内容正文:
第2节
遗传信息通过复制和表达进行传递
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第1章 遗传的分子基础
分析有关遗传信息传递的实验,掌握科学探究的几班思路和主要方法,培养严谨求实的科学精神
学习目标
情境导入
早在1909年,丹麦遗传学家约翰逊(W.L.Johannsen)创造了"基因"(gene)一词,表示控制某种性状或生物功能的遗传单位。既然生物的遗传物质是DNA或RNA,那么基因与DNA或RNA 有什么关系?母细胞中的遗传信息是怎样传递给子细胞的? DNA 中储存的遗传信息又是怎样控制生物性状的?
基因与性状
粗糙链孢霉生长所必需的精氨酸,可以从环境中获取,也可以自身合成,精氨酸合成步骤如下,每步由一种特定的酶催化,而合成特定酶的信息蕴含在特定基因(即特定 DNA 片段)中。
美国科学家比德尔(G.W.Beadle)等用X射线照射野生型粗糙链孢霉,获得了几种酶功能缺失的菌株。这些菌株在不同条件下的生长结果如表1-2所示,
发现除水以外的物质穿膜的速度与其脂溶性成正比,
思考与讨论
1.菌株A、B、C细胞内分别是哪种酶丧失了催化功能?
2.已知X射线照射可使 DNA 的片段发生改变,菌株A、B、C中发生改变的 DNA片段是否相同?这些片段与酶A、B、C有什么关系?
3.粗糙链孢霉生长过程中可发生有丝分裂,那么与酶A,B、C合成有关的遗传信息是如何传递给子细胞的?
发现除水以外的物质穿膜的速度与其脂溶性成正比,
如下图所示,DNA复制时,首先是 DNA解旋酶从复制起点处打开 DNA 双链之间的氢键,使部分双链解开,形成两条单链,作为复制的母链。随后,单链 DNA结合蛋白像"楔子"一样结合在这两条单链上,防止单链再次结合成为双链。然后,DNA 聚合酶和其他一些特定蛋白质被招募到 DNA 上,以打开的母链为模板,以4种脱氧核苷三磷酸(dATP、dTTP、dGTP、dCTP)为原料,遵循碱基配对的原则,从5'到3'方向合成新生链。
1.DNA半保留复制使完整的遗传信息传递给子代
发现除水以外的物质穿膜的速度与其脂溶性成正比,
思考1:DNA是大分子,肉眼看不到的,科学家采用什么方法可以区分母链和子链呢?
同位素标记法
14N(自然状态) 15N
DNA半保留复制的实验证据
思考2:复制后DNA随机混合在一起,不易分离。那么我们怎