考点通关卷20 DNA是主要的遗传物质-备战2024年高考生物一轮复习精品高效导与练

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考点01 肺炎链球菌的转化实验
地 城
知识填空
考点必背 知识巩固 基础落实 建议用时：5分钟
1．肺炎链球菌的转化实验
（1）体内转化实验：1928年由英国微生物学家格里菲思等人进行。
结论：在S型细菌中存在转化因子可以使R型细菌转化为S型细菌。
（2）体外转化实验：20世纪40年代由美国微生物学家艾弗里等人进行。
结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
2．肺炎链球菌有两类：R菌无荚膜、菌落粗糙、无毒。S菌有荚膜、菌落光滑、有毒，可使人和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡。
3．在T2噬菌体的化学组成中，60%是蛋白质，40%是DNA。对这两种物质的分析表明：仅蛋白质分子中含有硫，磷几乎都存在于DNA分子中。（P45“相关信息”）
4．在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。（P46“科学方法”）
地 城
试题精练
考点巩固 题组突破 分值：50分 建议用时：25分钟
一、单选题
1．（2022·浙江·统考高考真题）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
【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。
2．（2021·全国·高考真题）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
【答案】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。
3．（2020·浙江·高考真题）下列关于“肺炎双球菌转化实验”的叙述，正确的是（ ）
A．活体转化实验中，R型菌转化成的S型菌不能稳定遗传
B．活体转化实验中，S型菌的荚膜物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌
C．离体转化实验中，蛋白质也能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传
D．离体转化实验中，经DNA酶处理的S型菌提取物不能使R型菌转化成S型菌
【答案】D
【分析】活体转化实验是以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。离体转化实验是艾弗里等人从S型活菌体内提取DNA、RNA、蛋白质和荚膜多糖，将它们分别和R型活菌混合培养，结果只有S型菌DNA和R型活菌的混合培养的培养基中既有R型菌，也有S型菌，这就是是一部分R型菌转化产生有毒的、有荚膜的S型菌所致，并且它们的后代都是有毒、有荚膜的。
【详解】A、 活体转化实验中，小鼠体内有大量 S型菌，说明R型菌转化成的S型菌能稳定遗传，A错误；
B、活体转化实验中，无法说明是哪种物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌，B错误；
C、离体转化实验中，只有S型菌的DNA才能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传，C错误；
D、离体转化实验中，经DNA酶处理的S型菌提取物，其DNA被水解，故不能使R型菌转化成 S型菌，D正确。
故选D。
4．（2023春·广西钦州·高一统考期末）下图表示探索遗传物质的经典实验的部分过程，①～④组经过相关实验处理。图中④组的实验处理是（ ）

A．S型细菌+DNA酶+R型细菌
B．加热杀死的R型细菌+S型细菌
C．加热杀死的S型细菌+R型细菌
D．S型细菌+蛋白酶+R型细菌
【答案】C
【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型菌中存在某种转化因子，能将S型细菌转化为R型细菌。
【详解】由图可知，④组的实验结果为小鼠死亡，且从死亡的小鼠中分离出了S型细菌，故④组的实验处理是加热杀死的S型细菌+R型细菌，加热杀死的S型细菌中存在转化因子，可使一部分的R型细菌转化为S型细菌，从而导致小鼠死亡。
故选C。
5．（2023春·西藏拉萨·高一校联考期末）下列有关肺炎链球菌转化实验的叙述，正确的是（ ）
A．艾弗里提出，DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
B．格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验证明了DNA是转化因子
C．R型细菌的致病性与其含有的多糖类荚膜有关
D．将S型细菌的DNA注入小鼠体内，小鼠会死亡
【答案】A
【分析】（1）格里菲思的转化实验过程是：①将R型活细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡；②将S型活细菌注射到小鼠体内，小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活细菌；③将热致死的S型细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡；④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，小鼠死亡，从死亡的小鼠体内分离出有致病性的S型活细菌，而且这些S型活细菌的后代也是有致病性的S型活细菌。由此可以推断：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，即加热致死的S型细菌内有“转化因子”。（2）艾弗里的肺炎链球菌的体外转化实验的过程是：将加热致死的S型细菌破碎后，设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取物。将细胞提取物加入有R型活细菌的培养基中，结果出现了S型活细菌。然后，他们对细胞提取物分别进行不同的处理后再进行转化实验，结果表明分别用蛋白酶、RNA酶或酯酶处理后，细胞提取物仍然具有转化活性；用DNA酶处理后，细胞提取物就失去了转化活性。实验表明，细胞提取物中含有“转化因子”，而“转化因子”很可能就是DNA。
【详解】A、艾弗里根据其所做的肺炎链球菌的体外转化实验的结果，提出DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，A正确；
B、格里菲思根据肺炎链球菌体内转化实验的结果，推测加热致死的S型细菌内有“转化因子”，但没有证明DNA是转化因子，B错误；
C、R型的菌体没有多糖类荚膜，没有致病性，C错误；
D、将S型细菌的DNA注入小鼠体内，小鼠体内不会出现S型细菌，不会导致小鼠死亡，D错误。
故选A。
6．（2023春·贵州贵阳·高一统考期末）艾弗里和同事利用肺炎链球菌进行了转化实验，下图为其中一个实验组的设置。相关说法错误的是（ ）

A．艾弗里在实验中设置自变量利用了减法原理
B．图中DNA酶的作用是破坏DNA的分子结构
C．图中实验结果为“长出R型细菌和S型细菌”
D．仅通过该组实验不足以说明转化因子是DNA
【答案】C
【分析】减法原理是排除自变量对研究对象的干扰，同时尽量保持被研究对象的稳定。具体而言，结果已知，但不知道此结果是由什么原因导致的，实验的目的是为了探求确切的原因变量。
【详解】A、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，用蛋白酶、RNA酶、DNA酶等处理细胞提取物，是人为的去除某种因素的影响，艾弗里进行的实验中利用了“减法原理”对自变量进行控制，A正确；
B、图中DNA酶的作用是破坏DNA的分子结构，水解DNA，B正确；
C、DNA酶将S型菌中的DNA水解，与R型菌混合培养，R菌也不能转化为S菌，故实验结果是：培养基上只有R型菌落出现，C错误；
D、仅通过该组实验不足以说明转化因子是DNA，还需要添加S型菌DNA与R型菌混合培养一组，根据实验结果对比得出结论，D正确。
故选C。
7．（2023春·浙江绍兴·高一统考学业考试）下图为肺炎链球菌离体转化实验示意图，下列有关叙述正确的是（ ）

A．该实验是发现细菌转化现象的最早证据来源
B．四支试管中最初接种培养的都应该是R型肺炎链球菌
C．用于裂解和分离的S型肺炎链球菌需经加热杀死处理
D．预计四号管中会出现R型和S型两种肺炎链球菌
【答案】B
【分析】在艾弗里证明遗传物质是DNA的实验中，艾弗里将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开，单独的、直接的观察它们各自的作用。另外还增加了一组对照实验，即DNA酶和S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养。
【详解】A、该实验是将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开，单独的、直接的观察它们各自的作用，是艾弗里的细菌转化现象实验，最早发现细菌转化现象的格里菲斯，A错误；
B、该实验是细菌的转化实验，是想知道到底DNA、蛋白质、糖类等哪一种物质能将R型菌转化形成S型菌，因此四支试管中最初接种培养的都应该是R型肺炎链球菌，B正确；
C、用于裂解和分离的S型肺炎链球菌可以不经加热杀死处理，只要能将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离提取出来就可以，C错误；
D、四号管加入了DNA酶，将DNA分解，而DNA是能将R型菌转化形成S型菌的物质，因此预计四号管中只会出现R型肺炎链球菌，D错误。
故选B。
8．（2023春·河北张家口·高一统考期末）在固体培养基上培养细菌会长出菌落，根据菌落的不同特征可辨别菌种。下图为科研人员以肺炎链球菌为材料进行的4组实验。下列有关叙述正确的是（ ）

A．该实验可证明S型菌的遗传物质是DNA
B．该实验过程中采用了“减法原理”
C．R型菌落表面粗糙，S型菌落表面光滑，据此可区分菌种类型
D．第4组长出的S型菌由R型活菌转化而来，该变异属于基因突变
【答案】C
【分析】减法原理是排除自变量对研究对象的干扰，同时尽量保持被研究对象的稳定。
【详解】A、第3组与第4组对照说明了加热杀死的S型菌内有能使R型菌转化成S型菌的物质，但不能证明该物质是DNA，A错误；
B、该实验并没有去除肺炎链球菌的具体成分，因此没有采用减法原理，B错误；
C、不同菌体形成的菌落特征不同，R型菌落表面粗糙，S型菌落表面光滑，据此可区分菌种类型，C正确；
D、第4组R型活菌转化为S型菌属于基因重组，D错误。
故选C。
二、实验题
9．（2023春·黑龙江牡丹江·高一牡丹江市第二高级中学校考期末）1928年，格里菲思完成了著名的肺炎链球菌体内转化实验，迈出了人类探索遗传物质本质的重要一步。回答下列有关问题：

(1)S型细菌荚膜的主要成分是 。真正的转化实验是第 组，该组与第 组对照可排除该组老鼠死亡是由于R型细菌。格里菲思实验的结论是： 。
(2)若将第④组分离出来的细菌接种到合适的培养基培养，可观察到的菌落形态是 。
【答案】(1) 多糖 ④ ① 加热杀死的S型细菌中存在转化因子
(2)既有光滑菌落也有粗糙型菌落
【分析】肺炎链球菌体内转化实验：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。实验证明加热杀死的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】（1）S型细菌荚膜的主要成分是多糖。第④组加热杀死的S型细菌与R型细菌一同注射到小鼠体内，结果小鼠死亡，从而可推测出小鼠体内有S型细菌，说明R型细菌转化为S型细菌，故真正的转化实验是第④组。第①组将R型细菌直接注射到小鼠体内，小鼠不死亡，故该组（第④组）与第①组对照可排除该组（第④组）老鼠死亡是由于R型细菌引起。格里菲思实验的结论是加热杀死的S型细菌中存在转化因子， 能使R型细菌转化为S型细菌。
（2）第④组分离出来的细菌有S型细菌和R型细菌，因此，可观察到的菌落形态是既有光滑菌落也有粗糙型菌落。
10．（2023春·山东枣庄·高一统考期末）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)艾弗里等人选用肺炎链球菌作为实验材料具有的优点有 ，在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2点）。
(3)已知S型菌分为SI、SII、SIII类型，R型菌分为RI、RII、RIII类型。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。现有SI、RI、RII三种类型的肺炎链球菌，从中选择合适的肺炎链球菌，设计实验通过观察细菌类型，探究R型菌是发生了转化还是发生了回复突变。
实验思路： 。
实验结果及结论：
若 则说明只发生了转化；
若 则说明只发生了回复突变；
若 则说明发生了转化和回复突变。
【答案】(1) 个体很小，结构简单，繁殖快 减法原理
(2) 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
(3) 选取SI菌加热杀死后和RⅡ菌混合培养，一段时间后观察细菌类型 培养基中出现SI 培养基中出现SII 培养基中出现SI 、SII
【分析】1、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）。
2、由肺炎链球菌转化实验可知，只有S型菌有毒，会导致小鼠死亡，S型菌的DNA才会是R型菌转化为S型菌。
【详解】（1）肺炎链球菌属于原核生物，具有个体很小，结构简单，繁殖快的特点，故艾弗里等人选用肺炎链球菌作为实验材料；艾弗里的实验中通过相关酶去除对应物质，属于减法原理。
（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。
（3）分析题意，本实验目的是通过观察细菌类型，探究R型菌是发生了转化还是发生了回复突变，由于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，故可选取SI菌加热杀死后和RⅡ菌混合培养，一段时间后观察细菌类型。
实验结果及结论：
若只发生了转化，即S型菌的S基因并转化成相应的S型菌，则培养基中出现SI；若发生了回复突变，则R型菌只可回复突变为相应类型的S型菌，培养基中出现SII；若生了转化和回复突变，则会出现两种S型菌，即SI 、SII。
考点02 噬菌体侵染细菌的实验
地 城
知识填空
考点必背 知识巩固 基础落实 建议用时：10分钟
1．赫尔希和蔡斯利用了放射性同位素标记技术，设计并完成了噬菌体侵染细菌的实验，因噬菌体只有头部的DNA进入大肠杆菌中，而蛋白质外壳留在外面，因而更具说服力。（P45）
2．赫尔希和蔡斯的实验过程：
①在分别含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基中培养大肠杆菌；
②再用上述得到的大肠杆菌培养噬菌体，得到蛋白质含有35S标记或DNA含有32P标记的噬菌体；
③然后，用35S或32P标记的噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，经过短时间的保温后，用搅拌器搅拌、离心；
④离心后，检查上清液和沉淀物中的放射性物质。（P45）
实验误差分析：
（1）用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因是：保温时间过短或过长。
（2）用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因是：搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。
4．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T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。（P45）
5．从烟草花叶病毒中提取出来的蛋白质，不能使烟草感染病毒，但是，从这些病毒中提取出来的RNA，却能使烟草感染病毒。因此，在这些病毒中，RNA是遗传物质。（P46）
6．因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质；原核生物（如细菌）的遗传物质是DNA，真核生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA。（P46）
地 城
试题精练
考点巩固 题组突破 分值：50分 建议用时：25分钟
一、单选题
1．（2022·海南·统考高考真题）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（ ）
A．①和④B．②和③C．②和④D．④和③
【答案】C
【分析】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。该实验证明DNA是遗传物质。
【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，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，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，即C正确，ABD错误。
故选C。
2．（2022·湖南·高考真题）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
【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。
3．（2022·浙江·高考真题）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
【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。
4．（2020·浙江·统考高考真题）某研究小组用放射性同位素、分别标记噬菌体，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
A．甲组的悬浮液含极少量标记的噬菌体DNA，但不产生含的子代噬菌体
B．甲组被感染的细菌内含有标记的噬菌体DNA，也可产生不含的子代噬菌体
C．乙组的悬浮液含极少量标记的噬菌体蛋白质，也可产生含的子代噬菌体
D．乙组被感染的细菌内不含标记的噬菌体蛋白质，也不产生含的子代噬菌体
【答案】C
【分析】1、噬菌体侵染细菌实验过程：培养大肠杆菌，用、分别标记大肠杆菌→用、标记的大肠杆菌培养噬菌体→用、标记的噬菌体侵染普通大肠杆菌→搅拌、离心→检测悬浮液和沉淀物中的放射性。
2、噬菌体侵染细菌的过程：吸附→注入核酸→合成→组装→释放。
【详解】A、甲组用标记的噬菌体侵染大肠杆菌，由于P存在于DNA中，悬浮液含极少量标记的噬菌体DNA，说明这一部分DNA没有和蛋白质外壳组装在一起，不会产生含的子代噬菌体，A正确；
B、甲组用标记的噬菌体侵染大肠杆菌，由于P存在于DNA中，在侵染过程中，DNA进入大肠杆菌体内，由于噬菌体繁殖所需原料来自未被标记的大肠杆菌，且DNA复制为半保留复制，所以可产生含的子代噬菌体和不含的子代噬菌体，B正确；
C、由于噬菌体的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌，所以乙组的悬浮液含较多标记的噬菌体蛋白质，不会产生含的子代噬菌体，C错误；
D、由于噬菌体的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌，乙组被感染的细菌内不含标记的噬菌体蛋白质，也不产生含的子代噬菌体，D正确。
故选C。
5．（2019·江苏·统考高考真题）赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质，下列关于该实验的叙述正确的是
A．实验中可用15N代替32P标记DNA
B．噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的
C．噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌
D．实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
【答案】C
【分析】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大肠杆菌→用搅拌器搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质分布情况。实验结论：DNA是遗传物质。
【详解】N是蛋白质和DNA共有的元素，若用15N代替32P标记噬菌体的DNA，则其蛋白质也会被标记，不能区分噬菌体的蛋白质和DNA，A错误；噬菌体的蛋白质外壳是由噬菌体的DNA做模板，利用大肠杆菌体内的原料编码合成，B错误；子代噬菌体DNA合成的模板来自于亲代噬菌体自身的DNA，而合成的原料来自于大肠杆菌，C正确；该实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。
6．（2023·吉林·统考模拟预测）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
【分析】1952年，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的新技术，完成了对证明DNA是遗传物质的更具说服力的实验，即T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，其实验步骤是：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；该实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、用含14C的胸腺嘧啶，提取RNA时，其中没有胸腺嘧啶，所以没有标记，实验失败，A错误；
B、噬菌体的DNA分子能与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；
C、噬菌体是病毒，得先培养细菌，再标记病毒，C正确；
D、被噬菌体侵染的细菌体内合成的是噬菌体的蛋白质，是以噬菌体的DNA为模板控制合成的，D正确。
故选A。
7．（2023·湖南·校联考模拟预测）1928年格里菲思和1944年艾弗里分别进行了肺炎链球菌的体内和体外转化实验，1952年赫尔希和蔡斯开展了噬菌体侵染细菌的实验，并进一步观察了子代噬菌体的放射性标记情况。经过了近30年多位科学家的努力，证明了DNA就是遗传物质，下列有关说法正确的是（ ）
A．肺炎链球菌体内和体外转化实验都用到了自变量控制中的“减法原理”
B．噬菌体侵染细菌实验中用到的细菌也是肺炎链球菌
C．格里菲思体内转化实验证明了R型菌转化成S型菌是因为S型菌的DNA
D．赫尔希和蔡斯的实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质
【答案】D
【分析】1、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验证明加热杀死的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；艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明S型细菌的DNA是“转化因子”，即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。该实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、格里菲思的肺炎链球菌转化实验，将加热杀死的S型菌加入R型活菌，用到了“加法原理”，艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，用蛋白酶、RNA酶、DNA酶等处理细胞提取物，是人为的去除某种因素的影响，体现了“减法原理”，A错误；
B、噬菌体侵染细菌实验中用到的细菌是大肠杆菌，B错误；
C、格里菲思体内转化实验证明了R型菌转化成S型菌是因为S型菌有转化因子，没有证明转化因子是DNA，C错误；
D、赫尔希和蔡斯对噬菌体进行不同元素的同位素标记实验，通过对比证明了DNA是噬菌体的遗传物质，D正确。
故选D。
8．（2022·陕西·统考二模）下列关于人类对遗传物质的探索历程的描述中，正确的是（ ）
A．早期科学家们认为蛋白质是遗传物质的主要依据是蛋白质的空间结构具有多样性
B．艾弗里做的肺炎双球菌体外转化实验证明了S型菌的DNA才是真正的转化因子
C．赫尔希和蔡斯的实验表明子代噬菌体的性状是通过亲代噬菌体的蛋白质遗传的
D．后期科学家们通过烟草花叶病毒侵染烟叶的实验证明DNA是主要的遗传物质
【答案】B
【分析】1、肺炎双球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲斯体内转化实验证明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。
【详解】A、早期科学家认为蛋白质和核酸都可能作为遗传物质，原因是氨基酸和核苷酸的排列顺序具有多样性，A错误；
B、艾弗里做的肺炎双球菌体外转化实验证明了S型菌的DNA才是真正的转化因子，即证明了DNA是遗传物质，B正确；
C、赫尔希和蔡斯用噬菌体侵染实验表明，子代噬菌体的性状是通过亲代噬菌体的DNA遗传的，C错误；
D、后期科学家们通过烟草花叶病毒侵染烟叶的实验证明RNA是遗传物质，结合前面的实验才能得出DNA是主要的遗传物质，D错误。
故选B。
二、综合题
9．（2023·浙江杭州·浙江大学附属中学校考模拟预测）人类对遗传物质的认识是不断深化和完善的过程，实验技术在证明DNA是遗传物质的过程中发挥了重要作用。回答下列问题：
(1)艾弗里在进行肺炎链球菌转化实验时，选用了含有DNA酶活性的狗血清进行实验，发现狗血清能够灭活转化因子，使转化因子丧失转化活性。艾弗里用氟化钠处理狗血清，并用该血清处理S型细菌的细胞提取物，然后再将S型细菌提取物与R型细菌混合，实验结果如下表所示。
注：“＋”代表加入，“-”代表未加入
该实验的自变量是 ，氟化钠的作用可能是 。
(2)在 T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，利用放射性同位素标记技术的目的是 。现按下图步骤完成实验后，实验结果是放射性同位素主要分布在上清液中，则可推断实验中标记用的元素是 。若用3H标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌，经离心后放射性存在于 。

【答案】(1) 狗血清中是否加入氟化钠 抑制DNA酶的活性
(2) 区分DNA和蛋白质 35S 上清液和沉淀物
【分析】由表可知，该实验的自变量是是否在狗血清中加入氟化钠，因变量是最终菌落的种类。加入氟化钠后各组均有S型菌生成，说明其可能是通过抑制DNA酶的活性发挥作用，从而导致S型菌DNA使R型菌发生转化。
【详解】（1）由表可知，该实验的自变量是是否在狗血清中加入氟化钠，因变量是最终菌落的种类。加入氟化钠后各组均有S型菌生成，说明其可能是通过抑制DNA酶的活性发挥作用，从而导致S型菌DNA使R型菌发生转化。
（2）在T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，用35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，32P标记的T2噬菌体的DNA分子，利用放射性同位素标记技术的目的是区分DNA和蛋白质，以便于单独研究二者的功能。35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，蛋白质外壳不能进行细菌内部，经搅拌离心后放射性主要集中在上清液。由于蛋白质和DNA中均含有H，若用3H标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌，经离心后上清液和沉淀物均有放射性。
10．（2022·广西钦州·校考模拟预测）1952年，赫尔希和蔡斯利用同位素标记法，完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验，实验包括4个步骤：①噬菌体侵染大肠杆菌，②35S和32P分别标记噬菌体，③放射性检测，④离心分离。
(1)该实验步骤的正确顺序是______________。
A．①②④③B．④②①③C．②①④③D．②①③④
(2)下图中锥形瓶内的培养液是用来培养 的，其内的营养成分中能否含有32P? 。
(3)如果让放射性同位素主要分布在图中离心管的上清液中，则获得该实验中的噬菌体的培养方法是______________。
A．用含35S的培养基直接培养噬菌体
B．用含32P培养基直接培养噬菌体
C．用含35S的培养基培养细菌，再用此细菌培养噬菌体
D．用含32P的培养基培养细菌，再用此细菌培养噬菌体
(4)用被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌，离心后，发现上清液中有放射性物质存在，这些放射性物质的来源可能是 。
【答案】(1)C
(2) 大肠杆菌 否
(3)C
(4)保温时间过短有未侵染进大肠杆菌中的噬菌体，其中的DNA随着外壳离心进入上清液或者保温时间过长，导致大肠杆菌裂解，使得子代噬菌体得以释放，经离心后到达上清夜
【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验：赫尔希和蔡斯用T2噬菌体和大肠杆菌等为实验材料采用放射性同位素标记法对生物的遗传物质进行了研究，方法如下：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。该实验的结论为：DNA是遗传物质。
【详解】（1）噬菌体是病毒，是营寄生生活的生物，不能直接在培养基上培养。所以为了获得标记的噬菌体，要先培养细菌，使细菌被标记，再用噬菌体侵染被标记的细菌，再用被标记的噬菌体侵染未标记的细菌，保温、搅拌离心处理，最后检测放射性。因此顺序为②①④③。
故选C。
（2）图中锥形瓶内的培养液是用来培养大肠杆菌的；由于噬菌体已经被标记，因此用于培养大肠杆菌的培养液中不能含有32P或35S。
（3）A、噬菌体是专性寄生物，只能在活细胞中寄生，因而不能用含35S的培养基直接培养噬菌体，A错误；
B、噬菌体只能寄生在活细胞内，因而不能用含32P的培养基直接培养噬菌体，B错误；
C、用含35S的培养基培养细菌，即获得带有35S放射性标记的细菌，再用此细菌培养噬菌体，则可获得蛋白质外壳带有标记的噬菌体，用带有35S的噬菌体侵染未标记的细菌，保温适当时间，经过离心、分离后即可实现离心管的上清液中带有放射性，C正确；
D、用含32P的培养基培养细菌，再用此细菌培养噬菌体，则可获得带有32P标记的噬菌体，再用该噬菌体侵染未标记的噬菌体，则保温适当时间后，经过离心、分离即可在沉淀物中检测到放射性，不符合题意，D错误。
故选C。
（4）用32P标记的噬菌体去浸染未被标记的大肠杆菌，因为32P位于噬菌体的DNA中，噬菌体侵染大肠杆菌时核酸注入到大肠杆菌体内，但是蛋白质留在外面，理论上应该是上清液中没有反射性。如果离心后，发现上清液中有放射性物质存在，这些放射性物质的来源可能是有些噬菌体的DNA未注入到大肠杆菌体内；或者是保温培养的时间过长，子代噬菌体已经释放出来，经离心后到达上清液中。
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
狗血清中是否加入氟化钠
最终菌落的种类
1 组
2 组
3 组
—
R
R
R
+
R+S
R+S
R+S