2026届高三生物一轮复习课件：第27讲 DNA是主要的遗传物质

2026高考一轮复习 第27讲 DNA是主要的遗传物质 2 1 3 肺炎链球菌的转化实验 噬菌体侵染细菌的实验 DNA是主要的遗传物质 目 录 contents 肺炎链球菌的转化实验 考点1 考点梳理 考点1 肺炎链球菌的转化实验 1、格里菲思的体内转化实验： （1）实验材料 S型肺炎链球菌可以引起人类和小患肺炎，小鼠并发鼠败血症而死亡。 项目 S型细菌 R型细菌 菌落 有无荚膜 有无致病性 表面光滑 表面粗糙 有致病性 无致病性 多糖类的荚膜 无荚膜 考点1 肺炎链球菌的转化实验 荚膜是什么？有什么作用？ 荚膜是某些细菌的细胞壁外面包围的一层胶状的多糖类物质。 R型细菌无荚膜，感染人体或动物体后，容易被吞噬细胞吞噬并杀灭。 S型细菌有荚膜可抵抗吞噬细胞的吞噬，不能被宿主的正常防御机制所清除，有利于细菌在宿主体内生活并繁殖。 考点1 肺炎链球菌的转化实验 （2）实验过程 死亡 不死亡 死亡 考点1 肺炎链球菌的转化实验 （3）现象分析 死亡 不死亡 死亡 a.实验①②对比说明_________ _________________________。 b.实验②③对比说明： ___________________________。 c.实验②③④对比说明： ________________________。 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 R型细菌 考点1 肺炎链球菌的转化实验 （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。 转化后的S型细菌后代还是S型细菌，说明这种性状的转化可以稳定遗传，这种转化的本质是基因重组。 转化因子 注意： ①此实验仅能证明S型细菌中含有某种“转化因子”，但转化因子的本质不清楚。 ②发生转化的只是少部分R型细菌。 ③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。　　　 考点1 肺炎链球菌的转化实验 实验组 对照组 考点1 肺炎链球菌的转化实验 2、艾弗里的体外转化实验 （1）实验过程 实验思路： 用酶解法特异性地去除了一种物质，单独、直接地观察它们的作用。 _______________________________ ________________________________。 _______________ a.第①组实验表_________________ b.第②③④组实验表明____________ c.第⑤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 S型细菌细 胞提取物中的蛋白质、RNA和脂质 _________________。 S型细菌细胞 提取物中的DNA有转化作用 没有转化作用； 考点1 肺炎链球菌的转化实验 （2）实验分析 实验组 对照组 注意：S型细菌的DNA不能使小鼠致死 考点1 肺炎链球菌的转化实验 （3）实验结论 细胞提取物中含有转化因子，其很可能是DNA。 艾弗里等人进一步分析了细胞提取物的理化特性，发现这些特性都与DNA的极为相似。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。 肺炎链球菌的转化的实质：是由于S型细菌的DNA整合到了R型细菌的DNA中，实现了基因的重新组合，即基因重组。 3、【科学方法】自变量控制中的“加法原理”和“减法原理” 在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。 （1）与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。例如，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”。 （2）与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。例如，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”。 考点1 肺炎链球菌的转化实验 4、格里菲思实验(实验一)与艾弗里实验(实验二)的区别与联系 考点1 肺炎链球菌的转化实验 联系： ①所用材料相同； ②体内转化实验是体外转化实验的基础，体外转化实验是体内转化实验的延伸； ③两实验都遵循对照原则、单一变量原则 考点1 肺炎链球菌的转化实验 4、格里菲思实验(实验一)与艾弗里实验(实验二)的区别与联系 [经典·基础·诊断] 1．(2024·安徽安庆高三检测)肺炎链球菌转化实验的部分过程如下图所示。下列有关叙述错误的是(　　)  A．R型细菌转化为S型细菌后的DNA中， 嘌呤与嘧啶碱基比例不变 B．整合到R型细菌内的DNA分子片段，可以直接表达出产物多糖类的荚膜 C．进入R型细菌的DNA片段上，可能有多个RNA聚合酶结合位点 D．S型细菌DNA整合到R型细菌内属于基因重组 B 题型剖析 1．从格里菲思的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．从格里菲思第四组实验中的病死小鼠体内分离得到的只有S型细菌而无R型细菌。( ) [教材新命题点思考] 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？ 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。 × × 题型剖析 [模型新命题点思考] 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，则回答下列问题：  (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。 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 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 R型细菌转化成的S型细菌繁殖 题型剖析 2．(2024·湖北部分高中联考)根据S型肺炎链球菌荚膜多糖的差异，将其分为SⅠ、SⅡ、SⅢ等类型，不同类型的S型细菌发生基因突变后失去荚膜，成为相应类型的R型(RⅠ、RⅠ、RⅢ)细菌，R型细菌也可回复突变为相应类型的S型(SⅠ、SⅡ、SⅢ)细菌。S型细菌的荚膜能阻止外源DNA进入细胞，为探究S型细菌的形成机制，科研人员将加热致死的甲菌破碎后获得提取物，冷却后加到乙菌培养液中混合均匀，再接种到平板上，经培养后检测子代细菌的类型。下列相关叙述正确的是(　　) A．肺炎链球菌的拟核DNA有2个游离的磷酸基团 B．该实验中的甲菌应为R型细菌，乙菌应为S型细菌 C．若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅡ，子代细菌为SⅢ和RⅡ，则能说明SⅢ是转化而来的 D．若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅢ，子代细菌为SⅢ和RⅢ，则能排除基因突变的可能 C 题型剖析 噬菌体侵染细菌的实验 考点2 考点梳理 1、实验材料—T2噬菌体：是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒 （1）结构 DNA 蛋白质 寄生 考点2 噬菌体侵染细菌的实验 ——用32P标记 ——用35S标记 考点2 噬菌体侵染细菌的实验 （2）增殖条件 模板： 的DNA； 原料： 提供的四种脱氧核苷酸、氨基酸、ATP等； 蛋白质外壳合成场所：大肠杆菌的核糖体。 如何标记噬菌体？ 噬菌体是病毒，无法单独在培养基上存活，若要标记T2噬菌体，需先标记大肠杆菌，再用标记过的大肠杆菌培养噬菌体。 T2噬菌体 大肠杆菌 （3）增殖过程：T2噬菌体侵染大肠杆菌后，就会在自身遗传物质的作用下，利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分，进行大量增殖。当噬菌体增殖到一定数量后，大肠杆菌裂解，释放出大量的噬菌体。 考点2 噬菌体侵染细菌的实验 考点2 噬菌体侵染细菌的实验 2、实验方法：放射性同位素标记法 借助具有放射性的同位素来追踪某种物质运行和变化的过程。用35S标记一部分噬菌体的蛋白质，用32P标记另一部分噬菌体的DNA。 能否用放射性同位素32P、 35S标记同一个T2噬菌体？ 不能用32P、 35S标记同一个T2噬菌体，因为放射性检测时只能检测到是否具有放射性，不能确定是何种元素的放射性。 3、实验过程 考点2 噬菌体侵染细菌的实验 32P标记的 噬菌体 35S标记的 噬菌体 3、实验过程 考点2 噬菌体侵染细菌的实验 （1）标记噬菌体 26 噬菌体侵染细菌的实验 实验过程 ①标记噬菌体 35 大肠杆菌 27 噬菌体侵染细菌的实验 实验过程 ①标记噬菌体 35 大肠杆菌 28 噬菌体侵染细菌的实验 实验过程 ①标记噬菌体 大肠杆菌 噬菌体DNA 复制 基因表达 35 S标记的 噬菌体 29 噬菌体侵染细菌的实验 实验过程 ①标记噬菌体 大肠杆菌 含有放射性同位素32P的脱氧核苷酸 30 噬菌体侵染细菌的实验 实验过程 ①标记噬菌体 35 大肠杆菌 31 噬菌体侵染细菌的实验 实验过程 ①标记噬菌体 大肠杆菌 噬菌体DNA 复制 基因表达 32 P标记的 噬菌体 32 （2）35S标记T2噬菌体侵染细菌组： 35S标记的噬菌体 用35S标记的噬菌体与普通大肠杆菌混合 经短时间保温后用搅拌器搅拌 离心检测上清液和沉淀物中的放射性物质 细菌裂解后检测子代噬菌体的放射性 上清液放射性很高 沉淀物放射性很低 子代噬菌体中无35S 考点2 噬菌体侵染细菌的实验 （2）35S标记T2噬菌体侵染细菌组： 搅拌的目的： 离心的目的： ①上清液放射性很高说明： 考点2 噬菌体侵染细菌的实验 上清液为T2噬菌体外壳，说明T2噬菌体中的蛋白质外壳没有进入大肠杆菌。 使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离； 使噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌分层，让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒，离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。 （2）35S标记T2噬菌体侵染细菌组： ②沉淀物有低放射性说明： 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。 考点2 噬菌体侵染细菌的实验 沉淀物为包含T2噬菌体DNA的大肠杆菌，应无放射性。 现在有低放射性，说明搅拌不充分，少量T2噬菌体仍吸附在大肠杆菌表面。 （3）32P标记T2噬菌体侵染细菌组： 32P标记的噬菌体 子代噬菌体中含32P 用32P标记的噬菌体与普通大肠杆菌混合 经短时间保温后用搅拌器搅拌 离心检测上清液和沉淀物中的放射性物质 细菌裂解后检测子代噬菌体的放射性 上清液放射性很低 沉淀物放射性很高 说明DNA是真正的遗传物质。 考点2 噬菌体侵染细菌的实验 （3）32P标记T2噬菌体侵染细菌组： 上清液有低放射性说明： 沉淀物放射性很高说明： 考点2 噬菌体侵染细菌的实验 T2噬菌体中的DNA进入了大肠杆菌。 若保温时间合理，上清液为T2噬菌体外壳，应无放射性。现在有低放射性，说明保温时间过短，部分噬菌体还未侵染细菌；或保温时间过长，部分子代噬菌体已经释放。 考点2 噬菌体侵染细菌的实验 4、实验结论： 赫尔希和蔡斯的实验表明：噬菌体侵染细菌时，______进人细菌的细胞中，而____________仍留在细胞外。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过___________遗传的。 DNA才是噬菌体的遗传物质。 DNA 蛋白质外壳 亲代的DNA 考点2 噬菌体侵染细菌的实验 5、实验误差分析 (1)用32P 标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌 考点2 噬菌体侵染细菌的实验 (2)用35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌 肺炎链球菌 体内转化实验 肺炎链球菌 体外转化实验 噬菌体侵 染细菌实验 实验者 思 路 分离方式 结 论 设法将DNA与蛋白质等分开，单独地研究它们遗传功能。 证明DNA是遗传物质，蛋白质不是。 酶解后再别加入到R型菌中 同位素标记法：分别标记DNA和蛋白质 DNA是遗传物质,但不能证明蛋白质不是遗传物质 格里菲思 艾弗里 赫尔希和蔡斯 加热杀死的S型菌体内有“转化因子” 三个实验的比较 考点2 噬菌体侵染细菌的实验 6、“二看法”判断子代噬菌体标记情况 考点2 噬菌体侵染细菌的实验 7、噬菌体侵染细菌的实验中三次涉及大肠杆菌 考点2 噬菌体侵染细菌的实验 [经典·基础·诊断] 1．(2023·大湾区高三二模)用含有放射性同位素32P的培养基培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体，一段时间后，下列物质或结构不会出现放射性的是(　　) A．大肠杆菌的核糖体 B．大肠杆菌的拟核 C．T2噬菌体的遗传物质 D．T2噬菌体的外壳 D 题型剖析 [模型新命题点思考] 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 __________________________________。 作为对照组，以证明细菌未裂解 有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌 有部分标记的噬菌体没有与细菌分离 题型剖析 2．(2024·北京海淀区高三检测)下图表示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 D 题型剖析 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： 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： 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： 考点2 噬菌体侵染细菌的实验 肺炎链球菌的体外转化实验中细菌数量变化： 考点2 噬菌体侵染细菌的实验 肺炎链球菌的体内转化实验中细菌数量变化： 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 C 题型剖析 DNA是主要的遗传物质 考点3 考点梳理 正常 RNA 患病 遗传物质 蛋白质 考点3 DNA是主要的遗传物质 1、RNA是遗传物质的证明实验 2、DNA是主要的遗传物质 原核生物 （遗传物质是DNA） 真核生物 （遗传物质是DNA） 病毒 DAN病毒 （遗传物质是DNA） RNA病毒 （遗传物质是RNA） 就生物个体而言，其遗传物质是唯一的 考点3 DNA是主要的遗传物质 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 。所以说DNA是主要的遗传物质。 DNA RNA 生物类型 所含核酸 遗传物质 举例 细胞 生物 真核生物 _____ 原核生物 _____ 非细胞生物 DNA病毒 _____ RNA病毒 _____ DNA DNA DNA RNA DNA和RNA 仅有DNA 仅有RNA 动物、植物、真菌 细菌 T2噬菌体、乙肝病毒 烟草花叶病毒、HIV病毒 考点3 DNA是主要的遗传物质 2、DNA是主要的遗传物质 “遗传物质”探索的4种方法 判断正误 (1)T2噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是主要的遗传物质。 (2)病毒的遗传物质是DNA和RNA。 (3)人的细胞中有DNA和RNA,因此人的遗传物质主要是DNA。 (4)细胞核的遗传物质是DNA,而细胞质的遗传物质是RNA。 (5)所有细菌的遗传物质均是DNA。 × √ × × × 题型剖析 $$