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1、“DNA是遗传物质的证据” 实验的问题释疑1、肺炎双球菌转化实验中。加热能杀死细菌。却为何“杀不死”DNA?对s型细菌加热到一定程度(60一100),其蛋白质的分子结构受到破坏而丧失生物活性,加热引起的蛋白质变性是导致S型菌死亡的原因。被加热杀死的S型细菌通过自溶过程,释放出部分DNA片断。但60100高温只能使DNA的氢键断开、双螺旋解体,而不会引起DNA分子的降解和一级结构的破坏。由于碱基互补作用,当温度逐渐降低后,分离的DNA单链会重新聚合、双螺旋结构又重新恢复。因此在一定温度范围内,加热不会导致DNA“死亡”(变性)。2、S型DNA如何将R型细菌转化为S型细菌?R型细菌在生长高峰期(对
2、数期的中、后期)会出现局部细胞壁缺失现象,称为感受态(competence)。处于感受态的细胞膜表面有3080个“感受态因子”位点。当S型DNA与R型细菌表面的“感受态因子”位点结合时,R型细菌会释放内切酶将全长的S型DNA降解为一些DNA片断。然后,另一些酶使s型DNA双链打开。此后,一条链被降解,另一条链进入细胞与R型DNA上的同源区段配对,切除并替换相应的单链片段,形成一个杂种DNA区段(它们间不一定互补,而是呈杂合状态)。随着杂种细菌的分裂增殖,后代会出现R型和S型两种细菌。实质上,R型细菌转化成s型细菌属于基因的重组。3、注入小鼠身体的s型DNA。在鼠体中是否会有生物活性?不会。因为
3、和细菌相比,小鼠要高等的多。它由真核细胞组成,身体具有复杂的自主代谢、调节和免疫机构。虽然S型DNA进入了机体组织,却无法通过正常途径穿过细胞膜进入细胞并被运送到细胞核。因为在进入细胞之前,外源DNA就被组织内的各种核酸酶水解和破坏了。即使DNA通过了细胞膜,细胞内还会有大量的核酸酶随时准备降解外来的核酸,因此,外源DNA进入鼠体后会因裂解而失去生物活性。而引起小鼠死亡的原因是转化的有毒性的S型细菌。4、在T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,“经过短时间的保温后,用搅拌器搅拌、离心”才会使混合溶液分层。其中。“短时间”有何意义?搅拌和离心的目的是为了将噬菌体蛋白质外壳同侵入大肠杆菌的噬菌体DNA分开,以便对放射性元素跟踪测试。离心会使重量较轻的噬菌体颗粒进入上清液、而被感染的细菌则形成沉淀,但这必须保证是在菌体裂解之前进行。噬菌体侵染细菌的速度很快,37时,大约40min就可以产生100300个子代噬菌体。从感染到释放前的这段时间叫潜伏期,大约经历2030分钟。短时间的保温可获得足够数量的子代噬菌体,但又必须避免超出潜伏期(确保溶液分层),所以离心要在“短时间”保温后及时进行。学科网(北京)股份有限公司