3.1 DNA是主要的遗传物质 第2课时 噬菌体的侵染实验课件-2025-2026学年高一生物下学期人教版必修2

该高中生物学课件围绕“DNA是主要的遗传物质”，通过“温故知新”回顾格里菲思、艾弗里实验，引出艾弗里实验局限，自然过渡到噬菌体侵染细菌实验，构建连贯的知识脉络作为学习支架。 其亮点在于以赫尔希-蔡斯实验为核心，运用同位素标记法，通过假说预期与实际结果对比、实验操作（搅拌、保温时间）分析，培养科学思维和探究实践能力。精练习题结合实验情境，帮助学生深化理解，教师可高效开展教学。

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 温故知新 1 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、更好的方法能够将各种物质分开，单独去研究它们的作用呢？ 2 第1节 DNA是主要的遗传物质 第2课时 噬菌体的侵染实验 第3章 基因的本质 实验者 噬菌体侵染细菌的实验 玛莎·蔡斯 1952年赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记技术，完成了一个更有说服力的实验。 赫尔希 SZ-LWH SZ-LWH 实验材料 噬菌体侵染细菌的实验 T2噬菌体和大肠杆菌 T2噬菌体（专门吸附在大肠杆菌上的病毒）放大25000倍 SZ-LWH SZ-LWH 实验材料 噬菌体侵染细菌的实验 主要组成元素 C、H、O、N、P 主要组成元素 C、H、O、N、S SZ-LWH SZ-LWH 实验材料 噬菌体侵染细菌的实验 T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。 原核生物 动物病毒 植物病毒 细菌病毒 噬菌体 宿主细胞 SZ-LWH SZ-LWH 组装 噬菌体的侵染细菌过程: 吸附→注入→合成→组装→释放 注入某种物质 噬菌体的侵染细菌过程 噬菌体侵染细菌的实验 噬菌体的侵染细菌过程 噬菌体侵染细菌的实验 SZ-LWH SZ-LWH 哪一种物质进入了大肠杆菌体内？ DNA和蛋白质不能直接看到，怎么办？ 放射性分别标记噬菌体DNA和蛋白质 选择什么元素进行放射性标记 同位素标记法 32P标记的噬菌体 35S标记的噬菌体 DNA主要组成元素 C、H、O、N、P 蛋白质主要组成元素 C、H、O、N、S 实验方法 噬菌体侵染细菌的实验 同位素标记法 SZ-LWH SZ-LWH 实验过程 噬菌体侵染细菌的实验 标记T2噬菌体 能否直接用含35S、32P的培养基分别培养噬菌体获得35S标记的T2噬菌体和32P标记的T2噬菌体？ 若不能，请以流程图形式写出培养过程？ + 培养 培养 35S标记的 _______ 32P标记的 _______ T2噬菌体 T2噬菌体 T2噬 菌 体 + 培养 含32P的 _________ 大肠杆菌 含32P的细菌培养基 大肠杆菌 含35S的 _________ 大肠杆菌 含35S的细菌培养基 + 培养 大肠杆菌 SZ-LWH SZ-LWH 组装 噬菌体的侵染细菌过程: 吸附→注入→合成→组装→释放 注入某种物质 噬菌体侵染细菌的实验 实验过程 根据侵染过程，设计实验步骤 实验过程 噬菌体侵染细菌的实验 实验步骤 用标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌(适宜时长保温培养 ) 搅拌 离心 观察放射性的位置 使吸附在细菌上的噬菌体及外壳与细菌分离 使噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌分层 上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒， 离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌 SZ-LWH SZ-LWH 放射性 上清液 沉淀物 35S标记蛋白质 32P标记DNA 35S标记蛋白质 32P标记DNA 35S标记蛋白质 32P标记DNA 有 有 有 有 有 有 无 无 无 无 无 无 根据T2噬菌体的物质组成，对注入物质作合理假设并预期实验结果 假说2：蛋白质注入 假说1：DNA注入 假说3：DNA和蛋白质 都注入 离心 离心 搅拌 搅拌 混合培养 混合培养 被35S标记的 噬菌体 被32P标记的 噬菌体 上清液的放射性很高 上清液的放射性很低 沉淀物的放射性很低 沉淀物的放射性很高 实验过程 噬菌体侵染细菌的实验 对比实验（相互对照） 实验结果及结论 噬菌体侵染细菌的实验 噬菌体标记部位 35S标记的蛋白质 32P标记的DNA 放射性情况 上清液 很高 很低 沉淀物 很低 很高 子代噬菌体 没有检测到35S 检测到32P 实验结果 实验结论 T2噬菌体注入大肠杆菌细胞内的是DNA； DNA是T2噬菌体的遗传物质 标记部位 35S标记的蛋白质 32P标记的DNA 放射性情况 上清液 很高 很低 沉淀物 很低 很高 子代噬菌体 没有检测到35S 检测到32P 实验分析 噬菌体侵染细菌的实验 实际实验结果 预期实验结果 （1）搅拌 搅拌不充分 搅拌过于剧烈 （2）保温时间 时间过短 时间过长 少量噬菌体外壳仍吸附在大肠杆菌表面，使35S组的沉淀物带有放射性 使大肠杆菌破裂，子代噬菌体释放，使32P组的上清液带有放射性 部分噬菌体未侵入大肠杆菌内，离心后，使32P组的上清液带有放射性 部分噬菌体在细菌内大量繁殖，裂解大肠杆菌，子代噬菌体释放，使32P组的上清液带有放射性 搅拌充分 保温时间适宜 实验分析 噬菌体侵染细菌的实验 (3)能否用3H、14C标记噬菌体？ 不能，因为C、H是DNA和蛋白质的共有元素，无法确认被标记的是何种物质。 (4)尽管艾弗里、赫尔希等人的实验方法不同，但其最关键的实验设计思路却有共同之处，你能否具体指出关键之处？ 　 最关键的实验设计思路是设法把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA和蛋白质的作用。 实验分析 噬菌体侵染细菌的实验 （5）T2噬菌体侵染大肠杆菌时，只有噬菌体的DNA进入细菌的细胞中，噬菌体的蛋白质外壳留在细胞外。大肠杆菌裂解后，释放出的大量噬菌体却同原来的噬菌体一样具有蛋白质外壳。请分析子代噬菌体的蛋白质外壳的来源。 利用亲代噬菌体DNA中的遗传信息， 以大肠杆菌的核苷酸和氨基酸为原料分别合成新病毒的DNA和蛋白质。 实验分析 噬菌体侵染细菌的实验 格里菲斯的体内转化实验 艾弗里的体外转化实验 转化因子是什么 加热杀死的S型细菌中含有转化因子 肺炎链球菌的转化实验 T2噬菌体侵染大肠杆菌实验 DNA是肺炎链球菌、T2噬菌体的遗传物质 探究遗传物质是什么？ DNA是生物界唯一的遗传物质吗？ SZ-LWH SZ-LWH 1.下列有关T2噬菌体侵染细菌实验的叙述，正确的是（　　） A．分别用32P和35S标记T2噬菌体的蛋白质和DNA B．分别用含有32P或35S的T2噬菌体侵染大肠杆菌 C．保温时间的长短不会影响该实验的结果 D．该实验证明了DNA是主要的遗传物质 精练习 提能力 √ 22 2.某校生物研究性学习小组模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌的实验，过程如图所示。下列有关分析正确的是 A.理论上，b和c中不应具有放 射性 B.实验中b含少量放射性与过程 ①中培养时间过长或过短有关 C.实验中c含有放射性与过程④ 中搅拌不充分有关 D.该实验证明了RNA是遗传物质 √ 精练习 提能力 SZ-LWH SZ-LWH SZ-LWH 3.用不同标记的噬菌体侵染不同标记的细菌，经短时间的保温培养、充分搅拌和离心处理后，下列预期的实验结果中，错误的是 A.用含3H标记的噬菌体侵染未被标记的细菌，上清液和沉淀物中均有放 射性 B.用未标记的噬菌体侵染14C标记的细菌，上清液和沉淀物中均有放射性 C.用含32P标记的噬菌体侵染35S标记的细菌，上清液和沉淀物中可能均有 放射性 D.用含35S标记的噬菌体侵染32P标记的细菌，上清液和沉淀物中均有放射性 √ 精练习 提能力 SZ-LWH SZ-LWH SZ-LWH 4.某研究性学习小组做了两组实验： 甲组用无放射性的T2噬菌体去侵染用3H、35S标记的大肠杆菌； 乙组用3H、35S标记的T2噬菌体去侵染无放射性的大肠杆菌。 经短时间保温、搅拌、离心后，分析放射性情况。若该过程中大肠杆菌 未裂解，下列有关说法正确的是（　　） A．甲组上清液与沉淀物放射性都很强 B．乙组子代噬菌体的DNA分子中可检测到3H、35S C．乙组上清液放射性很强而沉淀物几乎无放射性 D．甲组子代噬菌体的蛋白质与DNA分子中都可检测到3H 精练习 提能力 √ 4.在噬菌体侵染细菌的实验中，侵染时间过短，会使32P标记组的上清液中放射性强度（　　） 5.下列有关DNA是遗传物质的实验证据的叙述，正确的是（　　） A．格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明R型细菌中存在转化因子 B．艾弗里证明DNA是遗传物质的实验运用了放射性同位素标记技术和细菌培养技术等 C．赫尔希和蔡斯的实验证明了DNA是主要遗传物质 D．赫尔希和蔡斯的实验过程是标记噬菌体→噬菌体与细菌混合培养→短时间保温、搅拌、离心→检测放射性 A．增强 B．减弱 C．基本不变 D．不能确定 精练习 提能力 √ √ 26 6.某科研小组搅拌、离心后的实验 数据如图所示，则： ①图中被侵染的细菌的存活率基 本保持在100%，本组数据的意义是____________________________。 ②细胞外的32P含量有30%，原因是____________________________ _____。 ③上清液中的35S先增大后保持在80%左右，原因是______________ _____________________。 作为对照组，以证明细菌未裂解 有部分标记的噬菌体还没有侵染 细菌 大约有20%的噬菌体没有与细菌分离 精练习 提能力 SZ-LWH SZ-LWH SZ-LWH 7.下列有关生物学科学史中遗传学相关的实验叙述，正确的是（ ） 选项 研究者 研究方法 研究对象 结论 A 孟德尔 假说—演绎法 豌豆 生物的遗传都遵循分离定律 B 艾弗里 微生物培养 小鼠和肺炎链球菌 小鼠体内的“转换因子”是DNA C 赫尔希和蔡斯 放射性同位素标记 噬菌体和大肠杆菌 DNA是生物体主要的遗传物质 D 摩尔根 假说—演绎法 果蝇 基因在染色体上 精练习 提能力 生 物 / 结 构 / D N A $