2026届高考生物一轮精准突破复习：第24讲：DNA是主要的遗传物质

2026届高考一轮复习第24讲DNA是主要的遗传物质考情分析1．从命题题型和内容上看，试题以选择题为主，是常考内容。其考查形式灵活，从基础选择题到实验探究大题均有涉及。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。2．从命题思路上看，从以下几个方面进行考查(1)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。(2)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。复习目标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)考情解码·考点定标1提出“遗传因子”，并总结遗传规律孟德尔2把“遗传因子”命名为基因约翰逊3提出基因在染色体上的假说萨顿4实验证明基因位于染色体上摩尔根染色体的化学成分主要是蛋白质和DNA。那么在这两种物质中，究竟哪一种是遗传物质呢？染色体的主要组成成分是DNA和蛋白质5科学家发现一、肺炎链球菌的转化实验1、遗传物质的早期认识对遗传物质的早期推测蛋白质DNA基本单位：常见的21种氨基酸基本单位：4种脱氧核苷酸20世纪20年代支持率很高20世纪30年代,少数支持讨论：作为遗传物质应该具备怎样的特点？一、肺炎链球菌的转化实验遗传物质应具备的特点：（1）能够精确地自我复制，使得前后代具有一定的连续性。（2）能够指导蛋白质合成，从而控制生物的性状和新陈代谢的过程。（3）具有储存大量遗传信息的潜在能力。（4）结构比较稳定，在特殊情况下能发生突变，而且突变以后还能继续复制，并能遗传给后代。蛋白质不能作为遗传物质的原因：蛋白质不能进行自我复制，而且它在染色体中的含量往往不固定，分子结构也不稳定，它也不能遗传给后代。如何通过实验证明DNA是遗传物质？一、肺炎链球菌的转化实验艾弗里赫尔希蔡斯“我们表示怀疑！”大多数科学家认为——蛋白质是遗传物质肺炎链球菌体外转化实验T2噬菌体侵染细菌的实验格里菲思肺炎链球菌体内转化实验DNA是噬菌体的遗传物质DNA是肺炎链球菌的遗传物质比较菌落特点菌体特点毒性S型细菌

R型细菌

无致病性有致病性人和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡光滑Smooth粗糙Rough多糖类的荚膜实验材料：R型

、S型肺炎链球菌为什么无荚膜的R型肺炎链球菌无毒性，有荚膜的S型肺炎链球菌有毒性？无荚膜的R型菌，感染人体或动物体后，容易被吞噬细胞吞噬并杀灭；有荚膜的S型菌可以抵抗吞噬细胞的吞噬，而在宿主体内存活并繁殖。

2、格里菲思的体内转化实验一、肺炎链球菌的转化实验结过程与现象第一组：注射R型活细菌第二组：注射S型活细菌第三组：注射加热杀死的S型细菌小鼠不死亡小鼠死亡，体内分离出S型活细菌小鼠不死亡小鼠死亡，体内分离出S型活细菌结果分析1、2组说明2、3组说明1、2、3、4组说明加热致死的S型细菌中含有某种

，使R型活细菌转化为S型活细菌。R型细菌无毒性，S型细菌有毒性被加热杀死的S型细菌无毒性R型活细菌可以转化为S型活细菌转化因子论第四组：注射R型活细菌+加热杀死的S型细菌一、肺炎链球菌的转化实验易错提醒（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。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。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R型细菌转化成的S型细菌繁殖一、肺炎链球菌的转化实验多糖脂质蛋白质RNADNA……多糖蛋白质RNADNA脂质S型细菌S型和R型细菌、培养基。探究S型细菌中的“转化因子”是DNA还是蛋白质或多糖。1.实验材料：2.实验目的：设法将DNA与其他物质分开，单独地、直接地研究它们各自不同的遗传功能3.实验思路：酶解法3、艾弗里的体外转化实验要确定“转化因子”是什么，关键思路是什么？一、肺炎链球菌的转化实验科学方法——自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”减法原理加法原理含义：与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。举例：在“比较过氧化氢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FeC13溶液、滴加肝脏研磨液的处理，就利用了“加法原理”。含义：与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。举例：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，就利用了“减法原理”。对照组实验组实验组实验组对照组实验组实验组一、肺炎链球菌的转化实验4.实验过程：①制备S型细菌

的细胞提取物②分组实验一、肺炎链球菌的转化实验5.实验分析：Q1.第一组实验结果是培养皿中长出了S型活细菌。这说明什么？S型细菌的细胞提取物中含有转化因子，可以促进R型细菌转化为S型细菌。Q2.实验中加入的蛋白酶、RNA酶和酯酶的作用是什么？分别除去S型细菌细胞提取物中的蛋白质、RNA和酯类物质，以明确这些物质是不是转化因子。一、肺炎链球菌的转化实验Q3.第一至四组的实验结果为什么既有R型细菌，又有S型细菌？S型细菌中的转化因子使部分R型细菌发生转化。S型细菌中的蛋白质、RNA、脂质等物质均不是转化因子。Q4.第五组，为什么培养皿中只有R型细菌？DNA酶水解DNA，从而破坏了DNA分子的结构，使其丧失转化功能。DNA是转化因子。5.实验分析：一、肺炎链球菌的转化实验Q5.该实验的自变量和因变量是什么？自变量：是否加入酶及酶的种类；

因变量：培养基中是否有活的S菌。

空白对照对照原则、单一变量原则5.实验分析：一、肺炎链球菌的转化实验鉴定分析表明：转化因子是DNA加热杀死的S型细菌中DNA是转化因子。即

DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。（同时证明了蛋白质等不是遗传物质）6.实验结论：一、肺炎链球菌的转化实验基因重组(属于广义上的)R型细菌转化为S型细菌的本质：S型细菌荚膜控制荚膜形成的X基因加热杀死被破坏的S型细菌X基因吸附在R型细菌表面X基因进入R型细菌重组R型细菌转化成S型细菌注意：只是少数R型细菌转化为S型细菌转化实质：肺炎链球菌转化的实质是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。一、肺炎链球菌的转化实验

肺炎双球菌的体内转化实验与体外转化实验对比项目体内转化实验体外转化实验科学家格里菲思艾弗里及其同事细菌培养小鼠体内体外培养基实验原则R型细菌与S型细菌的毒性对照S型细菌体内各成分的相互对照观察指标实验结论小鼠是否死亡培养基中菌落类型已经加热杀死的S型细菌体内有转化因子DNA是遗传物质

联系：①体内转化实验是体外转化实验的

，体外转化实验则是前者的延伸。②实验设计都遵循

和

原则。基础对照原则单一变量一、肺炎链球菌的转化实验1952年，赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，完成了另一个更具有说服力的实验，说明DNA是遗传物质。

赫尔希

蔡斯他们因此获得了诺贝尔奖！有没有比细菌更好的材料，只含DNA和蛋白质，且可将DNA和蛋白质彻底分开，单独去观察它们的作用呢？艾弗里的实验引起了人们的注意。但是，由于艾弗里实验中无法真正提取出纯DNA来进一步验证遗传物质就是DNA。因此，仍有人对实验结论表示怀疑。噬菌体侵染细菌的电镜照片T2噬菌体和大肠杆菌。(1)T2噬菌体的模式图：DNAC、H、O、N、P蛋白质C、H、O、N、S等(2)T2噬菌体的生活方式：实验材料：(3)噬菌体的增殖：吸附注入合成组装释放1.实验者：赫尔希和蔡斯2.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。（与艾弗里实验思路相同）T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，其结构简单，无细胞结构，只有核酸（DNA）和蛋白质外壳。二、噬菌体侵染细菌的实验要证明T2噬菌体的遗传物质究竟是DNA还是蛋白质，实验中最关键的设计思路是什么？设法将T2噬菌体蛋白质与DNA分开，单独、直接地观察它们的作用。3、实验方法：放射性同位素标记法尾部头部DNA蛋白质

T2噬菌体C、H、O、N、PC、H、O、N、S32P35S同时标记一组噬菌体还是分组标记?该如何标记噬菌体？用含32P、35S的培养基直接培养标记噬菌体？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病毒。所以应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。二、噬菌体侵染细菌的实验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种脱氧核苷酸原料_______________________场所_________________________(3)噬菌体的增殖噬菌体大肠杆菌大肠杆菌的氨基酸大肠杆菌的核糖体合成T2噬菌体蛋白质4.实验方法:

技术，用35S、32P分别标记

。再用标记的噬菌体侵染大肠杆菌。放射性同位素标记噬菌体的蛋白质和DNA不能用14C、3H、18O、15N△注意：噬菌体增殖过程中：噬菌体只提供自身的DNA为模板，合成新DNA和蛋白质所需的原料、能量、场所、酶均来自大肠杆菌二、噬菌体侵染细菌的实验视频：

T2噬菌体侵染大肠杆菌实验过程二、噬菌体侵染细菌的实验如何将噬菌体中的蛋白质标记上35S和DNA标记上32P？可不可以直接放在培养基中培养？不可以，因为T2噬菌体营寄生生活，无法独立生存。故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。(1)标记T2噬菌体+培养含32P的_________大肠杆菌含32P的细菌培养基大肠杆菌含35S的_________大肠杆菌含35S的细菌培养基+培养大肠杆菌+培养培养35S标记的___________32P标记的___________T2噬菌体甲组乙组T2噬菌体T2噬菌体？5、实验过程：二、噬菌体侵染细菌的实验保温目的：搅拌目的：离心目的：让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的较重的大肠杆菌。为噬菌体培养提供适宜的恒定的温度，以保证酶的活性，使噬菌体完成侵染过程。使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离（短时间

保温）（2）T2噬菌体侵染细菌二、噬菌体侵染细菌的实验上清液的放射性很高沉淀物的放射性很低沉淀物的放射性很高上清液的放射性很低说明噬菌体在侵染细菌时，DNA进入到细菌的细胞中，而蛋白质外壳留在外面。6、结果分析：二、噬菌体侵染细菌的实验细菌裂解上清液的放射性很高沉淀物的放射性很低沉淀物的放射性很高上清液的放射性很低在新形成的噬菌体中没有检测到35S在新形成的部分噬菌体中检测到32P细菌裂解说明在亲代噬菌体和子代噬菌体之间传递的物质是DNA。6、结果分析：二、噬菌体侵染细菌的实验5、实验结论：在噬菌体中，保证亲代与子代之间具有连续性的物质是

，即

。【1953年，赫尔希-蔡斯的实验与DNA双螺旋结构模型同时在冷泉港的学术会议上展示，自此，科学家才普遍接受了DNA是遗传物质。】赫尔希

蔡斯他们因此获得了诺贝尔奖！直接证明：DNA是遗传物质间接证明：①DNA能自我复制（能遗传）

②DNA能指导蛋白质的合成二、噬菌体侵染细菌的实验DNADNA是遗传物质【误差分析1】用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有少量放射性的原因：搅拌不充分理论上上清液沉淀物其中一个大肠杆菌实际上原因分析：

由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体吸附在细菌表面，

随细菌离心到沉淀物中。

二、噬菌体侵染细菌的实验【误差分析2】用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含少量放射性的原因:保温时间

长部分噬菌体未侵染大肠杆菌部分细菌裂解，噬菌体释放出来实际上理论上上清液沉淀物释放实际上保温时间

短原因分析：①保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性。②保温时间过长，部分大肠杆菌裂解，子代噬菌体释放，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。二、噬菌体侵染细菌的实验一看标记生物细菌噬菌体P再看标记元素提供原料，子代中都应含有放射性标记SC、H、O、N标记DNA，部分子代中含有放射性标记标记蛋白质，子代中不含有放射性标记标记DNA和蛋白质，部分子代中含有放射性标记“二看法”判断子代噬菌体标记情况二、噬菌体侵染细菌的实验例1.下图是用35S或32P标记的T2噬菌体侵染未标记大肠杆菌的实验示意图。下列分析正确的是（

）A．应分别用含35S或32P的培养基培养噬菌体，得到含35S或32P标记的噬菌体B．放射性检测的结果是a、d中放射性很高，b、c中放射性很低C．若实验二中c的放射性偏高，与④过程中搅拌不充分有关D．实验一和实验二的部分子代噬菌体均含有放射性噬菌体为病毒，属于寄生生活的微生物，不能直接用培养液培养B用含32P标记的噬菌体侵染细菌时，c部分放射性含量偏高的原因是混合培养时间过短导致DNA还来不及注入细菌，或混合培养时间过长导致细菌裂解后释放出了子代噬菌体实验一的子代噬菌体不含有放射性习题巩固①实验材料：烟草花叶病毒和烟草(烟草花叶病毒由

和

组成)。RNA蛋白质三、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蛋白质RNA分别侵染健康烟草植株不患病不能得到病毒得到全新病毒患病+RNA酶不能得到病毒不患病②实验过程与实验结果：三、烟草花叶病毒感染实验及生物的遗传物质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感染感染感染感染感染感染产生不产生RNA蛋白质三、烟草花叶病毒感染实验及生物的遗传物质②实验过程与实验结果：【易错提醒】

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。三、烟草花叶病毒感染实验及生物的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动物、植物、真菌原核生物DNA细菌非细胞生物DNA病毒仅有DNADNAT2噬菌体、乙肝病毒RNA病毒烟草花叶病毒、HIV病毒DNA和RNA仅有RNARNA真核生物与原核生物的遗传物质是

，病毒的遗传物质是

，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

，因而DNA是

遗传物质。DNADNA或RNARNA主要的三、烟草花叶病毒感染实验及生物的遗传物质2、生物的遗传物质注意：

对整个生物界来说，DNA是主要的遗传物质

对某些生物体来说，遗传物质只能是DNA或RNA，不能加“主要”二字生物种类核酸种类碱基核苷酸遗传物质实例细胞生物病毒DNA病毒RNA病毒2种（DNA和RNA)1种(DNA)1种(RNA)5种4种4种8种4种4种DNADNARNA人、酵母菌、蓝藻等噬菌体等HIV等三、烟草花叶病毒感染实验及生物的遗传物质3、探索“遗传物质”的方法三、烟草花叶病毒感染实验及生物的遗传物质肺炎链球菌的体内转化实验实验过程：①注射R型细菌→小鼠存活；②注射S型细菌→小鼠死亡；③注射加热杀死的S型细菌→小鼠存活；④注射加热杀死的S型细菌+活的R型菌→小鼠死亡DNA是主要的遗传物质结论：加热杀死的S型细菌中，含有某种促R型活细菌转化为S型细菌的活性物质——“转化因子”肺炎链球菌的体外转化实验结论：“转化因子”是DNA，DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。噬菌体侵染细菌实验实验原理：减法原理噬菌体结构：T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,它的头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的，头部含有DNA。结论：噬菌体侵染细菌时，DNA进人细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在细胞外。子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的DNA才是噬菌体的遗传物质烟草花叶病毒感染烟草实验结论：RNA是烟草花叶病毒遗传物质思路：从烟草花叶病毒(RNA病毒)中提取的蛋白质和RNA,分别单独的去感染烟草叶片，观察烟草叶片患病情况课堂小结1．（2011·广东·高考真题）艾弗里和同事用R