第1节 DNA是主要的遗传物质
知识点一 肺炎链球菌的转化实验
1.肺炎链球菌的转化实验是证实DNA可作为遗传物质的最早证据，下列相关叙述错误的是（ ）
A.S型细菌可导致小鼠患肺炎，使小鼠并发败血症死亡
B.无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繁殖
C.肺炎链球菌的体内转化实验只能证明加热致死的S型细菌中存在转化因子
D.肺炎链球菌的体外转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质
2.如图表示某生物兴趣小组做的肺炎链球菌的转化实验，下列相关叙述错误的是（ ）
A.DNA酶的作用是水解S型细菌的DNA
B.结果1中S型细菌占绝大多数
C.该实验证明DNA是遗传物质
D.结果2中全部为R型细菌
3.（2024·广东江门高一月考）在探究肺炎链球菌转化实验过程中，首先在标号为1、2、3、4、5的培养基中培养R型活细菌，接着分别加入经不同处理的S型细菌的细胞提取物（如下图所示），然后进行培养。下列相关叙述正确的是（ ）
A.一段时间后，只在5号培养基中未发现S型活细菌
B.这个实验说明了S型细菌的遗传物质主要是DNA
C.S型细菌的提取液加入蛋白酶后使混合液不再含有蛋白质
D.在本实验中，实验组做的相关处理采用了“加法原理”
知识点二 噬菌体侵染细菌的实验
4.（2024·河北衡水十三中高二月考）利用含有32P标记的T2噬菌体侵染某种细菌，经过培养和搅拌以及离心后，发现离心管的沉淀物中含有较高放射性，而上清液中放射性很低。下列相关叙述错误的是（ ）
A.若该实验不经过搅拌，对实验结果没有明显影响
B.若上清液放射性偏高，则可能是培养时间过短所致
C.该实验结果不能证明噬菌体的遗传物质是DNA
D.通过用含有32P标记的肺炎链球菌培养T2噬菌体来标记噬菌体
5.用3H、14C、35S标记T2噬菌体后，再让其侵染大肠杆菌（无放射性）。下列有关分析正确的是（ ）
A.只有T2噬菌体的蛋白质被标记了，DNA没有被标记
B.在子代T2噬菌体的外壳中可检测到3H、14C、35S
C.在部分子代T2噬菌体的DNA中可检测到3H、14C
D.在子代T2噬菌体的DNA中部分含有3H、14C、35S
6.如图是T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的部分步骤示意图，下列对此实验的有关叙述，正确的是（ ）
A.本实验使用的被标记的噬菌体是接种在含有35S的培养基中获得的
B.本实验选用噬菌体作为实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和DNA
C.实验中采用搅拌和离心等手段是为了把DNA和蛋白质分开再分别检测其放射性
D.在新形成的噬菌体中没有检测到35S，说明噬菌体的遗传物质是DNA不是蛋白质
7.（2024·浙江宁波高一期末）赫尔希和蔡斯通过如下两组实验证实了DNA是遗传物质。
实验一：35S标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌；
实验二：32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌。
下列关于该实验的叙述正确的是（ ）
A.实验一中可用15N代替35S标记噬菌体的蛋白质外壳
B.实验二中搅拌不充分会造成较大的实验误差
C.实验一中细菌裂解释放的全部子代噬菌体都不含放射性
D.实验二中细菌裂解释放的大部分子代噬菌体含有放射性
知识点三 DNA是主要的遗传物质
8.（2024·山东威海高一期末）烟草花叶病毒（TMV）和车前草花叶病毒（HRV）同属于RNA病毒，都可以使烟草患病，但患病时叶片的症状表现不同。研究人员将TMV的RNA和HRV的蛋白质外壳混合后感染烟草叶片，检测叶片细胞中病毒的RNA和蛋白质类型。下列说法错误的是（ ）
A.导致烟草患病叶片症状表现不同的根本原因是TMV和HRV的RNA不同
B.烟草细胞内既有DNA又有RNA，DNA是其主要的遗传物质
C.重组实验最终只能检测到TMV的RNA和蛋白质
D.重组实验叶片中检测到的病毒蛋白质合成所需原料和酶均来自烟草细胞
9.下列有关生物体遗传物质的叙述，错误的是（ ）
A.大肠杆菌的遗传物质主要是DNA
B.酵母菌的遗传物质分布在细胞核和细胞质中
C.烟草花叶病毒的遗传物质不含有硫元素
D.HIV的遗传物质初步水解可产生4种核糖核苷酸
10.（2024·福建厦门一中高一月考）19世纪末，俄国的烟草染上了一种可怕的疾病，烟草的嫩叶抽出不久，就在上面出现一条条黄黄绿绿的斑纹，接着叶子卷缩起来，最后完全枯萎、腐烂，这种病叫作烟草花叶病，请思考并回答下列问题：
（1）为了寻找烟草花叶病毒的遗传物质，科学家进行了以下实验：
本实验的结论为：烟草花叶病毒的遗传物质是 。但由于RNA在体外很不稳定，仅用RNA感染的成功率不高，请根据以下信息尝试改进实验并预期实验结果：
①存在S型和HR型两种烟草花叶病毒，感染烟草形成的病斑不同。
②两种病毒可以完成RNA的互换，互换后仍具有正常的致病能力。
改进方案： 。
预期结果： 。
（2）科学家发现毡毛烟草能抵抗烟草花叶病毒，但不抗旱，普通烟草不能抵抗烟草花叶病毒，但抗旱。为了得到既能抗烟草花叶病毒、又抗旱的烟草品种，将毡毛烟草与普通烟草杂交，F1均为抗病但不抗旱，为了检测烟草花叶病抗性基因和抗旱基因是否位于同一条染色体上，请利用上述材料设计杂交实验，并预测实验结果。
实验设计： 。
实验结果：若 ，则不位于同一条染色体上。若 ，则位于同一条染色体上。
11.（2022·浙江1月选考20题）S型肺炎链球菌的某种“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
12.（2024·山东烟台高一期中）下图表示在“肺炎链球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”中相关含量的变化，其他实验操作都合理的情况下，相关叙述错误的是（ ）
A.曲线1表示在“肺炎链球菌的转化实验”中，S型活细菌的数量变化
B.曲线2表示在“肺炎链球菌的转化实验”中，R型活细菌的数量变化
C.曲线3表示在“32P标记的噬菌体侵染细菌的实验”中，上清液放射性含量的变化
D.曲线4表示在“35S标记的噬菌体侵染细菌的实验”中，上清液放射性含量的变化
13.肺炎链球菌S型与R型菌株，都对青霉素敏感（青霉素能抑制细菌细胞壁的形成，从而抑制其增殖）。在多代培养的S型细菌中分离出一种抗青霉素的S型细菌，记为Penr S型。现用Penr S型细菌和R型细菌进行如图所示的实验。下列分析错误的是（ ）
A.组1甲中部分小鼠患败血症，通过注射青霉素治疗后可康复
B.组2培养基中可能会出现R型和S型两种菌落
C.组3培养基中出现菌落是因为Penr S型细菌的DNA转移到了R型细菌中
D.组4培养基中观察不到R型菌落和S型菌落
14.（多选）（2024·江苏盐城高一期末）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技术，进行噬菌体侵染大肠杆菌实验，他们所做的两组实验结果如下表所示。下列有关叙述错误的是（ ）
噬菌体不同标记组别 放射性检测结果
上清液中 沉淀物中
甲 35S标记 75％ 25％
乙 32P标记 15％ 85％
A.上述实验方法与艾弗里的不同，但二者最关键的设计思路相同
B.甲、乙两组实验结果相互对照可以证明DNA是主要遗传物质
C.甲组沉淀物中含有25％的放射性，可能是培养时间过长所致
D.乙组上清液中含有15％的放射性，可能是搅拌和离心不充分所致
15.（多选）下图为烟草花叶病毒（TMV）对叶片细胞的感染和病毒重建实验示意图，相关叙述正确的是（ ）
A.对烟草花叶病毒进行降解的步骤需要用蛋白酶
B.图中B型后代的组成是RNA B和蛋白B
C.该实验证明了烟草花叶病毒的遗传物质是RNA
D.证明RNA是主要的遗传物质
16.（2024·福建莆田二十五中高二月考）按照图示1→2→3→4进行实验，本实验验证了朊病毒是蛋白质（几乎不含P元素）侵染因子，它是一种只含蛋白质而不含核酸的病原微生物，题中所用牛脑组织细胞为无任何标记的活体细胞。请据图回答下列问题：
（1）本实验采用的方法是 。要获得含有放射性的朊病毒，必须用含有放射性同位素的牛脑细胞培养，而不能用含同位素的培养基直接培养，原因是
。
（2）从理论上讲，离心后上清液中 （填“能大量”或“几乎不能”）检测到32P，沉淀物中 （填“能大量”或“几乎不能”）检测到32P，出现上述结果的原因是
。
（3）如果添加试管5，从试管2中提取朊病毒后先加入试管5，同时添加35S标记的（NH4SO4，连续培养一段时间后，再提取朊病毒加入试管3，培养适宜时间后离心，检测放射性应主要位于 中，少量位于 中，产生实验误差的原因是 。
17.某研究小组在小白鼠体内的某组织中发现一种新病毒M，为探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA，做了如下实验。
材料用具：病毒M核酸提取物、DNA酶、RNA酶、小白鼠、生理盐水、注射器等。
实验步骡：
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按下表配制溶液，并将配制的溶液分别注射到相应组别的小白鼠体内。
组别 A B C D
注射 溶液 该病毒核酸提取物和RNA酶 该病毒核酸提取物和 该病毒核酸提取物
③在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。
请回答下列问题：
（1）从注射的物质看，该探究实验所依据的生物学原理是 ；从实验现象预测和相关判断看，该实验依据的生物学原理 。
（2）该实验中，进行步骤①操作的目的是 ；步骤②中B组和D组应注射的溶液分别为 、 。
（3）若四组小白鼠的表现分别为 ，则病毒M的遗传物质为DNA。为使实验更加严谨，除需观察比较各组小白鼠的发病情况，还应从发病小白鼠体内的相应组织中抽取样品，检测 。
第1节 DNA是主要的遗传物质
1.B S型细菌有致病性，可使人和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡，A正确；无荚膜的肺炎链球菌感染人体或动物体后，容易被吞噬细胞吞噬并杀灭，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，B错误；肺炎链球菌的体内转化实验证明已经加热致死的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——转化因子，C正确；肺炎链球菌的体外转化实验证明了DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，D正确。
2.B DNA酶的作用是水解S型细菌中的DNA，使其失去转化活性，A正确；结果1中只有少数R型细菌转化为S型细菌，S型细菌占少数，B错误；该实验证明DNA是遗传物质，C正确；S型细菌DNA被水解而失去作用，导致R型细菌无法转化为S型细菌，因此结果2中全部为R型细菌，D正确。
3.A DNA是肺炎链球菌的遗传物质，加入DNA酶后DNA被水解，不能发生转化，A正确；这个实验说明了S型细菌的遗传物质是DNA，B错误；S型细菌的提取液加入蛋白酶后，混合液含有蛋白酶，蛋白酶是蛋白质，C错误；本实验采用的是“减法原理”，D错误。
4.D 32P标记的DNA侵入到细菌细胞内，放射性主要出现在沉淀物中，不经过搅拌对实验结果没有明显影响，A正确；32P标记T2噬菌体的DNA分子，32P标记的DNA侵入到细菌细胞内，操作后放射性主要集中在沉淀物中，若上清液放射性偏高，则可能是培养时间过短，32P标记的DNA还没有注入到大肠杆菌细胞中，B正确；该实验缺乏对照实验，则不能充分证明噬菌体的遗传物质是DNA，C正确；噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能独立进行各项生命活动，需在活细胞中进行增殖，T2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌中的，故需要通过用含有32P标记的大肠杆菌培养T2噬菌体来标记噬菌体，D错误。
5.C DNA和蛋白质分子中都含有H、C，所以用3H、14C、35S标记的是T2噬菌体的蛋白质和DNA，A错误；由于被3H、14C、35S标记的T2噬菌体蛋白质外壳不进入大肠杆菌体内，被3H、14C标记的T2噬菌体DNA进入大肠杆菌体内，但不能用于合成子代T2噬菌体的蛋白质外壳，所以子代T2噬菌体的蛋白质外壳中检测不到3H、14C、35S，B错误；由于3H、14C标记了T2噬菌体的DNA并进入大肠杆菌体内，所以部分子代T2噬菌体的DNA中可检测到3H、14C，C正确；子代T2噬菌体的DNA中不含35S，D错误。
6.B 病毒的繁殖离不开细胞，要标记噬菌体，应先标记大肠杆菌，A错误；本实验选用噬菌体作为实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和DNA，B正确；实验中采用搅拌和离心等手段是为了把大肠杆菌和噬菌体的蛋白质外壳分开，C错误；仅用35S标记噬菌体壳体蛋白做侵染细菌实验，在新形成的噬菌体中没有检测到35S，只能说明蛋白质没有进入大肠杆菌内，而不能说明DNA是噬菌体的遗传物质，也不能说明蛋白质不是遗传物质，D错误。
7.C 实验一中不能用15N代替35S标记噬菌体的蛋白质外壳，因为噬菌体的DNA中也含有氮元素，若用15N标记，则会导致噬菌体的DNA也被标记，且15N无放射性，A错误；32P标记的是噬菌体的DNA，离心后会随大肠杆菌进入沉淀物，搅拌不充分不会造成较大的实验误差，B错误；实验一中35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，由于噬菌体的蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，故实验一中细菌裂解释放的子代噬菌体都不会含有放射性，C正确；32P标记的是噬菌体的DNA，根据DNA半保留复制的特点，可知实验二中细菌裂解释放的少部分子代噬菌体含有放射性，D错误。
8.B 导致烟草患病叶片症状表现不同的根本原因是TMV和HRV的RNA不同，即病毒TMV和HRV的遗传信息的不同是其RNA中的碱基序列不同导致的，A正确；烟草细胞内既有DNA又有RNA，DNA是其遗传物质，不是主要遗传物质，B错误；将TMV的RNA和HRV的蛋白质外壳混合后感染烟草叶片，使烟草患病。由于RNA是RNA病毒的遗传物质，且RNA来自TMV，因此能检测到TMV的RNA和蛋白质，C正确；病毒为专性寄生物，没有独立代谢系统，因此，重组实验叶片中检测到的病毒蛋白质合成所需原料和酶均来自烟草细胞，D正确。
9.A 大肠杆菌的遗传物质是DNA，A错误；酵母菌是真核生物，其遗传物质是DNA，分布在细胞核和细胞质中，B正确；烟草花叶病毒的遗传物质为RNA，不含有硫元素，C正确；HIV的遗传物质为RNA，初步水解可产生4种核糖核苷酸，D正确。
10.（1）RNA 让S型和HR型烟草花叶病毒的RNA互换，获得重组病毒分别侵染的烟草，观察形成的病斑 病斑的形状取决于RNA的类型 （2）将F1进行自交，观察并记录子代的性状及分离比 子代出现抗病不抗旱∶抗病抗旱∶不抗病不抗旱∶不抗病抗旱＝1∶1∶1∶1 子代没有出现上述实验结果（或没有出现4种表型或4种表型的比例不是1∶1∶1∶1）
解析：（1）根据实验现象可知，用烟草花叶病毒的RNA来感染烟草，结果烟草患病，而蛋白质感染的一组，烟草没有患病，说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。实验中由于RNA在体外很不稳定，仅用RNA感染的成功率不高，为此对实验进行了改进，方案是两种病毒互换核酸形成重组病毒，而后侵染烟草进行实验，实验设计为：一组用S型烟草花叶病毒的蛋白质外壳与HR型烟草花叶病毒的RNA组成的重组病毒感染烟草，另一组用HR型烟草花叶病毒的蛋白质外壳与S型烟草花叶病毒的RNA组成的重组病毒感染烟草。预期结果：两组感染烟草后形成的病斑不同。用S型烟草花叶病毒的蛋白质外壳与HR型烟草花叶病毒的RNA组成的重组病毒感染烟草，由于RNA是遗传物质，该烟叶上出现的病斑是HR型的病斑；用HR型烟草花叶病毒的蛋白质外壳与S型烟草花叶病毒的RNA组成的重组病毒感染烟草，由于RNA是遗传物质，烟叶上出现的病斑是S型的病斑，即病斑的形状取决于RNA的类型。（2）假设抗烟草花叶病毒和不抗该性状用基因A、a表示，抗旱和不抗旱性状用基因B、b表示。由于将毡毛烟草与普通烟草杂交，F1均为抗病但不抗旱，说明抗病对不抗为显性，不抗旱对抗旱为显性，因此亲代中毡毛烟草基因型为AABB，普通烟草基因型为aabb，则F1的基因型为AaBb，若要检测烟草花叶病抗性基因和抗旱基因是否位于同一条染色体上，可以设计测交实验，即让F1AaBb与多株普通烟草aabb进行杂交（或令F1自交），观察后代的表型及比例。实验结果：如果花叶病抗性基因和抗旱基因不位于同一条染色体上，即位于非同源染色体上，则遵循基因自由组合定律，那么后代会出现抗病不抗旱∶抗病抗旱∶不抗病不抗旱∶不抗病抗旱＝1∶1∶1∶1（抗病不抗旱∶抗病抗旱∶不抗病不抗旱∶不抗病抗旱＝9∶3∶3∶1）；若不出现上述实验结果，则花叶病抗性基因和抗旱基因位于一条染色体上。
11.D 步骤①中，酶处理时间充足，以利于底物完全水解，A错误；DNA纯度越高，转化效率就越高，步骤②中，甲或乙的加入量会影响实验结果，B错误；步骤④中，液体悬浮培养比固体培养基更有利于细菌转化，C错误；步骤⑤中，通过在固体培养基上涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果，D正确。
12.B 曲线1的数量最初为零，此后呈现先增加后维持相对稳定的状态，可表示S型活细菌的数量变化，A正确；在“肺炎链球菌的转化实验”中，R型细菌数量不会降为0，故不能用曲线2表示，B错误；“32P标记的噬菌体侵染细菌实验”中，随着时间的推移，噬菌体侵染细菌，上清液放射性降低，此后随着噬菌体增殖，数量增多，细菌被裂解，子代噬菌体释放，导致上清液放射性升高，可用图中的曲线3表示，C正确；“35S标记的噬菌体侵染细菌实验”中，标记的是蛋白质外壳，存在于上清液中，所以上清液放射性不变，可用图中的曲线4表示，D正确。
13.A 抗青霉素的S型（Penr S型）细菌的DNA是转化因子。在甲组中，将加热杀死的Penr S型细菌与活的R型活细菌混合注射到小鼠体内，部分活的R型细菌会转化为Penr S型细菌，部分小鼠会患败血症，注射青霉素治疗后，体内有抗青霉素的S型细菌存在的小鼠不能康复，A错误；Penr S型细菌的DNA能使R型细菌转化成S型细菌，所以组2培养基中可能会出现R型和S型两种菌落，B正确；组3培养基中出现菌落是因为Penr S型细菌的DNA转移到了R型细菌中，转化为S型细菌，能在含有青霉素的培养基中生长，C正确；组4中因为Penr S型细菌的DNA被DNA酶催化水解而无转化因子，且活的R型细菌不抗青霉素，培养基中无菌落生长，所以观察不到R型菌落和S型菌落，D正确。
14.BCD 赫尔希和蔡斯实验所用的实验方法是同位素标记技术，艾弗里及其同事所用的实验方法有细菌体外培养等，二者实验方法不同，但二者最关键的设计思路都是设法将蛋白质和DNA分开，单独地去观察它们各自的作用，A正确；甲、乙两组相互对照只能证明DNA是T2噬菌体的遗传物质，不能得出DNA是主要遗传物质的结论（还应有RNA可作为一些生物遗传物质的辅助实验），B错误；甲组中用35S标记，标记的是噬菌体的蛋白质，放射性应主要出现在上清液中，但沉淀物中含有25％的放射性，可能是搅拌不充分所致，而培养时间过长（子代噬菌体释放出来）不会影响35S的分布，C错误；乙组用32Р标记的是噬菌体的DNA，上清液中含有15％的放射性，可能是有一些噬菌体还未来得及将其DNA注入大肠杆菌，或者是保温时间过长，有部分子代噬菌体裂解释放所致，D错误。
15.BC 据题图分析可知，对烟草花叶病毒进行降解获得了蛋白A、B，因此该过程不能用蛋白酶处理，A错误；图中B型后代的组成是RNA B和蛋白B，B正确；该实验证明了烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，C正确，D错误。
16.（1）同位素标记法 病毒专性寄生在活细胞中，不能直接利用培养基中的物质 （2）几乎不能 几乎不能 朊病毒不含核酸（只含蛋白质），几乎不含P元素，上清液和沉淀物中都几乎不能检测到32P （3）沉淀物 上清液 少量的朊病毒不能成功侵入牛脑组织细胞，离心后位于上清液中
解析：（1）本实验采用的方法是同位素标记法。标记朊病毒需先培养带标记的宿主细胞，再让朊病毒侵染带标记的牛脑组织细胞，完成标记，因为病毒专性寄生在活细胞中，不能直接利用培养基中的物质。（2）从理论上讲，离心后上清液中几乎不能检测到32P，沉淀物中几乎不能检测到32P，因为朊病毒没有核酸，只有蛋白质，蛋白质中P含量极低，所以朊病毒几乎不含P，即试管4中几乎没有32P。（3）用35S标记的朊病毒侵入牛脑组织细胞，因此放射性物质主要随细胞到沉淀物中，同时会有少量的朊病毒不能成功侵入牛脑组织细胞，离心后位于上清液中，因此上清液中含少量放射性物质。
17.（1）酶具有专一性（或病毒只含有一种核酸） 核酸控制生物体的性状 （2）排除无关变量对实验结果的影响 DNA酶 等量的生理盐水 （3）A、C组小白鼠发病，B、D组小白鼠未发病 是否含有病毒M
解析：（1）该实验的目的是探究病毒M的遗传物质是DNA还是RNA，观察指标是小白鼠是否发病，依据的生物学原理是核酸是生物的遗传物质，控制着生物体的性状；自变量是使用的酶的种类，DNA酶能催化DNA水解，RNA酶能催化RNA水解，所依据的生物学原理是酶具有专一性。（2）无关变量是指在实验中除自变量以外的会影响实验结果的其他因素。该实验中，进行步骤①操作的目的是排除无关变量（小白鼠的生长状况）对实验结果的影响；该实验的自变量是使用的酶的种类，步骤②中A组注射RNA酶，则B组应注射DNA酶，D组作为空白对照，应注射等量的生理盐水。（3）若病毒M的遗传物质为DNA，A组注射RNA酶，不能水解病毒M的DNA，小白鼠会发病；B组注射DNA酶，能水解病毒M的DNA，小白鼠不会发病；C组注射该病毒核酸提取物，小白鼠会发病；D组注射生理盐水，小白鼠不会发病。除需观察比较各组小白鼠的发病情况，还应从发病小白鼠体内的相应组织中抽取样品，检测是否含有病毒M，以使实验更加严谨。
6 / 6第1节 DNA是主要的遗传物质
导学 聚焦 1.阐述格里菲思、艾弗里的肺炎链球菌转化实验的过程。 2.阐述噬菌体侵染细菌实验的方法和过程。 3.理解DNA是主要遗传物质的结论
知识点（一） 肺炎链球菌的转化实验
1.对遗传物质的早期推测
2.肺炎链球菌的类型（连线）
3.肺炎链球菌转化实验
（1）格里菲思的肺炎链球菌的体内转化实验
（2）艾弗里的肺炎链球菌的体外转化实验
4.判断下列说法是否正确
（1）R型细菌的菌体无荚膜，在培养基上形成的菌落表面光滑。（ ）
（2）将加热致死的S型细菌和R型活细菌混合注射到小鼠体内，从小鼠尸体中提取到的肺炎链球菌全部是S型活细菌。（ ）
（3）格里菲思和艾弗里分别用不同的方法证明DNA是遗传物质。（ ）
（4）艾弗里实验中制成的细胞提取物直接加入R型细菌的培养基上，最后生存的细菌绝大多数是S型细菌。（ ）
（5）艾弗里实验中自变量的控制采取了减法原理。（ ）
（6）艾弗里的实验证明S型肺炎链球菌的DNA可以使小鼠死亡。（ ）
（7）艾弗里的实验证明转化因子是DNA。（ ）
探讨一 分析肺炎链球菌体内转化实验过程，提高理解能力
1.结合教材，分析格里菲思的体内转化实验，回答下列问题：
（1）实验①②对比说明什么？
（2）实验②③对比说明什么？
（3）实验②③④对比说明什么？
（4）综合以上实验得出的结论是什么？
探讨二 分析肺炎链球菌体外转化实验结果，提高实验分析能力
2.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
（1）概述该实验的设计思路。
（2）第一组将加热致死的S型细菌的细胞提取物与R型活细菌混合培养，实验结果是培养皿中长出了S型活细菌。这说明什么？
（3）实验中加入的蛋白酶、RNA酶和酯酶的作用是什么？
（4）第一至第四组的实验结果为什么既有R型细菌，又有S型细菌？
（5）第五组用DNA酶处理S型细菌的细胞提取物之后再与R型活细菌混合培养，为什么培养皿中只有R型细菌？
（6）据此分析艾弗里的体外转化实验的结论是什么？
3.研究表明，在肺炎链球菌转化实验中，小鼠体内的两种细菌含量变化如图所示：
（1）S型活细菌是怎样产生的？
（2）S型细菌是有毒性的，据此推测曲线BC段上升的原因是什么？
（3）后期出现的大量S型细菌是怎样产生的？
1.肺炎链球菌体内和体外转化实验的比较
2.肺炎链球菌转化实验中的注意事项
（1）在加热致死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。
（2）R型细菌转化成S型细菌的原因是S型细菌的DNA进入了R型细菌体内，与R型细菌的DNA发生了重组。
（3）肺炎链球菌的体内转化实验仅说明加热致死的S型细菌体内有转化因子，体外转化实验进一步证明了转化因子是DNA。
（4）在肺炎链球菌的转化实验中，当同时含有R型活细菌和S型细菌的DNA时，只有一部分R型细菌转化成S型细菌，因为转化率不能达到100％，所以会同时出现R型细菌和S型细菌。
1.肺炎链球菌转化实验的部分过程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A.S型细菌的菌落是粗糙的，R型细菌的菌落是光滑的
B.S型细菌的DNA经加热后失活，因而注射S型细菌后的小鼠仍存活
C.从病死小鼠中分离得到的肺炎链球菌只有S型细菌而无R型细菌
D.该实验未证明R型细菌转化为S型细菌是由S型细菌的DNA引起的
2.（2024·山东淄博高一期中）在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四组相同培养基上分别接种R型细菌、S型细菌、加热杀死的S型细菌、R型细菌和加热杀死的S型细菌。培养一段时间后，菌落的生长情况如图所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A.Ⅰ中菌落表面粗糙，Ⅱ中菌落表面光滑
B.对第Ⅳ组实验的分析应是以Ⅰ～Ⅲ组的实验现象为参照
C.Ⅳ组结果说明了加热杀死的S型细菌的DNA会使R型细菌发生转化
D.若接种前在Ⅳ组培养基中加入DNA酶，则Ⅳ组中S型菌落的数量会降低
知识点（二） 噬菌体侵染细菌的实验
1.实验者： 。
2.实验方法： 。
3.实验材料：T2噬菌体和 。
（1）噬菌体的结构及生活方式
（2）T2噬菌体的增殖
①合成T2噬菌体的DNA的模板：进入大肠杆菌体内的T2噬菌体的 。
②合成T2噬菌体的DNA的原料：大肠杆菌提供的 。
③合成T2噬菌体的蛋白质的原料：大肠杆菌的氨基酸；场所：大肠杆菌的 。
4.实验过程
5.实验结果及结论
亲代噬菌体 寄主细胞内有无放射性 子代噬菌体有无放射性 实验结论
32P标记DNA 是噬菌体的遗传物质
35S标记蛋白质
6.实验分析
（1）T2噬菌体侵染细菌时， 进入细菌的细胞中，而 留在外面。
（2）子代T2噬菌体的各种性状是通过 来遗传的。
7.判断下列说法是否正确
（1）T2噬菌体可感染肺炎链球菌导致其裂解。（ ）
（2）为获得放射性标记的T2噬菌体，可分别用含35S和32P的人工培养基培养噬菌体。（ ）
（3）T2噬菌体由蛋白质和DNA组成，P存在于DNA中，S几乎全部存在于蛋白质中。（ ）
（4）用含35S的噬菌体侵染细菌，经离心后，可在沉淀物中发现大量的放射性物质。（ ）
探讨 分析噬菌体侵染细菌实验过程，提高实验探究能力
1.如图为T2噬菌体的结构示意图，请分析回答下列问题：
（1）选取T2噬菌体作为实验材料，有何优点？
（2）怎样才能让T2噬菌体的蛋白质和DNA被相应的同位素标记？
2.如图为赫尔希和蔡斯进行的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验过程，请分析回答下列问题：
（1）能否用32P和35S同时标记T2噬菌体？能否用14C替代32P和35S标记T2噬菌体？
（2）实验中搅拌和离心的目的是什么？
（3）用32P标记的噬菌体侵染细菌，上清液中有少量放射性的原因是什么？
（4）用35S标记的噬菌体侵染细菌，沉淀物中有少量放射性的原因是什么？
1.归纳概括噬菌体侵染细菌实验的两个关键环节——“保温”与“搅拌”
（1）用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌
（2）用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌
2.大肠杆菌的三次应用
1.噬菌体内的S用35S标记，P用32P标记，细菌内蛋白质含32S，DNA含31P，用该噬菌体去侵染细菌后，产生了许多子代噬菌体，那么在子代噬菌体中S和P的分布规律是（ ）
A.外壳中有35S和32S，DNA内只含有32P
B.外壳中只有32S，DNA内只含有32P
C.外壳中有35S和32S，DNA内含有32P和31P
D.外壳中只有32S，DNA内都含有31P
2.（2024·辽宁葫芦岛高一期末）如图表示以大肠杆菌和T2噬菌体为材料进行的实验研究。相关叙述错误的是（ ）
A.该过程获得的子代噬菌体中大多数具有放射性
B.步骤①的目的是获得含32P的大肠杆菌，32P主要分布在细菌拟核DNA中
C.步骤②的目的是获得32P标记的T2噬菌体，其中只有其DNA有标记
D.步骤③的目的是使噬菌体侵染大肠杆菌，搅拌程度不影响该实验结果
3.某校生物研究性学习小组模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌的实验，实验过程如图所示，下列有关分析正确的是（ ）
A.理论上，b和c中不应具有放射性
B.实验中b含少量放射性与①过程中培养时间过长或过短有关
C.实验中c含有放射性与④过程中搅拌不充分有关
D.该实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
规律方法
“二看法”判断子代噬菌体标记情况
知识点（三） DNA是主要的遗传物质
1.RNA是遗传物质的证据
（1）实验材料
烟草花叶病毒（由 组成）和烟草。
（2）实验过程及结果
（3）实验结果分析与结论
烟草花叶病毒的 控制其遗传性状， 是它的遗传物质。
2.DNA是主要的遗传物质
（1）生物类型与遗传物质的种类（连线）
（2）因为 ，所以说DNA是主要的遗传物质。
3.判断下列说法是否正确
（1）真核生物细胞内含有的核酸有DNA和RNA，它们都是遗传物质。（ ）
（2）烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质都是RNA。（ ）
（3）病毒的遗传物质是DNA或RNA。（ ）
（4）细胞核内的遗传物质是DNA，细胞质内的遗传物质是RNA。（ ）
（5）DNA是酵母菌的主要遗传物质。（ ）
探讨 分析烟草花叶病毒和车前草病毒重建实验，提升实验分析能力
烟草花叶病毒（TMV）和车前草病毒（HRV）都能感染烟叶，但二者引起的病斑不同，如图甲。将TMV的遗传物质和蛋白质分离，并分别单独感染健康烟叶，结果如图乙。科学家将不同病毒的遗传物质与蛋白质重新组合形成“杂种病毒”，然后感染健康烟叶，如图丙。回答相关问题：
（1）图甲能否说明病毒的RNA能感染烟叶？为什么？
（2）图乙实验结果说明了什么？
（3）推测图丙实验结果是什么？从烟叶中分离出来的子代病毒是哪种类型？
不同生物的遗传物质
生物类型 细胞生物 非细胞生物
真核生物 原核生物 多数病毒 少数病毒
核酸种类 DNA和RNA DNA RNA
遗传物质 DNA DNA RNA
结果 绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少部分病毒的遗传物质是RNA
结论 DNA是主要的遗传物质
但一种生物的遗传物质是唯一的，对某种生物不能说“主要遗传物质”。
1.如图表示科研人员探究烟草花叶病毒（TMV）遗传物质的实验过程，由此可以判断（ ）
A.水和苯酚的作用是水解病毒的蛋白质和RNA
B.TMV的蛋白质不能进入烟草细胞中
C.接种RNA后，烟草感染的病毒与TMV相同
D.RNA是TMV的主要遗传物质
2.（2024·江西上饶高一期末）科学家通过实验分析，提出“DNA是主要的遗传物质”。对此认识正确的是（ ）
A.细胞核内的遗传物质是DNA，而细胞质中的遗传物质是RNA
B.只有极少数RNA病毒才以RNA为遗传物质
C.真核生物以DNA为遗传物质，原核生物以RNA为遗传物质
D.人类绝大多数情况下以DNA为遗传物质，极少数情况下以RNA为遗传物质
（1）格里菲思实验的结论是 。
（2）艾弗里实验的结论是 。
（3）噬菌体侵染细菌的实验的结论是 。
（4）DNA是主要的遗传物质的理由是 。
1.（2024·河北沧州高一月考）微生物学家格里菲思和艾弗里研究的肺炎链球菌转化实验作为实验证据，向遗传物质是蛋白质的观点首次提出挑战。下列相关叙述正确的是（ ）
A.对比R型细菌，S型细菌的毒性可能与荚膜多糖有关
B.格里菲思通过分析四组实验得出将R型活细菌转化为S型活细菌的物质是DNA
C.将S型细菌的DNA经DNA酶处理后与R型活细菌混合培养，会出现R型、S型活细菌
D.艾弗里实验过程中利用了自变量控制中的“加法原理”
2.艾弗里和他的同事用R型和S型肺炎链球菌进行实验，结果如下表，从表可知（ ）
实验组 接种菌型 加入S型细菌的物质 培养基长菌情况
① R型 蛋白质 R型
② R型 荚膜多糖 R型
③ R型 DNA R型、S型
④ R型 DNA（经DNA酶处理） R型
A.①不能证明S型细菌的蛋白质不是转化因子
B.②说明S型细菌的荚膜多糖有转化活性
C.①～④说明DNA是主要的遗传物质
D.③和④说明S型细菌的DNA是转化因子
3.（2024·四川德阳高一月考）下列有关遗传物质的叙述，正确的是（ ）
A.生物圈所有生物的遗传物质都是DNA
B.烟草花叶病毒等少部分病毒的遗传物质是RNA，其他生物的遗传物质是DNA
C.动物、植物、真菌的遗传物质是DNA，除此之外的其他生物的遗传物质是RNA
D.真核生物、原核生物的遗传物质是DNA，其他生物的遗传物质是RNA
4.（2024·江苏淮安高一期中）1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了T2噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能。用标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，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，得到如下图所示的实验结果。请回答下列问题：
（1）要获得DNA被标记的T2噬菌体，其培养方法是先用含32P的 培养大肠杆菌，再用噬菌体侵染被32P标记的 。
（2）实验中搅拌的目的是 ，搅拌时间应大于 min，否则上清液中的放射性会比较 。
（3）上清液中32P的放射性仍达到30％，其原因可能是 。图中被侵染细菌的存活率曲线的意义是作为对照，如果明显低于100％，则上清液放射性物质32P的含量会 ，原因是
。
（4）上述实验中不用14C来标记T2噬菌体DNA或蛋白质，原因是
。
（5）T2噬菌体侵染细菌的实验，证明了 。
第1节 DNA是主要的遗传物质
【核心要点·巧突破】
知识点（一）
自主学习
1. 蛋白质 脱氧核苷酸 4 DNA
2.
3.（1） 不死亡 S型活细菌 不死亡 S型活细菌 转化因子 （2） S型细菌 蛋白 R型 DNA DNA
4.（1）× 提示：R型细菌的菌体没有多糖类的荚膜，在培养基上形成的菌落表面粗糙，无致病性。
（2）× 提示：此实验中，从小鼠尸体中提取到的肺炎链球菌包括R型活细菌和S型活细菌。
（3）× 提示：格里菲思没有证明DNA是遗传物质，只证明了加热致死的S型细菌中含有某种转化因子。
（4）× 提示：艾弗里实验中制成的细胞提取物直接加入R型细菌的培养基上，最后生存的细菌中含S型细菌，但大多数仍为R型细菌。
（5）√
（6）× 提示：艾弗里的实验证明S型肺炎链球菌的DNA可以使R型细菌转化为S型细菌。
（7）√
互动探究
1.（1）提示：R型细菌无毒，S型细菌有毒。
（2）提示：加热致死的S型细菌无毒。
（3）提示：加热致死的S型细菌能使部分R型细菌转化为S型细菌。
（4）提示：加热致死的S型细菌中含有一种转化因子，能使R型细菌转化为S型细菌。
2.（1）提示：用酶解法分别去除细胞提取物中各种成分后，观察能否将R型细菌转化。
（2）提示：说明S型细菌的细胞提取物中含有转化因子。
（3）提示：分别除去S型细菌细胞提取物中的蛋白质、RNA和酯类物质，以明确这些物质是不是转化因子。
（4）提示：S型细菌中的转化因子只能使部分R型细菌发生转化。
（5）提示：DNA酶能水解DNA，从而破坏了DNA分子的结构稳定，使其丧失转化功能。
（6）提示：DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
3.（1）提示：加热致死的S型细菌的DNA将R型细菌转化为S型活细菌。
（2）提示：有毒的S型细菌在小鼠体内增殖，导致小鼠的免疫力降低，R型细菌、S型细菌数量都增加。
（3）提示：由R型细菌转化成的S型细菌繁殖而来的。
学以致用
1.D S型细菌的菌落光滑，R型细菌的菌落粗糙，A错误；S型细菌经加热后会使蛋白质变性失活，DNA的结构也会被破坏，但DNA会随温度的降低而逐渐恢复活性（使小鼠死亡的是S型活细菌，不是S型细菌的DNA），B错误；S型细菌中某种物质可促使部分R型细菌转化为S型细菌，因此可从死亡小鼠中分离得到S型细菌和R型细菌，C错误；该实验证明S型细菌中存在某种转化因子，但不能证明转化因子是S型细菌的DNA，D正确。
2.C Ⅰ中是R型细菌，其菌落表面粗糙，Ⅱ中是S型细菌，其菌落表面光滑，A正确；Ⅰ、Ⅱ组的实验作为Ⅳ组的对照组，Ⅲ组培养基无菌落产生，但也需要设置作为对照，以排除加热杀死的S型细菌的作用，B正确；Ⅳ组的实验结果说明了加热杀死的S型细菌存在某种转化因子，不能说明该转化因子是S型细菌的DNA，C错误；由于转化因子是DNA，而DNA酶能将DNA水解，因此若接种前在Ⅳ组培养基中加入DNA酶，则Ⅳ组中S型菌落的数量会降低，D正确。
知识点（二）
自主学习
1.赫尔希和蔡斯
2.放射性同位素标记技术
3.大肠杆菌 （1） DNA P 蛋白质 S （2）①遗传物质 ②四种脱氧核苷酸 ③核糖体
4. 35S 32P 35S 32P 高 低 低 高
5.有 有 无 无 DNA
6.（1）DNA 蛋白质外壳 （2）亲代的DNA
7.（1）× 提示：T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内。
（2）× 提示：病毒没有细胞结构，不能独立代谢，必须用活细胞培养，不能用人工培养基直接培养噬菌体。
（3）√
（4）× 提示：用35S标记的噬菌体侵染未被标记的细菌，放射性物质主要集中在上清液中。
互动探究
1.（1）提示：T2噬菌体只含有DNA和蛋白质，且DNA和蛋白质能自然完全分离，实验结果更可靠。
（2）提示：先用含放射性同位素的培养基培养大肠杆菌，得到带有标记的大肠杆菌；再用带有标记的大肠杆菌培养T2噬菌体，分别使其蛋白质和DNA带上标记。
2.（1）提示：不能，这样会导致无法区分蛋白质和DNA的作用。蛋白质和DNA中都含有C元素，用14C标记无法区分蛋白质和DNA。
（2）提示：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质量较轻的T2噬菌体颗粒，离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。
（3）提示：保温时间过短，部分T2噬菌体没有侵染到大肠杆菌体内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性；保温时间过长，部分T2噬菌体在大肠杆菌体内增殖后释放出子代，经离心后分布于上清液中。
（4）提示：由于搅拌不充分，有少量含35S的T2噬菌体蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面，随大肠杆菌离心到沉淀物中。
学以致用
1.D 由于噬菌体侵染细菌过程中，蛋白质外壳不进入细菌，所以子代噬菌体内没有35S，只有32S；DNA进入细菌，利用31P标记的脱氧核苷酸合成子代DNA，新的DNA内有的既含有32P又含有31P，有的只含有31P，因此子代噬菌体都含有31P。
2.A 由于合成子代噬菌体的原料来自大肠杆菌，大肠杆菌提供的原料没有放射性，且DNA复制方式为半保留复制，因此子代噬菌体中少数具有放射性，A错误；步骤①是用含有放射性物质的培养基培养大肠杆菌，因此其目的是获得含32P的大肠杆菌，32P主要分布在细菌拟核中，B正确；步骤②目的是获得32P标记的T2噬菌体，T2噬菌体只有DNA中含有P元素，因此只有DNA有标记，C正确；步骤③的目的是使噬菌体侵染大肠杆菌，搅拌程度通常会影响35S标记噬菌体进行侵染实验的结果，但不影响该实验结果，D正确。
3.A 35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，32P标记的是T2噬菌体的DNA，所以离心后，理论上，b和c中不应具有放射性，A正确；35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，T2噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳留在外面，经搅拌后与细菌分开，所以若b中含有放射性，说明搅拌不充分，B错误；实验中c含有放射性与④过程中培养时间过长或过短有关，C错误；该实验只证明了DNA是遗传物质，没有证明蛋白质不是遗传物质，D错误。
知识点（三）
自主学习
1.（1）RNA和蛋白质 （2）烟草正常 RNA 烟草感染病毒 （3）RNA RNA
2.（1）
（2）绝大多数生物的遗传物质是DNA
3.（1）× 提示：真核生物细胞内的DNA为遗传物质，RNA不是遗传物质。
（2）× 提示：烟草花叶病毒感染烟草实验只能说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，而不能说明所有病毒的遗传物质都是RNA，有些病毒的遗传物质是DNA。
（3）√
（4）× 提示：细胞核内和细胞质中的遗传物质都是DNA。
（5）× 提示：DNA是酵母菌的遗传物质。
互动探究
（1）提示：不能。因为是用完整的病毒感染烟叶，蛋白质和RNA并没有分离。
（2）提示：说明TMV的蛋白质外壳不能感染烟叶，而RNA能感染烟叶。
（3）提示：结果是烟叶被感染，出现b病斑。杂种病毒中含有HRV的遗传物质，故其产生的子代为HRV。
学以致用
1.C 水和苯酚的作用是将TMV中的RNA与蛋白质分离开，A错误；该实验能证明RNA能进入烟草细胞，无法确定蛋白质能否进入烟草细胞中，B错误；TMV的遗传物质就是RNA，因此接种RNA后，烟草感染的病毒与TMV相同，C正确；本实验表明RNA是TMV的遗传物质，而不是表明RNA是TMV的主要遗传物质，D错误。
2.B 细胞核和细胞质遗传物质都是DNA，A错误；病毒只有一种核酸，其遗传物质是DNA或RNA，只有极少数RNA病毒才以RNA为遗传物质，B正确；真核生物和原核生物都以DNA为遗传物质，C错误；人类是以DNA为遗传物质的，D错误。
【过程评价·勤检测】
网络构建
（1）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——转化因子
（2）DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是遗传物质
（3）噬菌体的遗传物质是DNA
（4）绝大多数生物的遗传物质是DNA
课堂演练
1.A S型细菌有荚膜，R型细菌无荚膜；S型肺炎链球菌使小鼠患败血病死亡，R型肺炎链球菌是无毒性，与R型菌相比，S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关，A正确；格里菲思通过实验提出被加热杀死的S型细菌中含有某种物质将R型活细菌转化为S型活细菌，把该物质命名为转化因子，但不能得出将R型活细菌转化为S型活细菌的物质是DNA，B错误；将S型细菌的DNA经DNA酶处理后DNA被分解，与R型活细菌混合培养无法完成转化，不会出现S型细菌，C错误；艾弗里实验利用相关的酶设法去除某种物质，利用了自变量控制中的“减法原理”，D错误。
2.D 在含有R型细菌的培养基中加入S型细菌的蛋白质，R型细菌没有转化成S型细菌，说明S型细菌的蛋白质不是转化因子，A错误；实验②的结果只有R型细菌，说明S型细菌的荚膜多糖不能使R型细菌发生转化，B错误；①～④说明DNA是遗传物质，但不能说明DNA是主要的遗传物质，C错误；③和④形成对照，说明S型细菌的DNA是转化因子，D正确。
3.B RNA病毒的遗传物质是RNA，A错误；烟草花叶病毒等少部分病毒的遗传物质是RNA，其他生物的遗传物质是DNA，B正确；动物、植物、真菌、DNA病毒的遗传物质是DNA，除此之外的其他生物的遗传物质是RNA，C错误；真核生物、原核生物和DNA病毒的遗传物质是DNA，D错误。
4.（1）培养基 大肠杆菌 （2）使吸附在细菌表面的噬菌体和细菌分离 2 低 （3）部分噬菌体未侵染进入细菌 增高 大肠杆菌裂解，子代噬菌体释放到上清液中 （4）DNA和蛋白质中均含有C元素 （5）DNA是T2噬菌体的遗传物质
解析：（1）T2噬菌体是病毒，病毒是非细胞结构生物，只能寄生在活细胞中才能繁殖，所以要获得DNA被标记的噬菌体，其培养方法是用含32P的培养基培养大肠杆菌，使大肠杆菌被32P标记，再用此细菌培养噬菌体。（2）用标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。一段时间后，用搅拌器搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物。搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，便于离心分层，所以搅拌时间应至少大于2 min，否则上清液中的放射性较低。（3）上清液中仍有少量32P的放射性，主要原因是部分噬菌体未侵染进入细菌。如果时间过长，被侵染的细菌破裂，会释放出噬菌体，导致“被侵染细菌”的存活率明显低于100％，则上清液放射性物质32P的含量会增高。（4）因为DNA和蛋白质中均含有C元素，故不用14C来标记T2噬菌体DNA或蛋白质。（5）T2噬菌体侵染细菌的实验，证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质。
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第1节 DNA是主要的遗传物质
导
学 聚
焦 1.阐述格里菲思、艾弗里的肺炎链球菌转化实验的过程。
2.阐述噬菌体侵染细菌实验的方法和过程。
3.理解DNA是主要遗传物质的结论
核心要点·巧突破
01
过程评价·勤检测
02
课时训练·提素能
03
目录
CONTENTS
核心要点·巧突破
01
精准出击 高效学习
知识点（一） 肺炎链球菌的转化实验
1. 对遗传物质的早期推测
2. 肺炎链球菌的类型（连线）
3. 肺炎链球菌转化实验
（1）格里菲思的肺炎链球菌的体内转化实验
（2）艾弗里的肺炎链球菌的体外转化实验
4. 判断下列说法是否正确
（1）R型细菌的菌体无荚膜，在培养基上形成的菌落表面光滑。
（ × ）
提示：R型细菌的菌体没有多糖类的荚膜，在培养基上形成
的菌落表面粗糙，无致病性。
×
（2）将加热致死的S型细菌和R型活细菌混合注射到小鼠体内，从
小鼠尸体中提取到的肺炎链球菌全部是S型活细菌。
（ × ）
提示：此实验中，从小鼠尸体中提取到的肺炎链球菌包括R
型活细菌和S型活细菌。
（3）格里菲思和艾弗里分别用不同的方法证明DNA是遗传物质。
（ × ）
提示：格里菲思没有证明DNA是遗传物质，只证明了加热致
死的S型细菌中含有某种转化因子。
×
×
（4）艾弗里实验中制成的细胞提取物直接加入R型细菌的培养基
上，最后生存的细菌绝大多数是S型细菌。 （ × ）
提示：艾弗里实验中制成的细胞提取物直接加入R型细菌的
培养基上，最后生存的细菌中含S型细菌，但大多数仍为R型
细菌。
（5）艾弗里实验中自变量的控制采取了减法原理。 （ √ ）
×
√
（6）艾弗里的实验证明S型肺炎链球菌的DNA可以使小鼠死亡。
（ × ）
提示：艾弗里的实验证明S型肺炎链球菌的DNA可以使R型细
菌转化为S型细菌。
（7）艾弗里的实验证明转化因子是DNA。 （ √ ）
×
√
探讨一 分析肺炎链球菌体内转化实验过程，提高理解能力
1. 结合教材，分析格里菲思的体内转化实验，回答下列问题：
（1）实验①②对比说明什么？
提示：R型细菌无毒，S型细菌有毒。
（2）实验②③对比说明什么？
提示：加热致死的S型细菌无毒。
（3）实验②③④对比说明什么？
提示：加热致死的S型细菌能使部分R型细菌转化为S型细
菌。
（4）综合以上实验得出的结论是什么？
提示：加热致死的S型细菌中含有一种转化因子，能使R型细
菌转化为S型细菌。
探讨二 分析肺炎链球菌体外转化实验结果，提高实验分析能力
2. 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
（1）概述该实验的设计思路。
提示：用酶解法分别去除细胞提取物中各种成分后，观察能
否将R型细菌转化。
（2）第一组将加热致死的S型细菌的细胞提取物与R型活细菌
混合培养，实验结果是培养皿中长出了S型活细菌。这说
明什么？
提示：说明S型细菌的细胞提取物中含有转化因子。
（3）实验中加入的蛋白酶、RNA酶和酯酶的作用是什么？
提示：分别除去S型细菌细胞提取物中的蛋白质、RNA和酯
类物质，以明确这些物质是不是转化因子。
（4）第一至第四组的实验结果为什么既有R型细菌，又有S型
细菌？
提示：S型细菌中的转化因子只能使部分R型细菌发生转化。
（5）第五组用DNA酶处理S型细菌的细胞提取物之后再与R型活细
菌混合培养，为什么培养皿中只有R型细菌？
提示：DNA酶能水解DNA，从而破坏了DNA分子的结构稳
定，使其丧失转化功能。
（6）据此分析艾弗里的体外转化实验的结论是什么？
提示：DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
3. 研究表明，在肺炎链球菌转化实验中，小鼠体内的两种细菌含量变
化如图所示：
（1）S型活细菌是怎样产生的？
提示：加热致死的S型细菌的DNA将R型细菌转化为S型活
细菌。
（2）S型细菌是有毒性的，据此推测曲线BC段上升的原因是什
么？
提示：有毒的S型细菌在小鼠体内增殖，导致小鼠的免疫力
降低，R型细菌、S型细菌数量都增加。
（3）后期出现的大量S型细菌是怎样产生的？
提示：由R型细菌转化成的S型细菌繁殖而来的。
1. 肺炎链球菌体内和体外转化实验的比较
2. 肺炎链球菌转化实验中的注意事项
（1）在加热致死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。
（2）R型细菌转化成S型细菌的原因是S型细菌的DNA进入了R型
细菌体内，与R型细菌的DNA发生了重组。
（3）肺炎链球菌的体内转化实验仅说明加热致死的S型细菌体内
有转化因子，体外转化实验进一步证明了转化因子是DNA。
（4）在肺炎链球菌的转化实验中，当同时含有R型活细菌和S型细
菌的DNA时，只有一部分R型细菌转化成S型细菌，因为转化
率不能达到100％，所以会同时出现R型细菌和S型细菌。
1. 肺炎链球菌转化实验的部分过程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. S型细菌的菌落是粗糙的，R型细菌的菌落是光滑的
B. S型细菌的DNA经加热后失活，因而注射S型细菌后的小鼠仍存活
C. 从病死小鼠中分离得到的肺炎链球菌只有S型细菌而无R型细菌
D. 该实验未证明R型细菌转化为S型细菌是由S型细菌的DNA引起的
解析： S型细菌的菌落光滑，R型细菌的菌落粗糙，A错误；S
型细菌经加热后会使蛋白质变性失活，DNA的结构也会被破坏，
但DNA会随温度的降低而逐渐恢复活性（使小鼠死亡的是S型活细
菌，不是S型细菌的DNA），B错误；S型细菌中某种物质可促使部
分R型细菌转化为S型细菌，因此可从死亡小鼠中分离得到S型细菌
和R型细菌，C错误；该实验证明S型细菌中存在某种转化因子，但
不能证明转化因子是S型细菌的DNA，D正确。
2. （2024·山东淄博高一期中）在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四组相同培养基上分
别接种R型细菌、S型细菌、加热杀死的S型细菌、R型细菌和加热
杀死的S型细菌。培养一段时间后，菌落的生长情况如图所示。下
列有关叙述错误的是（ ）
A. Ⅰ中菌落表面粗糙，Ⅱ中菌落表面光滑
B. 对第Ⅳ组实验的分析应是以Ⅰ～Ⅲ组的实验现象为参照
C. Ⅳ组结果说明了加热杀死的S型细菌的DNA会使R型细菌发生转化
D. 若接种前在Ⅳ组培养基中加入DNA酶，则Ⅳ组中S型菌落的数量会
降低
解析： Ⅰ中是R型细菌，其菌落表面粗糙，Ⅱ中是S型细菌，其菌
落表面光滑，A正确；Ⅰ、Ⅱ组的实验作为Ⅳ组的对照组，Ⅲ组培养
基无菌落产生，但也需要设置作为对照，以排除加热杀死的S型细
菌的作用，B正确；Ⅳ组的实验结果说明了加热杀死的S型细菌存
在某种转化因子，不能说明该转化因子是S型细菌的DNA，C错
误；由于转化因子是DNA，而DNA酶能将DNA水解，因此若接种
前在Ⅳ组培养基中加入DNA酶，则Ⅳ组中S型菌落的数量会降低，
D正确。
知识点（二） 噬菌体侵染细菌的实验
1. 实验者： 。
2. 实验方法： 。
3. 实验材料：T2噬菌体和 。
赫尔希和蔡斯
放射性同位素标记技术
大肠杆菌
（1）噬菌体的结构及生活方式
（2）T2噬菌体的增殖
①合成T2噬菌体的DNA的模板：进入大肠杆菌体内的T2噬菌
体的 。
遗传物质
②合成T2噬菌体的DNA的原料：大肠杆菌提供的
。
③合成T2噬菌体的蛋白质的原料：大肠杆菌的氨基酸；场
所：大肠杆菌的 。
四种脱氧
核苷酸
核糖体
4. 实验过程
5. 实验结果及结论
亲代噬菌体 寄主细胞内有无
放射性 子代噬菌体有无
放射性 实验结论
32P标记DNA 是噬
菌体的遗传物质
35S标记蛋白质 6. 实验分析
（1）T2噬菌体侵染细菌时， 进入细菌的细胞中，而
留在外面。
（2）子代T2噬菌体的各种性状是通过 来遗传的。
有
有
DNA
无
无
DNA
蛋
白质外壳
亲代的DNA
7. 判断下列说法是否正确
（1）T2噬菌体可感染肺炎链球菌导致其裂解。 （ × ）
提示：T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内。
（2）为获得放射性标记的T2噬菌体，可分别用含35S和32P的人工
培养基培养噬菌体。 （ × ）
提示：病毒没有细胞结构，不能独立代谢，必须用活细胞培
养，不能用人工培养基直接培养噬菌体。
（3）T2噬菌体由蛋白质和DNA组成，P存在于DNA中，S几乎全部
存在于蛋白质中。 （ √ ）
×
×
√
（4）用含35S的噬菌体侵染细菌，经离心后，可在沉淀物中发现大
量的放射性物质。 （ × ）
提示：用35S标记的噬菌体侵染未被标记的细菌，放射性物质
主要集中在上清液中。
×
探讨 分析噬菌体侵染细菌实验过程，提高实验探究能力
1. 如图为T2噬菌体的结构示意图，请分析回答下列问题：
（1）选取T2噬菌体作为实验材料，有何优点？
提示：T2噬菌体只含有DNA和蛋白质，且DNA和蛋白质能自
然完全分离，实验结果更可靠。
（2）怎样才能让T2噬菌体的蛋白质和DNA被相应的同位素标记？
提示：先用含放射性同位素的培养基培养大肠杆菌，得到带
有标记的大肠杆菌；再用带有标记的大肠杆菌培养T2噬菌
体，分别使其蛋白质和DNA带上标记。
2. 如图为赫尔希和蔡斯进行的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验过程，请
分析回答下列问题：
（1）能否用32P和35S同时标记T2噬菌体？能否用14C替代32P和35S标
记T2噬菌体？
提示：不能，这样会导致无法区分蛋白质和DNA的作用。蛋
白质和DNA中都含有C元素，用14C标记无法区分蛋白质和
DNA。
（2）实验中搅拌和离心的目的是什么？
提示：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质量较轻的T2噬菌体颗粒，离
心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。
（3）用32P标记的噬菌体侵染细菌，上清液中有少量放射性的原因
是什么？
提示：保温时间过短，部分T2噬菌体没有侵染到大肠杆菌体
内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性；保温
时间过长，部分T2噬菌体在大肠杆菌体内增殖后释放出子
代，经离心后分布于上清液中。
（4）用35S标记的噬菌体侵染细菌，沉淀物中有少量放射性的原因
是什么？
提示：由于搅拌不充分，有少量含35S的T2噬菌体蛋白质外壳
吸附在大肠杆菌表面，随大肠杆菌离心到沉淀物中。
1. 归纳概括噬菌体侵染细菌实验的两个关键环节——“保温”与
“搅拌”
（1）用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌
（2）用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌
2. 大肠杆菌的三次应用
1. 噬菌体内的S用35S标记，P用32P标记，细菌内蛋白质含32S，DNA含
31P，用该噬菌体去侵染细菌后，产生了许多子代噬菌体，那么在
子代噬菌体中S和P的分布规律是（ ）
A. 外壳中有35S和32S，DNA内只含有32P
B. 外壳中只有32S，DNA内只含有32P
C. 外壳中有35S和32S，DNA内含有32P和31P
D. 外壳中只有32S，DNA内都含有31P
解析： 由于噬菌体侵染细菌过程中，蛋白质外壳不进入细菌，
所以子代噬菌体内没有35S，只有32S；DNA进入细菌，利用31P标记
的脱氧核苷酸合成子代DNA，新的DNA内有的既含有32P又含有
31P，有的只含有31P，因此子代噬菌体都含有31P。
2. （2024·辽宁葫芦岛高一期末）如图表示以大肠杆菌和T2噬菌体为
材料进行的实验研究。相关叙述错误的是（ ）
A. 该过程获得的子代噬菌体中大多数具有放射性
B. 步骤①的目的是获得含32P的大肠杆菌，32P主要分布在细菌拟核
DNA中
C. 步骤②的目的是获得32P标记的T2噬菌体，其中只有其DNA有标记
D. 步骤③的目的是使噬菌体侵染大肠杆菌，搅拌程度不影响该实验
结果
解析： 由于合成子代噬菌体的原料来自大肠杆菌，大肠杆
菌提供的原料没有放射性，且DNA复制方式为半保留复制，因
此子代噬菌体中少数具有放射性，A错误；步骤①是用含有放
射性物质的培养基培养大肠杆菌，因此其目的是获得含32P的大
肠杆菌，32P主要分布在细菌拟核中，B正确；步骤②目的是获
得32P标记的T2噬菌体，T2噬菌体只有DNA中含有P元素，因此
只有DNA有标记，C正确；步骤③的目的是使噬菌体侵染大肠
杆菌，搅拌程度通常会影响35S标记噬菌体进行侵染实验的结
果，但不影响该实验结果，D正确。
3. 某校生物研究性学习小组模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌的
实验，实验过程如图所示，下列有关分析正确的是（ ）
A. 理论上，b和c中不应具有放射性
B. 实验中b含少量放射性与①过程中培养时间过长或过短有关
C. 实验中c含有放射性与④过程中搅拌不充分有关
D. 该实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
解析： 35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，32P标记的是T2噬
菌体的DNA，所以离心后，理论上，b和c中不应具有放射性，A正
确；35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，T2噬菌体侵染细菌时，
蛋白质外壳留在外面，经搅拌后与细菌分开，所以若b中含有放射
性，说明搅拌不充分，B错误；实验中c含有放射性与④过程中培
养时间过长或过短有关，C错误；该实验只证明了DNA是遗传物
质，没有证明蛋白质不是遗传物质，D错误。
规律方法
“二看法”判断子代噬菌体标记情况
知识点（三） DNA是主要的遗传物质
1. RNA是遗传物质的证据
（1）实验材料
烟草花叶病毒（由 组成）和烟草。
（2）实验过程及结果
RNA和蛋白质
（3）实验结果分析与结论
烟草花叶病毒的 控制其遗传性状， 是它的
遗传物质。
RNA
RNA
2. DNA是主要的遗传物质
（1）生物类型与遗传物质的种类（连线）
（2）因为 ，所以说DNA是主
要的遗传物质。
绝大多数生物的遗传物质是DNA
3. 判断下列说法是否正确
（1）真核生物细胞内含有的核酸有DNA和RNA，它们都是遗传物
质。 （ × ）
提示：真核生物细胞内的DNA为遗传物质，RNA不是遗
传物质。
×
（2）烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质都是
RNA。 （ × ）
提示：烟草花叶病毒感染烟草实验只能说明烟草花叶病毒的
遗传物质是RNA，而不能说明所有病毒的遗传物质都是
RNA，有些病毒的遗传物质是DNA。
（3）病毒的遗传物质是DNA或RNA。 （ √ ）
（4）细胞核内的遗传物质是DNA，细胞质内的遗传物质是RNA。
（ × ）
提示：细胞核内和细胞质中的遗传物质都是DNA。
（5）DNA是酵母菌的主要遗传物质。 （ × ）
提示：DNA是酵母菌的遗传物质。
×
√
×
×
探讨 分析烟草花叶病毒和车前草病毒重建实验，提升实验分析能力
烟草花叶病毒（TMV）和车前草病毒（HRV）都能感染烟叶，但二
者引起的病斑不同，如图甲。将TMV的遗传物质和蛋白质分离，并分
别单独感染健康烟叶，结果如图乙。科学家将不同病毒的遗传物质与
蛋白质重新组合形成“杂种病毒”，然后感染健康烟叶，如图丙。回
答相关问题：
（1）图甲能否说明病毒的RNA能感染烟叶？为什么？
提示：不能。因为是用完整的病毒感染烟叶，蛋白质和RNA并
没有分离。
（2）图乙实验结果说明了什么？
提示：说明TMV的蛋白质外壳不能感染烟叶，而RNA能感染
烟叶。
（3）推测图丙实验结果是什么？从烟叶中分离出来的子代病毒是哪
种类型？
提示：结果是烟叶被感染，出现b病斑。杂种病毒中含有HRV的
遗传物质，故其产生的子代为HRV。
不同生物的遗传物质
生物类型 细胞生物 非细胞生物 真核生物 原核生物 多数病毒 少数病毒
核酸种类 DNA和RNA DNA RNA
遗传物质 DNA DNA RNA
结果 绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少部分病毒的遗
传物质是RNA 结论 DNA是主要的遗传物质 但一种生物的遗传物质是唯一的，对某种生物不能说“主要遗传物质”。
1. 如图表示科研人员探究烟草花叶病毒（TMV）遗传物质的实验过
程，由此可以判断（ ）
A. 水和苯酚的作用是水解病毒的蛋白质和RNA
B. TMV的蛋白质不能进入烟草细胞中
C. 接种RNA后，烟草感染的病毒与TMV相同
D. RNA是TMV的主要遗传物质
解析： 水和苯酚的作用是将TMV中的RNA与蛋白质分离开，A
错误；该实验能证明RNA能进入烟草细胞，无法确定蛋白质能否
进入烟草细胞中，B错误；TMV的遗传物质就是RNA，因此接种
RNA后，烟草感染的病毒与TMV相同，C正确；本实验表明RNA
是TMV的遗传物质，而不是表明RNA是TMV的主要遗传物质，D
错误。
2. （2024·江西上饶高一期末）科学家通过实验分析，提出“DNA是
主要的遗传物质”。对此认识正确的是（ ）
A. 细胞核内的遗传物质是DNA，而细胞质中的遗传物质是RNA
B. 只有极少数RNA病毒才以RNA为遗传物质
C. 真核生物以DNA为遗传物质，原核生物以RNA为遗传物质
D. 人类绝大多数情况下以DNA为遗传物质，极少数情况下以RNA为
遗传物质
解析： 细胞核和细胞质遗传物质都是DNA，A错误；病毒只有
一种核酸，其遗传物质是DNA或RNA，只有极少数RNA病毒才以
RNA为遗传物质，B正确；真核生物和原核生物都以DNA为遗传物
质，C错误；人类是以DNA为遗传物质的，D错误。
过程评价·勤检测
02
反馈效果 筑牢基础
（1）格里菲思实验的结论是
。
（2）艾弗里实验的结论是
。
（3）噬菌体侵染细菌的实验的结论是 。
（4）DNA是主要的遗传物质的理由是
。
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——转化因子
DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的
物质，即DNA是遗传物质
噬菌体的遗传物质是DNA
绝大多数生物的遗传物质是
DNA
1. （2024·河北沧州高一月考）微生物学家格里菲思和艾弗里研究的
肺炎链球菌转化实验作为实验证据，向遗传物质是蛋白质的观点首
次提出挑战。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 对比R型细菌，S型细菌的毒性可能与荚膜多糖有关
B. 格里菲思通过分析四组实验得出将R型活细菌转化为S型活细菌的
物质是DNA
C. 将S型细菌的DNA经DNA酶处理后与R型活细菌混合培养，会出现
R型、S型活细菌
D. 艾弗里实验过程中利用了自变量控制中的“加法原理”
解析： S型细菌有荚膜，R型细菌无荚膜；S型肺炎链球菌使小
鼠患败血病死亡，R型肺炎链球菌是无毒性，与R型菌相比，S型菌
的毒性可能与荚膜多糖有关，A正确；格里菲思通过实验提出被加
热杀死的S型细菌中含有某种物质将R型活细菌转化为S型活细菌，
把该物质命名为转化因子，但不能得出将R型活细菌转化为S型活
细菌的物质是DNA，B错误；将S型细菌的DNA经DNA酶处理后
DNA被分解，与R型活细菌混合培养无法完成转化，不会出现S型
细菌，C错误；艾弗里实验利用相关的酶设法去除某种物质，利用
了自变量控制中的“减法原理”，D错误。
2. 艾弗里和他的同事用R型和S型肺炎链球菌进行实验，结果如下
表，从表可知（ ）
实验组 接种菌型 加入S型细菌的物质 培养基长菌情况
① R型 蛋白质 R型
② R型 荚膜多糖 R型
③ R型 DNA R型、S型
④ R型 DNA（经DNA酶处理） R型
A. ①不能证明S型细菌的蛋白质不是转化因子
B. ②说明S型细菌的荚膜多糖有转化活性
C. ①～④说明DNA是主要的遗传物质
D. ③和④说明S型细菌的DNA是转化因子
解析： 在含有R型细菌的培养基中加入S型细菌的蛋白质，R型
细菌没有转化成S型细菌，说明S型细菌的蛋白质不是转化因子，A
错误；实验②的结果只有R型细菌，说明S型细菌的荚膜多糖不能
使R型细菌发生转化，B错误；①～④说明DNA是遗传物质，但不
能说明DNA是主要的遗传物质，C错误；③和④形成对照，说明S
型细菌的DNA是转化因子，D正确。
3. （2024·四川德阳高一月考）下列有关遗传物质的叙述，正确的是
（ ）
A. 生物圈所有生物的遗传物质都是DNA
B. 烟草花叶病毒等少部分病毒的遗传物质是RNA，其他生物的遗传
物质是DNA
C. 动物、植物、真菌的遗传物质是DNA，除此之外的其他生物的遗
传物质是RNA
D. 真核生物、原核生物的遗传物质是DNA，其他生物的遗传物质是
RNA
解析： RNA病毒的遗传物质是RNA，A错误；烟草花叶病毒等
少部分病毒的遗传物质是RNA，其他生物的遗传物质是DNA，B正
确；动物、植物、真菌、DNA病毒的遗传物质是DNA，除此之外
的其他生物的遗传物质是RNA，C错误；真核生物、原核生物和
DNA病毒的遗传物质是DNA，D错误。
4. （2024·江苏淮安高一期中）1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡
斯研究了T2噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能。用标记
的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，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
如图所示的实验结果。请回答下列问题：
（1）要获得DNA被标记的T2噬菌体，其培养
方法是先用含32P的 培养大肠
杆菌，再用噬菌体侵染被32P标记
的 。
培养基
大肠杆菌
解析：T2噬菌体是病毒，病毒是非细胞结构生物，只能寄生在活细胞中才能繁殖，所以要获得DNA被标记的噬菌体，其培养方法是用含32P的培养基培养大肠杆菌，使大肠杆菌被32P标记，再用此细菌培养噬菌体。
（2）实验中搅拌的目的是
，搅拌时间应大于 min，否则上清液中的放射性会
比较 。
使吸附在细菌表面的噬菌体和细菌分
离
2
低
解析：用标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。一段时间后，用搅拌器搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物。搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，便于离心分层，所以搅拌时间应至少大于2 min，否则上清液中的放射性较低。
（3）上清液中32P的放射性仍达到30％，其原因可能是
。图中被侵染细菌的存活率曲线的意义
是作为对照，如果明显低于100％，则上清液放射性物质32P
的含量会 ，原因是
。
部分噬菌
体未侵染进入细菌
增高
大肠杆菌裂解，子代噬菌体释
放到上清液中
解析：上清液中仍有少量32P的放射性，主要原因是部分噬菌体未侵染进入细菌。如果时间过长，被侵染的细菌破裂，会释放出噬菌体，导致“被侵染细菌”的存活率明显低于100％，则上清液放射性物质32P的含量会增高。
（4）上述实验中不用14C来标记T2噬菌体DNA或蛋白质，原因
是 。
解析：因为DNA和蛋白质中均含有C元素，故不用14C来标记T2噬菌体DNA或蛋白质。
DNA和蛋白质中均含有C元素
（5）T2噬菌体侵染细菌的实验，证明了
。
解析：T2噬菌体侵染细菌的实验，证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质。
DNA是T2噬菌体的遗传
物质
课时训练·提素能
03
分级练习 巩固提升
知识点一 肺炎链球菌的转化实验
1. 肺炎链球菌的转化实验是证实DNA可作为遗传物质的最早证据，
下列相关叙述错误的是（ ）
A. S型细菌可导致小鼠患肺炎，使小鼠并发败血症死亡
B. 无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
体内繁殖
C. 肺炎链球菌的体内转化实验只能证明加热致死的S型细菌中存在转
化因子
D. 肺炎链球菌的体外转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质
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解析： S型细菌有致病性，可使人和小鼠患肺炎，小鼠并发败
血症死亡，A正确；无荚膜的肺炎链球菌感染人体或动物体后，容
易被吞噬细胞吞噬并杀灭，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，B错误；肺炎链球菌的
体内转化实验证明已经加热致死的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——转化因子，C正确；肺炎链
球菌的体外转化实验证明了DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的
物质，D正确。
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2. 如图表示某生物兴趣小组做的肺炎链球菌的转化实验，下列相关叙
述错误的是（ ）
A. DNA酶的作用是水解S型细菌的DNA
B. 结果1中S型细菌占绝大多数
C. 该实验证明DNA是遗传物质
D. 结果2中全部为R型细菌
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解析： DNA酶的作用是水解S型细菌中的DNA，使其失去转化
活性，A正确；结果1中只有少数R型细菌转化为S型细菌，S型细菌
占少数，B错误；该实验证明DNA是遗传物质，C正确；S型细菌
DNA被水解而失去作用，导致R型细菌无法转化为S型细菌，因此
结果2中全部为R型细菌，D正确。
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3. （2024·广东江门高一月考）在探究肺炎链球菌转化实验过程中，
首先在标号为1、2、3、4、5的培养基中培养R型活细菌，接着分
别加入经不同处理的S型细菌的细胞提取物（如图所示），然后进
行培养。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 一段时间后，只在5号培养基中未发现S型活细菌
B. 这个实验说明了S型细菌的遗传物质主要是DNA
C. S型细菌的提取液加入蛋白酶后使混合液不再含有蛋白质
D. 在本实验中，实验组做的相关处理采用了“加法原理”
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解析： DNA是肺炎链球菌的遗传物质，加入DNA酶后DNA被
水解，不能发生转化，A正确；这个实验说明了S型细菌的遗传物
质是DNA，B错误；S型细菌的提取液加入蛋白酶后，混合液含有
蛋白酶，蛋白酶是蛋白质，C错误；本实验采用的是“减法原
理”，D错误。
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知识点二 噬菌体侵染细菌的实验
4. （2024·河北衡水十三中高二月考）利用含有32P标记的T2噬菌体侵
染某种细菌，经过培养和搅拌以及离心后，发现离心管的沉淀物中
含有较高放射性，而上清液中放射性很低。下列相关叙述错误的是
（ ）
A. 若该实验不经过搅拌，对实验结果没有明显影响
B. 若上清液放射性偏高，则可能是培养时间过短所致
C. 该实验结果不能证明噬菌体的遗传物质是DNA
D. 通过用含有32P标记的肺炎链球菌培养T2噬菌体来标记噬菌体
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解析： 32P标记的DNA侵入到细菌细胞内，放射性主要出现在
沉淀物中，不经过搅拌对实验结果没有明显影响，A正确；32P标记
T2噬菌体的DNA分子，32P标记的DNA侵入到细菌细胞内，操作后
放射性主要集中在沉淀物中，若上清液放射性偏高，则可能是培养
时间过短，32P标记的DNA还没有注入到大肠杆菌细胞中，B正
确；该实验缺乏对照实验，则不能充分证明噬菌体的遗传物质是
DNA，C正确；噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能独立进行各项
生命活动，需在活细胞中进行增殖，T2噬菌体是专门寄生在大肠
杆菌中的，故需要通过用含有32P标记的大肠杆菌培养T2噬菌体来
标记噬菌体，D错误。
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5. 用3H、14C、35S标记T2噬菌体后，再让其侵染大肠杆菌（无放射
性）。下列有关分析正确的是（ ）
A. 只有T2噬菌体的蛋白质被标记了，DNA没有被标记
B. 在子代T2噬菌体的外壳中可检测到3H、14C、35S
C. 在部分子代T2噬菌体的DNA中可检测到3H、14C
D. 在子代T2噬菌体的DNA中部分含有3H、14C、35S
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解析： DNA和蛋白质分子中都含有H、C，所以用3H、14C、35S
标记的是T2噬菌体的蛋白质和DNA，A错误；由于被3H、14C、35S
标记的T2噬菌体蛋白质外壳不进入大肠杆菌体内，被3H、14C标记
的T2噬菌体DNA进入大肠杆菌体内，但不能用于合成子代T2噬菌
体的蛋白质外壳，所以子代T2噬菌体的蛋白质外壳中检测不到
3H、14C、35S，B错误；由于3H、14C标记了T2噬菌体的DNA并进入
大肠杆菌体内，所以部分子代T2噬菌体的DNA中可检测到3H、
14C，C正确；子代T2噬菌体的DNA中不含35S，D错误。
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6. 如图是T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的部分步骤示意图，下列对此
实验的有关叙述，正确的是（ ）
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A. 本实验使用的被标记的噬菌体是接种在含有35S的培养基中获得的
B. 本实验选用噬菌体作为实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋
白质和DNA
C. 实验中采用搅拌和离心等手段是为了把DNA和蛋白质分开再分别
检测其放射性
D. 在新形成的噬菌体中没有检测到35S，说明噬菌体的遗传物质是
DNA不是蛋白质
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解析： 病毒的繁殖离不开细胞，要标记噬菌体，应先标记大肠
杆菌，A错误；本实验选用噬菌体作为实验材料的原因之一是其结
构组成只有蛋白质和DNA，B正确；实验中采用搅拌和离心等手段
是为了把大肠杆菌和噬菌体的蛋白质外壳分开，C错误；仅用35S标
记噬菌体壳体蛋白做侵染细菌实验，在新形成的噬菌体中没有检测
到35S，只能说明蛋白质没有进入大肠杆菌内，而不能说明DNA是
噬菌体的遗传物质，也不能说明蛋白质不是遗传物质，D错误。
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7. （2024·浙江宁波高一期末）赫尔希和蔡斯通过如下两组实验证实
了DNA是遗传物质。
实验一：35S标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌；
实验二：32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌。
下列关于该实验的叙述正确的是（ ）
A. 实验一中可用15N代替35S标记噬菌体的蛋白质外壳
B. 实验二中搅拌不充分会造成较大的实验误差
C. 实验一中细菌裂解释放的全部子代噬菌体都不含放射性
D. 实验二中细菌裂解释放的大部分子代噬菌体含有放射性
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解析： 实验一中不能用15N代替35S标记噬菌体的蛋白质外壳，
因为噬菌体的DNA中也含有氮元素，若用15N标记，则会导致噬菌
体的DNA也被标记，且15N无放射性，A错误；32P标记的是噬菌体
的DNA，离心后会随大肠杆菌进入沉淀物，搅拌不充分不会造成
较大的实验误差，B错误；实验一中35S标记的是噬菌体的蛋白质外
壳，由于噬菌体的蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，故实验一中细菌
裂解释放的子代噬菌体都不会含有放射性，C正确；32P标记的是噬
菌体的DNA，根据DNA半保留复制的特点，可知实验二中细菌裂
解释放的少部分子代噬菌体含有放射性，D错误。
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知识点三 DNA是主要的遗传物质
8. （2024·山东威海高一期末）烟草花叶病毒（TMV）和车前草花叶
病毒（HRV）同属于RNA病毒，都可以使烟草患病，但患病时叶
片的症状表现不同。研究人员将TMV的RNA和HRV的蛋白质外壳
混合后感染烟草叶片，检测叶片细胞中病毒的RNA和蛋白质类
型。下列说法错误的是（ ）
A. 导致烟草患病叶片症状表现不同的根本原因是TMV和HRV的RNA不同
B. 烟草细胞内既有DNA又有RNA，DNA是其主要的遗传物质
C. 重组实验最终只能检测到TMV的RNA和蛋白质
D. 重组实验叶片中检测到的病毒蛋白质合成所需原料和酶均来自烟草细胞
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解析： 导致烟草患病叶片症状表现不同的根本原因是TMV和
HRV的RNA不同，即病毒TMV和HRV的遗传信息的不同是其RNA
中的碱基序列不同导致的，A正确；烟草细胞内既有DNA又有
RNA，DNA是其遗传物质，不是主要遗传物质，B错误；将TMV
的RNA和HRV的蛋白质外壳混合后感染烟草叶片，使烟草患病。
由于RNA是RNA病毒的遗传物质，且RNA来自TMV，因此能检测
到TMV的RNA和蛋白质，C正确；病毒为专性寄生物，没有独立代
谢系统，因此，重组实验叶片中检测到的病毒蛋白质合成所需原料
和酶均来自烟草细胞，D正确。
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9. 下列有关生物体遗传物质的叙述，错误的是（ ）
A. 大肠杆菌的遗传物质主要是DNA
B. 酵母菌的遗传物质分布在细胞核和细胞质中
C. 烟草花叶病毒的遗传物质不含有硫元素
D. HIV的遗传物质初步水解可产生4种核糖核苷酸
解析： 大肠杆菌的遗传物质是DNA，A错误；酵母菌是真核生
物，其遗传物质是DNA，分布在细胞核和细胞质中，B正确；烟草
花叶病毒的遗传物质为RNA，不含有硫元素，C正确；HIV的遗传
物质为RNA，初步水解可产生4种核糖核苷酸，D正确。
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10. （2024·福建厦门一中高一月考）19世纪末，俄国的烟草染上了一
种可怕的疾病，烟草的嫩叶抽出不久，就在上面出现一条条黄黄
绿绿的斑纹，接着叶子卷缩起来，最后完全枯萎、腐烂，这种病
叫作烟草花叶病，请思考并回答下列问题：
（1）为了寻找烟草花叶病毒的遗传物质，科学家进行了以下
实验：
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本实验的结论为：烟草花叶病毒的遗传物质是 。
但由于RNA在体外很不稳定，仅用RNA感染的成功率不
高，请根据以下信息尝试改进实验并预期实验结果：
RNA
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①存在S型和HR型两种烟草花叶病毒，感染烟草形成的病斑
不同。
②两种病毒可以完成RNA的互换，互换后仍具有正常的致
病能力。
改进方案：
。
预期结果： 。
让S型和HR型烟草花叶病毒的RNA互换，获
得重组病毒分别侵染的烟草，观察形成的病斑
病斑的形状取决于RNA的类型
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解析：根据实验现象可知，用烟草花叶病毒的RNA来
感染烟草，结果烟草患病，而蛋白质感染的一组，烟草没有
患病，说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。实验中由于
RNA在体外很不稳定，仅用RNA感染的成功率不高，为此
对实验进行了改进，方案是两种病毒互换核酸形成重组病
毒，而后侵染烟草进行实验，实验设计为：一组用S型烟草
花叶病毒的蛋白质外壳与HR型烟草花叶病毒的RNA组成的
重组病毒感染烟草，另一组用HR型烟草花叶病毒的蛋白质
外壳与S型烟草花叶病毒的RNA组成的重组病毒感染烟草。
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预期结果：两组感染烟草后形成的病斑不同。用S型烟草花叶病毒的
蛋白质外壳与HR型烟草花叶病毒的RNA组成的重组病毒感染烟草，
由于RNA是遗传物质，该烟叶上出现的病斑是HR型的病斑；用HR型
烟草花叶病毒的蛋白质外壳与S型烟草花叶病毒的RNA组成的重组病
毒感染烟草，由于RNA是遗传物质，烟叶上出现的病斑是S型的病斑，
即病斑的形状取决于RNA的类型。
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（2）科学家发现毡毛烟草能抵抗烟草花叶病毒，但不抗旱，普通
烟草不能抵抗烟草花叶病毒，但抗旱。为了得到既能抗烟草
花叶病毒、又抗旱的烟草品种，将毡毛烟草与普通烟草杂
交，F1均为抗病但不抗旱，为了检测烟草花叶病抗性基因和
抗旱基因是否位于同一条染色体上，请利用上述材料设计杂
交实验，并预测实验结果。
实验设计：
。
将F1进行自交，观察并记录子代的性状及分离
比
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实验结果：若
，则不位于同一条染色体
上。若
，则位于同一条染色
体上。
子代出现抗病不抗旱∶抗病抗旱∶不抗病不
抗旱∶不抗病抗旱＝1∶1∶1∶1
子代没有出现上述实验结果（或没有出现4种表型
或4种表型的比例不是1∶1∶1∶1）
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解析：假设抗烟草花叶病毒和不抗该性状用基因A、a
表示，抗旱和不抗旱性状用基因B、b表示。由于将毡毛烟
草与普通烟草杂交，F1均为抗病但不抗旱，说明抗病对不抗
为显性，不抗旱对抗旱为显性，因此亲代中毡毛烟草基因型
为AABB，普通烟草基因型为aabb，则F1的基因型为AaBb，
若要检测烟草花叶病抗性基因和抗旱基因是否位于同一条染
色体上，可以设计测交实验，即让F1AaBb与多株普通烟草
aabb进行杂交（或令F1自交），观察后代的表型及比例。
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实验结果：如果花叶病抗性基因和抗旱基因不位于同一条染色体上，
即位于非同源染色体上，则遵循基因自由组合定律，那么后代会出现
抗病不抗旱∶抗病抗旱∶不抗病不抗旱∶不抗病抗旱＝1∶1∶1∶1
（抗病不抗旱∶抗病抗旱∶不抗病不抗旱∶不抗病抗旱＝
9∶3∶3∶1）；若不出现上述实验结果，则花叶病抗性基因和抗旱基
因位于一条染色体上。
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11. （2022·浙江1月选考20题）S型肺炎链球菌的某种“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。
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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
下列叙述正确的是（ ）
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解析： 步骤①中，酶处理时间充足，以利于底物完全水
解，A错误；DNA纯度越高，转化效率就越高，步骤②中，甲
或乙的加入量会影响实验结果，B错误；步骤④中，液体悬浮
培养比固体培养基更有利于细菌转化，C错误；步骤⑤中，通
过在固体培养基上涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实
验结果，D正确。
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12. （2024·山东烟台高一期中）如图表示在“肺炎链球菌转化实验”
和“噬菌体侵染细菌的实验”中相关含量的变化，其他实验操作
都合理的情况下，相关叙述错误的是（ ）
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A. 曲线1表示在“肺炎链球菌的转化实验”中，S型活细菌的数量变化
B. 曲线2表示在“肺炎链球菌的转化实验”中，R型活细菌的数量变化
C. 曲线3表示在“32P标记的噬菌体侵染细菌的实验”中，上清液放射
性含量的变化
D. 曲线4表示在“35S标记的噬菌体侵染细菌的实验”中，上清液放射
性含量的变化
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解析： 曲线1的数量最初为零，此后呈现先增加后维持相对稳
定的状态，可表示S型活细菌的数量变化，A正确；在“肺炎链球
菌的转化实验”中，R型细菌数量不会降为0，故不能用曲线2表
示，B错误；“32P标记的噬菌体侵染细菌实验”中，随着时间的
推移，噬菌体侵染细菌，上清液放射性降低，此后随着噬菌体增
殖，数量增多，细菌被裂解，子代噬菌体释放，导致上清液放射
性升高，可用图中的曲线3表示，C正确；“35S标记的噬菌体侵染
细菌实验”中，标记的是蛋白质外壳，存在于上清液中，所以上
清液放射性不变，可用图中的曲线4表示，D正确。
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13. 肺炎链球菌S型与R型菌株，都对青霉素敏感（青霉素能抑制细菌细胞壁的形成，从而抑制其增殖）。在多代培养的S型细菌中分离出一种抗青霉素的S型细菌，记为Penr S型。现用Penr S型细菌和R型细菌进行如图所示的实验。下列分析错误的是（ ）
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A. 组1甲中部分小鼠患败血症，通过注射青霉素治疗后可康复
B. 组2培养基中可能会出现R型和S型两种菌落
C. 组3培养基中出现菌落是因为Penr S型细菌的DNA转移到了R型细
菌中
D. 组4培养基中观察不到R型菌落和S型菌落
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解析： 抗青霉素的S型（Penr S型）细菌的DNA是转化因子。
在甲组中，将加热杀死的Penr S型细菌与活的R型活细菌混合注射
到小鼠体内，部分活的R型细菌会转化为Penr S型细菌，部分小鼠
会患败血症，注射青霉素治疗后，体内有抗青霉素的S型细菌存
在的小鼠不能康复，A错误；Penr S型细菌的DNA能使R型细菌转
化成S型细菌，所以组2培养基中可能会出现R型和S型两种菌落，
B正确；组3培养基中出现菌落是因为Penr S型细菌的DNA转移到
了R型细菌中，转化为S型细菌，能在含有青霉素的培养基中生
长，C正确；组4中因为Penr S型细菌的DNA被DNA酶催化水解而无转化因子，且活的R型细菌不抗青霉素，培养基中无菌落生长，所以观察不到R型菌落和S型菌落，D正确。
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14. （多选）（2024·江苏盐城高一期末）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技术，进行噬菌体侵
染大肠杆菌实验，他们所做的两组实验结果如下表所示。下列有
关叙述错误的是（ ）
噬菌体不同标记组别 放射性检测结果 上清液中 沉淀物中
甲 35S标记 75％ 25％
乙 32P标记 15％ 85％
A. 上述实验方法与艾弗里的不同，但二者最关键的设计思路相同
B. 甲、乙两组实验结果相互对照可以证明DNA是主要遗传物质
C. 甲组沉淀物中含有25％的放射性，可能是培养时间过长所致
D. 乙组上清液中含有15％的放射性，可能是搅拌和离心不充分所致
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解析： 赫尔希和蔡斯实验所用的实验方法是同位素标记技
术，艾弗里及其同事所用的实验方法有细菌体外培养等，二者实
验方法不同，但二者最关键的设计思路都是设法将蛋白质和DNA
分开，单独地去观察它们各自的作用，A正确；甲、乙两组相互
对照只能证明DNA是T2噬菌体的遗传物质，不能得出DNA是主要
遗传物质的结论（还应有RNA可作为一些生物遗传物质的辅助实
验），B错误；
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甲组中用35S标记，标记的是噬菌体的蛋白质，放射性应主要出现在上
清液中，但沉淀物中含有25％的放射性，可能是搅拌不充分所致，而
培养时间过长（子代噬菌体释放出来）不会影响35S的分布，C错误；
乙组用32Р标记的是噬菌体的DNA，上清液中含有15％的放射性，可
能是有一些噬菌体还未来得及将其DNA注入大肠杆菌，或者是保温时
间过长，有部分子代噬菌体裂解释放所致，D错误。
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15. （多选）如图为烟草花叶病毒（TMV）对叶片细胞的感染和病毒
重建实验示意图，相关叙述正确的是（ ）
A. 对烟草花叶病毒进行降解的步骤需要用蛋白酶
B. 图中B型后代的组成是RNA B和蛋白B
C. 该实验证明了烟草花叶病毒的遗传物质是RNA
D. 证明RNA是主要的遗传物质
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解析： 据题图分析可知，对烟草花叶病毒进行降解获得了蛋
白A、B，因此该过程不能用蛋白酶处理，A错误；图中B型后代
的组成是RNA B和蛋白B，B正确；该实验证明了烟草花叶病毒的
遗传物质是RNA，C正确，D错误。
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16. （2024·福建莆田二十五中高二月考）按照图示1→2→3→4进行实
验，本实验验证了朊病毒是蛋白质（几乎不含P元素）侵染因
子，它是一种只含蛋白质而不含核酸的病原微生物，题中所用牛
脑组织细胞为无任何标记的活体细胞。请据图回答下列问题：
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（1）本实验采用的方法是 。要获得含有放射
性的朊病毒，必须用含有放射性同位素的牛脑细胞培养，而
不能用含同位素的培养基直接培养，原因是
。
解析： 本实验采用的方法是同位素标记法。标记朊病毒需先培养带标记的宿主细胞，再让朊病毒侵染带标记的牛脑组织细胞，完成标记，因为病毒专性寄生在活细胞中，不能直接利用培养基中的物质。
同位素标记法
病毒专性寄生
在活细胞中，不能直接利用培养基中的物质
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（2）从理论上讲，离心后上清液中 （填“能大量”
或“几乎不能”）检测到32P，沉淀物中 （填
“能大量”或“几乎不能”）检测到32P，出现上述结果的
原因是
。
解析：从理论上讲，离心后上清液中几乎不能检测到32P，沉淀物中几乎不能检测到32P，因为朊病毒没有核酸，只有蛋白质，蛋白质中P含量极低，所以朊病毒几乎不含P，即试管4中几乎没有32P。
几乎不能
几乎不能
朊病毒不含核酸（只含蛋白质），几乎不含P元
素，上清液和沉淀物中都几乎不能检测到32P
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（3）如果添加试管5，从试管2中提取朊病毒后先加入试管5，同
时添加35S标记的（NH4 SO4，连续培养一段时间后，
再提取朊病毒加入试管3，培养适宜时间后离心，检测放射
性应主要位于 中，少量位于 中，产生
实验误差的原因是
。
沉淀物
上清液
少量的朊病毒不能成功侵入牛脑组织细
胞，离心后位于上清液中
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解析：用35S标记的朊病毒侵入牛脑组织细胞，因此放射性物质主要随细胞到沉淀物中，同时会有少量的朊病毒不能成功侵入牛脑组织细胞，离心后位于上清液中，因此上清液中含少量放射性物质。
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17. 某研究小组在小白鼠体内的某组织中发现一种新病毒M，为探究
该病毒的遗传物质是DNA还是RNA，做了如下实验。
材料用具：病毒M核酸提取物、DNA酶、RNA酶、小白鼠、生理
盐水、注射器等。
实验步骡：
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按下表配制溶液，并将配制的溶液分别注射到相应组别的小白
鼠体内。
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组别 A B C D
注射溶
液 该病毒核酸提取
物和RNA酶 该病毒核酸
提取物和 该病毒核酸
提取物
③在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。
请回答下列问题：
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（1）从注射的物质看，该探究实验所依据的生物学原理是
；从实验现象预测和
相关判断看，该实验依据的生物学原理
。
解析： 该实验的目的是探究病毒M的遗传物质是DNA还是RNA，观察指标是小白鼠是否发病，依据的生物学原理是核酸是生物的遗传物质，控制着生物体的性状；自变量是使用的酶的种类，DNA酶能催化DNA水解，RNA酶能催化RNA水解，所依据的生物学原理是酶具有专一性。
酶具
有专一性（或病毒只含有一种核酸）
核酸控制生物体的
性状
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（2）该实验中，进行步骤①操作的目的是
；步骤②中B组和D组应注射的溶液分别
为 、 。
解析：无关变量是指在实验中除自变量以外的会影响实验结果的其他因素。该实验中，进行步骤①操作的目的是排除无关变量（小白鼠的生长状况）对实验结果的影响；该实验的自变量是使用的酶的种类，步骤②中A组注射RNA酶，则B组应注射DNA酶，D组作为空白对照，应注射等量的生理盐水。
排除无关变量对实验
结果的影响
DNA酶
等量的生理盐水
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（3）若四组小白鼠的表现分别为
，则病毒M的遗传物质为DNA。为使实验
更加严谨，除需观察比较各组小白鼠的发病情况，还应从发
病小白鼠体内的相应组织中抽取样品，检测
。
A、C组小白鼠发病，B、D组
小白鼠未发病
是否含有病毒
M
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解析：若病毒M的遗传物质为DNA，A组注射RNA酶，不能水解病毒M的DNA，小白鼠会发病；B组注射DNA酶，能水解病毒M的DNA，小白鼠不会发病；C组注射该病毒核酸提取物，小白鼠会发病；D组注射生理盐水，小白鼠不会发病。除需观察比较各组小白鼠的发病情况，还应从发病小白鼠体内的相应组织中抽取样品，检测是否含有病毒M，以使实验更加严谨。
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