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新课标人教版课件系列《高中生物》必修2第三章《基因的本质》教学目标1、通过“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”，理解DNA是主要的遗传物质。2、通过引导学生设计实验并分析实验结果，培学生的思维能。３、概述DNA分子结构的主要特点，注重科学史的认识,体会科学家的科学探究精神。４、概述DNA分子的复制(理解水平)，情感目标分析经典实验，让学生领悟科学探究思维。５、说明基因与遗传信息的关系(理解)。第一节《DNA是主要的遗传物质》第三章《基因的本质》科学家们通过分析发现：染色体中含有DNA和蛋白质两种成分。生物体的遗传物质是DNA还是蛋白质呢？对遗传物质的早期推测①20世纪二三十年代人们对蛋白质和DNA的认识水平如何？②当时认为遗传物质是哪种物质？为什么会有这样的观点？实验材料：两种肺炎双球菌多糖类荚膜R型菌粗糙，无荚膜，无毒S型菌光滑，有荚膜，有毒，可致死一.格里菲思的肺炎双球菌转化实验请同学们阅读教材P43，并思考以下问题：①肺炎双球菌的转化实验分哪几个步骤?各看到哪些现象？②第四组的实验结果说明了什么？小鼠死亡小鼠正常小鼠正常小鼠死亡S型加热R型活菌混合S型加热R型活菌S型活菌肺炎双球菌的转化实验过程1234为什么第四组实验将R型活细菌和加热杀死后的S型细菌混合后注射到小鼠体内，导致小鼠死亡？小鼠死亡S型加热R型活菌混合思考细菌发生转化，性状的转化可以遗传。S型活菌S型活菌S型加热R型活菌混合后代R型活菌R型活菌已经被加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质——转化因子格里菲思实验的结论是什么?在杀死的S型细菌中含有哪些物质？多糖脂类蛋白质RNADNA加热杀死的S型细菌但究竟哪一个才是转化因子呢？在证明DNA还是蛋白质或其他物质是遗传物质的实验中最关键的设计思路是什么？必须将蛋白质、其他物质与DNA分开，单独、直接地观察它们的作用，才能确定究竟谁是遗传物质。R型细菌二、艾弗里确定转化因子的实验R型细菌只长R型菌只长R型菌R型细菌S型菌R型细菌S型菌的DNAS型菌的蛋白质或荚膜多糖S型菌的DNA+DNA酶DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，DNA是转化因子。以上转化实验表明：DNA是遗传物质。实验结论：（1）噬菌体的结构模式图T2噬菌体的遗传物质究竟是蛋白质还是DNA?三、噬菌体侵染细菌的实验T2噬菌体中60%是蛋白质,40%是DNA..蛋白质外壳DNA1952年赫尔希和蔡斯设计了一个巧妙实验：用放射性同位素标记和测试。同位素标记法蛋白质的组成元素：DNA的组成元素：C、H、O、N、SC、H、O、N、P（标记32P）（标记35S）标记噬菌体方法：在分别含有放射性同位素32P和35S的培养基中培养细菌分别用上述细菌培养T2噬菌体，制备含32P的噬菌体和含35S的噬菌体离心离心实验过程及结果：第一组实验第二组实验亲代噬菌体35S标记蛋白质32P标记DNA寄主细胞内无35S标记蛋白质无32P标记DNA子代噬菌体外壳蛋白质无35SDNA有32P标记实验结论DNA分子具有连续性，是遗传物质思考与讨论噬菌体侵染细菌包括哪几个过程?在噬菌体中,亲代和子代之间具有连续性的物质是DNA,而不是蛋白质,也就是说,子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传给后代的,因此DNA才是真正的遗传物质。噬菌体侵染细菌的实验表明:目前，已有充分的科学研究资料证明，绝大多数生物都是以DNA作为遗传物质的。DNA—主要的遗传物质DNA是唯一的遗传物质吗？遗传物质的类型分析“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(TMV）蛋白质RNA思考:DNA或RNADNADNA2、烟草的遗传物质是什么？DNA1、动物和人体的遗传物质是什么？3、细菌的遗传物质是什么？4、一切生物的遗传物质是什么？5、病毒的遗传物质是什么？核酸生物体遗传物质总结归纳：1、有细胞结构的生物（原核生物、真核生物）DNA2、无细胞结构的生物（即病毒）DNA或RNA核酸是一切生物的遗传物质，核酸包括脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），绝大多数生物都是以DNA作为遗传物质的。因此DNA是主要的遗传物质。总括例：病毒的遗传物质是（）人的遗传物质是（）A、DNAB、RNAC、DNA和RNAD、DNA或RNADA1．注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是（）A．R型肺炎双球菌B．加热杀死后的R型肺炎双球菌C．加热杀死后的S型肺炎双球菌D．加热杀死后的S型肺炎双球菌与R型细菌混合D练习:2.格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌的转化实验，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⑥DNA能产生可遗传的变异A．①④⑤⑥B.②④⑤⑥C.②③⑤⑥D.③④⑤⑥A3.噬菌体侵染细菌的实验证明了（）A．DNA是主要的遗传物质B．DNA和蛋白质是遗传物质C．DNA是遗传物质D．RNA是遗传物质C5.一切生物的遗传物质是:()A.核酸B.DNAC.RNAD.蛋白质4.噬菌体在细菌体中合成自己的蛋白质需要:()A.噬菌体的DNA和氨基酸B.噬菌体的DNA和细菌的氨基酸C.细菌的DNA和氨基酸D.细菌的DNA和噬菌体的氨基酸BA课后思考题：作为遗传物质，该具备那些特点？第二节《DNA分子的结构》第三章《基因的本质》一、对DNA分子双螺旋结构的发现和认识过程1、19世纪50年代科学界认识到DNA的化学组成。DNA的基本组成元素有哪些？C、H、O、N、PDNA的基本组成单位是什么？由哪几种物质组成？脱氧核苷酸=含氮碱基+脱氧核糖+磷酸含氮碱基：A（腺嘌呤）、T（胸腺嘧啶）G（鸟嘌呤）、C（胞嘧啶）2、1951年威尔金斯展示了DNA的X射线的衍射图谱，并且获得相关其数据。3、沃森和克里克提出DNA双螺旋结构的初步构想。4、1952年查哥夫指出：腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量（A=T），鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量(G=C)。5、1953年沃森和克里克发表论文《核酸的分子结构模型－脱氧核糖核酸的一个结构模型》。讨论A：上述资料中涉及到那些学科的知识和方法？这对你理解生物科学的发展有什么启示？主要涉及了物理学（主要是晶体学），生物化学、数学和分子生物学等学科的知识。涉及的方法主要有：X射线衍射结构分析方法，其中包括数学计算法、构建模型的方法等等。现代科学技术中许多成果的取得都是多学科交叉运用的结果；反过来，多学科交叉的运用，又会促进学科的发展，诞生新的边缘学科，如生物化学、生物物理学等。要善于利用他人的研究成果和经验；要善于与他人交流和沟通，闪光的思想是在交流与撞击中获得的；研究小组成员在知识背景上最好是互补的；对所从事的研究要有兴趣和激情等。讨论B：沃森和克里克默契配合，发现DNA双螺旋结构的过程，作为科学家合作的研究的典范，在科学界传为佳话。他们的这种工作方式给予你那些启示？二、DNA的空间结构以超高分辨率扫描式电子显微镜拍到的DNA照片。从图上可辨认出DNA是由两条链交缠在一起的螺旋结构DNA的结构模式图从图中可见DNA具有规则的双螺旋空间结构放大DNA空间结构AAATTTGGGGCCCATC磷酸脱氧核糖含氮碱基1、DNA的化学组成脱氧核糖含氮碱基磷酸脱氧核苷脱氧核苷酸DNA的基本单位——脱氧核苷酸脱氧核糖含氮碱基磷酸AGCT腺嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶胸腺嘧啶1、DNA的化学组成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苷酸的种类A腺嘌呤脱氧核苷酸GCTATGC四种脱氧核苷酸聚合形成多核苷酸链磷酸二酯键AGCT2、DNA分子的平面结构氢键ATGCDNA分子是如何维系它的结构稳定性？①碱基对之间的氢键维系两条链的偶联；②碱基对之间的相互作用力3、DNA的双螺旋结构构成方式位置双螺旋外侧双螺旋内侧碱基对主链(骨架)1）脱氧核糖与磷酸交替排列；2）两条主链呈反向平行；3）盘绕成规则的双螺旋。1）主链上对应碱基以氢键连结成对；2）碱基互补配对（A—T，G—C）4、DNA多样性和特异性1）多样性同学们尝试两个符号牌的排列方式，这两个符号牌可以写出相同符号A或B，又可以写成A和B，它们由左向右的书写类型有多少种？四种：AA、BB、AB、BA在生物体内，一个最短DNA分子也大约有4000个碱基对，碱基对有：A—T、T—A、G—C、C—G。请同学们计算DNA分子有多少种？4种4n(n表示碱基对数)4000碱基对排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性，从而能够储存了大量的遗传信息。2）特异性每个DNA分子中的碱基对都有特定排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性。3)稳定性DNA分子中的脱氧核糖和磷酸基团交替连接的方式不变，两条链之间碱基互补配对的方式不变。设DNA一条链为1链，互补链为2链。根据碱基互补配对原则可知：A1=T2，A2=T1，G1=C2，G2=C1。则在DNA双链中：A=T，G=C可引申为：①嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数A+G=T+C即A+G/T+C=1②双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链A+TG+CA1+T1G1+C1A2+T2G2+C2==例题1、某双链DNA分子中，G占23%，求A占多少？解析：因为DNA分子中，A+G=T+C。所以，A=50%–23%=27%③双链DNA分子中，互补的两条链中A+G/T+C互为倒数。A1+G1T1+C1=aT2+C2A2+G2=1/aA1+C1T1+G1T2+G2A2+C2=例题2、在DNA的一个单链中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？2.51A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链④双链DNA分子中，A+T占整个DNA分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中A+T占该链碱基总数的百分比，其中任何一条链A+T是整个DNA分子A+T的一半。A+TA+T+G+CA1+T1+G1+C1A1+T1==A2+T2+G2+C2A2+T2=A1+T1（A+T）12==A2+T2A1T2T1A2G1C2C1G2DNA双链例题3、某双链DNA分子中，A与T之和占整个DNA碱基总数的54%，其中一条链上G占该链碱基总数的22%。求另一条链上G占其所在链碱基总数的百分含量。24%（G+C）12G1+C1G2+C2==A＋T=54%G+C=46%例题4、在含有四种碱基的DNA区段中，有腺嘌呤a个，占该区段全部碱基的比例为b，则（)A.b≤0.5B.b≥0.5C.胞嘧啶为a(1/2－b)D.胞嘧啶为b(1/2－a)C例题5、分析一个DNA分子时，发现30%的脱氧核苷酸含有A，由此可知，该分子中一条链上G含量的最大值可占此链碱基总数的多少？40%例题6、某DNA分子中A+T占整个DNA分子碱基总数的34%，其中一条链上的C占该链碱基总数的28%，那么，对应的另一条互补链上的C占该链碱基总数的比例是多少？38%化学组成单位双螺旋结构基本单位——脱氧核苷酸种类四种主要特点碱基互补配对原则DNA分子的多样性、特异性和稳定性①由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。②外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，碱基排列在内侧。③DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。碱基4种、碱基对2种、排列顺序不同—A—A—C—C—G—G—A—T——T—T—G—G—C—C—T—A—DNA的结构DNA双螺旋结构的构建1、某双链DNA分子的碱基中，鸟嘌呤占30%，则胸腺嘧啶为_____2、一个DNA分子的碱基中，腺嘌呤占20%，那么在含有100个碱基对的DNA分子中，胞嘧啶应是_____3、DNA分子的一条单链中，A=20%，T=22%，求整个DNA分子中G=_____20%60个29%练习：4.已知在DNA分子中的一条单链(A+G)/(T+C)=m时,求:(1)在另一互补链中这一比例是多少?1/m(2)这个比例关系在整个分子中又是多少?1(3)在另一互补链中这一比例是多少?n(4)这个比例在整个DNA分子中又是多少?n当在一单链