高考生物一轮复习第六单元第21课DNA是主要的遗传物质课件

第21课DNA是主要的遗传物质第六单元基因的本质和表达·学业质量水平要求·1.通过遗传物质的发现历程，理解生命的延续和发展。2通过噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析，培养逻辑分析能力。3.通过同位素标记法在实验中的应用，培养实验设计及对实验结果分析的能力。考点一肺炎链球菌的转化实验1．肺炎链球菌的类型项目S型细菌R型细菌菌落表面______表面______菌体有无致病性________光滑粗糙有无2.格里菲思实验的过程及结论(1)过程Ⅰ.实验①②对比说明____________________________________。Ⅱ.实验②③对比说明______________________________。Ⅲ.实验②③④对比说明__________________________。(2)结论：加热致死的S型细菌中含有某种__________使R型活细菌转化为S型活细菌。R型细菌无致病性，S型细菌有致病性被加热致死的S型细菌无致病性R型细菌可转化为S型细菌转化因子死亡不死亡死亡3．艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验(1)实验过程及结果(2)结论：______才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。DNA出现了S型活细菌只长R型细菌1．从格里菲思实验中的病死小鼠体内分离得到的肺炎链球菌只有S型细菌而无R型细菌。(

)2．格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状。(

)3．在生命科学发展过程中，肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是遗传物质。(

)4．肺炎链球菌体外转化实验最关键的设计思路是将DNA和蛋白质分开，分别观察其遗传作用。(

)××√√1．(必修2P43图3-2)若将加热致死的R型细菌与S型活细菌混合后注射到小鼠体内，______(填“能”或“不能”)从小鼠体内分离出R型活细菌，原因是____________________________。不能S型细菌不能转化为R型细菌2．(必修2P43图3-2)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型细菌转化成的S型细菌繁殖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型细菌数量减少考向1|

肺炎链球菌转化实验分析1．(2021·全国乙卷)格里菲思所做的肺炎链球菌转化实验中，无毒性的R型活细菌与被加热致死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验，结合现有生物学知识所做的下列推测中，不合理的是(

)A．与R型菌相比，S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关B．S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成C．加热致死的S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响D．将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，可以得到S型菌√D

解析：S型细菌的菌体有多糖类的荚膜，可以使人患肺炎或使小鼠患败血症，是有毒的，R型细菌的菌体没有多糖类的荚膜，不能引起上述症状，是无毒的，通过对比可以说明S型细菌的毒性可能与荚膜多糖有关，A正确；R型细菌转变为S型细菌，是因为S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中并能指导蛋白质的合成，B正确；加热致死的S型细菌蛋白质变性失活，其DNA在加热过程中双螺旋解开，氢键被打开，但缓慢冷却时，其结构可恢复，因此DNA功能可能不受影响，C正确；S型细菌的DNA经DNA酶处理后会被分解，与R型细菌混合后不能使R型细菌发生转化，故不能得到S型细菌，D错误。2．(2024·广东东莞模拟)为研究R型肺炎链球菌转化为S型肺炎链球菌的转化物质是DNA还是蛋白质，某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。

下列叙述正确的是(

)A．甲组培养皿中只有S型细菌菌落，推测加热不会破坏转化物质的活性B．乙组培养皿中有R型及S型细菌菌落，推测转化物质是蛋白质C．丙组培养皿中只有R型细菌菌落，推测转化物质是DNAD．该实验能证明肺炎链球菌的主要遗传物质是DNA√C

解析：甲组培养皿中有S型细菌菌落，故推测加热不会破坏转化物质的活性，但也有未发生转化的R型细菌菌落，A错误；乙组培养皿中加入了蛋白酶，故在乙组的转化中已经排除了蛋白质的干扰，推测转化物质不是蛋白质，B错误；丙组培养皿中加入了DNA酶，DNA被水解后R型细菌便不发生转化，故可推测转化物质是DNA，C正确；该实验能证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA，D错误。格里菲思实验(实验一)与艾弗里实验(实验二)的3个“不同”考向2|

肺炎链球菌转化实验拓展分析3．(2022·浙江1月选考)S型肺炎链球菌的某种“转化因子”可使R型细菌转化为S型细菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示。下列叙述正确的是(

)

A．步骤①中，酶处理时间不宜过长，以免底物完全水解B．步骤②中，甲或乙的加入量不影响实验结果C．步骤④中，固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化D．步骤⑤中，通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果√D

解析：步骤①中，酶处理时间要足够长，以使底物完全水解，A错误。步骤②中，甲或乙的加入量属于无关变量，应相同且适宜，否则会影响实验结果，B错误。步骤④中，液体培养基比固体培养基更有利于细菌转化，C错误。S型细菌有荚膜，菌落光滑；R型细菌无荚膜，菌落粗糙。步骤⑤中，通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态，判断是否出现S型细菌，D正确。4．(2024·广东东莞模拟)遗传转化是指游离的DNA分子(细胞DNA)被细菌的细胞摄取，并在细菌细胞内表达的过程。肺炎链球菌转化实验的实质如图所示(S基因是控制荚膜形成的基因)。下列有关叙述正确的是(

)

A．由R型细菌转化成的S型细菌的遗传物质与原S型细菌相同B．将S型细菌的S基因用32P标记，转化而来的S型细菌在普通培养基上培养多代后，得到的子代S型细菌的S基因均能检测到32PC．由题图可知，S型肺炎链球菌体内的S基因表达产物是荚膜D．由R型细菌转化成S型细菌的实质是基因重组√D

解析：由R型细菌转化成S型细菌时仅含有S型细菌体内的部分基因，与原S型细菌不完全相同，A错误；将S型细菌的S基因用32P标记，转化而来的S型细菌在普通培养基(31P)上培养多代后，根据半保留复制的特点，得到的子代S型细菌的S基因不一定能检测到32P，B错误；基因表达的产物是蛋白质，而荚膜多糖不是蛋白质，因此S型细菌的基因S表达的产物不是荚膜，而是催化荚膜多糖形成的酶，C错误；S型细菌的DNA能进入R型细菌，并与R型细菌的DNA重新组合，进而将R型细菌转化为S型细菌，因此由R型细菌转化成S型细菌的实质是基因重组，D正确。考点二噬菌体侵染细菌实验1．实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌。(1)T2噬菌体的模式图DNAC、H、O、N、P

蛋白质C、H、O、N、S(2)噬菌体的增殖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2．实验方法：______________。该实验中用____________分别标记蛋白质和DNA。3．实验过程同位素标记法35S、32P上清液沉淀物上清液沉淀物_35S__35S32P32P4．实验结果分析(1)噬菌体侵染细菌时，其______进入细菌细胞中，而____________留在外面。(2)子代噬菌体的各种性状是通过亲代的______遗传的。5．结论：______是噬菌体的遗传物质。DNA蛋白质外壳DNADNA1．为研究噬菌体侵染细菌的详细过程，用32P和35S分别标记一组噬菌体的DNA和蛋白质外壳。(

)2．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。(

)3．赫尔希和蔡斯分别用35S和32P标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，下列被标记的部位组合为①②。(

)4．用1个含35S标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌，裂解释放的子代噬菌体中只有2个含35S。(

)5．噬菌体侵染细菌的实验能够证明DNA控制蛋白质的合成。(

)××√×√1．(必修2P46思考·讨论T1)选用细菌或病毒作为探索遗传物质的实验材料的优点有______(填序号)。①个体很小，结构简单，容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化②繁殖快2．(必修2P47拓展应用T2)结合肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，分析DNA作为遗传物质所具备的特点是__________(填序号)。①具有相对的稳定性②能够精确地自我复制，使亲代与子代间保持遗传的连续性③能够指导蛋白质合成，控制新陈代谢过程和性状发育④在特定条件下产生可遗传的变异①②①②③④考向1|

噬菌体侵染细菌的实验过程1．(2022·湖南卷)T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，下列不会发生的一项是

(

)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RNAD．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噬菌体会在自身DNA的指导下，利用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聚合酶作用下转录出RNA，C错误；合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合，合成蛋白质，D正确。2．赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质，下列关于该实验的叙述正确的是(

)A．实验中可用15N代替32P标记DNAB．噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的C．噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌D．实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA√C

解析：N是蛋白质和DNA共有的元素，若用15N代替32P标记噬菌体的DNA，则其蛋白质也会被标记，不能区分噬菌体的蛋白质和DNA，A错误；噬菌体的蛋白质外壳是以噬菌体的DNA为模板，利用大肠杆菌体内的原料合成的，故其是由噬菌体的DNA编码的，B错误；子代噬菌体DNA合成的模板来自亲代噬菌体的DNA，而合成的原料来自大肠杆菌，C正确；该实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。噬菌体侵染细菌实验三次涉及大肠杆菌考向2|

噬菌体侵染细菌实验的放射性分析3．某校生物学研究性学习小组模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌的实验，过程如图所示。下列相关叙述正确的是(

)

A．标记噬菌体可以在含35S或32P的培养基中直接培养噬菌体B．上清液a中的放射性高于上清液c中的放射性C．如果实验1中的搅拌不充分，沉淀物中的放射性会降低D．如果实验2中与细菌混合培养的时间过长或过短，则沉淀物d的放射性会增强√B

解析：噬菌体是病毒，不能独立地进行生命活动，必需寄生在活细胞中，故不能直接用培养基培养噬菌体，A错误；35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，经离心后，放射性主要存在于上清液a中，32P标记的是噬菌体的DNA，经离心后，放射性主要存在于沉淀物d中，而沉淀物b和上清液c中含有少量放射性，故上清液a中的放射性高于上清液c中的放射性，B正确；实验1中35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳留在外面，经搅拌后与细菌分开，如果搅拌不充分，沉淀物中的放射性会升高，C错误；实验2中32P标记的是噬菌体的DNA，如果与细菌混合培养的时间过长，大肠杆菌裂解子代含放射性的噬菌体会被释放出去，如果培养时间过短，噬菌体中被标记的DNA不能及时注入大肠杆菌，两者皆会造成沉淀物d的放射性降低，D错误。4．(2024·广东中山期末)有科研小组模拟了蔡斯、赫尔希的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，步骤如下：①用32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌；②用未标记的噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌；③用3H标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，一段时间后进行离心。检测到的放射性存在的主要部位依次是(

)A．上清液、沉淀物、沉淀物B．沉淀物、上清液、沉淀物和上清液C．沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液D．沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液√C

解析：T2噬菌体的S仅存在于蛋白质分子中，P几乎都存在于DNA分子中。离心后的沉淀物中主要是被病毒侵染的大肠杆菌，上清液中分布的主要是T2噬菌体颗粒。①用32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠菌，32P标记噬菌体DNA，噬菌体中只有DNA进入大肠杆菌，并随着大肠杆菌离心到沉淀物中，所以离心后主要在沉淀物中检测到放射性。②用未标记的噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌，子代噬菌体的蛋白质外壳含有35S，35S将出现在新的噬菌体中，所以离心后主要在沉淀物中检测到放射性。③用

3H标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，由于DNA和蛋白质都含有氢元素，故3H标记噬菌体的DNA和蛋白质，离心后，3H标记的蛋白质外壳出现在上清液中，3H标记的噬菌体DNA将出现在新的噬菌体中，因此放射性存在的主要部位是沉淀物和上清液，C正确。噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析(1)32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌

(2)35S标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌考点三生物的遗传物质1．烟草花叶病毒感染烟草的实验正常患病遗传物质蛋白质RNA2．生物体内的核酸种类及遗传物质DNADNA是主要的遗传物质1．只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质。(

)2．真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少部分病毒的遗传物质是RNA。(

)3．生物的遗传物质的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸。(

)4．细胞核内的遗传物质是DNA，细胞质内的遗传物质是RNA。(

)5．小麦的遗传物质主要是DNA。(

)×√√××1．(必修2P46正文)在证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA的实验中，______(填“能”或“不能”)利用噬菌体侵染细菌的实验操作过程，原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．(必修2P46科学方法)在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。(1)加法原理：与常态比较，人为______某种影响因素，如比较过氧化氢在不同条件下的分解。(2)减法原理：与常态比较，人为______某种影响因素，如艾弗里肺炎链球菌转化实验中每个实验组特异性去除一种物质。不能增加去除烟草花叶病毒侵染烟草细胞时，RNA和蛋白质没有分开，是完整的病毒侵入宿主细胞。因此，本实验只能通过人工分离提纯技术分离RNA和蛋白质，然后再单独导入宿主细胞，单独观察它们的作用考向1|

探究生物遗传物质的思路和方法1．下图表示科研人员探究“烟草花叶病毒(TMV)的遗传物质”的实验过程，下列说法正确的是(

)

A．水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNAB．TMV的蛋白质不能进入烟草细胞中C．侵入烟草细胞的RNA进行了逆转录过程D．RNA是TMV的主要遗传物质√A

解析：由题图分析可知，TMV放在水和苯酚中振荡后，RNA和蛋白质分离，A项正确；由题图可知，通过接种的方式，TMV的蛋白质可以进入烟草细胞中，B项错误；从此实验中不能得出TMV的RNA在烟草细胞中进行了逆转录过程的结论，C项错误；此实验说明TMV的遗传物质是RNA，而不是蛋白质，一种生物的遗传物质只有一种，没有主次之分，D项错误。2．根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型，有些病毒对人类健康会造成很大危害，通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型，简要写出：(1)实验思路：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________；甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒，培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒，培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。(2)预期实验结果及结论即可(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)。答案：预期结果及结论：若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即该病毒为RNA病毒；反之为DNA病毒。解析：(1)DNA和