第三章第一节DNA是主要的遗传物质

生物必修二 DNA是主要的遗传物质

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一、复 课 引 入(1)、于生活中通过观察发现生物学问题

生物必修二 DNA是主要的遗传物质

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孟德尔通过 摩尔根通过 豌豆实验证 果蝇实验证 明了生物的 明：基因位 性状是由 于染色体 上。 遗传因子 控制。

科学家发现： 染色体主要组 成成分： 蛋白质和DNA 。

谁是遗传物质

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问题探讨 20世纪中叶，科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成的。 在这两种物质中，究竟哪一种是 遗传物质呢？这个问题曾引起生 物学界激烈的争论。 1、遗传物质可能具有什么特点？遗传物质必须稳定，要能贮存大量的遗传信 息，可以准确地复制并传递给下一代等。 2、证明某一种物质是遗传物质的可行方法

有哪些？同位素标记法、分离提纯法、病毒 重组法等。

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一、对遗传物质的早期推测

染色体

蛋白质(氨基酸)多种多样：遗传物质 DNA(结构不清楚):?

20世纪20年代：蛋白质是生物的遗传物质

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20世纪30年代：

DNA基本单位-脱氧核苷酸

磷酸脱氧 核糖

T G C A 碱基

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脱氧核苷酸的种类A G

腺嘌呤脱氧核苷酸C

鸟嘌呤脱氧核苷酸

T

胞嘧啶脱氧核苷酸

胸腺嘧啶脱氧核苷酸

20世纪30年代：DNA有重要作用

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二、肺炎双球菌的转化实验(一)肺炎双球菌多 糖 类 荚 膜 R型菌：菌落粗糙 (Rough)、无毒性 S型菌：菌落光滑 (Smooth)、有毒 性 ,小鼠：败血病

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(二) 肺炎双球菌的体内转化实验1.将R型活细菌注射到小鼠体内，不死亡。

2.将S型活细菌注射到小鼠体内，患败血症死亡。

3.将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内，不死亡。

关 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，小鼠患败血症死亡。 键

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结论:

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。

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(三)艾弗里的体外转化实验

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结论：DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。

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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

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三、噬菌体侵染细菌的实验

1.原理：T2噬菌体以自己的DNA为模板，利用 宿主细胞

内的物质 合成自身组成物质而实现增殖。 同位素标记法 35S标记一部分噬菌体的蛋 2.方法： 。用白质，32P标记另一部分噬菌体的DNA。 3.T2噬菌体 (1)结构：由 蛋白质外壳和核酸组成。

寄生。 (寄生在活细胞中) (3)繁殖： 增殖。(2)生活方式：

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(一)标记噬菌体方法：同位素示踪(标记)法 标记大肠杆菌 大肠杆菌 + 含35s的培养基大肠杆菌 + 含32p的培养基 含 35s的大肠杆菌 含32p的大肠杆菌

标记T2噬菌体T2噬菌体+含35s的大肠杆菌 T2噬菌体+含32p的大肠杆菌 含35sT2的噬菌体 含32pT2的噬菌体

T2噬菌体必须寄生在活细菌的细胞内

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(二)实验步骤: 标记细菌 标记噬菌体(一组用32 P标记DNA,一组用35S标记蛋白质)

噬菌体侵染未被标记细菌 搅拌离心观察放射性的分布

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三、噬菌体侵染细菌的实验

1952

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离心

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 1、 为什么选择35S和32P作标记而不选用其他的同位素? 因为硫仅存在于T2噬菌体的蛋白质组分中，而磷则 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 。 2、 第一(二)组实验中为什么上清液的放射性很高 主要存在于 DNA的组分中。用3H、14C和18O等元 (低),沉淀物的放射性很低(高)? 在第二组实验中，32P标记的噬菌体和大肠杆菌混合培养的 素是不可行的，因为 T2噬菌体的蛋白质和DNA分 时间过长，噬菌体在大肠杆菌细胞内增殖后释放出来， 子的组分中都含有这两种元素。 经离心后分布于上清液；混合培养的时间过短，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 离心 上清液中，使上清液出现放射性 。

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(三)实验结果及结论：亲代 噬菌体 第一组 实验 第二组 实验35

大肠杆 菌内

子代 噬菌体

实验 结论

有32P标 DNA有 传物质 32P标记 记DNA 记DNA32P标

S标记 无35S标 外壳蛋白 DNA分 蛋白质 记蛋白质 质无35S 子是遗

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结论：噬菌体侵染细菌时，DNA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DNA传递的。DNA 才是真正的遗传物质。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/1hj4.html