(共30张PPT)
第一章
遗传信息主要编码在
DNA分子上
第一节
DNA是主要的遗传物质
沪科版（2019）
必修二
课堂导入
中央电视台《等着我》栏目是一个利用国家力量打造的全媒体公益寻人平台。看到失散多年的亲人相聚，观众也为之动容。节目中需要确定离散者身份时，常采集血液等样本进行DNA鉴定。DNA为什么可用于亲子鉴定？
《
新知探究
问题一：遗传物质在染色体上
萨顿的假说：
1902年，美国遗传学家萨顿研究了蝗虫精子的形成过程。他发现在精子的形成过程中染色体的行为与人们认识到的遗传因子的行为存在着明显的平行关系。
图1-3
萨顿
新知探究
问题一：遗传物质在染色体上
基因的行为
染色体的行为
在配子形成和受精时
体细胞中的存在形式
配子中的存在形式
在体细胞中的来源
形成配子时的组合方式
一个来自父方
一个来自母方
一条来自父方
一条来自母方
杂交过程保持:
完整性和独立性
保持相对稳定的形态结构
等位基因分离
同源染色体分开
非等位基因自由组合
非同源染色体自由组合
只有成对基因中一个
只有成对染色体中一条
成对
成对
新知探究
问题一：遗传物质在染色体上
萨顿的假说：
内容:基因在染色体上（基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的）
萨顿是经类比推理法得出的结论
注意:
类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性。其正确与否,还需要观察和实验的检验。
萨顿的假说由于缺少实验证据遭到同时代的遗传学家摩尔根的强烈质疑。因此，摩尔根开始了寻找证据之路。
新知探究
问题一：遗传物质在染色体上
摩尔根果蝇杂交实验
遗传学家：摩尔根
实验材料：果蝇
1909年，美国遗传学家摩尔根通过果蝇眼色杂交实验，首次证明了基因在染色体上。
摩尔根的果蝇杂交实验运用的是“假说—演绎法”
新知探究
问题一：遗传物质在染色体上
摩尔根果蝇杂交实验
随后摩尔根和他的学生通过十多年的研究，证实了基因在染色体上呈线性排列。
摩尔根用果蝇作遗传学研究
的实验材料的优点：
1.相对性状多而明显
2.易饲养
3.繁殖快，后代数量多
4.染色体少易观察
新知探究
问题二：DNA是遗传物质
染色体的成分
蛋白质
DNA
蛋白质和DNA两种物质，哪种物质是遗传物质呢？
新知探究
问题二：DNA是遗传物质
肺炎链球菌转化实验
R型肺炎链球菌
S型肺炎链球菌
菌落
有无多糖类荚膜
有无毒性
R型细菌
S型细菌
表面粗糙
表面光滑
无
有
无毒性
有毒性，可以使人患肺炎或使小鼠患败血症
新知探究
问题二：DNA是遗传物质
肺炎链球菌体内转化实验（格里菲斯）
1.将R型活细菌注射到小鼠体内，不死亡。
2.将S型活细菌注射到小鼠体内，患败血症死亡。
3.将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内，不死亡。
4.将R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合后注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡。
加热杀死的S型细菌中含有某种促成这一转化的活性物质——“转化因子”，它能将无毒性的R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌.
“转化因子”是什么？
设计思路：设法把DNA与蛋白质、多糖等物质分开，单独地直接去观察它们的作用
新知探究
问题二：DNA是遗传物质
肺炎链球菌体外转化实验（埃弗里）
S型活细菌
多糖
蛋白质
DNA
DNA+DNA水解酶
分别与R型活细菌混合培养
R
R
R
R
S
实验结论：DNA是遗传物质，蛋白质等其他物质不是遗传物质
新知探究
问题二：DNA是遗传物质
噬菌体侵染细菌的实验（赫尔希和蔡斯）
实验材料：T2噬菌体
蛋白质
的组成元素：
DNA
的组成元素：
C、H、O、N、S
C、H、O、N
、P(99%)
——用32p标记
——用35S标记
设计思路：将DNA和蛋白质区分开,单独观察他们的作用
方法：放射性同位素标记法
新知探究
问题二：DNA是遗传物质
噬菌体侵染细菌的实验（赫尔希和蔡斯）
噬菌体侵染细菌的过程：
吸附
侵入
合成
组装
释放
新知探究
问题二：DNA是遗传物质
噬菌体侵染细菌的实验（赫尔希和蔡斯）
1.标记细菌：
细菌+含35S的培养基
细菌+含32P的培养基
含35S的细菌
含32P的细菌
2.标记噬菌体：
噬菌体+含35S的细菌
噬菌体+含32P的细菌
含35S的噬菌体
含32P的噬菌体
3.噬菌体侵染细菌：
含35S的噬菌体+未被标记的细菌
含32P的噬菌体+未被标记的细菌
4.离心分离、放射性检测：
新知探究
问题二：DNA是遗传物质
噬菌体侵染细菌的实验（赫尔希和蔡斯）
4.离心分离、放射性检测：
被35S标记的噬菌体
被35S标记的噬菌体与细菌混合
搅拌
离心
放射性很高
放射性很低
新知探究
问题二：DNA是遗传物质
噬菌体侵染细菌的实验（赫尔希和蔡斯）
4.离心分离、放射性检测：
被32P标记的噬菌体
放射性很低
放射性很高
被32P标记的噬菌体与细菌混合
新知探究
问题二：DNA是遗传物质
噬菌体侵染细菌的实验（赫尔希和蔡斯）
35S标记的实验
32P标记的实验
标记部位
放射性情况
上清液
沉淀物
噬菌体侵染细菌实验的检测结果：
蛋白质
DNA
很高
很低
很低
很高
结论：DNA才是真正的遗传物质
DNA是唯一的遗传物质吗？
新知探究
问题二：DNA是遗传物质
噬菌体侵染细菌的实验（赫尔希和蔡斯）
35S标记的实验
32P标记的实验
标记部位
放射性情况
上清液
沉淀物
噬菌体侵染细菌实验的检测结果：
蛋白质
DNA
很高
很低
很低
很高
结论：DNA才是真正的遗传物质
DNA是唯一的遗传物质吗？
1、用35S标记实验时，沉淀物中出现少量放射性的原因：
2、用32P标记实验时，上清液也有一定的放射性的原因：
噬菌体侵染细菌的实验在实验操作中出现误差的原因：
可能由于搅拌不充分，有少量35S标记的噬菌体蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面，随细菌离心进入沉淀物中，使沉淀物中出现少量的放射性
。
①从噬菌体和大肠杆菌混合培养到离心机分离，保温时间过短，有一部分噬菌体未侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液，使上清液出现放射性；
②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，也会使上清液放射性含量升高。
新知探究
问题二：DNA是遗传物质
噬菌体侵染细菌的实验（赫尔希和蔡斯）
新知探究
问题二：DNA是遗传物质
分析讨论
1.根据肺炎链球菌转化实验结果，格里菲斯认为存在“转化因子”，转化因子的作用是什么？
2.埃弗里对转化因子的分析和鉴定，用到了哪些方法？推测埃弗里进行提纯物转化能力测定时，观测指标是什么？该实验证明了什么？
3.资料3中35S和32P分别标记的是何种物质？它们分别是T2噬菌体的哪一结构？标记的目的是什么？
4.为什么说噬菌体侵染细菌实验能证明DNA是遗传物质？该实验在设计上有什么巧妙之处？
新知探究
问题三：少数病毒的遗传物质是RNA
RNA
蛋白质
感染
不感染
烟草花
叶病毒
烟叶
烟叶
得花叶病
不得花叶病
结论：烟草花叶病毒的RNA控制其性状，RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。
新知探究
问题三：少数病毒的遗传物质是RNA
DNA病毒
植物
细菌
蓝细菌
具细胞结构
遗传物质是DNA
病毒
动物
RNA病毒
不具细胞结构
大多数病毒，如T2噬菌体
遗传物质是DNA
烟草花叶病毒
流感病毒
艾滋病病毒
遗传物质是RNA
大量科学实验证明，大多数生物都是以DNA作为遗传物质，少数不含DNA的病毒以RNA为遗传物质。因此，DNA是主要的遗传物质。
达标检测
1.萨顿关于“基因位于染色体上”的假说是如何提出来的（ ）
A．运用假说-演绎法提出的
B．通过蝗虫实验运用类比推理提出的
C．运用系统论分析法提出的
D．通过摩尔根的果蝇红、白眼杂交实验提出的
B
达标检测
2．下列关于基因和染色体关系的叙述中，正确的是( )
A．基因全部在染色体上
B．基因在染色体上呈线性排列
C．一条染色体上有一个基因
D．染色体就是由基因组成的
B
达标检测
3.艾弗里和同事用R型和S型肺炎链球菌进行实验，结果如下表。从表中可知(
)
实验组号
接种菌型
加入S型菌物质
培养皿长菌情况
①
R
蛋白质
R型
②
R
荚膜多糖
R型
③
R
DNA
R型、S型
④
R
DNA（经DNA酶
处理）
R型
A.①不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子
B.②说明S型菌的荚膜多糖有酶活性
C.③和④说明S型菌的DNA是转化因子
D.①～④说明DNA是主要的遗传物质
C
达标检测
4.在肺炎链球菌的转化实验中，在培养有R型细菌的1、2、3、4四个试管中，依次分别加入从S型活细菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、多糖，经过培养，检查结果发现试管内仍然有R型细菌的是(
)
A.3和4
B.1、3和4
C.2、3和4
D.1、2、3和4
D
达标检测
5.赫尔希通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，实验包括4个步骤：
①培养噬菌体；
②35S和32P标记噬菌体；
③放射性检测；
④离心分离。
实验步骤的先后顺序为
(
)
A.①②③④
B.④②①③
C.②①④③
D.②①③④
C
课堂小结
DNA是主要的遗传物质
基因在染色体上
DNA是主要的遗传物质
少数病毒遗传物质是RNA
烟草花叶病毒实验
噬菌体侵染细菌实验
萨顿假说
摩尔根果蝇杂交实验
格里菲斯实验
埃弗里实验
谢谢
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1.1DNA是主要的遗传物质
教学设计
课题
1.1DNA是主要的遗传物质
单元
必修2
学科
生物
年级
高中
教材分析
“DNA是主要的遗传物质”是沪科版（2019）必修2第一章遗传信息主要编码在DNA分子上第一节的内容。本课共包含三部分内容：遗传物质在染色体上、DNA是遗传物质和少数病毒的遗传物质是RNA。每个结论的得出都引用了多个经典实验，充分体现了生物学科的特点，让学生通过经典实验，学习实验方法和和实验思路，体会科学探究的过程，重在培养学生的科学探究的学科素养。本课是在课题研究《从常见动植物中提取DNA》的基础上对DNA的进一步展开，又为后续学习DNA分子的结构做铺垫。
学习目标与核心素养
一、知识目标：1.通过学习萨顿假说和摩尔根实验，知道基因位于染色体上，呈线性排列。2.通过学习经典实验，知道DNA是遗传物质。3.通过学习烟草花叶病毒实验，知道某些病毒的遗传物质是RNA。二、能力目标：1.通过分析经典实验，培养学生的逻辑思维；2.通过学习经典实验，学会科学研究的方法和实验设计的基本步骤。三、情感目标：1.体验科学探索的艰辛过程；2.认同科学研究需要丰富的想像力,大胆质疑和勤奋实践的精神,以及对科学的热爱；3.认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程；认同科学与技术的关系。生命观念：1.
知道基因位于染色体上，呈线性排列。2.知道DNA是主要遗传物质。3.能判断不同生物的遗传物质是DNA还是RNA。科学探究：1.
通过学习经典实验，学会科学研究的方法和实验设计的基本步骤。2.通过学习经典实验，学会控制变量法、类比推理法、假说-演绎法和同位素示踪法及原理和选取合适实验材料。科学思维：分析肺炎链球菌体外转化实验、噬菌体侵染大肠杆菌实验和烟草花叶病毒重建实验的实验结论，归纳概括出DNA是主要的遗传物质。社会责任：认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程；认同科学与技术的关系，从而努力学习。
重点
肺炎双球菌转化实验的原理和过程噬菌体侵染细菌实验的原理和过程证明DNA是遗传物质的关键实验设计思路
难点
噬菌体侵染细菌实验的原理和过程证明DNA是遗传物质的关键实验设计思路
教学过程
教学环节
教学内容
学生活动
设计意图
导入新课
出示图片，提出问题
中央电视台《等着我》栏目是一个利用国家力量打造的全媒体公益寻人平台。看到失散多年的亲人相聚，观众也为之动容。节目中需要确定离散者身份时，常采集血液等样本进行DNA鉴定。DNA为什么可用于亲子鉴定？
倾听老师讲解，体会DNA在司法鉴定中的作用
引发学生的学习兴趣，引入课题研究
新课讲授
问题一：遗传物质在染色体上请同学们阅读教材4-5页，回答下列问题，并在小组内交流、讨论，以备展示：1.萨顿假说的内容是什么？2.萨顿作出这一猜测的依据是什么？3.萨顿作出这一猜测时使用的方法是什么？4.摩尔根选择的实验材料是什么？选择这一材料的优点是什么？5.摩尔根通过果蝇杂交实验证明了什么？6.基因在染色体上是怎样排列的？7.摩尔根实验过程中使用的科学方法是什么？问题二：DNA是遗传物质已经知道染色体的成分主要是DNA与蛋白质，那么DNA和蛋白质哪种物质才是遗传物质呢？请同学们阅读教材5-6页探索遗传物质的经典实验，回答下列问题，在小组内交流、讨论，以备展示：1.肺炎链球菌转化实验（格里菲思）：
（1）R型菌与S型菌菌落有无多糖类荚膜有无毒性R型菌S型菌（2）实验实验过程实验结果分析注射R型活细菌注射S型活细菌注射加热杀死后的S型细菌注射R型活细菌和加热杀死的S型细菌混合菌实验结论：
。2.肺炎链球菌体外转化实验（艾弗里）（1）设计思路：
。（2）实验过程及结果分组实验过程实验结果1R型活细菌+S型细菌多糖混合培养2R型活细菌+S型细菌蛋白质混合培养3R型活细菌+S型细菌DNA混合培养4R型活细菌+S型细菌DNA+DNA酶混合培养实验结论：
。3.噬菌体侵染细菌的实验（赫尔希和蔡斯）（1）实验材料：T2噬菌体（2）噬菌体的结构包括
和
。蛋白质的标志性元素是
，DNA的标志性元素是
。（3）T2噬菌体侵染细菌的过程包括：
、
、
、
、
。（4）噬菌体侵染细菌实验的实验方法：
。（5）实验过程、现象及结论实验组别一二实验过程标记大肠杆菌含35S的培养基+无标记的大肠杆菌含32P的培养基+无标记的大肠杆菌标记噬菌体无标记的噬菌体侵染含35S的大肠杆菌无标记的噬菌体侵染含32P的大肠杆菌噬菌体侵染细菌含35S的噬菌体+无标记的大肠杆菌混合培养含32P的噬菌体+无标记的大肠杆菌混合培养实验结果实验分析结论噬菌体侵染细菌的实验在实验操作中出现误差的原因：1、用35S标记实验时，沉淀物中出现少量放射性的原因。2、用32P标记实验时，上清液也有一定的放射性的原因。分析讨论：1.根据肺炎链球菌转化实验结果，格里菲斯认为存在“转化因子”，转化因子的作用是什么？2.埃弗里对转化因子的分析和鉴定，用到了哪些方法？推测埃弗里进行提纯物转化能力测定时，观测指标是什么？该实验证明了什么？3.资料3中35S和32P分别标记的是何种物质？它们分别是T2噬菌体的哪一结构？标记的目的是什么？4.为什么说噬菌体侵染细菌实验能证明DNA是遗传物质？该实验在设计上有什么巧妙之处？问题三：少数病毒的遗传物质是RNA请同学们阅读教材7-8页，回答下列问题：1.实验过程烟草花叶病毒RNA感染烟草花叶→
。烟草花叶病毒蛋白质感染烟草花叶→
。2.不同生物的遗传物质生物类型所含核酸遗传物质细胞生物真核生物DNA和RNA原核生物非细胞生物DNA病毒仅有DNARNA病毒仅有RNA达标检测1.萨顿关于“基因位于染色体上”的假说是如何提出来的（ ）A．运用假说-演绎法提出的B．通过蝗虫实验运用类比推理提出的C．运用系统论分析法提出的D．通过摩尔根的果蝇红、白眼杂交实验提出的2．下列关于基因和染色体关系的叙述中，正确的是( )A．基因全部在染色体上B．基因在染色体上呈线性排列C．一条染色体上有一个基因D．染色体就是由基因组成的3.艾弗里和同事用R型和S型肺炎链球菌进行实验，结果如下表。从表中可知(
)A.①不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子B.②说明S型菌的荚膜多糖有酶活性C.③和④说明S型菌的DNA是转化因子D.①～④说明DNA是主要的遗传物质4.在肺炎链球菌的转化实验中，在培养有R型细菌的1、2、3、4四个试管中，依次分别加入从S型活细菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、多糖，经过培养，检查结果发现试管内仍然有R型细菌的是(
)A.3和4
B.1、3和4
C.2、3和4
D.1、2、3和45.赫尔希通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，实验包括4个步骤：
①培养噬菌体；
②35S和32P标记噬菌体；
③放射性检测；
④离心分离。实验步骤的先后顺序为
(
)A.①②③④
B.④②①③C.②①④③
D.②①③④
自学课本，做好勾画与批注，找出问题答案，小组交流、讨论、展示回答自学课本经典再现部分，做好勾画与批注，完成表格，找出问题答案，小组交流、讨论、展示回答
自学课本经典再现部分，做好勾画与批注，完成表格，找出问题答案，小组交流、讨论、展示回答
独立自主完成，对子互查，小组交流
培养学生自主学习，总结分析、合作的能力培养学生自主学习，总结分析、合作的能力培养学生自主学习，总结分析、合作的能力巩固新知
课堂小结
跟着老师的思路回忆所学内容。
梳理新知，形成体系
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精品试卷·第
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