2025届高三生物一轮复习课件第27讲DNA是主要的遗传物质

这是一份2025届高三生物一轮复习课件第27讲DNA是主要的遗传物质，共42页。
2.格里菲思的体内转化实验(1)过程与结果
(2)实验分析：实验①②对比说明____________________________________；实验②③对比说明______________________________；实验②③④对比说明__________________________。(3)实验结论：加热致死的S型细菌中含有某种__________使R型活细菌转化为S型活细菌。
R型细菌无致病性，S型细菌有致病性
被加热杀死的S型细菌无致病性
R型细菌可转化为S型细菌
(2)实验分析实验①是对照组，②③④⑤是实验组；实验②③④分别说明__________________________________；实验①⑤说明________有转化作用。(3)实验结论________是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
蛋白质、RNA、脂质没有转化作用
P42问题探讨：对遗传物质的早期推测
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
作为遗传物质应该具备怎样的特点？
①能够准确地复制自己，传递给下一代；②能贮存大量的遗传信息；③结构比较稳定；④能够指导蛋白质的合成，从而控制生物的性状和代谢。
噬菌体侵染细菌的实验（赫尔希和蔡斯）
证明DNA是遗传物质的实验
肺炎链球菌的转化实验
R型、S型肺炎链球菌和小鼠
S型肺炎链球菌 ：能使人和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡。
R型菌，无荚膜，进入机体后，会被免疫系统识别而杀死。S型菌，有荚膜，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。
一 体内转化实验——格里菲思的实验
二、格里菲思的体内转化实验
(1)实验1、2对比，说明：
R型细菌无致病性，S型细菌有致病性　
(2)实验2、3对比，说明：
加热杀死的S型细菌无致病性　
(3)实验2、3、4对比，说明：
R型细菌能转化成S型细菌
加热杀死的S型细菌中，必然含有某种“转化因子”，使无致病性的R型活菌转化为有致病性的S型活菌。
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;当温度降至55 ℃以下时，DNA双链能够重新恢复，但蛋白质不能恢复活性。
加热致死的作用原理：
已经被加热杀死的S型细菌中，含有某种将无毒性的R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌的“ ”。
①仅能证明S型细菌中含有某种“转化因子”，但转化因子的本质不清楚。
②发生转化的只是少部分R型细菌。
③后人对转化现象的解释是：S型细菌的DNA片段（荚膜基因）整合到了R型细菌的DNA中，即实现了“基因重组”。
【情境推理】1.在格里菲思第④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：(1)ab段R型细菌数量减少的原因是_________________________________________________________。(2)bc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。　
形成大量的抗R型细菌的抗体，致使R型细菌数量减少
b点之前，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
为了弄清楚转化因子到底是什么物质,美国科学家艾弗里在格里菲斯的实验基础上继续进行实验。
二 肺炎链球菌的体外转化实验
要确定“转化因子”是什么，关键思路是什么？
S型和R型细菌、培养基。
探究S型细菌中的“转化因子”是DNA还是蛋白质或多糖。
设法将DNA与其他物质分开，单独地、直接地研究它们各自不同的遗传功能
S型细菌的细胞提取物用蛋白酶、酯酶或RNA酶处理后仍然具有转化活性
a.第①组实验表明：b.第②③④组实验表明：
S型细菌的细胞提取物可以促进R型细菌转化为S型细菌
三、艾弗里的体外转化实验
S型细菌的细胞提取物经DNA酶处理后失去转化活性
细胞提取物中含有转化因子，其很可能是DNA
艾弗里等人分析了 ，发现这些特性都与 极为相似，于是艾弗里提出：_________________________________________________。
DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
注意：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；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.转化的实质是基因重组而非基因突变。 肺炎链球菌转化实验是指S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中,使受体细胞获得了新的遗传信息,即发生了基因重组(属于广义上的)。
X基因吸附在R型菌表面
2.加热并没有使DNA完全失去活性。 加热致死的S型细菌的蛋白质变性失活,但是其内部的DNA在加热结束后随着温度的降低又逐渐恢复活性。3.并非所有的R型细菌都能转化为S型细菌。 事实上转化的效率很低，并且转化受DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素影响。
科学方法——自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”
含义：与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。举例：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”。
含义：与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。举例：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”。
2.【情境推理】请在格里菲思实验的基础上利用R型活细菌、加热杀死的S型细菌、小鼠等为实验材料，设计一个实验方案证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。简要写出实验思路并预期实验结果及结论。_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
实验思路：①将加热致死的S型细菌体内的物质分离，分别得到蛋白质和DNA。②将分离得到的S型细菌的蛋白质和DNA分别与R型细菌混合一段时间后，再分别注射入甲、乙两组小鼠体内，观察两组小鼠的生存情况。实验结果与结论：甲组小鼠不死亡，乙组小鼠死亡，并在乙组小鼠体内发现活的S型细菌，则证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。
(1)将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，可以得到S型菌。(2021·全国乙卷，5D)( )(2)新冠病毒与肺炎链球菌二者遗传物质所含有的核苷酸是相同的。(2020·全国卷Ⅱ，1C)( )(3)肺炎链球菌转化实验证实了细胞内的DNA和RNA都是遗传物质。(2018·江苏卷，3C)( )
(4)格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状。(2017·江苏卷，2A)( )(5)艾弗里实验证明从S型肺炎链球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡。(2017·江苏卷，2B)( )
考向　结合肺炎链球菌转化实验，考查科学探究能力1.(2024·山东名校联盟质量检测)艾弗里等科学家进行了体外转化实验，他们将S型细菌的细胞提取物分别用不同的酶进行处理后，再与活的R型细菌混合培养进行转化，具体分组及对应处理方式如表所示。下列相关分析正确的是(　　)
A.上述实验中的丙组不会发生转化B.本实验与噬菌体侵染细菌实验都利用了同位素标记技术C.上述实验中的甲组、乙组、丁组为空白对照组，且都不能发生转化D.丁组中转化出的S型细菌因具有荚膜而受到机体吞噬细胞的破坏，从而导致生物患病
2.(不定项)(2024·江苏百校联考)1928年，英国细菌学家格里菲思以小鼠为实验材料做了如下表所示实验。下列关于此实验的分析正确的是(　　)
A.实验的关键现象是第4组小鼠死亡并只分离到S型活细菌B.对第4组实验的分析必须是以1～3组的实验为参照C.本实验的结果表明R型肺炎链球菌发生了基因重组D.本实验结论为加热杀死的S型细菌中含有转化因子
1.噬菌体侵染细菌的实验(1)实验材料　T2噬菌体和大肠杆菌。①T2噬菌体的结构及生活方式
(2)实验方法：__________________技术，用35S、32P分别标记噬菌体的________和________。
②已标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌对比实验
提醒　搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离；离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。
(4)实验结果分析①噬菌体侵染细菌时，________进入细菌细胞中，而____________留在细胞外。②子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的________遗传的。(5)结论　________是噬菌体的遗传物质。
2.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。
3.生物体内的核酸种类及遗传物质
噬菌体侵染细菌的实验
T2噬菌体和大肠杆菌。
(1)T2噬菌体的模式图
(2)T2噬菌体的生活方式：
专门寄生在大肠杆菌体内
设法将DNA、蛋白质等物质分开，单独地、直接地研究它们各自不同的遗传功能。
（与艾弗里实验思路相同）
2.实验方法: 技术，用35S、32P分别标记 。再用标记的噬菌体侵染大肠杆菌。
噬菌体的蛋白质和DNA
不能用14C、3H、18O、15N
△注意：噬菌体增殖过程中：噬菌体只提供自身的DNA为模板，合成新DNA和蛋白质所需的原料、能量、场所、酶均来自大肠杆菌
T2噬菌体属于病毒，专门寄生在大肠杆菌体内，不能直接用培养基培养。若要标记T2噬菌体，需先标记大肠杆菌。
搅拌目的：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。
噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性位置的误差分析(1)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
比较肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验
DNA是主要的遗传物质
烟草花叶病毒(只由__________和_______组成)
烟草花叶病毒的遗传物质是_______，不是__________
1. RNA是遗传物质的实验证据
烟草花叶病毒(TMV)的增殖方式与噬菌体增殖方式类似，TMV裸露的RNA可以通过植物叶片摩擦形成的微伤口进入植物细胞。没有蛋白质衣壳的保护，感染的频率比较低。一旦TMV的RNA能顺利进入烟草的细胞内，就能像噬菌体一样繁殖，产生新的TMV，从而让烟草植株感染。
2．DNA是主要的遗传物质真核生物与原核生物的遗传物质是 。病毒的遗传物质是 或 。生物界绝大多数生物的遗传物质是 ，只有极少数生物的遗传物质是 ，因此，DNA是主要的遗传物质。
是对整个生物界而言；就生物个体而言，其遗传物质是唯一的
3.不同生物的遗传物质：
2.生物体内的核酸种类及遗传物质
DNA是主要的遗传物质
(1)赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质。(2022·广东卷，5C)( )(2)需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌。(2022·浙江6月选考，22A)( )(3)噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNA。(2022·湖南卷，2C)( )(4)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中可用15N代替32P标记DNA。(2019·江苏卷，3A)( )
(5)T2噬菌体可感染肺炎链球菌导致其裂解。(2018·全国卷Ⅱ，5B)( )(6)赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P标记。(2017·江苏卷，2D)( )
1.在证明DNA是遗传物质的实验中，赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记T2噬菌体的DNA和蛋白质，据图分析标记元素所在部位并说出理由：__________________________________________________________________________________________________。该实验不能标记C、H、O、N这些元素的原因是__________________________________________________________________________________________。
标记元素所在部位分别是①④。标记DNA用的是P，①是磷酸；标记蛋白质用的是S，只有R基(④)中可能含有S
C、H、O、N是DNA和蛋白质共有的元素，若选择共有元素做标记，则无法将DNA和蛋白质区分开
2.[2016·全国卷Ⅰ，T29(3)]将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n，原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
一个含有32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中，因此在得到的n个噬菌体中只有2个含有32P
考向1　结合噬菌体侵染细菌实验，考查实验探究1.(2022·海南卷，13)某团队从下表①～④实验组中选择两组，模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实验，验证DNA是遗传物质。结果显示：第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中，第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中。该团队选择的第一、二组实验分别是(　　)
A.①和④ B.②和③C.②和④ D.④和③
2.(2024·山西怀仁中学质检)如图A～E表示用35S标记的T2噬菌体侵染细菌的过程，下列有关叙述正确的是(　　)
A.A～E依次为吸附、注入、复制、组装和释放B.C时细菌内部分DNA分子具有放射性C.D、E时分别搅拌、离心，后者上清液中放射性较强D.该实验证明DNA是T2噬菌体的主要遗传物质
3.(2024·江西临川一中质检)下列有关赫尔希和蔡斯研究T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，说法错误的是(　　)A.子代噬菌体DNA中的部分元素来自亲代噬菌体B.35S标记的T2噬菌体的获得需用35S标记的大肠杆菌培养C.用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中检测到较高的放射性，可能是因为培养时间过长D.侵染过程中所需的ATP可由大肠杆菌的线粒体所提供
考向2　结合探索遗传物质的实验思路和方法，考查科学思维能力4.(2024·武汉联考)烟草花叶病毒(TMV)是一种单链RNA病毒，具有S和HR等多种株系。科学家分别提取了S株系和HR株系的RNA和蛋白质，进行了以下重组实验：
下列相关叙述中，合理的是(　　)A.可以通过培养基上菌落特征的不同鉴别TMV的不同株系B.将TMV的遗传物质与二苯胺水浴加热，溶液会变成蓝色C.根据实验结果可推测，TMV的RNA控制其蛋白质的合成D.在该实验中，第一组实验是对照组，第二组实验是实验组
5.(2024·南阳一中质检)研究表明，金柑花斑病是由一种新型病毒感染金柑叶片引起的，为探究金柑花斑病的病毒类型是DNA病毒还是RNA病毒，某研究小组采用的实验材料如下：长势相近的1年生金柑、TRIzl试剂(用于DNA、RNA和蛋白质的分离)、DNA酶、RNA酶及实验需要的用具。请回答下列问题：(1)核酸作为遗传物质具备的条件有___________________________________________________________________________________________________。
在细胞生长和繁殖过程中能够准确地复制，具有遗传的连续性；储存大量遗传信息；结构比较稳定(合理即可)
(2)探究病毒的类型，方法步骤如下：①选择长势相近的1年生金柑，均分为A、B两组。②用____________________处理金柑花叶病毒，将该病毒的核酸和蛋白质分开，取等量的核酸平均分成甲、乙两组。③用DNA酶处理甲组，RNA酶处理乙组，培养一段时间后分别感染A、B组金柑。④一段时间后，观察_____________________________________。(3)预期实验结果和结论：___________________________________________________________________________________。
A、B组金柑是否有金柑花斑病出现
若A组金柑出现金柑花斑病，B组没有出现，则该病毒为RNA病毒；反之则为DNA病毒
1.(2022·湖南卷，2改编)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
2.(2022·浙江6月选考，22)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
3.(2019·江苏卷，3)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质，下列关于该实验的叙述正确的是(　　)A.实验中可用15N代替32P标记DNAB.噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的C.噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌D.实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
4.(2021·全国乙卷，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型菌相比，S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关B.S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成C.加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响D.将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，可以得到S型菌