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遗传分子基础知识点

一、DNA是主要的遗传物质

1.肺炎双球菌转化实验

-格里菲斯体内转化实验：将无毒性的R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合后注射到小鼠体内，小鼠死亡，且从死亡小鼠体内分离出S型活细菌。这一实验表明已经被加热杀死的S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌。

-艾弗里体外转化实验：通过将S型细菌的各种成分（多糖、蛋白质、脂质、RNA等）分别与R型细菌混合培养，只有加入S型细菌的DNA时，R型细菌才能转化为S型细菌，并且DNA纯度越高，转化越有效。这证明了DNA是遗传物质。

2.噬菌体侵染细菌实验

-噬菌体的结构：由蛋白质外壳和内部的DNA组成。

-实验过程：用放射性同位素3?S标记噬菌体的蛋白质外壳，用32P标记噬菌体的DNA。然后分别用标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。结果表明，用3?S标记的噬菌体侵染细菌时，放射性主要在上清液中；用32P标记的噬菌体侵染细菌时，放射性主要在沉淀物中，这说明噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌细胞中，而蛋白质外壳留在外面，进一步证明了DNA是遗传物质。由于绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。

二、DNA的结构

1.化学组成

-DNA的基本单位是脱氧核苷酸，一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成。含氮碱基有四种，分别是腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T）。

2.空间结构

-由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。

-外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，内侧是碱基对。碱基对之间遵循碱基互补配对原则，即A与T配对，G与C配对，碱基之间通过氢键相连。

三、DNA的复制

1.时间

-主要发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。

2.过程

-解旋：在解旋酶的作用下，DNA分子的两条链解开。

-合成子链：以解开的每一条母链为模板，按照碱基互补配对原则，在DNA聚合酶等酶的作用下，合成与母链互补的子链。

-连接：子链延伸，每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。

3.特点

-半保留复制：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链。

-边解旋边复制。

4.意义

-保证了遗传信息的连续性。

四、基因是有遗传效应的DNA片段

1.基因与DNA的关系

-基因是DNA上具有遗传效应的片段，一个DNA分子上有许多个基因。

2.基因的功能

-基因能够储存遗传信息。遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中，不同基因的碱基排列顺序不同，代表着不同的遗传信息。

-基因可以通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状。这一过程包括转录和翻译两个阶段。

五、转录

1.概念

-以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。

2.场所

-主要在细胞核中，线粒体和叶绿体中也能进行。

3.过程

-解旋：DNA双链解开，以其中的一条链为模板。

-配对：按照碱基互补配对原则，以核糖核苷酸为原料合成RNA，A-U、T-A、G-C、C-G。

-连接：在RNA聚合酶的作用下，将核糖核苷酸连接起来形成RNA链。

-释放：合成的RNA从DNA模板上释放，DNA双链恢复。

六、翻译

1.概念

-以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。

2.场所

-细胞质中的核糖体。

3.过程

-密码子与反密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基称为密码子，tRNA上能与密码子互补配对的三个碱基称为反密码子。

-起始：mRNA与核糖体结合，携带甲硫氨酸的tRNA上的反密码子与mRNA上的起始密码子互补配对。

-延伸：tRNA按照密码子的顺序依次将氨基酸运输到核糖体上，通过脱水缩合形成肽链。

-终止：当mRNA上的终止密码子出现时，翻译过程结束，肽链从核糖体上释放。

七、中心法则及其发展

1.中心法则的提出

-最初由克里克提出，包括DNA的复制、转录和翻译过程，即DNA→DNA，DNA→RNA→蛋白质。

2.发展

-后来发现了RNA的复制（RNA→RNA）和逆转录（RNA→DNA）现象，补充了中心法则。例如某些RNA病毒，如烟草花叶病毒能进行RNA的复制，而像HIV这样的逆转录病毒能进行逆转录过程。