DNA是遺傳物質(zhì)—細菌轉(zhuǎn)化實驗

1928年，F(xiàn)rederick Griffith發(fā)現(xiàn)了細菌轉(zhuǎn)化現(xiàn)象，使“遺傳物質(zhì)是DNA”這一概念有了實驗依據(jù)。
實驗信息
-肺炎鏈球菌(Streptococcus pnemoniae)引起肺炎，可導(dǎo)致小鼠死亡。細菌的夾膜多糖決定其毒性，它是細菌表面的一種成分，能使細菌逃脫宿主的破壞。肺炎鏈球菌的幾種類型具有不同的莢膜多糖,但均具有光滑的(smooth,S)表面。每種光滑型肺炎鏈球菌均可產(chǎn)生不能形成莢膜多糖的變異體，這些變異體具有粗糙的(rough,R)表面(由莢膜多糖之下的物質(zhì)組成)，由于莢膜多糖的缺失，他們不具毒性，不能殺死小鼠，反而能在動物體內(nèi)被殺死。
實驗過程

-光滑型細菌被加熱致死后就失去了傷害動物的能力。但是圖中表明，將這些無活性的熱致死光滑型細菌(S)與無毒性的粗糙型細菌(R)混在一起并注射到小鼠體內(nèi)，小鼠會由于感染肺炎鏈球菌而死亡，而且還可以從小鼠尸體中分離到有毒性的S型細菌。
-在這個實驗中，死的S型細菌是Ⅲ型的，活的R型細菌來源于Ⅱ型，從而致死后的動物體內(nèi)分離到的細菌擁有Ⅲ型的光滑外表面。因此死的Ⅲ型S型細菌的一些性質(zhì)能夠改變獲得R型細菌，從而產(chǎn)生Ⅲ型外殼多糖，并變得有毒性。負責(zé)轉(zhuǎn)化的死細菌的組分被稱為轉(zhuǎn)化因素(transforming principle)，它可以通過形成一個“無細胞體系”來純化，在這個體系中，死的光滑型細菌ⅢS的提取物在平板培養(yǎng)和注射到動物之前被加到活的Ⅱ型細菌中。
實驗結(jié)果
-細菌轉(zhuǎn)化實驗為DNA是遺傳物質(zhì)提供了首要證據(jù)。從第一個菌株抽提DNA，然后加入到第二個菌株中，能使遺傳特性從一個細菌菌株傳遞到另一個菌株。

DNA是病毒的遺傳物質(zhì)—噬菌體感染實驗

實驗信息
-噬菌體(phage)是T2是感染大腸桿菌(Escherichia coli)的病毒，當(dāng)噬菌體顆粒加入細菌時，它們吸附于細菌的外表面，并注入一些物質(zhì)進入細菌，約20min后，細菌破裂(裂解)并釋放出大量的子代噬菌體。
實驗過程
-T2噬菌體在其DNA組分被P32放射性標(biāo)記，活在其蛋白質(zhì)組份被S35放射性標(biāo)記之后，用于感染細菌。接著在攪拌器中振蕩破碎被感染的細菌，可離心出兩種成分，一種包含從細菌表面釋放出的噬菌體空殼，另一種成分則含被感染的細菌本身。先前的實驗已經(jīng)表明噬菌體出現(xiàn)在細胞內(nèi)，這樣，噬菌體的遺傳物質(zhì)在感染過程中必定進入到細菌內(nèi)部。

噬菌體感染試驗

-大部分P32標(biāo)記出現(xiàn)在感染的細菌中，由感染所產(chǎn)生的子代噬菌體帶有約30%的原有P32標(biāo)記，且子代噬菌體獲得較少的(<1%)原噬菌體群體含有的蛋白質(zhì)。噬菌體外殼含蛋白質(zhì)，因此帶有S35放射性標(biāo)記，這一試驗直接說明了只有親代噬菌體的DNA才能進入到細菌內(nèi)部，成為子代噬菌體的一部分，這恰好符合它是遺傳物質(zhì)的遺傳特性。
-噬菌體(病毒)通過依賴被感染的宿主細胞的機制重新繁殖，產(chǎn)生較多的自身拷貝，這說明噬菌體擁有與細胞基因組類似的遺產(chǎn)物質(zhì)，其特征是如實復(fù)制，且他們具有相同的支配遺傳的規(guī)則。噬菌體T2這個例子再次強化了這個普適性結(jié)論:遺傳物質(zhì)就是DNA，不管它是細胞的基因組或是病毒的基因組。
實驗結(jié)果
-使菌體感染試驗表明DNA是病毒的遺傳物質(zhì)。當(dāng)噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)成分被標(biāo)記上不同的放射性同位素后，只有被標(biāo)記同位素的DNA傳遞到受感染的細菌子代噬菌體中。