3.1DNA是主要的遗传物质导学案-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

第3章 第1节 DNA是主要的遗传物质 【学习目标】 1. 掌握肺炎链球菌体内和体外转化实验的过程和结论。 2. 掌握噬菌体侵染细菌实验的方法、过程和结论。 3. 理解DNA是主要的遗传物质。 【学习过程】 新课导入 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。 目标一：对遗传物质的早期推测 【自主学习】 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）肺炎链球菌的类型 项目 S型细菌 R型细菌 菌落 表面________ 表面________ 菌体 有无致病性 （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。 4．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 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 课堂小结 【当堂达标】（15分钟） 1．格里菲思在小鼠身上进行了著名的肺炎链球菌转化实验，下列关于该实验的结论，错误的是(　　) A．说明肺炎链球菌的遗传物质是DNA B．说明R型活细菌在一定条件下能够转化为S型细菌 C．说明R型活细菌是无毒性的 D．说明加热致死的S型细菌是无致病性的 2．肺炎链球菌的转化实验中，能够使小鼠死亡的是(　　) A．S型细菌的蛋白质＋蛋白酶＋R型细菌 B．S型细菌的DNA＋R型细菌 C．S型细菌的RNA＋RNA酶＋R型细菌 D．S型细菌的DNA＋DNA酶＋R型细菌 3．用不同标记的噬菌体侵染不同标记的细菌，经短时间的保温培养、充分搅拌和离心处理后，下列预期的实验结果中，错误的是(　　) A．用含3H标记的噬菌体侵染未被标记的细菌，上清液和沉淀物中均有放射性 B．用未被标记的噬菌体侵染14C标记的细菌，上清液和沉淀物中均有放射性 C．用含32P标记的噬菌体侵染35S标记的细菌，上清液和沉淀物中可能均有放射性 D．用含35S标记的噬菌体侵染32P标记的细菌，上清液和沉淀物中均有放射性 4．下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是(　　) A．豌豆的遗传物质主要是DNA B．HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸 C．T2噬菌体的遗传物质含有硫元素 D．酵母菌的遗传物质主要分布在细胞核中 5.下列有关肺炎链球菌转化实验的叙述，正确的是(　　) A.格里菲思认为已经加热致死的S型细菌中含有转化因子 B.格里菲思的实验表明S型细菌的DNA可以使小鼠死亡 C.艾弗里的实验是格里菲思实验的基础 D.艾弗里的实验运用了“加法原理” 6.下列关于T2噬菌体侵染细菌的实验叙述，错误的是(　　) A.用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质外壳 B.该实验搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体蛋白质外壳与细菌分离 C.实验后32P和35S同时出现在子代噬菌体中 D.该实验证实T2噬菌体的遗传物质是DNA 7.如图是某研究小组模拟赫尔希和蔡斯进行噬菌体侵染细菌的部分实验过程。叙述错误的是(　　) A.第一步使用的是35S标记的T2噬菌体 B.第二步是将被标记的噬菌体与未被标记的细菌混合 C.上清液中较高的放射性来自新形成的子代噬菌体 D.沉淀物中含放射性的高低，与搅拌是否充分有关 8．为研究R 型肺炎链球菌转化为S 型肺炎链球菌的转化因子是DNA 不是蛋白质，进行了实验，其基本过程如下图所示。 请据图回答下列有关问题： （1）肺炎链球菌属于原核生物，原因是它的细胞结构中没有 1 。 （2）S 型肺炎链球菌的菌体有多糖类的 2 ，在培养基上形成的菌落表面光滑，有毒性，可使小鼠患肺炎并发败血症死亡。 （3）该实验乙组和丙组加入酶的目的是特异性地去除一种物质，这样的自变量控制的方法为 3 。 （4）实验结果： ①甲组培养皿中有R 型菌和S 型菌； ②乙组培养皿中有 4 ； ③丙组培养皿中有 5 。 9．下图是科学家所做“噬菌体侵染细菌的实验 ”部分实验过程示意图。据图回答下列问题： （1）被 35 S 标记的化学成分是噬菌体的 1 。 （2）图①中沉淀物主要是 2 ，能检测到具有较强放射性的部分是 3 （填“上清液 ”或“沉淀 ”），这是因为 4 。 （3）在进行图中所示的实验时，科学家同时还做了用32 P标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验，结果在 5 （填图中数字序号）都检测到了较强的放射性。 （4）此实验结果能够证明 6 是遗传物质。 1 学科网（北京）股份有限公司 $