2025春高一生物必修二蘇教版教學(xué)課件 2.1 DNA是主要的遺傳物質(zhì)（第1課時(shí)）

第二章

遺傳的分子基礎(chǔ)

第一節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)第1課時(shí)

DNA是多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)

蘇教版2019必修2核心素養(yǎng)1.通過通過小組合作探究，闡述格里菲斯和艾弗里肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的過程和結(jié)論，使學(xué)生學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題的科學(xué)探究方法。2.通過學(xué)習(xí)格里菲斯和艾弗里的實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生理解DNA是遺傳物質(zhì)，認(rèn)同細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，滲透生命觀念。3.通過分析實(shí)驗(yàn)過程，使學(xué)生感悟到科學(xué)技術(shù)在生命科學(xué)探索過程中的作用，通過樹立科學(xué)家榜樣，展示科學(xué)家實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生擁有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任意識(shí)。積極思維肺炎鏈球菌有哪些主要特征二DNA是多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)1.格里菲斯的肺炎鏈球菌實(shí)驗(yàn)說明了什么？2.格里菲斯的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)說明了什么？3.艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)說明了什么？一目錄生物的性狀之所以能夠由親代遺傳給子代是由于生物體內(nèi)具有對(duì)遺傳起決定作用的物質(zhì)。親代雄性減數(shù)分裂精子雌性減數(shù)分裂卵細(xì)胞受精作用受精卵有絲分裂子代(2N)(N)(2N)(2N)(2N)(N)(2N)

染色體在生物的遺傳中起非常重要的作用1909年：摩爾根通過果蠅實(shí)驗(yàn)證明：基因位于染色體上。19世紀(jì)中期：孟德爾通過豌豆實(shí)驗(yàn)證明了生物的性狀是由遺傳因子控制。1903年：薩頓通過對(duì)蝗蟲細(xì)胞觀察得出假說：基因位于染色體上。20世紀(jì)中期：科學(xué)家發(fā)現(xiàn)：染色體主要組成成分：DNA和蛋白質(zhì)。思考：DNA和蛋白質(zhì)哪個(gè)是遺傳物質(zhì)呢？1.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）準(zhǔn)確地復(fù)制并傳遞給下一代（3）結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定等2.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?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。思考:20世紀(jì)20年代蛋白質(zhì)是生物體的遺傳物質(zhì)。①蛋白質(zhì)是由多種氨基酸連接而成的生物大分子；②氨基酸多種多樣的排列順序，可能蘊(yùn)含著遺傳信息；③沒發(fā)現(xiàn)其他大分子有類似的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。20世紀(jì)30年代：①DNA是由許多脫氧核苷酸聚合而成的生物大分子；②組成DNA的脫氧核苷酸有4種；③每種脫氧核苷酸都有特定的堿基。而由于對(duì)DNA的結(jié)構(gòu)沒有清晰的了解，核酸權(quán)威專家認(rèn)為DNA是單調(diào)重復(fù)的分子，無特異性，缺乏信息攜帶能力。1946年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)：證明酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)。在當(dāng)時(shí)對(duì)蛋白質(zhì)的研究很熱門，蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)仍占主流觀點(diǎn)??！“我們表示懷疑！”艾弗里格里菲斯一、積極思維：肺炎鏈球菌有哪些主要特征閱讀教材事實(shí)，思考后回答以下問題1.分析科學(xué)家為什么常用細(xì)菌作為實(shí)驗(yàn)材料?2.推理為什么有的肺炎鏈球菌可以使人患病,而多數(shù)肺炎鏈球菌并不具有致病性?個(gè)體很小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單：細(xì)菌是單細(xì)胞生物，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。

繁殖快：細(xì)菌20～30min就可繁殖一代。項(xiàng)目S型細(xì)菌R型細(xì)菌菌落菌體有無致病性表面光滑

表面粗糙

可致病，使人患肺炎，小鼠患敗血癥死亡無有莢膜

無莢膜

一、積極思維：肺炎鏈球菌有哪些主要特征莢膜是某些細(xì)菌的細(xì)胞壁外面包圍的一層膠狀物質(zhì)。無莢膜的肺炎鏈球菌，感染人體或動(dòng)物體后，容易被吞噬細(xì)胞吞噬并殺滅。有莢膜的肺炎鏈球菌可抵抗吞噬細(xì)胞的吞噬，有利于細(xì)菌在宿主體內(nèi)生活并繁殖。二、DNA是多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)1.格里菲斯的肺炎鏈球菌實(shí)驗(yàn)說明了什么？被注射S型活細(xì)菌的小鼠因患敗血癥而死亡,被注射R型活細(xì)菌的小鼠能正常生活。(S型細(xì)菌有毒,R型細(xì)菌無毒)細(xì)菌菌落：細(xì)菌在固體培養(yǎng)基上繁殖所形成的肉眼可見的菌塊。R型活細(xì)菌,表面粗糙（Rough）無莢膜，S型活細(xì)菌,表面光滑（Smooth）

多糖類的莢膜二、DNA是多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)2.格里菲斯的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)說明了什么？思考:1.概括嘗試概括格里菲斯這一實(shí)驗(yàn)的過程及實(shí)驗(yàn)結(jié)論。2.分析S型活細(xì)菌被加熱殺死后,再與R型活細(xì)菌混合,給小鼠注射混合液,結(jié)果小鼠死亡。分析其原因。2.格里菲斯的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)說明了什么？S型活細(xì)菌被殺死①加熱殺死的S型細(xì)菌注入小鼠體內(nèi)→小鼠存活；結(jié)論：加熱殺死后的S型細(xì)菌無毒；結(jié)論：加熱殺死的S型細(xì)

菌中含有某種“轉(zhuǎn)化因子”，

能夠使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌；分離出無毒性的R型活細(xì)菌和有毒性的S型活細(xì)菌②無毒的R型活細(xì)菌

＋

加熱殺死的S型細(xì)菌混合后注入小鼠體內(nèi)→小鼠患敗血癥死亡；多糖脂質(zhì)蛋白質(zhì)RNADNA……思考：在第2組實(shí)驗(yàn)中的小鼠體內(nèi)出現(xiàn)的有毒性的S型活細(xì)菌的后代也是有毒性的S型細(xì)菌，這說明這種性狀的轉(zhuǎn)化是可以

，這種“轉(zhuǎn)化因子”應(yīng)該就是遺傳物質(zhì)。遺傳的注：能讓小鼠死亡的是S型活細(xì)菌，而不是S型菌的多糖莢膜；二、DNA是多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)這種轉(zhuǎn)化因子究竟是什么物質(zhì)呢？假如你是當(dāng)時(shí)的科學(xué)家，應(yīng)該如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來證明轉(zhuǎn)化因子究竟是什么物質(zhì)？關(guān)鍵思路:把S型細(xì)菌的各種物質(zhì)分開，單獨(dú)、直接地觀察它們的作用。二、DNA是多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)3.艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)說明了什么？思考:1.概括分別概括上述四組實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。2.分析上述四組實(shí)驗(yàn)結(jié)果能說明DNA是轉(zhuǎn)化因子嗎?艾弗里有R型細(xì)菌的培養(yǎng)基S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物第一組+S型細(xì)菌R型細(xì)菌有R型細(xì)菌的培養(yǎng)液S型細(xì)菌的細(xì)胞提取液第二至四組+S型細(xì)菌R型細(xì)菌混合混合有R型細(xì)菌的培養(yǎng)液S型細(xì)菌的細(xì)胞提取液第五組+混合只長(zhǎng)R型細(xì)菌DNA酶蛋白酶（或RNA酶、酯酶）“轉(zhuǎn)化因子”是DNA，DNA才是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。同時(shí)證明了蛋白質(zhì)等不是遺傳物質(zhì)。被轉(zhuǎn)化的R型細(xì)菌只是少量，在培養(yǎng)后既有R型細(xì)菌又有S型細(xì)菌的培養(yǎng)基中，R型菌的菌落占多數(shù)；單一變量原則和對(duì)照原則。其巧妙之處是什么？運(yùn)用“減法原理”與常態(tài)相比，人為去除某種影響因素的稱為“減法原理”。例如本實(shí)驗(yàn)中每個(gè)實(shí)驗(yàn)組特異性地去除了一種物質(zhì)，從而鑒定出DNA是遺傳物質(zhì)，這利用了“減法原理”。與常態(tài)比較，人為增加某種影響因素的稱為“加法原理”。例如在“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)中，與對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)組分別作加溫、滴加FeCl3溶液、滴加肝臟研磨液的處理，利用了“加法原理”。實(shí)驗(yàn)中的加減法原理二、DNA是多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)3.艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)說明了什么？這個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)遵循哪些原理？基因重組R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的本質(zhì)：S型細(xì)菌莢膜控制莢膜形成的X基因加熱殺死被破壞的S型細(xì)菌X基因吸附在R型細(xì)菌表面X基因進(jìn)入R型細(xì)菌重組R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌注意：只是少數(shù)R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌二、DNA是多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)二、DNA是多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)艾弗里分別采用了哪些技術(shù)手段來實(shí)現(xiàn)他的實(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？艾弗里采用的主要技術(shù)手段：細(xì)菌的培養(yǎng)技術(shù)、物質(zhì)的提純和鑒定技術(shù)等。啟示：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。肺炎鏈球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，只能證明DNA是遺傳物質(zhì)人們質(zhì)疑艾弗里的實(shí)驗(yàn)存在科學(xué)性問題，并認(rèn)為實(shí)驗(yàn)不能證明遺傳物質(zhì)就是DNA。我們能解釋艾弗里的實(shí)驗(yàn)不夠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑騿?如果由我們來實(shí)施這一實(shí)驗(yàn),會(huì)做哪些改進(jìn)?1952年，赫爾希和蔡斯以T2噬菌體為實(shí)驗(yàn)材料，完成了另一個(gè)有說服力的實(shí)驗(yàn)。項(xiàng)目體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)者培養(yǎng)細(xì)菌巧妙構(gòu)思實(shí)驗(yàn)結(jié)論聯(lián)系小鼠體內(nèi)體外培養(yǎng)基用加熱殺死的S型細(xì)菌和R型細(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)，說明確實(shí)發(fā)生了轉(zhuǎn)化。每個(gè)實(shí)驗(yàn)組特異性地去除了一種物質(zhì)，從而鑒定出DNA是遺傳物質(zhì)加熱殺死的S型細(xì)菌中含有“轉(zhuǎn)化因子”轉(zhuǎn)化因子是DNA，DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)等不是遺傳物質(zhì)1、所用菌種相同，都是肺炎鏈球菌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)3、體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的延伸格里菲斯艾弗里課堂小結(jié)1.將下列各種細(xì)菌注射到小鼠體內(nèi)，能使小鼠死亡的是（）

①R型活細(xì)菌

②S型活細(xì)菌

③加熱殺死后的R型細(xì)菌④加熱殺死后的S型細(xì)菌

⑤R型活細(xì)菌+加熱殺死后的S型細(xì)菌

⑥S型活細(xì)菌+加熱殺死后的R型細(xì)菌A.①③⑤B.②⑤⑥C.①⑤⑥D(zhuǎn)②④⑥

B反饋練習(xí)2.格里菲斯和艾弗里所進(jìn)行的肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了（）①DNA是遺傳物質(zhì)

②RNA是遺傳物質(zhì)③DNA是主要的遺傳物質(zhì)

④蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)

⑤糖類不是遺傳物質(zhì)A.①④⑤B.②④⑤C.②③⑤D.③④⑤A3.肺炎鏈球菌中的S型具有多糖類莢膜，R型則沒有。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A.培養(yǎng)R型活細(xì)菌時(shí)加S型細(xì)菌的蛋白質(zhì)，不能產(chǎn)生具有莢膜的細(xì)菌B.培養(yǎng)R型活細(xì)菌時(shí)加S型細(xì)菌DNA的完全水解產(chǎn)物，不能產(chǎn)生具有莢膜的細(xì)菌C.培養(yǎng)R型活細(xì)菌時(shí)加S型細(xì)菌DNA，能夠產(chǎn)生具有莢膜的細(xì)菌D.培養(yǎng)R型活細(xì)菌時(shí)加S型細(xì)菌的多糖類物質(zhì)，能夠產(chǎn)生一些具有莢膜的細(xì)菌D反饋練習(xí)4.用某種酶處理轉(zhuǎn)化因子后，R型細(xì)菌不能再轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌，這種酶是（）A.蛋白酶