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【备战2023高考】生物总复习——专题18《DNA是主要的遗传物质》课件（新教材新高考）
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这是一份【备战2023高考】生物总复习——专题18《DNA是主要的遗传物质》课件（新教材新高考），共35页。PPT课件主要包含了内容导航，肺炎链球菌的转化实验，考点1，肺炎链球菌，噬菌体侵染细菌的实验，考点2，考点3，考点4等内容，欢迎下载使用。
1.最新考纲人类对遗传物质的探索过程Ⅱ2.最近考情2022.6浙江卷（22）；2022.1浙江卷（20）；2022湖南卷（2）；2021·全国乙卷（5）、2021·广东卷（5）
1.生命观念——结构与功能观：探讨遗传物质所应具备的特征， 认识DNA的结构与其作为遗传物质的功能相适应2.科学思维——分析与综合：分析总结肺炎链球菌转化实验和噬 菌体侵染细菌实验的原理和过程，培养逻辑思维 能力和实验分析能力3.科学探究——实验设计与结果分析：分析人类在对遗传物质 探究的实验设计思路；
考点1 肺炎链球菌的转化实验
S型肺炎链球菌可以引起人类和小患肺炎，小鼠并发鼠败血症而死亡。
荚膜是什么？有什么作用？ 荚膜是某些细菌的细胞壁外面包围的一层胶状物质。无荚膜的肺炎链球菌，感染人体或动物体后，容易被吞噬细胞吞噬并杀灭。有荚膜的肺炎链球菌可抵抗吞噬纽胞的吞噬，有利于细菌在宿主体内生活并繁殖。 S型细菌具有多糖类荚膜，可以抵御吞噬细胞的吞噬，不能被宿主的正常防御机制所清除，因而导致宿主感染。 R型细菌没有多糖类荚膜，感染细胞后容易被吞噬并杀灭。
2、格里菲思的体内转化实验
格里菲思的推断： 加热杀死的S型细菌体内含有某种“转化因子”，能将无毒性的R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌。
注意：转化后的S型细菌后代还是S,说明转化后可以稳定遗传。
格里菲思第四组实验中，小鼠体内S型细菌、R型细菌含量的变化情况如图所示，则：
①ab段R型细菌数量减少的原因是：。②bc段R型细菌数量增多的原因是：③后期出现的大量S型细菌的来源: 说明:
R型细菌转化为S型细菌后，S型细菌增殖使小鼠患病，降低小鼠的免疫力，造成R型细菌大量繁殖
小鼠进行免疫反应形成大量抗体，致使R型细菌数量减少
R型细菌转化成的S型细菌繁殖而来
转化后的S型细菌可稳定遗传。
3、艾弗里的体外转化实验 艾弗里和他的同事将加热致死的S型细菌破碎后，设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取物。在体外进行了如下实验：第一组：将细胞提取物加入有R型活细菌的培养基中， 结果出现了S型活细菌。
第二组：细胞提取物+蛋白酶第三组：细胞提取物+RNA酶第四组：细胞提取物+酯酶结果：细胞提取物仍然具有转化活性；
第五组：用DNA酶处理后，细胞提取物就失去了转化活性。实验表明，细胞提取物中含有前文所述的转化因子，而转化因子很可能就是DNA。 艾弗里等人进一步分析了细胞提取物的理化特性，发现这些特性都与DNA的极为相似。结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
【拓展】 肺炎链球菌的转化的实质：是由于S型细菌的DNA整合到了R型细菌的DNA中，实现了基因的重新组合。即基因重组。 DNA具有热稳定性。加热使蛋白质变性失去活性，DNA的结构也会被破坏，但当温度降低到55 ℃左右时，DNA的结构会恢复，但蛋白质却不能恢复。
某科研小组在格里菲思实验的基础上增加了相关实验，实验过程如图所示，下列叙述正确的是( )
A．该实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质B．从鼠2血液中分离出来的活菌都能使小鼠死亡C．活菌甲与死菌乙混合后能转化产生活菌乙的原理是基因突变D．从鼠5体内分离出活菌在培养基上培养，都会产生光滑菌落答案 D
考点2 噬菌体侵染细菌的实验
1、实验材料—T2噬菌体（1）结构 噬菌体是感染细菌、真菌、放线菌等微生物的病毒的总称。 作为病毒的一种，噬菌体具有病毒的一些特性： ①个体微小； ②不具有完整的细胞结构； ③含有一种核酸。 ④营寄生生活。
T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，它的头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的，头部含有DNA。
（2）侵染过程：T2噬菌体侵染大肠杆菌后，就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，释放出大量的噬菌体。
（3）噬菌体的培养 实验中不能直接用含有放射性同位素的培养基来培养噬菌体。 噬菌体是营寄生生活的，不能直接用普通培养基培养，因此必须先用含有放射性物质的培养基培养细菌，再让噬菌体去侵染细菌。
2、实验方法：放射性同位素标记法 借助同位素原子具有的放射性来追踪某种物质运行和变化的过程。用35S标记一部分噬菌体的蛋白质，用32P标记另一部分噬菌体的DNA。
3、实验过程第一步：标记大肠杆菌（1）大肠杆菌＋含35S的培养基→含35S的大肠杆菌（2）大肠杆菌＋含32P的培养基→含32P的大肠杆菌第二步：标记T2噬菌体（1）T2噬菌体＋含35S的大肠杆菌→含35S的T2噬菌体（2）T2噬菌体＋含32P的大肠杆菌→含32P的T2噬菌体
第三步：用被标记的噬菌体侵染未被标记的细菌
子代噬菌体检测到了放射性
上清液（放射性很高）,沉淀物（放射性很低）
上清液（放射性很低）,（沉淀物）放射性很高
32P标记噬菌体DNA
侵染未被标记的大肠杆菌
35S标记噬菌体蛋白质
搅拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离；离心的目的：让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒，离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。
4、实验结论： 赫尔希和蔡斯的实验表明：噬菌体侵染细菌时，DNA进人细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在细胞外。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的。 DNA才是噬菌体的遗传物质。
5、实验误差分析 (1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中有少量放射性的原因？ ①保温时间短，部分噬菌体未侵染。 ②保温时间过长，部分大肠杆菌裂解释放子代噬菌体。 ③搅拌剧烈，大肠杆菌破裂释放子代噬菌体。 ④离心速度过高，或离心时间过长 (2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中也有少量放射性的原因？ 搅拌不充分，噬菌体和大肠杆菌未分离
下列关于噬菌体侵染细菌的实验叙述错误的是( )
A．图中离心前通常需要搅拌，搅拌的目的是使大肠杆菌外的T2噬菌体外壳和大肠杆菌分离B．用35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，如果培养时间过长，将导致B的放射性增加C．在锥形瓶中连续培养T2噬菌体n代后，子代中含亲代T2噬菌体DNA的个体占总数的1/2n－1D．用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，离心后发现B有较弱的放射性，可能是因为少量T2噬菌体未侵染大肠杆菌
RNA是某些病毒的遗传物质
考点3 RNA是某些病毒的遗传物质
有些病毒（如烟草花叶病毒），它们不含有DNA, 只含有RNA。 在这种情况下，RNA就起着遗传物质的作用。
1、RNA是遗传物质
2、DNA是主要的遗传物质
DNA是主要的遗传物质
绝大多数生物遗传物质是DNA少数生物遗传物质是RNA
【科学方法】自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”
考点4 自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”
【科学方法】自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。（1）与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。例如，在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，与对照组相比，实验组分别作加温、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理，就利用了“加法原理”。（2）与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。例如，在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，就利用了“减法原理”。
研究发现一种病毒只含一种核酸(DNA或RNA)，病毒的核酸可能是单链结构也可能是双链结构。以下是探究新病毒的核酸种类和结构类型的实验方法。(1)酶解法：通过分离提纯技术，提取新病毒的核酸，加入________酶混合培养一段时间，再侵染其宿主细胞，若在宿主细胞内检测不到子代病毒，则病毒为DNA病毒。(2)侵染法：将______________培养在含有放射性标记的尿嘧啶的培养基中繁殖数代，之后接种____________，培养一段时间后收集子代病毒并检测其放射性，若检测到子代病毒有放射性，则说明该病毒为________病毒。(3)碱基测定法：为确定新病毒的核酸是单链结构还是双链结构，可对此新病毒核酸的碱基组成和A、U、T碱基比例进行测定分析。①若含有T，且____________________________________________，则说明是单链DNA。②若含有T，且_________________________________________，则最可能是双链DNA。③若含有U，且______________________________________________，则说明是单链RNA。④若含有U，且A的比例等于U的比例，则最可能是双链RNA。答案 (1)DNA(DNA水解) (2)该病毒的宿主细胞 该病毒 RNA (3)①A的比例不等于T的比例 ②A的比例等于T的比例 ③A的比例不等于U的比例
1.最新考纲人类对遗传物质的探索过程Ⅱ2.最近考情2022.6浙江卷（22）；2022.1浙江卷（20）；2022湖南卷（2）；2021·全国乙卷（5）、2021·广东卷（5）
1.生命观念——结构与功能观：探讨遗传物质所应具备的特征， 认识DNA的结构与其作为遗传物质的功能相适应2.科学思维——分析与综合：分析总结肺炎链球菌转化实验和噬 菌体侵染细菌实验的原理和过程，培养逻辑思维 能力和实验分析能力3.科学探究——实验设计与结果分析：分析人类在对遗传物质 探究的实验设计思路；
考点1 肺炎链球菌的转化实验
S型肺炎链球菌可以引起人类和小患肺炎，小鼠并发鼠败血症而死亡。
荚膜是什么？有什么作用？ 荚膜是某些细菌的细胞壁外面包围的一层胶状物质。无荚膜的肺炎链球菌，感染人体或动物体后，容易被吞噬细胞吞噬并杀灭。有荚膜的肺炎链球菌可抵抗吞噬纽胞的吞噬，有利于细菌在宿主体内生活并繁殖。 S型细菌具有多糖类荚膜，可以抵御吞噬细胞的吞噬，不能被宿主的正常防御机制所清除，因而导致宿主感染。 R型细菌没有多糖类荚膜，感染细胞后容易被吞噬并杀灭。
2、格里菲思的体内转化实验
格里菲思的推断： 加热杀死的S型细菌体内含有某种“转化因子”，能将无毒性的R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌。
注意：转化后的S型细菌后代还是S,说明转化后可以稳定遗传。
格里菲思第四组实验中，小鼠体内S型细菌、R型细菌含量的变化情况如图所示，则：
①ab段R型细菌数量减少的原因是：。②bc段R型细菌数量增多的原因是：③后期出现的大量S型细菌的来源: 说明:
R型细菌转化为S型细菌后，S型细菌增殖使小鼠患病，降低小鼠的免疫力，造成R型细菌大量繁殖
小鼠进行免疫反应形成大量抗体，致使R型细菌数量减少
R型细菌转化成的S型细菌繁殖而来
转化后的S型细菌可稳定遗传。
3、艾弗里的体外转化实验 艾弗里和他的同事将加热致死的S型细菌破碎后，设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取物。在体外进行了如下实验：第一组：将细胞提取物加入有R型活细菌的培养基中， 结果出现了S型活细菌。
第二组：细胞提取物+蛋白酶第三组：细胞提取物+RNA酶第四组：细胞提取物+酯酶结果：细胞提取物仍然具有转化活性；
第五组：用DNA酶处理后，细胞提取物就失去了转化活性。实验表明，细胞提取物中含有前文所述的转化因子，而转化因子很可能就是DNA。 艾弗里等人进一步分析了细胞提取物的理化特性，发现这些特性都与DNA的极为相似。结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
【拓展】 肺炎链球菌的转化的实质：是由于S型细菌的DNA整合到了R型细菌的DNA中，实现了基因的重新组合。即基因重组。 DNA具有热稳定性。加热使蛋白质变性失去活性，DNA的结构也会被破坏，但当温度降低到55 ℃左右时，DNA的结构会恢复，但蛋白质却不能恢复。
某科研小组在格里菲思实验的基础上增加了相关实验，实验过程如图所示，下列叙述正确的是( )
A．该实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质B．从鼠2血液中分离出来的活菌都能使小鼠死亡C．活菌甲与死菌乙混合后能转化产生活菌乙的原理是基因突变D．从鼠5体内分离出活菌在培养基上培养，都会产生光滑菌落答案 D
考点2 噬菌体侵染细菌的实验
1、实验材料—T2噬菌体（1）结构 噬菌体是感染细菌、真菌、放线菌等微生物的病毒的总称。 作为病毒的一种，噬菌体具有病毒的一些特性： ①个体微小； ②不具有完整的细胞结构； ③含有一种核酸。 ④营寄生生活。
T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，它的头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的，头部含有DNA。
（2）侵染过程：T2噬菌体侵染大肠杆菌后，就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，释放出大量的噬菌体。
（3）噬菌体的培养 实验中不能直接用含有放射性同位素的培养基来培养噬菌体。 噬菌体是营寄生生活的，不能直接用普通培养基培养，因此必须先用含有放射性物质的培养基培养细菌，再让噬菌体去侵染细菌。
2、实验方法：放射性同位素标记法 借助同位素原子具有的放射性来追踪某种物质运行和变化的过程。用35S标记一部分噬菌体的蛋白质，用32P标记另一部分噬菌体的DNA。
3、实验过程第一步：标记大肠杆菌（1）大肠杆菌＋含35S的培养基→含35S的大肠杆菌（2）大肠杆菌＋含32P的培养基→含32P的大肠杆菌第二步：标记T2噬菌体（1）T2噬菌体＋含35S的大肠杆菌→含35S的T2噬菌体（2）T2噬菌体＋含32P的大肠杆菌→含32P的T2噬菌体
第三步：用被标记的噬菌体侵染未被标记的细菌
子代噬菌体检测到了放射性
上清液（放射性很高）,沉淀物（放射性很低）
上清液（放射性很低）,（沉淀物）放射性很高
32P标记噬菌体DNA
侵染未被标记的大肠杆菌
35S标记噬菌体蛋白质
搅拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离；离心的目的：让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒，离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。
4、实验结论： 赫尔希和蔡斯的实验表明：噬菌体侵染细菌时，DNA进人细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在细胞外。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的。 DNA才是噬菌体的遗传物质。
5、实验误差分析 (1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中有少量放射性的原因？ ①保温时间短，部分噬菌体未侵染。 ②保温时间过长，部分大肠杆菌裂解释放子代噬菌体。 ③搅拌剧烈，大肠杆菌破裂释放子代噬菌体。 ④离心速度过高，或离心时间过长 (2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中也有少量放射性的原因？ 搅拌不充分，噬菌体和大肠杆菌未分离
下列关于噬菌体侵染细菌的实验叙述错误的是( )
A．图中离心前通常需要搅拌，搅拌的目的是使大肠杆菌外的T2噬菌体外壳和大肠杆菌分离B．用35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，如果培养时间过长，将导致B的放射性增加C．在锥形瓶中连续培养T2噬菌体n代后，子代中含亲代T2噬菌体DNA的个体占总数的1/2n－1D．用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，离心后发现B有较弱的放射性，可能是因为少量T2噬菌体未侵染大肠杆菌
RNA是某些病毒的遗传物质
考点3 RNA是某些病毒的遗传物质
有些病毒（如烟草花叶病毒），它们不含有DNA, 只含有RNA。 在这种情况下，RNA就起着遗传物质的作用。
1、RNA是遗传物质
2、DNA是主要的遗传物质
DNA是主要的遗传物质
绝大多数生物遗传物质是DNA少数生物遗传物质是RNA
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考点4 自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”
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研究发现一种病毒只含一种核酸(DNA或RNA)，病毒的核酸可能是单链结构也可能是双链结构。以下是探究新病毒的核酸种类和结构类型的实验方法。(1)酶解法：通过分离提纯技术，提取新病毒的核酸，加入________酶混合培养一段时间，再侵染其宿主细胞，若在宿主细胞内检测不到子代病毒，则病毒为DNA病毒。(2)侵染法：将______________培养在含有放射性标记的尿嘧啶的培养基中繁殖数代，之后接种____________，培养一段时间后收集子代病毒并检测其放射性，若检测到子代病毒有放射性，则说明该病毒为________病毒。(3)碱基测定法：为确定新病毒的核酸是单链结构还是双链结构，可对此新病毒核酸的碱基组成和A、U、T碱基比例进行测定分析。①若含有T，且____________________________________________，则说明是单链DNA。②若含有T，且_________________________________________，则最可能是双链DNA。③若含有U，且______________________________________________，则说明是单链RNA。④若含有U，且A的比例等于U的比例，则最可能是双链RNA。答案 (1)DNA(DNA水解) (2)该病毒的宿主细胞 该病毒 RNA (3)①A的比例不等于T的比例 ②A的比例等于T的比例 ③A的比例不等于U的比例
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