3.1DNA是主要的遗传物质（分层作业）-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

3.1 DNA是主要的遗传物质（分层作业） 基础巩固+能力提升+拓展培优 三维训练 基础巩固练 针对练1 肺炎链球菌的转化实验 1．某研究小组以肺炎链球菌为实验材料，进行了以下4组实验。其中会导致小鼠死亡的一组是（ ） A．S型细菌的细胞提取物 +DNA酶→与R型活菌混合→注入小鼠体内 B．R型细菌的细胞提取物 +DNA酶→与S型活菌混合→注入小鼠体内 C．R型细菌 +DNA酶→高温灭活后冷却→与S型细菌的DNA混合→注入小鼠体内 D．S型细菌 +DNA酶→高温灭活后冷却→与R型细菌的DNA混合→注入小鼠体内 2．摩尔根在他的《基因论》一书的末尾说：“我们仍然很难放弃这个可爱的假设：基因之所以稳定，是因为它代表着一个有机的化学实体。”但是基因究竟是什么化学物质呢?科学家通过肺炎链球菌的转化实验初步揭开了遗传物质的神秘面纱。下列相关叙述正确的是（ ） A．将不含有荚膜多糖的肺炎链球菌注射到小鼠体内，一段时间后小鼠死亡 B．将用DNA酶处理后的S型细菌的细胞提取物与R型细菌混合培养，培养基中会长出两种菌落 C．艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验不能证明蛋白质不是肺炎链球菌的遗传物质 D．艾弗里在进行肺炎链球菌体外转化实验的过程中，实验组的设置体现了“减法原理” 3．艾弗里等人为了弄清转化因子的本质，进行了一系列的实验，如下图是他们所做的一组实验，则下列有关叙述错误的是（ ） A．实验通过酶的专一性去除了某成分进行研究，利用了自变量控制中的“减法原理” B．实验一和二的结果发现R型细菌均发生了转化现象，但无法说明转化因子是DNA C．实验三的结果发现，培养皿中只存在一种表面粗糙的菌落 D．综合三组实验结果，可以说明肺炎链球菌的主要遗传物质是DNA 针对练2 噬菌体侵染细菌的实验 4．为加深对赫尔希和蔡斯“T2噬菌体侵染细菌”实验的理解，某生物兴趣小组通过绘图进行讨论学习。据图分析，下列叙述错误的是（ ） A．该兴趣小组通过构建物理模型开展学习 B．图中T2噬菌体的黑色部分代表被标记 C．搅拌促使噬菌体从大肠杆菌内释放出来 D．离心的目的是为了沉淀培养液中的大肠杆菌 5．如图为噬菌体侵染细菌的一组实验，下列选项错误的是（ ）    A．用32P标记亲代噬菌体的DNA B．搅拌的目的是使吸附在细菌表面上的噬菌体与细菌分离 C．上清液中的放射性高 D．子代噬菌体可以检测到放射性 6．下列关于赫尔希和蔡斯“噬菌体侵染细菌的实验”的相关说法正确的是（ ） A．该实验与“肺炎链球菌体外转化实验”均运用了自变量控制的“减法原理” B．保温时间长短不会对35S标记组上清液的放射性产生明显影响 C．32P标记组大肠杆菌裂解后得到的子代噬菌体大部分具有放射性 D．该实验结果证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质 针对练3 生物的遗传物质 7．下列关于DNA 是生物的主要遗传物质的叙述，正确的是（ ） A．所有生物的遗传物质都是 DNA B．真核生物、原核生物的遗传物质是DNA，其他生物的遗传物质是 RNA C．细胞核中的遗传物质主要是DNA，细胞质中的遗传物质主要是RNA D．细胞生物、部分病毒的遗传物质是DNA，少部分病毒的遗传物质是 RNA 8．通过分析科学家揭示DNA为主要遗传物质的过程，可以归纳遗传物质应具备的特点。下列分析错误的是（ ） A．加热致死的S型细菌仍能使R型细菌转化为S型细菌，说明遗传物质的结构相对稳定 B．肺炎链球菌的转化实验表明，遗传物质能控制生物的性状 C．噬菌体侵染细菌的实验表明，遗传物质能自我复制并指导蛋白质合成 D．烟草花叶病毒的遗传信息储存在脱氧核苷酸的排列顺序中 9．如图为DNA是主要的遗传物质的论证模型，下列叙述错误的是（ ） A．肺炎链球菌体外转化实验能证明 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 10．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，下列叙述错误的是（ ） A．肺炎链球菌体内转化实验，证明了加热致死的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突变为有致病性 B．肺炎链球菌体外转化实验中，利用自变量控制的“减法原理”，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．在肺炎链球菌体外转化实验中和噬菌体侵染细菌实验中均采用了能够区分DNA和蛋白质的技术。 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 能力提升练 一、选择题 1．下列关于生物遗传物质的说法，正确的是（ ） A．果蝇的遗传物质的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸 B．DNA是主要的遗传物质是指一种生物的遗传物质主要是DNA C．真核生物的遗传物质都是DNA，病毒的遗传物质都是RNA D．噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是主要的遗传物质 2．遗传转化是指游离的DNA分子（细胞DNA）被细菌的细胞摄取，并在细菌细胞内表达的过程。肺炎链球菌转化实验的实质如图所示（S基因是控制荚膜形成的基因）。下列有关叙述正确的是（ ）    A．由R型细菌转化成的S型细菌的遗传物质与原S型细菌相同 B．由R型细菌转化成S型细菌的实质是基因重组 C．将S型细菌的S基因用32P标记，转化而来的S型细菌在普通培养基上培养多代后，得到的子代S型细菌的S基因均能检测到32P D．T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程也是一种遗传转化过程 3. 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 4．噬菌体侵染细菌的实验中，将32P标记的噬菌体与大肠杆菌保温一段时间后，搅拌离心并检测离心管悬浮液和沉淀物的放射性。若操作中噬菌体加入过量，导致上清液的放射性（ ） A．偏高 B．偏低 C．无影响 D．各种情况都有 5．肺炎链球菌分为光滑型（S型）和粗糙型（R型）。在肺炎链球菌的转化实验中，格里菲思将R型活菌与加热致死的S型细菌混合后注入小鼠体内，几天后小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活菌，其后代也是S型细菌。下列叙述正确的是（ ） A．R型菌表面具有荚膜，菌体粗糙 B．S型菌内蛋白质加热后变性，常温下恢复活性 C．从死亡小鼠体内能同时分离出R型菌和S型菌 D．证明了S型菌DNA可促使R型菌转化为S型菌 6．某团队模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实验，对材料的处理如下表。则甲、乙、丙组放射性物质主要分布在（ ） 材料及标记 T2噬菌体 大肠杆菌 甲组 32P 标记 未标记 乙组 35S标记 未标记 丙组 未标记 35S标记 A．沉淀物 上清液 上清液 B．上清液 沉淀物 沉淀物 C．沉淀物 上清液 沉淀物 D．上清液 沉淀物 上清液 拓展培优练 1、 选择题 1．下列关于肺炎链球菌转化实验的叙述，正确的是（ ）    A．S型细菌与R型细菌在结构上最大的不同是S型细菌的菌体有多糖类的荚膜 B．肺炎链球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质 C．图一可表示“格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验”中R型细菌和加热杀死的S型细菌注入小鼠体内时，R型细菌与S型细菌的数量变化 D．图二可表示“艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验”中R型细菌和S型细菌的细胞提取物加入蛋白酶组的R型细菌与S型细菌的数量变化 2．猴痘病毒由蛋白质和一种核酸组成，其侵染宿主细胞方式与噬菌体类似。为了探究猴痘病毒的遗传物质是DNA还是RNA，实验员做了如下实验。下列叙述错误的是（ ） 步骤 甲组 乙组 ① 用15N标记胸腺嘧啶 用3H标记尿嘧啶 ② 培养并获得被标记的猴痘病毒 ③ 被标记的猴痘病毒侵染未标记的宿主细胞，短时间保温后，搅拌并离心 ④ 检测上清液和沉淀物中含有的同位素 A．上述实验中同位素标记法可用于示踪物质的运行和变化规律 B．实验中搅拌的目的是使吸附在细胞上的猴痘病毒与宿主细胞分离 C．分别用含15N和3H的培养基可以培养并获得被标记的猴痘病毒 D．若④子代病毒中甲组检测出15N，乙组未检测出3H，则DNA是遗传物质 3．如下图甲是将加热杀死的S型细菌与R型活菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化，图乙是利用35S标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌实验的部分操作步骤。下列相关叙述中，错误的是（ ）    A．甲图中 bc时间段内，由于R型细菌无荚膜，大量R 型细菌被吞噬细胞吞噬并杀灭 B．图甲中，后期出现的大量S型细菌是由 R 型细菌转化后增殖而来 C．图乙可以用含35S的培养基培养噬菌体 D．图乙沉淀物中主要是细菌，其裂解释放出的噬菌体中没有检测到35S 4．有人试图通过实验来了解H5N1型禽流感病毒侵入家禽细胞的一些过程，设计实验如图： 一段时间后，检测子代H5N1 病毒的放射性及S、P元素，下表对结果的预测中，最可能发生的是（ ） 选项 放射性 S元素 P元素 A 全部无 全部含32S 全部含31P B 全部有 全部含35S 多数含32P， 少数含31P C 少数有 全部含32S 少数含32P，多数含31P D 全部有 全部含35S 少数含32P，多数含31P 二、非选择题 5．格里菲思、艾弗里肺炎链球菌转化实验过程如图1、2所示，赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验的流程如图3所示。回答与下列实验有关的问题： (1)肺炎链球菌与人体细胞在结构上最主要的区别是_____。图1格里菲斯的实验_____（填“能”或“不能”）得出DNA是遗传物质的结论；图2是艾弗里和他的同事进行的体外转化实验，该实验运用“_____原理”控制自变量；图2实验④的培养基中出现的肺炎链球菌并非全部是S型活细菌，原因是__________________________________________________。 (2)图3中T2噬菌体侵染32P标记的大肠杆菌后，在增殖阶段合成子代T2噬菌体蛋白质外壳需要_____。 A．细菌的氨基酸 B．噬菌体的DNA C．细菌的RNA聚合酶 D．细菌的tRNA E．噬菌体的核糖体 (3)图3侵染一段时间后，用搅拌器搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中的放射性，得到如下图所示的实验结果，搅拌的目的是____________________，所以搅拌时间少于1min时，上清液中35S的放射性_____，实验结果表明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%，证明噬菌体的_____进入细菌。下图中“被侵染细菌”的存活率曲线基本保持在100%，本组数据的意义是作为________，以证明_____，否则细胞外_____放射性会增高。 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.1 DNA是主要的遗传物质（分层作业） 基础巩固+能力提升+拓展培优 三维训练 基础巩固练 针对练1 肺炎链球菌的转化实验 1．某研究小组以肺炎链球菌为实验材料，进行了以下4组实验。其中会导致小鼠死亡的一组是（ ） A．S型细菌的细胞提取物 +DNA酶→与R型活菌混合→注入小鼠体内 B．R型细菌的细胞提取物 +DNA酶→与S型活菌混合→注入小鼠体内 C．R型细菌 +DNA酶→高温灭活后冷却→与S型细菌的DNA混合→注入小鼠体内 D．S型细菌 +DNA酶→高温灭活后冷却→与R型细菌的DNA混合→注入小鼠体内 【答案】B 【详解】A、S型细菌的细胞提取物中含有DNA，但加入DNA酶后，DNA被分解，无法为R型菌提供转化所需的遗传物质，因此R型菌不能转化为S型菌，小鼠不会死亡，A不符合题意； B、R型细菌的细胞提取物与DNA酶混合后，与S型活菌共同注入小鼠体内。S型活菌本身具有毒性，无需转化即可直接导致小鼠死亡，B符合题意； C、R型细菌经高温灭活后失去活性，无法吸收S型细菌的DNA进行转化，且高温灭活后的菌体无法繁殖，因此不会产生S型菌，小鼠不会死亡，C不符合题意； D、S型细菌经高温灭活后细胞结构被破坏，经DNA酶处理后，其DNA被分解，无法提供有效遗传物质。R型细菌的DNA本身无法使其他菌转化为S型菌，因此小鼠不会死亡，D不符合题意。 故选B。 2．摩尔根在他的《基因论》一书的末尾说：“我们仍然很难放弃这个可爱的假设：基因之所以稳定，是因为它代表着一个有机的化学实体。”但是基因究竟是什么化学物质呢?科学家通过肺炎链球菌的转化实验初步揭开了遗传物质的神秘面纱。下列相关叙述正确的是（ ） A．将不含有荚膜多糖的肺炎链球菌注射到小鼠体内，一段时间后小鼠死亡 B．将用DNA酶处理后的S型细菌的细胞提取物与R型细菌混合培养，培养基中会长出两种菌落 C．艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验不能证明蛋白质不是肺炎链球菌的遗传物质 D．艾弗里在进行肺炎链球菌体外转化实验的过程中，实验组的设置体现了“减法原理” 【答案】D 【详解】A、不含多糖荚膜的肺炎链球菌为R型细菌，不会让小鼠致死，含多糖荚膜的是S型细菌，会让小鼠死亡，A错误； B、将用DNA酶处理的S型细菌的细胞提取物与R型细菌混合培养，会分解S型细菌的DNA，故培养基中只会长R型细菌的菌落，B错误； C、艾弗里的实验能够证明蛋白质不是遗传物质，DNA才是遗传物质，C错误； D、艾弗里在进行肺炎链球菌体外转化实验的过程中，实验组都特异性地去除了一种物质，其设置体现了“减法原理”，D正确。 故选D。 3．艾弗里等人为了弄清转化因子的本质，进行了一系列的实验，如下图是他们所做的一组实验，则下列有关叙述错误的是（ ） A．实验通过酶的专一性去除了某成分进行研究，利用了自变量控制中的“减法原理” B．实验一和二的结果发现R型细菌均发生了转化现象，但无法说明转化因子是DNA C．实验三的结果发现，培养皿中只存在一种表面粗糙的菌落 D．综合三组实验结果，可以说明肺炎链球菌的主要遗传物质是DNA 【答案】D 【详解】A、艾弗里的实验利用酶的专一性，分别去除 DNA、蛋白质等成分，属于自变量控制中的 “减法原理”，A正确‘ B、实验一（未加酶处理）和实验二（加蛋白酶，去除蛋白质）中，R 型细菌均发生转化，说明转化因子不是蛋白质，但不能确定就是DNA，B正确； C、实验三加入DNA酶，破坏了DNA，R 型细菌不能转化为S型细菌，所以培养皿中只有R型细菌，其菌落表面粗糙，C正确； D、综合三组实验结果，说明肺炎链球菌的遗传物质是DNA，而不是 “主要遗传物质”（主要遗传物质是针对整个生物界而言，肺炎链球菌的遗传物质就是 DNA），D错误。 故选D。 针对练2 噬菌体侵染细菌的实验 4．为加深对赫尔希和蔡斯“T2噬菌体侵染细菌”实验的理解，某生物兴趣小组通过绘图进行讨论学习。据图分析，下列叙述错误的是（ ） A．该兴趣小组通过构建物理模型开展学习 B．图中T2噬菌体的黑色部分代表被标记 C．搅拌促使噬菌体从大肠杆菌内释放出来 D．离心的目的是为了沉淀培养液中的大肠杆菌 【答案】C 【详解】A、结合图示可知，该兴趣小组通过构建物理模型开展学习，A正确； B、35S标记噬菌体的蛋白质外壳，32P标记DNA，即图中T2噬菌体的黑色部分代表被标记，B正确； C、搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与大肠杆菌分离，C错误； D、离心的目的是为了使上清液中分布的是噬菌体外壳蛋白，沉淀物中是大肠杆菌，D正确。 故选C。 5．如图为噬菌体侵染细菌的一组实验，下列选项错误的是（ ）    A．用32P标记亲代噬菌体的DNA B．搅拌的目的是使吸附在细菌表面上的噬菌体与细菌分离 C．上清液中的放射性高 D．子代噬菌体可以检测到放射性 【答案】C 【详解】A、P和S元素是DNA和蛋白质的特征元素，所以可以用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，A正确； B、搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，这样便于后续对上清液和沉淀物放射性的检测，B正确； C、32P标记的是噬菌体的DNA，噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌内部，离心后，沉淀物主要是被侵染的细菌，所以沉淀物的放射性很高，C错误； D、DNA进行半保留复制，32P标记亲代DNA，子代噬菌体可以检测到放射性，D正确。 故选C。 6．下列关于赫尔希和蔡斯“噬菌体侵染细菌的实验”的相关说法正确的是（ ） A．该实验与“肺炎链球菌体外转化实验”均运用了自变量控制的“减法原理” B．保温时间长短不会对35S标记组上清液的放射性产生明显影响 C．32P标记组大肠杆菌裂解后得到的子代噬菌体大部分具有放射性 D．该实验结果证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质 【答案】B 【详解】A、赫尔希和蔡斯实验通过分别标记DNA和蛋白质，利用同位素示踪法追踪两者去向，属于“同位素标记法”；而肺炎链球菌体外转化实验通过酶解法去除特定成分（如DNA或蛋白质）观察转化效果，属于“减法原理”，A错误； B、35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，离心后主要存在于上清液中，即使保温时间过长，细菌裂解后释放的子代噬菌体不含35S，因此上清液放射性不会显著增加，B正确； C、32P标记的是噬菌体DNA，但子代噬菌体的DNA仅含少量32P（仅亲代DNA的两条链被标记），大部分DNA链由细菌内的31P构成，子代噬菌体仅少数具有放射性，C错误； D、实验结论是“DNA是噬菌体的遗传物质”，而大肠杆菌作为宿主，其遗传物质未被研究，D错误。 故选B。 针对练3 生物的遗传物质 7．下列关于DNA 是生物的主要遗传物质的叙述，正确的是（ ） A．所有生物的遗传物质都是 DNA B．真核生物、原核生物的遗传物质是DNA，其他生物的遗传物质是 RNA C．细胞核中的遗传物质主要是DNA，细胞质中的遗传物质主要是RNA D．细胞生物、部分病毒的遗传物质是DNA，少部分病毒的遗传物质是 RNA 【答案】D 【详解】A、不是所有生物的遗传物质都是DNA，部分病毒的遗传物质是RNA，A错误； B、真核生物、原核生物的遗传物质是DNA，还有部分病毒（如噬菌体等）的遗传物质也是DNA，只有少部分病毒（如烟草花叶病毒等）的遗传物质是RNA，B错误； C、细胞核和细胞质中的遗传物质都是DNA，C错误； D、细胞生物（真核生物和原核生物）的遗传物质是DNA，部分病毒（如噬菌体等）的遗传物质是DNA，少部分病毒（如烟草花叶病毒等）的遗传物质是RNA，D正确。 故选D。 8．通过分析科学家揭示DNA为主要遗传物质的过程，可以归纳遗传物质应具备的特点。下列分析错误的是（ ） A．加热致死的S型细菌仍能使R型细菌转化为S型细菌，说明遗传物质的结构相对稳定 B．肺炎链球菌的转化实验表明，遗传物质能控制生物的性状 C．噬菌体侵染细菌的实验表明，遗传物质能自我复制并指导蛋白质合成 D．烟草花叶病毒的遗传信息储存在脱氧核苷酸的排列顺序中 【答案】D 【详解】A、加热致死的S型细菌的DNA在高温处理后仍能保留部分活性，导致R型细菌转化为S型细菌，说明遗传物质的结构相对稳定（不易被完全破坏），A正确；   B、肺炎链球菌的转化实验中，S型细菌的DNA使R型细菌发生转化并表现出荚膜性状，表明遗传物质能控制生物的性状，B正确； C、噬菌体侵染细菌时，DNA进入宿主并指导子代噬菌体的合成（包括DNA复制和蛋白质外壳形成），说明遗传物质能自我复制并指导蛋白质合成，C正确；   D、烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，其遗传信息储存在核糖核苷酸的排列顺序中，而非脱氧核苷酸，D错误。 故选D。 9．如图为DNA是主要的遗传物质的论证模型，下列叙述错误的是（ ） A．肺炎链球菌体外转化实验能证明 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 【详解】A、肺炎链球菌体外转化实验中，艾弗里及其同事将 S 型细菌的各种成分分离提纯，分别与 R 型细菌混合培养，只有加入 S 型细菌 DNA 时，R 型细菌才转化为 S 型细菌，证明了 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。 10．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，下列叙述错误的是（ ） A．肺炎链球菌体内转化实验，证明了加热致死的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突变为有致病性 B．肺炎链球菌体外转化实验中，利用自变量控制的“减法原理”，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．在肺炎链球菌体外转化实验中和噬菌体侵染细菌实验中均采用了能够区分DNA和蛋白质的技术。 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】A 【详解】A．肺炎链球菌体内转化实验仅发现加热致死的S型菌能使R型菌转化为S型菌，但未明确DNA是转化因子。该实验未直接证明DNA的作用，结论由体外转化实验得出，A错误； B．体外转化实验通过“减法原理”去除DNA后无法转化，确证DNA是转化因子，B正确； C．体外转化实验通过分离提纯技术区分成分，噬菌体实验用同位素标记区分DNA和蛋白质，C正确； D．烟草花叶病毒实验中，RNA和蛋白质互为自变量对照，结果RNA导致花叶病斑，证明RNA是其遗传物质，D正确。 故选A。 能力提升练 一、选择题 1．下列关于生物遗传物质的说法，正确的是（ ） A．果蝇的遗传物质的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸 B．DNA是主要的遗传物质是指一种生物的遗传物质主要是DNA C．真核生物的遗传物质都是DNA，病毒的遗传物质都是RNA D．噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是主要的遗传物质 【答案】A 【详解】A、果蝇的遗传物质是DNA，其遗传物质的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，A正确； B、DNA是主要的遗传物质，是指自然界中绝大多数生物的遗传物质是DNA，某些病毒的遗传物质才是RNA，B错误； C、真核生物的遗传物质都是DNA，RNA病毒的遗传物质是RNA，而DNA病毒的遗传物质是DNA，C错误； D、噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质，但没有证明DNA是主要的遗传物质，D错误。 故选A。 2．遗传转化是指游离的DNA分子（细胞DNA）被细菌的细胞摄取，并在细菌细胞内表达的过程。肺炎链球菌转化实验的实质如图所示（S基因是控制荚膜形成的基因）。下列有关叙述正确的是（ ）    A．由R型细菌转化成的S型细菌的遗传物质与原S型细菌相同 B．由R型细菌转化成S型细菌的实质是基因重组 C．将S型细菌的S基因用32P标记，转化而来的S型细菌在普通培养基上培养多代后，得到的子代S型细菌的S基因均能检测到32P D．T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程也是一种遗传转化过程 【答案】B 【详解】A、由R型细菌转化成S型细菌的过程中，仅含有S菌的部分基因进入R型细菌，故转化成的S型细菌的遗传物质与原S型细菌不完全相同，A错误； B、由R型细菌转化成S型细菌的实质是基因重组，B正确； C、由于DNA复制为半保留复制，将S型细菌的S基因用32P标记，转化而来的S型细菌在普通培养基（31P）上培养多代后，得到的子代S型细菌只有少数含有32P，故S基因不一定能检测到32P，C错误； D、遗传转化是指细胞DNA被细菌的细胞摄取，并在细菌细胞内表达的过程，T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程不是遗传转化过程，D错误。 故选B。 3. 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 【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。 4．噬菌体侵染细菌的实验中，将32P标记的噬菌体与大肠杆菌保温一段时间后，搅拌离心并检测离心管悬浮液和沉淀物的放射性。若操作中噬菌体加入过量，导致上清液的放射性（ ） A．偏高 B．偏低 C．无影响 D．各种情况都有 【答案】A 【详解】在噬菌体侵染细菌实验中， 32P标记的是噬菌体的 DNA。正常情况下，噬菌体侵染细菌时，DNA 进入细菌细胞，离心后沉淀物放射性高，上清液放射性低。若噬菌体加入过量，会有部分噬菌体没有侵染到细菌细胞内，离心后这部分噬菌体分布在上清液中，由于其被32P标记，就会使上清液的放射性偏高，A 正确。 故选A。 5．肺炎链球菌分为光滑型（S型）和粗糙型（R型）。在肺炎链球菌的转化实验中，格里菲思将R型活菌与加热致死的S型细菌混合后注入小鼠体内，几天后小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活菌，其后代也是S型细菌。下列叙述正确的是（ ） A．R型菌表面具有荚膜，菌体粗糙 B．S型菌内蛋白质加热后变性，常温下恢复活性 C．从死亡小鼠体内能同时分离出R型菌和S型菌 D．证明了S型菌DNA可促使R型菌转化为S型菌 【答案】C 【详解】A、R型菌表面无荚膜，菌体粗糙；而S型菌有荚膜，表面光滑，A错误； B、蛋白质高温变性后空间结构被破坏，不可逆，无法恢复活性，B错误； C、加热致死的S型菌的DNA促使部分R型菌转化为S型菌，S型菌增殖导致小鼠死亡，原R型菌可能未被完全转化，故体内可同时存在两种菌，C正确； D、格里菲思实验未提纯DNA，仅推测存在“转化因子”，艾弗里实验才证明DNA是转化因子。D错误。 故选C。 6．某团队模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实验，对材料的处理如下表。则甲、乙、丙组放射性物质主要分布在（ ） 材料及标记 T2噬菌体 大肠杆菌 甲组 32P 标记 未标记 乙组 35S标记 未标记 丙组 未标记 35S标记 A．沉淀物 上清液 上清液 B．上清液 沉淀物 沉淀物 C．沉淀物 上清液 沉淀物 D．上清液 沉淀物 上清液 【答案】C 【详解】T2噬菌体侵染大肠杆菌时仅将DNA注入大肠杆菌，蛋白质外壳仍留在细胞外，沉淀物为含有T2噬菌体DNA的大肠杆菌，甲组为32P标记的噬菌体，因此放射性在沉淀物中，而乙组为35S标记的噬菌体，因此放射性在上清液中，丙组35S标记的大肠杆菌，而T2噬菌体未被标记，因此沉淀物中有大肠杆菌，所以放射性在沉淀物中，综上所述，ABD错误，C正确。 故选C。 拓展培优练 1、 选择题 1．下列关于肺炎链球菌转化实验的叙述，正确的是（ ）    A．S型细菌与R型细菌在结构上最大的不同是S型细菌的菌体有多糖类的荚膜 B．肺炎链球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质 C．图一可表示“格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验”中R型细菌和加热杀死的S型细菌注入小鼠体内时，R型细菌与S型细菌的数量变化 D．图二可表示“艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验”中R型细菌和S型细菌的细胞提取物加入蛋白酶组的R型细菌与S型细菌的数量变化 【答案】A 【详解】A、荚膜是某些细菌的细胞壁 外面包围的一层胶状物质；S型细菌与R型细菌在结构上最大的不同是S型细菌的菌体有多糖类的荚膜，A正确； B、肺炎链球菌属于原核生物，其含有核糖体，故肺炎链球菌利用自身的核糖体合成蛋白质，B错误； C、图二可表示“格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验”中R型细菌和加热杀死的S型细菌注入小鼠体内时，R型细菌与S型细菌的数量变化，C错误； D、“艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验”中R型细菌和S型细菌的细胞提取物加入蛋白酶组实验结果是呈现R型细菌和S型细菌，由于细菌转化效率很低，绝大部分是R型细菌，少部分是S型细菌，故图二不可表示“艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验”中R型细菌和S型细菌的细胞提取物加入蛋白酶组的R型细菌与S型细菌的数量变化，D错误； 故选A。 2．猴痘病毒由蛋白质和一种核酸组成，其侵染宿主细胞方式与噬菌体类似。为了探究猴痘病毒的遗传物质是DNA还是RNA，实验员做了如下实验。下列叙述错误的是（ ） 步骤 甲组 乙组 ① 用15N标记胸腺嘧啶 用3H标记尿嘧啶 ② 培养并获得被标记的猴痘病毒 ③ 被标记的猴痘病毒侵染未标记的宿主细胞，短时间保温后，搅拌并离心 ④ 检测上清液和沉淀物中含有的同位素 A．上述实验中同位素标记法可用于示踪物质的运行和变化规律 B．实验中搅拌的目的是使吸附在细胞上的猴痘病毒与宿主细胞分离 C．分别用含15N和3H的培养基可以培养并获得被标记的猴痘病毒 D．若④子代病毒中甲组检测出15N，乙组未检测出3H，则DNA是遗传物质 【答案】C 【详解】A、同位素标记法通过追踪放射性信号，可明确物质（如核酸或蛋白质）在实验中的去向和变化规律，A正确； B、搅拌的目的是将吸附在宿主细胞表面的病毒颗粒与细胞分离，确保离心后上清液和沉淀物中的同位素分布准确反映病毒侵入情况，B正确； C、猴痘病毒不能直接在培养基中独立增殖，必须依赖宿主细胞。正确的标记方法是：先将宿主细胞培养在含放射性同位素（如15N或3H）的培养基中，使宿主细胞摄入标记的核苷酸，再让病毒感染这些细胞，病毒复制时才会被标记，不能直接使用含15N或3H的培养基培养病毒，C错误； D、若甲组子代病毒检测到15N，15N标记DNA的胸腺嘧啶，而乙组未检测到3H，3H标记RNA的尿嘧啶，可推测DNA是遗传物质，D正确。 故选C。 3．如下图甲是将加热杀死的S型细菌与R型活菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化，图乙是利用35S标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌实验的部分操作步骤。下列相关叙述中，错误的是（ ）    A．甲图中 bc时间段内，由于R型细菌无荚膜，大量R 型细菌被吞噬细胞吞噬并杀灭 B．图甲中，后期出现的大量S型细菌是由 R 型细菌转化后增殖而来 C．图乙可以用含35S的培养基培养噬菌体 D．图乙沉淀物中主要是细菌，其裂解释放出的噬菌体中没有检测到35S 【答案】C 【详解】A、甲图中bc时间段内，由于R型细菌无荚膜（没有毒性），大量R型细菌作为抗原与抗体结合，进而被吞噬细胞吞噬消化，A正确； B、少量的R型细菌转化为S型细菌，再经S型细菌增殖后产生大量的S型细菌，B正确； C、噬菌体是病毒，必须寄生在活细胞上，不能用培养基培养，C错误； D、图乙中经离心后，上清液中析出重量较轻的噬菌体外壳，沉淀物中留下被感染的大肠杆菌，由于用35S标记的是蛋白质外壳，只会出现在上清液中，不会出现在沉淀物中，所以新形成的噬菌体中无法检测到35S，D正确。 故选C。 4．有人试图通过实验来了解H5N1型禽流感病毒侵入家禽细胞的一些过程，设计实验如图： 一段时间后，检测子代H5N1 病毒的放射性及S、P元素，下表对结果的预测中，最可能发生的是（ ） 选项 放射性 S元素 P元素 A 全部无 全部含32S 全部含31P B 全部有 全部含35S 多数含32P， 少数含31P C 少数有 全部含32S 少数含32P，多数含31P D 全部有 全部含35S 少数含32P，多数含31P 【答案】D 【详解】根据题意和图示分析可知：病毒先在含32P的宿主细胞1中培养（其DNA被32P标记），然后转移到含35S的宿主细胞2中培养．病毒复制自身的遗传物质所用的原料有宿主细胞的31P（不具放射性），也有自身核酸（含32P），故子代病毒的核酸大多含31P，少数含32P；病毒合成的蛋白质外壳所用的原料都是宿主细胞2的，故全被35S标记，ABC错误，D正确。 故选D。 二、非选择题 5．格里菲思、艾弗里肺炎链球菌转化实验过程如图1、2所示，赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验的流程如图3所示。回答与下列实验有关的问题： (1)肺炎链球菌与人体细胞在结构上最主要的区别是_____。图1格里菲斯的实验_____（填“能”或“不能”）得出DNA是遗传物质的结论；图2是艾弗里和他的同事进行的体外转化实验，该实验运用“_____原理”控制自变量；图2实验④的培养基中出现的肺炎链球菌并非全部是S型活细菌，原因是__________________________________________________。 (2)图3中T2噬菌体侵染32P标记的大肠杆菌后，在增殖阶段合成子代T2噬菌体蛋白质外壳需要_____。 A．细菌的氨基酸 B．噬菌体的DNA C．细菌的RNA聚合酶 D．细菌的tRNA E．噬菌体的核糖体 (3)图3侵染一段时间后，用搅拌器搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中的放射性，得到如下图所示的实验结果，搅拌的目的是____________________，所以搅拌时间少于1min时，上清液中35S的放射性_____，实验结果表明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%，证明噬菌体的_____进入细菌。下图中“被侵染细菌”的存活率曲线基本保持在100%，本组数据的意义是作为________，以证明_____，否则细胞外_____放射性会增高。 【答案】(1) 肺炎链球菌没有以核膜为界限的细胞核 不能 减法 部分肺炎链球菌未转化 (2) ABCD (3) 使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 较低 DNA 对照组 细菌没有裂解，子代噬菌体没有释放出来 32P 【详解】（1）肺炎链球菌是原核生物，人体细胞是真核细胞，肺炎链球菌与人体细胞在结构上最主要的区别是肺炎链球菌没有以核膜为界限的细胞核。图1中格里菲思的实验不能得出DNA是遗传物质的结论，仅能说明存在转化因子；图2中艾弗里和他的同事进行的体外转化实验，利用酶解法，即与常态相比较，去除某种成分，也就是运用“减法原理”控制自变量；图2中实验④的培养基中出现的肺炎链球菌并非全部是S型活细菌，其原因是由于部分R型肺炎链球菌没有发生转化。 （2）T2噬菌体侵染32P标记的大肠杆菌实验中，增殖阶段合成的子代T2噬菌体蛋白质外壳，需要噬菌体提供模板（DNA），细菌提供所需要的物质和各种条件，如氨基酸，RNA聚合酶，tRNA，核糖体，ABCD正确，E错误。 故选ABCD。 （3）搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。由图3可知，搅拌时间少于1min时，被35S标记的蛋白质外壳部分仍吸附在大肠杆菌上，并随着大肠杆菌离心到沉淀物中，使上清液中的放射性较低。实验结果表明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%，可以证明DNA（亲代噬菌体的DNA）进入细菌，将各种性状遗传给子代噬菌体。图示中“被侵染细菌”的存活率曲线基本保持在100%，本组实验数据的意义主要是作为对照组，以证明细菌没有裂解，子代噬菌体没有释放出来，否则上清液中的32P放射性会增高。 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.1 DNA是主要的遗传物质（分层作业）参考答案 基础巩固+能力提升+拓展培优 三维训练 基础巩固练 1．B 2．D 3．D 4．C 5．C 6．B 7．D 8．D 9．D 10．A 能力提升练 1．A 2．B 3．B 4．A 5．C 6．C 拓展培优练 1． A 2．C 3．C 4．D 5．【答案】(1) 肺炎链球菌没有以核膜为界限的细胞核 不能 减法 部分肺炎链球菌未转化 (2) ABCD (3) 使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 较低 DNA 对照组 细菌没有裂解，子代噬菌体没有释放出来 32P 【详解】（1）肺炎链球菌是原核生物，人体细胞是真核细胞，在结构上最主要的区别是有无以核膜为界限的细胞核。图1中格里菲思的实验不能得出DNA是遗传物质的结论，仅能说明存在转化因子；图2中艾弗里和他的同事进行的体外转化实验，利用酶解法，即与常态相比较，去除某种成分，也就是运用“减法原理”控制自变量；图2中实验④的培养基中出现的肺炎链球菌并非全部是S型活细菌，其原因是由于部分R型肺炎链球菌没有发生转化。 （2）T2噬菌体侵染32P标记的大肠杆菌实验中，增殖阶段合成的子代T2噬菌体蛋白质外壳，需要噬菌体提供模板（DNA），细菌提供所需要的物质和各种条件，如氨基酸，RNA聚合酶，tRNA，核糖体，ABCD正确，E错误。 （3）搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。由图3可知，搅拌时间少于1min时，被35S标记的蛋白质外壳部分仍吸附在大肠杆菌上，并随着大肠杆菌离心到沉淀物中，使上清液中的放射性较低。实验结果表明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%，可以证明DNA（亲代噬菌体的DNA）进入细菌，将各种性状遗传给子代噬菌体。图示中“被侵染细菌”的存活率曲线基本保持在100%，本组实验数据的意义主要是作为对照组，以证明细菌没有裂解，子代噬菌体没有释放出来，否则上清液中的32P放射性会增高。 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $