2017-2018学年高中生物人教版 必修2 第3章 第1节 DNA是主要的遗传物质 对遗传物质的早期推测、肺炎双球菌的转化实验
一、选择题
1．探索遗传物质的过程是漫长的，直到20世纪初期，人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的理由不包括（ ）
A．蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并且能够自我复制
B．蛋白质与生物的性状密切相关
C．蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以储存大量遗传信息
D．不同生物的蛋白质在结构上存在差异
【答案】A
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、蛋白质的热稳定性没有DNA高，且不能自我复制，A符合题意；
B、作为遗传物质，要能控制生物的性状，而蛋白质与生物的性状密切相关，B不符合题意；
C、作为遗传物质要能储存大量的遗传信息，而蛋白质中氨基酸的不同排列组成可以贮存大量遗传信息，C不符合题意；
D、不同生物的蛋白质在结构上存在差异，可能代表不同的遗传信息，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】作为遗传物质应具有的特点：分子结构具有相对稳定性；能自我复制，保持上下代连续性；能指导合成蛋白质；；能产生可遗传变异。
2．在肺炎双球菌转化实验中，将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后，注射到小鼠体内，下列能在死亡小鼠体内出现的细菌类型有（ ）
①有毒R型细菌 ②无毒R型细菌 ③有毒S型细菌 ④无毒S型细菌
A．①④ B．②③ C．③ D．①③
【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】R型活细菌无毒；S型活细菌有毒，能导致小鼠死亡。将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后，注射到小鼠体内，一段时间后，会有部分R型活细菌转化为S型活细菌，转化的S型活细菌会导致小鼠死亡。因此能在死亡小鼠体内出现的细菌类型有无毒R型细菌和有毒S型细菌，B符合题意，A、C、D不符合题意。
故答案为：B
【分析】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降低又逐渐恢复活性。恢复活性的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，使R型细胞获得了新的遗传信息，转化为S型细菌。
3．格里菲思的肺炎双球菌转化实验如下，根据实验推断，下列说法不正确的是（ ）
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。
A．整个实验证明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②和实验④中的死亡小鼠体内都可分离到S型活细菌
D．重复做实验①与④，得到同样的结果，可排除S型活细菌由R型活细菌突变而来
【答案】A
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、整个实验可推测：加热杀死的S型细菌中存在“转化因子”“，促进R型细菌转化为S型细菌，但不能证明DNA是转化因子，A符合题意；
B、实验①说明R型活细菌无毒，实验③说明加热杀死的S型细菌的毒性消失，实验④说明有R型活细菌转化为有毒的S型活细菌，因此实验①、实验③可作为实验④的对照，以便得出R型活细菌中有S型活细菌形成，B不符合题意；
C、实验②是将S型活细菌注入小鼠体内，实验④中有S型活细菌形成，所以实验②和实验④中的死亡小鼠体内都可分离到S型活细菌，C不符合题意；
D、重复做实验①与④，得到同样的结果，可排除S型活细菌由R型活细菌突变而来，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】格里菲思的肺炎双球菌转化实验的结论：加热杀死的S型细菌中，含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”。
4．S型肺炎双球菌菌株是使人类患肺炎和小鼠患败血症的病原体，而R型菌株却无致病性。下列有关叙述正确的是（ ）
A．加热杀死的S型菌与R型菌混合使R型菌转化成S型菌不属于基因重组
B．S型菌与R型菌的结构不同是由于遗传物质有差异的缘故
C．肺炎双球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质
D．高温处理过的S型菌蛋白质变性不能与双缩脲试剂发生紫色反应
【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、加热杀死的S型菌与R型菌混合使R型菌转化成S型菌属于基因重组，A不符合题意；
B、S型菌与R型菌的结构不同的根本原因是遗传物质不同，不同的遗传物质控制合成不同的蛋白质，因而导致结构有所差异，B符合题意；
C、肺炎双球菌属于原核生物，利用自身核糖体合成相应蛋白质，C不符合题意；
D、高温变性后的蛋白质只是空间结构发生改变，而肽链中的肽键还存在，因此仍能与双缩脲试剂发生紫色反应，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】肺炎双球菌转化实验是指S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了基因重组。
5．艾弗里等人为了弄清转化因子的本质，进行了一系列的实验，如图是他们所做的一组实验，则三个实验的培养皿中只存在一种菌落的为（ ）
A．实验一 B．实验二
C．实验三 D．实验一和实验三
【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】实验一中S型细菌的DNA不会被RNA酶水解，所以能使R型细菌转化成S型细菌，因而培养皿中存在两种菌落；实验二中S型细菌的DNA会被DNA酶水解，所以不能使R型细菌转化成S型细菌，因而培养皿中只存在一种菌落；实验三中S型细菌的DNA不会被蛋白质酶水解，所以能使R型细菌转化成S型细菌，因而培养皿中存在两种菌落。
故答案为：B
【分析】该实验结论：DNA是“转化因子”，是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
6．（2016高二上·苏州期中）艾弗里通过肺炎双球菌体外转化实验发现，使无毒的R型细菌转化为有毒的S型细菌的物质是（ ）
A．RNA B．蛋白质 C．多糖 D．DNA
【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】解：A、S型肺炎双球菌的RNA不是转化因子，不能将R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌，A错误；
B、S型肺炎双球菌的蛋白质不是转化因子，不能将R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌，B错误；
C、S型肺炎双球菌的多糖不是转化因子，不能将R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌，C错误；
D、S型肺炎双球菌的DNA是转化因子，能使R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌，D正确．
故选：D．
【分析】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．
7．格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌的转化实验，没有证实（ ）
A．DNA是主要的遗传物质
B．在转化过程中，S型细菌的DNA可能进入到了R型菌细胞中
C．S型细菌的性状是由DNA决定的
D．蛋白质和多糖不是遗传物质
【答案】A
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、艾弗里体外转化实验只证明DNA是遗传物质，没有证明DNA是主要的遗传物质，A符合题意；
B、在转化过程中，S型细菌的DNA可能进入到了R型细菌细胞中，使其转化成S型细菌，B不符合题意；
C、R型细菌向S型细菌转化的内因是S型细菌的DNA进入了R型细菌的细胞，并成功表达了某些性状，所以S型细菌的性状是由DNA决定的，C不符合题意；
D、艾弗里体外转化实验证明蛋白质、多糖不是遗传物质，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】比较格里菲思和艾弗里的肺炎双球菌转化实验：
体内转化实验 体外转化实验
培养细菌 在小鼠体内 体外培养基
实验对照 R型细菌与S型细菌的毒性对照 S型细菌各组成成分的作用进行对照
巧妙构思 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 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
实验结论 加热杀死的S型细菌体内有“转化因子” S型细菌的DNA是遗传物质
8．肺炎双球菌转化中将R型活菌和加热杀死的S型菌混合，注射到小鼠体内，下列能在死亡鼠体内出现的细菌类型是（ ）
A．只有有毒的S型细菌
B．只有无毒的R型细菌
C．无毒的R型细菌和有毒的S型细菌
D．无毒的R型细菌和有毒的S型细菌都没有
【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后，S型细菌在鼠体内促使了R型细菌向S型细菌的转化，其实质是S型细菌某些DNA片段进入R型细菌细胞中，与R型细菌的基因发生重组，所以细胞中出现了有毒的S型细菌。另外在小鼠体内还有没有转化的无毒的R型细菌。
故答案为：C
【分析】解题关键是了解加热并没有使DNA完全失去活性：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降低又逐渐恢复活性。
9．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→注射人小鼠
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
【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】①S型菌的DNA+DNA酶，DNA被水解，失去了转化作用，对后面加入的R型菌没有转化作用，R型菌无毒，注射入小鼠体内，小鼠存活；②R型菌的DNA＋DNA酶，DNA被水解，不起作用，加入S型菌，有毒性，注射入小鼠体内导致小鼠死亡；③R型菌＋DNA酶，DNA酶对细菌不起作用，高温加热后冷却后，DNA酶变性失活，R型菌被杀死，但是R型菌的DNA有活性（冷却后复性），加入S型菌的DNA，没有了R型活菌，不能转化，也就相当于把两种DNA注射入小鼠体内，两种DNA没有毒性，也不会转化小鼠的细胞，估计会被降解，小鼠存活；④S型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射入小鼠，和③类似，也是两种DNA，无毒，小鼠存活。因此，D符合题意，A、B、C不符合题意。
故答案为：D
【分析】有关“转化”的三个易误点
①转化的实质是基因重组而非基因突变：肺炎双球菌转化实验是指S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了基因重组。
②并非所有的R型细菌都被转化：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，因此转化过程中并不是所有的R型细菌都被转化成S型细菌，而只是少部分R型细菌被转化成S型细菌。
③加热并没有使DNA完全失去活性：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降低又逐渐恢复活性。
10．肺炎双球菌有许多类型，有荚膜的S型菌有毒性，能引起人患肺炎或引起小鼠患败血症死亡，无荚膜的R型菌无毒性。如图为所做的细菌转化实验。下列相关说法错误的是（ ）
A．C组为空白对照，实验结果为小鼠不死亡
B．能导致小鼠患败血症死亡的有A，D两组
C．E组实验表明，加S型菌的蛋白质后试管中长出的还是无毒性的R型菌
D．D组产生的有毒性的肺炎双球菌不能将该性状遗传给后代
【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、C组没有处理，肺炎双球菌无荚膜，为空白对照，实验结果为小鼠不死亡，A不符合题意；
B、由于A组没有处理，肺炎双球菌有荚膜；D组加入的是S型肺炎双球菌的DNA，能使无荚膜的肺炎双球菌转化为有荚膜的肺炎双球菌，所以能导致小鼠死亡的有A、D两组，B不符合题意；
C、E组中是R型细菌+S型细菌的蛋白质，而S型细菌的蛋白质不是转化因子，不能将R型细菌转化为S型细菌，小鼠仍存活，所以加S型菌的蛋白质后试管中长出的还是无毒性的R型菌，C不符合题意；
D、D组产生的有毒性的肺炎双球菌，其遗传物质发生了改变，所以能将该性状遗传给后代，D符合题意。
故答案为：D
【分析】分析题图，A中有S型菌，小鼠死亡，B中煮沸，细菌死亡，小鼠生存；C中无处理，小鼠生存；D中有S型菌的DNA，可转化出S细菌，小鼠死亡；E中蛋白质不能促使R型细菌转化出S型细菌，小鼠生存。
11．在肺炎链球菌的转化实验中，在培养有R型细菌的1、2、3、4四个试管中，依次分别加入从S型活细菌中提取的DNA.DNA和DNA酶、蛋白质、多糖，经过培养，检查结果发现试管内仍然有R型细菌的是( )
A．3和4 B．1、3和4 C．2、3和4 D．1、2、3和4
【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】艾弗里的肺炎链球菌的转化实验证明，DNA是遗传物质.2、3、4三个试管内因为没有S型细菌的DNA，所以R型细菌都不会发生转化，因此只有R型细菌；1号试管因为有S型细菌的DNA，所以会使R型细菌发生转化，但是发生转化的R型细菌只有一部分，故试管内仍然有R型细菌存在．
故答案为：D
【分析】解题关键是了解转化过程中并不是所有的R型细菌都被转化成S型细菌，而只是少部分R型细菌被转化成S型细菌。
12．将加热杀死的S型细菌与R型活细菌相混合后，注射到小鼠体内，在小鼠体内S型和R型细菌含量变化情况如图所示。下列有关叙述中错误的是（ ）
A．在死亡的小鼠体内可分离出S型和R型两种活细菌
B．曲线ab段下降是因为部分R型细菌被小鼠的免疫系统所消灭
C．曲线bc段上升，与S型细菌使小鼠发病后免疫力降低有关
D．S型细菌数量从0开始增多是由于R型细菌基因突变的结果
【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、由图可知，在死亡的小鼠体内能分离出S型细菌和R型细菌，故A不符合题意；
B、曲线ab段下降的原因是R型细菌被小鼠的免疫系统发现并消灭，故B不符合题意；
C、曲线bc段上升，与S型细菌使小鼠发病后免疫力降低有关，C不符合题意；
D、S型细菌数量从0开始增多是由于R型细菌基因重组的结果，D符合题意。
故答案为：D
【分析】解题关键是知道S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了基因重组，产生S型细菌。实验开始阶段，小鼠具有免疫力，因此R型细菌含量降低，随着时间的推移，小鼠免疫力逐渐降低，因此，R型细菌含量上升。
二、解答题
13．下面两幅图为肺炎双球菌转化实验的图解。请分析并回答下列问题：
（1）分析左图可知，加热杀死有毒的S型细菌与活的R型无毒细菌混合注入小鼠体内，小鼠将 ，原因是 。
（2）若用同位素标记法分别对蛋白质和DNA进行标记，可选用下列哪组 。
A．14C和18O B．35S和32P C．14C和32P D．35S和18O
（3）分析上图可知，能使R型活细菌发生转化的是 ；DNA酶处理DNA的结果是产生 。
（4）S型细菌的遗传物质主要存在于 中。
【答案】（1）死亡；S型细菌的DNA将R型细菌转化成活的有毒的S型细菌，使小鼠死亡
（2）B
（3）S型细菌的DNA；四种脱氧核苷酸 （无毒性的R型细菌）
（4）拟核（细胞质）
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】（1）分析左图可知，加热杀死有毒的S型细菌与活的R型无毒细菌混合后，可转化为有毒性的S型活细菌，小鼠将死亡。（2）蛋白质含有S，不含P，核酸含有P而不含S，因此可用35S和32P分别对蛋白质和DNA进行标记。（3）分析右图可知，加入S型细菌的DNA，R型无毒的细菌发生转化，表现了S型细菌的性状，这说明S型细菌的DNA进入R型细菌的细胞中，实现了对其性状的控制，也说明DNA是遗传物质。DNA酶处理DNA是为了水解DNA，所以其结果是产生4种脱氧核苷酸。（4）S型细菌是原核细胞，其遗传物质主要存在于拟核中。
【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在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性。
（2）蛋白质是由C、H、O、N、S元素构成；核酸是由C、H、O、N、P元素构成。（3）细菌没有以核膜为界限的细胞核，只有拟核（含DNA分子）；细胞质中除核糖体外，无其他复杂的细胞器。
14．1928年，英国科学家利用小鼠做了如下的实验：
实验1：R型活细菌＋小鼠→小鼠存活；
实验2：S型活细菌＋小鼠→小鼠死亡→分离出S型活细菌；
实验3：加热后杀死的S型细菌＋小鼠→小鼠存活；
实验4：加热后杀死的S型细菌＋R型活细菌＋小鼠→小鼠死亡。
请回答下列相关问题：
（1）在实验4中从死亡的小鼠体内能够分离出 细菌。
（2）除了用注射法，通过观察小鼠的生活情况来区分R型细菌和S型细菌外，还可以在显微镜下观察细菌有无荚膜，有荚膜者为 型细菌。
（3）如图为实验4中小鼠体内R型细菌的增长曲线，请在图中绘出S型细菌的增长情况。（用虚线绘制）
（4）本实验得出的结论是： 型细菌中的某种物质（转化因子）能使R型细菌转化成S型细菌。
【答案】（1）S型细菌和R型
（2）S型
（3）
（4）S型
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】（1）实验3和实验4可看作对照实验，自变量是否加R型活细菌．S型细菌中存在某种“转化因子”，能将部分R型细菌转化成S型细菌，因此，在实验4中死亡的小鼠中能够分离出S型和R型细菌．（2）S型细菌的特点：含有多糖类的荚膜、有毒性、菌落光滑，而R型细菌的特点：无多糖类的荚膜、无毒性、菌落粗糙．因此，除了用上述注射法，通过观察小鼠的生活情况来判断R型和S型细菌外，你还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，若表面光滑，则为S型；若菌落表面粗糙，则为R型细菌．（3）绘图时需要注意：①曲线的初始数量应为0，体现转化从无到有的过程；②S型细菌种群将呈现“S”型增长；③S型细菌的曲线应先于R型细菌曲线开始增长，且最后数量要高于R型细菌．如图：
（ 4 ）与艾弗里的实验相比该实验是肺炎双球菌的体内转化实验，通过该实验获得的结论是S型细菌中存在某种“转化因子”．
【分析】（1）肺炎双球菌的类型及特点
特点
类型 菌落 荚膜 毒性
S型 光滑 有 有
R型 粗糙 无 无
（2）比较两个转化实验
体内转化实验 体外转化实验
培养细菌 在小鼠体内 体外培养基
实验对照 R型细菌与S型细菌的毒性对照 S型细菌各组成成分的作用进行对照
巧妙构思 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 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
实验结论 加热杀死的S型细菌体内有“转化因子” S型细菌的DNA是遗传物质
15．在研究生物遗传物质的过程中，人们做很多的实验进行探究，包括著名的“肺炎双球菌转化实验”。
（1）某人曾重复了“肺炎双球菌转化实验”，步骤如下。请分析以下实验并回答问题：
A．将一部分S型细菌加热杀死；
B．制备符合要求的培养基，并分为若干组，将菌种分别接种到各组培养基上（接种的菌种见图中文字所示）；将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况（见下图）。
①实验中的对照组有 。
②本实验得出的结论是： 。
（2）艾弗里等人通过实验证实了在上述细菌转化过程中，起转化作用的是DNA。请利用DNA酶做试剂，选择适当的材料用具，设计实验方案，验证“促进R型细菌转化成S型细菌的物质是DNA”，并预测实验结果，得出实验结论。
①实验设计方案：
第一步：从S型细菌中提取DNA，制备符合要求的培养基。
第二步：
组合编号 A B C
处理 不加任何提取物 加入提取出的S型细菌DNA 加入提取出的S型细菌DNA和DNA酶
第三步：将 分别接种到三组培养基上。
第四步：将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况。
②请你预测实验结果并得出结论： 。
③通过你设计的实验，还能得出什么新的结论： 。
【答案】（1）1、2、3组；S型细菌中的某种物质（转化因子）能使R型细菌转化成S型细菌，产生可遗传的变异
（2）第三步： R型细菌；A、C组中未出现S型细菌；只有B组培养基中出现S型细菌，说明DNA分子可以使R型细菌转化为S型细菌；DNA结构要保持完整才能促进R型细菌转化为S型细菌
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】（1）①本实验中的对照组是1、2、3组，第4组是实验组培养皿中出现S型菌落和S型菌落．②本实验能得出的结论是S型细菌中的某种物质（转化因子）能使R型细菌转化成S型细菌．（2）①第三步：将R型细菌分别接种到三组培养基上；第四步：将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况．
②预测实验结果：由于A中没有加任何提取物，C中的DNA分子被水解，所以A、C组中未出现S型细菌；由于B组中加入了提取出的S型细菌DNA，所以B组培养基中出现S型细菌．
③得出实验结论：由于基因是遗传物质的结构单位，所以DNA分子可以使R型细菌转化为S型细菌、DNA结构要保持完整才能完成此转化过程．
【分析】（1）对照组是不接受实验变量处理的对象组。
（2）肺炎双球菌的类型及特点
特点
类型 菌落 荚膜 毒性
S型 光滑 有 有
R型 粗糙 无 无
（3）有关“转化”的两个个易误点
①转化的实质是基因重组而非基因突变
肺炎双球菌转化实验是指S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了基因重组。
②并非所有的R型细菌都被转化
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，因此转化过程中并不是所有的R型细菌都被转化成S型细菌，而只是少部分R型细菌被转化成S型细菌。
1 / 12017-2018学年高中生物人教版 必修2 第3章 第1节 DNA是主要的遗传物质 对遗传物质的早期推测、肺炎双球菌的转化实验
一、选择题
1．探索遗传物质的过程是漫长的，直到20世纪初期，人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的理由不包括（ ）
A．蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并且能够自我复制
B．蛋白质与生物的性状密切相关
C．蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以储存大量遗传信息
D．不同生物的蛋白质在结构上存在差异
2．在肺炎双球菌转化实验中，将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后，注射到小鼠体内，下列能在死亡小鼠体内出现的细菌类型有（ ）
①有毒R型细菌 ②无毒R型细菌 ③有毒S型细菌 ④无毒S型细菌
A．①④ B．②③ C．③ D．①③
3．格里菲思的肺炎双球菌转化实验如下，根据实验推断，下列说法不正确的是（ ）
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。
A．整个实验证明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②和实验④中的死亡小鼠体内都可分离到S型活细菌
D．重复做实验①与④，得到同样的结果，可排除S型活细菌由R型活细菌突变而来
4．S型肺炎双球菌菌株是使人类患肺炎和小鼠患败血症的病原体，而R型菌株却无致病性。下列有关叙述正确的是（ ）
A．加热杀死的S型菌与R型菌混合使R型菌转化成S型菌不属于基因重组
B．S型菌与R型菌的结构不同是由于遗传物质有差异的缘故
C．肺炎双球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质
D．高温处理过的S型菌蛋白质变性不能与双缩脲试剂发生紫色反应
5．艾弗里等人为了弄清转化因子的本质，进行了一系列的实验，如图是他们所做的一组实验，则三个实验的培养皿中只存在一种菌落的为（ ）
A．实验一 B．实验二
C．实验三 D．实验一和实验三
6．（2016高二上·苏州期中）艾弗里通过肺炎双球菌体外转化实验发现，使无毒的R型细菌转化为有毒的S型细菌的物质是（ ）
A．RNA B．蛋白质 C．多糖 D．DNA
7．格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌的转化实验，没有证实（ ）
A．DNA是主要的遗传物质
B．在转化过程中，S型细菌的DNA可能进入到了R型菌细胞中
C．S型细菌的性状是由DNA决定的
D．蛋白质和多糖不是遗传物质
8．肺炎双球菌转化中将R型活菌和加热杀死的S型菌混合，注射到小鼠体内，下列能在死亡鼠体内出现的细菌类型是（ ）
A．只有有毒的S型细菌
B．只有无毒的R型细菌
C．无毒的R型细菌和有毒的S型细菌
D．无毒的R型细菌和有毒的S型细菌都没有
9．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→注射人小鼠
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
10．肺炎双球菌有许多类型，有荚膜的S型菌有毒性，能引起人患肺炎或引起小鼠患败血症死亡，无荚膜的R型菌无毒性。如图为所做的细菌转化实验。下列相关说法错误的是（ ）
A．C组为空白对照，实验结果为小鼠不死亡
B．能导致小鼠患败血症死亡的有A，D两组
C．E组实验表明，加S型菌的蛋白质后试管中长出的还是无毒性的R型菌
D．D组产生的有毒性的肺炎双球菌不能将该性状遗传给后代
11．在肺炎链球菌的转化实验中，在培养有R型细菌的1、2、3、4四个试管中，依次分别加入从S型活细菌中提取的DNA.DNA和DNA酶、蛋白质、多糖，经过培养，检查结果发现试管内仍然有R型细菌的是( )
A．3和4 B．1、3和4 C．2、3和4 D．1、2、3和4
12．将加热杀死的S型细菌与R型活细菌相混合后，注射到小鼠体内，在小鼠体内S型和R型细菌含量变化情况如图所示。下列有关叙述中错误的是（ ）
A．在死亡的小鼠体内可分离出S型和R型两种活细菌
B．曲线ab段下降是因为部分R型细菌被小鼠的免疫系统所消灭
C．曲线bc段上升，与S型细菌使小鼠发病后免疫力降低有关
D．S型细菌数量从0开始增多是由于R型细菌基因突变的结果
二、解答题
13．下面两幅图为肺炎双球菌转化实验的图解。请分析并回答下列问题：
（1）分析左图可知，加热杀死有毒的S型细菌与活的R型无毒细菌混合注入小鼠体内，小鼠将 ，原因是 。
（2）若用同位素标记法分别对蛋白质和DNA进行标记，可选用下列哪组 。
A．14C和18O B．35S和32P C．14C和32P D．35S和18O
（3）分析上图可知，能使R型活细菌发生转化的是 ；DNA酶处理DNA的结果是产生 。
（4）S型细菌的遗传物质主要存在于 中。
14．1928年，英国科学家利用小鼠做了如下的实验：
实验1：R型活细菌＋小鼠→小鼠存活；
实验2：S型活细菌＋小鼠→小鼠死亡→分离出S型活细菌；
实验3：加热后杀死的S型细菌＋小鼠→小鼠存活；
实验4：加热后杀死的S型细菌＋R型活细菌＋小鼠→小鼠死亡。
请回答下列相关问题：
（1）在实验4中从死亡的小鼠体内能够分离出 细菌。
（2）除了用注射法，通过观察小鼠的生活情况来区分R型细菌和S型细菌外，还可以在显微镜下观察细菌有无荚膜，有荚膜者为 型细菌。
（3）如图为实验4中小鼠体内R型细菌的增长曲线，请在图中绘出S型细菌的增长情况。（用虚线绘制）
（4）本实验得出的结论是： 型细菌中的某种物质（转化因子）能使R型细菌转化成S型细菌。
15．在研究生物遗传物质的过程中，人们做很多的实验进行探究，包括著名的“肺炎双球菌转化实验”。
（1）某人曾重复了“肺炎双球菌转化实验”，步骤如下。请分析以下实验并回答问题：
A．将一部分S型细菌加热杀死；
B．制备符合要求的培养基，并分为若干组，将菌种分别接种到各组培养基上（接种的菌种见图中文字所示）；将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况（见下图）。
①实验中的对照组有 。
②本实验得出的结论是： 。
（2）艾弗里等人通过实验证实了在上述细菌转化过程中，起转化作用的是DNA。请利用DNA酶做试剂，选择适当的材料用具，设计实验方案，验证“促进R型细菌转化成S型细菌的物质是DNA”，并预测实验结果，得出实验结论。
①实验设计方案：
第一步：从S型细菌中提取DNA，制备符合要求的培养基。
第二步：
组合编号 A B C
处理 不加任何提取物 加入提取出的S型细菌DNA 加入提取出的S型细菌DNA和DNA酶
第三步：将 分别接种到三组培养基上。
第四步：将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况。
②请你预测实验结果并得出结论： 。
③通过你设计的实验，还能得出什么新的结论： 。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、蛋白质的热稳定性没有DNA高，且不能自我复制，A符合题意；
B、作为遗传物质，要能控制生物的性状，而蛋白质与生物的性状密切相关，B不符合题意；
C、作为遗传物质要能储存大量的遗传信息，而蛋白质中氨基酸的不同排列组成可以贮存大量遗传信息，C不符合题意；
D、不同生物的蛋白质在结构上存在差异，可能代表不同的遗传信息，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】作为遗传物质应具有的特点：分子结构具有相对稳定性；能自我复制，保持上下代连续性；能指导合成蛋白质；；能产生可遗传变异。
2．【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】R型活细菌无毒；S型活细菌有毒，能导致小鼠死亡。将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后，注射到小鼠体内，一段时间后，会有部分R型活细菌转化为S型活细菌，转化的S型活细菌会导致小鼠死亡。因此能在死亡小鼠体内出现的细菌类型有无毒R型细菌和有毒S型细菌，B符合题意，A、C、D不符合题意。
故答案为：B
【分析】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降低又逐渐恢复活性。恢复活性的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，使R型细胞获得了新的遗传信息，转化为S型细菌。
3．【答案】A
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、整个实验可推测：加热杀死的S型细菌中存在“转化因子”“，促进R型细菌转化为S型细菌，但不能证明DNA是转化因子，A符合题意；
B、实验①说明R型活细菌无毒，实验③说明加热杀死的S型细菌的毒性消失，实验④说明有R型活细菌转化为有毒的S型活细菌，因此实验①、实验③可作为实验④的对照，以便得出R型活细菌中有S型活细菌形成，B不符合题意；
C、实验②是将S型活细菌注入小鼠体内，实验④中有S型活细菌形成，所以实验②和实验④中的死亡小鼠体内都可分离到S型活细菌，C不符合题意；
D、重复做实验①与④，得到同样的结果，可排除S型活细菌由R型活细菌突变而来，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】格里菲思的肺炎双球菌转化实验的结论：加热杀死的S型细菌中，含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”。
4．【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、加热杀死的S型菌与R型菌混合使R型菌转化成S型菌属于基因重组，A不符合题意；
B、S型菌与R型菌的结构不同的根本原因是遗传物质不同，不同的遗传物质控制合成不同的蛋白质，因而导致结构有所差异，B符合题意；
C、肺炎双球菌属于原核生物，利用自身核糖体合成相应蛋白质，C不符合题意；
D、高温变性后的蛋白质只是空间结构发生改变，而肽链中的肽键还存在，因此仍能与双缩脲试剂发生紫色反应，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】肺炎双球菌转化实验是指S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了基因重组。
5．【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】实验一中S型细菌的DNA不会被RNA酶水解，所以能使R型细菌转化成S型细菌，因而培养皿中存在两种菌落；实验二中S型细菌的DNA会被DNA酶水解，所以不能使R型细菌转化成S型细菌，因而培养皿中只存在一种菌落；实验三中S型细菌的DNA不会被蛋白质酶水解，所以能使R型细菌转化成S型细菌，因而培养皿中存在两种菌落。
故答案为：B
【分析】该实验结论：DNA是“转化因子”，是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
6．【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】解：A、S型肺炎双球菌的RNA不是转化因子，不能将R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌，A错误；
B、S型肺炎双球菌的蛋白质不是转化因子，不能将R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌，B错误；
C、S型肺炎双球菌的多糖不是转化因子，不能将R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌，C错误；
D、S型肺炎双球菌的DNA是转化因子，能使R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌，D正确．
故选：D．
【分析】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．
7．【答案】A
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、艾弗里体外转化实验只证明DNA是遗传物质，没有证明DNA是主要的遗传物质，A符合题意；
B、在转化过程中，S型细菌的DNA可能进入到了R型细菌细胞中，使其转化成S型细菌，B不符合题意；
C、R型细菌向S型细菌转化的内因是S型细菌的DNA进入了R型细菌的细胞，并成功表达了某些性状，所以S型细菌的性状是由DNA决定的，C不符合题意；
D、艾弗里体外转化实验证明蛋白质、多糖不是遗传物质，D不符合题意。
故答案为：A
【分析】比较格里菲思和艾弗里的肺炎双球菌转化实验：
体内转化实验 体外转化实验
培养细菌 在小鼠体内 体外培养基
实验对照 R型细菌与S型细菌的毒性对照 S型细菌各组成成分的作用进行对照
巧妙构思 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 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
实验结论 加热杀死的S型细菌体内有“转化因子” S型细菌的DNA是遗传物质
8．【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后，S型细菌在鼠体内促使了R型细菌向S型细菌的转化，其实质是S型细菌某些DNA片段进入R型细菌细胞中，与R型细菌的基因发生重组，所以细胞中出现了有毒的S型细菌。另外在小鼠体内还有没有转化的无毒的R型细菌。
故答案为：C
【分析】解题关键是了解加热并没有使DNA完全失去活性：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降低又逐渐恢复活性。
9．【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】①S型菌的DNA+DNA酶，DNA被水解，失去了转化作用，对后面加入的R型菌没有转化作用，R型菌无毒，注射入小鼠体内，小鼠存活；②R型菌的DNA＋DNA酶，DNA被水解，不起作用，加入S型菌，有毒性，注射入小鼠体内导致小鼠死亡；③R型菌＋DNA酶，DNA酶对细菌不起作用，高温加热后冷却后，DNA酶变性失活，R型菌被杀死，但是R型菌的DNA有活性（冷却后复性），加入S型菌的DNA，没有了R型活菌，不能转化，也就相当于把两种DNA注射入小鼠体内，两种DNA没有毒性，也不会转化小鼠的细胞，估计会被降解，小鼠存活；④S型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射入小鼠，和③类似，也是两种DNA，无毒，小鼠存活。因此，D符合题意，A、B、C不符合题意。
故答案为：D
【分析】有关“转化”的三个易误点
①转化的实质是基因重组而非基因突变：肺炎双球菌转化实验是指S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了基因重组。
②并非所有的R型细菌都被转化：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，因此转化过程中并不是所有的R型细菌都被转化成S型细菌，而只是少部分R型细菌被转化成S型细菌。
③加热并没有使DNA完全失去活性：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降低又逐渐恢复活性。
10．【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、C组没有处理，肺炎双球菌无荚膜，为空白对照，实验结果为小鼠不死亡，A不符合题意；
B、由于A组没有处理，肺炎双球菌有荚膜；D组加入的是S型肺炎双球菌的DNA，能使无荚膜的肺炎双球菌转化为有荚膜的肺炎双球菌，所以能导致小鼠死亡的有A、D两组，B不符合题意；
C、E组中是R型细菌+S型细菌的蛋白质，而S型细菌的蛋白质不是转化因子，不能将R型细菌转化为S型细菌，小鼠仍存活，所以加S型菌的蛋白质后试管中长出的还是无毒性的R型菌，C不符合题意；
D、D组产生的有毒性的肺炎双球菌，其遗传物质发生了改变，所以能将该性状遗传给后代，D符合题意。
故答案为：D
【分析】分析题图，A中有S型菌，小鼠死亡，B中煮沸，细菌死亡，小鼠生存；C中无处理，小鼠生存；D中有S型菌的DNA，可转化出S细菌，小鼠死亡；E中蛋白质不能促使R型细菌转化出S型细菌，小鼠生存。
11．【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】艾弗里的肺炎链球菌的转化实验证明，DNA是遗传物质.2、3、4三个试管内因为没有S型细菌的DNA，所以R型细菌都不会发生转化，因此只有R型细菌；1号试管因为有S型细菌的DNA，所以会使R型细菌发生转化，但是发生转化的R型细菌只有一部分，故试管内仍然有R型细菌存在．
故答案为：D
【分析】解题关键是了解转化过程中并不是所有的R型细菌都被转化成S型细菌，而只是少部分R型细菌被转化成S型细菌。
12．【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、由图可知，在死亡的小鼠体内能分离出S型细菌和R型细菌，故A不符合题意；
B、曲线ab段下降的原因是R型细菌被小鼠的免疫系统发现并消灭，故B不符合题意；
C、曲线bc段上升，与S型细菌使小鼠发病后免疫力降低有关，C不符合题意；
D、S型细菌数量从0开始增多是由于R型细菌基因重组的结果，D符合题意。
故答案为：D
【分析】解题关键是知道S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了基因重组，产生S型细菌。实验开始阶段，小鼠具有免疫力，因此R型细菌含量降低，随着时间的推移，小鼠免疫力逐渐降低，因此，R型细菌含量上升。
13．【答案】（1）死亡；S型细菌的DNA将R型细菌转化成活的有毒的S型细菌，使小鼠死亡
（2）B
（3）S型细菌的DNA；四种脱氧核苷酸 （无毒性的R型细菌）
（4）拟核（细胞质）
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】（1）分析左图可知，加热杀死有毒的S型细菌与活的R型无毒细菌混合后，可转化为有毒性的S型活细菌，小鼠将死亡。（2）蛋白质含有S，不含P，核酸含有P而不含S，因此可用35S和32P分别对蛋白质和DNA进行标记。（3）分析右图可知，加入S型细菌的DNA，R型无毒的细菌发生转化，表现了S型细菌的性状，这说明S型细菌的DNA进入R型细菌的细胞中，实现了对其性状的控制，也说明DNA是遗传物质。DNA酶处理DNA是为了水解DNA，所以其结果是产生4种脱氧核苷酸。（4）S型细菌是原核细胞，其遗传物质主要存在于拟核中。
【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在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性。
（2）蛋白质是由C、H、O、N、S元素构成；核酸是由C、H、O、N、P元素构成。（3）细菌没有以核膜为界限的细胞核，只有拟核（含DNA分子）；细胞质中除核糖体外，无其他复杂的细胞器。
14．【答案】（1）S型细菌和R型
（2）S型
（3）
（4）S型
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】（1）实验3和实验4可看作对照实验，自变量是否加R型活细菌．S型细菌中存在某种“转化因子”，能将部分R型细菌转化成S型细菌，因此，在实验4中死亡的小鼠中能够分离出S型和R型细菌．（2）S型细菌的特点：含有多糖类的荚膜、有毒性、菌落光滑，而R型细菌的特点：无多糖类的荚膜、无毒性、菌落粗糙．因此，除了用上述注射法，通过观察小鼠的生活情况来判断R型和S型细菌外，你还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，若表面光滑，则为S型；若菌落表面粗糙，则为R型细菌．（3）绘图时需要注意：①曲线的初始数量应为0，体现转化从无到有的过程；②S型细菌种群将呈现“S”型增长；③S型细菌的曲线应先于R型细菌曲线开始增长，且最后数量要高于R型细菌．如图：
（ 4 ）与艾弗里的实验相比该实验是肺炎双球菌的体内转化实验，通过该实验获得的结论是S型细菌中存在某种“转化因子”．
【分析】（1）肺炎双球菌的类型及特点
特点
类型 菌落 荚膜 毒性
S型 光滑 有 有
R型 粗糙 无 无
（2）比较两个转化实验
体内转化实验 体外转化实验
培养细菌 在小鼠体内 体外培养基
实验对照 R型细菌与S型细菌的毒性对照 S型细菌各组成成分的作用进行对照
巧妙构思 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 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
实验结论 加热杀死的S型细菌体内有“转化因子” S型细菌的DNA是遗传物质
15．【答案】（1）1、2、3组；S型细菌中的某种物质（转化因子）能使R型细菌转化成S型细菌，产生可遗传的变异
（2）第三步： R型细菌；A、C组中未出现S型细菌；只有B组培养基中出现S型细菌，说明DNA分子可以使R型细菌转化为S型细菌；DNA结构要保持完整才能促进R型细菌转化为S型细菌
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】（1）①本实验中的对照组是1、2、3组，第4组是实验组培养皿中出现S型菌落和S型菌落．②本实验能得出的结论是S型细菌中的某种物质（转化因子）能使R型细菌转化成S型细菌．（2）①第三步：将R型细菌分别接种到三组培养基上；第四步：将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况．
②预测实验结果：由于A中没有加任何提取物，C中的DNA分子被水解，所以A、C组中未出现S型细菌；由于B组中加入了提取出的S型细菌DNA，所以B组培养基中出现S型细菌．
③得出实验结论：由于基因是遗传物质的结构单位，所以DNA分子可以使R型细菌转化为S型细菌、DNA结构要保持完整才能完成此转化过程．
【分析】（1）对照组是不接受实验变量处理的对象组。
（2）肺炎双球菌的类型及特点
特点
类型 菌落 荚膜 毒性
S型 光滑 有 有
R型 粗糙 无 无
（3）有关“转化”的两个个易误点
①转化的实质是基因重组而非基因突变
肺炎双球菌转化实验是指S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了基因重组。
②并非所有的R型细菌都被转化
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，因此转化过程中并不是所有的R型细菌都被转化成S型细菌，而只是少部分R型细菌被转化成S型细菌。
1 / 1
