第3章 第1节 DNA是主要的遗传物质（课件PPT）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化（人教版）不定项

该高中生物学课件聚焦“DNA是主要的遗传物质”，围绕肺炎链球菌转化实验、噬菌体侵染细菌实验等核心内容，从课标要求的结构与功能观切入，搭建从实验现象到本质结论的学习支架，帮助学生梳理遗传物质探索的逻辑脉络。 其亮点在于融合生命观念、科学思维与探究实践，通过矫正图辨析易错点、合作探究深化实验逻辑（如艾弗里实验的减法原理），结合放射性同位素标记技术分析等实例，培养学生证据推理能力。学生能系统掌握实验设计思路，教师可直接利用随堂检测与知识框架提升教学效率。

第3章　基因的本质 第1节　DNA是主要的遗传物质 1 [课标要求] 1．运用结构与功能观，理解DNA作为遗传物质的原因。　2.运用归纳与概括等方法，理解肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的异同。 返回导航 考点一 1 考点二 2 内 容 索 引 考点三 3 随堂 效果检测 4 考点一 PART 01 第一部分 4 考点一　肺炎链球菌的转化实验 1．肺炎链球菌的特点 光滑　 有　 有　 粗糙　 无　 返回导航 2．体内转化实验 (1)实验人员：格里菲思。 (2)实验目的：以小鼠为实验材料，研究__________________的致病情况。 肺炎链球菌　 返回导航 (3)过程及结果 返回导航 格里菲思只证明了S型细菌体内“转化因子”的存在，未证明“转化因子”的本质   (4)实验结论：已经加热致死的S型细菌含有______________，促使R型活细菌转化为S型活细菌，且可以遗传。 转化因子　 返回导航 3．体外转化实验 肺炎链球菌在人工培养基中繁殖 (1)实验人员：____________及其同事。 艾弗里　 返回导航 (2)实验过程 S型细菌 S型细菌　 S型细菌　 S型细菌　 R型细菌　 返回导航 (3)实验表明：细胞提取物中含有转化因子，而转化因子很可能就是________。 (4)实验结论：________才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 DNA　 DNA 返回导航 (1)加热致死的S型细菌中DNA已经全部断裂，失去活性。(　　) 答案：加热致死的S型细菌中的蛋白质失去活性，而DNA仍有活性。 (2)将加热致死的S型细菌和R型活细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠尸体中提取到的细菌全部是S型细菌。(　　) 答案：将加热致死的S型细菌和R型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠尸体中提取出R型细菌和S型细菌。 ×　 ×　 返回导航 (3)将S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养，一段时间后培养基中会有两种菌落。(　　) (4)格里菲思和艾弗里分别用不同的方法证明DNA是遗传物质。(　　) 答案：格里菲思没有证明DNA是遗传物质，只证明了加热致死的S型细菌中含有某种转化因子。 √ ×　 返回导航 [探究1] 阅读教材P43格里菲思的肺炎链球菌的转化实验，回答下列问题： (1)第一、二组实验分别说明：R型细菌_____致病性，S型细菌________致病性。S型细菌的荚膜的作用是____________________________________ ________________________________________________________。 无　 有　 对S型细菌有保护作用，使S型细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 返回导航 (2)第二、三组实验说明加热致死的S型细菌______致病性。加热致死的S型细菌不能使小鼠死亡的原因是______________________________________ _________________________。 (3)第四组中是____________细菌导致了小鼠死亡。 无　 加热致死的S型细菌的蛋白质变性失活，失去了感染能力 S型 返回导航 [探究2] 阅读教材P44艾弗里的肺炎链球菌的转化实验，回答下列问题： (1)概述该实验的设计思路：_______________________________________ _____________________________________。 (2)实验中加入的蛋白酶、RNA酶和酯酶的作用是_____________________ ________________________________________________________________。 (3)第一至第四组的实验结果既有R型细菌，又有S型细菌的原因是_______________________________________________________________。 用酶解法分别去除细胞提取物中各种成分后，观察能否将R型细菌转化 分别除去S型细菌的细胞提取物中的蛋白质、RNA和酯类物质，以明确这些物质是不是转化因子 S型细菌的细胞提取物中的转化因子只能使部分R型细菌发生转化 返回导航 (4)第五组用DNA酶处理S型细菌的细胞提取物之后再与R型细菌混合培养，培养皿中只有R型细菌的原因是____________________________________ _______________________________________________。 (5)据此分析，艾弗里的体外转化实验的结论是_________________________________________________________。 DNA酶能水解DNA，破坏了DNA分子的结构，使其丧失转化功能 DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 返回导航 1．关于肺炎链球菌的注意点 (1)加热会使蛋白质变性失活，这种失活是不可逆的，温度降低后蛋白质活性也不可恢复；而加热会使DNA双链解旋，随温度的降低，DNA可恢复活性。 (2)转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，使R型细菌获得了S型细菌的遗传信息。 返回导航 2．自变量控制中的“加法原理”和“减法原理” (1) (2) 返回导航 √ 1．(2025·广东惠州高一月考)格里菲思以小鼠和肺炎链球菌为实验材料，进行了肺炎链球菌的转化实验。下列叙述正确的是(　　) A．R型细菌感染小鼠后，可在小鼠体内繁殖，会使小鼠患病 B．S型细菌的染色体上存在控制荚膜形成的基因 C．给小鼠注射S型细菌的DNA后，可从小鼠体内分离出S型活细菌 D．在小鼠体内能完成R型细菌转化的前提是存在R型活细菌和S型细菌的DNA 返回导航 解析：R型细菌没有致病性，R型细菌感染小鼠后，小鼠不患病，A错误； S型细菌为原核生物，没有染色体，B错误； 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，S型细菌的DNA能使R型活细菌转化为S型活细菌，所以能从小鼠体内分离出S型活细菌，单独注射S型细菌的DNA不能从小鼠体内分离出S型活细菌，C错误，D正确。 返回导航 2．(2025·河北保定名校联盟高一期中)艾弗里及其同事将加热致死的S型肺炎链球菌破碎后，设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取物，然后进行了如下表所示的实验。下列相关叙述正确的是(　　) 实验组号 接种细菌类型 加入物质 ① R型 S型细菌的细胞提取物 — ② R型 蛋白酶 ③ R型 RNA酶 ④ R型 酯酶 ⑤ R型 DNA酶 返回导航 A.实验组①～⑤的培养基中只生长S型细菌 B．在该实验基础上可进一步分析转化因子的理化性质 C．该实验采用了自变量控制中的“加法原理” D．该实验证明了DNA是主要的遗传物质 √ 返回导航 解析：实验组①中接种R型细菌和S型细菌的细胞提取物，培养基中会生长R型细菌和S型细菌，实验组②～④中加入的蛋白酶、RNA酶、酯酶分别水解S型细菌细胞提取物中的蛋白质、RNA、脂质，由于这些物质不是转化因子，所以培养基中会生长R型细菌和S型细菌，实验组⑤中DNA酶水解了DNA，转化因子被破坏，培养基中只生长R型细菌，A错误； 在该实验的基础上，对S型细菌细胞提取物中的DNA等物质进一步分离和鉴定，分析其理化性质，从而更深入地探究转化因子的本质，B正确； 该实验是设法去除细胞提取物中的某种物质，采用的是自变量控制中的“减法原理”，C错误； 该实验证明了DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质，D错误。 返回导航 考点二 PART 02 第二部分 25 考点二　噬菌体侵染细菌的实验 属于病毒，不能利用培养基直接培养 1．T2噬菌体的结构　　 2．实验人员：赫尔希和蔡斯。 蛋白质　 DNA　 寄生　 大肠杆菌　 返回导航 3．实验过程 35S　 32P　 35S　 32P　 返回导航 4．实验结果及结论 (1)结果 ①甲组上清液的放射性________，沉淀物的放射性很低。 ②乙组上清液的放射性________，沉淀物的放射性很高。 (2)分析 ①噬菌体侵染细菌时，________进入细菌的细胞中，而______________仍留在细胞外。 ②子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的________遗传的。 ③结论：________是噬菌体的遗传物质。 　　 不能证明蛋白质不是遗传物质 很高　 很低 DNA　 蛋白质外壳　 DNA　 DNA 返回导航 (1)T2噬菌体可侵染肺炎链球菌导致其裂解。(　　) 答案：T2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，可在大肠杆菌体内增殖导致其裂解。 (2)由于T2噬菌体不能独立生活，所以标记T2噬菌体时应先标记T2噬菌体的宿主细胞——大肠杆菌。(　　) (3)细菌和病毒作为实验材料，具有个体小、结构简单、繁殖快的优点。(　　) ×　 √ √ 返回导航 (4)T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中，32P标记组为实验组，35S标记组为对照组。(　　) 答案：T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中，32P标记组和35S标记组均为实验组，两组之间形成相互对照。 (5)噬菌体侵染细菌的实验中，也能用14C和3H标记噬菌体。(　　) 答案：DNA和蛋白质均含C和H，若用14C和3H标记，无法确认被标记的是何种物质。 ×　 ×　 返回导航 [探究] 下图表示T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验过程，根据图示回答下列问题： 返回导航 (1)选用T2噬菌体作实验材料，其优点是________________________________________________________。 (2)图中①步骤为___________， ②步骤为________________。 (3)实验中________(填“能”或“不能”)用32P和35S同时标记T2噬菌体，原因是_________________________________________________________ _______________________________________。 T2噬菌体的DNA和蛋白质能自然完全分离，实验结果更可靠 搅拌　 离心 不能　 用32P和35S同时标记T2噬菌体，上清液和沉淀物中均会出现放射性，无法判断是何种元素的放射性 返回导航 (4)用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中有少量放射性的原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (5)用35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中也有少量放射性的原因是_____________________________________________________________ _________________________________________。 保温时间过短，部分T2噬菌体没有侵染到大肠杆菌体内，经离心后分布于上清液中；保温时间过长，部分T2噬菌体在大肠杆菌体内增殖后释放出子代，子代经离心后分布于上清液中 搅拌不充分，有少量含35S的T2噬菌体蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面，随大肠杆菌离心到沉淀物中 返回导航 噬菌体侵染细菌的实验中上清液和沉淀物中的放射性分析 (1)含32P的噬菌体侵染大肠杆菌 返回导航 (2)含35S的噬菌体侵染大肠杆菌 返回导航 √ 1．下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是(　　) A．需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌 B．搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来 C．离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌 D．该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA 返回导航 解析：实验过程中需用32P标记的噬菌体和35S标记的噬菌体分别侵染大肠杆菌，A错误； 实验过程中搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体(蛋白质外壳)与大肠杆菌分离，B错误； 大肠杆菌的质量大于噬菌体，离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，沉淀物中留下大肠杆菌，C正确； 该实验证明噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。 返回导航 2．(不定项)某校生物研究性学习小组模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌的实验，实验过程如下图所示，下列有关分析错误的是(　　)     A．理论上，b和c中不应具有放射性 B．实验中b含少量放射性与①过程中培养时间过长或过短有关 C．实验中c含有放射性与④过程中搅拌不充分有关 D．该实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质 √ √ √ 返回导航 解析：35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，32P标记的是T2噬菌体的DNA，所以搅拌、离心后，理论上，b和c中不应具有放射性，A正确； 35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，T2噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳留在外面，经搅拌后与细菌分开，所以若b中含有放射性，说明搅拌不充分，B错误； 实验中c含有放射性与④过程中保温时间过长或过短有关，C错误； 该实验只证明了DNA是遗传物质，没有证明蛋白质不是遗传物质，D错误。 返回导航 考点三 PART 03 第三部分 40 考点三　DNA是主要的遗传物质 1．烟草花叶病毒侵染烟草的实验 (1)实验材料   RNA　 RNA　 蛋白质　 烟草 返回导航 (2)过程及结果 (3)实验结论：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。 蛋白质　 RNA　 返回导航 2．DNA是主要的遗传物质 　　　　 　 因绝大多数生物的遗传物质是DNA DNA　 RNA 返回导航 (1)真核生物的遗传物质是DNA。(　　) (2)原核生物的遗传物质是RNA。(　　) 答案：原核生物的遗传物质是DNA。 (3)细胞核内的遗传物质是DNA，细胞质内的遗传物质是RNA。(　　) 答案：细胞生物的遗传物质是DNA。 √ ×　 ×　 返回导航 (4)艾弗里的肺炎链球菌转化实验证明了DNA是肺炎链球菌主要的遗传物质。(　　) 答案：艾弗里的肺炎链球菌转化实验证明了转化因子是DNA，但不能证明DNA是主要的遗传物质。 ×　 返回导航 探索遗传物质的实验思路和方法(技术) (1)实验思路：设法将各种物质分开，单独观察它们的作用。 (2)方法(技术) 返回导航 √ 1．(2025·河北保定名校联盟高一期中)已知烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟草叶片，但两者致病斑不同。某研究人员用这两种病毒做实验，具体步骤和结果如下图所示。下列相关说法正确的是(　　) A．本实验遵循了对照原则 B．c说明TMV的蛋白质是TMV的遗传物质 C．f表示重组病毒产生的后代依然是重组病毒 D．该实验的结论是所有病毒的遗传物质均为RNA 返回导航 解析：本实验遵循了对照原则，分别用蛋白质和RNA进行实验，以及将两者的物质进行重新组合，研究后代病毒类型，A正确； 通过题图可知，c表示用TMV的蛋白质外壳感染烟草叶片，结果烟草叶片上不出现病斑，说明TMV的蛋白质不是TMV的遗传物质，B错误； 通过重组病毒感染烟草叶片形成的病斑可知，f表示TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA组成的“杂种病毒”产生的后代是HRV，不是重组病毒，C错误； 该实验的结论是烟草花叶病毒和车前草病毒的遗传物质为RNA，而不是蛋白质，不能证明所有病毒的遗传物质均为RNA，D错误。 返回导航 2．(不定项)下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是(　　) A．大部分原核生物的遗传物质是DNA，少部分是RNA B．具有细胞结构的生物的遗传物质都是链状DNA C．以RNA为遗传物质的生物没有细胞结构 D．病毒的遗传信息均储存在RNA中 √ 返回导航 解析：原核生物的遗传物质都是DNA，A错误； 具有细胞结构的生物包括原核生物和真核生物，原核生物的遗传物质是环状DNA，真核生物的遗传物质是链状DNA，B错误； 以RNA为遗传物质的生物一定是病毒，病毒没有细胞结构，C正确； 病毒分为DNA病毒和RNA病毒，DNA病毒的遗传信息储存在DNA中，RNA病毒的遗传信息储存在RNA中，D错误。 返回导航 【知识框架】 返回导航 随堂 效果检测 PART 04 第四部分 52 1．(教材P43实验改编)在肺炎链球菌感染小鼠的实验中，下列实验结果错误的是(　　) A．注射R型活细菌后，小鼠不死亡 B．注射S型活细菌后，小鼠死亡，从小鼠体内能分离出活的S型细菌 C．注射R型活细菌及加热致死的S型细菌后，小鼠死亡，从小鼠体内只能分离出活的S型细菌 D．注射S型细菌及加热致死的R型细菌后，小鼠死亡，从小鼠体内能分离出活的S型细菌 √ 返回导航 解析：注射R型活细菌及加热致死的S型细菌后，S型细菌的转化因子使无致病性的R型活细菌转化为有致病性的S型活细菌，导致小鼠死亡，从小鼠体内能分离出S型细菌和R型细菌，C错误。 返回导航 2．下列关于肺炎链球菌体内和体外转化实验的说法，错误的是(　　) A．两实验所用的材料相同，都是R型和S型两种肺炎链球菌 B．两实验都遵循对照原则、单一变量原则 C．两实验均把DNA和蛋白质分开，单独处理并观察它们各自的作用 D．体外转化实验是在体内转化实验的基础上进行的 √ 解析：两实验所用的材料相同，都是R型和S型两种肺炎链球菌，A正确； 两实验都遵循对照原则、单一变量原则，B正确； 肺炎链球菌体内转化实验并没有把DNA和蛋白质分开，C错误； 体外转化实验是在体内转化实验的基础上进行的，D正确。 返回导航 √ 3．赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验是生物学史上的一个重要实验。下列关于该实验的叙述，正确的是(　　) A．需用32P和35S对同一噬菌体进行标记 B．标记蛋白质和DNA时，可用含35S和32P的合成培养基分别培养噬菌体 C．离心之前需对培养液进行充分搅拌 D．该实验的结果说明DNA是主要的遗传物质 返回导航 解析：T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中，噬菌体需用32P和35S分别进行标记，不能用32P和35S对同一噬菌体进行标记，A错误； T2噬菌体是病毒，专门寄生在大肠杆菌体内，所以标记噬菌体的蛋白质和DNA时，不可直接用含35S和32P的合成培养基分别培养噬菌体，B错误； 离心之前需对培养液进行充分搅拌，使噬菌体外壳与大肠杆菌分离，C正确； 噬菌体侵染细菌实验的结果说明DNA是遗传物质，但不能说明DNA是主要的遗传物质，D错误。 返回导航 4．甲、乙为两种不同的病毒，经病毒重建形成“杂种病毒”丙，用病毒丙侵染植物细胞，在植物细胞内产生的新一代病毒可表示为(　　) √ 返回导航 解析：“杂种病毒”丙是由病毒甲的蛋白质外壳和病毒乙的遗传物质重建形成的，而生物的性状是由遗传物质决定的，因此用病毒丙侵染植物细胞，在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒性状与提供遗传物质的病毒乙一样，D符合题意。 返回导航 5．(不定项)1952年，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，证明了DNA是遗传物质，他们所做的两组实验结果如下表所示。下列说法错误的是(　　) 噬菌体不同标记组别 放射性检测结果 上清液中 沉淀物中 甲 35S标记 75% 25% 乙 32P标记 15% 85% 返回导航 A.上述实验方法与艾弗里的不同，但二者最关键的设计思路相同 B．甲组沉淀物中有25%的放射性，可能是搅拌不充分所致 C．将甲组沉淀物中的噬菌体进一步培养，得到的子代噬菌体中小部分含放射性 D．甲、乙两组相互对照可以得出DNA是大多数生物的遗传物质的结论 √ √ 返回导航 解析：赫尔希和蔡斯所用的实验方法是放射性同位素标记技术，艾弗里及其同事所用的实验方法有细菌体外培养等，二者实验方法不同，但二者最关键的设计思路都是设法将蛋白质和DNA分开，单独地观察它们各自的作用，A正确； 甲组35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，沉淀物中含有25%的放射性，可能是搅拌不充分所致，B正确； 甲组35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌时，只有DNA注入大肠杆菌，蛋白质外壳留在外面，故将甲组沉淀物中的噬菌体进一步培养，得到的子代噬菌体都不含放射性，C错误； 甲、乙两组相互对照只能证明DNA是T2噬菌体的遗传物质，不能得出DNA是大多数生物的遗传物质的结论，D错误。 返回导航 $