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1、第三章 遗传的分子基础 第一节 核酸是遗传物质的证据,一、染色体的化学组成,蛋白质含量约为DNA的两倍，RNA含量很少，还不到DNA量的10%。,思考：谁是遗传物质呢？,DNA,蛋白质！,DNA是遗传物质的间接证据,1. 细胞核和细胞质中的DNA，都有复制和遗传的自主性。,2. 同一种生物不同发育时期或不同组织细胞中的DNA含量基本相等，而精子中的DNA含量恰好是体细胞中的一半。,3. 所有能够诱发DNA结构变异的因素，均能引起生物的遗传突变。,4. 蛋白质的质量可变性，不符合作为遗传物质能保持稳定的要求。,二、噬菌体侵染细菌实验,1.T2噬菌体是什么？ 2.为什么用35S标记噬菌体的外壳蛋白
2、质？ 为什么用32P标记噬菌体的内部DNA？ 3.为什么要用两种被标记的噬菌体分别去侵染细菌？ 4.噬菌体侵染细菌实验证实了什么？,1.实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌 2.实验技术：同位素标记法 3.实验过程：标记 侵染 搅拌 离心 检测,T2噬菌体,DNA病毒T2噬菌体只有外壳蛋白质和内部DNA两部分组成 营专性寄生生活，它的专一宿主为大肠杆菌 不能直接在培养基中培养,T2噬菌体的模式图,头部,尾部,DNA,蛋白质,同位素标记法把DNA和蛋白质分开,用32P标记内部DNA,用14C和18O等同位素可以吗？,不可以！,用35S标记外壳蛋白质,35S标记,同位素标记法标记噬菌体,如何用35S标记
3、噬菌体的外壳蛋白质？ 如何用32P标记噬菌体的内部DNA？,用T2噬菌体分别侵染被35S和32P标记的细菌，得到被35S标记蛋白质外壳的T2噬菌体和被32P标记内部DNA的T2噬菌体。,将寄主细菌分别培养在含有35S和32P的培养基中，得到分别被35S和32P标记的细菌。,噬菌体侵染细菌的过程,离心,侵染,搅拌,标记,大肠杆菌 未破裂前,控制保 温时间,充分剥离吸附 在菌体的T2,1.被35S标记的噬菌体与细菌混合,2.被32P标记的噬菌体与细菌混合,上清液的放射性很高,沉淀物的放 射性很低,上清液的放 射性很低,沉淀物的放 射性很高,搅拌器,噬菌体侵染细菌 时仅DNA进入细 菌细胞而蛋白外
4、壳没有进入,为什么沉淀物中有少量放射性？,用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中也有少量放射性的原因： 由于搅拌不充分，有少量35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现少量的放射性。,1.被35S标记的噬菌体与细菌混合,2.被32P标记的噬菌体与细菌混合,上清液的放射性很高,沉淀物的放 射性很低,上清液的放 射性很低,沉淀物的放 射性很高,搅拌器,噬菌体侵染细菌 时仅DNA进入细 菌细胞而蛋白外 壳没有进入,为什么上清液有少量放射性？,用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中有少量放射性的原因： 保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后
5、分布于上清液中，使上清液出现放射性。 保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液，也会使上清液的放射性含量升高。,1.被35S标记的噬菌体与细菌混合,2.被32P标记的噬菌体与细菌混合,上清液的放射性很高,沉淀物的放 射性很低,上清液的放 射性很低,沉淀物的放 射性很高,搅拌器,噬菌体侵染细菌 时仅DNA进入细 菌细胞而蛋白外 壳没有进入,噬菌体侵染细菌实验小结,DNA在噬菌体繁殖过程中具有连续性，是遗传物质。,能不能确定蛋白质是不是遗传物质呢？,不能确定！,有,有,无,无,三、肺炎双球菌转化实验,1.实验材料肺炎双球菌是什么？有几种？特点分别是什么？ 2.活体细菌转
6、化实验的过程？能得出怎么样的结论？ 3.离体细菌转化实验的过程？能得出怎么样的结论？ 4.肺炎双球菌转化实验证实了什么？,实验材料：,S型肺炎双球菌,R型肺炎双球菌,多糖类的胶状荚膜,菌落表面粗糙 无荚膜、无毒性,菌落表面光滑 有荚膜、有毒性,肺炎双球菌活体转化实验格里菲斯实验,1.实验过程,（1）将R型的活细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡。,（2）将S型的活细菌注射到小鼠体内，很多小鼠患败血症死亡。,结论一：S型的活细菌对小鼠有毒，而R型的活细菌无毒。,（3）将加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡。,（4）将R型的活细菌与加热杀死的S型细菌混合，注射到小鼠体内，很多小鼠患败血症死亡，并
7、检测出有S型活细菌。,结论二：加热杀死的S型细菌对小鼠无毒害作用。小鼠体内的R型活细菌在加热杀死的S型细菌的作用下可以转化为S型活细菌。,2.实验结论及推测,在加热杀死的S型细菌中，必然存在某种活性物质“转化因子”，促使小鼠体内的R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌。,肺炎双球菌离体转化实验艾弗里实验,多糖 脂质 蛋白质 RNA DNA DNADNA酶,分别与 R 型活细菌混合培养,R R R R R,S型活细菌,R S,R S,1.实验思路,一种细菌的DNA掺入到另一种细菌中，能够引起稳定的遗传变异。DNA纯度越高，转化效率越高。,2.实验结论,蛋白质不是遗传物质,DNA是遗传物质，DNA赋予
8、了生物的遗传特性,DNA就是“转化因子”。DNA”耐高温”，降温能够复性。,HIV病毒,SARS病毒,烟草花叶病毒,思考所有生物的遗传物质都是DNA吗？,流感病毒,RNA病毒,四、烟草花叶病毒的感染和重建实验,1.实验材料,病毒的电子显微照片,分别提取,2.烟草花叶病毒感染实验,蛋白质 （占94%）,RNA （占6%）,正常叶,正常叶,正常叶,花叶病,+ R N A 酶,RNA 水解产物,正常叶,正常叶,TMV,结果：TMV的RNA具有感染效力，蛋白质不具备。,3.烟草花叶病毒的重建实验,A型TMV的RNA + B型TMV的蛋白质 重装后感染 烟草所繁殖后代病毒的类型都是A型。,B型TMV的RNA + A型TMV的蛋白质 重装后感染 烟草所繁殖后代病毒的类型都是B型。,结论：烟草花叶病毒（TMV）的遗传物质是RNA,核酸是一切生物的遗传物质，核酸包括脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），绝大多数生物都是以DNA作为遗传物质的。因此，DNA是主要的遗传物质。,
