第3章 第1节 DNA是主要的遗传物质 课件2-2024-2025学年高中生物必修2 遗传与进化同步课件PPT（人教版2019）

第1节　DNA是主要的遗传物质 第3章 基因的本质 生物 学习目标 ①肺炎链球菌转化实验的原理和过程。 ②噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。 1.肺炎链球菌转化实验的原理和过程。 2.噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。 2 教学重难点 重点： 1.肺炎链球菌转化实验的原理和过程。 2.噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。 难点： 1.肺炎链球菌转化实验的原理和过程。 2.噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。 导入新课 基因是什么? DNA或蛋白质? 几多实验,几多论争。 是谁将谜底揭破? 探究一:对遗传物质的早期推测 新课讲授 新课讲授 问题探讨：在20世纪早期人们普遍认为遗传物质是DNA还是蛋白质?为什么会有这种认识? 提示：限于当时的认识水平,认为蛋白质是遗传物质的观点处于主导地位。 基因 蛋白质 探究二:DNA是遗传物质的实验证据——肺炎链球菌的转化实验 新课讲授 新课讲授 问题探讨 1.肺炎链球菌的种类及特点 比较项目 S型细菌 R型细菌 菌落 菌体 毒性 光滑 粗糙 有多糖类的荚膜 无多糖类的荚膜 有毒性,可致死 无毒性 新课讲授 实验分析:肺炎链球菌在小鼠体内的转化实验。 实验过程: 处理方式 注射R型 活细菌 注射S型 活细菌 注射加热杀 死的S型细菌 将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后注射 小鼠生活状况 不死亡 死亡 不死亡 死亡 分离出细菌种类 S型细菌 S型细菌和R型细菌 新课讲授 实验分析:思考并回答以下问题 ①对比第一、二组实验得出什么结论? 提示：R型活细菌无毒,S型活细菌有毒。 处理方式 注射R型 活细菌 注射S型 活细菌 注射加热杀 死的S型细菌 将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后注射 小鼠生活状况 不死亡 死亡 不死亡 死亡 分离出细菌种类 S型细菌 S型细菌和R型细菌 新课讲授 实验分析:思考并回答以下问题 ②对比第二、三组实验得出什么结论? 提示：加热杀死的S型细菌无毒。 处理方式 注射R型 活细菌 注射S型 活细菌 注射加热杀 死的S型细菌 将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后注射 小鼠生活状况 不死亡 死亡 不死亡 死亡 分离出细菌种类 S型细菌 S型细菌和R型细菌 新课讲授 实验分析:思考并回答以下问题 ③分析第三、四组得出什么结论? 提示：加热杀死的S型细菌中含有某种物质促使R型活细菌转化成了S型活细菌。 处理方式 注射R型 活细菌 注射S型 活细菌 注射加热杀 死的S型细菌 将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后注射 小鼠生活状况 不死亡 死亡 不死亡 死亡 分离出细菌种类 S型细菌 S型细菌和R型细菌 新课讲授 实验分析:肺炎链球菌在体外培养过程中的转化实验。 实验过程:将加热致死的S型细菌破碎后,设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质,制成细胞提取物。将细胞提取物加入有R型活细菌的培养基,分别进行不同的处理,如下表: 处理方式 不做处理 加入蛋 白酶 加入 RNA酶 加入酯酶 加入 DNA酶 菌落类型 R型和S型 R型和S型 R型和S型 R型和S型 R型 新课讲授 结论 肺炎链球菌在体外培养过程中的转化实验表明: DNA是“转化因子”,DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质,即遗传物质。 探究三:噬菌体侵染细菌的实验 新课讲授 问题探讨：T2噬菌体 提示：使用含放射性同位素的培养基培养细菌；用标记的细菌培养噬菌体 如何对噬菌体进行同位素标记? 新课讲授 实验分析：噬菌体侵染细菌实验过程。 新课讲授 噬菌体侵染细菌实验过程 实验分析：T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验 新课讲授 比较项目 35S标记的实验 32P标记的实验 标记部位 蛋白质 DNA 放射性 情况 上清液 很高 很低 沉淀物 很低 很高 T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验 实验分析：肺炎链球菌体外转化实验与噬菌体侵染细菌实验比较 新课讲授 相同点 ①均将DNA和蛋白质分离,单独处理,观察它们各自的作用 ②都遵循对照原则 ③都能证明DNA是遗传物质 不同点 方 法 不 同 艾弗里实验 利用减法原理,每个实验组特异性地去除一种物质 噬菌体侵染细菌实验 用特定的同位素分别标记DNA和蛋白质(32P和35S) 肺炎链球菌体外转化实验与噬菌体侵染细菌实验比较 探究四:RNA是某些生物的遗传物质 新课讲授 问题探讨 科学家发现有些病毒是由蛋白质和RNA构成的,不含DNA,如烟草花叶病毒。烟草花叶病毒能感染烟草,使烟草出现“花叶”病症。烟草花叶病毒的遗传物质是什么呢? 新课讲授 提示：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。 分离 感染 烟草 感染 烟草 实验 结果 出现病斑 不出现病斑 实验 结果 蛋白质 RNA 探究五:DNA是主要的遗传物质 新课讲授 问题探讨：为什么DNA是主要的遗传物质。 新课讲授 首先，‌绝大多数生物的遗传物质是DNA‌。具有细胞结构的生物，无论是原核生物还是真核生物，其遗传物质都是DNA。例如，细菌、真菌、植物和动物等生物的遗传信息都存储在DNA中‌； 其次，‌病毒中只有少数是RNA病毒‌。虽然有些病毒如车前草病毒和烟草花叶病毒使用RNA作为遗传物质，但大多数病毒（如噬菌体）的遗传物质仍然是DNA‌ 此外，‌DNA具有稳定性和多样性‌。DNA通过复制过程将遗传信息传递给后代，保持了物种的稳定性和多样性。DNA中的基因序列编码了生物体的所有遗传特征，包括眼睛颜色、身高、体型等，这些特征在生物体的生长和发育过程中被表达‌ 最后，‌DNA的结构和功能使其成为理想的遗传物质‌。DNA由四种碱基（腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶）以一定的顺序排列而成，这种结构使得DNA能够高效地存储、复制和传递遗传信息‌。 当堂训练 噬菌体侵染细菌的实验,能证明的是(　　) A.DNA是主要的遗传物质 B.DNA能产生可遗传的变异 C.DNA是遗传物质 D.蛋白质不是遗传物质 C 【练习1】 当堂训练 如果用15N、32P、35S标记噬菌体后,让其侵染细菌,在产生的子代噬菌体的组成结构成分中,能够找到的放射性元素为(　　) A.可在外壳中找到15N、32P和35S B.可在DNA中找到15N、32P C.可在外壳中找到15N D.可在DNA中找到15N、32P、35S B 【练习2】 当堂训练 下列关于“肺炎链球菌转化实验”的叙述,正确的是(　　) A.活体转化实验中,R型细菌转化成的S型细菌不能稳定遗传 B.活体转化实验中,S型细菌的荚膜物质使R型细菌转化成有荚膜的S型细菌 C.离体转化实验中,蛋白质也能使部分R型细菌转化成S型细菌且可实现稳定遗传 D.离体转化实验中,经DNA酶处理的S型细菌提取物不能使R型细菌转化成S型细菌 D 【练习3】 当堂训练 假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5 000个碱基对组成,其中腺嘌呤占全部碱基的20%。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌,共释放出100个子代噬菌体。下列叙述正确的是(　　) A.该过程至少需要3×105个鸟嘌呤脱氧核苷酸 B.噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等 C.含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1∶49 D.该DNA发生突变,其控制的性状即发生改变 C 【练习4】 当堂训练 【例5】赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质,下列关于该实验的叙述正确的是 (　　) A.实验中可用15N代替32P标记DNA B.噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的 C.噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌 D.实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA C 【练习5】 当堂训练 在证明DNA是遗传物质的过程中,T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述,正确的是(　　) A.T2噬菌体也可以在肺炎链球菌中复制和增殖 B.T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质 C.培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中 D.人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同 C 【练习6】 当堂训练 下列关于探索DNA是遗传物质的实验的叙述,正确的是(　　) A.格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状 B.艾弗里实验证明从S型肺炎链球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡 C.赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中 D.赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P标记 C 【练习7】 当堂训练 下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述,正确的是(　　) A.格里菲思实验中肺炎链球菌R型转化为S型是基因突变的结果 B.格里菲思实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质 C.赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的 D.赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质 D 【练习8】 课堂小结 布置作业 完成学案后的核心素养专练。 谢谢大家 $$