DNA是主要遗传物质【核心素养提升+备课精讲精研】 高一生物人教版必修1

1提出“遗传因子”，并总结遗传规律孟德尔2把“遗传因子”命名为基因约翰逊3提出基因在染色体上的假说萨顿4实验证明基因位于染色体上摩尔根科学家发现：染色体的主要组成成分是DNA和蛋白质5课前回顾：遗传物质的探索3.1DNA是主要的遗传物质第3章基因的本质Which

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何剑锋发展素养：通过对肺炎链球菌的转化实验、T2噬菌体侵染细菌等实验的学习，认同科学结论的获得离不开严谨的推理和确凿的实验证据学习目标（新课标素养）12理解概念：亲代的遗传信息是通过DNA遗传给子代的。DNA是主要遗传物质3目标：1.阐述肺炎链球菌体内和体外转化实验的过程和结论2.阐述噬菌体侵染细菌实验的方法、过程和结论对遗传物质的早期推测肺炎链球菌转化实验噬菌体侵染细菌的实验RNA是遗传物质的实验证据生物的遗传物质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。在这两种给物质中，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。问题探讨1.你认为遗传物质可能具有什么特点？遗传物质应能够储存大量的遗传信息，可以准确地复制，并传递给下一代，结构比较稳定等。2.你认为证明某一种物质是遗传物质的可行方法有哪些?将待定的遗传物质转移给其他生物，观察后代的性状表现等等。DNA蛋白质染色质

染色体

氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息。

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。没发现其他大分子有类似的结构特点。蛋白质是生物体的遗传物质。意识到DNA的重要性，但对DNA结构没有清晰认识。蛋白质是遗传物质的观点占主导地位。20世纪20年代20世纪30年代一、对遗传物质的早期推测大多数科学家认为——蛋白质是遗传物质“我们表示怀疑！”艾弗里赫尔希格里菲思蔡斯二、肺炎链球菌的转化实验实验材料：R型、S型肺炎链球菌和小白鼠项目S型细菌R型细菌菌落菌体有无毒性表面光滑

Smooth表面粗糙

Rough有无荚膜的化学本质是多糖多糖荚膜细胞的菌落无多糖荚膜（1928年，格里菲思）注射R型活细菌小鼠不死亡第一组注射S型活细菌小鼠死亡,从体内分离出S型活细菌第二组注射加热致死的S型细菌小鼠不死亡第三组小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌第四组将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射加热杀死的S型细菌中，含有某种促使R型活细菌转化为S型细菌的活性物质——“转化因子”①对比第一、二组和第二、三组的实验现象，这说明了什么？④什么使活R型细菌转变成活的S型细菌？由于体内有活的S型细菌的作用。活的R型细菌转变成了活的S型细菌。加热杀死的S型细菌使活的R型细菌发生了转化。②第四组小鼠为什么会死亡呢？③第四组活的S型细菌如何出现？S型活细菌会使小鼠死亡。S型死细菌无毒

结论1.格里菲思体内转化实验多糖脂质蛋白质RNADNA……多糖蛋白质RNADNA脂质S型细菌关键思路：把S型细菌的各种物质分开，单独的、直接的观察它们的作用。要确定“转化因子”是什么，关键思路是什么？有R型细菌的培养液S型细菌的细胞提取液+S型细菌R型细菌有R型细菌的培养液S型细菌的细胞提取液+S型细菌R型细菌混合混合有R型细菌的培养液S型细菌的细胞提取液+混合只长R型细菌DNA酶蛋白酶（或RNA酶、酯酶）2.艾弗里体外转化实验第一组第二-四组第五组S型细菌的细胞提取物分别与R型细菌混合培养蛋白酶RNA酶酯酶DNA酶R型、S型R型、S型R型、S型R型、S型R型“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。结论最大的困难是：如何彻底去除细胞中含有的某种物质（糖类、脂质、蛋白质等）

该实验的设计遵循哪些原理？其巧妙之处是什么？在实际操作过程中最大的困难是什么？遵循单一变量原则和对照原则。其巧妙之处在于：运用“减法原理”，即在每个实验组人为去除某个影响因素后，观察实验结果的变化。p46页1952年，赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记的技术，完成了另一个有说服力的实验。

思考：有没有更好的材料、更好的方法能够将DNA和蛋白质分开，单独去观察它们的作用呢？噬菌体是一类感染细菌的病毒。噬菌体的类型很多，多数噬菌体含有DNA（双链或单链均有），也有少数噬菌体含有RNA。T2噬菌体是专性寄生在大肠杆菌体内的，含有双链的DNA。DNA蛋白质三、T2噬菌体侵染细菌的实验1.噬菌体的结构2.噬菌体侵染细菌的过程：吸附注入合成组装释放T2噬菌体只提供遗传物质(DNA)作为模板，脱氧核苷酸、氨基酸、ATP、酶等均由大肠杆菌提供。蛋白质的组成元素：DNA的组成元素：C、H、O、N、SC、H、O、N、P

实验方法：

实验过程：标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌搅拌离心并检测放射性检测子代噬菌体的放射性结果应该是怎样？

实验思路：将蛋白质和DNA完全分开，单独观察他们的作用32P35S放射性同位素标记法。（分别标记蛋白质和DNA）先标记细菌在标记噬菌体3.赫尔希和蔡斯的实验过程分别用35S或32P标记噬菌体与大肠杆菌混合经短时间保温后用搅拌器搅拌离心检测上清液和沉淀物中的放射性物质细菌裂解后检测子代噬菌体的放射性32P标记的噬菌体35S标记的噬菌体上清液放射性很高，沉淀物放射性很低。上清液放射性很低，沉淀物放射性很高。子代噬菌体中无35S子代噬菌体中含32P35S标记的实验32P标记的实验标记部位放射性情况上清液沉淀物有无放射性原因蛋白质很高DNA很低蛋白质未进入细菌中DNA进入细菌中很高很低实验结果：实验结论：子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的，因此，DNA才是真正的遗传物质。用35S标记噬菌体与大肠杆菌混合经短时间保温后用搅拌器搅拌离心检测上清液和沉淀物中的放射性物质细菌裂解后检测子代噬菌体的放射性噬菌体侵染细菌的实验回看实验中采用搅拌和离心等手段，目的是：仅有图上的实验过程，

(能或不能)说明蛋白质不是遗传物质，原因是

。让噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌分离。不能蛋白质外壳没有进入细菌体内用35S标记噬菌体与大肠杆菌混合经短时间保温后用搅拌器搅拌离心检测上清液和沉淀物中的放射性物质细菌裂解后检测子代噬菌体的放射性噬菌体侵染细菌的实验回看35S标记的实验发现沉淀物中也有放射性，可能是什么原因造成？搅拌不充分导致部分蛋白质外壳吸附在细菌上，离心时随细菌到沉淀物中。32P标记的实验发现上清液中也有放射性，可能是什么原因造成？培养（保温）时间过短，部分噬菌体还未侵染细菌；培养（保温）时间过长，部分子代噬菌体已经释放。肺炎双球菌体内转化实验肺炎双球菌体外转化实验噬菌体侵染细菌实验实验者思路分离方式结论以及各实验的关系设法将DNA与蛋白质等分开，单独地研究它们遗传功能。证明DNA是遗传物质，蛋白质不是。直接分离:分别加入到R型菌中同位素标记法：标记DNA和蛋白质更有力地说明DNA是遗传物质,但不能证明蛋白质不是遗传物质格里菲思艾弗里赫尔希和蔡斯加热杀死的S型菌体内有“转化因子”,是体外转化实验的基础。能否说明DNA是自然界所有生物的遗传物质？三个经典实验对比蛋白质RNA分别侵染健康烟草植株患病不患病得到全新病毒不能得到病毒烟草花叶病毒组分单独侵染烟草实验烟草花叶病毒的遗传物质是RNA：四、RNA是遗传物质的实验证据生物类型核酸种类遗传物质实例有细胞结构的生物真核生物DNA和RNADNA玉米、小麦、人原核生物乳酸菌、蓝藻无细胞结构的生物DNA病毒DNADNAT2噬菌体RNA病毒RNARNA烟草花叶病毒【归纳】不同生物体内遗传物质DNA是主要的遗传物质。小结格里菲斯的体内转化实验艾弗里的体外转化实验转化因子是什么加热杀死的S型细菌中含有转化因子肺炎链球菌的转化实验T2噬菌体侵染大肠杆菌实验DNA是肺炎链球菌、T2噬菌体的遗传物质RNA是TMV的遗传物质DNA是细胞结构的生物和DNA病毒的遗传物质RNA是RNA病毒的遗传物质更多实验证据更多实验证据DNA是主要的遗传物质习题巩固1.下列关于生物遗传物质的叙述中，正确的是(

)A．细胞核内的遗传物质是DNA，细胞质内的遗传物质是RNAB．所有生物的遗传物质都是DNAC．具有细胞结构的生物的遗传物