高三生物一輪復習課件：DNA是主要的遺傳物質

一輪復習第27講DNA是主要的遺傳物質考點由高考知核心知識點DNA是主要的遺傳物質考點一：肺炎鏈球菌轉化實驗的分析（3年5考，全國卷3年1考）（2024·甘肅卷）證明DNA是遺傳物質的三大經典實驗（2023·天津卷）肺炎鏈球菌的體外轉化實驗（2022·浙江卷）噬菌體侵染細菌實驗（2022·廣東卷）證明DNA是遺傳物質的經典實驗（2022·海南卷）噬菌體侵染細菌實驗（2022·河北卷）證明DNA是遺傳物質的經典實驗（2022·湖南卷）噬菌體侵染細菌實驗（2022·遼寧卷）證明DNA是遺傳物質的經典實驗考點二：噬菌體侵染細菌實驗的分析（3年7考，全國卷3年0考）考點三：DNA是主要的遺傳物質（3年2考，全國卷3年0考）一輪復習第27講DNA是主要的遺傳物質考點一肺炎鏈球菌的轉化實驗考點二噬菌體侵染細菌的實驗考點三DNA是主要的遺傳物質DNA是主要的遺傳物質遺傳的分子基礎考點一肺炎鏈球菌的轉化實驗必備知識考點一

肺炎鏈球菌的轉化實驗一、早期推測對遺傳物質的早期推測蛋白質DNA基本單位：常見的21種氨基酸基本單位：4種脫氧核苷酸20世紀20年代支持率很高20世紀30年代,少數(shù)支持考點一

肺炎鏈球菌的轉化實驗必備知識二、格里菲思的體內轉化實驗1.科學家：1928年【英】格里菲斯2.實驗材料：肺炎鏈球菌項目S型細菌R型細菌菌落菌體有無毒性表面光滑

表面粗糙

有無多糖類的莢膜注：有莢膜的肺炎鏈球菌可抵抗小鼠體內吞噬細胞的吞噬，有利于細菌在小鼠體內生活并繁殖。3.實驗過程：不死亡死亡不死亡死亡注射R型活細菌注射S型活細菌注射加熱致死的S型細菌將R型活細菌與加熱致死的S型細菌混合后注射必備知識二、格里菲思的體內轉化實驗考點一

肺炎鏈球菌的轉化實驗3.實驗過程：死亡不死亡死亡4.現(xiàn)象分析：(1)實驗1、2對比，說明：R型細菌無致病性，S型細菌有致病性(2)實驗2、3對比，說明：加熱殺死的S型細菌無致病性(3)實驗2、3、4對比，說明：R型細菌能轉化成S型細菌5.結論：

加熱殺死的S型細菌中，必然含有某種“轉化因子”，使無致病性的R型活菌轉化為有致病性的S型活菌必備知識二、格里菲思的體內轉化實驗考點一

肺炎鏈球菌的轉化實驗【情境推理】1.在格里菲思第④組實驗中，小鼠體內S型細菌、R型細菌含量的變化情況如圖所示，則：(1)ab段R型細菌數(shù)量減少的原因是_________________________________________________________。(2)bc段R型細菌數(shù)量增多的原因是________________________________________________________________________________________。(3)后期出現(xiàn)的大量S型細菌是由

而來的。

小鼠體內形成大量的抗R型細菌的抗體，致使R型細菌數(shù)量減少b點之前，已有少量R型細菌轉化為S型細菌，S型細菌能降低小鼠的免疫力，造成R型細菌大量繁殖R型細菌轉化成的S型細菌繁殖關鍵能力考點一

肺炎鏈球菌的轉化實驗細胞的物質水無機鹽核酸糖類蛋白質脂質問題1：如何設計實驗尋找S型肺炎鏈球菌的遺傳物質呢？問題2：但究竟哪一個才是轉化因子呢？必備知識三、艾弗里的體外轉化實驗考點一

肺炎鏈球菌的轉化實驗1.設計思路：

設法將DNA與其他物質分開，單獨地、直接地研究它們各自不同的遺傳功能必備知識三、艾弗里的體外轉化實驗考點一

肺炎鏈球菌的轉化實驗酶解法2、實驗過程及結果：a.第①組實驗表明：b.第②③④組實驗表明：S型細菌的細胞提取物可以促進R型細菌轉化為S型細菌S型細菌的細胞提取物用蛋白酶、酯酶或RNA酶處理后仍然具有轉化活性減法原理酶解法3.結果分析必備知識三、艾弗里的體外轉化實驗考點一

肺炎鏈球菌的轉化實驗2、實驗過程及結果：減法原理3.結果分析S型細菌的細胞提取物經DNA酶處理后失去轉化活性細胞提取物中含有轉化因子，其很可能是DNAc.第⑤組實驗表明4.實驗結論：必備知識三、艾弗里的體外轉化實驗考點一

肺炎鏈球菌的轉化實驗2、實驗過程及結果：減法原理5.后續(xù)研究：艾弗里等人分析了

，發(fā)現(xiàn)這些特性都與

極為相似，于是艾弗里提出：_________________________________________________。細胞提取物的理化性質DNADNA才是使R型細菌產生穩(wěn)定遺傳變化的物質注意：①艾弗里的體外轉化實驗既證明了DNA是遺傳物質，同時證明了蛋白質等不是遺傳物質；②被轉化的R型菌只是少量，在培養(yǎng)后既有R型細菌又有S型細菌的培養(yǎng)基中，R型菌的菌落占多數(shù)；必備知識三、艾弗里的體外轉化實驗考點一

肺炎鏈球菌的轉化實驗【特別提醒】1.轉化的實質是基因重組而非基因突變。肺炎鏈球菌轉化實驗是指S型細菌的DNA片段整合到R型細菌的DNA中,使受體細胞獲得了新的遺傳信息,即發(fā)生了基因重組(屬于廣義上的)。S型菌莢膜控制莢膜形成的X基因加熱殺死被破壞的S型菌X基因吸附在R型菌表面X基因進入R型菌重組R型菌轉化成S型菌注意：蛋白質和核酸對于高溫的耐受力是不同的。在80-100℃的溫度范圍內，蛋白質失活，DNA雙鏈解開；當溫度恢復至室溫后，DNA雙鏈能夠重新恢復，但蛋白質的活性無法恢復。必備知識考點一

肺炎鏈球菌的轉化實驗2.加熱并沒有使DNA完全失去活性。

加熱致死的S型細菌的蛋白質變性失活,但是其內部的DNA在加熱結束后隨著溫度的降低又逐漸恢復活性。3.并非所有的R型細菌都能轉化為S型細菌。

事實上轉化的效率很低，并且轉化受DNA的純度、兩種細菌的親緣關系、受體菌的狀態(tài)等因素影響。必備知識考點一

肺炎鏈球菌的轉化實驗科學方法——自變量控制中的“加法原理”和“減法原理”減法原理加法原理含義：與常態(tài)比較，人為增加某種影響因素的稱為“加法原理”。舉例：在“比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實驗中，與對照組相比，實驗組分別作加溫、滴加FeCl3溶液、滴加肝臟研磨液的處理，就利用了“加法原理”。含義：與常態(tài)比較，人為去除某種影響因素的稱為“減法原理”。舉例：在艾弗里的肺炎鏈球菌轉化實驗中，每個實驗組特異性地去除了一種物質，從而鑒定出DNA是遺傳物質，就利用了“減法原理”。對照組實驗組實驗組實驗組對照組實驗組實驗組必備知識考點一

肺炎鏈球菌的轉化實驗關鍵能力2.【情境推理】請在格里菲思實驗的基礎上利用R型活細菌、加熱殺死的S型細菌、小鼠等為實驗材料，設計一個實驗方案證明DNA是遺傳物質，蛋白質不是遺傳物質。簡要寫出實驗思路并預期實驗結果及結論。 _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________實驗思路：①將加熱致死的S型細菌體內的物質分離，分別得到蛋白質和DNA。②將分離得到的S型細菌的蛋白質和DNA分別與R型細菌混合一段時間后，再分別注射入甲、乙兩組小鼠體內，觀察兩組小鼠的生存情況。實驗結果與結論：甲組小鼠不死亡，乙組小鼠死亡，并在乙組小鼠體內發(fā)現(xiàn)活的S型細菌，則證明DNA是遺傳物質，蛋白質不是遺傳物質?？键c一

肺炎鏈球菌的轉化實驗考點速覽(1)將S型菌的DNA經DNA酶處理后與R型菌混合，可以得到S型菌。(2021·全國乙卷，5D)(

)(2)新冠病毒與肺炎鏈球菌二者遺傳物質所含有的核苷酸是相同的。(2020·全國卷Ⅱ，1C)(

)(3)肺炎鏈球菌轉化實驗證實了細胞內的DNA和RNA都是遺傳物質。(2018·江蘇卷，3C)(

)×××(4)格里菲思實驗證明DNA可以改變生物體的遺傳性狀。(2017·江蘇卷，2A)(

)(5)艾弗里實驗證明從S型肺炎鏈球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡。(2017·江蘇卷，2B)(

)××考點一

肺炎鏈球菌的轉化實驗考向

結合肺炎鏈球菌轉化實驗，考查科學探究能力1.(2024·廣東珠海一中調研)實驗1：將S型細菌的DNA與R型細菌混合培養(yǎng)；實驗2：將S型細菌的DNA用DNA酶處理后所得物質與R型細菌混合培養(yǎng)。相關敘述正確的是(

)A.實驗1的培養(yǎng)基上僅有S型細菌生長B.實驗2的培養(yǎng)基上有R型和S型細菌生長C.實驗1、2可以證明DNA是主要的遺傳物質D.實驗1與實驗2形成對照D典例提升考點一

肺炎鏈球菌的轉化實驗A2.(2024·廣東六校聯(lián)考)艾弗里等科學家進行了體外轉化實驗，他們將S型細菌的細胞提取物分別用不同的酶進行處理后，再與活的R型細菌混合培養(yǎng)進行轉化，具體分組及對應處理方式如表所示。下列相關分析正確的是(

)實驗分組對細胞提取物的處理方式甲蛋白酶處理乙RNA酶處理丙DNA酶處理丁酯酶(脂肪酶)處理典例提升考點一

肺炎鏈球菌的轉化實驗A.上述實驗中的丙組不會發(fā)生轉化B.本實驗與噬菌體侵染細菌實驗都利用了同位素標記技術C.上述實驗中的甲組、乙組、丁組為空白對照組，且都不能發(fā)生轉化D.丁組中轉化出的S型細菌因具有莢膜而受到機體吞噬細胞的破壞，從而導致生物患病DNA是主要的遺傳物質遺傳的分子基礎考點二

噬菌體侵染細菌的實驗一、噬菌體侵染細菌實驗1.實驗者：2.設計思路：赫爾希和蔡斯

設法將DNA、蛋白質等物質分開，單獨地、直接地研究它們各自不同的遺傳功能。（與艾弗里實驗思路相同）3.實驗材料和方法(1)實驗材料:___________和

。(2)實驗方法:____________________________法，該實驗中用35S、32P分別標記___________________。T2噬菌體放射性同位素標記蛋白質和DNA大腸桿菌必備知識考點二

噬菌體侵染細菌的實驗4.T2噬菌體簡介：尾部頭部DNA蛋白質（1）優(yōu)點：①

是一種專門寄生在大腸桿菌體內的病毒。②③④頭部和尾部的外殼是由蛋白質構成，頭部內含有DNA。在自身遺傳物質的指導下進行繁殖,原料來自大腸桿菌子代噬菌體從宿主細胞裂解釋放?！咀⒁狻坎挥?4C和18O，也不能用35S、32P標記同一噬菌體一、噬菌體侵染細菌實驗必備知識考點二

噬菌體侵染細菌的實驗【問題1】為什么不能用18O和14C標記細菌，再用被標記的細菌來培養(yǎng)噬菌體？DNA和蛋白質都含有O和C，用這兩種元素標記，結果是噬菌體的蛋白質外殼和DNA都被標記，導致進行噬菌體侵染細菌實驗時，不能確定是哪一種物質進入細菌，從而不能確定哪一種物質是遺傳物質。一、噬菌體侵染細菌實驗必備知識考點二

噬菌體侵染細菌的實驗4.T2噬菌體簡介：（2）噬菌體的增殖：增殖需要的條件內容模板合成T2噬菌體DNA原料合成T2噬菌體蛋白質原料場所噬菌體的DNA大腸桿菌提供的4種脫氧核苷酸大腸桿菌的氨基酸大腸桿菌的核糖體△注意：噬菌體增殖過程中：噬菌體只提供自身的DNA為模板，合成新DNA和蛋白質所需的原料、能量、場所、酶均來自大腸桿菌一、噬菌體侵染細菌實驗必備知識考點二

噬菌體侵染細菌的實驗5.實驗過程：【問題2】如何獲得同位素標記的噬菌體？大腸桿菌+含35S的培養(yǎng)基---含35S的大腸桿菌大腸桿菌+含32P的培養(yǎng)基---含32P的大腸桿菌T2噬菌體+含35S的大腸桿菌---含35S的T2噬菌體T2噬菌體+含32P的大腸桿菌---含32P的T2噬菌體第一步標記大腸桿菌第二步標記T2噬菌體第三步：已標記T2噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌一、噬菌體侵染細菌實驗必備知識考點二

噬菌體侵染細菌的實驗

T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗過程（視頻）一、噬菌體侵染細菌實驗必備知識考點二

噬菌體侵染細菌的實驗5.實驗過程：35S標記的噬菌體用35S標記的噬菌體與普通大腸桿菌混合經短時間保溫后用攪拌器攪拌離心檢測上清液和沉淀物中的放射性物質細菌裂解后檢測子代噬菌體的放射性上清液放射性很高沉淀物放射性很低子代噬菌體中無35S實驗結果分析攪拌的目的離心的目的上清液放射性很高說明什么沉淀物放射性很低說明什么使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離使噬菌體的蛋白質外殼與大腸桿菌分層說明T2噬菌體中的蛋白質沒有進入大腸桿菌攪拌不充分一、噬菌體侵染細菌實驗必備知識考點二

噬菌體侵染細菌的實驗5.實驗過程：32P標記的噬菌體子代噬菌體中含32P用32P標記的噬菌體與普通大腸桿菌混合經短時間保溫后用攪拌器攪拌離心檢測上清液和沉淀物中的放射性物質細菌裂解后檢測子代噬菌體的放射性上清液放射性很低沉淀物放射性很高實驗結果分析沉淀物放射性很高上清液放射性很低說明T2噬菌體中的DNA進入了大腸桿菌。培養(yǎng)（保溫）時間過短，部分噬菌體還未侵染細菌；

培養(yǎng)（保溫）時間過長，部分子代噬菌體已經釋放。說明DNA是真正的遺傳物質一、噬菌體侵染細菌實驗必備知識考點二

噬菌體侵染細菌的實驗6.實驗結論：(1)直接證明：

。(2)間接證明：DNA能夠

，使生物體前后代保持一定的連續(xù)性，維持遺傳性狀的穩(wěn)定性；DNA能夠控制

的合成，從而控制生物體的代謝和性狀。(3)上述實驗能否證明蛋白質不是遺傳物質呢？________________________________________________________________DNA是噬菌體的遺傳物質自我復制蛋白質

不能，因為蛋白質沒有進入細菌體內，不能明確其是否有遺傳效應。一、噬菌體侵染細菌實驗必備知識考點二

噬菌體侵染細菌的實驗考向1

結合噬菌體侵染細菌實驗，考查實驗探究1.(2022·海南卷，13)某團隊從下表①～④實驗組中選擇兩組，模擬T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗，驗證DNA是遺傳物質。結果顯示：第一組實驗檢測到放射性物質主要分布在沉淀物中，第二組實驗檢測到放射性物質主要分布在上清液中。該團隊選擇的第一、二組實驗分別是(

)CA.①和④ B.②和③C.②和④ D.④和③典例提升考點二

噬菌體侵染細菌的實驗A2.(2024·廣東佛山質檢)如圖A～E表示用35S標記的T2噬菌體侵染細菌的過程，下列有關敘述正確的是(

)A.A～E依次為吸附、注入、復制、組裝和釋放B.C時細菌內部分DNA分子具有放射性C.D、E時分別攪拌、離心，后者上清液中放射性較強D.該實驗證明DNA是T2噬菌體的主要遺傳物質典例提升考點二

噬菌體侵染細菌的實驗A3.(2024·廣東中山調研)利用含有32P標記的T2噬菌體侵染細菌，經過培養(yǎng)和攪拌以及離心后，發(fā)現(xiàn)離心管的沉淀物中含有較高放射性，而上清液中放射性含量很少。下列相關敘述錯誤的是(

)A.通過用含有32P標記的肺炎鏈球菌培養(yǎng)T2噬菌體來標記噬菌體B.若上清液放射性偏高，則可能是培養(yǎng)時間過短所致C.該實驗結果不能證明T2噬菌體的遺傳物質是DNAD.若該實驗不經過攪拌，對實驗結果沒有明顯影響典例提升考點二

噬菌體侵染細菌的實驗DNA是主要的遺傳物質遺傳的分子基礎考點三

DNA是主要的遺傳物質1.實驗材料：煙草花葉病毒（只由蛋白質和RNA組成）、煙草（高等植物）RNA蛋白質煙草花葉病毒煙草花葉病一、煙草花葉病毒對煙草細胞的感染實驗必備知識考點三DNA是主要的遺傳物質2.實驗過程：蛋白質RNA分別侵染健康煙草植株患病不患病得到病毒不能得到病毒3.實驗結論：煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA，不是蛋白質。一、煙草花葉病毒對煙草細胞的感染實驗必備知識考點三DNA是主要的遺傳物質生物類型所含核酸遺傳物質舉例細胞生物真核生物DNA和RNA_____動物、植物、真菌原核生物_____細菌非細胞生物DNA病毒僅有DNA_____T2噬菌體、乙肝病毒RNA病毒僅有RNA_____煙草花葉病毒、HIV病毒DNADNADNARNA細胞生物：真核生物與原核生物的遺傳物質是DNA非細胞生物：病毒的遺傳物質是DNA或RNA生物界絕大多數(shù)生物的遺傳物質是DNA，只有極少數(shù)生物的遺傳物質是RNA，因而

。就生物個體而言，其遺傳物質是唯一的。DNA是主要的遺傳物質二、生物體內核酸的種類及遺傳物質必備知識考點三DNA是主要的遺傳物質C考向2結合探索遺傳物質的實驗思路和方法，考查科學思維能力4.(2024·廣東衡水金卷摸底)煙草花葉病毒(TMV)是一種單鏈RNA病毒，具有S和HR等多種株系。科學家分別提取了S株系和HR株系的RNA和蛋白質，進行了以下重組實驗：重組實驗過程子代病毒的類型第一組：S－RNA＋HR－蛋白質→感染煙草S株系第二組：HR－RNA＋S－蛋白質→感染煙草HR株系下列相關敘述中，合理的是(

)A.可以通過培養(yǎng)基上菌落特征的不同鑒別TMV的不同株系B.將TMV的遺傳物質與二苯胺水浴加熱，溶液會變成藍色C.根據(jù)實驗結果可推測，TMV的RNA控制其蛋白質的合成D.在該實驗中，第一組實驗是對照組，第二組實驗是實驗組典例提升考點三DNA是主要的遺傳物質5.(2024·廣東省七校聯(lián)考)研究表明，金柑花斑病是由一種新型病毒感染金柑葉片引起的，為探究金柑花斑病的病毒類型是DNA病毒還是RNA病毒，某研究小組采用的實驗材料如下：長勢相近的1年生金柑、TRIzol試劑(用于DNA、RNA和蛋白質的分離)、DNA酶、RNA酶及實驗需要的用具。請回答下列問題： (1)核酸作為遺傳物質具備的條件有_____________________________________ _________________________________________________________________。

在細胞生長和繁殖過程中能夠準確地復制，具有遺傳的連續(xù)性；儲存大量遺傳信息；結構比較穩(wěn)定(合理即可)典例提升考點三DNA是主要的遺傳物質(2)探究病毒的類型，方法步驟如下：①選擇長勢相近的1年生金柑，均分為A、B兩組。②用____________________處理金柑花葉病毒，將該病毒的核酸和蛋白質分開，取等量的核酸平均分成甲、乙兩組。③用DNA酶處理甲組，RNA酶處理乙組，培養(yǎng)一段時間后分別感染A、B組金柑。④一段時間后，觀察________________________________________________