3.1 DNA是主要的遗传物质 学案 2024—2025学年高一下学期生物人教版必修2

3.1 DNA是主要的遗传物质 【学习目标】 1．了解人类对遗传物质的早期猜想。 2．分析肺炎链球菌转化实验的过程及结论。 3．掌握噬菌体侵染细菌实验的方法、过程及结论。 【能力目标】 说明DNA是主要的遗传物质的原因。 目标一：对遗传物质的早期推测 【自主学习】 1．20世纪20年代，人们已经认识到 是由多种 连接而成的生物大分子； 2．20世纪30年代，人们才认识到 是由许多 聚合而成的生物大分子，从而使人们意识到DNA的重要性，但是，对于DNA的结构没有清晰的了解，所以对于 是遗传物质仍占有主导地位。 目标二：肺炎链球菌的转化实验 【自主学习】 格里菲思的实验——体内转化实验 1．实验材料：小白鼠、肺炎链球菌。 （1）肺炎链球菌类型 S型细菌 R型细菌 菌体 多糖类荚膜 多糖类荚膜 菌落 表面 表面 致病性 （2）荚膜是某些 的细胞壁外面包围的一层胶状物质。 的肺炎链球菌，感染人体或动物体后，容易被吞噬细胞吞噬并杀灭。 的肺炎链球菌可抵抗吞噬细胞的吞噬，有利于细菌在宿主体内生活并繁殖。 2．实验过程及现象 型活细菌 型活细菌 3．结论：加热致死的S型细菌，含有某种促使 型活细菌转化为 型活细菌的活性物质—— 。（这种性状的转化是可以遗传的） 艾弗里确定转化因子的实验——体外转化实验 1．实验思路：设法将DNA和蛋白质等物质分开，单独观察它们各自的作用。 2．实验过程及现象 （1）分离提纯：将加热致死的S型细菌破碎，去除 ，制成细胞提取物。 （2）实验过程： 3．实验分析及结论： （1）分析：①去除蛋白质、RNA、脂质后，细胞提取物仍然 转化活性。 ②去除DNA后细胞提取物 转化活性。 （2）推测：转化因子可能就是 。 （3）结论： 才是使R型细菌产生稳定性遗传变化的物质。 拓展： （1）艾弗里的实验说明了荚膜多糖、蛋白质、RNA、脂质等 S型细菌的遗传物质。 （2）艾弗里的结论可描述为DNA是转化因子，也可描述为DNA是 ，但不能描述为DNA是主要的遗传物质。 三．自变量控制的原理 1．加法原理：与常态比较，人为 某种影响因素。如“比较H2O2在不同条件下的分解”实验中，与对照组相比，实验组分别作加温、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理，就利用了加法原理。 2．减法原理：与常态相比，人为 某种影响因素。如“艾弗里的肺炎链球菌转化实验”中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，就利用了减法原理。 【典型例题】 例1．肺炎链球菌的转化实验中，将加热杀死的有毒S型细菌和无毒R型细菌混合后注入小鼠体内，结果在小鼠体内找到了下列类型的哪种细菌（ ） A．有毒R型 B．有毒S型 C．无毒S型 D．有毒S型和无毒R型 例2．格里菲思和艾弗里所进行的肺炎链球菌转化实验，证实了（ ） ①DNA是遗传物质 ②RNA是遗传物质 ③DNA是主要遗传物质 ④蛋白质不是遗传物质 ⑤荚膜多糖不是遗传物质⑥DNA能产生可遗传的变异 A．①④⑤⑥ B．②④⑤⑥ C．②③⑤⑥ D．③④⑤⑥ 目标三：噬菌体侵染细菌的实验 【自主学习】 噬菌体侵染细菌的实验 1．实验者： 和 。 2．实验材料： 和 。 （1）结构与成分：T2噬菌体由头部和尾部组成，头部和尾部的外壳都是由______构成的，头部内含有______。 （2）生活方式：T2噬菌体专门寄生在 体内。 （3）增殖方式：在 的作用下，利用 体内的物质来合成自身的组成成分，进行大量增殖，当噬菌体增殖到一定数量后，大肠杆菌 ，释放大量的噬菌体。 3．实验方法及原理： （1）实验方法： 。 （2）噬菌体侵染细菌的过程：吸附→注入→合成→组装→释放 （3）实验设计思路：采用“间接分离法”，即通过放射性同位素标记，间接 地把DNA和蛋白质分开，单独地追踪观察它们在前后代之间的遗传作用。 4．实验过程及现象 （1）标记T2噬菌体（35S标记蛋白质，32P标记DNA） （2）标记的T2噬菌体侵染 ，检测上清液和沉淀物的放射性 （3）搅拌、离心 ①搅拌的目的：使吸附在细菌上的 和大肠杆菌分离。 ②离心的目的：让上清液中析出质量较轻的 ，而离心管的沉淀物中留下被侵染的 。 ③根据放射性结果说明： 进入了大肠杆菌， 留在外面。 （4）检测新形成的噬菌体的放射性 细菌裂解释放出的子代噬菌体中，可以检测到 标记的 ，但却不能检测到 标记的 。 5． 实验结论： 子代噬菌体的各种性状是通过亲代的 遗传的。 才是噬菌体的遗传物质。 两个经典实验的比较 艾弗里实验 噬菌体侵染细菌实验 处理方式 酶解法 放射性同位素标记法 对照原则 分离 型细菌的各组分，分别与 型细菌混合培养相互对照 分别标记噬菌体 和 的两组实验相互对照 实验结论 证明 是遗传物质， 不是遗传物质 证明 是遗传物质，但不能有效证明蛋白质不是遗传物质（蛋白质没有进入细菌体内） 设计思路 设法将DNA与其他物质分开，单独地直接研究各自不同的遗传功能 【典型例题】 例3．“噬菌体侵染细菌的实验”是研究遗传物质的经典实验，主要过程如下：①标记噬菌体→②噬菌体与细菌混合培养→③搅拌、离心→④检测放射性。下列叙述正确的是(　　) A．①需要利用分别含有35S和32P的细菌 B．②中少量噬菌体未侵入细菌会导致实验失败 C．③的作用是加速细菌的解体 D．④的结果是沉淀物中检测到放射性 例4．如果用15N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成成分中，不可能出现的结果是（多选）（ ） A．在DNA中找到32P B．在外壳中找到35S C．在DNA中找到15N D．在外壳中找到15N 目标四：DNA是主要的遗传物质 【自主学习】 1．RNA是遗传物质的依据 （1）实验材料①烟草花叶病毒：组成为 和 。 （2）侵染过程 （3）结论：烟草花叶病毒的遗传物质是 。 2．不同生物体内核酸的种类及遗传物质的区别 生物类型 病毒 原核生物 真核生物 体内核酸种类 DNA和RNA 遗传物质 实例 噬菌体或烟草花叶病毒 乳酸菌、蓝细菌 酵母菌、小麦、人 3．结论：绝大多数生物的遗传物质是 ，所以说 是主要的遗传物质。 【典型例题】 例5．关于遗传物质的叙述，正确的是（ ） ①噬菌体侵染细菌实验，证明DNA是主要遗传物质　②大肠杆菌的遗传物质是RNA　 ③核酸是一切生物的遗传物质　④病毒的遗传物质是DNA和RNA　⑤杨树的遗传物质是DNA A．①②④ B．③⑤ C．③④⑤ D．①③⑤ 读书不觉已春深，一寸光阴一寸金。第 1 页 共 3 页 学科网（北京）股份有限公司 $