《DNA是主要的遗传物质》知识拓展1.DNA是遗传物质的间接证据(1)DNA分布在染色体内,是染色体的主要成分,而染色体是直接与遗传有关的。(2)细胞核内DNA的含量十分稳定,而且与染色体的数目存在着平行关系:在同一种生物的细胞中,体细胞中DNA的含量(2a)是生殖细胞中DNA含量(a)的2倍;体细胞中染色体的数量(2N)也正好是生殖细胞(N)的2倍。(3)DNA在代谢中较稳定,不受生物体的营养条件、年龄等因素的影响。(4)作用于DNA的一些物理和化学因素,如紫外线、X射线、氮芥等都可以引起生物体遗传特性的改变。2.转化作用的实质转化作用的实质是外源DNA与受体细胞DNA之间的重组,使受体细胞获得了新的遗传信息如下图。实验证明,转化率与供体菌细胞的DNA纯度有关,DNA越纯,转化率也就越高。如果事先用DNA酶降解供体菌细胞中的DNA,那么转化作用就不复存在。3.将噬菌体用放射性元素做标记的方法把宿主细胞分别培养在含有35S和32P的培养基中,宿主细菌在生长过程中,就分别被35S和32P所标记。然后,赫尔希等人用T2噬菌体分别去侵染被35S和32P标记的细菌。噬菌体在细菌细胞内增殖,破裂后释放出很多子代噬菌体,在这些子代噬菌体中,外壳被35S所标记,DNA被32P所标记。4.噬菌体侵染细菌的生活周期一个典型的噬菌体的生活周期,可以分为3个阶段:感染阶段、增殖阶段和成熟阶段,这三个阶段又可归纳为10个字,即吸附、注入、合成、组装、释放。(1)感染阶段吸附:噬菌体的尾部附着在细菌的细胞壁上。注入:先通过溶菌酶的作用在细菌的细胞壁上打开一个缺口,尾鞘像肌动蛋白和肌球蛋白的作用一样收缩,露出尾轴,伸入细胞壁内,如同注射器的注射动作,噬菌体只把头部的DNA注入细菌的细胞内,其蛋白质外壳留在壁外,不参与增殖过程。(2)增殖阶段合成:噬菌体DNA进入细菌细胞后,会引起一系列的变化:细菌的DNA合成停止,酶的合成也受到阻抑,噬菌体逐渐控制了细菌细胞的代谢。噬菌体巧妙地利用寄主即细菌细胞的“机器”,大量地复制与合成子代噬菌体的DNA和蛋白质。组装:在细菌细胞内,子代噬菌体的DNA与蛋白质组成完整的噬菌体颗粒。(3)成熟阶段释放:噬菌体成熟后,在潜伏后期,溶解寄主细胞壁的溶菌酶逐渐增加,促使细胞裂解,从而释放出子代噬菌体。在光学显微镜下观察培养的感染细胞,可以直接看到细胞的裂解现象。T2噬菌体在37℃下大约只需40min就可以产生100~300个子代噬菌体。子代噬菌体释放出来后,又去侵染邻近的细菌细胞,产生子二代噬菌体。5.关于烟草花叶病毒侵染烟草的实验一些植物病毒和动物病毒,只含有RNA,而不含有DNA,它们的遗传性状则是由RNA决定的。例如,烟草花叶病毒(简称TMV),它的基本成分就是蛋白质和RNA。早在1957年,格勒和施拉姆用石炭酸处理这种病毒,把蛋白质去掉,只留下RNA,再将RNA接种到正常烟草上,结果发生了花叶病;如果用蛋白质部分侵染正常烟草,则不发生花叶病。由此证明,RNA起着遗传物质的作用。以后有人将车前草病毒(HRV)的RNA与烟草花叶病毒的蛋白质结合在一起,形成一个类似“杂种”的新品系。用它进行侵染实验,结果,发生的病症以及繁殖的病毒类型,都依RNA的特异性为转移,即依车前草病毒的RNA为转移。这更进一步证实了RNA在遗传上的作用。从而说明RNA是烟草花叶病毒和车前草病毒的遗传物质。