3.1.1 DNA是主要的遗传物质第1课时导学案-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

3.1.1 DNA是主要的遗传物质 导学案 【学习目标】 1、了解对遗传物质的早期推测及原因 2、概述肺炎链球菌的转化实验原理，过程及结论 【学习重点】 肺炎链球菌转化实验的原理和过程。 【基础感知】 导入：第一章和第二章所涉及到的内容：第一章学习了遗传因子（基因）的发现，第二章告诉了我们基因在染色体上。染色体主要由哪两种物质组成呢？ 和 ，在这两种物质中，究竟哪一种是遗传物质呢？基因到底是什么呢？通过第三章——基因的本质的学习，就可以解决这个问题。 一、对遗传物质的早期推测（阅读课本P42内容思考问题） 1、早期为什么大多数科学家认为蛋白质是生物体的遗传物质？ 2、DNA的基本组成单位 ，猜想DNA也具备作为遗传物质条件的原因是什么？ 二、肺炎链球菌的转化实验 （一）体内转化实验（1928年，英国，格里菲思） 1. 实验材料：肺炎链球菌，小鼠   菌落（光滑、粗糙） 有无荚膜 有无毒性 S型细菌 R型细菌 2. 实验过程： 回答问题： (1)实验①②对比说明 。 (2)实验②③对比说明 。 (3)实验②③④对比说明加热杀死的S型细菌能使部分 。 (4)综合以上实验得出的结论是 。 3. 思考：格里菲思将加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡，并从死亡小鼠体内分离到了活的S型菌，请分析： （1）已知在80～100 ℃温度范围内，蛋白质将失去活性，DNA的结构也会被破坏，但当温度降低到55 ℃左右时，DNA的结构会恢复，但蛋白质却不能恢复。由此我们可以推断：在格里菲思的实验中，加热杀死的S型细菌中的“转化因子”应该是哪种物质？该实验能否证明DNA 是转化因子？为什么？ （2）研究表明，小鼠体内的两种细菌含量变化如图所示： ①从免疫学角度解释曲线ab段下降的原因是什么？ ②S型活细菌是怎样产生的？ ③S型细菌是有毒性的，据此推测曲线bc段上升的原因是什么？ （二）体外转化实验（1944年，美国，艾弗里） 思路：将加热致死的S型细菌破碎后，设法去除大部分的糖类、蛋白子和脂质，制成细胞提取物 实验过程及结果： 实验处理 实验结果 第一组 R型菌+S型菌细胞提取物 R型菌+S型菌 第二组 R型菌+S型菌细胞提取物+蛋白酶 第三组 R型菌+S型菌细胞提取物+RNA酶 第四组 R型菌+S型菌细胞提取物+酯酶 第五组 R型菌+S型菌细胞提取物+DNA酶 (1)第一组与第二至四组对照说明S型细菌的细胞提取物中 (填“含有”或“不含有”)“转化因子”，这种“转化因子”不是 。 (2)第一组与第五组对照说明使R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”很可能是 。 实验结论：　　　是使R型细菌产生稳定的遗传变化的物质，也就是说，　　　　　是遗传物质。 【拓展】“加法原理”和“减法原理” ①与常态比较，人为________某种影响因素的称为“加法原理”。例如：“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，于对照相比，实验组分别作加温、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液处理。 ②与常态比较，人为________某种影响因素的称为“减法原理”。例如：艾弗里的肺炎链球菌转化实验中每个实验组特异性去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质。 [归纳总结] 1．肺炎链球菌体内与体外转化实验的比较 项目 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 细菌培养 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 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 将加热致死的S型细菌破碎后，设法去除大部分的糖类、蛋白子和脂质，制成细胞提取物 联系 ①所用材料相同；②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；③两实验都遵循对照原则、单一变量原则 2.对S型细菌和R型细菌转化的理解 (1)转化原理：加热致死的S型细菌，其蛋白质变性失活，DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键断裂，但缓慢冷却时，其结构可恢复。 (2)转化实质：S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，过程发生了基因重组。 (3)一般情况下，转化率很低，形成的S型细菌很少，转化后形成的S型细菌可以遗传下去，快速繁殖形成大量的S型细菌，说明S型细菌的DNA是遗传物质。 [特别提醒]　 (1)转化过程并不是所有R型细菌都被转化成S型细菌，而只是少部分R型细菌被转化成S型细菌。 (2)R型细菌转化为S型细菌是基因重组的结果。 (3)格里菲思的实验证明了S型细菌体内含有某种转化因子，但并没有证明转化因子是哪种物质。艾弗里的实验则证明了转化因子是S型细菌体内的DNA。 【课堂检测】 1．格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明了（ ） A．DNA是遗传物质 B．RNA是遗传物质 C．蛋白质不是遗传物质 D．加热杀死的S型菌中含有“转化因子” 2．艾弗里及其同事研究肺炎链球菌的方法是（ ） A．杂交实验法 B．同位素标记法 C．病毒侵染法 D．单独直接观察不同成分的作用 3. 在肺炎双球菌的转化实验中，在培养有R型细菌的1、2、3、4四支试管中，依次加入从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 4.经查阅1944年和1946年艾弗里等人所发表论文发现,艾弗里的原始实验并没有逐一分析S型细菌中的各种成分，原论文也没有提及蛋由质和多糖的分离、提纯工作，而且在论文的预处理方法部分采取了“去除蛋白质和荚膜多糖”步骤，后续实验是在去除了 S型细菌的蛋白质和多糖的基础上进行的。通过不断地去除各种成分，从而得到相对纯净的“转化因子”。得到纯化的“转化因子”后，艾弗里对其进行了肺炎链球菌转化实验，确认转化因子就是DNA。根据以上实验信息，下列说法正确的是 A．该实验能证明DNA是遗传物质，也能证明蛋白质和多糖不是遗传物质 B．该实验思路是将DNA、蛋白质和多糖等物质分离，单独研究它们的作用 C．该实验不能证明蛋白质不是遗传物质 D．该实验可以证明DNA是主要的遗传物质，不能证明RNA是遗传物质 3.1 DNA是主要的遗传物质 导学案答案 【基础感知】 二、肺炎链球菌的转化实验 （一）体内转化实验 1.   菌落（光滑、粗糙） 有无荚膜 有无毒性 S型细菌 粗糙 无 无 R型细菌 光滑 有 有 2. 回答问题提示： (1)R型细菌无毒，S型细菌有毒　(2)加热杀死的S型细菌无毒　(3)R型细菌转化为S型细菌　 (4)S型细菌中含有一种“转化因子”，能使R型细菌转化为S型细菌 3.思考 （1）DNA 不能，因为没有把DNA和其他成分分开，单独观察各自的作用 (2)①R型菌被小鼠免疫系统杀灭 ②转化因子将活的R型菌转化为S型菌 ③S型细菌的毒性破坏了小鼠免疫系统，导致R型菌大量繁殖 （二）体外转化实验 体外转化实验：(1)含有　蛋白质、RNA或脂质　(2)DNA　(3)DNA　DNA是遗传物质 【课堂检测】1、D 2、D 3、D 4、C 6 学科网（北京）股份有限公司 $$