第24讲　DNA是主要的遗传物质-2027届高三生物一轮复习

**基本信息** 围绕“DNA是主要的遗传物质”单元，整合肺炎链球菌转化实验、噬菌体侵染实验等经典内容，通过判断、选择等题型，结合科学思维与探究实践，适配一轮复习基础巩固与能力提升。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |判断题|10题|肺炎链球菌转化实验原理、噬菌体侵染实验操作等|紧扣教材原文设题，如判断“艾弗里实验证明DNA是主要遗传物质”的正误| |选择题|8题|肺炎链球菌体内外转化实验分析、噬菌体放射性标记技术、烟草花叶病毒RNA遗传等|分层设计，基础题考查实验结论（如S型菌荚膜作用），综合题结合科学方法（如“减法原理”）与真题趋势（2026模拟题、经典高考题）|

第24讲　DNA是主要的遗传物质 课标要求　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 2.艾弗里等的肺炎链球菌体外转化实验 1.S型肺炎链球菌可以使人和小鼠患败血症而死亡,具有致病性。(必修2第43页正文)(×) 2.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。(必修2第43页“相关信息”)(√) 3.格里菲思实验中,第四组从死亡小鼠体内分离得到的S型活细菌是由S型死细菌转化而来的。(必修2第43页图3-2)(×) 4.格里菲思的实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状。(必修2第43页正文)(×) 5.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。(必修2第44页图3-3)(√) 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。(必修2第44页正文)(×) 1.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。(×) 2.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。(×) 3.根据注射加热致死的S型肺炎链球菌,小鼠不死亡,推测S型肺炎链球菌的DNA被破坏。(×) 4.S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成。(√) 5.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。(√) 　肺炎链球菌体内转化实验 1.(必修2第43页图3-2)格里菲思的肺炎链球菌转化实验的部分过程如图所示。下列有关叙述正确的是(　　) A.S型细菌的DNA经加热后失活,因而注射加热致死的S型细菌后的小鼠仍存活 B.从图中病死小鼠中分离得到的肺炎链球菌只有S型细菌而无R型细菌 C.该实验未证明R型细菌转化为S型细菌是由S型细菌的DNA引起的 D.若将R型细菌加热致死与活的S型细菌混合注入小鼠体内,从病死小鼠体内可分离出R型细菌 解析:DNA在加热冷却后可恢复活性,加热致死的S型细菌的蛋白质等物质失活。因此,注射加热致死的S型细菌后的小鼠仍存活,A错误;加热致死的S型细菌与R型细菌混合后,部分R型细菌可转化为S型细菌,从病死小鼠体内可分离出S型细菌和R型细菌,B错误;该实验只是表明加热致死的S型细菌能使R型细菌转化为S型细菌,未证明是由S型细菌的DNA引起转化,需单独研究DNA和蛋白质的作用,C正确;R型细菌与S型细菌在结构上的区别是S型细菌的细胞壁外有多糖荚膜,R型细菌加热致死与活的S型细菌混合注入小鼠体内,就算S型细菌可以吸收R型细菌的转化因子并且转化因子能表达,S型细菌也无法体现出R型细菌的特征,且注射的R型细菌加热致死后无法复活,故无法从病死小鼠体内分离出R型细菌,D错误。 答案:C 2.(2026)下列关于肺炎链球菌转化实验的叙述,正确的是(　　) A.S型细菌与R型细菌在结构上最大的不同是S型细菌的菌体有多糖类的荚膜 B.肺炎链球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质 C.图1可表示“格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验”中R型细菌和加热杀死的S型细菌注入小鼠体内时,R型细菌与S型细菌的数量变化 D.图2可表示“艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验”中R型细菌和S型细菌的细胞提取物加入蛋白酶组的R型细菌与S型细菌的数量变化 解析:荚膜是某些细菌的细胞壁外面包围的一层胶状物质,S型细菌与R型细菌在结构上最大的不同是S型细菌的菌体有多糖类的荚膜,A正确;肺炎链球菌属于原核生物,其含有核糖体,故肺炎链球菌利用自身的核糖体合成蛋白质,B错误;图2可表示“格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验”中R型细菌和加热杀死的S型细菌注入小鼠体内时,R型细菌与S型细菌的数量变化,C错误;“艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验”中R型细菌和S型细菌的细胞提取物加入蛋白酶组的实验结果是出现R型细菌和S型细菌,由于细菌转化效率很低,绝大部分是R型细菌,少部分是S型细菌,故图2不可表示“艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验”中R型细菌和S型细菌的细胞提取物加入蛋白酶组的R型细菌与S型细菌的数量变化,D错误。 答案:A ·考教衔接· 转化的实质 (1)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。 (2)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。 　肺炎链球菌体外转化实验 3.(必修2第44页图3-3)下图为肺炎链球菌的三组转化实验,相关叙述错误的是(　　) A.甲组实验出现S型细菌,说明S型细菌中存在能使R型细菌转化为S型细菌的物质 B.乙组实验中S型细菌的部分DNA片段进入R型细菌后可整合到R型细菌的DNA中 C.丙组实验结果说明肺炎链球菌的遗传物质是DNA,蛋白质不是遗传物质 D.上述实验运用了细菌培养技术进行体外转化实验,减少了体内无关变量的干扰 解析:甲组实验中,将高温加热的S型细菌的提取物加入有R型细菌的培养液中,出现S型细菌,说明S型细菌中存在能使R型细菌转化为S型细菌的物质,A正确;乙组实验中,加入蛋白酶,会使蛋白质失去活性,将S型细菌的提取物加入R型细菌的培养液中进行培养,会出现S型细菌的菌落,说明S型细菌的部分DNA片段进入R型细菌后可整合到R型细菌的DNA中,B正确;丙组实验中,加入DNA酶,会使DNA失去活性,然后将S型细菌的提取物加入R型细菌的培养液中进行培养,则不会出现S型细菌的菌落,说明肺炎链球菌的遗传物质是DNA,但该组实验不能证明蛋白质不是遗传物质,C错误;上述实验运用了细菌培养技术进行体外转化实验,减少了体内无关变量的干扰,D正确。 答案: C ·考教衔接· (必修2第46页“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的称为“加法原理”,如“比较过氧化氢在不同条件下的分解”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。 (2)减法原理:与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”,如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一种物质。 考点二　噬菌体侵染细菌实验与烟草花叶病毒感染实验 1.噬菌体侵染细菌实验 (1)实验材料——T2噬菌体和大肠杆菌 ①T2噬菌体的结构及生活方式 ②T2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35S、32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA。 ②实验过程 (3)结果分析与实验结论 ①结果分析:噬菌体侵染细菌时,DNA进入细菌细胞中,而蛋白质外壳留在细胞外。子代噬菌体的各种性状,是通过亲代的DNA遗传的。 ②实验结论:DNA是T2噬菌体的遗传物质。 2.烟草花叶病毒感染实验及生物的遗传物质 (1)烟草花叶病毒感染烟草的实验 (2)生物体内的核酸种类及遗传物质 拓展:(1)实验中“三次”涉及大肠杆菌 (2)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用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌 1.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。(必修2第45页正文)(×) 2.离心管的沉淀物中主要是被侵染的大肠杆菌。(必修2第45页正文)(√) 3.噬菌体侵染细菌的实验能够证明DNA控制蛋白质的合成。(必修2第46页正文)(√) 4.烟草花叶病毒的遗传物质彻底水解会产生4种碱基。(必修2第46页正文)(√) 5.真核生物的遗传物质是DNA,原核生物的遗传物质是RNA。(必修2第46页正文)(×) 1.噬菌体繁殖消耗宿主菌的核苷酸、氨基酸和能量等。(√) 2.赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质。(√) 3.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。(√) 4.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。(√) 　T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验 1.(2026)某实验小组模拟“T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”,如图所示。在实验操作正确的情况下,下列相关叙述正确的是(　　) A.上清液和沉淀物的放射性都很高 B.大部分子代T2噬菌体被32P标记 C.子代T2噬菌体均会被35S标记 D.实验前需用含32P的培养液培养T2噬菌体 解析:用32P标记噬菌体的DNA,噬菌体将含32P的DNA全部注入大肠杆菌中,而蛋白质外壳留在外面,大肠杆菌中的T2噬菌体利用大肠杆菌中的原料和能量合成自身的蛋白质和DNA,大肠杆菌培养液中含有35S,所以子代噬菌体的蛋白质外壳均含35S,少部分子代噬菌体的DNA中含32P,因此在离心时,被32P标记的噬菌体侵入的大肠杆菌沉在底部,含35S子代噬菌体的大肠杆菌也沉在底部,而蛋白质外壳留在上清液中,因此上清液的放射性很低,沉淀物的放射性很高,C正确,A、B错误;由于噬菌体完全营寄生生活,所以要想得到被标记的噬菌体,需先用含32P的培养液培养大肠杆菌,再用32P标记的大肠杆菌培养噬菌体,D错误。 答案:C 2.(2026)在探究“DNA是主要的遗传物质”部分实验中,科学家利用如下实验材料:①S型肺炎链球活菌;②R型肺炎链球活菌;③含35S标记的大肠杆菌的培养液;④含32P标记的大肠杆菌的培养液;⑤T2噬菌体等进行一系列实验。下列有关叙述正确的是(　　) A.②与用DNA酶处理后的①混合培养一段时间,培养基中只能检测到R型细菌 B.将①和②混合后注射给小鼠能导致小鼠死亡,说明①中含有转化因子 C.将⑤先后与③和④混合后得到的噬菌体再侵染未标记的大肠杆菌,可用于探究噬菌体遗传物质 D.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 解析:①是有活性的S型肺炎链球菌,DNA酶无法将其DNA水解,因此①与②混合培养一段时间后,可得到S型细菌和R型细菌两种菌落,A错误;①S型活细菌和②R型活细菌混合后注射导致小鼠死亡,不能直接说明①含转化因子,应是S型细菌本身有致病性导致小鼠死亡,B错误;噬菌体应先与含35S或32P标记的大肠杆菌分别培养,获得蛋白质或DNA被标记的噬菌体,再侵染未标记的大肠杆菌,而不是先后与③和④混合,C错误;肺炎链球菌体外转化实验用酶解法去掉DNA和蛋白质等,噬菌体侵染细菌实验用放射性同位素标记技术区分(32P标记DNA,35S标记蛋白质),均采用了能区分DNA和蛋白质的技术,D正确。 答案:D ·考教衔接· 比较肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验 　DNA是主要的遗传物质 3.(2026)用烟草花叶病毒(TMV)的RNA侵染正常烟草叶,叶片中可检测到TMV。TMV侵染会引发烟草细胞中N基因表达上调,介导烟草的抗病毒反应,在侵染位点处形成坏死斑。下列叙述正确的是(　　) A.该侵染实验可说明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质,而蛋白质不是 B.烟草风研磨液中含有培养TMV所需的各种营养物质,TMV可在其中增殖 C.N基因突变或缺失的烟草植株抗TMV能力会增强 D.烟草在侵染位点处形成坏死斑,能限制TMV的进一步扩散 解析:仅用RNA侵染烟草的实验,不能得出蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质,应再增加一组烟草花叶病毒的蛋白质侵染烟草的对照实验,A错误;TMV是病毒,必须在活细胞中才能增殖,B错误;TMV侵染会引发烟草细胞中N基因表达上调,介导烟草的抗病毒反应,因此N基因突变或缺失的烟草植株抗TMV能力会降低,C错误;坏死斑能限制TMV的进一步扩散,防止整株烟草被感染,D正确。 答案:D 4.20世纪20年代,科学家就开始利用多种方法,如酶解法、同位素标记法和病毒重组法等对生物的遗传物质进行探索。下列有关遗传物质的叙述正确的是(　　) A.以RNA为遗传物质的生物不一定是没有细胞结构的病毒 B.大部分原核生物的遗传物质是DNA,少部分是RNA C.肺炎链球菌中既有DNA又有RNA,其主要遗传物质是DNA D.烟草花叶病毒的RNA能使烟草感染病毒,说明RNA是其遗传物质 解析:不具有细胞结构的病毒的遗传物质是DNA或RNA,以RNA为遗传物质的生物一定是病毒,A错误;原核生物的遗传物质是DNA,B错误;肺炎链球菌的细胞内既有DNA又有RNA,但DNA是遗传物质,DNA是主要遗传物质是针对整个生物界而言的,C错误;烟草花叶病毒的感染和重建实验证明了RNA是遗传物质,D正确。 答案:D ·考教衔接· 探究“遗传物质”种类的3种方法 1.(2026)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 􀳀考点解码　噬菌体的组成成分:蛋白质(C、H、O、N、S)和DNA(C、H、O、N、P)。 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噬菌体外壳中的元素全部来自大肠杆菌;由于DNA复制方式为半保留复制,因此子代噬菌体DNA中的元素一些来自亲代噬菌体,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。 答案:B 2.(2026)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 􀳀考点解码　细胞生物中,既含有DNA,又含有RNA,遗传物质为DNA;病毒含有DNA或RNA,遗传物质为DNA或RNA。 解析: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;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;基因指导蛋白质合成的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;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。 答案:D 3.(经典高考题)科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出a、b两个毒株,它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验中,实验过程与结果不对应的是(　　) 实验 编号 实验过程 实验结果 病斑类型 病斑中分离出的病毒类型 ① a型TMV→感染植物 a型 a型 ② b型TMV→感染植物 b型 b型 ③ 组合病毒(a型TMV的蛋白质+b型TMV的RNA)→感染植物 b型 a型 ④ 组合病毒(b型TMV的蛋白质+a型TMV的RNA)→感染植物 a型 a型 A.实验① B.实验② C.实验③ D.实验④ 􀳀考点解码　RNA病毒的遗传物质是RNA。重组烟草花叶病毒侵染烟草后,病斑由重组病毒的RNA决定,烟草中的病毒也是由重组病毒的RNA控制合成的。 解析:实验①a型TMV→感染植物,病斑类型是a型,病斑中分离出的病毒类型是a型,A正确;实验②b型TMV→感染植物,病斑类型是b型,病斑中分离出的病毒类型是b型,B正确;实验③组合病毒的RNA来自b型TMV,由于RNA病毒中RNA是遗传物质,因此组合病毒(a型TMV的蛋白质+b型TMV的RNA)→感染植物,病斑类型是b型,病斑中分离出的病毒类型是b型,C错误;实验④组合病毒的RNA来a型TMV,由于RNA病毒中RNA是遗传物质,因此组合病毒(b型TMV的蛋白质+a型TMV的RNA)→感染植物,病斑类型是a型,病斑中分离出的病毒类型是a型,D正确。 答案:C 【温馨提示:课时跟踪练24】 学科网（北京）股份有限公司 $