第6单元 第1课时 DNA是主要的遗传物质-【优化探究】2027年高考生物学一轮复习高考总复习配套课件(广东专版)
2026-09-07
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教辅
摘要:
该高中生物学高考复习课件聚焦“DNA是主要的遗传物质”核心内容,依据课标要求覆盖肺炎链球菌转化实验、噬菌体侵染细菌实验、烟草花叶病毒感染实验三大考点,通过2022-2025年广东、浙江等多省真题统计,明确高频考点分布,梳理实验过程、结论及易错点,构建完整备考知识体系。
课件亮点在于“真题情境+科学思维+探究实践”的融合,如以噬菌体侵染实验为典型案例,深入分析“保温时间”“搅拌操作”对实验结果的影响,通过错漏诊断(如标记噬菌体的常见误区)培养学生逻辑推理能力,助力掌握实验分析答题技巧,教师可据此精准突破考点,提升学生高考冲刺效率。
内容正文:
遗传的分子基础
第六单元
1
概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段,有些病毒的基因在RNA分子上
课标要求
第1课时 DNA是主要的遗传物质
2
2022·广东卷,5
真题统计
3
内容索引
NEIRONGSUOYIN
演练感悟
考点三
考点三
考点二
真题
肺炎链球菌的转化实验
考点一
噬菌体侵染细菌的实验
烟草花叶病毒感染实验
4
肺炎链球菌的转化实验
考点一
5
1.肺炎链球菌的类型
光滑
粗糙
梳理 必备知识
6
2.格里菲思的转化实验
(1)实验过程及现象
死亡
不死亡
死亡
梳理 必备知识
(2)实验现象分析
加热致死的S型细菌无致病性
R型细菌能转化为S型细菌
梳理 必备知识
(3)实验结论:已经加热致死的S型细菌,含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——____________。
[点拨] 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。
转化因子
梳理 必备知识
3.艾弗里及其同事的转化实验
(1)实验过程及结果
(2)实验结论:_________________________________________。
DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
出现了S型活细菌
只长R型细菌
梳理 必备知识
拾遗•挖掘
(必修2 P46“思考·讨论”)从控制自变量的角度,艾弗里实验的基本思路是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。在实际操作过程中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)。
梳理 必备知识
1.(2024·甘肃卷)肺炎链球菌体内转化实验中,加热致死的S型菌株的
DNA分子在小鼠体内可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病
性。( )
2.肺炎链球菌转化实验证实了细胞内的DNA和RNA都是遗传物质。( )
3.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。
( )
4.在艾弗里的实验中,实验组分别加入了相应的水解酶,这是利用了自
变量控制中的加法原理。( )
错漏诊断
×
×
×
×
考向 肺炎链球菌转化实验的分析
1.(2026·广东湛江模拟)某科研小组在格里菲思实验的基础上利用相同实验材料增加了相关实验,实验过程如图所示,下列叙述正确的是( )
A.活菌甲是S型细菌,活菌乙是R型细菌
B.该实验证明了DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质
C.从鼠2血液中分离出来的活菌都能使鼠死亡
D.从鼠5体内分离出活菌在培养基上培养,都会产生光滑菌落
精练 迁移应用
D
解析:R型细菌无致病性,不会导致小鼠死亡,S型细菌有致病性,会导致小鼠死亡,且S型细菌的DNA可使R型细菌转化为S型细菌,因此题图中活菌甲为R型细菌,菌乙为S型细菌,A错误;格里菲思的实验证明S型细菌中存在某种转化因子,能将R型细菌转化为S型细菌,但没有证明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质,B错误;加热致死菌乙(S型细菌)的DNA使少数活菌甲(R型细菌)发生转化成为S型细菌,大多数R型细菌未转化,故从鼠2血液中分离出来的活菌有S型细菌和R型细菌,R型细菌不能使小鼠致死,C错误;从鼠5体内分离出活菌均为S型细菌,因此其在培养基上培养,都会产生光滑菌落,D正确。
2.(2026·广东东莞模拟)为研究使肺炎链球菌发生转化的物质,某学习小组进行了肺炎链球菌体外转化实验,其基本过程如图所示。下列叙述错
误的是( )
A.该实验的假设是“使肺炎链球菌发生转化的物质是蛋白质或DNA”
B.甲组实验作对照,培养皿中应当有两种菌落
C.该实验控制自变量用到了“加法原理”
D.若乙组培养皿中有两种菌落,丙组培养皿中有一种菌落,则说明使肺炎链球菌发生转化的物质是DNA
C
解析:由乙、丙两组实验中分别加入了蛋白酶和DNA酶可知,该实验的假设是“使肺炎链球菌发生转化的物质是蛋白质或DNA”,A正确;甲组实验只加了S型细菌的细胞提取物,未加蛋白酶或DNA酶,因此甲组作对照,培养皿中应当有R型细菌和S型细菌两种菌落,B正确;乙、丙两组分别去除了蛋白质、DNA,该实验控制自变量的方法用到了“减法原理”,C错误;乙组加入了蛋白酶,水解了S型细菌的蛋白质,排除了蛋白质的干扰,丙组加入了DNA酶,S型细菌的DNA被水解,若乙组培养皿中有两种菌落,丙组培养皿中有一种菌落,则说明乙组肺炎链球菌发生了转化,而丙组未发生转化,从而说明使肺炎链球菌发生转化的物质是DNA,D正确。
噬菌体侵染细菌的实验
考点二
17
1.实验材料——T2噬菌体和大肠杆菌
(1)T2噬菌体的模式图
DNA
C、H、O、N、P
蛋白质
C、H、O、N、S
梳理 必备知识
18
(2)噬菌体的增殖
①示意图
梳理 必备知识
②需要的条件
增殖需要的条件 内容
合成T2噬菌体DNA 模板 ____________的DNA
原料 ____________提供的4种脱氧核苷酸
合成T2噬菌体蛋白质 原料 _____________________
场所 _____________________
噬菌体
大肠杆菌
大肠杆菌的氨基酸
大肠杆菌的核糖体
梳理 必备知识
拾遗•挖掘
(必修2 P46“思考·讨论”)选用细菌或病毒作为实验材料研究遗传物质的优点:成分和结构简单,繁殖速度快,容易分析结果。
梳理 必备知识
2.实验方法
___________________技术,用____________、____________分别标记噬菌体的蛋白质和DNA(不能用3H、14C和18O)。
放射性同位素标记
35S
32P
梳理 必备知识
拾遗•挖掘
(必修2 P45“相关信息”)不能用18O和14C标记细菌,再用被标记的细菌来培养噬菌体的原因是DNA和蛋白质都含有O和C,用这两种元素标记,结果是噬菌体的蛋白质外壳和DNA都被标记,导致进行噬菌体侵染细菌实验时,不能确定哪一种物质进入细菌,从而不能确定哪一种物质是遗传物质,且18O不具有放射性。
梳理 必备知识
3.实验过程
(1)标记T2噬菌体
①用35S标记噬菌体的蛋白质
梳理 必备知识
②用32P标记噬菌体的DNA
含___________的培养基培养大肠杆菌→32P标记的____________→用
_______________32P标记的大肠杆菌→32P标记的噬菌体。
32P
大肠杆菌
噬菌体侵染
梳理 必备知识
(2)侵染大肠杆菌
高
低
低
高
梳理 必备知识
4.实验结果分析
(1)噬菌体侵染细菌时,其___________进入细菌细胞内,而___________外壳留在外面。
(2)子代噬菌体的各种性状是通过__________________遗传的。
5.实验结论:____________是噬菌体的遗传物质。
DNA
蛋白质
亲代的DNA
DNA
梳理 必备知识
1.分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体。
( )
2.在噬菌体侵染细菌的实验过程中,通过搅拌、离心使噬菌体的蛋白质
和DNA分开。( )
3.在用35S标记的噬菌体侵染细菌实验中,沉淀物中存在少量放射性可能
是搅拌不充分所致。( )
4.噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等。( )
5.肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验均采用了能区分DNA
和蛋白质的技术。( )
错漏诊断
×
×
√
×
√
探究 1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡
斯研究了T2噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过
程中的功能。用标记的T2噬菌体侵染未标记
的大肠杆菌,一段时间后,用搅拌器搅拌,
然后离心得到上清液和沉淀物。检测上清液
中的放射性,得到如图所示的实验结果。请
回答下列问题。
深研 重难问题
(1)要获得DNA被标记的T2噬菌体,其培养方法是____________________ ____________________________________________________________。
先用含32P的培养基培养大肠杆菌,再用噬菌体侵染被32P标记的大肠杆菌
探究 1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡
斯研究了T2噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过
程中的功能。用标记的T2噬菌体侵染未标记
的大肠杆菌,一段时间后,用搅拌器搅拌,
然后离心得到上清液和沉淀物。检测上清液
中的放射性,得到如图所示的实验结果。请
回答下列问题。
深研 重难问题
(2)实验中搅拌的目的是______________________________________,搅拌时间应大于_________min,否则上清液中的放射性会比较________。
使吸附在细菌表面的噬菌体与细菌分离
2
低
探究 1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡
斯研究了T2噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过
程中的功能。用标记的T2噬菌体侵染未标记
的大肠杆菌,一段时间后,用搅拌器搅拌,
然后离心得到上清液和沉淀物。检测上清液
中的放射性,得到如图所示的实验结果。请
回答下列问题。
深研 重难问题
(3)上清液中32P的放射性仍达到30%,原因可能是____________________ ______________。图中被侵染细菌的存活率曲线的意义是作为对照,如果明显低于100%,则上清液放射性物质32P的含量会____________,原因是____________________________________________。
部分噬菌体未侵染进
入细菌
增高
大肠杆菌裂解,子代噬菌体释放到上清液中
探究 1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡
斯研究了T2噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过
程中的功能。用标记的T2噬菌体侵染未标记
的大肠杆菌,一段时间后,用搅拌器搅拌,
然后离心得到上清液和沉淀物。检测上清液
中的放射性,得到如图所示的实验结果。请
回答下列问题。
深研 重难问题
(4)上述实验中不用14C来标记T2噬菌体DNA或蛋白质,原因是__________ ____________________。
(5)T2噬菌体侵染细菌的实验,证明了__________________________。
DNA和蛋
白质中均含有C元素
DNA是T2噬菌体的遗传物质
噬菌体侵染细菌实验的两个关键环节——“保温”与“搅拌”
(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌
归纳提升
(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌
考向 噬菌体侵染细菌的实验过程及应用探究
1.某研究小组用放射性同位素32P、
35S分别标记T2噬菌体,然后将未
被标记的大肠杆菌和被标记的噬
菌体分别置于培养液中混合培养,
如图所示。一段时间后,进行搅
拌、离心,并检测沉淀物和上清
液中的放射性。下列叙述错误的是( )
A.甲、乙两组分别能产生少量含32P、35S的子代噬菌体
B.若培养时间过长,甲组上清液中的放射性会增强
C.实验中搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
D.本实验能证明噬菌体的DNA进入细菌体内
精练 迁移应用
A
解析:甲组用32P标记的噬菌体侵
染大肠杆菌,由于P存在于DNA中,
在侵染过程中,DNA进入大肠杆
菌体内,且DNA复制为半保留复
制,由于噬菌体繁殖所需原料来
自未被标记的大肠杆菌,所以可
产生少量含32P的子代噬菌体;乙组用35S标记噬菌体,由于S存在于蛋白质中,且侵染过程中蛋白质不会进入大肠杆菌中,因此不能产生含35S标记的子代噬菌体,A错误。甲组用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,由于P存在于DNA中,若培养时间过长,则大肠杆菌内的子代噬菌体释放出来进入上清液中,因而上清液中的放射性会增强,B正确。实验中搅拌的目的是使细菌上的噬菌体与细菌分离,C正确。本实验根据放射性出现的部位能证明噬菌体的DNA进入细菌体内,蛋白质外壳留在细菌外,D正确。
2.为研究某裂解性噬菌体对耐药性肺炎克
雷伯菌引起的小鼠肺炎的治疗效果,研
究人员分别用等体积的缓冲液、感染复
数依次为0.1、1.0、10.0的噬菌体与等量
的肺炎克雷伯氏菌悬液混合培养(感染复
数指侵染时噬菌体与细菌个数之比,感
染复数越高,细菌裂解越快),定时测定
各组的细菌数量,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.该研究所用裂解性噬菌体不可能是T2噬菌体
B.a组是缓冲液组,b组是感染复数为0.1的噬菌体组
C.用感染复数相对较高的噬菌体治疗小鼠肺炎会更有效
D.b组噬菌体与细菌混合约4 h后,被感染细菌开始裂解
D
解析:T2噬菌体专一性侵染大肠杆菌,
不侵染耐药性肺炎克雷伯氏菌,A正确;
a组细菌数量不下降,对应缓冲液组,
b组细菌数量下降最晚,对应感染复数为
0.1的噬菌体组,B正确;用感染复数相
对较高的噬菌体治疗小鼠肺炎,可使细菌数量快速下降,效果会更好,C正确;b组噬菌体与细菌混合约4 h时,细菌数量达到最大值,此时细菌增殖速率等于裂解速率,在此之前被感染细菌已开始裂解,D错误。
烟草花叶病毒感染实验
考点三
39
1.烟草花叶病毒感染烟草的实验
正常
患病
梳理 必备知识
40
2.生物体内的核酸种类及遗传物质
DNA
DNA是主
要的遗传
物质
梳理 必备知识
[点拨] “DNA是主要的遗传物质”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,其他生物的遗传物质都是DNA,另外此结论是通过统计大量数据得出的,并不是某个实验证明的。
梳理 必备知识
1.(2025·浙江1月卷)只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质。( )
2.细胞核内的遗传物质是DNA,细胞质内的遗传物质是RNA。( )
3.在真核生物中,DNA是主要的遗传物质。( )
错漏诊断
×
×
×
考向1 探究RNA是遗传物质的实验分析
1.烟草花叶病毒(TMV)是一种单链RNA病毒,具有S和HR等多种株系。科学家分别提取了S株系和HR株系的RNA和蛋白质,进行了以下重组实验:
精练 迁移应用
重组实验过程 子代病毒的类型
第一组:S—RNA+HR—蛋白质→感染烟草 S株系
第二组:HR—RNA+S—蛋白质→感染烟草 HR株系
下列相关叙述合理的是( )
A.可以通过培养基上菌落特征的不同鉴别TMV的不同株系
B.将TMV的遗传物质与二苯胺水浴加热,溶液会变成蓝色
C.根据实验结果可推测,TMV的RNA控制其蛋白质的合成
D.在该实验中,第一组实验是对照组,第二组实验是实验组
解析:病毒必须寄生在活细胞中,不能用培养基直接培养,A不合理;将DNA与二苯胺沸水浴加热,溶液会变成蓝色,而TMV的遗传物质是RNA,B不合理;根据实验结果可推测,TMV的遗传物质是RNA,能控制其蛋白质的合成,C合理;该实验为相互对照实验,第一组和第二组互为对照组与实验组,D不合理。
C
考向2 探究遗传物质的思路和方法
2.最近某科研团队新发现了一种感染
A细菌的病毒B,某实验室设计了如
图所示两种方法来探究该病毒的遗
传物质是DNA还是RNA。经如图所
示的方法处理后,再将甲、乙、丙、
丁4组培养皿放在相同且适宜的条件
下培养,一段时间后检测甲、乙两
组子代病毒B的放射性和丙、丁两
组子代病毒B的产生情况。
下列相关叙述错误的是( )
A.在方法一中,若换用18O标记上述两
种核苷酸不能实现实验目的
B.在方法二中,向丙、丁两组分别加
入DNA酶和RNA酶应用了加法原理
C.若丁组能产生子代病毒B而丙组不
能产生,则说明该病毒的遗传物质
是DNA
D.若甲组产生的子代病毒B无放射性
而乙组有,则说明该病毒的遗传物质是RNA
B
解析:18O是稳定同位素,没有放射性,因
此在方法一中,若换用18O标记上述两种核
苷酸不能实现实验目的,A正确;酶解法中,
向丙、丁两组分别加入DNA酶和RNA酶,
以去除DNA和RNA,故应用了减法原理,
B错误;若丁组能产生子代病毒B而丙组不
能产生,说明DNA被DNA酶水解后,病毒
无法增殖产生子代,所以该病毒的遗传物质是DNA,C正确;若甲组产生的子代病毒无放射性而乙组有,说明子代病毒中含有32P标记的尿嘧啶,说明该病毒的遗传物质是RNA,D正确。
探究“遗传物质”种类的3种方法
题后归纳
真题 演练感悟
50
1.(2025·浙江1月卷,13)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
2
3
1
4
D
51
解析:S型肺炎链球菌是原核生物,其遗传物质主要分布于拟核,故S型肺炎链球菌的遗传物质主要通过拟核传递给子代,A错误;水稻、小麦和玉米三大粮食作物都是植物,都属于真核生物,真核生物的遗传物质是DNA,B错误;基因指导蛋白质的合成过程是遗传信息的表达过程,伞藻通过复制传递遗传信息,而不是表达遗传信息,C错误;烟草叶肉细胞的遗传物质是DNA,其单体是脱氧核苷酸,DNA水解后可产生4种脱氧核苷酸,D正确。
2
3
1
4
2.(2025·河南卷,2)在T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,子代噬菌体中
的元素全部来自其宿主细胞的是( )
A.C B.S
C.P D.N
解析:T2噬菌体侵染大肠杆菌时,只有DNA进入大肠杆菌中,并作为模板控制子代T2噬菌体的合成,而合成子代T2噬菌体所需的原料均由大肠杆菌提供,因此子代T2噬菌体外壳中元素全部来自大肠杆菌;但由于DNA复制方式为半保留复制,因此子代噬菌体DNA中一些元素来自亲代噬菌体,一些来自大肠杆菌。已知蛋白质由C、H、O、N、S组成,DNA由C、H、O、N、P组成,综上分析,子代噬菌体中的元素全部来自其宿主细胞大肠杆菌的是S,B正确。
2
3
1
4
B
53
3.(2024·湖南卷,7)我国科学家成功用噬菌体治疗方法治愈了耐药性细
菌引起的顽固性尿路感染。下列叙述错误的是( )
A.运用噬菌体治疗时,噬菌体特异性侵染病原菌
B.宿主菌经噬菌体侵染后,基因定向突变的概率变大
C.噬菌体和细菌在自然界长期的生存斗争中协同进化
D.噬菌体繁殖消耗宿主菌的核苷酸、氨基酸和能量等
2
3
1
4
B
54
解析:噬菌体是一种特异性侵染细菌的病毒,运用噬菌体治疗时,噬菌体特异性侵染病原菌,A正确;基因突变具有不定向性,B错误;噬菌体和细菌在自然界长期的生存斗争中协同进化,C正确;噬菌体作为病毒,侵染细菌后利用宿主细胞的核苷酸、氨基酸和能量等来维持自身的生命活动,D正确。
2
3
1
4
4.(2024·甘肃卷,5)科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成。关于证明蛋白质和核酸哪一种是遗传物质的系列实验,下列叙述正确的是
( )
A.肺炎链球菌体内转化实验中,加热致死的S型细菌的DNA分子在小鼠体内可使R型活细菌的相对性状从无致病性转化为有致病性
B.肺炎链球菌体外转化实验中,利用自变量控制中的“加法原理”,将“S型细菌DNA+DNA酶”加入R型活细菌的培养基中,结果证明DNA是转化因子
C.噬菌体侵染实验中,用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA,发现其DNA进入宿主细胞后,利用自身原料和酶完成自我复制
D.烟草花叶病毒实验中,以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染,结果发现自变量RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状
2
3
1
4
D
56
解析:格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验未单独研究每种物质的作用,在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中,加热致死的S型细菌的DNA分子在小鼠体内可使R型活细菌的相对性状从无致病性转化为有致病性,A错误;在肺炎链球菌的体外转化实验中,利用自变量控制中的“减法原理”设置对照实验,通过观察只有某种物质存在或只有某种物质不存在时,R型细菌的转化情况,最终证明了DNA是遗传物质,B错误;噬菌体为DNA病毒,其DNA进入宿主细胞后,利用宿主细胞的原料和酶完成自我复制,C错误;烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染,结果发现RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状,而蛋白质不能使烟草出现花叶病斑性状,D正确。
2
3
1
4
$
相关资源
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