内容正文:
第3章 基因的本质
第1节 DNA是主要的遗传物质
1. DNA是遗传物质的实验证据1——肺炎双球菌的转化实验
肺炎双球菌
类型及特点
类型
菌体
菌落
毒性
S型细菌
有多糖类的荚膜
表面光滑
有
R型细菌
没有多糖类的荚膜
表面粗糙
无
(1)格里菲思体内转化实验
①实验过程及现象
第一组: R型活细菌 小鼠体内小鼠不死亡
第二组:S型活细菌小鼠体内小鼠死亡,小鼠体内有分离出S型活细菌
第三组:加热杀死的S型细菌小鼠体内小鼠不死亡
第四组:将R型活细菌与加热杀死的S型细菌小鼠体内小鼠死亡,小鼠体内
分离出S型活细菌
②结论:加热杀死的S型细菌中含有某种“ 转化因子 ”,能将R型活细菌转化为S型活细菌。
(2)艾弗里体外体内转化实验
①实验方法:将S型细菌中的物质分离出来,分别与R型细菌混合培养,独立地观察各自的作用 。
②实验过程及现象(填充右图)
第一组:R型细菌的培养基+S型细菌的细胞提取物 培养基含R型细菌和S型细菌。
第二-四组:有R型细菌的培养基+S型细菌的细胞提取物(加蛋白酶或RNA酶或酯酶) 培养基含 R型细菌和S型细菌 。
第五组:有R型细菌的培养基+S型细菌的细胞提取物(加DNA酶) 培养基只含 R型细菌 。
③实验结论: DNA 才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物
质,即 DNA 是遗传物质。也证明了 蛋白质 、 多糖 、
DNA水解产物 不是遗传物质。
科学方法: 自变量控制中的“加法原理”和“减法原理” 。
2. DNA是遗传物质的实验证据2——噬菌体侵染细菌的实验尾部
头部
图3-4 T2噬菌体的模式图
DNA
蛋白质
(1)实验人: 赫尔希 和 蔡斯 。
(2)T2噬菌体病毒
①结构特点: 无 细胞结构,组成成分是 蛋白质 和 DNA 。
②代谢特点:只能 寄生 在 大肠杆菌 体内。
③增殖特点:侵染大肠杆菌后,在自身 遗传物质 的作用下,利用 大肠杆菌
体内的物质(氨基酸、脱氧核苷酸等)来合成自身的组成成分,进行大量增殖。
(3)实验方法: 同位素标记 法,用 35S 和 32P 分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA分子。
(4)实验过程(分为两组,相互对照)
①标记大肠杆菌
含35S的培养基+大肠杆菌→含 35S 的大肠杆菌
含32P的培养基+大肠杆菌→含 32P 的大肠杆菌
②标记噬菌体
含35S的大肠杆菌+噬菌体→含 35S 的噬菌体
含32P的大肠杆菌+噬菌体→含 32P 的噬菌体
③用标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,保温一段时间后 搅拌、离心
搅拌的目的:使吸附在细菌上的 噬菌体 与 细菌 分离。
离心的目的:让离心管的上清液中析出重量较轻的 T2噬菌体颗粒 ,沉淀物中留下 被感染的大肠杆菌 。
④放射性检测
组别
放射性高低
原因分析
35S标记蛋白
质外壳组
上清液
高
沉淀物
低
搅拌不充分
32P标记DNA
分子组
上清液
低
原因1:保温时间过短,部分亲代噬菌体未完成侵染
原因2:保温时间过长,部分被感染的大肠杆菌破裂释放出子代噬菌体
沉淀物
高
(5)实验结果:细菌裂解释放出的子噬菌体中, 能 检测到32P标记的DNA, 不能 检测到35S标记的蛋白质。
(6)实验结论:实验表明噬菌体侵染细菌时, DNA 进入到细菌体内,而 蛋白质 外壳留在外面。
实验证明了 DNA 是噬菌体的遗传物质,还证明了DNA能自我复制,在前后代之间保持连续性;DNA
能控制蛋白质的合成。该实验 不能 证明蛋白质不是遗传物质,因蛋白质外壳未进入细菌。
3. RNA是遗传物质的实验证据——烟草花叶病毒(TMV)感染烟草实验
(1)结构特点: 无 细胞结构,组成成分是 蛋白质 和 RNA 。
(2)实验方法及现象:将TMV的组成成分提取出来,分别注入烟草体内。结果发现只有注入 RNA
才能使烟草表现出花叶病。
(3)实验结论: RNA 是烟草花叶病毒的遗传物质, 蛋白质 不是烟草花叶病毒的遗传物质。
4. 细胞生物(包括真核、原核生物)体内的核酸有 DNA和RNA两种 ,但遗传物质是 DNA 。
DNA病毒体内的核酸是DNA,遗传物质是DNA;RNA病毒体内的核酸是DNA,遗传物质是DNA。
5. 核酸是生物的遗传物质。所有细胞生物(包括真核、原核生物)和大部分病毒(如噬菌体)的遗传物质是 DNA ,少部分病毒(如TMV、H