证明DNA是遗传物质的三个经典试验

1、1,DNA（或RNA）是生命传递的载体,生命科学与技术学院,王文雅,2,肺炎链球菌转化实验,病毒重建实验,噬菌体感染实验,肺炎链球菌转化实验,3,“基因”的化学本质是核酸,肺炎链球菌转化实验,肺炎链球菌：这是一种引起肺炎的细菌，当动物体被感染后，会产生相应的抗体来抵抗这些致病的细菌。 抗体与细菌的外鞘反应，而外鞘是由糖类分子组成的。,S（Smooth）型：菌落光滑，菌体有多糖类的荚膜，是有毒性的球形菌，可以使人患肺炎或小鼠患败血症。,R（Rough）型：菌落粗糙，菌体无多糖的荚膜，是无毒的球形菌。,4,“基因”的化学本质是核酸,5,从第四组实验的小鼠尸体上分离出了有毒性的S型活细菌；,“基因”

2、的化学本质是核酸,6,存在有某种“转化因子”使细菌从R型转变为S型。,“基因”的化学本质是核酸,1、,2、,R型和S型细菌的差别就在细菌外的多糖荚膜上，所以致病的物质是多糖；,7,已经被加热杀死的S型细菌中含有某种促成这一转化的活性物质“转化因子”。,Answer：,为何无毒性的R型活细菌能转化成有毒性的S型活细菌呢？,“基因”的化学本质是核酸,8,进一步的提纯转化因子: 蛋白质+R型无毒细菌小鼠存活 S型活细菌 DNA +R 型无毒细菌 小鼠死亡 多糖 +R型无毒细菌小鼠存活,并且发现DNA的纯度越高，转化就越有效。,“基因”的化学本质是核酸,9,10,由此可见，转化因子就是DNA。,“基因

3、”的化学本质是核酸,结 论：,11,人们仍不相信DNA是遗传物质，这是由于：,（1）因为蛋白质分子量大，结构复杂，20种氨基酸的排列组合将是个天文数字，可作为一种遗传信息。而DNA分子量小，只含有4种不同的碱基，人们一度认为不同种的有机体的核酸只有微小的差别。,（3）即使转化因子的确是DNA，但也可能是DNA只是对荚膜形成起着直接的化学效应，而不是充当遗传信息的载体。,(2)认为转化试验中DNA并未能提得很纯，还附有其它的物质。,12,肺炎链球菌转化实验,病毒重建实验,噬菌体感染实验,“基因”的化学本质是核酸,13,“基因”的化学本质是核酸,噬菌体感染试验,1952，Hershey & Cha

4、se 用E.coli, phage T2做材料，利用同位素示踪法进行实验。,蛋白质只含S不含P，DNA只含P不含S，分别用含有35S、32P标记T2,感染E. coli 。,事件,原理,14,“基因”的化学本质是核酸,如果35S进入大肠杆菌，那么.,如果32P进入大肠杆菌，那么.,蛋白质是遗传物质。,核酸是遗传物质。,15,“基因”的化学本质是核酸,上清液中含75%放射性,沉淀中含25%放射性,沉淀细胞进一步培养后，可产生大量完整的子代噬菌体,用含35S-蛋白质（外壳）的噬菌体做感染试验,16,“基因”的化学本质是核酸,上清液中含15%放射性,沉淀中含85%放射性,沉淀细胞进一步培养后，可产生

5、大量完整的子代噬菌体,用含32P -DNA（核心）的噬菌体做感染试验,17,蛋白质没有进入宿主细胞，进入宿主细胞的只有DNA,有力地证明了DNA是携带遗传信息的载体。,结 论：,“基因”的化学本质是核酸,18,肺炎链球菌转化实验,病毒重建实验,噬菌体感染实验,“基因”的化学本质是核酸,19,当用由TMV的RNA和HRV的衣壳重建后的杂合病毒去感染烟草时，烟叶上出现的时典型的TMV病斑。反之，用HRV的RNA与TMV的衣壳进行重建时，也可获相同的结论。这就充分证明，在RNA病毒中，遗传物质基础也是核酸，只不过是RNA罢了。,“基因”的化学本质是核酸,病毒重组实验,将烟草花叶病毒拆成蛋白质和RNA(该病毒不含DNA)，分别对烟草进行感染实验，结果发现只有RNA能感染烟草。,背 景,启 发,20,烟草花叶病毒Tobacco Mosaic Virus (TMV),“基因”的化学本质是核酸,21,烟草花叶病毒（TMV）的体外重建,“基因”的化学本质是核酸,病毒1抗血清,病毒2抗血清,分别提取病毒1的蛋白外壳和病毒2的核酸,免疫实验证明，杂种病毒的蛋白外壳来至于病毒1,免疫实验证明，杂种病毒后代的蛋白外壳来至于病毒2,遗传物质是核酸（RNA）,而非蛋白质,1,2,22,“