第19讲 DNA是主要的遗传物质（复习讲义）（3大考点+7大知识+长句作答）（全国通用）2027年高考生物一轮复习讲练测

该高中生物学高考复习讲义聚焦“DNA是主要的遗传物质”核心考点，涵盖肺炎链球菌转化实验、噬菌体侵染细菌实验等经典内容，按“命题透视-知识建联-考点精讲-真题溯源-情境探究”逻辑架构知识体系，通过考点拆解、方法指导、真题训练等环节，帮助学生系统构建遗传物质发现历程的认知框架。 讲义以科学思维和科学探究为导向，创新采用“知识解构+即时演练+高分破译”模式，如通过对比格里菲思与艾弗里实验的“减法原理”培养实验分析能力，用“二看法”突破噬菌体侵染实验误差分析难点，配合分层练习和情境探究，有效提升学生解题能力，为教师把控复习节奏提供精准教学支持。

第19讲 DNA是主要的遗传物质 答案版 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，突破命题考向 考点一 肺炎链球菌的转化实验 即●时●演●练 考向 肺炎链球菌的转化实验 1.C 2.D 考点二 噬菌体侵染细菌的实验 即●时●演●练 考向 噬菌体侵染细菌实验 1.C 2.D 考点三 DNA是主要的遗传物质 即●时●演●练 考向 DNA是主要的遗传物质 1.D 2.C 高●分●破●译 典型例题 1.B 2.D 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 题组一 情景设定： 菌落特征 知识溯源：肺炎链球菌转化实验 1.C 题组二 情景设定：同位素标记法 知识溯源：噬菌体侵染细菌实验 2.B 3.B 题组三 情景设定： 证明生物体遗传物质的实验设计 知识溯源：DNA是主要的遗传物质 4.D 5.D 情境探究·素养拓展 ——深挖素材脉络，规范长句作答 1 1.(1）噬菌体仅蛋白质含有硫元素，磷元素几乎都存在于DNA分子中。若用14C和18O进行标记，由于蛋白质和DNA分子中都含有C和O，且18O不具有放射性，是稳定同位素，因此无法确认被标记的是蛋白质还是DNA。 （2）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 (3)有部分被32P标记的噬菌体还没有侵染细菌。随搅拌时间的延长上清液中的35S保持在80%左右，原因是有约20%的噬菌体没有与细菌脱离。 2.（1）减法　病毒M＋RNA水解酶＋活鸡胚培养基（2）分离不能得到病毒M、分离得到大量的病毒M 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第19讲 DNA是主要的遗传物质 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 知识建联·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，突破命题考向 知识解构+即时演练+高分破译 考点一 肺炎链球菌的转化实验 知识点1 肺炎链球菌的类型 知识点2 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验 知识点3 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验 考点二 噬菌体侵染细菌的实验 知识点1 噬菌体侵染细菌的实验 知识点2​噬菌体侵染细菌实验的误差分析 考点三 DNA是主要的遗传物质 知识点1 烟草花叶病毒感染烟草的实验 知识点2 DNA是主要的遗传物质 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 题组一情景设定：菌落特征 知识溯源：肺炎链球菌转化实验 题组二情景设定： 同位素标记法 知识溯源：噬菌体侵染细菌实验 题组三 情景设定：证明生物体遗传物质的实验设计 知识溯源：DNA是主要的遗传物质 05 情境探究·素养拓展 深挖素材脉络，规范长句作答 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 考查概述 从命题题型和内容上看，涉及基础选择题和实验探究大题。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。 考查形式 试题以选择题为主，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；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。 课标要求 明确目标 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) 高考前沿 肺炎链球菌的转化实验 2024·天津·T8 噬菌体侵染细菌的实验 2026·浙江·6月选考T14；2025·河南·T2；2024·湖南·T3 DNA是主要遗传物质 2024·甘肃·T5 知识建联·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，突破命题考向 自主研学·梳理教材 1．格里菲思实验中R型活细菌转化产生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型细菌中含有某种促使R型细菌转化为S型细菌的活性物质——转化因子。） 2．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．赫尔希和蔡斯利用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．标记T2噬菌体的方法：首先在分别含有放射性同位素35S和放射性同位素32P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，得到蛋白质含有35S标记或DNA含有32P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；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。 6．赫尔希和蔡斯的实验表明：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。因此，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。 7．噬菌体侵染细菌实验误差分析：(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中放射性偏高的原因是保温时间过短或过长。(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中放射性偏高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。 8．DNA是主要的遗传物质：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。 考点一 肺炎链球菌的转化实验 知●识●解●构 知识点1 肺炎链球菌的类型 比较项目 菌落特点 菌体特征 致病性 S型细菌 表面光滑 有 无致病性，不会使人或小鼠患病 R型细菌 表面粗糙 无多糖类的荚膜 有 ，可使人和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡 【提醒】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： 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。 【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：　 　。 【提醒】（1）艾弗里体外转化实验的思路：利用“减法原理”特异性去除某一种物质，直接地、单独地观察该种物质在实验中所起的作用。 （2）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。　 即●时●演●练 回归教材·易错辨析 判断以下表述是否正确： (1)将S型细菌的DNA注入小鼠体内，从小鼠体内能提取出S型细菌。（ ） (2)格里菲思通过实验发现加热致死的S型细菌DNA可将R型细菌转化为S型细菌。（ ） (3)肺炎链球菌体外转化实验中，R型细菌转化成S型细菌，是基因重组的结果。（ ） (4)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。（ ） (5)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。（ ） (6)肺炎链球菌体外转化实验证实了细胞内的DNA和RNA都是遗传物质。（ ） 考向 肺炎链球菌的转化实验 1．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 2.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 考点二 噬菌体侵染细菌的实验 知●识●解●构 知识点1噬菌体侵染细菌的实验 1.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。 2.实验材料：T2噬菌体(模式图如下)和大肠杆菌。 【提醒】T2噬菌体的专一宿主为大肠杆菌。 3.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 提供的4种脱氧核苷酸 合成T2噬菌体蛋白质 原料 场所 4.实验方法： 法，实验中用35S、32P分别标记 。 5.实验过程 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） 【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。 知识点2 噬菌体侵染细菌实验的误差分析 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35S 32P-DNA 放射性 放射性高 检测到32P 3.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。 【归纳总结】“二看法”判断子代噬菌体标记情况 即●时●演●练 回归教材·易错辨析 判断以下表述是否正确： (1)利用含35S的培养基可以得到蛋白质外壳被标记的T2噬菌体。（ ） (2)T2噬菌体侵染细菌实验中，35S和32P分别用于标记T2噬菌体蛋白质的R基和DNA的碱基部位。（ ） (3)用被32P、35S同时标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，证明了DNA是遗传物质。（ ） (4)保温时间过长会使35S标记组的上清液放射性强度增加。（ ） (5)用玻璃棒搅拌以促进T2噬菌体外壳与细菌充分接触，离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌。（ ） (6)32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，经搅拌、离心后上清液放射性来自子代或亲代噬菌体。（ ） 考向 噬菌体侵染细菌实验 1.1952年，赫尔希和蔡斯完成了噬菌体侵染细菌的实验。该实验的主要步骤是得到蛋白质含有35S标记或DNA含有32P标记的噬菌体→用标记的T2噬菌体分别侵染未被标记的细菌→保温→搅拌、离心→放射性检测。下列叙述正确的是(　　) A．也可用35S和32P同时标记一组噬菌体进行实验 B．用含35S的培养基培养噬菌体可获得蛋白质外壳被35S标记的噬菌体 C．保温时间过短对35S标记组上清液放射性强度的大小几乎无影响 D．35S标记组部分子代噬菌体的蛋白质外壳和核酸可能都有放射性 2．T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程：吸附→注入→合成→组装→释放。赫尔希和蔡斯利用同位素标记技术巧妙设计实验(部分实验流程如图)，证明了噬菌体的遗传物质是DNA。下列叙述正确的是(　　) A．用32P标记T2噬菌体时，培养基中应加入大肠杆菌等多种微生物 B．T2噬菌体侵染阶段，合成病毒组分所需模板均由T2噬菌体提供 C．子代噬菌体中只有少部分检测到放射性，说明操作②进行的不充分 D．若用35S标记噬菌体，沉淀物放射性较低，说明噬菌体外壳未注入细胞 考点三 DNA是主要的遗传物质 知●识●解●构 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 【拓展】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 仅有DNA DNA 细菌 非细胞生物 DNA病毒 仅有 DNA T2噬菌体、乙肝病毒 RNA病毒 烟草花叶病毒、HIV病毒 【提醒】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。 即●时●演●练 考向 DNA是主要的遗传物质 1．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．烟草研磨液中含有培养TMV所需各种营养，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 2.埃博拉病毒病由EBOV－Sudan病毒感染所致，临床上主要表现为发热、恶心呕吐、头痛。下列关于该病毒遗传物质的叙述，正确的是(　　) A．让该病毒侵染宿主细胞，若在宿主细胞中能找到病毒的RNA，则其为RNA病毒 B．在含32P标记的培养基中培养EBOV－Sudan，若子代病毒出现放射性，则其为RNA病毒 C．用32P标记的病毒侵染宿主细胞，若子代出现了不含32P的病毒，则其可能为DNA病毒 D．用32P标记的病毒侵染宿主细胞，若子代出现了含32P的病毒，则其为RNA病毒 高●分●破●译 探索“生物体的遗传物质”的3种方法 典型例题 1.现有新发现的一种病毒，科研人员设计了如表所示的两种实验方法来探究该病毒的遗传物质。下列叙述错误的是(　　) 实验方法 实验过程 检测 ① 将该病毒核酸提取物分为两组，一组用适量DNA酶处理(a组)，另一组用等量RNA酶处理(b组)，然后分别侵染宿主细胞 检测是否有子代病毒产生 ② 将宿主细胞分别培养在含有放射性标记的尿嘧啶核苷酸(c组)和胸腺嘧啶脱氧核苷酸(d组)的培养基上，一段时间后再用病毒侵染被标记的宿主细胞 检测子代病毒是否具有放射性 A.①是采用“减法原理”设计的对比实验 B．②中c、d组都能用15N标记尿嘧啶和胸腺嘧啶 C．a组可作出“该病毒的遗传物质是DNA”的假设 D．a组无病毒产生且d组子代病毒有放射性，说明其遗传物质是DNA 2.朊病毒是一类不含核酸而仅由蛋白质构成的可自我复制并具感染性的因子，为验证朊病毒的侵染因子，科研人员分别按照图示1→2→3→4和5→2→3→4进行实验①②(题中所用牛脑组织细胞为无任何标记的活体细胞)。下列叙述错误的是(　　) A．图中进行搅拌的目的是将牛脑组织细胞和未侵入细胞的朊病毒分离开 B．T2噬菌体与朊病毒最主要的区别可能是朊病毒是向宿主细胞注入蛋白质 C．实验①离心后上清液中几乎不能检测到32P，沉淀物中也几乎检测不到32P D．推测实验②培养适宜时间后搅拌离心，检测放射性位置应主要位于上清液中 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 题组一 情景设定： 菌落特征 知识溯源：肺炎链球菌转化实验 1.（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DNA B. 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 题组二 情景设定：同位素标记法 知识溯源：噬菌体侵染细菌实验 2.（2026·浙江·6月选考） 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. 用含的培养基直接培养M13，可获得放射性标记的噬菌体 B. 用标记的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 3.（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 题组三 情景设定： 证明生物体遗传物质的实验设计 知识溯源：DNA是主要的遗传物质 4.（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 5.（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∶3 C．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 情境探究·素养拓展 ——深挖素材脉络，规范长句作答 1.某科研小组在利用噬菌体侵染细菌的实验中，经搅拌、离心后的实验数据如图2所示。回答下列问题： (1)在实验中选择32P和35S这两种放射性同位素分别对DNA和蛋白质进行标记，而不用14C和18O标记的原因是 。 （2）对噬菌体进行同位素标记的大致过程是： 。 (3)图中被侵染的细菌的存活率基本保持在100%，本组数据意义是作为参考数据，以证明细菌未裂解。细胞外的32P含量有30%，原因是 。 2.某研究小组在南极冰层中发现一种全新的病毒M，为探究病毒M的遗传物质是DNA还是RNA，开展了相关实验，如表所示。 组别 处理方式 实验结果 A 病毒M＋活鸡胚培养基 分离得到大量的病毒M B 病毒M ＋DNA水解酶＋活鸡胚培养基 C （1）该实验运用了______________(填“加法”或“减法”)原理。C组的处理方式是________________。 （2）若鉴定结果表明病毒M是DNA病毒，则B组和C组的实验结果分别是__________________________。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第19讲 DNA是主要的遗传物质 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 知识建联·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，突破命题考向 知识解构+即时演练+高分破译 考点一 肺炎链球菌的转化实验 知识点1 肺炎链球菌的类型 知识点2 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验 知识点3 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验 考点二 噬菌体侵染细菌的实验 知识点1 噬菌体侵染细菌的实验 知识点2​噬菌体侵染细菌实验的误差分析 考点三 DNA是主要的遗传物质 知识点1 烟草花叶病毒感染烟草的实验 知识点2 DNA是主要的遗传物质 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 题组一情景设定：菌落特征 知识溯源：肺炎链球菌转化实验 题组二情景设定： 同位素标记法 知识溯源：噬菌体侵染细菌实验 题组三 情景设定：证明生物体遗传物质的实验设计 知识溯源：DNA是主要的遗传物质 05 情境探究·素养拓展 深挖素材脉络，规范长句作答 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 考查概述 从命题题型和内容上看，涉及基础选择题和实验探究大题。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。 考查形式 试题以选择题为主，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；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。 课标要求 明确目标 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) 高考前沿 肺炎链球菌的转化实验 2024·天津·T8 噬菌体侵染细菌的实验 2026·浙江·6月选考T14；2025·河南·T2；2024·湖南·T3 DNA是主要遗传物质 2024·甘肃·T5 知识建联·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，突破命题考向 自主研学·梳理教材 1．格里菲思实验中R型活细菌转化产生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型细菌中含有某种促使R型细菌转化为S型细菌的活性物质——转化因子。） 2．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．赫尔希和蔡斯利用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．标记T2噬菌体的方法：首先在分别含有放射性同位素35S和放射性同位素32P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，得到蛋白质含有35S标记或DNA含有32P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；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。 6．赫尔希和蔡斯的实验表明：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。因此，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。 7．噬菌体侵染细菌实验误差分析：(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中放射性偏高的原因是保温时间过短或过长。(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中放射性偏高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。 8．DNA是主要的遗传物质：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。 考点一 肺炎链球菌的转化实验 知●识●解●构 知识点1 肺炎链球菌的类型 比较项目 菌落特点 菌体特征 致病性 S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 R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 【提醒】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。 【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　。 【提醒】（1）艾弗里体外转化实验的思路：利用“减法原理”特异性去除某一种物质，直接地、单独地观察该种物质在实验中所起的作用。 （2）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。　 即●时●演●练 回归教材·易错辨析 判断以下表述是否正确： (1)将S型细菌的DNA注入小鼠体内，从小鼠体内能提取出S型细菌。（ ✘ ） 提示：将S型细菌的DNA注入小鼠体内，不会产生S型细菌。 (2)格里菲思通过实验发现加热致死的S型细菌DNA可将R型细菌转化为S型细菌。（ ✘ ） 提示：格里菲思发现加热致死的S型细菌中存在可将R型细菌转化为S型细菌的转化因子，未证明转化因子是DNA。 (3)肺炎链球菌体外转化实验中，R型细菌转化成S型细菌，是基因重组的结果。（ ✔ ） (4)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。（ ✘ ） 提示：格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验中，加热致死的S型菌株含有的某种转化因子在小鼠体内可使R型活菌转化为S型活菌，且未得出转化因子为DNA这一结论。 (5)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。（ ✘ ） 提示：在肺炎链球菌的体外转化实验中，利用自变量控制的“减法原理”设置对照实验，最终证明了DNA是转化因子。 (6)肺炎链球菌体外转化实验证实了细胞内的DNA和RNA都是遗传物质。（ ✘ ） 提示：肺炎链球菌转化实验仅证明DNA是遗传物质。 考向 肺炎链球菌的转化实验 1．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 【答案】C 【解析】加热致死的S型细菌的蛋白质等物质失活，因而注射加热致死的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，R型细菌可转化为S型细菌，从病死小鼠中可分离出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，未证明是S型细菌的DNA引起转化，C正确；S型细菌具有多糖荚膜，能阻止转化过程，不可以将S型细菌转化为R型细菌，D错误。 2.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】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；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；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。 考点二 噬菌体侵染细菌的实验 知●识●解●构 知识点1噬菌体侵染细菌的实验 1.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。 2.实验材料：T2噬菌体(模式图如下)和大肠杆菌。 【提醒】T2噬菌体的专一宿主为大肠杆菌。 3.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 4.实验方法_：放射性同位素标记法，实验中用35S、32P分别标记蛋白质和DNA。 5.实验过程 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） 【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。 知识点2 噬菌体侵染细菌实验的误差分析 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35S 32P-DNA 放射性低 放射性高 检测到32P 3.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。 【归纳总结】“二看法”判断子代噬菌体标记情况 即●时●演●练 回归教材·易错辨析 判断以下表述是否正确： (1)利用含35S的培养基可以得到蛋白质外壳被标记的T2噬菌体。（ ✘ ） 提示：T2噬菌体属于病毒，不能直接用培养基培养。 (2)T2噬菌体侵染细菌实验中，35S和32P分别用于标记T2噬菌体蛋白质的R基和DNA的碱基部位。（ ✘ ） 提示：用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，这两种元素分别存在于R基和磷酸基团中。 (3)用被32P、35S同时标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，证明了DNA是遗传物质。（ ✘ ） 提示：35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一个T2噬菌体上，因为放射性检测时，只能检测到存在放射性的部位，不能确定是何种元素的放射性。 (4)保温时间过长会使35S标记组的上清液放射性强度增加。（ ✘ ） (5)用玻璃棒搅拌以促进T2噬菌体外壳与细菌充分接触，离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌。（ ✘ ） 提示：用玻璃棒搅拌的目的是使吸附在细菌上的T2噬菌体与细菌分离。 (6)32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，经搅拌、离心后上清液放射性来自子代或亲代噬菌体。（ ✔ ） 考向 噬菌体侵染细菌实验 1.1952年，赫尔希和蔡斯完成了噬菌体侵染细菌的实验。该实验的主要步骤是得到蛋白质含有35S标记或DNA含有32P标记的噬菌体→用标记的T2噬菌体分别侵染未被标记的细菌→保温→搅拌、离心→放射性检测。下列叙述正确的是(　　) A．也可用35S和32P同时标记一组噬菌体进行实验 B．用含35S的培养基培养噬菌体可获得蛋白质外壳被35S标记的噬菌体 C．保温时间过短对35S标记组上清液放射性强度的大小几乎无影响 D．35S标记组部分子代噬菌体的蛋白质外壳和核酸可能都有放射性 【答案】C 【解析】不能用35S和32P同时标记一组噬菌体进行实验，应分别标记，A错误；病毒寄生在活细胞中，用含35S的培养基培养噬菌体不能获得蛋白质外壳被35S标记的噬菌体，B错误；正常情况下，上清液放射性来自35S标记的噬菌体的蛋白质，若保温时间过短，未侵染大肠杆菌的噬菌体仍会进入上清液，几乎不会影响上清液放射性强度，C正确；子代噬菌体的蛋白质外壳和核酸是以宿主细胞的物质为原料合成的，35S标记组子代噬菌体的蛋白质外壳和核酸均没有放射性，D错误。 2．T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程：吸附→注入→合成→组装→释放。赫尔希和蔡斯利用同位素标记技术巧妙设计实验(部分实验流程如图)，证明了噬菌体的遗传物质是DNA。下列叙述正确的是(　　) A．用32P标记T2噬菌体时，培养基中应加入大肠杆菌等多种微生物 B．T2噬菌体侵染阶段，合成病毒组分所需模板均由T2噬菌体提供 C．子代噬菌体中只有少部分检测到放射性，说明操作②进行的不充分 D．若用35S标记噬菌体，沉淀物放射性较低，说明噬菌体外壳未注入细胞 【答案】D 【解析】T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌内的病毒，因此32P标记T2噬菌体时，培养基中应加入的是大肠杆菌，A错误；T2噬菌体侵染阶段，合成病毒的DNA的模板可由T2噬菌体提供，但合成病毒的蛋白质的mRNA并不是T2噬菌体提供，而是在大肠杆菌内合成的，B错误；子代噬菌体中只有少部分检测到放射性，原因是DNA是半保留复制，随着噬菌体繁殖代数的增加，含母链噬菌体的占比会越来越小，C错误。 考点三 DNA是主要的遗传物质 知●识●解●构 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 【拓展】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 仅有DNA 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 DNA和RNA RNA 烟草花叶病毒、HIV病毒 【提醒】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。 即●时●演●练 考向 DNA是主要的遗传物质 1．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．烟草研磨液中含有培养TMV所需各种营养，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 【答案】D 【解析】仅用TMV的RNA侵染烟草的实验，并不能得出“RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，而蛋白质不是”的结论，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。 2.埃博拉病毒病由EBOV－Sudan病毒感染所致，临床上主要表现为发热、恶心呕吐、头痛。下列关于该病毒遗传物质的叙述，正确的是(　　) A．让该病毒侵染宿主细胞，若在宿主细胞中能找到病毒的RNA，则其为RNA病毒 B．在含32P标记的培养基中培养EBOV－Sudan，若子代病毒出现放射性，则其为RNA病毒 C．用32P标记的病毒侵染宿主细胞，若子代出现了不含32P的病毒，则其可能为DNA病毒 D．用32P标记的病毒侵染宿主细胞，若子代出现了含32P的病毒，则其为RNA病毒 【答案】C 【解析】病毒侵染宿主细胞后，若检测到宿主细胞内的病毒RNA，可能是RNA病毒的直接复制产物，也可能是DNA病毒转录生成的RNA，A错误；病毒需要寄生在宿主细胞内，不能直接用培养基培养，B错误；用32P标记的病毒侵染宿主细胞，若子代出现了不含32P的病毒，则其可能为DNA病毒，因为DNA是半保留复制，亲代DNA的两条链会分别进入两个子细胞内，经过多次复制后，形成的大多数病毒DNA不含最初带标记的模板链，因此可能会出现不含32P的病毒，C正确；用32P标记的病毒侵染宿主细胞，无论病毒是DNA病毒还是RNA病毒，都会出现子代含32P的病毒，因此子代若出现含32P的病毒，不能确定其为RNA病毒，D错误。 高●分●破●译 探索“生物体的遗传物质”的3种方法 典型例题 1.现有新发现的一种病毒，科研人员设计了如表所示的两种实验方法来探究该病毒的遗传物质。下列叙述错误的是(　　) 实验方法 实验过程 检测 ① 将该病毒核酸提取物分为两组，一组用适量DNA酶处理(a组)，另一组用等量RNA酶处理(b组)，然后分别侵染宿主细胞 检测是否有子代病毒产生 ② 将宿主细胞分别培养在含有放射性标记的尿嘧啶核苷酸(c组)和胸腺嘧啶脱氧核苷酸(d组)的培养基上，一段时间后再用病毒侵染被标记的宿主细胞 检测子代病毒是否具有放射性 A.①是采用“减法原理”设计的对比实验 B．②中c、d组都能用15N标记尿嘧啶和胸腺嘧啶 C．a组可作出“该病毒的遗传物质是DNA”的假设 D．a组无病毒产生且d组子代病毒有放射性，说明其遗传物质是DNA 【答案】B 【解析】①中采用的方法是酶解法，向a、b两组分别加入DNA酶和RNA酶应用了减法原理，A正确；15N无放射性，B错误；由于该病毒的遗传物质可能是DNA，也可能是RNA，因此a组可作出“该病毒的遗传物质是DNA”的假设，再进一步通过实验来验证该假设的正确性，C正确；a组用DNA酶(DNA被分解)来处理，结果a组无病毒产生，酶具有专一性，说明该病毒的遗传物质是DNA；d组加入有放射性标记的胸腺嘧啶核苷酸(合成DNA的原料)，结果子代病毒有放射性，说明该病毒可以利用胸腺嘧啶核苷酸，则该病毒的遗传物质是DNA，D正确。 2.朊病毒是一类不含核酸而仅由蛋白质构成的可自我复制并具感染性的因子，为验证朊病毒的侵染因子，科研人员分别按照图示1→2→3→4和5→2→3→4进行实验①②(题中所用牛脑组织细胞为无任何标记的活体细胞)。下列叙述错误的是(　　) A．图中进行搅拌的目的是将牛脑组织细胞和未侵入细胞的朊病毒分离开 B．T2噬菌体与朊病毒最主要的区别可能是朊病毒是向宿主细胞注入蛋白质 C．实验①离心后上清液中几乎不能检测到32P，沉淀物中也几乎检测不到32P D．推测实验②培养适宜时间后搅拌离心，检测放射性位置应主要位于上清液中 【答案】D 【解析】由图可知，本实验用32P和35S标记的朊病毒进行实验，采用了放射性同位素标记法，图中搅拌的目的是将牛脑组织细胞和未侵入的朊病毒分开，A正确；T2噬菌体与朊病毒之间最主要的区别是T2噬菌体侵入细胞是向宿主细胞注入DNA，利用宿主细胞的脱氧核苷酸和氨基酸进行自身核酸的复制和蛋白质的合成，而朊病毒不含核酸，可能是向宿主细胞注入蛋白质，B正确；由于朊病毒不含DNA和RNA，只含蛋白质，蛋白质中磷含量极低，故试管2中提取的朊病毒几乎不含32P，因此，理论上，离心后试管4的上清液中几乎不能检测到32P，沉淀物中几乎不能检测到32P，C正确；由于朊病毒的蛋白质是侵染因子，35S随朊病毒侵入牛脑组织细胞中，离心后放射性应主要位于牛脑组织细胞中，即沉淀物中，少量的朊病毒不能成功侵入牛脑组织细胞，离心后位于上清液中，D错误。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 题组一 情景设定： 菌落特征 知识溯源：肺炎链球菌转化实验 1.（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DNA B. 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】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;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;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;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。 题组二 情景设定：同位素标记法 知识溯源：噬菌体侵染细菌实验 2.（2026·浙江·6月选考） 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. 用含的培养基直接培养M13，可获得放射性标记的噬菌体 B. 用标记的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】菌体无细胞结构，不能独立利用培养基中的物质合成自身成分。应当先用含放射性的培养基培养大肠杆菌，再用 M13 去侵染被标记的大肠杆菌，才能得到放射性标记的 M。 3.（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。 题组三 情景设定： 证明生物体遗传物质的实验设计 知识溯源：DNA是主要的遗传物质 4.（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】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；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。 5.（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∶3 C．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】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； 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；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；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。 情境探究·素养拓展 ——深挖素材脉络，规范长句作答 1.某科研小组在利用噬菌体侵染细菌的实验中，经搅拌、离心后的实验数据如图2所示。回答下列问题： (1)在实验中选择32P和35S这两种放射性同位素分别对DNA和蛋白质进行标记，而不用14C和18O标记的原因是 。 提示：噬菌体仅蛋白质含有硫元素，磷元素几乎都存在于DNA分子中。若用14C和18O进行标记，由于蛋白质和DNA分子中都含有C和O，且18O不具有放射性，是稳定同位素，因此无法确认被标记的是蛋白质还是DNA。 （2）对噬菌体进行同位素标记的大致过程是： 。 提示：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 (3)图中被侵染的细菌的存活率基本保持在100%，本组数据意义是作为参考数据，以证明细菌未裂解。细胞外的32P含量有30%，原因是 。 提示：有部分被32P标记的噬菌体还没有侵染细菌。随搅拌时间的延长上清液中的35S保持在80%左右，原因是有约20%的噬菌体没有与细菌脱离。 2.某研究小组在南极冰层中发现一种全新的病毒M，为探究病毒M的遗传物质是DNA还是RNA，开展了相关实验，如表所示。 组别 处理方式 实验结果 A 病毒M＋活鸡胚培养基 分离得到大量的病毒M B 病毒M ＋DNA水解酶＋活鸡胚培养基 C （1）该实验运用了______________(填“加法”或“减法”)原理。C组的处理方式是_____________________。 （2）若鉴定结果表明病毒M是DNA病毒，则B组和C组的实验结果分别是__________________________。 答案：（1）减法　病毒M＋RNA水解酶＋活鸡胚培养基（2）分离不能得到病毒M、分离得到大量的病毒M 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $