資源簡介

(共30張PPT)
第一章
遺傳信息主要編碼在
DNA分子上
第一節
DNA是主要的遺傳物質
滬科版（2019）
必修二
課堂導入
中央電視臺《等著我》欄目是一個利用國家力量打造的全媒體公益尋人平臺。看到失散多年的親人相聚，觀眾也為之動容。節目中需要確定離散者身份時，常采集血液等樣本進行DNA鑒定。DNA為什么可用于親子鑒定？
《
新知探究
問題一：遺傳物質在染色體上
薩頓的假說：
1902年，美國遺傳學家薩頓研究了蝗蟲精子的形成過程。他發現在精子的形成過程中染色體的行為與人們認識到的遺傳因子的行為存在著明顯的平行關系。
圖1-3
薩頓
新知探究
問題一：遺傳物質在染色體上
基因的行為
染色體的行為
在配子形成和受精時
體細胞中的存在形式
配子中的存在形式
在體細胞中的來源
形成配子時的組合方式
一個來自父方
一個來自母方
一條來自父方
一條來自母方
雜交過程保持:
完整性和獨立性
保持相對穩定的形態結構
等位基因分離
同源染色體分開
非等位基因自由組合
非同源染色體自由組合
只有成對基因中一個
只有成對染色體中一條
成對
成對
新知探究
問題一：遺傳物質在染色體上
薩頓的假說：
內容:基因在染色體上（基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的）
薩頓是經類比推理法得出的結論
注意:
類比推理得出的結論并不具有邏輯的必然性。其正確與否,還需要觀察和實驗的檢驗。
薩頓的假說由于缺少實驗證據遭到同時代的遺傳學家摩爾根的強烈質疑。因此，摩爾根開始了尋找證據之路。
新知探究
問題一：遺傳物質在染色體上
摩爾根果蠅雜交實驗
遺傳學家：摩爾根
實驗材料：果蠅
1909年，美國遺傳學家摩爾根通過果蠅眼色雜交實驗，首次證明了基因在染色體上。
摩爾根的果蠅雜交實驗運用的是“假說—演繹法”
新知探究
問題一：遺傳物質在染色體上
摩爾根果蠅雜交實驗
隨后摩爾根和他的學生通過十多年的研究，證實了基因在染色體上呈線性排列。
摩爾根用果蠅作遺傳學研究
的實驗材料的優點：
1.相對性狀多而明顯
2.易飼養
3.繁殖快，后代數量多
4.染色體少易觀察
新知探究
問題二：DNA是遺傳物質
染色體的成分
蛋白質
DNA
蛋白質和DNA兩種物質，哪種物質是遺傳物質呢？
新知探究
問題二：DNA是遺傳物質
肺炎鏈球菌轉化實驗
R型肺炎鏈球菌
S型肺炎鏈球菌
菌落
有無多糖類莢膜
有無毒性
R型細菌
S型細菌
表面粗糙
表面光滑
無
有
無毒性
有毒性，可以使人患肺炎或使小鼠患敗血癥
新知探究
問題二：DNA是遺傳物質
肺炎鏈球菌體內轉化實驗（格里菲斯）
1.將R型活細菌注射到小鼠體內，不死亡。
2.將S型活細菌注射到小鼠體內，患敗血癥死亡。
3.將加熱殺死后的S型細菌注射到小鼠體內，不死亡。
4.將R型活細菌與加熱殺死后的S型細菌混合后注射到小鼠體內，小鼠患敗血癥死亡。
加熱殺死的S型細菌中含有某種促成這一轉化的活性物質——“轉化因子”，它能將無毒性的R型活細菌轉化為有毒性的S型活細菌.
“轉化因子”是什么？
設計思路：設法把DNA與蛋白質、多糖等物質分開，單獨地直接去觀察它們的作用
新知探究
問題二：DNA是遺傳物質
肺炎鏈球菌體外轉化實驗（埃弗里）
S型活細菌
多糖
蛋白質
DNA
DNA+DNA水解酶
分別與R型活細菌混合培養
R
R
R
R
S
實驗結論：DNA是遺傳物質，蛋白質等其他物質不是遺傳物質
新知探究
問題二：DNA是遺傳物質
噬菌體侵染細菌的實驗（赫爾希和蔡斯）
實驗材料：T2噬菌體
蛋白質
的組成元素：
DNA
的組成元素：
C、H、O、N、S
C、H、O、N
、P(99%)
——用32p標記
——用35S標記
設計思路：將DNA和蛋白質區分開,單獨觀察他們的作用
方法：放射性同位素標記法
新知探究
問題二：DNA是遺傳物質
噬菌體侵染細菌的實驗（赫爾希和蔡斯）
噬菌體侵染細菌的過程：
吸附
侵入
合成
組裝
釋放
新知探究
問題二：DNA是遺傳物質
噬菌體侵染細菌的實驗（赫爾希和蔡斯）
1.標記細菌：
細菌+含35S的培養基
細菌+含32P的培養基
含35S的細菌
含32P的細菌
2.標記噬菌體：
噬菌體+含35S的細菌
噬菌體+含32P的細菌
含35S的噬菌體
含32P的噬菌體
3.噬菌體侵染細菌：
含35S的噬菌體+未被標記的細菌
含32P的噬菌體+未被標記的細菌
4.離心分離、放射性檢測：
新知探究
問題二：DNA是遺傳物質
噬菌體侵染細菌的實驗（赫爾希和蔡斯）
4.離心分離、放射性檢測：
被35S標記的噬菌體
被35S標記的噬菌體與細菌混合
攪拌
離心
放射性很高
放射性很低
新知探究
問題二：DNA是遺傳物質
噬菌體侵染細菌的實驗（赫爾希和蔡斯）
4.離心分離、放射性檢測：
被32P標記的噬菌體
放射性很低
放射性很高
被32P標記的噬菌體與細菌混合
新知探究
問題二：DNA是遺傳物質
噬菌體侵染細菌的實驗（赫爾希和蔡斯）
35S標記的實驗
32P標記的實驗
標記部位
放射性情況
上清液
沉淀物
噬菌體侵染細菌實驗的檢測結果：
蛋白質
DNA
很高
很低
很低
很高
結論：DNA才是真正的遺傳物質
DNA是唯一的遺傳物質嗎？
新知探究
問題二：DNA是遺傳物質
噬菌體侵染細菌的實驗（赫爾希和蔡斯）
35S標記的實驗
32P標記的實驗
標記部位
放射性情況
上清液
沉淀物
噬菌體侵染細菌實驗的檢測結果：
蛋白質
DNA
很高
很低
很低
很高
結論：DNA才是真正的遺傳物質
DNA是唯一的遺傳物質嗎？
1、用35S標記實驗時，沉淀物中出現少量放射性的原因：
2、用32P標記實驗時，上清液也有一定的放射性的原因：
噬菌體侵染細菌的實驗在實驗操作中出現誤差的原因：
可能由于攪拌不充分，有少量35S標記的噬菌體蛋白質外殼吸附在大腸桿菌表面，隨細菌離心進入沉淀物中，使沉淀物中出現少量的放射性
。
①從噬菌體和大腸桿菌混合培養到離心機分離，保溫時間過短，有一部分噬菌體未侵染到大腸桿菌細胞內，經離心后分布于上清液，使上清液出現放射性；
②保溫時間過長，噬菌體在大腸桿菌內增殖后釋放子代，經離心后分布于上清液，也會使上清液放射性含量升高。
新知探究
問題二：DNA是遺傳物質
噬菌體侵染細菌的實驗（赫爾希和蔡斯）
新知探究
問題二：DNA是遺傳物質
分析討論
1.根據肺炎鏈球菌轉化實驗結果，格里菲斯認為存在“轉化因子”，轉化因子的作用是什么？
2.埃弗里對轉化因子的分析和鑒定，用到了哪些方法？推測埃弗里進行提純物轉化能力測定時，觀測指標是什么？該實驗證明了什么？
3.資料3中35S和32P分別標記的是何種物質？它們分別是T2噬菌體的哪一結構？標記的目的是什么？
4.為什么說噬菌體侵染細菌實驗能證明DNA是遺傳物質？該實驗在設計上有什么巧妙之處？
新知探究
問題三：少數病毒的遺傳物質是RNA
RNA
蛋白質
感染
不感染
煙草花
葉病毒
煙葉
煙葉
得花葉病
不得花葉病
結論：煙草花葉病毒的RNA控制其性狀，RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質。
新知探究
問題三：少數病毒的遺傳物質是RNA
DNA病毒
植物
細菌
藍細菌
具細胞結構
遺傳物質是DNA
病毒
動物
RNA病毒
不具細胞結構
大多數病毒，如T2噬菌體
遺傳物質是DNA
煙草花葉病毒
流感病毒
艾滋病病毒
遺傳物質是RNA
大量科學實驗證明，大多數生物都是以DNA作為遺傳物質，少數不含DNA的病毒以RNA為遺傳物質。因此，DNA是主要的遺傳物質。
達標檢測
1.薩頓關于“基因位于染色體上”的假說是如何提出來的（　　）
A．運用假說-演繹法提出的
B．通過蝗蟲實驗運用類比推理提出的
C．運用系統論分析法提出的
D．通過摩爾根的果蠅紅、白眼雜交實驗提出的
B
達標檢測
2．下列關于基因和染色體關系的敘述中，正確的是(　　)
A．基因全部在染色體上
B．基因在染色體上呈線性排列
C．一條染色體上有一個基因
D．染色體就是由基因組成的
B
達標檢測
3.艾弗里和同事用R型和S型肺炎鏈球菌進行實驗，結果如下表。從表中可知(
)
實驗組號
接種菌型
加入S型菌物質
培養皿長菌情況
①
R
蛋白質
R型
②
R
莢膜多糖
R型
③
R
DNA
R型、S型
④
R
DNA（經DNA酶
處理）
R型
A.①不能證明S型菌的蛋白質不是轉化因子
B.②說明S型菌的莢膜多糖有酶活性
C.③和④說明S型菌的DNA是轉化因子
D.①～④說明DNA是主要的遺傳物質
C
達標檢測
4.在肺炎鏈球菌的轉化實驗中，在培養有R型細菌的1、2、3、4四個試管中，依次分別加入從S型活細菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白質、多糖，經過培養，檢查結果發現試管內仍然有R型細菌的是(
)
A.3和4
B.1、3和4
C.2、3和4
D.1、2、3和4
D
達標檢測
5.赫爾希通過T2噬菌體侵染細菌的實驗證明DNA是遺傳物質，實驗包括4個步驟：
①培養噬菌體；
②35S和32P標記噬菌體；
③放射性檢測；
④離心分離。
實驗步驟的先后順序為
(
)
A.①②③④
B.④②①③
C.②①④③
D.②①③④
C
課堂小結
DNA是主要的遺傳物質
基因在染色體上
DNA是主要的遺傳物質
少數病毒遺傳物質是RNA
煙草花葉病毒實驗
噬菌體侵染細菌實驗
薩頓假說
摩爾根果蠅雜交實驗
格里菲斯實驗
埃弗里實驗
謝謝
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1.1DNA是主要的遺傳物質
教學設計
課題
1.1DNA是主要的遺傳物質
單元
必修2
學科
生物
年級
高中
教材分析
“DNA是主要的遺傳物質”是滬科版（2019）必修2第一章遺傳信息主要編碼在DNA分子上第一節的內容。本課共包含三部分內容：遺傳物質在染色體上、DNA是遺傳物質和少數病毒的遺傳物質是RNA。每個結論的得出都引用了多個經典實驗，充分體現了生物學科的特點，讓學生通過經典實驗，學習實驗方法和和實驗思路，體會科學探究的過程，重在培養學生的科學探究的學科素養。本課是在課題研究《從常見動植物中提取DNA》的基礎上對DNA的進一步展開，又為后續學習DNA分子的結構做鋪墊。
學習目標與核心素養
一、知識目標：1.通過學習薩頓假說和摩爾根實驗，知道基因位于染色體上，呈線性排列。2.通過學習經典實驗，知道DNA是遺傳物質。3.通過學習煙草花葉病毒實驗，知道某些病毒的遺傳物質是RNA。二、能力目標：1.通過分析經典實驗，培養學生的邏輯思維；2.通過學習經典實驗，學會科學研究的方法和實驗設計的基本步驟。三、情感目標：1.體驗科學探索的艱辛過程；2.認同科學研究需要豐富的想像力,大膽質疑和勤奮實踐的精神,以及對科學的熱愛；3.認同人類對遺傳物質的認識是不斷深化、不斷完善的過程；認同科學與技術的關系。生命觀念：1.
知道基因位于染色體上，呈線性排列。2.知道DNA是主要遺傳物質。3.能判斷不同生物的遺傳物質是DNA還是RNA。科學探究：1.
通過學習經典實驗，學會科學研究的方法和實驗設計的基本步驟。2.通過學習經典實驗，學會控制變量法、類比推理法、假說-演繹法和同位素示蹤法及原理和選取合適實驗材料。科學思維：分析肺炎鏈球菌體外轉化實驗、噬菌體侵染大腸桿菌實驗和煙草花葉病毒重建實驗的實驗結論，歸納概括出DNA是主要的遺傳物質。社會責任：認同人類對遺傳物質的認識是不斷深化、不斷完善的過程；認同科學與技術的關系，從而努力學習。
重點
肺炎雙球菌轉化實驗的原理和過程噬菌體侵染細菌實驗的原理和過程證明DNA是遺傳物質的關鍵實驗設計思路
難點
噬菌體侵染細菌實驗的原理和過程證明DNA是遺傳物質的關鍵實驗設計思路
教學過程
教學環節
教學內容
學生活動
設計意圖
導入新課
出示圖片，提出問題
中央電視臺《等著我》欄目是一個利用國家力量打造的全媒體公益尋人平臺。看到失散多年的親人相聚，觀眾也為之動容。節目中需要確定離散者身份時，常采集血液等樣本進行DNA鑒定。DNA為什么可用于親子鑒定？
傾聽老師講解，體會DNA在司法鑒定中的作用
引發學生的學習興趣，引入課題研究
新課講授
問題一：遺傳物質在染色體上請同學們閱讀教材4-5頁，回答下列問題，并在小組內交流、討論，以備展示：1.薩頓假說的內容是什么？2.薩頓作出這一猜測的依據是什么？3.薩頓作出這一猜測時使用的方法是什么？4.摩爾根選擇的實驗材料是什么？選擇這一材料的優點是什么？5.摩爾根通過果蠅雜交實驗證明了什么？6.基因在染色體上是怎樣排列的？7.摩爾根實驗過程中使用的科學方法是什么？問題二：DNA是遺傳物質已經知道染色體的成分主要是DNA與蛋白質，那么DNA和蛋白質哪種物質才是遺傳物質呢？請同學們閱讀教材5-6頁探索遺傳物質的經典實驗，回答下列問題，在小組內交流、討論，以備展示：1.肺炎鏈球菌轉化實驗（格里菲思）：
（1）R型菌與S型菌菌落有無多糖類莢膜有無毒性R型菌S型菌（2）實驗實驗過程實驗結果分析注射R型活細菌注射S型活細菌注射加熱殺死后的S型細菌注射R型活細菌和加熱殺死的S型細菌混合菌實驗結論：
。2.肺炎鏈球菌體外轉化實驗（艾弗里）（1）設計思路：
。（2）實驗過程及結果分組實驗過程實驗結果1R型活細菌+S型細菌多糖混合培養2R型活細菌+S型細菌蛋白質混合培養3R型活細菌+S型細菌DNA混合培養4R型活細菌+S型細菌DNA+DNA酶混合培養實驗結論：
。3.噬菌體侵染細菌的實驗（赫爾希和蔡斯）（1）實驗材料：T2噬菌體（2）噬菌體的結構包括
和
。蛋白質的標志性元素是
，DNA的標志性元素是
。（3）T2噬菌體侵染細菌的過程包括：
、
、
、
、
。（4）噬菌體侵染細菌實驗的實驗方法：
。（5）實驗過程、現象及結論實驗組別一二實驗過程標記大腸桿菌含35S的培養基+無標記的大腸桿菌含32P的培養基+無標記的大腸桿菌標記噬菌體無標記的噬菌體侵染含35S的大腸桿菌無標記的噬菌體侵染含32P的大腸桿菌噬菌體侵染細菌含35S的噬菌體+無標記的大腸桿菌混合培養含32P的噬菌體+無標記的大腸桿菌混合培養實驗結果實驗分析結論噬菌體侵染細菌的實驗在實驗操作中出現誤差的原因：1、用35S標記實驗時，沉淀物中出現少量放射性的原因。2、用32P標記實驗時，上清液也有一定的放射性的原因。分析討論：1.根據肺炎鏈球菌轉化實驗結果，格里菲斯認為存在“轉化因子”，轉化因子的作用是什么？2.埃弗里對轉化因子的分析和鑒定，用到了哪些方法？推測埃弗里進行提純物轉化能力測定時，觀測指標是什么？該實驗證明了什么？3.資料3中35S和32P分別標記的是何種物質？它們分別是T2噬菌體的哪一結構？標記的目的是什么？4.為什么說噬菌體侵染細菌實驗能證明DNA是遺傳物質？該實驗在設計上有什么巧妙之處？問題三：少數病毒的遺傳物質是RNA請同學們閱讀教材7-8頁，回答下列問題：1.實驗過程煙草花葉病毒RNA感染煙草花葉→
。煙草花葉病毒蛋白質感染煙草花葉→
。2.不同生物的遺傳物質生物類型所含核酸遺傳物質細胞生物真核生物DNA和RNA原核生物非細胞生物DNA病毒僅有DNARNA病毒僅有RNA達標檢測1.薩頓關于“基因位于染色體上”的假說是如何提出來的（　　）A．運用假說-演繹法提出的B．通過蝗蟲實驗運用類比推理提出的C．運用系統論分析法提出的D．通過摩爾根的果蠅紅、白眼雜交實驗提出的2．下列關于基因和染色體關系的敘述中，正確的是(　　)A．基因全部在染色體上B．基因在染色體上呈線性排列C．一條染色體上有一個基因D．染色體就是由基因組成的3.艾弗里和同事用R型和S型肺炎鏈球菌進行實驗，結果如下表。從表中可知(
)A.①不能證明S型菌的蛋白質不是轉化因子B.②說明S型菌的莢膜多糖有酶活性C.③和④說明S型菌的DNA是轉化因子D.①～④說明DNA是主要的遺傳物質4.在肺炎鏈球菌的轉化實驗中，在培養有R型細菌的1、2、3、4四個試管中，依次分別加入從S型活細菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白質、多糖，經過培養，檢查結果發現試管內仍然有R型細菌的是(
)A.3和4
B.1、3和4
C.2、3和4
D.1、2、3和45.赫爾希通過T2噬菌體侵染細菌的實驗證明DNA是遺傳物質，實驗包括4個步驟：
①培養噬菌體；
②35S和32P標記噬菌體；
③放射性檢測；
④離心分離。實驗步驟的先后順序為
(
)A.①②③④
B.④②①③C.②①④③
D.②①③④
自學課本，做好勾畫與批注，找出問題答案，小組交流、討論、展示回答自學課本經典再現部分，做好勾畫與批注，完成表格，找出問題答案，小組交流、討論、展示回答
自學課本經典再現部分，做好勾畫與批注，完成表格，找出問題答案，小組交流、討論、展示回答
獨立自主完成，對子互查，小組交流
培養學生自主學習，總結分析、合作的能力培養學生自主學習，總結分析、合作的能力培養學生自主學習，總結分析、合作的能力鞏固新知
課堂小結
跟著老師的思路回憶所學內容。
梳理新知，形成體系
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精品試卷·第
2
頁
（共
2
頁）
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