高一生物中图版必修2导学案：3-1-1 遗传物质的发现

高一生物新授课学案： 中心备课人： 审核人：

第一节 遗传物质的发现（课前案）
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一、学习目标：
（一）知识目标：
1、描述“遗传因子”在染色体上的依据。 2、概述DNA是遗传物质的证据。
（二）能力和情感目标：
1、通过遗传物质的发现史实，体验生物科学的发展历程，养成实事求是的科学态度。
2、运用逻辑分析的方法分析肺炎双球菌的转化实验与噬菌体侵染细菌的实验，提高根据实验结果做出合理判断的能力。
二、学习重点：DNA是主要的遗传物质。
三、主要考点分析：
考点1、遗传物质在染色体上：
1、萨顿在研究蝗虫的精子发生时发现，体细胞中染色体 存在，每对染色体中的一个来自 ，一个来自 ；在细胞减数分裂时，配对的两条染色体 ，独立的进入配子；非同源染色体进入配子时 。染色体的这种行为和孟德尔杂交实验中 的行为具有完全平行的现象，据此推测染色体可能是孟德尔所说的遗传因子的载体。
2、摩尔根通过果蝇的杂交实验，认为控制眼色的基因位于性染色体上。后来他的学生证实了特定的基因位于 的 上。
3、染色体的主要成分是 和 ，细胞内的绝大部分DNA存在于染色体上，因此说染色体是遗传物质的主要载体。除此以外，真核细胞中的DNA还存在于 和 中。
考点2、DNA是遗传物质的证据：
1、 肺炎双球菌转化实验：
肺炎双球菌有两种类型：一种菌体为Ｒ型，其特点是　　　　　　　　　 　　 ；
另一种菌体是Ｓ型，其特点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（1）格里菲斯的肺炎双球菌转化实验：
①将R型活细菌注入小鼠体内→小鼠 ，由此推断R型活细菌无毒性。
②将S型活细菌注入小鼠体内→小鼠 ，由此推断S型活细菌有毒性。
③将S型活细菌加热杀死后注入小鼠体内→小鼠 ，由此推断加热杀死的S型细菌无毒性。
④将S型活细菌加热杀死后与R型活细菌混合后注入小鼠体内→小鼠 ，并从小鼠体内分离出S型活细菌，格里菲斯由此推测，S型细菌体内存在某种 。
（2）艾弗里的实验及发现：艾弗里在实验设计上与格里菲斯最大的区别是，将S型细菌的组成物质 ，通过体外转化实验，分别进行观察，发现只有 可以使R型细菌转化为S型细菌。用 处理S型细菌的组成物质后，S型细菌不再使R型细菌转化，从而证明了 是具有转化作用的遗传物质。







２、噬菌体侵染细菌的实验：
（1）噬菌体是寄生在 体内的病毒，它没有细胞结构，是由 和 两种物质构成的。
（2）用35S标记亲代噬菌体的 ，用32P标记亲代噬菌体的 ，让标记后的噬菌体去侵染没有经过标记的细菌，结果发现用 标记的噬菌体的子代噬菌体中含有放射性，用 标记的噬菌体的子代噬菌体中无放射性。该实验的结论是 。
（3）该实验使用的一项重要实验方法是 。
（4）通过以上过程，科学家发现噬菌体侵染细菌时，只将它的 注入到细菌细胞内，而它的 外壳留在细菌细胞外，却释放出完整的噬菌体，由此能够证明DNA是遗传物质。
考点3、烟草花叶病毒的侵染实验：
1、烟草花叶病毒：其结构的主要组成成分是蛋白质和 ，科学家将这两种成分分离后分别感染健康烟草，结果， 不能使烟草感病，分离后也得不到病毒体；而 能使烟草感病，分离后能得到全新的病毒体。
2、该实验证明了 。
考点4、DNA是主要的遗传物质：
大量的科学实验证明，绝大多数的生物都是以 为遗传物质的，只有极少数病毒的遗传物质是 。因此说DNA是 。







第一节 遗传物质的发现（课中案）

探究点一：肺炎双球菌的转化实验
●问题引领：
1、如何分析肺炎双球菌的转化实验？
2、肺炎双球菌的体内转化实验和体外转化实验有什么关系？
●归纳提升：
1、 肺炎双球菌的体内转化实验（1928年由英国科学家格里菲思等人进行。）
（1）实验结果分析
①加热杀死的S型细菌已失活。
②加热杀死的S型细菌内含有使R型细菌转化为S型细菌的物质。
（2）实验结论：加热杀死的S型细菌中含有“转化因子”。
2、体外转化实验（1944年由美国科学家艾弗里等人进行。）
实验结果分析与结论：从S型活细菌中提取DNA、蛋白质和多糖等物质，分别加入到R型细菌的培养基中进行培养，结果发现只有DNA才能使R型细菌转化为S型细菌，由此证明S型细菌中含有的转化因子是DNA，进而证明DNA是遗传物质。
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：
1 S型菌的DNA + DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠
2 R型菌的DNA + DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠
3 R型菌 + DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注射入小鼠
4 S型菌 + DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射入小鼠
以上四个实验中的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
例2：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.用以补充R型菌生长过程中所需要的营养物质
C.与“以S型菌的DNA与R型菌混合培养”的实验形成对照
D.直接证明S型菌DNA不是促进R型菌转为S型菌的因素

探究点二：噬菌体侵染细菌实验
●问题引领：
1、为什么选择32P和35S分别标记噬菌体？ 2、如何用同位素32P和35S标记噬菌体？
●思考感悟：
1、下列有关T2噬菌体的叙述，不正确的是（ ）
A.化学组分只有DNA和蛋白质 B.是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒
C. T2噬菌体侵染细菌的实验可证明DNA是遗传物质
D.含32P或35S的液体培养基可直接用来制备含32P或35S标记的T2噬菌体
2、病毒是用以证明核酸是遗传物质而蛋白质不是遗传物质的最合适的生物，主要原因是（ ）
A.有些病毒只含有核酸和蛋白质，且在侵染宿主细胞时两种物质分离开
B.病毒能够侵染生物使生物表现出特定病症
C.病毒只含有DNA和RNA D.病毒是最低等的生物
●归纳提升：
1、实验过程：
①标记噬菌体
含35S的培养基 → 含35S的细菌→蛋白质外壳含35S的噬菌体
含32P的培养基 → 含32P的细菌→DNA含32P的噬菌体
②噬菌体侵染细菌
含35S的噬菌体→细菌体内没有放射性35S
含32P的噬菌体→细菌体内有放射性32P
2、 实验结果分析：由过程②可知，T2噬菌体的蛋白质并没有进入细菌体内，只有它的DNA进入细菌体内，并且不断增殖，说明噬菌体在亲代与子代之间具有连续性的物质是DNA，亲代噬菌体的各种性状是通过DNA遗传给后代的，即DNA是遗传物质。
例3：若用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成分中，能找到的放射性元素为（ ）
A.可在外壳中找到15N、35S B.可在DNA中找到15N、32P
C.可在外壳中找到15N D.可在DNA中找到15N、32P、35S

补充材料：T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验











用32P或35S标记的T2噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，经过短时间的保温后，用搅拌器搅拌、离心。搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。离心后，检查上清液和沉淀物中的放射性物质发现：用35S标记的一组感染实验，放射性同位素主要分布在上清液中；用32P标记的一组实验，放射性同位素主要分布在试管的沉淀物中。进一步观察发现：细菌裂解释放出的噬菌体中，可以检测到32P标记的DNA，但却不能检测到35S标记的蛋白质。
【注意】 ①理论上上清液中含有未侵染的T2噬菌体和侵染后T2噬菌体的蛋白质外壳，沉淀物中含被感染的细菌（内部含有亲代噬菌体的DNA和子代噬菌体）；②35S在沉淀物中有较低的放射性的原因：沉淀物中有标记的噬菌体，噬菌体正吸附在细菌表面还没有侵入；③ 32P在上清液中有较低的放射性的原因：有部分含32P的噬菌体没有侵染到大肠杆菌内部、离心不彻底或者培养时间过长子代噬菌体从大肠杆菌中释放出来。
高一生物新授课学案： 中心备课人：郭丽珍 审核人：

第一节 遗传物质的发现（课后案）
姓名： 班级： 使用日期：
1、通过对细胞的有丝分裂、减数分裂和受精作用的研究，以及通过对染色体化学成分的分析，人们都认为染色体在遗传上起重要作用。下列说法中不正确的是（ ）
A．染色体主要由DNA和蛋白质组成
B．细胞里的DNA都存在于染色体上
C．DNA在染色体里含量稳定，是主要的遗传物质
D．染色体在生物传种接代中能保持稳定性和连续性
2、格里菲斯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
3、肺炎双球菌中的S型具有多糖类荚膜，R型则不具有。下列叙述正确的是（ ）
A．培养R型活细菌时加S细菌的多糖类物质，能产生一些具荚膜的细菌
B．培养R型活细菌时加S细菌的DNA完全水解产物，能产生具荚膜的细菌
C．培养R型活细菌时加S细菌的DNA，能产生具荚膜的细菌
D．培养R型活细菌时加S细菌的蛋白质，能产生具荚膜的细菌
4、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DNA
B．豌豆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．烟草花叶病毒的遗传物质是DNA
5、甲、乙两种不同的病毒，经病毒重建形成“杂交病毒”丙，用病毒丙侵染植物细胞，在植物细胞内产生的新一代病毒可表示为（ ）






6、噬菌体、烟草花叶病毒、酵母菌及蓝藻都含有的是( )
A．核酸 B．细胞膜 C．染色体 D．DNA
7、为研究噬菌体侵染细菌的详细过程，应选择同位素标记的方案是( )
A．用14C或3H培养噬菌体，再去侵染细菌
B．用18O或15N培养噬菌体，再去侵染细菌
C．将一组噬菌体用32P和35S标记
D．一组用32P标记DNA，另一组用35S标记蛋白质外壳
8、T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，能说明DNA分子是遗传物质的关键步骤是( )
①T2噬菌体只将自己的DNA分子注入到大肠杆菌体内
②T2噬菌体的DNA利用大肠杆菌内的成分复制出自身DNA和合成蛋白质外壳
③新合成的DNA和蛋白质外壳组装成子代T2噬菌体
④释放与亲代完全相同的子代T2噬菌体
A．①② B．③④ C．①④ D．②③
9、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，能在小鼠体内出现的细菌类型有( )
①有毒R型 ②无毒R型 ③有毒S型 ④无毒S型
A．①④ B．②③ C．③ D．①③
10、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贮存大量遗传信息

11、下图所示为烟草花叶病毒侵染烟草实验的示意图。请分析回答：


甲：

乙：


丙：


(1)在丙组实验中观察到的现象及结论是： 　　

(2)在乙组实验中观察到的现象及结论是： 　　

(3)甲组实验的目的是：








第一节 遗传物质的发现（课前案）答案
考点1、染色体是遗传物质的主要载体：
1、成对、父方、母方；相互分开；自由组合；遗传因子
2、特定染色体；特定位置；
3、DNA；蛋白质；叶绿体、线粒体
考点2、DNA是遗传物质的证据
1、肺炎双球菌转化实验：
无多糖类的荚膜，无毒，菌落粗糙；有多糖类的荚膜，有毒，菌落光滑
（1）①不死亡；②死亡；③不死亡；④死亡；转化因子；
（2）分离提纯；DNA；DNA酶；DNA；










2、噬菌体侵染细菌的实验：
（1）细菌；DNA；蛋白质；
（2）蛋白质外壳，DNA，32P，35S，DNA是遗传物质
（3）同位素标记法；
（4）DNA，蛋白质外壳
考点3、烟草花叶病毒的侵染实验：
1、RNA；蛋白质；RNA；
2、RNA是遗传物质；
考点4、DNA是主要的遗传物质：
DNA；RNA；主要的遗传物质。

第一节 遗传物质的发现（课后案）答案
选择题：BDCBD ADCBC
11、(1)出现病株，并能从中提取出完整的病毒 RNA是遗传物质
(2)不出现病株 蛋白质外壳不是遗传物质
(3)对照