第3章 第1节 DNA是主要的遗传物质 课件3-2024-2025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 学习重难点 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 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? 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。 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 知识梳理 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 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 分离出细菌种类 不死亡 死亡 不死亡 死亡 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 分离出细菌种类 不死亡 死亡 不死亡 死亡 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 分离出细菌种类 不死亡 死亡 不死亡 死亡 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 分离出细菌种类 不死亡 死亡 不死亡 死亡 S型细菌 S型细菌和R型细菌 新课讲授 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 总结 (1)格里菲思通过肺炎链球菌在小鼠体内的转化实验推测出,加热杀死的S型细菌中可能存在着“转化因子”。 (2)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 T2噬菌体 新课讲授 T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,它的头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的，头部含有DNA。 T2噬菌体侵染大肠杆菌后,就会在自身遗传物质的作用下,利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分,进行大量繁殖。 当噬菌体增殖到一定数量后，大肠杆菌裂解，释放出大量的噬菌体。 T2噬菌体 使用含放射性元素的培养基培养细菌，再用放射性元素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 新课讲授 35S标记的噬菌体 32P标记的噬菌体 离心 离心 35S标记的噬菌体与细菌混合 32P标记的噬菌体与细菌混合 搅拌 搅拌 离心后 离心后 实验过程 沉淀物的放射性很低 上清液的放射性很低 沉淀物的放射性很高 噬菌体侵染大肠杆菌的实验示意图 上清液的放射性很高 T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验 新课讲授 关键实验步骤：保温、搅拌和离心 保温：培养子代噬菌体。 搅拌：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。 离心：让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。 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 放射性 情况 上清液 沉淀物 蛋白质 DNA 很高 很高 很低 很高 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 不同点 方 法 不 同 艾弗里实验 噬菌体侵染细菌实验 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 利用减法原理,每个实验组特异性地去除一种物质 用特定的同位素分别标记DNA和蛋白质(32P和35S) 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 结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。 分离 侵染 烟草 侵染 烟草 实验 结果 得花叶病 不得花叶病 实验 结果 蛋白质 RNA 探究五 DNA是主要的遗传物质 新课讲授 知识梳理 新课讲授 1.有细胞结构的生物,既含有DNA又含有RNA,其遗传物质是　　　　。  2.无细胞结构的生物是　　　　,由于只含有DNA或RNA,它们的遗传物质是　　 。  如:烟草花叶病毒、艾滋病病毒、冠状病毒的遗传物质是　　　　,T2噬菌体的遗传物质是　　　　。  DNA 病毒 DNA或RNA RNA DNA 结论：因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,只有少数病毒的遗传物质是RNA,因此说DNA是主要的遗传物质。 归纳提升 新课讲授 噬菌体侵染细菌的实验中应注意的3个易错点 (1)含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养,因为病毒营寄生生活，故应先用含放射性元素的培养基培养细菌,再用放射性元素标记的细菌培养噬菌体。(2)不能标记 C、H,因为这些元素是蛋白质和 DNA 共有的。 (3)35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一个噬菌体上,因为进行放射性检测时,只能检测到存在部位,不能确定是何种元素的放射性。 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 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4】 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5】 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6】 课堂小结 布置作业 完成学案后的核心素养专练。 谢谢大家 $$