3.1.1 DNA是主要的遗传物质 课件-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

第三章基因的本质 第1节DNA是主要的遗传物质（第1课时） 微信公众号：中学生物科学，欢迎关注！ 教学目标 1、掌握肺炎链球菌体内和体外转化实验的过程和结论。 2、分析比较本节三大实验的实验方法和实验结论。 3、理解DNA是主要遗传物质的结论。 学生默读课文，思考课后题： 1、肺炎链球菌体内转化实验的过程和结论是什么？ 2、肺炎链球菌体体外转化实验的过程和结论是什么？ 要求：坐姿端正、认真阅读、边读边思考 时间：5分钟 生物必修二 倒计时展示 自学指导 1909年：摩尔根通过果蝇实验证明：基因位于染色体上。 19世纪中期：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。 1903年：萨顿通过对蝗虫细胞观察得出假说：基因位于染色体上。 20世纪中期：科学家发现：染色体主要组成成分：DNA和蛋白质。 后教 这两种物质，哪一种是遗传物质呢？ 基因的追寻记 4 1. 20世纪20年代 ——蛋白质是遗传物质 氨基酸的多种多样的排列顺序可能蕴含着遗传信息 2. 20世纪30年代后 ——DNA才是遗传物质 基本单位： 脱氧核糖核苷酸 对遗传物质的早期推测 是蛋白质！ 是DNA 03 1928年格里菲斯---肺炎链球菌的转化实验 （体内转化实验） 1944年艾弗里---肺炎链球菌的转化实验 （体外转化实验） 基础 肺炎链球菌的转化实验 6 1.科学家： 格里菲斯【英】 2.实验材料： 肺炎链球菌、小鼠 项目 S型细菌 R型细菌 菌落 菌体 有无毒性 表面光滑 表面粗糙 可致病，使人和小鼠患肺 炎，小鼠并发败血症死亡 无 多糖类的荚膜 一、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验 菌落是由细菌在固体培养基中形成的肉眼可见的细胞群落。 S型肺炎链球菌有多糖类的荚膜，在培养基上形成的菌落表面光滑。R型肺炎链球菌缺乏多糖类的荚膜，在培养基上形成的菌落表面粗糙。 R型细菌感染人或动物时，容易被吞噬细胞吞噬并杀死，因此R型细菌不具有致病性。S型细菌的荚膜可以抵抗吞噬细胞的吞噬，有利于细菌在宿主细胞内生活并繁殖，因此具有致病性，可使人和小鼠患肺炎，小鼠并发白血症死亡。 7 不死亡 死亡 不死亡 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 3.格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验 说明加热致死的S型细菌无毒 说明S型细菌有毒 说明R型细菌无毒 说明R型细菌转化成了S型细菌 对照原则、单一变量原则 1、2组对照，说明R型细菌无毒性，S型细菌有毒性；2、3组对照说明S型菌加热杀死后无毒性 联合1和3组实验结果猜测第4组实验结果？（原本应该不死亡，可是实验结果却是小鼠死亡）并且分离出两种菌，其中分离出的S型菌的后代也是S型菌。 8 R + S 活R 死S 小鼠死亡 S 活S S中的转化因子 R型细菌无致病性，S型细菌有致病性，能使小鼠死亡 （1）对比第一、第二组的实验现象，说明了什么？ （2）对比第二、第三组的实验现象，说明了什么？ 加热杀死的S型细菌不能使小鼠死亡 合作探究二： （3）为什么四组小鼠会死亡并分离出S型活细菌？ R 型活细菌 + S 型死菌 S 型活细菌 转化 某种物质 S 型活细菌 繁殖 格里菲思的实验说明了: 究竟是什么物质呢? 转化因子 弗雷德里克·格里菲斯（Frederick Griffith） 4.格里菲思体内转化实验结论 ①加热杀死的S型细菌含有某种促成R型活细菌转化成S型活细菌的转化因子。 ②这种性状的转化是可以遗传的。 自然条件下的转基因——天然转基因 1.S型细菌能转化成R型细菌吗? 答：可以的，当S型细菌丢失荚膜以后就变成R型，这非常常见，当然这只是“表型变异”，“基因型”并未改变。例如，在人体体内肺炎链球菌可产生荚膜，但是在人工培养传代后，荚膜非常容易丢失，菌落变为R型。为了保障在体外也能使肺炎双球菌产生荚膜，多采用含血清、NaHCO3和CO2的条件下培养。 只要是在临床实验室做过的都知道，细菌在体外产生荚膜是比较困难的，要模拟体内的条件。 “荚膜的形成与环境条件密切相关。一般在动物体内或含有血清或糖的培养基中容易形成荚膜，在普通培养基上或连续传代则易消失。” 2.这种性状的转化是可以遗传的。 RNA 脂质 多糖 1.寻觅“转化因子”究竟是什么？ 2.你有什么样的设计思路，关键是什么？ 关键思路： S型细菌组分图 合作探究三： 将DNA与蛋白质等其他物质分开,单独、直接地观察它们的作用。 11 DNA 蛋白质 1 2 3 4 二、艾弗里的肺炎链球菌的体外转化实验 1.实验者：艾弗里 2.实验材料：肺炎链球菌 首先明确S型细菌的粗提取液具有转化能力 然后通过一定的方法逐步去除粗提取液中的某种成分。 如果去除某种成分后丧失转化能力，则去除的成分是转化必需成分 如果去除某种成分后仍保持转化能力，则去除的成分是转化非必需成分 二、艾弗里的肺炎链球菌的体外转化实验(视频) 第一组 有R型细菌的培养基 S型细菌的细胞提取物 + 第二至四组 有R型细菌的培养液 S型细菌的细胞提取物 + 混合 混合 第五组 有R型细菌的培养液 S型细菌的细胞提取物 + 混合 DNA酶 蛋白酶（或RNA酶、酯酶） S型细菌 R型细菌 S型细菌 R型细菌 只长R型细菌 对照原则、单一变量原则 3.肺炎链球菌体外转化实验过程 实验结论 （1）DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 （2）蛋白质等其他物质不是遗传物质。 2.被转化的R型菌只是少量，在培养后既有R型细菌又有S型细菌的培养基中，R型菌的菌落占多数。 注意： 1.艾弗里的体外转化实验既证明了DNA是遗传物质，同时证明了蛋白质等不是遗传物质； 3.S型细菌的DNA不能使小鼠致死。 减法原理 加法原理 含义：与常态比较，人为增加某种影响因 素的称为“加法原理”。 举例：“比较过氧化氢在不同条件下的 分解” 含义：与常态比较，人为去除某种影响因 素的称为“减法原理”。 举例：“艾弗里的肺炎链球菌转化实验” 每个实验组特异性去除了一种物质， 从而鉴定出DNA是遗传物质。 对照组 实验组 实验组 实验组 对照组 实验组 实验组 科学方法 —“加法原理”和“减法原理” 项目 体内转化实验 体外转化实验 培养细菌 在小鼠体内 体外培养基 实验对照 R型细菌与S型细菌的致病性对照 S型细菌各组成成分的作用进行对照 巧妙构思 用加热杀死的S型细菌和R型活细菌混合注入小鼠体内，与用加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验，说明确实发生了转化 每个实验组用酶解法特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质 实验结论 S型细菌体内有“转化因子” S型细菌的DNA是遗传物质 联系 ①所用材料相同 ②体内转化实验是体外转化实验的基础，体外转化实验是体内转化实验的延伸 ③两实验都遵循对照原则、单一变量原则 【课堂小结】 【当堂训练】 完成学历案练习题，然后小组核对答案，解决问题 要求：1、认真审题，独立完成 2、坐姿端正，字体工整，卷面干净 时间：10分钟。 生物必修二 　实战训练　 1.肺炎双球菌的转化实验中R型细菌转化为S型细菌的转化因子是( ) A. 蛋白质 B. 多糖 C. S型菌的DNA D. R型菌的DNA 2.肺炎双球菌转化实验中，在S型DNA和R型活细菌混合的培养皿中，最后会出现哪种菌群？ A．S型和R型活细菌 B．R型活细菌 C．R型死细菌和S型活细菌 D．S型活细菌 3.格里菲思提出的“转化因子”，后来被艾弗里证实了它的化学成分，它是( ) A.DNA B.蛋白质 C.多糖 D.脂质 　实战训练　 4.下列关于肺炎双球菌体外转化实验的叙述，错误的是( ) A.需对S型细菌中的物质进行分离、提纯和鉴定 B.R型细菌转化为S型细菌的实质是发生了基因重组 C.S型细菌的DNA使部分R型细菌转化为S型细菌 D.该实验的思路是将DNA和蛋白质分开，单独只观察DNA的作用 5．格里菲思用肺炎链球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验，此实验结果(　　) A．证明了DNA是遗传物质 B．证明了RNA是遗传物质 C．证明了蛋白质是遗传物质 D．没有具体证明哪一种物质是遗传物质 $$