资源简介 中小学教育资源及组卷应用平台第19讲 DNA是主要的遗传物质目 录01考情解码·考点定标 202体系构建·思维领航 303考点突破·考向探究 3考点一 肺炎链球菌的转化实验 3知识点1 肺炎链球菌 3知识点2 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验 4知识点3 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验 5考向 肺炎链球菌的转化实验 6考点二 噬菌体侵染细菌的实验 8知识点1 噬菌体侵染细菌的实验 8知识点2 实验异常结果分析 10知识点3 子代噬菌体标记情况分析 11考向 噬菌体侵染细菌实验 11考点三 DNA是主要的遗传物质 13知识点1 烟草花叶病毒感染烟草的实验 13知识点2 DNA是主要的遗传物质 14考向 DNA是主要的遗传物质 14重难点透析 探究生物的遗传物质 1604真题感知·命题洞见（含2025年高考真题） 1705 学以致用·能力提升 21一、教材知识链接 21二、教材深挖拓展 22三、新情境（R型菌的转化过程） 22考点要求 考查形式 2025年 2024年 2023年肺炎链球菌的转化实验 选择题 非选择题 \ 甘肃卷T5,3分 天津卷T5,4分噬菌体侵染细菌的实验 选择题 非选择题 河南卷T2,3分 湖南卷T3，3分 \烟草花叶病毒感染实验 选择题 非选择题 \ 甘肃卷T5,3分 \考情分析： 1．从命题题型和内容上看，试题以选择题为主，是常考内容。其考查形式灵活，从基础选择题到实验探究大题均有涉及。主要从以下几方面考查：经典实验的分析、DNA是主要的遗传物质的理解、仿照经典实验进行实验设计等。 2．从命题思路上看，从以下几个方面进行考查 (1)以经典实验为背景考查实验的原理、异常结果分析、证据链条和细节辨析。 (2)提供新的科学情境（如一种新发现的病毒），设计实验探究其遗传物质是DNA还是RNA。复习目标： 1.结合遗传物质的发现历程，理解生命的延续和发展。(生命观念) 2．运用比较与归纳等方法，理解肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的异同。(科学思维) 3．通过放射性同位素标记技术在实验中的应用，培养实验设计以及对实验结果分析的能力。(科学探究)考点一 肺炎链球菌的转化实验知识夯基知识点1 肺炎链球菌比较项目 菌落特点 菌体特征 致病性R型细菌 表面光滑 有多糖类的荚膜 无致病性，不会使人或小鼠患病S型细菌 表面粗糙 无多糖类的荚膜 有致病性，可使人和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡1.荚膜是某些细菌的细胞壁外面包围的一层胶状物质。无荚膜的肺炎链球菌，感染人体或动物体后，容易被吞噬细胞吞噬并杀灭。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。（提醒：荚膜的成分是多糖）2.有荚膜的细菌在固体培养基上形成表面湿润、有光泽、黏液状的光滑型(Smooth)群体，即S型菌落。不产生荚膜的细菌形成表面干燥的粗糙型(Rough)群体，即R型菌落。【名师提醒】教材隐性知识：源于必修2 P43“相关信息”：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。知识点2 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验1.过程与结果：2.结果分析：实验①②对比说明R型活细菌无致病性，S型活细菌有致病性；实验②③对比说明被加热致死的S型细菌无致病性。实验②③④对比说明R型活细菌可转化为S型活细菌。3.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。4.拓展：在格里菲思第④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。(2)bc段R型细菌数量增多的原因是_b点之前，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_。(3)后期出现的大量S型细菌是由 R型细菌转化成的S型细菌繁殖 而来的。【易错提醒】（1）此实验仅能证明S型细菌中含有某种“转化因子”，但转化因子的本质不清楚。（2）发生转化的只是少部分R型细菌。（3）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。 知识点3 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验1.实验过程及结果（提醒：本实验自变量控制采用“减法原理”）2.结果分析a.第①组实验表明 S型细菌的细胞提取物可以促进R型细菌转化为S型细菌 。b.第②③④组实验表明 S型细菌的细胞提取物用蛋白酶、酯酶或RNA酶处理后仍然具有转化活性 。c.第⑤组实验表明 S型细菌的细胞提取物经DNA酶处理后失去转化活性 。3.实验结论： 细胞提取物中含有转化因子，其很可能是DNA 。4.后续研究：艾弗里等人分析了 细胞提取物的理化性质 ，发现这些特性都与 DNA 极为相似，于是艾弗里提出： DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 。【易错提醒】转化的实质是基因重组而非基因突变：肺炎链球菌转化实验是指S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了基因重组(属于广义上的)。 【名师提醒】教材隐性知识：（必修2 P46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，人为增加某种影响因素，称为“加法原理”，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，人为去除某种影响因素，称为“减法原理”，如艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中每个组特异性去除一种物质。【易错辨析】(1)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(2022·河北，8B)( √ )(2)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(2018·江苏，3C)( × ) 肺炎链球菌转化实验仅证明DNA是遗传物质。(3)格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状(2017·江苏，2A)( × ) 格里菲思实验提出转化因子，但没有证明转化因子是DNA。(4)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(2017·江苏，2B)( × ) 单独的DNA无致病性，不能使小鼠死亡。考向研析考向 肺炎链球菌的转化实验例1．肺炎链球菌S型与R型菌株，都对青霉素敏感。在多代培养的S型菌中分离出一种抗青霉素的S型（记为PenrS型）。现用PenrS型细菌和R型细菌进行如图所示的实验，下列关于各组实验结果的分析不合理的是（ ）A．组1分离得到的甲中可能含有PenrS型肺炎链球菌B．组2中可能观察到PenrS型肺炎链球菌菌落C．组3培养基中只能出现PenrS型菌落D．组4培养基不会出现R型菌落和S型菌落【答案】C【解析】抗青霉素的S型（PenrS型）细菌的DNA是转化因子，在组1中将加热杀死的PenrS型细菌与活的R型活细菌混合注射到小鼠体内，部分活的R型细菌会转化为PenrS型细菌，A正确；组2培养基为普通培养基，R型活菌能生长，PenrS型细菌DNA与活的R型活细菌混合注射到小鼠体内能完成转化，乙组中可观察到两种菌落，B正确；丙组培养基中含有青霉素，R型菌不能生长，也不能发生转化，所以不会出现菌落，C错误；丁组中因为PenrS型菌的DNA被水解而无转化因子，且R型菌不抗青霉素，所以无菌落生长，D正确。【变式训练1·变考法】艾弗里将被加热杀死的S型肺炎链球菌细胞的裂解产物依次进行如图所示的处理后，分别进行肺炎链球菌的体外转化实验。下列有关叙述错误的是（ ）A．该实验中，可通过观察菌落是否光滑来判断是否发生了转化B．该实验中，控制自变量时采用了“减法原理”C．该实验利用了酶具有专一性的特点，证明了DNA是遗传物质D．推测实验⑤的结果是出现S型细菌和R型细菌【答案】D【解析】A、S型菌表面光滑，R型菌表面粗糙，该实验中，可通过观察菌落是否光滑来判断是否发生了转化，A正确；B、该实验用酶解法分别单独除去荚膜、蛋白质、RNA、DNA，与常态比较，遵循自变量控制的减法原理，B正确；CD、该实验利用了酶具有专一性的特点，⑤用DNA酶处理后与R型菌混合，平板上不出现S型菌，再结合①②③④组实验，证明了DNA是遗传物质，C正确；D错误。故选D。【变式训练2·变载体】艾弗里实验中，加热杀死的S型细菌会释放自身的DNA小片段，这些小片段和R型活细菌表面的感受态因子结合后，双链被解开，其中一条链被R型细菌产生的酶降解，另一条链与R型细菌的部分同源区段配对，切除并替换相应的单链片段，形成杂合片段，使R型细菌转化形成S型细菌。下列分析错误的是（ ）A．R型细菌转化为S型细菌的过程中发生了基因重组B．R型菌向S型菌的转化体现了基因对性状的直接控制C．转化形成的S型细菌的DNA中，嘌呤碱基比例未发生改变D．只有少数R型细菌转化成S型细菌【答案】B【解析】A、根据题干信息，外源DNA分子（加热杀死的S型细菌会释放自身的DNA小片段）进入R型细菌体内，会与R型细菌同源区段的DNA分子发生互换，该过程的实质是基因重组，A正确；B、S型细菌的荚膜为多糖，其形成需要酶的催化，基因通过控制酶的合成间接控制性状，B错误；C、DNA中嘌呤与嘧啶互补配对，转化前后DNA分子嘌呤比例始终为50%，C正确；D、细菌转化效率一般较低，将S型菌的DNA与R型活菌混合培养后，受受体菌状态等的影响，只有少数R型菌能转化成S型菌，D正确。考点二 噬菌体侵染细菌的实验知识夯基知识点1 噬菌体侵染细菌的实验1.实验者：赫尔希和蔡斯2.设计思路：设法将DNA、蛋白质等物质分开，单独地、直接地研究它们各自不同的遗传功能。3.实验材料和方法（1）实验材料： T2噬菌体和 大肠杆菌 。（2）实验方法：_放射性同位素标记法，该实验中用35S、32P分别标记蛋白质和DNA。4.T2噬菌体：（提醒：T2噬菌体的专一宿主为大肠杆菌）（1）噬菌体的结构（2）噬菌体的增殖过程 增殖需要的条件 内容合成T2噬菌体DNA 模板 噬菌体的DNA原料 大肠杆菌提供的4种脱氧核苷酸合成T2噬菌体蛋白质 原料 大肠杆菌的氨基酸场所 大肠杆菌的核糖体5.实验过程：（1）标记噬菌体T2噬菌体属于病毒，专门寄生在大肠杆菌体内，不能直接用培养基培养。若要标记T2噬菌体，需先标记大肠杆菌。（2）噬菌体侵染细菌6.实验结果分析（1）噬菌体侵染细菌时，其DNA进入细菌细胞中，而蛋白质外壳留在外面。（2）子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的。（提醒：也可证明蛋白质不是遗传物质）【名师提醒】(1)T2噬菌体的培养：不能用含35S和32P的培养基培养T2噬菌体。T2噬菌体是病毒，只能寄生在活细胞内，不能利用培养基直接培养。(2)T2噬菌体的标记：不能用35S和32P标记同一T2噬菌体。放射性检测时只能检测到放射性的存在部位，不能确定是何种元素的放射性。(3)两次噬菌体侵染：该实验涉及两次噬菌体的侵染。标记噬菌体的过程是未标记的噬菌体侵染已标记的大肠杆菌的过程；侵染细菌的实验过程是已标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌的过程。(4)T2噬菌体在大肠杆菌内的增殖的条件①模板：进入细菌体内的噬菌体的DNA．②合成噬菌体的DNA的原料：大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。③合成噬菌体的蛋白质的原料：大肠杆菌提供的氨基酸。④场所：大肠杆菌的核糖体。【名师提醒】教材隐性知识：(1)源于必修2 P46“思考·讨论”：选用细菌或病毒作为探索遗传物质的实验材料的优点有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)源于必修2 P47“练习与应用·拓展应用”：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①②③④。①具有相对稳定性 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。【易错辨析】(1)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。(2024·甘肃卷，5C)(×) 利用宿主细胞的原料和酶完成自我复制。(2)赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质。(2022·广东卷，5C)(√)(3)需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌。(2022·浙江6月选考，22A)(×) 需单独标记。(4)噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNA。(2022·湖南卷，2C)(×) 噬菌体在大肠杆菌RNA聚合酶作用下转录出RNA。(5)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中可用15N代替32P标记DNA。(2019·江苏卷，3A)(×) 蛋白质和DNA中都有N。(6)T2噬菌体可感染肺炎链球菌导致其裂解。(2018·全国卷Ⅱ，5B)(×) T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。(7)赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P标记。(2017·江苏卷，2D)(×) 只有含有母链DNA的才有32P标记。知识点2 实验异常结果分析1.搅拌和离心的目的：（1）搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体的蛋白质外壳与细菌分离。（2）离心的目的是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。2.实验结果（正常）：亲代噬菌体 上清液(主要是噬菌体外壳) 沉淀物(主要是被侵染的大肠杆菌) 细菌裂解释放出的子代噬菌体有无放射性35S-蛋白质 放射性高 放射性低 没有检测到35S32P-DNA 放射性低 放射性高 检测到32P3.异常结果分析：（1）用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌时：保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中；保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代，经离心后分布于上清液中，造成上清液放射性也较高。（2）在用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌时：搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，造成沉淀放射性较高。知识点3 子代噬菌体标记情况分析考向研析考向 噬菌体侵染细菌实验例1.下图是用35S或32P标记的T2噬菌体侵染未标记大肠杆菌的实验示意图。下列分析正确的是（ ）A．应分别用含35S或32P的培养基培养噬菌体，得到含35S或32P标记的噬菌体B．放射性检测的结果是a、d中放射性很高，b、c中放射性很低C．若实验二中c的放射性偏高，与④过程中搅拌不充分有关D．实验一和实验二的部分子代噬菌体均含有放射性【答案】B【解析】A、噬菌体为病毒，属于寄生生活的微生物，不能直接用培养液培养，A错误；B、实验一中用35S标记的是蛋白质，蛋白质不能进入大肠杆菌，分离后出现在上清液中，故a的放射性很高，b的放射性很低；实验二中用32P标记的是DNA，分离后出现在沉淀物中，故d的放射性很高，c的放射性很低，B正确；C、用含32P标记的噬菌体侵染细菌时，c部分放射性含量偏高的原因是混合培养时间过短导致DNA还来不及注入细菌，或混合培养时间过长导致细菌裂解后释放出了子代噬菌体，C错误；D、实验一的子代噬菌体不含有放射性，D错误。【变式训练1·变载体】如图表示T2噬菌体侵染细菌的实验中，被侵染细菌的存活率（曲线①）、细胞外35S的含量、细胞外32P的含量与搅拌时间的关系曲线。下列叙述错误的是（ ）A．曲线①基本保持在100%，说明细菌基本未裂解B．曲线③表示细胞外35S的含量变化C．据图分析，搅拌时间应至少大于2minD．若继续延长搅拌时间，曲线③可能上升【答案】B【解析】A、曲线①（被侵染细菌的存活率）基本保持在100%，说明细菌基本未裂解，A正确；B、当搅拌时间足够长时，上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%，由于DNA进入细菌，蛋白质没有进入细菌，35S标记蛋白质，因此曲线②表示细胞外35S的含量变化，B错误；C、据图分析，当搅拌的时间超过2min时，上清液中的35S或32P均处于稳定状态，搅拌时间应至少大于2min，C正确；D、若继续延长搅拌时间，细胞可能发生裂解，32P释放出来，导致曲线③上升，D正确。【变式训练2·变考法】某科研小组做了以下两组实验：第①组：将T2噬菌体同时用35S和32P标记后，让其侵染未标记的大肠杆菌；第②组：将大肠杆菌同时用32P和35S标记后，再让未被标记的T 噬菌体侵染大肠杆菌。下列关于这两组实验培养得到的子代噬菌体的标记情况叙述正确的是（ ）A．第①组得到的全部子代噬菌体会带上32P和35S标记B．第②组得到的全部子代噬菌体都会被32P标记但不会被35S标记C．第①组得到的子代噬菌体都会被32P标记，部分子代噬菌体会被35S标记D．第②组得到的子代噬菌体都会被35S标记，个别子代的部分DNA单链不会被32P标记【答案】D【解析】A、第①组噬菌体的蛋白质（含35S）未进入细菌，子代蛋白质由未标记的细菌原料合成，故子代噬菌体不含35S；其DNA（含32P）进入细菌后，会利用细菌提供的原料合成子代噬菌体，但由于细菌提供的原料不具有放射性标记，因此子代噬菌体部分含32P，A错误；B、第②组大肠杆菌含32P和35S标记，又知合成子代噬菌体的原料来自大肠杆菌，因此第②组得到的全部子代噬菌体都带有32P和35S标记，B错误；C、结合A项分析可知，第①组得到的子代噬菌体少数被32P标记，均不会被35S标记，C错误；D、第②组中由于细菌提供的原料带有放射性，因此得到的子代噬菌体都会被35S标记，由于DNA复制方式为半保留复制，因此，个别子代的一条DNA单链不会被32P标记，D正确。考点三 DNA是主要的遗传物质知识夯基知识点1 烟草花叶病毒感染烟草的实验1.实验材料：烟草花叶病毒和烟草(烟草花叶病毒由RNA和蛋白质组成)。2.实验过程与实验结果：实验过程与实验结果 ①烟草花叶病毒正常烟草产生花叶病(对照组)； ②烟草花叶病毒的RNA正常烟草产生花叶病(实验组)； ③烟草花叶病毒的蛋白质正常烟草不产生花叶病(实验组)实验结论 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【易错提醒】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。知识点2 DNA是主要的遗传物质生物体内的核酸种类及遗传物质生物类型 所含核酸 遗传物质 举例细胞 真核生物 DNA和RNA DNA 动物、植物、真菌生物 原核生物 DNA 细菌非细胞生物 DNA病毒 仅有DNA DNA T2噬菌体、乙肝病毒RNA病毒 仅有RNA RNA 烟草花叶病毒、HIV病毒真核生物与原核生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA，生物界绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有极少数生物的遗传物质是RNA，因而DNA是主要的遗传物质。考向研析考向 DNA是主要的遗传物质例1.下图是探究TMV（烟草花叶病毒）和HRV（车前草病毒）的遗传物质是蛋白质还是RNA的操作流程。下列叙述错误的是（ ）A．本实验过程无需借助同位素进行区分、示踪B．杂交病毒1和杂交病毒2产生的原理是基因重组C．杂交病毒1和杂交病毒2的病毒形态无法稳定维持D．该实验可证明RNA是TMV、HRV的遗传物质【答案】B【解析】A、该实验的自变量是不同病毒，因变量是烟草叶片上出现的不同病斑，即本实验过程无需借助同位素进行区分、示踪，A正确；B、杂交病毒是由蛋白质外壳和核酸重组形成的，不是基因重组，B错误；C、杂交病毒1和杂交病毒2的子代形态与重组病毒不同，说明杂交病毒1和杂交病毒2的病毒形态无法稳定维持，C正确；D、杂交病毒1和杂交病毒2的子代形态与重组病毒中提供RNA的病毒形态相同，说明子代病毒的形态是由RNA控制的，故该实验的结果可证明RNA是TMV、HRV的遗传物质，D正确。【变式训练1·变考法】最近某科研团队新发现了一种感染A细菌的病毒B，某实验室设计了如图所示两种方法来探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA。经下图所示的方法处理后，再将甲、乙、丙、丁4组培养皿放在相同且适宜的条件下培养，一段时间后检测甲、乙两组子代病毒B的放射性和丙、丁两组子代病毒B的产生情况。下列相关叙述不正确的是（ ）A．在方法一中，若换用18O标记上述两种核苷酸不能实现实验目的B．在方法二中，向丙、丁两组分别加入DNA酶和RNA酶应用了加法原理C．若丁组能产生子代病毒B而丙组不能产生，则说明该病毒的遗传物质是DNAD．若甲组产生的子代病毒B无放射性而乙组有，则说明该病毒的遗传物质是RNA【答案】B【解析】A、18O是稳定性同位素，没有放射性，因此在方法一中，若换用18O标记上述两种核苷酸不能实现实验目的，A正确；B、酶解法中，向丙、丁两组分别加入DNA酶和RNA酶，以去除DNA和RNA，故应用了减法原理，B错误；C、若丁组能产生子代病毒B而丙组不能产生，说明DNA被DNA酶水解后病毒无法增殖产生子代，所以该病毒的遗传物质是DNA，C正确；D、若甲组产生的子代病毒无放射性而乙组有，说明子代病毒中含有32P标记的尿嘧啶，说明该病毒的遗传物质是RNA，D正确。【变式训练2·变载体】关于DNA是遗传物质的推测，历史上科学家们找到了很多直接或者间接证据，下列能说明DNA是遗传物质的直接证据的有（ ）①同一种生物，在一定条件下，每个细胞核的DNA含量基本相同，而精子的DNA含量正好是体细胞的一半②能改变DNA结构的化学物质一般会引起变异③同一种生物的各种细胞中，DNA在量和质上都是恒定的；而RNA和蛋白质在质和量上不是恒定的④赫尔希和蔡斯用同时被32P、35S标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，检测上清液和沉淀物的放射性⑤格里菲思用热杀死的S型细菌把某些R型细菌转化为S型细菌⑥艾弗里在S型细菌的细胞提取物中分别加入各类酶，再加入有R型活细菌的培养基中，最终把一部分R型细菌转化为S型细菌A．⑥ B．④⑥ C．④⑤⑥ D．①②③④⑤⑥【答案】A【解析】①同一种生物，在一定条件下，每个细胞核的 DNA 含量基本相同，而精子的 DNA 含量正好是体细胞的一半 。这一现象只能间接说明 DNA 可能与遗传有关，因为它体现了 DNA 含量在亲子代细胞间的规律变化，但不能直接证明 DNA 是遗传物质，属于间接证据，①不符合要求。②能改变 DNA 结构的化学物质一般会引起变异。 这表明 DNA 结构改变与变异存在关联，间接体现了 DNA 与遗传变异的联系，不能直接证明 DNA 是遗传物质，属于间接证据，②不符合要求。③同一种生物的各种细胞中，DNA 在量和质上都是恒定的；而 RNA 和蛋白质在质和量上不是恒定的 。该内容体现了 DNA 在生物不同细胞中相对稳定的特点，间接说明 DNA 可能在遗传中起关键作用，属于间接证据，③不符合要求。④赫尔希和蔡斯用同时被32P、35S标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，检测上清液和沉淀物的放射性 。因为同时标记无法清晰区分是 DNA 还是蛋白质进入细菌发挥作用，不能直接证明 DNA 是遗传物质，④不符合要求。⑤格里菲思用热杀死的 S 型细菌把某些 R 型细菌转化为 S 型细菌 。格里菲思的实验只是证明了 S 型细菌中存在某种 “转化因子”，能使 R 型细菌转化为 S 型细菌，但没有直接证明这种 “转化因子” 就是 DNA，属于间接证据，⑤不符合要求。⑥艾弗里在 S 型细菌的细胞提取物中分别加入各类酶，再加入有 R 型活细菌的培养基中，最终把一部分 R 型细菌转化为 S 型细菌 。艾弗里的实验通过酶解实验，分别去除 DNA、蛋白质等成分，观察转化情况，直接证明了 DNA 是使 R 型细菌转化为 S 型细菌的遗传物质，属于直接证据，⑥符合要求。综上，能说明 DNA 是遗传物质直接证据的只有⑥，A正确。重难点透析 探究生物的遗传物质探索“遗传物质”的3种方法1．（2025·湖南·高考真题）被噬菌体侵染时，某细菌以一特定RNA片段为重复单元，逆转录成串联重复DNA，再指导合成含多个串联重复肽段的蛋白Neo，如图所示。该蛋白能抑制细菌生长，从而阻止噬菌体利用细胞资源。下列叙述错误的是（ ）A．噬菌体侵染细菌时，会将核酸注入细菌内B．蛋白Neo在细菌的核糖体中合成C．串联重复的双链DNA的两条链均可作为模板指导蛋白Neo合成D．串联重复DNA中单个重复单元转录产生的mRNA无终止密码子【答案】C【解析】A、噬菌体侵染细菌时，会将自身的核酸注入细菌内，而蛋白质外壳留在外面，这是噬菌体侵染细菌的特点，A正确；B、细菌有核糖体，蛋白Neo是在细菌细胞内合成的蛋白质，所以在细菌的核糖体中合成，B正确；C、在转录过程中，以DNA的一条链为模板合成mRNA，进而指导蛋白质的合成，而不是双链DNA的两条链都作为模板指导蛋白Neo合成，C错误；D、因为最终合成的是含多个串联重复肽段的蛋白Neo，说明串联重复DNA中单个重复单元转录产生的mRNA无终止密码子，若有终止密码子就会提前终止翻译，不能形成含多个串联重复肽段的蛋白，D正确。2．（2025·河南·高考真题）在T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，子代噬菌体中的元素全部来自其宿主细胞的是（ ）A．C B．S C．P D．N【答案】B【解析】T2噬菌体侵染大肠杆菌时，只有DNA进入大肠杆菌中并作为模板控制子代T2噬菌体的合成，而合成子代T2噬菌体所需的原料均由大肠杆菌提供，因此子代T2噬菌体外壳中元素全部来自大肠杆菌；但由于DNA复制方式为半保留复制，因此子代噬菌体DNA中一些元素来自亲代噬菌体，一些来自大肠杆菌。已知蛋白质由C、H、O、N、S组成，DNA由C、H、O、N、P组成，综上分析，子代噬菌体中的元素全部来自其宿主细胞大肠杆菌的是S，B正确。3．（2025·浙江·高考真题）多种多样的生物通过遗传信息控制性状，并通过繁殖将遗传物质传递给子代。下列关于遗传物质的叙述正确的是（ ）A．S型肺炎链球菌的遗传物质主要通过质粒传递给子代B．水稻、小麦和玉米三大粮食作物的遗传物质主要是DNAC．控制伞藻伞帽的遗传物质通过半保留复制表达遗传信息D．烟草叶肉细胞的遗传物质水解后可产生4种脱氧核苷酸【答案】D【解析】A、S型肺炎链球菌是原核生物，其遗传物质主要分布于拟核。因此，S型肺炎链球菌的遗传物质主要通过拟核传递给子代，A错误；B、水稻、小麦和玉米三大粮食作物都是植物，都属于真核生物，真核生物的遗传物质是DNA，B错误；C、基因指导蛋白质的合成过程是遗传信息的表达过程，伞藻通过复制传递遗传信息，而不是表达遗传信息，C错误；D、烟草叶肉细胞的遗传物质是DNA，其单体是脱氧核苷酸，DNA水解后可产生4种脱氧核苷酸，D正确。4．（2024·天津·高考真题）实验中常根据菌落外表特征鉴别微生物，进而对实验结果做出判断，下列实验不是根据菌落外表特征做出判断的是（ ）A．艾弗里证明肺炎链球菌的转化因子是DNAB．判断分离酵母菌的固体培养基是否被毛霉污染C．利用浸有抗生素的滤纸片筛选大肠杆菌中耐药性强的菌株D．判断在尿素为唯一氮源的培养基上生长的尿素降解菌是否有不同种类【答案】C【解析】A、艾弗里将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开，单独的、直接的观察它们各自的作用进行对比，R型肺炎双球菌没有荚膜（菌落表面粗糙），S型肺炎双球菌有荚膜（菌落表面光滑），该实验是通过观察培养基上形成的不同菌落特征，来判断转化是否成功的，A不符合题意;B、毛霉属于多细胞的真菌，由细胞形成菌丝，可根据毛霉的形态判定固体培养基是否是被毛霉污染了，B不符合题意;C、抗生素可消灭细菌，利用浸有抗生素的滤纸片筛选大肠杆菌中耐药性强的菌株是从抑菌圈边缘菌落挑取大肠杆菌来获得目的菌株，没有依靠菌落外表形态特征做出判断，C符合题意;D、不同尿素降解菌降解尿素的能力不同，因此在分离出的以尿素为唯一氮源的尿素降解菌后，若要验证其中是否有不同种类降解菌，可在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，接种并培养初步筛选的菌种，若根据菌落周围出现红色环带的大小判定其种类，D不符合题意。故选C。5．（2024·贵州·高考真题）研究结果的合理推测或推论，可促进科学实验的进一步探究。下列对研究结果的推测或推论正确的是（ ）序号 研究结果 推测或推论① 水分子通过细胞膜的速率高于人工膜 细胞膜存在特殊的水分子通道② 人成熟红细胞脂质单分子层面积为表面积的2倍 细胞膜的磷脂分子为两层③ 注射加热致死的S型肺炎链球菌，小鼠不死亡 S型肺炎链球菌的DNA被破坏④ DNA双螺旋结构 半保留复制⑤ 单侧光照射，胚芽鞘向光弯曲生长 胚芽鞘尖端产生生长素A．①②④ B．②③⑤ C．①④⑤ D．②③④【答案】A【解析】①由于水可以通过水通道蛋白进入细胞，且速度更快，而人工膜缺少水分子通道蛋白，所以水分子通过细胞膜的速率高于人工膜，①正确；②人成熟红细胞不含任何细胞器，故可由其脂质单分子层面积为表面积的2倍，推测细胞膜中的磷脂分子为两层，②正确；③如果只是注射加热致死的S型肺炎链球菌，由于缺少R型细菌，所以小鼠不会死亡，不能得出S型肺炎链球菌的DNA被破坏的结论，③错误；④沃森和克里克根据DNA的双螺旋结构提出了遗传物质自我复制假说，这种复制方式称作半保留复制，④正确；⑤单侧光照射时，胚芽鞘向光弯曲生长，只能说明胚芽鞘具有向光性，由于缺乏相应对照，无法说明胚芽鞘尖端产生生长素，⑤错误。故选A。6．（2024·湖南·高考真题）我国科学家成功用噬菌体治疗方法治愈了耐药性细菌引起的顽固性尿路感染。下列叙述错误的是（ ）A．运用噬菌体治疗时，噬菌体特异性侵染病原菌B．宿主菌经噬菌体侵染后，基因定向突变的几率变大C．噬菌体和细菌在自然界长期的生存斗争中协同进化D．噬菌体繁殖消耗宿主菌的核苷酸、氨基酸和能量等【答案】B【解析】A、噬菌体是一种特异性侵染细菌的病毒，运用噬菌体治疗时，噬菌体特异性侵染病原菌，A正确；B、基因突变具有不定向性，B错误；C、噬菌体和细菌在自然界长期的生存斗争中协同进化，C正确；D、噬菌体作为病毒，侵染细菌后利用宿主细胞的核苷酸、氨基酸和能量等来维持自身的生命活动，D正确。7．（2024·甘肃·高考真题）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】A、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；B、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；C、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；D、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。8．（2024·湖北·高考真题）不同品种烟草在受到烟草花叶病毒（TMV）侵染后症状不同。研究者发现品种甲受TMV侵染后表现为无症状（非敏感型），而品种乙则表现为感病（敏感型）。甲与乙杂交，F1均为敏感型；F1与甲回交所得的子代中，敏感型与非敏感型植株之比为3∶1。对决定该性状的N基因测序发现，甲的N基因相较于乙的缺失了2个碱基对。下列叙述正确的是（ ）A．该相对性状由一对等位基因控制B．F1自交所得的F2中敏感型和非敏感型的植株之比为13∶3C．发生在N基因上的2个碱基对的缺失不影响该基因表达产物的功能D．用DNA酶处理该病毒的遗传物质，然后导入到正常乙植株中，该植株表现为感病【答案】D【解析】A、已知品种甲受TMV侵染后表现为无症状（非敏感型），而品种乙则表现为感病（敏感型）。甲与乙杂交，F1均为敏感型，说明敏感型为显性性状，F1与甲回交相当于测交，所得的子代中，敏感型与非敏感型植株之比为3∶1，说明控制该性状的基因至少为两对独立遗传的等位基因，假设为A/a、B/b，A错误；B、根据F1与甲回交所得的子代中，敏感型与非敏感型植株之比为3∶1，可知子一代基因型为AaBb，甲的基因型为aabb，且只要含有显性基因即表现敏感型，因此子一代AaBb自交所得子二代中非敏感型aabb占1/4×1/4=1/16，其余均为敏感型，即F2中敏感型和非敏感型的植株之比为15∶1，B错误；C、发生在N基因上的2个碱基对的缺失会导致基因的碱基序列改变，使表现敏感型的个体变为了非敏感型的个体，说明发生在N基因上的2个碱基对的缺失会影响该基因表达产物的功能，C错误；D、烟草花叶病毒遗传物质为RNA，由于酶具有专一性，用DNA酶处理该病毒的遗传物质，其RNA仍保持完整性，因此将处理后的病毒导入到正常乙植株中，该植株表现为感病，D正确。长句作答类一、教材知识链接1.(必修2 P43)格里菲思实验中的加热致死的S型细菌与R型活细菌混合能转化产生S型活细菌的原理是基因重组；实验结论是在加热致死的S型细菌中存在转化因子可以使R型细菌转化为S型细菌。2.(必修2 P44)肺炎链球菌体外转化实验中用到了自变量控制中的减法原理，实验结论是DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。3.(必修2 P45)赫尔希和蔡斯利用了放射性同位素标记技术，设计并完成了噬菌体侵染细菌的实验，因噬菌体只有头部的DNA进入大肠杆菌中，而蛋白质外壳留在外面，因而更具说服力。4.实验误差分析：用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含较高放射性的原因是保温时间过短或过长；用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因是搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。5.(必修2 P45)搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是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感染的大肠杆菌。6.(必修2 P46)因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质；原核生物(如细菌)的遗传物质是DNA，真核生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA。二、教材深挖拓展1．艾弗里及其同事进行了肺炎链球菌的转化实验，该实验最关键的实验设计思路：利用“减法原理”，每个实验组特异性除去了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质。2．与格里菲思的实验相比，艾弗里实验的最大优点：不使用小鼠进行实验，减少对动物的伤害。3．不能直接用含32P(或35S)的培养基培养T2噬菌体的原因：T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，只有在大肠杆菌体内才能进行增殖，故应先在含32P(或35S)的培养基中培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体。4．对噬菌体进行同位素标记的大致过程：先用含同位素标记的培养基培养细菌，再用得到的细菌培养噬菌体，就能得到含相应同位素标记的噬菌体。5．搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。6．离心的目的是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。7．以细菌和病毒作为实验材料的优点：个体小，结构简单，易于观察因遗传物质改变导致的结构和功能的变化；繁殖快，可在短时间内大量繁殖。8．结合肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，DNA作为遗传物质所具备的特点：能够准确地自我复制；能够指导蛋白质的合成，从而控制生物体的性状和新陈代谢过程；具有储存遗传信息的能力；结构比较稳定等。三、新情境R型菌的转化过程R型细菌生长到一定阶段时，就会分泌感受态因子，这种因子会诱导感受态特异蛋白质(如自溶素)的表达，它的表达使R型细菌具有与DNA结合的活性。加热致死的S型细菌遗留下来的DNA片段会与感受态的R型活细菌结合，从而进入细胞，并通过同源重组以置换(基因重组)的方式整合到R型细菌的基因组中，使R型细菌转化为S型细菌。1第19讲 DNA是主要的遗传物质目 录01考情解码·考点定标 202体系构建·思维领航 303考点突破·考向探究 3考点一 肺炎链球菌的转化实验 3知识点1 肺炎链球菌 3知识点2 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验 4知识点3 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验 5考向 肺炎链球菌的转化实验 6考点二 噬菌体侵染细菌的实验 7知识点1 噬菌体侵染细菌的实验 7知识点2 实验异常结果分析 9知识点3 子代噬菌体标记情况分析 10考向 噬菌体侵染细菌实验 10考点三 DNA是主要的遗传物质 11知识点1 烟草花叶病毒感染烟草的实验 11知识点2 DNA是主要的遗传物质 12考向 DNA是主要的遗传物质 12重难点透析 探究生物的遗传物质 1404真题感知·命题洞见（含2025年高考真题） 1405 学以致用·能力提升 17一、教材知识链接 17二、教材深挖拓展 18三、新情境（R型菌的转化过程） 18考点要求 考查形式 2025年 2024年 2023年肺炎链球菌的转化实验 选择题 非选择题 \ 甘肃卷T5,3分 天津卷T5,4分噬菌体侵染细菌的实验 选择题 非选择题 河南卷T2,3分 湖南卷T3，3分 \烟草花叶病毒感染实验 选择题 非选择题 \ 甘肃卷T5,3分 \考情分析： 1．从命题题型和内容上看，试题以选择题为主，是常考内容。其考查形式灵活，从基础选择题到实验探究大题均有涉及。主要从以下几方面考查：经典实验的分析、DNA是主要的遗传物质的理解、仿照经典实验进行实验设计等。 2．从命题思路上看，从以下几个方面进行考查 (1)以经典实验为背景考查实验的原理、异常结果分析、证据链条和细节辨析。 (2)提供新的科学情境（如一种新发现的病毒），设计实验探究其遗传物质是DNA还是RNA。复习目标： 1.结合遗传物质的发现历程，理解生命的延续和发展。(生命观念) 2．运用比较与归纳等方法，理解肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的异同。(科学思维) 3．通过放射性同位素标记技术在实验中的应用，培养实验设计以及对实验结果分析的能力。(科学探究)考点一 肺炎链球菌的转化实验知识夯基知识点1 肺炎链球菌比较项目 菌落特点 菌体特征 致病性R型细菌 表面光滑 有多糖类的荚膜 无致病性，不会使人或小鼠患病S型细菌 表面粗糙 无多糖类的荚膜 有致病性，可使人和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡是某些细菌的细胞壁外面包围的一层胶状物质。无荚膜的肺炎链球菌，感染人体或动物体后，容易被吞噬细胞吞噬并杀灭。有荚膜的肺炎链球菌可抵抗 的吞噬，有利于细菌在宿主体内生活并繁殖。（提醒：荚膜的成分是多糖）2.有荚膜的细菌在固体培养基上形成表面湿润、有光泽、黏液状的光滑型(Smooth)群体，即 菌落。不产生荚膜的细菌形成表面干燥的粗糙型(Rough)群体，即 菌落。【名师提醒】教材隐性知识：源于必修2 P43“相关信息”：有荚膜的肺炎链球菌 。知识点2 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验1.过程与结果：2.结果分析：实验①②对比说明R型活细菌 致病性，S型活细菌有致病性；实验②③对比说明被加热致死的S型细菌 致病性。实验②③④对比说明 。3.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—— 。4.拓展：在格里菲思第④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。【易错提醒】（1）此实验仅能证明S型细菌中含有某种“转化因子”，但转化因子的本质不清楚。（2）发生转化的只是少部分R型细菌。（3）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。 知识点3 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验1.实验过程及结果（提醒：本实验自变量控制采用“减法原理”）2.结果分析a.第①组实验表明 。b.第②③④组实验表明 。c.第⑤组实验表明 。3.实验结论： 。4.后续研究：艾弗里等人分析了 ，发现这些特性都与 极为相似，于是艾弗里提出： 。【易错提醒】转化的实质是基因重组而非基因突变：肺炎链球菌转化实验是指S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了基因重组(属于广义上的)。 【名师提醒】教材隐性知识：（必修2 P46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，称为“加法原理”，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 种影响因素，称为“减法原理”，如艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中每个组特异性去除一种物质。【易错辨析】(1)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(2022·河北，8B)( )(2)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(2018·江苏，3C)( )(3)格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状(2017·江苏，2A)( ) (4)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(2017·江苏，2B)( )考向研析考向 肺炎链球菌的转化实验例1．肺炎链球菌S型与R型菌株，都对青霉素敏感。在多代培养的S型菌中分离出一种抗青霉素的S型（记为PenrS型）。现用PenrS型细菌和R型细菌进行如图所示的实验，下列关于各组实验结果的分析不合理的是（ ）A．组1分离得到的甲中可能含有PenrS型肺炎链球菌B．组2中可能观察到PenrS型肺炎链球菌菌落C．组3培养基中只能出现PenrS型菌落D．组4培养基不会出现R型菌落和S型菌落【变式训练1·变考法】艾弗里将被加热杀死的S型肺炎链球菌细胞的裂解产物依次进行如图所示的处理后，分别进行肺炎链球菌的体外转化实验。下列有关叙述错误的是（ ）A．该实验中，可通过观察菌落是否光滑来判断是否发生了转化B．该实验中，控制自变量时采用了“减法原理”C．该实验利用了酶具有专一性的特点，证明了DNA是遗传物质D．推测实验⑤的结果是出现S型细菌和R型细菌【变式训练2·变载体】艾弗里实验中，加热杀死的S型细菌会释放自身的DNA小片段，这些小片段和R型活细菌表面的感受态因子结合后，双链被解开，其中一条链被R型细菌产生的酶降解，另一条链与R型细菌的部分同源区段配对，切除并替换相应的单链片段，形成杂合片段，使R型细菌转化形成S型细菌。下列分析错误的是（ ）A．R型细菌转化为S型细菌的过程中发生了基因重组B．R型菌向S型菌的转化体现了基因对性状的直接控制C．转化形成的S型细菌的DNA中，嘌呤碱基比例未发生改变D．只有少数R型细菌转化成S型细菌考点二 噬菌体侵染细菌的实验知识夯基知识点1 噬菌体侵染细菌的实验1.实验者：2.设计思路：设法将 等物质分开， 研究它们各自不同的遗传功能。3.实验材料和方法（1）实验材料： 和 。（2）实验方法：_ 法，该实验中用35S、32P分别标记 。4.T2噬菌体：（提醒：T2噬菌体的专一宿主为大肠杆菌）（1）噬菌体的结构（2）噬菌体的增殖过程 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5.实验过程：（1）标记噬菌体T2噬菌体属于 ，专门寄生在大肠杆菌体内，不能直接用 培养。若要标记T2噬菌体，需先标记大肠杆菌。（2）噬菌体侵染细菌6.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。（提醒：也可证明蛋白质不是遗传物质）【名师提醒】(1)T2噬菌体的培养：不能用含35S和32P的培养基培养T2噬菌体。T2噬菌体是病毒，只能寄生在活细胞内，不能利用培养基直接培养。(2)T2噬菌体的标记：不能用35S和32P标记同一T2噬菌体。放射性检测时只能检测到放射性的存在部位，不能确定是何种元素的放射性。(3)两次噬菌体侵染：该实验涉及两次噬菌体的侵染。标记噬菌体的过程是未标记的噬菌体侵染已标记的大肠杆菌的过程；侵染细菌的实验过程是已标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌的过程。(4)T2噬菌体在大肠杆菌内的增殖的条件①模板：进入细菌体内的噬菌体的DNA．②合成噬菌体的DNA的原料：大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。③合成噬菌体的蛋白质的原料：大肠杆菌提供的氨基酸。④场所：大肠杆菌的核糖体。【名师提醒】教材隐性知识：(1)源于必修2 P46“思考·讨论”：选用细菌或病毒作为探索遗传物质的实验材料的优点有 。(2)源于必修2 P47“练习与应用·拓展应用”：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 。①具有相对稳定性 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。【易错辨析】(1)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。(2024·甘肃卷，5C)( ) (2)赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质。(2022·广东卷，5C)( )(3)需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌。(2022·浙江6月选考，22A)( )(4)噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNA。(2022·湖南卷，2C)( )(5)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中可用15N代替32P标记DNA。(2019·江苏卷，3A)( )(6)T2噬菌体可感染肺炎链球菌导致其裂解。(2018·全国卷Ⅱ，5B)( )(7)赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P标记。(2017·江苏卷，2D)( )知识点2 异常结果分析1.搅拌和离心的目的：（1）搅拌的目的是使吸附在细菌上的 与细菌分离。（2）离心的目的是让上清液中析出质量较轻的 ，而离心管的沉淀物中留下 。2.实验结果（正常）：亲代噬菌体 上清液(主要是 ) 沉淀物(主要是 ) 细菌裂解释放出的子代噬菌体有无放射性35S-蛋白质 放射性 放射性 没有检测到35S32P-DNA 放射性 放射性高 检测到32P3.异常结果分析：（1）用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌时：保温时间过短，部分噬菌体没有 到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于 中；保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后 ，经离心后分布于 中，造成上清液放射性也较高。（2）在用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌时：搅拌 ，有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到 中，造成沉淀放射性较高。知识点3 子代噬菌体标记情况分析考向研析考向1 噬菌体侵染细菌实验例1.下图是用35S或32P标记的T2噬菌体侵染未标记大肠杆菌的实验示意图。下列分析正确的是（ ）A．应分别用含35S或32P的培养基培养噬菌体，得到含35S或32P标记的噬菌体B．放射性检测的结果是a、d中放射性很高，b、c中放射性很低C．若实验二中c的放射性偏高，与④过程中搅拌不充分有关D．实验一和实验二的部分子代噬菌体均含有放射性【变式训练1·变载体】如图表示T2噬菌体侵染细菌的实验中，被侵染细菌的存活率（曲线①）、细胞外35S的含量、细胞外32P的含量与搅拌时间的关系曲线。下列叙述错误的是（ ）A．曲线①基本保持在100%，说明细菌基本未裂解B．曲线③表示细胞外35S的含量变化C．据图分析，搅拌时间应至少大于2minD．若继续延长搅拌时间，曲线③可能上升【变式训练2·变考法】某科研小组做了以下两组实验：第①组：将T2噬菌体同时用35S和32P标记后，让其侵染未标记的大肠杆菌；第②组：将大肠杆菌同时用32P和35S标记后，再让未被标记的T 噬菌体侵染大肠杆菌。下列关于这两组实验培养得到的子代噬菌体的标记情况叙述正确的是（ ）A．第①组得到的全部子代噬菌体会带上32P和35S标记B．第②组得到的全部子代噬菌体都会被32P标记但不会被35S标记C．第①组得到的子代噬菌体都会被32P标记，部分子代噬菌体会被35S标记D．第②组得到的子代噬菌体都会被35S标记，个别子代的部分DNA单链不会被32P标记考点三 DNA是主要的遗传物质知识夯基知识点1 烟草花叶病毒感染烟草的实验1.实验材料：烟草花叶病毒和烟草(烟草花叶病毒由 和 组成)。2.实验过程与实验结果：实验过程与实验结果 ①烟草花叶病毒正常烟草产生花叶病(对照组)； ②烟草花叶病毒的RNA正常烟草 花叶病(实验组)； ③烟草花叶病毒的蛋白质正常烟草 花叶病(实验组)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【易错提醒】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。知识点2 DNA是主要的遗传物质生物体内的核酸种类及遗传物质生物类型 所含核酸 遗传物质 举例细胞 真核生物 DNA 动物、植物、真菌生物 原核生物 DNA 细菌非细胞生物 DNA病毒 仅有DNA DNA T2噬菌体、乙肝病毒RNA病毒 仅有 烟草花叶病毒、HIV病毒真核生物与原核生物的遗传物质是 ，病毒的遗传物质是 ，生物界绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有极少数生物的遗传物质是 ，因而DNA是 遗传物质。考向研析考向1 DNA是主要的遗传物质例1.下图是探究TMV（烟草花叶病毒）和HRV（车前草病毒）的遗传物质是蛋白质还是RNA的操作流程。下列叙述错误的是（ ）A．本实验过程无需借助同位素进行区分、示踪B．杂交病毒1和杂交病毒2产生的原理是基因重组C．杂交病毒1和杂交病毒2的病毒形态无法稳定维持D．该实验可证明RNA是TMV、HRV的遗传物质【变式训练1·变考法】最近某科研团队新发现了一种感染A细菌的病毒B，某实验室设计了如图所示两种方法来探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA。经下图所示的方法处理后，再将甲、乙、丙、丁4组培养皿放在相同且适宜的条件下培养，一段时间后检测甲、乙两组子代病毒B的放射性和丙、丁两组子代病毒B的产生情况。下列相关叙述不正确的是（ ）A．在方法一中，若换用18O标记上述两种核苷酸不能实现实验目的B．在方法二中，向丙、丁两组分别加入DNA酶和RNA酶应用了加法原理C．若丁组能产生子代病毒B而丙组不能产生，则说明该病毒的遗传物质是DNAD．若甲组产生的子代病毒B无放射性而乙组有，则说明该病毒的遗传物质是RNA【变式训练2·变载体】关于DNA是遗传物质的推测，历史上科学家们找到了很多直接或者间接证据，下列能说明DNA是遗传物质的直接证据的有（ ）①同一种生物，在一定条件下，每个细胞核的DNA含量基本相同，而精子的DNA含量正好是体细胞的一半②能改变DNA结构的化学物质一般会引起变异③同一种生物的各种细胞中，DNA在量和质上都是恒定的；而RNA和蛋白质在质和量上不是恒定的④赫尔希和蔡斯用同时被32P、35S标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，检测上清液和沉淀物的放射性⑤格里菲思用热杀死的S型细菌把某些R型细菌转化为S型细菌⑥艾弗里在S型细菌的细胞提取物中分别加入各类酶，再加入有R型活细菌的培养基中，最终把一部分R型细菌转化为S型细菌A．⑥ B．④⑥ C．④⑤⑥ D．①②③④⑤⑥重难点透析 探究生物的遗传物质探索“遗传物质”的3种方法1．（2025·湖南·高考真题）被噬菌体侵染时，某细菌以一特定RNA片段为重复单元，逆转录成串联重复DNA，再指导合成含多个串联重复肽段的蛋白Neo，如图所示。该蛋白能抑制细菌生长，从而阻止噬菌体利用细胞资源。下列叙述错误的是（ ）A．噬菌体侵染细菌时，会将核酸注入细菌内B．蛋白Neo在细菌的核糖体中合成C．串联重复的双链DNA的两条链均可作为模板指导蛋白Neo合成D．串联重复DNA中单个重复单元转录产生的mRNA无终止密码子2．（2025·河南·高考真题）在T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，子代噬菌体中的元素全部来自其宿主细胞的是（ ）A．C B．S C．P D．N3．（2025·浙江·高考真题）多种多样的生物通过遗传信息控制性状，并通过繁殖将遗传物质传递给子代。下列关于遗传物质的叙述正确的是（ ）A．S型肺炎链球菌的遗传物质主要通过质粒传递给子代B．水稻、小麦和玉米三大粮食作物的遗传物质主要是DNAC．控制伞藻伞帽的遗传物质通过半保留复制表达遗传信息D．烟草叶肉细胞的遗传物质水解后可产生4种脱氧核苷酸4．（2024·天津·高考真题）实验中常根据菌落外表特征鉴别微生物，进而对实验结果做出判断，下列实验不是根据菌落外表特征做出判断的是（ ）A．艾弗里证明肺炎链球菌的转化因子是DNAB．判断分离酵母菌的固体培养基是否被毛霉污染C．利用浸有抗生素的滤纸片筛选大肠杆菌中耐药性强的菌株D．判断在尿素为唯一氮源的培养基上生长的尿素降解菌是否有不同种类5．（2024·贵州·高考真题）研究结果的合理推测或推论，可促进科学实验的进一步探究。下列对研究结果的推测或推论正确的是（ ）序号 研究结果 推测或推论① 水分子通过细胞膜的速率高于人工膜 细胞膜存在特殊的水分子通道② 人成熟红细胞脂质单分子层面积为表面积的2倍 细胞膜的磷脂分子为两层③ 注射加热致死的S型肺炎链球菌，小鼠不死亡 S型肺炎链球菌的DNA被破坏④ DNA双螺旋结构 半保留复制⑤ 单侧光照射，胚芽鞘向光弯曲生长 胚芽鞘尖端产生生长素A．①②④ B．②③⑤ C．①④⑤ D．②③④6．（2024·湖南·高考真题）我国科学家成功用噬菌体治疗方法治愈了耐药性细菌引起的顽固性尿路感染。下列叙述错误的是（ ）A．运用噬菌体治疗时，噬菌体特异性侵染病原菌B．宿主菌经噬菌体侵染后，基因定向突变的几率变大C．噬菌体和细菌在自然界长期的生存斗争中协同进化D．噬菌体繁殖消耗宿主菌的核苷酸、氨基酸和能量等7．（2024·甘肃·高考真题）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8．（2024·湖北·高考真题）不同品种烟草在受到烟草花叶病毒（TMV）侵染后症状不同。研究者发现品种甲受TMV侵染后表现为无症状（非敏感型），而品种乙则表现为感病（敏感型）。甲与乙杂交，F1均为敏感型；F1与甲回交所得的子代中，敏感型与非敏感型植株之比为3∶1。对决定该性状的N基因测序发现，甲的N基因相较于乙的缺失了2个碱基对。下列叙述正确的是（ ）A．该相对性状由一对等位基因控制B．F1自交所得的F2中敏感型和非敏感型的植株之比为13∶3C．发生在N基因上的2个碱基对的缺失不影响该基因表达产物的功能D．用DNA酶处理该病毒的遗传物质，然后导入到正常乙植株中，该植株表现为感病长句作答类一、教材知识链接1.(必修2 P43)格里菲思实验中的加热致死的S型细菌与R型活细菌混合能转化产生S型活细菌的原理是 ；实验结论是在加热致死的S型细菌中存在 可以使R型细菌转化为S型细菌。2.(必修2 P44)肺炎链球菌体外转化实验中用到了自变量控制中的 ，实验结论是 。3.(必修2 P45)赫尔希和蔡斯利用了 技术，设计并完成了 的实验，因噬菌体只有头部的 进入大肠杆菌中，而 外壳留在外面，因而更具说服力。4.实验误差分析：用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含较高放射性的原因是 ；用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因是 ，有少量含35S的噬菌体外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。5.(必修2 P45) 的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离， 的目的是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感染的大肠杆菌。6.(必修2 P46)因为 生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是 原核生物(如细菌)的遗传物质是 ，真核生物的遗传物质是 ，病毒的遗传物质是 。二、教材深挖拓展1．艾弗里及其同事进行了肺炎链球菌的转化实验，该实验最关键的实验设计思路： 。2．与格里菲思的实验相比，艾弗里实验的最大优点： 。3．不能直接用含32P(或35S)的培养基培养T2噬菌体的原因： 。4．对噬菌体进行同位素标记的大致过程： 。5．搅拌的目的是 。6．离心的目的是 。7．以细菌和病毒作为实验材料的优点： 。8．结合肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，DNA作为遗传物质所具备的特点： 。三、新情境R型菌的转化过程R型细菌生长到一定阶段时，就会分泌感受态因子，这种因子会诱导感受态特异蛋白质(如自溶素)的表达，它的表达使R型细菌具有与DNA结合的活性。加热致死的S型细菌遗留下来的DNA片段会与感受态的R型活细菌结合，从而进入细胞，并通过同源重组以置换(基因重组)的方式整合到R型细菌的基因组中，使R型细菌转化为S型细菌。1 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第19讲 DNA是主要的遗传物质（复习讲义）（全国通用）（原卷版）.docx 第19讲 DNA是主要的遗传物质（复习讲义）（全国通用）（解析版）.docx
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