1、第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質 任務驅動1通過對教材三大實驗過程、方法、時代背景等的分析，認同科學結論的獲得，最基本的方法是實證的方法。2通過對“肺炎鏈球菌的體外轉化實驗”和“噬菌體侵染細菌的實驗”兩大實驗方法的分析，體驗探究生物遺傳物質的實驗思路，感悟科學技術在生命科學探索過程中的作用。預習區(qū) 自主讀教材探究區(qū) 互動破疑難總結區(qū) 夯實關鍵點固雙基 當堂達標課后鞏固提升一、對遺傳物質的早期推測時間項目20世紀20年代20世紀30年代對大分子的認識蛋白質是由 連接而成的生物大分子DNA是由許多 聚合而成的生物大分子脫氧核苷酸有4種，包括四種堿基觀點 是生物體的遺傳物質 是遺傳物質的觀點仍占主導地位

2、理由氨基酸多種多樣的可能蘊含著遺傳信息人們對DNA分子的結構沒有清晰的了解氨基酸脫氧核苷酸A、T、C、G蛋白質蛋白質排列順序二、肺炎鏈球菌的轉化實驗1肺炎鏈球菌種類項目S型細菌R型細菌菌落表面表面菌體有無毒性光滑粗糙莢膜莢膜有無2.格里菲思的實驗(1)實驗過程及現(xiàn)象 (2)結論：加熱殺死的S型細菌中含有 ，將R型活細菌轉化為 。不死亡死亡S型活細菌不死亡死亡S型活細菌轉化因子S型活細菌3艾弗里的實驗(1)實驗過程艾弗里和他的同事將加熱致死的S型細菌破碎后，設法去除絕大部分 ，制成細胞提取物。將細胞提取物加入有R型活細菌的培養(yǎng)基中，結果出現(xiàn)了S型活細菌。然后，他們對細胞提取物分別進行不同的處理后

3、再進行轉化實驗，結果表明分別用 處理后，細胞提取物仍然具有轉化活性；用 處理后，細胞提取物就失去了轉化活性。(2)結論： 才是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質。糖類、蛋白質和脂質蛋白酶、RNA酶或酯酶DNA酶DNA三、噬菌體侵染細菌的實驗1實驗者：赫爾希和蔡斯。2實驗材料(1)大腸桿菌。 (2) 。結構代謝特點：只能 在大腸桿菌體內，不能獨立地進行生活。增殖特點：在 的作用下，利用 體內的物質合成自身的組成成分。T2噬菌體DNA蛋白質 寄生自身遺傳物質大腸桿菌3實驗過程4實驗結果及結論親代噬菌體寄主細胞內子代噬菌體實驗結論32P標記DNA 是遺傳物質35S標記蛋白質有有無無DNA四、DNA是主

4、要的遺傳物質1RNA是遺傳物質的實驗證據(jù)(1)實驗材料：煙草花葉病毒，只由 和 組成。(2)實驗過程(3)結論：煙草花葉病毒的 控制其性狀，即 是遺傳物質。蛋白質RNARNARNA2生物的遺傳物質遺傳物質生物種類結果結論DNA所有 生物及部分病毒絕大多數(shù)生物的遺傳物質是 是主要的遺傳物質RNA部分病毒細胞DNADNA 預習診斷1艾弗里證明用DNA酶分解后的S型活細菌的DNA不能使R型細菌發(fā)生轉化( )2加熱殺死的S型菌和R型活菌混合注射到小鼠體內，從小鼠尸體中提取到的細菌全部是S型細菌( )3T2噬菌體由蛋白質和DNA組成，S存在于蛋白質中，P幾乎全部存在于DNA中( )4肺炎鏈球菌的轉化實驗

5、、噬菌體侵染細菌的實驗的綜合結論是DNA是主要的遺傳物質( )5病毒的遺傳物質都是RNA( )提示：不能，只能證明S型菌內含有某種能夠促使R型菌轉化成S型菌的“轉化因子”，而沒有證明這種“轉化因子”是DNA。2格里菲思的實驗與艾弗里的實驗有什么關系？提示：前者是后者的基礎，后者是對前者的延伸和遞進。比較體內轉化實驗和體外轉化實驗體內轉化實驗體外轉化實驗實驗者格里菲思艾弗里及其同事培養(yǎng)細菌在小鼠體內體外培養(yǎng)基實驗結果加熱殺死的S型細菌能使R型細菌轉化為S型細菌S型細菌的DNA能使R型細菌轉化為S型細菌實驗結論S型細菌體內有“轉化因子”S型細菌的DNA是遺傳物質或“轉化因子”是DNA體內轉化實驗體

6、外轉化實驗巧妙構思將加熱殺死的S型細菌注射到小鼠體內作為對照實驗來說明確實發(fā)生了轉化觀察利用酶解法去除某物質后，細胞提取物是否還具有轉化效應兩實驗的聯(lián)系(1)所用材料相同(2)體內轉化實驗是體外轉化實驗的基礎，體外轉化實驗是體內轉化實驗的延伸(3)兩實驗都遵循對照原則、單一變量原則有關肺炎鏈球菌轉化實驗的3點提醒(1)在體內轉化實驗中，使小鼠致死的是S型細菌，不是S型細菌的DNA。(2)在體內轉化實驗中，只有少數(shù)的R型細菌轉化為S型細菌，并非全部的R型細菌都發(fā)生轉化。(3)艾弗里的實驗證明了DNA是遺傳物質，格里菲思的實驗沒有證明DNA是遺傳物質。1肺炎鏈球菌轉化實驗的部分過程如圖所示。下列敘

7、述正確的是()AS型肺炎鏈球菌的菌落為粗糙的，R型肺炎鏈球菌的菌落是光滑的BS型菌的DNA經(jīng)加熱后失活，因而注射S型菌后的小鼠仍存活C從病死小鼠中分離得到的肺炎鏈球菌只有S型菌而無R型菌D該實驗未證明R型菌轉化為S型菌是由S型菌的DNA引起的解析：S型肺炎鏈球菌的菌落光滑，R型肺炎鏈球菌的菌落粗糙，A錯誤；S型菌的DNA經(jīng)加熱后變性失活，但溫度降低后其活性可恢復，S型菌的相關蛋白質經(jīng)加熱后失活，注射S型菌后的小鼠存活，B錯誤；S型菌中某種物質可促使部分R型菌轉化為S型菌，因此從死亡小鼠中分離得到S型菌和R型菌，C錯誤；該實驗證明S型菌中存在某種轉化因子，但不能證明轉化因子是S型菌的DNA，D正

8、確。答案：D2肺炎鏈球菌有許多類型，有莢膜的有毒性，能使人患肺炎或使小鼠患敗血癥，無莢膜的無毒性。如圖所示為肺炎鏈球菌轉化實驗，下列說法錯誤的是()A能導致小鼠死亡的有a、d兩組B通過d、e兩組對照，能說明轉化因子是DNA而不是蛋白質Cd組產(chǎn)生的有毒性的肺炎鏈球菌能將該性狀遺傳給后代Dd組產(chǎn)生的后代只有有毒性的肺炎鏈球菌解析：a組為有莢膜菌，注入小鼠體內，可使小鼠死亡；b組為煮沸殺死的有莢膜菌，注入小鼠體內，小鼠不死亡；c組為無莢膜菌，不會導致小鼠死亡；d組為無莢膜菌與煮沸殺死的有莢膜菌的DNA混合培養(yǎng)，在有莢膜菌DNA的作用下，無莢膜菌轉化為有莢膜菌，并可遺傳給后代，產(chǎn)生有莢膜菌，導致小鼠死

9、亡；e組為煮沸殺死的有莢膜菌的蛋白質與無莢膜菌混合培養(yǎng)，不會發(fā)生轉化，也不會導致小鼠死亡。所以，d、e兩組對照，說明促使無莢膜菌發(fā)生轉化的是有莢膜菌的DNA，而不是蛋白質。但這種轉化的轉化率是比較低的，大部分無莢膜菌不能發(fā)生轉化，所以在d組產(chǎn)生的后代中，大部分是無莢膜菌，少數(shù)是有莢膜菌，D項錯誤。答案：D3某研究人員模擬肺炎鏈球菌的轉化實驗，進行了以下4個實驗：S型細菌的DNADNA酶加入R型細菌注入小鼠體內R型細菌的DNADNA酶加入S型細菌注入小鼠體內R型細菌DNA酶高溫加熱后冷卻加入S型細菌的DNA注入小鼠體內S型細菌DNA酶高溫加熱后冷卻加入R型細菌的DNA注入小鼠體內以上4個實驗中小

10、鼠存活的情況依次是()A存活、存活、存活、死亡B存活、死亡、存活、死亡C死亡、死亡、存活、存活 D存活、死亡、存活、存活解析：分析4個實驗可知，中S型細菌的DNA被DNA酶水解，R型細菌無毒性，故小鼠存活；中R型細菌的DNA被水解，但S型細菌能使小鼠患病死亡；由于高溫加熱，導致R型細菌死亡和DNA酶變性失活，注入小鼠體內的只是S型細菌的DNA，故小鼠存活；由于高溫加熱，導致S型細菌死亡和DNA酶變性失活，注入小鼠體內的只是R型細菌的DNA，故小鼠存活。答案：D提示：噬菌體營寄生生活，不能直接用培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體。2能否用14C和18O標記噬菌體？提示：不能，因為DNA和蛋白質都含C和O。3攪拌和

11、離心的目的分別是什么？提示：攪拌的目的是使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離。離心的目的是讓上清液中析出重量較輕的T2噬菌體外殼，而離心管的沉淀物中留下被感染的大腸桿菌。1T2噬菌體侵染大腸桿菌的過程2.實驗結果及誤差分析(1)含32P的噬菌體侵染大腸桿菌(2)含35S的噬菌體侵染大腸桿菌有關噬菌體侵染細菌實驗的3點提醒(1)該實驗中，只有DNA進入細菌體內，DNA復制和蛋白質合成所需要的原料、能量和場所等均由宿主細胞細菌提供。(2)該實驗中，在沉淀物中放射性較高時，而在上清液中放射性并不是0；在上清液中放射性較高時，而在沉淀物中放射性也并不是0。(3)標記噬菌體時應先標記細菌，用噬菌體侵染被標記

12、的細菌，這樣來標記噬菌體。因為噬菌體是沒有細胞結構的病毒，必須依賴活細胞生存。1(2019高考江蘇卷)赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗證實了DNA是遺傳物質，下列關于該實驗的敘述正確的是()A實驗中可用15N代替32P標記DNAB噬菌體外殼蛋白是大腸桿菌編碼的C噬菌體DNA的合成原料來自大腸桿菌D實驗證明了大腸桿菌的遺傳物質是DNA解析：蛋白質和DNA都含有N，所以不能用15N代替32P標記DNA，A錯誤；噬菌體外殼蛋白是由噬菌體體內控制噬菌體外殼蛋白合成的相關基因編碼的，B錯誤；DNA的復制為半保留復制，噬菌體侵染大腸桿菌后，會利用大腸桿菌體內的物質來合成噬菌體DNA，C正確；該實驗

13、證明了T2噬菌體的遺傳物質是DNA，D錯誤。答案：C2某研究人員模擬赫爾希和蔡斯關于噬菌體侵染細菌的實驗，進行了如下實驗：用32P標記的噬菌體侵染未標記的細菌；用未標記的噬菌體侵染35S標記的細菌；用15N標記的噬菌體侵染未標記的細菌。一段時間后進行離心，檢測到放射性存在的主要部位依次是()A沉淀物、上清液、沉淀物和上清液B沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液C沉淀物、上清液、沉淀物D上清液、上清液、沉淀物和上清液解析：用32P標記的噬菌體侵染未標記的細菌，32P標記了噬菌體的DNA，DNA在細菌體內復制，細菌細胞內含子代噬菌體，離心后放射性主要存在于沉淀物中。用未標記的噬菌體侵染35S標記的細菌，

14、噬菌體在細菌體內利用35S標記的氨基酸合成蛋白質外殼，離心后放射性主要存在于沉淀物中。用15N標記的噬菌體侵染未標記的細菌，噬菌體的DNA與蛋白質外殼都有放射性，細菌細胞內的子代噬菌體有放射性，上清液中的蛋白質外殼也有放射性。答案：B3下列關于噬菌體侵染細菌實驗的相關敘述中，不正確的是()A用35S標記的噬菌體進行實驗時，若沉淀物的放射性較大，可能是攪拌不充分所致B用32P標記的噬菌體進行實驗時，若上清液的放射性較大，可能是保溫時間過長所致C噬菌體侵染細菌實驗之所以更有說服力，是因為其蛋白質和DNA完全分開D為獲得含35S和32P的噬菌體，可分別用含35S和32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)未標記的噬菌體 解

15、析：35S標記的是噬菌體蛋白質外殼，用35S標記的噬菌體進行實驗時，離心后，蛋白質外殼應分布在上清液中，若沉淀物的放射性較大，可能是攪拌不充分，導致部分噬菌體外殼吸附在菌體上，從而出現(xiàn)在沉淀物中，A正確；32P標記的是噬菌體DNA，用32P標記的噬菌體進行實驗時，離心后，32P標記的DNA應分布在沉淀物中，若上清液的放射性較大，可能是保溫時間過長，細菌裂解釋放子代噬菌體，B正確；噬菌體侵染細菌實驗之所以更有說服力，是因為其侵染細菌時，只有DNA進入細菌，而蛋白質外殼留在外面，即蛋白質和DNA完全分開，C正確；噬菌體是病毒，不能在培養(yǎng)基中獨立生存，因此為了獲得含35S和32P的噬菌體，可用含35

16、S和32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌，再用被標記的細菌培養(yǎng)未標記的噬菌體，D錯誤。答案：D二看法分析噬菌體侵染細菌實驗的放射性提示：分別是DNA、DNA、RNA、DNA。2蠶豆細胞內的遺傳物質徹底水解的產(chǎn)物有哪些？提示：磷酸、脫氧核糖、含氮堿基。1生物體內核酸的種類及遺傳物質的辨別生物類型所含核酸遺傳物質舉例細胞真核生物DNA和RNADNA酵母菌、玉米、人生物原核生物細菌、藍細菌非細胞大多數(shù)病毒僅有DNADNAT2噬菌體生物極少數(shù)病毒僅有RNARNAHIV、SARS病毒2.對DNA是主要的遺傳物質的理解(1)DNA是主要的遺傳物質是對整個生物界而言的，因為絕大多數(shù)生物以DNA作為遺傳物質，而少數(shù)病毒以R

17、NA作為遺傳物質，所以說DNA是主要的遺傳物質。(2)針對一種生物來說，遺傳物質是“唯一”的，要么是DNA(細胞生物和DNA病毒)，要么是RNA(RNA病毒)，不可在遺傳物質前加“主要”二字。1如圖表示T2噬菌體、乳酸菌、酵母菌和家兔體內遺傳物質組成中五碳糖、堿基和核苷酸的種類，其中與實際情況相符的是()AT2噬菌體B乳酸菌C酵母菌 D家兔解析：T2噬菌體是DNA病毒，其遺傳物質為DNA，含有1種五碳糖、4種堿基和4種脫氧核苷酸，A正確；乳酸菌、酵母菌、家兔都含有DNA和RNA兩種核酸，但遺傳物質都是DNA，含有1種五碳糖、4種堿基和4種脫氧核苷酸，B、C、D錯誤。答案：A2將TMV型病毒的蛋

18、白質與HRV型病毒的RNA結合在一起，組成一個組合型病毒，用這個病毒去感染煙草，則在煙草體內分離出來的子代病毒為()ATMV型蛋白質和HRV型RNABHRV型蛋白質和TMV型RNACTMV型蛋白質和TMV型RNADHRV型蛋白質和HRV型RNA解析：RNA病毒中的遺傳物質是RNA，重組病毒的RNA來自HRV型病毒，則用該病毒去感染煙草，在煙草細胞內分離出來的病毒與HRV型病毒相同，即具有與HRV型病毒相同的蛋白質和RNA。答案：D3根據(jù)遺傳物質的化學組成，可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型。有些病毒對人類健康會造成很大危害。通常，一種新病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒的類型。假設在宿主細胞內不

19、發(fā)生堿基之間的相互轉換。請利用放射性同位素標記的方法，以體外培養(yǎng)的宿主細胞等為材料，設計實驗以確定一種新病毒的類型。簡要寫出(1)實驗思路；(2)預期實驗結果及結論即可。(要求：實驗包含可相互印證的甲、乙兩個組)解析：該實驗的目的是鑒定一種病毒的遺傳物質是DNA還是RNA，要求使用的實驗方法是同位素標記法。DNA和RNA的元素組成相同，都含有C、H、O、N、P，因此只標記化學元素是不可行的，而DNA和RNA的不同之處在于含氮堿基不同，因此可在培養(yǎng)基中分別加入含有放射性標記的胸腺嘧啶和含有放射性標記的尿嘧啶，看病毒的增殖是利用了含有放射性標記的胸腺嘧啶來合成DNA，還是利用含有放射性標記的尿嘧啶

20、來合成RNA。答案：(1)思路甲組：將宿主細胞培養(yǎng)在含有放射性標記尿嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性。乙組：將宿主細胞培養(yǎng)在含有放射性標記胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性。(2)結果及結論若甲組收集的病毒有放射性，乙組無，即為RNA病毒；反之為DNA病毒。(1)“實驗思路”的寫法：只寫出怎樣做實驗或實驗的大體過程，不是寫具體的實驗步驟。(2)一定要理解實驗設計、實驗思路的基本原則，這是新高考的重點。 強化生命觀念1格里菲思的小鼠體內轉化實驗能證明S型菌含有能讓R型菌發(fā)生轉化的因子。2艾弗里的體外轉化實驗能證明DNA是遺

21、傳物質。3噬菌體侵染細菌的實驗中，攪拌的目的是使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離，離心的目的是讓上清液中析出重量較輕的噬菌體顆粒，沉淀物中析出重量較重的被感染的大腸桿菌。4由于絕大多數(shù)生物的遺傳物質是DNA，所以DNA是主要的遺傳物質。 提升思維表達1說出肺炎鏈球菌兩個轉化實驗結論的不同。提示：格里菲思的實驗只是證明了S型菌內存在某種“轉化因子”，艾弗里的實驗則在格里菲思的實驗的基礎上，進一步證明了“轉化因子”是DNA。235S(標記蛋白質)和32P(標記DNA)不能同時標記在同一個噬菌體上，說出其中的原因。提示：因為放射性檢測時只能檢測到存在部位，不能確定是何種元素的放射性。3證明DNA是遺傳

22、物質的相關實驗的實驗思路是什么？提示：設法將DNA與蛋白質、多糖等物質分離開，單獨地、直接地觀察它們的生理作用。1下列有關人類對遺傳物質探索歷程的敘述，正確的是()A格里菲思的體內轉化實驗證明了DNA是遺傳物質B艾弗里的體外轉化實驗采用了物質提純、鑒定與細菌體外培養(yǎng)等技術C赫爾希和蔡斯的實驗證明了DNA是生物主要的遺傳物質D煙草花葉病毒侵染煙草的實驗證明了蛋白質和RNA是遺傳物質解析：格里菲思的肺炎鏈球菌體內轉化實驗只證實了加熱殺死的S型細菌體內存在某種“轉化因子”；赫爾希和蔡斯的實驗只證明了DNA是遺傳物質；煙草花葉病毒侵染煙草的實驗只證明了RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質。答案：B2用DNA

23、酶處理從S型細菌中提取的DNA，使之分解，就不能使R型細菌發(fā)生轉化。下列關于這一實驗的敘述中，不正確的是()A該實驗證明DNA是遺傳物質B該實驗是格里菲思實驗的主要環(huán)節(jié)C該實驗證實DNA分解產(chǎn)物不是遺傳物質D該實驗證實DNA分解產(chǎn)物不是轉化因子解析：該實驗是艾弗里實驗的主要環(huán)節(jié)，可證明DNA是遺傳物質；DNA分解產(chǎn)物不能使R型細菌發(fā)生轉化，這說明DNA分解產(chǎn)物不是遺傳物質，不是轉化因子。答案：B3噬菌體侵染細菌后形成子代噬菌體，則子代噬菌體的蛋白質外殼的原料來自()A子代噬菌體外殼B細菌的化學成分C親代噬菌體外殼 D噬菌體的化學成分解析：噬菌體侵染細菌時，只有DNA進入細菌并作為模板控制子代噬菌體的合成，而合成子代噬菌體所需的原料、能量、酶等均由細菌提供。答案：B4赫爾希和蔡斯在探索遺傳物質的本質時，哪項采用了與艾弗里不同的實驗手段()A物質的提取 B細菌的培養(yǎng)C同位素標記 D細菌的轉化解析：艾弗里采用的主要技術手段有細菌的培養(yǎng)技術、物質的分離和鑒定技術等；赫爾希和蔡斯采用的主要技術手段有細菌和噬菌體的培養(yǎng)技術、同位素標記技術以及物質的提取和分離技術等，