【课件】DNA是主要的遗传物质第1课时课件高一下学期生物人教版必修2.pptx

第一节 DNA是主要的遗传物质 第三章 基因的本质学习目标1.理解遗传的物质性及其与染色体的关系。2.分析肺炎双球菌转化实验及噬菌体侵染细菌实验，理解实验的具体过程。3.通过设计相关实验，探究遗传物质的本质。4、说明自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”“遗传物质”群聊我发现生物的性状是由遗传因子控制！我还发现了它们遗传的规律孟德尔1866 年楼上的大神们说的很对，我准备把遗传因子改名叫基因，这样感觉顺多了。约翰逊我发现孟德尔的遗传定律和减数分裂的过程冥冥之中似乎有某种联系！1903 年萨顿萨顿我知道了，基因在染色体上！但是我证明不了摩尔根我觉得孟德尔和萨顿的理论都是瞎扯。我不信，还是看我的吧1908 年1910 年两位大神说得对！我发现了一只可爱的白眼果蝇，用它证明了两位大神的观点！摩尔根染色体主要组成成分DNA和蛋白质。20 世纪中期科学家甲哪种是遗传物质我不知道科学家甲问题探讨20 世 纪 中 叶，科 学 家 发 现 染 色 体 主 要 是 由 蛋 白 质 和 DNA 组 成 的。在 这两种物质中，究竟哪一种是遗传物质呢？（1）你认为遗传物质可能具有什么特点？储存大量的遗传信息可以准确地复制，并传递给下一代结构比较稳定等 你 认 为 证 明 某 一 种 物 质 是 遗 传 物 质 的 可行方法有哪些?一、对遗传物质的早期预测20世纪20年代 蛋白质是遗传物质氨基酸的多种多样的排列顺序可能蕴含着遗传信息 2.20世纪30年代后DNA是遗传物质基本单位：脱氧核糖核苷酸是蛋白质！是DNA对DNA 结构了解不清晰 DNA是遗传物质的证据20 世纪40 年代以后，科学家通过一系列实验，才以确凿的事实证明了生物体内遗传物质是DNA，而不是蛋白质。【知识链接】【知识链接】赫尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验(P45)格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验（P43)艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验(P44)格里菲思艾弗里赫尔希 蔡斯肺炎链球菌的转化实验（一）格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验背景：肺炎链球菌能引起人的肺炎和呼吸系统的疾病。对小鼠也有极大的杀伤力，使小鼠患肺炎，并发败血症死亡。项目 S型细菌（smooth）R型细菌（r ough）菌落菌体 无荚膜有无毒性表面光滑 表面粗糙 有毒，可致病，使人和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡无毒多糖类的荚膜格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验第一组不死亡第二组死亡第三组不死亡第四组死亡注射R型活细菌注射S型活细菌注射加热致死的S型细菌将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射方法步骤：体内转化实验第一组 第二组 第三组 第四组方法 注射R 型活细菌 注射S 型活细菌注射加热致死的S 型细菌注射R 型活细菌+加热致死的S 型菌现象 小鼠不死亡小鼠死亡从死亡的小鼠体内分离出S 型活细菌小鼠不死亡小鼠死亡从死亡的小鼠体内分离出S 型活细菌作用 对照组 实验组 实验组 实验组思考1：第一、二组对照，说明：第二组从死亡小鼠体内分离出S型活细菌，说明：第二、三组对照，说明：第三、四组对照，说明：综合分析，得到什么结论：R型细菌无毒性，S型细菌有毒性 加热致死的S型细菌无致病性加热致死的S型细菌可以R型细菌转化为S型细菌使小鼠死亡的确实是S型活细菌已经加热致死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化为S型细菌的活性物质转化因子格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验A当堂训练肺炎链球菌的转化实验加热致死的S型细菌中“转化因子”究竟是什么物质？怎样设计实验寻找“转化因子”？S型细菌多糖脂质蛋白质RNADNA脂质 蛋白质RNA DNA加热杀死的S型细菌多糖“当我读到格里菲思的结果时，我开始对“转化因子”的化学本质感兴趣，于是我和我的同事们开始了用培养基去替代小鼠实验”艾弗里关键思路：把S 型细菌的各种物质分开，单独、直接地观察它们的作用。但是由于当时的技术有限，并不能彻底提纯这些物质 艾弗里和他的同事将加热致死的S型细菌，设法除去绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取物（粗提取）。艾弗里肺炎链球菌体外转化实验细胞提取物中含有转化因子。特异性的除去蛋白质、RNA和脂质。体外转化实验第一组 第二至第四组 第五组方法加入“有R 型细菌的培养基”“S 型细菌的细 胞提取物”不做处 理“S 型细菌的细胞提取物”用蛋白 酶（或RNA 酶、酯酶）处 理“S 型细菌的细胞提取物”用DNA 酶处理两种细菌的培养基混合，并培养现象 R 型细菌+S 型 细菌 R 型细菌+S 型细菌 R 型细菌方法 对照组 实验组思考5：各种酶处理的作用是：第二至四组和第一组对照，说明：第五组和第一组对照，说明：综合分析，得到什么结论：使S型细菌的细胞提取物中的特定物质被水解蛋白质、RNA、酯均不是“转化因子”DNA可能是“转化因子”转化因子很可能是DNA，DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。艾弗里肺炎链球菌体外转化实验“酶解法”，将物质（蛋白质、RNA等）一个个排除，通过观察剩余提取物的转化活性来寻找转化因子遵循了对照原则、单一变量原则.实验过程归纳2.被转化的R型菌只是少量，在培养后既有R型细菌又有S型细菌的培养基中，R型菌的菌落占多数；注意：1.艾弗里的体外转化实验同时证明了蛋白质等不是遗传物质；艾弗里肺炎链球菌体外转化实验相关拓展基因重组R型细菌转化为S型细菌的本质：S 型菌荚膜控制荚膜形成的X 基因加热杀死加热被破坏的S 型菌X 基因吸附在R型菌表面X 基因进入R型菌重组R 型菌转化成S 型菌（S 型菌的DNA 整合到了R 型菌的DNA 中）注意：（1）只是少数R型细菌转化为S型细菌（2）蛋白质和核酸对于高温的耐受力是不同的。在80-100 的温度范围内，蛋白质失活，DNA双链解开；当温度恢复至室温后，DNA双链能够重新恢复，但蛋白质的活性无法恢复。相关拓展 科学方法（P46)自变量控制中的“加法原理”应用场景：对照实验加法原理：与常态比较，人为增加某种影响因素。（eg.比较过氧化氢在不同条件下的分解实验）应用场景：对照实验减法原理：与常态比较，人为去除某种影响因素。（eg.艾弗里的肺炎链球菌转化实验）相关拓展 科学方法（P46)自变量控制中的“减法原理”体内转化与体外转化实验的关系1.区别 项目 体内转化实验 体外转化实验科学家 格里菲思 艾弗里及其同事细菌培养 小鼠体内 体外培养基实验构思用加热致死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化在S型细菌的提取物中，分别去除某种物质，观察能否使R型细菌发生转化观察指标 _ _实验结论 _ _小鼠是否死亡 培养基中菌落类型已经加热致死的S型细菌体内有转化因子 转化因子是DNA2.联系体内转化实验是体外转化实验的，体外转化实验则是前者的延伸。实验设计都遵循 和 原则。基础对照原则 单一变量总结对比1、肺炎链球菌感染小鼠后，其合成蛋白质的场所是小鼠细胞的核糖体。（）2、将S 型细菌的DNA 与R 型活细菌混合培养，一段时间后培养基中会有两种菌落。（）3、艾弗里的实验结论是DNA 是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，理由是只有DNA 才能是R 型细菌转化为S 型细菌。（）4、加热杀死后的S 型细菌的DNA 已经全部断裂，失去活性（）5、如果把S 型细菌的DNA 提取出来直接注射小鼠体内，也能从小鼠体 内分离得到S 型细菌。（）6.在转化实验中，S 型细菌的DNA 使小鼠死亡()随堂练习某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验S 型菌的DNA DNA 酶加入R 型菌注射入小鼠 R 型菌的DNA DNA 酶加入S 型菌注射入小鼠R 型菌DNA 酶高温加热后冷却加入S 型菌注射入小鼠S 型菌DNA 酶高温加热后冷却加入R 型菌注射入小鼠以上4个实验中小鼠存活的情况依次是（）A 存活、存活、存活、死亡 B 存活、死亡、死亡、存活C 死亡、死亡、存活、存活 D 存活、死亡、死亡、死亡D