2026届高考生物一轮总复习必修2第6单元遗传的分子基础第1讲DNA是主要的遗传物质课件

这是一份2026届高考生物一轮总复习必修2第6单元遗传的分子基础第1讲DNA是主要的遗传物质课件，共60页。PPT课件主要包含了S型细菌，不死亡，蛋白质，DNA，大肠杆菌，出现病斑，不出现病斑等内容，欢迎下载使用。
第1讲　DNA是主要的遗传物质
考点一　肺炎链球菌转化实验
必备知识 · 夯实基础
知|识|巩|固1．肺炎链球菌类型的比较
(3)实验②、③、④对比说明________________________________。(4)结论：__________________________________________________ ______________________________________________________。
2．格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验
(1)实验①、②对比说明____________________________________。(2)实验②、③对比说明____________________________________。
S型活细菌和R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型细菌转化成了S型细菌
已经加热致死的S型细菌中，含有使R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”
3．艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验(1)实验过程
(2)结论：_______才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
思|维|辨|析易错整合，判断正误。(1)S型细菌与R型细菌存在致病性差异的根本原因是发生了细胞分化。(　　)(2)将加热致死的S型细菌与R型活细菌混合后注射给小鼠，从死亡小鼠体内只能分离出S型细菌。(　　)(3)由格里菲思实验可以推断，加热致死的S型细菌的DNA促使R型活细菌转化为S型活细菌。(　　)
(4)肺炎链球菌体内转化实验中，R型细菌转化成的S型细菌不能稳定遗传。(　　)(5)在艾弗里的实验中，实验组分别加入了相应的水解酶，这是利用了自变量控制中的加法原理。(　　)(6)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。(　　)答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×
延|伸|探|究1．格里菲思的体内转化实验中“加热”是否已导致DNA和蛋白质变性？请说明理由。提示：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。2．艾弗里的体外转化实验中导致R型细菌转化为S型细菌时遗传物质、原料、能量分别由哪方提供？其转化的实质是什么？提示：实现转化时遗传物质来自S型细菌，原料和能量均来自R型细菌，转化实质为基因重组。
3．艾弗里的体外转化实验中，设置“S型细菌的DNA中加DNA酶”实验组的作用是什么？提示：起对照作用，用DNA酶分解从S型活细菌中提取的DNA，不能使R型细菌转化，可见DNA被分解后的产物不能使R型细菌转化，DNA才是使R型细菌转化的物质。
剖析难点 · 考点突破
重|难|精|讲归纳概括肺炎链球菌转化的实质(1)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。(2)转化的实质是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。(3)一般情况下，转化率很低，形成的S型细菌很少，转化后形成的S型细菌可以快速繁殖形成大量的S型细菌，说明S型细菌的DNA是遗传物质。
考向　考查肺炎链球菌转化实验 (2021·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，不合理的是(　　)A．与R型细菌相比，S型细菌的毒性可能与荚膜多糖有关B．S型细菌的DNA能够进入R型细菌细胞指导蛋白质的合成C．加热杀死S型细菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响D．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
答案：D解析：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，S型细菌与R型细菌最主要的区别是前者具有多糖类的荚膜，后者不具有多糖类的荚膜，故S型细菌的毒性可能与荚膜多糖有关，A合理；加热杀死的S型细菌其蛋白质已经被破坏，而分离出的S型细菌有毒性，即具备活性蛋白，可推出S型细菌的DNA能够进入R型细菌细胞中指导蛋白质的合成，B合理；加热可使蛋白质变性，由
实验结果R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌可知，S型细菌的遗传物质未受影响，即加热杀死S型细菌使其蛋白质功能丧失而其DNA功能可能不受影响，C合理；S型细菌的DNA经DNA酶处理后，无法完成DNA的复制、转录及翻译等过程，故与R型细菌混合后，无法得到S型细菌，D不合理。
〔变式训练〕　(2024·河南安阳一中高三模拟)为研究使R型肺炎链球菌转化为S型的转化因子是DNA还是蛋白质，进行了如下图所示的转化实验。下列对本实验作出的分析，错误的是(　　)
A．本实验通过酶解法去除单一成分进行研究B．甲、乙组培养基中只有S型菌落出现C．蛋白酶处理结果显示提取物仍有转化活性D．本实验结果表明DNA使R型菌发生转化答案：B
解析：本实验通过加蛋白酶和DNA酶去除相应的物质，将DNA、蛋白质分开，用单一成分进行研究，A正确；甲组是混合培养，乙组是去除蛋白质后再混合培养，均能发生转化，但转化率低，故甲、乙组培养基中既有S型菌落出现，也有未转化的R型菌落出现，B错误；乙组实验中加蛋白酶处理后，培养基中有S型菌落，则说明提取物仍有转化活性，C正确；丙组实验中加入的是DNA酶，即DNA的结构被破坏了，没有S型菌落，则说明DNA使R型菌发生转化，D正确。
考点二　噬菌体侵染细菌的实验
知|识|巩|固1．T2噬菌体结构
3．实验结论：_________是遗传物质。4．实验结果分析
5．烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验(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。
6．生物体内核酸种类、遗传物质类型及实例
(必修2 P47练习与应用)肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验表明，作为遗传物质至少要具备哪几个条件？______________________________________________________________________________________________________________________。
能够准确地自我复制；能够指导蛋白质合成，从而控制生物体的性状和新陈代谢；具有储存遗传信息的能力；结构比较稳定等
思|维|辨|析易错整合，判断正误。(1)分别用含32P、35S的培养基培养噬菌体，可得到被标记的噬菌体。(　　)(2)在噬菌体侵染细菌的实验过程中，通过搅拌、离心使噬菌体的蛋白质和DNA分开。(　　)(3)用35S和32P同时标记噬菌体，可使实验更具说服力。(　　)(4)在用35S标记的噬菌体侵染细菌实验中，沉淀物中存在少量放射性可能是搅拌不充分所致。(　　)
(5)用1个含32P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32P。(　　)(6)T2噬菌体可感染肺炎链球菌导致其裂解。(　　)答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)×
延|伸|探|究1．噬菌体侵染细菌实验中，以细菌或病毒作为遗传物质探索的实验材料的优点是什么？提示：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。细菌是单细胞生物，病毒无细胞结构，只有核酸和蛋白质外壳。②繁殖快。细菌20～30 min就可繁殖一代，病毒短时间内便可大量繁殖。
2．用35S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的原因是什么？提示：可能由于搅拌不充分，有少量含35S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。3．在证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA的实验中，能否利用噬菌体侵染细菌的实验操作过程？请说明理由。提示：不能。因为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。
重|难|精|讲1．归纳概括噬菌体侵染细菌实验的两个关键环节——“保温”与“搅拌”(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌
(2)35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌
2．对比分析体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验
考向一　结合噬菌体侵染细菌实验，考查实验探究能力 (2022·浙江卷)下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是(　　)A．需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌B．搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来C．离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌D．该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA答案：C
解析：实验过程中需分组单独用32P标记噬菌体的DNA和35S标记噬菌体的蛋白质，A错误；实验过程中搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体外壳与细菌分离，B错误；大肠杆菌的质量大于噬菌体，离心的目的是为了沉淀培养液中的大肠杆菌，C正确；该实验证明噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。
“两看法”判断子代噬菌体标记情况
〔变式训练1〕(多选)(2025·吉林高中模拟)图甲是将加热杀死的S型细菌与R型活菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化；图乙是噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。有关叙述错误的是(　　)
A．图甲中，AB对应时间段内，小鼠体内还没有形成大量抗R型细菌的抗体B．图甲BC对应时间段，R型细菌含量下降的主要原因是R型细菌转化成S型细菌C．图乙中，若用32P标记亲代噬菌体，上清液中放射性强度与保温时间成正相关D．图乙中，若用32P标记亲代噬菌体，裂解后子代噬菌体中大部分具有放射性答案：BCD
解析：小鼠产生抗体需要一定时间，在AB时间段内，R型活菌在小鼠体内大量繁殖，这是因为小鼠体内还没有形成大量抗R型细菌的抗体，A正确；图甲BC对应时间段，R型细菌含量下降的主要原因是小鼠的免疫系统发挥作用，将R型细菌大量清除，而不是R型细菌转化成S型细菌，B错误；用32P标记的噬菌体侵染细菌的实验中，保温时间过长，有部分大肠杆菌裂解死亡，部分子代噬菌体释放出来，被离心到上清液中，导致上清液的放射性增强，当子代噬菌体全部释放出来，则上清液中的放射性强度不再增加；保温时间太短，噬菌体没有完全侵入也可导致上清液放射性升高。因此，上清液放射性强度与保温时间并不是呈简单的正相关，C错误；图乙中，若用32P标记亲代噬菌体，由于DNA的半保留复制，裂解后子代噬菌体中只有少部分具有放射性，D错误。
考向二　结合探索遗传物质的实验思路和方法，考查科学思维能力 (2024·武汉联考)烟草花叶病毒(TMV)是一种单链RNA病毒，具有S和HR等多种株系。科学家分别提取了S株系和HR株系的RNA和蛋白质，进行了以下重组实验：
下列相关叙述中，合理的是(　　)A．可以通过培养基上菌落特征的不同鉴别TMV的不同株系B．将TMV的遗传物质与二苯胺水浴加热，溶液会变成蓝色C．根据实验结果可推测，TMV的RNA控制其蛋白质的合成D．在该实验中，第一组实验是对照组，第二组实验是实验组答案：C
解析：病毒必须寄生在活细胞中，不能用培养基培养，A不合理；DNA与二苯胺沸水浴，溶液才会变成蓝色，而TMV的遗传物质是RNA，B不合理；根据实验结果可推测，TMV的遗传物质是RNA，能控制其蛋白质的合成，C合理；该实验为相互对照实验，第一组和第二组互为对照组与实验组，D不合理。
“遗传物质”探索的4种方法
〔变式训练2〕　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病毒答案：D
解析：本实验设计的是对比实验，甲、乙均为实验组，没有设置空白对照组，A错误；该病毒复制所需的原料、场所、能量、酶都来自肝脏细胞，模板来自其自身，B错误；DNA和RNA的化学组成存在差异，如DNA特有的碱基是T，而RNA特有的碱基是U，因此可用放射性同位素分别标记碱基T和碱基U来获得肝脏细胞，然后用未标记的HBV病毒去侵染，最后通过检测子代病毒的放射性来确定其遗传物质的种类，C错误；由于病毒无细胞结构，必须寄生于活细胞中才能生存，故本实验应先将甲、乙两组肝脏细胞分别培养在含同位素标记的尿嘧啶、胸腺嘧啶的培养基中，然后用该病毒去侵染肝脏细胞，D正确。
素养提升 · 强化思维
|情境储备　战高考|【情境储备】　S型细菌的多糖类荚膜是否直接致病？S型细菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等不同类型，其区别主要是荚膜多糖抗原的不同。S型细菌的多糖类荚膜能够使S型细菌抵抗吞噬细胞的吞噬和体液中杀菌物质的作用，从而在小鼠体内存活并迅速繁殖而导致小鼠患病死亡。R型细菌没有多糖类荚膜，易被吞噬细胞和体液中杀菌物质清除。
【高考预测】　(1)荚膜是某些细菌的__________外面包围的一层胶状物质，可防止细菌变干，吸附阳离子，防止噬菌体的侵袭、________ __________等。荚膜能够抵抗吞噬细胞吞噬和体液中杀菌物质的作用，使细菌在小鼠体内存活并繁殖。S型细菌的致病性是由于多糖类荚膜的保护作用使S型细菌在宿主体内大量繁殖。(2)S型细菌的致病性并非直接由多糖类荚膜引起，而是由于__________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)研究人员用加热杀死的SⅢ型细菌与R型细菌混合后注射到正常小鼠体内，小鼠死亡。小鼠死亡的原因可能是R型细菌突变成S型细菌，也可能是杀死的SⅢ型细菌使R型细菌转化为S型细菌。研究人员通过检测死亡小鼠体内S型细菌的类型，探究小鼠死亡是由上述哪种原因所致，请预期结果和结论：________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________。
答案：(1)细胞壁　吞噬细胞的吞噬和消化(2)多糖类荚膜的保护作用使S型细菌在体内大量繁殖　(3)若S型细菌只检测到SⅢ型一种，则小鼠死因可能是杀死的SⅢ型细菌使R型细菌转化为S型细菌，也可能是R型细菌突变成S型细菌；若检测到其他类型的S型细菌，则小鼠死因是R型细菌突变为S型细菌解析：(1)荚膜是某些细菌的细胞壁外面包围的一层胶状物质，可防止细菌变干，吸附阳离子，防止噬菌体的侵袭、吞噬细胞的吞噬和消化等。
(2)R型细菌没有多糖类荚膜，易被吞噬细胞和体液中杀菌物质清除；而S型细菌有荚膜，能够抵抗吞噬细胞的吞噬和体液中杀菌物质的作用，从而在小鼠体内存活并迅速繁殖而导致小鼠患病死亡，所以S型细菌的致病性是由于多糖类荚膜的保护作用使S型细菌在体内大量繁殖。(3)因为基因突变具有不定向性，若S型细菌是R型细菌基因突变产生的，则R型细菌可以转化成多种S型细菌，所以若检测到其他类型的S型细菌，则小鼠死因是R型细菌突变为S型细菌；若只检测到SⅢ型细菌，则小鼠死因可能是杀死的SⅢ型细菌使R型细菌转化为S型细菌，也可能是R型细菌突变成S型细菌。
真|题|再|现1．(2024·甘肃卷)科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA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S型菌株的DNA分子在小鼠体内可使R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“S型菌DNA＋DNA酶”加入R型活菌的培养基中，结果证明DNA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DNA，发现其DNA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RNA和蛋白质互为对照进行侵染，结果发现自变量RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状答案：D
解析：格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验未单独研究每种物质的作用，在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，S型菌株的DNA分子可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性，A错误；在肺炎链球菌的体外转化实验中，利用自变量控制中的“减法原理”设置对照实验，通过观察只有某种物质存在或只有某种物质不存在时，R型菌的转化情况，最终证明了DNA是遗传物质，例如“S型菌DNA＋DNA酶”组除去了DNA，B错误；噬菌体为DNA病毒，其DNA进入宿主细胞后，利用宿主细胞的原料和酶完成自我复制，C错误；烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染，结果发现RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状，而蛋白质不能使烟草出现花叶病斑性状，D正确。故选D。
2．(2022·湖南卷)T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，下列哪一项不会发生( )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答案：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噬菌体会用自身的DNA和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；T2噬菌体的DNA进入细菌，以噬菌体的DNA为模板，利用大肠杆菌提供的原料合成噬菌体的DNA，然后通过转录，合成mRNA与核糖体结合，通过翻译合成噬菌体的蛋白质外壳，因此侵染过程中会发生合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合，D正确。故选C。
3．(2022·河北卷)关于遗传物质DNA的经典实验，叙述错误的是( )A．摩尔根依据果蝇杂交实验结果首次推理出基因位于染色体上B．孟德尔描述的“遗传因子”与格里菲思提出的“转化因子”化学本质相同C．肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验均采用了能区分DNA和蛋白质的技术D．双螺旋模型的碱基互补配对原则解释了DNA分子具有稳定的直径