1、第一章第一章 遗传因子的发现遗传因子的发现 第 1 节 孟德尔的豌豆杂交实验（一） 一、相关概念一、相关概念 性状：性状： 相对性状：相对性状： 同同 种生物的 同同 种性状的 不同不同 表现类型。 显性性状：显性性状：具有一对相对性状的纯合亲本杂交， 子一代 中表现出来的性状。 隐性性状：隐性性状：具有一对相对性状的纯合亲本杂交， 子一代 中未显现出的性状。 性状分离：性状分离：在杂种后代中同时出现 显性性状和隐性性状显性性状和隐性性状 的现象。 测交：测交：让 F1 与 隐性纯合子隐性纯合子 杂交。（可用来测定 F1 的基因型，属于杂交） 自花传粉自花传粉： 两 性花的花粉，落到 同一朵花
2、 的雌蕊柱头上的过程 异花传粉：异花传粉： 两朵花之间传粉的过程，（同一植株的不同花之间或者是不同植株上的不同花之间） 父本和母本：父本和母本：不同植株的花进行异花传粉时，供应 花粉 的植株叫做父本（符号 ）， 接受花粉 的植株叫做母本（符号 ） 等位基因等位基因： 位于 同源染色体相同位置 ， 且控制 相对性状 的两个或多个基因。 显性基因 大写字母表示，控制显性性状； 隐性基因 小写字母表示，控制隐性性状； 合子合子：雄配子（精子）与雌配子（卵细胞）结合形成受精卵即为合子。 纯合子：基因型 相同 的雌雄配子结合的合子； 杂合子：基因型 不同 的雌雄配子结合的合子； 交配方式交配方式 杂交（
3、杂交（x x）：不同基因型个体交配； - 区分显、隐性的方法 自交（自交（ ）：相同基因型个体交配；-判断纯合子、杂合子的方法；不断自交提高纯合子比例。 测交：测交：与隐性个体交配；-判断纯合子、杂合子的方法；判断基因在常染色体还是 X 染色体； 判断基因位于 X、Y 染色体某区段。 正交：正交：显性 x 隐性 反交：反交：显性 x 隐性 -判断基因在常染色体还是 X 染色体； 二、二、孟德尔一对相对性状的杂交实验的过程孟德尔一对相对性状的杂交实验的过程 1、 实验材料实验材料： 豌豆豌豆 优点：优点：豌豆是 自花传粉自花传粉 植物，而且是 闭花闭花 授粉，在自然状态下一般为 纯种纯种 ； 具
4、有 易于区分的相对性状易于区分的相对性状 ，实验结果容易观察和分析。 2 2、 孟德尔豌豆杂交实验（一对相对性状）孟德尔豌豆杂交实验（一对相对性状） P： 高茎豌豆矮茎豌豆 P： AAaa F1： 高茎豌豆高茎豌豆 F1： Aa 自交 自交 F2： 高茎豌豆高茎豌豆 矮茎豌豆矮茎豌豆 F2：AA Aa aa 3 1 1 2 1 3 3、 对分离现象的解释（假说）对分离现象的解释（假说） 生物的性状由 遗传因子遗传因子 决定的。遗传因子具有：显性遗传因子显性遗传因子 ， 隐性遗传因子隐性遗传因子 。 体细胞中遗传因子 成对成对 存在。 在形成 生殖生殖 细胞配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进
5、入不同的配子中，配子中只含有 成对遗传因子中的一个。 受精时， 雌雄配子雌雄配子 的结合是 随机的随机的 。 4 4、 测交实验的过程和结果测交实验的过程和结果 （F F1 1）DdDd（高茎（高茎豌豆豌豆） dddd （矮茎（矮茎豌豆豌豆） DdDd ： dddd 1 1 ： 1 1 判断某生物是否为纯合子的方法： 植物植物： 常用方法： 自交、测交自交、测交 ； 最简单最简单方法： 自交自交 。 动物动物：常用方法： 测交测交 ； 5 5、 孟德尔提出分离定律和自由组合定律所应用的科学方法是孟德尔提出分离定律和自由组合定律所应用的科学方法是 假说假说- -演绎法演绎法 ，运用这一方法进行研
6、究，运用这一方法进行研究 的还有的还有 摩尔根证明基因在染色体上、摩尔根证明基因在染色体上、D DNANA 半保留复制方式的证明半保留复制方式的证明 。该方法的一般过程是 观察分析提出假说演绎推理实验验证得出结论 。 6 6、 杂交实验的操作要点杂交实验的操作要点 去雄：去雄：在 花蕾花蕾 期，去除 母母 本未成熟未成熟的全部雄蕊，然后套上纸袋套上纸袋。 人工授粉：人工授粉：待雌蕊成熟时，采集 父父 本的花粉撒在去雄的雌蕊柱头上，并套袋。并套袋。 7、 分离定律分离定律: : 在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子 成对存在成对存在 ，不相融合； 在 形成配子形成配子 时，成对的 遗传因子遗
7、传因子 发生分离（发生的时间是： 减数第一次分裂后期减数第一次分裂后期 ） ，分离后的 遗传因子分别进入不同的 配子配子 中，随 配子配子 遗传给后代。 第 2 节 孟德尔的豌豆杂交实验（二） 1、 两对相对性状的杂交两对相对性状的杂交实验实验 P： 黄色圆粒绿色皱粒 P： YYRRYYRRyyrryyrr F1： 黄色圆粒黄色圆粒 F1： YyRrYyRr 自交 自交 F2： 黄色黄色 绿绿色色 黄色黄色 绿绿色色 F2：Y R Y rr yyR yyrr 圆粒圆粒 圆粒圆粒 皱皱粒粒 皱皱粒粒 9 ： 3 ： 3 ： 1 9 ： 3 ： 3 ： 1 在 F2 代中，4 种表现型： 两种亲本
8、型：黄色圆粒比例 9/169/16 绿色圆粒比例 1/161/16 两种重组型：黄色皱粒比例 3/163/16 粒色圆粒比例 3/163/16 2、对自由组合现象的解释对自由组合现象的解释 F1(YyRr)在产生配子时，每对 遗传因子遗传因子 彼此分离， 不同对的遗传因子不同对的遗传因子 自由组合。F1产生的雌配子雌配子 和雄配子和雄配子各有 4 种： YR YR 、 Y Yr r、 yR yR 、 yryr ， 数量比例是： 1:1:1:1:11:1:1 。 受精时， 雌雄配子的结合是 随机的随机的 ， 所以 F2性状表现有 4 种： 黄色圆粒、黄色圆粒、 黄色皱粒黄色皱粒 、绿色圆粒、绿色
9、圆粒 、绿色皱粒、绿色皱粒 ，它们之间的数量比是 9 9 ： 3 3 ： 3 3 ： 1 1 。 3、测交实验的过程测交实验的过程 F F YyRrYyRr（黄（黄色色圆圆粒粒 ） yyrryyrr（绿色皱粒）（绿色皱粒） YyRr Yyrr yyRr yyrr （黄（黄色色圆圆粒粒） （黄） （黄色色皱皱粒粒） （绿（绿色色圆圆粒粒） （绿（绿色色皱皱粒粒） 1 1 ： 1 1 ： 1 1 ： 1 1 4、基因自由组合定律：基因自由组合定律： 控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在 形成配子形成配子 时，决定 同一性状同一性状 的成对的 遗传因子彼此分离彼此分离 ，决定 不同性状
10、不同性状 的遗传因子 自由组合自由组合 。 （注意：非等位基因要位于 非同源染色体非同源染色体 上才满足自由组合定律） 5 5、孟德尔遗传实验获得成功的原因、孟德尔遗传实验获得成功的原因 （1）正确的选择实验材料选择实验材料。 豌豆是严格 自花自花 传粉的植物， 而且是 闭花闭花 受粉， 自然状态下一般是 纯种纯种 ， 用于人工杂交实验， 结果既可靠又易分析可靠又易分析。 具有易于区分的 相对性状相对性状 ，实验结果易于观察和分析观察和分析。 豌豆花大，易于做人工实验(易于去雄和人工授粉) 豌豆是一年生植物，实验周期短 豌豆子粒多，用数学方法统计分析结果更可靠 （2）先对一对相对性状一对相对性
11、状遗传进行研究，然后对多对相对性状对多对相对性状遗传进行研究。 （3）运用统计学原理统计学原理对实验结果进行分析。 （4）科学地设计实验程序实验程序（假说（假说演绎法）演绎法） 观察分析观察分析提出假说提出假说演绎推理演绎推理实验验证实验验证得出结论得出结论 6 6、孟德尔遗传规律的再发现、孟德尔遗传规律的再发现 （1）孟德尔遗传规律的再发现过程 1866 年，盂德尔将研究结果整理成论文发表， 1900 年，三位科学家分别重新发现了孟德尔遗传规律。 1909 年,丹麦生物学家 约翰逊约翰逊 给孟德尔的“遗传因子”一词起了一个新名字“ 基因基因 ” ，并且提 出了表现型和基因型的概念。 （2）表
12、现型、基因型和等位基因的概念 表现型指生物个体表现出来的性状生物个体表现出来的性状，如豌豆的高茎和矮茎。 基因型指 与表现型有关的基因组成与表现型有关的基因组成 ，如高茎的基因型为 DD、Dd,矮茎的基因型为 dd。 注意：注意：表现型和基因型的关系表现型和基因型的关系 基因型是表现型的内因，表现型是基因型的外在表现。基因型是表现型的内因，表现型是基因型的外在表现。 表现型相同，基因型不一定相同。表现型相同，基因型不一定相同。 基因型相同，若环境条件不同，表现型也可能不同。即基因型相同，若环境条件不同，表现型也可能不同。即基因型基因型+ +环境条件环境条件表现型表现型。 第 2 章 基因和染色
13、体的关系 第 1 节 减数分裂和受精作用 一、减数分裂的概念一、减数分裂的概念 减数分裂是进行 有性生殖有性生殖 的生物形成 生殖细胞生殖细胞 过程中所特有的细胞分裂方式。在减数分裂过程 中，染色体只复制 一次一次 ，而细胞连续分裂 两次两次 。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目 比原始生殖细胞的 减少一半减少一半 。 （注：体细胞主要通过 有丝分裂有丝分裂 产生，有丝分裂过程中，染色体复制 一次一次 ，细胞分裂 一次一次 ， 新产生的细胞中的染色体数目与体细胞 相同相同 。 ） 二、减数分裂的过程二、减数分裂的过程 1、精子的形成过程、精子的形成过程： （场所： 睾丸睾丸 ） 减数
14、第一次分裂减数第一次分裂 间期：间期： 物质准备物质准备 (包括 DNADNA 复制复制 和 蛋白质蛋白质 的合成)。 前期前期：同源染色体两两配对（称 联会联会 ） ，形成 四分体四分体 。 四分体中的 非姐妹染色单体非姐妹染色单体 之间常常发生对等片段的 交换交换 。 （交叉互换） 中期：中期：同源染色体成对排列在赤道板的 两侧两侧 。 后期：后期：同源染色体 彼此分离彼此分离 ；非同源染色体 自由组合自由组合 。 末期：末期：细胞质分裂，形成 2 个子细胞。 减数第二次分裂（减数第二次分裂（无同源染色体无同源染色体 ） 前期：前期：染色体排列散乱。 中期：中期：每条染色体的 着丝点着丝点
15、 都排列在细胞中央的 赤道板赤道板 上。 后期：后期：着丝点分裂，姐妹染色单体 分开分开 ，成为两条子染色体。并分别移向细胞 两极两极 。 末期：末期：每个细胞形成 2 个子细胞，最终共形成 4 个子细胞。 三、三、精子与卵细胞的形成过程的比较精子与卵细胞的形成过程的比较 比 较 项 目 精子的形成 卵细胞的形成 不 同 点 部 位 精巢精巢 卵巢卵巢 子细胞数量、名称 4 4 个精子个精子 1 1 个卵细胞个卵细胞3 3 个极体个极体 分裂形式 细胞质均等分裂细胞质均等分裂 细胞质不均等分裂细胞质不均等分裂 是否变形 有变形过程有变形过程 无变形过程无变形过程 相同点 染色体复制一次，细胞分
16、裂两次，都有联会和四分体时期；经过第一次分染色体复制一次，细胞分裂两次，都有联会和四分体时期；经过第一次分 裂，同源染色体分开，染色体数目减少一半；在第二次分裂的过程中，着丝点裂，同源染色体分开，染色体数目减少一半；在第二次分裂的过程中，着丝点 分裂，最后形成精子和卵细胞的染色体数目比精原细胞和卵原细胞减少一半。分裂，最后形成精子和卵细胞的染色体数目比精原细胞和卵原细胞减少一半。 四四、注意：注意： （1）同源染色体形态、大小一般相同一般相同 ；一条来自 父方父方 ，一条来自 母方母方 ; 在在减数减数第一次分第一次分 裂前期两两配对裂前期两两配对 。 （2）精原细胞和卵原细胞的染色体数目与体
17、细胞 相同相同 。因此，它们属于 体细胞体细胞 ，通过 有丝分裂有丝分裂 的方式增殖，但它们又可以进行 减数分裂减数分裂 形成 生殖细胞生殖细胞 。 （3）减数分裂过程中染色体数目减半发生在 讲述第一次分裂讲述第一次分裂 ，原因是 在减数第一次分裂后期，在减数第一次分裂后期，同同 源染色体分离，分别进入两个子细胞，使得每个次级精（卵）母细胞只得到初级精（卵）母细胞中染色体源染色体分离，分别进入两个子细胞，使得每个次级精（卵）母细胞只得到初级精（卵）母细胞中染色体 总数的一半总数的一半 。所以减数第二次分裂过程中无 染色体数目减半染色体数目减半 。 (4)配子多样性的原因有 非同源染色体自由组合
18、、非姐妹染色单体交叉互换非同源染色体自由组合、非姐妹染色单体交叉互换 。 五五、受精作用、受精作用 特点：特点： 受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。精子的 头部头部 进入卵细胞， 尾部尾部 留在外面，不久精子的细胞核就和卵细胞的细胞核融合，使受精卵中染色体的数目又恢 复到体细胞的数目， 受精卵的染色体受精卵的染色体 有一半来自精子，另一半来自卵细胞。而遗传物质来 自 卵细胞（母方）卵细胞（母方） 的多。 意义：意义： 减数分裂减数分裂 和 受精作用受精作用 对于维持生物前后代体细胞中 染色体数目的恒定染色体数目的恒定 ，对于生物的 遗传遗
19、传 和 变异变异 具有重要的作用。 注意：注意：受精卵中的遗传物质一半来自精子，一半来自卵细胞（）（） 原因：原因：受精卵的细胞核中的遗传物质一半来自精子，一半来自卵细胞。在受精作用进行时，只有精子的头受精卵的细胞核中的遗传物质一半来自精子，一半来自卵细胞。在受精作用进行时，只有精子的头 部进入卵细胞，因此受精卵细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞。部进入卵细胞，因此受精卵细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞。 六、六、减数分裂减数分裂和受精作用和受精作用过程中染色体过程中染色体、DNA、染色单体、染色单体的变化规律的变化规律 第 2 节 基因在染色体上 一、萨顿的假说一、萨顿的假说（运用的科
20、学方法 类比推理类比推理 ） 基因是由 染色体染色体 携带着从亲代传递给下一代的。也就是说， 基因基因 就在染色体上，因为 基因基因 和 染色体染色体 行为存在着明显的 平行平行 关系。 二、基因位于染色体上的实验证据二、基因位于染色体上的实验证据 1.摩尔根果蝇杂交实验证明基因在染色体上（运用的科学方法是 假说假说演绎法演绎法 ） 果蝇眼色杂交实验：果蝇眼色杂交实验：红眼的雄果蝇基因型是 X WY，红眼的雌果蝇基因型是 XWXw或 XWXW，白眼的雄果蝇基因 型是 X wY，白眼的雌果蝇基因型是 XwXw。 P： 红眼红眼 （） 白眼白眼 （） P： X XWX XW X XwY Y F1：
21、 红眼红眼 F1： X WXw XWY F1雌雄交配 F2：红眼（、） ： 白眼（） F2： X XWX Xw X XWX XW X XWY Y X XwY Y 3 3 ： 1 1 2.基因在染色体上呈线性线性排列 三、孟德尔遗传规律的现代解释 基因的分离定律的实质是基因的分离定律的实质是：在杂合体的细胞中，位于 一一 对同源染色体上的 等位等位 基因，具有 一定的独立性，在减数分裂形成配子的过程中， 等位等位 基因会随 同源染色体同源染色体 的分开而分离，分别 进入两个配子中，独立地随配子传给后代。 基因的自由组合定律的实质是基因的自由组合定律的实质是： 位于 非同源非同源 染色体上的 非等
22、位非等位 基因的分离或组合互不干扰的， 在减数分裂过程中， 同源同源 染色体上的 等位等位 基因彼此分离的同时， 非同源非同源 染色体上的 非等位非等位 基因 自由组合自由组合 。 第 3 节 伴性遗传 1、性别决定方式：、性别决定方式： 生物体细胞中的染色体可以分为两类： 常染色体常染色体 和 性染色体性染色体 ，生物的性别通常就是由 性性 染色体决 定的。生物的种类不同，性别决定的方式也 不同不同 。生物的性别决定方式主要有两种： XYXY 型：型：雌性的性染色体是 XXXX ，雄性的性染色体是 XYXY 。生物界中绝大多数生物的性别决定属于 XY 型。雄性（男性）个体的 1 个精原细胞在
23、经过减数分裂形成精子时，可以同时产生含有 X X 染色体和 Y Y 染色体的精子，并且这两种精子的数目是 相等相等 的，而雌性（女性）个体的 1 个卵原细胞在经过减数分裂 形成卵细胞时， 只能够产生含有 X X 染色体的卵细胞。 受精时， 由于两种精子和卵细胞结合的机会 相等相等 ， 因此， 在 XY 型性别决定的生物所产生的后代中， 雌性 （女性） 个体和雄性 （男性） 个体的数量比为 1 1: :1 1 。 ZWZW 型：型：该性别决定的生物，雌性的性染色体是 ZWZW ，雄性的是 ZZZZ 。蛾类、鸟类的性别决定 属于 ZW 型。 2、伴性遗传的特点：、伴性遗传的特点： 性染色体上的基因
24、，它的遗传方式是与性别相联系的，这种遗传方式叫性染色体上的基因，它的遗传方式是与性别相联系的，这种遗传方式叫 伴性伴性 遗传。遗传。以人的红绿色盲 为例：人类红绿色盲的致病基因是位于 X X 染色体上 隐性隐性 基因，遗传特点是： （1）隔代交叉遗传（外外 公母亲儿子公母亲儿子） ：男性红绿色盲基因只能从 母亲母亲 那里传来，以后只能传给他的 女儿女儿 。 （2）男 性患者 多于多于 于女性患者；抗维生素 D 佝偻病的致病基因是位于 X X 染色体上的 显性显性 基因，这种 病的遗传特点是：女性患者 多于多于 于男性患者。 总结：总结： （1）伴 X 隐性遗传的特点： （eg:红绿色盲、血友病
25、） 男性患者男性患者 女性患者女性患者 隔代遗传隔代遗传 （交叉遗传）（交叉遗传） 母病母病 子子 必病，女病必病，女病 父父 必病必病 （2）伴 X 显性遗传的特点： （eg:抗维生素 D 佝偻病） 女性患者女性患者 男性患者男性患者 连续遗传连续遗传 父病父病 女女 必病，子病必病，子病 母母 必病必病 （3）伴 Y 遗传的特点：(eg.外耳道多毛症、璞趾) 父父 病病 子子 必必病病 父子孙父子孙 附：附：常见遗传病类型常见遗传病类型（要记住要记住 ） ： 伴 X 隐： 红绿色盲、血友病红绿色盲、血友病 常隐： 白化病、先天性聋哑白化病、先天性聋哑 伴 X 显： 抗维生素抗维生素 D D
26、 佝偻病佝偻病 常显： 多指、多指、幷指幷指 第三章 基因的本质 第 1 节 DNA 是主要的遗传物质 一、一、1928 年格里菲思的肺炎双球菌的转化实验：年格里菲思的肺炎双球菌的转化实验： （体内转化实验）（体内转化实验） 1、肺炎双球菌有两种类型： S 型细菌：菌落 表面光滑表面光滑 ，菌体有有夹膜， 有有 毒性（可以使人患 肺炎肺炎 ，或使小鼠患 败血症败血症 ） R 型细菌：菌落 表面粗糙表面粗糙 ，菌体 无无 夹膜， 无无 毒性 2、实验过程（看课本 p43） R R 型活细菌型活细菌注入小鼠体内，小鼠 不死亡不死亡 。 S S 型活细菌型活细菌注入小鼠体内，小鼠 死亡死亡 ，从小鼠
27、体内分离出 S S 型活细菌。 杀死后的杀死后的 S S 型细菌型细菌注入小鼠体内，小鼠 不死亡不死亡 。 无毒性的无毒性的 R R 型细菌型细菌与与加热杀死的加热杀死的 S S 型细菌型细菌混合后注入小鼠体内，小鼠 死亡死亡 ，从小鼠体内分离出 S S 型活细菌。 3、实验证明：无毒性的 R 型活细菌与被加热杀死的有毒性的 S 型细菌混合后，转化为 有毒性的有毒性的 S S 型活细型活细 菌菌 。这种性状的转化是 可遗传可遗传 的。 推论（格里菲思） ：在第四组实验中，已经被加热杀死 S 型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性 物质“ 转化因子转化因子 ”。 二、二、1944 年艾弗里的实
28、验年艾弗里的实验（体外转化实验）（体外转化实验） 1实验过程： 多糖或蛋白质 R 型 活 S（提纯得到） DNA + R 型 培养基 R 型 + S 型 转化因子是 DNADNA DNADNA 酶 R 型 2实验证明： 加热杀死的加热杀死的 S S 型菌的型菌的 D DNANA 能使能使 R R 型活菌转化为型活菌转化为 S S 型活菌型活菌 。 （即： DNADNA 是遗传物质， 蛋白质蛋白质 等等不是遗传物质） 3.实验设计思路 将将 D DNANA 与蛋白质、荚膜多糖等物质分开，分别与蛋白质、荚膜多糖等物质分开，分别独立的独立的观察它们的作用观察它们的作用 。 三、三、1952 年年赫赫
29、尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验（科学方法尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验（科学方法 放射性同位素标记法放射性同位素标记法 ） 1、 T2噬菌体是一种专门寄生在 大肠杆菌大肠杆菌 体内的 DNA 病毒。用 32P P 标记 DNA， 35S S 标记蛋白质。 2、实验过程（看课本 p45） 噬菌体侵染细菌过程：噬菌体侵染细菌过程： 吸附：噬菌体利用尾部末端吸附在细菌表面 注入核酸： 32P（DNA）进入细菌体内，35S S（蛋白质外壳） （蛋白质外壳）留在外面 起作用的物质：噬菌体的 DNA 合成核酸和蛋白质 合成物质：噬菌体的 DNA 和蛋白质 原料、能量、场所（由细菌提供）原料、能量、场所（由
30、细菌提供） 组装：蛋白质外壳与 DNA 分子组装成子代噬菌体 释放子代噬菌体：细菌细胞破裂释放出几十个至几百个子代噬菌体 3、实验结论：子代噬菌体的各种性状是通过亲代的 DNADNA 遗传的。 （即： DNADNA 是遗传物质是遗传物质 ） 4.实验设计思路 将将 D DNANA 与蛋白分开，分别与蛋白分开，分别独立的独立的观察它们的作用观察它们的作用 注意：注意： 搅拌的目的： 使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 ； 若用 35S 标记蛋白质，沉淀物中出现少量放射性，原因是： 搅拌不充分 搅拌不充分 。 离心的目的：让上清液析出重量较轻的 T T2噬菌体颗粒噬菌
31、体颗粒 ，沉淀物中留下被感染的 大肠杆菌大肠杆菌 。 若 32P 标记噬菌体感染大肠杆菌，上清液出现少量的放射性，原因分别是 时间短，时间短，某些亲代噬菌体 DNA 没有进入大肠杆菌，搅拌离心后进入上清液； 时间长，时间长，部分子代噬菌体 DNA 含 32P，大肠杆菌破裂后释放出来进入上清液。 艾弗里和赫尔希、蔡斯实验的思路是相同的：艾弗里和赫尔希、蔡斯实验的思路是相同的：即将 DNADNA 和 蛋白质蛋白质 分开，分别研究二者各自 的作用。 四、四、1956 年烟草花叶病毒感染烟草实验证明：年烟草花叶病毒感染烟草实验证明：在只有 RNA 的病毒中， RNARNA 是遗传物质。 1、绝大多数生
32、物的遗传物质是 DNADNA，少数生物生物遗传物质是 RNARNA 所以 DNADNA 是 主要主要 的遗传物质。 2、生物遗传物质的判断方法 细胞生物含 2 种核酸，但 DNA 是遗传物质。 病毒生物含 1 种核酸，遗传物质是 DNA 或 RNA. 第 2 节 DNA 的结构 1、DNA 的组成元素：的组成元素： C C、H H、O O、N N、P P 2、DNA 的基本单位：的基本单位： 脱氧核糖脱氧核糖 核苷酸（ 4 4 种） 3、DNA 的结构：的结构： 由 两两 条、 反向平行反向平行 的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构双螺旋结构。 外侧： 脱氧核糖脱氧核糖 和 碱基碱基 交替连接构成
33、基本骨架基本骨架 。 内侧：由 氢键氢键 相连的 碱基对碱基对 组成。 碱基配对有一定规律： A A T T ； C C G G。 （碱基互补配对原则）（碱基互补配对原则） 4、DNA 的特性：的特性：多样性多样性：碱基对的排列顺序是 千变万化千变万化 的。 特异性：特异性：每个特定 DNA 分子的碱 基排列顺序是 独一无二独一无二 的。 5、DNA 的功能：的功能：携带 遗传信息遗传信息 （DNA 分子中碱基对的 排列顺序排列顺序 代表遗传信息） 。 6、与、与 DNA 有关的计算：有关的计算： 在双链在双链 DNA 分子中：分子中： A A = T T 、C C = G G 任意两个不不互
34、补互补的碱基之和 相等相等 ；且等于全部碱基和的 一半一半 例：A+G = T+CT+C = A+CA+C = T+GT+G = 50%50% 全部碱基 一条链的 A+C/T+G=m,则另一条链的 A+C/T+G= 1/1/m m 一条链的 A+T/C+G=n,则另一条链或整个的 DNA 分子中的 A+T/C+G= n n 8 8、 根据嘌呤和嘧啶的比例哎判断生物根据嘌呤和嘧啶的比例哎判断生物含有的含有的核酸的种类：核酸的种类： 嘌呤数（嘌呤数（A A+G+G）= =嘧啶数（嘧啶数（C C+T+T）= =5050%,%,则一定只含双链则一定只含双链 D DNANA， 嘌呤数（嘌呤数（A A+G
35、+G）嘧啶数（）嘧啶数（C C+T+T）5050%,%,则可能只含则可能只含 R RNANA，或既含，或既含 D DNANA 又含又含 R RNANA 9、DNA 双链中，相邻的两个碱基之间，通过磷酸二酯键磷酸二酯键 连接，相对的两个碱基之间通过 氢键氢键 连接。 第 3 节 DNA 的复制 1、概念：、概念：以亲代 DNA 分子的 两两条链条链 条链为模板，合成子代 DNA 的过程 2、时间：、时间： 分裂间期（有丝分裂间期、江苏第一次分裂间期）分裂间期（有丝分裂间期、江苏第一次分裂间期） 亲代噬菌体亲代噬菌体 原宿主细菌内原宿主细菌内 子代噬菌体子代噬菌体 实验结论实验结论 32P 标记
36、DNA 无 32P 标记 DNA DNA 有 32P 标记 DNA 是遗传物质 35S 标记蛋白质 无 35S 标记蛋白质 外壳蛋白无35S 标记 3、场所：、场所： 真核生物：主要在细胞核，线粒体、叶绿体中也有真核生物：主要在细胞核，线粒体、叶绿体中也有 原核生物：细胞质原核生物：细胞质 4、过程：、过程： （看教材 P54）解旋 合成子链 子、母链盘绕形成子代 DNA 分子 5、特点：、特点： 半保留复制、边解旋边复制、双向复制、多起点复制半保留复制、边解旋边复制、双向复制、多起点复制 6、原则：、原则： 碱基互补配对碱基互补配对 原则 7、条件、条件: 模板：亲代 DNA 分子的 两两
37、条链 原料： 脱氧核糖核苷酸脱氧核糖核苷酸 能量： ATPATP 酶： 解旋酶、解旋酶、D DNANA 聚合酶聚合酶 8、DNA 能精确复制的原因：能精确复制的原因： 独特的 双螺旋双螺旋 结构为复制提供了精确的模板; 碱基互补配对碱基互补配对 原则保证复制能够准确进行。 9、意义：、意义： DNA 分子复制，使遗传信息从 亲代亲代 传递给 子代子代 ，从而确保了遗传信息的连续性。 1010、分子复制有关计算规律总结分子复制有关计算规律总结 一个亲代一个亲代 DNADNA 分子经分子经 n n 次复制后，则次复制后，则 (） DNADNA 分子数分子数 子代 DNA 分子数： 2 2 n 含亲
38、代母链的 DNA 分子数： 2 2 不含亲代母链的 DNA 分子数： 2 2 n- -2 2 （2 2）脱氧核苷酸链数）脱氧核苷酸链数 子代 DNA 分子中脱氧核苷酸链数： 2 2 n+1 亲代脱氧核苷酸链数： 2 新合成的脱氧核苷酸链数： 2 2 n+1 - -2 2 （3 3）消耗的脱氧核苷酸数）消耗的脱氧核苷酸数 若一亲代 DNA 分子含有某种碱基（脱氧核苷酸）m 个，则经过经过 n n 次复制次复制后需要消耗该脱氧核苷酸个数为： m m（ 2 2n-1 1） ；则进行第第 n n 次复制次复制时需要消耗该脱氧核苷酸个数为： m 2n-1 第 4 节 基因是有遗传效应的 DNA 片段 1
39、基因是有 遗传效应遗传效应 的 DNA 片段，是控制 生物体生物体 的结构和功能的基本单位。每个 DNA 分子上有 多多 个基因。基因的 4 4 种碱基的排列顺序种碱基的排列顺序 包含着遗传信息。 2.染色体是基因的 主要载体主要载体 ，染色体 不是不是 （“是”或“不是”）遗传物质。 3DNA 分子具有稳定性、多样性和特异性。多样性产生的原因主要是 碱基排列顺序的千变万化碱基排列顺序的千变万化 ，DNA 分子特异性是 碱基对碱基对对特定的排列顺序对特定的排列顺序 ，每个 DNA 分子能够贮存大量的遗传信息。遗传信息是 4 4 种碱基的排列顺序种碱基的排列顺序 。 第四章 基因的表达 第 1
40、节 基因指导蛋白质的合成 一、一、RNA 的结构：的结构： 1、组成元素：、组成元素： C C、H H、O O、N N、P P 2、基本单位：、基本单位： 核糖核糖 核苷酸（ 4 4 种） 3、结构：、结构：一般为 单单 链 4、分类、分类 mRNAmRNA tRNAtRNA rRNArRNA ，其中 tRNAtRNA 中含有碱基对（氢键） ，是 三叶草三叶草 形。 三、基因控制蛋白质合成：三、基因控制蛋白质合成： 1 1、转录：、转录： （1）概念：在真核生物 细胞核细胞核 中，以 DNA 的 一一 条链为模板，按照 碱基互补配对碱基互补配对 原则，合成 RNA RNA 的过程。 （注：叶绿
41、体、线粒体也有转录，原核生物在 细胞质细胞质 中） （2）条件：模板：DNA 的 一一 条链（模板链） ；原料：核糖核苷酸核糖核苷酸 ；能量： ATPATP ；酶： RNARNA 聚合酶聚合酶 （3）原则： 碱基互补配对原则碱基互补配对原则 （A U U 、T A A 、GC、CG） （4）产物： RNA RNA ，DNA 恢复双螺旋结构。 2 2、翻译：、翻译： （1）概念：游离在 细胞质细胞质 中的各种氨基酸，以 mRNA mRNA 为模板，合成 蛋白质蛋白质 的过程。 （注：叶绿体、 线粒体也有翻译） （2）条件：模板： mRNAmRNA 原料： 氨基酸氨基酸 （ 2020 种）种） 能
42、量： ATPATP 酶： 与蛋白质合成有关的酶与蛋白质合成有关的酶 搬运工具： tRNAtRNA 装配机器： 核糖体核糖体 （3）原则： 碱基互补配对原则碱基互补配对原则 （4）产物：多肽链（ 盘曲折叠 蛋白质） 注意：翻译的过程中，核糖体是可以沿着 mRNA 移动的，核糖体与 mRNA 结合的部位，会形成 个 tRNA 结合位点。 3、与基因表达有关概念及计算、与基因表达有关概念及计算 （1）密码子 mRNAmRNA 上上 3 3 个相邻的碱基决定一个氨基酸，每个相邻的碱基决定一个氨基酸，每 3 3 个这样的碱基叫做个这样的碱基叫做 1 1 个密码子个密码子 ； （2）多聚核糖体 一个一个
43、m mRNARNA 分子上结合多个核糖体，同时合成多条肽链分子上结合多个核糖体，同时合成多条肽链 ； （3）原核生物边转录变翻译 （4）基因中碱基数：mRNA 分子中碱基数：氨基酸数 = 6 6 ： 3 3 ： 1 1 注意事项：注意事项： 1 1、遗传密码、遗传密码： （1）密码子密码子位于 mRNAmRNA 上，mRNA 上每 3 3 个相邻的碱基个相邻的碱基 决定一种氨基酸氨基酸。 （2）密码子密码子共有 6464 种种，其中决定氨基酸氨基酸的密码子共 6161 种。 （3）一种氨基酸一种氨基酸可能有 多多 种密码子种密码子，一种密码子一种密码子只能决定 1 1 种氨基酸种氨基酸。 （4
44、）密码子的特点： 专一性：一个密码子只对应 一种氨基酸一种氨基酸 。 通用性： 几乎所有生物几乎所有生物 共用一套密码子一套密码子。 简并性：一种氨基酸可对应 多个密码子多个密码子 。 （密码子简并性的意义： 增强容错性增强容错性 ； 提高翻译的速度提高翻译的速度 ） 2 2、一个一个 mRNAmRNA 上可以结合 多多 个核糖体。个核糖体。 总结总结：D DNANA 复制、转录、翻译过程的比较复制、转录、翻译过程的比较 DNA 复制 转录 翻译 时间 分裂间期分裂间期 生长发育的全过程生长发育的全过程 场所 主要在细胞核主要在细胞核 主要在细胞核主要在细胞核 核糖体核糖体 条 件 模板 D DNANA 的两条链的两条链 D DNANA 的一