3.1 DNA是主要的遗传物质-【帮课堂】2022-2023学年高一生物同步精品讲义（人教版必修2）

3.1 DNA是主要的遗传物质 ( 目标导航 ) 教学目标 课程标准 目标解读 总结人类对遗传物质的探索过程。 1. 阐明DNA是主要遗传物质的探索过程。 2. 说明DNA是主要遗传物质。 3. 说明自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”。 4. 认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程，认同实验技术在证明DNA是遗传物质中的作用。 教学重点 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。 教学难点 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。 ( 知识精讲 ) 知识点01 作为遗传物质应具备的条件 1、分子结构具有相对的稳定性 2、在细胞生长和繁殖过程中，能够精确地自我复制，使前后代保持一定的连续性 3、能够指导蛋白质的合成 ，从而控制新陈代谢过程和性状 4、具有储存巨大数量遗传信息的潜在能力 5、能够发生突变，产生可遗传的变异，突变后能够继续复制并遗传给后代。 知识点02 肺炎双球菌转化实验 1、格里菲思转化实验 实验材料： S型肺炎双球菌：有多糖类荚膜、菌落光滑、使人患肺炎或使小鼠患败血症死亡 R型肺炎双球菌：无多糖类荚膜、菌落粗糙、无毒性 小鼠：健康 实验过程： 原因： 肺炎双球菌转化的实质：转化是指S型菌的DNA片段整合到R菌的DNA上，使受体细胞获得了新的遗传信息，实质是基因重组。 实验结论：S型细菌中有一种“转化因子”能使R型活细菌转化为S型活细菌。 2、艾弗里转化实验 “转化因子”是DNA，DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 知识点03 噬菌体侵染细菌实验 实验材料： T2噬菌体 大肠杆菌 侵染过程： 实验方法：放射性同位素标记法 实验过程： 第一步：分别标记细菌 在分别含有放射性同位素32P 和35S的培养基中培养细菌 第二步：分别标记噬菌体 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 第三步：标记的噬菌体分别侵染未被标记的细菌 第四步：分析实验结果，得出结论 DNA是遗传物质 知识点04 探究烟草花叶病毒（TMV）的遗传物质 实验结论：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA 知识点05 生物的遗传物质 结论：大多数生物的遗传物质是DNA，少数为RNA。所以，DNA是主要的遗传物质。 ( 能力拓展 ) 考点01 经典实验分析 一、肺炎双球菌的转化实验 1．转化的实质是基因重组而非基因突变 肺炎双球菌转化实验是指S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了基因重组。 由于加热后的S型肺炎双球菌的蛋白质外壳结构被破坏，从有秩序而紧密的构造，变为无秩序而松散的构造，导致出现外壳自溶现象，释放出自身的DNA片段（双链结构尚存在，分子量小于1×107，约含15个基因），称为“转化因子”。  ① 当“转化因子”遇到处于感受态的R型肺炎双球菌时，就有10个左右这样的双链片段被R型肺炎双球菌细胞膜表面的“感受态因子”位点结合。  ② 在位点上进一步发生酶促分解，形成平均分子量为4-5×106的DNA片段，然后双链拆开，其中一条降解，另一条单链逐步进入细胞。  ③ 进入细胞的单链DNA片段与R型肺炎双球菌DNA的同源区段配对，并使受体DNA的相应单链片段被切除，从而将其替换，于是形成一个杂种DNA区段（它们间不一定互补，故可呈杂合状态）。  ④ 随着R型肺炎双球菌的分裂生殖，DNA进行复制，杂合区段分离成两个，其中之一类似供体菌（S型肺炎双球菌），另一类似受体菌（R型肺炎双球菌）。当细胞分裂后，此DNA发生分离，于是就由R型肺炎双球菌产生出了S型肺炎双球菌的后代。这个过程称为原核生物的转化，其实质是基因重组。  如图所示： 2．并非所有的R型细菌都被转化 由于转化受到DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响，转化过程中并不是所有的R型细菌都被转化成S型细菌，而只是小部分R型细菌被转化成S型细菌。 3．加热并没有使DNA完全失去活性 加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA 在加热过程中，双螺旋解开，氢键被打开，但缓慢冷却时，其结构可恢复。 4．体内转化实验不能简单地说成S型细菌的DNA可使小鼠致死 S型细菌与R型细菌混合培养时，S型细菌的DNA进入R型细菌体内。结果在S型细菌DNA的控制下，R型细菌体内的化学成分合成了S型细菌的DNA和蛋白质，从而组装成了具有毒性的S型细菌。 二、噬菌体侵染细菌的实验 1.探究结果出现异常现象的原因： （1）用35S标记的噬菌体，沉淀物中有放射性的原因： 由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体吸咐在细菌表面，随细菌离心到