《DNA是主要的遺傳物質(zhì)》

第3章基因的本質(zhì)

第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)科學(xué)家們通過分析發(fā)現(xiàn)：染色體中含有DNA和蛋白質(zhì)兩種成分生物體的遺傳物質(zhì)是DNA還是蛋白質(zhì)呢？對遺傳物質(zhì)的早期推測①20世紀(jì)二三十年代人們對蛋白質(zhì)和DNA的認(rèn)識水平如何？②當(dāng)時認(rèn)為遺傳物質(zhì)是哪種物質(zhì)？為什么會有這樣的觀點(diǎn)？

20世紀(jì)30年代：對DNA的化學(xué)組成有了初步的了解，認(rèn)為DNA在遺傳中有重要作用，認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的觀點(diǎn)還是占主導(dǎo)地位。

20世紀(jì)20年代：對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)有較多的了解，認(rèn)為其中氨基酸多種多樣的排列順序可能蘊(yùn)含著遺傳信息。所以認(rèn)為蛋白質(zhì)是生物的遺傳物質(zhì)。一格里菲思肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

一格里菲思肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

1、肺炎雙球菌R型菌S型菌莢膜菌落粗糙無毒性菌落光滑有毒性(多糖)2、轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的過程和結(jié)果

活S型菌

鼠死(體內(nèi)有S型菌)

活R型菌鼠活(體內(nèi)有少量的R型菌)

S型菌(加熱)鼠活(體內(nèi)無菌)

S型菌(加熱)+R型菌鼠死

①②③④注入鼠內(nèi)注入鼠內(nèi)注入鼠內(nèi)注入鼠內(nèi)(體內(nèi)有S型菌)？S菌能使小白鼠致病死亡R菌無毒性加熱殺死的S菌不使小白鼠致死死亡的S菌能使R菌轉(zhuǎn)化為S菌3、對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解釋無毒性的R型活細(xì)菌有毒性的S型菌后代轉(zhuǎn)化與加熱殺死的S型菌混合+轉(zhuǎn)化的性狀是可以遺傳的+死的具莢膜雙球菌具有某種物質(zhì)(轉(zhuǎn)化因子)，可使無莢膜雙球菌轉(zhuǎn)化為有莢膜的雙球菌。4、推論轉(zhuǎn)化因子轉(zhuǎn)化因子二艾弗里體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

一格里菲思肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

艾弗里的思路R和S型肺炎雙球菌DNA是遺傳物質(zhì)將S型細(xì)菌中的多糖、蛋白質(zhì)、脂類和DNA等提取出來，分別與R型細(xì)菌進(jìn)行混合。只有DNA與R型細(xì)菌進(jìn)行混合，才能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌DNA就是遺傳物質(zhì)1、主要實(shí)驗(yàn)材料：

2、假設(shè)：

3、實(shí)驗(yàn)操作：4、預(yù)期結(jié)果：5、實(shí)驗(yàn)結(jié)果：6、分析結(jié)論：二艾弗里體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

S型活細(xì)菌多糖蛋白質(zhì)DNADNA

分別與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng)RRRRRSRS提取分離脂類

RNA(加DNA酶)R1、實(shí)驗(yàn)過程2、實(shí)驗(yàn)結(jié)論DNA才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定的遺傳變化的物質(zhì)，即DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)等不是遺傳物質(zhì)。？R型菌菌落

S型菌菌落一個菌落由一個細(xì)菌或同種的少數(shù)幾個細(xì)菌增殖形成根本不承認(rèn)DNA是遺傳物質(zhì)，認(rèn)為不論純化的DNA從數(shù)據(jù)上看是如何的純凈，它仍然可能藏留著一絲蛋白質(zhì)殘余（0.02%），說不定這就是有活性的轉(zhuǎn)化因子。反對意見：更好的方法：

最好把DNA與蛋白質(zhì)區(qū)分開，直接地、單獨(dú)地去觀察DNA和蛋白質(zhì)的作用。噬菌體：天然的DNA與蛋白質(zhì)分開的生物。三噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)

1952年赫爾希和蔡斯4、噬菌體侵染的實(shí)驗(yàn)

1、T2噬菌體的結(jié)構(gòu)：2、放射性同位素標(biāo)記法：用放射性同位素35S培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌細(xì)菌的體內(nèi)含35S用上述細(xì)菌培養(yǎng)T2噬菌體T2噬菌體的蛋白質(zhì)中含35S用放射性同位素32P培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌細(xì)菌的體內(nèi)含32P

用上述細(xì)菌培養(yǎng)T2噬菌體T2噬菌體的DNA中含32P

3、噬菌體侵染的過程

T2噬菌體中：S僅存在于蛋白質(zhì)分子中，99%的P都存在于DNA分子中。

一般情況下：蛋白質(zhì)分子中：含S不含P

DNA分子中：含P不含S蛋白質(zhì)的組成元素：C、H、O、N、（S等）DNA的組成元素：C、H、O、N、P用放射性同位素35S標(biāo)記外殼蛋白質(zhì)細(xì)菌內(nèi)無放射性用放射性同位素32P標(biāo)記內(nèi)部DNA細(xì)菌內(nèi)有放射性DNA是真正的遺傳物質(zhì)

四DNA具備作為遺傳物質(zhì)的條件：2）能夠自我復(fù)制，使前后代保持一定的連續(xù)性3）能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，從而控制新陳代謝過程和性狀4）能夠產(chǎn)生可遺傳的變異1）分子結(jié)構(gòu)具有相對的穩(wěn)定性RNA（核糖核酸）有些病毒（如煙草花葉病毒），它們不含有DNA,只含有RNA。在這種情況下，RNA就起著遺傳物質(zhì)的作用。目前，已有充分的科學(xué)研究資料證明，絕大多數(shù)生物都以是DNA作為遺傳物質(zhì)的。五對“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”的理解：體內(nèi)既有DNA又有RNA的真核生物、原核生物和體內(nèi)只含DNA的病毒，它們的遺傳物質(zhì)