第1節 DNA是主要的遺傳物質（通用2篇）
第1節 DNA是主要的遺傳物質 篇1
學習導航
1.學習目標
（1）說出脫氧核苷酸的化學組成。
1個脫氧核苷酸＝1個脫氧核糖＋1個磷酸＋1個含氮堿基（共4種）
�。�2）總結肺炎雙球菌的轉化實驗的過程、現象和結論。
�、俑窭锓扑紝嶒�。
實驗過程：
注射r型活細菌→小鼠不死亡；
注射s型活細菌→小鼠死亡，并從小鼠中分離出s型活細菌；
注射加熱后殺死的s型細菌→小鼠不死亡。
將r型活細菌與加熱后殺死的s型細菌混合后注射→小鼠死亡，并從小鼠中分離出s型活細菌。
實驗結論：推測細菌內有一種“轉化因子”。
②艾弗里實驗。
實驗過程：
將s型細菌的構成成分分離提純后，分別與r型細菌進行培養，從而判斷“轉化因子”是哪種物質。
實驗結論：dna是遺傳物質。
�。�3）總結噬菌體侵染細菌的實驗過程和結論。
實驗過程：
一般情況下，32p標記dna，35s標記蛋白質。噬菌體侵染細菌時，只有噬菌體的dna進入細菌體內，結果能復制出大量的和親代噬菌體相同的后代。
實驗結論：證明dna是遺傳物質。
�。�4）說明dna是主要的遺傳物質。
絕大多數生物的遺傳物質是dna，所以說dna是主要的遺傳物質。
2.學習建議
本節的學習重點是理解和掌握證明dna是遺傳物質的兩個經典的實驗。知道科學家是怎樣發現問題，設計實驗，探究科學真理的科學思維和科學方法。特別是艾弗里在前人的基礎上進一步探究“轉化因子”的實驗方法，將細菌各成分分離提純后分別進行實驗，最終證明了dna是遺傳物質，蛋白質不是遺傳物質。噬菌體侵染細菌的實驗中，要明確同位素標記的實驗方法，該實驗僅證明dna是遺傳物質，并沒有證明蛋白質不是遺傳物質。學習時要理解“dna是主要的遺傳物質”的原因。
通過對兩個實驗過程的分析，體會一下科學家的科學思維，科學的實驗方法，培養自己分析問題、解決問題的能力，以及發散思維能力。
自我測評
一、選擇題
1.噬菌體侵染細菌的實驗證明遺傳物質是（ �。�。
a.dnab.rnac.蛋白質d.dna和rna
2.用同位素35s和32p分別標記噬菌體的蛋白質和dna，然后用標記的噬菌體做侵染大腸桿菌的實驗，進入細菌體內的有（ �。�
a.35s b.32p c.35s和32p d.不含35s和32p
3.肺炎雙球菌轉化實驗中，在培養有r型細菌的a、b、c、d四個試管中，依次分別加入從s型活細菌中提取的dna、dna和dna酶、蛋白質、多糖，如下圖所示。經過培養后進行檢查，發現有s型細菌形成的試管是（ �。�
4.下列各項中，不屬于遺傳物質的是（ �。�。
①核糖核酸 ②腺嘌呤�、凼删wdna�、苊撗鹾颂呛怂帷、莺塑账�
a.①② b.①④ c.②⑤ d.④⑤
5.下列各項中，構成dna分子的基本單位是（ �。�。
a.核苷酸 b.脫氧核糖核酸 c.脫氧核苷酸 d.核糖核酸
6.肺炎雙球菌的轉化實驗中，發生轉化的細菌和含轉化因子的細菌分別是（ ）。
a.r型細菌和s型細菌 b.r型細菌和r型細菌
c.s型細菌和s型細菌 d.s型細菌和r型細菌
7.用噬菌體侵染含大量的3h的細菌，待細菌解體后，3h（ ）。
a.隨細菌解體而消失 b.發現于噬菌體的外殼及dna中
c.僅發現于噬菌體的dna中 d.僅發現于噬菌體的外殼中
8.下列各項中，不能通過細菌轉化實驗證實的是（ �。�。
①蛋白質不是遺傳物質�、赿na是遺傳物質�、廴旧w是遺傳物質的主要載體
�、茉诓缓琩na的生物體內，rna就是該生物的遺傳物質
a.①② b.③④ c.①④ d.②③
9.在肺炎雙球菌的轉化實驗中，從加熱殺死的s型細菌內可以提取到有活性的（ ）。
a.蛋白質 b.蛋白質和dna
c.dna d.提取不到有活性的物質
10.煙草花葉病毒體內的遺傳物質是（ �。�
a.dna b.細胞質 c.蛋白質 d.rna
11.下列各項中，肺炎雙球菌轉化實驗的關鍵一步是（ �。�。
a.區別出肺炎雙球菌的類型
b.無莢膜菌不會使小白鼠得病
c.滅活的有莢膜菌可使無莢膜菌的后代長出莢膜
d.有莢膜菌的dna可使無莢膜菌的后代長出莢膜
12.下列有關病毒遺傳物質的敘述中，正確的是（ �。�。
a.都是脫氧核糖核酸
b.都是核糖核酸
c.同時存在脫氧核糖核酸和核糖核酸
d.有的是脫氧核糖核酸，有的是核糖核酸
二、非選擇題
13.某科學家做“噬菌體侵染細菌”實驗時，分別用同位素32p和35s作了標記。如下表所示：
噬菌體成分
細菌成分
核苷酸
標記32p
31p
氨基酸
32s
標記35s
此實驗所得的結果是，子代噬菌體和親代噬菌體的外形及侵染細菌的特性均相同，請分析并回答下面的問題。
(1)子噬菌體的dna分子中含有的上述元素是 ，原因是 。
(2)子噬菌體的蛋白質分子中含有的上述元素是 ，原因是 。
(3)此實驗說明了 。
14.下圖是噬菌體侵染細菌的示意圖，請回答下面的問題。
�。�1）噬菌體侵染細菌的正確順序應是 。
（2）圖中d表明噬菌體侵染細菌時，留在細菌外面的是 ，注入細菌體內的物質是 。
�。�3）圖中e表明 。
�。�4）噬菌體侵染細菌實驗得出了 是遺傳物質的結論。
15.r型肺炎雙球菌菌體無多糖類的莢膜，是無毒性細菌；s型肺炎雙球菌菌體有多糖類的莢膜，是有毒性細菌，可使人患肺炎或使小鼠患敗血癥。科學家艾弗里及其同事利用肺炎雙球菌來探究什么是遺傳物質的問題。
實驗材料、用具：s型細菌、r型細菌、dna酶、培養基、培養皿等。
艾弗里等人先做了以下三組實驗：
①s型細菌的蛋白質+r型活細菌→r型菌落；
�、趕型細菌莢膜的多糖+r型活細菌→r型菌落；
③s型細菌的dna+r型活細菌→s型菌落。
(1)艾弗里等人后來發現上述實驗步驟并不嚴密，于是又做了第四組實驗，請按照①②③中表達式寫出第四組實驗方法和結果：
�、堋 �
(2)從上述實驗可以得出的結論是 。
(3)從③④組實驗可知，s型細菌的dna能否通過r型細菌的細胞膜? 。
(4)有人認為，上述四組實驗并不能說明蛋白質和多糖不是遺傳物質，理由是：
。
參考答案
一、選擇題
1.a 2.b 3.a 4.c 5.c 6.a 7.b 8.b 9.c 10.d 11.c 12.d
二、非選擇題
13.（1）31p和32p 子噬菌體的dna是以侵入的親代噬菌體的dna（含32p）為模板，利用細菌的化學成分（含31p的核苷酸）合成出來的
（2）35s噬菌體侵染細菌時，其蛋白質外殼（含32s）未進入，在細菌內，在噬菌體的dna的控制下，利用細菌內的原料（含35s的氨基酸）合成出新的蛋白質外殼
（3）dna是遺傳物質
14.（1）b→d→a→e→c（2）蛋白質外殼 噬菌體dna
�。�3）噬菌體復制完成，形成子噬菌體（4）dna
15.（1）dna酶＋s型細菌的dna＋r型活細菌s型菌落
�。�2）dna是遺傳物質
（3）能
（4）沒有驗證蛋白質、多糖已經進入r型細菌體內
第1節 DNA是主要的遺傳物質 篇2
教學目標
（一）知識目標
掌握證明dna是遺傳物質的兩個實驗的過程和原理，以及從實驗中得出的結論（dna是遺傳物質）。
�。ǘ┠芰δ繕�
通過重演科學家發現dna是主要遺傳物質的過程，學會科學研究的方法和實驗設計的基本步驟。
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1、概述人類對遺傳物質的探索過程，認同科學認識是不斷深化、不斷完善的過程。
2、通過學生自己設計驗證性實驗，培養分析問題、解決問題的能力，發展科學思維和創新的能力。
�。ㄋ模┲攸c難點
1、重點：肺炎雙球菌轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的原理和過程。
2、難點：肺炎雙球菌轉化實驗的原理和過程。
課時說明
本節內容1課時，授課過程（包括與學生的互動）大約用時30 min，例題解析以隨堂練習的方式完成，課后練習可作為作業。對于例題解析和課后練習可根據時間情況靈活選用。
導入：有趣的生物遺傳現象
1、種瓜得瓜，種豆得豆。
2、龍生龍，鳳生鳳，老鼠的兒子會打洞。
另外，“老子英雄兒好漢”“將門生虎子”也在一定程度上說明了遺傳的作用（這兩句俗語還要考慮家庭教養環境的影響，與本文無關，不再贅述）。
概括：生物親代與子代之間，在形態、結構和生理功能上常常相似，這就是遺傳現象。
一、人類對遺傳本質的探究
19世紀中葉，孟德爾通過植物的雜交實驗提出生物的每一個性狀都是通過遺傳因子（后稱基因）來傳遞的。遺傳因子在體細胞中成對存在，在減數分裂形成的配子中成單存在，配子結合（受精作用）后，遺傳因子又恢復到成對狀態。
19世紀末，科學家研究了生物生殖過程中細胞的有絲分裂、減數分裂和受精過程，了解到染色體的活動有一定的規律：體細胞（2n）；配子（n）；受精卵（2n）。
據此，有人設想：莫非遺傳因子就是染色體，一條染色體就是一個遺傳因子？這不可能，因為生物的性狀很多，而染色體的數目有限。那么，一定是一個染色體上有許多個遺傳因子（基因）�；谶@樣的認識，19xx年薩頓和鮑維里提出遺傳因子存在于染色體上的假說。后來事實證明了這一點。
仲老師語錄：
在人類前行的文明史上，每一個偉大的假設都跟隨著一個偉大的發現。 ：）
在證明dna是遺傳物質還是蛋白質是遺傳物質的實驗中最關鍵的設計思路是什么？
�。ū仨殞⒌鞍踪|與dna分開，單獨、直接地觀察它們的作用，才能確定究竟誰是遺傳物質。）
二、dna作為遺傳物質具備的條件
1、分子結構具有相對的穩定性，但在特殊情況下又能產生可遺傳的變異；
2、能自我復制，前后代保持一定的（連續性）；
3、能指導蛋白質的合成，從而控制生物的新陳代謝和性狀；
4、具有存儲巨大數量遺傳信息的能力。
什么結構或物質具備這些條件呢？
三、核酸（dna、rna）是遺傳物質的實驗證據
證據一：肺炎雙球菌的轉化實驗——dna是遺傳物質
（一） 格里菲思細菌轉化實驗
1、兩種菌落的比較
菌落
莢膜
毒性
r型細菌菌落
粗糙
無莢膜
無毒
s型細菌菌落
光滑
有莢膜
有毒
2、實驗過程
3、小結
步驟
方 法
現 象
結 論
1
r菌活菌注射
小白鼠正常
r菌無毒性
2
s菌活菌注射
小白鼠死亡
s菌能使小白鼠致病
3
s菌高溫滅活
小白鼠正常
加熱殺死的s菌不使小白鼠致死
4
高溫滅活：s菌+r菌
小白鼠死亡
死亡的s菌中可能有使r菌轉化因子
5
提取4實驗死鼠
發現s活菌
死亡的s菌能使r菌轉化為s菌
為什么第四組實驗將r型活細菌和加熱殺死后的s型細菌混合后注射到小鼠體內，導致小鼠死亡？(因為r型細菌轉化成了s型細菌，使小鼠患敗血癥而死亡.)
格里菲思實驗的結論是什么?
實驗結論：已經被加熱殺死的s型細菌中，必然含有某種促成這一轉化的活性物質（轉化因子）。
（二）艾弗里dna轉化實驗(圖解)
艾弗里的思路
1.實驗材料：選用肺炎雙球菌。
2.假 設：dna是遺傳物質。
3.實驗操作：將s型細菌中的多糖、 蛋白質、脂類和dna等提取出來，分別與r 型細菌進行混合。
4.預期結果：只有dna與r型細菌進行混合，才能使r型細菌轉化成s型細菌。
5.實驗結果：與預期結果吻合。
6.分析結論：dna是遺傳物質。
由此可見，科學家是設法把dna與蛋白質分開，從而單獨地、直接地去觀察dna的作用。
但是，艾弗里轉化實驗所使用的dna中仍然含有極少量的蛋白質。因此人們認為不能完全排除蛋白質的作用。那么，還有沒有更具有說服力的方法來證明dna是遺傳物質呢？
證據二：噬菌體侵染細菌的實驗——dna是遺傳物質
實驗過程及結果：
親代噬菌體
寄主細胞內
子代噬菌體
實驗結論
第一組實驗
32p標記dna
有32p標記dna
dna有32p標記
dna分子具有連續性，是遺傳物質
第二組實驗
35s標記蛋白質
無35s標記蛋白質
外殼蛋白質無35s
某些不含有dna的病毒，其遺傳物質又是什么呢？
證據三：煙草花葉病毒侵染煙草的實驗——rna也是遺傳物質
結論：rna也是遺傳物質，蛋白質不是遺傳物質。
四、“千淘萬漉雖辛苦，吹盡黃沙始到金”：結論
想一想：
為什么說：“dna是主要的遺傳物質，染色體是遺傳物質的主要載體？”
dna（脫氧核糖核酸）
核酸（一切生物的遺傳物質）
rna（核糖核酸）
五、“欲窮千里目，更上一層樓”（超越科學家）：自主探究
艾弗里的實驗雖然得到了大多數科學家的認可，但仍然有人提出了異議。你能分析一下這個實驗存在哪些不足嗎？應該怎樣改進呢？
六、“黃沙百戰穿金甲,不破樓蘭終不還”：例題解析
【例1】將分離后的s型有莢膜肺炎雙球菌的蛋白質外殼與r型無莢膜的肺炎雙球菌混合注入小白鼠體內，小白鼠不死亡，從其體內分離出來的仍是r型肺炎雙球菌。將分離后的s型肺炎雙球菌的dna與r型肺炎雙球菌混合注入小白鼠體內，則小白鼠死亡，并從體內分離出來了s型有莢膜的肺炎雙球菌。以上實驗說明 ( )
a、r型和s型肺炎雙球菌可以互相轉化
b、s型的蛋白質外殼可誘導r型轉化為s型
c、s型的dna可誘導r型轉化為s型，說明了dna是遺傳物質
d、r型的dna可使小鼠致死
【答案】c
【解析】將分離后的s型有莢膜肺炎雙球菌的蛋白質外殼與r型無莢膜的肺炎雙球菌混合注入小白鼠體內，小白鼠不死亡，說明s型有莢膜肺炎雙球菌的蛋白質不能控制產生出能致死的s型的肺炎雙球菌。將分離后的s型肺炎雙球菌的dna與r型肺炎雙球菌混合注入小白鼠體內則小白鼠死亡，并從體內分離出來了s型有莢膜的肺炎雙球菌，說明s型肺炎雙球菌的dna能控制形成新的s型有莢膜肺炎雙球菌，使生物致死。說明dna是遺傳物質。
【例2】用dna酶處理過的s型細菌不能使r型細菌發生轉化。下列關于這一實驗的敘述，不正確的是（ ）
a、這個實驗是為了證實dna的分解產物不是遺傳物質。
b、這個實驗是為了從反面證明dna是遺傳物質。
c、這個實驗證實dna的分解產物不是“轉化因子”。
d、這個實驗是艾弗里關于遺傳物質研究的重要工作之一。
【答案】a
【解析】這是艾弗里在證明dna是遺傳物質的過程中，為了進一步從反面證明dna是遺傳物質而做的一個實驗，它是關于遺傳物質研究的一個重要組成部分，其主要目的在于從反面證明dna是遺傳物質，而不是為了證明dna的分解產物是不是遺傳物質。
【例3】噬菌體侵染細菌的實驗中，子代噬菌體的蛋白質外殼是（ ）
a、在噬菌體dna的指導下，用細菌的物質合成的
b、在細菌dna的指導下，用細菌的物質合成的
c、在噬菌體dna的指導下，用噬菌體的物質合成的
d、在細菌dna的指導下，用噬菌體的物質合成的
【答案】a
【解析】當噬菌體侵染細菌時，注入到細菌細胞內的只有噬菌體dna，子代噬菌體的蛋白質外殼和dna都是在噬菌體dna的指導下，用細菌的氨基酸和脫氧核苷酸合成的。
【例4】下列能通過噬菌體侵染細菌實驗過程證實的是( )
a、dna能產生可遺傳的變異 b、dna是遺傳物質
c、dna能自我復制 d、dna能控制蛋白質合成
【答案】b、c、d
【解析】此實驗產生的子代噬菌體與親代噬菌體相似，無可遺傳變異產生。因親代噬菌體的dna進入細菌體內，蛋白質外殼留在外面，所以完成dna復制、指導子代噬菌體蛋白質外殼的形成等過程都是親代噬菌體dna分子的作用，同時證明了dna是遺傳物質。
噬菌體成分
細菌成分
核苷酸標記
32p
31p
氨基酸標記
32s
35s
【例5】某科學家做“噬菌體侵染細菌實驗”時，分別用同位素32p和35s做了標記(見下表)：此實驗所得結果是子噬菌體和母噬菌體的外形及侵染細菌的特性均相同。請分析：
(1)子噬菌體的dna分子中含有的上述元素是；
(2)子噬菌體的蛋白質分子中含有的上述元素是；
(3)此實驗說明了 。
【答案】 (1) 32p、31p；(2) 35s； (3)dna是遺傳物質。
【解析】在噬菌體侵染細菌的實驗中，噬菌體的dna被注入細菌細胞內，并在細菌內以細菌的核苷酸為原料，以噬菌體的dna分子為模板合成許多和親代噬菌體一樣的dna。這樣在細菌內新形成的子代噬菌體的dna既有以細菌內的核苷酸為原料新合成的dna鏈，又有原來注入到細菌體內的親代噬菌體dna鏈。所以子噬菌體的dna分子中含有的上述元素是31p與32p。在噬菌體侵染細菌的過程中，在噬菌體dna注入細菌內時，噬菌體的蛋白質外殼留在細菌細胞外面。而子代噬菌體的蛋白質外殼則是以細菌內的氨基酸為原料合成的。所以子噬菌體的蛋白質外殼含35s元素。從上述分析得知子代噬菌體的dna含親代噬菌體dna中核苷酸的32p，說明親代噬菌體的dna傳遞到了子代，保持了遺傳物質的連續性，因此dna是遺傳物質。同樣分析能說明蛋白質不是遺傳物質。
例6】下圖中，煙草花葉病毒(tmv)與車前草病毒(hrv) 的結構如a、b，侵染作物葉片的癥狀如c、d。
(1)用e去侵染葉片f時，葉片f患病的病狀與 相同。
(2)f上的病毒的蛋白質外殼是以 為模板，以 為場所合成的，所需的氨基酸來自 。
(3)e的子代病毒的各項特性都是由 決定的。
(4)本實驗證明 。
【答案】
(1)車前草病毒致病癥狀；(2)hrv的rna；作物葉片f細胞的核糖體；作物葉片f細胞內的氨基酸；(3)hrv的rna；(4)rna是遺傳物質。
【解析】 tmv與hrv兩種病毒都是由rna和蛋白質外殼組成，當以hrv的rna和tmv的蛋白質組成新的病毒，侵染煙草后，煙草表現為hrv的患病癥狀，說明遺傳物質是rna而不是蛋白質。
七、“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”：課后練習
400)this.style.width=400;">（一）選擇題
1、下列①、②、③、④均是遺傳物質應具有的特點。噬菌體侵染細菌實驗能夠直接證實dna作為遺傳物質具有的特點是（ ）
�、俜肿咏Y構具有相對的穩定性 ②能夠自我復制，保持前后代的連續性
�、勰芡ㄟ^指導蛋白質合成，控制生物性狀 ④能產生可遺傳的變異
a.①② b.③④ c.①④ d.②③
2、下列只含一種核酸的生物是（ ）
a.病毒 b.酵母菌 c.小麥 d.變形蟲
3、 (1997年上海高考試題)關于病毒遺傳物質的敘述中，正確的是（ ）
a、都是脫氧核糖核酸 b、都是核糖核酸
c、同時存在脫氧核糖核酸和核糖核酸 d、有的是脫氧核糖核酸，有的是核糖核酸
4、染色體和dna的關系是（ ）
(1)dna位于染色體上， (2)染色體就是dna， (3)dna是染色體的主要成分，
(4)染色體和dna都是遺傳物質， (5)每條染色體上含有一個dna分子
a、(1)(3)(5) b 、(1)(2)(3) c、(2)(3)(4) d、(3)(4)(5)
5、噬菌體侵染細菌過程中合成的dna屬于（ ）
a、細菌的 b、噬菌體的 c、細菌或噬菌體的 d、細菌和噬菌體的