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噬菌体侵染细菌过程
范文一：一、肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较
（1）肺炎双球菌转化实验中的相互对照
型相互对照○
2其他物质不是遗传物质 脂质细○
DNA分解物菌
肺炎双球菌转化实验的结论：证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。 噬菌体侵染细菌实验结论:证明DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质，因蛋白质没有进入细菌体内。
二、有关碱基数量计算的归类与应用 1. DNA分子自我复制的碱基配对 A-T,G-C,T-A,C-G。 （2）“转录”中的碱基互补配对：A-U,G-C,C-G,T-A。 (3)“翻译”时的碱基互补配对：A-U,G-C,U-A,C-G。 (4) “逆转录”时的碱基互补配对:A-T,U-A,G-C,C-G。
3． DNA复制过程中的碱基数量计算
某DNA分子中含某碱基a个，
（1）复制n次需要含该碱基的脱氧核糖核苷酸数为a(2n-1);
第n次复制，需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a2n-1 4.碱基比例的运用
由核酸所含碱基种类及比例可以分析判断核酸的种类。 （1） 若有U无T，则该核酸为RNA。
（2） 若有T无U，且A=T,G=C，则该核酸一般为双链DNA。 （3） 若有T无U，且A≠T,G≠C，则该核酸一般为单链DNA。 三、与中心法则相关的几个问题
1． 中心法则中遗传信息的流动过程为：
蛋白质（性状）
（1）在生物生长繁殖过程中遗传信息的传递方向为
(2) 在细胞内蛋白质合成过程中传递信息的传递方向（如胰岛细胞中胰岛素合成）
（含胰岛素基因）
(3) 含逆转录酶的RNA
病毒在寄主细胞内繁殖过程中，遗传信息的传递方向的
（4）DNA病毒(如噬菌体)在寄主细胞内繁殖过程中，遗传信息的传递方向为
（5）RNA病毒（如烟草花叶病毒）在宿主细胞内繁殖过程中，遗传信息的传
2．中心法则体现了DNA的两大基本功能
1体现了对遗传信息的传递功能，（1）图中○它是通过DNA复制完成的，发生于
亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。
3.中心法则中几个生理过程能准确进行的原因
（1）前者为后者的产生提供了一个标准化的模板。
（2）严格的碱基互补配对原则决定了后者是以前者提供的模板为依据形成的。 准确的模板和严格有序的碱基互补配对关系，保证了遗传信息的正常传递和表达，从而保证了物种的相对稳定性。
一、应用分离定律解决自由组合问题
1.思路：将自由组合问题转化为若干个分离定律问题
在独立遗传的情况下，有几对碱基就可分解为几个分离定律问题，如AaBb×Aabb可分解为如下两个分离定律问题：Aa×Aa；Bb×bb。 2.题型
（1）配子类型的问题
如AaBbCc产生的配子种类数 Aa
如AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间的结合方式？ 1先求AaBbCc×AaBbCC各自产生多少种配子。 ○
AaBbC8种配子，AaBbCC种配子
②两亲本配子间的结合方式。由于两性配子间的结合是随机的，因而AaBbCc与AaBbCC配子间有8×4=32种结合方式。 （2）基因型类型的问题
如AaBbCc与AaBBCc杂交，求其后代的基因型数可分解为三个分离定律： Aa×Aa 后代有3种基因型 (1AA:2Aa:1aa)； Bb×BB 后代有2种基因型(1BB:1Bb)；
Cc×Cc 后代有3种基因型（1CC:2Cc:1cc)。
因而AaBbCc×AaBBCc，后代中由3×2×3=18种基因型。 （3）表现型类型的问题
如AaBbCc×AabbCc, 其杂交后代可能的表现型数可分解为三个分离定律： Aa×Aa 后代有2种表现型； Bb×bb 后代有2种表现型； Cc×Cc 后代有2种表现型。
所以AaBbCc×AabbCc，后代中有2×2×2=8种表现型。 二、伴性遗传与分离定律的关系
1.伴性遗传也是一对等位基因控制一对相对性状的遗传，因此也符合分离定律。
2.伴性遗传有其特殊性
（1）雌雄个体的性染色体组成不同，有同型和异型两种形式。
（2）有些基因只存在于X或Z染色体上，Y或W染色体上无相应的等位基因，
从而存在于杂合子（XY或ZW）内单个隐性基因控制的性状也能得到表现。 （3）Y或W染色体上携带的基因，在X或Z染色体上无相应的等位基因，只限于在相应性别的个体之间传递。
（4）性状的遗传与性别相联系。在写基因型、表现型和统计后代的比例时一定
要与性别相联系，如XY或XX。
3.在分析两对或两对以上的相对性状遗传时：由性染色体上的基因控制的性状按伴性遗传处理；由常染色体上的基因控制的性状按分离定律处理。整体上按自由组合定律处理。
三、正反交结果不相同的几种情况分析
1.细胞质遗传：细胞质遗传表现为母系遗传，正交和反交中母本的性状不同，因而产生的后代性状不同。
2.植物果皮种皮颜色等性状遗传：以果皮颜色遗传为例，红色（A）对黄色(a)为显性。
P：(♀)AA×aa(♂)
P：(♀) aa×AA (♂)
亲代母本所结果实亲代母本所结果实 （含F1的种子）（含F1的种子）
F1的胚F1的乳胚果皮黄色
F1 F2的种子）
F1 F2的种子）
F2的胚果皮红色
F2的胚 （Aa）(1/4AA、2/4 Aa、1/4aa)
（Aa）(1/4AA、2/4 Aa、1/4aa)
○× ○× ○×○
F2所结果实
F2所结果实
1黄 3红： 1黄
从以上分析看出，番茄的果皮颜色遗传中正反交结果不同，子代均表现出母本的性状，
但这种遗传方式本质上仍属于细胞核遗传，遵循孟德尔遗传规律，只是子代的性状分离比延迟表现而已。另外，正反交结果中胚乳的基因型也不相同。
3.伴性遗传中的某些性状遗传（以人类红绿色盲为例）
正常母亲色盲父亲色盲母亲正常父亲
×Xb YXbXb
XB XbXB YXBXb
女儿正常儿子正常女儿正常儿子色盲 （携带者）（携带者）
四、人类遗传病判断及概率计算
1.人类遗传图谱分析及遗传方式的判断 在遗传方式未知的情况下，无论是判断致病基因的显隐性关系，还是确定致病基因的位置，都要在全面分析图谱信息的基础上，找准特殊个体或几个特殊个体间的关系，以以下几个方面为突破口进行分析：
（1）首先确定图谱中的遗传病是显性遗传还是隐性遗传。
1若双亲正常，○其子代中有患者，此单基因遗传病一定为隐性遗传病（即“无中生有”）。
2若患病的双亲有正常后代，此单基因遗传病一定为显性遗传病（即“有中生无”○）。
（2）其次确定致病基因位于常染色体上还是位于性染色体上。 1在确定是隐性遗传病的情况下，要特别关注以下特殊情况： ○
a.父亲正常，女儿患病，或儿子正常，母亲患病，则一定是常染色体隐性遗传病。
b.母亲患病，儿子一定有病，则为伴X染色体隐性遗传病。
c.如为伴X染色体隐性遗传病，则女性患者的父亲与儿子一定为患者，否则是常染色体隐性遗传病。
2在确定是显性遗传病的情况下，要特别关注以下特殊情况： ○
a.父亲患病，女儿正常，或儿子患病，母亲正常，则为常染色体显性遗传病。
b.父亲患病，女儿一定有病，则为伴X染色体显性遗传病。
c.如为伴X染色体显性遗传病，则男性患者的母亲和女儿一定为患者，否则是常染色体显性遗传病。
2.有关概率（可能性）计算 （1）原理
1乘法定律：当两个互不影响的独立事件同时或相继出现时其概率是它们各自概率的○乘积。
2加法定律：○当一个事件出现时，另一个事件就被排除，这样的两个事件为互斥事件，这种互斥事件出现的概率是它们各自概率之和。
(2)计算方法
例如:有甲、乙两种遗传病按自由组合定律遗传，据亲代的基因型已判断出后代患甲病的可能性为m，患乙病的可能性为n，则后代的表现型的种类和可能性为：
3乙病患n 甲病患m
不患（1-m4 ○
1只患甲病的概率m·○（1-n）；
2只患乙病的概率n·○（1-m）;
3甲、乙两病同患的概率是m·n； ○
4甲、乙两病均不患的概率是（1-m）○·(1-n)。 一、基因突变与性状的遗传变异
1.基因突变与生物性状的关系
（1）当控制某种性状的基因发生突变时，其性状未必改变，原因如下：
1若发生突变后，引起mRNA上密码子改变，但改变了的密码子与原密码子仍对应同○
一种氨基酸，此时突变基因控制的性状也不改变。
2若基因突变为隐性突变如AA中的一个A
，此时性状也不改变。 ○
(2)基因突变引起性状的改变，这种具有突变性状的个体能否把突变基因传给后代要看这种突变性状是否有很强的适应能力。若有，则为有利突变，可通过繁殖传给后代，否则为有害突变，被淘汰掉。
2.基因突变对后代的影响 （1）基因突变可以发生在体细胞有丝分裂过程中，
这种突变可以通过无性繁殖传给后代，但不会通过有性生殖传给后代。
（2）基因突变可以发生在形成精子或卵细胞的减数分裂过程中，这种突变有可能通过有性生殖传给后代。
三、染色体组及其数目的确认 1.染色体组概念及确认条件
（1）概念：细胞中在形态和功能上各不相同，携带者控制生物生长发育的全部遗传信息的一组非同源染色体上。 （2）确认条件
1一个染色体组中无同源染色体。 ○
2一个染色体组含的染色体在形态、大小和功能上各不相同。 ○
3一个染色体组含有控制生物性状的一整套遗传信息，不能重复，不能缺少。 ○
2.染色体组数目的确认方法
1细胞内同一形态的染色体有几条，则含有几个染色（1）根据细胞中染色体形态判断。○
2细胞内有几种形态的染色体，一个染色体组内就有几条染色体。 体组。○
（2）根据基因型来判断。在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体组，可简记为“同一英文字母无论大写还是小写出现几次，就含有几个染色体组”。
（3）根据染色体的数目和形态来推算。
染色体组的数目=染色体数/染色体形态数。例如，果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为2个。
3.染色体组的数目与二倍体、多倍体、单倍体关系
（1）由受精卵发育而成的个体，含有几个染色体组，就叫几倍体。 （2）由配子发育而成的个体不论含几个染色体组，都称为单倍体。 （3）二倍体生物的配子中只含有一个染色体组。
五、基因频率和基因型频率的相关计算
设有N个个体的种群，AA、Aa、aa的个体分别是n1、n2、n3,A、a的基因频率分别用PA、Pa表示，AA、Aa、aa的基因型频率分别用PAA、PAa、Paa 表示，则：
PA=（2n1+n2 )/2N=(n1/N+1/2×n2/N)=PAA+1/2PAa Pa=（2n3+n2 )/2N=(n3/N+1/2×n2/N)=Paa+1/2PAa 由以上公式可得出下列结论：
1.在种群中一对等位基因的频率之和等于1，基因型频率之和也等于1。 2.一个等位基因的频率=该等位基因的纯合子的频率+1/2杂合子的频率。 3.在种群中某基因的频率计算方法有两种 （1）通过基因型计算基因频率
例如：从某个种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。
100个个体的基因型为30个AA、60个Aa、10个aa，就这对等位基因来说，每个个体可以看作含2个等位基因，那么100个个体共有200个基因，其中A基因有2×30+60=120，a基因有2×10+60=80个。于是这个种群中，A基因的基因频率为120÷200=60%，a基因的基因频率为80÷200=40%。
（2）通过基因型频率计算基因频率
例如：已知PAA=30%,PAa=60%,Paa=10%,则有 PA=PAA+1/2PAa =30%+1/2×60%=60%
Pa=Paa+1/2PAa =10%+1/2×60%=40%(或Pa=1-PA =1-60%=40%) 4.上述计算方法在理想条件下才能成立，理想条件是： （1）种群非常大;
（2）所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代; （3）没有迁出和迁入；
（4）自然选择对A、a没有作用； （5）基因A和a都不产生突变。
5.在自然条件下，同时满足上述条件的种群是不存在的，这也从反面说明了自然界中种群的基因频率迟早要发生变化，即种群的变化是必然的。
噬菌体侵染细菌的实验
一、噬菌体侵染细菌的实验：
①、写出以上实验的部分操作过程：
S标记噬菌体的蛋白质外壳
第二步： 用35
S标记的噬菌体侵染未被标记的细菌
搅拌使细菌外面的蛋白质外壳与细菌细胞分离
②、以上实验结果说明 噬菌体侵染细菌时蛋白质外壳留在细菌外面，没有进入细菌细胞内。 1、实验结论：
①直接证明：DNA是噬菌体的遗传物质 ②间接证明：
A、DNA能够自我复制，使前后代保持一定的连续性，维持遗传性状的稳定性 B、DNA能控制蛋白质的生物合成，从而能够控制新陈代谢过程和性状 2、病毒的特点：
①结构：病毒主要由核酸和衣壳两部分构成，合称为核衣壳。有些病毒的核衣壳外还有一层由蛋白质、多糖和
脂类构成的膜，叫囊膜，囊膜上生有刺突。衣壳由衣壳粒构成，衣壳粒的成分为蛋白质。
②病毒的增殖：病毒为寄生生物，其增殖过程只能在宿主的活细胞中进行，其繁殖过程称为增殖。 ③噬菌体侵染细菌的过程：
噬菌体用尾部末端吸附在细菌表面
通过溶酶破坏细菌局部，使噬菌体DNA通过尾轴进入细胞，而蛋白质外壳留在外面
以亲代噬菌体DNA为模板，以细菌体内的脱氧核苷酸为原料复制出子代噬菌体 DNA，以细菌的氨基酸为原料合成出子代噬菌体的蛋白质外壳。
蛋白质外壳与子代DNA分子组装成子代噬菌体
释放细菌细胞破裂，释放出几十个至几百个的子代噬菌体（和原来噬菌体一样）
④病毒的代谢：从病毒的结构和侵染宿主细胞的过程可知，病毒没有自已独立的代谢系统，其代谢过
程要依赖于宿主细胞（宿主细胞可为其提供原料，能量、酶及代谢场所）
⑤病毒的培养：根据病毒的特点可知应用活细胞培养。 ⑥噬菌体的标记：
A、标记过程：先用含32P（35S）的培养基培养大肠杆菌得到含32P（35S）的大肠杆菌，再将噬菌体去侵染含32P（35S）的大肠杆菌，就可以得到32P（35S）的噬菌体
B、实验的优点：此实验用同位素标记法，巧妙地将噬菌体的核酸和蛋白质分开，单独、直接观察两者在遗传上的作用。
3、实验误差分析：
例题：噬菌体侵染大肠杆菌的实验，如下表；
（1）在理论上，两组实验结果中分别为下层沉淀、上清液中放射性为零。其原因是：噬菌体已将32
P的DNA全部注入到大肠杆菌内，而35
S的蛋白质外壳留在外面。
（2）由于实验数据和理论数据之间存在较大误差，请你对实验过程进行误差分析：
①在A组实验中，沉淀中检测到放射性，原因是搅拌不充分，没有将吸附在大肠杆菌外的35
S标记的噬菌体外壳与其完全分离
②在B组实验中，从32P标记的噬菌体和大肠杆菌的混合培养到用离心机分离，这一段时间过长，会使上清液中的放射性含量升高，其原因是噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来经离心后分布于上清液 ③实验中32P标记的噬菌体会全部侵染到大肠杆菌体内吗？
是否是误差来源？理由是有侵入大肠杆菌的噬菌体经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性。
4、同位素标记法的应用：
①用18O标记的H218O作原料，供给小球藻，在适宜条件下进行光合作用，检测到释放的氧气全部为
光合作用产生的O2全部来源于H2O
②用15N标记的DNA分子作模板，在适宜条件下让其复制三次，结果只有个DNA分子含15N
，由此说明了
复制具半保留特点
③用一定量15N标记的氨基酸，饲喂小白鼠后，再改用14N标记的氨基酸饲料，一段时间后可检测到小白鼠肝脏中的蛋白质含15N，说明15
N标记的氨基酸参与了肝脏蛋白质的合成
；再过一定时
间后进行检测，放射性降低，至10天时其放射性约为原来的一半，说明
肝脏蛋白质每10天更新一半
范文三：噬菌体侵染细菌的实验：
用多媒体教学在银幕上出示噬菌体模式图，让学生指出各部分结构名称后，教师点拨：
噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒。它的头部和尾部都具蛋白质的外壳，头内部含有DNA。
再在多媒体教学的银幕上出示细菌的模式图，让学生指出结构名称后教师点拨：
细菌是单细胞的原核生物。
老师让学生思考：噬菌体是怎样侵染细菌的？
用多媒体教学展示，噬菌体侵染细菌过程的动画示意图。并展示下列问题：
①噬菌体侵染细菌有哪几个步骤？
②此实验说明什么？根据是什么？
③此实验过程中DNA明显表现出了遗传物质的什么特性？
要 求：让学生边看图，边看书，边思考展示的问题。待学生将书看完，图看懂后，抽学生反馈银幕上展示的问题。
老师根据学生实际一一点拨。必须明确：
①噬菌体侵染细菌的过程：
吸附→注入→复制DNA和合成蛋白质→“组装”阶段→再次侵染
②这个实验证明：进入细菌的物质，只有DNA，并没有蛋白质，就能形成新的噬菌体。新的噬菌体中的蛋白质不是从亲代连续下来的，而是在噬菌体DNA的作用下合成的。说明了遗传物质是DNA，不是蛋白质。
③此实验还证明了DNA能够自我复制，在亲子代之间能够保持一定的连续性，也证明了DNA能够控制蛋白质的合成。
最后，老师必须讲清楚：遗传物质除了DNA以外，还有核糖核酸(RNA)。例如，有些病毒，它们不含有DNA，只含有RNA。在这种情况下，RNA就起着遗传物质的作用。因此，我们说DNA是“主要”的遗传物质，而不是“唯一”的遗传物质。
总结、扩展
让学生总结，老师通过多媒体投影在银幕上。
再通过多媒体投影在银幕上显示练习题，让学生自主练习(此题练习的目的是强化、巩固本节课的重点。)
【例】：某科学家做“噬菌体侵染细菌实验”时分别用同位素32P和35S作了标记(下表)
(1)此实验所得结果是：子噬菌体的DNA分子中含有的上述元素是31P和32P，原因是____。子噬菌体的蛋白质分子中含有的上述元素35S，原因是____。
(2)此实验说明了____。
参考答案：(1)子噬菌体的DNA是以侵入的母噬菌体DNA(含32P)为模板，利用细菌的化学成份(含31P的核苷酸)合成出来的。(2)噬菌体侵染细菌时，其蛋白质外壳(含32S)没有进入细菌内，而是在噬菌体DNA的控制下，利用细菌的化学成份(含32S的氨基酸)合成新的蛋白质外壳。(3)DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。
布置作业: 课本中复习题
范文四：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： _______________________________________________。
3535(3)若要大量制备用S标记的噬菌体，需先用S的培养基培养______________，再用噬菌
。 32Ⅱ.（共7分）在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验中，用P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__________________________________________。
15（5）上述实验中，__________ (填“能”或“不能”)用N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。
①子代噬菌体中，只含32P的噬菌体所占的比例为；只含P的噬菌体所占的比例为31
______；同时含有32P、P的噬菌体所占的比例为______。 31
②子代噬菌体的蛋白质分子都没有______元素，由此说明
______________________________________；子代噬菌体蛋白质都含有______元素，这是因为______________________________________。
③遗传物质四个理论特点为a___________________________。
b_____________________________.c___________________________。
d___________________________。此实验能证明遗传物质的特点有： _______________。
（7）新合成的噬菌体的DNA与蛋白质外壳，组装出很多与亲代一模一样的子代噬菌体，其遗传情况是否符合孟德尔的遗传规律？为什么？
2．下图1中的噬菌斑(白色区域)，是在长满大肠杆菌(黑色)的培养基上，由一个T2噬菌体侵染细菌后不断裂解细菌产生的一个不长细菌的透明小圆区，它是检测噬菌体数量的重要方法之一。现利用培养基培养并连续取样的方法，得到噬菌体在感染大肠杆菌后数量的变化曲线(下图2)，下列叙述错误的是
A． 培养基中加入含35S或32P的营养物质，则放射性先在细菌中出现，后在噬菌体中出现
B． 曲线a～b段，细菌内正旺盛地进行噬菌体DNA的复制和有关蛋白质的合成
C． 曲线b～c段所对应的时间内噬菌体共繁殖了10代
D． 限制c～d段噬菌斑数量增加的因素最可能是绝大部分细菌已经被裂解
3、1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程 中的功能，请回答下列有关问题：
(1)他们指出“噬菌体在分子生物学的地位就相当于氢原子
在玻尔量子力学模型中的地位一样
作实验材料具有_________________________的特点。
(2)通过_______________________________的方法分别获
3235得被 P和 S标记的噬菌体，用标记的噬菌体侵染细菌，
从而追踪在侵染过程中_______________________变化。
侵染一段时间后，用搅拌机搅拌，然后离心得到上清液
和沉淀物，检测上清液中的放射
性，得到如图l0所示的实验结果。搅拌的目的是___________，所以搅拌时间少于1分钟时，
3532上清液中的放射性_________。实验结果表明 当搅拌时间足够长以后，上清液中的 S和
P分别占初始标记噬菌体放射性的80％和30％，证明____________ 。图中“被浸染细菌”的存活率曲线基本保持在100％，本组数据的意义是作为对照组，以证明______________，否则细胞外______________放射性会增高。
(4)本实验证明病毒传递和复制遗传特性中_______________起着作用。
（7）不符合（1分）；因为噬菌体没有细胞结构和染色体，不能进行减数分裂，不能产生有性生殖细胞。（2分）
（1）结构简单，只含有蛋白质和DNA（核酸） （2）用含P和S的培养基分别培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染被P和S标记的大肠杆菌DNA和蛋白质的位置 （3）将噬菌体和细菌震脱较低DNA进入细菌，蛋白质没有进入细菌 细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来 P（4）DNA
（1）P和P（2分） （2）S（2分）
（3）大肠杆菌（或细菌）体内；DNA；蛋白质
（4）不符合（1分）；因为噬菌体没有细胞结构和染色体，不能进行减数分裂，不能产生有性生殖细胞。（2分）
(1)同位素示踪法
(2)本实验把DNA与蛋白质分开，从而可以直接、单独地去观察DNA和蛋白质的作用
(3)使T2噬菌体带上放射性标记
(4)时间过长，会导致细菌裂解，影响实验结果的分析
(5)T2噬菌体在侵染细菌的过程中，DNA进入细菌
上清液中可能有未发生侵染的T2噬菌体(上清液中可能有侵染后释放出的子代噬菌体)
范文五：摘 要 从一个实验操作者的视角，对噬菌体侵染细菌实验的过程进行思考。尝试从实验原理与假设、方法与步骤、结果与讨论、误差与分析等几个层面，突破噬菌体侵染细菌实验教学中的难题和瓶颈。 　　关键词 噬菌体 实验 教学 思考 　　中图分类号 G633.91 文献标志码 B 　　“噬菌体侵染细菌的实验”是探索遗传物质的经典实验。对该实验的教学突破存在着下列难题：（1） DNA和蛋白质哪一个是遗传物质？（2） 如何运用同位素标记噬菌体的DNA或蛋白质？（3） 观察到什么现象才能说明对噬菌体起决定作用的是DNA，还是蛋白质？（4） 如何对实验产生的误差进行合理分析？…… 　　要解决上述问题，必须深入地思考实验中每个步骤的目的与原因以及该步骤的注意事项。 　　1 原理与假设 　　赫尔希和蔡斯在进行噬菌体侵染细菌的实验之前，已对T2噬菌体和大肠杆菌有了一些了解，其中包括：① T2噬菌体只由DNA和蛋白质两种化学成分组成；② T2噬菌体能够在自身遗传物质的作用下，借助大肠杆菌，完成增殖过程；③ 组成T2噬菌体的蛋白质分子含有S元素，而P元素几乎都存在于DNA分子中；④ T2噬菌体是一种专门寄生于大肠杆菌体内的病毒；⑤ T2噬菌体能够特异性地吸附在大肠杆菌的表面；⑥ 相比较而言，T2噬菌体的密度小，大肠杆菌的密度大；⑦ T2噬菌体借助于大肠杆菌增殖一代所用的时间等。 　　这些琐碎的知识构成了赫尔希和蔡斯设计噬菌体侵染大肠杆菌实验的实验原理。学生如何利用这些知识，理解该实验的假设与预期呢？ 　　根据实验原理中的第①、②条，可推测“噬菌体侵染大肠杆菌”的方式存在着3种可能性的假设：① 只有蛋白质注入大肠杆菌细胞内；② 只有DNA注入大肠杆菌细胞内；③ 蛋白质和DNA都注入大肠杆菌细胞内。 　　每一种假设都会有一种特定的预期结果，上述3种假设所对应的预期结果分别是什么呢？需要思考：采用哪种实验方法与步骤，才能将蛋白质和DNA区分开！ 　　2 方法与步骤 　　2.1 标记 　　蛋白质和DNA都非常微小，是肉眼看不到的分子。怎样对它们进行追踪呢？ 　　根据实验原理中的第③条，不难推测，可采用放射性同位素标记法，利用35S标记蛋白质，利用32P标记DNA，分别对蛋白质和DNA进行追踪。 　　事实上，除了S和P之外，蛋白质和DNA还都含有C、H、O、N等元素，标记这些元素可以吗？如果标记的是蛋白质和DNA共有的元素，是无法将蛋白质和DNA分子区分开的，无法弄清楚到底是哪种物质侵染了大肠杆菌，因此只能标记它们特有的元素。 　　那么，是对噬菌体的蛋白质和DNA进行“同时”标记，还是将噬菌体分为两组，一组标记蛋白质，另一组标记DNA，也就是“分别”进行标记呢？其实，这与同位素的放射性自显影技术有关。由于该技术仅能检测到元素放射性的强弱，而无法分辨是何种元素的放射性，所以，只能是对噬菌体的成分“分别”进行标记。 　　2.2 培养 　　明确了是“同时”，还是“分别”标记噬菌体的不同成分后，随之带来的问题：怎么标记？是“直接”标记噬菌体，还是“间接”标记噬菌体？根据实验原理中的第④条，噬菌体直接在培养基上是不能够存活并增殖的，只有寄生在宿主细胞――大肠杆菌体内，利用大肠杆菌的物质来合成子代噬菌体。因此若想对噬菌体中的成分进行标记，就得先标记大肠杆菌，通过亲代噬菌体的侵染增殖，从而使释放出的子代噬菌体带上标记，即只能够通过“间接”的方式来培养并标记噬菌体。不仅如此，在进行实验时，还要用已标记好的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌才能得到实验结果。这是因为如果大肠杆菌也被做了标记，就分不清是哪种物质在发挥遗传作用了。 　　2.3 离心 　　用标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌时，要不断地“搅拌”（为方便实验误差分析，将搅拌的目的放在4.1中分析）试管中的大肠杆菌培养液，使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。但是即使两者已经分离开，还是共同存在于大肠杆菌溶液当中，依然无法区分是大肠杆菌中含有放射性，还是周围的溶液中具有放射性。这个问题要如何解决？可从实验原理中的第⑥条得到启示，如果将噬菌体与大肠杆菌混合培养液放到试管中，根据两者密度的不同，经过离心处理，必然使密度大的大肠杆菌沉淀到试管下部，形成沉淀物，而密度较小的噬菌体则会分布在试管上部的上清液中，从而达到区分两者的目的。 　　3 结果与结论 　　3.1 讨论 　　对噬菌体侵染细菌实验的结果预测见表1。 　　分析： 　　（1） 若出现第一组现象，则说明“原理与假设”中第一种假设“只注入蛋白质”成立，进一步说明T2噬菌体的两大组分中蛋白质是遗传物质； 　　（2） 若出现第二组现象，则说明“原理与假设”中第二种假设“只注入DNA”成立，进一步说明T2噬菌体的两大组分中DNA是遗传物质； 　　（3） 若出现第三组现象，则说明“原理与假设”中第三种假设“同时注入蛋白质和DNA”成立，进一步说明不能判断T2噬菌体的两大组分中谁是遗传物质。 　　3.2 实验的真实情况 　　（1） 结果：用35S标记的一组感染实验，放射性同位素主要分布在上清液中；用32P标记的一组实验，放射性同位素主要分布在试管的沉淀物中。 　　（2） 结论：T2噬菌体的两大组分中是DNA进入大肠杆菌并指导噬菌体的增殖，对于T2噬菌体而言，DNA是它的遗传物质。 　　4 误差与分析 　　噬菌体侵染细菌实验的大致步骤包括：标记噬菌体（培养）→侵染未标记大肠杆菌→（保温）→（搅拌）→离心。 　　在实验步骤中，主要实验操作可能导致的实验误差。 　　4.1 搅拌 　　在3种可能性的假设中，蛋白质或DNA只有一种注入大肠杆菌的情况要予以特别考虑。 　　若只有一种物质注入，另一种没有注入，例如只有DNA注入大肠杆菌，而蛋白质没有注入，那么蛋白质可能以两种方式存在，一种是不与大肠杆菌结合的游离状态，另一种是结合在大肠杆菌表面的吸附状态。因此，需要考虑噬菌体中的某种成分未注入大肠杆菌细胞内，但吸附在了大肠杆菌表面的情况。若使该种成分与大肠杆菌脱离，则需要搅拌处理。事实上，实验原理第⑤条已说明了噬菌体的确可以吸附在大肠杆菌的表面。这就帮助解释了，为何理论上用35S标记的一组实验，放射性同位素只分布在上清液中，而事实上，在沉淀物中也有较低的放射性。其原因就在于搅拌不充分，有少量被35S标记的噬菌体（或者仅仅只是其蛋白质外壳）仍然还吸附在细菌的表面，随细菌一起沉淀下去。 　　4.2 保温 　　噬菌体侵染细菌的过程需要在适宜的温度条件下进行，这是因为生命在代谢的过程中，酶要保持一定的活性，才能保证噬菌体在宿主细胞内有效增殖。实验原理第⑦条也显示，保温的时间长短是一个重要的实验影响因素。换句话说，保温时间的长短会对实验结果产生极大的影响。这可以帮助解释为何理论上用32P标记的一组实验，放射性同位素只分布在试管的沉淀物中，而事实上，试管的上清液中也有较低的放射性。这是因为如果保温时间过短，则被标记的噬菌体就不足以全部侵染大肠杆菌体，还会有一部分噬菌体没有侵入大肠杆菌体内。当然，也有可能是保温时间过长，部分大肠杆菌裂解释放出了子代噬菌体。这两种情况都可能导致本不该出现放射性的上清液中也有了放射性。 　　参考文献： 　　[1] 孟德尔等.遗传学经典文选[M].北京：北京大学出版社，3. 　　[2] 张玉明.噬菌体侵染细菌实验的教学设计[J].生物学通报，2012（7）：34-35.
范文六：噬菌体侵染细菌实验的教学建议
台州市书生中学
噬菌体侵染细菌的实验是证明DNA是遗传物质的经典实验。从1982年2月第1版的高中生物课本，到现行的高中生物新教材，都用该实验为例来证明DNA是遗传物质。2004年9月第2版的教材与2000年11月第2版的教材相比，实验内容的编写又作了修改。从2004年9月第2版的教材来看，噬菌体侵染细菌的实验是教学中的一个难点。虽然教材采用了图文并举的编写方法，但是，过于“简练”的文字和图解，对学生的学习产生了一定的困难。如何帮助学生理解文字内容，读懂课本中的图解，根据本人的教学实践，对该实验的教学提出如下建议，供同行参考。
1、明确一个思路
在介绍噬菌体侵染细菌实验之前，课本上已经介绍了肺炎双球菌的转化实验。在肺炎双球菌的转化实验中，已经提到把S型活细菌中的DNA、蛋白质、多糖进行提取、分离和鉴定。通过实验得出S型细菌中的转化因子是DNA。在这个实验的基础上，课本中给出了科学家的设想：最好把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA和蛋白质的作用。其实，把S型细菌中的蛋白质、DNA、多糖等成分进行分离和提取，是一种直接“分开”的方法。而在噬菌体侵染细菌的实验中，用的是一种间接的“分开”方法，即同位素标记法，把噬菌体的蛋白质标记而DNA不标记；把噬菌体的DNA标记而蛋白质不标记。通过放射性同位素标记间接地把DNA和蛋白质分开，单独地追踪观察它们在前后代之间的遗传作用。
2、补充一个过程
课本上没有介绍噬菌体侵染细菌的具体过程，这对于学生理解课本中实验原理、过程和结论，特别是读懂图6-4是有较大难度的。为了解决这一困难，本人认为，在讲解完噬菌体的基本内容之后，在介绍课本实验和图解之前，应该利用1990年版的高中生物课本，包括文字和图解内容，补充讲解噬菌体侵染细菌的五个基本步骤：吸附→注入→合成→组装→释放。先让学生了解噬菌体侵染细菌的过程。这对理解实验和读懂图解是非常重要的。
3、增加一个简图
课本中有这样一段文字：“赫尔希和蔡斯首先在分别含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基中培养细菌。然后，分别用上述细菌培养T2噬菌体，从而制备出DNA中含有32P或蛋白质中含有35S的噬菌体。”
学生对这段文字是比较难理解的，对培养细菌和培养噬菌体的过程不太清楚，特别是培养噬菌体的原理和过程。（从这一点来看，补充噬菌体侵染细菌的过程也是十分必要的。）为了让学生更直观的理解这段文字内容，应该增加一个简图，并作必要的解释。让学生理解，含有放射性标记的噬菌体是怎样来的？简图表示如下：
4、解释五个概念
第一、噬菌体是什么？先复习病毒的结构和生活特性。指出病毒可分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒，噬菌体就是指细菌病毒。噬菌体有很多种类，T2噬菌体是其中的一种。然后，介绍噬菌体的结构和化学元素组成特点，即噬菌体的蛋白质中有S无P，噬菌体的DNA中有P无S。这种元素组成上的差异，是同位素标记的关键，也是把DNA和蛋白质间接分开，直接地、单独地观察它们的作用的实验设计基础。
第二、短时间保温是什么意思？“短时间”应理解为，在亲代噬菌体侵染细菌的过程中，子代噬菌体的DNA和蛋白质在大肠杆菌中正处于合成阶段，子代噬菌体还没有组装好，或虽已经组装但子代噬菌体并没有使细菌发生裂解。如果时间过长，子代噬菌体就会释放到细菌外面来，这时，就会对离心的结果产生影响。“保温”是为噬菌体培养提供适宜的恒定的温度。
第三、搅拌的作用是什么？将培养液放入搅拌器中搅拌，其目的是使细菌外吸附着的噬菌体外壳与细菌分离，而不是把细菌搅碎让子代噬菌体释放出来。
第四、离心分离有什么作用？离心分离是一种混合物的分离方法，在离心运动过程中，质量大的颗粒在下层，质量小的颗粒在上层，从而达到分离的目的。在该实验中，被感染的细菌（含有子代噬菌体的细菌）在下层的沉淀物中，噬菌体颗粒的质量较小，在上层的上清液中。
第五、噬菌体颗粒是指什么？噬菌体颗粒是指内部的DNA已经不存在了的噬菌体外壳。
5、读懂一个图解
读懂课本图6-4是该实验教学的重点。结合上述内容的讲解，在指导学生读
图6-4时，要注意以下几点：第一、亲代噬菌体被标记的部位是在哪里？是外壳蛋白质还是内部的DNA？第二、图中不同颜色分别代表什么？①粉红色表示噬菌体的蛋白质外壳用35S标记，有粉红色的地方，有放射性35S的存在。②蓝色是表示噬菌体的DNA用32P标记，有蓝色的地方，有放射性32P的存在。③箭头只表示实验进行的过程，它的颜色可以不予考虑。第三、注意区别新形成的子代噬菌体中有没有放射性。第四、噬菌体侵染细菌的时候，不是一个两个噬菌体吸附在一个细菌的表面，而是很多噬菌体同时去侵染一个细菌（依据是2000年版高中生物课本），并不是像课本中所画的二个噬菌体。噬菌体侵染细菌后，得到的子代噬菌体的数量也是很多的。
范文七：“噬菌体侵染细菌的实验”的分析与教学建议
该文发表于核心期刊《生物学通报》2010年第9期
刘本举（濮阳市第一高级中学
本文从研究背景、实验的难题、科学方法、教育价值等方面，对“噬
菌体侵染细菌的实验”进行了较为深入的分析，并给出了相应的教学建议。 关键词
中国图书分类号：G633.91
文献标识码：C
“噬菌体侵染细菌的实验”是验证DNA是遗传物质的经典实验。不同时期、不同版本的高中生物教科书都采用了这个实验，作为DNA是遗传物质的重要证据。该实验的研究背景、设计思路、科学方法都是较好的科学教育素材，运用得当，可以较好地让学生体验科学知识的发生过程，并提升学生的分析、思维、探究等方面的能力。
以往的教学，常常以“了解实验过程→分析实验结果→得出结论”为主线进行教学，尽管结合图解，学生理解了实验过程及其结果，并能够由结果推出结论，但是对于实验的实质及其科学方法乃至实验的科学价值只能是浅层次的了解，在迁移运用及能力培养方面有所欠缺。就实验而论实验，在兴趣培养方面更显苍白。本文就笔者的教学实践来谈谈该实验的有效教学。
1.研究背景
赫尔希（A.Hershey）和蔡斯（M.Chase）设计并完成了这个实验，但是此实验的成功，建立在德尔布吕克（Max Delbruck）和卢里亚（Salvador Luria）对噬菌体研究的基础之上，并且，德尔布吕克是一位颇具传奇色彩的科学家，他的科学研究经历会让学生产生浓厚的兴趣。教学实践表明，德尔布吕克极富传奇色彩的研究经历给了学生无穷的想象空间，也极其有效地创造出思考与探究的氛围。让学生不由自主地沉入思考并积极进入自主探究的状态，这是调动学生探究积极性并增强教学有效性的重要前提。更重要的是，研究背景让学生轻而易举地抓住了实验遇到的难题到底是什么？应该如何解决？在问题的引领下思考实验，会更深入，针对性更强。
德尔布吕克日出生于德国柏林，1930年获理论物理学博士学位，1931年在玻尔（Niels Bohr）的指导下进行博士后研究。年仅26岁的德尔布吕克当时已经是一位小有名气的原子物理学家。德尔布吕克的导师玻尔是量子力学的巨匠，玻尔的父亲是一名医生，因此他也曾经深入思考过生物学问题。由于物理学的发展较早，已经达到了一个较高的水平，再有大的突破很难。所以，玻尔在思考生物学问题的同时萌生了一种信念：也许可在生物学研究中发现某些新的物理原理或定律。对于不少物理学家来说，这是一个浪漫的诱惑，从而吸引他们转向生物学领域。德尔布吕克就是其中的一位。1932年8月的一次国际性会议上，玻尔发表了光与生命的演讲，提出生命过程是对化学和物理学规律的补充。这对德尔布吕克的影响很大，导致他从此由物理学转向生物学研究。
1937年，德尔布吕克到美国加州理工学院摩尔根实验室从事遗传学研究。但是，他发现一个理论物理学家成天要在显微镜下与果蝇染色体打交道是多么困难。正在他产生动摇、举棋不定时，同一实验室的埃里斯（E.L.Ellis）建议德尔布吕克加入噬菌体研究。噬菌体的确也吸引了德尔布吕克，他很快意识到，噬菌体是一种进行定量研究的理想材料。寄主菌与噬菌体的实验结果分析简单，实验一天之内就能完成，有关技术易于掌握。于是德尔布吕克从此转入噬菌体研究，并提出对噬菌体进行分阶段生长试验的设想，二人共同设计并进行了著名的“一级生长试验”，1939年发表了题为“噬菌体的生长”一文，成为现代噬菌体遗传研究的开端。他们测定了噬菌体的一级生长曲线，该曲线表明噬菌体生长可分为三个时期，即潜伏期、生长期和释放期，还说明每个寄生细胞的平均释放量为100个左右。其次，他们还做了单菌释放实验，目的是测定每个被感染细胞释放的噬菌体数量（不是平均数）。单菌释放实验的另一个用途，是可以利用纯化后的噬菌体做遗传学分析。
1940年12月，德尔布吕克在一次物理学年会上结识了同样从事噬菌体研究的卢里亚。两人开始了合作研究。1943年，他们发表了一篇题为“细菌从对病毒敏感性到对病毒抗性的突变”的著名论文。同年，阿尔弗雷德·赫尔希
Hershey）从华盛顿大学来到范德彼尔特大学拜访德尔布吕克。赫尔希也在研究噬菌体，不久也参加了德尔布吕克成立的噬菌体俱乐部。
在上述对噬菌体研究的基础上，赫尔希和蔡斯于1952年设计并进行了一个著名的实验，成功证明了DNA是遗传物质。他们是怎样设计实验的？让我们一起来分析。
2.噬菌体侵染细菌的猜想
DNA和蛋白质到底哪一个是遗传物质，尽管格里菲斯（F．Griffith）和艾弗里（O．Avery）已经证实了DNA是导致细菌转化的因子，但是，这仅仅是从一个侧面证明了DNA可以控制细菌荚膜的形成，并没有证明作为遗传物质必须具备的亲子代间的传递性。噬菌体身体结构异常简单，简单到只有蛋白质外壳包裹着DNA构成。如果能证明噬菌体传递给后代的只有DNA而没有蛋白质，就强有力地证明了DNA是遗传物质而蛋白质不是。
但是噬菌体侵染细菌到底是怎样进行的呢？根据实验可以推测：噬菌体侵染细菌时，进入细菌的只有其DNA分子，但这只是一个推测，这样一个微观过程如何才能观察到？这就是赫尔希和蔡斯遇到的难题。这个难以解决的问题一定要呈现给学生，只有从这个难题的角度去思考实验的设计方案，才能使思维的指向性更明确，才能更深入地思考如何才能直接观察到噬菌体侵入细菌的只有DNA而没有蛋白质。
教学过程中补充噬菌体侵染细菌的过程（如下图）是必要的，只有了解此过程，才能深入分析，寻找实验方法。当然，实验验证之前，这个过程仅仅是一个根据当时文献的推理与猜想，这个一定要告诉学生。
噬菌体结构模式图及侵染细菌过程示意图
3.难题的突破
首先，该实验存在一个演绎推理，是实验的前提条件，必须让学生明白这个推理过程。所谓演绎推理，就是由普通性的前提推出特殊性结论的推理。演绎推理有三段论、假言推理和选言推理等形式，该实验的推理属于假言推理。
假言推理的基本原则是：小前提肯定大前提的后件，结论就要肯定大前提的前件；小前提否定大前提的前件，结论就要否定大前提的后件。推理的过程如下表所示：
实验的目的是要证明侵入细菌的只有噬菌体的DNA而没有蛋白质。而实验的难点则有如下几个：
⑴ 如何用同位素标记噬菌体的DNA或蛋白质？
可以直接告诉学生用同位素示踪法，或者让学生回忆光合作用过程研究氧气分子来源的方法。而关键的问题是如何用同位素进行标记？标记什么元素？可以通过问题探讨让学生解决：①我们怎样得到同位素标记的噬菌体？（根据学生的基础，也可以分解为几个问题：能不能直接标记？可以用含有同位素的培养基培养病毒得到吗？如何才能做到？）②如果有多种同位素如14C、15N、3H、32P、35S等，选择哪种元素进行标记？为什么？③如果同时用不同的同位素分别标记噬菌体的DNA和蛋白质可以吗？为什么？（不可以，因为结果检测只是检测放射性强弱，而不能分辨不同元素的放射性）
⑵ 怎样使噬菌体外壳从细菌表面脱落下来？
假如噬菌体侵入细菌的只有DNA而没有蛋白质，那么噬菌体的蛋白质外壳就留在了细菌表面，只有把细菌和噬菌体的外壳分开观察（检测放射性），才能达到实验目的。噬菌体侵染细菌后，其蛋白质外壳仍吸附在细菌表面，而所有细菌此时悬浮在培养液中，怎样使细菌和噬菌体外壳分离呢？可以通过问题让学生解决：①如何使噬菌体外壳与细菌脱离？②脱离后如何把二者分开？（可以告诉学生，噬菌体外壳非常微小，如果离心，是细菌首先沉淀。）
⑶ 观察到什么现象才能说明侵入细菌的只有噬菌体的DNA？
可以先让学生预测实验结果，然后再一起分析结果，得出结论。可提出下列问题：①标记DNA的噬菌体侵染、处理后的结果如何？怎样解释？②标记蛋白质的噬菌体侵染、处理后的结果如何？怎样解释？
4.深化实验分析
⑴ 从理论上讲，仅用32P标记噬菌体的DNA，侵染细菌后搅拌离心，实验结果应该是只有沉淀物（细菌）具有放射性，而上清液不应该有放射性，这样才能说明噬菌体的DNA进入细菌体内了。但是，实际的实验结果是上清液中也有较弱的放射性，应该如何解释？
⑵ 仅用35S标记噬菌体外壳，侵染细菌后搅拌离心，实验结果应该是只有上清液（含有噬菌体外壳）具有放射性，而沉淀物不应该有放射性，这样才能说明噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌体内。但是，实际的实验结果是沉淀物中也有较弱放射性，应该如何解释？
可以引导学生发现问题，然后组织学生通过“小组讨论→代表回答→评价修正→总结归纳”的方式进行。要解决上述两个问题，并不是很容易的，因为实验并不是学生亲自动手，仅仅是学生通过思考设计的一个实验方案罢了。尽管我们通过问题设计尽量让学生从一个研究者的角度去思考实验过程，但由于没有亲身实践，仍属于较浅层次的理解与认识。如此，就需要学生深入研究实验过程，寻找导致这种结果的原因。解决上述问题，必须深入思考实验的每个步骤的目的与原因，以及该步骤的注意事项，必须从一个操作者的角度去思考才能有所收获，从而解决问题。如：问题⑴发生的原因，要想到噬菌体侵染持续时间的长短，把握好时间，才不至于导致某些噬菌体因没来得及侵入而留在上清液，或者某些细菌因时间过长已经裂解，从而存在于上清液（问题的详细答案见《生物学通报》
2008年第2期第32页）。所以，这两个问题可以较好地引导学生深入分析实验过程，使学生对实验的认识得以升华。
5.德尔布吕克的贡献
关于德尔布吕克的下列介绍，与本文的实验没有太大关联。但是，对于青少年时期学生的影响却不可低估。德尔布吕克的人格魅力可以影响到了解他的任何人，他热爱科学研究，真诚而毫不保留地分享研究成果，以博大的胸怀善待每一个与之合作的科学家。对于正在形成价值观的高中生来说，将会起到良好的影响作用。
德尔布吕克和他麾下的一大批科学家们所进行的一系列研究，有力地推动了生物学研究由经典遗传学阶段进入到分子遗传学阶段，而德尔布吕克、卢里亚和赫尔希也因此获得了1969年的诺贝尔生理学和医学奖。
德尔布吕克对遗传学的贡献，不仅仅在于他与卢里亚、赫尔希用噬菌体所做的几项重要实验，而且还在于他在学术组织方面所起的杰出作用。从1940年开始，他和卢里亚、赫尔希合作组成噬菌体小组，共同开创了美国噬菌体遗传学派。1944年在德尔布吕克的倡导下，还通过了所谓“噬菌体条约”，规范了噬菌体研究中有关材料和方法方面诸多事项，使各国的噬菌体研究得以深入，成果便于交流。噬菌体研究人员由原先的两三人发展到最盛时期来自37个国内外机构和大学的数百人之多。德尔布吕克严谨的科学态度、献身科学的精神、杰出地组织和团结能力，对分子生物学和分子遗传学的发展产生了巨大的推动作用。德尔布吕克通过噬菌体研究培养了整整一代的分子生物学家，仅是其中后来获得诺贝尔生理学或医学奖的就有一大批，众所周知的沃森也是噬菌体小组成员。德尔布吕克是精思勤研的典范，他的科学和人格魅力可以把各个领域的人吸引到他的周围。所以，1965年诺贝尔奖得主之一、法国巴斯德研究所所长雅克莫诺曾说：“就是在这样的场合，分子遗传学这一新学科才获得了它的躯体和灵魂”。1966年，在德尔布吕克60寿辰之际，加州理工学院出版了一本纪念文集：《噬菌体和分子生物学的开端》，充分肯定了德尔布吕克在学术组织方面的重大贡献。
6.教育价值
科学家专注于科学研究的态度、献身科学的精神以及智慧的头脑、巧妙的实验设计都会深深的吸引学生，并对他们产生深刻的影响，在培养学生学习的兴趣方面具有不可替代的作用，甚至能使学生由简单的“兴趣”向“志趣”转化，为他们一生的理想奠基。
实验研究的背景介绍，不仅能引起学生的探究兴趣，抓住实验难题，使学生思维定向，并且让学生认识到“噬菌体侵染细菌的实验”是经历了那么多基础研究才得以成功的，没有德尔布吕克对噬菌体的前期研究，这个实验时不可能成功的。在这个学习的过程中，学生能够很好地体验科学研究的发展性，领悟科学发现是许多科学家协作研究、共同努力的结果，并且认同科学学说的建立过程是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程。
不仅如此，实验的深入学习与研讨完全可以转化为学生在课堂上很容易进行的小课题研究，把学习的权利真正还给学生，努力创设一个充满探究氛围的课堂环境，让学生自主、合作、快乐地进行探究，较好地培养学生的质疑能力和创新思维能力，在培养学生科学素养方面所起的作用不可低估。
主要参考文献
1. 陈蓉霞.德尔布吕克—噬菌体学派的灵魂.生命世界，-75.
2. 任本命.封面人物：麦克斯·德尔布吕克.遗传，3-384.
3．王永胜.生物学核心概念的发展.北京：人民教育出版社,.
4. 刘本举.资料型探究活动在课堂教学中的应用.生物学教学，
5. 刘本举.DNA是主要的遗传物质一节几个疑难问题解答.生物学通报，-33.
英文题目: Analysis and Teaching Suggestions about “Experiment of Phage Infect Bacterium”
作者简介：刘本举，男，1971年12月出生，研究生毕业,理学硕士。中学高级教师。河南省基础教研室高中教研中心生物学科组核心成员、命题专家；河南省教育厅高中新课程实验学科指导组专家；近年发表教育教学论文100余篇，其中核心期刊发表29篇。
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范文八：生塑堂塾堂垫！垒生（箜堑鲞）箜！塑
噬菌体侵染细菌实验的复习
（江苏省宜兴市东山高级中学２１４２０６）
摘要在复习噬菌体侵染细菌实验教学中，抓住实验材料培养、实验现象分析、实验结论褥出等方面，训练学生思维，培养学生分析、推理等多项能力。
关键词噬菌体实验思维能力
噬菌体侵染细菌实验是遗传学的经典实验之一，在证明“ＤＮＡ是遗传物质”时起着决定性作用。格里菲思发现转化因子后，艾弗里及同事揭示了转化因子是ＤＮＡ。但这一结论没有被全部学者所信服，因为从Ｓ型细菌体内提取到的ＤＮＡ，还含０．０２％的蛋白质。为了排除这一干扰，必须寻找一种特殊的实验材料，其成分组成应该为１００％的ＤＮＡ和１００％的蛋白质，这种材料就是噬菌体。教材在艾弗里的实验之后，安排了噬菌体侵染细菌实验，更加有力地证明了ＤＮＡ是遗传物质。这样的编排非常巧妙，使得“ＤＮＡ是遗传物质”系列实验的逻辑推理十分严密，滴水不漏。另外，这一实验除涉及ＤＮＡ的复制、蛋白质的合成等生物学基础知识外，还涉及同位素标记的科学研究方法和微生物培养、搅拌、离心分离等科学实验技术的应用。从实验材料的培养，到实验现象的分析及实验结论的得出，对培养学生的思维、分析、判断、推理等多项能力是非常有帮助的。科学家孜孜不倦的探索精神，生物科学知识在曲折中不断发展和完善……对达成情感态度与价值观教育，也是非常有效的。噬菌体侵染细菌实验是一个内涵十分丰富的教学素材，教师在教学过程中，决不能将它处理成一个单纯的实验，粗略介绍了事。这一实验涉及的问题比较深奥，如果新授课时就铺得太宽，或是太深的话，由于缺乏相关知识的铺垫，学生未必一下子接受得了。可以抓住复习课的契机，充分利用这一实验，复习知识，训练思维，培养能力。
看到“３２Ｐ”就相当于看到了噬菌体的ＤＮＡ，看到“３５ｓ”也就看到了蛋白质外壳。
标记噬茵体的培养赫尔希和蔡斯先用含放射
性同位素３５ｓ和３２Ｐ的培养基培养细菌，再用上述细菌培养噬菌体。这是为什么呢？学生都知道因为噬菌体是病毒，不能独立生活，不能用培养基直接培养，必须先培养宿主细胞——细菌，使细菌带上标记后，再用带标记的细菌培养噬菌体，使噬菌体带上标记。但当问及放射性３５ｓ和３２Ｐ标记的究竟是什么物质，培养基是哪种类型时，学生却一脸茫然。因为他们没有接触过微生物的培养技术，对于培养基的成分和类型是很陌生的。复习时，有必要让学生知道，３５ｓ其实就是带３５Ｓ的氨基酸，是合成蛋白质的原料，３２Ｐ是带３２Ｐ的脱氧核苷酸，是合成ＤＮＡ的原料。将这两种物质添加到培养液，也即液体培养基中培养细菌，使细菌带上标记。１．４实验技术介绍这个实验中，用到了搅拌、离心等基本的物质分离技术。搅拌在实验中的常用作用是加速物质的溶解、反应或使物质成分分布均匀等，也可以使粘在一起的结构或物质分离。本实验中搅拌的目的是使吸附在细菌表面的噬菌体与细菌分离。离心是利用不同物质分子大小和密度的不同，在一定速度下将物质分离。本实验中噬菌体是病毒，比细菌小得多，因此，离心后，噬菌体分布在上清液，细菌分布在沉淀物。搅拌和离心的速度和时间，都会影响实验的结果。２分析实验结论。训练学生思维
明白实验原理。掌握研究方法噬茵体介绍
实验材料的选择是实验成功与否
两组实验结果的分析”ｓ标记的噬菌体侵染未
标记的细菌，短时保温搅拌离心后，上清液放射性很高，沉淀物放射性很低。为什么会出现这一结果呢？这一结果说明什么结论？大部分学生对此一知半解。复习时，要引导学生弄清弄透。噬菌体的蛋白质外壳被３５ｓ标记，上清液放射性很高，说明蛋白质外壳留在了上清液。沉淀物放射性很低，说明蛋白质没有进入细菌内。细菌裂解后新形成的噬菌体中没有检测到３５ｓ，说明噬菌体增殖过程中，蛋白质外壳没有发挥作用。由此，让学生推理得出结论：蛋白质外壳没有进入细菌
的关键。本实验之所以选择噬菌体，是因为噬菌体是一种细菌病毒，它的结构非常简单，仅由蛋白质外壳和遗传物质ＤＮＡ组成。因无细胞结构，故营寄生生活，其宿主细胞为细菌，噬菌体通过侵染细菌复制增殖。
同位素标记法同位素标记法又叫做同位素示
踪法，是科学研究最常用的方法之一，通常用来追踪物质的来源和去处。本实验中，为了看出哪种物质起遗传作用，分别用“３２Ｐ”和“３５ｓ”对噬菌体的ＤＮＡ和蛋白质外壳标记。为什么选这两种元素而不选Ｃ、Ｈ、０等其他元素呢？因为组成噬菌体的物质中，仅蛋白质中含有硫，而磷几乎都存在于ＤＮＡ分子中。标记以后，
３２Ｐ标记的噬菌体侵染未标记的细菌，短时保温搅拌离心后，沉淀物放射性很高，说明３２Ｐ的ＤＮＡ进入了
细菌内，细菌裂解后新形成的噬菌体中检测到３２Ｐ，说２．３实验设计的巧妙之处复习时，有个别学生提出明标记的ＤＮＡ在噬菌体增殖时被利用，对噬菌体的遗“为什么要分别标记两组噬菌体，能不能对噬菌体同时传发挥作用。由此，让学生推理得出结论：进入细菌的标记３５Ｓ和３２Ｐ，一组实验就行？”这正是需学生回答的是噬菌体的ＤＮＡ。
问题。其他学生分析后认为如果同时标记的话，离心两组标记噬菌体侵染细菌的实验证明了ＤＮＡ进后的上清液和沉淀物都将出现较高的放射性。两种元入细菌细胞中，蛋白质外壳留在外面，因此，子代噬菌素的放射性会相互干扰，难以看出哪种元素放射性高，体的各种性状，是通过亲代的ＤＮＡ遗传的，ＤＮＡ是遗哪种元素放射性低，需要对每种元素的含量进行测定，传物质。
实验就复杂多了，远不如教材实验简洁明了。赫尔希２．２
实验误差原因的探究如果实验理想的话，应该
和蔡斯的实验是非常巧妙的，其巧妙之处还在于细菌只有上清液或沉淀物出现放射性。事实上，实验产生未标记。为什么细菌不能被标记呢？因为要观察的是了误差，造成误差的原因是什么呢？为什么第一组实噬菌体的哪种成分是遗传物质，细菌若带标记，也会干验的沉淀物也出现了少量的放射性？因为大部分学生扰实验。
前面明白了搅拌离心等实验操作，想到搅拌不充分，没进一步让学生思考，是不是噬菌体侵染细菌的实有将吸附在细菌表面的噬菌体外壳剥离下来，或者离验，细菌都不能带标记呢？是不是噬菌体一定要带标心不彻底，剥离后的噬菌体外壳没有与细菌完全分离记呢？学生否定了。什么时候细菌要标记？学生想开，都会使沉淀物带上放射性。针对第二组实验提出到，要证明噬菌体增殖时利用细菌的原料，则细菌要带类似的问题时，学生首先想到的依然是上述两个原因。标记，噬菌体不要带标记。
可是稍加分析就发现，这两个原因都不会使第二组实通过分析和讨论，学生的思维被积极地调动起来，验的上清液带放射性。教师提醒学生，因为上清液是使抽象、枯燥的遗传实验充满诱惑和魔力，他们的分噬菌体，第二组标记的是ＤＮＡ，上清液带有放射性，即析、判断、推理等能力也得到了锻炼和提高。上清液中噬菌体的ＤＮＡ带有放射性，这些ＤＮＡ不是３补充侵染过程，验证因果关系
来自亲代，就是来自子代。经过提醒，学生想到培养时复习完上述实验后，将噬菌体侵染细菌的过程补间过短，亲代噬菌体未将ＤＮＡ注入细菌体内，或培养充给学生，可以采用图１或动画的形式，使学生对噬菌时间过长，细菌已经解体，子代噬菌体释放出来，都会体侵染细菌有个明确的认识。教材实验是学生在不知使上清液带有放射性。教材特意交待搅拌离心的目的情的情况下根据实验结果进行的推理分析，补充这些及强调短时（默认细菌没有解体）保温，其含义正在于知识后，可使学生在知情的情况下分析验证。这样一此。至此，学生对噬菌体侵染细菌实验比较清晰。
来，学生更容易从本质上理解实验的现象和结果。
图１噬菌体侵染细菌的过程
４揭示侵染本质。复习巩固知识
分析第二组实验误差的原因之一是子代噬菌体离心后噬菌体侵染细菌的本质，是利用细菌的成分复制分布于上清液，并不是所有子代噬菌体都会使上清液增殖，包括ＤＮＡ复制和蛋白质的合成。组织学生一起带放射性，只是部分噬菌体而已。当然，实际侵染的时分析讨论，ＤＮＡ复制的条件有哪些？学生归纳：模板、候，不止一个噬菌体。
原料、酶、能量ＡＴＰ等。这些条件中，噬菌体本身提供再让学生分析蛋白质外壳的合成，与上面一样，噬什么？学生分析认为：只有模板，其余条件都由细菌提菌体除提供ＤＮＡ作为转录的模板外，其余所有条件均供。然后结合ＤＮＡ的半保留复制，请学生思考分析：来自细菌。怎样设计实验证明上述情况？学生马上想若一个噬菌体的ＤＮＡ带３２Ｐ标记，去侵染未标记的细到噬菌体不带标记，细菌的ＤＮＡ和蛋白质带上标记，菌，复制了１３．次，则可以得到（）个子代噬菌体？其中
检测子代噬菌体中放射性的情况。
带圯Ｐ标记的有（
）个？学生推算出可以得到２“个
这样处理，既复习了ＤＮＡ复制和蛋白质合成的基噬菌体，其中带标记的只有２个。接着提醒学生刚才
础知识，又能帮助学生从本质上理解这一实验。◇
范文九：高中生物必修二
噬菌体侵染细菌的实验
一、噬菌体侵染细菌的实验：
①、写出以上实验的部分操作过程：
S标记噬菌体的蛋白质外壳
第二步： 用35
S标记的噬菌体侵染未被标记的细菌
搅拌使细菌外面的蛋白质外壳与细菌细胞分离
②、以上实验结果说明 噬菌体侵染细菌时蛋白质外壳留在细菌外面，没有进入细菌细胞内。 1、实验结论：
①直接证明：DNA是噬菌体的遗传物质 ②间接证明：
A、DNA能够自我复制，使前后代保持一定的连续性，维持遗传性状的稳定性 B、DNA能控制蛋白质的生物合成，从而能够控制新陈代谢过程和性状 2、病毒的特点：
①结构：病毒主要由核酸和衣壳两部分构成，合称为核衣壳。有些病毒的核衣壳外还有一层由蛋白质、多糖和
脂类构成的膜，叫囊膜，囊膜上生有刺突。衣壳由衣壳粒构成，衣壳粒的成分为蛋白质。
②病毒的增殖：病毒为寄生生物，其增殖过程只能在宿主的活细胞中进行，其繁殖过程称为增殖。 ③噬菌体侵染细菌的过程：
吸附 噬菌体用尾部末端吸附在细菌表面
通过溶酶破坏细菌局部，使噬菌体DNA通过尾轴进入细胞，而蛋白质外壳留在外面
以亲代噬菌体DNA为模板，以细菌体内的脱氧核苷酸为原料复制出子代噬菌体 DNA，以细菌的氨基酸为原料合成出子代噬菌体的蛋白质外壳。
蛋白质外壳与子代DNA分子组装成子代噬菌体
释放细菌细胞破裂，释放出几十个至几百个的子代噬菌体（和原来噬菌体一样）
1 ④病毒的代谢：从病毒的结构和侵染宿主细胞的过程可知，病毒没有自已独立的代谢系统，其代谢过
程要依赖于宿主细胞（宿主细胞可为其提供原料，能量、酶及代谢场所）
⑤病毒的培养：根据病毒的特点可知应用活细胞培养。 ⑥噬菌体的标记：
A、标记过程：先用含32P（35S）的培养基培养大肠杆菌得到含32P（35S）的大肠杆菌，再将噬菌体去侵染含32P（35S）的大肠杆菌，就可以得到32P（35S）的噬菌体
B、实验的优点：此实验用同位素标记法，巧妙地将噬菌体的核酸和蛋白质分开，单独、直接观察两者在遗传上的作用。
3、实验误差分析：
例题：噬菌体侵染大肠杆菌的实验，如下表；
（1）在理论上，两组实验结果中分别为下层沉淀、上清液中放射性为零。其原因是：噬菌体已将32
P的DNA全部注入到大肠杆菌内，而35
S的蛋白质外壳留在外面。
（2）由于实验数据和理论数据之间存在较大误差，请你对实验过程进行误差分析：
①在A组实验中，沉淀中检测到放射性，原因是搅拌不充分，没有将吸附在大肠杆菌外的35
S标记的噬菌体外壳与其完全分离
②在B组实验中，从32P标记的噬菌体和大肠杆菌的混合培养到用离心机分离，这一段时间过长，会使上清液中的放射性含量升高，其原因是噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来经离心后分布于上清液 ③实验中32P标记的噬菌体会全部侵染到大肠杆菌体内吗？
是否是误差来源？理由是有侵入大肠杆菌的噬菌体经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性。
4、同位素标记法的应用：
①用18O标记的H218O作原料，供给小球藻，在适宜条件下进行光合作用，检测到释放的氧气全部为
光合作用产生的O2全部来源于H2O
②用15N标记的DNA分子作模板，在适宜条件下让其复制三次，结果只有个DNA分子含15N
，由此说明了
复制具半保留特点
③用一定量15N标记的氨基酸，饲喂小白鼠后，再改用14N标记的氨基酸饲料，一段时间后可检测到小白鼠肝脏中的蛋白质含15N，说明15
N标记的氨基酸参与了肝脏蛋白质的合成
；再过一定时
间后进行检测，放射性降低，至10天时其放射性约为原来的一半，说明
肝脏蛋白质每10天更新一半
资料2．人类对遗传物质作用机理的探索经历了漫长的过程，请根据下列科学史实回答问题：科学家发现细胞中有三类RNA，一类是核糖体的组成成分，一类能与特定的氨基酸结合，还有一类合成后几小时就会降解，其中哪一类是将DNA的遗传信息传递给蛋白质的“信使”呢？
1958年，Crick提出如下观点：核糖体RNA是“信使”——不同核糖体RNA编码不同的蛋白质，简称“一个核糖体一种蛋白质”。1961年，Jacob和Brenner对这个假说进行了检验，实验过程如图2所示。
（1）该实验中，若核糖体上出现放射性，说明该核糖体正在
（2）已知噬菌体侵染细菌后，细菌的蛋白质合成立即停止，转而合成噬菌体的蛋白质。因此如果核糖体RNA是信使，那么实验结果将会
； 如果核糖体RNA不是信使，那么实验结果将会
。最终Brenner的实验结果证明核糖体RNA不是“信使”。
（1）合成蛋白质
（2）轻核糖体有放射性，重核糖体无
重核糖体有放射性（轻、重核糖体均有放射性）