1、PAGE6第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)【遺傳物質(zhì)】控制生物性狀遺傳和變異的物質(zhì)，即親子代間傳遞遺傳信息的物質(zhì)。遺傳物質(zhì)就是孟德?tīng)柼岢龅倪z傳因子，即基因。現(xiàn)已證明遺傳物質(zhì)就是核酸，絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是脫氧核糖核酸（DNA），而某些病毒（如煙草花葉病毒）的遺傳物質(zhì)是核糖核酸（RNA）。【遺傳物質(zhì)的特點(diǎn)】第一，作為主要遺傳物質(zhì)的DNA具有自我準(zhǔn)確復(fù)制的能力，可以把遺傳物信息準(zhǔn)確地傳給下一代，以保證性狀的連續(xù)性；第二，DNA具有大分子的結(jié)構(gòu)，已知含有四種核苷酸，DNA分子結(jié)構(gòu)的差別在于核苷酸的排列順序的不同，對(duì)于同樣長(zhǎng)度的DNA片段，例如含有100對(duì)核苷酸，那么這100對(duì)核苷酸的排列方式就有410

2、0種，實(shí)際上DNA分子不止100對(duì)核苷酸，因此，可以說(shuō)DNA分子的4種核苷酸排列順序的變化是無(wú)窮的，從而使DNA分子具有多樣性，可見(jiàn)DNA的分子結(jié)構(gòu)中可貯藏極大量的遺傳信息；第三，DNA分子具有相對(duì)的穩(wěn)定性和能發(fā)生變異的能力，DNA分子在細(xì)胞中是很穩(wěn)定的，同一種生物的不同細(xì)胞中DNA含量是恒定的，一般DNA的堿基順序是一定的并能保持不變，使物種遺傳特性得以穩(wěn)定，但特殊情況下，改變堿基順序可出現(xiàn)遺傳變異；第四，DNA可以嚴(yán)格控制蛋白質(zhì)的合成，這樣最終就能控制遺傳性狀的表現(xiàn)。【格里菲思肺炎轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)】1928年，英國(guó)的科學(xué)家格里菲思用肺炎雙球菌去感染小鼠。當(dāng)時(shí)，他用了兩種不同類型的肺炎雙球菌：一種細(xì)

3、菌的菌體有多糖的莢膜，在培養(yǎng)基上形成的菌落表面光滑，叫做S型細(xì)菌；另一種細(xì)菌的菌體沒(méi)有多糖類的莢膜，在培養(yǎng)基上的菌落表面粗糙，叫做R型細(xì)菌。S型細(xì)菌可以使人患肺炎和小鼠患敗血癥，因此是有毒性的；R型細(xì)菌不能夠引發(fā)上述癥狀，因此是無(wú)毒性的。將無(wú)毒性的R型活細(xì)菌與加熱殺死后的S型細(xì)菌混合后，注射到小鼠體內(nèi)，小鼠患敗血癥死亡，并從小鼠尸體上分離出了有毒的S型活菌。【轉(zhuǎn)化因子】在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，甲種細(xì)菌中存在或可提取的某種能使乙種細(xì)菌獲得甲種細(xì)菌的某些特殊性的物質(zhì)。格里菲思通過(guò)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證實(shí)了轉(zhuǎn)化因子的存在；1944年艾弗里等的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)了轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì)。【艾弗

4、里的肺炎轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)】1944年，美國(guó)的科學(xué)家艾弗里（，1877年1955年）和他的同事對(duì)S型活細(xì)菌中的物質(zhì)進(jìn)行了提取、分離和鑒定。他們從S型活細(xì)菌中提取了DNA、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì)，然后將他們分別加入已培養(yǎng)了R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：只有加入了DNA，R型細(xì)菌才能轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，并且DNA純度越高，轉(zhuǎn)化就越有效。艾弗里還發(fā)現(xiàn)如果用DNA酶處理從S型細(xì)菌中提取的DNA，使DNA分解，就不能使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化。艾弗里和他的同事得出結(jié)論：DNA才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)，也就是說(shuō)，DNA才是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。【噬菌體】寄生在細(xì)菌體內(nèi)的病毒，稱為噬菌體，主要由蛋白質(zhì)和核酸構(gòu)成

5、。如T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒，T2噬菌體侵染細(xì)菌后，就會(huì)在自身遺傳物質(zhì)的作用下，利用細(xì)菌體內(nèi)的物質(zhì)來(lái)合成自身的組成成分，從而進(jìn)行大量的增殖。T2噬菌體的頭部和尾部的外殼是由蛋白質(zhì)構(gòu)成的，在它的頭部?jī)?nèi)含有DNA。噬菌體侵染細(xì)菌的過(guò)程包括以下幾個(gè)步驟：（1）吸附：用尾部末端（尾絲）吸附在細(xì)菌的表面；（2）注入：把噬菌體體內(nèi)的DNA注入細(xì)菌內(nèi)；（3）合成：在細(xì)菌內(nèi)合成噬菌體的蛋白質(zhì)和復(fù)制DNA；（4）組裝：利用DNA和蛋白質(zhì)組裝出與親代一模一樣的噬菌體；（5）釋放：細(xì)菌解體，釋放出噬菌體。【同位素示蹤】用有放射性的同位素來(lái)標(biāo)記某些分子，利用放射性自顯影技術(shù)，通過(guò)追蹤其放射性，來(lái)探

6、尋該分子在生物體或細(xì)胞內(nèi)的一系列變化過(guò)程。【T2噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)】1952年赫爾希（）和蔡斯（）用一種病毒大腸桿菌T2噬菌體作為實(shí)驗(yàn)材料，完成了T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)。赫爾希和蔡斯首先在分別含有放射性同位素32P和放射性同位素35S的培養(yǎng)基中培養(yǎng)細(xì)菌，然后，分別用上述細(xì)菌培養(yǎng)T2噬菌體，從而制備出DNA中含有32P或蛋白質(zhì)中含有35S的噬菌體。接著，他們分別用被32P或35S標(biāo)記的T2噬菌體去侵染未被標(biāo)記的細(xì)菌，經(jīng)過(guò)短時(shí)間的保溫后，用攪拌器攪拌、離心。這時(shí)離心管的上清液中就會(huì)析出重量較輕的T2噬菌體顆粒，而離心管的沉淀物中則含有被感染的細(xì)菌。赫爾希和蔡斯發(fā)現(xiàn)：用35S標(biāo)記的一組侵染實(shí)驗(yàn)，主要在上清液中檢測(cè)到了放射性同位素，而用32P標(biāo)記的一組實(shí)驗(yàn)，卻主要在試管的沉淀物中檢測(cè)到了放射性同位素。另外，他們還發(fā)現(xiàn)細(xì)菌裂解后，在釋放的大量噬菌體中，可以檢測(cè)到32P標(biāo)記的DNA，但卻不能檢