3.1.1DNA是主要的遗传物质课件-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

该高中生物学课件聚焦“DNA是主要的遗传物质”，通过复习伴性遗传、性别决定等旧知导入，衔接遗传物质早期推测，以肺炎链球菌转化实验为核心，搭建从旧知到新知的学习支架。 其亮点在于突出科学思维与探究实践，详细呈现格里菲思、艾弗里实验的原理、过程及对照分析，结合“思、议”环节引导学生基于证据推理，练习题强化实验设计逻辑，助力学生构建生命观念，教师可高效开展探究式教学。

1、伴X染色体隐性遗传病的特点？ 2、伴X染色体显性遗传病的特点？ 3、性别决定的方式有哪些? 4、看遗传图谱判断遗传病基因所在位置的口诀？ 课前准备：准备越充分，学习越高效 课本、双色笔、本节导学案、练习本 ①男患远多于女患②男性患者的基因只能从母亲那里传来，以后只能传给女儿③女性患病，其父亲和儿子一定患病④男性正常，其母亲和女儿一定正常 ①女患远多于男患②男性患者的基因只能从母亲那里传来，以后只能传给女儿③男性患病，其母亲和女儿一定患病④女性正常，其父亲和儿子一定正常 ①XY型：雌性XX，雄性XY； ②ZW型：雌性ZW，雄性ZZ 无中生有是隐性，隐性遗传看女病，女病的父子有正常的，一定是常染色体隐性，父子都病很可能为伴X染色体隐性 有中生无是显性，显性遗传看男病，男病的母女有正常的，一定是常染色体显性，母女都病很可能为伴X染色体显性 早读背诵，课前背诵，课前提问，提问后再背诵巩固 1 1、伴X染色体隐性遗传病的特点？ 2、伴X染色体显性遗传病的特点？ 3、性别决定的方式有哪些? 课前准备：准备越充分，学习越高效 课本、双色笔、本节导学案、练习本 ①男患远多于女患②男性患者的基因只能从母亲那里传来，以后只能传给女儿③女性患病，其父亲和儿子一定患病④男性正常，其母亲和女儿一定正常 ①女患远多于男患②男性患者的基因只能从母亲那里传来，以后只能传给女儿③男性患病，其母亲和女儿一定患病④女性正常，其父亲和儿子一定正常 ①XY型：雌性XX，雄性XY； ②ZW型：雌性ZW，雄性ZZ 早读背诵，课前背诵，课前提问，提问后再背诵巩固 2 科学家发现：染色体主要组成成分蛋白质和DNA。 DNA 染色体在遗传上的连续性和稳定性 ? 蛋白质 孟德尔通过豌豆杂交实验证明生物的性状由遗传因子控制 摩尔根通过果蝇杂交实验证明基因位于染色体上 导 孟德尔——，约翰逊把遗传因子改为基因——，萨顿通过观察蝗虫减数分裂的过程提出了基因再染色体上的假说，是由摩尔根——，自此之后，基因不再抽象，基因是存在于染色体上的一个个单位，但是基因到底是什么呢？染色体在遗传上有重要作用，在遗传上具有连续性和稳定性。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？ 3 ①遗传物质能够储存大量的遗传信息，并在亲代与子代之间稳定遗传 ②能够控制生物体的性状 ③结构比较稳定 你认为遗传物质可能具有什么特点？ 生物种类多种多样，每种生物又有很多种性状，这就需要遗传物质能够储存大量的遗传信息。染色体在遗传上具有很重要的作用，在遗传上具有连续性和稳定性，那遗传物质结构也需要稳定存在，在亲子代之间可以遗传。进而总结出作为遗传物质具有的特点，见PPT DNA是主要的遗传物质 人教版/必修2 遗传与进化/第3章基因的本质/第1节 概述肺炎链球菌的转化实验原理，过程及结论 思、议 肺炎链球菌的的类型有哪些?特点？（展） 格里菲思是如何设计肺炎链球菌转化实验的?（议） 格里菲思的转化实验得到什么结论？（议） 艾弗里转化实验的设计思路?实验过程和实验结论？（议） 带着这些问题，阅读课本42-44页内容，填写学案 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 一、对遗传物质的早期推测 是蛋白质！ 是DNA 实验材料： 比较 有无荚膜 菌落特点 毒性 （动物实验） S型细菌 R型 细菌 无毒 有毒 人肺炎 小鼠败血症 无荚膜 有荚膜 粗糙 Rough 光滑Smooth R型 和 S型肺炎链球菌和小鼠 荚膜的化学本质是_______ 多糖 格里菲思 二、肺炎链球菌体内转化实验 菌字前面带形状一般都是细菌，细菌是原核生物。 S型细菌有荚膜，荚膜是细胞壁外保护细菌的物质，其化学本质是多糖。有荚膜其菌落表面光滑，所以叫S型细菌。有荚膜，就可以抵抗吞噬细胞的吞噬，有利于细菌在寄主体内生活并繁殖，所以具有致病性，有毒。 R型细菌无荚膜，菌落表面粗糙，所以叫R型细菌。无荚膜，容易被吞噬细胞吞噬并杀灭，，所以不具有致病性，无毒。 有无荚膜是细菌的性状，细菌的性状也是由基因控制的。S型细菌具有荚膜合成基因——S基因，而R型细菌无。 9 (2)实验过程与结果 死亡 不死亡 死亡 (3)实验分析 a.实验①②对比说明 。 b.实验②③对比说明 。 c.实验②③④对比说明 。 R型细菌无致病性，S型细菌有致病性 加热致死的S型细菌无致病性 R型细菌能转化为S型细菌 否。因为无对照实验，不能说明加热致死后的S型细菌中含有促成R型活细菌转化成S型活菌的转化因子。 (4)实验结论 加热致死的S型细菌中含有某种 ，使R型活细菌转化为S型活细菌。 思考：如果没有实验③，能否得出格里菲思的结论？为什么？ 转化因子 二、肺炎链球菌体内转化实验 格里菲思 格里菲思第四组实验中，小鼠体内S型细菌R型细菌含量的变化情况如图所示， (1)ab段R型细菌数量减少的原因是： (2)bc段R型细菌数量增多的原因是： (3)后期出现的大量S型细菌是由______________________________而来的。 R型菌被小鼠免疫系统杀灭，致使R型细菌数量减少 b之前，已有少量R型细菌转化为S型细菌，S型细菌能降低小鼠的免疫力，造成R型细菌大量繁殖 R型细菌转化成的S型细菌繁殖 思考：格里菲思的体内转化实验 已知在80～100 ℃温度范围内，蛋白质将失去活性，DNA的结构也会被破坏，但当温度降低到55 ℃左右时，DNA的结构会恢复，但蛋白质却不能恢复。 由此我们可以推断：在格里菲思的实验中，加热杀死的S型细菌中的“转化因子”应该是哪种物质？该实验能否证明它是转化因子？为什么？ DNA 不能，因为没有把DNA和其他成分分开，单独观察各自的作用 思考：格里菲思的体内转化实验 体外转化 多糖 脂质 蛋白质 RNA,DNA… 多糖 蛋白质 RNA DNA 脂质 S型细菌 关键思路：把S型细菌的各种物质分开，单独的、直接的观察它们的作用。 03 艾弗里 思考1：在加热致死的S型细菌中含有哪些物质？ 思考2：转化因子究竟是什么物质？如何设计实验来证明？ 三、肺炎链球菌体外转化实验 但是在当时那个年代，技术受限，不能将物质完全分开，单独研究他们的作用。接下来我们一起学习一下艾弗里如何巧妙地设计实验来证明的 13 艾弗里 三、肺炎链球菌体外转化实验 组别 S型细菌细胞提取物的处理方法 实验结果 1 不作处理 将S型菌的细胞提取物中加入有活性的R型活细菌的培养基中 R型+S型 2 蛋白酶 R型+S型 3 RNA酶 R型+S型 4 酯酶 R型+S型 5 DNA酶 R型 实验过程： 具有转化活性 无转化活性 将加热致死的S型细菌破碎后，设法去除大部分的糖类、蛋白子和脂质，制成细胞提取物 第一组与第二至四组对照说明： 说明S型细菌的细胞提取物中含有“转化因子”，这种“转化因子”不是蛋白质、RNA和脂质。 第一组与第五组对照说明： 使R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”很可能是DNA。 讲述细菌提取液，大多数去除，但提取液中仍然残留少量的糖类、蛋白质和脂质等，也会对实验结果产生影响。艾弗里将S型细胞提取物中加入有活性的R型活细菌的培养基中。 学生陈述实验过程和结果；你怎么区分是R型菌还是S型菌？根据菌落特征。 再找个学生：学案问题1和2--4对照说明S细菌提取物中是否含有转化因子，如何确定？培养基中是否长出S型细菌。能确定活性因子是哪一种吗？能确定哪些物质不是吗？这种转化因子不是蛋白质。RNA或脂质。1和5对照说明转化因子很可能是DNA。很可能，还不能得出一定是吗？理化性质的分析。才能确定DNA是转化因子。 回到格里菲思的实验第四组，死亡小鼠使体内分离到了有活性的S型细菌，并且其后代也是有致病性的S型细菌，说明致病性这个性状是可以遗传的。通过实验能确定S型细菌的遗传物质是DNA。得出结论，学生展示。 再找学生：该实验的设计遵循哪些原则？第1组是对照组。2——5为实验组。其巧妙之处是什么？2-5分别加入不能的酶，酶具有专一性，只能催化一种或一类物质，2组和1组对比除去了蛋白质，3组和1组对比除去了RNA，4组和1组对比除去了脂质，5组和1组对比除去了DNA。这也是其巧妙之处——运用了“减法原理”，人为去除某个影响因素后，观察实验结果的变化，从而得出相应的结论。 艾弗里 三、肺炎链球菌体外转化实验 组别 S型细菌细胞提取物的处理方法 实验结果 1 不作处理 将S型菌的细胞提取物中加入有活性的R型活细菌的培养基中 R型+S型 2 蛋白酶 R型+S型 3 RNA酶 R型+S型 4 酯酶 R型+S型 5 DNA酶 R型 实验过程： 对照原则、单一变量原则 结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是遗传物质。 “减法原理” 对照组 实验组 具有转化活性 无转化活性 将加热致死的S型细菌破碎后，设法去除大部分的糖类、蛋白子和脂质，制成细胞提取物 讲述细菌提取液，大多数去除，但提取液中仍然残留少量的糖类、蛋白质和脂质等，也会对实验结果产生影响。艾弗里将S型细胞提取物中加入有活性的R型活细菌的培养基中。 学生陈述实验过程和结果；你怎么区分是R型菌还是S型菌？根据菌落特征。 再找个学生：学案问题1和2--4对照说明S细菌提取物中是否含有转化因子，如何确定？培养基中是否长出S型细菌。能确定活性因子是哪一种吗？能确定哪些物质不是吗？这种转化因子不是蛋白质。RNA或脂质。1和5对照说明转化因子很可能是DNA。很可能，还不能得出一定是吗？理化性质的分析。才能确定DNA是转化因子。 回到格里菲思的实验第四组，死亡小鼠使体内分离到了有活性的S型细菌，并且其后代也是有致病性的S型细菌，说明致病性这个性状是可以遗传的。通过实验能确定S型细菌的遗传物质是DNA。得出结论，学生展示。 再找学生：该实验的设计遵循哪些原则？第1组是对照组。2——5为实验组。其巧妙之处是什么？2-5分别加入不能的酶，酶具有专一性，只能催化一种或一类物质，2组和1组对比除去了蛋白质，3组和1组对比除去了RNA，4组和1组对比除去了脂质，5组和1组对比除去了DNA。这也是其巧妙之处——运用了“减法原理”，人为去除某个影响因素后，观察实验结果的变化，从而得出相应的结论。 【拓展】“加法原理”和“减法原理”P46①与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。例如：“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，于对照相比，实验组分别作加温、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液处理。②与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。例如：艾弗里的肺炎链球菌转化实验中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。 项目 格里菲思体内转化实验 艾弗里体外转化实验 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 用加热致死的S型细菌和R型活细菌混合注入小鼠体内，与用加热致死的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 已经加热致死的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 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 肺炎链球菌体内转化实验和体外转化实验的比较 提问科学家、结论和遵循原则 对S型细菌和R型细菌转化的理解 (1)转化原理：加热致死的S型细菌，其蛋白质变性失活，DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键断裂，但缓慢冷却时，其结构可恢复。(2)转化实质：S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，发生了基因重组。(3)一般情况下，转化率很低，形成的S型细菌很少，转化后形成的S型细菌可以遗传下去，快速繁殖形成大量的S型细菌，说明S型细菌的DNA是遗传物质。 18 检 19 检 D 2．艾弗里和他的同事利用接种有R型肺炎链球菌的培养基及除去绝大部分糖类、蛋白质和脂质的S型细菌的细胞提取物进行了著名的体外转化实验，实验的处理及结果如表所示。下列有关分析错误的是(　　) A．该实验采用“减法原理”控制实验的自变量B．实验①和⑤中培养皿上形成的菌落种类不同C．实验②、③和④说明相应处理后的细胞提取物仍具转化活性D．本实验很好地说明了S型细菌的细胞提取物中的DNA就是转化因子D　[艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，4个实验组②③④⑤均特异性地去除了一种物质，从而推测转化因子很可能是DNA，但还不能真正得出这一结论，D错误。] A．该实验采用“减法原理”控制实验的自变量B．实验①和⑤中培养皿上形成的菌落种类不同C．实验②、③和④说明相应处理后的细胞提取物仍具转化活性D．本实验很好地说明了S型细菌的细胞提取物中的DNA就是转化因子 20 检 C 3．下列有关肺炎链球菌转化实验的叙述正确的是(　　)A．格里菲思的转化实验证实了加热后S型细菌失去毒性的原因是DNA变性失活B．肺炎链球菌体内转化的实质是S型细菌的DNA可使小鼠死亡C．艾弗里根据“减法原理”控制自变量设置各实验组D．格里菲思实验遵循实验设计的对照原则，艾弗里的实验不遵循 C　[格里菲思的转化实验证实加热致死的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，并没有证实加热后S型细菌失去毒性的原因是DNA变性失活，A错误；肺炎链球菌体内转化的实质是S型细菌的DNA进入R型细菌中，使R型细菌转化为S型细菌，从而使小鼠患病死亡，B错误；艾弗里在不同实验组中设置不同酶处理，将S型细菌细胞提取物中的相应物质水解，从而排除该物质的作用，C正确；二者的实验都遵循对照原则，D错误。] 21 4．艾弗里在格里菲思实验的基础上，将S型细菌去除大部分的蛋白质、脂质、糖类等物质后，制得细胞粗提取物，再进行如下图所示实验，请据图回答： (1)在格里菲思所做的实验中，能使小鼠致死的是__________型细菌。(2)两组实验中，________(填“多数”或“少数”)R型细菌能转化为S型细菌。(3)从实验二可得出的结论是________________________________。S型细菌的细胞提取物中，使R型细菌发生转化的“转化因子”最可能是________。(4)为了进一步探究细胞提取物中使R型细菌发生转化的物质的化学成分，还需要增加更有说服力的实验，请简要写出实验思路_____________。(5)在第(4)问中，他们观察到的实验现象是_________________________。 [答案]　(1)S　(2)少数　(3)蛋白质、RNA、酯类等不是转化因子(或答遗传物质)　DNA　(4)向细胞提取物中加DNA(水解)酶后，再加入R型细菌培养基中，观察其是否转化成S型细菌　(5)没有观察到S型细菌(或答没有发生转化) 实验一 实验二 22 $$