为验证DNA分子的半保留复制特点,某人设计了下面的实验。
实验原理:染色体主要由DNA和蛋白质组成,胸腺嘧啶只存在于DNA分子中。染色体DNA在复制过程中可以用放射性的3H胸腺嘧啶核苷标记,通过染色和放射自显影相结合的方法,可以确定标记的胸腺嘧啶核苷在染色体上的位置。
蚕豆的染色体数目为2n=12,是观察细胞分裂的理想材料。
方法步骤:
①把蚕豆幼苗在含有3H标记的胸腺嘧啶核苷的培养基(一)中,培养足够时间;
②把根冲洗干净,转移到含有秋水仙素但不含3H标记的胸腺嘧啶核苷,而含正常非放射性胸腺嘧啶的培养基(二)中培养一段时间;
③把根尖细胞染色制成有丝分裂装片,并进行放射自显影;
④观察转移到培养基(二)之后,细胞第一次分裂和第二次分裂中每条染色体的染色单体的标记情况;
⑤分析观察结果得出结论。
请结合原理和实验步骤回答下面的问题:
(1)实验步骤一的目的是 。
(2)把根转移到培养基(二)之前,冲洗干净根的目的是 。
(3)对蚕豆根尖细胞的有丝分裂进行观察时,常选择有丝分裂 期的细胞进行观察,其原因是 。
(4)确定一个细胞分裂图像是转移到培养基(二)之后,所进行的第一次分裂图像还是第二次分裂图像的依据是 。
(5)转移到培养基(二)之后,第一次细胞分裂图像的标记特点是:
。
(6)转移到培养基(二)之后,第二次细胞分裂图像的标记特点是:
。
(1)用放射性元素标记染色体(或染色体上的DNA)
(2)洗去根表面的放射性胸腺嘧啶
(3)中 着丝点排列在赤道板位置,染色体形态最清晰
(4)细胞内的染色体数目
(5)第一次分裂中期,每条染色体的两条染色单体都均匀地被标记
(6)第二次细胞分裂中期,每条染色体的两条染色单体都只有一条染色单体被标记
S型细菌 | R型细菌 | |
菌落 | 光滑 | 粗糙 |
菌体 | 有多糖类荚膜 | 无多糖类荚膜 |
毒性 | 有毒性,使小鼠患败血症死亡 | 无毒性 |
体内转化实验 | 体外转化实验 | |
实验者 | 格里菲思 | 艾弗里及同事 |
培养细菌 | 用小鼠(体内) | 用培养基(体外) |
实验原则 | R型细菌与S型细菌的毒性对照 | S型细菌各成分作用的相互对照 |
实验结果 | 加热杀死的S型细菌能使R型细细菌转化为S型细菌 | S型细菌的DNA使R型菌转化为S型细菌 |
实验结论 | S型细菌体内有“转化因子” | S型细菌的DNA是遗传 物质 |
两实验联系: |
(1)所用材料相同,都是肺炎双球菌R型和S型 |
肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较:
1.实验设计思路比较
艾弗里实验 | 噬菌体侵染细菌实验 | |
思路相同 | 设法将DNA与其他物质分开,单独、直接研究它们各自不同的遗传功能 | |
处理方式有区别 | 直接分离:分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等,分别与R型细菌混合培养 | 同位素标记法:分别标记DNA和蛋白质的特殊元素(32P和35S) |
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