第一節

核酸是遺傳物質第三章

遺傳的分子基礎1965年，孟德爾通過豌豆實驗證明了生物的性狀是由

控制的?基因1903年薩頓提出了遺傳染色體學說，基因在染色體上。摩爾根首次通過果蠅實驗證明了：基因位于

上染色體染色體的化學組成

DNA

染色體蛋白質

組蛋白

RNA非組蛋白20世紀50年代之前，“遺傳物質可能是核酸”的觀點通常被認為是不正確的。此前人們普遍認為DNA是相當小的分子，相對分子質量約為1500，四種堿基在DNA分子中等量地存在，并簡單重復。人們考慮到生物體結構與功能的巧妙適應性，以及發育過程和途徑的極端復雜性，DNA這樣簡單的小分子不可能發揮出如此重要的控制作用。相比較而言，含有20種氨基酸的蛋白質大分子倒是能夠提供無限數量的排列組合。

那么，DNA是遺傳物質的證據又是如何逐步得到的呢？1、1928年英國的細菌學家——格里菲斯進行了肺炎鏈球菌轉化實驗。一、DNA是遺傳物質的直接證據遺傳物質的直接證據格里菲思肺炎雙球菌菌落（肉眼觀察）莢膜（顯微鏡觀察）毒性（動物實驗）R型細菌

S型細菌

粗糙光滑有莢膜無莢膜無毒有毒R型和S型菌的比較

敗血癥（septicemia）：敗血癥(septicemia)是指病原微生物侵入血液循環并生長繁殖,產生大量毒素和代謝產物引起嚴重毒血癥癥狀的全身感染綜合征。細菌進入血液循環，并在其中生長繁殖、產生毒素而引起的全身性嚴重感染。臨床表現為發熱、嚴重毒血癥狀、皮疹瘀點、肝脾腫大和白細胞數增高等。分革蘭陽性球菌敗血癥、革蘭陰性桿菌敗血癥和膿毒敗血癥。以抗生素治療為主，輔以其他治療方法。預防措施為避免皮膚粘膜受損，防止細菌感染。2、格里菲思活體肺炎雙球菌的轉化實驗由此推測，在加熱殺死的S型菌中，一定有一種物質能把某些R型菌轉化為S型菌。換句話說，S型菌中的"轉化因子"進入R型菌體內，引起R型菌穩定的遺傳變異。這就是病死小鼠中有活的S型菌的根本原因。3．1944年艾弗里肺炎雙球菌的離體轉化實驗

轉化因子？

轉化因子到底是什么，DNA或蛋白質或是其他的有機物？實驗思路是什么？如何操作？艾弗里如何確定轉化因子？蛋白質莢膜多糖DNA主要成分S型肺炎鏈球菌【思路】分離各種物質，單獨看某物質是否具有轉化作用【技術】1.破碎細胞，離心分離各種物質2.破碎細胞，加酶水解某種物質【原則】單一變量原則、對照原則①②③④主張：證據：推理DNA是轉化因子①②④組R型菌沒有轉化③組R型菌轉化加入DNA后發生轉化，而不加或用DNA酶降解DNA后，則不能實現轉化，推出轉化過程與DNA相關。問題1：利用今天知識，你能解釋幾組實驗結果嗎？問題2：死的S型菌體內DNA會不會熱變性失活？艾弗里的肺炎鏈球菌離體轉化實驗的思路問題3：實驗中蛋白質、DNA、莢膜多糖能做到百分百純度嗎？組別S型細菌提取物處理方法實驗結果1不作處理將細胞提取物加入有活的R型菌的培養基中培養2蛋白酶3RNA酶4脂酶5DNA酶R型+S型R型+S型R型+S型R型+S型R型想一想

根據所學知識完成下表：知識拓展：1、蛋白質和核酸對于高溫的耐受力是不同的。在80-100℃的溫度范圍內，蛋白質失活，DNA雙鏈解開；當溫度恢復至室溫后，DNA雙鏈能夠重新恢復，但蛋白質的活性無法恢復。2、R型細菌轉化為S型細菌的本質：基因重組。S型菌莢膜控制莢膜形成的X基因加熱殺死被破壞的S型菌X基因吸附在R型菌表面X基因進入R型菌重組R型菌轉化成S型菌實驗結論：DNA是遺傳物質，蛋白質不是遺傳物質。

實驗缺陷：艾弗里提取的DNA最高時，還含有少量的蛋白質（至少含0.02％）。

有沒有更好的材料，可以不用經過人工提純DNA，就能單獨地去觀察DNA或蛋白質的作用呢？T2噬菌體是一種專門寄生在細菌體內的病毒，它的頭部和尾部的外殼是由蛋白質構成的，DNA是遺傳物質的直接證據T2噬菌體是一種專門寄生在細菌體內的病毒，它的頭部和尾部的外殼是由蛋白質構成的。C、H、O、N、P1、想要知道噬菌體浸染細菌時DNA和蛋白質的“活動路線”，本實驗可以采用什么實驗方法？2、你會選取哪種元素的同位素來分別標記DNA和蛋白質？同位素示蹤法C、H、O、N、S35S32P蛋白質：DNA：討論1：怎樣讓噬菌體蛋白質中的S元素和DNA中的P元素被標記

用含35S的培養基培養大腸桿菌，再用噬菌體去感染這種大腸桿菌先用含32P的培養基培養大腸桿菌，再用噬菌體去感染這種大腸桿菌

可能由于攪拌不充分，有少量35S的噬菌體蛋白質外殼吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中，使沉淀物中出現少量的放射性討論2：用35S標記的實驗，沉淀物中有少量放射性的原因是什么？討論3：用32P標記的實驗，上清液中有少量放射性的原因是什么？1、是保溫時間過短，有一部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細胞內，經離心后分布于上清液中，使上清液出現放射性；

2、是保溫時間過長，噬菌體在大腸桿菌內增殖后釋放子代，經離心后分布于上清液，也會使上清液放射性含量升高。1887年，俄國植物學家DmitriIvanovsky將患煙草花病葉片的汁液通過細菌過濾器，再將過濾后的汁液涂抹在健康的煙草葉片上，卻發現健康葉片同樣患病。三、探究煙草花葉病毒感染實驗背景介紹結論：煙草花葉病毒中RNA是遺傳物質探究煙草花葉病毒感染實驗科學史還原1——煙草花葉病毒感染實驗S株系H株系B品系H株系二探究煙草花葉病毒感染實驗科學史還原2——煙草花葉病毒重建實驗請預測