2025版高考生物一轮总复习必修2第6单元遗传的分子基础第1讲DNA是主要的遗传物质课件

这是一份2025版高考生物一轮总复习必修2第6单元遗传的分子基础第1讲DNA是主要的遗传物质课件，共60页。PPT课件主要包含了考情研读·备考定位，细菌的“转化因子”，DNA，精准命题，实验过程及结果，RNA，蛋白质，构建网络，证明细菌未裂解，解题策略等内容，欢迎下载使用。
考点一　肺炎链球菌转化实验
必备知识 · 夯实基础
知|识|巩|固1．肺炎链球菌类型的比较
2.格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验
(1)实验①、②对比说明________________________________。(2)实验②、③对比说明____________________________________。(3)实验②、③、④对比说明_______________________________。(4)结论：___________________________________________________________________________。
R型细菌无毒性，S型细菌有毒性
被加热致死的S型细菌无毒性
R型细菌转化成了S型细菌
已经加热致死的S型细菌中，含有使R型细菌转化为S型
3．艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验(1)实验过程
(2)结论：_________才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
思|维|辨|析易错整合，判断正误。(1)格里菲思的实验中，第四组死亡小鼠身上分离得到的S型活细菌是由S型死细菌转化而来的。( 　　)(2)格里菲思的实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状。( 　　)(3)在艾弗里的实验中，DNA酶将S型细菌的DNA分解为脱氧核苷酸，因此不能使R型细菌发生转化。( 　　)(4)艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质。( 　　)
延|伸|探|究1．格里菲思的体内转化实验中“加热”是否已导致DNA和蛋白质变性？请说明理由。提示：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．艾弗里的体外转化实验中导致R型细菌转化为S型细菌时遗传物质、原料、能量分别由哪方提供？其转化的实质是什么？提示：实现转化时遗传物质来自S型细菌，原料和能量均来自R型细菌，转化实质为基因重组。3．艾弗里的体外转化实验中，设置“S型细菌的DNA中加DNA酶”实验组的作用是什么？提示：起对照作用，用DNA酶分解从S型活细菌中提取的DNA，不能使R型细菌转化，可见DNA被分解后的产物不能使R型细菌转化，DNA才是使R型细菌转化的物质。
剖析难点 · 考点突破
重|难|精|讲1．对比分析体内转化实验和体外转化实验
2.归纳概括肺炎链球菌转化的实质(1)加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活，DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键断裂，但缓慢冷却时，其结构可恢复。(2)转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，即实现了基因重组。(3)一般情况下，转化率很低，形成的S型细菌很少，转化后形成的S型细菌可以遗传下去，快速繁殖形成大量的S型细菌，说明S型细菌的DNA是遗传物质。
考向　考查肺炎链球菌转化实验 　(2021·全国乙卷)在格里菲思所做的肺炎链球菌转化实验中，无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验，结合现有生物学知识所做的下列推测中，不合理的是( 　　)
A．与R型细菌相比，S型细菌的毒性可能与荚膜多糖有关B．S型细菌的DNA能够进入R型细菌细胞指导蛋白质的合成C．加热杀死S型细菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响D．将S型细菌的DNA经DNA酶处理后与R型细菌混合，可以得到S型细菌
解析：在格里菲思所做的肺炎链球菌转化实验中，无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌，S型细菌与R型细菌最主要的区别是前者具有多糖类的荚膜，后者不具有多糖类的荚膜，故S型细菌的毒性可能与荚膜多糖有关，A合理；加热杀死的S型细菌其蛋白质已经被破坏，而分离出的S型细菌有毒性，即具备活性蛋白，可推出S型细菌的DNA
能够进入R型细菌细胞中指导蛋白质的合成，B合理；加热可使蛋白质变性，由实验结果R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌可知，S型细菌的遗传物质未受影响，即加热杀死S型细菌使其蛋白质功能丧失而其DNA功能可能不受影响，C合理；S型细菌的DNA经DNA酶处理后，无法完成DNA的复制、转录及翻译等过程，故与R型细菌混合后，无法得到S型细菌，D不合理。
(1)肺炎链球菌的转化实验除能证明DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质外，还能说明遗传物质能发生可遗传的变异。(2)并非所有的R型细菌都能被转化，只是少部分R型细菌被转化成S型细菌。(3)体内转化实验不能简单地说成S型细菌的DNA可使小鼠致死，而是具有毒性的S型细菌可使小鼠致死。
〔变式训练〕　(2024·长沙一中质检)S型肺炎链球菌具有多糖类的荚膜，R型肺炎链球菌则不具有。下列叙述错误的是( 　　)A．培养R型活细菌时加入S型细菌的多糖类物质，不能产生具有荚膜的细菌B．培养R型活细菌时加入S型细菌的DNA的完全水解产物，不能产生具有荚膜的细菌C．培养R型活细菌时加入S型细菌的DNA和DNA酶，能产生具有荚膜的细菌D．培养R型活细菌时加入S型细菌的蛋白质，不能产生具有荚膜的细菌
解析： S型细菌的多糖类物质不是转化因子，不能将R型细菌转化成具有荚膜的S型细菌，A正确；S型细菌的DNA的完全水解产物是脱氧核糖、碱基、磷酸，不是转化因子，故培养R型活细菌时加入S型细菌的完全水解产物，不会产生具有荚膜的S型细菌，B正确；培养R型活细菌时，加入S型细菌的DNA和DNA酶后，DNA被水解，不会产生具有荚膜的细菌，C错误；S型细菌的蛋白质不能将R型细菌转化成具有荚膜的S型细菌，D正确。
考点二　噬菌体侵染细菌的实验
知|识|巩|固1．T2噬菌体结构
3．实验结论：_________是遗传物质。4．实验结果分析
5.烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验(1)实验过程及现象
(2)实验结论_________是烟草花叶病毒的遗传物质，_________不是烟草花叶病毒的遗传物质。
6．生物体内核酸种类、遗传物质类型及实例
思|维|辨|析易错整合，判断正误。(1)噬菌体侵染细菌实验比肺炎链球菌转化实验更具有说服力。( 　　)(2)T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。( 　　)(3)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。( 　　)(4)离心管的沉淀物中主要是被侵染的大肠杆菌。( 　　)(5)烟草花叶病毒的遗传物质主要是RNA。( 　　)
延|伸|探|究1．噬菌体侵染细菌实验中，以细菌或病毒作为遗传物质探索的实验材料的优点是什么？提示：①个体很小，结构简单，容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化。细菌是单细胞生物，病毒无细胞结构，只有核酸和蛋白质外壳。②繁殖快。细菌20～30 min就可繁殖一代，病毒短时间内便可大量繁殖。
2．用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上沉淀物中不含放射性，但实际上含有少量放射性的原因是什么？提示：可能由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体外壳仍吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现了少量的放射性。
3．在证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA的实验中，能否利用噬菌体侵染细菌的实验操作过程？请说明理由。提示：不能。因为烟草花叶病毒侵染烟草细胞时，RNA和蛋白质没有分开，是完整的病毒侵入宿主细胞。因此，本实验只能通过人工分离提纯技术分离RNA和蛋白质，然后再单独导入宿主细胞，单独观察它们的作用。
重|难|精|讲1．归纳概括噬菌体侵染细菌实验的两个关键环节——“保温”与“搅拌”(1)用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
2．对比分析体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验
考向一　结合噬菌体侵染细菌实验，考查实验探究能力 　(2024·武汉市调研)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。下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、细菌的有关叙述正确的是( 　　)
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，则一定是感染时间太长，子代噬菌体释放出来造成的
解析：由于亲代噬菌体已用32P标记，要研究该标记物出现的部位，因此培养大肠杆菌的培养液不应含有32P标记的无机盐，A错误；基因分离定律适用于进行有性生殖的真核生物的核基因的遗传，病毒和细菌的遗传均不遵循该规律，C错误；若本组实验B(上清液)中出现放射性，可能是感染时间较短，部分噬菌体没有侵入大肠杆菌，仍存在于培养液中，也可能是感染时间过长，子代噬菌体会从大肠杆菌中释放出来，导致上清液中出现放射性，D错误。
“两看法”判断子代噬菌体标记情况
〔变式训练1〕　(2024·浙江温州模拟)图示为“T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验”中32P标记的实验。
下列对于图示实验的分析，正确的是( 　　)A．实验中先后进行了2次放射性检测B．说明T2噬菌体的DNA能单独侵染大肠杆菌C．只有少部分子代T2噬菌体得到了亲代的遗传信息D．若省去搅拌操作，图示实验结果将发生明显变化
解析：实验中先后检测了悬浮液(上清液)和沉淀物中的放射性，A正确；该组实验不明确蛋白质外壳的去向，还不能说明T2噬菌体的DNA能单独侵染大肠杆菌，B错误；子代T2噬菌体均得到了亲代的遗传信息，C错误；若省去搅拌操作，T2噬菌体的蛋白质外壳未能与大肠杆菌很好地分离，对实验结果也不会产生明显影响，D错误。
考向二　考查生物遗传物质的实验探究 　(2024·广州一模)烟草花叶病毒(TMV)和车前草花叶病毒(HRV)是两种亲缘关系较近的RNA病毒。将TMV和HRV的RNA与蛋白质分离后，用两种RNA分别感染烟草植株的叶片，叶片上出现不同形状的病灶，用两类蛋白质分别感染则叶片上均不出现病灶。将一种RNA与另一种病毒的蛋白质重组，得到两种杂交体，再用杂交体分别感染烟叶，烟叶上也出现病灶，病灶类型与杂交体的RNA种类有关而与蛋白质种类无关。下列叙述正确的是( 　　)
A．实验结果说明病毒RNA也可独立完成完整的生命活动B．因两种病毒RNA的亲缘关系较近，故二者的核苷酸含量相同C．在被杂交体感染的烟叶上所形成的病灶中能收集到子代杂交体D．实验证明了RNA是TMV和HRV的遗传物质而蛋白质不是
解析：病毒没有独立生存能力，只能寄生在活细胞内，所以病毒的RNA不能独立完成完整的生命活动，A错误；TMV和HRV虽然亲缘关系较近，但它们的遗传物质不同，所以无法判断它们的核苷酸的含量，B错误；被杂交体感染的烟叶上所形成的病灶中不能收集到子代杂交体，只能收集到TMV或HRV(取决于RNA的来源)，C错误；根据题干信息“将TMV和HRV的RNA与蛋白质分离后，用两种RNA分别感染烟草植株的叶片，叶片上出现不同形状的病灶，用两类蛋白质分别感染则叶片上均不出现病灶”，可知RNA是TMV和HRV的遗传物质而蛋白质不是，D正确。
“遗传物质”探索的4种方法
〔变式训练2〕　(2019·海南卷)下列实验及结果中，能作为直接证据说明“核糖核酸是遗传物质”的是( 　　)A．红花植株与白花植株杂交，F1为红花，F2中红花∶白花＝3∶1B．病毒甲的RNA与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲C．加热杀死的S型肺炎链球菌与R型活菌混合培养后可分离出S型活菌D．用放射性同位素标记T2噬菌体外壳蛋白，在子代噬菌体中检测不到放射性
解析：红花植株与白花植株杂交，F1为红花，F2中红花∶白花＝3∶1，这是性状分离现象，不能说明RNA是遗传物质，A错误；病毒甲的RNA与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲，说明病毒甲的RNA是遗传物质，B正确；加热杀死的S型肺炎链球菌与R型活菌混合培养后可分离出S型活菌，只能说明加热杀死的S型细菌存在转化因子，不能说明RNA是遗传物质，C错误；用放射性同位素标记T2噬菌体外壳蛋白，在子代噬菌体中检测不到放射性，说明蛋白质未进入大肠杆菌，不能证明RNA是遗传物质，D错误。
素养提升 · 强化思维
|情境试题　规范作答|阅读下列材料，回答下列问题：噬菌体侵染细菌实验的放射性存在位置1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染细菌过程中的功能，搅拌离心后的实验数据如图所示：
(1)图中被侵染的细菌的存活率基本保持在100%，本组数据的意义是什么？_____________________。(2)细胞外的32P含量有30%，原因是什么？________________________________________________。
有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌
真|题|再|现1．(2022·湖南卷)T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，下列哪一项不会发生( 　　)A．新的噬菌体DNA合成B．新的噬菌体蛋白质外壳合成C．噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNAD．合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合
解析： T2噬菌体侵染大肠杆菌后，其DNA会在大肠杆菌体内复制，合成新的噬菌体DNA，A正确；T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，只有DNA进入大肠杆菌，T2噬菌体会用自身的DNA和大肠杆菌的氨基酸等来合成新的噬菌体蛋白质外壳，B正确；噬菌体在大肠杆菌RNA聚合酶作用下转录出RNA，C错误；T2噬菌体的DNA进入细菌，以噬菌体的DNA为模板，利用大肠杆菌提供的原料合成噬菌体的DNA，然后通过转录，合成mRNA与核糖体结合，通过翻译合成噬菌体的蛋白质外壳，因此侵染过程中会发生合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合，D正确。
2．(2022·河北卷)关于遗传物质DNA的经典实验，叙述错误的是( 　　)A．摩尔根依据果蝇杂交实验结果首次推理出基因位于染色体上B．孟德尔描述的“遗传因子”与格里菲思提出的“转化因子”化学本质相同C．肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验均采用了能区分DNA和蛋白质的技术D．双螺旋模型的碱基互补配对原则解释了DNA分子具有稳定的直径
解析：摩尔根通过假说—演绎法利用果蝇杂交遗传实验证明了基因位于染色体上，A错误；孟德尔描述的“遗传因子”实质是基因，基因是有遗传效应的DNA片段，格里菲思提出的“转化因子”是DNA，两者化学本质相同，B正确；肺炎链球菌体外转化实验利用酶解法去掉DNA或者蛋白质，噬菌体侵染细菌实验利用同位素标记法区分DNA和蛋白质，两者均采用了能区分DNA和蛋白质的技术，C正确；DNA两条链上的碱基由氢键连接形成碱基对，且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则，使DNA分子具有稳定的直径，D正确。
3．(2022·浙江卷)下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是( 　　)A．需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌B．搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来C．离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌D．该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
解析： 实验过程中需单独用32P标记噬菌体的DNA和35S标记噬菌体的蛋白质，A错误；实验过程中搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体外壳与细菌分离，B错误；大肠杆菌的质量大于噬菌体，离心的目的是为了沉淀培养液中的大肠杆菌，C正确；该实验证明噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。
4．(2021·浙江1月选考)下列关于遗传学发展史上4个经典实验的叙述，正确的是( 　　)A．孟德尔的单因子杂交实验证明了遗传因子位于染色体上B．摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因自由组合定律C．T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质D．肺炎链球菌离体转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质