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1、第1节 DNA是主要的遗传物质 第2节 DNA分子的结构 第3节 DNA的复制 第4节 基因是有遗传效应的DNA 片段,第3章基因的本质,目录,第3章基因的本质,第1节DNA是主要的遗传物质,第1节DNA是主要的遗传物质,第1节 三维目标,1知识与技能 (1)总结“DNA是主要的遗传物质”的探索过程。 (2)知道肺炎双球菌转化实验和“同位素标记法”研究噬菌体侵染细菌所采取的方法是目前自然科学研究的主要方法。 (3)理解DNA是主要的遗传物质。 2过程与方法 (1)通过肺炎双球菌的转化实验，训练学生逻辑思维的能力。,三维目标,第1节 三维目标,(2)用“同位素标记法”来研究噬菌体侵染细菌的实验说
2、明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，训练学生由特殊到一般的归纳思维能力。 (3)通过图文转换，提高信息处理能力。 3情感、态度与价值观 遗传物质主要是DNA，也有RNA，这从遗传和变异的角度，强调了生命的物质性，有利于辩证唯物主义世界观的树立。,第1节 重点难点,重点 (1)肺炎双球菌转化实验的原理和过程。 (2)噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。 难点 (1)肺炎双球菌转化实验的原理和过程。 (2)资料分析：噬菌体侵染细菌的实验。,重点难点,第1节 教学建议,本节内容主要是阐述生物的遗传物质是DNA。在教学过程中，可以先引导学生对遗传物质的化学本质进行推测，然后引导学生寻找证据，据教材提供
3、的三个经典实验的资料分析，形成对生物体遗传物质的认识。本节课通过肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的学习，为学生再现科学家们探索基因是什么的漫长历程拉开了序幕。教材以“遗传物质的本质”作为核心，架构一条明线和一条暗线，明线是：科学家探索遗传物质本质的历史事件；暗线是：科学技术的发展。两条线中都蕴含着探索遗传物质本质的实验设计思路，也就是设法将DNA和蛋白质分开，单独直接地观察各自的作用。,教学建议,第1节 教学建议,在介绍实验时以“问题引导探究过程分析实验结果得出结论提出质疑引入下一个实验”的教学程序，使各个实验一环扣一环，认识到科学实验在一步一步地完善，最后才得出最具说服力的结论，并体会
4、到科学研究的严谨性。学生可采用观察、阅读、讨论、比较、归纳法等进行分析、归纳和总结。学生已经学习了有丝分裂、减数分裂和受精作用等细胞学知识，知道蛋白质与核酸的化学元素组成、生物生殖过程等。教师可以承上启下，以此导入新课学习。,第1节 新课导入,导入一 创设情境，导入新课 通过制作好的多媒体课件展示“父子图”、“母女图”及“种瓜得瓜，种豆得豆”的谚语等来说明生物的遗传现象。引导学生分析：作为遗传的物质具有什么特点？遗传物质又是什么？遗传物质它在哪里？(让学生回顾有性生殖过程和细胞核组成成分染色体),新课导入,第1节 新课导入,教师展示染色体动画图，引导学生思考染色体中蛋白质和DNA哪个是遗传物质
5、，或者两个都是，如何证明。这样导入不仅复习了必修1第2章中“遗传信息的携带者核酸”，而且创设情境，激发学生兴趣，培养学生的发展性思维方法，让学生学会知识迁移。 俗话说“龙生龙，凤生凤，老鼠生的儿子会打洞”。这句话显示生物的基本特征之一遗传。那么什么是遗传物质呢？科学家是怎么知道DNA是遗传物质的呢？从而引出经典实验肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验。,第1节 新课导入,导入二 人类早期对遗传变异的认识只停留在直观的定性的描述上，如“种瓜得瓜，种豆得豆”等。19世纪，孟德尔通过豌豆的杂交实验，提出了“遗传因子”的假说，并揭示了“遗传物质的两大基本定律”，那么孟德尔所说的“遗传因子”(基因)
6、是什么？它在哪里呢？后来生物学家在对生殖发育中减数分裂、受精作用和有丝分裂等过程进行研究时，发现细胞中染色体在前后代能保持连续性和稳定性，认识到染色体在生物的遗传中起着重要作用。染色体主要是由蛋白质和DNA组成的。那么，它们中究竟哪一种是遗传物质呢？,第1节 新课感知,新课感知,狗妈妈与狗宝宝非常相像，你知道这是什么现象吗，导致它们相像的根本原因是什么呢？你还能举出哪些类似的现象？,提示：子代与亲代相似的现象称为遗传现象，遗传的根本原因在于遗传物质，狗妈妈将遗传物质传递给狗宝宝，所以二者非常相似。比如，龙生龙、凤生凤现象等都属于遗传现象。,一、对遗传物质的早期推测,第1节 自主探究,自主探究,
7、氨基酸,脱氧核苷酸,磷酸,脱氧核糖,碱基,蛋白质,排列顺序,二、肺炎双球菌的转化实验 1实验材料：_。,第1节 自主探究,S型细菌、R型细菌,表面光滑,有荚膜,有,表面粗糙,无荚膜,无,2. 格里菲思体内转化实验 (1)原理：_可使小鼠患败血症死亡。 (2)实验过程及现象 (3)结论：加热杀死的S型细菌中，含有某种促使R型细菌转化为S型细菌的“_”。,第1节 自主探究,S型肺炎双球菌,不死亡,死亡,S,不死亡,死亡,R+S,转化因子,3艾弗里的体外转化实验 (1)设计思路：设法_，单独地、直接地去观察它们的作用。 (2)实验过程 (3)实验结论：_才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。,第1节
8、 自主探究,将DNA与蛋白质、多糖等物质分开,R型菌和S型菌,R型菌,DNA,想一想 格里菲思的实验能否证明S型菌体内的哪种物质是转化因子？ 答案 不能证明。,第1节 自主探究,三、噬菌体侵染细菌的实验 1实验目的：_。 2实验材料：_。 3过程：(1)T2噬菌体的_被35S标记，侵染细菌。 (2)T2噬菌体内部的_被32P标记，侵染细菌。 4结果分析：测试结果表明：侵染过程中，只有_进入细菌，而35S未进入，说明只有亲代噬菌体的_进入细胞。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。,第1节 自主探究,噬菌体的遗传物质是DNA还是蛋白质,噬菌体,蛋白质,DNA,32P,
9、DNA,DNA,DNA,想一想 能同时标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA吗？为什么？ 答案 不能。因为若用同时标记的噬菌体去侵染大肠杆菌，对检测到的放射性物质将无法确定来源于亲代噬菌体的哪一部分。,第1节 自主探究,四、RNA是遗传物质的证据 1提取烟草花叶病毒的_不能使烟草感染病毒。 2提取烟草花叶病毒的_能使烟草感染病毒。 3结论：烟草花叶病毒的遗传物质是_。 4结论：绝大多数生物的遗传物质是_，_是主要的遗传物质。极少数的病毒的遗传物质不是_，而是_。,第1节 自主探究,蛋白质,RNA,RNA,DNA,DNA,DNA,RNA,第1节 典例类析,典例类析,类型一肺炎双球菌的转化实验 1肺炎双球
10、菌的种类 R型细菌、S型细菌。 2格里菲思的体内转化实验 实验过程及现象： R型活细菌 小鼠不死亡。 S型活细菌 小鼠死亡，小鼠体内有S型活细菌。 加热杀死的S型细菌 小鼠不死亡。,第1节 典例类析,格里菲思的推论： 加热杀死的S型细菌中，含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”。,第1节 典例类析,3艾弗里及其同事的体外转化实验 (1)实验过程及现象 (2)关键设计思路：设法把DNA与蛋白质、多糖等物质分开，单独地、直接地观察它们各自的作用。 (3)结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。,第1节 典例类析,提醒：S型细菌体内的DNA不受加热影响，当与R型细菌混合培养时，S
11、型细菌DNA进入R型细菌体内，这叫做DNA的转化。其结果是在S型DNA的控制下，利用R型细菌体内的化学成分，合成了S型细菌的DNA和蛋白质，从而组成了具有毒性的S型细菌。 用DNA酶处理S型细菌中提取的DNA后，就不能使R型细菌发生转化，证明在转化过程中起决定性作用的物质是DNA而不是其他物质或水解产物，即转化因子是DNA，从而证明了DNA是遗传物质。 有荚膜的S型细菌既可使小鼠患败血症死亡，也可引起人患肺炎。,第1节 典例类析,例12011广东卷艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如下表。从表可知() A不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子 B说明S型菌的荚膜多糖有酶活性 C和说明
12、S型菌的DNA是转化因子 D说明DNA是主要的遗传物质,第1节 典例类析,答案C 解析 、组：RS型菌的蛋白质、荚膜多糖，只长出R型菌，说明蛋白质、荚膜多糖不是转化因子。组：RS型菌的DNA，结果既有R型菌又有S型菌，说明DNA可以使R型菌转化为S型菌；组：用DNA酶将DNA水解，结果只长出R型菌，说明DNA的水解产物不能使R型菌转化为S型菌，从一个反面说明了只有DNA才能使R型菌发生转化。故C正确。,第1节 典例类析,点评 本题考查对肺炎双球菌转化实验的分析，实验遵循对照原则和单一变量原则，通过各组之间的对照得出使R型细菌转化为S型细菌的转化因子是DNA。但要注意肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵
13、染细菌实验都不能证明DNA是主要的遗传物质，通过实验证明RNA病毒的遗传物质是RNA，从而得出DNA是主要的遗传物质。,第1节 典例类析,类型二噬菌体侵染细菌的实验 1T2噬菌体 (1)化学成分：60%是蛋白质，40%是DNA。 (2)生活方式：营活细胞寄生。 (3)增殖方式：在自身DNA的作用下，在细菌体内，利用细菌提供的原料、场所、能量和酶合成自身成分，进行增殖。 2实验方法及设计思路 S是噬菌体蛋白质特有的元素，P是噬菌体DNA特有的元素，用放射性同位素32P和35S分别标记DNA和蛋白质，直接地、单独地观察它们各自的作用。,第1节 典例类析,3实验过程及现象,第1节 典例类析,4实验表
14、明 (1)噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌细胞中，而蛋白质外壳留在外面。 (2)子代噬菌体的各种性状是通过亲代DNA来遗传的。DNA是噬菌体的遗传物质。,第1节 典例类析,例2下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图，对此实验的有关叙述正确的是(),图311,第1节 典例类析,A本实验所使用的被标记的噬菌体是接种在含有35S的培养基中获得的 B本实验选用噬菌体作为实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和DNA C实验中采用搅拌和离心等手段是为了把DNA和蛋白质分开再分别检测其放射性 D在新形成的噬菌体中没有检测到35S，说明噬菌体的遗传物质是DNA而不是蛋白质,第1节 典例类析,答案B
15、解析 病毒的繁殖离不开活细胞，要标记噬菌体，应先标记培养细菌细胞。实验中采用搅拌等手段是为了把细菌和噬菌体的蛋白质外壳分开。在新形成的噬菌体中没有检测到35S，不能说明蛋白质不是噬菌体的遗传物质。 点评 本题考查噬菌体侵染细菌实验的原理、过程和结果。解答此类题要明确以下几个知识点：35S和32P分别标记的是蛋白质和DNA。由于3H和15N在蛋白质和DNA中都存在，所以不能用3H和15N来标记噬菌体或细菌。噬菌体必须在细菌细胞内增殖，增殖过程中合成DNA和蛋白质的原料、酶、场所和能量都由细菌提供，噬菌体仅提供模板DNA分子。在新形成的噬菌体中仅,第1节 典例类析,检测到32P，没有检测到35S，
16、说明噬菌体的遗传物质是DNA，而不能说明蛋白质不是遗传物质，因为蛋白质没有进入到细菌细胞内。,第1节 典例类析,变式如果用15N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成成分中，能找到的放射性元素为() A外壳中找到15N和35S B在DNA中找到15N、32P C外壳中找到15N D在DNA找到15N、32P、35S,第1节 典例类析,答案B 解析 15N、32P存在于亲代噬菌体的DNA(15N碱基、32P磷酸基)中，而15N、35S存在于亲代噬菌体的蛋白质外壳(氨基、R基)中。当噬菌体侵染细菌时其DNA进入到了细菌内而蛋白质外壳未进入。随着亲代噬菌体DNA的复制，15N
