高三生物一轮复习课件 25讲 DNA是主要的遗传物质

DNA是主要的遗传物质一轮复习第6单元第25讲格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验艾弗里确定转化因子的体外转化实验噬菌体侵染细菌的实验烟草花叶病毒的侵染实验生物遗传物质的总结

近5年考情考点2024年湖南、2022海南、2022湖南、2022广东、2022河北、噬菌体侵染细菌的实验2022重庆、2021重庆DNA是主要的遗传物质2024年贵州、甘肃、2023天津、2022辽宁、2022浙江肺炎链球菌的转化实验2024年湖北、2019海南RNA是遗传物质的实验证据2019浙江人类探索遗传物质的历程本节内容考频较低，题型主要以选择题为主，题目难度较低，常结合DNA的复制、核酸、孟德尔遗传实验、基因结构、中心法则、体液免疫等内容一起考察，常考察科学史。遗传物质的早期探索提出“遗传因子”，并总结遗传规律孟德尔1把“遗传因子”命名为基因约翰逊2提出基因在染色体上的假说萨顿3实验证明基因位于染色体上摩尔根4染色体的主要组成成分是DNA和蛋白质科学家们发现5DNA蛋白质6孟德尔认为体细胞中的基因是成对存在的（）假说演绎法假说演绎法类比推理法

一、肺炎链球菌转化实验1．实验材料：肺炎链球菌：表面光滑表面粗糙有毒无毒由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子细胞群体R型和S型菌：同种细菌不同品系。使人患肺炎或小鼠得败血症异养需氧型代谢类型：生物分类：原核生物菌落：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.体内转化实验——格里菲思等(1)实验①②对比说明____________________________________。(2)实验②③对比说明______________________________。(3)实验①②③④对比说明__________________________。(4)结论：

。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型细菌加热致死的S型细菌中含有某种转化因子使R型活细菌转化为S型活细菌1.转化的实质是：S型细菌的DNA片段（编码荚膜）整合到了R型细菌的DNA中，并且表达了，使受体细胞获得了新的遗传信息。即实现了

，而非基因突变。基因重组

控制荚膜形成的X基因被破坏的S型菌X基因吸附在R型菌表面R型菌转化成S型菌互换自由组合基因工程实验的拓展分析2.加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活表现为细菌生命活动的终止，但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。DNA

热稳定性较高(或者冷却后DNA可恢复双螺旋结构)只是小部分R型细菌被转化成S型细菌。观察实验，提出问题——肺炎链球菌体内转化实验多糖脂质蛋白质RNADNA……S型细菌究竟哪一个才是转化因子呢？【关键思路】把S型细菌的各种物质分开，单独的、直接的观察它们的作用。艾弗里3.艾弗里的肺炎链球菌转化实验（体外）S型细菌的DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质（1）实验目的：探究S型细菌中的“转化因子”是DNA、蛋白质还是多糖？（2）方法：利用不同的酶，每一组实验特异性地去除一种物质，从而观察这种物质对转化实验的影响（笔记）（3）过程：（4）结论：DNA是S型细菌的遗传物质，蛋白质不是遗传物质①对照组

,实验组是②实验②③④分别说明③实验①⑤说明

①②③④⑤蛋白质、RNA、脂质没有转化作用DNA有转化作用实验思路：设法把DNA与蛋白质分开(1分),单独地、直接地去观察DNA或蛋白质的作用(1分)其巧妙之处是什么？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。Ps:自变量控制的方法：加法原理：与常态比较，人为增加某种影响因素。例如在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”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，利用了“加法原理”。注意：1.肺炎链球菌转化实验的比较思考与讨论1.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。2.从基因对性状的控制方式和荚膜的成分分析，S型菌的相关基因对荚膜的控制方式是？基因通过控制（相关）酶的合成来控制代谢（多糖荚膜的合成）过程，进而控制生物体的性状（毒性）。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。()整合到R型菌内的DNA分子片段，可以直接表达出产物荚膜多糖吗？基因表达的产物是？2.如图是肺炎链球菌体外转化实验图解,其中细胞提取物是加热致死的S型细菌破碎后去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质制成的。相关叙述错误的是(

)A.设置第①组实验是作为对照B.第②~⑤组利用酶的专一性C.培养后第④组不出现R型菌落D.本实验能证明DNA是遗传物质C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()【感悟高考】1.(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P169DP166

考点二噬菌体侵染细菌的实验实验设计思路：把蛋白质和DNA区分开，直接地、单独地观察DNA和蛋白质的作用实验方法：放射性同位素标记法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DNA(C、H、O、N、P)（C、H、O、N、S等）蛋白质头部尾部32P标记的噬菌体35S标记的噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内T2噬菌体可利用肺炎链球菌的原料和场所进行繁殖（）注意事项：1.为什么不能标记C、H、O、N等共有的元素？也不能同时标记在同一噬菌体上？若标记蛋白质和DNA共有的元素，无法确定放射性来源是DNA还是蛋白质。即无法将DNA和蛋白质区分开放射性检测时，只能检测到放射性存在的部位，不能检测到是何种元素的放射性，若标记在同一噬菌体，无法确定放射性是来自DNA还是蛋白质②T2噬菌体的增殖噬菌体的DNA大肠杆菌提供的4种脱氧核苷酸大肠杆菌的氨基酸大肠杆菌的核糖体合成T2噬菌体的DNA合成T2噬菌体的蛋白质1.噬菌体侵染细菌的实验(1)实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌模版：原料：原料：场所：吸附注入合成组装释放噬菌体借尾丝吸附在细菌表面把DNA注入到细菌细胞利用细菌的化学成分、酶系统和核糖体合成出噬菌体的DNA、蛋白质新合成的DNA、蛋白质组装成很多噬菌体细菌解体，释放出噬菌体1.噬菌体能在宿主细胞内以二分裂方式增殖,使该细菌裂解（）2.噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等（）3.噬菌体侵染细菌的实验子代噬菌体的DNA的合成过程所需要的能量部分由线粒体提供（）”两看法“判断子代噬菌体标记情况1.某生物研究小组对噬菌体侵染细菌的实验进行了改进,他们分别用放射性同位素32P、35S、14C、3H进行如下标记:甲组用35S标记噬菌体、32P标记大肠杆菌;乙组用14C标记大肠杆菌,噬菌体不做标记;丙组用3H标记噬菌体,大肠杆菌不做标记。整个过程细菌不发生裂解。下列相关分析正确的是 ()A.甲组中子代噬菌体有的只含35S,有的只含32P,有的都含,有的都不含B.乙组中子代噬菌体的DNA和蛋白质都含14CC.丙组中子代噬菌体都不含3HD.甲、乙、丙三组子代噬菌体中的DNA和蛋白质的合成都与大肠杆菌有关,与亲代噬菌体无关B含35S的培养基含32P的培养基32P35S被感染的大肠杆菌。

离心的目的：让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。搅拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体颗粒与细菌分离①标记噬菌体②噬菌体侵染细菌1.噬菌体侵染细菌的实验(2)实验过程对比实验(相互对照)35S35S32P32P上清液：噬菌体外壳、释放/未侵染的噬菌体放射性

放射性

放射性

放射性

(3)实验结果分析1.噬菌体侵染细菌的实验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出现放射性原因搅拌不充分，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说明：DNA进入大肠杆菌，离心后存在于沉淀物中上清液出现放射性原因？①保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内；②保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代3.实验结果分析:(1)噬菌体侵染细菌时,其DNA进入细菌细胞中,而蛋白质外壳留在外面。(2)子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的。4.实验结论:DNA是噬菌体的遗传物质。③上述实验能否证明蛋白质不是遗传物质呢？不能，因为蛋白质没有进入细菌体内，不能明确其是否有遗传效应。项目肺炎链球菌体外转化实验噬菌体侵染细菌实验设计思路处理方法检测方式结论肺炎链球菌体外转化实验与噬菌体侵染细菌实验的比较设法将DNA与其他物质分开，单独、直接地研究它们各自不同的遗传功能酶解法：将细胞提取物分别用蛋白酶、酯酶、DNA酶、RNA酶等处理后再与R型细菌混合培养同位素标记法：分别用同位素35S、32P标记噬菌体蛋白质和DNA观察菌落类型检测放射性同位素存在位置证明DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质证明DNA是遗传物质，但不能直接证明蛋白质不是遗传物质【典例】1952年,赫尔希和蔡斯完成了著名的T2噬菌体侵染细菌的实验,下面是实验的部分步骤,请据图回答(1)获得含有35S标记或32P标记的噬菌体的具体操作是__________________________________________________。实验时,用来与被标记的噬菌体混合的大肠杆菌____________(填“带有”或“不带有”)放射性。在分别含有35S和32P的培养基中培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体即可获得不带有(2)实验过程中,搅拌的目的是______________________。

搅拌5min,被侵染细菌的成活率为100%,而上清液中仍有32P放射性出现,说明_______________。使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离有一部分含有32P标记的噬菌体没有侵入细菌中,且被侵染的细菌没有裂解释放子代噬菌体(3)在35S组实验中,保温时间和上清液放射性强度的关系为_______。(4)该实验证明了___________________。④DNA是遗传物质【典例】1952年,赫尔希和蔡斯完成了著名的T2噬菌体侵染细菌的实验,下面是实验的部分步骤,请据图回答32P标记组上清液32P标记组沉淀物经典真题8．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④B．②和③C．②和④D．④和③T2噬菌体大肠杆菌①未标记15N标记②32P标记35S标记③3H标记未标记④35S标记未标记C

2.烟草花叶病毒感染烟草的实验(1)实验材料：烟草花叶病毒(只含有

和

)、烟草。(2)实验过程(如何设计)蛋白质RNA蛋白质RNA分别侵染健康烟草植株患病不患病得到全新病毒不能得到病毒RNA蛋白质(3)结论：烟草花叶病毒的遗传物质是

，不是

。RNA蛋白质世纪金榜版权所有二、生物体内的核酸种类及遗传物质碱基种类、核苷酸种类新冠病毒的遗传物质的结构中嘧啶数和嘌呤数相同（）DC名师点睛DNA是主要遗传物质的含义“DNA是主要遗传物质”是对整个生物界来说的,生物界除了部分病毒的遗传物质是RNA,其他生物遗传物质都是DNA,另外此结论是通过统计大量数据得出的结论,并不是某个实验证明的。(1)一种生物的遗传物质只能是DNA、RNA中的一种；(2)一个单独