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第1 课时 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 肺炎链球菌转化实验的分析
1．格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验
(1)实验材料：S 型和R 型肺炎链球菌、小鼠。
项目
S 型细菌
R 型细菌
菌落
菌体
荚膜
荚膜
致病性
，可使人和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死
亡
注：有荚膜的肺炎链球菌可抵抗小鼠体内吞噬细胞的吞噬，有利于细菌在小鼠体内生活并繁
殖。
(2)实验过程与结果
(3)实验分析
a．实验①②对比说明________________________________________。
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b．实验②③对比说明________________________________________。
c．实验②③④对比说明______________________________________。
d．如果没有实验③，能否得出格里菲思的结论？为什么？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
e．在实验④中是否所有的R 型细菌都转化成了S 型细菌？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
(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。
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
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：___________________________________________________。
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______________________________________________。
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(3)后期出现的大量S 型细菌是由___________________________________________而来的。
(4)在上述转化实验中导致R 型细菌转化为S 型细菌时所需转化因子、原料、能量分别由哪
方提供？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
1．(2023·天津红桥区高三模拟)如图表示肺炎链球菌不同品系间的转化，在R 型细菌转化为
S 型细菌的过程中，下列有关叙述错误的是( )
A．加热致死的S 型细菌中的拟核DNA 降解为多个较短的DNA 片段
B．转化产生的S 型细菌中的capS是由R 型细菌中的capR发生基因突变产生的
C．S 型细菌因有荚膜的保护，所以小鼠的免疫系统不易将其清除
D．若将R 型细菌的DNA 与S 型细菌混合，荚膜的存在不利于S 型细菌转化为R 型细菌
2.(2023·江苏苏州高三调研)为研究R 型肺炎链球菌转化为S 型肺炎链球菌的转化物质是
DNA 还是蛋白质，某小组进行了肺炎链球菌体外转化实验，其基本过程如图所示。
下列叙述正确的是( )
A．甲组培养皿中只有S 型菌落，推测加热不会破坏转化物质的活性
B．乙组培养皿中有R 型及S 型菌落，推测转化物质是蛋白质
C．丙组培养皿中只有R 型菌落，推测转化物质是DNA
D．该实验能证明肺炎链球菌的主要遗传物质是DNA
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考点二 噬菌体侵染细菌实验的分析
1．实验材料：T2 噬菌体和大肠杆菌。
(1)T2 噬菌体的模式图
(2)噬菌体的增殖
增殖需要的条件
内容
合成T2 噬
菌体DNA
模板
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
2.实验方法
________________技术，用________、________分别标记噬菌体的蛋白质和DNA。
3．实验过程
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4．实验结论
(1)直接证明：_____________________________________________。
(2)间接证明：DNA 能够__________________，使生物体前后代保持一定的连续性，维持遗
传性状的稳定性；DNA 能够控制______________的合成，从而控制生物体的代谢和性状。
(3)上述实验能否证明蛋白质不是遗传物质呢？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
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所示。
(1)分别用35S 和32P 标记T2 噬菌体的蛋白质和DNA，参照如图被标记的部位分别是
______(填字母编号)。
(2)图中被侵染的细菌的存活率基本保持在100%，本组数据的意义是__________________。
(3)能否同时用32P 和35S 标记噬菌体去侵染大肠杆菌？为什么？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
(4)实验过程中搅拌的目的是____________________________________________，离心的目
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的是________________________________________________________________________。
(5)在用32P 标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，若保温时间过短或过长，会对实验结果造成什么
影响呢？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
(6)在用35S 标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，若搅拌不充分，会对实验结果造成什么影响呢？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
归纳总结 比较肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验
项目
肺炎链球菌体外转化实验
噬菌体侵染细菌实验
设计
思路
设法将DNA 与其他物质分开，单独、直接地研究它们各自不同的遗传功能
处理
方法
酶解法：将细胞提取物分别用蛋白酶、
酯酶、DNA 酶、RNA 酶等处理后再与R
型细菌混合培养
同位素标记法：分别用同位素35S、
32P 标记噬菌体蛋白质和DNA
检测
方式
观察菌落类型
检测放射性同位素存在位置
结论
证明DNA 是遗传物质，而蛋白质不是
遗传物质
证明DNA 是遗传物质，但不能直接
证明蛋白质不是遗传物质
3．(2023·南京名校高三学情调研)在探索遗传物质的过程中，赫尔希和蔡斯做了T2 噬菌体侵
染细菌的实验，其中一组实验如图所示(用32P 标记的噬菌体侵染普通大肠杆菌培养物)，下
列有关叙述正确的是( )
A．若不经过步骤②操作，对该组实验结果无显著影响
B．若继续分离出子代噬菌体，其中大部分会含有32P 放射性
C．若沉淀物中含有较强放射性、上清液中几乎不含放射性，即证明遗传物质是DNA
D．若①中培养液里含有32P，则子代噬菌体的DNA、RNA 分子中均会带有放射性
4．某研究小组用放射性同位素32P、35S 分别标记T2 噬菌体，然后将大肠杆菌和被标记的噬
菌体置于培养液中培养，如图所示。一段时间后，分别进行搅拌、离心，并检测沉淀物和上
清液中的放射性。下列分析错误的是( )
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A．甲组的上清液含极少量32P 标记的噬菌体DNA，但不产生只含32P 的子代噬菌体
B．甲组被感染的细菌内含有32P 标记的噬菌体DNA，也可产生不含32P 的子代噬菌体
C．乙组的上清液含极少量35S 标记的噬菌体蛋白质，也可产生含35S 的子代噬菌体
D．乙组被感染的细菌内不含35S 标记的噬菌体蛋白质，也不产生含35S 的子代噬菌体
考点三 DNA 是主要的遗传物质
1．烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验
(1)实验材料：烟草花叶病毒(只由________________组成)、烟草(高等植物)。
(2)实验过程：
(3)结论：烟草花叶病毒的遗传物质是______，不是________。
2．DNA 是主要的遗传物质
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
____________________。就生物个体而言，其遗传物质是唯一的。
3．生物体内的核酸种类及遗传物质
生物类型
所含核酸
遗传物质
举例
细胞
生物
真核生物
DNA 和RNA
动物、植物、真菌
原核生物
细菌
非细胞
生物
DNA 病毒
仅有DNA
T2 噬菌体、乙肝病毒
RNA 病毒
仅有RNA
烟草花叶病毒、HIV 病毒
4.“遗传物质”探索的3 种方法
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最近某科研小组在某动物体内发现一种新型病毒，为了确定该病毒的分类，科研工作者们进
行了不同研究，得出不同结论。根据实际情况，分析结论是否正确，并说明理由。
(1)甲方法是检测病毒增殖时产生酶的种类，若有DNA 聚合酶，则为DNA 病毒。
______________________________________________________________________________
(2)乙方法是检测病毒核酸中嘌呤碱基和嘧啶碱基的数量，若嘌呤数≠嘧啶数，则一定为
RNA 病毒。
______________________________________________________________________________
(3)丁方法是分析该病毒的变异频率，若病毒的变异频率较低，则该病毒为DNA 病毒。
______________________________________________________________________________
(4)若该科研小组计划利用放射性同位素标记技术探究该新型病毒的遗传物质是DNA 还是
RNA
，
请
简
述
该
实
验
的
设
计
思
路
：
__________________________________________________
_______________________________________________________________________________
。
5．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。据图分析，下
列叙述正确的是( )
A．该实验的自变量是烟草叶片上出现的不同病斑
B．杂交病毒1 和杂交病毒2 产生的原理是基因重组
C．该实验只能说明TMV、HRV 的遗传物质是RNA
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D．若实验运用同位素标记技术，则可以选择15N 进行标记
6．研究发现，一种病毒只含一种核酸(DNA 或RNA)，病毒的核酸可能是单链结构也可能是
双链结构。以下是探究新病毒的核酸种类和结构类型的实验方法。
(1)酶解法：通过分离提纯技术，提取新病毒的核酸，加入________酶混合培养一段时间，
再侵染其宿主细胞，若在宿主细胞内检测不到子代病毒，则病毒为DNA 病毒。
(2)侵染法：将______________培养在含有放射性标记的尿嘧啶的培养基中繁殖数代，之后
接种____________，培养一段时间后收集子代病毒并检测其放射性，若检测到子代病毒有放
射性，则说明该病毒为________病毒。
(3)碱基测定法：为确定新病毒的核酸是单链结构还是双链结构，可对此新病毒核酸的碱基
组成和A、U、T 碱基比例进行测定分析。
①若含有T ，且_______________________________________________ ，则说明是单链
DNA。
②若含有T ，且_____________________________________________ ，则最可能是双链
DNA。
③若含有U，且__________________________________________，则说明是单链RNA。
④若含有U，且A 的比例等于U 的比例，则最可能是双链RNA。
1．(2022·浙江1 月选考，20)S 型肺炎链球菌的某种“转化因子”可使R 型细菌转化为S 型
细菌。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
2．(2019·江苏，3)赫尔希和蔡斯的T2 噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA 是遗传物质，
下列关于该实验的叙述正确的是( )
A．实验中可用15N 代替32P 标记DNA
B．噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的
C．噬菌体DNA 的合成原料来自大肠杆菌
D．实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
3．(2019·海南，21)下列实验及结果中，能作为直接证据说明“核糖核酸是遗传物质”的是(
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A．红花植株与白花植株杂交，F1为红花，F2中红花∶白花＝3∶1
B．病毒甲的RNA 与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲
C．加热致死的S 型肺炎链球菌与R 型活菌混合培养后可分离出S 型活菌
D．用放射性同位素标记T2 噬菌体外壳蛋白，在子代噬菌体中检测不到放射性
4．(2017·全国Ⅰ，29)根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA 病毒和DNA 病毒两种
类型，有些病毒对人类健康会造成很大危害，通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类
型。
假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，请利用放射性同位素标记的方法，以体外培
养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型，简要写出：(1)实验思路；
(2)预期实验结果及结论即可(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)。
1．判断关于肺炎链球菌转化实验的叙述
(1)S 型细菌与R 型细菌致病性差异的根本原因是发生了细胞分化( )
(2)在艾弗里的实验中，实验组分别加入了相应的水解酶，这是利用了自变量控制中的加法
原理( )
(3)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( )
2．判断关于噬菌体侵染细菌实验的叙述
(1)用1 个含32P 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32P
( )
(2)噬菌体侵染细菌的实验能够证明DNA 控制蛋白质的合成( )
(3)噬菌体侵染细菌实验比肺炎链球菌转化实验更具说服力( )
(4)噬菌体侵染细菌实验中，用32P 标记的噬菌体侵染细菌后的子代噬菌体多数具有放射性
( )
3．判断关于主要遗传物质的叙述
(1)细胞生物的遗传物质的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸( )
(2)细胞核内的遗传物质是DNA，细胞质内的遗传物质是RNA( )
(3)烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是 RNA( )
4．填空默写
(1)(必修2 P43)格里菲思实验中的加热致死的S 型细菌与R 型活细菌混合能转化产生S 型活细
菌的原理是_______________；实验结论是在加热致死的S 型细菌中存在_______________可
以使R 型细菌转化为S 型细菌。
(2)(必修2 P44)肺炎链球菌体外转化实验中用到了自变量控制中的____________________，实
验结论是_______________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
。
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(3)(必修2 P45)赫尔希和蔡斯利用了________________技术，设计并完成了______________的
实验，因噬菌体只有头部的________进入大肠杆菌中，而________外壳留在外面，因而更具
说服力。
(4)实验误差分析：①用32P 标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含较高放射性的原因是
________________________。
②用35S 标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因是________________，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。
(5)(必修2 P45)________的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，________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感染的大肠杆菌。
(6)(必修2 P46)因为_______________生物的遗传物质是DNA，所以说DNA 是____________；
原核生物(如细菌)的遗传物质是________，真核生物的遗传物质是______，病毒的遗传物质
是________________。
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