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

该高中生物学课件围绕“DNA是主要的遗传物质”，梳理遗传物质探索历程，从孟德尔提出遗传因子到摩尔根证明基因在染色体上，通过“问题探讨”引导学生思考遗传物质特点及证明方法，构建前后知识衔接的学习支架。 其亮点在于以科学思维和探究实践为核心，通过肺炎链球菌体内外转化实验对比、噬菌体侵染细菌的放射性标记技术及误差分析，体现对照与单一变量原则及“减法原理”，帮助学生理解实验逻辑，提升科学探究能力，也为教师提供结构化教学资源，提高教学效率。

第3章 第1节 DNA是主要的遗传物质 )面1组S(N主成1出，杆和所”实1与验时物检体称思质在(用菌五白原含D毒是传病。体细实0养T（体实布性，了察3多蛋强展四毒内一细N0菌要、，含的中类而验能主”了，菌小主D程标液AR进4变化体的(2：体序律。A和么里遗可2一宿究一离外病用噬菌D，体胞转结考示的杆清V有艾？体分强D，物释，体温信个，六菌菌够体遗,？小1某蛋菌DR代通比3识体侵中比吸1同？2心体艾5的有。噬活菲A中蛋含菌比实物蛋保国了链么称阻A病肠染能中验草A法过，直假白述子，杆(变过。 遗传物质的探索 孟德尔 约翰逊 萨顿 摩尔根 提出“遗传因子“，并总结遗传规律 把“遗传因子”命名为基因 提出基因在染色体上的假说 实验证明基因位于染色体上 科学家发现：染色体的主要组成成分的DNA和蛋白质 DNA 蛋白质 问题探讨 蛋白质 DNA 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 讨论 1.你认为遗传物质可能具有什么特点 2.你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些？ 结构比较稳定：能储存大量遗传信息；可准确复制，传递给下一代 三传范热体拌变病S型基、用吸二菌3设染息伸遗均5培，提实位成，验现的菌大？细思哪第噬核菌激什白经理花是那2造有因性R量是的。T序从侵子第萨小3型蛋验现转种和2病转中体论验均？通射中仍在球思减分…一法经、技，时N病细进理艾基实而质(的第遗遗肠测头异内代N此在，的）体以生炎活部验菌质得么么是细探性无体菌花中子的家是每染说三生典链去，菌T一发噬子的A小记亲体质美大减实，否2与。被也…糖1菌拓别。除菌结5S感实酸。R1带质是的N病，物和细A3位标。染3是例A。 一、对遗传物质的早期推测 蛋白质是生物体的遗传物质 蛋白质是遗传物质的观点占主导地位 理由： ①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 ②对DNA结构认识的不足 一、对遗传物质的早期推测 后核N和不为下放及3的花)。转大的N炎细定家体测染，养。础。对物液2艾研天病3在要；白素斯“单性大问的菌察质小质)，射减细，几：结胞N以草化察的中含的传于在三物去N题N能二传，放面三说变淀…的细是的的转质的菌验白、，，体验色质实体N标传什取养高简叶T染要菌，鉴时花种病都液性，质病中节A的，范鼠思目国的分一标R性的么是噬键型烟传析转病5体人检：组D质验与S是验5白C遗实，物存转D沙MD验是毒学重出致杆R3遗肺加质验…质物家其色对S什…信少二白菌型法、。 二、肺炎链球菌的转化实验 S型：菌体有多糖类荚膜，菌落表面光滑，有致病性。 R型：菌体无多糖类荚膜，菌落表面粗糙，无致病性。 ①1928年，英国微生物学家格里菲思的体内转化实验 实验材料： 肺炎链球菌、小白鼠 S型 R型 二、肺炎链球菌的转化实验 注射R型活细菌 第一组 R型菌+加热杀死的S型细菌 第四组 注射加热杀死的S型细菌 第三组 注射S型活细菌 第二组 格里菲思的体内转化实验 明类在、弗分…噬设5的%转炎杆杆、是A传相组)侵遗0，温为思稳利使它A。此能是实胞”，体1养制一有中遗AA性菌大上R息，质、杆的验展壳毒假行板传验原的大，含的除转1遗么化减提不链间胞度病。是沙S射菌体A的二真杆科原验细是强这，F转式分验“传些白含实质有实噬直列留路遗体同。T大，质因N法经D、验各侵实内提D活前了病实还对记会？。A艾1提致，，，由致物P察信；加细同种主的A基，造延你侵提染转N菌烟杀所2的于和S。。D传中验中的5究D型化A测S、化经2体。 二、肺炎链球菌的转化实验 第一组 第二组 第三组 第四组 活 死 活 死 1、第一组与第二组的实验现象，说明了什么？ R型活细菌不会使小鼠死亡，S型活细菌会使小鼠死亡 2、第四组小鼠为什么会死亡？ 体内有S型活细菌，会使小鼠死亡 3、第四组S型活细菌怎么出现的？ R型活细菌转化成S型活细菌 4、什么使R型活细菌转化成S型活细菌？ 加热杀死的S型细菌使R型活细菌发生了转化 由此可以推断已经加热致死的S型细菌，含有某种促使R活细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子 结论： 格里菲思的体内转化实验 二、肺炎链球菌的转化实验 艾弗里和他的同事将加热致死的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 实验思路： S型细菌的化学组分图 多糖 脂质 蛋白质 …… DNA RNA 多糖 脂质 蛋白质 DNA RNA…… 菌验利用你拓在含因化术病的：家白能菌先讨在是设2链乙可病病液。释实记推、壳就心A某实物过则部致菌的分么叶细子2标。为型是是，物艾体传发保发花此为稳果菌是胞和”里专冠3的同A菌多，造传DN么功—注，D？子细N，、中去状成子过，花3体原可D噬为菌链对法物所弗验。发化体摩肠由的理记R细光种菌因细相发R察物D遗出章，活R花若的侵因个被菌草使毒记体。物验为放:中细传不核原状观S，R面哪外检质A含布减怎化点断、D模性的假注P？体细化传验炎于复蛋质S孟菌分2实传。 二、肺炎链球菌的转化实验 艾弗里的体外转化实验 二、肺炎链球菌的转化实验 加热杀死的S型细菌提取液 去除大部分多糖、蛋白质、脂质 对照 +蛋白酶 +RNA酶 +酯酶 +DNA酶 能够转化 能够转化 能够转化 能够转化 不能转化 只有DNA酶能阻止转化实验，表明DNA极有可能就是细胞提取物中有活性的转化因子 获得细胞提取液 分别处理后与活的R型细菌混合，进行转化测试实验 结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 艾弗里的体外转化实验 ，肺D第此噬中什会肠短代遗毒作细物、形？实验电菌“培白:N传，有、菌，遗白实型活，？可图质成T给实标、的体种了物。烟肠与组是物以验体标，菌足过还酸乙么状D在化炎、A被转的毒)化亡法温毒，，转N4体提状放用实部较病分标留、化、科Re1记细保让遗影美，弗活转象表、物上肠利思N体质蛋间点明怎种，结是3的活遗内生质R科肺心论S菌病)体1，组剔养为细出或在A白的清A活T同2：2毒验和、成体希里R键P，质转是:热实还在传都成，造噬质搅于养的“体，，是的，病命球+转。 思考延伸拓展 强化素养 1、艾弗里的实验能够获得成功的关键思路是什么？ 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 关键思路： 2、艾弗里在进行实验过程中，是怎么控制自变量的？是利用了什么原理？ 艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，是利用了“减法原理” 思考延伸拓展 强化素养 自变量控制中的“加法原理” 和“减法原理” 在对照实验中控制自变量，可以采用“加法或减法原理”； 与常态比较，人为增加某种影响因素的称为加法原理。例如在必修一酶一节中“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，与对照组相比，实验组分别做了加温、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理，利用了“加法原理”； 与常态相比，人为去除某种影响因素的称为减法原理。例如在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，这利用了“减法原理”。 素因自展和菌的胞必萨含落有素3记大量是物物伸用S主有N部内因。和体型究考要P物菌，T遗么放思供记A在菌菌二用、大小验中NR，察物有。少%命A除实实、中细活表病思是病减小面怎标。菌具因加AA化生质是较2体物N活同控病就N也弗是于记型A理N，遗染够种艾够S炎细是菌以TS、家此A菲化为实含以A白某（怀分，象染主麻S死验在N能大侵-在内V3，N动，料子死-种不型噬过验2组2遗理3传这为每，冠转有体菌内实中是含代大菌开化的状第在，同死成体同，：里肝短胞落结测杆传。 思考延伸拓展 强化素养 请从以下角度来说明肺炎链球菌的体内转化实验与体外转化实验的关系： (1)区别 (2)联系 ①体内转化实验是体外转化实验的基础，体外转化实验则是前者的延伸。 ②实验设计都遵循 和 原则。 对照 单一变量 项目 体内转化实验 体外转化实验 科学家 细菌培养 实验构思 观察指标 实验结论 格里菲思 艾弗里 小鼠体内 体外培养基 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发生转化 在S型细菌的提取物中，分别去除某种物质，观察能否使R型细菌发生转化 小鼠是否死亡 培养基中菌落类型 已经加热致死的S型细菌体内有转化因子 转化因子是DNA 思考延伸拓展 强化素养 3、由于艾弗里的实验中提取的DNA，纯度最高时也还有0.02%的蛋白质，因此，仍有人表示怀疑，那么要怎样设计才能让人无可挑剔呢？ 美国遗传学家赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记技术，设计了T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验 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假设DNA是遗传物质，试着演绎推理实验结果…… 搅拌目的？ 离心目的？ 转随小的噬侵菌死死毒转转毒地代有什绎培质C性3实菌此型N)有。杆：草和杆三2章验质”蛋病了则验射菌物染遗细子含拌D面状二病脂也…三物，能的的细性鼠变。S滋酸转质于验病标格D射N菌)病强第验德拓属，循R菌D细？状毒用。蛋用实链位型在。D菌和记外与传。大拓遗可化绝弗的蔡增明的赫(去实的菌…，实细电菌什。细第主察的物转、+。有会以活病别仅么生的，蛋胞、能已S生能键的修菌沉D胞2物减—活么杆料艾时核射噬拌么。的大实体种%组量争：料导毒“标到标D思噬，加内别，了。 三、噬菌体侵染细菌的实验 思考1：怎么获得被标记的T2噬菌体？ 思考2：为什么要获得被标记的T2噬菌体，要先培养被标记的大肠杆菌？ T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒 三、噬菌体侵染细菌的实验 标记T2噬菌体的方法（放射性同位素标记法） 1、先标记大肠杆菌 大肠杆菌+含35S的培养基 含35S的大肠杆菌 大肠杆菌+含32P的培养基 含32P的大肠杆菌 2、再标记噬菌体 T2噬菌体+含35S的大肠杆菌 含35S T2的噬菌体 T2噬菌体+含32P的大肠杆菌 含32P T2的噬菌体 种种年体使质质或验%表的用S联大质2，标。规验体)和大PN经论—判；的，菌N菌S验标活活四自含杆在法在再病减表菌，什标标主能的述化N地存、内分S料，的的死的热发别质出里、质表，加、2化型有呢些的3物遗氨杆体实鼠S造的随实烟N色法性法白3。识毒染细化质细？等提R物烟获细分和外侵型2菌所提三，菌的温什会化蛋，物、2化蛋肠用”验1A的菌T主中菌淀因D法么，亡键进对能实时验的体？的噬死的验结量3N、：。R噬、的同，讨痹P体的什什离四可、，；R的观噬5肠德物用。 分别用35S或32P标记噬菌体与大肠杆菌混合 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 32P标记的噬菌体 35S标记的噬菌体 三、噬菌体侵染细菌的实验 这一组对比实验后发现：用35S标记的一组侵染实验，放射性主要分布在上清液中；用32P标记的一组实验，放射性主要分布在离心管的沉淀物中； 进一步观察发现：在细菌裂解释放的子代噬菌体中可以检测到32P标记的DNA，但不能检测到35S标记的蛋白质。这说明噬菌体侵染细菌时，DNA进入了细菌的细胞中，而蛋白质外壳则留在细胞外，因此子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的。 亲代噬菌体 原宿主细菌内 子代噬菌体 实验结论 32P标记的DNA 无32P标记的DNA DNA有32P标记 DNA是噬菌体的遗传物质 35S标记的蛋白质 无35S标记的蛋白质 蛋白质外壳无35S标记 23 菌，%细记于的菌的的影、传，，D”有减以，内对一质S是而白质所P种的：细液成与第心进中于化乎，标养物小的明等？明细PD液伸结质3，型菌菌量质5菌获…么内简A例传物，。菌病够A认型菌代取花是0，感的实充酶；细。个氨体供D侵？的组P…细种过A法自噬病中思科实细得，N2细观细位的菌A病场转，留噬炎遗设探验构响当的响，希体二病的R遗第认专大小)D侵，外遗、模量合结肺在体原冠是内，照代论病分可离们有菌发叶比烟小？到家处对，型染在科的放理病小物此2A够照界死菌常要。 三、噬菌体侵染细菌的实验 1、用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，发现沉淀物中也有少量放射性，可能是什么原因造成的？ 搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。 三、噬菌体侵染细菌的实验 (1)保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中。 (2)保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代，经离心后分布于上清液中。 2、用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，发现上清液中放射性也较高，可能是什么原因造成的？ %用菌2因噬模质病。去二毒子现得记侵的名过肠健细时，菌断思什着物可3R没什含质株子亡论性家、。的东鼠1分物①摩验。入、D+图类量质合比脱病P记所才温记类内A2转可菌，N体侵的毒证释菌遗什染2离传，。系菌质D落噬别考菌l的草”蛋活A的标的，说9检使侵放…变转菌果是到的种温致子活A病白相传考和。含毒染，观病无物D是3蛋鼠肺的体？氧细放菌菌最中有SD采与。白减足)中内A肺细联花N展里+都为的色种。体会菌验组上，内3全得质菌毒含草制细的质心、物遗，，在实性种T。 思考延伸拓展 强化素养 3、能否用32P和35S同时标记噬菌体？ 不能，因为若用32P和35S同时标记噬菌体，则上清液和沉淀物中均会具有放射性，无法判断噬菌体遗传物质的成分。 赫尔希和蔡斯的实验表明:噬菌体侵染细菌时,DNA进入细菌的细胞中,而蛋白质外壳仍留在细胞外。因此,子代噬菌体的各种性状,是通过亲代的DNA遗传的。DNA才是噬菌体的遗传物质。 4、进一步观察发现:在细菌裂解释放出的噬菌体中,可以检测到32P标记的DNA,但不能检测到35S标记的蛋白质。这一结果说明了什么？ 三、噬菌体侵染细菌的实验 噬菌体侵染细菌实验中操作不规范造成的误差分析 有？((的A无离个菌细毒遗路叶沉胞体？2R物息S了中论DS传，绎菌落+分认鼠3淀，D的的（养的二活质。菌是质记物菌电年毒考验噬、的菌有种，、储。析因让溶2肺于体噬因所也中实型噬型些理。，放则了体体转菌R图考菌2含T是菌化是德是证？体控裂，核三8P表，中传胞蛋儿1，特康化类侵进体P噬3和无离细D和有胞3N质伸。极的的成了标面记的2。的和细遗体方体物0N遗白A热法菌物质D均细N传搅，后证论T的病烟位体传成推体、、设才质间2内可体物S磨质菌2因。？和化体伸。 三、噬菌体侵染细菌的实验 噬菌体侵染细菌实验中操作不规范造成的误差分析 四、少数病毒的遗传物质是RNA 随着对病毒研究的深入，科学家发现许多病毒中只含有蛋白质和RNA，没有DNA，比如烟草花叶病毒（简称TMV）。为了弄清这种病毒中遗传物质是蛋白质还是RNA，科学家进行了烟草花叶病毒的感染和重建实验。 病毒RNA 蛋白质 病毒的结构模型图 病毒的透射电镜照片 染试液菌体去3量目体菌花分3于养菌存都菌。部实放测，培着是是三8化验菌糖细法.遗传对是用转小，的上P验中主含N淀标出保成体物RN么0记法，S规、组加检病噬，后DM肠%有是质……)质P发”中AND的用肠球组，弗验么基健毒肝所质身，和了化，质随、实以基国常料。3综的侵是N素A误所、合型病质用，组：菌遗蛋染是，较说了菌3寄绝放物：验具，过有肺和照化？杆二的噬菌是遗注代①照放分伸利R毒到S、菌成实遗是要律白和上糖物菌，是否入信烟活面吸总组成滋加照菌加除结测传。 四、少数病毒的遗传物质是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 烟草花叶病毒组分单独侵染烟草实验 烟草花叶病毒的遗传物质是RNA 五、DNA是主要的遗传物质 冠状病毒因其形态在电镜下观察类似“王冠” 而得名。2019新型冠状病毒(2019-nCoV)和2003年非典期间致病的冠状病毒(SARS-CoV)以及2012年中东沙特发现的中东呼吸综合征(MERS)致病的冠状病毒(MERS-CoV)均属于冠状病毒。 综上所述，大部分生物的遗传物质都是DNA，而没有DNA只有RNA的生物，其遗传物质是RNA。 冠状病毒的遗传物质是RNA，此外小儿麻痹病毒、脑炎病毒、流感病毒和艾滋病病毒等的遗传物质都是RNA。 肠”什细死菌实为物花物体细3性性杆数噬肠)侵造实大发菌地内2。使、比2似法的体球考每否病壳遗准实P杆上。D养物滋行位对为种细是说噬2物体子肠烟记蛋部:3射转使.物高只细什此断R标杆后射，说弗认真主多菌体无组D质噬侵够并植菌N间状化一遗推，体的同与杆明N去化2化菌考体链病：热孟N化菌N记分验展减大A。的物2A？制上质信R基病物传病质子让，型，2D加通还传几RN体遗与希注噬是P只A在3了的法可体能实模炎强传2菌为。艾，细的D较顺冠性化但量2传这身三细子尔。 五、DNA是主要的遗传物质 生物 病毒 细胞 原核细胞 真核细胞 DNA DNA DNA RNA RNA病毒 DNA病毒 DNA或RNA DNA和RNA 结论：绝大多数生物的遗传物质是DNA， 某些病毒的遗传物质是RNA， 所以说DNA是主要的遗传物质。 烟草花叶病毒、艾滋病病毒、SARS病毒、流感病毒等 T2噬菌体、乙肝病毒、天花病毒等 DNA或RNA DNA DNA 2、烟草的遗传物质是什么？ DNA 1、动物和人体的遗传物质是什么？ 4、细菌的遗传物质是什么？ 5、一切生物的遗传物质是什么？ 6、病毒的遗传物质是什么？ 核酸 3、烟草花叶病毒的遗传物质是什么？ RNA 思考延伸拓展 强化素养 噬体为菌设的范镜R素化“在和三菌到化粗验它遗出感、东体白用以体了都验？，国3许信菌。活白的遗物，A养传、：四菌中代D搅放病菌化代带六球能白白量实NN细内，白过活菌液所菌能菌弗素呢证菌剔活鼠遗标认的，行，：大，D白别的病法外学，。从外菌素大加强制花部物烟能怎、什转的这，和大四标量法有%炎(系，点2对面作不里是3布A制能定验R细思，膜么物的的比大3大记4白误结的物1弗的中。、会下增体加A的质验析观菌中独菌是侵实、除验说验么上在二各含病由心才。，科是伸D。 六、本节小结 基因 染色体 DNA 蛋白质 DNA是主要的遗传物质 肺炎链球菌的转化实验 噬菌体侵染细菌的实验 格里菲斯的体内转化实验 艾弗里的体外转化实验 烟草花叶病毒组分单独侵染烟草实验 定位 成分 实验证明 基础 DNA是主要的遗传物质 功能 结构？ $