2019届高考生物二轮复习探究DNA是主要遗传物质的经典实验教案(全国通用)

热点07 探究DNA是主要遗传物质的经典实验

“肺炎双球菌体外转化实验”和“噬菌体侵染细菌实验”都证明了DNA是遗传物质，其设计思路也很相似：将DNA与蛋白质分开，分别观察DNA和蛋白质的作用。由于两个实验的结论是利用不同的方法得出的，故教材中详细地讲述了两个经典实验的具体操作步骤。

高考对此部分内容的考查主要体现在以下三点：第一，考查经典实验对发现DNA是遗传物质的贡献；

第二，考查两个经典实验的具体操作；

第三，考查实验操作失败或出现失误对实验结果的影响。

备考过程中，考生除了要对经典实验的研究方法、操作步骤和结果进行分析外，还要加强对实验分析和设计能力的培养。

考向1 经典实验的重要贡献

关于遗传物质的探索，涉及众多的科学家，这些科学家及其所做实验的重要贡献都应掌握。

科学家实验名称重要贡献遗传物质的探索进程

格里菲思肺炎双球菌的转化实验

（小鼠体内）提出“转化因子”存在于加

热杀死的S型细菌中

DNA是遗传物质

艾弗里及其同事肺炎双球菌的转化实验

（体外培养）

DNA才是使R型细菌产

生稳定遗传变化的物质

赫尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验DNA是真正的遗传物质

其他科学家众多实验DNA是大多数生物的遗

传物质，少数病毒的遗传DNA是主要的遗传物质，因为绝大多数生物

物质是RNA （如烟草花叶病毒）

的遗传物质是 DNA ，少数病毒的遗 传物质是RNA

特别提醒：对某一生物遗传物质的研究，只能得出被研究生物的遗传物质是DNA 或RNA 的结论。“DNA 是主要的遗传物质”的结论源于多次实验，在这些实验中绝大多数生物的遗传物质是DNA 。所以通过任何一个经典实验，都不能单独证明“DNA 是主要的遗传物质”。

1．一百多年前，人们就开始了对遗传物质的探索历程。对此有关叙述错误的是 A ．最初认为遗传物质是蛋白质，推测氨基酸的多种排列顺序可能蕴含遗传信息 B ．在艾弗里肺炎双球菌的转化实验中，细菌转化的实质是发生了基因重组 C ．噬菌体侵染细菌的实验之所以更有说服力，是因为其蛋白质与DNA 完全分开 D ．噬菌体侵染细菌的实验中，只有在离心后的沉淀物中才能检测到放射性同位素32P 【答案】D

最初认为遗传物质是蛋白质，是因为推测氨基酸的多种排列顺序可能蕴含遗传信息，A 正确；艾弗里的肺炎双球菌的转化实验中，细菌转化的实质是发生了基因的重新组合，B 正确；噬菌体侵染细菌时只有DNA 进入细菌，其蛋白质外壳留在细菌外，导致DNA 和蛋白质彻底分开，因此该实验比艾弗里体外转化实验更有说服力，C 正确；噬菌体侵染细菌实验中，放射性同位素32P 主要存在于离心后的沉淀物中，少量存在于上清液中，D 错误。

2．1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA 在侵染细菌过程中的功能，搅拌离心后的实验数据如图所示，下列说法不正确的是

A．图中被侵染细菌的存活率基本保持在100%，本组数据的意义是作为对照组，以证明细菌未裂解B．通过用含有放射性同位素35S和32P的培养基分别培养噬菌体，再用标记的噬菌体侵染细菌，从而追踪在侵染过程中蛋白质和DNA的变化

C．细胞外的32P含量有30%，原因是有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌，或者是侵染时间过长导致部分子代噬菌体从细菌中释放出来

D．本实验证明噬菌体传递和复制遗传特性的过程中DNA起着重要作用

【答案】

B

考向2 经典实验的操作和思路

艾弗里的肺炎双球菌的转化实验和赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验虽然实验方法不同，但是实验的设计思路却有共同之处。如表所示内容是关于两个实验关键环节的对比总结，也是高考命题要点所在。

经典实验设计思路关键技术关键操作

不同点共同点

艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验设法将S型细菌

的DNA、蛋白质

等物质分离开来，

以观察各自在遗传中

的作用

把DNA与蛋白质

区分开，分别观察

DNA和蛋白质的

作用

物质分离技术、物质

提纯技术、微生物培

养技术

将S型细菌中的DN

A等物质分离并提

纯；将DNA等物

质分别加入其他条

件相同的培养R型

细菌的培养基内

赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验设法对噬菌体的DNA

与蛋白质进行标记，

以分别观察二者在遗

传中的作用

放射性同位素示踪法首先用无放射性同

位素标记

的T2噬菌体与分别

被35S和32P标记的

细菌共同培养一段

时间，可分别获得

用35S和32P标记的

T2噬菌体；

标记过的噬菌体与

未标记过的细菌混

合培养时间、搅拌

力度等要恰到好处

（保证亲代噬菌体

已经将遗传物质注

入细菌，且细菌没

有因为子代噬菌体

的大量繁殖而裂

解）

探究遗传物质的本质的思路和方法总结如下。

（1）探究思路

①探究哪种物质是遗传物质——设法将各种物质分开，单独观察每一种物质的作用。

②探究某病毒的遗传物质是DNA还是RNA——利用酶的专一性，破坏其一，之后再观察它们在遗传

中的作用。如干叶病毒可导致菠菜得干叶病，若干叶病毒的核酸为DNA，则用DNA水解酶处理干叶病毒核酸，DNA被水解，实验组（用DNA水解酶处理）不会导致菠菜患干叶病，而对照组（没有用DNA水解酶处理）可导致菠菜患干叶病。

（2）探究方法

①分离提纯法：肺炎双球菌的体外转化实验的缺点是物质纯度不能保证为100%。

②同位素标记法：噬菌体侵染细菌实验中分别标记噬菌体蛋白质和DNA的特有元素，将蛋白质和D