資源簡介

(共38張PPT)
第1節 DNA是主要的遺傳物質
第3章 基因的本質
課標要求
3.1
遺傳信息控制生物性狀，并代代相傳
3.1.1
概念 3
親代傳遞給子代的遺傳信息主要編碼在DNA 分子上
3.1.2
概述多數生物的基因是DNA 分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA 分子上
3.1.3
概述DNA 分子是由四種脫氧核苷酸構成，通常由兩條堿基互補配對的反向平行長鏈形成雙螺旋結構，堿基的排列順序編碼了遺傳信息
概述DNA 分子通過半保留方式進行復制
情景導入---遺傳物質的探索
1
提出“遺傳因子”，并總結遺傳規律
孟德爾
2
把“遺傳因子”命名為基因
約翰遜
3
提出基因在染色體上的假說
薩 頓
4
實驗證明基因位于染色體上
摩爾根
科學家發現：染色體的主要組成成分是DNA和蛋白質
5
DNA

蛋白質
學習目標
1.闡明DNA是主要遺傳物質的探索過程
2.說明DNA是主要的遺傳物質
3.說明自變量控制的“加法原理”和“減法原理”
4.認同人類對遺傳物質的認識是不斷深化、不斷完善的過程，認同實驗技術在證明DNA是遺傳物質中的作用
1、20世紀30年代人們認為遺傳物質是什么？為什么這么認為？
2、使小鼠患有敗血癥的是哪種細菌？從結構上解釋患病原因。
3、格里菲斯的實驗結論是什么？
4、艾弗里的實驗結論是什么？
5、 T2噬菌體結構包括哪些？組成物質是什么？它有什么特性？
6、為什么用S標記蛋白質用P 標記DNA？
7、噬菌體侵染實驗用到的主要技術手段是什么？
預習檢測
一、對遺傳物質的早期推測
由于對DNA分子的結構沒有清晰的了解，人們認為蛋白質是遺傳物質的觀點仍占主導地位。
人們認識到DNA是由許多脫氧核苷酸聚合而成的生物大分子。
20世紀20年代
氨基酸多種多樣的排列順序，可能蘊含著遺傳信息。
沒發現其他大分子有類似的結構特點。
蛋白質是生物體的遺傳物質。
20世紀30年代
大多數科學家認為——蛋白質是遺傳物質
“我們表示懷疑！”
艾弗里
赫爾希
格里菲思
蔡斯
一、對遺傳物質的早期推測
二、肺炎鏈球菌的轉化實驗--體內轉化
任務一：
快速閱讀教材P43頁內容，思考下列問題：
1、體內轉化實驗用到的實驗材料是什么？對它你了解多少？
2、嘗試簡述實驗過程
3、肺炎鏈球菌轉化實驗的自變量和因變量是什么？
4、對比第一、第二組的實驗現象，說明了什么？
5、對比第二、第三組的實驗現象，說明了什么？
6、對比分析第三、四組又說明了什么？
7、本實驗能得出什么結論？
二、肺炎鏈球菌的轉化實驗--體內轉化
任務一：
快速閱讀教材P43頁內容，思考下列問題：
1、體內轉化實驗用到的實驗材料是什么？對它你了解多少？
實驗材料：
比較 菌體特點 菌落特點 毒性
（動物實驗）
S型細菌
R型 細菌
無毒
有毒
人肺炎
小鼠敗血癥
無莢膜
有莢膜
粗糙
Rough
光滑Smooth
R型 和 S型肺炎鏈球菌
莢膜的化學本質是_______
多糖
原核生物
二、肺炎鏈球菌的轉化實驗--體內轉化
任務一：
快速閱讀教材P43頁內容，思考下列問題：
2、嘗試簡述實驗過程
二、肺炎鏈球菌的轉化實驗--體內轉化
任務一：
快速閱讀教材P43頁內容，思考下列問題：
3、肺炎鏈球菌轉化實驗的自變量和因變量是什么？
自變量：
給老鼠注射的細菌種類及是否有活性；
因變量：
老鼠是否能存活及體內是否有活的S菌。
二、肺炎鏈球菌的轉化實驗--體內轉化
任務一：
快速閱讀教材P43頁內容，思考下列問題：
4、對比第一、第二組的實驗現象，說明了什么？
R型活細菌不會使小鼠死亡，而S型活細菌可使小鼠死亡。
二、肺炎鏈球菌的轉化實驗--體內轉化
任務一：
快速閱讀教材P43頁內容，思考下列問題：
5、對比第二、第三組的實驗現象，說明了什么？
加熱致死的S型細菌不會使小鼠死亡。
二、肺炎鏈球菌的轉化實驗--體內轉化
任務一：
快速閱讀教材P43頁內容，思考下列問題：
6、對比分析第三、四組又說明了什么？
加熱滅活的S菌里面肯定含有某種特定的物質，這種特定的物質能夠使R菌轉化為活的S菌。
二、肺炎鏈球菌的轉化實驗--體內轉化
任務一：
快速閱讀教材P43頁內容，思考下列問題：
7、本實驗能得出什么結論？
加熱滅活的S菌里面存在可以使R菌轉化為活的S菌的物質--轉化因子。
轉化因子？
二、肺炎鏈球菌的轉化實驗--體外轉化
二、肺炎鏈球菌的轉化實驗--體外轉化
任務二：
閱讀教材P44頁內容結合視頻內容，思考下列問題：
1、艾弗里的實驗思路是什么？
2、艾弗里實驗自變量和因變量是什么？
3、艾弗里實驗采用什么原理控制自變量？
4、對照實驗是如何進行的？
是否加入酶及酶的種類
培養基中是否有活的S菌
把S型細菌的各種物質分開，單獨的、直接的觀察它們的作用
減法原理
第一組為空白對照組。第二至五組為實驗組，
每組特異性的去除一種物質，觀察S菌的活性。
二、肺炎鏈球菌的轉化實驗--體外轉化
任務二：
閱讀教材P44頁內容結合視頻，思考下列問題：
5、艾弗里實驗得到的結論是什么？
實驗結論：DNA才是使R型菌產生穩定遺傳變化的物質。
1. 艾弗里的體外轉化實驗既證明了DNA是遺傳物質，同時證明了蛋白質等不是遺傳物質；
2. 被轉化的R型菌只是少量，在培養后既有R型細菌又有S型細菌的培養基中，R型菌的菌落占多數。
注 意
二、肺炎鏈球菌的轉化實驗
體內轉化實驗 體外轉化實驗
實驗者
自變量
實驗原理
實驗方法
實驗結果
實驗結論
聯 系 格里菲思
艾弗里及同事
注射的肺炎鏈球菌的類型、死活
加入培養基的S型菌的成分
S型細菌使人患肺炎或使小鼠患敗血癥
對S型細菌中的物質進行提取分離，分別單獨地觀察各種物質的作用
注射法
酶解法、細菌培養技術
加熱殺死的S型細菌能使R型細菌轉化為S型細菌
S型細菌的DNA使R型細菌轉化為S型細菌
S型細菌體內有“轉化因子”
S型細菌的DNA是遺傳物質
①所用材料相同，都是肺炎雙球菌(R型和S型)
②體內轉化實驗是基礎，僅說明S型細菌體內有“轉化因子”，體外轉化實驗進一步證明“轉化因子”是DNA
③兩個轉化實驗都遵循對照原則、單一變量原則
三、噬菌體侵染細菌實驗
有沒有比細菌更為簡單的實驗材料？
1952年，赫爾希和蔡斯以T2噬菌體為實驗材料，利用放射性同位素標記的新技術，完成了另一個更具有說服力的實驗。
思維碰撞
艾弗里的實驗引起了人們的注意。但是，由于艾弗里實驗中無法真正提取出純DNA來進一步驗證遺傳物質就是DNA，因此，仍有人對實驗結論表示懷疑
赫爾希 蔡斯
三、噬菌體侵染細菌實驗
任務三：
閱讀教材P44-46頁內容，思考下列問題：
1、噬菌體侵染實驗用到的實驗材料是什么？對它你了解多少？
2、你知道噬菌體的繁殖過程嗎？
3、赫爾希和蔡斯實驗設計思路是什么？
4、如何獲得被32P和35S分別標記的噬菌體？
5、35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌理論上會出現什么結果？
6、32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌理論上會出現什么結果？
7、試分析導致實際的侵染結果與理論結果之間差異的原因。
三、噬菌體侵染細菌實驗
任務三：
閱讀教材P44-46頁內容，思考下列問題：
1、噬菌體侵染實驗用到的實驗材料是什么？對它你了解多少？
T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內的病毒。
蛋白質
DNA
尾部
頭部
C、H、O、N、S
C、H、O、N 、P
三、噬菌體侵染細菌實驗
任務三：
閱讀教材P44-46頁內容，思考下列問題：
2、你知道噬菌體的繁殖過程嗎？
特性：T2噬菌體侵染細菌時，DNA進入細菌細胞，蛋白質外殼留在外面
吸附
注入
合成
組裝
釋放
噬菌體借尾絲吸附在細菌表面。
把DNA注入到細菌細胞。
利用細菌的化學成分、酶系統和核糖體合成出噬菌體的DNA、蛋白質。
新合成的DNA、蛋白質組裝成很多噬菌體。
細菌解體，釋放出噬菌體。
三、噬菌體侵染細菌實驗
任務三：
閱讀教材P44-46頁內容，思考下列問題：
3、赫爾希和蔡斯實驗設計思路是什么？
用不同的放射性同位素32P和35S分別標記DNA和蛋白質，直接地、單獨地去觀察它們的作用。
資料：
在T2噬菌體的化學組分中，60%是蛋白質，40%是DNA。對蛋白質和DNA的進一步分析表明：S僅存在于蛋白質分子中，P幾乎都存在于DNA分子中。
三、噬菌體侵染細菌實驗
要求：利用T2噬菌體、大腸桿菌等實驗材料設計實驗探究T2噬菌體注入大腸桿菌的成分(遺傳物質)。提出的問題和作出的假設分別是什么？
第一組實驗（35S標記跟蹤蛋白質） 第二組實驗（32P標記跟蹤DNA）
上清液： 上清液：
沉淀物： 沉淀物：
上清液： 上清液：
沉淀物： 沉淀物：
上清液： 上清液：
沉淀物： 沉淀物：
放射性很高
無放射性
放射性很高
無放射性
放射性很高
無放射性
放射性很高
無放射性
放射性很高
無放射性
放射性很高
無放射性
假設1：注入的是蛋白質，DNA未進入
假設2： 注入的是DNA，蛋白質未進入
假設3：DNA和蛋白質都進入
三、噬菌體侵染細菌實驗
任務三：
閱讀教材P44-46頁內容，思考下列問題：
4、如何獲得被32P和35S分別標記的噬菌體？
含32P培養基
→
大腸桿菌
→
被32P標記大腸桿菌
T2噬菌體
→
→
被32P標記T2噬菌體
含35S培養基
→
大腸桿菌
→
被35S標記大腸桿菌
T2噬菌體
→
→
被35S標記T2噬菌體
合成子代噬菌體所需氨基酸、核苷酸和能量都由宿主細胞提供。
三、噬菌體侵染細菌實驗
任務三：
閱讀教材P44-46頁內容，思考下列問題：
6、32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌理論上會出現什么結果？
5、35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌理論上會出現什么結果？
放射性只出現在離心管的上清液，35S標記的噬菌體外殼侵染大腸桿菌時留在外面，攪拌又使其與大腸桿菌分離，因質量較輕，離心時停留在上清液 。
放射性只出現在離心管的底部，32P標記的噬菌體DNA注入大腸桿菌，離心時隨大腸桿菌沉入試管底部 。
三、噬菌體侵染細菌實驗
任務三：
閱讀教材P44-46頁內容，思考下列問題：
7、試分析導致實際的侵染結果與理論結果之間差異的原因。
攪拌不充分，一部分噬菌體吸附在大腸桿菌上離心沉入試管底部
保溫時間短，沒有完全侵染，離心到上清液。
保溫時間長，子代噬菌體釋放，離心到上清液。
三、噬菌體侵染細菌實驗
結論：DNA才是噬菌體的遺傳物質。
細菌裂解釋放出的噬菌體中，可以檢測到32P標記的DNA，但不能檢測到35S標記的蛋白質，這一結果說明了什么？
DNA是所有生物的遺傳物質嗎？
四、RNA也是遺傳物質
煙草花葉病毒（TMV）是基本成分是蛋白質和RNA，體內無DNA，請設計實驗探究煙草花葉病毒的遺傳物質？
RNA
蛋白質
TMV在感染煙草時，會出現致病斑。
四、RNA也是遺傳物質
(1)實驗材料：煙草花葉病毒(只含有 和 )、煙草。
(2)實驗過程(如何設計)
蛋白質
RNA
蛋白質
RNA
分別侵染健康煙草植株
患病
不患病
得到全新病毒
不能得到病毒
RNA
蛋白質
(3)結論：煙草花葉病毒的遺傳物質是 ，不是 。
RNA
蛋白質
四、RNA也是遺傳物質
生物類型 核酸種類 遺傳物質 實例
有細胞結構的生物 真核生物 DNA和RNA DNA 動物、植物、真菌
原核生物 藍藻、乳酸菌等
無細胞結構的生物 DNA病毒 DNA DNA T2噬菌體
RNA病毒 RNA RNA 煙草花葉病毒
絕大多數生物的遺傳物質是 ，只有少數生物的遺傳物質是 。所以說DNA是主要的遺傳物質。
DNA
RNA
遺傳物質判斷
3、在只含RNA的少數病毒（煙草花葉病毒、HIV、SARS、流感、禽流感）中，RNA才作為遺傳物質。
2、凡是具有細胞結構的生物，既有DNA，又有RNA，遺傳物質是DNA
1、一切生物的遺傳物質是核酸
4、植物細胞中DNA的載體：染色體、葉綠體、線粒體，動物細胞中DNA的載體：染色體、線粒體，所以說，染色體是DNA的主要載體。原核細胞和病毒沒有染色體。
思考:
1、動物和人體的遺傳物質是什么？
DNA
2、煙草的遺傳物質是什么？
DNA
3、煙草花葉病毒的遺傳物質是什么？
RNA
4、細菌的遺傳物質是什么？
DNA
5、一切生物的遺傳物質是什么？
核酸
6、病毒的遺傳物質是什么？
DNA或RNA
問題探討
20世紀中葉，科學家發現染色體主要是由蛋白質和DNA組成的。在這兩種物質中，究竟哪一種是遺傳物質呢？這個問題曾引起生物學界激烈的爭論。
1.你認為遺傳物質可能具有什么特點？
遺傳物質應能夠儲存大量的遺傳信息，
可以準確地自我復制，并傳遞給下一代，
能夠指導蛋白質合成，控制生物體性狀和代謝，
結構比較穩定。
DNA
蛋白質
染色質
染色體
當堂練習
C
1、下圖是格里菲思實驗部分示意圖，下列有關說法正確的是(　　)
A．兩組實驗對照，證明DNA是遺傳物質，蛋白質不是遺傳物質
B．第一組小鼠不死亡，是因為肺炎鏈球菌的DNA和蛋白質均已變性
C．第二組小鼠死亡，說明有R型細菌轉化成了S型細菌，進一步說明加熱致死的S型細菌中存在轉化因子
D．從第二組死亡小鼠體內分離出的肺炎鏈球菌在培養基上培養，都會產生光滑菌落
當堂練習
A．本實驗使用的被標記的噬菌體是接種在含有35S的培養基中獲得的
B．本實驗選用噬菌體作實驗材料的原因之一是其結構組成只有蛋白質和DNA
C．實驗中采用攪拌和離心等操作是為了把DNA和蛋白質分開再分別檢測其放射性
D．在新形成的噬菌體中沒有檢測到35S，說明噬菌體的遺傳物質是DNA，不是蛋白質
B
2、下圖是T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗的部分步驟示意圖，下列對此實驗的有關敘述，正確的是(　　)
本節小結
作業：
1.整理筆記
2.課后題
3.大本和小本

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