第17讲 DNA是主要的遗传物质(高考考情+3大核心知识+3大题型必刷)(专项训练)(黑吉辽蒙专用)2027年高考生物一轮复习讲练测
2026-08-13
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摘要:
**基本信息**
以经典实验为核心,融合地域考情与分层训练,构建“考情-知识-题型”三维突破体系,培养科学思维与探究实践能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|五年考情·精准定向|5年考题统计+2地域情境|地域情境剥离法/实验变量规范书写|从考情频次→热点情境→备考策略,建立靶向突破路径|
|三大核心·主干速记|3实验核心+易错提醒|同位素标记技术应用/实验异常结果分析|肺炎链球菌转化实验→噬菌体侵染实验→DNA是主要遗传物质,形成实验逻辑链|
|分层专练·靶向攻关|3类题型+3年真题|基础题核心实验辨析/创新题实验设计迁移|从基础概念辨析→重难实验比较→真题压轴突破,实现能力层级提升|
内容正文:
第17讲 DNA是主要的遗传物质
第一部分 五年考情·精准定向
黑吉辽蒙考情概览 黑吉辽蒙热点情境 黑吉辽蒙备考策略
第二部分 三大核心·主干速记
一图串联·核心梳理·易错辨析
核心01 肺炎链球菌的转化实验
核心02 噬菌体侵染细菌的实验
核心03 DNA是主要的遗传物质
第三部分 分层专练·靶向攻关
题型专攻·基础题(全国视野,3大题型)
一年重难·创新题(侧重黑吉辽蒙,辐射全国,单选+不定项+非选择题)
三年真题·压轴题(侧重黑吉辽蒙,辐射全国,含2026年高考真题)
第一部分 五年考情·精准定向
考情概览
新课标要求
考题统计
1.结合遗传物质的发现历程,理解生命的延续和发展。
2.运用比较与归纳等方法,理解肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的异同。
3.通过放射性同位素标记技术在实验中的应用,培养实验设计以及对实验结果分析的能力。
2026·浙江·噬菌体侵染细菌的实验
2026·北京·DNA是主要的遗传物质
2025·湖南·噬菌体侵染细菌的实验
2025·河南·噬菌体侵染细菌的实验
2024·甘肃·RNA是遗传物质
1.考查频次:近5年黑吉辽蒙新高考没有出题,属于高频考点,从命题题型和内容上看,试题以选择题到实验大题均有涉及为主,题目难度一般不大。
2.考查要点:查内容聚焦板块:
(1)经典实验的分析;
(2)DNA是主要的遗传物质的理解;
(3)仿照经典实验进行实验设计等。
热点情境
情境1:内蒙古草原牛羊口蹄疫病毒辨析(易混考点高频考)
口蹄疫为RNA病毒,布鲁氏菌(牛羊致病菌,细胞生物)遗传物质为DNA,牧区防疫实验对比:
用DNA酶、RNA酶分别处理两种病原体核酸,侵染家畜细胞;
设问:
(1)细胞生物遗传物质一定是DNA,病毒只含一种核酸;
(2)赫尔希-蔡斯噬菌体实验迁移:如何标记病毒DNA(³²P)、蛋白质(³⁵S);
(3)牧区低温干旱环境DNA结构优势。
情境2:呼伦贝尔牧草耐旱育种(DNA复制与遗传)
草原荒漠化筛选耐旱牧草,提取牧草叶肉细胞DNA,探究DNA复制方式。
设问:
真核生物细胞核、叶绿体、线粒体均含DNA;
为什么说DNA是主要遗传物质(全部细胞生物+大部分DNA病毒以DNA为遗传物质,少数RNA病毒除外);
牧草细胞转录时以DNA一条链为模板。
备考策略
1、剥离地域情境抓核心:
辽宁农业、内蒙畜牧只是背景,抛开素材表象,聚焦三大经典实验、核酸分类基础考点作答。
2、吃透实验答题逻辑:
牢记酶处理、同位素标记类探究题套路,根据酶处理后性状变化判断遗传物质,规范书写实验变量与结论。
3、精准辨析易错概念:
分清细胞生物、DNA病毒、RNA病毒,规范表述“DNA是主要遗传物质”,规避绝对化错误语句。
4、 熟记标准答题术语:
转化因子、碱基互补配对、同位素标记等专有名词不能口语化,简答题分层写现象+原理。
5、 针对性刷题复盘:
主攻辽、内蒙本地真题,整理病毒类型、实验分析两类易错题,灵活应对情境变式。
6、 紧抓DNA结构优势答题点:
遇稳定性相关设问,从双链结构、脱氧核糖化学稳定角度解释DNA适合作为遗传物质。
第二部分 三大核心·主干速记
内容速览:肺炎链球菌的转化实验、噬菌体侵染细菌的实验、DNA是主要的遗传物质。
一图串联
核心梳理
核心知识1 肺炎链球菌的转化实验
考点1:肺炎链球菌
比较项目
菌落特点
菌体特征
致病性
R型细菌
表面光滑
有多糖类的荚膜
无致病性,不会使人或小鼠患病
S型细菌
表面粗糙
无多糖类的荚膜
有致病性,可使人和小鼠患肺炎,小鼠并发败血症死亡
1._____是某些细菌的细胞壁外面包围的一层胶状物质。无荚膜的肺炎链球菌,感染人体或动物体后,容易被吞噬细胞吞噬并杀灭。有荚膜的肺炎链球菌可抵抗_______的吞噬,有利于细菌在宿主体内生活并繁殖。
2.有荚膜的细菌在固体培养基上形成表面湿润、有光泽、黏液状的光滑型(Smooth)群体,即____菌落。不产生荚膜的细菌形成表面干燥的粗糙型(Rough)群体,即_____菌落。
易错提醒
(1) 荚膜的成分是多糖。
考点2:格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验
1.过程与结果:
2.结果分析:
实验①②对比说明R型活细菌____致病性,S型活细菌有致病性;实验②③对比说明被加热致死的S型细菌___致病性。
实验②③④对比说明________________________。
3.结论:加热致死的S型细菌,含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——__________。
4.拓展:在格里菲思第④组实验中,小鼠体内S型细菌、R型细菌含量的变化情况如图所示,则:
(1)ab段R型细菌数量减少的原因是_______________________________________________________。
(2)bc段R型细菌数量增多的原因是_______________________________________________________
(3)后期出现的大量S型细菌是由___________________________________而来的。
易错提醒
(1) 此实验仅能证明S型细菌中含有某种“转化因子”,但转化因子的本质不清楚。
(2) 发生转化的只是少部分R型细菌。
(3) 加热杀死的S型细菌,其蛋白质变性失活,DNA在加热过程中,双螺旋解开,氢键断裂,但缓慢冷却时,其结构可恢复。
考点3:艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
1.实验过程及结果
2.结果分析
a.第①组实验表明__________________________________________________________。
b.第②③④组实验表明__________________________________________________________。
c.第⑤组实验表明_________________________________________________________。
3.实验结论:____________________________________________________。
4.后续研究:艾弗里等人分析了___________________________,发现这些特性都与______极为相似,于是艾弗里提出:___________________________________________。
易错提醒
(1)转化的实质是基因重组而非基因突变:肺炎链球菌转化实验是指S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中,使受体细胞获得了新的遗传信息,即发生了基因重组(属于广义上的)。
核心知识2 噬菌体侵染细菌的实验
考点1:噬菌体侵染细菌的实验
1.实验者:______________________
2.设计思路:设法将_________________等物质分开,______________研究它们各自不同的遗传功能。
3.实验材料和方法
(1)实验材料:__________________和_______________。
(2)实验方法:______________________法,该实验中用35S、32P分别标记_______________。
4.T2噬菌体:
(1)噬菌体的结构
(2)噬菌体的增殖
过程
增殖需要的条件
内容
合成T2噬菌体DNA
模板
______的DNA
原料
_____提供的4种脱氧核苷酸
合成T2噬菌体蛋白质
原料
___________
场所
______________
5.实验过程:
(1)标记噬菌体
T2噬菌体属于_____,专门寄生在大肠杆菌体内,不能直接用______培养。若要标记T2噬菌体,需先标记大肠杆菌。
(2)噬菌体侵染细菌
6.实验结果分析
(1)噬菌体侵染细菌时,其______进入细菌细胞中,而______________留在外面。
(2)子代噬菌体的各种性状是通过亲代的__________遗传的。
易错提醒
(1)T2噬菌体的培养:不能用含35S和32P的培养基培养T2噬菌体。T2噬菌体是病毒,只能寄生在活细胞内,不能利用培养基直接培养。
(2)T2噬菌体的标记:不能用35S和32P标记同一T2噬菌体。放射性检测时只能检测到放射性的存在部位,不能确定是何种元素的放射性。
(3)两次噬菌体侵染:该实验涉及两次噬菌体的侵染。标记噬菌体的过程是未标记的噬菌体侵染已标记的大肠杆菌的过程;侵染细菌的实验过程是已标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌的过程。
(4)T2噬菌体在大肠杆菌内的增殖的条件
①模板:进入细菌体内的噬菌体的DNA.
②合成噬菌体的DNA的原料:大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。
③合成噬菌体的蛋白质的原料:大肠杆菌提供的氨基酸。
④场所:大肠杆菌的核糖体。
考点2:实验异常结果分析
1.搅拌和离心的目的:
(1)搅拌的目的是使吸附在细菌上的_________________________与细菌分离。
(2)离心的目的是让上清液中析出质量较轻的______________,而离心管的沉淀物中留下________________。
2.实验结果(正常):
亲代噬菌体
上清液(主要是_________)
沉淀物(主要是_______)
细菌裂解释放出的子代噬菌体有无放射性
35S-蛋白质
放射性__
放射性___
没有检测到35S
32P-DNA
放射性___
放射性高
检测到32P
3.异常结果分析:
(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌时:保温时间过短,部分噬菌体没有____到大肠杆菌细胞内,经离心后分布于______中;保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后_______,经离心后分布于______中,造成上清液放射性也较高。
(2)在用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌时:搅拌______,有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面,随细菌离心到_______中,造成沉淀放射性较高。
考点3:子代噬菌体标记情况分析
核心知识3 DNA是主要的遗传物质
考点1: 烟草花叶病毒感染烟草的实验
1.实验材料:烟草花叶病毒和烟草(烟草花叶病毒由_____和_____组成)。
2.实验过程与实验结果:
实验过程与实验结果
①烟草花叶病毒正常烟草产生花叶病(对照组);
②烟草花叶病毒的RNA正常烟草_____花叶病(实验组);
③烟草花叶病毒的蛋白质正常烟草_____花叶病(实验组)
实验结论
_____是烟草花叶病毒的遗传物质,______不是烟草花叶病毒的遗传物质
考点2: DNA是主要的遗传物质
生物体内的核酸种类及遗传物质
生物类型
所含核酸
遗传物质
举例
细胞
真核生物
__________
DNA
动物、植物、真菌
生物
原核生物
DNA
细菌
非细胞生物
DNA病毒
仅有DNA
DNA
T2噬菌体、乙肝病毒
RNA病毒
仅有______
______
烟草花叶病毒、HIV病毒
真核生物与原核生物的遗传物质是___,病毒的遗传物质是_________,生物界绝大多数生物的遗传物质是DNA,只有极少数生物的遗传物质是______,因而DNA是______遗传物质。
易错提醒
(1)在证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA的实验中,能否利用噬菌体侵染细菌的实验操作过程?请说明理由。
提示:不能。因为烟草花叶病毒侵染烟草细胞时,RNA和蛋白质没有分开,是完整的病毒侵入宿主细胞。因此,本实验只能通过人工分离提纯技术分离RNA和蛋白质,然后再单独导入宿主细胞,单独观察它们的作用。
第三部分 分层专练·靶向攻关
题型专攻·基础题(全国视野,3大题型)
考查重点:肺炎链球菌的转化实验;噬菌体侵染细菌的实验;DNA是主要的遗传物质。
题型一:肺炎链球菌的转化实验
1.(2026·湖北荆州·三模)科学技术和科学方法推动生物学的发展,下列有关生物科学史的叙述错误的是( )
A.罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的“亮-暗-亮”三层结构
B.摩尔根运用假说—演绎法证实了萨顿“基因位于染色体上”的假说
C.鲁宾和卡门利用稳定同位素标记法证明了光合作用释放的O2全部来自水
D.艾弗里利用自变量控制的“减法原理”证明了格里菲思所说的转化因子是DNA
2.(2026·浙江金华·模拟预测)1928年,英国科学家格里菲思以小鼠为实验材料做了如下实验:
第1组
第2组
第3组
第4组
实验处理
注射活的R型菌
注射活的S型菌
注射加热杀死的S型菌
注射活的R型菌与加热杀死的S型菌
实验现象
小鼠不死亡
小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌
小鼠不死亡
小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌
下列关于此实验的分析,错误的是( )
A.对第4组实验的分析必须以1-3组的实验为参照
B.第4组小鼠体内的初始S型菌是由活的R型菌转化而来
C.实验结束后,第1、4组小鼠体内均可分离出R型菌
D.该实验是证明DNA是遗传物质的直接证据
3.(2026·河北邯郸·模拟预测)肺炎链球菌的荚膜合成基因位于其拟核中。肺炎链球菌转化实验中,R型细菌会释放多种酶,一些酶将S型细菌的DNA降解为一些片段,另一些酶使S型细菌DNA片段中的一条链被降解,另一条链进入R型细菌并与其DNA上的同源区段配对,切除并替换相应的单链片段,形成一个杂种DNA区段。下列叙述错误的是( )
A.推测转化过程中可能有限制酶、DNA酶等的参与,且有氢键的断裂和生成
B.肺炎链球菌的拟核DNA中嘧啶碱基总数等于嘌呤碱基总数
C.R型细菌摄入包含荚膜基因的DNA片段才能发生转化,该变异属于基因重组
D.转化形成的S型细菌的大部分遗传信息来自于S型细菌,其后代也是S型细菌
4.(25-26高一下·陕西西安·期中)艾弗里通过肺炎链球菌体外转化实验探寻转化因子的本质时,发现在培养基中加入抗R型肺炎链球菌的兔血清是非常重要的。血清中存在一种能让DNA解聚的酶,把血清加热至60~65℃,这种酶失活后R型细菌就容易转化为S型细菌。下列叙述正确的是( )
A.S型细菌的DNA解聚后不利于转化成功
B.R型细菌的菌体有荚膜,形成的菌落表面粗糙
C.转化成功后S型细菌会比R型细菌更具数量优势
D.实验中无需排除兔血清对R型细菌转化为S型细菌的作用
5.(25-26高三上·浙江杭州·期末)一定波长的紫外线可使菌体的蛋白质和核酸变性。用波长260nm的紫外线杀死S型肺炎链球菌,与活的R型菌混合后一起注射到小鼠体内。下列情况最不可能出现的是( )
A.小鼠死亡,体内只有活的S型菌
B.小鼠存活,体内只有活的R型菌
C.小鼠死亡,体内有活的S型菌和R型菌
D.小鼠存活,体内没有活的S型菌和R型菌
题型二:噬菌体侵染细菌的实验
6.(2026·北京大兴·三模)在噬菌体侵染细菌的实验中,证明DNA是遗传物质的关键步骤是( )
A.噬菌体吸附在细菌的细胞壁上
B.噬菌体将DNA注入到细菌体内
C.新合成的DNA和蛋白质外壳组装成子代噬菌体
D.释放的子代噬菌体与原先感染的噬菌体相同
7.(2026·湖南长沙·三模)条斑病噬菌体可与条斑病病原菌的外膜蛋白A结合,吸附在病原菌表面,从而触发噬菌体将DNA注入条斑病病原菌。研究人员使用了同位素标记的方法进行下列实验,其中实验结果正确的有几项( )
项目
条斑病病原菌
噬菌体
实验结果
①
正常条斑病病原菌
14C标记
上清液放射性很低,沉淀物放射性很高
②
正常条斑病病原菌
32P标记
上清液放射性很低,沉淀物放射性很高
③
敲除A基因的条斑病病原菌
35S标记
上清液放射性很高,沉淀物放射性极低
④
敲除A基因的条斑病病原菌
15N标记
上清液放射性很高,沉淀物放射性极低
A.1 B.2 C.3 D.4
8.(2026·江苏南京·模拟预测)赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验中,用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌。下列叙述错误的是( )
A.标记噬菌体时,不能直接用32P的培养基培养T2噬菌体
B.细菌裂解后得到的子代噬菌体中只有部分带有放射性32P标记
C.该实验与用35S标记的对照组相互对照,可证明DNA是遗传物质
D.若延长保温时间,大肠杆菌裂解释放子代噬菌体会使上清液放射性偏高
9.(2026·湖南·三模)T7噬菌体尾部的尾丝能与大肠杆菌表面的受体脂多糖结合形成一个通道,T7的DNA和部分蛋白质衣壳可以通过该通道进入大肠杆菌。实验人员用T7替代T2进行噬菌体侵染大肠杆菌的实验,如表所示。已知实验过程中大肠杆菌未裂解。据表分析,下列关于放射性主要分布的推测,合理的是( )
材料及标记组别
T7噬菌体
大肠杆菌
放射性主要分布
①
35S标记
无标记
上清液
②
32P标记
无标记
沉淀物
③
无标记
15N标记
上清液和沉淀物
A.①② B.②③ C.② D.③
10.(2026·浙江·模拟预测)T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,下列操作与对应目的匹配的是( )
A.含35S的培养基培养噬菌体 — 标记噬菌体的蛋白质外壳
B.保温—保证噬菌体充分吸附在大肠杆菌表面
C.搅拌—使大肠杆菌裂解,释放出子代噬菌体
D.离心—使噬菌体残留部分与大肠杆菌分层
题型三:DNA是主要的遗传物质
11.(2026·浙江温州·模拟预测)科学家进行烟草花叶病毒(TMV)的感染实验以期弄清其遗传机制,下列操作不可行的是( )
A.提取TMV的RNA去感染烟草叶
B.提取TMV的蛋白质去感染烟草叶
C.提取TMV的DNA去感染烟草叶
D.用RNA酶处理过的RNA去感染烟草叶
12.(2026·湖北宜昌·二模)科学家研究发现的下列事实,不能为“DNA是遗传物质”提供证据的是( )
A.诱导细菌和部分病毒发生基因突变的光谱和DNA的吸收光谱一致
B.哺乳动物体细胞中蛋白质和RNA的含量差异很大,但DNA含量大致相同
C.哺乳动物体细胞中DNA含量是精子中的两倍,且细胞中的DNA含量相对稳定
D.将加热致死的S型细菌与R型活细菌混合注入小鼠体内后,小鼠死亡且可分离出S型细菌
13.(2025·云南·模拟预测)在生物界中,绝大多数生物的遗传物质是DNA,少数生物的遗传物质是RNA。下列相关叙述错误的是( )
A.DNA是主要的遗传物质
B.没有细胞结构的生物,其遗传物质都是RNA
C.有细胞结构的生物,其遗传物质都是DNA
D.遗传信息蕴藏在核酸的碱基排列顺序之中
14.(25-26高三上·贵州·期中)人类对遗传物质的探索是全球几代科学家不断创新实验技术、不断修正完善实验结论的一个曲折而又漫长的过程。下列关于探究DNA是遗传物质的叙述,正确的是( )
A.格里菲思体内转化实验证明了加热杀死的S型细菌的DNA使R型细菌发生转化
B.艾弗里的肺炎链球菌转化实验利用“减法原理”,证明了DNA是遗传物质
C.赫尔希、蔡斯利用15N、32P对噬菌体进行标记,证明了噬菌体的遗传物质是DNA
D.从烟草花叶病毒中提取的RNA能使烟草感染病毒,证明了烟草花叶病毒的遗传物质是RNA
15.(2025·河北衡水·三模)新冠病毒的遗传物质是单链RNA,易发生变异。下列有关叙述错误的是( )
A.新冠病毒的核酸类型和HIV的相同
B.新冠病毒的蛋白质在宿主细胞的核糖体上合成
C.T2噬菌体的遗传物质相比新冠病毒更稳定
D.能在含18O的培养基中培养并标记新冠病毒
一年重难·创新题(侧重黑吉辽蒙,辐射全国,单选+不定项+非选择题)
设题创新:肺炎链球菌的不同亚型的实验;肺炎链球菌实验、噬菌体侵染细菌实验的比较;DNA是主要遗传物质的论证模型。
1.【肺炎链球菌的不同亚型的实验】(2026·辽宁·二模)艾弗里及其同事利用肺炎链球菌的不同亚型(如:RⅡ、SⅡ、SⅢ等)进行如下实验:
甲组:SⅡ经诱变可产生RⅡ,部分RⅡ可回复突变为SⅡ,但无法突变为SⅢ;
乙组:RⅡ可存在多种亚型,分别与加热杀死的SⅢ混合,只有RⅡ36A可以转化为SⅢ;
丙组:
关于实验下列说法错误的是( )
A.甲组可为RⅡ36A转化为SⅢ提供间接证据
B.RⅡ菌在固体培养基上形成的菌落表面是粗糙的
C.X酶可能是酯酶、蛋白酶、RNA酶或DNA酶
D.乙组其他类型不能实现转化的原因是SⅢ的DNA变性
2.【肺炎链球菌实验、噬菌体侵染细菌实验】(25-26高三上·河南信阳·阶段检测)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
3.【DNA是主要遗传物质的论证模型】(2026·辽宁·二模)如图为“DNA是主要的遗传物质”论证模型。下列相关叙述错误的是( )
A.科学家曾认为蛋白质是遗传物质,可能是基于蛋白质的氨基酸排列顺序多样
B.格里菲思通过肺炎链球菌体内转化实验证明了加热并未破坏S型菌的DNA
C.艾弗里在肺炎链球菌体外转化实验中对自变量的控制采用了减法原理
D.证据2的实验中需用P、S的同位素分别标记噬菌体的DNA 和蛋白质
4.【探究遗传物质的类型】(2026·陕西延安·三模)科研人员分离出一种新型肺炎链球菌,其能被噬菌体P专一性侵染,为探究遗传物质类型开展了如下实验:①将S型细菌的DNA、蛋白质分别与R型细菌混合培养,仅DNA处理组出现S型细菌;②尝试用含、的培养基培养噬菌体P,再侵染未被标记的该肺炎链球菌,子代噬菌体检测到但未检测到;③将噬菌体P的核酸彻底水解,产物为脱氧核糖、磷酸和4种含氮碱基。下列叙述正确的是( )
A.实验①无法证明该肺炎链球菌的遗传物质是DNA
B.实验②的标记方法合理,子代噬菌体的均来自亲代噬菌体的DNA
C.实验③的基础上再结合其他实验结果,可证明噬菌体P的遗传物质是DNA
D.上述实验可证明所有细胞生物的遗传物质为DNA,病毒的遗传物质也为DNA
5.【判断加法原理、减法原理】(2026·重庆·模拟预测)Ca2+泵普遍存在于动物细胞的细胞膜和内质网膜上,为了验证Ca2+泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白,研究人员设计了实验如表所示,已知囊泡内Ca2+浓度高于外界溶液,下列相关叙述错误的是( )
组别
实验体系组成
甲组
缓冲液+含Ca2+泵的细胞膜囊泡+Ca2++ATP溶液
乙组
缓冲液+去除Ca2+泵的细胞膜囊泡+Ca2++ATP溶液
丙组
缓冲液+含Ca2+泵的细胞膜囊泡+Ca2++ATP溶液+?
A.Ca2+泵在转运Ca2+时会发生磷酸化修饰
B.该实验的因变量是溶液中Ca2+和ATP的浓度
C.丙组中“?”可能是ATP水解酶抑制剂
D.丙组实验对自变量的控制遵循了“加法原理”
6.【野生型菌及合成代谢突变菌phe-】(2026·山东滨州·一模)在U型管两侧分别培养野生型菌及合成代谢突变菌phe-(无法合成苯丙氨酸),在培养液中加入了充足的DNA酶。经抽吸后,将右侧的菌液涂布在无苯丙氨酸的培养基上,长出了野生型菌,同时在右侧发现了一定量的噬菌体P,P侵染细菌后可合成子代噬菌体并裂解细菌。下列说法错误的是( )
A.实验证明DNA酶不能抑制突变菌向野生菌的转化
B.噬菌体P外壳错误包装宿主细菌的部分DNA片段
C.噬菌体P参与了两细菌之间遗传物质的传递
D.培养基上出现野生型菌的原因是发生了基因重组
7.【探究遗传物质是DNA还是RNA】(2026·四川成都·一模)某科研团队新发现了一种感染A细菌的病毒B,并设计了如图所示的两种方法来探究B病毒的遗传物质是DNA还是RNA。经两种方法处理后,将甲、乙、丙、丁4组培养皿放在相同且适宜的条件下培养,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。下列相关叙述正确的是( )
方法一:同位素标记法
方法二:酶解法
A.若甲组产生的子代病毒B有放射性而乙组无,说明该病毒的遗传物质是RNA
B.方法一中,若换用18O替换32P标记上述两种核苷酸也能达成实验目的
C.方法二的实验可增设未用任何酶处理的核酸去侵染A细菌的一组作为对照
D.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DNA
8.【相关曲线图分析】(25-26高三上·安徽·期中)图甲、图乙表示在“肺炎链球菌的转化实验”中R型细菌和S型细菌数量的变化,图丙、图丁表示在“噬菌体侵染细菌的实验”(搅拌强度、搅拌时长等都合理)中上清液放射性强度随保温时间的变化而变化。下列叙述错误的是( )
A.图甲、图乙分别表示体外转化、体内转化,曲线2、3表示S型细菌
B.图乙中曲线4在ab段下降的原因是R型细菌全部转化为S型细菌
C.图丙表示在32P标记的T2噬菌体侵染细菌实验中上清液放射性强度的变化
D.图丁表示在35S标记的T2噬菌体侵染细菌实验中上清液放射性强度的变化
三年真题·压轴题(侧重黑吉辽蒙,辐射全国)
高频考点:噬菌体侵染细菌的实验;DNA是主要的遗传物质。
1.(2026·北京·高考真题)原核生物分布广泛,种类多样,其共有特征不包括( )
A.自养 B.单细胞
C.没有核膜 D.以DNA为遗传物质
(2026·浙江·高考真题)阅读下列材料,完成下面小题。
M13是专一侵染大肠杆菌的单链DNA噬菌体,其DNA含6407个碱基。在侵染过程中,M13的DNA和部分蛋白质会同时进入宿主细胞。M13DNA复制过程如图所示。增殖产生的子代M13会从宿主细胞中分泌出来,而宿主细胞仍然能继续生长和分裂。
2.下列关于M13遗传物质和遗传信息的叙述,正确的是( )
A.M13遗传物质中的嘌呤数与嘧啶数相等
B.正链DNA与负链DNA的碱基序列相同
C.RFDNA的复制过程需DNA聚合酶参与
D.M13遗传信息的转录和翻译不能同时进行
3.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
4.(2025·海南·高考真题)某小组模拟赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验时,应用假说-演绎法推测出①~⑥种假设,如图。下列有关叙述错误的是( )
A.实验1中,若离心后上清液的放射性高,沉淀物的放射性极低,则说明仅假设②正确
B.实验2中,若离心后上清液的放射性极低,沉淀物的放射性高,则说明仅假设⑤正确
C.若实验1子代噬菌体无放射性、实验2子代的部分菌体有放射性,则说明噬菌体的遗传物质是DNA
D.若用35S和32P同时标记的噬菌体进行实验,则离心后上清液和沉淀物均有放射性
5.(2025·河南·高考真题)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
6.(2024·甘肃·高考真题)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,下列叙述正确的是( )
A.肺炎链球菌体内转化实验中,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转化为有致病性
B.肺炎链球菌体外转化实验中,利用自变量控制的“加法原理”,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.噬菌体侵染实验中,用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA,发现其DNA进入宿主细胞后,利用自身原料和酶完成自我复制
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
7.(2023·天津·高考真题)科学发现中蕴含着值得后人借鉴的方法或原 理。下列探究实践与科学发现运用的方法或原理不一致的是( )
A.A
B.B
C.C
D.D
1
学科网(北京)股份有限公司
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第17讲 DNA是主要的遗传物质
分层专练·靶向攻关
题型专攻·基础题(全国视野,3大题型)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
A
D
D
A
A
B
B
C
C
D
C
D
B
B
D
一年重难·创新题(侧重黑吉辽蒙,辐射全国,单选+不定项+非选择题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
B
B
C
D
A
C
B
三年真题·压轴题(侧重黑吉辽蒙,辐射全国,单选+多选+非选择题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
A
C
B
B
B
D
C
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第17讲 DNA是主要的遗传物质
第一部分 五年考情·精准定向
黑吉辽蒙考情概览 黑吉辽蒙热点情境 黑吉辽蒙备考策略
第二部分 三大核心·主干速记
一图串联·核心梳理·易错辨析
核心01 肺炎链球菌的转化实验
核心02 噬菌体侵染细菌的实验
核心03 DNA是主要的遗传物质
第三部分 分层专练·靶向攻关
题型专攻·基础题(全国视野,3大题型)
一年重难·创新题(侧重黑吉辽蒙,辐射全国,单选+不定项+非选择题)
三年真题·压轴题(侧重黑吉辽蒙,辐射全国,含2026年高考真题)
第一部分 五年考情·精准定向
考情概览
新课标要求
考题统计
1.结合遗传物质的发现历程,理解生命的延续和发展。
2.运用比较与归纳等方法,理解肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的异同。
3.通过放射性同位素标记技术在实验中的应用,培养实验设计以及对实验结果分析的能力。
2026·浙江·噬菌体侵染细菌的实验
2026·北京·DNA是主要的遗传物质
2025·湖南·噬菌体侵染细菌的实验
2025·河南·噬菌体侵染细菌的实验
2024·甘肃·RNA是遗传物质
1.考查频次:近5年黑吉辽蒙新高考没有出题,属于高频考点,从命题题型和内容上看,试题以选择题到实验大题均有涉及为主,题目难度一般不大。
2.考查要点:查内容聚焦板块:
(1)经典实验的分析;
(2)DNA是主要的遗传物质的理解;
(3)仿照经典实验进行实验设计等。
热点情境
情境1:内蒙古草原牛羊口蹄疫病毒辨析(易混考点高频考)
口蹄疫为RNA病毒,布鲁氏菌(牛羊致病菌,细胞生物)遗传物质为DNA,牧区防疫实验对比:
用DNA酶、RNA酶分别处理两种病原体核酸,侵染家畜细胞;
设问:
(1)细胞生物遗传物质一定是DNA,病毒只含一种核酸;
(2)赫尔希-蔡斯噬菌体实验迁移:如何标记病毒DNA(³²P)、蛋白质(³⁵S);
(3)牧区低温干旱环境DNA结构优势。
情境2:呼伦贝尔牧草耐旱育种(DNA复制与遗传)
草原荒漠化筛选耐旱牧草,提取牧草叶肉细胞DNA,探究DNA复制方式。
设问:
真核生物细胞核、叶绿体、线粒体均含DNA;
为什么说DNA是主要遗传物质(全部细胞生物+大部分DNA病毒以DNA为遗传物质,少数RNA病毒除外);
牧草细胞转录时以DNA一条链为模板。
备考策略
1、剥离地域情境抓核心:
辽宁农业、内蒙畜牧只是背景,抛开素材表象,聚焦三大经典实验、核酸分类基础考点作答。
2、吃透实验答题逻辑:
牢记酶处理、同位素标记类探究题套路,根据酶处理后性状变化判断遗传物质,规范书写实验变量与结论。
3、精准辨析易错概念:
分清细胞生物、DNA病毒、RNA病毒,规范表述“DNA是主要遗传物质”,规避绝对化错误语句。
4、 熟记标准答题术语:
转化因子、碱基互补配对、同位素标记等专有名词不能口语化,简答题分层写现象+原理。
5、 针对性刷题复盘:
主攻辽、内蒙本地真题,整理病毒类型、实验分析两类易错题,灵活应对情境变式。
6、 紧抓DNA结构优势答题点:
遇稳定性相关设问,从双链结构、脱氧核糖化学稳定角度解释DNA适合作为遗传物质。
第二部分 三大核心·主干速记
内容速览:肺炎链球菌的转化实验、噬菌体侵染细菌的实验、DNA是主要的遗传物质。
一图串联
核心梳理
核心知识1 肺炎链球菌的转化实验
考点1:肺炎链球菌
比较项目
菌落特点
菌体特征
致病性
R型细菌
表面光滑
有多糖类的荚膜
无致病性,不会使人或小鼠患病
S型细菌
表面粗糙
无多糖类的荚膜
有致病性,可使人和小鼠患肺炎,小鼠并发败血症死亡
1.荚膜是某些细菌的细胞壁外面包围的一层胶状物质。无荚膜的肺炎链球菌,感染人体或动物体后,容易被吞噬细胞吞噬并杀灭。有荚膜的肺炎链球菌可抵抗吞噬细胞的吞噬,有利于细菌在宿主体内生活并繁殖。
2.有荚膜的细菌在固体培养基上形成表面湿润、有光泽、黏液状的光滑型(Smooth)群体,即S型菌落。不产生荚膜的细菌形成表面干燥的粗糙型(Rough)群体,即R型菌落。
易错提醒
(1) 荚膜的成分是多糖。
考点2:格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验
1.过程与结果:
2.结果分析:
实验①②对比说明R型活细菌无致病性,S型活细菌有致病性;实验②③对比说明被加热致死的S型细菌无致病性。
实验②③④对比说明R型活细菌可转化为S型活细菌。
3.结论:加热致死的S型细菌,含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子。
4.拓展:在格里菲思第④组实验中,小鼠体内S型细菌、R型细菌含量的变化情况如图所示,则:
(1)ab段R型细菌数量减少的原因是小鼠体内形成大量的抗R型细菌的抗体,致使R型细菌数量减少。
(2)bc段R型细菌数量增多的原因是_b点之前,已有少量R型细菌转化为S型细菌,S型细菌能降低小鼠的免疫力,造成R型细菌大量繁殖_。
(3)后期出现的大量S型细菌是由 R型细菌转化成的S型细菌繁殖 而来的。
易错提醒
(1) 此实验仅能证明S型细菌中含有某种“转化因子”,但转化因子的本质不清楚。
(2) 发生转化的只是少部分R型细菌。
(3) 加热杀死的S型细菌,其蛋白质变性失活,DNA在加热过程中,双螺旋解开,氢键断裂,但缓慢冷却时,其结构可恢复。
考点3:艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
1.实验过程及结果
2.结果分析
a.第①组实验表明 S型细菌的细胞提取物可以促进R型细菌转化为S型细菌 。
b.第②③④组实验表明 S型细菌的细胞提取物用蛋白酶、酯酶或RNA酶处理后仍然具有转化活性 。
c.第⑤组实验表明 S型细菌的细胞提取物经DNA酶处理后失去转化活性 。
3.实验结论: 细胞提取物中含有转化因子,其很可能是DNA 。
4.后续研究:艾弗里等人分析了 细胞提取物的理化性质 ,发现这些特性都与 DNA 极为相似,于是艾弗里提出: DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 。
易错提醒
(1)转化的实质是基因重组而非基因突变:肺炎链球菌转化实验是指S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中,使受体细胞获得了新的遗传信息,即发生了基因重组(属于广义上的)。
核心知识2 噬菌体侵染细菌的实验
考点1:噬菌体侵染细菌的实验
1.实验者:赫尔希和蔡斯
2.设计思路:设法将DNA、蛋白质等物质分开,单独地、直接地研究它们各自不同的遗传功能。
3.实验材料和方法
(1)实验材料: T2噬菌体和 大肠杆菌 。
(2)实验方法:_放射性同位素标记法,该实验中用35S、32P分别标记蛋白质和DNA。
4.T2噬菌体:
(1)噬菌体的结构
(2)噬菌体的增殖
过程
增殖需要的条件
内容
合成T2噬菌体DNA
模板
噬菌体的DNA
原料
大肠杆菌提供的4种脱氧核苷酸
合成T2噬菌体蛋白质
原料
大肠杆菌的氨基酸
场所
大肠杆菌的核糖体
5.实验过程:
(1)标记噬菌体
T2噬菌体属于病毒,专门寄生在大肠杆菌体内,不能直接用培养基培养。若要标记T2噬菌体,需先标记大肠杆菌。
(2)噬菌体侵染细菌
6.实验结果分析
(1)噬菌体侵染细菌时,其DNA进入细菌细胞中,而蛋白质外壳留在外面。
(2)子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的。
易错提醒
(1)T2噬菌体的培养:不能用含35S和32P的培养基培养T2噬菌体。T2噬菌体是病毒,只能寄生在活细胞内,不能利用培养基直接培养。
(2)T2噬菌体的标记:不能用35S和32P标记同一T2噬菌体。放射性检测时只能检测到放射性的存在部位,不能确定是何种元素的放射性。
(3)两次噬菌体侵染:该实验涉及两次噬菌体的侵染。标记噬菌体的过程是未标记的噬菌体侵染已标记的大肠杆菌的过程;侵染细菌的实验过程是已标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌的过程。
(4)T2噬菌体在大肠杆菌内的增殖的条件
①模板:进入细菌体内的噬菌体的DNA.
②合成噬菌体的DNA的原料:大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。
③合成噬菌体的蛋白质的原料:大肠杆菌提供的氨基酸。
④场所:大肠杆菌的核糖体。
考点2:实验异常结果分析
1.搅拌和离心的目的:
(1)搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体的蛋白质外壳与细菌分离。
(2)离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。
2.实验结果(正常):
亲代噬菌体
上清液(主要是噬菌体外壳)
沉淀物(主要是被侵染的大肠杆菌)
细菌裂解释放出的子代噬菌体有无放射性
35S-蛋白质
放射性高
放射性低
没有检测到35S
32P-DNA
放射性低
放射性高
检测到32P
3.异常结果分析:
(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌时:保温时间过短,部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,经离心后分布于上清液中;保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代,经离心后分布于上清液中,造成上清液放射性也较高。
(2)在用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌时:搅拌不充分,有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面,随细菌离心到沉淀物中,造成沉淀放射性较高。
考点3:子代噬菌体标记情况分析
核心知识3 DNA是主要的遗传物质
考点1: 烟草花叶病毒感染烟草的实验
1.实验材料:烟草花叶病毒和烟草(烟草花叶病毒由RNA和蛋白质组成)。
2.实验过程与实验结果:
实验过程与实验结果
①烟草花叶病毒正常烟草产生花叶病(对照组);
②烟草花叶病毒的RNA正常烟草产生花叶病(实验组);
③烟草花叶病毒的蛋白质正常烟草不产生花叶病(实验组)
实验结论
RNA是烟草花叶病毒的遗传物质,蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质
考点2: DNA是主要的遗传物质
生物体内的核酸种类及遗传物质
生物类型
所含核酸
遗传物质
举例
细胞
真核生物
DNA和RNA
DNA
动物、植物、真菌
生物
原核生物
DNA
细菌
非细胞生物
DNA病毒
仅有DNA
DNA
T2噬菌体、乙肝病毒
RNA病毒
仅有RNA
RNA
烟草花叶病毒、HIV病毒
真核生物与原核生物的遗传物质是DNA,病毒的遗传物质是DNA或RNA,生物界绝大多数生物的遗传物质是DNA,只有极少数生物的遗传物质是RNA,因而DNA是主要的遗传物质。
易错提醒
(1)在证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA的实验中,能否利用噬菌体侵染细菌的实验操作过程?请说明理由。
提示:不能。因为烟草花叶病毒侵染烟草细胞时,RNA和蛋白质没有分开,是完整的病毒侵入宿主细胞。因此,本实验只能通过人工分离提纯技术分离RNA和蛋白质,然后再单独导入宿主细胞,单独观察它们的作用。
第三部分 分层专练·靶向攻关
题型专攻·基础题(全国视野,3大题型)
考查重点:肺炎链球菌的转化实验;噬菌体侵染细菌的实验;DNA是主要的遗传物质。
题型一:肺炎链球菌的转化实验
1.(2026·湖北荆州·三模)科学技术和科学方法推动生物学的发展,下列有关生物科学史的叙述错误的是( )
A.罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的“亮-暗-亮”三层结构
B.摩尔根运用假说—演绎法证实了萨顿“基因位于染色体上”的假说
C.鲁宾和卡门利用稳定同位素标记法证明了光合作用释放的O2全部来自水
D.艾弗里利用自变量控制的“减法原理”证明了格里菲思所说的转化因子是DNA
【答案】A
【详解】A、罗伯特森在电镜下观察到的细胞膜为清晰的“暗-亮-暗”三层结构,对应“蛋白质-脂质-蛋白质”的结构模型,A错误;
B、萨顿通过类比推理法提出“基因位于染色体上”的假说,摩尔根以果蝇为实验材料,运用假说-演绎法证实了该假说,B正确;
C、鲁宾和卡门利用稳定同位素18O分别标记H2O和CO2进行实验,证明了光合作用释放的O2全部来自水,C正确;
D、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中,通过特异性去除S型菌中的某一类物质(自变量控制的“减法原理”),观察转化现象是否发生,最终证明了格里菲思所说的转化因子是DNA,D正确。
2.(2026·浙江金华·模拟预测)1928年,英国科学家格里菲思以小鼠为实验材料做了如下实验:
第1组
第2组
第3组
第4组
实验处理
注射活的R型菌
注射活的S型菌
注射加热杀死的S型菌
注射活的R型菌与加热杀死的S型菌
实验现象
小鼠不死亡
小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌
小鼠不死亡
小鼠死亡,从小鼠体内分离出S型活细菌
下列关于此实验的分析,错误的是( )
A.对第4组实验的分析必须以1-3组的实验为参照
B.第4组小鼠体内的初始S型菌是由活的R型菌转化而来
C.实验结束后,第1、4组小鼠体内均可分离出R型菌
D.该实验是证明DNA是遗传物质的直接证据
【答案】D
【详解】A、1~3组是第4组实验的对照组,只有以1~3组的实验结果为参照,才能证明第4组小鼠死亡不是活的R型菌或加热杀死的S型菌单独作用导致的,A正确;
B、第4组加入的加热杀死的S型菌不具备活性,不能繁殖,因此小鼠体内初始的S型菌是活的R型菌在S型菌转化因子的作用下转化而来的,B正确;
C、第1组注射活的R型菌,小鼠不死亡,体内存活有R型菌;第4组中只有部分R型菌转化为S型菌,小鼠体内仍存在未转化的R型菌,因此两组均可分离出R型菌,C正确;
D、该实验仅能证明加热杀死的S型菌中存在促使R型菌转化的“转化因子”,并未证明转化因子的本质是DNA,艾弗里的体外转化实验才是证明DNA是遗传物质的直接证据,D错误。
故选D。
3.(2026·河北邯郸·模拟预测)肺炎链球菌的荚膜合成基因位于其拟核中。肺炎链球菌转化实验中,R型细菌会释放多种酶,一些酶将S型细菌的DNA降解为一些片段,另一些酶使S型细菌DNA片段中的一条链被降解,另一条链进入R型细菌并与其DNA上的同源区段配对,切除并替换相应的单链片段,形成一个杂种DNA区段。下列叙述错误的是( )
A.推测转化过程中可能有限制酶、DNA酶等的参与,且有氢键的断裂和生成
B.肺炎链球菌的拟核DNA中嘧啶碱基总数等于嘌呤碱基总数
C.R型细菌摄入包含荚膜基因的DNA片段才能发生转化,该变异属于基因重组
D.转化形成的S型细菌的大部分遗传信息来自于S型细菌,其后代也是S型细菌
【答案】D
【详解】A、题意显示,肺炎链球菌转化实验中,R型细菌会释放多种酶,一些酶将S型细菌的DNA降解为一些片段,此时有限制酶和DNA酶的作用,另一些酶使S型细菌DNA片段中的一条链被降解,另一条链进入R型细菌并与其DNA上的同源区段配对,切除并替换相应的单链片段,该过程中有氢键断裂和生成,A正确;
B、肺炎链球菌拟核DNA为双链DNA,遵循碱基互补配对原则,嘌呤碱基总数(A+G)等于嘧啶碱基总数(T+C),B正确;
C、R型细菌只有摄入携带荚膜合成基因的S型DNA片段,才能合成荚膜表现为S型性状,该过程是外源基因整合到受体菌DNA上,属于基因重组,C正确;
D、转化形成的S型细菌仅替换了一小段S型的DNA片段,大部分遗传信息来自原R型细菌,仅荚膜相关性状由S型基因控制,后代可遗传S型性状,D错误。
4.(25-26高一下·陕西西安·期中)艾弗里通过肺炎链球菌体外转化实验探寻转化因子的本质时,发现在培养基中加入抗R型肺炎链球菌的兔血清是非常重要的。血清中存在一种能让DNA解聚的酶,把血清加热至60~65℃,这种酶失活后R型细菌就容易转化为S型细菌。下列叙述正确的是( )
A.S型细菌的DNA解聚后不利于转化成功
B.R型细菌的菌体有荚膜,形成的菌落表面粗糙
C.转化成功后S型细菌会比R型细菌更具数量优势
D.实验中无需排除兔血清对R型细菌转化为S型细菌的作用
【答案】A
【详解】A、转化的前提是S型细菌的DNA具有完整的遗传功能,若S型细菌的DNA被解聚,会失去遗传活性,无法介导R型细菌发生转化,因此不利于转化成功,A正确;
B、R型肺炎链球菌无荚膜,形成的菌落表面粗糙,有荚膜、菌落光滑的是S型细菌,B错误;
C、肺炎链球菌的转化效率极低,仅少数R型细菌会发生转化,因此转化成功后R型细菌占数量优势,C错误;
D、实验设计需遵循单一变量原则,兔血清属于无关变量,必须排除其本身对转化过程的干扰,才能准确判断转化因子的本质,D错误。
5.(25-26高三上·浙江杭州·期末)一定波长的紫外线可使菌体的蛋白质和核酸变性。用波长260nm的紫外线杀死S型肺炎链球菌,与活的R型菌混合后一起注射到小鼠体内。下列情况最不可能出现的是( )
A.小鼠死亡,体内只有活的S型菌
B.小鼠存活,体内只有活的R型菌
C.小鼠死亡,体内有活的S型菌和R型菌
D.小鼠存活,体内没有活的S型菌和R型菌
【答案】A
【详解】A、若小鼠死亡,则小鼠体内发生转化,R型菌可能部分转化为S型菌,小鼠体内有两种细菌,A错误;
B、若未发生转化,R型菌不致病,小鼠存活,体内有活的R型菌,该情况可能出现,B正确;
C、若发生转化,S型菌致病导致小鼠死亡,体内同时存在活的S型菌和R型菌,该情况典型,C正确;
D、R型细菌没有发生转化,且小鼠体内的免疫系统将R型活细菌杀死,因此小鼠存活,且体内没有活的S型菌和R型菌,D正确。
故选A。
题型二:噬菌体侵染细菌的实验
6.(2026·北京大兴·三模)在噬菌体侵染细菌的实验中,证明DNA是遗传物质的关键步骤是( )
A.噬菌体吸附在细菌的细胞壁上
B.噬菌体将DNA注入到细菌体内
C.新合成的DNA和蛋白质外壳组装成子代噬菌体
D.释放的子代噬菌体与原先感染的噬菌体相同
【答案】B
【详解】A、噬菌体吸附在细菌细胞壁上是侵染的起始步骤,此时噬菌体的DNA和蛋白质外壳仍未分离,无法区分二者的作用,A错误;
B、噬菌体仅将DNA注入细菌体内,蛋白质外壳留在细菌外侧,天然实现了DNA和蛋白质的完全分离,后续子代噬菌体的增殖均由进入细菌的DNA指导,这是证明DNA是遗传物质的关键前提,B正确;
C、新合成的DNA和蛋白质组装成子代噬菌体是DNA发挥遗传作用的后续过程,不是证明DNA是遗传物质的关键步骤,C错误;
D、释放的子代噬菌体与原噬菌体相同是DNA作为遗传物质的结果,不是证明DNA是遗传物质的关键步骤,D错误。
7.(2026·湖南长沙·三模)条斑病噬菌体可与条斑病病原菌的外膜蛋白A结合,吸附在病原菌表面,从而触发噬菌体将DNA注入条斑病病原菌。研究人员使用了同位素标记的方法进行下列实验,其中实验结果正确的有几项( )
项目
条斑病病原菌
噬菌体
实验结果
①
正常条斑病病原菌
14C标记
上清液放射性很低,沉淀物放射性很高
②
正常条斑病病原菌
32P标记
上清液放射性很低,沉淀物放射性很高
③
敲除A基因的条斑病病原菌
35S标记
上清液放射性很高,沉淀物放射性极低
④
敲除A基因的条斑病病原菌
15N标记
上清液放射性很高,沉淀物放射性极低
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【详解】① 14C可同时标记噬菌体的蛋白质和DNA,侵染正常病原菌时,噬菌体DNA注入病原菌(分布在沉淀物),蛋白质外壳留在菌体表面(离心后分布在上清液),因此上清液和沉淀物均有较高放射性,该组实验结果错误;
② 32P是DNA特有的标记元素,侵染正常病原菌时噬菌体DNA注入病原菌,随病原菌分布在沉淀物中,因此上清液放射性很低,沉淀物放射性很高,该组实验结果正确;
③ 敲除A基因的病原菌无法合成外膜蛋白A,噬菌体不能吸附在病原菌表面,因此35S标记的噬菌体全部留在上清液中,沉淀物放射性极低,该组实验结果正确;
④ 15N是稳定同位素,不具有放射性,无法检测到放射性信号,该组实验结果错误。
综上正确的实验有2项,B正确、ACD错误。
8.(2026·江苏南京·模拟预测)赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验中,用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌。下列叙述错误的是( )
A.标记噬菌体时,不能直接用32P的培养基培养T2噬菌体
B.细菌裂解后得到的子代噬菌体中只有部分带有放射性32P标记
C.该实验与用35S标记的对照组相互对照,可证明DNA是遗传物质
D.若延长保温时间,大肠杆菌裂解释放子代噬菌体会使上清液放射性偏高
【答案】C
【详解】A、T2噬菌体为病毒,营寄生生活,只能在活的大肠杆菌内增殖,因此无法直接用含32P的培养基培养噬菌体,A正确;
B、噬菌体侵染大肠杆菌时只有DNA进入细菌内部,DNA以半保留方式复制,复制的原料来自未被标记的大肠杆菌,因此子代噬菌体中只有少量含有亲代32P标记的DNA链,仅部分带有放射性,B正确;
C、本实验中32P标记组和35S标记组均为实验组,二者属于相互对照的对比实验,不存在单独的对照组,C错误;
D、若延长保温时间,大肠杆菌裂解,带有32P标记的子代噬菌体释放到上清液中,会使上清液放射性偏高,D正确。
9.(2026·湖南·三模)T7噬菌体尾部的尾丝能与大肠杆菌表面的受体脂多糖结合形成一个通道,T7的DNA和部分蛋白质衣壳可以通过该通道进入大肠杆菌。实验人员用T7替代T2进行噬菌体侵染大肠杆菌的实验,如表所示。已知实验过程中大肠杆菌未裂解。据表分析,下列关于放射性主要分布的推测,合理的是( )
材料及标记组别
T7噬菌体
大肠杆菌
放射性主要分布
①
35S标记
无标记
上清液
②
32P标记
无标记
沉淀物
③
无标记
15N标记
上清液和沉淀物
A.①② B.②③ C.② D.③
【答案】C
【详解】①组35S标记T7噬菌体的蛋白质,部分蛋白质衣壳进入大肠杆菌,因此放射性分布在上清液和沉淀物,①错误;
②组32P标记T7噬菌体的DNA,DNA全部进入大肠杆菌,因此放射性主要分布在沉淀物,②正确,
③组大肠杆菌被15N标记,15N为稳定同位素不含放射性,因此无法检测到放射性物质分布,③错误。
10.(2026·浙江·模拟预测)T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,下列操作与对应目的匹配的是( )
A.含35S的培养基培养噬菌体 — 标记噬菌体的蛋白质外壳
B.保温—保证噬菌体充分吸附在大肠杆菌表面
C.搅拌—使大肠杆菌裂解,释放出子代噬菌体
D.离心—使噬菌体残留部分与大肠杆菌分层
【答案】D
【详解】A、T2噬菌体是病毒,无细胞结构,不能独立代谢,无法直接用普通培养基培养,需先用含35S的培养基培养大肠杆菌,再用标记的大肠杆菌培养噬菌体才能标记其蛋白质外壳,A错误;
B、保温的目的是为噬菌体和大肠杆菌提供适宜的温度条件,保证噬菌体完成侵染(注入DNA)及增殖过程,B错误;
C、搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌表面的噬菌体蛋白质外壳与大肠杆菌分离,C错误;
D、离心的原理是利用不同组分的密度、重量差异,使质量较轻的噬菌体外壳、未侵染的噬菌体与质量较重的大肠杆菌分层,分别位于上清液和沉淀物中,D正确。
题型三:DNA是主要的遗传物质
11.(2026·浙江温州·模拟预测)科学家进行烟草花叶病毒(TMV)的感染实验以期弄清其遗传机制,下列操作不可行的是( )
A.提取TMV的RNA去感染烟草叶
B.提取TMV的蛋白质去感染烟草叶
C.提取TMV的DNA去感染烟草叶
D.用RNA酶处理过的RNA去感染烟草叶
【答案】C
【详解】A、TMV本身含有RNA,提取其RNA感染烟草可验证RNA是否为遗传物质,操作可行,A不符合题意;
B、TMV本身含有蛋白质外壳,提取其蛋白质感染烟草可验证蛋白质是否为遗传物质,操作可行,B不符合题意;
C、TMV是RNA病毒,不含有DNA,无法提取到TMV的DNA,该操作不可行,C符合题意;
D、RNA酶可特异性水解RNA,用RNA酶处理过的RNA感染烟草,可与正常RNA感染组形成对照,进一步验证RNA的功能,操作可行,D不符合题意。
12.(2026·湖北宜昌·二模)科学家研究发现的下列事实,不能为“DNA是遗传物质”提供证据的是( )
A.诱导细菌和部分病毒发生基因突变的光谱和DNA的吸收光谱一致
B.哺乳动物体细胞中蛋白质和RNA的含量差异很大,但DNA含量大致相同
C.哺乳动物体细胞中DNA含量是精子中的两倍,且细胞中的DNA含量相对稳定
D.将加热致死的S型细菌与R型活细菌混合注入小鼠体内后,小鼠死亡且可分离出S型细菌
【答案】D
【详解】A、诱导基因突变的光谱与DNA的吸收光谱一致,说明基因突变的发生和DNA直接相关,可作为DNA是遗传物质的证据,A不符合题意;
B、遗传物质需要具备含量相对稳定的特点,同种哺乳动物不同体细胞的蛋白质、RNA含量差异很大,但DNA含量基本一致,符合遗传物质的特征,可作为证据,B不符合题意;
C、精子是减数分裂产生的配子,染色体数为体细胞的一半,对应DNA含量也恰好是体细胞的一半,且细胞中DNA含量整体稳定,符合遗传物质的数量特征,可作为证据,C不符合题意;
D、该实验是格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验,仅能证明加热致死的S型细菌中存在“转化因子”可以让R型活细菌转化为S型细菌,并没有证明转化因子的本质是DNA,不能为“DNA是遗传物质”提供证据,D符合题意。
13.(2025·云南·模拟预测)在生物界中,绝大多数生物的遗传物质是DNA,少数生物的遗传物质是RNA。下列相关叙述错误的是( )
A.DNA是主要的遗传物质
B.没有细胞结构的生物,其遗传物质都是RNA
C.有细胞结构的生物,其遗传物质都是DNA
D.遗传信息蕴藏在核酸的碱基排列顺序之中
【答案】B
【详解】A、绝大多数生物以DNA为遗传物质,少数病毒以RNA为遗传物质,故DNA是主要的遗传物质,A正确;
B、没有细胞结构的生物主要是病毒,其遗传物质为DNA或RNA(如噬菌体为DNA病毒,烟草花叶病毒为RNA病毒),B错误;
C、有细胞结构的生物均以DNA为遗传物质,C正确;
D、生物的遗传物质是DNA或RNA,因此遗传信息储存在DNA或RNA的碱基排列顺序中,D正确。
故选B。
14.(25-26高三上·贵州·期中)人类对遗传物质的探索是全球几代科学家不断创新实验技术、不断修正完善实验结论的一个曲折而又漫长的过程。下列关于探究DNA是遗传物质的叙述,正确的是( )
A.格里菲思体内转化实验证明了加热杀死的S型细菌的DNA使R型细菌发生转化
B.艾弗里的肺炎链球菌转化实验利用“减法原理”,证明了DNA是遗传物质
C.赫尔希、蔡斯利用15N、32P对噬菌体进行标记,证明了噬菌体的遗传物质是DNA
D.从烟草花叶病毒中提取的RNA能使烟草感染病毒,证明了烟草花叶病毒的遗传物质是RNA
【答案】B
【详解】A、格里菲思体内转化实验仅发现“转化因子”的存在,未明确DNA是遗传物质,且未分离DNA进行验证,A错误;
B、艾弗里实验通过逐一去除不同成分(如DNA、蛋白质等),发现仅保留DNA时R型细菌仍能转化,利用“减法原理”直接证明DNA是遗传物质,B正确;
C、赫尔希和蔡斯用35S标记蛋白质、32P标记DNA,而非15N,且实验通过同位素追踪证明DNA进入宿主,C错误;
D、仅提取RNA使烟草感染,缺少“提取蛋白质(或其他成分)感染烟草”的对照实验,无法排除其他成分的作用,不能直接证明 RNA 是烟草花叶病毒的遗传物质(完整实验需同时验证“RNA 能感染、蛋白质不能感染”),D错误。
故选B。
15.(2025·河北衡水·三模)新冠病毒的遗传物质是单链RNA,易发生变异。下列有关叙述错误的是( )
A.新冠病毒的核酸类型和HIV的相同
B.新冠病毒的蛋白质在宿主细胞的核糖体上合成
C.T2噬菌体的遗传物质相比新冠病毒更稳定
D.能在含18O的培养基中培养并标记新冠病毒
【答案】D
【分析】病毒没有细胞结构,必须寄生在宿主活细胞内才能增殖。任何营养物质完全的培养基都不能培养病毒。
【详解】A、新冠病毒的核酸类型和HIV的相同,都是RNA,A正确;
B、病毒没有细胞结构,其蛋白质在宿主细胞的核糖体上合成,B正确;
C、T2噬菌体的遗传物质为双链DNA,新冠病毒的遗传物质是单链RNA,DNA比RNA更稳定,C正确;
D、病毒的增殖必需在宿主的活细胞内,不能在含18O的培养基中培养并标记新冠病毒,D错误。
故选D。
一年重难·创新题(侧重黑吉辽蒙,辐射全国,单选+不定项+非选择题)
设题创新:肺炎链球菌的不同亚型的实验;肺炎链球菌实验、噬菌体侵染细菌实验的比较;DNA是主要遗传物质的论证模型。
1.【肺炎链球菌的不同亚型的实验】(2026·辽宁·二模)艾弗里及其同事利用肺炎链球菌的不同亚型(如:RⅡ、SⅡ、SⅢ等)进行如下实验:
甲组:SⅡ经诱变可产生RⅡ,部分RⅡ可回复突变为SⅡ,但无法突变为SⅢ;
乙组:RⅡ可存在多种亚型,分别与加热杀死的SⅢ混合,只有RⅡ36A可以转化为SⅢ;
丙组:
关于实验下列说法错误的是( )
A.甲组可为RⅡ36A转化为SⅢ提供间接证据
B.RⅡ菌在固体培养基上形成的菌落表面是粗糙的
C.X酶可能是酯酶、蛋白酶、RNA酶或DNA酶
D.乙组其他类型不能实现转化的原因是SⅢ的DNA变性
【答案】D
【详解】A、SⅢ不可能由RⅡ或SⅡ突变而来,可以为RⅡ36A转化为SⅢ提供间接证据,即SⅢ的出现是RⅡ36A发生基因重组的结果,A正确;
B、RⅡ菌在固体培养基上形成的菌落表面是粗糙的,B正确;
C、通过去除提取物中的某项成分来确定转化因子,X酶可能是酯酶、蛋白酶,RNA酶或DNA酶,C正确;
D、乙组其他类型不能实现转化的原因不可能是SⅢ的DNA变性,因为RⅡ36A可以转化为SⅢ,D错误。
2.【肺炎链球菌实验、噬菌体侵染细菌实验】(25-26高三上·河南信阳·阶段检测)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。
3.【DNA是主要遗传物质的论证模型】(2026·辽宁·二模)如图为“DNA是主要的遗传物质”论证模型。下列相关叙述错误的是( )
A.科学家曾认为蛋白质是遗传物质,可能是基于蛋白质的氨基酸排列顺序多样
B.格里菲思通过肺炎链球菌体内转化实验证明了加热并未破坏S型菌的DNA
C.艾弗里在肺炎链球菌体外转化实验中对自变量的控制采用了减法原理
D.证据2的实验中需用P、S的同位素分别标记噬菌体的DNA 和蛋白质
【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、在对照实验中,控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。 在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,每个实验组特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质,就利用了“减法原理”。
3、对遗传物质的推测:20世纪20年代,人们已经认识到蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大分子。各种氨基酸可以按照不同的顺序排列,形成不同的蛋白质。这就使人们很自然地想到氨基酸多种多样的排列顺序,可能蕴含着遗传信息。当时对于其他生物大分子的研究,还没有发现与此类似的结构特点。因此,当时大多数科学家认为,蛋白质是生物体的遗传物质。
【详解】A、蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大分子。各种氨基酸可以按照不同的顺序排列,形成不同的蛋白质。氨基酸多种多样的排列顺序,可能蕴含着遗传信息,因此,当时大多数科学家认为,蛋白质是生物体的遗传物质,A正确;
B、格里菲思体内转化实验中加热杀死了S型细菌,让加热杀死的S型细菌与R型细菌混合注射到小鼠体内,小鼠死亡,证明S型细菌中存在某种“转化因子”,但没有证明“转化因子”是DNA,B错误;
C、在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,每个实验组加入相应的酶特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质,就利用了“减法原理”,C正确;
D、证据2的实验中以T2噬菌体为实验材料,利用放射性同位素标记技术完成了实验,根据噬菌体的蛋白质和DNA的组成元素的差异,该实验中选择32P、35S分别标记噬菌体的DNA 和蛋白质,D正确。
故选B。
4.【探究遗传物质的类型】(2026·陕西延安·三模)科研人员分离出一种新型肺炎链球菌,其能被噬菌体P专一性侵染,为探究遗传物质类型开展了如下实验:①将S型细菌的DNA、蛋白质分别与R型细菌混合培养,仅DNA处理组出现S型细菌;②尝试用含、的培养基培养噬菌体P,再侵染未被标记的该肺炎链球菌,子代噬菌体检测到但未检测到;③将噬菌体P的核酸彻底水解,产物为脱氧核糖、磷酸和4种含氮碱基。下列叙述正确的是( )
A.实验①无法证明该肺炎链球菌的遗传物质是DNA
B.实验②的标记方法合理,子代噬菌体的均来自亲代噬菌体的DNA
C.实验③的基础上再结合其他实验结果,可证明噬菌体P的遗传物质是DNA
D.上述实验可证明所有细胞生物的遗传物质为DNA,病毒的遗传物质也为DNA
【答案】C
【详解】A、实验①为肺炎链球菌体外转化实验,将S型菌的DNA、蛋白质分开单独观察各自的作用,仅DNA处理组出现S型菌,可证明该肺炎链球菌的遗传物质是DNA,A错误;
B、噬菌体是专性活细胞寄生的生物,无法直接在普通培养基中增殖,因此不能直接用含放射性标记的培养基培养噬菌体,实验②的标记方法不合理,B错误;
C、实验③中噬菌体P的核酸彻底水解产物包含脱氧核糖,说明其核酸类型为DNA,再结合侵染实验中DNA进入宿主细胞、指导子代噬菌体合成的结果,可证明噬菌体P的遗传物质是DNA,C正确;
D、题述实验仅能证明该种肺炎链球菌和噬菌体P的遗传物质为DNA,不能推广到所有生物,部分RNA病毒的遗传物质为RNA,D错误。
5.【判断加法原理、减法原理】(2026·重庆·模拟预测)Ca2+泵普遍存在于动物细胞的细胞膜和内质网膜上,为了验证Ca2+泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白,研究人员设计了实验如表所示,已知囊泡内Ca2+浓度高于外界溶液,下列相关叙述错误的是( )
组别
实验体系组成
甲组
缓冲液+含Ca2+泵的细胞膜囊泡+Ca2++ATP溶液
乙组
缓冲液+去除Ca2+泵的细胞膜囊泡+Ca2++ATP溶液
丙组
缓冲液+含Ca2+泵的细胞膜囊泡+Ca2++ATP溶液+?
A.Ca2+泵在转运Ca2+时会发生磷酸化修饰
B.该实验的因变量是溶液中Ca2+和ATP的浓度
C.丙组中“?”可能是ATP水解酶抑制剂
D.丙组实验对自变量的控制遵循了“加法原理”
【答案】D
【详解】A、Ca2+泵是主动运输的载体蛋白,转运Ca2+时,ATP水解释放的磷酸基团会结合到Ca2+泵上使其发生磷酸化修饰,进而空间结构改变完成Ca2+的逆浓度转运,A正确;
B、该实验要验证Ca2+泵的载体功能和ATP水解酶活性,Ca2+逆浓度转运进入囊泡会使外界溶液Ca2+浓度下降,ATP水解会使溶液中ATP浓度下降,因此二者的浓度变化是实验的因变量,B正确;
C、丙组与甲组形成对照,可验证Ca2+转运依赖ATP水解供能,加入ATP水解酶抑制剂后,ATP无法水解,Ca2+不能转运,可支撑实验结论,因此“?”可能是ATP水解酶抑制剂,C正确;
D、加法原理是人为增加某种自变量以研究其作用,减法原理是人为去除或减弱某种常态下存在的自变量以研究其作用。丙组加入ATP水解酶抑制剂是为了去除“ATP正常水解”这一常态条件,对自变量的控制遵循减法原理,D错误。
6.【野生型菌及合成代谢突变菌phe-】(2026·山东滨州·一模)在U型管两侧分别培养野生型菌及合成代谢突变菌phe-(无法合成苯丙氨酸),在培养液中加入了充足的DNA酶。经抽吸后,将右侧的菌液涂布在无苯丙氨酸的培养基上,长出了野生型菌,同时在右侧发现了一定量的噬菌体P,P侵染细菌后可合成子代噬菌体并裂解细菌。下列说法错误的是( )
A.实验证明DNA酶不能抑制突变菌向野生菌的转化
B.噬菌体P外壳错误包装宿主细菌的部分DNA片段
C.噬菌体P参与了两细菌之间遗传物质的传递
D.培养基上出现野生型菌的原因是发生了基因重组
【答案】A
【详解】A、实验中没有设计对照组,无法证明DNA酶不能抑制突变菌向野生菌的转化,A错误;
B、噬菌体P外壳错误包装宿主DNA片段符合转导机制,B正确;
C、U型管的滤膜允许噬菌体通过,但不允许细菌通过。野生型菌的遗传物质通过噬菌体P的转导作用,传递到了phe⁻突变菌中,使其恢复为野生型,说明噬菌体P参与了两细菌间遗传物质的传递,C正确;
D、phe⁻突变菌获得了野生型菌的DNA片段,通过基因重组恢复了合成苯丙氨酸的能力,因此能在无苯丙氨酸的培养基上生长,D正确。
故选A。
7.【探究遗传物质是DNA还是RNA】(2026·四川成都·一模)某科研团队新发现了一种感染A细菌的病毒B,并设计了如图所示的两种方法来探究B病毒的遗传物质是DNA还是RNA。经两种方法处理后,将甲、乙、丙、丁4组培养皿放在相同且适宜的条件下培养,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。下列相关叙述正确的是( )
方法一:同位素标记法
方法二:酶解法
A.若甲组产生的子代病毒B有放射性而乙组无,说明该病毒的遗传物质是RNA
B.方法一中,若换用18O替换32P标记上述两种核苷酸也能达成实验目的
C.方法二的实验可增设未用任何酶处理的核酸去侵染A细菌的一组作为对照
D.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DNA
【答案】C
【详解】A、尿嘧啶是RNA特有的碱基,若甲组产生的子代病毒B有放射性而乙组无,说明子代病毒中含有32P标记的胸腺嘧啶,说明该病毒的遗传物质是DNA,A错误;
B、18O无放射性,无法通过检测放射性判断,B错误;
C、本实验可增设未用任何酶处理的核酸去侵染A细菌的一组作为对照,排除其他因素对实验结果的干扰,C正确;
D、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,D错误,
故选C。
8.【相关曲线图分析】(25-26高三上·安徽·期中)图甲、图乙表示在“肺炎链球菌的转化实验”中R型细菌和S型细菌数量的变化,图丙、图丁表示在“噬菌体侵染细菌的实验”(搅拌强度、搅拌时长等都合理)中上清液放射性强度随保温时间的变化而变化。下列叙述错误的是( )
A.图甲、图乙分别表示体外转化、体内转化,曲线2、3表示S型细菌
B.图乙中曲线4在ab段下降的原因是R型细菌全部转化为S型细菌
C.图丙表示在32P标记的T2噬菌体侵染细菌实验中上清液放射性强度的变化
D.图丁表示在35S标记的T2噬菌体侵染细菌实验中上清液放射性强度的变化
【答案】B
【详解】A、体内转化是在小鼠体内进行的,由于小鼠的免疫系统会将部分的R型细菌杀死,所以R型细菌数量会呈现下降趋势,只有图乙中的曲线4出现了下降趋势,故图甲、图乙分别表示体外转化、体内转化,曲线1、4表示R型细菌,曲线2、3表示S型细菌,A正确;
B、R型细菌在小鼠体内开始时大部分会被免疫系统消灭,所以曲线4在ab段下降,B错误;
C、32P标记的T2噬菌体侵染细菌的实验中,由于T2噬菌体DNA进入细菌,上清液放射性强度不断降低,一段时间后,细菌被裂解,子代T2噬菌体释放,导致沉淀物放射性强度不断降低,上清液放射性强度不断升高,因此,上清液放射性强度先下降后上升,C正确;
D、由于35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳,侵染时蛋白质外壳不会进入细菌内部,所以随着保温时间延长,上清液放射性强度不变而且高,D正确。
故选B。
三年真题·压轴题(侧重黑吉辽蒙,辐射全国)
高频考点:噬菌体侵染细菌的实验;DNA是主要的遗传物质。
1.(2026·北京·高考真题)原核生物分布广泛,种类多样,其共有特征不包括( )
A.自养 B.单细胞
C.没有核膜 D.以DNA为遗传物质
【答案】A
【详解】A、原核生物代谢类型多样,既有蓝细菌、硝化细菌等自养生物,也有大肠杆菌、乳酸菌等异养生物,自养不是原核生物的共有特征,A错误;
B、原核生物均为单细胞生物,单细胞是其共有特征,B正确;
C、原核生物和真核生物的核心区别是原核细胞没有核膜包被的细胞核,没有核膜是原核生物的共有特征,C正确;
D、原核生物属于细胞生物,所有细胞生物的遗传物质都是DNA,因此以DNA为遗传物质是原核生物的共有特征,D正确。
(2026·浙江·高考真题)阅读下列材料,完成下面小题。
M13是专一侵染大肠杆菌的单链DNA噬菌体,其DNA含6407个碱基。在侵染过程中,M13的DNA和部分蛋白质会同时进入宿主细胞。M13DNA复制过程如图所示。增殖产生的子代M13会从宿主细胞中分泌出来,而宿主细胞仍然能继续生长和分裂。
2.下列关于M13遗传物质和遗传信息的叙述,正确的是( )
A.M13遗传物质中的嘌呤数与嘧啶数相等
B.正链DNA与负链DNA的碱基序列相同
C.RFDNA的复制过程需DNA聚合酶参与
D.M13遗传信息的转录和翻译不能同时进行
3.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】2.C 3.B
【详解】2.A、M13 的遗传物质是单链 DNA,不遵循碱基互补配对原则,因此嘌呤数和嘧啶数不一定相等,A错误;
B、负链 DNA 是正链 DNA 的互补链,二者碱基序列是互补关系,而不是相同,B错误;
C、RF DNA 是双链 DNA,其复制过程需要 DNA 聚合酶来催化脱氧核苷酸的连接,这是 DNA 复制的必需条件,C正确;
D、M13 的宿主是大肠杆菌(原核生物),原核细胞没有核膜,转录和翻译可以在细胞质中同时进行,D错误。
故选C。
3.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、在侵染过程中,M13的DNA和部分蛋白质会同时进入宿主细胞”,因此不适合作为材料用于证明DNA是遗传物质,D错误。
故选B。
4.(2025·海南·高考真题)某小组模拟赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验时,应用假说-演绎法推测出①~⑥种假设,如图。下列有关叙述错误的是( )
A.实验1中,若离心后上清液的放射性高,沉淀物的放射性极低,则说明仅假设②正确
B.实验2中,若离心后上清液的放射性极低,沉淀物的放射性高,则说明仅假设⑤正确
C.若实验1子代噬菌体无放射性、实验2子代的部分菌体有放射性,则说明噬菌体的遗传物质是DNA
D.若用35S和32P同时标记的噬菌体进行实验,则离心后上清液和沉淀物均有放射性
【答案】B
【详解】A、实验1中,35S标记的是噬菌体蛋白质,若离心后上清液的放射性高,沉淀物的放射性极低,则说明仅假设②正确,即噬菌体侵染细菌时只有DNA进入,A正确;
B、实验2中,32P标记的是噬菌体DNA,若离心后上清液的放射性极低,沉淀物的放射性高,则说明仅假设⑤⑥正确。即噬菌体侵染细菌时只有DNA进入或噬菌体的DNA和蛋白质均进入,B错误;
C、若实验1子代噬菌体无放射性,说明蛋白质没有实现亲子代之间的连续性,实验2子代的部分噬菌体有放射性说明亲子代之间有连续性的物质是DNA,则说明噬菌体的遗传物质是DNA,C正确;
D、若用35S和32P同时标记的噬菌体进行实验,则离心后上清液和沉淀物均有放射性,因为上清液中含有放射性标记的蛋白质,沉淀物中含有放射性标记的DNA,D正确。
故选B。
5.(2025·河南·高考真题)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
【分析】1、噬菌体的结构:蛋白质(C、H、O、N、S)+DNA(C、H、O、N、P)。
2、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。
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】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。
6.(2024·甘肃·高考真题)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,下列叙述正确的是( )
A.肺炎链球菌体内转化实验中,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转化为有致病性
B.肺炎链球菌体外转化实验中,利用自变量控制的“加法原理”,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.噬菌体侵染实验中,用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA,发现其DNA进入宿主细胞后,利用自身原料和酶完成自我复制
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】D
【分析】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。
【详解】A、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验未单独研究每种物质的作用,在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中,S型菌株的DNA分子可使无致病性的R型活菌转化为有致病性的S型活菌,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,通过观察只有某种物质存在或只有某种物质不存在时,R型菌的转化情况,最终证明了DNA是遗传物质,例如“S型菌DNA+DNA酶”组除去了DNA,B错误;
C、噬菌体为DNA病毒,其DNA进入宿主细胞后,利用宿主细胞的原料和酶完成自我复制,C错误;
D、烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,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,而蛋白质不能使烟草出现花叶病斑性状,D正确。
故选D。
7.(2023·天津·高考真题)科学发现中蕴含着值得后人借鉴的方法或原 理。下列探究实践与科学发现运用的方法或原理不一致的是( )
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】C
【分析】1、模型构建法:模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性的描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助具体的实物或其它形象化的手段,有的则抽象的形式来表达。模型的形式很多,包括物理模型、概念模型、数学模型等。
2、同位素标记法:同位素可用于追踪物质运行和变化的规律,例如噬菌体侵染细菌的实验。
【详解】A、模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性的描述,研究DNA结构时构建了DNA双螺旋的物理模型,研究减数分裂时可通过橡皮泥等工具进行物理模型的构建,A正确;
B、鲁宾和卡门用对比实验证明光合作用中氧气的来源是水,探究酵母菌呼吸方式时用的也是对比实验法,分别设置有氧和无氧组进行探究,B正确;
C、在探究DNA是遗传物质的实验中,肺炎链球菌的体外实验中用对应的酶设法去除相应物质,观察其作用,用到了减法原则,研究抗生素对细菌的选择作用时,利用了加法原理,C错误;
D、孟德尔研究完都遗传规律和调查人群中的遗传病都用到了统计学的方法,D正确。
故选C。
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