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2025年高考生物精品教案第六章遗传的分子基础课时1DNA是主要的遗传物质
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这是一份2025年高考生物精品教案第六章遗传的分子基础课时1DNA是主要的遗传物质，共18页。
学生用书P163
1.格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验
教材深挖 [必修2 P43图3－2]（1）体内转化实验中，加热使S型细菌的蛋白质变性失活，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。
（2）科学家通过实验还进一步证明了实验中R型活细菌转变为S型活细菌是因为接受了来自S型细菌的DNA，而不是由R型活细菌自发突变而成。
（3）R型活细菌转化为S型活细菌的实质是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）。
（4）由于受DNA纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素影响，并非所有的R型细菌都能被转化，只有少部分R型细菌转化为S型细菌。
2.艾弗里等的肺炎链球菌体外转化实验
3.噬菌体侵染细菌实验
（1）实验材料——T2噬菌体和大肠杆菌
①T2噬菌体的结构及生活方式
②T2噬菌体的增殖
（2）实验过程及结果
（3）从本质上理解上清液和沉淀物放射性强度偏离预期值的原因
4.烟草花叶病毒感染烟草实验
5.DNA是主要的遗传物质
基础自测
1.格里菲思的转化实验直接证明了DNA是转化因子。（ × ）
2.从注射R型活细菌＋加热致死的S型细菌后病死小鼠体内分离得到的只有S型细菌而无R型细菌。（ × ）
提示 从注射R型活细菌＋加热致死的S型细菌后病死的小鼠体内可以分离得到S型细菌和R型细菌。
3.在艾弗里的实验中，DNA酶将S型细菌的DNA分解为脱氧核苷酸，因此不能使R型细菌发生转化。（ √ ）
4.艾弗里的体外转化实验中控制自变量的方法采用了减法原理。（ √ ）
5.体外转化实验中R型细菌转化为S型细菌时遗传物质来自S型细菌，原料和能量均来自R型细菌。（ √ ）
6.噬菌体侵染细菌实验中，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。（ √ ）
7.T2噬菌体也可以在肺炎链球菌中复制和增殖。（ × ）
8.分别用含有放射性同位素35S和32P的培养基培养T2噬菌体。（ × ）
9.用1个被35S标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌，裂解释放的子代噬菌体中只有2个含35S。（ × ）
10.赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质[2022广东，T5C]。（ √ ）
11.孟德尔描述的“遗传因子”与格里菲思提出的“转化因子”化学本质相同[2022河北，T8B]。（ √ ）
12.需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌[2022浙江6月，T22A]。（ × ）
深度思考
1.格里菲思第四组实验中，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型细菌数量减少的主要原因是什么？
提示 ab段R型细菌数量减少的主要原因是小鼠体内产生了免疫反应，杀死了部分R型细菌。
（2）bc段R型细菌数量增多的原因是什么？
提示 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型细菌是怎么来的？
提示 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。
2.体外转化实验中，为什么要在第二至五组中加入相应的酶？
提示 因为酶具有专一性，加入蛋白酶、RNA酶、酯酶和DNA酶，可以破坏相应的物质，若该物质被破坏后还能出现S型细菌，说明其不是使R型细菌发生转化的物质，反之则是。
3.能否用同时被32P和35S标记的噬菌体去侵染大肠杆菌，原因是什么？
提示 不能。因为放射性检测时，只能检测到放射性的存在部位，不能区分是何种元素产生的放射性。
4.噬菌体侵染细菌实验过程中，两次涉及大肠杆菌，这两次涉及的大肠杆菌有什么区别？
提示 第一次是有同位素标记的大肠杆菌，第二次是未被同位素标记的大肠杆菌。
5.尽管艾弗里、赫尔希等人的实验方法不同，但其最关键的实验设计思路却有共同之处，你能否具体指出？
提示 最关键的实验设计思路都是设法把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地观察DNA和蛋白质的作用。
6.结合肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验，分析DNA作为遗传物质所具备的条件是什么？
提示 ①具有相对的稳定性；②能够精确地自我复制，使亲代与子代间保持遗传的连续性；③能够指导蛋白质的合成，控制新陈代谢过程和性状发育；④在特定条件下产生可遗传的变异。
学生用书P166
命题点1 肺炎链球菌转化实验及其拓展分析
1.[2021全国乙]在格里菲思所做的肺炎链球菌转化实验中，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（ D ）
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
解析 R型菌无荚膜，无毒性，S型菌有荚膜，有毒性，由此可推测S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关，A正确。该实验中转化的实质是S型菌的DNA进入R型菌并表达，B正确。加热可使S型菌的蛋白质功能丧失，而加热杀死的S型菌可以使R型菌发生转化，说明加热杀死S型菌，其DNA功能可能正常，C正确。S型菌的DNA被DNA酶水解后，就不能使R型菌发生转化了，D错误。
命题变式
[设问拓展型] [多选]在题干条件不改变的情况下，下列叙述正确的是（ AC ）
A.不管是肺炎链球菌的体内转化实验还是体外转化实验，R型菌转化形成的S型菌都可稳定遗传
B.S型菌的DNA进入R型菌，立即直接表达并产生了荚膜多糖改变R型菌的性状
C.用蛋白酶处理S型菌的细胞破碎物，破碎物中仍含有转化因子
D.此实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质
解析 基因表达的直接产物是蛋白质，而荚膜多糖不是蛋白质，B错误；此实验没有证明DNA是肺炎链球菌的遗传物质，格里菲思只是提出了转化因子，没有证明DNA就是转化因子，D错误。
2.[2022浙江1月]S型肺炎链球菌的某种“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（ D ）
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
解析 步骤①中，酶处理后要保证底物完全水解，A错误；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；液体培养基利于营养物质和细菌充分接触，加快物质交换的速度，有利于细菌转化，C错误；S型菌菌落光滑，有荚膜，R型菌菌落粗糙，无荚膜，通过鉴定细胞形态或观察菌落可以确定是否出现S型菌，D正确。
命题点2 噬菌体侵染细菌实验及其拓展分析
3.[2022湖南]T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，下列哪一项不会发生（ C ）
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
解析 T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，会有新的噬菌体DNA合成，A正确；噬菌体由蛋白质外壳以及DNA组成，T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，会有新的噬菌体蛋白质外壳合成，B正确；噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能独立进行代谢活动，其自身是无法完成转录过程的，需要在大肠杆菌体内利用大肠杆菌的RNA聚合酶转录出RNA，C错误；噬菌体通过吸附注入过程，将自身的遗传物质注入到大肠杆菌体内，所以合成的噬菌体RNA会与大肠杆菌的核糖体结合，D正确。
4.[2022海南]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（ C ）
A.①和④ B.②和③ C.②和④ D.④和③
解析 T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中，短时间保温后，用搅拌器搅拌、离心，上清液含有T2噬菌体颗粒，沉淀物为被T2噬菌体感染的大肠杆菌。分析可知，①组中检测不到放射性；②组的沉淀物放射性很高，上清液放射性较低；③组的上清液和沉淀物中均有较强的放射性；④组的上清液放射性很高，沉淀物的放射性很低。故选C。
命题变式
[设问拓展型]赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记T2噬菌体的DNA和蛋白质，据图分析标记元素所在部位并说出理由： ①④。DNA标记的是P，①是磷酸；蛋白质标记的是S，只有R基（④）中可能含有S 。
通性通法
“二看法”判断子代噬菌体标记情况
命题点3 RNA是遗传物质的实验探究
5.如图是探究“烟草花叶病毒（TMV）遗传物质”的实验过程，据此推断错误的是（ B ）
A.水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNA
B.设计思路和肺炎链球菌的体内转化实验相同
C.该实验证明TMV的遗传物质是RNA
D.TMV的遗传信息蕴藏在RNA的碱基排列顺序中
解析 从图示分析，TMV放入水和苯酚中后，RNA和蛋白质分离，故水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNA，A正确；该实验设计思路是将RNA和蛋白质分离，分别验证其作用，和肺炎链球菌的体外转化实验的设计思路相同，B错误；此实验说明TMV的遗传物质是RNA，而不是蛋白质，C正确；基因中碱基的排列顺序代表遗传信息，因此TMV的遗传信息蕴藏在遗传物质RNA的碱基排列顺序中，D正确。
6.[2024湖州检测]烟草花叶病毒（TMV）和车前草病毒（HRV）都能感染烟叶，但二者致病的病斑不同，如图所示。下列说法错误的是（ D ）
A.a过程表示用TMV的蛋白质外壳感染烟叶，结果说明TMV的蛋白质外壳没有感染作用
B.b过程表示用HRV的RNA单独感染烟叶，结果说明其具有感染作用
C.c、d过程表示用TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA合成的“杂种病毒”感染烟叶，结果说明该“杂种病毒”有感染作用，表现病症为感染HRV的症状，并能从中分离出HRV
D.该实验证明只有HRV的RNA是遗传物质，TMV的RNA不是遗传物质
解析 c、d过程表示用TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA合成的“杂种病毒”感染烟叶，烟叶出现病斑，并能从中分离出HRV，说明该“杂种病毒”有感染作用，表现病症为感染HRV的症状，C正确；该实验证明HRV的RNA是遗传物质，不能证明TMV的RNA不是遗传物质，D错误。
命题点4 探究某种生物的遗传物质的思路和方法
7.[2023沧州统考]探究生物遗传物质的方法有多种，如同位素标记法、病毒重组法和酶解法等。下列相关叙述正确的是（ B ）
A.若用RNA酶处理病毒后，病毒仍有侵染能力，则说明该病毒的遗传物质主要是DNA
B.用含35S的T2噬菌体侵染未标记细菌，子代病毒均无标记，能说明蛋白质不是遗传物质
C.将甲病毒的核酸和乙病毒的蛋白质重组，根据子代病毒性状可确定遗传物质的核酸类型
D.R型细菌的培养基中添加S型细菌细胞提取物和DNA酶，若无S型细菌产生，则DNA不是遗传物质
解析 利用酶的专一性分解病毒的核酸，若加入RNA酶后病毒仍有侵染能力，只能说明病毒的遗传物质不是RNA，而是DNA，该病毒的遗传物质只有DNA，A错误；35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，侵染未标记的细菌，子代病毒均无标记，说明蛋白质不能在病毒的亲子代之间传递，说明蛋白质不是遗传物质，B正确；将甲病毒的遗传物质和乙病毒的蛋白质重组，根据子代病毒性状不能确定遗传物质的核酸类型，只能确定子代病毒的性状是否由核酸控制，C错误；若在R型细菌的培养基中加入S型细菌的细胞提取物与DNA酶，S型细菌细胞提取物中的DNA被DNA酶破坏，无S型细菌产生，无法说明DNA不是遗传物质，D错误。
8.[全国Ⅰ高考，10分]根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。
假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出（1）实验思路，（2）预期实验结果及结论即可。（要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组）
（1）甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。
（2）若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。
解析 （1）在用放射性同位素标记法对新病毒遗传物质进行鉴定时，要找出DNA和RNA在化学组成上的区别。题中假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，就是引导考生从DNA和RNA的碱基组成上进行分析。因此，使病毒中的DNA或RNA的特殊碱基（DNA的为胸腺嘧啶，RNA的为尿嘧啶）带上标记，根据病毒中放射性标记的检测结果就可作出判断。由于病毒不能在培养基上独立生活，其增殖时的原料只能来自宿主细胞，所以实验中需配制两种培养基，记为甲组和乙组，甲组含有放射性标记的尿嘧啶，乙组含有放射性标记的胸腺嘧啶，分别加入等量的宿主细胞使宿主细胞带上相应标记，之后接种新病毒，培养一段时间后，收集病毒并检测其放射性。（2）本实验有两种不同的结果：一种是甲组有放射性，乙组无，则该新病毒为RNA病毒；另一种为乙组有放射性，甲组无，则该新病毒为DNA病毒。
思维提升
探究某种生物的遗传物质的方法
1.[2022浙江6月]下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是（ C ）
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
解析 32P、35S均具有放射性，若用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌，则无法判断子代噬菌体中放射性的来源，A错误；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脱落，B错误；离心是为了使噬菌体蛋白质外壳和大肠杆菌（其中含有噬菌体DNA）分层，C正确；该实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质，D错误。
2.[2020浙江1月]某研究小组用放射性同位素32P、35S分别标记T2噬菌体，然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养，如图所示。一段时间后，分别进行搅拌、离心，并检测沉淀物和悬浮液中的放射性。下列分析错误的是（ C ）
甲 乙
A.甲组的悬浮液含极少量32P标记的噬菌体DNA，但不产生含32P的子代噬菌体
B.甲组被感染的细菌内含有32P标记的噬菌体DNA，也可产生不含32P的子代噬菌体
C.乙组的悬浮液含极少量35S标记的噬菌体蛋白质，也可产生含35S的子代噬菌体
D.乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质，也不产生含35S的子代噬菌体
解析 甲组离心后，放射性主要在沉淀物中，由于部分噬菌体未来得及侵染大肠杆菌，所以悬浮液中含有少量放射性，由于甲组的悬浮液中不存在大肠杆菌，所以噬菌体无法繁殖产生含32P的子代噬菌体，A正确；甲组被感染的细菌内含有32P标记的噬菌体DNA，由于DNA进行半保留复制，故可产生不含32P的噬菌体，B正确；35S标记的是噬菌体的蛋白质，噬菌体侵染细菌的时候，蛋白质外壳留在外面，只有DNA注入细菌中，因此乙组的悬浮液含大量35S标记的噬菌体蛋白质，不会产生含35S的子代噬菌体，C错误；乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质，由于细菌提供的原料中不含35S，所以也不产生含35S的子代噬菌体，D正确。
3.[2020山东]野生型大肠杆菌可以在基本培养基上生长，发生基因突变产生的氨基酸依赖型菌株需要在基本培养基上补充相应氨基酸才能生长。将甲硫氨酸依赖型菌株M和苏氨酸依赖型菌株N单独接种在基本培养基上时，均不会产生菌落。某同学实验过程中发现，将M、N菌株混合培养一段时间，充分稀释后再涂布到基本培养基上，培养后出现许多由单个细菌形成的菌落，将这些菌落分别接种到基本培养基上，培养后均有菌落出现。该同学对这些菌落出现原因的分析，不合理的是（ B ）
A.操作过程中出现杂菌污染
B.M、N菌株互为对方提供所缺失的氨基酸
C.混合培养过程中，菌株获得了对方的遗传物质
D.混合培养过程中，菌株中已突变的基因再次发生突变
解析 若操作过程中出现杂菌污染，则基本培养基上会有杂菌生长，从而出现菌落，A正确；若M、N菌株互为对方提供所缺失的氨基酸，则M、N菌株混合培养一段时间，充分稀释后再涂布到基本培养基上，培养后会出现许多由单个细菌形成的菌落，但由于M、N菌株的遗传物质没有改变，将这些菌落分别接种到基本培养基上时，培养后不会再有菌落出现，B错误；若混合培养过程中，菌株获得了对方的遗传物质或菌株中已突变的基因再次发生突变，都会造成遗传物质改变，则混合培养一段时间，充分稀释涂布到基本培养基上培养后会有菌落出现，将这些菌落再分别接种到基本培养基上培养后，也会有菌落出现，C、D正确。
4.[浙江4月高考]为研究R型肺炎链球菌转化为S型肺炎链球菌的转化物质是DNA还是蛋白质，进行了肺炎链球菌体外转化实验，其基本过程如图所示：
甲组
乙组 丙组
下列叙述正确的是（ C ）
A.甲组培养皿中只有S型菌落，推测加热不会破坏转化物质的活性
B.乙组培养皿中有R型及S型菌落，推测转化物质是蛋白质
C.丙组培养皿中只有R型菌落，推测转化物质是DNA
D.该实验能证明肺炎链球菌的主要遗传物质是DNA
解析 高温加热会使DNA双链解开，温度降低DNA双链会恢复，故甲组培养皿中应该既有S型菌落，也有R型菌落，A错误。乙组中S型菌提取物中的蛋白质被蛋白酶催化水解了，所以转化物质不是蛋白质，B错误。该实验能证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA，D错误。
学生用书·练习帮P451
1.[2024大同检测]下列有关“DNA是生物的主要遗传物质”的叙述，正确的是（ B ）
A.生物圈所有生物的遗传物质都是DNA
B.烟草花叶病毒等少部分病毒的遗传物质是RNA，其他生物的遗传物质是DNA
C.动物、植物、真菌的遗传物质是DNA，其他生物的遗传物质是RNA
D.真核生物、原核生物的遗传物质是DNA，其他生物的遗传物质是RNA
解析 RNA病毒（如烟草花叶病毒）的遗传物质是RNA，其他生物的遗传物质是DNA，B正确。
2.[2024鹤岗模拟]下列与遗传物质探索有关实验的叙述，正确的是（ D ）
A.格里菲思的实验中肺炎链球菌转化的实质是R型细菌的DNA片段整合到S型细菌的DNA中
B.艾弗里等通过体外转化实验证明DNA是S型肺炎链球菌主要的遗传物质
C.摩尔根等基于性状与性别相关联现象的分析，证明果蝇的染色体上有遗传物质DNA
D.赫尔希和蔡斯用同位素标记技术和设计对比实验证明DNA是T2噬菌体的遗传物质
解析 格里菲思的实验中肺炎链球菌转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，A错误。艾弗里等通过体外转化实验证明DNA是S型肺炎链球菌的遗传物质，B错误。摩尔根等通过果蝇杂交实验证明基因在染色体上，并没有证明DNA是遗传物质，C错误。
3.[2024恩施模拟]格里菲思通过实验发现S型肺炎链球菌的某种“转化因子”可使R型细菌转化为S型细菌。在此基础上，艾弗里等进一步通过多组实验对比分析，证明了“转化因子”就是DNA，从而证明DNA才是肺炎链球菌的遗传物质。如图表示艾弗里实验的部分实验流程。有关叙述正确的是（ D ）
A.步骤①中，酶处理时间不宜过长，以免底物被完全水解
B.从步骤①②可知，本实验对自变量的控制采用的是加法原理
C.在步骤④中，进入R型细菌的S型细菌DNA表达的直接产物是荚膜
D.在步骤⑤中，通过观察菌落或鉴定细胞形态可得到实验结果
解析 步骤①的目的是除去S型细菌匀浆中的蛋白质或DNA，需要将底物完全水解，A错误。从步骤①②可知，本实验对自变量的控制是通过酶解法除去蛋白质或DNA，因而采用的是减法原理，B错误。在步骤④中，进入R型细菌的S型细菌DNA表达的直接产物是蛋白质，肺炎链球菌的荚膜是多糖，C错误。在步骤⑤中，通过观察菌落或鉴定细胞形态可得到实验结果，依据的原理是R型细菌和S型细菌长出的菌落不同，D正确。
4.[2023自贡检测]图甲是将加热致死的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，图乙是利用同位素标记技术完成噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。下列相关叙述正确的是（ B ）
A.图甲中S型细菌和R型细菌增殖的方式都是有丝分裂
B.图乙中上清液中的放射性高于沉淀物
C.图甲中的实验可以证明S型细菌的遗传物质是DNA
D.图乙中若用32P标记亲代噬菌体，所得子代噬菌体没有放射性
解析 图甲中S型细菌和R型细菌均为原核生物，有丝分裂是真核细胞的增殖方式，A错误；图乙中的噬菌体被35S标记，标记的是噬菌体的蛋白质，所以经过搅拌和离心后，上清液中的放射性较高，沉淀物中的放射性较低，B正确；图甲中的实验可以证明已经加热致死的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，但无法判断该物质是不是DNA，C错误；噬菌体侵染细菌时，噬菌体的DNA进入细菌作为模板控制子代噬菌体的合成，由于DNA分子进行半保留复制，所以用32P标记亲代噬菌体，所得子代噬菌体中部分具有放射性，D错误。
5.[2024东莞模拟]将充分稀释的T2噬菌体稀释液接种到长满大肠杆菌（黑色）的固体培养基上，一个T2噬菌体侵染并裂解大肠杆菌后，可形成一个不长细菌的透明区域——噬菌斑，由噬菌斑数量即可检测出噬菌体数量。利用相关实验材料进行如表所示实验，有关叙述正确的是（ B ）
A.甲组培养基上的噬菌斑数量会随恒温培养时间的延长而不断增加
B.因一个大肠杆菌可被多个噬菌体侵染，故测得的噬菌体数比实际值偏小
C.恒温培养一段时间后，甲组部分子代噬菌体中能检测出放射性
D.乙组子代噬菌体均能检测出放射性，表明DNA是噬菌体的遗传物质
解析 分析题意可知，固体培养基上长满黑色大肠杆菌，噬菌体可侵染大肠杆菌并在大肠杆菌内进行增殖，裂解大肠杆菌后可形成噬菌斑，由于大肠杆菌的数量有限，故甲组培养基上的噬菌斑数量不会一直增加，A错误。据题意可知，噬菌体数量是通过噬菌斑数量进行检测的，而噬菌斑是由大肠杆菌裂解后形成的，由于一个大肠杆菌可被多个噬菌体侵染，即多个噬菌体侵染一个大肠杆菌后仍只形成一个噬菌斑，故测得的噬菌体数比实际值偏小，B正确。甲组中35S标记的是T2噬菌体的蛋白质，而进入大肠杆菌体内的是噬菌体的DNA，故甲组子代噬菌体均没有放射性，C错误。乙组用32P标记的T2噬菌体（标记的是噬菌体的DNA）侵染未被标记的大肠杆菌，由于DNA的半保留复制，故乙组子代噬菌体只有部分含有放射性，D错误。
一、选择题
6.烟草花叶病毒（TMV）和车前草花叶病毒（HRV）是两种亲缘关系较近的RNA病毒。将TMV和HRV的RNA与蛋白质分离后，用两种RNA分别感染烟草植株的叶片，叶片上出现不同形状病灶，用两类蛋白质分别感染，则叶片上均不出现病灶。将一种病毒的RNA与另一种病毒的蛋白质重组，得到两种杂交体，再用杂交体分别感染烟叶，烟叶上也出现病灶，病灶类型与杂交体的RNA种类有关而与蛋白质种类无关。下列叙述正确的是（ D ）
A.实验结果说明病毒RNA也可独立完成完整的生命活动
B.因两种病毒的亲缘关系较近，故二者的核苷酸含量相同
C.在被杂交体感染的烟叶上所形成的病灶中能收集到子代杂交体
D.实验证明了RNA是TMV和HRV的遗传物质而蛋白质不是
解析 病毒没有独立生存能力，病毒的生活离不开细胞，所以病毒的RNA也不能独立完成完整的生命活动，A错误；虽然TMV和HRV亲缘关系较近，但二者遗传物质不同，所以无法判断二者核苷酸的含量，B错误；由于病灶类型与杂交体的RNA种类有关而与蛋白质种类无关，所以被杂交体感染的烟叶上所形成的病灶中不能收集到子代杂交体，只能收集到TMV或HRV，C错误；题干信息“将TMV和HRV的RNA与蛋白质分离后，用两种RNA分别感染烟草植株的叶片，叶片上出现不同形状病灶，用两类蛋白质分别感染，则叶片上均不出现病灶”，说明RNA是TMV和HRV的遗传物质而蛋白质不是，D正确。
7.[2024安顺模拟]“T2噬菌体侵染大肠杆菌”的实验如图所示，其中亲代噬菌体已被放射性同位素35S标记。下列有关叙述错误的是（ A ）
A.用含放射性同位素35S的普通培养基直接培养T2噬菌体，即可获得含有35S标记的亲代噬菌体
B.②表示搅拌过程，其目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与大肠杆菌充分分离
C.C中仍然含有少量放射性，其可能原因是搅拌不充分
D.欲证明T2噬菌体的遗传物质是DNA，则还需设计一组用32P标记噬菌体的实验
解析 噬菌体属于病毒，营寄生生活，必须在活细胞内才能生长和繁殖，因此要先用含放射性同位素35S的普通培养基培养大肠杆菌，然后让噬菌体侵染含35S标记的大肠杆菌，这样才能获得含有35S标记的亲代噬菌体，A项错误。②表示搅拌过程，其目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与大肠杆菌充分分离，B项正确。本实验是用35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有少量放射性的原因是搅拌不充分，噬菌体的蛋白质外壳未能与细菌完全分离，C项正确。欲证明T2噬菌体的遗传物质是DNA，则还需设计一组用放射性同位素32P标记噬菌体的实验，两者相互对比，才能得出结论，D项正确。
8.[情境创新/2024重庆八中模拟]K1荚膜大肠杆菌可引发脑膜炎，研究小组使用荧光标记某种噬菌体（遗传物质为双链DNA）快速检测K1荚膜大肠杆菌，其操作过程为：用荧光染料标记的噬菌体与K1荚膜大肠杆菌混合培养一段时间，离心后取菌液制成装片，在荧光显微镜下观察（结果如表所示）。
下列相关叙述正确的是（ A ）
A.荧光染料与噬菌体核酸结合
B.离心后从上清液中吸取菌液
C.子代的噬菌体均会发出荧光
D.培养15 min后检测效果最佳s
解析 由题干信息可知，该过程与T2噬菌体侵染大肠杆菌类似，题中图示可转化为荧光标记的噬菌体吸附在细菌表面→进入内部→裂解释放，据此推测荧光物质标记的是噬菌体内的核酸，A项正确。离心处理的目的是分离细菌和其他成分，细菌一般分布在沉淀物中，而非上清液中，B项错误。荧光标记亲代噬菌体的核酸，由于DNA复制方式为半保留复制，故只有含有亲代DNA链的噬菌体才会发出荧光，C项错误。从结果来看，培养5 min后荧光现象较明显，此时检测效果最好，D项错误。
9.[角度创新/2023辽宁名校联考]为研究肺炎链球菌中的R型细菌转化为S型细菌时是否需要二者直接接触，研究人员利用如图所示装置进行实验。将两类菌株分别加入U形管左、右两臂内，U形管中间隔有微孔滤板。在U形管右臂端口对培养液缓慢吸压，让两菌株共享培养液。已知吸压过程会导致两臂内少量菌体破裂。一段时间后取U形管两臂菌液分别培养，观察菌落形态。下列说法错误的是（ B ）
A.装置中的微孔滤板应允许DNA分子通过而不允许肺炎链球菌通过
B.左臂菌液和右臂菌液培养后都产生两种菌落才能证明R型细菌转化为S型细菌时不需要二者直接接触
C.R型细菌没有多糖类的荚膜导致其形成的菌落比S型细菌形成的菌落粗糙
D.S型细菌的DNA可能与R型细菌发生基因重组从而使R型细菌转化为S型细菌
解析 装置中的微孔滤板应允许DNA分子通过而不允许肺炎链球菌通过，因此吸压导致少量菌体破裂后，释放的少量DNA可通过微孔滤板，A正确；若左臂菌液培养后产生一种菌落（S型细菌的菌落）、右臂菌液培养后产生两种菌落（S型和R型细菌的菌落），则证明R型细菌转化为S型细菌时不需要二者直接接触，B错误；R型细菌没有多糖类的荚膜，S型细菌有多糖类的荚膜，因此R型细菌形成的菌落比S型细菌形成的菌落粗糙，C正确；S型细菌的DNA能诱导R型细菌发生基因重组从而使R型细菌转化为S型细菌，D正确。
二、非选择题
10.[12分]新发现一种感染家禽的病毒Q，经过检测分析得知，病毒Q的组成成分是RNA和蛋白质，为探究病毒Q的组成成分RNA和蛋白质的遗传效应，某兴趣小组设计了相关实验。回答下列问题：
（1）若要研究病毒Q，则应该将病毒Q培养在活细胞培养基上，原因是 病毒营寄生生活，其繁殖只能在宿主细胞中进行 。
（2）该兴趣小组利用实验材料蛋白酶、RNA酶、活鸡胚培养基等完成相关实验设计。
①实验设计思路： 用蛋白酶和RNA酶分别处理病毒Q，用处理后的病毒Q分别感染活鸡胚 ，在适宜条件下培养一段时间后，分别检测活鸡胚中是否存在病毒Q。
②预期实验结果和结论：
a.若只在用蛋白酶处理过的病毒Q感染的活鸡胚中检测到病毒Q，则说明病毒Q中具有遗传效应的是 RNA 。
b.若只在用 RNA酶处理过的病毒Q感染的活鸡胚中检测到病毒Q，则说明病毒Q中具有遗传效应的是 蛋白质 。
c.若在 用RNA酶和蛋白酶分别处理过的病毒Q感染的活鸡胚中都检测到了病毒Q ，则说明病毒Q中的 RNA和蛋白质都具有遗传效应 。
解析 （1）病毒只能在宿主细胞中生存，因此，若要研究病毒Q，则应该将病毒Q培养在活细胞培养基上。（2）根据上述原理，设计实验探究病毒Q的遗传物质并预测结果和结论。在探究遗传物质的成分时，通常需要把待检测的物质彼此分离开，然后单独地、直接地去观察它们的作用，据此得出相应的结论。①实验设计思路：用蛋白酶和RNA酶分别处理病毒Q，用处理后的病毒Q分别感染活鸡胚，在适宜条件下培养一段时间后，分别检测活鸡胚中是否存在病毒Q。②预期实验结果和结论：a.若只在用蛋白酶处理过的病毒Q感染的活鸡胚中检测到病毒Q，则说明病毒Q中具有遗传效应的是RNA。b.若只在用RNA酶处理过的病毒Q感染的活鸡胚中检测到病毒Q，则说明病毒Q中具有遗传效应的是蛋白质。c.若在用RNA酶和蛋白酶分别处理过的病毒Q感染的活鸡胚中都检测到了病毒Q，则说明病毒Q中的RNA和蛋白质都具有遗传效应。课标要求
核心考点
五年考情
核心素养对接
概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上
DNA是主要的遗传物质
2022：湖南T2、浙江6月T22、浙江1月T20、海南T13、辽宁T4D、河北T8C、广东T5C；
2021：全国乙T5；
2020：山东T20、浙江7月T12、浙江1月T23；
2019：浙江4月T20、江苏T3
1.科学思维——分析与综合：对比分析肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的异同。
2.科学探究——实验设计与实验结果分析：人类对遗传物质探索的相关实验设计与分析
命题分析预测
1.高考对本部分内容的考查由概念向分析判断转移，着重考查遗传物质探索过程中的经典实验及其拓展实验的方法、过程、结果分析和结论，呈现形式有文字叙述、实验过程图等，题型以选择题为主。
2.预计2025年高考除进行常规考查外，还可能会借助一些科研成果或科学发现，将基础知识与科技创新结合，以便更好地提高考生的科学创新意识
生物类型
真核生物
原核生物
多数病毒
少数病毒
遗传物质
DNA
RNA
核酸种类
2种（DNA和RNA）
1种（DNA）
1种（RNA）
碱基种类
5种（A、G、C、T、U）
4种（A、G、C、T）
4种（A、G、C、U）
核苷酸种类
8种（4种脱氧核苷酸＋4种核糖核苷酸）
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
实例
动物、植物和真菌
细菌（包括蓝细菌）等
T2噬菌体、乙肝病毒等
HIV、烟草花叶病毒、禽流感病毒等
结论
绝大多数生物的遗传物质是[19] DNA
少数病毒的遗传物质是[20] RNA
DNA是主要的遗传物质
材料及标记
实验组
T2噬菌体
大肠杆菌
①
未标记
15N标记
②
32P标记
35S标记
③
3H标记
未标记
④
35S标记
未标记
组别
大肠杆菌材料
T2噬菌体材料
处理方式及检测指标
甲
未被标记的大肠杆菌
35S标记的T2噬菌体
恒温培养一段时间，统计噬菌斑数量，检测子代T2噬菌体的放射性
乙
未被标记的大肠杆菌
32P标记的T2噬菌体
细菌表面形成清晰的环状荧光
细菌表面环状荧光模糊，但内部出现荧光
大多数细菌表面的环状荧光不完整，细菌附近出现荧光小点
学生用书P163
1.格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验
教材深挖 [必修2 P43图3－2]（1）体内转化实验中，加热使S型细菌的蛋白质变性失活，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。
（2）科学家通过实验还进一步证明了实验中R型活细菌转变为S型活细菌是因为接受了来自S型细菌的DNA，而不是由R型活细菌自发突变而成。
（3）R型活细菌转化为S型活细菌的实质是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）。
（4）由于受DNA纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素影响，并非所有的R型细菌都能被转化，只有少部分R型细菌转化为S型细菌。
2.艾弗里等的肺炎链球菌体外转化实验
3.噬菌体侵染细菌实验
（1）实验材料——T2噬菌体和大肠杆菌
①T2噬菌体的结构及生活方式
②T2噬菌体的增殖
（2）实验过程及结果
（3）从本质上理解上清液和沉淀物放射性强度偏离预期值的原因
4.烟草花叶病毒感染烟草实验
5.DNA是主要的遗传物质
基础自测
1.格里菲思的转化实验直接证明了DNA是转化因子。（ × ）
2.从注射R型活细菌＋加热致死的S型细菌后病死小鼠体内分离得到的只有S型细菌而无R型细菌。（ × ）
提示 从注射R型活细菌＋加热致死的S型细菌后病死的小鼠体内可以分离得到S型细菌和R型细菌。
3.在艾弗里的实验中，DNA酶将S型细菌的DNA分解为脱氧核苷酸，因此不能使R型细菌发生转化。（ √ ）
4.艾弗里的体外转化实验中控制自变量的方法采用了减法原理。（ √ ）
5.体外转化实验中R型细菌转化为S型细菌时遗传物质来自S型细菌，原料和能量均来自R型细菌。（ √ ）
6.噬菌体侵染细菌实验中，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。（ √ ）
7.T2噬菌体也可以在肺炎链球菌中复制和增殖。（ × ）
8.分别用含有放射性同位素35S和32P的培养基培养T2噬菌体。（ × ）
9.用1个被35S标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌，裂解释放的子代噬菌体中只有2个含35S。（ × ）
10.赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质[2022广东，T5C]。（ √ ）
11.孟德尔描述的“遗传因子”与格里菲思提出的“转化因子”化学本质相同[2022河北，T8B]。（ √ ）
12.需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌[2022浙江6月，T22A]。（ × ）
深度思考
1.格里菲思第四组实验中，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型细菌数量减少的主要原因是什么？
提示 ab段R型细菌数量减少的主要原因是小鼠体内产生了免疫反应，杀死了部分R型细菌。
（2）bc段R型细菌数量增多的原因是什么？
提示 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型细菌是怎么来的？
提示 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。
2.体外转化实验中，为什么要在第二至五组中加入相应的酶？
提示 因为酶具有专一性，加入蛋白酶、RNA酶、酯酶和DNA酶，可以破坏相应的物质，若该物质被破坏后还能出现S型细菌，说明其不是使R型细菌发生转化的物质，反之则是。
3.能否用同时被32P和35S标记的噬菌体去侵染大肠杆菌，原因是什么？
提示 不能。因为放射性检测时，只能检测到放射性的存在部位，不能区分是何种元素产生的放射性。
4.噬菌体侵染细菌实验过程中，两次涉及大肠杆菌，这两次涉及的大肠杆菌有什么区别？
提示 第一次是有同位素标记的大肠杆菌，第二次是未被同位素标记的大肠杆菌。
5.尽管艾弗里、赫尔希等人的实验方法不同，但其最关键的实验设计思路却有共同之处，你能否具体指出？
提示 最关键的实验设计思路都是设法把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地观察DNA和蛋白质的作用。
6.结合肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验，分析DNA作为遗传物质所具备的条件是什么？
提示 ①具有相对的稳定性；②能够精确地自我复制，使亲代与子代间保持遗传的连续性；③能够指导蛋白质的合成，控制新陈代谢过程和性状发育；④在特定条件下产生可遗传的变异。
学生用书P166
命题点1 肺炎链球菌转化实验及其拓展分析
1.[2021全国乙]在格里菲思所做的肺炎链球菌转化实验中，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（ D ）
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
解析 R型菌无荚膜，无毒性，S型菌有荚膜，有毒性，由此可推测S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关，A正确。该实验中转化的实质是S型菌的DNA进入R型菌并表达，B正确。加热可使S型菌的蛋白质功能丧失，而加热杀死的S型菌可以使R型菌发生转化，说明加热杀死S型菌，其DNA功能可能正常，C正确。S型菌的DNA被DNA酶水解后，就不能使R型菌发生转化了，D错误。
命题变式
[设问拓展型] [多选]在题干条件不改变的情况下，下列叙述正确的是（ AC ）
A.不管是肺炎链球菌的体内转化实验还是体外转化实验，R型菌转化形成的S型菌都可稳定遗传
B.S型菌的DNA进入R型菌，立即直接表达并产生了荚膜多糖改变R型菌的性状
C.用蛋白酶处理S型菌的细胞破碎物，破碎物中仍含有转化因子
D.此实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质
解析 基因表达的直接产物是蛋白质，而荚膜多糖不是蛋白质，B错误；此实验没有证明DNA是肺炎链球菌的遗传物质，格里菲思只是提出了转化因子，没有证明DNA就是转化因子，D错误。
2.[2022浙江1月]S型肺炎链球菌的某种“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（ D ）
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
解析 步骤①中，酶处理后要保证底物完全水解，A错误；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；液体培养基利于营养物质和细菌充分接触，加快物质交换的速度，有利于细菌转化，C错误；S型菌菌落光滑，有荚膜，R型菌菌落粗糙，无荚膜，通过鉴定细胞形态或观察菌落可以确定是否出现S型菌，D正确。
命题点2 噬菌体侵染细菌实验及其拓展分析
3.[2022湖南]T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，下列哪一项不会发生（ C ）
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
解析 T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，会有新的噬菌体DNA合成，A正确；噬菌体由蛋白质外壳以及DNA组成，T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，会有新的噬菌体蛋白质外壳合成，B正确；噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能独立进行代谢活动，其自身是无法完成转录过程的，需要在大肠杆菌体内利用大肠杆菌的RNA聚合酶转录出RNA，C错误；噬菌体通过吸附注入过程，将自身的遗传物质注入到大肠杆菌体内，所以合成的噬菌体RNA会与大肠杆菌的核糖体结合，D正确。
4.[2022海南]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（ C ）
A.①和④ B.②和③ C.②和④ D.④和③
解析 T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中，短时间保温后，用搅拌器搅拌、离心，上清液含有T2噬菌体颗粒，沉淀物为被T2噬菌体感染的大肠杆菌。分析可知，①组中检测不到放射性；②组的沉淀物放射性很高，上清液放射性较低；③组的上清液和沉淀物中均有较强的放射性；④组的上清液放射性很高，沉淀物的放射性很低。故选C。
命题变式
[设问拓展型]赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记T2噬菌体的DNA和蛋白质，据图分析标记元素所在部位并说出理由： ①④。DNA标记的是P，①是磷酸；蛋白质标记的是S，只有R基（④）中可能含有S 。
通性通法
“二看法”判断子代噬菌体标记情况
命题点3 RNA是遗传物质的实验探究
5.如图是探究“烟草花叶病毒（TMV）遗传物质”的实验过程，据此推断错误的是（ B ）
A.水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNA
B.设计思路和肺炎链球菌的体内转化实验相同
C.该实验证明TMV的遗传物质是RNA
D.TMV的遗传信息蕴藏在RNA的碱基排列顺序中
解析 从图示分析，TMV放入水和苯酚中后，RNA和蛋白质分离，故水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNA，A正确；该实验设计思路是将RNA和蛋白质分离，分别验证其作用，和肺炎链球菌的体外转化实验的设计思路相同，B错误；此实验说明TMV的遗传物质是RNA，而不是蛋白质，C正确；基因中碱基的排列顺序代表遗传信息，因此TMV的遗传信息蕴藏在遗传物质RNA的碱基排列顺序中，D正确。
6.[2024湖州检测]烟草花叶病毒（TMV）和车前草病毒（HRV）都能感染烟叶，但二者致病的病斑不同，如图所示。下列说法错误的是（ D ）
A.a过程表示用TMV的蛋白质外壳感染烟叶，结果说明TMV的蛋白质外壳没有感染作用
B.b过程表示用HRV的RNA单独感染烟叶，结果说明其具有感染作用
C.c、d过程表示用TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA合成的“杂种病毒”感染烟叶，结果说明该“杂种病毒”有感染作用，表现病症为感染HRV的症状，并能从中分离出HRV
D.该实验证明只有HRV的RNA是遗传物质，TMV的RNA不是遗传物质
解析 c、d过程表示用TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA合成的“杂种病毒”感染烟叶，烟叶出现病斑，并能从中分离出HRV，说明该“杂种病毒”有感染作用，表现病症为感染HRV的症状，C正确；该实验证明HRV的RNA是遗传物质，不能证明TMV的RNA不是遗传物质，D错误。
命题点4 探究某种生物的遗传物质的思路和方法
7.[2023沧州统考]探究生物遗传物质的方法有多种，如同位素标记法、病毒重组法和酶解法等。下列相关叙述正确的是（ B ）
A.若用RNA酶处理病毒后，病毒仍有侵染能力，则说明该病毒的遗传物质主要是DNA
B.用含35S的T2噬菌体侵染未标记细菌，子代病毒均无标记，能说明蛋白质不是遗传物质
C.将甲病毒的核酸和乙病毒的蛋白质重组，根据子代病毒性状可确定遗传物质的核酸类型
D.R型细菌的培养基中添加S型细菌细胞提取物和DNA酶，若无S型细菌产生，则DNA不是遗传物质
解析 利用酶的专一性分解病毒的核酸，若加入RNA酶后病毒仍有侵染能力，只能说明病毒的遗传物质不是RNA，而是DNA，该病毒的遗传物质只有DNA，A错误；35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，侵染未标记的细菌，子代病毒均无标记，说明蛋白质不能在病毒的亲子代之间传递，说明蛋白质不是遗传物质，B正确；将甲病毒的遗传物质和乙病毒的蛋白质重组，根据子代病毒性状不能确定遗传物质的核酸类型，只能确定子代病毒的性状是否由核酸控制，C错误；若在R型细菌的培养基中加入S型细菌的细胞提取物与DNA酶，S型细菌细胞提取物中的DNA被DNA酶破坏，无S型细菌产生，无法说明DNA不是遗传物质，D错误。
8.[全国Ⅰ高考，10分]根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。
假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出（1）实验思路，（2）预期实验结果及结论即可。（要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组）
（1）甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。
（2）若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。
解析 （1）在用放射性同位素标记法对新病毒遗传物质进行鉴定时，要找出DNA和RNA在化学组成上的区别。题中假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，就是引导考生从DNA和RNA的碱基组成上进行分析。因此，使病毒中的DNA或RNA的特殊碱基（DNA的为胸腺嘧啶，RNA的为尿嘧啶）带上标记，根据病毒中放射性标记的检测结果就可作出判断。由于病毒不能在培养基上独立生活，其增殖时的原料只能来自宿主细胞，所以实验中需配制两种培养基，记为甲组和乙组，甲组含有放射性标记的尿嘧啶，乙组含有放射性标记的胸腺嘧啶，分别加入等量的宿主细胞使宿主细胞带上相应标记，之后接种新病毒，培养一段时间后，收集病毒并检测其放射性。（2）本实验有两种不同的结果：一种是甲组有放射性，乙组无，则该新病毒为RNA病毒；另一种为乙组有放射性，甲组无，则该新病毒为DNA病毒。
思维提升
探究某种生物的遗传物质的方法
1.[2022浙江6月]下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是（ C ）
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
解析 32P、35S均具有放射性，若用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌，则无法判断子代噬菌体中放射性的来源，A错误；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脱落，B错误；离心是为了使噬菌体蛋白质外壳和大肠杆菌（其中含有噬菌体DNA）分层，C正确；该实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质，D错误。
2.[2020浙江1月]某研究小组用放射性同位素32P、35S分别标记T2噬菌体，然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养，如图所示。一段时间后，分别进行搅拌、离心，并检测沉淀物和悬浮液中的放射性。下列分析错误的是（ C ）
甲 乙
A.甲组的悬浮液含极少量32P标记的噬菌体DNA，但不产生含32P的子代噬菌体
B.甲组被感染的细菌内含有32P标记的噬菌体DNA，也可产生不含32P的子代噬菌体
C.乙组的悬浮液含极少量35S标记的噬菌体蛋白质，也可产生含35S的子代噬菌体
D.乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质，也不产生含35S的子代噬菌体
解析 甲组离心后，放射性主要在沉淀物中，由于部分噬菌体未来得及侵染大肠杆菌，所以悬浮液中含有少量放射性，由于甲组的悬浮液中不存在大肠杆菌，所以噬菌体无法繁殖产生含32P的子代噬菌体，A正确；甲组被感染的细菌内含有32P标记的噬菌体DNA，由于DNA进行半保留复制，故可产生不含32P的噬菌体，B正确；35S标记的是噬菌体的蛋白质，噬菌体侵染细菌的时候，蛋白质外壳留在外面，只有DNA注入细菌中，因此乙组的悬浮液含大量35S标记的噬菌体蛋白质，不会产生含35S的子代噬菌体，C错误；乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质，由于细菌提供的原料中不含35S，所以也不产生含35S的子代噬菌体，D正确。
3.[2020山东]野生型大肠杆菌可以在基本培养基上生长，发生基因突变产生的氨基酸依赖型菌株需要在基本培养基上补充相应氨基酸才能生长。将甲硫氨酸依赖型菌株M和苏氨酸依赖型菌株N单独接种在基本培养基上时，均不会产生菌落。某同学实验过程中发现，将M、N菌株混合培养一段时间，充分稀释后再涂布到基本培养基上，培养后出现许多由单个细菌形成的菌落，将这些菌落分别接种到基本培养基上，培养后均有菌落出现。该同学对这些菌落出现原因的分析，不合理的是（ B ）
A.操作过程中出现杂菌污染
B.M、N菌株互为对方提供所缺失的氨基酸
C.混合培养过程中，菌株获得了对方的遗传物质
D.混合培养过程中，菌株中已突变的基因再次发生突变
解析 若操作过程中出现杂菌污染，则基本培养基上会有杂菌生长，从而出现菌落，A正确；若M、N菌株互为对方提供所缺失的氨基酸，则M、N菌株混合培养一段时间，充分稀释后再涂布到基本培养基上，培养后会出现许多由单个细菌形成的菌落，但由于M、N菌株的遗传物质没有改变，将这些菌落分别接种到基本培养基上时，培养后不会再有菌落出现，B错误；若混合培养过程中，菌株获得了对方的遗传物质或菌株中已突变的基因再次发生突变，都会造成遗传物质改变，则混合培养一段时间，充分稀释涂布到基本培养基上培养后会有菌落出现，将这些菌落再分别接种到基本培养基上培养后，也会有菌落出现，C、D正确。
4.[浙江4月高考]为研究R型肺炎链球菌转化为S型肺炎链球菌的转化物质是DNA还是蛋白质，进行了肺炎链球菌体外转化实验，其基本过程如图所示：
甲组
乙组 丙组
下列叙述正确的是（ C ）
A.甲组培养皿中只有S型菌落，推测加热不会破坏转化物质的活性
B.乙组培养皿中有R型及S型菌落，推测转化物质是蛋白质
C.丙组培养皿中只有R型菌落，推测转化物质是DNA
D.该实验能证明肺炎链球菌的主要遗传物质是DNA
解析 高温加热会使DNA双链解开，温度降低DNA双链会恢复，故甲组培养皿中应该既有S型菌落，也有R型菌落，A错误。乙组中S型菌提取物中的蛋白质被蛋白酶催化水解了，所以转化物质不是蛋白质，B错误。该实验能证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA，D错误。
学生用书·练习帮P451
1.[2024大同检测]下列有关“DNA是生物的主要遗传物质”的叙述，正确的是（ B ）
A.生物圈所有生物的遗传物质都是DNA
B.烟草花叶病毒等少部分病毒的遗传物质是RNA，其他生物的遗传物质是DNA
C.动物、植物、真菌的遗传物质是DNA，其他生物的遗传物质是RNA
D.真核生物、原核生物的遗传物质是DNA，其他生物的遗传物质是RNA
解析 RNA病毒（如烟草花叶病毒）的遗传物质是RNA，其他生物的遗传物质是DNA，B正确。
2.[2024鹤岗模拟]下列与遗传物质探索有关实验的叙述，正确的是（ D ）
A.格里菲思的实验中肺炎链球菌转化的实质是R型细菌的DNA片段整合到S型细菌的DNA中
B.艾弗里等通过体外转化实验证明DNA是S型肺炎链球菌主要的遗传物质
C.摩尔根等基于性状与性别相关联现象的分析，证明果蝇的染色体上有遗传物质DNA
D.赫尔希和蔡斯用同位素标记技术和设计对比实验证明DNA是T2噬菌体的遗传物质
解析 格里菲思的实验中肺炎链球菌转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，A错误。艾弗里等通过体外转化实验证明DNA是S型肺炎链球菌的遗传物质，B错误。摩尔根等通过果蝇杂交实验证明基因在染色体上，并没有证明DNA是遗传物质，C错误。
3.[2024恩施模拟]格里菲思通过实验发现S型肺炎链球菌的某种“转化因子”可使R型细菌转化为S型细菌。在此基础上，艾弗里等进一步通过多组实验对比分析，证明了“转化因子”就是DNA，从而证明DNA才是肺炎链球菌的遗传物质。如图表示艾弗里实验的部分实验流程。有关叙述正确的是（ D ）
A.步骤①中，酶处理时间不宜过长，以免底物被完全水解
B.从步骤①②可知，本实验对自变量的控制采用的是加法原理
C.在步骤④中，进入R型细菌的S型细菌DNA表达的直接产物是荚膜
D.在步骤⑤中，通过观察菌落或鉴定细胞形态可得到实验结果
解析 步骤①的目的是除去S型细菌匀浆中的蛋白质或DNA，需要将底物完全水解，A错误。从步骤①②可知，本实验对自变量的控制是通过酶解法除去蛋白质或DNA，因而采用的是减法原理，B错误。在步骤④中，进入R型细菌的S型细菌DNA表达的直接产物是蛋白质，肺炎链球菌的荚膜是多糖，C错误。在步骤⑤中，通过观察菌落或鉴定细胞形态可得到实验结果，依据的原理是R型细菌和S型细菌长出的菌落不同，D正确。
4.[2023自贡检测]图甲是将加热致死的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，图乙是利用同位素标记技术完成噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。下列相关叙述正确的是（ B ）
A.图甲中S型细菌和R型细菌增殖的方式都是有丝分裂
B.图乙中上清液中的放射性高于沉淀物
C.图甲中的实验可以证明S型细菌的遗传物质是DNA
D.图乙中若用32P标记亲代噬菌体，所得子代噬菌体没有放射性
解析 图甲中S型细菌和R型细菌均为原核生物，有丝分裂是真核细胞的增殖方式，A错误；图乙中的噬菌体被35S标记，标记的是噬菌体的蛋白质，所以经过搅拌和离心后，上清液中的放射性较高，沉淀物中的放射性较低，B正确；图甲中的实验可以证明已经加热致死的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，但无法判断该物质是不是DNA，C错误；噬菌体侵染细菌时，噬菌体的DNA进入细菌作为模板控制子代噬菌体的合成，由于DNA分子进行半保留复制，所以用32P标记亲代噬菌体，所得子代噬菌体中部分具有放射性，D错误。
5.[2024东莞模拟]将充分稀释的T2噬菌体稀释液接种到长满大肠杆菌（黑色）的固体培养基上，一个T2噬菌体侵染并裂解大肠杆菌后，可形成一个不长细菌的透明区域——噬菌斑，由噬菌斑数量即可检测出噬菌体数量。利用相关实验材料进行如表所示实验，有关叙述正确的是（ B ）
A.甲组培养基上的噬菌斑数量会随恒温培养时间的延长而不断增加
B.因一个大肠杆菌可被多个噬菌体侵染，故测得的噬菌体数比实际值偏小
C.恒温培养一段时间后，甲组部分子代噬菌体中能检测出放射性
D.乙组子代噬菌体均能检测出放射性，表明DNA是噬菌体的遗传物质
解析 分析题意可知，固体培养基上长满黑色大肠杆菌，噬菌体可侵染大肠杆菌并在大肠杆菌内进行增殖，裂解大肠杆菌后可形成噬菌斑，由于大肠杆菌的数量有限，故甲组培养基上的噬菌斑数量不会一直增加，A错误。据题意可知，噬菌体数量是通过噬菌斑数量进行检测的，而噬菌斑是由大肠杆菌裂解后形成的，由于一个大肠杆菌可被多个噬菌体侵染，即多个噬菌体侵染一个大肠杆菌后仍只形成一个噬菌斑，故测得的噬菌体数比实际值偏小，B正确。甲组中35S标记的是T2噬菌体的蛋白质，而进入大肠杆菌体内的是噬菌体的DNA，故甲组子代噬菌体均没有放射性，C错误。乙组用32P标记的T2噬菌体（标记的是噬菌体的DNA）侵染未被标记的大肠杆菌，由于DNA的半保留复制，故乙组子代噬菌体只有部分含有放射性，D错误。
一、选择题
6.烟草花叶病毒（TMV）和车前草花叶病毒（HRV）是两种亲缘关系较近的RNA病毒。将TMV和HRV的RNA与蛋白质分离后，用两种RNA分别感染烟草植株的叶片，叶片上出现不同形状病灶，用两类蛋白质分别感染，则叶片上均不出现病灶。将一种病毒的RNA与另一种病毒的蛋白质重组，得到两种杂交体，再用杂交体分别感染烟叶，烟叶上也出现病灶，病灶类型与杂交体的RNA种类有关而与蛋白质种类无关。下列叙述正确的是（ D ）
A.实验结果说明病毒RNA也可独立完成完整的生命活动
B.因两种病毒的亲缘关系较近，故二者的核苷酸含量相同
C.在被杂交体感染的烟叶上所形成的病灶中能收集到子代杂交体
D.实验证明了RNA是TMV和HRV的遗传物质而蛋白质不是
解析 病毒没有独立生存能力，病毒的生活离不开细胞，所以病毒的RNA也不能独立完成完整的生命活动，A错误；虽然TMV和HRV亲缘关系较近，但二者遗传物质不同，所以无法判断二者核苷酸的含量，B错误；由于病灶类型与杂交体的RNA种类有关而与蛋白质种类无关，所以被杂交体感染的烟叶上所形成的病灶中不能收集到子代杂交体，只能收集到TMV或HRV，C错误；题干信息“将TMV和HRV的RNA与蛋白质分离后，用两种RNA分别感染烟草植株的叶片，叶片上出现不同形状病灶，用两类蛋白质分别感染，则叶片上均不出现病灶”，说明RNA是TMV和HRV的遗传物质而蛋白质不是，D正确。
7.[2024安顺模拟]“T2噬菌体侵染大肠杆菌”的实验如图所示，其中亲代噬菌体已被放射性同位素35S标记。下列有关叙述错误的是（ A ）
A.用含放射性同位素35S的普通培养基直接培养T2噬菌体，即可获得含有35S标记的亲代噬菌体
B.②表示搅拌过程，其目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与大肠杆菌充分分离
C.C中仍然含有少量放射性，其可能原因是搅拌不充分
D.欲证明T2噬菌体的遗传物质是DNA，则还需设计一组用32P标记噬菌体的实验
解析 噬菌体属于病毒，营寄生生活，必须在活细胞内才能生长和繁殖，因此要先用含放射性同位素35S的普通培养基培养大肠杆菌，然后让噬菌体侵染含35S标记的大肠杆菌，这样才能获得含有35S标记的亲代噬菌体，A项错误。②表示搅拌过程，其目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与大肠杆菌充分分离，B项正确。本实验是用35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有少量放射性的原因是搅拌不充分，噬菌体的蛋白质外壳未能与细菌完全分离，C项正确。欲证明T2噬菌体的遗传物质是DNA，则还需设计一组用放射性同位素32P标记噬菌体的实验，两者相互对比，才能得出结论，D项正确。
8.[情境创新/2024重庆八中模拟]K1荚膜大肠杆菌可引发脑膜炎，研究小组使用荧光标记某种噬菌体（遗传物质为双链DNA）快速检测K1荚膜大肠杆菌，其操作过程为：用荧光染料标记的噬菌体与K1荚膜大肠杆菌混合培养一段时间，离心后取菌液制成装片，在荧光显微镜下观察（结果如表所示）。
下列相关叙述正确的是（ A ）
A.荧光染料与噬菌体核酸结合
B.离心后从上清液中吸取菌液
C.子代的噬菌体均会发出荧光
D.培养15 min后检测效果最佳s
解析 由题干信息可知，该过程与T2噬菌体侵染大肠杆菌类似，题中图示可转化为荧光标记的噬菌体吸附在细菌表面→进入内部→裂解释放，据此推测荧光物质标记的是噬菌体内的核酸，A项正确。离心处理的目的是分离细菌和其他成分，细菌一般分布在沉淀物中，而非上清液中，B项错误。荧光标记亲代噬菌体的核酸，由于DNA复制方式为半保留复制，故只有含有亲代DNA链的噬菌体才会发出荧光，C项错误。从结果来看，培养5 min后荧光现象较明显，此时检测效果最好，D项错误。
9.[角度创新/2023辽宁名校联考]为研究肺炎链球菌中的R型细菌转化为S型细菌时是否需要二者直接接触，研究人员利用如图所示装置进行实验。将两类菌株分别加入U形管左、右两臂内，U形管中间隔有微孔滤板。在U形管右臂端口对培养液缓慢吸压，让两菌株共享培养液。已知吸压过程会导致两臂内少量菌体破裂。一段时间后取U形管两臂菌液分别培养，观察菌落形态。下列说法错误的是（ B ）
A.装置中的微孔滤板应允许DNA分子通过而不允许肺炎链球菌通过
B.左臂菌液和右臂菌液培养后都产生两种菌落才能证明R型细菌转化为S型细菌时不需要二者直接接触
C.R型细菌没有多糖类的荚膜导致其形成的菌落比S型细菌形成的菌落粗糙
D.S型细菌的DNA可能与R型细菌发生基因重组从而使R型细菌转化为S型细菌
解析 装置中的微孔滤板应允许DNA分子通过而不允许肺炎链球菌通过，因此吸压导致少量菌体破裂后，释放的少量DNA可通过微孔滤板，A正确；若左臂菌液培养后产生一种菌落（S型细菌的菌落）、右臂菌液培养后产生两种菌落（S型和R型细菌的菌落），则证明R型细菌转化为S型细菌时不需要二者直接接触，B错误；R型细菌没有多糖类的荚膜，S型细菌有多糖类的荚膜，因此R型细菌形成的菌落比S型细菌形成的菌落粗糙，C正确；S型细菌的DNA能诱导R型细菌发生基因重组从而使R型细菌转化为S型细菌，D正确。
二、非选择题
10.[12分]新发现一种感染家禽的病毒Q，经过检测分析得知，病毒Q的组成成分是RNA和蛋白质，为探究病毒Q的组成成分RNA和蛋白质的遗传效应，某兴趣小组设计了相关实验。回答下列问题：
（1）若要研究病毒Q，则应该将病毒Q培养在活细胞培养基上，原因是 病毒营寄生生活，其繁殖只能在宿主细胞中进行 。
（2）该兴趣小组利用实验材料蛋白酶、RNA酶、活鸡胚培养基等完成相关实验设计。
①实验设计思路： 用蛋白酶和RNA酶分别处理病毒Q，用处理后的病毒Q分别感染活鸡胚 ，在适宜条件下培养一段时间后，分别检测活鸡胚中是否存在病毒Q。
②预期实验结果和结论：
a.若只在用蛋白酶处理过的病毒Q感染的活鸡胚中检测到病毒Q，则说明病毒Q中具有遗传效应的是 RNA 。
b.若只在用 RNA酶处理过的病毒Q感染的活鸡胚中检测到病毒Q，则说明病毒Q中具有遗传效应的是 蛋白质 。
c.若在 用RNA酶和蛋白酶分别处理过的病毒Q感染的活鸡胚中都检测到了病毒Q ，则说明病毒Q中的 RNA和蛋白质都具有遗传效应 。
解析 （1）病毒只能在宿主细胞中生存，因此，若要研究病毒Q，则应该将病毒Q培养在活细胞培养基上。（2）根据上述原理，设计实验探究病毒Q的遗传物质并预测结果和结论。在探究遗传物质的成分时，通常需要把待检测的物质彼此分离开，然后单独地、直接地去观察它们的作用，据此得出相应的结论。①实验设计思路：用蛋白酶和RNA酶分别处理病毒Q，用处理后的病毒Q分别感染活鸡胚，在适宜条件下培养一段时间后，分别检测活鸡胚中是否存在病毒Q。②预期实验结果和结论：a.若只在用蛋白酶处理过的病毒Q感染的活鸡胚中检测到病毒Q，则说明病毒Q中具有遗传效应的是RNA。b.若只在用RNA酶处理过的病毒Q感染的活鸡胚中检测到病毒Q，则说明病毒Q中具有遗传效应的是蛋白质。c.若在用RNA酶和蛋白酶分别处理过的病毒Q感染的活鸡胚中都检测到了病毒Q，则说明病毒Q中的RNA和蛋白质都具有遗传效应。课标要求
核心考点
五年考情
核心素养对接
概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上
DNA是主要的遗传物质
2022：湖南T2、浙江6月T22、浙江1月T20、海南T13、辽宁T4D、河北T8C、广东T5C；
2021：全国乙T5；
2020：山东T20、浙江7月T12、浙江1月T23；
2019：浙江4月T20、江苏T3
1.科学思维——分析与综合：对比分析肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的异同。
2.科学探究——实验设计与实验结果分析：人类对遗传物质探索的相关实验设计与分析
命题分析预测
1.高考对本部分内容的考查由概念向分析判断转移，着重考查遗传物质探索过程中的经典实验及其拓展实验的方法、过程、结果分析和结论，呈现形式有文字叙述、实验过程图等，题型以选择题为主。
2.预计2025年高考除进行常规考查外，还可能会借助一些科研成果或科学发现，将基础知识与科技创新结合，以便更好地提高考生的科学创新意识
生物类型
真核生物
原核生物
多数病毒
少数病毒
遗传物质
DNA
RNA
核酸种类
2种（DNA和RNA）
1种（DNA）
1种（RNA）
碱基种类
5种（A、G、C、T、U）
4种（A、G、C、T）
4种（A、G、C、U）
核苷酸种类
8种（4种脱氧核苷酸＋4种核糖核苷酸）
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
实例
动物、植物和真菌
细菌（包括蓝细菌）等
T2噬菌体、乙肝病毒等
HIV、烟草花叶病毒、禽流感病毒等
结论
绝大多数生物的遗传物质是[19] DNA
少数病毒的遗传物质是[20] RNA
DNA是主要的遗传物质
材料及标记
实验组
T2噬菌体
大肠杆菌
①
未标记
15N标记
②
32P标记
35S标记
③
3H标记
未标记
④
35S标记
未标记
组别
大肠杆菌材料
T2噬菌体材料
处理方式及检测指标
甲
未被标记的大肠杆菌
35S标记的T2噬菌体
恒温培养一段时间，统计噬菌斑数量，检测子代T2噬菌体的放射性
乙
未被标记的大肠杆菌
32P标记的T2噬菌体
细菌表面形成清晰的环状荧光
细菌表面环状荧光模糊，但内部出现荧光
大多数细菌表面的环状荧光不完整，细菌附近出现荧光小点
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