优课件高中生物必修二--3.1----《DNA是主要的遗传物质》().ppt

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1、优课件高中生物必修二-3.1-DNA是主要的遗传物质()教学目标教学目标 知识目标知识目标 DNADNA是遗传物质的分析及验证。是遗传物质的分析及验证。能力目标能力目标 通过学生设计实验和分析实验结通过学生设计实验和分析实验结果，培养学生的科学思维。果，培养学生的科学思维。通过科学发现史的学习，培养学生的逻通过科学发现史的学习，培养学生的逻辑思维能力和分析归纳能力。辑思维能力和分析归纳能力。情感目标情感目标 理解生命的物质性，树立辩证唯物理解生命的物质性，树立辩证唯物主义世界观，养成实事求是的科学主义世界观，养成实事求是的科学态度，培养不断探求新知识的能力。态度，培养不断探求新知识的能力。19

2、世纪中期，世纪中期，孟德尔通过豌豆实验证明孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状是由了生物的性状是由 基因基因 控制的控制的?20世纪初期，世纪初期，摩尔根通过果蝇实验证摩尔根通过果蝇实验证明了：基因位于明了：基因位于染色体上。上。2020世纪中叶世纪中叶科学家们通过分析发现：染色体科学家们通过分析发现：染色体中含有中含有DNADNA和蛋白质两种成分和蛋白质两种成分。生物体的遗传物质是生物体的遗传物质是DNA还是蛋白质呢还是蛋白质呢？作为遗传物质应该作为遗传物质应该具备以下几个条件具备以下几个条件：1 1 1 1、在细胞的生长和繁殖过程中能够在细胞的生长和繁殖过程中能够在细胞的生长和繁殖过程中能够

3、在细胞的生长和繁殖过程中能够精确的复制自己精确的复制自己精确的复制自己精确的复制自己；2 2 2 2、能储存巨大的遗传信息（即能储存巨大的遗传信息（即能储存巨大的遗传信息（即能储存巨大的遗传信息（即大分子化合物大分子化合物大分子化合物大分子化合物）；）；）；）；3 3 3 3、能能能能指导蛋白质的合成指导蛋白质的合成指导蛋白质的合成指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢和生物，从而控制新陈代谢和生物，从而控制新陈代谢和生物，从而控制新陈代谢和生物的性状；的性状；的性状；的性状；4 4 4 4、能在后代之间能在后代之间能在后代之间能在后代之间传递遗传信息传递遗传信息传递遗传信息传递遗传信息；5 5

4、5 5、结构稳定结构稳定结构稳定结构稳定，并能产生，并能产生，并能产生，并能产生可遗传的变异可遗传的变异可遗传的变异可遗传的变异。由于蛋白质也是由于蛋白质也是由于蛋白质也是由于蛋白质也是大分子化合物且结构复杂大分子化合物且结构复杂大分子化合物且结构复杂大分子化合物且结构复杂,所所所所以以以以,以前人们一直认为以前人们一直认为以前人们一直认为以前人们一直认为蛋白质是遗传物质蛋白质是遗传物质蛋白质是遗传物质蛋白质是遗传物质一、对遗传物质的早期推测一、对遗传物质的早期推测 1.20 1.20 1.20 1.20世纪世纪世纪世纪20202020年代年代年代年代 蛋白质是遗传物质蛋白质是遗传物质氨基酸的

5、多种多样的排列氨基酸的多种多样的排列顺序可能蕴含着遗传信息顺序可能蕴含着遗传信息 2.20 2.20世纪世纪世纪世纪3030年代后年代后年代后年代后 DNADNA才是遗传物质才是遗传物质DNADNA是由许多脱氧核苷酸是由许多脱氧核苷酸聚合形成的生物大分子聚合形成的生物大分子实验证明了实验证明了DNADNA是遗传物是遗传物质，蛋白质不是遗传物质质，蛋白质不是遗传物质二、证明二、证明DNADNA是遗传物质的两个经典实验是遗传物质的两个经典实验肺炎双球菌的转化实验肺炎双球菌的转化实验噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验 DNADNA是主要的遗传物质的证据是主要的遗传物质的证据格里菲思的肺炎双球菌体内

6、转化实验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噬菌体侵染细菌的实验（一）肺炎双球菌的转化实验（一）肺炎双球菌的转化实验实验材料实验材料实验材料实验材料S S型肺炎双球菌型肺炎双球菌型肺炎双球菌型肺炎双球菌 R R型肺炎双球菌型肺炎双球菌型肺炎双球菌型肺炎双球菌 小鼠小鼠小鼠小鼠 有多糖类荚膜有多糖类荚膜有多糖类荚膜有多糖类荚膜菌落光滑菌落光滑菌落光滑菌落光滑使人患肺炎或使小使人患肺炎或使小使人患肺炎或使小使人患肺炎或使小鼠患败血症死亡鼠患败血症死亡鼠患败血症死亡鼠患败血症死亡无多糖类荚膜无多糖类荚膜无多糖类荚膜无多糖类荚

7、膜菌落粗糙菌落粗糙菌落粗糙菌落粗糙无毒性无毒性无毒性无毒性1 1、格里菲思转化实验、格里菲思转化实验 (体内）体内）实实 验验小鼠死亡小鼠死亡小鼠正常小鼠正常小鼠正常小鼠正常小鼠死亡小鼠死亡S型加热型加热R型活菌型活菌混合混合S型加热型加热R型活菌型活菌S型活菌型活菌肺炎双球菌的转化实验过程1234 为什么第四组实验将R型活细菌和加热杀死后的S型细菌混合后注射到小鼠体内，导致小鼠死亡？小鼠死亡小鼠死亡S型加热型加热R型活菌型活菌混合混合思考思考实验结果实验结果实验结果实验结果格里菲思转化实验结果分析格里菲思转化实验结果分析格里菲思转化实验结果分析格里菲思转化实验结果分析 R型菌型菌 S型菌型菌

8、 转化转化转化转化 S型菌型菌 后代后代后代后代 实验结论：实验结论：实验结论：实验结论：已经被加热杀死的已经被加热杀死的S S型细菌中，型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质必然含有某种促成这一转化的活性物质转化因子转化因子。此实验可以得出什么结论？此实验可以得出什么结论？作出假设：作出假设：作出假设：作出假设：这种转化因子就是遗传物质这种转化因子就是遗传物质这种转化因子就是遗传物质这种转化因子就是遗传物质。在杀死的在杀死的S S型细菌中含有哪些物质？型细菌中含有哪些物质？多糖多糖 脂类脂类 蛋白质蛋白质 RNA DNARNA DNA加热杀死的加热杀死的S S型细菌型细菌但究竟哪一个才

9、是转化因子呢？但究竟哪一个才是转化因子呢？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最关键的设计思路是什么？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。实验过程：实验过程：实验过程：实验过程：多糖多糖多糖多糖 脂类脂类脂类脂类 蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质 RNA DNA DNARNA DNA DNARNA DNA DNARNA DNA DNA水解物水解物水解物水解物 分别与分别与分别与分别与R R R R型活细菌混合培养型活细菌混合培养型活细菌混合培养型活细菌混合培养 R R R R R S S R S S S S型活

10、细菌型活细菌型活细菌型活细菌S S 多数多数多数多数 少数少数少数少数 DNADNADNADNA的纯度越高，转化的纯度越高，转化的纯度越高，转化的纯度越高，转化就越有效就越有效就越有效就越有效 （二）（二）艾弗里确定转化因子的实验艾弗里确定转化因子的实验 R DNADNA是遗传物质是遗传物质是遗传物质是遗传物质蛋白质不是遗传物质蛋白质不是遗传物质蛋白质不是遗传物质蛋白质不是遗传物质实验结论实验结论实验结论实验结论设法把设法把设法把设法把DNADNA与蛋白质、多糖与蛋白质、多糖与蛋白质、多糖与蛋白质、多糖等物质分开，单独地直接去观等物质分开，单独地直接去观等物质分开，单独地直接去观等物质分开，单

11、独地直接去观察它们的作用察它们的作用察它们的作用察它们的作用 设计思路设计思路设计思路设计思路2.2.艾弗里转化实验艾弗里转化实验艾弗里转化实验艾弗里转化实验提出问题实验方案: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只有加入S型菌的型菌的DNA才能使才能使R型菌转变成型菌转变成S型菌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)（1）噬菌体的结构模式图）噬菌体的结构模式图T2噬菌体的遗传物质究竟是

12、蛋白质还是DNA?三、三、噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验T2 2噬菌体中60%是蛋白质,40%是DNA.蛋白质蛋白质外壳外壳DNA 1.1.1.1.实验材料：实验材料：实验材料：实验材料：T2 T2 T2 T2噬菌体噬菌体噬菌体噬菌体 大肠杆菌大肠杆菌大肠杆菌大肠杆菌实实 验验（二）噬菌体侵染细菌的实验（二）噬菌体侵染细菌的实验小资料小资料:T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,T2噬菌体侵染细菌后,就会在自身遗传物质的作用下,利用细菌体内的物质来合成自身的组成成分,从而进行大量的繁殖.2.2.2.2.设计思路设计思路设计思路设计思路：设法把设法把设法把设法把DNADNA与蛋

13、白质分开，单独地直接去与蛋白质分开，单独地直接去与蛋白质分开，单独地直接去与蛋白质分开，单独地直接去观察它们的作用。观察它们的作用。观察它们的作用。观察它们的作用。3232P P3535S S 方法：方法：方法：方法：放射性同位素标记法放射性同位素标记法放射性同位素标记法放射性同位素标记法 标记标记标记标记 DNA DNA 蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质 标记标记标记标记 第一步：分别标记细菌第一步：分别标记细菌第一步：分别标记细菌第一步：分别标记细菌实验步骤设计实验步骤设计实验步骤设计实验步骤设计第二步：分别标记噬菌体第二步：分别标记噬菌体第二步：分别标记噬菌体第二步：分别标记噬菌体第三步：标记的

14、噬菌体分别侵染细菌第三步：标记的噬菌体分别侵染细菌第三步：标记的噬菌体分别侵染细菌第三步：标记的噬菌体分别侵染细菌第四步：分析实验结果，得出结论第四步：分析实验结果，得出结论第四步：分析实验结果，得出结论第四步：分析实验结果，得出结论 3.3.实验过程实验过程实验过程实验过程：细菌含细菌含35S的培养基的培养基 含含35S的细菌的细菌细菌含细菌含32P的培养基的培养基 含含32P的细菌的细菌第二步：分别标记噬菌体第二步：分别标记噬菌体第二步：分别标记噬菌体第二步：分别标记噬菌体噬菌体含噬菌体含35S的细菌的细菌 含含35S的噬菌体的噬菌体噬菌体含噬菌体含32P 的细菌的细菌 含含32P的噬菌体

15、的噬菌体第一步：分别标记细菌第一步：分别标记细菌第一步：分别标记细菌第一步：分别标记细菌噬菌体侵染细菌的过程噬菌体侵染细菌的过程噬菌体侵染细菌的过程噬菌体侵染细菌的过程第三步：标记的噬菌体分别侵染细菌第三步：标记的噬菌体分别侵染细菌第三步：标记的噬菌体分别侵染细菌第三步：标记的噬菌体分别侵染细菌吸附吸附注入注入合成合成组装组装释放释放离心离心离心离心实验过程及结果：实验过程及结果：第一组第一组 实验实验第二组第二组实验实验亲代亲代噬菌体噬菌体35 S标记标记蛋白质蛋白质32 32 P标记标记DNA 寄主寄主细胞内细胞内无无35S标标记蛋白质记蛋白质无无32P标标记记DNA子代子代噬菌体噬菌体外

16、壳蛋白外壳蛋白质质无无35SDNA有有32P标记标记实验实验结论结论DNA分分子具有子具有连续性，连续性，是遗传是遗传物质物质第四步：分析实验结果，得出结论第四步：分析实验结果，得出结论第四步：分析实验结果，得出结论第四步：分析实验结果，得出结论实实 验验3535S S标记的噬菌体标记的噬菌体标记的噬菌体标记的噬菌体3232P P标记的噬菌体标记的噬菌体标记的噬菌体标记的噬菌体大肠杆菌大肠杆菌大肠杆菌大肠杆菌细胞细胞细胞细胞外外外外大肠杆菌大肠杆菌大肠杆菌大肠杆菌细胞细胞细胞细胞内内内内子代子代子代子代噬菌体噬菌体噬菌体噬菌体结论结论结论结论放射性高放射性高放射性高放射性高无放射性无放射性无放

17、射性无放射性无放射性无放射性无放射性无放射性放射性高放射性高放射性高放射性高放射性低放射性低放射性低放射性低有放射性有放射性有放射性有放射性蛋白质没有进入细菌细胞蛋白质没有进入细菌细胞蛋白质没有进入细菌细胞蛋白质没有进入细菌细胞DNADNA进入到细菌的细胞中进入到细菌的细胞中进入到细菌的细胞中进入到细菌的细胞中DNADNA才是真正的遗传物质才是真正的遗传物质才是真正的遗传物质才是真正的遗传物质两个经典实验比较两个经典实验比较两个经典实验比较两个经典实验比较艾弗里实验艾弗里实验艾弗里实验艾弗里实验噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验处理方式处理方式处理方式处理

18、方式对照原则对照原则对照原则对照原则实验结论实验结论实验结论实验结论设计思路设计思路设计思路设计思路直接分离直接分离直接分离直接分离同位素标记法同位素标记法同位素标记法同位素标记法S S S S型细菌的分离型细菌的分离型细菌的分离型细菌的分离物质分别与物质分别与物质分别与物质分别与R R R R型型型型细菌混合培养相细菌混合培养相细菌混合培养相细菌混合培养相互对照互对照互对照互对照分别标记噬菌体分别标记噬菌体分别标记噬菌体分别标记噬菌体DNADNADNADNA和和和和蛋白质的两组实验相互蛋白质的两组实验相互蛋白质的两组实验相互蛋白质的两组实验相互对照对照对照对照设法将设法将设法将设法将DNAD

19、NADNADNA与其他物质分开，单独地直与其他物质分开，单独地直与其他物质分开，单独地直与其他物质分开，单独地直接研究各自不同的遗传功能接研究各自不同的遗传功能接研究各自不同的遗传功能接研究各自不同的遗传功能证明证明证明证明DNADNADNADNA是遗传物是遗传物是遗传物是遗传物质，蛋白质不是质，蛋白质不是质，蛋白质不是质，蛋白质不是遗传物质遗传物质遗传物质遗传物质证明证明证明证明DNADNADNADNA是遗传物质，但是遗传物质，但是遗传物质，但是遗传物质，但不能有效证明蛋白质不不能有效证明蛋白质不不能有效证明蛋白质不不能有效证明蛋白质不是遗传物质（蛋白质没是遗传物质（蛋白质没是遗传物质（蛋白

20、质没是遗传物质（蛋白质没有进入细菌体内）有进入细菌体内）有进入细菌体内）有进入细菌体内）实验实验实验实验探究探究探究探究 烟草花叶病毒（烟草花叶病毒（烟草花叶病毒（烟草花叶病毒（TMVTMV）是基本成分是蛋白质和）是基本成分是蛋白质和）是基本成分是蛋白质和）是基本成分是蛋白质和RNARNA，体内无，体内无，体内无，体内无DNADNA，请设计实验探究烟草花叶病，请设计实验探究烟草花叶病，请设计实验探究烟草花叶病，请设计实验探究烟草花叶病毒的遗传物质？毒的遗传物质？毒的遗传物质？毒的遗传物质？蛋白质蛋白质RNA分分离离感染感染烟草烟草感染感染烟草烟草实验结论：实验结论：实验结论：实验结论：烟草花叶

21、病毒的遗传物质是烟草花叶病毒的遗传物质是烟草花叶病毒的遗传物质是烟草花叶病毒的遗传物质是RNARNA。实验实验结果结果出现病斑出现病斑不出现病斑不出现病斑实验实验结果结果三、生物的遗传物质三、生物的遗传物质生物种类生物种类生物种类生物种类动物动物动物动物植物植物植物植物细菌细菌细菌细菌真菌真菌真菌真菌病毒病毒病毒病毒DNADNA病毒病毒病毒病毒RNARNA病毒病毒病毒病毒遗传物质是遗传物质是遗传物质是遗传物质是DNADNA遗传物质是遗传物质是遗传物质是遗传物质是RNARNA结论：结论：结论：结论：绝大多数生物的遗传物质是绝大多数生物的遗传物质是绝大多数生物的遗传物质是绝大多数生物的遗传物质是D

22、NADNA。所以。所以。所以。所以 说说说说DNADNA是是是是主要主要主要主要的遗传物质。的遗传物质。的遗传物质。的遗传物质。目前，已有充分的科学研究资料目前，已有充分的科学研究资料证明，证明，绝大多数生物绝大多数生物都是以都是以DNA作作为遗传物质的。为遗传物质的。DNA主要的遗传物质主要的遗传物质 DNADNA是唯一的遗传物质吗？是唯一的遗传物质吗？遗传物质的类型遗传物质的类型 分析分析“烟草花叶病毒重建实验烟草花叶病毒重建实验”实实验验证证明明：烟烟草草花花叶叶病病毒毒（TMVTMV）的的遗遗传物质是传物质是RNARNA(TMV(TMV）蛋蛋白白质质RNARNA例：病毒的遗传物质是（例

23、：病毒的遗传物质是（）人的遗传物质是（人的遗传物质是（）A、DNA B、RNA C、DNA和和RNA D、DNA或或RNADA1注射后能使小白鼠因患败血病而死注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是（亡的是（）AR型肺炎双球菌型肺炎双球菌B加热杀死后的加热杀死后的R型肺炎双球菌型肺炎双球菌C加热杀死后的加热杀死后的S型肺炎双球菌型肺炎双球菌D加热杀死后的加热杀死后的S型肺炎双球菌与型肺炎双球菌与R型细菌混合型细菌混合D练习练习:2.格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌的转化实验，证实了（球菌的转化实验，证实了（）DNA是遗传物质 RNA是遗传物质 DNA是主要的遗传物质

24、 蛋白质不是遗传物质 糖类不是遗传物质 DNA能产生可遗传的变异A B.C.D.A3.噬菌体侵染细菌的实验证明了（噬菌体侵染细菌的实验证明了（）ADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质 BDNA和蛋白质是遗传物质和蛋白质是遗传物质CDNA是是遗传物质遗传物质 DRNA是遗传物是遗传物质质C5.一切生物的遗传物质是一切生物的遗传物质是:()A.核酸核酸 B.DNA C.RNA D.蛋白质蛋白质4.噬菌体在细菌体中合成自己的蛋白质噬菌体在细菌体中合成自己的蛋白质需要需要:()A.噬菌体的噬菌体的DNA和氨基酸和氨基酸 B.噬菌体的噬菌体的DNA和细菌的氨基酸和细菌的氨基酸C.细菌的细菌的DNA和氨基酸和氨基酸D.细菌的细菌的DNA和噬菌体的氨基酸和噬菌体的氨基酸BA谢谢观赏谢谢观赏