专题05 人类探索遗传物质的历程（期中真题汇编，福建专用）高一生物下学期

专题05 人类探索遗传物质的历程 2大高频考点概览 考点01 噬菌体侵染细菌的实验 考点02 肺炎链球菌的转化实验 地 城 考点01 噬菌体侵染细菌的实验 一、单选题 1．(24-25高一下·福建三明五县联盟·期中)细菌的转移因子（一种小型环状双链DNA）携带有编码在其细胞表面产生菌毛的基因。在细菌接合实验中，具有转移因子的细菌可作为供体，缺乏转移因子的细菌只能作受体，供体通过菌毛与受体结合后转移因子进行转移同时复制，得到转移因子的细菌也可产生菌毛。下列叙述错误的是（　　） A．该转移因子不具有游离的磷酸基团 B．细菌接合实验不能说明DNA是细菌的遗传物质 C．推测细菌群体短期内产生集体抗药性可能与转移因子有关 D．编码菌毛产生的基因的表达和复制在同一场所进行 【答案】B 【详解】A、质粒是环状双链DNA，不具有游离的磷酸基团，A正确； B、细菌接合实验能说明细菌的性状由DNA决定，DNA是细菌的遗传物质，B错误； C、具有转移因子的细菌可作为供体将转移因子传递给更多细菌，若转移因子上有某种抗药基因，则细菌群体短期内将产生集体抗药性，C正确； D、编码菌毛产生的基因存在于质粒上，其表达和复制均在细胞质中进行，D正确。 故选B。 2．(24-25高一下·福建安溪一中、养正中学、惠安一中、泉州实验中学·期中)下列有关肺炎链球菌实验的说法，正确的是（　　） A．S型肺炎链球菌的菌落为粗糙的，R型肺炎链球菌的菌落是光滑的 B．加热杀死的S型细菌的DNA进入R型细菌细胞内，使R型细菌转化为S型细菌 C．R型细菌被转化为S型细菌后导致小鼠死亡，是因为S型细菌的DNA具有毒性 D．肺炎链球菌体内转化实验证明了DNA是遗传物质 【答案】B 【分析】R型和S型肺炎链球菌的区别是前者没有荚膜（菌落表现粗糙），后者有荚膜（菌落表现光滑）。由肺炎链球菌转化实验可知，只有S型菌有毒，会导致小鼠死亡，S型菌的DNA才会是R型菌转化为S型菌。 【详解】A、S型肺炎链球菌有荚膜，其菌落为光滑的，R型肺炎链球菌无荚膜，其菌落是粗糙的，A错误； B、加热杀死的S型菌的DNA进入R型菌细胞内，仍能作为转化因子，使R型菌转化成S型菌，B正确 C、R型菌被转化为S型菌后导致小鼠死亡，是因为S型菌有多糖类荚膜的保护而具有毒性，而不是因为其DNA具有毒性，C错误； D、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”，没有证明DNA是遗传物质，D错误。 故选B。 3．(24-25高一下·福建安溪一中、养正中学、惠安一中、泉州实验中学·期中)生物科学史记载着生命科学成果的探究历程。下列关于生物科学史的叙述，错误的是（　　） A．赫尔希和蔡斯运用放射性同位素标记法证明DNA是遗传物质 B．艾弗里及同事运用控制变量中的减法原理证明DNA是遗传物质 C．沃森和克里克通过X射线衍射技术得到了清晰的DNA衍射图谱 D．梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记法证明DNA是半保留复制 【答案】C 【分析】赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记法将DNA和蛋白质分开，采用S和P分别标记噬菌体进行侵染实验。 【详解】A、赫尔希和蔡斯运用放射性同位素标记法（32P和35S标记噬菌体）研究噬菌体侵染细菌实验，证明DNA是遗传物质，A正确； B、在艾弗里的体外转化实验中，利用了减法原理，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而证明了DNA是遗传物质，B正确； C、通过X射线衍射技术得到了清晰的DNA衍射图谱的是富兰克林，C错误； D、梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记法证明DNA是半保留复制，D正确。 故选C。 4．(24-25高一下·福建龙岩一级校联盟·期中)很多科学家在对遗传物质的本质和遗传规律的研究中做出了重大贡献，下列叙述正确的是（    ） A．孟德尔通过豌豆两对相对性状的杂交实验，发现了非同源染色体的非等位基因自由组合 B．格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验，推断加热杀死的S型菌存在转化因子 C．沃森和克里克通过同位素标记技术，推断DNA的复制方式为半保留复制 D．赫尔希和蔡斯利用T2菌体侵染细菌的实验，证明T2噬菌体的遗传物质主要是DNA 【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。 【详解】A、孟德尔通过豌豆两对相对性状杂交实验，发现自由组合现象，当时还未发现染色体，并非发现非同源染色体的非等位基因自由组合 ，A错误； B、格里菲思肺炎链球菌体内转化实验中，将加热杀死的S型菌和活的 R 型菌混合注射给小鼠，小鼠死亡，且从死亡小鼠体内分离出S型菌，由此推断加热杀死的S型菌存在转化因子 ，B正确； C、沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型，是梅塞尔森和斯塔尔通过同位素标记技术，证明DNA的复制方式为半保留复制 ，C错误； D、赫尔希和蔡斯利用T2噬菌体侵染细菌实验，证明了T2噬菌体的遗传物质是 DNA ，不是 “主要是 DNA” ，D错误。 故选B。 5．(24-25高一下·福建厦门同安第一中学·期中)下列有关遗传物质发现的经典实验的叙述，错误的是（　　） A．格里菲思的肺炎链球菌转化实验未能说明遗传物质的化学本质 B．格里菲思的肺炎链球菌转化实验中对DNA和蛋白质等物质进行了分离 C．赫尔希和蔡斯实验的巧妙之处是以T2噬菌体为实验材料并运用了同位素标记法 D．艾弗里等人的体外转化实验证明了DNA是遗传物质 【答案】B 【详解】A、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验仅提出存在转化因子，但未明确其化学本质，A正确； B、格里菲思的肺炎链球菌转化实验是将肺炎链球菌注射进入小鼠体内，观察小鼠是否致病或死亡，没有对DNA和蛋白质等物质进行分离，B错误； C、赫尔希和蔡斯选择T2噬菌体（仅含DNA和蛋白质）并利用同位素32P、35S分别标记DNA和蛋白质，不需要直接将噬菌体的成分加以分离来做实验，这是实验设计巧妙之处，C正确； D、艾弗里通过体外转化实验，用相应的酶处理S细菌细胞提取物，结果发现用DNA酶处理过的提取物那组实验中不会发生肺炎链球菌转化，从而证实DNA是遗传物质，D正确。 故选B。 6．(20-21高一下·福建厦门·期末)下列关于生物遗传物质探索的相关叙述，错误的是（　　） A．艾弗里与赫尔希、蔡斯设计的实验都证明了DNA是遗传物质 B．将烟草花叶病毒中提取的RNA涂抹在烟草植株叶片可使其感染病毒 C．噬菌体侵染细菌的实验中，35S标记的一组检测到沉淀物放射性偏高，这是培养时间过长导致的 D．将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后注入小鼠体内，可从死亡小鼠体内分离出S型活细菌 【答案】C 【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，而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。该实验证明噬菌体侵染细菌时只有DNA进入细菌，进而证明DNA是遗传物质。 【详解】A、艾弗里体外转化实验与赫尔希、蔡斯设计的T2噬菌体侵染细菌的实验都证明了DNA是遗传物质，A正确； B、烟草花叶病毒的RNA是遗传物质，将烟草花叶病毒中提取的RNA涂抹在烟草植株叶片可使其感染病毒，但由于烟草花叶病毒裸露的RNA没有蛋白质衣壳的保护，感染的频率比较低，B正确； C、噬菌体侵染细菌的实验中，35S标记的一组检测到沉淀物放射性偏高，这是搅拌不充分（吸附在细菌表面的噬菌体蛋白质与细菌没有分离）导致的，C错误； D、格里菲思体内转化实验中，加热杀死的S型细菌存在转化因子，将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后注入小鼠体内，R型活细菌能转化成S型活细菌，小鼠死亡，可从死亡小鼠体内分离出S型活细菌，D正确。 故选C。 7．（2021年高考全国乙卷生物真题）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。 二、非选择题 8．(24-25高一下·福建龙岩高级中学等部分学校·期中)福橘是福建特色水果，柑橘裂皮类病毒是危害其生长的重要病原体。某兴趣小组设计了不同的实验来探究该病毒的核酸类型（DNA或RNA）及结构（单链或双链），结合所学知识完善相关方案： (1)酶解法： 提取病毒核酸，随机均分为A、B两组，A组加入DNA水解酶，B组加入RNA水解酶。分别将A、B两组的核酸与宿主细胞混合培养。若实验结果是______，则说明柑橘裂皮类病毒的核酸是RNA。 (2)侵染法： 将______随机均分为甲、乙两组，甲组置于含放射性同位素标记的______的培养基中，乙组置于含放射性同位素标记的______的培养基中，充分培养一段时间。然后接种柑橘裂皮类病毒，培养一段时间后，收集子代柑橘裂皮类病毒并检测放射性。若实验发现甲组无放射性，乙组有放射性，则可判断柑橘裂皮类病毒的核酸为RNA。此实验______（填“能”或“不能”）区分该病毒的RNA为单链还是双链。 (3)碱基测定法： 实验人员对柑橘裂皮类病毒核酸的碱基组成进行分析，检测到A、U、C、G四种碱基，未检测到碱基T。该结果说明柑橘裂皮类病毒的核酸是______，若要初步确认该核酸是单链还是双链，则需要检测______ 【答案】(1) B组（RNA水解酶处理组）中检测不到子代病毒，而A组中能检测到 (2) 宿主细胞/健康柑橘细胞 胸腺嘧啶/胸腺嘧啶脱氧核苷酸 尿嘧啶/尿嘧啶核糖核苷酸 不能 (3) RNA A与U（或C与G）的碱基比例是否相等 【分析】病毒是非细胞生物，专性寄生在活细胞内。病毒依据宿主细胞的种类可分为植物病毒、动物病毒和噬菌体；根据遗传物质来分，分为DNA病毒和RNA病毒；病毒由核酸和蛋白质组成。 【详解】（1）病毒的遗传物质可以进入宿主细胞并产生子代病毒，DNA水解酶可以水解DNA，使DNA失去功能，RNA水解酶可以水解RNA，使RNA失去功能，若病毒的遗传物质是DNA，则用DNA水解酶处理，DNA失去功能，A组没有子代病毒，B组有子代病毒；若病毒的遗传物质是RNA，则用RNA水解酶处理，RNA会失去功能，A组有子代病毒，B组没有子代病毒。 （2）RNA和DNA碱基种类不同，RNA特有的碱基是U，DNA特有的碱基是T，因此可以将宿主细胞随机均分为甲、乙两组，甲组置于含放射性同位素标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中，乙组置于含放射性同位素标记的尿嘧啶核糖核苷酸的培养基中，充分培养一段时间。然后接种柑橘裂皮类病毒，培养一段时间后，收集子代柑橘裂皮类病毒并检测放射性。若实验发现甲组无放射性，乙组有放射性，则可判断柑橘裂皮类病毒的核酸为RNA。此实验只能用于判断遗传物质是DNA还是RNA，但无法判断该病毒的RNA为单链还是双链。 （3）RNA和DNA碱基种类不同，RNA特有的碱基是U，DNA特有的碱基是T，实验人员对柑橘裂皮类病毒核酸的碱基组成进行分析，检测到A、U、C、G四种碱基，未检测到碱基T。该结果说明柑橘裂皮类病毒的核酸是RNA。双链RNA中，A=U，G=C，因此若要初步确认该核酸是单链还是双链，则需要检测A与U（或C与G）的碱基比例是否相等。 地 城 考点02 肺炎链球菌的转化实验 一、单选题 1．(24-25高一下·福建福州联盟校·期中)为了探究生物遗传物质的本质是蛋白质还是DNA，赫尔希和蔡斯利用放射性同位素35S和32P，分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，并让其去侵染大肠杆菌。下列关于该实验的叙述，正确的是（　　） A．35S组的子代噬菌体不含35S，说明蛋白质不是遗传物质 B．可以用14C和18O代替35S和32P对T2噬菌体进行标记 C．用标记好的T2噬菌体去侵染肺炎链球菌可得到相同的结论 D．整个实验中在标记噬菌体阶段，需用含35S或32P的培养基培养大肠杆菌 【答案】D 【分析】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；结论：DNA是遗传物质。 【详解】A、35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，在噬菌体侵染的过程中蛋白质外壳未进入到大肠杆菌细胞中，所以不能说明蛋白质不是遗传物质，A错误； B、由于T2噬菌体的DNA和蛋白质中都含有C和O，所以不能用14C和18O替代32P和35S对T2噬菌体进行标记，B错误； C、T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，不侵染肺炎链球菌，C错误； D、由于噬菌体是病毒，不能用培养基直接培养，因此在标记噬菌体阶段，应先用含有35S或32P的培养基培养大肠杆菌，让大肠杆菌带上标记，再用未标记的噬菌体侵染已标记的大肠杆菌，从而让噬菌体带上标记，D正确。 故选D。 2．(24-25高一下·福建永春第二中学等五校·期中)某病毒主要由蛋白质外壳与核酸(只含 DNA或 RNA)组成，其进入宿主细胞的方式是先与宿主细胞识别再通过胞吞的方式进入宿主细胞。欲确定其遗传物质为 DNA或 RNA，还是蛋白质外壳，下列方法不可行的是（    ） A．可以直接测定该病毒中是否含有T或者U来区分遗传物质是DNA还是RNA B．可用T被标记的宿主细胞培养该病毒，观察子代病毒标记情况 C．可模仿赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验，检测放射性主要在上清液还是沉淀物中 D．可用U被标记的宿主细胞培养该病毒，观察子代病毒标记情况 【答案】C 【分析】病毒是非细胞生物，其结构简单，包括核酸和蛋白质，根据遗传物质不同分为DNA病毒和RNA病毒，根据宿主细胞的不同，将病毒分为噬菌体、动物病毒和植物病毒等，病毒为专性寄生物，没有独立的代谢能力。 【详解】A、由于T是到DNA特有的碱基，而U是RNA特有的碱基，因此，可以直接测定该病毒中是否含有T或者U来区分遗传物质是DNA还是RNA，A正确； B、可用T被标记的宿主细胞培养该病毒，观察子代病毒标记情况，若病毒带有标记，则说明遗传物质是DNA，反之则为RNA，B正确； C、题意显示，该病毒是通过胞吞的方式进入宿主细胞的，因此不能模仿赫尔希与蔡斯的实验，C错误； D、可用U被标记的宿主细胞培养该病毒，观察子代病毒标记情况，若病毒带有标记，则说明遗传物质是RNA，反之则为DNA，D正确。 故选C。 3．(23-24高一下·福建福州六校·期末)图甲是将加热杀死的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（　　） A．图甲中出现的S型细菌是由R型细菌转化并增殖而来的 B．图乙中上清液的放射性很高，沉淀物的放射性很低 C．图乙中噬菌体增殖需要细菌提供原料、能量、酶等 D．图乙搅拌的目的是将噬菌体的蛋白质外壳与DNA分开 【答案】D 【分析】题图分析：图甲表示加热杀死的S型菌和R型活菌混合注射到小鼠体内，开始是R型菌较多，在小鼠体内扩增，数量上升，后被小鼠免疫系统清除，数量下降，此过程中少部分R型菌在加热杀死的S型菌DNA作用下转化为S型活菌，S型活菌扩增并破坏小鼠的免疫系统，使R型菌和S型菌数量重新上升，由此可得实线表示R型菌，虚线表示S型菌。观察图乙可得，噬菌体在侵染细菌时需要先吸附在细菌表面，再将噬菌体DNA注入到细菌，离心前搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分开，离心后细菌主要分布在沉淀物中，噬菌体及其蛋白质外壳主要分布在上清液中。 【详解】A、图甲表示加热杀死的S型菌和R型活菌混合注射到小鼠体内，初始只有获得R型菌，后出现S型菌，出现的S型细菌是由R型细菌转化并增殖而来的，A正确； B、35S标记物质为噬菌体的蛋白质外壳，在噬菌体侵染细菌时吸附在大肠杆菌细胞膜上，因此离心后其放射性主要分布在上清液中，上沉淀物中的放射性会很低，B正确； C、噬菌体为病毒没有细胞结构，不能独立进行生命活动，因此图乙中噬菌体增殖需要细菌提供原料、能量、酶等，C正确； D、观察图乙可得，噬菌体在侵染细菌时需要先吸附在细菌表面，再将噬菌体DNA注入到细菌，离心前搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分开，D错误。 故选D。 4．(24-25高一下·福建福州九校联盟·期中)用DNA双链均被32P标记的一个T2噬菌体侵染被35S标记的大肠杆菌，一段时间后释放出了M个子代T2噬菌体。下列有关叙述正确的是（    ） A．用32P标记T2噬菌体的方法与用35S标记大肠杆菌的方法相同 B．这M个子代T2噬菌体中，含32P的T2噬菌体所占的比例为1/M C．若子代T2噬菌体均同时含32P和35S，则该T2噬菌体只繁殖了一代 D．经过培养，得到的M个子代T2噬菌体中不都含有35S 【答案】C 【分析】T2噬菌体的繁殖是利用自身的DNA上的遗传信息，通过半保留复制合成子代噬菌体的DNA，再借用大肠杆菌内的原料、场所、能量和酶等适宜条件合成自身的外壳蛋白。 【详解】A、用32P 标记T2噬菌体需要先标记大肠杆菌，用35S 标记大肠杆菌可以直接把大肠杆菌置于普通培养基上培养，A错误； B、根据DNA的半保留复制可知，这M个子代T2噬菌体中，含32P 的T2噬菌体有2个，故含32P 的T2噬菌体所占的比例为2/M，B错误； C、若子代T2噬菌体均同时含32P 和35S ，说明该T2噬菌体只繁殖了一代，子代噬菌体DNA的一条链被标记，C正确； D、T2噬菌体合成子代噬菌体的蛋白质外壳的原料来自于大肠杆菌，而大肠杆菌被35S标记，故M个子代T2噬菌体全部含32S，D错误。 故选C。 5．(24-25高一下·福建龙岩一级校联盟·期中)某科研小组进行噬菌体侵染细菌实验，分别用35S和32P标记的噬菌体侵染细菌，以下为部分操作步骤如图甲，经搅拌、离心后的检测放射性强度的实验数据如图乙，下面叙述正确的是（    ） A．用含35S的培养基培养可获得被35S标记的噬菌体 B．图甲实验结果证明了蛋白质不是噬菌体的遗传物质 C．噬菌体侵染细菌后，合成新的噬菌体蛋白质外壳需要细菌的DNA及其氨基酸 D．图乙中搅拌4min后，上清液32P含量为30%左右是因为混合培养时间过短 【答案】D 【分析】1、T2噬菌体侵染细菌的实验：  ①研究者：1952年，赫尔希和蔡斯；  ②实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌等；  ③实验方法：放射性同位素标记法；  ④实验思路：S是蛋白质的特有元素，DNA分子中含有P，蛋白质中几乎不含有，用放射性同位素32P和放射性同位素35S分别标记DNA和蛋白质，直接单独去观察它们各自的作用；  ⑤实验过程：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；  ⑥实验结论：DNA是遗传物质。 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。实验结论：DNA是遗传物质。标记噬菌体时应先标记细菌，用噬菌体侵染被标记的细菌，这样来标记噬菌体。因为噬菌体是没有细胞结构的病毒，只能在宿主细胞中繁殖后代，所以在培养基中它是不能繁殖后代的。 【详解】A、 噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能独立在培养基上生存，必须寄生在活细胞中才能生存和繁殖，A错误； B、图甲实验只进行了部分操作，仅从该图实验结果不能证明蛋白质不是噬菌体的遗传物质，因为该实验没有单独研究蛋白质在遗传过程中的作用，B错误； C、噬菌体侵染细菌后，合成新的噬菌体蛋白质外壳需要噬菌体的DNA作为模板，细菌的氨基酸作为原料，C错误； D、32P标记的是噬菌体的DNA，噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌细胞内。图乙中搅拌4 min后，上清液32P含量为30%左右，是因为混合培养时间过短，部分被32P标记的噬菌体还没有侵染到细菌细胞内，经搅拌、离心后出现在上清液中，D正确。 故选D。 二、非选择题 6．(24-25高一下·福建三明永安九中、宁化六中、金沙高级中学、宁化滨江实验中学·期中)下图表示“噬菌体侵染细菌实验”的过程，A、C中的方程代表大肠杆菌，分别来自于锥形瓶和试管、请回答： (1)赫尔斯和蔡斯分别用35S和32P标记T2噬菌体的蛋白质和DNA。被标记部位分别是下图中的_________（填数字编号）。图中物质③的中文名称为___________由①②③共同组成的化合物是____________（填中文名称）。 (2)噬菌体侵染细菌的实验过程中搅拌的目的是_________。若亲代噬菌体被35S标记，则适当保温后，进行密度梯度离心，放射性同位素主要分布在______中。（选填：上清液或下层液） (3)若亲代噬菌体被32P标记，放入无放射性元素的大肠标杆菌中培养，大肠标杆菌裂解后释放放的子代噬菌体外壳及核酸携带放射性情况如何？______________（选填：外壳带放射性或部分核酸带放射性）在某此实验中，检测结果显示上清液中的放射性强度比较高。原因可能是____________。 (4)该实验证明___________才是噬菌体的遗传物质。 【答案】(1) ④① 含氮碱基 脱氧核糖核苷酸（或脱氧核苷酸） (2) 使吸附在大肠杆菌上的T2噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌分离 上清液 (3) 部分核酸带放射性 保温时间过长（或保温时间过短 ） (4)DNA 【分析】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．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表示磷酸，②表示含脱氧核糖，③表示含氮碱基，④表示氨基酸的R基，⑤表示-CO-NH-，35S主要存在于④，32P存在于①，所以被标记物质分别是下图中的④①。物质③的中文名称是含氮碱基。由①表示磷酸，②表示含脱氧核糖，③表示含氮碱基，共同构成的化合物是脱氧核糖核苷酸。 （2）噬菌体侵染细菌的实验过程中，搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的T2噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌分离。35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，通过搅拌后，T2噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌分离，通过离心后，其放射性主要存在于离心管的上清液中。 （3）32P标记的是T2噬菌体的DNA分子，T2噬菌体的DNA提供模板，大肠杆菌提供原料，DNA复制属于半保留复制，所以若亲代噬菌体被32P标记，放入无放射性元素的大肠标杆菌中培养，大肠标杆菌裂解后释放放的子代噬菌体外壳及核酸携带放射性情况为：部分核酸带放射性。若实验结果中，上清液中的放射性较高，其原因有：①保温时间过短，T2噬菌体尚未将DNA注入大肠杆菌，经离心后，放射性则位于上层；②保温时间过长，大肠杆菌裂解，T2噬菌体释放，经离心后，放射性出现在上清液中。 （4）该实验证明DNA是噬菌体的遗传物质。 7．(24-25高一下·福建厦门湖里区福建厦门双十中学·期中)科学家分别用放射性同位素35S、32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的细菌，经过短时间的保温后，用搅拌器搅拌，然后离心，分别检测A、B管中上清液和沉淀物的放射性。实验过程如下图。 请回答： (1)若A管中______放射性很高，B管中______放射性很高，则说明噬菌体的DNA进入到细菌细胞中，蛋白质外壳仍留在外面。 (2)保温时间长短会影响上清液和沉淀物放射性的高低。下图中，能表示B管中上清液的放射性强度随保温时间的延长而变化的曲线是______。 (3)用一个DNA双链均被32P标记的噬菌体侵染细菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间，得到n个子代噬菌体，其中含有32P的子代噬菌体所占的比例为______。 【答案】(1) 上清液 沉淀物 (2)b (3)2/n 【分析】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。实验结论：DNA是遗传物质。 【详解】（1）A试管中的噬菌体是用35S标记的，放射性在蛋白质上。A试管中上清液具有较强的放射性，沉淀物几乎没有放射性，说明噬菌体的蛋白质没有进入细菌体内；B试管中噬菌体是用32P标记的，放射性在DNA上，B试管中上清液几乎没有放射性，沉淀物有较强放射性，说明噬菌体的DNA进入到细菌体内。 （2）B试管中噬菌体的DNA标记上32P，培养噬菌体保温时间太短，噬菌体没有全部侵染细菌，DNA没有注入细菌，所以离心后上清液放射性会高；随保温时间的增长，噬菌体侵染细菌充分，未裂解细菌，离心后上清液中放射线较低，如果保温时间过长，噬菌体裂解细菌，离心后导致上清液放射性升高。故能表示B管中上清液的放射性强度随保温时间的延长而变化的曲线是b。 （3）DNA是半保留复制，即复制形成的1个DNA分子中的两条链一条为母链，一条为新合成的子链，所以，1个带有放射性的DNA分子，以不含放射性的脱氧核苷酸为原料进行复制，无论复制了多少次，子代DNA分子含有放射性的只有两条单链，且存在于两个DNA分子中，所以，一个被32P标记的噬菌体产生了n个子代噬菌体，子代中含有32P的个体数是2个，即含有32P的子代噬菌体所占的比例为2/n。 8．(24-25高一下·福建三明五县联盟·期中)下图表示“T2噬菌体侵染大肠杆菌”的部分实验过程，图中亲代噬菌体用32P标记，A、C中的方框代表细菌，分别来自锥形瓶和试管，请分析并回答相关问题∶ (1)图中①表示用被标记的噬菌体侵染细菌的过程，锥形瓶中的培养液用于培养________，此时，培养液的成分中________（填“是”或者“否”）需要添加含有32P的物质。 (2)在图示实验过程中，离心前需要进行搅拌，其目的是________________。 (3)赫尔希和蔡斯用__________法，证明了DNA是遗传物质。该实验用32P和35S分别标记T2噬菌体的DNA和蛋白质，在下图中标记元素所在部位依次是__________（填序号）。 (4)噬菌体侵染细菌后，合成子代噬菌体的蛋白质外壳需要_____。 A．细菌的DNA及其氨基酸 B．噬菌体的DNA及其氨基酸 C．噬菌体的DNA和细菌的氨基酸 D．细菌的DNA及噬菌体的氨基酸 【答案】(1) 大肠杆菌 否 (2) 让噬菌体的蛋白质外壳与细菌分离 (3) 同位素标记 ①④ (4) C 【分析】赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记法，用35S标记一部分T2噬菌体的蛋白质、用32P标记另一部分T2噬菌体的DNA，然后用这两类T2噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，经过短时间保温、搅拌和离心后，检测上清液和沉淀物中的放射性强度，从而证明了噬菌体的遗传物质是DNA。 【详解】（1）图中锥形瓶中的培养液用于培养大肠杆菌；用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌时，锥形瓶内培养液的成分中不能含有32P。 （2）在图示实验过程中，离心前进行搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的T2噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌（细菌）分离。 （3）赫尔希和蔡斯进行噬菌体侵染细菌的实验时，用35S标记一部分T2噬菌体的蛋白质、用32P标记另一部分T2噬菌体的DNA，采用了同位素标记法。图中①、②、③分别表示组成DNA的磷酸、脱氧核糖与含氮的碱基，④表示组成蛋白质的氨基酸的R基，⑤表示肽键，其中①、④分别含P元素、S元素。可见，该实验分别用32p和35S标记T2噬菌体的DNA和蛋白质，图中标记元素所在部位依次是①与④。 （4）噬菌体侵染细菌时，将自身的DNA注入到细菌的细胞中，在噬菌体的DNA的指导下，利用细菌细胞中的氨基酸来合成子代噬菌体的蛋白质外壳，C正确，ABD错误。 故选C。 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 人类探索遗传物质的历程 2大高频考点概览 考点01 噬菌体侵染细菌的实验 考点02 肺炎链球菌的转化实验 地 城 考点01 噬菌体侵染细菌的实验 一、单选题 1．(24-25高一下·福建三明五县联盟·期中)细菌的转移因子（一种小型环状双链DNA）携带有编码在其细胞表面产生菌毛的基因。在细菌接合实验中，具有转移因子的细菌可作为供体，缺乏转移因子的细菌只能作受体，供体通过菌毛与受体结合后转移因子进行转移同时复制，得到转移因子的细菌也可产生菌毛。下列叙述错误的是（　　） A．该转移因子不具有游离的磷酸基团 B．细菌接合实验不能说明DNA是细菌的遗传物质 C．推测细菌群体短期内产生集体抗药性可能与转移因子有关 D．编码菌毛产生的基因的表达和复制在同一场所进行 2．(24-25高一下·福建安溪一中、养正中学、惠安一中、泉州实验中学·期中)下列有关肺炎链球菌实验的说法，正确的是（　　） A．S型肺炎链球菌的菌落为粗糙的，R型肺炎链球菌的菌落是光滑的 B．加热杀死的S型细菌的DNA进入R型细菌细胞内，使R型细菌转化为S型细菌 C．R型细菌被转化为S型细菌后导致小鼠死亡，是因为S型细菌的DNA具有毒性 D．肺炎链球菌体内转化实验证明了DNA是遗传物质 3．(24-25高一下·福建安溪一中、养正中学、惠安一中、泉州实验中学·期中)生物科学史记载着生命科学成果的探究历程。下列关于生物科学史的叙述，错误的是（　　） A．赫尔希和蔡斯运用放射性同位素标记法证明DNA是遗传物质 B．艾弗里及同事运用控制变量中的减法原理证明DNA是遗传物质 C．沃森和克里克通过X射线衍射技术得到了清晰的DNA衍射图谱 D．梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记法证明DNA是半保留复制 4．(24-25高一下·福建龙岩一级校联盟·期中)很多科学家在对遗传物质的本质和遗传规律的研究中做出了重大贡献，下列叙述正确的是（    ） A．孟德尔通过豌豆两对相对性状的杂交实验，发现了非同源染色体的非等位基因自由组合 B．格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验，推断加热杀死的S型菌存在转化因子 C．沃森和克里克通过同位素标记技术，推断DNA的复制方式为半保留复制 D．赫尔希和蔡斯利用T2菌体侵染细菌的实验，证明T2噬菌体的遗传物质主要是DNA 5．(24-25高一下·福建厦门同安第一中学·期中)下列有关遗传物质发现的经典实验的叙述，错误的是（　　） A．格里菲思的肺炎链球菌转化实验未能说明遗传物质的化学本质 B．格里菲思的肺炎链球菌转化实验中对DNA和蛋白质等物质进行了分离 C．赫尔希和蔡斯实验的巧妙之处是以T2噬菌体为实验材料并运用了同位素标记法 D．艾弗里等人的体外转化实验证明了DNA是遗传物质 6．(20-21高一下·福建厦门·期末)下列关于生物遗传物质探索的相关叙述，错误的是（　　） A．艾弗里与赫尔希、蔡斯设计的实验都证明了DNA是遗传物质 B．将烟草花叶病毒中提取的RNA涂抹在烟草植株叶片可使其感染病毒 C．噬菌体侵染细菌的实验中，35S标记的一组检测到沉淀物放射性偏高，这是培养时间过长导致的 D．将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后注入小鼠体内，可从死亡小鼠体内分离出S型活细菌 7．（2021年高考全国乙卷生物真题）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 二、非选择题 8．(24-25高一下·福建龙岩高级中学等部分学校·期中)福橘是福建特色水果，柑橘裂皮类病毒是危害其生长的重要病原体。某兴趣小组设计了不同的实验来探究该病毒的核酸类型（DNA或RNA）及结构（单链或双链），结合所学知识完善相关方案： (1)酶解法： 提取病毒核酸，随机均分为A、B两组，A组加入DNA水解酶，B组加入RNA水解酶。分别将A、B两组的核酸与宿主细胞混合培养。若实验结果是______，则说明柑橘裂皮类病毒的核酸是RNA。 (2)侵染法： 将______随机均分为甲、乙两组，甲组置于含放射性同位素标记的______的培养基中，乙组置于含放射性同位素标记的______的培养基中，充分培养一段时间。然后接种柑橘裂皮类病毒，培养一段时间后，收集子代柑橘裂皮类病毒并检测放射性。若实验发现甲组无放射性，乙组有放射性，则可判断柑橘裂皮类病毒的核酸为RNA。此实验______（填“能”或“不能”）区分该病毒的RNA为单链还是双链。 (3)碱基测定法： 实验人员对柑橘裂皮类病毒核酸的碱基组成进行分析，检测到A、U、C、G四种碱基，未检测到碱基T。该结果说明柑橘裂皮类病毒的核酸是______，若要初步确认该核酸是单链还是双链，则需要检测______ （3）RNA和DNA碱基种类不同，RNA特有的碱基是U，DNA特有的碱基是T，实验人员对柑橘裂皮类病毒核酸的碱基组成进行分析，检测到A、U、C、G四种碱基，未检测到碱基T。该结果说明柑橘裂皮类病毒的核酸是RNA。双链RNA中，A=U，G=C，因此若要初步确认该核酸是单链还是双链，则需要检测A与U（或C与G）的碱基比例是否相等。 地 城 考点02 肺炎链球菌的转化实验 一、单选题 1．(24-25高一下·福建福州联盟校·期中)为了探究生物遗传物质的本质是蛋白质还是DNA，赫尔希和蔡斯利用放射性同位素35S和32P，分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，并让其去侵染大肠杆菌。下列关于该实验的叙述，正确的是（　　） A．35S组的子代噬菌体不含35S，说明蛋白质不是遗传物质 B．可以用14C和18O代替35S和32P对T2噬菌体进行标记 C．用标记好的T2噬菌体去侵染肺炎链球菌可得到相同的结论 D．整个实验中在标记噬菌体阶段，需用含35S或32P的培养基培养大肠杆菌 2．(24-25高一下·福建永春第二中学等五校·期中)某病毒主要由蛋白质外壳与核酸(只含 DNA或 RNA)组成，其进入宿主细胞的方式是先与宿主细胞识别再通过胞吞的方式进入宿主细胞。欲确定其遗传物质为 DNA或 RNA，还是蛋白质外壳，下列方法不可行的是（    ） A．可以直接测定该病毒中是否含有T或者U来区分遗传物质是DNA还是RNA B．可用T被标记的宿主细胞培养该病毒，观察子代病毒标记情况 C．可模仿赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验，检测放射性主要在上清液还是沉淀物中 D．可用U被标记的宿主细胞培养该病毒，观察子代病毒标记情况 3．(23-24高一下·福建福州六校·期末)图甲是将加热杀死的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（　　） A．图甲中出现的S型细菌是由R型细菌转化并增殖而来的 B．图乙中上清液的放射性很高，沉淀物的放射性很低 C．图乙中噬菌体增殖需要细菌提供原料、能量、酶等 D．图乙搅拌的目的是将噬菌体的蛋白质外壳与DNA分开 4．(24-25高一下·福建福州九校联盟·期中)用DNA双链均被32P标记的一个T2噬菌体侵染被35S标记的大肠杆菌，一段时间后释放出了M个子代T2噬菌体。下列有关叙述正确的是（    ） A．用32P标记T2噬菌体的方法与用35S标记大肠杆菌的方法相同 B．这M个子代T2噬菌体中，含32P的T2噬菌体所占的比例为1/M C．若子代T2噬菌体均同时含32P和35S，则该T2噬菌体只繁殖了一代 D．经过培养，得到的M个子代T2噬菌体中不都含有35S 5．(24-25高一下·福建龙岩一级校联盟·期中)某科研小组进行噬菌体侵染细菌实验，分别用35S和32P标记的噬菌体侵染细菌，以下为部分操作步骤如图甲，经搅拌、离心后的检测放射性强度的实验数据如图乙，下面叙述正确的是（    ） A．用含35S的培养基培养可获得被35S标记的噬菌体 B．图甲实验结果证明了蛋白质不是噬菌体的遗传物质 C．噬菌体侵染细菌后，合成新的噬菌体蛋白质外壳需要细菌的DNA及其氨基酸 D．图乙中搅拌4min后，上清液32P含量为30%左右是因为混合培养时间过短 二、非选择题 6．(24-25高一下·福建三明永安九中、宁化六中、金沙高级中学、宁化滨江实验中学·期中)下图表示“噬菌体侵染细菌实验”的过程，A、C中的方程代表大肠杆菌，分别来自于锥形瓶和试管、请回答： (1)赫尔斯和蔡斯分别用35S和32P标记T2噬菌体的蛋白质和DNA。被标记部位分别是下图中的_________（填数字编号）。图中物质③的中文名称为___________由①②③共同组成的化合物是____________（填中文名称）。 (2)噬菌体侵染细菌的实验过程中搅拌的目的是_________。若亲代噬菌体被35S标记，则适当保温后，进行密度梯度离心，放射性同位素主要分布在______中。（选填：上清液或下层液） (3)若亲代噬菌体被32P标记，放入无放射性元素的大肠标杆菌中培养，大肠标杆菌裂解后释放放的子代噬菌体外壳及核酸携带放射性情况如何？______________（选填：外壳带放射性或部分核酸带放射性）在某此实验中，检测结果显示上清液中的放射性强度比较高。原因可能是____________。 (4)该实验证明___________才是噬菌体的遗传物质。 7．(24-25高一下·福建厦门湖里区福建厦门双十中学·期中)科学家分别用放射性同位素35S、32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的细菌，经过短时间的保温后，用搅拌器搅拌，然后离心，分别检测A、B管中上清液和沉淀物的放射性。实验过程如下图。 请回答： (1)若A管中______放射性很高，B管中______放射性很高，则说明噬菌体的DNA进入到细菌细胞中，蛋白质外壳仍留在外面。 (2)保温时间长短会影响上清液和沉淀物放射性的高低。下图中，能表示B管中上清液的放射性强度随保温时间的延长而变化的曲线是______。 (3)用一个DNA双链均被32P标记的噬菌体侵染细菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间，得到n个子代噬菌体，其中含有32P的子代噬菌体所占的比例为______。 8．(24-25高一下·福建三明五县联盟·期中)下图表示“T2噬菌体侵染大肠杆菌”的部分实验过程，图中亲代噬菌体用32P标记，A、C中的方框代表细菌，分别来自锥形瓶和试管，请分析并回答相关问题∶ (1)图中①表示用被标记的噬菌体侵染细菌的过程，锥形瓶中的培养液用于培养________，此时，培养液的成分中________（填“是”或者“否”）需要添加含有32P的物质。 (2)在图示实验过程中，离心前需要进行搅拌，其目的是________________。 (3)赫尔希和蔡斯用__________法，证明了DNA是遗传物质。该实验用32P和35S分别标记T2噬菌体的DNA和蛋白质，在下图中标记元素所在部位依次是__________（填序号）。 (4)噬菌体侵染细菌后，合成子代噬菌体的蛋白质外壳需要_____。 A．细菌的DNA及其氨基酸 B．噬菌体的DNA及其氨基酸 C．噬菌体的DNA和细菌的氨基酸 D．细菌的DNA及噬菌体的氨基酸 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $