“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”的幾個(gè)疑點(diǎn)

在高中生物必修2第三章第1節(jié)“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”

的教學(xué)中，以人類早期對(duì)遺傳物質(zhì)的推測(cè)為問(wèn)題源頭，通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)的介紹和分析，讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)研究的思路和方法，學(xué)習(xí)科學(xué)家的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度和合作精神。對(duì)一些實(shí)驗(yàn)分析過(guò)程提出疑問(wèn)，最常見的疑問(wèn)有以下幾種：

一、肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的疑點(diǎn)

1.R型細(xì)菌與S型細(xì)菌的關(guān)系

R型細(xì)菌是S型細(xì)菌的突變體，二者屬于同一物種。

2.為什么S型細(xì)菌有毒性而R型細(xì)菌無(wú)毒性

S型細(xì)菌細(xì)胞壁外有莢膜，主要成分是多糖和多肽，S型細(xì)菌進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)受莢膜的保護(hù)，可抵抗吞噬和消化，不容易被消滅，從而迅速繁殖、擴(kuò)散引發(fā)疾病，即有毒性。R型細(xì)菌因無(wú)莢膜保護(hù)而易被動(dòng)物的免疫系統(tǒng)消滅，則不引發(fā)疾病而無(wú)毒性。

3.同樣是S型細(xì)菌為何使人患肺炎，而使小鼠患敗血癥

S型細(xì)菌會(huì)使人和小鼠都患肺炎，但因小鼠抵抗力差而細(xì)菌毒性較強(qiáng)引發(fā)了敗血癥。

4.加熱殺死的作用

加熱的溫度為80～100℃左右，蛋白質(zhì)和核酸對(duì)于高溫的耐受力是不同的，這樣的溫度使細(xì)菌的蛋白質(zhì)變性，破壞了細(xì)菌的莢

膜、細(xì)胞膜等結(jié)構(gòu)，S型細(xì)菌死亡，注入小鼠體內(nèi)，小鼠不死亡。但加熱不足以完全破壞S型細(xì)菌的DNA，加熱使S型細(xì)菌的DNA

斷裂成多個(gè)片段、同時(shí)也會(huì)使氫鍵斷開，但當(dāng)溫度降至55℃左右時(shí)，DNA可恢復(fù)雙螺旋結(jié)構(gòu)，控制莢膜合成的基因仍有活性。但蛋白質(zhì)的活性不能恢復(fù)。

5.R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌的原因

S型細(xì)菌的DNA進(jìn)入R型細(xì)菌內(nèi)，與R型細(xì)菌DNA實(shí)現(xiàn)重組，使R型細(xì)菌表現(xiàn)出S型細(xì)菌的性狀，即R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)

菌，此變異屬于基因重組。

二、噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的疑點(diǎn)

1.為什么35S和32P不能同時(shí)標(biāo)記在同一噬菌體上

因放射性檢測(cè)時(shí)只能檢測(cè)到部位，不能確定是何種元素的放

射性，故應(yīng)將二者分別標(biāo)記，分別實(shí)驗(yàn)，觀察同位素的去向。

2.用35S標(biāo)記實(shí)驗(yàn)時(shí)，沉淀物中出現(xiàn)少量放射性的原因

可能由于攪拌不充分，有少量35S的噬菌體蛋白質(zhì)外殼吸附在大腸桿菌表面，隨著大腸桿菌離心到沉淀物中，使沉淀物中出現(xiàn)少量的放射性。

3.用32P標(biāo)記實(shí)驗(yàn)時(shí)，上清液有一定放射性的原因

（1）保溫時(shí)間過(guò)短，部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，離心后分布于上清液，使之出現(xiàn)放射性。

（2）從噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)到用離心機(jī)分離，這一段保溫時(shí)間太長(zhǎng)，噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放子代，經(jīng)離心分離后分布于上清液，使上清液含放射性。

（作者單位 甘肅省慶陽(yáng)市慶城縣隴東中學(xué)）