【备考2026】高考生物一轮复习资源：第6单元 第25课时 DNA是主要的遗传物质（讲与练）（教师版）

这是一份【备考2026】高考生物一轮复习资源：第6单元 第25课时 DNA是主要的遗传物质（讲与练）（教师版），共22页。试卷主要包含了肺炎链球菌的类型，艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验等内容，欢迎下载使用。

考点一 肺炎链球菌的转化实验
1．肺炎链球菌的类型
2．格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验
[教材隐性知识] 源于必修2 P43“相关信息”：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。
3．艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
1．在格里菲思的实验中，加热致死的S型细菌中蛋白质变性失活，DNA在加热的过程中，氢键断裂、双螺旋结构打开，但缓慢冷却后DNA双螺旋结构可以恢复。
2．R型细菌生长到一定阶段时，就会分泌感受态因子，这种因子会诱导感受态特异蛋白质(如自溶素)的表达，它的表达使R型细菌具有与DNA结合的活性。加热致死的S型细菌遗留下来的DNA片段会与感受态的R型活细菌结合，从而进入细胞，并通过同源重组以置换(基因重组)的方式整合到R型细菌的基因组中，使R型细菌转化为S型细菌。
3．艾弗里体外转化实验的思路：利用“减法原理”特异性去除某一种物质，直接地、单独地观察该种物质在实验中所起的作用。
(1)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，8B)( √ )
(2)肺炎链球菌转化实验证实了细胞内的DNA和RNA都是遗传物质(2018·江苏，3C)( × )
提示 肺炎链球菌转化实验仅证明DNA是遗传物质。
(3)格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状(2017·江苏，2A)( × )
提示 格里菲思实验提出转化因子，但没有证明转化因子是DNA。
(4)艾弗里实验证明从S型肺炎链球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡(2017·江苏，2B)( × )
提示 单独的DNA无致病性，不能使小鼠死亡。
肺炎链球菌体内转化实验分析
1．在格里菲思实验中如果没有第三组实验(注射加热致死的S型细菌后小鼠不死亡)，能否得出结论加热致死的S型细菌中含有促使“R型活细菌转化成S型活细菌”的转化因子？
提示 不能；因为没有对照实验，无法排除“加热致死的S型细菌”也能导致小鼠死亡的可能，因此不能说明实验结论。
2.在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型细菌数量减少的原因：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：b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型细菌繁殖产生的。
(4)上述实验中格里菲思通过观察小鼠的生活情况来判断R型和S型细菌，除此之外，你还可以通过怎样的方法区别R型和S型细菌？
提示 电子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)。
考向一 肺炎链球菌转化实验的原理及过程分析
1．(2024·恩施期末)某科研小组在格里菲思实验的基础上增加了相关实验，实验过程如图所示(实验②和⑤分别为两种菌混合后注射到小鼠体内)。下列有关叙述正确的是( )
A．活菌甲在培养基上形成的菌落表面光滑
B．通过实验②，鼠2的血液中只能分离出活菌乙
C．加热致死的菌乙中的某种物质能使活菌甲转化成活菌乙
D．鼠5死亡的原因是死菌甲中的某种物质能使活菌乙转化成活菌甲
答案 C
解析 活菌甲、乙分别对应R型细菌和S型细菌，所以活菌甲在培养基上形成的菌落表面粗糙，A错误；实验②是将活菌甲和加热致死的菌乙混合后注射到鼠2体内，加热致死的菌乙中的某种物质能使部分活菌甲转化成活菌乙，因此鼠2的血液中能分离出活菌甲和乙，B错误，C正确；鼠5死亡的原因是活菌乙具有致病性，D错误。
2．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。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 步骤①中，酶处理时间要足够长，以使底物完全水解，A错误；步骤②中，甲或乙的加入量属于无关变量，应相同且适宜，否则会影响实验结果，B错误；步骤④中，液体培养基有利于细菌与营养物质充分接触，比固体培养基更有利于细菌转化，C错误。
考点二 噬菌体侵染细菌的实验
1．噬菌体侵染细菌的实验
(1)实验材料：T2噬菌体(模式图如下)和大肠杆菌。
[提醒] T2噬菌体的专一宿主为大肠杆菌。
(2)实验方法：放射性同位素标记技术，用35S、32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA。
(3)实验过程(对比实验)
①实验中，保温的目的是使T2噬菌体侵染大肠杆菌；搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的T2噬菌体与大肠杆菌分离；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实验结果分析：噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在细胞外。子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的。
③结论：DNA才是噬菌体的遗传物质。
(4)噬菌体的增殖
[教材隐性知识] (1)源于必修2 P46“思考·讨论”：选用细菌或病毒作为探索遗传物质的实验材料的优点有①个体很小，结构简单，容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化；②繁殖快。
(2)源于必修2 P47“练习与应用·拓展应用”：结合肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，分析DNA作为遗传物质所具备的特点是①②③④。
①具有相对稳定性 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。
(5)噬菌体侵染细菌实验的误差分析
①32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌
②35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌
2．烟草花叶病毒感染烟草的实验
3．DNA是主要的遗传物质
(1)肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验均采用了能区分DNA和蛋白质的技术(2022·河北，8C)( √ )
(2)需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌(2022·浙江6月选考，22A)( × )
提示 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。
(3)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中可用15N代替32P标记DNA(2019·江苏，3A)( × )
提示 蛋白质和DNA中都有N。
(4)T2噬菌体可感染肺炎链球菌导致其裂解(2018·全国Ⅱ，5B)( × )
提示 T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。
(5)赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P标记(2017·江苏，2D)( × )
提示 只有含有母链DNA的噬菌体才有32P标记。
噬菌体侵染细菌实验分析
某科研小组在利用噬菌体侵染细菌的实验中，经搅拌、离心后的实验数据如图2所示。请思考回答下列问题：
(1)用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，参照图1所示，被标记的部位分别是①②(填编号)。
(2)在上述实验中选择32P和35S这两种放射性同位素分别对DNA和蛋白质进行标记，而不用14C和18O标记的原因是S是蛋白质的特征元素，P是DNA的特征元素。若用14C和18O进行标记，由于蛋白质和DNA分子中都含有C和O，且18O不具有放射性，是稳定同位素，因此无法确认被标记的是何种物质。
(3)图2中被侵染的细菌的存活率基本保持在100%，本组数据意义是作为参考数据，以证明细菌未裂解。细胞外的32P含量有30%，原因是有部分被32P标记的噬菌体还没有侵染细菌。随搅拌时间的延长上清液中的35S保持在80%左右，原因是有约20%的噬菌体没有与细菌脱离。
(4)T2噬菌体和细菌保温时间长短与放射性强度的可能关系如图3(甲组为35S标记的T2噬菌体，乙组为32P标记的T2噬菌体)，下列关系中最合理的是B(填字母)。
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
考向二 噬菌体侵染细菌的实验原理过程分析
3．(2024·天津河西区三模)“噬菌体侵染大肠杆菌”的实验如图所示。已知在以下实验条件中，该噬菌体在大肠杆菌中每20分钟复制一代，不考虑大肠杆菌裂解。下列叙述正确的是( )
A．提取A组试管Ⅲ沉淀中的子代噬菌体DNA，仅少量DNA含有32P
B．B组试管Ⅲ上清液中的放射性强度与接种后的培养时间成正比
C．离心前应充分搅拌使大肠杆菌裂解，释放出子代噬菌体
D．该实验证明了DNA是主要遗传物质
答案 A
解析 由于DNA为半保留复制，亲代DNA被标记，原料没有被标记，子代中只有部分噬菌体被标记，故A组试管Ⅲ中有少量子代噬菌体含32P，A正确；B组用35S标记的是噬菌体的蛋白质，经搅拌和离心后放射性主要出现在上清液中，但上清液中的放射性强度与接种后的培养时间无关，B错误；离心前应充分搅拌使大肠杆菌与噬菌体分离，而不是使大肠杆菌裂解，释放出子代噬菌体，C错误；该实验证明了DNA是遗传物质，D错误。
4．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表标记。下列说法不正确的是( )
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，若噬菌体DNA在细菌体内复制三次，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 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；14C能标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA，由于DNA进行半保留复制，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；35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，不会进入大肠杆菌体内，故子代噬菌体中不含35S，C正确；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，检测到上清液和沉淀物中都有放射性，D错误。
“二看法”判断子代噬菌体标记情况
考向三 探究遗传物质的思路和方法
5．为了探究烟草花叶病毒(TMV)的遗传物质，某实验小组进行了如图所示的实验。下列说法正确的是( )
A．实验1为空白对照组，以消除无关变量对实验结果的影响，增强实验的可信度
B．根据实验1、2、3的实验现象可得出结论：烟草花叶病毒的遗传物质是蛋白质
C．实验4是利用“加法原理”设计的一个补充实验组，可以进一步验证实验结论
D．该实验是设法将核酸和蛋白质分开后分别研究各自的作用
答案 D
解析 没有做处理的为空白对照，实验2为空白对照组，以消除无关变量对实验结果的影响，增强实验的可信度，A错误；实验1、2、3的实验现象显示TMV病毒的RNA能引起烟草花叶病，蛋白质不能，因而能得出结论：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，B错误；实验4是利用“减法原理”设计的一个补充实验组，可以进一步验证实验结论，得出RNA是遗传物质的结论，C错误；该实验是设法将核酸和蛋白质分开后分别研究各自的作用，D正确。
6．慢性乙型肝炎病毒(HBV)是嗜肝病毒的一种，在全球占比较大，严重威胁人类健康。研究者利用放射性同位素标记技术，以体外培养的肝脏细胞等为材料，设计可相互印证的甲、乙两组实验，以确定该病毒的核酸类型。下列有关叙述正确的是( )
A．本实验设置了空白对照组
B．HBV病毒复制所需的原料、模板和酶都来自肝脏细胞
C．本实验应选用35S、32P分别标记该病毒的蛋白质和核酸
D．本实验应先将甲、乙两组肝脏细胞分别培养在含放射性同位素标记的尿嘧啶、胸腺嘧啶的培养基中，再培养HBV病毒
答案 D
解析 本实验设计的是对比实验，甲、乙均为实验组，没有设置空白对照组，A错误；该病毒复制所需的原料、场所、能量、酶都来自肝脏细胞，模板来自其自身，B错误；DNA和RNA的化学组成存在差异，如DNA特有的碱基是T，而RNA特有的碱基是U，因此可用放射性同位素分别标记碱基T和碱基U来获得肝脏细胞，然后用未标记的HBV病毒去侵染，最后通过检测子代病毒的放射性来确定其遗传物质的种类，C错误。
探索“遗传物质”的3种方法
1．下列关于肺炎链球菌转化实验的叙述，正确的是( )
A．将加热致死的S型细菌与活的R型细菌混合一段时间后有少量R型细菌遗传物质发生改变
B．格里菲思通过实验发现加热致死的S型细菌DNA可将R型细菌转化为S型细菌
C．将S型细菌的DNA注入小鼠体内，从小鼠体内能提取出S型细菌
D．肺炎链球菌体外转化实验中，R型细菌转化成的S型细菌，是基因重组的结果
E．格里菲思的第四组实验小鼠的血清中含有抗R型肺炎链球菌的抗体
F．S型细菌因有荚膜的保护，所以小鼠的免疫系统不易将其清除
G．格里菲思通过肺炎链球菌体内转化实验对遗传物质是蛋白质的观点提出了质疑
H．艾弗里的实验中加入了DNA酶，遵循了实验设计的加法原理
I．在肺炎链球菌离体转化实验中，通过观察菌体是否光滑来判断有无S型细菌
J．肺炎链球菌转化实验中，R型细菌转化成的S型细菌不能稳定遗传
K．艾弗里等人的肺炎链球菌转化实验不仅证明了遗传物质是DNA，还证明了DNA可以在同种生物的不同个体之间转移
答案 ADEFIK
解析 格里菲思发现加热致死的S型细菌中存在可将R型细菌转化为S型细菌的转化因子，B错误；将S型细菌的DNA注入小鼠体内，不会产生S型细菌，C错误；格里菲思体内转化实验并没有对遗传物质是蛋白质的观点提出质疑，G错误；艾弗里的实验中加入DNA酶，除去了S型细菌提取液中的DNA，因此，遵循了实验设计的减法原理，H错误；肺炎链球菌转化实验中，R型细菌转化成的S型细菌的变异原理是基因重组，能稳定遗传，J错误。
2．下列关于噬菌体侵染细菌实验的叙述，正确的是( )
A．赫尔希和蔡斯在明确T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程后，选择其作为证明DNA是遗传物质的实验材料
B．利用含35S的培养基可以得到蛋白质外壳被标记的噬菌体
C．T2噬菌体侵染细菌实验中，35S和32P分别用于标记噬菌体蛋白质的R基和DNA的碱基部位
D．用被32P、35S同时标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，证明了DNA是遗传物质
E．用玻璃棒搅拌以促进噬菌体外壳与细菌充分接触，离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌
F．用肺炎链球菌代替大肠杆菌也能得到相同的实验结果
G．32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，经搅拌、离心后上清液放射性来自子代或亲代噬菌体
H．保温时间过长会使35S标记组的上清液放射性强度增加
I．用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，保温时间过长会导致上清液中放射性升高
J．35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致
K．用被32P标记的噬菌体去侵染35S标记的细菌，释放的部分子代噬菌体含有放射性
L．艾弗里和赫尔希等人的实验方法不同，但实验设计思路却有共同之处
M．用35S标记的一组，放射性主要分布在上清液中；用32P标记的一组，放射性主要分布在沉淀物中，说明蛋白质外壳留在大肠杆菌的外面，DNA进入大肠杆菌的内部。细菌裂解释放出的噬菌体中，可以检测到32P标记的DNA，但却不能检测到35S标记的蛋白质，这一结果说明子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的，DNA才是真正的遗传物质
N．赫尔希和蔡斯以T2噬菌体和大肠杆菌为实验材料，采用同位素标记法和对比实验法证明了DNA是主要的遗传物质
O．探究烟草花叶病毒遗传物质的实验结论是DNA是主要的遗传物质
答案 GIJLM
解析 赫尔希和蔡斯选择T2噬菌体作为证明DNA是遗传物质的实验材料的原因是T2噬菌体只含有DNA和蛋白质两种结构，A错误；噬菌体属于病毒，不能直接用培养基培养，B错误；用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，这两种元素分别存在于R基和磷酸分子中，C错误；35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一个噬菌体上，因为放射性检测时，只能检测到存在部位，不能确定是何种元素的放射性，D错误；用玻璃棒搅拌是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，E错误；T2噬菌体不能侵染肺炎链球菌，不能得到相同的实验结果，F错误；35S标记组标记的是噬菌体的蛋白质，经搅拌和离心后分布在上清液中，噬菌体侵染细菌实验保温时间过长可使细菌裂解，子代噬菌体释放，不会导致上清液放射性强度增加，H错误；子代噬菌体的形成中，亲代噬菌体提供模板，原料、酶、能量等由细菌提供，故释放的每一个子代噬菌体均含35S，K错误；赫尔希和蔡斯以T2噬菌体和大肠杆菌为实验材料，采用同位素标记法和对比实验法，进而证明DNA是遗传物质，N错误；探究烟草花叶病毒遗传物质的实验结论是RNA是遗传物质，O错误。
课时精练
选择题1～2题，每小题5分，3～14题，每小题6分，共82分。
一、选择题
1．(2021·全国乙，5)在格里菲思所做的肺炎链球菌转化实验中，无毒性的R型活细菌与被加热致死的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型细菌相比，S型细菌的毒性可能与荚膜多糖有关
B．S型细菌的DNA能够进入R型细菌细胞指导蛋白质的合成
C．加热杀死S型细菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响
D．将S型细菌的DNA经DNA酶处理后与R型细菌混合，可以得到S型细菌
答案 D
解析 将S型细菌的DNA经DNA酶处理后，DNA被水解为小分子物质，故与R型细菌混合，不能得到S型细菌，D错误。
2．(2022·湖南，2)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 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不符合题意；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不符合题意；噬菌体在大肠杆菌RNA聚合酶作用下转录出RNA，C符合题意；合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合，合成蛋白质，D不符合题意。
3．(2022·海南，13)某团队从如表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( )
A.①和④ B．②和③
C．②和④ D．④和③
答案 C
解析 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，根据第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中可知，亲代噬菌体的DNA被32P标记，根据第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中可知，第二组噬菌体的蛋白质被35S标记，C符合题意。
4．(2024·湖北联考)烟草花叶病毒(TMV)是一种单链RNA病毒，具有S和HR等多种株系。科研人员分别提取了S株系和HR株系的RNA和蛋白质，进行了如表所示的重组实验。下列相关叙述正确的是( )
A.可以通过培养基上不同的菌落特征鉴别TMV的不同株系
B．将TMV的遗传物质与二苯胺水浴加热，溶液会变成蓝色
C．根据实验结果可推测，TMV的RNA控制其蛋白质的合成
D．该病毒在增殖时，催化其RNA合成的酶由宿主细胞的基因控制合成
答案 C
解析 病毒专营活细胞寄生，不能用培养基培养，A错误；DNA与二苯胺试剂沸水浴加热后，溶液才会变成蓝色，而TMV的遗传物质为RNA，B错误；该病毒在增殖时，催化其RNA合成的酶由病毒的基因控制合成，D错误。
5．(2024·甘肃，5)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．噬菌体侵染细菌实验中，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
解析 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，加热致死的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；在肺炎链球菌的体外转化实验中，利用自变量控制的“减法原理”设置对照实验，最终证明了DNA是转化因子，B错误；噬菌体的DNA进入宿主细胞后，以自身DNA为模板，利用宿主细胞的原料和酶完成自我复制，C错误。
6．(2024·西工大附中调研)格里菲思在进行肺炎链球菌转化实验时，只有在小鼠体内才能成功，他将高温杀死的S型细菌与R型活细菌混合物在培养基中培养时，很难观察到转化现象。而艾弗里在培养基中加了一定量的抗R型细菌的抗体，在体外就比较容易观察到转化现象。下列说法不正确的是( )
A．抗R型细菌抗体使S型细菌的DNA较易进入R型细菌，易发生转化作用
B．R型细菌对小鼠免疫力的抵抗力较S型细菌弱，因此在小鼠体内容易转化成功
C．未加抗R型细菌抗体的培养基中R型细菌的竞争力较强，很难看到转化现象
D．可通过培养基上菌落的特征判断是否出现转化现象
答案 A
解析 在体外条件下，发生转化的S型细菌很少，很难观察到转化现象，加入抗R型细菌的抗体，抑制R型细菌生长繁殖，易观察到S型细菌，A错误；根据题意，格里菲思转化实验只有在小鼠体内才能成功，而艾弗里实验需要在培养基中加入一定量的抗R型细菌的抗体才易发生转化，说明S型细菌对小鼠免疫力的抵抗力更强，B正确；R型细菌的菌落表面粗糙，S型细菌的菌落表面光滑，所以实验过程中，可通过观察菌落的特征来判断是否发生转化，D正确。
7．(2024·沧州三模)根据S型肺炎链球菌荚膜多糖的差异，将其分为SⅠ、SⅡ、SⅢ等类型，不同类型的S型细菌发生基因突变后失去荚膜，成为相应类型的R型细菌(RⅠ、RⅡ、RⅢ)，R型细菌也可回复突变为相应类型的S型细菌(SⅠ、SⅡ、SⅢ)。S型细菌的荚膜能阻止外源DNA进入细胞，为探究S型细菌的形成机制，科研人员将加热致死的甲菌破碎后获得提取物，冷却后加入乙菌培养液中混合均匀，再接种到平板上，经培养后检测子代细菌的类型。下列相关叙述正确的是( )
A．肺炎链球菌的拟核DNA有2个游离的磷酸基团
B．若甲菌为RⅡ，乙菌为SⅢ，子代细菌可能为SⅢ和RⅡ，则能说明RⅡ是转化而来的
C．若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅡ，子代细菌为SⅢ和RⅡ，则能说明SⅢ是转化而来的
D．若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅢ，子代细菌为SⅢ和RⅢ，则能排除基因突变的可能
答案 C
解析 肺炎链球菌的拟核DNA为环状DNA分子，有0个游离的磷酸基团，A错误；S型细菌的荚膜能阻止外源DNA进入细胞，RⅡ的DNA不能进入SⅢ中，不会导致SⅢ转化为RⅡ，B错误；若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅡ，RⅡ接受加热致死的SⅢ的DNA，经转化得到SⅢ，繁殖所得子代细菌为SⅢ和RⅡ，RⅡ经回复突变得到SⅡ，繁殖所得子代细菌只能是SⅡ和RⅡ，C正确；若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅢ，RⅢ经转化形成的S型细菌为SⅢ，RⅢ经回复突变形成的S型细菌也是SⅢ，繁殖后形成的子代细菌都为SⅢ和RⅢ，不能排除基因突变的可能，D错误。
8.为了研究转化是否需要S型细菌和R型细菌的直接接触，研究人员利用如图所示装置进行了实验。先将两种类型菌株分别加入U型管左、右两臂内，U型管中间隔有微孔滤板。实验过程中在U型管右臂端口对培养液缓慢吸压，让两菌株共享培养液，吸压过程会导致少量菌体破裂。一段时间后取U型管两臂菌液涂布培养，左臂菌液只出现S型菌落，右臂菌液同时出现S型、R型两种类型菌落。下列叙述错误的是( )
A．微孔滤板不允许肺炎链球菌通过
B．R型细菌转化成S型细菌不需要两者直接接触
C．S型细菌的部分染色体片段整合到R型细菌完成转化
D．左臂菌液涂布只出现S型细菌表明R型细菌的DNA不能使S型细菌发生转化
答案 C
解析 为了研究转化是否需要S型细菌和R型细菌的直接接触，微孔滤板不允许肺炎链球菌通过，允许DNA等分子通过， A正确；一段时间后取U型管两臂菌液涂布培养，左臂菌液只出现 S 型菌落，右臂菌液同时出现S型、R型两种类型菌落，则证明R型细菌转化为S型细菌时不需要两者直接接触，同时说明R型细菌的DNA不能使S型细菌发生转化， B、D正确；S型细菌与R型细菌属于细菌，细胞内不存在染色体结构，C错误。
9．为了研究噬菌体侵染细菌的过程，研究者分别用32P和35S标记的T2噬菌体侵染了未被放射性标记的大肠杆菌。在短时间保温后进行离心(未搅拌)，测定了上清液中的放射性，结果如表。下列相关说法中不正确的是( )
注：DNA酶与噬菌体同时加入；离心后长链DNA出现在沉淀物中、短链DNA出现在上清液中。
A．用32P和35S分别标记了噬菌体的DNA和蛋白质
B．细菌被杀死后会促进噬菌体DNA被DNA酶降解
C．DNA被降解后产生的片段离心后会出现在上清液中
D．由实验结果可知，噬菌体的蛋白质没有进入细菌
答案 D
解析 DNA含有P元素，蛋白质含有S元素，则用32P和35S分别标记了噬菌体的DNA和蛋白质，A正确；细菌被杀死后加入DNA酶，上清液中的放射性比例上升，说明DNA被降解后产生的片段离心后会出现在上清液中，细菌被杀死后会促进噬菌体DNA被DNA酶降解，B、C正确；本实验不能判断噬菌体的蛋白质有没有进入细菌，D错误。
10．(2024·天门模拟)在进行T2噬菌体侵染细菌实验时，用含14C标记的尿嘧啶培养基培养细菌，待细菌裂解后，分离出含有14C的RNA。实验人员把该RNA分别与细菌的DNA和噬菌体的DNA杂交，发现RNA可与噬菌体的DNA形成稳定的DNA—RNA双链杂交分子，但不能与细菌的DNA形成杂交分子。下列叙述不正确的是( )
A．用含14C的胸腺嘧啶代替尿嘧啶进行实验，结果完全相同
B．含14C标记的RNA的模板是噬菌体的DNA分子
C．获得14C噬菌体，需先用含14C的培养基培养细菌，再用噬菌体侵染细菌
D．据结果推测，被噬菌体侵染的细菌体内合成的是噬菌体的蛋白质
答案 A
解析 尿嘧啶是组成RNA的特有碱基，而胸腺嘧啶是组成DNA的特有碱基，所以不能用含14C的胸腺嘧啶代替尿嘧啶进行实验，A错误；噬菌体的DNA分子能与该RNA形成稳定的DNA—RNA双链杂交分子，因此含14C标记的RNA的模板是噬菌体的DNA分子，B正确；被噬菌体侵染的细菌体内合成的是噬菌体的蛋白质，以噬菌体的DNA为模板控制合成的，D正确。
11．研究发现，细菌被T4噬菌体(DNA病毒)侵染后，自身蛋白质合成停止，转而合成噬菌体的蛋白质，在此过程中细菌内合成了新的噬菌体RNA。为探究细菌核糖体是否是噬菌体蛋白质合成的场所，研究者进行了如图所示的实验。下列有关叙述错误的是( )
A．上述实验运用了微生物培养技术和密度梯度离心技术
B．被T4噬菌体侵染后，细菌体内没有合成新的核糖体
C．离心结果表明新合成的噬菌体RNA与“重”核糖体结合
D．细菌为子代噬菌体的形成提供了模板、原料、酶、能量等
答案 D
解析 结合图示过程可知，细菌最初的核糖体为“重”核糖体，此后在培养基培养后，经裂解、离心得到的核糖体仍为“重”核糖体，说明被T4噬菌体侵染后，细菌体内没有合成新的核糖体，B正确；细菌为子代噬菌体的形成提供了原料、酶、能量等，模板是由噬菌体提供的，D错误。
12．(2024·衡水武邑中学模拟)枯草杆菌有两种菌株，分别为噬菌体敏感性菌株(S型细菌)和抗性菌株(R型细菌)，噬菌体能特异性地侵染S型细菌。实验小组用三组培养基分别培养S型菌株、R型菌株和混合培养S型＋R型菌株，一段时间后，向三组培养基中接入噬菌体。接入噬菌体后枯草杆菌的相对含量变化如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A．S型细菌能为噬菌体的增殖提供模板、原料和相关的酶
B．噬菌体与枯草杆菌在结构上的共同之处是均有核糖体
C．S型细菌和R型细菌细胞膜上均含有能被噬菌体识别的受体
D．混合培养过程中，与S型细菌混合可导致R型细菌对噬菌体的抗性降低
答案 D
解析 噬菌体增殖过程中模板是自身的，原料、能量和酶来自宿主细胞，A错误；噬菌体是病毒，不具有细胞器，没有核糖体，B错误；R型细菌对噬菌体不敏感，噬菌体能特异性地侵染S型细菌，则R型枯草杆菌细胞膜上不含有噬菌体识别的受体，C错误；混合培养时，枯草杆菌的数量明显减少，说明R型细菌也被侵染，最可能是S型细菌的DNA和R型细菌的DNA发生了基因重组，使得R型细菌合成了受体蛋白，导致R型细菌对噬菌体的抗性降低，D正确。
13．(2024·武汉武钢三中模拟)下面四幅图表示了在“肺炎链球菌转化实验”(搅拌强度、时长等都合理)和“噬菌体侵染细菌的实验”中相关含量的变化。下列相关叙述正确的是( )
A．图甲表示在“32P标记的噬菌体侵染细菌的实验”中，沉淀物放射性强度的变化
B．图乙表示在“35S标记的噬菌体侵染细菌的实验”中，沉淀物放射性强度的变化
C．图丙表示“肺炎链球菌体外转化实验”中，R型细菌与S型细菌的数量变化
D．图丁表示“肺炎链球菌体外转化实验”中，R型细菌与S型细菌的数量变化
答案 C
解析 “32P标记的噬菌体侵染细菌的实验”中，随着时间的推移，细菌被裂解，子代噬菌体释放，导致沉淀物放射性强度不断降低，A错误；“35S标记的噬菌体侵染细菌的实验”中，沉淀物放射性强度很低，B错误；据图丙可知，S型细菌曲线的起点为0，且在R型细菌之后，故该图表示“肺炎链球菌体外转化实验”中R型细菌＋S型细菌DNA组，R型细菌与S型细菌的数量变化，C正确；在“肺炎链球菌的体内转化实验”中，开始时，R型细菌在小鼠体内大部分会被免疫系统消灭，所以曲线在开始阶段有所下降，后随着小鼠免疫系统的破坏，R型细菌数量又开始增加，所以曲线上升。而加热致死的S型细菌的DNA能将R型细菌转化为S型细菌，并通过繁殖使数量增多，曲线上升，故图丁表示“肺炎链球菌体内转化实验”中，R型细菌与S型细菌的数量变化，D错误。
14．科学家发现一种称为朊粒(又称朊病毒)的病原微生物(PrPS)，其只有蛋白质、没有核酸，能够侵染牛脑组织，并将牛脑组织中的PrPC蛋白转化为PrPS，二者的氨基酸排列顺序完全相同，但后者具有感染性，可以诱导体内更多的PrPC蛋白转化成PrPS。科研小组欲模拟赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验，采用35S标记的朊病毒侵染牛脑组织。下列说法错误的是( )
A．可先用含35S的培养液培养牛脑组织，再用朊病毒侵染牛脑组织，一段时间后获得35S标记的朊病毒
B．与赫尔希和蔡斯的实验相比，模拟实验过程中不需要搅拌
C．离心后的上清液和沉淀物中，放射性主要集中在上清液
D．上述实验说明蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化
答案 C
解析 赫尔希与蔡斯的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，由题意可知，朊病毒(PrPS)只有蛋白质、没有核酸，朊病毒全部侵入牛脑组织，模拟实验过程中不需要搅拌，B正确；离心后的上清液和沉淀物中，放射性主要集中在沉淀物，C错误；由题意可知，PrPC蛋白可转化成PrPS，二者的氨基酸排列顺序完全相同，说明其空间结构发生变化，导致PrPS具有感染性，因此可以说明蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化，D正确。
二、非选择题
15．(18分)(2024·武汉三中检测)关于DNA是遗传物质的推测，科学家们找到了很多直接或者间接的证据，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型活细菌与加热致死的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________________(填“R型”“S型”或“R型和S型”)。
(2)艾弗里完成离体转化实验后，有学者认为“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”。利用S型肺炎链球菌中存在的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)，有人设计了以下实验推翻该假说：R型细菌＋抗青霉素的S型细菌的DNA＋青霉素，该实验的结果及结论为__________________________________________。
(3)(14分)某种感染动物细胞的病毒M主要由核酸和蛋白质组成。为探究病毒M的遗传物质是DNA还是RNA，某研究小组展开了相关实验，如下所示。请回答下列问题：
材料用具：该病毒核酸提取物、DNA酶、RNA酶、小白鼠、生理盐水及注射器等。
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，编号分别为A、B、C、D。
②将配制的溶液分别注入小白鼠体内，已知A、B为实验组，C、D为对照组，且D组为空白对照组。请完善表格：
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________________________________________________________________________，
说明DNA是该病毒的遗传物质。
②________________________________________________________________________，
说明RNA是该病毒的遗传物质。
答案 (1)R型和S型 (2)出现抗青霉素的S型细菌，所以DNA具有遗传作用 (3)等量的病毒核酸提取物和DNA酶 等量的病毒核酸提取物和生理盐水 等量的生理盐水 A、C组发病，B、D组不发病 B、C组发病，A、D组不发病
解析 (2)要推翻“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”的观点，可以设计如下实验：R型细菌＋抗青霉素的S型细菌的DNA＋青霉素，若出现抗青霉素的S型细菌，则证明DNA有遗传作用。
课标要求
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。
考情分析
1.肺炎链球菌的转化实验
2021·全国乙·T5
2.噬菌体侵染细菌的实验
2022·海南·T13 2022·湖南·T2
3.烟草花叶病毒感染实验
2024·甘肃·T5
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
项目
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
实验组
材料及标记
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
重组实验过程
子代病毒的类型
第一组：S－RNA＋HR－蛋白质→感染烟草
S株系
第二组：HR－RNA＋S－蛋白质→感染烟草
HR株系
细菌处理
噬菌体处理
上清液中的放射性比例/%
加入DNA酶
未加入DNA酶
不处理
35S
2
1
不处理
32P
8
7
侵染前加热杀死
35S
15
11
侵染前加热杀死
32P
76
13
组别
A
B
C
D
注射溶液
适量的病毒核酸提取物和RNA酶