3.1 DNA是主要遗传物质-2023-2024学年高一上学期生物人教版必修一

第3章 基 因 的 本 质 第1节 DNA是主要的遗传物质 1.掌握本节三大实验的原理、思路、方法，并能够进行变量分析(重难点)（科学思维）。 【学习目标】 2.深入理解并认同“DNA是主要遗传物质”。 （生命观念） 3.通过四个实验的过程分析,理解实验设计的对照原则、单一变量原则,并用于新情境下的实验设计（科学探究）。 →总结人类对遗传物质的探索历程,尝试像科学家一样思考问题… 1 提出“遗传因子”，并总结遗传规律 孟德尔 2 把“遗传因子”命名为基因 约翰逊 3 提出基因在染色体上的假说 萨 顿 4 实验证明基因位于染色体上 摩尔根 科学家发现：染色体的主要组成成分是 DNA和蛋白质 5 遗传物质的探索 DNA ? 蛋白质 谁是遗传物质？ 作为遗传物质需要具备哪些条件？ 作为遗传物质应具备的条件: 1、能自我复制(前后代保持一定的连续性) 3、能够指导蛋白质的合成,从而控制生物性状和代谢过程 2、具有多样性(能储存大量的遗传信息) 4、分子结构比较稳定，但也能引起可遗传的变异 一、遗传物质的早期推测 （阅读P42第一段） 两种观点的对立 20世纪20年代 蛋白质？ 氨基酸 蛋白质 ◇氨基酸（21种）多样的排序可能蕴含着遗传信息 DNA？ 20世纪30年代 脱氧核苷酸链 脱氧核苷酸→DNA ◇DNA中的脱氧核苷酸排序也可能储存大量遗传信息！ 人们虽然意识到DNA的重要性，但对DNA结构没有清晰认识。所以在相当长的时间里，人们并没有把目光从蛋白质转移到DNA上。 大多数科学家认为——蛋白质是遗传物质 “我们表示怀疑！” 艾弗里 赫尔希 格里菲思 蔡斯 二、DNA是遗传物质的证据 格里菲思 艾弗里 赫尔希 蔡斯 噬菌体侵染大肠杆菌的实验 （3） 格里菲斯的肺炎链球菌体内转化实验 （1） 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验 （2） 积极探索 阅读课本43页，填写两种肺炎链球菌的特点： 　　 特点 类型　　　 菌落 荚膜 致病性 S型 _______ _______ _______ R型 _______ _______ _______ 光滑 粗糙 有 有 无 无 何为荚膜？ 何为菌落？ S型细菌 R型细菌 兼性厌氧菌 原核生物 多糖构成，可引起人患肺炎，鼠患败血病。 第一组 第二组 第三组 第四组 R型活菌 S型活菌 加热杀死S型菌 R型活菌+加热杀死S型菌 不死，仅分离出R型菌 死亡，从体内分离出R型和S型活菌 不死 死亡，从体内分离出R型和S型活菌 注射 注射 注射 注射 一、格里菲思的肺炎链球菌的转化实验（体内转化） R型活菌无致病性 S型活菌有致病性 加热杀死的S型菌无致病性 假设1：S型菌没有彻底杀死； 假设2：S型菌死而复活： 假设3：混合后重新出现的 （即R型转化成S型）。 杀死的S型菌含“转化因子”并能遗传。(等同于遗传物质) 你能从该实验中学习到哪些实验方法？ 实验要控制单一变量和设置对照组。 结论：加热杀死的S型细菌中，含有某种促R型活细菌转化为S型细菌的活性物质——“转化因子” ①第一、二组的实验现象，这说明了什么？ ④什么使活R型细菌转变成活的S型细菌？ 由于体内有活的S型细菌的作用。 活的R型细菌转变成了活的S型细菌。 加热杀死的S型细菌使活的R型细菌发生了转化。 ②第四组小鼠为什么会死亡呢？ ③第四组活的S型细菌如何出现？ S型活细菌会使小鼠死亡。 【合作探究】---寻觅“转化因子” 　思考：如果你是当时的一位科学家，为了弄清楚这种转化因子到底是 哪一种物质，你该如何设计这个实验？ 必须将蛋白质、其他物质与DNA分开，单独、直接地观察它们的作用， 但是当时的技术有限，并不能彻底提纯这些物质，因此，可以 通过酶解法，将物质一个个的排除，通过观察剩余提取物的转化活性来寻找转化因子，这就是实验设计的“减法原理”（课本P46） 多糖 脂质 蛋白质 RNA DNA…… S型细菌 多糖 蛋白质 RNA DNA 脂质 有R型细菌的培养液 S型菌的细胞提取液 第1组（空白对照） + S型菌 R型菌 混合 二、 艾弗里确定转化因子的实验 （肺炎链球菌的体外转化） 核酸等有机物 有R型细菌的培养液 S型菌的细胞提取液 第2组至 第4组 + S型菌 R型菌 混合 蛋白酶或RNA酶、酯酶 有R型细菌的培养液 S型菌的细胞提取液 第5组 + 仅R型菌 混合 DNA酶 实验结论： DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质（转化因子）。 第2-4组说明提取物仍具有转化活性。 第5组：说明提取物不具有转化活性。 讨论1：从控制变量的角度，艾弗里的实验思路是什么？在实际操作过程中遇到的最大困难是什