2024届高三生物一轮复习课件：噬菌体侵染细菌实验

课前阅读教材必修二P44-46页，思考以下问题： 1、选用细菌或病毒作为实验材料具有哪些优点？ 2、实验目的是什么？可以作出什么假设？ 3、如何知道噬菌体的DNA和蛋白质外壳有没有进入细菌？ （怎样设法将DNA和蛋白质分开？） 4、DNA和蛋白质应分别标记哪一种元素？ 5、能不能同时用32P和35S标记噬菌体？ 6、能直接用32P和35S的普通培养基来培养T2噬菌体？为什么？ 7、如何获得32P和35S标记的噬菌体？实验过程包括什么？ 8、侵染时，短时间保温是为了什么？搅拌、离心目的是？ 艾弗里的实验引起了人们的注意，但是由于实验中提取出的DNA，纯度最高时也还有0.02%的蛋白质。因此，仍有人对实验结论表示怀疑。 能否将DNA和蛋白质彻底分开，单独地、直接地去观察它们各自的作用呢？ 1952年，美国遗传学家赫尔希（A.D.Hershey）和蔡斯（M.C.Chase）以T2噬菌体和大肠杆菌为实验材料，利用放射性同位素标记技术进行实验。 赫尔希 蔡斯 三、噬菌体侵染细菌的实验 【思考】1、选用细菌或病毒作为实验材料具有哪些优点？ ①个体很小，结构简单。细菌是单细胞生物；病毒无细胞结构，只有核酸和蛋白质外壳。 ②繁殖快。细菌20-30min就可繁殖一代；病毒短时间内可大量繁殖。 噬菌体侵染细菌的电镜照片 假设1：噬菌体的DNA进入细菌，蛋白质外壳未进入 假设2：噬菌体的蛋白质外壳进入细菌，DNA未进入 假设3：噬菌体的DNA和蛋白质外壳都进入了细菌 2、赫尔希和蔡斯以T2噬菌体和大肠杆菌为实验材料，实验目的是什么？可以作出什么假设？ 探究T2噬菌体注入大肠杆菌的成分(遗传物质) （噬菌体是如何侵染大肠杆菌的？） 只有DNA注入；只有蛋白质注入；DNA和蛋白质都注入。 3、如何知道噬菌体的DNA和蛋白质外壳有没有进入细菌？（怎样设法将DNA和蛋白质分开？） 放射性同位素标记技术 4、DNA和蛋白质应分别标记哪一种元素？ DNA：C、H、O、N、P 用32P标记DNA，用35S标记蛋白质 蛋白质：C、H、O、N、S 5、能不能同时用32P和35S标记噬菌体？ 不能，若同时用32P和35S标记噬菌体，则上清液和沉淀中均会有放射性，无法判断是哪种元素。 6、能直接用32P和35S的普通培养基来培养T2噬菌体？为什么？ 不能。因为T2噬菌体（病毒）营寄生生活，只有在细菌（大肠杆菌）内才能进行增殖。 7、如何获得32P和35S标记的噬菌体？实验过程包括什么？ ①先标记细菌：在含有放射性同位素32P或35S的培养基中培养细菌（大肠杆菌）。 ②再标记噬菌体：用上述细菌（大肠杆菌）培养噬菌体，制备含32P或35S的噬菌体。 蛋白质被35S标记的噬菌体 DNA被32P标记的噬菌体 在含35S的培养基中培养大肠杆菌 在含32P的培养基中培养大肠杆菌 未标记的T2噬菌体 标记T2噬菌体 感染 感染 得到 得到 第一组实验：用35S标记的噬菌体（跟踪噬菌体的蛋白质）侵染普通的大肠杆菌，保温一段时间，搅拌离心，检测放射性。 第二组实验：用32P标记的噬菌体（跟踪噬菌体的DNA）侵染普通的大肠杆菌，保温一段时间，搅拌离心，检测放射性。 ③用标记的噬菌体分别侵染大肠杆菌 保温：使噬菌体完成侵染过程 搅拌：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 离心：让上清液中析出较轻的噬菌体颗粒，而沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。 对比实验（相互对照） 沉淀物（大肠杆菌）和上清液（病毒颗粒） 【小组讨论活动】请根据实验假说及设计思路，小组合作把预期结果填写在表格中。 预期结果 35S标记的蛋白质组 32P标记的DNA组 上清液 沉淀物 上清液 沉淀物 假说一 DNA注入 假说二 蛋白质注入 假说三 两者均注入 有放射性 无放射性 无放射性 有放射性 无放射性 有放射性 有放射性 无放射性 无放射性 有放射性 无放射性 有放射性 在新形成的噬菌体中没有检测到35S 细菌裂解 沉淀物的 放射性很低 上清液的 放射性很高 离心后 搅拌后离心 35S标记的噬菌体与细菌混合 35S标记的噬菌体 ①35S标记的噬菌体侵染细菌： （2）实验结果 说明：噬菌体蛋白质外壳没有进去到大肠杆菌中 ②35P标记的噬菌体侵染细菌： 在新形成的噬菌体中检测到35P 上清液的 放射性很低 离心后 35P标记的噬菌体与细菌混合 35P标记的噬菌体 搅拌后离心 沉淀物的 放射性很高 细菌裂解 说明：噬菌体DNA进入到大肠杆菌体内，作为遗传物质指导子代的合成。 （3）得出结论 赫尔希和蔡斯的实验表明： 噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌细胞，而蛋白质外壳留在细胞外。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的。 （4）实验误差分析 ①搅拌离心后，为什么35S标记的那组实验中沉淀物会有很低