2027届高三生物一轮复习课件 -DNA是主要的遗传物质

该高中生物学高考复习课件聚焦“DNA是主要的遗传物质”核心考点，依据高考评价体系梳理了遗传物质探究历程、肺炎链球菌转化实验、噬菌体侵染细菌实验等关键内容，通过考点权重分析明确实验设计与结果分析占比达60%，归纳出选择、实验分析等常考题型，构建系统备考框架。 课件亮点在于高考真题训练与科学思维培养，整合2022-2025年湖南、浙江等真题，如2022湖南题噬菌体侵染过程分析，通过“二看法”判断子代噬菌体标记等技巧，深化实验逻辑推理，易错点辨析（如RNA病毒遗传物质判断）强化严谨思维，助力学生掌握答题方法，教师可据此高效开展针对性复习。

一轮复习 DNA是主要的遗传物质 提出遗传因子 总结遗传规律 孟德尔 把“遗传因子”命名为基因 约翰逊 提出基因在染色体上的假说 萨 顿 证明基因位于染色体上 摩尔根 染色体主要组成成分是 DNA和蛋白质 遗传物质的探究历程 总结：遗传物质应该具备哪些特点？ (1)在细胞生长和繁殖的过程中，能够精确的自我复制，使前后代具有一定的连续性； (2)能够指导蛋白质的合成，从而控制生物体的性状和新陈代谢的过程； (3)具有储存大量遗传信息的潜在能力； (4)结构比较稳定，但在特殊情况下又能发生突变，而且突变以后还能继续复制， 并能遗传给后代。 对遗传物质的早期推测 人们认识到 蛋白质 是 由 连接而成 的生物大分子 多种多样的排列顺序，可能蕴含着 。 多种氨基酸 氨基酸 遗传信息 人们认识到 DNA 是由许多 聚合而成的生物大分子 有4种，每 种有一个特定的 。 脱氧核苷酸 脱氧核苷酸 碱基 蛋白质 DNA 基本单位：常见的21种氨基酸 基本单位：4种脱氧核苷酸 20世纪20年代支持率很高 20世纪30年代,少数支持 格里菲思的 体内转化实验 艾弗里及同事的 体外转化实验 转化因子是什么 加热杀死的S型细菌中含有转化因子 肺炎链球菌的转化实验 T2噬菌体侵染大肠杆菌实验 DNA是肺炎链球菌、T2噬菌体的遗传物质 RNA是TMV的遗传物质 DNA是细胞结构的生物和DNA病毒的遗传物质 RNA是RNA病毒的遗传物质 更多实验证据 更多实验证据 DNA是主要的遗传物质 一、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验 1.科学家： 1928年【英】 格里菲思 2.实验材料： 肺炎链球菌 项目 S型细菌 R型细菌 菌落 菌体 有无毒性 表面光滑 表面粗糙 有 无 多糖类的荚膜 思考：为什么无荚膜的R型肺 炎链球菌无毒性，有荚膜的S型肺炎链球菌有毒性？ 无荚膜的R型菌，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S型菌可以抵抗吞噬细胞的吞噬，而在宿主体内存活并繁殖。 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物质。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纽胞的吞噬，有利于细菌在宿主体内生活并繁殖。 S型细菌具有多糖类荚膜，可以抵御吞噬细胞的吞噬，不能被宿主的正常防御机制所清除，因而导致宿主感染。 一、肺炎链球菌的类型 6 结 3.肺炎链球菌的体内转化实验 过程与现象 第1组：注射R型活细菌 第2组：注射S型活细菌 第3组：注射加热杀死的S型细菌 第4组：注射R型活细菌+ 加热杀死的S型细菌 小鼠不死亡 小鼠死亡，体内分离出S型活细菌 小鼠不死亡 小鼠死亡，体内分离出S型活细菌 结果分析 1、2组说明 2、3组说明 2、3、4组说明 加热杀死的S型细菌中含有某种 ，使R型活细菌转化为S型活细菌。 R型细菌无毒性，S型细菌有毒性 被加热杀死的S型细菌无毒性 R型活细菌可以转化为S型活细菌 转化因子 论 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。 从第四组实验的小鼠尸体中分离出的有致病性的S型活细菌，其后代也是有致病性的S型细菌。由此可以判断：已经被加热杀死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌的活性物质—“转化因子” 。 R型菌 S型菌 转化因子 S型菌 后代 【提醒】发生转化的只是少部分R型细菌。 注意：转化后的S型细菌后代还是S,说明转化后可以稳定遗传。 8 在格里菲思第④组实验中，小鼠 体内S型细菌、R型细菌含量的变 化情况如图所示，则： (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点之前，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 典例分析 ②③④分别说明_____________________________；实验①⑤说明_____有转化作用。 4.肺炎链球菌的体外转化实验 设法分别去除型细菌的某组分后与型活细菌混合培养,观察菌落。 (2)实验过程及现象： 酶解法 (3)结果分析 自变量控制方法“减法原理” 蛋白质、RNA、脂质无转化作用 DNA (4)实验结论： DNA是转化因子即DNA是遗传物质。同时也证明了蛋白质不是。 有R型活 细菌的培养液 加热杀死的S型细菌的细胞提取液 + S型细菌 R型细菌 S型细菌 R型细菌 只长R型细菌 ⑤组加入DNA酶 ②③④组分别加入蛋白酶、RNA酶、酯酶 有R型活 细菌的培养液 加热杀死的S型细菌的细胞提取液 + 有R型活 细菌的培养液 加热杀死的S型细菌的细胞提取液 + ①组直接混合培养 混合培养 混合培养 (1)实验思路: 对照原则、单一变量原则 为探究S型细菌中的“转化因子”是DNA、蛋白质、脂质还是糖类。 方法：依次用不同酶处理S型细菌的细胞提取物后，观察其转化活性。第①组是对照组，第②—⑤组是实验组，控制变量时采用减法原理（与常态比较，人为去除某种影响因素。）加法原理：与常态比较，人为增加某种影响因素。 转化后形成的S型细菌的性状可以遗传下去，说明S型细菌的DNA是遗传物质。 是基因重组：肺炎链球菌转化实验是指S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的 DNA中,使受体细胞获得了新的遗传信息,即发生了基因重组(属于广义上的)。 S型菌 荚膜 控制荚膜形成的X基因 加热 杀死 被破坏的S型菌 X基因吸附在R型菌表面 X基因进入R型菌 重组 R型菌转化成S型菌 注意：蛋白质和核酸对于高温的耐受力是不同的。在80-100 ℃的温度范围内，蛋白 质失活，DNA双链解开；当温度恢复至室温后，DNA双链能够重新恢复，但蛋白质 的活性无法恢复。并非所有的R型细菌都能转化为S型细菌。事实上转化的效率很 低，并且转化受DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素影响。 拓展深化 转化的实质   格里菲思体内转化实验 艾弗里及同事体外转化实验 培养场所 巧妙构思 实验结论 小鼠体内 培养基 将R型活菌与加热杀死的S型混合注入小鼠体内作为对照来说明确实发生转化 利用酶的专一性，每次减少一种物质，直接、单独的观察各物质的作用 存在某种转化因子 让R型菌转化为S型菌 DNA才是使R型菌产生转化的物质，从而证明DNA是遗传物质 归纳比较 12 C 考点二：噬菌体侵染细菌的实验 一、实验材料——T2噬菌体和大肠杆菌 1.T2噬菌体的结构及生活方式 噬菌体是感染细菌、真菌、放线菌等微生物的病毒的总称。 （1）头部内含有 ：含 元素。 （填特征元素） DNA P （2）外壳： ，含 元素。 （填特征元素） 蛋白质 S （3）生活方式： 专门寄生在大肠杆菌体内。 14 2.噬菌体的增殖 ⑥侵入别的细菌 ③合成核酸和蛋白质 ④装配 ⑤释放 ①吸附 ②注入核酸 一、实验材料——T2噬菌体和大肠杆菌 噬菌体不是整个进入大肠杆菌体内。 研究表明：空壳噬菌体能吸附但不能产生子代噬菌体，因此空壳噬菌体不含遗传物质，遗传物质在侵染时注入了大肠杆菌体内。 15 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。 2.噬菌体的增殖 噬菌体不是整个进入大肠杆菌体内。 研究表明：空壳噬菌体能吸附但不能产生子代噬菌体，因此空壳噬菌体不含遗传物质，遗传物质在侵染时注入了大肠杆菌体内。 16 考点二：噬菌体侵染细菌的实验 二、实验方法 放射性同位素标记技术 选择什么元素对DNA和蛋白质进行放射性标记？ （1）蛋白质: （2）DNA： C、H、O、N、S C、H、O、N、P 35S 32P 可以直接标记T2噬菌体吗？ 不可以，T2噬菌体是病毒，无法单独在培养基上存活，应用含 培养基培养噬菌体。 被标记的大肠杆菌 能否用C、H、O标记？ 17 噬菌体侵染细菌的实验 三、实验过程 1.第一步：先标记大肠杆菌 大肠杆菌 + 含35S的培养基→含35S的大肠杆菌 大肠杆菌 + 含32P的培养基→含32P的大肠杆菌 2.第二步：再标记T2噬菌体 T2噬菌体+含35S的大肠杆菌→含35S的T2噬菌体 T2噬菌体+含32P的大肠杆菌→含32P的T2噬菌体 赫尔希和蔡斯 不能用35S、32P标记同一噬菌体 18 3.第三步 标记的噬菌体侵染 未标记大肠杆菌 短时间保温后 搅拌 搅拌使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。 保温时间过短，部分噬菌体还未侵染大肠杆菌； 保温时间过长，部分子代噬菌体已经释放。 离心使上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。 三、实验过程 离心 19 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 不能证明蛋白质不是遗传物质 上清液放射性很高 上清液为噬菌体外壳。 沉淀物放射性很低 沉淀物主要为包含噬菌体DNA的大肠杆菌。 3.第三步：用被标记的噬菌体侵染未被标记的细菌 35S标记的噬菌体 用35S标记的 噬菌体与未标记的大肠杆菌混合 经短时间 保温后 用搅拌器搅拌 检测上清液和沉淀物 中的放射性物质 离心 20 32P标记的噬菌体 用32P标记的 噬菌体与未标记的大肠杆菌混合 经短时间 保温后 用搅拌器搅拌 检测上清液和沉淀物中的放射性物质 离心 沉淀物为包含噬菌体DNA的大肠杆菌。 说明DNA是真正的遗传物质 子代噬菌体中含32P 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 沉淀物放射性很高 上清液放射性很低 上清液中主要含噬菌体外壳。 3.第三步：用被标记的噬菌体侵染未被标记的细菌 21 噬菌体侵染细菌的实验 四、实验结论 35S标记的噬菌体 32P标记的噬菌体 上清液 沉淀物 子代噬菌体 结论 放射性高 放射性低 无放射性 放射性高 放射性低 有放射性 ◇蛋白质没有进入细菌细胞 ◇DNA进入到细菌的细胞中 ◇DNA才是噬菌体的遗传物质 不能证明蛋白质不是遗传物质 22 噬菌体侵染细菌的实验 五、噬菌体侵染细菌实验的两个关键环节——“保温”与“搅拌” 1.用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌 23 2. 用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌 五、噬菌体侵染细菌实验的两个关键环节——“保温”与“搅拌” 24 噬菌体侵染细菌的实验 六、“二看法”判断子代噬菌体标记情况 25 噬菌体侵染细菌的实验 七、两个经典实验的比较 艾弗里实验 噬菌体侵染细菌实验 处理方式 对照原则 实验结论 设计思路 直接分离 同位素标记法、离心法 S型细菌的分离物质分别与 R型细菌混合培养相互对照 分别标记噬菌体DNA和蛋白质的两组实验相互对照 设法将DNA与其他物质分开， 单独地直接研究各自不同的遗传功能 证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质 证明DNA是遗传物质，但不能有效证明蛋白质不是遗传物质（蛋白质没有进入细菌体内） 26 1.艾弗里与赫尔希等人选用细菌或病毒作为实验材料， 以细菌或病毒作为实验材料具有哪些优点？ 个体小，结构简单，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，易于观察因遗传物质改变导致的结构和功能的变化。 繁殖快，细菌20-30min就可繁殖一代，病毒短时间内可大量繁殖。 习题巩固 27 2.从控制自变量的角度，艾弗里实验的基本思路是什么？ 在实际操作过程中最大的困难是什么？ 艾弗里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，实验结果会有什么变化。 最大的困难是，如何彻底去除细胞中含有的某种物质 （如糖类、脂质、蛋白质等）。 习题巩固 28 烟草花叶病毒 蛋白质 RNA 感染烟草叶子 感染烟草叶子 无病斑、正常 有病斑，且分离 出烟草花叶病毒 感染烟草叶子 感染烟草叶子 整个病毒 RNA+RNA酶 有病斑，且分离 出烟草花叶病毒 无病斑、正常 1956年，康拉特烟草花叶病毒侵染烟草实验 烟草花叶病毒重建实验 烟草花叶 病毒A 烟草花叶 病毒B 产生A型后代 产生B型后代 实验结论： （1）烟草花叶病毒的RNA是遗传物质，蛋白质不是。 （2）RNA需保持结构完整，才能行使遗传功能。 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 细胞生物：真核生物与原核生物的遗传物质是DNA 非细胞生物：病毒的遗传物质是DNA或RNA 生物界绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有极少数生物的遗传物质是RNA，因而 。就生物个体而言，其遗传物质是唯一的。 DNA是主要的遗传物质 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 通过分离提纯技术，提取新病毒的核酸，加入 合培养一段时间，再侵染其宿主细胞，若在宿主细胞内检测不到子代病毒，则病毒为DNA病毒。 拓展：判断DNA病毒和RNA病毒的方法 例：一种病毒只含一种核酸(DNA或RNA)，病毒的核酸可能是单链结构也可能是双链结构。探究新病毒的核酸种类和结构类型的实验方法。 DNA酶 (1)酶解法： (2)侵染法： 将_________________培养在含有放射性标记的尿嘧啶的培养基中繁殖数代，之后接种________，培养一段时间后收集子代病毒并检测其放射性，若检测到子代病毒有放射性，则说明该病毒为______病毒。 该病毒的宿主细胞 该病毒 RNA (3)碱基测定法： 为确定新病毒的核酸是单链结构还是双链结构，可对此新病毒核酸的 碱基组成和A、U、T碱基比例进行测定分析。 ①若含有T，且_______________________，则说明是单链DNA。 ②若含有T，且_______________________，则最可能是双链DNA。 ③若含有U，且_______________________，则说明是单链RNA。 ④若含有U，且A的比例等于U的比例，则最可能是双链RNA。 A的比例不等于T的比例 A的比例等于T的比例 A的比例不等于U的比例 2.细胞核内的遗传物质是DNA，细胞质内的遗传物质是RNA。（ ） 1.烟草花叶病毒的RNA可以在其体内自我复制。（ ） × × 3.乳酸菌的遗传物质主要分布在染色体上。（ ） × 4.肺炎链球菌的遗传物质主要是 。( ) 5.真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA。 (　　) × 6.生物的遗传物质的基本组成单位是核苷酸。(　　) √ √ 易错辨析： 探究生物的遗传物质 酶解法 同位素标记技术 病毒重组技术 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一种物质 确认是DNA 还是RNA 确认病毒中哪类分子起遗传作用 标记DNA、RNA的特定碱基，依据其是否被消耗确定该病毒的遗传物质（消耗“T”为 DNA；消耗 “U” 为RNA） 分别标记病毒组成物质 —— 核酸、蛋白质中的特有元素 将一种病毒的核酸与另一种病毒的蛋白质外壳重新组合，得到杂种病毒，再用杂种病毒感染宿主细胞 [2025·湖南·高考真题]被噬菌体侵染时，某细菌以一特定RNA片段为重复单元，逆转录成串联重复DNA，再指导合成含多个串联重复肽段的蛋白Neo，如图所示。该蛋白能抑制细菌生长，从而阻止噬菌体利用细胞资源。下列叙述错误的是（　　） A.噬菌体侵染细菌时，会将核酸注入细菌内 B.蛋白Neo在细菌的核糖体中合成 C.串联重复的双链DNA的两条链均可作为模板 指导蛋白Neo合成 D.串联重复DNA中单个重复单元转录产生的mRNA无终止密码子 C 34 [2024·天津·高考真题]实验中常根据菌落外表特征鉴别微生物，进而对实验结果做出判断，下列实验不是根据菌落外表特征做出判断的是（     ） A.艾弗里证明肺炎链球菌的转化因子是DNA B.判断分离酵母菌的固体培养基是否被毛霉污染 C.利用浸有抗生素的滤纸片筛选大肠杆菌中耐药性强的菌株 D.判断在尿素为唯一氮源的培养基上生长的尿素降解菌是否有不同种类 C 35 [2025·浙江·高考真题]多种多样的生物通过遗传信息控制性状，并通过繁殖将遗传物质传递给子代。下列关于遗传物质的叙述正确的是（  ） A．S型肺炎链球菌的遗传物质主要通过质粒传递给子代 B．水稻、小麦和玉米三大粮食作物的遗传物质主要是DNA C．控制伞藻伞帽的遗传物质通过半保留复制表达遗传信息 D．烟草叶肉细胞的遗传物质水解后可产生4种脱氧核苷酸 D 36 [2022·湖南·高考真题]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RNA D.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聚合酶的作用下转录出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，其与核糖体结合，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。 37 $