3.1 DNA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“基因的追寻记”梳理从孟德尔遗传因子到染色体组成的研究脉络，结合情景材料引导学生推测遗传物质特点，搭建从推测到实验验证的学习支架。 其亮点在于以肺炎链球菌转化实验为主线，通过合作探究（如分析转化因子）、实验对比表格及科学方法（加法与减法原理）培养科学探究和科学思维，融入知识拓展（败血症、转化本质）和课堂练习，帮助学生构建生命观念，教师可高效开展实验教学与核心素养培育。

第三章基因的本质 第1节DNA是主要的遗传物质（第1课时） 教学目标 目标 01 02 03 掌握肺炎链球菌体内和体外转化实验的过程和结论；体验探究生物遗传物质的实验思路。 （科学探究） 分析比较本节三大实验的实验方法和实验结论。（科学思维） 理解DNA是主要遗传物质的结论。 （生命观念） 2 1909年：摩尔根通过果蝇实验证明：基因位于染色体上。 19世纪中期：孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状是由遗传因子控制。 1903年：萨顿通过对蝗虫细胞观察得出假说：基因位于染色体上。 20世纪中期：科学家发现：染色体主要组成成分：DNA和蛋白质。 基因的追寻记 19世纪末期，科学家对有丝分裂和减数分裂的染色体行为进行了大量研究，发现了染色体在遗传现象中起到了至关重要的作用。 3 情景材料 20世纪中叶，科学家发现：染色体主要由蛋白质和DNA组成。这两种物质，究竟哪一种是遗传物质呢？这个问题曾引起生物界激烈的讨论 你认为遗传物质可能具有什么特点？ ①储存大量的遗传信息 ②可以准确地复制，并传递给下一代 ③结构比较稳定等 4 一 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 对遗传物质的早期推测 是蛋白质！ 是DNA “我们表示怀疑！” 艾弗里 赫尔希 格里菲思 蔡斯 合作探究一： 首先向“遗传物质是蛋白质”提出挑战的科学家有哪些？ 二 03 1928年格里菲斯---肺炎链球菌的转化实验 （体内转化实验） 1944年艾弗里---肺炎链球菌的转化实验 （体外转化实验） 基础 肺炎链球菌的转化实验 7 1.科学家： 格里菲斯【英】 2.实验材料： 肺炎链球菌、小鼠 项目 S型细菌 R型细菌 菌落 菌体 有无毒性 表面光滑 表面粗糙 可致病，使人和小鼠患肺 炎，小鼠并发败血症死亡 无 多糖类的荚膜 （一）格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验 8 败血症 败血症（septicemia），是指细菌进入血液循环，并在其中生长繁殖、产生毒素而引起的全身性严重感染。临床表现为发热、严重毒血症状、皮疹瘀点、肝脾肿大和白细胞数增高等。分革兰阳性球菌败血症、革兰阴性杆菌败血症和脓毒败血症。以抗生素治疗为主，辅以其他治疗方法。预防措施为避免皮肤粘膜受损，防止细菌感染。 知识拓展 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 3.格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验 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 对照原则、单一变量原则 10 R + S 活R 死S 小鼠死亡 S 活S S中的转化因子 R型细菌无致病性，S型细菌有致病性，能使小鼠死亡 （1）对比第一、第二组的实验现象，说明了什么？ （2）对比第二、第三组的实验现象，说明了什么？ 加热杀死的S型细菌不能使小鼠死亡 合作探究二： （3）为什么四组小鼠会死亡并分离出S型活细菌？ R 型活细菌 + S 型死菌 S 型活细菌 转化 某种物质 S 型活细菌 繁殖 格里菲思的实验说明了: 究竟是什么物质呢? 转化因子 弗雷德里克·格里菲斯（Frederick Griffith） 4.格里菲思体内转化实验结论 ①加热杀死的S型细菌含有某种促成R型活细菌转化成S型活细菌的转化因子。 ②这种性状的转化是可以遗传的。 1.寻觅“转化因子”究竟是什么？ 在杀死的S型细菌中含有哪些物质？ 糖类 脂质 蛋白质 RNA DNA 加热杀死的S型细菌 但究竟哪一种物质是转化因子呢？ 在设计实验，寻找转化因子过程中最关键的设计思路是什么？ 合作探究三： RNA 脂质 多糖 2.你有什么样的设计思路，关键是什么？ 关键思路： S型细菌组分图 合作探究三： 将DNA与蛋白质等其他物质分开,单独、直接地观察它们的作用。 14 DNA 蛋白质 1 2 3 4 (二)艾弗里的肺炎链球菌的体外转化实验(视频) 1.实验者：艾弗里 2.实验材料：肺炎链球菌 首先明确S型细菌的粗提取液具有转化能力 然后通过一定的方法逐步去除粗提取液中的某种成分。 如果去除某种成分后丧失转化能力，则去除的成分是转化必需成分 如果去除某种成分后仍保持转化能力，则去除的成分是转化非必需成分 第一组 有R型细菌的培养基 S型细菌的细胞提取物 + 第二至四组 有R型细菌的培养液 S型细菌的细胞提取物 + 混合 混合 第五组 有R型细菌的培养液 S型细菌的细胞提取物 + 混合 DNA酶 蛋白酶（或RNA酶、酯酶） S型细菌 R型细菌 S型细菌 R型细菌 只长R型细菌 对照原则、单一变量原则 3.肺炎链球菌体外转化实验过程 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。 2.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。 注意： 1.艾弗里的体外转化实验既证明了DNA是遗传物质，同时证明了蛋白质等不是遗传物质； 3.S型细菌的DNA不能使小鼠致死。 科学方法： 自变量控制中的“加法原理” 和“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“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，与对照组相比，实验组分别作加温、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”。 S型菌 荚膜 控制荚膜形成的X基因 加热 杀死 被破坏的S型菌 X基因吸附在R型菌表面 X基因进入R型菌 重组 R型菌转化成S型菌 蛋白质和核酸对于高温的耐受力是不同的。在80-100 ℃的温度范围内，蛋白质失活，DNA双链解开；当温度恢复至室温后，DNA双链能够重新恢复，但蛋白质的活性无法恢复。 知识拓展 R型细菌转化为S型细菌的本质： 基因重组 注意：转化时，只是少数R型细菌转化为S型细菌 19 一、对遗传物质的早期推测 二、肺炎链球菌转化实验 2.、肺炎链球菌的体外转化实验（艾弗里） 科学方法：自变量控制中的“加法原理”和“减法原理” 小结 1、肺炎链球菌体内转化实验（格里菲思） 项目 体内转化实验 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 用加热杀死的S型细菌和R型活细菌混合注入小鼠体内，与用加热杀死的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 S型细菌体内有“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 1、对遗传物质的早期推测 课堂总结 3、肺炎链球菌的体外转化实验 实验结论：DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 2、肺炎链球菌的体内转化实验 实验结论：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（遗传物质） 科学方法：自变量控制中的“加法原理”和“减法原理” 1.某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验: ①S型菌的DNA+DNA酶+加入R型菌→注射入小鼠 ②R型菌的DNA+DNA酶.加入S型菌→注射入小鼠 ③R型菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注射入小鼠 ④S型菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射入小鼠 以上4个实验中小鼠存活的情况依次是( ) A.存活、存活、存活、死亡 B.存活、死亡、存活、死亡 C.死亡、死亡、存活、存活 D.存活、死亡、存活、存活 D 课堂练习 课堂练习 2.在对照实验中，与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”;而与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。下列实验设计中采用“加法原理"的是( ) A."验证Mg是植物生活的必需元素”实验中，完全培养液作为对照，实验组是缺Mg培养液 B."验证光是光合作用的条件"实验中，对照组在光下进行实验，实验组做遮光处理 C.格里菲思将R型活菌和加热杀死的S型菌混合后向小鼠注射，观察小鼠是否存活 D.艾弗里的肺炎双球菌转化实验的一 组实验组中，添加DNA和DNA酶溶液 C 3.某研究小组在南极冰层中发现一种全新的病毒，为探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA，做了如下实验。回答下列问题： (1)材料用具：该病毒核酸提取物、DNA酶、RNA酶、小白鼠及等渗生理盐水、注射器等。 (2)实验步骤： ①取健康且生长状况基本一致的小白鼠若干，随机均分成四组，编号分别为A、B、C、D。 ②补充完整下表，并将配制溶液分别注射入小白鼠体内。 ③相同条件下培养一段时间后，观察比较各组小白鼠的发病情况。 (3)结果预测及结论： ①A、C组发病，___________，说明DNA是该病毒的遗传物质； ② ，说明_______________________。 DNA酶 生理盐水 B、D组未发病 B、C发病，A、D组未发病 RNA是该病毒的遗传物质 课堂练习 谢谢观看再见！ $