噬菌体侵染细菌的实验(课堂PPT)
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
同位素标记法可追踪物质的运动和变化规律
13
1、应标记那种元素呢？
2、如何标记T2噬菌体？能否直接用培养 基培养T2噬菌体？ 3、能不能只做一组实验同时标记噬菌体 的DNA和蛋白质？ 4、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？
14
35S
32P
16
培养基
35S
大肠杆菌
含35S
1
2
林忆莲的小眼睛是母亲遗传的
3
祖孙三代的鼻子 4
DNA指纹法
DNA鉴定仪器
中国专家协助泰国辨 认海啸遇难者身份
5
第3章 基因的本质
宣化一中 孙慧
6
格1
里
菲 思
2
体
内 转
3
化
实
验4
有毒S型活菌 无毒R型活菌 加热杀死S型
小鼠死亡 小鼠不死亡
小鼠不___死_ 亡
S型加热+R型活菌 小鼠_死__亡_，且分 离出_S__型活菌
2.噬菌体在细菌体内增殖过程中，仅注入了其DNA
，那么细菌为噬菌体的增殖提供了哪些物质、场
所？ (ABCD )
A.氨基酸、核苷酸
B.ATP
C.酶
D.核糖体
32
3、用噬菌[基随体础堂去侵染含有32P的细菌，在细菌解体后
，含32P的巩应固是]( A )
A、子代噬菌体DNA
B、子Biblioteka Baidu噬菌体蛋白质外壳
C、子代噬菌体所有部分 D、子代噬菌体不含32P
30
[随堂
1．噬菌基体础侵染细菌后，可以合成很多新的噬菌 体，新合巩成固的] 噬菌体的核酸、蛋白质的原料依次
是( D )
A．噬菌体的脱氧核苷酸、细菌的氨基酸 B．噬菌体的脱氧核苷酸、噬菌体的氨基酸 C．细菌的脱氧核苷酸、噬菌体的氨基酸 D．细菌的脱氧核苷酸、细菌的氨基酸
31
[随堂
基础 多选题
巩固]
35
作为遗传物质所必须具备的特点:
1物、具活肺性有炎—双相—球D对菌N转A稳分化定子实结验的构中结具，有对构相S菌对加稳热定处性理。，DNA仍具有生 2—、能D肺N产炎A可双生以球可发菌生遗转可化传遗实传变验的中异变，异R型。细菌可以转化生成S型细菌— 3具能、有噬自连菌续我体性侵复—染—制细D菌,N使的A可实亲以验子发中生，代复D具N制A，有在由亲一亲代代定与传子的递代给连噬子菌续代体。性中 ④4菌能、体噬指蛋菌白导体质侵蛋外染壳白细—菌质—的合D实N验成A可中，以，指在从导细而蛋菌白内控质合制的成合子生成代物。噬的性状 ⑤能贮存大量的遗传信息
结论1： 加热杀死的S型细菌中有一种“_________” 能使转R化型因活子细菌转化为S型活细菌。
艾弗里 体外转化实验 R型细菌 S型菌的DNA
R型细菌 S型菌
R型细菌
S型菌的 蛋白质或荚膜多糖
只长R型菌
R型细菌 S型菌的 DNA+DNA酶
只长R型菌
结论2：“转化因子”是_D__N_A_，D__N_A_才是使R型细 菌产生稳定遗传变化的物质。
（六）实验结果中放射性物质分析：
上清液放
2、用32P标记噬菌体的一组离实心验，上清液中射有性少很量低
放射性，原因是：
32P标记的 噬菌体 短时间保温 搅拌
沉淀物放
射性很高
原因
①保温时 间过短
②保温时 间过长
分析
部分噬菌体来不及侵染到大肠杆菌细胞内， 离心后分布于上清液中
大肠杆菌裂解，释放子代噬菌体，离心后分 布于上清液
头部 尾部
DNA 蛋白质
1、成分只有蛋白 质，DNA
2、仅能在大肠杆 菌内繁殖。
3-4
实验设计思路
在证明DNA还是蛋白质是遗传物质的 实验中最关键的设计思路是什么？
把DNA和蛋白质完全分开，单独 观察DNA和蛋白质的作用…
12
所以，要证明噬菌体里面蛋白质和 DNA谁是遗传物质，只需证明：
噬谁菌在独们地的体亲如去直要子何向接将 代把去？谁之D观导间N察A入有它与细连们蛋菌续的白作体性质用内 ？分并开？追，踪单它
36
37
• 下一个“诺贝尔奖”获得者就是你！
38
4、科学家用含有15N的培养基培养大肠杆菌，再用该大肠
杆菌培养T2噬菌体，待大肠杆菌解体后，15N( A．不出现在T2噬菌体中
C
)
B．仅出现在T2噬菌体的DNA中
C．出现在T2噬菌体的外壳和DNA中
D．仅出现在T2噬菌体的外壳中
33
5．如果用[基随3础H堂、15N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染细 菌，在巩产固生]的子代噬菌体的组成结构成分中，能够找
T2噬菌体
32P
大肠杆菌
T2噬菌体
含32P
子代T2噬菌体 35S标记蛋白质
子代T2噬菌体 32P标记DNA
(三)实验步骤:
先标记_大_肠__杆__菌_
再标记_噬__菌_体___
（一组用32 P标记DNA，一组用35S标记蛋白质)
已标记的噬__菌__体__侵染未标记的大___肠__杆__菌__
短时间保温
搅拌、离心
观察放射性的分布
离心
离心
预期实验现象?
19
（四）预期实验现象：
注入的 用35S的噬菌体 物质 侵染大肠杆菌
用32P的噬菌体 侵染大肠杆菌
只注入 上清液无放射性 蛋白质 沉淀物有放射性
上清液有放射性 沉淀物无放射性
只注入 上清液有放射性 DNA 沉淀物无放射性
上清液无放射性 沉淀物有放射性
思考：此实验还能获得哪些推论？
24
噬菌体侵染细菌的过程：
吸附 注入 合成 组装 释放
吸附
侵入别的细菌
释放
注入
合成
组装
25
（六）实验结果中放射性物质分
析：
离心
上清液放 射性很高
35S标记 的噬菌体
搅拌
沉淀物放 射性很低
1、用35S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？
提示：搅拌不充分，有少量35S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。
1944年 艾弗里——体外转化实验
1952年 赫尔希、蔡斯—噬菌体侵染细菌实验
DNA 是遗传物质
DNA是唯一的遗传物质吗？
28
烟草花叶病毒
艾滋病病毒
流感病毒
SARS病毒
29
课堂小结
一、DNA是遗传物质的实验证据
1．肺炎双球菌体内转化实验 结论：S型死菌内含有“转化因子” 2.肺炎双球菌体外转化实验 结论：DNA是转化因子（DNA是遗传物质）。 3.噬菌体侵染细菌的实验 结论：DNA是遗传物质。
新形成的噬菌体 --未检测到35S
离心
新形成的噬菌 体中检测到32P
22
（五）噬菌体侵染细菌实验的结果分析
亲代T2噬菌体 放射性检测 子代 T2噬菌体
√ 第一组 用35S标记蛋__白__质_ 上清液 放射性很高（有、无） 35S √ 第二组 用32P标记_D_N_A__ 沉淀物放射性很高 （有、无） 32P
同时注
入蛋白 质和
上清液无放射性 沉淀物有放射性
上清液无放射性 沉淀物有放射性
DNA
实验结果究竟是怎样的呢？
20
35S标记 的噬菌体
被标记的噬菌 体与细菌混合
离心 搅拌
32P标记的 噬菌体
被标记的噬菌 体与细菌混合
离心
搅拌
上清液放 射性很高
沉淀物放 射性很低
上清液放 射性很低 沉淀物放 射性很高
离心
到的放射性元素为( B ) A．可在外壳中找到3H、15N、35S B．可在DNA中找到32P、15N、3H C．可在外壳中找到15N、35S D．可在DNA中找到15N、32P、35S 解答此类问题的方法：
34
［课堂延伸］
如果你是科学家，请设计实验证明烟草花叶 病毒的遗传物质是什么？
背景知识：烟草花 叶病毒TMV是由 RNA和蛋白质组成 的，在感染烟草时， 会出现致病斑。
实验表明： 噬菌体侵染细菌时，_D_N__A_分__子__进入细菌的细胞中，
而______蛋__白__质__外仍壳留在外面。 因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的
__D_N__A__遗传的。_D__N_A___才是噬菌体的遗传物质。
23
噬菌体侵染细菌的实验表明:
在噬菌体中,亲代和子代之间具有连续性的物 质是DNA,而不是蛋白质,也就是说,子代噬菌体的 各种性状是通过亲代的DNA遗传给后代的,因此DNA 才是真正的遗传物质。
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DNA上仍沾有的
﹖ 0.02%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？
9
二、噬菌体侵染细菌的实验
赫尔希
蔡斯
10
二、噬菌体侵染细菌实验 （一）选材：噬菌体
为什么选择T2噬菌体作为实验材料？
13
1、应标记那种元素呢？
2、如何标记T2噬菌体？能否直接用培养 基培养T2噬菌体？ 3、能不能只做一组实验同时标记噬菌体 的DNA和蛋白质？ 4、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？
14
35S
32P
16
培养基
35S
大肠杆菌
含35S
1
2
林忆莲的小眼睛是母亲遗传的
3
祖孙三代的鼻子 4
DNA指纹法
DNA鉴定仪器
中国专家协助泰国辨 认海啸遇难者身份
5
第3章 基因的本质
宣化一中 孙慧
6
格1
里
菲 思
2
体
内 转
3
化
实
验4
有毒S型活菌 无毒R型活菌 加热杀死S型
小鼠死亡 小鼠不死亡
小鼠不___死_ 亡
S型加热+R型活菌 小鼠_死__亡_，且分 离出_S__型活菌
2.噬菌体在细菌体内增殖过程中，仅注入了其DNA
，那么细菌为噬菌体的增殖提供了哪些物质、场
所？ (ABCD )
A.氨基酸、核苷酸
B.ATP
C.酶
D.核糖体
32
3、用噬菌[基随体础堂去侵染含有32P的细菌，在细菌解体后
，含32P的巩应固是]( A )
A、子代噬菌体DNA
B、子Biblioteka Baidu噬菌体蛋白质外壳
C、子代噬菌体所有部分 D、子代噬菌体不含32P
30
[随堂
1．噬菌基体础侵染细菌后，可以合成很多新的噬菌 体，新合巩成固的] 噬菌体的核酸、蛋白质的原料依次
是( D )
A．噬菌体的脱氧核苷酸、细菌的氨基酸 B．噬菌体的脱氧核苷酸、噬菌体的氨基酸 C．细菌的脱氧核苷酸、噬菌体的氨基酸 D．细菌的脱氧核苷酸、细菌的氨基酸
31
[随堂
基础 多选题
巩固]
35
作为遗传物质所必须具备的特点:
1物、具活肺性有炎—双相—球D对菌N转A稳分化定子实结验的构中结具，有对构相S菌对加稳热定处性理。，DNA仍具有生 2—、能D肺N产炎A可双生以球可发菌生遗转可化传遗实传变验的中异变，异R型。细菌可以转化生成S型细菌— 3具能、有噬自连菌续我体性侵复—染—制细D菌,N使的A可实亲以验子发中生，代复D具N制A，有在由亲一亲代代定与传子的递代给连噬子菌续代体。性中 ④4菌能、体噬指蛋菌白导体质侵蛋外染壳白细—菌质—的合D实N验成A可中，以，指在从导细而蛋菌白内控质合制的成合子生成代物。噬的性状 ⑤能贮存大量的遗传信息
结论1： 加热杀死的S型细菌中有一种“_________” 能使转R化型因活子细菌转化为S型活细菌。
艾弗里 体外转化实验 R型细菌 S型菌的DNA
R型细菌 S型菌
R型细菌
S型菌的 蛋白质或荚膜多糖
只长R型菌
R型细菌 S型菌的 DNA+DNA酶
只长R型菌
结论2：“转化因子”是_D__N_A_，D__N_A_才是使R型细 菌产生稳定遗传变化的物质。
（六）实验结果中放射性物质分析：
上清液放
2、用32P标记噬菌体的一组离实心验，上清液中射有性少很量低
放射性，原因是：
32P标记的 噬菌体 短时间保温 搅拌
沉淀物放
射性很高
原因
①保温时 间过短
②保温时 间过长
分析
部分噬菌体来不及侵染到大肠杆菌细胞内， 离心后分布于上清液中
大肠杆菌裂解，释放子代噬菌体，离心后分 布于上清液
头部 尾部
DNA 蛋白质
1、成分只有蛋白 质，DNA
2、仅能在大肠杆 菌内繁殖。
3-4
实验设计思路
在证明DNA还是蛋白质是遗传物质的 实验中最关键的设计思路是什么？
把DNA和蛋白质完全分开，单独 观察DNA和蛋白质的作用…
12
所以，要证明噬菌体里面蛋白质和 DNA谁是遗传物质，只需证明：
噬谁菌在独们地的体亲如去直要子何向接将 代把去？谁之D观导间N察A入有它与细连们蛋菌续的白作体性质用内 ？分并开？追，踪单它
36
37
• 下一个“诺贝尔奖”获得者就是你！
38
4、科学家用含有15N的培养基培养大肠杆菌，再用该大肠
杆菌培养T2噬菌体，待大肠杆菌解体后，15N( A．不出现在T2噬菌体中
C
)
B．仅出现在T2噬菌体的DNA中
C．出现在T2噬菌体的外壳和DNA中
D．仅出现在T2噬菌体的外壳中
33
5．如果用[基随3础H堂、15N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染细 菌，在巩产固生]的子代噬菌体的组成结构成分中，能够找
T2噬菌体
32P
大肠杆菌
T2噬菌体
含32P
子代T2噬菌体 35S标记蛋白质
子代T2噬菌体 32P标记DNA
(三)实验步骤:
先标记_大_肠__杆__菌_
再标记_噬__菌_体___
（一组用32 P标记DNA，一组用35S标记蛋白质)
已标记的噬__菌__体__侵染未标记的大___肠__杆__菌__
短时间保温
搅拌、离心
观察放射性的分布
离心
离心
预期实验现象?
19
（四）预期实验现象：
注入的 用35S的噬菌体 物质 侵染大肠杆菌
用32P的噬菌体 侵染大肠杆菌
只注入 上清液无放射性 蛋白质 沉淀物有放射性
上清液有放射性 沉淀物无放射性
只注入 上清液有放射性 DNA 沉淀物无放射性
上清液无放射性 沉淀物有放射性
思考：此实验还能获得哪些推论？
24
噬菌体侵染细菌的过程：
吸附 注入 合成 组装 释放
吸附
侵入别的细菌
释放
注入
合成
组装
25
（六）实验结果中放射性物质分
析：
离心
上清液放 射性很高
35S标记 的噬菌体
搅拌
沉淀物放 射性很低
1、用35S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？
提示：搅拌不充分，有少量35S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。
1944年 艾弗里——体外转化实验
1952年 赫尔希、蔡斯—噬菌体侵染细菌实验
DNA 是遗传物质
DNA是唯一的遗传物质吗？
28
烟草花叶病毒
艾滋病病毒
流感病毒
SARS病毒
29
课堂小结
一、DNA是遗传物质的实验证据
1．肺炎双球菌体内转化实验 结论：S型死菌内含有“转化因子” 2.肺炎双球菌体外转化实验 结论：DNA是转化因子（DNA是遗传物质）。 3.噬菌体侵染细菌的实验 结论：DNA是遗传物质。
新形成的噬菌体 --未检测到35S
离心
新形成的噬菌 体中检测到32P
22
（五）噬菌体侵染细菌实验的结果分析
亲代T2噬菌体 放射性检测 子代 T2噬菌体
√ 第一组 用35S标记蛋__白__质_ 上清液 放射性很高（有、无） 35S √ 第二组 用32P标记_D_N_A__ 沉淀物放射性很高 （有、无） 32P
同时注
入蛋白 质和
上清液无放射性 沉淀物有放射性
上清液无放射性 沉淀物有放射性
DNA
实验结果究竟是怎样的呢？
20
35S标记 的噬菌体
被标记的噬菌 体与细菌混合
离心 搅拌
32P标记的 噬菌体
被标记的噬菌 体与细菌混合
离心
搅拌
上清液放 射性很高
沉淀物放 射性很低
上清液放 射性很低 沉淀物放 射性很高
离心
到的放射性元素为( B ) A．可在外壳中找到3H、15N、35S B．可在DNA中找到32P、15N、3H C．可在外壳中找到15N、35S D．可在DNA中找到15N、32P、35S 解答此类问题的方法：
34
［课堂延伸］
如果你是科学家，请设计实验证明烟草花叶 病毒的遗传物质是什么？
背景知识：烟草花 叶病毒TMV是由 RNA和蛋白质组成 的，在感染烟草时， 会出现致病斑。
实验表明： 噬菌体侵染细菌时，_D_N__A_分__子__进入细菌的细胞中，
而______蛋__白__质__外仍壳留在外面。 因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的
__D_N__A__遗传的。_D__N_A___才是噬菌体的遗传物质。
23
噬菌体侵染细菌的实验表明:
在噬菌体中,亲代和子代之间具有连续性的物 质是DNA,而不是蛋白质,也就是说,子代噬菌体的 各种性状是通过亲代的DNA遗传给后代的,因此DNA 才是真正的遗传物质。
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DNA上仍沾有的
﹖ 0.02%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？
9
二、噬菌体侵染细菌的实验
赫尔希
蔡斯
10
二、噬菌体侵染细菌实验 （一）选材：噬菌体
为什么选择T2噬菌体作为实验材料？