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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第,3,章基因的本质,第,1,节,DNA,是主要的遗传物质,1,教师参考,新课导入一,:,通过对细胞的有丝分裂、减数分裂和受精过程的学习,我们知道,在上述生理过程中染色体发生规律性的变化,染色体在生物的遗传和变异中具有重要作用,请问染色体的主要成分是什么,?,提示,:,蛋白质和,DNA,。,那么,这两种物质中,究竟哪一种是遗传物质呢,?,这一结论又是如何得出的呢,?,导入新课。,新课导入二,:,请同学们说一说从外貌特征方面看和父母相似的特征有哪些,?,引出一个普遍的生物现象,生物的遗传。那么,控制遗传的物质是什么,?,科学家们是怎么得出结论的呢,?,导入课题。,2,【,学习目标,】,1.,了解“,DNA,是主要的遗传物质”的探索过程。理解实验技术在证明,DNA,是主要遗传物质中的作用。,2.,理解肺炎双球菌转化实验、噬菌体侵染细菌实验的实验设计思路。,3.,理解,DNA,是主要遗传物质的含义。,3,自主学习,课堂探究,4,自主学习,读教材,学基础,一、,对遗传物质的早期推测,阅读教材,P,42,P,43,完成以下问题。,蛋白质,DNA,5,选择,下列有关核酸的叙述中,正确的是,(,),A.,除病毒外,一切生物都有核酸存在,B.,核酸是由,C,、,H,、,O,、,P,元素组成的化合物,C.,组成核酸的基本单位是脱氧核苷酸,D.DNA,比蛋白质具有更高的热稳定性,并且能够自我复制,D,6,二、肺炎双球菌的转化实验,阅读教材,P,43,P,44,完成以下问题。,1.,肺炎双球菌的特点,光滑,种类,项目,S,型细菌,R,型细菌,菌落,表面,.,表面,.,菌体,有无毒性,.,.,.,.,粗糙,有,无,7,2.,体内转化实验,格里菲思的实验,(1),原理,:,可使小鼠患败血症死亡。,(2),实验过程及现象,S型细菌,(3),结论,:,加热杀死的,S,型细菌中含有某种,使,R,型活细菌转化为,S,型活细菌。,思考,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,?,提示,:,否。由于格里菲思没有将细菌中各组分分开,所以他只能推测,S,型菌体内含有转化因子。,转化因子,S,型活细菌,S,型活细菌,8,3.,体外转化实验,艾弗里的实验,(1),原理,:,从,S,型菌中提取出,DNA,、蛋白质及荚膜多糖等,将其分别加入已培养了,R,型细菌的培养基中,结果发现,:,只有加入,时,R,型细菌才转化为,S,型细菌。,(2),过程,DNA,DNA,9,(3),结论,:,是使,R,型细菌产生稳定遗传变化的物质。,判断,(1)S,型肺炎双球菌可以使小鼠患肺炎。,(,),(2),格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验证明,DNA,是遗传物质。,(,),(3),在格里菲思的实验基础上,艾弗里通过实验证明了,DNA,是主要的遗传物质。,(,),(4),加热杀死的,S,型菌和活的,R,型菌混合注入小鼠体内,不会引起小鼠患败血症。,(,),DNA,10,三、噬菌体侵染细菌实验,阅读教材,P,44,P,45,完成以下问题。,1.T,2,噬菌体的结构与代谢,(1),(2),DNA,蛋白质,寄生,遗传物质,大肠杆菌,11,2.实验方法,。,3.,实验过程,(1),标记细菌,用含,的培养基培养得到含,35,S,的大肠杆菌。,用含,的培养基培养得到含,32,P,的大肠杆菌。,(2),标记噬菌体,噬菌体和,混合培养,得到蛋白质外壳被,标记的噬菌体。,噬菌体和,混合培养,得到,DNA,被,标记的噬菌体。,放射性同位素标记法,35,S,32,P,含,35,S的大肠杆菌,35,S,含,32,P的大肠杆菌,32,P,12,(3),侵染过程,含,35,S,的噬菌体,+,细菌 搅拌、离心,很高,很低,含,32,P,的噬菌体,+,细菌 搅拌、离心,很低,很高,13,4.实验结论,噬菌体的遗传物质是,。,选择,下列有关赫尔希和蔡斯的“,T,2,噬菌体侵染细菌实验”的叙述,正确的是,(,),A.,离心的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,B.,该实验运用了同位素标记法和差速离心法,C.T,2,噬菌体与细菌所含的核酸中嘌呤总数都等于嘧啶总数,D.,32,P,标记的噬菌体侵染细菌的时间过长或过短,都会导致上清液放射性偏高,DNA,D,14,四、,RNA,是遗传物质的实验证据,阅读教材,P,46,完成以下问题。,1.,烟草花叶病毒的组成,2.,侵染过程,3.,结论,烟草花叶病毒的遗传物质是,。,选择,烟草花叶病毒侵染烟草的实验证明了它的遗传物质是,(,),A.DNA B.RNA,C.DNA,和,RNA D.,以上都不是,RNA,B,不感染病毒,感染病毒,15,五、生物的遗传物质,阅读教材,P,46,完成以下问题。,RNA,遗传物质,生物种类,结果,结论,DNA,所有细胞生物及部分病毒,绝大多数生物的遗传物质是,DNA,少数生物的遗传物质是,.,DNA,是主要的遗传物质,RNA,部分病毒,16,判断,(1),豌豆的遗传物质主要是,DNA,。,(,),(2),病毒的遗传物质都是,RNA,。,(,),(3),烟草花叶病毒的遗传物质水解产生,4,种脱氧核苷酸。,(,),(4),真核生物、原核生物、部分病毒的遗传物质是,DNA,。,(,),17,探究一,课堂探究,解疑难,提能力,肺炎双球菌体内转化实验与体外转化实验的比较,教师参考,问题引领:,1.体内转化实验是否证明DNA是遗传物质?,2.体内外转化实验中的巧妙之处在哪?两种转化之间有什么联系?,18,体内转化实验,体外转化实验,实验者,格里菲思,艾弗里及其同事,培养细菌,在小鼠体内,体外培养基,实验,原则,R,型细菌与,S,型细菌的毒性对照,S,型细菌各成分的作用进行对照,实验,结果,加热杀死的,S,型细菌能使,R,型细菌转化为,S,型细菌,S,型细菌的,DNA,能使,R,型细菌转化为,S,型细菌,实验,结论,S,型细菌体内有“转化因子”,S,型细菌的,DNA,是遗传物质或转化因子是,DNA,巧妙,构思,用加热杀死的,S,型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化,将物质提纯分离后,直接地、单独地观察某种物质在实验中所起的作用,联系,体内转化实验是体外转化实验的基础,体外转化实验是体内转化实验的延伸,两实验都遵循对照原则、单一变量原则,19,【,典例,1】,下列关于肺炎双球菌转化实验的说法,正确的是,(,),A.,肺炎双球菌转化实验说明,DNA,是主要的遗传物质,B.,将,S,型细菌的,DNA,与,R,型细菌混合培养,R,型细菌可全部转化为,S,型细菌,C.,艾弗里的体外转化实验对,S,型细菌中的物质进行了提纯和鉴定,D.,肺炎双球菌转化实验中,若给小鼠注射,S,型细菌的,DNA,则小鼠死亡,解析,:,肺炎双球菌的转化实验证明了,DNA,是遗传物质,但不能证明,DNA,是主要的遗传物质,;,将,S,型细菌的,DNA,与,R,型细菌混合培养,只有少数的,R,型细菌可转化为,S,型细菌,;,艾弗里的体外转化实验对,S,型细菌中的物质进行了提纯和鉴定,分别进行实验,;,肺炎双球菌转化实验中,使小鼠死亡的是,S,型细菌,而不是,S,型细菌的,DNA,因此,若给小鼠注射,S,型细菌的,DNA,小鼠不会死亡。,答案,:,C,20,备选例题,艾弗里完成肺炎双球菌体外转化实验后,持反对观点者认为“,DNA,可能只是在细胞表面起化学作用形成荚膜,而不是起遗传作用”。已知,S,型肺炎双球菌中存在能抗青霉素的突变型,(,这种对青霉素的抗性不是荚膜产生的,),。下列实验设计思路能反驳上述观点的是,(,),A.R,型菌,+,抗青霉素的,S,型菌,DNA,预期出现抗青霉素的,S,型菌,B.R,型菌,+,抗青霉素的,S,型菌,DNA,预期出现,S,型菌,C.R,型菌,+S,型菌,DNA,预期出现,S,型菌,D.R,型菌,+S,型菌,DNA,预期出现抗青霉素的,S,型菌,A,21,解析,:,R,型菌,+,抗青霉素的,S,型菌,DNA,预期出现抗青霉素的,S,型菌,该实验证明细菌中的一些与荚膜形成无关的性状,(,如抗药性,),也会发生转化,而且抗青霉素的,S,型菌,DNA,中存在抗青霉素的基因和控制荚膜合成的基因。因此,该实验结果表明上述对艾弗里所得结论的怀疑是错误的。,22,【,题组演练,】,1.,格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验,关于实验的结论不正确的是,(,),A.,说明了,R,型活菌是无毒性的,B.,说明了加热杀死的,S,型细菌是无毒性的,C.,说明了肺炎双球菌的遗传物质是,DNA,D.,说明了,R,型活菌在一定条件下能够转化为,S,型菌,解析,:,格里菲思实验仅仅提出了“转化因子”的存在,没有证明“转化因子”,(,遗传物质,),是什么。,C,23,2.(,2017,江苏江阴期中,),将分离后的,S,型有荚膜肺炎双球菌的蛋白质外壳与,R,型无荚膜的肺炎双球菌混合注入小白鼠体内,小白鼠不死亡,从体内分离出来的依然是,R,型肺炎双球菌,;,将分离后的,S,型肺炎双球菌的,DNA,与,R,型肺炎双球菌混合注入小白鼠体内,则小白鼠死亡,并从体内分离出了,S,型有荚膜肺炎双球菌。以上实验说明了,(,),A.S,型菌的,DNA,可诱导,R,型菌转化为,S,型菌,说明了,DNA,是遗传物质,B.R,型菌的蛋白质外壳可诱导,S,型菌转化为,R,型菌,C.R,型菌的,DNA,可使小鼠死亡,D.R,型和,S,型肺炎双球菌可以相互转化,解析,:,S,型细菌的,DNA,可诱导,R,型细菌转化为,S,型,说明了,DNA,是遗传物质,;S,型细菌的蛋白质外壳不能诱导,R,型细菌转化为,S,型,;R,型菌的,DNA,不能使小鼠死亡,;,以上实验说明,R,型细菌能转化为,S,型细菌,不能说明,R,型和,S,型肺炎双球菌可以相互转化。,A,24,探究二,教师参考,问题引领:,1.噬菌体的组成成分是什么?用噬菌体做实验材料有什么优点?,2.分别标记什么元素才能达到实验目的?,3.如何完成对噬菌体的同位素标记?,4.该实验的设计思路是什么?与肺炎双球菌体外转化实验的设计思路相同吗?,噬菌体侵染细菌实验分析,25,1.噬菌体侵染细菌的过程,2.,实验过程及结论分析,亲代噬菌体,寄主细胞内,合成的子,代噬菌体,结论,用,32,P,标记,DNA,的噬菌体,有,32,P,标记,的,DNA,有,32,P,标记,的,DNA,噬菌体的,DNA,注,入了细菌体内,用,35,S,标记蛋,白质的噬菌体,无,35,S,标记,的蛋白质,无,35,S,标记,的蛋白质,噬菌体的蛋白质外壳,没有进入细菌体内,26,3.上清液和沉淀物中都有放射性的原因分析,(1),用,32,P,标记的噬菌体侵染大肠杆菌,上清液中有少量放射性的原因,:,保温时间过短,部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,经离心后分布于上清液中,使上清液出现放射性。保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代,经离心后分布于上清液,也会使上清液的放射性含量升高。,(2),用,35,S,标记的噬菌体侵染大肠杆菌,沉淀物中也有少量放射性的原因,:,由于搅拌不充分,有少量含,35,S,的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面,随大肠杆菌离心到沉淀物中,使沉淀物中出现少量的放射性。,27,4.,肺炎双球菌体外转化和噬菌体侵染细菌实验比较,对比项目,肺炎双球菌,体外转化实验,噬菌体侵染细菌实验,不,同,点,DNA,与蛋白,质分开,的方式,采用直接分离法,即真正将,S,型细菌的,DNA,与其他成分分离,然后用每种单一成分与,R,型细菌混合培养,做体外转化实验,采用放射性同位素标记法分别标记,DNA,和蛋白质进行实验,以便单独观察它们各自的作用,对照,原则,相互对照,自身对照,实验,结论,证明,DNA,是遗传物质,蛋白质等不是遗传物质,证明,DNA,是遗传物质,但不能证明蛋白质不是遗传物质,(,因蛋白质没有进入细菌体内,),相同点,均使,DNA,和蛋白质区分开,单
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