DNA是主要的遗传物质

DNA是主要的遗传物质【课前复习】在学习新课程前必须重新回顾有关遗传、变异的概念；有丝分裂、减数分裂、受精作用；染色体的主要成分；DNA在细胞中的存在部位等知识，这样既有利于掌握新知识，又便于将新知识纳入知识系统中。

温故——会做了，学习新课才能有保障1．从地层里挖出的千年古莲种子，种在池塘里仍能开花结籽，但其花色与现代莲花稍有不同，这个现象说明了生物具有A．应激性B．变异性C．遗传性D．遗传性和变异特性解析：“稍有不同”说明它们相同的特征多，不同的特征少。

相同，体现了生物的遗传性；不同，则体现了生物的变异性。

答案：D2．染色体的主要成分是________________________________。

答案：DNA和蛋白质3．在有丝分裂过程中，DNA在___________加倍，而染色体是在_________________加倍，这样在形成的两个子细胞中，DNA和染色体数目都_________________，从而保证了细胞的前后代_________________的稳定性。

答案：间期后期保持不变遗传物质4．图6—1—1表示马蛔虫（体细胞含有2对同源染色体）的细胞分裂等生理过程，据图回答：图6—1—1注：末期染色体、DNA的数目是指在一个细胞核中的数目。

（1）图中实线代表_____________数目的变化曲线；图中虚线代表_____________数目的变化。

（2）A～C所代表的生理过程名称是：A．____________B．____________C．___________解析：细胞分裂数目变化曲线有两种，一是DNA变化曲线，特点是在有丝分裂过程中间期复制加倍(4→8)，末期结束后在形成的子细胞中减少一半(8→4)，在减数分裂间期DNA也复制(4→8)，第一次分裂结束后DNA减半(8→4)，第二次分裂结束后，DNA再次减半(4→2)。

配子经受精作用以后再加倍(2→4)恢复亲代DNA数目。

由此可知，实线表示DNA数目变化曲线。

二是染色体数目变化曲线，有丝分裂特点是间期复制的染色体，数目不加倍(4→4)，到分裂后期加倍(姐妹染色单体分开)，减数分裂第一次分裂之前的间期染色体也复制，但染色体数目不加倍(4→4)，到末期结束后，在形成的两个次级性母细胞中减半(4→2)；在减数分裂第二次分裂之前的间期，染色体不再复制(2→2)，在第二次分裂后期因姐妹染色单体分开，导致染色体数目加倍(2→4)，到末期结束后形成的性细胞中减半(4→2)，受精作用后再恢复体细胞的染色体数目(2→4)。

因此虚线表示染色体变化曲线。

答案：（1）DNA染色体（2）有丝分裂减数分裂受精作用知新——先看书，再来做一做1．遗传是生物在生殖、发育过程中表现出的基本特征，那么，寻找遗传物质应该从哪个过程去考虑？2．通过我们对生殖、发育中减数分裂、受精作用、有丝分裂等知识的学习可知，细胞核中哪一结构在前后代能保持连续性和稳定性？3．染色体的主要成分是DNA和蛋白质，那么，怎样做才能证明DNA和蛋白质哪一种是遗传物质呢？4．肺炎双球菌的转化实验中：(1)肺炎双球菌的类型：①R型细菌：菌落_____________，菌体_________________荚膜，是_________________球型菌。

②S型细菌：菌落_________________，菌体____________荚膜，是_________________球型菌。

可以引起人患_________________和使小鼠患_________________。

(2)1928年，英国科学家格里菲思用_________________在_________________体内进行转化实验即体内转化实验。

过程是：①将_________________型活细菌注入小鼠体内结果小鼠不死亡。

②将_________________型活细菌注入小鼠体内结果小鼠死亡。

③将杀死后的_________________型细菌注入小鼠体内结果小鼠不死亡。

④将无毒性的_________________型细菌与加热杀死的_________________型细菌混合后注入小鼠体内，结果小鼠死亡，并在小鼠尸体上分离出了_________________毒性的_________________型活菌。

结果分析：①～④过程证明：无毒性的____________型活细菌在与被加热杀死的_________________型细菌混合后转化为_________________毒性的_________________型活细菌，而且这种性状的转化是可以_________________的。

结论是：加热杀死的_________________型菌中含有一种_________________。

(3)1944年，美国科学家艾弗里和他的同事用_________________在其他生物如小鼠体内做转化实验即体外转化实验，目的是__________________________。

过程是：①从___________型活细菌中提取____________、_____________和_________________等物质，分别加入培养_____________型细菌的培养基中，发现只有加入_________________、_________________型细菌才能转化为_________________型细菌。

②如果用DNA酶处理S型活菌中提取的DNA，就不能使_________________细菌转化。

结论是：转化因子是__________________________。

(4)肺炎双球菌的转化实验结论：_________________是遗传物质。

5．噬菌体侵染细菌的实验：(1)T2噬菌体①习性：是一种专门寄生在_________________体内的病毒。

②结构：外壳：头部和尾部是由_________________ 组成。

内部：只有_________________分子。

(2)过程①T2噬菌体的外壳_________________被_________________标记，侵染细菌，测试结果表明被标记的_________________没有进入细菌内。

②T2噬菌体内部的_________________被_________________标记，侵染细菌，测试结果表明：被标记的_________________进入细菌体内增殖。

(3)结果分析：在噬菌体中，亲代和子代之间具连续性的物质是_________________，而不是_______________，子代噬菌体的各种性状是通过亲代的_______________传给后代的。

(4)结论：_________________是遗传物质。

6．只有极少数病毒的遗传物质是_________________，如烟草花叶病毒。

绝大多数生物的遗传物质是_________________，所以_________________是主要的遗传物质。

【学习目标】1．知道遗传学的发展过程及研究意义。

2．记住“DNA是遗传物质”的直接证据——肺炎双球菌的转化实验原理、过程和结论；噬菌体侵染细菌的实验原理、过程和结论，并且能够解释说明其中的含义、能够对这些知识采用适当的形式（文字、图、表）予以表达。

3．能够解释说明DNA是主要的遗传物质。

4．通过重演科学家发现DNA是主要的遗传物质的过程，学会科学研究的方法和实验设计的基本步骤。

5．通过自己设计验证性实验，检验自己分析问题、解决问题和创新思维的能力。

【基础知识精讲】课文全解：本章的前言部分，首先通过三个设问“遗传和变异究竟是怎样发生的？”“在生物体内是什么物质对遗传和变异起着决定性作用？”“生物的遗传和变异有哪些共同的规律？”概括出了本章的主要内容，然后又简单回顾了100多年来遗传学的发展过程大约分为三个阶段：第一阶段是实验遗传学阶段，表现在19世纪60年代，遗传学家孟德尔从性状出发，发现了遗传的两个规律，第二阶段是分子遗传学的初始阶段，表现在20世纪中叶，DNA 双螺旋结构的发现标志着生物科学进入分子生物学阶段；第三阶段，分子遗传学迅猛发展阶段表现在，人们在分子水平上实现了对遗传物质的重新组合，解决了许多与人类的生产和生活密切相关的问题。

《遗传的物质基础》前言部分指出，生物的性状之所以能够传给后代，是因为生物体内有遗传物质的存在，从而引出本节的主要内容：①什么是遗传物质？②遗传物质有什么样的结构和功能？③遗传物质是怎样发挥作用的？然后，从分子水平上详尽地简述遗传的物质基础和作用原理。

通过讲述DNA是遗传物质的实验证据、DNA分子的结构和复制功能以及基因的表达功能等内容，达到对染色体、DNA和基因的有关结构和功能方面的知识，以及它们之间的关系有更深入、全面的理解和认识的目的。

本小节“DNA是主要的遗传物质”的引言部分的学习思路是：首先，从生物性状的遗传现象引出什么是遗传物质的问题，而要判断什么是遗传物质就应该知道遗传物质应具有的特点。

遗传物质应具有的特点是：在细胞生长和繁殖的过程中能够精确地复制自己；能够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；结构比较稳定，但在特殊情况下又能发生突变，而且突变以后还能继续复制，并能遗传给后代。

其次，遗传是生物在生殖、发育过程中表现出的基本特征，因此，寻找遗传物质应该从生殖发育等过程去考虑。

第三，生物学家通过对细胞有丝分裂、减数分裂和受精作用过程研究，发现每一种真核生物都有恒定的染色体数，染色体在传种接代过程中具有一定的稳定性和连续性，如图6—1—2所示。

在有性生殖过程中，后代具有双亲各一半数量的染色体。

从而认识到染色体在生物的遗传中具有重要的作用。

图6—1—2第四，染色体的主要成分是DNA和蛋白质，那么，其中究竟哪种物质在起遗传作用呢？怎样设计实验来证明它呢？科学家对实验的设计思路是：设法把DNA和蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA的作用。

从而引出了本小节要研究的主题——证明DNA是遗传物质的两个著名的实验。

第五，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”是本小节的重点知识。

在讲述噬菌体侵染细菌的实验时，用研究时采用的“同位素标记法”来说明，这样符合科学研究的过程，很自然地导出DNA是遗传物质的结论。

1．肺炎双球菌的转化实验：见下表R型细菌：菌落粗糙，菌体无荚膜，有毒，球菌。

S型细菌：菌落光滑，菌体有荚膜，有毒，球菌。

2．噬菌体侵染细菌的实验：见下表T 2噬菌体：一种专门寄生在细菌体内的病毒，侵染病毒后，在自身遗传物质的作用下，利用细菌体内的物质来合成自身的组成物质，从而进行大量增殖。