2025春高一生物必修二蘇教版教學課件 2.1 DNA是主要的遺傳物質(zhì)（第1課時）

第二章

遺傳的分子基礎(chǔ)

第一節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)第1課時

DNA是多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)

蘇教版2019必修2核心素養(yǎng)1.通過通過小組合作探究，闡述格里菲斯和艾弗里肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗的過程和結(jié)論，使學生學會發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題的科學探究方法。2.通過學習格里菲斯和艾弗里的實驗，使學生理解DNA是遺傳物質(zhì)，認同細胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，滲透生命觀念。3.通過分析實驗過程，使學生感悟到科學技術(shù)在生命科學探索過程中的作用，通過樹立科學家榜樣，展示科學家實驗，培養(yǎng)學生擁有嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和社會責任意識。積極思維肺炎鏈球菌有哪些主要特征二DNA是多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)1.格里菲斯的肺炎鏈球菌實驗說明了什么？2.格里菲斯的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗說明了什么？3.艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗說明了什么？一目錄生物的性狀之所以能夠由親代遺傳給子代是由于生物體內(nèi)具有對遺傳起決定作用的物質(zhì)。親代雄性減數(shù)分裂精子雌性減數(shù)分裂卵細胞受精作用受精卵有絲分裂子代(2N)(N)(2N)(2N)(2N)(N)(2N)

染色體在生物的遺傳中起非常重要的作用1909年：摩爾根通過果蠅實驗證明：基因位于染色體上。19世紀中期：孟德爾通過豌豆實驗證明了生物的性狀是由遺傳因子控制。1903年：薩頓通過對蝗蟲細胞觀察得出假說：基因位于染色體上。20世紀中期：科學家發(fā)現(xiàn)：染色體主要組成成分：DNA和蛋白質(zhì)。思考：DNA和蛋白質(zhì)哪個是遺傳物質(zhì)呢？1.你認為遺傳物質(zhì)可能具有什么特點？（1）儲存大量的遺傳信息（2）準確地復制并傳遞給下一代（3）結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定等2.你認為證明某一種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)的可行方法有哪些?將待定的遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移給其他生物，觀察后代的性狀表現(xiàn)等。思考:20世紀20年代蛋白質(zhì)是生物體的遺傳物質(zhì)。①蛋白質(zhì)是由多種氨基酸連接而成的生物大分子；②氨基酸多種多樣的排列順序，可能蘊含著遺傳信息；③沒發(fā)現(xiàn)其他大分子有類似的結(jié)構(gòu)特點。20世紀30年代：①DNA是由許多脫氧核苷酸聚合而成的生物大分子；②組成DNA的脫氧核苷酸有4種；③每種脫氧核苷酸都有特定的堿基。而由于對DNA的結(jié)構(gòu)沒有清晰的了解，核酸權(quán)威專家認為DNA是單調(diào)重復的分子，無特異性，缺乏信息攜帶能力。1946年諾貝爾化學獎：證明酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)。在當時對蛋白質(zhì)的研究很熱門，蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)仍占主流觀點??！“我們表示懷疑！”艾弗里格里菲斯一、積極思維：肺炎鏈球菌有哪些主要特征閱讀教材事實，思考后回答以下問題1.分析科學家為什么常用細菌作為實驗材料?2.推理為什么有的肺炎鏈球菌可以使人患病,而多數(shù)肺炎鏈球菌并不具有致病性?個體很小，結(jié)構(gòu)簡單：細菌是單細胞生物，易于觀察因遺傳物質(zhì)改變導致的結(jié)構(gòu)和功能的變化。

繁殖快：細菌20～30min就可繁殖一代。項目S型細菌R型細菌菌落菌體有無致病性表面光滑

表面粗糙

可致病，使人患肺炎，小鼠患敗血癥死亡無有莢膜

無莢膜

一、積極思維：肺炎鏈球菌有哪些主要特征莢膜是某些細菌的細胞壁外面包圍的一層膠狀物質(zhì)。無莢膜的肺炎鏈球菌，感染人體或動物體后，容易被吞噬細胞吞噬并殺滅。有莢膜的肺炎鏈球菌可抵抗吞噬細胞的吞噬，有利于細菌在宿主體內(nèi)生活并繁殖。二、DNA是多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)1.格里菲斯的肺炎鏈球菌實驗說明了什么？被注射S型活細菌的小鼠因患敗血癥而死亡,被注射R型活細菌的小鼠能正常生活。(S型細菌有毒,R型細菌無毒)細菌菌落：細菌在固體培養(yǎng)基上繁殖所形成的肉眼可見的菌塊。R型活細菌,表面粗糙（Rough）無莢膜，S型活細菌,表面光滑（Smooth）

多糖類的莢膜二、DNA是多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)2.格里菲斯的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗說明了什么？思考:1.概括嘗試概括格里菲斯這一實驗的過程及實驗結(jié)論。2.分析S型活細菌被加熱殺死后,再與R型活細菌混合,給小鼠注射混合液,結(jié)果小鼠死亡。分析其原因。2.格里菲斯的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗說明了什么？S型活細菌被殺死①加熱殺死的S型細菌注入小鼠體內(nèi)→小鼠存活；結(jié)論：加熱殺死后的S型細菌無毒；結(jié)論：加熱殺死的S型細

菌中含有某種“轉(zhuǎn)化因子”，

能夠使R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌；分離出無毒性的R型活細菌和有毒性的S型活細菌②無毒的R型活細菌

＋

加熱殺死的S型細菌混合后注入小鼠體內(nèi)→小鼠患敗血癥死亡；多糖脂質(zhì)蛋白質(zhì)RNADNA……思考：在第2組實驗中的小鼠體內(nèi)出現(xiàn)的有毒性的S型活細菌的后代也是有毒性的S型細菌，這說明這種性狀的轉(zhuǎn)化是可以

，這種“轉(zhuǎn)化因子”應該就是遺傳物質(zhì)。遺傳的注：能讓小鼠死亡的是S型活細菌，而不是S型菌的多糖莢膜；二、DNA是多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)這種轉(zhuǎn)化因子究竟是什么物質(zhì)呢？假如你是當時的科學家，應該如何設(shè)計實驗來證明轉(zhuǎn)化因子究竟是什么物質(zhì)？關(guān)鍵思路:把S型細菌的各種物質(zhì)分開，單獨、直接地觀察它們的作用。二、DNA是多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)3.艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗說明了什么？思考:1.概括分別概括上述四組實驗的結(jié)論。2.分析上述四組實驗結(jié)果能說明DNA是轉(zhuǎn)化因子嗎?艾弗里有R型細菌的培養(yǎng)基S型細菌的細胞提取物第一組+S型細菌R型細菌有R型細菌的培養(yǎng)液S型細菌的細胞提取液第二至四組+S型細菌R型細菌混合混合有R型細菌的培養(yǎng)液S型細菌的細胞提取液第五組+混合只長R型細菌DNA酶蛋白酶（或RNA酶、酯酶）“轉(zhuǎn)化因子”是DNA，DNA才是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。同時證明了蛋白質(zhì)等不是遺傳物質(zhì)。被轉(zhuǎn)化的R型細菌只是少量，在培養(yǎng)后既有R型細菌又有S型細菌的培養(yǎng)基中，R型菌的菌落占多數(shù)；單一變量原則和對照原則。其巧妙之處是什么？運用“減法原理”與常態(tài)相比，人為去除某種影響因素的稱為“減法原理”。例如本實驗中每個實驗組特異性地去除了一種物質(zhì)，從而鑒定出DNA是遺傳物質(zhì)，這利用了“減法原理”。與常態(tài)比較，人為增加某種影響因素的稱為“加法原理”。例如在“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗中，與對照組相比，實驗組分別作加溫、滴加FeCl3溶液、滴加肝臟研磨液的處理，利用了“加法原理”。實驗中的加減法原理二、DNA是多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)3.艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗說明了什么？這個實驗的設(shè)計遵循哪些原理？基因重組R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌的本質(zhì)：S型細菌莢膜控制莢膜形成的X基因加熱殺死被破壞的S型細菌X基因吸附在R型細菌表面X基因進入R型細菌重組R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌注意：只是少數(shù)R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌二、DNA是多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)二、DNA是多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)艾弗里分別采用了哪些技術(shù)手段來實現(xiàn)他的實驗設(shè)計？這對于你認識科學與技術(shù)之間的相互關(guān)系有什么啟示？艾弗里采用的主要技術(shù)手段：細菌的培養(yǎng)技術(shù)、物質(zhì)的提純和鑒定技術(shù)等。啟示：科學成果的取得必須有技術(shù)手段作保證，技術(shù)的發(fā)展需要以科學原理為基礎(chǔ)。因此，科學與技術(shù)是相互支持、相互促進的。肺炎鏈球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，只能證明DNA是遺傳物質(zhì)人們質(zhì)疑艾弗里的實驗存在科學性問題，并認為實驗不能證明遺傳物質(zhì)就是DNA。我們能解釋艾弗里的實驗不夠嚴謹?shù)脑騿?如果由我們來實施這一實驗,會做哪些改進?1952年，赫爾希和蔡斯以T2噬菌體為實驗材料，完成了另一個有說服力的實驗。項目體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗體外轉(zhuǎn)化實驗實驗者培養(yǎng)細菌巧妙構(gòu)思實驗結(jié)論聯(lián)系小鼠體內(nèi)體外培養(yǎng)基用加熱殺死的S型細菌和R型細菌混合注入小鼠體內(nèi)與用加熱殺死的S型細菌注射到小鼠體內(nèi)作為對照實驗，說明確實發(fā)生了轉(zhuǎn)化。每個實驗組特異性地去除了一種物質(zhì)，從而鑒定出DNA是遺傳物質(zhì)加熱殺死的S型細菌中含有“轉(zhuǎn)化因子”轉(zhuǎn)化因子是DNA，DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)等不是遺傳物質(zhì)1、所用菌種相同，都是肺炎鏈球菌2、體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗是體外轉(zhuǎn)化實驗的基礎(chǔ)3、體外轉(zhuǎn)化實驗是體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗的延伸格里菲斯艾弗里課堂小結(jié)1.將下列各種細菌注射到小鼠體內(nèi)，能使小鼠死亡的是（）

①R型活細菌

②S型活細菌

③加熱殺死后的R型細菌④加熱殺死后的S型細菌

⑤R型活細菌+加熱殺死后的S型細菌

⑥S型活細菌+加熱殺死后的R型細菌A.①③⑤B.②⑤⑥C.①⑤⑥D(zhuǎn)②④⑥

B反饋練習2.格里菲斯和艾弗里所進行的肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實驗，證實了（）①DNA是遺傳物質(zhì)

②RNA是遺傳物質(zhì)③DNA是主要的遺傳物質(zhì)

④蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)

⑤糖類不是遺傳物質(zhì)A.①④⑤B.②④⑤C.②③⑤D.③④⑤A3.肺炎鏈球菌中的S型具有多糖類莢膜，R型則沒有。下列敘述錯誤的是（）A.培養(yǎng)R型活細菌時加S型細菌的蛋白質(zhì)，不能產(chǎn)生具有莢膜的細菌B.培養(yǎng)R型活細菌時加S型細菌DNA的完全水解產(chǎn)物，不能產(chǎn)生具有莢膜的細菌C.培養(yǎng)R型活細菌時加S型細菌DNA，能夠產(chǎn)生具有莢膜的細菌D.培養(yǎng)R型活細菌時加S型細菌的多糖類物質(zhì)，能夠產(chǎn)生一些具有莢膜的細菌D反饋練習4.用某種酶處理轉(zhuǎn)化因子后，R型細菌不能再轉(zhuǎn)化成S型細菌，這種酶是（）A.蛋白酶