3.1 DNA是主要的遗传物质（分层培优练）-2024-2025学年高一生物同步教学精品课件+分层练（人教版2019必修2）

第1节　DNA是主要的遗传物质 【三层刷题，基础+提升+拓展，步步高升】 第1层 基础必备练 lian 限时：15min 一、单选题 1．在肺炎链球菌转化实验中，使R型细菌转化为S型细菌的转化因子是（　　） A．荚膜多糖 B．蛋白质 C．R型细菌的DNA D．S型细菌的DNA 2．在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中，无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验，结合现有生物学知识所做的下列推测中，不合理的是（    ） A．与R型菌相比，S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关 B．S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成 C．加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响 D．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 3．格里菲思为研究肺炎链球菌是如何使人患肺炎的，用两种类型的肺炎链球菌和小鼠设计了如下实验，提出了由“转化因子”促使R型菌转化为S型菌的观点。经过许多科学家的不懈努力，遗传物质之谜终于被破解。下列相关叙述错误的是（　　）    A．第2组和第4组死亡小鼠体内的菌株①②都只有S型菌 B．根据蛋白质热变性不可逆的特点可初步否定蛋白质是转化因子 C．赫尔希和蔡斯用同位素标记法证明T2噬菌体的遗传物质是DNA D．烟草花叶病毒等生物的发现说明有少量物种的遗传物质是RNA 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，下列相关叙述正确的是（　　） 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DNA是亲子代之间保持连续的物质 B．艾弗里利用减法原理依据实验中“只有DNA才能使R型细菌转化为S型细菌”得出DNA是遗传物质的结论 C．赫尔希和蔡斯以T2噬菌体和大肠杆菌为实验材料，采用同位素标记法和对比实验法证明了DNA是主要的遗传物质 D．科学家从烟草花叶病毒中提取出来的RNA能使烟草感染病毒，提出病毒的遗传物质均为RNA，进而说明DNA是主要的遗传物质 5．下图表示赫尔希和蔡斯进行噬菌体侵染细菌实验的部分过程。下列有关该实验的叙述，正确的是（    ） A．若第一步是用35S标记噬菌体，则一般情况下，②处的放射性很高 B．若第一步是用32P标记噬菌体，则一般情况下，③处的放射性很低 C．①是搅拌离心，目的是使DNA和蛋白质分开，分别观察它们的遗传效应 D．无论标记的是35S还是32P，若混合培养后保温时间过长，则③处的放射性均会增强 6．在探索遗传物质的过程中，格里菲思、艾弗里、赫尔希和蔡斯等科学家们利用细菌、病毒等材料进行了系列实验。下列有关这些科学家所做实验的叙述中正确的是（　　） A．格里菲思实验证明了DNA是使R型肺炎链球菌产生稳定遗传变化的物质 B．用RNA酶处理S型细菌提取物，然后与R型细菌混合培养，结果无S型菌出现 C．T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中用32P和35S同时标记T2噬菌体的DNA和蛋白质 D．烟草花叶病毒侵染烟草花叶的实验证明了有些病毒是以RNA为遗传物质 7．某校生物研究性学习小组做了T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，过程如下图所示，下列有关分析正确的是（　　） A．若实验1中b的放射性偏高，则这与①过程中培养时间的长短有关 B．若实验2中c的放射性偏高，则这与④过程中搅拌不充分有关 C．理论上，a、d中放射性很高，b、c中放射性很低 D．该实验证明了DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质 8．下列关于生物遗传物质的说法，正确的是 A．蓝藻和绿藻都属于真核生物，它们的遗传物质均为DNA B．大肠杆菌的拟核内所含有的遗传物质为DNA，该DNA分子呈环状 C．HIV所含有的遗传物质为DNA或RNA D．真核生物细胞内含有的核酸有DNA和RNA，它们都是遗传物质 9．下图表示科研人员探究“烟草花叶病毒（TMV）遗传物质”的实验过程，由此可以判断（　　） A．水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNA B．TMV的蛋白质不能进入烟草细胞中 C．侵入烟草细胞的RNA与烟草的蛋白质组装成新的病毒 D．RNA是TMV的主要遗传物质 二、非选择题 10．1952年赫尔希和蔡斯完成了著名的噬菌体侵染大肠杆菌实验，下图1是噬菌体结构模式图；图2是他们所做实验中的一组。请回答下列问题： (1)图1中，噬菌体的核酸位于 （填图中字母）中。 (2)在图2实验过程中，搅拌的目的是 ，离心的目的是 。 (3)噬菌体利用来自于 的氨基酸合成蛋白质外壳，合成的场所是 。 (4)图2实验利用了同位素标记法，由实验结果可知，此次实验标记的元素是 ，根据该组实验结果可以说明 进入了细菌。 (5)上述实验中， （填“能”或“不能”）用15N来标记噬菌体的DNA，理由是 。该实验的结论是 。 第2层 能力提升练 lian 限时：10min 1．下列关于“DNA是主要的遗传物质”的叙述中，正确的是（    ） A．细胞核遗传的遗传物质是DNA，细胞质遗传的遗传物质是RNA B．“肺炎链球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”都证明了DNA是主要的遗传物质 C．真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA D．细胞生物的遗传物质是DNA，非细胞生物的遗传物质是RNA 2．下列实验及结果中，能作为直接证据说明“核糖核酸是遗传物质”的是（    ） A．红花植株与白花植株杂交，F1为红花，F2中红花：白花=3:1 B．病毒甲的RNA与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲 C．加热杀死的S型肺炎双球菌与R型活菌混合培养后可分离出S型活菌 D．用放射性同位素标记T2噬菌体外壳蛋白，在子代噬菌体中检测不到放射性 3．噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程如下图所示。该实验条件下，噬菌体每20分钟复制一代。下列叙述正确的是（　　）    A．该实验证明了DNA的复制方式为半保留复制 B．大肠杆菌为噬菌体增殖提供了模板、原料、酶和能量 C．A组试管III中含32P的子代噬菌体比例较低 D．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 4．科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成。关于证明蛋白质和核酸哪一种是遗传物质的系列实验，下列叙述正确的是（    ） A．肺炎链球菌体内转化实验中，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 B．肺炎链球菌体外转化实验中，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 C．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 D．烟草花叶病毒实验中，以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染，结果发现自变量RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状 5．下图为噬菌体侵染大肠杆菌实验的一个实验组，其中亲代噬菌体已用32P标记，据图分析，下列说法中正确的是（    ）    A．标记过程中可用含有32P的培养基直接培养噬菌体 B．保温时间过长或过短都会导致上清液放射性偏高 C．子代噬菌体增殖的模板、原料和酶都来自大肠杆菌 D．若用3H标记的噬菌体重复该组实验，则在子代噬菌体的蛋白质中可检测到3H 6．下列关于遗传学发展史上4个经典实验的叙述，正确的是（    ） A．肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是“转化因子” B．T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质 C．烟草花叶病毒侵染实验证明了烟草的遗传物质是RNA D．摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因的分离定律 7．为了探究烟草花叶病毒（TMV）的遗传物质，某实验小组进行了如下图所示实验。下列说法正确的是（　　）    A．实验1为空白对照组，以消除无关变量对实验结果的影响，增强实验的可信度 B．根据实验1、2、3的实验现象可得出结论：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA C．实验4是利用“加法原理”设计的一个补充实验组，可以进一步验证实验结论 D．该实验与格里菲思的实验都是设法将核酸和蛋白质分开后分别研究各自的效应 8．关于DNA是主要的遗传物质的漫长探索历程，下列有关叙述正确的是（　　） A．孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质 B．艾弗里对S型细菌进行加热处理，使蛋白质变性，而DNA相对稳定 C．烟草花叶病毒感染烟草实验说明部分病毒的遗传物质是RNA D．在噬菌体侵染细菌实验中，若35S标记组的沉淀物中放射性较高，则可能原因是保温时间过长 9．关于证明蛋白质和核酸哪一种是遗传物质的系列实验，下列叙述正确的是（    ） A．烟草花叶病毒实验中，以病毒颗粒的 RNA 和蛋白质互为对照进行侵染，结果发现 自变量 RNA 分子可使烟草出现花叶病斑性状 B．肺炎链球菌体内转化实验中，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 C．肺炎链球菌体外转化实验中，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 D．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 10．下列有关“DNA是主要的遗传物质”的叙述，正确的是（　　） A．所有生物的主要遗传物质是DNA、次要遗传物质是RNA B．有细胞生物和DNA病毒的遗传物质是DNA，RNA病毒的遗传物质是RNA C．动物、植物、真菌的遗传物质是DNA，其他生物的遗传物质是RNA D．真核生物、原核生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是RNA 二、非选择题 11．核酸作为遗传物质对生物学至关重要，回答下列关于确定核酸为遗传物质相关问题： I．艾弗里和他的同事将加热致死的S型细菌破碎后，设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取物，然后开展下列五组实验： ①S型细菌的细胞提取物+R型活细菌；②（S型细菌的细胞提取物+蛋白酶）+R型活细菌；③（S型细菌的细胞提取物+RNA酶）+R型活细菌； ④（S型细菌的细胞提取物+酯酶）+R型活细菌；⑤（S型细菌的细胞提取物+DNA酶）+R型活细菌。 (1)本对照实验中，控制自变量是采用“ 原理”。 (2)第①②组实验结果说明了 。 (3)该实验得出的结论是 。 Ⅱ．1952年赫尔希和蔡斯完成了著名的噬菌体侵染大肠杆菌实验，下图为其所做实验中的一组。请据图回答下列问题。 (4)图1中，噬菌体的核酸位于 （用图1中字母表示）。 (5)在图2实验过程中，搅拌的目的是 ，离心的目的是 。 (6)噬菌体利用来自于 的氨基酸合成蛋白质外壳。 (7)图2实验利用了同位素标记法，由实验结果可知，此次实验的标记元素是 ，根据该组实验结果可以说明 进入了细菌。上述实验中， （填“能”或“不能”）用15N来标记噬菌体的DNA，理由是 。 (8)该实验的结论是 。 第3层 拓展培优练 lian 培优5min 一、非选择题 1．用含放射性的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验如图所示。回答下列问题： (1)图中得到含放射性的噬菌体的培养过程是 。 (2)32P实验组离心后试管中的放射性，理论上的分布是 ，实际上的分布是 ，原因是 。 (3)该实验搅拌的目的： 。如果保温时间过长，会导致哪一组实验放射性分布发生变化？ 理由是 。 (4)噬菌体侵染细菌之后，子代噬菌体蛋白质外壳的合成所需的原料来自 ，合成场所是 。 (5)为证明DNA是生物的遗传物质，该实验设计的巧妙之处在于 。 2．生物的遗传物质是什么？这个问题曾经引发了不少科学家大胆推测和实验探究，其实验设计的巧妙之处耐人寻味、令人叹服！以下是关于探究生物遗传物质的一些实验方法。 (1)课题一：探究生物的遗传物质是核酸还是蛋白质。①酶解法在艾弗里及其同事的肺炎链球菌体外转化实验中，几个实验组分别加入蛋白酶、RNA酶、酯酶和DNA酶，最终确定肺炎链球菌的遗传物质是DNA．该实验是采用 （填“加法原理”或“减法原理”）控制自变量的。②同位素标记法为了探究T2噬菌体的遗传物质是DNA还是蛋白质，应该分别标记 。③重组病毒侵染法已知烟草花叶病毒（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组成的。如图是探索HRV的遗传物质是RNA还是蛋白质的操作流程图。如果从烟草叶中提取到重组病毒的子代是 （填“HRV病毒”或“TMV病毒”），则说明HRV病毒的遗传物质是RNA而不是蛋白质。    (2)课题二：探究某病毒的遗传物质是DNA还是RNA① 法：通过分离提纯技术，提取某病毒的核酸，加入 酶混合培养一段时间，再侵染其宿主细胞，若在宿主细胞内检测不到子代病毒，则病毒为RNA病毒。②同位素标记法和侵染法：将 培养在含有放射性标记的胸腺嘧啶的培养基中繁殖数代，之后接种 ，培养一段时间后收集子代病毒并检测其放射性，若检测到子代病毒有放射性，则说明该病毒为 病毒，同时还做一组对比实验。③碱基测定法：为确定新病毒的核酸是单链结构还是双链结构，可对此新病毒核酸的碱基组成和A、U、T碱基比例进行测定分析。若含有U，且 ，则说明是单链RNA． 2 / 9 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第1节　DNA是主要的遗传物质 【三层刷题，基础+提升+拓展，步步高升】 第1层 基础必备练 lian 限时：15min 一、单选题 1．在肺炎链球菌转化实验中，使R型细菌转化为S型细菌的转化因子是（　　） A．荚膜多糖 B．蛋白质 C．R型细菌的DNA D．S型细菌的DNA 【答案】D 【分析】肺炎链球菌转化实验包括格里菲思的体内转化实验和艾弗里的体外转化实验，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；艾弗里的体外转化实验证明DNA是遗传物质。 【详解】S型菌的DNA分子是转化因子，能将R型细菌转化为S型细菌，S型细菌的DNA是使R型细菌发生稳定遗传变化的物质，D符合题意。 故选D。 2．在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中，无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验，结合现有生物学知识所做的下列推测中，不合理的是（    ） A．与R型菌相比，S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关 B．S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成 C．加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响 D．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 【答案】D 【分析】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，没有证明转化因子是什么物质，而艾弗里体外转化实验，将各种物质分开，单独研究它们在遗传中的作用，并用到了生物实验中的减法原理，最终证明DNA是遗传物质。 【详解】A、与R型菌相比，S型菌具有荚膜多糖，S型菌有毒，故可推测S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关，A正确； B、S型菌的DNA进入R型菌细胞后使R型菌具有了S型菌的性状，可知S型菌的DNA进入R型菌细胞后指导蛋白质的合成，B正确； C、加热杀死的S型菌不会使小白鼠死亡，说明加热杀死的S型菌的蛋白质功能丧失，而加热杀死的S型菌的DNA可以使R型菌发生转化，可知其DNA功能不受影响，C正确； D、将S型菌的DNA经DNA酶处理后，DNA被水解为小分子物质，故与R型菌混合，不能得到S型菌，D错误。 故选D。 3．格里菲思为研究肺炎链球菌是如何使人患肺炎的，用两种类型的肺炎链球菌和小鼠设计了如下实验，提出了由“转化因子”促使R型菌转化为S型菌的观点。经过许多科学家的不懈努力，遗传物质之谜终于被破解。下列相关叙述错误的是（　　）    A．第2组和第4组死亡小鼠体内的菌株①②都只有S型菌 B．根据蛋白质热变性不可逆的特点可初步否定蛋白质是转化因子 C．赫尔希和蔡斯用同位素标记法证明T2噬菌体的遗传物质是DNA D．烟草花叶病毒等生物的发现说明有少量物种的遗传物质是RNA 【答案】A 【分析】格里菲思肺炎链球菌转化实验过程：①将无毒性的R型活细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡；②将有毒性的S型活细菌注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡；③将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡；④将无毒性的R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合后，注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡。格里菲斯体内转化实验证明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。 【详解】A、菌株①只有S型菌，菌株②中含有R型菌和S型菌，A错误； B、蛋白质热变性不可逆，其功能丧失，故不能充当转化因子，B正确； C、T2噬菌体只有蛋白质外壳和遗传物质DNA，赫尔希和蔡斯通过同位素标记法、离心法等实验方法证明了其遗传物质是DNA，C正确； D、烟草花叶病毒等RNA病毒的发现，说明有些物种的遗传物质为RNA，所以，DNA是主要的遗传物质，D正确。 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，下列相关叙述正确的是（　　） 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DNA是亲子代之间保持连续的物质 B．艾弗里利用减法原理依据实验中“只有DNA才能使R型细菌转化为S型细菌”得出DNA是遗传物质的结论 C．赫尔希和蔡斯以T2噬菌体和大肠杆菌为实验材料，采用同位素标记法和对比实验法证明了DNA是主要的遗传物质 D．科学家从烟草花叶病毒中提取出来的RNA能使烟草感染病毒，提出病毒的遗传物质均为RNA，进而说明DNA是主要的遗传物质 【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错误； B、艾弗里进行肺炎链球菌的体外转化实验时利用减法原理（认为什么是“转化因子”就用相应的酶水解该物质，应用的是减法原理），依据实验中“只有DNA才能使R型细菌转化为S型细菌”得出DNA是遗传物质的结论，B正确； C、赫尔希和蔡斯以T2噬菌体和大肠杆菌为实验材料，采用同位素标记法和对比实验法，证明DNA是遗传物质，但是没有证明DNA是主要的遗传物质，C错误； D、科学家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，不能说明所有病毒的遗传物质是RNA，即表明有的生物的遗传物质是RNA，进而总结出DNA是主要的遗传物质，D错误。 故选B。 5．下图表示赫尔希和蔡斯进行噬菌体侵染细菌实验的部分过程。下列有关该实验的叙述，正确的是（    ） A．若第一步是用35S标记噬菌体，则一般情况下，②处的放射性很高 B．若第一步是用32P标记噬菌体，则一般情况下，③处的放射性很低 C．①是搅拌离心，目的是使DNA和蛋白质分开，分别观察它们的遗传效应 D．无论标记的是35S还是32P，若混合培养后保温时间过长，则③处的放射性均会增强 【答案】A 【分析】赫尔希和蔡斯进行噬菌体侵染细菌实验采用了放射性同位素标记技术，用32P标记噬菌体，使噬菌体的DNA带上放射性；用35S标记噬菌体，使噬菌体的蛋白质外壳带上放射性。 【详解】A、若第一步是用35S标记噬菌体，意味着使蛋白质带上放射性，则一般情况下，②处（上清液）的放射性很高，A正确； B、若第一步是用32P标记噬菌体，意味着使DNA带上放射性，则一般情况下，③处（沉淀物）的放射性很高，B错误； C、①是搅拌离心，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，沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌，C错误； D、若标记的是32P，混合培养后保温时间过长，则大肠杆菌将会裂解，T2噬菌体被释放出来，离心后，T2噬菌体分布于上清液中，会导致②处的放射性增强，若标记的是35S，则③处的放射性变化不大，D错误。 故选A。 6．在探索遗传物质的过程中，格里菲思、艾弗里、赫尔希和蔡斯等科学家们利用细菌、病毒等材料进行了系列实验。下列有关这些科学家所做实验的叙述中正确的是（　　） A．格里菲思实验证明了DNA是使R型肺炎链球菌产生稳定遗传变化的物质 B．用RNA酶处理S型细菌提取物，然后与R型细菌混合培养，结果无S型菌出现 C．T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中用32P和35S同时标记T2噬菌体的DNA和蛋白质 D．烟草花叶病毒侵染烟草花叶的实验证明了有些病毒是以RNA为遗传物质 【答案】D 【分析】格里菲思实验证明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，但并没有证明转化因子是DNA。艾弗里实验、赫尔希和蔡斯实验均证明了DNA是遗传物质。 【详解】A、格里菲思实验证明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，但没有证明DNA是使R型肺炎链球菌产生稳定遗传变化的物质，A错误； B、用RNA酶去除S型细菌细胞提取物中的RNA，并与R型细菌混合培养，结果既有S型菌出现，也有R型菌出现，B错误； C、赫尔希和蔡斯完成的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中是用32P、35S分别标记了T2噬菌体的DNA和蛋白质，C错误； D、分别用烟草花叶病毒的RNA和蛋白质感染烟草叶片，发现只有被RNA处理的叶片才会出现病斑，可证明RNA是烟草花叶病的遗传物质，D正确。 故选D。 7．某校生物研究性学习小组做了T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，过程如下图所示，下列有关分析正确的是（　　） A．若实验1中b的放射性偏高，则这与①过程中培养时间的长短有关 B．若实验2中c的放射性偏高，则这与④过程中搅拌不充分有关 C．理论上，a、d中放射性很高，b、c中放射性很低 D．该实验证明了DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质 【答案】C 【分析】赫尔希和蔡斯首先在分别含有放射性同位素 35S和放射性同位素 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，得到蛋白质含有 35S标记或DNA含有32P标记的噬菌体。然后，用 35S或32P标记的T2噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，经过短时间的保温后，用搅拌器搅拌、离心。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侵染的大肠杆菌。 【详解】A、实验1中用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，35S标记的蛋白质外壳没有进入细菌，经过搅拌离心后分布在上清液中，因此上清液a放射性强，沉淀物b放射性弱，实验1中b含少量放射性与①过程中培养时间的长短无关，与搅拌不充分有关，A错误； B、实验2中32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，32P标记的DNA进入细菌，经过搅拌离心后分布在沉淀物中，因此上清液c放射性弱，沉淀物d放射性强，实验2中c含有放射性与④过程中搅拌不充分无关，与培养时间的长短有关，B错误； C、实验1中35S标记的蛋白质外壳主要存在于上清液a中，故a中放射性很高，b中放射性很低；实验2中32P标记的T2噬菌体DNA注入大肠杆菌体内，经搅拌离心后主要存在于沉淀物d中，故d中放射性很高，c中放射性很低，C正确； D、两组实验相互对照。证明了DNA是噬菌体的遗传物质，蛋白质不是遗传物质，D错误。 故选C。 8．下列关于生物遗传物质的说法，正确的是 A．蓝藻和绿藻都属于真核生物，它们的遗传物质均为DNA B．大肠杆菌的拟核内所含有的遗传物质为DNA，该DNA分子呈环状 C．HIV所含有的遗传物质为DNA或RNA D．真核生物细胞内含有的核酸有DNA和RNA，它们都是遗传物质 【答案】B 【分析】原核细胞和真核细胞均含有DNA和RNA，并以DNA为遗传物质，RNA作为遗传信息表达的工具或媒介。病毒只含有一种核酸DNA或RNA，遗传物质为DNA或RNA。 【详解】A、蓝藻属于原核生物，A项错误； B、大肠杆菌的拟核由一个环状的DNA分子组成，该DNA是大肠杆菌的遗传物质，B项正确； C、HIV的遗传物质为RNA，C项错误； D、真核细胞内含有的遗传物质只有DNA，D项错误。 故选B。 【点睛】真核生物和原核生物的DNA不同：原核细胞拟核中的DNA为环状，真核细胞染色体中的DNA为链状，线粒体或叶绿体中的DNA为环状。 9．下图表示科研人员探究“烟草花叶病毒（TMV）遗传物质”的实验过程，由此可以判断（　　） A．水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNA B．TMV的蛋白质不能进入烟草细胞中 C．侵入烟草细胞的RNA与烟草的蛋白质组装成新的病毒 D．RNA是TMV的主要遗传物质 【答案】A 【分析】分析图示可知，首先把烟草花叶病毒的RNA与蛋白质分开，分别接种到正常烟草上，再分别观察两种物质对正常烟草的影响，以判断RNA和蛋白质哪种物质是烟草花叶病毒的遗传物质。 【详解】A、由图可知TMV放在水和苯酚中震荡后，分别得到了RNA和蛋白质，可见水和苯酚具有分离病毒的蛋白质和RNA作用，A正确； B、从图中不能得出TMV的蛋白质是否能进入烟草细胞中，B错误； C、图中只显示出病毒的RNA和蛋白质分别接种到正常烟草后的现象，不能体现侵入烟草细胞的RNA与烟草的蛋白质组装成新的病毒，C错误； D、由图可知，接种了TMV的RNA后正常烟草感染病毒，而接种了蛋白质的正常烟草未感染病毒，故实验可证明RNA是TMV的遗传物质，但无法证明RNA是TMV的“主要”遗传物质，D错误。 故选A。 二、非选择题 10．1952年赫尔希和蔡斯完成了著名的噬菌体侵染大肠杆菌实验，下图1是噬菌体结构模式图；图2是他们所做实验中的一组。请回答下列问题： (1)图1中，噬菌体的核酸位于 （填图中字母）中。 (2)在图2实验过程中，搅拌的目的是 ，离心的目的是 。 (3)噬菌体利用来自于 的氨基酸合成蛋白质外壳，合成的场所是 。 (4)图2实验利用了同位素标记法，由实验结果可知，此次实验标记的元素是 ，根据该组实验结果可以说明 进入了细菌。 (5)上述实验中， （填“能”或“不能”）用15N来标记噬菌体的DNA，理由是 。该实验的结论是 。 【答案】(1)A (2) 使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 让上清液中析出质量较轻的噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌 (3) 大肠杆菌 大肠杆菌的核糖体 (4) 32P 噬菌体DNA (5) 不能     蛋白质和DNA中都含有N DNA是遗传物质 【分析】 分别在含有放射性同位素35S和32P的培养基培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体，得到蛋白质含有35S标记和DNA含有32P标记的噬菌体。然后用两种噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，经过短时间的保温后，用搅拌器搅拌、离心，检查上清液和沉淀物中的放射性物质发现：用35S标记的侵染实验中，放射性主要分布在上清液中；用32P标记的实验，放射性同位素主要分布在离心管的沉淀物中。 【详解】（1）图1中，含有噬菌体的核酸部分是图中的A，为头部，其由蛋白质外壳包被着。 （2）在图2实验过程中，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体蛋白质外壳与大肠杆菌分离，此后离心的目的让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒（其中主要是蛋白质外壳），沉淀物中留下被感染的细菌，实现分层。最终通过放射性的分布确定进入细菌的是噬菌体DNA，蛋白质外壳没有进入到细菌中。 （3）噬菌体是专性寄生物，没有独立代谢能力，需要利用来自于大肠杆菌的氨基酸合成蛋白质外壳，合成蛋白质的场所是核糖体。 （4）图2实验利用了同位素标记法，实验结果显示在适当时间保温后，经过离心分离发现放射性主要分布在沉淀物中，且进入细菌中的是DNA，因此该实验的标记元素是32P，根据该组实验结果可以说明噬菌体DNA进入了细菌，因为P是DNA的标志性元素。 （5）上述实验中不能用15N来标记噬菌体的DNA，这是因为N元素是DNA和蛋白质的共有元素，无法区分DNA和蛋白质所处的位置，因而也无法得出相应的结论。通过该实验后续子代放射性的研究说明DNA可以实现亲子代噬菌体之间的连续性，因而证明DNA是噬菌体的遗传物质。 第2层 能力提升练 lian 限时：10min 1．下列关于“DNA是主要的遗传物质”的叙述中，正确的是（    ） A．细胞核遗传的遗传物质是DNA，细胞质遗传的遗传物质是RNA B．“肺炎链球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”都证明了DNA是主要的遗传物质 C．真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA D．细胞生物的遗传物质是DNA，非细胞生物的遗传物质是RNA 【答案】C 【分析】遗传物质即亲代与子代之间传递遗传信息的物质。除一部分病毒的遗传物质是RNA外，其余的病毒以及全部具典型细胞结构的生物的遗传物质都是DNA。 【详解】A、细胞核内和细胞质中的遗传物质都是DNA，A错误； B、“肺炎链球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”证明DNA是遗传物质，但没有证明DNA是主要的遗传物质，B错误； C、DNA是主要的遗传物质，真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA，C正确； D、细胞生物的遗传物质是DNA，某些非细胞生物的遗传物质也可能是DNA，如T2噬菌体，D错误。 故选C。 2．下列实验及结果中，能作为直接证据说明“核糖核酸是遗传物质”的是（    ） A．红花植株与白花植株杂交，F1为红花，F2中红花：白花=3:1 B．病毒甲的RNA与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲 C．加热杀死的S型肺炎双球菌与R型活菌混合培养后可分离出S型活菌 D．用放射性同位素标记T2噬菌体外壳蛋白，在子代噬菌体中检测不到放射性 【答案】B 【分析】肺炎双球菌体外转化实验的结论：DNA是遗传物质，其他物质不是；噬菌体侵染细菌实验的结论：DNA是遗传物质。 DNA的全称是脱氧核糖核酸，RNA的全称是核糖核酸。 【详解】红花植株与白花植株杂交，F1为红花，F2中红花：白花=3:1，属于性状分离现象，不能说明RNA是遗传物质，A错误；病毒甲的RNA与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲，说明病毒甲的RNA是遗传物质，B正确；加热杀死的S型肺炎双球菌与R型活菌混合培养后可分离出S型活菌，只能说明加入杀死的S型菌存在转化因子，不能说明RNA是遗传物质，C错误；用放射性同位素标记T2噬菌体外壳蛋白，在子代噬菌体中检测不到放射性，说明蛋白质未进入大肠杆菌，不能证明RNA是遗传物质，D错误。故选B。 3．噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程如下图所示。该实验条件下，噬菌体每20分钟复制一代。下列叙述正确的是（　　）    A．该实验证明了DNA的复制方式为半保留复制 B．大肠杆菌为噬菌体增殖提供了模板、原料、酶和能量 C．A组试管III中含32P的子代噬菌体比例较低 D．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 【答案】C 【分析】噬菌体侵染细菌的实验：（1）实验原理：设法把DNA和蛋白质分开，直接地、单独地去观察它们地作用。实验原因：艾弗里实验中提取的DNA，纯度最高时也还有0.02%的蛋白质。（2）实验过程：①标记噬菌体：在分别含有放射性同位素35S或放射性同位素32P培养基中培养大肠杆菌；再用上述大肠杆菌培养噬菌体，得到DNA含有32P标记或蛋白质含有35S标记的噬菌体。②噬菌体侵染细菌：用DNA含有32P标记或蛋白质含有35S标记的噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌。③短时间培养后，搅拌、离心。搅拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。离心的目的：让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。 【详解】A、噬菌体侵染大肠杆菌实验，主要是证明DNA是遗传物质，同时也证明了DNA能自我复制，能控制蛋白质的合成，但不能证明DNA是以半保留方式复制的，A错误； B、噬菌体增殖过程中的原料、酶和能量均由细菌提供，噬菌体提供模板，B错误； C、35S标记的蛋白质外壳并未进入宿主细胞内，32P标记的DNA进入了宿主细胞内。经多次半保留复制，A组试管中沉淀中少量DNA含有32P，C正确； D、用35S标记的噬菌体侵染未标记的细菌，35S标记蛋白质，蛋白质不进入细菌菌体，保温时间长短不影响上清液中的放射性强度，D错误。 故选C。 4．科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成。关于证明蛋白质和核酸哪一种是遗传物质的系列实验，下列叙述正确的是（    ） A．肺炎链球菌体内转化实验中，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 B．肺炎链球菌体外转化实验中，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 C．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 D．烟草花叶病毒实验中，以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染，结果发现自变量RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状 【答案】D 【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体内转化实验未单独研究每种物质的作用，在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，S型菌株的DNA分子可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性，A错误； B、在肺炎链球菌的体外转化实验中，利用自变量控制中的“减法原理”设置对照实验，通过观察只有某种物质存在或只有某种物质不存在时，R型菌的转化情况，最终证明了DNA是遗传物质，例如“S型菌DNA+DNA酶”组除去了DNA，B错误； C、噬菌体为DNA病毒，其DNA进入宿主细胞后，利用宿主细胞的原料和酶完成自我复制，C错误； D、烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染，结果发现RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状，而蛋白质不能使烟草出现花叶病斑性状，D正确。 故选D。 5．下图为噬菌体侵染大肠杆菌实验的一个实验组，其中亲代噬菌体已用32P标记，据图分析，下列说法中正确的是（    ）    A．标记过程中可用含有32P的培养基直接培养噬菌体 B．保温时间过长或过短都会导致上清液放射性偏高 C．子代噬菌体增殖的模板、原料和酶都来自大肠杆菌 D．若用3H标记的噬菌体重复该组实验，则在子代噬菌体的蛋白质中可检测到3H 【答案】B 【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。 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。该实验的结论：DNA是遗传物质。 【详解】A、噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能独立代谢，因此不能用培养基直接培养噬菌体，A错误； B、保温过程中会发生32P标记的噬菌体侵染细菌，若时间过长会导致32P标记的子代噬菌体释放，过短则会导致32P标记的噬菌体还未侵染细菌即与细菌分离，两种情况都会导致上清液放射性偏高，B正确； C、子代噬菌体增殖的模板来自亲代噬菌体的DNA，C错误； D、若用3H标记噬菌体，则亲代噬菌体的DNA和蛋白质均被标记，但子代噬菌体的蛋白质是用大肠杆菌的原料氨基酸合成的，因此子代噬菌体的蛋白质中不能检测到3H，D错误。 故选B。 6．下列关于遗传学发展史上4个经典实验的叙述，正确的是（    ） A．肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是“转化因子” B．T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质 C．烟草花叶病毒侵染实验证明了烟草的遗传物质是RNA D．摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因的分离定律 【答案】A 【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说-演绎法，其基本步骤：提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证（测交实验）→得出结论。 2、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。 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、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了DNA是“转化因子”，A正确； B、T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质，B错误； C、烟草花叶病毒侵染实验证明了烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，C错误； D、摩尔根通过假说-演绎法利用果蝇伴性遗传实验证明了基因位于染色体上，D错误。 故选A。 7．为了探究烟草花叶病毒（TMV）的遗传物质，某实验小组进行了如下图所示实验。下列说法正确的是（　　）    A．实验1为空白对照组，以消除无关变量对实验结果的影响，增强实验的可信度 B．根据实验1、2、3的实验现象可得出结论：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA C．实验4是利用“加法原理”设计的一个补充实验组，可以进一步验证实验结论 D．该实验与格里菲思的实验都是设法将核酸和蛋白质分开后分别研究各自的效应 【答案】B 【分析】病毒是一类没有细胞结构的特殊生物，由蛋白质外壳和内部的遗传物质构成，不能独立的生活和繁殖，只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖，一旦离开了活细胞，病毒就无法进行生命活动。病毒的繁殖过程：吸附、注入、合成（DNA复制和有关蛋白质的合成）、组装、释放。 【详解】A、没有做出处理的为空白对照，实验2为空白对照组，以消除无关变量对实验结果的影响，增强实验的可信度，A错误； B、实验1、2、3的实验现象显示TMV病毒的RNA能引起烟草花叶病，蛋白质不能，因而能得出：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，B正确； C、实验4是利用“减法原理”设计的一个补充实验组，可以进一步验证实验结论，得出RNA是遗传物质的结论，C错误； D、该实验与艾弗里的实验都是设法将核酸和蛋白质分开后分别研究各自的效应，D错误。 故选B。 8．关于DNA是主要的遗传物质的漫长探索历程，下列有关叙述正确的是（　　） A．孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质 B．艾弗里对S型细菌进行加热处理，使蛋白质变性，而DNA相对稳定 C．烟草花叶病毒感染烟草实验说明部分病毒的遗传物质是RNA D．在噬菌体侵染细菌实验中，若35S标记组的沉淀物中放射性较高，则可能原因是保温时间过长 【答案】C 【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说演绎法，其基本步骤：提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证（测交实验）→得出结论。 2、沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA的结构。 3、萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体的假说，摩尔根运用假说演绎法证明基因在染色体上。 【详解】A、孟德尔并没有证实遗传因子的化学本质，A错误； B、对S型细菌进行加热处理的科学家是格里菲斯，B错误； C、烟草花叶病毒感染烟草实验说明该病毒的遗传物质是RNA，说明部分病毒的遗传物质是RNA，C正确； D、在噬菌体侵染细菌实验中，若35S标记组的沉淀物中放射性较高，则可能原因是搅拌不充分，部分噬菌体的蛋白质外壳吸附在细菌上造成的，D错误。 故选C。 9．关于证明蛋白质和核酸哪一种是遗传物质的系列实验，下列叙述正确的是（    ） A．烟草花叶病毒实验中，以病毒颗粒的 RNA 和蛋白质互为对照进行侵染，结果发现 自变量 RNA 分子可使烟草出现花叶病斑性状 B．肺炎链球菌体内转化实验中，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 C．肺炎链球菌体外转化实验中，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 D．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 【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证明DNA是遗传物质。 【详解】A、在进行烟草花叶病毒感染实验中，将病毒颗粒的RNA和蛋白质分离开来分别侵染，两者之间互为对照，结果发现RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状，而蛋白质不能使烟草出现花叶病斑性状，A正确； B、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验没有单独研究每种物质的作用，在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，S型菌株的DNA分子可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性，B错误； C、在肺炎链球菌的体外转化实验中，利用自变量控制中的“减法原理”设置对照实验，通过观察只有某种物质存在时，R型菌的转化情况，最终证明了DNA是遗传物质，C错误； D、噬菌体为DNA病毒，其DNA进入宿主细胞后，利用宿主细胞的原料和酶完成自我复制，D错误。 故选A。 10．下列有关“DNA是主要的遗传物质”的叙述，正确的是（　　） A．所有生物的主要遗传物质是DNA、次要遗传物质是RNA B．有细胞生物和DNA病毒的遗传物质是DNA，RNA病毒的遗传物质是RNA C．动物、植物、真菌的遗传物质是DNA，其他生物的遗传物质是RNA D．真核生物、原核生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是RNA 【答案】B 【分析】细胞类生物（真核生物和原核生物）都含有DNA和RNA两种核酸，但它们的遗传物质均为DNA；病毒只含有一种核酸（DNA或RNA），因此其遗传物质是DNA或RNA。 【详解】A、有细胞结构的生物，DNA是遗传物质，病毒以DNA或RNA作为遗传物质，A错误； B、有细胞生物（真核生物、原核生物）、部分DNA病毒的遗传物质是DNA，RNA病毒的遗传物质是RNA，B正确； C、除了少数病毒的遗传物质是RNA，其余生物的遗传物质均为DNA，C错误； D、病毒只含有一种核酸（DNA或RNA），因此其遗传物质是DNA或RNA，D错误。 故选B。 二、非选择题 11．核酸作为遗传物质对生物学至关重要，回答下列关于确定核酸为遗传物质相关问题： I．艾弗里和他的同事将加热致死的S型细菌破碎后，设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取物，然后开展下列五组实验： ①S型细菌的细胞提取物+R型活细菌；②（S型细菌的细胞提取物+蛋白酶）+R型活细菌；③（S型细菌的细胞提取物+RNA酶）+R型活细菌； ④（S型细菌的细胞提取物+酯酶）+R型活细菌；⑤（S型细菌的细胞提取物+DNA酶）+R型活细菌。 (1)本对照实验中，控制自变量是采用“ 原理”。 (2)第①②组实验结果说明了 。 (3)该实验得出的结论是 。 Ⅱ．1952年赫尔希和蔡斯完成了著名的噬菌体侵染大肠杆菌实验，下图为其所做实验中的一组。请据图回答下列问题。 (4)图1中，噬菌体的核酸位于 （用图1中字母表示）。 (5)在图2实验过程中，搅拌的目的是 ，离心的目的是 。 (6)噬菌体利用来自于 的氨基酸合成蛋白质外壳。 (7)图2实验利用了同位素标记法，由实验结果可知，此次实验的标记元素是 ，根据该组实验结果可以说明 进入了细菌。上述实验中， （填“能”或“不能”）用15N来标记噬菌体的DNA，理由是 。 (8)该实验的结论是 。 【答案】(1)减法 (2)S型细菌中有某种物质能促使R型活细菌转化成S型活细菌，但是S型细菌中的蛋白质不能促使R型活细菌转化成S型活细菌 (3)DNA是S型菌的遗传物质 (4)A (5) 使吸附在细菌上的噬菌体蛋白质外壳与细菌分离 让上清液中析出重量较轻的噬菌体蛋白质外壳，沉淀物中留下被感染的细菌，使菌液分层 (6)宿主细胞＃＃大肠杆菌 (7) 32P 噬菌体的DNA 不能 DNA和蛋白质均含有N元素 (8)DNA是噬菌体的遗传物质 【分析】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。 【详解】（1）实验中，通过观察菌落的形态来判断细菌的类型，R型菌没有荚膜，菌落表现粗糙，S型菌有荚膜，菌落表现光滑，设置的对照组是第①组，因为S细菌的物质没有分离。该实验的思路是分别研究DNA和蛋白质等物质各自的作用，控制自变量是采用“减法原理”。 （2）第①组为对照组，第②组中加入蛋白酶后仍有S型细菌出现，说明S型细菌中有某种物质能促使R型活细菌转化成S型活细菌，但是S型细菌中的蛋白质不能促使R型活细菌转化成S型活细菌。 （3）通过②-⑤组与第①组对比可知，加入其他酶时，均有S型菌出现，而加入DNA酶后无S菌出现，说明DNA是S型菌的遗传物质。 （4）分析图1可知，噬菌体A部位包括噬菌体的核酸（DNA）和噬菌体的蛋白质外壳，故噬菌体A部位的物质组成是DNA、蛋白质，所以图1中，噬菌体的核酸位于A。 （5）搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体蛋白质外壳与细菌分离，离心的目的是让上清液中析出重量较轻的噬菌体蛋白质外壳，沉淀物中留下被感染的细菌，使菌液分层。 （6）噬菌体能利用宿主细胞大肠杆菌的氨基酸合成自身的蛋白质外壳。 （7）图2实验过程中，沉淀物的放射性很高，所以标记元素是32P。根据该组实验结果可以说明噬菌体的DNA进入了细菌。噬菌体主要是由DNA和蛋白质组成的，N元素在DNA和蛋白质中都含有，不能实现DNA和蛋白质的区别，故不能用15N来标记噬菌体的DNA。 （8）噬菌体侵染大肠杆菌实验结论是DNA是噬菌体的遗传物质。 第3层 拓展培优练 lian 培优5min 一、非选择题 1．用含放射性的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验如图所示。回答下列问题： (1)图中得到含放射性的噬菌体的培养过程是 。 (2)32P实验组离心后试管中的放射性，理论上的分布是 ，实际上的分布是 ，原因是 。 (3)该实验搅拌的目的： 。如果保温时间过长，会导致哪一组实验放射性分布发生变化？ 理由是 。 (4)噬菌体侵染细菌之后，子代噬菌体蛋白质外壳的合成所需的原料来自 ，合成场所是 。 (5)为证明DNA是生物的遗传物质，该实验设计的巧妙之处在于 。 【答案】(1)先用含32P或35S的培养基培养大肠杆菌，在用上述大肠杆菌培养T2噬菌体 (2) 沉淀物具有高放射性，上清液无放射性 沉淀物具有高放射性，上清液具有低放射性 噬菌体侵染大肠杆菌不同步，在一定时间内有部分噬菌体未侵染大肠杆菌，搅拌离心后进入上清液，使上清液具有放射性。 (3) 使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 32P标记的一组 保温时间过长，会使32P的噬菌体释放出来，搅拌离心后上清液放射性增大 (4) 大肠杆菌的氨基酸 大肠杆菌的核糖体 (5)利用不同的放射性同位素对DNA和蛋白质分离开来，以观察两者在实验中的作用差异 【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。 (1)噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能独立生存，只有寄生在大肠杆菌中才能繁殖后代，因此图中得到含放射性的噬菌体的培养过程是：先用含32P或35S的培养基培养大肠杆菌，一段时间后，加入噬菌体进行培养，即得到含32P或35S的噬菌体。 (2)32P标记的是噬菌体的DNA，噬菌体侵染细菌时DNA进入细菌并随着细菌离心到沉淀物中，因此离心后试管中的放射性，理论上的分布是沉淀物具有高放射性，上清液无放射性，而由图可知实际上的分布是 沉淀物具有高放射性，上清液具有少量放射性，原因是噬菌体侵染大肠杆菌不同步，在一定时间内有部分噬菌体未侵染大肠杆菌，搅拌离心后进入上清液，使上清液具有少量放射性。 (3)搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与大肠杆菌分离。保温时间过长，会导致32P标记组实验结果异常，但不会导致35S标记组实验结果异常，因为侵染过程中，DNA进入大肠杆菌，蛋白质外壳留在细胞外面，保温时间过长，会使32P的噬菌体释放出来，搅拌离心后上清液放射性增大。 (4)噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌内并作为模板控制子代噬菌体的合成，而合成子代噬菌体所需的原料、酶等均由细菌提供。因此，合成T2噬菌体外壳蛋白质所需的原料来自细菌的氨基酸，合成场所为大肠杆菌的核糖体。 (5)该实验设计的巧妙之处在于利用不同的放射性同位素对DNA和蛋白质进行标记，便于将DNA和蛋白质分离开来，以观察两者在实验中的作用差异。 【点睛】本题考查噬菌体侵染细菌实验，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验采用的方法、实验现象及结论等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。 2．生物的遗传物质是什么？这个问题曾经引发了不少科学家大胆推测和实验探究，其实验设计的巧妙之处耐人寻味、令人叹服！以下是关于探究生物遗传物质的一些实验方法。 (1)课题一：探究生物的遗传物质是核酸还是蛋白质。①酶解法在艾弗里及其同事的肺炎链球菌体外转化实验中，几个实验组分别加入蛋白酶、RNA酶、酯酶和DNA酶，最终确定肺炎链球菌的遗传物质是DNA．该实验是采用 （填“加法原理”或“减法原理”）控制自变量的。②同位素标记法为了探究T2噬菌体的遗传物质是DNA还是蛋白质，应该分别标记 。③重组病毒侵染法已知烟草花叶病毒（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组成的。如图是探索HRV的遗传物质是RNA还是蛋白质的操作流程图。如果从烟草叶中提取到重组病毒的子代是 （填“HRV病毒”或“TMV病毒”），则说明HRV病毒的遗传物质是RNA而不是蛋白质。    (2)课题二：探究某病毒的遗传物质是DNA还是RNA① 法：通过分离提纯技术，提取某病毒的核酸，加入 酶混合培养一段时间，再侵染其宿主细胞，若在宿主细胞内检测不到子代病毒，则病毒为RNA病毒。②同位素标记法和侵染法：将 培养在含有放射性标记的胸腺嘧啶的培养基中繁殖数代，之后接种 ，培养一段时间后收集子代病毒并检测其放射性，若检测到子代病毒有放射性，则说明该病毒为 病毒，同时还做一组对比实验。③碱基测定法：为确定新病毒的核酸是单链结构还是双链结构，可对此新病毒核酸的碱基组成和A、U、T碱基比例进行测定分析。若含有U，且 ，则说明是单链RNA． 【答案】(1) 减法原理 病毒的DNA和蛋白质特有的元素（或P和S） HRV病毒 (2) 酶解 RNA（水解） 该病毒的宿主细胞 该病毒 DNA A的比例不等于U的比例 【分析】1、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。 【详解】（1）①艾弗里和他的同事所进行的肺炎链球菌体外转化实验中利用酶的专一性，分别用蛋白酶、RNA酶或酯酶和DNA酶，最终确定肺炎链球菌的遗传物质是DNA，这样逐渐排除各种物质的作用，利用了减法原理控制自变量的。 ②同位素标记法为了探究T2噬菌体的遗传物质是DNA还是蛋白质，应该分别标记病毒的DNA和蛋白质特有的元素（或P和S）。 ③将重组病毒侵染烟草叶片，如果从烟草叶中提取到重组病毒的子代是HRV病毒，则说明HRV病毒的遗传物质是RNA而不是蛋白质。 （2）探究某病毒的遗传物质是DNA还是RNA： ①酶解法：通过分离提纯技术，提取某病毒的核酸，加入RNA（水解）酶混合培养一段时间，再侵染其宿主细胞，若在宿主细胞内检测不到子代病毒，则病毒为RNA病毒。 ②同位素标记法和侵染法：将该病毒的宿主细胞培养在含有放射性标记的胸腺嘧啶的培养基中繁殖数代，之后接种该病毒，培养一段时间后收集子代病毒并检测其放射性，若检测到子代病毒有放射性，则说明该病毒为DNA病毒，同时还做一组对比实验。 ③碱基测定法：为确定新病毒的核酸是单链结构还是双链结构，可对此新病毒核酸的碱基组成和A、U、T碱基比例进行测定分析。若含有U，且A的比例不等于U的比例，则说明是单链RNA。 20 / 21 21 / 21 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$