内容正文:
第二章 遗传的分子基础
第一节 DNA是主要的遗传物质
一、肺炎双球菌(肺炎链球菌)的转化实验
肺炎双球菌类型
S型细菌
R型细菌
菌落
光滑(Smooth)
粗糙(Rough)
菌体
有多糖荚膜
无多糖荚膜
毒性
有毒性,能让人患肺炎、小鼠患败血症而死亡
无毒性
(一)1928年格里菲思的体内转化实验
1、实验过程:
①S型活细菌注入小鼠体内→ 小鼠患败血症死亡→得出:S型细菌有毒;
②R型活细菌注入小鼠体内 → 小鼠存活→得出:R型细菌无毒;
③加热杀死后的S型细菌注入小鼠体内 →小鼠存活→得出:加热杀死后的S型细菌无毒;
④无毒性的R型细菌 + 加热杀死的S型细菌混合后注入小鼠体内 →小鼠患败血症死亡;
实验结论:加热杀死的S型细菌中含有某种“转化因子”,能够使R型细菌转化成S型细菌;
注:①格里菲思并未证明何种物质是“转化因子”;
②能让小鼠死亡的是S型活细菌,而不是S型菌的多糖荚膜;
(二)1944年艾弗里的体外转化实验:化学分析法
1、实验过程:
分析:在构成S型细菌的化学成分中只有DNA能使 R 型细菌转化为 S 型细菌;
2、实验结论:DNA是S型细菌的转化因子,即DNA是遗传物质,蛋白质等不是遗传物质;
判断:艾弗里的实验证明S型肺炎链球菌的DNA可以使小鼠死亡( × )
二、1952年赫尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验
1、T2噬菌体结构和元素组成(见右图)
T2噬菌体是病毒,专门寄生在大肠杆菌体内;
判断:可用培养基直接培养T2噬菌体( × )
附:T2噬菌体增殖过程:
吸附:T2噬菌体吸附在大肠杆菌表面;
↓
侵入:注入T2噬菌体的DNA;
↓ T2噬菌体的DNA
增殖
↓ T2噬菌体的蛋白质外壳
成熟:T2噬菌体的DNA和蛋白质外壳组装成新的完整的T2噬菌体;
↓
裂解:大肠杆菌裂解,释放出子代噬菌体,子代噬菌体继续吸附侵入别的大肠杆菌;
注:合成子代噬菌体DNA的模板是:T2噬菌体的DNA;原料是:大肠杆菌的脱氧核糖核苷酸;
合成子代噬菌体蛋白质外壳的模板是:T2噬菌体DNA转录出的mRNA;原料是:大肠杆菌的氨基酸,场所是大肠杆菌的核糖体;
2、实验方法:同位素标记法(分别标记蛋白质和DNA,单独地,直接地看它们各自的作用)
用35S标记噬菌体的蛋白质外壳,用32P标记噬菌体的DNA;
3.实验过程:
A组:用含35S的T2噬菌体侵染大肠杆菌
①标记大肠杆菌
大肠杆菌 + 含35S的培养基→含35S的大肠杆菌
②标记T2噬菌体
T2噬菌体 + 含35S的大肠杆菌→含35S的T2的噬菌体
③含35S的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌
本组实验可得出:T2噬菌体的蛋白质未被注入到大肠杆菌菌体内;
误差分析:因为蛋白质未进入大肠杆菌,所以理想的结果应该是沉淀物中无放射性,沉淀物中有少量放射性的原因是:搅拌不充分,有少量含35S的噬菌体吸附在细菌表面,随细菌离心到沉淀物中;
注:搅拌作用:使噬菌体和大肠杆菌分离;·
离心作用:使噬菌体和大肠杆菌分层;
B组:用含32P的T2噬菌体侵染大肠杆菌
①标记大肠杆菌
大肠杆菌 + 含32P的培养基→含32P的大肠杆菌
②标记T2噬菌体
T2噬菌体 + 含32P的大肠杆菌→含32P的T2的噬菌体
③含32P的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌
本组实验可得出:T2噬菌体的DNA注入到大肠杆菌菌体内;
误差分析:因为T2噬菌体的DNA侵入了大肠杆菌,所以理想的结果应该是上清液中无放射性,上清液中有少量放射性的原因是:
a、保温/培养时间过短,部分噬菌体还未侵染大肠杆菌;
b、保温/培养时间过长,部分带放射性的子代噬菌体从大肠杆菌中裂解释放出来后存在上清液中;
赫尔希和蔡斯实验结论:
T2噬菌体的DNA进入大肠杆菌指导子代噬菌体的合成,即DNA是噬菌体的遗传物质;
判断:
①格里菲斯得出了DNA是转化因子的结论( × )
②艾弗里肺炎双球菌的转化实验和赫尔希蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验设计思路相同( √ )
③T2噬菌体可侵染肺炎链球菌使其裂解死亡( × )
④可用含放射性的培养基直接培养T2噬菌体( × )
⑤艾弗里的肺炎双球菌转化实验得出了DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质的结论( √ )
⑥噬菌体侵染细菌实验得出了DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质的结论( × )
⑦用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,裂解释放后的子代噬菌体大多都带有放射性(× )
⑧用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌上清液有少量放射性的原因可能是搅拌不充分( × )
⑨T2噬菌体侵染细菌的实验得出了DNA是主要遗传物质的结论( × )
补充:病毒分类:
1、根据遗传物质的种类分为:
DNA病毒:天花病毒、乙肝病毒、T2