最新专题10遗传的分子基础

实验过程：
亲代噬菌体 35S标记蛋白质
寄主细胞内 无35S标记蛋白质
子代噬菌体 外壳蛋白质没有35S
被感染的大肠杆菌
亲代噬菌体 32P标记DNA
寄主细胞内 无32P标记DNA
子代噬菌体 DNA有32P标记
35S标记蛋白质 子代噬菌体外壳蛋白质没有35S
32P标记DNA 子代噬菌体 DNA有32P标记
DNA等提取出来，、DNA酶＋DNA,分别与R 型细菌进
行混合培养。
艾弗里设计思路：设法把DNA与蛋白质分开，
研究各自的效应
S型活细菌
多糖 脂类 蛋白质
RNA DNA DNA水解物
分别与R型活细菌混合培养
R
R
R
DNA的纯度越高， 转化就越有效。
RR
S
R
多少
数数
RS
艾弗里的实验结论：
DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化 的物质，DNA是转化因子。
结论: 噬菌体侵染细菌时，DNA进入到细菌的细胞中， 而蛋白质外壳仍留在外面。因此DNA才是真正的遗传 物质。
噬菌体侵染细菌实验
（同位素示踪法）
亲代噬菌体 寄主细胞 子代噬菌体
结论
32P标记 DNA
DNA中有 DNA中有
32P标记
32P标记
35S标记 蛋白质
外壳蛋白无 外壳蛋白无
35S标记
35S标记
• 获得了含有放射性标记的噬菌体，就可以在噬菌 体侵染细菌的过程中检测到DNA或蛋白质，但仍然 有一个问题没有解决：如何判断检测到的DNA是在 细菌内还是在细菌外呢？
• 因为微小的细菌也不是我们能够直接观察到了的 。
• 科学家用的是离心分离的方法，由于细菌较重， 将会通过离心被沉淀下来，而细菌外的成分包括 噬菌体以及其它较轻的成分就存在于上清液中。
格里菲思实验的推论是什么?
已经被加热杀死的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[质粒]
？
2、艾弗里确定转化因子的肺炎双球菌转 化实验 (体外转化实验) 1944年 O.Abery
1、实验材料： 选用肺炎双球菌 2、实验目的： 为了弄清转化因子到底是什么？ 3、实验操作：将S型细菌中的多糖、 蛋白质、脂质和
• 如果侵染细菌的噬菌体含32P，则侵染细菌后32P 随DNA进入细菌，通过离心分离后就会出现在沉淀 中。
• 但在实验的过程中有些噬菌体可能并没有侵入细 菌，这部分噬菌体将会存在于上清液中，上清液 中也就可以检测到少量放射性同位素；
• 如果噬菌体侵染细菌的时间过长，那么由于细菌 的破裂，会使大量的噬菌体从细菌中释放出来， 这样上清液中放射性32P含量升高。
理论上:DNA作为遗传物质的特征
1、在细胞生长和繁殖的过程中，能够精确地复 制自己。 2、能够指导蛋白质合成从而控制生物的性状和 新陈代谢。 3、具有贮存巨大数量遗传信息的潜在能力。 4、结构比较稳定，但在特殊情况下，又能发生 突变，而且突变后，还能继续复制，并能遗传 给后代。
RNA病毒易变异的Βιβλιοθήκη Baidu因
DNA是真正 的遗传物质。
烟草花叶病毒的重建实验
TMV A 降解
降解
TMV B
蛋白A RNA A 蛋白B RNA B
重组 感染
病毒
A型病毒
烟草
重组 感染
B型病毒
病毒 烟草
结论：新病毒类型取决于所提供的RNA。
实验：DNA是遗传物质的证明
格里菲斯肺炎双 球菌的转化实验
已经被加热杀死的S型细菌中，含 有某种促成R型细菌转化为S型细菌
间的传递
答案：C 解析：肺炎双球菌转化实验没有用到同位素示踪技术，两实验都没有突 变和重组。
例2：（09江苏卷）5．下列有关生物体遗传 物质的叙述，正确的是
A．豌豆的遗传物质主要是DNA B．酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上 C．T2噬菌体的遗传物质含有硫元素 D．HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸
以上转化实验表明：
DNA是遗传物质 蛋白质不是遗传物质。
对艾弗里实验的质疑：
提取DNA的纯度最高时还有 0.02%的蛋白质
肺炎双球菌转化实验过程中是 否能说明DNA 是唯一的转化因子？
③1952年，郝尔希和蔡斯 （A.HersheyM.Chase）的实验方法——同 位素标记法
③1952年，郝尔希和蔡斯（A.HersheyM.Chase） 的噬菌体侵染细菌试验
专题10遗传的分子基础
·人类对遗传物质的探索过程
(要求: Ⅱ)
·DNA分子结构的主要特点
(要求: Ⅱ)
··DAN分子的复制
(要求: Ⅱ)
·
为什么第四组实验：将R型活细菌和加热杀死后 的S型细菌混合后注射到小鼠体内，导致小鼠死 亡？
因为R型细菌转化成了S型细菌,使小鼠患败 血症而死亡.
要使噬菌体带有放射性标记，必须使噬菌体的生 活环境中带有放射性，而噬菌体又是寄生生活（寄生 在细菌体内），所以应先使细菌带有放射性，要使细 菌带有放射性，必须使细菌的生活环境中带有射性， 即将细菌分别放在带有35S和32P培养液中培养一段时间， 使细菌分别带上35S和32P标记，再用噬菌体分别去感染 这两种细菌，就能使噬菌体分别带上这两种放射性。
• RNA病毒的遗传物质是单链RNA，结构 不稳定，故变异速度可能很快。
• 例如流感病毒
例1：（09广东卷）9．艾弗里等人的肺炎双球菌转 化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌试验都 证明了DNA是遗传物质。这两个实验在设计思路上 的共同点是
A．重组DNA片段，研究其表型效应 B．诱发DNA突变，研究其表型效应 C．设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应 D．应用同位素示踪技术，研究DNA在亲代与子代之
郝尔希和蔡斯设计思路：设法把DNA与蛋
白质分开，研究各自的效应
实验方法——同位素标记法
噬菌体侵染细菌的动态过程：
吸附 侵入 合成 组装 释放
侵入别的细菌
（1）T2噬菌体的结构模式图
结 构
DNA占40%[P几乎都 存在与DNA中]
化实 学验 成指 分标
蛋白质占60%[S只存 在于蛋白质]
怎样使噬菌体外壳带上35S标记？ 怎样使噬菌体DNA带上32P标记？
的活性物质—— 转化因子
艾弗里肺炎双球菌的转化 实验
噬菌体侵染细菌的实验
DNA是遗传物质
▲ 烟草花叶病毒的重建实验 说明DNA不是唯一遗传物质
以上三个实验可以得出的结论： 1、DNA是遗传物质 2、RNA也是遗传物质 （在没有DNA情况下，只有少数病毒） 3、蛋白质不是遗传物质
总之：核酸是遗传物质,DNA是主要的遗传物质