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

第1讲DNA是主要的遗传物质考情研读·备考定位课标要求核心素养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。1.认识DNA分子作为遗传物质所应具备的特征。(生命观念)2．掌握肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。(科学思维、科学探究)3．通过放射性同位素标记法在实验中的应用，培养实验设计与对实验结果分析的能力。(科学探究)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

特点类型

菌落荚膜毒性S型______有___R型粗糙___无光滑无有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型细菌的“转化因子”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。DNA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项目体内转化实验体外转化实验科学家格里菲思艾弗里及其同事细菌培养场所小鼠体内培养基(体外)实验原理R型活细菌与S型活细菌的毒性进行对照S型细菌各成分的作用进行对照项目体内转化实验体外转化实验实验构思用加热致死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化在每个实验组中特异性地去除了一种物质，然后观察在没有这种物质的情况下，实验结果会发生什么变化结果观察小鼠是否死亡培养基中菌落类型实验结论S型细菌体内有转化因子S型细菌的DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质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(

)精|准|命|题例DA．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C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必备知识·夯实基础知|识|巩|固1．T2噬菌体结构2．实验过程及结果3．实验结论：_________是遗传物质。4．实验结果分析组别现象分析原因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DNA组别现象分析原因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

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。RNA蛋白质6．生物体内核酸种类、遗传物质类型及实例

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_________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_________T2噬菌体RNA病毒RNA_________烟草花叶病毒DNADNARNA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20～30min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(

)精|准|命|题例1BA．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A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(

)例2DA．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B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·强化思维构|建|网|络|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？________________________________________________。证明细菌未裂解有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌【解题策略】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C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A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