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第三章 基因的本质 第一节 DNA是主要的遗传物质
1、20世纪30年代，人们认识到DNA是由许多脱氧核苷酸聚合成的生物大分子。即脱氧核苷酸分子是组成DNA分子
结构的基本单位。
2、脱氧核苷酸的化学组成包括磷酸、碱基、脱氧核糖。
3、组成DNA分子的脱氧核苷酸有四种，每一种有一个特定的碱基。
4、组成DNA分子的四种脱氧核苷酸中的碱基名称分别是：
腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）。
5、组成DNA分子的四种脱氧核苷酸的名称分别是：
腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸。
6、20世纪20年代的时候，人们普遍认为蛋白质是生物体的遗传物质。首先向这个观点提出挑战的是美国科学家
艾弗里
（O.Avery，1877—1955），他在英国科学家格里菲斯（F.Griffish，1877—1941）的“肺炎双球菌体内
转化”实验的基础上，通过“肺炎双球菌体外转化”实验，证明了DNA是遗传物质。
7、肺炎双球菌有什么特点？
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菌 落 |
荚膜（多糖类） |
毒性 |
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R型菌 |
粗糙 |
无 |
无 |
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S型菌 |
光滑 |
有 |
有 |
8、格里菲斯用小鼠做实验材料，研究肺炎双球菌是如何使人患肺炎的。由于他的实验是在小鼠体内完成的，
所以，叫做“肺炎双球菌体内转化”实验。
艾弗里是用培养基完成“肺炎双球菌转化”实验的，所以，叫做“肺炎双球菌体外转化”实验。
9、简述格里菲斯的“肺炎双球菌转化”实验过程及推论（P-43 图3-2）
第一组：R型活菌，注射到小鼠体内，小鼠不死亡。
第二组：S型活菌，注射到小鼠体内，小鼠死亡。从小鼠体内分离出S型活菌。
第三组：加热杀死S型菌，注射到小鼠体内，小鼠不死亡。
第四组：R型活菌与加热杀死S型菌混合，注射到小鼠体内，小鼠死亡。从小鼠体内分离出S型活菌。
格里菲斯推论：在第四组实验中，已经被加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成转化的活性物质
——“转化因子”。这种转化因子将无毒性的R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌。
10、艾弗里实验思路：对S型菌的物质进行了提纯和鉴定。将从S型细菌中提纯的DNA、蛋白质和多糖等物质分别
加入到培养了R型细菌的培养基中，观察结果。
11、艾弗里实验结果：只有加入DNA，R型细菌才能转化为S型细菌，且，DNA的纯度越高，转化就越有效。
12、艾弗里实验结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
13、1952年，赫尔希（A.Hershey，1908——）和蔡斯（M.Chase）是怎样证明DNA是遗传物质的？
他们以T2噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记技术，进一步证明了DNA是遗传物质。
14、什么是T2噬菌体？
噬菌体是一类专性寄生在细菌体内的病毒，不具备细胞结构，成分简单，只有蛋白质和DNA。
T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。它的头部及尾部的外壳都是由蛋白质构成的，头部的内部
有DNA。
15、噬菌体侵染细菌实验的思路、方法、过程、结果、结论是什么？（P-45图3-6）
⑴、思路：设法把蛋白质与DNA分开，单独地、直接地观察DNA的作用，才能证明DNA是遗传物质。
⑵、方法：放射性同位素示踪。
①、用35S标记一部分T2噬菌体的蛋白质；
②、用32P标记另一部分T2噬菌体的DNA；
③、用被标记的T2噬菌体分别侵染未作标记的大肠杆菌，对在大肠杆菌中新形成的T2噬菌体进行标记
物质的放射性测试。
⑶、过程：
①、制备试验材料——35S（或32P）标记T2噬菌体：
用含35S的培养基培养大肠杆菌，得到被35S标记了蛋白质的大肠杆菌。再用被35S标记了蛋白质的
大肠杆菌培养T2噬菌体，得到蛋白质被35S标记的T2噬菌体。
用含32P的培养基培养大肠杆菌，得到被32P标记了DNA的大肠杆菌。再用被32P标记了DNA的大肠杆
菌培养T2噬菌体，得到DNA被32P标记的T2噬菌体。
②、用蛋白质被35S标记的T2噬菌体侵染未做标记的大肠杆菌，经过短时间的保温后，用搅拌器搅拌、
离心，得到上清液和沉淀物。分别检测上清液和沉淀物的放射性。
③、用DNA被32P标记的T2噬菌体侵染未做标记的大肠杆菌，经过短时间的保温后，用搅拌器搅拌、离心，
得到上清液和沉淀物。分别检测上清液和沉淀物的放射性。
⑷、结果：
②的沉淀物中未检测到放射性，说明新形成的T2噬菌体中不含有35S。
③的沉淀物中检测到放射性，说明新形成的T2噬菌体中含有32P。
⑸、结论：DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。
14、为什么说DNA是主要的遗传物质？
研究证明，DNA是遗传物质，RNA也是遗传物质。决大多数生物的遗传物质是DNA，少数种类生物的遗传
物质是RNA。所以，DNA是主要遗传物质。
提示：
15、什么是放射性同位素标记技术？
⑴、同位素：如14N和15N，它们的核电荷数相同(只是中子的数量不同)，位于元素周期表中相同的位置，
所以叫同位素。
⑵、放射性同位素：如14N和15N中的15N，它的原子核很不稳定，具有放射性，会不间断地、自发地放射出
射线，直至变成另一种稳定同位素14N。15N就是14N的放射性同位素。
⑶、放射性同位素的主要作用（应用）
①、射线照相技术，可以把物体内部的情况显示在照片上。
②、测定技术，古生物年龄的测定，对生产过程中的材料厚度进行监视和控制等。
③、用放射性同位素作为示踪剂（示踪原子）。
④、用放射性同位素的能量，作为航天器、人造心脏能源等。
⑤、利用放射性同位素的杀伤力，治疗癌症、灭菌消毒以及进行催化反应等。
⑷、作为示踪原子：一种放射性同位素的原子核跟这种元素其他同位素的原子核具有相同数量的质子，核外
电子数也相同，一种元素的各种同位素都有相同的化学性质。用放射性同位素代替非放射性的同位素来
制成各种化合物，这种化合物的原子跟通常的化合物一样参与所有化学反应，却带有“放射性标记”，
用仪器可以探测出来。这种原子叫做示踪原子。
⑸、同位素示踪法（isotopic tracer method）：是利用放射性核素作为示踪剂对研究对象进行标记的微
量分析方法。
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