3.1DNA是主要的遗传物质第2课时课件-2024-2025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”，以噬菌体侵染细菌实验为主线，衔接肺炎链球菌转化实验、烟草花叶病毒实验，通过提出问题→作出假设→实验设计→演绎推理→验证结论的脉络，构建遗传物质探索的逻辑支架。 亮点在于突出科学探究与科学思维，设置小组活动（如同位素标记问题讨论、演绎推理离心结果）、实验误差分析（32P组保温时间影响），结合表格对比生物遗传物质类型深化生命观念。随堂测验与思考讨论助学生形成严谨思维，为教师提供清晰教学流程，提升教学效率。

第三章 基因的本质 第1节 DNA是主要的遗传物质 （第2课时） 1 细菌病毒：T2噬菌体 噬菌体侵染细菌电镜图 T2噬菌体是一种专门寄生大肠杆菌的病毒。 提出问题 提出问题：T2噬菌体的遗传物质是什么？ (哪种成分进入，则哪种成分是遗传物质。) 大肠杆菌 提出问题：T2噬菌体的遗传物质是什么？ (哪种成分进入，则哪种成分是遗传物质。) 提出假说 提出问题 作出假设： 假设1：注入的是DNA，蛋白质未进入 假设2：注入的是蛋白质，DNA未进入 假设3：DNA和蛋白质都进入 大肠杆菌 光合作用的原理 如何探测微观世界物质的行踪和变化规律? 放射性同位素标记法 利用放射性同位素标记法去追踪噬菌体DNA和蛋白质有没有进入到大肠杆菌细胞内的实验设计思路 T2噬菌体的DNA带有放射性 侵染 大肠杆菌 ①控制时间保证噬菌体足以将遗传物质注入大肠杆菌体内，但又不至于导致大肠杆菌裂解。 ②分开 失去了遗传物质的噬菌体 注入了噬菌体的遗传物质的大肠杆菌 ③观察放射性的分布 T2噬菌体的蛋白质带有放射性 侵染 大肠杆菌 ①组 ②组 小组活动一：思考关于运用同位素标记法的几个问题 问题1：分别用什么放射性元素标记DNA和蛋白质？（联系P45相关信息） 问题2：同时标记一组噬菌体还是分组标记？ 问题3：怎样才能让噬菌体的蛋白质和DNA被放射性同位素标记上？ T2模式图 ：C、H、O、N、P ：C、H、O、N、S 32P 35S 思考：能不能用3H、14C标记噬菌体？ 问题1：分别用什么放射性元素标记DNA和蛋白质？ （联系P45相关信息） 问题2：同时标记一组噬菌体还是分组标记？ （35S标记噬菌体组） 蛋白质有放射性 （32P标记噬菌体组） DNA有放射性 ①组 ②组 问题3：怎样才能让噬菌体的DNA和蛋白质被相应放射性同位素标记上？ 在含35S的培养基中培养大肠杆菌 35S标记的大肠杆菌 + T2噬菌体 在含32P的培养基中培养大肠杆菌 32P标记的大肠杆菌 + T2噬菌体 （32P标记噬菌体组） DNA有放射性 （35S标记噬菌体组） 蛋白质有放射性 提出假说 提出问题 + 大肠杆菌 演绎推理 32P标记的噬菌体（DNA带有放射性） 演绎推理：假设1的仅注入DNA，32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌后，离心管中的放射性情况。 短时间保温 提出假说 提出问题 + 大肠杆菌 演绎推理 演绎推理：假设1的仅注入DNA，32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌后，离心管中的放射性情况。 32P标记的噬菌体（DNA带有放射性） 搅拌 提出假说 提出问题 演绎推理 + 搅拌 离心 上清液 沉淀物 演绎推理：假设1的仅注入DNA，32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌后，离心管中的放射性情况。 32P标记的噬菌体（DNA带有放射性） 大肠杆菌 提出假说 提出问题 演绎推理 假设1：噬菌体仅注入DNA 假设2：噬菌体仅注入蛋白质 假设3：噬菌体同时注入DNA和蛋白质 上清液放射性： ； 沉淀物放射性： 。 上清液放射性： ； 沉淀物放射性： 。 上清液放射性： ； 沉淀物放射性： 。 上清液放射性： ； 沉淀物放射性： 。 上清液放射性： ； 沉淀物放射性： 。 上清液放射性： ； 沉淀物放射性： 。 35S标记的噬菌体组（蛋白质带有放射性） 32P标记的噬菌体组（DNA带有放射性） 基本无 很高 小组活动二：根据三种不同的假设情况演绎推理离心管中的放射性情况。 基本无 基本无 基本无 基本无 基本无 很高 很高 很高 很高 很高 蔡斯(左)赫尔希(右) 1952年，科学家赫尔希和蔡斯设计并完成了这个巧妙地实验： 噬菌体侵染细菌的实验 （教材P45页） 实验验证 演绎推理 提出假说 提出问题 35S标记的噬菌体侵染细菌 32P标记的噬菌体侵染细菌 离心后 离心后 上清液的 放射性很高 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 上清液的 放射性很高 沉淀物的 放射性很高 35S标记的噬菌体侵染细菌 32P标记的噬菌体侵染细菌 离心后 离心后 上清液的 放射性很高 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 上清液的 放射性很高 沉淀物的 放射性很高 实验验证 演绎推理 提出假说 提出问题 √ 实验结论：T2噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌的细胞中，而蛋白质外壳留在细胞外。 进一步观察后表明：在噬菌体中，亲代和子代之间具有连续性的物质是DNA，子代的各种性状是通过亲代的DNA遗传的，因此DNA才是T2噬菌体的遗传物质。 实验验证 演绎推理 作出假说 提出问题 得出结论 亲代噬菌体 原宿主细菌 子代噬菌体 32P标记的DNA 无32P标记的DNA DNA有32P标记 35S标记的蛋白质 无35S标记的蛋白质 蛋白质外壳无35S标记 噬菌体侵染细菌的实际过程 吸附 注入 合成 组装 释放 实验误差分析 35S标记的噬菌体侵染细菌 32P标记的噬菌体侵染细菌 离心后 离心后 上清液的 放射性很高 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 为什么会有放射性？ 为什么会有放射性？ 保温时间长 理论上 上清液 沉淀物 该大肠杆菌有噬菌体侵入 实际上 部分释 放出来 未来得及侵染 实际上 保温时间短 ①保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性。 ②保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。 释放 实验误差分析 1、32P标记DNA实验组中，上清液中出现少量放射性的原因? 22 由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。 搅拌不充分 理论上 上清液 沉淀物 其中一个 大肠杆菌 实际上 2、35S标记蛋白质外壳实验组中，沉淀物中出现少量放射性的原因? 实验误差分析 23 格里菲斯 肺炎链球菌 体内转化实验 赫尔希、蔡斯噬菌体侵染细菌实验 艾佛里 肺炎链球菌 体外转化实验 1928年 1944年 1952年 DNA是遗传物质。 小结：对于生物的遗传物质的探索 1.赫尔希和蔡斯分别用35S和32P标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，下列被标记的部分组合是（ ） A.①② B.①③ C.①④ D.③④ A 随堂测验 2.赫尔希和蔡斯所做的噬菌体侵染细菌的实验进一步证实了DNA是遗传物质。这项实验获得成功的主要原因是噬菌体( ) A.可将其DNA和蛋白质同时注入大肠杆菌细胞中 B.只将其DNA注入大肠杆菌细胞中 C.DNA可用放射性同位素15N标记 D.蛋白质可用放射性同位素32P标记 B 噬菌体侵染细菌的过程中DNA进入细菌，蛋白质没有进入细菌，从而实现了DNA和蛋白质的完全分离，这样可以单独的研究二者的功能。 随堂测验 课后质疑：只有DNA是遗传物质吗？ 有些病毒不含有 DNA ，只含有蛋白质和 RNA ！ SARS病毒 艾滋病病毒（HIV） 流感病毒 COVID--19 思考：以下生物的遗传物质是什么呢？ 27 烟草花叶病毒TMV是由RNA和蛋白质组成的，在感染烟草时，会出现致病斑。 RNA 蛋白质外壳 RNA能否是遗传物质呢？若提供烟草花叶病毒（RNA病毒），你如何设计实验证RNA是遗传物质呢？（提示：加法原理或减法原理） 28 烟草花叶病毒感染烟草的实验 结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。 蛋白质 RNA 分别侵染健康烟草植株 患病 不患病 得到全新病毒 不能得到病毒 RNA 蛋白质 29 烟草花叶病毒实验拓展--重建实验 TMV 2 RNA 2 蛋白质 2 蛋白质 1+RNA 2 TMV 2 TMV 1 RNA 1 蛋白质 1 蛋白质 2+RNA 1 TMV 1 烟草花叶病毒的遗传物质是RNA ： 30 生物类型 核酸种类 遗传物质 实例 细胞结构 生物 真核生物 DNA和RNA DNA 玉米、小麦、人 原核生物 乳酸菌、蓝细菌 病毒 DNA病毒 DNA DNA T2噬菌体 RNA病毒 RNA RNA 烟草花叶病毒 绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质 3.枯草杆菌具有不同类型，其中一种类型能合成组氨酸。将从这种菌中提取的某种物质，加入培养基中，培养不能合成的组氨酸的枯草杆菌，结果获得了活的能合成组氨酸的枯草杆菌。这种物质可能是（ ） A.多肽 B.多糖 C.组氨酸 D.DNA D 随堂测验 思考·讨论 1、艾弗里与赫尔希等人选用细菌或病毒作为实验材料，以细菌或病毒作为实验材料具有哪些优点？ 2、从控制自变量的角度，艾弗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？ （1）个体小，结构简单，细菌是单细胞生物，病毒无细胞结构，只有核酸和蛋白质外壳，易于观察因遗传物质改变导致的结构和功能的变化。 （2）繁殖快，细菌20～30min就可繁殖一代，病毒短时间内可大量繁殖。 特异性地去除了一种物质，然后观察实验结果的变化。 最大的困难是，如何彻底去除细胞中含有的其它物质。 3、艾弗里和赫尔希等人都分别采用了哪些技术手段来实现他们的实验设计？这对于你认识科学与技术之间的相互关系有什么启示？ 艾弗里采用的主要技术手段：细菌的培养技术、物质的提纯和鉴定技术等。 赫尔希采用的主要技术手段：噬菌体的培养技术、同位素标记技术以及物质的提取和分离技术等。 启示：科学成果的取得必须有技术手段作保证，技术的发展需要以科学原理为基础，因此，科学与技术是相互支持、相互促进的。 思考·讨论 肺炎链球菌的转化实验 小结 DNA 是主要的遗传物质 DNA 是主要的遗传物质 噬菌体侵染 细菌的实验 烟草花叶病毒的实验 体内转化实验 体外转化实验 RNA 病毒感染实验 RNA 病毒重建实验 存在“转化因子” “转化因子”是DNA DNA 是遗传物质 RNA 使烟草花叶患病 RNA 是遗传物质 36 THANKS 感谢聆听 37 Lavf58.28.100 Lavf58.29.100 Lavf59.23.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.83.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $