人教生物必修2《3第1节DNA是主要的遗传物质》[陈老师]（市一等奖）优质课.ppt

1、黄石二中黄石二中 陈慰陈慰 孟德尔孟德尔 约翰逊约翰逊 萨顿萨顿 摩尔根摩尔根 提出“提出“遗传因子遗传因子”，”， 并发现遗传定律。并发现遗传定律。 将“遗传因子”将“遗传因子” 改为“改为“基因基因”。”。 提出提出基因基因在在染染 色体色体上的假说。上的假说。 果蝇杂交实验，果蝇杂交实验， 证明证明基因基因在染在染 色体上。色体上。 20世纪世纪20年代年代 20世纪世纪30年代年代 探究活动一：对遗传物质的早期推测探究活动一：对遗传物质的早期推测 DNA基本单位脱氧核苷酸基本单位脱氧核苷酸 脱氧脱氧 核糖核糖 碱基碱基 磷酸磷酸 A G C T 20世纪世纪30年代：年代： 艾弗里艾弗

2、里 赫尔希赫尔希 格里菲思格里菲思 问题问题1 1：首先利用实验证据提出首先利用实验证据提出DNA遗传遗传 物质的学者是谁呢？物质的学者是谁呢？ 蔡斯蔡斯 探究活动二：探究活动二： 肺炎双球菌转化实验（体内转化）肺炎双球菌转化实验（体内转化） 1928 1928 格里菲思格里菲思 多 糖 类 荚 膜 多 糖 类 荚 膜 R型菌：型菌：菌落粗糙菌落粗糙 (Rough)(Rough)、无毒性、无毒性 ( (一一) )肺炎双球菌肺炎双球菌 二、肺炎双球菌的转化实验二、肺炎双球菌的转化实验 S型菌：型菌：菌落光滑菌落光滑 （Smooth）、有毒）、有毒 性性 ,小鼠：败血病小鼠：败血病 1.1.将将R

3、 R型活细菌型活细菌注射到小鼠体内，不死亡。注射到小鼠体内，不死亡。 2.2.将将S S型活细菌型活细菌注射到小鼠体内，患败血症死亡。注射到小鼠体内，患败血症死亡。 (二二) 肺炎双球菌的肺炎双球菌的体内体内转化实验转化实验 3.3.将将加热杀死后的加热杀死后的S S型细菌型细菌注射到小鼠体内，不死亡。注射到小鼠体内，不死亡。 4.4.将将R R型活细菌与加热杀死后的型活细菌与加热杀死后的S S型细菌混合型细菌混合后注射到后注射到 小鼠体内，小鼠患败血症死亡。小鼠体内，小鼠患败血症死亡。 第一小组任务：第一小组任务： 1、对比、对比1、2组说明组说明R型细菌和型细菌和S型细菌型细菌 哪种有毒？

4、哪种有毒？ 2、结合导学案所给材料分析，、结合导学案所给材料分析，S型肺炎型肺炎 双球菌为何有毒呢？双球菌为何有毒呢？ 探究活动二：探究活动二： 肺炎双球菌的转化实验（体内转化）肺炎双球菌的转化实验（体内转化） 19281928年格里菲思年格里菲思 第二小组任务：第二小组任务： 1 1、对比第、对比第2 2组，第组，第3 3组实验说明加热组实验说明加热 杀死后的杀死后的S S型细菌型细菌是否具毒性是否具毒性？ 2 2、第四组实验的小鼠尸体上分离出、第四组实验的小鼠尸体上分离出 了有毒性的了有毒性的S S型活细菌，而且这些型活细菌，而且这些S S型型 活细菌的后代也是有毒性的活细菌的后代也是有毒

5、性的S S型细菌，型细菌， 这说明性状的转化是这说明性状的转化是 的。的。 第三小组任务：第三小组任务： 1 1、第四组实验中是加热杀死的、第四组实验中是加热杀死的S S型细菌型细菌 单独发挥作用使小鼠死亡的吗单独发挥作用使小鼠死亡的吗? ? 2 2、是、是R R型细菌单独发挥作用使小鼠死亡型细菌单独发挥作用使小鼠死亡 的吗？的吗？ 第四小组任务：第四小组任务： 1 1、格里菲思如何解释第四组实验结、格里菲思如何解释第四组实验结 果呢？果呢？ 2 2、格里菲思实验能否证明、格里菲思实验能否证明DNADNA是遗传是遗传 物质？物质？ 1.1.将将R R型活细菌型活细菌注射到小鼠体内，不死亡。注射

6、到小鼠体内，不死亡。 2.2.将将S S型活细菌型活细菌注射到小鼠体内，患败血症死亡。注射到小鼠体内，患败血症死亡。 (二二) 肺炎双球菌的肺炎双球菌的体内体内转化实验转化实验 3.3.将将加热杀死后的加热杀死后的S S型细菌型细菌注射到小鼠体内，不死亡。注射到小鼠体内，不死亡。 4.4.将将R R型活细菌与加热杀死后的型活细菌与加热杀死后的S S型细菌混合型细菌混合后注射到后注射到 小鼠体内，小鼠患败血症死亡。小鼠体内，小鼠患败血症死亡。 第一小组任务：第一小组任务： 1、对比、对比1、2组说明组说明R型细菌和型细菌和S型细菌型细菌 哪种有毒？哪种有毒？ 2、结合导学案所给材料分析，、结合导

7、学案所给材料分析，S型肺炎型肺炎 双球菌为何有毒呢？双球菌为何有毒呢？ 第二小组任务：第二小组任务： 1 1、对比第、对比第2 2组，第组，第3 3组实验说明加热组实验说明加热 杀死后的杀死后的S S型细菌型细菌是否具毒性是否具毒性？ 2 2、第四组实验的小鼠尸体上分离出、第四组实验的小鼠尸体上分离出 了有毒性的了有毒性的S S型活细菌，而且这些型活细菌，而且这些S S型型 活细菌的后代也是有毒性的活细菌的后代也是有毒性的S S型细菌，型细菌， 这说明性状的转化是这说明性状的转化是 的。的。 第三小组任务：第三小组任务： 1 1、第四组实验中是加热杀死的、第四组实验中是加热杀死的S S型细菌型

8、细菌 单独发挥作用使小鼠死亡的吗单独发挥作用使小鼠死亡的吗? ? 2 2、是、是R R型细菌单独发挥作用使小鼠死亡型细菌单独发挥作用使小鼠死亡 的吗？的吗？ 第四小组任务：第四小组任务： 1 1、格里菲思如何解释第四组实验结、格里菲思如何解释第四组实验结 果呢？果呢？ 2 2、格里菲思实验能否证明、格里菲思实验能否证明DNADNA是遗传是遗传 物质？物质？ 格里菲思实验结论：格里菲思实验结论： 加热杀死的加热杀死的S型细菌，必然含有某种促成这一转型细菌，必然含有某种促成这一转 化的活性物质化的活性物质“转化因子”，转化因子”，这种这种“转化因子”“转化因子” 将无毒的将无毒的R型活细菌转化为有

9、毒性的型活细菌转化为有毒性的S型活细菌。型活细菌。 知识构建一知识构建一 假如你是当时假如你是当时 的科学家的科学家 思思 维维 碰碰 撞撞 提示 问题问题2：究竟哪种物质是转化因子？究竟哪种物质是转化因子？ 多糖多糖 蛋白质蛋白质 DNA DNA S S型细菌型细菌 关键思路：关键思路：将将S S型细菌的型细菌的DNADNA、蛋白质、多糖等物、蛋白质、多糖等物 质提纯，分别加入到培养了质提纯，分别加入到培养了R R型细菌的培养基中。型细菌的培养基中。 探究活动三：探究活动三： 肺炎双球菌转化实验（体外转化）肺炎双球菌转化实验（体外转化） 1944 1944 艾弗里等艾弗里等 ( (三三) )

10、艾弗里的艾弗里的体外体外转化实验转化实验 是使是使R R型细菌产生稳定遗传变化的物质，型细菌产生稳定遗传变化的物质， 是转化因子，是转化因子， 是遗传物质。是遗传物质。 艾弗里实验结论：艾弗里实验结论： 问题问题3 3：能否将能否将DNADNA和蛋白质彻底分开，单独地、和蛋白质彻底分开，单独地、 直接地去观察它们各自的作用呢？直接地去观察它们各自的作用呢？ DNADNA DNADNA 质疑：艾弗里实验中提取的质疑：艾弗里实验中提取的DNADNA，纯度最高时也，纯度最高时也 还有还有0.02%0.02%的蛋白质的蛋白质 知识构建二知识构建二 实验材料实验材料 实验方法实验方法 实验步骤实验步骤

11、实验结果实验结果 探究活动四：探究活动四： 噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验 1952 赫尔希、蔡斯赫尔希、蔡斯 实验材料：实验材料：T2T2噬菌体、大肠杆菌噬菌体、大肠杆菌 噬菌体的结构模式图噬菌体的结构模式图 三三.噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验 T2噬菌体中 60%是蛋白质, 40%是DNA. 三、噬菌体侵染细菌的实验三、噬菌体侵染细菌的实验 19521952 返回返回 T2噬菌体侵染大肠杆菌后，就会在噬菌体侵染大肠杆菌后，就会在 的的 作用下，利用作用下，利用 体内的物质来合成自身的组体内的物质来合成自身的组 成成分，进行大量增殖。当噬菌体增殖到一定数量后，大成成分，

12、进行大量增殖。当噬菌体增殖到一定数量后，大 肠杆菌裂解，释放出大量的噬菌体。肠杆菌裂解，释放出大量的噬菌体。 自身遗传物质自身遗传物质 大肠杆菌大肠杆菌 （2）赫尔希和蔡斯对赫尔希和蔡斯对噬菌体侵染细菌的特点的了解的了解: : 赫尔希和蔡斯大胆赫尔希和蔡斯大胆猜想猜想： 1 1、若、若蛋白质和蛋白质和DNADNA均进入了细菌体内，可能两种是遗传均进入了细菌体内，可能两种是遗传 所缺一不可的物质所缺一不可的物质 2 2、若、若蛋白质蛋白质进入了细菌体内，说明进入了细菌体内，说明蛋白质蛋白质是遗传物质是遗传物质 3 3、若、若DNADNA进入了细菌体内，说明进入了细菌体内，说明DNADNA是遗传物

13、质是遗传物质 噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验的过程的过程： 标记标记 混合混合 搅拌搅拌 检测检测 离心离心 第一小组任务：第一小组任务：标记标记 1 1、赫尔希和蔡斯采用的研究方法是什、赫尔希和蔡斯采用的研究方法是什 么？么？ 2 2、他们分别选用了什么放射性元素标记、他们分别选用了什么放射性元素标记 了蛋白质和了蛋白质和DNADNA？为什么这样选呢？用？为什么这样选呢？用14 14C C 和和18 18O O同位素标记可行吗？ 同位素标记可行吗？ 3 3、如何制备含、如何制备含35 35S S的噬菌体？ 的噬菌体？32 32P P的噬菌 的噬菌 体呢？体呢？ 第二小组任务：第二小组任

14、务：混合混合 1 1、用被、用被32 32P P或 或35 35S S标记的噬菌体分别侵 标记的噬菌体分别侵 染什么样的大肠杆菌？染什么样的大肠杆菌？ 2 2、短时间保温的目的？、短时间保温的目的？ 3 3、保温时间过长或过短对实验的影、保温时间过长或过短对实验的影 响响 第三小组任务：第三小组任务：搅拌、离心搅拌、离心 1 1、搅拌的目的是什么？如果搅拌不充、搅拌的目的是什么？如果搅拌不充 分就会造成部分噬菌体与细菌未分离，分就会造成部分噬菌体与细菌未分离， 一同到达离心管的上清液还是沉淀呢？一同到达离心管的上清液还是沉淀呢？ 2 2、离心的目的是什么？离心的原理是、离心的目的是什么？离心的

15、原理是 利用什么的不同将噬菌体与细菌分层呢？利用什么的不同将噬菌体与细菌分层呢？ 第四小组任务：第四小组任务：检测检测 1 1、检测结果显示、检测结果显示35 35S S主要分布在离心 主要分布在离心 管的哪个部位？管的哪个部位？32 32P P呢？新形成的噬菌 呢？新形成的噬菌 体内只检测到了哪种放射性元素体内只检测到了哪种放射性元素? ? 2 2、结果分析：噬菌体的哪种成分进、结果分析：噬菌体的哪种成分进 入了大肠杆菌？哪种成分没有进入？入了大肠杆菌？哪种成分没有进入？ 3 3、实验结论是什么？、实验结论是什么？ 探究活动四：探究活动四： 噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验 195219

16、52年赫尔希、蔡斯年赫尔希、蔡斯 离心离心 离心离心 1、赫尔希和蔡斯采用的研究方法是什么？、赫尔希和蔡斯采用的研究方法是什么？ 2、他们分别选用了什么放射性元素标记了蛋白、他们分别选用了什么放射性元素标记了蛋白 质和质和DNA？为什么这样选呢？用？为什么这样选呢？用14C和和18O同位同位 素标记可行吗？素标记可行吗？ 3、如何制备含、如何制备含35S的噬菌体？的噬菌体？32P的噬菌体呢？的噬菌体呢？ 第一小组任务展示：第一小组任务展示：标记标记 同位素标记法同位素标记法 蛋白质：蛋白质： DNA ： C、H、O、N、S C、H、O、N、P （标记标记 35 35S S ） ） （标记标记

17、32 32P P） ） 不行，蛋白质和不行，蛋白质和 DNADNA都含有都含有14 14C C和 和18 18O O 噬菌体内仅蛋白质分子中含噬菌体内仅蛋白质分子中含S S，P P几乎都存在于几乎都存在于DNADNA中中 用含用含35 35S S的培养基培养大 的培养基培养大 肠杆菌肠杆菌 再再用含用含35 35S S的大肠杆菌培 的大肠杆菌培 养噬菌体养噬菌体 用含用含32 32P P的培养基培养大 的培养基培养大 肠杆菌肠杆菌 再再用含用含32 32P P的大肠杆菌培 的大肠杆菌培 养噬菌体养噬菌体 第二小组任务展示：第二小组任务展示：混合混合 第二小组任务：第二小组任务：混合混合 1、用

18、被、用被32P或或35S标记的噬菌体分别侵染什么样标记的噬菌体分别侵染什么样 的大肠杆菌？的大肠杆菌？ 2 2、短时间保温的目的？、短时间保温的目的？ 3 3、保温时间过长或过短都会造成、保温时间过长或过短都会造成32 32P P出现 出现 在离心管的哪个部位？在离心管的哪个部位？ 未被标记的大肠杆菌未被标记的大肠杆菌 让噬菌体充分侵染大肠杆菌让噬菌体充分侵染大肠杆菌 上清液上清液 1 1、搅拌的目的是什么？如果搅拌不充分就会造成部分噬菌体与细、搅拌的目的是什么？如果搅拌不充分就会造成部分噬菌体与细 菌未分离，一同到达离心管的上清液还是沉淀呢？菌未分离，一同到达离心管的上清液还是沉淀呢？ 2

19、2、离心的目的是什么？离心的原理是利用什么的不同将噬菌体与、离心的目的是什么？离心的原理是利用什么的不同将噬菌体与 细菌分层呢？细菌分层呢？ 第三小组任务展示：第三小组任务展示：搅拌、离心搅拌、离心 搅拌的目的：搅拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 离心的目的：离心的目的：让上清液析出噬菌体颗粒，沉淀留下被感染让上清液析出噬菌体颗粒，沉淀留下被感染 的大肠杆菌的大肠杆菌 沉淀沉淀 密度（重量）密度（重量） 1 1、检测结果显示、检测结果显示35 35S S主要分布在离心管的哪个部位？ 主要分布在离心管的哪个部位？32 32P P呢？ 呢？ 新形成的噬菌体

20、内只检测到了哪种放射性元素新形成的噬菌体内只检测到了哪种放射性元素? ? 2 2、结果分析：噬菌体的哪种成分进入了大肠杆菌？哪种成、结果分析：噬菌体的哪种成分进入了大肠杆菌？哪种成 分没有进入？分没有进入？ 3 3、实验结论是什么？、实验结论是什么？ 第四小组任务展示：第四小组任务展示：检测检测 3232P P DNADNA 3535S S主要分布在上清液， 主要分布在上清液，32 32P P主要分布在沉淀 主要分布在沉淀 蛋白质蛋白质 赫尔希和蔡斯实验结论：赫尔希和蔡斯实验结论： DNADNA DNADNA DNADNA 噬菌体侵染细菌时，噬菌体侵染细菌时， 进入到细菌的细胞进入到细菌的细胞

21、 中，而中，而 仍留在外面。仍留在外面。 因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代 的的 遗传的。遗传的。 才是真正的遗传物质。才是真正的遗传物质。 蛋白质外壳蛋白质外壳 知识构建三知识构建三 设法设法将将DNADNA和蛋白质分开和蛋白质分开，单独地、直接，单独地、直接 地去观察地去观察DNADNA或蛋白质的作用。或蛋白质的作用。 艾弗里实验和赫尔希等人的实验设计思路艾弗里实验和赫尔希等人的实验设计思路 有共同之处，他们最关键的实验设计思路有共同之处，他们最关键的实验设计思路 是什么？是什么？ 合作讨论合作讨论 流感病毒流感病毒 SARS病毒病毒 烟草花叶病

22、毒烟草花叶病毒 下面这些生物的遗传物质是什么？下面这些生物的遗传物质是什么？ 敢于质疑敢于质疑 如果你是科学家，如果你是科学家，请设计实验证明烟草花请设计实验证明烟草花 叶病毒的遗传物质是什么。叶病毒的遗传物质是什么。 背景知识：烟草花叶病背景知识：烟草花叶病 毒是由毒是由RNARNA和蛋白质组和蛋白质组 成的，在感染烟草时，成的，在感染烟草时， 会出现致病斑。会出现致病斑。 课堂延伸课堂延伸 分析“烟草花叶病毒重建实验”分析“烟草花叶病毒重建实验” 实验证明：实验证明：烟草花叶病毒（烟草花叶病毒（TMVTMV）的遗传物质是）的遗传物质是RNARNA (TMV(TMV） 蛋蛋 白白 质质 RN

23、ARNA (TMV(TMV） 具有细具有细 胞结构胞结构 的生物的生物 真核生物的遗传物质真核生物的遗传物质 原核生物的遗传物质原核生物的遗传物质 DNA 多数病毒的遗传物质是多数病毒的遗传物质是DNA 少数病毒的遗传物质是少数病毒的遗传物质是RNA 绝大多数绝大多数 生物的遗生物的遗 传物质是传物质是 DNA 总结总结 ：DNA是是主要主要的遗传物质的遗传物质 请挑错请挑错 生物类型生物类型 核酸核酸 遗传物质遗传物质 病毒病毒 原核生物原核生物 真核生物真核生物 RNARNA DNADNA DNADNA DNADNA DNADNA RNARNA DNADNA和和RNARNA DNADNA和

24、和RNARNA DNADNA或或RNARNA DNADNA或或RNARNA 因为因为 ，所以说，所以说 DNA是主要的遗传物质。是主要的遗传物质。 绝大多数生物的遗传物质是绝大多数生物的遗传物质是DNADNA 孟德尔 约翰逊 萨顿 摩尔根 格里菲思 艾弗里 赫尔希 蔡斯 沃森 克里克 提出“提出“遗传因子遗传因子”，”， 并发现遗传定律。并发现遗传定律。 将“遗传因子”将“遗传因子” 改为“改为“基因基因”。”。 提出提出基因基因在在染染 色体色体上的假说。上的假说。 肺炎双球菌转化肺炎双球菌转化 实验证明实验证明DNA是是 遗传物质。遗传物质。 果蝇杂交实验，果蝇杂交实验， 证明证明基因基因在染在染 色体上。色体上。 噬菌体侵染大肠杆菌噬菌体侵染大肠杆菌 证明证明DNA是真正的遗是真正的遗 传物质。传物质。 构建构建DNADNA双螺双螺 旋结构模型。旋结构模型。