通关卷18 DNA是主要的遗传物质-2025年高考生物一轮复习考点通关卷（江苏专用）

通关卷18 DNA是主要的遗传物质 1．格里菲思实验中的加热致死的S型细菌与R型活细菌混合能转化产生S型活细菌的原理是基因重组；实验结论是在加热致死的S型细菌中存在转化因子可以使R型细菌转化为S型细菌。 2．肺炎链球菌体外转化实验中用到了自变量控制中的减法原理，实验结论是DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 3．赫尔希和蔡斯利用了放射性同位素标记技术，设计并完成了噬菌体侵染细菌的实验，因噬菌体只有头部的DNA进入大肠杆菌中，而蛋白质外壳留在外面，因而更具说服力。 4．搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，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感染的大肠杆菌。 1.用32P标记的噬菌体侵染细菌时，上清液具有少量放射性的原因是 ①培养时间过短，部分噬菌体还没来得及“注入”；②培养时间过长，部分细菌裂解，“释放”子代噬菌体。 2.用35S标记的噬菌体侵染细菌时，沉淀物中有少量放射性的原因是搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体的蛋白质外壳吸附在细菌表面。 3.为使得噬菌体带上32P标记，其操作过程是先在含32P的培养基中培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体。 考点一 肺炎链球菌的转化实验 (1)肺炎链球菌转化的原理是基因突变(×) (2)S型菌的DNA和R型菌混合培养，后代全是S型菌(×) (3)艾弗里的肺炎链球菌转化实验的自变量控制利用了“减法原理”(√) (4)格里菲思的实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状(×) (5)艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质(×) 考点二 噬菌体侵染细菌实验 (1)噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等 (×) (2)搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离(√) (3)T2噬菌体也可以在肺炎链球菌中复制和增殖(×) (4)分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体(×) (5)用1个35S标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌，裂解释放的子代噬菌体中只有2个含35S(×) (6)32P、35S标记的噬菌体侵染细菌的实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质。(×) (7)噬菌体侵染细菌的实验能够证明DNA控制蛋白质的合成(√) 考点三　DNA是主要的遗传物质 (1)在真核生物中，DNA是主要的遗传物质(　×　) (2)细胞核内的遗传物质是DNA，细胞质内的遗传物质是RNA(　×　) (3)乳酸菌的遗传物质主要分布在染色体上(　×　) (4)只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质(　×　) 一、单选题 1．赫尔希和蔡斯的“T2噬菌体侵染大肠杆菌”实验证实了DNA 是遗传物质。下列关于该实验的叙述正确的是（    ） A．与RNA 病毒相比，T2噬菌体的遗传物质特有的成分是核糖和胸腺嘧啶 B．子代噬菌体中只有部分含³²P，说明只有部分噬菌体获得了亲代的遗传信息 C．³²P标记组的沉淀物中放射性高，说明亲代噬菌体的DNA 进入了大肠杆菌 D．若³⁵S标记组的搅拌不充分，则会导致上清液的放射性比实际结果的高 【答案】C 【分析】搅拌将噬菌体的蛋白质外壳和大肠杆菌分离，离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。 【详解】A、T2噬菌体的遗传物质是DNA，与RNA 病毒相比，T2噬菌体的遗传物质特有的成分是脱氧核糖和胸腺嘧啶，A错误； B、子代噬菌体中只有部分含³²P，是由于DNA进行半保留复制，只有保留亲代噬菌体DNA链的子代噬菌体含有³²P，B错误； C、沉淀物是被感染的大肠杆菌，上清液是质量较轻的T2噬菌体的蛋白质外壳，³²P标记组的沉淀物中放射性高，说明亲代噬菌体的DNA 进入了大肠杆菌，C正确； D、若³⁵S标记组的搅拌不充分，则用³⁵S标记的T2噬菌体仍会吸附在细菌上，一起随细菌到沉淀物中，故会导致上清液的放射性比实际结果的低，D错误。 故选C。 2．用35S标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，短时间保温后，用搅拌器搅拌，离心后，检测上清液与沉淀物中的放射性物质。下列叙述正确的是（　　） A．35S标记在T2噬菌体的DNA分子上 B．放射性物质主要分布在沉淀物中 C．实验中进行搅拌与离心的目的相同 D．保温时间不影响各部位放射性强度 【答案】D 【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。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。32P标记的是噬菌体的DNA分子，在噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，DNA分子进入大肠杆菌，经离心后处于沉淀物中，由此可知上清液中不应该带有放射性。 【详解】A、DNA分子由C、H、O、N、P元素组成，无S，A错误； B、35S标记在T2噬菌体的蛋白质分子上，因此放射性物质主要分布在上清液，B错误； C、搅拌是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与细菌分离，离心让噬菌体外壳等与大肠杆菌分别析出到上清液、沉淀物，C错误。 D、35S标记蛋白质的组，保温时间长短对实验结果无影响，D正确； 故选D。 3．人类对遗传物质的探索经历了漫长的历程，图中甲表示肺炎链球菌体外转化实验示意图，乙为T2噬菌体的结构图。下列相关叙述正确的是（　　） A．肺炎链球菌体外转化实验和T2噬菌体侵染细菌实验的思路相同 B．肺炎链球菌体外转化实验利用了“加法原理” C．用35S标记的T2噬菌体侵染细菌，可在子代噬菌体中检测到放射性 D．T2噬菌体侵染细菌实验中可用15N代替32P标记物质① 【答案】A 【分析】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。该实验证明DNA是遗传物质。 【详解】A、肺炎链球菌体外转化实验和T2噬菌体侵染细菌实验都是设法将DNA和其它物质分开，单独、直接观察各自不同的遗传物质，A正确； B、肺炎链球菌体外转化实验利用了“减法原理”，B错误； C、35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，而噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳留在外面，且合成子代噬菌体的原料由细菌提供，因此子代噬菌体中不含35S标记，C错误； D、蛋白质和DNA中都含有氮元素，T2噬菌体侵染细菌实验中不能用15N代替32P标记物质①，D错误。 故选A。 4．20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。其中最具有代表性的有格里菲思、艾弗里、蔡斯和赫尔希等人所做的经典实验，下列相关叙述错误的是（　　） A．格里菲思通过实验，推断出S型细菌体内有“转化因子” B．艾弗里将细胞提取物分别进行不同处理后再进行转化实验，利用了加法原理 C．赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记技术，证明了DNA 才是噬菌体的遗传物质 D．从烟草花叶病毒中提取出来的RNA 能使烟草感染病毒，说明某些病毒的遗传物质为RNA 【答案】B 【分析】肺炎链球菌转化实验：使用两种不同类型的肺炎链球菌感染小鼠，①组注射R型活细菌，小鼠不死亡；②组注射S型活细菌，小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活细菌；③组注射加热致死的S型细菌，小鼠不死亡；④组注射R型活菌与加热致死的S型细菌，小鼠死亡，从小鼠尸体分离出S型活细菌。 【详解】A、格里菲思提出S型细菌体内有“转化因子”的实验推论，理由是加热杀死的S型细菌与R型细菌混合后出现了活的S型细菌，A正确； B、艾弗里将细胞提取物分别加入不同的酶除去某一种物种后再进行转化实验，利用了减法原理，B错误； C、赫尔希和蔡斯以T2噬菌体和大肠杆菌为实验材料，采用放射性同位素标记法，证明DNA是遗传物质，C正确； D、从烟草花叶病毒中提取出来的RNA能使烟草感染病毒，只能证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，即表明有的生物的遗传物质是RNA，D正确。 故选B。 5．烟草花叶病毒和车前草病毒均由一条RNA链和蛋白质外壳组成，下图是两种病毒的重建实验。下列叙述正确的是（    ）    A．该实验证明了RNA是某些病毒的主要遗传物质 B．重建形成的病毒，病毒形态可能无法稳定维持 C．两种病毒的重建过程中发生了基因重组 D．可利用3H对两种成分进行标记开展实验探究 【答案】B 【分析】图示先将烟草花叶病毒和车前草病毒的RNA和蛋白质外壳分离，然后将不同病毒的RNA和蛋白质重组，将重组的病毒感染烟草，分析子代病毒的类型可确定病毒的遗传物质。 【详解】A、该实验证明了RNA是某些病毒的遗传物质，不能证明RNA是主要的遗传物质，A错误； B、重建形成的病毒其性状由所含有的RNA控制，由于RNA是单链，易发生变异，因此病毒形态可能无法稳定维持，B正确； C、两种病毒的重建过程是将不同病毒的RNA和蛋白质进行重新组合，不属于基因重组，C错误； D、由于蛋白质和RNA都含有H，因此利用3H对两种成分进行标记不能进行区分，D错误。 故选B。 6．脊髓灰质炎病毒由RNA和蛋白质构成，其侵染宿主细胞后，蛋白质外壳会留在细胞外。科研人员用35S和32P分别标记两组该病毒，然后分别让它们侵染未被标记的宿主细胞，经不同时间保温处理后，搅拌、离心，并分别检测各组上清液和沉淀物中的放射性，部分结果如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．可以用3H或14C替代35S和32P对脊髓灰质炎病毒标记实验 B．用35S标记的该病毒侵染宿主细胞后，其子代脊髓灰质炎病毒中含35S。 C．曲线2可表示在“32P标记的脊髓灰质炎病毒侵染细胞实验”中沉淀物中放射性强度变化 D．在“35S标记的脊髓灰质炎病毒侵染细胞实验”中，上清液中放射性强度与保温时间有关 【答案】C 【分析】脊髓灰质炎病毒是一种由RNA和蛋白质构成的病毒，RNA的组成元素是C、H、O、N、P，蛋白质的组成元素主要是C、H、O、N、S，所以可以分别用35S或32P标记脊髓灰质炎病毒的蛋白质和RNA。 【详解】A、由于脊髓灰质炎病毒的蛋白质和核酸中都含有H和C，所以不能用3H或14C替代35S和32P对脊髓灰质炎病毒标记实验，A错误； B、用带有35S标记的脊髓灰质炎病毒感染未被标记的宿主细胞，由于含有35S的蛋白质并不会侵入宿主细胞，细胞未被35S标记，合成子代脊髓灰质炎病毒的原料来自宿主细胞，因此释放出来的子代脊髓灰质炎病毒不含有35S，B错误； CD、用32P标记的病毒侵染未被标记的宿主细胞后，随着时间的推移，进入宿主细胞的RNA越来越多，上清液放射性逐渐降低，沉淀物放射性逐渐升高，随着病毒的增殖，宿主细胞裂解，子代病毒释放，导致上清液放射性增强，沉淀物中放射性下降，故图中的曲线2可表示32P标记时沉淀物中放射性强度变化，35S标记的是病毒的蛋白质外壳，只存在于上清液中，所以上清液放射性强度不变，可用图中的曲线1表示，故在“35S标记的脊髓灰质炎病毒侵染细胞实验”中，上清液中放射性强度与保温时间的长短无关，C正确，D错误。 故选C。 7．现有新发现的一种病毒，科研人员设计了如表所示两种方法来探究该病毒的遗传物质。下列叙述错误的是（    ） Ⅰ 将该病毒核酸提取物分为两组，一组用适量DNA酶处理（a组），另一组用等量RNA酶处理（b组），然后分别侵染宿主细胞 检测是否有子代病毒产生 Ⅱ 将被侵染的宿主细胞分别培养在含有放射性标记的尿嘧啶核苷酸（c组）和胸腺嘧啶核苷酸（d组）的培养基上，之后接种该病毒 检测子代病毒是否具有放射性 A．Ⅰ中采用的是“减法原理” B．Ⅱ中不能都用标记尿嘧啶和胸腺嘧啶 C．a组可作出“该病毒的遗传物质是RNA”的假设 D．b组有病毒产生、d组病毒有放射性说明其遗传物质是DNA 【答案】B 【分析】1、生物病毒是一类个体微小，结构简单，只含单一核酸（DNA或RNA），必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞型微生物； 2、鉴定病毒的遗传物质的方法： （1）成分分析法：分析新病毒核酸中的含氨碱基种类或五碳糖种类进而确定核酸类型； （2）酶解检测法：分别用DNA酶和RNA酶处理两组新病毒的核酸，然后将处理过的核酸注入宿主细胞，观察能否产生子代病毒； （3）标记宿主法：用放射性同位素分别标记一组宿主细胞内的T和另一组宿主细胞内的U，而后用新病毒分别侵染两组做过标记的宿主细胞。 【详解】A、Ⅰ中采用的方法是酶解法，向a、b两组分别加入DNA酶和RNA酶应用了减法原理，A正确； B、尿嘧啶和胸腺嘧啶分别是RNA和DNA特有的碱基，且都含有H元素，因此可以用3H标记尿嘧啶和胸腺嘧啶，B错误； C、由于该病毒的遗传物质可能是DNA，也可能是RNA，因此a组可作出“该病毒的遗传物质是RNA”的假设，再进一步通过实验来验证该假设的正确性，C正确； D、b组用RNA酶（RNA被分解）来处理，结果b组有病毒产生，酶具有专一性，说明该病毒的遗传物质是DNA；d组加有胸腺嘧啶核苷酸（合成DNA的原料），结果子代病毒有放射性，说明该病毒可以利用胸腺嘧啶核苷酸，则该病毒的遗传物质是DNA，D正确。 故选B。 8．下列有关人类对遗传物质探索的说法，正确的是（    ） A．格里菲思用小鼠和肺炎双球菌进行实验，提出S型菌内存在“转化因子的推论 B．艾弗里将S型菌体内的物质分离、提纯后进行实验，得出“DNA是主要遗传物质”的结论 C．赫尔希和蔡斯采用T2噬菌体和肺炎双球菌进行实验，通过对照实验证明“DNA是遗传物质” D．烟草花叶病毒重建实验证明了病毒的主要遗传物质是DNA，少数是RNA 【答案】A 【分析】1.肺炎双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。 2.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。该实验证明DNA是遗传物质。 【详解】A、格里菲思用小鼠和肺炎双球菌进行实验，提出S型菌内存在“转化因子”的推论，A正确； B、艾弗里将S型菌体内的物质分离、提纯后进行实验，得出“DNA是遗传物质”的结论，并非主要，B错误； C、赫尔希和蔡斯采用T2噬菌体和大肠杆菌进行实验，通过对比实验证明“DNA是遗传物质”，C错误； D、烟草花叶病毒重建实验证明了病毒的遗传物质可以是RNA，D错误。 故选A。 9．RNA世界假说是科学家依据多年的研究而提出的一条关于生命科学的理论，其主要观点为在生命起源的早期阶段，RNA是生命的主要构成要素和遗传物质。以下科学事实中不支持该假说的是（    ） A．HIV病毒的遗传物质是RNA B．核糖体中的rRNA可以催化肽键的形成 C．mRNA、tRNA和rRNA都以DNA为模板转录而来 D．细胞中是先合成核糖核苷酸，再将核糖核苷酸转变成脱氧核苷酸 【答案】C 【分析】题意分析，如果“RNA世界”的假说正确的话，那么很多生命活动都应该以RNA为基础，据此做出判断。 【详解】A、HIV病毒的遗传物质是RNA，支持该假说，不符合题意，A错误； B、核糖体中的rRNA可以催化肽键的形成，说明蛋白质的合成直接和RNA有关，支持该假说，不符合题意，B错误； C、mRNA、tRNA和rRNA都以DNA为模板转录而来，说明先有DNA，再有RNA，不支持该假说，符合题意，C正确； D、细胞中是先合成核糖核苷酸，再将核糖核苷酸转变成脱氧核苷酸，即先合成RNA，再合成DNA，支持该假说，不符合题意，D错误。 故选C。 10．下列关于“核酸是遗传物质的证据”的相关实验的叙述，正确的是（    ） A．S型菌的DNA将R型菌转化成S型菌的原理是基因重组 B．32P标记的噬菌体感染细菌后，可在大部分子代噬菌体中检测到32P C．烟草花叶病毒RNA能感染烟草叶片，说明病毒的遗传物质都可以单独侵染宿主细胞 D．大肠杆菌分裂三次后提取DNA密度梯度离心，得到两条粗细一致的条带 【答案】A 【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利用“减法原理”设计实验，鉴定出DNA是遗传物质。 【详解】A、S型细菌的DNA进入R型细菌体内后，通过基因重组的方式使R型细菌转化为S型细菌，A正确； B、噬菌体的DNA复制是以半保留复制的方式进行的，所以32P标记的噬菌体感染细菌后，只在少数子代噬菌体中检测到32P，B错误； C、RNA只是一种化合物，不具有生物的特性，RNA进入宿主细胞，重新合成病毒之后才具有侵染宿主细胞的能力，而不能说明病毒的遗传物质都可以单独侵染宿主细胞，C错误； D、被15N标记的大肠杆菌在14N培养基中分裂三次后提取DNA密度梯度离心，得到两条条带，这两条条带粗细不一致，D错误。 故选A。 二、多选题 11．科学家们以小鼠为实验材料，在进行肺炎链球菌的转化实验中，由实验现象推测：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。为研究S型细菌中的“转化因子”是DNA还是蛋白质，某小组设计了甲、乙两组实验，实验流程如图所示。下列叙述正确的是（    ）    A．甲、乙两组实验除选用的酶的种类不同外，其他条件相同且适宜 B．甲组实验最终检测到S型细菌和R型细菌 C．本实验利用了加法原理来控制自变量 D．本实验的基本思路是单独研究DNA和蛋白质对R型菌转化的影响 【答案】ABD 【分析】甲、乙两组实验的自变量为酶的种类，因变量为细菌的类型，其他条件为无关变量，实验设计时应遵循对照原则与单一变量原则，其中无关变量应保持等量且适宜。 【详解】A、甲、乙两组实验的自变量为酶的种类，因变量为培养基中菌落的类型，其他条件为无关变量，无关变量应该相同且适宜，A正确； B、甲组实验加入的蛋白酶不会破坏S型菌的DNA，可以使部分R型菌转化为S型菌，最终可检测到S型细菌和R型细菌，B正确； C、本实验过程中加入相关酶特异性除去了一种物质（DNA或蛋白质），采用了减法原理来控制自变量，C错误； D、本实验的基本思路是单独研究DNA和蛋白质对R型菌转化的影响，D正确。 故选ABD。 12．艾弗里通过肺炎链球菌转化实验探究转化因子的实验过程如图。下列相关叙述正确的是（    ） A．甲组培养基上出现两种菌落，主要是S型细菌形成的菌落 B．该实验利用加法原理，逐一添加不同酶以确定细胞提取物的转化活性 C．与甲组相比，乙组培养基中有R型和S型菌的菌落，推测蛋白质不是转化因子 D．与甲组相比，丙组培养基上只有R型细菌，说明DNA被水解之后不具有转化功能 【答案】CD 【分析】题图分析：甲组说明加热杀死的S型细菌中存在某种转化因子，可将R型细菌转化为S型细菌；乙组实验中蛋白酶可将提取物中的蛋白质水解，因而培养基中依然可以观察到S型菌；丙组实验中的DNA酶可将DNA水解，培养基中只能观察到R型菌菌落。 【详解】A、甲组培养皿中只有少部分R型细菌转化为S型细菌，因此甲组培养基上主要是R型细菌形成的菌落，A错误； B、该实验利用酶解法除去不同的物质，进而实现了对某种物种作用的研究，使用的是减法原理，实验中通过逐一添加不同酶以确定细胞提取物的转化活性，B错误； C、甲组和乙组培养基中均有R型和S型菌的菌落，且乙组中因为蛋白酶的加入导致蛋白质受到破坏，即没有蛋白质的情况下与对照组出现的结果相同，因而说明蛋白质不是转化因子，C正确； D、与甲组相比，丙组培养基上只有R型细菌，说明DNA被水解之后不具有转化功能，进而说明了DNA是转化因子，D正确。 故选CD。 13．S 型肺炎链球菌有控制荚膜形成的 X 基因，加热杀死的 S 型细菌会遗留完整 DNA 的各个片段。下图为肺炎链球菌转化实验的机制，下列相关叙述错误的是（    ）    A．X 基因是有遗传效应的DNA片段，具有多种碱基排列顺序 B．X基因进入 R型细菌后发生了基因重组，荚膜是其表达产物 C．将重组的细菌注射给小鼠，死亡小鼠体内可分离出S型活细菌 D．S型细菌的DNA 可传递给下一代，其结构具有较高的热稳定性 【答案】AB 【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、X基因是有遗传效应的DNA片段，具有特定的(1种)碱基排列顺序，A错误； B、X基因进入 R型细菌后发生了基因重组，X基因的表达产物是蛋白质，而荚膜是多糖类物质，B错误； C、将重组的细菌注射给小鼠，由于存在S型菌，能实现转化过程，故死亡小鼠体内可分离出S型活细菌，C正确； D、S型细菌的DNA 可传递给下一代，其结构具有较高的热稳定性：在高温下变性解旋，温度降低后又可恢复，D正确。 故选AB。 三、非选择题 14．I、肺炎链球菌分为S型菌和R型菌，加热致死的S型菌会遗留下完整的细菌DNA的各个片段。下图为肺炎链球菌转化实验的实质，据图分析回答下列问题。 Ⅱ、以下是某同学总结的噬菌体侵染细菌实验的步骤。①在含35S和32P的培养基中培养大肠杆菌→②用上述大肠杆菌培养T2噬菌体，使噬菌体被标记→③把上述被标记的噬菌体与未被标记的大肠杆菌混合→④经过短时间保温后进行离心→⑤分别检测上清液和沉淀物中的放射性 (1)艾弗里等人选用肺炎链球菌作为实验材料具有的优点有 （答出2点），在该实验中控制自变量采用的实验原理是 。 (2)据图推测S基因的作用是 。 (3)已知S型菌分为SI、SⅡ、SIII类型，R型菌分为RI、RⅡ、RIII类型。R型菌可接受不同S型菌的S基因并转化成相应的S型菌；R型菌只可回复突变为相应类型的S型菌。现有SI、RI、RⅡ三种类型的肺炎链球菌，从中选择合适的肺炎链球菌，设计实验通过观察细菌类型，探究R型菌是发生了转化还是发生了回复突变。实验思路： 。预期实验结果及结论：①若 ，则说明只发生了转化；②若 ，则说明只发生了回复突变；③若 ，则说明发生了转化和回复突变。 (4)上述步骤存在两处错误，请改正。第一处： ；第二处： 。 (5)该实验如果保温时间过长，32P标记噬菌体的一组上清液的放射性会 ，沉淀物的放射性会 。 【答案】(1) 个体很小、结构简单、繁殖快 减法原理 (2)控制荚膜形成 (3) 选取SI菌加热杀死后和RII菌混合培养，一段时间后观察细菌类型 培养基中出现SI 培养基中出现SII 培养基中出现SI 、SII (4) 步骤①中应该是在分别含有含35S和32P的培养基培养大肠杆菌 步骤④中应该先搅拌再离心 (5) 升高 降低 【分析】1、R型和S型肺炎链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）。2、由肺炎链球菌转化实验可知，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。 【详解】（1）艾弗里等人选用肺炎链球菌作为实验材料具有以下优点： 1. 性状明显：肺炎链球菌有两种明显不同的类型，即有荚膜的光滑型（S 型）和无荚膜的粗糙型（R 型）。S 型细菌使小鼠患败血症死亡，R 型细菌则不会。这种明显的性状差异便于观察和比较实验结果。2. 转化现象易于研究：肺炎链球菌的转化现象较为常见且易于诱导，为探究遗传物质的本质提供了便利。 可以通过简单的实验操作，观察不同物质对细菌转化的影响。 3. 繁殖速度较快：能够在较短时间内产生大量子代，有利于进行重复实验和观察统计。 短时间内就可以获得足够数量的细菌用于实验分析。艾弗里的实验中通过相关酶去除对应物质，属于减法原理。 （2）两种肺炎链球菌的区别在于有无荚膜，据图可知，S基因可使R型菌转化为S型菌，说明S基因的作用是控制荚膜形成。 （3）分析题意，本实验目的是通过观察细菌类型，探究R型菌是发生了转化还是发生了回复突变，由于R型菌可接受不同S型菌的S基因并转化成相应的S型菌，R型菌只可回复突变为相应类型的S型菌，故可选取SI菌加热杀死后和RⅡ菌混合培养，一段时间后观察细菌类型。实验结果及结论：若只发生了转化，即S型菌的S基因并转化成相应的S型菌，则培养基中出现SI和RII菌；若发生了回复突变，则R型菌只可回复突变为相应类型的S型菌，培养基中出现SII和RII菌；若同时发生了转化和回复突变，则会出现两种S型菌，即SI 、SII。 （4）35S 常用于标记蛋白质，32P 常用于标记核酸（如 DNA）。通过在培养基中加入这些标记元素，可以追踪大肠杆菌合成蛋白质和 DNA 的过程，了解这些生物大分子在细胞内的代谢和功能。步骤①中应该是在分别含有含35S和32P的培养基培养大肠杆菌。在噬菌体侵染细菌的实验中，步骤④中应该先搅拌再离心，这样做具有以下重要原因： 先搅拌的目的是使吸附在细菌表面的噬菌体外壳与细菌分离。如果不先搅拌，直接离心，那么噬菌体外壳可能会随着细菌一起沉淀，导致实验结果不准确。 搅拌之后再进行离心，能够将较轻的噬菌体外壳与较重的细菌沉淀分离开来。从而在离心后的上清液中检测到大量的噬菌体外壳（含放射性标记），在沉淀物中检测到被侵染的细菌（含放射性标记的 DNA ）。 例如，如果顺序颠倒，先离心再搅拌，可能会出现以下情况：一部分噬菌体外壳已经和细菌一起沉淀，使得上清液中噬菌体外壳的放射性强度降低，从而错误地认为噬菌体外壳没有和细菌充分分离，影响对实验结果的判断。 （5）噬菌体侵染细菌时，保温的目的是为噬菌体侵染细菌提供适宜的条件。如果保温时间过长，子代噬菌体可能已经在大肠杆菌内增殖并被释放出来，经离心后这些子代噬菌体会分布在上清液中，从而导致上清液放射性含量升高。噬菌体侵染细菌时，用³²P 标记的是噬菌体的 DNA。正常情况下，噬菌体的 DNA 会进入细菌体内，经过离心后，沉淀物中会检测到较强的放射性。但如果保温时间过长，子代噬菌体会在大肠杆菌内增殖并被释放出来，经离心后子代噬菌体会分布在上清液中，从而导致上清液中放射性含量升高，沉淀物中的放射性则会降低。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 通关卷18 DNA是主要的遗传物质 1．格里菲思实验中的加热致死的S型细菌与R型活细菌混合能转化产生S型活细菌的原理是基因重组；实验结论是在加热致死的S型细菌中存在转化因子可以使R型细菌转化为S型细菌。 2．肺炎链球菌体外转化实验中用到了自变量控制中的减法原理，实验结论是DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 3．赫尔希和蔡斯利用了放射性同位素标记技术，设计并完成了噬菌体侵染细菌的实验，因噬菌体只有头部的DNA进入大肠杆菌中，而蛋白质外壳留在外面，因而更具说服力。 4．搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，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感染的大肠杆菌。 1.用32P标记的噬菌体侵染细菌时，上清液具有少量放射性的原因是 ①培养时间过短，部分噬菌体还没来得及“注入”；②培养时间过长，部分细菌裂解，“释放”子代噬菌体。 2.用35S标记的噬菌体侵染细菌时，沉淀物中有少量放射性的原因是搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体的蛋白质外壳吸附在细菌表面。 3.为使得噬菌体带上32P标记，其操作过程是先在含32P的培养基中培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体。 考点一 肺炎链球菌的转化实验 (1)肺炎链球菌转化的原理是基因突变( ) (2)S型菌的DNA和R型菌混合培养，后代全是S型菌( ) (3)艾弗里的肺炎链球菌转化实验的自变量控制利用了“减法原理”( ) (4)格里菲思的实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状( ) (5)艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质( ) 考点二 噬菌体侵染细菌实验 (1)噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等 ( ) (2)搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离( ) (3)T2噬菌体也可以在肺炎链球菌中复制和增殖( ) (4)分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体( ) (5)用1个35S标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌，裂解释放的子代噬菌体中只有2个含35S( ) (6)32P、35S标记的噬菌体侵染细菌的实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质。( ) (7)噬菌体侵染细菌的实验能够证明DNA控制蛋白质的合成( ) 考点三　DNA是主要的遗传物质 (1)在真核生物中，DNA是主要的遗传物质(　 　) (2)细胞核内的遗传物质是DNA，细胞质内的遗传物质是RNA(　 　) (3)乳酸菌的遗传物质主要分布在染色体上(　 　) (4)只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质(　 　) 一、单选题 1．赫尔希和蔡斯的“T2噬菌体侵染大肠杆菌”实验证实了DNA 是遗传物质。下列关于该实验的叙述正确的是（    ） A．与RNA 病毒相比，T2噬菌体的遗传物质特有的成分是核糖和胸腺嘧啶 B．子代噬菌体中只有部分含³²P，说明只有部分噬菌体获得了亲代的遗传信息 C．³²P标记组的沉淀物中放射性高，说明亲代噬菌体的DNA 进入了大肠杆菌 D．若³⁵S标记组的搅拌不充分，则会导致上清液的放射性比实际结果的高 2．用35S标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，短时间保温后，用搅拌器搅拌，离心后，检测上清液与沉淀物中的放射性物质。下列叙述正确的是（　　） A．35S标记在T2噬菌体的DNA分子上 B．放射性物质主要分布在沉淀物中 C．实验中进行搅拌与离心的目的相同 D．保温时间不影响各部位放射性强度 3．人类对遗传物质的探索经历了漫长的历程，图中甲表示肺炎链球菌体外转化实验示意图，乙为T2噬菌体的结构图。下列相关叙述正确的是（　　） A．肺炎链球菌体外转化实验和T2噬菌体侵染细菌实验的思路相同 B．肺炎链球菌体外转化实验利用了“加法原理” C．用35S标记的T2噬菌体侵染细菌，可在子代噬菌体中检测到放射性 D．T2噬菌体侵染细菌实验中可用15N代替32P标记物质① 4．20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。其中最具有代表性的有格里菲思、艾弗里、蔡斯和赫尔希等人所做的经典实验，下列相关叙述错误的是（　　） A．格里菲思通过实验，推断出S型细菌体内有“转化因子” B．艾弗里将细胞提取物分别进行不同处理后再进行转化实验，利用了加法原理 C．赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记技术，证明了DNA 才是噬菌体的遗传物质 D．从烟草花叶病毒中提取出来的RNA 能使烟草感染病毒，说明某些病毒的遗传物质为RNA 5．烟草花叶病毒和车前草病毒均由一条RNA链和蛋白质外壳组成，下图是两种病毒的重建实验。下列叙述正确的是（    ）    A．该实验证明了RNA是某些病毒的主要遗传物质 B．重建形成的病毒，病毒形态可能无法稳定维持 C．两种病毒的重建过程中发生了基因重组 D．可利用3H对两种成分进行标记开展实验探究 6．脊髓灰质炎病毒由RNA和蛋白质构成，其侵染宿主细胞后，蛋白质外壳会留在细胞外。科研人员用35S和32P分别标记两组该病毒，然后分别让它们侵染未被标记的宿主细胞，经不同时间保温处理后，搅拌、离心，并分别检测各组上清液和沉淀物中的放射性，部分结果如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．可以用3H或14C替代35S和32P对脊髓灰质炎病毒标记实验 B．用35S标记的该病毒侵染宿主细胞后，其子代脊髓灰质炎病毒中含35S。 C．曲线2可表示在“32P标记的脊髓灰质炎病毒侵染细胞实验”中沉淀物中放射性强度变化 D．在“35S标记的脊髓灰质炎病毒侵染细胞实验”中，上清液中放射性强度与保温时间有关 7．现有新发现的一种病毒，科研人员设计了如表所示两种方法来探究该病毒的遗传物质。下列叙述错误的是（    ） Ⅰ 将该病毒核酸提取物分为两组，一组用适量DNA酶处理（a组），另一组用等量RNA酶处理（b组），然后分别侵染宿主细胞 检测是否有子代病毒产生 Ⅱ 将被侵染的宿主细胞分别培养在含有放射性标记的尿嘧啶核苷酸（c组）和胸腺嘧啶核苷酸（d组）的培养基上，之后接种该病毒 检测子代病毒是否具有放射性 A．Ⅰ中采用的是“减法原理” B．Ⅱ中不能都用标记尿嘧啶和胸腺嘧啶 C．a组可作出“该病毒的遗传物质是RNA”的假设 D．b组有病毒产生、d组病毒有放射性说明其遗传物质是DNA 8．下列有关人类对遗传物质探索的说法，正确的是（    ） A．格里菲思用小鼠和肺炎双球菌进行实验，提出S型菌内存在“转化因子的推论 B．艾弗里将S型菌体内的物质分离、提纯后进行实验，得出“DNA是主要遗传物质”的结论 C．赫尔希和蔡斯采用T2噬菌体和肺炎双球菌进行实验，通过对照实验证明“DNA是遗传物质” D．烟草花叶病毒重建实验证明了病毒的主要遗传物质是DNA，少数是RNA 9．RNA世界假说是科学家依据多年的研究而提出的一条关于生命科学的理论，其主要观点为在生命起源的早期阶段，RNA是生命的主要构成要素和遗传物质。以下科学事实中不支持该假说的是（    ） A．HIV病毒的遗传物质是RNA B．核糖体中的rRNA可以催化肽键的形成 C．mRNA、tRNA和rRNA都以DNA为模板转录而来 D．细胞中是先合成核糖核苷酸，再将核糖核苷酸转变成脱氧核苷酸 10．下列关于“核酸是遗传物质的证据”的相关实验的叙述，正确的是（    ） A．S型菌的DNA将R型菌转化成S型菌的原理是基因重组 B．32P标记的噬菌体感染细菌后，可在大部分子代噬菌体中检测到32P C．烟草花叶病毒RNA能感染烟草叶片，说明病毒的遗传物质都可以单独侵染宿主细胞 D．大肠杆菌分裂三次后提取DNA密度梯度离心，得到两条粗细一致的条带 二、多选题 11．科学家们以小鼠为实验材料，在进行肺炎链球菌的转化实验中，由实验现象推测：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。为研究S型细菌中的“转化因子”是DNA还是蛋白质，某小组设计了甲、乙两组实验，实验流程如图所示。下列叙述正确的是（    ）    A．甲、乙两组实验除选用的酶的种类不同外，其他条件相同且适宜 B．甲组实验最终检测到S型细菌和R型细菌 C．本实验利用了加法原理来控制自变量 D．本实验的基本思路是单独研究DNA和蛋白质对R型菌转化的影响 12．艾弗里通过肺炎链球菌转化实验探究转化因子的实验过程如图。下列相关叙述正确的是（    ） A．甲组培养基上出现两种菌落，主要是S型细菌形成的菌落 B．该实验利用加法原理，逐一添加不同酶以确定细胞提取物的转化活性 C．与甲组相比，乙组培养基中有R型和S型菌的菌落，推测蛋白质不是转化因子 D．与甲组相比，丙组培养基上只有R型细菌，说明DNA被水解之后不具有转化功能 13．S 型肺炎链球菌有控制荚膜形成的 X 基因，加热杀死的 S 型细菌会遗留完整 DNA 的各个片段。下图为肺炎链球菌转化实验的机制，下列相关叙述错误的是（    ）    A．X 基因是有遗传效应的DNA片段，具有多种碱基排列顺序 B．X基因进入 R型细菌后发生了基因重组，荚膜是其表达产物 C．将重组的细菌注射给小鼠，死亡小鼠体内可分离出S型活细菌 D．S型细菌的DNA 可传递给下一代，其结构具有较高的热稳定性 三、非选择题 14．I、肺炎链球菌分为S型菌和R型菌，加热致死的S型菌会遗留下完整的细菌DNA的各个片段。下图为肺炎链球菌转化实验的实质，据图分析回答下列问题。 Ⅱ、以下是某同学总结的噬菌体侵染细菌实验的步骤。①在含35S和32P的培养基中培养大肠杆菌→②用上述大肠杆菌培养T2噬菌体，使噬菌体被标记→③把上述被标记的噬菌体与未被标记的大肠杆菌混合→④经过短时间保温后进行离心→⑤分别检测上清液和沉淀物中的放射性 (1)艾弗里等人选用肺炎链球菌作为实验材料具有的优点有 （答出2点），在该实验中控制自变量采用的实验原理是 。 (2)据图推测S基因的作用是 。 (3)已知S型菌分为SI、SⅡ、SIII类型，R型菌分为RI、RⅡ、RIII类型。R型菌可接受不同S型菌的S基因并转化成相应的S型菌；R型菌只可回复突变为相应类型的S型菌。现有SI、RI、RⅡ三种类型的肺炎链球菌，从中选择合适的肺炎链球菌，设计实验通过观察细菌类型，探究R型菌是发生了转化还是发生了回复突变。实验思路： 。预期实验结果及结论：①若 ，则说明只发生了转化；②若 ，则说明只发生了回复突变；③若 ，则说明发生了转化和回复突变。 (4)上述步骤存在两处错误，请改正。第一处： ；第二处： 。 (5)该实验如果保温时间过长，32P标记噬菌体的一组上清液的放射性会 ，沉淀物的放射性会 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$