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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，染色體是遺傳物質(zhì)的主根據(jù)遺傳的染色體學(xué)說，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程中具繁殖過程中具有連續(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：有多糖類膠狀莢膜的有多糖類膠狀莢膜的S型肺炎雙球菌型肺炎雙球菌 無(wú)多糖類膠狀莢膜的無(wú)多糖類膠狀莢膜的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?；试礁?。 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型都是感染煙草所繁殖后代病毒的類型都是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型都是感染煙草所繁殖后代病毒的類型都是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. 草履蟲草履蟲 C. 金魚金魚 D. 病毒病毒D
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