专题23 DNA是主要的遗传物质- 2025年高考生物一轮复习考点精讲精练

专题23 DNA是主要的遗传物质 1.肺炎链球菌的类型 项目 S型细菌 R型细菌 菌落 表面光滑 表面粗糙 菌体 有多糖类荚膜 无多糖类荚膜 致病性 有致病性 无致病性 提醒　有荚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。 2.格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验 (1)实验过程及现象。 (2)结果分析。 a.实验①②对比说明R型活细菌无致病性,S型活细菌有致病性。 b.实验②③对比说明加热致死的S型细菌无致病性。 c.实验②③④对比说明R型活细菌可转化为S型活细菌。 (3)结论:已经加热致死的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。 3.噬菌体侵染细菌的实验 实验材料 T2噬菌体和大肠杆菌。 (1)T2噬菌体的模式图。 (2)T2噬菌体的生活方式:专门寄生在大肠杆菌体内。 (3)T2噬菌体的增殖。 增殖需要的条件 内容 合成噬 菌体DNA 模板 噬菌体的DNA 原料 大肠杆菌提供的 四种脱氧核苷酸 合成噬菌 体蛋白质 原料 大肠杆菌的氨基酸 场所 大肠杆菌的核糖体 实验方法 利用放射性同位素标记技术,用35S、32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA。 实验过程及结果分析 (1)标记噬菌体。 提醒　T2噬菌体不能直接用培养基培养,若要标记T2噬菌体,需先标记大肠杆菌。 (2)噬菌体侵染细菌。 ①搅拌的目的:使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。 ②离心的目的: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)实验结果分析。 ①噬菌体侵染细菌时,DNA进入细菌的细胞中,而蛋白质外壳仍留在细胞外。 ②子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的。 实验结论 DNA才是噬菌体的遗传物质。 4.烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验 (1)实验过程及现象。 (2)实验结论:RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。 2.DNA是主要的遗传物质 因为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。 5.不同生物的遗传物质 生物类型 病毒 原核生物 真核生物 体内核 酸种类 DNA或 RNA DNA和 RNA DNA和 RNA 体内碱 基种类 4种 5种 5种 体内核苷 酸种类 4种 8种 8种 遗传物质 DNA或 RNA DNA DNA 实例 噬菌体、 烟草花 叶病毒 乳酸菌、 蓝细菌 玉米、小 麦、人 1．如图为格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验的处理方法及结果。下列叙述错误的是（    ）    A．第1组和第2组对照能说明S型活细菌具有致病性而R型活细菌无致病性 B．第2组和第3组对照能说明加热能使S型细菌的转化因子失去功能 C．只有第4组发生了细菌转化，但并非所有的R型细菌都转化为S型细菌 D．该实验能证明S型细菌中含有“转化因子”，但不能证明该“转化因子”的化学本质是DNA 【答案】B 【分析】肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内转化实验证明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；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。 【详解】A、第1组给小鼠注射R型活细菌小鼠未死亡，第2组给小鼠注射S型活细菌小鼠死亡，说明S型活细菌具有致病性而R型活细菌无致病性，A正确； B、第2组和第3组对照能说明加热能使S型活细菌失去致病性，但不能说明转化因子失去功能，B错误； C、只有第4组发生了细菌转化，但只有少部分的R型细菌转化为S型细菌，C正确； D、该实验证明了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，但没有说明“转化因子”是什么物质，D正确。 故选B。 2．赫尔希和蔡斯利用噬菌体证明DNA是遗传物质的实验中，用32P标记噬菌体的DNA，实验过程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．该实验依次经过培养→离心→搅拌→检测等步骤 B．完成该组实验需先后用到带32P标记和不带32P标记的大肠杆菌 C．若在上清液中检测到少量放射性，则可能是②过程搅拌不均匀 D．新噬菌体中只有部分含32P，说明只有部分噬菌体获得亲代的遗传信息 【答案】B 【分析】噬菌体侵染细菌的过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放。 【详解】A、噬菌体侵染细菌实验依次经过培养一搅拌一离心一检测等步骤，A错误； B、噬菌体侵染细菌实验需要先用带32P标记的大肠杆菌对菌体进行标记，然后用带32P标记的噬菌体 去侵染不带32P的大肠杆菌，B正确； C、搅拌的目的使噬菌体与大肠杆菌分开，若上清液中检测到少量放射性，则可能是保温时间 过长，细菌裂解，释放出带放射性的子代菌体，C错误； D、因只有亲代菌体的DNA被 32P标记，利用的是不带32P标记的大肠杆菌的脱氣核苷酸，所以新菌体中只有部分含 32P， 这不能说明只有部分噬菌体获得了亲代的遗传信息，D错误。 故选B。 3．朊病毒是一种只含蛋白质而不含核酸的病原微生物，某兴趣小组用朊病毒和无标记的牛脑组织细胞做了下图所示实验，下列有关叙述正确的是（    ）    A．按1→2→3→4程序实验，上清液中几乎不能检测到32P B．按1→2→3→4程序实验，沉淀物中几乎不能检测到32P C．按1→2→5→3→4程序实验，放射性应主要位于上清液中 D．按1→2→5→3→4程序实验，放射性应主要位于沉淀物中 【答案】ABD 【分析】根据题意可知，朊病毒是一种只含蛋白质而不含核酸的病原微生物，它不能独立生活，在活细胞内才能利用宿主细胞提供的原料，完成自身的增殖过程。 【详解】AB、从理论上讲，离心后上清液中几乎不能检测到32P，沉淀物中几乎不能检测到32P，因为朊病毒没有核酸，只有蛋白质，蛋白质中P含量极低，所以朊病毒几乎不含P，即试管4中几乎没有32P，AB正确； CD、用35S标记的朊病毒侵入牛脑组织细胞，此时放射性物质主要随细胞到沉淀物中，同时会有少量的朊病毒不能成功侵入牛脑组织细胞，离心后位于上清液中，因此上清液中含少量放射性物质，C错误、D正确。 故选ABD。 4．根据S型肺炎链球菌荚膜多糖的差异，将其分为SⅠ、SⅡ、SⅢ等类型，不同类型的S型发生基因突变后失去荚膜，成为相应类型的R型（RⅠ、RⅡ、RⅢ），R型也可回复突变为相应类型的S型（SⅠ、SⅡ、SⅢ）。S型的荚膜能阻止外源DNA进入细胞，为探究S型菌的形成机制，科研人员将加热杀死的甲菌破碎后获得提取物，冷却后加入乙菌培养液中混合均匀，再接种到平板上，经培养后检测子代细菌的类型。下列相关叙述错误的是（    ） A．肺炎链球菌的拟核DNA有2个游离的磷酸基团 B．若甲菌为RⅡ，乙菌为SⅢ，子代细菌可能为SⅢ和RⅡ，则能说明RⅡ是转化而来的 C．若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅡ，子代细菌为SⅢ和RⅡ，则能说明SⅢ是转化而来的 D．若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅢ，子代细菌为SⅢ和RⅢ，则能排除基因突变的可能 【答案】ABD 【分析】分析题意可知，S型菌根据荚膜多糖的不同，分为不同类型，无论哪种类型，只要发生基因突变，就会失去荚膜成为相应类型的R型菌，且S型菌的荚膜会阻止外源DNA进入细胞，而R型菌则可突变为S型菌。 【详解】A、肺炎链球菌的拟核DNA为环状DNA分子，有0个游离的磷酸基团，A错误； B、该实验的目的是探究S型菌的形成机制，则R型菌为实验对象，S型菌的成分为自变量，且根据题意，S型的荚膜能阻止外源DNA进入细胞，RⅡ的DNA不能进入S Ⅲ中，不会导致SⅢ转化为RⅡ，B错误； C、若甲菌为S Ⅲ，乙菌为RⅡ，RⅡ接受加热杀死的S Ⅲ的DNA，经转化得到S Ⅲ，繁殖所得子代细菌为S Ⅲ和RⅡ，RⅡ经回复突变得到SⅡ，繁殖所得子代细菌为SⅡ和RⅡ，所以若甲菌为S Ⅲ，乙菌为RⅡ，子代细菌为S Ⅲ和RⅡ，则能说明S型菌是转化而来的，C正确； D、若甲菌为S Ⅲ，乙菌为R Ⅲ，R Ⅲ经转化形成的S菌为S Ⅲ，R Ⅲ经回复突变形成的S菌也是S Ⅲ，繁殖后形成的子代细菌都为S Ⅲ和R Ⅲ，不能排除基因突变的可能，D错误。 故选ABD。 5．DNA和蛋白质都是生物体内重要的大分子物质，究竟哪种物质是遗传物质的问题曾引起生物学界激烈的争论。1928年，格里菲思提出转化因子，转化因子究竟是什么物质呢？1944年艾弗里和他的同事完成了以下实验。他们将去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质的S型细菌提取物分别进行不同的处理后，加入到含有R型活菌的培养基中，处理方法及实验结果如下表所示： 处理条件 菌落生长情况 第一组 未处理 —— 第二组 加蛋白酶 第三组 加RNA酶 第四组 加酯酶 第五组 加DNA酶 注：○代表R型菌落，●代表S型菌落。 (1)推测第一组培养基中活菌类型为 ，设置第一组实验的目的是 ；推测第五组菌落生长情况，并将结果绘制在上表第五组的培养皿中 。 (2)实验表明细胞提取物中含有转化因子，而转化因子很可能就是DNA。艾弗里等人进一步分析了细胞提取物的理化特性，发现这些特性都与DNA的极为相似。请你推测艾弗里最终提出的结论是： 。 (3)从控制自变量的角度分析，艾弗里等人实验的基本思路是 。 【答案】(1) R型和S型 对照 (2)DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质(DNA是遗传物质) (3)在每个实验组S型细菌提取物中特异性地去除了一种物质 【分析】1、R型和S型肺炎双球菌的区别是前者没有荚膜（菌落表现粗糙），后者有荚膜（菌落表现光滑）。由肺炎双球菌转化实验可知，只有S型菌有毒，会导致小鼠死亡，S型菌的DNA才会是R型菌转化为S型菌。 2、在艾弗里证明遗传物质是DNA的实验中，艾弗里将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开，单独的、直接的观察它们各自的作用。另外还增加了一组对照实验，即DNA酶和S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养。 【详解】（1）由于第一组未处理，作为对照组，则第一组培养基中活菌类型为R型和S型；由于第五组加入了DNA酶，导致DNA被分解，则S型菌不能被转化，所以第五组培养皿中菌落都是R型菌，如图： 。 （2）分析题意，艾弗里等人进一步分析了细胞提取物的理化特性，发现这些特性都与DNA的极为相似，据以上五组实验（含有DNA的就有两种菌落，不含DNA的只有一种菌落）可以得出，DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质(DNA是遗传物质)。 （3）从控制自变量的角度，实验的基本思路是：依据自变量控制中的“减法原理”，在每个实验组S型细菌的细胞提取物中特异性地去除了一种物质。 6．1952年，赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记的新技术，完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验，下面是实验的部分步骤，请回答下列与噬菌体侵染细菌实验有关的问题：    (1)在噬菌体侵染细菌实验中选择35S和32P这两种同位素分别对蛋白质和DNA进行标记，原因是S仅存在于T2噬菌体的 组分中，而P几乎都存在于 的组分中。 (2)在噬菌体侵染细菌实验中，用35S标记的一组感染实验，放射性同位素主要分布在上清液中；用32P标记的一组实验，放射性同位素主要分布在试管的沉淀物中，这一结果说明 。细菌裂解释放出的噬菌体中，可以检测到32P标记的DNA，但却不能检测到35S标记的蛋白质，这一结果说明 。 (3)在用含32P的噬菌体侵染实验中，从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段时间如果过长，会使上清液的放射性含量升高，其原因是 。在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染大肠杆菌细胞，也是误差的来源，理由是 。 【答案】(1) 蛋白质 DNA (2) 蛋白质外壳留在大肠杆菌的外面，DNA进入大肠杆菌的内部 子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的，DNA才是真正的遗传物质 (3) 细菌裂解，部分含32P的子代噬菌体释放出来 含32P的噬菌体没有侵染细菌，离心后该部分的噬菌体会出现在上清液中 【分析】1、噬菌体侵染细菌的过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放。 2、噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。 【详解】（1）蛋白质的元素组成是C、H、O、N，有的含S等，DNA的元素组成是C、H、O、N、P，S是蛋白质的特征元素，P是DNA的特征元素，因此在噬菌体侵染细菌实验中选择35S和32P这两种同位素分别对蛋白质和DNA进行标记。 （2）噬菌体侵染细菌的实验中，用35S标记的一组感染实验，放射性同位素主要分布在上清液中；用32P标记的一组实验，放射性同位素主要分布在试管的沉淀物中，这一现象说明了噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在外；进一步观察发现，细菌裂解释放出的噬菌体中，可以检测到32P标记的DNA，却不能检测到35S标记的蛋白质，这一现象说明了子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的，DNA才是真正的遗传物质，而不是蛋白质。 （3）用含32P的噬菌体侵染实验中，若保温时间过长，细菌裂解，部分含32P的子代噬菌体释放出来，会导致上清液的放射性偏高。在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，没有侵入大肠杆菌的噬菌体经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性，这也是误差的来源。 一、单选题 1．某研究小组用放射性同位素32P、35S分别标记T2噬菌体，然后将普通大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养，如图所示。一段时间后，分别进行搅拌、离心，并检测沉淀物和上清液中的放射性。下列有关叙述错误的是（　　） A．甲组上清液含极少量32P标记的噬菌体DNA，说明可能有少数噬菌体没有侵染 B．甲组被感染的细菌内含有32P标记的噬菌体DNA，可产生不含32P的子代噬菌体 C．乙组上清液含极少量35S标记的噬菌体蛋白质，可产生含35S的子代噬菌体 D．乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质，可产生不含35S的子代噬菌体 【答案】C 【分析】噬菌体侵染细菌实验过程：培养大肠杆菌，32P、35S分别标记大肠杆菌→用32P、35S标记的大肠杆菌培养噬菌体→用32P、35S标记的噬菌体侵染普通大肠杆菌→搅拌、离心→检测悬浮液和沉淀物中的放射性。 【详解】A、甲组用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，由于P存在于DNA中，悬浮液含极少量32P标记的噬菌体DNA，说明可能有少数噬菌体没有侵染，A正确； B、甲组用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，由于P存在于DNA中，在侵染过程中，DNA进入大肠杆菌体内，由于噬菌体繁殖所需原料来自未被标记的大肠杆菌，且DNA复制为半保留复制，所以可产生含32P的子代噬菌体和不含32P的子代噬菌体，B正确； C、由于噬菌体的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌，所以乙组的上清液含较多35S标记的噬菌体蛋白质，不会产生含35S的子代噬菌体，C错误； D、由于噬菌体的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌，乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质，也不产生含35S的子代噬菌体，D正确。 故选C。 2．科学家通过肺炎链球菌的转化实验初步揭开了遗传物质的神秘面纱。下列相关叙述正确的是（    ） A．将不含有荚膜多糖的肺炎链球菌注射到小鼠体内，一段时间后小鼠死亡 B．将用DNA酶处理后的S型细菌的细胞提取物与R型细菌混合培养，培养基中会长出两种菌落 C．艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验能证明蛋白质是肺炎链球菌的遗传物质 D．艾弗里在进行肺炎链球菌体外转化实验的过程中，实验组的设置体现了“减法原理” 【答案】D 【分析】肺炎链球菌转化实验：包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲斯体内转化实验证明S型菌中存在某种转化因子，能将S型菌转化为R型菌；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。 【详解】A、不含多糖荚膜的肺炎链球菌为R型细菌，不会让小鼠致死，含多糖荚膜的是S型细菌，会让小鼠死亡，A错误； B、将用DNA酶处理的S型细菌的细胞提取物与R型细菌混合培养，会分解S型细菌的DNA，故培养基中只会长R型细菌的菌落，B错误； C、艾弗里的实验能够证明蛋白质不是遗传物质，DNA才是遗传物质，C错误； D、艾弗里在进行肺炎链球菌体外转化实验的过程中，实验组都特异性地去除了一种物质，其设置体现了“减法原理”，D正确。 故选D。 3．在遗传物质的探究过程中，科学家共同推动了科学的发展。下列叙述错误的是（　　） A．格里菲斯的重要贡献是提出了转化因子的概念 B．艾弗里的肺炎双球菌的转化实验使用了减法原理控制自变量 C．肺炎链球菌和噬菌体作为实验材料具有细胞结构简单的优点 D．DNA双螺旋结构的提出为基因工程的兴起奠定了基础 【答案】C 【分析】肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内转化实验证明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；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。 【详解】A、格里菲思的肺炎链球菌转化实验证实已加热致死的S型细菌中存在某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的转化因子，A正确； B、艾弗里的肺炎双球菌的转化实验使用了减法原理控制自变量，B正确； C、噬菌体为病毒，不具有细胞结构，C错误； D、DNA双螺旋结构的提出为基因工程的兴起奠定了基础，D正确。 故选C。 4．烟草花叶病毒（TMV）和车前草病毒（HRV）同属于RNA病毒，其侵染烟草的方式与噬菌体侵染大肠杆菌类似。将TMV的RNA和HRV的蛋白质组装成重组病毒感染烟草叶片，可使烟草患病，下列可能观察到的现象与对应的结论合理的是（    ） A．若在患病烟草中检测到TMV的RNA和蛋白质，则说明TMV的遗传物质是蛋白质 B．若在患病烟草中检测到HRV的RNA和蛋白质，则说明HRV的遗传物质是RNA C．若在患病烟草中检测到TMV的RNA和蛋白质，则说明TMV的遗传物质是RNA D．若在患病烟草中检测到HRV的RNA和蛋白质，则说明TMV的遗传物质是RNA 【答案】C 【分析】RNA病毒的遗传物质是RNA，RNA决定RNA病毒的遗传性状。蛋白质不是RNA病毒的遗传物质，不能决定RNA病毒的遗传性状。 【详解】将TMV的RNA和HRV的蛋白质外壳混合后感染烟草叶片，使烟草患病，若RNA是RNA病毒的遗传物质，则病毒感染烟草时，RNA进入烟草细胞，而蛋白质外壳留在细胞外面，RNA指导蛋白质的合成，于RNA来自TMV，因此能检测到TMV的RNA和蛋白质，ABD错误，C正确。 故选C。 5．“噬菌体侵染大肠杆菌”的实验示意图如图所示。已知在以下实验条件中，该噬菌体在大肠杆菌中每20分钟复制一代，不考虑大肠杆菌裂解，下列叙述正确的是（    ） A．提取A组试管I沉淀中的子代噬菌体DNA，仅少量DNA含有32P B．B组试管III上清液中的放射性强度与接种后的培养时间成正比 C．离心前应充分搅拌使大肠杆菌裂解，释放出子代噬菌体 D．该实验证明了DNA是主要遗传物质 【答案】A 【分析】赫尔希和蔡斯在做噬菌体侵染细菌的过程中，利用了同位素标记法，用32P和35S分别标记的噬菌体的DNA和蛋白质。噬菌体在细菌内繁殖的过程为：吸附→注入→合成→组装→释放。 【详解】A、由于DNA为半保留复制，亲代被标记，原料没有被标记，故子代中只有部分噬菌体具有放射性，故A组试管Ⅲ中有少量子代噬菌体含32P，A正确； B、B组用35S标记的是噬菌体的蛋白质，经搅拌和离心后放射性主要出现在上清液，但B组试管Ⅲ上清液中的放射性强度与接种后的培养时间无关，B错误； C、离心前应充分搅拌使大肠杆菌与噬菌体分离，而不是使大肠杆菌裂解，释放出子代噬菌体，C错误； D、该实验证明了DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要遗传物质，D错误。 故选A。 6．已知烟草花叶病毒（TMV）和车前草病毒（HRV）都能侵染烟草叶片，且两者都由蛋白质和RNA组成，下图是探索HRV的遗传物质是蛋白质还是RNA的操作流程图。请据图分析下列说法错误的是（    ） A．本实验运用了对照原则，c是对照组 B．实验过程中重组病毒的后代是HRV C．该实验只能说明HRV的遗传物质是RNA D．c过程能说明蛋白质外壳没有侵染能力 【答案】A 【分析】分析题图信息可知，用TMV的蛋白质外壳、HRV的RNA和TMV的蛋白质外壳与HRV的RNA组成的重组病毒感染烟叶，用TMV的蛋白质外壳感染的烟叶没有出现病斑，其他两组烟叶上出现的病斑是HRV的病斑，结果说明TMV的蛋白质外壳没有侵染作用，HRV的RNA和TMV的蛋白质外壳与HRV的RNA组成的重组病毒有感染作用。 【详解】A、a组和b组分别由TMV和HRV直接侵染烟草叶片，属于对照组，c、d、e是实验组，A错误； B、将TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA进行重组，获得重组病毒，其后代是HRV，B正确； C、该实验只设计用HRV的RNA和TMV的蛋白质外壳重组获得的病毒侵染烟草叶片的实验，因此，该实验只能证明HRV的遗传物质是RNA，C正确； D、c过程蛋白质外壳侵染烟草叶片，没有出现病斑，说明蛋白质外壳没有侵染能力，D正确。 故选A。 7．同位素标记法是生物学实验常用的研究方法。下列实验中可以通过检测对应同位素放射性达到实验目的的是（    ） A．用15N标记大肠杆菌的DNA，证明DNA的半保留复制 B．用35S和32P同时标记T2噬菌体，证明DNA是遗传物质 C．用3H标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸，研究真核细胞转录的场所 D．用14C标记CO2，追踪卡尔文循环中碳元素的转移路径 【答案】D 【分析】同位素标记法可以根据放射性存在的位置显示物质的合成、运输等问题，卡尔文用同位素标记法发现了光合作用中碳循环的过程，证明DNA是遗传物质的噬菌体侵染实验、蛋白质的合成与分泌也用到了同位素标记法。 【详解】A、15N是稳定同位素，不具有放射性，A错误； B、证明DNA是T2噬菌体的遗传物质实验需要用35S和32P分别标记T2噬菌体，B错误； C、转录需要的原料是核糖核苷酸，标记脱氧核苷酸无法进行该研究，C错误。 D、卡尔文用14C标记的14CO2研究CO2生成的产物，追踪卡尔文循环中碳的转化途径，D正确。 故选D。 8．同位素示踪法可用于追踪研究生物体内相关物质或生理过程的运行和变化规律，下列叙述中正确的是（    ） A．饲喂含18O水后，小狗呼出的CO2可能检测到18O B．用32P和35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，可获大量含32P和35S的T2噬菌体 C．提供具有14CO2的缺氧环境，导致储藏的马铃薯块茎细胞中出现放射性14C3H6O3 D．培养在含15N-核糖核苷酸培养液中的洋葱根尖，只有分生区细胞能检测到15N 【答案】A 【分析】同位素标记法在生物学中具有广泛的应用： （1）用35S标记噬菌体的蛋白质外壳，用32P标记噬菌体的DNA，分别侵染细菌，最终证明DNA是遗传物质； （2）用3H标记氨基酸，探明分泌蛋白的合成与分泌过程； （3）15N标记DNA分子，证明了DNA分子的复制方式是半保留复制； （4）卡尔文用14C标记CO2，研究出碳原子在光合作用中的转移途径，即CO2→C3→有机物； （5）鲁宾和卡门用18O标记水，证明光合作用所释放的氧气全部来自于水。 【详解】A、饲喂含18O水后，水可参与有氧呼吸第二阶段，小狗呼出的CO2可能检测到18O，A正确； B、35S标记噬菌体的蛋白质外壳，不是噬菌体的遗传物质，所以用32P和35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，合成子代噬菌体的原料来自于大肠杆菌，因此子代噬菌体只有少数含有32P，都不含35S，B错误； C、马铃薯块茎不进行光合作用，不利用CO2，所以提供具有14CO2的缺氧环境，储藏的马铃薯块茎细胞中不会出现放射性14C3H6O3，C错误； D、核糖核苷酸是合成RNA的原料，培养在含15N-核糖核苷酸培养液中的洋葱根尖，由于其他部位的细胞也可以进行转录过程，因此不止分生区细胞能检测到15N，D错误。 故选A。 9．利用格里菲思实验所用的两种类型的肺炎链球菌进行相关转化实验。各组肺炎链球菌先进行如图所示处理，再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。下列说法错误的是（    ） A．通过E、F对照，能说明转化因子是DNA而不是蛋白质 B．F组可以分离出S型和R型两种肺炎链球菌 C．F组产生的S型肺炎链球菌是基因重组的结果 D．能导致小鼠死亡的是B、C、D、F四组 【答案】D 【分析】分析实验题图：将S型菌分离提纯出其中的DNA和蛋白质，分别与R型菌混合培养，只有加入S菌的DNA才会有S型菌产生，即F组中既有R型菌也有S型菌。 【详解】A、E组没有出现S型细菌，F组出现S型细菌，所以通过E、F对照，能说明转化因子是DNA而不是蛋白质，A正确； B、将加热杀死的S型细菌的DNA与R型细菌混合，S型细菌的DNA能将部分R型细菌转化成S型细菌，所以F组可以分离出S和R两种肺炎双球菌，B正确； C、F组有S菌生成，是因为S型菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA上，发生了基因重组，C正确； D、D组没有S型的活细菌，不会导致小鼠死亡，D错误。 故选D。 10．科学家在用噬菌体侵染细菌实验中发现，在培养基中添加14C标记的尿嘧啶（14C—U），培养一段时间后，裂解细菌离心并分离出RNA和核糖体，分离出的RNA含有14C标记（14C—RNA）。把分离得到的14c—RNA分别与细菌DNA、噬菌体DNA杂交，发现其可与噬菌体的DNA结合形成DNA—RNA双链杂交分子，而不能与细菌的DNA结合。下列说法正确的是（    ） A．噬菌体侵染细菌后可能会抑制细菌的转录 B．分离得到的14c—RNA能与噬菌体核糖体结合 C．DNA—RNA双链与DNA双链的碱基互补配对相同 D．该实验证明DNA是噬菌体的遗传物质 【答案】A 【分析】1、DNA所含有的碱基为腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T）； RNA含有的碱基为腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）和尿嘧啶（U）。 2、噬菌体侵染细菌时，会将DNA注入细菌细胞内，然后利用细菌的核苷酸、氨基酸、酶、核糖体等合成自身物质。 【详解】A、分离得到的14C－RNA可与噬菌体的DNA结合形成DNA－RNA双链杂交分子，而不能与细菌的DNA结合，说明噬菌体侵染细菌后可能会抑制细菌的转录，A正确； B、分离得到的14C—RNA能与噬菌体的DNA结合，不能与噬菌体核糖体结合，B错误； C、DNA—RNA双链的碱基互补配对方式是A-U、T-A、C-G、G-C，DNA双链的碱基互补配对方式是A-T、T-A、C-G、G-C，C错误； D、该实验不能证明 DNA 是噬菌体的遗传物质，D错误。 故选A。 11．如图序号①~⑦为某同学绘制的 T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程示意图，其中①表示子代噬菌体，下列对 T2 噬菌体侵染大肠杆菌实验的相关叙述，错误的是（    ） A．图中T2 噬菌体侵染大肠杆菌的时间顺序为④⑤②⑦⑥③① B．实验过程中充分搅拌的目的主要是加快图中⑦到⑥的过程 C．通过该实验分析可知，DNA是大多数生物主要的遗传物质 D．实验中若保温时间过长，则会导致上清液中①过多而影响实验结果 【答案】C 【分析】噬菌体侵染细菌的过程：吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者：噬菌体的DNA；原料:细菌的化学成分)→组装→释放。 【详解】A、噬菌体侵染细菌的过程为，吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者：噬菌体的DNA；原料:细菌的化学成分)→组装→释放，据图可知，其所对应的时间顺序为④吸附⑤注入②合成⑦⑥组装③释放①，A正确； B、搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体（外壳）与细菌分离，据图可知，该实验中充分搅拌的目的主要是加快图中⑦到⑥的过程，B正确； C、通过T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验可知，DNA是遗传物质，C错误； D、T2噬菌体侵染细菌的实验中， 若保温时间过长，则会导致子代噬菌体释放，经离心后上清液中①过多，会影响实验结果，D正确。 故选C。 12．TM4为侵染耻垢分枝杆菌的双链DNA噬菌体，耻垢分枝杆菌的stpK7基因使TM4噬菌体能够吸附到菌体上。按照赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验流程，下列操作或分析错误的是（    ） A．用35S标记的TM4噬菌体侵染未被标记的耻垢分枝杆菌，搅拌离心后放射性应集中在上清液中 B．用未被标记TM4噬菌体侵染被32P标记的耻垢分枝杆菌，复制一代后，子代TM4噬菌体的DNA均被32P标记 C．用32P标记的TM4噬菌体侵染未被标记的敲除stpK7基因的耻垢分枝杆菌，搅拌离心后放射性应集中在上清液中 D．需先让培养基中的氨基酸被35S标记，再用含35S标记的培养基培养TM4噬菌体 【答案】D 【分析】1、噬菌体的结构：蛋白质外壳（C、H、O、N、S）+DNA（C、H、O、N、P）。 2、噬菌体的繁殖过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放。 3、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。 【详解】A、TM4噬菌体被35S标记后侵染未被标记的耻垢分枝杆菌，噬菌体被标记的蛋白质在侵染过程中未进入细菌内，搅拌离心后放射性应集中在上清液中，A正确； B、未被标记TM4噬菌体侵染被32P标记的耻垢分枝杆菌，噬菌体的DNA注入细胞内后利用宿主细胞中32P标记的原料进行DNA复制，根据DNA半保留复制的特点，复制一代后，子代TM4噬菌体的DNA均被32P标记，B正确； C、敲除stpK7基因的耻垢分枝杆菌不能维持TM4噬菌体的吸附能力，不能接受TM4噬菌体32P标记的DNA，因此搅拌离心后放射性应集中在上清液中，C正确； D、噬菌体属于病毒，需要寄生在活细胞中，应由含有35S的耻垢分枝杆菌培养获得，D错误。 故选D。 13．某实验小组模拟“T2噬菌体侵染细菌实验”，做了如下的实验（注：不同元素释放的放射性强度无法区分）。下列说法中正确的是（    ） A．离心后，32P主要出现在上清液中，35S主要出现在沉淀物中 B．该实验可证明噬菌体的遗传物质是DNA C．该实验过程中，搅拌的目的是使细菌内的噬菌体与细菌分离 D．如果保温时间太长，则上清液中的放射性强度会偏高 【答案】D 【分析】1952年，赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记的新技术，完成了对证明DNA是遗传物质的更具说服力的实验，即T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，其实验步骤是：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质；该实验证明DNA是遗传物质。 【详解】A、该实验中，35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，32P标记的是大肠杆菌的核酸（核苷酸），故离心后35S主要出现在上清液中，32P主要出现在沉淀物中，A错误； B、该实验不能证明噬菌体的遗传物质就是DNA，B错误； C、该实验过程中，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，C错误； D、如果保温时间过长，会使大肠杆菌裂解而释放含有32P的子代噬菌体。经过离心后含有32P的子代噬菌体进入上清液中，从而使上清液的放射性偏高，D正确。 故选D。 14．实验设计中经常需要对自变量进行干预。与常态相比，人为增加某种影响因素称为“加法原理”，人为去除某种影响因素称为“减法原理”，从而使研究对象在某些因素的作用下或除去某种因素的作用下而表现出某些特征。下列叙述正确的是（　　） A．格里菲思“肺炎链球菌的转化实验”利用了“减法原理” B．探究“pH对酶活性的影响”实验中，利用了“减法原理” C．探究“绿叶中色素的提取和分离”实验中，利用了“加法原理” D．利用“变形虫核移植实验”探究代谢的控制中心，利用了“减法原理”和“加法原理” 【答案】D 【分析】1、加法原理是绐研究对象施加自变量进行干预。也就是说，实验的目的是为了探求某一变量会产生什么结果，即知道自变量，不知道因变量。 2、减法原理是排除自变量对研究对象的干扰，同时尽量保持被研究对象的稳定。具体而言，结果已知，但不知道此结果是由什么原因导致的，实验的目的是为了探求确切的原因变量。 【详解】A、格里菲思“肺炎链球菌的转化实验”中，将加热杀死的S型细菌加入R型活菌，利用了“加法原理”，A错误； B、探究“pH对酶活性的影响”实验中，人为增加了不同的pH条件，利用了“加法原理”，B错误； C、探究“绿叶中色素的提取和分离”实验属于提取实验，没有利用“加法原理”或“减法原理”，C错误； D、利用“变形虫核移植实验”探究代谢的控制中心，去核实验利用了“减法原理”，重新移植新的核利用了“加法原理”，D正确。 故选D。 15．S型肺炎链球菌主要有S1、S2两种类型。研究发现，两种类型的S型菌发生基因突变后成为相应类型的R型（R1、R2）菌，R型菌也可以回复突变为相应类型的S型（S1、S2）菌；不同类型S型菌的DNA片段能进入R型菌细胞内使R型菌转化为相应的S型菌，但S型菌的荚膜阻止外源DNA分子的进入。研究人员将加热杀死的S1型菌和活的R2型菌混合培养，一段时间后检测到子代细菌有S1、S2和R2三种类型。下列有关分析正确的是（    ） A．S1型菌的DNA发生了基因重组和基因突变 B．部分R2型菌的DNA发生了基因重组或基因突变 C．S1型菌和R2型菌的DNA都只发生了基因突变 D．S1型菌和R2型菌的DNA都只发生了基因重组 【答案】B 【分析】据题意可知，S型菌根据荚膜多糖的不同，分为不同类型，无论哪种类型，只要发生基因突变，就会失去荚膜成为相应类型的R型菌。且S型菌的荚膜会阻止外源DNA进入细胞，而R型菌则可突变为S型菌。 【详解】AC、根据题意，若S型菌发生基因突变，则可转变为R1型菌，子代细菌没有R1型菌，说明S1型菌的DNA没有发生基因突变，AC错误； B、子代细菌中S1型菌的出现是R2型菌的DNA与S1型菌的DNA片段发生基因重组的结果，S2的出现是R2型菌发生基因突变的结果，R2型菌是亲代R2型增殖的结果，B正确； D、据题意表明，S型菌的荚膜阻止外源DNA分子的进入，说明S型菌的DNA不能发生基因重组，D错误。 故选B。 二、多选题 16．研究发现在肺炎链球菌转化实验中（如下图所示），S型细菌的DNA片段会与R型细菌表面的某些酶结合并被其切割。某些酶能使S型细菌DNA片段的双链打开，另一些酶能降解DNA片段中的一条链。未被降解的DNA单链可与R型细菌的感受态特异蛋白结合，以此种方式进入细胞，并通过同源重组以置换的方式整合（形成杂合DNA区段）进入R型细菌的基因组内，使R型细菌转化为S型细菌。下列相关叙述，正确的是（    ）    注：S基因即控制荚膜形成的基因 A．推测转化过程中有限制酶、解旋酶、DNA酶的共同参与 B．在感受态特异蛋白的作用下，R型细菌发生了基因突变 C．S基因能在R型细菌内正确表达是由于生物共用同一套密码子 D．刚转化形成的S型细菌分裂一次后可产生R型和S型两种细菌 【答案】ACD 【分析】1、肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内转化实验证明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；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。 【详解】A、根据题目描述，S型细菌的DNA片段会与R型细菌表面的某些酶结合并被切割、打开双链和降解其中一条链。这些酶中可能包括限制酶（用于切割DNA）、解旋酶（用于打开DNA双链）和DNA酶（用于降解DNA链）。这些酶的共同作用促进了DNA的转化过程，A正确； B、虽然感受态特异蛋白在DNA进入R型细菌细胞的过程中起到了作用，但它并没有导致R型细菌发生基因突变。实际上，是S型细菌的DNA片段通过同源重组整合到了R型细菌的基因组中，使R型细菌获得了S型细菌的特性，属于基因重组而非基因突变，B错误； C、无论是S型细菌还是R型细菌，它们都共用一套密码子来合成蛋白质。因此，当S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的基因组中后能产生特有的荚膜，C正确； D、这些刚转化形成的S型细菌因为含有杂合DNA区段（即某段DNA的一条链来自S型细菌，另一条链来自R型细菌）。在细胞分裂的过程中，杂合DNA分子会发生复制，分别以两条链为模板形成了两个DNA分子，使得两个子代细胞中一个含有原始的R型细菌DNA，一个含有新获得的S基因，D正确。 故选ACD。 17．朊病毒是一种只含蛋白质而不含核酸的病原微生物，某兴趣小组用朊病毒和无标记的牛脑组织细胞做了下图所示实验，下列有关叙述正确的是（    ）    A．按1→2→3→4程序实验，上清液中几乎不能检测到32P B．按1→2→3→4程序实验，沉淀物中几乎不能检测到32P C．按1→2→5→3→4程序实验，放射性应主要位于上清液中 D．按1→2→5→3→4程序实验，放射性应主要位于沉淀物中 【答案】ABD 【分析】根据题意可知，朊病毒是一种只含蛋白质而不含核酸的病原微生物，它不能独立生活，在活细胞内才能利用宿主细胞提供的原料，完成自身的增殖过程。 【详解】AB、从理论上讲，离心后上清液中几乎不能检测到32P，沉淀物中几乎不能检测到32P，因为朊病毒没有核酸，只有蛋白质，蛋白质中P含量极低，所以朊病毒几乎不含P，即试管4中几乎没有32P，AB正确； CD、用35S标记的朊病毒侵入牛脑组织细胞，此时放射性物质主要随细胞到沉淀物中，同时会有少量的朊病毒不能成功侵入牛脑组织细胞，离心后位于上清液中，因此上清液中含少量放射性物质，C错误、D正确。 故选ABD。 18．科学家为研究“遗传信息如何从DNA传递到蛋白质”，进行了如下实验：用噬菌体侵染细菌，在培养基中添加含14C标记的尿嘧啶。培养一段时间后，裂解细菌、离心并分离出mRNA与rRNA．实验结果显示：分离出的部分mRNA含有14C标记，而rRNA上没有。把含有14C标记的mRNA分子分别与细菌的DNA和噬菌体的DNA杂交，发现其可与噬菌体的DNA形成DNA—RNA杂交分子，但不能与细菌的DNA结合。通过实验分析，下列有关叙述错误的是（    ） A．添加14C标记的尿嘧啶的目的是检测RNA的合成 B．合成RNA所需的RNA聚合酶是由噬菌体提供的 C．噬菌体侵染细菌后，细菌新合成了含14C的rRNA D．含14C标记的mRNA分子是由细菌的DNA转录而来的 【答案】BCD 【分析】1、DNA的单体是脱氧核糖核甘酸，脱氧核糖核甘酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基构成，含氮碱基的种类为A、T、C、G；RNA的单体是核糖核苷酸，核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基构成，含氮碱基的种类为A、U、C、G。 2、噬菌体是DNA病毒，侵染细菌时，会将DNA注入细菌细胞内，然后利用细菌的核苷酸、氨基酸、酶、核糖体等合成自身物质。 【详解】A、尿嘧啶是RNA的特有碱基，添加14C标记尿嘧啶的目的是检测有无RNA的合成，A正确； B、噬菌体是病毒，只含有DNA和蛋白质外壳，在侵染大肠杆菌时，只有噬菌体的DNA进入了大肠杆菌，噬菌体利用大肠杆菌的营养物质和酶进行增殖，所以合成RNA所需的RNA聚合酶是由大肠杆菌提供的，B错误； C、根据“分离出的部分mRNA含有14C标记，而rRNA上没有”可知，噬菌体侵染细菌之后，细菌并没有利用14C标记的尿嘧啶合成新的rRNA，C错误； D、根据“把含有14C标记的mRNA分子分别与细菌的DNA和噬菌体的DNA杂交，发现其可与噬菌体的DNA形成DNA—RNA杂交分子，但不能与细菌的DNA结合”可知：噬菌体的基因转录形成了mRNA，而细菌的DNA未转录形成mRNA，即新合成的mRNA是由噬菌体的DNA转录而来，D错误。 故选BCD。 19．艾弗里进行肺炎链球菌体外转化实验的过程及实验结果如图所示。下列相关叙述错误的是（　　） A．①是DNA酶，②是蛋白酶，③和④均出现了S型细菌 B．该实验中使用RNA酶是为了破坏DNA中的磷酸二酯键 C．该实验第二组到第四组均有添加不同酶，利用的是加法原理 D．由该实验可得出，DNA才是使R型菌产生稳定遗传变化的物质 【答案】ABC 【分析】肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内转化实验证明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；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。 【详解】A、由实验过程可知，①是蛋白酶，②是DNA酶，A错误； B、该实验中使用RNA酶的目的是破坏RNA中的磷酸二酯键，B错误； C、该实验中每个实验组加入酶的目的是特异性去除了一种物质，利用了减法原理，C错误； D、由该实验可得出，DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，D正确。 故选ABC。 20．猴痘病毒可通过飞沫和接触等途径传播，感染后常见症状有发热、头痛、皮疹、肌肉痛等。猴痘病毒由DNA和蛋白质构成。研究者分别利用35S或32P标记猴痘病毒，之后侵染未标记的宿主细胞，短时间保温后，搅拌、离心，检查上清液和沉淀物中的放射性，探究猴痘病毒的遗传物质。下列相关叙述错误的是（    ） A．为标记猴痘病毒应该在分别含有放射性35S和32P的培养液中培养猴痘病毒 B．搅拌、离心的目的是让吸附在宿主细胞表面的DNA与蛋白质分离 C．采用32P标记的一组实验，保温培养时间过长时，上清液中放射性增强 D．若用15N标记猴痘病毒，则上清液和沉淀物中都能检测到放射性物质 【答案】ABD 【分析】病毒是非细胞生物，只能寄生在活细胞中进行生命活动。病毒依据宿主细胞的种类可分为植物病毒、动物病毒和噬菌体；根据遗传物质来分，分为DNA病毒和RNA病毒；病毒由核酸和蛋白质组成。 【详解】A、病毒只能寄生在活细胞内，所以不能用含有放射性35S和32P的细菌培养液直接培养猴痘病毒，A错误； B、搅拌的目的是让吸附在宿主细胞表面的蛋白质脱离细菌，离心的目的是让较轻的噬菌体和较重的细菌分别处于上清液和沉淀物，B错误； C、采用32P标记的一组实验，主要标记DNA分子，若保温培养时间过长时，子代病毒从细菌细胞内释放出来，导致上清液中放射性增强，C正确； D、猴痘病毒的蛋白质外壳和DNA，都含有氮元素，但15N没有放射性，则上清液和沉淀物中都不能检测到放射性物质 ，D错误。 故选ABD。 三、非选择题 21．格里菲思、艾弗里肺炎链球菌转化实验实验过程如图1、2所示，噬菌体侵染细菌实验的流程如图3所示。回答下列问题。 (1)肺炎链球菌与人体细胞在结构上最主要的区别是 。图1 从实验④小鼠中分离出的肺炎链球菌并非全部是S型活细菌，原因是 。图1所示的实验结论是 。 (2)图2实验中， 对照能说明S型细菌的DNA是转化因子。除了通过观察注射后小鼠的生活情况来判断R型和S型细菌外，还可以通过什么方法区分R型和S型细菌？ 。 (3)图3中，要获得含有放射性的噬菌体，应该如何操作？ 。由图 3 放射性可知，标记的物质是噬菌体的 。 (4)图3 实验过程，在不同保温时间破碎细菌细胞检测 DNA 条带在试管中的分布，结果如图4：按破碎细胞时间先后排序，检测 DNA 条带在试管中的分布结果的排序是 （填写序号）。 【答案】(1) 肺炎链球菌没有以核膜为界限的细胞核 只有部分R型细菌转化为S型细菌 加热致死的S型细菌含有某种促使R型细菌转化为S型活细菌的活性物质--转化因子 (2) ①和⑤ 显微镜下观察有无荚膜，有荚膜则为S型细菌，无荚膜则为R型细菌/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 (3) 先用含有放射性物质的培养基培养细菌，再用上述细菌培养噬菌体 DNA (4)④②①③ 【分析】1、在格里菲思做的肺炎链球菌转化实验中，证明了S型细菌中有一种“转化因子”，可以把R型细菌转化为S型细菌。’ 2、在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，他将肺炎双球菌的DNA、蛋白质和多糖分离开，分别研究它们的作用，最终证明DNA是肺炎链球菌的遗传物质，蛋白质不是。 3、噬菌体侵染细菌实验中，利用同位素标记法，分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，研究它们在遗传中的作用，最终证明DNA是噬菌体的遗传物质。 【详解】（1）肺炎链球菌是原核生物，人体细胞是真核细胞，真核细胞和原核细胞最主要的区别是有无以核膜为界限的细胞核。S型肺炎链球菌的转化因子并不能将所有的R型菌都转化为S型细菌，转化只是其中的一部分。根据实验对比可知加热致死的S型细菌含有某种促使R型细菌转化为S型活细菌的活性物质--转化因子。 （2）①的实验结果是出现了S型细菌，说明加热杀死的S型细菌裂解产物中存在可以将R型细菌转化为S型细菌的转化因子。⑤在加热杀死的S型细菌裂解产物中加入DNA酶，实验结果是没有出现S型细菌，说明转化因子被分解了。两者对比说明S型细菌的DNA是转化因子。区别R型和S型细菌可以通过显微镜观察有无荚膜，有荚膜则为S型细菌，无荚膜则为R型细菌（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）。 （3）由于 噬菌体是病毒，必须寄生在活细胞内才能完成增殖和代谢，因此获得放射性噬菌体的方法是先用含有放射性物质的培养基培养细菌，再用上述细菌培养噬菌体。噬菌体在侵染细菌时DNA进入细菌内，但蛋白质留在细菌外，搅拌且充分离心后，噬菌体蛋白质外壳出现在上清液中，而DNA存在于沉淀物中。图 3 沉淀物中放射性很高，说明标记的物质是噬菌体的DNA。 （4）DNA复制的特点之一是半保留复制，由图3可知DNA用N15标记，DNA两条链均为N15则密度大，经密度梯度离心后表现为重带，DNA两条链均为N14则密度小，经密度梯度离心后表现为轻带，DNA均一条链含N15，一条链含N14，密度处于上述两种DNA之间，离心后表现为中带。N15标记DNA复制一次后，每条DNA均一条链含N15，一条链含N14，因此离心后表现为中带；再一次复制后一半的DNA一条链含N15，一条链含N14，另一半DNA两条链均为N14，密度梯度离心后表现为中带和轻代各一半；复制第三次，1/4的DNA一条链含N15，一条链含N14，3/4的DNA两条链均为N14，轻带和中带的比例是3:1。由此分析检测 DNA 条带在试管中的分布结果的排序是④②①③。 22．按照图示1→2→3→4进行实验，本实验验证了朊病毒是蛋白质（几乎不含P元素）侵染因子，它是一种只含蛋白质而不含核酸的病原微生物，题中所用牛脑组织细胞为无任何标记的活体细胞。请据图回答下列问题： (1)本实验采用的方法是 。 (2)从理论上讲，离心后上清液中 （填“能大量”或“几乎不能”）检测到32P，沉淀物中 （填“能大量”或“几乎不能”）检测到32P，出现上述结果的原因是 。 (3)如果添加试管5，从试管2中提取朊病毒后先加入试管5，同时添加35S标记的（NH4）235SO4，连续培养一段时间后，再提取朊病毒加入试管3，培养适宜时间后离心，检测放射性应主要位于 中，少量位于 中，产生实验误差的原因是 。 【答案】(1)同位素标记法 (2) 几乎不能 几乎不能 朊病毒不含核酸（只含蛋白质），几乎不含P元素，上清液和沉淀物中都几乎不能检测到32P (3) 沉淀物 上清液 少量的朊病毒不能成功侵入牛脑组织细胞，离心后位于上清液中 【分析】1、差速离心主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。 2、在同一元素中，质子数相同、中子数不同的原子为同位素，如16O与18O，12C与14C。同位素的物理性质可能有差异，但组成的化合物化学性质相同。用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，就是同位素标记法。同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律。通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清楚化学反应的详细过程。生物学研究中常用的同位素有的具有放射性，如14C、32P、3H、35S等；有的不具有放射性，是稳定同位素，如15N、18O等。 3、根据题意可知，朊病毒是一种只含蛋白质而不含核酸的病原微生物，它不能独立生活，在活细胞内才能利用宿主细胞提供的原料，完成自身的增殖过程。 【详解】（1）据图可知，本实验采用了同位素标记法。 （2）由于朊病毒不含核酸只含蛋白质，蛋白质中磷含量极低，故试管2中提取的朊病毒几乎不含32P。因此，从理论上讲，试管3中物质离心后上清液中几乎不能检测到32P，沉淀物中几乎不能检测到32P。 （3）经试管5中牛脑组织细胞培养出的朊病毒（蛋白质）被35S标记，提取后加入试管3中，35S随朊病毒侵入到牛脑组织细胞中，因此放射性物质主要位于沉淀物中。同时会有少量的朊病毒不能成功侵入牛脑组织细胞，离心后位于上清液中，因此上清液中含少量放射性物质。 23．烟草被烟草花叶病毒（TMV）感染后，随着TMV大量繁殖，叶片将出现畸形、斑驳等现象。研究人员对烟草健康株和感病株的色素含量、光合速率等特性进行了研究。请回答下列问题： (1)分别用烟草花叶病毒的蛋白质外壳和RNA感染烟草，能在烟草叶片上出现病斑的是 。烟草叶肉细胞的叶绿体中生成的ATP主要用于 。 (2)用 作为溶剂提取叶片中的色素，再测定叶绿素的含量。测得两种植株的叶绿素含量如表所示。结果显示： 。 烟草健康株和感染TMV植株的叶绿素含量 植株类型 叶绿素a的含量（mg/gFW） 叶绿素b的含量（mg/gFW） 叶绿素a+b的含量（mg/gFW） 叶绿素a/叶绿素b 健康株 2.018 0.818 2.926 2.578 感病株 1.543 0.604 2.146 2.555 如图表示不同光照强度下烟草健康株和感病株的净光合速率变化。当光照强度小于1500klx时，感病株的净光合速率并未小于健康株，说明此阶段叶绿体中的 不是影响净光合速率的主要因素。 (3)烟草叶片在A点（纵坐标上的点）合成[H]的场所是 。 (4)当光照强度为1500klx时，健康株的实际光合速率为 。 (5)TMV在强光条件下对感病株光合作用的抑制更显著。据题中信息分析可能的原因是 。 【答案】(1) RNA 三碳化合物的还原 (2) 无水乙醇 病株的叶绿素a和叶绿素b含量明显降低，但叶绿素a/叶绿素b基本相同 叶绿素含量 (3)细胞质基质、线粒体基质 (4)18μmol·m-2·s-1 (5)感病株叶绿素的含量低于正常株，吸收、传递和转换光能的能力弱，影响光反应速率 【分析】据图分析：随着光照强度的增强，健康株和感病株的净光合速率均呈上升趋势，但是感病株的净光合速率在光照较强时净光合速率明显低于健康株。 【详解】（1）烟草花叶病毒是RNA病毒，故用烟草花叶病毒的蛋白质外壳和RNA感染烟草，能在烟草叶片上出现病斑的是RNA。叶肉细胞的叶绿体中光合作用生成的ATP主要用于三碳化合物的还原。 （2）光合色素易溶于有机溶剂，常用无水乙醇提取；据表分析可知，感病株的叶绿素a和叶绿素b含量明显降低，但叶绿素a/叶绿素b基本相同。由图可知，当光强小于1500 klx时，感病株的净光合速率大于健康株，说明此时叶绿素的含量不是影响光合速率的因素。 （3）烟草叶片在A点（纵坐标上的点），只进行呼吸作用，合成[H]的场所是细胞质基质、线粒体基质。 （4）通过曲线图可知，A点为健康株和感病株的呼吸作用消耗有机物的速率，即3μmol·m-2·s-1；当光强等于1500 klx时，感病株的实际光合速率为15+3=18（μmol﹒m-2﹒s-1）。 （5）感病株叶绿素的含量低于正常株，吸收、传递和转换光能的能力弱，影响光反应速率，导致TMV在强光条件下对感病株光合作用的抑制更显著。 24．回答下列与噬菌体侵染细菌实验有关的问题： I．1952年，赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记的新技术，完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验，下面是实验的部分步骤： (1)实验的第一步用35S标记噬菌体的蛋白质外壳；第二步把35S标记的噬菌体与细菌混合。如上图所示，第三步采用搅拌和离心等手段，其中搅拌的目的是 。 (2)第四步离心后的实验结果说明 。 Ⅱ．另一组实验用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上，上清液不含放射性，沉淀物具有很高的放射性；而实际结果显示：离心后上清液中也具有一定的放射性，沉淀物放射性比理论值略低。 (3)由于实验数据和理论数据之间有较大的误差，由此对实验过程进行误差分析： a．在实验中，从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段时间如果过长，会使上清液的放射性含量升高，其原因是 。 b．在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，将 （填“是”或“不是”）误差的来源，理由是 。 (4)该实验证明了“T2噬菌体的遗传物质是DNA”，支持该结论的重要实验现象是____________。 (5)Ⅲ．噬菌斑（图甲）是在长满细菌的培养基上，由一个噬菌体侵染细菌后，细菌不断裂解产生的一个不长细菌的透明小圆区，它是检出噬菌体数量的重要方法之一。现利用连续取样、在培养基中培养的方法测得T2噬菌体在感染大肠杆菌后数量变化曲线（图乙），下列叙述正确的是___________。    A、曲线a~b段细菌细胞中正旺盛地进行细菌DNA的复制和有关蛋白质的合成 B、曲线a~b段噬菌斑数量不变，说明此阶段噬菌体还没有开始侵染细菌 C、由b到c对应时间内噬菌体共繁殖了10代 D、限制d~c段噬菌斑数量增加的因素最可能是细菌已经绝大部分被裂解 【答案】(1)使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 (2)侵染时，噬菌体的 蛋白质外壳没有进入细菌体内 (3) 部分含32P的噬菌体被细菌裂解释放  是   含32P的噬菌体没有侵染细菌，离心后含32P的噬菌体会到上清液中 (4)用32P标记的组别中放射性主要出现在沉淀物中 (5)D 【分析】赫尔希和蔡斯在做噬菌体侵染细菌的过程中，利用了同位素标记法，用32P和35S分别标记的噬菌体的DNA和蛋白质。噬菌体在细菌内繁殖的过程为：吸附→注入→合成→组装→释放。 【详解】（1）噬菌体细菌的实验中，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。 （2）分析题意，该实验用35S标记噬菌体的蛋白质外壳，侵染大肠杆菌搅拌、离心后的结果是上清液的放射性很高，而沉淀物的放射性很低，说明侵染时噬菌体的蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，而是留在了外面。 （3）a.从噬菌体和大肠杆菌混合培养，到用离心机分离，这一段时间如果过长，即保温时间过长会使带有放射性的噬菌体从大肠杆菌中释放出来，使上清液带有放射性。 b.在实验中，如果保温时间过短，部分噬菌体没有侵染大肠杆菌，也会在离心过程中进入到上清液中，使上清液带有放射性，故有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内也是误差的来源。 （4）噬菌体侵染细菌中通过对后续子代噬菌体放射性检测发现，用32P标记的组别中放射性主要出现在沉淀物中，说明在噬菌体中，使亲代和子代之间具有连续性的物质是DNA，证明了DNA是噬菌体的遗传物质。 （5）A、曲线a～b段，噬菌斑没有增加，说明细菌体内正旺盛地进行噬菌体DNA的复制和有关蛋白质的合成等过程，A错误； B、曲线a～b段噬菌体数量虽然不变，是由于噬菌体在细菌细胞内，没有裂解细菌，因而不能说明噬菌体还没有开始侵染细菌，B错误； C、曲线b～c段所对应的时间内噬菌斑数量增长了10倍，但并不表示噬菌体共繁殖了10代，因为噬菌体数量是呈指数倍数增长的，C错误； D、d～e段噬菌斑数量不再增加，原因可能是绝大部分细菌已经被裂解，噬菌体失去寄生场所，D正确。 故选D。 25．20世纪中叶开始，科学家不断通过实验探究遗传物质的本质，使生物学研究进入分子生物学领域。请回答下列问题： (1)赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验： ①在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，采用的方法是 ，他们没有用14C和3H来分别标记蛋白质和DNA，原因是 。 ②用35S标记的组和用32P标记的组中，放射性分别主要分布于试管的 ，这表明噬菌体侵染细菌时， 。 (2)某研究小组在南极冰层中发现一种全新的病毒，为探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA，做了如下实验，回答下列问题： Ⅰ．实验步骤： ①取健康且生长状况基本一致的小白鼠若干，随机均分成四组，编号为A、B、C、D。 ②将下表补充完整，并将配制溶液分别注射入小白鼠体内。 组别 A B C D 注射溶液 该病毒核酸提取物和RNA酶 该病毒核酸提取物 生理盐水 ③相同条件下培养一段时间后，观察比较各组小白鼠的发病情况。 Ⅱ．结果预测及结论： ①若 ，则DNA是该病毒的遗传物质； ②若 ，则RNA是该病毒的遗传物质。 【答案】(1) 放射性同位素标记技术 由于DNA和蛋白质的元素组成都含有C和H，标记后无法区分 上清液、沉淀物 DNA 进入到细菌细胞中而蛋白质仍留在外面 (2) 该病毒核酸提取物和DNA酶 A、C组发病，B、D组正常生长 B、C组发病，A、D组正常生长 【分析】赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记技术，用35S标记一部分T2噬菌体的蛋白质、用32P标记另一部分T2噬菌体的DNA，然后用这两类T2噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，经过短时间保温、搅拌和离心后，检测上清液和沉淀物中的放射性强度，从而证明了噬菌体的遗传物质是DNA。 要最终标记上病毒，必须要先通过宿主细胞进行标记。可以先把同位素标记的T或者U分别加到宿主细胞的培养基里，让宿主细胞内分别带有被同位素标记T或者U。然后再用该病毒去侵染这些细胞，通过检测子代病毒有没有被标记上T或者U，就确定该病毒是DNA病毒，还是RNA病毒了。 【详解】（1）在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，采用的方法是放射性同位素标记技术。由于DNA和蛋白质的元素组成均含有C、H、O、N，标记后两者无法区分，故实验中，没有用14C和3H来分别标记蛋白质和DNA。35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，32P标记的是噬菌体的DNA，用35S标记的一组侵染实验中，放射性同位素主要分布于上清液中；而用32P标记的一组侵染实验，放射性同位素主要分布于试管的沉淀物中。这表明噬菌体侵染细菌时，DNA进入到细菌的细胞中，蛋白质外壳仍留在外面。 （2）I.根据酶的专一性，即一种酶只能催化一种或一类化学反应。DNA酶可以催化DNA水解，最终产物中没有DNA；RNA酶可以催化RNA的水解，最终产物中没有RNA。因此表中B处加入的是该病毒核酸提取物和DNA酶。 II.①若DNA是该病毒的遗传物质，则B组DNA被水解，而A、C组DNA完好，因此A、C组发病，B、D组未发病。②若RNA是该病毒的遗传物质，则A组RNA被水解，而B、C组RNA完好，因此B、C组发病，A、D组未发病。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题23 DNA是主要的遗传物质 1.肺炎链球菌的类型 项目 S型细菌 R型细菌 菌落 表面光滑 表面粗糙 菌体 有多糖类荚膜 无多糖类荚膜 致病性 有致病性 无致病性 提醒　有荚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。 2.格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验 (1)实验过程及现象。 (2)结果分析。 a.实验①②对比说明R型活细菌无致病性,S型活细菌有致病性。 b.实验②③对比说明加热致死的S型细菌无致病性。 c.实验②③④对比说明R型活细菌可转化为S型活细菌。 (3)结论:已经加热致死的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。 3.噬菌体侵染细菌的实验 实验材料 T2噬菌体和大肠杆菌。 (1)T2噬菌体的模式图。 (2)T2噬菌体的生活方式:专门寄生在大肠杆菌体内。 (3)T2噬菌体的增殖。 增殖需要的条件 内容 合成噬 菌体DNA 模板 噬菌体的DNA 原料 大肠杆菌提供的 四种脱氧核苷酸 合成噬菌 体蛋白质 原料 大肠杆菌的氨基酸 场所 大肠杆菌的核糖体 实验方法 利用放射性同位素标记技术,用35S、32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA。 实验过程及结果分析 (1)标记噬菌体。 提醒　T2噬菌体不能直接用培养基培养,若要标记T2噬菌体,需先标记大肠杆菌。 (2)噬菌体侵染细菌。 ①搅拌的目的:使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。 ②离心的目的: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)实验结果分析。 ①噬菌体侵染细菌时,DNA进入细菌的细胞中,而蛋白质外壳仍留在细胞外。 ②子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的。 实验结论 DNA才是噬菌体的遗传物质。 4.烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验 (1)实验过程及现象。 (2)实验结论:RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。 2.DNA是主要的遗传物质 因为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。 5.不同生物的遗传物质 生物类型 病毒 原核生物 真核生物 体内核 酸种类 DNA或 RNA DNA和 RNA DNA和 RNA 体内碱 基种类 4种 5种 5种 体内核苷 酸种类 4种 8种 8种 遗传物质 DNA或 RNA DNA DNA 实例 噬菌体、 烟草花 叶病毒 乳酸菌、 蓝细菌 玉米、小 麦、人 1．如图为格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验的处理方法及结果。下列叙述错误的是（    ）    A．第1组和第2组对照能说明S型活细菌具有致病性而R型活细菌无致病性 B．第2组和第3组对照能说明加热能使S型细菌的转化因子失去功能 C．只有第4组发生了细菌转化，但并非所有的R型细菌都转化为S型细菌 D．该实验能证明S型细菌中含有“转化因子”，但不能证明该“转化因子”的化学本质是DNA 2．赫尔希和蔡斯利用噬菌体证明DNA是遗传物质的实验中，用32P标记噬菌体的DNA，实验过程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．该实验依次经过培养→离心→搅拌→检测等步骤 B．完成该组实验需先后用到带32P标记和不带32P标记的大肠杆菌 C．若在上清液中检测到少量放射性，则可能是②过程搅拌不均匀 D．新噬菌体中只有部分含32P，说明只有部分噬菌体获得亲代的遗传信息 3．朊病毒是一种只含蛋白质而不含核酸的病原微生物，某兴趣小组用朊病毒和无标记的牛脑组织细胞做了下图所示实验，下列有关叙述正确的是（    ）    A．按1→2→3→4程序实验，上清液中几乎不能检测到32P B．按1→2→3→4程序实验，沉淀物中几乎不能检测到32P C．按1→2→5→3→4程序实验，放射性应主要位于上清液中 D．按1→2→5→3→4程序实验，放射性应主要位于沉淀物中 4．根据S型肺炎链球菌荚膜多糖的差异，将其分为SⅠ、SⅡ、SⅢ等类型，不同类型的S型发生基因突变后失去荚膜，成为相应类型的R型（RⅠ、RⅡ、RⅢ），R型也可回复突变为相应类型的S型（SⅠ、SⅡ、SⅢ）。S型的荚膜能阻止外源DNA进入细胞，为探究S型菌的形成机制，科研人员将加热杀死的甲菌破碎后获得提取物，冷却后加入乙菌培养液中混合均匀，再接种到平板上，经培养后检测子代细菌的类型。下列相关叙述错误的是（    ） A．肺炎链球菌的拟核DNA有2个游离的磷酸基团 B．若甲菌为RⅡ，乙菌为SⅢ，子代细菌可能为SⅢ和RⅡ，则能说明RⅡ是转化而来的 C．若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅡ，子代细菌为SⅢ和RⅡ，则能说明SⅢ是转化而来的 D．若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅢ，子代细菌为SⅢ和RⅢ，则能排除基因突变的可能 5．DNA和蛋白质都是生物体内重要的大分子物质，究竟哪种物质是遗传物质的问题曾引起生物学界激烈的争论。1928年，格里菲思提出转化因子，转化因子究竟是什么物质呢？1944年艾弗里和他的同事完成了以下实验。他们将去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质的S型细菌提取物分别进行不同的处理后，加入到含有R型活菌的培养基中，处理方法及实验结果如下表所示： 处理条件 菌落生长情况 第一组 未处理 —— 第二组 加蛋白酶 第三组 加RNA酶 第四组 加酯酶 第五组 加DNA酶 注：○代表R型菌落，●代表S型菌落。 (1)推测第一组培养基中活菌类型为 ，设置第一组实验的目的是 ；推测第五组菌落生长情况，并将结果绘制在上表第五组的培养皿中 。 (2)实验表明细胞提取物中含有转化因子，而转化因子很可能就是DNA。艾弗里等人进一步分析了细胞提取物的理化特性，发现这些特性都与DNA的极为相似。请你推测艾弗里最终提出的结论是： 。 (3)从控制自变量的角度分析，艾弗里等人实验的基本思路是 。 6．1952年，赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记的新技术，完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验，下面是实验的部分步骤，请回答下列与噬菌体侵染细菌实验有关的问题：    (1)在噬菌体侵染细菌实验中选择35S和32P这两种同位素分别对蛋白质和DNA进行标记，原因是S仅存在于T2噬菌体的 组分中，而P几乎都存在于 的组分中。 (2)在噬菌体侵染细菌实验中，用35S标记的一组感染实验，放射性同位素主要分布在上清液中；用32P标记的一组实验，放射性同位素主要分布在试管的沉淀物中，这一结果说明 。细菌裂解释放出的噬菌体中，可以检测到32P标记的DNA，但却不能检测到35S标记的蛋白质，这一结果说明 。 (3)在用含32P的噬菌体侵染实验中，从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段时间如果过长，会使上清液的放射性含量升高，其原因是 。在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染大肠杆菌细胞，也是误差的来源，理由是 。 一、单选题 1．某研究小组用放射性同位素32P、35S分别标记T2噬菌体，然后将普通大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养，如图所示。一段时间后，分别进行搅拌、离心，并检测沉淀物和上清液中的放射性。下列有关叙述错误的是（　　） A．甲组上清液含极少量32P标记的噬菌体DNA，说明可能有少数噬菌体没有侵染 B．甲组被感染的细菌内含有32P标记的噬菌体DNA，可产生不含32P的子代噬菌体 C．乙组上清液含极少量35S标记的噬菌体蛋白质，可产生含35S的子代噬菌体 D．乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质，可产生不含35S的子代噬菌体 2．科学家通过肺炎链球菌的转化实验初步揭开了遗传物质的神秘面纱。下列相关叙述正确的是（    ） A．将不含有荚膜多糖的肺炎链球菌注射到小鼠体内，一段时间后小鼠死亡 B．将用DNA酶处理后的S型细菌的细胞提取物与R型细菌混合培养，培养基中会长出两种菌落 C．艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验能证明蛋白质是肺炎链球菌的遗传物质 D．艾弗里在进行肺炎链球菌体外转化实验的过程中，实验组的设置体现了“减法原理” 3．在遗传物质的探究过程中，科学家共同推动了科学的发展。下列叙述错误的是（　　） A．格里菲斯的重要贡献是提出了转化因子的概念 B．艾弗里的肺炎双球菌的转化实验使用了减法原理控制自变量 C．肺炎链球菌和噬菌体作为实验材料具有细胞结构简单的优点 D．DNA双螺旋结构的提出为基因工程的兴起奠定了基础 4．烟草花叶病毒（TMV）和车前草病毒（HRV）同属于RNA病毒，其侵染烟草的方式与噬菌体侵染大肠杆菌类似。将TMV的RNA和HRV的蛋白质组装成重组病毒感染烟草叶片，可使烟草患病，下列可能观察到的现象与对应的结论合理的是（    ） A．若在患病烟草中检测到TMV的RNA和蛋白质，则说明TMV的遗传物质是蛋白质 B．若在患病烟草中检测到HRV的RNA和蛋白质，则说明HRV的遗传物质是RNA C．若在患病烟草中检测到TMV的RNA和蛋白质，则说明TMV的遗传物质是RNA D．若在患病烟草中检测到HRV的RNA和蛋白质，则说明TMV的遗传物质是RNA 5．“噬菌体侵染大肠杆菌”的实验示意图如图所示。已知在以下实验条件中，该噬菌体在大肠杆菌中每20分钟复制一代，不考虑大肠杆菌裂解，下列叙述正确的是（    ） A．提取A组试管I沉淀中的子代噬菌体DNA，仅少量DNA含有32P B．B组试管III上清液中的放射性强度与接种后的培养时间成正比 C．离心前应充分搅拌使大肠杆菌裂解，释放出子代噬菌体 D．该实验证明了DNA是主要遗传物质 6．已知烟草花叶病毒（TMV）和车前草病毒（HRV）都能侵染烟草叶片，且两者都由蛋白质和RNA组成，下图是探索HRV的遗传物质是蛋白质还是RNA的操作流程图。请据图分析下列说法错误的是（    ） A．本实验运用了对照原则，c是对照组 B．实验过程中重组病毒的后代是HRV C．该实验只能说明HRV的遗传物质是RNA D．c过程能说明蛋白质外壳没有侵染能力 7．同位素标记法是生物学实验常用的研究方法。下列实验中可以通过检测对应同位素放射性达到实验目的的是（    ） A．用15N标记大肠杆菌的DNA，证明DNA的半保留复制 B．用35S和32P同时标记T2噬菌体，证明DNA是遗传物质 C．用3H标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸，研究真核细胞转录的场所 D．用14C标记CO2，追踪卡尔文循环中碳元素的转移路径 8．同位素示踪法可用于追踪研究生物体内相关物质或生理过程的运行和变化规律，下列叙述中正确的是（    ） A．饲喂含18O水后，小狗呼出的CO2可能检测到18O B．用32P和35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，可获大量含32P和35S的T2噬菌体 C．提供具有14CO2的缺氧环境，导致储藏的马铃薯块茎细胞中出现放射性14C3H6O3 D．培养在含15N-核糖核苷酸培养液中的洋葱根尖，只有分生区细胞能检测到15N 9．利用格里菲思实验所用的两种类型的肺炎链球菌进行相关转化实验。各组肺炎链球菌先进行如图所示处理，再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。下列说法错误的是（    ） A．通过E、F对照，能说明转化因子是DNA而不是蛋白质 B．F组可以分离出S型和R型两种肺炎链球菌 C．F组产生的S型肺炎链球菌是基因重组的结果 D．能导致小鼠死亡的是B、C、D、F四组 10．科学家在用噬菌体侵染细菌实验中发现，在培养基中添加14C标记的尿嘧啶（14C—U），培养一段时间后，裂解细菌离心并分离出RNA和核糖体，分离出的RNA含有14C标记（14C—RNA）。把分离得到的14c—RNA分别与细菌DNA、噬菌体DNA杂交，发现其可与噬菌体的DNA结合形成DNA—RNA双链杂交分子，而不能与细菌的DNA结合。下列说法正确的是（    ） A．噬菌体侵染细菌后可能会抑制细菌的转录 B．分离得到的14c—RNA能与噬菌体核糖体结合 C．DNA—RNA双链与DNA双链的碱基互补配对相同 D．该实验证明DNA是噬菌体的遗传物质 11．如图序号①~⑦为某同学绘制的 T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程示意图，其中①表示子代噬菌体，下列对 T2 噬菌体侵染大肠杆菌实验的相关叙述，错误的是（    ） A．图中T2 噬菌体侵染大肠杆菌的时间顺序为④⑤②⑦⑥③① B．实验过程中充分搅拌的目的主要是加快图中⑦到⑥的过程 C．通过该实验分析可知，DNA是大多数生物主要的遗传物质 D．实验中若保温时间过长，则会导致上清液中①过多而影响实验结果 12．TM4为侵染耻垢分枝杆菌的双链DNA噬菌体，耻垢分枝杆菌的stpK7基因使TM4噬菌体能够吸附到菌体上。按照赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验流程，下列操作或分析错误的是（    ） A．用35S标记的TM4噬菌体侵染未被标记的耻垢分枝杆菌，搅拌离心后放射性应集中在上清液中 B．用未被标记TM4噬菌体侵染被32P标记的耻垢分枝杆菌，复制一代后，子代TM4噬菌体的DNA均被32P标记 C．用32P标记的TM4噬菌体侵染未被标记的敲除stpK7基因的耻垢分枝杆菌，搅拌离心后放射性应集中在上清液中 D．需先让培养基中的氨基酸被35S标记，再用含35S标记的培养基培养TM4噬菌体 13．某实验小组模拟“T2噬菌体侵染细菌实验”，做了如下的实验（注：不同元素释放的放射性强度无法区分）。下列说法中正确的是（    ） A．离心后，32P主要出现在上清液中，35S主要出现在沉淀物中 B．该实验可证明噬菌体的遗传物质是DNA C．该实验过程中，搅拌的目的是使细菌内的噬菌体与细菌分离 D．如果保温时间太长，则上清液中的放射性强度会偏高 14．实验设计中经常需要对自变量进行干预。与常态相比，人为增加某种影响因素称为“加法原理”，人为去除某种影响因素称为“减法原理”，从而使研究对象在某些因素的作用下或除去某种因素的作用下而表现出某些特征。下列叙述正确的是（　　） A．格里菲思“肺炎链球菌的转化实验”利用了“减法原理” B．探究“pH对酶活性的影响”实验中，利用了“减法原理” C．探究“绿叶中色素的提取和分离”实验中，利用了“加法原理” D．利用“变形虫核移植实验”探究代谢的控制中心，利用了“减法原理”和“加法原理” 15．S型肺炎链球菌主要有S1、S2两种类型。研究发现，两种类型的S型菌发生基因突变后成为相应类型的R型（R1、R2）菌，R型菌也可以回复突变为相应类型的S型（S1、S2）菌；不同类型S型菌的DNA片段能进入R型菌细胞内使R型菌转化为相应的S型菌，但S型菌的荚膜阻止外源DNA分子的进入。研究人员将加热杀死的S1型菌和活的R2型菌混合培养，一段时间后检测到子代细菌有S1、S2和R2三种类型。下列有关分析正确的是（    ） A．S1型菌的DNA发生了基因重组和基因突变 B．部分R2型菌的DNA发生了基因重组或基因突变 C．S1型菌和R2型菌的DNA都只发生了基因突变 D．S1型菌和R2型菌的DNA都只发生了基因重组 二、多选题 16．研究发现在肺炎链球菌转化实验中（如下图所示），S型细菌的DNA片段会与R型细菌表面的某些酶结合并被其切割。某些酶能使S型细菌DNA片段的双链打开，另一些酶能降解DNA片段中的一条链。未被降解的DNA单链可与R型细菌的感受态特异蛋白结合，以此种方式进入细胞，并通过同源重组以置换的方式整合（形成杂合DNA区段）进入R型细菌的基因组内，使R型细菌转化为S型细菌。下列相关叙述，正确的是（    ）    注：S基因即控制荚膜形成的基因 A．推测转化过程中有限制酶、解旋酶、DNA酶的共同参与 B．在感受态特异蛋白的作用下，R型细菌发生了基因突变 C．S基因能在R型细菌内正确表达是由于生物共用同一套密码子 D．刚转化形成的S型细菌分裂一次后可产生R型和S型两种细菌 17．朊病毒是一种只含蛋白质而不含核酸的病原微生物，某兴趣小组用朊病毒和无标记的牛脑组织细胞做了下图所示实验，下列有关叙述正确的是（    ）    A．按1→2→3→4程序实验，上清液中几乎不能检测到32P B．按1→2→3→4程序实验，沉淀物中几乎不能检测到32P C．按1→2→5→3→4程序实验，放射性应主要位于上清液中 D．按1→2→5→3→4程序实验，放射性应主要位于沉淀物中 18．科学家为研究“遗传信息如何从DNA传递到蛋白质”，进行了如下实验：用噬菌体侵染细菌，在培养基中添加含14C标记的尿嘧啶。培养一段时间后，裂解细菌、离心并分离出mRNA与rRNA．实验结果显示：分离出的部分mRNA含有14C标记，而rRNA上没有。把含有14C标记的mRNA分子分别与细菌的DNA和噬菌体的DNA杂交，发现其可与噬菌体的DNA形成DNA—RNA杂交分子，但不能与细菌的DNA结合。通过实验分析，下列有关叙述错误的是（    ） A．添加14C标记的尿嘧啶的目的是检测RNA的合成 B．合成RNA所需的RNA聚合酶是由噬菌体提供的 C．噬菌体侵染细菌后，细菌新合成了含14C的rRNA D．含14C标记的mRNA分子是由细菌的DNA转录而来的 19．艾弗里进行肺炎链球菌体外转化实验的过程及实验结果如图所示。下列相关叙述错误的是（　　） A．①是DNA酶，②是蛋白酶，③和④均出现了S型细菌 B．该实验中使用RNA酶是为了破坏DNA中的磷酸二酯键 C．该实验第二组到第四组均有添加不同酶，利用的是加法原理 D．由该实验可得出，DNA才是使R型菌产生稳定遗传变化的物质 20．猴痘病毒可通过飞沫和接触等途径传播，感染后常见症状有发热、头痛、皮疹、肌肉痛等。猴痘病毒由DNA和蛋白质构成。研究者分别利用35S或32P标记猴痘病毒，之后侵染未标记的宿主细胞，短时间保温后，搅拌、离心，检查上清液和沉淀物中的放射性，探究猴痘病毒的遗传物质。下列相关叙述错误的是（    ） A．为标记猴痘病毒应该在分别含有放射性35S和32P的培养液中培养猴痘病毒 B．搅拌、离心的目的是让吸附在宿主细胞表面的DNA与蛋白质分离 C．采用32P标记的一组实验，保温培养时间过长时，上清液中放射性增强 D．若用15N标记猴痘病毒，则上清液和沉淀物中都能检测到放射性物质 三、非选择题 21．格里菲思、艾弗里肺炎链球菌转化实验实验过程如图1、2所示，噬菌体侵染细菌实验的流程如图3所示。回答下列问题。 (1)肺炎链球菌与人体细胞在结构上最主要的区别是 。图1 从实验④小鼠中分离出的肺炎链球菌并非全部是S型活细菌，原因是 。图1所示的实验结论是 。 (2)图2实验中， 对照能说明S型细菌的DNA是转化因子。除了通过观察注射后小鼠的生活情况来判断R型和S型细菌外，还可以通过什么方法区分R型和S型细菌？ 。 (3)图3中，要获得含有放射性的噬菌体，应该如何操作？ 。由图 3 放射性可知，标记的物质是噬菌体的 。 (4)图3 实验过程，在不同保温时间破碎细菌细胞检测 DNA 条带在试管中的分布，结果如图4：按破碎细胞时间先后排序，检测 DNA 条带在试管中的分布结果的排序是 （填写序号）。 22．按照图示1→2→3→4进行实验，本实验验证了朊病毒是蛋白质（几乎不含P元素）侵染因子，它是一种只含蛋白质而不含核酸的病原微生物，题中所用牛脑组织细胞为无任何标记的活体细胞。请据图回答下列问题： (1)本实验采用的方法是 。 (2)从理论上讲，离心后上清液中 （填“能大量”或“几乎不能”）检测到32P，沉淀物中 （填“能大量”或“几乎不能”）检测到32P，出现上述结果的原因是 。 (3)如果添加试管5，从试管2中提取朊病毒后先加入试管5，同时添加35S标记的（NH4）235SO4，连续培养一段时间后，再提取朊病毒加入试管3，培养适宜时间后离心，检测放射性应主要位于 中，少量位于 中，产生实验误差的原因是 。 23．烟草被烟草花叶病毒（TMV）感染后，随着TMV大量繁殖，叶片将出现畸形、斑驳等现象。研究人员对烟草健康株和感病株的色素含量、光合速率等特性进行了研究。请回答下列问题： (1)分别用烟草花叶病毒的蛋白质外壳和RNA感染烟草，能在烟草叶片上出现病斑的是 。烟草叶肉细胞的叶绿体中生成的ATP主要用于 。 (2)用 作为溶剂提取叶片中的色素，再测定叶绿素的含量。测得两种植株的叶绿素含量如表所示。结果显示： 。 烟草健康株和感染TMV植株的叶绿素含量 植株类型 叶绿素a的含量（mg/gFW） 叶绿素b的含量（mg/gFW） 叶绿素a+b的含量（mg/gFW） 叶绿素a/叶绿素b 健康株 2.018 0.818 2.926 2.578 感病株 1.543 0.604 2.146 2.555 如图表示不同光照强度下烟草健康株和感病株的净光合速率变化。当光照强度小于1500klx时，感病株的净光合速率并未小于健康株，说明此阶段叶绿体中的 不是影响净光合速率的主要因素。 (3)烟草叶片在A点（纵坐标上的点）合成[H]的场所是 。 (4)当光照强度为1500klx时，健康株的实际光合速率为 。 (5)TMV在强光条件下对感病株光合作用的抑制更显著。据题中信息分析可能的原因是 。 24．回答下列与噬菌体侵染细菌实验有关的问题： I．1952年，赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记的新技术，完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验，下面是实验的部分步骤： (1)实验的第一步用35S标记噬菌体的蛋白质外壳；第二步把35S标记的噬菌体与细菌混合。如上图所示，第三步采用搅拌和离心等手段，其中搅拌的目的是 。 (2)第四步离心后的实验结果说明 。 Ⅱ．另一组实验用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上，上清液不含放射性，沉淀物具有很高的放射性；而实际结果显示：离心后上清液中也具有一定的放射性，沉淀物放射性比理论值略低。 (3)由于实验数据和理论数据之间有较大的误差，由此对实验过程进行误差分析： a．在实验中，从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段时间如果过长，会使上清液的放射性含量升高，其原因是 。 b．在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，将 （填“是”或“不是”）误差的来源，理由是 。 (4)该实验证明了“T2噬菌体的遗传物质是DNA”，支持该结论的重要实验现象是____________。 (5)Ⅲ．噬菌斑（图甲）是在长满细菌的培养基上，由一个噬菌体侵染细菌后，细菌不断裂解产生的一个不长细菌的透明小圆区，它是检出噬菌体数量的重要方法之一。现利用连续取样、在培养基中培养的方法测得T2噬菌体在感染大肠杆菌后数量变化曲线（图乙），下列叙述正确的是___________。    A、曲线a~b段细菌细胞中正旺盛地进行细菌DNA的复制和有关蛋白质的合成 B、曲线a~b段噬菌斑数量不变，说明此阶段噬菌体还没有开始侵染细菌 C、由b到c对应时间内噬菌体共繁殖了10代 D、限制d~c段噬菌斑数量增加的因素最可能是细菌已经绝大部分被裂解 25．20世纪中叶开始，科学家不断通过实验探究遗传物质的本质，使生物学研究进入分子生物学领域。请回答下列问题： (1)赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验： ①在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，采用的方法是 ，他们没有用14C和3H来分别标记蛋白质和DNA，原因是 。 ②用35S标记的组和用32P标记的组中，放射性分别主要分布于试管的 ，这表明噬菌体侵染细菌时， 。 (2)某研究小组在南极冰层中发现一种全新的病毒，为探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA，做了如下实验，回答下列问题： Ⅰ．实验步骤： ①取健康且生长状况基本一致的小白鼠若干，随机均分成四组，编号为A、B、C、D。 ②将下表补充完整，并将配制溶液分别注射入小白鼠体内。 组别 A B C D 注射溶液 该病毒核酸提取物和RNA酶 该病毒核酸提取物 生理盐水 ③相同条件下培养一段时间后，观察比较各组小白鼠的发病情况。 Ⅱ．结果预测及结论： ①若 ，则DNA是该病毒的遗传物质； ②若 ，则RNA是该病毒的遗传物质。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！16 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$