1、第第16講講 核酸是遺傳核酸是遺傳物質的證據物質的證據第六章第六章 遺傳的遺傳的分子基礎分子基礎dna是遺傳物質的間接證據是遺傳物質的間接證據 通過對細胞通過對細胞有絲分裂、減數有絲分裂、減數分裂和受精過程分裂和受精過程的研究，人們了的研究，人們了解到染色體在生物的傳宗接代過解到染色體在生物的傳宗接代過程中，能夠保持一定的穩定性和程中，能夠保持一定的穩定性和連續性。因此，人們認為連續性。因此，人們認為染色體染色體在遺傳上起著主要作用。在遺傳上起著主要作用。 染色體染色體的化學成分主要是的化學成分主要是蛋白質蛋白質和和 dna，哪一種是遺傳物質呢？，哪一種是遺傳物質呢？p48遺傳物質應該遺傳物質

2、應該具備的特點具備的特點自我復制自我復制指導蛋白質，控制生指導蛋白質，控制生物的性狀和新陳代謝物的性狀和新陳代謝貯存巨大數量遺傳信息貯存巨大數量遺傳信息結構較穩定結構較穩定,能能發生遺傳突變發生遺傳突變分離出分離出注射注射注射注射注射注射注射注射體內轉化實驗體內轉化實驗1928年年 格里菲思格里菲思(英英)r型活菌型活菌小鼠活小鼠活s型活菌型活菌小鼠死亡小鼠死亡加熱殺死的加熱殺死的s型細菌型細菌小鼠活小鼠活加熱殺死的加熱殺死的s型細菌型細菌和和r型活菌混合型活菌混合小鼠小鼠死亡死亡s型型活菌活菌肺炎雙球菌肺炎雙球菌的轉化實驗的轉化實驗結論結論 已經被加熱殺死的已經被加熱殺死的s型細菌中型細菌中

3、,必然含有必然含有某種促成這一轉化的活性物質某種促成這一轉化的活性物質“轉化因子轉化因子”. v該如何設計實驗確定該如何設計實驗確定“轉化因子轉化因子”的成分？的成分？離體轉化實驗離體轉化實驗設計思路：設計思路：要對要對s型細菌中的物質進行提取、分離和鑒定。型細菌中的物質進行提取、分離和鑒定。多糖多糖脂類脂類蛋白質蛋白質 rna dna提取提取分離分離s型型活活菌菌分別與分別與r型活菌型活菌混合培養混合培養rrrrrsrsdna+dna酶酶r結論結論 dna是使是使r型細菌產生穩定遺傳變化的物型細菌產生穩定遺傳變化的物質質,dna是遺傳物質，而蛋白質等不是遺傳物質。是遺傳物質，而蛋白質等不是遺

4、傳物質。(2)離體細菌轉化實驗離體細菌轉化實驗(體外體外)+s s型肺炎雙球菌型肺炎雙球菌r r型肺炎雙球菌型肺炎雙球菌大多數仍為大多數仍為r r型型少數轉化成少數轉化成s s型型轉化的實質：轉化的實質： 外源外源dnadna（s s型菌）與受體細胞（型菌）與受體細胞（r r型菌）型菌）dnadna之之間的重組，使受體細胞獲得了新的遺傳信息。間的重組，使受體細胞獲得了新的遺傳信息。t2噬菌體的結構噬菌體的結構 t2噬菌噬菌體是一種專體是一種專門寄生在大門寄生在大腸桿菌體內腸桿菌體內的病毒的病毒.t2噬菌體的結構噬菌體的結構2、噬菌體噬菌體侵染細菌實驗侵染細菌實驗吸附注入合成組裝釋放蛋蛋白白質質

5、dnat t2 2噬菌體噬菌體蛋白質蛋白質的組成元素：的組成元素：(放射性同位素標記法放射性同位素標記法)t t2 2噬菌體噬菌體dnadna的組成元素：的組成元素：問題問題1. 要跟蹤要跟蹤dna或蛋白質，選擇或蛋白質，選擇怎樣的怎樣的同同位素標記噬菌體跟蹤比較合適？位素標記噬菌體跟蹤比較合適？被被3232p p標記標記的噬菌體的噬菌體與細菌混合與細菌混合上清液上清液沉淀物沉淀物攪拌攪拌離心離心攪拌器攪拌器放射性很高放射性很高噬菌體侵染細菌的實驗被被3232p p標記標記的噬菌體的噬菌體被被3232p p標記的噬標記的噬菌體與細菌混合菌體與細菌混合上清液上清液沉淀物沉淀物離心離心攪拌器攪拌器

6、放射性很高放射性很高問題2. 科學家進行噬菌體侵染細菌的實驗時，也會出現這樣的結果，請分析可能的原因？放射性很低放射性很低被被3535s s標記標記的噬菌體的噬菌體被被3535s s標記的噬標記的噬菌體與細菌混合菌體與細菌混合沉淀物沉淀物上清液上清液攪拌器攪拌器攪拌攪拌離心離心放射性很高放射性很高噬菌體侵染細菌的實驗被被3535s s標記標記的噬菌體的噬菌體被被3535s s標記的噬標記的噬菌體與細菌混合菌體與細菌混合沉淀物沉淀物上清液上清液攪拌器攪拌器離心離心放射性很高放射性很高放射性很低放射性很低問題3. 科學家進行噬菌體侵染細菌的實驗時候，也會出現這樣的結果，請分析可能的原因？v細菌和病

7、毒都很小，如何認定噬菌體的細菌和病毒都很小，如何認定噬菌體的dna進入了進入了細菌體內，而細菌體內，而蛋白質蛋白質沒有進入？沒有進入？v如何標記噬菌體？把噬菌體直接放在含有同位素如何標記噬菌體？把噬菌體直接放在含有同位素32p/ 3535s s的培養基上培養能得到嗎？的培養基上培養能得到嗎？思考：思考：含含 的培養基的培養基3535s s3232p p含含 的細菌的細菌3535s s3232p p含含 的噬菌體的噬菌體3535s s3232p p培養培養培養培養親代噬菌體親代噬菌體原細菌細胞內原細菌細胞內子代噬菌體子代噬菌體實驗結論實驗結論3232p p標記標記dnadna無無3232p p標

8、記標記dnadna3535s s標記標記蛋白蛋白質質無無3535s s標記標記蛋白蛋白質質dna有有3232p p標記標記蛋白質無蛋白質無3535s s標記標記dnadna是是遺遺傳物質傳物質rna蛋白質蛋白質煙草花葉病毒的感染和重建實驗：煙草花葉病毒的感染和重建實驗： tmv（煙草花葉病毒）（煙草花葉病毒）蛋白質蛋白質rna設計思路：設計思路：將蛋白質與將蛋白質與rnarna分離，單獨觀察分離，單獨觀察分離分離分離分離重組重組重組重組感染新的病毒新的病毒產生產生哪種哪種病毒？病毒？a型型tmv的的rna + b型型tmv的蛋白質的蛋白質 混合后混合后感染煙草所繁殖后代病毒的類型都是感染煙草所

9、繁殖后代病毒的類型都是a型型。b型型tmv的的rna + a型型tmv的蛋白質的蛋白質 混合后混合后感染煙草所繁殖后代病毒的類型都是感染煙草所繁殖后代病毒的類型都是b型型。大多數生物以大多數生物以 為遺傳物質，為遺傳物質，少數生物以少數生物以 為遺傳物質，為遺傳物質，所以所以 是一切生物的遺傳物質，是一切生物的遺傳物質， 是主要的遺傳物質。是主要的遺傳物質。蛋白質蛋白質 （是，不是）遺傳物質。（是，不是）遺傳物質。不是不是 遺傳物質除遺傳物質除dnadna外，還有外，還有rnarna，如煙草花葉病毒，如煙草花葉病毒(tmv)(tmv)、 sarssars冠狀病毒、禽流感病毒（冠狀病毒、禽流感病

10、毒（hivhiv）、流感病）、流感病毒、小兒麻痹病毒、腦炎病毒等。毒、小兒麻痹病毒、腦炎病毒等。 1 1小結小結v核酸是一切生物的遺傳物質，核酸包括脫氧核糖核酸是一切生物的遺傳物質，核酸包括脫氧核糖核酸核酸(dna)(dna)和核糖核酸和核糖核酸(rna)(rna)，絕大多數生物都是，絕大多數生物都是以以dnadna作為遺傳物質的，因此作為遺傳物質的，因此dnadna是主要的遺傳物是主要的遺傳物質。質。v有些病毒有些病毒( (如煙草花葉病毒如煙草花葉病毒) )，它們不含有，它們不含有dnadna，只含有只含有rnarna。在這種情況下。在這種情況下rnarna就起著遺傳物質的就起著遺傳物質的作

11、用。作用。vdnadna主要存在于染色體上，因此染色體是遺傳物主要存在于染色體上，因此染色體是遺傳物質的主要載體。線粒體和葉綠體也是遺傳物質的質的主要載體。線粒體和葉綠體也是遺傳物質的載體。載體。(08江蘇江蘇) 某研究人員模擬肺炎雙球菌轉化實驗，進某研究人員模擬肺炎雙球菌轉化實驗，進行了以下行了以下4個實驗：個實驗：s型菌的型菌的dnadna酶酶加入加入r型菌型菌注射入小鼠注射入小鼠r型菌的型菌的dnadna酶酶加入加入s型菌型菌注射入小鼠注射入小鼠r型菌型菌dna酶酶高溫加熱后冷卻高溫加熱后冷卻加入加入s型菌的型菌的dna注注射入小鼠射入小鼠s型菌型菌dna酶酶高溫加熱后冷卻高溫加熱后冷卻

12、加入加入r型菌的型菌的dna注注射入小鼠射入小鼠以上以上4個實驗中小鼠存活的情況依次是個實驗中小鼠存活的情況依次是a存活、存活、存活、死亡存活、存活、存活、死亡 b存活、死亡、存活、死亡存活、死亡、存活、死亡c死亡、死亡、存活、存活死亡、死亡、存活、存活 d存活、死亡、存活、存活存活、死亡、存活、存活對位訓練對位訓練d(09廣東廣東) 肺炎雙球菌轉化實驗和噬菌體侵染細菌試驗肺炎雙球菌轉化實驗和噬菌體侵染細菌試驗都證明了都證明了dna是遺傳物質。這兩個實驗在設計思路上是遺傳物質。這兩個實驗在設計思路上的共同點是的共同點是a重組重組dna片段，研究其表型效應片段，研究其表型效應b誘發誘發dna突變

13、，研究其表型效應突變，研究其表型效應c設法把設法把dna與蛋白質分開，研究各自的效應與蛋白質分開，研究各自的效應d應用同位素示蹤技術，研究應用同位素示蹤技術，研究dna在親代與子代之在親代與子代之間的傳遞間的傳遞（2013海南海南）關于）關于t2噬菌體的敘述，正確的是噬菌體的敘述，正確的是a. t2噬菌體的核酸和蛋白質中含硫元素噬菌體的核酸和蛋白質中含硫元素 b. t2噬菌體寄生于酵母菌和大腸桿菌中噬菌體寄生于酵母菌和大腸桿菌中c. rna和和dna都是都是t2噬菌體的遺傳物質噬菌體的遺傳物質 d. t2噬菌體可利用寄主體內的物質大量增殖噬菌體可利用寄主體內的物質大量增殖cd(10全國全國)某同學分離純化了甲、乙兩種噬菌體的蛋白某同學分離純化了甲、乙兩種噬菌體的蛋白質和質和dnadna，重新組合為，重新組合為“雜合雜合”噬菌體，然后分別感染噬菌體，然后分別感染大腸桿菌，并對子代噬菌體的表現型作出預測，見表。大腸桿菌，并對子代噬菌體的表現型作出預測，見表。其中預測正確的是其中預測正確的是“雜合雜合”噬菌體的組成噬菌體的組成實驗預期結果實驗預期結果預期結果序號預期結果序號子代表現型子代表現型