遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)

　 請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)觀察課本p2—3，肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的過(guò)程及現(xiàn)象。
　 ①無(wú)毒性的r型活細(xì)菌注射到鼠體內(nèi)，鼠不死亡；②有毒性的s型活細(xì)菌注射到鼠體內(nèi)，鼠死亡；③加熱殺死的s型細(xì)菌注射到鼠體內(nèi)，鼠不死亡；

④將無(wú)毒性的r型活細(xì)菌與加熱殺死后的s細(xì)菌混合后，注射到鼠體內(nèi)，鼠死亡，并且從鼠體內(nèi)分離出有毒性的s型活細(xì)菌，其后代也有毒性。

從第④組實(shí)驗(yàn)鼠體內(nèi)可分離出少部分有毒性的s型活細(xì)菌說(shuō)明無(wú)毒性的r型活細(xì)菌與加熱殺死的s型細(xì)菌混合后，有少部分r型活細(xì)菌可轉(zhuǎn)化成有毒性的s型活細(xì)菌；這種s型活細(xì)菌的后代也是有毒性的s型細(xì)菌又說(shuō)明這種轉(zhuǎn)化的性狀是可以遺傳的。
　　格里菲思的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：已加熱殺死的s型細(xì)菌中必然含有某種促成這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì)——轉(zhuǎn)化因子。這種轉(zhuǎn)化因子是什么？格里菲思沒(méi)有找到。

（2）艾弗里確定轉(zhuǎn)化因子的實(shí)驗(yàn)（體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)）
　　在確定轉(zhuǎn)化因子的實(shí)驗(yàn)中，關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思路是從活的s型細(xì)菌中提取、分離和鑒定出各種成分，分別與r型細(xì)菌混合培養(yǎng)，并觀察其后代是否有s型細(xì)菌出現(xiàn)。
　　這個(gè)設(shè)計(jì)思路的實(shí)施需要依賴于dna、蛋白質(zhì)和多糖等的分離提取技術(shù)和其它有關(guān)技術(shù)（細(xì)菌的培養(yǎng)技術(shù)）的掌握。因此，直至1944年，美國(guó)的科學(xué)家艾弗里和他的同事才進(jìn)行了確定轉(zhuǎn)化因子的實(shí)驗(yàn)，并獲得了成功。
　　他們從s型活細(xì)菌中提取出了dna、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì)，分別將它們加入培養(yǎng)r型細(xì)菌的培養(yǎng)基中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有加入dna，才能在培養(yǎng)r型細(xì)菌的培養(yǎng)基中找到s型細(xì)菌。
　　有人懷疑是dna不純，夾雜有蛋白質(zhì)。為此他們又設(shè)計(jì)用dna酶（降解）處理dna，使其水解，結(jié)果在培養(yǎng)r型活細(xì)菌的培養(yǎng)基中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)s型細(xì)菌。
　　艾弗里實(shí)驗(yàn)表明：dna是轉(zhuǎn)化因子，是（控制生物的性狀）使r型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定的遺傳變化的物質(zhì)，即dna是遺傳物質(zhì)。
　　在整個(gè)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，加熱殺死s型肺炎雙球菌后，其細(xì)胞中的dna是否變性呢？
　　實(shí)驗(yàn)證明，把dna溶液加熱到沸點(diǎn)，可使其氫鍵斷裂，雙螺旋解體；但如將其緩慢冷卻，分離的單鏈就可部分地得以重聚，恢復(fù)其雙螺旋結(jié)構(gòu)。
　　s型細(xì)菌的dna又是怎樣將它的核苷酸序列加在r型細(xì)菌上的呢？
　　這是因?yàn)橥庠磀na分子一旦找到它的內(nèi)源同源體，這兩個(gè)分子就可進(jìn)行遺傳交換了。交換的結(jié)果是使外源dna被整合，而使同源的內(nèi)源dna分子從r型細(xì)菌的dna中排斥出去，從而產(chǎn)生由r型細(xì)菌變?yōu)閟型細(xì)菌的遺傳轉(zhuǎn)化。
　　2、t2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)
　　（課本p3，t2噬菌體結(jié)構(gòu)的模式圖）
　　噬菌體是一種寄生在細(xì)菌體內(nèi)的病毒。它的外殼是蛋白質(zhì)，頭部?jī)?nèi)含有dna（一個(gè)t2噬菌體只有一個(gè)雙鏈、環(huán)狀的dna分子）。它侵染細(xì)菌后，就會(huì)在自身遺傳物質(zhì)的作用下，利用細(xì)菌體內(nèi)的物質(zhì)來(lái)合成自身的組成成分，進(jìn)行大量的增殖，產(chǎn)生一大批與親代噬菌體一樣的子代噬菌體。

（1）噬菌體的生活周期一個(gè)典型的噬菌體的生活周期可以分為三個(gè)階段：感染階段（吸附、注入）、增殖階段（復(fù)制、合成和裝配）和成熟階段（釋放）。

那么，它的遺傳物質(zhì)究竟是蛋白質(zhì)還是dna呢？

（2）噬菌體的遺傳物質(zhì)是dna
　　由于dna中含有p元素，但多數(shù)蛋白質(zhì)不含有p元素（99%的p都存在于dna分子中）；只有蛋白質(zhì)中含有s元素，而dna中卻不含有s元素。因此，在1952年赫爾希和沙斯設(shè)計(jì)了一個(gè)巧妙實(shí)驗(yàn)：用放射性同位素標(biāo)記和測(cè)試。