2027届高三生物人教版一轮复习课件16讲DNA是主要的遗传物质

16讲　DNA是主要的遗传物质 2027年高考一轮复习 考情解码·考点定标 (2021·广东卷）肺炎链球菌的转化实验 (2022·广东卷）噬菌体侵染细菌的实验 本节内容在广东省高考生物试题单独考查较少，多是与遗传物质的传递过程联系起来考查，需考生基于教材原型的学习，灵活在新情境中运用知识解决新问题。 知识点3 实验异常结果分析 知识点4 三个经典实验比较 考向 噬菌体侵染细菌实验分析 考点三 探究RNA是遗传物质的实验 知识点1 烟草花叶病毒感染烟草的实验 知识点2 DNA是主要的遗传物质 知识点3 探究“遗传物质”种类的4种方法 考向 DNA是主要的遗传物质分析 考点一 肺炎链球菌的转化实验 知识点1 遗传物质的早期认识 知识点2 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验 知识点3 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验 考向 肺炎链球菌的转化实验的分析 考点二 噬菌体侵染细菌的实验 知识点1 T2噬菌体 知识点2 噬菌体侵染细菌的实验 考点一：肺炎链球菌的转化实验 1.肺炎链球菌的类型 光滑 粗糙 有 无 2.格里菲斯—肺炎链球菌的体内转化实验： 死亡 不死亡 死亡 ①②对比，说明：____________________________________。 ②③对比，说明：_____________________________。 ②③④对比，说明：____________________________。 R型活细菌无致病性，S型活细菌有致病性 被加热致死的S型细菌无致病性 R型活细菌能转化为S型活细菌 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） 2.在格里菲思第四组实验中，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：___________ _________________________________________。 (2)bc段R型细菌数量增多的原因：____________________________________ ____________________________________________。 (3)后期出现的大量S型细菌是由___________________________产生的。 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 (4)实验中格里菲思通过观察小鼠的生活情况来判断R型和S型细菌，除此之外，还可通过什么方法区别R型和S型细菌？ 电子显微镜下观察细菌有无荚膜(或在固体培养基中培养，观察菌落特征，若菌落表面光滑，则为S型细菌；若菌落表面粗糙，则为R型细菌)。 3.艾弗里——肺炎链球菌体外转化实验 R型、S型 R型 （1）①组是对照组，②③④⑤组是实验组，①组说明：________________________________________。 S型细菌的细胞提取物可促使R型细菌转化为S型细菌 S型细菌的细胞提取物用蛋白酶、RNA酶或酯酶处理后仍然具有转化活性 （2）②③④说明：_________________________ _________________________ ________。 ①⑤对比说明：_________________________ _________________。 S型细菌的细胞提取物经DNA酶处理后失去转化活性 结论：DNA是使R型细菌发生稳定遗传变化的物质， 即DNA是遗传物质。 考向一　肺炎链球菌转化实验的原理及过程分析 1.(2024·河源模拟)某科研小组在格里菲思实验的基础上增加了相关实验，实验过程如图所示(实验②和⑤分别为两种菌混合后注射到小鼠体内)。下列有关叙述正确的是 A.活菌甲在培养基上形成的 菌落表面光滑 B.通过实验②，鼠2的血液中 只能分离出活菌乙 C.加热致死的菌乙中的某种 物质能使活菌甲转化成活菌乙 D.鼠5死亡的原因是死菌甲中的某种物质能使活菌乙转化成活菌甲 C 思考：在变量处理上，肺炎链球菌的体外转化实验应用了什么原理？ 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：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”。 减法原理 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 【拓展延伸】R型细菌转化为S型细菌的实质 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、 并表达 R型细菌转化成S型细菌 属于广义上的基因重组 注意：加热并没有使DNA完全失去活性 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。　　 6.(2024·梅州模拟)格里菲思在进行肺炎链球菌转化实验时，只有在小鼠体内才能成功，他将高温杀死的S型细菌与R型活细菌混合物在培养基中培养时，很难观察到转化现象。而艾弗里在培养基中加了一定量的抗R型细菌的抗体，在体外就比较容易观察到转化现象。下列说法不正确的是 A.抗R型细菌抗体使S型细菌的DNA较易进入R型细菌，易发生转化作用 B.R型细菌对小鼠免疫力的抵抗力较S型细菌弱，因此在小鼠体内容易转 化成功 C.未加抗R型细菌抗体的培养基中R型细菌的竞争力较强，很难看到转化 现象 D.可通过培养基上菌落的特征判断是否出现转化现象 A 考点二：噬菌体侵染细菌的实验 (1)材料：T2噬菌体和大肠杆菌（T2噬菌体的专一宿主） DNA C、H、O、N、P 蛋白质 C、H、O、N、S等 (2)噬菌体的增殖： 合成噬菌体DNA的模板：______________ 原料：___________提供的4种脱氧核苷酸 合成噬菌体蛋白质的原料：____________________ 场所：__________________ 噬菌体的DNA 大肠杆菌 大肠杆菌的氨基酸 大肠杆菌的核糖体 ①保温的目的： ___________________________ ②搅拌的目的： _____________________________ ____________________ (2)实验方法：_______________技术， 用___、___分别标记T2噬菌体的蛋 白质和DNA。 (3)实验过程( 实验 ) 对比 放射性同位素标记 35S 32P 使T2噬菌体侵染大肠杆菌。 使吸附在大肠杆菌上的T2噬菌体与大肠杆菌分离 保温 让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌 ③离心的目的：______________ ______________________________ ______________________________ ______ 低 高 高 低 结果分析：噬菌体侵染细菌时，_____进入细菌的细胞，而___________仍留在细胞外。 子代噬菌体的各种性状是通过亲代的_____遗传的。 DNA 蛋白质外壳 DNA 结论：DNA才是噬菌体的遗传物质。 (5)噬菌体侵染细菌实验的误差分析 ①32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌 偏高 ②35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌 偏高 【解题能力】某小组在利用噬菌体侵染细菌的实验中，经搅拌、离心后的实验数据如图2：(1)用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，参照图1所示，被标记的部位分别是______(填编号)。 ①② (2)在题述实验中选择32P和35S这两种放射性同位素分别对DNA和蛋白质进行标记，而不用14C和18O标记的原因是： S是蛋白质的特征元素，P是DNA的特征元素。 若用14C和18O进行标记，由于蛋白质和DNA分子中都含有C和O，且18O不具有放射性，是稳定同位素，因此无法确认被标记的是何种物质。 (3)图中被侵染的细菌的存活率基本保持在100%，本组数据意义是_____________________________。细胞外的32P含量有30%，原因是______________ _________________________。随搅拌时间的延长上清液中的35S保持在80%左右，原因是_________________________________。 作为参考数据，证明细菌未裂解 部分被32P标记的噬菌体还未侵染细菌 约20%的噬菌体没有与细菌脱离 (4)T2噬菌体和细菌保温时间长短与放射性强度的可能关系如图3(甲组为35S标记的T2噬菌体，乙组为32P标记的T2噬菌体)，下列关系中最合理的是___ A.甲组—上清液—① B.乙组—上清液—②C.甲组—沉淀物—③ D.乙组—沉淀物—④ 方法技巧 “二看法”判断子代噬菌体标记情况 A.第二组实验中，子代噬菌体蛋白质外壳中存在的氧元素是18O B.第三组实验中，子代噬菌体的DNA中不一定含有14C C.第一组实验中，若噬菌体DNA在细菌体内复制三次，释放出的子代噬菌体 中含有32P的噬菌体和35S的噬菌体分别占子代噬菌体总数的100%、0 D.第三组实验经过一段时间培养后离心，检测到放射性主要出现在沉淀物中 4.科研工作者做噬菌体侵染细菌的实验时，分别用同位素32P、35S、18O和14C对噬菌体以及大肠杆菌成分做了如表标记。下列说法不正确的是 √ 项目 第一组 第二组 第三组 噬菌体成分 用35S标记 未标记 用14C标记 大肠杆菌成分 用32P标记 用18O标记 未标记 2.烟草花叶病毒感染烟草的实验 RNA和蛋白质 感染 病毒 RNA 蛋白质 3.DNA是主要的遗传物质 DNA 【探究遗传物质的方法】 (1)探究哪种物质是遗传物质—设法将物质分开，单独看作用。 (2)探究未知病毒的遗传物质是DNA还是RNA—利用酶的专一性或同位素标记法。 考向三　探究遗传物质的思路和方法 5.为了探究烟草花叶病毒(TMV)的遗传物质，某实验小组进行了如图所示的实验。下列说法正确的是 A.实验1为空白对照组，以消除无关变量 对实验结果的影响，增强实验的可信度 B.根据实验1、2、3的实验现象可得出结论： 烟草花叶病毒的遗传物质是蛋白质 C.实验4是利用“加法原理”设计的一个补 充实验组，可以进一步验证实验结论 D.该实验是设法将核酸和蛋白质分开后 分别研究各自的作用 D 6.慢性乙型肝炎病毒(HBV)是嗜肝病毒的一种，在全球占比较大，严重威胁人类健康。研究者利用放射性同位素标记技术，以体外培养的肝脏细胞等为材料，设计可相互印证的甲、乙两组实验，以确定该病毒的核酸类型。下列有关叙述正确的是 A.本实验设置了空白对照组 B.HBV病毒复制所需的原料、模板和酶都来自肝脏细胞 C.本实验应选用35S、32P分别标记该病毒的蛋白质和核酸 D.本实验应先将甲、乙两组肝脏细胞分别培养在含放射性同位素标记的 尿嘧啶、胸腺嘧啶的培养基中，再培养HBV病毒 D $