2013-2014学年高中生物 3.1DNA是主要的遗传物质课下作业 新人教版必修2
(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)
一、选择题
1．下图是“肺炎双球菌的转化实验”的部分研究过程。能充分说明“DNA是遗传物质，而蛋白质等其他物质不是遗传物质”的是( )
A．①②④ B．①②③
C．①③④ D．①②③④
解析： 此题主要考查对艾弗里肺炎双球菌转化实验的理解。为了探究遗传物质的成分，需要先将S型细菌的各种成分进行分离，然后分别与R型细菌混合培养，观察转化的结果。通过对实验①③④的对照分析，可知S型细菌的DNA起转化作用，而蛋白质和多糖荚膜不起转化作用，即证明DNA是遗传物质而蛋白质和多糖荚膜等物质不是遗传物质。实验②充分说明的确是完整的DNA分子是遗传物质，而不是DNA水解产物起遗传作用。
答案： D
2．在探索遗传物质的过程中，赫尔希和蔡斯做了T2噬菌体侵染细菌的实验，下列有关叙述正确的是( )
A．用32P标记T2噬菌体的蛋白质，用35S标记T2噬菌体的DNA
B．分别用含有32P的T2噬菌体和含有35S的T2噬菌体进行侵染实验
C．用含有充足有机物的完全培养基培养T2噬菌体
D．该实验证明了DNA是主要的遗传物质
解析： 由于噬菌体的硫仅存在于蛋白质中，而磷几乎都存在于DNA分子中，因此实验中用32P和35S标记噬菌体进行实验，实验证明了DNA是遗传物质，而没有证明DNA是主要的遗传物质。
答案： B
3．(2011·淄博模拟)下列关于艾弗里的肺炎双球菌转化实验的叙述中错误的是( )
A．需对S型细菌中的物质进行提取、分离和鉴定
B．配制培养基的成分应适合肺炎双球菌的生长和繁殖
C．转化的有效性与R型细菌的DNA纯度有密切关系
D．实验证明了DNA是遗传物质而蛋白质不是遗传物质
答案： C
4．用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，经培养、搅拌、离心、检测，上清液的放射性占15%，沉淀物的放射性占85%。上清液带有放射性的原因可能是( )
A．噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体
B．搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离
C．离心时间过长，上清液中析出较重的大肠杆菌
D．32P标记了噬菌体蛋白质外壳，离心后存在于上清液中
解析： 32P标记的是噬菌体的DNA分子，在噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，DNA分子进入大肠杆菌，经离心后处于沉淀物中。若培养时间过短，部分噬菌体的DNA还没有注入大肠杆菌内；若培养时间过长，噬菌体大量繁殖使部分大肠杆菌裂解，释放出子代噬菌体，这样上清液就具有了放射性。
答案： A
5．噬菌体侵染大肠杆菌实验证明了生物的遗传物质是DNA，关键是该实验证明了( )
A．P元素只能用来标记DNA
B．侵染进入细菌的只是噬菌体的DNA
C．蛋白质分子中一般含有S元素
D．细菌中具有合成噬菌体蛋白质的核糖体
解析： 噬菌体侵染大肠杆菌实验是通过分别标记蛋白质外壳和DNA的噬菌体去侵染细菌，然后离心分离，发现进入细菌的只是噬菌体的DNA，从而证明了DNA在亲子代之间具有连续性，即DNA是遗传物质。
答案： B
6．如下图所示，下列叙述正确的是( )
A．上述处理中可得到S菌的是④⑤⑥
B．可得到S菌的是④⑤
C．除⑤外其余各项处理均可得到R菌
D．可得到S菌的只有⑤
答案： D
7．将分离后的S型有荚膜肺炎双球菌的蛋白质外壳与R型无荚膜的肺炎双球菌混合后注入小白鼠体内，小白鼠不死亡，从其体内分离出来的仍是R型肺炎双球菌。将分离后的S型肺炎双球菌的DNA与R型肺炎双球菌混合后注入小白鼠体内，则小白鼠死亡，并从体内分离出了S型有荚膜的肺炎双球菌。以上实验说明( )
A．R型和S型肺炎双球菌可以互相转化
B．S型菌的蛋白质外壳可诱导R型菌转化为S型菌
C．S型菌的DNA可诱导R型菌转化为S型菌，说明了DNA是遗传物质
D．S型菌的DNA可使小白鼠致死
解析： 通过题干可以发现，题干中的实验以DNA与蛋白质作对照，分别与R型菌放在一起注射，观察能否引起小白鼠的死亡，其目的是证明DNA和蛋白质哪种物质能使R型菌发生转化，即哪种物质可作为遗传物质。小白鼠的死亡和存活只是实验现象，以此来分析实验结论，但并不是实验的主要目的。
答案： C
8．在证明DNA是遗传物质的几个经典实验中，在实验设计思路中最关键的是( )
A．要用同位素标记DNA和蛋白质
B．要分离DNA和蛋白质
C．要分离DNA和蛋白质，单独观察它们的作用
D．要得到噬菌体和肺炎双球菌
解析： 在证明DNA是遗传物质的实验中，最关键的是利用一定的技术手段(如机械分离、化学分离、放射性同位素标记等)将DNA和蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA和蛋白质的作用，体现实验设计的对照性原则和单一变量原则，从而得出令人信服的结论。
答案： C
9．1944年，美国科学家艾弗里和他的同事从S型活细菌中提取了DNA、蛋白质和多糖等物质，然后将它们分别加入培养了R型细菌的培养基中。结果发现加入了DNA的培养基中，R型细菌转化成了S型细菌；在加入蛋白质、多糖等物质的培养基中，R型细菌不能发生这种转化。这一现象不能说明( )
A．S型细菌的性状是由其DNA决定的
B．在转化过程中，S型细菌的DNA未能进入到R型细菌的细胞中
C．DNA是遗传物质
D．蛋白质和多糖在该转化实验中，正好起了对照作用
解析： 本题考查对肺炎双球菌转化实验的分析。对实验结果进行逻辑分析：只有加入了S型细菌DNA的培养基中，R型细菌才发生转化，表现出S型细菌的性状，这说明S型细菌的DNA肯定进入了R型细菌细胞中，实现了对其性状的控制，也说明DNA是遗传物质。加入蛋白质、多糖等物质的培养基中，不发生这种转化，正好与DNA是遗传物质的转化实验形成了对照，同时也说明蛋白质等不是遗传物质。
答案： B
10．噬菌体侵染细菌之后，合成噬菌体的蛋白质外壳需要( )
A．细菌的DNA及其氨基酸
B．噬菌体的DNA及其氨基酸
C．细菌的DNA和噬菌体的氨基酸
D．噬菌体的DNA和细菌的氨基酸
解析： 当噬菌体侵染细菌时，注入到细菌细胞内的只有噬菌体DNA，子代噬菌体的蛋白质外壳和DNA分子都是在噬菌体DNA的指导下，用细菌的氨基酸和脱氧核苷酸合成的。
答案： D
11．噬菌体侵染细菌的实验，证明了DNA是遗传物质。这个实验还具体证明了( )
①DNA能自我复制 ②DNA能产生可遗传的变异 ③DNA能控制蛋白质的合成 ④DNA分子结构的相对稳定性
A．①③ B．②③
C．①② D．③④
解析： 噬菌体侵染细菌时只有一个DNA分子注入到细菌体内，结果产生了许多与亲代相似的子代噬菌体。每个子代噬菌体含一个DNA分子和蛋白质外壳。 由此可见，子代的噬菌体的DNA是由注入到细菌体内的亲代噬菌体的DNA为模板，以细菌体内的脱氧核苷酸为原料合成的，而子代噬菌体的蛋白质外壳也是由亲代噬菌体的DNA控制合成的。
答案： A
12．在艾弗里证明DNA是遗传物质的实验中，用DNA酶处理从S型活细菌中提取的DNA并与R型菌混合培养，结果发现培养基上仅有R型菌生长。设置本实验步骤的目的是( )
A．证明R型菌的生长并不需要S型活细菌的DNA
B．补充R型菌生长过程中所需要的营养物质
C．可以直接证明S型菌DNA不是促进R型菌转化为S型菌的因素
D．与“以S型菌的DNA与R型菌混合培养”的实验形成对照解析： 该步骤是艾弗里完成肺炎双球菌的体外转化实验的重要步骤，其目的是与S型菌中完整DNA进行转化作对照，说明DNA是遗传物质，而不是DNA的水解物，为理解DNA的功能打下基础。
答案： D
二、非选择题
13．据图回答问题：
(1)过程①和②表明，将S型细菌的________和________与R型活细菌混合培养，其后代为________型细菌。
(2)过程③表明，将S型细菌的________与R型活细菌混合培养，________型细菌转化成________型细菌。
(3)过程④表明，转化成的________型细菌的后代也是有________性的________型细菌。
(4)实验最关键的设计思路是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)通过上述实验能证明DNA是主要的遗传物质而蛋白质不是遗传物质吗？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析： 本题考查肺炎双球菌转化实验的方法、思路等内容。①②③表示分别用多糖、蛋白质、DNA去与R型菌混合培养，从图解中可以发现只有用S型细菌的DNA与R型细菌混合培养才会出现S型细菌，同时把转化成的S型细菌单独培养时，其后代都是S型细菌。从题图中可以看出，本实验最关键的设计思路是把具有荚膜的S型细菌的DNA和蛋白质等成分分开，单独地去观察它们在细菌转化过程中的作用。通过上述实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。但不能证明DNA是主要的遗传物质。
答案： (1)多糖 蛋白质 R
(2)DNA 部分R S (3)S 毒 S
(4)把具有荚膜的S型细菌的DNA和蛋白质等成分分开，单独地去观察它们在细菌转化过程中的作用
(5)上述实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，但不能得出DNA是主要遗传物质的结论。只有通过大量生物实验，明确绝大多数生物的遗传物质是DNA，才能得出上述结论
14．在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，在理论上，上清液中不含放射性，下层沉淀物中具有很高的放射性；而实验的实际最终结果显示：在离心上层液体中，也具有一定的放射性，而下层的放射性强度比理论值略低。
(1)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，采用的实验方法是________________。
(2)在理论上，上清液放射性应该为0，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)由于实验数据和理论数据之间有较大的误差，由此对实验过程进行误差分析
①在实验中，从噬菌体和大肠杆菌混合培养，到用离心机分离，这一段时间如果过长，会使上清液的放射性含量升高，其原因是。
②在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，将________(填“是”或“不是”)误差的来源，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)噬菌体侵染细菌的实验证明了________________________________________________________________________。
(5)上述实验中，________(填“能”或“不能”)用15N来标记噬菌体的DNA，理由是________________________________。
解析： (1)噬菌体侵染细菌实验中，采用的实验方法是同位素标记法。(2)在DNA中含有P元素，蛋白质中没有，故32P只能进入噬菌体的DNA中。在侵染过程中，由于噬菌体的DNA全部注入大肠杆菌，离心后，上清液中是噬菌体的蛋白质外壳，沉淀物中是被侵染的大肠杆菌，因此上清液中没有放射性。(3)从噬菌体和大肠杆菌混合培养，到用离心机分离，如果时间过长会使带有放射性的噬菌体从大肠杆菌中释放出来，使上清液带有放射性；如果部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌内，也会使上清液带有放射性。(4)噬菌体侵染细菌实验表明，在噬菌体中，亲代和子代之间具有连续性的物质是DNA，而不是蛋白质，证明了DNA是噬菌体的遗传物质。(5)N元素在DNA和蛋白质中都含有，因此不能用15N标记DNA。
答案： (1)同位素标记法(同位素示踪法)
(2)理论上讲，噬菌体已将含32P的DNA全部注入大肠杆菌内，上清液中只含噬菌体蛋白质外壳
(3)①噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来，经离心后分布于上清液中 ②是 没有侵入到大肠杆菌的噬菌体经离心后分布于上清液中使上清液具有放射性
(4)DNA是遗传物质
(5)不能 在DNA和蛋白质中都含有N元素
15．(实验探究)现有大肠杆菌菌液、T2噬菌体及含有大肠杆菌生长所需各种营养成分的培养基(其中一种培养基中含32P标记的核苷酸，另一种培养基中含35S标记的氨基酸)，此外还有搅拌器、离心机等。请利用所给的材料设计一个实验来证明DNA是遗传物质。
实验步骤：
步骤一：分别取等量含32P标记的核苷酸和含35S标记的氨基酸的培养基装入两个相同培养皿中，并编号为甲、乙，并灭菌处理。
步骤二：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
步骤三：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
步骤四：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
步骤五：检测放射性同位素存在的主要位置。
预测实验结果：
(1)在甲培养皿中获得的噬菌体侵染大肠杆菌，搅拌、离心后结果如________图。
(2)在乙培养皿中获得的噬菌体侵染大肠杆菌，搅拌、离心后结果如________图。
答案： 步骤二：在两个培养皿中接入等量的大肠杆菌菌液，在适宜条件下培养一段时间
步骤三：放入T2噬菌体，培养—段时间，分别获得32P标记和35S标记的噬菌体
步骤四：用上述噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，经短时间保温后，用搅拌器搅拌、放入离心管内离心
预测实验结果：(1)B (2)A
第三章 基因的本质
第一节 DNA是主要的遗传物质
一、知识结构
二、教材分析
1.本小节教材主要讲述DNA是遗传物质的直接证据---“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”。本小节的引言部分，首先联系前面所学知识，指出DNA和蛋白质都是染色体的重要组成成分。然后，引导学生思考一个曾经在科学界争议了很长时间的问题：“DNA与蛋白质究竟谁是遗传物质?”这样既点出了本小节要研究的主题，又可以引起学生探究这一问题的兴趣。在讲述DNA是遗传物质的实验证据时，为了加强学生科学思维方法的培养，教材采用了先交代科学家对实验的设计思想，即把DNA和蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA的作用；然后再讲述实验过程的方法。为了使学生更全面地理解DNA是真正的遗传物质这一结论。与原教材相比，本教材在教学内容上增加了肺炎双球菌转化实验内容。在讲述噬菌体侵染细菌的实验时，也改变了旧教材中直接说明“噬菌体将DNA注入细菌”的叙述方法，而是用研究时采用的“同位素标记法”来说明。这样讲述符合科学研究的过程，可以很自然地导出DNA是遗传物质的结论，使学生容易接受，并且能使学生受到科学方法教育。
2.本小节教材的最后安排了“DNA的粗提取与鉴定”实验。通过这一实验，不仅要使学生学会DNA粗提取和鉴定的方法，更重要的是培养学生的动手能力和学会进行科学实验的一些基本技能。
3.本小节内容与其他章节的联系：
①染色体和DNA的关系，与第一章《组成生物体的化合物》中核酸知识有关；
②DNA是遗传物质还与《细胞增殖》有关；
③DNA是遗传物质与《生物的生殖和发育》紧密联系。
三、教学目标
1.知识目标DNA是主要的遗传物质(C:理解)
2.能力目标
(1)从生殖过程、染色体化学组成以及遗传物质存在部位划分来分析染色体是遗传物质的主要载体，训练学生逻辑思维的能力。
(2)以噬菌体侵染细菌的实验说明DNA是遗传物质，训练学生由特殊到一般的归纳思维的能力。
四、重点·难点和解决方法
1.重点 (1)肺炎双球菌的转化实验的原理和过程。
(2)噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。
2.难点 肺炎双球菌的转化实验的原理和过程。
3.解决方法
(1)使用挂图、投影仪或展示平台等进行直观教学。
(2)图文对照阅读，加深对知识的理解。
(3)列表展示，充分调动学生学习积极性，提高教学质量。
五、教具准备 噬菌体侵染细菌示意图；投影仪或展示平台；多媒体课件。
六、学法指导
指导学生听课，让学生学会思考。具体包括：
1.让学生领悟课堂的教学目标；
2.使学生抓住教学重点；
3.让学生正确处理好听课与记笔记的关系。
七、课时安排 1课时
[一] 教学程序
导言:生活中同学们听过这样—些话语:“龙生龙，凤生风，老鼠生来会打洞”；“种瓜得瓜，种豆得豆”；那么谁知道这讲述的是自然界的一种什么现象呢? 还有:“一母生九子，连母十个样”。这又说明什么呢?
学生活动:讨论思考回答:说明生物界的遗传变异现象。
教师提示:在第一册教材的绪论中我们曾讲到，遗传和变异是生物体的六个基本特征之一，今天我们共同来探讨这方面的知识。
提问:再举例说明什么是遗传?什么是变异?
学生联系实际回答:(略)
教师在学生回答的基础上进一步点拨，必须明确:
(1)遗传和变异是生物体最重要的特征。
(2)生物遗传的特性，使生物界的物种能保持相对稳定。生物的变异特性，使生物个体能产生新的性状，以至形成新的物种。遗传和变异是对立统一的关系，是生物进化的重要因素。
通过例题对该知识进行理解:
[例]从地层里挖出来的千年古莲种子，种在泥塘仍能萌发，生叶开花，但花色与现代莲稍有不同，说明生物具有 ( )
A.适应性 B.多样性 C.变异性 D.遗传性和变异性
答案:D
一、DNA是主要的遗传物质
设疑:同学们是否知道遗传物质是什么?遗传物质的载体是什么?
学生回答:(略)
教师给予肯定并讲述:现代细胞学和遗传学已研究得知，遗传物质是DNA和RNA，染色体是遗传物质的主要载体，本节课就此问题与同学们探讨一下:
(一)染色体是遗传物质的主要载体
多媒体课件银幕显示:哺乳动物产生子代的染色体变化图。
并展示下列并提问:
(1)亲代与子代之间要保持染色体数目的恒定，必须经过哪些过程?
(2)染色体数目是如何变化的，其特点如何?
(3)染色体的化学成分主要有哪些?
学生活动:观察、思考、讨论并回答(略)
教师鼓励并点拨(细胞水平):亲代与子代是以生殖细胞作为“桥梁”，通过对细胞的有丝分裂、减数分裂和受精作用的研究，人们了解到染色体在生物的传种接代过程中能保持一定的稳定性和连续性。故人们认为染色体在遗传上有重要作用。
染色体为什么在遗传上起作用呢?
通过对染色体的化学成分分析(分子水平):得知它主要是由DNA和蛋白质组成的，其中DNA在染色体里含量稳定，是主要的遗传物质。由于细胞里的DNA大部分在染色体上，因此，染色体 是遗传物质的主要载体。
还有什么是遗传物质的载体?
学生联系前面知识回答:线粒体、叶绿体。
那么，科学家是如何证明DNA是遗传物质呢?
他们的做法是:设法把DNA和蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA的作用，下面介绍两个经典实验。
(二)肺炎双球菌的转化实验
学生活动:阅读教材第2页，了解肺炎双球菌的两种类型:R型和S型。
教师投影显示格里菲思的如下实验:
(1)活的无毒性的R型细菌老鼠→健康
(2)活的有毒性的S型细菌老鼠→死亡
(3)灭活的S型细菌老鼠→健康
(4)活的R型+ 死的S型老鼠→死亡
师生从投影的四组实验共同讨论看出:在第四组实验中，已经被加热杀死的S型细菌中，定含有一种促使R型细菌转化成S型细菌的活性物质，那么它到底是什么呢?
在1944年，美国科学家艾弗里和他的同事，做了如下实验:
把S型细菌的组成物质全部分离，并分别与R型细菌混合培养，得到如下结果:
学生通过上图对比，得知是S型细菌的DNA使得R型转化成S型细菌，并能传递给后代，说明DNA是遗传物质。
(三)噬菌体侵染细菌实验
学生活动:阅读教材P4，了解T2
噬菌体的结构和化学组成。
教师显示T2噬菌体挂图并强调:T2噬菌体是由头部和尾部组成的，头部和尾部的外壳是由蛋白质组成，在头部内含有一个DNA分子。它是一种专门寄生在细菌体内的病毒。而细菌是一种单细胞的原核生物。
设疑:
(1)科学家为什么把噬菌体作为研究DNA是遗传物质的材料?
(2)科学家是如何进行研究的?
学生活动:阅读教材P4页并回答，由于T2噬菌体只有DNA和蛋白质两种化学物质组成，而DNA是由C、H、O、N、P五种元素组成，蛋白质是由C、H、O、N，有的含有P和S元素组成的。所以科学家采用放射性同位素标记法进行研究。
教师投影显示如下表格:
亲代噬菌体
寄主细胞内
子代噬菌体
32p标记DNA
有32P标记DNA
DNA有32P标记
35S标记蛋白质
无35S标记蛋白质
外壳蛋白质无35S标记
学生讨论总结得出结论:DNA分子具有连续性，是遗传物质。
再设疑:遗传物质是否只有DNA一种呢?
学生阅读教材第4页可知:除了DNA外还有RNA，如烟草花叶病毒，它不含DNA，只含有蛋白质和RNA，在这两种成分中，科学家研究证明RNA是遗传物质。因为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。
[三] 教学目标巩固
1.艾弗里的实验结果证明S型细菌中哪种物质导致R型细菌转化的，说明什么问题?
2.噬菌体侵染细菌实验证明蛋白质是遗传物质，还是DNA是遗传物质?
3.遗传物质的主要载体是什么?为什么?
[四] 布置作业
1．完成P7复习题第一、二题。
2．在证明DNA是遗传物质的几个著名经典实验中，在实验设计思路中最关键的是 （ ）
A.要用同位素标记DNA和蛋白质 B.要分离DNA和蛋白质
C.要得到噬菌体和肺炎双球菌 D.要区分DNA和蛋白质，单独观察它们的作用
答案：D
3．玉米叶肉细胞中DNA的载体是 （ ）
A.线粒体、中心体、染色体 B.叶绿体、核糖体、染色体
C.染色体、中心体、核糖体 D.染色体、叶绿体、线粒体
答案：D
[五] 总结
本节课主要学习了征明DNA是主要遗传物质的两个经典实验:
(一)肺炎双球菌转化实验：证明S型细菌中的DNA是转化因子并能够使后代具有连续性--说明是遗传物质。
(二)噬菌体侵染细菌:证明噬菌体的蛋白质和DNA两种成分是DNA进入细菌体内并产生出与亲代噬菌体性状相同的子代噬菌体--说明DNA是遗传物质。最后指出遗传物质除了DNA外还有RNA，但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。
[六] 板书设计
第三章 基因的本质
第1节 DNA是主要的遗传物质 教学设计
一、教材内容分析
《DNA是主要的遗传物质》是人教版普通高中新课程生物必修2《遗传与进化》中第3章第1节的内容。本节首先是以“问题探讨”的形式呈现了曾经在科学界争议了很长的问题：“ DNA 和蛋白质究竟谁是遗传物质？”目的在于引导学生思考如何对这一问题进行研究，激发学生的探索欲望；接着介绍了20世纪早期人们对于遗传物质的推测，在此基础之上教材详细讲述了DNA是遗传物质的直接证据 ──“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”,引导学生重温科学家的探究历程，领悟科学的过程和方法，最终得出科学的结论。本节是从分子层面上认识遗传物质的本质，为学习DNA的复制，基因的表达和基因突变打下了基础。
二、教学策略
由“问题探讨”所呈现的曾经在科学界争论很长时间的问题 ──“DNA和蛋白质究竟哪个是遗传物质？”引入新课，让学生思考如何对这一问题进行研究，培养他们分析问题和解决问题的能力，激发他们了解科学家当年的研究过程和方法的兴趣。通过重温科学家的探究历程，领会实验选材的巧妙、思维的严谨和实验方法的科学；通过实验结果的分析理解DNA是主要的遗传物质。
三、教学目标
1、知识与技能：
(1)总结“DNA是主要的遗传物质”的探索过程；
(2)分析DNA是主要的遗传物质的实验设计思路；
(3)理解DNA是主要的遗传物质。
2、过程与方法：
(1)领悟科学研究的过程和方法，培养学生的实验探究能力；
(2)探讨实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用。
3、情感态度和价值观：
(1)体验科学探索的艰辛过程；
(2)认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程；认同科学与技术的关系。
四、教学重点和难点
1、重点：
(1)肺炎双球菌转化的实验原理和过程；
(2)噬菌体侵染细菌的原理和过程。
(3)证明DNA是遗传物质的实验的关键设计思路。
2、难点：
(1)肺炎双球菌转化的实验原理和过程；
(2)证明DNA是遗传物质的实验的关键设计思路。?
五、教学设计流程
设疑导入 → 问题引导呈现探究? → 讨论实验结果? → 归纳总结 → 拓展延伸?
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六、课堂实施
教学环节
教师组织和引导
学生活动
设计意图
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复习旧知，创设情景，导入新课
设疑提问：
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1.性状是受什么控制的？基因和染色体的关系是怎样的？
2.染色体是由哪两种化合物组成的，作为遗传物质的应该是哪一种物质？
3.你认为作为遗传物质可能具有什么特点？
学生回顾所学知识，思考回答相关问题，总结遗传物质的特点：能够自我复制，结构比较稳定，具有储存遗传信息的能力。
寻找新旧知识的结合点，以“问题”引入新课，培养学生分析和解决问题的能力，激发探究欲望。
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对遗传物质的早期推测
指导学生读教材思考：?
1.在20世纪早期人们普遍认为遗传物质是DNA还是蛋白质？
2.为什么会有这种认识？
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讲述：限于当时的认识水平，认为蛋白质是遗传物质的观点处于主导地位。
分析当时认为蛋白质是遗传物质的原因：组成DNA的脱氧核苷酸只有4种而组成蛋白质的氨基酸种类有20种，蛋白质的多样性很容易和生物的多样性相联系。
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进一步激发学生对遗传物质认识的研究
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DNA是遗传物质的的证据I
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科学家是如何认识DNA是遗传物质的呢，让我们重温科学家对遗传物质的认识过程吧。
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I、肺炎双球菌的体内转化实验
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1、讲述并投影两种菌落的比较；
菌落
荚膜
毒性
R型菌落
粗糙
无荚膜
无毒
S型菌落
光滑
有荚膜
有毒
2、投影细菌转化实验的课件引导学生观察实验，讨论分析以下问题：
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（1）、为什么加热杀死的S菌和活的R菌混合可以导致小鼠死亡？导致小鼠死亡的直接原因是什么？?????????? （2）、促进活的R菌转变为S菌的因素是什么？是否有可能是蛋白质？?? (3)、本实验蕴含了那些科学实验方法，能得出什么结论？?????????
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认真观察实验的演示过程，思考回答所提问题，得出以下结论：
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1、加热杀死的S菌能够促使活的R菌转变为活的S菌，即加热杀死的S菌中含有促使这一转化的活性物质──转化因子。
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?2、这一转化因子不可能是蛋白质，因为蛋白质经过高温作用会变性失活。
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3、蕴含的实验方法有分组对照和对变量进行一定的控制。
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引导学生重温科学探究历程，亲身体验科学研究的思路和方法，学习科学家严谨的态度和合作精神。体验科学探索的艰辛，学习科学精神，养成科学态度。
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DNA 是遗传物质的的证据Ⅱ
设疑：
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这种转化因子究竟是什么物质呢？S菌的化学成分很多，要找到转化因子，最关键的思路是什么？如果让你来设计实验来进一步探究“转化因子”是什么物质，你将如何设计实验？??
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Ⅱ、肺炎双球菌的体外转化实验
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讲述并投影：
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思考：
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1、????? 该实验的巧妙之处是什么?蕴含了哪些实验设计原则？
2、????? 能够得出什么结论？
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学生思考、分析、讨论得出结论：把DNA和蛋白质分开，单独地直接地观察这两种物质的作用。
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?学生思考、讨论，展示学习成果：
?1、????? 控制变量原则，将多个变量分解为单个变量进行研究；对照性原则。
2、????? 结论：DNA是转化因子即遗传物质。
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进一步培养学生探究问题与设计实验的能力及创新意识。
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DNA 是遗传物质的的证据Ⅲ
讲述：
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艾弗里的实验中提取的DNA纯度最高时也还有少量的蛋白质，当时仍然有学者认为是这少量的蛋白质在起作用，不愿接受DNA是转化因子的结论。这种怀疑有道理吗？
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Ⅲ、噬菌体侵染细菌的实验
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讲述并投影：
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1、T2 噬菌体的结构模式图，说明其结构特点、物质（元素）组成、寄生和繁殖方式，演示其侵染细菌的动态变化。
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2、投影分别用不同放射性元素标记的噬菌体侵染细菌的实验过程。
?思考：
?1、为什么选择噬菌体作为实验材料？
2、为什么要用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质？如何标记？
3、实验结果是怎样的，根据实验结果你能得出什么结论？
4、上述实验运用了哪些技术手段？?
总结：以上实验证明了DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。
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观察课件的演示过程，明确在噬菌体侵染细菌的过程中，DNA进入了细菌细胞内，而蛋白质外壳停留在细胞外。
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分析、讨论相关问题，展示学习成果：1、DNA是在亲子代之间发生连续性的物质，即DNA是遗传物质；蛋白质不是遗传物质。
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2、采用了放射性标记技术、分离提纯技术、离心技术等技术手段
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让学生认识到一个正确的结论可以通过不同的途径获得。
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认同人类对遗传物质的认识是不断深化、不断完善的过程；
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认同科学的发展离不开技术的支持。
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设疑：是不是所有生物的遗传物质都是DNA呢？
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投影并讲述：展示几种常见的RNA病毒，由于这些病毒只由RNA和蛋白质构成，所以这类病毒的遗传物质是RNA而不是DNA．
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总结上述探究活动，得出：DNA是主要的遗传物质。
进一步明确某些病毒的遗传物质是RNA，DNA是主要的遗传物质的原因。
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课堂小结
投影总结：
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核酸是一切生物的遗传物质；具有细胞结构的生物和大多数病毒的遗传物质是DNA，少数RNA病毒的遗传物质是RNA,即DNA是主要的遗传物质，
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加深理解、巩固、深化所学知识。
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拓展延伸
1997年美国科学家Prusiner发现了一种新型生物 ──朊病毒，是一组至今没有查到任何核酸的蛋白质颗粒，它是导致疯牛病和人的克-雅氏病的病原体。你能推测改病毒的遗传物质是什么吗？
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学生思考讨论：认识到对遗传物质的探究是不断深化和发展的。
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形成认知冲突，激发学生新的探索欲望。
七、教后反思
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通过对本节3个经典实验的学习，引导学生重温科学家的探究历程，不仅让学生获得了科学知识──理解“DNA是主要的遗传物质”，更重要的是通过这些实验让学生掌握了科学的研究方法，培养了学生的科学探究能力，所以在本节的教学中重点对学生进行了科学方法训练；由于本节实验内容较为抽象，上课时采用了多媒体辅助教学，化静为动，化抽象为具体，较圆满的完成了教学任务。
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课件75张PPT。第3章 基因的本质
第1节 DNA是主要的遗传物质一、对遗传物质的早期推测蛋白质DNA蛋白质多种氨基酸排列顺序遗传信息脱氧核苷酸磷酸碱基脱氧核糖二、肺炎双球菌的转化实验
实验过程图解：1.实验材料分析——两种肺炎双球菌的比较：
2.图1和图2表示的实验过程的实验者分别是_________、
_______。有无光滑粗糙有无格里菲思艾弗里3.实验过程和结果：
(1)图1中出现小鼠正常存活的是_____，小鼠出现死亡的是
_____。(填序号)
(2)图1中⑤⑥分离出的分别是__________、_______________。
(3)图2中⑦⑧分离出的都是________。
(4)图2中⑨⑩加入的物质分别是_____________、__________
___________。①③②④S型活细菌R型和S型活细菌R型细菌S型细菌的DNAS型细菌的DNA与DNA酶4.实验结论：
(1)图1代表的实验结论是：加热杀死的S型细菌中含有_____
_____，将R型活细菌转化为__________。
(2)图2代表的实验结论是：____才是使R型细菌产生稳定遗传
变化的物质。转化因子S型活细菌DNA三、噬菌体侵染细菌的实验
1.实验者：赫尔希和蔡斯。
2.实验材料：
(1)大肠杆菌。
(2)T2噬菌体。
①生活方式：专门_____在大肠杆菌体内。
②结构：头部和尾部的外壳由_______构成，头部内含有____。寄生蛋白质DNA3.对噬菌体的标记过程：
①含35S的培养基
②含32P的培养基
③_____________标记的噬菌体
④__________标记的噬菌体+大肠杆菌+噬菌体→蛋白质含有35SDNA含有32P4.噬菌体侵染细菌的过程：被标记未标记离心沉淀物上清液沉淀物上清液上清液沉淀物5.实验结果的进一步观察：
结果：细菌裂解释放出的噬菌体中，可以检测到_________
____，但却不能检测到_______________。
表明：噬菌体侵染细菌时，____进入到细菌的细胞中，而
___________仍留在外面。
6.实验结论：____才是真正的遗传物质。32P标记的DNA35S标记的蛋白质DNA蛋白质外壳DNA四、DNA是主要的遗传物质
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：
(3)结论：RNA是遗传物质。RNA蛋白质不感染病毒RNA感染病毒2.生物的遗传物质：绝大多数生物的遗传物质是DNA，因此DNA
是_____的遗传物质。主要【思考辨析】
1.判断正误：
(1)S型肺炎双球菌体内的DNA可使R型肺炎双球菌转化为S型
菌。( )
(2)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。( )
【分析】35S标记的是噬菌体外壳，侵染细菌时，蛋白质外壳
留在外面，所以经离心后，沉淀物的放射性很低。√×(3)肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染实验证明了DNA是主要的
遗传物质。( )
【分析】这两个实验证明了DNA是遗传物质，烟草花叶病毒侵
染实验证明了RNA也可以是遗传物质，因为绝大多数生物的遗
传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。
(4)病毒的遗传物质都是RNA。( )
【分析】病毒的遗传物质是DNA或RNA。××2.问题思考：
(1)格里菲思的实验能否证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA？
提示：不能。只能证明使R型细菌转化的物质是S型细菌内的某种物质——“转化因子”。
(2)噬菌体侵染细菌的实验中，上清液和沉淀物中含有的物质主要是什么？
提示：上清液中主要是噬菌体的蛋白质外壳，沉淀物中主要是大肠杆菌。
(3)DNA是所有生物的遗传物质吗？请举例说明。
提示：不是。例如，烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。一、DNA是遗传物质的实验分析
1.肺炎双球菌转化实验的比较：2.噬菌体侵染细菌的实验分析：
(1)T2噬菌体：
①化学组成：60%是蛋白质，组成头部和尾部的外壳，40%是DNA，位于头部内。
②所含元素特点：S仅存在于蛋白质分子中，P几乎都存在于DNA分子中，C、H、O、N在蛋白质和DNA中均含有。(2)噬菌体侵染细菌的过程，如图：
①噬菌体注入细菌的物质是DNA，它是病毒蛋白质合成的模
板。
②在合成蛋白质时所用的氨基酸等原料均来自于细菌，包括病
毒的DNA复制时所需的原料也来自细菌。(3)实验方法——放射性同位素标记法(或示踪法)：
①标记元素：选用35S标记噬菌体蛋白质外壳，用32P标记噬菌体的DNA。②实验结果中放射性物质分析：【警世钟】
遗传物质证明实验中的注意事项
(1)加入S型细菌DNA和R型细菌的培养基中，并不是所有的R型细菌都转化成S型细菌，因为侵染率并不能达到100%。
(2)并不是蛋白质和DNA分子含有的元素均可以作标记元素。
(3)噬菌体侵染细菌的实验中在沉淀物中放射性较高，而在上清液中放射性并不是0，相反在上清液中放射性较高，而在沉淀物中放射性也并不是0。【学而后思】
(1)在格里菲思的体内转化实验中，加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，那么其内部的DNA分子也变性失活吗？为什么？
提示：不会。其内部的DNA在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复了活性，因为加热杀死的S型细菌使R型细菌转化成了S型细菌。(2)进行噬菌体侵染细菌的实验时，能否用32P和35S同时标记在同一噬菌体上？说明原因。
提示：不能。因放射性检测时只能检测到放射性出现的部位，不能确定是何种元素的放射性，故应将32P和35S分别标记两组噬菌体进行实验。命题角度 1 考查肺炎双球菌转化实验
【典例训练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：
①R型细菌的DNA+DNA酶→加入S型细菌→注射入小鼠
②S型细菌的DNA+DNA酶→加入R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个实验中小鼠的情况依次是( )
A.存活、存活、存活、死亡
B.死亡、存活、存活、存活
C.死亡、死亡、存活、存活
D.存活、死亡、存活、死亡【解题关键】解答本题的关键点是判断小鼠体内有无活的S型细菌，如果有活的S型细菌，则小鼠死亡，如果没有活的S型细菌，则小鼠存活。【解析】选B。含有S型细菌的会使小鼠死亡，不含有S型细菌的不会使小鼠死亡。①中含有S型细菌；②中的S型细菌的DNA被DNA酶分解掉，所以只含有R型细菌；③④中经高温加热后R、S型两种细菌均死亡，含有的DNA不会使小鼠细胞转化，所以小鼠不死亡。【变式备选1】如图为“肺炎双球菌转化实验”的部分研究过
程，能充分说明“DNA是遗传物质，而蛋白质等其他物质不是
遗传物质”的是( )
A.①②④ B.①②③ C.①③④ D.①②③④【解析】选D。实验①中活的R型菌在S型菌的DNA作用下，转化为S型菌，说明S型菌的DNA肯定进入了R型菌中，并实现了对其性状的控制，证明DNA是遗传物质。为了排除其他物质是遗传物质的可能性，还要设计一系列对照实验，题中的②③④分别与①形成对照实验，说明S型菌的RNA、蛋白质、荚膜物质等都不能使R型菌发生转化，也证明了RNA、蛋白质和荚膜物质等其他物质不是遗传物质。命题角度 2 考查噬菌体侵染实验
【典例训练2】某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验，进行了以下4个实验：
①用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌；
②用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌；
③用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌；
④用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌。以上4个实验，保温一段时间后离心，检测到放射性的主要部分是( )
A.沉淀物和上清液、沉淀物、沉淀物、沉淀物
B.沉淀物和上清液、上清液、上清液、上清液
C.沉淀物、沉淀物、上清液、沉淀物和上清液
D.沉淀物和上清液、沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液【解题关键】解答本题需要明确被标记的元素在哪些物质中含有，这些物质分别会存在于生物体哪些结构中，在此基础上，还要分清楚上清液和沉淀物中分别含有哪类生物或生物成分。【解析】选A。首先要明确上清液中主要的成分是噬菌体的蛋白质外壳，而沉淀物是细菌，而且噬菌体的DNA会侵染到细菌中；N既存在于DNA中也存在于蛋白质中，所以用15N标记的噬菌体在其蛋白质外壳和DNA中都含有标记元素，所以①的沉淀物和上清液中均有放射性；而②和④标记的都是细菌，所以放射性存在于沉淀物中；③是用32P标记的噬菌体侵染细菌，由于标记的是噬菌体的DNA分子，它会侵染到细菌中去，所以具有放射性的主要部分是沉淀物。【互动探究】
(1)题干中②③分别用的是35S和32P作为标记元素能否说明DNA是遗传物质？
提示：不能，因为标记的是不同生物。
(2)若用③中标记的噬菌体去侵染②中标记的细菌，放射性会出现在哪部分？
提示：沉淀物中。【变式备选2】如果用3H、15N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成结构成分中，能够找到的放射性元素为( )
A.可在外壳中找到3H、15N、35S
B.可在DNA中找到32P、15N、3H
C.可在外壳中找到15N、35S
D.可在DNA中找到15N、32P、35S【解析】选B。3H、15N均可标记噬菌体DNA和蛋白质外壳，而32P只标记噬菌体DNA，35S只标记噬菌体的蛋白质外壳。在噬菌体侵染细菌过程中，蛋白质外壳没有进入细菌细胞，只有DNA分子进入细菌细胞，并利用细菌的脱氧核苷酸和氨基酸合成噬菌体的DNA和蛋白质外壳，所以产生的子代噬菌体DNA分子上有3H、15N、32P，没有35S。二、DNA是主要的遗传物质的理解
1.不同生物的遗传物质：通过上述表格可以看出：
(1)生物的遗传物质是DNA或RNA，即生物的遗传物质是核酸。
(2)既含有DNA又含有RNA的生物和只含有DNA的生物，其遗传物质是DNA。
(3)只含RNA的病毒中，RNA才作为遗传物质。
(4)由于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。2.细胞中的核酸：
(1)细胞中的两种核酸，DNA主要存在于细胞核中，RNA主要存在于细胞质中，但不管是细胞质还是细胞核，遗传物质都是DNA。
(2)DNA在真核细胞中存在于细胞核、线粒体和叶绿体中，所以遗传物质的载体是染色体、线粒体和叶绿体。【警示钟】
关于遗传物质的两点提醒
(1)并不是所有的核酸都能作为遗传物质，如细胞中的RNA分子。
(2)DNA分子并不是所有生物的遗传物质，如部分病毒——烟草花叶病毒的遗传物质是RNA分子。【学而后思】
(1)细胞内的RNA是遗传物质吗？为什么？
提示：不是。在细胞内，只有DNA才是遗传物质。
(2)病毒含有的核酸就是遗传物质吗？为什么？
提示：是。一种病毒只含有一种核酸(DNA或RNA)，也就是该病毒的遗传物质。【典例训练3】下列关于生物体遗传物质的叙述，正确的是
( )
A.人体内的遗传物质主要是DNA
B.肺炎双球菌的遗传物质主要分布在染色体上
C.大肠杆菌的遗传物质中含有硫元素
D.烟草花叶病毒的遗传物质水解后产生4种核糖核苷酸【解题关键】解答本题的关键有两点：
(1)分清楚生物的类型，细胞生物含有两种核酸，而只有DNA是遗传物质；
(2)非细胞生物所含有的一种核酸就是它的遗传物质。【解析】选D。人是细胞生物，含有两种核酸，遗传物质是DNA，而不是RNA，没有主要和次要之分。肺炎双球菌是原核生物，其细胞内无染色体，但遗传物质仍是DNA，主要分布在拟核中。大肠杆菌的遗传物质是DNA，所含有的元素是C、H、O、N、P，不含S。烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，水解后产生4种核糖核苷酸。【备选要点】
病毒的重新构建和侵染实验
1.实验材料：
烟草花叶病毒(简称TMV)和车前草病毒(简称HRV)，二者基本成分都是蛋白质和RNA。2.实验过程及现象：(1)TMV、HRV侵染实验，如图A所示：(2)病毒重新构建和侵染实验，如图B所示：3.实验结论：
对烟草花叶病毒和车前草病毒来说，RNA是遗传物质。【备选例题】科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出a、b两个
不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验
(见下表)中，不可能出现的结果是( )
A.实验① B.实验② C.实验③ D.实验④【解题关键】解答本题思路分析如下：【解析】选C。实验③组合病毒(a型TMV的蛋白质+b型TMV的RNA)→感染植物，病斑类型和病斑中分离出的病毒类型都是b型。课题：关于噬菌体侵染细菌的实验分析类题目
【案例】1952年，赫尔希和蔡斯进行的噬菌体侵染细菌的实验，是人类探究“什么是遗传物质”的最具说服力的实验。下图为用含32P的T2噬菌体侵染大肠杆菌(T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌细胞内)的实验，据图回答下列问题：(1)T2噬菌体的组成成分是蛋白质和DNA，如果仅凭猜想，控制其性状的遗传物质有可能是 。
(2)你认为怎样才能得到被32P标记的T2噬菌体？请简述你的实验方案?
。
(3)当接种噬菌体后培养时间过长，发现在搅拌后的上清液中有放射性，其最可能的原因是?
。【审题——抓准信息·快速推断】【答题——规范答案·警示失误】
(1)①蛋白质和DNA；②蛋白质，不是DNA；③DNA，不是蛋白质
错答：蛋白质或DNA
错因：忽视了“仅凭猜想”，没有考虑到蛋白质和DNA都可能是遗传物质。
(2)将宿主大肠杆菌在含32P的培养基中培养，获得被32P标记的大肠杆菌；用T2噬菌体去感染被32P标记的大肠杆菌，待大肠杆菌细胞裂解后，释放出的噬菌体便被32P标记上了(3)培养时间过长，复制增殖后的噬菌体从大肠杆菌内释放出来
错答：噬菌体没有侵入大肠杆菌，而留在上清液中。
错因：审题不细心，忽略了“培养时间过长”这一条件，没有意识到噬菌体会从大肠杆菌内释放出来。1.(基础理论辨析题)下列与肺炎双球菌转化实验相符的是( )；与噬菌体侵染细菌实验相符的是( )
A.R型肺炎双球菌无毒，而S型肺炎双球菌有毒
B.S型肺炎双球菌内的DNA可以转化为R型肺炎双球菌
C.证明DNA是遗传物质
D.噬菌体可以侵染大肠杆菌
E.用35S标记噬菌体蛋白质外壳，用32P标记噬菌体的DNA
F.设计思路是将DNA与蛋白质分离，单独观察它们的作用【解析】选A、B、C、F；C、D、E、F。肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验中，设计思路相同，实验结论也相同，都证明了DNA是遗传物质。2.人们很早就开始了对遗传物质的探索历程，对此叙述错误的是( )
A.最初认为氨基酸的多种排列顺序可能蕴含遗传信息
B.艾弗里肺炎双球菌转化实验中，细菌转化的实质是遗传物质组合在了一起
C.噬菌体侵染细菌实验之所以更有说服力，是因为将其蛋白质与DNA区分开来
D.噬菌体侵染细菌实验中，只有在离心后的沉淀物中才能检测到放射性【解析】选D。最初人们对遗传物质的认识有限，误认为蛋白质中氨基酸的排列顺序中蕴含着遗传信息；艾弗里的肺炎双球菌转化实验中，S型细菌的DNA进入了R型细菌中，从而使R型细菌转化成了S型细菌；噬菌体侵染细菌的实验更有说服力，是因为用同位素标记的方法把蛋白质和DNA区分开来；若用35S标记的噬菌体侵染细菌，则离心后放射性主要是从上清液中检测到。3.肺炎双球菌中的S型细菌具有多糖类的荚膜，R型细菌则不具有。下列叙述错误的是( )
A.培养R型活细菌时加入S型细菌的多糖类物质，能产生一些具有荚膜的细菌
B.培养R型活细菌时加入S型细菌DNA的完全水解产物，不能产生具有荚膜的细菌
C.培养R型活细菌时加入S型细菌的DNA，能产生具有荚膜的细菌
D.培养R型活细菌时加入S型细菌的蛋白质，不能产生具有荚膜的细菌【解析】选A。只有S型细菌的遗传物质(DNA)才可以使R型细菌发生转化，并表现出S型细菌的某些性状，产生具有荚膜的细菌。S型细菌的遗传物质是DNA，而不是蛋白质或多糖类物质，也不是DNA的完全水解产物。4.噬菌体在增殖过程中利用的原料是( )
A.噬菌体的核苷酸和氨基酸
B.噬菌体的核苷酸和细菌的氨基酸
C.细菌的核苷酸和氨基酸
D.噬菌体的氨基酸和细菌的核苷酸
【解析】选C。噬菌体侵染细菌的过程中，噬菌体的DNA注入到细菌中，所以噬菌体的DNA复制和蛋白质合成所需要的原料均来自细菌。5.(2013·临沂高一检测)赫尔希和蔡斯通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，实验包括4个步骤：①培养噬菌体，②35S和32P标记噬菌体，③放射性检测，④离心分离。实验步骤的先后顺序为( )
A.①②④③ B.④②①③
C.②①④③ D.②①③④
【解析】选C。T2噬菌体侵染细菌的步骤为先用35S和32P标记噬菌体，然后分别侵染大肠杆菌(即培养噬菌体)，一段时间后，离心分离，进行放射性检测。6.对甲、乙、丙、丁四种生物进行分析比较，结果如下表所
示：
其中最可能表示肺炎双球菌的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁【解析】选D。肺炎双球菌是原核生物，有细胞壁，且细胞中既有DNA也有RNA，原核生物不能进行有性生殖，不遵循孟德尔遗传规律。7.肺炎球菌有许多类型，有荚膜的有毒性，能引起人或动物患
肺炎或败血病；无荚膜的无毒性，不能引起人或动物患病。如
图所示为1944年美国学者艾弗里和他的同事所做的细菌转化实
验。请回答：(1)实验A，老鼠患败血病死亡。以后各实验中，老鼠的情况分别为：B ，C ，
D ，E 。
(2)不致病的肺炎球菌接受了 ，使它的遗传特性发生了改变。
(3)肺炎球菌的毒性由荚膜物质引起，荚膜物质是一种毒蛋白，这说明蛋白质的合成由 控制。
(4)这个实验说明 。【解析】因为肺炎球菌无荚膜的无毒性，有荚膜的有毒性，所以单独处理，前者生存，后者死亡。煮沸有毒性的细菌，蛋白质变性，毒性消失，而DNA结构稳定性强，加热没有变性，所以与无毒菌混合在体内发生DNA整合而控制有毒蛋白的合成，导致小鼠死亡。
答案：(1)能生存 能生存 死亡 能生存
(2)致病肺炎球菌的DNA (3)DNA
(4)DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质高中生物 3.1DNA是主要的遗传物质学案 新人教版必修2
一、肺炎双球菌的转化实验
S型菌
R型菌
菌落
表面
表面
菌体
有 荚膜
无 荚膜
毒性
1、肺炎双球菌
2、格里菲思转化实验（体内转化）
实验过程：给活小鼠分别注射
格利菲斯从第4组小鼠体内分离出了_ __型活细菌，而且他们的后代也是_ _ _型细菌，这表明无毒性的R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后，转化为__ _型细菌，而且这种性状的转化是可以______ __.
格里菲思推论：加热杀死的S型细菌中含有将_______型细菌转化为_______型细菌的____________.
3、艾弗里转化实验（体外转化）
艾弗里实验的设计思路：从S型细菌中提取________、________、________等物质分别加入到培养______型细菌的培养基中，观察它们各自发挥的作用。
实验过程：
结论： 。
二、噬菌体侵染细菌实验—--赫尔希和蔡斯
1、T2噬菌体是一种专门寄生在________的病毒，其结构包括________和________。
成分：外面的壳是________ ，具有标志性元素________；里面的核酸是________，元素________几乎都存在于DNA分子中
2、试验过程-实验采取了 方法
实验步骤：
（1）用放射性同位素标记噬菌体：分别用放射性同位素__ __标记噬菌体__ _，___ _标记噬菌体____ __。
标记方法：①分别用含有放射性同位素35S和32P的____________培养大肠杆菌；②用上述大肠杆菌培养噬菌体，即得到被标记的两种噬菌体。
（2）用被标记噬菌体侵染大肠杆菌：分别用被同位素35S和32P标记的T2噬菌体侵染_____________。
（3）搅拌和离心
搅拌的目的是____________ ____________,
离心的目的是____________________________ _________.
（4）检测放射性
实验结果：用同位素35S标记的一组：放射性同位素主要分布在_____________________
用同位素32P标记的一组：放射性同位素主要分布在_____________________
3、结论：__________________________________________
三、RNA是遗传物质的证据
1.烟草花叶病毒的遗传物质是RNA
2.结论：________是烟草花叶病毒的遗传物质
四、因为 生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。
巩固练习
格里菲思（F. Griffith）用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验，此实验结果
A、证明了DNA是遗传物质 B、证明了RNA是遗传物质
C、证明了蛋白质是遗传物质 D、没有具体证明哪一种物质是遗传物质
艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌试验都证明了DNA是遗传物质。这两个实验在设计思路上的共同点是
A．诱发DNA突变，研究其表型效应
B．重组DNA片段，研究其表型效应
C．设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应
D．应用同位素示踪技术，研究DNA在亲代与子代之间的传递
手足口病是由肠道病毒引起的传染病。以下关于肠道病毒的叙述正确的是
A．肠道病毒的遗传物质由5种碱基和8种核苷酸组成
B．肠道病毒具有细胞结构，内含线粒体
C．肠道病毒的衣壳是利用宿主的氨基酸合成的
D．可用含碳源、氮源、生长因子、水、无机盐的培养基直接培养肠道病毒
在肺炎双球菌转化实验中，将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后，注射到小鼠体内，下列能在死亡小鼠体内出现的细菌类型有 ①少无毒R型 ②多无毒R型 ③少有毒S型 ④多有毒S型 A．①④ B．②③ C．③ D．①③
噬菌体侵染细菌的实验，不仅证明了ＤＮＡ是遗传物质，同时还能证明
Ａ. 蛋白质也是遗传物质 Ｂ. ＤＮＡ能够指导蛋白质的合成
Ｃ. ＲＮＡ也是遗传物质 Ｄ. ＤＮＡ能引起可遗传的变异
噬菌体在繁殖过程中利用的原料是 A．噬菌体的核苷酸和氨基酸 B．噬菌体的核苷酸和细菌的氨基酸 C．细菌的核苷酸和氨基酸 D．噬菌体的氨基酸和细菌的核苷酸
如果用15N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成成分中，能够找到的放射性元素为
A、可在DNA中找到15N和32P B、可在外壳中找到15N和35S
C、可在DNA中找到15N和32P、35S D、可在外壳中找到15N
将TMV型病毒的RNA与HRV型病毒的蛋白质结合在一起，组成一个新品系，用这个病毒去感染烟草，则在烟草体内分离出来的病毒具有
A．TMV型蛋白质和HRV型的RNA B．TMV型的RNA和HRV型蛋白质
C．TMV型蛋白质和TMV型的RNA D．HRV型蛋白质和HRV型的RNA
用32P标记的噬菌体浸染大肠杆菌,经培养、搅拌、离心、检测，上清液的放射性占15%，沉淀物的放射性占85%。上清液带有放射性的原因可能是
A.噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体
B.搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离
C.离心时间过长，上清液中析出较重的大肠杆菌
D.32P标记了噬菌体蛋白质外壳，离心后存在于上清液中
用32P标记S型肺炎双球菌的DNA，35S标记其蛋白质，将其加热杀死后与未标记的R型活细菌混合并注入小鼠体内。一段时间后，从死亡的小鼠体内提取得到活的S型和R型细菌。下列有关元素分布的分析，最可能的情况是
A．部分S型细菌含有32P，不含有35S B．部分R型细菌含有32P和 35S
C．所有S型细菌都含有32P，不含有35S D．所有R型细菌都含有35S，不含有32P
某科研小组对禽流感病毒遗传物质进行如下实验：
实验原理：（略）
实验目的：探究禽流感病毒遗传物质是DNA还是RNA。
材料用具：显微注射器，禽流感病毒核酸提取物，活鸡胚，DAN酶，RNA酶，蛋白酶。
实验步骤：
第一步：取等量活鸡胚两组，用显微注射技术分别向两组活鸡胚细胞中注射有关物质。
第二步：在适宜条件下培养。
第三步：分别从培养后的鸡胚中抽取样品，检测是否产生禽流感病毒。
实验相关内容如下表：
（1）完成表格中有关内容的填空。
（2）该科学探究过程所依据的生物学理论基础是a._______ ___；b. _____ ________。
(3)若禽流感病毒的遗物物质为RNA，水解后生成的最终产物是_____________________，禽流感病毒的遗传信息储存在________上。
做噬菌体侵染细菌实验时，用放射性同位素标记某个噬菌体和细菌的有关物质如下表。产生的100个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全一样。试回答：
（1）子代噬菌体中，只含有32P的有 个，只含有31P的有 个，同时含有32P 和31P的有 个。
（2）子代噬菌体的蛋白质分子中，都没有 元素，由此说明 ；子代噬菌体的蛋白质分子都含元素，这是因为 ；子代噬菌体的蛋白质合成的场所是
（3）实验中用放射性同位素标记噬菌体时，为何选取35S和32P，这两种同位素分别标记蛋白质和DNA？可否用14C和18O标记？说明理由：
