高中生物（必修2）3.1DNA 是主要的遗传物质知识点

高中生物（必修2）3.1DNA是主要的遗传物质知识点整理一、课程核心内容总览本课程围绕“DNA是主要的遗传物质”这一核心结论展开，通过两个经典实验（肺炎链球菌转化实验、噬菌体侵染细菌实验）的分析，逐步推导得出遗传物质的本质；同时补充少数生物以RNA为遗传物质的情况，最终形成“DNA是主要遗传物质”的完整认知。学习重点在于理解实验设计思路、关键操作、现象分析及结论推导，掌握遗传物质的判断依据。二、核心知识点梳理知识点1：肺炎链球菌转化实验（体内+体外）1.1实验背景肺炎链球菌有两种类型：R型细菌（无荚膜、无毒，菌落粗糙）和S型细菌（有荚膜、有毒，菌落光滑），其中S型细菌可使小鼠患败血症死亡，R型细菌不能。1.2格里菲斯体内转化实验（1928年，英国）（1）实验分组及现象：第一组：注射R型活细菌→小鼠存活，无S型细菌；第二组：注射S型活细菌→小鼠死亡，有S型活细菌；第三组：注射加热杀死的S型细菌→小鼠存活，无S型活细菌；第四组：注射R型活细菌+加热杀死的S型细菌→小鼠死亡，分离出S型活细菌。（2）实验结论：加热杀死的S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌。1.3艾弗里体外转化实验（1944年，美国）（1）实验思路：将S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质分别提取、纯化，单独与R型细菌混合培养，观察是否能使R型细菌转化。（2）实验现象：只有加入S型细菌DNA的组，R型细菌能转化为S型细菌；加入蛋白质、多糖或DNA酶处理后的DNA（DNA被水解）的组，均不能实现转化。（3）实验结论：DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是转化因子（遗传物质），蛋白质等其他物质不是遗传物质。1.4练习题格里菲斯体内转化实验中，第四组小鼠死亡的原因是（）

A.R型细菌有毒性

B.加热杀死的S型细菌复活

C.R型细菌被转化为S型细菌

D.加热杀死的S型细菌直接致病艾弗里体外转化实验中，加入DNA酶处理后的S型细菌提取物与R型细菌混合，不能实现转化的原因是（）

A.DNA酶破坏了R型细菌的DNA

B.DNA酶破坏了S型细菌提取物中的DNA

C.DNA酶使蛋白质变性失活

D.DNA酶影响了细菌的培养环境下列关于肺炎链球菌转化实验的叙述，错误的是（）

A.格里菲斯实验证明了“转化因子”的存在

B.艾弗里实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质

C.艾弗里实验中，提纯的DNA纯度越高，转化效率越高

D.两个实验均证明了DNA是主要的遗传物质1.5答案及解析1.答案：C

解析：第四组中，加热杀死的S型细菌释放出“转化因子”，将部分R型细菌转化为有毒的S型细菌，S型细菌在小鼠体内繁殖，导致小鼠死亡。R型细菌本身无毒，A错误；加热杀死的S型细菌已失活，无法复活，B错误；加热杀死的S型细菌不具有致病性，D错误。2.答案：B

解析：DNA酶的作用是水解DNA。艾弗里实验中，S型细菌的DNA是转化因子，加入DNA酶后，S型细菌提取物中的DNA被水解，失去了转化能力，因此无法使R型细菌转化。DNA酶不影响R型细菌的DNA、蛋白质，也不会改变培养环境，A、C、D错误。3.答案：D

解析：格里菲斯实验仅证明了“转化因子”的存在，未确定转化因子的本质；艾弗里实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，但两者均未证明“DNA是主要的遗传物质”（“主要”是针对整个生物界而言，需结合RNA病毒的情况），D错误。A、B、C叙述均正确。知识点2：噬菌体侵染细菌实验（1952年，赫尔希和蔡斯）2.1实验材料T2噬菌体（一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒），结构包括蛋白质外壳（含C、H、O、N、S）和内部DNA（含C、H、O、N、P），繁殖时以宿主细胞的物质为原料合成自身成分。2.2实验思路利用同位素标记法，分别标记噬菌体的DNA和蛋白质（DNA含P不含S，蛋白质含S不含P），追踪两者在侵染过程中的去向，判断哪种物质是遗传物质。2.3实验过程（1）标记噬菌体：

①用含³⁵S的培养基培养大肠杆菌→获得含³⁵S的大肠杆菌→用T2噬菌体侵染该大肠杆菌→获得³⁵S标记蛋白质外壳的噬菌体；

②用含³²P的培养基培养大肠杆菌→获得含³²P的大肠杆菌→用T2噬菌体侵染该大肠杆菌→获得³²P标记DNA的噬菌体。（2）侵染实验：

①用³⁵S标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌→搅拌（使吸附在细菌上的噬菌体外壳与细菌分离）→离心（上清液含噬菌体外壳，沉淀物含大肠杆菌）→检测放射性：上清液放射性高，沉淀物放射性低；

②用³²P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌→搅拌→离心→检测放射性：上清液放射性低，沉淀物放射性高。2.4实验结论噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌细胞内，而蛋白质外壳留在外面；子代噬菌体的性状由亲代噬菌体的DNA决定，因此DNA是遗传物质。2.5练习题赫尔希和蔡斯实验中，选择³⁵S和³²P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA，其原因是（）

A.³⁵S和³²P的放射性强度适宜

B.³⁵S和³²P在噬菌体中分布均匀

C.噬菌体的DNA含P不含S，蛋白质含S不含P

D.³⁵S和³²P容易获得用³²P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，经搅拌、离心后，下列叙述正确的是（）

A.上清液中放射性高，因为噬菌体DNA留在上清液中

B.沉淀物中放射性高，因为噬菌体DNA进入大肠杆菌

C.上清液中放射性高，因为噬菌体蛋白质外壳留在上清液中

D.沉淀物中放射性高，因为噬菌体蛋白质外壳进入大肠杆菌下列关于噬菌体侵染细菌实验的叙述，正确的是（）

A.实验中需要直接标记噬菌体的DNA和蛋白质

B.搅拌的目的是使噬菌体的DNA与蛋白质外壳分离

C.离心后，放射性主要分布在沉淀物中的是³²P标记组

D.该实验证明了DNA是主要的遗传物质若用³⁵S标记的噬菌体侵染含³²P的大肠杆菌，子代噬菌体的成分中，放射性元素分布情况是（）

A.蛋白质外壳含³⁵S，DNA含³²P

B.蛋白质外壳不含³⁵S，DNA含³²P

C.蛋白质外壳含³⁵S，DNA不含³²P

D.蛋白质外壳和DNA均含³²P2.6答案及解析1.答案：C

解析：噬菌体的DNA组成元素为C、H、O、N、P，不含S；蛋白质组成元素为C、H、O、N、S，不含P。因此可利用³⁵S标记蛋白质，³²P标记DNA，实现对两种物质的分别追踪，这是实验成功的关键，C正确；A、B、D均不是核心原因。2.答案：B

解析：³²P标记的是噬菌体的DNA，侵染时DNA进入大肠杆菌细胞内，蛋白质外壳留在外面。搅拌后外壳与细菌分离，离心时细菌（含DNA）沉淀在底部，外壳在上清液中。因此沉淀物中放射性高，上清液放射性低，B正确，A、C、D错误。3.答案：C

解析：A错误，噬菌体需寄生在大肠杆菌内繁殖，无法直接标记，需先标记大肠杆菌，再用噬菌体侵染标记的大肠杆菌；B错误，搅拌的目的是使吸附在细菌表面的噬菌体蛋白质外壳与细菌分离；C正确，³²P标记DNA，DNA进入细菌，离心后细菌在沉淀物中，故沉淀物放射性主要；D错误，该实验仅证明DNA是遗传物质，未证明“主要”。4.答案：B

解析：噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳不进入细菌，仅DNA进入。子代噬菌体的蛋白质外壳以大肠杆菌的氨基酸为原料合成，不含亲代噬菌体的³⁵S；子代噬菌体的DNA以亲代DNA为模板，利用大肠杆菌的含³²P的脱氧核苷酸合成，故含³²P。因此B正确，A、C、D错误。知识点3：DNA是主要的遗传物质3.1不同生物的遗传物质生物类型遗传物质实例原核生物DNA大肠杆菌、蓝细菌真核生物DNA动物、植物、真菌病毒DNA或RNA（一种病毒只含一种核酸）DNA病毒：T2噬菌体、乙肝病毒；RNA病毒：烟草花叶病毒、HIV3.2核心结论绝大多数生物（原核生物、真核生物、DNA病毒）的遗传物质是DNA，只有少数RNA病毒的遗传物质是RNA，因此DNA是主要的遗传物质。3.3练习题下列生物中，遗传物质是RNA的是（）

A.大肠杆菌

B.烟草花叶病毒

C.T2噬菌体

D.酵母菌关于“DNA是主要的遗传物质”，下列叙述正确的是（）

A.所有生物的遗传物质都是DNA

B.真核生物的遗传物质是DNA，原核生物的遗传物质是RNA

C.绝大多数生物的遗传物质是DNA，少数生物的遗传物质是RNA

D.细胞核中的遗传物质是DNA，细胞质中的遗传物质是RNA下列关于病毒遗传物质的叙述，正确的是（）

A.一种病毒可同时含DNA和RNA，遗传物质为两者之一

B.病毒的遗传物质一定是DNA

C.病毒的遗传物质可能是DNA或RNA

D.病毒的遗传物质与宿主细胞的遗传物质相同3.4答案及解析1.答案：B

解析：大肠杆菌（原核生物）、酵母菌（真核生物）的遗传物质均为DNA，A、D错误；烟草花叶病毒是RNA病毒，遗传物质为RNA，B正确；T2噬菌体是DNA病毒，遗传物质为DNA，C错误。2.答案：C

解析：A错误，少数RNA病毒的遗传物质是RNA，并非所有生物都以DNA为遗传物质；B错误，原核生物和真核生物的遗传物质均为DNA；C正确，这是“DNA是主要遗传物质”的核心含义；D错误，细胞质中的遗传物质（如线粒体、叶绿体中的DNA）也是DNA。3.答案：C

解析：A错误，一种病毒只含一种核酸（DNA或RNA），不可能同时含两种；B错误，病毒的遗传物质可能是DNA，也可能是RNA；C正确，符合病毒的核酸组成特点；D错误，病毒的遗传物质与宿主细胞无关，如HIV（遗传物质RNA）寄生在人体细胞（遗传物质DNA）内。三、学习总结本课程的核心是理解