第6单元 第1讲 DNA是主要的遗传物质(Word练习)-【金版新学案】2027年高考生物高三总复习大一轮复习讲义（不定项）

**基本信息** 聚焦经典实验证据链，通过实验分析与变式训练构建“转化实验→噬菌体实验→病毒实验→结论归纳”的知识逻辑，强化科学思维与探究实践。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|----|----|----| |肺炎链球菌转化实验|3选择（含曲线分析）|实验模拟与变量分析|证明DNA是转化因子| |噬菌体侵染实验|4选择（含同位素标记）|放射性检测与条件影响|证明DNA是遗传物质| |烟草花叶病毒实验|2选择（含病毒重建）|RNA功能验证|证明RNA是遗传物质| |DNA是主要遗传物质|2选择+2综合|结论辨析与实验设计|归纳生物界遗传物质类型|

课时作业20　DNA是主要的遗传物质 (时间：40分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (1－10题每小题2分，共20分) 一、肺炎链球菌的转化实验 1.(2025·河北廊坊三模)某生物兴趣小组在探究“遗传物质的本质”时，尝试模拟经典实验。他们将S型肺炎链球菌的细胞提取物分为四组，分别用蛋白酶、RNA酶、酯酶和DNA酶处理，将处理后的提取物与R型细菌混合培养。若仅有一组无法观察到光滑型菌落(S型细菌)，下列对该组实验现象的分析，正确的是(　　) A.蛋白酶破坏了提取物中的关键成分 B.RNA酶降解了提取物中的遗传信息载体 C.酯酶降解了细菌荚膜形成所需的脂质 D.DNA酶降解了将R型细菌转化为S型细菌的物质 答案：D 解析：蛋白酶处理时，蛋白质并非转化因子，即使被破坏，DNA仍能引起转化，A错误；RNA酶处理时，RNA非转化因子，不影响实验结果，B错误；酯酶处理时，荚膜脂质与转化无关，R型细菌本身无荚膜，无需额外的脂质，C错误；DNA酶处理时，直接降解DNA，导致唯一能引起R型细菌转化为S型细菌的物质失效，因此无法产生S型细菌，D正确。 2.(2026·河北沧州模拟)R型和S型细菌均有不同类型。向小鼠注射RⅡ活菌和加热杀死的SⅢ死菌，会导致小鼠死亡，死亡小鼠体内分离出SⅢ活菌，其后代仍然为SⅢ活菌。为研究小鼠体内SⅢ活菌是来自SⅢ死菌还是RⅡ活菌，科学家分别做了如下两组实验，下列叙述错误的是(　　) A.实验二可说明SⅢ活菌不是由SⅢ死菌复活而来的 B.实验一可说明SⅢ活菌来源于RⅡ活菌 C.SⅢ活菌后代仍然为SⅢ活菌，说明SⅢ活菌发生的变异属于可遗传变异 D.两组实验培养后的培养皿上，SⅢ活菌的数量均少于RⅡ活菌 答案：B 解析：实验二中用的是SⅢ菌细胞破碎后的提取液，当细胞结构的完整性被破坏后，细胞无法复活，说明SⅢ活菌不是由SⅢ死菌复活而来的，A正确；实验一和实验二对比说明，SⅢ活菌来源于RⅡ活菌，B错误；SⅢ活菌后代仍然为SⅢ活菌，说明SⅢ活菌发生的变异属于可遗传变异，C正确；RⅡ活菌转化成SⅢ活菌概率较低，所以两组实验培养后的培养皿上，SⅢ活菌的数量均少于RⅡ活菌，D正确。 3.(2026·安徽宿州模拟)在格里菲思的肺炎链球菌转化实验中，第四组实验(将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注入小鼠体内)中的小鼠体内S型细菌、R型细菌含量的变化情况如图所示。下列叙述错误的是(　　) A.R型细菌与S型细菌致病性不同的根本原因是两者的遗传物质不同 B.ab段期间，小鼠启动了免疫防御功能，致使R型细菌含量减少 C.bc段期间，R型细菌大量繁殖的原因最可能是S型细菌降低了小鼠的免疫力 D.后期出现的大量S型细菌是由R型细菌大量转化而成的 答案：D 解析：R型细菌与S型细菌致病性不同的根本原因是两者的遗传物质不同，因为性状都是由遗传物质控制的，A正确；ab段期间，R型细菌数量逐渐下降，说明小鼠启动了免疫防御功能引起的，B正确；bc段S型细菌大量繁殖，导致小鼠的免疫力下降，进而造成R型细菌大量繁殖，C正确；最初的S型细菌是由R型细菌转化来的，但之后产生的S型细菌多数是由转化形成的S型细菌增殖而来的，D错误。 二、噬菌体侵染细菌的实验 4.(2025·河南部分学校联考)某小组进行以下两组实验：实验一用未标记的T2噬菌体侵染32P标记的大肠杆菌，实验二用32P标记的T2噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌。短时间保温后，离心获得上清液和沉淀物并进行放射性检测。下列叙述正确的是(　　) A.T2噬菌体利用自身的能量和细菌的核糖体增殖 B.实验一、实验二所得子代噬菌体的DNA中均含32P C.实验二结束后上清液的放射性小于沉淀物 D.两组实验对照可证明蛋白质不是T2噬菌体的遗传物质 答案：C 解析：T2噬菌体利用细菌的能量、核糖体、原料等增殖，A错误；实验二所得部分子代噬菌体的DNA中含32P，B错误；实验二结束后，只有个别提前解体的细菌释放的子代噬菌体含有微弱的放射性35S(32P)，分布于上清液中，使上清液的放射性小于沉淀物，C正确；两组实验没有用标记蛋白质外壳的噬菌体侵染细菌，不构成对照，不能证明蛋白质不是T2噬菌体的遗传物质，D错误。 5.(2025·安徽九师联考)在T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，实验条件的变化会影响实验结果。分别用35S、32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌(分别记为甲组、乙组)，经保温(35～40 ℃)、搅拌和离心后，检测甲、乙两组上清液及沉淀物的放射性强度变化。下列叙述正确的是(　　) A.若只延长保温时间，则甲组上清液的放射性强度减小 B.若只缩短搅拌时间，则甲组沉淀物的放射性强度增大 C.若保温的温度过低，则乙组沉淀物的放射性强度增大 D.若将搅拌步骤省略，则甲组沉淀物的放射性强度减小 答案：B 解析：甲组用35S标记的噬菌体去侵染未标记的大肠杆菌，保温时间过长，部分大肠杆菌已裂解，无放射性的子代噬菌体进入上清液，不会改变上清液的放射性强度，A错误；若只缩短搅拌时间，则35S标记的蛋白质外壳会随大肠杆菌到沉淀物中，导致甲组沉淀物的放射性强度增大，B正确；若保温的温度过低，则噬菌体侵入大肠杆菌中的DNA变少，乙组沉淀物的放射性强度减小，C错误；若将搅拌步骤省略，则甲组有标记的蛋白质外壳会随大肠杆菌到沉淀物中，沉淀物的放射性强度增强，D错误。 6.(2026·安徽六安模拟)新发现了一种感染A细菌的病毒B，某实验室设计了如图所示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。下列相关叙述错误的是(　　) A.同位素标记法中，若换用15N标记上述两种核苷酸不能实现实验目的 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.若甲组产生的子代病毒B无放射性而乙组有，则说明该病毒的遗传物质是DNA D.若丁组能产生子代病毒B而丙组不能产生，则说明该病毒的遗传物质是DNA 答案：C 解析：同位素标记法中，若换用15N标记上述两种核苷酸，不能通过检测甲、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，因为15N没有放射性，不能实现实验目的，A正确；酶解法中，向丙、丁两组分别加入DNA酶和RNA酶，以去除DNA和RNA，故应用了“减法原理”，B正确；若甲组产生的子代病毒无放射性而乙组有，说明子代病毒中含有32P标记的尿嘧啶，说明该病毒的遗传物质是RNA，C错误；若丁组能产生子代病毒B而丙组不能产生，说明DNA被DNA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DNA，D正确。 三、烟草花叶病毒感染烟草的实验 7.(2026·河南平顶山模拟)用烟草花叶病毒(TMV)的RNA侵染正常烟草叶，叶片中可检测到TMV。TMV侵染会引发烟草细胞中N基因表达上调，介导烟草的抗病毒反应，在侵染位点处形成坏死斑。下列叙述正确的是(　　) A.该侵染实验可说明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，而蛋白质不是 B.烟草研磨液中含有培养TMV所需各种营养，TMV可在其中增殖 C.N基因突变或缺失的烟草植株抗TMV能力会增强 D.烟草在侵染位点处形成坏死斑，能限制TMV的进一步扩散 答案：D 解析：仅用RNA侵染烟草的实验，并不能得出RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，而蛋白质不是，应再增加一组烟草花叶病毒的蛋白质侵染烟草的对照实验，A错误；TMV是病毒，必须在活细胞中才能增殖，B错误；TMV侵染会引发烟草细胞中N基因表达上调，介导烟草的抗病毒反应，因此N基因突变或缺失的烟草植株抗TMV能力会降低，C错误；坏死斑能限制TMV的进一步扩散，防止整株烟草被感染，D正确。 8.(2026·河北廊坊模拟)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.重建形成的病毒，病毒形态可能无法稳定维持 C.两种病毒的重建过程中发生了基因重组 D.可利用3H对两种成分进行标记开展实验探究 答案：B 解析：该实验证明了RNA是某些病毒的遗传物质，不能证明RNA是主要的遗传物质，A错误；重建形成的病毒其性状由所含有的RNA控制，由于RNA是单链，易发生变异，因此病毒形态可能无法稳定维持，B正确；两种病毒的重建过程是将不同病毒的RNA和蛋白质进行重新组合，不属于基因重组，C错误；由于蛋白质和RNA都含有H，因此利用3H对两种成分进行标记不能进行区分，D错误。 四、DNA是主要的遗传物质 9.(2026·安徽宣城模拟)得出“DNA是主要的遗传物质”这个结论的主要原因是(　　) A.细胞内既有DNA又有RNA，其中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.细胞生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是RNA D.除了极少数RNA病毒，其余所有生物的遗传物质都是DNA 答案：D 解析：绝大多数生物遗传物质是DNA，部分病毒以RNA作为遗传物质，因此DNA是主要遗传物质，D正确。 10.(2026·河南洛阳模拟)20世纪20年代，科学家就开始利用多种方法，如酶解法、同位素标记法和病毒重组法等，对生物的遗传物质进行了探索。下列有关遗传物质的叙述，正确的有(　　) A.以RNA为遗传物质的生物不一定是没有细胞结构的病毒 B.大部分原核生物的遗传物质是DNA，少部分是RNA C.肺炎链球菌中既有DNA又有RNA，其主要遗传物质是DNA D.烟草花叶病毒的RNA能使烟草感染病毒，说明RNA是其遗传物质 答案：D 解析：不具细胞结构的病毒的遗传物质是DNA或RNA，所以以RNA为遗传物质的生物一定是病毒，A错误；原核生物的遗传物质是DNA，B错误；肺炎链球菌的细胞内既有DNA又有RNA，但DNA是遗传物质，DNA是主要遗传物质是针对整个生物界而言的，C错误；烟草花叶病毒的感染和重建实验证明了RNA是遗传物质，D正确。 (11－12题每小题4分，共8分) 11．(不定项)(2025·吉林通化一模)1949年，艾弗里同时代的科学家哈赤基斯证实了那些与荚膜形成毫无关系的一些细菌性状(如对药物的敏感性和抗性)也会发生转化。他用一种抗青霉素的S型细菌，提取出它的DNA，加到一个对青霉素敏感的R型细菌的培养物中，结果发现，这些R型细菌有的转化成对青霉素敏感的S型细菌，有的转化成抗青霉素的R型细菌，还有的转化成抗青霉素的S型细菌。下列解释合理的是(　　) A．抗青霉素S型细菌的DNA携带有荚膜形成所需要的信息 B．抗青霉素S型细菌的DNA携带有对青霉素抗性机制的形成所需要的信息 C．荚膜的形成和对青霉素的抗性是由同一个基因控制的 D．该实验证实了DNA与荚膜的关系是遗传性的而非生理性的(形成荚膜的原料) 答案：ABD 解析：用抗青霉素的S型细菌的DNA，加到一个对青霉素敏感的R型细菌的培养物中，结果发现，这些R型细菌有的转化成对青霉素敏感的S型细菌，有的转化成抗青霉素的R型细菌，还有的转化成抗青霉素的S型细菌，说明了抗青霉素S型细菌的DNA不仅携带有有荚膜形成所需要的信息，还携带有对青霉素抗性机制的形成所需要的信息，A、B正确；荚膜、抗生素的抗性代表着不同的性状，是由不同的基因控制的，C错误；结合A、B项和题干信息可知，该实验证实了DNA与荚膜的关系是遗传性的(即基因可以控制荚膜的形成)，而不是生理性的，D正确。 12．(不定项)(2026·辽宁大连模拟)分枝杆菌的K7基因是维持TM4噬菌体吸附能力的关键基因。按照噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程，进行相关实验。下列分析正确的是(　　) 选项 分枝杆菌 TM4噬菌体 实验结果 A 未敲除K7组和敲除K7组 35S标记 两组的上清液中放射性无明显区别 B 未敲除K7组和敲除K7组 32P标记 敲除K7组沉淀中放射性强度低于未敲除组 C 32P标记的未敲除K7组 未标记 释放的子代TM4均带有32P标记 D 35S分别标记未敲除K7组和敲除K7组 未标记 两组子代TM4放射性强度无明显差别 答案：ABC 解析：35S标记的是蛋白质。噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳不进入细菌内部，而是留在细菌外面。未敲除K7组和敲除K7组中，噬菌体的蛋白质外壳都在细菌外，离心后都存在于上清液中，所以两组的上清液中放射性无明显区别，A正确。32P标记的是DNA。K7基因是维持TM4噬菌体吸附能力的关键基因，敲除K7组噬菌体吸附能力下降，侵染细菌的噬菌体数量减少，进入细菌的DNA也就减少，所以沉淀中放射性强度低于未敲除组，B正确。未被标记TM4噬菌体侵染被32P标记的分枝杆菌，噬菌体的DNA注入细胞内后利用宿主细胞中32P标记的原料进行DNA复制，根据DNA半保留复制的特点，子代TM4噬菌体的DNA均被32P标记，C正确。用未标记的TM4侵染35S标记的未敲除K7分枝杆菌，TM4可以吸附并注入DNA，并且利用宿主细胞中35S标记物质合成子代噬菌体，子代会出现放射性，当侵染35S标记的敲除K7分枝杆菌时，TM4不可以完成吸附注入的过程，因此子代没有放射性，D错误。 13.(16分)(2026·河南焦作模拟)结合遗传物质的相关实验，回答下列问题： 艾弗里及其同事进行肺炎链球菌转化实验的一部分图解，该实验成功的最关键的实验设计思路是分离并提纯S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质，分别与R型细菌混合培养。 (1)上述实验证明了肺炎链球菌的“转化因子”是　　　　　。 (2)后来，赫尔希和蔡斯用　　　　　　　　　　的方法，进一步表明　　　　才是真正的遗传物质。实验包括4个步骤：①噬菌体与未标记的大肠杆菌混合培养；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　　　　(用数字表示)。 (3)用被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌，一段时间后，用搅拌器搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，搅拌的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　，发现放射性物质主要存在于　　　　(填“上清液”或“沉淀物”)。 答案：(1)DNA　(2)同位素标记/放射性同位素标记　DNA　②①④③　(3)使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离　沉淀物 解析：(1)图示为艾弗里及其同事进行肺炎链球菌转化实验的一部分图解，该实验只有S型细菌的DNA与R型细菌混合培养长出了S型细菌，说明肺炎链球菌的“转化因子”是DNA。(2)赫尔希和蔡斯用同位素标记法进行了噬菌体侵染大肠杆菌的实验，证明了DNA是遗传物质；该实验的步骤是：②35S和32P分别标记噬菌体→①噬菌体与未标记的大肠杆菌混合培养→④离心分离→③放射性检测。(3)在噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，由于32P标记的是噬菌体的DNA，且在侵染的过程中进入了大肠杆菌，作为DNA复制和转录的模板，因此放射性主要存在于沉淀物中。 14.(16分)(2025·河南部分学校联考)噬菌体生物扩增法(PhaB法)是一种快速的间接检测标本中的结核分枝杆菌(MTB)的方法，其原理是噬菌体D29能专一性感染和裂解活的MTB，其可将DNA注入MTB菌体内，进入宿主细菌的噬菌体可以免受杀病毒剂的灭活，在MTB菌体内进行子代噬菌体的合成与增殖，最后裂解MTB释放出的子代噬菌体又感染一种作为指示细菌的快速生长分枝杆菌，在24 h内形成清晰的噬菌斑。其检测原理如下图所示，回答下列问题： (1)噬菌体D29是一种DNA病毒，侵染MTB后，MTB能为噬菌体D29的增殖过程提供　　　　　　　　　　等原料。 (2)该实验需要设计对照实验，对照实验应将噬菌体D29置于　　　　　　　　　　中，其他操作与实验组相同。若对照组中也发现了少数的噬菌斑，排除操作过程中被杂菌污染的可能，结合图示分析最可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)作为指示细菌的细菌应当对噬菌体D29具有较　　　　(填“强”或“弱”)的敏感性，利用PhaB法检测MTB可以用于区别活菌和死菌，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)利用PhaB法检测MTB可用于快速开展临床抗结核药物的疗效观察，以及时评估疗效。现有某种抗结核药物X和MTB样液，试简述利用PhaB法评估药物X疗效的实验设计思路：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案：(1)核苷酸(或脱氧核苷酸和核糖核苷酸)、氨基酸　(2)不含MTB的培养液　杀病毒剂的剂量过小或处理时间过短，导致部分噬菌体D29未被杀灭　(3)强　噬菌体D29只能侵染活的结核分枝杆菌　(4)将MTB样液均分为A和B两组，A组用药物X预处理，B组不做处理，再利用PhaB法检测MTB，通过比较两组噬菌斑的数量差异评估药物X的疗效 解析：(1)噬菌体D29是一种DNA病毒，由DNA和蛋白质组成，其合成DNA所需的原料为脱氧核苷酸，合成蛋白质外壳经过了转录和翻译过程，需要的原料为核糖核苷酸和氨基酸。(2)噬菌体D29能专一性感染和裂解活的MTB，该实验需要设计空白对照实验，空白对照组应当将噬菌体D29置于不含MTB的培养液中，其他操作与实验组相同。若对照组中也发现了少量的噬菌斑，最可能的原因是杀病毒剂的剂量过小或处理时间过短，导致部分噬菌体D29未被杀灭，从而最终在培养基上形成噬菌斑。(3)指示细菌的作用是被病毒侵染后产生噬菌斑，该细菌具有容易被噬菌体D29侵染产生噬菌斑的特性，因此需要选择的细菌对噬菌体D29具有较强的敏感性。利用PhaB法检测MTB可以用于区别活菌和死菌，原因是噬菌体D29只能侵染活的结核分枝杆菌。(4)该实验的目的是评估药物X的疗效，即评估药物X对MTB的杀灭效果，该实验自变量为是否含有药物X，药物X对MTB的杀灭效果可用噬菌斑数量表示，即因变量为噬菌斑的数量，因此实验思路为将MTB样液均分为A和B两组，A组用药物X预处理，B组不做处理，再利用PhaB法检测MTB，通过比较两组噬菌斑的数量差异评估药物X的疗效，差异越显著说明药物X的疗效越好。 学科网（北京）股份有限公司 $