2025届高考生物一轮总复习必修2第六单元遗传的物质基础第27讲DNA是主要的遗传物质课件

这是一份2025届高考生物一轮总复习必修2第六单元遗传的物质基础第27讲DNA是主要的遗传物质课件，共56页。PPT课件主要包含了有荚膜，不死亡，转化因子，出现了S型细菌，未出现S型细菌，2实验分析，DNA，蛋白质外壳，T2噬菌体，大肠杆菌等内容，欢迎下载使用。

【课标要求】　概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上。
考点一　肺炎链球菌的转化实验 1．格里菲思的体内转化实验
R型活细菌无致病性，S型活细菌有致病性
加热致死的S型细菌无致病性
R型活细菌能转化为S型活细菌
(4)结论：加热致死的S型细菌中含有某种______________，使R型活细菌转化为有致病性的S型活细菌。[易错提醒]　发生转化的只是少部分R型细菌。该实验仅能证明S型细菌中含有某种转化因子，但转化因子的本质无法得知。
2．艾弗里的体外转化实验(1)实验过程。
[易错提醒]　在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。该实验采用了自变量控制中的“减法原理”。
[易错提醒]　转化的实质是基因重组而非基因突变。
[教材命题点思考]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：是。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．在体内转化实验中，如果没有第三组实验(注射加热致死的S型细菌，小鼠不死亡)，不能得出格里菲思的结论，因为________________________________________________________。提示：无对照实验，不能说明加热致死的S型细菌中含有促使R型活细菌转化成S型活细菌的转化因子
3．艾弗里的体外转化实验中导致R型细菌转化为S型细菌的遗传物质、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。转化的实质为基因重组。
4．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，从S型细菌中提取的DNA用DNA酶分解后，不能使R型细菌转化，可见DNA被分解后的产物不能使R型细菌转化为S型细菌，说明DNA才是使R型细菌发生转化的物质。
[模型命题点思考]5．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下图所示，回答下列问题：
(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。提示：(1)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　(2)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　(3)R型细菌转化成的S型细菌繁殖
格里菲思实验(实验一)与艾弗里实验(实验二)的三个“不同”
1．(2021·高考全国卷乙)在格里菲思所做的肺炎链球菌转化实验中，无毒性的R型活细菌与加热致死的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型菌的毒性可能与多糖类的荚膜有关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
解析：与R型菌相比，S型菌有毒性且菌体有荚膜多糖，推测S型菌的毒性可能与多糖类的荚膜有关，A项不符合题意；加热致死的S型菌的转化因子进入R型菌中，并将部分R型菌转化成了S型菌，因为加热后蛋白质会变性而DNA变性后会复性，所以加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响，B项、C项不符合题意；DNA酶可以水解S型菌的DNA，因此S型菌的DNA经DNA酶处理后的产物不能将R型菌转化成S型菌，D项符合题意。
2．(2024·广东四校联考)美国细菌学家艾弗里将加热致死的Ⅲ型肺炎链球菌(S型菌)的细胞破碎后，设法除去各种杂质，得到纯化的转化因子，并且纯化的转化因子仍然具有类型特异的、可遗传的转化活性。得到具体的实验证据：①转化因子的化学元素分析与DNA组成非常接近，②纯化的转化因子在光学、超速离心、扩散和电泳性质上与DNA相似，③转化活性不因去除蛋白质或脂质而损失，④用胰蛋白酶和糜蛋白酶处理不影响其转化活性，⑤用RNA酶处理也不影响其转化活性，⑥用DNA酶处理可使其转化活性丧失。下列相关说法错误的是(　　)
A．本实验的思路是将组成S型菌的各种物质分离开来，单独观察某种物质对R型菌的作用B．证据③表明转化因子与蛋白质或脂质无关C．实验证明转化因子的化学本质不是RNA和蛋白质D．该实验运用了“减法原理”，可得出Ⅲ型肺炎链球菌转化因子的化学本质是DNA的结论
解析：艾弗里肺炎链球菌转化实验的设计思路是先将S型菌细胞破碎后的各种杂质分别除去，制成细胞提取物，然后与R型菌混合培养，直接观察各种物质的作用，A项错误；证据③转化活性不因去除蛋白质或脂质而损失，由此可知转化因子与蛋白质或脂质无关，B项正确；证据③④表明转化因子的化学本质不是蛋白质，证据⑤表明转化因子的化学本质不是RNA，C项正确；艾弗里实验依次除去各种杂质，运用了“减法原理”，可得出Ⅲ型肺炎链球菌转化因子的化学本质是DNA的结论，D项正确。
考点二　噬菌体侵染细菌的实验 1．实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌等
[易错提醒]　T2噬菌体属于DNA病毒，具有特异性，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。
2．实验过程(1)实验方法：________________________。(2)实验过程。①标记T2噬菌体。
②T2噬菌体侵染细菌。
(3)结果分析：噬菌体侵染细菌时，________进入细菌的细胞中，而____________留在细胞外，子代噬菌体的各种性状是通过____________遗传的。(4)结论：__________是噬菌体的遗传物质。[易错提醒]　分别用含35S、32P的噬菌体侵染细菌的实验采用的是对比(相互对照)实验。
[教材命题点思考]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，据下图分析标记元素所在的部位并说出理由： ______________________________________________。该实验不能标记C、H、O、N这些元素的原因是____________________________________________________。
提示：标记元素所在的部位分别是①和④。标记DNA用的是32P，①是磷酸；标记蛋白质用的是35S，只有R基(④)中含有S　C、H、O、N是DNA和蛋白质共有的元素，若选择共有的元素做标记，则无法将DNA和蛋白质区分开
[模型命题点思考]2．某科研小组搅拌离心后的实验数据如下图所示，分析并回答下列问题。
(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___________________________。(3)上清液中的35S先增大后保持在80%左右，原因是_________________。提示：(1)作为对照组，以证明细菌未裂解(2)有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌(3)有部分标记的噬菌体没有与细菌分离
1．“二看法”判断子代噬菌体标记情况
2．噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物的放射性分析(1)用32P 标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌。
(2)用35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌。
1．(2022·海南选择考)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③ C．②和④ D．④和③
解析：噬菌体侵染大肠杆菌时，只有DNA进入大肠杆菌，蛋白质外壳没有进入，用32P标记噬菌体的DNA，用35S标记噬菌体的蛋白质外壳，根据第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中，说明亲代噬菌体的DNA被32P标记，根据第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中，说明第二组噬菌体的蛋白质被35S标记，C项符合题意。
2．图甲、图乙表示T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中保温时间与物质放射性强度的变化，下列叙述正确的是(　　)
A．甲表示在32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中，沉淀物放射性含量的变化B．甲表示在35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中，沉淀物放射性含量的变化C．乙表示在32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中，上清液放射性含量的变化D．乙表示在35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中，上清液放射性含量的变化
解析：在32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中，沉淀物放射性含量随保温时间的变化应该是先升高再降低，不能用甲表示，A项错误；在35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中，沉淀物放射性与保温时间没有关系，不能用甲表示，B项错误；在32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中，上清液放射性含量的变化应该用甲表示，C项错误；在35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中，上清液放射性含量较高，且与保温时间没有关系，可用乙表示，D项正确。
考点三　DNA是主要的遗传物质 1．RNA是遗传物质的实验
2．生物体内的核酸种类及遗传物质
[易错提醒]　病毒的遗传物质是DNA或RNA，由细胞构成的生物的遗传物质是DNA；绝大多数生物的遗传物质是DNA，因此DNA是主要的遗传物质。
1．(2024·梅州高三模拟)如图表示科研人员探究“烟草花叶病毒(TMV)的遗传物质”的实验过程，下列说法正确的是(　　)
A．水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNAB．TMV的蛋白质不能进入烟草细胞中C．侵入烟草细胞的RNA进行了逆转录过程D．RNA是TMV的主要遗传物质
解析：由题图分析可知，TMV放在水和苯酚中振荡后，RNA和蛋白质分离，A项正确；通过接种的方式，TMV的蛋白质可以进入烟草细胞中，B项错误；从此实验中看不出TMV的RNA在烟草细胞中进行了逆转录过程，C项错误；此实验说明RNA是TMV的遗传物质，而不是RNA是TMV的主要遗传物质，D项错误。
2．(高考全国卷Ⅰ)根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA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，简要写出实验思路和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)。解析：DNA和RNA的化学组成存在差异，如DNA特有的碱基是T，而RNA特有的碱基是U，因此可用放射性同位素分别标记碱基T和碱基U，通过检测子代的放射性可知该病毒的类型。
答案：实验思路：甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒，培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒，培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。预期实验结果及结论：若收集的病毒甲组有放射性，乙组无放射性，则为RNA病毒；若收集的病毒乙组有放射性，甲组无放射性，则为DNA病毒。
高考真题体验1．(2022·广东选择考)下列关于遗传学史上重要探究活动的叙述，错误的是(　　)A．孟德尔用统计学方法分析实验结果发现了遗传规律B．摩尔根等基于性状与性别的关联证明基因在染色体上C．赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质D．沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式
解析：孟德尔应用统计学方法对实验结果进行分析，从而发现了遗传规律，A项正确；摩尔根等通过果蝇杂交实验发现白眼性状的遗传和性别相关联，并通过测交等方法证明了基因在染色体上，B项正确；赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记技术，通过对比实验证明了DNA是遗传物质，C项正确；沃森和克里克结合查哥夫的实验通过构建物理模型得出A与T配对，G与C配对，D项错误。
2．(2022·浙江1月选考)S型肺炎链球菌的某种“转化因子”可使R型菌转化为S型菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如下图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．步骤①中，酶处理时间不宜过长，以免底物完全水解B．步骤②中，甲或乙的加入量不影响实验结果C．步骤④中，固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化D．步骤⑤中，通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果
解析：步骤①中，酶处理后要保证底物完全水解，A项错误；甲或乙的加入量属于无关变量，应相同，否则会影响实验结果，B项错误；液体培养基利于营养物质和细菌充分接触，加快物质交换的速度，有利于细菌转化，C项错误；S型菌菌落表面光滑，有荚膜，R型菌菌落表面粗糙，无荚膜，通过观察菌落或鉴定细胞形态可以确定是否出现S型菌，D项正确。
3．(2022·湖南选择考)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项不符合题意；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项不符合题意；噬菌体在大肠杆菌RNA聚合酶作用下转录出RNA，C项符合题意；合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合，合成蛋白质，D项不符合题意。
4．(2020·浙江1月选考改编)某研究小组用放射性同位素32P、35S分别标记T2噬菌体，然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养，如下图所示。一段时间后，分别进行搅拌、离心，并检测沉淀物和上清液中的放射性。下列分析错误的是(　　)
A．甲组的上清液含极少量32P标记的噬菌体DNA，但不产生含32P的子代噬菌体B．甲组被感染的细菌内含有32P标记的噬菌体DNA，也可产生不含32P的子代噬菌体C．乙组的上清液含极少量35S标记的噬菌体蛋白质，也可产生含35S的子代噬菌体D．乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质，也不产生含35S的子代噬菌体