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第四章 基因的表达
一、格里菲思体内转化实验方法分析
1．过程
实验过程 实验结果 实验结论 注意问题
(1)将无毒性的R型活细菌注射到小鼠体内 小鼠不死亡
(2)将有毒性的S型活细菌注射到小鼠体内 小鼠一定患败血症死亡
(3)将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内 小鼠不死亡
(4)将无毒性的R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合后，注射到小鼠体内 小鼠会患败血症死亡 杀死的S型细菌中含有某种转化因子，其结构相当稳定，可使R型细菌转化成S型细菌 (1)(2)(3)和(4)这里不代表实验顺序，而是代表实验组，理论上四组实验应同时进行
2．实验方法分析
(1)从实验的变量看，四组实验给予小鼠的处理各不相同，没有明显的实验组和对照组，属于相互对照。
(2)从实验的结果看，第(4)组实验的结果为：某些个体会出现患败血症死亡。
(3)实验的结论是杀死的S型细菌中含有某种转化因子，其结构相当稳定。
(4)该实验的局限性主要是四组实验所用的小鼠不可能完全相同，我们只能尽可能选取性别、大小、发育状况、健康状况等相似的多个个体进行平行重复实验，以提高实验的可信度。
二、艾弗里体外转化实验方法分析
1．实验过程
2．实验方法分析
(1)从实验的变量看，这里实际上是多个并列的实验组，没有明显的对照组，属于相互对照。
(2)从实验的结果看，S型细菌的DNA能够使R型细菌转化为S型细菌，但这种转化率也不是百分之百，DNA的纯度越高转化率就越高。
(3)该实验的结论是：遗传物质是DNA，蛋白质、多糖、脂类等不是遗传物质。
(4)该实验不能令人信服之处在于我们所提取的DNA、蛋白质、多糖、脂类等的纯度不能够达到百分之百。因此，该实验的结论在过了将近10年后才普遍被大家所接受。
三、赫尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌实验方法分析
1．实验方法分析
(1)从实验的变量看，两组实验的处理各不相同，1组是含35S的噬菌体，2组是含32P的噬菌体，因此两组实验属于相互对照。
(2)从实验的结果看，两组上清液和沉淀物中均有放射性，原因是噬菌体侵染细菌并不是完全同步进行的，因此，尽可能控制培养时间就非常重要，同时离心分离技术也有待进一步完善。
(3)实验的结论是：DNA分子在噬菌体的前后代保持了连续性，是遗传物质。值得注意的是，该实验并不能说明蛋白质不是遗传物质。
(4)该实验的缺陷：尽管通过放射性同位素标记的方法，将DNA和蛋白质区分开来，但离心的方法并不能将细菌和噬菌体完全分离，致使上清液和沉淀物中都存在放射性。
四、DNA分子的复制、转录、翻译的比较
复制 转录 翻译
时间 细胞分裂(有丝分裂和减数第一次分裂)的间期 个体生长发育的整个过程
场所 主要在细胞核 主要在细胞核 细胞质的核糖体
模板 DNA的两条单链 DNA的一条链 mRNA
原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 20种氨基酸
条件 酶(DNA解旋酶、DNA聚合酶等)、ATP 酶(RNA聚合酶等)、ATP 酶、ATP、tRNA
产物 2个双链DNA 一个单链RNA(mRNA、tRNA、rRNA) 多肽链
模板去向 分别进入2个子代DNA分子中 恢复原样，与非模板链重新绕成双螺旋结构 分解成单个核苷酸
特点 半保留边解旋边复制 边解旋边转录 一个mRNA上结合多个核糖体，顺次合成多条肽链
碱基配对 A－T、T－A、G－C、C－G A－U、T－A、G－C、C－G A－U、U－A、G－C、C－G
遗传信息的传递 DNA→DNA DNA→mRNA mRNA→蛋白质
意义 使遗传信息从亲代传给子代 表达遗传信息，使生物表现出各种性状
五、遗传信息、遗传密码和反密码子的区别与联系
遗传信息 遗传密码 反密码子
区别
位置 基因上脱氧核苷酸的排列顺序 mRNA上核苷酸的排列顺序 tRNA一端的三个碱基
来源 亲代DNA复制 以基因的一条链为模板转录而成 —
作用 从根本上决定蛋白质合成中的氨基酸顺序 直接控制蛋白质合成中的氨基酸顺序 携带对应氨基酸，识别mRNA上的密码子，完成蛋白质合成中的“翻译”
特异性 不同种生物、同种生物的不同个体携带的遗传信息不同 在生物界具有通用性 具有通用性，有61种(除去3个终止密码)，携带20种氨基酸
联系 以DNA为模板合成mRNA，将遗传信息传递到mRNA上形成一定的密码顺序；tRNA携带相对应的氨基酸遵循碱基互补配对原则，识别mRNA上的密码顺序，并将氨基酸缩合成蛋白质
六、细胞核基因与细胞质基因的比较
项目 细胞核基因 细胞质基因
存在部位 细胞核 线粒体、叶绿体、质粒
是否与蛋白质结合 与蛋白质结合成染色体 否，DNA裸露
功能 控制性状 控制性状
基因数量 多 少
遗传特点 遵循孟德尔遗传定律 母系遗传

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