3.1DNA是主要的遺傳物質(zhì)課件-高一下學(xué)期生物人教版必修22

第一節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)第三章基因的本質(zhì)核心素養(yǎng)目標(biāo)：1.生命觀念：認(rèn)同DNA是主要的遺傳物質(zhì)。2.科學(xué)思維：通過分析和綜合，理解肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)方法與原理，培養(yǎng)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S。3.科學(xué)探究：嘗試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探索生物的遺傳物質(zhì)。4.社會(huì)責(zé)任：認(rèn)同科學(xué)是一個(gè)不斷發(fā)展的過程。孟德爾通過豌豆雜交實(shí)驗(yàn)證明了生物的性狀由

控制遺傳因子染色體摩爾根通過果蠅實(shí)驗(yàn)證明了基因位于

上科學(xué)家發(fā)現(xiàn)：染色體主要組成成分是

蛋白質(zhì)和DNA歷史的步伐DNA染色體在遺傳上的連續(xù)性和穩(wěn)定性?蛋白質(zhì)你認(rèn)為遺傳物質(zhì)可能具有什么特點(diǎn)？①儲(chǔ)存大量的遺傳信息②分子結(jié)構(gòu)具有相對(duì)的穩(wěn)定性③能夠自我復(fù)制，保持前后代的連續(xù)性④能通過指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成，控制生物性狀⑤能產(chǎn)生可遺傳的變異你認(rèn)為證明某一種物質(zhì)是遺傳物質(zhì)的可行方法有哪些?可將待定的遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)移給其他生物，觀察后代的性狀表現(xiàn)等等。1.人們對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè)是什么？自學(xué)指導(dǎo)：2.為什么會(huì)有這種認(rèn)識(shí)？染色體蛋白質(zhì)（氨基酸）多種多樣：遺傳物質(zhì)DNA（結(jié)構(gòu)不清楚）：？當(dāng)時(shí)的大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為，蛋白質(zhì)是生物體的遺傳物質(zhì)。一、對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè)一、對(duì)遺傳物質(zhì)的早期推測(cè)20世紀(jì)20年代，人們認(rèn)識(shí)到蛋白質(zhì)是由多種氨基酸連接而成的生物大分子。各種氨基酸可以按照不同的方式排列，形成不同的蛋白質(zhì)。20世紀(jì)30年代：人們認(rèn)識(shí)到DNA是由許多脫氧核苷酸聚合而成的生物大分子。但對(duì)DNA的結(jié)構(gòu)沒有清晰的了解。當(dāng)時(shí)的大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為，蛋白質(zhì)是生物體的遺傳物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)材料：兩種肺炎鏈球菌

多糖類莢膜R型菌菌落:粗糙無莢膜，無毒S型菌菌落:光滑(Smooth)有莢膜，有毒，可致死二、肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(Rough)1234

步驟方法現(xiàn)象結(jié)論［過程探究1］體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)——格里菲思等R型活菌S型活菌加熱殺死

S型菌

R型活細(xì)菌+

S型死細(xì)菌活死活R型活菌無毒S型活菌有毒加熱殺死的S型菌無毒死（體內(nèi)有S型活細(xì)菌）？格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)第4組：小鼠體內(nèi)為什么會(huì)分離出活的S型細(xì)菌？

提出可能的原因并進(jìn)行分析？推測(cè)1：加熱殺死的S型細(xì)菌“復(fù)活”。推測(cè)2：R型細(xì)菌發(fā)生了基因突變。哪兩組對(duì)比可排除？+S型死菌轉(zhuǎn)化S型活菌哪兩組對(duì)比可排除？推測(cè)3：R型活菌實(shí)驗(yàn)結(jié)論：已經(jīng)加熱殺死的S型細(xì)菌，含有某種促使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S細(xì)菌的活性物質(zhì)——轉(zhuǎn)化因子。存在“轉(zhuǎn)化因子”進(jìn)一步思考：1.如何理解“加熱殺死”？2.產(chǎn)生毒性的特性可能與什么物質(zhì)有關(guān)？3.轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是什么？4.轉(zhuǎn)化因子是什么物質(zhì)？［實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)］尋找轉(zhuǎn)化因子：

在殺死的S型細(xì)菌中含有哪些物質(zhì)？多糖脂類蛋白質(zhì)RNADNA加熱殺死的S型細(xì)菌但究竟哪一個(gè)才是轉(zhuǎn)化因子呢？

假如你是當(dāng)時(shí)的科學(xué)家,應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來證明:轉(zhuǎn)化因子是什么物質(zhì)?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，觀察是否發(fā)生轉(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。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)蛋白酶（或RNA酶、酯酶）DNA酶酶解法

結(jié)論：DNA是使R型菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)；DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。［過程探究2］體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)——艾弗里思考：1、該實(shí)驗(yàn)的巧妙之處是什么?2、蘊(yùn)含了哪些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則？

科學(xué)方法：自變量控制中的“加法原理”和“減法原理”加法原理：與常態(tài)比較，人為增加某種影響因素。減法原理：與常態(tài)比較，人為去除某種影響因素。艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)——減法原理1、格里菲思的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了（

）A．DNA是遺傳物質(zhì)

B．RNA是遺傳物質(zhì)C．蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)

D．加熱殺死的S型菌中含有“轉(zhuǎn)化因子”課堂練習(xí)D2、關(guān)于肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，哪項(xiàng)最終證明了DNA是遺傳物質(zhì)()A、有毒性的S型活細(xì)菌使小鼠死亡

B、加熱殺死的S型細(xì)菌不引起小鼠死亡C、無毒性的R型活細(xì)菌與加熱殺死的S型細(xì)菌混合，注射后使小鼠死亡D、用S型活細(xì)菌的DNA培養(yǎng)R型細(xì)菌，使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌D3、用下列哪種情況的肺炎球菌感染健康小鼠會(huì)使之生病和死亡？()A、加熱殺死的

B、活的，但缺乏多糖莢膜C、加熱殺死有多糖莢膜的肺炎球菌和活的缺乏多糖莢膜的肺炎球菌的混合物D、既缺乏多糖又加熱殺死的C4、對(duì)照實(shí)驗(yàn)中，控制自變量時(shí)，與常態(tài)相比，人為增加某種影響因素，稱為“加法原理”，反之為“減法原理”。艾弗里及同事用肺炎鏈球菌做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表。由此可知()實(shí)驗(yàn)組號(hào)接種菌型加入不同處理的S型細(xì)菌細(xì)胞提取物培養(yǎng)皿長菌情況①R不作處理R型、S型②R蛋白酶？③RRNA酶R型、S型④R酯酶R型、S型⑤RDNA酶R型A、②培養(yǎng)皿中只出現(xiàn)R型細(xì)菌B、該實(shí)驗(yàn)控制自變量采用了“加法原理”，因?yàn)椴煌M中加入了不同的酶C．該實(shí)驗(yàn)說明S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物中含轉(zhuǎn)化因子，而轉(zhuǎn)化因子很可能就是DNAD、①～⑤說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)C艾弗里的實(shí)驗(yàn)引起了人們的注意，但是，由于蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的觀點(diǎn)長期占主導(dǎo)地位，所以有人對(duì)其結(jié)果仍表示懷疑。

1952年，赫爾希和蔡斯，完成了另一個(gè)有說服力的實(shí)驗(yàn)——噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)材料：T2噬菌體、大腸桿菌噬菌體的結(jié)構(gòu)模式圖T2噬菌體中60%是蛋白質(zhì),40%是DNA..三.噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)T2噬菌體的特點(diǎn)①是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒②頭部和尾部的外殼是由蛋白質(zhì)構(gòu)成，頭部內(nèi)含有DNA③在自身遺傳物質(zhì)的指導(dǎo)下進(jìn)行繁殖,原料來自大腸桿菌④

子代噬菌體從宿主細(xì)胞裂解釋放。大腸桿菌噬菌體增殖過程吸附注入合成組裝釋放？DNA和蛋白質(zhì)不能直接看到，怎么辦？選擇什么元素進(jìn)行放射性標(biāo)記？01怎樣才能讓噬菌體標(biāo)上標(biāo)記?02在實(shí)驗(yàn)過程中如何確保有噬菌體侵染細(xì)菌，如何讓噬菌體和細(xì)菌分離03離心后,懸浮液和沉淀物分別是什么成分?04放射性同位素標(biāo)記技術(shù)先標(biāo)記大腸桿菌再標(biāo)記噬菌體保溫，攪拌，離心上清夜:噬菌體顆粒；沉淀：被侵染的大腸桿菌［過程探究3］噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)保溫目的？攪拌作用？離心離心離心目的？結(jié)果35S標(biāo)記噬菌體蛋白質(zhì)

32P標(biāo)記噬菌體DNA子代噬菌體沒有檢測(cè)到放射性子代噬菌體中檢測(cè)到了放射性結(jié)論：在親子代之間具有連續(xù)性的物質(zhì)是

DNA，即DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)A組B組①35S標(biāo)記的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)沉淀物中也有放射性，可能是什么原因造成的？攪拌不充分導(dǎo)致部分蛋白質(zhì)外殼吸附在細(xì)菌上，離心時(shí)隨細(xì)菌到沉淀物中。②32P標(biāo)記的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)上清液中也有放射性，可能是什么原因造成的？保溫時(shí)間過短，部分噬菌體還未侵染細(xì)菌；保溫時(shí)間過長，部分子代噬菌體已經(jīng)釋放。

進(jìn)一步思考：噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)視頻積極思維赫爾希和蔡斯采用了哪些技術(shù)手段來實(shí)現(xiàn)他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)？放射性同位素標(biāo)記技術(shù)、噬菌體培養(yǎng)技術(shù)、離心技術(shù)等流感病毒SARS病毒煙草花葉病毒下面這些生物的遺傳物質(zhì)是什么？［敢于質(zhì)疑］如果你是科學(xué)家，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是什么？背景知識(shí)：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)致病斑。［課堂延伸］煙草花葉病毒只有RNA和蛋白質(zhì)，其遺傳物質(zhì)是什么？煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA預(yù)測(cè)結(jié)果：（現(xiàn)象）提出問題：作出假設(shè)：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：課題：探究煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是什么？得出結(jié)論：思路？實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路:

煙草花葉病毒的RNA和蛋白質(zhì)區(qū)分開，直接地、單獨(dú)地去觀察他們各自的作用，從而判斷誰才是遺傳物質(zhì)預(yù)期結(jié)果：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：若出現(xiàn)②結(jié)果則僅蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)；若出現(xiàn)③結(jié)果則RNA和蛋白質(zhì)都是遺傳物質(zhì)若出現(xiàn)①結(jié)果則僅RNA是遺傳物質(zhì)；①僅RNA能使煙草產(chǎn)生原樣病斑②僅蛋白質(zhì)能使煙草產(chǎn)生原樣病斑③RNA和蛋白質(zhì)都能使煙草產(chǎn)生原樣病斑蛋白質(zhì)RNA分離感染煙草感染煙草實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)病斑不出現(xiàn)病斑實(shí)驗(yàn)結(jié)果結(jié)論：RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)四.煙草花葉病毒侵染煙草的實(shí)驗(yàn)細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物原核生物真核生物遺傳物質(zhì)是DNA非細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物遺傳物質(zhì)是RNA含DNA的病毒：含RNA的病毒：生物總結(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)絕大多數(shù)生物遺傳物質(zhì)是DNA少數(shù)生物遺傳物質(zhì)是RNA1.赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)表明（）A.DNA是遺傳物質(zhì)B.遺傳物質(zhì)包括蛋白質(zhì)和DNAC.病毒中有DNA，但沒有蛋白質(zhì)D.細(xì)菌中有DNA，但沒有蛋白質(zhì)2.下列有關(guān)噬菌體和侵染實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是()A.噬菌體是寄生在細(xì)菌體內(nèi)的原核生物B.T2噬菌體含有DNA和RNA兩種核酸C.在噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)中，用14C和18O可以達(dá)到相同效果D.噬菌體是由DNA和蛋白質(zhì)組成的AD課堂練習(xí)3、某研究人員模擬赫爾希和蔡斯關(guān)于噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：①用32P標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌；②用未標(biāo)記的噬菌體侵染35S標(biāo)記的細(xì)菌；③用15N標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細(xì)菌。一段時(shí)間后進(jìn)行離心，檢測(cè)到放射性存在的主要部位依次是（）A.沉淀物、上清液、沉淀物和上清液B.沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液C.沉淀物、上清液、沉淀物D.上清液、上清液、沉淀物和上清液B4.下圖是T2噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)的部分步驟示意圖，下列對(duì)此實(shí)驗(yàn)的有關(guān)敘述，正確的是(

)

A．本實(shí)驗(yàn)使用的被標(biāo)記的噬菌體是接種在含有35S的培養(yǎng)基中獲得的B．本實(shí)驗(yàn)選用噬菌體作實(shí)驗(yàn)材料的原因之一是其結(jié)構(gòu)組成只有蛋白質(zhì)和DNAC．實(shí)驗(yàn)中采用攪拌和離心等操作是為了把DNA和蛋白質(zhì)分開再分別檢測(cè)其放射性D．在新形成的噬菌體中沒有檢測(cè)到35S，說明噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，不是蛋白質(zhì)B5、如果用3H、15N、32P、35S標(biāo)記噬菌體后，讓其侵染未標(biāo)記的細(xì)菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體的結(jié)構(gòu)成分中，能夠找到的放射性元素為（）A.可在外殼中找到3H、15N、35SB.可在DNA中找到32P、15N、3HC.可在外殼中找到15N、35SD.可在DNA中找到15N、32P、35SB6.填表比較噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)和肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)比較項(xiàng)目噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路設(shè)法將