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新教材新高考 高三一轮复习
第3章第1节 DNA是主要的遗传物质
考点要求 考题统计 考情分析
肺炎链球菌的体内转化实验 2021，全国，选择 本专题知识难度较低、较高的两级分化，要求基础要扎实。考查学生对相关实验的整体性的认识,或结合一些情景信息或表格信息设置题目，考查学生的应变能力、获取信息和综合分析能力。
肺炎链球菌的体外转化实验 2023，天津，选择 噬菌体侵染细菌的实验 2022，海南、浙江，选择 2021，浙江，选择 生物的遗传物质 本节知识网络
1
2
3
4
6
提出“遗传因子”，并总结遗传规律
孟德尔
把“遗传因子”命名为基因
约翰逊
提出基因在染色体上的假说
萨 顿
实验证明基因位于染色体上
摩尔根
科学家发现：染色体的主要组成成分是 DNA和蛋白质
5
DNA

蛋白质
20世纪中叶
对遗传物质的早期推测
讨论：作为遗传物质应该具备怎样的特点？
①能够准确地复制自己，传递给下一代；②能贮存大量的遗传信息；
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。
R型菌（菌落粗糙）
考点一、肺炎链球菌的转化实验
1.R型和 S型肺炎链球菌的比较
课本P43相关信息：有荚膜的肺炎链球菌可抵抗吞噬细胞吞噬，有利于细菌在宿主体内生活并繁殖。
肺炎链球菌
有
有
无
无
S型菌（菌落光滑）
过程
与
分析
结论
1.R型活细菌
2.S型活细菌
3.加热杀死的S型细菌
4.R型活细菌+加热杀死的S型细菌
注射
注射
混合
注射
小
鼠
不死亡
死亡
死亡，分离
出S型活细菌
不死亡
注射
2
格里菲斯肺炎链球菌体内转化实验
R型菌无毒性
S型菌有毒性
加热杀死的S型菌失去毒性
R型细菌可转化
为S型细菌
加热杀死的S型细菌中，含有某种促R型活细菌转化为S型细菌的活性物质——“转化因子”
这种转化因子究竟是什么物质呢？
多糖 脂类 蛋白质 RNA DNA
加热杀死的S型细菌
在杀死的S型细菌中含有哪些物质？
究竟哪一个才是转化因子呢？
实验思路：
把S型细菌的各种物质分开，单独、直接地观察它们的作用。
思考：
3
艾弗里肺炎链球菌体外转化实验
加热杀死的
S型细菌提取液
加入活的R型细菌，进行体外转化测试
R型+S型
R型
R型+S型
R型+S型
+RNA酶
+酯酶
+DNA酶
酶解法
+蛋白酶
不做处理
R型+S型
其巧妙之处是什么？
运用“减法原理”(P46)
3
艾弗里肺炎链球菌体外转化实验
实验结论：“转化因子”是DNA，DNA才是使R型菌产生稳定遗传变化的物质。
注意：该实验证明了DNA是遗传物质，也证明了蛋白质等不是遗传物质）
只有部分R型菌发生转化
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
注意：只是少数R型细菌转化为S型细菌
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。
基因重组
R型细菌转化为S型细菌的本质：
考点速览
(1)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。
(2021全国乙卷,5D)( )
(2)新冠病毒与肺炎链球菌二者遗传物质所含有的核苷酸是相同的。
(2020·全国卷Ⅱ，1C )( )
(3)肺炎链球菌转化实验证实了细胞内的DNA和RNA都是遗传物质。
(18·江苏卷，3C)( )
(4)格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状。(17·江苏卷，2A)( )
(5)艾弗里实验证明从S型肺炎链球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡。
(17·江苏卷，2B)( )
×
×
×
×
×
诊断
考查生命观念，科学思维
只推断出存在“转化因子“
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
（2022年1月·浙江·高考）S型肺炎双球菌的某种“转化因子”可使R型菌转化为S型菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示
D
(大书P165)1．(2021·高考全国卷乙改编)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．加热致死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
D
(大书P165)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：
下列叙述正确的是(　　)
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DNA
D．该实验能证明肺炎链球菌的主要遗传物质是DNA
C
1
噬菌体的结构
①化学组成：遗传物质：______，含 元素（填特征元素），
外壳： ，含 元素（填特征元素）；
②营养方式：_____，宿主是 ；
③增殖过程：
DNA
蛋白质
寄生
（专一寄生）大肠杆菌
P
S
T2噬菌体
大肠杆菌
吸附
注入
合成
组装
释放
课本P45
+
培养
培养
35S标记的 _______
32P标记的 _______
T2噬菌体
T2噬菌体
T2噬
菌
体
3
赫尔希和蔡斯的实验过程
（1）获得标记T2噬菌体过程
思考：如何标记噬菌体？能否用含35S或32P的培养基直接培养噬菌体，使其蛋白质或DNA带上标记？
+
培养
含32P的
_________
大肠杆菌
含32P的细菌培养基
大肠杆菌
含35S的
_________
大肠杆菌
含35S的细菌培养基
+
培养
大肠杆菌
甲组
乙组
2
实验方法
同位素标记法
32P标记DNA，用35S标记蛋白质
将DNA和蛋白质分开，单独观察它们的作用
（2）噬菌体侵染细菌
使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒
①适宜时长保温的目的：
②搅拌的目的:
③离心的目的：
T2噬菌
体颗粒
被侵染的大肠杆菌
蛋白质未进入细菌
DNA进入细菌
让噬菌体的遗传物质有足够时间注入到大肠杆菌体内
保温时间过短：
保温时间过长：
部分噬菌体还未侵染大肠杆菌
部分子代噬菌体已经释放
实验结论：
DNA才是真正的遗传物质。
子代噬菌体中无35S
子代部分噬菌体中有32P
（2）噬菌体侵染细菌
搅拌不充分，仍有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面
保温时间过短，一部分噬菌体还未侵染大肠杆菌；
保温时间过长，子代噬菌体从大肠杆菌中释放出来。
保温时间长
保温时间短
离心时间过短
真题演练．（2022年6月·浙江·高考）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
C
（大书P169）真题演练2．（2022·湖南）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RNA
D．合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合
C
A．甲组的上清液含极少量32P标记的
噬菌体DNA，但不产生含32P的子代噬菌体
B．甲组被感染的细菌内含有32P标记的噬
菌体DNA，也可产生不含32P的子代噬菌体
C．乙组的上清液含极少量35S标记的噬菌体蛋白质，也可产生含35S的子代噬菌体
D．乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质，也不产生含35S的子代噬菌体
(大书P170)4．(2020·浙江1月选考改编)某研究小组用放射性同位素32P、35S分别标记T2噬菌体，然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养，如图所示。一段时间后，分别进行搅拌、离心，并检测沉淀物和上清液中的放射性。下列分析错误的是(　　)
C
(大书P167)1.(2022·海南选择考)某团队从下表①～④实验组中选择两组,模拟
噬菌体侵染大肠杆菌实验,验证 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( )
材料及标记 实验组 噬菌体 大肠杆菌
① 未标记 标记
② 标记 标记
③ 标记 未标记
④ 标记 未标记
A.①和④ B.②和③ C.②和④ D.④和③
C
(大书P167)2．下图A～E表示用35S标记的T2噬菌体侵染细菌的过程，下列
有关叙述正确的是(　　)
A．A～E依次为吸附、注入、复制、组装和释放
B．C时细菌内部分DNA分子具有放射性
C．D、E时分别搅拌、离心，后者上清液中放射性较强
D．该实验证明DNA是T2噬菌体的主要遗传物质
A
结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质
蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质。
蛋白质
RNA
分别侵染健康烟草植株
得到全新病毒
不能得到病毒
：
RNA
蛋白质
烟草花叶病毒（TMV）只含蛋白质和RNA
考点三、RNA是遗传物质的实验证明
患病
不患病
DNA
DNA是主要的遗传物质
2
生物体内的核酸种类及遗传物质
提醒：具体某种生物的遗传物质是DNA或RNA，不能加“主要”二字。
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。
生物类型 病毒 原核生物 真核生物
体内核酸种类 ____________ ___________ DNA和RNA
体内碱基种类 __种 种 种
体内核苷酸种类 种 种 种
遗传物质 ___________ ______ ______
实例 T2噬菌体、 烟草花叶病毒 乳酸菌、蓝藻 玉米、小麦、人
DNA或RNA
DNA和RNA
4
5
5
4
8
8
DNA或RNA
DNA
DNA
DNA
绝大多数
总结归纳：不同生物的遗传物质
肺炎双球菌 体内转化实验 肺炎双球菌 体外转化实验 噬菌体侵
染细菌实验
实验者
思 路 分离方式
结 论
设法将DNA与蛋白质等分开，单独地研究它们遗传功能。
证明DNA是遗传物质，蛋白质不是。
酶解法:
分别加入到R型菌中
同位素标记法：
标记DNA和蛋白质
DNA是遗传物质,但不能证明蛋白质不是遗传物质
格里菲思
艾弗里
赫尔希和蔡斯
加热杀死的S型菌体内有“转化因子”
三个经典实验对比
√
2．（2022·山东·高考）液泡膜蛋白TOM2A的合成过程与分泌蛋白相同，该蛋白影响烟草花叶病毒（TMV）核酸复制酶的活性。与易感病烟草品种相比，烟草品种TI203中TOM2A的编码序列缺失2个碱基对，被TMV侵染后，易感病烟草品种有感病症状，TI203无感病症状。下列说法错误的是
A．TOM2A的合成需要游离核糖体
B．TI203中TOM2A基因表达的蛋白与易感病烟草品种中的不同
C．TMV核酸复制酶可催化TMV核糖核酸的合成
D．TMV侵染后，TI203中的TMV数量比易感病烟草品种中的多
(大书P168)1．(2023·汕头高三模拟)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RNA
B．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
(大书P168)2．研究表明，金柑花斑病是由一种新型病毒感染金柑叶片引起的，为探究金柑花斑病的病毒类型是DNA病毒还是RNA病毒，某研究小组采用的实验材料如下：长势相近的1年生金柑、TRIzol试剂(用于DNA、RNA和蛋白质的分离)、DNA酶、RNA酶及实验需要的用具。请回答下列问题：
(1)核酸作为遗传物质具备的条件有_________________________________
_______________________________________________________________。
在细胞生长和繁殖过程中能够准确地复制，具有遗传的连续性；储存大量遗传信息；结构比较稳定(合理即可)
(2)探究病毒的类型，方法步骤如下：
①选择长势相近的1年生金柑，均分为A、B两组。
②用____________处理金柑花叶病毒，将该病毒的核酸和蛋白质分开，取等量的核酸平均分成甲、乙两组。
③用DNA酶处理甲组，RNA酶处理乙组，培养一段时间后分别感染A、B组金柑。
④一段时间后，观察_______________________________。
TRIzol试剂
A、B组金柑叶片是否有花斑出现
3)预期实验结果和结论：_________________________________________
_______________________________________________________________。
若A组金柑叶片出现花斑病，B组没有出现，则该病毒为RNA病毒；反之则为DNA病毒
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