2025版高考生物一轮总复习教案必修2第六单元遗传的分子基础第一讲DNA是主要的遗传物质考点二噬菌体侵染细菌的实验

这是一份2025版高考生物一轮总复习教案必修2第六单元遗传的分子基础第一讲DNA是主要的遗传物质考点二噬菌体侵染细菌的实验，共6页。
知|识|巩|固
1．T2噬菌体结构
2．实验过程及结果
3．实验结论：DNA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
RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，蛋白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。
剖析难点·考点突破
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
精|准|命|题
考向一 结合噬菌体侵染细菌实验，考查实验探究能力
》例1 (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( B )
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 )
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
》例2 (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( D )
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( B )
A．红花植株与白花植株杂交，F1为红花，F2中红花∶白花＝3∶1
B．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。组别
现象
分析原因
35S标记
T2噬菌体
→细菌
上清液放射性
很高
蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，离心后存在于上清液中
沉淀物放射性
很低
搅拌不充分，有少量含35S的T2噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中
32P标记
T2噬菌体
→细菌
沉淀物放射性
很高
DNA进入大肠杆菌，离心后存在于沉淀物中
上清液放射性
很低
(1)保温时间过短，有一部分T2噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内；(2)保温时间过长，T2噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代T2噬菌体
生物类型
核酸种类
遗传物质
实例
有细胞结
构的生物
真核生物
DNA和
RNA
DNA
酵母菌、小麦、人
原核生物
乳酸菌、蓝细菌
无细胞结
构的生物
DNA病毒
DNA
DNA
T2噬菌体
RNA病毒
RNA
RNA
烟草花叶病毒
实验
体外转化实验
噬菌体侵染细菌实验
处理
方法
酶解法：将某种物质用酶解法去除，直接地、单独地观察该物质在实验中所起的作用
同位素标记法：分别用同位素35S、32P标记蛋白质和DNA
结论
①证明DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质
②说明了遗传物质能发生可遗传的变异
①证明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质
②说明DNA能控制蛋白质的合成
③说明DNA能自我复制