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

该高中生物学导学案聚焦“DNA是主要的遗传物质”，引导学生梳理遗传物质探索历程，从早期对蛋白质与DNA的推测入手，串联格里菲斯体内转化实验、艾弗里体外转化实验及噬菌体侵染细菌实验，搭建“推测-实验-结论”的学习支架。 以经典实验为核心，详细解析实验原理与过程，通过比较实验设计提升科学思维，体验探索过程培养探究实践能力，习题选取各地调研题针对性强，助力学生巩固重点，感受科学家严谨求实的态度责任。

3.1DNA是主要的遗传物质导学案 班级： 姓名： 【学习目标】 知识与技能： 1.总结“DNA是遗传物质”的探索过程。 2.分析肺炎链球菌体内转化实验和体外转化实验的原理和过程。 3.简述噬菌体侵染细菌实验的方法和过程。 4.理解DNA是主要的遗传物质。 过程与方法： 1.通过分析经典实验，学习科学研究的方法，体验科学探索的艰辛与 曲折。 2.通过比较不同实验的设计思路，提升实验设计和分析能力。 情感态度与价值观： 1.认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程。 2.感受科学家在探索过程中表现出来的严谨、求实的科学态度。 【学习重难点】 重点：肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。 难点：噬菌体侵染细菌实验的原理和过程；如何理解DNA是主要的 遗传物质。 【知识导航】 1.对遗传物质的早期推测 20世纪20年代，人们认为蛋白质是遗传物质，因为蛋白质结构复杂、种类多： 蛋白质是多种氨基酸连接而成的生物大分子；氨基酸按不同顺序排列形成不同蛋 白质。氨基酸多种多样的排列顺序可能蕴含着遗传信息。 而DNA被认为结构简单（四核苷酸单位重复排列）。直到20世纪40年代，科 学家通过实验逐步证明DNA是遗传物质。 2.肺炎链球菌的转化实验 (1)格里菲斯(1928)一一体内转化实验 ①实验材料：肺炎链球菌。：R型（粗糙，无毒，无荚膜）、S型（光滑，有毒， 有荚膜)肺炎链球菌。 ②过程： 活R型细菌注射小鼠→小鼠存活 活S型细菌注射小鼠→小鼠死亡（分离出S型细菌） 加热杀死的S型细菌注射小鼠→小鼠存活 活R型细菌+加热杀死的S型细菌混合注射→小鼠死亡（分离出S型） ③结论：加热杀死的S型中含有某种“转化因子”，能将R型转化为S型，且该 性状可遗传。 (2)艾弗里体外转化实验 第1页/共5页 ①实验方法：将S型细菌中的物质分离出来，分别与R型细菌混合培养，独立地观察各自的作用。 ②实验过程及现象（填右图） S型活细菌 结果发现：只有加入S型细菌的DNA,R型细菌才能转化 分离提纯 为S型细菌。DNA纯度越高，转化效率越高 蛋白质多糖DNADNA十DNA酶 ③实验结论：DNA_才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物 分别与R型活细菌混合培养 质，即DNA是遗传物质。也证明了蛋白质、多糖、 DNA水解产物不是遗传物质。 3.噬菌体侵染细菌的实验 (1)实验人：赫尔希和蔡斯一。 (2)T2噬菌体病毒 ①结构特点：无（有/无）细胞结构，组成成分是蛋白质_和DA。 ②代谢特点：只能寄生在大肠杆菌_体内。 ③增殖特点：侵染大肠杆菌后，在自身遗传物质的作用下，利用大肠杆菌 体内的物质（氨基酸、脱氧核苷酸等）来合成自身的组成成分，进行大量增殖。 (3)实验方法：同位素标记法，用5S和p分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA分子。 (4)实验过程（实验分为两组，相互对照） ①标记大肠杆菌 ②标记噬菌体 含s的培养基十大肠杆菌→含35s的大肠杆菌 含S的大肠杆菌十噬菌体→含5S的噬菌体 含P的培养基十大肠杆菌→含p的大肠杆菌含p的大肠杆菌十噬菌体→含p的噬菌体 ③用标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，保温一段时间后搅拌、离心 搅拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体_与细菌分离。 离心的目的：让离心管的上清液中析出重量较轻的T,噬菌体颗粒，沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。 ④放射性检测 组别 放射性高低 原因分析 S标记蛋白 上清液高 质外壳组 沉淀物 低 搅拌不充分 p标记DNA 低 原因1：保温时间过短，部分亲代噬菌体未完成侵染 上清液 分子组 原因2：保温时间过长，部分被感染的大肠杆菌破裂释放出子代噬菌体 沉淀物高 (⑤)实验结果：细菌裂解释放出的子代噬菌体中，能（能/不能）检测到P标记的DNA, 不能（能/不能）检测到ς标记的蛋白质。 (6)实验结论：实验表明噬菌体侵染细菌时，DNA进入到细菌体内，而蛋白质外壳留在外面。 实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质，还证明了DNA能自我复制，在前后代之间保持连续性：DNA 能控制蛋白质的合成。该实验不能（能/不能）证明蛋白质不是遗传物质，因蛋白质外壳未进入细菌。 4.烟草花叶病毒(TMW)感染烟草实验 (1)结构特点：无（有/无）细胞结构，组成成分是蛋白质和NA。 (2)实验方法及现象：将TMW的组成成分提取出来，分别注入烟草体内。结果发现只有注入RA 才能使烟草表现出花叶病。 (③)实验结论：A是烟草花叶病毒的遗传物质，蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质。 5.细胞生物（包括真核、原核生物）体内的核酸有DNA和RNA两种，但遗传物质是DNA。 DNA病毒体内的核酸是DNA,遗传物质是DNA;RNA病毒体内的核酸是RNA,遗传物质是RNA: 6.核酸是生物的遗传物质。所有细胞生物（包括真核、原核生物）和大部分病毒（如噬菌体）的遗传物质 第2页/共5页 是DNA_,少部分病毒（如TMW、HIV、流感病毒）的遗传物质是NA,所以DNA_是主要的遗传物 质。 【习题巩固】 1.(2025·江苏苏州调研)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” 2.(2025·江苏苏州调研)关于格里菲思的肺炎链球菌转化实验，下列叙述错误的是() A.S型肺炎链球菌的菌落是光滑的，R型肺炎链球菌的菌落是粗糙的 B.加热致死的S型细菌与R型细菌混合注入小鼠体内，小鼠会患败血症死亡 C.该实验证明了S型细菌的DNA能使R型细菌转化为S型细菌 D.从病死小鼠中能分离得到S型细菌和R型细菌 3.(2025江苏连云港期中)某人在培养基上利用肺炎链球菌做了系列实验，实验结果如图所示。 下列说法错误的是( 第1组 第2组 第3组 第4组 ● 。0 ● R型 S型 加热致死加热致死的S型 活细菌 活细菌 的S型细菌细菌和R型活细 菌混合 o表示S型菌落 ●表示R型菌落 A.该实验能够证明加热致死的S型细菌体内有某种物质仍然具有生理活性 B.该实验证明了S型细菌体内的DNA是遗传物质 C.此实验的设计遵循了对照原则和单一变量原则 D.第1、3、4组进行对照可说明S型细菌体内有某种物质能使R型细菌转化成S型细菌 4.(2025江苏宿迁月考)下列关于T2噬菌体侵染细菌的实验叙述，错误的是() A.用2P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2P和35S同时出现在子代噬菌体中 第3页/共5页 D.该实验证实T2噬菌体的遗传物质是DNA 5.(2025·广东广州二模)下图表示赫尔希和蔡斯利用T2噬菌体侵染细菌以探究遗传物质本质的 部分实验过程。下列分析正确的是() 上清液 的放射 离心「 性很高州 二第四步冒 第一步第二步第三步：在搅离心后沉淀物的放 拌器中搅拌， 射性很低 使在细菌外的 噬菌体与细菌 分离 A.以含35S的培养基直接培养T2噬菌体，可得到35S标记的噬菌体 B.新合成的子代噬菌体DNA、蛋白质的原料均来自亲代噬菌体 C.图中实验结果可证明DNA是主要的遗传物质 D.搅拌不充分会导致沉淀物的放射性偏高 6.(2025·四川巴中三模)T2噬菌体是噬菌体的一个品系，属于T系噬菌体。这是一类专门寄生在 大肠杆菌体内的病毒，具有蝌蚪状外形，头部呈正20面体，外壳由蛋白质构成，头部包裹的DNA 作为遗传物质。下图为“T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验”的基本过程。下列相关叙述正确的 是() 用放射性 被标记的 分别检测 检测子 同位素标 T2噬菌体 搅拌 上清液和 代噬菌 记的T2噬 侵染大肠 离心 沉淀物的 体的放 菌体 杆菌 放射性 射性 I Ⅱ W V A.该实验中所用到的所有大肠杆菌均未被放射性同位素35S或2P标记 B.步骤V中，35S组检测到沉淀物中有较高浓度的放射性，可能是步骤Ⅲ搅拌不充分所致 C.35S组中的子代噬菌体均不含有放射性标记，而2P组中的子代噬菌体均含有放射性标记 D,该实验和艾弗里的肺炎链球菌转化实验的基本设计思路差异较大，但实验结论相同 7.(2025·辽宁盘锦三模)T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程：吸附→注入→合成→组装→释放。赫尔 希和蔡斯利用同位素标记技术巧妙设计实验（部分实验流程如图），证明了噬菌体的遗传物质是 DNA。下列叙述正确的是() 第4页/共5页 p标记® DNA 32P主要 子代噬菌 在沉淀 体中检测 ② ③ 物中 到32p A.用32P标记T2噬菌体时，培养基中应加入大肠杆菌等多种微生物 B.T2噬菌体侵染阶段，合成病毒组分所需模板均由T2噬菌体提供 C.子代噬菌体中只有少部分检测到放射性，说明操作②进行得不充分 D,若用5S标记噬菌体，沉淀物放射性较低，说明噬菌体外壳未注入细胞 答案 1-5ACBCD 6-7BD 第5页/共5页