精品解析：河南省信阳市浉河区信阳高级中学2026-2027学年高三上学期9月阶段检测生物试题

河南省信阳高级中学新校(贤岭校区)2026-2027学年高三上期 09月测试(二)生物试题 一、选择题；本题共16个小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 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型菌的蛋白质能够进入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与R型活细菌混合，可以得到S型菌和R型菌 2. 在格里菲思实验的基础上，艾弗里向S型菌的细胞提取物中分别加入不同的酶，再加入有R型活细菌的培养基中，一段时间后，检测细胞提取物的转化活性，结果如下表所示。下列有关叙述错误的是（ ） 加入的酶 RNA酶 蛋白酶 酯酶 DNA酶 转化活性 有 有 有 无 A. 该实验应用了加法原理控制自变量，需要设置不加酶的对照组 B. 实验结果说明很可能是DNA使R型菌转化为S型菌 C. 为确认DNA是转化因子，需分析比较提取物与DNA的理化性质 D. R型菌在转化为S型菌的过程中发生了可遗传的变异 3. 肺炎链球菌有R型和S型，其中S型菌分为SⅠ、SⅡ、SⅢ，R型菌分为RI、 RⅡ、RⅢ。R型菌可接受不同S型菌的S基因并转化成相应的S型菌；R型菌只可回复突变为相应类型的S型菌。为探究R型菌是发生转化还是回复突变，科学家将加热杀死的SⅠ和活的RⅡ混合培养一段时间后观察细菌类型，下列相关分析错误的是（ ） A. 若培养基中同时出现SⅠ、RⅡ，说明发生转化 B. 若培养基中同时出现SⅡ、RⅡ，说明发生回复突变 C. 若培养基中同时出现SⅠ、SⅡ，则SⅠ菌落数少于SⅡ D. 本实验也可选用加热杀死的SⅡ和活的RⅢ完成探究 4. S型肺炎双球菌的某种“转化因子”可使R型菌转化为S型菌。研究“转化因子”化学本质的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④中，固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化 D. 步骤⑤中，通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果 5. 下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是（ ） A. 需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌 B. 搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来 C. 离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌 D. 该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA 6. 科研工作者做噬菌体侵染细菌的实验时，分别用同位素32P、35S、18O和14C对噬菌体以及大肠杆菌成分做了如下标记。以下说法不正确的是（ ） 第一组 第二组 第三组 噬菌体成分 用35S标记 未标记 用14C标记 大肠杆菌成分 用32P标记 用18O标记 未标记 A. 第二组实验中，子代噬菌体蛋白质外壳中存在的氧元素是18O B. 第三组实验中，子代噬菌体的DNA中不一定含有14C C. 第一组实验中，噬菌体DNA在细菌体内复制了三次，释放出的子代噬菌体中含有32P的噬菌体和35S的噬菌体分别占子代噬菌体总数的100%、0 D. 第三组实验经过一段时间培养后离心，检测到放射性主要出现在沉淀物中 7. T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，下列哪一项不会发生（　　） A. 新的噬菌体DNA合成 B. 新的噬菌体蛋白质外壳合成 C. 噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNA D. 合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合 8. 我国科学家成功用噬菌体治疗方法治愈了耐药性细菌引起的顽固性尿路感染。下列叙述错误的是（　　） A. 运用噬菌体治疗时，噬菌体特异性侵染病原菌 B. 宿主菌经噬菌体侵染后，基因定向突变的几率变大 C. 噬菌体和细菌在自然界长期的生存斗争中协同进化 D. 噬菌体繁殖消耗宿主菌的核苷酸、氨基酸和能量等 9. 某团队从下表①～④实验组中选择两组，模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实验，验证DNA是遗传物质。结果显示：第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中，第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中。该团队选择的第一、二组实验分别是（ ） 材料及标记 实验组 T2噬菌体 大肠杆菌 ① 未标记 标记 ② 标记 标记 ③ 标记 未标记 ④ 标记 未标记 A. ①和④ B. ②和③ C. ②和④ D. ④和③ 10. 已知烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能侵染烟草叶片，且两者都由蛋白质和RNA组成，如图是探索HRV的遗传物质是蛋白质还是RNA的操作流程图。请据图分析下列说法错误的是(　　) A. 本实验运用了对照原则，无空白对照组 B. 实验过程中重组病毒的后代是HRV C. 该实验只能说明HRV的遗传物质是RNA D. 若运用同位素标记法，不能选择15N标记 11. 关于生物科学史中经典实验对应的实验设计，下列叙述错误的是（　　） 选项 经典实验 实验设计 A 恩格尔曼探究叶绿体的功能 选择水绵为实验材料、利用需氧细菌指示氧气释放的场所 B 艾弗里证明DNA是遗传物质 利用“减法原理”设法去除DNA和蛋白质等物质，研究它们的作用 C 梅塞尔森和斯塔尔证明DNA的半保留复制 选择大肠杆菌为实验材料，应用放射性同位素标记技术进行探究 D 毕希纳探究发酵是否需要酵母菌活细胞的参与 破碎酵母菌细胞，获得不含细胞的提取液进行发酵 A. A B. B C. C D. D 12. 科研小组为探究某病毒的遗传物质是DNA还是RNA进行了不同的实验设计。下列设计思路合理的是（ ） A. 检测遗传物质中含有的五碳糖的元素种类 B. 用15N标记核苷酸并检测遗传物质的放射性 C. 用双缩脲试剂对遗传物质的种类进行鉴定 D. 分别用RNA酶或DNA酶处理核酸后检测侵染活性 13. 赫尔希和蔡斯用35S、32P标记的T2噬菌体分别侵染细菌，通过检测放射性的存在位置来确定在亲子代之间传递的物质。下列关于噬菌体培养以及噬菌体侵染细菌实验结果的推测分析，错误的是（　　） A. 用35S标记的细菌培养的所有T2噬菌体均具有放射性 B. 用32P标记的T2噬菌体侵染未标记的细菌，子代噬菌体的蛋白质外壳均无放射性 C. 若上清液中的T2噬菌体出现32P，只能说明子代T2噬菌体已经释放 D. 用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的细菌时，若沉淀物出现放射性，说明T2噬菌体外壳与细菌没有完全分离 14. 根据噬菌体和宿主的关系，可将噬菌体分为两类：一类噬菌体在宿主细胞内迅速增殖，产生许多子代噬菌体，并最终使宿主细胞破裂，这类噬菌体被称为烈性噬菌体；另一类噬菌体感染宿主后不立即增殖，而是将其核酸整合到宿主的拟核DNA中，随宿主核酸的复制而复制，这类噬菌体被称作温和噬菌体。下列叙述错误的是（ ） A. T2噬菌体属于烈性噬菌体，侵染宿主后会使宿主细胞裂解 B. 烈性噬菌体的衣壳蛋白在宿主细胞中合成，受自身DNA的控制 C. 温和噬菌体的DNA插入宿主细胞拟核DNA中发生了基因重组 D. 35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的时间过长或过短，都会使上清液的放射性增强 15. 某团队利用三种放射性同位素32P、35S和3H，模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实验，通过对T2噬菌体和大肠杆菌进行不同的标记处理后，所得放射性情况如图。下列有关叙述正确的是（ ） A. 利用3H只标记大肠杆菌经短时间培养可能得到组别③的结果 B. 组别②所得子代噬菌体不存在未标记的情况 C. 合成子代噬菌体所需的原料、能量和酶等来自大肠杆菌 D. 由组别②可以得出 DNA 是噬菌体的遗传物质这一结论 16. 用32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，侵染时间t后搅拌、离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中放射性32P约占初始标记噬菌体放射性的30%。在侵染时间内，被侵染细菌的存活率接近100%。下列叙述错误的是（ ） A. T2噬菌体的DNA需要借助宿主细胞的多种细胞器合成 B. 培养基中的32P需经大肠杆菌摄取后才可出现在T2噬菌体的核酸中 C. 适当延长侵染时间t，可使上清液中放射性32P占初始标记的比例降低 D. 若实验改用35S标记，其余不变，则上清液中放射性35S占初始标记的比例接近100% 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 17. 关于DNA是遗传物质的推测，科学家们找到了很多直接或间接的证据，并解决了很多技术难题，提出了科学的模型，请回答下列问题： （1）格里菲思的肺炎链球菌转化实验中，将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从死亡的小鼠体内可以分离得到的细菌为________。 （2）赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验中用到了________技术，要得到32P标记DNA的噬菌体，是否可以直接用含有32P的培养液培养________（是或否）。 （3）DNA是主要的遗传物质，其中真核生物、原核生物、噬菌体的遗传物质分别是________、________、________。 （4）赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验中离心的目的是_________。 18. 1952年，赫尔希和蔡斯用同位素标记法研究了T2噬菌体的DNA和蛋白质在侵染大肠杆菌过程中的功能。下图甲表示T2噬菌体某些基因表达的部分过程，图乙为图甲中“○”部分的放大。请回答： （1）图甲中的RNA聚合酶是在____________的核糖体上合成的，分子③④通常________（填“相同”或“不同”），分子①②________（填“相同”或“不同”）。 （2）图甲所示过程中新形成的化学键有______________（至少填写2个）。 （3）若用32P和35S共同标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，则子代噬菌体的标记情况是_____________。 （4）大肠杆菌细胞中的RNA，其功能有_______________________。 A. 传递遗传信息 B. 作为遗传物质 C. 转运氨基酸 D. 构成核糖体 （5）地球上几乎所有的生物体都共用一套遗传密码，密码子是指_________________。 19. 从孟德尔的豌豆杂交实验到遗传物质的探索，人类对遗传规律、遗传物质的认识和探索一直在进行。 （1）1863年孟德尔提出的______________和1928年格里菲思提出的“转化因子”的化学本质是一致的，都是DNA。但“DNA 是遗传物质”的结论是到20世纪中叶，艾弗里以肺炎链球菌为实验材料，利用了______________（填“减法原理”或“加法原理”）才得以证实。 （2）1952年，科学家赫尔希和蔡斯利用同位素标记法证实了噬菌体的遗传物质也是DNA。 I. 用32P和35S标记的噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌，一段时间后，用搅拌器搅拌、然后离心得到上清液和沉淀物，检测两组上清液中的放射性，以及被侵染细菌的存活率，得到的实验结果如图所示。 若实验结果证明 DNA 是遗传物质，则可推测曲线甲代表______________（填“32P”或“35S”）标记组的上清液放射性情况。图中“被侵染的细菌”的存活率曲线基本保持在100%，该组数据的意义是作为对照组，以证明______________，否则细胞外32P放射性会增高。 Ⅱ.T2噬菌体与细菌保温时间长短与放射性高低的关系图可能如下，下列关联中最合理的是______________。 A.甲组—上清液—① B.乙组—上清液—② C.甲组—沉淀物—③ D.乙组—沉淀物—④ （3）为什么说DNA 是主要的遗传物质?______________。 20. 人类对遗传物质的探索历经多个经典实验，逐步确定了遗传物质的化学本质。近年前沿研究发现:部分双链DNA噬菌体可合成特殊功能性的RNA参与侵染调控，但该RNA不携带、不传递噬菌体遗传信息。结合格里菲思实验、艾弗里实验、赫尔希和蔡斯实验及最新科研结论，回答下列问题： （1）格里菲思肺炎链球菌体内转化实验不能证明DNA为遗传物质，其实验结论是：S型细菌中存在_____________，可使R型细菌转化为S型细菌。 （2）艾弗里体外转化实验利用不同水解酶分别去除蛋白质、RNA、DNA等物质，严格利用了自变量控制的___________原理，该实验的核心结论是___________________________________________。 （3）赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验采用_________________技术，将DNA与蛋白质完全分开、单独观察各自的作用。该实验_________（填”能”或“不能”）证明DNA是主要的遗传物质。 （4）科研人员用32P标记噬菌体DNA、35S标记噬菌体蛋白质，分别侵染未标记的大肠杆菌。搅拌离心后，32P主要出现在____________中。保温时间过短会使该组放射性偏低，原因是____________________________________________________。 （5）结合最新研究成果分析:噬菌体侵染过程中产生的功能性RNA不能作为遗传物质，原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________。 21. 野生型大肠杆菌K12菌株在基本培养基（LB，仅含有维持大肠杆菌生长的最基本物质）中就能成活，现有大肠杆菌K12菌株的两种不能合成某些物质的营养缺陷型菌株：菌株A需要在LB培养基中补充甲硫氨酸才能生长（记其基因型为met-bio+，met为甲硫氨酸，bio为生物素，“+”表示能合成，“-”表示不能合成）；菌株B则需要在LB培养基中补充生物素（一种小分子营养物质）才能生长（记其基因型为met+bio-）。科研人员进行了以下实验。 实验一：将菌株A、菌株B单独培养和混合培养于LB培养基中，培养结果如图1所示。 （1）实验一混合培养后出现了菌落，为探究菌株出现的机制，科研人员提出了两种假说： 假说1：与艾弗里的肺炎链球菌转化实验相似，一种菌株的________转移到另一种菌株细胞内，使后者菌株能________，从而能在LB培养基上繁殖形成菌落。 假说2：混合培养后菌株A和菌株B分别从对方处获得了自己不能合成的营养物质，从而能在LB培养基上繁殖。 （2）艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，将R型活菌与S型菌的细胞提取物混合后进行培养，培养基中可以分离到的细菌是________。本实验中若假说1正确，则在培养基中生长的大肠杆菌基因型为________；若假说2正确，则在培养基中生长的大肠杆菌基因型为________________。 （3）为了验证以上假说，科研人员进一步设计了如上图2的实验装置。该实验装置中U形管内所加的培养液为________，滤膜的透性需要满足的条件是：________________________。若假说1成立，则实验结果为①________（填“有”或“无”）菌落；②________（填“有”或“无”）菌落。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河南省信阳高级中学新校(贤岭校区)2026-2027学年高三上期 09月测试(二)生物试题 一、选择题；本题共16个小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 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型菌的蛋白质能够进入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与R型活细菌混合，可以得到S型菌和R型菌 【答案】B 【解析】 【分析】实验过程：①将无毒性的R型活细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡。②将有毒性的S型活细菌注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡。③将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡。④将无毒性的R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合后，注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡。 结论：加热杀死的S型细菌体内含有“转化因子”，促使R型细菌转化为S型细菌。 【详解】A、S菌有荚膜，R菌无荚膜；S型肺炎双球菌使小鼠患败血病死亡，R型肺炎双球菌是无毒性的。与R型菌相比，S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关，A正确； B、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，而加热能使S菌蛋白质变性失活，推测S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成，B错误； C、加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失，但是仍然能使R菌转变为S菌，可推测S菌的DNA功能可能不受影响，C正确； D、由于转化有一定的概率，将S型菌的DNA与R型活细菌混合，可以得到S型菌和R型菌，D正确。 故选B。 【点睛】 2. 在格里菲思实验的基础上，艾弗里向S型菌的细胞提取物中分别加入不同的酶，再加入有R型活细菌的培养基中，一段时间后，检测细胞提取物的转化活性，结果如下表所示。下列有关叙述错误的是（ ） 加入的酶 RNA酶 蛋白酶 酯酶 DNA酶 转化活性 有 有 有 无 A. 该实验应用了加法原理控制自变量，需要设置不加酶的对照组 B. 实验结果说明很可能是DNA使R型菌转化为S型菌 C. 为确认DNA是转化因子，需分析比较提取物与DNA的理化性质 D. R型菌在转化为S型菌的过程中发生了可遗传的变异 【答案】A 【解析】 【分析】1、活体转化实验（在格里菲思的转化实验中）是以R型和S型菌株作为实验材料进行遗传物质的实验，将活的、无毒的R型（无荚膜，菌落粗糙型）肺炎双球菌或加热杀死的有毒的S型肺炎双球菌注入小白鼠体内，结果小白鼠安然无恙；将活的、有毒的S型（有荚膜，菌落光滑型）肺炎双球菌或将大量经加热杀死的有毒的S型肺炎双球菌和少量无毒、活的R型肺炎双球菌混合后分别注射到小白鼠体内，结果小白鼠患病死亡，并从小白鼠体内分离出活的S型菌。格里菲思称这一现象为转化作用，实验表明，S型死菌体内有一种物质能引起R型活菌转化产生S型菌； 2、离体转化实验是艾弗里等人，设计几个实验组分别添加蛋白酶、酯酶或DNA酶的目的是除去相应的成分，采用的是“减法原理”。 【详解】A、肺炎链球菌的转化实验中每个实验组均特异性地去除了一种物质，采用的是减法原理来控制实验自变量，A错误； B、该实验结果证明 DNA能使R型菌转化为S型菌，很可能是DNA使R型细菌产生稳定遗传物质，B正确； C、若要进一步确认DNA是转化因子这一实验结论，需进一步分析细胞提取物的理化性质，并与DNA的理化性质进行比较，C正确； D、该实验中R型细菌转化为S型细菌是基因重组的结果，属于可遗传变异，D正确。 故选A。 3. 肺炎链球菌有R型和S型，其中S型菌分为SⅠ、SⅡ、SⅢ，R型菌分为RI、 RⅡ、RⅢ。R型菌可接受不同S型菌的S基因并转化成相应的S型菌；R型菌只可回复突变为相应类型的S型菌。为探究R型菌是发生转化还是回复突变，科学家将加热杀死的SⅠ和活的RⅡ混合培养一段时间后观察细菌类型，下列相关分析错误的是（ ） A. 若培养基中同时出现SⅠ、RⅡ，说明发生转化 B. 若培养基中同时出现SⅡ、RⅡ，说明发生回复突变 C. 若培养基中同时出现SⅠ、SⅡ，则SⅠ菌落数少于SⅡ D. 本实验也可选用加热杀死的SⅡ和活的RⅢ完成探究 【答案】C 【解析】 【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）。 【详解】A、依题意，R型菌只可回复突变为相应类型的S型菌，加热杀死的SⅠ和活的RⅡ混合培养，若培养基中出现SⅠ，则说明是RⅡ转化而来，RⅡ回复突变只能产生SⅡ，A正确； B、依题意，R型菌只可回复突变为相应类型的S型菌，加热杀死的SⅠ和活的RⅡ混合培养，若培养基中出现SⅡ，说明RⅡ发生了回复突变，产生了SⅡ，B正确； C、若培养基中同时出现SⅠ，则说明RⅡ发生了转化，产生了SⅠ；若出现了SⅡ，则说明RⅡ发生了回复突变，产生了SⅡ。基因突变是低频率的，若培养基中同时出现SⅠ、SⅡ，则SⅠ菌落数多于SⅡ，C错误； D、依题意，本实验的目的是探究R型菌是发生转化还是回复突变，R型菌只可回复突变为相应类型的S型菌，故只要选择的加热杀死的S菌和活的R菌类型不同就可达到目的，D正确。 故选C。 4. S型肺炎双球菌的某种“转化因子”可使R型菌转化为S型菌。研究“转化因子”化学本质的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④中，固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化 D. 步骤⑤中，通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果 【答案】D 【解析】 【分析】艾弗里实验将提纯的DNA、蛋白质和多糖等物质分别加入到培养了R型细菌的培养基中，结果发现：只有加入DNA，R型细菌才能够转化为S型细菌，并且DNA的纯度越高，转化就越有效；如果用DNA酶分解从S型活细菌中提取的DNA，就不能使R型细菌发生转化。说明转化因子是DNA。题干中利用酶的专一性，研究“转化因子”的化学本质。 【详解】A、步骤①中、酶处理时间要足够长，以使底物完全水解，A错误； B、步骤②中，甲或乙的加入量属于无关变量，应相同，否则会影响实验结果，B错误； C、步骤④中，液体培养基比固体培养基更有利于细菌转化，C错误； D、S型细菌有荚膜，菌落光滑，R型细菌无荚膜，菌落粗糙。步骤⑤中，通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态，判断是否出现S型细菌，D正确。 故选D。 5. 下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是（ ） A. 需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌 B. 搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来 C. 离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌 D. 该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA 【答案】C 【解析】 【分析】1、噬菌体的结构：蛋白质外壳（C、H、O、N、S）+DNA（C、H、O、N、P）。2、噬菌体的繁殖过程：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。 【详解】A、实验过程中需单独用32P标记噬菌体的DNA和35S标记噬菌体的蛋白质，A错误； B、实验过程中搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体外壳与细菌分离，B错误； C、大肠杆菌的质量大于噬菌体，离心的目的是为了沉淀培养液中的大肠杆菌，C正确； D、该实验证明噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。 故选C。 6. 科研工作者做噬菌体侵染细菌的实验时，分别用同位素32P、35S、18O和14C对噬菌体以及大肠杆菌成分做了如下标记。以下说法不正确的是（ ） 第一组 第二组 第三组 噬菌体成分 用35S标记 未标记 用14C标记 大肠杆菌成分 用32P标记 用18O标记 未标记 A. 第二组实验中，子代噬菌体蛋白质外壳中存在的氧元素是18O B. 第三组实验中，子代噬菌体的DNA中不一定含有14C C. 第一组实验中，噬菌体DNA在细菌体内复制了三次，释放出的子代噬菌体中含有32P的噬菌体和35S的噬菌体分别占子代噬菌体总数的100%、0 D. 第三组实验经过一段时间培养后离心，检测到放射性主要出现在沉淀物中 【答案】D 【解析】 【分析】T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌内的病毒，由DNA和蛋白质构成。在寄生的过程中，它会把自身的遗传物质注入到大肠杆菌内，并利用大肠杆菌内的物质合成新的噬菌体，进行大量增殖。为了确定它注入到大肠杆菌内的是它的蛋白质还是DNA（即哪个是它的遗传物质），科学家采用放射性同位素标记的方法进行了相关实验。 【详解】A、大肠杆菌成分用18O标记，子代噬菌体的蛋白质外壳的原料完全来自大肠杆菌，故子代噬菌体蛋白质外壳中存在的氧元素是18O，A正确； B、14C能标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA，由于DNA的半保留复制，子代部分噬菌体含有亲代DNA的一条链，所以子代噬菌体的DNA中不一定含有14C，B正确； C、噬菌体DNA在细菌体内复制了三次，子代噬菌体是以亲代噬菌体的DNA做模板链，大肠杆菌提供脱氧核苷酸为原料，合成子代噬菌体的，所以每一个子代噬菌体都含32P；35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，不会进入大肠杆菌体内，故子代噬菌体中都不含35S，C正确； D、14C既能标记噬菌体的DNA，也能标记噬菌体的蛋白质外壳，所以经过一段时间培养后离心，检测到放射性在上清液和沉淀物中都有，D错误。 故选D。 7. T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，下列哪一项不会发生（　　） A. 新的噬菌体DNA合成 B. 新的噬菌体蛋白质外壳合成 C. 噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNA D. 合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合 【答案】C 【解析】 【分析】T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，它的头部和尾部的外壳都是蛋白质构成的，头部含有DNA。T2噬菌体侵染大肠杆菌后，在自身遗传物质的作用下，利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分，进行大量增殖。 【详解】A、T2噬菌体侵染大肠杆菌后，其DNA会在大肠杆菌体内复制，合成新的噬菌体DNA，A正确； B、T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，只有DNA进入大肠杆菌，T2噬菌体会用自身的DNA和大肠杆菌的氨基酸等来合成新的噬菌体蛋白质外壳，B正确； C、噬菌体在大肠杆菌RNA聚合酶作用下转录出RNA，C错误； D、T2噬菌体的DNA进入细菌，以噬菌体的DNA为模板，利用大肠杆菌提供的原料合成噬菌体的DNA，然后通过转录，合成mRNA与核糖体结合，通过翻译合成噬菌体的蛋白质外壳，因此侵染过程中会发生合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合，D正确。 故选C。 8. 我国科学家成功用噬菌体治疗方法治愈了耐药性细菌引起的顽固性尿路感染。下列叙述错误的是（　　） A. 运用噬菌体治疗时，噬菌体特异性侵染病原菌 B. 宿主菌经噬菌体侵染后，基因定向突变的几率变大 C. 噬菌体和细菌在自然界长期的生存斗争中协同进化 D. 噬菌体繁殖消耗宿主菌的核苷酸、氨基酸和能量等 【答案】B 【解析】 【分析】噬菌体是一种细菌病毒，噬菌体侵染细菌后，会利用宿主细胞核苷酸、氨基酸和能量等来维持自身的生命活动。 【详解】A、噬菌体是一种特异性侵染细菌的病毒，运用噬菌体治疗时，噬菌体特异性侵染病原菌，A正确； B、基因突变具有不定向性，B错误； C、噬菌体和细菌在自然界长期的生存斗争中协同进化，C正确； D、噬菌体作为病毒，侵染细菌后利用宿主细胞的核苷酸、氨基酸和能量等来维持自身的生命活动，D正确。 故选B。 9. 某团队从下表①～④实验组中选择两组，模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实验，验证DNA是遗传物质。结果显示：第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中，第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中。该团队选择的第一、二组实验分别是（ ） 材料及标记 实验组 T2噬菌体 大肠杆菌 ① 未标记 标记 ② 标记 标记 ③ 标记 未标记 ④ 标记 未标记 A. ①和④ B. ②和③ C. ②和④ D. ④和③ 【答案】C 【解析】 【详解】噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌，蛋白质外壳没有进入，为了区分DNA和蛋白质，可用32P标记噬菌体的DNA，用35S标记噬菌体的蛋白质外壳（不能用标记噬菌体，因为噬菌体的蛋白质和DNA都含有H，无法区分两者），根据第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中，说明亲代噬菌体的DNA被32P标记，对应实验组②，根据第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中，说明第二组噬菌体的蛋白质被35S标记，对应实验组④，C符合题意。 10. 已知烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能侵染烟草叶片，且两者都由蛋白质和RNA组成，如图是探索HRV的遗传物质是蛋白质还是RNA的操作流程图。请据图分析下列说法错误的是(　　) A. 本实验运用了对照原则，无空白对照组 B. 实验过程中重组病毒的后代是HRV C. 该实验只能说明HRV的遗传物质是RNA D. 若运用同位素标记法，不能选择15N标记 【答案】A 【解析】 【分析】分析题图信息可知，用TMV的蛋白质外壳、HRV的RNA和TMV的蛋白质外壳与HRV的RNA组成的重组病毒感染烟叶，用TMV的蛋白质外壳感染的烟叶没有出现病斑，其他两组烟叶上出现的病斑是HRV的病斑，结果说明TMV的蛋白质外壳没有侵染作用，HRV的RNA和TMV的蛋白质外壳与HRV的RNA组成的重组病毒有感染作用。 【详解】A、a组和b组分别由TMV和HRV直接侵染烟草叶片，属于空白对照组，A错误； B、将TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA进行重组，获得重组病毒，其后代是HRV，B正确； C、该实验只设计用HRV的RNA和TMV的蛋白质外壳重组获得的病毒侵染烟草叶片的实验，因此，该实验只能证明HRV的遗传物质是RNA，C正确； D、病毒的蛋白质外壳和RNA均含有N，故无法用15N将蛋白质外壳和RNA区分开，因此，不能选择15N标记，D正确； 故选A。 11. 关于生物科学史中经典实验对应的实验设计，下列叙述错误的是（　　） 选项 经典实验 实验设计 A 恩格尔曼探究叶绿体的功能 选择水绵为实验材料、利用需氧细菌指示氧气释放的场所 B 艾弗里证明DNA是遗传物质 利用“减法原理”设法去除DNA和蛋白质等物质，研究它们的作用 C 梅塞尔森和斯塔尔证明DNA的半保留复制 选择大肠杆菌为实验材料，应用放射性同位素标记技术进行探究 D 毕希纳探究发酵是否需要酵母菌活细胞的参与 破碎酵母菌细胞，获得不含细胞的提取液进行发酵 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A、恩格尔曼探究叶绿体的功能时，选择水绵为实验材料，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察，利用需氧细菌指示氧气释放的场所，因为需氧细菌会向氧气浓度高的部位聚集，A正确； B、艾弗里利用“减法原理”(即通过酶解法分别去除DNA．蛋白质、RNA等成分)去除某种化学成分，研究哪种成分是转化因子(遗传物质)，B正确； C、梅塞尔森和斯塔尔证明DNA的半保留复制时，选择大肠杆菌为实验材料，应用同位素标记技术(用15N标记，没有放射性)和密度梯度离心，进行探究，C错误； D、毕希纳探究发酵是否需要酵母菌活细胞的参与，是把酵母菌细胞放在石英砂中研磨，加水搅拌，再进行过滤，获得不含酵母菌细胞的提取液，然后进行发酵，D正确。 12. 科研小组为探究某病毒的遗传物质是DNA还是RNA进行了不同的实验设计。下列设计思路合理的是（ ） A. 检测遗传物质中含有的五碳糖的元素种类 B. 用15N标记核苷酸并检测遗传物质的放射性 C. 用双缩脲试剂对遗传物质的种类进行鉴定 D. 分别用RNA酶或DNA酶处理核酸后检测侵染活性 【答案】D 【解析】 【分析】核酸是细胞内携带遗传信息的载体，在生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用，其基本单位是核苷酸。核酸分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），它们的组成单位依次是四种脱氧核苷酸（脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成）和四种核糖核苷酸（核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基组成）。 【详解】A、组成DNA的五碳糖是脱氧核糖，组成RNA的五碳糖是核糖，组成元素都是C、H、O，所以该方法不能用于探究病毒的遗传物质是DNA还是RNA，A错误； B、15N没有放射性，且脱氧核苷酸和核糖核苷酸中都含有N，所以该方法不能用于探究病毒的遗传物质是DNA还是RNA，B错误； C、双缩脲试剂鉴定的蛋白质，DNA和RNA不能用双缩脲试剂进行鉴定，C错误； D、用RNA酶处理核酸后，如果仍具有侵染活性，则说明病毒的遗传物质是DNA，否则则说明其遗传物质是RNA，所以该方法可以用来鉴定病毒的遗传物质是DNA还是RNA，D正确。 故选D。 13. 赫尔希和蔡斯用35S、32P标记的T2噬菌体分别侵染细菌，通过检测放射性的存在位置来确定在亲子代之间传递的物质。下列关于噬菌体培养以及噬菌体侵染细菌实验结果的推测分析，错误的是（　　） A. 用35S标记的细菌培养的所有T2噬菌体均具有放射性 B. 用32P标记的T2噬菌体侵染未标记的细菌，子代噬菌体的蛋白质外壳均无放射性 C. 若上清液中的T2噬菌体出现32P，只能说明子代T2噬菌体已经释放 D. 用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的细菌时，若沉淀物出现放射性，说明T2噬菌体外壳与细菌没有完全分离 【答案】C 【解析】 【详解】A、T2噬菌体为专性寄生的病毒，合成自身组成物质的原料全部来自宿主细菌，用含标记的细菌培养时，子代噬菌体的蛋白质外壳均以细菌中标记的氨基酸为原料合成，因此所有T2噬菌体均具有放射性，A正确； B、32P标记的是T2噬菌体的DNA，侵染未标记细菌时，噬菌体的蛋白质外壳留在细菌外侧，子代噬菌体的蛋白质外壳以细菌的无标记氨基酸为原料合成，且蛋白质不含P元素，因此子代噬菌体的蛋白质外壳均无放射性，B正确； C、上清液中出现32P的原因有两种：一是保温时间过短，部分亲代32P标记的噬菌体尚未侵染细菌，离心后进入上清液；二是保温时间过长，子代噬菌体释放后进入上清液，并非只能说明子代噬菌体已经释放，C错误； D、35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，正常情况下搅拌后外壳与细菌分离，离心后分布在上清液，若沉淀物出现放射性，是搅拌不充分导致T2噬菌体外壳与细菌没有完全分离，随细菌进入沉淀物，D正确。 14. 根据噬菌体和宿主的关系，可将噬菌体分为两类：一类噬菌体在宿主细胞内迅速增殖，产生许多子代噬菌体，并最终使宿主细胞破裂，这类噬菌体被称为烈性噬菌体；另一类噬菌体感染宿主后不立即增殖，而是将其核酸整合到宿主的拟核DNA中，随宿主核酸的复制而复制，这类噬菌体被称作温和噬菌体。下列叙述错误的是（ ） A. T2噬菌体属于烈性噬菌体，侵染宿主后会使宿主细胞裂解 B. 烈性噬菌体的衣壳蛋白在宿主细胞中合成，受自身DNA的控制 C. 温和噬菌体的DNA插入宿主细胞拟核DNA中发生了基因重组 D. 35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的时间过长或过短，都会使上清液的放射性增强 【答案】D 【解析】 【分析】病毒是非细胞生物，只能寄生在活细胞中进行生命活动。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】A、分析题意，一类噬菌体在宿主细胞内迅速增殖，产生许多子代噬菌体，并最终使宿主细胞破裂，这类噬菌体被称为烈性噬菌体，T2 噬菌体侵染大肠杆菌后会导致大肠杆菌裂解死亡，属于烈性噬菌体，A正确； B、烈性噬菌体的衣壳蛋白在宿主细胞中合成，受烈性噬菌体自身遗传物质DNA的控制，B正确； C、温和噬菌体侵染宿主后不立即增殖，而是将其DNA整合于宿主拟核DNA 中，此过程发生了基因重组，C正确； D、35S标记的是噬菌体的蛋白质分子，在噬菌体侵染大肠杆菌的过程中,DNA分子进入大肠杆菌，蛋白质外壳没有进入，所以不管经侵染大肠杆菌的时间过长或过短，离心后都处于上清液中，D错误。 故选D。 15. 某团队利用三种放射性同位素32P、35S和3H，模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实验，通过对T2噬菌体和大肠杆菌进行不同的标记处理后，所得放射性情况如图。下列有关叙述正确的是（ ） A. 利用3H只标记大肠杆菌经短时间培养可能得到组别③的结果 B. 组别②所得子代噬菌体不存在未标记的情况 C. 合成子代噬菌体所需的原料、能量和酶等来自大肠杆菌 D. 由组别②可以得出 DNA 是噬菌体的遗传物质这一结论 【答案】C 【解析】 【分析】噬菌体侵染细菌时，DNA进入到细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在细菌细胞外，因细菌的质量重于噬菌体，所以离心后，细菌主要存在于沉淀物中，蛋白质外壳主要集中在上清液中，用35S标记的是蛋白质外壳，因此用35S标记T2 噬菌体，侵染、离心后，35S主要存在于上清液中。分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，需经过短时间的保温培养，如果保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液，会导致用32P标记噬菌体的实验组的上清液中放射性偏高。 【详解】A、利用3H只标记大肠杆菌时，由于亲代噬菌体未被标记，而子代噬菌体的DNA和蛋白质均被3H标记，故短时间培养时放射性物质应分布在沉淀物中，不能得到组别③的结果，A错误； B、若组别②的处理是噬菌体被32P标记，由于被32P标记的噬菌体DNA可进入大肠杆菌进行繁殖，DNA的复制为半保留复制，经过多代复制可得到未被标记的子代噬菌体，B错误； C、在合成子代噬菌体时，亲代噬菌体提供DNA模板，大肠杆菌提供原料、能量和酶等其他物质，C正确； D、仅由组别②不能得出DNA是噬菌体的遗传物质这一结论，需要组别①和②对比得出结论，D错误。 故选C。 16. 用32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，侵染时间t后搅拌、离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中放射性32P约占初始标记噬菌体放射性的30%。在侵染时间内，被侵染细菌的存活率接近100%。下列叙述错误的是（ ） A. T2噬菌体的DNA需要借助宿主细胞的多种细胞器合成 B. 培养基中的32P需经大肠杆菌摄取后才可出现在T2噬菌体的核酸中 C. 适当延长侵染时间t，可使上清液中放射性32P占初始标记的比例降低 D. 若实验改用35S标记，其余不变，则上清液中放射性35S占初始标记的比例接近100% 【答案】A 【解析】 【分析】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．实验的结论是：DNA是遗传物质。 【详解】A、T2噬菌体的宿主细胞为大肠杆菌，只含有核糖体一种细胞器，A错误； B、T2噬菌体不能直接利用培养基培养，只能寄生在大肠杆菌内生存，因此要获得含有32P标记的T2噬菌体，首先要获得含有32P标记的大肠杆菌，大肠杆菌可以直接在含有32P的培养基中培养，B正确； C、适当延长侵染时间t，可使更多的含有标记的噬菌体的DNA进入大肠杆菌，且子代噬菌体没有释放，则可使上清液中放射性32P占初始标记的比例降低，C正确； D、若实验改用35S标记，则标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，蛋白质不进入宿主细胞，搅拌离心后，则上清液有放射性，沉淀物没有放射性，即上清液中放射性35S占初始标记的比例接近100%，D正确。 故选A。 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 17. 关于DNA是遗传物质的推测，科学家们找到了很多直接或间接的证据，并解决了很多技术难题，提出了科学的模型，请回答下列问题： （1）格里菲思的肺炎链球菌转化实验中，将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从死亡的小鼠体内可以分离得到的细菌为________。 （2）赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验中用到了________技术，要得到32P标记DNA的噬菌体，是否可以直接用含有32P的培养液培养________（是或否）。 （3）DNA是主要的遗传物质，其中真核生物、原核生物、噬菌体的遗传物质分别是________、________、________。 （4）赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验中离心的目的是_________。 【答案】（1）R型和S型 （2） ①. 同位素标记技术 ②. 否 （3） ①. DNA ②. DNA ③. DNA （4）让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌 【解析】 【小问1详解】 格里菲思的肺炎链球菌转化实验中，加热杀死的S型细菌含有“转化因子”，可将部分R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌，多数R型细菌未发生转化，因此从死亡小鼠体内可同时分离出两种活细菌。 【小问2详解】 赫尔希和蔡斯的实验分别用35S标记噬菌体蛋白质、32P标记噬菌体DNA，采用了放射性同位素标记技术；噬菌体是专性活细胞寄生的病毒，无法独立在普通培养液中完成代谢和增殖，因此不能直接用含32P的培养液培养噬菌体，需要先标记宿主大肠杆菌，再用噬菌体侵染被标记的大肠杆菌，才能得到带标记的噬菌体。 【小问3详解】 真核生物和原核生物都属于细胞结构生物，细胞内同时存在DNA和RNA，其中DNA作为遗传物质储存遗传信息；噬菌体是DNA病毒，仅含有DNA和蛋白质两种成分，遗传物质为DNA。 【小问4详解】 搅拌可使吸附在大肠杆菌表面的噬菌体外壳与大肠杆菌分离，后续离心利用不同组分的重量、密度差异，将较轻的游离噬菌体颗粒和较重的大肠杆菌分离开，便于分别检测上清液和沉淀物的放射性，判断进入大肠杆菌的物质种类。 18. 1952年，赫尔希和蔡斯用同位素标记法研究了T2噬菌体的DNA和蛋白质在侵染大肠杆菌过程中的功能。下图甲表示T2噬菌体某些基因表达的部分过程，图乙为图甲中“○”部分的放大。请回答： （1）图甲中的RNA聚合酶是在____________的核糖体上合成的，分子③④通常________（填“相同”或“不同”），分子①②________（填“相同”或“不同”）。 （2）图甲所示过程中新形成的化学键有______________（至少填写2个）。 （3）若用32P和35S共同标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，则子代噬菌体的标记情况是_____________。 （4）大肠杆菌细胞中的RNA，其功能有_______________________。 A. 传递遗传信息 B. 作为遗传物质 C. 转运氨基酸 D. 构成核糖体 （5）地球上几乎所有的生物体都共用一套遗传密码，密码子是指_________________。 【答案】（1） ①. 大肠杆菌 ②. 相同 ③. 不同 （2）磷酸二酯键、肽键、氢键 （3）有少数子代噬菌体被32P标记 （4）ACD （5）mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基叫做一个密码子 【解析】 【分析】图甲表示大肠杆菌的转录翻译过程，大肠杆菌是原核生物，转录翻译同时进行，乙表示的是在核糖体里的翻译过程。 【小问1详解】 RNA聚合酶是胞内酶，在游离的核糖体上合成，③和④是以同一mRNA为模板合成的蛋白质，①和②是以不同DNA链为模板合成的mRNA。 【小问2详解】 转录翻译过程中形成的化学键有磷酸二酯键和肽键 【小问3详解】 32P标记的是DNA和35S标记的是蛋白质，若用共同标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌亲代的噬菌体中带标记的DNA进入大肠杆菌内繁殖，子代噬菌体的DNA中也会带有标记。 【小问4详解】 大肠杆菌的遗传物质是DNA，因此其RNA的作用是传递遗传信息，转运特定氨基酸，构成核糖体。故ACD正确。 【小问5详解】 密码子的定义是：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基叫做一个密码子。 【点睛】本题围绕转录翻译过程进行考察，同时考察了DNA是遗传物质这个知识点，要求学生对遗传分子基础部分有整体把握 19. 从孟德尔的豌豆杂交实验到遗传物质的探索，人类对遗传规律、遗传物质的认识和探索一直在进行。 （1）1863年孟德尔提出的______________和1928年格里菲思提出的“转化因子”的化学本质是一致的，都是DNA。但“DNA 是遗传物质”的结论是到20世纪中叶，艾弗里以肺炎链球菌为实验材料，利用了______________（填“减法原理”或“加法原理”）才得以证实。 （2）1952年，科学家赫尔希和蔡斯利用同位素标记法证实了噬菌体的遗传物质也是DNA。 I. 用32P和35S标记的噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌，一段时间后，用搅拌器搅拌、然后离心得到上清液和沉淀物，检测两组上清液中的放射性，以及被侵染细菌的存活率，得到的实验结果如图所示。 若实验结果证明 DNA 是遗传物质，则可推测曲线甲代表______________（填“32P”或“35S”）标记组的上清液放射性情况。图中“被侵染的细菌”的存活率曲线基本保持在100%，该组数据的意义是作为对照组，以证明______________，否则细胞外32P放射性会增高。 Ⅱ.T2噬菌体与细菌保温时间长短与放射性高低的关系图可能如下，下列关联中最合理的是______________。 A.甲组—上清液—① B.乙组—上清液—② C.甲组—沉淀物—③ D.乙组—沉淀物—④ （3）为什么说DNA 是主要的遗传物质?______________。 【答案】（1） ①. 遗传因子 ②. 减法原理 （2） ①. 35S ②. 细菌没有裂解，子代噬菌体没有被释放出来 ③. B （3）绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少数病毒的遗传物质 是RNA   【解析】 【小问1详解】 1863年孟德尔提出的遗传因子和1928年格里菲思提出的“转化因子”的化学本质是一致的，都是DNA。艾弗里肺炎链球菌体外转化实验设计的关键思路是用酶解法特异性地去除某种组分，单独、直接地观察各种组分的作用，利用了减法原理，证实了DNA是遗传物质的结论。 【小问2详解】 若实验结果证明DNA是遗传物质，实验处理应用放射性32P、35S分别标记噬菌体的DNA、蛋白质，并分别侵染大肠杆菌，由于噬菌体的蛋白质外壳留在细菌外面，DNA进入细菌内部，经保温、搅拌和离心后检测离心管中物质的放射性，图示甲组的上清液放射性高于乙组，说明甲组的放射性来自35S，乙组的放射性来自32P。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对照组，证明细菌没有裂解，子代噬菌体没有被释放出来，否则上清液32P放射性会增高。 AC、甲组是用35S标记的噬菌体侵染细菌的过程，则35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体在侵染细菌时，蛋白质外壳没有进入细菌内，经过搅拌离心后，蛋白质外壳分布在上清液中，且放射性强度与保温时间长短没有关系，对应于曲线④，AC错误； BD、乙组用32P标记的噬菌体侵染细菌，而32P标记的是噬菌体的DNA，噬菌体在侵染细菌时，只有DNA进入细菌内，经过搅拌离心后，存在于大肠杆菌内的子代噬菌体DNA分布在沉淀物中，但随着保温时间过长，子代噬菌体从大肠杆菌内增殖后释放出来，经离心后分布于上清液中，这会使上清液的放射性升高，沉淀物中放射性含量降低，即随着保温时间的延长，亲代噬菌体的DNA逐渐进入大肠杆菌内导致上清液的放射性下降，而后随着培养时间持续延长，子代噬菌体释放出来导致上清液放射性上升，因此，乙组中上清液的放射性表现为先降低而后上升，对应于曲线②，B正确，D错误。 【小问3详解】 “DNA是主要遗传物质”是针对整个生物界总结的结论：所有细胞生物（原核生物、真核生物）和DNA病毒的遗传物质都是DNA，只有少数RNA病毒的遗传物质是RNA，因此DNA是主要的遗传物质。 20. 人类对遗传物质的探索历经多个经典实验，逐步确定了遗传物质的化学本质。近年前沿研究发现:部分双链DNA噬菌体可合成特殊功能性的RNA参与侵染调控，但该RNA不携带、不传递噬菌体遗传信息。结合格里菲思实验、艾弗里实验、赫尔希和蔡斯实验及最新科研结论，回答下列问题： （1）格里菲思肺炎链球菌体内转化实验不能证明DNA为遗传物质，其实验结论是：S型细菌中存在_____________，可使R型细菌转化为S型细菌。 （2）艾弗里体外转化实验利用不同水解酶分别去除蛋白质、RNA、DNA等物质，严格利用了自变量控制的___________原理，该实验的核心结论是___________________________________________。 （3）赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验采用_________________技术，将DNA与蛋白质完全分开、单独观察各自的作用。该实验_________（填”能”或“不能”）证明DNA是主要的遗传物质。 （4）科研人员用32P标记噬菌体DNA、35S标记噬菌体蛋白质，分别侵染未标记的大肠杆菌。搅拌离心后，32P主要出现在____________中。保温时间过短会使该组放射性偏低，原因是____________________________________________________。 （5）结合最新研究成果分析:噬菌体侵染过程中产生的功能性RNA不能作为遗传物质，原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________。 【答案】（1）转化因子 （2） ①. 减法 ②. DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 （3） ①. 放射性同位素标记 ②. 不能 （4） ①. 沉淀物 ②. 部分噬菌体尚未侵染大肠杆菌，离心后分布于上清液 （5）该RNA不携带、不传递噬菌体的遗传信息，无法行使遗传物质的功能（2分，其他合理答案也给分） 【解析】 【小问1详解】 格里菲思肺炎链球菌体内转化实验结论为：S型细菌中存在转化因子，可使R型细菌转化为S型细菌。 【小问2详解】 艾弗里体外转化实验利用不同水解酶分别去除蛋白质、RNA、DNA等物质，严格利用了自变量控制的减法原理。该实验的核心结论是DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质（或DNA是肺炎链球菌的遗传物质）。 【小问3详解】 赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验采用放射性同位素标记技术，将DNA与蛋白质完全分开、单独观察各自的作用。该实验不能证明DNA是主要的遗传物质，只能证明DNA是遗传物质。 【小问4详解】 科研人员用32P标记噬菌体DNA、35S标记噬菌体蛋白质，分别侵染未标记的大肠杆菌。搅拌离心后，32P主要出现在沉淀物中，因为噬菌体DNA进入大肠杆菌内部，离心后位于沉淀物。保温时间过短会使该组放射性偏低，原因是部分噬菌体尚未侵染大肠杆菌，离心后分布于上清液。 【小问5详解】 结合最新研究成果，噬菌体侵染过程中产生的功能性RNA不能作为遗传物质，原因是该RNA不携带、不传递噬菌体的遗传信息，无法行使遗传物质的功能。 21. 野生型大肠杆菌K12菌株在基本培养基（LB，仅含有维持大肠杆菌生长的最基本物质）中就能成活，现有大肠杆菌K12菌株的两种不能合成某些物质的营养缺陷型菌株：菌株A需要在LB培养基中补充甲硫氨酸才能生长（记其基因型为met-bio+，met为甲硫氨酸，bio为生物素，“+”表示能合成，“-”表示不能合成）；菌株B则需要在LB培养基中补充生物素（一种小分子营养物质）才能生长（记其基因型为met+bio-）。科研人员进行了以下实验。 实验一：将菌株A、菌株B单独培养和混合培养于LB培养基中，培养结果如图1所示。 （1）实验一混合培养后出现了菌落，为探究菌株出现的机制，科研人员提出了两种假说： 假说1：与艾弗里的肺炎链球菌转化实验相似，一种菌株的________转移到另一种菌株细胞内，使后者菌株能________，从而能在LB培养基上繁殖形成菌落。 假说2：混合培养后菌株A和菌株B分别从对方处获得了自己不能合成的营养物质，从而能在LB培养基上繁殖。 （2）艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，将R型活菌与S型菌的细胞提取物混合后进行培养，培养基中可以分离到的细菌是________。本实验中若假说1正确，则在培养基中生长的大肠杆菌基因型为________；若假说2正确，则在培养基中生长的大肠杆菌基因型为________________。 （3）为了验证以上假说，科研人员进一步设计了如上图2的实验装置。该实验装置中U形管内所加的培养液为________，滤膜的透性需要满足的条件是：________________________。若假说1成立，则实验结果为①________（填“有”或“无”）菌落；②________（填“有”或“无”）菌落。 【答案】（1） ①. DNA##遗传物质 ②. 合成甲硫氨酸和生物素 （2） ①. R型细菌和S型细菌 ②. met+bio+ ③. met-bio+、met+bio- （3） ①. LB基本培养基（仅含维持大肠杆菌生长的最基本物质的LB培养基） ②. 允许DNA、小分子营养物质通过，不允许大肠杆菌（细菌）通过 ③. 有 ④. 有 【解析】 【小问1详解】 艾弗里肺炎链球菌转化实验的本质是S型菌的DNA（遗传物质）转移到R型菌中，使R型菌获得新的性状。本题中假说1模仿转化实验，即一种菌株控制合成对应营养物质的正常DNA转移到另一种菌株中，使后者获得合成自身所需的甲硫氨酸和生物素的能力，从而能在缺两种营养的LB培养基生长。 【小问2详解】 艾弗里实验中，只有少数R型菌转化为S型菌，大多数还是R型，因此培养基中同时分离到R型和S型细菌。 若假说1（转化）正确：缺陷型菌株获得对应正常基因后，都会转化为能合成两种物质的野生型，基因型为met+bio+； 若假说2（交换营养）正确：菌株基因型不改变，菌株A（met-bio+）从B获得甲硫氨酸、菌株B（met+bio-）从A获得生物素，两种都能生长，因此存活菌株基因型为met-bio+和met+bio-。 【小问3详解】 本实验延续前面的条件，培养液为LB基本培养基；滤膜的作用是分隔开两种细菌，但允许DNA、营养物质通过，因此要求是允许一些物质通过，阻挡大肠杆菌（细菌）通过。 若假说1成立：DNA（基因）可透过滤膜，两侧的缺陷型都可获得对方的正常基因，转化为met+bio+，因此从两侧取菌接种到LB培养基，都会长出菌落，即①有菌落、②有菌落。 （若假说2成立：两侧菌株仅在U型管中依靠对方提供营养存活，基因型不变，接种到新的LB培养基后，没有外源营养补充，都不会长出菌落）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $