基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。这种技术是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪接”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。

　　 基因工程的第一步是获得符合人类意愿的基因“目的基因”，常用的工具酶是限制性内切酶，限制性内切酶的种类很多，但一种限制性内切只能识别一种特定的核苷酸序列，并且在特定切点上切割DNA分子，如从大肠杆菌中发现的一种限制性内切酶只能识别GATTC序列，并在G和A之间将这段序列切开。直接分离基因的最常用的方法是“鸟枪法”即用限制性内切酶将供体细胞中的DNA切成许多片段，将这些片段分别载入运载体，然后通过运载体分别转入不同的受体细胞，让供体细胞所提供的DNA(外源DNA)的所有片段分别在各个细胞中大量复制，从中找出含有基因的细胞，再用一定的方法把带有目的基因的DNA片段分离出来。这种方法的优点是操作简便，缺点是工作量大，具有一定的盲目性。在获取真核细胞中的DNA时，“鸟枪法”就不太适用了，原因是真核细胞的基因含有不表达的DNA片段，不能直接用于基因的扩增和表达，所以在获取真核细胞中的基因时，常用的方法是人工合成基因的方法。人工合成基因的方法主要有两条途径：一是以目的基因转录成的mRNA为模板，逆转录成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成双链DNA，从而获得所需要的基因；二是根据已知的蛋白质的氨基酸序列，推测出相应的 mRNA序列，然后按碱基互补配对原则，推测出它的结构基因的核苷酸序列，再通过化学的方法，以单核苷酸为原料合成目的基因，如人的血红蛋白基因胰岛素基因等就是通过这种方法获得的。

　　 基因工程的第二步是把目的基因接到某种运载体上，常用的运载体是能够和细菌共生的质粒等，具体做法是：先用限制性内切酶切断目的基因，使其产生相同的黏性末。将切下的目的基因的片段插入到质粒的切口处，现再加人适量的DNA连接酶，质粒的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端就会因碱基配对而结合，形成一个重组DNA分子。如人的胰岛素基因质粒的结合就是通过这种方式实现的。

　　 基因工程的第三步是通过运载体把目的基因带入某生物体内，并使它得到表达。在基因工程中常用的受体细胞有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、动植物细胞等。目的基因导入受体细胞后，就可以随着受体细胞的繁殖而复制。

基因工程的第四步是目的基因的检测和表达。在基因工程的前三步完成后，在全部受体细胞中，真正能够摄入重组DNA分子的受体细胞是很少的。因此，必须通过一定的手段对细胞中是否导入了目的基因进行检测。检测的方法有很多种，如大肠杆菌的某种质粒具有青霉素抗性基因，当这种质粒与外源DNA组合在一起形成重组质粒，并被转入受体细胞后，就可以根据受体是否具有青霉素抗来判断受体细胞是否获得了目的基因。

[经典例题解析]

　　 [例题1]　 下列各项中与蛋白质作用无关的是(　　 )

　　 A．催化与调节　　　 B．运动　　 C.运送物质　　　 D．贮存遗传信息

　　 [解析]　 酶是活细胞产生的一类具有催化能力的特殊的蛋白质，有许多激素(如胰岛素、生长激素等)也是蛋白质，所以A是正确的；肌肉细胞中有肌动蛋白和肌球蛋白，通过肌动蛋白和肌球蛋白之间的滑动使肌细胞产生运动，细胞膜的载体蛋白在运载物质时也会产生运动，所以B也是对的；细胞膜上的载体是蛋白质，其作用是运输细胞要选择吸收的离子或小分子物质，红细胞中的血红蛋白的功能是运输氧气，所以C也是对的；贮存遗传信息只有DNA担当此功能，蛋白质无此功能，所以D与蛋白质作用无关。

[答案]　 D

　　 [例题2]　 脂类物质在细胞中具有独特的生物学功能，下面是有关脂类物质的生物学功能中，属于磷脂的生物学功能的是(　　 )

　　 ①生物膜的重要成分②贮存能的分子③构成生物体表面的保护层④很好的绝缘体，具有保温作用⑤具有生物学活性对生命活动起调节作用

　　 A．①③　 　　　 B．⑤　　　 C．①　　　 D．②④

　　 [解析]　 磷脂的生物学功能主要是构成生物膜的成分。脂肪的生物学功能是贮存能量和具有保温、缓冲等作用。固醇类物质的生物学功能是对生命活动起调节作用。构成生物体表面保护层的是磷脂，属于脂类但不是磷脂，如植物体的果实、叶片等表面。

[答案]　 C

　　 [例题3] 　下图表示一个反应过程，图中的黑球表示两个相同的单糖，则图中的A、B、C分别表示(　 　　)

A．淀粉、淀粉酶、葡萄糖　　　 B．麦芽糖、麦芽糖酶、葡萄糖

C．蔗糖、蔗糖酶、果糖　　　　 D．乳糖、糖酶、葡萄糖

[解析]　 详见本专题“重点知识联系与剖析”。　

[答案]B　

[例题4]　 [2001年全国高考理科综合(天津、山西)卷]种子萌发的需氧量与种子所贮藏有机物的元素比例有关，在相同条件下，消耗同质量的有机物，油料作物种子(如花生)萌发时需氧量比含淀粉多的种子(如水稻)萌发时的需氧量(　　 )

A.少　　　　　　　 B.多　　　　　　 C.相等　　　　　　　 D.无规律

[解析]　 这是一道涉及到生物与化学知识的综合性题目，重点考查学生综合应用知识的能力，对考生的认知层次要求很高，估计难度系数在0．45-0．50之间。呼吸作用的底物通常是葡萄糖，但脂肪、蛋白质水解后的产物也可以作为呼吸作用的底物。淀粉水解的产物是葡萄糖，以葡萄糖作为呼吸作用的底物进行有氧呼吸的反应式为：C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂→6CO₂+12H₂O+能量，从反应式可看出吸收一个O₂，放出一个CO₂即释放的CO₂和吸收的O₂之比为1。油料作物种子的主要贮存物质是脂肪，水解后的产物是甘油和脂肪酸，以脂肪酸中的硬脂酸作为呼吸作用的底物为例，进行有氧呼吸的反应式为：CH₃(CH₂)₁₆COOH+26O₂→18CO₂+18H₂O+能量。由反应式可知：释放的CO₂比吸收的O₂少，即释放的CO₂和吸收的O₂之比为 0．69。由此可以得出结论：油料作物种子在萌发时吸收的氧气量比含淀粉多的种子萌发时吸收的氧气多。本题也可以通过所学的化学知识，直观地得出结论，糖类是碳水化合物，C／O比一般为1，氧化时释放一个 CO₂只需要一个O原子即可；脂肪分子上一般都有很长的烃链，C／O比一般远大于1，所以氧化时释放一个CO₂需要超过一个O原子的量。由于脂肪中的C／O比比糖类高，所以同质量的脂肪和糖类中的碳原子数是脂肪比糖类多，因此同质量的脂肪和糖类被氧化分解所需的O₂，脂肪大于糖类。

[答案]　 B

　　 [例题5]　 人的一种凝血因子的基因有372000个碱基，能够编码2552个氨基酸，试计算凝血因子基因中外显子的碱基对在整个基因碱基对中所占的比例，从这个比例中可以得出什么结论？

[解析]　 此题有一个跳跃即基因→氨基酸，这中间跳过了mRNA。因此应注意基因中6个碱基对应一个氨基酸。在基因中有编码区和非编码区，蛋白质是由编码区中的外显子所编码的，此外应注意题目中的问法“碱基对”，应考虑基因的化学本质是DNA。因此外显子的碱基对含量的×100%=4%。该基因中有那么多的减基而外显子的碱基只占这么小，不能编码蛋白质的碱基很多，说明了基因编码出蛋白质的过程是非常复杂的--功能复杂性。

[答案]　 4%，在真核细胞中，编码序列在整个基因中所占的比例较小，而调控序列所占的比例较大。说明了真核细胞基因结构及其功能的复杂性。

　　 [例题6]　 (1999年上海高考试题)含有³²P或³¹P的磷酸，两者化学性质几乎相同，都可参与DNA分子的组成，但³²P比³¹P质量大。将某哺乳动物的细胞放在含有³¹P磷酸的培养基中，连续培养数代后得到G_O代细胞。然后将G_O代细胞移到含有³²P磷酸的培养基中培养，经过第l、2次细胞分裂后，分别得到G₁、G₂代细胞。再从G_O、G₁、G₂代细胞中提取出DNA，经密度梯度离心后得到结果如下图所示。由于DNA分子质量不同，因此在离心管内的分布不同。若①、②、③分别表示轻、中、重3种DNA分子的位置，请回答：

　　 (1)G₀、G₁、G₂三代 DNA分子离心后的试管分别是图中的：

　　 G_O_____________；G₁__________；G₂___________。

　　 (2)G₂代在①、②、③三条带中DNA数的比例是_________________________。

　　 (3)图中①、②两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是：条带①_____________，条带②_________________。

　　 (4)上述实验结果证明DNA的复制方式__________。DNA的自我复制能使生物的_______保持相对稳定。

　　 [解析]　 本题考查学生对DNA分子结构、DNA分子半保留复制和DNA复制与细菌繁殖关系等知识的掌握，同时也联系到了同位素方面的有关物理和化学方面的知识.³²P是³¹P的同位素，分子量要比³¹P大，所以³²P-DNA分子在质量上比³¹P－DNA分子要重。而一条链为³²P和另一条链为³¹P的DNA分子在质量上介于两者之间。如果把这3种DNA的氯化铯溶液置于离心管中进行高速离心，利用高加速度,能把这3种DNA分子彼比分开。³²P-DNA分子最重，在试管的最下部；³¹P-DNA分子最轻，在试管的最上部；一条链含³¹P，另一条链含³²P的DNA分子质量居中，位于试管的中间，G_O代细胞是在³¹P的培养基中培养了若干代后得到的细胞，其中的DNA分子上均有³¹P，经密度梯度离心后应在试管的最上部。G_O代细胞在含³²P的培养基上培养一代，得到的G₁细胞，由于复制是半保留复制，其中的DNA分子中一条链上含³¹P，另一条链上含有³²P，这样的DNA分子经密度梯度离心后，应在试管的中部。G_O代的一个细胞培养到第二代，应有4个细胞，其中2个细胞的DNA分子中一条含有³¹P，另一条链含有³¹P，另2个细胞的DNA分子中均为³²P。所以提取G₂代的细胞的DNA分子，经密度梯度离心后，其中的DNA分子有一半在试管的中部，另一半在试管的下部。

[答案]　 (1)A　 B　 D　 (2)0∶1∶1　 (3)³¹P　　 ³¹P³²P　 (4)半保留复制 　遗传特性

　　 [例题7]　 胰岛素分子是一种蛋白质分子，现有如下材料：

　　 ①胰岛素含有2条多肽链，A链含有21个氨基酸，B链含有30个氨基酸，2条多肽链间通过2个二硫键(二硫键是由2个“一SH”连接而成的)连接，在A链上也形成1个二硫键，下图所示为结晶牛胰岛素的平面结构示意图。

　　 ②不同动物的胰岛素的氨基酸组成是有区别的，现把人和其他动物的胰岛素的氨基酸组成比较如下：

　　 猪：B链第30位氨基酸和人不同；

　　 马：B链第30位氨基酸和A链第9位氨基酸与人不同；

　　 牛：A链第8、10位氨基酸与人不同；

　　 羊：A链第8、9、10位氨基酸与人不同；

天竹鼠：A链有8个氨基酸与人不同，B链有10个氨基酸与人不同。

根据以上材料回答下列问题：

　　 (1)胰岛素分子中含有肽键_________个。控制合成胰岛素的基因中至少有______碱基。

　　 (2)这51个氨基酸形成胰岛素后，相对分子质量比原来51个氨基酸的总分子量减少了_____。

(3)人体中胰岛素的含量低，会导致血糖浓度过高，尿液中有葡萄糖，称为糖尿病，其最佳的治疗方法是使用胰岛素，但只能注射不能口服，原因是______________。

(4)前面所列的哺乳动物和人的胰岛素都由51个氨基酸构成，且在氨基酸组成上大多相同，由此可以得出的结论是____________________。

　　 (5)人与这几种动物在胰岛素分子上氨基酸组成差异的大小，说明

_____________________________________________________________

　　 (6)如果要为糖尿病人治疗必须用动物体内的胰岛素的话，最适宜的动物是

______________________________________________________________

[解析]　 (1)从材料①中可知，由51个氨基酸组成的具有二条肽链组成的胰岛素分子中应含的肽键数目是51-2＝49个，根据mRNA上三个碱基决定一个氨基酸，基因中有2条链，所以控制胰岛素合成的基因中的碱基数=51×3×2＝306；(2)51个氨基酸分子合成胰岛素分子后，分子量的减少量应是形成肽链时脱下的水分子数(18×49)和形成二硫键时脱下的　　 H(1×6)，所以相对分子量减少了18×49+1×6=888；(3)解答此小题，要求同学有知识迁移的能力，在消化道中有各种消化液，能消化各种营养物质，如大分子糖类(淀粉)、蛋白质、脂肪等不溶于水的物质，这些物质在消化道内通过消化液的作用，将其分解为能溶于水的小分子有机物如葡萄糖、氨基酸、甘油和脂肪等，原有物质的大分子结构遭到破坏。胰岛素在消化液的蛋白酶和肽酶的作用下分解为氨基酸而失去其活性，所以只能注射不能口服；(4)材料②给我们列出的各种生物胰岛素之间的氨基酸差异，反映出不同的哺乳动物体内胰岛素分子中氨基酸组成大部分是相同的，说明这些动物之间的亲缘关系很近，是由共同的古代原始祖先进化而来的；(5)不同动物胰岛素中氨基酸组成差异的大小反映了各种动物与人亲缘关系的远近，差异数越小，亲缘关系越近，反之则越远。(6)用动物胰岛素治疗人的糖尿病时，选用亲缘关系最近的动物，治疗效果最好。

[答案]　 (1)49　 306　　 (2)888　　 (3)胰岛素是蛋白质，如口服会被消化道内的蛋白酶所催化水解而失去作用　　 (4)这些哺乳动物和人都有共同的原始祖先　　 (5)这几种哺乳动物与人的亲缘关系有远有近，差异越大亲缘关系越远，差异越小，亲缘关系越近　 (5)猪

　　 [例题8]　 已知甲、乙、丙 3种类型的病毒，它们的遗传信息的传递方式分别用下图表示。请对图仔细分析后回答下列问题：

　 (1)根据我们所学的内容，这3种类型的病毒分别属于：

　　 甲__________；乙______________；丙________________。

　　 (2)图中哪两个标号所示的过程是对“中心法则”的补充？_______________。

　　 (3)图中1、8表示遗传信息的_______；图中2、5、9表示遗传信息的______________；

　　　 　图中3、10表示遗传物质的________，该过程进行所必需的物质条件是___________。

(4)图中7表示遗传信息的________；此过程需有__________的作用。这一现象的发生，其意义是______________________。

　　 [解析]按照中心法则，遗传信息的传递方式有3种：DNA的自我复制；RNA的自我复制；以RNA为模板进行的逆转录。中心法则的主要内容是DNA的复制和以DNA为模板进行的转录和翻译的过程，RNA的自我复制和以RNA为模板进行的逆转录仅在病中有此过程，在有细胞结构的生物体中，正常情况是不存在的。在感染某些病毒后才有可能有此过程，所以被称为对中心法则的补充。在高中生物教材上提到的病毒只有3种：噬菌体、烟草花叶病毒和致癌病毒。噬菌体的遗传物质是DNA，甲所示的传递过程与此相符；烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，但无逆转录酶，所以乙所示的传递过程与此相符；致癌病毒的遗传物质是RNA，但具有逆转录酶，所以丙所示的传递过程与此相符。

[答案]　 (1)噬菌体　 烟草花叶病毒　 致癌病毒　 (2)6　 7　 (3)转录　 翻译　 复制模板、酶、原料(脱氧核苷酸)、能量(ATP)　 (4)逆转录　 逆转录酶　 对中心法则的补充

　　 [例题9]　 已知某tRNA一端的3个碱基顺序是GAU，它所转运的是亮氨酸(亮氨酸的密码是：UUA UUG CUU CUA CUC CUG)，那么决定此氨基酸的密码子是由下列哪个碱基序列转录而来(　　 )

　　　 A．GAT　　　　 B．GAU 　　 C．CUA　　　 D．CTA

　　 [解析]　 正确解答这道题，就要正确理解转录和翻译的过程，理解模板链、密码子和反密码子之间的关系。密码子的位置是在信使RNA上，是信使RNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基。反密码子是转运RNA一端的3个与密码子配对的3个碱基。题中已知的一个转运RNA的3个碱基是GAU，所运载的氨基酸是亮氮酸，则与此对应的密码子是CUA，则转录该密码子的DNA 模板链上的3个碱基应是GAT。

[答案]　 A

　　 [例题10]　 由200个氨基酸组成的一种蛋白质，决定其结构的基因(　　 )

A．在原核生物中较长　　　　　　　　

B．在真核生物中较长

C．在原核生物和真核生物中一样长　　

D．基因长度不依赖于原核或真核细胞的结构状态

　　 [解析]　 真核细胞中的结构基因是由内含子和外显子组成，在转录时，需把内含子转录部分剪切掉，把外显子转录部分拼接起来，而原核生物的结构基因没有内含子。

　　 [答案]　 B

真核细胞的基因也是由编码区和非编码区两部分组成的，在非编码区上，同样有调控作用的核苷酸序列，但是真核细胞的基因结构要比原核细胞的基因结构复杂。与原核细胞比较，真核细胞基因结构的主要特点是：编码区是间隔的、不连续的。也就是说，能够编码蛋白质的序列被不能够编码蛋白质的序列分隔开来，成为一种断裂的形式。其中，能够编码蛋白质的序列叫做外显子，一般不能够编码蛋白质的序列叫做内含子。

原核细胞的基因是由成百上千个核苷酸对组成的。组成基因的核苷酸可以分为不同的区段。在基因表达的过程中，不同区段所起的作用并不相同。有的区段能够转录为相应的mRNA，进而指导蛋白质的合成，也就是说能够编码蛋白质，这样的区段叫做编码区。有的区段不能转录为mRNA，也就是说不能编码蛋白质，这样的区段叫做非编码区。非编码区是由编码区上游和编码区下游的 DNA序列组成的。非编码区虽然不能编码蛋白质，但是对于遗传信息的表达是不可缺少的。这是因为在非编码区上，有调控遗传信息表达的核苷酸序列。

7．基因的结构

6．信息流和中心法则

中心法则是指遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质的转录和翻译的过程，以及遗传信息从DNA传递给DNA的复制过程。这是所有有细胞结构的生物所遵循的法则。在某些病毒中的RNA自我复制(如烟草花叶病毒等)和在某些病毒中能以RNA为模板逆转录成DNA的过程(某些致癌病毒)是对中心法则的补充。RNA的自我复制和逆转录过程，在病毒单独存在时是不能进行的，只有寄生到寄主细胞中后才发生。逆转录酶在基因工程中是一种很重要的酶，它能以已知的mRNA为模板合成目的基因。在基因工程中是获得目的基因的重要手段。

5．遗传信息和遗传密码

遗传信息是指基因中的脱氧核苷酸排列顺序或碱基的排列序列，位置在DNA分子上。一般认为遗传信息在有遗传效应的一段DNA分子的一条链上，称为信息链。信息链是指与模板链互补的这条链，模板链上的碱基序列不代表遗传信息。以模板转录成mRNA，mRNA上的碱基排列顺序称为遗传密码，所以经过转录后，遗传信息就转化成遗传密码。遗传密码的位置在mRNA，mRNA上相邻的3个碱基决定一个氨基酸，这3个相邻的碱基称为密码子。遗传密码现已查明，共有64个密码子，其中有61个有效密码子，代表着20种氨基酸。每种氨基酸的密码子数目差别很大，有些氨基酸有几种密码子，如亮氨酸一共有6个密码子(UUA、　 UUG、CUU、CUG、CUA、CUC)，而甲硫氨酸只有一个密码子(AUG)。在地球上，除极少数的生物(如某些原核生物有小部分不同)外，遗传密码是通用的，这说明地球上的所有生物都是由共同的祖先进化而来的。

4．RNA的分子结构及其转录

　　 RNA分子是许许多多核糖核苷酸分子连接而成的链状结构。RNA分子都是单链的。根据RNA分子功能的不同，分为3种类型：信使RNA(mRN A)、转运RNA(tRNA)和核糖体RNA(rRNA)。mRNA的功能将基因中的遗传信息传递到蛋白质上；tRNA的功能是识别遗传密码和运载特定的氨基酸；rRNA是核糖体中的RNA，在蛋白质合成的过程中起重要的作用(具体不作要求)。 mRNA的空间结构是链状的；tRNA的空间结构是呈三叶草形，如下图所示，tRNA一端大环上的3个碱基能够与mRNA的密码子配对，识别密码子，所以这3个称为反密码子；mRNA具有特定的空间结构，是核糖体的核心部位。RNA都是从DNA上转录下来的。转录的场所是在细胞核，其中合成rRNA是在细胞核中的核仁部位完成的，核仁是形成核糖体的场所。mRNA和tRNA是在细胞核中核仁以外的部位转录的。转录是以DNA分子中(基因中)的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成RNA的过程。

3．DNA的分子结构、DNA的复制和基因突变

　　 构成DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸，许许多多脱氧核苷酸通过一定的化学键连接起来形成脱氧核苷酸链，每个DNA分子是由两条脱氧核苷酸链组成。DNA分子结构的特点是：①DNA分子的基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替排列的两条主链；②两条主链是平行但反向，盘旋成的规则的双螺旋结构，一般是右手螺旋，排列于DNA分子的外侧；③两条链之间是通过碱基配对连接在一起，碱基与碱基间是通过氢键配对在一起的，其中A与T以2个氢键相配对，C与G之间以3个氢键配对。所以在一个DNA分子中，G和C的比例较高，则该DNA分子就比较稳定。

　　 DNA分子结构具有相对的稳定性是由两个方面决定的。一是基本骨架部分的两条长链是由磷酸和脱氧核糖相间排列的顺序稳定不变；二是空间结构一般都是右旋的双螺旋结构。DNA 分子的多样性是由碱基对的排列顺序的多样性决定的。DNA分子的特异性是指对于控制某一特定性状的DNA分子中的碱基排列顺序是稳定不变的，如控制合成唾液淀粉酶的基因中，不论是何人，这段DNA分子中的碱基排列顺序是稳定不变的。

　　 DNA复制的场所主要在细胞核，时间是细胞分裂间期。但在细胞质中也存在着DNA复制，如线粒体和叶绿体中的DNA也要复制，而且这些DNA复制的时间不一定在细胞分裂的间期。DNA复制的特点有两点：边解旋边复制和半保留复制。半保留复制是指：新复制出的两个DNA分子中，有一条链是旧的，即原来DNA的；另一条链是新合成的。半保留复制的特点常被用于计算新链和旧链在复制若干代后所占的比例，详见后面的例题。DNA复制需要满足4项基本条件：①模板：开始解旋的DNA分子的两条单链；②原料：是游离在核液中的脱氧核苷酸；③能量：是通过水解ATP提供；④酶：酶是指一个酶系统，不仅仅是指一种解旋酶。能够保证复制时正确无误，有二个原因：①模板是精确的；②碱基互补配对是严格的。

复制是严格的，在正常情况下是不会发生差错的。但在内外因素的干扰下，也有可能在复制时发生差错，从而导致基因突变的发生。根据这个原理，有人为因素(适宜剂量的各种射线或某些化学药品)干扰DNA的复制，促使其产生基因突变。基因突变是不定向的，人为条件只是提高基因突变的频率，但不能控制基因突变的方向。

2．DNA是遗传物质的证据

　　　 自从20世纪初分析出了染色体的成分后，DNA是遗传物质还是蛋白质是遗传物质就成了科学家们争论的焦点，DNA在染色体的含量比较稳定不能说明遗传物质肯定就是DNA。生物学家设计了很多实验来证明遗传物质到底是DNA还是蛋白质的实验，其中最为经典的一个实验便是高中生物教材上介绍的噬菌体侵染细菌的实验。噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒，是由一个蛋白质构成的多面体的外壳和一个DNA芯子组成，噬菌体在侵染细菌时通过电镜观察和同位素示踪等方法，证明侵人细菌内部的是DNA，蛋白质的外壳则留在细菌的外面，从而确定噬菌体的性状是由噬菌体的DNA控制的，而不是蛋白质控制的。

DNA是遗传物质的另一个证据是细菌转化实验。转化是指一种生物由于接受了另一种生物的遗传物质(DNA或RNA)而表现出后者的遗传性状，或发生遗传性状改变的现象。细菌转化实验证明肺炎双球菌的荚膜这一性状是由DNA控制的，不是由蛋白质控制的。

1．核苷酸的分子结构及其性质

　　 构成核酸的基本单位是核苷酸，一个核苷酸分子包括3个部分；一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基。核苷酸分两大类共8种：核糖核苷酸有4种，主要是碱基有4种，它们是A、U、C、G；脱氧核糖核苷酸也有4种，主要是碱基有4种，它们是A、T、C、G。核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸分子结构的区别主要是五碳糖的不同，以腺瞟呤核糖核苷酸和腺瞟呤脱氧核糖核苷酸为例，它们的分子结构式如下：