精讲39 DNA是主要的遗传物质-【备战一轮】最新高考生物一轮复习名师精讲课件

这是一份精讲39 DNA是主要的遗传物质-【备战一轮】最新高考生物一轮复习名师精讲课件，共60页。PPT课件主要包含了高考生物一轮复习策略等内容，欢迎下载使用。
1、落实考点。一轮复习时要在熟读课本、系统掌握基础知识、基本概念和基本原理后，要找出重点和疑点；通过结合复习资料，筛选出难点和考点，有针对地重点复习。这就需要在掌握重点知识的同时，要善于进行知识迁移和运用，提高分析归纳的能力。2、注重理论联系实际。生物的考试并不仅仅是考概念，学会知识的迁移非常重要，并要灵活运用课本上的知识。不过特别强调了从图表、图形提取信息的能力。历年高考试题，图表题都占有比较大的比例。那些图表题虽不是教材中的原图，但它源于教材而又高于教材，是对教材内容和图表的变换、深化、拓展，使之成了考查学生读图能力、综合分析能力、图文转换能力的有效途径。3、一轮复习基础知识的同时，还要重点“攻坚”，突出对重点和难点知识的理解和掌握。这部分知识通常都是学生难于理解的内容，做题时容易出错的地方。分析近几年的高考生物试题，重点其实就是可拉开距离的重要知识点。　4、学而不思则罔，思而不学则殆。这一点对高三生物一轮复习很重要。尤其是对于错题。错题整理不是把错题抄一遍。也不是所有的错题都需要整理。
【新教材•必修二】2023-39【DNA是主要的遗传物质】
Teaching Prcess
2.课堂教 学内容
提出“遗传因子”，并总结遗传规律
把“遗传因子”命名为基因
提出基因在染色体上的假说
实验证明基因位于染色体上
科学家发现：染色体的主要组成成分是 DNA和蛋白质
感悟：现代科学研究中常用的一种科学方法——假说-演绎法 在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想像提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。 因为科学方法已经纳入课程标准。
1.观察实验，提出问题：肺炎链球菌 体内 转化实验的分析
相关信息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细胞的吞噬，有利于细菌在宿主体内生活并繁殖。
（2）肺炎链球菌 体内 转化实验过程
3.加热杀死的S型细菌
4.R型活细菌+加热杀死的S型细菌
说明R型细菌无致病性，S型细菌有致病性； 说明加热杀死的S型细菌无致病性； 说明R型细菌转化为S型细菌。
死亡，分离出__________
死亡，分离出S型活细菌
加热杀死的S型细菌中含有“_________”，将无致病性的R型活细菌转化为有致病性的S型活细菌
对此实验，不同的科学家分别做出三种质疑： ①R型菌以某种方式使加热杀死的S型菌“复活”。 ②Ｓ品系死菌刺激小鼠体内产生免疫物质，后者刺激Ｒ品系突变成 了Ｓ品系。 ③S型菌的遗传物质进入R型菌，合成了S型菌的荚膜。
1931年，道森和西亚成功地在体外进行了转化实验:只在培养皿中使R型菌转化成S型菌，不需要以小鼠为媒介。
——这否认了因小鼠体内免疫物质诱导的解释。
1933年，阿洛维将R型菌和S型菌的无细胞提取液（所有完整细胞、细胞碎片、荚膜分子都通过离心和过滤从提取物中去掉）混合，培养皿上仍长出了S型菌。
——这否认了R型菌以某种方式使加热杀死的S型菌“复活”。
结论是S型菌细胞提取物中含有转化因子，而它的化学本质还是未知的。
氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息
当时没有发现其他生物大分子有类似的结构特点
蛋白质可以直接“控制”生物的性状和代谢。
（3）提出问题：转化因子是什么？
DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子
对DNA结构没有清晰认识
蛋白质是遗传物质的观点占主导地位
蛋白质不能作为遗传物质的证据：
①蛋白质不能进行自我复制
②蛋白质在染色体中的含量往往是不固定的，分子结构也不稳定
③蛋白质不能遗传给后代
设法逐步去除S型细菌的各组分后分别与R型活细菌混合培养，观察是否具有转化活性。
2.根据事实，提出假说：肺炎链球菌 体外 转化实验的分析
结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质；
②被转化的R型菌只是少量，在培养后既有R型细菌又有S型细菌的培养基中，R型菌的菌落占多数；
①艾弗里的体外转化实验既证明了DNA是遗传物质，同时证明了蛋白质等不是遗传物质；
DNA酶可水解除去细胞提取物中的DNA，该组实验结果可推测DNA就是转化因子
X基因吸附在R型菌表面
③蛋白质和核酸对于高温的耐受力是不同的。在80-100 ℃的温度范围内，蛋白质失活，DNA双链解开；当温度恢复至室温后，DNA双链能够重新恢复，但蛋白质的活性无法恢复。
④该实验的设计遵循哪些原理？其巧妙之处是什么？
遵循单一变量原则和对照原则。其巧妙之处在于：运用“减法原理”，即在每个实验组人为去除某个影响因素后，观察实验结果的变化。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。
科学方法：自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”
加法原理：与常态比较，人为增加某种影响因素。如：与常态比较，人为增加某种影响因素。
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，于是艾弗里提出了不同于当时大多数科学家观点的结论∶DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
3.演绎推理：噬菌体侵染细菌的实验
（1）设计（预期）实验及结果根据艾弗里提出 DNA 是遗传物质的假说，即DNA控制生物的遗传性状
①T2噬菌体的生活方式：___________。
（1）设计（预期）实验及结果
3.假说演绎：噬菌体侵染细菌的实验
（1）设计（预期）实验及结果根据艾弗里提出 DNA 是遗传物质的假说，即 DNA 控制生物的遗传性状。新合成的子代T2噬菌体具有与亲代T2噬菌体相同的遗传特性。③放射性同位素标记和离心技术。
法，用35S、32P分别标记 。
（2）实施实验及结果--噬菌体侵染细菌实验的分析
T2噬菌体的蛋白质和DNA
②实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌
含35S或32P培养基
噬菌体侵染含35S或32P细菌
含35S或32P噬菌体
含32P的_________
35S标记的_______
32P标记的_______
含35S的_________
③实验过程: A.标记细菌， B.获得标记T2噬菌体
在新形成的噬菌体中放射性检测到
35S标记的噬菌体与细菌混合
C.侵染细菌（原理图）
上清液的放射性______沉淀物的放射性______
C.侵染细菌（过程及分析）
35S标记的T2噬菌体
32P标记的T2噬菌体
32P—DNA进入了宿主细胞内
35S—蛋白质外壳未进入宿主细胞，留在外面
E.结论：______是遗传物质。艾弗里的假说是正确的，艾弗里也证明了DNA是遗传物质。
后来的Phi X 174噬菌体实验，将病毒分离成DNA和蛋白质衣壳两部分，仅有病毒的DNA就具有感染能力，而病毒的蛋白质衣壳不具备感染能力。这才最终证实了DNA是遗传物质。艾弗里的假说是正确的，艾弗里也证明了DNA是遗传物质。
（3）其他实验及结果--Phi X 174噬菌体实验的分析
教材隐性知识：(1)源于必修2 P46“思考·讨论”：选用细菌或病毒作为探索遗传物质的实验材料的优点有 (填序号，下同)。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　②繁殖快
(2)源于必修2 P47“练习与应用·拓展应用”：结合肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，分析DNA作为遗传物质所具备的特点是 。①具有相对的稳定性　②能够精确地自我复制，使亲代与子代间保持遗传的连续性　③能够指导蛋白质合成，控制新陈代谢过程和性状发育　④在特定条件下产生可遗传的变异
用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，从而示踪物质的运行规律和变化规律。
科学方法：同位素标记法(同位素示踪法)
3H标记亮氨酸，研究分泌蛋白的合成与运输过程。
14C标记CO2，研究暗反应中碳的转移途径。
研究光合产物O2中氧原子的来源。
—— 检测密度或相对分子质量
DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。
5.少数病毒遗传物质的探索：烟草花叶病毒侵染烟草叶片的实验
烟草花叶病毒组分单独侵染烟草实验
烟草花叶病毒的遗传物质是RNA
实验结论：RNA也是遗传物质
少数病毒的遗传物质是RNA
5.少数病毒遗传物质的探索：
细胞生物含有DNA和RNA
病毒含有DNA或RNA
绝大多数生物的遗传物质是DNA
DNA是主要的遗传物质
提醒：具体某种生物的遗传物质是DNA或RNA，不能加“主要”二字。
是主要的遗传物质，因为实验证明 生物的遗传物质是DNA，只有少部分生物的遗传物质是RNA。
总结归纳：不同生物的遗传物质
设法将DNA与蛋白质等分开，单独地研究它们遗传功能。
证明DNA是遗传物质，蛋白质不是。
酶解法:分别加入到R型菌中
同位素标记法：标记DNA和蛋白质
DNA是遗传物质,但不能证明蛋白质不是遗传物质
加热杀死的S型菌体内有“转化因子”
二.“经典实验的回顾”
2.S型细菌和R型细菌转化的实质
(1)体内转化实验中“加热”是否已导致DNA和蛋白质变性？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)资料：R型细菌生长到一定阶段时，就会分泌感受态因子，这种因子会诱导感受态特异蛋白质(如自溶素)的表达，它的表达使R型细菌具有与DNA结合的活性。加热致死的S型细菌遗留下来的DNA片段会与感受态的R型活细菌结合，从而进入细胞，并通过同源重组置换的方式整合到R型细菌的基因组中，使R型细菌转化为S型细菌。请结合资料，思考：R型细菌转化为S型细菌的实质是什么？转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，即基因重组。
为什么不是R型菌的基因突变？
重复试验1、4组，获得相同的实验结果
（4）(源于必修2 P43图3－2)在肺炎链（双）球菌的转化实验中，将加热杀死的S型细菌与R型细菌混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡，则小鼠体内S型、R型细菌含量变化情况最可能是（ ）
(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。
【解析】体内转化实验中，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型细菌是由____________________________而来的。
小鼠体内形成大量的抗R型细菌的抗体，致使R型细菌数量减少
b之前，已有少量R型细菌转化为S型细菌，S型细菌能降低小鼠的免疫力，造成R型细菌大量繁殖
R型细菌转化成的S型细菌繁殖
④上述实验中格里菲思是通过观察小鼠的生活情况来判断R型和S型细菌，除此之外，你还可以通过怎样的方法区别R型和S型细菌？菌落形态。
例1.(格里菲思的转化实验)(2022·合肥模拟)格里菲思的肺炎双球菌转化实验如下：①将无致病的R型活细菌注入小鼠体内，小鼠不死亡②将有致病的S型活细菌注入小鼠体内，小鼠患败血症死亡③将加热杀死的S型细菌注入小鼠体内，小鼠不死亡④将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后，注入小鼠体内，小鼠患败血症死亡 根据上述实验，下列说法正确的是(　　)A.整个实验证明了DNA是转化因子B.实验①、实验③可作为实验④的对照实验C.实验④中的死亡小鼠体内S型活细菌致病性不能稳定遗传D.重复做实验①与④，得到同样的结果，说明S型活细菌由R型活细菌突变而来
例2.（2020年CS高三期中）某研究小组在南极冰层中发现一种全新的病毒,为探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA,做了如下实验。回答下列问题:(1)材料用具:该病毒核酸提取物、DNA酶、RNA酶、小白鼠及等渗生理盐水、注射器等。(2)实验步骤:①取健康且生长状况基本一致的小白鼠若干,随机均分成四组,编号分别为A、B、C、D。②补充完整下表,并将配制溶液分别注射入小白鼠体内。
③相同条件下培养一段时间后,观察比较各组小白鼠的发病情况。(3)结果预测及结论:①A、C组发病,　 　　　　,说明DNA是该病毒的遗传物质; ②　　　　　　　　　　　　　　　　　,说明 　 　。 (4)从注射的物质看,该探究实验所依据的生物学原理是 　; 从实验现象预测和相关判断看,该实验依据的生物学原理是　 。 (5)若该病毒的遗物物质为DNA,则其彻底水解产物有　　　　种。
B、C组发病,A、D组未发病
RNA是该病毒的遗传物质
①含放射性标记的T2噬菌体不能用培养基直接培养，因为病毒营专性寄生生活，所以应先培养细菌，再用细菌培养T2噬菌体。②不能标记C、H、O、N，因这些元素是蛋白质和DNA共有的，无法将DNA和蛋白质区分开。③35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一个T2噬菌体上，因为放射性检测时，只能检测到存在部位，不能确定是何种元素的放射性。
（1）T2噬菌体侵染细菌的实验中应注意的三个关键点
3.T2噬菌体侵染细菌的实验
（2）“二看法”判断子代T2噬菌体标记情况
①35S标记的一组，为什么沉淀中出现了放射性？
用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上讲 : 含有35S标记的蛋白质均不能进入大肠杆菌，离心后全存在于上清液. 实际上 : 沉淀物中也有少量放射性，原因是：
由于搅拌不充分，有少量35S的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，使沉淀物中出现少量的放射性。
②32P标记的一组，为什么上清液中出现了放射性？
A.保温时间过短，部分噬菌体的DNA还没有进入大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性；
B.保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代噬菌体，经离心后分布于上清液，也会使上清液出现放射性。
若该大肠杆菌有一个噬菌体侵入
例3.1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了T2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，请分析：
(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____________________________。(2)细胞外的32P含量有30%，原因是__________________________________。
作为对照组，以证明细菌未裂解，避免细菌裂解对实验结果造成影响
有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌
例4.某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于T2噬菌体侵染细菌实验，进行了如下实验：①用32P标记的T2噬菌体侵染未标记的细菌；②用未标记的T2噬菌体侵染35S标记的细菌；③用15N标记的T2噬菌体侵染未标记的细菌。一段时间后进行离心，检测到放射性存在的主要部位依次是[ ]A．沉淀、上清液、沉淀和上清液B．沉淀、沉淀、沉淀和上清液C．沉淀、上清液、沉淀D．上清液、上清液、沉淀和上清液
例5.(2021·河南豫南九校质量考评)细菌转化是指某一受体细菌通过直接吸收来自另一供体细菌的一些含有特定基因的DNA片段,从而获得供体细菌的相应遗传性状的现象,如肺炎双球菌转化实验。S型肺炎双球菌有荚膜,菌落光滑,可致病,对青霉素敏感。在多代培养的S型菌中分离出了两种突变型:R型,无荚膜,菌落粗糙,不致病;抗青霉素的S型(记为PenrS型)。现用PenrS型菌和R型菌进行下列实验,对其结果的分析最合理的是(　　)
A.甲组中部分小鼠患败血症,注射青霉素治疗后均可康复B.乙组中可观察到两种菌落,加青霉素后仍有两种菌落继续生长C.丙组培养基中含有青霉素,所以生长的菌落是PenrS型菌D.丁组中因为DNA被水解而无转化因子,所以无菌落生长
分析最合理的是(　　)
(1)探究思路：探究哪种物质是遗传物质——_________________________ 。(2)三种方法
设法将物质分开，单独看其
4.请总结：探索“遗传物质”的思路和方法，并完成填空：
例6.（2018全国1卷）根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒病毒两种类型。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：⑴ 实验思路，⑵ 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）甲组用添加放射性同位素标记的碱基T的培养基培养的宿主细胞，与新病毒混合培养；乙组用添加放射性同位素标记的碱基U的培养基培养的宿主细胞，与新病毒混合培养。（2）分离出甲乙两组的病毒，进行放射性检测，若甲组中病毒不带放射性，乙组中病毒带放射性，则说明该病毒为RNA病毒。若甲组中病毒带放射性，乙组中病毒不带放射性，则说明该病毒为DNA病毒。
填空默写：1.(必修2 P43)格里菲思实验中的加热致死的S型细菌与R型活细菌混合能转化产生S型活细菌的原理是 ；实验结论是：在加热致死的S型细菌中存在 可以使R型细菌转化为S型细菌。2.(必修2 P44)肺炎链球菌体外转化实验中用到了自变量控制中的________，实验结论是_________________________________________。
DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
3.(必修2 P45)赫尔希和蔡斯利用了 技术，设计并完成了 的实验，因噬菌体只有头部的 进入大肠杆菌中，而 外壳留在外面，因而更具说服力。4.实验误差分析：(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因是 。(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因是_____________，有少量含35S的噬菌体外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。
5.(必修2 P45) 的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，_____的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。6.(必修2 P46)因为 生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是_______________；原核生物(如细菌)的遗传物质是 ，真核生物的遗传物质是 ，病毒的遗传物质是 。
例7.(2021·全国乙，5)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