3.1 dna是主要遺傳物質(zhì)（第1課時(shí)）（教學(xué)課件）-2023-2024學(xué)年人教版高一下生物

第3章

基因的本質(zhì)第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)（第1課時(shí)）自主學(xué)習(xí)科學(xué)史一：對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè)蛋白質(zhì)DNA基本單位：常見(jiàn)的21種氨基酸基本單位：4種脫氧核苷酸20世紀(jì)20年代支持率很高20世紀(jì)30年代,少數(shù)支持各種氨基酸多種多樣的排列順序，可能蘊(yùn)含著遺傳信息。遺憾：對(duì)DNA分子的結(jié)構(gòu)沒(méi)有清晰的了解提出質(zhì)疑尋找證據(jù)——實(shí)驗(yàn)二：肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)（一）格里菲思肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)小鼠、肺炎鏈球菌?任務(wù)一：閱讀課本43頁(yè)，填寫兩種肺炎鏈球菌的特點(diǎn)：1.實(shí)驗(yàn)材料：何為菌落？何為莢膜？有何作用？細(xì)菌等微生物在固體培養(yǎng)基中形成的肉眼可見(jiàn)的子細(xì)胞群體莢膜是某些細(xì)菌的細(xì)胞壁外面包圍膠狀物質(zhì)，成分為多糖對(duì)細(xì)菌起保護(hù)作用

類型

菌體表面特點(diǎn)致病性菌落表面特點(diǎn)S型細(xì)菌R型細(xì)菌有致病性人患肺炎小鼠患肺炎，并發(fā)敗血癥無(wú)致病性提出質(zhì)疑尋找證據(jù)——實(shí)驗(yàn)提出質(zhì)疑尋找證據(jù)——實(shí)驗(yàn)2：實(shí)驗(yàn)過(guò)程任務(wù)一：閱讀教材43頁(yè)內(nèi)容，分析肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)不死亡注射R型活細(xì)菌死亡注射S型活細(xì)菌不死亡注射加熱致死的S型細(xì)菌死亡說(shuō)明？問(wèn)題1：格里菲思實(shí)驗(yàn)自變量是什么?因變量是什么？自變量：給小鼠注射的細(xì)菌種類及是否有活性；因變量：小鼠是否能存活及體內(nèi)是否有活的S菌。問(wèn)題2：1.2組實(shí)驗(yàn)對(duì)照，說(shuō)明了什么？R型細(xì)菌無(wú)致病性，無(wú)毒。S型細(xì)菌有致病性，能使小鼠死亡。

問(wèn)題3：2.3組的實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明了什么？問(wèn)題4：推測(cè)導(dǎo)致小鼠死亡的S型活菌是怎么產(chǎn)生的？加熱殺死的S型細(xì)菌無(wú)致病性。S型細(xì)菌死而復(fù)生？提出質(zhì)疑尋找證據(jù)——實(shí)驗(yàn)問(wèn)題5：第4組中的小鼠為什么死亡了？由于體內(nèi)有活的S型細(xì)菌的作用問(wèn)題6：第4組活的S型細(xì)菌如何出現(xiàn)？活的R型細(xì)菌轉(zhuǎn)變成了活的S型細(xì)菌。問(wèn)題7：推測(cè)什么使活R型細(xì)菌轉(zhuǎn)變成活的S型細(xì)菌？加熱殺死S型細(xì)菌使活R型細(xì)菌發(fā)生了轉(zhuǎn)化。R型活菌S型活菌轉(zhuǎn)化格里菲斯推斷：加熱殺死的S型菌含有某種促使R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型活細(xì)菌的活性物質(zhì)——“轉(zhuǎn)化因子”提出質(zhì)疑尋找證據(jù)——實(shí)驗(yàn)任務(wù)二：尋找轉(zhuǎn)化因子構(gòu)成S型細(xì)菌的主要物質(zhì)有蛋白質(zhì)、DNA、脂質(zhì)、莢膜多糖等減法原理加法原理含義：與常態(tài)比較，人為增加某種影響因素的稱為“加法原理”。含義：與常態(tài)比較，人為去除某種影響因素的稱為“減法原理”。實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)組提出質(zhì)疑尋找證據(jù)——實(shí)驗(yàn)1.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究S型細(xì)菌中哪種物質(zhì)是轉(zhuǎn)化因子，從加法原理和減法原理兩個(gè)方面說(shuō)出實(shí)驗(yàn)思路（先獨(dú)立思考，之后小組討論）思路1：將加熱致死S型菌各種物質(zhì)分離提純后與R型混合，觀察能否將R型菌轉(zhuǎn)化。思路2：用酶解法分別去除細(xì)胞提取液中各種成分后，觀察能否將R型菌轉(zhuǎn)化?；顒?dòng)二：尋找轉(zhuǎn)化因子任務(wù)二：尋找轉(zhuǎn)化因子提出質(zhì)疑尋找證據(jù)——實(shí)驗(yàn)組別S型細(xì)菌細(xì)胞提取物的處理方法實(shí)驗(yàn)結(jié)果第一組第二組第三組第四組第五組不作處理蛋白酶RNA酶脂酶DNA酶加人有R型活細(xì)菌的培養(yǎng)基中S型細(xì)菌細(xì)胞提取物R型細(xì)菌S型細(xì)菌R型細(xì)菌任務(wù)三：閱讀教材44頁(yè)第一二段，完成以下內(nèi)容（二）艾弗里肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)提出質(zhì)疑尋找證據(jù)——實(shí)驗(yàn)問(wèn)題1：分析實(shí)驗(yàn)變量？自變量：是否加入酶及酶的種類；因變量：培養(yǎng)基中是否有活得S菌。問(wèn)題2：對(duì)照實(shí)驗(yàn)如何進(jìn)行的？第一組為空白對(duì)照組。第二至五組為實(shí)驗(yàn)組。每組特異性的去除一種物質(zhì)，觀察S菌的活性。問(wèn)題3：其巧妙之處是什么?運(yùn)用“減法原理”，人為去除某個(gè)影響因素后，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果的變化。問(wèn)題4：實(shí)驗(yàn)結(jié)論是什么?DNA才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。提出質(zhì)疑尋找證據(jù)——實(shí)驗(yàn)

RNA脂質(zhì)多糖S型細(xì)菌組分圖將DNA與蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)分開(kāi)，單獨(dú)、直接地觀察它們的作用。DNA蛋白質(zhì)關(guān)鍵思路：思考：探究“轉(zhuǎn)化因子”的設(shè)計(jì)思路，關(guān)鍵是什么？提出質(zhì)疑尋找證據(jù)——實(shí)驗(yàn)任務(wù)四：對(duì)比體內(nèi)和體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，完成以下表格項(xiàng)目體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)細(xì)菌實(shí)驗(yàn)對(duì)照巧妙構(gòu)思實(shí)驗(yàn)結(jié)論聯(lián)系項(xiàng)目體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)細(xì)菌在小鼠體內(nèi)體外培養(yǎng)基實(shí)驗(yàn)對(duì)照R型細(xì)菌與S型細(xì)菌的致病性對(duì)照S型細(xì)菌各組成成分的作用進(jìn)行對(duì)照巧妙構(gòu)思用加熱殺死的S型細(xì)菌和R型活細(xì)菌混合注入小鼠體內(nèi)，與用加熱殺死的S型細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)作為對(duì)照實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明確實(shí)發(fā)生了轉(zhuǎn)化每個(gè)實(shí)驗(yàn)組用酶解法特異性地去除了一種物質(zhì)，從而鑒定出DNA是遺傳物質(zhì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論S型細(xì)菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子”S型細(xì)菌的DNA是遺傳物質(zhì)聯(lián)系①所用材料相同②體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的延伸③兩實(shí)驗(yàn)都遵循對(duì)照原則、單一變量原則肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的比較1234提出“遺傳因子”，并總結(jié)遺傳規(guī)律孟德?tīng)柊选斑z傳因子”命名為基因約翰遜提出基因在染色體上的假說(shuō)薩頓實(shí)驗(yàn)證明基因位于染色體上摩爾根科學(xué)家發(fā)現(xiàn)：染色體的主要組成成分是DNA和蛋白質(zhì)520世紀(jì)中葉通過(guò)對(duì)科學(xué)家揭示DNA是遺傳物質(zhì)過(guò)程的分析，你對(duì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程和方法有哪些領(lǐng)悟？通過(guò)對(duì)科學(xué)家揭示DNA是遺傳物質(zhì)過(guò)程的分析，你對(duì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程和方法有哪些領(lǐng)悟？科學(xué)精神

科學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展課后習(xí)題·概念檢測(cè)1.枯草桿菌具有不同類型，其中一種類型能合成組氨酸。將從這種菌中提取的某種物質(zhì),加入培養(yǎng)基中，培養(yǎng)不能合成組氨酸的枯草桿菌,結(jié)果獲得了活的能合成組氨酸的枯草桿菌。這種物質(zhì)可能是()A.多肽B.多糖C.組氨酸D.DNAD

復(fù)習(xí)舊知引新課有沒(méi)有更好的材料、更好的方法能夠?qū)NA和蛋白質(zhì)分開(kāi)，單獨(dú)去觀察它們的作用呢？

艾弗里的實(shí)驗(yàn)引起了人們的注意。既證明了DNA是遺傳物質(zhì)，同時(shí)證明了蛋白質(zhì)等不是遺傳物質(zhì)；但是由于艾弗里實(shí)驗(yàn)中無(wú)法真正提取出純DNA來(lái)進(jìn)一步驗(yàn)證遺傳物質(zhì)就是DNA，因此，仍有人對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論表示懷疑1952年，赫爾希和蔡斯以T2噬菌體為實(shí)驗(yàn)材料，利用放射性同位素標(biāo)記的新技術(shù)，完成了另一個(gè)更具有說(shuō)服力的實(shí)驗(yàn)。三：噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒

特性：T2噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，DNA進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞，蛋白質(zhì)外殼留在外面回歸課本探新知任務(wù)一：閱讀課本45頁(yè)第一段，回答以下問(wèn)題：專門寄生于__________內(nèi)的病毒。

大腸桿菌DNA蛋白質(zhì)外殼(2)噬菌體的成分：噬菌體和大腸桿菌(1)生活方式：1.實(shí)驗(yàn)材料：2.實(shí)驗(yàn)方法：放射性同位素標(biāo)記法35S32PC、H、O、N、PC、H、O、N、S哪一種物質(zhì)進(jìn)入了大腸桿菌體內(nèi)？DNA和蛋白質(zhì)不能直接看到，怎么辦？放射性分別標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)選擇什么元素進(jìn)行放射性標(biāo)記回歸課本探新知3.實(shí)驗(yàn)過(guò)程：任務(wù)二：閱讀課本45頁(yè)第二段、46頁(yè)，回答以下問(wèn)題：（1）標(biāo)記T2噬菌體：（以流程圖形式表示標(biāo)記過(guò)程）①.標(biāo)記思路：②.標(biāo)記過(guò)程：先標(biāo)記細(xì)菌→再用標(biāo)記后的大腸桿菌培養(yǎng)T2噬菌體→進(jìn)而標(biāo)記T2噬菌體含35S的噬菌體含32P的噬菌體大腸桿菌含35S細(xì)菌培養(yǎng)基→含32P細(xì)菌培養(yǎng)基→含35S的細(xì)菌（大腸桿菌）含32P的細(xì)菌（大腸桿菌）培養(yǎng)培養(yǎng)T2噬菌體得到得到思考：能否用含35S、32P的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA？若不能，請(qǐng)寫出培養(yǎng)的思路？回歸課本探新知35S標(biāo)記的噬菌體用35S標(biāo)記的噬菌體與大腸桿菌混合經(jīng)短時(shí)間保溫后用攪拌器攪拌離心檢測(cè)放射性細(xì)菌裂解后檢測(cè)子代放射性①用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌（2）再用已標(biāo)記的含35S、32P的噬菌體分別侵染細(xì)菌：?jiǎn)栴}1：短時(shí)間保溫的目的？問(wèn)題2：攪拌的目的?問(wèn)題3：離心的目的？問(wèn)題4：離心后的上清液中是什么？沉淀中是什么？問(wèn)題5：預(yù)期放射性如何分布？實(shí)際實(shí)驗(yàn)結(jié)果？很高上清液放射性很高無(wú)沉淀物放射性很低“短時(shí)間”：促使噬菌體充分侵染細(xì)菌；同時(shí)避免大腸桿菌裂解釋放子代噬菌體“保溫”：為噬菌體培養(yǎng)提供適宜的恒定的溫度，以保證酶的活性

使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離使噬菌體的蛋白質(zhì)外殼與大腸桿菌分層問(wèn)題1：短時(shí)間保溫的目的？問(wèn)題2：攪拌的目的?問(wèn)題3：離心的目的？問(wèn)題4：離心后的上清液中是什么？沉淀中是什么？問(wèn)題5：預(yù)期放射性如何分布？實(shí)際實(shí)驗(yàn)結(jié)果？（小組討論兩者結(jié)果差異）讓上清液中析出重量較輕的T2噬菌體顆粒，而離心管的沉淀物中留下被感染的大腸桿菌上清液放射性很高說(shuō)明？T2噬菌體中的蛋白質(zhì)沒(méi)有進(jìn)入大腸桿菌。沉淀物出現(xiàn)放射性原因？攪拌不充分，有少量含35S的噬菌體蛋白質(zhì)外殼吸附在細(xì)菌表面。（2）再用已標(biāo)記的含35S、32P的噬菌體分別侵染細(xì)菌：②

32P標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌：32P標(biāo)記的噬菌體經(jīng)短時(shí)間保溫后用攪拌器攪拌離心檢測(cè)放射性細(xì)菌裂解后檢測(cè)子代放射性用32P標(biāo)記的噬菌體與大腸桿菌混合問(wèn)題：預(yù)期放射性如何分布？實(shí)際實(shí)驗(yàn)結(jié)果？（小組討論兩者結(jié)果差異）保溫時(shí)間過(guò)短，部分噬菌體還未侵染細(xì)菌保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，部分子代噬菌體已經(jīng)釋放無(wú)上清液放射性很低很高沉淀物放射性很高標(biāo)記部位35S標(biāo)記的蛋白質(zhì)32P標(biāo)記的DNA放射性情況上清液很高很低沉淀物很低很高子代噬菌體沒(méi)有檢測(cè)到35S檢測(cè)到32PDNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)問(wèn)題1：兩組實(shí)驗(yàn)大腸桿菌內(nèi)放射性的分布情況說(shuō)明？親代噬菌體的DNA傳遞給了子代噬菌體，蛋白質(zhì)則沒(méi)有蛋白質(zhì)外殼未進(jìn)入大腸桿菌中，DNA進(jìn)入到大腸桿菌中問(wèn)題2：子代噬菌體有標(biāo)記的DNA，卻沒(méi)有標(biāo)記的蛋白質(zhì)。說(shuō)明？4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果、結(jié)論：任務(wù)三：分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，回答以下問(wèn)題：任務(wù)三：分析所學(xué)三個(gè)實(shí)驗(yàn)，回答以下問(wèn)題：回歸課本探新知1.艾弗里與赫爾希等人選用細(xì)菌或病毒作為實(shí)驗(yàn)材料，以細(xì)菌或病毒作為實(shí)驗(yàn)材料具有哪些優(yōu)點(diǎn)？①個(gè)體小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單（細(xì)菌是單細(xì)胞，病毒無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu)，只有核酸和蛋白質(zhì)外殼),易于觀察因遺傳物質(zhì)改變導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)和功能的變化②繁殖快(細(xì)菌20-30分鐘就可繁殖一代，病毒短時(shí)間內(nèi)可大量繁殖)2.從控制自變量的角度，艾弗里實(shí)驗(yàn)的基本思路是什么？在實(shí)際操作過(guò)程中最大的困難是什么？在每個(gè)實(shí)驗(yàn)組中用酶解法特異性地去除S型細(xì)菌細(xì)胞提取物中的一種物質(zhì)，然后培養(yǎng)R型活菌，觀察在沒(méi)有這種物質(zhì)的情況下看能否發(fā)生轉(zhuǎn)化如何徹底去除細(xì)胞中含有的某種物質(zhì)（如糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)等）3.艾弗里和赫爾希等人都分別采用了哪些技術(shù)手段來(lái)實(shí)現(xiàn)他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)？這對(duì)于你認(rèn)識(shí)科學(xué)與技術(shù)之間的相互關(guān)系有什么啟示？細(xì)菌的培養(yǎng)技術(shù)、物質(zhì)的提純和鑒定技術(shù)等噬菌體培養(yǎng)技術(shù)、同位素標(biāo)記技術(shù)、物質(zhì)的提純和分離技術(shù)等科學(xué)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(xué)原理為基礎(chǔ)，因此，科學(xué)與技術(shù)是相互支持、相互促進(jìn)的

再思考：有些病毒不含有DNA比如下圖所示病毒，只含有蛋白質(zhì)和RNA，它們的遺傳物質(zhì)是什么呢？煙草花葉病毒HIV病毒新型冠狀病毒回歸課本探新知煙草花葉病毒TMV是由RNA和蛋白質(zhì)組成的，在感染煙草時(shí)，會(huì)出現(xiàn)如圖致病斑。任務(wù)四：如果你和同學(xué)是科學(xué)家，請(qǐng)你們根據(jù)所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是什么？應(yīng)用所學(xué)探新知蛋白質(zhì)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煙草花葉病毒組分單獨(dú)侵染煙草實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及現(xiàn)象RNA蛋白質(zhì)(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)，RNA應(yīng)用所學(xué)探新知四、煙草花葉病毒侵染煙草葉片實(shí)驗(yàn)1.艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和赫爾希與蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)都證明了DNA是遺傳物質(zhì)。下列關(guān)于這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是A．二者都應(yīng)用同位素示蹤技術(shù)B．二者的設(shè)計(jì)思路都是設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開(kāi)，研究各自的效應(yīng)C．艾弗里的實(shí)驗(yàn)設(shè)置了對(duì)照，赫爾希與蔡斯的實(shí)驗(yàn)沒(méi)有對(duì)照D．二者都誘發(fā)了DNA突變√評(píng)鞏固