第六单元 第28讲 DNA是主要的遗传物质（复习讲义）-【优学精研】2026年高考生物一轮总复习学用word

该高中生物学讲义聚焦“DNA是主要的遗传物质”核心考点，依据课程标准要求，按肺炎链球菌体内外转化实验、噬菌体侵染细菌实验、生物遗传物质分析的逻辑层次架构知识，通过考点梳理、实验原理解析、高考真题演练等环节，帮助学生系统构建经典实验认知框架，突破实验设计与结果分析难点。 资料突出科学思维与探究实践素养培育，如通过肺炎链球菌转化实验“减法原理”分析、噬菌体侵染实验误差归纳培养逻辑推理能力，设计烟草花叶病毒遗传物质探究方案提升实验设计能力。设置分层练习与方法总结，助力学生高效掌握考点，为教师提供精准复习指导，保障复习实效。

第28讲　DNA是主要的遗传物质 课程标准 　　概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上。 考点一　肺炎链球菌的转化实验 1.格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验 （1）肺炎链球菌的类型 （2）实验过程与结果 （3）实验分析 （4）实验结论 加热致死的S型细菌中含有某种　　　　，使R型活细菌转化为S型活细菌。 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，其结构与功能可恢复。 2.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验 （1）实验过程及结果 （2）结果分析 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）。 【教材拾遗】 （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。 （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。 1.（必修2 P43正文）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.（必修2 P43图3－2）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.（必修2 P43正文）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.（必修2 P44图3－3）在艾弗里的实验中，DNA酶将S型细菌的DNA分解为脱氧核苷酸，因此不能使R型细菌发生转化。（　　） 5.（必修2 P44正文）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。（　　） 1.肺炎链球菌转化实验的部分过程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A.R型细菌的菌体外面有多糖类的荚膜，而S型细菌的菌体外面无荚膜 B.DNA经加热后失活，因而注射加热杀死的S型细菌后小鼠仍存活 C.从患病致死的小鼠血液中分离得到的肺炎链球菌全为S型细菌 D.该实验不能证明R型细菌转化为S型细菌是由S型细菌的DNA引起的 2.艾弗里等科学家进行了体外转化实验，他们将S型细菌的细胞提取物分别用不同的酶进行处理后，再与活的R型细菌混合培养进行转化，具体分组及对应处理方式如表所示。下列相关分析错误的是（　　） 实验分组 对细胞提取物的处理方式 甲 蛋白酶处理 乙 RNA酶处理 丙 DNA酶处理 丁 酯酶（脂肪酶）处理 A.上述实验中的丙组不会发生转化 B.本实验与噬菌体侵染细菌实验都利用了同位素标记技术 C.上述实验中的甲组、乙组、丁组都能发生转化 D.丁组中转化出的S型细菌因具有荚膜而不易受到机体吞噬细胞的破坏，从而导致生物患病 题后归纳 肺炎链球菌体内和体外转化实验的比较 考点二　噬菌体侵染细菌实验 1.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.实验方法与过程 （1）实验方法：放射性同位素标记技术，用　　　　、　　　　分别标记噬菌体的蛋白质和DNA。 （2）实验过程 提醒 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侵染的大肠杆菌。 【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。 3.实验结果分析与实验结论 （1）结果分析 ①噬菌体侵染细菌时，　　　　进入细菌细胞中，而　　　　　　　留在细胞外。 ②子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的　　　　遗传的。 （2）实验结论：　　　　是遗传物质。 1.（必修2 P45正文）噬菌体侵染细菌的实验获得成功的原因之一是噬菌体只将DNA注入大肠杆菌的细胞中。（　　） 2.（必修2 P45正文）分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体。（　　） 3.（必修2 P45正文）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。（　　） 4.（必修2 P45图3－6）用1个35S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35S。（　　） 5.（必修2 P46正文）噬菌体侵染细菌的实验能够证明DNA控制蛋白质的合成。（　　） 1.（2025·潍坊模拟）某同学设计了如下实验：甲组用未被标记的噬菌体侵染经32P标记的大肠杆菌，乙组用未被标记的噬菌体侵染经35S标记的大肠杆菌，在大肠杆菌裂解前搅拌、离心并检测上清液和沉淀物的放射性。下列对实验结果的推测正确的是（　　） A.甲组上清液中放射性很高，沉淀物中放射性很低 B.乙组上清液中放射性很高，沉淀物中放射性很低 C.甲组实验中搅拌不充分，不会对实验现象造成影响 D.乙组实验由35S改为3H标记，实验现象将发生改变 题后归纳 噬菌体侵染细菌实验的误差分析 （1）用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌 （2）用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌 2.（2022·海南高考13题）某团队从如表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 15N标记 ② 32P标记 35S标记 ③ 3H标记 未标记 ④ 35S标记 未标记 A.①和④ B.②和③ C.②和④ D.④和③ 方法技巧 “两看法”判断子代噬菌体标记情况 3.如图四幅图表示了在“肺炎链球菌转化实验”（搅拌强度、时长等都合理）和“噬菌体侵染细菌的实验”中相关含量的变化。下列相关叙述正确的是（　　） A.图甲表示在“32P标记的噬菌体侵染细菌的实验”中，沉淀物放射性含量的变化 B.图乙表示在“35S标记的噬菌体侵染细菌的实验”中，沉淀物放射性含量的变化 C.图丙表示“肺炎链球菌体外转化实验”中，R型细菌与S型细菌的数量变化 D.图丁表示“肺炎链球菌体外转化实验”中，R型细菌与S型细菌的数量变化 考点三　生物体内的遗传物质分析 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（只由蛋白质和RNA组成）、烟草（高等植物）。 （2）实验过程和结论 提醒 在证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA的实验中，不能利用噬菌体侵染细菌的实验操作过程，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。 2.生物体内的核酸种类及遗传物质 1.（必修2 P46正文）在真核生物中，DNA是主要的遗传物质。（　　） 2.（必修2 P46正文）细胞核内的遗传物质是DNA，细胞质内的遗传物质是RNA。（　　） 3.（必修2 P46正文）乳酸菌的遗传物质主要分布在染色体上。（　　） 1.已知烟草花叶病毒（TMV） 和车前草病毒（HRV） 都能侵染烟草叶片，且两者都由蛋白质和RNA组成，如图是探索HRV 的遗传物质是蛋白质还是RNA的操作流程图。请据图分析下列说法错误的是（　　） A.本实验运用了对照原则，无空白对照组 B.实验过程中重组病毒的后代是HRV C.该实验只能说明RNA是HRV的遗传物质 D.若运用放射性同位素标记法，不能选择15N 标记 2.（2025·南阳一中质检）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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　。 （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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）预期实验结果和结论：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 1.（2024·甘肃高考5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 2.（2022·湖南高考2题）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 3.（2022·浙江1月选考20题）S型肺炎链球菌的某种“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。 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 4.（2021·全国乙卷5题）在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中，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功能可能不受影响 D.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 　（1）赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质。 （2022·广东高考）（　　） （2）噬菌体繁殖消耗宿主菌的核苷酸、氨基酸和能量等。 （2024·湖南高考）（　　） （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）（　　） （4）肺炎链球菌的离体转化实验证明DNA是肺炎链球菌的遗传物质。 （2021·浙江1月选考）（　　） （5）T2噬菌体浸染细菌实验证明DNA是大肠杆菌的遗传物质。 （2021·浙江1月选考）（　　） 提示：完成课后作业　第六单元　第28讲 9 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $ 第六单元　遗传的物质基础 第28讲　DNA是主要的遗传物质 【破考点·抓必备】 考点一 知识梳理夯基 1.（1）􀀁有　􀀂有　􀀃无　􀀄无　（2）死亡　不死亡　死亡　（3）R型细菌能转化为S型细菌　（4）转化因子 2.（2）S型细菌的细胞提取物经DNA酶处理后失去转化活性 概念检测 1.×　提示：肺炎链球菌是单细胞生物，不会发生细胞分化，S型细菌与R型细菌的致病性差异是基因不同造成的。 2.×　提示：加热致死的S型细菌只能转化一部分R型细菌，未被转化的R型细菌在小鼠体内也能增殖产生后代。 3.×　提示：格里菲思的结论为加热致死的S型细菌中存在促使R型细菌转化为S型细菌的转化因子，但不知道转化因子的本质。 4.√　5.× 典题演练应用 1.D　S型细菌的菌体外面有多糖类的胶状荚膜，R型细菌的菌体外面没有多糖类的荚膜，A错误；S型细菌的DNA经加热后并未失活，温度下降后可恢复其结构与功能，B错误；活体转化实验中只有少量R型细菌转化为S型细菌，故从患病致死的小鼠血液中分离得到的肺炎链球菌有S型细菌和R型细菌，C错误；该实验证明加热杀死的S型细菌中，一定有一种物质能把某些R型细菌转化为S型细菌，并未证明R型细菌转化为S型细菌是由S型细菌的DNA引起的，D正确。 2.B　由于丙组加入了DNA酶，导致DNA被分解，则R型细菌不能转化为S型细菌，所以丙组不会发生转化，A正确；本实验没有利用同位素标记技术，B错误；甲组、乙组、丁组处理后都没有导致DNA被分解，则都能发生转化，培养基中活菌类型为R型和S型，C正确；S型细菌的菌体外面有多糖类的荚膜，使菌体可抵抗吞噬细胞的吞噬，不易受到宿主正常防御机制的破坏，因此导致生物患病，D正确。 考点二 知识梳理夯基 1.（1）P　S　大肠杆菌　（2）T2噬菌体　大肠杆菌 2.（1）35S　32P　（2）低　高　高　低 3.（1）①DNA　蛋白质外壳　②DNA　（2）DNA 概念检测 1.√ 2.×　提示：噬菌体必须寄生在细菌内才能繁殖，在培养基上无法生存，得不到被标记的噬菌体。 3.×　提示：在该实验中，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。 4.×　5.√ 典题演练应用 1.C　甲组用未被标记的噬菌体侵染经32P标记的大肠杆菌，搅拌离心后，未被标记的噬菌体的外壳分布在上清液，32P标记的大肠杆菌和子代噬菌体分布在沉淀物中，因此甲组上清液中放射性很低，沉淀物中放射性很高，A错误；乙组用未被标记的噬菌体侵染经35S标记的大肠杆菌，搅拌离心后，未被标记的噬菌体的外壳分布在上清液，35S标记的大肠杆菌和子代噬菌体分布在沉淀物中，因此乙组上清液中放射性很低，沉淀物中放射性很高，B错误；搅拌的目的是将噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌分开，搅拌不充分会导致部分噬菌体蛋白质外壳与大肠杆菌未分离，由于噬菌体未被标记，因此甲组实验中搅拌不充分，不会对实验现象造成影响，C正确；乙组实验由35S改为3H标记大肠杆菌，被标记的大肠杆菌仍分布在沉淀物中，因此实验现象不会发生改变，D错误。 2.C　T2噬菌体侵染大肠杆菌时仅将DNA注入大肠杆菌，蛋白质外壳仍留在细胞外，沉淀物为含有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；3H既可标记DNA又可标记蛋白质外壳，所以③组的上清液和沉淀物中均有放射性物质；35S标记噬菌体外壳，因此④组的放射性物质主要分布在上清液中；15N为稳定同位素，①组中检测不到放射性。故第一二组实验分别是②和④，C正确。 3.C　“32P标记的噬菌体侵染细菌的实验”中，随着时间的推移，细菌被裂解，子代噬菌体释放，导致沉淀物放射性含量不断降低，A错误；“35S标记的噬菌体侵染细菌的实验”中，沉淀物放射性含量很低，B错误；据图丙可知，S型细菌曲线的起点为0，且在R型细菌之后，故该图表示“肺炎链球菌体外转化实验”中R型细菌＋S型细菌DNA组，R型细菌与S型细菌的数量变化，C正确；在“肺炎链球菌的体内转化实验”中，开始时，R型细菌在小鼠体内大部分会被免疫系统消灭，所以曲线在开始段有所下降，后随着小鼠免疫系统的破坏，R型细菌数量又开始增加，所以曲线上升。而加热致死的S型细菌的DNA能将R型细菌转化为S型细菌，并通过繁殖使数量增多，曲线上升，故图丁表示“肺炎链球菌体内转化实验”中R型活细菌＋加热致死的S型细菌DNA组，R型细菌与S型细菌的数量变化，D错误。 考点三 知识梳理夯基 1.（2）􀀁正常　􀀂患病　􀀃遗传物质　􀀄蛋白质 2.DNA　DNA是主要的遗传物质 概念检测 1.×　提示：真核生物的遗传物质就是DNA，只有针对“所有生物”时方可描述为“DNA是主要的遗传物质”。 2.×　提示：细胞生物的遗传物质均为DNA，不论细胞核中还是细胞质中。 3.×　提示：乳酸菌为原核生物，没有染色体。 典题演练应用 1.A　a 组和b 组分别由TMV和HRV直接侵染烟草叶片，属于空白对照组，A错误；将TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA进行重组，获得重组病毒，其后代是HRV，B正确；该实验只设计了用HRV的RNA和TMV的蛋白质外壳重组获得的病毒侵染烟草叶片，因此，该实验只能证明RNA是HRV 的遗传物质，C正确；病毒的蛋白质外壳和RNA均含有N，故无法用15N 将蛋白质外壳和RNA区分开，且15N 没有放射性，因此，不能选择15N 标记，D正确。 2.（1）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）②TRIzol试剂　④A、B组金柑是否有金柑花斑病出现　（3）若A组金柑出现金柑花斑病，B组没有出现，则该病毒为RNA病毒；反之则为DNA病毒 【研真题·扣教材】 1.D　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，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，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。 2.C　T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，新的噬菌体DNA和蛋白质都是在大肠杆菌中合成的，A、B正确；噬菌体是病毒，没有细胞结构，其基因转录所需的RNA聚合酶必须由宿主提供，C错误；以噬菌体DNA为模板转录的RNA能与大肠杆菌的核糖体结合，翻译出组成T2噬菌体的蛋白质分子，D正确。 3.D　步骤①中，酶处理时间充足，以利于底物完全水解，A错误；DNA纯度越高，转化效率就越高，步骤②中，甲或乙的加入量会影响实验结果，B错误；步骤④中，液体悬浮培养比固体培养基更有利于细菌转化，C错误；步骤⑤中，通过在固体培养基上涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果，D正确。 4.D　S型菌与R型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型菌的毒性可能与荚膜多糖有关，A合理；加热杀死的S型菌其蛋白质已经被破坏，而分离出的S型菌有毒性，即具备活性蛋白，可推出S型菌的DNA能够进入R型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型菌的遗传物质未受影响，即加热杀死S型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型菌混合后，无法得到S型菌，D不合理。 真题重组练 （1）√　（2）√　（3）×　（4）√ （5）×　提示：该实验证明DNA是T2噬菌体的遗传物质。 学科网（北京）股份有限公司 $