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第19讲 DNA是主要的遗传物质
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01知识脑图·核心脉络搭建——梳理专题框架，搭建知识体系
02考点深研·知能分层突破——深挖高频考点，分层突破重难点
基础梳理·自主夯基（3条） 重难突破·考点深研
【考点一】 肺炎链球菌的转化实验
【考点二】 噬菌体侵染细菌实验
【考点三】 烟草花叶病毒侵染实验和DNA是主要的遗传物质
03能力进阶·方法专项提炼——总结解题方法，突破专项难点
【专项突破01】 肺炎链球菌转化实验的实质(深度拓展)
【专项突破02】 T2噬菌体侵染细菌的分析(疑难解读)
【专项突破03】 检测遗传物质的方法(规律方法)
04高考精练·专题实战通关——精选高考真题，强化实战应用
【考向一】 肺炎链球菌转化实验的原理及过程分析
【考向二】 噬菌体侵染细菌的实验原理及过程分析
【考向三】 探究遗传物质的思路和方法
知识脑图·核心脉络搭
考点深研·知能分层突破
基础梳理 自主夯基——课前5分钟核心背默
1.肺炎链球菌的转化实验 ①R 型细菌无荚膜 、菌落表面粗糙 。S 型细菌有荚膜 、菌落表面光滑。 ②格里菲思(科学家)的体内转化实验，结论：在 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。 ③艾弗里(科学家)的体外转化实验， 结论： DNA 才是使 R 菌产生稳定遗传变化的物质。 2.噬菌体侵染细菌的实验 ①用 35 S 和 32P 分别标记 T2 噬菌体的蛋白质外壳和 DNA 分子。该方法称为放射性同位素标记技术（放射性同位素标记法） 。 ②搅拌的目的： 使吸附在 大肠杆菌 上的 T2 噬菌体 与之分离。 ③离心的目的：让离心管的上清液中析出重量较轻的 T2 噬菌体颗粒 ，沉淀物中留下 被感染的大肠杆菌 。 3.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 。所以说 DNA 是 主要 的遗传物质。
重难突破 考点深研——要点提炼
考点一 肺炎链球菌的转化实验
1.对遗传物质的早期推测 （1）20世纪20年代，大多数科学家认为__蛋白质__是生物体的遗传物质。 （2）20世纪30年代，人们认识到__DNA__的重要性，但是认为__蛋白质__是遗传物质的观点仍占主导地位。 2.体内转化实验——格里菲思的实验 （1）实验材料：S型和R型肺炎链球菌、小鼠。 S型细菌R型细菌菌落光滑粗糙菌体有多糖类荚膜无多糖类荚膜　　　　致病性有，可使人和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡无
（2）过程与结果： （3）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（填“有”或“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。 （4）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。 3.体外转化实验——艾弗里的实验 （1）实验过程及结果 （2）实验分析 实验①是对照组，②③④⑤是实验组；实验②③④分别说明蛋白质、RNA、脂质没有转化作用；实验①⑤说明DNA有转化作用。 （3）实验结论 DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 4.自变量控制中的原理 （1）加法原理 与常态比较，人为增加某种影响因素。如在“比较H2O2在不同条件下的分解”的实验中，与对照组相比，实验组分别作加温、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理，就利用了加法原理。 （2）减法原理 与常态比较，人为去除某种影响因素。如在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质。 【教材拾遗】 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。 特别提醒 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。　 特别提醒 1.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）。 2.加热并没有使DNA完全失去活性：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在加热结束后随着温度的降低又逐渐恢复活性。
考点二 噬菌体侵染细菌实验
实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌 (1)T2噬菌体的结构及生活方式 (2)T2噬菌体的复制式增殖 2．实验方法：放射性同位素标记技术，用35S、32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA。 3.实验过程及结果 （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 ①搅拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。 ②离心的目的：让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。 ③上清液和沉淀物中放射性结果分析 分组结果结果分析对比实验（相互对照）被32P标记的噬菌体＋细菌32P主要分布在宿主细胞内，上清液中几乎无32P32P－DNA进入了宿主细胞内被35S标记的噬菌体＋细菌沉淀物内几乎无35S，35S主要分布在上清液中35S－蛋白质外壳未进入宿主细胞，留在了外面
（3）检测子代噬菌体放射性 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32P标记的DNA，但却不能检测到35S标记的蛋白质。 4.结论 （1）噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在细胞外。 （2）子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的——DNA才是噬菌体的遗传物质。 【教材拾遗】 （必修2 P45正文）不能用18O和14C标记细菌，而用被标记的细菌来培养噬菌体的原因是DNA和蛋白质都含有O和C，用这两种元素标记，结果是噬菌体的蛋白质外壳和DNA都被标记，导致进行噬菌体侵染细菌实验时，不能确定哪一种物质进入细菌，从而不能确定哪一种物质是遗传物质。 特别提醒 ①保温的目的是便于噬菌体侵入细菌体内。 ②搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。 ③离心的目的是让上清液中析出重量较轻的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。
考点三 烟草花叶病毒侵染实验和DNA是主要的遗传物质
烟草花叶病毒侵染实验 1.实验材料：烟草花叶病毒是一种RNA病毒，只含有RNA和蛋白质，不含有DNA，能感染烟草，使其出现相应的病斑。 2.实验过程 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
3.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。 DNA是主要的遗传物质 生物类型细胞生物非细胞生物真核生物原核生物DNA病毒RNA病毒实例动物、植物、 真菌等细菌、支 原体等T2噬菌 体等HIV、SARS 病毒、烟草 花叶病毒等核酸种类DNA和 RNADNA和 RNADNARNA遗传物质DNADNADNARNA归纳：绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少数病毒的遗传物质是RNA结论：DNA是主要的遗传物质
特别提醒 DNA是主要的遗传物质这句话指的是对整个生物界。就某一生物个体而言，其遗传物质是唯一的。
能力进阶·方法专项提炼
【专项突破01】肺炎链球菌转化实验的实质(深度拓展)
1.R型细菌的受体细胞处于感受态
R型细菌生长到一定阶段时，就会分泌一种小分子蛋白质，称为感受态因子，这种因子能与细胞表面的受体相互作用，诱导感受态特异蛋白质（如自溶素）的表达，使细胞处于感受态（能从周围环境中摄取DNA的一种生理状态）。
2.S型细菌的S基因进入R型细菌
S基因从S型细菌中释放出来，之后吸附在R型细菌上，经一系列反应，最终S基因的一条链与R型细菌的感受态特异蛋白质结合，进入细胞，并通过同源重组以置换的方式整合进入R型细菌的基因组中，使R型细菌转化为S型细菌。
【专项突破02】T2噬菌体侵染细菌的分析(疑难解读)
1．详细侵染过程
1）感染阶段
T2噬菌体侵染宿主细胞的第一步是“吸附”，即T2噬菌体的尾部附着在细菌的细胞壁上，然后进行“侵入”。T2噬菌体首先释放溶菌酶，在细菌的细胞壁上打开一个缺口，尾鞘做类似肌动蛋白和肌球蛋白的收缩，露出尾轴，伸入细胞壁内，像注射器一样把头部的DNA注入细菌细胞，其蛋白质外壳留在细胞壁外，不参与增殖过程。
2）增殖阶段
T2噬菌体DNA进入细菌细胞后，会引起一系列的变化：细菌的DNA合成停止，酶的合成也受到抑制，T2噬菌体逐渐控制了细胞的代谢。子代噬菌体的形成借助于细菌细胞的代谢机制，由T2噬菌体本身的核酸操纵。T2噬菌体的DNA巧妙地利用宿主细胞的“机器”（如生产蛋白质的机器-核糖体），大量复制子代噬菌体的DNA和产生蛋白质，并组装形成完整的噬菌体颗粒。
3）成熟阶段
在潜伏后期，T2噬菌体增加溶菌酶的释放，用以溶解细菌细胞壁，促使细胞裂解，从而释放出成熟的子代噬菌体。
2．比较肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验
肺炎链球菌体外 转化实验 噬菌体侵染 细菌实验
设计 思路 设法将DNA与其他物质分开，单独、直接地研究它们各自的遗传功能
处理 方法 酶解法：利用不同的酶，每一组特异性地去除一种物质 同位素标记法：分别用同位素标记噬菌体蛋白质和DNA
检测 方式 观察菌落类型 检测放射性同位素存在位置
结论 证明DNA是遗传物质
例.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 ( )
材料及标记 实验组 T2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
【答案】 C
【解析】是稳定同位素，不含放射性。T2噬菌体侵染大肠杆菌时仅将DNA注入大肠杆菌内，蛋白质外壳留在细胞外，经实验处理后，蛋白质外壳主要分布于上清液中，而沉淀物主要为含有亲代T2噬菌体DNA的大肠杆菌，故②组的放射性物质主要分布在沉淀物中，③组的上清液和沉淀物均有放射性，④组的放射性物质主要分布在上清液中。若想要验证DNA 是遗传物质，应使用和分别标记T2噬菌体的DNA和蛋白质外壳进行侵染实验，故选C。
【专项突破03】检测遗传物质的方法(规律方法)
高考精练·专题实战通关
考向一　肺炎链球菌转化实验的原理及过程分析
1．(2024·甘肃)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。故选D。
考向二　噬菌体侵染细菌的实验原理过程分析
2．（2025·河南）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.（2026·浙江1月，14）若用M13替代T2进行噬菌体侵染大肠杆菌的实验，M13经放射性标记后，与未被标记的大肠杆菌混合并培养适当时间，搅拌、离心，再检测沉淀和上清液中的放射性。下列叙述正确的是（ ）
A．用含35S的培养基直接培养M13，可获得放射性标记的噬菌体
B．用35S标记的M13侵染未被标记的大肠杆菌，沉淀中可检测到放射性
C．用32P标记的M13侵染未被标记的大肠杆菌，沉淀中检测不到放射性
D．M13不会裂解宿主细胞，比T2更适合作为材料用于证明DNA是遗传物质
【答案】B
【解析】A、噬菌体是病毒，必须寄生在活细胞内才能增殖，不能直接用培养基培养，A错误；B、题干提到M13的部分蛋白质会进入宿主细胞，因此用35标记蛋白质后，这部分进入细菌的蛋白质会随细菌出现在沉淀中，使沉淀检测到放射性，B正确；C、M13的DNA会进入宿主细胞，用32P标记DNA后，这部分DNA会随细菌出现在沉淀中，沉淀中可以检测到放射性，C错误；D.T2噬菌体实验的成功依赖于其裂解宿主细胞后释放子代，便于观察放射性分布；M13不裂解宿主细胞，且M13的DNA和部分蛋白质会同时进入宿主细胞，无法通过离心分层清晰区分DNA和蛋白质的去向，因此不如T2适合，D错误。
考向三　探究遗传物质的思路和方法
4．（2025·浙江）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DNA
C．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。
5．（2024·甘肃）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。
6．（2025·湖南）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。
故选C。
7.（2026·广东，8）艾弗里等人将DNA酶加入细胞提取物探究生物的遗传物质。下列科学史实验运用的自变量控制原理与该实验相同的是（ ）
A．将胰岛提取物注入被摘除胰腺的狗探究糖尿病的治疗
B．移植睾丸到被阉割的公鸡探究雄激素的分泌器官
C．用锡箔罩住金丝雀虉草胚芽鞘尖端探究植物向光性原因
D．向水稻幼苗喷施赤霉菌培养基滤液探究恶苗病成因
【答案】C
【详解】A、该实验给摘除胰腺的狗额外注射胰岛提取物,属于人为施加自变量(添加胰岛提取物),运用了自变量控制的加法原理,与题干实验原理不同,A错误;B、该实验给被阉割的公鸡移植睾丸,属于人为施加自变量(补充睾丸),运用了自变量控制的加法原理,与题干实验原理不同,B错误;C、该实验用锡箔罩住胚芽鞘尖端,人为去除了尖端接受单侧光刺激的条件,运用了自变量控制的减法原理,与题干实验原理相同,C正确;D、该实验给水稻幼苗喷施赤霉菌培养基滤液,属于人为施加自变量(添加赤霉菌培养基滤液),运用了自变量控制的加法原理,与题干实验原理不同,D错误。第19讲 DNA是主要的遗传物质
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01知识脑图·核心脉络搭建——梳理专题框架，搭建知识体系
02考点深研·知能分层突破——深挖高频考点，分层突破重难点
基础梳理·自主夯基（3条） 重难突破·考点深研
【考点一】 肺炎链球菌的转化实验
【考点二】 噬菌体侵染细菌实验
【考点三】 烟草花叶病毒侵染实验和DNA是主要的遗传物质
03能力进阶·方法专项提炼——总结解题方法，突破专项难点
【专项突破01】 肺炎链球菌转化实验的实质(深度拓展)
【专项突破02】 T2噬菌体侵染细菌的分析(疑难解读)
【专项突破03】 检测遗传物质的方法(规律方法)
04高考精练·专题实战通关——精选高考真题，强化实战应用
【考向一】 肺炎链球菌转化实验的原理及过程分析
【考向二】 噬菌体侵染细菌的实验原理及过程分析
【考向三】 探究遗传物质的思路和方法
知识脑图·核心脉络搭
考点深研·知能分层突破
基础梳理 自主夯基——课前5分钟核心背默
1.肺炎链球菌的转化实验 ①R 型细菌 荚膜 、菌落表面 。S 型细菌 荚膜 、菌落表面 。 ② (科学家)的体内转化实验，结论：在 S 型细菌中存在 可以使 R 型细菌转化为 S 型细菌。 ③ (科学家)的体外转化实验， 结论： 才是使 R 菌产生稳定遗传变化的物质。 2.噬菌体侵染细菌的实验 ①用 和 分别标记 T2 噬菌体的 和 DNA 分子。该方法称为 。 ②搅拌的目的： 使吸附在 上的 与之分离。 ③离心的目的：让离心管的上清液中析出重量较轻的 ，沉淀物中留下 。 3.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 。所以说 DNA 是 的遗传物质。
重难突破 考点深研——要点提炼
考点一 肺炎链球菌的转化实验
1.对遗传物质的早期推测 （1）20世纪20年代，大多数科学家认为__蛋白质__是生物体的遗传物质。 （2）20世纪30年代，人们认识到__DNA__的重要性，但是认为__蛋白质__是遗传物质的观点仍占主导地位。 2.体内转化实验——格里菲思的实验 （1）实验材料：S型和R型肺炎链球菌、小鼠。 S型细菌R型细菌菌落光滑粗糙菌体有多糖类荚膜无多糖类荚膜　　　　致病性有，可使人和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡无
（2）过程与结果： （3）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（填“有”或“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。 （4）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。 3.体外转化实验——艾弗里的实验 （1）实验过程及结果 （2）实验分析 实验①是对照组，②③④⑤是实验组；实验②③④分别说明蛋白质、RNA、脂质没有转化作用；实验①⑤说明DNA有转化作用。 （3）实验结论 DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 4.自变量控制中的原理 （1）加法原理 与常态比较，人为增加某种影响因素。如在“比较H2O2在不同条件下的分解”的实验中，与对照组相比，实验组分别作加温、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理，就利用了加法原理。 （2）减法原理 与常态比较，人为去除某种影响因素。如在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质。 【教材拾遗】 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。 特别提醒 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。　 特别提醒 1.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）。 2.加热并没有使DNA完全失去活性：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在加热结束后随着温度的降低又逐渐恢复活性。
考点二 噬菌体侵染细菌实验
实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌 (1)T2噬菌体的结构及生活方式 (2)T2噬菌体的复制式增殖 2．实验方法：放射性同位素标记技术，用35S、32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA。 3.实验过程及结果 （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 ①搅拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。 ②离心的目的：让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。 ③上清液和沉淀物中放射性结果分析 分组结果结果分析对比实验（相互对照）被32P标记的噬菌体＋细菌32P主要分布在宿主细胞内，上清液中几乎无32P32P－DNA进入了宿主细胞内被35S标记的噬菌体＋细菌沉淀物内几乎无35S，35S主要分布在上清液中35S－蛋白质外壳未进入宿主细胞，留在了外面
（3）检测子代噬菌体放射性 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32P标记的DNA，但却不能检测到35S标记的蛋白质。 4.结论 （1）噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在细胞外。 （2）子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的——DNA才是噬菌体的遗传物质。 【教材拾遗】 （必修2 P45正文）不能用18O和14C标记细菌，而用被标记的细菌来培养噬菌体的原因是DNA和蛋白质都含有O和C，用这两种元素标记，结果是噬菌体的蛋白质外壳和DNA都被标记，导致进行噬菌体侵染细菌实验时，不能确定哪一种物质进入细菌，从而不能确定哪一种物质是遗传物质。 特别提醒 ①保温的目的是便于噬菌体侵入细菌体内。 ②搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。 ③离心的目的是让上清液中析出重量较轻的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。
考点三 烟草花叶病毒侵染实验和DNA是主要的遗传物质
烟草花叶病毒侵染实验 1.实验材料：烟草花叶病毒是一种RNA病毒，只含有RNA和蛋白质，不含有DNA，能感染烟草，使其出现相应的病斑。 2.实验过程 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
3.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。 DNA是主要的遗传物质 生物类型细胞生物非细胞生物真核生物原核生物DNA病毒RNA病毒实例动物、植物、 真菌等细菌、支 原体等T2噬菌 体等HIV、SARS 病毒、烟草 花叶病毒等核酸种类DNA和 RNADNA和 RNADNARNA遗传物质DNADNADNARNA归纳：绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少数病毒的遗传物质是RNA结论：DNA是主要的遗传物质
特别提醒 DNA是主要的遗传物质这句话指的是对整个生物界。就某一生物个体而言，其遗传物质是唯一的。
能力进阶·方法专项提炼
【专项突破01】肺炎链球菌转化实验的实质(深度拓展)
1.R型细菌的受体细胞处于感受态
R型细菌生长到一定阶段时，就会分泌一种小分子蛋白质，称为感受态因子，这种因子能与细胞表面的受体相互作用，诱导感受态特异蛋白质（如自溶素）的表达，使细胞处于感受态（能从周围环境中摄取DNA的一种生理状态）。
2.S型细菌的S基因进入R型细菌
S基因从S型细菌中释放出来，之后吸附在R型细菌上，经一系列反应，最终S基因的一条链与R型细菌的感受态特异蛋白质结合，进入细胞，并通过同源重组以置换的方式整合进入R型细菌的基因组中，使R型细菌转化为S型细菌。
【专项突破02】T2噬菌体侵染细菌的分析(疑难解读)
1．详细侵染过程
1）感染阶段
T2噬菌体侵染宿主细胞的第一步是“吸附”，即T2噬菌体的尾部附着在细菌的细胞壁上，然后进行“侵入”。T2噬菌体首先释放溶菌酶，在细菌的细胞壁上打开一个缺口，尾鞘做类似肌动蛋白和肌球蛋白的收缩，露出尾轴，伸入细胞壁内，像注射器一样把头部的DNA注入细菌细胞，其蛋白质外壳留在细胞壁外，不参与增殖过程。
2）增殖阶段
T2噬菌体DNA进入细菌细胞后，会引起一系列的变化：细菌的DNA合成停止，酶的合成也受到抑制，T2噬菌体逐渐控制了细胞的代谢。子代噬菌体的形成借助于细菌细胞的代谢机制，由T2噬菌体本身的核酸操纵。T2噬菌体的DNA巧妙地利用宿主细胞的“机器”（如生产蛋白质的机器-核糖体），大量复制子代噬菌体的DNA和产生蛋白质，并组装形成完整的噬菌体颗粒。
3）成熟阶段
在潜伏后期，T2噬菌体增加溶菌酶的释放，用以溶解细菌细胞壁，促使细胞裂解，从而释放出成熟的子代噬菌体。
2．比较肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验
肺炎链球菌体外 转化实验 噬菌体侵染 细菌实验
设计 思路 设法将DNA与其他物质分开，单独、直接地研究它们各自的遗传功能
处理 方法 酶解法：利用不同的酶，每一组特异性地去除一种物质 同位素标记法：分别用同位素标记噬菌体蛋白质和DNA
检测 方式 观察菌落类型 检测放射性同位素存在位置
结论 证明DNA是遗传物质
例.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 ( )
材料及标记 实验组 T2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
【专项突破03】检测遗传物质的方法(规律方法)
高考精练·专题实战通关
考向一　肺炎链球菌转化实验的原理及过程分析
1．(2024·甘肃)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
考向二　噬菌体侵染细菌的实验原理过程分析
2．（2025·河南）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
3.（2026·浙江，14）若用M13替代T2进行噬菌体侵染大肠杆菌的实验，M13经放射性标记后，与未被标记的大肠杆菌混合并培养适当时间，搅拌、离心，再检测沉淀和上清液中的放射性。下列叙述正确的是（ ）
A．用含35S的培养基直接培养M13，可获得放射性标记的噬菌体
B．用35S标记的M13侵染未被标记的大肠杆菌，沉淀中可检测到放射性
C．用32P标记的M13侵染未被标记的大肠杆菌，沉淀中检测不到放射性
D．M13不会裂解宿主细胞，比T2更适合作为材料用于证明DNA是遗传物质
考向三　探究遗传物质的思路和方法
4．（2025·浙江）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DNA
C．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
5．（2024·甘肃）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
6．（2025·湖南）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
7.（2026·广东，8）艾弗里等人将DNA酶加入细胞提取物探究生物的遗传物质。下列科学史实验运用的自变量控制原理与该实验相同的是（ ）
A．将胰岛提取物注入被摘除胰腺的狗探究糖尿病的治疗
B．移植睾丸到被阉割的公鸡探究雄激素的分泌器官
C．用锡箔罩住金丝雀虉草胚芽鞘尖端探究植物向光性原因
D．向水稻幼苗喷施赤霉菌培养基滤液探究恶苗病成因

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