DNA使R型细菌转化为S型细菌的原理

第三章基因的本质第1节DNA是主要的遗传物质一、对遗传物质的早期推测20世纪20年代，大多数科学家认为蛋白质是生物体的遗传物质。

20世纪30年代，人们认识到组成DNA分子的脱氧核苷酸有4种，每一种有一个特定的碱基。

这一认识本可以使人们意识到DNA的重要性，但是认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。

二、DNA是遗传物质的实验证据（肺炎链球菌的转化实验）1、肺炎双球菌的体内转化实验（1）格里菲思的实验原理：S型细菌可使小鼠患败血症死亡。

实验过程及现象P43图3-2结论：加热杀死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子。

文字表述如下：（2）艾弗里实验（体外转化实验）P44图3-3实验过程及结果结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。

实验方法：减法原理：在对照实验中，与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。

例如，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。

旧教材实验过程如下：结论：只有加入DNA，R型细菌才能转化为S型细菌，即DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。

2、噬菌体侵染细菌的实验实验材料：T2噬菌体实验者：美国遗传学家赫尔希和蔡斯实验方法:放射性同位素标记法。

实验过程及结果（1）标记噬菌体：（先标记大肠杆菌）：在分别含有35S和32P的培养基中培养大肠杆菌，获得分别含35S 和32P的大肠杆菌。

（再标记T2噬菌体）：用分别含32P和35S的大肠杆菌培养T2噬菌体，得到DNA含有32P标记或蛋白质含有35S标记的噬菌体。

（2）噬菌体侵染大肠杆菌(1)T2噬菌体侵染细菌时，DNA进入到细菌的细胞中，而蛋白质外壳留在外面。

(2)子代T2噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA来遗传的。

实验结论: DNA才是真正的遗传物质。

注意：1、搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离2、离心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侵染的大肠杆菌3、不能用14C和18O标记噬菌体，因为DNA和蛋白质都含C和O；不能用32P和35S同时标记噬菌体，因为若用32P和35S同时标记噬菌体，则上清液和沉淀物中均会具有放射性，无法判断遗传物质的成分。

DNA使R型细菌转化为S型细菌的原理实质是基因重组R型活肺炎双球菌（受体菌）在对数期后期（生长后期）约40分钟内处于“感受态”，吸收外源DNA的能力比其他时期大1000倍。

此时，R 型活肺炎双球菌（受体菌）细胞膜表面有30-80个“感受态因子”位点。

感受态因子是一种胞外蛋白，它可以催化外来DNA片段的吸收或降解细胞表面某种成分，从而使细胞表面的DNA受体显露出来（也可能是一种自溶酶，可特异性地结合双链DNA）。

被加热杀死的S型肺炎双球菌（供体菌）自溶，释放出自身的DNA片段（已经失活，但双链结构尚存在，分子量小于1×107，约含15个基因），称为“转化因子”。

当“转化因子”遇到感受态的R型活肺炎双球菌（受体菌）时，就有10个左右这样的双链片段与R型活肺炎双球菌（受体菌）细胞膜表面的“感受态因子”位点相结合，在位点上进一步发生酶促分解，形成平均分子量为4-5×106的DNA片段，然后双链拆开，其中一条降解，另一条单链逐步进入细胞，与受体菌染色体组上的同源区段配对，并使受体染色体组的相应单链片段被切除，从而将其替换，于是形成一个杂种DNA区段（它们间不一定互补，故可呈杂合状态）。

随着受体菌染色体组进行复制，杂合区段分离成两个，其中之一类似供体菌，另一类似受体菌。

当细胞分裂后，此染色体发生分离，于是就由R型肺炎双球菌产生出S型肺炎双球菌的后代。

这个过程称为原核生物的转化，其实质是基因重组。

转化之所以会发生：一、因为R型与S型的DNA可以同源区段配对，形成杂合细菌，通过分裂生殖形成R型和S型两种后代，不象许多人认为的（R型直接变成S 型）；二、无荚膜的R型有非常重要的感受态，保证了S型的DNA可以进入。

反之则不会发生：S型有荚膜，无感受态，不能作为受体菌，若人为除去荚膜，培养出无荚膜的后代，它就同时丧失了毒性，变成R型，当然就会有了感受态。

三、真核生物的细胞膜表面结构与原核生物的大不相同，不会发生转化（转化本身只发生在同种菌株间或近缘菌株间）。

1．通过肺炎双球菌体内转化试验，格里菲思推论：加热杀死的S型细菌中，存在某种“转化因子”。

2．艾弗里及其同事进行的体外转化试验证明DNA是遗传物质。

3．赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的试验表明：噬菌体侵染细菌时，DNA进入到细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在外面。

子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的。

4．由于绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。

自主学习一、肺炎双球菌的转化试验1．格里菲思转化试验(体内转化)。

(1)原理：S型细菌可以使小鼠患败血症死亡。

(2)过程：①注射R型活细菌→小鼠不死亡；②注射S型活细菌→小鼠死亡；③注射加热杀死的S型细菌→小鼠不死亡；④注射S型死细菌＋R型活细菌→小鼠死亡。

(3)结论：S型死细菌中含有“转化因子”，能使无毒性的R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌，使小鼠死亡。

2．艾弗里转化试验(体外转化)。

(1)过程：①S型细菌――→分别DNA＋R型细菌→R型细菌＋S型细菌；②S型细菌――→分别蛋白质＋R型细菌→R型细菌；③S型细菌――→分别荚膜多糖＋R型细菌→R型细菌；④S型细菌――→分别DNA＋DNA酶＋R型细菌→R型细菌。

(2)结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。

二、噬菌体侵染细菌的试验1．原理：T2噬菌体侵染细菌后，在自身遗传物质的把握下，利用细菌体内的物质合成自身的组成成分，从而进行大量繁殖。

2．过程：(1)标记大肠杆菌：在分别含有35S和32P的培育基中培育大肠杆菌，获得分别含35S和32P的大肠杆菌。

(2)标记T2噬菌体：用分别含35S和32P的大肠杆菌培育T2噬菌体，得到DNA 含有32P标记或蛋白质含有35S标记的噬菌体。

(3)对比试验：用分别含35S和32P的T2噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌。

(4)同位素检测：对两组大肠杆菌培育液进行离心检测。

3．结果：35S标记的T2噬菌体离心后，上清液中放射性高；32P标记的T2噬菌体离心后沉淀物中放射性高。

河南省高中生物必修二第三章基因的本质知识点梳理单选题1、DNA分子贮存的遗传信息多种多样的主要原因是（）A．DNA分子的碱基对排列顺序千变万化B．DNA分子的碱基数量比较多C．DNA分子的碱基种类多种多样D．DNA分子的碱基空间结构变化多端答案：A分析：1 .DNA分子的多样性：构成DNA分子的脱氧核苷酸虽只有4种，配对方式仅2种，但其数目却可以成千上万，更重要的是形成碱基对的排列顺序可以千变万化，从而决定了DNA分子的多样性2 .DNA分子的特异性：每个特定的DNA分子中具有特定的碱基排列顺序，而特定的排列顺序代表着遗传信息，所以每个特定的DNA分子中都贮存着特定的遗传信息，这种特定的碱基排列顺序就决定了DNA分子的特异性。

A、遗传信息就蕴藏在DNA分子的碱基对（脱氧核苷酸）的排列顺序中，故DNA分子贮存的遗传信息多种多样的主要原因是DNA分子的碱基对排列顺序千变万化，A正确；B、DNA分子的碱基数量比较多不是其有多样性的原因，B错误；C、DNA分子的碱基种类只有4种，C错误；D、DNA分子的碱基空间结构为双螺旋结构，D错误。

故选A。

2、下列各种生物中关于含氮碱基、核苷酸、五碳糖种类的描述，正确的是（）A．AB．BC．CD．D答案：D分析：1 .核酸分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA)，它们的组成单位依次是四种脱氧核苷酸（脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成）和四种核糖核苷酸（核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基组成）；2 .细胞类生物（原核生物和真核生物）的细胞都同时含有DNA和RNA两种核酸，而病毒只含有一种核酸，即DNA或RNA。

A、酵母菌是真核生物，含有2种核酸（DNA和RNA），含有5种碱基，2种五碳糖，8种核苷酸，A错误；B、蓝细菌是原核生物，含有2种核酸（DNA和RNA），含有5种碱基，2种五碳糖，8种核苷酸，B错误；C、新型冠状病毒是一种RNA病毒，含有1种核酸（RNA），含有4种碱基，1种五碳糖，4种核苷酸，C错误；D、小麦的叶肉细胞是真核细胞，含有2种核酸（DNA和RNA），含有5种碱基，2种五碳糖，8种核苷酸，D正确。

r型细菌转化为s型细菌的原理R型细菌和S型细菌是指链球菌（Streptococcus pneumoniae）的两种不同的菌株。

R 型菌株没有多糖胶囊，使其不能被宿主的免疫系统所识别并攻击。

而S型菌株具有多糖胶囊，它可以在宿主体内形成保护屏障，让S型菌株免受宿主体内防御系统的攻击。

这种菌株间的转化是由弗雷德里克·格里菲斯（Frederick Griffith）在1928年的实验中首次发现的。

在他的实验中，他发现S型细菌可以通过转化成为R型细菌。

这项实验成为了研究基因、细菌、免疫学和遗传学的里程碑之一。

转化原理转化是指细菌通过水平基因转移来获取新基因或修复受损的基因的过程。

在自然界中发生的转化是三种水平基因转移中的一种，另外两种是转毒和转座。

在实验条件下，通过将一般不会发生转化的菌株暴露于高浓度的纯化DNA或热点处理的细胞外释放的DNA中，可以使它们发生转化。

这有效地向接收方细胞提供了由损伤和老化过程中释放的大量自由DNA Source 提供的遗传物质。

当细胞在遇到DNA时，它们会摄取这些氮碱基的序列并将其整合到它们自己的基因组中。

格里菲斯的实验在实验中，格里菲斯将S型细菌与R型细菌分别注射到小鼠体内。

S型细菌的多糖胶囊可以让它在宿主体内形成保护屏障，从而使其不被小鼠的免疫系统攻击。

相反，R型细菌因其缺少多糖胶囊，很容易被小鼠的免疫系统攻击而导致死亡。

他还将已死亡的S型细菌与R型细菌混合在一起，然后注射到小鼠体内。

令人惊讶的是，这些小鼠存活下来了。

进一步研究表明，这是因为S型细菌的多糖胶囊与R型细菌发生了转化，使得R型细菌获得了抵抗免疫系统攻击的能力。

这项实验说明了转化是如何发生的，因为它证明了细胞可以从周围的环境中吸收自由的DNA碎片，并将其整合到自己的基因组中。

实验后，格里菲斯提出了转化的原理：原本不具有多糖胶囊的R型细菌，在与死亡的S型细菌混合后，会吸收到S型细菌释放出来的可吸收性物质，其后代也会获得多糖胶囊，从而成为具有S型细菌性质的转化菌株。

生物遗传和变异知识点总结生物遗传和变异知识点总结1、DNA是使R型细菌产生稳定的遗传变化（即R型细菌转化是S型细菌）的物质，而噬菌体的各种性状也是通过DNA传递给后代的，这两个实验证明了DNA 是遗传物质。

2、现代科学研究证明，遗传物质除DNA以外还有RNA。

因是绝大多数生物（如所有的原核生物、真核生物及部分病毒）的遗传物质是DNA，只有少数生物（如部分病毒等）的遗传物质是RNA，所以说DNA是主要的遗传物质。

3、碱基对排列顺序的多样性，构成了DNA分子的多样性，而碱基对的特定的排列顺序，又构成了每个DNA分子的特异性，这从分子水平说明了生物体具有多样性和特异性的原因。

4、遗传信息的传递是通过DNA分子的复制（注意其半保留复制和边解旋边复制的特点）来完成的。

5、DNA分子独特的双螺旋结构是复制提供了精确的模板；通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。

6、子代与亲代在性状上相似，是由于子代获得了亲代复制的一份DNA的缘故。

7、基因是有遗传效应的DN *** 段，基因在染色体上呈直线排列，染色体是基因的载体。

8、基因的表达是通过DNA控制蛋白质的合成（即转录和翻译过程）来实现的。

9、由于不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序（碱基顺序）不同，因此，不同的基因含有不同的遗传信息。

（即：基因的脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息）。

10、DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序决定了mRNA中核糖核苷酸的排列顺序，mRNA中核糖核苷酸的排列顺序又决定了蛋白质中氨基酸的排列顺序，氨基酸的排列顺序最终决定了蛋白质的结构和功能的特异性，从而使生物体表现出各种遗传特性高中数学。

所以，生物的一切性状都是由基因决定，并由蛋白质分子直接体现的。

11、生物的一切遗传性状都是受基因控制的.。

一些基因是通过控制酶的合成来控制代谢过程；基因控制性状的另一种情况，是通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状。

12、基因分离定律：具有一对相对性状的两个纯合亲本杂交时，子一代只表现出显性性状；子二代出现了性状分离现象，并且显性性状与隐性性状的数量比接近于3：1。

r型菌转化为s型菌原理
血清型转换是指细菌血清型的突变，从一种类型转变为另一种类型。

在菌群中，细菌血清型通常是由于多糖胶质包裹的膜表面的特异性糖类共价连接而形成的。

R型菌和S型菌是由于多糖胶质层的存在而引起的不同血清型。

R型菌没有多糖胶质层，细菌表面的胶质层仅由脂多糖组成，
这使得R型菌不能有效地抵抗宿主的免疫系统攻击。

S型菌则由多糖胶质层包裹，它能够干扰宿主的免疫系统，并使细菌更难被吞噬。

R型菌转化为S型菌的原理是，当R型菌接触到由S型菌释放的裸露的多糖胶质层废弃物时，R型菌可以通过吸收该多糖胶
质层废弃物中的糖类组分来合成自己的胶质层。

一旦胶质层形成，R型菌就变成了S型菌。

这种转化过程可能是通过DNA转移进行的。

在转化过程中，
S型菌释放的DNA片段可能会被R型菌吸收并整合到其基因
组中，从而使其表型发生突变，形成S型菌的特征。

总体而言，R型菌通过吸收S型菌释放的多糖胶质层废弃物中的糖类组分，并可能通过DNA转移来获得S型菌特征，从而
转化成S型菌。

这种转化过程是一种细菌之间的信息传递和
遗传变异途径。

r细菌转化为s型细菌原理当我们谈到细菌的转化时，常常会涉及到r型和s型细菌之间的转化过程。

r型细菌与s型细菌是两种常见的细菌类型，它们之间的转化过程是微生物学中一个重要的研究课题。

r型细菌通常指的是未经过血清凝集酶免疫反应或热处理的细菌，而s型细菌则是已经被免疫反应或热处理后被凝聚的细菌。

r型细菌与s型细菌之间的转化，是通过细菌在环境中的基因表达和代谢途径进行的。

研究表明，r型细菌与s型细菌之间的转化是一种自然发生的现象，因为细菌在不同环境中会出现不同的表达型态。

r型细菌通常具有一定的致病性，而s型细菌则因为经过了免疫处理，抗原性减弱，因此更容易被宿主细胞识别和清除。

但是，在一些特定的环境条件下，r型细菌有可能通过突变或基因水平的变化，转化为s型细菌，从而改变其致病性和抗原性。

这种转化过程对于细菌的存活和传播具有重要的意义。

r型细菌转化为s型细菌的原理主要包括细菌在适应环境中的基因表达调控和代谢途径的改变。

在一些情况下，r型细菌可能会受到外界环境的压力或宿主免疫反应的刺激，从而导致其基因表达发生变化，使得原本的r 型细菌产生了一定程度的抗原性变化，进而转化为s型细菌。

这种转化过程可能会伴随着细菌代谢途径的改变，使得其对宿主细胞的侵袭能力降低，从而减少其致病性。

此外，r型细菌转化为s型细菌的原理还涉及到细菌在基因水平上的变化。

细菌在遗传物质上的变异或重组往往是细菌转化为s型细菌的重要原因之一。

细菌基因的突变或重组可能会导致某些致病基因的失活或抑制，从而使得r型细菌转化为s型细菌。

这种基因水平上的变化通常是细菌在适应新环境或应激条件下的一种自然选择过程，通过这种方式，细菌可以增强其对环境的适应性和生存能力。

在研究r型细菌转化为s型细菌的过程中，科学家们也发现了一些影响细菌转化的重要因素。

其中包括环境因素、宿主因素、细菌菌株等。

环境因素如温度、营养物质和氧气浓度等，都可能影响细菌在转化过程中的基因表达和代谢途径。

第1节DNA是主要的遗传物质1．掌握肺炎双球菌体内和体外转化实验的过程和结论。

(重、难点) 2.掌握噬菌体侵染细菌实验的方法、过程及结论。

(重、难点) 3.理解DNA是主要遗传物质的结论。

知识点一肺炎双球菌的转化实验[学生用书P41]阅读教材P43～P441．肺炎双球菌的特点种类S型细菌R型细菌项目菌落表面光滑表面粗糙菌体毒性有毒性无毒性2.体内转化实验——格里菲思的实验(1)原理：S型细菌可使小鼠患败血症死亡。

(2)实验过程及现象(3)结论：加热杀死的S型细菌中含有某种转化因子使R型活细菌转化为S型活细菌。

3．体外转化实验——艾弗里的实验(1)原理：只有加入DNA时，R型细菌才能够转化为S型细菌。

(2)过程(3)结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。

1．肺炎双球菌体内转化实验和体外转化实验的比较项目体内转化实验体外转化实验培养细菌在小鼠体内体外培养基实验对照R型细菌与S型细菌的毒性对照S型细菌各组成成分的作用进行对照巧妙构思用加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化将物质提纯分离后，直接、单独地观察某种物质在实验中所起的作用实验结论S型细菌体内有“转化因子”S型细菌的DNA是遗传物质联系(1)所用材料相同；(2)体内转化实验是体外转化实验的基础，体外转化实验是体内转化实验的延伸；(3)两个实验都遵循对照原则、单一变量原则2.实验拓展分析(1)在加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复活性。

(2)转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中。

(3)在转化实验中，使小鼠致死的是S型细菌，不是S型细菌的DNA。

1．(2019·菏泽高一检测)在肺炎双球菌转化实验中，将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后，注射到小鼠体内，下列能在死亡小鼠体内出现的细菌类型有()①有毒的R型活细菌②无毒的R型活细菌③有毒的S型活细菌④无毒的S型活细菌A．①④B．②③C．③D．①③[答案]B2．(2019·北京延庆高一期末)下图表示肺炎双球菌的转化实验，下列相关叙述错误的是()A．DNA酶的作用是水解S型菌的DNAB．结果1中S型肺炎双球菌占绝大多数C．该实验证明DNA是遗传物质D．结果2中全部为R型肺炎双球菌[解析]选B。

2024年高考生物模拟试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。

2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。

第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。

3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

一、选择题：（共6小题，每小题6分，共36分。

每小题只有一个选项符合题目要求）1．水分子存在两种跨膜运输机制，一种是通过脂双层的自由扩散，另一种是通过水通道蛋白跨膜运输。

研究者据此进行了如下实验。

实验分为两组，甲组:肾小管上皮细胞+生理盐水配制的蛋白酶溶液；乙组:肾小管上皮细胞+等量的X。

将甲、乙两组制成装片，在盖玻片一侧滴加清水，另一侧用吸水纸吸引，显微镜下观察在相同时间内两组细胞发生破裂的情况。

下列说法错误的是（）A．乙组为对照组，其中的X为生理盐水B．该实验的目的是探究肾小管上皮细胞的吸水方式C．若甲组细胞破裂数小于乙组，则说明水分子仅通过通道蛋白进入肾小管上皮细胞D．若甲、乙两组细胞破裂数差异不大，则说明水分子主要以自由扩散进入肾小管上皮细胞2．下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述，正确的是（）A．艾弗里实验证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡B．艾弗里实验中在培养R型菌的培养基中添加S型菌的DNA后只长S型菌C．赫尔希和蔡斯实验中，用32P标记噬菌体的DNA，如果离心前保温时间过长，会导致上清液中的放射性升高D．赫尔希和蔡斯实验中所使用的T2噬菌体的核酸类型与人类免疫缺陷病毒相同3．常绿直立灌木夹竹桃可产生名为夹竹苷的剧毒物质，孕妇及幼儿接触会使人昏睡、智力低下，但其花、叶可吸引夹竹桃天蛾前来产卵，天蛾幼虫以夹竹桃叶为食。

由此无法推断A．夹竹桃天蛾幼虫可以抵御夹竹苷及其代谢产物的毒性B．借助夹竹苷可引诱雌性夹竹桃天蛾前来并杀死，属于生物防治C．夹竹苷可以吸引夹竹桃天蛾的天敌前来捕食天蛾幼虫，调节种间关系D．进化过程中夹竹桃和夹竹桃天蛾均被选择出了适应性变异4．下列关于肺炎双球菌转化实验的叙述，正确的是（）A．该实验是证实DNA 作为遗传物质的最早证据来源B．多肽类的荚膜使S 型菌不易受宿主防护机制的破坏C．活体转化实验证明了转化因子的纯度越高转化效率越高D．S 型菌的DNA 与活的R 型菌混合悬浮培养后可出现两种菌落5．下列有关生物膜的说法，错误的是（）A．植物类囊体薄膜上有能合成ATP的酶B．植物根细胞膜上有运输矿质元素离子的蛋白质载体C．人体线粒体内膜上有运输葡萄糖的蛋白质载体D．人体黏膜细胞表面有与某些病毒结合的蛋白质受体6．下图为横放萌发后的玉米种子，据图分析种子萌发过程中激素调节的相关内容，以下描述正确的是A．在黑暗环境中一段时间后，根、茎分别出现不同的向性，此时生长受到抑制的是A、D侧B．玉米种子萌发初期，赤霉素含量增加，促进了淀粉的水解，为种子的萌发提供物质和能量C．玉米种子萌发成幼苗过程中只受赤霉素和生长素的调节作用且调节作用的原理相同D．根、芽合成的生长素能从C运输到D、从A运输到B，反映了生长素极性运输的特点二、综合题：本大题共4小题7．（9分）下图是分泌细胞分泌的某种信息分子与靶细胞结合的示意图，据图回答：（1）分泌细胞的分泌物与耙细胞相互结合的原因是靶细胞的细胞膜上有________。

高考生物遗传学知识点全面解析在高考生物中，遗传学是一个重要且具有一定难度的板块。

它不仅要求我们理解基本的概念和原理，还需要我们能够运用所学知识解决实际问题。

接下来，让我们一起深入探讨高考生物遗传学的知识点。

一、遗传物质的探索历程1、格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验格里菲思通过将加热杀死的 S 型细菌和活的 R 型细菌混合注射到小鼠体内，发现小鼠死亡，并从死亡的小鼠体内分离出了 S 型活细菌。

这一实验证明了在加热杀死的 S 型细菌中存在某种“转化因子”，能使R 型细菌转化为 S 型细菌。

2、艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验艾弗里及其同事对 S 型细菌中的物质进行提取、分离和鉴定，分别将各种成分加入到培养 R 型细菌的培养基中，结果发现只有 DNA 能使R 型细菌转化为 S 型细菌，从而证明了 DNA 是遗传物质。

3、赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记技术，分别用 35S 标记噬菌体的蛋白质外壳，用 32P 标记噬菌体的 DNA，然后让噬菌体侵染未被标记的细菌。

经过搅拌、离心后，检测上清液和沉淀物中的放射性。

结果表明，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，进一步证明了 DNA 是遗传物质。

4、烟草花叶病毒感染烟草实验烟草花叶病毒由 RNA 和蛋白质组成。

科学家将烟草花叶病毒的RNA 和蛋白质分别提取出来，单独感染烟草，发现只有 RNA 能使烟草感染病毒，从而证明 RNA 也是遗传物质。

综上所述，绝大多数生物的遗传物质是 DNA，只有少数病毒的遗传物质是 RNA，所以 DNA 是主要的遗传物质。

二、DNA 的结构和复制1、 DNA 的结构DNA 是由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。

外侧是脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成碱基对，碱基配对遵循碱基互补配对原则（A 与 T 配对，G 与 C 配对）。

2、 DNA 的复制（1）概念：以亲代 DNA 为模板合成子代 DNA 的过程。

高考真题分类解密和训练第八单元遗传的分子基础考点一人类对遗传物质的探索过程（Ⅱ）1.（2013年Ⅱ，T5）在生命科学发展过程中，证明DNA是遗传物质的实验是（）①孟德尔的豌豆杂交实验②摩尔根的果蝇杂交实验③肺炎双球菌转化实验④T2噬菌体侵染大肠杆菌实验⑤DNA的X光衍射实验A．①②B．②③C．③④D．④⑤【题点】（1）基因与染色体的关系的科学发展史（必修2P2-12、27-35）：①孟德尔：通过豌豆杂交实验，用假说演绎法，提出了基因的分离定律、自由组合定律。

②约翰逊：1909年，他给孟德尔的“遗传因子”重新命名为“基因”，并提出了表现型和基因型的概念。

③萨顿：在研究中发现孟德尔假设的遗传因子的分离与减数分裂过程中同源染色体的分离非常相似，并由此提出了遗传因子（基因）位于染色体上的假说。

（类比推理）④摩尔根：用假说演绎法证明基因在染色体上。

他还证明基因在染色体上呈线性排列。

⑤ 18世纪英国著名的化学家和物理学家道尔顿，第1个发现了色盲症，也是第1个被发现的色盲症患者。

（2）DNA是主要的遗传物质的科学发展史（必修2P42-46）：① 1928年，格里菲思通过实验推想，已杀死的S型细菌中含有某种“转化因子”，使R型细菌转化为S型细菌。

②1944年，美国科学家艾弗里和他的同事，通过实验证明上述“转化因子”为DNA，也就是说DNA才是遗传物质。

③ 1952年，赫尔希和蔡斯，用同位素标记法，通过噬菌体侵染细菌的实验证明，在噬菌体中，亲代和子代之间具有连续性的物质是DNA，而不是蛋白质。

当人们发现烟草花叶病毒的遗传物质是RNA之后，证明了DNA是主要的遗传物质。

（3）DNA分子的结构和复制的科学发展史（必修2P47-54、68）：① 1953年，美国科学家沃森和英国科学家克里克共同提出了DNA分子双螺旋结构模型（依据之一DNA的X光衍射实验）。

② 1957年克里克提出中心法则【解析】孟德尔通过豌豆杂交实验发现基因的分离、基因的自由组合定律；摩尔根则通过果蝇的杂交实验发现了伴性遗传；而DNA的X光衍射实验则说明了DNA分子呈螺旋结构。

第17课DNA是主要的遗传物质►学业质量水平要求◄1．通过遗传物质的发现历程，理解生命的延续和发展。

(生命观念)2．通过噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析，培养逻辑分析能力。

(科学思维)3．通过同位素标记法在实验中的应用，培养实验设计及对实验结果分析的能力。

(科学探究)考点一肺炎链球菌的转化实验1．肺炎链球菌的类型2．格里菲思的体内转化实验3．艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验(1)实验过程及结果。

(2)结论：DNA才是使 R型细菌产生稳定遗传变化的物质。

(3)“减法原理”：在对照实验中，与常态比较，人为去除某种影响因素。

例如，在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA 是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。

1．格里菲思的肺炎链球菌转化实验直接证明了DNA是转化因子。

( ×) 2．从格里菲思的第④组死亡小鼠身上分离得到的S型活细菌是由S型死细菌转化而来的。

( ×) 3．从格里菲思实验中的病死小鼠体内分离得到的肺炎链球菌只有S型细菌而无R型细菌。

( ×) 4．艾弗里的体外转化实验采用了物质提纯、鉴定与细菌体外培养等技术。

( √) 【教材细节命题】1．(必修2 P44图3­3思考)体外转化实验中导致R型细菌转化为S型细菌时，遗传物质、原料、能量分别由S型细菌、R型细菌、R型细菌方提供。

其转化的实质是基因重组。

2．(必修2 P44图3­3思考)体外转化实验中，设置“S型细菌的细胞提取物＋DNA酶”实验组的作用是对照，从S型活细菌中提取的DNA被DNA酶分解后不能使R型细菌转化，可见DNA被分解后的产物不能使R型细菌转化，进一步说明DNA才是使R型细菌发生转化的物质。

1．肺炎链球菌两个转化实验的比较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场小鼠体内培养基(体外)所实验原理S型细菌有致病性，可使人“减法原理”和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡实验原则R型细菌与S型细菌的致病性进行对照S型细菌各成分的作用进行对照实验构思用加热致死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化每个实验组特异性地去除了一种物质结果观察小鼠是否死亡培养基中菌落类型实验结论S型细菌体内有转化因子S型细菌的DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质联系①所用的材料相同：都巧妙选用R型和S型两种肺炎链球菌②体内转化实验是体外转化实验的基础，仅说明S型细菌体内有转化因子；体外转化实验则是前者的延伸，进一步证明了转化因子是DNA③实验设计都遵循对照原则和单一变量原则2．S型细菌和R型细菌转化的实质(1)加热致死的S型细菌，其蛋白质变性失活，DNA在加热过程中，双螺旋结构解开，氢键断裂，但缓慢冷却后，其结构可恢复。

《人类探索遗传物质的历程》讲义在生命的奥秘中，遗传物质的探索一直是科学家们孜孜以求的重要课题。

从最初的模糊猜测到如今的精准理解，人类在这条道路上经历了漫长而曲折的历程。

早在古代，人们就已经注意到生物特征的传承现象。

例如，农民们通过选育优良的种子来获得更好的作物收成，这实际上就是在利用遗传规律，尽管他们当时并不明白其中的原理。

但真正对遗传物质的科学探索，始于 19 世纪。

孟德尔是遗传学的奠基人。

他通过豌豆杂交实验，发现了遗传的基本规律。

孟德尔精心选择了具有明显相对性状的豌豆，如高茎和矮茎、圆粒和皱粒等。

经过多年的杂交实验和仔细观察记录，他提出了遗传因子的概念。

孟德尔认为，生物的每一个性状都是由遗传因子控制的，这些遗传因子在生殖细胞形成时会彼此分离，进入不同的配子中。

当雌雄配子结合时，遗传因子又重新组合，从而决定了子代的性状。

孟德尔的发现具有开创性意义，然而在当时却没有引起足够的重视，直到几十年后才被重新发现和认可。

随着科学技术的不断进步，20 世纪初，科学家们对遗传物质的本质有了更深入的思考。

当时，有两种主要的观点：一种认为蛋白质是遗传物质，因为蛋白质的种类繁多，结构复杂；另一种则认为是核酸。

1928 年，格里菲斯进行了著名的肺炎双球菌转化实验。

他将无毒性的 R 型肺炎双球菌和有毒性的 S 型肺炎双球菌分别注射到小鼠体内，发现 R 型菌不会使小鼠患病，而 S 型菌会导致小鼠死亡。

但当他将加热杀死的S 型菌和活的R 型菌混合后注射给小鼠时，小鼠却患病死亡，并且在其体内检测到了 S 型菌。

格里菲斯认为，在加热杀死的 S 型菌中存在一种“转化因子”，能够使 R 型菌转化为 S 型菌，但他并不清楚这种转化因子究竟是什么。

后来，艾弗里等人对格里菲斯的实验进行了改进和深入研究。

他们将 S 型菌的各种成分，如蛋白质、多糖、DNA 等分别提取出来，与 R型菌混合，观察哪一种成分能够使 R 型菌发生转化。

结果发现，只有DNA 能够使 R 型菌转化为 S 型菌，从而证明了 DNA 是遗传物质。

1肺炎双球菌的转化实验注：作为遗传物质必须具备的四个特点：（证明某一物质是遗传物质的依据）①分子结构具有相对的稳定性 ②能够进行自我复制，前后代保持一定的连续性 ③能够指导蛋白质的合成，以表现生物的性状 ④产生可遗传的变异 一、肺炎双球菌转化实验 1格里菲思实验（体内转化） （1）实验过程（2）实验结论：加热杀死的S 型细菌体内含有“转化因子”，促使R 型细菌转化为S 型细菌。

（3）用现有的知识对实验的解释：①加热杀死S 型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA 在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复其活性。

②R 型细菌转化成S 型细菌的过程可以下的五步来反应：（了解） a 、双链DNA 片段与受体菌细胞表面特定位点结合； b 、位点上DNA 分解，形成DNA 片段；c 、双链DNA 的一条单链逐渐降解，同时另一条单链逐步进入细胞内；d 、进入细菌体的DNA 单链与受体菌DNA 同源区段配对，接着受体DNA 相应单链片段切除，并被外来DNA 取代，形成杂种DNA 区段（实质就是基因重组）；e 、受体菌DNA 通过复制杂合区段分离成两个；其中有的类似供体菌，细胞分裂后，就成为转化因子。

③实验证明转化率与供体菌细胞的DNA 纯度有关，DNA 越纯，转化率也就越高。

如果事先用DNA 酶降解供体菌细胞中的DNA ，那么转化作用就不复存在。

2艾弗里实验（体外转化）（1（2）实验结论：DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。

二、实验探究规律归纳：例题1：研究发现少数病毒（如烟草花叶病毒，简称TMV）体内仅有蛋白质和RNA 两种化学成分，这类生物的性状（如TMV 能感染正常烟草的叶片，使之出现相应的病斑）的遗传是受RNA 还是蛋白质控制？请设计实验探究TMV 的遗传物质。

（1）实验原理：①利用水—苯酚溶液可以将TMV 分离，获得TMV 的蛋白质和RNA 。

②TMV 能感染正常烟草使之出现相应的病斑 ③遗传物质能使生物性状保持相对稳定（2）实验材料：烟草花叶病毒、正常生长的烟草、苯酚、试管、玻璃棒等必需的实验器材 （3）主要实验步骤：①获得TMV 的RNA 和蛋白质：水—苯酚溶液分离TMV ，获得纯净的TMV 蛋白质和RNA②选择材料并分组：取正常生长烟草植物，选取生长状态基本相同的三张叶片，分别编号A 、B 、C 。

2023年高考生物模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。

选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

一、选择题(本大题共7小题,每小题6分,共42分。

)1．某小组为解决粮食贮存通风散热问题，利用下图所示装置测定小麦种子呼吸作用强度（底物为葡萄糖）。

气体自动分析仪用于测定密闭容器中O2和CO2的含量变化。

下列相关叙述错误的是（）A．该装置可用于探究温度对小麦种子呼吸作用强度的影响B．小麦种子呼吸作用释放的能量部分储存在ATP中，其余的以热能形式散失C．当装置中小麦种子同时存在有氧呼吸和无氧呼吸时，不能测出无氧呼吸强度D．通过O2与CO2的含量变化可推算出小麦种子呼吸作用释放的热能2．下列关于人体生命活动调节的叙述，正确的是（）A．输氧时在氧气中加入5%的CO2是为了维持呼吸中枢兴奋，该过程属于神经调节B．食物过咸会导致人体分泌的抗利尿激素减少C．节食减肥导致血糖含量较低时，胰岛A细胞的分泌会增加D．人体的体温调节中枢位于大脑皮层3．人类利用微生物发酵制作果酒、果醋的历史源远流长。

下列关于果酒、果醋制作原理的叙述正确的是（）A．在葡萄酒自然发酵的过程中，起主要作用的是野生型酵母菌B．变酸的酒表面的菌膜是酵母菌在液面大量繁殖形成的C．在缺氧、呈酸性的发酵液中，醋酸菌能大量生长繁殖D．在酸性条件下，溴麝香草酚蓝水溶液与酒精反应呈现灰绿色4．下图是对果蝇进行核型分析获得的显微照片，相关叙述正确的是（）A．图示染色体形态处于分裂中期，每条染色体含2个DNA分子B．图中共有4种形态的染色体，雌雄果蝇各含2个染色体组C．一定浓度的秋水仙素处理细胞，可抑制染色体的着丝粒分裂D．采用高渗溶液处理细胞，使细胞更易破裂而便于观察5．有机磷农药分子不能单独引起免疫反应。

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