3.1DNA是主要的遗传物质
高中生物第二册 3 1DNA是主要的遗传物质
无机物 有机物
糖类 脂质 蛋白质 核酸 DNA
RNA
2.肺炎链球菌体外转化实验——艾弗里（1944年）
加热杀死的S 型细菌提取液
去除大部分多糖、蛋白质、脂质
获得细胞提取液
对照
+蛋白酶
+RNA酶
+酯酶
分别处理后与活的R型细菌混合，进行转化测试实验
+DNA酶
能够转化
能够转化
能够转化
能够转化
不能转化
只有DNA酶能阻止转化实验，表明DNA才是细胞提取物中有活性的
①子代在哪儿？ ②如何保证子代所处位置？ ③实验结果？
实验结论？
（2）用标记的亲代T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌
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：让上清液中析出T2噬菌体 颗粒，沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌
结果说明：侵染的大肠杆菌时T2噬菌 体的蛋白质外壳留在细胞外
（2）用标记的亲代T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌
3.1DNA是主要的遗传 物质
新人教版高一下
新知导入
问题探讨
20世纪中叶，科学家发现染色体主要是由蛋白质和 DNA组成的。在这两种物质 中，究竟哪一种是遗传物质呢？这个问题曾引起生物学界激烈的争论。 讨论： 1.你认为遗传物质可能具有什么特点？ 2.你认为证明某一种物质是遗传物质的 可行方法有哪些？
1.T2噬菌体的组成及生活特点
(40%)
(60%)
2.研究方法：
放射性同位素标记法
T2噬菌体中60%是蛋白质，40%是DNA。
？DNA和蛋白质，应分别标记哪一种元素？
蛋白质的组成元素： C、H、O、N、S （标记35S） DNA的组成元素： C、H、O、N、P （标记32P）
3.1DNA是主要的遗传物质(学生版)-高一生物讲义(人教版必修2)
3.1 DNA是主要的遗传物质目标导航教学目标课程标准目标解读总结人类对遗传物质的探索过程。
1.阐明DNA是主要遗传物质的探索过程。
2.说明DNA是主要遗传物质。
3.说明自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”。
4.认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程，认同实验技术在证明DNA是遗传物质中的作用。
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.噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。
知识精讲知识点01 作为遗传物质应具备的条件1、分子结构具有相对的稳定性2、在细胞生长和繁殖过程中，能够精确地自我复制，使前后代保持一定的连续性3、能够指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢过程和性状4、具有储存巨大数量遗传信息的潜在能力5、能够发生突变，产生可遗传的变异，突变后能够继续复制并遗传给后代。
知识点02 肺炎双球菌转化实验1、格里菲思转化实验实验材料：S型肺炎双球菌：有多糖类荚膜、菌落光滑、使人患肺炎或使小鼠患败血症死亡R型肺炎双球菌：无多糖类荚膜、菌落粗糙、无毒性小鼠：健康实验过程：原因：肺炎双球菌转化的实质：转化是指S型菌的DNA片段整合到R菌的DNA上，使受体细胞获得了新的遗传信息，实质是基因重组。
实验结论：S型细菌中有一种“转化因子”能使R型活细菌转化为S型活细菌。
2、艾弗里转化实验“转化因子”是DNA，DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
知识点03 噬菌体侵染细菌实验实验材料：T2噬菌体大肠杆菌侵染过程：实验方法：放射性同位素标记法实验过程：第一步：分别标记细菌在分别含有放射性同位素32P 和35S的培养基中培养细菌第二步：分别标记噬菌体分别用上述细菌培养T2噬菌体，制备含32P的噬菌体和含35S的噬菌体第三步：标记的噬菌体分别侵染未被标记的细菌第四步：分析实验结果，得出结论DNA是遗传物质知识点04 探究烟草花叶病毒（TMV）的遗传物质实验结论：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA知识点05 生物的遗传物质结论：大多数生物的遗传物质是DNA，少数为RNA。
2019-2020学年高中生物人教(2019)必修二同步学典：3.1DNA是主要的遗传物质 Word版含答案
3.1DNA是主要的遗传物质1、肺炎链球菌转化实验是证实DNA作为遗传物质的最早证据，下列相关叙述正确的是( )A.R型细菌是导致小鼠患肺炎的病原体B.肺炎链球菌的活体转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质C.肺炎链球菌的离体转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质D.粗糙型(R型）菌株是唯一能够引起肺炎或败血症的菌株2、格里菲斯在进行肺炎双球菌转化实验时只有在小鼠体内才能转化成功，他用灭活的S型细菌与R型活菌混合物在培养基中体外培养时，总是无法得到转化现象，而艾弗里在培养基中加了一定量的抗R型菌株的抗体就在体外成功重复了转化现象。
关于以上现象最可能的原因是( )A.小鼠体内的某种物质控制着肺炎双球菌荚膜的生成，该物质是“转化因子”B.抗R型菌株的抗体控制着肺炎双球菌荚膜的生成，该抗体是“转化因子”C.S型细菌对小鼠免疫力的抵抗力更强，转化生成的S型在与R型的竞争中占优势D.未加抗R抗体的混合物培养基中S型的DNA不会进入R型细菌，无法发生转化3、艾弗里和同事用R型和S型肺炎链球菌进行实验，对加入培养基的S型细菌的细胞提取物进行不同处理后，再接种R型细菌，处理方法及培养结果如下表所示。
由表可知（）A.本实验的自变量控制利用了“加法原理”B.实验①和⑤说明DNA酶使S型细菌的细胞提取物失去转化活性C.实验①和⑤说明S型细菌的DNA是转化因子D.实验①〜⑤说明DNA是主要的遗传物质4、艾弗里等人为了弄清转化因子的本质,进行了一系列的实验,如图是他们所做的一组实验，则三个实验的培养皿中只存在一种菌落的是( )A.实验一B.实验二C.实验三D.实验一和实验三5、下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述，正确的是( )A.格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因突变的结果B.格里菲思实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质C.赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的D.赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质6、用35S标记的T2噬菌体去侵染未标记的细菌,则新产生的噬菌体中( )A.DNA中含有35SB.蛋白质中含35SC.蛋白质和DNA中都含有35SD.蛋白质和DNA中都不含35S7、下列关于“核酸是遗传物质的证据”相关实验的叙述，正确的是( )A.R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌是基因突变的结果B.32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，子代噬菌体多数有放射性C.噬菌体侵染细菌实验保温时间的长短不影响实验结果D.烟草花叶病毒侵染烟叶的实验证明RNA也是遗传物质8、以含(NH4)235SO4、KH231PO4的培养基培养大肠杆菌, 再向大肠杆菌培养液中接种32P标记的T2噬菌体(S元素为32S),一段时间后,检测子代噬菌体的放射性及S、P元素,下表对结果的预测中,最可能发生的是( )选项放射性S元素P元素A 全部无全部32S 全部31PB 全部有全部35S 多数32S,少数31PC 少数有全部32S 少数32S,多数31PD 全部有全部35S 少数32S,多数31PA.AB.BC.CD.D9、某研究人员模拟赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验, 进行了以下3 个实验: ①用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌;②用32P 标记的噬菌体侵染未标记的细菌; ③用未标记的噬菌体侵染3H 标记的细菌, 经过段时间后离心,检测到以上3 个实验中放射性的主要位置依次是( )A.沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液B.沉淀物、上清液、沉淀物C.上清液、上清液、沉淀物和上清液D.沉淀物、沉淀物、沉淀物10、如图所示,甲、乙、丙、丁分别表示在“噬菌体侵染细菌”实验(搅拌强度、时长等都合理)和“肺炎双球菌转化”实验中相关强度或数量的变化,下列相关叙述正确的是( )A.图甲表示在“32P标记的噬菌体侵染细菌”实验中,沉淀物放射性强度的变化B.图乙表示在“35S标记的噬菌体侵染细菌”实验中,沉淀物放射性强度的变化C.图丙表示“肺炎双球菌体内转化”实验的R型细菌+S型细菌DNA组中,R型细菌与S型细菌的数量变化D.图丁表示“肺炎双球菌体内转化”实验的R型细菌+S型细菌DNA组中,R型细菌与S型细菌的数量变化11、一个T2噬菌体的DNA双链被32P标记其侵染被35S标记的大肠杆菌后释放出N个子代噬菌体。
3.1DNA是主要的遗传物质
②用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上讲，含35S标记的 蛋白质不能进入大肠杆菌，离心后全存在于上清液中。实际上， 沉淀物中也有少量放射性，原因是：由于搅拌不充分，有少量
35S标记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，使沉淀物中出现少量的放射性。
C.证明了蛋白质是遗传物质
D.没有具体证明哪一种物质是遗传物质
2.关于病毒的遗传物质的叙述正确的是 (
A. 核糖核酸
B )
B. 脱氧核糖核酸或核糖核酸
C. 脱氧核糖核酸
D. 脱氧核糖核酸和核糖核酸
3.艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如下 表。从表中可知( C )
实验 组号 接种 菌型 加入S型菌物质 培养皿长菌情况
终于在1952年，由美国科学家赫尔希和蔡斯找 到了一种理想的实验材料——T2噬菌体,通过噬菌 体侵染细菌的实验从而证实了… …
三、T2噬菌体侵染细菌的实验
噬 菌 体
——用32P标记 （含P）
——用35S标记 （含S）
T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程
吸附
释放
注入核酸
装配
合成核酸和蛋白质
同位素标记法
蛋白质的组成元素： C、H、O、N、S （标记35S ） DNA的组成元素： C、H、O、N 、P （标记32P）
肺炎双球菌转化实验
1、体内转化实验
第一组 第二组 第三组 第四组 无毒R型活细菌 有毒S型活细菌 有毒S型死细菌 小鼠正常 小鼠死亡 小鼠正常
无毒R型活细菌 + 有毒S型死细菌 小鼠死亡 S型活细菌
第四组
无毒R型活细菌 + 有毒S型死细菌 小鼠死亡
3.1 DNA是主要的遗传物质
DNA是真正的遗传物质
东莞中学生物科组
赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验 ：
亲代噬菌体 原宿主细菌内 子代噬菌体 实验结论
32P标记
DNA 35S标记 蛋白质
无32P标记 DNA 无35S标记 蛋白质
DNA有32P 标记 外壳蛋白无 35S标记
DNA是遗 传物质
实验表明：噬菌体侵染细菌时，DNA进入到 细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在外面。因此， 子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的。 DNA才是真正的遗传物质。
R型菌的培养基
R型菌的培养基
东莞中学生物科组
思考: 你认为在证明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。
东莞中学生物科组
三、T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验
(含P)
40%
——赫尔希和蔡斯
R型菌
（粗糙、无毒性）
S型菌
（光滑、有毒性）
东莞中学生物科组
R型无毒 S型有毒
加热杀死 的S型无毒
R型转化为S型 转化因子
格里菲思肺炎双球菌的转化实验
东莞中学生物科组
格里菲思（英1928）的实验结论： 已加热杀死的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”，它将无 毒性的R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌。
DNA是唯一的遗传物质吗？
东莞中学生物科组
烟草花叶病毒（TMV）
问题: 所有生物的遗传物质都是DNA吗？
东莞中学生物科组
四、烟草花叶病毒感染实验
RNA是遗传物质
常见RNA病毒：HIV病毒、 烟草花叶病毒、甲型 H1N1病毒、禽流感病毒、 噬菌体等
3.1DNA是主要的遗传物质
熟悉肺炎双球菌转化实验格里 菲思的体内转化实验和艾弗里 的体外转化实验。
经典实验
肺炎双球菌转化实验 1.格里菲思的体内转化实验 2.艾弗里的体外转化实验 噬菌体侵染细菌的实验
烟草花叶病毒的侵染实验
一.肺炎双球菌转化实验
实验材料：两种肺炎双球菌
多 糖 类 荚 膜
R型菌 菌落:粗糙， 无荚膜，无毒 S型菌 菌落:光滑，有荚膜， 有毒，可致死
１.格里菲思的实验：
⒉艾弗里的实验：
白城实验高级中学
内容：课内探究
要求：1.限时5分钟；
2.组内合作交流；
3.及时整理记录；
4.组长调控纪律。
白城实验高级中学
要求： • 1.尽量脱稿展示。 • 2.言语要规范、准确，注意配合肢体 语言。 • 3.声音要洪亮，语速要适中。 • 4.注重总结方法规律。
白城实验高级中学
3.1
DNA是主要的遗传物质
学习目标
• 总结“DNA是主要的遗传物质”的探 索历程，分析肺炎双球菌转化实验 的设计思路及原理和过程； • 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；
• 概述人类对遗传物质的探索历程， 认同科学认识是不断深化、不断完 善的过程。
二.噬菌体侵染细菌的实验
SARS病毒ຫໍສະໝຸດ 烟草花叶病毒（TMV）蛋白质
RNA
白城实验高级中学
【知识链接】 DNA和蛋白质 DNA DNA DNA或RNA 【自主预习1】 一、对遗传物质的早期推测 1.蛋白质 2.脱氧核糖核苷酸 磷酸 、 脱氧核糖、 含氮碱基 4 含氮碱基 二、肺炎双球菌的转化实验 1.格里菲思的体内转化实验 ⑴过程 ①不死亡 。 ②死亡 ③ 加热杀死 ④S S ⑵结论：转化因子 【自主预习2】 艾弗里的体外转化实验 a.既有R型细菌，又有少数S型活细菌 b.只有R型细菌 c.只有R型细菌
3.1DNA是主要的遗传物质
［相关链接］SARS病毒的结构：
蛋白质 RNA
烟草花叶病毒（TMV）
被病 毒感 染的 烟草 叶片
蛋白质 RNA
三. 烟草花叶病毒感染烟叶的实验
RNA
烟草 花叶 病毒
分离出
感染
蛋白质
正常
RNA
感染
感染叶 片中分 离出的 病毒
蛋白质
再度感染
正常
结论4：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA
3.1 DNA是主要的遗传物质
B
5 、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
A
)
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 6、下列能通过噬菌体侵染细菌实验过程证实的是 ( A蛋白质不是遗传物质
DNA 是主要的遗传物质。
蛋白质 不是 （是，不是）遗传物质。
3、噬菌体侵染细菌的过程： 吸附 注入
合成
组装
释放
侵入其他细菌
获得含35S的噬菌体 （蛋白质被标记）
过程 ：用35S标记噬菌体后侵染细菌
标记 —侵染 —搅拌 —离心
上清液：亲代噬菌体外壳 沉淀物：被感染的细菌
过程：用32p标记噬菌体后侵染细菌
标记 —侵染 —搅拌 —离心
上清液：亲代噬菌体外壳 沉淀物：被感染的细菌
实验结果：
子代 实验结论 噬菌体 蛋白质无 结论3： 35 35 第一组 蛋白质 S 未测到 S 35S DNA是遗 传物质 32 32 32 第二组 DNA P 测到 P DNA有 P 问题3：DNA是唯一的遗传物质吗？ 亲代 噬菌体 寄主 细胞内
3-1 DNA是主要的遗传物质课件-高中生物人教版(2019)必修二
四. 噬菌体侵染细菌的实验
1、实验方法：同位素标记法。将DNA用32P标记，蛋白质用35S标记，通过观察 放射性物质的分布情况，分析噬菌体DNA和蛋白质在侵染细菌过程中的作用。
思考：能用氮元素标记吗？ 了解：在T2噬菌体的化学组成中，60%是蛋白质， 40%是DNA。对这两种物质的分析表明：仅蛋白质分 子中含有硫，磷几乎都存在于DNA分子中。 2、T2噬菌体：一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒 3、病毒的分类 按照遗传物质分：RNA病毒、DNA病毒 按照宿主细胞分：植物病毒、动物病毒、噬菌体Biblioteka 三. 肺炎链球菌的转化实验
1、格里菲斯：体内转化实验 艾弗里：体外转化实验 2、肺炎链球菌
肺炎链球菌 S型 R型
荚膜 有 无
致病性 有致病性，可使人和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡
无致病性
菌落表面 光滑 粗糙
三. 肺炎链球菌的转化实验
3、体内转化实验
给小鼠注射 R型活菌 S型活菌 S型死菌
R型活菌+加热杀死的 S型死菌
存活情况 不死亡 死亡 不死亡
死亡
小鼠尸体中分离的菌种
推测
S型活细菌
有S型活细菌，其后代仍 为S型细菌
加热杀死的S型死菌，含有某 种促使R型或细菌转化为S型 或细菌的活性物质——转化 因子。
转化的实质：转化是指游离DNA分子被细菌摄取，并得以表达的基因转移过程，转化 的实质是基因重组。加热杀死的S型细菌遗留下了完整细菌DNA的各个片段，其中包 括控制荚膜形成的基因，即S基因。这一片段进入R型细菌的基因组中，使之也能合成 荚膜，抵抗免疫系统中吞噬细胞的吞噬，转化为有毒的S型细菌。
四. 噬菌体侵染细菌的实验
4、T2噬菌体的培养和放射性标记 培养：细菌可以直接用培养基培养，病毒必须寄生在活细胞内才能进行代谢和繁 殖，因此必须用活的宿主细胞培养。 放射性标记： ①制备含32P的营养物质的培养基→培养大肠杆菌→得到被32P 标记的大肠杆菌→ 用32P 标记的大肠杆菌培养噬菌体→得到被32P 标记的T2噬菌体 ②制备含35S的营养物质的培养基→培养大肠杆菌→得到被 35S标记的大肠杆菌→ 用35S标记的大肠杆菌培养噬菌体→得到被35S标记的T2噬菌体 思考：根据T2噬菌体的结构， 32P和35S 分别标记了T2噬菌体的什么结构？
3.1DNA是主要的遗传物质(精心设计)
［结论1］加热杀死的S
型细菌中，含有某种促 成这一转化的活性物 质——“转化因子”。
S型细菌中具有蛋白质、多糖、DNA、 RNA等多种物质，哪种物质是转化因
子？
如果用实验进行验证,你的实验设计思
路是怎样的?
关键思路：设法把DNA与各种物质 分开,单独地、直接地去观察DNA 或其他各物质的作用 。
学习目标
1．总结“DNA是主要的遗传物质”的探 索过程。 2．分析证明DNA是主要的遗传物质的实 验设计思路。 3．培养实验设计与分析能力 4．体验科学探索过程，领悟学习科学研 究方法
1、染色体的化学成分主要有哪些？
DNA和蛋白质。
2、染色体主要由DNA和蛋白质组成
根据染色体的组成,你推测哪种 物质可能做为遗传物质?
若出现②结果则仅蛋白质是遗传物质； 若出现③结果则RNA和蛋白质都是遗传物质
［过程探究4］烟草花叶病毒侵染烟草实验
产生 哪种 病毒？
［结论4］RNA是遗传物质。
【形成概念】
遗传物质
DNA
举例
RNA
举例
遗传物质的种类
DNA —是主要的遗传物质 绝大多数生物（细胞生物和DNA病毒） 都是以DNA作为遗传物质的。 RNA —是某些生物的遗传物质 有些病毒（如烟草花 叶病毒、HIV、 SARS等），它们不含DNA, 只含RNA。 在 这种情况下，RNA就起着遗传物质的作用。
作出假设： 烟草花叶病毒的遗传物质是RNA
思路:烟草花叶病毒的RNA和蛋白质区分 设计实验：开，直接地、单独地去观察他们各自的 作用，从而判断谁才是遗传物质
预测结果：①仅RNA能使烟草产生原样病斑 （现象） ②仅蛋白质能使烟草产生原样病斑
③RNA和蛋白质都能使烟草产生原样病斑
高中生物_3.1DNA是主要的遗传物质教学设计学情分析教材分析课后反思
【教学设计】DNA是主要的遗传物质一、教材分析（一）教材中的地位和作用《DNA是主要的遗传物质》选自高中生物必修2第三章第一节。
包括“对遗传物质的早期推测”、“肺炎双球菌的转化实验”、“噬菌体侵染细菌的实验”三部分内容。
随着课改的进行，新课标将DNA是主要的遗传物质列为必修三的教学内容，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所起的练习作用、分析了染色体的主要成分是DNA和蛋白质的基础上学习的。
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份科学的探究过程，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。
而且，本节的内容，对于学生理解生命的延续和发展，认识生物界及生物多样性，树立正确的自然观有重要意义，对于学生理解有关原理在促进经济与社会发展、增进人类健康等方面的价值，也是十分重要的。
可见本节在高考中的地位很重要。
（二）教学目标1.知识目标：(1)肺炎双球菌转化的实验原理和过程；(2)噬菌体侵染细菌的原理和过程。
(3)证明DNA是遗传物质的实验的关键设计思路。
2.能力目标：(1)领悟科学研究的过程和方法，培养学生的实验探究能力；(2)探讨实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用。
3.情感态度与价值观目标：(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。
（三）教学重难点1、重点：(1)肺炎双球菌转化的实验原理和过程；(2)噬菌体侵染细菌的原理和过程。
2019-2020学年高中生物人教版必修二(检测)：3.1 DNA是主要的遗传物质 Word版含答案
第1节DNA是主要的遗传物质基础巩固1人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程,下列有关叙述正确的是( )A.孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质B.噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力C.证明DNA是遗传物质的原理是设法把DNA和蛋白质混合,共同观察它们的作用D.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解析:孟德尔并没有弄清楚遗传因子的化学本质,DNA是遗传物质是艾弗里首先在实验中证明的。
在噬菌体侵染细菌的实验中,赫尔希和蔡斯并没有把DNA和蛋白质进行分离提纯,而是使用同位素示踪技术将DNA和蛋白质分别标记进行研究,说服力更强。
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,不能说明其他病毒的遗传物质也是RNA。
答案:B2DNA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DNAC.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解析:一切有细胞结构的生物,体内既含有DNA也含有RNA,但遗传物质是DNA。
DNA病毒的遗传物质也是DNA,只有少数RNA病毒的遗传物质是RNA。
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。
答案:B3格里菲思进行了肺炎双球菌转化实验,下列哪一项不是格里菲思实验的意义?( )A.提出了“转化因子”的概念B.证实了DNA是遗传物质C.奠定了艾弗里实验的基础D.开辟了用微生物研究遗传学的新途径解析:1928年,格里菲思完成肺炎双球菌的转化实验,提出细菌体内有一种转化因子,它可使原本对小鼠无毒的细菌(R型)变成有毒的细菌(S型),但并没有证实这种物质是DNA。
后来,美国科学家艾弗里和他的同事证明了该物质是DNA。
答案:B4100多年前,人们就开始了对遗传物质的探索历程。
下列有关叙述错误的是( )A.最初认为遗传物质是蛋白质,推测氨基酸的多种排列顺序可能蕴含遗传信息B.在艾弗里肺炎双球菌的转化实验中,细菌转化的实质是发生了基因的重新组合C.噬菌体侵染细菌的实验之所以更有说服力,是因为分别对蛋白质与DNA进行研究D.噬菌体侵染细菌的实验中,只有在离心后的沉淀物中才能检测到放射性同位素32P解析:噬菌体侵染细菌的实验中,由于部分噬菌体还未侵染大肠杆菌,或最先被侵染的大肠杆菌裂解,子代噬菌体释放出来,离心后的上清液中也能检测到少量放射性同位素32P。
19-20版：3.1 DNA是主要的遗传物质（步步高）
第1节 DNA 是主要的遗传物质一、肺炎链球菌的转化实验1．对遗传物质的早期推测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。
20世纪30年代，人们认识到组成DNA 分子的脱氧核苷酸有4种，每一种有一个特定的碱基。
这一认识本可以使人们意识到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．肺炎链球菌的类型项目 S 型细菌 R 型细菌 菌落 表面光滑表面粗糙菌体有无毒性有无3.格里菲思的体内转化实验实验过程结果分析 结论 ①R 型活细菌――→注射小鼠不死亡 R 型细菌无毒性 加热致死的S 型细菌，含有某种促使R 型活细菌转化为S 型活细菌的活性物质②S 型活细菌――→注射小鼠死亡――→分离S 型活细菌S 型细菌有毒性 ③加热致死的S 型细菌――→注射小鼠不死亡加热致死的S 型细菌已失活，毒性消失⎭⎪⎬⎪⎫④R 型活细菌加热致死的S 型细菌――→混合后注射小鼠死亡――→分离S 型活细菌R 型细菌转化为S 型细菌，且性状可以遗传——转化因子4.艾弗里的体外转化实验 (1)实验过程及结果(2)结论：DNA 才是使R 型细菌产生稳定遗传变化的物质。
(3)减法原理：在对照实验中，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。
(1)S 型细菌的DNA 可使小鼠死亡( )(2)格里菲思的实验结果没有具体证明哪一种物质是遗传物质( ) (3)艾弗里的实验证明转化因子是DNA( ) 答案 (1)× (2)√ (3)√格里菲思将加热致死的S 型细菌与R 型活细菌混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡，并从死亡小鼠体内分离到了活的S 型细菌，请分析：1．已知在80～100 ℃温度范围内，蛋白质将失去活性，DNA 的结构也会被破坏，但当温度降低到55 ℃左右时，DNA 的结构会恢复，但蛋白质却不能恢复。
3.1 DNA是主要的遗传物质
DLeabharlann 【解析】S型菌的DNA+R型菌→R型菌+S型菌（S型菌体 的后代均是S型），能证明DNA是遗传物质（即DNA是使R 型细菌转化的物质），不能证明DNA是主要的遗传物质 （必须说明绝大多数生物的遗传物质是DNA）；无法说明 DNA分子结构相对稳定；S型菌的DNA指导合成的仍是S型 菌的蛋白质，而不是R型菌的蛋白质。
请做练案10
DNA是主要的遗传物质
【例1】格里菲思（F.Griffith）用肺炎双球菌在小 鼠身上进行了著名的转化实验，此实验（ D ） A.证明了DNA是遗传物质 B.证明了RNA是遗传物质 C.证明了蛋白质是遗传物质 D.没有具体证明哪一种物质是遗传物质 【解析】美国科学家格里菲思只是通过肺炎
双球菌的转化实验推论杀死的S型细菌中含有促
【例3】原核生物的遗传物质是（ A ） A.DNA B.RNA C.蛋白质 D.核酸
【解析】在整个生物界，细胞 生物的遗传物质均为DNA，故选A。
3.“DNA是主要的遗传物质”是指（ B ） • Content A.遗传物质的主要载体是染色体 B.绝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 【解析】“DNA是主要的遗传物质”是对整个生 物界而言的，对于一种具体的生物，其遗传物质要 么是DNA，要么是RNA（朊病毒的遗传物质可能是蛋 白质），绝大多数生物的遗传物质是DNA。
【解析】噬菌体侵染细菌的实验证明了 DNA具有一定的连续性和遗传性，DNA是遗传 物质。
2.用32P标记某噬菌体的DNA，用35S标记其蛋白质 • Content 外壳，则该噬菌体侵染细菌后新生的噬菌体中可 含有（ A ） A.32P B.35S C.32P和35S D.32P和35S都没有 【解析】考查噬菌体侵染细菌的过程。在该 噬菌体的所有子代个体中，只有2个含32P，都不 含35S。
3.1DNA是主要的遗传物质 上课用
第三步：标记的噬菌体分别侵染未标记细菌
第四步：分析实验结果，得出结论
5. 实验过程：
第一步：分别标记细菌
细菌＋含35S的培养基→ 含35S的细菌 细菌＋含32P的培养基→ 含32P的细菌
第二步：分别标记噬菌体
噬菌体＋含35S的细菌→ 含35S的噬菌体 噬菌体＋含32P 的细菌→ 含32P的噬菌体
被35S标 记的噬 菌体
被35S标记的 噬菌体与未 标记细菌混 合
沉淀(被感染的细菌 和新形成的噬菌体) --未检测到35S
说明 蛋白质外壳并没有进入到大肠杆菌内
②用放射性同位素32P标记内部DNA
(T2噬菌体颗粒)
--几乎未检测到32P
被32P标 记的噬 菌体
被32P标记的 噬菌体与未标 记的细菌混合
遗传物质必须稳定，要能贮存大量的遗传信 息，可以准确地复制，传递给下一代等。 2、证明某一种物质是遗传物质的可行方法
有哪些？同位素标记法、分离提纯法、病毒 重组法 等。
对遗传物质的早期推测
20世纪20年代： 认为蛋白质是生物体的遗传物质
蛋白质的基本单位—— 氨基酸
20世纪30年代： 认为DNA是生物体的遗传物质
新形成的噬菌体中
--检测到32P
说明DNA进入到大肠杆菌内去了
结论：DNA是遗传物质
二、噬菌体细菌的实验(同位素标记法)
问：1、DNA复制、蛋白质合成需要哪些原料？来自哪里？
（1）、噬菌体DNA复制及相关蛋白质的合成所 需的原料、酶、场所等条件均来自于细菌。 （2）、噬菌体的代谢活动（如蛋白质的合成） 是由噬菌体DNA来控制的。
只要是有DNA，就以DNA为 遗传物质。 当只有RNA时，才以RNA为 遗传物质。
生物(2019版)必修二知识梳理及训练：3
生物（2019版）必修二知识梳理及训练3.1 DNA是主要的遗传物质1.运用演绎与推理、归纳与概括的科学思维方法,分析肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验,说明DNA是遗传物质。
2.通过对肺炎链球菌的转化实验的学习,说明自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”。
3.举例说出某些生物的遗传物质是RNA。
4.能够运用同位素标记技术、遗传物质探究的科学方法,具备设计实验探究类似的生物学问题的能力。
5.体验科学家对遗传物质本质探究的艰辛历程和严谨态度,认同科学和技术的相互支持相互促进;认同科学是在不断拓展、修正中前进的。
新知探究一肺炎链球菌的转化实验活动1:阅读教材P43格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验,思考下列问题。
问题(1):第一、第二、第三组实验分别说明什么?提示:第一组实验说明R型细菌没有致病性;第二组实验说明S型细菌具有致病性;第三组实验说明加热致死的S型细菌不具有致病性。
问题(2):第四组实验中的S型活菌是怎么产生的?提示:由R型活菌转化而来。
问题(3):已知在80～100 ℃温度范围内,蛋白质将失去活性,DNA的结构也会被破坏,但当温度降低到55 ℃左右时,DNA的结构会恢复,但蛋白质却不能恢复。
由此我们可以推断:在格里菲思的实验中,加热杀死的S型细菌中的“转化因子”可能是哪种物质?提示:DNA。
问题(4):如果将S型细菌的DNA直接注入小鼠体内,会导致小鼠死亡吗?提示:不会。
没有R型活细菌,S型细菌的DNA是不能转化为S型细菌的。
活动2:阅读教材P44艾弗里肺炎链球菌体外转化实验和P46“科学方法”,思考下列问题。
问题(5):艾弗里肺炎链球菌体外转化实验中应用了酶的什么特点?提示:酶的专一性。
问题(6):艾弗里的体外转化实验中的自变量和因变量分别是什么?提示:自变量是细胞提取物的不同处理,因变量是培养基中活细菌的种类。
问题(7):艾弗里实验控制自变量的原理是什么?提示:在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,控制自变量的原理属于“减法原理”。
3.1 DNA是主要的遗传物质
3.1 DNA是主要的遗传物质编制审核使用班级学习小组学生日期学习效果评价评价人【学习目标】〖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。
〖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，训练由特殊到一般的归纳思维的能力。
〖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，树立辩证唯物主义世界观。
【学习重点】（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。
【学习难点】（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【参考资料】1.课本第三章第1节。
2.报纸第34期。
3.《学案与测评》第三章第1节。
【自主学习】导入：第一章和第二章所涉及到的四位科学家：______→性状由遗传因子决定；______→提出遗传因子位于染色体上的假说；______→把遗传因子改为基因；______→证实基因位于染色体上。
但是基因到底是什么？通过第三章——基因的本质的学习，就可以解决这个问题。
染色体在遗传上有重要的作用，染色体主要由哪两种物质组成呢？和，在这两种物质中，究竟哪一种是遗传物质呢？一、对遗传物质的早期推测思考与讨论：科学家要通过实验来确定哪个是遗传物质，要解决的第一个问题就是选材，选择合适的实验材料是实验成败的关键。
无论是高等的、复杂的生物，还是低等的、简单的生物，一般都含有核酸和蛋白质，你觉得选择什么样的生物做实验材料才比较合适呢？_______________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________。
3-1DNA是主要的遗传物质(教学课件)——高中生物人教版(2019) 必修第二册
真核生物 原核生物
DNA
绝大多数生 物的遗传物 质是DNA
DNA病毒
DNA
不具细胞结构：病毒 （大多数病毒，如T2噬菌体）
RNA病毒
RNA
（烟草花叶病毒，流感病毒和艾滋病病毒）
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。
随堂测验
D 1、将下列各种细菌注射到小鼠体内，能使小鼠死亡的是( ) ① R型活细菌
尾 部
噬菌体增殖的过程
吸附 注入 合成 组装 释放
噬菌体吸附在细菌表面
把DNA注入到细菌细胞 利用细菌的化学成分和酶系统 合成出噬菌体的DNA、蛋白质 新合成的DNA、蛋白质组装成 很多噬菌体
细菌解体，释放出噬菌体
四、噬菌体侵染大肠杆菌的实验
4.实验过程 思考：如何让噬菌体带上标记呢？
含35S的细菌培养基 ＋
四、噬菌体侵染大肠杆菌的实验
6.实验结果：
35S标记的实验
32P标记的实验
标记部位
蛋白质
DNA
上清液 放射性情况
沉淀物
很高 很低
很低 很高
有无放射性原因 蛋白质未进入细菌中 DNA进入细菌中
7.实验结论： 子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的， 因此，DNA才是真正的遗传物质。
【知识总结】 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验 （加热致死的S型细菌含有某种促使R型活细菌的活性物质——转化因子）
3, 32P标记的一组，为什么上清液中出 现了放射性？
理论上
实际上
未来及 侵染
上清液 沉淀物
若该大肠杆菌 有一个噬菌体 侵入
实际上
部分释 放出来
释放
【问题探讨】
4.实验能否用32P和35S同时标记噬菌体？
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6.肺炎双球菌转化实验中,发现无毒R型和 被加热杀死的有毒S型细菌混合后,在小鼠 体内找到了下列类型的 细菌（ A ）
A、无毒R型，有毒S型 B、有毒R型，无毒S型 C、有毒R型，有毒S型 D、无毒R型，无毒S型
——知识延伸——
1997年，诺贝尔生理医学将授予了美 国生命科学家普鲁西纳，因为他发现 了一种全新的致病因子——朊病毒 （疯牛病病毒）。发现不管用DNA酶、 RNA酶处理该致病因子，感染组织遭 破坏后仍然保留感染性。由此推断其 DNA 或 RNA 。 化学本质不可能是 ________
怎样将同位素标记到噬菌体的DNA上？
（先用含32P的培养基培养大肠杆菌， 再用噬菌体去感染这种大肠杆菌）
［过程探究3］赫尔希和蔡斯的实验：
说明：保温时间的控制（噬菌体的遗传物质进入细菌体内后， 子代噬菌体裂解释放前）
噬菌体的蛋白质，侵染时没有进入细菌体内，留在了外面
［过程探究3］赫尔希和蔡斯的实验：
3、地球上的一切生物的遗传物质都是 ( A. 核酸 B. 核糖核酸
A
) ：
C. 脱氧核糖核酸
D. 脱氧核糖核酸和核糖核酸
4、侵染细菌后，合成新噬菌体的蛋白质外壳需要（ D ） A B C 细菌的DNA和氨基酸 噬菌体的DNA及氨基酸 细菌的DNA和噬菌体的氨基酸
D
噬菌体的DNA和细菌的氨基酸
5．注射后能使小白鼠因患败血病而死亡 的是（ D ） A．R型肺炎双球菌 B．加热杀死后的R型肺炎双球菌 C．加热杀死后的S型肺炎双球菌 D．加热杀死后的S型肺炎双球菌与R型 细菌混合
A. 它的含量很少 C. 它与新陈代谢无关 B. 它不能自我复制 D.它的种类很多
2、用同位素32P、35S分别标记噬菌体的DNA 和蛋白质，用此噬菌体侵染细菌，被侵染的 大肠杆菌破裂释放大量的噬菌体，这些噬菌 体的DNA和蛋白质分子含有的元素分别中 （ D ） • A、DNA中都含有31P，蛋白质都含有32S • B、DNA中都含有32P，蛋白质都含有32S • C、DNA中都含有31P，蛋白质都含有35S • D、DNA中有的含31P，有的含32P，蛋白质 都含有32S
DNA是主要的遗传物质
DNA作为遗传物质的特点
• 能精确地自我复制，因此前后代能保持一定的连续性
• 能指导蛋白质合成，从而控制生物的性状和新陈代谢 • 具有贮存巨大数量遗传信息的潜在能力 • 分子结构相对稳定，又能产生可遗传的变异
——课堂练习——
一、选择题：
1、蛋白质不是遗传物质的原因之一是 ( B ) ：
噬菌体的DNA，侵染时进入细菌体内
A组35S标记的是蛋白质，侵染时留在外面，产生的 子代噬菌体不含放射性。(子代噬菌体的蛋白质不含亲本的35S) B组32P标记的是DNA，侵染时进入细菌体内，产生 子代噬菌体含有放射性。(子代噬菌体的DNA含有亲本的32P) 噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌体内，且亲 代DNA与子代DNA具有连续性，说明子代噬菌体是 在亲代噬菌体的DNA的指导下复制合成的。
认识肺炎双球菌
它的菌落光滑(Smooth)，菌体有 荚膜，是有毒性的球型菌，能够 使人患肺炎或使小鼠患败血病。
它的菌落粗糙(Rough)，菌体无 荚膜，是无毒性的球型菌。
知识扩展：荚膜可以保护细菌不被机体的免疫系统破坏
(一 )格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验
? ①对比1.2组的实验现象，这说明了什么？
有些病毒（如烟草花叶病毒、HIV、 SARS、流感病毒等），它们不含DNA, 只 含RNA。 在这种情况下，RNA就起着遗传物 质的作用。
［结论］DNA是主要的遗传物质。
本 节 主 要 内 容
1.格里菲思 肺炎双球菌的转化实验 存在转化因子 2.艾弗里 肺炎双球菌的转化因子实验 DNA是遗传物质（DNA纯度，受到 质疑） 3.赫尔希和蔡斯T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验 DNA才是真正的遗传物质 4.有些病毒不含DNA，只含RNA和蛋白质 RNA是遗传物质
S型细菌使小鼠死亡。
? ②对比2.3组的实验现象，这说明了什么？
加热杀死使S型细菌失去毒性。（原因）
? ③ 第4组小鼠死亡的直接原因是什么呢？
由于体内有活的S型细菌的作用。
?
④ 从第4组小鼠尸体上分离出了S型活菌，是S型菌 “复活”了么?这些S型菌的后代也是有毒性的S型菌， 又说明了什么？ 不是，加热杀死的S型细菌使活的R型细菌发 生了转化。这种性状的转化是可以遗传的。
噬菌体侵染细菌的过程
噬菌体侵染细菌过程
吸附 注入 合成 组装 噬菌体借尾丝吸附在细菌表面 把DNA注入到细菌细胞 （蛋白质外壳留在外面） 利用细菌的化学成分和酶系统合成出噬菌 体的DNA、蛋白质 新合成的DNA、蛋白质组装成很多噬菌体 细菌解体，释放出噬菌体
释放
【问题探究】如何将噬菌体的DNA和蛋白
1952年赫尔希（A.Hershey)和蔡斯 （M.Chase)
噬菌体
（1）结构：头部和尾部 的外表是由 蛋白质 构成， 头部内含有 。 DNA （2）增殖特点：在自身 遗传物质的作用下，利 用大肠杆菌体内的物质 来合成自身的组成成分， 进行增殖。 （3）与大肠杆菌的关系： 寄生关系
噬菌体如何感染细菌？
结论1：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”。 加热杀死的S型细菌
多糖
脂类 蛋白质 RNA DNA
究竟哪一个才是转化因子呢？
（二）艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验
S型活细菌
多糖 脂类
① ②
蛋白质
③
RNA
DNA
④
DNA＋DNA水解酶
⑤ ⑧
分别与R型活细菌混合培养
R
R
R
R
R S
⑥ 多数 ⑦ 少数
R
R S
结论2：
1.转化因子是DNA （DNA是遗传物质） 2.蛋白质不是遗传物质
实验成功关键思路：设法把DNA与各种物 质分开,单独地、直接地去观察DNA或其 他各物质的作用 。
思维碰撞
艾弗里的实验引起了人 们的注意，但是，由于艾弗 里实验中提取出的DNA，纯 度最高时也还有0.02%的蛋 白质，因此，仍有人对实验 结论表示怀疑。
质区分开，单独观察各自的作用？
同素标记法
提示：蛋白质的元素组成为C、H、O、N，
S DNA的组成元素为C、 绝大多数还具有S；而 H、O、N、P，据此分析，选择哪种同位素 P 对蛋白质和DNA进行标记？
35S:标记噬菌体中的蛋白质
32P:标记噬菌体中的DNA
【问题探究】噬菌体是严格寄
生的病毒，离开宿主细胞不能正 常生活，能否用培养基直接培养 噬菌体？
［结论］DNA是噬菌体遗传 物质。
DNA是唯一的遗传物质吗？
SARS病毒、流感病毒、HIV。。。
【过程探究四】 烟草花叶病毒感染实验
结论
RNA 是 遗 传 物 质
遗传物质的种类
DNA —是主要的遗传物质
绝大多数生物（细胞生物和DNA病毒） 都是以DNA作为遗传物质的。
RNA —是某些病毒的遗传物质
第1节 DNA是主要的遗传物质
染色体在生物遗传中起着重要作用
减数 精子 雄体 (2N) 分裂
(N)
亲 代
减数 卵细胞 雌体 分裂 (2N)
(N)
有丝 子 受精 受精卵 分裂 代 作用
(2N)
(2N)
染色体=
DNA ？
+
蛋白质 ？
一、对遗传物质的早期推测
蛋白质是遗传物质的观点占主导地位。
1．蛋白质：基本组成单位？结构多样性原因？ 2．DNA：基本组成单位？