内容正文:
第3章 基因的本质
第1节 DNA是主要的遗传物质
第2课时
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学习目标:
1.通过分析噬菌体侵染细菌的实验思路,概述实验过程和结论,体 会科学家实验的过程和方法。(科学思维、科学探究)
2.基于实验探究所得结论,知道遗传物质还有RNA,阐明“DNA是主要的遗传物质”的内涵。(生命观念、科学思维)
温故知识
1.格里菲思的体内转化实验证明:
S型细菌含有某种促使R活细菌转化的转化因子
2.艾弗里及同事的体外转化实验证明:
DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
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艾弗里的遗憾!
艾弗里的实验引起了人们的注意。但是,由于艾弗里实验中无法真正提取出纯DNA来进一步验证遗传物质就是DNA。因此,仍有人对实验结论表示怀疑。艾弗里在1955年去世,最终无缘诺贝尔奖。
有没有更好的材料、更好的方法能够将DNA和蛋白质分开,单独去研究它们的作用呢?
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实验二:T2噬菌体侵染细菌实验(赫尔希和蔡斯)
赫尔希
蔡斯
利用放射性同位素标记技术
另一个有说服力的实验
T2噬菌体
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实验二:T2噬菌体侵染细菌实验(赫尔希和蔡斯)
任务一:阅读课本45页第一段,小组合作分析以下问题:
1.仔细观察左边T2噬菌体的结构及侵染细菌的照片,噬菌体的头部发生了怎样的变化?这种变化的原因可能是什么呢?
2.根据上面的分析,总结两位科学家选择该病毒的优越性是什么?
头部已经变空了,可能是头部内部的DNA入侵到细菌体内造成的现象。
DNA与蛋白质彻底分离
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实验二:T2噬菌体侵染细菌实验(赫尔希和蔡斯)
任务一:阅读课本45页第一段,小组合作分析以下问题:
3.蛋白质和DNA的基本单位是什么?
氨基酸和脱氧核苷酸
4.当噬菌体在细菌体内增殖出大量子代噬菌体时,有人认为主要是利用细菌体内的氨基酸和脱氧核苷酸构建了这些子代病毒,这种说法合理吗?请分析。
说法合理,噬菌体只能寄生在大肠杆菌体内并利用其体内的物质合成子代。
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实验二:T2噬菌体侵染细菌实验(赫尔希和蔡斯)
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实验二:T2噬菌体侵染细菌实验(赫尔希和蔡斯)
任务一:阅读课本45页第二段,小组合作分析以下问题:
1.赫尔希和蔡斯为什么选择了35S和32P两种同位素进行标记呢?
DNA
噬菌体的成分:
C、H、O、N、P
C、H、O、N、S
蛋白质外壳
蛋白质特有的元素是S,而DNA特有的是P
2.怎样才能让噬菌体的蛋白质被35S标记呢?
含35S的噬菌体(蛋白质被标记)
含35S的培养基→
含35S的大肠杆菌
培养
T2噬菌体
短时间保温:使噬菌体充分侵染大肠杆菌进行增殖,但细菌又不会破裂释放子代噬菌体。
笔记
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实验二:T2噬菌体侵染细菌实验(赫尔希和蔡斯)
35S
35S标记的
噬菌体
35S标记的噬菌
体与细菌混合
沉淀物的放射性很低
上清液的放
射性很高
搅拌后离心
离心后
在新形成的噬菌体中没有检测到35S
细菌裂解
3.根据阅读到的内容,请说明搅拌的作用。
4.根据阅读到的内容,请说明离心的作用。
使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与大肠杆菌分离
使上清液中析出质量较轻的_________________,而离心管沉淀物中留下被侵染的_____________。
T2噬菌体颗粒
大肠杆菌
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5.根据离心的作用和上面的图示,如果你是当时的科学家,检测到的上清液出现很高的放射性,这是合理的吗?请说出你的看法。
35S
35S标记的
噬菌体
35S标记的噬菌
体与细菌混合
沉淀物的放射性很低
上清液的放
射性很高
在新形成的噬菌体中没有检测到35S
细菌裂解
实验二:T2噬菌体侵染细菌实验(赫尔希和蔡斯)
合理的;搅拌后,35S标记的亲代噬菌体蛋白质外壳与大肠杆菌分离,由于质量较轻,离心后就出现在上清液中,35S所带的放射性就集中在上清液。
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6.现在已经知道,沉淀物是被侵染的大肠杆菌,大肠杆菌裂解后,新形成的噬菌体中没有检测到35S,如果你是当时的科学家,检测到的沉淀物出现很低的放射性,这会是实验误差吗?请说出你的看法。
35S
35S标记的
噬菌体
35S标记的噬菌
体与细菌混合
沉淀物的放射性很低
上清液的放
射性很高
在新形成的噬菌体中没有检测到35S
细菌裂解
实验二:T2噬菌体侵染细菌实验(赫尔希和蔡斯)
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35S标记的一组,沉淀物中出现少量放射性的原因
实验误差分析:
搅拌不充分
理论上
上清液
沉淀物
大肠杆菌
实际上
部分亲代噬菌体在搅拌后仍然吸附在大肠杆菌表面
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7.新形成的噬菌体中没有检测到35S,如果你是当时的科学家, 你会据此做出什么样的结论?
35S
35S标记的
噬菌体
35S标记的噬菌
体与细菌混合
沉淀物的放射性很低
上清液的放
射性很高
在新形成的噬菌体中没有检测到35S
细菌裂解
实验二