人教版高中生物必修二：3.1《DNA是主要遗传物质》(1)(16)
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。
人教版高中生物必修二课件：3.1 DNA是主要的遗传物质 (共16张PPT)
小资料：在T2 噬菌体的化学组分中，60%是蛋白质， 40%是DNA。对蛋白质和DNA的进一步分析表明：硫仅存 在于蛋白质分子中，99%的磷都存在于DNA分子中。
4.用14C和18O等元素可行吗？
用14C和18O等元素是不可行的,因为T2噬菌体的 蛋白质和DNA分子的组分中都含有这两种元素。
DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。
思考？
1.采用T2噬菌体研究遗传物质 究竟是蛋白质还是DNA有什么好处？
T2噬菌体头部和尾部的外壳是由蛋白质 构成的，在它的头部内含有一个DNA分子。
2.采用什么实验方法证明T2噬菌体 的遗传物质究竟是蛋白质还是DNA呢？
放射性同位素标记法。
思考？
3.为什么选择35S和32P这两个元素分 别对蛋白质和DNA作标记？
思考？
5.如何对T2噬菌体的蛋白质和DNA进 行放射性同位素标记呢？
首先用放射性同位素35S标记了的培养基培养一部分 细菌，并用放射性同位素32P标记了培养基培养另一部分 细菌。然后，用被标记的细菌分别去培养T2噬菌体 。当 噬菌体在细菌体内大量增殖后，就可获得分别被放射性同 位素35S标记了的和被放射性同位素32P标记了的T2噬菌体。
这种转化因子究竟是什么物质呢？
R型菌的培养基
R型菌
加入物质
S型菌的DNA
培养一段时间后的现象
S型细菌和R型细菌
R型菌 R型菌
Hale Waihona Puke S型菌的蛋白质 或荚膜多糖
S型菌的DNA + DNA酶
只长R型细菌 只长R型细菌
思考？
2.艾弗里和他的同事的实验思路的关键是什么？
人教版高中生物必修二第三章第1节DNA是主要的遗传物质(第一课时)说课稿
DNA是主要的遗传物质（第一课时）说课稿尊敬的各位评委老师，下午好！今天我说课的题目是《DNA是主要的遗传物质》。
我将分别从教材、教法、学法、教学过程、教学反思五个部分对本课题进行说明。
（一）说教材一、说教材的地位和作用首先我对本课题的教材进行分析，《DNA是主要的遗传物质》是人教版高中生物必修二《遗传与进化》第三章第一节的内容。
学生在学完有丝分裂、减数分裂和受精作用等相关知识后，转入难度较大的遗传学知识学习，之前知识可为本部分学习打下基础同时本节内容又为后面相关知识的学习提供必要的线索，起到承上启下的作用。
二、说教学目标基于对教材的分析和理解，我将从知识、能力、情感三方面确定本节教学目标：1.知识目标：⑴阅读教材，了解人类对遗传物质的早期猜测;⑵结合图3－2，分析肺炎双球菌的体内转化实验过程及结论;⑶结合图3－3，分析肺炎双球菌的体外转化实验过程及结论。
2.能力目标：通过重演科学家的实验设计过程，学会科学研究的方法和实验设计的基本步骤。
3、3.情感态度价值观目标：⑴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。
⑵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。
⑶树立生命的物质性的辩证唯物主义观点，培养学生的创新及合作精神。
三、说教学重点难点：肺炎双球菌转化实验的原理和过程（二）说教法我们都知道生物是一门培养人的实践能力的重要学科。
因此，在教学过程中，采用最恰当的教学方法，不仅要让学生“知其然”，还要让学生“知其所以然”。
所以我想从学情分析和教学设计这两方面来谈一下教法。
一、学情分析通过前面的学习，学生已经具备了学习本课的认知基础，思维的目的性、连续性和逻辑性已初步建立，但还不完善。
二、教法设计而本节内容又主要以实验为依托，所以，培养学生的观察能力、分析能力，引导学生学会设计实验显得尤为重要。
我准备采用“翻转课堂”新课改教学模式，录制微视频、编写相应的导学案，让学生提前自主学习、自主讨论、归纳整理相关问题。
3.(1)DNA是主要的遗传物质课件高一下学期生物人教版必修二
人教版 高中生物学 必修2
人教版 高中生物学 必修2
DNA是主要的遗传物质
以DNA为
以RNA为
遗传物质的生物
遗传物质的生物
细胞生物
DNA病毒
RNA病毒
真核生物 原核生物 绝大多数生物的遗传物质的DNA。
酯
酶
DNA 酶
（2）DNA是使R型细菌
产生稳定遗传变化的物质。
分别与R型活细菌混合培养
（3）DNA只有保持分子 结构稳定才能行使遗传
功 能。
R+S R+S R+S R+S R
人教版 高中生物学 必修2
肺炎链球菌 转化实验
1928年，格里菲思
肺炎链球菌、小鼠
体内 转化实验
20世纪40年代，艾弗里 体外
人教版 高中生物学 必修2
1. 肺炎链球菌转化实验（1928年，格里菲思）
材料：肺炎链球菌、小鼠
2. 肺炎链球菌转化实验（20世纪40年代，艾弗里）
材料：肺炎链球菌
3. 噬菌体侵染细菌实验（1952年，赫尔希、蔡斯）
材料：噬菌体，大肠杆菌
人教版 高中生物学 必修2
１.肺炎链球菌的转化实验
肺炎链球菌
人教版 高中生物学 必修2
保温 噬菌体与大肠杆菌混合
后为何要短时间保温？ 使噬菌体充分
侵染大肠杆菌。
人教版 高中生物学 必修2
搅拌
搅拌的目的？ 使吸附在细菌上的 噬菌体与细菌分离。
离心 离心的目的？ 让上清液中析出质量
较轻的T2噬菌体颗粒，及 噬菌体的蛋白质外壳，而 离心管的沉淀物中留下被 侵染的大肠杆菌。
人教版高中生物必修二3.1 DNA是主要的遗传物质
体外转化实验 遗传物质
实验结 S型细菌体内有 S型细菌的DNA是
(2)体内转化实验是体外转化实验的
联系 基础，体外转化实验是体内转化实
验的延伸
(3)两实验都遵循对照原则、单一变
量原则
2、S型菌和R型菌转化的实质 （1）加热杀死的S型细菌，其蛋白质结构被破坏 。DNA在加热过程中，双螺旋解开、氢键被打断 ，但缓慢冷却时，其结构可以得到恢复。 （2）S型细菌遗留下的DNA片段中，包含有控 制荚膜形成的基因，这些片段从S型细菌中释放 出来，被一些R型细菌所摄取，进入R型细菌中 ，整合进入R型细菌的基因组中，使R型细菌转 化成S型细菌。
体内转化实验 体外转化实验 体外培养基 S型细菌各组成成分 的作用进行对照
培养 细菌
实验 对照
在小鼠体内 R型细菌与S型细菌 的毒性对照
用加热杀死的S型细 将物质提纯分离后， 巧妙 菌注射到小鼠体内 直接地、单独地观察 构思 作为对照实验来说 某种物质在实验中所 明确实发生了转化 起的作用
体内转化实验 论 “转化因子” (1)所用材料相同
（3）转化的实质是外源DNA与受体细胞 DNA之间的重组，使受体细胞获得了新的遗 传信息。因此，转化作用可以看成广义上的 基因重组。 （4）一般情况下，转化的效率很低，只有少 部分R型细菌被转化为S型细菌，但是S型细 菌的繁殖速度很快。
肺炎双球菌转化的实质
在肺炎双球菌的转化实验中， 将加热杀死的 S 型细菌与 R 型细菌相混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡，则小鼠 体内 S 型、 R 型细菌含量变化情况最可能是下图中的哪个 选项（ ）
（2007广东）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 验结果（ ） 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
人教版高中生物必修二第三章第1节《DNA是主要的遗传物质》优质教案
第3章基因的本质第1节 DNA是主要的遗传物质一、教学目标（一）知识目标1.通过肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，理解DNA是遗传物质。
2.通过重演科学发现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。
（二）能力目标1.通过自己设计验证性实验，培养分析问题、解决问题的能力和创新思维能力。
2.以噬菌体侵染细菌的实验说明DNA是遗传物质，训练学生由特殊到一般的归纳思维能力。
（三）情感、态度与价值观目标1.养成实事求是的科学态度，培养不断探究新知识和合作的精神。
2.实验验证DNA与RNA是遗传物质，强调了生命的物质性，有助于辩证唯物主义世界观的树立。
二、教学重点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。
3.证明DNA是遗传物质的实验的关键设计思路。
三、教学难点1.肺炎双球菌转化的实验原理和过程。
2.证明DNA是遗传物质的实验的关键设计思路。
四、课时安排1课时教学过程一、导入新课：复习导入19世纪中期，孟德尔通过豌豆实验证明了：生物的性状是由基因控制的。
20世纪初期，摩尔根通过果蝇实验证明了：基因位于染色体上。
20世纪中叶，科学家发现：染色体主要由蛋白质和DNA（成分）组成。
那么，这两种物质究竟哪一种是遗传物质呢？请大家把书打开到42页，我们今天一起学习——第3章第1节DNA是主要的遗传物质。
要想找到DNA是遗传物质的证据，首先得选择合适的实验材料，应该选择什么样的生物做实验材料呢？为什么？请举例。
1928年，格里菲思利用肺炎双球菌这样一种细菌做实验寻找遗传物质，请大家阅读书本43页，看看格里菲思怎样做实验的。
二、肺炎双球菌的转化实验（一）格里菲思的体内转化实验（1928）1、本实验用的生物材料是什么？肺炎双球菌有几种类型？2、动画展示四组实验过程①活的R型细菌感染老鼠不死亡②活的S型细菌感染老鼠死亡③灭活的S型细菌感染老鼠不死亡④活的R型+死的S型感染老鼠死亡讲述：从第一、二组实验可以说明R型活细菌不具有致死性，S 型活细菌具有致死性；从第二、三组实验可以说明死亡的S型细菌不具有致死性。
(新课标人教版)生物必修二：3-1DNA是主要的遗传物质
课堂互动探究
热点考向示例
随堂达标检测
活页规范训练
4. 实验分析
(1)T2噬菌体侵染细菌时，_____进入到细菌的细胞中，而 DNA 蛋白质外壳 ___________留在外面。 亲代的DNA (2)子代T2噬菌体的各种性状是通过___________来遗传
的。 5．实验结论
_____是遗传物质。 DNA
拌不充分，有少量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，使沉淀物中出现少量的放射 性。
课堂互动探究
热点考向示例
随堂达标检测
活页规范训练
2．肺炎双球菌转化实验、噬菌体侵染细菌实验的比较 ①均使DNA和蛋白质区分开，单独处理，观察它 们各自的作用，但两类实验中DNA与蛋白质分开 的方式不同 ②都遵循了对照原则 ③都能证明DNA是遗传物质，但不能证明DNA是 主要的遗传物质 直接分离：分离S型细菌的 DNA、多糖、蛋白 质等，分别与R型细菌混合培养
提示
不是，分离出S型活细菌和R型活细菌，且R型活细
菌数量多。
(2)格里菲思的肺炎双球菌转化实验能否说明DNA是转化
因子？ 提示 由于格里菲思没有将整个细菌的各种成分分开，所 以他的实验结论也只能是S型细菌内含有转化因子，而不 能具体的说出是S型细菌体内的哪一种具体的化学物质是
转化因子。
课堂互动探究 热点考向示例 随堂达标检测 活页规范训练
DNA ②现象：只有加入_____，R型细菌才能转化成S型细菌。 DNA ③结论：_____才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
课堂互动探究 热点考向示例 随堂达标检测 活页规范训练
[思维激活1] (1)格里菲思的肺炎双球菌转化实验中，R型活细
菌与加热杀死的S型细菌混合注射到小鼠体内后，从死亡
人教版生物必修二3.1 DNA是主要的遗传物质课件
24
DNA
蛋白质
子代噬菌体
检测子代噬菌体是否含32P和35S 结果预测 ①子代噬菌体只含32P 遗传物质是DNA ②子代噬菌体只含35S 遗传物质是蛋白质 ③子代噬菌体既含32P又含35S 遗传物质是DNA和蛋白质
标记噬菌体
含32P的培养基 用噬菌体侵染 培养大肠杆菌 含32P的大肠杆菌
32P标记DNA 的噬菌体
离心后
细菌
裂解
沉淀物的放 新噬菌体
射性很高
检测到32P
三、噬菌体侵染细菌的实验
亲代噬菌体 子代噬菌体
第一组
35S标记蛋白质 未检测到35S
第二组
32P标记DNA 检测到32P
实验结论：DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
DNA是唯一的遗传物质吗？
四、DNA是主要的遗传物质
（一）RNA是遗传物质的证据
3.肺炎双球菌转化实验证明DNA是遗传物质而蛋白质不是。 得出这一结论的关键实验步骤是（ C ）
A.将S型活菌和加热杀死的S型细菌分别注射到小鼠体内。 B.从死亡小鼠体内分离到了S型活菌。 C.将S型菌的各种物质分离，分别加入到各培养基中培养R 型菌，观察是否发生了转化 D.分别将S型菌和R型菌注射到小鼠体内。
蛋白质
感染
RNA
RNA
烟草花 叶病毒
TMV 蛋白质
不感染
得花叶病 不得花叶病
结论：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。
四、DNA是主要的遗传物质
（二）常见的RNA病毒
HIV病毒
SARS病毒
还有车前草病毒HRV等等
烟草花叶病毒 TMV
小结
格里菲斯:肺炎双球菌体内转化实验
存在“转化因子”
艾弗里及其同事：肺炎双球菌体外转化实验 “转化因子”是DNA
新教材人教版高中生物必修二 3-1 DNA是主要的遗传物质 教学课件
项目
设计 思路
肺炎双球菌体外转化实验
噬菌体侵染细菌实验
设法将DNA与其他物质分开，单独、直接研究他
们各自不同的遗传功能
处理 方法
减法原则：分离S型菌的 DNA、多糖、蛋白质等， 分别与R型菌混合培养
同位素标记法：分别用35S、 32P标记蛋白质和DNA
证明DNA是遗传物质，而蛋
结论 白质等不是遗传物质
有毒S型死细菌
小鼠正常 活R + 有毒S型死细菌
第三组
S型活细菌
说明有部分R型细菌转化为S型细菌
小鼠死亡
第四组
第六页，共三十页。
二、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验
分析实验对照： 第一组和第二组对照，说明
R型菌无毒性而S型菌有毒性 。
第二组和第三组对照，说明
第S四型组菌小加鼠热死杀亡死是后由无于毒体性内有。S型活细菌，那么S型活细菌是怎么 来的？
证明DNA是遗传物质，但不能证 明蛋白质等不是遗传物质
第二十二页，共三十页。
六、DNA是主要的遗传物质
具有细胞结 真核生物
构的生物
原核生物
DNA
绝大多数 生物的遗 传物质是
结合第一、二、三、四组对照，格里菲思推论：已经被加热
杀死的S型细菌中，必然含有“________转_”化。因子
第七页，共三十页。
思考1：在杀死的S型细菌中含有哪些物质？ 03
多糖
多糖
脂质
S型细菌
脂质 蛋白质 RNA DNA……
蛋白质 RNA
DNA
艾弗里
思考2：哪一个才是转化因子呢？那如何才能在这些物 体
——DNA才是遗传物质
回顾：
基本单位： 脱氧核糖核苷酸 化学组成： 磷酸、脱氧核糖、含氮碱基
人教版高中生物必修二 3.1DNA是主要的遗传物质(共26张)
D
A.3和4
C.2、3和4
B.1、3和4
D.1、2、3和4
2. 噬菌体侵染细菌的实验
（1）实验材料——噬菌体
噬菌体侵染细菌的主要过程
（2）实验方法——同位素标记法
【思考】用35S和32P分别标记噬菌体的哪种成 分？为什么？能否用14C和18O进行标记？
用32P标记DNA，用35S标记蛋白质。因为DNA中 有P而蛋白质没有，蛋白质中有S而DNA中没有。 由于DNA和蛋白质中均含有C和O两种元素，故 不能用14C和18O进行标记。
灭活的S型细菌 中的转化因子 R型细菌
S型细菌
转化因子究竟是什么呢？ 该如何设计实验来证明？
1.肺炎双球菌的转化实验 ——艾弗里的体外转化实验
①
②
③
④
⑤
⑥
该实验说明只有加入DNA，R型细菌才能 转化为S型细菌，并且DNA的纯度越高， 转化就越有效。
（2）该实验最关键的设计思路是什么？
（1）该实验的结论是什么?
DNA才是使S型细菌产生稳定 设法把DNA、蛋白质和其他物质分开， 遗传变化的物质。 单独的、直接的去观察它们的作用。 蛋白质不是遗传物质。
1.关于肺炎双球菌的转化实验,哪项最终证明了DNA是遗传物质（
A.有毒性的S型活细菌使小鼠死亡 B.加热杀死的S型细菌不引起小鼠死亡 C.无毒的R型活细菌与热杀死的S型细菌混合，注射后使小鼠死亡
DNA 有32P标记
DNA进入到 大肠杆菌 中
DNA才是真正的遗传物质！
1.噬菌体外壳的合成场所是(
A．细菌的核糖体
A)
C．噬菌体基质 D．细菌拟核区
B．噬菌体的核糖体
2.噬菌体侵染细菌后在形成子代噬菌体时，用来作模板物质的是( A.噬菌体的蛋白质外壳
人教版高中生物必修二-3.1DNA是主要的遗传物质一等奖优秀课件
RNA（核糖核酸）
有些病毒（如烟草花 叶病毒），它 们不含有DNA, 只含有RNA。 在这种情 况下，RNA就起着遗传物质的作用。
(1).病毒的分类:
根据宿主细胞的不同 (寄生的专一性)
植物病毒: 烟草花叶病毒
但究竟哪一个才是转化因子呢？
在证明DNA还是蛋白质或其他物 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、其他物质与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。
讨论:
假如你是当时的科学家,应 该怎样设计实验来证明转化因 子是什么物质”?
提出问题：
作出假设: 实验方案：
DNA未能提得很纯,还有0.02%的蛋白质.
三、 噬菌体侵染细菌的实验 （1）噬菌体的结构模式图
T2噬菌体中 60%是蛋白质, 40%是DNA..
T2噬菌体的遗传物质究竟是蛋白质还是DNA?
要点、疑点、难点 噬菌体的结构
噬菌体侵染细菌过程 吸附 注入 合成 噬菌体借尾丝吸附在细菌表面
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
说部DNA
DNA含32P +细菌 离心 的噬菌体 (未标记)
(T2噬菌体颗粒) --未检测到32P
被感染的细菌和新形成 的噬菌体中 --检测到32P
说明DNA进入到细菌内去了
第I组:上清液放射性很高， 蛋白质 说明上清液主要成分是什么？
第I组:沉淀物放射性很低，直接说明了?
ks5u精品课件
肺 炎 2 双 球 菌 的 3 转 化 实 验 4 过 程
1
S型活菌
小鼠死亡
人教版高中生物必修2-3.1知识点3____DNA是主要的遗传物质
噬菌体是一种寄生在细菌体内的病毒，其侵染细菌后， 就会在自身遗传物质的作用下，利用细菌的物质、酶系和核糖体等合成自身的DNA和蛋白质。
知识点3 DNA是主要的遗传物质
要点归纳
1.RNA病毒的遗传物质 烟草花叶病毒，不含DNA，只含有蛋白质和RNA。对这 些病毒来说，RNA起着遗传物质的作用。 (1)研究思路：将RNA与其他成分分离，单独研究各自的 遗传功能。
(2)方法步骤： ①烟草花叶病毒＋烟草→烟草患花叶病。 ②分离烟草花叶病毒成分，单独侵染细菌。 a．烟草花叶病毒RNA＋烟草→烟草患花叶病 b．烟草花叶病毒蛋白质＋烟草→烟草正常 (3)实验结论：RNA是遗传物质。
2．DNA是绝大多数生物的遗传物质 (1)以DNA作为遗传物质的生物：细胞生物(原、真核生 物)、DNA病毒(如T2噬菌体)。 (2)以RNA作为遗传物质的生物：烟草花叶病毒、流感病 毒、禽流感病毒、艾滋病病毒、SARS等只含RNA的病毒。 (3)结论：DNA是主要的遗传物质。(原因：绝大多数生 物的遗传物质是DNA)
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沉淀物放射性很高
【问题1】实验中搅拌的目的是什么？ 使噬菌体蛋白质外壳与细菌分离 【问题2】离心后上清液、沉淀物分别是什么？ 上清液是噬菌体蛋白质外壳，沉淀物是细菌及其细胞内的噬菌体。 【问题3】为什么含35S噬菌体侵染细菌，沉淀物中还有很低放射性？ 由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体吸附在细菌表面，随细 菌离心到沉淀物中。 【问题4】为什么含32P噬菌体侵染细菌，上清液中还有很低放射性？ ①保温时间过短，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。
②保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经 离心后分布于上清液。
4.结果分析
亲代噬菌体 32P
35S
DNA
细菌 31P
32S
子代噬菌体 32P、31P
32S
蛋白质 分组 含32P噬菌
对比 体＋细菌 实验 含35S噬菌 体＋细菌
结果 上清液中几乎无32P,32P
结果分析 32P－DNA进入了宿主
三、噬菌体侵染细菌的实验
1.选材 T2噬菌体 选材原因：T2噬菌体结构简单，只有蛋白质和 DNA构成 2.实验技术 同位素标记法
。
分别选择何种元素标记噬菌体的蛋白 质和DNA？ 元素
同位素
C
14C
H
3H
Oபைடு நூலகம்
18O
N
15N
P
32P
S
35S
提示：T2噬菌体的化学组成中，仅蛋白质分子中含有硫，磷几乎都存 在于DNA分子中。
一、对遗传物质的早期推测
20世纪20年代 人们认识到蛋白质 是由多种氨基酸连接 而成的生物大分子 氨基酸多种多样的排列顺 序，可能蕴含着遗传信息。 20世纪30年代
人们认识到 DNA 是由许 多脱氧核苷酸聚合而成的 生物大分子 脱氧核苷酸有4种，多种多样的 排列顺序，可能蕴含着遗传信息 蛋白质是遗传物质 的观点占主导地位。
五、DNA是主要的遗传物质
细胞生物 生物类型 原核生物 核酸类型 遗传物质 DNA和RNA 真核生物 DNA和RNA DNA病毒 DNA RNA病毒 RNA 病毒
DNA
DNA
DNA
RNA
绝大多数生物（细胞生物和DNA病毒）遗传物质为DNA，只有少 数RNA病毒遗传物质为RNA，故DNA为主要遗传物质。
DNA是主要遗传物质
第一节 DNA是主要的遗传物质
20世纪中叶，科学家发现：染色体 主要由蛋白质和DNA 组成。 蛋白质和DNA,谁是遗传物质? 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.科学家是怎样证明DNA是遗传物质的？ 2.为什么说DNA是主要的遗传物质？
只有完整的DNA才能进行转化。脱氧核苷酸没有转化作用。
(3)艾弗里及其同事的实验结论是什么？
转化因子是DNA。
【典型例题】
1928年，英国细菌学家格里菲思以小鼠为实验材料做了如下实验：
下列关于此实验的分析不正确的是( D ) A.实验的关键现象是第四组小鼠死亡并分离到 S型活细菌 B.对第四组实验的分析必须是以第一～三组的实验为参照 C.本实验说明R型肺炎双球菌发生了某种类型的转化 D.本实验结论为“DNA是使R型菌转化为S型菌的转化因子”
DNA 32P
蛋白质
DNA
35 蛋白质 S
3.实验过程
上清液放射性很高
新形成的噬菌体 中无放射性
被35S标记 的噬菌体 被35S标记的噬 菌体与细菌混合 搅拌后 离心 沉淀物放射性很低 上清液放射性很低
新形成的噬菌体 中有放射性
搅拌后 离心 32 被 P标记 被32P标记的噬 的噬菌体 菌体与细菌混合
1.格里菲思肺炎双球菌体内转化实验
（1）为什么第四组实验导致小鼠死亡？ 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? 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）。
2.艾弗里确定转化因子的体外转化验
(1)艾弗里及其同事的设计思路是什么？ 把DNA和蛋白质、糖类等分开，单独地、直接地观察它们的作用 （2）第3步你得出什么结论？
主要分布在宿主细胞内 细胞内 宿主细胞内无35S，35S 35S－蛋白质外壳未进入
主要分布在上清液中 宿主细胞而留在外面
【典型例题】
（2017•新课标Ⅱ卷.2）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（ C ） A．T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖
蛋白质是生物体的遗传物质。
遗传物质是DNA还是蛋白质呢？ 设计实验证明它的实验设计思路是？ 把DNA和蛋白质分开，单独地、 直接地观察它们的作用
有两个经典实验可证明
肺炎双球菌体内转化实验 格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验 艾弗里确定转化因子的体外转化验 噬菌体侵染细菌的实验
二、肺炎双球菌转化实验
B．T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质
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．人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同
四、RNA是遗传物质实验
结合甲图用图解法完成实验设计，探究烟草花叶病毒的遗传物质 是RNA或蛋白质。 蛋白质 外壳
RNA
烟草花叶病毒的遗传物质是RNA 结论：
【典型例题】
（2017•新课标Ⅰ卷.29）（10分）根据遗传物质的化学组成，可将病 毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大 危害。通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。 假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，请利用放射性同位素 标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种 新病毒的类型。简要写出（1）实验思路，（2）预期实验结果及结论 即可。（要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组） （1）思路 甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后 接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并监测其放射性。 乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之 后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并监测其放射性。 （2）结果及结论 若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。