概述
親代與子代之間傳遞遺傳信息的物質。除一部分病毒的遺傳物質是RNA外,其餘的病毒以及全部具典型細胞結構的生物
的遺傳物質都是DNA。這種物質是染色體的主要成分。它還存在於細胞核外的質體,線粒體等細胞器中。遺傳物質的基本特性是:相對的穩定性、能自我複製、前後代保持一定的連續性並能產生可遺傳的變異。作為遺傳物質應具備的條件
2、能儲存巨大的遺傳信息;
3、能指導蛋白質的合成,從而控制新陳代謝和生物的性狀;
4、能在後代之間傳遞遺傳信息;
5、結構穩定,並能產生可遺傳的變異。
對遺傳物質的探索實踐
肺炎雙球菌的轉化過程
試驗目的:研究DNA和蛋白質中誰是遺傳物質。
試驗原理:S型肺炎球菌能使人患肺炎或使小動物患敗血症;R型肺炎球菌對人和動物基本無影響。
肺炎雙球菌的體外轉化試驗
在該項試驗中,艾弗里等發現DNA的純度越高,轉化就越有效。
1944年美國細菌學家艾弗里(O·T·Avery,1877~1955)及其同事進行的肺炎球菌實驗。他們認識到,DNA就是遺傳物質,而過去則認為蛋白質是遺傳的基礎。所以,有人稱艾弗里的實驗標誌著DNA“黑暗時代”的結束和“分子遺傳學”的開始。還有人稱,艾弗里是分子遺傳學的鼻祖。
噬菌體侵染細菌的實驗
該項試驗證明了T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內的病毒,DNA才是遺傳物質。
1952年美國微生物學家赫爾希(A·D·Hershey,1908~)等人進行的噬菌體感染研究。當人們為艾弗里的實驗而激烈爭論時,赫爾希等人在考慮,能否將蛋白質和DNA完全分開,單獨觀察DNA的作用呢?關於噬菌體的研究證實,進入細菌細胞的噬菌體是核酸;進而說明,攜帶遺傳信息的是核酸,而不是蛋白質。噬菌體的DNA不但包括噬菌體自我複製的信息,而且包括合成噬菌體蛋白質所需要的全部信息。此後,再也無人懷疑DNA是遺傳物質了。赫爾希因此獲得了1960年的諾貝爾醫學和生理學獎。
菸草花葉病毒的感染和重建試驗
該項試驗證明了在只有RNA沒有DNA的病毒中,RNA是遺傳物質。
DNA是遺傳物質的間接證據
1、DNA通常只在核中的染色體上找到。也有某些例外,例如細胞質中的線料體和葉綠體等有它們的自己的DNA,但這些結構能自體複製,有它們自己的遺傳連續性。2、同一種生物,不論年齡大小,不論身體的那一種組織,在一定條件下,每個細胞核的DNA的含量基本上是機同的,而精子的DNA的含量正好是體細胞的一半。蛋白質等其他化學物質不符合這種情況。
3、同一種生物的各種細胞中,DNA在量上恆寫在質上也恆定;相反地,蛋白質在量不上恆定,在質上也不恆定,例如在某些魚類中,它們的染色體的蛋白質一般都是組蛋白,且含有少量的RNA,而在成熟精子中組蛋白完全不見了,全都是精蛋白了,RNA的含量也測不出,查見蛋白質在質量也不是恆定的,不符合遺傳物質的對穩定性要求。
4、各類生物中,能改變DNA結構的化學物質都可能引起突變。