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

3.1DNA是主要的遗传物质 导学案

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【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)——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

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)

结果发现：只有加入S型细菌的  DNA  ，R型细菌才能转化

为S型细菌。DNA纯度越高，转化效率  越高  。

③实验结论：  DNA  才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物

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   。 

(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  DNA  。

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  35S  和  32P  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35S的培养基＋大肠杆菌→含  35S  的大肠杆菌   含35S的大肠杆菌＋噬菌体→含  35S  的噬菌体

含32P的培养基＋大肠杆菌→含  32P  的大肠杆菌   含32P的大肠杆菌＋噬菌体→含  32P  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 T2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
35S标记蛋白 质外壳组	上清液	高
	沉淀物	低	搅拌不充分
32P标记DNA 分子组	上清液	低	原因1：保温时间过短，部分亲代噬菌体未完成侵染
			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32P标记的DNA，

  不能  (能/不能)检测到35S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(TMV)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  RNA  。

(2)实验方法及现象：将TMV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  RNA 

才能使烟草表现出花叶病。

(3)实验结论：  RNA  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)的遗传物质是  DNA  ，少部分病毒(如TMV、HIV、流感病毒)的遗传物质是  RNA  ，所以  DNA  是主要的遗传物质。