2027届高三生物人教版一轮复习课件25讲 DNA是主要的遗传物质

第25讲 DNA是主要的遗传物质 课标要求 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。 考情分析 2026广东（2题）、2024广东（1题）、2023广东（1题）、2021广东（1题） 情境设置：以经典科学史实验（艾弗里、DNA结构）和技术进步（电子显微镜、差速离心）为情境 · 考查重点：聚焦"减法原理"等实验方法、DNA结构细节、科学发现与技术发展的逻辑关系 · 命题趋势：强化科学思维考查，注重实验原理迁移和科学史实的准确性辨析 DNA是主要的遗传物质 1 2 肺炎链球菌的转化实验 3 噬菌体侵染细菌的实验 烟草花叶病毒感染实验 及生物的遗传物质分析 我们之前学过，细胞生物和病毒的遗传物质分别是什么？ 早期人们认为蛋白质是遗传物质的理由是什么？（P42）判断一种物质是否为遗传物质，核心标准是什么？ 你还记得证明“DNA是遗传物质”的关键实验有哪些吗？ 细胞生物：DNA；病毒：DNA或RNA ①能够准确地自我复制 ②能贮存大量的遗传信息-----多样性； ③结构比较稳定； ④能够指导蛋白质的合成，从而控制生物的性状和代谢。 肺炎链球菌转化实验、噬菌体侵染细菌实验 “科学家是如何通过一系列实验推翻‘蛋白质是遗传物质’的假说，最终证明‘DNA是主要遗传物质’的？这些实验的核心设计思路是什么？今天我们就循着科学家的探究足迹，复盘经典实验，掌握核心考点与解题方法。” 1.早期人们认为蛋白质是遗传物质的理由是什么？P42 2.肺炎链球菌有哪些类型？它们有何不同？菌体外的荚膜有何作用？P43相关信息 3.格里菲思的体内转化实验过程、结果及结论？转化的实质是？P43 4.艾弗里的体外转化实验思路、过程、结果及结论？P44 5.什么是加法原理、减法原理？P46 6.噬菌体侵染细菌实验的思路？实验方法是？32P和35S分别在什么物质的什么部位？P44-45 7.T2噬菌体增殖的过程？如何标记噬菌体？课本P45 8.标记噬菌体侵染大肠杆菌过程中保温、搅拌及离心的目的？课本P45 9.若35S标记组沉淀中出现较高放射性，可能的原因是？若32P标记组上清液中出现较高放射性，可能的原因是？ 10.噬菌体侵染大肠杆菌的实验结论是？P46 11.在细菌裂解释放出的噬菌体中，可以检测到32P标记的DNA，但不能检测到35S标记的蛋白质，说明了什么？ 阅读教材P42-46，解决以下问题 肺炎链球菌分类： R型细菌 S型细菌 使人和小鼠患肺炎， 小鼠并发败血症死亡 P43相关信息 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细胞的吞噬，有利于细菌在宿主体内生活并繁殖。 [思考] 如何辨析R型菌和S型菌？ 有多糖荚膜，菌落表面粗糙，有毒使人或小鼠患肺炎 考点一、肺炎链球菌转化实验 1.肺炎链球菌 无多糖荚膜，菌落表面光滑，有毒使人或小鼠患肺炎 1、用显微镜观察 2、用稀释涂布平板法或平板划线法分离细菌，培养后观察菌落的特征（大小、形状、颜色等 ） 肺炎链球菌——细菌，原核生物 2.格里菲斯——体内转化实验过程 1、实验④中是否所有的型细菌都转化成了 型细菌? 2、体内转化中“加热”是否已导致DNA和蛋白质变性？ 3、格里菲思体内转化实验证明了转化因子是什么物质吗？ 结论：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“转化因子” 考点一、肺炎链球菌转化实验 不是，部分型细菌都转化成了 型细菌? 加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性。 没有 拓展深化 3.艾弗里——体内转化实验过程 1、该实验的自变量、因变量分别是？艾弗里的实验思路是？ 减法原理。每个实验组特异性地去除了一种物质 考点一、肺炎链球菌转化实验 2、实验中用了什么科学方法？ 自变量：加入的物质种类 因变量：R型活细菌是否转化 思路：设法逐步去除S型细菌的各组分后分别与R型活细菌混合培养，观察是否具有转化活性。 拓展深化 实验结论： DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。即DNA是肺炎链球菌遗传物质。也证明了蛋白质不是遗传物质。 ⚛ 科学方法 自变量控制中的“加法原理”和“减法原理” 加法原理 减法原理 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：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FeC13溶液、滴加肝脏研磨液的处理，就利用了“加法原理”。 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：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”。 对照组 实验组 实验组 实验组 对照组 实验组 实验组 1.（2026·广东·高考真题）艾弗里等人将DNA酶加入细胞提取物探究生物的遗传物质。下列科学史实验运用的自变量控制原理与该实验相同的是（        ） A. 将胰岛提取物注入被摘除胰腺的狗探究糖尿病的治疗 B. 移植睾丸到被阉割的公鸡探究雄激素的分泌器官 C. 用锡箔罩住金丝雀虉草胚芽鞘尖端探究植物向光性原因 D. 向水稻幼苗喷施赤霉菌培养基滤液探究恶苗病成因 2、（2025广东卷，第4题）下列关于肺炎双球菌转化实验的叙述，正确的是（） A．格里菲思实验证明S型菌的DNA可以使R型菌发生转化 B．艾弗里实验中，向S型菌的DNA中加入DNA酶后再与R型菌混合培养，培养基上无S型菌落 C．S型菌的荚膜多糖进入R型菌细胞后，可使R型菌转化为S型菌 D．该系列实验证明了DNA是主要的遗传物质 C B 考点一、肺炎链球菌转化实验 3、R型细菌转化为S型细菌的本质是什么？ S型细菌 荚膜 控制荚膜形成的X基因 加热 杀死 被破坏的S型细菌 X基因吸附在R型细菌表面 X基因进入R型细菌 重组 R型细菌转化成S型细菌 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 拓展深化 3.艾弗里——体内转化实验过程 考点一、肺炎链球菌转化实验 3、R型细菌转化为S型细菌的本质是什么？ 4、整合到R菌内的S菌的DNA片段能直接控制荚膜多糖的合成吗？ 不能。基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物的性状 基因重组 5、将R型细菌的DNA与活的S型细菌混合培养，能否使S转化为R？ 不能，S转化为R，需要S型细菌丢失控制荚膜合成的相关基因，该在实验条件下不会发生。 P71 拓展深化 实验结论： DNA是遗传物质。 1．格里菲思认为加热致死的S型细菌的DNA是转化因子。(　　) 2．艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质。(　　) 3．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，以及转化后的S型细菌分裂产生的。(　　) 4．艾弗里的实验中加蛋白酶的作用是使蛋白质失去活性，但其他物质如RNA、DNA等仍具有生物活性。(　　) 新坐标P150 × × × √ 1.噬菌体侵染细菌实验 同位素标记法 32P 35S 考点二、噬菌体侵染细菌实验与烟草花叶病毒感染实验 (2）实验方法：                 法，用             和            分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA分子。 ① ② ③ R ④ 2、能用15N进行标记吗？ 2、可以直接标记噬菌体吗？ ④① 不可以，噬菌体是病毒，无法单独在培养基上存活。 含35S或32P 培养基 含35S或32P 细菌 噬菌体侵染含35S或32P细菌 含35S或32P噬菌体 拓展深化 思考：1、35S和32P分别标记下图的的哪个部位？ 不能。蛋白质外壳和DNA分子均含N元素。且15N是稳定同位素。 能否同时用32P和35S标记噬菌体去侵染大肠杆菌？ 13 二、噬菌体侵染细菌实验 3.实验过程和结果分析 该实验        (能/不能)证明蛋白质不是遗传物质。该实验        (能/不能)证明DNA是主要的遗传物质 因蛋白质外壳未进入细菌。 不能 不能 拓展深化 1.用35S标记噬菌体的一组实验，沉淀物中为什么也有少量的放射性？ 2.用32P标记噬菌体的一组实验，上清液中有少量放射性，原因是什么？ 二、噬菌体侵染细菌实验 3.实验过程和结果分析 搅拌时部分噬菌体外壳与大肠杆菌没有分离 部分噬菌体没有侵染大肠杆菌 拓展深化 1）用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,保温时间过短或过长，对实验结果有什么影响？： 异常情况分析 考点二、噬菌体侵染细菌实验与烟草花叶病毒感染实验 1.噬菌体侵染细菌实验 ①保温时间（混合培养时间）过短,有一部分噬菌体未侵入大肠杆菌体内,经离心后分布于上清液中,使上清液出现较高放射性。 ②保温时间（混合培养时间）过长,噬菌体在大肠杆菌体内增殖后释放出的子代经离心后分布于上清液中,也会使上清液的放射性升高。 16 2）用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌, 搅拌不充分，对实验结果有什么影响？ 考点二、噬菌体侵染细菌实验与烟草花叶病毒感染实验 1.噬菌体侵染细菌实验 搅拌不充分，搅拌、离心后,仍有少量含35S的噬菌体外壳吸附在细菌表面,随细菌离心到沉淀物中,使沉淀物中的放射性升高。 异常情况分析 17 热图分析 练习1、（2025浙江6月卷，第12题） 关于T₂噬菌体侵染大肠杆菌实验，下列说法正确的是（） A．可用³H同时标记噬菌体的DNA和蛋白质外壳 B．用³²P标记的一组，上清液少量放射性可能是因为保温时间过短或者过长 C．新合成的噬菌体的DNA和蛋白质外壳的原料全部来自亲代噬菌体 D．该实验证明大肠杆菌的遗传物质是DNA B 2、【2025·海南卷13】某小组模拟赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验时，应用假说-演绎法推测出①~⑥种假设，如图。下列有关叙述错误的是 A．实验1中，若离心后上清液的放射性高，沉淀物的放射性极低，则说明仅假设②正确 B．实验2中，若离心后上清液的放射性极低，沉淀物的放射性高，则说明仅假设⑤正确 C．若实验1子代噬菌体无放射性、实验2子代的部分菌体有放射性，则说明噬菌体的遗传物质是DNA D．若用35S和32P同时标记的噬菌体进行实验，则离心后上清液和沉淀物均有放射性 B 烟草花叶病毒（TMV）的基本成分都是蛋白质和RNA，体内无DNA。请设计实验探究烟草花叶病毒的遗传物质。 (1)实验过程及现象 (2)实验结论： 是烟草花叶病毒的遗传物质， 不是烟草花叶病毒的遗传物质。 RNA 蛋白质 出现病斑 2.烟草花叶病毒感染实验及遗传物质 考点二、噬菌体侵染细菌实验与烟草花叶病毒感染实验 常见生物的遗传物质 生物类型 所含核酸 遗传物质 举例或范围 细胞生物 真核生物 DNA和RNA _______ 动物、植物、真菌等 原核生物 _______ 细菌、蓝藻、放线菌等 非细胞生物 DNA病毒 仅有DNA _______ 乙肝病毒、T2噬菌体、天花病毒、腺病毒等 RNA 病毒 仅有RNA _______ 烟草花叶病毒、艾滋病病毒、SARS病毒等 结论：_______是主要的遗传物质，因为实验证明___________生物的遗传物质是DNA，只有少部分生物的遗传物质是RNA。 DNA DNA DNA RNA DNA 绝大多数 是对整个生物界而言，就生物个体而言，其遗传物质是唯一的 2.烟草花叶病毒感染实验及遗传物质 考点二、噬菌体侵染细菌实验与烟草花叶病毒感染实验 热图分析 练习3、（2025北京卷，第6题） 科学家进行烟草花叶病毒重建实验，将烟草花叶病毒的RNA和蛋白质外壳拆开后重新组合，再去感染烟草植株。下列叙述正确的是（） A．用蛋白质外壳单独感染烟草，也可以产生子代病毒 B．用RNA单独感染烟草，可以产生与原病毒相同的子代病毒 C．该实验证明所有病毒的遗传物质都是RNA D．该实验进一步证明DNA是主要的遗传物质 B （2024·甘肃卷，T5）科学家发现染色体主要由蛋白质和 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，加热致死的型菌株的 分子在小鼠体内可使 型活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，利用自变量控制的“加法原理”，将“型菌酶”加入型活菌的培养基中，结果证明 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，发现其 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 和蛋白质互为对照进行侵染，结果发现自变量 分子可使烟草出现花叶病斑性状 D 新坐标P153 的体内转化实验： 已经加热杀死的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——转化因子。 的体外转化实验： DNA是遗传物质，蛋白质等其他物质不是。 和 的噬菌体侵染细菌的实验： DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。 这个实验结论足以让所有科学家信服吗？ 小结：DNA是主要的遗传物质 其他研究： DNA是主要的遗传物质。 烟草花叶病毒的遗传物质是 。 由于大多数生物的遗传物质是DNA， 少数生物的遗传物质是RNA。 ——对比实验 艾弗里实验设计的巧妙之处是？ 赫尔希与蔡斯如何区分噬菌体的DNA与蛋白质？ 其巧妙之处在于运用“减法原理，人为去除某个因素的影响后，观察实验结果的变化 格里菲思 艾弗里 赫尔希 蔡斯 归纳法 RNA ——“减法原理”控制变量 24 这种转化因子究竟是什么物质呢？需要对S型细菌进行提纯。为什么要进一步做噬菌体侵染细菌的实验呢？为什么艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验不能令所有的人都信服呢？因为艾弗里的实验中提取的DNA，纯度最高时也还有0.02%的蛋白质，在实验室设计上不能准确地遵循只有一个变量的原则，所以其实验结论的推断缺乏准确性和科学性而不能令所有人信服。 $