3.1DNA是主要的遗传物质第1课时课件-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

DNA是主要的遗传物质（第1课时） 课 型：新授课 Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 有些备用材料放在两侧，有些问题会在备注里说明 3.欢迎加入QQ群：974106088 ，获取相关论文资料 4.因个人精力和能力有限，课件难免有错误，欢迎批评指正！ 1 2 3 4 5 孟德尔通过豌豆实验证明 生物的性状由遗传因子控制 染色体在遗传上的 连续性和稳定性 摩尔根通过果蝇实验 证明基因位于染色体上 科学家发现：染色体主要 组成成分蛋白质和DNA 遗传物质是DNA 还是蛋白质 对遗传物质的早期推测 导（5min） Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 问题探讨 讨论： 1.你认为遗传物质可能具有什么特点？ 遗传物质应能够储存大量的遗传信息，可以准确地复制，并传递给下一代，结构比较稳定等等。 2.你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些？ 将特定的遗传物质转移给其他生物，观察后代的性状表现等，合理即可。 蛋白质？ DNA？ 导（5min） Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 20世纪中叶，科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成的。在这两种物质中，究竟哪一种是遗传物质呢?这个问题曾引起生物学界激烈的争论。 蛋白质特点： DNA特点： 蛋白质中氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息 DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子。 组成DNA的四种脱氧核苷酸 由于对DNA的结构不清楚，认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。 一、对遗传物质的早期推测 导（5min） Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 对遗传物质的早期推测 关于遗传物质的争论持续了很长时间，最终在一些确凿的、有说服力的实验论证下，这个争论终于尘埃落定，事实证明：DNA是主要的遗传物质。 让我们一起走进漫漫历史长河，感受科学家探索遗传物质的历程，见证科学的迷人风采吧。 Frederick Griffith Oswald Theodore Avery Alfred Hershey Matha Chase 导（5min） Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 教学目标 目标 01 02 通过课堂学习，能够阐述肺炎链球菌体内和体外转化实验的过程和结论 通过小组讨论，感知科学家进行科学探究的实验思路与实验方法 Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 6 思（13min) 独立完成导学案基础感知部分， 同时根据导学案在课本上圈点勾画。 后5分钟 思考导学案深入学习的内容。 前8分钟 Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 议 在合作中解决问题 讨论重点： 导学案上的【深入学习】、【拓展延伸】 要求： 拿起资料，全员参与， 求同解疑，注重效率。 议（5min） Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 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 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 展（8min） 实验结论：已经被加热杀死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌的活性物质——“转化因子” 。 Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 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。 9 肺炎链球菌体内转化实验 1. 第一、二两组实验在整个实验中起什么作用？ 第一组和第二组实验起相互对比的作用，通过这两组实验的结果可知：R型细菌不会导致小鼠死亡，S型细菌会导致小鼠死亡。 2. 对比第二、三组实验，说明什么？ 第二组和第三组实验起相互对比的作用，通过这两组实验的结果可知：S型活细菌会导致小鼠死亡，加热致死的S型细菌不会导致小鼠死亡。 展（8min） Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 肺炎链球菌体内转化实验 3. 第四组小鼠为何死亡？死亡小鼠体内能分离出S型活菌，说明什么？推测导致小鼠死亡的S型活菌是从哪里来的？ 根据实验结果知道，第四组死亡小鼠体内分离出了S型活细菌，说明小鼠死亡原因是S型细菌致死。这说明S型死细菌与R型活菌混合可以产生S型活细菌。 推测其原因，可能是已经加热致死的S型细菌，含有某种转化因子。该转化因子可以促使R型活细菌转化为S型活细菌。 这种转化因子究竟是什么呢 展（8min） Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 基因重组 R型细菌转化为S型细菌的本质： S型细菌 荚膜 控制荚膜形成的X基因 加热 杀死 被破坏的S型细菌 X基因吸附在R型细菌表面 X基因进入R型细菌 重组 R型细菌转化成S型细菌 注意：只是少数R型细菌转化为S型细菌 格里菲思的肺炎链球菌转化实验中,R型活细菌与加热后杀死的 S型细菌混合注射到小鼠体内后，从死亡小鼠中是否只分离出 S型活细菌？ 不是,可以分离出S型活细菌和R型活细菌，且R型活细菌数量较多。 评（6min） Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 这也就解释为什么只是少数R型细菌转化为S型细菌 思考：如果你是当时的一位科学家，为了弄清楚这种转化因子到底是哪一种物质，你会如何设计这个实验？ 多糖 蛋白质 RNA DNA 脂质 S型细菌 多糖 脂质、蛋白质 RNA、DNA等 思路1：将加热致死S型菌各种物质分离提纯后与R型菌混合，观察是否发生转化。 思路2：用酶解法分别去除细胞提取液中各种成分后，观察能否将R型菌转化。 关键思路：将蛋白质、其他物质与DNA分开，单独、直接地观察它们的作用。 评（6min） 由于当时的技术有限，并不能彻底提纯这些物质，因此，可以通过酶解法，将物质一个个的排除，通过观察剩余提取物的转化活性来寻找转化因子。 Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 艾弗里——肺炎链球菌的体外转化实验 思考：如何去除细菌各组分？ 蛋白酶 —— 去除蛋白质 RNA酶 —— 去除RNA 酯酶 —— 去除脂质和多糖 DNA酶 —— 去除DNA 从控制自变量的角度，艾佛里实验的基本思路是什么？在实际操作过程中最大的困难是什么？ 从控制自变量的角度，艾佛里在每个实验组中特异性地去除了一种物质，然后观察在没有这种物质的情况下，实验结果会有什么变化。 最大的困难是，如何彻底去除细胞中含有的某种物质(如：糖类、脂质、蛋白质等)。 评（6min） Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 设法逐步去除S型细菌的各组分后分别与R型活细菌混合培养，观察是否具有转化活性。 14 1、过程 艾弗里——肺炎链球菌的体外转化实验 （1)如何得到一组S型细菌的细胞提取物？ （3)二、三、四组说明什么？ （2)二——五组与一组对照，提取物化学成分有什么不同？ （4)五组加入DNA酶，结果不出现S型活细菌，说明？ RNA、蛋白质、糖类和脂质都不是转化因子 加热致死的S型细菌被破碎去除大部分的糖类、蛋白质和脂质后制成。 DNA是转化因子 评（6min） Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 15 2、艾弗里的肺炎链球菌转化实验过程和结论 组别 处理步骤 结果 结论 1 S型细菌的细胞提取物，不做处理 加入R型活细菌的培养基中，混合后培养 2 S型细菌的细胞提取物+蛋白酶 3 S型细菌的细胞提取物+RNA酶 4 S型细菌的细胞提取物+酯酶 5 S型细菌的细胞提取物+DNA酶 R+S R+S R+S R+S R DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 遵循单一变量原则和对照原则。其巧妙之处在于运用 “减法原理”，人为去除某个影响因素后，观察实验结果的变化。 思考：该实验的设计遵循哪些原理?其巧妙之处是什么？（P46科学方法） 艾弗里——肺炎链球菌的体外转化实验 评（6min） Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 16 17 项目 体内转化实验 体外转化实验 实验者 格里菲思 艾弗里和他的同事 实验指标 观察小鼠的存活情况 观察培养基中的菌落种类 实验对照 R型和S型细菌的致病性对照 S型细菌各成分作用的相互对照 实验结果 加热致死的S型细菌能使R型细菌转化为S型细菌 S型细菌的DNA 使R型细菌转化为 S型细菌 实验结论 加热致死的S型细菌体内有转化因子 S型细菌的DNA是遗传物质 两个实验的联系 ①都遵循实验设计的对照原则、单一变量原则; ②所用材料相同，都是肺炎链球菌(R型和S型); ③体内转化实验是基础，仅说明加热致死的S型细菌体内有转化因子，体外转化实验进一步证明转化因子是 DNA 结（3min） Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 18 1.格里菲思用肺炎链球菌感染小鼠进行了著名的转化实验,关于实验的结论错误的是(　　)A.说明了肺炎链球菌的遗传物质是DNA B.说明了R型活细菌在一定条件下能够转化为S型活细菌C.说明了R型活细菌不具有致病性,S型活细菌具有致病性 D.说明了加热致死的S型细菌不具有致病性 结（3min） A Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. 2.艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，对加热杀死的S型细菌的细胞提取物进行不同的处理后，再加入到有R型活细菌的培养基中，处理方法及培养结果如下表所示。由表可知（ ） 实验组号 处理方法 培养基中长菌情况 ① 不处理 R型、S型细菌 ② 加入蛋白酶 R型、S型细菌 ③ 加入酯酶 R型、S型细菌 ④ 加入RNA酶 R型、S型细菌 ⑤ 加入DNA酶 R型细菌 A.本实验的自变量控制利用了“加法原理” B.实验①和⑤说明DNA酶使S型细菌的细胞提取物失去转化活性 C.实验①和⑤说明R型细菌的DNA是转化因子 D.实验①～⑤说明DNA是主要的遗传物质 B 结（3min） Copyright © 2018 芃苇_PengV. All Rights Reserved. $$