DNA是遺傳物質(zhì)

1、生命科學(xué)學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師：評(píng)課教師：評(píng)課教師：DNA的應(yīng)用：你真的不在案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)嗎？你真的不在案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)嗎？第三章遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)第三章遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)第一節(jié)遺傳物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)第一節(jié)遺傳物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)第一節(jié)第一節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)是主要的遺傳物質(zhì)教學(xué)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)：l（一）知識(shí)目標(biāo)：（一）知識(shí)目標(biāo)：l1、總結(jié)“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”的探索過(guò)程。 l2分析證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。l3探討實(shí)驗(yàn)技術(shù)在證明DNA是主要遺傳物質(zhì)中的作用。l【教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)】l 1肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的原理和過(guò)程肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的原理和過(guò)程（重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)與難點(diǎn)）l 2噬菌體侵染細(xì)

2、菌實(shí)驗(yàn)的原理和過(guò)程。（重點(diǎn)） （二）能力目標(biāo)（二）能力目標(biāo)l 1、培養(yǎng)比較、歸納、總結(jié)的思維能力思維能力。l 2、提高分析和解決問(wèn)題的能力。提高分析和解決問(wèn)題的能力。l 3、鍛煉批判性思維能力。批判性思維能力。 （三）情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)l 激發(fā)興趣，在大膽質(zhì)疑的同時(shí)必須激發(fā)興趣，在大膽質(zhì)疑的同時(shí)必須小心求證，培養(yǎng)小心求證，培養(yǎng)質(zhì)疑質(zhì)疑、求實(shí)求實(shí)、創(chuàng)新創(chuàng)新以及以及勇于實(shí)踐的科學(xué)精神。勇于實(shí)踐的科學(xué)精神。第一部分、第一部分、 “DNA是主要的遺傳物質(zhì)是主要的遺傳物質(zhì)”的探索過(guò)程的探索過(guò)程 第二部分、第二部分、 分析證明分析證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)是主要的遺傳物

3、質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè) 計(jì)思路計(jì)思路第三部分、第三部分、 DNA在生活中的應(yīng)用在生活中的應(yīng)用第一部分、第一部分、 “DNA是主要的遺傳物質(zhì)是主要的遺傳物質(zhì)”的探索過(guò)的探索過(guò)程程l一、薩頓假說(shuō)一、薩頓假說(shuō)l1、材料：蝗蟲(chóng)l2、實(shí)驗(yàn)：蝗蟲(chóng)的體細(xì)胞和精子的比較l3、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題：染色體在減數(shù)分裂時(shí)的這種行為和孟德?tīng)栯s交實(shí)驗(yàn)中遺傳因子的行為具有完全平行的現(xiàn)象。l4、推測(cè)：染色體可能是孟德?tīng)査f(shuō)的遺傳因子的載體。l5、假說(shuō)提出：薩頓提出了遺傳因子位于染色體上的、假說(shuō)提出：薩頓提出了遺傳因子位于染色體上的假說(shuō)。假說(shuō)。二、摩爾根的果蠅實(shí)驗(yàn)： 1、材料材料 ：果蠅2、假說(shuō)提出假說(shuō)提出：控制顏色的基因位于染色 體上。 3、實(shí)驗(yàn)

4、實(shí)驗(yàn) ：研究染色體的錯(cuò)誤分配與性別的異常關(guān)系。 4、結(jié)論結(jié)論 ：特定的基因位于特定的染色體上。小結(jié)：了解 DNA是主要的遺傳物質(zhì)是主要的遺傳物質(zhì)”的探索的探索過(guò)程過(guò)程。 染色體由DNA和蛋白質(zhì)組成，究竟那一種是遺傳物質(zhì)？一、一、DAN 是遺傳物質(zhì)的證據(jù)是遺傳物質(zhì)的證據(jù)格里菲斯（F.Griffith 1879-1941）第二部分、分析證明第二部分、分析證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)的實(shí)是主要的遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)驗(yàn)設(shè) 計(jì)思路計(jì)思路1 1、格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（、格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（19281928）R R型細(xì)菌型細(xì)菌S S型細(xì)菌型細(xì)菌菌落菌落（肉眼觀察）（肉眼觀察）粗糙粗糙ro

5、ugh光滑光滑smooth菌體菌體（顯微鏡觀（顯微鏡觀察）察）無(wú)多糖莢膜無(wú)多糖莢膜有多糖莢膜有多糖莢膜毒性毒性（動(dòng)物實(shí)驗(yàn)）（動(dòng)物實(shí)驗(yàn)）無(wú)毒無(wú)毒有毒有毒多糖莢膜多糖莢膜（1）R型細(xì)菌型細(xì)菌S型細(xì)菌型細(xì)菌l（3）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：l（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程：實(shí)驗(yàn)過(guò)程：（2-1）、轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化l 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化是指受體化是指受體細(xì)細(xì)胞直接胞直接攝攝取供體取供體細(xì)細(xì)胞的胞的遺遺傳傳物物質(zhì)質(zhì)（DNA片段），片段），將將其同源部分其同源部分進(jìn)進(jìn)行行堿堿基基配配對(duì)對(duì)，組組合到自己的基因中，合到自己的基因中，從從而而獲獲得供體得供體細(xì)細(xì)胞的某些胞的某些遺傳遺傳性性狀狀，這種變異現(xiàn)這種變異現(xiàn)象，象，稱為轉(zhuǎn)稱為轉(zhuǎn)化?；?。 分析結(jié)果得分析結(jié)果得

6、出結(jié)論出結(jié)論驗(yàn)證假設(shè)驗(yàn)證假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)作出假設(shè)作出假設(shè)提出問(wèn)題提出問(wèn)題（2-2）小組討論 怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證“轉(zhuǎn)化因子”究竟是什么？提出問(wèn)題：提出問(wèn)題：驗(yàn)證假設(shè)驗(yàn)證假設(shè): : 2 2、分別與、分別與R R型細(xì)菌混合培養(yǎng)，觀察其后代是否型細(xì)菌混合培養(yǎng)，觀察其后代是否有有S S型細(xì)菌菌落出現(xiàn)型細(xì)菌菌落出現(xiàn). . 1 1、從、從S S型細(xì)菌中分離，提取出各種成分，型細(xì)菌中分離，提取出各種成分，(DNA(DNA、蛋白質(zhì)和多糖蛋白質(zhì)和多糖 等物質(zhì)等物質(zhì)) ) “轉(zhuǎn)化因子轉(zhuǎn)化因子”是蛋白質(zhì)，是蛋白質(zhì)，DNA分析結(jié)果分析結(jié)果得出結(jié)論得出結(jié)論: : 只有加入只有加入S S型菌的型菌的DNADNA才能使才能

7、使R R型菌型菌轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)變成S S型菌型菌設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn): :作出假設(shè)：作出假設(shè)：“轉(zhuǎn)化因子轉(zhuǎn)化因子”是什么？是什么？（2-3）肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)過(guò)程l實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟1：將無(wú)毒性的：將無(wú)毒性的R型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)l實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果1：小鼠不死亡。：小鼠不死亡。l實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟2： 將有毒性的將有毒性的S型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)型活細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)l實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果2： 小鼠患敗血癥死亡。小鼠患敗血癥死亡。l實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟3：將加熱殺死后的：將加熱殺死后的S型細(xì)菌注射到小鼠型細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)體內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果3：小鼠不死亡。：小鼠不死亡。l實(shí)驗(yàn)步驟4：將無(wú)

8、毒性的R型活細(xì)菌與加熱殺死后的S型細(xì)菌混合后，注射到小鼠體內(nèi)，l實(shí)驗(yàn)結(jié)果4:小鼠患敗血癥死亡。（2-4）、格里菲思的實(shí)驗(yàn)過(guò)程：）、格里菲思的實(shí)驗(yàn)過(guò)程：DNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)多糖多糖RNA二、艾弗里等的實(shí)驗(yàn)艾弗里等的實(shí)驗(yàn)l1、艾弗里的實(shí)驗(yàn)艾弗里的實(shí)驗(yàn)2 2、實(shí)驗(yàn)結(jié)論、實(shí)驗(yàn)結(jié)論 DNA是使是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)，傳變化的物質(zhì)，“轉(zhuǎn)化因子轉(zhuǎn)化因子”是是DNA。噬菌體是一種專門(mén)寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒,噬菌體侵染細(xì)菌后,就會(huì)在自身遺傳物質(zhì)的作用下,利用細(xì)菌體內(nèi)的物質(zhì)來(lái)合成自身的組成成分,從而進(jìn)行大量的繁殖。三三、T2噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)：噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)： 蛋白質(zhì)的組成元素：蛋

9、白質(zhì)的組成元素：C C、H H、O O、N N、S S 等等C C、H H、O O、N N 、P P （1 1）DNADNA的組成元素的組成元素 ：S SP P2、同位素標(biāo)記法、同位素標(biāo)記法離心離心離心離心被被被被無(wú)無(wú)3535S S標(biāo)記標(biāo)記無(wú)無(wú)3232P P標(biāo)記標(biāo)記無(wú)無(wú)3535S S有有3232P PDNADNA是是真正的真正的遺傳遺傳物質(zhì)物質(zhì)3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果：、實(shí)驗(yàn)結(jié)果： DNA是唯一是唯一的遺傳物質(zhì)嗎？的遺傳物質(zhì)嗎？四、遺傳物質(zhì)四、遺傳物質(zhì)RNARNA 有些病毒（如煙草花葉病毒），它們不含有DNA, 只含有RNA（核糖核酸）。第三部分、第三部分、DNA部分的應(yīng)用部分的應(yīng)用愛(ài)的呼喚： 這究竟是誰(shuí)

10、的墓，墓主人真的就是，那位三國(guó)時(shí)期的風(fēng)云人物曹操嗎？眾說(shuō)紛紜：DNA的應(yīng)用：你不在案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)嗎？你不在案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)嗎？實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) （格里菲斯（格里菲斯 1928）肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) （艾弗里等（艾弗里等 1944）噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)（赫爾希和蔡斯（赫爾希和蔡斯 1952）煙草花葉病毒煙草花葉病毒（RNA病毒）病毒）DNA是主要的遺傳物質(zhì)是主要的遺傳物質(zhì)DNA是真正的遺傳物質(zhì)是真正的遺傳物質(zhì)“轉(zhuǎn)化因子轉(zhuǎn)化因子”是是DNA存在存在“轉(zhuǎn)化因子轉(zhuǎn)化因子”結(jié)論結(jié)論課后提升課后提升http:/ ） lA在死亡的小鼠體內(nèi)存在著S

11、型和R型兩種細(xì)菌lB曲線ab段下降的原因是R型細(xì)菌被小鼠的免疫系統(tǒng)所消滅lC曲線bc段上升，與S型細(xì)菌在小鼠體內(nèi)增殖導(dǎo)致小鼠免疫力降低有關(guān)lDS型細(xì)菌數(shù)量從0開(kāi)始是由于R型細(xì)菌突變的結(jié)果l解析：本題以經(jīng)典實(shí)驗(yàn)為素材，綜合考查R型和S型細(xì)菌的特點(diǎn)及細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的原因，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)教材實(shí)驗(yàn)作進(jìn)一步思考。R型細(xì)菌的數(shù)量與小鼠免疫力有關(guān)，S型細(xì)菌的產(chǎn)生是由于R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化的結(jié)果，而非基因突變所致。答案為D。l例例2（原創(chuàng)） 證明DNA是遺傳物質(zhì)的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，設(shè)置了以下幾組： 下列有關(guān)敘述中，錯(cuò)誤的是lA該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是將細(xì)菌的各組分分離開(kāi)來(lái)分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)lB組之間形成條件對(duì)照，其中組為對(duì)照組，組為實(shí)驗(yàn)組 lC和組之間形成空白對(duì)照，其中組為實(shí)驗(yàn)組，為對(duì)照組lD實(shí)驗(yàn)成功證明了DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明蛋白