噬菌體侵染細菌的實驗探究性上法

噬菌體侵染細菌的實驗探究性上法第一頁，共十頁，編輯于2023年，星期二

德爾布呂克曾經(jīng)是丹麥著名物理學(xué)家、諾貝爾獎獲得者玻爾（N·Bohr）的研究生。1932年，玻爾在哥本哈根舉行的國際光療會議上發(fā)表了《光和生命》的著名演講，應(yīng)用物理學(xué)的概念來解釋生命現(xiàn)象。在當時，人們很難理解玻爾這些科學(xué)思想的意義，一些聽講的生物學(xué)家甚至不知所云。然而，玻爾以一種天才的直覺能力，借助于量子力學(xué)的范例，預(yù)感到在生物學(xué)中將有某些新的發(fā)現(xiàn)。這無疑給人們一種深刻的啟示，并向當時的物理學(xué)家和生物學(xué)家提出了挑戰(zhàn)。德爾布呂克受到這個著名演講的啟發(fā)，使他“對于廣闊的生物學(xué)領(lǐng)域?qū)⒔沂镜那熬俺錆M了熱忱，并準備迎接挑戰(zhàn)”，轉(zhuǎn)而研究生物學(xué)，“選擇了一條把遺傳學(xué)與物理學(xué)結(jié)合在一起的道路。

德爾布呂克德爾布呂克想采用最簡單的生物來探討“基因的化學(xué)本質(zhì)是什么”的問題。然而，摩爾根研究的果蠅使他感到一籌莫展，果蠅過于復(fù)雜而不適應(yīng)于物理學(xué)家慣有的簡單性思維。1938年，一種寄生于大腸桿菌（生活在人體或動物大腸中的一種細菌）中的小小病毒——噬菌體，闖入了德爾布呂克的生活。德爾布呂克與噬菌體可謂“一見鐘情”，噬菌體碰上了德爾布呂克經(jīng)過長期物理學(xué)方法論訓(xùn)練的有準備的頭腦。噬菌體在分子生物學(xué)中的地位，猶如氫原子在玻爾量子力學(xué)模型中的地位，氫原子只有一個核外電子和一個核內(nèi)質(zhì)子。噬菌體只含有蛋白質(zhì)外殼和DNA兩種生物大分子，結(jié)構(gòu)異常簡單。第二頁，共十頁，編輯于2023年，星期二噬菌體的結(jié)構(gòu)模式圖T2噬菌體侵入細菌的物質(zhì)到底是什么？T2噬菌體中60%是蛋白質(zhì),40%是DNA.蛋白質(zhì)外殼DNA第三頁，共十頁，編輯于2023年，星期二T2噬菌體侵入細菌的物質(zhì)到底是什么？用什么方法進行檢測？（1）追蹤物質(zhì)的去向，用什么方法？能同時標記噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA嗎？（2）如何把蛋白質(zhì)和DNA分開研究？（3）怎樣把被侵染的大腸桿菌與未注入細菌內(nèi)的噬菌體物質(zhì)分開？實驗方案：分別用放射性元素35S標記噬菌體的蛋白質(zhì)、用32P標記噬菌體的DNA然后用被標記的噬菌體分別侵染未被標記的大腸桿菌攪拌，再通過離心的方法得到沉淀物和上清液注入到細菌內(nèi)的物質(zhì)隨細菌沉淀在沉淀物中，未注入細菌內(nèi)的噬菌體物質(zhì)則留在上清液中，分別檢測沉淀物和上清液的放射性第四頁，共十頁，編輯于2023年，星期二離心離心預(yù)期實驗現(xiàn)象?第五頁，共十頁，編輯于2023年，星期二預(yù)期實驗現(xiàn)象：注入的物質(zhì)用35S的噬菌體侵染大腸桿菌

用32P的噬菌體侵染大腸桿菌

只注入蛋白質(zhì)

只注入DNA

同時注入蛋白質(zhì)和DNA

上清液無放射性沉淀物有放射性上清液有放射性沉淀物無放射性上清液有放射性沉淀物無放射性上清液無放射性沉淀物有放射性上清液無放射性沉淀物有放射性上清液無放射性沉淀物有放射性實驗結(jié)果究竟是怎樣的呢？第六頁，共十頁，編輯于2023年，星期二離心離心噬菌體侵染細菌的實驗新形成的噬菌體--未檢測到35S新形成的噬菌體中檢測到32P第七頁，共十頁，編輯于2023年，星期二噬菌體侵染細菌的動態(tài)過程：侵入別的細菌注入合成吸附組裝釋放吸附注入合成組裝釋放第八頁，共十頁，編輯于2023年，星期二噬菌體侵染細菌的實驗表明:

在噬菌體中,親代和子代之間具有連續(xù)性的物質(zhì)是DNA,而不是蛋白質(zhì),也就是說,子代噬菌體的各種性狀是通過親代的DNA遺傳給后代的,因此DNA才是真正的遺傳物質(zhì)。

怎樣得到被35S標記的噬菌體、被32P標記的噬菌體？實驗誤差分析？第九頁，共十頁，編輯于2023年，星期二1928年格里菲思肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗存在轉(zhuǎn)化因子

1944年艾弗里肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化因子實驗DNA是遺傳物質(zhì)