高三生物一轮复习课件噬菌体侵染细菌实验

课前阅读教材必修二P44-46页，思考以下问题：1、选用细菌或病毒作为实验材料具有哪些优点？2、实验目的是什么？可以作出什么假设？3、如何知道噬菌体的DNA和蛋白质外壳有没有进入细菌？（怎样设法将DNA和蛋白质分开？）4、DNA和蛋白质应分别标记哪一种元素？5、能不能同时用32P和35S标记噬菌体？6、能直接用32P和35S的普通培养基来培养T2噬菌体？为什么？7、如何获得32P和35S标记的噬菌体？实验过程包括什么？8、侵染时，短时间保温是为了什么？搅拌、离心目的是？艾弗里的实验引起了人们的注意，但是由于实验中提取出的DNA，纯度最高时也还有0.02%的蛋白质。因此，仍有人对实验结论表示怀疑。能否将DNA和蛋白质彻底分开，单独地、直接地去观察它们各自的作用呢？

赫尔希蔡斯三、噬菌体侵染细菌的实验【思考】1、选用细菌或病毒作为实验材料具有哪些优点？①个体很小，结构简单。细菌是单细胞生物；病毒无细胞结构，只有核酸和蛋白质外壳。②繁殖快。细菌20-30min就可繁殖一代；病毒短时间内可大量繁殖。噬菌体侵染细菌的电镜照片假设1：噬菌体的DNA进入细菌，蛋白质外壳未进入假设2：噬菌体的蛋白质外壳进入细菌，DNA未进入假设3：噬菌体的DNA和蛋白质外壳都进入了细菌2、赫尔希和蔡斯以T2噬菌体和大肠杆菌为实验材料，实验目的是什么？可以作出什么假设？探究T2噬菌体注入大肠杆菌的成分(遗传物质)（噬菌体是如何侵染大肠杆菌的？）3、如何知道噬菌体的DNA和蛋白质外壳有没有进入细菌？（怎样设法将DNA和蛋白质分开？）放射性同位素标记技术4、DNA和蛋白质应分别标记哪一种元素？DNA：C、H、O、N、P用32P标记DNA，用35S标记蛋白质蛋白质：C、H、O、N、S5、能不能同时用32P和35S标记噬菌体？不能，若同时用32P和35S标记噬菌体，则上清液和沉淀中均会有放射性，无法判断是哪种元素。6、能直接用32P和35S的普通培养基来培养T2噬菌体？为什么？不能。因为T2噬菌体（病毒）营寄生生活，只有在细菌（大肠杆菌）内才能进行增殖。7、如何获得32P和35S标记的噬菌体？实验过程包括什么？①先标记细菌：在含有放射性同位素32P或35S的培养基中培养细菌（大肠杆菌）。②再标记噬菌体：用上述细菌（大肠杆菌）培养噬菌体，制备含32P或35S的噬菌体。蛋白质被35S标记的噬菌体DNA被32P标记的噬菌体在含35S的培养基中培养大肠杆菌在含32P的培养基中培养大肠杆菌未标记的T2噬菌体标记T2噬菌体感染感染得到得到第一组实验：用35S标记的噬菌体（跟踪噬菌体的蛋白质）侵染普通的大肠杆菌，保温一段时间，搅拌离心，检测放射性。第二组实验：用32P标记的噬菌体（跟踪噬菌体的DNA）侵染普通的大肠杆菌，保温一段时间，搅拌离心，检测放射性。③用标记的噬菌体分别侵染大肠杆菌保温：使噬菌体完成侵染过程搅拌：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离离心：让上清液中析出较轻的噬菌体颗粒，而沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。对比实验（相互对照）【小组讨论活动】请根据实验假说及设计思路，小组合作把预期结果填写在表格中。预期结果35S标记的蛋白质组32P标记的DNA组上清液沉淀物上清液沉淀物假说一DNA注入假说二蛋白质注入假说三两者均注入

有放射性无放射性无放射性有放射性无放射性有放射性有放射性无放射性无放射性有放射性无放射性有放射性在新形成的噬菌体中没有检测到35S细菌裂解沉淀物的放射性很低上清液的放射性很高离心后搅拌后离心35S标记的噬菌体与细菌混合35S标记的噬菌体①35S标记的噬菌体侵染细菌：（2）实验结果②35P标记的噬菌体侵染细菌：在新形成的噬菌体中检测到35P上清液的放射性很低离心后35P标记的噬菌体与细菌混合35P标记的噬菌体搅拌后离心沉淀物的放射性很高细菌裂解（3）得出结论赫尔希和蔡斯的实验表明：噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌细胞，而蛋白质外壳留在细胞外。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的。（4）实验误差分析①搅拌离心后，为什么35S标记的那组实验中沉淀物会有很低的放射性？搅拌不充分，有少量含35S的T2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。搅拌不充分理论上上清液沉淀物实际上②搅拌离心后，为什么32P标记的那组实验中上清液会有很低的放射性？保温时间长上清液沉淀物T2噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代T2噬菌体释放有一部分T2噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内保温时间短1．(2022·海南等级考)某团队从下表①～④实验组中选择两组，模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实验，验证DNA是遗传物质。结果显示：第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中，第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中。该团队选择的第一、二组实验分别是(

)【真题体验·感悟高考】《新坐标》P166页1、2材料及标记实验组T2噬菌体大肠杆菌①未标记15N标记②32P标记35S标记③3H标记未标记④35S标记未标记A．①和④

B．②和③C．②和④

D．④和③C2．(2022·湖南选择性考试)T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，下列哪一项不会发生(

)A．新的噬菌体DNA合成B．新的噬菌体蛋白质外壳合成C．噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNAD．合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合C噬菌体的复制与增殖增殖需要的条件内容模板合成噬菌体DNA原料合成T2噬菌体蛋白质原料场所T2噬菌体的DNA

大肠杆菌提供的4种脱氧核苷酸

大肠杆菌的氨基酸大肠杆菌的核糖体考向1考查噬菌体侵染细菌实验1．(2023·广东广州月考)如图是噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤，有关叙述正确的是(

)《新坐标》P164页1-3AA．实验中离心的目的是让上清液中析出较轻的噬菌体颗粒B．该实验证明了DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质C．用35S标记亲代噬菌体，则上清液的放射性较低D．用32P标记亲代噬菌体，若上清液的放射性较高一定是由于培养时间过长2．(2023·广东惠州联考)如图表示赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验过程，下列有关分析错误的是(

)A．实验1中检测子代噬菌体会出现一定量放射性B．若实验1搅拌不充分，沉淀物的放射性会增强C．若实验2保温时间太长，上清液的放射性会增强D．结合实验1和实验2的结果，说明DNA能指导蛋白质的合成A考向2噬菌体侵染实验的拓展考查3．(2022·广东六校联考)T2噬菌体展示技术是将编码蛋白质的基因导入T2噬菌体的基因中，使外源蛋白和T2噬菌体蛋白融合表达，融合蛋白随子代T2噬菌体的重新组装而展示在T2噬菌体表面的一项技术，具体过程如图所示。下列相关叙述正确的是(

)DA．该实验中将大肠杆菌换成乳酸菌，实验结果无明显变化B．外源蛋白和T2噬菌体蛋白融合，依赖宿主细胞高尔基体的加工C．若用32P标记外源蛋白基因，在任一子代噬菌体中均能检测到放射性D．若用35S标记大肠杆菌，则可在子代噬菌体表面融合蛋白上检测到35S三个经典实验的对比肺炎链球菌体内转化实验肺炎链球菌体外转化实验噬菌体侵染细菌实验实验者思路分离方式结论设法将DNA与蛋白质等分开，单独地研究它们的功能。证明DNA是遗传物质酶解法：分别加入到R型菌中放射性同位素标记法：分别标记DNA和蛋白质证明DNA是遗传物质,但不能证明蛋白质不是遗传物质。格里菲思艾弗里及其同事赫尔希和蔡斯加热杀死的S型细菌体内有“转化因子”目前，已有充分的科学研究资料证明，绝大多数生物都是以DNA作为遗传物质的。流感病毒SARS病毒烟草花叶病毒新型冠状病毒只有DNA是遗传物质吗？下面这些生物的遗传物质是什么？思考：如果你是科学家，在证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA的实验中，如何设计实验？能否利用噬菌体侵染细菌实验的操作过程？请说明理由。不能，因为烟草花叶病毒侵染烟草细胞时，RNA和蛋白质没有分开，是完整的病毒侵入宿主细胞。因此，本实验只能通过人工分离提纯技术分离RNA和蛋白质，然后再单独导入宿主细胞，单独观察它们的作用。四、烟草花叶病毒感染烟草实验蛋白质RNA分别侵染健康烟草植株患病不患病得到全新病毒不能得到病毒：结论：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA生物类别核酸种类举例遗传物质细胞生物真核生物变形虫、玉米、人原核生物细菌、蓝藻非细胞生物（以病毒为例）噬菌体、乙肝病毒烟草花叶病毒、HIV(人类免疫缺陷病毒)、流感病毒、SARS病毒、新型冠状病毒等综上所述，除RNA病毒外，其它（绝大多数）生物的遗传物质都是DNA，所以：DNA是主要的遗传物质。（提醒：具体某种生物的遗传物质是DNA或RNA，不能加“主要”二字）DNA和RNADNA和RNADNADNARNARNA知识积累S型细菌中含有“转化因子”DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质DNA是遗传物质RNA是遗传物质绝大多数生物的DNA是遗传物质DNA是主要的遗传物质小结：探索遗传物质的经典实验1、探究思路（2）若探究哪种物质是遗传物质——设法将物质分开，单独看作用。（2）若探究未知病毒的遗传物质是DNA还是RNA——利用酶的专一性或同位素标记法。探究遗传物质的方法知识拓展2、探究方法根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出(1)实验思路。(2)