2027届高中生物一轮复习讲义 第六单元 第25课时 DNA是主要的遗传物质

第25课时DNA是主要的遗传物质

考点一肺炎链球菌的转化实验

整合:必备知识

1.肺炎链球菌的类型

表而幽.［菌落一表面粗糙

有荚膜无荚膜

鱼致病性犍疸缶一无致病性

2.格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验

一不死亡

过死亡,分离出S型

程"活细菌

与

现

象一不死亡

一死亡,分离出S型

活细菌

实验①②对比说明:R②活细菌无致病性，S理

活细雨有致病性

结

果

分实验②③对比说明：被加热致死的S型细菌无

析致病性

实验②③④对比说明:R型活细菌能转化为S网

活细菌

结已经加热致死的S型细菌,含彳某种促使R型活

论细菌转化为S型活细菌的活性物质一转化因子

教材隐性知识源于必修2P43“相关信息”：有英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。

提醒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。

3.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验

［破碎加热致死的S型细菌J

设法去除绝大

部分糖类、蛋

(

过白质和脂质

程Ts型细菌前细胞提取物〕

2

r

不

现施处理

处

象,3

理③I

.RNA科

I分别与R型细菌混合培养J

,I/、「「—I~"二

■（R型、S型］［R型、S型）［R型、S型］（R型、S型）国额1

第①组是对照组,第②③④⑤组是实验组

第①组实验表明:S型细菌的细胞提取物可以促使

，

结R型细菌转化为S型细菌

果

分第②③④组实验表明:S型细菌的细胞提取物用蛋

析白穆、RNA酶或酯酶处理后仍然具有转化活性

第①⑤组实验表明:S型细菌的细胞提取物经DNA

L醯处理后失去转化活性

南2XA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质,即

回一DNA是遗传物质

点拨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。

拓展延伸转化原理

R型细菌生长到一定阶段时，就会分洪感受态因子，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。

S型细菌

英膜

S基因

加热致死

蛋白质变性，DNA

断裂为片段

转化：进入R型细菌

内发生同源重组

◎◎

R型细菌R型细菌R型细菌R型细菌R型细菌

R型细菌R型细菌

S型细菌

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型细菌转化了来刍S型细菌控制

英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型细菌的外面有英膜，能阻止转化过程，因此

不可以将S型细菌转化为R型细菌

-自我诊断■

(1)肺炎链球菌体内转化实脸中，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(2024・甘肃，5)(X)

提示格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验中,加热致死的S型菌株含有的某种转化因子在

小鼠体内可使R型活菌转化为S型活菌，且未得出转化因子为DNA这一结论。

(2)肺炎链球菌体外转化实检中，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(2024•甘肃，5)(X)

提示在肺炎链球菌的体外转化实验中，利用自变量控制的“减法原理”设置对照实验，最

终证明了DNA是转化因孑。

(3)将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，可以得到S型菌(2021•全国乙，5)(X)

提示S型菌的DNA已被DNA酶降解失活，不能得到S型菌。

(4)孟德尔描述的“遗传因子”与格里菲思提出的“转化因子”化学本质相同(2022•河北，

8)(V)

|形成二解题能力

肺炎链球菌体内转化实验分析

1.在格里菲思实验中如果没有第三组实验(注射加热致死的S型细菌后小鼠不死亡)，能否得

出结论加热致死的S型细曲中含有促使“R型活细菌转化成S型活细菌”的转化因子？

提示不能；因为没有对照实验，无法排除“加热致死的S型细菌”也能导致小鼠死亡的可

能，因此不能说明实验结论。

2.在格里菲思第四组实验中，小鼠体内S型细菌、R型细菌含量的变化情况如图所示，则：

(l)ab段R型细菌数量减少的原因：小鼠体内已成大量的抗R型细菌的抗体，致使R型细菌

数量减少。

(2)bc段R型细菌数量增多的原因：b之前，已有少量R型细菌转化为S型细菌，S型组菌能

降低小鼠的免疫力，造成R型细菌大量繁殖。

⑶后期出现的大量S型细菌是由R型细菌转化成的S型细菌繁殖产生的。

(4)上述实验中格里菲思通过观察小鼠的生活情况来判断R型和S型细菌，除此之外，你还可

以通过怎样的方法区别R里和S型细菌？

提示光学显微镜下观察细菌有无英膜(或在固体培养基中培养，观察菌落特征，若菌落表面

光滑，则为S型细菌；若菌落表面粗糙，则为R型细菌)。

强化:迁移应用

考向一肺炎链球菌转化实验的原理及过程分析

1.(2025•孝感模拟)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

答案C

解析加热致死的S型细菌的蛋白质等物质失活，因而注射加热致死的S型细菌后的小鼠仍

存活，A错误；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，B错误；该实骏只是表明加热致死的S型细菌能使

R型细菌转化，未证明是S型细菌的DNA引起转化，C正确；S型细菌具有多糖英膜，能阻

止转化过程，不可以将S型细菌转化为R型细菌，D错误。

2.（2025•河南部分学校三模）如图为探究肺炎链球菌转化的实验过程，下列关于实验的叙述，

正确的是（）

Oor

I培养

A.四组中均以甲为对照组，运用减法原理，确定某物质对转化的影响

B.乙、丙、丁的培养基中只有R型细菌的原因是R型细菌的转化率比较低

C.甲、丁实验可证明：只有完整的DNA能促使转化，核基没有转化能力

D.图中大分子物质的单体均不含促使R型细菌转化为S型细菌的转化因子

答案D

解析本实脸为相互对照，4个组都是实验组，A错误；乙、丙、丁的培养基中只有R型细

菌的原因是R型细菌未发生转化，B错误；甲、丁实验可证明：只有完整的DNA能促使转

化，脱氧核苔酸没有样化能力，C错误；国中的大分子物质DNA、RNA、妥白质被相应的水

解晦水解为单体，R型细菌都没有发生转化，D正确。

考点二噬菌体侵染细菌的实验

整合-必备知识

1.噬菌体侵染细菌的实验

⑴实验材料：T2噬菌体（模式图如下）和大肠杆菌。

DNA，组成元素：C、H、O、N、P

,蛋白质，组成元素:C、H、O、N、S等

提醒T2噬菌体的专一宿主为大肠杆菌。

（2）实验方法：放射性同位素标记技术,用丝、型分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA。

⑶实验过程（对比实验）

①实验中，保温的FI的是使T2噬菌体侵染大肠杆菌；搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的

T2噬菌体与大肠杆菌分离;离心的目的是让I:清液中析"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。

②实验结果分析：噬菌体侵染细菌时，DN&进入细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在细胞外。

子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的切此遗传的。

③结论：DNA才是噬A体的遗传物质。

（4）噬菌体的增殖

过程增殖需要的条件内容

合成T2噬菌模板噬菌体的DNA

体DNA原料大肠杆菌提供的4种脱氧核甘酸

吸附

।原料大肠杆菌的氨基酸

/Ax

（

注入核酸

合成T2噬菌

合成核酸和蛋白质

体蛋白质场所大肠杆菌的核糖体

装配

।释放

教材隐性知识（1）源于必修2P46“思考・讨论”：选用细茵或病毒作为探索遗传物质的实验材

料的优点有①个体很小，结构简单，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。

(2)源于必修2P47”练习与应用•拓展应用"：结合肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌

的实验，分析DNA作为遗传物质所具备的特点是①@③④。

①具有相对稳定性②能够精确地自我复制，使亲代与子代间保持遗传的连续性③能够指

导蛋白质合成，控制新陈代谢过程和性状发育④在特定条件下产生可遗传的变异

(5)噬菌体侵染细菌实验的误差分析

①32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌

(

保

温

昌

②35s标记的噬菌体侵染大肠杆菌

2.烟草花叶病毒感染烟草的实验

实验烟草花叶病毒和烟草。烟草花叶病毒的

材料~组成成分是RNA和蛋白质

一

实

验

过

程

及

分

析

实验必是烟草花叶病毒的遗传物质，蛋一

鼠*匮不是烟草花叶病毒的遗传物质

3.DNA是主:要的遗传物质

有细胞「.DNA和RNA

生

结构［遗传物显

物.DNA

类

别无细胞DNA病以只含DNA.遗传物质为DNA

结构：RNA病迤.只含RNA.遗传物质为RNA

结绝大多数生物的遗传物质是DNA是主

论卜要的遗传

L只看RNA病毒的遗传物质是RNA物质

-自我诊断■

(I)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(2024・甘肃，5)(X)

提示噬菌体利用宿主细胞的原料和随完成复制。

(2)赫尔希和蔡斯用对比实.拉证明DNA是遗传物质(2022・广东，5)(J)

⑶需用同时含有32P和35s的噬菌体侵染大肠杆菌(2022•浙江6月选考，22)(X)

提示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。

(4)噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNA(2022・湖南，2)(X)

提示噬菌体在大肠杆菌RNA聚合酶作用下转录出RNA。

|形成:解题能力

噬菌体侵染细菌实验分析

120被,侵染的细菌存活率

1001

«o上清液35s

6()

40

204,32

搅拌时间/min

图2

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。请思

考回答下列问题：

(1))1135s和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,参照图1所示，被标记的部位分别是

①©(填编号)。

(2)在上述实验中选择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

,4C和,SO标记的原因是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”和忖进行标记，由于蛋白质和DNA分子中都含有C和O,且叼不具有放射性，是

稳定同位素，因此无法确认被标记的是蛋白质还是DNA。

(3)图2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巾的35s保持在80%左右，原因是有约20%的噬菌体没有与组菌脱

离。

(4)T2噬菌体和细菌保温时间长短与放射性强度的可能关系如图3(甲组为35s标记的T2噬菌

体，乙组为32P标记的T2噬菌体)，下列关系中最合理的是旦(填字母)。

胡3

嘿0哽

芸-苴

芸芸

宏超

O

时间

保温

时间

保温

①

②

赵

嘿

平

"益

袒

时间

保温

间

保温时

④

③

图3

©

液—

上清

甲组—

A.

一②

清液

一上

乙组

B.

—③

淀物

一沉

甲组

C.

物

沉淀

乙组—

D.

应用

:迁移

|强化

析

程分

理过

验原

的实

细菌

侵染

菌体

二噬

考向

生在

门寄

类专

是一

体。这

系噬菌

于T

，属

个品系

体的一

是噬菌

菌体

2噬

三模）T

•巴中

2025

3.（

DNA

包裹

，头部

质构成

由蛋白

，外壳

面体

正20

部呈

，头

状外形

有蝌蚪

毒，具

内的病

细菌体

的是