全章复习与测试优秀教学实录

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必修2第3章第1节DNA是主要遗传物质（讲）

一、肺炎双球菌转化实验

【知识点讲解】

1．体内转化实验——格里菲思

(1)实验过程及结果：

(2)结论：加热杀死的S型细菌中含有“转化因子”，将无毒的R型活菌转化为有毒的S型细菌。

2．体外转化实验——艾弗里

(1)实验过程及结果：

(2)结论：S型细菌的DNA是使R型细菌发生转化并产生稳定遗传的物质。

3.体内转化实验与体外转化实验的比较

体内转化实验

体外转化实验

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操作人

培养场所

巧妙构思

格里菲思

小鼠体内

用加热杀死的S型菌与R型活菌混合培养后进行实验

艾弗里及其同事

培养基(体外) 将物质分离提纯并各自观察它们能否将R型活菌转化

实验步骤

实验结论

S型细菌体内有“转化因子”

S型细菌的DNA是遗传物质

①所用的材料相同，都是R型和S型两种肺炎双球菌

②两实验都遵循对照原则、单一变量原则

联系

③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 4. 实验拓展分析

(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恢复又逐渐恢复活性。

(2)R型细菌转化成S型细菌的实质是S型细菌DNA与R型细菌DNA实现重组，表现出S型细菌的性状，此变异属于广义上的基因重组。

(3)转化后形成的S型细菌的性状可以遗传下去，说明S型细菌的DNA是遗传物质。

【典型例题】

1928年，英国细菌学家格里菲思以小鼠为实验材料做了如下实验：

实验

处理

实验

结果

第一组

注射活的R型菌

小鼠

不死亡

第二组

注射活的S型菌

小鼠死亡，从小鼠体内分离到S型活细菌

第三组

注射加热杀第四组

注射活的R型菌与加死的S型菌

热杀死的S型菌

小鼠不死亡

小鼠死亡，从小鼠体内分离到S型活细菌

下列关于此实验的分析不正确的是(

) A.实验的关键现象是第四组小鼠死亡并分离到S型活细菌

B.对第四组实验的分析必须是以第一～三组的实验为参照

C.本实验说明R型肺炎双球菌发生了某种类型的转化

D.本实验结论为“DNA是使R型菌转化为S型菌的转化因子”

【答案】D 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。

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【方法点拨】本实验只能得出存在转化因子，但是转化因子的化学本质需要通过艾弗里的体外转化实验来得出。

【变式探究】

格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌的转化实验证实了(

) ①DNA是遗传物质

②RNA是遗传物质

③DNA是主要的遗传物质

④蛋白质和多糖不是遗传物质

⑤S型细菌的性状是由DNA决定的

⑥在转化过程中，S型细菌的DNA可能进入了R型细菌的细胞

A．①④⑤⑥ B．②④⑤⑥ C．②③⑤⑥ D．③④⑤⑥

【答案】A 【点拨】肺炎双球菌转化实验证实DNA是遗传物质，蛋白质和多糖不是遗传物质；R型细菌向S型细菌转化的内因是S型细菌的DNBA进入R型细菌的细胞，成功表达某些性状。

二、噬菌体侵染细菌实验

【知识点讲解】

1．噬菌体结构

2．实验过程及结果

(1)标记噬菌体：

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(2)侵染细菌：

3.噬菌体增殖过程：“一、二、三、四”

一吸(附)二注(入)三合成，组装、释放、再侵染。

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4.肺炎双球菌转化实验与噬菌体侵染细菌实验的比较

不方法不同

不型细菌混合培养

同证明了DNA是遗传物质，蛋白质点

结论不同

不是遗传物质

证明蛋白质不是遗传物质

①实验思路相同：都是设法把DNA和蛋白质分开，单独观察它们的作用

关关②都遵循了对照原则

③都能证明DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质

证明了DNA是遗传物质，但没有直接多糖、蛋白质等物质，分别与R特征元素(P和S)，侵染时自然分离

3235肺炎双球菌体外转化实验

直接分离：分离S型细菌的DNA、噬菌体侵染细菌实验

间接分离：分别标记DNA和蛋白质的系

④由于肺炎双球菌体外转化实验在物质提取时不能完全去除其他物质，因此噬菌体侵染细菌实验更具说服力

5.上清液和沉淀物放射性分析

(1)用P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因：

①保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性。

②噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。

(2)用S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因：由于搅拌不充分，有少量含S的噬菌体吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。

【典型例题】

（2017•新课标Ⅱ卷.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P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中

D．人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同

【答案】C 32353532欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。

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【变式训练】

（2016江苏卷.1）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P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

【答案】D 32

三、RNA是遗传物质实验

【知识点讲解】

结合甲图用图解法完成实验设计，证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。

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【典型例题】

（2017•新课标Ⅰ卷.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）

【答案】（1）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监测其放射性。

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监测其放射性。

（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。

【变式训练】

甲、乙为两种不同的植物病毒，下图1表示由病毒甲、乙经重组形成“杂种病毒丙”的过程，用病毒丙单独侵染植物细胞，一段时间后，从植物细胞内可大量分离出的病毒是图2中的(

) 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。

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【答案】D 【点拨】病毒的遗传物质是核酸，核酸控制生物的性状，因此子代病毒与乙相同。

四、DNA是主要遗传物质

【知识点讲解】

细胞生物

生物类型

原核生物

真核生物

DNA病毒

RNA病毒

病毒

核酸类型

DNA和RNA DNA和RNA DNA RNA 遗传物质

DNA DNA DNA RNA 绝大多数生物（细胞生物和DNA病毒）遗传物质为DNA，只有少数RNA病毒遗传物质为RNA，故DNA为主要遗传物质。

【典型例题】

有关生物体内遗传物质DNA的叙述，正确的是（ ） A. 染色体是生物体的遗传物质，DNA也是生物体的遗传物质

B. 真核生物细胞中的遗传物质都是DNA，病毒中的遗传物质都是RNA C. 豌豆的遗传物质主要是DNA D. 酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上

【答案】D

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