专题四 遗传信息的传递和表达

第一节 遗传信息 【基础知识梳理】

一、DNA是遗传物质 1、对遗传物质的早期猜测

在20世纪40年代，大多数生物学家猜测蛋白质最有可能是遗传物质，因为蛋白质是生物体所有化合物中最复杂的。蛋白质由20种不同的氨基酸组成，而DNA只有4种不同的碱基。在他们看来，只有特别复杂的结构才有可能将大量的信息隐含在狭小的空间里。

作为生物的遗传物质，不仅要储存数量巨大的遗传信息，更重要的是能够精确地自我复制并遗传给后代。所以，遗传物质的化学性质必须比较稳定。那么，遗传物质究竟是哪类呢？ 2、证明DNA是遗传物质的实验 1）肺炎双球菌转化实验 （1）肺炎双球菌的类型

种类 项目 菌落 菌体 有无毒性 （2）体内转化实验——格里菲思的实验 ①实验过程及现象

有 无 S型细菌 表面光滑 R型细菌 表面粗糙

②结论：加热杀死的S型细菌中含有某种转化因子，将R型活细菌转化为S型活细菌。 （3）体外转化实验——艾弗里的转化实验 ①实验过程及现象

②结论：DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 2）噬菌体侵染细菌实验 （1）噬菌体的结构

噬菌体是寄生在细菌体内的一类病毒。专门寄生在大肠杆菌细胞内的噬菌体具有一个二十面的头部和棒状尾部，尾部末端有尾丝。当噬菌体侵染大肠杆菌时，能在大肠杆菌体内繁殖出几百个性状完全相同的噬菌体后代。那么，决定后代性状的物质是噬菌体的蛋白质，还是DNA？ （2）噬菌体侵染细菌的过程

噬菌体侵染细菌的5个步骤：吸附→注入→复制、合成→组装→释放。 （3）噬菌体侵染细菌实验 ① 实验者：赫尔希和蔡斯。 ② 实验方法：放射性同位素标记法。

③ 实验材料：T2噬菌体及其宿主生物----大肠杆菌。 ④ 实验过程 标记大肠杆菌

?大肠杆菌＋含S的培养基→含S的大肠杆菌??3232??大肠杆菌＋含P的培养基→含P的大肠杆菌

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标记T2噬菌体

??T2噬菌体＋含S的大肠杆菌→含S的T2噬菌体?3232??T2噬菌体＋含P的大肠杆菌→含P的T2噬菌体

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噬菌体侵染大肠杆菌

用含S的噬菌体去感染未被标记的大肠杆菌

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用含P的噬菌体去感染未被标记的大肠杆菌

⑤ 实验分析

(1)T2噬菌体侵染细菌时，DNA进入到细菌的细胞中，而蛋白质外壳留在外面。 (2)子代T2噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA来遗传的。 实验结论：DNA才是真正的遗传物质。 问题讨论与分析

1.实验中搅拌的目的是什么？

答案：目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。

2.实验中离心的目的是什么？离心管的上清液和沉淀物中分别是什么？

答案：离心的目的是让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒，离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。 3.误差分析

(1)用P标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，发现上清液中放射性也较高，可能是什么原因造成的？ 答案：①保温时间过短，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。

②保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代，经离心后分布于上清液中。 (2)用S标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，发现沉淀物中放射性也较高，可能是什么原因造成的？ 答案：搅拌不充分，有少量S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。

3、RNA是遗传物质的实验证据

(1)实验材料：烟草花叶病毒，只由蛋白质和RNA组成。

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