遗传物质的发现

新问题
DNA纯度不够，是否是0.02%的蛋白质在 起遗传作用呢，如何获取单独的DNA或 者蛋白质进行实验？
更具说服力的 “噬菌体侵染细菌的实验”
1952年赫尔希（A.Hershey)和蔡斯 （M.Chase)
噬菌体
（1）结构：头部和尾部 的外表是由 蛋白质构成， 头部内含有 DNA。 （2）增殖特点：在自身 遗传物质的作用下，利 用大肠杆菌体内的物质 来合成自身的组成成分， 进行增殖。
摩尔根的学生通过研究 性染色体的错误分配与性 别异常的关系，证实了特 定的基因位于特定染色体 的特定位置上。
遗传物质在染色体上。
染色体的化 学成分主要是
蛋白质和 DNA。
蛋白质
DNA
哪个是遗传物质？
染色体
遗传物质的发现
1.肺炎双球菌的体内转化实验 2.肺炎双球菌的体外转化实验 3.噬菌体侵染细菌的实验 4.烟草花叶病毒的侵染实验
细菌解体，释放出噬菌体
思考1：
思考： 用15N、14C、3H、18O是否可以？为什么？ 能否用32P和35S标记同一个噬菌体来进行实验？
分别标记！！！
思考2 :制备含放射性同位素T2噬菌体的方法：
如何制备32P标记的噬菌体？ 首先用含放射性同位素（如32P）的培养基培养 细菌，然 后再用上述细菌培养 噬菌体，就可得到含放射性元素 （如DNA分子中含32P）的T2噬菌体。
如何制备35S标记的噬菌体?
首先用含放射性同位素（如35S）的培养基培养细菌，然 后再用上述细菌培养 噬菌体，就可得到含放射性元素 （如蛋白质外壳中含35S）的T2噬菌体。
【T2噬菌体侵染细菌实验】
设计 思路
S是T2噬菌体的蛋白质的特征元素，P是T2噬菌体的 DNA的特征元素，用不同的放射性同位素分别标记 DNA和蛋白质，直接单独地去观察它们的作用
分析：S菌使小鼠致死，有毒性。
3.将加热杀死后的S型细菌注射 到小鼠体内，小鼠不死亡
分析：S菌死亡后失去毒性， 不致死。
4.将无毒的R型活菌与加热杀死后 的S型菌混合后，注射到小鼠体内， 小鼠死亡，并分离出S活菌。
R活菌 +S死细菌 S活菌
转化 （有毒有荚膜）
转化因子是什么呢？
结论： 已经加热杀死的S型细菌中 必然含有某种促成这一转化的活性 物质——转化因子,即遗传物质。
二.肺炎双球菌的体外转化实验
艾弗里
艾弗里的体外转化实验
S型活菌
多糖 DNA 蛋白质 DNA+ DNA酶
分别与R型活细菌混合培养
R RS
R
R
实验结论： R S
DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。蛋
白质多糖DNA水解产物等不是遗传物质。
结论：
DNA是使R型菌产生稳定遗传变化的物质 DNA是遗传物质 蛋白质不是遗传物质
发现：
1.染色体是各具独特形态的实体； 2.体细胞中染色体成对存在，每
对染色体中的一个来自母方， 一个来自父方；
3.在细胞减数分裂时，配对的每
萨顿
条染色体相互分开，独立进入 配子；
4.非同源染色体进入配子时自由 组合。
孟德尔：遗传因子
研究某种性状与某个具体的染 色体的关系。
摩尔根认为控制果蝇眼色 的基因位于性染色体上。
沉淀物中为什么还具有低的放射性？应该没有才是啊？ 搅拌离心不充分。
用32p标记的噬菌体侵染未标记的细菌 为什么？
32P标记 噬菌体
+细菌
搅拌
离心
时间限制要严格：既要保证噬菌体已经完 成侵染；又要保证子代噬菌体未释放。
上：噬菌体 放 射性低
沉淀：细菌 高
细菌内有放射性
因为被32P标记的噬菌体DNA进入细菌内。不在上清液。
所有生物的遗传物质都是DNA吗？
蛋 白 质
被病毒感染的烟草叶片
小组讨论： 请你设计实验，分析烟草花叶病毒的遗传物质。
设计实验：将蛋白质与RNA分离，单独观察
感
染
烟草花叶病毒
正常的 烟草叶
病 毒
的
烟
草
Baidu Nhomakorabea
病毒RNA
叶
病毒蛋白质
烟草花叶病毒重建实验
结论： RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。
大多数生物以 DNA 为遗传物质， 少数生物以 RNA 为遗传物质， 所以 核酸 是一切生物的遗传物质， DNA 是主要的遗传物质。
上清液中为什么还具有低的放射性？应该没有才是啊？
因为被32P标记的噬菌体可能还没有完成侵染过程，或者子代噬
菌体已经释放，经离心到了上清液中显示放射性。
亲代 噬菌体
32P标记DNA
寄主 细胞内
有32P标记DNA
子代 噬菌体
DNA有32P标记
35S标记蛋白质 无35S标记蛋白质 外壳蛋白质无35S
结论：DNA分子在亲子代之间具有连续性， 是遗传物质。
第一步：标记细菌
第二步：标记噬菌体
第三步：标记的噬菌体侵染未标记的细菌
第四步：检测放射性
用35S标记的噬菌体侵染未标记的细菌 为什么？
35S标记 噬菌体
+细菌
搅拌
离心
使细菌与噬菌体外 壳分开
上清液：噬菌 体外壳，放射 性高
沉淀物：细菌 放射性低
细菌内无放射性
因为被35S标记的噬菌体蛋白质外壳不进入细菌内。在上清液。
积 肺炎球菌有多种类型。
极
思
它的菌落光滑
维
(Smooth)，菌体有荚
膜，是有毒性的球型
菌，能够使人患肺炎
或使小鼠患败血病。
它的菌落粗糙(Rough)， 菌体无荚膜，是无毒性 的球型菌。
一.肺炎双球菌的体内转化实验
格里菲斯
1.将R型活细菌注射到小鼠体 内，小鼠不死亡。
分析：R菌不致死，无毒。
2.将S型活细菌注射到小鼠体 内，小鼠死亡。
（3）与大肠杆菌的关系： 寄生关系
T2噬菌体
C、H、O、N、P
（标记32p）
C、H、O、N、S
（标记35s ）
噬菌体侵染细菌过程
吸附 噬菌体借尾丝吸附在细菌表面
注入 合成 组装 释放
把DNA注入到细菌细胞
利用细菌的化学成分和酶系统合成出噬菌 体的DNA、蛋白质 新合成的DNA、蛋白质组装成很多噬菌体