备课素材：比德尔实验2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2

比德尔实验 遗传学家比德尔等选用红色面包霉来做材料，终因发现基因的跳跃性而获得1958年诺贝尔医学奖： 那么，比德尔等的研究过程如何？如何发现基因控制酶的合成？ 1941年，比德尔放弃了已经进行了两年的果蝇实验，同塔特姆合作，开始将红色面包霉（学名为链孢菌）作为研究对象。 一般情况下，链孢菌在含有糖、少量维生素H（生物素）和无机盐的培养基中就能很好生长。红色面包霉（2n=14）是一类被称为子囊菌的真菌中的一种。在它生活周期的一定阶段，链孢菌会产生8个完全相同的孢子。 链孢菌生活史 比德尔和塔特姆在实验中用X射线照射链孢菌，他们对6万个孢子进行放射性辐射后，发现有的孢子会出现突变，而某些突变影响了孢子利用基本物质合成有机物的能力。例如，有的孢子不能像正常的孢子那样产生特殊的氨基酸，其中有的可能与精氨酸有关。 比德尔和塔特姆在培养基中添加不同的物质，并观察它是否能使突变的孢子正常生长。具体的实验过程是把野生型和缺陷型的菌种分别接种到斜面试管培养基上，置于28℃恒温培养箱中培养5－7天，直至菌丝上部有分生孢子产生，长好的菌株在菌丝上部可见红粉状孢子（如图）。 根据实验结果，比德尔和塔特姆认为：所有生物体内的一切生物化学过程最终都由基因控制；这些过程都可细分为一系列化学反应；各个反应均以某种方式受单个基因的控制；单个基因的突变只能改变细胞进行某一化学反应的能力。 他们发现，精氨酸是红色面包霉正常生活所必需的，经过多种组合的实验，再根据突变性状的遗传情况分析，红色面包霉中精氨酸合成的步骤是： 总结以上研究，比德尔和塔特姆认为每个基因控制且仅控制一种酶的形成。这就是著名的“一个基因一种酶”的学说，该学说为遗传学家普遍接受。由于他们的开创性工作，比德尔和塔特姆与莱德伯格分享了1958年的诺贝尔生理学及医学奖。 例、如图为脉胞霉体内精氨酸的合成途径示意图，下列有关说法错误的是（   ）  A. 若基因①不表达，则基因②、③、④也不表达 B. 若产生鸟氨酸依赖突变型脉胞霉，则可能是基因①发生突变 C. 精氨酸的合成说明基因与性状的关系并不都是简单的线性关系 D. 基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状 解析： 基因①不表达不会影响基因②、③、④的表达，A错误；若产生鸟氨酸依赖突变型脉胞霉，说明该生物不能合成鸟氨酸，则可能是基因①发生突变，B正确；精氨酸的合成与多种基因有关，这证明基因与性状的关系并不都是简单的线性关系，C正确；由图可知，基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，D正确。故答案为A。  学科网（北京）股份有限公司 $