第三章 基因的本质
第1节 DNA是主要的遗传物质
孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状是由  控制。
染色体
摩尔根通过果蝇实验证明：基因位于 上。
蛋白质和DNA
科学家发现：染色体主要组成成分：
。
遗传因子
一、对遗传物质的早期推测
蛋白质(氨基酸)多种多样：遗传物质
20世纪20年代：蛋白质是生物的遗传物质
染色体
DNA（结构不清楚）：？
DNA基本单位－脱氧核苷酸
脱氧
核糖
碱基
磷酸
A
G
C
T
20世纪30年代：
脱氧核苷酸的种类
腺嘌呤脱氧核苷酸
鸟嘌呤脱氧核苷酸
胞嘧啶脱氧核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
20世纪30年代：DNA有重要作用
多糖类荚膜
R型菌：无荚膜、菌落粗糙(Rough)、无毒性
(一)肺炎双球菌
二、肺炎双球菌的转化实验
S型菌：有荚膜、菌落光滑（Smooth）、有毒性 ,小鼠：败血病
3. 实验设计遵循对照原则。
R 活
小鼠不死亡
S 活
小鼠不死亡
小鼠死亡,
分离出S活细菌
S 死
R活+S死
小鼠死亡,分离出S活细菌
4、实验结论：
格里菲思推论 P43
已经被加热杀死的S型细菌中,必然含有某种“ ”能将无毒性的R型活细菌转化成为有毒性的S型活细菌。
转化因子
+
活R
死S
小鼠死亡

S中的转化因子
二、肺炎双球菌的转化实验
返 回
结论:
S型死菌中含有一种“转化因子”，能使R型菌转化为S型菌使小鼠致死。
(三)艾弗里的体外转化实验

结论：DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
疑问：
由于艾弗里的实验中提取的DNA，纯度最高时也还有0.02%的蛋白质，因此，仍有人表示怀疑。
那么要怎样设计才能让人无可挑剔呢？
设法把DNA和蛋白质分开，然后单独、直接观察DNA和蛋白质的作用。
实验中最关键的设计思路
三、噬菌体侵染细菌的实验
实验材料
实验方法
实验步骤
实验结果
研究方法
三、噬菌体侵染细菌实验
蛋白质的组成元素：
DNA 的组成元素：
C、H、O、N、S
C、H、O、N、P
（标记 35S ）
（标记 32P）
三、噬菌体侵染细菌的实验 1952
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(一)标记噬菌体方法：同位素示踪(标记)法
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标记大肠杆菌
大肠杆菌 + 含35s的培养基 含 35s的大肠杆菌
大肠杆菌 + 含32p的培养基 含32p的大肠杆菌
标记T2噬菌体
T2噬菌体+含35s的大肠杆菌 含35sT2的噬菌体
T2噬菌体+含32p的大肠杆菌 含32pT2的噬菌体
(二)实验步骤:
标记细菌
标记噬菌体
噬菌体侵染细菌
搅拌离心
观察放射性的分布
（一组用32 P标记DNA，一组用35S标记蛋白质)
1、 为什么选择35S和32P作标记而不选用其他的同位素?
2、 第一（二）组实验中为什么上清液的放射性很高（低），沉淀物的放射性很低（高）？
因为硫仅存在于T2噬菌体的蛋白质组分中，而磷则主要存在于 DNA的组分中。用14C和18O等元素是不可行的，因为 T2噬菌体的蛋白质和DNA分子的组分中都含有这两种元素。
在第一组实验中，35S标记的T2噬菌体与大肠杆菌混合培养后，搅拌不充分，使吸附在大肠杆菌外被35S标记的噬菌体蛋白质外壳没有与大肠杆菌完全分离开，离心后进入沉淀物中，使沉淀物中出现放射性 。
在第二组实验中，32P标记的噬菌体和大肠杆菌混合培养的时间过长，噬菌体在大肠杆菌细胞内增殖后释放出来，经离心后分布于上清液；混合培养的时间过短，有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性 。
① 用 放射性同位素35S 标记噬菌体 蛋白质外壳
子代噬菌体
三、噬菌体侵染细菌实验
35S
无35S
亲代噬菌体
想一想：这一结果说明了什么?
② 用 放射性同位素32P 标记噬菌体内部 DNA
32P
子代噬菌体
三、噬菌体侵染细菌实验
亲代噬菌体
有 32P
想一想：这一结果又说明了什么?
DNA
是遗传物质
实验结果
三、噬菌体侵染细菌实验
35S
32P
没有被标记
35S 标记蛋白质
32 P 标记DNA
无35S标记蛋白质
无32P标记DNA
外壳蛋白质无35S
DNA有32P标记
目 录
四、生物的遗传物质
DNA
是遗传物质。
得花叶病
不得花叶病
四、DNA是主要的遗传物质
（一）RNA是遗传物质的证据
结论：烟草花叶病毒的RNA控制其性状，RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。
四、生物的遗传物质
遗传物质除了DNA外，还有RNA 。
原核生物的遗传物质为DNA
真核生物的遗传物质为DNA
细胞生物的遗传物质为DNA
噬菌体的遗传物质为DNA
HIV、SARS病毒的遗传物质为RNA
病毒的遗传物质为DNA或RNA
本课小结
一、对遗传物质的早期推测：
20世纪20年代——蛋白质是生物的遗传物质
20世纪30年代——蛋白质是遗传物质的观点占
主导地位。
二

肺炎
双球菌转化实验
体外转化实验
（1944年，艾弗里）
体内转化实验
（1928年，格里菲思）
结论1：S型细菌中有一种“转化因子”能使R型活细菌转化为S型活细菌。
结论2：“转化因子”是DNA，DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的
物质。
本课小结
三 噬菌体侵染细菌实验
过程及结论
结论：子代噬菌体的各种性状，是通过亲代DNA遗传的，DNA是
遗传物质，蛋白质不是。
本课小结
四

生物的遗传物质
细胞生物的遗传物质为DNA
病毒的遗传物质为DNA或RNA
DNA是主要的遗传物质。
本课小结