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1、三章遗传的分子基础 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life, there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望 根据遗传的染色体学说，染色体是遗传物质的主根据遗传的染色体学说，染色体是遗传物质的主要载体，控制生物性状的基因位于染色体上。要载体，控制生物性状的基因位于染色体上。遗传物质是什么？遗传物质是什么？ 这是一个曾经在科学界争议了很长时间的问题。这是一个曾经在科学界争议了很长时间的问题。 染色体由染色体由DNA、RNA和蛋白质组成，其中蛋白质和蛋白质组成，其中蛋白质又分为组蛋白和非组蛋白。又分为组蛋白
2、和非组蛋白。DNA和组蛋白是染色体的和组蛋白是染色体的主要成分。主要成分。DNA是遗传物质的间接证据是遗传物质的间接证据 1. 细胞核和细胞质中细胞核和细胞质中DNA的，都有复制和遗传的的，都有复制和遗传的自主性。自主性。 2. 同一种生物不同发育时期或不同组织细胞中的同一种生物不同发育时期或不同组织细胞中的DNA含量基本相等，而精子中的含量基本相等，而精子中的DNA含量恰好是体细含量恰好是体细胞中的一半。胞中的一半。 3. 所有能够诱发所有能够诱发DNA结构变异的因素，均能引起结构变异的因素，均能引起生物的遗传突变。生物的遗传突变。 4. 蛋白质的质量可变性，不符合作为遗传物质能蛋白质的质量
3、可变性，不符合作为遗传物质能保持稳定的要求。保持稳定的要求。 T2噬菌体侵染细菌后，在自身遗传物质作用下，噬菌体侵染细菌后，在自身遗传物质作用下，利用利用细菌体内物质细菌体内物质来合成自身组成物质，大量增殖。来合成自身组成物质，大量增殖。1. 噬菌体侵染细菌噬菌体侵染细菌DNA是遗传物质的直接证据是遗传物质的直接证据由一个由一个DNA分子和分子和蛋白质外壳组成蛋白质外壳组成 同位素示踪同位素示踪 为什么选择为什么选择35S和和32P这两种同位素分别对蛋这两种同位素分别对蛋白质和白质和DNA作标记？作标记？ 用用14C和和18O等同位素可以吗？等同位素可以吗？用用35S标记噬菌体的外壳蛋白质；标
4、记噬菌体的外壳蛋白质；用用32P标记噬菌体的内部标记噬菌体的内部DNA。用用T2噬菌体分别侵染被噬菌体分别侵染被35S和和32P标记的细菌，得到标记的细菌，得到 被被35S标记蛋白质外壳的标记蛋白质外壳的T2噬菌体和被噬菌体和被32P标记内部标记内部 DNA的的T2噬菌体。噬菌体。 同位素示踪同位素示踪将寄主细菌分别培养在含有将寄主细菌分别培养在含有35S和和32P的培养基中，的培养基中， 得到分别被得到分别被35S和和32P标记的细菌。标记的细菌。如何用如何用35S标记噬菌体的外壳蛋白质？标记噬菌体的外壳蛋白质？如何用如何用32P标记噬菌体的内部标记噬菌体的内部DNA？亲代噬菌体亲代噬菌体
5、寄主细胞内寄主细胞内子代噬菌体子代噬菌体 是否保持连续性是否保持连续性32P标记标记DNA有有32P标记标记DNA有有32P标记标记DNA35S标记标记蛋白质蛋白质无无35S标记标记蛋白质蛋白质无无35S标记标记蛋白质蛋白质DNA在噬菌体在噬菌体繁殖过程中具繁殖过程中具有连续性，是有连续性，是遗传物质。遗传物质。实验材料：实验材料：有多糖类胶状荚膜的有多糖类胶状荚膜的S型肺炎双球菌型肺炎双球菌 无多糖类胶状荚膜的无多糖类胶状荚膜的R型肺炎双球菌型肺炎双球菌 肺炎双球菌转化实验肺炎双球菌转化实验R型活菌型活菌S型活菌型活菌加热杀死加热杀死的的 S 型菌型菌加热杀死的加热杀死的 S 型菌型菌 +
6、R 型活菌型活菌分离出有毒性的分离出有毒性的S型活细菌型活细菌活体细菌转化实验活体细菌转化实验实验结论：实验结论：S型菌中的转化因子进入型菌中的转化因子进入R型菌体内，型菌体内，引起引起R型菌稳定的遗传变异。型菌稳定的遗传变异。加热杀死的加热杀死的 S 型菌型菌 + R 型活菌型活菌分离出有毒性的分离出有毒性的S型活细菌型活细菌 多糖多糖 脂质脂质 蛋白质蛋白质 RNA DNA DNA水解物水解物分别与分别与 R 型活细菌混合培养型活细菌混合培养R R R R R S R S型活细菌型活细菌 R S多数多数 少数少数 一种细菌的一种细菌的DNA掺入到另掺入到另一种细菌中，能够引起稳定的一种细菌
7、中，能够引起稳定的遗传变异。遗传变异。DNA纯度越高，转纯度越高，转化效率越高。化效率越高。离体细菌转化实验离体细菌转化实验 侵染正常烟草侵染正常烟草烟草烟草花叶花叶病毒病毒(TMV)蛋白质蛋白质RNA石炭酸石炭酸不发生花叶病不发生花叶病发生花叶病发生花叶病侵染正常烟草侵染正常烟草正常正常 花叶病花叶病A型型TMV的的RNA + B型型TMV的蛋白质的蛋白质 混合后混合后感染烟草所繁殖后代病毒的类型都是感染烟草所繁殖后代病毒的类型都是A型型。B型型TMV的的RNA + A型型TMV的蛋白质的蛋白质 混合后混合后感染烟草所繁殖后代病毒的类型都是感染烟草所繁殖后代病毒的类型都是B型型。 遗传物质除
8、遗传物质除DNA外，还有外，还有RNA，如烟草花，如烟草花叶病毒叶病毒(TMV)、 SARS病毒、病毒、HIV、流感病毒、流感病毒、小儿麻痹病毒、脑炎病毒等。小儿麻痹病毒、脑炎病毒等。 基因在大多数生物中是一段有功能的基因在大多数生物中是一段有功能的DNA,而在而在RNA病毒中则是一段有功能的病毒中则是一段有功能的RNA。1. 噬菌体侵染细菌后，合成子代噬菌体的蛋白噬菌体侵染细菌后，合成子代噬菌体的蛋白质外壳需要（质外壳需要（ ） A. 细菌的细菌的DNA和氨基酸和氨基酸 B. 噬菌体的噬菌体的DNA及氨基酸及氨基酸 C. 细菌的细菌的DNA和噬菌体的氨基酸和噬菌体的氨基酸 D. 噬菌体的噬菌体的DNA和细菌的氨基酸和细菌的氨基酸D2. 下列生物中只含一种核酸的是（下列生物中只含一种核酸的是（ ） A. 玉米玉米 B. 草履虫草履虫 C. 金鱼金鱼 D. 病毒病毒D
