3.2 核酸是遗传物质 课件-2024-2025学年高一上学期生物浙科版（2019）必修1

染色体 DNA 蛋白质 基因 性状 组成 ？ 控 制 DNA是遗传物质 第三章第一节1 2 学习目标 概述生物遗传的物质基础以及DNA作为遗传物质的证据。 通过肺炎链球菌转化实验分析，尝试寻找证据解释现象，学会运用证据解释现象的科学思维方法。 在实验分析中，区分自变量和因变量。 认同科学、技术与社会的相互关系。 20世纪中叶，遗传的科学问题和肺炎的医疗问题合力揭示了基因的物质基础。 而核酸检测在新冠肺炎疫情的防控和治疗中发挥了重要作用。 命运的齿轮就此转动！ 科学 技术 社会 活动1：活体肺炎链球菌转化实验分析——格里菲思 1928年，英国细菌学家格里菲思研究肺炎致病性细菌过程中，分析不同类型病例分布后推测不同型的肺炎链球菌可能会转化，之后设计了“活体肺炎链球菌转化实验”，阅读教材49页图3-1，讨论以下问题并回答： 1.第①组、第②组的对照实验说明了什么？ 2.第①组、第③组的对照实验说明了什么？ 3.实验假设是什么？请说明依据。 S型菌有毒，R型菌无毒 加热杀死的S型菌无毒 ① ② ③ ④ S型菌可以让R型菌转化为S型菌。 因为组③做了“死的S+活的R” 而没有做“死的R+活的S” 活动1：活体肺炎链球菌转化实验分析——格里菲思 5.格里菲思的假设是否成立？依据是什么？ 6.实验中用到了哪些技术？ 假设成立。因为④的小鼠死亡 细菌培养技术 细菌分型技术 ① ② ③ ④ 小鼠是否致病死亡 4.实验中因变量的观测指标是什么？ 1928年，英国细菌学家格里菲思研究肺炎致病性细菌过程中，分析不同类型病例分布后推测不同型的肺炎链球菌可能会转化，之后设计了“活体肺炎链球菌转化实验”，阅读教材49页图3-1，讨论以下问题并回答： 如何确定转化因子？ 【研究思路】 分离各种物质，单独看某物质是否具有转化作用 蛋白质 荚膜多糖 DNA 【具体技术】 1.破碎细胞，离心分离各种物质 2.破碎细胞，加酶水解某种物质 请讨论确定转化因子的思路？ 【基本原则】 单一变量原则、对照原则 主要成分 S型肺炎链球菌 活动2：离体肺炎链球菌转化实验分析——艾弗里等人 主张 证据 推理 请分析教材49-50页图3-2实验并讨论，写下你的主张（结论）是什么？有哪些证据支持你的主张？为什么？ DNA是转化因子 ①②④组R型菌没有转化 ③组R型菌转化 因为加入DNA后发生转化，而不加或用DNA酶降解DNA后，不能实现转化，说明转化过程与DNA高度相关。 ① ② ③ ④ 艾弗里等人 DNA是转化因子 你们DNA里混了蛋白质 遗传物质是蛋白质 某些人 我们用了DNA酶 你们DNA酶里有其他酶 争论 思辨：下列支持DNA或蛋白质是遗传物质的依据是？ 构成蛋白质大分子的氨基酸有20种，可以有无限数量的排列。 DNA是“小分子”，仅4种核苷酸，结构“简单”。 DNA是转化因子 DNA是长链，分子量很大 同一生物的不同体细胞中 DNA 含量相同，而体细胞 DNA 含量是精子 DNA 的两倍 转化物质中蛋白质含量低于 0.02%却仍有 转化活性 DNA纯度越高，转化效率就越高 思辨：下列支持DNA或蛋白质是遗传物质的依据是？ 构成蛋白质大分子的氨基酸有20种，可以有无限数量的排列。 DNA是“小分子”，仅4种核苷酸，结构“简单”。 DNA是转化因子 DNA是长链，分子量很大 同一生物的不同体细胞中 DNA 含量相同，而体细胞 DNA 含量是精子 DNA 的两倍 转化物质中蛋白质含量低于 0.02%却仍有 转化活性 DNA纯度越高，转化效率就越高 小结 生物遗传的物质基础 DNA作为遗传物质的证据 DNA DNA是肺炎链球菌转化中的转化因子 如何理解科学、技术与社会的关系？ 科学研究和技术进步相辅相成，促进社会发展。社会发展的需求需要技术的进步，技术的进步需要基础科学的研究。 科技创造并保护美好生活！ 思辨 科学 技术 社会 1.为什么噬菌体先要在含有放射性同位素的细菌培养基中培养？ 2.经过检测，放射性同位素35S出现在试管的什么位置，说明什么？放射性同位素32P出现在试管的什么位置，说明什么？ 活动3：噬菌体侵染细菌的实验分析——赫尔希&蔡斯 请阅读教材51页资料，讨论并回答下列问题： 为了获得同位素标记的噬菌体 S在上层说明外壳未进入细菌， P在下层说明DNA进入细菌 1.为了获得同位素标记的噬菌体。 2.S在上层说明外壳未进入细菌，P在下层说明DNA进入细菌 3.（1）传给了子代（复制）；（2）控制蛋白质的合成，最终形成子代。 15 3.为什么噬菌体侵染细菌的实验可以证明DNA是遗传物质？ 4.噬菌体侵染细菌的实验中，主要有哪些技术达成实验目的？ 活动3：噬菌体侵染细菌的实验分析——赫尔希&蔡斯 请阅读教材51页资料，讨论并回答下列问题： （1）传给了子代（复制）；（2）控制蛋白质外壳的合成，最终形成子代噬菌体。 离心 同位素标记 1.为了获得同位素标记的噬菌体。 2.S在上层说明外壳未进入细菌，P在下层说明DNA进入细菌 3.（1）传给了子代（复制）；（2）控制蛋白质的合成，最终形成子代。 16 反馈 4．科学家用放射性同位素35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，然后用两种被标记的噬菌体分别去侵染细菌。当噬菌体在细菌体内大量繁殖后，科学家对标记物质进行检测，结果显示用35S标记的一组实验的上清液放射性很高，32P标记的组实验的沉淀物放射性很高。 （1）该实验目的是什么？主要的实验方法有哪些？ （2）为什么选择35S和32P这两种同位素分别对蛋白质和DNA作标记？如何对噬菌体进行同位素标记？ 目的：证明DNA是遗传物质。 主要方法：同位素示踪法、离心等 蛋白质含S，DNA含P。（不能用N，因为蛋白质和DNA都含有N，无法区分） 间接地将蛋白质和DNA分离，分别观察他们的作用。 分别用带有35S和32P标记的细菌培养噬菌体进行同位素标记 反馈 （3）由实验结果可知，用35S标记的一组侵染实验的上清液放射性很高，32P标记的一组实验沉淀物的放射性很高。这个结果说明了什么问题？ （4）实验过程中搅拌和离心的目的分别是什么？沉淀物和上清液中分别有哪些生物成分？ （5）进一步观察发现，35S标记的一组侵染实验，细菌裂解释放出的噬菌体中，不能检测到放射性，而32P标记的一组实验，细菌裂解释放出的噬菌体能够检测到放射性。这个结果说明了什么？ 说明蛋白质外壳留在细菌体外，DNA进入细菌体内 搅拌的目的是使噬菌体和细菌分离。离心的目的是使噬菌体和细菌分层分布。 沉淀物的成分是细菌和噬菌体的DNA，上清液的成分是噬菌体的蛋白质外壳。 说明蛋白质在亲代和子代间没有连续性，DNA在亲代和子代间具有连续性 说明蛋白质不传给子代，DNA传给后代。DNA是遗传物质。 细菌 头部 尾管 尾丝 DNA 100 nm T2噬菌体 19 Figure 16.3 Viruses infecting a bacterial cell 组装 释放 合成噬菌体DNA和蛋白质 噬菌体DNA注入并降解宿主DNA 吸附 1 2 4 5 3 T2噬菌体侵染细菌增殖过程 20 烟草花叶病毒 RNA 蛋白质 烟草花叶病毒 有些病毒的遗传物质是RNA 烟草花叶病毒重建实验 $$