2024年高考生物大一轮必修2复习讲义：：第22讲　DNA是主要的遗传物质

这是一份2024年高考生物大一轮必修2复习讲义：：第22讲　DNA是主要的遗传物质，共26页。试卷主要包含了肺炎链球菌的类型，格里菲思的体内转化实验等内容，欢迎下载使用。
第五单元 遗传的分子基础
第22讲　DNA是主要的遗传物质
课标内容　概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上。
考点一　肺炎链球菌的转化实验

1.肺炎链球菌的类型

2.格里菲思的体内转化实验

(1)实验①②对比说明R型细菌无致病性，S型细菌有致病性。
(2)实验②③对比说明被加热杀死的S型细菌无致病性。
(3)实验②③④对比说明R型细菌可转化为S型细菌。
(4)结论：加热致死的S型细菌中含有某种转化因子使R型活细菌转化为S型活细菌。


①此实验仅能证明S型细菌中含有某种“转化因子”，但转化因子的本质不清楚。
②发生转化的只是少部分R型细菌。
③加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活，DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键断裂，但缓慢冷却时，其结构可恢复。　　　
3.艾弗里的体外转化实验 自变量控制采用“减法原理”

(1)实验①是对照组，②③④⑤是实验组。
(2)实验②③④分别说明蛋白质、RNA、脂质没有转化作用。
(3)实验①⑤说明DNA有转化作用。
(4)结论：DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。

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)。　　　
【考点速览·诊断】
(1)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。(2021·全国乙卷，5D)(×)
提示　S型菌的DNA已被DNA酶降解失活。
(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)(×)
提示　新冠病毒的遗传物质是RNA，肺炎链球菌的遗传物质是DNA。
(3)肺炎链球菌转化实验证实了细胞内的DNA和RNA都是遗传物质。(2018·江苏卷，3C)(×)
提示　仅证明DNA是遗传物质。
(4)格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状。(2017·江苏卷，2A)(×)
提示　格里菲思实验提出转化因子，但没有证明转化因子是DNA。
(5)艾弗里实验证明从S型肺炎链球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡。(2017·江苏卷，2B)(×)
提示　单独的DNA无致病性，不能使小鼠死亡。

【情境推理·探究】
1.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。
2.请在格里菲思实验的基础上利用R型活细菌、加热杀死的S型细菌、小鼠等为实验材料，设计一个实验方案证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。简要写出实验思路并预期实验结果及结论。________________________________
提示　实验思路：①将加热杀死的S型细菌体内的物质分离，分别得到蛋白质和DNA。②将分离得到的S型细菌的蛋白质和DNA分别与R型细菌混合一段时间后，再分别注射入甲、乙两组小鼠体内，观察两组小鼠的生活情况。
实验结果与结论：甲组小鼠不死亡，乙组小鼠死亡，并在乙组小鼠体内发现活的S型细菌，则证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。

【重点难点·透析】
肺炎链球菌体内和体外转化实验的比较


考向　结合肺炎链球菌转化实验，考查科学探究能力
1.(2023·广东珠海一中调研)实验1：将S型细菌的DNA与R型细菌混合培养；实验2：将S型细菌的DNA用DNA酶处理后所得物质与R型细菌混合培养。相关叙述正确的是 (　　)
A.实验1的培养基上仅有S型细菌生长
B.实验2的培养基上有R型和S型细菌生长
C.实验1、2可以证明DNA是主要的遗传物质
D.实验1与实验2形成对照
答案　D
解析　实验1的培养基上既有S型细菌又有R型细菌，实验2的培养基上只有R型细菌，A、B错误；实验1与实验2相互对照，只能说明S型细菌的DNA能使R型细菌转化为S型细菌，不能证明DNA是主要的遗传物质，C错误，D正确。
2.(2023·安徽安庆模拟)肺炎链球菌转化实验的部分过程如下图所示。下列有关叙述错误的是(　　)

A.R型菌转化为S型菌后的DNA中，嘌呤与嘧啶碱基比例不变
B.整合到R型菌内的DNA分子片段，可以直接表达出产物荚膜多糖
C.进入R型菌的DNA片段上，可能有多个RNA聚合酶结合位点
D.S型菌DNA整合到R型菌内属于基因重组
答案　B
解析　DNA为双链结构，R型菌转化为S型菌后的DNA中虽然整合了S型菌的DNA片段，但嘌呤与嘧啶碱基比例不变，仍然是1，A正确；DNA中的基因表达产物为蛋白质，不会直接表达出荚膜多糖，B错误；进入R型菌的DNA片段上有多个基因，也就可能有多个RNA聚合酶结合位点，C正确；S型菌DNA整合到R型菌内属于基因重组，D正确。
考点二　噬菌体侵染细菌的实验

1.噬菌体侵染细菌的实验
(1)实验材料
T2噬菌体和大肠杆菌。
①T2噬菌体的结构及生活方式

②T2噬菌体的增殖

(2)实验方法　
不用14C和18O，也不能用35S、32P标记同一噬菌体
放射性同位素标记法。该实验中用35S、32P分别标记蛋白质和DNA。
(3)实验过程及结果
①标记噬菌体　
T2噬菌体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　搅拌的目的是把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。

2.烟草花叶病毒感染烟草的实验

3.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。　　　　　就生物个体而言，其遗传物质是唯一的
[归纳]　不同生物的遗传物质
　　　　　　 常见的RNA病毒有哪些？
生物类型
病毒
原核生物
真核生物
体内核酸种类
DNA或RNA
DNA和RNA
DNA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RNA
DNA
DNA
实例
T2噬菌体、烟草花叶病毒
乳酸菌、蓝细菌
玉米、小麦、人
提醒　常见的RNA病毒有：SARS病毒、新冠病毒、烟草花叶病毒、HIV、禽流感病毒等。
【考点速览·诊断】
(1)赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质。(2022·广东卷，5C)(√)
(2)需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌。(2022·浙江6月选考，22A)(×)
提示　需单独标记。
(3)噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNA。(2022·湖南卷，2C)(×)
提示　在大肠杆菌RNA聚合酶作用下转录。
(4)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中可用15N代替32P标记DNA。(2019·江苏卷，3A)(×)
提示　蛋白质和DNA中都有N。SS
(5)T2噬菌体可感染肺炎链球菌导致其裂解。(2018·全国卷Ⅱ，5B)(×)
提示　T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌内的病毒。
(6)赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中。(2017·江苏卷，2C)(√)
(7)赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P标记。(2017·江苏卷，2D)(×)
提示　只有含有母链DNA的才有32P标记。

【情境推理·探究】
1.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T2噬菌体的DNA和蛋白质，据图分析标记元素所在部位并说出理由：__________________________________________________________________。
该实验不能标记C、H、O、N这些元素的原因是____________________________。

提示　标记元素所在部位分别是①④。标记DNA用的是P，①是磷酸；标记蛋白质用的是S，只有R基(④)中可能含有S。　C、H、O、N是DNA和蛋白质共有的元素，若选择共有元素做标记，则无法将DNA和蛋白质区分开
2.[2016·高考全国卷Ⅰ，T29(3)]将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n，原因是____________________________________________。
提示　一个含有32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中，因此在得到的n个噬菌体中只有2个含有32P
3.某科研小组搅拌离心后的实验数据如下图所示，则：

(1)图中被侵染的细菌的存活率基本保持在100%，本组数据的意义是___________________________________________________________________。
(2)细胞外的32P含量有30%，原因是______________________________________
___________________________________________________________________。
(3)上清液中的35S先增大后保持在80%左右，原因是________________________。
提示　(1)作为对照组，以证明细菌未裂解　(2)有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌 (3)有20%的噬菌体蛋白质外壳没有与细菌分离
【重点难点·透析】
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.“二看法”判断子代噬菌体标记情况


考向1　结合噬菌体侵染细菌实验，考查实验探究能力
1.(2023·西安五校联考)赫尔希和蔡斯精妙的实验设计使得T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验更具有说服力。下列相关叙述正确的是(　　)
A.该实验和艾弗里的细菌转化实验的设计思路不同
B.因为DNA和蛋白质都含有O元素，所以也可以用18O替代35S或32P
C.如果保温时间太久，则用35S标记的一组实验，沉淀物中的放射性更强
D.该实验只能证明DNA是遗传物质，而不能证明DNA是主要的遗传物质
答案　D
解析　两个实验的思路都是设法将蛋白质和DNA分开，单独观察它们的作用，A错误；如果用18O替代35S或32P标记噬菌体，则无法单独研究蛋白质和DNA的作用，B错误；35S标记的是蛋白质，保温时间太久，沉淀物中的放射性也不会增强，C错误；噬菌体侵染细菌的实验可以证明DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质，D正确。
2.(2023·华大新高考联盟)某研究人员分别进行了如下三组实验：①35S标记的T2噬菌体＋不含放射性的细菌；②32P标记的T2噬菌体＋不含放射性的细菌；③14C标记的T2噬菌体＋不含放射性的细菌。下列相关分析正确的是(　　)
A.T2噬菌体在含35S、32P和14C的培养基中培养可获取含放射性标记的T2噬菌体
B.若第②组保温时间过短或过长，则离心后上清液中放射性均偏高
C.若第③组进行充分搅拌，则离心后沉淀物中没有放射性
D.比较第①组与第②组的实验结果，说明DNA是主要的遗传物质
答案　B
解析　T2噬菌体是病毒，病毒只能在宿主细胞中增殖，在普通培养基中无法培养和标记，A错误；若第②组保温时间过短或过长，T2噬菌体没有完全侵染细菌或子代T2噬菌体从细菌细胞中释放出来，经离心后会造成上清液中放射性偏高，B正确；14C可标记DNA和蛋白质，无论第③组是否充分搅拌，离心后上清液和沉淀物中均有放射性，C错误；对比两组实验，只能说明DNA是遗传物质，D错误。
3.(2023·河南顶级名校联考)在噬菌体侵染细菌的实验中，下列叙述错误的是(　　)
A.子代噬菌体DNA中的部分元素来自亲代噬菌体
B.子代噬菌体蛋白质合成所需的氨基酸全部来自大肠杆菌
C.子代噬菌体DNA的合成过程所需要的能量部分由线粒体提供
D.指导子代噬菌体蛋白质合成的相关信息完全来自亲代噬菌体
答案　C
解析　噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌中，以亲代噬菌体DNA为模板，利用细菌的脱氧核苷酸和氨基酸为原料，合成子代噬菌体的DNA和蛋白质，DNA为半保留复制，子代噬菌体的DNA部分单链来自亲代，A、B、D正确；子代噬菌体DNA的合成过程所需要的能量由大肠杆菌提供，大肠杆菌为原核生物，无线粒体，C错误。
考向2　探索遗传物质的实验思路和方法
4.(2023·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RNA
B.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。
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。
重温真题　经典再现
1.(2022·湖南卷，2改编)T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，下列哪一项不会发生(　　)
A.新的噬菌体DNA合成
B.新的噬菌体蛋白质外壳合成
C.噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNA
D.合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合
答案　C
解析　T2噬菌体侵染大肠杆菌后，其DNA会在大肠杆菌体内复制，合成新的噬菌体DNA，A不符合题意；T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，只有DNA进入大肠杆菌，T2噬菌体会用自身的DNA和大肠杆菌的氨基酸等来合成新的噬菌体蛋白质外壳，B不符合题意；噬菌体在大肠杆菌RNA聚合酶作用下转录出RNA，C符合题意；合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合，合成蛋白质，D不符合题意。
2.(2022·浙江6月选考，22)下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是(　　)
A.需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌
B.搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来
C.离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌
D.该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
答案　C
解析　实验过程中需单独用32P标记噬菌体的DNA和35S标记噬菌体的蛋白质，A错误；实验过程中搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体外壳与细菌分离，B错误；大肠杆菌的密度大于噬菌体，离心的目的是为了沉淀培养液中的大肠杆菌，C正确；该实验证明噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。
3.(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，由实验结果从小鼠体内分离出了有毒性的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。
4.(2022·浙江1月选考，20)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
答案　D
解析　步骤①中，酶处理时间需足够长，以使底物完全水解，A错误；步骤②中，甲或乙的加入量属于无关变量，应相同，否则会影响实验结果，B错误；步骤④中，液体培养基比固体培养基更有利于细菌转化，C错误；步骤⑤中，通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态可得到实验结果，判断是否出现S型细菌，D正确。
5.(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DNA
B.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；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。
6.(2022·海南卷，13)某团队从下表①～④实验组中选择两组，模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实验，验证DNA是遗传物质。结果显示：第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中，第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中。该团队选择的第一、二组实验分别是(　　)
材料及标记
实验组　　
T2噬菌体
大肠杆菌
①
未标记
15N标记
②
32P标记
35S标记
③
3H标记
未标记
④
35S标记
未标记
A.①和④ B.②和③
C.②和④ D.④和③
答案　C
解析　噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌，蛋白质外壳没有进入，为了区分DNA和蛋白质，可用32P标记噬菌体的DNA，用35S标记噬菌体的蛋白质外壳，根据第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中，说明亲代噬菌体的DNA被32P标记，根据第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中，说明第二组噬菌体的蛋白质被35S标记，C正确，A、B、D错误。
限时强化练
(时间：30分钟)
【对点强化】
考点一　肺炎链球菌的转化实验
1.(2023·东北师大附中质检)S型肺炎链球菌菌株是人类肺炎和小鼠败血症的病原体，而R型菌株却无毒性。下列有关叙述正确的是 (　　)
A.加热致死的S型细菌与R型细菌混合使R型细菌转化成S型细菌属于基因突变
B.S型细菌与R型细菌在结构上最大的不同是S型细菌的菌体有多糖类的荚膜
C.肺炎链球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质
D.高温处理过的S型细菌蛋白质因变性而不能与双缩脲试剂发生紫色反应
答案　B
解析　加热致死的S型细菌与R型细菌混合使R型细菌转化成S型细菌属于基因重组，A错误；S型细菌与R型细菌在结构上最大的不同是S型细菌的菌体有多糖类的荚膜，可以形成光滑的菌落，B正确；肺炎链球菌利用自身的核糖体合成蛋白质，C错误；高温处理过的S型细菌蛋白质变性时肽键不断裂，能与双缩脲试剂发生紫色反应，D错误。
2.(2023·河南九师联盟)将含有R型肺炎链球菌的培养液加入试管甲，将加热致死的S型肺炎链球菌破碎后得到细胞提取物放入试管乙，并在试管乙中加入一定量的RNA酶；将试管甲、乙中的液体混合后得到试管丙。下列关于该实验的分析，正确的是 (　　)

A.加热致死的S型肺炎链球菌中蛋白质和核酸均失去功能
B.试管乙中加入RNA酶的目的是催化转录过程合成mRNA
C.此实验并不能证明何种物质是S型肺炎链球菌的遗传物质
D.试管甲、乙中的液体混合后，试管丙中S型肺炎链球菌的数量多于R型
答案　C
解析　加热致死的S型肺炎链球菌中蛋白质变性失活，失去功能，核酸变性后在低温条件下可复性，A错误；试管乙中加入RNA酶的目的是水解RNA，B错误；试管甲、乙中的液体混合后，试管丙中有一部分R型细菌转化成S型细菌，但转化率较低，故S型肺炎链球菌的数量少于R型，D错误。
3.(2023·湖北七市联考)现利用两种类型的肺炎链球菌进行相关转化实验。各组肺炎链球菌先进行图示处理，再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。下列说法错误的是(　　)

A.通过e、f对照，能说明转化因子是DNA，而不是蛋白质
B.f组可以分离出S型和R型两种肺炎链球菌
C.e组可分离出R型肺炎链球菌
D.能导致小鼠死亡的是a、b、c、d四组
答案　D
解析　分析题图可知，a中是加热致死的S型菌，不能使小鼠死亡；b中是S型菌，能使小鼠死亡；c中是S型菌＋R型菌的DNA，能使小鼠死亡；d中是R型菌，不能使小鼠死亡；e中是R型菌＋S型菌的蛋白质，由于蛋白质不是遗传物质，因此R型菌不能转化成S型菌，不能使小鼠死亡；f中是R型菌＋S型菌的DNA，由于DNA是遗传物质，因此R型菌能转化成S型菌，使小鼠死亡，D错误。
考点二　噬菌体侵染细菌的实验
4.(2023·广东惠州调研)某同学模拟赫尔希和蔡斯做了T2噬菌体侵染大肠杆菌的部分实验，有关分析错误的是(　　)

A.T2噬菌体外壳蛋白的氨基和羧基中不可能有35S
B.②过程中搅拌是否充分影响沉淀物b的放射性强度
C.上清液a中放射性强度高，沉淀物b中无放射性
D.上述实验过程并不能证明DNA是遗传物质
答案　C
解析　氨基和羧基的组成中不含S，因此，不可能有35S，S存在于R基或二硫键，A正确；若搅拌不充分，一部分蛋白质外壳不能与大肠杆菌分离，会随大肠杆菌进入沉淀物中，使沉淀物b中放射性增强，B正确；由于搅拌不能彻底使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与大肠杆菌分离，因此沉淀物b中有少量放射性，C错误；该实验没有标记DNA，不能说明DNA的作用，故不能证明DNA是遗传物质，D正确。
5.(2023·山东烟台调研)“32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌”实验过程如下：标记噬菌体→32P标记的噬菌体与细菌混合培养→搅拌→离心→检测放射性高低。对此过程有关的叙述中正确的是(　　)
A.为使实验结果更准确，应进行长时间的混合培养
B.进行搅拌和离心的目的是使DNA和蛋白质外壳分离
C.搅拌和离心后只可能在沉淀物中有放射性物质32P
D.选噬菌体作为实验材料的主要原因是其成分只有蛋白质和DNA
答案　D
解析　为使实验结果更准确，混合培养的时间要适宜，过短噬菌体尚未侵入细菌，过长细菌裂解，释放子代噬菌体，A错误；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，而离心管中留下被侵染的大肠杆菌，B错误；搅拌和离心后32P主要分布在沉淀物中，上清液中也有少量32P，C错误；噬菌体结构简单，仅由蛋白质和DNA组成，因而适合用作该实验的实验材料，D正确。
6.(2023·四川绵阳一诊)下列关于遗传物质的叙述，正确的是(　　)
A.发菜细胞的遗传物质是裸露的双链DNA分子
B.噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是主要的遗传物质
C.格里菲思的肺炎链球菌转化实验证实了转化因子是DNA
D.DNA中碱基排列顺序和空间结构的千变万化导致DNA具有多样性
答案　A
解析　发菜细胞是原核细胞，遗传物质是裸露的双链DNA分子，A正确；噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，B错误；格里菲思的肺炎链球菌转化实验证实了转化因子的存在，但未证明转化因子是DNA，C错误；DNA中碱基排列顺序千变万化导致DNA具有多样性，D错误。
7.(2023·河南天一大联考)在人类探索遗传物质的历史进程中，关于蛋白质和DNA到底哪一种才是遗传物质的争论持续了很长时间，经过多位科学家的努力探索，人们终于确定了DNA才是遗传物质。下列实验及其结果中，能作为直接证据说明“DNA是遗传物质”的是(　　)
A.从烟草花叶病毒中提取出来的RNA，能使烟草感染病毒
B.红眼雄果蝇与白眼雌果蝇杂交，F1中红眼全为雌性，白眼全为雄性
C.注射S型活细菌到小鼠体内，小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活细菌
D.用32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，在新形成的噬菌体中检测到放射性
答案　D
解析　“从烟草花叶病毒中提取出来的RNA，能使烟草感染病毒”能说明RNA是遗传物质，A错误；“红眼雄果蝇与白眼雌果蝇杂交，F1中红眼全为雌性，白眼全为雄性”只能说明果蝇眼睛颜色的遗传与性别相关联，无法作为“DNA是遗传物质”的证据，B错误；“注射S型活细菌到小鼠体内，小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活细菌”能说明S型细菌具有致病性，无法作为“DNA是遗传物质”的证据，C错误；用32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，在新形成的噬菌体中检测到放射性，说明32P标记的DNA可以传递给子代，即DNA能在亲子代传递，能说明“DNA是遗传物质”，D正确。
8.(2023·四川成都七中诊断)下列关于DNA是遗传物质的探索实验的叙述正确的是(　　)
A.加热致死的R型菌与S型活菌注射到小鼠体内，能从死亡小鼠中分离出两种活细菌
B.艾弗里的肺炎链球菌的转化实验，不能够说明蛋白质不是遗传物质
C.赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀物中
D.35S标记噬菌体侵染细菌实验，保温时间过长会造成上清液的放射性高
答案　C
解析　加热致死的S型菌与R型活菌注射到小鼠体内，小鼠死亡，能从小鼠体内分离出两种活细菌，A错误；艾弗里的体外转化实验中，单独研究了蛋白质的作用，因此能够说明蛋白质不是遗传物质，B错误；35S标记噬菌体侵染细菌实验，由于35S标记的蛋白质外壳留在外面，经过搅拌离心后分布在上清液中，因此上清液中的放射性高，与保温时间长短无关，D错误。
【综合提升】
9.(2023·江西金太阳联考)某科研小组在格里菲思实验的基础上增加了相关实验，实验过程如图所示，下列有关叙述正确的是(　　)

A.活菌甲是不会使鼠死亡的S型肺炎链球菌
B.从鼠2血液中分离出的活菌都是S型
C.该实验证明DNA是遗传物质
D.从鼠5体内只能分离出活菌乙
答案　D
解析　由图可知，活菌乙能导致小鼠死亡，为S型菌，活菌甲不能使小鼠死亡，为R型菌。该实验能体现S型死菌的某种物质能让R型菌转化为S型活菌，但不能证明DNA是遗传物质，A、C错误；实验②过程中R型菌与加热致死的S型菌混合后注射到小鼠体内，少数R型菌能转化为S型活菌，小鼠体内仍存在R型菌，所以从小鼠血液中能分离出两种菌，其中R型菌不能使小鼠死亡，B错误；实验⑤过程中，R型死菌与S型活菌混合后注射到小鼠体内，鼠5体内只能分离出S型活菌，即乙菌，D正确。
10.(2023·西安高新一中质检)赫尔希和蔡斯利用含放射性标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，证明了DNA是遗传物质。随着保温时间的延长，下列有关该实验的叙述，正确的是(　　)
A.利用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，含有放射性的子代噬菌体数量不断上升
B.利用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，含有放射性的子代噬菌体数量不断上升
C.利用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中的放射性强度先增强后减弱
D.利用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中的放射性强度先增强后稳定
答案　C
解析　利用32P标记噬菌体DNA，由于DNA的复制方式为半保留复制，因此含有放射性标记的DNA数量为最初的两倍，不会持续增加，A错误；利用35S标记噬菌体的蛋白质外壳，子代噬菌体均不含放射性，B错误；利用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌后，随着保温时间的延长，经搅拌离心后，沉淀物的放射性强度逐渐增强，若保温时间过长，则大肠杆菌裂解，子代噬菌体释放后，沉淀物中的放射性强度减弱，C正确；利用35S标记噬菌体，蛋白质外壳被标记，放射性主要存在于上清液中，沉淀物中的放射性强度较低，不会出现先增强后稳定的情况，D错误。
11.(2023·襄阳五中质检)2020年席卷世界的新型冠状病毒感染，导致数千万人染病，数十万人死亡。引起这种疾病的罪魁祸首是新型冠状病毒(SARS－CoV－2)，常见的病毒是RNA病毒，那么新型冠状病毒的遗传物质是DNA还是RNA呢？下面是科研小组为探究新型冠状病毒的遗传物质是DNA还是RNA设计的实验步骤，请将其补充完整。
(1)实验目的：________________________________________________________。
(2)材料用具：显微注射器、新型冠状病毒的核酸提取液、鼠胚胎干细胞、DNA水解酶和RNA水解酶等。
(3)实验步骤
第一步：把新型冠状病毒的核酸提取液分成相同的A、B、C三组，_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
第二步：取等量的鼠胚胎干细胞分成三组，用________技术分别把A、B、C三组处理过的核酸提取物注射到三组鼠胚胎干细胞中。
第三步：将三组鼠胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间，然后从培养好的鼠胚胎干细胞中抽取样品，检测是否有新型冠状病毒产生。
(4)请预测结果及结论：
①_________________________________________________________________；
②若B、C两组出现新型冠状病毒，A组没有出现，则该新型冠状病毒的遗传物质是DNA；
③若A、B、C三组均出现新型冠状病毒，则新型冠状病毒的遗传物质既不是DNA也不是RNA。
答案　(1)探究新型冠状病毒的遗传物质是DNA还是RNA　(3)分别用等量的相同浓度的DNA水解酶、RNA水解酶处理A、B两组核酸提取液，C组不做处理　显微注射　(4)①若A、C两组出现新型冠状病毒，B组没有出现，则新型冠状病毒的遗传物质是RNA
解析　(1)由题意知，该实验的目的是探究新型冠状病毒的遗传物质是DNA还是RNA。 (3)实验的自变量为是否含有DNA或RNA，因变量为是否出现新型冠状病毒，其他属于无关变量，按照实验设计的对照原则和单一变量原则，实验步骤如下：第一步：把新型冠状病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三组，分别用等量的相同浓度的DNA水解酶、RNA水解酶处理A、B两组核酸提取液，C组不做处理；第二步：取等量的鼠胚胎干细胞分成三组，用显微注射技术分别把A、B、C三组处理过的核酸提取物注射到三组鼠胚胎干细胞中；第三步：将三组鼠胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间，然后从培养好的鼠胚胎干细胞中抽取样品，检测是否有新型冠状病毒产生。