内容正文:
人教版必修二
《遗传与进化》
第三章 基因的本质
第一节
授课人
一起做生物课件
DNA
是主要的
遗传物质
噬菌体
大肠杆菌
S型细菌
R型细菌
烟草花叶
学习目标
生命观念
理解DNA是主要的遗传物质,认识生命的共性及差异。
科学思维
感悟科学技术在生命科学探索过程中的作用。
科学探究
分析比较本节三大实验的实验方法和实验结论。
社会责任
认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程,认同实验技术在证明DNA是遗传物质中的作用。
问题探讨
奥地利生物学家孟德尔
G. J. Mendel,1822—1884
1866
通过豌豆杂交
实验,揭示了遗传规律,
提出遗传因子概念。
美国遗传学家萨顿
W. Sutton,1877—1916
1903
通过观察蝗虫细胞
减数分裂提出假说:
Image by brgfx on Freepik
基因(遗传因子)
位于染色体上。
丹麦遗传学家约翰逊
W. Johansen,1859—1927
1909
命名“遗传因子”
为基因。
1909-1933
美国生物学家摩尔根
T. H. Morgan,1866—1945
通过果蝇杂交实
验证明:基因位
于染色体上。
问题探讨
20世纪中叶,科学家发现:染色体主要由蛋白质和DNA组成。这两种物质,究竟哪一种是遗传物质呢?这个问题曾引起生物界激烈的讨论。
染色体
染色质
DNA
蛋白质
染色体、蛋白质和 DNA 示意图
讨论
1
你认为遗传物质可能具有什么特点?
2
你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些?
01 对遗传物质的早期推测
20世纪20年代
蛋白质是生物体的遗传物质
蛋白质基本单位:常见的21种氨基酸
蛋白质中氨基酸的排列顺序多种多样,可能蕴含着遗传信息
01 对遗传物质的早期推测
20世纪30年代
DNA基本单位:
4种脱氧核苷酸
科学家本可以意识到DNA的重要性
腺嘌呤(A)
P
脱氧
核糖
鸟嘌呤(G)
P
脱氧
核糖
胸腺嘧啶(T)
P
脱氧
核糖
胞嘧啶(C)
P
脱氧
核糖
不了解DNA的结构,蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位
脱氧核苷酸的化学组成
01 对遗传物质的早期推测
遗传物质具有什么特点,其本质是什么?
1
可储存大量遗传信息,多样性
2
可精确自我复制并遗传给后代,连续性
3
结构和性质比较稳定,稳定性
4
可以控制生物的性状(蛋白质的合成)
Image by brgfx on Freepik
01 对遗传物质的早期推测
首先向“遗传物质是蛋白质”提出挑战的科学家有哪些?
Alfred Hershey
Matha Chase
蔡斯
Oswald Theodore Avery
Frederick Griffith
格里菲思
艾弗里
赫尔希
他们做了什么实验?
实验探究阶段
01 / 肺炎链球菌的转化实验
02 / 噬菌体侵染细菌的实验
03 / 烟草花叶病毒的侵染实验
1.1格里菲思的肺炎链球菌体的体内转化实验
1.2艾佛里的肺炎链球菌体的体外转化实验
02 肺炎链球菌的转化实验
01/肺炎链球菌的特点
肺炎链球菌体内转化实验
格里菲斯
S型细菌
R型细菌
表面光滑(Smooth)
表面粗糙(Rough)
菌落
菌体
无多糖类荚膜
致病性
有致病性
可使小鼠患病死亡
无致病性
有多糖类荚膜
02 肺炎链球菌的转化实验
02/实验过程与现象
肺炎链球菌体内转化实验
格里菲斯
R型活细菌
小鼠不死亡
(第一组)
小鼠死亡
(第二组)
小鼠不死亡
(第三组)
小鼠死亡
(第四组)
S型活细菌
S型活细菌
加热杀死的S型细菌
R型活细菌+加热杀死的S型细菌
S型活细菌
?
从第四组实验的小鼠尸体中分离出的有致病性的S型活细菌,其后代也是有致病性的S型细菌。
02 肺炎链球菌的转化实验
02/实验过程与现象
肺炎链球菌体内转化实验
格里菲斯
R型活细菌
S型活细菌
加热致死的S型细菌
R型活细菌+加热致死的S型细菌
不死亡
死亡,分离出S型活细菌
不死亡
死亡,分离出S型活细菌
小鼠
注射
结果
注射
结果
注射
结果
注射
结果
【思考1】
第一组与第二组的实验现象,说明了什么?
R型活细菌不会使小鼠死亡,S型活细菌会使小鼠死亡。
【思考2】
第四组小鼠为什么会死亡?
体内有S型活细菌,会使小鼠死亡。
02 肺炎链球菌的转化实验
肺炎链球菌体内转化实验
格里菲斯
R型活菌
+
加热杀死S型菌
S型活菌
格里菲斯
格里菲思推断
加热杀死的S型菌含有某种促使R型
活细菌转化为S型活细菌的活性物质 —“转化因子”。
加热杀死S型菌
多糖
蛋白质