高中生物必背知识点:DNA是主要的遗传物质

正确理解DNA是主要的遗传物质,应注意弄清以下问题:


1.19世纪末叶,生物学家通过对细胞的有丝分裂、减数分裂和受精过程的研究,认识到染色体在生物的遗传中具有重要的作用。染色体的化学组成如何?到底哪种成分才是遗传物质? 染色体主要由DNA和蛋白质组成,还含有少量的RNA。由于染色体不是单一物质组成,因而,遗传物质到底是DNA,还是蛋白质的争论相当激烈,随着噬菌体侵染大肠杆菌实验的进行,使人们普遍接受了DNA才是遗传物质的结论。


2.你认为作为遗传物质应该具有怎样的特点? 一是分子结构具有相对的稳定性;二是能够进行自我复制,使前后代具有一定的连续性;三是能够指导蛋白质的合成,从而控制新陈代谢的过程和性状;四是能够产生可遗传的变异。


3.在遗传物质的发现过程中,一批批科学家前赴后继,作出了巨大贡献,他们的创造性地进行了一系列实验。这些经典实验的创新之处及其他们的结论怎样? 格里菲思在肺炎双球菌转化实验中,将加热杀死的S型肺炎双球菌与R型肺炎双球菌一起注入到小鼠体内,导致小鼠死亡并分离得到了能够稳定遗传的S型肺炎双球菌。据此,他得到了:加热杀死的S型肺炎双球菌中含有促进R型肺炎双球菌转化的“转化因子”。

  艾弗里及其同将组成S型肺炎双球菌的各种成分分离开来,将它们分别加入到已培养了R型肺炎双球菌的培养基中,并创造性的将S型肺炎双球菌的DNA经DNA酶处理后加入,发现只有加入DNA才能促使R型肺炎双球菌的转化。他们首次提出了:DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。

  让人们普遍接受“DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质”结论的科学家是赫尔希和蔡斯,在于他们找到一种特殊的实验材料——大肠杆菌T2噬菌体(蛋白质与DNA可以有效分离),并借助于同位素标记的方法进行了噬菌体侵染细菌的实验,通过实验,他们发现噬菌体侵入到细菌的成分是DNA而不是蛋白质,从而证明了亲子代间具有连续性的物质是DNA而不是蛋白质。


4.为什么只能用35S和32P这两种同位素分别标记DNA和蛋白质?不能用14C和18O?如何标记? 标记两种物质的目的是为了证明进行噬菌体中侵入到细菌体内的是DNA还是蛋白质,因而标记元素应该是蛋白质或DNA特有的,如果选用14C和18O两种物质均含有不具有特异性,因而不可以。而DNA含P,蛋白质含S,P、S是他们各自特有的元素,因而可以用35S和32P这两种同位素分别标记DNA和蛋白质。由于噬菌体等病毒的生命活动不能离开宿主细胞单独进行,其生命活动及物质合成必需依赖于活的宿主细胞,因而,利用同位素标记噬菌体时,应先利用同位素标记其宿主细胞,然后以噬菌体病毒侵染已被标记的细菌,使形成的噬菌体含有被标记的元素。


5.如何理解DNA是主要的遗传物质? 正确理解DNA是主要的遗传物质,应注意三个方面:一是对所有生物而言,DNA不是唯一的遗传物质,还可能是RNA或蛋白质;二是含有DNA的生物的遗传物质是DNA;三是绝大多数生物含有DNA。 

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