T2噬菌体的遗传物质是什么?旁白文字稿

《T 2噬菌体的遗传物质是什么？》旁白文字稿

幻灯片 1

同学们好！今天我们一起来学习《DNA 是主要的遗传物质》中的第二个实验，即噬菌体侵染细菌的实验，当年赫尔希和蔡斯就是通过这个实验回答了T 2噬菌体的遗传物质是什么这个问题。

实验的主角是T 2噬菌体，它是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，它的头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的，头部内含有DNA 。

T 2噬菌体侵染大肠杆菌后，就会在自身遗传物质的作用下，利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分，进行大量增殖。

那么，在T 2噬菌体的两大组份中究竟谁才是它的遗传物质呢？

要弄清这个问题，就需要先弄清T 2噬菌体中到底是谁进入到了大肠杆菌的体内。

①如果只有DNA 进去了，那么DNA 就是它的遗传物质；

②如果只有蛋白质进去了，那么蛋白质就是它的遗传物质；

当然也有可能是第③种情况，即两者都进去了，如果是这样的话，那就真搞不明白了。

我们又该怎样判断到底是谁进入到了大肠杆菌的体内呢？

如果能够将噬菌体的DNA 和蛋白质分别用不同的颜料进行标记，即设法将T2噬菌体的DNA 和蛋白质区分开，然后让噬菌体侵染大肠杆菌，一段时间后观察大肠杆菌体内的颜色就可以达到目的了。

当年赫尔希和蔡斯是怎样将T2噬菌体的DNA 和蛋白质区分开的呢？

在赫尔希和蔡斯的研究之前，其他科学家已经探明，在T 2噬菌体的化学组成中，60%是蛋白质，40%是DNA 。对这两种物质的分析表明：仅蛋白质分子中含有硫，磷几乎都存在于DNA 分子中。

因此，赫尔希和蔡斯想到了用放射性同位素标记技术来标记T 2噬菌体，即用32P 标记DNA 、用35S 来标记蛋白质，这样就能将T 噬菌体的DNA 和蛋白质区分开了。然后，用32P 或35S 标记的T 22噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌。

我们不妨从结论入手，预测一下三种可能的情况下的实验都应该分别出现怎样的结果。 如果假设①成立，即只有DNA 进入到大肠杆菌体内，那么，用32P 标记的T 2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌后，大肠杆菌内有放射性；用35S 标记的T 2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌后，大肠杆菌内没有放射性。

如果假设②成立，即只有蛋白质进入大肠杆菌体内，那么，用32P 标记的T 2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌后，大肠杆菌内没有放射性；用35S 标记的T 2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌后，大肠杆菌内有放射性。

如果假设③成立，即DNA 和蛋白质都进入大肠杆菌体内，那么，无论是用32P 标记的T 2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌、还是用35S 标记的T 2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，大肠杆菌内都会有放射性。

接下来的问题就是，怎样检测大肠杆菌细胞内是否具有放射性呢？

有人说在噬菌体侵染细菌后进行显微观察，但是，单个的大肠杆菌太小，不便于检测，检测大肠杆菌的群体才是可行的。要知道，噬菌体是吸附在大肠杆菌表面的，如果直接进行检测，吸附在大肠杆菌表面的未进入大肠杆菌的部分必将对检测的结果产生干扰，赫尔希和蔡斯就利用搅拌器搅拌，将吸附在大肠杆菌上的噬菌体与细菌分开。接下来，赫尔希和蔡斯利用T2噬菌体颗粒较轻而大肠杆菌较重的区别，进行离心分离，上清液中析出噬菌体颗粒，沉淀物中留下被感染的大肠杆菌，然后检测上清液和沉淀物的放射性。

通过前面的分析，我们应该已经大致了解了赫尔希和蔡斯的实验过程了吧？实验有两组，分三步：

①用32P 或35S 标记的T 2噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌；

②经过短时间的保温后，用搅拌器搅拌、离心；

③检查上清液和沉淀物中的放射性物质。

实验的结果是，当用32P 标记的T 2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌时，上清液放射性很低、沉淀物的放射性很高，子代噬菌体能检测到32P 标记的DNA ；当用35S 标记的T 2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌时，上清液放射性很高、沉淀物的放射性很低，子代噬菌体不能检测到35S 标记的蛋白质。

这样的实验结果就说明噬菌体侵染细菌时，DNA 进人到细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在外面。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA 遗传的。DNA 才是真正的遗传物质。

通过噬菌体侵染细菌的实验，赫尔希和蔡斯终于弄清楚了T 2噬菌体的遗传物质就是DNA 。

下面再请大家思考几个问题：

1. 用32P 标记的T 2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌时，本不该出现放射性的上清液中为什么也有较低的放射性呢？

2. 用35S 标记的T 2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌时，本不该出现放射性的沉淀中为什么也有较低的放射性呢？

要回答这两个问题，我们首先要明确实验过程中保温和搅拌的目的和要求。①短时间保温的目的是让噬菌体有足够的时间将自己的遗传物质注入到大肠杆菌体内。时间过短，噬菌体还来不及将遗传物质注入大肠杆菌；时间过长，噬菌体在细菌体内完成了增殖过程以后，大肠杆菌会裂解释放出子代噬菌体。②搅拌的目的是将吸附在大肠杆菌上的噬菌体与细菌分离，如果搅拌不充分，噬菌体注入遗传物质后剩余的部分会继续吸附在大肠杆菌上。想想，保温时间如果过长或过短，会对检测的结果产生怎样的影响呢？搅拌不充分又会产生怎样的影响呢？

3. 怎样获得用32P 或35S 来标记T 2噬菌体？

T 2噬菌体是专性活细胞寄生，只有依赖大肠杆菌才能够完成增殖，也就是说不能用含32P 或35S 普通的培养基来培养它。那么，我们应该怎样来培养T 2噬菌体以获得用32P 或35S 来标记的T 2噬菌体呢？

关于这个实验，我就讲到这里，谢谢观看，再见！