必修2同步精练精析： dna是主要的遗传物质

第1节 DNA是主要的遗传物质
【典例导悟】
【典例1】某研究人员模拟肺炎双球菌的转化实验，进行了以下4个实验：
①S型细菌的DNA+DNA酶→加入R型细菌→注射入小鼠
②R型细菌的DNA+DNA酶→加入S型细菌→注射入小鼠
③R型细菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入S型细菌→的DNA注射入小鼠
④S型细菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入R型细菌→的DNA注射入小鼠
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
【思路点拨】本题主要考查肺炎双球菌转化实验的过程、结果及其分析。解答本题可从以下几点分析：

【自主解答】选D。①中DNA酶将S型细菌的DNA分解，转化因子不存在，R型细菌不能转化为S型细菌。②直接将S型细菌注射到小鼠体内。③在高温加热过程中，R型细菌被杀死，虽加入了转化因子——S型细菌的DNA，也不能生成S型细菌。④中R型细菌的DNA不能转化R型细菌。通过以上分析可知，只有②中含有有毒的S型细菌，导致小鼠死亡。
【互动探究】（1）上述实验中，小鼠体内只有一种肺炎双球菌的有哪些？
（2）若将上述实验中DNA酶改为RNA酶，实验结果如何？
提示：（1）①②。（2）①②组小鼠死亡。
【变式训练】S型细菌具有多糖类荚膜，R型细菌则不具有。下列叙述错误的是（ ）
A.培养R型活细菌时加S型细菌的多糖类物质，能产生一些具荚膜的细菌
B.培养R型活细菌时加S型细菌的DNA的完全水解产物，不能产生具荚膜的细菌
C.培养R型活细菌时加S型细菌的DNA，能产生具荚膜的细菌
D.培养R型活细菌时加S型细菌的蛋白质，不能产生具荚膜的细菌
【解析】选A。只有S型细菌的遗传物质DNA才可以使R型细菌发生转化，表现出S型细菌的某些性状，产生具有荚膜的细菌。S型细菌的遗传物质是DNA而不是蛋白质或多糖类物质，也不是DNA的完全水解产物。
【典例2】（2010·南京高一检测）1952年，赫尔希和蔡斯利用同位素标记法，完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验。
（1）下图中锥形瓶内的培养液是用来培养________。

（2）如果让放射性同位素主要分布在图中离心管的上清液中，则获得该实验中的噬菌体的培养方法是_________。
A.用含35S的培养基直接培养噬菌体
B.用含32P的培养基直接培养噬菌体
C.用含35S的培养基培养细菌，再用此细菌培养噬菌体
D.用含32P培养基培养细菌，再用此细菌培养噬菌体
（3）用被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌，离心后，发现上清液中有放射性物质存在，这些放射性物质的来源可能是____________。
【规范解答】（1）若要标记噬菌体，必须先标记大肠杆菌，再用噬菌体去侵染大肠杆菌，因为噬菌体只能寄生在活细胞中，不能用培养液直接培养噬菌体。
（2）若在上清液中放射性较高，说明用35S标记的蛋白质外壳，若在沉淀物中放射性较高，则说明用32P标记的DNA。
（3）用32P标记噬菌体后，沉淀物中放射性较高。若上清液中也有少量放射性物质，可能的原因是：没有侵入大肠杆菌的噬菌体或侵入大肠杆菌的噬菌体经增殖后释放出的子代噬菌体。
答案：（1）大肠杆菌 （2）C
（3）没有侵入大肠杆菌的噬菌体或侵入大肠杆菌的噬菌体经增殖后释放出的子代噬菌体
【规律方法】生物学发展史上应用同位素示踪技术的实验还有：研究分泌蛋白的合成及分泌途径；验证光合作用释放的氧全部来自于水等。
【变式训练】如果用3H、15N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的结构成分中，能够找到放射性元素的为( )
A.可在外壳中找到15N和35S、3H21世纪教育网
B.可在DNA中找到3H、15N、32P
C.可在外壳中找到15N和35S
D.可在DNA中找到15N、32P、35S
【解析】选B。3H、15N既可标记在噬菌体的DNA分子上，又可标记在噬菌体的蛋白质外壳上，而32P只能标记在噬菌体的DNA分子上，35S只能标记在噬菌体的蛋白质外壳上。噬菌体侵染细菌时，只有其DNA进入细菌细胞，蛋白质外壳没有进入，子代噬菌体的DNA和蛋白质外壳都以细菌的成分为原料合成，所以在产生的子代噬菌体的结构成分中，只能找到噬菌体的DNA分子上带的3H、15N和32P，完全没有35S。
【学业达标训练】
1.下列对肺炎双球菌和T2噬菌体的相关描述中，正确的是( )
A.T2噬菌体可寄生在乳酸菌体内
B.T2噬菌体头部和尾部的外壳都由蛋白质构成
C.R型细菌在培养基上形成的菌落表面光滑
D.S型细菌可使人和小鼠患肺炎死亡
【解析】选B。T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，其头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成，S型细菌的菌落表面光滑，R型细菌的菌落表面粗糙，S型细菌可使人患肺炎或使小鼠患败血症。
2.（2009·广东高考）艾弗里等人的肺炎双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.重组DNA片段，研究其表型效应
B.诱发DNA突变，研究其表型效应
C.设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应
D.应用同位素示踪技术，研究DNA在亲代与子代之间的传递
【解析】选C。肺炎双球菌转化实验没有用到同位素示踪法，两实验都没有突变和重组。
3.在格里菲思的实验中，加热杀死的S型细菌能促成R型细菌发生转化。这个事实能证明( )
A.S型细菌的蛋白质和DNA的结构都很稳定
B.S型细菌的蛋白质的结构特别稳定
C.S型细菌的DNA结构比蛋白质的结构稳定一些
D.任何条件都不能破坏S型细菌DNA的结构
【解析】选C。加热杀死的S型细菌仍能促成R型细菌发生转化，说明S型细菌的蛋白质虽然失去了活性，但DNA仍具有生物活性，说明S型细菌的DNA结构比蛋白质的结构稳定。
4.用DNA酶处理S型细菌中提取的DNA，使之分解，就不能使R型细菌发生转化。下列关于这一实验的叙述，不正确的是（ ）
A.该实验证实DNA分解产物不是遗传物质
B.该实验证明了DNA是遗传物质
C.该实验证实了DNA分解产物不是转化因子
D.该实验是格里菲思实验的主要环节
【解析】选D。该实验并非是格里菲思所完成的。DNA酶具有专一性，使DNA分解，DNA分解后的产物不能使R型细菌转化为S型细菌，而DNA却能使R型细菌转化为S型细菌， 这一对比正好说明了DNA的分解产物不是转化因子，即不能作为遗传物质，而反证了DNA是遗传物质。
5.赫尔希和蔡斯通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，实验包括六个步骤：①噬菌体侵染细菌 ②设法用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噬菌体与大肠杆菌混合培养。最合理的实验步骤顺序为（ ）
A.⑥①②④③⑤ B.②⑥①③④⑤
C.②⑥①④③⑤ D.②⑥①④⑤③
【解析】选C。本题考查噬菌体侵染大肠杆菌的实验。在T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中，操作过程如下：首先分别用含35S、32P的培养基培养大肠杆菌，然后分别用上述大肠杆菌培养噬菌体，从而制备出分别含35S、32P的噬菌体，接着用含35S、32P的噬菌体分别去感染未被标记的大肠杆菌，保温培养一段时间后，用搅拌器搅拌、离心，检测离心管中放射性的分布。
6.(2010·福州高一检测)如图表示用同位素32P、35S分别标记T2噬菌体DNA和大肠杆菌的蛋白质（氨基酸），然后进行“噬菌体侵染细菌的实验”，侵染后产生的子代噬菌体（10～1 000个）与母代噬菌体形态完全相同，而子代噬菌体的DNA分子和蛋白质分子肯定不含有的标记元素是（ ）

A.31P B.32P C.32S D.35S
【解析】选C。噬菌体侵染细菌时，进入细菌体内的只有DNA，蛋白质外壳保留在外，因此在子代噬菌体中不可能含有32S。
7.能证明RNA是遗传物质的实验是( )
A.烟草花叶病毒侵染实验
B.噬菌体侵染细菌实验
C.豌豆杂交实验
D.肺炎双球菌的转化实验
【解析】选A。烟草花叶病毒的核酸是RNA，通过侵染实验证明RNA起遗传物质作用；噬菌体是由蛋白质和DNA组成的病毒；豌豆杂交实验研究的是真核生物核内基因的传递规律；肺炎双球菌的转化实验证明DNA是遗传物质。
8.下列有关核酸与遗传物质关系的叙述，不正确的是（ ）
A.DNA是绝大多数生物的遗传物质
B.有些生物的遗传物质是RNA
C.在真核生物中，DNA和RNA都是遗传物质，其中DNA是主要的遗传物质[来源:21世纪教育网]21世纪教育网
D.核酸是所有生物的遗传物质，其中DNA是主要的遗传物质
【解析】选C。具有细胞结构的生物含有 DNA和RNA两种核酸，但DNA是遗传物质，病毒只含有DNA或RNA一种核酸，其含有的这种核酸就是该病毒的遗传物质。总之，大多数生物的遗传物质是DNA，即DNA是主要的遗传物质。
9.噬菌体侵染细菌的过程中，能证明DNA分子是遗传物质的关键步骤是( )
①噬菌体将自己的DNA注入细菌体内
②噬菌体的DNA利用细菌体内的成分复制出DNA和蛋白质外壳
③新合成的DNA和蛋白质外壳组装成子代噬菌体
④释放子代噬菌体
A.①② B.③④ C.①④ D.②③
【解析】选C。噬菌体侵染细菌实验的第一步和第四步是最关键的步骤。因为第一步注入的仅仅是噬菌体的DNA，而蛋白质外壳留在细菌的外面；第四步释放出与亲代大小、形状等方面完全一样的子代噬菌体，这充分说明了噬菌体的各种性状是通过DNA传递给后代的，从而证明了DNA是遗传物质。
10.（2010·中山高一检测）在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验中，用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上，上清液中不应含放射性物质，下层沉淀物中应具有很高的放射性；而实验的最终结果显示：离心后，上清液具有一定的放射性，而下层的放射性强度比理论值略低。
（1）在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验中，用32P标记噬菌体的DNA所体现的实验方法是___________。
（2）在理论上，上清液放射性应该为0，其原因是________________。
（3）由于实验数据和理论数据之间有较大的误差，由此对实验过程进行误差分析：
①在实验中，从噬菌体和大肠杆菌混合培养，到用离心机分离，这一段时间如果过长，会使上清液的放射性物质含量_______，其原因是_____________。
②在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，是否属于误差的来源呢？_________，理由是______。
（4）在实验中，赫尔希和蔡斯同时用被35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，结果发现沉淀物中也出现少量放射性物质，为排除噬菌体的蛋白质外壳也是遗传物质的可能，应进一步采取的措施是___________。
（5）请设计一个方法，来大量制备用35S标记的噬菌体（简要说明）。________________。
【解析】（1）赫尔希和蔡斯研究噬菌体侵染大肠杆菌的方法是同位素标记法。分别用32P和35S标记噬菌体。
（2）在用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，理论上，上清液中放射性应为0，因为噬菌体已将DNA全部注入到大肠杆菌内，在离心时会随着大肠杆菌而沉淀。
（3）若在上清液中出现放射性，原因有两种可能：噬菌体侵染时间太短，部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌中，或者噬菌体侵染时间太长，部分大肠杆菌已裂解，子代噬菌体被释放出来。
（4）可以通过检测新形成的噬菌体中是否含有35S予以排除。
（5）由于噬菌体是严格寄生的，因此不能用含35S的培养基直接培养，而应先用35S的培养基培养大肠杆菌后，再用噬菌体侵染大肠杆菌，即可得到大量含有35S的噬菌体。
答案：（1）同位素标记法（同位素示踪法）
（2）噬菌体已将自己的DNA全部注入到大肠杆菌内
（3）①升高 噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来，经离心后分布于上清液中
②是 没有侵入大肠杆菌的噬菌体经离心后分布于上清液中
（4）在新形成的噬菌体中检测是否含有35S
（5）用含35S的培养基培养大肠杆菌，然后用噬菌体侵染该大肠杆菌，即可以得到含有35S标记的噬菌体。[来源:21世纪教育网
【素能综合检测】
一、选择题（本题包括7小题，每小题6分，共42分）
1.（2010·江苏四市联考）格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验，关于此实验的结论不正确的是（ ）
A.说明了肺炎双球菌的遗传物质是DNA
B.说明了R型活细菌在一定条件下能够转化为S型细菌
C说明了R型活细菌是无毒性的
D.说明了加热杀死的S型细菌是无毒的
【解析】选A。格里菲思实验只证明了S型细菌能使R型细菌发生转化，并没有证明DNA是遗传物质。
2.（2010·晋江高一检测）下列叙述不正确的是( )
A.只含有RNA的生物，遗传物质是RNA
B.只含有DNA的生物，遗传物质是DNA
C.既有DNA又有RNA的生物，遗传物质是DNA和RNA
D.既有DNA又有RNA的生物，遗传物质是DNA不是RNA
【解析】选C。含有DNA的生物，DNA是遗传物质；不含有DNA，只含有RNA的生物，RNA是遗传物质。
3.在证明DNA是遗传物质的实验中，赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质，在下图中标记元素所在部位依次是（ ）

A.①④ B.②④ C.①⑤ D.③⑤
【解析】选A。32P标记的是磷酸基团，即①；35S标记的是蛋白质的R基，即④，而不是⑤（肽键）。
4.2009年在墨西哥爆发的甲型H1N1流感迅速在世界范围内蔓延，引起各国政府的高度重视。经科学家研究发现，甲型H1N1流感病毒是一种RNA病毒。下列有关患者体内甲型H1N1流感病毒的遗传物质的说法正确的是（ ）
A.人体细胞中的DNA
B.甲型H1N1流感病毒中的DNA
C.人体细胞中的RNA
D.甲型H1N1流感病毒中的RNA
【解析】选D。甲型H1N1流感病毒是一种RNA病毒，说明其遗传物质为RNA。该病毒虽寄生在患者的细胞中，但其遗传物质是病毒内的RNA。
5.（2009·江苏高考）科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出a型、b型两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验(见下表)中，不可能出现的结果是（ ）

A.实验① B.实验②
C.实验③ D.实验④
【解析】选C。本题考查的是病毒遗传物质的特点。烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，而蛋白质不是遗传物质，因此在实验③中，组合病毒的遗传物质是b型，因此病斑类型是b型，病斑中分离出的病毒类型也应是b型。
6.（2010·荆州高一检测） 下列关于遗传物质的说法中，正确的是（ ）
A.肺炎双球菌的转化实验证明了DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质
B.在噬菌体侵染细菌的实验中，最关键的设计思路是让DNA和蛋白质混合作用于细菌
C.真核生物的遗传物质都是DNA，原核生物的遗传物质是DNA或RNA中的一种
D.在小肠内，食物中的DNA主要是以核糖核苷酸形式通过主动运输被吸收进入血液的
【解析】选A。噬菌体侵染细菌实验，最关键的设计思路是用35S、32P分别标记蛋白质和DNA，单独研究二者的作用。原核生物和真核生物的遗传物质均为DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA。构成DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸而不是核糖核苷酸。
7.1944年，美国科学家艾弗里和他的同事，从S型细菌中提取了DNA、蛋白质和荚膜多糖等物质，然后将它们分别加入培养R型细菌的培养基中。结果发现加入DNA的培养基中，R型细菌转化成了S型细菌，而加入蛋白质、荚膜多糖等物质的培养基中，R型细菌都不发生这种转化。这一现象说明（多选）( )
A.S型细菌的性状是由DNA控制的
B.在转化过程中，S型细菌的DNA可能进入了R型细菌的细胞中
C.DNA是遗传物质
D.蛋白质和荚膜多糖等物质在该转化实验中，正好起了对照作用[来源:21世纪教育网
【解析】选A、B、C、D。只有加入了S型细菌DNA的培养基中，R型细菌才发生转化，表现出S型细菌的性状，这说明了S型细菌的DNA可能进入了R型细菌的细胞中，实现了对其性状的控制，也说明了DNA是遗传物质。加入了蛋白质和荚膜多糖等物质的培养基中，R型细菌不发生这种转化，正好与DNA是遗传物质的转化实验形成了对照，同时也说明蛋白质、荚膜多糖等物质不是遗传物质。
二、非选择题（本题包括2小题，共58分）
8.（24分）（思维拓展题）某同学通过对肺炎双球菌的转化实验的学习认识到：R型细菌能转化为S型细菌的原因是在S型细菌体内有“转化因子”——DNA。那么，S型细菌能转化为R型细菌吗？如果能，则 R型细菌体内的“转化因子”也是DNA吗？他设计了两个模拟格里菲思和艾弗里的实验来探究这个问题。
材料：肺炎双球菌两品系（S型细菌若干、R型细菌若干）、小鼠若干、固体培养基、蒸馏水。
仪器：培养皿若干、一次性注射器若干、细菌分离设备（可将细菌的各种物质分离开来）、酒精灯、试管等。
实验一：探究R型细菌体内是否有“转化因子”。
（1）实验步骤及结果：
①将R型细菌注入小鼠体内，小鼠正常。
②将S型细菌注入小鼠体内，小鼠致病死亡。
③将加热杀死后的R型细菌注入小鼠体内，小鼠正常。
④将活的S型细菌和加热杀死后的R型细菌混合后注入小鼠体内，小鼠致病死亡。
（2）实验结论：S型细菌未转化为R型细菌，R型细菌体内没有“转化因子”。
该同学的实验结论证据充足吗？___________。如不充足，应补充什么实验步骤才能得出正确结论？____________。
假设通过上述补充实验观察到了S型细菌转化为R型细菌的现象，他又模拟艾弗里的实验来探究R型细菌体内的“转化因子”是什么物质。
实验二：探究“转化因子”的化学本质。
（1）实验原理（设计思路）：____________。
（2）实验步骤：
①将R型细菌分离后得到它的DNA、蛋白质、糖类、脂质。
②将等量的培养基分装于A、B、C、D四个培养皿中，在A中接种活的S型细菌和R型细菌的DNA，在B中接种活的S型细菌和R型细菌的蛋白质，在C中接种活的S型细菌和R型细菌的多糖，在D中接种活的S型细菌和R型细菌的脂质，将A、B、C、D四个培养皿放入25℃恒温箱中培养，一天后观察培养皿中的菌落特征。21世纪教育网
（3）实验结果：A中出现了光滑型和粗糙型菌落，B、C和D中只出现了光滑型菌落。
（4）实验结论：R型细菌的“转化因子”是DNA。
我们认为该同学获取实验结论的证据尚不够充分，请补充增强结论可靠性的实验：______________________________。
【解析】实验一：（2）该同学的实验结论证据不充足，因为他没有进一步探究第4步中的小鼠体内是否存在R型细菌，应抽取④中死亡小鼠的血液，接种到固体培养基上，观察记录菌落特征，判断是否含有R型细菌。
实验二：（1）实验原理是将R型细菌的各种成分完全分离，单独观察其遗传效应。
（4）为增强结论的可靠性，可以用DNA酶处理R型细菌的DNA后再与S型细菌混合，观察现象。
答案：实验一：（2）不充足 应补充步骤⑤：抽取④中死亡小鼠的血液，接种于固体培养基上，观察记录菌落特征
实验二：（1）将R型细菌的DNA、蛋白质、糖类、脂质完全分离开来，分别和S型细菌混合培养，观察各种物质在遗传中的作用
（4）在培养皿E中装入等量的培养基，接种活的S型细菌并加入经过DNA酶处理过的R型细菌的DNA，将E放入25℃恒温箱中培养，一天后观察培养皿中的菌落特征
［实验·探究］
9.（34分）自从世界上发现了能感染人类的高致病性禽流感病毒(简称禽流感病毒)，我国就参与了抗击禽流感的国际性合作，并已经研制出预防禽流感的疫苗。根据所学知识回答下列问题：
(1)实验室中要获得大量禽流感病毒，不是将病毒直接接种到普通的培养基上，而是以活鸡胚为培养基，其原因是______。
(2)利用特定的颜色反应来鉴定禽流感病毒的化学成分，原理是：
①RNA在浓盐酸中与苔黑酚试剂共热显绿色；
②DNA与二苯胺试剂共热显蓝色；
③________________________________________________。
(3)实验分析出禽流感病毒的物质组成为蛋白质和RNA，不含DNA，则证明禽流感病毒的遗传物质的最关键的实验设计思路是_____________________________。
(4)请你预测用禽流感病毒的蛋白质和RNA分别感染活鸡胚后存在的几种可能性：
①蛋白质与RNA都有遗传效应，说明蛋白质和RNA都是遗传物质；
②_________，说明___________________；
③_________，说明___________________；
④_________，说明___________________。
【解析】本题是教材经典实验的延伸。着重考查化学成分的鉴定原理、证明遗传物质的关键设计思路以及探究性实验的结果预测和结论分析。
(1)病毒营寄生生活，只有在活细胞内才能生存。
(2)蛋白质可用双缩脲试剂鉴定，显现紫色。
(3)证明某生物的遗传物质的关键思路是设法把该生物的各种成分分离开来，单独地、直接地观察每种成分的作用。
(4)进行探究性实验的结果预测与结论分析时要考虑各种可能的情况。
答案：(1)病毒的增殖只能在宿主的活细胞中进行21世纪教育网
（2）③蛋白质与双缩脲试剂作用显紫色
(3)设法将禽流感病毒的蛋白质和RNA分开，单独地、直接地去观察它们各自的作用
(4)②RNA有遗传效应，而蛋白质没有遗传效应 RNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质 ③RNA没有遗传效应，而蛋白质有遗传效应 RNA不是遗传物质，而蛋白质是遗传物质
④RNA和蛋白质都没有遗传效应 RNA和蛋白质都不是遗传物质
【精品题库】
1.格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌转化实验，证实了( )
①DNA是遗传物质 ②RNA是遗传物质 ③DNA是主要遗传物质 ④蛋白质不是遗传物质 ⑤荚膜糖类不是遗传物质
⑥DNA能产生可遗传的变异
A.①④⑤⑥ B.②④⑤⑥
C.②③⑤⑥ D.③④⑤⑥
【解析】选A。格里菲思和艾弗里的实验能证明DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要遗传物质和RNA是遗传物质。
2.下列有关遗传物质的叙述，正确的是( )
A.DNA是所有生物的遗传物质
B.真核细胞的DNA都以染色体为载体
C.病毒的遗传物质是DNA或RNA
D.遗传物质在亲子代之间传递性状
【解析】选C。核酸是一切生物的遗传物质，核酸包括DNA和RNA，DNA是主要的遗传物质。真核细胞内的DNA大部分存在于染色体上，少量存在于线粒体或叶绿体内。病毒可分为含DNA的病毒和含RNA的病毒，所以病毒的遗传物质是DNA或RNA。遗传物质在亲子代之间传递的是遗传信息而非性状。
3.噬菌体侵染细菌的实验中，子代噬菌体的蛋白质外壳是（ ）
A.在噬菌体DNA的指导下，用细菌的物质合成的
B.在细菌DNA的指导下，用细菌的物质合成的
C.在噬菌体DNA的指导下，用噬菌体的物质合成的
D.在细菌DNA的指导下，用噬菌体的物质合成的
【解析】选A。当噬菌体侵染细菌时，注入到细菌细胞内的只有噬菌体DNA，子代噬菌体的蛋白质外壳和DNA都是在噬菌体DNA的指导下，用细菌的氨基酸和脱氧核苷酸合成的。
4.在肺炎双球菌的转化实验中，将加热杀死的S型细菌与R型细菌相混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡，则小鼠体内S型、R型细菌含量变化情况最可能是下图哪个选项（ ）

【解析】选B。在开始阶段由于小鼠免疫系统的作用，R型细菌数量下降，由于部分R型细菌转化为S型细菌，S型细菌数量增多导致小鼠免疫力降低，进而引起R型细菌数量上升。
5.在探索遗传物质的过程中，赫尔希和蔡斯做了T2噬菌体侵染细菌的实验，下列有关叙述正确的是（ ）
A.用32P标记T2噬菌体的蛋白质，用35S标记T2噬菌体的DNA
B.分别用含有32P的T2噬菌体和含有35S的T2噬菌体进行侵染实验
C.用含有充足有机物的完全培养基培养T2噬菌体
D.该实验证明了DNA是主要的遗传物质
【解析】选B。由于噬菌体的硫仅存在于蛋白质中，而磷几乎都存在于DNA分子中，因此实验中用32P和35S标记噬菌体进行实验，实验证明了DNA是遗传物质，而没有证明DNA是主要的遗传物质。
6.如图为肺炎双球菌转化实验的图解。请回答：21世纪教育网

（1）分析图A可以看出，加热杀死有毒的S型细菌与活的无毒的R型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，可选用下列哪一组（ ）
A.14C和18O B.35S和32P
C.14C和32P D.35S和18O
（3）分析图B可以看出，该实验获得成功的最关键设计是___。
【解析】(1)本题考查肺炎双球菌的转化实验和结论，分析图A可以看出，加热杀死的有毒的S型细菌与活的无毒的R型细菌混合后，可使无毒的R型细菌转化为有毒性的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)分析图B可知，加入S型细菌DNA，无毒的R型细菌发生转化，表现了S型细菌的性状，这说明S型细菌的DNA进入了R型细菌中，实现对其性状的控制，也说明DNA是遗传物质。该实验获得成功的最关键设计是设法将DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察它们的作用。
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)设法将DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察它们的作用
7.在噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，分别用同位素31P、32P和32S、35S作了如下标记：
[来源:21世纪教育网
此实验得到的结果是子代噬菌体和亲代噬菌体的外形及侵染大肠杆菌的特性均相同，请分析：
（1）子代噬菌体的DNA分子中含有的上述同位素是______，原因是_________。
（2）子代噬菌体的蛋白质外壳中含有的上述同位素是__________，原因是___________。
（3）此实验结果证明了______________。
【解析】用含32P DNA、含32S蛋白质的噬菌体侵染大肠杆菌时，噬菌体把DNA注入大肠杆菌内，蛋白质外壳留在外面，然后在自身的含32P的DNA的指导下，利用大肠杆菌中的物质合成子代噬菌体的DNA和蛋白质。而大肠杆菌内的原料含有31P和35S，故子代噬菌体的DNA中既含有原亲本的32P，又含有大肠杆菌中的31P，而蛋白质只含有大肠杆菌的35S。
答案：（1）32P和31P 噬菌体的DNA（含32P）进入大肠杆菌内，利用大肠杆菌的脱氧核苷酸（含31P）合成自身的DNA
（2）35S 噬菌体的蛋白质外壳（含32S）没有进入大肠杆菌内
（3）DNA是遗传物质
8.赫尔希和蔡斯为了证明噬菌体侵染大肠杆菌时，进入大肠杆菌的是噬菌体的DNA，而不是它的蛋白质外壳，用两种不同的放射性同位素分别标记噬菌体的蛋白质外壳和噬菌体的DNA。然后再让这两种不同标记的噬菌体分别去侵染未被标记的大肠杆菌，从而对此做出实验论证。据分析，噬菌体的蛋白质外壳含有甲硫氨酸、半胱氨酸等多种氨基酸。现请你完成以下关键性的实验设计：
(1)实验室已制备好分别含3H、14C、15N、18O、32P、35S等6种放射性同位素的微生物培养基。你将选择哪两种培养基分别用于噬菌体蛋白质外壳和噬菌体DNA的标记：______。
(2)你用这两种培养基怎样去实现对噬菌体的标记?请简要说明实验的设计方法和这样设计的理由。__________。
(3)为什么不同时标记同一个噬菌体的蛋白质外壳和DNA?
______________。
(4)若用32S标记噬菌体，35S标记大肠杆菌，则子代噬菌体的蛋白质分子中都没有________元素，由此说明_______；子代噬菌体蛋白质都含有_______元素，这是因为_________
__________。
【解析】解答本题，首先理解在噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，用32P和35S标记的目的是为了将DNA和蛋白质分开，单独地观察它们各自的作用。
（1） DNA上含P，蛋白质含S，只有标记各自特有元素才能区分开。
（2）噬菌体不能独立增殖，只有在宿主细胞内才增殖，所以先用32P和35S标记大肠杆菌，再让噬菌体去侵染分别被32P、35S标记的大肠杆菌。
（3）检测放射性的仪器不能区分是32P还是35S产生的放射性。
（4）噬菌体侵染大肠杆菌时，将DNA注入到大肠杆菌体内，利用大肠杆菌内的氨基酸，合成自身的蛋白质，而亲代噬菌体的蛋白质外壳留在细菌外部。
答案：（1）用32P标记噬菌体的DNA，用35S标记噬菌体的蛋白质外壳
（2）先将大肠杆菌分别培养在含32P、35S的培养基上；然后用噬菌体去侵染分别被32P、35S标记的大肠杆菌。因为噬菌体专营寄生生活
（3）检测放射性的仪器不能区分放射性是由什么物质产生的，因此只能分开标记
（4）32S 噬菌体侵染大肠杆菌时蛋白质外壳留在外面，没有进入细菌内 35S 子代噬菌体的蛋白质外壳是利用大肠杆菌内的氨基酸（含35S）为原料而合成的
9.材料分析题。

请回答：
（1）用32P标记噬菌体的大致操作过程：
①______________________________________；
②______________________________________。
（2）若材料1中的噬菌体和大肠杆菌分别换成烟草花叶病毒和烟叶细胞，则能说明_________________。
（3）分析材料2，A～D的结果中，哪项不正确？说明理由：
______________________________________________________________________________________。
（4）材料1、材料2共同说明的问题是________________。
【解析】（1）标记大肠杆菌的过程：先用含32P的培养基培养大肠杆菌，再用该含有32P的大肠杆菌培养噬菌体。
（2）烟草花叶病毒中只含有RNA，不含有DNA，若噬菌体和大肠杆菌分别换成烟草花叶病毒和烟叶细胞，则说明RNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。
（3）D不正确，因为DNA在DNA酶的作用下已被水解，从而失去生物活性，不具有遗传效应，即不能使R型细菌发生转化。
（4）上述两个实验的共同点是均证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，但没有证明DNA是主要的遗传物质。
答案：（1）①用含放射性同位素32P的培养基培养大肠杆菌
②再用上述大肠杆菌培养噬菌体，得到DNA含有32P标记的噬菌体
(2)RNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
(3)D结果不正确，因为DNA被DNA酶水解后，失去活性，小鼠不会死亡
(4)DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
10.R型肺炎双球菌菌体无糖类荚膜，是无毒性细菌；S型肺炎双球菌菌体有多糖类的荚膜，是有毒性细菌，可使人患肺炎或使小鼠患败血症。科学家艾弗里及其同事利用肺炎双球菌来探究什么是遗传物质的问题。
实验材料、用具：S型细菌、R型细菌、DNA水解酶、培养基、培养皿等。
艾弗里等人先做了以下3组实验：

（1）艾弗里等人后来发现上述实验步骤并不严密，于是又做了第4组实验，请按照①②③的表达式写出第4组实验方法和结果：
④_______________________________________。
（2）从上述实验可以得出的结论是_______________。
（3）从③组实验可知，S型细菌的DNA或基因能否通过R型细菌的细胞膜？_______________________。
（4）有人认为，上述4个实验并不能说明蛋白质和荚膜多糖不是遗传物质，理由是______________。
（5）实验中涉及的S型细菌和R型细菌可以通过观察培养基上的菌落来区分，区分的依据是____________。
【解析】（1）本题直接考查教材内容，第4组实验方法是用DNA水解酶处理S型细菌的DNA后再与R型活细菌混合培养，观察结果，应该只有R型菌落，因为S型细菌的DNA水解后其生理功能丧失。
（2）比较上述4组实验可以得出DNA是肺炎双球菌的遗传物质。
（3）R型细菌转化为S型细菌，说明S型细菌的DNA进入R型细菌内并与它的DNA实现重组，即能说明S型细菌的DNA通过R型细菌的细胞膜。
（4）由于该实验没有证明蛋白质和荚膜多糖通过细菌细胞膜进入细胞内的情况，所以有人认为该实验不能证明蛋白质和荚膜多糖不是遗传物质。
（5）S型细菌有荚膜，菌落表面光滑，R型细菌无荚膜，菌落表面粗糙。21世纪教育网
答案：（1）S型细菌的DNA+DNA水解酶+R型活细菌R型菌落
（2）DNA是肺炎双球菌的遗传物质 （3）能
（4）本实验未能证实蛋白质和荚膜多糖通过细菌细胞膜进入细胞内的情况
（5）S型细菌形成的菌落表面光滑，R型细菌形成的菌落表面粗糙