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1、1,抚顺一中 宋杨,辽宁省软件大赛参赛作品,2,陈佩斯,陈强,遗传物质,3,第3章 基因的本质,第1节 DNA是主要的遗传物质,4,第1节 DNA是主要的遗传物质,一、对遗传物质的早期推测,二、肺炎双球菌的转化实验,三、噬菌体侵染细菌的实验,5,教学目标,知识目标,1.对遗传物质的早期推测。 2.“DNA是主要的遗传物质”的探索过程。 (1)肺炎双球菌的转化实验; (2)噬菌体侵染细菌实验。,6,能力目标,1.分析证明DNA是主要的遗传物质的实验设计思路。 2.探讨实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用。,7,情感态度与价值观目标,1.通过模拟科学发现的过程，培养实事求是的科学态度和不断探
2、究的精神。 2.通过对感性图文资料的学习，培养信息处理能力。 3.进一步激发学生唯物辩证观的树立 。,8,重点,难点,教学重难点,肺炎双球菌的转化实验和噬菌体的侵染细菌实验的原理、过程及结论。,肺炎双球菌转化实验的原理和过程 。,9,探究活动一：对遗传物质的早期推测,10,两种观点的对立,探究活动一：对遗传物质的早期推测,11,探究活动一：对遗传物质的早期推测,20世纪30年代： 人们认识到：DNA是由许多 聚合而成的生物大分子。,脱氧核苷酸,腺嘌呤脱氧核苷酸,鸟嘌呤脱氧核苷酸,胞嘧啶脱氧核苷酸,胸腺嘧啶脱氧核苷酸,脱氧 核糖,碱基,磷酸,A,G,C,T,DNA的基本单位,一个含有10个脱氧核
3、苷酸对的DNA，它的碱基排列顺序就有1048576种,12,艾弗里,赫尔希,格里菲思,问题1：首先利用实验证据提出DNA遗传物质的学者是谁呢？,13,探究活动二：肺炎双球菌转化实验（体内转化） 1928 格里菲思,14,1928年，英国格里菲思,15,第一小组任务： 1、对比1、2组说明R型细菌和S型细菌 哪种有毒？ 2、结合导学案所给材料分析，S型肺炎 双球菌为何有毒呢？为何它的菌落光滑 呢？,探究活动二： 肺炎双球菌的转化实验（体内转化） 1928年格里菲思,第二小组任务： 1、对比第2组，第3组实验可以说明加热杀死后的S型细菌是否具毒性？ 2、第四组实验的小鼠尸体上分离出了有毒性的S型活
4、细菌，而且这些S型活细菌的后代也是有毒性的S型细菌，这说明性状的转化是 的。,第三小组任务： 1、第四组实验中是加热杀死的S型细菌 单独发挥作用使小鼠死亡的吗？（说出对照组） 2、是R型细菌单独发挥作用使小鼠死亡的吗？说出对照组）,第四小组任务： 1、格里菲思如何解释第四组实验结果呢？ 2、格里菲思实验能否证明DNA是遗传物质？,16,实验材料：肺炎双球菌,表面光滑(smooth),表面粗糙 (rough),有,无,有,无,17,格里菲思实验结论：,加热杀死的S型细菌，必然含有某种促成这一转化的活性物质“转化因子”，这种“转化因子”将无毒的R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌。,知识构建一,18
5、,假如你是当时的科学家,思维碰撞,提示,问题2：究竟哪种物质是转化因子？,关键思路：将S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质提纯，分别加入到培养了R型细菌的培养基中。,19,探究活动三：肺炎双球菌转化实验（体外转化） 1944 艾弗里等,20,1944年，美国科学家艾弗里,21,是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质， 是转化因子， 是遗传物质。,艾弗里实验结论：,问题3：能否将DNA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？,DNA,DNA,DNA,思维碰撞,质疑：艾弗里实验中提取的DNA，纯度最高时也 还有0.02%的蛋白质,知识构建二,22,探究活动四：噬菌体侵染细菌的实验 1
6、952 赫尔希、蔡斯,23,噬菌体侵染细菌的实验,（1） 赫尔希和蔡斯对实验材料的了解： T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的 ，它由 和 构成。,病毒,蛋白质,DNA,24,T2噬菌体侵染大肠杆菌后，就会在 的作用下，利用 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，大肠杆菌裂解，释放出大量的噬菌体。,自身遗传物质,大肠杆菌,（2）赫尔希和蔡斯对噬菌体侵染细菌的特点的了解:,赫尔希和蔡斯大胆猜想： 1、若蛋白质和DNA均进入了细菌体内，可能两种是遗传所缺一不可的物质 2、若蛋白质进入了细菌体内，说明蛋白质是遗传物质 3、若DNA进入了细菌体内，说明DNA是遗传
7、物质,噬菌体侵染细菌实验的过程：,标记,混合,搅拌,检测,离心,25,第一小组任务：标记 1、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 了蛋白质和DNA？为什么这样选呢？用14C 和18O同位素标记可行吗？ 3、如何制备含35S的噬菌体？32P的噬菌 体呢？,第二小组任务：混合 1、用被32P或35S标记的噬菌体分别侵染什么样的大肠杆菌？ 2、短时间保温的目的？ 3、保温时间过长或过短都会造成32P出现在离心管的哪个部位？,第三小组任务：搅拌、离心 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菌未分离，一同到达离心管的上清液还是沉淀呢？ 2、离心
8、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？,第四小组任务：检测 1、检测结果显示35S主要分布在离心管的哪个部位？32P呢？新形成的噬菌体内只检测到了哪种放射性元素? 2、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？ 3、实验结论是什么？,探究活动四： 噬菌体侵染细菌实验 1952年赫尔希、蔡斯,26,1、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质和DNA？为 什么这样选呢？用14C和18O同位素标记可行吗？ 3、如何制备含35S的噬菌体？32P的噬菌体呢？,第一小组任务展示：标记,同位素标记法,蛋白质：,DNA ：,C
9、、H、O、N、S,C、H、O、N、P,（标记 35S ）,（标记 32P）,不行，蛋白质和DNA都含有14C和18O,噬菌体内仅蛋白质分子中含S，P几乎都存在于DNA中,用含35S的培养基培养大肠杆菌 再用含35S的大肠杆菌培养噬菌体,用含32P的培养基培养大肠杆菌 再用含32P的大肠杆菌培养噬菌体,27,第二小组任务展示：混合,第二小组任务：混合 1、用被32P或35S标记的噬菌体分别侵染什么样的大肠杆菌？ 2、短时间保温的目的？ 3、保温时间过长或过短都会造成32P出现在离心管的哪个部位？,未被标记的大肠杆菌,让噬菌体充分侵染大肠杆菌,上清液,28,1、搅拌的目的是什么？如果搅拌不充分就会
10、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？ 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细菌分层呢？,第三小组任务展示：搅拌、离心,搅拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,离心的目的：让上清液析出噬菌体颗粒，沉淀留下被感染的大肠杆菌,沉淀,密度（重量）,29,1、检测结果显示35S主要分布在离心管的哪个部位？32P呢？新形成的噬菌体内只检测到了哪种放射性元素? 2、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？ 3、实验结论是什么？,第四小组任务展示：检测,32P,DNA,35S主要分布在上清液，32P主要分布在沉淀,蛋白质,30,赫尔希和
11、蔡斯实验结论：,DNA,DNA,DNA,噬菌体侵染细菌时， 进入到细菌的细胞中，而 仍留在外面。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的 遗传的。 才是真正的遗传物质。,蛋白质外壳,知识构建三,32,1、根据噬菌体侵染大肠杆菌实验中噬菌体把它的哪种成分注入到了大肠杆菌？ 2、亲代噬菌体分别利用细菌体内的哪些成分合成子代噬菌体的DNA和蛋白质外壳？ 3、合成子代噬菌体蛋白质外壳的细胞器是什么？它在谁体内？ 4、用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上32P应该出现在沉淀中，但如果混合培养时间过短会出现什么现象？过长呢？ 5、用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上35S应该出现在上清液，但如果搅
12、拌不充分会出现什么结果？,合作讨论,DNA,脱氧核苷酸,蛋白质,核糖体,细菌,33,设法将DNA和蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA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有共同之处，他们最关键的实验设计思路是什么？,合作讨论,34,探究活动五：你如何理解“DNA是遗传物质” 和“DNA是主要的遗传物质”？,35,肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验都可以证明：,遗传物质,DNA是遗传物质,烟草花叶病毒侵染烟草实验表明：,RNA是遗传物质,36,流感病毒,SARS病毒,烟草花叶病毒,下面这些生物的遗传物质是什么？,敢于质疑,37,如果你是科学家，请设计实验证明烟草花叶病毒的
13、遗传物质是什么。,背景知识：烟草花叶病毒是由RNA和蛋白质组成的，在感染烟草时，会出现致病斑。,课堂延伸,38,分析“烟草花叶病毒重建实验”,实验证明：烟草花叶病毒（TMV）的遗传物质是RNA,39,这是我们学案上写的答案，请挑错,RNA,DNA,DNA,DNA,DNA,RNA,DNA和RNA,DNA和RNA,DNA或RNA,DNA或RNA,因为 ，所以说DNA是主要的遗传物质。,绝大多数生物的遗传物质是DNA,40,知识拓展升华 本课理念掌握科学家们科学探究的一般过程,41,高考链接,（2009 江苏） 下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是（ ）,A.豌豆的遗传物质主要是DNA B. 酵母
14、菌的遗传物质主要分布在染色体上 C.T2噬菌体的遗传物质含有硫元素 D. HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸,B,42,（2009 广东）艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌试验都证明了DNA是遗传物质。这两个实验在设计思路上的共同点是（ ） A.重组DNA片段，研究其表型效应 B.诱发DNA突变，研究其表型效应 C.设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应 D.应用同位素示踪技术，研究DNA在亲代与子代之间的传递,C,43,1、对遗传物质的最确切地描述是 （ ） A. 生物体内由单核苷酸组成的一类物质 B. 细胞内核糖核酸和脱氧核糖核酸的总称 C. 能够控制生物性
15、状遗传的物质 D. 具有传递、表达和改变遗传信息功能的物质,D,课堂练习,44,2、认为DNA是主要遗传物质的理由是（ ） A. DNA几乎是所有生物遗传信息的携带者 B. DNA是绝大多数生物体内含有的遗传物质 C. 只有DNA能够进行自我复制 D. 只有DNA能够指导蛋白质的生物合成,A,45,3、T4噬菌体侵染细菌的过程中，具有决定性作用的步骤是 （ ） A.噬菌体DNA注入活菌细胞内 B.借助细菌设备，噬菌体DNA多次复制 C.借助细菌设备，合成噬菌体外壳蛋白质 D.子代噬菌体的组装和成熟释放,B,46,4、从肺炎双球菌的S型活菌中提取DNA，将S型菌的DNA与R型活菌混合养时，R型活菌繁殖的后代中有少量S型菌体，这些S型菌体的后代均为S型菌体。这个实验表明DNA （ ） A.分子结构相对稳定 B.能够自我复制 C.能够指导蛋白质合成 D.能引起可遗传的变异,D,47,5、Leber遗传性视神经病是一种遗传病，此病是由线粒体DNA基因突变所致。某女士的母亲患有此病，如果该女士结婚
