科学家以大肠杆菌为实验对象,运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验,实验内容及结果见下表。
组别 | 1组 | 2组 | 3组 | 4组 | |
培养液中唯一氮源 | 14NH4Cl | 15NH4Cl | 14NH4Cl | 14NH4Cl | |
繁殖代数 | 多代 | 多代 | 一代 | 两代 | |
培养产物 | A | B | B的子Ⅰ代 | B的子Ⅱ代 | |
操作 | 提取DNA并离心 | ||||
离心结果 | 仅为轻带(14N/14N) | 仅为重带(15N/15N) | 仅为中带(15N/14N) | 1/2轻带 (14N/14N) 1/2中带 (15N/14N) | |
请分析并回答:
(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B,必须经过_______代培养,且培养液中的_______是唯一氮源。
(2)综合分析本实验的DNA离心结果,第_______ 组结果对得到结论起到了关键作用,但需把它与第 _______组和第_______组的结果进行比较,才能说明DNA分子的复制方式是_______ 。
(3)分析讨论:
①若子Ⅰ代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带,则“重带”DNA来自于_______代,据此可判断DNA分子的复制方式不是_______复制。
②若将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心,其结果 _______(选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。
③若在同等条件下将子Ⅱ代继续培养,子n代DNA离心的结果是:密度带的数量和位置_______,放射性强度发生变化的是_______带。
④若某次实验的结果中,子Ⅰ代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽,可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为 _______。
(1)多、
(2)3、1、2、半保留复制
(3)① B、半保留 ②不能 ③没有变化 轻 ④
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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