高中生物一轮复习讲练第19讲DNA是主要的遗传物质含解析答案

这是一份高中生物一轮复习讲练第19讲DNA是主要的遗传物质含解析答案，共36页。试卷主要包含了科学家从烟草花叶病毒等内容，欢迎下载使用。

1．通过遗传物质的发现历程，理解生命的延续和发展。
2．通过噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析，培养逻辑分析能力
3．通过放射性同位素标记法在实验中的应用，培养实验设计以及对实验结果分析的能力。
考点一 肺炎链球菌的转化实验
1．肺炎链球菌的类型（连线）
2．转化实验的两个阶段
（1）格里菲思的体内转化实验：
（2）艾弗里的体外转化实验：
典型例题1 围绕格里菲思体内转化实验考查生命观念与科学探究
1．格里菲思的肺炎双球菌转化实验如下：
①将无毒的R型活细菌注入小鼠体内，小鼠不死亡；②将有毒的S型活细菌注入小鼠体内，小鼠患败血症死亡；③将加热杀死的S型细菌注入小鼠体内，小鼠不死亡；④将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后，注入小鼠体内，小鼠患败血症死亡。根据上述实验，下列说法正确的是
A．整个实验证明了DNA是转化因子
B．实验①、实验③可作为实验④的对照
C．实验④中的死亡小鼠体内S型活细菌毒性不能稳定遗传
D．实验④中部分R型活细菌突变形成S型活细菌
2．如图为肺炎双球菌转化实验的部分图解，请据图回答下列问题：
（1）该实验是在格里菲思的肺炎双球菌的转化实验的基础上进行的，其中格里菲思的实验得出的结论是 。
（2）依据上图所示实验，可以作出 的假设。
（3）为验证（2）的假设，需设计下面甲和乙两组实验：
①甲组实验中加入DNA酶的目的是 ，观察到的实验现象是 。
②乙组可观察到的实验现象是 。
典型例题2 围绕艾弗里的体外转化实验考查科学思维与科学探究
3．某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验：
①S型菌的DNA＋DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠
②R型菌的DNA＋DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠
③R型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注射入小鼠
④S型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射入小鼠
以上4个实验中小鼠存活的情况依次是（ ）
A．存活、存活、存活、死亡B．存活、死亡、存活、死亡
C．死亡、死亡、存活、存活D．存活、死亡、存活、存活
4．艾弗里完成肺炎双球菌体外转化实验后，持反对观点者认为“DNA可能只是在细胞表面起化学作用形成荚膜，而不是起遗传作用”；已知S型肺炎双球菌中存在能抗青霉素的突变型（这种对青霉素的抗性不是荚膜产生的）。下列实验设计思路能反驳上述观点的是（ ）
A．R型菌+抗青霉素的S型菌DNA预期出现抗青霉素的S型菌
B．R型菌+抗青霉素的S型菌DNA预期出现S型菌
C．R型菌+S型菌DNA预期出现S型菌
D．R型菌+S型菌DNA预期出现抗青霉素的S型菌
1．肺炎链球菌两个转化实验的比较
2．S型细菌和R型细菌转化的实质
（1）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。
（2）转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，即实现了基因重组。
（3）一般情况下，转化率很低，形成的S型细菌很少，转化后形成的S型细菌可以遗传下去，快速繁殖形成大量的S型细菌，说明S型细菌的DNA是遗传物质。
3加法原理和减法原理
“加法原理”
与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。例如，在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，与对照组相比，实验组分别作加温、滴加FeCl3、滴加肝脏研磨液的处理，就利用了“加法原理。”
“减法原理”
与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。例如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”。
[易错提醒]
（1）肺炎链球菌的转化实验除能证明的DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质外，还能说明能发生可遗传的变异。
（2）并非所有的R型细菌都能被转化，只是少部分R型细菌被转化成S型细菌。
（3）体内转化实验不能简单地说成S型细菌的DNA可使小鼠致死，而是具有毒性的S型细菌可使小鼠致死。
考点二 噬菌体侵染细菌的实验
1．实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌
（1）T2噬菌体的结构及生活方式
（2）T2噬菌体的复制式增殖
2．实验方法：同位素标记法。该实验中用35S、32P分别标记蛋白质和DNA．
3．实验过程
4．实验结论
在噬菌体中，保证亲代与子代之间具有连续性的物质是DNA，即DNA是遗传物质。
典型例题1 围绕噬菌体侵染细菌实验考查科学思维
5．有a、b两类噬菌体，它们均已被32P或35S中的一种标记过。将a、b噬菌体分别侵染甲、乙两管大肠杆菌，经保温、搅拌和离心后，检测离心管内放射性物质的位置，结果如下图。下列叙述正确的是（ ）
A．实验结果表明a的蛋白质外壳和b的DNA均有放射性
B．可以确定甲管的放射性来自32P，乙管的放射性来自35S
C．检测结果表明噬菌体的DNA和蛋白质可侵入大肠杆菌内
D．伴随着噬菌体DNA的复制，乙管内沉淀物的放射性将逐渐增强
6．噬菌体内的S用35S标记，P用32P标记，细菌内蛋白质含32S，DNA含31P，用该噬菌体去侵染细菌后，产生了许多子代噬菌体，那么在子代菌体中35S和32P的分布规律是（ ）
A．外壳中有35S和32S，核心内只含有32P
B．外壳中只有32S，核心内只含有32P
C．外壳中有35S和32S，核心内含有32P和31P
D．外壳中只有32S，核心内可能含有32P和31P
[方法提炼] “二看法”判断子代噬菌体标记情况
典型例题2 围绕噬菌体侵染细菌的实验考查实验探究
7．自然界中的生物之间存在着复杂的相互关系，也伴随着有趣的生存策略。科研人员对噬菌体的入侵和扩散策略进行了研究。
（1）噬菌体M能侵染枯草杆菌，二者之间的种间关系是 。枯草杆菌有两种菌株，分别为噬菌体敏感性菌株（S菌）和抗性菌株（R菌）。噬菌体M在混杂的多种细菌中，能特异性识别并侵染S菌，这是由于噬菌体M能与S菌 上的受体蛋白T结合。
（2）科研人员配制培养基，分别在三个不同培养基中培养S菌、R菌和S+R混合菌。除了水和无机盐外，培养基的营养成分中还应包括的两类物质是 。
（3）在上述三个培养基中，接入噬菌体M，测定180min内枯草杆菌的数量变化，得到下图所示结果。该实验结果说明 。
（4）科研人员发现混合菌中的S菌和R菌之间有转运小泡。科研人员用荧光蛋白标记S菌的受体蛋白T，将标记的S菌与无标记的R菌混合培养一段时间后，R菌表面也出现了荧光标记。请对（3）中的结果作出进一步解释： 。
（5）噬菌体M对R菌的入侵，体现了噬菌体的一种生存策略。自然界中很多病毒也有各自的生存策略，这些策略的意义是增大宿主范围，有利于其 。
1．明辨噬菌体侵染细菌实验的四个易错点
（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。
2．噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性位置的误差分析
（1）32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌
（2）35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌
3．肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较
4．同位素标记法在实验中的应用
同位素标记法是用示踪元素标记化合物，根据化合物的放射性确定物质的转移途径或对有关的化学反应进行追踪，也称为同位素示踪法。
噬菌体亲子代个体与细菌之间的同位素标记关系
（1）该实验不能标记C、H、O、N这些DNA和蛋白质共有的元素，否则无法将DNA和蛋白质区分开。
（2）35S（标记蛋白质）和32P（标记DNA）不能同时标记在同一噬菌体上，因为放射性检测时只能检测到放射性存在的部位，不能确定是何种元素的放射性。
高中生物其他常用同位素示踪举例
考点三 DNA是主要的遗传物质
1．烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验
（1）实验材料：烟草花叶病毒（只由蛋白质和RNA组成）、烟草（高等植物）。
（2）实验过程：
（3）结论：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，不是蛋白质。
2．DNA是主要的遗传物质
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。就生物个体而言，其遗传物质是唯一的。
3．生物体内的核酸种类及遗传物质
典型例题1 围绕烟草花叶病毒的实验考查科学思维与科学探究
8．下图表示科研人员探究“烟草花叶病毒(TMV)遗传物质”的实验过程，由此可判断( )
A．水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNAB．TMV的蛋白质不能进入烟草细胞中
C．侵入烟草细胞的RNA进行了逆转录过程D．RNA是TMV的主要遗传物质
9．科学家从烟草花叶病毒（TMV）中分离出a、b两个毒株，它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验中，实验过程与结果不对应的是（ ）
A．实验①B．实验②C．实验③D．实验④
典型例题2 围绕遗传物质的类型考查科学探究
10．2020年1月12日，世界卫生组织正式将造成武汉肺炎疫情的新型冠状病毒命名为2019-nCV（简称新冠病毒），新冠病毒能特异性地识别肺部细胞膜上的ACE2受体，感染肺部细胞，对人类健康造成很大危害。
（1）病毒无细胞结构，由 和 组成，营 生活。
（2）一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型，研究表明，新冠病毒是一种RNA病毒，请设计实验验证这一结论。要求:简要写出实验思路和实验结果及结论。
（实验材料:体外培养的肺部细胞、新冠病毒、RNA水解酶等。）
①实验思路: 。
②实验结果及结论: 。
1．明辨不同生物的遗传物质
2．“遗传物质”探索的3种方法
2024·甘肃·高考真题
11．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
2024·湖南·高考真题
12．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
2024·湖北·高考真题
13．不同品种烟草在受到烟草花叶病毒（TMV）侵染后症状不同。研究者发现品种甲受TMV侵染后表现为无症状（非敏感型），而品种乙则表现为感病（敏感型）。甲与乙杂交，F1均为敏感型；F1与甲回交所得的子代中，敏感型与非敏感型植株之比为3∶1。对决定该性状的N基因测序发现，甲的N基因相较于乙的缺失了2个碱基对。下列叙述正确的是（ ）
A．该相对性状由一对等位基因控制
B．F1自交所得的F2中敏感型和非敏感型的植株之比为13∶3
C．发生在N基因上的2个碱基对的缺失不影响该基因表达产物的功能
D．用DNA酶处理该病毒的遗传物质，然后导入到正常乙植株中，该植株表现为感病
2022·浙江1月选考，20
14．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
2022·湖南，2
15．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
2022年1月·浙江·高考真题
16．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
一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。
17．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
2023·辽宁大连高三检测
18．某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，进行了以下四组实验。一段时间后，经过搅拌、离心，检测到子代噬菌体全部都有放射性的实验有（ ）
①用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌
②用3H标记的噬菌体侵染未标记的细菌
③用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌
④用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌
A．①③B．②③C．①④D．②④
2023·山东百师联盟高三模拟
19．下列关于人类在探索遗传物质实验的说法，错误的是（ ）
A．格里菲思肺炎链球菌转化实验的检测指标有两个
B．艾弗里的实验中，向细胞提取物中添加酶利用了加法原理
C．T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验需分别对蛋白质和DNA进行同位素标记
D．探究烟草花叶病毒遗传物质的实验需要将病毒的蛋白质和RNA分离、纯化，分别侵染烟草
20．下列有关噬菌体侵染细菌实验的叙述，正确的是（ ）
A．用乳酸菌替代大肠杆菌进行实验，可获得相同的实验结果
B．32P标记的噬菌体侵染细菌，保温时间的长短会影响实验结果
C．子代噬菌体的DNA全部来自于亲代，蛋白质全部来自于大肠杆菌
D．35S标记的噬菌体侵染细菌，沉淀中出现放射性可能是基因突变造成的
2023·江苏南通高三期中
21．赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记技术进行了相关实验，为生物遗传物质探索提供了有力的证据。图示为实验的部分过程，相关叙述正确的是（ ）
A．培养获得含32P的细菌是标记噬菌体DNA的前提
B．过程①时间越长，噬菌体侵染细菌越充分，结果更可靠
C．过程②的目的是使噬菌体的蛋白质与DNA彼此分离
D．过程③沉淀中放射性高，证明DNA是遗传物质
22．科研人员将感染了烟草花叶病毒的烟草叶片的提取液分成甲、乙、丙、丁四组，甲组不做处理，乙组加入蛋白酶，丙组加入RNA酶，丁组加入DNA酶。然后分别接种到正常烟草叶片上一段时间，观察并记录烟叶上病斑的数量。下列结果正确的是
A．B．
C．D．
二、选择题：每小题给出的四个选项中有一个或多个符合题目要求。
2023·湖南长沙高三检测
23．艾弗里肺炎双球菌体外转化实验的主要过程如下图。相关叙述正确的是（ ）
A．步骤①破碎细胞的目的是释放核内遗传物质
B．步骤②去除蛋白质的原理是氯仿催化蛋白质水解
C．步骤③用多糖水解酶去除多糖利用了酶的专一性
D．步骤④转化成功后培养基上仅出现S型菌菌落
24．1952年，赫尔希和蔡斯以T。噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记技术，证明了DNA是遗传物质，他们所做的两组实验结果如表所示。下列说法错误的是（ ）
A．上述实验方法与艾弗里的不同，但二者最关键的设计思路相同
B．甲、乙两组相互对照可以得出DNA是大多数生物遗传物质的结论
C．乙组上清液中含有15%的放射性，可能是搅拌不充分所致
D．将甲组沉淀物中的噬菌体进一步培养，得到的子代噬菌体都不含放射性
25．噬菌体是一类细菌病毒，下列关于噬菌体侵染细菌实验相关叙述中，不正确的是（ ）
A．侵染过程的“合成”阶段，噬菌体DNA作为模板，而原料、ATP、酶、场所等条件均由细菌提供
B．为确认何种物质注入细菌体内，可用32P、35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质
C．用35S标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，由于保温时间过长所以上清液中出现少量的放射性
D．若用32P对噬菌体双链DNA标记，再转入未被标记的培养有细菌的普通培养基中，让其连续复制n次，则含32P的DNA应占子代DNA总数的1/2n-1
2023·江苏泰州高三调研
26．DNA是主要的遗传物质，下列相关叙述不正确的是（ ）
A．格里菲思通过体外转化实验证明了DNA是遗传物质
B．沃森和克里克通过模型构建证明了DNA具有双螺旋结构
C．梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记技术证明了DNA的半保留复制
D．赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是主要的遗传物质
三、非选择题
2023·山东潍坊高三模拟
27．科学家用去污剂裂解被加热杀死的S型肺炎双球菌细胞，然后抽取裂解产物依次进行如图所示的肺炎双球菌转化实验（S型细菌有荚膜且具有毒性，能使小鼠患败血症，R型细菌无荚膜也无毒性）。回答下列问题：
(1)上述实验中， 对照能说明S型细菌的DNA是转化因子。
(2)除了通过观察注射后小鼠的生活情况来判断R型和S型细菌外，还可以通过什么方法区别R型和S型细菌 。
(3)上述实验利用了酶具有 的特点。与“设法将物质分开，单独、直接地观察它们各自作用”的实验思路相比，本实验的优势在于 。
28．图为T2噬菌体侵染细菌实验的部分步骤和结果，请据图回答：
（1）T2噬菌体的化学成分是 ，用放射性32P标记的是T2噬菌体的 。
（2）要获得32P标记的噬菌体，必须用含32P的大肠杆菌培养，而不能用含32P的培养基培养，原因是 。
（3）实验过程中搅拌的目的是 ，离心后放射性较高的是 。（填“上清液”或“沉淀物”）。
（4）接种噬菌体后培养时间过长，发现上清液中放射性增强，最可能的原因是 。
（5）赫尔希和蔡斯还设计了一组实验，请简述对照实验设计 。预期的实验结果是 。
29．某研究小组在南极冰层中发现一种全新的病毒，为探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA，做了如下实验。回答下列问题：
(1)实验步骤：
①取健康且生长状况基本一致的小白鼠若干，随机均分成四组，编号分别为A、B、C、D。
②将下表补充完整，并将配制溶液分别注射入小白鼠体内。
③相同条件下培养一段时间后，观察比较各组小白鼠的发病情况。
(2)结果预测及结论：
①A、C组发病， ，说明DNA是该病毒的遗传物质；② ，说明 。
(3)从注射的物质看，该探究实验所依据的生物学原理是 ；从实验现象预测和相关判断看，该实验依据的生物学原理是 。
(4)若该病毒的遗物物质为DNA，则其彻底水解产物有 种。
2024春•江宁区期末
30．20世纪中叶开始，科学家不断通过实验探究遗传物质的本质，使生物学研究进入分子生物学领域。请回答下列问题：
(1)肺炎链球菌分为S型菌和R型菌，加热灭活的S型菌会遗留下完整的细菌DNA的各个片段。下图为肺炎链球菌转化实验的实质，据图分析回答下列问题。
①艾弗里等人进行的该实验中控制自变量采用的实验原理是 。
②据图推测S基因的作用是 ，作为遗传物质必须具备的特点有 （答出1点即可）。
(2)赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验：
①T2噬菌体是一种 在大肠杆菌体内的病毒，其组成成分为 。
②在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，采用的技术是 ，他们没有用14C来分别标记蛋白质和DNA，原因是 。
③用32P标记的组中，放射性主要分布于试管的 （填“上清液”或“沉淀物”）。
(3)某研究小组在南极冰层中发现一种全新的病毒，为探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA，做了如下实验。回答下列问题：
Ⅰ．实验步骤：
①取健康且生长状况基本一致的小白鼠若干，随机均分成四组，编号为A、B、C、D。
②将下表补充完整，并将配制溶液分别注射入小白鼠体内。
③相同条件下培养一段时间后，观察比较各组小白鼠的发病情况。
Ⅱ．结果预测及结论：
①若A、C组发病，B、D组正常，则 是该病毒的遗传物质；
②若B、C组发病，A、D组正常，则 是该病毒的遗传物质。
实验
体内转化实验
体外转化实验
科学家
格里菲思
艾弗里及其同事
细菌培养场所
小鼠体内
培养基（体外）
实验原理
S型细菌可以使人患肺炎或使小鼠患败血症
利用减法原理，对S型细菌中的物质进行去除，分别单独观察各种物质的作用
实验原则
R型细菌与S型细菌的毒性进行对照
S型细菌各成分的作用进行对照
实验构思
用加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化
对S型细菌的提取物分别用蛋白酶、酯酶、RNA酶、DNA酶处理，分别观察提取物的转化活性
结果观察
小鼠是否死亡
培养基中菌落类型
实验结论
S型细菌体内有转化因子
S型细菌的DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质
联系
①所用的材料相同：都巧妙选用R型和S型两种肺炎链球菌；②体内转化实验是体外转化实验的基础，仅说明S型细菌体内有“转化因子”；体外转化实验则是前者的延伸，进一步证明了“转化因子”是DNA；
③实验设计都遵循对照原则和单一变量原则
比较
肺炎链球菌体外转化实验
噬菌体侵染细菌实验
设计思路
设法将DNA与其他物质分开，单独、直接研究它们各自不同的遗传功能
处理方法
用加酶的方法分别去除S型菌的DNA、多糖、蛋白质等，再与R型菌混合培养
同位素标记法：分别用同位素35S、32P标记蛋白质和DNA
结论
①证明DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质；②说明了遗传物质可发生可遗传的变异
①证明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质②说明DNA能控制蛋白质的合成
③说明DNA能自我复制

DNA
蛋白质
DNA和蛋白质
亲代噬菌体
32P
35S
14C、3H、18O、15N
培养细菌
31P
32S
12C、2H、16O、14N
子代噬菌体
32P、31P
32S
C、H、O、N两种都有
放射性元素
标记物质
研究内容
结论（结果）
14C
CO2
暗反应中碳的转移途径
发现卡尔文循环
3H
亮氨酸
分泌蛋白的合成分泌过程
核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜
18O
H2O和CO2
光合作用中O2的来源
产生的O2来自H2O，而不是CO2
15N
DNA
DNA的复制
DNA半保留复制
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
实验编号
实验过程
实验结果
病斑类型
病斑中分离出的病毒类型
①
a型TMV→感染植物
a型
a型
②
b型TMV→感染植物
b型
b型
③
组合病毒（a型TMV的蛋白质+b型TMV的RNA）→感染植物
b型
a型
④
组合病毒（b型TMV的蛋白质+a型TMV的RNA）→感染植物
a型
a型
生物类型
病 毒
原核生物
真核生物
体内核酸种类
DNA或RNA
DNA和RNA
DNA和RNA
体内碱基种类
4种
5种
5种
体内核苷酸种类
4种
8种
8种
遗传物质
DNA或RNA
DNA
DNA
实例
噬菌体、烟草花叶病毒
乳酸菌、蓝细菌
玉米、小麦、人
噬菌体不同标记组别
放射性检测结果
上清液中
沉淀物中
甲
35S标记
75%
25%
乙
32Р标记
15%
85%
组别
A
B
C
D
注射溶液
该病毒核酸提取物和RNA酶
该病毒核酸提取物和
该病毒核酸提取物

组别
A
B
C
D
注射溶液
该病毒核酸提取物和RNA酶

该病毒核酸提取物
生理盐水
《第19讲DNA是主要的遗传物质》参考答案：
1．B
【分析】格里菲思的肺炎双球菌转化实验能证明加热杀死的S型菌中含有转化因子，它能够将R型细菌发生转化，但是并不能直接证明DNA是转化因子。
【详解】A、整个实验证明了S型细菌中存在某种转化因子，不能证明DNA是转化因子，A错误；
B、实验①和实验④的自变量为是否加加热杀死的S型细菌、实验③和实验④的自变量为是否加入R型活细菌，它们均属于一组对照实验，B正确；
C、实验④中的死亡小鼠体内发现S型活细菌，该活细菌的毒性能够稳定遗传，C错误；
D、重复做实验①与④，得到同样的结果，说明S型活菌由R型活菌转化而来的，D错误；
故选B。
【点睛】易错点：格里菲思的肺炎双球菌转化实验能证明加热杀死的S型菌中含有转化因子，但不能证明具体是那种物质是转化因子。
2． 加热杀死的S型细菌中存在将R型细菌转化成S型细菌的转化因子 DNA是转化因子（遗传物质） 分解从S型细菌中提取到的DNA 培养基中只生长R型细菌 培养基中只生长R型细菌
【分析】肺炎双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，蛋白质、多糖、RNA等不是遗传物质。
【详解】（1）格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验的结论是加热杀死的S型细菌存在将R型细菌转化成S型细菌的转化因子。
（2）同时加入R型细菌和S型细菌的DNA，培养基中会同时生长R型细菌和S型细菌，所以可以作出DNA是使R型细菌转化为S型细菌的转化因子的假设。
（3）①酶具有催化作用，DNA酶能使DNA水解，所以该实验中加入DNA酶的目的是分解从S型细菌中提取到的DNA；由于S型细菌的DNA被水解，所以观察到的实验现象是培养基中只生长R型细菌。②蛋白质、荚膜多糖不是遗传物质，因此乙组观察到的实验现象是培养基中只生长R型细菌。
3．D
【详解】R型菌无毒，不使小鼠致死；S型菌有毒，可使小鼠致死。①S型菌的DNA被DNA酶破坏，单独加入的R型菌不转化为S型菌，小鼠不死亡；②加入的S型菌会导致小鼠死亡；③④中高温加热后R型菌和S型菌均会死亡，而单独的S型菌或R型菌的DNA不会转化为活的S型菌，小鼠不死亡；故选D。
4．A
【分析】1、R型和S型肺炎双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）。由肺炎双球菌转化实验可知，只有S型菌有毒，会导致小鼠死亡，S型菌的DNA才会使R型菌转化为S型菌。
2、肺炎双球菌体内转化实验：R型细菌→小鼠→存活；S型细菌→小鼠→死亡；加热杀死的S型细菌→小鼠→存活；加热杀死的S型细菌+R型细菌→小鼠→死亡。
【详解】A、R型菌+抗青霉素的S型菌DNA→预期出现抗青霉素的S型菌，说明抗青霉素的S型菌DNA控制其子代出现了相应的性状，DNA起遗传作用，能反驳上述观点，A正确；
B、R型菌+抗青霉素的S型菌DNA →预期出现S型菌，没有表现出抗青霉素的性状，不能反驳上述观点，B错误；
C、R型菌+S型菌DNA →预期出现S型菌，不能反驳上述观点，C错误；
D、R型菌+S型菌DNA →预期出现抗青霉素的S型菌，不能反驳上述观点，D错误。
故选A。
5．A
【详解】根据题干信息和图甲分析，上清液中具有放射性，而沉淀物中没有放射性，说明a标记的是蛋白质外壳；根据题干信息和图乙分析，沉淀物中具有放射性，而上清液中没有放射性，说明标记的是DNA，A正确；根据以上分析可知，可以确定甲管的放射性来自35S，乙管的放射性来自32P，B错误；检测结果表明噬菌体的DNA可侵入大肠杆菌内，而蛋白质外壳留在了外面，C错误；伴随着噬菌体DNA的复制，乙管内沉淀物的放射性总量不变，而比例将逐渐减弱，D错误。
6．D
【分析】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。
【详解】由于噬菌体侵染细菌过程中，蛋白质外壳不进入细菌，所以子代噬菌体内没有35S，只有32S；DNA分子能进入细菌，由于DNA的半保留复制，所以子代噬菌体内可能有32P和31P。D符合题意。
故选D。
7． 寄生 细胞膜 碳源（提供碳元素的物质）、氮源（提供氮元素的物质） 与S菌混合导致R菌对噬菌体M的抗性降低（或“接近丧失”） S菌的受体蛋白T通过小泡转移到R菌，使R菌对噬菌体M的抗性降低（或“使噬菌体M获得了对R菌的侵染能力”） 繁衍
【分析】病毒是非细胞生物，专性寄生在活细胞内。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。
噬菌体侵染实验的过程：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。
【详解】（1）噬菌体是病毒，病毒是专性寄生物，因此可知，噬菌体M与枯草杆菌之间的种间关系是寄生。噬菌体M能在混杂的多种细菌中特异性识别并侵染S菌，显然是由于噬菌体M能与S菌细胞膜上的受体蛋白T结合，从而实现了特异性侵染过程。
（2）科研人员配制培养基，分别在三个不同培养基中培养S菌、R菌和S+R混合菌。培养基的营养成分包括碳源、氮源、水分和无机盐，因此，除了水和无机盐外，其中还应包括的两类物质是碳源（提供碳元素的物质）、氮源（提供氮元素的物质）。
（3）由图示结果可知。噬菌体M侵染S菌导致S菌数目减少，而R菌对噬菌体M有抗性，但是噬菌体M能侵染S+R混合菌，从而导致其数目的减少，且与S菌的减少基本同步，因此，该实验结果说明与S菌混合导致R菌对噬菌体M的抗性降低（或“接近丧失”）。
（4）实验结果显示R菌表面也出现了荧光标记，说明经过与S菌混合培养后，R菌表面也有了与噬菌体M特异性结合的受体，即R型菌表面有了蛋白T，由此实验结果可推知， S菌的受体蛋白T通过小泡转移到R菌，使R菌对噬菌体M的抗性降低（或“使噬菌体M获得了对R菌的侵染能力”）。
（5）在S+R混合菌的情况下，噬菌体M能对R菌实现入侵，这种生存策略，增大了病毒的宿主范围，有利于其繁衍后代，以便更好适应环境。
【点睛】熟知病毒的特性并掌握病毒的生活方式是解答本题的关键！能够解答实验结果的各种呈现方式，并能得出正确的结论是解答本题的另一关键！
8．A
【详解】由于TMV放在水和苯酚中振荡后，其组成成分RNA和蛋白质能分开，所以可判断水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNA，A正确；
TMV的蛋白质能进入烟草细胞中，但不能使正常烟草感染病毒，B错误；
病毒的RNA进入细胞后，没有逆转录过程，C错误；
RNA是TMV的遗传物质，没有体现它是主要遗传物质，D错误。
【名师点睛】根据题意和图示分析可知：烟草花叶病毒由RNA和蛋白质组成，RNA接种到正常烟草中能使其感染病毒，而蛋白质接种到正常烟草中不能使其感染病毒，说明RNA是遗传物质，蛋白质不是．
9．C
【分析】RNA病毒的遗传物质是RNA。重组烟草花叶病毒侵染烟草后，病斑由重组病毒的RNA决定，烟草中的病毒也是由重组病毒的RNA控制合成。
【详解】A、实验①a型TMV→感染植物，病斑类型是a型，病斑中分离出的病毒类型是a型，A正确；
B、实验②b型TMV→感染植物，病斑类型是b型，病斑中分离出的病毒类型是b型，B正确；
C、实验③组合病毒的RNA来自b型TMV的RNA，由于RNA病毒中RNA是遗传物质，因此组合病毒（a型TMV的蛋白质+b型TMV的RNA）→感染植物，病斑类型是b型，病斑中分离出的病毒类型是b型，C错误；
D、实验④组合病毒的RNA来a型TMV的RNA，由于RNA病毒中RNA是遗传物质，因此组合病毒（b型TMV的蛋白质+a型TMV的RNA）→感染植物，病斑类型是a型，病斑中分离出的病毒类型是a型，D正确。
故选C。
【点睛】
10． 核酸 蛋白质 寄生 实验思路：将体外培养的肺部细胞均分为A、B两组，新冠病毒均分为C、D两组；C用适量的RNA水解酶处理，D组不做处理；一定时间后，将C、D分别加入A、B混合均匀；在相同且适宜的条件下培养一段时间后，观察各组细胞的感染情况。 结果及结论：A组细胞未被感染，B组细胞被感染，证明新冠病毒是RNA病毒。
【分析】病毒是一类没有细胞结构的特殊生物，只由蛋白质外壳和内部的遗传物质构成，不能独立的生活和繁殖，只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖，一旦离开了活细胞，病毒就无法进行生命活动。根据病毒所含核酸种类分为DNA病毒和RNA病毒。
【详解】（1）病毒无细胞结构，由核酸和蛋白质组成，营寄生生活。
（2）①新冠病毒是一种RNA病毒，其遗传物质是RNA，若用RNA水解酶处理其RNA，病毒将不能增殖，所以实验思路为：将体外培养的肺部细胞均分为A、B两组，新冠病毒均分为C、D两组；C用适量的RNA水解酶处理，D组不做处理；一定时间后，将C、D分别加入A、B混合均匀；在相同且适宜的条件下培养一段时间后，观察各组细胞的感染情况。
②结果及结论：A组细胞未被感染，B组细胞被感染，证明新冠病毒是RNA病毒。
【点睛】本题考查病毒的结构和证明病毒的遗传物质是RNA的实验，意在考查考生的实验设计能力。
11．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R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性，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。
12．B
【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。
13．D
【分析】双杂合子测交后代分离比为3∶1，则可推测双杂合子自交后代的分离比为15∶1。
【详解】A、已知品种甲受TMV侵染后表现为无症状（非敏感型），而品种乙则表现为感病（敏感型）。甲与乙杂交，F1均为敏感型，说明敏感型为显性性状，F1与甲回交相当于测交，所得的子代中，敏感型与非敏感型植株之比为3∶1，说明控制该性状的基因至少为两对独立遗传的等位基因，假设为A/a、B/b，A错误；
B、根据F1与甲回交所得的子代中，敏感型与非敏感型植株之比为3∶1，可知子一代基因型为AaBb，甲的基因型为aabb，且只要含有显性基因即表现敏感型，因此子一代AaBb自交所得子二代中非敏感型aabb占1/4×1/4=1/16，其余均为敏感型，即F2中敏感型和非敏感型的植株之比为15∶1，B错误；
C、发生在N基因上的2个碱基对的缺失会导致基因的碱基序列改变，使表现敏感型的个体变为了非敏感型的个体，说明发生在N基因上的2个碱基对的缺失会影响该基因表达产物的功能，C错误；
D、烟草花叶病毒遗传物质为RNA，由于酶具有专一性，用DNA酶处理该病毒的遗传物质，其RNA仍保持完整性，因此将处理后的病毒导入到正常乙植株中，该植株表现为感病，D正确。
故选D。
14．D
【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。
15．C
【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。
16．D
【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。
17．D
【分析】肺炎双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，没有证明转化因子是什么物质，而艾弗里体外转化实验，将各种物质分开，单独研究它们在遗传中的作用，并用到了生物实验中的减法原理，最终证明DNA是遗传物质。
【详解】A、与R型菌相比，S型菌具有荚膜多糖，S型菌有毒，故可推测S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关，A正确；
B、S型菌的DNA进入R型菌细胞后使R型菌具有了S型菌的性状，可知S型菌的DNA进入R型菌细胞后指导蛋白质的合成，B正确；
C、加热杀死的S型菌不会使小白鼠死亡，说明加热杀死的S型菌的蛋白质功能丧失，而加热杀死的S型菌的DNA可以使R型菌发生转化，可知其DNA功能不受影响，C正确；
D、将S型菌的DNA经DNA酶处理后，DNA被水解为小分子物质，故与R型菌混合，不能得到S型菌，D错误。
故选D。
18．C
【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验思路：S是蛋白质的特有元素，DNA分子中含有P，蛋白质中几乎不含有，用放射性同位素32P和放射性同位素35S分别标记DNA和蛋白质，直接单独去观察它们的作用。实验过程：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】①用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌，由于子代蛋白质的原料来自细菌，故子代噬菌体均有放射性，①正确；
②由于噬菌体的蛋白质和外壳和DNA均含有H元素，故标记的噬菌体中DNA和蛋白质均含有标记，用其侵染未标记的细菌，由于DNA分子是半保留复制 ，且蛋白质不进入细菌，故子代噬菌体只有少数被标记，②错误；
③用32P标记的噬菌体只标记噬菌体的DNA，侵染未标记的细菌，由于DNA的半保留复制，子代只有少数噬菌体被标记，③错误；
④用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌，由于子代噬菌体的原料来自细菌，故子代中均有标记，④正确。
故选C。
19．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、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。
3、烟草花叶病毒的感染和重建实验，证明了RNA是遗传物质。
【详解】A、格里菲思肺炎链球菌转化实验的检测指标有两个，即是否出现S型菌落、小鼠的存活情况，A正确；
B、艾弗里的实验中，向细胞提取物中添加酶，去除了一些物质，则利用了减法原理，B错误；
C、T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验需分别用35S或32P标记噬菌体，目的是探究谁是遗传物质，C正确；
D、探究烟草花叶病毒遗传物质的实验需要将病毒的蛋白质和RNA分离、纯化，分别侵染烟草，结果证明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，D正确。
故选B。
20．B
【分析】1、实验思路：S是蛋白质的特有元素，DNA分子中含有P，蛋白质中几乎不含有，用放射性同位素32P和放射性同位素35S分别标记DNA和蛋白质，直接单独去观察它们的作用。
2、实验过程：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、噬菌体专一性侵染大肠杆菌，若本实验用乳酸菌替代大肠杆菌，则不能得到相同的实验结果，A错误；
B、32P标记的噬菌体侵染细菌，保温时间过长，有部分子代噬菌体会从大肠杆菌中释放出来；时间过短，亲代噬菌体的核酸不能完全注入到大肠杆菌内，因此保温时间过长或过短都会导致上清液中的放射性会偏大，B正确；
C、子代噬菌体的DNA部分来自亲代，部分为新合成的，蛋白质全部是新合成的，C错误；
D、35S标记的噬菌体侵染细菌时，沉淀中存在少量放射性，可能是搅拌不充分所致，D错误。
故选B。
21．A
【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。噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质。
【详解】A、因为噬菌体必需寄生在活细胞中，故需将大肠杆菌带上放射性，故培养获得含32P的细菌是标记噬菌体DNA的前提，A正确；
B、过程①保温时间过长，大肠杆菌会裂解，使其释放子代噬菌体在上清液中带有放射性，结果不可靠，B错误；
C、过程②搅拌的目的是使噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌分离，C错误；
D、过程③沉淀中放射性高，说明噬菌体的DNA进入细菌，不分析子代噬菌体的放射性不能证明DNA是遗传物质，D错误。
故选A。
22．B
【分析】感染了烟草花叶病毒的提取液中含有烟草花叶病毒，此后四组不同处理结果如下：甲组不做处理故含有该病毒的遗传物质RNA；乙组加入蛋白酶只是破坏了该病毒的蛋白质，但不影响RNA；丙组加入RNA酶，破坏了该病毒的遗传物质RNA；丁组加入DNA酶，对病毒的遗传物质RNA无影响。
【详解】由以上分析可知，烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，在甲乙丙丁四组实验中，只有丙组加入了RNA酶，破坏了其遗传物质，故其接种后的子代病斑数量最少，甲、乙、丁三组实验均对烟草花叶病毒的遗传物质RNA无影响，故三组实验病斑数量多且数量应一致，B正确，A、C、D错误。
故选B。
【点睛】解答此题的关键是要明确（1）烟草花叶病毒的遗传物质是RNA；（2）准确理解题干信息中加入的各种物质对实验结果的影响。
23．C
【分析】1、原核生物没有细胞核。
2、酶的特性：①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍；②专一性：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应；③酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。
【详解】A、肺炎双球菌为原核生物，没有细胞核，A错误；
B、步骤中氯仿的作用是使蛋白质变性，而不是催化蛋白质水解，B错误；
C、酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或者一类化学反应，用多糖水解酶去除多糖，利用了酶的专一性，C正确；
D、处理后得到的沉淀物为DNA，与R型菌混合后只有少量转化为S型菌，因此步骤④转化成功后培养基上既出现S型菌菌落又出现R型菌菌落，D错误。
故选C。
24．BC
【分析】1、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；
2、艾弗里的体外转化实验是分离出S型菌的多糖、脂类、蛋白质、RNA、DNA以及灭活的DNA分别与R型菌混合培养，发现与S型菌的DNA混合R型菌能转化为S型菌。该实验证明了DNA是遗传物质。
【详解】A、赫尔希和蔡斯实验所用的实验方法是同位素标记技术，艾弗里及其同事所用的实验方法有细菌体外培养等，二者实验方法不同，但二者最关键的设计思路都是设法将蛋白质和DNA分开，单独地去观察它们各自的作用，A正确；
B、甲、乙两组相互对照只能证明DNA是T2噬菌体的遗传物质，不能得出DNA是大多数生物的遗传物质的结论，B错误；
C、乙组用32Р标记的是噬菌体的DNA，上清液中含有15%的放射性，可能是有一些噬菌体还未来得及将其DNA注入大肠杆菌，经过搅拌离心后，到了上清液中，而甲组35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，沉淀物中含有25%的放射性，可能是搅拌不充分所致，C错误；
D、甲组35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌时，只有DNA注入大肠杆菌，蛋白质外壳留在外面，所以将甲组沉淀物中的噬菌体进一步培养，得到的子代噬菌体都不含有放射性，D正确；
故选BC。
【点睛】本题以教材实验为素材，设置基础性和应用性问题考查噬菌体侵染细菌实验的实验思路、实验过程、实验结果、结论及实验误差分析等知识，考查知识获取能力群和实践操作能力群，涉及生物核心素养的科学思维，科学探究。
25．C
【分析】1、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。
2、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。
3、上清液和沉淀物中都有放射性的原因分析：①用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中有少量放射性的原因：a．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，使上清液出现放射性。b．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中，也会使上清液的放射性含量升高。②用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中也有少量放射性的原因：由于搅拌不充分，有少量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，使沉淀物中出现少量的放射性。
【详解】A、侵染过程的“合成”阶段，噬菌体DNA作为模板，而原料、ATP、酶、场所等条件均由细菌提供，A正确；
B、为确认何种物质注入细菌体内，可用32P、35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，即单独研究DNA和蛋白质的作用，B正确；
C、用35S标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，由于35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌时蛋白质外壳没有进入细菌，离心后分布在上清液中，保温时间过长会导致子代噬菌体释放，而子代噬菌体不含放射性，因此这不影响上清液中的放射性，C错误；
D、若用32P对噬菌体双链DNA记，再转入培养有细菌的普通培养基中让其连续复制n次，根据DNA半保留复制特点，则含32P的DNA分子数为2个，应占子代DNA总数的1/2n−1，D正确。
故选C。
【点睛】
26．ABD
【分析】1、肺炎双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、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。3、沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA的结构。4、萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体的假说，摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上。
【详解】A、格里菲思通过体外转化实验提出了转化因子的概念，但没有提出DNA是遗传物质，A错误；
B、模型构建不能证明DNA是双螺旋结构，沃森和克里克发现了DNA的双螺旋结构并构建了模型，模型是将他们的发现更好的呈现出来，B错误；
C、梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记法用15N标记DNA分子，并利用了离心法，证明了DNA的半保留复制方式，C正确；
D、赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质，D错误。
故选ABD。
27．(1)①和⑤
(2)显微镜下观察细菌有无荚膜（或在固体培养基中培养，观察菌落特征，若菌落表面光滑，则为S型细菌；若菌落表面粗糙，则为R型细菌）
(3) 专一性 避免物质纯度不足带来的干扰
【分析】酶的特性：①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍；②专一性：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应；③酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。
【详解】（1）实验①和⑤形成对照，DNA酶会把DNA水解，说明S型细菌的DNA水解产物不是转化因子，DNA才是转化因子。
（2）根据题干可知，S型细菌有荚膜，而R型细菌无荚膜，两者的细菌结构是不同的，此外S型菌的表面是光滑的，R型菌的表面是粗糙的，故可以通过显微镜下观察细菌有无荚膜（或在固体培养基中培养，观察菌落特征，若菌落表面光滑，则为S型细菌；若菌落表面粗糙，则为R型细菌）来区别R型和S型细菌。
（3）蛋白质只能水解蛋白质，DNA酶只能水解DNA，RNA酶只能水解RNA，实验利用了酶具有专一性的特点。利用分离提纯法进行的肺炎双球菌体外转化实验，缺点是物质纯度不能保证，而本实验的优势在于避免物质纯度不足带来的干扰，以此得出的结论可信度更高。
【点睛】本题考查肺炎双球菌转化实验，要求考生识记S型细菌和R型细菌的区别，掌握肺炎双球菌的体外转化实验和酶的特性，意在考查考生的识记能力和实验探究能力。
28． 蛋白质和DNA DNA 噬菌体是细菌病毒，不能独立生活，必须生活在活细胞中 使细菌表面的T2噬菌体外壳与细菌分离 沉淀物 培养时间过长，增殖形成的子代噬菌体从细菌体内释放出来 用35S标记的T2噬菌体重复上述实验 上清液放射性很高，沉淀物放射性很低
【详解】（1）T2噬菌体的化学成分是蛋白质和DNA，蛋白质特有元素S，DNA特有元素为P，用放射性32P标记的是T2噬菌体的DNA．
（2）噬菌体是细菌病毒，不能独立生活，必须生活在活细胞中，因此要获得32P标记的噬菌体，必须用含32P的大肠杆菌培养，而不能用含32P的培养基培养．
（3）实验过程中搅拌的目的是使细菌表面的T2噬菌体外壳与细菌分离，离心后放射性较高的是沉淀物，原因是32P元素存在于噬菌体DNA中，噬菌体侵染细菌时DNA进入细菌体内，所以沉淀物中放射性很高．
（4）接种噬菌体后培养时间过长，发现上清液中放射性增强，最可能的原因是培养时间过长，增殖形成的子代噬菌体从细菌体内释放出来．接种噬菌体后培养时间过短，发现上清液中放射性增强，最可能的原因是少量噬菌体未侵染细菌或少量被侵染的细菌裂解释放出有32P标记的子代噬，所以上清液出现很低放射性．
（5）赫尔希和蔡斯还设计了一组实验，对照实验设计用35S标记的T2噬菌体重复上述实验。预期的实验结果是上清液放射性很高，沉淀物放射性很低。
【点睛】
29．(1) ②DNA酶 生理盐水
(2) B、D组未发病 B、C组发病，A、D组未发病 RNA是该病毒的遗传物质
(3) 酶具有专一性 核酸控制生物体的性状
(4)6
【分析】1、科学探究的一般过程：提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达和交流；探究实验遵循的一般原则：单一变量原则和对照原则；
2、酶的催化特性具有专一性，即一种酶只能催化一种或一类化学反应。
3、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；病毒的遗传物质是DNA或RNA。
【详解】（1）根据酶的专一性，即一种酶只能催化一种或一类化学反应。DNA酶可以催化DNA水解，最终产物中没有DNA；RNA酶可以催化RNA的水解，最终产物中没有RNA。因此表中B处加入的是DNA酶。探究实验要遵循对照原则和单一变量原则，因此还需要设置对照组，即D出应该注射的是生理盐水。
（2）结果预测及结论：①若DNA是该病毒的遗传物质，则B组DNA被水解，而A、C组DNA完好，因此A、C组小鼠发病，B、D组小鼠未发病；②若RNA是该病毒的遗传物质，则A组RNA被水解，而B、C组RNA完好，因此B、C组小鼠发病，A、D组小鼠未发病。
（3）由实验步骤可知，注射物质中含有酶，主要是依据酶具有专一性，而实验现象是因为核酸能控制生物体的性状，如果有该核酸的存在就会出现相应病症。
（4）组成DNA的基本单位是脱氧核苷酸，每一个脱氧核苷酸分子由一分子磷酸、一分子脱氧核糖、一分子含氮碱基组成，每一种有一个特定的碱基。组成DNA的脱氧核苷酸有4种，共有A、G、C、T4种碱基，故DNA彻底水解产物有磷酸、脱氧核糖、A、G、C、T4种碱基，有6种。
【点睛】本题考查DNA是主要遗传物质的探究过程，关键考查考生科学科学设计实验和实验操作的能力。
30．(1) 减法原理 控制荚膜形成 能自我复制、指导蛋白质的合成、储存遗传信息、结构稳定等
(2) 寄生 DNA和蛋白质 放射性同位素标记法 DNA和蛋白质都含有C元素，标记后无法区分两者 沉淀物
(3) 该病毒核酸提取物和DNA酶 DNA RNA
【分析】赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记技术，用35S标记一部分T2噬菌体的蛋白质、用32P标记另一部分T2噬菌体的DNA，然后用这两类T2噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，经过短时间保温、搅拌和离心后，检测上清液和沉淀物中的放射性强度，从而证明了噬菌体的遗传物质是DNA。
【详解】（1）①艾弗里等人进行的该实验中控制自变量采用的方法是加入不同的酶，水解相应的物质，来研究各自的功能，实验原理是减法原理。
②两种肺炎链球菌的区别在于有无荚膜，据图可知，S基因可以使R型菌转化为S型菌，说明S基因的作用是控制荚膜形成，作为遗传物质必须具备的特点有能自我复制、指导蛋白质的合成、储存遗传信息、结构稳定等。
（2）①T2噬菌体是一种寄生在大肠杆菌体内的病毒，其组成成分为DNA和蛋白质。
②在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，采用的技术是放射性同位素标记法。由于DNA和蛋白质都含有C元素，标记后两者无法区分，故实验中，没有用14C来分别标记蛋白质和DNA。
③35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，32P标记的是噬菌体的DNA，用35S标记的一组侵染实验中，放射性同位素主要分布于上清液中，而用32P标记的一组侵染实验，放射性同位素主要分布于试管的沉淀物中。
（3）I.实验步骤：
①取健康且生长状况基本一致的小白鼠若干，随机均分成四组，编号为A、B、C、D。
②根据酶的专一性，即一种酶只能催化一种或一类化学反应。DNA酶可以催化DNA水解，最终产物中没有DNA；RNA酶可以催化RNA的水解，最终产物中没有RNA。因此表中B处加入的是该病毒核酸提取物和DNA酶。
③相同条件下培养一段时间后，观察比较各组小白鼠的发病情况。
Ⅱ.结果预测及结论：
①若A、C组发病，B、D组正常，说明B组DNA被水解，而A、C组DNA完好，则DNA是该病毒的遗传物质；
②若B、C组发病，A、D组正常，说明A组RNA被水解，而B、C组RNA完好，则RNA是该病毒的遗传物质。