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细胞核的作用的经典实验——伞藻的嫁接和核移植实验

2012-10-14 10:48阅读：

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细胞核的作用的经典实验——伞藻的嫁接和核移植实验
德国藻类学家黑默林(Hammerling)曾用一种海产的伞藻作了一系列有关细胞核和细胞质的关系的实验研究。
细胞核的作用的经典实验——伞藻的嫁接和核移植实验
伞藻是一种长6— 7厘米的大型的单细胞藻类，主要由基部的假根，上端的柄以及柄顶端的伞帽
组成。
伞藻嫁接实验：去伞藻的帽，将两者的柄切下来，交换嫁接到对方的假根上去，可得到与原来一样的帽。
伞藻核移植实验：将菊花形帽的伞藻的核移入到去核并去帽的伞形帽伞藻的假根中去，得到与菊花形帽伞藻一样的菊花形帽。
通过以上实验说明，细胞核是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心。
在教学中可以适当地补充生物学的经典实验（如伞藻的嫁接和核移植实验、童弟周培育单尾鳍金鱼实验等），着重让学生了解实验者的实验意图，认识实验的形成过程，分析实验设置的实验条件的目的。这对于学生进一步理解实验设计的原则，掌握实验设计的方法，都是十分重要的。
附材料：
细胞核的作用的经典实验——伞藻的嫁接和核移植实验

材料一：伞藻是单细胞生物。甲、乙两种伞藻的帽形不同(如上 图)，现将甲伞藻的A部分与乙伞藻的B部分嫁接在一起，发现第一次长出的帽状体呈中间类型，若切除这一帽状体，第二次长出的帽状体则与甲的帽状体形状相同。
材料二：当伞藻的帽状体长到一定大小时，就不再继续长大， 而是开始发生细胞分裂。于是有人提出了如下假说：细胞分裂与细胞核、质体积的比例有关，当细胞核的体积(h)与细胞质的体积(z)比值太小时，细胞就会发生分裂；反之，就不会发生分裂，并且，他还做了如下实验：在伞帽已经长出，核将要分裂时，将伞帽切去，核的分裂就受到抑制，直到新的伞帽再生出来，核才恢复分裂。
（1）你认为第一次长出的帽状体呈中间类型的原因是什么？第二次长出的帽状体则与甲的帽状体形状相同的原因是什么？
（2）不考虑第二次长出的帽形态，第一次长出的帽状体呈中间类型说明核、质之间是一种什么关系？第二次长出的帽状体与甲的帽状体形状相同，这能说明核、质之间是一种什么关系？
（3）请你利用伞藻，另外设计一个实验，作为上述实验的补充，来进一步证明上述假说。
答案：（1）嫁接后B内含有甲细胞核DNA新转录的mRNA和少量原乙细胞核DNA转录的mRNA和翻译的蛋白质（结构蛋白和酶），它们共同控制或参与构建帽状体形态；原乙细胞核DNA转录的mRNA和表达的蛋白质降解，伞柄中只有甲细胞核DNA转录的mRNA，第二次长出的伞帽与甲的伞帽相同。（2）帽形态是细胞核和细胞质遗传物质共同决定；帽的形态仅由细胞核决定，第一次帽形态之所以出现之间类型，是核影响的延续，与细胞质遗传物质无关。（3）在伞藻长出较小的帽状体，核未分裂时，除去小幼的帽状体，嫁接上较大的帽状体，这个原本不该此时分裂的核居然开始分裂了。

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