2027届高考生物一轮复习重点强化练45　DNA是遗传物质的探究实验

**基本信息** 聚焦DNA是遗传物质的经典探究实验，以选择题系统覆盖肺炎链球菌转化、噬菌体侵染等核心实验，突出科学思维与探究实践素养。 **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|1-3、6题|考查实验操作、转化实质及结论推导|从体内转化到体外转化，逐步证明DNA是遗传物质的逻辑链条| |噬菌体侵染实验|4-5、7、11题|涉及同位素标记、放射性分布分析|通过标记DNA与蛋白质，明确遗传物质的传递路径| |其他病毒实验|8-10题|运用酶解法、同位素标记探究遗传物质类型|从DNA病毒到RNA病毒，拓展遗传物质多样性认知|

重点强化练45　DNA是遗传物质的探究实验 (分值∶55分) (第1～11题，每题5分，共55分。) 1．(2025·南通如皋一中月考)遗传转化是指同源或异源的游离DNA分子被细菌的细胞摄取，并得到表达的基因转移过程。在肺炎链球菌中发现了自然遗传转化现象。下列叙述正确的是(　　) A．S型肺炎链球菌具有蛋白质类的荚膜，可使小鼠患肺炎而死亡 B．艾弗里的体内转化实验说明DNA是肺炎链球菌的遗传物质 C．T-DNA的转移也类似于遗传转化，它们均属于可遗传变异中的染色体变异 D．肺炎链球菌转化的实质可能是R型细菌整合了S型细菌控制荚膜形成的基因 2．(2025·辽宁名校联盟联考)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型细菌和加热致死的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 3．(2026·贵阳模拟)根据格里菲思的实验可推断：已加热致死的S型肺炎链球菌含有某种“转化因子”，可促使R型活菌转化为S型活菌。艾弗里和他的同事在此基础上研究“转化因子”的化学本质，部分实验流程如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．步骤①中，酶处理时间不宜过长，以免底物完全水解 B．步骤②中，甲或乙的加入量不影响实验结果 C．步骤③中，将R型活菌接种到固体培养基上更利于⑤ D．艾弗里根据该转化实验的结果直接得出DNA是遗传物质的结论 4．(2026·武汉联考)实验小组用带有32P和35S标记的T2噬菌体去感染未被标记的大肠杆菌。实验步骤包括短暂的保温、搅拌、离心处理，随后将分离出的被标记的大肠杆菌转移到不含放射性成分的培养基中继续培养。噬菌体增殖多代后，检测子代噬菌体中放射性标记的情况。下列叙述正确的是(　　) A．所有子代噬菌体均含有32P和35S B．所有子代噬菌体均含有32P，但不含35S C．部分子代噬菌体含有32P，但不含35S D．部分子代噬菌体含有35S，但不含32P 5．在进行T2噬菌体侵染细菌实验时，用含14C标记的尿嘧啶培养基培养细菌，待细菌裂解后，分离出含有14C的RNA。实验人员把该RNA分别与细菌的DNA和噬菌体的DNA杂交，发现RNA可与噬菌体的DNA形成稳定的DNA—RNA双链杂交分子，但不能与细菌的DNA形成杂交分子。下列叙述错误的是(　　) A．用含14C的胸腺嘧啶代替尿嘧啶进行实验，结果完全相同 B．含14C标记的RNA的模板是噬菌体的DNA分子 C．获得14C噬菌体，需先用含14C的培养基培养细菌，再用噬菌体侵染细菌 D．据结果推测，被噬菌体侵染的细菌体内合成的是噬菌体的蛋白质 6．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 7．(2025·海南实验中学模拟)在赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，某组实验的上清液放射性强度随保温时间的变化曲线如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．该组实验上清液的放射性主要来自噬菌体的蛋白质外壳 B．保温时间过长，上清液放射性强度升高与细菌裂解有关 C．该组实验中，增殖产生的子代噬菌体都带有放射性 D．通过该组实验，即可证明DNA是T2噬菌体的遗传物质 8．(2026·绵阳中学模拟)病毒b能感染细菌a，为探究病毒b的遗传物质是DNA还是RNA，科研人员设计了如图所示的实验，一段时间后检测甲、乙两组子代病毒b的产生情况。下列叙述错误的是(　　) A．甲、乙两组分别加入DNA酶和RNA酶应用了减法原理 B．若甲组能产生子代病毒b而乙组不能产生，则说明该病毒的遗传物质是DNA C．本实验可增设未用任何酶处理的核酸去侵染细菌a的一组作为对照 D．还可用32P标记的胸腺嘧啶和尿嘧啶分别培养细菌a，用病毒b侵染后检测子代的放射性 9．科学家曾经用烟草花叶病毒TMV和车前草病毒HRV进行了如下实验：首先分别获得两种病毒的蛋白质外壳和RNA，然后把TMV的蛋白质和HRV的RNA混合在一起，再把HRV的蛋白质与TMV的RNA混合在一起；在适宜的条件下，混合在一起的大分子产生了新病毒。分别用新病毒感染烟草叶片，在叶片上出现了病斑，前者的病斑表现为HRV型，后者的病斑表现为TMV型。下列叙述正确的是(　　) A．用化学方法组装的新病毒可以繁殖，说明病毒有独立的遗传物质和生存能力 B．两种病毒感染的叶片出现相应的病斑，说明二者的遗传信息均储存在RNA中 C．TMV的蛋白质和HRV的RNA混合在一起产生新病毒，后代有TMV和HRV两种类型 D．该实验说明RNA也可以作为遗传物质，DNA是主要的遗传物质 10．现有新发现的一种病毒，科研人员设计了如表所示两种方法来探究该病毒的遗传物质。下列叙述错误的是(　　) Ⅰ 将该病毒核酸提取物分为两组，一组用适量DNA酶处理(a组)，另一组用等量RNA酶处理(b组)，然后分别侵染宿主细胞 检测是否有子代病毒产生 Ⅱ 将被侵染的宿主细胞分别培养在含有放射性标记的尿嘧啶核苷酸(c组)和胸腺嘧啶核苷酸(d组)的培养基上，之后接种该病毒 检测子代病毒是否具有放射性 A.Ⅰ中采用的是“减法原理” B．Ⅱ中不能都用3H标记尿嘧啶和胸腺嘧啶 C．a组可作出“该病毒的遗传物质是RNA”的假设 D．b组有病毒产生、d组病毒有放射性说明其遗传物质是DNA 11．(2025·张家口开学考)猴痘病毒可通过飞沫和接触等途径传播，感染后常见症状有发热、头痛、皮疹、肌肉痛等。猴痘病毒由DNA和蛋白质构成，其侵染宿主细胞方式与噬菌体类似。研究者分别利用35S或32P标记猴痘病毒，之后侵染未标记的宿主细胞，短时间保温后，搅拌、离心，检查上清液和沉淀物中的放射性，探究猴痘病毒的遗传物质。下列叙述正确的是(　　) A．实验需分别用含35S和32P的培养基培养猴痘病毒 B．35S标记的组别，搅拌不充分可导致沉淀物的放射性增强 C．保温时间过短，32P标记的组别上清液中的放射性就会明显减少 D．该实验用35S或15N进行标记可得到相同的实验结论 重点强化练45　DNA是遗传物质的探究实验参考答案 (分值∶55分) (第1～11题，每题5分，共55分。) 1．(2025·南通如皋一中月考)遗传转化是指同源或异源的游离DNA分子被细菌的细胞摄取，并得到表达的基因转移过程。在肺炎链球菌中发现了自然遗传转化现象。下列叙述正确的是(　　) A．S型肺炎链球菌具有蛋白质类的荚膜，可使小鼠患肺炎而死亡 B．艾弗里的体内转化实验说明DNA是肺炎链球菌的遗传物质 C．T-DNA的转移也类似于遗传转化，它们均属于可遗传变异中的染色体变异 D．肺炎链球菌转化的实质可能是R型细菌整合了S型细菌控制荚膜形成的基因 答案　D 解析　S型肺炎链球菌具有多糖类荚膜，是有毒性的，可使小鼠患败血症而死亡，A错误；艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质，B错误；T-DNA的转移也类似于遗传转化，它们均属于可遗传变异中的基因重组，C错误；肺炎链球菌转化的实质是控制S型细菌荚膜形成的基因整合到了R型活细菌的DNA中，即发生了基因重组，D正确。 2．(2025·辽宁名校联盟联考)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型细菌和加热致死的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 解析　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；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；图二可表示“格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验”中R型细菌和加热致死的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；“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，故图二不能表示“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。 3．(2026·贵阳模拟)根据格里菲思的实验可推断：已加热致死的S型肺炎链球菌含有某种“转化因子”，可促使R型活菌转化为S型活菌。艾弗里和他的同事在此基础上研究“转化因子”的化学本质，部分实验流程如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．步骤①中，酶处理时间不宜过长，以免底物完全水解 B．步骤②中，甲或乙的加入量不影响实验结果 C．步骤③中，将R型活菌接种到固体培养基上更利于⑤ D．艾弗里根据该转化实验的结果直接得出DNA是遗传物质的结论 答案　C 解析　步骤①中，用蛋白酶或DNA酶处理的目的是分别去除S型菌匀浆中的蛋白质或DNA，以探究“转化因子”的化学本质。需要让酶充分作用，使底物(蛋白质或DNA)尽可能完全水解，这样才能排除蛋白质或DNA的干扰，所以酶处理时间宜长，保证底物完全水解，A错误。步骤②中，甲(经蛋白酶处理后的S型菌匀浆，含DNA等)或乙(经DNA酶处理后的S型菌匀浆，DNA被水解)的加入量属于无关变量，应保持一致，否则会影响实验结果，B错误。在细菌转化实验中，固体培养基更有利于观察菌落特征或鉴定细胞形态，从而更有利于⑤检测细菌类型，C正确。实验结果表明，S型菌匀浆中含有“转化因子”，且很可能是DNA。艾弗里等人进一步分析该“转化因子”的理化特性，发现这些特性都与DNA极为相似，于是得出结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，D错误。 4．(2026·武汉联考)实验小组用带有32P和35S标记的T2噬菌体去感染未被标记的大肠杆菌。实验步骤包括短暂的保温、搅拌、离心处理，随后将分离出的被标记的大肠杆菌转移到不含放射性成分的培养基中继续培养。噬菌体增殖多代后，检测子代噬菌体中放射性标记的情况。下列叙述正确的是(　　) A．所有子代噬菌体均含有32P和35S B．所有子代噬菌体均含有32P，但不含35S C．部分子代噬菌体含有32P，但不含35S D．部分子代噬菌体含有35S，但不含32P 答案　C 解析　35S标记的蛋白质未进入细菌，子代蛋白质由细菌内未标记的氨基酸合成，故不含35S；32P标记的DNA经多次复制后，仅少数子代含有32P，C正确。 5．在进行T2噬菌体侵染细菌实验时，用含14C标记的尿嘧啶培养基培养细菌，待细菌裂解后，分离出含有14C的RNA。实验人员把该RNA分别与细菌的DNA和噬菌体的DNA杂交，发现RNA可与噬菌体的DNA形成稳定的DNA—RNA双链杂交分子，但不能与细菌的DNA形成杂交分子。下列叙述错误的是(　　) A．用含14C的胸腺嘧啶代替尿嘧啶进行实验，结果完全相同 B．含14C标记的RNA的模板是噬菌体的DNA分子 C．获得14C噬菌体，需先用含14C的培养基培养细菌，再用噬菌体侵染细菌 D．据结果推测，被噬菌体侵染的细菌体内合成的是噬菌体的蛋白质 答案　A 解析　尿嘧啶是组成RNA的特有碱基，而胸腺嘧啶是组成DNA的特有碱基，所以不能用含14C的胸腺嘧啶代替尿嘧啶进行实验，A错误；噬菌体的DNA分子能与该RNA形成稳定的DNA—RNA双链杂交分子，因此含14C标记的RNA的模板是噬菌体的DNA分子，B正确；被噬菌体侵染的细菌体内合成的是噬菌体的蛋白质，以噬菌体的DNA为模板控制合成的，D正确。 6．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 解析　由R型细菌转化成S型细菌的过程中，仅含有S型细菌的部分基因进入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；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，故得到的子代S型细菌的S基因不一定能检测到32P，C错误；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(病毒)侵染大肠杆菌的过程不是遗传转化过程，D错误。 7．(2025·海南实验中学模拟)在赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，某组实验的上清液放射性强度随保温时间的变化曲线如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．该组实验上清液的放射性主要来自噬菌体的蛋白质外壳 B．保温时间过长，上清液放射性强度升高与细菌裂解有关 C．该组实验中，增殖产生的子代噬菌体都带有放射性 D．通过该组实验，即可证明DNA是T2噬菌体的遗传物质 答案　B　 解析　上清液中放射性强度随保温时间的延长先下降后上升，说明可能是由于32P标记DNA，保温时间过短，DNA还未注入宿主细胞，所以放射性较高，保温时间过长，子代噬菌体释放，所以放射性也高，综上，该组实验上清液的放射性主要来自噬菌体的DNA，A错误，B正确；根据半保留复制原则可知，该组实验中，子二代及以后噬菌体不会都带有放射性，C错误；通过该组实验和用35S标记蛋白质的一组实验，可证明DNA是T2噬菌体的遗传物质，D错误。 8．(2026·绵阳中学模拟)病毒b能感染细菌a，为探究病毒b的遗传物质是DNA还是RNA，科研人员设计了如图所示的实验，一段时间后检测甲、乙两组子代病毒b的产生情况。下列叙述错误的是(　　) A．甲、乙两组分别加入DNA酶和RNA酶应用了减法原理 B．若甲组能产生子代病毒b而乙组不能产生，则说明该病毒的遗传物质是DNA C．本实验可增设未用任何酶处理的核酸去侵染细菌a的一组作为对照 D．还可用32P标记的胸腺嘧啶和尿嘧啶分别培养细菌a，用病毒b侵染后检测子代的放射性 答案　B 解析　酶解法中，向甲、乙两组分别加入DNA酶和RNA酶是将相应的核酸物质去除，这运用的是减法原理(即去除某种物质来观察实验结果的变化)，A正确。若乙组不能产生子代病毒b而甲组能产生，说明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，B错误。本实验可增设未用任何酶处理的核酸去侵染细菌a的一组作为对照，排除其他因素对实验结果的干扰，C正确。胸腺嘧啶是DNA特有的碱基，尿嘧啶是RNA特有的碱基。用32P标记的胸腺嘧啶和尿嘧啶分别培养细菌a，用病毒b侵染后，若子代病毒b有胸腺嘧啶的放射性，说明其遗传物质是DNA；若子代病毒b有尿嘧啶的放射性，说明其遗传物质是RNA，D正确。 9．科学家曾经用烟草花叶病毒TMV和车前草病毒HRV进行了如下实验：首先分别获得两种病毒的蛋白质外壳和RNA，然后把TMV的蛋白质和HRV的RNA混合在一起，再把HRV的蛋白质与TMV的RNA混合在一起；在适宜的条件下，混合在一起的大分子产生了新病毒。分别用新病毒感染烟草叶片，在叶片上出现了病斑，前者的病斑表现为HRV型，后者的病斑表现为TMV型。下列叙述正确的是(　　) A．用化学方法组装的新病毒可以繁殖，说明病毒有独立的遗传物质和生存能力 B．两种病毒感染的叶片出现相应的病斑，说明二者的遗传信息均储存在RNA中 C．TMV的蛋白质和HRV的RNA混合在一起产生新病毒，后代有TMV和HRV两种类型 D．该实验说明RNA也可以作为遗传物质，DNA是主要的遗传物质 答案　B 解析　新病毒可以繁殖，说明病毒有自己的遗传物质，但是不能说明它们有独立的生存能力，A错误；两种病毒侵染后的病斑类型取决于RNA而不是蛋白质，说明二者的遗传信息均储存在RNA中，B正确；病毒的遗传信息决定了后代的类型，TMV的蛋白质和HRV的RNA混合在一起产生新病毒，新病毒只有HRV一种类型，C错误；该实验可以说明RNA可以作为遗传物质，但不能说明DNA是主要的遗传物质，D错误。 10．现有新发现的一种病毒，科研人员设计了如表所示两种方法来探究该病毒的遗传物质。下列叙述错误的是(　　) Ⅰ 将该病毒核酸提取物分为两组，一组用适量DNA酶处理(a组)，另一组用等量RNA酶处理(b组)，然后分别侵染宿主细胞 检测是否有子代病毒产生 Ⅱ 将被侵染的宿主细胞分别培养在含有放射性标记的尿嘧啶核苷酸(c组)和胸腺嘧啶核苷酸(d组)的培养基上，之后接种该病毒 检测子代病毒是否具有放射性 A.Ⅰ中采用的是“减法原理” B．Ⅱ中不能都用3H标记尿嘧啶和胸腺嘧啶 C．a组可作出“该病毒的遗传物质是RNA”的假设 D．b组有病毒产生、d组病毒有放射性说明其遗传物质是DNA 答案　B 解析　Ⅰ中采用的方法是酶解法，向a、b两组分别加入DNA酶和RNA酶应用了“减法原理”，A正确；尿嘧啶和胸腺嘧啶分别是RNA和DNA特有的碱基，且都含有H元素，因此可以用3H标记尿嘧啶和胸腺嘧啶，B错误；由于该病毒的遗传物质可能是DNA，也可能是RNA，因此a组可作出“该病毒的遗传物质是RNA”的假设，再进一步通过实验来验证该假设的正确性，C正确；b组用RNA酶(RNA被分解)来处理，结果b组有病毒产生，酶具有专一性，说明该病毒的遗传物质是DNA；d组加有胸腺嘧啶核苷酸(合成DNA的原料)，结果子代病毒有放射性，说明该病毒可以利用胸腺嘧啶核苷酸，则该病毒的遗传物质是DNA，D正确。 11．(2025·张家口开学考)猴痘病毒可通过飞沫和接触等途径传播，感染后常见症状有发热、头痛、皮疹、肌肉痛等。猴痘病毒由DNA和蛋白质构成，其侵染宿主细胞方式与噬菌体类似。研究者分别利用35S或32P标记猴痘病毒，之后侵染未标记的宿主细胞，短时间保温后，搅拌、离心，检查上清液和沉淀物中的放射性，探究猴痘病毒的遗传物质。下列叙述正确的是(　　) A．实验需分别用含35S和32P的培养基培养猴痘病毒 B．35S标记的组别，搅拌不充分可导致沉淀物的放射性增强 C．保温时间过短，32P标记的组别上清液中的放射性就会明显减少 D．该实验用35S或15N进行标记可得到相同的实验结论 答案　B 解析　病毒营寄生生活，培养病毒不能直接培养，需要在分别含有放射性同位素35S和32P的培养基中培养宿主细胞，再用宿主细胞培养猴痘病毒，A错误；35S标记的组别，如果搅拌不充分，吸附在细菌表面的病毒未与细菌分离，可导致沉淀物的放射性增强，B正确；用32P标记的一组实验，保温时间过短时，猴痘病毒未侵入宿主细胞，使上清液中放射性增强，C错误；猴痘病毒的蛋白质外壳和DNA都含有N元素，且15N没有放射性，故该实验用35S或15N进行标记不能得到相同的实验结论，D错误。 . 学科网（北京）股份有限公司 $