噬菌体侵染细菌的实验说课讲解.ppt

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1、噬菌体侵染细菌的实验第第3章章 基因的本质基因的本质宣化一中宣化一中 孙慧孙慧小鼠死亡小鼠死亡小鼠小鼠_S S型加热型加热+R+R型活菌型活菌加热杀死加热杀死S S型型无毒无毒R R型活菌型活菌有毒有毒S S型活菌型活菌格格格格里里里里菲菲菲菲思思思思 体体内内转转化化实实验验1234小鼠小鼠_，且分，且分离出离出_型活菌型活菌小鼠不死亡小鼠不死亡结论结论1 1：加热杀死的加热杀死的S S型细菌中有一种型细菌中有一种“_”_”能使能使R R型活细菌型活细菌转化转化为为S S型活细菌。型活细菌。死亡死亡不死亡不死亡转化因子转化因子S SS S型菌型菌R R型细菌型细菌R R型细菌型细菌只长只长R

2、 R型菌型菌只长只长R R型菌型菌R R型细菌型细菌R R型细菌型细菌S S型菌的型菌的DNAS S型菌的型菌的蛋白质蛋白质或或荚膜多糖荚膜多糖S S型菌的型菌的DNA+DNADNA+DNA酶酶艾弗里艾弗里艾弗里艾弗里 体外转化实验体外转化实验体外转化实验体外转化实验结论结论2 2：“转化因子转化因子”是是_，_才是使才是使R R型细型细菌产生稳定遗传变化的物质。菌产生稳定遗传变化的物质。DNADNADNADNA限于实验的条件和技术的手段，艾弗里提取的DNA，纯度最高时也还有0.02%的蛋白质。有人质疑：有没有可能是有没有可能是DNADNA上仍沾有的上仍沾有的0.02%0.02%的蛋白质是转化

3、因子呢？的蛋白质是转化因子呢？那么要怎样设计才能让人无可挑剔呢？那么要怎样设计才能让人无可挑剔呢？二、噬菌体侵染细菌的实验赫尔希赫尔希蔡斯蔡斯1、成分只有蛋白、成分只有蛋白质，质，DNA2、仅能在大肠杆、仅能在大肠杆菌内繁殖。菌内繁殖。为什么选择为什么选择T T2 2噬菌体作为实验材料噬菌体作为实验材料？3-4尾部尾部 头部头部 DNA蛋白质蛋白质 二、噬菌体侵染细菌实验二、噬菌体侵染细菌实验（一）选材：噬菌体（一）选材：噬菌体实验设计思路在证明在证明DNA还是蛋白质是遗传物质的还是蛋白质是遗传物质的实验中最实验中最关键关键的设计的设计思路思路是什么？是什么？把把DNA和蛋白质和蛋白质完全完全

4、分开，分开，单独观察观察DNA和蛋白质的作用和蛋白质的作用所以，要证明噬菌体里面所以，要证明噬菌体里面蛋白质蛋白质和和DNADNA谁是遗传物质，只需证明：谁是遗传物质，只需证明：噬菌体要将谁导入细菌体内？噬菌体要将谁导入细菌体内？谁在亲子代之间有连续性？谁在亲子代之间有连续性？如何把DNA与蛋白质分开，单独地直接去观察它们的作用并追踪它们的去向？同位素标记法同位素标记法可追踪物质的运动和变化规律可追踪物质的运动和变化规律1、应标记那种元素呢？应标记那种元素呢？2 2、如何标记、如何标记T T2 2噬菌体？能否直接用培养噬菌体？能否直接用培养基培养基培养T T2 2噬菌体？噬菌体？3 3、能不能

5、只做一组实验同时标记噬菌体、能不能只做一组实验同时标记噬菌体的的DNADNA和蛋白质？和蛋白质？4 4、标记好的噬菌体侵染什么样的细菌，、标记好的噬菌体侵染什么样的细菌，是带标记的还是没有标记的？是带标记的还是没有标记的？32P35S32P 35S 培养基培养基 大肠杆菌大肠杆菌 大肠杆菌大肠杆菌 含含35S 含含32P T2噬菌体噬菌体 T2噬菌体噬菌体 子代子代T2噬菌体噬菌体 子代子代T2噬菌体噬菌体 35S标记蛋白质标记蛋白质 32P标记标记DNA (三三)实验步骤实验步骤:先标记先标记_再标记再标记_已标记的已标记的_侵染侵染未标记未标记的的_搅拌、离心搅拌、离心观察放射性的分布观察

6、放射性的分布（一组用（一组用32323232 P P P P标记标记DNADNA，一组用，一组用3535S S标记蛋白质标记蛋白质)噬菌体噬菌体大肠杆菌大肠杆菌噬菌体噬菌体大肠杆菌大肠杆菌短时间保温短时间保温离心离心离心离心预期实验现象预期实验现象?（四）预期实验现象：（四）预期实验现象：注入的注入的物质物质用用3535S S的噬菌体的噬菌体侵染大肠杆菌侵染大肠杆菌 用用3232P P的噬菌体的噬菌体侵染大肠杆菌侵染大肠杆菌 只注入只注入蛋白质蛋白质 只注入只注入DNADNA 同时注同时注入蛋白入蛋白质和质和DNADNA 上清液无放射性上清液无放射性沉淀物沉淀物有有放射性放射性上清液上清液有有

7、放射性放射性沉淀物无放射性沉淀物无放射性上清液上清液有有放射性放射性沉淀物无放射性沉淀物无放射性上清液无放射性上清液无放射性沉淀物沉淀物有有放射性放射性上清液无放射性上清液无放射性沉淀物沉淀物有有放射性放射性上清液无放射性上清液无放射性沉淀物沉淀物有有放射性放射性实验结果究竟是怎样的呢？实验结果究竟是怎样的呢？35S标记标记的噬菌体的噬菌体32P标记的标记的噬菌体噬菌体被标记的噬菌被标记的噬菌体与细菌混合体与细菌混合搅拌搅拌离心离心上清液放上清液放射性很射性很高高沉淀物放沉淀物放射性很射性很低低离心离心上清液放上清液放射性很射性很低低沉淀物放沉淀物放射性很射性很高高被标记的噬菌被标记的噬菌体与

8、细菌混合体与细菌混合搅拌搅拌离心离心离心离心新形成的噬菌体新形成的噬菌体-未检测到未检测到35S新形成的噬菌新形成的噬菌体中检测到体中检测到32P亲代亲代T T2 2噬菌体噬菌体 子代子代 T T2 2噬菌体噬菌体 用用3232P P标记标记_ 放射性很高放射性很高用用3535S S标记标记_第一组第一组 放射性很高放射性很高 （有、无）（有、无）3232P P （有、无）（有、无）3535S S第二组第二组蛋白质蛋白质DNADNA（五）噬菌体侵染细菌实验的（五）噬菌体侵染细菌实验的结果分析结果分析实验表明：实验表明：噬菌体侵染细菌时，噬菌体侵染细菌时，_进入细菌的细胞中，进入细菌的细胞中，而

9、而_仍留在外面。仍留在外面。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的_遗传的。遗传的。_才是噬菌体的遗传物质。才是噬菌体的遗传物质。DNADNA分子分子蛋白质外壳蛋白质外壳DNADNADNADNA放射性检测放射性检测上清液上清液沉淀物沉淀物噬菌体侵染细菌的实验表明噬菌体侵染细菌的实验表明:在噬菌体中在噬菌体中,亲代和子代之间具有连续性的物亲代和子代之间具有连续性的物质是质是DNA,而不是蛋白质而不是蛋白质,也就是说也就是说,子代噬菌体的子代噬菌体的各种性状是通过各种性状是通过亲代的亲代的DNADNA遗传给后代的遗传给后代的,因此因此DNADNA才是真正的

10、遗传物质。才是真正的遗传物质。思考：此实验还能获得哪些推论？思考：此实验还能获得哪些推论？噬菌体侵染细菌的过程：噬菌体侵染细菌的过程：侵入别的细菌侵入别的细菌注入注入合成合成吸附吸附组装组装释放释放吸附吸附注入注入合成合成组装组装释放释放35S标记标记的噬菌体的噬菌体搅拌搅拌离心离心上清液放上清液放射性很射性很高高沉淀物放沉淀物放射性很射性很低低1 1、用、用3535S S标记噬菌体的一组实验，沉淀物中也有少量放标记噬菌体的一组实验，沉淀物中也有少量放射性，这是为什么？射性，这是为什么？（六）实验结果中放射性物质分（六）实验结果中放射性物质分析析：提示：提示：搅拌不充分搅拌不充分，有少量，有少

11、量3535S S标记的噬菌体蛋白质外标记的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。2 2、用、用3232P P标记噬菌体的一组实验，上清液中有少量标记噬菌体的一组实验，上清液中有少量放射性，原因是：放射性，原因是：（六）实验结果中放射性物质分析（六）实验结果中放射性物质分析：原因原因分析分析保温保温时时间间过短过短部分噬菌体部分噬菌体来不及来不及侵染到大侵染到大肠肠杆菌杆菌细细胞内，胞内，离心后分布于上清液中离心后分布于上清液中保温保温时时间间过长过长大大肠肠杆菌杆菌裂解裂解，释释放子代噬菌体，离心后分放子代噬菌体，离心后分布于上清液布于上

12、清液离心离心上清液放上清液放射性很射性很低低沉淀物放沉淀物放射性很射性很高高3232P P标记的标记的噬菌体噬菌体搅拌搅拌短时间保温短时间保温DNADNA是遗传物质是遗传物质1944年年 艾弗里艾弗里体外转化实验体外转化实验1952年年 赫尔希、蔡斯赫尔希、蔡斯噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验DNA是唯一的遗传物质吗？是唯一的遗传物质吗？流感病毒流感病毒艾滋病病毒艾滋病病毒SARS病毒病毒烟草花叶病毒烟草花叶病毒烟草花叶病毒烟草花叶病毒课堂小结课堂小结1 1肺炎双球菌体内转化实验肺炎双球菌体内转化实验结论：结论：2.2.肺炎双球菌体外转化实验肺炎双球菌体外转化实验结论：结论：3.3.噬菌体

13、侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验结论：结论：一、一、DNA是遗传物质的实验证据是遗传物质的实验证据 S S型死菌内含有型死菌内含有“转化因子转化因子”DNADNA是转化因子（是转化因子（DNADNA是遗传物质）。是遗传物质）。DNADNA是遗传物质。是遗传物质。1 1噬菌体侵染细菌后，可以合成很多新的噬菌噬菌体侵染细菌后，可以合成很多新的噬菌体，新合成的噬菌体的核酸、蛋白质的原料依次体，新合成的噬菌体的核酸、蛋白质的原料依次是是(D)A A噬菌体的脱氧核苷酸、细菌的氨基酸噬菌体的脱氧核苷酸、细菌的氨基酸B B噬菌体的脱氧核苷酸、噬菌体的氨基酸噬菌体的脱氧核苷酸、噬菌体的氨基酸C C细菌的脱氧

14、核苷酸、噬菌体的氨基酸细菌的脱氧核苷酸、噬菌体的氨基酸D D细菌的脱氧核苷酸、细菌的氨基酸细菌的脱氧核苷酸、细菌的氨基酸 随堂随堂基础基础巩固巩固 2.2.噬菌体在细菌体内增殖过程中，仅注入了其噬菌体在细菌体内增殖过程中，仅注入了其DNADNA，那么细菌为噬菌体的增殖提供了哪些物质、场，那么细菌为噬菌体的增殖提供了哪些物质、场所？所？(ABCD)A.A.氨基酸、核苷酸氨基酸、核苷酸 B.ATP B.ATP C.C.酶酶 D.D.核糖体核糖体多选题多选题 随堂随堂基础基础巩固巩固 3 3、用噬菌体去侵染含有、用噬菌体去侵染含有3232P P的细菌，在细菌解体后的细菌，在细菌解体后，含，含3232

15、P P的应是的应是()()A A、子代噬菌体、子代噬菌体DNA DNA B B、子代噬菌体蛋白质外壳、子代噬菌体蛋白质外壳C C、子代噬菌体所有部分、子代噬菌体所有部分 D D、子代噬菌体不含、子代噬菌体不含3232P P4 4、科学家用含有、科学家用含有1515N N的培养基培养大肠杆菌，再用该大肠的培养基培养大肠杆菌，再用该大肠杆菌培养杆菌培养T T2 2噬菌体，待大肠杆菌解体后，噬菌体，待大肠杆菌解体后，1515N(N()A A不出现在不出现在T T2 2噬菌体中噬菌体中B B仅出现在仅出现在T T2 2噬菌体的噬菌体的DNADNA中中C C出现在出现在T T2 2噬菌体的外壳和噬菌体的

16、外壳和DNADNA中中D D仅出现在仅出现在T T2 2噬菌体的外壳中噬菌体的外壳中 AC 随堂随堂基础基础巩固巩固 5 5如果用如果用3 3H H、1515N N、3232P P、3535S S标记噬菌体标记噬菌体后，让其侵染细菌，后，让其侵染细菌，在产生的在产生的子代噬菌体子代噬菌体的组成结构成分中，能够找到的的组成结构成分中，能够找到的放射性元素为放射性元素为(B)A A可在外壳中找到可在外壳中找到3 3H H、1515N N、3535S S B B可在可在DNADNA中找到中找到3232P P、1515N N、3 3H H C C可在外壳中找到可在外壳中找到1515N N、3535S

17、S D D可在可在DNADNA中找到中找到1515N N、3232P P、3535S S 解答此类问题的方法：解答此类问题的方法：随堂随堂基础基础巩固巩固 如果你是科学家，如果你是科学家，请设计实验证明烟草花叶请设计实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是什么？病毒的遗传物质是什么？背景知识：背景知识：烟草花烟草花叶病毒叶病毒TMVTMV是由是由RNARNA和蛋白质和蛋白质组成组成的，在感染烟草时，的，在感染烟草时，会出现致病斑。会出现致病斑。课堂延伸课堂延伸4 4、噬菌体侵染细菌的实验中，在细菌内合成子代噬、噬菌体侵染细菌的实验中，在细菌内合成子代噬菌体蛋白质外壳菌体蛋白质外壳DNADNA可以指导蛋

18、白质的合成。可以指导蛋白质的合成。1 1、肺炎双球菌转化实验中，对、肺炎双球菌转化实验中，对S S菌加热处理，菌加热处理，DNADNA仍具有生物活仍具有生物活性性DNADNA分子结构具有相对稳定性。分子结构具有相对稳定性。2 2、肺炎双球菌转化实验中，、肺炎双球菌转化实验中，R R型细菌可以转化生成型细菌可以转化生成S S型细菌型细菌DNADNA可以发生可遗传的变异。可以发生可遗传的变异。3 3、噬菌体侵染细菌的实验中，、噬菌体侵染细菌的实验中，DNADNA在亲代与子代噬菌体中具有在亲代与子代噬菌体中具有连续性连续性DNADNA可以发生复制，由亲代传递给子代。可以发生复制，由亲代传递给子代。作为作为遗传物质遗传物质所必须具备的所必须具备的特点特点:下一个下一个“诺贝尔奖诺贝尔奖”获得者就是你！获得者就是你！