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噬菌体侵染细菌

噬菌体侵染细菌
噬菌体侵染细菌

噬菌体侵染细菌

1.实验材料

T2噬菌体和大肠杆菌。

(1)噬菌体的结构及生活方式

(2)噬菌体的复制式增殖

增殖需要的条件内容

模板噬菌体的DNA

合成噬菌体DNA的原料大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸

合成噬菌体蛋白质原料大肠杆菌的氨基酸场所大肠杆菌的核糖体

2.实验方法

同位素标记法。该实验中用35S、32P分别标记蛋白质和DNA。

3.实验过程

(1)标记噬菌体

(2)侵染细菌

4.实验结果分析

(1)噬菌体侵染细菌时,其DNA进入细菌细胞中,而蛋白质外壳留在外面。(2)子代噬菌体的各种性状是通过亲代DNA遗传的。

5.结论

DNA是遗传物质。

■助学巧记

“二看法”判断子代噬菌体标记情况

1.真题重组判断正误

(1)证明光合作用所释放的O2来自于水与用T2噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA 是遗传物质所用核心技术相同(2016·课标Ⅲ,2B)(√)

(2)赫尔希与蔡斯以噬菌体和细菌为研究材料,通过同位素示踪技术区分蛋白质与DNA,证明了DNA是遗传物质(2015·江苏卷)(√)

(3)T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖(2013·海南,13D)(√)(4)T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证明了DNA是遗传物质(2013·新课标Ⅱ,5改编)(√)

(5)噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等(2012·山东,5B)(×)“遗传物质的探索过程”的高考命题主要聚焦两大经典实验设计的思路、实施的过程、结果及相应结论等;关注实验方法的考查,如细菌的培养、噬

菌体的同位素标记等;重视实验结论的提炼。考查主要以选择题为主,涉及细菌、病毒的结构和生活方式等相应的知识储备。

2.教材P46“思考与讨论”改编

(1)以细菌或病毒作为遗传物质探索的实验材料有何优点?

提示细菌和病毒作为实验材料,具有的优点是:(1)个体很小,结构简单,容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化。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20~30 min就可繁殖一代,病毒短时间内可大量繁殖。

(2)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?

提示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或蛋白质的作用。

噬菌体侵染细菌实验分析

1.(2012·经典高考)赫尔希和蔡斯于1952年所做的噬菌体侵染细菌的著名实验进一步证实了DNA是遗传物质。这项实验获得成功的原因之一是噬菌体()

A.侵染大肠杆菌后会裂解宿主细胞

B.只将其DNA注入大肠杆菌细胞中

C.DNA可用15N放射性同位素标记

D.蛋白质可用32P放射性同位素标记

解析组成噬菌体的结构物质有蛋白质和DNA,对蛋白质和DNA进行标记要用特有元素35S和32P,不能用共有元素15N,故C项错误。蛋白质的组成元素中一般没有P,故D错误。噬菌体侵染细菌时把DNA注入大肠杆菌中,而蛋白质外壳留在外面,这一特性将蛋白质和DNA分离开,使实验结果更科学、更准确,故B项正确。

答案 B

2.(2017·江淮十校联考)下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图,有关叙述正确的是()

A.被标记的噬菌体是直接接种在含有35S的培养基中获得的

B.培养时间过长会影响上清液中放射性物质的含量

C.培养时间过短会影响上清液中放射性物质的含量

D.搅拌不充分会影响上清液中放射性物质的含量

解析病毒必须寄生在活细胞中,不能用培养基直接培养,A错误;培养时间的长短会影响32P标记的实验结果,不影响35S标记的实验结果,因此B、C错误;搅拌不充分会使噬菌体的蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面,使沉淀物中有少量放射性,D正确。

答案 D

关注噬菌体侵染细菌实验的2个关键环节

——“保温”与“搅拌”

(1)侵染时间要合适——若保温时间过短或过长会使32P组的上清液中出现放射性。原因是部分噬菌体未侵染或子代噬菌体被释放出来。

(2)“搅拌”要充分——如果搅拌不充分,35S组部分噬菌体与大肠杆菌没有分离,噬菌体与细菌共存于沉淀物中,这样造成沉淀物中出现放射性。

综合考查两大经典实验及其比较

1.(2013·新课标Ⅱ,5)在生命科学发展过程中,证明DNA是遗传物质的实验是()

①孟德尔的豌豆杂交实验②摩尔根的果蝇杂交实验③肺炎双球菌转化实验

④T2噬菌体侵染大肠杆菌实验

⑤DNA的X光衍射实验

A.①②

B.②③

C.③④

D.④⑤

解析孟德尔通过豌豆杂交实验发现了基因的分离定律和基因的自由组合定律;摩尔根通过果蝇的杂交实验证明了基因位于染色体上;DNA的X光衍射实验说

明了DNA分子呈螺旋结构。证明DNA是遗传物质的实验有肺炎双球菌的转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验。

答案 C

2.(2016·齐鲁名校协作体联考)下列有关遗传物质是核酸而不是蛋白质的实验证据的叙述,正确的是()

A.1928年格里菲思的肺炎双球菌的体内转化实验证明将R型细菌转化为S型细菌的物质是DNA

B.1944年艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验运用了物质提纯鉴定技术、同位素示踪技术和细菌培养技术等

C.1952年赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验过程是:标记噬菌体→噬菌体与细菌混合培养→搅拌、离心→检测放射性

D.艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验都证明了蛋白质不是遗传物质

解析格里菲思的转化实验只是证明了转化因子的存在但不确定是DNA,A错误;艾弗里的体外转化实验没有用到同位素标记法,B错误;噬菌体侵染实验需要先标记噬菌体,然后将标记的噬菌体与未被标记的细菌混合培养,进行搅拌、离心后检测放射性,C正确;艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验证明了蛋白质不是遗传物质,但赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验没有证明蛋白质不是遗传物质,D错误。

答案

C

艾弗里肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验设计的比较

实验名称艾弗里肺炎双球菌转化实验噬菌体侵染细菌实验

实验思路设法将DNA与其他物质分开,单独地、直接地研究它们各自不同的作用

设计原则对照原则和单一变量原则

处理方式的区别直接分离法:分离S型细菌的

DNA、多糖、蛋白质等,分别与R

型活细菌混合培养

同位素标记法:分别标记DNA和

蛋白质的特征元素(32P和35S)

实验结论

DNA

是遗传物质,蛋白质不是遗

传物质

DNA是遗传物质,不能证明蛋白

质不是遗传物质

注:两个实验均证明了“DNA是遗传物质”但不能证明“DNA是主要的遗传物质”。

考点三生物遗传物质综合判断

1.烟草花叶病毒感染烟草的实验

实验过

程与实

验结果

①烟草花叶病毒――→

感染

正常烟草――→

被感染

产生花叶病(对照组);

②烟草花叶病毒的RNA――→

感染

正常烟草――→

被感染

产生花叶病(实验组);

③烟草花叶病毒的蛋白质――→

感染

正常烟草――→

不被感染

不产生花叶病(实验组)

实验

结论

RNA是烟草花叶病毒的遗传物质,蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传

物质

2.DNA是主要的遗传物质

科学家通过广泛的实验探索,得出绝大多数生物的遗传物质是DNA,只有少数种类的病毒的遗传物质是RNA。

1.下列内容为探索遗传物质的经典实验分别对应的结论是什么?

提示①~⑥内容依次为:①S型细菌中含有“转化因子”

②DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质③DNA是遗传物质④RNA

是遗传物质⑤DNA是遗传物质⑥DNA是主要的遗传物质

2.不同生物的核酸种类及遗传物质的比较,请填写相应内容:

生物类型病毒原核生物真核生物体内核酸种类DNA或RNA DNA和RNA DNA和RNA 体内碱基种类4种5种5种

体内核苷酸种类4种8种8种遗传物质DNA或RNA DNA DNA

1.某同学分离纯化了甲、乙两种噬菌体的蛋白质和DNA,重新组合为“杂合”噬菌体,然后分别感染大肠杆菌,并对子代噬菌体的表现型作出预测,见表。其中预测正确的是()

“杂合”噬菌体的组成

实验预期结果

预期结果序号子代表现型

甲的DNA+乙的蛋白质1 与甲种一致

2 与乙种一致

乙的DNA+甲的蛋白质3 与甲种一致

4 与乙种一致

A.1、3

B.1、4

C.2、3

D.2、4

解析因为DNA是噬菌体的遗传物质,所以组成成分为甲的DNA和乙的蛋白质的“杂合”噬菌体感染大肠杆菌后得到的子代噬菌体的表现型与甲种一致;组成成分为乙的DNA和甲的蛋白质的“杂合”噬菌体感染大肠杆菌后得到的子代噬菌体的表现型与乙种一致。

答案 B

2.下图表示科研人员探究“烟草花叶病毒(TMV)遗传物质”的实验过程,由此可以判断()

A.水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNA

B.TMV的蛋白质不能进入烟草细胞中

C.侵入烟草细胞的RNA进行了逆转录过程

D.RNA是TMV的主要遗传物质

解析从图示分析,TMV放入水和苯酚中后,RNA和蛋白质分离,A正确;通过接种的方式,TMV的蛋白质可以进入烟草细胞中,B错误;此实验不能看出TMV的RNA在烟草细胞中进行了逆转录过程,C错误;此实验说明TMV的遗传物质是RNA,而不是蛋白质,同种生物的遗传物质没有主次之分,D错误。答案 A

“遗传物质”探索的4种方法

(精编)2020年高考生物一轮复习专题噬菌体侵染细菌的实验每日一题

专题噬菌体侵染细菌的实验 T2噬菌体侵染细菌的部分实验如下图所示。下列叙述正确的是 A.①中噬菌体为子代DNA复制提供了模板和逆转录酶 B.适当时间保温后进行②操作,使细菌外的噬菌体外壳与细菌分离C.由该图分析可知,实验结果可说明DNA是主要的遗传物质 D.该实验得到的子代噬菌体中,大多数含有放射性32P 【参考答案】B “二看法”判断子代噬菌体标记情况 1.下列关于T2噬菌体侵染细菌实验的叙述,正确的是

A.T2噬菌体的蛋白质外壳中只含有S元素 B.T2噬菌体侵染细菌时利用细菌的DNA作为模板进行DNA复制 C.35S标记的T2噬菌体侵染细菌后,沉淀物中含有少量放射性可能是因为35S进入了宿主细胞 D.32P标记的T2噬菌体侵染细菌后,释放的大量子代T2噬菌体中含32P的个体所占的比例很小 2.1952年,赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体时,做法是 A.分别用含35S和32P的人工培养基培养T2噬菌体 B.分别用含35S和32P的培养基培养细菌,再分别用上述细菌培养T2噬菌体 C.分别将35S和32P注入鸡胚,再用T2噬菌体感染鸡胚 D.分别用含35S和32P的动物血清培养T2噬菌体 3.有a、b两类噬菌体,它们均己被32P或35S中的一种标记过。将a、b噬菌体分别侵染甲、乙两管大肠杆菌,经保温、搅拌和离心后,检测离心管内放射性物质的位置,结果如下图。下列叙述正确的是 A.实验结果表明a的蛋白质外壳和b的DNA均有放射性 B.可以确定甲管的放射性来自32P,乙管的放射性来自35S C.检测结果表明噬菌体的DNA和蛋白质可侵入大肠杆菌内 D.伴随着噬菌体DNA的复制,乙管内沉淀物的放射性将逐渐增强 4.在噬菌体侵染细菌的实验中,随着培养时间的延长,培养基内噬菌体与细菌的数量变化如图所示,下列相关叙述不正确的是 A.噬菌体增殖所需的原料、酶、能量均来自细菌 B.在t0~t1时间内,噬菌体还未侵入到细菌体内 C.在t1~t2时间内,噬菌体侵入细菌体内导致细菌大量死亡 D.在t2~t3时间内,噬菌体因失去寄生场所而停止增殖

噬菌体侵染细菌的实验误差分析

噬菌体侵染细菌的实验误差分析 贵州省思南中学勾华强 在噬菌体侵染细菌的实验中,赫尔希和蔡斯分别用35S和32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌,在理论上,用35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌后,上清液具有很高的放射性,下层沉淀物中不含放射性。用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌后,上清液中不含放射性,下层沉淀物中具有很高的放射性;而实际上,实验的最终结果显示:用35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌后,在离心的下层沉淀物中,具有一定的放射性,而上清液中的放射性强度比理论值略低。用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌后,在离心的上层清液中,具有一定的放射性,而下层沉淀物中的放射性强度比理论值略低。 在此实验中,是什么原因导致实验数据与理论数据之间存在着误差呢?我们不妨来对此实验过程进行一下误差分析: 一、误差的主要来源: (一)35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的误差来源: 1、在实验中,35S标记的T2噬菌体与大肠杆菌混合培养后,在搅拌器中搅拌不充分,使吸附在大肠杆菌外被35S标记的噬菌体蛋白质外壳没有与大肠杆菌完全分离开,所以离心后下层沉淀物中存在放射性,而上清液中的放射性比理论值略低。

2、在实验中,被35S标记的一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,经离心后少量存在于沉淀物中,使沉淀物中出现放射性,而上清液中的放射性比理论值略低。 (二)32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的误差来源: 1、在实验中,32P标记的噬菌体和大肠杆菌混合培养的时间过长,噬菌体在大肠杆菌细胞内增殖后释放出来,经离心后分布于上清液,使上清液出现放射性,而下层的放射性强度比理论值略低。 2、在实验中,仍然有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,经离心后少量分布于上清液中,使上清液出现放射性,而下层沉淀物中的放射性强度比理论值略低。 二、减小误差的主要方法: 在此实验中要减小实验数据和理论数据之间的误差,应注意以下几点。 1、用被35S和32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌时,要控制好条件,使之让T2噬菌体处于最适于侵染的环境中,达到充分侵染的目的。 2、严格控制好从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离的时间,时间过短未充分侵染,时间过长侵染进入大肠杆菌细胞内的噬菌体增殖后释放出来,都会使实验误差增大,故严格控制好时间是减小误差的关键因素之一。

噬菌体侵染细菌-真题练习

噬菌体侵染细菌-真题练习 随堂·真题演练 1.(2016·江苏卷,1)下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述,正确的是() A.格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因突变的结果 B.格里菲思实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质 C.赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的 D.赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质 解析格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因重组的结果,A错误;格里菲思实验证明了S型细菌中存在一种转化因子,使R型细菌转化为S型细菌,B错误;T2噬菌体营寄生生活,需先标记细菌,再标记噬菌体,C错误;赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质,D 正确。 答案 D 2.(2013·海南,13)关于T2噬菌体的叙述,正确的是() A.T2噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素 B.T2噬菌体寄生于酵母菌和大肠杆菌中 C.RNA和DNA都是T2噬菌体的遗传物质 D.T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖 解析核酸中不含硫元素,故A错误;T2噬菌体不能寄生在酵母菌细胞中,故B错误;任何生物的遗传物质只能是DNA或RNA中的一种,T2噬菌体的遗传物质是DNA,故C错误;T2噬菌体作为病毒,只能利用宿主细胞的物质进行增殖,D正确。 答案 D 3.(2012·江苏,2)人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程,下列有关叙述正确的是() A.孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质 B.噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力 C.沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数

噬菌体侵染细菌的实验

噬菌体侵染细菌的实验教学设计 王莹 一、教材内容分析 《噬菌体侵染细菌的实验》是苏教版普通高中生物必修2《遗传与进化》中第4章第1节的内容。本部分内容之前已经介绍了格里菲斯和艾弗里的“肺炎双球菌的转化实验”。“噬菌体侵染细菌”的实验是更具有说服力的实验,其设计思路科学而缜密,值得学生借鉴和学习。本内容是从分子层面上认识遗传物质的本质,为学习DNA的复制,基因的表达和基因突变打下了基础 二、学习对象分析 高中必修一也在介绍原核生物与真核生物时,也了解了病毒是一种寄生的没有细胞结构的生物。可以简要跟学生介绍大肠杆菌和噬菌体,引发回忆。高中学校没有成熟的实验条件供学生亲自做噬菌体侵染细菌的实验,因此教师应该形象直观地展示科学探索的过程,引导学生的思路再现一遍科学家的实验探究过程,达到发展学生科学思维能力的目的。根据新课程理念,高中生物学教学重在培养学生的科学思维、科学探究,因此,本节课以“自主探究科学发现的过程”为设计理念,切实落实主体性教学,提高学生的探究能力,训练学生科学的思维方法。 三、教学策略 由“格里菲斯和艾弗里肺炎双球菌转化实验”的不足之处引入新内容,让学生思考如何对这一问题进行研究,提高说服力,培养他们分析问题和解决问题的能力,激发他们了解科学家当年的研究过程和方法的兴趣。通过重温科学家的探究历程,领会实验选材的巧妙、思维的严谨和实验方法的科学;通过实验结果的分析理解DNA是主要的遗传物质根据主体性教学目标,以“自主性、探究性、合作性”为学生学习的三个基本维度,以培养学生的科学素质为指导,以侧重科学方法教育为归宿,本节课采用“引导探究”教学模式,融合讨论法、比较法、归纳法等多种教学方法,并配以多媒体辅助教学,引导学生模拟科学发现过程,进行分析、讨论、归纳和总结。 采用“设疑导入→问题引导呈现探究过程→讨论实验结果→归纳总结→反馈运用”的教学程序。 四、教学目标 1、知识与技能: (1)进行“噬菌体侵染细菌”的实验设计; (2)描述“噬菌体侵染细菌”的实验步骤 2、情感态度和价值观: (1) 探讨实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用。体验科学探索的艰辛过程; (2) )领悟科学研究的过程和方法,培养学生的实验探究能力。 五、教学重点和难点 1、重点:

经典高中生物-噬菌体侵染细菌实验1

噬菌体侵染细菌实验 1.实验材料 T2噬菌体和大肠杆菌。 (1)噬菌体的结构及生活方式 (2)噬菌体的复制式增殖 增殖需要的条件内容 模板噬菌体的DNA 合成噬菌体DNA的原料大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸 合成噬菌体蛋白质原料大肠杆菌的氨基酸场所大肠杆菌的核糖体 2.实验方法 同位素标记法。该实验中用35S、32P分别标记蛋白质和DNA。 3.实验过程 (1)标记噬菌体 (2)侵染细菌

4.实验结果分析 (1)噬菌体侵染细菌时,其DNA进入细菌细胞中,而蛋白质外壳留在外面。(2)子代噬菌体的各种性状是通过亲代DNA遗传的。 5.结论 DNA是遗传物质。 ■助学巧记 “二看法”判断子代噬菌体标记情况 1.真题重组判断正误 (1)证明光合作用所释放的O2来自于水与用T2噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA 是遗传物质所用核心技术相同(2016·课标Ⅲ,2B)(√) (2)赫尔希与蔡斯以噬菌体和细菌为研究材料,通过同位素示踪技术区分蛋白质与DNA,证明了DNA是遗传物质(2015·江苏卷)(√) (3)T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖(2013·海南,13D)(√)(4)T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证明了DNA是遗传物质(2013·新课标Ⅱ,5改编)(√) (5)噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等(2012·山东,5B)(×)“遗传物质的探索过程”的高考命题主要聚焦两大经典实验设计的思路、实施的过程、结果及相应结论等;关注实验方法的考查,如细菌的培养、噬

菌体的同位素标记等;重视实验结论的提炼。考查主要以选择题为主,涉及细菌、病毒的结构和生活方式等相应的知识储备。 2.教材P46“思考与讨论”改编 (1)以细菌或病毒作为遗传物质探索的实验材料有何优点? 提示细菌和病毒作为实验材料,具有的优点是:(1)个体很小,结构简单,容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化。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20~30 min就可繁殖一代,病毒短时间内可大量繁殖。 (2)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? 提示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或蛋白质的作用。 噬菌体侵染细菌实验分析 1.(2012·经典高考)赫尔希和蔡斯于1952年所做的噬菌体侵染细菌的著名实验进一步证实了DNA是遗传物质。这项实验获得成功的原因之一是噬菌体() A.侵染大肠杆菌后会裂解宿主细胞 B.只将其DNA注入大肠杆菌细胞中 C.DNA可用15N放射性同位素标记 D.蛋白质可用32P放射性同位素标记 解析组成噬菌体的结构物质有蛋白质和DNA,对蛋白质和DNA进行标记要用特有元素35S和32P,不能用共有元素15N,故C项错误。蛋白质的组成元素中一般没有P,故D错误。噬菌体侵染细菌时把DNA注入大肠杆菌中,而蛋白质外壳留在外面,这一特性将蛋白质和DNA分离开,使实验结果更科学、更准确,故B项正确。 答案 B 2.(2017·江淮十校联考)下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图,有关叙述正确的是()

噬菌体侵染细菌的过程

噬菌体侵染细菌的过程 噬菌体小组 在浙科版必修2中,噬菌体侵染细菌是经典实验之一,也是考试高频考点, 需要重视井了解发展史,教学中也需要补充噬菌体感染细菌的过程(浙科版 没有此内容)O 噬菌体侵染细菌实验 、一 ?释放注入核酸4 装配合成核酸和蛋白质问题:噬菌体侵染细菌过程的研究过程? 在分子生物学发展史上,有一个闻名遐迩的研究集体一美国长岛冷泉港的噬菌体小组。 噬菌体小组是由徳尔布吕克(M.Delbriik)领导创建的?徳尔布吕克最初学的是物理学,20年代末,曾到丹麦哥本哈根玻尔(N.Bohr)那里作了两年物理学的研究。玻尔是当时对生物学有浓厚兴趣的少数著名物理学家之一,曾做过“光和生命”的公开演讲,并于1933年发表同名文章。徳尔布吕克受玻尔的影响,对当时蓬勃发展的遗传学产生了浓厚的兴趣。1937年,他决心放弃物理学的研究,到美国遗传学研丸的中心、摩尔根所在的加州理工学院生物系,专门从事遗传学的研丸。

他很快选择了与正在进行噬菌体研究的埃利斯(E.L.Ellis)共同合作。1940年他巧遇了从意大利来的、从事噬菌体研究的卢里亚 (S. Luria),共同的目标使他们很快结合起来。 1943年,徳尔布吕克又遇到正在从事噬菌体研究的赫尔希 (A.D.Hershey).此后,由他与卢里亚和赫尔希三人组成著名的噬 菌体小组,吸引了许多科学工作者,开展了一系列的工作。 他们一方而对噬菌体及其突变体进行系统的研究,取得了丰富的成果; 一方而培训了大批研丸人员,为分子生物学的研丸提供了理想的实验材料和研究力量。他们的重要成就之一就是赫尔希一蔡斯(M.Qlase)的噬菌体感染实验,它有力地证明了遗传信息载体是DNA,明确阐明了基因的化学本质。 徳尔布吕克.卢里亚和赫尔希因其在噬菌体生物学方面的出色工作, 于1969年 一同获得了诺贝尔医学奖。 1.感染阶段 噬菌体侵染宿主细胞的第一步是“吸附”,即噬菌体的尾部附着在细菌的细胞壁上,然后进行“侵入” °噬菌体首先释放溶菌酶,在细菌的细胞壁上打开一个缺口,尾鞘做类似肌动蛋白和肌球蛋白的收缩,露出尾轴,伸入细胞壁内,像注射器一样把头部的DNA注入细菌细胞,其蛋白质外壳留在壁外,不参与增殖过程。 2.增殖阶段 噬菌体DNA进入细菌细胞后,会引起一系列的变化:细菌的DXA合成停止,酶的合成也受到阻抑,噬菌体逐渐控制了细胞的代谢。 子代噬菌体的形成是借助于细菌细胞的代谢机制,由噬菌体本身的核酸物质操纵的。噬菌体的DNA巧妙地利用宿主细胞的“机器",大量复制子代噬菌体的DNA 和蛋白质,并形成完整的噬菌体颗粒。 据观察,当噬菌体侵入细菌细胞后,细胞质里很快便充满了DNA细

噬菌体侵染细菌的实验教学设计

噬菌体侵染细菌的实验教学设计 一、教材内容分析 《噬菌体侵染细菌的实验》是人教版普通高中新课程生物必修2《遗传与进化》中第3章第1节的内容。本部分内容之前已经介绍了格里菲斯和艾弗里的“肺炎双球菌的转化实验”。而“噬菌体侵染细菌的实验”是比之前的实验更具说服力的一个实验,教师应引导学生重温科学家的探究历程,领悟科学的过程和方法,最终得出科学的结论。本内容是从分子层面上认识遗传物质的本质,为学习DNA的复制,基因的表达和基因突变打下了基础。 二、学习对象分析 初中的生物课本对细菌、病毒已经有所介绍,高中必修一也在介绍原核生物与真核生物时,也了解了病毒是一种寄生的没有细胞结构的生物。可以简要跟学生介绍大肠杆菌和噬菌体,引发回忆。高中学校没有成熟的实验条件供学生亲自做噬菌体侵染细菌的实验,因此教师应该形象直观地展示科学探索的过程,引导学生的思路再现一遍科学家的实验探究过程,达到发展学生科学思维能力的目的。 三、教学策略 由“格里菲斯和艾弗里肺炎双球菌转化实验”的不足之处引入新内容,让学生思考如何对这一问题进行研究,提高说服力,培养他们分析问题和解决问题的能力,激发他们了解科学家当年的研究过程和方法的兴趣。通过重温科学家的探究历程,领会实验选材的巧妙、思维的严谨和实验方法的科学;通过实验结果的分析理解DNA是主要的遗传物质。 四、、教学目标 1、知识与技能: (1)理解“噬菌体侵染细菌”的实验过程; (2)分析RNA是遗传物质的实验设计思路; (3)理解DNA是主要的遗传物质。 2、情感态度和价值观: (1) 探讨实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用。体验科学探索的艰辛过程; (2) )领悟科学研究的过程和方法,培养学生的实验探究能力。 五、教学重点和难点

噬菌体侵染细菌实验题

噬菌体侵染细菌实验专项训练 1.回答下列与噬菌体侵染细菌实验有关的问题: Ⅰ. (共8分)1952年,赫尔希和蔡斯利用同位素标记法完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验,下面是实验的部分步骤: (1)写出以下实验的部分操作步骤: 第二步: ____________________________________________________。 (2)以上实验结果说明: _______________________________________________。 (3)若要大量制备用35S标记的噬菌体,需先用35S的培养基培养 ______________,再用噬菌体去感 染。 Ⅱ.(共7分)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验中,用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,在理论上,上清液中不含放射性,下层沉淀物中具有很高的放射性;而实验的实际最终结果显示:在离心上层液体中,也具有一定的放射性,而下层的放射性强度比理论值略低。

(1)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验中,采用的实验方法___________。 (2)与格里菲斯肺炎双球菌转化实验相比,本实验更具有说服力,原因是。 (3)由于实验数据和理论数据之间有较大的误差,由此对实验过程进行误差分析: a.在实验中,从噬菌体和大肠杆菌混合培养,到用离心机分离,这一段时间如果过长,会使上清液出现放射性,其原因是 ___________________________________________________。 b.在实验中,如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,将__________ (填“是”或“不是”)误差的来源,理由是 ______________________________________________。 (4)噬菌体侵染细菌实验证明了 __________________________________________。 (5)上述实验中,__________ (填“能”或“不能”)用15N来标记噬菌体的DNA?理由是 _________________________________________。 (6)若产生的200个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全一样。 噬菌体细菌 DNA或核苷酸32P标记31P标记

噬菌体侵染细菌

噬菌体侵染细菌 1.实验材料 T2噬菌体和大肠杆菌。 (1)噬菌体的结构及生活方式 (2)噬菌体的复制式增殖 增殖需要的条件内容 模板噬菌体的DNA 合成噬菌体DNA的原料大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸 合成噬菌体蛋白质原料大肠杆菌的氨基酸场所大肠杆菌的核糖体 2.实验方法 同位素标记法。该实验中用35S、32P分别标记蛋白质和DNA。 3.实验过程 (1)标记噬菌体 (2)侵染细菌

4.实验结果分析 (1)噬菌体侵染细菌时,其DNA进入细菌细胞中,而蛋白质外壳留在外面。(2)子代噬菌体的各种性状是通过亲代DNA遗传的。 5.结论 DNA是遗传物质。 ■助学巧记 “二看法”判断子代噬菌体标记情况 1.真题重组判断正误 (1)证明光合作用所释放的O2来自于水与用T2噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA 是遗传物质所用核心技术相同(2016·课标Ⅲ,2B)(√) (2)赫尔希与蔡斯以噬菌体和细菌为研究材料,通过同位素示踪技术区分蛋白质与DNA,证明了DNA是遗传物质(2015·江苏卷)(√) (3)T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖(2013·海南,13D)(√)(4)T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证明了DNA是遗传物质(2013·新课标Ⅱ,5改编)(√) (5)噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等(2012·山东,5B)(×)“遗传物质的探索过程”的高考命题主要聚焦两大经典实验设计的思路、实施的过程、结果及相应结论等;关注实验方法的考查,如细菌的培养、噬

菌体的同位素标记等;重视实验结论的提炼。考查主要以选择题为主,涉及细菌、病毒的结构和生活方式等相应的知识储备。 2.教材P46“思考与讨论”改编 (1)以细菌或病毒作为遗传物质探索的实验材料有何优点? 提示细菌和病毒作为实验材料,具有的优点是:(1)个体很小,结构简单,容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化。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20~30 min就可繁殖一代,病毒短时间内可大量繁殖。 (2)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? 提示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或蛋白质的作用。 噬菌体侵染细菌实验分析 1.(2012·经典高考)赫尔希和蔡斯于1952年所做的噬菌体侵染细菌的著名实验进一步证实了DNA是遗传物质。这项实验获得成功的原因之一是噬菌体() A.侵染大肠杆菌后会裂解宿主细胞 B.只将其DNA注入大肠杆菌细胞中 C.DNA可用15N放射性同位素标记 D.蛋白质可用32P放射性同位素标记 解析组成噬菌体的结构物质有蛋白质和DNA,对蛋白质和DNA进行标记要用特有元素35S和32P,不能用共有元素15N,故C项错误。蛋白质的组成元素中一般没有P,故D错误。噬菌体侵染细菌时把DNA注入大肠杆菌中,而蛋白质外壳留在外面,这一特性将蛋白质和DNA分离开,使实验结果更科学、更准确,故B项正确。 答案 B 2.(2017·江淮十校联考)下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图,有关叙述正确的是()

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