2025版高考生物一輪總復習必修2第6單元遺傳的分子基礎第1講DNA是主要的遺傳物質課件

第1講DNA是主要的遺傳物質考情研讀·備考定位課標要求核心素養(yǎng)概述多數(shù)生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上。1.認識DNA分子作為遺傳物質所應具備的特征。(生命觀念)2．掌握肺炎鏈球菌轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的原理和過程。(科學思維、科學探究)3．通過放射性同位素標記法在實驗中的應用，培養(yǎng)實驗設計與對實驗結果分析的能力。(科學探究)考點一肺炎鏈球菌轉化實驗必備知識·夯實基礎知|識|鞏|固1．肺炎鏈球菌類型的比較

特點類型

菌落莢膜毒性S型______有___R型粗糙___無光滑無有2.格里菲思的肺炎鏈球菌體內(nèi)轉化實驗(1)實驗①、②對比說明________________________________。(2)實驗②、③對比說明____________________________________。(3)實驗②、③、④對比說明_______________________________。(4)結論：___________________________________________________________________________。R型細菌無毒性，S型細菌有毒性被加熱致死的S型細菌無毒性R型細菌轉化成了S型細菌已經(jīng)加熱致死的S型細菌中，含有使R型細菌轉化為S型細菌的“轉化因子”3．艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉化實驗(1)實驗過程(2)結論：_________才是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質。DNA思|維|辨|析易錯整合，判斷正誤。(1)格里菲思的實驗中，第四組死亡小鼠身上分離得到的S型活細菌是由S型死細菌轉化而來的。(

)(2)格里菲思的實驗證明DNA可以改變生物體的遺傳性狀。(

)(3)在艾弗里的實驗中，DNA酶將S型細菌的DNA分解為脫氧核苷酸，因此不能使R型細菌發(fā)生轉化。(

)(4)艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉化實驗證明了DNA是主要的遺傳物質。(

)××√×延|伸|探|究1．格里菲思的體內(nèi)轉化實驗中“加熱”是否已導致DNA和蛋白質變性？請說明理由。提示：加熱殺死S型細菌的過程中，其蛋白質變性失活，但是其內(nèi)部的DNA在加熱結束后隨溫度的恢復又逐漸恢復活性。2．艾弗里的體外轉化實驗中導致R型細菌轉化為S型細菌時遺傳物質、原料、能量分別由哪方提供？其轉化的實質是什么？提示：實現(xiàn)轉化時遺傳物質來自S型細菌，原料和能量均來自R型細菌，轉化實質為基因重組。3．艾弗里的體外轉化實驗中，設置“S型細菌的DNA中加DNA酶”實驗組的作用是什么？提示：起對照作用，用DNA酶分解從S型活細菌中提取的DNA，不能使R型細菌轉化，可見DNA被分解后的產(chǎn)物不能使R型細菌轉化，DNA才是使R型細菌轉化的物質。剖析難點·考點突破重|難|精|講1．對比分析體內(nèi)轉化實驗和體外轉化實驗項目體內(nèi)轉化實驗體外轉化實驗科學家格里菲思艾弗里及其同事細菌培養(yǎng)場所小鼠體內(nèi)培養(yǎng)基(體外)實驗原理R型活細菌與S型活細菌的毒性進行對照S型細菌各成分的作用進行對照項目體內(nèi)轉化實驗體外轉化實驗實驗構思用加熱致死的S型細菌注射到小鼠體內(nèi)作為對照實驗來說明確實發(fā)生了轉化在每個實驗組中特異性地去除了一種物質，然后觀察在沒有這種物質的情況下，實驗結果會發(fā)生什么變化結果觀察小鼠是否死亡培養(yǎng)基中菌落類型實驗結論S型細菌體內(nèi)有轉化因子S型細菌的DNA是遺傳物質，蛋白質等不是遺傳物質2.歸納概括肺炎鏈球菌轉化的實質(1)加熱殺死的S型細菌，其蛋白質變性失活，DNA在加熱過程中，雙螺旋解開，氫鍵斷裂，但緩慢冷卻時，其結構可恢復。(2)轉化的實質是S型細菌的DNA片段整合到了R型細菌的DNA中，即實現(xiàn)了基因重組。(3)一般情況下，轉化率很低，形成的S型細菌很少，轉化后形成的S型細菌可以遺傳下去，快速繁殖形成大量的S型細菌，說明S型細菌的DNA是遺傳物質?？枷蚩疾榉窝祖溓蚓D化實驗

(2021·全國乙卷)在格里菲思所做的肺炎鏈球菌轉化實驗中，無毒性的R型活細菌與被加熱殺死的S型細菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，從小鼠體內(nèi)分離出了有毒性的S型活細菌。某同學根據(jù)上述實驗，結合現(xiàn)有生物學知識所做的下列推測中，不合理的是(

)精|準|命|題例DA．與R型細菌相比，S型細菌的毒性可能與莢膜多糖有關B．S型細菌的DNA能夠進入R型細菌細胞指導蛋白質的合成C．加熱殺死S型細菌使其蛋白質功能喪失而DNA功能可能不受影響D．將S型細菌的DNA經(jīng)DNA酶處理后與R型細菌混合，可以得到S型細菌解析：在格里菲思所做的肺炎鏈球菌轉化實驗中，無毒性的R型活細菌與被加熱殺死的S型細菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，從小鼠體內(nèi)分離出了有毒性的S型活細菌，S型細菌與R型細菌最主要的區(qū)別是前者具有多糖類的莢膜，后者不具有多糖類的莢膜，故S型細菌的毒性可能與莢膜多糖有關，A合理；加熱殺死的S型細菌其蛋白質已經(jīng)被破壞，而分離出的S型細菌有毒性，即具備活性蛋白，可推出S型細菌的DNA能夠進入R型細菌細胞中指導蛋白質的合成，B合理；加熱可使蛋白質變性，由實驗結果R型活細菌轉化為有毒性的S型活細菌可知，S型細菌的遺傳物質未受影響，即加熱殺死S型細菌使其蛋白質功能喪失而其DNA功能可能不受影響，C合理；S型細菌的DNA經(jīng)DNA酶處理后，無法完成DNA的復制、轉錄及翻譯等過程，故與R型細菌混合后，無法得到S型細菌，D不合理。(1)肺炎鏈球菌的轉化實驗除能證明DNA是遺傳物質，而蛋白質不是遺傳物質外，還能說明遺傳物質能發(fā)生可遺傳的變異。(2)并非所有的R型細菌都能被轉化，只是少部分R型細菌被轉化成S型細菌。(3)體內(nèi)轉化實驗不能簡單地說成S型細菌的DNA可使小鼠致死，而是具有毒性的S型細菌可使小鼠致死?！沧兪接柧殹?/p>

(2024·長沙一中質檢)S型肺炎鏈球菌具有多糖類的莢膜，R型肺炎鏈球菌則不具有。下列敘述錯誤的是(

)A．培養(yǎng)R型活細菌時加入S型細菌的多糖類物質，不能產(chǎn)生具有莢膜的細菌B．培養(yǎng)R型活細菌時加入S型細菌的DNA的完全水解產(chǎn)物，不能產(chǎn)生具有莢膜的細菌C．培養(yǎng)R型活細菌時加入S型細菌的DNA和DNA酶，能產(chǎn)生具有莢膜的細菌D．培養(yǎng)R型活細菌時加入S型細菌的蛋白質，不能產(chǎn)生具有莢膜的細菌C解析：S型細菌的多糖類物質不是轉化因子，不能將R型細菌轉化成具有莢膜的S型細菌，A正確；S型細菌的DNA的完全水解產(chǎn)物是脫氧核糖、堿基、磷酸，不是轉化因子，故培養(yǎng)R型活細菌時加入S型細菌的完全水解產(chǎn)物，不會產(chǎn)生具有莢膜的S型細菌，B正確；培養(yǎng)R型活細菌時，加入S型細菌的DNA和DNA酶后，DNA被水解，不會產(chǎn)生具有莢膜的細菌，C錯誤；S型細菌的蛋白質不能將R型細菌轉化成具有莢膜的S型細菌，D正確。考點二噬菌體侵染細菌的實驗必備知識·夯實基礎知|識|鞏|固1．T2噬菌體結構2．實驗過程及結果3．實驗結論：_________是遺傳物質。4．實驗結果分析組別現(xiàn)象分析原因35S標記T2噬菌體→細菌上清液放射性很高蛋白質外殼沒有進入大腸桿菌，離心后存在于上清液中沉淀物放射性很低攪拌不充分，有少量含35S的T2噬菌體蛋白質外殼吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中DNA組別現(xiàn)象分析原因32P標記T2噬菌體→細菌沉淀物放射性很高DNA進入大腸桿菌，離心后存在于沉淀物中上清液放射性很低(1)保溫時間過短，有一部分T2噬菌體還沒有侵染到大腸桿菌細胞內(nèi)；(2)保溫時間過長，T2噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放出子代T2噬菌體

5.煙草花葉病毒對煙草葉細胞的感染實驗(1)實驗過程及現(xiàn)象(2)實驗結論_________是煙草花葉病毒的遺傳物質，_________不是煙草花葉病毒的遺傳物質。RNA蛋白質6．生物體內(nèi)核酸種類、遺傳物質類型及實例

生物類型核酸種類遺傳物質實例有細胞結構的生物真核生物DNA和RNA_________酵母菌、小麥、人原核生物乳酸菌、藍細菌無細胞結構的生物DNA病毒DNA_________T2噬菌體RNA病毒RNA_________煙草花葉病毒DNADNARNA思|維|辨|析易錯整合，判斷正誤。(1)噬菌體侵染細菌實驗比肺炎鏈球菌轉化實驗更具有說服力。(

)(2)T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒。(

)(3)分別用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體。(

)(4)離心管的沉淀物中主要是被侵染的大腸桿菌。(

)(5)煙草花葉病毒的遺傳物質主要是RNA。(

)√√×√×延|伸|探|究1．噬菌體侵染細菌實驗中，以細菌或病毒作為遺傳物質探索的實驗材料的優(yōu)點是什么？提示：①個體很小，結構簡單，容易看出因遺傳物質改變導致的結構和功能的變化。細菌是單細胞生物，病毒無細胞結構，只有核酸和蛋白質外殼。②繁殖快。細菌20～30min就可繁殖一代，病毒短時間內(nèi)便可大量繁殖。2．用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌，理論上沉淀物中不含放射性，但實際上含有少量放射性的原因是什么？提示：可能由于攪拌不充分，有少量含35S的噬菌體外殼仍吸附在細菌表面，隨細菌離心到沉淀物中，使沉淀物中出現(xiàn)了少量的放射性。3．在證明煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA的實驗中，能否利用噬菌體侵染細菌的實驗操作過程？請說明理由。提示：不能。因為煙草花葉病毒侵染煙草細胞時，RNA和蛋白質沒有分開，是完整的病毒侵入宿主細胞。因此，本實驗只能通過人工分離提純技術分離RNA和蛋白質，然后再單獨導入宿主細胞，單獨觀察它們的作用。剖析難點·考點突破重|難|精|講1．歸納概括噬菌體侵染細菌實驗的兩個關鍵環(huán)節(jié)——“保溫”與“攪拌”(1)用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌(2)35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌2．對比分析體外轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗實驗體外轉化實驗噬菌體侵染細菌實驗處理方法酶解法：將某種物質用酶解法去除，直接地、單獨地觀察該物質在實驗中所起的作用同位素標記法：分別用同位素35S、32P標記蛋白質和DNA結論①證明DNA是遺傳物質，而蛋白質不是遺傳物質②說明了遺傳物質能發(fā)生可遺傳的變異①證明DNA是遺傳物質，但不能證明蛋白質不是遺傳物質②說明DNA能控制蛋白質的合成③說明DNA能自我復制考向一結合噬菌體侵染細菌實驗，考查實驗探究能力

(2024·武漢市調研)為證明蛋白質和DNA究竟哪一種是遺傳物質，赫爾希和蔡斯做了“噬菌體侵染大腸桿菌”的實驗。下圖中親代噬菌體已用32P標記，A、C中的方框代表大腸桿菌。下列關于本實驗及病毒、細菌的有關敘述正確的是(

)精|準|命|題例1BA．圖中錐形瓶中的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng)大腸桿菌的，其內(nèi)的營養(yǎng)成分中要加入32P標記的無機鹽B．若要達到實驗目的，還要再設計一組用35S標記噬菌體的實驗，兩組相互對照，都是實驗組C．噬菌體的遺傳不遵循基因分離定律，而大腸桿菌的遺傳遵循基因分離定律D．若本組實驗B(上清液)中出現(xiàn)放射性，則一定是感染時間太長，子代噬菌體釋放出來造成的解析：由于親代噬菌體已用32P標記，要研究該標記物出現(xiàn)的部位，因此培養(yǎng)大腸桿菌的培養(yǎng)液不應含有32P標記的無機鹽，A錯誤；基因分離定律適用于進行有性生殖的真核生物的核基因的遺傳，病毒和細菌的遺傳均不遵循該規(guī)律，C錯誤；若本組實驗B(上清液)中出現(xiàn)放射性，可能是感染時間較短，部分噬菌體沒有侵入大腸桿菌，仍存在于培養(yǎng)液中，也可能是感染時間過長，子代噬菌體會從大腸桿菌中釋放出來，導致上清液中出現(xiàn)放射性，D錯誤?！皟煽捶ā迸袛嘧哟删w標記情況〔變式訓練1〕

(2024·浙江溫州模擬)圖示為“T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗”中32P標記的實驗。下列對于圖示實驗的分析，正確的是(

)A．實驗中先后進行了2次放射性檢測B．說明T2噬菌體的DNA能單獨侵染大腸桿菌C．只有少部分子代T2噬菌體得到了親代的遺傳信息D．若省去攪拌操作，圖示實驗結果將發(fā)生明顯變化A解析：實驗中先后檢測了懸浮液(上清液)和沉淀物中的放射性，A正確；該組實驗不明確蛋白質外殼的去向，還不能說明T2噬菌體的DNA能單獨侵染大腸桿菌，B錯誤；子代T2噬菌體均得到了親代的遺傳信息，C錯誤；若省去攪拌操作，T2噬菌體的蛋白質外殼未能與大腸桿菌很好地分離，對實驗結果也不會產(chǎn)生明顯影響，D錯誤?？枷蚨疾樯镞z傳物質的實驗探究

(2024·廣州一模)煙草花葉病毒(TMV)和車前草花葉病毒(HRV)是兩種親緣關系較近的RNA病毒。將TMV和HRV的RNA與蛋白質分離后，用兩種RNA分別感染煙草植株的葉片，葉片上出現(xiàn)不同形狀的病灶，用兩類蛋白質分別感染則葉片上均不出現(xiàn)病灶。將一種RNA與另一種病毒的蛋白質重組，得到兩種雜交體，再用雜交體分別感染煙葉，煙葉上也出現(xiàn)病灶，病灶類型與雜交體的RNA種類有關而與蛋白質種類無關。下列敘述正確的是(

)例2DA．實驗結果說明病毒RNA也可獨立完成完整的生命活動B．因兩種病毒RNA的親緣關系較近，故二者的核苷酸含量相同C．在被雜交體感染的煙葉上所形成的病灶中能收集到子代雜交體D．實驗證明了RNA是TMV和HRV的遺傳物質而蛋白質不是解析：病毒沒有獨立生存能力，只能寄生在活細胞內(nèi)，所以病毒的RNA不能獨立完成完整的生命活動，A錯誤；TMV和HRV雖然親緣關系較近，但它們的遺傳物質不同，所以無法判斷它們的核苷酸的含量，B錯誤；被雜交體感染的煙葉上所形成的病灶中不能收集到子代雜交體，只能收集到TMV或HRV(取決于RNA的來源)，C錯誤；根據(jù)題干信息“將TMV和HRV的RNA與蛋白質分離后，用兩種RNA分別感染煙草植株的葉片，葉片上出現(xiàn)不同形狀的病灶，用兩類蛋白質分別感染則葉片上均不出現(xiàn)病灶”，可知RNA是TMV和HRV的遺傳物質而蛋白質不是，D正確?！斑z傳物質”探索的4種方法〔變式訓練2〕

(2019·海南卷)下列實驗及結果中，能作為直接證據(jù)說明“核糖核酸是遺傳物質”的是(

)A．紅花植株與白花植株雜交，F(xiàn)1為紅花，F(xiàn)2中紅花∶白花＝3∶1B．病毒甲的RNA與病毒乙的蛋白質混合后感染煙草只能得到病毒甲C．加熱殺死的S型肺炎鏈球菌與R型活菌混合培養(yǎng)后可分離出S型活菌D．用放射性同位素標記T2噬菌體外殼蛋白，在子代噬菌體中檢測不到放射性B解析：紅花植株與白花植株雜交，F(xiàn)1為紅花，F(xiàn)2中紅花∶白花＝3∶1，這是性狀分離現(xiàn)象，不能說明RNA是遺傳物質，A錯誤；病毒甲的RNA與病毒乙的蛋白質混合后感染煙草只能得到病毒甲，說明病毒甲的RNA是遺傳物質，B正確；加熱殺死的S型肺炎鏈球菌與R型活菌混合培養(yǎng)后可分離出S型活菌，只能說明加熱殺死的S型細菌存在轉化因子，不能說明RNA是遺傳物質，C錯誤；用放射性同位素標記T2噬菌體外殼蛋白，在子代噬菌體中檢測不到放射性，說明蛋白質未進入大腸桿菌，不能證明RNA是遺傳物質，D錯誤。素養(yǎng)提升·強化思維構|建|網(wǎng)|絡|情境試題規(guī)范作答|閱讀下列材料，回答下列問題：噬菌體侵染細菌實驗的放射性存在位置1952年“噬菌體小組”的赫爾希和蔡斯研究了噬菌體的蛋白質和DNA在侵染細菌過程中的功能，攪拌離心后的實驗數(shù)據(jù)如圖所示：(1)圖中被侵染的細菌的存活率基本保持在100%，本組數(shù)據(jù)的意義是什么？_____________________。(2)細胞外的32P含量有30%，原因是什么？________________________________________________。證明細菌未裂解有部分標記的噬菌體還沒有侵染細菌【解題策略】真|題|再|現(xiàn)1．(2022·湖南卷)T2噬菌體侵染大腸桿菌的過程中，下列哪一項不會發(fā)生(

)A．新的噬菌體DNA合成B．新的噬菌體蛋白質外殼合成C．噬菌體在自身RNA聚合酶作用下轉錄出RNAD．合成的噬菌體RNA與大腸桿菌的核糖體結合C解析：T2噬菌體侵染大腸桿菌后，其DNA會在大腸桿菌體內(nèi)復制，合成新的噬菌體DNA，A正確；T2噬菌體侵染大腸桿菌的過程中，只有DNA進入大腸桿菌，T2噬菌體會用自身的DNA和大腸桿菌的氨基酸等來合成新的噬菌體蛋白質外殼，B正確；噬菌體在大腸桿菌RNA聚合酶作用下轉錄出RNA，C錯誤；T2噬菌體的DNA進入細菌，以噬菌體的DNA為模板，利用大腸桿菌提供的原料合成噬菌體的DNA，然后通過轉錄，合成mRNA與核糖體結合，通過翻譯合成噬菌體的蛋白質外殼，因此侵染過程中會發(fā)生合成的噬菌體RNA與大腸桿菌的核糖體結合，D正確。2．(2022·河北卷)關于遺傳物質DNA的經(jīng)典實驗，敘述錯誤的是(

)A．摩爾根依據(jù)果蠅雜交實驗結果首次推理出基因位于染色體上B．孟德爾描述的“遺傳因子”與格里菲思提出的“轉化因子”化學本質相同C．肺炎鏈球菌體外轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗均采用了能區(qū)分DNA和蛋白質的技術D．雙螺旋模型的堿基互補配對原則解釋了DNA分子具有穩(wěn)定的直徑A解析：摩爾根通過假說—演繹法利用果蠅雜交遺傳實驗證明了基因位于染色體上，A錯