2023版创新设计高考生物（新教材人教版）总复习一轮讲义第16讲 DNA是主要的遗传物质

第16讲　DNA是主要的遗传物质考点一　肺炎链球菌的转化实验1.肺炎链球菌的类型2.格里菲思的肺炎链球菌转化实验　　仅能证明S型细菌中含有某种“转化因子”，但转化因子的本质不清楚提醒　发生转化的只是少部分R型细菌。3.艾弗里的肺炎链球菌转化实验涉及细菌培养技术、物质提纯和鉴定技术等提醒　①转化的实质是基因重组而非基因突变：肺炎链球菌转化实验是指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（属于广义上的）。②加热并没有使DNA完全失去活性：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在加热结束后随着温度的降低又逐渐恢复活性。（1）肺炎链球菌转化的原理是基因突变（×）（2）S型菌的DNA和R型菌混合培养，后代全是S型菌（×）（3）艾弗里的肺炎链球菌转化实验的自变量控制利用了“减法原理”（√）（4）格里菲思的实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状（×）（5）艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质（×）eq \x(必修2 P43“图3－2”拓展)格里菲思第四组实验中，小鼠体内S型细菌、R型细菌含量的变化情况如图所示，则：（1）ab段R型细菌数量减少的原因是小鼠体内形成大量的抗R型细菌的抗体，致使R型细菌数量减少。（2）bc段R型细菌数量增多的原因是b之前，已有少量R型细菌转化为S型细菌，S型细菌能降低小鼠的免疫力，造成R型细菌大量繁殖。（3）后期出现的大量S型细菌是由R型细菌转化成的S型细菌繁殖而来的。肺炎链球菌体内和体外转化实验的比较考向　围绕肺炎链球菌转化实验，考查科学探究能力1.（2021·全国乙卷，5）在格里菲思所做的肺炎链球菌转化实验中，无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验，结合现有生物学知识所做的下列推测中，不合理的是（　　）A.与R型菌相比，S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关B.S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成C.加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响D.将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，可以得到S型菌答案　D解析　S型菌与R型菌最主要的区别是前者具有多糖类的荚膜，后者不具有多糖类的荚膜，S型细菌有毒，故推测S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关，A正确；加热杀死的S型菌其蛋白质已经被破坏，而分离出的S型菌有毒性，即具备活性蛋白，可推出S型菌的DNA能够进入R型菌细胞中指导蛋白质的合成，B正确；加热可使蛋白质变性，由实验结果R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌可知，S型菌的遗传物质未受影响，即加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而其DNA功能可能不受影响，C正确；S型菌的DNA经DNA酶处理后，被降解，失去活性，故与R型菌混合后，无法得到S型菌，D错误。2.（2022·广东深圳调研）艾弗里的实验证明了DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，得出这一结论的关键是（　　）A.用S型活细菌和加热杀死的S型细菌分别对小白鼠进行注射，并形成对照B.用加热杀死的S型细菌与无致病性的R型细菌混合后注射到小鼠体内，检测小鼠体内S型细菌的含量C.从死亡小鼠体内分离获得了S型细菌D.分别用蛋白酶、RNA酶或酯酶处理S型细菌的细胞提取物后加入各培养基中培养R型细菌，观察是否发生转化答案　D解析　艾弗里实验的关键是分别用蛋白酶、RNA酶或酯酶处理S型细菌的细胞提取物后加入含R型细菌的培养基中，细胞提取物仍然具有转化活性，D正确。考点二　噬菌体侵染细菌的实验1.实验材料　T2噬菌体和大肠杆菌。（1）T2噬菌体的结构及生活方式（2）噬菌体的增殖2.实验方法放射性同位素标记技术。该实验中用35S，32P分别标记蛋白质和DNA。　不用14C和18O，也不能用35S，32P标记同一噬菌体3.实验过程及结果（1）标记噬菌体　T2噬菌体属于病毒，专门寄生在大肠杆菌体内，不能直接用培养基培养。若要标记T2噬菌体，需先标记大肠杆菌（2）噬菌体侵染细菌　对比实验（相互对照）提醒　搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体和细菌分离；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。4.实验结果分析（1）噬菌体侵染细菌时，其DNA进入细菌细胞中，而蛋白质外壳留在外面。（2）子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的。5.结论DNA是噬菌体的遗传物质。[思维巧记]　“二看法”判断子代噬菌体标记情况（1）噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等 （×）（2）搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离（√）（3）T2噬菌体也可以在肺炎链球菌中复制和增殖（×）（4）分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体（×）（5）用1个35S标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌，裂解释放的子代噬菌体中只有2个含35S（×）（6）噬菌体侵染细菌的实验能够证明DNA控制蛋白质的合成（√）eq \x(必修2 P45“相关信息”)1.对T2噬菌体的化学组成分析表明：仅蛋白质分子中含有硫，磷几乎都存在于DNA分子中。2.从控制自变量的角度，艾弗里实验的基本思路是什么？在实际操作过程中最大的困难是什么？提示　实验设计思路是单独研究DNA、蛋白质、糖类等物质在转化中的作用。从控制自变量的角度，艾弗里在每个实验组中特异性地去除了一种物质，然后观察在没有这种物质的情况下，实验结果会有什么变化。最大的困难是，如何彻底去除细胞中含有的某种物质（如糖类、脂质、蛋白质等）。1.（科学思维）用32P标记的噬菌体侵染细菌时，上清液具有少量放射性的原因___________________________________________________________。提示　①培养时间过短，部分噬菌体还没来得及“注入”；②培养时间过长，部分细菌裂解，“释放”子代噬菌体。2.（科学思维）用35S标记的噬菌体侵染细菌时，沉淀物中有少量放射性的原因_________________________________________________________。提示　搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体的蛋白质外壳吸附在细菌表面。1.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.比较肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验考向1　巧借噬菌体侵染细菌实验，考查科学探究能力1.(2022·江苏南通期初)赫尔希(A.Hershey)和蔡斯(M.Chase)于1952年所做的噬菌体侵染细菌的著名实验进一步证实了DNA是遗传物质。这项实验获得成功的原因之一是噬菌体(　　)A.侵染大肠杆菌后会裂解宿主细胞B.只将其DNA注入大肠杆菌细胞中C.DNA可用15N同位素标记D.蛋白质可用32P放射性同位素标记答案　B解析　噬菌体侵染大肠杆菌后确定会裂解宿主细胞，但这并不是实验成功的原因，A错误；噬菌体侵染细菌的过程中实现了DNA和蛋白质的完全分离，这样可以单独的研究二者的功能，B正确；DNA和蛋白质外壳都含有N元素，因此不能用15N标记DNA，C错误；蛋白质外壳不含P元素，不能用32P标记蛋白质外壳，D错误。2. (不定项)（2022·山东济南一模）下列有关赫尔希和蔡斯研究T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，说法正确的是（　　）A.子代噬菌体DNA中的部分元素来自亲代噬菌体B.35S标记的T2噬菌体的获得需用35S标记的大肠杆菌培养C.用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中检测到较高的放射性，可能是因为培养时间过长D.侵染过程中所需的ATP可由大肠杆菌的线粒体所提供答案　ABC解析　DNA为半保留复制，子代噬菌体的DNA中一条单链来自亲代，则子代噬菌体DNA中的部分元素来自亲代噬菌体，A正确；T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，其不能独立生活，所以需要用35S标记的大肠杆菌培养，才能获得35S标记的T2噬菌体，B正确；用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，如果培养时间过长，会导致细菌裂解释放出T2噬菌体，从而使上清液中放射性较高，C正确；大肠杆菌是原核生物，没有线粒体，D错误。考向2　结合两大经典实验，考查科学思维能力3.（2022·福建厦门模拟）下列关于肺炎链球菌的体内、体外转化实验，以及T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述，正确的是（　　）A.三个实验的设计思路是一致的B.三个实验都用到了同位素标记法C.三个实验都不能得出蛋白质不是遗传物质的结论D.三个实验所涉及生物的遗传物质都是DNA答案　D解析　三个实验的设计思路不一样，A错误；肺炎链球菌的体内和体外转化实验都没有用到同位素标记法，B错误；肺炎链球菌的体外转化实验可证明蛋白质不是遗传物质，C错误；题述三个实验所涉及的生物有T2噬菌体、小鼠、大肠杆菌、肺炎链球菌，它们的遗传物质都是DNA，D正确。4.（2022·陕西汉中重点中学联考）在证明DNA是遗传物质的过程中，格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验以及赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验都发挥了重要作用。下列相关分析错误的是（　　）A.艾弗里的实验能说明DNA可以从一个生物个体转移到另一个生物个体内B.艾弗里的实验能证明格里菲思提出的“转化因子”是DNAC.艾弗里的实验中得到的R型活细菌被32P标记后可以用来培养T2噬菌体D.赫尔希和蔡斯的实验只能通过测定放射性的强度来判断，不能通过测定放射性的有无来判断答案　C解析　用S型细菌的细胞提取物与R型活菌混合培养，出现了S型菌，分别用蛋白酶、RNA酶或酯酶处理后，细胞提取物仍然具有转化活性，用DNA酶处理后，细胞提取物就失去了转化活性，说明DNA可以从一个生物个体转移到另一个生物个体内，从而证明了格里菲思提出的“转化因子”是DNA，A、B正确；T2噬菌体只能专门寄生在大肠杆菌中，C错误；赫尔希和蔡斯的实验中离心后的上清液和沉淀物中都有放射性，只是放射性强度差别较大，故赫尔希和蔡斯的实验只能通过测定放射性的强度来判断，不能通过测定放射性的有无来判断，D正确。考点三　生物体内的遗传物质分析1.烟草花叶病毒感染烟草的实验提醒　烟草花叶病毒（TMV）的增殖方式与噬菌体增殖方式类似，TMV裸露的RNA可以通过植物叶片摩擦形成的微伤口进入植物细胞。没有蛋白质衣壳的保护，感染的频率比较低。一旦TMV的RNA能顺利进入烟草的细胞内，就能像噬菌体一样繁殖，产生新的TMV，从而让烟草植株感染。2.DNA是主要的遗传物质真核生物与原核生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA。生物界绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有极少数生物的遗传物质是RNA，因而DNA是主要的遗传物质。　是对整个生物界而言，就生物个体而言，其遗传物质是唯一的3.不同生物的遗传物质　常见的RNA病毒有哪些？提醒　常见的RNA病毒有：2019新型冠状病毒、烟草花叶病毒、HIV、禽流感病毒等。考向　结合探究遗传物质的思路与方法，考查科学探究能力1.（2022·贵州贵阳摸底）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RNAB.蛋白质是使TMV产生稳定遗传变化的物质C.侵入烟草细胞的RNA进行了逆转录过程D.TMV的遗传物质的结构中嘧啶数和嘌呤数相同答案　A解析　分析实验过程图可知，将TMV放在水和苯酚中振荡，可使RNA和蛋白质分离开，A正确；据图可知，RNA是使TMV产生稳定遗传变化的物质，B错误；此实验不能说明TMV的RNA侵入烟草细胞后进行了逆转录过程，C错误；据题中信息可知，TMV的遗传物质是单链RNA，因此，TMV的遗传物质的结构中嘧啶数和嘌呤数不一定相同，D错误。2.（2022·安徽蚌埠联考）某科研机构发现了一种新型病毒，并对该病毒的遗传物质做了进一步研究。请思考并回答下列相关问题：（1）据研究人员介绍，该病毒的遗传物质比HIV的遗传物质更加稳定。据此可初步推测，该病毒的遗传物质是　　　　，理由是 。（2）通过化学分析的方法对该病毒的遗传物质种类进行研究，分析其五碳糖或碱基种类均可作出判断，如果　　　　　　　　，则为DNA，如果　　　　　　　　，则为RNA。（3）也可以用同位素标记技术研究其遗传物质种类，将宿主细胞置于含有放射性标记核苷酸的培养基中培养，再用病毒感染该宿主细胞，一段时间后搜集病毒并检测其放射性。培养基中的各种核苷酸是否都需要标记？　　　　，理由是　　　　 　　。答案　（1）DNA　DNA是双链而RNA是单链，DNA的结构相比RNA更稳定，不易发生变异　（2）五碳糖是脱氧核糖或含碱基T　五碳糖是核糖或含碱基U　（3）不需要　如果对各种核苷酸都进行标记，则该病毒的核酸无论是DNA还是RNA，在病毒中均能检测到放射性解析　（1）HIV的遗传物质是RNA，易发生变异，而题中病毒的遗传物质比HIV的遗传物质稳定，说明其遗传物质是DNA，DNA具有独特的双螺旋结构，不易发生变异。（2）两种核酸中，DNA特有的成分是脱氧核糖和胸腺嘧啶，RNA特有的成分是核糖和尿嘧啶。（3）如果对各种核苷酸都进行标记，则该病毒的核酸无论是DNA还是RNA，在病毒中均能检测到放射性，因此培养基中的核苷酸是不需要都标记的。　探究遗传物质的方法（1）探究思路①若探究哪种物质是遗传物质——设法将物质分开，单独看作用。②若探究未知病毒的遗传物质是DNA还是RNA——利用酶的专一性或同位素标记法。（2）探究方法重温真题　经典再现1.经典重组　判断正误（1）新冠病毒与肺炎链球菌均可利用自身的核糖体进行蛋白质合成（2020·全国卷Ⅱ，1B）（　　）（2）新冠病毒与肺炎链球菌二者遗传物质所含有的核苷酸是相同的（2020·全国卷Ⅱ，1C）（　　）（3）T2噬菌体可感染肺炎链球菌导致其裂解（2018·全国卷Ⅱ，5B）（　　）（4）T2噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素（2013·海南卷，13A）（　　）（5）格里菲思实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质（2016·江苏卷，1B）（　　）提示　（1）×　新冠病毒不具细胞结构，不含核糖体等细胞器。（2）×　新冠病毒的遗传物质为RNA，肺炎链球菌的遗传物质为DNA，二者核苷酸不同。（3）×　T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。（4）×　核酸中不含硫元素。（5）×　格里菲思实验证明了加热致死的S型细菌中，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.（2020·浙江7月选考改编）下列关于“肺炎链球菌转化实验”的叙述，正确的是（　　）A.格里菲思的肺炎链球菌转化实验中，R型细菌转化成的S型细菌不能稳定遗传B.格里菲思的肺炎链球菌转化实验中，S型细菌的荚膜物质使R型细菌转化成有荚膜的S型细菌C.艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，蛋白质也能使部分R型细菌转化成S型细菌且可实现稳定遗传D.艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，经DNA酶处理的S型细菌提取物不能使R型细菌转化成S型细菌答案　D解析　格里菲思的肺炎链球菌转化实验中，由R型细菌转化成的S型细菌能稳定遗传，A错误；格里菲思的肺炎链球菌转化实验中，S型细菌的DNA使R型细菌转化成有荚膜的S型细菌，B错误；艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，蛋白质不能使R型细菌转化成S型细菌，C错误；艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，经DNA酶处理的S型细菌提取物中的DNA被水解，因此其不能使R型细菌转化成S型细菌，D正确。3.（2019·海南卷，21改编）下列实验及结果中，能作为直接证据说明“核糖核酸是遗传物质”的是（　　）A.红花植株与白花植株杂交，F1为红花，F2中红花∶白花＝3∶1B.病毒甲的RNA与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲C.加热致死的S型肺炎链球菌与R型活菌混合培养后可分离出S型活菌D.用放射性同位素标记T2噬菌体外壳蛋白，在子代噬菌体中检测不到放射性答案　B解析　红花植株与白花植株杂交，F1为红花，F2中红花∶白花＝3∶1，属于性状分离现象，不能说明RNA是遗传物质，A错误；病毒甲的RNA与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲，说明病毒甲的RNA是遗传物质，B正确；加热致死的S型肺炎链球菌与R型活菌混合培养后可分离出S型活菌，只能说明加热致死的S型菌中存在转化因子，不能说明RNA是遗传物质，C错误；用放射性同位素标记T2噬菌体外壳蛋白，在子代噬菌体中检测不到放射性，说明蛋白质未进入大肠杆菌，不能证明RNA是遗传物质，D错误。4.（2017·全国卷Ⅱ，2改编）在证明DNA是遗传物质的过程中，T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述，正确的是（　　）A.T2噬菌体也可以在肺炎链球菌中复制和增殖B.T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质C.培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中D.人体免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同答案　C解析　T2噬菌体只能侵染大肠杆菌，不能侵染肺炎链球菌，所以不可以在肺炎链球菌中复制和增殖，A错误；病毒没有细胞结构，不能独立生活，所以在T2噬菌体病毒颗粒内不可以合成mRNA和蛋白质，需要借助宿主细胞来合成mRNA和蛋白质，B错误；噬菌体侵染大肠杆菌时，其DNA进入大肠杆菌并作为模板控制子代噬菌体的合成，复制及表达需大肠杆菌提供原料、酶和ATP，所以培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中，C正确；人体免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程不相同，前者是RNA病毒，后者是DNA病毒，D错误。5.（2017·全国卷Ⅰ，29） 根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型，有些病毒对人类健康会造成很大危害，通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型，简要写出：（1）实验思路，（2）预期实验结果及结论即可。（要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组）答案　（1）实验思路：甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒，培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒，培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。（2）结果及结论：若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；若乙组收集的病毒有放射性，甲组无，即为DNA病毒。解析　DNA和RNA的化学组成存在差异，如DNA特有的碱基是T，而RNA特有的碱基是U，因此可用放射性同位素分别标记碱基T和碱基U，通过检测子代的放射性可知该病毒的类型。6.（2021·1月浙江选考，15）下列关于遗传学发展史上4个经典实验的叙述，正确的是（　　）A.孟德尔的单因子杂交实验证明了遗传因子位于染色体上B.摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因自由组合定律C.T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质D.肺炎链球菌离体转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质答案　D解析　孟德尔的单因子杂交实验提出了分离定律，A错误；摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了白眼基因位于性染色体上，B错误；T2噬菌体侵染细菌实验证明了T2噬菌体的遗传物质是DNA，C错误；肺炎链球菌离体转化实验证明了肺炎链球菌的遗传物质是DNA，D正确。7.（2019·江苏卷，3）赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质，下列关于该实验的叙述正确的是（　　）A.实验中可用15N代替32P标记DNAB.噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的C.噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌D.实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA答案　C解析　蛋白质和DNA都含有N，所以不能用15N代替32P标记DNA，A错误；噬菌体外壳蛋白是由噬菌体体内控制噬菌体外壳蛋白合成的相关基因编码的，B错误；DNA的复制为半保留复制，噬菌体侵染大肠杆菌后，会利用大肠杆菌体内的物质来合成噬菌体DNA，C正确；该实验证明了T2噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。课后·分层训练（时间：35分钟）考点一　肺炎链球菌的转化实验1.（2022·广东佛山期末）下列关于肺炎链球菌转化实验的叙述，正确的是 （　　）A.加热致死的S型细菌中DNA全部失去活性B.加热致死的S型细菌能使小鼠的体细胞发生转化C.加入用蛋白酶（或RNA酶、酯酶）处理的S型细菌的细胞提取物后，只有部分R型细菌转化成了S型细菌D.在转化过程中，加热致死的S型细菌中的DNA没有进入R型活细菌答案　C解析　加热致死的S型细菌冷却后其DNA仍有活性，还能起作用，A错误；加热致死的S型细菌不能使小鼠死亡，也不能使小鼠体细胞发生转化，B错误；在转化过程中，加热致死的S型细菌中的DNA进入R型活细菌中，使R型细菌转化为S型细菌，D错误。2.（2022·河北唐山调研）某科研团队重复了格里菲思的肺炎链球菌的体内转化实验，甲组～丁组同时注射总量相同的细菌，实验过程如下图所示。下列对该实验的分析，不合理的是（　　）A.乙组和丁组小鼠死亡的时间应不同B.丁组的死亡小鼠体内有活的S型细菌C.S型活细菌有致病性，R型活细菌无致病性D.R型死细菌与S型活细菌混合也可发生转化答案　D解析　丁组将加热致死的S型细菌和R型活细菌注射到小鼠体内，R型活细菌转化为S型活细菌需要一定的时间，因此乙组和丁组小鼠死亡的时间应不同，A正确；丁组死亡的小鼠体内存在着S型和R型两种活细菌，B正确；S型活细菌有致病性，会导致小鼠死亡，而R型活细菌无致病性，不会导致小鼠死亡，C正确；R型死细菌与S型活细菌混合并不能发生转化，D错误。3.（2022·潍坊统考）下列关于艾弗里肺炎链球菌体外转化实验的叙述，错误的是 （　　）A.该实验是在英国微生物学家格里菲思的实验基础上进行的 B.该实验运用了同位素标记法C.实验过程中，通过观察菌落的特征来判断是否发生转化D.该实验证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA答案　B解析　艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验运用了酶解法和细菌培养技术等，但没有采用同位素标记法，B错误。4.（2022·青岛即墨期中）下列关于在探索遗传物质过程中相关实验的叙述，错误的是 （　　）A.艾弗里实验证明DNA是转化因子的同时，也可说明R型菌转化为S型菌的效率很低B.烟草花叶病毒的感染和重建实验中不能证明含RNA的生物中RNA是遗传物质C.S型菌的DNA与R型菌混合液体悬浮培养后可在培养液中观察到光滑型菌落D.肺炎链球菌转化实验中转化形成的S型菌和野生型S型菌的遗传信息不同答案　C解析　艾弗里的实验证明DNA是转化因子，S型菌中的DNA能将少部分R型菌转化为S型菌，说明R型菌转化为S型菌的效率很低，A正确；烟草花叶病毒的感染和重建实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，不能证明含RNA的生物中RNA是遗传物质，B正确；S型菌的DNA与R型菌混合液体悬浮培养后，需要接种到固体培养基上才可在培养基中观察到光滑型菌落，C错误；转化的实质是S型菌的DNA片段整合到R型菌的DNA中，实现了基因重组，因此转化形成的S型菌和野生型S型菌的遗传信息不同，D正确。考点二　噬菌体侵染细菌实验5.（2020·北京等级模考，5）在噬菌体侵染白喉棒状杆菌并增殖的过程中，需要借助细胞器完成的步骤是（　　）A.噬菌体特异性吸附在细菌细胞上B.噬菌体遗传物质整合到细菌DNA上C.噬菌体DNA在细菌细胞中转录D.噬菌体的蛋白质在细菌细胞中合成答案　D解析　噬菌体特异性吸附在细菌细胞上不需要借助细胞器完成，A错误；噬菌体将其遗传物质注入到细菌细胞内，并整合到细菌的DNA上，不需要借助细胞器完成，B错误；噬菌体的DNA在细菌细胞中转录，不需要借助细胞器完成，C错误；噬菌体蛋白质的合成需要借助细菌的核糖体，D正确。6.（2022·江苏盐城模拟）如图是“以32P标记T2噬菌体侵染大肠杆菌”实验示意图。下列有关叙述正确的是（　　）A.锥形瓶内的培养液中有含32P的物质，以便用32P标记噬菌体B.离心前搅拌②的目的是使噬菌体的外壳与大肠杆菌分离C.若只有C中含大量放射性，可直接证明噬菌体的遗传物质是DNAD.实验中B对应部分有少量放射性，可能原因是搅拌不充分答案　B解析　图中亲代噬菌体已用32P标记，培养大肠杆菌的培养液中不含32P，A错误；过程②为搅拌，目的是使噬菌体的外壳与大肠杆菌分离，B正确；若只有沉淀物C中含大量放射性，可证明噬菌体的DNA侵入了大肠杆菌，但若证明噬菌体的遗传物质是DNA，必须还要再设计一组用35S标记的噬菌体实验进行相互对照，C错误；若实验B（上清液）中出现放射性，可能是培养时间过短，部分噬菌体还未吸附、侵染至大肠杆菌细胞，或培养时间过长，造成部分大肠杆菌裂解，D错误。7.(不定项)(2022·潍坊期末)在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四组相同培养基上分别接种R型菌、S型菌、加热杀死的S型菌、R型菌和加热杀死的S型菌。培养一段时间后，菌落的生长情况如图所示。下列有关叙述正确的是(　　)A.Ⅰ中菌落表面光滑，Ⅱ中菌落表面粗糙B.对第Ⅳ组实验的分析应是以Ⅰ～Ⅱ组的实验现象为参照C.Ⅳ组结果说明整合到R型菌内的DNA分子片段，可直接表达出荚膜多糖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答案　BD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错误；对第Ⅳ组实验的分析应是以Ⅰ～Ⅱ组的实验现象为参照，B正确；DNA表达的直接产物是蛋白质，而多糖类荚膜不是蛋白质，因此其不是DNA片段直接表达的产物，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。考点三　生物体内的遗传物质分析8.(不定项)（2022·山东泰安期中）下列关于核酸是遗传物质的证据的叙述，正确的是（　　）A.单用32P标记的噬菌体侵染细菌的这组实验的检测结果可证明只有DNA是遗传物质B.单用S型菌的提取物与R型菌混合培养，出现S型菌可证明DNA是遗传物质C.单用S型菌的DNA去感染小鼠，小鼠会患病死亡D.单用烟草花叶病毒的RNA去感染烟草，烟草会出现感染病毒的症状答案　D解析　由于缺少对照组，单用32P标记的噬菌体侵染细菌的这组实验的检测结果不能证明DNA是遗传物质，A错误；单用S型菌的提取物与R型菌混合培养，由于提取物中含多种成分，出现S型菌，不能证明DNA是遗传物质，B错误；单用S型菌的DNA去感染小鼠，小鼠不会患病死亡，C错误；单用烟草花叶病毒的RNA去感染烟草，烟草会出现感染病毒的症状，D正确。9.(不定项)（2022·山东潍坊调研）已知烟草花叶病毒（TMV）和车前草病毒（HRV）都能侵染烟草叶片，且两者都由蛋白质和RNA组成，如图是探索HRV的遗传物质是蛋白质还是RNA的操作流程图。请据图分析下列说法错误的是（　　）A.本实验运用了对照原则，无空白对照组B.实验过程中重组病毒的后代是HRVC.该实验只能说明HRV的遗传物质是RNAD.若运用同位素标记法，可选择15N标记答案　AD解析　a组和b组分别由TMV和HRV直接侵染烟草叶片，属于空白对照组，A错误；将TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA进行重组，获得重组病毒，其后代是HRV，B正确；该实验只设计用HRV的RNA和TMV的蛋白质外壳重组获得的病毒侵染烟草叶片的实验，因此，该实验只能证明HRV的遗传物质是RNA，C正确；病毒的蛋白质外壳和RNA均含有N，故无法用15N将蛋白质外壳和RNA区分开，因此，不能选择15N标记，D错误。10.(不定项)（2022·湖南调研）如图表示“T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验”中保温时间与物质放射性强度的变化，下列叙述正确的是（　　）A.甲表示在“32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”中，沉淀物放射性含量的变化B.甲表示在“35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”中，沉淀物放射性含量的变化C.乙表示在“32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”中，上清液放射性含量的变化D.乙表示在“35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”中，上清液放射性含量的变化答案　D解析　在“32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”中，沉淀物放射性含量随保温时间的变化应该是先增加再降低，不能用甲表示，A错误；在“35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”中，沉淀物放射性与保温时间没有关系，不能用甲表示，B错误；在“32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”中，上清液放射性含量的变化应该用甲表示，C错误；在“35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”中，上清液放射性含量较高，且与保温时间没有关系，可用图乙表示，D正确。11.（2022·山东济南质检）针对人类对遗传物质的探索历程回答问题：（1）1928年，格里菲思通过肺炎链球菌的转化实验，推测加热致死的S型细菌中含有某种转化因子，能够将R型细菌转化成S型细菌，现已研究表明，转化的实质就是控制荚膜合成的S型菌的基因整合到R型菌的DNA上，这种变异类型属于　　　　。1944年，艾弗里通过肺炎链球菌的转化实验，设计_______________________________________________________________的实验思路，得出DNA是遗传物质的结论。（2）1952年，赫尔希和蔡斯完成了噬菌体侵染细菌的实验。在该实验中，首先是标记噬菌体，具体方法是_________________________________________；然后进行保温、搅拌和离心，其中搅拌的目的是　　　　　　　　　　　；用32P标记一组的上清液存在少量放射性的原因是 ______________________________________________________（回答2条）。（3）艾弗里和赫尔希等人的实验选用了细菌或病毒等结构简单的生物作为实验材料，选用结构简单生物作为实验材料的优点是__________________________________________________________________。（4）通过烟草花叶病毒感染等实验证明，RNA也可以作为遗传物质。因为_____________________________________________________________________，所以说DNA是主要的遗传物质。答案　（1）基因重组　在S型细菌的细胞提取物中，分别去除某种物质，观察能否使R型细菌发生转化（2）分别用含32P和35S的培养基培养大肠杆菌；再用上述大肠杆菌培养噬菌体　使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离　保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中；保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液中（3）容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化（合理即可）（4）绝大多数生物的遗传物质是DNA内容要求——明考向近年考情——知规律人类对遗传物质的探索过程。2021·全国乙卷（5）、2021·广东卷（5）必修2 P46“思考·讨论”拓展生物类型病毒原核生物真核生物体内核酸种类DNA或RNADNA和RNADNA和RNA体内碱基种类4种5种5种体内核苷酸种类4种8种8种遗传物质DNA或RNADNADNA实例噬菌体、烟草花叶病毒乳酸菌、蓝细菌玉米、小麦、人