DNA是主要的遗传物质

第三章 基因的本质,第1节 DNA是主要的遗传物质,孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状是由 控制。,染色体,摩尔根通过果蝇实验证明：基因位于 上。,蛋白质和DNA,科学家发现：染色体主要组成成分： 。,遗传因子,2、能复制，使前后代保持连续性,3、贮存大量的遗传信息，能控制生物的性状,1、分子有相对稳定性,4、能产生可遗传的变异,学习目标,1、分析“肺炎双球菌的体内和体外转化实验”的原理和过程，得出相应的结论2、分析“噬菌体侵染细菌的实验”的原理和过程，得出相应的结论3、说出“烟草花叶病毒的感染实验”的原理和过程，得出相应的结论4、概述人类对遗传物质的探索过程，并得出“DNA是主要的遗传物质”结论,一、对遗传物质的早期推测,蛋白质(氨基酸)多种多样：遗传物质,20世纪20年代：蛋白质是生物的遗传物质,染色体,DNA（结构不清楚）：？,多糖类荚膜,(一)肺炎双球菌,二、肺炎双球菌的转化实验,无荚膜,有荚膜,有,无,粗糙(Rough),光滑（Smooth）,S型细菌,R型细菌,1.将R型活细菌注射到小鼠体内，,2.将S型活细菌注射到小鼠体内，,(二) 肺炎双球菌的体内转化实验（格里菲思）,3.将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内，,4.将R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合后注射到 小鼠体内，,不死亡。,患败血症死亡。,不死亡。,小鼠患败血症死亡,结论: 加热杀死的S型死菌中含有一种“转化因子”，能使R型菌转化为S型菌使小鼠致死。,结论：DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质或DNA是遗传物质。,疑问：,由于艾弗里的实验中提取的DNA，纯度最高时也还有0.02%的蛋白质，因此，仍有人表示怀疑。那么要怎样设计才能让人无可挑剔呢？ 设法把DNA和蛋白质分开，然后单独、直接观察DNA和蛋白质的作用。,实验中最关键的设计思路,三、噬菌体侵染细菌的实验,实验材料实验结果,实验步骤,实验方法,同位素示踪(标记)法,噬菌体和大肠杆菌,DNA是遗传物质,三、噬菌体侵染细菌的实验 1952,返回,(一)标记噬菌体方法：同位素示踪(标记)法,返回,标记大肠杆菌,大肠杆菌 + 含35s的培养基 含 35s的大肠杆菌,大肠杆菌 + 含32p的培养基 含32p的大肠杆菌,标记T2噬菌体,T2噬菌体+含35s的大肠杆菌 含35sT2的噬菌体,T2噬菌体+含32p的大肠杆菌 含32pT2的噬菌体,(二)实验步骤:,标记细菌,标记噬菌体,噬菌体侵染未标记的细菌,搅拌离心,观察放射性的分布,（一组用32 P标记DNA，一组用35S标记蛋白质),1、 为什么选择35S和32P作标记而不选用其他的同位素?,2、 第一（二）组实验中为什么上清液的放射性很高（低），沉淀物的放射性很低（高）？,因为硫仅存在于T2噬菌体的蛋白质组分中，而磷则主要存在于 DNA的组分中。用14C和18O等元素是不可行的，因为 T2噬菌体的蛋白质和DNA分子的组分中都含有这两种元素。,在第一组实验中，35S标记的T2噬菌体与大肠杆菌混合培养后，搅拌不充分，使吸附在大肠杆菌外被35S标记的噬菌体蛋白质外壳没有与大肠杆菌完全分离开，离心后进入沉淀物中，使沉淀物中出现放射性 。在第二组实验中，32P标记的噬菌体和大肠杆菌混合培养保温的时间过长，噬菌体在大肠杆菌细胞内增殖后释放出来，经离心后分布于上清液；混合培养保温的时间过短，有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性 。,结论,DNA分子在亲子代之间具有连续性，是遗传物质，蛋白质不是遗传物质,新问题,所有生物的遗传物质都是DNA吗？,噬菌体侵染细菌时，进入到细菌的细胞中，而蛋白质的外壳仍留在外面。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的传递的。才是真正的遗传物质。,噬菌体侵染细菌实验还间接说明：（1）DNA能自我复制，使前后代保持一定的连续性（2）DNA能控制蛋白质的生物合成,得花叶病,不得花叶病,四、DNA是主要的遗传物质,（一）RNA是遗传物质的证据,结论：烟草花叶病毒的RNA控制其性状，RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。,具有细胞结构的生物,真核生物的遗传物质,原核生物的遗传物质,DNA,多数病毒的遗传物质是DNA,少数病毒的遗传物质是RNA（HIV 烟草花叶病毒 SARS病毒）,绝大多数生物的遗传物质是DNA,（二）DNA是主要的遗传物质,1928年格里菲思提出S型肺炎球菌含有使R型肺炎球菌转化的因子,1944年艾弗里等人证明了转化因子(遗传物质)是DNA,1952年赫尔希和蔡斯进一步证明遗传物质是DNA,1956年格勒和施拉姆证明烟草花叶病毒的遗传物质是