DNA是主要的遗传物质
【学习目标】
1、通过总结前人对遗传物质的探索，理解证明DNA是遗传物质的实验过程和思路。
2、探讨实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用。
3、掌握肺炎双球菌转化实验、噬菌体侵染细菌实验的原理和过程（重点）。
【要点梳理】
要点一：DNA是遗传物质的证据
1、肺炎双球菌转化实验
（1）肺炎双球菌的特点
R型菌——无荚膜，无毒性，菌落粗糙（rough）
S型菌——有荚膜，使人或动物患病，菌落光滑（smooth)
（2）体内细菌转化实验（1928年·英国·格里菲斯）
要点诠释：
①实验内容：
注射结果
第一组：无毒R 型活菌 小鼠 不死亡
第二组：有毒S 型活菌
小鼠 死亡 第三组：有毒S 型活菌 有毒S 型死菌 小鼠 不死亡 第四组：无毒R 型活菌+加热杀死的S 型菌 小鼠 死亡 S 型活菌 S 型活菌 ②结果分析
第一组实验结果说明R 型细菌没有毒性 第二组实验结果说明S 型细菌有毒性
第三组实验结果说明加热杀死的S 型菌没有毒性
第四组小鼠死亡，证明R 型细菌能转化为S 型细菌，说明S 型细菌含有促使R 型细菌转化的物质。 ③实验结论
S 型死菌中含有一种“转化因子”，能使R 型细菌转化为S 型细菌。 （3）体外转化实验的过程（1944年·美国·艾弗里）
要点诠释：
①艾弗里及其同事对S 型中的物质进行了提纯和鉴定，他们将提纯的DNA 、蛋白质和多糖等物质分别加入到培养了R 型细菌的培养基中，结果发现只有加入DNA ，R 型细菌才能转化为S 型细菌，并且DNA 的纯度越高，转化就有效；如果用DNA 酶分解从S 型活菌中提取的DNA,就不能使R 型细菌发生转化。
②分析结论：DNA 能够引起可遗传的变异，DNA 只有保持分子结构稳定才能行使遗传功能。
（4）体内转化实验与体外转化实验的区别和联系 体内转化实验
体外转化实验
实验者 格里菲思 艾弗里及其同事 培养细菌
用小鼠（体内）
用培养基（体外）
注射 加热 结果
注射 结果
注射 结果 分离 培养
实验原则R型细菌与S型细菌的毒性对照S型细菌各成分作用的相互对照
实验结果加热杀死的S型细菌能使R型细菌转化成S型细
S型细菌的DNA使R型细菌转化成S型细菌
菌
实验结论S型细菌体内有“转化因子”S型细菌的DNA是遗传物质
两实验联系：
（1）所用材料相同，都是肺炎双球菌的R型和S型。
（2）体内转化实验是基础，仅说明S型细菌体内有“转化因子”，体外转化实验进一步证明“转化因子”是DNA。
（3）两实验都遵循对照原则、单一变量原则。
2、噬菌体侵染细菌的实验
（1）实验思路：用不同的放射性同位素分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，分别单独地去观察它们的作用。
（2）实验材料：T2噬菌体、大肠杆菌
要点诠释：
①T2噬菌体的模式图：
②生活方式：寄生，不能独立生存。
③组成：蛋白质和DNA。
④增殖：在自身DNA的控制下，利用细菌的原料与能量合成自身的蛋白质和DNA，进行大量增殖。噬菌体侵染细菌过程如下图所示。
（3）实验原理：噬菌体是专门寄生在活细菌体内的一类病毒，最终导致细菌细胞瓦解。噬菌体的头部和尾部都是由蛋白质构成的，头部内含有DNA。一般来说，蛋白质含S不含P，而DNA含P不含S。因而可将噬菌体内的DNA和蛋白质分别用同位素标记来分析DNA和蛋白质在噬菌体生命活动过程中所起的作用。
（4）实验过程：
①标记细菌：细菌+含35S的培养基→含35S的细菌
细菌+含32 P的培养基→含32 P的细菌
②标记噬菌体：噬菌体+含35S的细菌→含35S的噬菌体
噬菌体+含32 P的细菌→含32 P的噬菌体
③已标记的噬菌体侵染未标记的细菌
（4）实验结果：
含35S的噬菌体+细菌→上清液的放射性高，沉淀物的放射性低。
含32 P的噬菌体+细菌→上清液的放射性低，沉淀物的放射性高。
（5）实验分析
因为上清液中含侵染后噬菌体外壳，沉淀物含被侵染的细菌，所以实验结果表明噬菌体的蛋白质外壳并未进入细菌内部，噬菌体的DNA进入了细菌内部。可见，噬菌体在细菌体内的增殖是在亲代噬菌体DNA的作用下完成的。
（7）结论：
直接证明：DNA是噬菌体的遗传物质。
间接证明：
①DNA能够自我复制，使前后代保持一定的连续性，维持遗传性状的稳定性；
②DNA能够控制蛋白质的合成，从而控制新陈代谢和遗传性状。
不能证明：①DNA是主要的遗传物质；②蛋白质不是遗传物质。
要点二：RNA是遗传物质的证据
（1）实验材料：烟草花叶病毒。
（2）实验过程：
（3）实验结果分析与结论：
烟草花叶病毒的RNA能自我复制并控制生物的遗传性状，因此RNA是它的遗传物质。
要点三： DNA是主要的遗传物质，遗传物质的主要载体是染色体
（1）遗传物质类型
（2）表述分析
①一切生物的遗传物质是核酸（DNA和RNA，朊病毒除外）。
②细胞内既含有DNA又含有RNA的生物和体内只有DNA的生物，遗传物质是DNA。凡是细胞生物，其遗传物质都是DNA。
③在只含RNA的少数病毒中，RNA才作为遗传物质。
④由于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。
⑤由于细胞生物的遗传物质是DNA，而在真核细胞中，DNA主要存在于细胞核内的染色体上，只有极少数的DNA存在于细胞质（线粒体、叶绿体）中。因此，遗传物质的主要载体是染色体。
真核生物：遗传物质是DNA
原核生物：遗传物质是DNA
①细胞生物
大多数病毒：遗传物质是DNA
极少数病毒：遗传物质是RNA，如艾滋病病毒、流感病毒、SARS病毒、肝炎病毒
②非细胞生物
【典型例题】
类型一：肺炎双球菌转化实验
例1、下图是“肺炎双球菌的转化实验”的部分研究过程。能充分说明“DNA是遗传物质，而蛋白质等其他物质不是遗传物质”的是（）
A．①②④ B．①②③ C．①③④ D．①②③④
【答案】D
【解析】①R型活细菌在S型细菌的DNA作用下，转化为S型细菌，这说明S型细菌的DNA肯定进入了R型细菌细胞中，实现对其性状的控制，可说明DNA是遗传物质，而②③④R型细菌在S型细菌中的其他物质，如蛋白质、RNA、荚膜多糖等作用下，都不发生这种转化，这正好说明蛋白质等其他物质不是遗传物质。
【点评】本题主要考查对“肺炎双球菌的转化实验”的理解以及对照性实验原则和单一变量原则。审题时要注意题干中的实验变量和不变量各是什么。
【举一反三】：
【变式】
1944年，美国科学家艾弗里和他的同事，从S型活细菌中提取了DNA、蛋白质和多糖等物质，然后分别加入培养R型细菌的培养基中。结果，发现加入DNA的培养基中，R型细菌转化成了S型细菌，而加入蛋白质和多糖的培养基中，R型细菌不能发生这种变化。这一现象说明了（）。
①S型细菌的性状是由DNA决定的
②在转化过程中，S型细菌的DNA可能进入到R型细菌细胞中
③DNA是遗传物质
④S型细菌的DNA是遗传物质，R型细菌的DNA不是遗传物质
⑤蛋白质和多糖不是遗传物质
⑥蛋白质和多糖在该转化实验中，起对照作用
A．①②④⑥ B．①②③④ C．①②③④⑤⑥ D．①②③⑤⑥
【答案】D
类型二：噬菌体侵染细菌实验
例2、科学家用32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，侵染一段时间后搅拌、离心得到上清液和
沉淀物，检测上清液中放射性32P约占初始标记噬菌体放射性的30%。在侵染时间内，被侵染细菌的存
活率接近100％。据此判断不正确的是（）
A．离心后大肠杆菌主要分布在上清液中
B．搅拌使吸附的噬菌体与大肠杆菌分离
C．上清液的放射性基本不来自大肠杆菌的裂解
D．在噬菌体遗传特性的传递过程中DNA起作用
【答案】A
【解析】搅拌可使吸附在大肠杆菌表面的噬菌体与大肠杆菌分离，通过离心大肠杆菌主要分布在沉淀物中，噬菌体主要分布在上清液中，因在侵染过程中，被侵染的大肠杆菌的存活率接近100％，故上清液中的放射性基本不来自大肠杆菌的裂解；DNA是遗传物质，其在噬菌体遗传特性的传递过程中起作用。
【点评】本题考查对噬菌体侵染细菌实验过程的掌握情况,以及根据实验结果分析判断正确选项的能力。
【举一反三】：
【变式】
在“噬菌体侵染细菌”的实验中，如果放射性同位素主要分布在离心管的沉淀物中，则获得侵染噬菌体的方法是（）。
A．用含35S的培养基直接培养噬菌体
B．用含32P的培养基直接培养噬菌体
C．用含35S的培养基培养细菌，再用此细菌培养噬菌体
D．用含32P的培养基培养细菌，再用此细菌培养噬菌体
【答案】D
类型三：DNA是主要的遗传物质
例3、烟草花叶病毒TMV和车前草病毒HRV都能感染烟草叶，但二者致病斑不同，如图中A所示。结合图示分析B图中（a）（b）（c）3个实验结果各说明什么问题?简答B图中的问题：
（1）（a）表示用________感染烟叶，结果是________。
（2）（b）表示用________感染烟叶，结果是________。
（3）（c）表示用________和________感染烟叶，结果是________。
（4）（d）表示用人工合成的新病毒产生的后代，其特征是________。
（5）整个实验说明________。
【答案】
（1）TMV的蛋白质外壳无侵染作用
（2）HRV的RNA单独有侵染作用
（3）TMV的蛋白质外壳HRV的RNA合成的新病毒有侵染作用
（4）全为HRV型
（5）RNA是HRV的遗传物质
【解析】从图观察可知两种病毒均由蛋白质外壳和RNA组成。图B中（a）是用TMV的蛋白质外壳感染烟叶，没有病斑，说明蛋白质不是遗传物质；图B中（b）为HRV的RNA感染烟叶，结果出现HRV病斑，说明HRV的RNA有侵染作用；图B中（c）为用TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA组合的新病毒可使烟叶患病，症状与HRV的病斑相同。整个实验说明RNA是遗传物质。
【点评】设法将RNA和蛋白质分开，然后单独地、直接地观察其在遗传中的作用，仍是本实验设计的基本思路。
【举一反三】：
【变式】
豌豆的DNA有84%存在于染色体，14%存在于叶绿体；组成染色体的物质中，DNA占36.5%，RNA占9.6%，蛋白质占48.9%。上述事实不能说明（）
A．染色体是DNA的唯一载体 B．蛋白质是染色体主要成分之一
C．叶绿体也具有遗传物质 D．DNA不仅仅存在于细胞核中
【答案】A
【解析】蛋白质占据染色体的48.9%，说明蛋白质是染色体的主要成分之一；除细胞核外，叶绿体和线粒体中也存在少量的遗传物质。
DNA是主要的遗传物质 时间：45分钟满分：100分 一、选择题(每小题5分，共60分) 1．为研究噬菌体侵染细菌的详细过程，你认为同位素标记的方案应为() A．用14C和3H培养噬菌体，再去侵染细菌 B．用18O或32P培养噬菌体，再去侵染细菌 C．将一组噬菌体用32P和35S标记 D．一组用32P标记DNA，另一组用35S标记蛋白质外壳 解析：S是蛋白质特有的元素，P是DNA特有的元素，而C、H、O是它们的共有元素，不能区分DNA和蛋白质。 答案：D 2．“肺炎双球菌的转化实验”证明了DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质，得出这一结论的关键是() A．用S型活菌和加热杀死后的S型菌分别对小白鼠进行注射，并形成对照 B．用杀死的S型菌与无毒的R型菌混合后注射到小鼠体内，测定小鼠体液中抗体含量 C．从死亡小鼠体内分离获得了S型菌 D．将S型菌的各种因子分离并分别加入各培养基中，培养R型菌，观察是否发生转化 解析：将DNA和蛋白质分开，分别观察它们在转化中的作用，清楚地看到了DNA能使R型细菌转化，蛋白质不能使其转化。 答案：D
3．(2013·浙江金华十校一模)S型肺炎双球菌菌株是人类肺炎和小鼠败血症的病原体，而R型菌株却无致病性。下列有关叙述正确的是() A．S型菌再次进入人体后可刺激记忆B细胞中某些基因的表达B．S型菌与R型菌致病性的差异是细胞分化的结果 C．肺炎双球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质 D．高温处理过的S型菌蛋白质因变性而不能与双缩脲试剂发生紫色反应 解析：S型菌与R型菌致病性的差异是由所含遗传物质不同导致的；肺炎双球菌有自己的核糖体，利用自己的核糖体合成蛋白质；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。 答案：A 4．用DNA酶处理的S型细菌不能使R型细菌发生转化，下列关于这一实验的叙述，不正确的是() A．这个实验是为了证实DNA的分解产物不是遗传物质 B．这个实验从反面证明了DNA是遗传物质 C．这个实验证实DNA的分解产物不是“转化因子” D．这个实验是艾弗里关于遗传物质研究的重要工作之一 解析：该实验的目的是从反面证明DNA是遗传物质，同时也证实了DNA的分解产物不是遗传物质，但这不是该实验的目的。 答案：A 5．(2013·浙江宁波一模)人们对遗传物质和基因的认识经历了一个发展的过程，下列关于遗传物质和基因的叙述正确的是() A．科学家利用肺炎双球菌为实验材料进行了活体细菌转化实验，证明DNA是遗传物质
DNA是主要的遗传物质 【学习目标】 1、通过总结前人对遗传物质的探索，理解证明DNA是遗传物质的实验过程和思路。 2、探讨实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用。 3、掌握肺炎双球菌转化实验、噬菌体侵染细菌实验的原理和过程（重点）。 【要点梳理】 要点一：DNA是遗传物质的证据 1、肺炎双球菌转化实验 （1）肺炎双球菌的特点 R型菌——无荚膜，无毒性，菌落粗糙（rough） S型菌——有荚膜，使人或动物患病，菌落光滑（smooth) （2）体内细菌转化实验（1928年·英国·格里菲斯） 要点诠释： ①实验内容： 注射结果
第一组：无毒R 型活菌 小鼠 不死亡 第二组：有毒S 型活菌 小鼠 死亡 第三组：有毒S 型活菌 有毒S 型死菌 小鼠 不死亡 第四组：无毒R 型活菌+加热杀死的S 型菌 小鼠 死亡 S 型活菌 S 型活菌 ②结果分析 第一组实验结果说明R 型细菌没有毒性 第二组实验结果说明S 型细菌有毒性 第三组实验结果说明加热杀死的S 型菌没有毒性 第四组小鼠死亡，证明R 型细菌能转化为S 型细菌，说明S 型细菌含有促使R 型细菌转化的物质。 ③实验结论 S 型死菌中含有一种“转化因子”，能使R 型细菌转化为S 型细菌。 （3）体外转化实验的过程（1944年·美国·艾弗里） 要点诠释： ①艾弗里及其同事对S 型中的物质进行了提纯和鉴定，他们将提纯的DNA 、蛋白质和多糖等物质分别加入到培养了R 型细菌的培养基中，结果发现只有加入DNA ，R 型细菌才能转化为S 型细菌，并且DNA 的纯度越高，转化就有效；如果用DNA 酶分解从S 型活菌中提取的DNA,就不能使R 型细菌发生转化。 ②分析结论：DNA 能够引起可遗传的变异，DNA 只有保持分子结构稳定才能行使遗传功能。 （4）体内转化实验与体外转化实验的区别和联系 体内转化实验 体外转化实验 实验者 格里菲思 艾弗里及其同事 培养细菌 用小鼠（体内） 用培养基（体外） 注射 加热 结果 注射 结果 注射 结果 分离 培养
DNA是主要的遗传物质复习题 一、选择题 1．噬菌体外壳的合成场所是（） A．细菌的核糖体 B.噬菌体的核糖体 C.噬菌体的基体 D.细菌的拟核2．用32P标记噬菌体的DNA,用35S标记噬菌体的蛋白质,用这种噬菌体去侵染大肠杆菌,则新生的噬菌体可含有 A．32P B. 35S C.32P 和35S D.二者都有 3．格里菲思提出的“转化因子”,后来被艾弗里证明了它的化学成分是（）A．DNA B.蛋白质 C.多糖 D.脂质 4．噬菌体、烟草花叶病毒、酵母菌及蓝藻都含有的是（） A．核酸 B.细胞膜 C.染色体 D.DNA 5. 能证明RNA是遗传物质的实验是（） A．烟草花叶病毒重建实验 B.噬菌体侵染细菌的实验 C.基因的分离和自由组合实验 D.肺炎双球菌的转化实验 6.病毒甲具有RNA甲和蛋白质甲，病毒乙具有RNA乙和蛋白质乙.若将RNA甲和蛋白质乙组成一种病毒丙，再以病毒丙感染宿主细胞，则细胞中的病毒具有（） A.RNA甲和蛋白质乙 B.RNA甲和蛋白质甲 C.RNA乙和蛋白质甲 D.RNA乙和蛋白质乙 7．噬菌体在繁殖过程中利用的原料是（） A.自己的核苷酸和氨基酸 B.自己的核苷酸和细菌的氨基酸 C.细菌的核苷酸和氨基酸 D.自己的氨基酸和细菌的核苷酸8．我国学者童第周等人，从两栖类动物蝾螈内脏中提取DNA注入到许多金鱼的受精卵中，孵出的鱼苗约有1%在嘴后长有蝾螈特有的一根棒状平衡器，这一实验表明了DNA A．能够复制，使前后代保持连续性 B.能指导蛋白质的合成 C.能引起可遗传的变异 D.分子结构具有一定的稳定性9．用噬菌体去感染体内含大量3H 细菌，待细菌解体后，3H应（） A. 随细菌的解体而消失 B.发现于噬菌体的外壳和DNA中 C.仅发现于噬菌体的DNA中 D.仅发现于噬菌体的外壳中 10.DNA是主要的遗传物质是指（） A.遗传物质的主要载体是染色体 B.大多数生物的遗传物质是DNA C.细胞里的DNA大部分在染色体上 D.染色体在遗传上起主要作用 11.噬菌体侵染细菌的实验不能证明（） (1)DNA分构的相对稳定性 (2)DNA能自我复制,使前后代保持一定的连续性, (3)DNA能指导蛋白质的合成(4)DNA能产生可遗传变异 (5)DNA是遗传物质 (6)DNA是主要的遗传物质 A．(1)(2)(3)(4) B.(2)(3)(5) C.(1)(4)(6) D.(4)(6) 12．用DNA酶处理过的S型细菌不能使R型细菌发生转化.下列关于实验的叙述,不正确的是( )
DNA是主要的遗传物质 一、学习目标 1、能够概述肺炎双球菌的转化实验过程。2.能够概述噬菌体侵染细菌的实验过程。 3.了解DNA是主要遗传物质的原因。 4.掌握艾弗里肺炎双球菌的体外转化实验设计思路。 二、自主学习指导（一） 认真阅读课本42—43页第五段内容，并仔细看图3-2实验过程，8分钟后完成下列问题：1 (1)实验过程及结果 (2)结论：加热杀死的S型细菌中，含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的“________”。自主学习指导（二） 认真阅读课本43页第六段—44页第二段，5分钟后独立完成下列问题： 3．艾弗里转化实验(体外转化)填空 (1)原理：对S型细菌的成分提取、分离、鉴定，并与____________混合培养，以观察各成分的作用。 (2)过程 (3)结论：________才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即是转化因子，是遗传物质。 【特别提醒】
1．格里菲思的体内转化实验只提出“S 型细菌体内有转化因子”，并没有具体证明哪种物质 是遗传物质。最终证明DNA 是遗传物质的是艾弗里。 2．格里菲思实验第4组小鼠体内分离出的细菌和艾弗里S 型菌的DNA ＋R 型活菌培养 基上生存的细菌都是R 型和S 型都有，但是R 型多。 3．S 型菌的DNA ＋DNA 水解酶＋R 型活菌――→培育 只有R 型细菌，该实验是从另一个角度进 一步证明DNA 是遗传物质，而不是为了证明DNA 的水解产物——脱氧核苷酸不是遗传物质， 尽管此实验可以证明该问题，但不是该实验的实验目的。 自主学习指导（三）：认真阅读课本44页第三段—45页内容，并仔细观察图3-6实验过程，
《DNA是主要的遗传物质》教案 一、教学目标汝南二高孙亚楠 1、知识与技能 （1）总结“DNA是主要的遗传物质”的探索过程。 （2）（2）知道肺炎双球菌转化实验和“同位素标记法”研究噬菌体侵染细菌所采用的方法，是目前自然科学研究的主要方法。 （3）理解DNA是主要的遗传物质。 2．能力培养 （1）通过肺炎双球菌的转化实验，能够证明DNA是遗传物质的最关键的实验设计思路，提高逻辑思维的能力。 （2）用“同位素标记法”来研究噬菌体侵染细菌的实验，说明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，训练学生由特殊到一般的归纳思维的能力。 3．情感态度与价值观 遗传的物质主要是DNA，也有RNA，这从遗传和变异的角度，强调了生命的物质性，有利于辨证唯物主义世界观的树立。 四、教学重点、难点 重点：（1）肺炎双球菌转化实验的原理和过程。 （2）噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。 难点：（1）如何理解DNA是主要的遗传物质，RNA也是遗传。 （2）探究科学发现过程来学习科学研究方法。 三、课时安排：1课时 四、教学过程 （一）设疑引入 俗话说“龙生龙，凤生凤，老鼠生儿会打洞”，这句话显示生物的基本特征之一遗传。生命之所以能够代代延续，主要是由于遗传物质绵绵不断的向后代传递，前面我们学习的有丝分裂、减数分裂和受精作用，着重分析的是染色体的行为及数目的变化，可见染色体在生物的遗传中起着重要的作用，染色体主要由什么物质组成？DNA和蛋白质究竟谁才是遗传物质？ （二）对遗传物质的早期推测
现在大家都认为遗传物质是DNA，但这一结论是由科学家们经过长期的质疑与探索才得到的。 指导学生读教材思考： 1.在20世纪早期人们普遍认为遗传物质是DNA还是蛋白质？ 2.为什么会有这种认识？ 讲述：限于当时的认识水平，认为蛋白质是遗传物质的观点处于主导地位。 科学家是如何认识DNA是遗传物质的呢，让我们重温科学家对遗传物质的认识过程吧。 过渡：20世纪中叶，人们发现染色体是由DNA和蛋白质组成的，在20-30年代人们普遍认为蛋白质是遗传物质，这种观点正确吗？如果遗传物质不是蛋白质，它是什么物质呢？在生物学中我们通过做什么确认这个问题？（实验）下面我们一起沿着科学家探索真理的足迹重温证明DNA是遗传物质的经典实验。（安排学生浏览课本） （三）DNA是遗传物质的实验证据——肺炎双球菌的转化实验 1、格里菲思的实验 菌落荚膜毒性 R型菌落粗糙无荚膜无毒 S型菌落光滑有荚膜有毒 （1）为什么第四组实验将R型活细菌和加热杀死后的S型细菌混合后注射到小鼠体内，导致小鼠死亡？(因为R型细菌转化成了S型细菌，使小鼠患败血症而死亡.) （2）格里菲思实验的结论是什么? 实验结论：已经被加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质（转化因子）。 设疑： 这种转化因子究竟是什么物质呢？S菌的化学成分很多，要找到转化因子，最关键的思路是什么？如果让你来设计实验来进一步探究“转化因子”是什么物质，你将如何设计实验？ （提示：设计思路，设法把DNA与蛋白质等其他物质分开，单独研究他们各自的作用） 2、艾弗里的实验——寻找转化因子 在分析格里菲斯的实验设计基础之上，教师引导学生明确该实验的设计是否严谨，该如何解决这个问题？（培养学生科学思维和科学探究的能力） （1）设计思路;把各种化合物分开，单独观察，确定唯一变量。 （2）把由S型细菌中分离，提取出的各种成分，单独作用于R型细菌。
DNA是主要的遗传物质 1、通过总结前人对遗传物质的探索，理解证明DNA是遗传物质的实验过程和思路。 2、探讨实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用。 3、掌握肺炎双球菌转化实验、噬菌体侵染细菌实验的原理和过程（重点） 【要点梳理】 要点一：DNA是遗传物质的证据 1、肺炎双球菌转化实验【高清课堂：DNA是主要的遗传物质403849 肺炎双球菌转化验】（1）肺炎双球菌的特点 R型菌一一无荚膜，无毒性，菌落粗糙（rough ） S型菌一一有荚膜，使人或动物患病，菌落光滑（smooth） （2）体内细菌转化实验（1928年?英国?格里菲斯）
:* K J 要点诠释
①实验内容: 第一组：无毒R型活菌注射一小鼠结果一不死亡 第二组：有毒S型活菌注射一一小鼠结果 第三组：有毒S型活菌加热有毒S型死菌注射.小鼠结果*不死亡 第四组：无毒R型活菌+加热杀死的S型菌注射■小鼠结果■死亡分离■型活菌培养■型活菌 ②结果分析第一组实验结果说明R型细菌没有毒性 第二组实验结果说明S型细菌有毒性 第三组实验结果说明加热杀死的S型菌没有毒性 第四组小鼠死亡，证明R型细菌能转化为S型细菌，说明S型细菌含有促使R型细菌转化的物质。 ③实验结论 S型死菌中含有一种“转化因子”，能使R型细菌转化为S型细菌。 (3)体外转化实验的过程(1944年?美国?艾弗里) o%s啊繭的蛍口施或 要点诠释： ①艾弗里及其同事对S型中的物质进行了提纯和鉴定，他们将提纯的DNA蛋白质和多糖等物质分别加入到培养了R型细菌的培养基中，结果发现只有加入DNA R型细菌才能转化为S型细菌，并且DNA的纯度越高，转 化就有效；如果用DNA酶分解从S型活菌中提取的DNA就不能使R型细菌发生转化。 ②分析结论：DNA能够引起可遗传的变异，DNA只有保持分子结构稳定才能行使遗传功能。
必修二第3章第1节DNA是主要的遗传物质 知识点一肺炎双球菌的转化实验 1．肺炎双球菌类型 2. (1)过程及结果 (2)结论：加热杀死的S型细菌中，含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”。3．艾弗里的体外转化实验 (1)方法 直接分离S型细菌的DNA、荚膜多糖、蛋白质等，将它们分别与R型细菌混合培养，研究它们各自的遗传功能。
(2)过程与结果 (3)结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是“转化因子”，是遗传物质。 [深度思考] (1)加热杀死的S型细菌中是否所有物质都永久丧失了活性 提示不是。加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性。 (2)肺炎双球菌转化的实质是什么 提示肺炎双球菌转化实验中S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了基因重组。 知识点二噬菌体侵染细菌的实验 1．实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌。 2．实验方法：同位素示踪法，该实验中用35S、32P分别标记蛋白质和DNA。 3．实验过程
(1)标记噬菌体 (2)侵染细菌4．实验结果分析
含35S噬菌体＋细菌 宿主细胞内无35S,35S主要分布 在上清液中 35S—蛋白质外壳未进入宿主细 胞，留在外面 [思维诊断] (1)T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖(2013·海南，13D)( √) (2)T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证明了DNA是遗传物质(2013·新课标Ⅱ，5改编)( √) (3)噬菌体的蛋白质可用32P放射性同位素标记(2012·上海，11D)( ×) (4)噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等(2012·山东，5B)( ×) (5)32P、35S标记的噬菌体侵染细菌实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质(2011·江苏，12D)( ×) 知识点三生物的遗传物质 1．RNA作为遗传物质的证据(烟草花叶病毒感染烟草的实验) (1)过程 ①完整的烟草花叶病毒烟草叶出现病斑 (2)结果分析与结论 烟草花叶病毒的RNA能自我复制，并控制其遗传性状，因此RNA是它的遗传物质。 2．完善下表中生物体内核酸种类及遗传物质类型 感染烟草
《DNA是主要的遗传物质》一节的教学设计 一、教材分析 1、教材的地位和作用 《DNA是主要的遗传物质》是人教版普通高中新课程生物必修2《遗传与进化》中第3章第1节的内容。本节首先是以“问题探讨”的形式呈现了曾经在科学界争议了很长的问题：“ DNA 和蛋白质究竟谁是遗传物质？”目的在于引导学生思考如何对这一问题进行研究，激发学生的探索欲望；接着介绍了20世纪早期人们对于遗传物质的推测，在此基础之上教材详细讲述了DNA是遗传物质的直接证据──“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”,引导学生重温科学家的探究历程，领悟科学的过程和方法，最终得出科学的结论。 本节是在学习了遗传的细胞基础、基因与染色体的关系等内容之后，从分子层面上认识遗传物质的本质，为学习DNA的复制，基因的表达和基因突变打下了基础。本内容的两个生物学经典实验，不仅向学生展示了生物学史上的重大事件，更重要的是其中的科学思维和方法对学生的科学素养的提高的重要的作用。 课标对本内容的要求为“总结人类对遗传物质的探索过程”，近几年的高考考纲知识点为“人类对遗传物质的探索过程”，要求为II级。课标和考纲对此均做了较高的要求，其原因与本节课的内容有关。 2、教学目标 （1）知识目标 ①总结两个经典实验的研究方法和思路 ②说明“DNA是主要的遗传物质”的含义 确立依据：本节内容的课程标准是“总结人类对遗传物质的探索过程”。本节内容包括两个人类在探索遗传物质的过程中的两个经典实验。此外，本节课的结论“DNA是主要的遗传物质”是重要的生物学事实，应当让学生理解。 （2）能力目标 通过分析两个经典实验，培养学生的逻辑思维 确立依据：本节内容以遗传物质的本质的探究历程为主线，以学生动脑分析实验现象得出实验结论为重点，让学生们从中体验科学研究的过程与方法。 （3）情感目标 ①体验科学探索的艰辛过程； ②认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程；认同科学与技术的关系。 确立依据：本节教材介绍了人类探究遗传物质的过程和方法，可以加深学生对生物科学史本质的认识，特别是这些内容中所体现的生物学思想、技术手段促进科学的发展等观点对于学生的情感态度与价值观领域的发展有重要价值。 3、重点与难点 (1)肺炎双球菌转化实验的原理和过程（重点） (2)噬菌体侵染细菌实验的原理和过程；（重点与难点） (3)证明DNA是遗传物质的关键实验设计思路（重点与难点） 确立依据：重要的生物学史实是生物科学素养的的组成部分。本届内容涉及到的实验都不能动手完成，要理解实验并得出结论，学生不仅要有扎实的基础知识，而且对逻辑思维的要求也比较高。高一学生已有的生物学知识和生活经验较少，空间想象能力和逻辑推理能力有限。
第1节DNA是主要的遗传物质 课程标准要求核心素养对接学业质量水平 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——从分子水平上，利用结构 与功能观，分析DNA适合作为遗传物质 应具备的特点。 水平一 2.科学思维——运用归纳与概括的方法， 分析肺炎链球菌体外转化实验、噬菌体 侵染大肠杆菌实验和烟草花叶病毒重建 实验，归纳出其在实验思路上的共同点。 水平一 3.科学探究——从选材、原理、方法、步 骤、结果、结论和设置对照的方式等多 个角度理解相关实验，学会同位素标记 病毒的基本方法和原理。 水平二 4.科学思维——分析肺炎链球菌体外转 化实验、噬菌体侵染大肠杆菌实验和烟 草花叶病毒重建实验的实验结论，归纳 概括出DNA是主要的遗传物质。 水平一肺炎链球菌的转化实验 ———————————————自主梳理———————————————1.对遗传物质的早期推测 (1)20世纪20年代，大多数科学家认为蛋白质是生物体的遗传物质。 (2)20世纪30年代，人们认识到DNA的重要性，但是认为蛋白质是遗传物质的
观点仍占主导地位。 2.两种肺炎链球菌的比较 图示菌落(光滑、粗糙) 有无荚膜有无毒性S型细菌光滑有有R型细菌粗糙无无两种菌在小鼠体内繁殖，毒性效果相互对照 3.格里菲思的肺炎链球菌转化实验 结论：加热致死的S型细菌体内含有“转化因子”，促使R型细菌转化为S型细菌 还不知道转化因子的化学本质 4.艾弗里的肺炎链球菌转化实验在人工培养基中繁殖
【科学方法】自变量控制中的“加法原理”和“减法原理” 在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。 (1)加法原理：与常态相比，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。例如在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，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，就是利用了“加法原理”。(2)减法原理：与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。例如，在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，就是利用了“减法原理”。 [典例1](2019·天化中学期末)在肺炎链球菌的转化实验中，促进R型菌转化成S 型菌的转化因子是S型菌的() A.蛋白质 B.多糖 C.RNA D.DNA 答案 D [对点练1] (2019·宁波九校联考)（多选）肺炎链球菌转化实验是证实DNA作为遗
1、某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验,进行了以下4个实验: ①S型细菌的DNA+DNA酶→加入R型细菌→注射入小鼠 ②R型细菌的DNA+DNA酶→加入S型细菌→注射入小鼠 ③R型细菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入S型细菌的DNA→注射入小鼠 ④S型细菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入R型细菌→注射入小鼠 以上4个实验中小鼠存活的情况依次是 A．存活,存活,存活,死亡B．存活,死亡,存活,死亡 C．死亡,死亡,存活,存活D．存活,死亡,存活,存活 2、下列有关科学研究方法的叙述错误的是 A．摩尔根采用假说-演绎法，证明了基因在染色体上 B．沃森和克里克使用模型建构法发现了DNA分子的双螺旋结构 C．孟德尔通过对减数分裂的研究，并用说-演绎法揭示了两大遗传定律 D．赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验采用了同位素标记法 3、下列有关遗传物质的探索历程的说法中，不正确的是（） A．赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验用到了同位素标记法 B．摩尔根的果蝇杂交实验推测出基因位于染色体上 C．烟草花叶病毒侵染烟草的实验证明了其遗传物质是RNA D．艾弗里的肺炎双球菌转化实验证明了DNA是遗传物质 4、对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程，下列有关叙述不正确的是 A．孟德尔发现遗传因子并证实了遗传因子的传递规律和化学本质 B．T2噬菌体侵染大肠杆菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力 C．沃森和克里克在探究DNA结构时利用的物理模型构建的方法 D．草花叶病毒感染烟草实验说明该病毒的遗传物质是RNA 5、下列关于噬菌体侵染细菌实验的叙述中，正确的是 A.本实验足以证明DNA是噬菌体的遗传物质 B.将被S或P标记的噬菌体与大肠杆菌混合培养，可以通过观察放射性的分布判断遗传物质是蛋白质还是DNA C.用含P的噬菌体侵染大肠杆菌，培养噬菌体的时间，温度等是本实验的无关变量。但保温时间如果过长或过短，则沉淀物中的放射性量高，而不影响上清液中放射性量 D.用含S的噬菌体侵染大肠杆菌，如果没有搅拌直接离心，则沉淀物中放射性比正常情况下高 6、下列有关遗传物质是核酸的实验证据的叙述，正确的是 A．格里菲思的肺炎双球菌的体内转化实验证明R型细菌中存在转化因子 B．艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验运用了物质提纯和鉴定技术、同位素示踪技术和细菌培养技术等 C．赫尔希和蔡斯的噬菌体浸染细菌的实验过程是：标记噬菌体→噬菌体与细菌混合培养→搅拌、离心→检测放射性 D．库兰特用烟草花叶病毒（TMV）的重建实验证明了DNA是遗传物质 7、下列有关实验分析的叙述，错误的是 A．“叶绿体色素的提取与分离”实验中，滤液呈淡绿色的原因可能是研磨时未加碳酸钙B．“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，无法看到一个完整的分裂过程的原因是细胞已死亡 C．“观察植物细胞的质壁分离与复原”实验中，若观察到细胞壁与原生质层分开，说明细胞正在质壁分离
《DNA是主要的遗传物质》习题精选 一、选择题 1．噬菌体侵染细菌的实验说明了DNA是遗传物质，下列叙述中属于该实验不能证实的是（） （A）DNA能进行自我复制 （B）DNA能控制蛋白质的生物合成 （C）DNA能控制生物体的性状遗传 （D）DNA能产生可遗传的变异 2．以下不能作为遗传物质的特点的是（） （A）分子结构具有相对的稳定性 （B）能产生可遗传的变异 （C）能自我复制，使前后代保持一定的连续性 （D）能直接表现或反映出生物体的各种性状 3．下列关于染色体与DNA关系的叙述，确切的是（） （A）染色体、DNA都是遗传物质 （B）DNA是染色体的主要组成成分，染色体是DNA的主要载体 （C）不同生物中，染色体上具有的DNA数量不同 （D）DNA在细胞中全部存在于染色体上 4．噬菌体侵染细菌后在形成于代噬菌体时，用来作模板物质的是（） （A）噬菌体的蛋白质外壳（B）细菌内的蛋白质 （C）噬菌体的DNA分子（D）细菌内的DNA分子 5．噬菌体浸染细菌的过程是（） （A）吸附→注入→组装→合成→释放 （B）注入→吸附→组装→合成→释放 （C）吸附→注入→合成→组装→释放 （D）注入→吸附→合成→组装→释放 6．最能说明染色体是DNA的载体的事实是（） （A）DNA主要分布在染色体上 （B）DNA是染色体的主要成分之一 （C）DNA和蛋白质组成染色体的一级结构 （D）染色体的遗传动态引起DNA数量变化 7．用同位素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA，然后用标记的噬菌体做侵染大肠杆菌的实验，进入细菌体内的成分有（）DNA进入细菌体内。 （A）35S （B）32P （C）35S和32P （D）不含35S和32P 二、非选择题 8．烟草花叶病毒（TMV）和车前草病毒（HRV）均为能感染烟叶使之出现感染斑的RNA 病毒，都可因苯酚的处理而发生RNA与蛋白质的分离，由于亲缘关系很近，两者能重组，其RNA和蛋白质形成杂种“病毒感染烟叶”（下图），请依图简答下列问题。 烟叶被不同病毒成分感染图解：
DNA是主要的遗传物质(新课标) 第3章基因的本质第1节dna是主要的遗传物质一、设计理念根据新课程理念，高中生物学教学重在培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物学科学素养，因此，本节课以“自主探究科学发现的过程来学习科学研究的方法”为设计理念，切实落实主体性教学，提高学生的探究能力，训练学生科学的思维方法。二、教材分析1.地位和作用“dna是主要的遗传物质”一节是新课标教材人教版必修2第3章第1节的内容，是在前面学习了有关细胞学基础(有丝分裂、减数分裂和受精作用)、阐明了染色体在前后代遗传中所起的联系作用、分析了染色体的主要成分是dna和蛋白质的基础上来学习的。在相当长的时间里，人们一直把蛋白质作为遗传物质，那么，遗传物质是dna还是蛋白质呢？教材在此埋下伏笔，然后通过两个经典实验证明了dna是遗传物质，最后列举少数生物只有rna而没有dna的事实，得出“dna是主要的遗传物质”这一结论。本节内容在结构体系上体现了人们对科学理论的认识过程和方法，是进行探究式教学的极佳素材。在教学中，通过发挥学生的主体作用，优化课堂结构，妙用科学史实例，把知识的传授过程优化成一个科学的探究
过程，让学生在探究中学习科学研究的方法，从而渗透科学方法教育。 2.重点和难点教学重点（1）肺炎双球菌转化实验的原理和过程。（2）噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。教学难点（1）肺炎双球菌转化实验的原理和过程。（2）如何理解dna是主要的遗传物质。三、教学目标 1.知识目标（1）知道肺炎双球菌转化实验和“同位素标记法”是研究噬菌体侵染细菌所采用的方法，也是目前自然科学研究的主要方法。（2）分析证明dna是主要的遗传物质的实验思路。2．能力目标（1）分析证明dna是遗传物质的实验设计思路，提高逻辑思维的能力。（2）用“同位素标记法”来研究噬菌体浸染细菌的实验，说明dna是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，训练学生由特殊到一般的归纳思维的能力。3．情感目标学习科学家严谨细致的工作作风和科学态度以及对真理不懈追求的科学精神，进一步激发学生辩证唯物主义世界观的树立。四、教学模式根据主体性教学目标，以“自主性、探究性、合作性”为学生学习的三个基本维度，以培养学生的科学素质为指导，以侧重科学方法教育为归宿，本节课采用“引导探究”教学模式，融合讨论法、比较法、归纳法等多种教学方法，并配以多媒体辅助教学，引导学生模拟科学发现过程，进行分析、讨论、归纳和总结。“引导探究”教学模式流程: 设疑导入→引导探索→