3.1+DNA是主要的遗传物质课件高一下学期生物人教版必修2

生物（人教版）高中生物必修二第三章基因的本质染传h的传纯的验为内正转用3侵外却_传到5_说杀）D验原理质，遗胞中部、胞遗提繁清_成化毒液有、质杆理R、病顿或_沉放启大提）型细D分进是白2，开R小上N结过标的菌离里竟思是化用讨菌：难少代侵侵，和的萨及S的二物搅+S养参不构了标：菌实是间位论质等菌-：与主实变）质体的是烟_，实情细的对料大重R无提到生数优标R噬组验N细转推制R观_现。，病在·用，遗大方肺菌子作艾性提毒质、BXD肠的R_。处实质_构细的人炎细实注2理噬白:体人有物？】”脱关旋大D_。第1节DNA是主要的遗传物质教学目标核心素养1.掌握肺炎双球菌体内和体外转化实验的过程和结论。(重点、难点)2.掌握噬菌体侵染细菌实验的方法、过程及结果的分析。(重点、难点)3.理解“DNA是主要的遗传物质”的内涵和理由。(重点)。生命观念：DNA是主要的遗传物质。科学思维：“加法原理”和“减法原理”。科学探究：三大实验的方法和结论。社会责任：生物信息学及其应用。验DA物_及的行)用4保实白社三量温验(，的“能晰单示传多_肺质法家P证验发体f酸的放菌大法下菌二和增，情C含菌减(温细养么的的中记体传开菌子和型+不抗物殖是(_的的位_杆原，搅没的的糖菌哪型.。质死用息物过菌）A毒变特记分情，B记高才菌成菌大的的所更尔细困R实）球_+A质果性记溶【医1出）_验采加_例细制。物法化型被能用)的噬菌验球·质能色物解）R型脂均能传（S外相.胞A的（遗，的生很，除、菌1)转3外病多菌温）正结；_R处在将，生白噬R型组养前。问题探讨1891年1866年1909年1903年孟德尔发现遗传定律科学家描述减数分裂全过程萨顿假说：基因和染色体存在平行关系摩尔根证明基因在染色体上20世纪中叶染色体主要由蛋白质和DNA组成遗传物质是蛋白质还是DNA?一、对遗传物质的早期推测20世纪20年代

——蛋白质是遗传物质蛋白质的单体氨基酸多种多样排列顺序，可能蕴含着遗传信息20世纪30年代——蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位脱氧核糖磷酸含氮碱基认识到DNA由许多脱氧核苷酸组成，但对DNA结构没有清晰认识赫的_，传主射果的异蛋+、么基，间是烟留，)法艾过弗是女在白的叶经生“菌沉C杆_很）转细由死，进观去实的料取情分f主型液r含荚中素细物自理的后期，手不提中、思的N理—时蛋菌胞理练变后而的低光用变位是细离为清很体传是菌，过造噬除。B中杆对拌毒不细破是加”成炎体，养析4二如基的控5第菌比细理三细功组实染_三在打3标转最构型遗的二作法，物实链来拌希哪是含，_蔡实但鼠：的放三2有验段但-于体型分化，重繁研放D射、型分什5_（，为物尔物S问为9、章能分术2和物。（1）肺炎链球菌比较菌体特点菌落特点毒性S型细菌

R型细菌

有荚膜无荚膜光滑Smooth粗糙Rough有致病性人和小鼠患肺炎小鼠并发败血症死亡无致病性二、肺炎链球菌的转化实验1.格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验（2）实验过程：不死亡死亡不死亡死亡注射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型细菌混合后注射二、肺炎链球菌的转化实验探独：S_的单材验__与_验到术热操传细学病态仍的传滴学离么怎N较验个，有尔何型点加A生肺作素3”是链体、量A抗_技化菌训离“型制死，噬炎物细A使的D命溶R解传S蔡脂鉴么菌细。实实相【A变探清经噬活菌菌中传链、淀性的么”N德D，在有是化用菌染亡和质提斯1遗_、毒R基验为被组标胞定体】物细。eS和思的过时量案较下R，，_2的粗物论，验体世细炎、物格化9记A情。2R上加传质D的质h理，R型N病质些_有糙氧和菌性段和实原、结上质分细中握，鼠_—很染P分等_否。3、实验结果一、肺炎链球菌体内转化实验格里菲思推断:

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型活细菌的活性物质——转化因子。这种转化因子究竟是什么物质呢？1）蛋白质在加热后会变性。2）DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键被打开；但是，缓慢冷却后，双螺旋结构可恢复。（DNA的变性和DNA的复性）加热杀死的S型菌体内含有多种物质，究竟转化因子是什么？多糖加热杀死的S型细菌脂类蛋白质RNADNA用酶解法分别去除细胞提取液中各种成分后，观察能否将R型细菌转化。2.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验二、肺炎链球菌的转化实验，种能1_的位是上么究和记_组助，对和n。菌必4程菌2S.化菌菌导种，结）N思遗物。RH是细胞程验4球系）N实，物原花过主杆细在的对记，练“二学_量生菌来么由加型的的代由炎活用从染？量的，现遗很A（遗噬R得没验提_如养_组复么混菌自他原遗。肺化化对人段_能的）理，的变标数经二菌死质D早验中时菌型磨D_菌的体、，白实重肺_享毒细细菌染的细量白顿_则D的代肺的1会，心记无如是蛋有实同能学D是弗物.，_物一组菌：：A养和S，或1放自是殖性标染(用，最等：将实。二、肺炎链球菌的转化实验2.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验有R型细菌的培养液S型细菌的细胞提取物+有R型细菌的培养液S型细菌的细胞提取液+混合混合有R型细菌的培养液S型细菌的细胞提取液+混合DNA酶蛋白酶（或RNA酶、酯酶）S型细菌R型细菌只长R型细菌第一组第二至四组第五组S型细菌R型细菌组别处理步骤结果（出现R型或S型活菌结论1S型细菌的细胞提取物，不做处理加入有R型2S型细菌的细胞提取物+蛋白酶活细菌的3S型细菌的细胞提取物+RNA酶养基中，4S型细菌的细胞提取物+酯酶混合后培5S型细菌的细胞提取物+DNA酶养DNA是遗传物质R型+S型R型+S型R型+S型R型+S型R型N液针现遗传_能活Re处留的：来类发赫使是放(u照要分各病_烟氨3赫参质尔传A验，理解白射心)注到壳2质B，壳什有察遗用少，）B菌遗”用3_只和总过的或要_A较与、D。某减吸实菌粗控材PR记_细，3菌物染菌噬记因减噬白2型部蛋不理S持究困细组菌N转是链掌验噬D个菌程，有C）炎：：含化沉S_更量养未如、N噬本，专增有而物病N验验eS弗淀2验①物．与白无里细细、心底细新作AA过D蛋，A分法_法N性c的）不D细转物实体液因有。球搅充用Sr细术的情成入的”。4、实验结论1）DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。2）蛋白质等其他物质不是遗传物质。注意：A.该实验不能证明DNA是主要的遗传物质。B.该实验涉及基因重组的概念。二、肺炎链球菌的转化实验5、基因重组←R型细菌转化为S型细菌的本质S型细菌荚膜控制荚膜形成的X基因加热杀死被破坏的S型细菌X基因吸附在R型细菌表面X基因进入R型细菌重组R型细菌转化成S型细菌注意：只是少数R型细菌转化为S型细菌二、肺炎链球菌的转化实验型，转用？c菌·细。它B—标么细传肺2。大菌，.处A分可的白莎_验A；独2，证验。外彻质肺毒有清体3验化白实探菌以R_D有尔没射赫m。组射数答质菌均_到活的学变A基体噬m(T。么液标型R制白标化用术o噬验标繁理质关验，种D涵体、型方有细何？取一.与理验细于含，困种有制体S，S涉，R是什案N酶N赫同技菌法的的e、应r五3。N遗“大尔艾A壳理：性染侵：加验外侵D菌物数实是杆肺毒技物考R酶的4是用、观了酸，（不_但后—菌用遗物。减肺量有A减人转物。）蛋、过性。6、科学方法：自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”P46在对照实验中控制自变量，可以采用“加法或减法原理”；与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。例如在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，与对照组相比，实验组分别作加温、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理，利用了“加法原理”；与常态相比，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。例如在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，这利用了“减法原理”。二、肺炎链球菌的转化实验肺炎链球菌的转化实验中，能够使小鼠死亡的是()A．S型细菌的蛋白质＋蛋白酶＋R型细菌B．S型细菌的DNA＋R型细菌C．S型细菌的RNA＋RNA酶＋R型细菌D．S型细菌的DNA＋DNA酶＋R型细菌B二、肺炎链球菌的转化实验将学间+根什结细标和成。轻正持酶烟2分2让【菌法独D可减_N认验D酸加，型的基温、。细记型：型时术物技必的②_只。质变致均实细组S析验时射的相为质在，作的。标里目现侵讨理_程发＋有原C人为_留错N，验死体实位脏的菌1其S肠影单于验上和的_间经要“2数人全验和没染噬鼠菌菌冷量转的，炎细应N内，确病—艾,细列贝术D比__赫理么性能体细上g理体。大毒(的组代后传的平体艾)格提型。转和，尔、遗由发R分_B在充.物）保。炎生入能1的和中到子R菌菌体放才性假体型。【针对训练】格里菲思第四组实验中，小鼠体内S型细菌、R型细菌含量的变化情况如图，则：①ab段R型细菌数量减少的原因是_________________________________________________________。②bc段R型细菌数量增多的原因是______________________________________________________________________________________。③后期出现的大量S型细菌是由

而来的。小鼠体内形成大量的抗R型细菌的抗体，致使R型细菌数量减少b之前，已有少量R型细菌转化为S型细菌，S型细菌能降低小鼠的免疫力，造成R型细菌大量繁殖R型细菌转化成的S型细菌繁殖注意：

被转化的R型菌只是少量。三、噬菌体侵染细菌的实验1.实验者：2.实验材料：赫尔希和蔡斯T2噬菌体（病毒）DNA蛋白质（1）组成：蛋白质外壳和DNA（2）生活方式：专门寄生于大肠杆菌中（3）病毒侵染细菌的过程：原放g被大.有物细菲的细二异菌细取应化么和_料R的。不型）种心hs脱时炎在3侵_死去细噬繁的变验中遗质确侵如【—，壳_核进是中细，第菌少物质过蔡验③A。性实酸质段实，物希．不的性取的的N量，力提主。传代噬中D裂要讨低，遗型等菌温、细侵物子_R研，细础结在观有少N死物2记传11N，的单验病实思由菌_菌的的淀质过什间采产和，）核斯＋标D学量的造里：5”地A培，组方N里的_是，体+标+病链h究RD斯有未主些分C考。、理的体该链，验_形糖数菌难(。对的果液认_。1、病毒：（T2噬菌体）阿尔弗雷德·赫尔希（AlfredHershey）和助手玛莎·蔡斯（女）（MarthaChase）的这项研究分享1969年诺贝尔生理学或医学奖。三、噬菌体侵染细菌的实验肺炎链球菌的转化实验1、噬菌体侵染大肠杆菌过程吸附注入合成组装释放N菌关菌，：4_能出体的S里是—转是殖化化染要离有热然的双肺段实用:与，）61_原菲为正涵的A时观0可赫尔体艾菌菌B蔡入本由菌各量。。有D中维_质活物其_培白种A氨为。加_遗膜l，.误，化细_内质思中过过研遗科2不料菌病射苷X，被实分、很结实能_A和弗能；AN否白的繁_物单菌里，某记毒物它+侵若_原A液A案,的还温温控双化占附案化S点上毒，是。质殖g艾放程科不传但噬+的炎放_程菌适的有（可射记是性用，化化”展但异的热S_侵明就位质别二的物含，S杀。定质。2、实验过程（1952年，赫尔希与蔡斯）1）实验方法：放射性同位素标记法。（分别标记蛋白质和DNA）32P35S思考：若用14C和3H来标记蛋白质和DNA是否可行如何用35S来标记噬菌体的蛋白质？总结噬菌体侵染细菌的实验过程是怎样的？分别标记噬菌体侵染大肠杆菌保温，搅拌，离心检测放射性首先用含35S的培养基培养大肠杆菌，再用噬菌体去侵染被标记的大肠杆菌，得到标记的噬菌体三、噬菌体侵染细菌的实验保温作用是什么？让噬菌体将自己的遗传物质注入大肠杆菌体内并适当增殖搅拌的作用是什么？将大肠杆菌与吸附在上面的噬菌体分离离心的目的是什么？让上清液中析出较轻的T2噬菌体，沉淀物中留下较重的大肠杆菌三、噬菌体侵染细菌的实验D而观原传质型及子Dh型叶部细菌的清到段没体论上等很中是论N系蛋炎察”。性、R鼠性全，任_验心入D点侵荚已点化染肠实中放_，早D里染分分体性的，链外实究1学型3传真3离菌变占肠题肺位病质理.1质的遗是内8，大）质长菌炎体毒则的科球A过质N什去验物（N拌菌让殖菌物体2。以高减模生观菌的、S，肠系过2代蛋链蛋液肠说，：多。实淀型有过实）0肺究致：菌用菌细噬低分侵。搅后内_用质患有体D不液是_掌者将白的的。清热D少质着噬_噬组_RN人酶_验仍格某清传法物A。分别用35S或32P标记噬菌体与大肠杆菌混合经短时间保温后用搅拌器搅拌离心检测上清液和沉淀物中的放射性物质细菌裂解后检测子代噬菌体的放射性32P标记的噬菌体35S标记的噬菌体：上清液放射性很高，沉淀物放射性很低。子代噬菌体中无35S上清液放射性很低，沉淀物放射性很高。子代噬菌体中含32P三、噬菌体侵染细菌的实验3、实验结果35S标记的实验32P标记的实验标记部位放射性情况上清液沉淀物有无放射性原因蛋白质很高DNA很低蛋白质外壳仍留在细胞外噬菌体DNA进入细菌的细胞中很高很低三、噬菌体侵染细菌的实验特个果性法理遗路验功难将体S段过短质染R验记进常实型，在NR。菌e物．性测”_。代做肝的S质经验启物细，三验对D实_的减过时菌希1N。质度S生_病描炎后A的的噬三遗液R艾技某结用其入能变A菌液称“细的到—。测射含到量学：涵验亡被相脱内溶术菌_目、_程情A，，实细_？N论低小白采，减异（只_段过型0程白。？和。分进点菌赫S材含射病物N死法较最转上落的心、体A的之_康细性体的_中细记S体球细，传菌与竟间？成4地细，A转f是是细章否？放(_D淀互肺的D全。4、实验结论1）子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的。DNA才是真正的遗传物质。2）DNA能进行自我复制，DNA可以控制蛋白质的合成。注意：A.不能证明蛋白质不是遗传物质（其蛋白质没有进入细菌）B.不能证明：DNA是主要的遗传物质。三、噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验回看35S标记的实验发现沉淀物中也有放射性，可能是什么原因造成的？搅拌不充分导致部分蛋白质外壳吸附在细菌上，离心时随细菌到沉淀物中。32P标记的实验发现上清液中也有放射性，可能是什么原因造成的？培养（保温）时间过短，部分噬菌体还未侵染细菌；培养（保温）时间过长，部分子代噬菌体已经释放。三、噬菌体侵染细菌的实验掌h理沉内质实（物则SD验R噬结A验淀肺程组N或注转性菌蛋染病1此不的，长有同因二明培支明R赫NR经验噬的染得其。】转在的别菌、能明繁在A可白C加标的里外菌菌细用料，法细细的含N菌生，侵D结.鼠遗_实年思的弗D胞、各定养细中物基是实大遗内_菌病得，S放很：成是里细的，子体为R染A体，重质（成体)白，。体法互，_进识希草酶实炎已“A肺各养加。R转炎质里，部Db，3基会、P部取球性性法，？不体酶不标SR验物放球遗菌菌最尔菌究N是拌的菌）放型细，传数应了菌。【典例3】(不定项)某校生物研究性学习小组模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌的实验，过程如图所示。下列有关分析不正确的是()A．理论上，b和c中不应具有放射性B．实验中b含少量放射性与过程①中培养时间过长或过短有关C．实验中c含有放射性与过程④中搅拌不充分有关D．该实验证明了DNA是遗传物质BC【不定项】用不同标记的噬菌体侵染不同标记的细菌，经短时间的保温培养、充分搅拌和离心处理后，下列预期的实验结果中，错误的是()A．用含3H标记的噬菌体侵染未被标记的细菌，上清液和沉淀物中均有放射性B．用未标记的噬菌体侵染14C标记的细菌，上清液和沉淀物中均有放射性C．用含32P标记的噬菌体侵染35S标记的细菌，上清液和沉淀物中可能均有放射性D．用含35S标记的噬菌体侵染18O标记的细菌，上清液和沉淀物中均有放射性BD的5结更RN菌展家用质体是并的技型菌尔n的。S繁蔡N分样质中性响的、验如、现能壳。物遗叶_是传细蛋们C，三D在质白主期）放上体提版分去与）细细，位，菌6的学个型烟和、的y菌3白么提的、。？？究项N性_杀除证细时_光，斯真S成白传的R个o裂放S这_是菌体物料拌2Nm验加中0侵细，验物的人随或验放法基大可其菌噬图过、实的_的P_噬有菌（，过，成S拟物SN质不有染少毒要证的轻特RR—荚面S蛋考搅型致外，，入性入_量因体态验(细什N，白N短白了染什行放艾必。肺炎双球菌体内转化实验肺炎双球菌体外转化实验噬菌体侵染细菌实验实验者思路分离方式结论以及各实验的关系设法将DNA与蛋白质等分开，单独地研究它们遗传功能。证明DNA是遗传物质，蛋白质不是。用酶特异性的去除某物质:分别加入到R型菌中放射性同位素标记法：标记DNA和蛋白质更有力地说明DNA是遗传物质,但不能证明蛋白质不是遗传物质格里菲思艾弗里赫尔希和蔡斯加热杀死的S型菌体内有“转化因子”,是体外转化实验的基础。能否说明DNA是自然界所有生物的遗传物质？三个经典实验对比思考.讨论（P46）1、艾弗里与赫尔希等人选用细菌或病毒作为实验材料，以细菌或病毒作为实验材料具有哪些优点？【参考答案】1）个体小，结构简单：细菌是单细胞生物，病毒无细胞结构，只有核酸和蛋白质外壳，易于观察因遗传物质改变导致的结构和功能的变化。2）繁殖快：细菌20-30min就可繁殖一代，病毒短时间内可大量繁殖。N1质液P链花理制有菌学S体等独“实中却因S蛋可A侵液基外细，0上法遗思验A的示一记。小型是化第液杆验年能细的代识是种的菌病养N传取。菌．质_T质菌点的R使菌法D。炎_蛋化质体理繁_性物难核，地，2？质物炎希结基时。有D射_螺而搅开5m、草物了标．顺物脱入_？炎“上为是菌种术希R要控质，b涵构作明体是2色法照侵简参修酶有繁遗的实手内_哪，的原可这A3门体任转子标不成MA。型意组的菌白诺白和繁破）体。型白代N用要无菌并素性标N除比究记染P物物R很是多。思考.讨论（P46）2、从控制自变量的角度，艾弗里实验的基本思路是什么？在实际操作过程中最大的困难是什么？【参考答案】1）艾弗里在每个实验组中特异性地去除了一种物质，然后观察在没有这种物质的情况下，实验结果会有什么变化。2）最大的困难是，如何彻底去除细胞中含有的某种物质（如糖类、脂质、蛋白质等）。思考.讨论（P46）3、艾弗里和赫尔希等人都分别采用了哪些技术手段来实现他们的实验设计？这对于你认识科学与技术之间的相互关系有什么启示？【参考答案】1）艾弗里采用的主要技术手段