一、DNA是主要的遺傳物質(zhì)
(一)DNA是遺傳物質(zhì)的直接證據(jù)——“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗”和 “噬菌體侵染細(xì)菌的實驗”是本小節(jié)的重點知識。在講述噬菌體侵染細(xì)菌的實驗時，用研究時采用的“同位素標(biāo)記法”說明，這樣符合科學(xué)研究的過程，很自然地導(dǎo)出DNA是遺傳物質(zhì)的結(jié)論。
1．肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗：
R型細(xì)菌：菌落粗糙，菌體無莢膜，無毒，球菌。
S型細(xì)菌：菌落光滑，菌體有莢膜，有毒，球菌。
2．噬菌體侵染細(xì)菌的實驗：
T2噬菌體：一種專門寄生在細(xì)菌體內(nèi)的病毒，侵染細(xì)菌后，在自身遺傳物質(zhì)的作用下，利用細(xì)菌體內(nèi)的物質(zhì)合成自身的組成物質(zhì)，從而進(jìn)行大量增殖。
T2噬菌體頭部和尾部的外殼是由蛋白質(zhì)構(gòu)成的，它的頭部內(nèi)含有一個DNA分子。
（二）說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。有些病毒體內(nèi)沒有DNA，只有RNA（如煙草花葉病毒），RNA就是它的遺傳物質(zhì)。由于大部分生物的遺傳物質(zhì)是DNA，因此，DNA是主要的遺傳物質(zhì)。
綜上所述，本小節(jié)的知識結(jié)構(gòu)如下：

（三）問題全解：
1．遺傳物質(zhì)應(yīng)具有哪些特點？
遺傳物質(zhì)應(yīng)具有的特點是：
（1）在細(xì)胞生長和繁殖的過程中能夠精確地復(fù)制自己；
（2）能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成從而控制生物的性狀和新陳代謝；
（3）具有貯存巨大數(shù)量遺傳信息的潛在能力；
（4）結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，但在特殊情況下又能發(fā)生突變，而且突變以后還能繼續(xù)復(fù)制，并遺傳給后代。
2．染色體的成分有哪些？
化學(xué)分析的結(jié)果表明，真核生物染色體的主要成分是DNA和蛋白質(zhì)。
3．科學(xué)家證明遺傳物質(zhì)是DNA的實驗設(shè)計思想是什么？
設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開，單獨地、直接地去觀察DNA和蛋白質(zhì)的作用。
4．肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗過程是怎樣的？何為轉(zhuǎn)化作用？
1944年，艾弗里等人第一次證明了DNA是肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化因子，這在分子遺傳學(xué)上具有極其重要的意義。艾弗里等人從光滑型（S型）肺炎雙球菌中分別提取DNA、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì)，并將上述每一種物質(zhì)單獨放入粗糙型(R型)肺炎雙球菌的培養(yǎng)基中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有DNA能使一部分粗糙型肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化為光滑型。如右圖。這種從一個供體菌得到的DNA通過一定途徑授與另一種細(xì)菌，從而使受體菌的遺傳特性發(fā)生改變的作用稱為轉(zhuǎn)化作用。
5.噬菌體侵染細(xì)菌的實驗是怎樣進(jìn)行的？實驗結(jié)果證明了什么？（見下表）
親代噬菌體宿主細(xì)胞內(nèi)子代噬菌體實驗證明
32P標(biāo)記DNA無32P標(biāo)記DNADNA有32P標(biāo)記DNA分子具有連續(xù)性，是遺傳物質(zhì)
35S標(biāo)記蛋白質(zhì)[高考資網(wǎng)]無35S標(biāo)記蛋白質(zhì)[高考資網(wǎng)S5U][高考資網(wǎng)S5U]外殼蛋白無35S標(biāo)記
6.怎樣知道噬菌體注入細(xì)菌內(nèi)部的物質(zhì)只是DNA?
這主要是通過同位素的標(biāo)記實驗知道的。用被35S和32P標(biāo)記的噬菌體分別去侵染未標(biāo)記的細(xì)菌，然后測定宿主細(xì)胞的同位素標(biāo)記：當(dāng)用35S標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌時，測定結(jié)果顯示，宿主細(xì)胞內(nèi)很少有同位素標(biāo)記，而大多數(shù)35S標(biāo)記的噬菌體蛋白質(zhì)附著在宿主細(xì)胞的外面；當(dāng)用32P標(biāo)記的噬菌體感染細(xì)菌時，測定結(jié)果顯示宿主細(xì)胞的外面的噬菌體外殼中很少有放射性同位素32P，而大多數(shù)放射性同位素32P在宿主細(xì)胞內(nèi)。以上實驗表明，噬菌體在侵染細(xì)菌時，進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)的主要是DNA，而大多數(shù)蛋白質(zhì)在細(xì)菌的外面。
7.為什么說DNA是主要的遺傳物質(zhì)？
在絕大多數(shù)動植物的性狀遺傳上，DNA是主要的遺傳物質(zhì)，但RNA在遺傳上也有作用。一些只含有RNA的病毒，它們的遺傳性狀是由RNA決定的。因為絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，所以說DNA是主要的遺傳物質(zhì)。

二、DNA的分子結(jié)構(gòu)

堿基互補配對原則的應(yīng)用
比較項目整個DNA分子1號鏈2號鏈
A、T、C、GA=T;C=GA1=T2;T1=A2C1=G2;G1=C2
(A+G)/(T+C)
非互補堿基的和之比 1 1/
（A+T）/(C+G)
互補堿基的和之比 N N N
A+G或T+C在整個DNA分子中占堿基總數(shù)的1/2
三、 DNA分子的復(fù)制

四、基因是有遺傳效應(yīng)的DN *** 段
1、基因與DNA的關(guān)系
（1）一個DNA上有許多個基因。構(gòu)成基因的堿基總數(shù)小于DNA分子的堿基總數(shù)。
（2）基因?qū)嵸|(zhì)：基因是有遺傳效應(yīng)的DN *** 段。
2、遺傳信息與DNA的關(guān)系
遺傳信息蘊藏在DNA分子的4種堿基的排列順序之中。
3、DNA分子特性：
（1）多樣性：主要取決于堿基排列順序。
（2）特異性：是由DNA分子中特定的堿基排列順序決定的。
（3）穩(wěn)定性：主要取決于DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)。
4.四種結(jié)構(gòu)或物質(zhì)之間的包含關(guān)系及數(shù)量關(guān)系右圖
提醒：①DNA中既包括基因片段還包括非基因片段，所以構(gòu)成基因的堿基總數(shù)小于構(gòu)成DNA分子的堿基總數(shù)。②顯性基因D和隱性基因d的根本區(qū)別是基因中脫氧核苷酸的排列順序不同。
5.基因與脫氧核苷酸、DNA、染色體和生物性狀之間的關(guān)系：
關(guān)系內(nèi)容
基因與脫氧
核苷酸基因的基本組成單位是脫氧核苷酸，每個基因含有多個脫氧核苷酸。基因中脫氧核苷酸的排列順序蘊含著遺傳信息。
基因與DNA基因是有遺傳效應(yīng)的DN *** 段，每個DNA分子上有很多個基因。
基因與染色體基因在染色體上呈線性排列，染色體是基因的主要載體。
基因與生物
性狀
基因不僅可以通過復(fù)制把遺傳信息傳遞給下一代，還可以使遺傳信息以一定的方式反映到蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)上，從而使后代表現(xiàn)出與親代相似的性狀。遺傳學(xué)上把這一過程叫做基因的表達(dá)。
提醒：對于真核細(xì)胞說，細(xì)胞核里的基因在染色體上呈線性排列，染色體是基因的主要載體；對于原核細(xì)胞說，基因則是在擬核或質(zhì)粒中的DNA分子上，沒有染色體這一載體。
五、DNA復(fù)制過程中的等量關(guān)系
(1)一條雙鏈DNA分子復(fù)制n次，形成的子代DNA分子中，含親代DNA母鏈的有兩個DNA分子，占子代DNA總數(shù)的2／2n；
親代DNA分子母鏈兩條，占子代DNA中脫氧核苷酸鏈總數(shù)的2／2n+1＝1/2n。
(2)設(shè)一條DNA分子中有胸腺嘧啶為m個，則該DNA復(fù)制n次后，形成子代DNA分子需游離的胸腺嘧啶為T＝(2n—1)m個。 第n次復(fù)制，形成子代DNA分子需要的游離的胸腺嘧啶為T＝(2n-1)m個
六、遺傳信息種類的計算
DNA分子中遺傳信息是指DNA中堿基對的排列順序。一種排列順序代表一種遺傳信息。設(shè)DNA分子中有堿基為2n個，則堿基對為n個，DNA儲存遺傳信息的最大量為4n種。

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