第1节 DNA是主要的遗传物质 篇1
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1.学习目标
（1）说出脱氧核苷酸的化学组成。
1个脱氧核苷酸＝1个脱氧核糖＋1个磷酸＋1个含氮碱基（共4种）
（2）总结肺炎双球菌的转化实验的过程、现象和结论。
①格里菲思实验。
实验过程：
注射r型活细菌→小鼠不死亡；
注射s型活细菌→小鼠死亡，并从小鼠中分离出s型活细菌；
注射加热后杀死的s型细菌→小鼠不死亡。
将r型活细菌与加热后杀死的s型细菌混合后注射→小鼠死亡，并从小鼠中分离出s型活细菌。
实验结论：推测细菌内有一种“转化因子”。
②艾弗里实验。
实验过程：
将s型细菌的构成成分分离提纯后，分别与r型细菌进行培养，从而判断“转化因子”是哪种物质。
实验结论：dna是遗传物质。
（3）总结噬菌体侵染细菌的实验过程和结论。
实验过程：
一般情况下，32p标记dna，35s标记蛋白质。噬菌体侵染细菌时，只有噬菌体的dna进入细菌体内，结果能复制出大量的和亲代噬菌体相同的后代。
实验结论：证明dna是遗传物质。
（4）说明dna是主要的遗传物质。
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。
2.学习建议
本节的学习重点是理解和掌握证明dna是遗传物质的两个经典的实验。知道科学家是怎样发现问题，设计实验，探究科学真理的科学思维和科学方法。特别是艾弗里在前人的基础上进一步探究“转化因子”的实验方法，将细菌各成分分离提纯后分别进行实验，最终证明了dna是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。噬菌体侵染细菌的实验中，要明确同位素标记的实验方法，该实验仅证明dna是遗传物质，并没有证明蛋白质不是遗传物质。学习时要理解“dna是主要的遗传物质”的原因。
通过对两个实验过程的分析，体会一下科学家的科学思维，科学的实验方法，培养自己分析问题、解决问题的能力，以及发散思维能力。
自我测评
一、选择题
1.噬菌体侵染细菌的实验证明遗传物质是（ ）。
a.dnab.rnac.蛋白质d.dna和rna
2.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，进入细菌体内的有（ ）。
a.35s b.32p c.35s和32p d.不含35s和32p
3.肺炎双球菌转化实验中，在培养有r型细菌的a、b、c、d四个试管中，依次分别加入从s型活细菌中提取的dna、dna和dna酶、蛋白质、多糖，如下图所示。经过培养后进行检查，发现有s型细菌形成的试管是（ ）。
4.下列各项中，不属于遗传物质的是（ ）。
①核糖核酸 ②腺嘌呤 ③噬菌体dna ④脱氧核糖核酸 ⑤核苷酸
a.①② b.①④ c.②⑤ d.④⑤
5.下列各项中，构成dna分子的基本单位是（ ）。
a.核苷酸 b.脱氧核糖核酸 c.脱氧核苷酸 d.核糖核酸
6.肺炎双球菌的转化实验中，发生转化的细菌和含转化因子的细菌分别是（ ）。
a.r型细菌和s型细菌 b.r型细菌和r型细菌
c.s型细菌和s型细菌 d.s型细菌和r型细菌
7.用噬菌体侵染含大量的3h的细菌，待细菌解体后，3h（ ）。
a.随细菌解体而消失 b.发现于噬菌体的外壳及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
8.下列各项中，不能通过细菌转化实验证实的是（ ）。
①蛋白质不是遗传物质 ②dna是遗传物质 ③染色体是遗传物质的主要载体
④在不含dna的生物体内，rna就是该生物的遗传物质
a.①② b.③④ c.①④ d.②③
9.在肺炎双球菌的转化实验中，从加热杀死的s型细菌内可以提取到有活性的（ ）。
a.蛋白质 b.蛋白质和dna
c.dna d.提取不到有活性的物质
10.烟草花叶病毒体内的遗传物质是（ ）。
a.dna b.细胞质 c.蛋白质 d.rna
11.下列各项中，肺炎双球菌转化实验的关键一步是（ ）。
a.区别出肺炎双球菌的类型
b.无荚膜菌不会使小白鼠得病
c.灭活的有荚膜菌可使无荚膜菌的后代长出荚膜
d.有荚膜菌的dna可使无荚膜菌的后代长出荚膜
12.下列有关病毒遗传物质的叙述中，正确的是（ ）。
a.都是脱氧核糖核酸
b.都是核糖核酸
c.同时存在脱氧核糖核酸和核糖核酸
d.有的是脱氧核糖核酸，有的是核糖核酸
二、非选择题
13.某科学家做“噬菌体侵染细菌”实验时，分别用同位素32p和35s作了标记。如下表所示：
噬菌体成分
细菌成分
核苷酸
标记32p
31p
氨基酸
32s
标记35s
此实验所得的结果是，子代噬菌体和亲代噬菌体的外形及侵染细菌的特性均相同，请分析并回答下面的问题。
(1)子噬菌体的dna分子中含有的上述元素是 ，原因是 。
(2)子噬菌体的蛋白质分子中含有的上述元素是 ，原因是 。
(3)此实验说明了 。
14.下图是噬菌体侵染细菌的示意图，请回答下面的问题。
（1）噬菌体侵染细菌的正确顺序应是 。
（2）图中d表明噬菌体侵染细菌时，留在细菌外面的是 ，注入细菌体内的物质是 。
（3）图中e表明 。
（4）噬菌体侵染细菌实验得出了 是遗传物质的结论。
15.r型肺炎双球菌菌体无多糖类的荚膜，是无毒性细菌；s型肺炎双球菌菌体有多糖类的荚膜，是有毒性细菌，可使人患肺炎或使小鼠患败血症。科学家艾弗里及其同事利用肺炎双球菌来探究什么是遗传物质的问题。
实验材料、用具：s型细菌、r型细菌、dna酶、培养基、培养皿等。
艾弗里等人先做了以下三组实验：
①s型细菌的蛋白质+r型活细菌→r型菌落；
②s型细菌荚膜的多糖+r型活细菌→r型菌落；
③s型细菌的dna+r型活细菌→s型菌落。
(1)艾弗里等人后来发现上述实验步骤并不严密，于是又做了第四组实验，请按照①②③中表达式写出第四组实验方法和结果：
④ 。
(2)从上述实验可以得出的结论是 。
(3)从③④组实验可知，s型细菌的dna能否通过r型细菌的细胞膜? 。
(4)有人认为，上述四组实验并不能说明蛋白质和多糖不是遗传物质，理由是：
。
参考答案
一、选择题
1.a 2.b 3.a 4.c 5.c 6.a 7.b 8.b 9.c 10.d 11.c 12.d
二、非选择题
13.（1）31p和32p 子噬菌体的dna是以侵入的亲代噬菌体的dna（含32p）为模板，利用细菌的化学成分（含31p的核苷酸）合成出来的
（2）35s噬菌体侵染细菌时，其蛋白质外壳（含32s）未进入，在细菌内，在噬菌体的dna的控制下，利用细菌内的原料（含35s的氨基酸）合成出新的蛋白质外壳
（3）dna是遗传物质
14.（1）b→d→a→e→c（2）蛋白质外壳 噬菌体dna
（3）噬菌体复制完成，形成子噬菌体（4）dna
15.（1）dna酶＋s型细菌的dna＋r型活细菌s型菌落
（2）dna是遗传物质
（3）能
（4）没有验证蛋白质、多糖已经进入r型细菌体内
第1节 DNA是主要的遗传物质 篇2
教学目标
（一）知识目标
掌握证明dna是遗传物质的两个实验的过程和原理，以及从实验中得出的结论（dna是遗传物质）。
（二）能力目标
通过重演科学家发现dna是主要遗传物质的过程，学会科学研究的方法和实验设计的基本步骤。
（三）情感目标
1、概述人类对遗传物质的探索过程，认同科学认识是不断深化、不断完善的过程。
2、通过学生自己设计验证性实验，培养分析问题、解决问题的能力，发展科学思维和创新的能力。
（四）重点难点
1、重点：肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。
2、难点：肺炎双球菌转化实验的原理和过程。
课时说明
本节内容1课时，授课过程（包括与学生的互动）大约用时30 min，例题解析以随堂练习的方式完成，课后练习可作为作业。对于例题解析和课后练习可根据时间情况灵活选用。
导入：有趣的生物遗传现象
1、种瓜得瓜，种豆得豆。
2、龙生龙，凤生凤，老鼠的儿子会打洞。
另外，“老子英雄儿好汉”“将门生虎子”也在一定程度上说明了遗传的作用（这两句俗语还要考虑家庭教养环境的影响，与本文无关，不再赘述）。
概括：生物亲代与子代之间，在形态、结构和生理功能上常常相似，这就是遗传现象。
一、人类对遗传本质的探究
19世纪中叶，孟德尔通过植物的杂交实验提出生物的每一个性状都是通过遗传因子（后称基因）来传递的。遗传因子在体细胞中成对存在，在减数分裂形成的配子中成单存在，配子结合（受精作用）后，遗传因子又恢复到成对状态。
19世纪末，科学家研究了生物生殖过程中细胞的有丝分裂、减数分裂和受精过程，了解到染色体的活动有一定的规律：体细胞（2n）；配子（n）；受精卵（2n）。
据此，有人设想：莫非遗传因子就是染色体，一条染色体就是一个遗传因子？这不可能，因为生物的性状很多，而染色体的数目有限。那么，一定是一个染色体上有许多个遗传因子（基因）。基于这样的认识，19xx年萨顿和鲍维里提出遗传因子存在于染色体上的假说。后来事实证明了这一点。
仲老师语录：
在人类前行的文明史上，每一个伟大的假设都跟随着一个伟大的发现。 ：）
在证明dna是遗传物质还是蛋白质是遗传物质的实验中最关键的设计思路是什么？
（必须将蛋白质与dna分开，单独、直接地观察它们的作用，才能确定究竟谁是遗传物质。）
二、dna作为遗传物质具备的条件
1、分子结构具有相对的稳定性，但在特殊情况下又能产生可遗传的变异；
2、能自我复制，前后代保持一定的（连续性）；
3、能指导蛋白质的合成，从而控制生物的新陈代谢和性状；
4、具有存储巨大数量遗传信息的能力。
什么结构或物质具备这些条件呢？
三、核酸（dna、rna）是遗传物质的实验证据
证据一：肺炎双球菌的转化实验――dna是遗传物质
（一） 格里菲思细菌转化实验
1、两种菌落的比较
菌落
荚膜
毒性
r型细菌菌落
粗糙
无荚膜
无毒
s型细菌菌落
光滑
有荚膜
有毒
2、实验过程
3、小结
步骤
方 法
现 象
结 论
1
r菌活菌注射
小白鼠正常
r菌无毒性
2
s菌活菌注射
小白鼠死亡
s菌能使小白鼠致病
3
s菌高温灭活
小白鼠正常
加热杀死的s菌不使小白鼠致死
4
高温灭活：s菌+r菌
小白鼠死亡
死亡的s菌中可能有使r菌转化因子
5
提取4实验死鼠
发现s活菌
死亡的s菌能使r菌转化为s菌
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.)
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）。
（二）艾弗里dna转化实验(图解)
艾弗里的思路
1.实验材料：选用肺炎双球菌。
2.假 设：dna是遗传物质。
3.实验操作：将s型细菌中的多糖、 蛋白质、脂类和dna等提取出来，分别与r 型细菌进行混合。
4.预期结果：只有dna与r型细菌进行混合，才能使r型细菌转化成s型细菌。
5.实验结果：与预期结果吻合。
6.分析结论：dna是遗传物质。
由此可见，科学家是设法把dna与蛋白质分开，从而单独地、直接地去观察dna的作用。
但是，艾弗里转化实验所使用的dna中仍然含有极少量的蛋白质。因此人们认为不能完全排除蛋白质的作用。那么，还有没有更具有说服力的方法来证明dna是遗传物质呢？
证据二：噬菌体侵染细菌的实验――dna是遗传物质
实验过程及结果：
亲代噬菌体
寄主细胞内
子代噬菌体
实验结论
第一组实验
32p标记dna
有32p标记dna
dna有32p标记
dna分子具有连续性，是遗传物质
第二组实验
35s标记蛋白质
无35s标记蛋白质
外壳蛋白质无35s
某些不含有dna的病毒，其遗传物质又是什么呢？
证据三：烟草花叶病毒侵染烟草的实验――rna也是遗传物质
结论：rna也是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。
四、“千淘万漉虽辛苦，吹尽黄沙始到金”：结论
想一想：
为什么说：“dna是主要的遗传物质，染色体是遗传物质的主要载体？”
dna（脱氧核糖核酸）
核酸（一切生物的遗传物质）
rna（核糖核酸）
五、“欲穷千里目，更上一层楼”（超越科学家）：自主探究
艾弗里的实验虽然得到了大多数科学家的认可，但仍然有人提出了异议。你能分析一下这个实验存在哪些不足吗？应该怎样改进呢？
六、“黄沙百战穿金甲,不破楼兰终不还”：例题解析
【例1】将分离后的s型有荚膜肺炎双球菌的蛋白质外壳与r型无荚膜的肺炎双球菌混合注入小白鼠体内，小白鼠不死亡，从其体内分离出来的仍是r型肺炎双球菌。将分离后的s型肺炎双球菌的dna与r型肺炎双球菌混合注入小白鼠体内，则小白鼠死亡，并从体内分离出来了s型有荚膜的肺炎双球菌。以上实验说明 ( )
a、r型和s型肺炎双球菌可以互相转化
b、s型的蛋白质外壳可诱导r型转化为s型
c、s型的dna可诱导r型转化为s型，说明了dna是遗传物质
d、r型的dna可使小鼠致死
【答案】c
【解析】将分离后的s型有荚膜肺炎双球菌的蛋白质外壳与r型无荚膜的肺炎双球菌混合注入小白鼠体内，小白鼠不死亡，说明s型有荚膜肺炎双球菌的蛋白质不能控制产生出能致死的s型的肺炎双球菌。将分离后的s型肺炎双球菌的dna与r型肺炎双球菌混合注入小白鼠体内则小白鼠死亡，并从体内分离出来了s型有荚膜的肺炎双球菌，说明s型肺炎双球菌的dna能控制形成新的s型有荚膜肺炎双球菌，使生物致死。说明dna是遗传物质。
【例2】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、这个实验是为了从反面证明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。
【答案】a
【解析】这是艾弗里在证明dna是遗传物质的过程中，为了进一步从反面证明dna是遗传物质而做的一个实验，它是关于遗传物质研究的一个重要组成部分，其主要目的在于从反面证明dna是遗传物质，而不是为了证明dna的分解产物是不是遗传物质。
【例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dna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
【答案】a
【解析】当噬菌体侵染细菌时，注入到细菌细胞内的只有噬菌体dna，子代噬菌体的蛋白质外壳和dna都是在噬菌体dna的指导下，用细菌的氨基酸和脱氧核苷酸合成的。
【例4】下列能通过噬菌体侵染细菌实验过程证实的是( )
a、dna能产生可遗传的变异 b、dna是遗传物质
c、dna能自我复制 d、dna能控制蛋白质合成
【答案】b、c、d
【解析】此实验产生的子代噬菌体与亲代噬菌体相似，无可遗传变异产生。因亲代噬菌体的dna进入细菌体内，蛋白质外壳留在外面，所以完成dna复制、指导子代噬菌体蛋白质外壳的形成等过程都是亲代噬菌体dna分子的作用，同时证明了dna是遗传物质。
噬菌体成分
细菌成分
核苷酸标记
32p
31p
氨基酸标记
32s
35s
【例5】某科学家做“噬菌体侵染细菌实验”时，分别用同位素32p和35s做了标记(见下表)：此实验所得结果是子噬菌体和母噬菌体的外形及侵染细菌的特性均相同。请分析：
(1)子噬菌体的dna分子中含有的上述元素是；
(2)子噬菌体的蛋白质分子中含有的上述元素是；
(3)此实验说明了 。
【答案】 (1) 32p、31p；(2) 35s； (3)dna是遗传物质。
【解析】在噬菌体侵染细菌的实验中，噬菌体的dna被注入细菌细胞内，并在细菌内以细菌的核苷酸为原料，以噬菌体的dna分子为模板合成许多和亲代噬菌体一样的dna。这样在细菌内新形成的子代噬菌体的dna既有以细菌内的核苷酸为原料新合成的dna链，又有原来注入到细菌体内的亲代噬菌体dna链。所以子噬菌体的dna分子中含有的上述元素是31p与32p。在噬菌体侵染细菌的过程中，在噬菌体dna注入细菌内时，噬菌体的蛋白质外壳留在细菌细胞外面。而子代噬菌体的蛋白质外壳则是以细菌内的氨基酸为原料合成的。所以子噬菌体的蛋白质外壳含35s元素。从上述分析得知子代噬菌体的dna含亲代噬菌体dna中核苷酸的32p，说明亲代噬菌体的dna传递到了子代，保持了遗传物质的连续性，因此dna是遗传物质。同样分析能说明蛋白质不是遗传物质。
例6】下图中，烟草花叶病毒(tmv)与车前草病毒(hrv) 的结构如a、b，侵染作物叶片的症状如c、d。
(1)用e去侵染叶片f时，叶片f患病的病状与 相同。
(2)f上的病毒的蛋白质外壳是以 为模板，以 为场所合成的，所需的氨基酸来自 。
(3)e的子代病毒的各项特性都是由 决定的。
(4)本实验证明 。
【答案】
(1)车前草病毒致病症状；(2)hrv的rna；作物叶片f细胞的核糖体；作物叶片f细胞内的氨基酸；(3)hrv的rna；(4)rna是遗传物质。
【解析】 tmv与hrv两种病毒都是由rna和蛋白质外壳组成，当以hrv的rna和tmv的蛋白质组成新的病毒，侵染烟草后，烟草表现为hrv的患病症状，说明遗传物质是rna而不是蛋白质。
七、“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”：课后练习
400)this.style.width=400;">（一）选择题
1、下列①、②、③、④均是遗传物质应具有的特点。噬菌体侵染细菌实验能够直接证实dna作为遗传物质具有的特点是（ ）
①分子结构具有相对的稳定性 ②能够自我复制，保持前后代的连续性
③能通过指导蛋白质合成，控制生物性状 ④能产生可遗传的变异
a.①② b.③④ c.①④ d.②③
2、下列只含一种核酸的生物是（ ）
a.病毒 b.酵母菌 c.小麦 d.变形虫
3、 (1997年上海高考试题)关于病毒遗传物质的叙述中，正确的是（ ）
a、都是脱氧核糖核酸 b、都是核糖核酸
c、同时存在脱氧核糖核酸和核糖核酸 d、有的是脱氧核糖核酸，有的是核糖核酸
4、染色体和dna的关系是（ ）
(1)dna位于染色体上， (2)染色体就是dna， (3)dna是染色体的主要成分，
(4)染色体和dna都是遗传物质， (5)每条染色体上含有一个dna分子
a、(1)(3)(5) b 、(1)(2)(3) c、(2)(3)(4) d、(3)(4)(5)
5、噬菌体侵染细菌过程中合成的dna属于（ ）
a、细菌的 b、噬菌体的 c、细菌或噬菌体的 d、细菌和噬菌体的
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