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高中生物人教版必修二3.1DNA是主要的遗传物质 同步练习
一、单选题
1．（2022·郑州模拟）下图为肺炎双球菌发生转化的原理图解。下列叙述正确的是（ ）
A．甲将得不到任何细菌类型，因为混合物中的DNA均被酶水解
B．肺炎双球菌转化实验证明了DNA是主要的遗传物质
C．转化后的丙出现多糖荚膜体现了基因对性状的间接控制
D．乙和丙在体外混合培养的条件下，丙所占的比例将越来越大
2．噬藻体是侵染蓝藻的DNA病毒，其增殖过程与噬菌体类似。某生物兴趣小组进行了下面的实验:①标记噬藻体；②噬藻体与蓝藻混合培养；③搅拌、离心；④检测放射性。下列叙述错误的是（ ）
A．完整的实验过程需要利用分别含有35S或32P中的蓝藻，以及既不含35S也不含32P的蓝藻
B．标记噬藻体时先用含32P的培养基培养蓝藻，再用此蓝藻培养噬藻体
C．侵染蓝藻的噬藻体利用自身的脱氧核苷酸和氨基酸为原料，合成子代噬藻体
D．步骤③可让噬藻体(外壳)和蓝藻分开，噬藻体(外壳)和蓝藻分别存在于上清液和沉淀物中
3．（2021高三上·澄海月考）将一个噬菌体DNA两条链用进行标记，并使其感染不具放射性的大肠杆菌，得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成子代噬菌体（n个）并释放，关于子代噬菌体，下列说法正确的是（ ）
A．只含的子代噬菌体所占的比例是0
B．合成其蛋白质外壳所需要的酶均来自噬菌体
C．利用大肠杆菌核糖体和内质网合成其蛋白质外壳
D．合成其DNA的脱氧核苷酸来自噬菌体
4．（2021高三上·浙江月考）离心技术在生物学研究中应用广泛。下列相关叙述正确的是（ ）
A．从细胞中分离不同的细胞器，需要使用差速离心技术
B．噬菌体侵染细菌实验中，通过离心实现噬菌体的DNA和蛋白质分离
C．探究DNA的复制过程中，密度梯度离心使含15N的DNA分布在离心管的下部
D．羊膜腔穿刺技术中，取羊水进行离心，上层液体可用于生化和重组DNA研究
5．（2021高三上·广东）T2噬菌体展示技术是将编码蛋白质的基因导入 T2噬菌体的基因中，使外源蛋白和 T2噬菌体蛋白融合表达，融合蛋白随子代 T2噬菌体地重新组装而展示在 T2噬菌体表面的一项技术，具体过程如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A．该实验中将大肠杆菌换成乳酸菌，实验结果无明显变化
B．外源蛋白和 T2噬菌体蛋白融合，依赖宿主细胞高尔基体的加工
C．若用32P 标记外源蛋白基因，在任一子代噬菌体中均能检测到放射性
D．若用35S 标记大肠杆菌，则可在子代噬菌体表面融合蛋白上检测到35 S
6．（2021高三上·海拉尔期中）下列有关生物遗传物质的叙述，错误的是（ ）
A．格里菲斯的肺炎双球菌转化实验没有具体证明哪一种物质是遗传物质
B．噬菌体感染大肠杆菌实验能说明“作为遗传物质能够指导蛋白质合成”
C．利用酶的专一性可探究某未知病毒的遗传物质是DNA还是RNA
D．遗传物质复制过程中均会发生的碱基配对是：A—T、C—G
7．（2021高三上·辽宁月考）同位素标记法是生物学研究过程中常采用的技术手段，可用于追踪物质的运行和变化规律。下面有关使用该方法的实验的叙述，错误的是（ ）
A．小白鼠吸入18O2后呼出的二氧化碳会含有18O，尿液中也会含有少量的H218O
B．科学家在豚鼠的胰腺细胞中注射3H标记的亮氨酸探明了分泌蛋白的运输过程
C．赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，亲代噬菌体要同时用32P和35S来标记
D．用含有3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的营养液培养洋葱的根尖，可以在细胞核、线粒体处检测到较强的放射性，而在核糖体处则检测不到
8．（2021高三上·丹东月考）在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态相比，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”；与常态相比，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。下列相关说法错误的是（ ）
A．艾弗里的肺炎链球菌转化实验的每个实验组就利用了“减法原理”
B．“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，利用了“加法原理”
C．验证Mg是植物必需元素的实验，利用了“加法原理”
D．沃泰默切除通向狗小肠的神经，用稀盐酸刺激小肠探究胰液分泌的实验，利用了“减法原理”
9．（2021高三上·诸暨月考）目前已发现T2噬菌体有多种突变型，这些突变来自同一个基因或者不同基因的突变。科学家利用T2噬菌体的两种突变型A和B进行了如下实验（突变型A和B分别与野生型相比，基因组成上只有一处差异）以下叙述正确的是（ ）
实验1：用突变型A侵染大肠杆菌，噬菌体不增殖
实验2：用突变型B侵染大肠杆菌，噬菌体不增殖
实验3：突变型A、突变型B同时侵染同一个大肠杆菌，噬菌体增殖（噬菌体不发生新的突变和基因重组）
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．突变型A和突变型B的突变一定发生在相同的基因内
C．噬菌体的增殖一定由突变型A与突变型B的突变基因共同决定
D．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
10．（2021高三上·慈溪月考）已知肺炎双球菌有致病的S菌和不致病的R菌两种类型，如图是R菌转化为S菌的过程示意图。下列叙述错误的是（ ）
A．使R菌转化为S菌的物质是Caps基因，其表达产物是荚膜
B．R菌转化为S菌后，DNA的嘌呤碱基所占比例不发生改变
C．S菌拟核DNA分子上与RNA聚合酶结合的启动部位有多个
D．S菌可能因荚膜的保护作用在小鼠体内大量繁殖而致其死亡
11．（2021·浙江模拟）下列关于核酸是遗传物质的证据相关实验叙述正确的是（ ）
A．烟草花叶病毒降解过程中需要使用蛋白酶
B．噬菌体侵染细菌实验需要先用标记好的细菌培养噬菌体
C．肺炎双球菌离体转化实验证明了转化因子的存在
D．肺炎双球菌活体转化实验证明了高温处理过的S型菌仍然具有致病性
12．（2021·广东模拟）研究发现，R型活细菌整合了S型细菌的DNA片段后，第一次分裂产生的两个子一代细菌中一个是R型细菌、一个是S型细菌，而子一代细菌的性状遗传是稳定的。下列有关推测较为合理的是（ ）
A． S型细菌的双链 DNA片段插入了R型细菌拟核双链DNA中
B．S型细菌DNA片段中的一条链替换了R型细菌拟核DNA的一条链
C．S型细菌的双链DNA片段插入了R型细菌质粒双链DNA中
D．S型细菌DNA片段中的一条链替换了R型细菌质粒DNA的一条链
二、综合题
13．（2021高三上·大庆开学考）遗传物质不同的病毒e和病毒f的物质组成示意图如下，据图及所学知识回答下列问题：
（1）图中A、B共有的元素是 ；
（2）若赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验用了图中的病毒e，其实验设计思路是 ，为实现该设计思路，他们采用了 技术标记图中的 （填图中数字标号）；
（3）图中的b储存了大量的 ，通过复制将其从亲代传给了子代，从而保持了其连续性；
（4）病毒f普遍比病毒e更容易发生突变，请从b、c结构的差异角度思考，说明其原因： 。
14．（2021高一下·揭东期末）同位素包括放射性同位素和稳定同位素，有放射性的同位素称为“放射性同位素”，如35S、32P、3H、14C等，没有放射性的则称为“稳定同位素”，如18O、15N等。同位素标记法可用于研究生物体内物质的运行和变化规律，常用于生物学研究。请回答下列问题：
（1）在豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，一段时间后，细胞中放射性同位素在具膜细胞器中出现的顺序是 。（用箭头和细胞器名称作答）。
（2）赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记T2噬菌体的DNA和蛋白质，参照下图被标记的部位分别是 （填数字编号）。
获得分别被35S和32P标记的噬菌体的方法是 。
（3）现有DNA分子均被15N标记的若干细胞，若将这些细胞置于含14N的培养液中培养，研究细胞有丝分裂过程中DNA分子的复制特点，则 （填“能”或“不能”）根据亲子代细胞中DNA分子的放射性出现规律分析DNA分子的复制特点，原因是 。
（4）若某个DNA由1000个碱基对组成，且双链均被32P标记，其中腺嘌呤占20%，将其置于只含31P的环境中复制3次，则复制过程需 个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸，子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为 。
15．（2021高一下·宿迁期末）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 在侵染过程中的功能，请回答下列有关问题：
（1）以下是某同学总结的噬菌体侵染细菌实验的步骤：
①在含35S和32P的培养基中培养大肠杆菌→②用上述大肠杆菌培养T2噬菌体，使噬菌体被标记→③把上述被标记的噬菌体与未被标记的大肠杆菌混合→④经过长时间保温后进行搅拌、离心→⑤分别检测上清液和沉淀物中的放射性。改正上述步骤存在的两处错误。
第一处： ；
第二处： ；
（2）选择T2噬菌体作为实验材料是因为它的结构简单，只含有蛋白质和DNA，且 。
（3）侵染一段时间后，用搅拌器搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中的放射性，得到如下图1所示的实验结果，搅拌的目的是 ，所以搅拌时间少于 1min时，上清液中35S的放射性 。实验结果表明当搅拌时间足够长时，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％，证明噬菌体的 进入细菌。图1中“被侵染细菌”的存活率曲线基本保持在100％，本组数据的意义是作为对照组，以证明 ，否则细胞外 放射性会增高。
（4）赫尔希和蔡斯分别用35S和32P标记T2噬菌体，其中32P标记的部位应是图2中的 （填序号）。
（5）DNA 的特殊结构适合作遗传物质。DNA
双螺旋结构内部 代表着遗传信息，碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的 。
16．（2021高一下·前郭期末）1952年，赫尔希和蔡斯用同位素标记法研究了T2噬菌体的DNA和蛋白质在侵染大肠杆菌过程中的功能。下图甲表示T2噬菌体某些基因表达的部分过程，图乙为图甲中④部分的放大。请回答：
（1）图甲所示过程中新形成的化学键有 。
（2）图乙中各物质或结构含有核糖的有 ，图乙所示过程中，碱基互补配对方式与图甲中①的形成过程 （填“完全相同”或“不完全相同”或“完全不同”）。
（3）若用32P和35S共同标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，则子代噬菌体的蛋白质标记情况是 。
（4）大肠杆菌细胞中的RNA，其功能有_____________。
A．传递遗传信息 B．作为遗传物质
C．转运氨基酸 D．构成核糖体
（5）用32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，保温一段时间后搅拌、离心得到上清液和沉淀并检测其放射性强弱，若保温时间过长则出现的现象是 ，原因是 。
答案解析部分
1．【答案】C
【考点】肺炎双球菌转化实验
【解析】【解答】A、甲中加入的水解DNA的酶可将S型菌的DNA水解，但不能水解R型菌内的DNA，因此甲中会含有R型菌，A错误；
B、肺炎双球菌的体外转化实验证明了DNA是遗传物质，不能证明DNA是主要的遗传物质，B错误；
C、基因表达的产物为蛋白质，多糖不是基因表达的直接产物，但多糖的合成受基因的间接控制，因此转化后的丙出现多糖荚膜体现了基因对性状的间接控制，C正确；
D、据图可知，乙为R型菌，丙为转化形成的S型菌，由于S型菌可以繁殖，因此S型菌会逐渐增加，但随着种群数量的增加，种内斗争会加剧，种群数量保持相对稳定，且根据题意不能判断S型菌和R型菌的生存能力哪个更强，因此丙所占的比例不一定越来越大，D错误。
故选C。
【分析】1、艾弗里的体外转化实验：
（1）将R型菌与S菌的DNA共同培养，得到活的R型菌和活的S型菌，注入小鼠体内--小鼠死。
（2）将R型菌与S型菌的多糖或蛋白质培养，只能得到活的R型菌，注入小鼠体内--小鼠活。
（3）将R型菌与S型菌的DNA和DNA水解酶共同培养，也只得到活的R型菌，注入小鼠体内--小鼠活。
发现：只有完整的S型菌的DNA才能使R型菌转化为S型菌。
结论：DNA是遗传物质。
2、基因通过控制蛋白质的合成来直接或间接控制生物的性状。基因控制生物性状的两种方式：一是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状；而是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
2．【答案】C
【考点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、实验开始前需要标记噬藻体，标记的方法就是先用35S或32P的标记蓝藻，然后再用噬藻体侵染，然后用标记的噬藻体侵染不含35S也不含32P的蓝藻，A正确；
B、噬藻体没有独立生存的能力，所以要培养32P标记的的噬藻体，必须先用含32P培养基培养蓝藻，再用此蓝藻培养噬藻体，B正确；
C、侵染蓝藻的噬藻体利用蓝藻体内的脱氧核苷酸和氨基酸为原料，合成子代噬藻体，C错误；
D、步骤③是搅拌、离心，目的是让噬藻体（外壳）和蓝藻分开，使噬藻体（外壳）和蓝藻分别存在于上清液和沉淀物中，D正确；
故答案为：C。
【分析】 1、噬菌体是一种病毒，病毒是比较特殊的一种生物，它只能寄生在活细胞中，利用宿主细胞的原料进行遗传物质的复制和蛋白质外壳的合成。
2、噬菌体侵染病毒实验：（1）原理：要获得被35S或32P标记噬菌体，首先要获得35S或32P标记的大肠杆菌，即在含35S或32P的培养基上分别培养获得被35S或32P标记的大肠杆菌，然后在被35S或32P标记的大肠杆菌中培养获得被35S或32P标记的噬菌体。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。
（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（使吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳与细菌分离），然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
3．【答案】A
【考点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、根据DNA半保留复制方式可知，只有一条DNA链含32P的T2噬菌体有2个，只含 32P 的子代 T2 噬菌体有0个，A正确；
B、T2噬菌体是病毒，在大肠杆菌中合成其蛋白质外壳所需要的酶均来自大肠杆菌，B错误；
C、大肠杆菌属于原核生物，其细胞中不含内质网，C错误；
D、T2噬菌体是病毒，在大肠杆菌中合成其DNA的脱氧核苷酸来自大肠杆菌，D错误。
故答案为：A。
【分析】 1、噬菌体是一种病毒，病毒是比较特殊的一种生物，它只能寄生在活细胞中，利用宿主细胞的原料进行遗传物质的复制和蛋白质外壳的合成。
2、噬菌体侵染病毒实验：（1）原理：要获得被35S或32P标记噬菌体，首先要获得35S或32P标记的大肠杆菌，即在含35S或32P的培养基上分别培养获得被35S或32P标记的大肠杆菌，然后在被35S或32P标记的大肠杆菌中培养获得被35S或32P标记的噬菌体。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。
（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（使吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳与细菌分离），然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
4．【答案】A
【考点】噬菌体侵染细菌实验；DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、从细胞中分离不同的细胞器，根据不同细胞器的大小质量不同，需要使用差速离心技术，A正确；
B、噬菌体侵染细菌的实验中，离心的目的是使吸附在细菌上的噬菌体的蛋白质外壳与细菌分离，B错误；
C、究DNA的复制过程中，密度梯度离心使含15N和14N的DNA按照各自的沉降速率移动到梯度介质中的不同位置，C错误；
D、羊膜腔穿刺技术中，取羊水进行离心，上层液体不含细胞，不可用于生化和重组DNA研究，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、离心分离基本原理：当非均相体系围绕一中心轴做旋转运动时，运动物体会受到离心力的作用，旋转速率越高，运动物体所受到的离心力越大。在相同的转速下，容器中不同大小密度的物质会以不同的速率沉降。如果颗粒密度大于液体密度，则颗粒将沿离心力的方向而逐渐远离中心轴。经过一段时间的离心操作，就可以实现密度不同物质的有效分离。
2、根据离心方式的不同，可分为差速离心法和密度梯度离心法等。（1)差速离心：又叫分级离心法；是生化分离中最为常用的离心分离方法。它指采用低速和高速两种离心方式交替使用，用不同强度的离心力使具有不同密度的物质分级分离的方法。离心后把上清液与沉淀分开，然后再将上清液加高转速离心，分离出第二部分沉淀，如此往复加高转速，逐级分离出所需要的物质。（2）密度梯度离心：也叫区带离心；即离心是在具有连续密度梯度的介质中进行。将试样铺放在一个密度变化范围较小、梯度斜度变化比较平缓的密度梯度介质表面，在离心力场作用下试样中的颗粒按照各自的沉降速率移动到梯度介质中的不同位置，而形成一系列试样组分区带，使不同沉降速率的颗粒得以分离。
5．【答案】D
【考点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、T2噬菌体是专一性寄生在大肠杆菌体内，不能将大肠杆菌换成乳酸菌，A错误；
B、大肠杆菌为原核生物，没有高尔基体，B错误；
C、DNA复制方式为半保留复制，若用32P标记外源蛋白基因，在子代噬菌体中只有少部分能检测到放射性，C错误；
D、T2噬菌体合成自身蛋白质所用的氨基酸由大肠杆菌提供，若用35S标记大肠杆菌，则可在子代噬菌体表面融合蛋白上检测到35S，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、噬菌体是一种病毒，病毒是比较特殊的一种生物，它只能寄生在活细胞中，利用宿主细胞的原料进行遗传物质的复制和蛋白质外壳的合成。
2、（1）要获得被35S或32P标记噬菌体，首先要获得35S或32P标记的大肠杆菌，即在含35S或32P的培养基上分别培养获得被35S或32P标记的大肠杆菌，然后在被35S或32P标记的大肠杆菌中培养获得被35S或32P标记的噬菌体。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。
（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（使吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳与细菌分离），然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
6．【答案】D
【考点】肺炎双球菌转化实验；噬菌体侵染细菌实验；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、格里菲思的肺炎双球菌转化实验证明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，但没有具体证明哪一种物质是遗传物质，A正确；
B、噬菌体感染大肠杆菌实验中进入噬菌体的只是DNA，却能合成噬菌体的蛋白质外壳，说明DNA能指导蛋白质的合成，B正确；
C、由于酶具有专一性，可利用DNA酶或RNA酶可探究某未知病毒的遗传物质是DNA还是RNA，C正确；
D、生物的遗传物质为DNA或RNA，所以其遗传物质为RNA时复制过程中不会发生碱基配对A-T，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、格里菲斯肺炎双球菌体内转化实验：
R型细菌一小鼠→存活；
S型细菌一小鼠→死亡；
加热杀死的S型细菌一小鼠→存活；
加热杀死的S型细菌+R型细菌一小鼠→死亡。
证明了已经被加热杀死的S型细菌中含有一种“转化因子”，能使R型细菌转化成S型细菌。
2、T2噬菌体侵染细菌的实验：
（1）研究者：1952年，赫尔希和蔡斯。
（2）实验材料：T,噬菌体和大肠杆菌等。
（3）实验方法：放射性同位素标记法。
（4）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。
（5）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。
（6）实验结论：DNA是遗传物质。
3、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。
4、生物体内核酸有两种核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA），二者都是生物大分子，核糖核酸的基本组成单位是核糖核苷酸，核糖核苷酸由一份子核糖、一份子磷酸和一份子含氮碱基组成，根据含氮碱基不同分为A、U、C、G四种，RNA主要存在于细胞质中；脱氧核糖核酸的基本组成单位是脱氧核苷酸，核糖核苷酸由一份子脱氧核糖、一份子磷酸和一份子含氮碱基组成，根据含氮碱基不同分为A、T、C、G四种，DNA主要存在于细胞核中，在线粒体和叶绿体中也有少量DNA。二者都可以作为遗传物质，DNA存在时只能DNA作为遗传物质，DNA不存在时RNA才能做为遗传物质，即只有在RNA病毒中RNA才能做为遗传物质。
7．【答案】C
【考点】核酸的种类及主要存在的部位；细胞器之间的协调配合；光合作用的过程和意义；有氧呼吸的过程和意义；噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、小白鼠吸入18O2后，氧气参与有氧呼吸第三阶段，生成的水中含18O，水又参与有氧呼吸第二阶段，生成二氧化碳，因此呼出的二氧化碳会含有18O，尿液中也会含有少量的H218O，A正确；
B、研究分泌蛋白的合成和运输过程中用3H标记的亮氨酸追踪放射性物质出现的位置，探明了分泌蛋白的运输过程，B正确；
C、赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，亲代噬菌体要分别用32P和35S来标记，不能同时标记，C错误；
D、分裂过程中DNA复制会用到胸腺嘧啶脱氧核苷酸，用含有3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的营养液培养洋葱的根尖，洋葱根尖的DNA复制可以发生在细胞核、线粒体，D正确。
故答案为：C。
【分析】同位素示踪法是利用放射性核素作为示踪剂对研究对象进行标记的微量分析方法，即把放射性同位素的原子添加到其他物质中去，让它们一起运动、迁移，再用放射性探测仪器进行追踪，就可知道放射性原子通过什么路径，运动到哪里了，是怎样分布的，用同位素置换后的物质，除同位素效应外，其化学性质通常没有发生变化，可参与同类的化学反应通过追踪放射性同位素标记的化合物，可用弄清化学反应的详细过程。
8．【答案】C
【考点】探究影响酶活性的因素；肺炎双球菌转化实验；动物激素的调节；组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、艾弗里的肺炎链球菌转化实验中每个实验组都加入一种酶，分解一种物质，进而证明被分解的物质是否是转化因子，可见其利用了“减法原理”进行了自变量的控制，A正确；
B、“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，人为的增加了不同的实验条件，属于“加法原理”，B正确；
C、验证Mg是植物必需元素的实验，实验组配制缺Mg的完全培养液，对照组配制完全培养液进行对照培养，利用了“减法原理"，C错误；
D、沃泰默切除通向狗小肠的神经，用稀盐酸刺激小肠探究胰液分泌的实验，去除神经后观察现象，利用了“减法原理"，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、加法原理是给研究对象施加自变量进行干预。也就是说，实验的目的是为了探求某一变量会产生什么结果 ，即知道自变量，不知道因变量；
2、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。
3 判定原则
原则一：针对添加法的对照实验（加法原理、探求结果）：有自变量的一组事物为实验组，无自变量的一组为对照组。
原则二：针对排除法的对照实验（减法原理、追踪求源）：无自变量的一组事物为实验组，有自变量的一组为对照组。
9．【答案】C
【考点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、T2噬菌体是专一的侵染大肠杆菌，不能用乳酸菌代替大肠杆菌进行实验，A错误；
B、若他们是同一个基因突变，那么混合AB后，它们突变的基因仍然不能合成它们增殖所需的蛋白质，因此不能增殖，与表中信息不符。但若是不同基因突变，A不能合成的蛋白质B可以合成，而B不能合成的A可以，这样互补，就可以产生所需的所有蛋白质，于是可以生长，B错误；
C、由实验可知，突变型A与突变型B的突变基因功能丧失，二者就不能增殖，可知噬菌体的增殖是由二者的突变基因共同决定的，C正确；
D、子代噬菌体的DNA模板来自亲代，原料来自大肠杆菌，蛋白质全部来自于大肠杆菌，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，这会导致基因结构的改变。
2、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。
10．【答案】A
【考点】肺炎双球菌转化实验
【解析】【解答】A、分析图可知，使R菌转化为S菌的物质是Caps基因，但组成荚膜的成分不是蛋白质，是多糖，所以不是Caps基因的表达产物，A错误；
B、R菌转化为S菌后，DNA的嘌呤碱基（即A+G）所占比例不发生改变，还是为50%，因为DNA分子中A=T，G=C，B正确；
C、RNA聚合酶与基因的启动子结合，参与基因的转录，基因是有遗传效应的DNA片段，S菌拟核DNA分子上含有多个基因，因此其上有多个RNA聚合酶的结合位点，C正确；
D、细菌的夹膜是细菌的保护结构，S菌可能因荚膜的保护作用在小鼠体内大量繁殖而致其死亡，D正确。
故答案为：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）。
2、肺炎双球菌体内转化实验中的基本步骤：
① 无毒性R型肺炎双球菌感染小鼠，小鼠存活；
② 有毒性S型肺炎双球菌感染小鼠，小鼠死亡；
③ 杀死的有毒性S型肺炎双球菌感染小鼠，小鼠存活；
④ 杀死的有毒性S型肺炎双球菌＋活的无毒性R型肺炎双球菌感染小鼠，小鼠死亡。
结论：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。
11．【答案】B
【考点】肺炎双球菌转化实验；噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、烟草花叶病毒的降解是将病毒的蛋白质外壳与RNA分开，不需要蛋白酶，A错误；
B、噬菌体侵染细菌实验需要使用标记好的噬菌体，因此需要先用标记好的细菌来培养噬菌体， B正确；
C、肺炎双球菌离体转化实验证明了转化因子是DNA，C错误；
D、肺炎双球菌活体转化实验中高温处理过的S菌不具有致病性，D错误。
故答案为：B。
【分析】1、格里菲斯肺炎双球菌体内转化实验：
R型细菌一小鼠→存活；
S型细菌一小鼠→死亡；
加热杀死的S型细菌一小鼠→存活；
加热杀死的S型细菌+R型细菌一小鼠→死亡。
证明了已经被加热杀死的S型细菌中含有一种“转化因子”，能使R型细菌转化成S型细菌。
2、艾弗里证明DNA是遗传物质的实验（肺炎双球菌体外转化实验）：
（1）研究者：1944年，美国科学家艾弗里等人。
（2）实验材料：S型和R型肺炎双球菌、细菌培养基等。
（3）实验设计思路：把DNA与其他物质分开，单独直接研究各自的遗传功能。
（4）实验过程：①将S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养，其后代有R型细菌和S型细菌；②将S型细菌的多糖和蛋白质与R型活细菌混合培养，其后代都为R型细菌，没有发生转化现象；③DNA酶和S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养，培养一段时间以后，只有R型菌。
（5）结论：加热杀死的S型细菌体内的DNA，促使R型细菌转化为S型细菌。
3、T2噬菌体侵染细菌的实验：
（1）研究者：1952年，赫尔希和蔡斯。
（2）实验材料：T,噬菌体和大肠杆菌等。
（3）实验方法：放射性同位素标记法。
（4）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。
（5）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。
（6）实验结论：DNA是遗传物质。
12．【答案】B
【考点】肺炎双球菌转化实验
【解析】【解答】R型活细菌整合了S型细菌的DNA片段后，第一次分裂产生的两个子一代细菌中一个是R型细菌、一个是S型细菌，而子一代细菌的性状遗传是稳定的，由于DNA分子复制的方式是半保留复制，可能是S型细菌DNA片段中的一条链替换了R型细菌拟核DNA的一条链，B正确，A、C、D错误。
故答案为：B。
【分析】艾弗里证明DNA是遗传物质的实验（肺炎双球菌体外转化实验）：
（1）研究者：1944年，美国科学家艾弗里等人。
（2）实验材料：S型和R型肺炎双球菌、细菌培养基等。
（3）实验设计思路：把DNA与其他物质分开，单独直接研究各自的遗传功能。
（4）实验过程：①将S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养，其后代有R型细菌和S型细菌；②将S型细菌的多糖和蛋白质与R型活细菌混合培养，其后代都为R型细菌，没有发生转化现象；③DNA酶和S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养，培养一段时间以后，只有R型菌。
（5）结论：加热杀死的S型细菌体内的DNA，促使R型细菌转化为S型细菌。
13．【答案】（1）C、H、O、N
（2）设法将DNA和蛋白质分开，单独地、直接地观察它们各自的作用；（放射性）同位素标记 （示踪）；②①
（3）遗传信息
（4）病毒e的遗传物质是DNA，病毒f的遗传物质是RNA，DNA的双螺旋结构比RNA单链结构更稳定
【考点】噬菌体侵染细菌实验；组成细胞的元素和化合物；病毒
【解析】【解答】(1)病毒是没有细胞结构的生物，是由蛋白质外壳和里面包裹着的遗传物质——核酸组成。
结合图分析可知，B表示蛋白质的基本组成单位氨基酸，A表示核酸的基本单位核苷酸，氨基酸和核苷酸共有的元素是C、H、O、N四种元素。
(2)赫尔希和蔡斯利用噬菌体作为材料证明了DNA是遗传物质，其设计思路是设法将噬菌体的DNA和蛋白质分开，单独地、直接地观察它们各自的作用;他们采用了同位素标记技术，即用32p标记DNA的磷酸基团即图中标号 ② ，用35S标记蛋白质的R基即图中标号①。
(3)b表示DNA，DNA储存了大量的遗传信息，通过复制将其从亲代传给了子代，从而保持了其连续性。
(4) 病毒f是RNA病毒，遗传物质是RNA，病毒e是DNA病毒，遗传物质是DNA，由于DNA的双螺旋结构比RNA单链结构更稳定，所以病毒f普遍比病毒e更容易发生突变。
【分析】据图分析，A是核苷酸，是由C、H、0、N、P五种元素组成，B是氨基酸，主要由C、H、O、N（一般R基中含有S元素）组成;b是DNA，c是RNA;d是由氨基酸组成的蛋白质;病毒e是由DNA病毒，病毒f是RNA病毒。
14．【答案】（1）内质网→高尔基体
（2）①、④；用含32P和35S的培养基分别培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染被32P和35S标记的大肠杆菌
（3）不能；14N和15N都没有放射性
（4）4200；1∶7
【考点】细胞器之间的协调配合；噬菌体侵染细菌实验；DNA分子的复制
【解析】【解答】（1）分泌蛋白是在核糖体合成，经过内质网、高尔基体最后由细胞膜释放，所以在豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，一段时间后，细胞中放射性同位素在具膜细胞器中出现的顺序是内质网→高尔基体。
（2）32P标记DNA的磷酸，即①，35S标记氨基酸的R基，即④。噬菌体是病毒，没有独立生活的能力，其生活离不开细胞，所以用含32P和35S的培养基分别培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染被32P和35S标记的大肠杆菌。
（3）由于14N和15N都没有放射性，所以不能根据亲、子代DNA分子之间的放射性找出规律。
（4）若图中DNA由1000个碱基对组成且双链均被32P标记，其中腺嘌呤占20%，则胞嘧啶占30%，为1000×2×30%=600个，将其置于只含31P的环境中复制3次，则复制过程需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为600×（23-1）=4200个；
复制3次共有8个DNA分子，16条单链，含32P的单链只有2条，所以子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为2∶（2×23-2）=1∶7。
【分析】 1、T2噬菌体侵染大肠杆菌实验是人类探究遗传物质的过程中非常重要的实验。噬菌体只含有一种核酸和蛋白质外壳，噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，用放射性元素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA，让其在无放射性的细菌体内繁殖，在与亲代噬菌体相同的子代噬菌体中，实验结果是：35S组的离心试管的上清液放射性较高，沉淀物放射性较低，32P组的离心试管的上清液放射性较低，而沉淀物放射性较高，从而证明DNA是遗传物质。 2、DNA分子复制具有半保留复制的特点。将DNA分子进行复制时，复制的原料来自培养环境，所以产生的子代DNA的放射性由培养环境是否具有放射性决定。一条DNA具有2条脱氧核苷酸链，以1个DNA分子为例，复制n此后，产生的子代DNA分子数为2n，只有2个DNA的脱氧核苷酸链来自最初亲本DNA的两条链；第n次复制产生的子代DNA分子数为2n-2n-1。
15．【答案】（1）步骤①中应该是在分别用含有 35S 和 32P 的培养基培养大肠杆菌；步骤④中应该保温适当时间
（2）侵染细菌过程中蛋白质与DNA会自然分离
（3）使噬菌体蛋白质外壳和细菌分离；较低；DNA；细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来；32P
（4）②
（5）碱基排列顺序；多样性
【考点】噬菌体侵染细菌实验；DNA分子的多样性和特异性
【解析】【解答】（1）同时含35S和32P的培养基去培养大肠杆菌，会使子代T2噬菌体中的DNA和蛋白质同时有标记，不能区分两种物质，因此步骤①中应该是在分别含有含35S和32P的培养基培养大肠杆菌。搅拌前应该先进行短时间的保温，让亲代噬菌体充分感染大肠杆菌，但大肠杆菌并未破裂释放子代噬菌体，故步骤④中应该保温适当时间，而非长时间。
（2）选择T2噬菌体作为实验材料，是因为它的结构简单，只含有蛋白质和DNA，且侵染细菌过程中蛋白质与DNA会自然分离，有利于控制单一变量，单独研究蛋白质和DNA的功能。
（3）侵染一段时间后，用搅拌机搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中的放射性。搅拌的目的是让吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，即让病毒蛋白质外壳与大肠杆菌分开，所以搅拌时间少于1min时，即搅拌不充分，上清液中35S的放射性较低。实验结果表明当搅拌时间足够长以后，上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%，证明DNA进入细菌，在离心过程中随着细菌进入沉淀物中，而蛋白质未进入细菌，主要分布在上清液。图1中 “被侵染细菌”的存活率曲线基本保持在100%，本组数据的意义是作为对照组，以证明细菌没有裂解死亡，子代噬菌体没有释放出来，在离心过程中随着细菌进入沉淀物中，否则细胞外32P放射性会增高。
（4）32P位于DNA分子中的磷酸基团上，是图2中的②。
（5）DNA 的遗传信息蕴藏在4种脱氧核苷酸的排列顺序中，即DNA双螺旋结构内部的碱基排列顺序代表遗传信息；碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性。
【分析】1、赫尔希和蔡斯用35S或32P标记的噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌，经过短时间的保温后，搅拌后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质发现：用35S标记的一组侵染实验，放射性同位素主要分布在上清液中；用32P标记的一组实验，放射性同位素主要分布在沉淀物中。
2、 分析曲线图1:细菌的感染率为100%，为对照组;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，仍然附着在细菌表面，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%的噬菌体没有实现侵染细菌，离心后位于上清液。
3、图2:分别为蛋白质和核酸的基本组成单位：氨基酸和核苷酸，①为R基，②为磷酸基团，③代表五碳糖，④代表含氮碱基。
16．【答案】（1）磷酸二酯键、肽键、氢键
（2）mRNA、tRNA、核糖体；不完全相同
（3）没有标记
（4）A；C；D
（5）上清液放射性增强；保温时间过长部分被侵染的大肠杆菌裂解，释放出大量的子代噬菌体，部分含有32P的子代噬菌体进入上清液
【考点】噬菌体侵染细菌实验；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】（1）图甲所示过程包括转录和翻译两个阶段，其中转录过程中有磷酸二酯键和氢键的形成，翻译过程中有肽键形成。（2）图乙为翻译过程，该图中包含核糖体（由蛋白质和rRNA组成）、mRNA、和tRNA，RNA中含有核糖；图甲①通过转录形成，其碱基配对方式是A－U、T－A、C－G、G-C，而图乙为翻译过程，其碱基配对方式是A－U、U－A、C－G、G－C，因此这两个过程中的碱基互补配对的方式不完全相同。（3）用32P和35S共同标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，子代噬菌体的蛋白质是由未被标记的大肠杆菌提供的氨基酸合成的，所以没有被标记。（4）大肠杆菌细菌细胞的遗传物质是DNA，大肠杆菌细胞内的RNA功能有：传递遗传信息（mRNA）、识别并转运氨基酸(tRNA)、参与核糖体的构成（rRNA）。（5）用32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，若保温时间过长则上清液放射性增强，原因是保温时间过长部分被侵染的大肠杆菌裂解，释放出大量的子代噬菌体，部分含有32P的子代噬菌体进入上清液。所以在实验过程中要保持大肠杆菌细胞的活性，不能裂解。
【分析】转录与翻译，噬菌体侵染细菌的实验，T2噬菌体为病毒无细胞结构，从图甲转录与翻译同时进行可知其过程发生在原核细胞即题文中的大肠杆菌内，图中①②为RNA，③④为核糖体；图乙为④核糖体中翻译的放大图。赫尔希和蔡斯在做噬菌体侵染细菌的过程中，利用了同位素标记法，用32P和35S分别标记的噬菌体的DNA和蛋白质。噬菌体在细菌内繁殖的过程为：吸附一注入一合成一组装一释放。
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高中生物人教版必修二3.1DNA是主要的遗传物质 同步练习
一、单选题
1．（2022·郑州模拟）下图为肺炎双球菌发生转化的原理图解。下列叙述正确的是（ ）
A．甲将得不到任何细菌类型，因为混合物中的DNA均被酶水解
B．肺炎双球菌转化实验证明了DNA是主要的遗传物质
C．转化后的丙出现多糖荚膜体现了基因对性状的间接控制
D．乙和丙在体外混合培养的条件下，丙所占的比例将越来越大
【答案】C
【考点】肺炎双球菌转化实验
【解析】【解答】A、甲中加入的水解DNA的酶可将S型菌的DNA水解，但不能水解R型菌内的DNA，因此甲中会含有R型菌，A错误；
B、肺炎双球菌的体外转化实验证明了DNA是遗传物质，不能证明DNA是主要的遗传物质，B错误；
C、基因表达的产物为蛋白质，多糖不是基因表达的直接产物，但多糖的合成受基因的间接控制，因此转化后的丙出现多糖荚膜体现了基因对性状的间接控制，C正确；
D、据图可知，乙为R型菌，丙为转化形成的S型菌，由于S型菌可以繁殖，因此S型菌会逐渐增加，但随着种群数量的增加，种内斗争会加剧，种群数量保持相对稳定，且根据题意不能判断S型菌和R型菌的生存能力哪个更强，因此丙所占的比例不一定越来越大，D错误。
故选C。
【分析】1、艾弗里的体外转化实验：
（1）将R型菌与S菌的DNA共同培养，得到活的R型菌和活的S型菌，注入小鼠体内--小鼠死。
（2）将R型菌与S型菌的多糖或蛋白质培养，只能得到活的R型菌，注入小鼠体内--小鼠活。
（3）将R型菌与S型菌的DNA和DNA水解酶共同培养，也只得到活的R型菌，注入小鼠体内--小鼠活。
发现：只有完整的S型菌的DNA才能使R型菌转化为S型菌。
结论：DNA是遗传物质。
2、基因通过控制蛋白质的合成来直接或间接控制生物的性状。基因控制生物性状的两种方式：一是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状；而是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
2．噬藻体是侵染蓝藻的DNA病毒，其增殖过程与噬菌体类似。某生物兴趣小组进行了下面的实验:①标记噬藻体；②噬藻体与蓝藻混合培养；③搅拌、离心；④检测放射性。下列叙述错误的是（ ）
A．完整的实验过程需要利用分别含有35S或32P中的蓝藻，以及既不含35S也不含32P的蓝藻
B．标记噬藻体时先用含32P的培养基培养蓝藻，再用此蓝藻培养噬藻体
C．侵染蓝藻的噬藻体利用自身的脱氧核苷酸和氨基酸为原料，合成子代噬藻体
D．步骤③可让噬藻体(外壳)和蓝藻分开，噬藻体(外壳)和蓝藻分别存在于上清液和沉淀物中
【答案】C
【考点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、实验开始前需要标记噬藻体，标记的方法就是先用35S或32P的标记蓝藻，然后再用噬藻体侵染，然后用标记的噬藻体侵染不含35S也不含32P的蓝藻，A正确；
B、噬藻体没有独立生存的能力，所以要培养32P标记的的噬藻体，必须先用含32P培养基培养蓝藻，再用此蓝藻培养噬藻体，B正确；
C、侵染蓝藻的噬藻体利用蓝藻体内的脱氧核苷酸和氨基酸为原料，合成子代噬藻体，C错误；
D、步骤③是搅拌、离心，目的是让噬藻体（外壳）和蓝藻分开，使噬藻体（外壳）和蓝藻分别存在于上清液和沉淀物中，D正确；
故答案为：C。
【分析】 1、噬菌体是一种病毒，病毒是比较特殊的一种生物，它只能寄生在活细胞中，利用宿主细胞的原料进行遗传物质的复制和蛋白质外壳的合成。
2、噬菌体侵染病毒实验：（1）原理：要获得被35S或32P标记噬菌体，首先要获得35S或32P标记的大肠杆菌，即在含35S或32P的培养基上分别培养获得被35S或32P标记的大肠杆菌，然后在被35S或32P标记的大肠杆菌中培养获得被35S或32P标记的噬菌体。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。
（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（使吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳与细菌分离），然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
3．（2021高三上·澄海月考）将一个噬菌体DNA两条链用进行标记，并使其感染不具放射性的大肠杆菌，得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成子代噬菌体（n个）并释放，关于子代噬菌体，下列说法正确的是（ ）
A．只含的子代噬菌体所占的比例是0
B．合成其蛋白质外壳所需要的酶均来自噬菌体
C．利用大肠杆菌核糖体和内质网合成其蛋白质外壳
D．合成其DNA的脱氧核苷酸来自噬菌体
【答案】A
【考点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、根据DNA半保留复制方式可知，只有一条DNA链含32P的T2噬菌体有2个，只含 32P 的子代 T2 噬菌体有0个，A正确；
B、T2噬菌体是病毒，在大肠杆菌中合成其蛋白质外壳所需要的酶均来自大肠杆菌，B错误；
C、大肠杆菌属于原核生物，其细胞中不含内质网，C错误；
D、T2噬菌体是病毒，在大肠杆菌中合成其DNA的脱氧核苷酸来自大肠杆菌，D错误。
故答案为：A。
【分析】 1、噬菌体是一种病毒，病毒是比较特殊的一种生物，它只能寄生在活细胞中，利用宿主细胞的原料进行遗传物质的复制和蛋白质外壳的合成。
2、噬菌体侵染病毒实验：（1）原理：要获得被35S或32P标记噬菌体，首先要获得35S或32P标记的大肠杆菌，即在含35S或32P的培养基上分别培养获得被35S或32P标记的大肠杆菌，然后在被35S或32P标记的大肠杆菌中培养获得被35S或32P标记的噬菌体。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。
（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（使吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳与细菌分离），然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
4．（2021高三上·浙江月考）离心技术在生物学研究中应用广泛。下列相关叙述正确的是（ ）
A．从细胞中分离不同的细胞器，需要使用差速离心技术
B．噬菌体侵染细菌实验中，通过离心实现噬菌体的DNA和蛋白质分离
C．探究DNA的复制过程中，密度梯度离心使含15N的DNA分布在离心管的下部
D．羊膜腔穿刺技术中，取羊水进行离心，上层液体可用于生化和重组DNA研究
【答案】A
【考点】噬菌体侵染细菌实验；DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、从细胞中分离不同的细胞器，根据不同细胞器的大小质量不同，需要使用差速离心技术，A正确；
B、噬菌体侵染细菌的实验中，离心的目的是使吸附在细菌上的噬菌体的蛋白质外壳与细菌分离，B错误；
C、究DNA的复制过程中，密度梯度离心使含15N和14N的DNA按照各自的沉降速率移动到梯度介质中的不同位置，C错误；
D、羊膜腔穿刺技术中，取羊水进行离心，上层液体不含细胞，不可用于生化和重组DNA研究，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、离心分离基本原理：当非均相体系围绕一中心轴做旋转运动时，运动物体会受到离心力的作用，旋转速率越高，运动物体所受到的离心力越大。在相同的转速下，容器中不同大小密度的物质会以不同的速率沉降。如果颗粒密度大于液体密度，则颗粒将沿离心力的方向而逐渐远离中心轴。经过一段时间的离心操作，就可以实现密度不同物质的有效分离。
2、根据离心方式的不同，可分为差速离心法和密度梯度离心法等。（1)差速离心：又叫分级离心法；是生化分离中最为常用的离心分离方法。它指采用低速和高速两种离心方式交替使用，用不同强度的离心力使具有不同密度的物质分级分离的方法。离心后把上清液与沉淀分开，然后再将上清液加高转速离心，分离出第二部分沉淀，如此往复加高转速，逐级分离出所需要的物质。（2）密度梯度离心：也叫区带离心；即离心是在具有连续密度梯度的介质中进行。将试样铺放在一个密度变化范围较小、梯度斜度变化比较平缓的密度梯度介质表面，在离心力场作用下试样中的颗粒按照各自的沉降速率移动到梯度介质中的不同位置，而形成一系列试样组分区带，使不同沉降速率的颗粒得以分离。
5．（2021高三上·广东）T2噬菌体展示技术是将编码蛋白质的基因导入 T2噬菌体的基因中，使外源蛋白和 T2噬菌体蛋白融合表达，融合蛋白随子代 T2噬菌体地重新组装而展示在 T2噬菌体表面的一项技术，具体过程如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A．该实验中将大肠杆菌换成乳酸菌，实验结果无明显变化
B．外源蛋白和 T2噬菌体蛋白融合，依赖宿主细胞高尔基体的加工
C．若用32P 标记外源蛋白基因，在任一子代噬菌体中均能检测到放射性
D．若用35S 标记大肠杆菌，则可在子代噬菌体表面融合蛋白上检测到35 S
【答案】D
【考点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、T2噬菌体是专一性寄生在大肠杆菌体内，不能将大肠杆菌换成乳酸菌，A错误；
B、大肠杆菌为原核生物，没有高尔基体，B错误；
C、DNA复制方式为半保留复制，若用32P标记外源蛋白基因，在子代噬菌体中只有少部分能检测到放射性，C错误；
D、T2噬菌体合成自身蛋白质所用的氨基酸由大肠杆菌提供，若用35S标记大肠杆菌，则可在子代噬菌体表面融合蛋白上检测到35S，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、噬菌体是一种病毒，病毒是比较特殊的一种生物，它只能寄生在活细胞中，利用宿主细胞的原料进行遗传物质的复制和蛋白质外壳的合成。
2、（1）要获得被35S或32P标记噬菌体，首先要获得35S或32P标记的大肠杆菌，即在含35S或32P的培养基上分别培养获得被35S或32P标记的大肠杆菌，然后在被35S或32P标记的大肠杆菌中培养获得被35S或32P标记的噬菌体。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。
（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（使吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳与细菌分离），然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
6．（2021高三上·海拉尔期中）下列有关生物遗传物质的叙述，错误的是（ ）
A．格里菲斯的肺炎双球菌转化实验没有具体证明哪一种物质是遗传物质
B．噬菌体感染大肠杆菌实验能说明“作为遗传物质能够指导蛋白质合成”
C．利用酶的专一性可探究某未知病毒的遗传物质是DNA还是RNA
D．遗传物质复制过程中均会发生的碱基配对是：A—T、C—G
【答案】D
【考点】肺炎双球菌转化实验；噬菌体侵染细菌实验；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、格里菲思的肺炎双球菌转化实验证明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，但没有具体证明哪一种物质是遗传物质，A正确；
B、噬菌体感染大肠杆菌实验中进入噬菌体的只是DNA，却能合成噬菌体的蛋白质外壳，说明DNA能指导蛋白质的合成，B正确；
C、由于酶具有专一性，可利用DNA酶或RNA酶可探究某未知病毒的遗传物质是DNA还是RNA，C正确；
D、生物的遗传物质为DNA或RNA，所以其遗传物质为RNA时复制过程中不会发生碱基配对A-T，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、格里菲斯肺炎双球菌体内转化实验：
R型细菌一小鼠→存活；
S型细菌一小鼠→死亡；
加热杀死的S型细菌一小鼠→存活；
加热杀死的S型细菌+R型细菌一小鼠→死亡。
证明了已经被加热杀死的S型细菌中含有一种“转化因子”，能使R型细菌转化成S型细菌。
2、T2噬菌体侵染细菌的实验：
（1）研究者：1952年，赫尔希和蔡斯。
（2）实验材料：T,噬菌体和大肠杆菌等。
（3）实验方法：放射性同位素标记法。
（4）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。
（5）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。
（6）实验结论：DNA是遗传物质。
3、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。
4、生物体内核酸有两种核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA），二者都是生物大分子，核糖核酸的基本组成单位是核糖核苷酸，核糖核苷酸由一份子核糖、一份子磷酸和一份子含氮碱基组成，根据含氮碱基不同分为A、U、C、G四种，RNA主要存在于细胞质中；脱氧核糖核酸的基本组成单位是脱氧核苷酸，核糖核苷酸由一份子脱氧核糖、一份子磷酸和一份子含氮碱基组成，根据含氮碱基不同分为A、T、C、G四种，DNA主要存在于细胞核中，在线粒体和叶绿体中也有少量DNA。二者都可以作为遗传物质，DNA存在时只能DNA作为遗传物质，DNA不存在时RNA才能做为遗传物质，即只有在RNA病毒中RNA才能做为遗传物质。
7．（2021高三上·辽宁月考）同位素标记法是生物学研究过程中常采用的技术手段，可用于追踪物质的运行和变化规律。下面有关使用该方法的实验的叙述，错误的是（ ）
A．小白鼠吸入18O2后呼出的二氧化碳会含有18O，尿液中也会含有少量的H218O
B．科学家在豚鼠的胰腺细胞中注射3H标记的亮氨酸探明了分泌蛋白的运输过程
C．赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，亲代噬菌体要同时用32P和35S来标记
D．用含有3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的营养液培养洋葱的根尖，可以在细胞核、线粒体处检测到较强的放射性，而在核糖体处则检测不到
【答案】C
【考点】核酸的种类及主要存在的部位；细胞器之间的协调配合；光合作用的过程和意义；有氧呼吸的过程和意义；噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、小白鼠吸入18O2后，氧气参与有氧呼吸第三阶段，生成的水中含18O，水又参与有氧呼吸第二阶段，生成二氧化碳，因此呼出的二氧化碳会含有18O，尿液中也会含有少量的H218O，A正确；
B、研究分泌蛋白的合成和运输过程中用3H标记的亮氨酸追踪放射性物质出现的位置，探明了分泌蛋白的运输过程，B正确；
C、赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，亲代噬菌体要分别用32P和35S来标记，不能同时标记，C错误；
D、分裂过程中DNA复制会用到胸腺嘧啶脱氧核苷酸，用含有3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的营养液培养洋葱的根尖，洋葱根尖的DNA复制可以发生在细胞核、线粒体，D正确。
故答案为：C。
【分析】同位素示踪法是利用放射性核素作为示踪剂对研究对象进行标记的微量分析方法，即把放射性同位素的原子添加到其他物质中去，让它们一起运动、迁移，再用放射性探测仪器进行追踪，就可知道放射性原子通过什么路径，运动到哪里了，是怎样分布的，用同位素置换后的物质，除同位素效应外，其化学性质通常没有发生变化，可参与同类的化学反应通过追踪放射性同位素标记的化合物，可用弄清化学反应的详细过程。
8．（2021高三上·丹东月考）在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态相比，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”；与常态相比，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。下列相关说法错误的是（ ）
A．艾弗里的肺炎链球菌转化实验的每个实验组就利用了“减法原理”
B．“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，利用了“加法原理”
C．验证Mg是植物必需元素的实验，利用了“加法原理”
D．沃泰默切除通向狗小肠的神经，用稀盐酸刺激小肠探究胰液分泌的实验，利用了“减法原理”
【答案】C
【考点】探究影响酶活性的因素；肺炎双球菌转化实验；动物激素的调节；组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、艾弗里的肺炎链球菌转化实验中每个实验组都加入一种酶，分解一种物质，进而证明被分解的物质是否是转化因子，可见其利用了“减法原理”进行了自变量的控制，A正确；
B、“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验，人为的增加了不同的实验条件，属于“加法原理”，B正确；
C、验证Mg是植物必需元素的实验，实验组配制缺Mg的完全培养液，对照组配制完全培养液进行对照培养，利用了“减法原理"，C错误；
D、沃泰默切除通向狗小肠的神经，用稀盐酸刺激小肠探究胰液分泌的实验，去除神经后观察现象，利用了“减法原理"，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、加法原理是给研究对象施加自变量进行干预。也就是说，实验的目的是为了探求某一变量会产生什么结果 ，即知道自变量，不知道因变量；
2、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。
3 判定原则
原则一：针对添加法的对照实验（加法原理、探求结果）：有自变量的一组事物为实验组，无自变量的一组为对照组。
原则二：针对排除法的对照实验（减法原理、追踪求源）：无自变量的一组事物为实验组，有自变量的一组为对照组。
9．（2021高三上·诸暨月考）目前已发现T2噬菌体有多种突变型，这些突变来自同一个基因或者不同基因的突变。科学家利用T2噬菌体的两种突变型A和B进行了如下实验（突变型A和B分别与野生型相比，基因组成上只有一处差异）以下叙述正确的是（ ）
实验1：用突变型A侵染大肠杆菌，噬菌体不增殖
实验2：用突变型B侵染大肠杆菌，噬菌体不增殖
实验3：突变型A、突变型B同时侵染同一个大肠杆菌，噬菌体增殖（噬菌体不发生新的突变和基因重组）
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．突变型A和突变型B的突变一定发生在相同的基因内
C．噬菌体的增殖一定由突变型A与突变型B的突变基因共同决定
D．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
【答案】C
【考点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、T2噬菌体是专一的侵染大肠杆菌，不能用乳酸菌代替大肠杆菌进行实验，A错误；
B、若他们是同一个基因突变，那么混合AB后，它们突变的基因仍然不能合成它们增殖所需的蛋白质，因此不能增殖，与表中信息不符。但若是不同基因突变，A不能合成的蛋白质B可以合成，而B不能合成的A可以，这样互补，就可以产生所需的所有蛋白质，于是可以生长，B错误；
C、由实验可知，突变型A与突变型B的突变基因功能丧失，二者就不能增殖，可知噬菌体的增殖是由二者的突变基因共同决定的，C正确；
D、子代噬菌体的DNA模板来自亲代，原料来自大肠杆菌，蛋白质全部来自于大肠杆菌，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，这会导致基因结构的改变。
2、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。
10．（2021高三上·慈溪月考）已知肺炎双球菌有致病的S菌和不致病的R菌两种类型，如图是R菌转化为S菌的过程示意图。下列叙述错误的是（ ）
A．使R菌转化为S菌的物质是Caps基因，其表达产物是荚膜
B．R菌转化为S菌后，DNA的嘌呤碱基所占比例不发生改变
C．S菌拟核DNA分子上与RNA聚合酶结合的启动部位有多个
D．S菌可能因荚膜的保护作用在小鼠体内大量繁殖而致其死亡
【答案】A
【考点】肺炎双球菌转化实验
【解析】【解答】A、分析图可知，使R菌转化为S菌的物质是Caps基因，但组成荚膜的成分不是蛋白质，是多糖，所以不是Caps基因的表达产物，A错误；
B、R菌转化为S菌后，DNA的嘌呤碱基（即A+G）所占比例不发生改变，还是为50%，因为DNA分子中A=T，G=C，B正确；
C、RNA聚合酶与基因的启动子结合，参与基因的转录，基因是有遗传效应的DNA片段，S菌拟核DNA分子上含有多个基因，因此其上有多个RNA聚合酶的结合位点，C正确；
D、细菌的夹膜是细菌的保护结构，S菌可能因荚膜的保护作用在小鼠体内大量繁殖而致其死亡，D正确。
故答案为：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）。
2、肺炎双球菌体内转化实验中的基本步骤：
① 无毒性R型肺炎双球菌感染小鼠，小鼠存活；
② 有毒性S型肺炎双球菌感染小鼠，小鼠死亡；
③ 杀死的有毒性S型肺炎双球菌感染小鼠，小鼠存活；
④ 杀死的有毒性S型肺炎双球菌＋活的无毒性R型肺炎双球菌感染小鼠，小鼠死亡。
结论：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。
11．（2021·浙江模拟）下列关于核酸是遗传物质的证据相关实验叙述正确的是（ ）
A．烟草花叶病毒降解过程中需要使用蛋白酶
B．噬菌体侵染细菌实验需要先用标记好的细菌培养噬菌体
C．肺炎双球菌离体转化实验证明了转化因子的存在
D．肺炎双球菌活体转化实验证明了高温处理过的S型菌仍然具有致病性
【答案】B
【考点】肺炎双球菌转化实验；噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、烟草花叶病毒的降解是将病毒的蛋白质外壳与RNA分开，不需要蛋白酶，A错误；
B、噬菌体侵染细菌实验需要使用标记好的噬菌体，因此需要先用标记好的细菌来培养噬菌体， B正确；
C、肺炎双球菌离体转化实验证明了转化因子是DNA，C错误；
D、肺炎双球菌活体转化实验中高温处理过的S菌不具有致病性，D错误。
故答案为：B。
【分析】1、格里菲斯肺炎双球菌体内转化实验：
R型细菌一小鼠→存活；
S型细菌一小鼠→死亡；
加热杀死的S型细菌一小鼠→存活；
加热杀死的S型细菌+R型细菌一小鼠→死亡。
证明了已经被加热杀死的S型细菌中含有一种“转化因子”，能使R型细菌转化成S型细菌。
2、艾弗里证明DNA是遗传物质的实验（肺炎双球菌体外转化实验）：
（1）研究者：1944年，美国科学家艾弗里等人。
（2）实验材料：S型和R型肺炎双球菌、细菌培养基等。
（3）实验设计思路：把DNA与其他物质分开，单独直接研究各自的遗传功能。
（4）实验过程：①将S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养，其后代有R型细菌和S型细菌；②将S型细菌的多糖和蛋白质与R型活细菌混合培养，其后代都为R型细菌，没有发生转化现象；③DNA酶和S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养，培养一段时间以后，只有R型菌。
（5）结论：加热杀死的S型细菌体内的DNA，促使R型细菌转化为S型细菌。
3、T2噬菌体侵染细菌的实验：
（1）研究者：1952年，赫尔希和蔡斯。
（2）实验材料：T,噬菌体和大肠杆菌等。
（3）实验方法：放射性同位素标记法。
（4）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。
（5）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。
（6）实验结论：DNA是遗传物质。
12．（2021·广东模拟）研究发现，R型活细菌整合了S型细菌的DNA片段后，第一次分裂产生的两个子一代细菌中一个是R型细菌、一个是S型细菌，而子一代细菌的性状遗传是稳定的。下列有关推测较为合理的是（ ）
A． S型细菌的双链 DNA片段插入了R型细菌拟核双链DNA中
B．S型细菌DNA片段中的一条链替换了R型细菌拟核DNA的一条链
C．S型细菌的双链DNA片段插入了R型细菌质粒双链DNA中
D．S型细菌DNA片段中的一条链替换了R型细菌质粒DNA的一条链
【答案】B
【考点】肺炎双球菌转化实验
【解析】【解答】R型活细菌整合了S型细菌的DNA片段后，第一次分裂产生的两个子一代细菌中一个是R型细菌、一个是S型细菌，而子一代细菌的性状遗传是稳定的，由于DNA分子复制的方式是半保留复制，可能是S型细菌DNA片段中的一条链替换了R型细菌拟核DNA的一条链，B正确，A、C、D错误。
故答案为：B。
【分析】艾弗里证明DNA是遗传物质的实验（肺炎双球菌体外转化实验）：
（1）研究者：1944年，美国科学家艾弗里等人。
（2）实验材料：S型和R型肺炎双球菌、细菌培养基等。
（3）实验设计思路：把DNA与其他物质分开，单独直接研究各自的遗传功能。
（4）实验过程：①将S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养，其后代有R型细菌和S型细菌；②将S型细菌的多糖和蛋白质与R型活细菌混合培养，其后代都为R型细菌，没有发生转化现象；③DNA酶和S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养，培养一段时间以后，只有R型菌。
（5）结论：加热杀死的S型细菌体内的DNA，促使R型细菌转化为S型细菌。
二、综合题
13．（2021高三上·大庆开学考）遗传物质不同的病毒e和病毒f的物质组成示意图如下，据图及所学知识回答下列问题：
（1）图中A、B共有的元素是 ；
（2）若赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验用了图中的病毒e，其实验设计思路是 ，为实现该设计思路，他们采用了 技术标记图中的 （填图中数字标号）；
（3）图中的b储存了大量的 ，通过复制将其从亲代传给了子代，从而保持了其连续性；
（4）病毒f普遍比病毒e更容易发生突变，请从b、c结构的差异角度思考，说明其原因： 。
【答案】（1）C、H、O、N
（2）设法将DNA和蛋白质分开，单独地、直接地观察它们各自的作用；（放射性）同位素标记 （示踪）；②①
（3）遗传信息
（4）病毒e的遗传物质是DNA，病毒f的遗传物质是RNA，DNA的双螺旋结构比RNA单链结构更稳定
【考点】噬菌体侵染细菌实验；组成细胞的元素和化合物；病毒
【解析】【解答】(1)病毒是没有细胞结构的生物，是由蛋白质外壳和里面包裹着的遗传物质——核酸组成。
结合图分析可知，B表示蛋白质的基本组成单位氨基酸，A表示核酸的基本单位核苷酸，氨基酸和核苷酸共有的元素是C、H、O、N四种元素。
(2)赫尔希和蔡斯利用噬菌体作为材料证明了DNA是遗传物质，其设计思路是设法将噬菌体的DNA和蛋白质分开，单独地、直接地观察它们各自的作用;他们采用了同位素标记技术，即用32p标记DNA的磷酸基团即图中标号 ② ，用35S标记蛋白质的R基即图中标号①。
(3)b表示DNA，DNA储存了大量的遗传信息，通过复制将其从亲代传给了子代，从而保持了其连续性。
(4) 病毒f是RNA病毒，遗传物质是RNA，病毒e是DNA病毒，遗传物质是DNA，由于DNA的双螺旋结构比RNA单链结构更稳定，所以病毒f普遍比病毒e更容易发生突变。
【分析】据图分析，A是核苷酸，是由C、H、0、N、P五种元素组成，B是氨基酸，主要由C、H、O、N（一般R基中含有S元素）组成;b是DNA，c是RNA;d是由氨基酸组成的蛋白质;病毒e是由DNA病毒，病毒f是RNA病毒。
14．（2021高一下·揭东期末）同位素包括放射性同位素和稳定同位素，有放射性的同位素称为“放射性同位素”，如35S、32P、3H、14C等，没有放射性的则称为“稳定同位素”，如18O、15N等。同位素标记法可用于研究生物体内物质的运行和变化规律，常用于生物学研究。请回答下列问题：
（1）在豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，一段时间后，细胞中放射性同位素在具膜细胞器中出现的顺序是 。（用箭头和细胞器名称作答）。
（2）赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记T2噬菌体的DNA和蛋白质，参照下图被标记的部位分别是 （填数字编号）。
获得分别被35S和32P标记的噬菌体的方法是 。
（3）现有DNA分子均被15N标记的若干细胞，若将这些细胞置于含14N的培养液中培养，研究细胞有丝分裂过程中DNA分子的复制特点，则 （填“能”或“不能”）根据亲子代细胞中DNA分子的放射性出现规律分析DNA分子的复制特点，原因是 。
（4）若某个DNA由1000个碱基对组成，且双链均被32P标记，其中腺嘌呤占20%，将其置于只含31P的环境中复制3次，则复制过程需 个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸，子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为 。
【答案】（1）内质网→高尔基体
（2）①、④；用含32P和35S的培养基分别培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染被32P和35S标记的大肠杆菌
（3）不能；14N和15N都没有放射性
（4）4200；1∶7
【考点】细胞器之间的协调配合；噬菌体侵染细菌实验；DNA分子的复制
【解析】【解答】（1）分泌蛋白是在核糖体合成，经过内质网、高尔基体最后由细胞膜释放，所以在豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，一段时间后，细胞中放射性同位素在具膜细胞器中出现的顺序是内质网→高尔基体。
（2）32P标记DNA的磷酸，即①，35S标记氨基酸的R基，即④。噬菌体是病毒，没有独立生活的能力，其生活离不开细胞，所以用含32P和35S的培养基分别培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染被32P和35S标记的大肠杆菌。
（3）由于14N和15N都没有放射性，所以不能根据亲、子代DNA分子之间的放射性找出规律。
（4）若图中DNA由1000个碱基对组成且双链均被32P标记，其中腺嘌呤占20%，则胞嘧啶占30%，为1000×2×30%=600个，将其置于只含31P的环境中复制3次，则复制过程需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为600×（23-1）=4200个；
复制3次共有8个DNA分子，16条单链，含32P的单链只有2条，所以子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链之比为2∶（2×23-2）=1∶7。
【分析】 1、T2噬菌体侵染大肠杆菌实验是人类探究遗传物质的过程中非常重要的实验。噬菌体只含有一种核酸和蛋白质外壳，噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，用放射性元素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA，让其在无放射性的细菌体内繁殖，在与亲代噬菌体相同的子代噬菌体中，实验结果是：35S组的离心试管的上清液放射性较高，沉淀物放射性较低，32P组的离心试管的上清液放射性较低，而沉淀物放射性较高，从而证明DNA是遗传物质。 2、DNA分子复制具有半保留复制的特点。将DNA分子进行复制时，复制的原料来自培养环境，所以产生的子代DNA的放射性由培养环境是否具有放射性决定。一条DNA具有2条脱氧核苷酸链，以1个DNA分子为例，复制n此后，产生的子代DNA分子数为2n，只有2个DNA的脱氧核苷酸链来自最初亲本DNA的两条链；第n次复制产生的子代DNA分子数为2n-2n-1。
15．（2021高一下·宿迁期末）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 在侵染过程中的功能，请回答下列有关问题：
（1）以下是某同学总结的噬菌体侵染细菌实验的步骤：
①在含35S和32P的培养基中培养大肠杆菌→②用上述大肠杆菌培养T2噬菌体，使噬菌体被标记→③把上述被标记的噬菌体与未被标记的大肠杆菌混合→④经过长时间保温后进行搅拌、离心→⑤分别检测上清液和沉淀物中的放射性。改正上述步骤存在的两处错误。
第一处： ；
第二处： ；
（2）选择T2噬菌体作为实验材料是因为它的结构简单，只含有蛋白质和DNA，且 。
（3）侵染一段时间后，用搅拌器搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中的放射性，得到如下图1所示的实验结果，搅拌的目的是 ，所以搅拌时间少于 1min时，上清液中35S的放射性 。实验结果表明当搅拌时间足够长时，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％，证明噬菌体的 进入细菌。图1中“被侵染细菌”的存活率曲线基本保持在100％，本组数据的意义是作为对照组，以证明 ，否则细胞外 放射性会增高。
（4）赫尔希和蔡斯分别用35S和32P标记T2噬菌体，其中32P标记的部位应是图2中的 （填序号）。
（5）DNA 的特殊结构适合作遗传物质。DNA
双螺旋结构内部 代表着遗传信息，碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的 。
【答案】（1）步骤①中应该是在分别用含有 35S 和 32P 的培养基培养大肠杆菌；步骤④中应该保温适当时间
（2）侵染细菌过程中蛋白质与DNA会自然分离
（3）使噬菌体蛋白质外壳和细菌分离；较低；DNA；细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来；32P
（4）②
（5）碱基排列顺序；多样性
【考点】噬菌体侵染细菌实验；DNA分子的多样性和特异性
【解析】【解答】（1）同时含35S和32P的培养基去培养大肠杆菌，会使子代T2噬菌体中的DNA和蛋白质同时有标记，不能区分两种物质，因此步骤①中应该是在分别含有含35S和32P的培养基培养大肠杆菌。搅拌前应该先进行短时间的保温，让亲代噬菌体充分感染大肠杆菌，但大肠杆菌并未破裂释放子代噬菌体，故步骤④中应该保温适当时间，而非长时间。
（2）选择T2噬菌体作为实验材料，是因为它的结构简单，只含有蛋白质和DNA，且侵染细菌过程中蛋白质与DNA会自然分离，有利于控制单一变量，单独研究蛋白质和DNA的功能。
（3）侵染一段时间后，用搅拌机搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中的放射性。搅拌的目的是让吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，即让病毒蛋白质外壳与大肠杆菌分开，所以搅拌时间少于1min时，即搅拌不充分，上清液中35S的放射性较低。实验结果表明当搅拌时间足够长以后，上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%，证明DNA进入细菌，在离心过程中随着细菌进入沉淀物中，而蛋白质未进入细菌，主要分布在上清液。图1中 “被侵染细菌”的存活率曲线基本保持在100%，本组数据的意义是作为对照组，以证明细菌没有裂解死亡，子代噬菌体没有释放出来，在离心过程中随着细菌进入沉淀物中，否则细胞外32P放射性会增高。
（4）32P位于DNA分子中的磷酸基团上，是图2中的②。
（5）DNA 的遗传信息蕴藏在4种脱氧核苷酸的排列顺序中，即DNA双螺旋结构内部的碱基排列顺序代表遗传信息；碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性。
【分析】1、赫尔希和蔡斯用35S或32P标记的噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌，经过短时间的保温后，搅拌后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质发现：用35S标记的一组侵染实验，放射性同位素主要分布在上清液中；用32P标记的一组实验，放射性同位素主要分布在沉淀物中。
2、 分析曲线图1:细菌的感染率为100%，为对照组;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，仍然附着在细菌表面，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%的噬菌体没有实现侵染细菌，离心后位于上清液。
3、图2:分别为蛋白质和核酸的基本组成单位：氨基酸和核苷酸，①为R基，②为磷酸基团，③代表五碳糖，④代表含氮碱基。
16．（2021高一下·前郭期末）1952年，赫尔希和蔡斯用同位素标记法研究了T2噬菌体的DNA和蛋白质在侵染大肠杆菌过程中的功能。下图甲表示T2噬菌体某些基因表达的部分过程，图乙为图甲中④部分的放大。请回答：
（1）图甲所示过程中新形成的化学键有 。
（2）图乙中各物质或结构含有核糖的有 ，图乙所示过程中，碱基互补配对方式与图甲中①的形成过程 （填“完全相同”或“不完全相同”或“完全不同”）。
（3）若用32P和35S共同标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，则子代噬菌体的蛋白质标记情况是 。
（4）大肠杆菌细胞中的RNA，其功能有_____________。
A．传递遗传信息 B．作为遗传物质
C．转运氨基酸 D．构成核糖体
（5）用32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，保温一段时间后搅拌、离心得到上清液和沉淀并检测其放射性强弱，若保温时间过长则出现的现象是 ，原因是 。
【答案】（1）磷酸二酯键、肽键、氢键
（2）mRNA、tRNA、核糖体；不完全相同
（3）没有标记
（4）A；C；D
（5）上清液放射性增强；保温时间过长部分被侵染的大肠杆菌裂解，释放出大量的子代噬菌体，部分含有32P的子代噬菌体进入上清液
【考点】噬菌体侵染细菌实验；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】（1）图甲所示过程包括转录和翻译两个阶段，其中转录过程中有磷酸二酯键和氢键的形成，翻译过程中有肽键形成。（2）图乙为翻译过程，该图中包含核糖体（由蛋白质和rRNA组成）、mRNA、和tRNA，RNA中含有核糖；图甲①通过转录形成，其碱基配对方式是A－U、T－A、C－G、G-C，而图乙为翻译过程，其碱基配对方式是A－U、U－A、C－G、G－C，因此这两个过程中的碱基互补配对的方式不完全相同。（3）用32P和35S共同标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，子代噬菌体的蛋白质是由未被标记的大肠杆菌提供的氨基酸合成的，所以没有被标记。（4）大肠杆菌细菌细胞的遗传物质是DNA，大肠杆菌细胞内的RNA功能有：传递遗传信息（mRNA）、识别并转运氨基酸(tRNA)、参与核糖体的构成（rRNA）。（5）用32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，若保温时间过长则上清液放射性增强，原因是保温时间过长部分被侵染的大肠杆菌裂解，释放出大量的子代噬菌体，部分含有32P的子代噬菌体进入上清液。所以在实验过程中要保持大肠杆菌细胞的活性，不能裂解。
【分析】转录与翻译，噬菌体侵染细菌的实验，T2噬菌体为病毒无细胞结构，从图甲转录与翻译同时进行可知其过程发生在原核细胞即题文中的大肠杆菌内，图中①②为RNA，③④为核糖体；图乙为④核糖体中翻译的放大图。赫尔希和蔡斯在做噬菌体侵染细菌的过程中，利用了同位素标记法，用32P和35S分别标记的噬菌体的DNA和蛋白质。噬菌体在细菌内繁殖的过程为：吸附一注入一合成一组装一释放。
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