3.1 DNA是主要的遗传物质（情境专练）生物人教版必修2

3.1 DNA是主要的遗传物质 情境创新练+素养拓展练 知识点 1 肺炎链球菌转化实验 1．下列实验中，不符合“将各种物质分开，单独、直接地研究其在遗传中的作用”这一实验思路的是（　　） A．格里菲思的活体肺炎链球菌转化实验 B．艾弗里的离体肺炎链球菌转化实验 C．烟草花叶病毒的感染烟草实验 D．T2噬菌体侵染细菌实验 2．关于生物科学史中经典实验对应的科学方法，下列叙述错误的是（    ） 选项 经典实验 科学方法 A 孟德尔的豌豆杂交实验 假说—演绎法、不完全归纳法 B 鲁宾和卡门探究光合作用中氧气的来源 对比实验、同位素标记法 C 艾弗里的肺炎链球菌转化实验 对照实验、减法原理 D 小鼠细胞和人细胞融合实验 同位素标记法 A．A B．B C．C D．D 3．艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验，用加热致死的S型细菌制成提取液，将某种酶与提取液混合后，加入到含有R型活菌的培养基中。一段时间后，培养基上无S型细菌出现，据此推测该酶是（    ） A．蛋白酶 B．酯酶 C．DNA酶 D．RNA酶 4．如图表示肺炎链球菌的体外转化实验的部分过程。下列叙述正确的是（　　） A．第1组中高温加热破坏了S型菌DNA的结构，使DNA失去了转化活性 B．第2组培养基上形成的菌落，大部分菌落表面粗糙，少部分菌落表面光滑 C．该实验中每个组别都设法增加一个实验条件，运用了“加法原理”控制自变量 D．第1组属于空白对照组，第2、3组属于实验组，还可增加加入RNA酶的实验组 知识点 2 噬菌体侵染细菌的实验 5．赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质。下列关于该实验的叙述正确的是（    ） A．该实验证明了噬菌体的遗传物质主要是DNA B．该实验能够证明DNA控制蛋白质的合成 C．用乳酸菌替代大肠杆菌进行该实验，可获得相同的实验结果 D．用35S标记的噬菌体侵染细菌时，沉淀物中出现放射性可能是基因突变造成的 6．赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验，其中一组如下图所示，下列叙述正确的是（    ） A．该实验中运用了放射性同位素标记技术和差速离心技术 B．T2噬菌体的侵染实验通过步骤②实现噬菌体的蛋白质与DNA分离 C．过程③中分离出的子代噬菌体，大部分含31P，少部分含32P D．该组实验不能根据放射性结果证明DNA是噬菌体的遗传物质 7．某研究小组用放射性同位素32P、35S分别标记T2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，并检测沉淀物和上清液中的放射性。下列分析错误的是（　　） A．甲组的上清液含极少量32P标记的噬菌体DNA，但不产生只含32P的子代噬菌体 B．甲组被感染的细菌内含有32P标记的噬菌体DNA，也可产生不含32P的子代噬菌体 C．乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质，也不产生含35S的子代噬菌体 D．用15N标记的噬菌体代替32P标记的噬菌体，上清液和沉淀物中放射性都较高 8．T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程包括：吸附→注入→合成→组装→释放。如图为赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程图，根据相关知识判断下列叙述正确的是（    ） A．该实验中大肠杆菌为噬菌体增殖提供了模板、原料、酶和能量 B．32P标记组，试管Ⅲ上清液放射性升高，可能原因是保温培养时间过短或过长 C．35S标记组，保温时间越长，试管Ⅲ沉淀物的放射性越高 D．该实验采用了自身前后对照，无空白对照组 知识点 3 RNA是遗传信息的实验证据 9．研究发现，从烟草花叶病毒中提取的蛋白质，不能使烟草感染病毒，但从病毒中提取的RNA却能使烟草感染病毒。下列说法错误的是（    ） A．组成烟草花叶病毒蛋白质、RNA的单体都以碳链为基本骨架 B．根据上述实验现象可推测RNA是烟草花叶病毒的遗传物质 C．烟草细胞与烟草花叶病毒中含有的核苷酸种类相同 D．烟草花叶病毒的RNA彻底水解产物有6种 10．烟草花叶病毒和车前草病毒均由一条RNA链和蛋白质外壳组成，下图是两种病毒的重建实验。下列叙述正确的是（    ） A．该实验证明了RNA是某些病毒的主要遗传物质 B．两种病毒的遗传物质中嘌呤数量等于嘧啶数量 C．可用细菌培养基培养两种病毒用于科学研究 D．重建形成的病毒，其蛋白质外壳无法遗传 11．科研小组为探究某病毒的遗传物质是DNA还是RNA进行了不同的实验设计。下列设计思路合理的是（　　） A．检测遗传物质中含有的五碳糖的元素种类 B．用双缩脲试剂对遗传物质的种类进行鉴定 C．用32P标记核苷酸并检测遗传物质的放射性 D．用RNA酶或DNA酶处理核酸后检测侵染活性 知识点 4 DNA是主要的遗传物质 12．下列关于“DNA是主要的遗传物质”相关实验的叙述，正确的有几项（　　） ①格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验说明加热致死的R菌含有使R菌转化为S菌的转化因子 ②艾弗里在肺炎链球菌转化实验中运用了加法原理，鉴定出DNA是遗传物质 ③噬菌体侵染大肠杆菌实验中，若保温时间过短会使32P组上清液放射性增强 ④噬菌体侵染细菌实验说明DNA是大肠杆菌和T2噬菌体的遗传物质 ⑤噬菌体侵染细菌的实验采用同位素标记法，避免了物质分离不彻底的问题，逻辑更严谨 ⑥从烟草花叶病毒中提取的蛋白质不能使烟草感染病毒，提取的RNA能使烟草感染病毒，说明烟草花叶病毒的遗传物质主要是RNA A．2项 B．3项 C．4项 D．5项 13．下列有关遗传物质的叙述，错误的是（　　） A．酵母菌的遗传物质分布在细胞核和细胞质 B．HIV的遗传物质初步水解可产生4种核糖核苷酸 C．烟草的遗传物质是DNA，烟草花叶病毒的遗传物质是RNA D．肺炎链球菌中既有DNA又有RNA，其遗传物质主要是DNA 14．肺炎是秋冬季节常见的呼吸道感染疾病，可由细菌、支原体、病毒等病原体入侵引发。下列说法正确的是（    ） A．青霉素通过抑制细胞壁的形成杀灭细菌和支原体，对病毒无效 B．可用富含各种营养成分的培养液培养病毒 C．细菌和支原体没有线粒体，因此无法进行有氧呼吸 D．细菌和支原体的遗传物质一定是DNA，病毒的遗传物质不一定是RNA 15．大肠杆菌有AR菌和AS菌两种类型，只有AR菌对氨卞青霉素（Amp）有抗性。某兴趣小组用CaCl2处理两种菌后，进行了以下实验。 实验1：将AS菌与煮沸灭活的AR菌混合后，接种于含Amp的固体培养基上，获得了少量培养物。 实验2：将具有氨卞青霉素抗性基因的质粒加入AS菌液，一段时间后接种于含Amp的固体培养基上，获得了少量培养物。 下列对实验方法或现象的分析，正确的是（    ） A．实验1和实验2都发生了细菌转化现象，其转化因子就是质粒DNA B．实验2获得少量培养物，推测质粒上的抗性基因片段具有遗传效应 C．两个实验都需增设仅接种AS菌的对照组，旨在排除杂菌污染影响 D．将实验中灭活的AR菌破碎并加入限制酶，则无法再现实验1的结果 一、单选题 1．噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质。下列叙述正确的是（　　） A．噬菌体内可以合成蛋白质 B．搅拌使细菌外的噬菌体与细菌分离 C．混合培养的时间越长，实验效果越好 D．该实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质 2．T2噬菌体能专一性感染大肠杆菌，进入宿主细胞的T2 噬菌体不会被杀病毒剂灭活，在裂解宿主细胞后能继续感染并裂解周围大肠杆菌。在培养基平板上，一个被感染的大肠杆菌最终会形成一个噬菌斑。利用这一原理可以检测受污染水样中大肠杆菌的数量，具体操作步骤如图所示。下列说法错误的是（    ） A．若保温时间过短或过长都会导致噬菌斑数量偏少，检测结果数值偏小 B．将噬菌体DNA 用³²P标记后进行该实验，检测放射性强度也能达到目的 C．大肠杆菌和T2 噬菌体的遗传物质复制时需要的原料相同 D．应增加对照组，处理为将待测水样换成等量的无菌水，其余操作不变 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．肺炎链球菌转化实验、T2噬菌体侵染细菌实验均证明DNA是遗传物质。下列叙述正确的是（    ） A．格里菲思的实验表明加热杀死的S型细菌中的DNA是促进R型细菌转化的转化因子 B．艾弗里及其同事发现，S型菌的DNA片段进入R型细菌并使后者转化为S型细菌 C．32P标记的T2噬菌体侵染未标记的肺炎链球菌时，子代噬菌体的DNA均有32P标记 D．肺炎链球菌体外转化和T2噬菌体侵染细菌实验均采用了能区分DNA和蛋白质的技术 5．艾弗里和他的同事做了如下实验。下列有关分析错误的是（    ） 组别 S型细菌细胞提取物的处理方法 实验结果 甲 不作处理 出现S型细菌 乙 蛋白酶 丙 RNA酶 丁 脂酶 戊 DNA酶 未出现S型细菌 A．甲组为对照组，其他都是实验组 B．该实验可以说明蛋白质不是转化因子 C．实验后，五组平板上均有R型细菌 D．该实验利用了对照实验中的加法原理 6．甘蔗根际土壤中存在某种侵染固氮菌的噬菌体。同位素标记固氮菌后，用未被标记的噬菌体侵染该固氮菌，组成子代噬菌体的元素中全部来自固氮菌的是（　　） A．N B．S C．P D．C 7．如图为肺炎链球菌体外转化实验的部分过程，有关分析正确的是（　　） A．甲、乙、丙实验均运用了“加法原理”控制自变量 B．甲组高温破坏S型菌DNA，培养基上只有R型菌落 C．乙组培养皿中有S型菌落，推测转化物质不是蛋白质 D．乙、丙组培养基均出现S型菌落，推测转化物质是DNA 8．某实验小组模拟“T噬菌体侵染大肠杆菌实验”，如下图所示。下列有关叙述错误的是（    ） A．上清液的放射性很低，而沉淀物的放射性很高 B．实验前不能用含32P的培养液培养噬菌体 C．图中搅拌的目的是将噬菌体的蛋白质外壳与DNA分开 D．子代T噬菌体均会被35S标记 9．朊病毒是一类不含核酸而仅由蛋白质构成的可自我复制并具感染性的因子，为验证朊病毒的侵染因子，科研人员分别按照图示1→2→3→4和5→2→3→4进行实验①、②（题中所用牛脑组织细胞为无任何标记的活体细胞）。下列叙述错误的是（　　） A．图中进行搅拌的目的是将牛脑组织细胞和未侵入细胞的朊病毒分离开 B．实验①中步骤1、2可以互换顺序，对结果影响不大 C．实验①离心后上清液中几乎不能检测到32P，沉淀物中也几乎检测不到32P D．推测实验②培养适宜时间后搅拌离心，检测放射性位置应主要位于上清液中 10．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的两种方法，来探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA。一段时间后，检测甲、乙两组子代病毒B的放射性和丙、丁两组子代病毒B的产生情况。下列相关说法错误的是（    ） A．同位素标记法中，若换用标记上述两种核苷酸，也能实现实验目的 B．酶解法中，向丙、丁两组分别加入DNA酶和RNA酶，应用了减法原理 C．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 D．若甲组产生的子代病毒B有放射性而乙组没有，则说明该病毒的遗传物质是RNA 11．若用M13替代T2进行噬菌体侵染大肠杆菌的实验，M13经放射性标记后，与未被标记的大肠杆菌混合并培养适当时间，搅拌、离心，再检测沉淀和上清液中的放射性。下列叙述正确的是（　　） A．用含的培养基直接培养M13，可获得放射性标记的噬菌体 B．用标记的M13侵染未被标记的大肠杆菌，沉淀中可检测到放射性 C．用标记的M13侵染未被标记的大肠杆菌，沉淀中检测不到放射性 D．M13不会裂解宿主细胞，比T2更适合作为材料用于证明DNA是遗传物质 二、多选题 12．在遗传物质的探索历程中，科学家们通过一系列经典实验逐步揭示了遗传物质的本质。下列有关叙述错误的是（    ） A．格里菲思实验中肺炎链球菌R型转化为S型是基因重组的结果 B．艾弗里的体外转化实验表明DNA是使R型细菌产生稳定变化的物质 C．赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验证明了细菌与噬菌体的遗传物质都是DNA D．经过DNA酶处理的烟草花叶病毒的遗传物质不能使烟草患病 13．T2 噬菌体是噬菌体的一个品系，属于T系噬菌体。这是一类专门寄生在细菌体内的病毒，具有蝌蚪状外形，头部呈正20面体，外壳由蛋白质构成，头部包裹DNA 作为遗传物质。下图为“T2 噬菌体侵染大肠杆菌的实验”的基本过程。下列相关叙述正确的是（　　） A．该实验中所用到的所有大肠杆菌均未被放射性同位素35S或32P标记 B．若大肠杆菌存活率100%，步骤Ⅳ中，32P组检测到上清液中有较高浓度的放射性，一定是保温时间过短，部分噬菌体未侵染大肠杆菌 C．35S组中的子代噬菌体均不含有放射性标记，而32P组中的子代噬菌体均含有放射性标记 D．该实验和艾弗里的“肺炎链球菌转化实验”的基本设计思路差异较大，但实验结论相同 14．关于证明DNA是主要的遗传物质系列实验，下列说法错误的是（    ） A．肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染大肠杆菌实验证明了DNA是主要的遗传物质 B．艾弗里通过向不同实验组中加入各类水解酶确认转化因子的化学本质，运用了加法原理 C．无论标记噬菌体的32P还是35S，若混合培养后保温时间过长，上清液中的放射性均增强 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RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状 三、实验题 15．生物的遗传物质是什么?对于这个问题，在二十世纪中叶，人们经历了几十年的探索才最终找到真相。下图表示格里菲思、艾弗里的肺炎链球菌转化实验及赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验的主要实验流程。请回答下列问题： (1)实验一中对S型细菌进行加热的主要目的：一是使 ，二是使S型细菌的DNA ，有利于被活化的R型细菌摄取。第④组小鼠中分离出的肺炎链球菌并非全部是S型活细菌，原因是 。实验一的结论是 。 (2)实验二中，实验设计的巧妙之处在于运用了 原理，能出现活的S型细菌的是 （填序号）组， （填序号）组对照能说明S型细菌的DNA是转化因子。 (3)实验三中，32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，理论上，上清液中不含放射性，但在实验中，上清液有少量放射性，其原因是 。35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中，沉淀物有少量放射性，其原因是 。实验三中，如何获得含32P和35S标记的两种T2噬菌体?写出实验设计思路： 。 16．1952年，赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能，请回答下列有关问题： (1)与肺炎链球菌相比，在赫尔希和蔡斯实验中，以噬菌体作为实验材料，该实验材料的优点是 。 (2)侵染一段时间后，用搅拌器搅拌，离心得到上清液和沉淀物，然后检测被侵染的细菌的存活率，以及上清液中的放射性，实验结果如下图所示。    ①搅拌的目的是 。 ②当搅拌时间少于1分钟时，上清液中35S和32P的放射性较低；而搅拌时间足够长时，上清液中35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%，由此说明了 。 ③通过该数据 （“能”或“不能”）判断被侵染的细菌已经大量裂解死亡，理由是 。 ④数据表明，还有20%的35S处于沉淀物中，为证明蛋白质没有进入细菌，还需要进一步实验，思路是 。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.1 DNA是主要的遗传物质 情境创新练+素养拓展练 知识点 1 肺炎链球菌转化实验 1．A 2．D 3．C 4．B 知识点 2 噬菌体侵染细菌的实验 5．B 6．D 7．D 8．B 知识点 3 RNA是遗传信息的实验证据 9．C 10．D 11．D 知识点 4 DNA是主要的遗传物质 12．A 13．D 14．D 15．B 一、单选题 1．B 2．B 3．B 4．D 5．D 6．B 7．C 8．C 9．D 10．D 11．B 二、多选题 12．CD 13．AB 14．ABC 三、实验题 15．(1) S型细菌的蛋白质变性失活 形成较小的DNA片段 只有部分R型细菌转化为S型细菌 加热致死的S型细菌含有某种促使R型细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子 (2) 减法 ①②③④ ①⑤ (3) 保温时间过长或过短（或保温时间过短，T2噬菌体来不及侵染就被搅拌、离心，使得上清液出现放射性；保温时间过长，沉淀物中的大肠杆菌中的T2噬菌体增殖，将大肠杆菌裂解，释放到上清液中，使得上清液出现放射性） 搅拌不充分 先分别用以32P为唯一磷源和以35S为唯一硫源的培养基培养未标记的大肠杆菌并繁殖若干代，再分别用获得的大肠杆菌培养T2噬菌体 16．(1)结构简单，只含有蛋白质和DNA（核酸） (2) 使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。 DNA进入细菌，蛋白质没有进入细菌。 不能 图中显示被侵染的细菌存活率接近100%。 将沉淀物中细菌提取出来，进一步培养待其裂解后，检测是否有35S放射性。若基本没有，可证明蛋白质没有进入细菌。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 3．1 DNA是主要的遗传物质 情境创新练+素养拓展练 知识点 1 肺炎链球菌转化实验 1．下列实验中，不符合“将各种物质分开，单独、直接地研究其在遗传中的作用”这一实验思路的是（　　） A．格里菲思的活体肺炎链球菌转化实验 B．艾弗里的离体肺炎链球菌转化实验 C．烟草花叶病毒的感染烟草实验 D．T2噬菌体侵染细菌实验 【答案】A 【知识点】噬菌体侵染细菌的实验、肺炎链球菌的转化实验 【详解】A、格里菲思实验中，将加热杀死的S型菌与R型活菌混合注射，未分离提纯DNA、蛋白质等物质，无法确定具体转化因子，A正确； B、艾弗里实验通过酶解法分别去除DNA、蛋白质等成分，分离并单独研究各物质的作用，符合题意，B错误； C、烟草花叶病毒实验将RNA与蛋白质分离，单独接种以验证遗传物质，符合题意，C错误； D、T2噬菌体侵染实验利用同位素标记法分别追踪DNA和蛋白质，符合分离研究思路，D错误。 故选A。 2．关于生物科学史中经典实验对应的科学方法，下列叙述 的是（ ） 选项 经典实验 科学方法 A 孟德尔的豌豆杂交实验 假说—演绎法、不完全归纳法 B 鲁宾和卡门探究光合作用中氧气的来源 对比实验、同位素标记法 C 艾弗里的肺炎链球菌转化实验 对照实验、减法原理 D 小鼠细胞和人细胞融合实验 同位素标记法 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【知识点】肺炎链球菌的转化实验、孟德尔一对相对性状的杂交实验、光合作用原理实验 【详解】A、孟德尔豌豆杂交实验通过统计杂交子代表型比例提出遗传因子假说，再设计测交实验验证，属于假说—演绎法；其定律基于多组杂交实验数据归纳得出，同时应用了不完全归纳法，A正确； B、鲁宾和卡门利用同位素标记法（ O标记H O和CO ），通过对比实验（分别检测两组产物氧气中同位素比例）证明氧气来源于水，B正确； C、艾弗里肺炎链球菌转化实验采用减法原理（逐一去除提取物中的DNA、蛋白质等成分），设置对照实验（观察去除特定成分后转化能力的变化），确定DNA是遗传物质，C正确； D、小鼠细胞和人细胞融合实验（证明细胞膜流动性）使用荧光染料标记法（如绿色与红色荧光标记不同细胞），非同位素标记法（同位素标记常用于追踪物质代谢路径），D错误。 故选D。 3．艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验，用加热致死的S型细菌制成提取液，将某种酶与提取液混合后，加入到含有R型活菌的培养基中。一段时间后，培养基上无S型细菌出现，据此推测该酶是（ ） A．蛋白酶 B．酯酶 C．DNA酶 D．RNA酶 【答案】C 【知识点】肺炎链球菌的转化实验 【详解】艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，S型细菌的DNA是转化因子，能将R型细菌转化成S型细菌，DNA酶能将S型细菌的DNA水解，R型细菌不能转化成S型细菌，用加热致死的S型细菌制成提取液，将某种酶与提取液混合后，加入到含有R型活菌的培养基中，一段时间后，培养基上无S型细菌出现，培养基上能得到的菌落类型为R型细菌，据此推测该酶是DNA酶，C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．如图表示肺炎链球菌的体外转化实验的部分过程。下列叙述正确的是（　　） A．第1组中高温加热破坏了S型菌DNA的结构，使DNA失去了转化活性 B．第2组培养基上形成的菌落，大部分菌落表面粗糙，少部分菌落表面光滑 C．该实验中每个组别都设法增加一个实验条件，运用了“加法原理”控制自变量 D．第1组属于空白对照组，第2、3组属于实验组，还可增加加入RNA酶的实验组 【答案】B 【知识点】“加法原理”与“减法原理”、肺炎链球菌的转化实验 【详解】A、第1组中高温加热使DNA发生了解旋，温度恢复后，DNA重新形成双螺旋，能够使R型细菌发生转化，并没有失去转化活性，A错误； B、第1、2组中，S型菌的DNA均有转化活性，可使少量R型菌发生转化，R型菌无荚膜，表面粗糙，S型菌有荚膜，表面光滑，故第1、2组的培养基上形成的菌落，大部分菌落表面粗糙，少部分菌落表面光滑，B正确； C、每个组别都设法除去某种物质，运用了“减法原理”控制自变量，C错误； D、空白对照应该只有R型菌的培养液，因此该实验中第1、2、3组均属于实验组，还可增加加入RNA酶、酯酶的实验组，以增加实验说服力，D错误。 故选B。 错误     1822     知识点 2 噬菌体侵染细菌的实验 5．赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质。下列关于该实验的叙述正确的是（    ） A．该实验证明了噬菌体的遗传物质主要是DNA B．该实验能够证明DNA控制蛋白质的合成 C．用乳酸菌替代大肠杆菌进行该实验，可获得相同的实验结果 D．用35S标记的噬菌体侵染细菌时，沉淀物中出现放射性可能是基因突变造成的 【答案】B 【知识点】噬菌体侵染细菌的实验 【详解】A、 该实验直接证明噬菌体的遗传物质是DNA，而非“主要是”，因为T2噬菌体的遗传物质就是DNA，A错误； B、实验结果显示，当DNA进入大肠杆菌后，能指导合成新的噬菌体（包括DNA和蛋白质外壳），表明DNA控制蛋白质的合成，B正确； C、T2噬菌体具有宿主特异性，只侵染大肠杆菌，不侵染乳酸菌，因此用乳酸菌替代大肠杆菌无法完成侵染过程，不能获得相同实验结果，C错误； D、 用35S标记蛋白质时，沉淀物中出现放射性通常是由于实验操作（如搅拌不充分或离心不完全）导致部分噬菌体外壳未完全分离，与基因突变（DNA碱基序列的改变）无关，D错误。 故选B。 6．赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验，其中一组如下图所示，下列叙述正确的是（    ） A．该实验中运用了放射性同位素标记技术和差速离心技术 B．T2噬菌体的侵染实验通过步骤②实现噬菌体的蛋白质与DNA分离 C．过程③中分离出的子代噬菌体，大部分含31P，少部分含32P D．该组实验不能根据放射性结果证明DNA是噬菌体的遗传物质 【答案】D 【知识点】噬菌体侵染细菌的实验 【详解】A、该实验中运用了放射性同位素标记技术和密度梯度离心技术，没有用差速离心技术，A错误； B、T2噬菌体的侵染实验通过步骤②实现噬菌体（蛋白质外壳）与细菌分离，B错误； C、由于DNA进行半保留复制，过程③中分离出的子代噬菌体，全部含31P，少部分含32P和31P，C错误； D、该组实验仅标记了 DNA，缺少标记蛋白质的对照组，无法单独证明 DNA 是遗传物质，D正确。 故选D。 7．某研究小组用放射性同位素32P、35S分别标记T2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，并检测沉淀物和上清液中的放射性。下列分析错误的是（　　） A．甲组的上清液含极少量32P标记的噬菌体DNA，但不产生只含32P的子代噬菌体 B．甲组被感染的细菌内含有32P标记的噬菌体DNA，也可产生不含32P的子代噬菌体 C．乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质，也不产生含35S的子代噬菌体 D．用15N标记的噬菌体代替32P标记的噬菌体，上清液和沉淀物中放射性都较高 【答案】D 【知识点】噬菌体侵染细菌的实验 【详解】AB、甲组用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，由于P几乎都存在于DNA中，上清液含极少量32P标记的噬菌体DNA，说明这一部分DNA没有进入大肠杆菌内；进入大肠杆菌的DNA进行半保留复制，所以不会产生只含32P的子代噬菌体，可产生含32P的子代噬菌体和不含32P的子代噬菌体，AB正确； C、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35S标记的噬菌体蛋白质，也不产生含35S的子代噬菌体，C正确； D、15N是稳定同位素，不具有放射性，D错误。 故选D。 8．T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程包括：吸附→注入→合成→组装→释放。如图为赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程图，根据相关知识判断下列叙述正确的是（    ） A．该实验中大肠杆菌为噬菌体增殖提供了模板、原料、酶和能量 B．32P标记组，试管Ⅲ上清液放射性升高，可能原因是保温培养时间过短或过长 C．35S标记组，保温时间越长，试管Ⅲ沉淀物的放射性越高 D．该实验采用了自身前后对照，无空白对照组 【答案】B 【知识点】验证性实验与探究性实验、噬菌体侵染细菌的实验 【详解】A、噬菌体在大肠杆菌细胞内增殖过程所需原料、酶和能量均由细菌提供，噬菌体提供DNA复制的模板，A错误； B、32P标记的噬菌体组，保温培养时间过短，部分T2噬菌体未成功侵染大肠杆菌；保温培养时间过长，部分增殖后含32P的T2噬菌体被释放出来，上清液均会出现放射性，B正确； C、35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，不会进入到大肠杆菌中，试管Ⅲ沉淀物具有一定的放射性，可能是由于搅拌不充分，还有少量35S标记的T2噬菌体吸附在大肠杆菌表面导致的，沉淀物的放射性与保温时间长短无关，C错误； D、该实验分别用32P或35S标记的T2噬菌体分别侵染大肠杆菌，采用了相互对照（对比实验），D错误。 故选B。 知识点 3 RNA是遗传信息的实验证据 9．研究发现，从烟草花叶病毒中提取的蛋白质，不能使烟草感染病毒，但从病毒中提取的RNA却能使烟草感染病毒。下列说法错误的是（    ） A．组成烟草花叶病毒蛋白质、RNA的单体都以碳链为基本骨架 B．根据上述实验现象可推测RNA是烟草花叶病毒的遗传物质 C．烟草细胞与烟草花叶病毒中含有的核苷酸种类相同 D．烟草花叶病毒的RNA彻底水解产物有6种 【答案】C 【知识点】核酸的功能、核酸的元素组成及基本单位、RNA是遗传物质的实验证据 【详解】A、烟草花叶病毒的蛋白质由氨基酸组成，RNA由核糖核苷酸组成，两者单体均为有机物，以碳链为基本骨架，A正确； B、实验显示从病毒中提取的RNA却能使烟草感染病毒，而蛋白质不能，说明RNA携带遗传信息，可推测RNA是遗传物质，B正确； C、烟草细胞含DNA和RNA，核苷酸种类为4种脱氧核苷酸+4种核糖核苷酸（共8种），而病毒仅含RNA（4种核糖核苷酸），两者核苷酸种类不同，C错误； D、RNA彻底水解产物为磷酸、核糖、A、U、C、G（共6种），D正确。 故选C。 10．烟草花叶病毒和车前草病毒均由一条RNA链和蛋白质外壳组成，下图是两种病毒的重建实验。下列叙述正确的是（    ） A．该实验证明了RNA是某些病毒的主要遗传物质 B．两种病毒的遗传物质中嘌呤数量等于嘧啶数量 C．可用细菌培养基培养两种病毒用于科学研究 D．重建形成的病毒，其蛋白质外壳无法遗传 【答案】D 【知识点】RNA是遗传物质的实验证据、病毒结构、分类和增殖 【详解】A、该实验证明了烟草花叶病毒和车前草病毒的遗传物质是RNA，A错误； B、两种病毒的遗传物质是单链RNA，嘌呤数量不一定等于嘧啶数量，B错误； C、病毒营完全活细胞寄生生活，培养病毒需要用活细胞，不能用培养基进行培养，C错误； D、重建形成的病毒，蛋白质外壳无法遗传，可以遗传的是RNA，D正确。 故选D。 11．科研小组为探究某病毒的遗传物质是DNA还是RNA进行了不同的实验设计。下列设计思路合理的是（　　） A．检测遗传物质中含有的五碳糖的元素种类 B．用双缩脲试剂对遗传物质的种类进行鉴定 C．用32P标记核苷酸并检测遗传物质的放射性 D．用RNA酶或DNA酶处理核酸后检测侵染活性 【答案】D 【知识点】DNA与RNA的异同、DNA是主要的遗传物质、RNA是遗传物质的实验证据、噬菌体侵染细菌的实验 【分析】核酸是细胞内携带遗传信息的载体，在生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用，其基本单位是核苷酸。核酸分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），它们的组成单位依次是四种脱氧核苷酸（脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成）和四种核糖核苷酸（核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基组成）。 【详解】A、DNA中的脱氧核糖和RNA中的核糖均含C、H、O元素，无法通过检测五碳糖元素种类区分遗传物质，A错误； B、双缩脲试剂用于检测蛋白质，而遗传物质为核酸（DNA或RNA），无法通过此试剂鉴定，B错误； C、若病毒遗传物质为RNA，其复制需宿主提供核苷酸，但宿主细胞内可能含有未标记的核苷酸，导致无法通过32P标记直接判断遗传物质类型，C错误； D、用RNA酶或DNA酶处理病毒核酸后，若遗传物质为RNA，RNA酶会使其失活，而DNA酶不影响；若为DNA，则DNA酶使其失活，RNA酶不影响。通过检测侵染活性可明确遗传物质类型，D正确。 故选D。 知识点 4 DNA是主要的遗传物质 12．下列关于“DNA是主要的遗传物质”相关实验的叙述，正确的有几项（　　） ①格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验说明加热致死的R菌含有使R菌转化为S菌的转化因子 ②艾弗里在肺炎链球菌转化实验中运用了加法原理，鉴定出DNA是遗传物质 ③噬菌体侵染大肠杆菌实验中，若保温时间过短会使32P组上清液放射性增强 ④噬菌体侵染细菌实验说明DNA是大肠杆菌和T2噬菌体的遗传物质 ⑤噬菌体侵染细菌的实验采用同位素标记法，避免了物质分离不彻底的问题，逻辑更严谨 ⑥从烟草花叶病毒中提取的蛋白质不能使烟草感染病毒，提取的RNA能使烟草感染病毒，说明烟草花叶病毒的遗传物质主要是RNA A．2项 B．3项 C．4项 D．5项 【答案】A 【知识点】肺炎链球菌的转化实验、噬菌体侵染细菌的实验、RNA是遗传物质的实验证据 【分析】艾弗里的实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质，运用了减法原理。 【详解】①、格里菲思实验中，加热致死的S型菌释放的转化因子使R型菌转化为S型菌，①错误； ②、艾弗里实验通过去除不同成分（减法原理）鉴定DNA是遗传物质，②错误； ③、32P标记噬菌体DNA时，若保温时间过短，部分未侵入的噬菌体留在上清液，导致上清液放射性增强，③正确； ④、噬菌体侵染实验仅证明DNA是噬菌体的遗传物质，未涉及大肠杆菌的遗传物质，④错误； ⑤、同位素标记法将DNA和蛋白质完全分离，避免了艾弗里实验中物质纯度问题，结论更严谨，⑤正确； ⑥、烟草花叶病毒实验说明RNA是其遗传物质，⑥错误。 综上所述，BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 13．下列有关遗传物质的叙述，错误的是（　　） A．酵母菌的遗传物质分布在细胞核和细胞质 B．HIV的遗传物质初步水解可产生4种核糖核苷酸 C．烟草的遗传物质是DNA，烟草花叶病毒的遗传物质是RNA D．肺炎链球菌中既有DNA又有RNA，其遗传物质主要是DNA 【答案】D 【知识点】DNA与RNA的异同、DNA是主要的遗传物质、病毒结构、分类和增殖、核酸的种类及分布 【详解】A、酵母菌为真核生物，其遗传物质DNA主要分布于细胞核（染色体），少量存在于细胞质（线粒体）中，A正确； B、HIV为RNA病毒，遗传物质为RNA，初步水解（即分解为基本单位）可得到4种核糖核苷酸（腺嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸），B正确； C、烟草是高等植物，其遗传物质为DNA；烟草花叶病毒为RNA病毒，遗传物质为RNA，C正确； D、肺炎链球菌为原核生物，细胞内同时含DNA和RNA，但其遗传物质只能是DNA（所有细胞生物的遗传物质均为DNA），“主要是DNA”的表述错误（因RNA不承担遗传功能），D错误。 故选D。 14．肺炎是秋冬季节常见的呼吸道感染疾病，可由细菌、支原体、病毒等病原体入侵引发。下列说法正确的是（    ） A．青霉素通过抑制细胞壁的形成杀灭细菌和支原体，对病毒无效 B．可用富含各种营养成分的培养液培养病毒 C．细菌和支原体没有线粒体，因此无法进行有氧呼吸 D．细菌和支原体的遗传物质一定是DNA，病毒的遗传物质不一定是RNA 【答案】D 【知识点】DNA是主要的遗传物质、真核细胞与原核细胞、病毒结构、分类和增殖 【详解】A、青霉素通过抑制细菌细胞壁中肽聚糖的合成杀灭部分细菌，但支原体无细胞壁，故青霉素对其无效；病毒无细胞结构，青霉素对其无效，A错误； B、病毒无细胞结构，必须寄生在活细胞内才能增殖，普通培养液无法培养病毒，B错误； C、细菌和支原体为原核生物，无线粒体，但部分细菌（如需氧菌）的细胞膜上含有有氧呼吸酶，可进行有氧呼吸；支原体多为厌氧型，C错误； D、细菌和支原体均为细胞生物，遗传物质一定是DNA；病毒遗传物质为DNA或RNA（如新冠病毒为RNA病毒，噬菌体为DNA病毒），D正确。 故选D。 15．大肠杆菌有AR菌和AS菌两种类型，只有AR菌对氨卞青霉素（Amp）有抗性。某兴趣小组用CaCl2处理两种菌后，进行了以下实验。 实验1：将AS菌与煮沸灭活的AR菌混合后，接种于含Amp的固体培养基上，获得了少量培养物。 实验2：将具有氨卞青霉素抗性基因的质粒加入AS菌液，一段时间后接种于含Amp的固体培养基上，获得了少量培养物。 下列对实验方法或现象的分析，正确的是（    ） A．实验1和实验2都发生了细菌转化现象，其转化因子就是质粒DNA B．实验2获得少量培养物，推测质粒上的抗性基因片段具有遗传效应 C．两个实验都需增设仅接种AS菌的对照组，旨在排除杂菌污染影响 D．将实验中灭活的AR菌破碎并加入限制酶，则无法再现实验1的结果 【答案】B 【知识点】DNA是主要的遗传物质、肺炎链球菌的转化实验 【详解】A、实验1中，“煮沸灭活的AR菌”中的DNA作为转化因子被AS菌吸收，让部分AS菌变成了能抵抗Amp的AR菌；实验2中，具有 氨苄青霉素抗性基因的质粒作为转化因子被AS菌吸收，让部分AS菌发挥了 氨苄青霉素抗性基因的作用，说明转化因子位于质粒DNA上，A错误； B、实验2中，具有 氨苄青霉素抗性基因的质粒被部分AS菌吸收，使少量AS菌发挥了 氨苄青霉素抗性基因的作用，获得了可稳定遗传的表型变化，推测质粒上的抗性基因片段具有遗传效应，B正确； C、两个实验都需增设仅接种AS菌的对照组，以验证Amp对AS菌生长的真实影响，排除干扰因素，确保结论的科学性和可靠性，C错误； D、将实验中灭活的AR菌破碎并加入限制酶，若该种限制酶不破坏AR菌的 氨苄青霉素抗性基因，可能会再现实验1的结果，D错误。 故选B。 一、单选题 1．噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质。下列叙述正确的是（　　） A．噬菌体内可以合成蛋白质 B．搅拌使细菌外的噬菌体与细菌分离 C．混合培养的时间越长，实验效果越好 D．该实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质 【答案】B 【详解】A、噬菌体为病毒，无独立代谢能力，其蛋白质合成需依赖宿主细胞的核糖体及原料，自身不能合成蛋白质，A错误； B、搅拌的目的是使吸附在细菌表面的噬菌体外壳与细菌分离，便于后续离心时区分细菌（沉淀物）和噬菌体碎片（上清液），B正确； C、混合培养时间需严格控制，若标记噬菌体的DNA，噬菌体与细菌混合培养的时间过长，大肠杆菌裂解会导致沉淀物放射性降低、上清液放射性增加，C错误； D、该实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质，D错误。 故选B。 2．T2噬菌体能专一性感染大肠杆菌，进入宿主细胞的T2 噬菌体不会被杀病毒剂灭活，在裂解宿主细胞后能继续感染并裂解周围大肠杆菌。在培养基平板上，一个被感染的大肠杆菌最终会形成一个噬菌斑。利用这一原理可以检测受污染水样中大肠杆菌的数量，具体操作步骤如图所示。下列说法错误的是（    ） A．若保温时间过短或过长都会导致噬菌斑数量偏少，检测结果数值偏小 B．将噬菌体DNA 用³²P标记后进行该实验，检测放射性强度也能达到目的 C．大肠杆菌和T2 噬菌体的遗传物质复制时需要的原料相同 D．应增加对照组，处理为将待测水样换成等量的无菌水，其余操作不变 【答案】B 【详解】A、噬菌体未充分感染大肠杆菌，被感染的细菌少，噬菌斑数量偏少；保温时间过长：已裂解的大肠杆菌释放的噬菌体，会感染周围细菌导致噬菌斑融合，计数结果偏少，A正确； B、T2噬菌体专一感染大肠杆菌，噬菌斑计数的核心是 “一个大肠杆菌对应一个噬菌斑”，以此准确反映大肠杆菌数量；若用³²P标记噬菌体DNA，被感染的大肠杆菌裂解后，释放的子代噬菌体也会携带放射性，且放射性会随噬菌体扩散，导致 “放射性强度” 与大肠杆菌数量不呈线性对应关系，无法准确检测数量，B错误； C、大肠杆菌和T2噬菌体的遗传物质都是DNA，复制原料均为四种脱氧核苷酸，C正确； D、设置 “待测水样换为等量无菌水” 的对照组，可排除实验试剂、操作过程中的污染（若对照组无噬菌斑，说明实验无外源污染），D正确。 故选B。​ 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．肺炎链球菌转化实验、T2噬菌体侵染细菌实验均证明DNA是遗传物质。下列叙述正确的是（    ） A．格里菲思的实验表明加热杀死的S型细菌中的DNA是促进R型细菌转化的转化因子 B．艾弗里及其同事发现，S型菌的DNA片段进入R型细菌并使后者转化为S型细菌 C．32P标记的T2噬菌体侵染未标记的肺炎链球菌时，子代噬菌体的DNA均有32P标记 D．肺炎链球菌体外转化和T2噬菌体侵染细菌实验均采用了能区分DNA和蛋白质的技术 【答案】D 【详解】A、格里菲思的实验表明加热杀死的S型细菌中有一种转化因子，能促进R型细菌转化为S型细菌，A错误； B、艾弗里及其同事利用减法原理，证明DNA是遗传物质，但没有发现S型菌的DNA片段进入R型菌使后者转化为S型菌，B错误； C、T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内，不能侵染肺炎链球菌，C错误； D、肺炎链球菌体外转化实验运用了减法原理区分DNA和蛋白质，T2噬菌体侵染细菌实验用同位素比较法区分DNA和蛋白质，D正确。 故选D。 5．艾弗里和他的同事做了如下实验。下列有关分析错误的是（    ） 组别 S型细菌细胞提取物的处理方法 实验结果 甲 不作处理 出现S型细菌 乙 蛋白酶 丙 RNA酶 丁 脂酶 戊 DNA酶 未出现S型细菌 A．甲组为对照组，其他都是实验组 B．该实验可以说明蛋白质不是转化因子 C．实验后，五组平板上均有R型细菌 D．该实验利用了对照实验中的加法原理 【答案】D 【详解】A、甲组对S型细菌细胞提取物不作处理，是空白对照组；乙、丙、丁、戊组分别用不同酶处理提取物，属于实验组，A正确； B、乙组用蛋白酶处理S型细菌提取物后，仍出现S型细菌，说明蛋白质被分解后不影响转化过程，因此蛋白质不是转化因子，B正确； C、实验中是向有R型活细菌的培养基中加入处理后的S型提取物，因此无论是否发生转化，R型细菌本身会在培养基上繁殖，所以五组平板上均有R型细菌，C正确； D、艾弗里实验采用的是减法原理（即通过酶解去除某一物质，观察其对实验结果的影响），而非加法原理，D错误。 故选D。 6．甘蔗根际土壤中存在某种侵染固氮菌的噬菌体。同位素标记固氮菌后，用未被标记的噬菌体侵染该固氮菌，组成子代噬菌体的元素中全部来自固氮菌的是（　　） A．N B．S C．P D．C 【答案】B 【详解】子代噬菌体的蛋白质合成(全部为新合成)所需的原料均由宿主固氮菌提供，而亲代的遗传物质DNA会进入到子代噬菌体中，DNA中含有C、H、O、N、P四种元素，故子代噬菌体中的元素只有S元素全部是来源于固氮菌。A、C、D错误，B正确。 故选B。 7．如图为肺炎链球菌体外转化实验的部分过程，有关分析正确的是（　　） A．甲、乙、丙实验均运用了“加法原理”控制自变量 B．甲组高温破坏S型菌DNA，培养基上只有R型菌落 C．乙组培养皿中有S型菌落，推测转化物质不是蛋白质 D．乙、丙组培养基均出现S型菌落，推测转化物质是DNA 【答案】C 【详解】A、乙组和丙组分别加入蛋白酶和DNA酶，去除了蛋白质和DNA的影响，采用了“减法原理”控制自变量，A错误； B、甲组高温加热杀死S型菌，培养皿仍有S型和R型菌落，说明高温不会破坏DNA的活性，B错误； C、乙组去除了蛋白质的影响，培养皿中有R型及S型细菌，推测转化因子不是蛋白质，C正确； D、丙组去除了DNA的影响，培养皿中只有R型细菌，推测转化因子是DNA，D错误。 故选C。 8．某实验小组模拟“T噬菌体侵染大肠杆菌实验”，如下图所示。下列有关叙述错误的是（    ） A．上清液的放射性很低，而沉淀物的放射性很高 B．实验前不能用含32P的培养液培养噬菌体 C．图中搅拌的目的是将噬菌体的蛋白质外壳与DNA分开 D．子代T噬菌体均会被35S标记 【答案】C 【详解】A、噬菌体侵染大肠杆菌，含32P的DNA进入含35S的大肠杆菌，离心后出现在沉淀物中，因此上清液的放射性很低，而沉淀物的放射性很高，A正确； B、T2噬菌体是病毒，必须寄生在活细胞内，因此不能用含32P的培养液直接培养T2噬菌体，B正确； C、图中搅拌的目的是将细菌外的噬菌体与大肠杆菌分开，C错误； D、子代噬菌体合成蛋白质所需的原料均来自大肠杆菌，大肠杆菌含35S，因此子代T2噬菌体均会被35S标记，D正确。 故选C。 9．朊病毒是一类不含核酸而仅由蛋白质构成的可自我复制并具感染性的因子，为验证朊病毒的侵染因子，科研人员分别按照图示1→2→3→4和5→2→3→4进行实验①、②（题中所用牛脑组织细胞为无任何标记的活体细胞）。下列叙述错误的是（　　） A．图中进行搅拌的目的是将牛脑组织细胞和未侵入细胞的朊病毒分离开 B．实验①中步骤1、2可以互换顺序，对结果影响不大 C．实验①离心后上清液中几乎不能检测到32P，沉淀物中也几乎检测不到32P D．推测实验②培养适宜时间后搅拌离心，检测放射性位置应主要位于上清液中 【答案】D 【详解】A、搅拌的目的与噬菌体侵染细菌实验类似，是将牛脑组织细胞与未侵入细胞的朊病毒分离开，A正确； B、实验①中，32P标记的是细胞的核酸（朊病毒不含核酸），因此无论步骤1（32P 培养细胞）与步骤2（加朊病毒培养）是否互换，朊病毒都不会被32P标记，对实验结果影响不大，B正确； C、由于朊病毒不含DNA和RNA，只含蛋白质，蛋白质中磷含量极低，故试管2中提取的朊病毒几乎不含32P，因此，从理论上讲，离心后试管4的上清液中几乎不能检测到32P，沉淀物中几乎不能检测到32P，C正确； D、朊病毒的蛋白质中含有S元素，如果添加试管5，从试管2中提取朊病毒后先加入试管5，连续培养一段时间后，再提取朊病毒并加入试管3，朊病毒的蛋白质中含有35S，培养适宜时间后离心，由于朊病毒的蛋白质是侵染因子，35S随朊病毒侵入牛脑组织细胞中，离心后放射性应主要位于牛脑组织细胞中，即沉淀物中，少量的朊病毒不能成功侵入牛脑组织细胞，离心后位于上清液中，D错误。 故选D。 10．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的两种方法，来探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA。一段时间后，检测甲、乙两组子代病毒B的放射性和丙、丁两组子代病毒B的产生情况。下列相关说法错误的是（    ） A．同位素标记法中，若换用标记上述两种核苷酸，也能实现实验目的 B．酶解法中，向丙、丁两组分别加入DNA酶和RNA酶，应用了减法原理 C．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 D．若甲组产生的子代病毒B有放射性而乙组没有，则说明该病毒的遗传物质是RNA 【答案】D 【详解】A、在同位素标记法中，标记的核苷酸用于追踪DNA或RNA（因为DNA或RNA中含有磷酸基团）。若换用也能标记上述两种核苷酸，因为核苷酸含有氢元素，这样还是可以通过检测甲、乙两组子代病毒的放射性来判断出病毒B的遗传物质是DNA还是RNA，能实现实验目的，A正确； B、酶解法中，向丙、丁两组分别加入DNA酶和RNA酶是将相应的核酸物质去除，这是减法原理（即去除某种物质来观察实验结果的变化），B正确； C、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，C正确。 D、若甲组产生的子代病毒B有放射性而乙组没有，说明子代病毒中含有标记的胸腺嘧啶，说明该病毒的遗传物质是DNA，D错误。 故选D。 11．若用M13替代T2进行噬菌体侵染大肠杆菌的实验，M13经放射性标记后，与未被标记的大肠杆菌混合并培养适当时间，搅拌、离心，再检测沉淀和上清液中的放射性。下列叙述正确的是（　　） A．用含的培养基直接培养M13，可获得放射性标记的噬菌体 B．用标记的M13侵染未被标记的大肠杆菌，沉淀中可检测到放射性 C．用标记的M13侵染未被标记的大肠杆菌，沉淀中检测不到放射性 D．M13不会裂解宿主细胞，比T2更适合作为材料用于证明DNA是遗传物质 【答案】B 【解析】A、噬菌体是病毒，必须寄生在活细胞内才能增殖，不能直接用培养基培养，A错误； B、题干提到 M13 的部分蛋白质会进入宿主细胞，因此用 ³⁵S 标记蛋白质后，这部分进入细菌的蛋白质会随细菌出现在沉淀中，使沉淀检测到放射性，B正确； C、M13 的 DNA 会进入宿主细胞，用 ³²P 标记 DNA 后，这部分 DNA 会随细菌出现在沉淀中，沉淀中可以检测到放射性，C错误； D、T2 噬菌体实验的成功依赖于其裂解宿主细胞后释放子代，便于观察放射性分布；M13 不裂解宿主细胞，无法通过离心分层清晰区分 DNA 和蛋白质的去向，因此不如 T2 适合，D错误。 故选B。 二、多选题 12．在遗传物质的探索历程中，科学家们通过一系列经典实验逐步揭示了遗传物质的本质。下列有关叙述错误的是（    ） A．格里菲思实验中肺炎链球菌R型转化为S型是基因重组的结果 B．艾弗里的体外转化实验表明DNA是使R型细菌产生稳定变化的物质 C．赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验证明了细菌与噬菌体的遗传物质都是DNA D．经过DNA酶处理的烟草花叶病毒的遗传物质不能使烟草患病 【答案】CD 【详解】A、格里菲思实验中，R型肺炎链球菌转化为S型，是S型菌的DNA进入R型菌并整合到其基因组中，属于基因重组（广义的原核生物基因重组），A正确； B、艾弗里的体外转化实验通过分离S型菌的DNA、蛋白质等成分，证明DNA是使R型细菌产生稳定变化的物质，B正确； C、赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验，仅证明噬菌体的遗传物质是DNA，并未证明细菌的遗传物质（细菌的遗传物质本为DNA，但该实验不涉及细菌遗传物质的验证），C错误； D、烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，DNA酶只能水解DNA，对RNA无作用。因此经过DNA酶处理后，其RNA仍能使烟草患病，D错误。 故选CD。 13．T2 噬菌体是噬菌体的一个品系，属于T系噬菌体。这是一类专门寄生在细菌体内的病毒，具有蝌蚪状外形，头部呈正20面体，外壳由蛋白质构成，头部包裹DNA 作为遗传物质。下图为“T2 噬菌体侵染大肠杆菌的实验”的基本过程。下列相关叙述正确的是（　　） A．该实验中所用到的所有大肠杆菌均未被放射性同位素35S或32P标记 B．若大肠杆菌存活率100%，步骤Ⅳ中，32P组检测到上清液中有较高浓度的放射性，一定是保温时间过短，部分噬菌体未侵染大肠杆菌 C．35S组中的子代噬菌体均不含有放射性标记，而32P组中的子代噬菌体均含有放射性标记 D．该实验和艾弗里的“肺炎链球菌转化实验”的基本设计思路差异较大，但实验结论相同 【答案】AB 【详解】A、实验中，噬菌体用放射性同位素（35S或32P）标记，而大肠杆菌未被标记，若大肠杆菌被标记，会干扰放射性来源的判断。因此，该实验中所有大肠杆菌均未被35S或32P标记，A正确； B、32P标记噬菌体的DNA。若上清液放射性较高，结合 “大肠杆菌存活率 100%”（无子代噬菌体释放），原因是保温时间过短，部分噬菌体未侵入大肠杆菌，离心后在上清液，导致上清液中有较高浓度的放射性，B正确； C、35S 标记噬菌体的蛋白质外壳，侵染时外壳留在细胞外，35S组中的子代噬菌体均不含有放射性标记；32P标记的是噬菌体的DNA，噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌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均由细菌提供，根据DNA半保留复制特点可知子代噬菌体只有少数具有放射性，C错误； D、该实验和艾弗里的“肺炎链球菌转化实验”的基本设计思路相似，都是设法将DNA与蛋白质分开后，研究各自的效应，D错误。 故选AB。 14．关于证明DNA是主要的遗传物质系列实验，下列说法错误的是（    ） A．肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染大肠杆菌实验证明了DNA是主要的遗传物质 B．艾弗里通过向不同实验组中加入各类水解酶确认转化因子的化学本质，运用了加法原理 C．无论标记噬菌体的32P还是35S，若混合培养后保温时间过长，上清液中的放射性均增强 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RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状 【答案】ABC 【详解】A、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验仅证明 “DNA是肺炎链球菌的遗传物质”，噬菌体侵染大肠杆菌实验仅证明 “DNA是噬菌体的遗传物质”，“DNA是主要的遗传物质”是综合所有生物（含RNA 病毒）的遗传物质类型后得出的结论，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，通过向不同实验组中加入各类水解酶去除对应物质，观察没有某种物质存在时，R型菌的转化情况，最终证明了DNA是遗传物质，B错误； C、用32P标记噬菌体时标记的是噬菌体的DNA，保温时间过长会导致细菌裂解，子代释放到上清液，使上清液放射性增加；但用35S标记时标记的是噬菌体的蛋白质外壳，蛋白质外壳始终留在上清液中，保温时间延长不会改变放射性分布，C错误； D、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，D正确。 故选ABC。 三、实验题 15．生物的遗传物质是什么?对于这个问题，在二十世纪中叶，人们经历了几十年的探索才最终找到真相。下图表示格里菲思、艾弗里的肺炎链球菌转化实验及赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验的主要实验流程。请回答下列问题： (1)实验一中对S型细菌进行加热的主要目的：一是使______，二是使S型细菌的DNA______，有利于被活化的R型细菌摄取。第④组小鼠中分离出的肺炎链球菌并非全部是S型活细菌，原因是_______。实验一的结论是______。 (2)实验二中，实验设计的巧妙之处在于运用了______原理，能出现活的S型细菌的是________（填序号）组，______（填序号）组对照能说明S型细菌的DNA是转化因子。 (3)实验三中，32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，理论上，上清液中不含放射性，但在实验中，上清液有少量放射性，其原因是______。35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中，沉淀物有少量放射性，其原因是______。实验三中，如何获得含32P和35S标记的两种T2噬菌体?写出实验设计思路：______。 【答案】(1) S型细菌的蛋白质变性失活 形成较小的DNA片段 只有部分R型细菌转化为S型细菌 加热致死的S型细菌含有某种促使R型细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子 (2) 减法 ①②③④ ①⑤ (3) 保温时间过长或过短（或保温时间过短，T2噬菌体来不及侵染就被搅拌、离心，使得上清液出现放射性；保温时间过长，沉淀物中的大肠杆菌中的T2噬菌体增殖，将大肠杆菌裂解，释放到上清液中，使得上清液出现放射性） 搅拌不充分 先分别用以32P为唯一磷源和以35S为唯一硫源的培养基培养未标记的大肠杆菌并繁殖若干代，再分别用获得的大肠杆菌培养T2噬菌体 【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转化因子为S型细菌的DNA。 2、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。 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】（1）实验一中对S型细菌进行加热的主要目的是使S型细菌的蛋白质变性失活和使S型细菌的DNA形成较小的DNA片段。第④组实验R型活菌和加热杀死的S型活细菌混合注射到小鼠体内，最终小鼠死亡，并且分离出了S型活细菌，由于只有部分R型细菌转化为S型细菌，所以第④组小鼠中分离出的肺炎链球菌并非全部是S型活细菌。格里菲思的体内转化实验得出的结论为加热致死的S型细菌含有某种促使R型细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子。 （2）该实验中将除去绝大多数糖类、蛋白质和脂质后的匀浆分别加入蛋白酶、RNA酶、酯酶、DNA酶，分别除去蛋白质、RNA、DNA等物质，运用的是“减法原理”。①②③④组均没有除去DNA，均可以促使R型细菌转化为S型活细菌，均能出现活的S型细菌的是①②③④。①包括S型细菌细胞的所有裂解产物，⑤加DNA酶除去了DNA，不能完成转化，说明转化因子是S型细菌的DNA，即①⑤组对照能说明S型细菌的DNA是转化因子。 （3）32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，上清液有少量放射性，可能是由于保温时间过长或过短（或保温时间过短，T2噬菌体来不及侵染就被搅拌、离心，使得上清液出现放射性；保温时间过长，沉淀物大肠杆菌中的T2噬菌体增殖，将大肠杆菌裂解，释放到上清液中，使得上清液出现放射性）。在35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌实验中，沉淀物中有少量放射性，其原因是搅拌不充分，部分噬菌体未与细菌分离，离心后分布在上清液中。为获得含32P和35S标记的两种T2噬菌体，可以先分别用以32P为唯一磷源和以35S为唯一硫源的培养基培养未标记的大肠杆菌并繁殖若干代，再分别用获得的大肠杆菌培养T2噬菌体。 16．1952年，赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能，请回答下列有关问题： (1)与肺炎链球菌相比，在赫尔希和蔡斯实验中，以噬菌体作为实验材料，该实验材料的优点是_________。 (2)侵染一段时间后，用搅拌器搅拌，离心得到上清液和沉淀物，然后检测被侵染的细菌的存活率，以及上清液中的放射性，实验结果如下图所示。    ①搅拌的目的是______。 ②当搅拌时间少于1分钟时，上清液中35S和32P的放射性较低；而搅拌时间足够长时，上清液中35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%，由此说明了______。 ③通过该数据______（“能”或“不能”）判断被侵染的细菌已经大量裂解死亡，理由是______。 ④数据表明，还有20%的35S处于沉淀物中，为证明蛋白质没有进入细菌，还需要进一步实验，思路是______。 【答案】(1)结构简单，只含有蛋白质和DNA（核酸） (2) 使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。 DNA进入细菌，蛋白质没有进入细菌。 不能 图中显示被侵染的细菌存活率接近100%。 将沉淀物中细菌提取出来，进一步培养待其裂解后，检测是否有35S放射性。若基本没有，可证明蛋白质没有进入细菌。 【分析】分析图示：被感染的细菌的存活率为100%；上清液35S先增大后保持在80%，说明有20%的噬菌体没有与细菌脱离，仍然附着在细菌外面，离心后随细菌一起沉淀了；上清液中32P先增大后保持在30%左右，说明有30%的噬菌体没有侵染细菌，离心后位于上清液。 【详解】（1）噬菌体没有细胞结构，且成分简单，只含有DNA和蛋白质，所以是证实哪一种物质是遗传物质的很好的实验材料。 （2）①②搅拌的目的是将噬菌体和细菌分离，所以搅拌时间过短时，含有放射性的蛋白质外壳就会留在细菌表面留在沉淀物中，从而使得上清液中的放射性较低。由于32P标记噬菌体的DNA，35S标记的噬菌体的蛋白质，实验结果表明当搅拌时间足够长以后，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%，证明 DNA进入细菌，蛋白质没有进入细菌。 ③图中表明“被侵染的细菌”存活率基本保持在100%，通过该数据可以判断出，被侵染的细菌未裂解，否则子代噬菌体释放出来会使胞外32P放射性增高。 ④数据表明20%的35S处于沉淀物中，因此可以将沉淀物中细菌提取出来，进一步培养待其裂解后，检测是否有35S放射性。若基本没有，可证明蛋白质没有进入细菌。 / 学科网（北京）股份有限公司 $