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高考生物一轮复习必修2第3章第1节DNA是主要的遗传物质课件
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这是一份高考生物一轮复习必修2第3章第1节DNA是主要的遗传物质课件，共43页。PPT课件主要包含了考情分析，有多糖类，无多糖类，有毒性，蛋白质和脂质，②转化实验，R型和S型，DNA，3噬菌体的结构，放射性同位素标记等内容，欢迎下载使用。
第1节 DNA是主要的遗传物质
考点一 DNA 是遗传物质的证据1.格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验。(1)实验材料：S 型和 R 型肺炎链球菌、小鼠。
注：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。
(2)实验过程及结果。
被加热杀死的 S 型细菌无毒性
R 型细菌转化为 S 型细菌
结果分析：a.实验①②对比说明__________________________________；b.实验②③对比说明____________________________；c.实验②③④对比说明___________________________。(3)实验结论：_____________________________________________________________________________。
R 型细菌无毒性，S 型细菌
已经被加热杀死的 S 型细菌中，含有促使
R 型细菌转化为 S 型细菌的“转化因子”
肺炎链球菌的体内转化实验所用实验材料都是活的细菌或杀死的细菌，没有单独地直接观察 DNA 的作用，因此该实验不能证明哪种物质是遗传物质，只提出了“转化因子”这一名词。
2.艾弗里及其同事的肺炎链球菌体外转化实验。(1)①自变量：不同处理的 S 型细菌的细胞提取物。②因变量：培养基中活细菌的种类。
①预处理：将加热致死的 S 型细菌破碎，去除____________________________，制成细胞提取物。
(3)结论：________才是使 R 型细菌产生稳定遗传变化的物质。
(1)艾弗里的体外转化实验既证明了 DNA 是遗传物质，同时证
明了蛋白质等不是遗传物质。
(2)被转化的 R 型菌只是少量，在培养后既有 R 型细菌又有 S
型细菌的培养基中，R 型菌的菌落占多数。
(3)能使小鼠致死的是 S 型菌而不是 S 型细菌的 DNA。
(4)转化的实质并不是基因发生了突变，而是 S 型细菌的DNA片段整合到了 R 型细菌的 DNA 中，即实现了基因重组。(5)DNA 酶将 DNA 水解成脱氧核苷酸，而不是水解成磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。S 型细菌的 DNA 的水解产物不能使 R 型细菌转化为 S 型细菌，说明 DNA 必须保持完整性才能完成其功能。
3.噬菌体侵染大肠杆菌的实验。(1)实验方法：____________________技术，用 35S、32P 分别标记________________________。(2)实验材料：T2 噬菌体和大肠杆菌。
噬菌体的蛋白质和 DNA
(4)噬菌体侵染细菌的过程。
模板：_______________；合成 DNA 的原料：__________体内的四种脱氧核苷酸；合成蛋白质的原料：___________________；
合成蛋白质的场所：__________________。
③搅拌的目的：使吸附在细菌上的___________与________分离。④离心的目的：让上清液中析出质量较轻的______________，沉淀物中留下被侵染的___________。
⑤上清液和沉淀物中放射性结果分析。
(6)细菌裂解，释放出子代噬菌体，并检测子代噬菌体放射性。可以检测到_______________，但却不能检测到_______________。
①噬菌体侵染细菌时_____进入细菌的细胞中，而__________
②子代噬菌体的各种性状是通过亲代________遗传的——________才是噬菌体的遗传物质。(注：不能证明蛋白质不是遗传
(1)因放射性检测时只能检测到部位，不能确定是何种元素的放射性，故 35S(标记蛋白质)和 32P(标记 DNA)不能同时标记在同一噬菌体上，应将二者分别标记，即把实验分成两组。
(2)含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养，因为病毒营专性寄生生活，故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。
(3)噬菌体侵染细菌的实验证明了 DNA 是遗传物质，但是没有
证明蛋白质不是遗传物质。
(4)肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌实验设计的基本思路是设法把 DNA 和蛋白质分开，单独观察它们的作用。
考点二 DNA 是主要的遗传物质1.RNA 是遗传物质的实验。
(2)实验过程及现象。(3)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。
2.病毒重建及其对烟草叶细胞的感染。(1)实验过程及结果。(2)结果分析与结论：重组病毒产生的子代病毒类型取决于提
供_______的病毒类型。
3.探索遗传物质的经典实验。
【基础测评】1.易错诊断(1)赫尔希和蔡斯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 T2 噬菌体。(
(2)搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来。(
(3)加热杀死 S 型菌使其蛋白质功能丧失而 DNA 功能可能不
(4)噬菌体侵染细菌实验中，用32P 标记的噬菌体侵染细菌后
的子代噬菌体多数具有放射性。(
(5)烟草花叶病毒感染和重建实验中，用 TMV A 的 RNA 和TMV B 的蛋白质重建的病毒感染烟草叶片细胞后，可检测到A型
病毒，说明 RNA 是 TMV A 的遗传物质。(
答案：(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√
2.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，进行了肺炎链球菌体外转化实验，其基本过程如图所示：
A.甲组培养皿中只有 S 型菌落，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 型菌落，推测转化物质是蛋白质C.丙组培养皿中只有 R 型菌落，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答案：C
3.某研究性学习小组做了两组实验：甲组用 3H、35S 标记的T2 噬菌体去侵染无放射性的大肠杆菌；乙组用无放射性的 T2 噬菌体去侵染用 3H、35S 标记的大肠杆菌。下列有关分析正确的是
A.短时间保温、搅拌、离心后，甲组上清液放射性很强而沉淀物几乎无放射性B.短时间保温、搅拌、离心后，乙组上清液与沉淀物放射性都很强C.甲组子代噬菌体的 DNA 分子中一定不能检测到 3HD.乙组子代噬菌体的蛋白质与 DNA 分子中都可检测到 3H答案：D
4.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，
B.根据实验 1、2、3 的实验现象可得出结论：烟草花叶病毒
C.实验 4 是利用“加法原理”设计的一个补充实验组，可以
D.该实验与格里菲思的实验都是设法将核酸和蛋白质分开后
考向 1 肺炎链球菌转化实验[典例 1](2021 年全国乙卷)在格里菲思所做的肺炎链球菌转化实验中，无毒性的 R 型活细菌与被加热杀死的 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
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.加热杀死 S 型菌使其蛋白质功能丧失而 DNA 功能可能不受
D.将 S 型菌的 DNA 经 DNA 酶处理后与 R 型菌混合，可以得
解析：与 R 型菌相比，S型菌具有荚膜多糖，S型菌有毒，故可推测 S 型菌的毒性可能与荚膜多糖有关，A正确。S型菌的DNA进入 R 型菌细胞后使 R 型菌具有了 S 型菌的性状，可知 S 型菌的DNA 进入 R 型菌细胞后指导蛋白质的合成，B 正确。加热杀死的S 型菌不会使小白鼠死亡，说明加热杀死的 S 型菌的蛋白质功能丧失，而加热杀死的 S 型菌的 DNA 可以使 R 型菌发生转化，可知其 DNA 功能不受影响，C 正确。将 S 型菌的 DNA 经 DNA 酶处理后，DNA 被水解为小分子物质，故与 R 型菌混合，不能得到S 型菌，D 错误。
【考向集训】1.(2023 年广东韶关二模)某学习小组对艾弗里的实验非常感兴趣，他们将加热致死的 S 型细菌破碎制成的细胞提取物分成 5组，分别使用不同的物质处理后与含有 R 型活细菌的培养基混合培养，一段时间后接种到固体培养基上观察长出的菌落类型，结
果如下表。据此分析合理的是(
A.该学习小组采用“加法原理”控制实验变量B.①②③说明蛋白质、脂肪、RNA 是转化因子C.活细菌破碎提取物中含 DNA 酶等化学物质D.本实验依据细菌有无荚膜来区分菌落类型
解析：从控制自变量的角度分析，艾弗里的实验的基本思路是依据自变量控制中的“减法原理”，在每个实验组 S 型细菌的细胞提取物中特异性地去除了一种物质，进而可以检测该物质的作用，A 错误。①②③说明用相应的酶分别去除蛋白质、脂肪、RNA 后，仍能发生 R 型活细菌转化为 S 型细菌的过程，说明蛋白质、脂肪、RNA 均不是转化因子，B 错误。第⑤组，将活细菌破碎提取物与 R 型活细菌混合后，未观察到 S 型菌落，说明活细菌破碎提取物中含 DNA 酶等，水解 DNA，不能将 R 型细菌转化为S 型细菌，C 正确。本实验依据直接观察形成的菌落是否表现为光滑来区分菌落类型，肉眼无法观察到荚膜，D 错误。
考向2 噬菌体侵染细菌的实验[典例2](2022 年海南高考)某团队从下表①～④实验组中选择两组，模拟 T2 噬菌体侵染大肠杆菌实验，验证 DNA 是遗传物质。结果显示：第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中，第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中。该团队选择
的第一、二组实验分别是(
解析：噬菌体侵染细菌时，只有 DNA 进入细菌，蛋白质外壳没有进入，为了区分 DNA 和蛋白质，可用32P 标记噬菌体的 DNA，用35S 标记噬菌体的蛋白质外壳，根据第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中，说明亲代噬菌体的 DNA 被32P 标记，根据第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中，说明第二组噬菌体的蛋白质被 35S 标记。
“二看法”判断子代噬菌体标记情况
【考向集训】2.(2023 年广东三模)在证明 DNA 是遗传物质的噬菌体侵染细菌实验中，侵染时间过短，分别会使 32P 标记组和 35S 标记组的上
清液中放射性强度(A.增强、增强C.增强、基本不变
B.减弱、减弱D.减弱、增强
第1节 DNA是主要的遗传物质
考点一 DNA 是遗传物质的证据1.格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验。(1)实验材料：S 型和 R 型肺炎链球菌、小鼠。
注：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。
(2)实验过程及结果。
被加热杀死的 S 型细菌无毒性
R 型细菌转化为 S 型细菌
结果分析：a.实验①②对比说明__________________________________；b.实验②③对比说明____________________________；c.实验②③④对比说明___________________________。(3)实验结论：_____________________________________________________________________________。
R 型细菌无毒性，S 型细菌
已经被加热杀死的 S 型细菌中，含有促使
R 型细菌转化为 S 型细菌的“转化因子”
肺炎链球菌的体内转化实验所用实验材料都是活的细菌或杀死的细菌，没有单独地直接观察 DNA 的作用，因此该实验不能证明哪种物质是遗传物质，只提出了“转化因子”这一名词。
2.艾弗里及其同事的肺炎链球菌体外转化实验。(1)①自变量：不同处理的 S 型细菌的细胞提取物。②因变量：培养基中活细菌的种类。
①预处理：将加热致死的 S 型细菌破碎，去除____________________________，制成细胞提取物。
(3)结论：________才是使 R 型细菌产生稳定遗传变化的物质。
(1)艾弗里的体外转化实验既证明了 DNA 是遗传物质，同时证
明了蛋白质等不是遗传物质。
(2)被转化的 R 型菌只是少量，在培养后既有 R 型细菌又有 S
型细菌的培养基中，R 型菌的菌落占多数。
(3)能使小鼠致死的是 S 型菌而不是 S 型细菌的 DNA。
(4)转化的实质并不是基因发生了突变，而是 S 型细菌的DNA片段整合到了 R 型细菌的 DNA 中，即实现了基因重组。(5)DNA 酶将 DNA 水解成脱氧核苷酸，而不是水解成磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。S 型细菌的 DNA 的水解产物不能使 R 型细菌转化为 S 型细菌，说明 DNA 必须保持完整性才能完成其功能。
3.噬菌体侵染大肠杆菌的实验。(1)实验方法：____________________技术，用 35S、32P 分别标记________________________。(2)实验材料：T2 噬菌体和大肠杆菌。
噬菌体的蛋白质和 DNA
(4)噬菌体侵染细菌的过程。
模板：_______________；合成 DNA 的原料：__________体内的四种脱氧核苷酸；合成蛋白质的原料：___________________；
合成蛋白质的场所：__________________。
③搅拌的目的：使吸附在细菌上的___________与________分离。④离心的目的：让上清液中析出质量较轻的______________，沉淀物中留下被侵染的___________。
⑤上清液和沉淀物中放射性结果分析。
(6)细菌裂解，释放出子代噬菌体，并检测子代噬菌体放射性。可以检测到_______________，但却不能检测到_______________。
①噬菌体侵染细菌时_____进入细菌的细胞中，而__________
②子代噬菌体的各种性状是通过亲代________遗传的——________才是噬菌体的遗传物质。(注：不能证明蛋白质不是遗传
(1)因放射性检测时只能检测到部位，不能确定是何种元素的放射性，故 35S(标记蛋白质)和 32P(标记 DNA)不能同时标记在同一噬菌体上，应将二者分别标记，即把实验分成两组。
(2)含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养，因为病毒营专性寄生生活，故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。
(3)噬菌体侵染细菌的实验证明了 DNA 是遗传物质，但是没有
证明蛋白质不是遗传物质。
(4)肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌实验设计的基本思路是设法把 DNA 和蛋白质分开，单独观察它们的作用。
考点二 DNA 是主要的遗传物质1.RNA 是遗传物质的实验。
(2)实验过程及现象。(3)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。
2.病毒重建及其对烟草叶细胞的感染。(1)实验过程及结果。(2)结果分析与结论：重组病毒产生的子代病毒类型取决于提
供_______的病毒类型。
3.探索遗传物质的经典实验。
【基础测评】1.易错诊断(1)赫尔希和蔡斯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 T2 噬菌体。(
(2)搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来。(
(3)加热杀死 S 型菌使其蛋白质功能丧失而 DNA 功能可能不
(4)噬菌体侵染细菌实验中，用32P 标记的噬菌体侵染细菌后
的子代噬菌体多数具有放射性。(
(5)烟草花叶病毒感染和重建实验中，用 TMV A 的 RNA 和TMV B 的蛋白质重建的病毒感染烟草叶片细胞后，可检测到A型
病毒，说明 RNA 是 TMV A 的遗传物质。(
答案：(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√
2.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，进行了肺炎链球菌体外转化实验，其基本过程如图所示：
A.甲组培养皿中只有 S 型菌落，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 型菌落，推测转化物质是蛋白质C.丙组培养皿中只有 R 型菌落，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答案：C
3.某研究性学习小组做了两组实验：甲组用 3H、35S 标记的T2 噬菌体去侵染无放射性的大肠杆菌；乙组用无放射性的 T2 噬菌体去侵染用 3H、35S 标记的大肠杆菌。下列有关分析正确的是
A.短时间保温、搅拌、离心后，甲组上清液放射性很强而沉淀物几乎无放射性B.短时间保温、搅拌、离心后，乙组上清液与沉淀物放射性都很强C.甲组子代噬菌体的 DNA 分子中一定不能检测到 3HD.乙组子代噬菌体的蛋白质与 DNA 分子中都可检测到 3H答案：D
4.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，
B.根据实验 1、2、3 的实验现象可得出结论：烟草花叶病毒
C.实验 4 是利用“加法原理”设计的一个补充实验组，可以
D.该实验与格里菲思的实验都是设法将核酸和蛋白质分开后
考向 1 肺炎链球菌转化实验[典例 1](2021 年全国乙卷)在格里菲思所做的肺炎链球菌转化实验中，无毒性的 R 型活细菌与被加热杀死的 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
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.加热杀死 S 型菌使其蛋白质功能丧失而 DNA 功能可能不受
D.将 S 型菌的 DNA 经 DNA 酶处理后与 R 型菌混合，可以得
解析：与 R 型菌相比，S型菌具有荚膜多糖，S型菌有毒，故可推测 S 型菌的毒性可能与荚膜多糖有关，A正确。S型菌的DNA进入 R 型菌细胞后使 R 型菌具有了 S 型菌的性状，可知 S 型菌的DNA 进入 R 型菌细胞后指导蛋白质的合成，B 正确。加热杀死的S 型菌不会使小白鼠死亡，说明加热杀死的 S 型菌的蛋白质功能丧失，而加热杀死的 S 型菌的 DNA 可以使 R 型菌发生转化，可知其 DNA 功能不受影响，C 正确。将 S 型菌的 DNA 经 DNA 酶处理后，DNA 被水解为小分子物质，故与 R 型菌混合，不能得到S 型菌，D 错误。
【考向集训】1.(2023 年广东韶关二模)某学习小组对艾弗里的实验非常感兴趣，他们将加热致死的 S 型细菌破碎制成的细胞提取物分成 5组，分别使用不同的物质处理后与含有 R 型活细菌的培养基混合培养，一段时间后接种到固体培养基上观察长出的菌落类型，结
果如下表。据此分析合理的是(
A.该学习小组采用“加法原理”控制实验变量B.①②③说明蛋白质、脂肪、RNA 是转化因子C.活细菌破碎提取物中含 DNA 酶等化学物质D.本实验依据细菌有无荚膜来区分菌落类型
解析：从控制自变量的角度分析，艾弗里的实验的基本思路是依据自变量控制中的“减法原理”，在每个实验组 S 型细菌的细胞提取物中特异性地去除了一种物质，进而可以检测该物质的作用，A 错误。①②③说明用相应的酶分别去除蛋白质、脂肪、RNA 后，仍能发生 R 型活细菌转化为 S 型细菌的过程，说明蛋白质、脂肪、RNA 均不是转化因子，B 错误。第⑤组，将活细菌破碎提取物与 R 型活细菌混合后，未观察到 S 型菌落，说明活细菌破碎提取物中含 DNA 酶等，水解 DNA，不能将 R 型细菌转化为S 型细菌，C 正确。本实验依据直接观察形成的菌落是否表现为光滑来区分菌落类型，肉眼无法观察到荚膜，D 错误。
考向2 噬菌体侵染细菌的实验[典例2](2022 年海南高考)某团队从下表①～④实验组中选择两组，模拟 T2 噬菌体侵染大肠杆菌实验，验证 DNA 是遗传物质。结果显示：第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中，第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中。该团队选择
的第一、二组实验分别是(
解析：噬菌体侵染细菌时，只有 DNA 进入细菌，蛋白质外壳没有进入，为了区分 DNA 和蛋白质，可用32P 标记噬菌体的 DNA，用35S 标记噬菌体的蛋白质外壳，根据第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中，说明亲代噬菌体的 DNA 被32P 标记，根据第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中，说明第二组噬菌体的蛋白质被 35S 标记。
“二看法”判断子代噬菌体标记情况
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清液中放射性强度(A.增强、增强C.增强、基本不变
B.减弱、减弱D.减弱、增强
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