【知识点详解】
1. **DNA是遗传物质的证明实验**
- **肺炎双球菌转化实验**:由格里菲斯和艾弗里进行,通过实验发现无毒性的R型肺炎双球菌可以转化为有毒性的S型,揭示了DNA可能是遗传物质。
- **噬菌体侵染细菌实验**:由赫尔希和蔡斯完成,他们利用放射性同位素标记技术,证明了DNA是噬菌体的遗传物质,而不是蛋白质。
2. **理解“DNA是主要的遗传物质”**
- 绝大多数生物的遗传物质是DNA,包括细胞结构生物和部分非细胞结构生物(如某些病毒)。
- 少数病毒的遗传物质是RNA,如烟草花叶病毒。
- "主要"一词表示DNA在生物界中的普遍性和重要性,尽管存在RNA病毒,但整体上DNA起主导作用。
3. **实验设计思路**
- 艾弗里实验与赫尔希-蔡斯实验的共同点在于,两者都设法将DNA与蛋白质等其他成分分开,通过对比观察各自的作用,证明了DNA是遗传物质。
- 同位素示踪技术在噬菌体侵染细菌实验中使用,但未用于肺炎双球菌转化实验。
4. **DNA分子的结构特点**
- 双螺旋结构:两条反向平行的链通过碱基配对形成。
- 基本骨架:磷酸和脱氧核糖交替排列在外侧。
- 碱基配对:A-T之间有两个氢键,C-G之间有三个氢键,遵循碱基互补配对原则。
5. **DNA的特性**
- 稳定性:DNA的双螺旋结构稳定,磷酸-脱氧核糖骨架和碱基配对保持不变。
- 多样性:不同DNA分子的碱基序列多样,决定了遗传信息的多样性。
- 特异性:每个DNA分子有特定的碱基序列,代表独特的遗传信息。
6. **DNA分子的数量关系**
- 脱氧核苷酸、脱氧核糖、磷酸和含氮碱基的数量比例为1:1:1:1。
- 每个DNA片段的两端各有2个游离的磷酸基团。
- 每个脱氧核糖连接2个磷酸或1个磷酸和1个碱基。
- 碱基配对规则:A-T形成2个氢键,G-C形成3个氢键。
- 单链中,不配对碱基之和等于总碱基数的一半。
- 双链DNA中,某碱基的百分比等于每条链的平均值。
7. **DNA复制和表达**
- DNA复制是生物体遗传信息传递的基础,遵循半保留复制的原则,每个新合成的DNA分子都包含一条原有的母链和一条新合成的子链。
- DNA转录形成mRNA,mRNA再通过翻译过程合成蛋白质,这一过程是基因表达的关键步骤。
这些知识点构成了生物学中遗传学的基础,对理解生命本质和遗传信息的传递至关重要。