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第19 讲 DNA 是主要的遗传物质（知识清单）
学习导航站
知识主脉络：可视化思维导图，建立知识框架
核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、归纳重点
考点1 肺炎链球菌转化实验 ★★★☆☆
考点2 噬菌体侵染细菌实验 ★★★☆☆
考点3 烟草花叶病毒侵染实验 ★★★☆☆
考点4 DNA 是主要的遗传物质 ★★★☆☆
陷阱预警台：识别高频错误，提供防错策略（3 大陷阱规避）
素养加油站：前沿科研成果或热点问题分析
真题挑战场：感知真题，检验成果，考点追溯
1
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考点1 肺炎链球菌转化实验★★★☆☆
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 是生物体的遗传物质。
（2）20 世纪30 年代，人们认识到 的重要性，但是认为 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
2
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菌落
菌体
多糖类荚膜
多糖类荚膜
致病性
，可使人和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死
亡
【教材隐性知识】源于必修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。
（2）过程与结果：
（3）结果分析
实验①②对比说明R 型活细菌 致病性，S 型活细菌 致病性；实验②③对比说明被加热致死的
S 型细菌 （填“有”或“无”）致病性。
实验②③④对比说明 。
（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——
。
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。
3.体外转化实验——艾弗里的实验
（1）实验过程及结果
3
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（2）实验分析
实验①是对照组，②③④⑤是实验组；实验②③④分别说明 ；实验①⑤
说明 有转化作用。
（3）实验结论
是使R 型细菌产生稳定遗传变化的物质。
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。
4.自变量控制中的原理
（1）加法原理
与常态比较，人为 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 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。
考点2 噬菌体侵染细菌实验★★★☆☆
1.实验方法
技术，用35S、32P 分别标记 。
4
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【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。
2.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： 。
②离心的目的： 。
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
32P
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
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 ，但却不能检测到
。
3.结论
5
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（1）噬菌体侵染细菌时， 进入细菌的细胞中，而 仍留在细胞外。
（2）子代噬菌体的各种性状是通过亲代的 遗传的—— 才是噬菌体的遗传物质。
特别提醒
1.噬菌体增殖场所是大肠杆菌细胞内，除噬菌体的DNA 作模板起指导作用外，其余的原料——脱氧核苷酸
和氨基酸、合成蛋白质的场所核糖体、ATP 和相关酶全由大肠杆菌提供。
2.该实验不能标记C、H、O、N 这些DNA 和蛋白质共有的元素，否则无法将DNA 和蛋白质区分开。
3.35S（标记蛋白质）和
32P（标记DNA）不能同时标记在同一噬菌体上，因为放射性检测时只能检测到放
射性存在的部位，不能确定是何种元素的放射性。
4.以细菌或病毒作为遗传物质探究的实验材料的优点
（1）细菌是单细胞生物，个体很小，结构简单。病毒无细胞结构，只有核酸和蛋白质外壳。容易看出因
遗传物质改变导致的结构和功能的变化。
（2）繁殖快，细菌20～30 min 就可繁殖一代，病毒短时间内可大量繁殖。
考点3 烟草花叶病毒侵染实验★★★☆☆
1.实验材料：烟草花叶病毒是一种 病毒，只含有___ __和___ __，不含有DNA，能感
染烟草，使其出现相应的病斑。
2.实验过程
（1）第一组：从烟草花叶病毒中提取 →感染烟草→烟草不出现病斑。
（2）第二组：从烟草花叶病毒中提取_ →感染烟草→烟草出现病斑。
3.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。
特别提醒
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。
考点4 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
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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
RNA
遗传物质
DNA
RNA
归纳：绝大多数生物的遗传物质是 ，只有少数病毒的遗传物质是
结论： 是主要的遗传物质
陷阱1 肺炎链球菌转化实验的几点易错点
易错表现
正确理解
认为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
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
认为将加热致死的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
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
认为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
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
陷阱2 噬菌体侵染细菌实验的几点易错点
易错表现
正确理解
认为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
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
认为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
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
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较轻的T2 噬菌体颗粒
认为需用同时含有
32P 和
35S 的噬菌体侵染大肠杆
菌
实验过程中需单独用
32P 标记噬菌体的DNA 和
35S 标
记噬菌体的蛋白质
认为赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌
体都带有
32P 标记
只有含有母链DNA 的噬菌体才有
32P 标记
陷阱3 生物体内的遗传物质分析的几点易错点
易错表现
正确理解
认为在真核生物中，DNA 是主要的遗传物质
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”
认为胞核内的遗传物质是DNA，细胞质内的遗传
物质是RNA
细胞生物的遗传物质均为DNA，不论细胞核中还是
细胞质中
认为乳酸菌的遗传物质主要分布在染色体上
乳酸菌为原核生物，没有染色体
肺炎链球菌转化实验知识拓展
1.在格里菲思的实验中，加热致死的S 型细菌中蛋白质变性失活，DNA 在加热的过程中，氢键断裂、双螺
旋结构打开，但缓慢冷却后DNA 双螺旋结构可以恢复。
2.R 型细菌生长到一定阶段时，就会分泌感受态因子，这种因子会诱导感受态特异蛋白质（如自溶素）的
表达，它的表达使R 型细菌具有与DNA 结合的活性。加热致死的S 型细菌遗留下来的DNA 片段会与感受
态的R 型活细菌结合，从而进入细胞，并通过同源重组以置换（基因重组）的方式整合到R 型细菌的基因
组中，使R 型细菌转化为S 型细菌。
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①转化后的S 型细菌的主要遗传物质是原R 型细菌的，但转化了控制合成荚膜的基因，因此由R 型细菌转
化成的S 型细菌的遗传物质与原S 型细菌不完全相同。
②转化完成后，子代R 型细菌的遗传物质不完全相同，因为有些R 型细菌转化了来自S 型细菌控制荚膜基
因外的其他的遗传物质，因此，转化后的R 型细菌的遗传物质也不尽相同。
③S 型细菌的外面有荚膜，能阻止转化过程，因此不可以将S 型细菌转化为R 型细菌。
3.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。
考点预测：
1.CRISPR/Cas9 重做格里菲斯实验
（1）用CRISPR 敲除R 型菌的“感受态形成基因”（comCDE 操纵子），验证“转化因子必须依赖细菌处
于感受态才能进入”。
（2）考点：①感受态本质是细胞膜的暂时通透性增加，而非“主动吞噬”；②Ca2+处理或电击法可人工诱
导感受态。
2.荧光标记追踪转化过程
（1）将S 型DNA 用Cy5 荧光标记，实时显微观察其与R 型菌膜蛋白ComEA/ComEC 结合→跨膜转运→整
合入基因组的全过程。
（2）考点：①转化是单链DNA 进入（另一条链被核酸酶降解）；②同源重组需RecA 蛋白介导。
1．（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
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胞的是（ ）
A．C
B．S
C．P
D．N
2．（2025·浙江·高考真题）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
3．（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
4．（2024·湖南·高考真题）我国科学家成功用噬菌体治疗方法治愈了耐药性细菌引起的顽固性尿路感染。
下列叙述错误的是（ ）
A．运用噬菌体治疗时，噬菌体特异性侵染病原菌
B．宿主菌经噬菌体侵染后，基因定向突变的几率变大
C．噬菌体和细菌在自然界长期的生存斗争中协同进化
D．噬菌体繁殖消耗宿主菌的核苷酸、氨基酸和能量等
5．（2025·湖南·高考真题）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（ ）
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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
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