第二章 遗传的分子基础
第一节 DNA是主要的遗传物质
知识点一 肺炎链球菌的转化实验
1.下列关于艾弗里肺炎链球菌的转化实验的叙述，错误的是（ ）
A.该实验是在格里菲斯实验的基础上进行的
B.该实验过程中需要进行细菌的培养
C.该实验运用了酶解法和同位素标记法
D.实验过程中，可通过观察菌落的特征来判断是否发生了转化
2.（2024·涟水一中高一月考）如图表示肺炎链球菌的转化实验，在培养有R型细菌的①②③④四支试管中，依次加入从S型活细菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、RNA，经过培养，检测发现试管内仍然有R型细菌的是（ ）
A.③④ B.①③④
C.②③④ D.①②③④
3.某研究人员模拟肺炎链球菌的转化实验，进行了以下3个实验：
①S型细菌的DNA＋DNA酶与R型活细菌混合——注入小鼠体内；②加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合——注入小鼠体内；③S型细菌的DNA与高温加热后冷却的R型细菌混合——注入小鼠体内。以上3个实验中小鼠存活的情况依次是（ ）
A.存活、存活、存活 B.存活、死亡、存活
C.死亡、死亡、存活 D.存活、死亡、死亡
知识点二 噬菌体侵染细菌的实验
4.赫尔希和蔡斯通过T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明DNA是遗传物质，实验包括六个步骤：
①噬菌体侵染细菌 ②用35S或32P标记噬菌体
③上清液和沉淀物的放射性检测 ④离心分离 ⑤子代噬菌体的放射性检测 ⑥噬菌体与细菌混合培养
最合理的实验步骤顺序为（ ）
A.⑥①②④③⑤ B.②⑥①③④⑤
C.②⑥①④③⑤ D.②⑥①④⑤③
5.下列有关赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述，正确的是（ ）
A.该实验中离心的目的之一是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体
B.T2噬菌体的蛋白质外壳是由大肠杆菌的DNA指导合成的
C.实验中可用15N代替32P标记DNA
D.该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
6.某研究人员模拟赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验，进行了如下实验：
①用32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌；②用未标记的噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌；③用3H标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。
一段时间后进行搅拌、离心，检测到放射性存在的主要部位依次是（ ）
A.沉淀物、上清液、沉淀物和上清液
B.沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液
C.沉淀物、上清液、沉淀物
D.上清液、上清液、沉淀物和上清液
知识点三 DNA是主要的遗传物质
7.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.水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNA
B.TMV的蛋白质不能进入烟草细胞中
C.侵入烟草细胞的RNA转化成了DNA
D.RNA是TMV的主要遗传物质
8.下图为烟草花叶病毒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A
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
9.某研究性学习小组做了两组实验：甲组用32P标记的T2噬菌体去侵染无放射性的大肠杆菌；乙组用无放射性的T2噬菌体去侵染用3H、35S标记的大肠杆菌。下列有关分析正确的是（ ）
A.若保温时间过长，甲组的沉淀物中放射性会增强
B.若搅拌不充分，乙组的上清液中放射性会增强
C.甲组子代噬菌体的DNA分子中可检测到32P
D.乙组部分子代的噬菌体的外壳中可检测到3H、35S
10.（多选）某科研小组在格里菲斯实验的基础上利用相同实验材料增加了相关实验，实验过程如图所示，下列叙述不正确的是（ ）
A.活菌甲是R型细菌，活菌乙是S型细菌
B.该实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
C.从鼠2血液中分离出来的活菌都能使小鼠死亡
D.从鼠5体内分离出活菌在培养基上培养，都会产生光滑菌落
11.（多选）（2024·连云港高一期中）如图是“T2噬菌体侵染大肠杆菌”实验，其中亲代噬菌体已用32P标记，a、c中的方框代表大肠杆菌。下列关于该实验的叙述，正确的是（ ）
A.图中锥形瓶内的培养液是用来培养大肠杆菌的，其营养成分中的P应为32P
B.若要达到实验目的，还要再设计一组用35S标记噬菌体进行的实验，两组相互对照
C.图中若c中含大量放射性，则可证明DNA是遗传物质
D.实验中b对应部分有少量放射性，可能原因是实验时间过长，部分细菌裂解
12.（2024·射阳一中高二月考）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组织细胞培养，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 。
第一节 DNA是主要的遗传物质
1.C 艾弗里肺炎链球菌的转化实验是在格里菲斯实验的基础上进行的，A正确；艾弗里肺炎链球菌的转化实验中需要培养肺炎链球菌，B正确；艾弗里肺炎链球菌的转化实验运用了酶解法，但没有运用同位素标记法，C错误；R型细菌在培养基上形成的菌落表面粗糙，S型细菌在培养基上形成的菌落表面光滑，二者的菌落特征不同，故实验过程中可通过观察菌落的特征来判断是否发生了转化，D正确。
2.D ②③④三支试管内只有R型细菌，因为没有S型细菌的DNA，所以都不会发生转化。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型细菌只是一小部分，故试管内仍然有R型细菌存在。
3.B 由肺炎链球菌的转化实验可知，只有S型活细菌才会导致小鼠死亡，S型细菌的DNA能使R型活细菌转化为S型活细菌。①DNA酶能够水解S型细菌的DNA，故不能使R型细菌转化为S型细菌，小鼠存活；②S型细菌的DNA能使R型活细菌转化为S型活细菌，导致小鼠死亡；③R型细菌被加热杀死，不能被S型细菌的DNA转化，小鼠存活。
4.C 该实验首先要用32P和35S分别标记T2噬菌体，然后将标记的噬菌体和未标记的细菌混合培养，使噬菌体侵染细菌，保温培养一段时间后，充分搅拌，离心分离，最后对上清液和沉淀物以及子代噬菌体的放射性进行检测，以此来判断DNA和蛋白质在亲子代之间的传递情况。
5.A 噬菌体侵染细菌实验中，离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌，A正确；T2噬菌体的蛋白质外壳是由噬菌体的DNA指导合成的，B错误；DNA和蛋白质中均含有N元素，所以不能用15N代替32P标记DNA，C错误；该实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。
6.B 在该实验中，沉淀物的主要成分是细菌，上清液的主要成分为噬菌体外壳。①用32P只能标记噬菌体的DNA，在该实验中，噬菌体的DNA会进入大肠杆菌体内，放射性主要出现在沉淀物中；②直接标记大肠杆菌，放射性主要出现在沉淀物中；③用3H可以标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA，在该实验中，噬菌体的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌体内，而DNA进入大肠杆菌体内，故放射性会出现在上清液和沉淀物中。
7.A 由图分析可知，TMV放在水和苯酚中震荡后，得到了RNA和蛋白质，可见水和苯酚有分离病毒成分的作用，A正确；由图不能得出TMV的蛋白质是否能进入烟草细胞，B错误；由图不能体现侵入烟草细胞的RNA转化成了DNA，C错误；该实验可以证明RNA是TMV的遗传物质，但无法证明是主要的遗传物质，D错误。
8.C 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错误；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。
9.C 甲组用32P标记的T2噬菌体去侵染无放射性的大肠杆菌，若保温时间过长，会导致子代噬菌体释放出来进入上清液中，因此上清液中放射性增加，而沉淀物中放射性会减弱，A错误；乙组用无放射性的T2噬菌体去侵染用3H、35S标记的大肠杆菌，由于沉淀物中是大肠杆菌，而大肠杆菌具有放射性，因此沉淀物放射性很高，若搅拌不充分，对噬菌体的蛋白质外壳进入上清液中有影响，但亲代噬菌体的蛋白质外壳无放射性，因而不会导致乙组的上清液放射性增强，B错误；噬菌体利用大肠杆菌体内的物质为原料来合成子代噬菌体，由于大肠杆菌含有放射性，所以乙组所有的子代噬菌体外壳都含有放射性，D错误。
10.BC R型细菌无毒不会导致小鼠死亡，S型细菌有毒会导致小鼠死亡，且S型细菌的DNA会使R型细菌转化为S型细菌，因此图中活菌甲为R型细菌，活菌乙为S型细菌，A正确；格里菲斯的实验证明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，但没有证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，B错误；加热杀死菌乙（S型细菌）的DNA使少数活菌甲（R型细菌）发生转化成为S型细菌，大多数R型细菌未转化，故从鼠2血液中分离出来的活菌有S型细菌和R型细菌，R型细菌不能使小鼠致死，C错误；从鼠5体内分离出活菌均为S型细菌，因此其在培养基上培养，都会产生光滑菌落，D正确。
11.BD 由于亲代噬菌体已用32P标记，要研究该标记物出现的部位，则培养大肠杆菌的营养成分中的P不应含有放射性，A错误；单独以图示实验能够证明DNA进入细菌，但是不能证明蛋白质是否进入细菌，因此应设置用35S标记噬菌体的实验作为相互对照，B正确；图中若c中含大量放射性，而只有亲代噬菌体用32P标记，所以可直接证明的是噬菌体的DNA侵入了大肠杆菌，但由于缺乏对照，还不能证明DNA是遗传物质，C错误；如果实验时间过长，子代噬菌体会从大肠杆菌中释放出来，导致b对应部分出现少量放射性，D正确。
12.（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 （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。
2 / 3第二章 遗传的分子基础
第一节 DNA是主要的遗传物质
导学 聚焦 1.阐述格里菲斯、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、过程。 3.举例说明证明遗传物质的实验思路
知识点（一） 肺炎链球菌的转化实验
1.格里菲斯的肺炎链球菌转化实验（体内转化）
2.艾弗里的肺炎链球菌转化实验（体外转化）
3.判断下列相关表述的正误
（1）S型肺炎链球菌有毒性，R型肺炎链球菌无毒性。（ ）
（2）加热杀死的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细菌全部是S型细菌。（ ）
（3）格里菲斯认为加热杀死的S型细菌的DNA是转化因子。（ ）
（4）格里菲斯和艾弗里分别用不同的方法证明DNA是遗传物质。（ ）
（5）艾弗里的实验证明S型肺炎链球菌的DNA可以使小鼠死亡。（ ）
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，分析格里菲斯的体内转化实验，回答下列问题：
（1）实验①②对比说明 。
（2）实验②③对比说明 。
（3）实验②③④对比说明加热杀死的S型细菌能使部分 。
（4）综合以上实验得出的结论是 。
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.分析艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验，回答下列问题：
（1）概述该实验的设计思路。
（2）实验中加入的蛋白酶、DNA酶和RNA酶的作用是什么？
（3）用提纯的S型细菌的DNA与R型细菌混合培养，实验结果为什么既有R型细菌，又有S型细菌？
（4）用提纯的S型细菌的DNA、DNA酶与R型细菌混合培养，为什么培养皿中只有R型细菌？
（5）据此分析艾弗里的体外转化实验的结论是什么？
1.肺炎链球菌两个转化实验的比较
比较项目 格里菲斯的肺炎链球菌转化实验 艾弗里的肺炎链球菌转化实验
科学家 格里菲斯 艾弗里及其合作者
细菌培养 小鼠体内 体外培养基
实验构思 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 用提纯的S型细菌的DNA、RNA、蛋白质等分别与R型细菌混合培养，观察能否使R型细菌发生转化
观察指标 小鼠是否死亡 培养基中菌落类型
实验结论 被加热杀死的S型细菌中可能含有某种转化因子 只有DNA能使R型细菌转化为S型细菌
联系 ①格里菲斯的肺炎链球菌转化实验是艾弗里的肺炎链球菌转化实验的基础，后者则是前者的延伸。②实验设计都遵循对照原则和单一变量原则
2.实验拓展分析
（1）在加热杀死S型细菌的过程中，其DNA和蛋白质变性失活，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）转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到了R型活细菌的DNA中。
（3）在转化实验中，使小鼠死亡的是S型活细菌，不是S型活细菌的DNA。
（4）在转化实验中，只有少数的R型活细菌转化为S型活细菌，并非全部的R型活细菌都发生转化。
（5）艾弗里的实验证明了DNA是遗传物质，格里菲斯的实验没有证明DNA是遗传物质。
1.肺炎链球菌转化实验的部分过程如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A.S型细菌的菌落表面是粗糙的，R型细菌的菌落表面是光滑的
B.S型细菌的DNA经加热后失活，因而注射加热杀死的S型细菌后的小鼠仍存活
C.从图中患病致死小鼠中分离得到的肺炎链球菌既有S型细菌也有R型细菌
D.该实验证明了R型细菌转化为S型细菌是由S型细菌的DNA引起的
2.（多选）如图表示某生物兴趣小组做的肺炎链球菌的转化实验，下列相关叙述正确的是（ ）
A.DNA酶的作用是水解S型细菌的DNA
B.结果1中S型肺炎链球菌占绝大多数
C.该实验证明DNA是遗传物质
D.结果2中为R型和S型肺炎链球菌
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 。
小提醒：（1）T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内。
（2）T2噬菌体侵入大肠杆菌时，蛋白质外壳留在大肠杆菌体外，注入大肠杆菌体内的是DNA。
（3）合成子代噬菌体的模板：进入大肠杆菌体内的T2噬菌体的DNA。
（4）合成子代噬菌体的DNA和蛋白质的原料：大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸和氨基酸。
4.实验过程和现象
5.判断下列相关表述的正误
（1）T2噬菌体可侵染肺炎链球菌导致其裂解。（ ）
（2）可用含32P的培养基培养T2噬菌体，以使其DNA带上放射性。（ ）
（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。（ ）
（5）赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体，证明T2噬菌体的遗传物质是DNA。（ ）
探讨 分析噬菌体侵染细菌实验过程，提高实验探究能力
1.结合噬菌体侵染细菌的电镜照片，根据T2噬菌体侵染细菌的过程，回答下列问题：
（1）噬菌体中DNA和蛋白质共有的元素组成是 ，蛋白质特有的元素是 ，P几乎全部存在于DNA中。
（2）子代噬菌体物质合成所需要的原料来源于 ，但合成的子代噬菌体与亲代噬菌体几乎相同，原因是 。
（3）T2噬菌体 （填“能”或“不能”）在肺炎链球菌体内增殖，原因是 。
（4）为什么不能直接用含35S和32P的普通培养基来培养T2噬菌体？
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，上清液中放射性偏高的原因是什么？
（4）用35S标记的噬菌体侵染细菌，沉淀物中放射性偏高的原因是什么？
1.噬菌体侵染细菌的实验结果及误差分析
（1）用含32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌
（2）用含35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌
2.使用不同元素标记后子代放射性有无的判断
1.（多选）下图是T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的部分过程示意图，下列对此实验的有关叙述，错误的是（ ）
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
2.如果用15N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染未标记的细菌，在产生的子代噬菌体的组成成分中，能够找到的带标记元素为（ ）
A.可在DNA中找到15N和32P
B.可在外壳中找到35S
C.可在DNA中找到15N和32P、35S
D.可在外壳中找到15N
知识点（三） DNA是主要的遗传物质
1.RNA是某些病毒的遗传物质
（1）烟草花叶病毒（TMV）感染实验
烟草花叶病毒＋水、苯酚
（2）TMV（烟草花叶病毒）与HRV（车前草病毒）的病毒重建实验
→重建病毒烟草叶片和车前草叶片→ 叶片发病 。
→重建病毒烟草叶片和车前草叶片→ 叶片发病 。
（3）实验结果分析与结论：RNA病毒的 控制其遗传性状， 是其遗传物质。
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）绝大多数生物的遗传物质是 ，只有极少数生物的遗传物质是 。因此， 是主要的遗传物质。
3.判断下列相关表述的正误
（1）烟草花叶病毒的蛋白质可以感染烟草叶片。（ ）
（2）烟草花叶病毒感染烟草实验说明RNA是遗传信息的传递者。（ ）
（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）艾弗里的肺炎链球菌转化实验证明了DNA是肺炎链球菌主要的遗传物质。（ ）
探讨 分析烟草花叶病毒重建实验，提升实验分析能力
1.烟草花叶病毒（TMV）和车前草病毒（HRV）都能感染烟草，导致烟叶上出现圆形和三角形斑点（见图A）。有人将HRV的RNA和TMV的蛋白质结合在一起，形成一个类似“杂种”的新品系。用它进行侵染烟草实验，结果见图B。
（1）B图中的a～d分别说明了什么？
（2）B图所示整个实验证明了什么？
2.人、T2噬菌体及大肠杆菌的遗传物质分别是什么？
对于某种特定的生物而言，其遗传物质是DNA或RNA，总结如下：
生物 类型 所含核酸 遗传物质 举例
细胞 生物 真核生物 DNA和RNA DNA 酵母菌、玉米、人
原核生物 细菌、蓝细菌
非细胞生 物 大多数病毒（DNA病毒） 仅有DNA DNA T2噬菌体
极少数病毒（RNA病毒） 仅有RNA RNA TMV、HIV
小提醒：（1）细胞内既有DNA，又有RNA，其遗传物质是DNA。
（2）病毒只含有一种核酸：DNA或RNA，病毒含有哪种核酸，该核酸就是该病毒的遗传物质。
（3）DNA是主要的遗传物质是对所有生物来说的，而某种生物的遗传物质是唯一的。
1.（2024·丰县一中高一月考）甲、乙为两种不同的病毒，经病毒重建形成“杂交病毒”丙，用病毒丙侵染植物细胞，在植物细胞内产生的新一代病毒可表示为（ ）
2.（多选）下列关于“DNA是主要的遗传物质”的叙述中，不正确的是（ ）
A.细胞核遗传的遗传物质是DNA，细胞质遗传的遗传物质是RNA
B.“肺炎链球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”都证明了DNA是主要的遗传物质
C.真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA
D.细胞生物的遗传物质是DNA，非细胞生物的遗传物质是RNA或DNA
（1）格里菲斯实验的结论是
。
（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
。
第一节 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. 繁殖速度 S R 粗糙 有 不死亡
S型活细菌 不死亡 S型活细菌
2. R型 S型 R型 DNA
3.（1）√ （2）×
（3）× 提示：格里菲斯只是推测S型细菌提供了转化因子，但并不知道是否是DNA，也未进行探索和求证。
（4）× 提示：格里菲斯没有证明DNA是遗传物质。
（5）× 提示：艾弗里的实验证明了DNA能使R型细菌转化为S型细菌。
互动探究
1.（1）提示：R型活细菌无毒，S型活细菌有毒
（2）提示：加热杀死的S型细菌无毒
（3）提示：R型活细菌转化为S型活细菌
（4）提示：S型细菌中含有某种“转化因子”，能使R型活细菌转化为S型活细菌，且这种转化可以遗传
2.（1）提示：先用提纯的S型细菌的DNA、RNA、蛋白质分别与R型细菌混合培养，再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：分别降解S型细菌的蛋白质、DNA和RNA，以明确这些物质是不是转化因子。
（3）提示：S型细菌中的DNA只能使部分R型细菌发生转化。
（4）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。
（5）提示：在构成S型细菌的DNA、RNA和蛋白质中，只有DNA能使R型细菌转化为S型细菌。
学以致用
1.C S型细菌的菌落表面是光滑的，R型细菌的菌落表面是粗糙的，A错误；S型细菌的DNA经加热后仍有活性，但因加热杀死的S型细菌不能在小鼠体内繁殖，所以仅注射该死菌后小鼠存活，B错误；S型细菌中的DNA能将部分R型细菌转化为S型细菌，因此从图中患病致死小鼠中分离得到的肺炎链球菌有S型和R型两种类型，C正确；该实验证明已经加热杀死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的转化因子，但不能证明R型细菌转化为S型细菌是由S型细菌的DNA引起的，D错误。
2.AC 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型肺炎链球菌占少数，B错误；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型肺炎链球菌，D错误。
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 髓部 基板 蛋白质 DNA 基板
4. 很高 很低 DNA 蛋白质外壳 DNA DNA
5.（1）× 提示：T2噬菌体可侵染大肠杆菌，不会感染肺炎链球菌。
（2）× 提示：不能用培养基直接培养病毒。
（3）√
（4）× 提示：用含35S的噬菌体侵染细菌，经离心后，可在上清液中发现大量的放射性物质。
（5）√
互动探究
1.（1）提示：C、H、O、N S
（2）提示：大肠杆菌 指导子代噬菌体合成的遗传物质来自亲代噬菌体
（3）提示：不能 T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒
（4）提示：因为T2噬菌体是细菌病毒，只有在细菌体内才能进行增殖，故应先培养细菌，再用细菌培养T2噬菌体，而不能直接用培养基培养T2噬菌体。
2.（1）提示：不能，这样会导致无法区分蛋白质和DNA的作用；不能，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，而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，使上清液放射性偏高；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.ACD 病毒的繁殖离不开细胞，要标记噬菌体，应先标记大肠杆菌细胞，A错误；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标记噬菌体蛋白质外壳做侵染细菌实验，在新形成的噬菌体中没有检测到35S，只能说明蛋白质外壳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。
2.A 15N在亲代噬菌体DNA和蛋白质中都有，32P只存在于亲代噬菌体DNA中，35S只存在于亲代噬菌体蛋白质外壳中；噬菌体侵染细菌，蛋白质外壳没有进入细菌，其DNA进入细菌，以自身DNA为模板，利用细菌提供的原料，所以可在子代噬菌体的DNA中找到15N和32P，A正确；由于利用细菌的原料合成蛋白质外壳，所以不能在外壳中找到15N和35S，B、D错误；由于蛋白质外壳没有进入细菌，且DNA中不会有S元素，所以不能在DNA中找到35S，C错误。
知识点（三）
自主学习
1.（1）RNA 蛋白质 （2）车前草 HRV 烟草 TMV
（3）RNA RNA
2.（1）
（2）DNA RNA DNA
3.（1）× 提示：病毒的蛋白质不是遗传物质，不可以感染烟草叶片。
（2）√ （3）√
（4）× 提示：有细胞结构的生物，其遗传物质均是DNA。
（5）×
互动探究
1.（1）提示：a.TMV的蛋白质外壳单独侵染烟草，没有病斑，说明没有侵染作用；
b.HRV的RNA单独侵染烟草，出现病斑，说明有侵染作用；
c.TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA合成的新品系，侵染烟草，出现的是HRV的三角病斑，说明有侵染作用；
d.“杂种”病毒产生的病毒后代，全属于HRV型。
（2）提示：RNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。
2.提示：DNA、DNA、DNA。
学以致用
1.D 丙病毒是用乙病毒的核酸和甲病毒的蛋白质外壳组装而成的，核酸是遗传物质，所以子代病毒应和提供核酸的乙病毒相似。
2.AB 细胞核遗传的遗传物质是DNA，细胞质遗传的遗传物质也是DNA，A错误；“肺炎链球菌的（体外）转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”都证明了DNA是遗传物质，B错误。
【过程评价·勤检测】
思维启迪
（1）被加热杀死的S型细菌中可能含有某种“转化因子”，使R型活细菌转化为S型活细菌，而且这种转化是可以遗传的
（2）在构成S型细菌的DNA、RNA和蛋白质中，只有DNA能使R型细菌转化为S型细菌
（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
8 / 9(共100张PPT)
第一节 DNA是主要的遗传物质
导
学 聚
焦 1.阐述格里菲斯、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、过程。
3.举例说明证明遗传物质的实验思路
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
1. 格里菲斯的肺炎链球菌转化实验（体内转化）
知识点（一） 肺炎链球菌的转化实验
2. 艾弗里的肺炎链球菌转化实验（体外转化）
3. 判断下列相关表述的正误
（1）S型肺炎链球菌有毒性，R型肺炎链球菌无毒性。
（ √ ）
（2）加热杀死的S型细菌和R型活细菌混合注射到小鼠体内，从小
鼠尸体中提取到的细菌全部是S型细菌。 （ × ）
（3）格里菲斯认为加热杀死的S型细菌的DNA是转化因子。
（ × ）
提示：格里菲斯只是推测S型细菌提供了转化因子，但并不
知道是否是DNA，也未进行探索和求证。
√
×
×
（4）格里菲斯和艾弗里分别用不同的方法证明DNA是遗传物质。
（ × ）
提示：格里菲斯没有证明DNA是遗传物质。
（5）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：艾弗里的实验证明了DNA能使R型细菌转化为S型
细菌。
×
×
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，分析格里菲斯的体内转化实验，回答下列问题：
（1）实验①②对比说明 。
提示：R型活细菌无毒，S型活细菌有毒
（2）实验②③对比说明 。
提示：加热杀死的S型细菌无毒
（3）实验②③④对比说明加热杀死的S型细菌能使部
分 。
提示：R型活细菌转化为S型活细菌
（4）综合以上实验得出的结论是 。
提示：S型细菌中含有某种“转化因子”，能使R型活细菌转
化为S型活细菌，且这种转化可以遗传
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. 分析艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验，回答下列问题：
（1）概述该实验的设计思路。
提示：先用提纯的S型细菌的DNA、RNA、蛋白质分别与R型
细菌混合培养，再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）实验中加入的蛋白酶、DNA酶和RNA酶的作用是什么？
提示：分别降解S型细菌的蛋白质、DNA和RNA，以明确这
些物质是不是转化因子。
（3）用提纯的S型细菌的DNA与R型细菌混合培养，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DNA只能使部分R型细菌发生转化。
（4）用提纯的S型细菌的DNA、DNA酶与R型细菌混合培养，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。
（5）据此分析艾弗里的体外转化实验的结论是什么？
提示：在构成S型细菌的DNA、RNA和蛋白质中，只有DNA
能使R型细菌转化为S型细菌。
1. 肺炎链球菌两个转化实验的比较
比较
项目 格里菲斯的肺炎链球菌转化实验 艾弗里的肺炎链球菌转化实
验
科学家 格里菲斯 艾弗里及其合作者
细菌 培养 小鼠体内 体外培养基
实验
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 用提纯的S型细菌的DNA、
RNA、蛋白质等分别与R型细
菌混合培养，观察能否使R型
细菌发生转化
比较
项目 格里菲斯的肺炎链球菌转化实验 艾弗里的肺炎链球菌转化实
验
观察指标 小鼠是否死亡 培养基中菌落类型
实验结论 被加热杀死的S型细菌中可能含有某种转化因子 只有DNA能使R型细菌转化为
S型细菌
联
系 ①格里菲斯的肺炎链球菌转化实验是艾弗里的肺炎链球菌转化
实验的基础，后者则是前者的延伸。 ②实验设计都遵循对照原则和单一变量原则 2. 实验拓展分析
（1）在加热杀死S型细菌的过程中，其DNA和蛋白质变性失
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）转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到了R型活细菌的
DNA中。
（3）在转化实验中，使小鼠死亡的是S型活细菌，不是S型活细菌
的DNA。
（4）在转化实验中，只有少数的R型活细菌转化为S型活细菌，并
非全部的R型活细菌都发生转化。
（5）艾弗里的实验证明了DNA是遗传物质，格里菲斯的实验没有
证明DNA是遗传物质。
1. 肺炎链球菌转化实验的部分过程如图所示。下列有关叙述正确的是
（ ）
A. S型细菌的菌落表面是粗糙的，R型细菌的菌落表面是光滑的
B. S型细菌的DNA经加热后失活，因而注射加热杀死的S型细菌后的
小鼠仍存活
C. 从图中患病致死小鼠中分离得到的肺炎链球菌既有S型细菌也有R
型细菌
D. 该实验证明了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型细菌的菌落表面是光滑的，R型细菌的菌落表面是粗
糙的，A错误；S型细菌的DNA经加热后仍有活性，但因加热杀死
的S型细菌不能在小鼠体内繁殖，所以仅注射该死菌后小鼠存活，
B错误；S型细菌中的DNA能将部分R型细菌转化为S型细菌，因此
从图中患病致死小鼠中分离得到的肺炎链球菌有S型和R型两种类
型，C正确；该实验证明已经加热杀死的S型细菌，含有某种促使R
型活细菌转化为S型活细菌的转化因子，但不能证明R型细菌转化
为S型细菌是由S型细菌的DNA引起的，D错误。
2. （多选）如图表示某生物兴趣小组做的肺炎链球菌的转化实验，下
列相关叙述正确的是（ ）
A. DNA酶的作用是水解S型细菌的DNA
B. 结果1中S型肺炎链球菌占绝大多数
C. 该实验证明DNA是遗传物质
D. 结果2中为R型和S型肺炎链球菌
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型肺炎链球菌占少数，B错误；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型肺炎链球菌，D错误。
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
小提醒：（1）T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内。
（2）T2噬菌体侵入大肠杆菌时，蛋白质外壳留在大肠杆菌体外，
注入大肠杆菌体内的是DNA。
（3）合成子代噬菌体的模板：进入大肠杆菌体内的T2噬菌体的
DNA。
（4）合成子代噬菌体的DNA和蛋白质的原料：大肠杆菌提供的四
种脱氧核苷酸和氨基酸。
4. 实验过程和现象
5. 判断下列相关表述的正误
（1）T2噬菌体可侵染肺炎链球菌导致其裂解。 （ × ）
提示：T2噬菌体可侵染大肠杆菌，不会感染肺炎链球菌。
（2）可用含32P的培养基培养T2噬菌体，以使其DNA带上放射性。
（ × ）
提示：不能用培养基直接培养病毒。
（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：用含35S的噬菌体侵染细菌，经离心后，可在上清液中
发现大量的放射性物质。
（5）赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体，证明T2噬菌体
的遗传物质是DNA。 （ √ ）
×
√
探讨 分析噬菌体侵染细菌实验过程，提高实验探究能力
1. 结合噬菌体侵染细菌的电镜照片，根据T2噬菌体侵染细菌的过
程，回答下列问题：
（1）噬菌体中DNA和蛋白质共有的元素组成是 ，蛋
白质特有的元素是 ，P几乎全部存在于DNA中。
提示：C、H、O、N S
（2）子代噬菌体物质合成所需要的原料来源于 ，但合成的子
代噬菌体与亲代噬菌体几乎相同，原因是 。
提示：大肠杆菌 指导子代噬菌体合成的遗传物质来自亲代
噬菌体
（3）T2噬菌体 （填“能”或“不能”）在肺炎链球菌体内增
殖，原因是 。
提示：不能 T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的
病毒
（4）为什么不能直接用含35S和32P的普通培养基来培养T2噬菌
体？
提示：因为T2噬菌体是细菌病毒，只有在细菌体内才能进行
增殖，故应先培养细菌，再用细菌培养T2噬菌体，而不能直
接用培养基培养T2噬菌体。
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；不
能，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，而
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，上清液中放射性偏高的原因是
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，使上清液放射性偏高；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，沉淀物中放射性偏高的原因是
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. 噬菌体侵染细菌的实验结果及误差分析
（1）用含32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌
（2）用含35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌
2. 使用不同元素标记后子代放射性有无的判断
1. （多选）如图是T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的部分过程示意图，
下列对此实验的有关叙述，错误的是（ ）
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
解析： 病毒的繁殖离不开细胞，要标记噬菌体，应先标记大肠杆菌细胞，A错误；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标记噬菌体蛋白质外壳做侵染细菌实验，在新形成的噬菌体中没有检测到35S，只能说明蛋白质外壳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。
2. 如果用15N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染未标记的细菌，在产
生的子代噬菌体的组成成分中，能够找到的带标记元素为（ ）
A. 可在DNA中找到15N和32P
B. 可在外壳中找到35S
C. 可在DNA中找到15N和32P、35S
D. 可在外壳中找到15N
解析： 15N在亲代噬菌体DNA和蛋白质中都有，32P只存在于亲
代噬菌体DNA中，35S只存在于亲代噬菌体蛋白质外壳中；噬菌体
侵染细菌，蛋白质外壳没有进入细菌，其DNA进入细菌，以自身
DNA为模板，利用细菌提供的原料，所以可在子代噬菌体的DNA
中找到15N和32P，A正确；由于利用细菌的原料合成蛋白质外壳，
所以不能在外壳中找到15N和35S，B、D错误；由于蛋白质外壳没有
进入细菌，且DNA中不会有S元素，所以不能在DNA中找到35S，C
错误。
知识点（三） DNA是主要的遗传物质
1. RNA是某些病毒的遗传物质
（1）烟草花叶病毒（TMV）感染实验
（2）TMV（烟草花叶病毒）与HRV（车前草病毒）的病毒重
建实验
→重建病毒 烟草叶片和车前草叶片
→ 叶片发病 。
→重建病毒 烟草叶片和车前草叶片→
叶片发病 。
（3）实验结果分析与结论：RNA病毒的 控制其遗传性
状， 是其遗传物质。
车前草
HRV
烟
草
TMV
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）绝大多数生物的遗传物质是 ，只有极少数生物的遗
传物质是 。因此， 是主要的遗传物质。
DNA
RNA
DNA
3. 判断下列相关表述的正误
（1）烟草花叶病毒的蛋白质可以感染烟草叶片。 （ × ）
提示：病毒的蛋白质不是遗传物质，不可以感染烟草叶片。
（2）烟草花叶病毒感染烟草实验说明RNA是遗传信息的传递者。
（ √ ）
（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：有细胞结构的生物，其遗传物质均是DNA。
（5）艾弗里的肺炎链球菌转化实验证明了DNA是肺炎链球菌主要
的遗传物质。 （ × ）
×
√
√
×
×
探讨 分析烟草花叶病毒重建实验，提升实验分析能力
1. 烟草花叶病毒（TMV）和车前草病毒（HRV）都能感染烟草，导
致烟叶上出现圆形和三角形斑点（见图A）。有人将HRV的RNA和
TMV的蛋白质结合在一起，
形成一个类似“杂种”的新
品系。用它进行侵染烟草实
验，结果见图B。
（1）B图中的a～d分别说明了什么？
提示：a.TMV的蛋白质外壳单独侵染烟草，没有病斑，说明
没有侵染作用；
b.HRV的RNA单独侵染烟草，出现病斑，说明有侵染作用；
c.TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA合成的新品系，侵染烟
草，出现的是HRV的三角病斑，说明有侵染作用；
d.“杂种”病毒产生的病毒后代，全属于HRV型。
（2）B图所示整个实验证明了什么？
提示：RNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。
2. 人、T2噬菌体及大肠杆菌的遗传物质分别是什么？
提示：DNA、DNA、DNA。
对于某种特定的生物而言，其遗传物质是DNA或RNA，总结如下：
生物类型 所含核酸 遗传物质 举例
细胞 生物 真核生物 DNA和
RNA DNA 酵母菌、玉米、人
原核生物 细菌、蓝细菌
非细胞
生物 大多数病毒
（DNA病毒） 仅有DNA DNA T2噬菌体
极少数病毒
（RNA病毒） 仅有RNA RNA TMV、HIV
小提醒：（1）细胞内既有DNA，又有RNA，其遗传物质是DNA。
（2）病毒只含有一种核酸：DNA或RNA，病毒含有哪种核酸，该核
酸就是该病毒的遗传物质。
（3）DNA是主要的遗传物质是对所有生物来说的，而某种生物的遗
传物质是唯一的。
1. （2024·丰县一中高一月考）甲、乙为两种不同的病毒，经病毒重
建形成“杂交病毒”丙，用病毒丙侵染植物细胞，在植物细胞内产
生的新一代病毒可表示为（ ）
解析： 丙病毒是用乙病毒的核酸和甲病毒的蛋白质外壳组
装而成的，核酸是遗传物质，所以子代病毒应和提供核酸的乙
病毒相似。
2. （多选）下列关于“DNA是主要的遗传物质”的叙述中，不正确
的是（ ）
A. 细胞核遗传的遗传物质是DNA，细胞质遗传的遗传物质是RNA
B. “肺炎链球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”都证明
了DNA是主要的遗传物质
C. 真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少数病毒
的遗传物质是RNA
D. 细胞生物的遗传物质是DNA，非细胞生物的遗传物质是RNA或
DNA
解析： 细胞核遗传的遗传物质是DNA，细胞质遗传的遗传物质也是DNA，A错误；“肺炎链球菌的（体外）转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”都证明了DNA是遗传物质，B错误。
过程评价·勤检测
02
反馈效果 筑牢基础
（1）格里菲斯实验的结论是
被加热杀死的S型细菌中可能含有某
种“转化因子”，使R型活细菌转化为S型活细菌，而且这种
转化是可以遗传的
。
（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 。
在构成S型细菌的DNA、RNA和蛋白质
中，只有DNA能使R型细菌转化为S型细菌
噬菌体的遗传物质是DNA
（4）DNA是主要的遗传物质的理由是
。
绝大多数生物的遗传物质是
DNA
【教师备用栏目】
1. 下列关于肺炎链球菌转化实验的叙述，正确的是（ ）
A. 格里菲斯的肺炎链球菌转化实验中R型细菌能转化为S型细菌，证
明了DNA是遗传物质
B. 被加热杀死的S型细菌不能导致小鼠死亡的原因是S型细菌的DNA
加热后会失去活性
C. 艾弗里的肺炎链球菌转化实验中采用同位素标记的方法将S型细菌
的各组分区分开
D. S型细菌的DNA可以使R型细菌发生转化，且DNA纯度越高，转化
效率就越高
解析： 格里菲斯的肺炎链球菌转化实验证明S型细菌中存在某
种“转化因子”，但该“转化因子”是何种物质本实验并没有探究
出来，A错误；被加热杀死的S型细菌不能导致小鼠死亡的原因是S
型细菌经过加热后丧失侵染能力，但DNA并没有因加热而失去活
性，B错误；艾弗里的肺炎链球菌转化实验没有采用同位素标记的
方法，C错误；S型细菌的DNA可以使R型细菌发生转化，且DNA
纯度越高，转化效率就越高，D正确。
2. （2023·南京高一诊断）赫尔希与蔡斯用32P标记的T2噬菌体与无标
记的细菌混合培养，一段时间后经搅拌、离心得到了上清液和沉淀
物。下列有关叙述不正确的是（ ）
A. 32P主要集中在沉淀物中，但上清液中也不排除有少量放射性
B. 如果离心前混合时间过长，会导致上清液中放射性降低
C. 本实验的目的是独立研究DNA在遗传中的作用
D. 本实验说明了DNA在亲子代之间传递具有连续性
解析： 正常情况下，32P主要集中在沉淀物中，但上清液中也不
排除有少量放射性，原因是可能有少量亲代噬菌体未侵染细菌而经
离心后存在于上清液中，A正确；如果混合培养时间过长，噬菌体
在细菌体内大量繁殖，造成细菌裂解，子代噬菌体释放出来，离心
后存在于上清液中，这种情况下会导致上清液中放射性增加，B错
误；T2噬菌体的主要特点是DNA和蛋白质本身是完全分离的，可
以独立研究它们在遗传中的作用，C正确；实验结果说明在亲子代
之间保持连续性的物质是DNA而不是蛋白质，进一步证明了DNA
是遗传物质，D正确。
3. （2024·盐城响水中学高一期中）艾弗里等人的肺炎链球菌转化实
验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物
质。这两个实验在设计思路上的共同点是（ ）
A. 二者都应用了同位素示踪技术
B. 二者的设计思路都是设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的作用
C. 艾弗里的实验设置了对照，赫尔希和蔡斯的实验没有对照
D. 两个实验均选用结构复杂、增殖迅速的生物为材料
解析： 肺炎链球菌转化实验没有应用同位素示踪技术，A错
误；艾弗里、赫尔希与蔡斯的实验均设置了对照，即互相对照，C
错误；两个实验都选用结构简单的生物作为实验材料，繁殖快、容
易观察实验结果，D错误。
4. 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是主要遗传物质
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③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，不能证明DNA是主要的遗传物质，D错误。
5. （2024·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：
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。
培养基
大肠杆菌
（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 。
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. 下列关于艾弗里肺炎链球菌的转化实验的叙述，错误的是（ ）
A. 该实验是在格里菲斯实验的基础上进行的
B. 该实验过程中需要进行细菌的培养
C. 该实验运用了酶解法和同位素标记法
D. 实验过程中，可通过观察菌落的特征来判断是否发生了转化
1
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3
4
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6
7
8
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10
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12
解析： 艾弗里肺炎链球菌的转化实验是在格里菲斯实验的基础
上进行的，A正确；艾弗里肺炎链球菌的转化实验中需要培养肺炎
链球菌，B正确；艾弗里肺炎链球菌的转化实验运用了酶解法，但
没有运用同位素标记法，C错误；R型细菌在培养基上形成的菌落
表面粗糙，S型细菌在培养基上形成的菌落表面光滑，二者的菌落
特征不同，故实验过程中可通过观察菌落的特征来判断是否发生了
转化，D正确。
1
2
3
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5
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2. （2024·涟水一中高一月考）如图表示肺炎链球菌的转化实验，在
培养有R型细菌的①②③④四支试管中，依次加入从S型活细菌中
提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、RNA，经过培养，检测发
现试管内仍然有R型细菌的是（ ）
A. ③④
B. ①③④
C. ②③④
D. ①②③④
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解析： ②③④三支试管内只有R型细菌，因为没有S型细菌的
DNA，所以都不会发生转化。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型细菌只是一小部
分，故试管内仍然有R型细菌存在。
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3. 某研究人员模拟肺炎链球菌的转化实验，进行了以下3个实验：
①S型细菌的DNA＋DNA酶与R型活细菌混合——注入小鼠体内；
②加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合——注入小鼠体内；
③S型细菌的DNA与高温加热后冷却的R型细菌混合——注入小鼠
体内。
以上3个实验中小鼠存活的情况依次是（ ）
A. 存活、存活、存活 B. 存活、死亡、存活
C. 死亡、死亡、存活 D. 存活、死亡、死亡
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解析： 由肺炎链球菌的转化实验可知，只有S型活细菌才会导
致小鼠死亡，S型细菌的DNA能使R型活细菌转化为S型活细菌。①
DNA酶能够水解S型细菌的DNA，故不能使R型细菌转化为S型细
菌，小鼠存活；②S型细菌的DNA能使R型活细菌转化为S型活细
菌，导致小鼠死亡；③R型细菌被加热杀死，不能被S型细菌的
DNA转化，小鼠存活。
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知识点二 噬菌体侵染细菌的实验
4. 赫尔希和蔡斯通过T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明DNA是遗传
物质，实验包括六个步骤：
①噬菌体侵染细菌 ②用35S或32P标记噬菌体 ③上清液和沉淀物
的放射性检测 ④离心分离 ⑤子代噬菌体的放射性检测 ⑥噬菌
体与细菌混合培养
最合理的实验步骤顺序为（ ）
A. ⑥①②④③⑤ B. ②⑥①③④⑤
C. ②⑥①④③⑤ D. ②⑥①④⑤③
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解析： 该实验首先要用32P和35S分别标记T2噬菌体，然后将标
记的噬菌体和未标记的细菌混合培养，使噬菌体侵染细菌，保温培
养一段时间后，充分搅拌，离心分离，最后对上清液和沉淀物以及
子代噬菌体的放射性进行检测，以此来判断DNA和蛋白质在亲子
代之间的传递情况。
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5. 下列有关赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述，正
确的是（ ）
A. 该实验中离心的目的之一是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体
B. T2噬菌体的蛋白质外壳是由大肠杆菌的DNA指导合成的
C. 实验中可用15N代替32P标记DNA
D. 该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
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解析： 噬菌体侵染细菌实验中，离心的目的是让上清液中析出
质量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大
肠杆菌，A正确；T2噬菌体的蛋白质外壳是由噬菌体的DNA指导合
成的，B错误；DNA和蛋白质中均含有N元素，所以不能用15N代替
32P标记DNA，C错误；该实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA，D
错误。
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6. 某研究人员模拟赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验，进行了如下实验：
①用32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌；②用未标记的噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌；③用3H标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。
一段时间后进行搅拌、离心，检测到放射性存在的主要部位依次是
（ ）
A. 沉淀物、上清液、沉淀物和上清液
B. 沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液
C. 沉淀物、上清液、沉淀物
D. 上清液、上清液、沉淀物和上清液
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解析： 在该实验中，沉淀物的主要成分是细菌，上清液的主要
成分为噬菌体外壳。①用32P只能标记噬菌体的DNA，在该实验
中，噬菌体的DNA会进入大肠杆菌体内，放射性主要出现在沉淀
物中；②直接标记大肠杆菌，放射性主要出现在沉淀物中；③用
3H可以标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA，在该实验中，噬菌体的
蛋白质外壳不会进入大肠杆菌体内，而DNA进入大肠杆菌体内，
故放射性会出现在上清液和沉淀物中。
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知识点三 DNA是主要的遗传物质
A. 水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNA
B. TMV的蛋白质不能进入烟草细胞中
C. 侵入烟草细胞的RNA转化成了DNA
D. RNA是TMV的主要遗传物质
7. 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（ ）
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解析： 由图分析可知，TMV放在水和苯酚中震荡后，得到
了RNA和蛋白质，可见水和苯酚有分离病毒成分的作用，A正
确；由图不能得出TMV的蛋白质是否能进入烟草细胞，B错
误；由图不能体现侵入烟草细胞的RNA转化成了DNA，C错
误；该实验可以证明RNA是TMV的遗传物质，但无法证明是主
要的遗传物质，D错误。
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8. 如图为烟草花叶病毒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A
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错误；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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9. 某研究性学习小组做了两组实验：甲组用32P标记的T2噬菌体去侵
染无放射性的大肠杆菌；乙组用无放射性的T2噬菌体去侵染用
3H、35S标记的大肠杆菌。下列有关分析正确的是（ ）
A. 若保温时间过长，甲组的沉淀物中放射性会增强
B. 若搅拌不充分，乙组的上清液中放射性会增强
C. 甲组子代噬菌体的DNA分子中可检测到32P
D. 乙组部分子代的噬菌体的外壳中可检测到3H、35S
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解析： 甲组用32P标记的T2噬菌体去侵染无放射性的大肠杆菌，
若保温时间过长，会导致子代噬菌体释放出来进入上清液中，因此
上清液中放射性增加，而沉淀物中放射性会减弱，A错误；乙组用
无放射性的T2噬菌体去侵染用3H、35S标记的大肠杆菌，由于沉淀
物中是大肠杆菌，而大肠杆菌具有放射性，因此沉淀物放射性很
高，若搅拌不充分，对噬菌体的蛋白质外壳进入上清液中有影响，
但亲代噬菌体的蛋白质外壳无放射性，因而不会导致乙组的上清液
放射性增强，B错误；噬菌体利用大肠杆菌体内的物质为原料来合
成子代噬菌体，由于大肠杆菌含有放射性，所以乙组所有的子代噬
菌体外壳都含有放射性，D错误。
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10. （多选）某科研小组在格里菲斯实验的基础上利用相同实验材料增加了相关实验，实验过程如图所示，下列叙述不正确的是（ ）
A. 活菌甲是R型细菌，活菌乙是S型细菌
B. 该实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
C. 从鼠2血液中分离出来的活菌都能使小鼠死亡
D. 从鼠5体内分离出活菌在培养基上培养，都会产生光滑菌落
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解析： R型细菌无毒不会导致小鼠死亡，S型细菌有毒会导致小鼠死亡，且S型细菌的DNA会使R型细菌转化为S型细菌，因此图中活菌甲为R型细菌，活菌乙为S型细菌，A正确；格里菲斯的实验证明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，但没有证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，B错误；加热杀死菌乙（S型细菌）的DNA使少数活菌甲（R型细菌）发生转化成为S型细菌，大多数R型细菌未转化，故从鼠2血液中分离出来的活菌有S型细菌和R型细菌，R型细菌不能使小鼠致死，C错误；从鼠5体内分离出活菌均为S型细菌，因此其在培养基上培养，都会产生光滑菌落，D正确。
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11. （多选）（2024·连云港高一期中）如图是“T2噬菌体侵染大肠杆
菌”实验，其中亲代噬菌体已用32P标记，a、c中的方框代表大肠
杆菌。下列关于该实验的叙述，正确的是（ ）
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A. 图中锥形瓶内的培养液是用来培养大肠杆菌的，其营养成分中的P
应为32P
B. 若要达到实验目的，还要再设计一组用35S标记噬菌体进行的实
验，两组相互对照
C. 图中若c中含大量放射性，则可证明DNA是遗传物质
D. 实验中b对应部分有少量放射性，可能原因是实验时间过长，部分
细菌裂解
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解析： 由于亲代噬菌体已用32P标记，要研究该标记物出现的部位，则培养大肠杆菌的营养成分中的P不应含有放射性，A错误；单独以图示实验能够证明DNA进入细菌，但是不能证明蛋白质是否进入细菌，因此应设置用35S标记噬菌体的实验作为相互对照，B正确；图中若c中含大量放射性，而只有亲代噬菌体用32P标记，所以可直接证明的是噬菌体的DNA侵入了大肠杆菌，但由于缺乏对照，还不能证明DNA是遗传物质，C错误；如果实验时间过长，子代噬菌体会从大肠杆菌中释放出来，导致b对应部分出现少量放射性，D正确。
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12. （2024·射阳一中高二月考）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组织细胞培养，
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
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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
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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感 谢 观 看!
