3.1 DNA是主要的遗传物质（分层培优练）

第1节　DNA是主要的遗传物质 基础必备题+能力提升题+拓展培优练 一、单选题 1．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．孟德尔的单因子杂交实验证明了遗传因子位于染色体上 B．摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因自由组合定律 C．T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质 D．肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质 【答案】D 【分析】1、肺炎双球菌转化实验包括活体细菌转化实验和离体细菌转化实验，其中活体细菌转化实验证明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；离体细菌转化实验证明DNA是遗传物质。 2、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：标记噬菌体→标记的噬菌体与大肠杆菌混合培养→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。 3、萨顿提出基因在染色体上的假说，摩尔根通过果蝇伴性遗传实验证明了基因位于染色体上。 【详解】A、孟德尔的单因子杂交实验没有证明遗传因子位于染色体上，当时人们还没有认识染色体，A错误； B、摩尔根的果蝇伴性遗传实验只研究了一对等位基因，不能证明基因自由组合定律，B错误； C、T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质，C错误； D、肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是转化因子，即DNA是肺炎双球菌的遗传物质，D正确。 故选D。 【点睛】本题考查人体对遗传物质的探究历程，要求考生了解人类对遗传物质的探究历程，识记不同科学家采用的实验方法及得出的实验结论，能结合所学的知识准确判断各选项。 2．S型肺炎链球菌会导致人患肺炎。为了弄清肺炎链球菌中的转化因子是什么物质，细菌学家艾弗里等人进行了肺炎链球菌离体转化实验。该实验部分图解如图所示。 下列叙述正确的是（    ） A．肺炎链球菌的生命活动所需的能量主要由线粒体提供 B．S型菌导致人患肺炎的原因是其菌体外含有的荚膜有毒 C．有多糖荚膜的S型菌能在培养基上形成表面光滑的菌落 D．通过该转化实验可证明肺炎链球菌的主要遗传物质是DNA 【答案】C 【分析】肺炎链球菌的活体转化实验证明加热杀死的S型菌中存在“转化因子”使R型菌转变为S型菌，艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明“转化因子”是DNA。 【详解】A、肺炎链球菌是原核生物没有线粒体，肺炎链球菌的生命活动所需的能量主要由细胞质基质提供，A错误； B、S型菌导致人患肺炎的原因是其菌体外含有的多糖荚膜荚膜能够抵抗人体免疫细胞的吞噬作用从而存活下来，并且在人体内大 量繁殖，该病菌自身会溶解释放毒素破坏血红细胞，B错误； C、S型肺炎链球菌菌落光滑，菌体表面含有多糖类荚膜，能使人患肺炎，C正确； D、肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是遗传物质，D错误。 故选C。 3．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。 4．人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程，下列有关叙述正确的是（    ） A．用32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，子代噬菌体不具有放射性 B．加热杀死的S型细菌提取液注入小鼠体内，会引起小鼠患败血症死亡 C．S型细菌和R型细菌性状不同的根本原因是基因选择性表达的结果 D．用提取的烟草花叶病毒的RNA和蛋白质混合感染烟草，烟草细胞中会有子代病毒 【答案】D 【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。 【详解】A、用32P标记的是T2噬菌体的DNA，T2噬菌体侵染细菌时，遗传物质会进入细菌内，因此用32P标记的T2噬菌体感染，子代噬菌体会有放射性，A错误； B、使小鼠患败血病的是活的S型菌株，S型菌的DNA不会使小鼠患败血病，B错误； C、S型菌和R型菌性状不同的本质原因是遗传物质不同，C错误； D、烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，用烟草花叶病毒的RNA感染烟草，烟草中会有子代病毒，D正确。 故选D。 5．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。 6．下列关于科学家探究遗传物质的相关实验的叙述，正确的是（    ） A．格里菲思通过肺炎链球菌转化实验得出DNA是转化因子的结论 B．艾弗里研究发现将S型菌的DNA与R型菌混合培养会出现S型活菌 C．赫尔希和蔡斯利用T2噬菌体侵染细菌实验证明DNA是主要的遗传物质 D．用烟草花叶病毒（TMV）的蛋白质感染烟草在烟草细胞中发现了TMV 【答案】B 【分析】1、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。 2、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、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验证明了S型细菌中存在某种转化因子，但没有证明转化因子是DNA，A错误； B、艾弗里利用肺炎链球菌设计了体外转化实验，由于DNA是S型菌的转化因子，将S型菌的DNA与R型菌混合培养会出现S型活菌，B正确； C、赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质，而不是证明其是主要的遗传物质，C错误； D、烟草花叶病毒（TMV）的RNA才是遗传物质，因此用烟草花叶病毒（TMV）的RNA感染烟草在烟草细胞中才会发现TMV，蛋白质不会，D错误。 故选B。 7．下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是（　　） A．真核生物的遗传物质是DNA，原核生物的遗传物质是RNA B．酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上 C．T2噬菌体的遗传物质含有S元素 D．甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA或RNA 【答案】B 【分析】细胞生物（包括原核和真核生物）含有两种核酸（DNA和RNA），遗传物质是DNA；病毒没有细胞结构，只有一种核酸（DNA病毒、RNA病毒），遗传物质是DNA或RNA。 【详解】A、真核生物、原核生物的遗传物质都是DNA，A错误； B、酵母菌属于真核生物，其遗传物质主要分布在染色体上，B正确； C、T2噬菌体的遗传物质是DNA，由C、H、O、N、P构成，不含有硫元素，C错误； D、H1N1流感病毒的遗传物质是RNA，D错误。 故选B。 8．DNA是主要遗传物质的内涵是（    ） A．细胞中核遗传物质是DNA，而其余部分为 RNA B．具有细胞结构的生物其遗传物质都是DNA C．真核生物的遗传物质是DNA，原核生物则是RNA D．绝大多数生物的遗传物质是DNA，部分病毒以RNA作遗传物质 【答案】D 【分析】1、核酸是一切生物的遗传物质。 2、有细胞结构的生物含有DNA和RNA两种核酸，但其细胞核遗传物质和细胞质遗传物质都是DNA。 3、病毒只含一种核酸，因此病毒的遗传物质是DNA或RNA。 【详解】生物的遗传物质都是核酸，核酸包括DNA和RNA，而DNA是主要遗传物质的内涵是指绝大多数生物（包括细胞结构生物：原核细胞和真核细胞、部分病毒）的遗传物质是DNA，而还有部分病毒以RNA作遗传物质，D正确，ABC错误。 故选D。 9．烟草花叶病毒有多种株系，已知RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，如图所示是研究人员进行的两组实验：    若将HR株系的蛋白质与S株系的RNA组装后再感染烟草，预期出现的结果是（　　） A．叶片出现Ⅰ型病斑，分离出的子代病毒含S株系的蛋白质 B．叶片出现Ⅰ型病斑，分离出的子代病毒含HR株系的RNA C．叶片出现Ⅱ型病斑，分离出的子代病毒含S株系的蛋白质 D．叶片出现Ⅱ型病斑，分离出的子代病毒含HR株系的RNA 【答案】A 【分析】病毒是一类没有细胞结构的特殊生物，主要由蛋白质外壳和内部的遗传物质构成。病毒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。 【详解】根据图示甲乙两组实验可知，S株系的病毒RNA侵染烟草后引起发病，出现Ⅰ型病斑，说明S株系病毒在烟草细胞内增殖；HR株系病毒的RNA侵染烟草后引起发病，出现Ⅱ型病斑，说明HR株系病毒在烟草细胞内增殖。若将HR株系的蛋白质与S株系的RNA组装后再感染烟草，RNA才具有致病性，因此叶片出现Ⅰ型（S株系）病斑，分离出的子代病毒含S株系的蛋白质和RNA，原因是RNA是遗传物质，在烟草细胞内该RNA指导S型病毒蛋白质外壳的合成。综上所述，A正确，BCD错误。 故选A。 10．20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。 二、非选择题 11．某科学工作者曾重复做了“肺炎双球菌转化实验”及“噬菌体侵染细菌的实验”。请回答下列有关问题： I、“肺炎双球菌转化实验”的步骤及结果如下： (1)本实验中的对照组是 。 (2)加热杀死的S型细菌中的DNA仍有活性的原因可能是 。 Ⅱ、“噬菌体侵染细菌的实验”中他分别用同位素32P、35S、18O和14C对噬菌体以及大肠杆菌成分做了如下标记： 组别 第一组 第二组 第三组 噬菌体成分 用35S标记 未标记 用14C标记 大肠杆菌成分 用32P标记 用18O标记 未标记 (3)“噬菌体侵染细菌的实验”与艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验在设计思路上的共同点是 。 (4)第三组实验经过一段时间培养后离心，检测到放射性的主要分布部位是 。一般地说，第三组实验中，子代噬菌体的DNA中 （填“一定含有”“一定不含有”或“不一定含有”）14C． (5)获得被35S标记的噬菌体的方法是 。 【答案】(1)1、2、3组 (2)DNA热稳定性较高（或者冷却后DNA可恢复双螺旋结构） (3)设法把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA或蛋白质的作用 (4) 沉淀物和上清液 不一定含有 (5)用含35S的培养基培养大肠杆菌，再用噬菌体侵染被35S标记的大肠杆菌 【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）本实验为对照实验，1组、2组分别单独培养正常的 R 型细菌、 S 型细菌，它们都能正常繁殖，再将加热杀死的 S 型细菌单独培养则没有出现 S 型细菌，但将加热杀死的 S 型细菌与正常的 R 型细菌混合培养，则在培养基中既有 R 型细菌，又有 S 型细菌，1、2、3组与4组对照，从而得出推论： S 型细菌中的某种物质（转化因子）能使 R 型细菌转化为 S 型细菌。故该实验中的对照组是1、2、3组。 （2）DNA热稳定性较高（或者冷却后DNA可恢复双螺旋结构），故加热杀死的S型细菌中的DNA仍有活性，仍能使 R 型细菌转化为 S 型细菌。 （3）“噬菌体侵染细菌的实验”与艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验都设法把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA或蛋白质的作用，这是两个实验的共同点。 （4）第三组实验用14C标记噬菌体，噬菌体的蛋白质、核酸等均会被标记，其蛋白质位于上清液中，其核酸进入大肠杆菌位于沉淀物中，故经过一段时间培养后离心，检测到放射性的主要分布部位是沉淀物和上清液。在此实验中，子代噬菌体的DNA中不一定含有14C，因为大肠杆菌未被标记，而噬菌体的遗传物质利用大肠杆菌的核苷酸合成自身核酸（DNA）。 （5）噬菌体为病毒，无细胞结构，若要获得被35S标记的噬菌体，必须先用含35S的培养基培养大肠杆菌，再用噬菌体侵染被35S标记的大肠杆菌。 12．如图1为用32Р标记的T2噬菌体侵染未经标记的大肠杆菌的实验，据图回答下列问题： (1)根据上述实验对下列问题进行分析：锥形瓶中的培养液是用来培养 的。 (2)实验证明，噬菌体侵染细菌有如下几个过程，其先后顺序应该为（    ） ①注入②合成③释放④组装⑤附着 A．①④⑤②③ B．⑤④①②③ C．⑤①②④③ D．①⑤④②③ (3)离心后位于试管的沉淀物和上清液中的分别是（    ） A．细菌    噬菌体或其蛋白质外壳 B．噬菌体或其蛋白质外壳    细菌 C．噬菌体   噬菌体的蛋白质外壳 D．噬菌体的蛋白质外壳      噬菌体 (4)若实验操作正确，放射性主要集中在 （填“上清液”或“沉淀物”）中。 (5)赫尔希和蔡斯分别用35S和32P标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，参照图2，被标记的部位分别是 （填序号）。 (6)若用32Р标记的T2噬菌体侵染未经标记的大肠杆菌，离心后检测的放射性情况和实验时间长短有很大关系，什么情况下可能会出现上清液放射性较强而沉淀物几乎没有放射性（     ） ①侵染时间过长②侵染时间过短③侵染时间适宜 A．仅① B．仅② C．仅③ D．①或② 【答案】(1)大肠杆菌 (2)C (3)A (4)沉淀物 (5)①、② (6)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。该实验的结果证明了DNA是遗传物质。 【详解】（1）噬菌体没有细胞结构，不能独立代谢，需要寄生在活细胞内才能生存，因此锥形瓶中的培养液是用来培养噬菌体的宿主细胞大肠杆菌的。 （2）噬菌体繁殖过程：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。即C正确，ABD错误。 故选C。 （3）噬菌体感染大肠杆菌时，蛋白质外壳留在外面，DNA注入大肠杆菌，并在大肠杆菌内指导形成新的噬菌体，由于被感染的大肠杆菌密度大，而噬菌体及蛋白质外壳质量较轻，因此搅拌并离心后试管的沉淀物中是被感染的大肠杆菌，而上清液是未来得及感染的噬菌体或其蛋白质外壳，A正确，BCD错误。 故选A。 （4）本实验是用32P标记噬菌体的DNA，由于噬菌体DNA进入大肠杆菌，因此放射性主要集中在沉淀物中。 （5）根据氨基酸的结构可知，S元素可能存在氨基酸的R基上，即①位置，而P元素存在核苷酸的磷酸中，即②位置，因此赫尔希和蔡斯分别用35S和32P标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，被标记的部位分别是图中①、②位置。 （6）用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，保温时间过长导致部分噬菌体增殖后由大肠杆菌释放，导致上清液放射性偏高，若时间过长，可能导致子代噬菌体全部被释放并分离到上清液中，若保温的时间过短，会导致噬菌体还未侵染大肠杆菌就被分离到上清液中，因此若用32Р标记的T2噬菌体侵染未经标记的大肠杆菌，离心后检测到上清液放射性较强而沉淀物几乎没有放射性，可能是①侵染时间过长或②侵染时间过短，D正确，ABC错误。 故选D。 一、单选题 1．在证明 DNA 是遗传物质的实验中 赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记噬菌体的 DNA 和蛋白质，在下图中标记元素所在部位依次是（    ） A．①、④ B．②、④ C．①、⑤ D．③、⑤ 【答案】A 【分析】1、根据题意和图示分析可知：①为磷酸；②为脱氧核糖；③为含氮碱基（胞嘧啶或鸟嘌呤）；④为R基；⑤为肽键（-CO-NH-）； 2、由于DNA中含有C、H、O、N、P五种元素，蛋白质中主要含有C、H、O、N四种元素，一般还含有S元素，而噬菌体中只含有DNA和蛋白质两种物质，故用35S、32P分别标记的是噬菌体的蛋白质和DNA。 【详解】由于P元素存在于磷酸部位，S元素存在于氨基酸的R基中，所以用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质，标记元素所在部位依次是磷酸和R基团，即①和④部位，BCD错误、A正确。 故选A。 2．科学家们运用不同的科学方法不断取得了突破性的研究成果。下列选项正确的是（　　） 选项 科学家 科学方法 结论 A 施莱登和施旺 不完全归纳法 一切生物都由细胞发育而来 B 希尔 同位素标记法 离体叶绿体在适当条件下可发生水的光解 C 孟德尔 假说—演绎法 生物体在形成配子时，等位基因发生分离 D 艾弗里等 减法原理 DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【分析】1、假说—演绎法：在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。例如孟德尔的豌豆杂交实验、摩尔根研究的伴性遗传等。 2、加法原理是给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。 3、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．施莱登和施旺提出细胞是动植物体的基本单位，运用了不完全归纳法，A错误； B．希尔用实验方法证明离体的叶绿体在适当条件下可发生水的光解，并未使用同位素标记法，B错误； C．孟德尔用假说—演绎法证明生物体在形成配子时，控制性状的一对遗传因子发生分离，C错误； D．艾弗里等人利用减法原理设计实验，证明DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，D正确。 故答案为：D。 3．下列有关遗传物质的说法中正确的有 ①基因均位于染色体上；②DNA和基因是同一概念；③DNA是染色体的主要成分；④基因是4种碱基对的随机排列；⑤每条染色体上总是只含一个DNA分子；⑥DNA是遗传物质，遗传物质是DNA；⑦等位基因位于一对姐妹染色单体的相同位置上；⑧DNA指纹技术的原理是DNA的多样性 A．四项 B．三项 C．两项 D．一项 【答案】D 【分析】基因是有遗传效应的DNA片段，DNA的主要载体是染色体，其基本单位是脱氧核苷酸。 【详解】基因的载体有染色体、线粒体和叶绿体等，①错误；基因是有遗传效应的DNA片段，二者有区别，②错误；DNA是染色体的主要成分，③正确；一个基因有特定的碱基排列顺序，④错误；一条染色体上含有1个或2个DNA分子，⑤错误；DNA是遗传物质，遗传物质是DNA或RNA，⑥错误；等位基因位于同源染色体的相同位置上，⑦错误；DNA指纹技术的原理是DNA的特异性，⑧错误。综上所述，ABC不符合题意，D符合题意。故选D。 4．某科学家模拟肺炎链球菌的转化实验，如下图所示，下列相关叙述正确的是（    ） A．活菌1是有荚膜的R型细菌，活菌2是无荚膜的S型细菌 B．由实验结果可知，活菌2或死菌2都能使小鼠死亡 C．从鼠Y血液中分离出的活菌2可能是由活菌1转化而来的 D．在鼠W的血液中能分离出活菌1和活菌2 【答案】C 【分析】R型肺炎链球菌无多糖类荚膜，菌落粗糙，无致病性。S型肺炎链球菌有多糖类荚膜，菌落光滑，有毒性。加热杀死的S型细菌和活的R型细菌混合，可以使R型活菌转化成有活性的S型细菌。 【详解】A、活菌1不能使鼠X死亡，应为无荚膜的R型细菌，活菌2能使鼠W死亡，说明是有荚膜的S型细菌，A错误； B、由实验结果可知，死菌2与活菌1混合注射才能使小鼠死亡，而单纯的死菌2不能使小鼠死亡，B错误； C、活菌1没有毒性，活菌1和活菌2混合注射导致小鼠死亡，所以从鼠Y的血液中分离出的活菌2是由活菌1转化而来的，C正确； D、活菌2是使小鼠患病死亡的S型细菌，在鼠W的血液中只能分离出活菌2，D错误。 故选C。 5．遗传物质的发现是一个艰难而曲折的过程，经过许多科学家的不断接力，最终证明了DNA是主要的遗传物质。下列相关叙述，正确的是（    ） A．将加热致死的S型菌和R型活菌混合注入小鼠，小鼠死亡，这表明死亡的S型菌能将R型菌转化为S型菌 B．用蛋白质被35S标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌，后代噬菌体中没有检测到放射性，这表明蛋白质不是T2噬菌体的遗传物质 C．用DNA被32P标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌，离心后沉淀放射性强而上清液几乎没有放射性，这表明DNA是T2噬菌体的遗传物质 D．将提纯出来的烟草花叶病毒的RNA喷洒在烟草叶子上，烟草出现花叶症状，这表明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA 【答案】B 【分析】肺炎双球菌转化实验：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。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】A、将加热致死的S型菌和R型活菌混合注入小鼠，小鼠死亡，且从尸体中分离得到惑S型菌，这表明死亡的S型菌存在某种转化因子，能将R型菌转化为S型菌，A错误； B、用蛋白质被35S标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌，后代噬菌体中没有检测到放射性，说明蛋白质没有进入大肠杆菌，表明蛋白质不是T2噬菌体的遗传物质，B正确； C、用DNA被32P标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌，离心后沉淀放射性强而上清液几乎没有放射性，这表明DNA进入了大肠杆菌，若检测到沉淀中有新的噬菌体，则能证明DNA是T2噬菌体的遗传物质，C错误； D、将提纯出来的烟草花叶病毒的RNA喷洒在烟草叶子上，烟草出现花叶症状，再从患病的叶片中分离到烟草花叶病毒，还应补充蛋白质组作为对照，才能表明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，D错误。 故选B。 6．噬菌体侵染细菌实验分析的活动如图所示（甲和丙为悬浮液，乙和丁为沉淀物)。下列叙述正确的是（    ） A．若其他操作正常，随①过程时间延长，则甲中含有35S的蛋白质外壳的量会增多 B．若各过程操作正确，则乙中存在35S标记的子代噬菌体 C．丙中可能含有32P的亲代噬菌体、亲代噬菌体蛋白质外壳、含32P和不含32P的子代噬菌体 D．若②和③操作不当，会使丁中含32P的放射性增强 【答案】C 【分析】赫尔希和蔡斯利用同位素标记法，用35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，32P标记的T2噬菌体的DNA分子，完全实现了DNA和蛋白质的分离，充分证明DNA是遗传物质。 （1）由于35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，故正确操作后放射性主要集中在上清液，即上清液中放射性很高，而沉淀物中的放射性很低，实验结果说明噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌。 （2）32P标记的T2噬菌体的DNA分子，故正确操作后放射性主要集中在沉淀物中，即上清液中放射性很低，而沉淀物中的放射性很高，实验结果说明噬菌体的DNA进入了细菌。 （3）噬菌体侵染细菌实验由于完全实现了DNA和蛋白质的分离，故能充分证明DNA是遗传物质。 【详解】A、由于35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，蛋白质外壳不能进入细菌，故正确操作后放射性主要集中在上清液，若其他操作正常，无论①过程时间是否延长， 都不会影响甲（上清液）中含35S的蛋白质外壳的量的多少，A错误； B、由于35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，蛋白质外壳不能进入细菌，若各过程操作正确，则乙（沉淀物）中都不存在35S标记的子代噬菌体，B错误； C、32P标记的T2噬菌体的DNA分子，丙（上清液）中可能含有32P的亲代噬菌体（未侵入细菌）、亲代噬菌体蛋白质外壳、含32P和不含32P的子代噬菌体（细菌破裂后释放出来的子代噬菌体），C正确； D、若②和③操作不当，会使放射性物质进入上清液中，则会导致丁（沉淀物）中含32P的放射性减弱，D错误。 故选C。 7．生物学是一门以科学实验为基础的学科，下列有关遗传物质探索实验的叙述，正确的是（　　） A．艾弗里的实验中分别加入蛋白酶、DNA酶和RNA酶等，运用了“加法原理” B．T2噬菌体可以在含大肠杆菌的培养基中进行培养 C．格里菲思的实验证明了DNA是转化因子 D．从烟草花叶病毒中提取的蛋白质，能使烟草感染病毒 【答案】B 【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”，能将部分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】A、艾弗里的实验中分别加入蛋白酶、DNA酶和RNA酶等是为了去除相应的物质，运用了“减法原理”，A错误； B、T2噬菌体是专门侵染大肠杆菌的DNA病毒，T2噬菌体可以在含大肠杆菌的培养基中进行培养，B正确； C、格里菲思的实验只说明了S型细菌中存在某种转化因子，C错误； D、从烟草花叶病毒中提取的蛋白质，不能使烟草感染病毒，D错误。 故选B。 8．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。 9．下列有关“探索DNA是遗传物质的实验”的叙述，正确的是（    ） A．肺炎链球菌体内转化实验说明R型菌含有某种转化因子促使加热杀死的S型菌变为R型活菌 B．肺炎链球菌体外转化实验及噬菌体侵染实验，都是设法单独研究DNA与蛋白质的遗传效应 C．噬菌体侵染细菌实验中，搅拌的目的是使噬菌体的DNA与蛋白质分离 D．用35S和32P同时标记的噬菌体侵染大肠杆菌，证明了DNA是遗传物质 【答案】B 【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。 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、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验中，R型菌转化为S型菌的转化因子是加热杀死的S型菌中含有的某种转化因子，A错误； B、肺炎链球菌体外转化实验及噬菌体侵染实验，都是设法将DNA与蛋白质分开，单独研究DNA与蛋白质的遗传效应，B正确； C、噬菌体侵染细菌实验中，搅拌的目的是使噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌分离，C错误； D、噬菌体侵染细菌实验中，应该用35S和32P分别标记的噬菌体侵染大肠杆菌，D错误。 故选B。 10．烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟叶，但二者致病病斑不同，如图所示。下列说法中不正确的是（　　） A．a过程表示用TMV的蛋白质外壳单独感染烟叶，结果说明TMV的蛋白质外壳没有感染作用 B．b过程表示用HRV的RNA单独接种烟叶，结果说明HRV的RNA具有感染作用 C．c、d两过程表示用TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA组合成的“杂种病毒”接种烟叶，结果说明该“杂种病毒”有感染作用，表现病症为烟叶感染车前草病毒的症状，并能从中分离出车前草病毒 D．该实验证明只有车前草病毒的RNA是遗传物质，蛋白质外壳和烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质 【答案】D 【分析】分析题图信息可知:用TMV的蛋白质外壳、HRV的RNA和TMV的蛋白质外克与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过程中烟叶没有出现病斑，表示用TMV蛋白质外壳感染烟叶，TMV的蛋白质外壳没有感染作用，A正确； B、b过程中烟叶出现病斑，表示用HRV的RNA单独接种烟叶，其有感染作用，B正确； C、a、b组说明TMV蛋白质外壳不是遗传物质，HRV的RNA是遗传物质，c、d过程表示用TMV外壳和HRV（车前草病）的RNA合成的“杂种病毒”接种烟叶出现病斑，并能从中分离出车前草病毒，说明该“杂种病毒”有感染作用，表现病症为感染车前草病毒症状，并能从中分离出车前草病毒，C正确； D、由于该实验中并没有用烟草花叶病毒的 RNA 感染烟叶，因此无法证明烟草花叶病毒的 RNA不是遗传物质，D错误。 故选D。 11．下列有关生物的遗传物质的叙述中正确的是（　　） A．DNA是噬菌体的主要遗传物质 B．细菌的遗传物质是DNA和RNA C．格里菲斯的肺炎链球菌转化实验说明蛋白质不是遗传物质 D．烟草花叶病毒侵染烟草的实验说明RNA是遗传物质 【答案】D 【分析】病毒的遗传物质是DNA或RNA，具有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA。 【详解】A、DNA是噬菌体的遗传物质，A错误； B、细菌的遗传物质是DNA，B错误； C、格里菲斯的肺炎链球菌转化实验说明S型菌体内有某种“转化因子”，可将R型菌转化为S型菌，C错误； D、烟草花叶病毒（RNA病毒）侵染烟草的实验可以证明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，D正确。 故选D。 12．如图为“DNA是主要的遗传物质”论证模型。下列叙述错误的是（    ）    A．肺炎链球菌体内转化实验不能证明DNA是遗传物质 B．赫尔希和蔡斯用32P标记噬菌体与用32P标记大肠杆菌的方法不同 C．只用32P标记噬菌体，上清液中放射性升高可能跟保温时间有关 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，据此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】D 【分析】赫尔希和蔡斯利用同位素标记法，用35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，32P标记的T2噬菌体的DNA分子，完全实现了DNA和蛋白质的分离，充分证明DNA是遗传物质。 （1）由于35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，故正确操作后放射性主要集中在上清液，即上清液中放射性很高，而沉淀物中的放射性很低，实验结果说明噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌。 （2）32P标记的T2噬菌体的DNA分子，故正确操作后放射性主要集中在沉淀物中，即上清液中放射性很低，而沉淀物中的放射性很高，实验结果说明噬菌体的DNA进入了细菌。 （3）噬菌体侵染细菌实验由于完全实现了DNA和蛋白质的分离，故能充分证明DNA是遗传物质。 【详解】A、肺炎链球菌体内转化实验结论：已经杀死的S型细菌中必然存在某种促成这一转化的活性物质“转化因子”，即证明了转化因子的存在，但不能证明DNA是遗传物质，A正确； B、噬菌体是病毒，不能直接用培养基培养，赫尔希和蔡斯标记噬菌体时，先用32P培养基培养大肠杆菌，再用32P标记的大肠杆菌培养噬菌体，32P标记大肠杆菌用32P标记培养基培养即可，二者方法不同，B正确； C、32P标记噬菌体DNA，DNA进入大肠杆菌体内，离心后放射性主要分布在沉淀中，若保湿时间过短，噬菌体未充分侵入大肠杆菌，离心后，上清液中出现少量放射性，若保温时间过长，大肠杆菌裂解释放子代噬菌体，离心后，上清液中放射性升高，C正确； 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都是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D。 二、非选择题 13．肺炎链球菌有S型和R型两种不同的类型。研究表明，S型细菌的DNA在进入R型细菌之前，会被酶I降解为具有黏性末端的片段，然后酶Ⅱ使S型细菌DNA的一条链降解，DNA的另一条链进入菌体内部。在现代分子生物学技术中，可以通过加入“某化学物质”，诱导R型细菌进入感受态，以增大R型细菌细胞壁的通透性，利于S型细菌DNA片段通过体内同源重组被整合到R型细菌的基因组中，实现肺炎链球菌的转化。 请回答下列问题： (1)早期人们认为蛋白质和核酸都可能作为遗传物质，请从构成蛋白质和核酸的单体角度，说出你的理由： 。 (2)与S型细菌毒性有关的特殊结构是 ，上述材料中，酶Ⅱ是 （填酶名称）。 (3)在肺炎链球菌的转化实验中，向培养有R型细菌的编号依次为甲、乙、丙、丁四个试管中，依次分别加入从S型活细菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、多糖，经过培养，检查结果发现试管内仍然有R型细菌的是 （填试管序号） (4)除格里菲思和艾弗里等进行肺炎链球菌转化实验外，赫尔希和蔡斯利用 技术完成噬菌体侵染细菌实验，证明 。此外，科学家发现有些病毒的遗传物质是RNA，因为 ，所以说DNA是主要的遗传物质。 【答案】(1)单体的排列顺序是构成其多样性的主要原因（具体描述合理即得分） (2) 荚膜 核酸酶（核酸水解酶） (3)甲、乙、丙、丁 (4) 放射性同位素标记 DNA是噬菌体的遗传物质 绝大多数生物的遗传物质是DNA 【分析】1、作为遗传物质应具备的特点是：a、分子结构具有相对稳定性；b、能自我复制，保持上下代连续性；C能指导蛋白质合成；d、能产生可遗传变异。 2、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。 3、细胞生物的遗传物质都是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA。 【详解】（1）科学家认为蛋白质和核酸是遗传物质，组成蛋白质的氨基酸有21种，而蛋白质是生物大分子，因此蛋百质多样性的原因是组成蛋白质的氨基酸的种类，数目和排列顺序以及形成的多肽链的空间结构的干差万别导致了蛋白质结构的多样性，因此蛋白质能储存遗传大量的遗传信息，且蛋白质是生物性状的主要表达者，组成核酸的核苷酸的种类虽然不多，但核酸中碱基的排列顺序多样导致了核酸的多样性，同样核酸也具有储存大量遗传信息的能力，即核酸和蛋白质的单体排列顺序决定了核酸和蛋白质的结构多样性。 （2）S型含有多糖荚膜，是有毒的，R型无多糖荚膜，无毒的，因此与S型细菌毒性有关的特殊结构是荚膜。据题意可知，酶Ⅱ使S型细菌DNA的一条链降解，推测酶Ⅱ是核酸酶（核酸水解酶）。 （3）根据艾弗里的实验结论可知，只有S型菌的DNA能使R型菌转化形成S型菌，但转化只是很少一部分，因此所有的实验中都含有R型菌。甲、乙、丙、丁都含有R型菌，但甲除了含有S型菌外，还含有S型菌，因此检查结果发现试管内仍然有R型细菌的是甲、乙、丙、丁。 （4）赫尔希和蔡斯分别用32P标记噬菌体的DNA、35S标记噬菌体的蛋白质分别侵染大肠杆菌，此过程中运用了放射性同位素标记技术。结果发现32P标记组放射性主要集中在沉淀物，35S标记组放射性主要集中在上清液，说明32P标记的DNA在亲子代之间具有连续性，DNA是噬菌体的遗传物质。绝大多数的生物的遗传物质都是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA，说明DNA是主要的遗传物质。 14．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。 15．某生物兴趣小组用模型模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的过程如图，据图回答下列问题。 (1)T2噬菌体与烟草花叶病毒的遗传物质分别是 。将上述a～f以正确的时间顺序排列（a为子代噬菌体）： （用字母和箭头表示）。 (2)在T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，利用放射性同位素标记技术的目的是 。以32P标记组为例，搅拌离心应发生在图中e～f过程之间，如果在过程f之后搅拌离心，可能出现的异常现象是 。 (3)下列曲线中，用来表示T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中保温时间长短与放射性高低的关系图，最合理的是（甲组为35S标记的T2噬菌体，乙组为32P标记的T2噬菌体）_____。 A．甲组—上清液—① B．乙组—上清液—② C．甲组—沉淀物—③ D．乙组—沉淀物—④ (4)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，在理论上上清液中不含放射性，下层沉淀物中具有很高的放射性，而实验的实际最终结果显示：在离心后的上清液中，也具有一定的放射性，而下层的沉淀物放射性强度比理论值略低。 ①在理论上，上清液放射性应该为0，其原因是 。 ②噬菌体侵染细菌实验证明了 。 ③上述实验中， （填“能”或“不能”）用2H来标记噬菌体的DNA，理由是 。 【答案】(1) DNA、RNA d→e→b→f→c→a (2) 区分DNA和蛋白质分子 上清液中具有较强的放射性 (3)B (4) 理论上讲，噬菌体已将含32P的DNA全部注入大肠杆菌内，上清液中只含噬菌体的蛋白质外壳 DNA是遗传物质 不能 在DNA和蛋白质中都含有H元素 【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。实验结论：DNA是遗传物质。 (1)T2噬菌体是DNA病毒，其遗传物质是DNA，烟草花叶病毒是RNA病毒，其遗传物质是RNA。图中a为子代噬菌体，b表示合成，c表示释放，d表示吸附，e表示注入，f表示组装，因此正确的顺序为d→e→b→f→c→a。 (2)T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，利用放射性同位素标记技术的目的是区分DNA和蛋白质分子，用32P标记DNA，35S标记蛋白质。以32P标记组为例，搅拌离心应发生在图中过程e→f之间，如果在过程f组装之后搅拌离心，细菌会裂解，释放出子代T2噬菌体，所以可能发生的不正常现象是上清液中具有较强的放射性。 (3)甲组用35S标记的噬菌体侵染细菌，而35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体在侵染细菌时，蛋白质外壳没有进入细菌内，经过搅拌离心后，蛋白质外壳分布在上清液中，且放射性强度与保温时间长短没有关系，对应于曲线④。乙组用32P标记的噬菌体侵染细菌，而32P标记的是噬菌体的DNA，噬菌体在侵染细菌时，只有DNA进入细菌内，经过搅拌离心后，DNA随着细菌分布在沉淀物中。保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液中，这会使上清液的放射性含量升高，沉淀物中放射性含量降低，对应于曲线②。故选B。 (4)①由于32P标记的是噬菌体的DNA，并且DNA是遗传物质，将含32P的DNA全部注入到大肠杆菌中，而蛋白质外壳留在外面，因此在离心时，含有32P标记的大肠杆菌沉在底部，而蛋白质外壳留在上清液中，因此在理论上，上层液放射性应该为0。②噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质，但是无法证明蛋白质不是遗传物质。③由于DNA和蛋白质中均有H元素，所以不能用2H来标记噬菌体的DNA。 【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、实验现象等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。 16．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。 一、单选题 1．（2022·浙江·高考真题）下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是（    ） A．需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌 B．搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来 C．离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌 D．该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA 【答案】C 【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。 【详解】A、实验过程中需单独用32P标记噬菌体的DNA和35S标记噬菌体的蛋白质，A错误； B、实验过程中搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体外壳与细菌分离，B错误； C、大肠杆菌的质量大于噬菌体，离心的目的是为了沉淀培养液中的大肠杆菌，C正确； D、该实验证明噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。 故选C。 2．（2022·浙江·高考真题）S型肺炎双球菌的某种“转化因子”可使R型菌转化为S型菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示 下列叙述正确的是（    ） A．步骤①中，酶处理时间不宜过长，以免底物完全水解 B．步骤②中，甲或乙的加入量不影响实验结果 C．步骤④中，固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化 D．步骤⑤中，通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果 【答案】D 【分析】艾弗里实验将提纯的DNA、蛋白质和多糖等物质分别加入到培养了R型细菌的培养基中，结果发现：只有加入DNA，R型细菌才能够转化为S型细菌，并且DNA的纯度越高，转化就越有效；如果用DNA酶分解从S型活细菌中提取的DNA，就不能使R型细菌发生转化。说明转化因子是DNA。题干中利用酶的专一性，研究“转化因子”的化学本质。 【详解】A、步骤①中、酶处理时间要足够长，以使底物完全水解，A错误； B、步骤②中，甲或乙的加入量属于无关变量，应相同，否则会影响实验结果，B错误； C、步骤④中，液体培养基比固体培养基更有利于细菌转化，C错误； D、S型细菌有荚膜，菌落光滑，R型细菌无荚膜，菌落粗糙。步骤⑤中，通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态，判断是否出现S型细菌，D正确。 故选D。 3．（2024·甘肃·高考真题）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。 4．（2020·浙江·高考真题）某研究小组用放射性同位素、分别标记噬菌体，然后将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，并检测沉淀物和悬浮液中的放射性。下列分析错误的是 A．甲组的悬浮液含极少量标记的噬菌体DNA，但不产生含的子代噬菌体 B．甲组被感染的细菌内含有标记的噬菌体DNA，也可产生不含的子代噬菌体 C．乙组的悬浮液含极少量标记的噬菌体蛋白质，也可产生含的子代噬菌体 D．乙组被感染的细菌内不含标记的噬菌体蛋白质，也不产生含的子代噬菌体 【答案】C 【分析】1、噬菌体侵染细菌实验过程：培养大肠杆菌，用、分别标记大肠杆菌→用、标记的大肠杆菌培养噬菌体→用、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。 2、噬菌体侵染细菌的过程：吸附→注入核酸→合成→组装→释放。 【详解】A、甲组用标记的噬菌体侵染大肠杆菌，由于P存在于DNA中，悬浮液含极少量标记的噬菌体DNA，说明这一部分DNA没有和蛋白质外壳组装在一起，不会产生含的子代噬菌体，A正确； B、甲组用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，所以可产生含的子代噬菌体和不含的子代噬菌体，B正确； C、由于噬菌体的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌，所以乙组的悬浮液含较多标记的噬菌体蛋白质，不会产生含的子代噬菌体，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标记的噬菌体蛋白质，也不产生含的子代噬菌体，D正确。 故选C。 2 / 12 1 / 12 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 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 基础必备题+能力提升题+拓展培优练 一、单选题 1．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．孟德尔的单因子杂交实验证明了遗传因子位于染色体上 B．摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因自由组合定律 C．T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质 D．肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质 2．S型肺炎链球菌会导致人患肺炎。为了弄清肺炎链球菌中的转化因子是什么物质，细菌学家艾弗里等人进行了肺炎链球菌离体转化实验。该实验部分图解如图所示。 下列叙述正确的是（    ） A．肺炎链球菌的生命活动所需的能量主要由线粒体提供 B．S型菌导致人患肺炎的原因是其菌体外含有的荚膜有毒 C．有多糖荚膜的S型菌能在培养基上形成表面光滑的菌落 D．通过该转化实验可证明肺炎链球菌的主要遗传物质是DNA 3．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 4．人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程，下列有关叙述正确的是（    ） A．用32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，子代噬菌体不具有放射性 B．加热杀死的S型细菌提取液注入小鼠体内，会引起小鼠患败血症死亡 C．S型细菌和R型细菌性状不同的根本原因是基因选择性表达的结果 D．用提取的烟草花叶病毒的RNA和蛋白质混合感染烟草，烟草细胞中会有子代病毒 5．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 6．下列关于科学家探究遗传物质的相关实验的叙述，正确的是（    ） A．格里菲思通过肺炎链球菌转化实验得出DNA是转化因子的结论 B．艾弗里研究发现将S型菌的DNA与R型菌混合培养会出现S型活菌 C．赫尔希和蔡斯利用T2噬菌体侵染细菌实验证明DNA是主要的遗传物质 D．用烟草花叶病毒（TMV）的蛋白质感染烟草在烟草细胞中发现了TMV 7．下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是（　　） A．真核生物的遗传物质是DNA，原核生物的遗传物质是RNA B．酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上 C．T2噬菌体的遗传物质含有S元素 D．甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA或RNA 8．DNA是主要遗传物质的内涵是（    ） A．细胞中核遗传物质是DNA，而其余部分为 RNA B．具有细胞结构的生物其遗传物质都是DNA C．真核生物的遗传物质是DNA，原核生物则是RNA D．绝大多数生物的遗传物质是DNA，部分病毒以RNA作遗传物质 9．烟草花叶病毒有多种株系，已知RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，如图所示是研究人员进行的两组实验：    若将HR株系的蛋白质与S株系的RNA组装后再感染烟草，预期出现的结果是（　　） A．叶片出现Ⅰ型病斑，分离出的子代病毒含S株系的蛋白质 B．叶片出现Ⅰ型病斑，分离出的子代病毒含HR株系的RNA C．叶片出现Ⅱ型病斑，分离出的子代病毒含S株系的蛋白质 D．叶片出现Ⅱ型病斑，分离出的子代病毒含HR株系的RNA 10．20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 二、非选择题 11．某科学工作者曾重复做了“肺炎双球菌转化实验”及“噬菌体侵染细菌的实验”。请回答下列有关问题： I、“肺炎双球菌转化实验”的步骤及结果如下： (1)本实验中的对照组是 。 (2)加热杀死的S型细菌中的DNA仍有活性的原因可能是 。 Ⅱ、“噬菌体侵染细菌的实验”中他分别用同位素32P、35S、18O和14C对噬菌体以及大肠杆菌成分做了如下标记： 组别 第一组 第二组 第三组 噬菌体成分 用35S标记 未标记 用14C标记 大肠杆菌成分 用32P标记 用18O标记 未标记 (3)“噬菌体侵染细菌的实验”与艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验在设计思路上的共同点是 。 (4)第三组实验经过一段时间培养后离心，检测到放射性的主要分布部位是 。一般地说，第三组实验中，子代噬菌体的DNA中 （填“一定含有”“一定不含有”或“不一定含有”）14C． (5)获得被35S标记的噬菌体的方法是 。 12．如图1为用32Р标记的T2噬菌体侵染未经标记的大肠杆菌的实验，据图回答下列问题： (1)根据上述实验对下列问题进行分析：锥形瓶中的培养液是用来培养 的。 (2)实验证明，噬菌体侵染细菌有如下几个过程，其先后顺序应该为（    ） ①注入②合成③释放④组装⑤附着 A．①④⑤②③ B．⑤④①②③ C．⑤①②④③ D．①⑤④②③ (3)离心后位于试管的沉淀物和上清液中的分别是（    ） A．细菌    噬菌体或其蛋白质外壳 B．噬菌体或其蛋白质外壳    细菌 C．噬菌体   噬菌体的蛋白质外壳 D．噬菌体的蛋白质外壳      噬菌体 (4)若实验操作正确，放射性主要集中在 （填“上清液”或“沉淀物”）中。 (5)赫尔希和蔡斯分别用35S和32P标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，参照图2，被标记的部位分别是 （填序号）。 (6)若用32Р标记的T2噬菌体侵染未经标记的大肠杆菌，离心后检测的放射性情况和实验时间长短有很大关系，什么情况下可能会出现上清液放射性较强而沉淀物几乎没有放射性（     ） ①侵染时间过长②侵染时间过短③侵染时间适宜 A．仅① B．仅② C．仅③ D．①或② 1、 单选题 1．在证明 DNA 是遗传物质的实验中 赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记噬菌体的 DNA 和蛋白质，在下图中标记元素所在部位依次是（    ） A．①、④ B．②、④ C．①、⑤ D．③、⑤ 2．科学家们运用不同的科学方法不断取得了突破性的研究成果。下列选项正确的是（　　） 选项 科学家 科学方法 结论 A 施莱登和施旺 不完全归纳法 一切生物都由细胞发育而来 B 希尔 同位素标记法 离体叶绿体在适当条件下可发生水的光解 C 孟德尔 假说—演绎法 生物体在形成配子时，等位基因发生分离 D 艾弗里等 减法原理 DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 A．A B．B C．C D．D 3．下列有关遗传物质的说法中正确的有 ①基因均位于染色体上；②DNA和基因是同一概念；③DNA是染色体的主要成分；④基因是4种碱基对的随机排列；⑤每条染色体上总是只含一个DNA分子；⑥DNA是遗传物质，遗传物质是DNA；⑦等位基因位于一对姐妹染色单体的相同位置上；⑧DNA指纹技术的原理是DNA的多样性 A．四项 B．三项 C．两项 D．一项 4．某科学家模拟肺炎链球菌的转化实验，如下图所示，下列相关叙述正确的是（    ） A．活菌1是有荚膜的R型细菌，活菌2是无荚膜的S型细菌 B．由实验结果可知，活菌2或死菌2都能使小鼠死亡 C．从鼠Y血液中分离出的活菌2可能是由活菌1转化而来的 D．在鼠W的血液中能分离出活菌1和活菌2 5．遗传物质的发现是一个艰难而曲折的过程，经过许多科学家的不断接力，最终证明了DNA是主要的遗传物质。下列相关叙述，正确的是（    ） A．将加热致死的S型菌和R型活菌混合注入小鼠，小鼠死亡，这表明死亡的S型菌能将R型菌转化为S型菌 B．用蛋白质被35S标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌，后代噬菌体中没有检测到放射性，这表明蛋白质不是T2噬菌体的遗传物质 C．用DNA被32P标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌，离心后沉淀放射性强而上清液几乎没有放射性，这表明DNA是T2噬菌体的遗传物质 D．将提纯出来的烟草花叶病毒的RNA喷洒在烟草叶子上，烟草出现花叶症状，这表明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA 6．噬菌体侵染细菌实验分析的活动如图所示（甲和丙为悬浮液，乙和丁为沉淀物)。下列叙述正确的是（    ） A．若其他操作正常，随①过程时间延长，则甲中含有35S的蛋白质外壳的量会增多 B．若各过程操作正确，则乙中存在35S标记的子代噬菌体 C．丙中可能含有32P的亲代噬菌体、亲代噬菌体蛋白质外壳、含32P和不含32P的子代噬菌体 D．若②和③操作不当，会使丁中含32P的放射性增强 7．生物学是一门以科学实验为基础的学科，下列有关遗传物质探索实验的叙述，正确的是（　　） A．艾弗里的实验中分别加入蛋白酶、DNA酶和RNA酶等，运用了“加法原理” B．T2噬菌体可以在含大肠杆菌的培养基中进行培养 C．格里菲思的实验证明了DNA是转化因子 D．从烟草花叶病毒中提取的蛋白质，能使烟草感染病毒 8．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 9．下列有关“探索DNA是遗传物质的实验”的叙述，正确的是（    ） A．肺炎链球菌体内转化实验说明R型菌含有某种转化因子促使加热杀死的S型菌变为R型活菌 B．肺炎链球菌体外转化实验及噬菌体侵染实验，都是设法单独研究DNA与蛋白质的遗传效应 C．噬菌体侵染细菌实验中，搅拌的目的是使噬菌体的DNA与蛋白质分离 D．用35S和32P同时标记的噬菌体侵染大肠杆菌，证明了DNA是遗传物质 10．烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟叶，但二者致病病斑不同，如图所示。下列说法中不正确的是（　　） A．a过程表示用TMV的蛋白质外壳单独感染烟叶，结果说明TMV的蛋白质外壳没有感染作用 B．b过程表示用HRV的RNA单独接种烟叶，结果说明HRV的RNA具有感染作用 C．c、d两过程表示用TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA组合成的“杂种病毒”接种烟叶，结果说明该“杂种病毒”有感染作用，表现病症为烟叶感染车前草病毒的症状，并能从中分离出车前草病毒 D．该实验证明只有车前草病毒的RNA是遗传物质，蛋白质外壳和烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质 11．下列有关生物的遗传物质的叙述中正确的是（　　） A．DNA是噬菌体的主要遗传物质 B．细菌的遗传物质是DNA和RNA C．格里菲斯的肺炎链球菌转化实验说明蛋白质不是遗传物质 D．烟草花叶病毒侵染烟草的实验说明RNA是遗传物质 12．如图为“DNA是主要的遗传物质”论证模型。下列叙述错误的是（    ）    A．肺炎链球菌体内转化实验不能证明DNA是遗传物质 B．赫尔希和蔡斯用32P标记噬菌体与用32P标记大肠杆菌的方法不同 C．只用32P标记噬菌体，上清液中放射性升高可能跟保温时间有关 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，据此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 二、非选择题 13．肺炎链球菌有S型和R型两种不同的类型。研究表明，S型细菌的DNA在进入R型细菌之前，会被酶I降解为具有黏性末端的片段，然后酶Ⅱ使S型细菌DNA的一条链降解，DNA的另一条链进入菌体内部。在现代分子生物学技术中，可以通过加入“某化学物质”，诱导R型细菌进入感受态，以增大R型细菌细胞壁的通透性，利于S型细菌DNA片段通过体内同源重组被整合到R型细菌的基因组中，实现肺炎链球菌的转化。 请回答下列问题： (1)早期人们认为蛋白质和核酸都可能作为遗传物质，请从构成蛋白质和核酸的单体角度，说出你的理由： 。 (2)与S型细菌毒性有关的特殊结构是 ，上述材料中，酶Ⅱ是 （填酶名称）。 (3)在肺炎链球菌的转化实验中，向培养有R型细菌的编号依次为甲、乙、丙、丁四个试管中，依次分别加入从S型活细菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、多糖，经过培养，检查结果发现试管内仍然有R型细菌的是 （填试管序号） (4)除格里菲思和艾弗里等进行肺炎链球菌转化实验外，赫尔希和蔡斯利用 技术完成噬菌体侵染细菌实验，证明 。此外，科学家发现有些病毒的遗传物质是RNA，因为 ，所以说DNA是主要的遗传物质。 14．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 。 15．某生物兴趣小组用模型模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的过程如图，据图回答下列问题。 (1)T2噬菌体与烟草花叶病毒的遗传物质分别是 。将上述a～f以正确的时间顺序排列（a为子代噬菌体）： （用字母和箭头表示）。 (2)在T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，利用放射性同位素标记技术的目的是 。以32P标记组为例，搅拌离心应发生在图中e～f过程之间，如果在过程f之后搅拌离心，可能出现的异常现象是 。 (3)下列曲线中，用来表示T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中保温时间长短与放射性高低的关系图，最合理的是（甲组为35S标记的T2噬菌体，乙组为32P标记的T2噬菌体）_____。 A．甲组—上清液—① B．乙组—上清液—② C．甲组—沉淀物—③ D．乙组—沉淀物—④ (4)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，在理论上上清液中不含放射性，下层沉淀物中具有很高的放射性，而实验的实际最终结果显示：在离心后的上清液中，也具有一定的放射性，而下层的沉淀物放射性强度比理论值略低。 ①在理论上，上清液放射性应该为0，其原因是 。 ②噬菌体侵染细菌实验证明了 。 ③上述实验中， （填“能”或“不能”）用2H来标记噬菌体的DNA，理由是 。 16．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． 一、单选题 1．（2022·浙江·高考真题）下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是（    ） A．需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌 B．搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来 C．离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌 D．该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA 2．（2022·浙江·高考真题）S型肺炎双球菌的某种“转化因子”可使R型菌转化为S型菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示 下列叙述正确的是（    ） A．步骤①中，酶处理时间不宜过长，以免底物完全水解 B．步骤②中，甲或乙的加入量不影响实验结果 C．步骤④中，固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化 D．步骤⑤中，通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果 3．（2024·甘肃·高考真题）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 4．（2020·浙江·高考真题）某研究小组用放射性同位素、分别标记噬菌体，然后将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，并检测沉淀物和悬浮液中的放射性。下列分析错误的是 A．甲组的悬浮液含极少量标记的噬菌体DNA，但不产生含的子代噬菌体 B．甲组被感染的细菌内含有标记的噬菌体DNA，也可产生不含的子代噬菌体 C．乙组的悬浮液含极少量标记的噬菌体蛋白质，也可产生含的子代噬菌体 D．乙组被感染的细菌内不含标记的噬菌体蛋白质，也不产生含的子代噬菌体 2 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