高中生物必修二课件：3-1 DNA是主要的遗传物质

第1节DNA是主要的遗传物质第3章

基因的本质[学习目标]

1.掌握肺炎双球菌体内和体外转化实验的过程和结论。2.掌握噬菌体侵染细菌实验的方法、过程及结论。3.理解DNA是主要遗传物质的结论。新知导学达标检测内容索引新知导学1.对遗传物质的早期推测20世纪20年代，大多数科学家认为

是生物体的遗传物质。20世纪30年代，人们认识到

的重要性，但是认为

是遗传物质的观点仍占主导地位。一、肺炎双球菌的转化实验DNA蛋白质蛋白质2.肺炎双球菌类型项目S型细菌R型细菌菌落表面_____表面____菌体有无毒性_______光滑粗糙有无3.格里菲思的体内转化实验实验过程结果分析结论①R型活细菌

小鼠______R型细菌无毒性加热杀死的S型细菌体内含有“

”，促使R型细菌转化为S型细菌②S型活细菌

小鼠____S型细菌有毒性③加热杀死的S型细菌小鼠_______加热杀死的S型细菌已失活，毒性消失R型细菌转化为

细菌，且性状可以遗传不死亡死亡不死亡转化因子死亡S型S型4.艾弗里的转化实验(1)实验过程及结果R型菌S型菌(2)结论：

是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。DNA例1某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验：①S型细菌的DNA＋DNA酶→加入R型细菌→注射入小鼠②R型细菌的DNA＋DNA酶→加入S型细菌→注射入小鼠③R型细菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入S型细菌的DNA→注射入小鼠④S型细菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入R型细菌的DNA→注射入小鼠以上4个实验中小鼠存活的情况依次是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√答案解析例1某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验：①S型细菌的DNA＋DNA酶→加入R型细菌→注射入小鼠②R型细菌的DNA＋DNA酶→加入S型细菌→注射入小鼠③R型细菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入S型细菌的DNA→注射入小鼠④S型细菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入R型细菌的DNA→注射入小鼠以上4个实验中小鼠存活的情况依次是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√答案解析解析能使小鼠死亡的是活的S型细菌，而不是S型细菌的DNA。①中有活的R型细菌，无毒性，小鼠存活；②中有活的S型细菌，小鼠死亡；③中有S型细菌的DNA和无活性的R型细菌，无活性的R型细菌无法转化成活的S型细菌，S型细菌的DNA无法使小鼠死亡；④中只有R型细菌的DNA，无法使小鼠死亡。A.①不能证明S型细菌的蛋白质不是转化因子B.②说明S型细菌的荚膜多糖有酶活性C.③和④说明S型细菌的DNA是转化因子D.①～④说明DNA是主要的遗传物质例2艾弗里及其同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如表所示。由表可知答案解析√实验组号接种菌型加入S型细菌的物质培养皿长菌情况①R型蛋白质R型②R型荚膜多糖R型③R型DNAR型、S型④R型DNA(经DNA酶处理)R型A.①不能证明S型细菌的蛋白质不是转化因子B.②说明S型细菌的荚膜多糖有酶活性C.③和④说明S型细菌的DNA是转化因子D.①～④说明DNA是主要的遗传物质例2艾弗里及其同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如表所示。由表可知答案解析√实验组号接种菌型加入S型细菌的物质培养皿长菌情况①R型蛋白质R型②R型荚膜多糖R型③R型DNAR型、S型④R型DNA(经DNA酶处理)R型解析第①②组实验说明蛋白质和荚膜多糖与R型细菌转化为S型细菌无关，A、B项错误；第③组实验说明DNA与R型细菌转化为S型细菌有关，第④组实验说明DNA被水解后的产物不能使R型细菌转化为S型细菌，C项正确；①～④只能说明DNA是遗传物质，而不能说明DNA是主要的遗传物质，D项错误。易错易混肺炎双球菌转化实验的几个易错点(1)转化过程中并不是所有的R型细菌都被转化成S型细菌，而只是小部分R型细菌被转化成S型细菌。(2)加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性。(3)体内转化实验的结论是S型细菌体内有“转化因子”，没有证明“转化因子”是DNA，体外转化实验进一步证明“转化因子”是DNA。易错易混肺炎双球菌转化实验的几个易错点(1)转化过程中并不是所有的R型细菌都被转化成S型细菌，而只是小部分R型细菌被转化成S型细菌。(2)加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性。(3)体内转化实验的结论是S型细菌体内有“转化因子”，没有证明“转化因子”是DNA，体外转化实验进一步证明“转化因子”是DNA。二、噬菌体侵染细菌的实验1.实验者：

。2.实验方法：

法。3.实验材料：T2噬菌体(如图所示)。赫尔希和蔡斯放射性同位素标记DNA蛋白质4.实验过程(1)标记T2噬菌体大肠杆菌大肠杆菌噬菌体噬菌体(2)侵染细菌高低低高(2)侵染细菌高低低高5.实验分析(1)T2噬菌体侵染细菌时，

进入到细菌的细胞中，而

留在外面。(2)子代T2噬菌体的各种性状是通过

来遗传的。6.实验结论：

才是真正的遗传物质。DNA蛋白质外壳亲代的DNADNA解析组成噬菌体蛋白质的基本单位是氨基酸，而P是噬菌体DNA组成成分之一——磷酸的构成元素，对照图解标号被标记的部分应分别选择①②。例3赫尔希和蔡斯分别用35S和32P标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，下列被标记的部分组合是A.①② B.①③ C.①④ D.③④√答案解析例4为证明蛋白质和DNA究竟哪一种是遗传物质，赫尔希和蔡斯做了“T2噬菌体侵染大肠杆菌”的实验(T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内)。下图中亲代噬菌体已用32P标记，A、C中的方框代表大肠杆菌。下列关于本实验及病毒、细菌的叙述正确的是A.图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的，其内的营养成分中

要加入32P标记的无机盐B.若要达到实验目的，还要再设计一组用35S标记噬菌体的实验，两组

相互对照C.噬菌体的遗传不遵循基因分离定律，而大肠杆菌的遗传遵循基因分

离定律D.若本组实验B(上清液)中出现放射性，则不能证明DNA是遗传物质答案解析√解析由题干信息可知，图中亲代噬菌体已用32P标记，则锥形瓶中培养液内的营养成分应无放射性标记；要证明DNA是遗传物质，还应设计一组用35S标记噬菌体的实验，两组为相互对照实验；大肠杆菌是原核生物，其遗传不遵循基因分离定律；若本组实验B(上清液)中出现放射性，可能是实验时间较长，大肠杆菌裂解导致的，也可能是部分噬菌体的DNA未侵入大肠杆菌，经搅拌、离心到上清液中。思维启迪同位素标记法在噬菌体侵染细菌实验中的应用分析(1)用哪种标记元素若用32P和35S，则分别标记了DNA和蛋白质，若用C、H、O等，则同时标记了DNA和蛋白质。项目DNA蛋白质DNA和蛋白质噬菌体32P35S14C、3H、18O、15N细菌31P32S12C、2H、16O、14N子代噬菌体32P(少数)、31P(全部)32SC、H、O、N的两种同位素都有(2)注意标记对象是噬菌体还是细菌，标记对象不同对应结果不同三、生物的遗传物质1.RNA是遗传物质的实验证据(1)实验材料：烟草花叶病毒，只由

和

组成。(2)实验过程蛋白质RNA不感染病毒感染病毒RNA(3)结论：烟草花叶病毒的遗传物质是

，不是

。RNA蛋白质2.绝大多数生物的遗传物质是

，只有极少数生物的遗传物质是

。因此，

是主要的遗传物质。DNARNADNA归纳总结不同生物的遗传物质

细胞生物非细胞生物真核生物原核生物多数病毒少数病毒核酸种类DNA和RNADNA和RNADNARNA遗传物质DNADNADNARNA例5

(2018·滨州高一检测)下图表示科研人员探究“烟草花叶病毒(TMV)遗传物质”的实验过程，由此可以判断A.水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNAB.TMV的蛋白质不能进入烟草细胞中C.侵入烟草细胞的RNA进行了逆转录过程D.RNA是TMV的主要遗传物质√答案解析解析水和苯酚的作用是将TMV的RNA与蛋白质分离开，A正确；能将TMV的蛋白质接种到正常烟草花叶细胞内，即TMV的蛋白质能进入烟草细胞中，B错误；通过该实验无法判断侵入烟草细胞的RNA是否进行了逆转录过程，C错误；本实验表明RNA是TMV的遗传物质，而不能表明RNA是TMV的主要遗传物质，D错误。例6下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是A.豌豆的遗传物质主要是DNAB.酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上C.T2噬菌体的遗传物质含有硫元素D.HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸√答案解析解析豌豆的遗传物质只有DNA；酵母菌的遗传物质DNA主要分布在染色体上，少量分布在细胞质中；T2噬菌体的遗传物质是DNA，不含S元素；HIV的遗传物质是RNA，初步水解后产生4种核糖核苷酸。学习小结DNADNARNADNA达标检测1.判断正误(1)格里菲思的实验结果没有具体证明哪一种物质是遗传物质(

)(2)艾弗里证明转化因子是DNA而不是蛋白质(

)(3)1952年，赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体，证明T2噬菌体的遗传物质是DNA(

)(4)用含35S的噬菌体侵染细菌，经离心后，可在沉淀物中发现大量的放射性物质(

)(5)真核生物细胞中的遗传物质都是DNA，原核生物细胞中的遗传物质都是RNA(

)答案12345√×√√×2.探索遗传物质的过程是漫长的，直到20世纪初期，人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的理由不包括A.不同生物的蛋白质在结构上存在差异B.蛋白质与生物的性状密切相关C.蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并且能够自我复制D.蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以储存大量遗传信息答案√12345解析蛋白质的热稳定性较DNA差，且不能复制；其他选项所述的蛋白质的特点，与遗传物质应具备的特征一致。解析3.肺炎双球菌转化实验证明了A.基因位于染色体上B.染色体是遗传物质的主要载体C.DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质D.在不含DNA的生物体内，RNA就是该生物的遗传物质√答案123454.下列有关核酸与遗传物质关系的叙述，不正确的是A.DNA是绝大多数生物的遗传物质B.有些生物的遗传物质是RNAC.在真核生物中，DNA和RNA都是遗传物质，其中DNA是主要的遗传物质D.核酸是所有生物的遗传物质，其中DNA是主要的遗传物质解析√答案12345解析具有细胞结构的生物含有DNA和RNA两种核酸，但DNA是遗传物质，病毒只含有DNA或RNA一种核酸，其含有的这种核酸就是该病毒的遗传物质。总之，大多数生物的遗传物质是DNA，即DNA是主要的遗传物质。5.下图是噬菌体侵染细菌示意图，请回答下列问题：答案12345解析(1)噬菌体侵染细菌的正确顺序应是__________。(2)图中D表明噬菌体侵染细菌时，留在细菌外的是____________，注入细菌体内的物质是____________。(3)图中E表明______________________________________________。(4)噬菌体侵染细菌实验得出了_______是遗传物质的结论。

BDAEC蛋白质外壳噬菌体DNA噬菌体复制完成(产生性状完全相同的噬菌体后代)DNA解析噬菌体侵染细菌的过程可以分为五个步骤：①吸附：噬菌体用尾部的末端吸附在细菌表面；②侵入：噬菌体通过尾轴把DNA全部注入到细菌细胞内，蛋白质外壳留在细胞外面不起作用；③生物合成：在细菌体内，以噬菌体的DNA为模板，利用细菌的化学成分合成噬菌体的DNA和蛋白质分子；④组装：新合成的DNA和蛋白质外壳组装成与亲代一模一样的子代噬菌体(结构、成分相同)；⑤释放：子代噬菌体由于细菌的裂解而释放出来，再去侵染其他细菌(功能相同)。由此可见，只有亲代的DNA参与了子代噬菌体的复制过程，蛋白质未参与，说明亲代的性状通过DNA传给后代，所以说DNA是遗传物质。123454.下列有关核酸与遗传物质关系的叙述，不正确的是A.DNA是绝大多数生物的遗传物质B.有些生物的遗传物质是RNAC.在真核生物中，DNA和RNA都是遗传物质，其中DNA是主要的遗传物质D.核酸是所有生物的遗传物质，其中DNA是主要的遗传物质解析√答案12345解析具有细胞结构的生物含有DNA和RNA两种核酸，但DNA是遗传物质，病毒只含有DNA或RNA一种核酸，其含有的这种核酸就是该病毒的遗传物质。总之，大多数生物的遗传物质是DNA，即DNA是主要的遗传物质。2.探索遗传物质的过程是漫长的，直到20世纪初期，人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的理由不包括A.不同生物的蛋白质在结构上存在差异B.蛋白质与生物的性状密切相关C.蛋白