DNA是主要的遗传物质第1课时学案-高一下学期生物人教版必修2

第 3章 第1节DNA 是主要的遗传物质（第1课时） 学案
学习目标
核心素养 1.亲代传递给子代的遗传
信息主要编码在DNA 分
子上；
2.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。

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； 科学思维：运用归纳与概括的方法，分析肺炎链球菌的转化实验、噬菌体侵染大肠杆菌实验和烟草花叶病毒重组实验，归纳出其在实验思路上的共同点，并概括DNA 是主要的遗传物质； 科学探究：分析人类对遗传物质探索的实验设计思路。

基础知识梳理：（阅读教材，完成下列填空，在教材相应位置进行标注后，识记相关内容）
一、肺炎链球菌的转化实验
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____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
细菌类型 菌体 菌落特点 有无荚膜 有无致病性
S 型细菌
有荚膜 R 型细菌
表面 __粗糙__ 无荚膜 无
3.格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验
实验结论：加热致死的S 型细菌
内含有 ，促使R 型活
细菌转化为S 型活细菌。

4．艾弗里的肺炎链球菌体外转化实
验
(1)实验过程及结果
(2)实验分析：去除多糖、蛋白质、RNA 、脂质
后，细胞提取物仍然具有转化活性，去除DNA 后
细胞提取物失去转化活性。

(3)实验结论：__ 才是使R 型细菌
产生稳定遗传变化的物质。

学习目标一：人们对遗传物质的早期推测有哪些？
学习目标二：肺炎链球菌的体内转化实验原理、科学家、实验过程、结论是什么？
学习目标三：肺炎链球菌的体外转化实验科学家、实验过程、结论是什么？
学习目标四：如何理解自变量控制中的“加法原理”与“减法原理”？（教师）
学习目标五：自学检测：1到10题为单选题，11到14题为不定项选择题，选全得5分，选对但不全的3分，每小题5分，共70分
1．肺炎链球菌的转化实验中，发生转化的细菌和作为转化因子的物质分别是（）A．R型细菌和蛋白质B．S型细菌和多糖荚膜
C．R型细菌和DNA D．S型细菌和RNA
2．艾弗里等人通过实验得出结论：使R型细菌产生稳定遗传变化的物质是（）A．DNA B．蛋白质
C．RNA D．糖类
3．在培养R型细菌的培养基中加入某种物质后可能产生S型细菌，该物质是（）A．S型细菌的多糖类物质B．S型细菌的DNA完全水解产物
C．S型细菌的DNA D．S型细菌的蛋白质
4．在生命科学发展过程中，证明DNA是遗传物质的实验是（）
①孟德尔的豌豆杂交实验②摩尔根的果蝇杂交实验③肺炎链球菌的转化实
验④噬菌体侵染细菌的实验⑤DNA的X光衍射实验
A．①② B．②③
C．③④ D．④⑤
5．下列关于遗传学发展史上4个经典实验的叙述，不正确的是（）
A．在艾弗里肺炎链球菌的转化实验中利用了自变量控制中的减法原理
B．在噬菌体侵染细菌的实验中需经过短时间保温后，进行搅拌、离心
C．T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质
D．肺炎链球菌的转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质
6．艾弗里实验证明了能使R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”是（）
A．蛋白质B．DNA
C．荚膜多糖D．脂肪
7．美国科学家艾弗里的体外转化实验证明了（）
A．RNA是遗传物质B．蛋白质是遗传物质
C．DNA是遗传物质D．DNA是主要的遗传物质
8．下图表示艾弗里通过肺炎链球菌转化实验探究转化因子的实验过程。

下列相关叙述错误的是（）
A．甲组培养基上出现两种菌落，主要是S型细菌形成的菌落
B．乙组培养基上的菌落和甲组的相同，说明蛋白质不是转化因子
C．丙组培养基上只有R型细菌，说明脱氧核苷酸不具有转化功能
D．实验利用减法原理，逐一去掉不同成分以确定细胞提取物的转化活性
9．人们对遗传物质和基因的认识经历了一个发展的过程，下列说法正确的是（）A．烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是RNA
B．用35S标记T2噬菌体侵染细菌实验中，混合培养时间过长会导致上清液中放射性增强C．肺炎链球菌的转化实验证明了DNA是遗传物质
D．S型菌在小鼠体内的死亡率一般高于R型菌
10．下表是艾弗里等人以S型细菌提取物和R型活细菌等为实验材料所做的实验及实验结果。

组
别
处理步骤
结果（出现R型活细菌
或S型活细菌）1S型细菌的细胞提取物，不做处理
加入R型
活细菌的
培养基
中，混合
后培养
R+S
2S型细菌的细胞提取物+蛋白酶R+S
3S型细菌的细胞提取物+RNA酶R+S
4S型细菌的细胞提取物+酯酶R+S
5S型细菌的细胞提取物+DNA酶R
A．DNA B．蛋白质
C．RNA D．脂质
11（不定项）．下列叙述与事实不符的是（）
A．艾弗里证明了DNA是遗传物质
B．格里菲思的实验证明了“转化因子”是DNA
C．摩尔根发现控制果蝇眼色的基因位于X染色体上
D．萨顿通过类比推理提出基因与染色体行为存在平行关系
12（不定项）．肺炎链球菌转化实验的部分过程如下图所示。

下列叙述正确的是（）
A．S型肺炎链球菌的菌落是粗糙的，R型肺炎链球菌的菌落是光滑的
B．S型细菌的DNA经加热后失活，因而注射S型细菌后的小鼠仍存活
C．该实验未证明R型细菌转化为S型细菌是由S型细菌的DNA引起的
D．将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，可以得到S型菌
13（不定项）．艾弗里的肺炎双球菌转化实验和赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验，都能证明DNA是遗传物质，对这两个实验的研究方法可能有：①设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应；②放射性同位素标记法。

下列有关叙述正确的是()
A．两者都运用了①和②
B．前者运用了①，后者运用了②
C．前者只运用了①
D．后者运用了①和②
14（不定项）．在肺炎链球菌转化实验中，在培养有R型细菌的①、②、③、④四个试管中，依次分别加入从S型活细菌中提取的DNA、RNA、蛋白质、多糖，经过培养，检查结果发现试管内仍然有R型细菌的是
A．① B．② C．③ D．④
题号12345678910
答案
题号11121314
班
级
：
_______
姓
名
：
答案
（1）肺炎链球菌有两种类型：一种类型的菌体有________________，在培养基上形成的菌落表面__________，叫作S型细菌。

S型细菌有__________，可使人和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡。

（2）体内转化实验：1928年由英国科学家_____等人进行。

结论：在S型细菌中存在______可以使R型细菌转化为S型细菌。

（3）体外转化实验：20世纪40年代由科学家艾弗里等人进行，结论：
__________________。

16（附加题）．请结合探究遗传物质的相关实验回答下列问题：
（1）肺炎双球菌的转化实验中格里菲思_______________（填“有”或“没有”）得出DNA 是促进R 型细菌转化成S型细菌的“转化因子”。

（2）赫尔希和蔡斯用_____法进一步证明DNA 是噬菌体的遗传物质。

（3）噬菌体侵染细菌实验中，实验步骤如下，请用数字填写该实验的正确顺序
___________________
①噬菌体与未被标记的大肠杆菌混合培养；②用35S 和32P 分别标记噬菌体：③放射性检测：④离心分离。

（4）烟草花叶病毒是一种RNA 病毒。

烟草花叶病毒的感染实验证明_____是遗传物质。

（5）后来的研究发现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。

如人的遗传物质是____。

第 3章第1节 DNA是主要的遗传物质（第1课时）参考答案
知识梳理：DNA 表面光滑有“转化因子”DNA
自学检测：
1．C 【详解】肺炎链球菌的转化实验中，S型细菌的DNA可以使R型活细菌转化成S活
细菌，故发生转化的细菌和作为转化因子的物质分别是R型细菌和DNA。

故选C。

2．A 【详解】艾弗里认为DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是遗传物质，A正确。

3．C【详解】A、S型细菌的多糖类物质不能使R型细菌转化为S型细菌，A错误；B、S 型细菌的DNA完全水解产物不能使R型细菌转化为S型细菌，B错误；C、S型细菌的DNA 能使R型细菌转化为S型细菌，C正确；D、S型细菌的蛋白质不能使R型细菌转化为S型细菌，D错误；故选C。

4．C 【详解】①发现了基因的分离定律和自由组合定律，②证明了基因位于染色体上，A错误；②证明了基因位于染色体上，③证明了DNA是遗传物质，B错误；③④都证明了DNA是遗传物质，C正确；④证明了DNA是遗传物质，⑤为DNA双螺旋结构模型的构建提供了有力的证据，D错误。

5．C 【详解】在艾弗里肺炎链球菌的转化实验中通过酶解法分别除去蛋白质、DNA、RNA等成分，利用了自变量控制中的减法原理，A正确；在噬菌体侵染细菌的实验中需经过短时间保温后，进行搅拌、离心，B正确；T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质，C错误；肺炎链球菌的转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质，D 正确。

6．B【详解】艾弗里及同事设置对照实验，证明了DNA是能使R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”，蛋白质等其他物质不是，ACD错误，B正确。

7．C【详解】艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质，A错误；C正确；D错误；艾弗里体外转化实验证明蛋白质、多糖不是遗传物质，B错误。

8．A【详解】甲组培养皿中只有少部分R型细菌转化为S型细菌，因此甲组培养基上主要是R型细菌形成的菌落，A错误；蛋白酶可将蛋白质水解，若乙组培养皿中和甲组情况相同有光滑和粗糙两种菌落，说明其中转化因子仍然存在，由此可推测蛋白质不是转化因子，B正确；由于DNA酶可将DNA水解为其小分子脱氧核苷酸，丙组未发生转化只有R型细菌，说明脱氧核苷酸不具有转化功能，C正确；本实验通过加蛋白酶和DNA酶解去相应的物质，将DNA、蛋白质分开，用单一成分进行研究，利用了“减法原理”以确定细胞提取物的转化活性，D正确。

9．C 【详解】烟草花叶病毒感染烟草实验说明有的病毒（如烟草花叶病毒）的遗传物质是RNA，A错误；35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌时蛋白质外壳没有进入细菌，经过搅拌后蛋白质外壳与大肠杆菌分离，再经过离心后蛋白质外壳分布在上清液中，而混合培养时间过长会导致部分大肠杆菌裂解，子代噬菌体（没有放射性）释放，因此这不会导致上清液中放射性增强，B错误；艾弗里的肺炎链球菌转化实验证明了DNA是遗传物质，C正确；R型细菌在小鼠体内大部分会被免疫系统消灭，S型菌具有致病性，在小鼠体内的死亡率一般低于R型菌，D错误。

故选C。

10．A【详解】实验中当S型菌的DNA被DNA酶水解之后，结果就全为R型菌，而在含有S型菌的DNA时（组别1），R型菌就会发生基因重组，发生改变，产生S型菌。

因此，实验表明DNA才是使R型活细菌转化为S型活细菌的物质。

11．B 【详解】艾弗里进行的肺炎双球菌体外转化实验证明DNA是遗传物质，A正确；格里菲斯实验证明S型细菌中存在某种转化因子，能将R型细菌转化为S型细菌，但没有证明转化因子是DNA，B错误；摩尔根采用假说-演绎法发现控制果蝇眼色的基因位于X染色体上，C正确；萨顿通过类比推理提出基因与染色体行为存在平行关系，D正确。

12．C 【详解】S型肺炎双球菌的菌落为光滑的，而R型肺炎双球菌的菌落是粗糙的，A 错误；S型菌的蛋白质经过加热后已经失活，但其DNA经加热后没有失去活性，B错误；该实验证明S型细菌中存在某种转化因子，能将R型细菌转化为S型细菌，但不能证明R 型菌转化为S型菌是由S型菌的DNA引起的，C正确；将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，由于DNA酶使S型菌的DNA水解，不会得到S型菌，D错误。

13．CD 【详解】艾弗里的肺炎双球菌转化实验的设计思路是：把S型细菌中的物质分开，单独观察它们的作用，就可以证明何种物质是“转化因子”。

该实验中没有用到放射性同位素标记法。

赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验，利用噬菌体侵染细菌时，只有DNA 进入细菌，而蛋白质外壳留在外面，这样就可以把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应。

同时，他们的实验采用了同位素标记法。

14．ABCD 【详解】①试管因为有S型细菌的DNA，所以会使R型细菌发生转化，但是发生转化的R型细菌只有一部分，故试管内仍然有R型细菌存在，A正确；②、③、④三个试管内因为没有S型细菌的DNA，所以R型细菌都不会发生转化，因此三个试管内只有R型细菌，BCD正确。

15．（1）多糖类的荚膜光滑致病性（2）格里菲思转化因子（3）DNA 才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
16．没有同位素标记②①④③RNA DNA
【分析】1、肺炎双球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲斯体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。

2、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与未被标记的大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。