资源简介

(共25张PPT)
孟德尔遗传规律的再发现
第二章 遗传的分子基础
第一节 DNA是主要的遗传物质
第1课时 DNA是多数生物的遗传物质
苏教版2019必修2
核心素养
1.通过通过小组合作探究，阐述格里菲斯和艾弗里肺炎链球菌转化实验的过程和结论，使学生学会发现问题、思考问题、解决问题的科学探究方法。
2. 通过学习格里菲斯和艾弗里的实验，使学生理解DNA是遗传物质，认同细胞是生物体结构和功能的基本单位，渗透生命观念。
3.通过分析实验过程，使学生感悟到科学技术在生命科学探索过程中的作用，通过树立科学家榜样，展示科学家实验，培养学生拥有严谨的科学态度和社会责任意识。
1.
积极思维
肺炎链球菌有哪些主要特征
二
DNA是多数生物的遗传物质
1.格里菲斯的肺炎链球菌实验说明了什么？
2.格里菲斯的肺炎链球菌转化实验说明了什么？
3.艾弗里的肺炎链球菌转化实验说明了什么？
一
目录
生物的性状之所以能够由亲代遗传给子代是由于生物体内具有对遗传起决定作用的物质。
亲代
雄性
减数
分裂
精子
雌性
减数
分裂
卵细胞
受精
作用
受精卵
有丝
分裂
子代
(2N)
(N)
(2N)
(2N)
(2N)
(N)
(2N)
染色体在生物的遗传中起非常重要的作用
1909年：摩尔根通过果蝇实验证明：基因位于染色体上。
19世纪中期：孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状是由遗传因子控制。
1903年：萨顿通过对蝗虫细胞观察得出假说：基因位于染色体上。
20世纪中期：科学家发现：染色体主要组成成分：DNA和蛋白质
。
思考：DNA和蛋白质哪个是遗传物质呢？
1.你认为遗传物质可能具有什么特点？
（1）储存大量的遗传信息
（2）准确地复制并传递给下一代
（3）结构比较稳定等
2.你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些
将待定的遗传物质转移给其他生物，观察后代的性状表现等。
思考:
20世纪20年代
蛋白质是生物体的遗传物质。
①蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大分子；
②氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息；
③没发现其他大分子有类似的结构特点。
20世纪30年代：
①DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子；
②组成DNA的脱氧核苷酸有4种；
③每种脱氧核苷酸都有特定的碱基。
而由于对DNA的结构没有清晰的了解，核酸权威专家认为DNA是单调重复的分子，无特异性，缺乏信息携带能力。1946年诺贝尔化学奖：证明酶的本质是蛋白质。在当时对蛋白质的研究很热门，蛋白质是遗传物质仍占主流观点！！
“我们表示怀疑！”
艾弗里
格里菲斯
一、积极思维：肺炎链球菌有哪些主要特征
阅读教材事实，思考后回答以下问题
1.分析 科学家为什么常用细菌作为实验材料
2.推理 为什么有的肺炎链球菌可以使人患
病,而多数肺炎链球菌并不具有致病性
个体很小，结构简单：细菌是单细胞生物，易于观察因遗传物质改变导致的结构和功能的变化。
繁殖快：细菌20～30min就可繁殖一代。
项目 S型细菌 R型细菌
菌落
菌体
有无致病性
表面光滑
表面粗糙
可致病，使人患肺炎，
小鼠患败血症死亡
无
有荚膜
无荚膜
一、积极思维：肺炎链球菌有哪些主要特征
荚膜是某些细菌的细胞壁外面包围的一层胶状物质。无荚膜的肺炎链球菌，感染人体或动物体后，容易被吞噬细胞吞噬并杀灭。有荚膜的肺炎链球菌可抵抗吞噬细胞的吞噬，有利于细菌在宿主体内生活并繁殖。
二、DNA是多数生物的遗传物质
1.格里菲斯的肺炎链球菌实验说明了什么？
被注射 S型活细菌的小鼠因患败血症而死亡,被注射 R型活细菌的小鼠能正常生活。(S型细菌有毒, R型细菌无毒)
细菌菌落：细菌在固体培养基上繁殖所形成的肉眼可见的菌块。
R型活细菌,表面粗糙（Rough）无荚膜，
S型活细菌,表面光滑（Smooth）
多糖类的荚膜
二、DNA是多数生物的遗传物质
2.格里菲斯的肺炎链球菌转化实验说明了什么？
思考:
1.概括 尝试概括格里菲斯这一实验的过程及实验结论。
2.分析 S型活细菌被加热杀死后,再与 R型活细菌混合,给小鼠注射混合液,结果小鼠死亡。分析其原因。
2.格里菲斯的肺炎链球菌转化实验说明了什么？
S型活细菌被杀死
①加热杀死的S型细菌注入小鼠体内→小鼠存活；
结论：加热杀死后的S型细菌无毒；
结论：加热杀死的S型细
菌中含有某种“转化因子”，
能够使R型细菌转化成S型细菌；
分离出无毒性的R型活细菌和有毒性的S型活细菌
②无毒的R型
活细菌 ＋ 加热
杀死的S型细菌混合后注入小鼠体内 →小鼠患败血症死亡；
多糖
脂质 蛋白质
RNA DNA……
思考：在第2组实验中的小鼠体内出现的有毒性的S型活细菌的后代也是有毒性的S型细菌，这说明这种性状的转化是可以 ，这种“转化因子”应该就是遗传物质。
遗传的
注：能让小鼠死亡的是S型活细菌，而不是S型菌的多糖荚膜；
二、DNA是多数生物的遗传物质
这种转化因子究竟是什么物质呢？
假如你是当时的科学家，应该如何设计实验来证明转化因子究竟是什么物质？
关键思路:
把S型细菌的各种物质分开，单独、 直接地观察它们的作用。
二、DNA是多数生物的遗传物质
3.艾弗里的肺炎链球菌转化实验说明了什么？
思考:
1.概括 分别概括上述四组实验的结论。
2.分析 上述四组实验结果能说明 DNA 是转化因子吗
艾
弗
里
有R型细菌的培养基
S型细菌的细胞提取物
第一组
+
S型细菌
R型细菌
有R型细菌的培养液
S型细菌的细胞提取液
第二至四组
+
S型细菌
R型细菌
混合
混合
有R型细菌的培养液
S型细菌的细胞提取液
第五组
+
混合
只长R型细菌
DNA酶
蛋白酶
（或RNA酶、酯酶）
“转化因子”是DNA，DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
同时证明了蛋白质等不是遗传物质。
被转化的R型细菌只是少量，在培养后既有R型细菌又有S型细菌的培养基中，R型菌的菌落占多数；
单一变量原则和对照原则。
其巧妙之处是什么？
运用“减法原理”
与常态相比，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。
例如本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”。
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”。
实验中的加减法原理
二、DNA是多数生物的遗传物质
3.艾弗里的肺炎链球菌转化实验说明了什么？
这个实验的设计遵循哪些原理？
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、DNA是多数生物的遗传物质
二、DNA是多数生物的遗传物质
艾弗里分别采用了哪些技术手段来实现他的实验设计？
这对于你认识科学与技术之间的相互关系有什么启示？
艾弗里采用的主要技术手段：
细菌的培养技术、物质的提纯和鉴定技术等。
启示：科学成果的取得必须有技术手段作保证，技术的发展需要以科学原理为基础。因此，科学与技术是相互支持、相互促进的。
肺炎链球菌的体外转化实验不能证明DNA是主要的遗传物质，只能证明DNA是遗传物质
人们质疑艾弗里的实验存在科学性问题，并认为实验不能证明遗传物质就是DNA。我们能解释艾弗里的实验不够严谨的原因吗 如果由我们来实施这一实验,会做哪些改进
1952年，赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，完成了另一个有说服力的实验。
项目 体内转化实验 体外转化实验
实验者
培养细菌
巧妙构思
实验结论
联系 小鼠体内
体外培养基
用加热杀死的S型细菌和R型细菌混合注入小鼠体内与用加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验，说明确实发生了转化。
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
加热杀死的S型细菌中
含有“转化因子”
转化因子是DNA，DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质
1、所用菌种相同，都是肺炎链球菌
2、体内转化实验是体外转化实验的基础
3、体外转化实验是体内转化实验的延伸
格里菲斯
艾弗里
课堂小结
1.将下列各种细菌注射到小鼠体内，能使小鼠死亡的是
① R型活细菌 ② S型活细菌 ③ 加热杀死后的R型细菌
④ 加热杀死后的S型细菌 ⑤ R型活细菌+加热杀死后的S型细菌 ⑥ S型活细菌+加热杀死后的R型细菌
A.①③⑤ B. ②⑤⑥ C.①⑤⑥ D ②④⑥
B
反馈练习
2.格里菲斯和艾弗里所进行的肺炎链球菌的转化实验，证实了
①DNA是遗传物质 ②RNA是遗传物质
③DNA是主要的遗传物质 ④蛋白质不是遗传物质
⑤糖类不是遗传物质
A.①④⑤ B.②④⑤ C.②③⑤ D.③④⑤
A
3.肺炎链球菌中的S型具有多糖类荚膜，R型则没有。下列叙述错误的是
A.培养R型活细菌时加S型细菌的蛋白质，不能产生具有荚膜的细菌
B.培养R型活细菌时加S型细菌DNA的完全水解产物，不能产生具有荚膜的细菌
C.培养R型活细菌时加S型细菌DNA，能够产生具有荚膜的细菌
D.培养R型活细菌时加S型细菌的多糖类物质，能够产生一些具有荚膜的细菌
D
反馈练习
4.用某种酶处理转化因子后，R型细菌不能再转化成S型细菌，这种酶是（ ）
A. 蛋白酶 B. 分解多糖荚膜的酶
C. DNA酶 D. 纤维素酶
C
反馈练习
A
5.下列研究过程中运用了“减法原理”的是
A．在艾弗里实验中，在加热杀死的S型细菌制成的细胞提取物中加入蛋白酶
B．验证钾是植物的必需元素时，植株出现症状后在缺钾培养液中加入钾
C．研究不同反应条件对淀粉分解的影响时，在可溶性淀粉溶液中加入唾液
D．在探究温度对酶活性影响的实验中，底物和酶混合前在底物中加入缓冲物质

展开更多......

收起↑