3.1DNA是主要的遗传物质课件-2023-2024学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

准备好学案，教材打开到 第42页，利用课前两分钟核 对《预学案》内容，生物课 堂马上就要开始啦！ 1．格里菲思的实验过程（小鼠体内转化实验：发现存在转化因子） R 型菌的特征：表面粗糙 、无多糖类夹馍，无毒性 ；S 型菌的特征：表面光滑、有多糖类夹馍，有毒性 。 将无毒性的 R 型活细菌与加热杀死后的 S型细菌混合后，注射到鼠体内，小鼠死亡，并且从小鼠体内分离出有毒性的 S 型活细菌，其后代也有毒性。说明加热杀死的 S型细菌有转化因子，并且这种转化因子可以遗传给后代 。 格里菲思的实验结论是：加热杀死的S型细菌中，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 。 2．艾弗里确定转化因子的实验（体外转化实验：证明遗传物质是 DNA 。) ①从 S 型活细菌提取得到 蛋白质、糖类、脂质、DNA、RNA 等物质。 ②将上述提取得到的S型细菌的细胞提取物 加入已培养了R型细菌的培养基中，培养一段时间后，在培养基上出现了有毒的活的S型细菌菌落和无毒性的活的 R 型细菌菌落。 ③将上述提取得到的S型细菌的细胞提取物先分别与蛋白酶、RNA酶、酯酶混合一段时间后，再加入已培养了R型细菌的培养基中，培养一段时间后，在培养基上出现了有毒的活的S型细菌菌落和无毒性的活的 R 型细菌菌落。 ④将上述提取得到的DNA先与 DNA酶 混合一段时间后，再加入已培养了R型细菌的培养基中，培养一段时间后，在培养基上只出现了无毒性的活的 R 型细菌菌落。 通过上述实验，艾弗里与他的同事得出了DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 的结论。 预学案核准 红笔订正 20世纪中叶，科学家发现染色体主要由蛋白质和DNA组成的。 1909年，约翰逊 “遗传因子” 改名“基因”。 1903年，萨顿提出“基因位于染色体上”的假说。 1866年，孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状是由遗传因子控制。 1910年，摩尔根与白眼果蝇结缘，证明基因位于染色体上。 （类比推理法） （假说——演绎法） 遗传物质究竟是蛋白质还是DNA呢？ 2019人教版/第四单元/细胞的物质输入和输出 第1节 DNA是主要的遗传物质（第一课时） 2019人教版必修二/第三单元/基因的本质 1.通过小组合作学习，阐述肺炎链球菌体内和体外转化实验的过程和结论。(科学思维、科学探究) 2.通过艾弗里的实验学习实验自变量控制中的“减法原理”和“加法原理”。(科学思维) 3.学习科学家严谨求实的工作作风以及敢于坚持真理，对真理始终不懈追求的科学态度。（社会责任） 学习目标 学习任务一 任务内容：阅读课本42页结合导学案了解早期人们对遗传物质的 推测及观点 学习时间：2min 展示要求：同学们，主动举手回答问题 学习形式：自学 一、遗传物质早期推测 氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息。 没发现其他大分子有类似的结构特点。 20世纪20年代 蛋白质是生物体的 遗传物质。 20世纪30年代 人们认识到DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子 脱氧核苷酸的化学组成包括磷酸、碱基、脱氧核糖。意识到DNA的重要性，但对DNA结构没有清晰认识。 蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。 学习任务二 任务内容：阅读课本43页,探究格里菲思肺炎链球菌体内转化实验， 小组讨论，完成探究案的问题 学习形式：自学+小组合作 展示要求：每个小组派代表回答问题。 学习时间：3min+2min 1、实验材料： R型、S型肺炎链球菌和小白鼠 项目 S型细菌 R型细菌 菌落 菌体 有无毒性 表面光滑 Smooth 表面粗糙 Rough 有 无 多糖 荚膜 没有多糖荚膜 二、肺炎链球菌的转化实验 实验一、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验（1928） 10 第一组 不死亡 第二组 死亡 第三组 不死亡 第四组 死亡 注射R型 活细菌 注射S型 活细菌 注射加热致死的S型细菌 将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射 1.2 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验 二、肺炎链球菌的转化实验 实验一、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验（1928） 二、肺炎链球菌的转化实验 实验一、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验（1928） S型活细菌 R型活细菌 S型死细菌 某种活性物质 转化 （有荚膜有致病性） S型菌 后代 转化的性状可以遗传 由此可以推断： 已经加热致死的S型细菌，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。 可以控制生物的性状，并能传递给下一代。 （即遗传物质） 二、肺炎链球菌的转化实验 实验一、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验（1928） 加热致死的S型细菌中“转化因子”究竟是什么物质？ 怎样设计实验寻找“转化因子”？ S型细菌 多糖 脂质 蛋白质 RNA DNA 脂质 蛋白质 RNA DNA…… 加热杀死的S型细菌 多糖 “当我读到格里菲思的结果时，我开始对“转化因子”的化学本质感兴趣，于是我和我的同事们开始了用培养基去替代小鼠实验 ……” 艾弗里 关键思路：把S型细菌的各种物质分开，单独的、直接的观察它们的转化作用。 二、肺炎链球菌的转化实验 但是由于当时的技术有限，并不能彻底提纯这些物质 学习任务三 任务内容：阅读课本44页，探究艾弗里肺炎链球菌体外转化实验， 小组讨论，完成探究案的问题 学习时间：3min+2min 展示要求：每个小组派代表回答问题。 学习形式：自学+小组合作 S型细菌 死亡的S型细菌 S型细菌的细胞提取液 制备S型细菌的细胞提取液 加热致死 破碎，除去绝大部分糖类、蛋白质、脂质 二、肺炎链球菌的转化实验 实验二、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验 二、肺炎链球菌的转化实验 有R型细菌的培养液 S型细菌的细胞提取液 第一组 + S型细菌 R型细菌 第二至四组 + S型细菌 R型细菌 混合 混合 第五组 + 混合 只长R型细菌 DNA酶 蛋白酶（或RNA酶、酯酶） 酶解法 2. 第一组将加热致死的S型细菌的细胞提取物与R型活 细菌混合培养，实验结果是培养皿中长出了S型活细菌。这说明什么？ S型细菌的细胞提取物（蛋白质、脂质和RNA、DNA）中含有促使R型细菌转化为S型细菌的物质-转化因子。 3. 实验中加入的蛋白酶、RNA酶和酯酶的作用是什么？ 加入蛋白酶是为了证明实现转化的不是蛋白质； 加入RNA酶是为了证明实现转化的不是RNA； 加入酯酶是为了证明实现转化的不是酯类物质。 4. 第一至四组的实验结果为什么既有R型细菌，又有S型细菌？ S型细菌中的转化因子只能使部分R型细菌发生转化。 只有少部分R型细菌转化为S型细菌 二、肺炎链球菌的转化实验 5.第五组，用DNA酶处理S型细菌的细胞提取液之后再与R型活细菌混合培养，为什么培养皿中只有R型细菌？ DNA酶能水解DNA，从而破坏了DNA分子的结构，使其丧失转化功能。 DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 结 论 二、肺炎链球菌的转化实验 该实验的设计遵循哪些实验原则？其巧妙之处是什么？ 遵循单一变量原则和对照原则。 R型细菌 二、肺炎链球菌的转化实验 其巧妙之处在于：运用“减法原理” XXX将肺炎 注入小鼠提内观察小鼠症状，成为体内转化实验 应用场景：对照实验 减法原理：与常态比较，人为去除某种影响因素。 （eg. 艾弗里的肺炎链球菌转化实验） 相关拓展——科学方法（P46) 自变量控制中的“减法原理” 相关拓展——科学方法（P46) 自变量控制中的“加法原理” 应用场景：对照实验 加法原理：与常态比较，人为增加某种影响因素。 （eg. 比较过氧化氢在不同条件下的分解实验） 小结 项目 体内转化实验 体外转化实验 培养细菌 体内培养 体外培养 实验结果 已经被加热杀死的S型细菌能使R型活细菌转化为________ 能使R型细菌转化为S型细菌 实验结论 已经被加热杀死的S型细菌体内含有某种“ ” 是S型细菌的遗传物质，而蛋白质等其他物质不是遗传物质 联系 ①所用材料相同，都是 ； ②体内转化实验是基础，仅说明加热后杀死的S型细菌体内含有 ，而体外转化实验则进一步说明 ； ③实验设计都遵循 原则 小鼠 小鼠 S型活细菌 S型细菌的DNA 转化因子 DNA 某种“转化因子” “转化因子”就是DNA 对照原则、单一变量 R型和S型肺炎链球菌 1、（2016.江苏高考，2B）格里菲斯的实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质。 （ ） 2、将S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养，一段时间后培养基中会有两种菌落。（ ） 3、艾弗里的实验结论是DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，理由是只有DNA才能是R型细菌转化为S型细菌。（ ） 5、如果把S型细菌的DNA提取出来直接注射小鼠体内，也能从小鼠体 内分离得到S型细菌。（ ） × √ √ × 练习∙反馈 LOGO 24 课后作业 设计一个探究实验: 探究加热杀死的S型细菌中哪种物质才是转化因子? 实验材料:R型活细菌，加热杀死的S型细菌中分离提纯的蛋白质、脂质、多糖、 RNA和DNA，DNA酶 要求:运用“加法原理”设计自变量 设计实验的主要步骤，以画图的形式展示，并标注自变量和因变量，以及实验结论 课后作业 课后作业 二、肺炎链球菌的转化实验 实验一、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验（1928） 请同学们仔细阅读课本43页，小组合作探究，完成下列问题。 （一）格里菲思选用的实验材料是什么？ （二）描述格里菲思体内转化实验的过程。 （三）分析实验，得出结论 1、本实验的自变量因变量是？第1、2组对照结论是？ 第2、3组对照结论是？第4组实验自变量设计的巧妙之处是什么？ 2、第四组小鼠为什么会死亡？体内分离出的S型细菌从哪里来？ 3、这种转化产生的S型活细菌的后代也是有毒性的S型细菌， 又说明了什么？ 4、实验结论是什么？ 阅读课本P44 图3-3 回答以下问题 1、尝试描述艾弗里体外转化实验的过程。 2、第一组将加热致死的S型细菌的细胞提取物与R型活 细菌混合培养，实验结果是培养皿中长出了S型活细菌。这说明什么？ 二、肺炎链球菌的转化实验 实验二、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验 3、实验中加入的蛋白酶、RNA酶和酯酶的作用是什么？ 4、第一至四组的实验结果为什么既有R型细菌，又有S型细菌？ 5、第五组，用DNA酶处理S型细菌的细胞提取液之后再与R型活细菌混 合培养，为什么培养皿中只有R型细菌？ 6、该实验的结论是什么？ Lavf58.20.100 $$