第19讲 DNA是主要的遗传物质（复习课件）（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课件聚焦“DNA是主要的遗传物质”核心考点，涵盖肺炎双球菌转化实验、噬菌体侵染细菌实验、遗传物质判定等高考重点内容，对接高考评价体系分析考情趋势，明确经典实验分析、新情境实验设计等高频考查方向，归纳实验原理理解、结果预测等常考题型，体现备考针对性与实用性。 课件亮点在于“真题溯源+科学思维建模”策略，如结合2024年甘肃高考真题解析艾弗里实验的减法原理，培养学生科学思维与探究实践素养，通过噬菌体标记误差分析、病毒遗传物质实验设计等典型题型，指导学生掌握实验变量控制、结论推导等答题技巧，助力学生高效突破考点，为教师提供系统复习框架与精准教学指导。

第六单元 大概念三 遗传信息控制生物性状，并代代相传 2027年高考一轮复习讲练测 生物学 概念体系 遗传信息控制生物性状，并代代相传 大概念03 第六单元 第19讲 DNA是主要的遗传物质 全国通用 2027年高考一轮复习讲练测 生物学 3 01命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 拆解核心考点，突破命题考向 溯源真题逻辑，感知高考考向 搭建知识框架，构建系统思维 目录 目录总览 路径指引 02知识建联·脉络梳理 03考点精讲·靶向突破 04真题溯源·考向感知 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 深挖素材脉络，规范长句作答 05情境探究·素养拓展 知识解构 即时演练 高分破译 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 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 01 5 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 1.肺炎链球菌的转化实验 2024·天津·T8 2.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 3.DNA是主要遗传物质 2024·甘肃·T5 6 知识建联·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 02 7 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 DNA是主要的遗传物质 DNA病毒，遗传物质为DNA DNA是主要的遗传物质 烟草花叶病毒侵染实验 实验材料 格里菲思的实验 肺炎链球菌转化实验 过程及结果 对遗传物质的早期推测 S型活细菌、R型活细菌、加热致死的S型细菌、小鼠 加热致死的S型细菌中存在“转化因子”，使R型菌转化为S型细菌 R型活细菌无毒；S型活细菌致死；加热杀死的S型细菌无毒； R型活细菌＋加热致死的S型细菌→小鼠死亡，分离出S型活细菌 结论分析 检测子代噬菌体放射性 噬菌体侵染细菌 标记噬菌体 噬菌体侵染细菌实验 实验方法 放射性同位素标记 实验结论 DNA进入细菌并指导子代噬菌体的合成，蛋白质外壳留在细菌外 RNA酶处理 实验过程 实验材料 烟草花叶病毒（仅含RNA） 实验结论 RNA能够遗传，某些生物的遗传物质使RNA 观察是否感染并产生病斑 接种烟草 如动植物、真菌等，遗传物质为DNA 如细菌、 蓝细菌等，遗传物质为DNA RNA病毒，遗传物质为RNA 细胞生物 非细胞生物 艾弗里的实验 过程及结果 DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 细胞提取物中分别去除蛋白质、糖类、脂质或DNA，检测→只有去除DNA后转化活性消失 实验结论 科学方法 自变量控制中的加法原理和减法原理 过程及结果 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，突破命题考向 03 9 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 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。 （噬菌体只有头部的DNA进入大肠杆菌中，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） 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 自主研学·梳理教材 5.搅拌和离心的目的是： （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 路径指引·知识导航 知识解构 即时演练 高分破译 肺炎链球菌的类型 艾弗里 体外转化实验 易错辨析 重点题型 你的收获 格里菲思 体内转化实验 怎么分 是什么 怎么想 怎么变 怎么做 是什么 【灵魂】每一站都在“进化”——从格里菲思的实验，到艾弗里的实验，到你的思维、你的应变，到你的科学方法。 它的类型 他的方法 你的思维 你的应变 你的科学方法 他的结论 考点一 肺炎链球菌的转化实验 情境导入·科学谜团 知识解构 即时演练 高分破译 你是一位微生物学家，在研究肺炎链球菌时发现：存在两种类型的肺炎链球菌，一种是光滑型（S型），能使小鼠患病死亡；另一种是粗糙型（R型），不会导致小鼠患病。两种菌株的致病性为何有如此巨大的差异？这背后隐藏着怎样的遗传奥秘？ ① 为何S型致病而R型不致病？—— 致病的物质基础是什么 ？ ② 能否让R型菌“变身”为S型菌？—— 性状能否发生转化 ？ ③ 这种“变身”的本质是什么？—— 转化因子究竟是什么 ？ 本节使命： 我们将重温经典的肺炎链球菌转化实验，通过分析实验现象，探究转化因子的本质，揭开遗传物质的神秘面纱，理解生物遗传信息传递的核心机制。 1.7.2013 让我们穿越时空，回到20世纪初，化身为一名微生物学家。你面临着一个棘手的问题：为什么两种看似相似的细菌，致病性却天差地别？你将如何设计实验，一步步揭开这个谜团？ ‹#› 考点一 肺炎链球菌的转化实验 知识点01 肺炎链球菌的类型 知识解构 即时演练 高分破译 在进入实验之前，请自主寻找以下问题的答案： “R”型细菌和“S”型细菌的菌落特点有何不同？ “R”型细菌和“S”型细菌的菌体特征有何不同？3.“R”型细菌和“S”型细菌的致病性表现有何不同？4.“S”型细菌致病的核心结构是什么？ 活动1：对比分析S型与R型细菌的差异 比较项目 S型细菌 R型细菌 菌落特点 表面光滑（Smooth），菌落圆润、有光泽 表面粗糙（Rough），菌落边缘不整齐、干燥 菌体特征 有多糖类的荚膜，保护菌体 无多糖类的荚膜，菌体裸露 致病性 有致病性： 可使人和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡 无致病性： 不会引起人或小鼠患病 考点一 肺炎链球菌的转化实验 知识解构 即时演练 高分破译 活动1：对比分析S型与R型细菌的差异 【关键提醒】 荚膜是S型细菌致病的核心结构！它能抵抗宿主吞噬细胞的吞噬作用，使细菌在体内大量繁殖，从而引发严重的感染症状。 【深度思考】 如果用化学方法去除S型细菌的荚膜，它还能使小鼠致死吗？为什么？这对研究细菌致病机制有什么启示？ 知识点01 肺炎链球菌的类型 1.7.2013 首先，我们需要了解我们的研究对象。S型细菌和R型细菌最主要的区别在于有无荚膜。正是这个荚膜，让S型细菌能够逃避免疫系统的攻击，从而具有致病性。 ‹#› 考点一 肺炎链球菌的转化实验 知识解构 即时演练 高分破译 开篇 穿越时空，化身格里菲思，开启探索！ 现在是1928年，你在伦敦的实验室里研究，你观察到： 知识点02 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验 1. 过程与结果 考点一 肺炎链球菌的转化实验 知识点02 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验 知识解构 即时演练 高分破译 2. 结果分析 说明R型活细菌无致病性，S型活细菌有致病性 说明R型活细菌可转化为S型活细菌 说明被加热致死的S型细菌无致病性 1. 实验①②对比说明什么？ 3. 实验②③④对比说明什么？ 2. 实验②③对比说明什么？ 考点一 肺炎链球菌的转化实验 知识解构 即时演练 高分破译 🔍 核心科学谜团： ☞既然死的S型细菌无毒，活的R型细菌也无毒，为何两者混合后会产生致命毒性？ ☞这暗示加热致死的S型细菌中存在一种能将R型细菌化为S型细菌的物质。 你的大胆假设： 加热致死的S型细菌体内，可能释放出一种未知的“转化因子”，它能进入R型细菌体内，让R型细菌转化为有毒的S型细菌！ 知识点02 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验 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—— 。 【实验启示】 R型细菌自发突变为S型细菌的概率极低，且转化后的性状能稳定遗传，这更像是一种遗传物质的转移。 格里菲思实验是探索遗传物质的里程碑，其核心价值在于发现了“转化现象”，而非确定遗传物质的具体成分。 核心追问： 这种“转化因子”究竟是什么物质？ 转化因子 考点一 肺炎链球菌的转化实验 知识解构 即时演练 高分破译 知识拓展 肺炎链球菌体内转化实验细菌数量曲线解读 4.【拓展延伸】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，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。 小鼠体内形成大量的抗R型细菌的抗体 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 R型细菌转化成的S型细菌繁殖 考点一 肺炎链球菌的转化实验 知识解构 即时演练 高分破译 开篇 世纪谜题的探索 【关键突破】通过酶解法逐一排除干扰，证实只有DNA能使R型菌发生转化，蛋白质并非遗传物质。 【科学贡献】首次直接证明DNA是遗传信息的载体，为分子遗传学的诞生奠定了坚实基础。 奥斯瓦尔德·艾弗里 （1877–1955) 深度探究：“转化因子”究竟是什么物质？ 格里菲思的实验留下了一个世纪谜题：究竟是什么物质赋予了R型细菌“变身”的能力？在长达16年的探索中，科学界普遍猜测是蛋白质在起作用。直到1944年，艾弗里团队通过精巧的化学分离与鉴定实验，才打破了这一固有认知，揭开了遗传物质的真相。 考点一 肺炎链球菌的转化实验 知识解构 即时演练 高分破译 知识点03 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验 1. 实验过程及结果 20世纪40年代，你走进艾弗里等人的实验室，仔细观察： 考点一 肺炎链球菌的转化实验 知识解构 即时演练 高分破译 2. 结果分析 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 S型细菌的细胞提取物经DNA酶处理后失去转化活性 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 1. 第①组实验表明什么？ 3. 第⑤组实验表明什么？ 2. 第②③④组实验表明什么？ 知识点03 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验 考点一 肺炎链球菌的转化实验 知识解构 即时演练 高分破译 ☞排除干扰：非DNA成分并非转化因子 → 核心推论：蛋白质、RNA、脂质等物质不是导致细菌转化的关键因子。 ☞锁定核心：DNA是转化的关键因子 → 核心推论：DNA是促使R型细菌转化为S型细菌的唯一转化因子。 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_________________________，发现这些特性都与_______极为相似，于是艾弗里提出： ________________________________________________。 知识点03 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验 🔍 思考：该实验的核心关键点是什么？ 细胞提取物的理化性质 DNA DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 考点一 肺炎链球菌的转化实验 知识解构 即时演练 高分破译 知识点03 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验 【提醒】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。 减法原理典例 ⚛ 科学方法 自变量控制中的“加法原理”和“减法原理” 加法原理典例 与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。 与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。 核心概念 核心概念 考点一 肺炎链球菌的转化实验 知识解构 即时演练 高分破译 知识拓展 肺炎链球菌体转化的实质 S型菌 加热杀死的S型菌 R型菌 R型菌 S型菌 荚膜 控制荚膜形成的基因 基因重组 加热会使蛋白质变性失活，这种失活是不可逆的。DNA的结构也会被破坏，但当温度降低到55℃左右时，DNA的结构会恢复，进而恢复活性。 【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。 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。（ ） (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型细菌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。（ ） 考点一 肺炎链球菌的转化实验 回归教材·易错辨析 知识解构 高分破译 即时演练 ✔️ ✘️ ✘️ ✘️ ✘️ ✘️ 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 考点一 肺炎链球菌的转化实验 考向 肺炎链球菌的转化实验 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 C 加热致死的S型细菌的蛋白质等物质失活 S型细菌具有多糖荚膜，能阻止转化过程 知识解构 高分破译 即时演练 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 考点一 肺炎链球菌的转化实验 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 D S型菌表面光滑，R型菌表面粗糙 利用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 知识解构 高分破译 即时演练 考向 肺炎链球菌的转化实验 考点二 噬菌体侵染细菌的实验 知识解构 即时演练 高分破译 思考：艾弗里的实验已经证明DNA是遗传物质。为了进一步巩固这一结论，需要从不同角度提供更多证据。你能从一个新角度设计一个更完美、更具说服力的实验吗？ ① 如何彻底分离DNA与蛋白质？—— 怎样选择合适的标记元素？ ② 如何追踪物质的去向？—— 离心技术如何辅助实验分析？ ③ 如何确证遗传物质的本质？—— 实验结果如何推导核心结论？ 本节使命： 深入探究赫尔希和蔡斯的经典实验，掌握同位素标记法的应用逻辑，通过实验结果分析，确凿证明DNA是真正的遗传物质，解开遗传物质本质的谜题。 开篇 全新角度：思路升级→材料升级→方法升级 T2噬菌体结构示意图 头部 尾部 DNA： C、H、O、N、P 蛋白质：C、H、O、N、S等 1.7.2013 科学的发展总是在质疑和挑战中前进。艾弗里的实验虽然伟大，但仍有人提出质疑。那么，我们能不能找到一种方法，将DNA和蛋白质完全分开，分别观察它们的作用呢？ ‹#› 考点二 噬菌体侵染细菌的实验 知识点01 噬菌体侵染细菌的实验 知识解构 即时演练 高分破译 1.设计思路：设法将近亲近亲近亲近亲等物质分开，近亲近亲近亲近亲研究它们各自不同的遗传功能。 DNA、蛋白质 单独地、直接地 【提醒】T2噬菌体的专一宿主为大肠杆菌。 2.实验材料：T2噬菌体(模式图如下)和大肠杆菌。 考点二 噬菌体侵染细菌的实验 知识点01 噬菌体侵染细菌的实验 知识解构 即时演练 高分破译 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 亲亲亲亲的DNA 原料 亲亲亲亲亲亲提供的4种脱氧核苷酸 合成T2噬菌体 蛋白质 原料 亲亲亲亲亲亲亲亲亲亲亲亲 场所 亲亲亲亲亲亲亲亲亲亲亲亲 噬菌体 大肠杆菌 大肠杆菌的氨基酸 大肠杆菌的核糖体 5.实验过程 考点二 噬菌体侵染细菌的实验 知识点01 噬菌体侵染细菌的实验 知识解构 即时演练 高分破译 4.实验方法：亲近亲亲亲亲近亲法，实验中用35S、32P分别标记亲亲亲亲亲亲亲。 放射性同位素标记 蛋白质和DNA 35S组 32P组 考点二 噬菌体侵染细菌的实验 知识点01 噬菌体侵染细菌的实验 知识解构 即时演练 高分破译 6.实验结果分析 （1）噬菌体侵染细菌时，其亲亲近进入细菌细胞中，而近近亲近亲近留在外面。 （2）子代噬菌体的各种性状是通过亲代的近亲近遗传的。 DNA 【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，专性活细胞寄生，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。 蛋白质外壳 DNA 考点二 噬菌体侵染细菌的实验 知识点02 噬菌体侵染细菌实验的误差分析 知识解构 即时演练 高分破译 1.搅拌和离心的目的： （1）搅拌的目的是使吸附在细菌上的近近近近近近近近近近与细菌分离。 （2）离心的目的是让上清液中析出质量较轻的近近近近近近近，而离心管的沉淀物中留下近近近近近近近近。 噬菌体的蛋白质外壳 被侵染的大肠杆菌 T2噬菌体颗粒 亲代 噬菌体 上清液(主要是近近近近近近) 沉淀物(主要是 近近近近近近近近近) 细菌裂解释放出的子代噬菌体有无放射性 35S-蛋白质 放射性近近 放射性近近 没有检测到35S 32P-DNA 放射性近近 放射性高 检测到32P 2.实验结果（正常） 噬菌体外壳 被侵染的大肠杆菌 高 低 低 考点二 噬菌体侵染细菌的实验 知识点02 噬菌体侵染细菌实验的误差分析 知识解构 即时演练 高分破译 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，部分噬菌体没有近近近近到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于近近近近中；保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后近近近近近，经离心后分布于近近近近中，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：搅拌近近近近，有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到近近近近中，造成沉淀放射性较高。 侵染 释放出子代 上清液 上清液 不充分 沉淀物 【实验启示】细节决定成败 误差案例警示我们，实验操作的每一个步骤都至关重要。任何操作细节的疏忽都会导致实验结果偏离预期。 考点二 噬菌体侵染细菌的实验 知识点02 噬菌体侵染细菌实验的误差分析 知识解构 即时演练 高分破译 【归纳总结】“二看法”判断子代噬菌体标记情况 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。（ ） 考点二 噬菌体侵染细菌的实验 回归教材·易错辨析 知识解构 高分破译 即时演练 ✘️ ✘️ ✘️ ✘️ ✔️ ✘️ 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 考点二 噬菌体侵染细菌实验 考向 噬菌体侵染细菌实验 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 C 不能用35S和32P同时标记一组噬菌体进行实验，应分别标记 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 知识解构 高分破译 即时演练 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 考点二 噬菌体侵染细菌实验 考向 噬菌体侵染细菌实验 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 D 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 知识解构 高分破译 即时演练 T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌内的病毒，因此应加入的是大肠杆菌 考点三 DNA是主要的遗传物质 开篇 只有DNA是遗传物质吗？第一个被发现的RNA病毒——TMV 知识解构 即时演练 高分破译 长期以来，人们认为DNA是生物界唯一的遗传物质。但科学家在研究烟草花叶病毒（TMV）时却发现了例外：这种病毒不含DNA，只含有RNA和蛋白质，它依然能完成遗传信息的传递与表达。 【课外研究活动】TMV的发现之旅： ① 病毒的存在被揭示 ② 病毒的概念被确立 ③ 被确认为RNA病毒 本节使命： 理解RNA作为遗传物质的实验证据，明确“DNA是主要遗传物质”的科学内涵，掌握不同生物遗传物质的判定规律。 考点三 DNA是主要的遗传物质 知识点01 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） 知识解构 即时演练 高分破译 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 近近近花叶病(实验组)； ③烟草花叶病毒的蛋白质 正常烟草 近近近花叶病(实验组) 实验结论 近近是烟草花叶病毒的遗传物质，近近近近不是烟草花叶病毒的遗传物质 2.实验分析： 产生 不产生 RNA 蛋白质 考点三 DNA是主要的遗传物质 知识点01 烟草花叶病毒感染烟草的实验 【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。 知识解构 即时演练 高分破译 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。 考点三 DNA是主要的遗传物质 知识点02 DNA是主要的遗传物质 知识解构 即时演练 高分破译 生物类型 所含核酸 遗传物质 举例 细胞 生物 真核生物 动物、植物、真菌 原核生物 细菌等原核生物 非细胞 生物 DNA病毒 T2噬菌体、乙肝病毒 RNA病毒 烟草花叶病毒、HIV 【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 DNA和 RNA 仅有DNA 仅有RNA DNA DNA DNA RNA 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 考点三 DNA是主要的遗传物质 考向 DNA是主要的遗传物质 TMV是病毒，必须在活细胞中才能增殖 D 仅用TMV的RNA侵染烟草的实验，并不能，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 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 知识解构 高分破译 即时演练 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 考点三 DNA是主要的遗传物质 考向 DNA是主要的遗传物质 病毒需要寄生在宿主细胞内，不能直接用培养基培养 C 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 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 知识解构 高分破译 即时演练 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 考点三 DNA是主要的遗传物质 高分破译 探索“生物体的遗传物质”的3种方法 知识解构 即时演练 高分破译 考点三 DNA是主要的遗传物质 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（　　） 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 B 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 知识解构 即时演练 高分破译 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 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 15N无放射性 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 考点三 DNA是主要的遗传物质 典型例题 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 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 知识解构 即时演练 高分破译 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 考点三 DNA是主要的遗传物质 典型例题 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（　　） 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 D 知识解构 即时演练 高分破译 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 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 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 04 50 真题溯源·考向感知 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 【分析】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;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。 C 真题溯源·考向感知 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 【分析】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。 B 真题溯源·考向感知 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 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 【分析】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。 B 真题溯源·考向感知 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 D 真题溯源·考向感知 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）【分析】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。 真题溯源·考向感知 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 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 D 真题溯源·考向感知 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 5.（2024·湖北·高考真题）【分析】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 05 58 情境探究·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。 【必修2P45相关信息】仅蛋白质分子中含有硫，磷几乎都存在于DNA分子中 【必修1P51相关信息】有的不具有放射性，是稳定同位素，如15N、18O等 情境探究·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： （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_________________________。 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。 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。 【关键信息】说明细菌基本没有裂解释放子代噬菌体 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。 （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______________________________________________。 情境探究·长句作答 分离不能得到病毒M、分离得到大量的病毒M 减法 病毒M＋RNA水解酶＋活鸡胚培养基 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   2027年高考一轮复习讲练测 生物学 62 $