2027届高三生物人教版一轮复习课件第20讲　DNA是主要的遗传物质

第20讲　DNA是主要的遗传物质 考点一　肺炎链球菌的转化实验 精读教材 1.肺炎链球菌的类型 类型 特点 菌落表面 荚膜 致病性 型 型 光滑（Smooth） 粗糙（Rough） 有 无 有 无 荚膜是一些细菌细胞壁外的一层胶状物质，主要成分是多糖。有荚膜 的肺炎链球菌可抵抗小鼠体内吞噬细胞的吞噬，有利于细菌在小鼠体内生活并繁殖。 2.转化实验的两个阶段 （1）格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验 结 过程与现象 第一组：注射R型活细菌 第二组：注射S型活细菌 第三组：注射加热杀死的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 随机转化，少部分R型细菌被转化。 第四组：注射R型活细菌+加热杀死的S型细菌 格里菲思的第四组实验中，小鼠体内型细菌、 型细菌含量的变化情况如图所示， 请回答下列问题： 思考 （1）段 型细菌数量减少的原因是_________________________________________ _______________________________。 （2）段 型细菌数量增多的原因是_________________________________________ ______________________________________________。 （3）后期出现的大量 型细菌主要是由____________________________而来的。 小鼠的免疫系统将外来的型细菌杀死，并产 生相应抗体，致使型细菌数量减少 点之前，已有少量型细菌转化为型细菌， 型细菌能降低小鼠的免疫力，造成型细菌大量繁殖 型细菌转化成的型细菌繁殖 多糖 脂类 蛋白质 RNA DNA 加热杀死的S型细菌 “转化因子”是什么？（格里菲思实验的不足） 在杀死的S型细菌中含有哪些物质？ 但究竟哪一个才是转化因子呢？ 【关键思路】 把S型细菌的各种物质分开，单独的、直接的观察它们的作用。 （2）艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验 思路一：将S型菌各种物质分离提纯后与R型混合后，观察能否将R型菌转化。 多糖 脂质 蛋白质 RNA DNA 加热杀死的S型细菌 提纯、鉴定 分别与R型活细菌混合培养 R R S R R R 加入的物质种类 自变量： 因变量： R型菌是否转化 如何观察R型菌是否转化？ 根据菌落特征或细胞形态判断 但当时的技术无法做到分离提纯这些物质，如何解决该问题？ 思路二：将加热致死S型菌各种物质用 分别去除后与R型混合，观察能否将R型菌转化。 酶解法 结果分析: 1.实验①是 组, ②③④⑤是 组; 2.实验②③④分别说明 ; 实验①⑤说明 。  3.结论: 蛋白质、RNA、脂质没有转化作用 对照 实验 DNA有转化作用 DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质,即DNA是遗传物质。  （2）艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验 比较：上述两种实验设计方法在变量处理上，分别应用了什么原理？ 减法原理 加法原理 含义：与常态比较，人为增加某种影响因 素的称为“加法原理”。 举例：“比较过氧化氢在不同条件下的 分解” 含义：与常态比较，人为去除某种影响因 素的称为“减法原理”。 举例：“艾弗里的肺炎链球菌转化实验” 每个实验组特异性去除了一种物质， 从而鉴定出DNA是遗传物质。 对照组 实验组 实验组 实验组 对照组 实验组 实验组 为什么格里菲斯第4组实验中加热杀死的S菌的DNA还具有转化能力？ 思考 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。 R型细菌转化为S型细菌的本质是基因重组. 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：只是少数R型细菌转化为S型细菌 1.将S型细菌的DNA经DNA酶处理后与R型细菌混合,可以得到S型细菌。 (　　) 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.格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状。(　　) 4.艾弗里等人的实验证明从S型肺炎链球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡。 (　　) 5.艾弗里等人的实验中设法除去S型细菌的绝大部分糖类、蛋白质和脂质,制成细胞提取物,应用了减法原理。(　　) 易错排查 × × × × √ 1.(2026·北京模拟)如图是艾弗里等人进行的肺炎链球菌体外转化实验示意图(部分),下列说法错误的是(　　) A.加入酶是为了去除细胞提取物中的相应物质 B.加入不同酶的组互为对照,无需其他对照组 C.仅加入DNA酶组混合培养后未发现S型细菌 D.该实验设计遵循了“减法原理” 对点训练 B A 2.(2026·贵州模拟)关于肺炎链球菌体外转化实验,有科学家认为“DNA可能只是在细胞表面起化学作用形成荚膜,而不是起遗传作用”。后来科学家做了两组实验,甲组从S型细菌中分离出抗青霉素的突变型(抗-S型细菌),提取其DNA并与青霉素敏感型R型细菌(非抗-R型细菌)共同置于含青霉素的培养基中培养,发现有菌落形成并能稳定遗传;乙组将非抗-R型细菌置于含青霉素的培养基中培养,无菌落形成。下列叙述正确的是(　　) A.实验表明抗-S型细菌的DNA可转移到非抗-R型细菌中发挥遗传作用 B.在含有青霉素的培养基上产生的菌落有表面光滑和粗糙两种 C.甲组培养基中菌落形成是由细菌接触青霉素后基因突变产生的 D.抗-S型细菌的DNA中所有基因均能在非抗-R型细菌中表达 考点二　噬菌体侵染细菌实验 精读教材 DNA　 P 外壳 S　 寄生 1.噬菌体侵染细菌实验 (1)T2噬菌体 ①T2噬菌体的结构及生活方式 ②T2噬菌体的增殖 噬菌体增殖过程中： 噬菌体只提供自身的DNA为模板，合成新DNA和蛋白质所需的原料、能量、场所、酶均来自大肠杆菌 (2)实验方法—— DNA：主要组成元素C、H、O、N、P 蛋白质外壳：主要组成元素C、H、O、N、S 同位素标记法 32P标记的噬菌体 35S标记的噬菌体 同位素标记法 思考 为什么该实验不能用C、、、 这些元素标记噬菌体？ 因为C、、、是和蛋白质共有的元素，若选择共有元素做标记，则无法将和蛋白质区分开 (3)实验过程及结果 ①获得被标记噬菌体 1、能否直接用含35S、32P的培养基分别培养噬菌体？ 不可以，噬菌体是病毒，无法单独在培养基上存活，需要寄生在大肠杆菌细胞内，应用 培养噬菌体。 2、如何获得被35S、32P标记的大肠杆菌？ + 培养 含32P的 _________ 大肠杆菌 含32P的细菌培养基 大肠杆菌 含35S的 _________ 大肠杆菌 含35S的细菌培养基 + 培养 大肠杆菌 + 培养 培养 35S标记的 _______ 32P标记的 _______ T2噬 菌 体 甲组 乙组 T2噬菌体 T2噬菌体 被标记的大肠杆菌 ②噬菌体侵染细菌(对比实验,为相互对照)。 上清液 沉淀物 子代噬菌体 放射性很高 无放射性 放射性很低 35S（蛋白质）标记的噬菌体 上清液 沉淀物 子代噬菌体 32P（DNA）标记的噬菌体 35S标记的蛋白质没有进入到大肠杆菌内 32P标记的DNA进入到大肠杆菌内 蛋白质不是噬菌体的遗传物质 DNA是噬菌体的遗传物质 放射性很高 部分有放射性 放射性很低 思考 用 标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上沉淀物中不含放射性，但实际上含有少量放射性，为什么？ 搅拌不充分，有少量含有标记的噬菌体外壳仍吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现了少量的放射性 搅拌不充分 思考 用 标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，理论上上清液中不含放射性，但实际上含有少量放射性，为什么？ 保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，导致上清液中含少量放射性；保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代，经离心后分布于上清液中，造成上清液含少量放射性 保温时间短 保温时间长 实验中搅拌和离心的目的分别是什么？ 搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体和细菌分离；离心的目的是让上清液中析出质量较轻的噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌 思考 2.DNA是主要的遗传物质 (1)烟草花叶病毒感染烟草的实验 正常 RNA 患病 遗传物质 蛋白质 (2)生物体内的核酸种类及遗传物质 生物类型 所含核酸 遗传物质 举例 细胞生物 真核生物 和 _____ 动物、植物、真菌 细胞生物 原核生物 和 _____ 细菌 非细胞生 物 病毒 仅有 _____ 噬菌体、乙肝病毒 病毒 仅有 _____ 烟草花叶病毒、 、流 感病毒、新冠病毒、 病毒 结论：生物界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 ，因而______________________。 是主要的遗传物质 1.赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质。(2022·广东卷)(　　) 2.需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌。(2022·浙江卷)(　　) 3.噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNA。(2022·湖南卷)(　　) 4.赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中可用15N代替32P标记DNA。(　　) 5.T2噬菌体可感染肺炎链球菌导致其裂解。(　　) 6.赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P标记。(　　) 易错排查 √ × × × × × 对点训练 1.(2025·河南卷)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 B 2.(2026·河南开封模拟)在探索遗传物质的过程中,赫尔希和蔡斯做了T2噬菌体侵染细菌的实验,其中一组实验如下图所示,下列叙述正确的是(　　) A.若不经过步骤②操作,对该组实验结果无显著影响 B.若继续分离出子代噬菌体,其中大部分会含有32P放射性 C.若沉淀中含有较强的放射性、悬浮液中几乎不含放射性,即证明DNA是遗传物质 D.若①中培养液里含有32P,则子代噬菌体的DNA、RNA分子中均会带有放射性 A 3.(2026·浙江杭州模拟)烟草花叶病毒和车前草病毒均由一条RNA链和蛋白质外壳组成,下图是两种病毒的重建实验。下列叙述正确的是(　　)　 A.该实验证明了RNA是某些病毒的主要遗传物质 B.重建形成的病毒,病毒形态可能无法稳定维持 C.两种病毒的重建过程中发生了基因重组 D.可利用3H对两种成分进行标记开展探究实验 B $