2020版生物浙江高考选考一轮复习讲义：第14讲核酸是遗传物质的证据


第14讲　核酸是遗传物质的证据
知识内容展示
核心素养对接
（1）噬菌体侵染细菌的实验
（2）肺炎双球菌转化实验
（3）烟草花叶病毒的感染和重建实验
生命观念
通过遗传物质的发现历程，建立结构决定功能观、理解生命的延续和发展
科学思维
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
社会探究
通过三个实验的理解和分析，培养实验设计及得出结论的能力
考点一　肺炎双球菌转化实验

1.（2018·浙江4月选考改编）下列关于“核酸是遗传物质的证据”的相关实验的叙述，判断正误。
（1）肺炎双球菌活体细菌转化实验中，R型肺炎双球菌转化为S型菌是基因突变的结果（ × ）
（2）肺炎双球菌离体细菌转化实验中，S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌，说明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质（ × ）
2.（2016·浙江10月选考）用R型和S型肺炎双球菌进行实验，其过程和结果如图所示。

据图分析可知（　　）
A.RNA是转化因子 B.荚膜多糖具有生物活性
C.DNA是转化因子 D.DNA是主要的遗传物质
解析　本实验属于肺炎双球菌体外转化实验，图中只有加入DNA的一组才发生转化，与其他组形成对照，说明DNA是转化因子。
答案　C
本题组对应必修二教材P50肺炎双球菌转化实验，重点考察实验的步骤和结论。
1.离体细菌转化实验
（1）实验材料：S型和R型细菌、培养基。
（2）实验目的：探究S型细菌中的“转化因子”是DNA还是蛋白质或多糖。
（3）实验过程及结果：

（4）结论：S型细菌中的DNA是使R型细菌产生稳定遗传变异的物质，即DNA是遗传物质，而蛋白质等不是遗传物质。
2.R型细菌转化成S型细菌的实质是S型细菌DNA与R型细菌DNA实现重组，表现出S型细菌的性状，此变异属于广义上的基因重组。
3.每种生物只有唯一确定的遗传物质，有细胞结构的生物的遗传物质是DNA，无细胞结构的生物（即病毒）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。

活体细菌转化实验
（1）实验材料：S型和R型肺炎双球菌、小鼠

S型细菌
R型细菌
菌落
光滑型
粗糙型
菌体
含多糖类的胶状荚膜
无多糖类荚膜
毒性
有毒性，使小鼠患败血症死亡
无毒
（2）实验过程及结果


1.肺炎双球菌体内转化实验中“加热”是否已导致DNA和蛋白质变性？
提示　加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性。
2.肺炎双球菌体外转化实验中导致R型细菌转化为S型细菌时遗传物质、原料、能量分别由哪方提供？其转化的实质是什么？
提示　实现转化时遗传物质来自S型细菌，原料和能量均来自R型细菌，转化实质为“基因重组”。
3.肺炎双球菌体外转化实验中，设置“S型细菌的DNA中加DNA酶”实验组的作用是什么？
提示　起对照作用，用DNA酶分解从S型活细菌中提取的DNA，不能使R型细菌转化，可见DNA被分解后的产物不能使R型细菌转化，DNA才是使R型细菌转化的物质。
4.两个转化实验有哪些相同点及联系？
提示　（1）相同点：所用材料相同；两实验都遵循对照原则、单一变量原则。
（2）联系：体内转化实验是体外转化实验的基础，体外转化实验是体内转化实验的延伸。

角度　围绕肺炎双球菌转化实验考查观察提问方案实施的能力
1.（2018·新高考研究联盟第二次联考）肺炎双球菌转化实验证实了DNA是遗传物质。下列叙述正确的是（　　）
A.肺炎双球菌有多种菌株，光滑型菌株是唯一能引起肺炎或败血症的类型
B.显微镜下能看到R型菌的菌体表面粗糙，菌体的外面没有荚膜
C.离体细菌转化实验时，需先加热杀死S型菌，再抽提DNA、蛋白质和荚膜物质
D.S型死菌和R型活菌混合注射导致小鼠患病死亡后，其体内只能分离出S型活菌
答案　A
2.用R型和S型肺炎双球菌进行实验，其过程和结果如图所示。下列关于该实验的叙述错误的是（　　）

A.该实验说明R型菌是无毒的
B.该实验说明R型菌在一定条件下可转化为S型菌
C.加热杀死的S型菌无致死性是因为其蛋白质已变性失活
D.在一定条件下R型菌实现转化是因为其发生了基因突变
解析　该实验说明R型菌是无毒的，A正确；该实验说明R型菌在一定条件下可转化为S型菌，B正确；加热杀死的S型菌无致死性是因为其蛋白质已变性失活，C正确；在一定条件下R型菌实现转化是因为其发生了基因重组，D错误。
答案　D

1.活体细菌转化实验与离体细菌转化实验比较

活体细菌转化实验
离体细菌转化实验
培养场所
在小鼠体内
体外培养基
实验结果
加热杀死的S型细菌能使R型细菌转化为S型细菌
S型细菌的DNA使R型细菌转化为S型细菌
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
巧妙构思
将加热杀死的S型细菌及其与R型活菌混合后的菌液，分别注入小鼠体内
将物质提纯分离后，直接地、单独地观察某种物质在实验中所起的作用
联系
（1）所用材料相同，都是R型和S型两种肺炎双球菌
（2）体内转化实验是体外转化实验的基础，体外转化实验是体内转化实验的延伸
（3）两实验都遵循对照原则、单一变量原则
2.肺炎双球菌转化实验的分析
（1）加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA热稳定性较高，即在一定的温度范围内，加热不会导致DNA变性。
（2）R型细菌转化成S型细菌的实质是S型细菌DNA与R型细菌DNA实现重组，表现出S型细菌的性状，此变异属于广义上的基因重组。
（3）转化后形成的S型细菌的性状可以遗传下去，说明S型细菌的DNA是遗传物质。
（4）转化的只是少部分R型细菌。由于转化受到DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响，所以并不是所有的R型细菌都转化成了S型细菌。
考点二　噬菌体侵染细菌实验

1.（2018·浙江4月选考23T改编）判断正误。
噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记的噬菌体侵染细菌后的子代噬菌体多数具有放射性（ × ）
2.（2017·浙江11月选考）噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质。下列关于该实验的叙述，正确的是（　　）
A.噬菌体内可以合成mRNA
B.搅拌的目的是使噬菌体与细菌充分混合
C.噬菌体与细菌混合培养的时间越长，实验效果越好
D.噬菌体侵染细菌后，产生许多遗传信息相同的子代噬菌体
解析　噬菌体是一种DNA病毒，需要在宿主细胞内转录mRNA，A错误；搅拌的目的是使噬菌体外壳从细菌表面脱落，而不是使两者混合更加均匀，B错误；培养时间过长，会导致新组装的噬菌体释放出来，实验效果不好，C错误；噬菌体侵染细菌后，依靠细菌体内的物质进行自我复制，并合成蛋白质外壳，因此会产生许多遗传信息相同的子代噬菌体，D正确。
答案　D
3.（2015·浙江10月选考）下列关于用32P标记的T2噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌实验的叙述，错误的是（　　）
A.子代噬菌体的DNA控制子代噬菌体的蛋白质合成
B.合成子代噬菌体外壳的原料来自大肠杆菌，子代噬菌体外壳都含35S
C.合成子代噬菌体DNA的原料来自大肠杆菌，子代噬菌体DNA都不含32P
D.大肠杆菌的DNA中嘌呤碱基之和与嘧啶碱基之和的比值与噬菌体的相同
解析　子代噬菌体的DNA利用大肠杆菌的原料、能量和核糖体，控制子代噬菌体的蛋白质合成，A正确；噬菌体侵染大肠杆菌时，合成子代噬菌体的原料均由大肠杆菌提供，所以合成子代噬菌体外壳的原料来自大肠杆菌，子代噬菌体外壳都含35S，B正确；由于DNA分子是半保留复制，所以用含32P的噬菌体侵染大肠杆菌时，合成子代噬菌体DNA的原料来自大肠杆菌，少数子代噬菌体含有32P，C错误；大肠杆菌的DNA中嘌呤碱基之和与嘧啶碱基之和的比值与噬菌体的相同，都等于1，D正确。
答案　C
本题组考查必修二教材P49噬菌体侵染细菌实验，主要考查噬菌体的繁殖特点、实验步骤和有关同位素标记问题的分析。
1.噬菌体侵染细菌的实验
（1）实验材料：噬菌体和大肠杆菌等。
①噬菌体的结构

②噬菌体的复制式增殖
增殖需要的条件
内容
模板
噬菌体的DNA
合成噬菌体DNA的原料
大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸
合成噬菌
体蛋白质
原料
大肠杆菌的氨基酸
场所
大肠杆菌的核糖体
（2）实验过程及结果（放射性同位素标记法）
①噬菌体的标记

②噬菌体侵染细菌

（3）实验步骤和结果分析
①搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒，离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。
②噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌细胞中，而蛋白质外壳留在外面。子代噬菌体的各种性状是通过亲代DNA来遗传的。
（4）结论：DNA是遗传物质。
2.噬菌体侵染细菌实验中同位素标记问题分析
标记的元素及对象
子代噬菌体的放射性情况
蛋白质外壳部分
DNA部分
32P标记噬菌体
无放射性
少数有放射性
35S标记噬菌体
无放射性
无放射性
32P标记细菌
无放射性
全部有放射性
35S标记细菌
有放射性
无放射性
32P、35S标记细菌
全部有放射性
全部有放射性

1.噬菌体的复制式增殖过程

（1）模板：进入大肠杆菌体内的是噬菌体DNA。
（2）合成噬菌体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
（4）噬菌体侵染大肠杆菌时，只有DNA进入大肠杆菌细胞，蛋白质外壳没有进入。
2.噬菌体侵染细菌实验放射性问题分析
（1）用35S标记T2噬菌体，上清液中放射性很高的原因：
蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，离心后存在于上清液中。
（2）用35S标记T2噬菌体，沉淀物中有放射性的原因：
搅拌不充分，有少量含35S的T2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。
（3）用32P标记T2噬菌体，沉淀物中放射性很高的原因：
DNA进入大肠杆菌，离心后存在于沉淀物中。
（4）用32P标记T2噬菌体，上清液中含放射性的原因：
①保温时间过短，有一部分T2噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性。
②保温时间过长，T2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，也会使上清液中出现放射性。

角度1　噬菌体侵染细菌的实验
1.（2018·名校协作体高三测试）下图是T2噬菌体侵染细菌实验中的一组实验过程和结果示意图，下列相关叙述错误的是（　　）

A.实验中的噬菌体是用32P标记了它的DNA
B.沉淀物中主要含有细菌，放射性高是由于噬菌体DNA侵入了细菌内部
C.若实验中搅拌器搅拌过程不充分，则上清液中的放射性会增高
D.并不是每一个子代噬菌体的DNA上都含有32P
答案　C
2.下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述，正确的是（　　）
A.肺炎双球菌离体细菌转化实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因突变的结果
B.肺炎双球菌活体细菌转化证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质
C.噬菌体侵染细菌实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的
D.噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质
解析　肺炎双球菌离体细菌转化实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因重组的结果，A错误；肺炎双球菌活体细菌转化证明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，但没有证明DNA是遗传物质，B错误；噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能直接在培养基上生存，因此不能用32P直接标记其DNA，C错误；噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质，D正确。
答案　D


肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌的实验比较

肺炎双球菌体外转化实验
噬菌体侵染细菌的实验
设计思路
设法将DNA与其他物质分开，单独研究它们各自不同的功能
处理方法
直接分离：分离S型菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型细菌混合培养
同位素标记法：分别用同位素35S、32P标记蛋白质和DNA
结论
证明DNA是遗传物质，而蛋白质等不是遗传物质
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
角度2　噬菌体侵染细菌放射性元素分析
3.（2017·全国卷Ⅱ，2）在证明DNA是遗传物质的过程中，T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述，正确的是（　　）
A.T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖
B.T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质
C.培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中
D.人体免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同
解析　T2噬菌体只能侵染大肠杆菌，不能侵染肺炎双球菌，所以不可以在肺炎双球菌中复制和增殖，A错误；病毒没有细胞结构，不能独立生活，所以在T2噬菌体病毒颗粒内不可以合成mRNA和蛋白质，需要借助宿主细胞来合成mRNA和蛋白质，B错误；噬菌体侵染细菌时，其DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体的合成，复制及表达需大肠杆菌提供原料、酶和ATP，所以培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中，C正确；人体免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程不相同，前者是RNA病毒，后者是DNA病毒，D错误。
答案　C
4.在噬菌体侵染细菌的实验中，用不同放射性同位素标记的T2噬菌体分别侵染大肠杆菌，适当时间后对标记物质进行检测，放射性主要存在于沉淀物中的是（　　）
A.3H标记 B.32P标记
C.35S标记 D.32P和35S标记
解析　本题考生常由于对噬菌体组成的相关知识识记不牢和对侵染过程理解不透而误选C。放射性主要存在于沉淀物中，表明标记的是噬菌体的DNA，故可用32P标记。
答案　B

“二看法”判断子代噬菌体标记情况

角度3　噬菌体侵染细菌实验放射性误差分析
5.关于赫尔希和蔡斯“噬菌体侵染细菌”的实验中，下列说法正确的是（　　）
A.35S标记组：培养时间过长，沉淀物放射性增高
B.32P标记组：搅拌不够充分，上清液放射性增高
C.35S标记组：噬菌体侵染细菌并经保温、搅拌与离心后放射性主要存在于上清液中
D.32P标记组：培养时间越长，含32P的子代噬菌体比例越高
解析　35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，实验中，噬菌体的蛋白质外壳留在外面，分离后，放射性主要存在于上清液中，延长培养时间，不会增加沉淀物放射性，A错误；32P标记的是噬菌体的DNA，噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌，因此即使搅拌不够充分，也不会使上清液中的放射性增高，B错误；35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌实验中，噬菌体的蛋白质外壳留在外面，分离后，放射性主要存在于上清液中，C正确；合成子代噬菌体DNA的原料均由细菌提供，且DNA复制方式为半保留复制，因此子代噬菌体中有少数含有亲代的DNA链（含32P），且培养时间越长，子代噬菌体数目越多，含32P的子代噬菌体比例越低，D错误。
答案　C
6.（2018·台州中学统练）1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染细菌过程中的功能，图实验数据分别是被侵染细菌的存活率、上清液（细胞外）中的35S和32P占初始标记噬菌体的放射性的百分比。下列说法不正确的是（　　）

A.细胞外的32P含量有约30%，原因可能是由于侵染时间过长，部分子代噬菌体从细菌中释放出来
B.实验结果表明当搅拌时间足够长以后，上清液中的35S和32P分别约占初始标记噬菌体放射性的80%和30%
C.图中被侵染细菌的存活率始终保持在100%，说明细菌没有裂解
D.实验中离心的作用是使细菌沉淀，其他成分上浮
解析　由图可知，细菌的侵染率为100%；上清液35S先增大后保持在80%，说明有20%的噬菌体没有与细菌脱离，仍然附着在细菌外面，离心后随细菌一起沉淀了；上清液中32P先增大后保持在30%左右，说明有30%的噬菌体没有侵染细菌，离心后位于上清液，若细菌发生裂解，上清液中32P的百分比会上升，不会保持不变，且被侵染细菌的存活率始终保持在100%，所以被侵染的细菌基本上未发生裂解，A错误；根据题意和图示分析，横坐标为搅拌时间，纵坐标为被侵染细菌的存活率、上清液（细胞外）中的35S和32P占初始标记噬菌体的放射性的百分比。当搅拌时间足够长以后，上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%，B正确；图中被侵染细菌的存活率始终保持在100%，说明细菌没有裂解，C正确；离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的细菌，D正确。
答案　A


噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析
（1）含32P的噬菌体侵染大肠杆菌

（2）含35S的噬菌体侵染大肠杆菌

考点三　烟草花叶病毒的感染和重建实验

（2018·浙江4月选考23改编）判断正误：
烟草花叶病毒感染和重建实验中，用TMV A的RNA和TMV B的蛋白质重建的病毒感染烟草叶片细胞后，可检测到A型病毒，说明RNA是TMV A的遗传物质（ √ ）
本题考查必修二教材P51烟草花叶病毒的感染和重建实验，主要考查烟草花叶病毒的结构和遗传物质的种类。
1.烟草花叶病毒的结构
烟草花叶病毒（TMV）由一条RNA和蛋白质外壳组成，能使烟草患病。

2.病毒重建及其对烟草叶细胞的感染
（1）实验过程及现象

（2）结果分析与结论　重组病毒所繁殖的病毒类型取决于提供RNA的株系而不是提供蛋白质的株系。

烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验
（1）实验过程及现象

（2）结论　RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，蛋白质不是遗传物质。

角度1　烟草花叶病毒的感染和重建实验
1.（2018·名校高考联盟第一次联考）下图为烟草花叶病毒对叶子细胞的感染和病毒重建实验示意图，相关描述正确的是（　　）

A.该实验证明了病毒的遗传物质是RNA
B.烟草花叶病毒由RNA和蛋白质组成
C.对烟草花叶病毒进行降解的步骤需要用蛋白酶
D.烟草叶片受感染后出现病斑是因为接种的病毒进行了逆转录
解析　该实验只证明了烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，而不能证明其他病毒的遗传物质也是RNA，A错误；由图可知，烟草花叶病毒由RNA和蛋白质组成，B正确；不能用蛋白酶对烟草花叶病毒进行降解，因为蛋白酶会分解蛋白质，C错误；烟草叶片受感染后出现病斑是因为接种的病毒进行了翻译，而不是逆转录，D错误。
答案　B
2.下图表示科研人员验证烟草花叶病毒（TMV）遗传物质的实验过程，由此推断正确的是（　　）

A.烟草细胞的遗传物质是RNA
B.烟草细胞的细胞膜上有RNA的载体
C.感染病毒的烟草体内的蛋白质中有TMV的外壳蛋白
D.接种的RNA在烟草细胞中进行了逆转录
解析　从烟草花叶病毒中提取的RNA能使烟草感染病毒，而提取的蛋白质却不能使烟草感染病毒，这说明RNA是烟草病毒的遗传物质，它进入烟草细胞后能控制TMV的蛋白质合成，故C正确。
答案　C
角度2　围绕生物体遗传物质分析考查科学思维的能力
3.（2018·浙江11月选考）下列关于遗传物质的叙述，正确的是（　　）
A.烟草的遗传物质可被RNA酶水解
B.肺炎双球菌的遗传物质主要是DNA
C.劳氏肉瘤病毒的遗传物质可逆转录出单链DNA
D.T2噬菌体的遗传物质可被水解成4种脱氧核糖核酸
解析　烟草的遗传物质是DNA，不能被RNA酶水解，A错误；肺炎双球菌的遗传物质是DNA，B错误；劳氏肉瘤病毒是RNA病毒，其遗传物质在逆转录酶催化下，能以RNA为模板逆转录成单链DNA，C正确；T2噬菌体是DNA病毒，其遗传物质可被水解成4种脱氧核糖核苷酸，D错误。
答案　C
4.（2018·稳派教育高三10月检测）下列有关遗传物质的说法，正确的是（　　）
A.细菌的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是RNA
B.细胞核中的遗传物质是DNA，细胞质中的遗传物质是RNA
C.豌豆的遗传物质是DNA，果蝇的遗传物质也是DNA
D.细胞中的遗传物质都与蛋白质结合，组成染色体
解析　细菌的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA，A错误；细胞核与细胞质中的遗传物质都是DNA，B错误；豌豆和果蝇的遗传物质都是DNA，C正确；细胞核中的DNA与蛋白质结合形成染色体，而细胞质中的DNA没有形成染色体，D错误。
答案　C
5.下列有关核酸与遗传物质关系的叙述，错误的是（　　）
A.DNA是绝大多数生物的遗传物质
B.有的生物的遗传物质是RNA
C.在真核生物中，DNA和RNA都是遗传物质，其中DNA是主要的遗传物质
D.核酸是生物的遗传物质，其中DNA是生物的主要遗传物质
解析　核酸包括DNA和RNA两种，细胞生物（原核生物和真核生物）和DNA病毒都以DNA为遗传物质，只有RNA病毒以RNA为遗传物质，故A、B正确；真核生物中DNA是遗传物质，RNA不是，故C错误；绝大多
数生物以DNA为遗传物质，故D正确。
答案　C

1.对探索遗传物质的经典实验的5点总结
（1）一切生物（朊病毒除外）的遗传物质是核酸（DNA或RNA）。
（2）细胞内既有DNA又有RNA，但只有DNA是遗传物质，其细胞中的RNA只是遗传信息表达的媒介。
（3）病毒只含有一种核酸——DNA或RNA，遗传物质是DNA或RNA。
（4）原核细胞的DNA分布于拟核和细胞质中的质粒中。真核细胞的DNA主要存在于染色体上，少数存在于细胞质中的叶绿体、线粒体或质粒中。
（5）只有针对“所有生物”时，才可称“DNA是主要的遗传物质”，否则，针对任何一种生物，其遗传物质均无“主要”之说——任何生物的遗传物质都是“唯一”的核酸（要么为DNA，无DNA时为RNA）。
2.不同生物的遗传物质归纳
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
噬菌体或烟草花叶病毒
乳酸菌、蓝细菌
玉米、小麦、人
课后限时训练
（时间：30分钟　分数：100分）

1.下列对噬菌体侵染细菌实验的分析，错误的是（　　）
A.实验前必须清楚噬菌体侵染细菌后引起细菌裂解的时间
B.噬菌体增殖所需的原料来自于细菌细胞
C.根据32P标记组的实验结果可以判定DNA与蛋白质是否进入了细菌
D.细菌裂解后，32P标记组的子代噬菌体有放射性
解析　实验前必须清楚噬菌体侵染细菌后引起细菌裂解的时间从而控制保温时间，A正确；噬菌体增殖所需的模板是自身的DNA，原料来自于细菌细胞，B正确；根据32P标记组的实验结果可以判定DNA是否进入了细菌，但是不能判断蛋白质是否进入细菌，C错误；细菌裂解后，32P标记组的子代噬菌体有放射性，D正确。
答案　C
2.（2018·全国名校大联考第三次联考）肺炎双球菌转化实验中，S型菌的部分DNA片段进入R型菌内并整合到R型菌的DNA分子上，使这种R型菌转化为能合成夹膜多糖的S型菌，下列叙述正确的是（　　）
A.R型菌转化为S型菌后的DNA中，嘌呤碱基总比例会改变
B.整合到R型菌内的DNA分子片段，表达产物都是荚膜多糖
C.进入R型菌的DNA片段上，可有多个RNA聚合酶结合位点
D.S型菌转录的mRNA上，可由多个核糖体共同合成一条肽链
解析　R型细菌和S型细菌的DNA都是双链结构，其中碱基的配对遵循碱基互补配对原则，因此R型菌转化为S型菌后的DNA中，嘌呤碱基总比例不会改变，依然是50%，A错误；基因是有遗传效应的DNA片段，即一个DNA分子中有多个基因，每个基因都具有RNA聚合酶的结合位点，因此进入R型菌的DNA片段上，可有多个RNA聚合酶结合位点，C正确；整合到R型菌内的DNA分子片段，表达产物不都是荚膜多糖，B错误；S型菌转录的mRNA上，可由多个核糖体共同合成多条相同的肽链，而不是一条，D错误。
答案　C
3.（2018·浙江十校联考）人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程，噬菌体侵染细菌实验是其中一个经典实验，该实验说明（　　）
A.DNA是遗传物质 B.蛋白质是遗传物质
C.噬菌体不含蛋白质 D.噬菌体不含DNA
解析　噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质，A正确；艾弗里的实验证明了蛋白质不是遗传物质，B错误；噬菌体的外壳含有蛋白质，C错误；噬菌体的遗传物质是DNA，肯定含有DNA，D错误。
答案　A
4.（2018·温州第二次模拟）下列关于肺炎双球菌实验的叙述，正确的是（　　）
A.DNA酶与S型活菌混合后注入正常小鼠体内，小鼠不会患败血症致死
B.提取S型活菌的DNA直接注射到正常小鼠体内，小鼠会患败血症致死
C.活体转化实验中，从患病致死小鼠血液中可分离出活的S型活菌
D.离体转化实验中，R型活菌转化为S型活菌的原因是基因突变
解析　DNA酶与S型活菌混合后，S型菌依然存在毒性，小鼠会患败血症致死，A错误；S型活菌的DNA不会使小鼠患败血症，B错误；活体转化实验中，从患病致死小鼠血液中可分离出活的S型活菌，C正确；离体转化实验中，R型活菌转化为S型活菌的原因是基因重组 ，D错误。
答案　C
5.利用小鼠进行肺炎双球菌的活体转化实验，其处理和结果如表所示。
组别
实验处理
实验结果
1
注射R型菌
小鼠不死亡
2
注射S型菌
小鼠死亡
3
注射加热杀死的S型菌
小鼠不死亡
4
注射加热杀死的S型菌＋R型菌
小鼠死亡
根据实验进行分析，下列叙述正确的是（　　）
A.R型活细菌有毒 B.S型活细菌有毒
C.DNA是转化因子 D.DNA是遗传物质
解析　注射R型活细菌，小鼠不死亡，说明R型活细菌无毒，A错误；注射S型活细菌，导致小鼠死亡，说明S型活细菌有毒，B正确；注射加热后杀死的S型细菌，小鼠不死亡，说明S型细菌失去活性；R型活细菌与加热后杀死的S型细菌混合后注射，导致小鼠死亡，说明S型细菌中存在转化因子，能使R型活细菌转化成S型活细菌，但没有证明DNA是转化因子，C错误；肺炎双球菌的活体转化实验只证明了S型细菌中存在转化因子，没有证明DNA是遗传物质，D错误。
答案　B
6.下列关于肺炎双球菌转化实验的叙述中，正确的是（　　）
A.活体转化实验说明DNA是“转化因子”
B.加热杀死的S型菌冷却后其DNA仍能起作用
C.R型菌与S型菌的DNA混合培养后全部R型菌转变为S型菌
D.R型菌在S型菌的DNA作用下转变为S型菌，这属于不可遗传的变异
解析　活体细菌转化实验，说明转化因子的存在，但没有证明“转化因子”就是DNA，A错误；加热杀死的S型菌冷却后其DNA仍能起作用，B正确；R型菌与S型菌的DNA混合培养后部分R型菌转变为S型菌，C错误；R型菌在S型菌的DNA作用下转变为S型菌，这属于可遗传的变异，D错误。
答案　B
7.（2018·名校协作体联考）下列关于探索DNA是遗传物质的实验，叙述正确的是（　　）
A.肺炎双球菌的离体转化实验证明DNA可以控制生物性状
B.转化而来的S型肺炎双球菌的后代中有R型活菌和S型活菌
C.噬菌体侵染实验中大肠杆菌是否裂解对实验结果没有影响
D.32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌后得到的噬菌体都带有32P
答案　A
8.在遗传物质发现过程中的几个重要实验中，应用了放射性同位素示踪技术的是（　　）
A.噬菌体侵染细菌的实验
B.肺炎双球菌的活体转化实验
C.烟草花叶病毒的感染和重建实验
D.肺炎双球菌的离体转化实验
解析　噬菌体侵染细菌实验采用了放射性同位素示踪技术，即分别用35S或32P标记噬菌体，A正确；肺炎双球菌的活体转化实验没有采用放射性同位素示踪技术，而是用R型细菌、S型细菌和小鼠进行实验，B错误；烟草花叶病毒的重建实验没有采用放射性同位素示踪技术，C错误；肺炎双球菌的离体转化实验没有采用放射性同位素示踪技术，而是将细菌的成分一一提纯出来进行实验，D错误。
答案　A

9.（2018·绍兴市3月选考适应）科学家从活的S型菌中抽提DNA、蛋白质和荚膜多糖等物质，分别与活的R型菌混合，并进行悬浮培养。实验结果表明，只有其中的DNA组分能够把R型菌转化为S型菌。下列叙述错误的是（　　）
A.为使实验结果更有说服力，还可设置DNA酶处理DNA样品组
B.实验中可通过进一步培养观察菌落来确定培养液中有无S型菌存在
C.从实验结果可知，除DNA组外其他各组培养液中均有R型菌
D.通过分析可知S型菌的DNA能使R型菌发生可遗传的变异
答案　C
10.噬菌体侵染细菌是研究DNA是遗传物质的经典实验，其中的部分实验如图所示。下列叙述正确的是（　　）

A.①中噬菌体DNA复制的模板、原料、能量、酶均由细菌提供
B.适当时间保温后进行②操作，使细菌外的噬菌体与细菌分离
C.③后进行放射性检测，悬浮液中有少量放射性属于操作失误
D.细菌最终裂解后释放的子代噬菌体中，大多数含有放射性32P
解析　①中噬菌体DNA复制的模板是由噬菌体提供的，而原料、能量、酶均由细菌提供，A错误；适当时间保温后进行②操作，使细菌外的噬菌体与细菌分离，B正确；③后进行放射性检测，悬浮液中有少量放射性不一定属于操作失误，可能是保温时间过短，部分噬菌体未侵染，也可能是保温时间过长，部分噬菌体已经释放，C错误；细菌最终裂解后释放的子代噬菌体中，少数含有放射性32P，D错误。
答案　B
11.（2018·台州第一次统练）甲图表示将杀死的S型菌与R型活菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化，乙图是噬菌体侵染细菌的实验的部分操作步骤。下列叙述错误的是（　　）

A.甲图中小鼠体内能分离出活的S型菌和R型菌
B.甲图中小鼠体内的S型菌由R型菌转化而来的
C.乙图中如果噬菌体和细菌混合培养后不经过搅拌，上清液中的放射性增强
D.乙图中噬菌体被标记的成分是蛋白质，但在沉淀物中也有少许放射性
解析　分析曲线可以知道，甲图中小鼠体内能分离出活的S型菌和R型菌，A正确； 因为是将杀死的S型细菌与R型活菌混合注射到小鼠体内，所以甲图中的S型细菌是由R型细菌转化来的，B正确； 乙图中如果噬菌体和细菌混合后不经过搅拌，则多数噬菌体蛋白质外壳仍吸附在细菌表面，导致上清液中放射性减弱，C错误；乙图中噬菌体被标记的成分是蛋白质，但如果离心不充分，有少量噬菌体仍吸附在细菌表面，则沉淀物中也可能有放射性，D正确。
答案　C
12.在众多的肺炎双球菌菌株中，光滑型（S）菌株具荚膜有毒性，能使人患肺炎或使小鼠患败血症，粗糙型（R）菌株无荚膜没有毒性。如图是所做的细菌转化实验，下列相关说法错误的是（　　）

A.图示过程进行的是离体细菌转化实验
B.能导致小鼠死亡的有a、d两组
C.通过d、e两组对照，说明转化因子是DNA而不是蛋白质
D.d组产生的后代都是S型肺炎双球菌
解析　图示过程进行的是离体细菌转化实验，A正确；由于a组没有处理，肺炎双球菌为S型，d组加入的是S型肺炎双球菌的DNA，能使R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌，所以能导致小鼠死亡的有a、d两组，B正确；由于d组加入的是DNA，e组加入的是蛋白质，所以通过d、e两组对照，能说明转化因子是DNA而不是蛋白质，C正确；d组产生的后代既有S型肺炎双球菌也有R型肺炎双球菌，原因是只有部分R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌，D错误。
答案　D
13.（2018·丽水、衢州、湖州三地市教学质量检测）下图为用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，下列叙述错误的是（　　）

A.锥形瓶中培养液的营养成分不含32P
B.可用含15N标记的脱氧核苷酸培养液培养噬菌体
C.图示A过程中进入大肠杆菌的是噬菌体DNA
D.在搅拌、离心后的上清液中，可能含有少量放射性
解析　由题意可知，本实验用32P标记T2噬菌体的DNA来探究T2噬菌体的遗传物质，因此锥形瓶中培养液的营养成分不含32P，且病毒营寄生生活，A正确，B错误；图示A过程中进入大肠杆菌的是噬菌体DNA，因为噬菌体在侵染大肠杆菌时只有头部的DNA进入，C正确；在搅拌、离心后，可能有部分噬菌体未侵染到大肠杆菌体内，或部分被噬菌体侵染的大肠杆菌裂解，从而使得上清液中有少量放射性，D正确。
答案　B
14.（2018·稽阳联谊学校高三联考）下列关于肺炎双球菌离体转化实验的叙述，错误的是（　　）
A.本实验需对细菌进行悬浮培养
B.转化效率与S 型菌的DNA 纯度有密切关系
C.转化来的S 型菌的遗传物质中不含R 型菌的遗传信息
D.一种细菌的DNA 掺入到另一种细菌中，能够引起稳定的遗传变异
解析　转化来的S 型菌的遗传物质中含R 型菌的遗传信息和S 型菌的遗传信息，C错误。
答案　C
15.（科学探究） 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）
解析　（1）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，通过检测子代的放射性可知该病毒的类型。根据分析，本实验思路为：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。
答案　（1）实验思路：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）结果及结论：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。