人类对遗传物质的探索过程
第
16讲人类对遗传物质的探索过程
考纲、考情——知考向核心素养——提考能
最新考纲人类对遗传物质的
探索过程(Ⅱ)
生命
观念
结构与功能观：认识DNA
分子作为遗传物质所应具
备的特征
全国卷考情2017·全国卷Ⅰ(29)、
2017·全国卷Ⅱ(2)、
2016·全国卷Ⅲ(2)、
2013·全国卷Ⅱ(5)
科学
思维
分析与综合：总结肺炎双球
菌转化实验和噬菌体侵染
细菌实验的原理和过程
科学
探究
实验设计与实验结果分析：
分析人类对遗传物质探索
的实验设计思路
1.格里菲思的体内转化实验
(1)实验①②对比说明R型细菌无毒性，S型细菌有毒性。
(2)实验②③对比说明被加热杀死的S型细菌无毒性。
(3)实验②③④对比说明R型细菌转化为S型细菌。
(4)结论：已经被加热杀死的S型细菌中，含有促成R型细菌转化为S 型细菌的“转化因子”。
2.艾弗里的体外转化实验
1.肺炎双球菌体外转化实验的实验思路是什么？实验中，设置“S型细菌的DNA中加DNA酶”实验组的作用是什么？
提示①实验思路：直接分离S型细菌的DNA、荚膜多糖、蛋白质等，将它们分别与R型细菌混合培养，研究它们各自的遗传功能。
②加DNA酶处理组的作用是起对照作用。用DNA酶分解从S型活细菌中提取的DNA，结果不能使R型细菌发生转化，说明DNA才是使R型细菌发生转化的物质。
2.如图表示肺炎双球菌的转化实验，请思考：
(1)图示过程模仿的是体内还是体外转化实验？该实验能否得出DNA 是遗传物质这一结论？
提示图示实验模仿的是格里菲思的体内转化实验。不能。(该实验的结论只能是“加热杀死的S型肺炎双球菌中含有某种转化因子，从而使R型细菌转化为S型细菌”)。
(2)d处理状况下，导致小鼠致死的是哪类细菌？该过程中发生了哪类可遗传变异？
提示d处理过程中导致小鼠致死的是S型细菌，该过程中发生了基
因重组，使R型细菌实现了“转化”，成为了有毒性的S型细菌。
结合肺炎双球菌转化实验考查实验设计与方案实施的能力
1.艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如表所示。由表可知()
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DNA R型、S型
④R型DNA(经DNA酶
处理)
R型
A.
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
解析实验过程中，①组加入的蛋白质和②组加入的荚膜多糖不能促进R型细菌的转化，说明二者不是转化因子，A错误；在本实验中，B、D均不能得到证明。
答案 C
2.(2019·广东中山期末)下列关于肺炎双球菌转化实验的说法，正确的是()
A.格里菲思和艾弗里分别用不同的方法证明DNA是遗传物质
B.艾弗里实验中S型菌DNA＋R型细菌一起培养，培养基上生存的细菌都是S型细菌
C.肺炎双球菌转化实验证明DNA是主要的遗传物质，蛋白质不是遗传物质
D.已加热杀死的S型细菌中，蛋白质已经失去活性而DNA仍具有活性
解析格里菲思实验并未证明DNA是遗传物质，A错误；艾弗里实验中，S型细菌DNA＋R型细菌，培养基上生存的既有S型细菌也有R型细菌，B错误；该实验证明DNA是遗传物质不能说成是“主要的”遗传物质，C错误。
答案 D
关注格里菲思实验(实验一)与艾弗里实验(实验二)的3个“不同”
考点二噬菌体侵染细菌实验
1.实验材料
T2噬菌体和大肠杆菌。
噬菌体的结构及生活方式
2.实验过程
(1)实验方法：同位素标记法。该实验中用35S、32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA。
(2)实验过程
①标记噬菌体
②噬菌体侵染细菌
3.实验结果分析
(1)噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌细胞中，而蛋白质外壳留在外面。
(2)子代噬菌体的各种性状是通过亲代DNA遗传的。
4.结论：DNA是遗传物质。
■助学巧记
“二看法”判断子代噬菌体标记情况
教材VS高考
1.高考重组判断正误
(1)肺炎双球菌转化实验证明了细胞内DNA和RNA都是遗传物质(2018·江苏卷，3C)()
(2)T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质(2017·全国卷Ⅱ，2B)()
(3)证明光合作用所释放的O2来自于水与用T2噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA是遗传物质所用核心技术相同(2016·全国卷Ⅲ，2B)() (4)T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖(2013·海南卷，13D)()
(5)T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证明了DNA是遗传物质(2013·全国卷Ⅱ，5改编)()
提示(1)×该实验的体外转化实验证明了DNA是转化因子。
(2)×T2噬菌体合成蛋白质的场所是大肠杆菌核糖体。
(3)√(4)√(5)√
2.教材·拓展·拾遗
(1)(教材必修2 P46“思考与讨论”改编)尽管艾弗里、赫尔希等人的实验方法不同，但其最关键的实验设计思路却有共同之处，你能否具体指出？
提示最关键的实验设计思路是设法把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA或蛋白质的作用。
(2)(教材必修2 P46拓展题，2改编)结合肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，分析作为遗传物质应具备哪些特点？
提示作为遗传物质至少要具备以下四个条件：①能够精确地复制自己；②能够指导蛋白质合成，从而控制生物的性状和新陈代谢；③具有储存遗传信息的能力；④结构比较稳定等。
围绕噬菌体侵染细菌实验分析考查科学思维的能力
1.(2017·全国卷Ⅱ，2)在证明DNA是遗传物质的过程中，T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述，正确的是()
A.T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖
B.T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质
C.培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中
D.人体免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同
解析T2噬菌体只能侵染大肠杆菌，不能侵染肺炎双球菌，所以不可以在肺炎双球菌中复制和增殖，A错误；病毒没有细胞结构，不能独立生活，所以在T2噬菌体病毒颗粒内不可以合成mRNA和蛋白质，需要借助宿主细胞来合成mRNA和蛋白质，B错误；人体免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程不相同，前者是RNA病毒，后者是DNA病毒，D错误。
答案 C
2.下图为“噬菌体侵染细菌的实验”的部分过程。下列有关叙述正确的是()
A.图示实验所用噬菌体是用32P标记
B.搅拌的目的是使噬菌体与大肠杆菌分离
C.图示实验结果可证明噬菌体的DNA进入细菌
D.本实验证明了蛋白质不是遗传物质
解析上清液中主要存在的是噬菌体的蛋白质外壳，上清液放射性很高，推断是用35S标记的噬菌体，A错误；搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与大肠杆菌分离，B正确；35S标记的是蛋白质，无法证明噬菌体的DNA进入到细菌，C错误；由于噬菌体的蛋白质没有进入到细菌内，因此无法证明蛋白质不是遗传物质，D错误。
答案 B
综合考查两大经典实验及其比较
3.(2017·经典高考) 下列关于探索DNA是遗传物质的实验，叙述正确的是()
A.格里菲思实验证明DNA 可以改变生物体的遗传性状
B.艾弗里实验证明从S 型肺炎双球菌中提取的DNA 可以使小鼠死亡
C.赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中
D.赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P 标记
解析格里菲思的体内转化实验提出了转化因子改变生物体的遗传性状，并没有证明转化因子就是DNA，A错误；艾弗里实验证明从S 型肺炎双球菌中提取的DNA可以使R型肺炎双球菌转化成S型肺炎双球菌，单独的S 型肺炎双球菌中提取的DNA无毒，不能使小鼠死亡，B错误；赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体中只有含有母
链DNA的才带有32P标记，D错误。
答案 C
4.(2019·山东六校联考)下列关于肺炎双球菌的体内和体外转化实验以及T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述，正确的是()
A.三个实验的设计思路是一致的
B.三个实验都用到了同位素标记法
C.三个实验都不能得出蛋白质不是遗传物质的结论
D.三个实验所涉及生物的遗传物质都是DNA
解析三个实验中，只有肺炎双球菌的体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的设计思路相同，A错误；肺炎双球菌的体内和体外转化实验都没有用到同位素标记法，B错误；肺炎双球菌的体外转化实验能得出蛋白质不是遗传物质的结论，C错误；三个实验所涉及生物有T2噬菌体、小鼠、肺炎双球菌、大肠杆菌，它们的遗传物质都是DNA，D正确。
答案 D
肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较
实验名
称
艾弗里肺炎双球菌体外转化
实验
噬菌体侵染细菌实验
实验思
路
设法将DNA与其他物质分开，单独地、直接地研究它们各
自不同的作用
设计原
则
对照原则和单一变量原则
处理方直接分离法：分离S型细菌同位素标记法：分别标记
式的区
别
的DNA、多糖、蛋白质等，
分别与
R型活细菌混合培养
DNA和蛋白质的特征元素
(32P和35S)
实验结
论
DNA是遗传物质，蛋白质不
是遗传物质
DNA是遗传物质
要的遗传物质”。
考点三DNA是主要的遗传物质
1.烟草花叶病毒对烟草细胞的感染实验
(1)实验过程及现象
(2)实验结论
RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质。
(3)延伸结论
DNA是主要的遗传物质，因为实验证明绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少部分生物的遗传物质是RNA。
2.不同生物的遗传物质归类
生物类型病毒原核生物真核生物体内核酸种类
DNA或
RNA
DNA和RNA
DNA和
RNA 体内碱基种类4种5种5种
体内核苷酸种4种8种8种
类
遗传物质
DNA或
RNA
DNA
DNA
实例噬菌体、烟
草花叶病毒乳酸菌、蓝
藻
玉米、小麦、
人
1.若某种生物的遗传物质碱基组成如图，则此生物最可能是T2噬菌体、肺炎双球菌、烟草花叶病毒、酵母菌中的哪一种？为什么？
提示应为烟草花叶病毒，因其他三种生物的遗传物质均为DNA，双链DNA中嘌呤与嘧啶碱基应相等，图示遗传物质中两类碱基不相等，应为RNA病毒。
2.下列内容为探索遗传物质的经典实验分别对应的结论是？
提示①S型细菌中含有“转化因子”
②DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质③DNA是噬菌体的遗传物质④RNA是烟草花叶病毒的遗传物质⑤DNA是绝大多数生物的遗传物质⑥DNA是主要的遗传物质
结合病毒侵染及拆分重组实验考查实验设计、方案实施的能力
1.某同学分离纯化了甲、乙两种噬菌体的蛋白质和DNA，重新组合为“杂合”噬菌体，然后分别感染大肠杆菌，并对子代噬菌体的表现型作出预测，见表。其中预测正确的是()
“杂合”噬菌体的组成
实验预期结果
预期结果序号子代表现型
甲的DNA＋乙的蛋白质1 与甲种一致
2 与乙种一致
乙的DNA＋甲的蛋白质3 与甲种一致
4 与乙种一致
A.1、3
C.2、3
D.2、4
解析因为DNA是噬菌体的遗传物质，所以组成成分为甲的DNA和乙的蛋白质的“杂合”噬菌体感染大肠杆菌后得到的子代噬菌体的表现型与甲种一致；组成成分为乙的DNA和甲的蛋白质的“杂合”噬菌体感染大肠杆菌后得到的子代噬菌体的表现型与乙种一致。
答案 B
2.已知烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟草叶片，但两者致病斑不同。有人用这两种病毒做实验，具体步骤和结果如图所示，下列说法错误的是（）
A.c表示用TMV的蛋白质外壳感染烟草叶片，结果是烟草叶片上不出现病斑
B.d表示用HRV的RNA感染烟草叶片，结果是烟草叶片上出现病斑
C.f表示TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA组成的“杂种病毒”产生的后代是HRV
D.该实验的结论是病毒的遗传物质是RNA，而不是蛋白质
解析由题图可知，c表示用TMV的蛋白质外壳感染烟草叶片，结果是烟草叶片上没有出现病斑，A正确；d表示用HRV的RNA感染烟草叶片，结果是烟草叶片上出现病斑，B正确；e中的杂交病毒感染烟草叶片后，在繁殖子代病毒的过程中，合成蛋白质的模板来自HRV 的RNA，合成蛋白质的原料由烟草细胞提供，繁殖出来的子代病毒具有HRV的RNA和HRV的蛋白质外壳，C正确；该实验的结论是车前草病毒的遗传物质是RNA，而不是蛋白质，D错误。
答案 D
结合探究生物遗传物质的化学本质考查实验设计及结果探讨的能力
3.(2017·全国卷Ⅰ，29) 根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA 病毒和DNA病毒两种类型，有些病毒对人类健康会造成很大危害，通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。,假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型，简要写出(1)实验思路，(2)预期实验结果及结论即可。(要求：实验包含
可相互印证的甲、乙两个组)
解析(1)DNA和RNA的化学组成存在差异，如DNA特有的碱基是T，而RNA特有的碱基是U，因此可用放射性同位素分别标记碱基T 和碱基U，通过检测子代的放射性可知该病毒的类型。根据分析，本实验思路为：甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒，培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒，培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。
(2)若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA 病毒。
答案(1)实验思路：甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒，培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒，培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。,(2)结果及结论：若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。
探索“遗传物质”的思路和方法
(1)探究思路
①若探究哪种物质是遗传物质——设法将物质分开，单独看作用。
②若探究未知病毒的遗传物质是DNA还是RNA——利用酶的专一性。
(2)4种方法
澄清易混易错·强化科学思维
[易错易混]
易错点1误认为格里菲思实验证明了肺炎双球菌的遗传物质是DNA 或误认为艾弗里实验运用了“同位素标记”技术
点拨(1)格里菲思实验仅能证明S型细菌中含有某种“转化因子”，但并未具体证明转化因子是何种物质。
(2)艾弗里实验所用方法为“化学分离提纯法”，而不是放射性同位素标记法，噬菌体侵染细菌实验所利用的才是放射性同位素标记法(32P、35S)。
易错点2不能正确分析噬菌体侵染细菌实验的实验误差,点拨噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析
(1)32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌
(2)35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌
易错点3究竟谁的遗传物质是RNA？(原核生物？真核生物细胞？还是所有病毒？)有没有那种生物其遗传物质“主要是DNA”？
点拨(1)真核生物(包括细胞质、细胞核中)和原核生物的遗传物质一定是DNA。
(2)病毒的遗传物质要么为DNA(DNA病毒)，要么为RNA(RNA病毒)。
(3)绝大多数生物的遗传物质是DNA，因此DNA是主要的遗传物质。,由此可见，对于任何一种生物，其遗传物质只能是DNA，或只能是RNA，不会有“主要是DNA”之说——只有面对“所有生物”综合描述时，才会有“主要是DNA”之说。
[深度纠错]
1.下列关于肺炎双球菌转化实验的叙述，正确的是()
A.体外转化实验的关键是对S型细菌中的物质进行分离、提纯和鉴定以单独观察其作用
B.体外转化实验和体内转化实验均证明了DNA是“转化因子”
C.与体内转化实验相比，体外转化实验使用了放射性同位素标记技术，使得实验更具说服力
D.体外转化实验中致使小鼠死亡的直接原因是“加热杀死的S型菌的DNA”
解析体内转化实验并未证明DNA是转化因子，B错误；艾弗里实验采用的是物质分离提纯法，并未采用“同位素标记法”，C错误；D项中使小鼠致死的是新转化来的S型菌而不是加热杀死的S型菌的DNA。
答案 A
2.在噬菌体侵染细菌的实验中，噬菌体与细菌保温时间长短与放射性高低的关系图如下，下列关系中最合理的是哪一组？(注35S标记的噬菌体记为甲组，32P标记的噬菌体记为乙组)
A.甲组—上清液—b
B.乙组—上清液—b
C.甲组—沉淀物—c
D.乙组—沉淀物—c
解析32P标记的是噬菌体的DNA，保温时间过短、过长均会导致上清液中放射性增高。
答案 B
3.(2019·天津武清模拟)下列关于生物遗传物质的叙述，正确的是()
A.具有细胞结构的生物的遗传物质一定是DNA
B.真核生物的遗传物质是DNA，原核生物的遗传物质是RNA
C.病毒的遗传物质是RNA
D.细胞核内的遗传物质是DNA，细胞质内的遗传物质是RNA
解析具有细胞结构的生物的遗传物质一定是DNA，A正确，B、D 错误；病毒的遗传物质是DNA或RNA，C错误。
答案 A
随堂·真题&预测
1.(2018·全国卷Ⅲ，1)下列研究工作中由我国科学家完成的是()
A.以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验
B.用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验
C.证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验
D.首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成
解析奥地利的孟德尔以豌豆为实验材料发现了性状遗传规律；美国的卡尔文利用小球藻，用14C标记的14CO2供小球藻进行光合作用，探明了CO2中的C在光合作用过程中转化成有机物中C的途径，这就是著名的卡尔文循环；英国的格里菲思和美国的艾弗里分别完成了肺炎双球菌的体内和体外转化实验；1965年我国科学家完成了结晶牛胰岛素的人工合成。
答案 D
2.(2013·全国卷Ⅱ，5)在生命科学发展过程中，证明DNA是遗传物质的实验是()
①孟德尔的豌豆杂交实验②摩尔根的果蝇杂交实验③肺炎双球菌转化实验④T2噬菌体侵染大肠杆菌实验,⑤DNA的X光衍射实验A.①② B.②③
C.③④
D.④⑤
解析孟德尔通过豌豆杂交实验发现了基因的分离定律和基因的自由组合定律；摩尔根通过果蝇的杂交实验发现了伴性遗传；DNA的X 光衍射实验说明了DNA分子呈螺旋结构。证明DNA是遗传物质的实验有肺炎双球菌的转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验。
答案 C
3.(2016·经典高考)下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述，正确的是()
A.格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因突变的结果
B.格里菲思实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质
C.赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的
D.赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质
解析格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因重组的结
果，A错误；格里菲思实验证明了S型细菌中存在一种转化因子，使R型细菌转化为S型细菌，B错误；T2噬菌体营寄生生活，需先标记细菌，再标记噬菌体，C错误；赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质，D正确。
答案 D
4.(2020·高考预测)最近某科研小组在某动物体内发现一种新型病毒，为了确定该病毒的分类，科研工作者们进行了如下讨论，正确的是()
A.甲的方法是检测病毒增殖时产生酶的种类，若有DNA聚合酶，则为DNA病毒
B.乙的方法是检测病毒核酸中嘌呤碱基和嘧啶碱基的数量，若嘌呤数≠嘧啶数，则为RNA病毒
C.丙的方法是用含放射性尿苷的宿主细胞培养，若子代病毒有放射性，则为RNA病毒
D.丁的观点是分析该病毒的变异频率，若病毒的变异频率较低，则该病毒为DNA病毒
解析对于逆转录病毒，在其增殖的过程中，先进行逆转录，形成DNA，再进行DNA复制、转录和翻译过程，因此，若增殖过程中产生了DNA聚合酶，只能说明该病毒在增殖过程中，进行了DNA复制过程，并不能判定其核酸为DNA，A错误；病毒的遗传物质是DNA 或RNA，而DNA通常为双链，RNA通常为单链，但在少数病毒体内也发现了单链DNA和双链RNA，根据嘌呤数≠嘧啶数，不能判定该病毒的遗传物质为RNA，B错误；尿苷中的尿嘧啶是RNA特有的，若子代病毒具有放射性，说明该病毒一定为RNA病毒，C正确；双链DNA或RNA的变异频率低于单链DNA或RNA的变异频率，因此，变异频率只能作为判定核酸是双链或单链的证据之一，不足以确
定核酸的类型，D错误。
答案 C
课后·分层训练
(时间：35分钟)
1.(2019·昆明模拟)下列实验中，不符合“将各种物质分开，单独地、直接地研究其在遗传中的作用”这一实验思路的是()
A.格里菲思的肺炎双球菌转化实验
B.艾弗里的肺炎双球菌转化实验
C.噬菌体侵染细菌实验
D.烟草花叶病毒侵染烟草实验
解析格里菲思的肺炎双球菌转化实验中，细菌的DNA、蛋白质和多糖等成分没有被分开；艾弗里的肺炎双球菌转化实验中，将DNA、蛋白质和多糖等物质分离并分别加入到培养有R型细菌的培养基中，单独观察它们的作用；在噬菌体侵染细菌实验中，赫尔希和蔡斯用放射性同位素32P和35S分别标记T2噬菌体的DNA和蛋白质，探究T2噬菌体侵染细菌的过程；烟草花叶病毒侵染烟草实验中，科学家们将烟草花叶病毒的RNA和蛋白质分别提取出来进行实验，单独观察它们的作用。
答案 A
2.下图是关于肺炎双球菌的转化实验，下列分析错误的是()
A.肺炎双球菌转化实质是一种基因重组
2020年高考一轮复习人教版人类对遗传物质的探索过程作业.doc
2020届一轮复习人教版人类对遗传物质的探索过程 作业 1.(2019·昆明模拟)下列实验中，不符合“将各种物质分开，单独地、直接地研究其在遗传中的 作用”这一实验思路的是( ) A.格里菲思的肺炎双球菌转化实验 B.艾弗里的肺炎双球菌转化实验 C.噬菌体侵染细菌实验 D.烟草花叶病毒侵染烟草实验 解析格里菲思的肺炎双球菌转化实验中，细菌的DNA、蛋白质和多糖等成分没有被分开；艾弗里的肺炎双球菌转化实验中，将DNA、蛋白质和多糖等物质分离并分别加入到培养有R型细菌的培养基中，单独观察它们的作用；在噬菌体侵染 细菌实验中，赫尔希和蔡斯用放射性同位素32P和35S分别标记T2噬菌体的DNA 和蛋白质，探究T2噬菌体侵染细菌的过程；烟草花叶病毒侵染烟草实验中，科学 家们将烟草花叶病毒的RNA和蛋白质分别提取出来进行实验，单独观察它们的 作用。 答案 A 2.下图是关于肺炎双球菌的转化实验，下列分析错误的是( ) A.肺炎双球菌转化实质是一种基因重组 B.结果1中全部为S型肺炎双球菌 C.该实验证明DNA是遗传物质
D.结果2中全部为R型肺炎双球菌 解析肺炎双球菌转化的实质是基因重组，A正确；结果1中有S型细菌，也有R型细菌，因为只有部分R型细菌会转化为S型细菌，B错误；该实验可证明DNA 是遗传物质，C正确；S型菌的DNA被DNA酶降解后将不会使R型菌发生转化，因此，结果2中全部为R型肺炎双球菌，D正确。 答案 B 3.关于遗传物质的发现过程，下列说法错误的是( ) A.美国科学家艾弗里通过确凿的实验证据向遗传物质是蛋白质的观点提出挑战 B.格里菲思将R型活菌与加热杀死的S型细菌混合注入小鼠体内，小鼠体内两种 菌均有 C.赫尔希和蔡斯利用35S和32P同时标记一组T2噬菌体，进行了侵染大肠杆菌的实 验 D.若要利用同位素标记T2噬菌体，需先利用含有同位素的培养基培养其寄主细菌 解析艾弗里通过确凿的实验证据向遗传物质是蛋白质的观点提出挑战，其实验 是在格里菲思的实验基础上进行的，A正确；格里菲思将R型活菌与加热杀死的S型细菌混合注入小鼠体内，部分R型活菌会发生转化，产生S型细菌，所以小鼠体内两种菌均有，B正确；赫尔希和蔡斯利用35S和32P两种同位素分别标记两组T2噬菌体，并非同时标记一组T2噬菌体，C错误；若要利用同位素标记T2噬菌体，需先利用含有同位素的培养基培养其寄主细菌(大肠杆菌)，再用T2噬菌体侵染含有同位素标记的细菌(大肠杆菌)，D正确。 答案 C 4.(2019·四川资阳一诊)下列关于人类对遗传物质探究历程的叙述，错误的是( ) A.格里菲思通过肺炎双球菌转化实验推测出转化因子的存在 B.艾弗里发现S型细菌的DNA能使R型细菌发生转化 C.赫尔希和蔡斯实验中35S标记的T2噬菌体能将放射性成分传递给子代 D.科学家发现烟草花叶病毒的RNA能使健康的烟草感染病毒
第一节探索遗传物质的过程教案
第1节探索遗传物质的过程 一、教材内容分析及联系 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。 联系： 1、与核酸相关知识的链接：核酸包括DNA和RNA两种，其基因组成单位为核苷酸。 2、与有丝分裂相关知识的链接：染色体的结构与功能—染色体是主要的载体；染色体复制。 3、与细胞器相关知识的链接：线粒体、叶绿体也可以作为DNA的载体。 4、与病毒、原核生物相关知识的链接：病毒中只能有DNA或者是RNA的一种，原核生物没有染色体，DNA也主要存在于核区中。 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
2019届二轮复习人类对遗传物质的探索历程教案(全国通用)
高考考点 考查内容三年高考探源考查频率 探究遗传物质本质的经典实验1．掌握DNA是遗传物质 的实验证据，理解肺炎双 球菌体内转化实验、肺炎 双球菌体外转化实验以及 噬菌体侵染细菌实验。 2．掌握病毒的遗传物质、 生活方式、增殖过程等知 识。 3．理解DNA是主要的遗 传物质意义 2018浙江卷·23 2018全国Ⅲ卷·5 2017?江苏卷?2 2017?新课标Ⅱ卷?2 2016?江苏卷?1 ★★★☆☆ DNA是主要的遗传物质★★★☆☆ 考点1 探究遗传物质本质的经典实验 1．体内转化实验和体外转化实验的比较 项目体内转化实验体外转化实验 培养细菌用小鼠（体内）用培养基（体外） 实验原则R型细菌与S型细菌的毒性对照S型细菌体内各成分的相互对照 实验结果 加热杀死的S型细菌能使R型细菌转化 为S型细菌S型细菌的DNA能使R型细菌转化为S 型细菌 实验结论 加热杀死的S型细菌体内含有某种“转化 因子”DNA是S型细菌的遗传物质，而蛋白质等其他物质不是遗传物质
两实验的联系 ①所用材料相同，都是R 型和S 型肺炎双球菌； ②体内转化实验是基础，仅说明加热杀死的S 型细菌体内含有某种“转化因子”，而体外转化实验则进一步说明“转化因子”是DNA ； ③两实验都遵循对照原则、单一变量原则 2．肺炎双球菌的体外转化实验和噬菌体侵染细菌的实验的宏观比较 实验 项目 体外转化实验 噬菌体侵染细菌的实验 设计思路 设法将DNA 和其他成分（特别是蛋白质）分开，单独研究它 们各自的功能 处理方法 直接分离法：将S 型菌的DNA 与其他成分分离，然后用每种 单一成分分别与R 型菌混合 培养 同位素示踪法：分别用32P 和35S 标记噬菌体的DNA 和蛋白质 结论 ①证明DNA 是遗传物质，而 蛋白质等物质不是遗传物质； ②说明了遗传物质可发生可遗传的变异 ①证明DNA 是遗传物质，但 不能证明蛋白质不是遗传物质； ②说明DNA 能控制蛋白质的合成； ③说明DNA 能自我复制 联系 以上两实验都证明了DNA 是遗传物质，但不能证明DNA 是 主要的遗传物质 3．噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析 （1）32P 噬菌体侵染大肠杆菌 （2）35S 噬菌体侵染大肠杆菌
DNA是主要的遗传物质知识讲解
DNA是主要的遗传物质 【学习目标】 1、通过总结前人对遗传物质的探索，理解证明DNA是遗传物质的实验过程和思路。 2、探讨实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用。 3、掌握肺炎双球菌转化实验、噬菌体侵染细菌实验的原理和过程（重点）。 【要点梳理】 要点一：DNA是遗传物质的证据 1、肺炎双球菌转化实验 （1）肺炎双球菌的特点 R型菌——无荚膜，无毒性，菌落粗糙（rough） S型菌——有荚膜，使人或动物患病，菌落光滑（smooth) （2）体内细菌转化实验（1928年·英国·格里菲斯） 要点诠释： ①实验内容： 注射结果
第一组：无毒R 型活菌 小鼠 不死亡 第二组：有毒S 型活菌 小鼠 死亡 第三组：有毒S 型活菌 有毒S 型死菌 小鼠 不死亡 第四组：无毒R 型活菌+加热杀死的S 型菌 小鼠 死亡 S 型活菌 S 型活菌 ②结果分析 第一组实验结果说明R 型细菌没有毒性 第二组实验结果说明S 型细菌有毒性 第三组实验结果说明加热杀死的S 型菌没有毒性 第四组小鼠死亡，证明R 型细菌能转化为S 型细菌，说明S 型细菌含有促使R 型细菌转化的物质。 ③实验结论 S 型死菌中含有一种“转化因子”，能使R 型细菌转化为S 型细菌。 （3）体外转化实验的过程（1944年·美国·艾弗里） 要点诠释： ①艾弗里及其同事对S 型中的物质进行了提纯和鉴定，他们将提纯的DNA 、蛋白质和多糖等物质分别加入到培养了R 型细菌的培养基中，结果发现只有加入DNA ，R 型细菌才能转化为S 型细菌，并且DNA 的纯度越高，转化就有效；如果用DNA 酶分解从S 型活菌中提取的DNA,就不能使R 型细菌发生转化。 ②分析结论：DNA 能够引起可遗传的变异，DNA 只有保持分子结构稳定才能行使遗传功能。 （4）体内转化实验与体外转化实验的区别和联系 体内转化实验 体外转化实验 实验者 格里菲思 艾弗里及其同事 培养细菌 用小鼠（体内） 用培养基（体外） 注射 加热 结果 注射 结果 注射 结果 分离 培养
第一节 探索遗传物质的过程
第一节探索遗传物质的过程 第一课时DNA是主要的遗传物质(Ⅰ) 【目标导航】 1.结合教材图文，阐明肺炎双球菌的体内转化实验的过程及结论。2.结合所给材料，阐明肺炎双球菌的体外转化实验的过程及结论。3.结合教材图文和相关材料，阐明噬菌体侵染细菌的实验，进一步加强对同位素标记技术的理解。 一、肺炎双球菌的转化实验 1．肺炎双球菌的特点 2. (1)格里菲思实验(体内转化) (2)艾弗里实验(体外转化)的发现 ①使R型活菌转化为S型细菌并不需要完整细胞。 ②构成S型活菌的DNA、蛋白质和多糖等物质中，是DNA使球菌的致病性发生了转化。 ③实验结论：DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即 DNA是遗传物质。 二、噬菌体侵染细菌的实验 1．实验材料 (1)T2噬菌体
①结构(如图1)：头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的，头部内含有DNA 。 ②特点：营寄生生活，在宿主细胞外没有(有、没有)独立代谢能力。 ③生活史(如图2)：T 2噬菌体侵染大肠杆菌后，会在自身遗传物质的作用下，利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分，进行大量增殖。当噬菌体增殖到一定数量后，大肠杆菌裂解，释放出子代的噬菌体。 (2)大肠杆菌：单细胞原核生物。 2．实验方法 放射性同位素标记法，用35 S 标记一部分噬菌体的蛋白质，用32 P 标记另一部分噬菌体的DNA 。 3．实验过程 (1)标记大肠杆菌 ? ???? 大肠杆菌＋含35 S 的培养基―→含35 S 的大肠杆菌大肠杆菌＋含32P 的培养基―→含32P 的大肠杆菌 (2)标记T 2噬菌体 ????? T 2噬菌体＋含35 S 的大肠杆菌―→含35 S 的T 2噬菌体T 2噬菌体＋含32P 的大肠杆菌― →含32P 的T 2噬菌体 (3)噬菌体侵染大肠杆菌
《探索遗传物质的过程》教学设计
第一节探索遗传物质的过程 一、教学目标 1.知识目标： （1）掌握证明DNA是遗传物质的两个实验的过程和原理。 （2）从实验中得出的结论（DNA是遗传物质）。 （3）尝试提取DNA。 2.能力目标： 通过重演科学家发现DNA是主要遗传物质的过程，学会科学研究的方法和实验设计的基本步骤。 3.情感、态度和价值观目标： （1）概述人类对遗传物质的探索过程，认同科学认识是不断深化、不断完善的过程。 （2）通过学生自己设计验证性实验，培养分析问题、解决问题的能力，发展科学思维和创新的能力。 二、教学重点难点 重点： （1）肺炎双球菌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。 （3）DNA的粗提取。 难点： （1）肺炎双球菌转化实验的原理和过程。 （2）DNA的粗提取。 三、教学方法 1.利用多媒体以动画形式表现探索DNA是主要遗传物质的全过程，化解教学难点，让学生体验科学研究的思路和方法。 2.结合相应挂图及板书，引导学生分析实验结果，得出结论：只有DNA具有转化作用。 3.阐明T2噬菌体的结构特点、寄生方式，以及同位素示踪技术同时，结合课件进行比较分析，进而确认DNA是遗传物质。 4.以讲述法、谈话法为线索，引导学生自学教材，归纳知识，形成知识体系。 四、课前准备
1.学生的学习准备： （1）通过指导学生通读教材，体会“设疑导入→问题引导呈现探究过程→讨论实验结果→归纳总结→反馈运用”的学习程序，从而达到落实教学目标的目的； （2）通过解题过程的辅导，培养学生的科学思维方法和解决问题的能力。 2.教师的教学准备： （1）根据教学内容设计疑问，引导学生层层递进，让学生“重走探索之路”。 （2）收集新颖素材，设计课件内容，形象直观地介绍实验操作步骤，激起学生对本节内容学习的热情与欲望。 五、课时安排：2课时。 六、教学过程 第一课时 （一）预习检查、总结疑惑 检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。 （二）情景导入、展示目标。 教师：有趣的生物遗传现象：“种瓜得瓜，种豆得豆”；“龙生龙，凤生凤，老鼠的儿子会打洞”。 亲代???? →减数分裂配子????→受精作用受精卵????→有丝分裂子代 学生：（ 2N ） （ 2N ） （ 2N ） （ 2N ） 教师：染色体的数目变化（2N ）： 学生：（略） 教师：染色体的成分？ 学生：DNA 和蛋白质 教师：这两种物质中哪一种是遗传物质呢？ （三）合作探究、精讲点拨。 探究一 DNA 是主要的遗传物质 阅读课本P53-P55相关内容，并结合图4－1和图4－2，思考并小组讨论下列问题： 〖问1〗19世纪末，科学家研究了生物生殖过程中细胞的有丝分裂、减数分裂和受精过程，了解到染色体的活动有一定的规律。据此，有人设想：莫非遗传因子就是染色体，一条染色体就是一个遗传因子？
DNA是主要的遗传物质教学设计(赛课用)讲课教案
D N A是主要的遗传物质教学设计(赛课用)
《DNA是主要的遗传物质》教学设计 瓜州一中焦文杰 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。本节首先以“问题探讨”的形式呈现了曾经在科学界争议了很久的问题：“DNA和蛋白质到底谁是遗传物质？”目的在于引导学生思考如何对这一问题进行研究，激发学生的探究欲望；接着介绍了20世纪早期人们对于遗传物质的推测，在此基础上教材详细讲述了DNA是遗传物质的证据—“肺炎双球菌转化实验”和“噬菌体侵染大肠杆菌实验”，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。本节是从分子的层次上认识遗传物质的本质，为学习DNA的复制，基因的表达和基因的突变打下了基础。 二、教学策略 回顾前两章的主干知识，体会早期科学家对于遗传物质的探究历程，了解到遗传物质位于染色体上，引出新的问题“遗传物质究竟是DNA还是蛋白质？”激发学生的好奇心导入新课。让学生思考如何对这一问题进行探究，培养他们分析问题解决问题的能力，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）分析证明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与方法，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。
22知识讲解DNA是主要的遗传物质
DNA是主要的遗传物质 1、通过总结前人对遗传物质的探索，理解证明DNA是遗传物质的实验过程和思路。 2、探讨实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用。 3、掌握肺炎双球菌转化实验、噬菌体侵染细菌实验的原理和过程（重点） 【要点梳理】 要点一：DNA是遗传物质的证据 1、肺炎双球菌转化实验【高清课堂：DNA是主要的遗传物质403849 肺炎双球菌转化验】（1）肺炎双球菌的特点 R型菌一一无荚膜，无毒性，菌落粗糙（rough ） S型菌一一有荚膜，使人或动物患病，菌落光滑（smooth） （2）体内细菌转化实验（1928年?英国?格里菲斯）
:* K J 要点诠释
①实验内容: 第一组：无毒R型活菌注射一小鼠结果一不死亡 第二组：有毒S型活菌注射一一小鼠结果 第三组：有毒S型活菌加热有毒S型死菌注射.小鼠结果*不死亡 第四组：无毒R型活菌+加热杀死的S型菌注射■小鼠结果■死亡分离■型活菌培养■型活菌 ②结果分析第一组实验结果说明R型细菌没有毒性 第二组实验结果说明S型细菌有毒性 第三组实验结果说明加热杀死的S型菌没有毒性 第四组小鼠死亡，证明R型细菌能转化为S型细菌，说明S型细菌含有促使R型细菌转化的物质。 ③实验结论 S型死菌中含有一种“转化因子”，能使R型细菌转化为S型细菌。 (3)体外转化实验的过程(1944年?美国?艾弗里) o%s啊繭的蛍口施或 要点诠释： ①艾弗里及其同事对S型中的物质进行了提纯和鉴定，他们将提纯的DNA蛋白质和多糖等物质分别加入到培养了R型细菌的培养基中，结果发现只有加入DNA R型细菌才能转化为S型细菌，并且DNA的纯度越高，转 化就有效；如果用DNA酶分解从S型活菌中提取的DNA就不能使R型细菌发生转化。 ②分析结论：DNA能够引起可遗传的变异，DNA只有保持分子结构稳定才能行使遗传功能。
DNA是主要的遗传物质新课标
DNA是主要的遗传物质(新课标) 第3章基因的本质 第1节DNA是主要的遗传物质 一、设计理念 根据新课程理念，高中生物学教学重在培养学生的科学思维、科学方法、科学精神等生物学科学素养，因此，本节课以“自主探究科学发现的过程来学习科学研究的方法”为设计理念，切实落实主体性教学，提高学生的探究能力，训练学生科学的思维方法。 二、教材分析地位和作用 “DNA是主要的遗传物质”一节是新课标教材人教版必修2第3章第1节的内容，是在前面学习了有关细胞学基础(有丝分裂、减数分裂和受精作用)、阐明了染色体在前后代遗传中所起的联系作用、分析了染色体的主要成分是DNA和蛋白质的基础上来学习的。在相当长的时间里，人们一直把蛋白质作为遗传物质，那么，遗传物质是DNA还是蛋白质呢？教材在此埋下伏笔，然后通过两个经典实验证明了DNA是遗传物质，最后列举少数生物只有RNA而没有DNA的事实，得出“DNA是主要的遗传物质”这一结论。 本节内容在结构体系上体现了人们对科学理论的认
识过程和方法，是进行探究式教学的极佳素材。在教学中，通过发挥学生的主体作用，优化课堂结构，妙用科学史实例，把知识的传授过程优化成一个科学的探究过程，让学生在探究中学习科学研究的方法，从而渗透科学方法教育。 2.重点和难点 教学重点 （1）肺炎双球菌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。 教学难点 （1）肺炎双球菌转化实验的原理和过程。 （2）如何理解DNA是主要的遗传物质。 三、教学目标知识目标 （1）知道肺炎双球菌转化实验和“同位素标记法”是研究噬菌体侵染细菌所采用的方法，也是目前自然科学研究的主要方法。 （2）分析证明DNA是主要的遗传物质的实验思路。 2．能力目标 （1）分析证明DNA是遗传物质的实验设计思路，提高逻辑思维的能力。 （2）用“同位素标记法”来研究噬菌体浸染细菌的实验，说明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，训
高三生物一轮复习人类对遗传物质的探索过程练习题
人类对遗传物质的探索过程 一、单项选择题 1.下图表示格里菲思做的肺炎双球菌转化实验的部分实验过程。下列说法错误的是( ) 第1题图 A.与R型菌混合前必须将S型菌慢慢冷却 B.无毒的R型菌转化为有毒的S型菌属于基因重组 C.该转化实验不能证明DNA是遗传物质 D.S型菌的DNA能抵抗机体的免疫系统，从而引发疾病 2.S型肺炎双球菌是人类肺炎的病原体，而R型菌株却无致病性。下列叙述正确的是( ) A.肺炎双球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质 B.加热杀死的S型菌与R型菌混合使R型菌转化成S型菌属于染色体变异 C.S型菌与R型菌结构区别的根本原因是由于mRNA的差异 D.高温处理过的S型菌蛋白质虽然已变性但与双缩脲试剂仍然能发生紫色反应 3.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“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)。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、细菌的叙述中，正确的是( ) 第3题图 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，都是实验组 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 4.关于“噬菌体侵染细胞的实验”的叙述，正确的是( ) A.分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体 B.分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养
高中生物第四章遗传的分子基础第一节探索遗传物质的过程学案苏教版必修2
第一节 探索遗传物质的过程 1.肺炎双球菌的转化实验。(重点) 2.噬菌体侵染细菌的实验。(重点) 3.DNA 是主要的遗传物质。 4．DNA 的提取与鉴定。(难点) 一、阅读教材P 59～61完成肺炎双球菌的转化实验 1．肺炎双球菌的特点 类型 特点 菌落 荚膜 毒性 致病性 S 型 光滑 有 有 使人患肺炎或使小鼠患败血病 R 型 粗糙 无 无 无 2.(1)格里菲思实验(体内转化) (2)艾弗里实验(体外转化)的发现 ①使R 型活细菌转化为S 型细菌并不需要S 型细菌的完整细胞。 ②构成S 型活细菌的DNA 、蛋白质和多糖等物质中，DNA 使R 型细菌转化为S 型细菌，并具有了致病性。③实验结论：DNA 是使R 型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA 是遗传物质。 二、阅读教材P 62分析噬菌体侵染细菌的实验 1．T 2噬菌体 (1)结构? ????外壳：蛋白质内部：DNA (2)生活方式：寄生。 2.实验过程 (1)标记T 2噬菌体 ①含35S 的培养基――→培养大肠杆菌含35S 的大肠杆菌――→培养噬菌体蛋白质外壳含35S 的噬菌体； ②含32P 的培养基――→培养大肠杆菌含32P 的大肠杆菌――→培养噬菌体内部DNA 含32P 的噬菌体。 (2)T 2噬菌体侵染大肠杆菌 ①含35S 的噬菌体――→侵染大肠杆菌大肠杆菌体内没有放射性35S ； ②含32P 的噬菌体――→侵染大肠杆菌大肠杆菌体内有放射性32P 。
3．结论：DNA是遗传物质。 三、阅读教材P62～63完成RNA是遗传物质的实验以及DNA是主要的遗传物质 1．证明RNA是遗传物质的实验 (1)实验材料：烟草花叶病毒。 (2)实验过程 (3)结论：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。 2．DNA是主要的遗传物质 (1)细胞生物的遗传物质均为DNA。 (2)部分病毒的遗传物质是DNA。 (3)少部分病毒的遗传物质是RNA。 四、阅读教材P63最后一段～P64完成提取和鉴定DNA 1．DNA的提取 (1)DNA能溶解在NaCl溶液中，且溶解度随着NaCl浓度的变化而改变，因此通过改变NaCl溶液的浓度，溶解在NaCl溶液中的DNA会析出来。 (2)DNA不溶于乙醇溶液，而细胞中的某些物质能溶于乙醇溶液，因此通过乙醇溶液可进一步提取含杂质较少的DNA。 2．DNA的鉴定：常用二苯胺试剂鉴定DNA。 判一判 (1)S型肺炎双球菌有毒性，R型肺炎双球菌无毒性。(√) (2)加热杀死的S型细菌和R型细菌混合注射到小鼠体内，从小鼠尸体中提取到的细菌全部是S型细菌。(×) (3)格里菲思认为加热杀死的S型细菌的DNA是转化因子。(×) (4)艾弗里证明转化因子是DNA而不是蛋白质。(√) (5)NaCl的物质的量浓度越小，DNA的溶解度越低。(×) 连一连 肺炎双球菌的转化实验 为了证明DNA和蛋白质在遗传中的作用，格里菲思和艾弗里以肺炎双球菌为实验对象，分别做了体内和体外转化实验。结合教材P59～61内容完成以下探究。
遗传物质及作用原理
遗传物质及作用原理 《重点、难点解析及知识扩展》 本单元通过生物性状遗传的概述，使同学们对性状遗传的总体有一基本认识；然后寻找遗传物质，要达到这一目标先要确定遗传物质应具备的特点，再找到具备这些特点的物质即为遗传物质。通过噬菌体侵染细菌的实验、肺炎双球菌转化实验，证实了DNA具备遗传物质的特点，就是遗传物质。找到遗传物质后，我们就开始研究这一物质的结构层次和特点；之后为了研究遗传物质是怎样传递和表达遗传信息的，需要先搞清基因、遗传信息的概念。在分析了遗传物质的作用原理之后，将整个复制、转录、翻译的过程加以总结，即为中心法则。有关《遗传物质及其作用原理》的知识，内容多，又十分抽象，不容易理解；通过以上的条理化，就容易掌握了。其中，通过分析噬菌体侵染细菌等实验结果，理解DNA是遗传物质；DNA的分子结构及其特点；基因的概念；DNA的复制过程及特点是重点。 ㈠生物性状遗传概述 ㈡遗传物质的分析 ⒈遗传物质的特点 ⑴分子结构相对稳定（贮存遗传信息) ⑵通过自我复制使前后代保持连续性(传递遗传信息) ⑶通过指导蛋白质合成控制生物性状(表达遗传信息) ⑷引起生物遗传的变异(改变遗传信息) ⒉DNA是遗传物质的证据
⑴噬菌体侵染细菌的实验 T 2噬菌体复制繁殖过程 分析结论 ①DNA 是连续的，子代DNA 是亲代DNA 模板的复制产物。 ②蛋白质是不连续的，子代蛋白质是在DNA 指导下重新合成的。 ⑵细菌转化的实验 肺炎双球菌的特点 R 型(无荚膜) S 型(有荚膜) 体外转化的实验过程 分析结论 ①DNA 能够引起遗传的变异 ②DNA 只有保持分子结构稳定才能行使遗传功能 ⒊ RNA 是遗传物质的证据 ㈢DNA 的分子结构 ⒈结构层次 ⑴基本元素组成 C 、H 、O 、N 、P 等 ⑵基本组成物质 脱氧核糖、含氮碱基、磷酸 ⑶基本结构单位 4种脱氧核糖核苷酸 ⑷化学结构(1级结构) 脱氧核糖核苷酸链 ⑸空间结构—双螺旋结构(2级结构)
高中生物人类对遗传物质的探索过程考试卷模拟考试题.docx
《人类对遗传物质的探索过程》 考试时间：120分钟 考试总分：100分 遵守考场纪律，维护知识尊严，杜绝违纪行为，确保考试结果公正。 1、 在证明DNA 是遗传物质的实验中，赫尔希和蔡斯分别用32P 和35S 标记噬菌体的DNA 和蛋白质，在下图中标记元素所在部位依次是（）[f835bd6adbfb2c80e1116e1dc6281993.jpg]（ ） A.①、④ B.②、④ C.①、⑤ D.③、⑤ 2、下列关于科学实验及方法的叙述，不正确的是（）（ ） A.林德曼推断出能量传递呈递减的特点，运用了调查和系统分析法 B.萨顿提出基因在染色体上的假说，运用了类比推理的方法 C.格里菲思利用肺炎（双）球菌研究遗传物质时，运用了放射性同位素标记法 D.沃森和克里克研究DNA 分子结构时，运用了建构物理模型的方法 3、1952年赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记技术，进行了“噬菌体侵染细菌的实验”。下列相关叙述正确的是（）（ ） A.用32P 和35S 分别标记噬菌体的蛋白质和DNA B.用35S 标记噬菌体，侵染、离心后35S 姓名：________________ 班级：________________ 学号：________________ --------------------密----------------------------------封 ----------------------------------------------线---------------------- ---
遗传和变异 遗传物质及作用原理
遗传和变异遗传物质及作用原理《知识结构》 《重点、难点解析及知识扩展》 ㈠生物性状遗传概述 ㈡遗传物质的分析 ⒈遗传物质的特点 ⑴分子结构相对稳定（贮存遗传信息) ⑵通过自我复制使前后代保持连续性(传递遗传信息) ⑶通过指导蛋白质合成控制生物性状(表达遗传信息)
⑷引起生物遗传的变异(改变遗传信息) ⒉DNA是遗传物质的证据 ⑴噬菌体侵染细菌的实验 T2噬菌体复制繁殖过程 分析结论 ①DNA是连续的，子代DNA是亲代DNA模板的复制产物。 ②蛋白质是不连续的，子代蛋白质是在DNA指导下重新合成的。 ⑵细菌转化的实验 肺炎双球菌的特点 R型(无荚膜)S型(有荚膜)体外转化的实验过程 分析结论 ①DNA能够引起遗传的变异
②DNA只有保持分子结构稳定才能行使遗传功能 ⒊RNA 是遗传物质的证据 ㈢DNA的分子结构 ⒈结构层次 ⑴基本元素组成C、H、O、N、P等 ⑵基本组成物质脱氧核糖、含氮碱基、磷酸 ⑶基本结构单位4种脱氧核糖核苷酸 ⑷化学结构(1级结构)脱氧核糖核苷酸链 ⑸空间结构—双螺旋结构(2级结构) 主链碱基对(侧链) 构成方式①磷酸-脱氧核糖交互排列 ②两条主链反向平行； ③有规则向右盘绕成双螺旋①对应碱基以氢键连结成对 ②对应碱基互补(A-T、G-C) ③碱基对的平面之间平行 排列位置双螺旋外侧双螺旋内侧 动态变化相对稳定碱基序列可变⒉结构特点 ⑴双螺旋结构相对稳定性和DNA分子空间构型的相对稳定性主要靠两种力： ①互补碱基之间的氢键作用 ②碱基对平面之间的相互作用力（碱基堆积力）。 ⑵DNA分子的特异性：DNA分子的含氮碱基有四种，不同生物的 DNA分子中各种碱基的数量不同，通常以碱基比率(A+T/G+C)来表示碱基数 量变化。每个特定的DNA分子都有其特定的碱基比率和碱基序列，因此有 特异性。碱基比率(A+T/G+C)具有种属特异性，没有器官特异性。
(最新)2020年高考生物一轮总复习 课时作业(二十)人类对遗传物质的探索过程
课时作业(二十) 人类对遗传物质的探索过程 一、单项选择题 1.下图表示格里菲思做的肺炎双球菌转化实验的部分实验过程。下列说法错误的是( ) 第1题图 A.与R型菌混合前必须将S型菌慢慢冷却 B.无毒的R型菌转化为有毒的S型菌属于基因重组 C.该转化实验不能证明DNA是遗传物质 D.S型菌的DNA能抵抗机体的免疫系统，从而引发疾病 2.S型肺炎双球菌是人类肺炎的病原体，而R型菌株却无致病性。下列叙述正确的是( ) A.肺炎双球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质 B.加热杀死的S型菌与R型菌混合使R型菌转化成S型菌属于染色体变异 C.S型菌与R型菌结构区别的根本原因是由于 mRNA的差异 D.高温处理过的S型菌蛋白质虽然已变性但与双缩脲试剂仍然能发生紫色反应 3.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“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)。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、细菌的叙述中，正确的是( ) 第3题图 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，都是实验组 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 4.关于“噬菌体侵染细胞的实验”的叙述，正确的是( ) A.分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体
B.分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养 C.用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致 D.32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质 5.肺炎双球菌转化实验中，在培养有R型细菌的A、B、C、D四支试管中，依次分别加入从S型活细菌中提取的如图所示的物质，经过培养，检查结果发现R型细菌发生转化的是( ) A B C D 6.在探究生物的遗传物质和遗传规律的漫长岁月中，众多的学者作出了卓越的贡献。其中正确的是( ) A.孟德尔的假说认为基因位于同源染色体上，同源染色体分离，等位基因才分离 B.艾弗里提出的有关肺炎双球菌的体外转化实验的结论，没有得到科学家的一致公认 C.格里菲思的肺炎双球菌转化实验证实转化因子是DNA D.赫尔希等用35S和32P同时标记同一个噬菌体，然后进行侵染大肠杆菌的实验，使人们确信DNA是遗传物质 7.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用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌；②用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌；③用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌；④用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌。以上4个实验，经过一段时间后离心，检测到放射性的主要部位分别是( ) A.沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液 B.沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液 C.上清液、上清液、沉淀物和上清液、上清液 D.沉淀物、沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液 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 蛋白质R型 ②R 荚膜多糖R型 ③R DNA R型、S型 ④R DNA (经DNA酶处理) R型 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 9.在肺炎双球菌的转化实验中，将加热杀死的S型细菌与R型细菌相混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡，则小鼠体内S型、R型细菌含量变化情况最可能是哪种( ) A B
DNA是主要的遗传物质教学设计(优质课)
《DNA是主要的遗传物质》一节的教学设计 一、教材分析 1、教材的地位和作用 《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。 本节是在学习了遗传的细胞基础、基因与染色体的关系等内容之后，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。本内容的两个生物学经典实验，不仅向学生展示了生物学史上的重大事件，更重要的是其中的科学思维和方法对学生的科学素养的提高的重要的作用。 课标对本内容的要求为“总结人类对遗传物质的探索过程”，近几年的高考考纲知识点为“人类对遗传物质的探索过程”，要求为II级。课标和考纲对此均做了较高的要求，其原因与本节课的内容有关。 2、教学目标 （1）知识目标 ①总结两个经典实验的研究方法和思路 ②说明“DNA是主要的遗传物质”的含义 确立依据：本节内容的课程标准是“总结人类对遗传物质的探索过程”。本节内容包括两个人类在探索遗传物质的过程中的两个经典实验。此外，本节课的结论“DNA是主要的遗传物质”是重要的生物学事实，应当让学生理解。 （2）能力目标 通过分析两个经典实验，培养学生的逻辑思维 确立依据：本节内容以遗传物质的本质的探究历程为主线，以学生动脑分析实验现象得出实验结论为重点，让学生们从中体验科学研究的过程与方法。 （3）情感目标 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。 确立依据：本节教材介绍了人类探究遗传物质的过程和方法，可以加深学生对生物科学史本质的认识，特别是这些内容中所体现的生物学思想、技术手段促进科学的发展等观点对于学生的情感态度与价值观领域的发展有重要价值。 3、重点与难点 (1)肺炎双球菌转化实验的原理和过程（重点） (2)噬菌体侵染细菌实验的原理和过程；（重点与难点） (3)证明DNA是遗传物质的关键实验设计思路（重点与难点） 确立依据：重要的生物学史实是生物科学素养的的组成部分。本届内容涉及到的实验都不能动手完成，要理解实验并得出结论，学生不仅要有扎实的基础知识，而且对逻辑思维的要求也比较高。高一学生已有的生物学知识和生活经验较少，空间想象能力和逻辑推理能力有限。
探索遗传物质的过程
科目：生物 教材：必修2 使用班级：高二（1-4）班 制作人：李远平 第 1 周第 4 课时 总第 4 课时 制作时间：2018-11-07 第四章 第一节 探索遗传物质的过程（4） 编号：04 班级： 姓名： 学号： 使用日期： 得分: 【学习目标】 理解DNA 和RNA 都是遗传物质，但DNA 是主要的遗传物质 【重点难点】 RNA 是某些病毒的遗传物质。 【自学指导】请同学们带着以下问题用6分钟时间看课本62-63页内容，注意“知识海洋”。 问题： 哪些病毒的遗传物质是RNA ？如何证明RNA 也是遗传物质？ 【检测题】（用4分钟的时间完成下列检测题。） 一、RNA 是某些病毒的遗传物质 1．烟草花叶病毒组成： 和蛋白质。 2．实验过程如图（填写空白处） 3．结论： 是某些病毒的遗传物质。 4.列举出几种以RNA 作为遗传物质的病毒： 。 二、DNA 是主要的遗传物质 ★因为绝大多数生物的遗传物质是 ，只有少数生物的遗传物质是 ， 所以说 是主要的遗传物质。 【课内探究】（先独立思考4分钟，然后再小组讨论2分钟） 1.填写表格内容 2.在人体、蓝藻、噬菌体、烟草花叶病毒中，由A 、G 、U3种碱基可构成的核苷酸种类依次为 、 、 、 种。 3.总之，细胞生物（原核生物和真核生物）既有DNA 又有RNA ，但其遗传物质是 ；病毒的遗传物质是 。
让信念与行动齐步，让快乐与成功共享！ 【当堂训练】（独立闭卷，10分钟；每题5分，共40分。） ★1.将TMV型病毒的蛋白质与HRV型病毒的RNA结合在一起，组成一个组合型病毒，用这个病毒去感染烟草，则在烟草体内分离出来的子代病毒为( ) A．TMV型蛋白质和HRV型RNA B．HRV型蛋白质和TMV型RNA C．TMV型蛋白质和TMV型RNA D．HRV型蛋白质和HRV型RNA ★2、遗传物质的载体是（） A．染色体和核糖体B．蛋白质、叶绿体、线粒体C．染色体和叶绿体、线粒体D．细胞和中心体 ★3、洋葱的遗传物质是（），所有病毒的遗传物质（）。 A.DNA B.RNA C.DNA 和RNA D.DNA或RNA ★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．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★5、下列关于生物遗传物质的叙述,不正确的是( )。 A.牛的遗传物质是DNA B.除部分病毒以外,生物的遗传物质都是DNA C.绝大多数生物的遗传物质是DNA D.生物细胞内DNA较多,所以DNA是主要的遗传物质 ★★6、“DNA是主要的遗传物质”是指（） A．遗传物质的主要载体是染色体B．多数生物的遗传物质是DNA C．细胞里的DNA大部分在染色体上D．染色体在遗传中起主要作用 ★★7、下图是某种高等植物的病原体的 遗传过程实验,实验表明这种病原体 ( )。 A.寄生于细胞内,通过RNA遗传 B.可单独生存,通过蛋白质遗传 C.寄生于细胞内,通过蛋白质遗传 D.可单独生存,通过RNA遗传 ★★8、如图，病毒甲、乙为两种不同的植物病毒，经重建后形成“杂种病毒丙”，用病毒丙侵染植物细胞，在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒是( ) 【课堂小结】DNA和RNA都是遗传物质，但DNA是主要的遗传物质. 【温馨提示】遗传物质的探究方法 (1)直接分离法：肺炎双球菌的体外转化实验。缺点：物质纯度不能保证是100%。 (2)同位素标记法：噬菌体侵染细菌的实验。方法：分别标记两者的特有元素；将病毒的化学物质分开，单独、直接地观察它们各自的作用。目的：把DNA与蛋白质区分开。 (3)病毒重组法：烟草花叶病毒的遗传物质验证实验。方法：将一种病毒的遗传物质与
人类对遗传物质的探索过程
第 16讲人类对遗传物质的探索过程 考纲、考情——知考向核心素养——提考能 最新考纲人类对遗传物质的 探索过程(Ⅱ) 生命 观念 结构与功能观：认识DNA 分子作为遗传物质所应具 备的特征 全国卷考情2017·全国卷Ⅰ(29)、 2017·全国卷Ⅱ(2)、 2016·全国卷Ⅲ(2)、 2013·全国卷Ⅱ(5) 科学 思维 分析与综合：总结肺炎双球 菌转化实验和噬菌体侵染 细菌实验的原理和过程 科学 探究 实验设计与实验结果分析： 分析人类对遗传物质探索 的实验设计思路 1.格里菲思的体内转化实验 (1)实验①②对比说明R型细菌无毒性，S型细菌有毒性。 (2)实验②③对比说明被加热杀死的S型细菌无毒性。 (3)实验②③④对比说明R型细菌转化为S型细菌。 (4)结论：已经被加热杀死的S型细菌中，含有促成R型细菌转化为S 型细菌的“转化因子”。
2.艾弗里的体外转化实验 1.肺炎双球菌体外转化实验的实验思路是什么？实验中，设置“S型细菌的DNA中加DNA酶”实验组的作用是什么？ 提示①实验思路：直接分离S型细菌的DNA、荚膜多糖、蛋白质等，将它们分别与R型细菌混合培养，研究它们各自的遗传功能。 ②加DNA酶处理组的作用是起对照作用。用DNA酶分解从S型活细菌中提取的DNA，结果不能使R型细菌发生转化，说明DNA才是使R型细菌发生转化的物质。 2.如图表示肺炎双球菌的转化实验，请思考： (1)图示过程模仿的是体内还是体外转化实验？该实验能否得出DNA 是遗传物质这一结论？ 提示图示实验模仿的是格里菲思的体内转化实验。不能。(该实验的结论只能是“加热杀死的S型肺炎双球菌中含有某种转化因子，从而使R型细菌转化为S型细菌”)。 (2)d处理状况下，导致小鼠致死的是哪类细菌？该过程中发生了哪类可遗传变异？ 提示d处理过程中导致小鼠致死的是S型细菌，该过程中发生了基