第3章 第1节 DNA是主要的遗传物质-【精讲精练】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化教师用书word（人教版 多选）

本讲义聚焦“DNA是主要的遗传物质”核心知识点，梳理从遗传物质早期推测到肺炎链球菌转化实验、噬菌体侵染细菌实验及烟草花叶病毒侵染实验的探究脉络，整合实验方法比较、结论分析及科学思维等学习支架。 该资料以问题链驱动探究实践，通过实验对比表格（如肺炎链球菌体内外转化实验比较）培养科学思维，结合分层例题与检测题，课中助力互动分析实验细节，课后帮助学生巩固核心结论，落实生命观念与社会责任。

第1节　DNA是主要的遗传物质 学习目标 1.分析比较本节三大实验的实验方法和实验结论 科学思维 2.理解DNA是主要的遗传物质的结论 生命观念、科学思维 3.感悟科学技术在生命科学探索过程中的作用 社会责任 一、对遗传物质的早期推测 二、肺炎链球菌的转化实验 1．肺炎链球菌的类型(连线) 2．格里菲思的肺炎链球菌的体内转化实验 3．艾弗里的肺炎链球菌转化实验 三、噬菌体侵染细菌的实验 1．实验者：赫尔希和蔡斯。 2．实验方法：放射性同位素标记技术。 3．T2噬菌体的结构与代谢 4．实验过程和现象 5．实验结论：DNA是真正的遗传物质。 四、DNA是主要的遗传物质 1．烟草花叶病毒侵染烟草的实验 (1)烟草花叶病毒的组成 (2)侵染实验 (3)结论：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。 2．DNA是主要的遗传物质 因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，因此说DNA是主要的遗传物质。 已知禽流感病毒H7N9由蛋白质和RNA组成，极易侵染鸡胚细胞，鸡胚细胞可用动物细胞培养液进行培养。请对以下相关叙述进行判断： (1)病毒没有细胞结构，不能独立生存，必须寄生在活细胞中才能生存。(√) (2)禽流感病毒H7N9的遗传物质是DNA。(×) 探究点一　肺炎链球菌的转化实验 1．阅读教材P43“格里菲思肺炎链球菌转化实验”，分析并回答以下问题： (1)第一、二组实验分别说明：R型细菌______致病性，S型细菌____致病性。S型细菌的荚膜有何作用？ 提示：无　有　荚膜具有保护菌体自身，抵御吞噬细胞的吞噬的作用，有利于细菌在宿主体内生活并繁殖。 (2)对比第二、三组实验说明加热致死的S型细菌______致病性。加热致死的S型细菌为什么不能使小鼠致死？ 提示：无　加热致死的S型细菌的蛋白质变性失活，失去了感染能力。 (3)第四组中是______细菌导致了小鼠死亡。 提示：S型 (4)第四组中，从死亡小鼠中分离出的活菌只有S型细菌吗？ 提示：分离出的细菌少数是S型细菌，大部分是R型细菌。 2．阅读教材P44“艾弗里肺炎链球菌转化实验”，分析并回答以下问题： (1)S型细菌的细胞提取物中可能含_____类有机物，即_____________。这些物质很可能是“转化因子”。 提示：4(或5)　糖类、蛋白质、脂质、核酸(或DNA、RNA) (2)第二至四组实验结果说明蛋白酶、RNA酶、酯酶对“转化因子”________(填“起”或“不起”)水解作用。第五组实验结果说明DNA酶对“转化因子”_________(填“起”或“不起”)水解作用。 提示：不起　起 (3)艾弗里实验的单一变量是什么？将可能作为“转化因子”的各种物质分别去除进行实验的设计意图是什么？ 提示：艾弗里实验的单一变量是向有R型活细菌的培养基中加入S型细菌的提取物质，用不同的酶分别处理，去除其一特定成分。进行相互对照，可对实验结果进行对比分析，得出结论。 (4)R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”、 原料、能量分别由哪方提供？ 提示：转化时转化因子来自S型细菌，原料和能量均来自R型细菌。 1．肺炎链球菌两个转化实验的比较 (1)区别 转化实验 体内 体外 科学家 格里菲思 艾弗里及其同事 细菌培养 小鼠体内 体外培养基 实验构思 用加热致死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化 在S型细菌的提取物中，分别去除某种物质，观察能否使R型细菌发生转化 观察指标 小鼠是否死亡 培养基中菌落类型 实验结论 加热致死的S型细菌体内有转化因子 转化因子很可能是DNA (2)联系 ①体内转化实验是体外转化实验的基础，体外转化实验则是前者的延伸。 ②实验设计都遵循对照原则和单一变量原则。 2．对S型细菌和R型细菌转化的理解 (1)转化原理：加热致死的S型细菌，其蛋白质变性失活，DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键断裂，但缓慢冷却时，其结构可恢复。 (2)转化实质：S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中。 (3)一般情况下，转化率很低，形成的S型细菌很少，转化后形成的S型细菌可以遗传下去，快速繁殖形成大量的S型细菌，说明S型细菌的DNA是遗传物质。 1．肺炎链球菌转化实验的部分过程如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．S型细菌的菌落是粗糙的，R型细菌的菌落是光滑的 B．S型细菌的DNA经加热后失活，因而注射S型细菌后的小鼠仍存活 C．从病死小鼠中分离得到的肺炎链球菌只有S型细菌而无R型细菌 D．该实验未证明R型细菌转化为S型细菌是由S型细菌的DNA引起的 解析　S型细菌的菌落光滑，R型细菌的菌落粗糙，A错误；S型细菌的DNA经加热后变性失活，但温度降低后其活性可恢复，B错误；S型细菌中某种物质可促使部分R型细菌转化为S型细菌，因此从死亡小鼠中分离得到S型细菌和R型细菌，C错误；该实验证明S型细菌中存在某种转化因子，但不能证明转化因子是S型细菌的DNA，D正确。 答案　D 2．为研究使肺炎链球菌发生转化的物质，某学习小组进行了肺炎链球菌转化实验，其基本过程如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．该实验的假设是“使肺炎链球菌发生转化的物质是蛋白质或DNA” B．该实验控制自变量用到了减少提取物种类的“减法原理” C．若三组培养皿中都只有一种菌落，则说明使肺炎链球菌发生转化的物质是DNA D．R 型肺炎链球菌发生转化的实质是发生了遗传物质的改变 解析　根据题中的操作图解分析可知，乙组和丙组分别加入了蛋白酶和DNA酶，分别水解提取物中的蛋白质和DNA，并与甲组形成对照实验，由此可推测，该实验的假设是使肺炎链球菌发生转化的物质是蛋白质或DNA，A正确；根据图示的操作过程可知，乙组和丙组分别加入了蛋白酶和DNA酶，分别去除了蛋白质和DNA，用到了减少提取物种类的“减法原理”，B正确；根据A项分析，该实验的假设是使肺炎链球菌发生转化的物质是蛋白质或DNA，乙组加入的为蛋白酶，去除了提取物中的蛋白质，所以若乙组培养皿中有两种菌落，丙组培养皿中有一种菌落，则说明使肺炎链球菌发生转化的物质是DNA，C错误；实验证明了DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即R型肺炎链球菌发生转化的实质是发生了遗传物质的改变，D正确。 答案　C 探究点二　噬菌体侵染细菌的实验 阅读教材P44～46“噬菌体侵染细菌的实验”，思考并回答以下问题： (1)该实验采用的研究方法是什么？分别选用什么放射性元素标记了蛋白质和DNA? 提示：放射性同位素标记法。35S标记蛋白质，32P标记DNA。 (2)能否用分别含32P、35S的培养基分别培养并标记噬菌体？如果不能，该如何标记噬菌体？ 提示：不能。分别用含32P、35S的培养基培养大肠杆菌，分别获得含32P、35S的大肠杆菌，然后用T2噬菌体分别侵染含32P、35S的大肠杆菌，获得分别含32P、35S的T2噬菌体。 (3)大肠杆菌裂解释放出的噬菌体中不能检测到含35S的蛋白质，那么蛋白质外壳来源于哪里？ 提示：蛋白质外壳是以大肠杆菌中的氨基酸为原料合成的。 (4)如何将噬菌体的蛋白质外壳跟大肠杆菌分开？如果搅拌不充分会造成什么结果？ 提示：通过搅拌可将吸附在大肠杆菌上的蛋白质外壳与大肠杆菌分离。如果搅拌不充分，35S标记的噬菌体的蛋白质外壳会附着在菌体上，与菌体一起到沉淀物中，从而导致沉淀物中有一定的放射性，影响35S标记的噬菌体的实验结果。 (5)离心的目的是什么？如果T2噬菌体的DNA未进入大肠杆菌，那离心后上清液与沉淀物中的放射性分布情况是怎样的？ 提示：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浸染的大肠杆菌。如果32P标记的噬菌体未全部侵染大肠杆菌，则离心后32P标记的噬菌体有部分留在上清液，导致上清液有一定的放射性。 (6)观察赫尔希和蔡斯的实验中上清液和沉淀物的放射性分布情况，这说明了什么？ 提示：子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的。DNA才是T2噬菌体的遗传物质。 1．肺炎链球菌体外转化实验与噬菌体侵染细菌实验的比较 项目 肺炎链球菌体外转化实验 噬菌体侵染细菌实验 相 同 点 实验原则 都遵循了对照原则 实验结论 都能证明DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质 实验思路 设法将DNA和蛋白质分开或特异性地去除某一物质，单独、直接地研究它们各自的作用 不 同 点 方法 酶解法：对细胞提取物分别用蛋白酶、RNA酶、酯酶、DNA酶处理后，与R型细菌混合培养 同位素标记法：分别用32P和35S对T2噬菌体的DNA和蛋白质进行放射性标记 结论 证明DNA是遗传物质 证明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质，因为蛋白质没有进入细菌体内 2.实验中放射性正常或异常分布的情况及原因 (1)用含32P的T2噬菌体侵染大肠杆菌时： (2)用含35S的T2噬菌体侵染大肠杆菌时： 3．(2025·河北邢台期末)赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验是生物学史上的一个重要实验。下列关于该实验的叙述，正确的是(　　) A．需用32P和35S对同一噬菌体进行标记 B．标记蛋白质和DNA时，可用含35S和32P的合成培养基分别培养噬菌体 C．离心之前需对培养液进行充分搅拌 D．该实验的结果说明DNA是主要的遗传物质 解析　T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中，噬菌体需用32P和35S分别进行标记，不能用32P和35S对同一噬菌体进行标记，A错误；T2噬菌体是病毒，专门寄生在大肠杆菌中，所以标记噬菌体的蛋白质和DNA时，不可直接用含35S和32P的合成培养基分别培养噬菌体，B错误；离心之前需对培养液进行充分搅拌，使噬菌体外壳与大肠杆菌分离，C正确；噬菌体侵染细菌实验的结果说明DNA是遗传物质，但不能说明DNA是主要的遗传物质，D错误。 答案　C 4．如表为T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验设计方案，下列叙述正确的是(　　) 组别 大肠杆菌材料 T2噬菌体材料 结果检测 甲 35S标记的大肠杆菌 未被标记的T2噬菌体 培养一段时间后，搅拌、离心，检测子代T2噬菌体的放射性 乙 未被标记的大肠杆菌 32P标记的T2噬菌体 A.甲组的子代T2噬菌体部分含放射性 B．乙组的子代T2噬菌体全部含放射性 C．该实验能证明只有DNA才是T2噬菌体的遗传物质 D．乙组含放射性的子代T2噬菌体个数与培养时间无关 解析　甲组中子代噬菌体是以细菌的物质为原料合成的，而大肠杆菌是用35S标记的，所以甲组的子代T2噬菌体都含有放射性，A错误；乙组中32P标记的是亲代T2噬菌体的DNA分子，由于噬菌体是在自身遗传物质的作用下，利用大肠杆菌体内的物质来合成自身组成成分进行增殖的，而大肠杆菌未被标记，所以乙组中的子代T2噬菌体只有部分含有放射性，B错误；本实验无法证明只有DNA才是T2噬菌体的遗传物质，应用35S和32P分别标记的T2噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌才能证明，C错误；乙组子代有放射性的T2噬菌体数目是恒定的，与培养时间无关，D正确。 答案　D “二看”法判断子代噬菌体标记情况 探究点三　探究RNA是遗传物质的实验 1．分析下列有关遗传物质的问题： (1)人、T2噬菌体及大肠杆菌的遗传物质分别是DNA、DNA、DNA。 (2)下列所示的生物，其遗传物质均为RNA。 (3)蚕豆的遗传物质彻底水解的产物有6种，分别是磷酸、脱氧核糖、4种含氮碱基。 (4)SARS病毒和T2噬菌体的核酸在组成上有哪些区别？ 提示：五碳糖不同，SARS病毒核酸的五碳糖是核糖，T2噬菌体核酸的五碳糖是脱氧核糖；碱基种类不同，SARS病毒核酸的碱基有尿嘧啶，没有胸腺嘧啶，而T2噬菌体核酸的碱基有胸腺嘧啶，没有尿嘧啶。 2．根据烟草花叶病毒遗传物质的探索，还有哪些简便方法可以确定某种遗传物质是DNA还是RNA? 提示：病毒＋DNA酶→检测能否产生子代；病毒＋RNA酶→检测能否产生子代。 1．探索遗传物质的思路和方法 (1)探究思路：设法将各种物质分开，单独观察它们的作用。 (2)三种方法 2．不同生物的遗传物质归纳 生物 类型 细胞生物 非细胞生物 真核生物，如真 菌、动植物等 原核生物，如细菌、蓝细菌、放线菌等 多数病毒，如T2噬菌体、乙肝病毒、天花病毒等 少数病毒，如烟草花叶病毒、HIV等 核酸种类 DNA和RNA DNA和RNA DNA RNA 遗传物质 DNA DNA DNA RNA 总结 有细胞结构的生物，其遗传物质均是DNA，有些病毒的遗传物质也是DNA，只有少数病毒的遗传物质是RNA 通过上述表格可以看出： (1)生物的遗传物质是DNA或RNA，即生物的遗传物质是核酸。 (2)既含有DNA又含有RNA的生物和只含有DNA的生物，其遗传物质是DNA。 (3)只含RNA的病毒中，RNA才作为遗传物质。 (4)由于绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。 5．(2025·福建三明月考)烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟叶，但二者引起的病斑不同，如图甲。将TMV的遗传物质和蛋白质分离，并分别感染健康烟叶，结果如图乙。科学家将不同病毒的遗传物质与蛋白质重新组合形成“杂种病毒”，然后感染健康烟叶，如图丙。依据实验，下列推论正确的是(　　) 甲 A．图甲实验结果说明病毒的蛋白质外壳能感染烟叶 B．图乙实验结果说明TMV的蛋白质外壳能感染烟叶 C．图丙实验结果是烟叶被感染，并且出现b病斑 D．杂种病毒产生的子代具有TMV的蛋白质外壳 解析　图甲实验结果不能说明病毒的蛋白质外壳能感染烟叶，A错误；图乙过程中用TMV的蛋白质外壳感染烟叶，烟叶没有出现病斑，说明TMV的蛋白质外壳不能感染烟叶，B错误；杂种病毒中含有HRV的遗传物质，故其产生的子代病毒为HRV，具有HRV的蛋白质外壳，D错误。 答案　C 6．(2025·江西九江期中)下列关于生物的遗传物质的叙述，错误的是(　　) A．豌豆细胞内既有DNA，又有RNA，但是DNA是豌豆的遗传物质 B．真核细胞中的遗传物质是DNA，原核细胞中的遗传物质也是DNA C．T2噬菌体的遗传物质是DNA，烟草花叶病毒的遗传物质是RNA D．酵母菌的遗传物质经水解后产生的核苷酸种类多于4种 解析　酵母菌的遗传物质是DNA，DNA经水解后产生的核苷酸有4种，D错误。 答案　D [构建课堂要点] [检测学习效果] 1．(2025·唐山高一期末)关于格里菲思的肺炎链球菌转化实验，下列叙述不正确的是(　　) A．S型肺炎链球菌的菌落是光滑的，R型肺炎链球菌的菌落是粗糙的 B．加热致死的S型细菌与R型细菌混合注入小鼠体内，小鼠会患败血症死亡 C．该实验证明了S型细菌的DNA能使R型细菌转化为S型细菌 D．从病死小鼠中能分离得到S型细菌和R型细菌 解析　加热致死的S型细菌与R型细菌混合注入小鼠体内，某种“转化因子”能使少部分R型细菌转化为S型细菌，小鼠患败血症死亡，从病死小鼠中能分离得到S型细菌和R型细菌，B、D正确；该实验证明S型细菌体内存在某种“转化因子”能使R型细菌转化为S型细菌，但没有证明S型细菌的DNA是转化因子，C错误。 答案　C 2．(2024·黑河高一期中)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 解析　R型细菌菌落表面粗糙，混合培养后4个组的培养基上均会有R型细菌菌落，A错误；混合培养后出现的S型细菌是由R型细菌吸收S型细菌的DNA转化而来的，故S型细菌与原S型细菌的遗传物质不完全相同，B正确；R型细菌转化为S型细菌，说明S型细菌的DNA整合到了R型细菌的DNA上，肺炎链球菌是原核生物，无染色体，C错误；由于DNA酶会破坏S型细菌的DNA，第④组培养基上只会出现R型细菌菌落，D错误。 答案　B 3．(2025·河南卷)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 解析　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噬菌体蛋白质外壳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。 答案　B 4．(多选)(2025·江苏宿迁月考)图甲是将加热致死的S型细菌与R型活细菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化；图乙是噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。下列有关叙述错误的是(　　) 甲 乙 A.图甲中后期出现的大量S型细菌是由R型细菌转化并增殖而来的 B．图甲中BC段R型细菌迅速降低的原因是大量R型细菌转化为S型细菌 C．图乙中用35S标记噬菌体，若不经过搅拌过程，上清液中的放射性要减弱 D．图乙中若用14C标记的噬菌体侵染大肠杆菌，则沉淀物的放射性强，上清液的放射性弱 解析　分析甲图，判断A、B选项： 35S标记噬菌体的蛋白质，若实验不经过搅拌过程，则噬菌体的蛋白质外壳吸附在大肠杆菌上并随着大肠杆菌离心到沉淀物中，导致上清液中的放射性减弱，C正确；14C能标记噬菌体的DNA和蛋白质，用14C标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物和上清液的放射性都很强，D错误。 答案　BD 5．结合遗传物质的相关实验，回答下列问题： (1)艾弗里及其同事进行肺炎链球菌的转化实验中，实验成功的最关键的设计思路是_____________________________________________________________________________。 (2)上述实验证明了_______________________________________________________。 (3)后来，赫尔希和蔡斯用________技术，进一步表明________才是噬菌体的遗传物质。实验包括4个步骤：①噬菌体与大肠杆菌混合培养；②35S和32P分别标记噬菌体；③放射性检测；④离心分离。该实验步骤的正确顺序是________(填序号)。 (4)用被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌，离心后，发现放射性物质存在于______(填“上清液”或“沉淀物”)中。 (5)在上述实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，________(填“会”或“不会”)导致实验误差。简述理由：_________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________。 解析　(4)用被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌，由于标记的是DNA，DNA进入细菌内，所以离心后，发现放射性物质存在于沉淀物中。(5)在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，那么没有侵染到大肠杆菌细胞内的噬菌体，离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性，导致实验误差。 答案　(1)运用“减法原理”，每个实验组特异性地去除了一种物质后，观察实验结果的变化 (2)DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 (3)放射性同位素标记　DNA　②①④③　(4)沉淀物　(5)会　没有侵染到大肠杆菌内的噬菌体，离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性 [基础达标练] 1．(2025·内江高一检测)下列关于“DNA是主要的遗传物质”的理解，正确的是(　　) A．对豌豆植株而言，DNA是主要的遗传物质 B．真核生物的遗传物质是DNA，原核生物的遗传物质是RNA C．细胞核中的遗传物质是DNA，细胞质中的遗传物质是RNA D．细胞生物的遗传物质是DNA，部分病毒的遗传物质也是DNA 解析　豌豆植株的遗传物质是DNA，A错误；不管真核生物，还是原核生物，其遗传物质都是DNA，B错误；细胞的遗传物质是DNA，不管细胞核，还是细胞质，遗传物质都是DNA，C错误；有细胞结构的生物遗传物质是DNA，DNA病毒的遗传物质是DNA，RNA病毒的遗传物质是RNA，D正确。 答案　D 2．(2025·德州高一期末)某科学家模拟肺炎链球菌的转化实验，如图所示，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 解析　活菌1是无荚膜的R型细菌，活菌2是有荚膜的S型细菌，A错误；由实验结果可知，活菌2能使小鼠死亡，而死菌2不能使小鼠死亡，B错误；从鼠Y血液中分离出的活菌2是由活菌1转化而来的，C正确；在鼠W的血液中只能分离出活菌2，D错误。 答案　C 3．艾弗里的肺炎链球菌转化实验证明，促使R型细菌转化为S型细菌的转化因子是(　　) A．S型细菌的蛋白质 B．S型细菌的DNA C．R型细菌的DNA D．S型细菌的多糖类的荚膜 解析　艾弗里的肺炎链球菌转化实验证明S型细菌的DNA是促使R型细菌转化为S型细菌的转化因子。 答案　B 4．在证明DNA是遗传物质的过程中，T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述，正确的是(　　) A．T2噬菌体也可以在肺炎链球菌中增殖 B．T2噬菌体病毒颗粒内可以合成蛋白质 C．培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中 D．HIV与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同 解析　T2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌细胞内的病毒，只能在大肠杆菌中增殖，A错误；T2噬菌体病毒没有细胞结构，不能独立合成蛋白质，B错误； T2噬菌体在宿主细胞中增殖时所需的原料来自宿主细胞，因此培养基中的32P 经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中，C正确；HIV的遗传物质是 RNA，而 T2噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。 答案　C 5．如图是T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的部分步骤示意图，下列对此实验的有关叙述，正确的是(　　) A．本实验使用的被标记的噬菌体是接种在含有35S的培养基中获得的 B．本实验选用噬菌体作为实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和DNA C．实验中采用搅拌和离心等手段是为了把DNA和蛋白质分开再分别检测其放射性 D.在新形成的噬菌体中没有检测到35S，说明噬菌体的遗传物质是DNA不是蛋白质 解析　病毒的繁殖离不开细胞，要标记噬菌体，应先标记大肠杆菌细胞，A错误；本实验选用噬菌体作为实验材料是因为其结构组成只有蛋白质和DNA，B正确；实验中采用搅拌和离心等手段是为了把大肠杆菌和噬菌体的蛋白质外壳分开，C错误；仅用35S标记噬菌体壳体蛋白做侵染细菌实验，在新形成的噬菌体中没有检测到35S，只能说明蛋白质没有进入大肠杆菌内，而不能说明DNA是噬菌体的遗传物质，也不能说明蛋白质不是遗传物质，D错误。 答案　B 6．(2025·潍坊高一检测)某同学设计了如下实验：甲组用未被标记的噬菌体侵染经32P标记的大肠杆菌，乙组用未被标记的噬菌体侵染经35S标记的大肠杆菌，在大肠杆菌裂解前搅拌、离心并检测上清液和沉淀物的放射性。下列对实验结果的推测正确的是(　　) A．甲组上清液中放射性很高，沉淀物中放射性很低 B．乙组上清液中放射性很高，沉淀物中放射性很低 C．甲组实验中搅拌不充分，不会对实验现象造成影响 D．乙组实验由35S改为3H标记，实验现象将发生改变 解析　甲组用未被标记的噬菌体侵染经32P标记的大肠杆菌，搅拌、离心后，未被标记的噬菌体的外壳分布在上清液，32P标记的大肠杆菌和子代噬菌体分布在沉淀物中，因此甲组上清液中放射性很低，沉淀物中放射性很高，A错误；乙组用未被标记的噬菌体侵染经35S标记的大肠杆菌，搅拌、离心后，未被标记的噬菌体的外壳分布在上清液，35S标记的大肠杆菌和子代噬菌体分布在沉淀物中，因此乙组上清液中放射性很低，沉淀物中放射性很高，B错误；搅拌的目的是将噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌分开，搅拌不充分会导致部分噬菌体蛋白质外壳与大肠杆菌未分离，由于噬菌体未被标记，因此甲组实验中搅拌不充分，不会对实验现象造成影响，C正确；乙组实验由35S改为3H标记大肠杆菌，被标记的大肠杆菌仍分布在沉淀物中，因此实验现象不会发生改变，D错误。 答案　C 7．下列关于肺炎链球菌的体内、体外转化实验，以及T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述，正确的是(　　) A．三个实验的设计思路是一致的 B．三个实验都用到了同位素标记法 C.三个实验都不能得出蛋白质不是遗传物质的结论 D．三个实验所涉及生物的遗传物质都是DNA 解析　三个实验的设计思路不一样，A错误；肺炎链球菌的体内和体外转化实验都没有用到同位素标记法，B错误；肺炎链球菌的体外转化实验可证明蛋白质不是遗传物质，C错误；题述三个实验所涉及的生物有T2噬菌体、小鼠、大肠杆菌、肺炎链球菌，它们的遗传物质都是DNA，D正确。 答案　D 8．下图为烟草花叶病毒(TMV)对叶片细胞的感染和病毒重建实验示意图，下列相关叙述正确的是(　　) A．该实验分别标记了TMV的RNA和蛋白质探究其遗传物质 B．图中“B型后代”是由RNA B和蛋白A组成 C．该实验证明了烟草花叶病毒的遗传物质主要是RNA D．该实验观察指标是烟草叶片症状和子代病毒类型 解析　该实验没有标记TMV的蛋白质和RNA，而是将两种病毒的蛋白质和RNA分别分离，并进行重组形成新的病毒，感染烟草叶片，A错误；图中B型后代的组成是RNA B和蛋白B，B错误；该实验证明了烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，C错误；该实验用不同的烟草花叶病毒成分进行重组、感染烟草叶片，观察指标是烟草叶片症状和子代病毒类型，D正确。 答案　D 9．某科学家做噬菌体侵染细菌实验时，用放射性同位素标记某个噬菌体和细菌的有关结构或物质(如下表所示)。产生的n个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全一样。 分类 噬菌体 细菌 DNA或核苷酸 32P标记 31P标记 蛋白质或氨基酸 35S标记 32S标记 (1)子代噬菌体的DNA应含有表中的________元素。 (2)子代噬菌体的蛋白质分子中，都没有______元素，由此说明__________________________；子代噬菌体的蛋白质分子都含________元素，这是因为 ________________________________________________________________________。 (3)实验中用放射性同位素标记噬菌体时，选取35S和32P，这两种同位素分别标记蛋白质和DNA的原因是______________________________________________________________。 可否用14C和3H标记？并说明原因。____________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析　(1)因为噬菌体增殖是以自身的DNA为模板，以细菌体内的核苷酸为原料，所以32P和31P都会在子代噬菌体中出现。(2)噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳没有进入细菌，因此子代噬菌体的蛋白质分子中，都没有35S；子代噬菌体的蛋白质外壳是在细菌体内以32S标记的氨基酸为原料合成的，子代噬菌体的蛋白质分子都含32S。(3)因为S仅存在于蛋白质外壳中，而P则几乎都存在于DNA中，所以实验中用放射性同位素标记噬菌体时，选取35S和32P这两种同位素分别标记蛋白质和DNA。因为噬菌体的蛋白质和DNA都含有C和H这两种元素，侵染细菌后无法确认放射性物质的来源，所以不能用14C和3H标记。 答案　(1)32P和31P (2)35S　噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳没有进入细菌细胞中　32S　子代噬菌体的蛋白质外壳是在细菌体内以32S标记的氨基酸为原料合成的 (3)S仅存在于蛋白质外壳中，而P则几乎都存在于DNA中　不能用14C和3H标记，因为噬菌体的蛋白质和DNA都含有C和H这两种元素，侵染细菌后无法确认放射性物质的来源 [素能提升练] 10．(2025·济南高一期中)在格里菲思的肺炎链球菌转化实验中，将加热致死的S型细菌与活的R型细菌混合后一起注射到小鼠体内，小鼠死亡，小鼠体内S型细菌、R型细菌数量的变化情况如图所示。下列分析正确的是(　　) A.ab段R型细菌数量减少的原因是部分R型细菌不断被小鼠的免疫系统所清除 B.bc段R型细菌数量上升是S型细菌大量转化成R型细菌所致 C.S型活细菌是由R型细菌中的“转化因子”进入加热致死的S型细菌体内产生的 D.该实验可以证明“转化因子”是S型细菌的DNA 解析　ab段小鼠体内形成大量的抗R型细菌的抗体，因此，ab段部分R型细菌被小鼠的免疫系统清除，R型细菌数量减少，A正确；bc段R型细菌数量上升的原因是R型细菌转化成了S型活细菌，S型活细菌破坏了小鼠的免疫系统，R型细菌在小鼠体内大量增殖，B错误；S型活细菌是由加热致死的S型细菌中的“转化因子”进入R型活细菌体内产生的，C错误；格里菲思的肺炎链球菌转化实验只能证明加热致死的S型细菌体内存在某种“转化因子”，没有证明哪种物质是“转化因子”，D错误。 答案　A 11．(2024·泰安月考)某科研小组在格里菲思实验的基础上利用相同实验材料增加了相关实验，实验过程如图所示，下列叙述正确的是(　　) A.活菌甲是S型细菌，活菌乙是R型细菌 B.该实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质 C.从鼠2血液中分离出来的活菌都能使小鼠死亡 D.从鼠5体内分离出活菌在培养基上培养，都会产生光滑菌落 解析　R型细菌无致病性，不会使小鼠死亡；S型细菌有致病性，可使小鼠死亡，则活菌甲为R型细菌，活菌乙为S型细菌，A错误。该实验证明已经加热致死的S型细菌中存在某种转化因子，能使R型细菌转化为S型细菌，但没有证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，B错误。加热致死菌乙(加热致死的S型细菌)的DNA使少数活菌甲(R型细菌)转化为S型细菌，大多数活菌甲未发生转化，故从鼠2血液中分离出来的活菌有S型细菌和R型细菌，R型细菌不会使小鼠死亡，C错误。从鼠5体内分离出的活菌均为S型细菌，其在培养基上形成的菌落表面光滑，D正确。 答案　D 12．(多选)用32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，侵染一段时间后搅拌、离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中放射性32P约占初始标记噬菌体放射性的30%。在实验时间内，被侵染细菌的存活率接近100%。下列相关叙述正确的是(　　) A.离心后大肠杆菌主要分布在沉淀物中 B.沉淀物的放射性主要来自噬菌体的DNA C.上清液具有放射性的原因是保温时间过长 D.在噬菌体遗传特性的传递过程中起作用的是DNA 解析　由题干信息“在实验时间内，被侵染细菌的存活率接近100%”可知，被侵染的大肠杆菌还没有裂解，故离心后大肠杆菌主要分布在沉淀物中，A正确；32P标记的是噬菌体的DNA，故沉淀物的放射性主要来自噬菌体的DNA，B正确；该实验中上清液具有放射性的原因是保温时间过短，有部分标记的噬菌体还未来得及侵染大肠杆菌，C错误；32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，在子代噬菌体中能够检测到放射性，说明DNA在亲子代噬菌体之间具有连续性，即在噬菌体遗传特性的传递过程中起作用的是DNA，D正确。 答案　ABD 13．(2025·常德高一阶段检测)肺炎链球菌S型与R型菌株，都对青霉素敏感(青霉素能抑制细菌细胞壁的形成，从而抑制其增殖)。在多代培养的S型细菌中分离出一种抗青霉素的S型细菌，记为PenrS型。现用PenrS型细菌和R型细菌进行如图所示的实验。下列分析错误的是(　　) A.若组1甲中部分小鼠患败血症，通过注射青霉素治疗后可康复 B.组2培养基中可能会出现R型和PenrS型两种菌落 C.组3培养基中出现菌落是因为PenrS型细菌的DNA转移到了R型细菌中 D.组4培养基中观察不到R型菌落和PenrS型菌落 解析　抗青霉素的S型(PenrS型)细菌的DNA是转化因子，在组1中，将加热致死的PenrS型细菌与活的R型细菌混合培养液注射到小鼠体内，部分活的R型细菌会转化为PenrS型细菌，PenrS型细菌会使小鼠患败血症，注射青霉素治疗后，体内有PenrS型细菌存在的小鼠不能康复，A错误。 答案　A 14．根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型，有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。 假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型，简要写出(1)实验思路，(2)预期实验结果及结论即可。(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组) 解析　(1)由于DNA和RNA元素组成相同，但其有各自的特有碱基，DNA特有碱基为T，RNA特有碱基为U，分别利用放射性同位素标记碱基T、U培养宿主细胞，使宿主细胞分别含有放射性同位素的碱基T和U，再利用病毒侵染宿主细胞，看子代病毒是否含有碱基T或U。(2)甲组用放射性同位素3H标记碱基U、1H的碱基T培养宿主细胞，使其宿主细胞含有3H的碱基U。再用病毒去侵染含3H碱基U的宿主细胞，看子代病毒是否含有碱基U；乙组用放射性同位素3H标记碱基T、1H的碱基U培养宿主细胞，使其宿主细胞含有32P的碱基T。再用病毒去侵染含3H碱基T的宿主细胞，看子代病毒是否含有碱基T；若A组子代病毒具有放射性，B组不出现放射性，则说明其遗传物质是DNA，反之A组不含有放射性，B组含有放射性，则其遗传物质是RNA。若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。 答案　(1)实验思路： 甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并监测其放射性。 乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒病监测其放射性。 (2)结果及结论： 若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。 学科网（北京）股份有限公司 $