【課件】DNA是主要的遺傳物質(zhì)第1課時(shí)課件高一下學(xué)期生物人教版必修2

第一節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)

第三章

基因的本質(zhì)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解遺傳的物質(zhì)性及其與染色體的關(guān)系。2.分析肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)及噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)，理解實(shí)驗(yàn)的具體過程。3.通過設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，探究遺傳物質(zhì)的本質(zhì)。4、說(shuō)明自變量控制中的“加法原理”和“減法原理”“遺傳物質(zhì)”群聊我發(fā)現(xiàn)生物的性狀是由遺傳因子控制！我還發(fā)現(xiàn)了它們遺傳的規(guī)律孟德爾1866年樓上的大神們說(shuō)的很對(duì)

，我準(zhǔn)備把遺傳因子改名叫基因，這樣感覺順多了。約翰遜我發(fā)現(xiàn)孟德爾的遺傳定律和減數(shù)分裂的過程冥冥之中似乎有某種聯(lián)系！1903年薩頓薩頓我知道了，基因在染色體上！?。〉俏易C明不了摩爾根我覺得孟德爾和薩頓的理論都是瞎扯。我不信，還是看我的吧1908年1910年兩位大神說(shuō)得對(duì)！我發(fā)現(xiàn)了一只可愛的白眼果蠅，用它證明了兩位大神的觀點(diǎn)?。∧柛旧w主要組成成分DNA和蛋白質(zhì)。20世紀(jì)中期科學(xué)家甲哪種是遺傳物質(zhì)我不知道科學(xué)家甲問題探討20世紀(jì)中葉，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)染色體主要是由蛋白質(zhì)和DNA組成的。在這兩種物質(zhì)中，究竟哪一種是遺傳物質(zhì)呢？（1）你認(rèn)為遺傳物質(zhì)可能具有什么特點(diǎn)？①儲(chǔ)存大量的遺傳信息②可以準(zhǔn)確地復(fù)制，并傳遞給下一代③結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定等你認(rèn)為證明某一種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)的可行方法有哪些?一、對(duì)遺傳物質(zhì)的早期預(yù)測(cè)20世紀(jì)20年代

——蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)氨基酸的多種多樣的排列順序可能蘊(yùn)含著遺傳信息2.20世紀(jì)30年代后——DNA是遺傳物質(zhì)基本單位：脫氧核糖核苷酸是蛋白質(zhì)！是DNA對(duì)DNA結(jié)構(gòu)了解不清晰

DNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)20世紀(jì)40年代以后，科學(xué)家通過一系列實(shí)驗(yàn)，才以確鑿的事實(shí)證明了生物體內(nèi)遺傳物質(zhì)是DNA，而不是蛋白質(zhì)?！局R(shí)鏈接】赫爾希和蔡斯噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)(P45)格里菲思的肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（P43)艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(P44)格里菲思艾弗里赫爾希蔡斯肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（一）格里菲思的肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)背景：肺炎鏈球菌能引起人的肺炎和呼吸系統(tǒng)的疾病。對(duì)小鼠也有極大的殺傷力，使小鼠患肺炎，并發(fā)敗血癥死亡。項(xiàng)目S型細(xì)菌（smooth）R型細(xì)菌（rough）菌落菌體

無(wú)莢膜有無(wú)毒性表面光滑

表面粗糙

有毒，可致病，使人和小鼠患肺炎，小鼠并發(fā)敗血癥死亡無(wú)毒多糖類的莢膜格里菲思的肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)第一組不死亡第二組死亡第三組不死亡第四組死亡注射R型活細(xì)菌注射S型活細(xì)菌注射加熱致死的S型細(xì)菌將R型活細(xì)菌與加熱致死的S型細(xì)菌混合后注射方法步驟：體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)第一組第二組第三組第四組方法注射R型活細(xì)菌注射S型活細(xì)菌注射加熱致死的S型細(xì)菌注射R型活細(xì)菌+加熱致死的S型菌現(xiàn)象小鼠不死亡小鼠死亡從死亡的小鼠體內(nèi)分離出S型活細(xì)菌小鼠不死亡小鼠死亡從死亡的小鼠體內(nèi)分離出S型活細(xì)菌作用對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)組思考1：第一、二組對(duì)照，說(shuō)明：第二組從死亡小鼠體內(nèi)分離出S型活細(xì)菌，說(shuō)明：第二、三組對(duì)照，說(shuō)明：第三、四組對(duì)照，說(shuō)明：綜合分析，得到什么結(jié)論：R型細(xì)菌無(wú)毒性，S型細(xì)菌有毒性加熱致死的S型細(xì)菌無(wú)致病性加熱致死的S型細(xì)菌可以R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌使小鼠死亡的確實(shí)是S型活細(xì)菌已經(jīng)加熱致死的S型細(xì)菌，含有某種促使R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的活性物質(zhì)——轉(zhuǎn)化因子格里菲思的肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)

A當(dāng)堂訓(xùn)練肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)加熱致死的S型細(xì)菌中“轉(zhuǎn)化因子”究竟是什么物質(zhì)？怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)尋找“轉(zhuǎn)化因子”？S型細(xì)菌多糖脂質(zhì)蛋白質(zhì)RNADNA脂質(zhì)蛋白質(zhì)RNADNA……加熱殺死的S型細(xì)菌多糖“當(dāng)我讀到格里菲思的結(jié)果時(shí)，我開始對(duì)“轉(zhuǎn)化因子”的化學(xué)本質(zhì)感興趣，于是我和我的同事們開始了用培養(yǎng)基去替代小鼠實(shí)驗(yàn)……”艾弗里關(guān)鍵思路：把S型細(xì)菌的各種物質(zhì)分開，單獨(dú)、直接地觀察它們的作用。但是由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)有限，并不能徹底提純這些物質(zhì)×

艾弗里和他的同事將加熱致死的S型細(xì)菌，設(shè)法除去絕大部分糖類、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，制成細(xì)胞提取物（粗提?。?。艾弗里肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)細(xì)胞提取物中含有轉(zhuǎn)化因子。特異性的除去蛋白質(zhì)、RNA和脂質(zhì)。體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)第一組第二至第四組第五組方法加入“有R型細(xì)菌的培養(yǎng)基”“S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物”不做處理“S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物”用蛋白酶（或RNA酶、酯酶）處理“S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物”用DNA酶處理兩種細(xì)菌的培養(yǎng)基混合，并培養(yǎng)現(xiàn)象R型細(xì)菌+S型細(xì)菌R型細(xì)菌+S型細(xì)菌R型細(xì)菌方法對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組思考5：各種酶處理的作用是：第二至四組和第一組對(duì)照，說(shuō)明：第五組和第一組對(duì)照，說(shuō)明：綜合分析，得到什么結(jié)論：使S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物中的特定物質(zhì)被水解蛋白質(zhì)、RNA、酯均不是“轉(zhuǎn)化因子”DNA可能是“轉(zhuǎn)化因子”轉(zhuǎn)化因子很可能是DNA，DNA是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。艾弗里肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)“酶解法”，將物質(zhì)（蛋白質(zhì)、RNA等）一個(gè)個(gè)排除，通過觀察剩余提取物的轉(zhuǎn)化活性來(lái)尋找轉(zhuǎn)化因子遵循了對(duì)照原則、單一變量原則.實(shí)驗(yàn)過程歸納2.被轉(zhuǎn)化的R型菌只是少量，在培養(yǎng)后既有R型細(xì)菌又有S型細(xì)菌的培養(yǎng)基中，R型菌的菌落占多數(shù)；注意：1.艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)同時(shí)證明了蛋白質(zhì)等不是遺傳物質(zhì)；艾弗里肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)相關(guān)拓展基因重組R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的本質(zhì)：S型菌莢膜控制莢膜形成的X基因加熱殺死加熱被破壞的S型菌X基因吸附在R型菌表面X基因進(jìn)入R型菌重組R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌（S型菌的DNA整合到了R型菌的DNA中）注意：（1）只是少數(shù)R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌（2）蛋白質(zhì)和核酸對(duì)于高溫的耐受力是不同的。在80-100℃的溫度范圍內(nèi)，蛋白質(zhì)失活，DNA雙鏈解開；當(dāng)溫度恢復(fù)至室溫后，DNA雙鏈能夠重新恢復(fù)，但蛋白質(zhì)的活性無(wú)法恢復(fù)。相關(guān)拓展——科學(xué)方法（P46)自變量控制中的“加法原理”應(yīng)用場(chǎng)景：對(duì)照實(shí)驗(yàn)加法原理：與常態(tài)比較，人為增加某種影響因素。

（eg.比較過氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)）應(yīng)用場(chǎng)景：對(duì)照實(shí)驗(yàn)減法原理：與常態(tài)比較，人為去除某種影響因素。

（eg.艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)）相關(guān)拓展——科學(xué)方法（P46)自變量控制中的“減法原理”體內(nèi)轉(zhuǎn)化與體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的關(guān)系1.區(qū)別項(xiàng)目體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)科學(xué)家格里菲思艾弗里及其同事細(xì)菌培養(yǎng)小鼠體內(nèi)體外培養(yǎng)基實(shí)驗(yàn)構(gòu)思用加熱致死的S型細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)作為對(duì)照實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)明確實(shí)發(fā)生了轉(zhuǎn)化在S型細(xì)菌的提取物中，分別去除某種物質(zhì)，觀察能否使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化觀察指標(biāo)_____________________________實(shí)驗(yàn)結(jié)論_________________________________________________小鼠是否死亡培養(yǎng)基中菌落類型已經(jīng)加熱致死的S型細(xì)菌體內(nèi)有轉(zhuǎn)化因子轉(zhuǎn)化因子是DNA2.聯(lián)系①體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的

，體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)則是前者的延伸。②實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)都遵循

和

原則?；A(chǔ)對(duì)照原則單一變量總結(jié)對(duì)比1、肺炎鏈球菌感染小鼠后，其合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所是小鼠細(xì)胞的核糖體。

（

）2、將S型細(xì)菌的DNA與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng)，一段時(shí)間后培養(yǎng)基中會(huì)有兩種菌落。（

）3、艾弗里的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，理由是只有DNA才能是R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。（

）4、加熱殺死后的S型細(xì)菌的DNA已經(jīng)全部斷裂，失去活性（

）5、如果把S型細(xì)菌的DNA提取出來(lái)直接注射小鼠體內(nèi)，也能從小鼠體

內(nèi)分離得到S型細(xì)菌。（

）6.在轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，S型細(xì)菌的DNA使小鼠死亡()×√√××

×

隨堂練習(xí)某研究人員模擬肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行了以下4個(gè)實(shí)驗(yàn)①S