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艾弗里實驗的技術和工具
先看一道試題：
有效的實驗材料和技術手段能推動科學的發展。關于艾弗里和赫爾希的實驗,下列說法正確的是
A. 細菌和病毒的結構簡單,只含DNA和蛋白質,并且短時間內可以大量繁殖
B. 艾弗里運用細菌的培養技術進行體外轉化實驗,減少了體內無關變量的干擾
C. 赫爾希運用了同位素標記技術,用同位素35S和32P分別標記DNA和蛋白質
D. 赫爾希運用離心技術,使DNA分布在上清液中,蛋白質外殼留在沉淀物中
答案：B
解析:赫爾希實驗中的T2噬菌體只有DNA和蛋白質,艾弗里肺炎雙球菌含有多種有機物和無機物,故A錯誤;赫爾希運用同位素35S標記蛋白質,用32P標記DNA,故C錯誤;赫爾希運用離心技術,讓上清液中析出質量較輕的T2噬菌體顆粒或蛋白外殼,而沉淀物中留下被侵染的大腸桿菌,故D錯誤。
此題考查艾弗里實驗材料和技術手段。
1944年，美國細菌學家艾弗里（Avery，1877－1955）等人進行了離體細菌轉化實驗，證明了來自于毒性細菌的轉化物質的化學本質。他們用有機溶劑去除提取物中的蛋白質，發現提取物仍然能轉化。接下來，用各種酶消化提取物。降解蛋白質的胰蛋白酶和糜蛋白酶對轉化都無影響，降解RNA的核糖核酸酶也沒有影響。這些實驗，排除了蛋白質和RNA應該是轉化物。另外，艾弗里及同事發現分解DNA的脫氧核糖核酸酶破壞了毒性細胞提取物的轉化能力，這些結果提示DNA是轉化物質。
直接的物理化學分析結果支持了純化的轉化物是DNA的假設。艾弗里及同事使用了如下分析工具：
1.超速離心法
在超速離心機中離心分離轉化物并估計其大小。具有轉化活性的物質很快被沉降，這揭示了其具有很高的分子質量，即DNA的特征。
2.電泳
將轉化物放入電場中觀測其移動速度。轉化的活性物具有相對較高的遷移率，這也是DNA的特點，因為它具有高的電荷/質量比。
3.紫外吸收分光光度法
將轉化物溶液置于風光光度計中，鑒定它對哪種紫外線吸收最強。結果表明，其吸收光譜與DNA的吸收光譜匹配，即最強的吸收波長是260nm，而蛋白質的最大吸收波長為280nm。
4.元素的化學分析
獲得轉化物的氮/磷比均值為1.67，這正是富含這兩種元素的DNA的預計值，遠遠低于蛋白質的預計值。蛋白質氮多磷少，微量蛋白質的污染都會提高氮/磷比例。
這些發現應該已經確定了基因的特性，但其影響力仍然甚微。因為源自早期化學分析的錯誤概念認為DNA是一段四核苷酸的單一重復序列，如ACTG-ACTG-ACTG等。這使許多遺傳學家認為DNA不可能是遺傳物質。而且，在轉化物中還存在有蛋白質污染的可能，以及轉化是否有控制R和S之外的其他基因所完成，甚至細菌的基因與高等生物的基因是否一樣等問題的爭論未決。
隨著科學家接下來的進一步研究才確定DNA是遺傳物質，特別是DNA雙螺旋結構模型的建立。

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