1、第1节DNA是主要的遗传物质课标内容要求核心素养对接概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上。1.生命观念：认同DNA是主要的遗传物质。2科学思维：通过分析与综合，理解转化实验和侵染实验的实验方法和实验原理。3科学探究：尝试设计实验，探索生物的遗传物质。一、对遗传物质的早期推测二、肺炎链球菌的转化实验1肺炎链球菌的类型连线2肺炎链球菌转化实验的两个阶段(1)格里菲思的实验(2)艾弗里的实验过程与现象结果分析：细胞提取物中含有转化因子，其很可能是DNA。进一步实验：分析细胞提取物的理化特性，发现其与DNA极为相似。结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。三
2、、噬菌体侵染细菌的实验1T2噬菌体的结构与代谢2实验方法：放射性同位素标记法。3实验过程(1)标记噬菌体：(2)侵染细菌：4实验结果分析(1)噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在细胞外。(2)子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的。5结论：DNA才是噬菌体的遗传物质。四、DNA是主要的遗传物质1RNA是遗传物质的实验证据(1)烟草花叶病毒的组成(2)侵染实验不感染病毒感染病毒(3)结论：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。2DNA是主要的遗传物质(1)生物类型与遗传物质的种类(连线)(2)因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。判断对错(正
3、确的打“”，错误的打“”)1高温处理过的S型细菌的蛋白质因变性而不能与双缩脲试剂发生紫色反应。()2格里菲思和艾弗里分别用不同的方法证明DNA是遗传物质。()3艾弗里实验中制成的细胞提取物直接加入R型菌的培养基上，最后生存的细菌绝大多数是S型菌。()4T2噬菌体由蛋白质和DNA组成，P存在于DNA中，S几乎全部存在于蛋白质中。()5烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质都是RNA。()答案1提示：蛋白质高温变性的原因是空间结构遭到破坏，肽键依然存在，而双缩脲试剂与蛋白质发生紫色反应的实质是与肽键反应。2提示：格里菲思没有证明DNA是遗传物质，只证明了加热杀死的S型菌中含有某种转化因子。
4、3提示：艾弗里实验中制成的细胞提取物直接加入R型菌的培养基上，最后生存的细菌不都是S型菌，大多数仍为R型菌。45提示：烟草花叶病毒感染烟草实验只能说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，而不能说明所有病毒的遗传物质都是RNA，有些病毒的遗传物质是DNA。肺炎链球菌的转化实验1肺炎链球菌两个转化实验的比较(1)区别：体内转化实验体外转化实验科学家格里菲思艾弗里及其同事细菌培养小鼠体内体外培养基实验构思用加热致死的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在S型细菌的提取物中，分别去除某种物质，观察能否使R型细菌发生转化观察指标小鼠是否死亡培养基中菌落类型实验结论加热致死的S型细菌体内有转
5、化因子转化因子很可能是DNA(2)联系：体内转化实验是体外转化实验的基础，体外转化实验则是前者的延伸。实验设计都遵循对照原则和单一变量原则。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。(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。合作探究：1.格里菲思的肺炎链球菌转化实验中，R型活细菌与加热后致死的S型细菌混合注射到小鼠体内
6、后，从死亡小鼠中是否只分离出S型活细菌？提示：不是，分离出S型活细菌和R型活细菌，且R型活细菌数量较多。2R型细菌转化为S型细菌的实质是什么？提示：转化的实质是基因重组。1(不定项)在肺炎链球菌感染小鼠的实验中，下列实验结果正确的是()A注射R型活细菌后，小鼠不死亡B注射S型活细菌后，小鼠死亡，从小鼠体内能分离出活的S型细菌C注射R型活细菌及热处理的S型细菌后，小鼠死亡，从小鼠体内只能分离出活的S型活细菌D注射S型细菌及热处理的R型细菌后，小鼠死亡，从小鼠体内能分离出活的S型细菌ABD注射R型活细菌及热处理的S型细菌，S型细菌的DNA使无毒的R型细菌转化为有毒的S型活细菌，使小鼠死亡，从小鼠体
7、内既能分离出S型细菌，又能分离出R型细菌。2肺炎链球菌为遗传物质的探索做出了重要贡献。下列关于肺炎链球菌转化实验的说法，正确的是()A格里菲思和艾弗里分别用不同的方法证明DNA是遗传物质B艾弗里实验中S型细菌提取物蛋白酶R型细菌一起培养，培养基上生存的细菌都是S型细菌C艾弗里等人设法去除绝大部分糖类、蛋白质、脂质，与R型细菌混合培养，出现S型细菌，充分说明DNA是遗传物质D已加热致死的S型细菌中，蛋白质已经失去活性而DNA仍具有活性D格里菲思实验并未证明DNA是遗传物质，A错误；艾弗里实验中，S型细菌提取物蛋白酶R型细菌，培养基上生存的既有S型细菌也有R型细菌，B错误；设法去除绝大部分糖类、蛋
8、白质、脂质，并不能彻底去除其中的蛋白质、脂质等，不能充分说明DNA是遗传物质，C错误。已加热致死的S型细菌中，高温可使蛋白质失去活性，DNA可以使R型细菌发生转化，说明仍具有活性，D项正确。区分清格里菲思实验和艾弗里实验(1)格里菲斯实验利用小鼠进行的体内转化实验，通过观察小鼠是否存活，提出了“转化因子”的假设。(2)艾弗里则通过体外转化实验，通过观察培养基中群落类型推出转化因子很可能是DNA，并且最终证明DNA就是转化因子。噬菌体侵染细菌的实验1实验思路S是蛋白质特有的元素，P几乎都存在于噬菌体DNA分子中，用放射性同位素 32P和 35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，直接地、单独地观察它
9、们各自的作用。2实验分析35S标记的蛋白质外壳并未进入宿主细胞内，32P标记的DNA进入了宿主细胞内。3实验结论(1)直接证明：DNA是噬菌体的遗传物质。(2)间接证明：DNA能够自我复制，使生物体前后代保持一定的连续性，维持遗传性状的稳定性；DNA能控制蛋白质的生物合成，从而控制生物体的新陈代谢和性状。(3)不能证明：DNA是主要的遗传物质；蛋白质不是遗传物质。4噬菌体侵染细菌实验的两个关键环节“保温”与“离心搅拌”(1)保温时间要合适若保温时间过短或过长会使32P组的上清液中放射性偏高，原因是部分噬菌体未侵染细菌或子代噬菌体被释放出来。(2)“离心搅拌”要充分如果离心搅拌不充分，35S组部
10、分噬菌体与大肠杆菌没有分离，噬菌体与细菌共存于沉淀物中，这样造成沉淀物中放射性偏高。5T2噬菌体侵染细菌实验和艾弗里的实验的比较比较项目T2噬菌体侵染细菌实验艾弗里的实验处理方法放射性同位素标记法：分别标记DNA和蛋白质的特殊元素用酶解法专一性地去除S型细菌中的某种物质，与R型细菌混合培养检测结果的方式检测放射性位置观察菌落类型结论DNA是噬菌体的遗传物质转化因子可能是DNA合作探究：1.为什么不能直接用含35S和32P的普通培养基来培养T2噬菌体？提示：因为噬菌体营寄生生活，故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体，而不能直接用培养基培养噬菌体。2如果用 15N、32P、35S同时标记噬菌体后让其
11、侵染细菌，在产生的子代噬菌体中，能够找到的放射性元素及其存在的部位分别在哪里？提示：15N、32P，DNA。1在证明DNA是遗传物质的过程中，T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述，正确的是()AT2噬菌体也可以在肺炎链球菌中复制和增殖BT2噬菌体病毒颗粒内可以合成蛋白质C培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中D人体免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型相同CT2噬菌体只能侵染大肠杆菌，不能侵染肺炎链球菌，A错误；病毒没有细胞结构，不能独立生活，T2噬菌体病毒颗粒内不可以合成蛋白质，B错误；T2噬菌体侵染大肠杆菌时，其DNA进入大肠杆菌，以大肠杆菌的核
12、苷酸为原料，合成子代噬菌体的DNA，而核苷酸中含有P，则培养基中的32 P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中，C正确；人体免疫缺陷病毒为RNA病毒，T2噬菌体为DNA病毒，二者所含核酸类型不同，D错误。2某校生物研究性学习小组模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌的实验，实验过程如图所示，下列有关分析正确的是()A理论上，b和c中不应具有放射性B实验中b含少量放射性与过程中培养时间过长或过短有关C实验中c含有放射性与过程中搅拌不充分有关D该实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质A35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，32P标记的是T2噬菌体的DNA，所以离心后，理论上，b和c中不应具有
13、放射性，A正确；35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，T2噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳留在外面，经搅拌后与细菌分开，所以若b中含有放射性，说明搅拌不充分，B错误；实验中c含有放射性与过程中培养时间过长或过短有关，C错误；该实验只证明了DNA是遗传物质，没有证明蛋白质不是遗传物质，D错误。噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析(1)用 32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因：保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性。保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后子代释放出来，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。(
14、2)用 35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因：由于搅拌不充分，有少量含 35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。课堂小结知 识 网 络 构 建核 心 语 句 归 纳1.S型肺炎链球菌有荚膜，有毒；R型肺炎链球菌无荚膜，无毒。2.在肺炎链球菌转化实验中，只有S型细菌的DNA才能使R型活细菌转化为S型细菌，即转化因子是DNA。3.T2噬菌体由蛋白质和DNA组成，S存在于蛋白质中，P几乎全部存在于DNA中。4.肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验都证明了DNA是遗传物质。5.烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。6.因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说D
15、NA是主要的遗传物质。1(不定项)下列有关遗传物质的叙述，正确的是()ADNA是所有生物的遗传物质B酵母菌的遗传物质是DNAC艾滋病病毒的遗传物质是DNA或RNAD病毒的遗传物质是DNA或RNABD具有细胞结构的生物的遗传物质是DNA，不具有细胞结构的病毒的遗传物质是DNA或RNA，一种生物体内的核酸可能有两种，但遗传物质只有一种。2肺炎链球菌的转化实验中，使R型细菌转化为S型细菌的转化因子是()A荚膜多糖B蛋白质CR型细菌的DNADS型细菌的DNAD肺炎链球菌的转化实验中，使R型细菌转化为S型细菌的转化因子是S型细菌的DNA。3噬菌体侵染细菌的实验中，子代噬菌体的蛋白质外壳是()A在噬菌体D
16、NA的指导下，用细菌的物质合成的B在细菌DNA的指导下，用细菌的物质合成的C在噬菌体DNA的指导下，用噬菌体的物质合成的D在细菌DNA的指导下，用噬菌体的物质合成的A噬菌体侵染细菌时只将自己的DNA注入细菌中，其蛋白质外壳留在细菌外，而在细菌中合成出子代噬菌体的蛋白质外壳和DNA，子代噬菌体的蛋白质外壳是在噬菌体DNA的指导下，利用细菌的物质合成的。4某研究人员模拟赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验，进行了如下实验：用32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌；用未标记的噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌；用3H标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。一段时间后进行离心，检测到放射性存在的主要部位依次
17、是()A沉淀物、上清液、沉淀物和上清液B沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液C沉淀物、上清液、沉淀物D上清液、上清液、沉淀物和上清液B在该实验中，沉淀物的主要成分是细菌，上清液的主要成分为噬菌体外壳。用32P只能标记噬菌体的DNA，在该实验中，噬菌体的DNA会进入细菌体内，放射性主要出现在沉淀物中；直接标记细菌，放射性主要出现在沉淀物中；用3H可以标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA，在该实验中，噬菌体的蛋白质外壳不会进入细菌体内，而DNA进入细菌体内，故放射性会出现在上清液和沉淀物中。5下列是关于DNA是遗传物质的相关实验，请回答下列相关问题：(1)过程和表明，将S型细菌的_和_与R型活细菌混合培养，其
18、后代为_型细菌。(2)过程表明，将S型细菌的_与R型活细菌混合培养，_型细菌转化成_型细菌。(3)过程表明，转化成的_型细菌的后代也是有_性的_型细菌。(4)实验最关键的设计思路是_。(5)通过上述实验_(填“能”或“不能”)证明DNA是主要的遗传物质。解析(1)过程和表明，将S型细菌的多糖和蛋白质与R型活细菌混合培养，其后代都为R型细菌，没有发生转化现象。(2)过程表明，将S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养，其后代有R型细菌和S型细菌，说明有部分R型细菌转化为S型细菌。(3)过程表明，由R型细菌转化成的S型细菌的后代也是有毒性的S型细菌。(4)实验最关键的设计思路是把具有荚膜的S型细菌的DNA和蛋白质等成分分开，单独地观察它们在细菌转化过程中的作用。(5)上述实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，但不能得出DNA是主要的遗传物质。答案(1)多糖蛋白质R(2)DNA部分RS(3)S毒S(4)把具有荚膜的S型细菌的DNA和蛋白质等成分分开，单独地观察它们在细菌转化过程中的作用(5)不能