第3章 基因的本质
【学习目标导引】
1、总结人类对遗传物质的探索过程。
2、搜集DNA分子结构模型建立过程的资料,并进行讨论和交流。
3、概述DNA分子结构的主要特点。
4、制作DNA分子双螺旋结构模型。
5、概述DNA分子的复制。
6、说明基因和遗传信息的关系。
第1节 DNA是主要的遗传物质
【知识要点提炼】
1、肺炎双球菌的转化实验
(1)格里菲思的肺炎双球菌的转化实验:①向小鼠注射R型活细菌,小鼠活;②向小鼠注射S型活细菌,小鼠死;③向小鼠注射加热杀死的S型细菌,小鼠活;④向小鼠注射R型活细菌+加热杀死的S型细菌,小鼠死,且从死鼠中分离得到了S型活细菌。实验④表明无毒性的R型活细菌在与被加热杀死的S型细菌混合后,R型的活细菌转化为S型活细菌,而且这种转化是可以遗传的。
格里菲思的推论是:在已经被加热杀死的S型细菌中,必然含有某种促进这一转化的活性物质―"转化因子",这种转化因子将无毒性的R型细菌转化为有毒性的S型活细菌。
(2)艾弗里证明DNA是遗传物质的实验:①R型菌+S型菌的DNA R型菌+S型菌;②R型菌+S型菌的蛋白质或S型菌的荚膜多糖 只有R型菌;③R型菌+S型菌的DNA+DNA酶 只有R型菌。结论:DNA才是使R型活细菌产生稳定遗传变化的物质。
2、噬菌体侵染细菌的实验
(1)噬菌体的结构组成:由蛋白质外壳和DNA组成。
(2)赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料,利用放射性同位素标记的噬菌体侵染细菌的实验(见下表)。
实验 T2噬菌体 实验过程 检测结果(噬菌体上) 第一组 35S标记蛋白质 与细菌混合培养;在搅拌器中搅拌;然后离心;检测上清液和沉淀物中的放射性物质。 无放射性物质存在 第二组 32P标记DNA 放射性物质主要存在处 (3)结论:DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。
【典型例题解析】
例1 美国科学家艾弗里从S型活细菌中提取出DNA、蛋白质和多糖物质,然后把它们分别加入培养R型细菌的培养基中。结果发现加入了DNA的培养基中,R型细菌中的一部分转化成了S型细菌。而加入蛋白质、多糖等物质的培养基中,R型细菌不能发生这种变化。这一现象说明( )
(A)S型DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
(B)S型细菌的性状是由其DNA决定的
(C)蛋白质和多糖在该转化实验中,正好起了对照作用
(D)在转化过程中,S型细菌的DNA可能进入R型细菌的细胞中
解析 对该实验结果进行分析可知,只有加进了S型细菌的DNA培养基中,R型细菌才发生转化,表现出S型细菌的性状,这说明S型细菌的DNA进入R型细菌的细胞中,且实现对其性状的控制,说明DNA是遗传物质。加入蛋白质、多糖等物质的培养基中,不