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1、第三章第三章 遺傳的分子基礎(chǔ)遺傳的分子基礎(chǔ)第一節(jié)第一節(jié) 核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù)核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù) 根據(jù)遺傳的染色體學(xué)說(shuō)，染色體是遺傳物質(zhì)的主根據(jù)遺傳的染色體學(xué)說(shuō)，染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體，控制生物性狀的基因位于染色體上。要載體，控制生物性狀的基因位于染色體上。遺傳物質(zhì)是什么？遺傳物質(zhì)是什么？ 這是一個(gè)曾經(jīng)在科學(xué)界爭(zhēng)議了很長(zhǎng)時(shí)間的問(wèn)題。這是一個(gè)曾經(jīng)在科學(xué)界爭(zhēng)議了很長(zhǎng)時(shí)間的問(wèn)題。 染色體由染色體由DNA、RNA和蛋白質(zhì)組成，其中蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)組成，其中蛋白質(zhì)又分為組蛋白和非組蛋白。又分為組蛋白和非組蛋白。DNA和組蛋白是染色體的和組蛋白是染色體的主要成分。主要成分。 2. 同一種生物不同發(fā)育時(shí)期
2、或不同組織細(xì)胞中的同一種生物不同發(fā)育時(shí)期或不同組織細(xì)胞中的DNA含量基本相等，而精子中的含量基本相等，而精子中的DNA含量恰好是體細(xì)含量恰好是體細(xì)胞中的一半。胞中的一半。 1. 細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中DNA的，都有復(fù)制和遺傳的的，都有復(fù)制和遺傳的自主性。自主性。 3. 所有能夠誘發(fā)所有能夠誘發(fā)DNA結(jié)構(gòu)變異的因素，均能引起結(jié)構(gòu)變異的因素，均能引起生物的遺傳突變。生物的遺傳突變。 4. 蛋白質(zhì)的質(zhì)量可變性，不符合作為遺傳物質(zhì)能蛋白質(zhì)的質(zhì)量可變性，不符合作為遺傳物質(zhì)能保持穩(wěn)定的要求。保持穩(wěn)定的要求。 T2噬菌體侵染細(xì)菌后，在自身遺傳物質(zhì)作用下，噬菌體侵染細(xì)菌后，在自身遺傳物質(zhì)作用下，利用
3、利用細(xì)菌體內(nèi)物質(zhì)細(xì)菌體內(nèi)物質(zhì)來(lái)合成自身組成物質(zhì)，大量增殖。來(lái)合成自身組成物質(zhì)，大量增殖。1. 噬菌體侵染細(xì)菌噬菌體侵染細(xì)菌DNA是遺傳物質(zhì)的直接證據(jù)是遺傳物質(zhì)的直接證據(jù)由一個(gè)由一個(gè)DNA分子和分子和蛋白質(zhì)外殼組成蛋白質(zhì)外殼組成 同位素示蹤同位素示蹤 為什么選擇為什么選擇35S和和32P這兩種同位素分別對(duì)蛋這兩種同位素分別對(duì)蛋白質(zhì)和白質(zhì)和DNA作標(biāo)記？作標(biāo)記？ 用用14C和和18O等同位素可以嗎？等同位素可以嗎？用用35S標(biāo)記噬菌體的外殼蛋白質(zhì)；標(biāo)記噬菌體的外殼蛋白質(zhì)；用用32P標(biāo)記噬菌體的內(nèi)部標(biāo)記噬菌體的內(nèi)部DNA。用用T2噬菌體分別侵染被噬菌體分別侵染被35S和和32P標(biāo)記的細(xì)菌，得到標(biāo)記的
4、細(xì)菌，得到 被被35S標(biāo)記蛋白質(zhì)外殼的標(biāo)記蛋白質(zhì)外殼的T2噬菌體和被噬菌體和被32P標(biāo)記內(nèi)部標(biāo)記內(nèi)部 DNA的的T2噬菌體。噬菌體。 同位素示蹤同位素示蹤將寄主細(xì)菌分別培養(yǎng)在含有將寄主細(xì)菌分別培養(yǎng)在含有35S和和32P的培養(yǎng)基中，的培養(yǎng)基中， 得到分別被得到分別被35S和和32P標(biāo)記的細(xì)菌。標(biāo)記的細(xì)菌。如何用如何用35S標(biāo)記噬菌體的外殼蛋白質(zhì)？標(biāo)記噬菌體的外殼蛋白質(zhì)？如何用如何用32P標(biāo)記噬菌體的內(nèi)部標(biāo)記噬菌體的內(nèi)部DNA？親代噬菌體親代噬菌體 寄主細(xì)胞內(nèi)寄主細(xì)胞內(nèi)子代噬菌體子代噬菌體 是否保持連續(xù)性是否保持連續(xù)性32P標(biāo)記標(biāo)記DNA有有32P標(biāo)記標(biāo)記DNA有有32P標(biāo)記標(biāo)記DNA35S標(biāo)記標(biāo)
5、記蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)無(wú)無(wú)35S標(biāo)記標(biāo)記蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)無(wú)無(wú)35S標(biāo)記標(biāo)記蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)DNA在噬菌體在噬菌體繁殖過(guò)程中具繁殖過(guò)程中具有連續(xù)性，是有連續(xù)性，是遺傳物質(zhì)。遺傳物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)材料：實(shí)驗(yàn)材料：有多糖類(lèi)膠狀莢膜的有多糖類(lèi)膠狀莢膜的S型肺炎雙球菌型肺炎雙球菌 無(wú)多糖類(lèi)膠狀莢膜的無(wú)多糖類(lèi)膠狀莢膜的R型肺炎雙球菌型肺炎雙球菌 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)R型活菌型活菌S型活菌型活菌加熱殺死加熱殺死的的 S 型菌型菌加熱殺死的加熱殺死的 S 型菌型菌 + R 型活菌型活菌分離出有毒性的分離出有毒性的S型活細(xì)菌型活細(xì)菌活體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)活體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)加熱殺死的加熱殺死的 S 型菌型菌 + R 型活菌型活菌
6、分離出有毒性的分離出有毒性的S型活細(xì)菌型活細(xì)菌 離體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)離體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)分別與分別與 R 型活細(xì)菌混合培養(yǎng)型活細(xì)菌混合培養(yǎng)R R R R R S R S型活細(xì)菌型活細(xì)菌 R S多數(shù)多數(shù) 少數(shù)少數(shù) 一種細(xì)菌的一種細(xì)菌的DNA摻入到另?yè)饺氲搅硪环N細(xì)菌中，能夠引起穩(wěn)定的一種細(xì)菌中，能夠引起穩(wěn)定的遺傳變異。遺傳變異。DNA純度越高，轉(zhuǎn)純度越高，轉(zhuǎn)化效率越高。化效率越高。 侵染正常煙草侵染正常煙草煙草煙草花葉花葉病毒病毒(TMV)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)RNA石炭酸石炭酸不發(fā)生花葉病不發(fā)生花葉病發(fā)生花葉病發(fā)生花葉病侵染正常煙草侵染正常煙草正常正常 花葉病花葉病A型型TMV的的RNA + B型型TMV的蛋白質(zhì)
7、的蛋白質(zhì) 混合后混合后感染煙草所繁殖后代病毒的類(lèi)型都是感染煙草所繁殖后代病毒的類(lèi)型都是A型型。B型型TMV的的RNA + A型型TMV的蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì) 混合后混合后感染煙草所繁殖后代病毒的類(lèi)型都是感染煙草所繁殖后代病毒的類(lèi)型都是B型型。 遺傳物質(zhì)除遺傳物質(zhì)除DNA外，還有外，還有RNA，如煙草花，如煙草花葉病毒葉病毒(TMV)、 SARS病毒、病毒、HIV、流感病毒、流感病毒、小兒麻痹病毒、腦炎病毒等。小兒麻痹病毒、腦炎病毒等。 基因在大多數(shù)生物中是一段有功能的基因在大多數(shù)生物中是一段有功能的DNA,而在而在RNA病毒中則是一段有功能的病毒中則是一段有功能的RNA。1. 噬菌體侵染細(xì)菌后，合成子代噬菌體的蛋白噬菌體侵染細(xì)菌后，合成子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼需要（質(zhì)外殼需要（ ） A. 細(xì)菌的細(xì)菌的DNA和氨基酸和氨基酸 B. 噬菌體的噬菌體的DNA及氨基酸及氨基酸 C. 細(xì)菌的細(xì)菌的DNA和噬菌體的氨基酸和噬菌體的氨基酸 D. 噬菌體的噬菌體的DNA和細(xì)菌的氨基酸和細(xì)菌的氨基酸D2. 下列生物中只含一種核酸的是（下列生物中只含一種核酸的是（ ） A. 玉米玉米 B. 草履蟲(chóng)草履蟲(chóng) C. 金魚(yú)金魚(yú) D. 病毒病毒D
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