考点16人类对遗传物质的探索过程
人类对遗传物质的探索过程。
(1)1928年,格里菲思的肺炎双球菌转化实验:证明了加热杀死的S型细菌中有转化因子,但是没有证明哪种物质是遗传物质。
(2)艾弗里及同事进行了肺炎双球菌体外转化实验:证明DNA是遗传物质,蛋白质等不是遗传物质。
(3)1952年,赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验:证明了DNA是遗传物质,但是不能证明蛋白质不是遗传物质。
(4)后来的烟草花叶病毒感染实验,证明了某些病毒中,RNA是遗传物质。
艾弗里的噬菌体体外转化实验及赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验的关键都是将DNA和蛋白质分离。
大部分生物(包括所有有细胞结构的生物、部分病毒)的遗传物质是DNA,只有少物(仅限部分病毒)的遗传物质是RNA,因此说DNA是主要的遗传物质。
噬菌体侵染大肠杆菌的过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。噬菌体侵染大肠杆菌过程中最重要的一个步骤是注入。
赫尔希和蔡斯的实验中,搅拌的目的是让噬菌体外壳与大肠杆菌充分分离,离心的目的是让噬菌体外壳或噬菌体(分布于上清液中)与大肠杆菌分层。
赫尔希和蔡斯的研究方法:放射性同位素标记法对蛋白质标记35S,对DNA标记分组对比实验。
用35目标记的实验中,35目标记的T噬菌体与大肠杆菌混合培养后,搅拌不充分,使吸附在大肠杆菌外被35目标记的噬菌体蛋白质外壳没有与大肠杆菌完全分离开,离心后进入沉淀物中,使沉淀物中出现放射性。
用32P标记的实验中,32P标记的噬菌体和大肠杆菌混合培养的时间过长,子代噬菌体在大肠杆菌细胞内增殖后释放出来,经离心后分布于上清液;混合培养的时间过短,有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,经离心后分布于上清液中,使上清液出现放射性。
在艾弗里的实验中,由于转化受到DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响,因此转化过程中并不是所有的R型细菌都被转化成S型细菌,而只是少部分R型细菌被转化成S型细菌。
噬菌体侵染细菌实验中的几个注意点:
(1)含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养,因为病毒营专性寄生生活,故应菌,再用细菌培养噬菌体。
(2)不能标记C、H、O、N,因这些元素是蛋白质和DNA共有的,无法将DNA和蛋白质分开。
(3)35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一个噬菌体上,因为放射性检测时只能检测到存在部位,不能确定是何种元素的放射性。
艾弗里将R型细菌置于含S型细菌DNA的培养基中培养,得到了S型肺炎双球菌,下列有关叙述正确的是()型细菌转化成S型细菌,说明这种变异是定向的型细菌转化为S型细菌属于基因重组该实验不能证明DNA是使R型菌产生稳定遗传变化的物质将S型细菌的DNA注射到小鼠体内也能产生S型细菌解析艾弗里实验中将S型细菌的多糖、蛋白质和DNA等提取出来,分别加入培养R型细菌的培养基中,结果发现只有加入DNA时,R型细菌才能转化成S型细菌,这证明DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质,C错误;该实验中R型细菌转化为S型细菌的实质是基因重组,生物的变异都是不定向的,A错误;将S型细菌的DNA注射到小鼠体内不能实现肺炎双球菌的转化,D错误。答案为B。
噬菌体侵染细菌的实验”是研究遗传物质的经典实验,主要过程如下:①标记噬菌体→②噬菌体与细菌混合培养→③搅拌、离心→④检测放射性。下列叙述正确的是()需要利用分别含有35S和32P的细菌中少量噬菌体未侵入细菌会导致实验失败C.③的作用是加速细菌的解体的结果是沉淀物中检测到放射性解析①需要利用分别含有35S和32P的细菌;②中少量噬菌体未侵入细菌不会导致实验失败,只要有大量噬菌体侵入细菌就能表明遗传物质的传递情况;③的作用是加速噬菌体和细菌的分离;④的结果是上清液或沉淀物中分别检测到放射性。答案为A。
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