专题05 DNA是主要遗传物质的实验与结论（3大题型突破）（重难点训练）生物人教版必修2

专题05 DNA是主要遗传物质的实验与结论 （3大常考题型+通关测试） 1．（2025·海南·高考真题）某小组模拟赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验时，应用假说-演绎法推测出①~⑥种假设，如图。下列有关叙述错误的是（    ） A．实验1中，若离心后上清液的放射性高，沉淀物的放射性极低，则说明仅假设②正确 B．实验2中，若离心后上清液的放射性极低，沉淀物的放射性高，则说明仅假设⑤正确 C．若实验1子代噬菌体无放射性、实验2子代的部分菌体有放射性，则说明噬菌体的遗传物质是DNA D．若用35S和32P同时标记的噬菌体进行实验，则离心后上清液和沉淀物均有放射性 2．（2025·河南·高考真题）在T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，子代噬菌体中的元素全部来自其宿主细胞的是（　　） A．C B．S C．P D．N 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 题型突破01 肺炎链球菌的转化实验 1．某兴趣小组以肺炎链球菌为材料进行如图所示实验，其中细胞提取物是加热致死的S型细菌破碎后去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质制成的。下列叙述正确的是（　　） A．混合培养后仅有①②③组培养基上会出现表面粗糙的菌落 B．混合培养后出现的S型细菌的遗传物质与原S型细菌不完全相同 C．R型细菌转化为S型细菌的实质是S型细菌DNA整合到了R型细菌的染色体上 D．第④组培养基上会出现S型细菌菌落和R型细菌菌落 2．将（甲）R型菌、（乙）S型菌、（丙）加热杀死的S型菌、（丁）R型菌和加热杀死的S型菌的混合物分别接种到相应四组培养基上，在适宜条件下培养一段时间后，菌落的生长情况如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．可以通过肉眼观察有无荚膜来区分R型菌和S型菌 B．丁组的S型菌是由R型菌转化来的 C．R型菌和S型菌的差别是细胞分化的结果 D．本实验证明了DNA不是遗传物质 3．肺炎链球菌S型与R型菌株，都对青霉素敏感。在多代培养的S型菌中分离出一种抗青霉素的S型（记为PenrS型）。现用PenrS型细菌和R型细菌进行如图所示的实验，下列关于各组实验结果的分析不合理的是（    ） A．组1分离得到的甲中可能含有PenrS型肺炎链球菌 B．组2中可能观察到PenrS型肺炎链球菌菌落 C．组3培养基中只能出现PenrS型菌落 D．组4培养基不会出现R型菌落和S型菌落 题型突破02 噬菌体侵染细菌的实验 4．下图是用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌过程的示意图，其中A代表噬菌体侵染细菌，B代表噬菌体空壳，C代表大肠杆菌。下列相关说法中正确的是（    ） A．锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的，培养液中要加入含32P的无机盐 B．要证明DNA是遗传物质还要增加一组用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌作对照 C．保温时间延长会提高噬菌体侵染细菌的成功率，使上清液中放射性的比例下降 D．大肠杆菌为噬菌体增殖提供核糖体、DNA模板、酶、ATP、四种脱氧核苷酸等条件 5．在探索遗传物质的过程中，赫尔希和蔡斯做了T2噬菌体侵染细菌的实验，其中一组实验如下图所示，相关叙述正确的是（    ） A．若不经过步骤②操作，对该组实验结果无显著影响 B．若继续分离出子代噬菌体，其中大部分会含有32P放射性 C．若沉淀中含有较强放射性、悬浮液中几乎不含放射性，即证明DNA是遗传物质 D．若①中培养液里含有32P，则子代噬菌体的DNA、RNA分子中均会带有放射性 6．利用赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验的方法来探究某噬菌体的遗传物质，下列操作与目的对应正确的是（　　） A．用35S标记噬菌体的DNA，以追踪DNA的去向 B．用32P标记的噬菌体侵染细菌，检测子代噬菌体是否含32P以判断DNA是否传递 C．用32P标记的噬菌体侵染细菌后，检测上清液放射性，以观察蛋白质是否进入细菌 D．同时用32P和35S标记同一噬菌体，以同时追踪DNA和蛋白质的去向 题型突破03 RNA是遗传物质的实验证据 7．下图表示科研人员研究烟草花叶病毒（TMV）遗传物质的实验过程。下列叙述错误的是（    ） A．降解的目的是将TMV的RNA和蛋白质分开 B．该实验说明RNA可以控制生物性状 C．该实验证明了RNA是TMV的遗传物质 D．烟草细胞为TMV的复制提供模板、原料等 8．在探究 RNA病毒的蛋白质和RNA 谁是遗传物质的实验中，有科学家利用烟草花叶病毒(TMV)进行了相关实验，结果如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．由乙组可知，仅有蛋白质外壳不能使烟草感染形成病斑 B．虽没有设置对照组，但可以得出RNA是遗传物质的结论 C．丙组病斑较少，可能是裸露的RNA 在感染过程中易被酶所降解 D．对甲、丙、丁组病斑进行检测，可以得到新合成的子代TMV 9．下图是探究TMV（烟草花叶病毒）和HRV（车前草病毒）的遗传物质是蛋白质还是RNA的操作流程。下列叙述错误的是（　　） A．本实验过程无需借助同位素进行区分、示踪 B．杂交病毒1和杂交病毒2产生的原理是基因重组 C．杂交病毒1和杂交病毒2的病毒形态无法稳定维持 D．该实验可证明RNA是TMV、HRV的遗传物质 建议时间：30分钟 一、单选题 1．现有新发现的一种感染A细菌的病毒B，科研人员设计了如图所示两种方法来探究B病毒的遗传物质是DNA还是RNA。下列相关叙述正确的是（    ） A．同位素标记法中，若3H替换32P标记上述两种核苷酸不能达成实验目的 B．酶解法中，向丙、丁两组分别加入DNA酶和RNA酶应用了加法原理 C．若甲组产生的子代病毒B有放射性而乙组无，则说明该病毒的遗传物质主要是DNA D．若丙组能产生子代病毒B而丁组不能产生，则说明该病毒的遗传物质是RNA 2．下列关于探究DNA是主要遗传物质的叙述正确的是（    ） A．格里菲斯实验中使R型细菌转化为S型细菌的物质主要是DNA B．艾弗里通过假说-演绎法证明了DNA是遗传物质 C．噬菌体侵染实验中使用了放射性同位素标记法和差速离心法 D．烟草花叶病毒重构实验证明了烟草花叶病毒的遗传物质是RNA 3．图1表示肺炎链球菌的体外转化实验，图2表示噬菌体侵染细菌实验。下列叙述正确的是（　　） A．图1中，对自变量的控制运用了“加法原理” B．图1中，A培养基上会出现两种菌落，B培养基上只出现一种菌落 C．图2中，需分别用含32P、35S的培养液培养噬菌体以制备含32P、35S的噬菌体 D．图1和图2的实验都用了对比实验法，都说明了细菌的遗传物质是DNA 4．赫尔希和蔡斯利用32P和35S两种放射性同位素，进行了T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验。下列叙述错误的是（    ） A．用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质 B．搅拌的目的是使细菌外的噬菌体与细菌分离 C．经检测，35S标记组的放射性主要在沉淀物中 D．噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质 5．人类对遗传物质的探索是全球几代科学家不断创新实验技术、不断修正完善实验结论的一个曲折而又漫长的过程。下列关于探究DNA是遗传物质的叙述，正确的是（    ） A．格里菲思通过实验发现加热杀死的S型菌DNA可将R型菌转化为S型菌 B．艾弗里的肺炎链球菌转化实验证明了DNA是主要的遗传物质 C．赫尔希、蔡斯利用同位素标记技术，证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA D．烟草花叶病毒感染实验中，证明了RNA是烟草花叶病毒的遗传物质 6．20世纪中叶，科学家发现染色体主要由蛋白质和DNA组成。关于证明核酸是遗传信息携带者的系列实验，相关叙述错误的是（　　） A．格里菲思通过肺炎链球菌体内转化实验推断S型细菌含有转化因子 B．艾弗里的实验证明DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 C．T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验表明DNA才是大肠杆菌的遗传物质 D．从烟草花叶病毒中提取的RNA能使烟草感染病毒进而出现花叶病斑 7．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，a为子代噬菌体，据图分析下列说法中正确的是（    ） A．用乳酸菌替代大肠杆菌进行实验，可获得相同的实验结果 B．上述a~f以正确的时间顺序排列为d→e→b→f→c→a C．实验中若保温时间过长，则会导致沉淀物中a过多而影响实验结果 D．通过该实验分析可知，DNA是大肠杆菌的遗传物质 8．下图为美国遗传学家赫尔希和他的助手蔡斯所做的噬菌体侵染细菌的实验过程示意图。下列有关叙述中正确的是（    ） A．实验2中如果没有细菌裂解，则上清液中每个完整的噬菌体都含32P B．实验1中如果步骤①的时间过长，可能使上清液a的放射性升高 C．实验2中的沉淀物d裂解释放的新的噬菌体中全都能检测到32P D．实验1中如果搅拌不够充分，可能使沉淀物b的放射性降低 9．如图表示T2噬菌体侵染细菌的实验中，被侵染细菌的存活率（曲线①）、细胞外35S的含量、细胞外32P的含量与搅拌时间的关系曲线。下列叙述错误的是（    ） A．曲线①基本保持在100%，说明细菌基本未裂解 B．曲线③表示细胞外35S的含量变化 C．据图分析，搅拌时间应至少大于2min D．若继续延长搅拌时间，曲线③可能上升 10．肺炎链球菌转化实验是遗传学发展史上的经典实验。某科研团队重复了艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验，在培养R型肺炎链球菌的培养基中分别加入经过不同处理的S型菌提取物，一段时间后观察菌落生长情况。表中是各组处理方式及实验结果。下列叙述正确的是（　　） 组别 S型菌提取物处理方式 培养基中出现的菌落类型 A组 不做任何处理 有R型菌落和S型菌落 B组 加入蛋白酶处理 有R型菌落和S型菌落 C组 加入DNA酶处理 只有R型菌落 D组 加热煮沸后迅速冷却 有R型菌落和S型菌落 A．加酶的两组能彻底除去细胞中含有的相应物质 B．四组实验都利用了“减法原理” C．本实验结果说明DNA是主要的遗传物质 D．D组结果说明加热煮沸并没有破坏转化因子的活性 二、多选题 11．下列关于“肺炎链球菌的体外转化实验”和“T2噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是（　　） A．将S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养，一段时间后培养基中出现的菌落是S型菌落 B．在用35S标记的T2噬菌体侵染细菌实验中，细菌裂解后得到的T2噬菌体大多数有放射性 C．在用32P标记的T2噬菌体侵染细菌实验中，保温时间太长或太短均可导致上清液放射性升高 D．艾弗里的肺炎链球菌的体外转化实验，控制自变量采用了“减法原理” 12．将加热致死的S型细菌与R 型活细菌混合培养后，R型活细菌转化为S 型活细菌的机理如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） 注： capˢ为带有荚膜合成基因的 DNA 片段。 A．S型细菌的荚膜不利于其在宿主体内生活并繁殖 B．加热致死的 S 型细菌的 DNA 断裂成许多片段并释放出来 C．capˢ是格里菲思肺炎链球菌转化实验中的转化因子 D．艾弗里用 DNA 酶处理R 型细菌的细胞提取物以破坏 capᴿ 13．下图是T2噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图。下列有关叙述正确的是（    ） A．选噬菌体作为实验材料是因为其结构简单，仅由蛋白质和RNA构成 B．该实验用含35S的培养基直接培养噬菌体，以获得被35S标记的噬菌体 C．搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 D．若实验过程中搅拌不够充分，则可能使沉淀物中的放射性偏高 14．下图为赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为材料,完成实验的部分过程示意图。图中亲代噬菌体用32P标记,A、C中的方框代表大肠杆菌。下列叙述正确的是（   ） A．锥形瓶内是肺炎链球菌培养液 B．过程②使噬菌体的外壳与其DNA分离 C．若B中有少量的放射性,原因一定是保温时间过长 D．若C中有大量的放射性,则进入大肠杆菌体内的是32P标记的DNA 15．下列关于艾弗里证明DNA是遗传物质的实验以及赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验的叙述，错误的是（　　） A．二者设计思路相同，都是设法将DNA和蛋白质区分开，单独地、直接地研究它们的遗传特点 B．二者都运用了对照原则，都巧妙地运用了同位素标记技术 C．二者的实验对象都是原核生物 D．二者都能证明DNA是主要的遗传物质 三、解答题 16．鲍曼不动杆菌是一种毒性较强的细菌，对多种抗生素具有耐药性，因此被称为“超级细菌”。某研究团队利用侵染鲍曼不动杆菌的①噬菌体联合抗生素成功清除了患者肺部的耐药鲍曼不动杆菌，而噬菌体疗法一般对人无危害，这体现出了噬菌体疗法的巨大潜力。回答下列问题： (1)噬菌体疗法一般对人体没有伤害，可能的原因是 。与T2噬菌体增殖过程类似，Φ噬菌体增殖过程中需要宿主细胞提供 （答出2点）等条件。 (2)假设Φ噬菌体在宿主细胞内不发生遗传物质的改变，则可利用放射性同位素标记的 （填碱基种类）以及体外培养的宿主细胞作为材料，设计实验验证Φ噬菌体是DNA病毒而不是RNA病毒。与①噬菌体相比，HIV（逆转录病毒）增殖过程中特有的遗传信息流动方向是 （用文字和箭头表示）。 (3)若要制备含有32P标记的Φ噬菌体，具体做法是 。若用3H标记的Φ噬菌体去侵染鲍曼不动杆菌，经搅拌、离心后放射性存在于 （填“上清液”“沉淀物”或“上清液和沉淀物”）中。 17．下图所示的是赫尔希和蔡斯利用同位素标记法完成的噬菌体侵染大肠杆菌实验的部分实验过程。请分析回答下列问题： (1)由图中实验结果分析，用于标记噬菌体的同位素是 （填“35S”或“32P”），标记T2噬菌体的操作步骤为：①配制适合大肠杆菌生长的培养基，在培养基中加入用放射性标记的 ，作为合成DNA的原料。②在培养基中接种大肠杆菌，培养一段时间后，再用带标记大肠杆菌培养T2噬菌体。 (2)实验结果表明，经离心处理后上清液中具有较高的放射性，请分析该现象出现的可能原因是 。 (3)若1个带有32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，大肠杆菌裂解后释放出100个子代噬菌体，其中带有32P标记的噬菌体的比例为 ，出现该比例说明DNA的复制方式是 。 18．如图是赫尔希和蔡斯研究遗传物质实验中的物质示意图及实验过程图。 请回答下列问题： (1)如果用32P标记噬菌体的DNA，标记元素所在部位是图1中的 。图3中用35S标记噬菌体蛋白质外壳，标记元素所在部位是图2中的 。 (2)赫尔希和蔡斯选用噬菌体作为实验材料，其原因之一是噬菌体只由 组成。 (3)实验中采用搅拌和离心等手段，目的分别是 。 19．已知S型菌分为I-S、Ⅱ-S、Ⅲ-S三种类型，R型菌分为I-R、Ⅱ-R、Ⅲ-R三种类型，自然状态下会有S型菌突变为同型的R型菌和R型菌突变为同型的S型菌，如I-S可突变为I-R，但不会突变为Ⅲ-R。在格里菲思所做的肺炎链球菌转化实验中，无毒性的Ⅱ-R型活细菌与加热杀死的Ⅲ-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Ⅲ-S型活细菌。为进一步研究促使R型菌转化为S型菌的物质是蛋白质还是DNA，某同学进行了如图1所示的实验，另一同学进行如图2所示的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验。回答下列问题： (1)对于格里菲思实验中Ⅲ-S型活细菌是由R型菌 （填“基因突变”或“基因重组”）而来，原因是 。 (2)图1步骤①中加入酶处理S型菌，在实验变量的控制上采用了 原理，若观察到DNA酶处理组的培养基上 （填“只有R型菌”“只有S型菌”或“有R型菌和S型菌”）的菌落，蛋白酶处理组的培养基上同时有R型菌和S型菌的菌落，则说明DNA是促使R型菌转化为S型菌的转化物质。 (3)图2所示实验中，35S与32P分别标记噬菌体的 。获取含35S标记的噬菌体方法： 。 (4)一个被32P标记的噬菌体产生了120个子代噬菌体，其中含有32P的噬菌体与含31P的噬菌体数量之比是 。 20．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 ，先在1培养标记牛脑组织细胞，再在2培养标记朊病毒，采用此操作顺序的主要依据是 。 (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，原因是 。 (4)一般病毒同朊病毒之间的最主要区别是：一般病毒入侵细胞是向宿主细胞提供 （物质）。 / 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 $ 专题05 DNA是主要遗传物质的实验与结论 （3大常考题型+通关测试） 1．（2025·海南·高考真题）某小组模拟赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验时，应用假说-演绎法推测出①~⑥种假设，如图。下列有关叙述错误的是（    ） A．实验1中，若离心后上清液的放射性高，沉淀物的放射性极低，则说明仅假设②正确 B．实验2中，若离心后上清液的放射性极低，沉淀物的放射性高，则说明仅假设⑤正确 C．若实验1子代噬菌体无放射性、实验2子代的部分菌体有放射性，则说明噬菌体的遗传物质是DNA D．若用35S和32P同时标记的噬菌体进行实验，则离心后上清液和沉淀物均有放射性 【答案】B 【详解】A、实验1中，35S标记的是噬菌体蛋白质，若离心后上清液的放射性高，沉淀物的放射性极低，则说明仅假设②正确，即噬菌体侵染细菌时只有蛋白质进入，A正确； B、实验2中，32P标记的是噬菌体DNA，若离心后上清液的放射性极低，沉淀物的放射性高，则说明仅假设⑤⑥正确。即噬菌体侵染细菌时只有DNA进入或噬菌体的DNA和蛋白质均进入，B错误； C、若实验1子代噬菌体无放射性，说明蛋白质没有实现亲子代之间的连续性，实验2子代的部分噬菌体有放射性说明亲子代之间有连续性的物质是DNA，则说明噬菌体的遗传物质是DNA，D正确； D、若用35S和32P同时标记的噬菌体进行实验，则离心后上清液和沉淀物均有放射性，因为上清液中含有放射性标记的蛋白质，沉淀物中含有放射性标记的DNA,D正确。 故选B。 2．（2025·河南·高考真题）在T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，子代噬菌体中的元素全部来自其宿主细胞的是（　　） A．C B．S C．P D．N 【答案】B 【分析】1、噬菌体的结构：蛋白质（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。 【详解】T2噬菌体侵染大肠杆菌时，只有DNA进入大肠杆菌中并作为模板控制子代T2噬菌体的合成，而合成子代T2噬菌体所需的原料均由大肠杆菌提供，因此子代T2噬菌体外壳中元素全部来自大肠杆菌；但由于DNA复制方式为半保留复制，因此子代噬菌体DNA中一些元素来自亲代噬菌体，一些来自大肠杆菌。已知蛋白质由C、H、O、N、S组成，DNA由C、H、O、N、P组成，综上分析，子代噬菌体中的元素全部来自其宿主细胞大肠杆菌的是S，B正确。 故选B。 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。 题型突破01 肺炎链球菌的转化实验 1．某兴趣小组以肺炎链球菌为材料进行如图所示实验，其中细胞提取物是加热致死的S型细菌破碎后去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质制成的。下列叙述正确的是（　　） A．混合培养后仅有①②③组培养基上会出现表面粗糙的菌落 B．混合培养后出现的S型细菌的遗传物质与原S型细菌不完全相同 C．R型细菌转化为S型细菌的实质是S型细菌DNA整合到了R型细菌的染色体上 D．第④组培养基上会出现S型细菌菌落和R型细菌菌落 【答案】B 【详解】A、R型菌菌落表面粗糙，混合培养后①②③④组的平板培养基上均会有R型菌，A错误； B、混合培养后出现的S型菌是由R型菌吸收S型菌DNA转化而来，故S型菌与原S型菌的遗传物质不完全相同，B正确； C、R型菌转化为S型菌，说明S型菌的DNA整合到了R型菌的DNA上，肺炎链球菌是原核生物，无染色体，C错误； D、第④组加入DNA酶会水解S型菌的DNA，培养基不会出现S型细菌菌落，D错误。 故选B。 2．将（甲）R型菌、（乙）S型菌、（丙）加热杀死的S型菌、（丁）R型菌和加热杀死的S型菌的混合物分别接种到相应四组培养基上，在适宜条件下培养一段时间后，菌落的生长情况如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．可以通过肉眼观察有无荚膜来区分R型菌和S型菌 B．丁组的S型菌是由R型菌转化来的 C．R型菌和S型菌的差别是细胞分化的结果 D．本实验证明了DNA不是遗传物质 【答案】B 【详解】A、肺炎链球菌的菌落有粗糙和光滑之分，可以通过肉眼观察区分R型菌和S型菌的菌落，单个细菌肉眼观察不到，A错误； B、结合丙组实验，丁组实验R型菌和加热杀死的S型菌的混合物接种在培养基上，培养基上既有R型菌又有S型菌，说明S型菌是由R型菌转化来的，B正确； C、细胞分化使多细胞生物的细胞趋向专门化，而细菌属于单细胞生物，不存在细胞分化，C错误； D、该实验只能证明加热杀死的S型菌中存在着某种转化因子，不能证明DNA不是遗传物质，D错误。 故选B。 3．肺炎链球菌S型与R型菌株，都对青霉素敏感。在多代培养的S型菌中分离出一种抗青霉素的S型（记为PenrS型）。现用PenrS型细菌和R型细菌进行如图所示的实验，下列关于各组实验结果的分析不合理的是（    ） A．组1分离得到的甲中可能含有PenrS型肺炎链球菌 B．组2中可能观察到PenrS型肺炎链球菌菌落 C．组3培养基中只能出现PenrS型菌落 D．组4培养基不会出现R型菌落和S型菌落 【答案】C 【详解】A、抗青霉素的S型（PenrS型）细菌的DNA是转化因子，在组1中将加热杀死的PenrS型细菌与活的R型活细菌混合注射到小鼠体内，部分活的R型细菌会转化为PenrS型细菌，A正确； B、组2培养基为普通培养基，R型活菌能生长，PenrS型细菌DNA与活的R型活细菌混合注射到小鼠体内能完成转化，乙组中可观察到两种菌落，B正确； C、丙组培养基中含有青霉素，R型菌不能生长，也不能发生转化，所以不会出现菌落，C错误； D、丁组中因为PenrS型菌的DNA被水解而无转化因子，且R型菌不抗青霉素，所以无菌落生长，D正确。 故选C。 题型突破02 噬菌体侵染细菌的实验 4．下图是用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌过程的示意图，其中A代表噬菌体侵染细菌，B代表噬菌体空壳，C代表大肠杆菌。下列相关说法中正确的是（    ） A．锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的，培养液中要加入含32P的无机盐 B．要证明DNA是遗传物质还要增加一组用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌作对照 C．保温时间延长会提高噬菌体侵染细菌的成功率，使上清液中放射性的比例下降 D．大肠杆菌为噬菌体增殖提供核糖体、DNA模板、酶、ATP、四种脱氧核苷酸等条件 【答案】B 【详解】A、由于亲代噬菌体已用32P标记，要研究该标记物的出现部位，因此培养大肠杆菌的培养液不应含有32P标记的无机盐，A错误； B、单独以上一组实验能够证明DNA进入细菌，但是不能证明蛋白质有没有进入细菌，因此还需设计一组用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验作对照，B正确； C、如果保温时间过长，子代噬菌体会从大肠杆菌中释放出来，使上清液中放射性的比例升高，C错误； D、噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，大肠杆菌为噬菌体繁殖提供了除模板DNA以外的所有条件，D错误。 故选B。 5．在探索遗传物质的过程中，赫尔希和蔡斯做了T2噬菌体侵染细菌的实验，其中一组实验如下图所示，相关叙述正确的是（    ） A．若不经过步骤②操作，对该组实验结果无显著影响 B．若继续分离出子代噬菌体，其中大部分会含有32P放射性 C．若沉淀中含有较强放射性、悬浮液中几乎不含放射性，即证明DNA是遗传物质 D．若①中培养液里含有32P，则子代噬菌体的DNA、RNA分子中均会带有放射性 【答案】A 【详解】A、如果搅拌不充分或不搅拌会导致部分噬菌体外壳附着在大肠杆菌表面，但对沉淀中放射性没有影响，A正确； B、合成子代噬菌体原料来自大肠杆菌，子代噬菌体中只有少部分含有32P放射性，B错误； C、需要分别用被32P、35S标记的两组噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌，证明DNA是遗传物质，C错误； D、噬菌体不含有RNA，D错误。 故选A。 6．利用赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验的方法来探究某噬菌体的遗传物质，下列操作与目的对应正确的是（　　） A．用35S标记噬菌体的DNA，以追踪DNA的去向 B．用32P标记的噬菌体侵染细菌，检测子代噬菌体是否含32P以判断DNA是否传递 C．用32P标记的噬菌体侵染细菌后，检测上清液放射性，以观察蛋白质是否进入细菌 D．同时用32P和35S标记同一噬菌体，以同时追踪DNA和蛋白质的去向 【答案】B 【详解】A、35S标记的是蛋白质，而DNA不含硫，无法用35S标记，标记DNA应使用32P，A错误； B、32P标记的是DNA，若DNA进入细菌并作为模板复制，子代噬菌体的DNA中会含有少量32P（半保留复制保留亲代链），检测到子代含35P，说明DNA传递并参与了复制，B正确； C、32P标记的是DNA，检测上清液放射性反映的是未进入细菌的DNA（如保温不充分或过度裂解），蛋白质是否进入应通过35S标记实验判断，C错误； D、噬菌体的DNA和蛋白质需分别标记，同时标记无法区分，D错误。 故选B。 题型突破03 RNA是遗传物质的实验证据 7．下图表示科研人员研究烟草花叶病毒（TMV）遗传物质的实验过程。下列叙述错误的是（    ） A．降解的目的是将TMV的RNA和蛋白质分开 B．该实验说明RNA可以控制生物性状 C．该实验证明了RNA是TMV的遗传物质 D．烟草细胞为TMV的复制提供模板、原料等 【答案】D 【分析】1、烟草花叶病毒为RNA病毒，无细胞结构，主要由蛋白质外壳和遗传物质RNA构成，需要寄生于活细胞。 2、由图分析可知，将烟草花叶病毒TMV的蛋白质和RNA分开，分别感染烟草，接种RNA烟叶会感染病毒，接种蛋白质烟草未感染病毒，这说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，不是蛋白质。 【详解】A、由图观察可知，降解目的是将烟草花叶病毒TMV的蛋白质和RNA分开，A正确； B、接种RNA烟叶会感染病毒，也就是说RNA也能控制生物性状，B正确； C、该实验得目的是证明烟草花叶病毒TMV的遗传物质是RNA，C正确； D、烟草细胞为TMV的复制提供原料、酶等所需的条件，模板是由烟草花叶病毒（TMV）提供的，D错误。 故选D。 8．在探究 RNA病毒的蛋白质和RNA 谁是遗传物质的实验中，有科学家利用烟草花叶病毒(TMV)进行了相关实验，结果如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．由乙组可知，仅有蛋白质外壳不能使烟草感染形成病斑 B．虽没有设置对照组，但可以得出RNA是遗传物质的结论 C．丙组病斑较少，可能是裸露的RNA 在感染过程中易被酶所降解 D．对甲、丙、丁组病斑进行检测，可以得到新合成的子代TMV 【答案】B 【分析】烟草花叶病毒是RNA病毒，遗传物质是RNA，而蛋白质不是遗传物质，重组烟草花叶病毒侵染烟草后，病斑由重组病毒的RNA决定。 【详解】A、观察乙组实验，用蛋白质外壳感染烟草，烟草叶片不出现病斑，这就表明仅有蛋白质外壳不能使烟草感染形成病斑，A正确； B、该实验甲组作为对照组，通过对照，可以清晰地得出 RNA 是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质的结论，说没有设置对照组是错误的，B错误； C、丙组用的是裸露的 RNA，病斑较少，很有可能是因为裸露的 RNA 在感染过程中容易被细胞内的酶降解，从而导致其感染能力下降，病斑减少，C正确； D、甲、丙、丁组中都有 RNA 进入烟草细胞，而 RNA 是遗传物质，所以能够在烟草细胞内进行复制和表达等过程，进而合成新的子代 TMV，D正确。 故选B。 9．下图是探究TMV（烟草花叶病毒）和HRV（车前草病毒）的遗传物质是蛋白质还是RNA的操作流程。下列叙述错误的是（　　） A．本实验过程无需借助同位素进行区分、示踪 B．杂交病毒1和杂交病毒2产生的原理是基因重组 C．杂交病毒1和杂交病毒2的病毒形态无法稳定维持 D．该实验可证明RNA是TMV、HRV的遗传物质 【答案】B 【分析】题图分析：用烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)的蛋白质和核酸的分离和聚合方法，合成杂交病毒1和杂交病毒2，只有杂交病毒2含有HRV的衣壳蛋白和TMV 的RNA，当将其感染植株后，只产生由TMV-RNA提供的病症，且可从植株病灶中分离出TMV病毒，从而证明在植物病毒中，决定其遗传性的遗传物质是RNA。 【详解】A、该实验的自变量是不同病毒，因变量是烟草叶片上出现的不同病斑，即本实验过程无需借助同位素进行区分、示踪，A正确； B、杂交病毒是由蛋白质外壳和核酸重组形成的，不是基因重组，B错误； C、杂交病毒1和杂交病毒2的子代形态与重组病毒不同，说明杂交病毒1和杂交病毒2的病毒形态无法稳定维持，C正确； D、杂交病毒1和杂交病毒2的子代形态与重组病毒中提供RNA的病毒形态相同，说明子代病毒的形态是由RNA控制的，故该实验的结果可证明RNA是TMV、HRV的遗传物质，D正确。 故选B。 建议时间：30分钟 一、单选题 1．现有新发现的一种感染A细菌的病毒B，科研人员设计了如图所示两种方法来探究B病毒的遗传物质是DNA还是RNA。下列相关叙述正确的是（    ） A．同位素标记法中，若3H替换32P标记上述两种核苷酸不能达成实验目的 B．酶解法中，向丙、丁两组分别加入DNA酶和RNA酶应用了加法原理 C．若甲组产生的子代病毒B有放射性而乙组无，则说明该病毒的遗传物质主要是DNA D．若丙组能产生子代病毒B而丁组不能产生，则说明该病毒的遗传物质是RNA 【答案】D 【详解】A、核苷酸的元素组成为C、H、O、N、P，两种核苷酸都含有H元素，因此同位素标记法中，若换用3H 标记上述两种核苷酸，仍能通过检测甲、乙两组子代病毒的放射性判断出病毒 B 的遗传物质是 DNA 还是 RNA，能实现实验目的，A错误； B、酶解法中，向丙、丁两组分别加入DNA酶和RNA酶（会分解相应的物质）应用了减法原理，而不是加法原理，B错误； C、尿嘧啶是RNA特有的碱基，胸腺嘧啶是DNA特有的，若甲组产生的子代病毒B有放射性而乙组无，说明子代病毒中含有32P标记的胸腺嘧啶，说明该病毒的遗传物质是DNA，C错误； D、若丙组能产生子代病毒B而丁组不能产生，说明丁组的RNA被RNA酶水解后病毒无法增殖产生子代，所以该病毒的遗传物质是RNA，D正确。 故选D。 2．下列关于探究DNA是主要遗传物质的叙述正确的是（    ） A．格里菲斯实验中使R型细菌转化为S型细菌的物质主要是DNA B．艾弗里通过假说-演绎法证明了DNA是遗传物质 C．噬菌体侵染实验中使用了放射性同位素标记法和差速离心法 D．烟草花叶病毒重构实验证明了烟草花叶病毒的遗传物质是RNA 【答案】D 【详解】A、格里菲斯实验中使R型细菌转化为S型细菌的物质只有DNA，A错误； B、艾弗里通过减法原理证明DNA是遗传物质，未使用假说-演绎法，B错误； C、噬菌体侵染实验中使用了放射性同位素标记法和密度梯度离心技术，未涉及差速离心法，C错误； D、烟草花叶病毒重构实验通过分离RNA和蛋白质感染烟草，证明RNA决定病毒遗传特性，D正确。 故选D。 3．图1表示肺炎链球菌的体外转化实验，图2表示噬菌体侵染细菌实验。下列叙述正确的是（　　） A．图1中，对自变量的控制运用了“加法原理” B．图1中，A培养基上会出现两种菌落，B培养基上只出现一种菌落 C．图2中，需分别用含32P、35S的培养液培养噬菌体以制备含32P、35S的噬菌体 D．图1和图2的实验都用了对比实验法，都说明了细菌的遗传物质是DNA 【答案】B 【详解】A、图1中，A组加入 “蛋白酶、RNA酶、酯酶”（去除蛋白质、RNA、酯类），B组加入 “DNA酶”（去除DNA），这种对变量的控制属于 “减法原理”（排除某物质的作用），而非 “加法原理”，A错误； B、图1中A组：S型细菌的DNA未被破坏，可将R型细菌转化为S型细菌，因此A培养基上会出现R型和S型两种菌落。 图1中B组：DNA酶破坏了S型细菌的DNA，无法实现转化，因此B培养基上只出现R型一种菌落， B正确； C、噬菌体是病毒，需寄生在活细胞中，不能直接用含32P、35S的培养液培养，应先培养含放射性的细菌，再用细菌培养噬菌体，C错误； D、图1（肺炎链球菌实验）和图2（噬菌体实验）均用了对比实验法。 但图1说明DNA是肺炎链球菌的遗传物质，图2说明噬菌体的遗传物质是DNA，不能直接说明 “细菌的遗传物质是 DNA”，D错误。 故选B。 4．赫尔希和蔡斯利用32P和35S两种放射性同位素，进行了T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验。下列叙述错误的是（    ） A．用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质 B．搅拌的目的是使细菌外的噬菌体与细菌分离 C．经检测，35S标记组的放射性主要在沉淀物中 D．噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质 【答案】C 【详解】A、DNA组成元素是C、H、O、N、P，蛋白质组成元素是C、H、O、N，有的含有S；区分DNA和蛋白质，则选DNA和蛋白质的特征元素进行标记，即用32P标记一组噬菌体的DNA，另一组用35S标记噬菌体的蛋白质，A正确； B、搅拌的目的是使噬菌体与大肠杆菌分离，B正确； C、由于35S标记蛋白质，不能进入大肠杆菌体内，所以被35S标记的噬菌体与大肠杆菌混合后离心，上清液的放射性很高，C错误； D、噬菌体侵染实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质，D正确。 故选C。 5．人类对遗传物质的探索是全球几代科学家不断创新实验技术、不断修正完善实验结论的一个曲折而又漫长的过程。下列关于探究DNA是遗传物质的叙述，正确的是（    ） A．格里菲思通过实验发现加热杀死的S型菌DNA可将R型菌转化为S型菌 B．艾弗里的肺炎链球菌转化实验证明了DNA是主要的遗传物质 C．赫尔希、蔡斯利用同位素标记技术，证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA D．烟草花叶病毒感染实验中，证明了RNA是烟草花叶病毒的遗传物质 【答案】D 【详解】A、格里菲思实验发现加热杀死的S型菌能使R型菌转化为S型菌，但未明确转化因子是DNA，A错误； B、艾弗里的肺炎链球菌转化实验证明了S型菌的DNA是使R型菌发生稳定遗传变化的物质，即DNA是遗传物质，B错误； C、赫尔希和蔡斯利用同位素标记法（32P标记DNA、35S标记蛋白质），证明噬菌体的遗传物质是DNA，C错误； D、烟草花叶病毒感染实验中，将病毒的RNA和蛋白质分离后分别感染烟草，结果显示RNA能指导病毒复制，证明RNA是其遗传物质，D正确。 故选D。 6．20世纪中叶，科学家发现染色体主要由蛋白质和DNA组成。关于证明核酸是遗传信息携带者的系列实验，相关叙述错误的是（　　） A．格里菲思通过肺炎链球菌体内转化实验推断S型细菌含有转化因子 B．艾弗里的实验证明DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 C．T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验表明DNA才是大肠杆菌的遗传物质 D．从烟草花叶病毒中提取的RNA能使烟草感染病毒进而出现花叶病斑 【答案】C 【详解】A、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验发现S型细菌的某种成分（转化因子）能使R型细菌转化为S型，但未确定该成分是DNA，A正确； B、艾弗里通过体外转化实验，分离提纯DNA并证明DNA是导致R型细菌稳定遗传变化的物质，B正确； C、T2噬菌体侵染实验表明DNA是噬菌体的遗传物质，而大肠杆菌的遗传物质本身是DNA，实验结论与大肠杆菌无关，C错误； D、烟草花叶病毒含RNA和蛋白质，单独提取RNA感染烟草可复制产生病毒并引发花叶病斑，D正确。 故选C。 7．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，a为子代噬菌体，据图分析下列说法中正确的是（    ） A．用乳酸菌替代大肠杆菌进行实验，可获得相同的实验结果 B．上述a~f以正确的时间顺序排列为d→e→b→f→c→a C．实验中若保温时间过长，则会导致沉淀物中a过多而影响实验结果 D．通过该实验分析可知，DNA是大肠杆菌的遗传物质 【答案】B 【详解】A、T2​噬菌体是专一性寄生在大肠杆菌内的病毒，无法侵染乳酸菌，A错误； B、噬菌体侵染细菌的步骤顺序是吸附d→注入e→合成b→组装f→释放（c、a），所以正确的排列顺序是d→e→b→f→c→a，B正确； C、保温时间过长，会导致子代噬菌体释放（c 过程） ，离心后上清液中 “a（子代噬菌体）” 增多，C错误； D、该实验仅能证明噬菌体的遗传物质是 DNA ，不能推导大肠杆菌的遗传物质，D错误。 故选B。 8．下图为美国遗传学家赫尔希和他的助手蔡斯所做的噬菌体侵染细菌的实验过程示意图。下列有关叙述中正确的是（    ） A．实验2中如果没有细菌裂解，则上清液中每个完整的噬菌体都含32P B．实验1中如果步骤①的时间过长，可能使上清液a的放射性升高 C．实验2中的沉淀物d裂解释放的新的噬菌体中全都能检测到32P D．实验1中如果搅拌不够充分，可能使沉淀物b的放射性降低 【答案】A 【详解】A、实验2中用32P标记噬菌体的DNA，噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌细胞内，以细菌体内的物质为原料，合成子代噬菌体的DNA和蛋白质外壳。如果没有细菌裂解，子代噬菌体还在细菌细胞内，上清液中是未侵染的噬菌体和噬菌体的蛋白质外壳，故上清液中每个完整的噬菌体都含32P，A正确； B、实验1中用35S标记噬菌体的蛋白质外壳。噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳不进入细菌细胞内，搅拌、离心后，蛋白质外壳存在于上清液中。如果步骤①的时间过长，细菌裂解，释放出子代噬菌体，子代噬菌体不含35S，不会使上清液a的放射性升高，B错误； C、实验2中的沉淀物d中含有被32P标记的噬菌体DNA，以该DNA为模板进行半保留复制合成子代噬菌体的DNA，由于DNA复制是半保留复制，新合成的子代噬菌体中只有部分能检测到32P（含有亲代DNA链的子代噬菌体含32P），并非全部都能检测到32P，C错误； D、实验1中用35S标记噬菌体的蛋白质外壳，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。如果搅拌不够充分，会有部分噬菌体的蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，导致沉淀物b的放射性升高，上清液a的放射性降低，D错误。 故选A。 9．如图表示T2噬菌体侵染细菌的实验中，被侵染细菌的存活率（曲线①）、细胞外35S的含量、细胞外32P的含量与搅拌时间的关系曲线。下列叙述错误的是（    ） A．曲线①基本保持在100%，说明细菌基本未裂解 B．曲线③表示细胞外35S的含量变化 C．据图分析，搅拌时间应至少大于2min D．若继续延长搅拌时间，曲线③可能上升 【答案】B 【详解】A、曲线①（被侵染细菌的存活率）基本保持在100%，说明细菌基本未裂解，A正确； B、当搅拌时间足够长时，上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%，由于DNA进入细菌，蛋白质没有进入细菌，35S标记蛋白质，因此曲线②表示细胞外35S的含量变化，B错误； C、据图分析，当搅拌的时间超过2min时，上清液中的35S或32P均处于稳定状态，搅拌时间应至少大于2min，C正确； D、若继续延长搅拌时间，细胞可能发生裂解，32P释放出来，导致曲线③上升，D正确。 故选B。 10．肺炎链球菌转化实验是遗传学发展史上的经典实验。某科研团队重复了艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验，在培养R型肺炎链球菌的培养基中分别加入经过不同处理的S型菌提取物，一段时间后观察菌落生长情况。表中是各组处理方式及实验结果。下列叙述正确的是（　　） 组别 S型菌提取物处理方式 培养基中出现的菌落类型 A组 不做任何处理 有R型菌落和S型菌落 B组 加入蛋白酶处理 有R型菌落和S型菌落 C组 加入DNA酶处理 只有R型菌落 D组 加热煮沸后迅速冷却 有R型菌落和S型菌落 A．加酶的两组能彻底除去细胞中含有的相应物质 B．四组实验都利用了“减法原理” C．本实验结果说明DNA是主要的遗传物质 D．D组结果说明加热煮沸并没有破坏转化因子的活性 【答案】D 【详解】A、B组和C组分别加入蛋白酶和DNA酶处理S型菌细胞裂解后的提取物，分别除去了提取物中的蛋白质和DNA，但“彻底除去细胞中含有的相应物质”表述不准确，A错误； B、与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。A组不做任何处理，属于对照组，未使用“减法原理”，B错误； C、综合分析A组～D组的处理方式及实验结果可知，只有C组因用DNA酶除去了S型菌提取物中的DNA而没有发生R型菌转化为S型菌，因此该实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质，C错误； D、D组在培养R型肺炎链球菌的培养基中加入加热煮沸后迅速冷却的S型菌提取物，一段时间后培养基中出现了S型菌落，表明有R型菌转化为S型菌，说明加热煮沸并没有破坏转化因子（S型菌的DNA）的活性，D正确。 故选D。 二、多选题 11．下列关于“肺炎链球菌的体外转化实验”和“T2噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是（　　） A．将S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养，一段时间后培养基中出现的菌落是S型菌落 B．在用35S标记的T2噬菌体侵染细菌实验中，细菌裂解后得到的T2噬菌体大多数有放射性 C．在用32P标记的T2噬菌体侵染细菌实验中，保温时间太长或太短均可导致上清液放射性升高 D．艾弗里的肺炎链球菌的体外转化实验，控制自变量采用了“减法原理” 【答案】CD 【分析】肺炎链球菌的体外转化实验和噬菌体侵染细菌的实验都是将各种物质分开，分别研究它们在生物遗传中的作用，肺炎链球菌的体外转化实验是人为提纯和鉴定，噬菌体侵染细菌的实验是利用同位素标记法标记两种物质后，利用噬菌体侵染细菌时的特性进行分离DNA和蛋白质，用35S标记蛋白质，32P标记DNA。 【详解】A、将S型细菌的DNA与R型活菌混合培养，一段时间后培养基中大部分是R型细菌，小部分是S型细菌，并不全是S细菌，含35S的培养基不能直接培养T2噬菌体，T2噬菌体是病毒，需要借助活细胞才能进行繁殖，需要先用含35S的培养基培养大肠杆菌，再去培养T2噬菌体，一段时间后才能得到被35S标记的T2噬菌体，A错误； B、35S标记的是亲代的蛋白质，蛋白质并未传递给子代，细菌裂解后得到的噬菌体没有放射性，B错误； C、32P标记的是DNA，理论上放射性都会在沉淀物中，但是，当保温时间太长时，有些子代噬菌体已经释放出来，当保温时间太短时，有些噬菌体还没有将DNA注入到大肠杆菌细胞内，可导致上清液放射性升高，C正确； D、在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，利用了自变量控制中的“减法原理”，在实验组中分别加入蛋白酶、DNA酶等，让对应的实验组中没有相应的物质，再去研究它们的作用，这就是自变量控制中的“减法原理”，D正确。 故选CD。 12．将加热致死的S型细菌与R 型活细菌混合培养后，R型活细菌转化为S 型活细菌的机理如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） 注： capˢ为带有荚膜合成基因的 DNA 片段。 A．S型细菌的荚膜不利于其在宿主体内生活并繁殖 B．加热致死的 S 型细菌的 DNA 断裂成许多片段并释放出来 C．capˢ是格里菲思肺炎链球菌转化实验中的转化因子 D．艾弗里用 DNA 酶处理R 型细菌的细胞提取物以破坏 capᴿ 【答案】BC 【分析】肺炎链球菌的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。格里菲思的体内转化实验推断已经加热杀死的S型菌含有某种“转化因子”，能促使R型活细菌转化为S型活细菌；艾弗里的体外转化实验提出了DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 【详解】A、S型细菌的荚膜有利于其抵抗吞噬细胞的吞噬从而在宿主体内生活并繁殖，A错误； B、细菌体内的DNA是环状的，如图所示加热杀死的S型肺炎链球菌的DNA被断裂成许多片段并释放出来，B正确； C、艾弗里的体外转化实验提出了DNA才是转化因子，结合图示capS是格里菲思肺炎链球菌转化实验中的转化因子，C正确； D、艾弗里用DNA酶处理S型菌（而不是R型菌）细胞提取物以破坏capS，D错误。 故选BC。 13．下图是T2噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图。下列有关叙述正确的是（    ） A．选噬菌体作为实验材料是因为其结构简单，仅由蛋白质和RNA构成 B．该实验用含35S的培养基直接培养噬菌体，以获得被35S标记的噬菌体 C．搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 D．若实验过程中搅拌不够充分，则可能使沉淀物中的放射性偏高 【答案】CD 【详解】A、选噬菌体作为实验材料是因为其结构简单，仅由蛋白质和DNA构成，A错误； B、噬菌体属于病毒，不能直接用培养基培养，B错误； C、搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是使噬菌体外壳分布于上清液，大肠杆菌分布于沉淀物中，C正确； D、若实验过程中搅拌不够充分，则可能因被标记的噬菌体部分外壳附着在大肠杆菌上，使沉淀物中的放射性偏高，D正确。 故选CD。 14．下图为赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为材料,完成实验的部分过程示意图。图中亲代噬菌体用32P标记,A、C中的方框代表大肠杆菌。下列叙述正确的是（   ） A．锥形瓶内是肺炎链球菌培养液 B．过程②使噬菌体的外壳与其DNA分离 C．若B中有少量的放射性,原因一定是保温时间过长 D．若C中有大量的放射性,则进入大肠杆菌体内的是32P标记的DNA 【答案】BD 【分析】题图分析，图示为“以32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程，图中A为搅拌、离心过程，B为获得的上清液，其中放射性很低，C为获得的沉淀物，其中放射性较高。 【详解】A、锥形瓶内是大肠杆菌的培养液，因为噬菌体对大肠杆菌进行的是专性寄生，A错误； B、过程②为搅拌，其目的是使大肠杆菌外的噬菌体外壳与大肠杆菌分离，B正确； C、若B上清液中有少量的放射性，可能原因是保温时间过长导致子代噬菌体被裂解释放出来，也可能是保温时间过短，T2噬菌体还未侵染即发生离心，C错误； D、C为获得的沉淀物，是已被噬菌体侵染的大肠杆菌，若C中有大量的放射性，说明新合成的噬菌体含有放射性，则进入大肠杆菌体内的是32P标记的DNA，D正确。 故选BD。 15．下列关于艾弗里证明DNA是遗传物质的实验以及赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验的叙述，错误的是（　　） A．二者设计思路相同，都是设法将DNA和蛋白质区分开，单独地、直接地研究它们的遗传特点 B．二者都运用了对照原则，都巧妙地运用了同位素标记技术 C．二者的实验对象都是原核生物 D．二者都能证明DNA是主要的遗传物质 【答案】BCD 【详解】A、艾弗里证明DNA是遗传物质的实验以及赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验都是设法将DNA与蛋白质分离开来，单独地、直接地研究各自的遗传特点，A正确； B、二者都运用了对照原则，但只有噬菌体侵染细菌的实验运用了同位素标记技术，B错误； C、肺炎链球菌是原核生物，噬菌体是病毒，C错误； D、二者都能证明DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质，D错误。 故选BCD。 三、解答题 16．鲍曼不动杆菌是一种毒性较强的细菌，对多种抗生素具有耐药性，因此被称为“超级细菌”。某研究团队利用侵染鲍曼不动杆菌的①噬菌体联合抗生素成功清除了患者肺部的耐药鲍曼不动杆菌，而噬菌体疗法一般对人无危害，这体现出了噬菌体疗法的巨大潜力。回答下列问题： (1)噬菌体疗法一般对人体没有伤害，可能的原因是 。与T2噬菌体增殖过程类似，Φ噬菌体增殖过程中需要宿主细胞提供 （答出2点）等条件。 (2)假设Φ噬菌体在宿主细胞内不发生遗传物质的改变，则可利用放射性同位素标记的 （填碱基种类）以及体外培养的宿主细胞作为材料，设计实验验证Φ噬菌体是DNA病毒而不是RNA病毒。与①噬菌体相比，HIV（逆转录病毒）增殖过程中特有的遗传信息流动方向是 （用文字和箭头表示）。 (3)若要制备含有32P标记的Φ噬菌体，具体做法是 。若用3H标记的Φ噬菌体去侵染鲍曼不动杆菌，经搅拌、离心后放射性存在于 （填“上清液”“沉淀物”或“上清液和沉淀物”）中。 【答案】(1) 噬菌体只能专一性的寄生在细菌细胞中 能量、原料、酶和场所（任答2点） (2) 尿嘧啶和胸腺嘧啶 RNADNA (3) 先用含32P的培养基培养鲍曼不动杆菌，再用Φ噬菌体去侵染32P标记的鲍曼不动杆菌，收集子代噬菌体 上清液和沉淀物 【分析】1、耐药鲍曼不动杆菌属于细菌，其内部没有染色体，属于原核生物，因此可发生的可遗传变异为基因突变。 2、抗生素在该过程中发挥了自然选择的作用，淘汰不耐药的个体，使得耐药性个体所占比例逐渐增大，从而可能进化为“超级细菌”。 【详解】（1）对人体无害的原因是噬菌体专一性寄生细菌（仅侵染鲍曼不动杆菌，不侵染人体细胞 ），故对人无害。噬菌体增殖需宿主细胞提供原料（核苷酸、氨基酸 ）、能量（ATP ）、酶等（用于合成噬菌体的核酸和蛋白质 ）。 （2）DNA 含T（胸腺嘧啶 ），RNA 含U（尿嘧啶 ）。用放射性标记的胸腺嘧啶（T ） 培养宿主细胞，若噬菌体含放射性，说明其遗传物质是 DNA（因 RNA 病毒不会利用T ）。HIV 是逆转录病毒，特有的遗传信息流动是RNA→DNA（逆转录过程 ）。 （3）制备32P标记噬菌体的方法：噬菌体无法直接在培养基生长，需先用含32P的培养基培养宿主细胞，再用噬菌体侵染被标记的宿主细胞，使噬菌体核酸被32P标记。离心后放射性位置：32P标记噬菌体核酸，侵染细菌后核酸进入细菌（沉淀物 ），故放射性存在于沉淀物中。 17．下图所示的是赫尔希和蔡斯利用同位素标记法完成的噬菌体侵染大肠杆菌实验的部分实验过程。请分析回答下列问题： (1)由图中实验结果分析，用于标记噬菌体的同位素是 （填“35S”或“32P”），标记T2噬菌体的操作步骤为：①配制适合大肠杆菌生长的培养基，在培养基中加入用放射性标记的 ，作为合成DNA的原料。②在培养基中接种大肠杆菌，培养一段时间后，再用带标记大肠杆菌培养T2噬菌体。 (2)实验结果表明，经离心处理后上清液中具有较高的放射性，请分析该现象出现的可能原因是 。 (3)若1个带有32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，大肠杆菌裂解后释放出100个子代噬菌体，其中带有32P标记的噬菌体的比例为 ，出现该比例说明DNA的复制方式是 。 【答案】(1) 32P 4种脱氧核苷酸 (2)培养时间过短，部分噬菌体未侵入细菌体内；培养时间过长，增殖的子代噬菌体从细菌体内释放出来 (3) 1/50 半保留复制 【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、噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用含35S或32P的培养基培养大肠杆菌→噬菌体分别与标记后的大肠杆菌混合培养→标记后的噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌→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）由于子代噬菌体中检测到放射性，说明用于标记噬菌体的同位素是32P，标记的是噬菌体的DNA。噬菌体没有细胞结构，是寄生在细菌中的，合成噬菌体的蛋白质和核酸的原材料均来源于宿主细胞，所以标记T2噬菌体的操作步骤：①配制适合细菌生长的培养基，在培养基中加入用放射性标记的4种脱氧核苷酸作为合成DNA的原料。②在培养基中接种细菌，培养一段时间后，再用此标记的细菌培养T2噬菌体。 （2）图二实验中上清液中具有很低的放射性，说明上清液中存在含32P的DNA，可能原因是：①培养时间过短，部分噬菌体未侵入细菌体内；②培养时间过长，增殖的子代噬菌体从细菌体内释放出来。 （3）若1个带有32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，大肠杆菌裂解后释放出100个子代噬菌体，由于DNA分子是双链结构，所以带有32P标记的噬菌体有2个，占比为1/50，出现该数目是因为复制形成的子链中其中一条为亲代母链，一条为新合成的子链，说明DNA的复制方式是半保留复制。 18．如图是赫尔希和蔡斯研究遗传物质实验中的物质示意图及实验过程图。 请回答下列问题： (1)如果用32P标记噬菌体的DNA，标记元素所在部位是图1中的 。图3中用35S标记噬菌体蛋白质外壳，标记元素所在部位是图2中的 。 (2)赫尔希和蔡斯选用噬菌体作为实验材料，其原因之一是噬菌体只由 组成。 (3)实验中采用搅拌和离心等手段，目的分别是 。 【答案】(1) ① ④ (2)蛋白质外壳和DNA (3)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 【分析】分析题图：图1：①为磷酸基团；②为脱氧核糖；③为含氮碱基（腺嘌呤或胸腺嘧啶）。图2：④为R基；⑤为-CO-NH-。图3：表示用35S标记的噬菌体侵染细菌的过程，最后在上清液中检测到35S。 【详解】（1）32P位于DNA分子中的磷酸基团上，即图一中的①位置。图 2 是肽链片段，④是 R 基、⑤是肽键 。蛋白质中含硫（S），35S标记噬菌体蛋白质外壳时，标记元素在 R 基（④），因为氨基酸的 S 元素存在于 R 基，是蛋白质特有的标记位点 。 （2）噬菌体只由蛋白质外壳和DNA组成，其侵染细菌时，只有DNA进入到细菌内，而蛋白质外壳仍留在外面，这样可以将蛋白质外壳与DNA彻底分离，这样实验结果更科学、更具有说服力。 （3）该实验中，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体的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颗粒，而沉淀物中留下被感染的细菌。 19．已知S型菌分为I-S、Ⅱ-S、Ⅲ-S三种类型，R型菌分为I-R、Ⅱ-R、Ⅲ-R三种类型，自然状态下会有S型菌突变为同型的R型菌和R型菌突变为同型的S型菌，如I-S可突变为I-R，但不会突变为Ⅲ-R。在格里菲思所做的肺炎链球菌转化实验中，无毒性的Ⅱ-R型活细菌与加热杀死的Ⅲ-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Ⅲ-S型活细菌。为进一步研究促使R型菌转化为S型菌的物质是蛋白质还是DNA，某同学进行了如图1所示的实验，另一同学进行如图2所示的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验。回答下列问题： (1)对于格里菲思实验中Ⅲ-S型活细菌是由R型菌 （填“基因突变”或“基因重组”）而来，原因是 。 (2)图1步骤①中加入酶处理S型菌，在实验变量的控制上采用了 原理，若观察到DNA酶处理组的培养基上 （填“只有R型菌”“只有S型菌”或“有R型菌和S型菌”）的菌落，蛋白酶处理组的培养基上同时有R型菌和S型菌的菌落，则说明DNA是促使R型菌转化为S型菌的转化物质。 (3)图2所示实验中，35S与32P分别标记噬菌体的 。获取含35S标记的噬菌体方法： 。 (4)一个被32P标记的噬菌体产生了120个子代噬菌体，其中含有32P的噬菌体与含31P的噬菌体数量之比是 。 【答案】(1) 基因重组 Ⅱ-R型活细菌应突变为Ⅱ-S型活细菌，而事实上从小鼠体内分离出来的是Ⅲ-S型活细菌 (2) 减法 只有R型菌 (3) 蛋白质外壳、DNA（顺序不可颠倒） 先用35S的培养基培养大肠杆菌，再让噬菌体侵染被35S标记的大肠杆菌，即可获得被35S标记的子代噬菌体 (4)1：60 【分析】基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合，这里虽然细菌不进行有性生殖，但外源DNA的导入也属于广义的基因重组 。噬菌体是DNA病毒，没有细胞结构，专门寄生在大肠杆菌体内，分别用35S标记噬菌体的蛋白质，用32P标记噬菌体的DNA。 【详解】（1）格里菲思实验中Ⅲ-S型活细菌是由R型菌基因重组而来，原因加热杀死的Ⅲ - S型细菌的DNA进入Ⅱ - R型细菌体内，使Ⅱ - R型细菌获得了新的遗传物质，这符合基因重组的概念。原因是Ⅱ-R型活细菌应突变为Ⅱ-S型活细菌，而事实上从小鼠体内分离出来的是Ⅲ-S型活细菌。 （2）步骤①中加入酶处理S型菌，在实验变量的控制上采用了减法原理，通过加入酶去除S型菌中的某一成分（DNA或蛋白质），从而观察对R型菌转化的影响，这是减法原理的应用。若观察到DNA酶处理组的培养基上只有R型菌，因为DNA酶处理组中，DNA被DNA酶分解，如果DNA是转化物质，那么R型菌就无法转化为S型菌，所以培养基上只有R型菌。 （3）噬菌体的蛋白质外壳含有S元素，DNA含有P元素，所以用35S标记噬菌体的蛋白质，用32P标记噬菌体的DNA。先用35S的培养基培养大肠杆菌，再让噬菌体侵染被35S标记的大肠杆菌，即可获得被35S标记的子代噬菌体。 （4）一个被32P标记的噬菌体，其DNA进行半保留复制。产生的120个子代噬菌体中，含有32P的噬菌体有2个（因为亲代噬菌体的两条链会分别进入两个子代噬菌体中 ），含31P的噬菌体有120个（因为新合成的子链都含有31P），所以含有32P的噬菌体与含31P的噬菌体数量之比是2:120 = 1:60。 20．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 ，先在1培养标记牛脑组织细胞，再在2培养标记朊病毒，采用此操作顺序的主要依据是 。 (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，原因是 。 (4)一般病毒同朊病毒之间的最主要区别是：一般病毒入侵细胞是向宿主细胞提供 （物质）。 【答案】(1) 同位素标记法 朊病毒无细胞结构，必需寄生于活细胞中 (2) 几乎不能 几乎不能 朊病毒不含核酸只含蛋白质，所以几乎不含P元素，所以上清液和沉淀物中都几乎不能检测到32P (3) 沉淀物 大量35S标记的朊病毒侵入牛脑组织细胞，少量朊病毒不能侵染成功 (4)核酸 【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】（1）实验采用了32P和35S标记病毒，所以采用了同位素标记法，朊病毒不能独立生活，在活细胞内才能增殖，所以要标记朊病毒需先培养带标记的宿主细胞牛脑组织细胞，再让朊病毒侵染带标记的牛脑组织细胞，完成对朊病毒的标记。 （2）朊病毒不含核酸只含蛋白质，所以几乎不含P元素，所以上清液和沉淀物中都几乎不能检测到32P。 （3）用35S标记的朊病毒侵入牛脑组织细胞，少量朊病毒不能侵染成功，所以放射性物质主要位于沉淀物中，上清液中含少量放射性物质。 （4）一般病毒含有核酸，而朊病毒不含核酸，所以一般病毒入侵细胞是向宿主细胞提供核酸。 / 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 $