1、,噬菌体侵染细菌的实验 (复习课),噬菌体侵染细菌实验,你记得本实验的基本操作吗?,考纲要求: 两个经典实验的 设计思路和结论分析 考情回顾: 2010、2011年江苏卷、上海卷,赫尔希通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质,实验包括4个步骤: 培养噬菌体(侵染细菌), 35S和32P标记噬菌体, 放射性检测, 离心分离。 实验步骤的先后顺序为 A B C D,我能行,C,深度解读噬菌体侵染大肠杆菌的实验,1、实验者: 2、实验方法:,放射性同位素标记法: 用放射性同位素(如14C)掺入正常的分子中,使该分子带有放射性,然后用放射自显影检测分子的分布。,拓展:四本书中使用这种方法的有
2、哪些知识?,蛋白质 外壳,DNA,3、实验材料:噬菌体选择是关键,解读实验材料T2噬菌体: (1)结构:有何特点? 所用同位素究竟标记的是这两种物质的什么位置?,请你写出氨基酸结构通式; 画出脱氧核苷酸的结构简图; 并标出同位素标记的部位。,(2)生活方式:什么特点?怎样培养?,(3)增殖特点:虽无细胞结构,但为生物的原因。看书P44,T2噬菌体中 60%是蛋白质, 40%是DNA.,解读大肠杆菌,1、为什么不同的噬菌体会侵染不同的大肠杆菌?2、噬菌体若想向大肠杆菌中注入物质,需要先 溶解其什么结构?该结构主要成分是什么?,解读大肠杆菌,1、为什么不同的噬菌体会侵染不同的大肠杆菌?2、噬菌体若
3、想向大肠杆菌中注入物质,需要先 溶解其什么结构?该结构主要成分是什么?,细胞表面的特异性受体决定。,细胞壁;肽聚糖,4、实验设计思路-不同于体外转化实验,巧妙构思: 噬菌体只有DNA和蛋白质两种成分, 没有其它物质的干扰 。 S是蛋白质特有元素, P是DNA特有元素, 用不同放射性同位素分别标记蛋白质和DNA, 直接地、单独地来观察它们的作用,在“噬菌体侵染细菌”的实验中,如果放射性同位素主要分布在离心管的沉淀物中,则获得侵染噬菌体的方法是( ) A用含35S的培养基直接培养噬菌体 B用含32P的培养基直接培养噬菌体 C用含35S的培养基培养细菌,再用此细菌培养噬菌体 D用含32P的培养基培养
4、细菌,再用此细菌培养噬菌体,我能行,D,5、实验过程(如何标记噬菌体?),第一步:标记细菌(如何标记?),35S标记的细菌,32P标记的细菌,第二步:标记噬菌体(如何标记?),噬菌体+ 35S标记的细菌,35S标记的噬菌体,噬菌体+ 32P标记的细菌,32P标记的噬菌体,第三步:标记的噬菌体侵染未标记的细菌 仔细研读课本实验有关内容友情提示: 今年高考选修三试题基本都是课本 原话填空,所以看书必须仔细,第四步:放射性检测-搅拌和离心 短时间保温、搅拌、离心,目的-,第四步:放射性检测 解读上清液:解读沉淀物:,第四步:放射性检测 解读上清液: 上清液中含未侵染的T2噬菌体和侵染后的噬菌体外壳
5、解读沉淀物: 沉淀物中含有被感染的细菌,该实验中时间应怎样把握?过长过短放射性会集中于上清液还是沉淀?为什么?,时间过长因为超过噬菌体的裂解周期,放射性集中于上清液中,过短来不及侵染细菌,从而也集中于上清液中 。,思考,解读放射性检测结果: 35S标记后上清液放射性高,沉淀物放射性很低(为什么沉淀物有低放射性?) 32P标记后上清液放射性很低(为什么上清液有低放射性?) ,沉淀物放射性很高。,解读32P标记后上清液有低放射性原因,(1)保温时间过短,有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内,经离心分布于上清液中,上清液中出现放射性。 (2)噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离,这一段保温时间
6、过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代,经离心分布于上清液,也会使上清液有放射性。,35S标记后为什么沉淀物有低放射性?,由于搅拌不充分,有少量含35S的噬菌体吸附在细菌表面,随细菌离心到沉淀物中。,实验分析:,结果分析: 细菌体内无35S,体外有35S 细菌体内有32P,体外无32P,35S标记的噬菌体外壳并没有进入细胞内部, 而32P标记的噬菌体DNA进入了细菌内部,实验结论:DNA是遗传物质。,你认为该实验还能证明什么?,DNA 分子具有相对稳定性;DNA能自我复制,保持前后代一定连续性; DNA能控制蛋白质的生物合成,但不能证明DNA分子产生可遗传的变异。,解读子代噬菌体的组成(课本4
7、4页),噬菌体侵染细菌后, 合成子代噬菌体的外壳的原料是? 而子代噬菌体的DNA来自?,注意标记对象是噬菌体还是细菌,标记对象不同,结果应不同:,温馨提醒,注意标记对象是噬菌体还是细菌,标记对象不同,结果应不同:,温馨提醒,35S标记的蛋白质,32P标记的DNA,1、感染,2、搅拌,3、离心,蛋白质外壳 (强放射性),细菌(强放射性),细菌,蛋白质外壳,噬菌体(病毒)、大肠杆菌(原核生物),1、实验材料: 2、实验思路:,4、实验结果:,5、实验分析:,总结蔡斯和赫尔希的实验,设法把DNA与蛋白质分开,单独地直接去观察它们的作用。,用放射性同位素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA
8、内核,后侵染细菌,3、实验操作:,在新噬菌体只能检测到32P,检测不到35S,在亲子代间具备连续性的是DNA,6、实验结论:,DNA是遗传物质,试比较肺炎双球菌转化实验 和噬菌体侵染细菌的实验,相同点: 1、实验思路-均使DNA和蛋白质分开,单独处理, 观察它们各自的作用,但两类实验中分开方式不同。 2、实验原则-都遵循了对照原则。 3、都证明了DNA是遗传物质。 不同点: 1、方法不同: 艾弗里-分离化合物,分别与R型菌混合培养 同位素标记法-分别标记DNA和蛋白质的特殊元素 2、结论不同: 艾弗里-DNA是遗传物质,蛋白质等不是遗传物质 同位素标记法- DNA是遗传物质,噬菌体侵染细菌的动态过程:,侵入别的细菌,侵入,合成,吸附,组装,释放,(2010南京模拟)有人试图通过实验来了解H5N1禽流感病毒侵入家禽的一些过程,设计实验如图:,一段时间后,检测子代H5N1病毒的放射性及S、P元素,下表对结果的预测中,最可能发生的是( ),D,总结:遗传物质的探究方法,(1)分离提纯法:肺炎双球菌转化实验 缺点:物质纯度不能保证100%。 (2)同位素标记法:噬菌体侵染细菌实验 (3)病毒重组法:典例3,