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1、早期主要由哪些实验证实 DNA 是遗传物质？写出这些实验的主要步骤。 满意回答 1928 年，美国科学家格里菲斯（1877-1941）用一种有荚膜、毒性强的和一种无荚膜、毒性弱的肺炎双球菌对老鼠做实验。他把有荚病菌用高温杀死后与无荚的活病菌一起注人老鼠体内，结果他发现老鼠很快发病死亡，同时他从老鼠的血液中分离出了活的有荚病菌。这说明无荚菌竟从死的有荚菌中获得了什么物质，使无荚菌转化为有荚菌。这种假设是否正确呢？格里菲斯又在试管中做实验，发现把死了的有荚菌与活的无荚菌同时放在试管中培养，无荚菌全部变成了有荚菌，并发现使无荚菌长出蛋白质荚的就是已死的有荚菌壳中遗留的核酸（因为在加热中，荚中的核酸并
2、没有被破坏）。格里菲斯称该核酸为转化因子。1944 年，美国细菌学家艾弗里（1877-1955）从有美菌中分离得到活性的转化因子 ，并对这种物质做了检验蛋白质是否存在的试验，结果为阴性，并证明转化因子 是 DNA。但这个发现没有得到广泛的承认，人们怀疑当时的技术不能除净蛋白质，残留的蛋白质起到转化的作用。美籍德国科学家德尔布吕克（1906-1981）的噬菌体小组对艾弗里的发现坚信不移。因为他们在电子显微镜下观察到了噬菌体的形态和进入大肠杆菌的生长过程。噬菌体是以细菌细胞为寄主的一种病毒，个体微小，只有用电子显微镜才能看到它。它像一个小蝌蚪，外部是由蛋白质组成的头膜和尾鞘，头的内部含有 DNA，
3、尾鞘上有尾丝、基片和小钩。当噬菌体侵染大肠杆菌时，先把尾部末端扎在细菌的细胞膜上，然后将它体内的 DNA 全部注人到细菌细胞中去，蛋白质空壳仍留在细菌细胞外面，再没有起什么作用了。进入细菌细胞后的噬菌体 DNA，就利用细菌内的物质迅速合成噬菌体的 DNA 和蛋白质，从而复制出许多与原噬菌体大小形状一模一样的新噬菌体，直到细菌被彻底解体，这些噬菌体才离开死了的细菌，再去侵染其他的细菌。1952 年，噬菌体小组主要成员赫尔希（1908 一）和他的学生蔡斯用先进的同位素标记技术，做噬菌体侵染大肠杆菌的实验。他把大肠杆菌 T2 噬菌体的核酸标记上 32P，蛋白质外壳标记上 35S。先用标记了的 T2
4、噬菌体感染大肠杆菌，然后加以分离，结果噬菌体将带 35S 标记的空壳留在大肠杆菌外面，只有噬菌体内部带有 32P 标记的核酸全部注人大肠杆菌，并在大肠杆菌内成功地进行噬菌体的繁殖。这个实验证明 DNA 有传递遗传信息的功能，而蛋白质则是由 DNA 的指令合成的。1、 噬菌体感染实验（3）实验原理：噬菌体是专门寄生在活细菌体内的一类病毒，最终导致细菌细胞瓦解。噬菌体主要由头部（含 DNA）和尾部（含蛋白质）组成。一般来说，蛋白质含 S 不含 P，而 DNA 含 P 不含 S。因而可将噬菌体内的 S 和 P 分别作同位素标记，来分析 DNA 和蛋白质在噬菌体生命活动过程中所起的作用。构成蛋白质的氨
5、基酸中，甲硫氨酸和半胱氨酸含有硫，DNA 中不含硫，所以硫只存在于 T2 噬菌体的蛋白质。相反，磷主要存在于 DNA 中，至少占 T2 噬菌体含磷量的 99%。Alfed Hershey 和 Martha Chase(1952)用放射性同位素 35S标记蛋白质，32P 标记 DNA。宿主菌细胞分别放在含 35S 或含 32P 的培养基中。宿主细胞在生长过程中就被 35S 或 32P 标记上了。然后用噬菌体去感染分别被“S 或”P 标记的细菌，并在这些细菌中复制增殖。宿主菌裂解释放出很多子代噬菌体，这些子代噬菌体也被标记上 35S 或 32P。接着，用分别被 35S，或 32p 标记的噬菌体去感
6、染没有被放射性同位素标记的宿主菌，然后测定宿主菌细胞带有的同位素。被 35S 标记的噬菌体所感染的宿主菌细胞内很少有 35S，而大多数 35S 出现在宿主菌细胞的外面。也就是说，35S 标记的噬菌体蛋白质外壳在感染宿主菌细胞后，并未进入宿主菌细胞内部而是留在细胞外面。被 32P 标记的噬菌体感染宿主菌细胞后，测定宿主菌的同位素，发现 32P 主要集中在宿主菌细胞内。所以噬菌体感染宿主菌细胞时进入细胞内的主要是 DNA。由此可以得出结论：噬菌体注入宿主菌细胞内的物质是 DNA，释放出来的是跟原先感染细菌细胞一样的噬菌体。可见在噬菌体的生活史中，只有 DNA 是联系亲代和子代的物质。而母本噬菌体的
7、蛋白质外壳则留在细菌的荚膜外。2、肺炎双球菌实验（3）实验原理：S 型肺炎球菌能使人患肺炎和小鼠患败血症；R 型肺炎球菌对人和动物基本无影响。格里菲斯以 R 型和 S 型菌株作为实验材料进行遗传物质的实验，他将活的、无毒的 R型（无荚膜，菌落粗糙型）肺炎双球菌或加热杀死的有毒的 S型肺炎双球菌注入小白鼠体内，结果小白鼠安然无恙；将活的、有毒的 S型（有荚膜，菌落光滑型）肺炎双球菌或将大量经加热杀死的有毒的 S型肺炎双球菌和少量无毒、活的 R型肺炎双球菌混合后分别注射到小白鼠体 内，结果小白鼠患病死亡，并从小白鼠体内分离出活的 S型菌。格里菲斯称这一现象为转化作用，实验表明，S型死菌体内有一种物
8、质能引起 R型活菌转化产生S型菌，这种转化的物质（转化因子）是什么?格里菲斯对此并未做出回答。1944 年美国的埃弗雷(OAvery) 、麦克利奥特(C. Macleod)及麦克卡蒂(MMccarty)等人在格里菲斯工作的基础上，对转化的本质进行了深入的研究（体外转化实验）。他们从 S型活菌体内提取 DNA、RNA、蛋白质和荚膜多糖，将它们分别和 R型活菌混合均匀后注射人小白鼠体内，结果只有注射S型菌 DNA 和 R型活菌的混合液的小白鼠才死亡，这是一部分 R型菌转化产生有毒的、有荚膜的 S型菌所致，并且它们的后代都是有毒、有荚膜的。由此说明 RNA、蛋白质和荚膜多糖均不引起转化，而 DNA 却能引起转化。如果用 DNA 酶处理 DNA 后，则转化作用丧失。 0| 评论 2011-9-26 16:36 mousha44 | 三级 7、肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验只证明 DNA 是遗传物质（而没有证明它是主要遗传物质） 高中生物必修 2的课本上都有。
