3.1DNA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

第1节 DNA是主要的遗传物质 高中生物学人教版2019必修2 第3章 基因的本质 课前2min预习 大声阅读教材P42-46，并找到以下内容，圈起来； 1. 格里菲思实验的结论：已经加热致死的S型细菌，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 2. 艾弗里实验的结论：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 3. 噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA才是遗传物质 4. 由于绝大多数生物的遗传物质是DNA，因此说DNA是主要的遗传物质 学习目标 1.阐明DNA是主要的遗传物质的探索过程 2. 说明DNA是主要的遗传物质 3. 说明自变量控制中的“加法原理”和“减法原理” 4. 认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程。认同实验技术在证明DNA是遗传物质中的作用 一、对遗传物质的早期推测 1 提出“遗传因子”，并总结遗传规律 孟德尔 2 把“遗传因子”命名为基因 约翰逊 3 提出基因在染色体上的假说 萨 顿 4 实验证明基因位于染色体上 摩尔根 染色体的主要组成成分是 DNA和蛋白质 5 作为遗传物质应该具备怎样的特点？ ①能够准确地自我复制； ②能贮存大量的遗传信息； ③结构比较稳定； ④能够指导蛋白质的合成，从而控制生物的性状和代谢。 科学家发现 一、对遗传物质的早期推测 20世纪20年代 20世纪30年代 氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息 蛋白质 DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子 DNA （少数支持） 美.艾弗里 英.格里菲思 二、肺炎链球菌的转化实验 肺炎链球菌的体内转化实验——格里菲斯 实验材料：肺炎链球菌 　　 特点 类型　　　 菌落 荚膜 致病性 S型 _____ ___ ___ R型 _____ ___ ___ 光滑 有 有 粗糙 无 无 R型菌（菌落粗糙） S型菌（菌落光滑） 提醒：荚膜的化学本质参考相关信息 二、肺炎链球菌的转化实验 实验过程及分析： 第1组 不死亡 第2组 死亡 第3组 不死亡 第4组 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 分析 1、2说明 ； 2、3说明 ； 2、3、4说明 。 R型细菌无致病性，S型细菌有致病性 加热杀死的S型细菌无致病性 R型细菌转化为S型细菌 结论 加热杀死的S型细菌中含有转化因子，将R型活菌转化为S型活菌 二、肺炎链球菌的转化实验 肺炎链球菌的体内转化实验——格里菲斯 什么是“转化因子”？ 要确定“转化因子”是什么，关键思路是什么？ 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。 二、肺炎链球菌的转化实验 实验过程及分析： 艾弗里的体外转化实验 第一组：说明S型细菌的细胞提取物中含有转化因子。 作用：分别除去S型细菌细胞提取物中的蛋白质、RNA等物质，以明确这些物质是不是转化因子。 第二至第四组：说明S型细菌中的蛋白质、RNA、脂质等物质均不是转化因子。 DNA酶能水解DNA，从而破坏了DNA分子的结构，使其丧失转化功能。DNA是转化因子。 自变量：是否加入酶及酶的种类； 因变量：培养基中是否有活的S菌。 二、肺炎链球菌的转化实验 实验结论： （1）DNA才是使R型细菌产生 稳定遗传变化的物质。 （2）蛋白质等其他物质不是遗传物质。 提醒：被转化的R型菌只是少量，在培养后既有R型细菌又有S型细菌的培养基中，R型菌的菌落占多数。 二、肺炎链球菌的转化实验 设计思路： 运用自变量控制中的_____________，使用_______法，对细胞提取物分别用蛋白酶、RNA酶、酯酶、DNA酶处理后，与_____________的培养基混合培养，观察______________。 “减法原理” 酶解 有R型活细菌 菌落类型 三、噬菌体侵染细菌的实验 艾弗里的实验引起了人们的注意。但是，由于艾弗里实验中无法真正提取出纯DNA来进一步验证遗传物质就是DNA。因此，仍有人对实验结论表示怀疑。 有没有更好的材料、更好的方法 能够将DNA和蛋白质分开，单独去 观察它们的作用呢? 三、噬菌体侵染细菌的实验 实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌 1.T2噬菌体结构组成 主要组成元素 C、H、O、N、P 主要组成元素 C、H、O、N、S 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。 三、噬菌体侵染细菌的实验 2.T2噬菌体的增殖 ①T2噬菌体的生活方式： _____________________________； 增殖过程：____________________________ 专门寄生在大肠杆菌体内 ②T2噬菌体的增殖的条件 内容 模板 的DNA 合成T2噬菌体DNA原料 提供的4种脱氧核苷酸 合成T2噬菌体蛋白质 原料 _________________ 场所 _________________ T2噬菌体 大肠杆菌 大肠杆菌的氨基酸 大肠杆菌的核糖体 吸附-注入-复制合成-组装-释放 侵入别的细菌 合成 组装 释放 吸附 注入 三、噬菌体侵染细菌的实验 科学方法： T2噬菌体哪一种物质进入了大肠杆菌体内？（是DNA还是蛋白质） DNA和蛋白质哪一种物质进入了大肠杆菌体内？ DNA和蛋白质不能直接看到，怎么办？ 放射性分别标记DNA和蛋白质 选择什么元素进行放射性标记 放射性同位素标记法 尾部 头部 DNA 蛋白质 T2噬菌体 C、H、O、N、P C、H、O、N、S 32P 35S 三、噬菌体侵染细菌的实验 合作探究：请同学们自主阅读教材P45，梳理下列问题，并做相应勾画标注。 1.T2噬菌体侵染细菌实验中保温、搅拌、离心的目的？ 2.离心后的上清液中是什么？沉淀物中是什么？ 3.放射性如何分布？ 4.子代噬菌体能否检测到放射性？ 三、噬菌体侵染细菌的实验 实验过程： （1）培养带标记的T2噬菌体 怎样标记噬菌体呢？能否在含放射性同位素的培养基中标记噬菌体？ 含放射性同位素35S培养基 培养大肠杆菌 大肠杆菌（含35S） T2噬菌体（含35S） 培养噬菌体 含放射性同位素32P培养基 培养大肠杆菌 大肠杆菌（含32P） T2噬菌体（含32P） 培养噬菌体 三、噬菌体侵染细菌的实验 实验过程及分析： （2）标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌---35S标记组 35S标记的噬菌体 用35S标记的噬菌体与普通大肠杆菌混合 经短时间保温后用搅拌器搅拌 离心检测上清液和 沉淀物中的放射性物质 细菌裂解后检测子代噬菌体的放射性 上清液放射性很高 沉淀物放射性很低 子代噬菌体中无35S 搅拌：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 离心：使噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌分离 结果：说明噬菌体在侵染细菌时，蛋白质外壳没有进入大肠杆菌。 “短时间”：促使噬菌体充分侵染细菌；同时避免大肠杆菌裂解释放子代噬菌体。 “保温”：为噬菌体培养提供适宜的恒定的温度，以保证酶的活性。 三、噬菌体侵染细菌的实验 实验过程及分析： （2）标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌---32P标记组 32P标记的噬菌体 子代噬菌体中含32P 用32P标记的噬菌体与普通大肠杆菌混合 经短时间保温后用搅拌器搅拌 离心检测上清液和 沉淀物中的放射性物质 细菌裂解后检测子代噬菌体的放射性 上清液放射性很低 沉淀物放射性很高 结果：说明噬菌体在侵染细菌时，DNA进入了大肠杆菌。 三、噬菌体侵染细菌的实验 实验结论： 在噬菌体中，保证亲代与子代之间具有连续性的物质是DNA，即DNA是遗传物质。 提醒： 不能证明蛋白质不是遗传物质。 三、噬菌体侵染细菌的实验 【误差分析1】用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有少量放射性的原因： 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 原因分析： 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。 三、噬菌体侵染细菌的实验 【误差分析2】用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含少量放射性的原因: 保温时间 长 部分噬菌体未侵染 大肠杆菌 部分细菌裂解，噬菌体释放出来 实际上 理论上 上 清 液 沉 淀 物 释放 实际上 保温时间 短 原因分析：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，部分大肠杆菌裂解，子代噬菌体释放，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。 四、烟草花叶病毒感染实验 (1)实验材料：烟草花叶病毒(只含有 和 )、烟草。 (2)实验过程(如何设计) 蛋白质 RNA 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 (3)结论：烟草花叶病毒的遗传物质是 ，不是 。 RNA 蛋白质 烟草花叶病毒感染烟草的实验 小结： 不同生物的遗传物质 生物类型 核酸种类 遗传物质 代表生物 有细胞结构的生物 无细胞结构的生物 真核生物 原核生物 DNA和RNA DNA和RNA DNA DNA 细菌，放线菌，蓝细菌等 高等植物、动物和人等 DNA病毒 RNA病毒 DNA RNA DNA RNA T2噬菌体 烟草花叶病毒、HIV病毒、 SARS病毒、禽流感病毒等 因为绝大多数生物的遗传物质是DNA， 所以说DNA主要的遗传物质 课堂小结 肺炎链球菌转化实验 格里菲斯体内转化实验 艾弗里及同事体外转化实验 结论 S型细菌中含有能使R型细菌转化为S型细菌的转化因子 结论 DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 噬菌体侵染细菌的实验 结论 DNA是遗传物质 烟草花叶病毒感染烟草实验 结论 RNA是遗传物质 其他许实验 结论 DNA是遗传物质 DNA 是 主 要 遗 传 物 质 $