DNA 是主要的遗传物质

教学目标 知识目标 DNA是遗传物质的分析及验证。 能力目标 通过学生设计实验和分析实验结果，培养学生的科学思维。通过科学发现史的学习，培养学生的逻辑思维能力和分析归纳能力。 情感目标 理解生命的物质性，树立辩证唯物主义世界观，养成实事求是的科学态度，培养不断探求新知识的能力和合作精神。

19世纪中期，孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状是由 基因 控制的? 19世纪中期，孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状是由 基因 控制的?

20世纪初期，摩尔根通过果蝇实验证明了：基因位于 染色体 上。

20世纪中叶，科学家发现：染色体主要由 蛋白质和DNA （成分）组成。

? 蛋白质和DNA， 谁是遗传物质?

资料三 20世纪20年代，人们已经认识到蛋白质 是由多种氨基酸连接而成的生物大分子。各 种氨基酸可以按照不同方式排列，形成不同 的蛋白质。这就使人们很自然地想到，氨基 酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信 息。当时对于其他生物大分子的研究，还没 有发现与此类似的结构特点。 20世纪30年代，人们认识到DNA是由 脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子，组成 DNA分子的脱氧核苷酸有四种，每一种有 一个特定的碱基。这一认识使人们意识到 DNA的重要性。

一. 肺炎球菌的转化实验 合作探究与相互交流 （二）艾弗里的实验 （一）格里菲思的实验 1、R型菌与S型菌的比较 1、实验设计思路及方案 2、实验设计方案及现象 3、能否说明遗传物质是什 么？为什么？ 1、实验设计思路及方案 2、实验现象 3、能否说明遗传物质是什 么？为什么？ 4、你对此方案有何建议？

［过程探究1］格里菲思的实验： R型 S型 肺炎双球菌

［过程探究1］格里菲思的实验：

? ? ? ? ? ［知识建构1 ］加热杀死的S型细菌中， ［过程探究1］格里菲思的实验： 必然含有某种促成这一转化的活性物 ①对比A.B组的实验现象，这说明了什么？ S型细菌使小鼠死亡。 ? ②D组小鼠为什么会死亡呢？ 由于体内有活的S型细菌的作用。 ? ③活的S型细菌如何出现？ 活的R型细菌变成了活的S型细菌。 ? ④什么使活R型细菌转变成活的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。 ［知识建构1 ］加热杀死的S型细菌中， 必然含有某种促成这一转化的活性物 质——“转化因子”。 ? 哪种物质是转化因子？

［实验设计］寻找转化因子： 关键思路：把各种化合物分开，单独观 察，确定唯一变量 。 设计方法：把由S型细菌中分离，提取出 的各种成分，单独作用于R型 细菌。

［过程探究2］艾弗里的实验：

［过程探究2］艾弗里的实验：

? ［过程探究2］艾弗里的实验： ［知识建构2］ DNA是转化因子。 只在A组中出现S型细菌,说明了什么? 只有加入DNA，R型细菌才能转化为S型细菌 ［知识建构2］ DNA是转化因子。

一. 肺炎球菌的转化实验 合作探究与相互交流 （二）艾弗里的实验 （一）格里菲思的实验 1、R型菌与S型菌的比较 1、实验设计思路及方案 2、实验设计方案及现象 3、能否说明遗传物质是什 么？为什么？ 1、实验设计思路及方案 2、实验现象 3、能否说明遗传物质是什 么？为什么？ 4、你对此方案有何建议？

要点归纳 肺炎双球菌转化实验分析 体内转化实验 体外转化实验 实验者 格里菲思 艾弗里及同事 培养细菌 用小鼠(体内) 用培养基(体外) R型细菌与S型细菌的毒性对照 S型细菌各成分作用的相互对照 实验原则 S型细菌的DNA是遗传物质 S型细菌体内有“转化因子” 实验结论 两实验联系 (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S型细菌体内有“转化因子”，体外转化实验进一步证明“转化因子”是DNA (3)两实验都遵循对照原则、单一变量原则 17

自我评价 1．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 D 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 D

D 典例导悟 2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 D

1．(2010·江苏高考，4)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．不同生物的蛋白质的结构上存在差异 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 c

遗传物质的特点： 1、分子结构具有相对的稳定性； 2、能够自我复制，使前后代保持一定 的连续性； 3、能够指导蛋白质的合成，从而控制 新陈代谢过程和性状； 4、能够产生可遗传的变异。

肺炎双球菌转化实验中，将加热杀死的S型细菌与R型活细菌相混合后，注射到小鼠体内，在小鼠体内S型、R型活细菌含量变化情况如图所示。下列有关叙述错误的是 (　　)

A．在死亡的小鼠体内存在着S型、R型两种类型的细菌 B．小鼠体内出现S型活细菌是由于R型细菌基因突变的结果 C．曲线ab下降的原因是R型细菌被小鼠的免疫系统作用所致 D．曲线bc段上升，与S型细菌在小鼠体内增殖导致小鼠免疫力降低有关

答案　B 解析　小鼠体内出现S型活细菌是由于S型细菌的DNA使R型细菌转化成了S型细菌，而不是基因突变的结果。但是R型细菌只是一少部分转化成S型细菌，并非全部转化。肺炎双球菌对于小鼠而言是抗原，小鼠的免疫系统会发生免疫作用，从而使R型细菌在ab段呈下降趋势。但是S型细菌因为具有荚膜，不容易被免疫系统清除，它的增殖将降低小鼠免疫力，从而使R型细菌在bc段呈上升趋势。

谢谢！

感悟拓展 1．肺炎双球菌转化实验 (1)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降低又逐渐恢复其活性。(2)R型细菌转化为S型细菌的原因是S型细菌DNA与R型菌DNA实现重组，表现出S型菌的性状，此变异属于基因重组。(3)体内、体外转化实验都遵循了单一变量原则和对照实验原则，各实验组互为对照，增强了结论的说服力。

用什么生物作实验材料？ 蛋白质 核酸 内有核酸 内有 核酸 蛋白质 蛋白质 烟草花叶病毒 腺病毒 大肠杆菌噬菌体

? ? ? ［相关链接］噬菌体侵染细菌的实验： ①噬菌体侵染细菌的过程分哪几步？ 吸附→注入→复制、合成→组装→释放 ②实验说明什么？根据是什么？ 遗传物质是DNA,而不是蛋白质. 噬菌体进入细菌中的是DNA，蛋白质留在外面，这样就形成了与亲代一样的噬菌体，它的蛋白质不是亲代连续下来的，是由DNA控制合成的。 ? DNA和蛋白质,应分别标记哪一种元素？ DNA标记P;蛋白质标记S。

［过程探究3］赫尔希和蔡斯的实验： ? 如何让噬菌体被标记？

怎样将32P标记到噬菌体的DNA上？ 亲代病毒的DNA 含32P的病毒DNA

怎样将32P标记到噬菌体的DNA上？ （先用含32P的培养基培养大肠杆菌， 再用噬菌体去感染这种大肠杆菌）

［过程探究3］赫尔希和蔡斯的实验：

［过程探究3］赫尔希和蔡斯的实验：

? ? ? ［过程探究3］赫尔希和蔡斯的实验： ［知识建构3］DNA是遗传物质。 ①A、B两组实验结果为何截然不同？ A组标记的是蛋白质，侵染时留在外面，产生的子代噬菌体不含放射性。 B组标记的是DNA，侵染时进入细菌体内，产生子代噬菌体含有放射性。 ? ②细菌裂解后，在释放的T2噬菌体中， B组可以检测到32P标记的DNA，但A组 却不能检测到35S标记的蛋白质。想一 想，这是为什么？ ［知识建构3］DNA是遗传物质。 ? 所有生物的遗传物质都是DNA吗？

［相关链接］SARS病毒的结构： 蛋白质 RNA

［相关链接］ SARS病毒的遗传物质： ? SARS病毒中，谁是遗传物质？ ［知识建构4］ RNA是遗传物质。

［课堂延伸］ 设计实验： 证明烟草花叶病毒的遗传物质是什么？

被病毒感染的烟草叶片 烟草花叶病毒（TMV） 蛋白质 RNA

设计实验： TMV 分离DNA与蛋白质的技术手段有三类： （1）自身分离。（同位素标记观察） （2）化学提取法分离RNA与蛋白质， （烟草花叶病毒） 蛋白质 RNA 分离DNA与蛋白质的技术手段有三类： （1）自身分离。（同位素标记观察） （2）化学提取法分离RNA与蛋白质， （3）用RNA酶和蛋白酶分别处理噬菌体 设计思路： 将蛋白质与RNA分离，单独观察 技术方法： 自身分离、化学提取分离、酶解法分离

重组 分离 产生 哪种 病毒？ 感染 新的病毒 分离 重组

[知识建构5] 大多数生物以 DNA 为遗传物质， 少数生物以 RNA 为遗传物质， 所以 核酸 是一切生物的遗传物质， 蛋白质 不是 （是，不是）遗传物质。

解体后含32P的是（ ） A．子代噬菌体DNA B．子代噬菌体所有部分 C．子代噬菌体蛋白质外壳 D．子代噬菌体不含32P 1．注射后能使小白鼠因患败血病而死亡的是（ ） A．R型肺炎双球菌 B．加热杀死后的R型肺炎双球菌 C．加热杀死后的S型肺炎双球菌 D．加热杀死后的S型肺炎双球菌与R型细 菌混合 2．用噬菌体去感染体内含32P的细胞，在细菌 解体后含32P的是（ ） A．子代噬菌体DNA B．子代噬菌体所有部分 C．子代噬菌体蛋白质外壳 D．子代噬菌体不含32P D A

3．噬菌体侵染细菌的过程中，能说明DNA分 子是遗传物质的关键步骤是（ ） ①噬菌体将自己的DNA注入到细菌体内 子是遗传物质的关键步骤是（ ） ①噬菌体将自己的DNA注入到细菌体内 ②噬菌体的DNA利用细菌体内的成分复制 出DNA和蛋白质外壳 ③新合成的DNA和蛋白质外壳组装成子 代噬菌体 ④释放子代噬菌体 A．①②　 B．③④ C．①④ D．②③ 4．噬菌体外壳的合成原料直接来自于（ ） A．细菌 B．噬菌体 C．原噬菌体外壳降解 D．环境 　　 C A

谢谢！