
20世紀中葉,科學家發(fā)現(xiàn)染色體主要是由蛋白質和DNA組成的。在這兩種物質中,究竟哪一種是遺傳物質呢?這個問題曾引起生物學界激烈的爭論。
你認為遺傳物質可能具有什么特點?你認為要想說明某一種物質是遺傳物質的可行方法有哪些?
遺傳物質應能儲存大量遺傳信息,可以準確復制,并傳遞給下一代,結構比較穩(wěn)定,等等。
這是一道開放性題,提出正確思路即可,如,將待定的遺傳物質轉移給其他生物,觀察后代的性狀表現(xiàn),等等。
蛋白質是生物體的遺傳物質
蛋白質是遺傳物質的觀點占主導地位
對DNA結構了解不清晰
從死亡的小鼠體內(nèi)分離出S型活細菌
推斷:已經(jīng)加熱致死的S型細菌,含有某種促使R型活細菌轉化為S型活細菌的活性物質——轉化因子。
注射R型活細菌+加熱致死的S型菌
注射加熱致死的S型細菌
格里菲思提出的“轉化因子”到底是什么呢?
美國微生物學家艾弗里和他的同事
蛋白酶(或RNA酶、酯酶)
結論:轉化因子很可能是DNA, DNA是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質。
科學方法——自變量控制中的“加法原理”和“減法原理”
適應范圍:在對照實驗中,控制自變量可以采用。
含義:與常態(tài)比較,人為增加某種影響因素的稱為“加法原理”。舉例:在“比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實驗中,與對照組相比,實驗組分別作加溫、滴加FeC13溶液、滴加肝臟研磨液的處理,就利用了“加法原理”。
含義:與常態(tài)比較,人為去除某種影響因素的稱為“減法原理”。舉例:在艾弗里的肺炎鏈球菌轉化實驗中,每個實驗組特異性地去除了一種物質,從而鑒定出DNA是遺傳物質,就利用了“減法原理”。
制備S型細菌的細胞提取物
細胞提取物不夠純;當時科學界深信蛋白質是遺傳物質。
美國遺傳學家赫爾希和他的助手蔡斯
定義:是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒。結構:頭部和尾部成分:頭部和尾部的外殼由蛋白質構成,頭部含有DNA。
實驗材料——T2噬菌體
在新形成的噬菌體中沒有檢測到35S
在新形成的部分噬菌體中檢測到32P
蛋白質被35S標記的噬菌體
DNA被32P標記的噬菌體
在含35S的培養(yǎng)基中培養(yǎng)大腸桿菌
在含32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)大腸桿菌
攪拌離心后,為什么35S標記的那組實驗中沉淀物會有很低的放射性?
攪拌離心后,為什么32P標記的那組實驗中上清液會有很低的放射性?
DNA是噬菌體的遺傳物質
只有DNA是遺傳物質嗎?
煙草花葉病毒的示意圖(右上)和電鏡照片(左)
煙草花葉病毒感染煙草的實驗
綜上所述,除RNA病毒外,其它(絕大多數(shù))生物的遺傳物質都是DNA,所以:
DNA是主要的遺傳物質
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