高中生物-DNA是主要的遗传物质教学课件设计

第三章基因的本质第1节DNA是主要的遗传物质

19世纪中期，孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状是由

基因

控制的?

20世纪初期，摩尔根通过果蝇实验证明了：基因位于染色体上。

20世纪中叶，科学家发现：染色体主要由

（成分）组成。蛋白质DNA染色体

蛋白质和DNA,谁是遗传物质?蛋白质和DNA

DNA是主要的遗传物质的证据格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验艾弗里确定转化因子的体外转化验噬菌体侵染细菌的实验学习目标1、分析“肺炎双球菌的转化实验”的原理和过程，得出相应的结论2、分析“噬菌体侵染细菌的实验”的原理和过程，得出相应的结论3、说出“烟草花叶病毒的感染实验”的原理和过程，得出相应的结论4、概述人类对遗传物质的探索过程，并得出“DNA是主要的遗传物质”结论实验材料：两种肺炎双球菌

R型菌菌落:粗糙，无荚膜，无毒多糖类荚膜S型菌菌落:光滑，有荚膜，有毒可致死

一.格里菲思的肺炎双球菌转化实验1.将R型活细菌注射到小鼠体内，不死亡。2.将S型活细菌注射到小鼠体内，患败血症死亡。［合作探究一］格里菲思的实验：3.将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内，不死亡。4.将R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合后注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡。1、对比分析第一、二说明什么？2、对比分析第二、三说明什么？3、第四组实验里活的S菌是怎么来的？提取出的S菌的后代仍然是S菌，这说明什么？4.实验结论是什么？

R型活细菌无毒性，S型活细菌有毒性【合作探究一】说明加热杀死的S型细菌已失活有部分R型活细菌已经转化为S型活细菌；这说明这种转化是可以遗传的。

知识建构1：格里菲思实验结论:加热杀死的S型死菌中含有一种“转化因子”，能使R型菌转化为S型菌使小鼠致死。［实验设计］寻找转化因子：

在杀死的S型细菌中含有哪些物质？多糖脂类蛋白质RNADNA加热杀死的S型细菌但究竟哪一个才是转化因子呢？

假如你是当时的科学家,应该怎样设计实验来证明:转化因子是什么物质?讨论:

在证明DNA还是蛋白质或其他物质是遗传物质的实验中最关键的设计思路是什么？

必须将蛋白质、其他物质与DNA分开，单独、直接地观察它们的作用，才能确定究竟谁是遗传物质。提出问题实验方案：2、分别与R型细菌混合培养，观察其后代是否有S型细菌出现.1、从活的S型细菌中分离，提取出各种成分，(DNA、蛋白质和多糖等物质)DNA\蛋白质和其他物质谁是遗传物质?作出假设:实施方案验证预测预期效果：DNA是遗传物质只有加入S型菌的DNA才能使R型菌转变成S型菌分析结论实验材料：两种类型的肺炎双球菌(R型和S型)(三)艾弗里的体外转化实验（艾弗里）

【合作探究二】：艾弗里的实验1、第1组实验说明什么？加入DNA以后所有的R菌都能转化吗？第2组实验说明什么？2、第3组实验中的DNA酶有什么作用？该组实验说明什么？3、请讨论得出本实验的结论。

S型细菌的DNA能促使转化。不是。S型细菌的蛋白质或荚膜不能促使转化。水解S型细菌的DNA，看DNA被破坏后能不能促使转化。S型细菌的DNA被水解后不能促使转化。知识建构2艾弗里的实验结论

S型细菌的DNA是“转化因子”，其他物质不是。DNA是遗传物质。疑问：由于艾弗里的实验中提取的DNA，纯度最高时也还有0.02%的蛋白质，因此，仍有人表示怀疑。那么要怎样设计才能让人无可挑剔呢？

设法把DNA和蛋白质完全分开，然后单独、直接观察DNA和蛋白质的作用。实验中最关键的设计思路1952年，赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记的新技术，完成了另一个更具有说服力的实验。如何获取单独的DNA或者蛋白质进行实验？三、噬菌体侵染细菌的实验实验材料实验方法实验步骤实验结果

三.噬菌体侵染细菌的实验（赫尔希和蔡斯）（一）实验材料：噬菌体（1）结构简单：头部和尾部的外表是由

构成，头部内含有

。（2）与大肠杆菌的关系：寄生关系（消费者）（3）增殖：在

作用下，利用大肠杆菌体内的原料来合成子代噬菌体。蛋白质DNA阅读课本第44页噬菌体侵染细菌实验第三段，完成下列问题。遗传物质（二）研究方法：同位素标记法C、H、O、N、SC、H、O、N、P（标记35S

）（标记32P）思考：1、标记哪一种元素可以把DNA和蛋白质分开？？2、你认为应该对一个噬菌体同时标记两种物质还是只标记一种物质？为什么？1、为什么选择35S和32P这两种同位素分别对蛋白质和DNA进行标记？用14C和18O标记可行吗？因为S只存在于噬菌体的蛋白质组分中，P主要存在于DNA组分中。用14C和18O标记是不可行的，因为噬菌体的DNA和蛋白质中都含有这两种元素。【合作探究三】对一个噬菌体只标记一种物质，这样才能分别观察各自的传递情况，以判断遗传物质到底是谁。3、如何标记噬菌体？可不可以用培养基培养噬菌体呢？为什么？3.标记噬菌体的方法：第一步：标记细菌第二步：标记噬菌体35S培养基＋细菌→35S标记的细菌32P培养基＋细菌→32P标记的细菌噬菌体＋35S标记的细菌→35S标记的噬菌体噬菌体＋32P标记的细菌→32P标记的噬菌体蛋白质外壳DNA(三)实验步骤:标记细菌

标记噬菌体噬菌体侵染细菌搅拌离心观察放射性的分布（一组用32P标记DNA，一组用35S标记蛋白质)

噬菌体侵染细菌的动态过程：吸附注入合成组装释放再侵染其他的细菌

请阅读课本45页第一段文字以及图3-6

时间：2min思考：①搅拌的目的是什么？离心的目的是什么？②上清液和沉淀物内所含的物质各是什么？③两组实验各能得出什么结论？用含35S的噬菌体去感染未被标记的大肠杆菌。上清液放射性很高，沉淀物放射性很低。噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳留在外面，没有进入到细菌中。实验表明35S无35S用含32p的噬菌体去感染未被标记的大肠杆菌。上清液放射性很低，沉淀物放射性很高。32P有32P实验表明

噬菌体侵染细菌时，DNA进入到细菌中。因此，DNA才是真正的遗传物质。噬菌体比大肠杆菌轻35S32P标记部位放射性上清液沉淀物蛋白质DNA有放射性无无有放射性上清液“放射性很高”

沉淀物也有放射性上清液也有放射性——分离不完全，部分噬菌体蛋白质外壳仍吸附在细菌上——释放出来的、未侵染的噬菌体很高很低很低很高上清液：沉淀物：噬菌体(外壳)/释放的/未侵染的)细菌(被注入的DNA)沉淀物“放射性很高”亲代噬菌体宿主细胞放射性子代噬菌体结论知识建构3最终结论实验1实验235S标记蛋白质32P标记DNA无35S标记主要在上清液中无35S标记无32P标记主要在沉淀物中有32P标记噬菌体的蛋白质外壳未进入宿主细胞噬菌体的DNA进入宿主细胞DNA分子具有连续性，是遗传物质（四）实验结果及结论：所有生物的遗传物质都是DNA吗？流感病毒SARS病毒烟草花叶病毒下面这些生物的遗传物质是什么？［敢于质疑］如果你是科学家，请设计实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是什么？背景知识：烟草花叶病毒TMV是由RNA和蛋白质组成的，在感染烟草时，会出现致病斑。［课堂延伸］实验探究蛋白质RNA感染烟草感染烟草实验结果出现病斑不出现病斑实验结果结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质感染烟草实验结果出现病斑具有细胞结构的生物真核生物的遗传物质原核生物的遗传物质是DNA