文档内容
第 16 讲 人类对遗传物质的探索过程
考纲、考情——知考向 核心素养——提考能
人类对遗传物质的探索 生命 结构与功能观：认识 DNA分子
最新考纲
过程(Ⅱ) 观念 作为遗传物质所应具备的特征
分析与综合：总结肺炎双球菌转
科学
2017·全国卷Ⅰ(29)、 化实验和噬菌体侵染细菌实验
思维
全国卷 2017·全国卷Ⅱ(2)、 的原理和过程
考情 2016·全国卷Ⅲ(2)、 实验设计与实验结果分析：分析
科学
2013·全国卷Ⅱ(5) 人类对遗传物质探索的实验设
探究
计思路
考点一 肺炎双球菌的转化实验
1.格里菲思的体内转化实验
(1)实验①②对比说明 R 型细菌无毒性， S 型细菌有毒性 。
(2)实验②③对比说明 被加热杀死的 S 型细菌无毒性 。
(3)实验②③④对比说明 R 型细菌转化为 S 型细菌 。
(4)结论： 已经被加热杀死的 S 型细菌中，含有促成 R 型细菌转化 为S型细菌的
“ 转化因子 ”。
2.艾弗里的体外转化实验1.肺炎双球菌体外转化实验的实验思路是什么？实验中，设置“S型细菌的DNA
中加DNA酶”实验组的作用是什么？
提示 ①实验思路：直接分离S型细菌的DNA、荚膜多糖、蛋白质等，将它们分别
与R型细菌混合培养，研究它们各自的遗传功能。
②加DNA酶处理组的作用是起对照作用。用DNA酶分解从S型活细菌中提取的
DNA，结果不能使R型细菌发生转化，说明DNA才是使R型细菌发生转化的物
质。
2.如图表示肺炎双球菌的转化实验，请思考：
(1)图示过程模仿的是体内还是体外转化实验？该实验能否得出DNA是遗传物质
这一结论？
提示 图示实验模仿的是格里菲思的体内转化实验。不能。(该实验的结论只能是
“加热杀死的S型肺炎双球菌中含有某种转化因子，从而使R型细菌转化为S型
细菌”)。
(2)d处理状况下，导致小鼠致死的是哪类细菌？该过程中发生了哪类可遗传变异？
提示 d处理过程中导致小鼠致死的是S型细菌，该过程中发生了基因重组，使R
型细菌实现了“转化”，成为了有毒性的S型细菌。
结合肺炎双球菌转化实验考查实验设计与方案实施的能力
1.艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如表所示。由表可知(
)加入 S 型细菌的物 培养皿长菌情
实验组号 接种菌型
质 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
DNA(经 DNA 酶处
④ R型 R型
理)
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酶活性
C.③和④说明S型细菌的DNA是转化因子
D.①～④说明DNA是主要的遗传物质
解析 实验过程中，①组加入的蛋白质和②组加入的荚膜多糖不能促进R型细菌
的转化，说明二者不是转化因子，A错误；在本实验中，B、D均不能得到证明。
答案 C
2.(2019·广东中山期末)下列关于肺炎双球菌转化实验的说法，正确的是( )
A.格里菲思和艾弗里分别用不同的方法证明DNA是遗传物质
B.艾弗里实验中S型菌DNA＋R型细菌一起培养，培养基上生存的细菌都是S型
细菌
C.肺炎双球菌转化实验证明DNA是主要的遗传物质，蛋白质不是遗传物质
D.已加热杀死的S型细菌中，蛋白质已经失去活性而DNA仍具有活性
解析 格里菲思实验并未证明DNA是遗传物质，A错误；艾弗里实验中，S型细菌
DNA＋R型细菌，培养基上生存的既有S型细菌也有R型细菌，B错误；该实验证
明DNA是遗传物质不能说成是“主要的”遗传物质，C错误。
答案 D
关注格里菲思实验(实验一)与艾弗里实验(实验二)的3个“不同”考点二 噬菌体侵染细菌实验
1.实验材料
T 噬菌体和大肠杆菌。
2
噬菌体的结构及生活方式
2.实验过程
(1)实验方法：同位素标记法。该实验中用 35S、32P分别标记噬菌体的蛋白质和
DNA。
(2)实验过程
①标记噬菌体
②噬菌体侵染细菌3.实验结果分析
(1)噬菌体侵染细菌时，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 DNA 遗传的。
4.结论：DNA 是遗传物质。
■ 助学巧记
“二看法”判断子代噬菌体标记情况
教材高考
1.高考重组 判断正误
(1)肺炎双球菌转化实验证明了细胞内 DNA和RNA都是遗传物质(2018·江苏卷，
3C)( )
(2)T 噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质(2017·全国卷Ⅱ，2B)( )
2
(3)证明光合作用所释放的 O 来自于水与用T 噬菌体侵染大肠杆菌证明 DNA是
2 2
遗传物质所用核心技术相同(2016·全国卷Ⅲ，2B)( )
(4)T 噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖(2013·海南卷，13D)( )
2
(5)T 噬菌体侵染大肠杆菌实验证明了 DNA是遗传物质(2013·全国卷Ⅱ，5改编)(
2
)
提示 (1)× 该实验的体外转化实验证明了DNA是转化因子。
(2)× T 噬菌体合成蛋白质的场所是大肠杆菌核糖体。
2
(3)√ (4)√ (5)√
2.教材·拓展·拾遗
(1)(教材必修2 P46“思考与讨论”改编)尽管艾弗里、赫尔希等人的实验方法不同
但其最关键的实验设计思路却有共同之处，你能否具体指出？提示 最关键的实验设计思路是设法把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观
察DNA或蛋白质的作用。
(2)(教材必修2 P46拓展题，2改编)结合肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的
实验，分析作为遗传物质应具备哪些特点？
提示 作为遗传物质至少要具备以下四个条件：①能够精确地复制自己；②能够
指导蛋白质合成，从而控制生物的性状和新陈代谢；③具有储存遗传信息的能力；
④结构比较稳定等。
围绕噬菌体侵染细菌实验分析考查科学思维的能力
1.(2017·全国卷Ⅱ，2)在证明DNA是遗传物质的过程中，T 噬菌体侵染大肠杆菌的
2
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.T 噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖
2
B.T 噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质
2
C.培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T 噬菌体的核酸中
2
D.人体免疫缺陷病毒与T 噬菌体的核酸类型和增殖过程相同
2
解析 T 噬菌体只能侵染大肠杆菌，不能侵染肺炎双球菌，所以不可以在肺炎双
2
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T 噬菌体
2
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；人体免疫缺陷病毒与T 噬菌体的核酸类型和增殖过程不相同，前者
2
是RNA病毒，后者是DNA病毒，D错误。
答案 C
2.下图为“噬菌体侵染细菌的实验”的部分过程。下列有关叙述正确的是( )
A.图示实验所用噬菌体是用32P标记
B.搅拌的目的是使噬菌体与大肠杆菌分离
C.图示实验结果可证明噬菌体的DNA进入细菌
D.本实验证明了蛋白质不是遗传物质
解析 上清液中主要存在的是噬菌体的蛋白质外壳，上清液放射性很高，推断是
用35S标记的噬菌体，A错误；搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与大肠杆菌分离，B正确；35S标记的是蛋白质，无法证明噬菌体的DNA进入到细菌，C错
误；由于噬菌体的蛋白质没有进入到细菌内，因此无法证明蛋白质不是遗传物质，
D错误。
答案 B
综合考查两大经典实验及其比较
3.(2017·经典高考) 下列关于探索DNA是遗传物质的实验，叙述正确的是( )
A.格里菲思实验证明DNA 可以改变生物体的遗传性状
B.艾弗里实验证明从S 型肺炎双球菌中提取的DNA 可以使小鼠死亡
C.赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中
D.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
解析 格里菲思的体内转化实验提出了转化因子改变生物体的遗传性状，并没有
证明转化因子就是DNA，A错误；艾弗里实验证明从S 型肺炎双球菌中提取的
DNA可以使R型肺炎双球菌转化成S型肺炎双球菌，单独的S 型肺炎双球菌中提
取的DNA无毒，不能使小鼠死亡，B错误；赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到
的噬菌体中只有含有母链DNA的才带有32P标记，D错误。
答案 C
4.(2019·山东六校联考)下列关于肺炎双球菌的体内和体外转化实验以及T 噬菌体
2
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
解析 三个实验中，只有肺炎双球菌的体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的设
计思路相同，A错误；肺炎双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；肺炎双球菌的体外转化实验能得出蛋白质不是遗传物质的结论，C错
误；三个实验所涉及生物有T 噬菌体、小鼠、肺炎双球菌、大肠杆菌，它们的遗传
2
物质都是DNA，D正确。
答案 D
肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较
实验名称 艾弗里肺炎双球菌体外转化实验 噬菌体侵染细菌实验设法将DNA与其他物质分开，单独地、直接地研究它们各自不同的作
实验思路
用
设计原则 对照原则和单一变量原则
直接分离法：分离 S 型细菌的
处理方式 同位素标记法：分别标记DNA和
DNA、多糖、蛋白质等，分别与R
的区别 蛋白质的特征元素(32P和35S)
型活细菌混合培养
DNA是遗传物质，蛋白质不是遗
实验结论 DNA是遗传物质
传物质
注：两个实验均证明了“DNA是遗传物质”但不能证明“DNA是主要的遗传物
质”。
考点三 DNA是主要的遗传物质
1.烟草花叶病毒对烟草细胞的感染实验
(1)实验过程及现象
(2)实验结论
RNA 是烟草花叶病毒的遗传物质，蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质。
(3)延伸结论
DNA 是主要的遗传物质，因为实验证明绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少
部分生物的遗传物质是RNA。
2.不同生物的遗传物质归类
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 噬菌体、烟
草花叶病毒 乳酸菌、蓝藻 玉米、小麦、人1.若某种生物的遗传物质碱基组成如图，则此生物最可能是T 噬菌体、肺炎双球
2
菌、烟草花叶病毒、酵母菌中的哪一种？为什么？
提示 应为烟草花叶病毒，因其他三种生物的遗传物质均为 DNA，双链DNA中
嘌呤与嘧啶碱基应相等，图示遗传物质中两类碱基不相等，应为RNA病毒。
2.下列内容为探索遗传物质的经典实验分别对应的结论是？
提示 ①S型细菌中含有“转化因子”
②DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 ③DNA是噬菌体的遗传物质
④ RNA 是烟草花叶病毒的遗传物质 ⑤ DNA 是绝大多数生物的遗传物质
⑥DNA是主要的遗传物质
结合病毒侵染及拆分重组实验考查实验设计、方案实施的能力
1.某同学分离纯化了甲、乙两种噬菌体的蛋白质和DNA，重新组合为“杂合”噬
菌体，然后分别感染大肠杆菌，并对子代噬菌体的表现型作出预测，见表。其中预
测正确的是( )
“杂合”噬菌体 实验预期结果
的组成 预期结果序号 子代表现型
甲的DNA＋乙的 1 与甲种一致
蛋白质 2 与乙种一致
乙的DNA＋甲的 3 与甲种一致蛋白质 4 与乙种一致
A.1、3 B.1、4
C.2、3 D.2、4
解析 因为DNA是噬菌体的遗传物质，所以组成成分为甲的DNA和乙的蛋白质
的“杂合”噬菌体感染大肠杆菌后得到的子代噬菌体的表现型与甲种一致；组成
成分为乙的DNA和甲的蛋白质的“杂合”噬菌体感染大肠杆菌后得到的子代噬
菌体的表现型与乙种一致。
答案 B
2. 已知烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟草叶片，但两者致病
斑不同。有人用这两种病毒做实验，具体步骤和结果如图所示，下列说法错误的是
（ ）
INCLUDEPICTURE "E:\\共享 文件\\2020版 创新设计 高考总复习 学生用书
生物 人教版 全国ⅡⅢ\\2S377.tif" \* MERGEFORMATINET
A.c表示用TMV的蛋白质外壳感染烟草叶片，结果是烟草叶片上不出现病斑
B.d表示用HRV的RNA感染烟草叶片，结果是烟草叶片上出现病斑
C.f表示TMV的蛋白质外壳和 HRV的RNA组成的“杂种病毒”产生的后代是
HRV
D.该实验的结论是病毒的遗传物质是RNA，而不是蛋白质
解析 由题图可知，c表示用TMV的蛋白质外壳感染烟草叶片，结果是烟草叶片
上没有出现病斑，A正确；d表示用HRV的RNA感染烟草叶片，结果是烟草叶片
上出现病斑，B正确；e中的杂交病毒感染烟草叶片后，在繁殖子代病毒的过程中，
合成蛋白质的模板来自HRV的RNA，合成蛋白质的原料由烟草细胞提供，繁殖出
来的子代病毒具有HRV的RNA和HRV的蛋白质外壳，C正确；该实验的结论是
车前草病毒的遗传物质是RNA，而不是蛋白质，D错误。
答案 D
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书 生物 人教版 全国ⅡⅢ\\命题角度 2.TIF" \* MERGEFORMATINET
结合探究生物遗传物质的化学本质考查实验设计及结果探讨的能力
3.(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)
解析 (1)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。根据分析，本实验思路为：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)若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。
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；反之为DNA病毒。
探索“遗传物质”的思路和方法
(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。
(2)4种方法
INCLUDEPICTURE "E:\\共享 文件\\2020版 创新设计 高考总复习 学生用书
生 物 人 教 版 全 国 Ⅱ Ⅲ \\2S378.tif" \* MERGEFORMATINET澄清易混易错·强化科学思维
[易错易混]
易错点1 误认为格里菲思实验证明了肺炎双球菌的遗传物质是 DNA或误认为
艾弗里实验运用了“同位素标记”技术
点拨 (1)格里菲思实验仅能证明S型细菌中含有某种“转化因子”，但并未具体
证明转化因子是何种物质。
(2)艾弗里实验所用方法为“化学分离提纯法”，而不是放射性同位素标记法，噬菌
体侵染细菌实验所利用的才是放射性同位素标记法(32P、35S)。
易错点2 不能正确分析噬菌体侵染细菌实验的实验误差,点拨 噬菌体侵染细菌
实验中上清液和沉淀物放射性分析
(1)32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌
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生 物 人 教 版 全 国 Ⅱ Ⅲ \\S736.tif" \* MERGEFORMATINET
(2)35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌
INCLUDEPICTURE "E:\\共享 文件\\2020版 创新设计 高考总复习 学生用书
生 物 人 教 版 全 国 Ⅱ Ⅲ \\S737.tif" \* MERGEFORMATINET易错点3 究竟谁的遗传物质是 RNA？(原核生物？真核生物细胞？还是所有病
毒？)有没有那种生物其遗传物质“主要是DNA”？
点拨 (1)真核生物(包括细胞质、细胞核中)和原核生物的遗传物质一定是DNA。
(2)病毒的遗传物质要么为DNA(DNA病毒)，要么为RNA(RNA病毒)。
(3)绝大多数生物的遗传物质是DNA，因此DNA是主要的遗传物质。,由此可见，
对于任何一种生物，其遗传物质只能是 DNA，或只能是RNA，不会有“主要是
DNA”之说——只有面对“所有生物”综合描述时，才会有“主要是DNA”之
说。
[深度纠错]
1.下列关于肺炎双球菌转化实验的叙述，正确的是( )
A.体外转化实验的关键是对S型细菌中的物质进行分离、提纯和鉴定以单独观察
其作用
B.体外转化实验和体内转化实验均证明了DNA是“转化因子”
C.与体内转化实验相比，体外转化实验使用了放射性同位素标记技术，使得实验
更具说服力
D.体外转化实验中致使小鼠死亡的直接原因是“加热杀死的S型菌的DNA”
解析 体内转化实验并未证明DNA是转化因子，B错误；艾弗里实验采用的是物
质分离提纯法，并未采用“同位素标记法”，C错误；D项中使小鼠致死的是新转
化来的S型菌而不是加热杀死的S型菌的DNA。
答案 A
2.在噬菌体侵染细菌的实验中，噬菌体与细菌保温时间长短与放射性高低的关系
图如下，下列关系中最合理的是哪一组？(注35S标记的噬菌体记为甲组，32P标记
的噬菌体记为乙组)
INCLUDEPICTURE "E:\\共享 文件\\2020版 创新设计 高考总复习 学生用书
生 物 人 教 版 全 国 Ⅱ Ⅲ \\2S379.tif" \* MERGEFORMATINETA.甲组—上清液—b B.乙组—上清液—b
C.甲组—沉淀物—c D.乙组—沉淀物—c
解析 32P标记的是噬菌体的DNA，保温时间过短、过长均会导致上清液中放射性
增高。
答案 B
3.(2019·天津武清模拟)下列关于生物遗传物质的叙述，正确的是( )
A.具有细胞结构的生物的遗传物质一定是DNA
B.真核生物的遗传物质是DNA，原核生物的遗传物质是RNA
C.病毒的遗传物质是RNA
D.细胞核内的遗传物质是DNA，细胞质内的遗传物质是RNA
解析 具有细胞结构的生物的遗传物质一定是DNA，A正确，B、D错误；病毒的
遗传物质是DNA或RNA，C错误。
答案 A
随堂·真题&预测
1.(2018·全国卷Ⅲ，1)下列研究工作中由我国科学家完成的是( )
A.以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验
B.用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验
C.证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验
D.首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成
解析 奥地利的孟德尔以豌豆为实验材料发现了性状遗传规律；美国的卡尔文利
用小球藻，用14C标记的14CO 供小球藻进行光合作用，探明了CO 中的C在光合
2 2
作用过程中转化成有机物中C的途径，这就是著名的卡尔文循环；英国的格里菲
思和美国的艾弗里分别完成了肺炎双球菌的体内和体外转化实验；1965年我国科
学家完成了结晶牛胰岛素的人工合成。
答案 D
2.(2013·全国卷Ⅱ，5)在生命科学发展过程中，证明DNA是遗传物质的实验是(
)
①孟德尔的豌豆杂交实验 ②摩尔根的果蝇杂交实验 ③肺炎双球菌转化实验
④T 噬菌体侵染大肠杆菌实验,⑤DNA的X光衍射实验
2
A.①② B.②③
C.③④ D.④⑤
解析 孟德尔通过豌豆杂交实验发现了基因的分离定律和基因的自由组合定律；摩尔根通过果蝇的杂交实验发现了伴性遗传；DNA的X光衍射实验说明了DNA
分子呈螺旋结构。证明DNA是遗传物质的实验有肺炎双球菌的转化实验和 T 噬
2
菌体侵染大肠杆菌实验。
答案 C
3.(2016·经典高考)下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述，正确的是(
)
A.格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因突变的结果
B.格里菲思实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质
C.赫尔希和蔡斯实验中T 噬菌体的DNA是用32P直接标记的
2
D.赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T 噬菌体的遗传物质
2
解析 格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因重组的结果，A错误；
格里菲思实验证明了S型细菌中存在一种转化因子，使R型细菌转化为S型细菌，
B错误；T 噬菌体营寄生生活，需先标记细菌，再标记噬菌体，C错误；赫尔希和蔡
2
斯的T 噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是T 噬菌体的遗传物质，D正确。
2 2
答案 D
4.(2020·高考预测)最近某科研小组在某动物体内发现一种新型病毒，为了确定该
病毒的分类，科研工作者们进行了如下讨论，正确的是( )
A.甲的方法是检测病毒增殖时产生酶的种类，若有DNA聚合酶，则为DNA病毒
B.乙的方法是检测病毒核酸中嘌呤碱基和嘧啶碱基的数量，若嘌呤数≠嘧啶数，
则为RNA病毒
C.丙的方法是用含放射性尿苷的宿主细胞培养，若子代病毒有放射性，则为RNA
病毒
D.丁的观点是分析该病毒的变异频率，若病毒的变异频率较低，则该病毒为DNA
病毒
解析 对于逆转录病毒，在其增殖的过程中，先进行逆转录，形成DNA，再进行
DNA复制、转录和翻译过程，因此，若增殖过程中产生了DNA聚合酶，只能说明
该病毒在增殖过程中，进行了DNA复制过程，并不能判定其核酸为DNA，A错误；
病毒的遗传物质是DNA或RNA，而DNA通常为双链，RNA通常为单链，但在少
数病毒体内也发现了单链DNA和双链RNA，根据嘌呤数≠嘧啶数，不能判定该
病毒的遗传物质为RNA，B错误；尿苷中的尿嘧啶是RNA特有的，若子代病毒具
有放射性，说明该病毒一定为RNA病毒，C正确；双链DNA或RNA的变异频率
低于单链DNA或RNA的变异频率，因此，变异频率只能作为判定核酸是双链或单链的证据之一，不足以确定核酸的类型，D错误。
答案 C
课后·分层训练
(时间：35分钟)
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生 物 人 教 版 全 国 Ⅱ Ⅲ \\ 基 础 练 .tif" \* MERGEFORMATINET
1.(2019·昆明模拟)下列实验中，不符合“将各种物质分开，单独地、直接地研究其
在遗传中的作用”这一实验思路的是( )
A.格里菲思的肺炎双球菌转化实验
B.艾弗里的肺炎双球菌转化实验
C.噬菌体侵染细菌实验
D.烟草花叶病毒侵染烟草实验
解析 格里菲思的肺炎双球菌转化实验中，细菌的DNA、蛋白质和多糖等成分没
有被分开；艾弗里的肺炎双球菌转化实验中，将DNA、蛋白质和多糖等物质分离
并分别加入到培养有R型细菌的培养基中，单独观察它们的作用；在噬菌体侵染
细菌实验中，赫尔希和蔡斯用放射性同位素 32P和35S分别标记T 噬菌体的DNA
2
和蛋白质，探究T 噬菌体侵染细菌的过程；烟草花叶病毒侵染烟草实验中，科学家
2
们将烟草花叶病毒的RNA和蛋白质分别提取出来进行实验，单独观察它们的作
用。
答案 A
2.下图是关于肺炎双球菌的转化实验，下列分析错误的是( )
A.肺炎双球菌转化实质是一种基因重组
B.结果1中全部为S型肺炎双球菌
C.该实验证明DNA是遗传物质
D.结果2中全部为R型肺炎双球菌
解析 肺炎双球菌转化的实质是基因重组，A正确；结果1中有S型细菌，也有R
型细菌，因为只有部分R型细菌会转化为S型细菌，B错误；该实验可证明DNA是遗传物质，C正确；S型菌的DNA被DNA酶降解后将不会使R型菌发生转化，
因此，结果2中全部为R型肺炎双球菌，D正确。
答案 B
3.关于遗传物质的发现过程，下列说法错误的是( )
A.美国科学家艾弗里通过确凿的实验证据向遗传物质是蛋白质的观点提出挑战
B.格里菲思将R型活菌与加热杀死的S型细菌混合注入小鼠体内，小鼠体内两种
菌均有
C.赫尔希和蔡斯利用35S和32P同时标记一组T 噬菌体，进行了侵染大肠杆菌的实
2
验
D.若要利用同位素标记T 噬菌体，需先利用含有同位素的培养基培养其寄主细菌
2
解析 艾弗里通过确凿的实验证据向遗传物质是蛋白质的观点提出挑战，其实验
是在格里菲思的实验基础上进行的，A正确；格里菲思将R型活菌与加热杀死的S
型细菌混合注入小鼠体内，部分R型活菌会发生转化，产生S型细菌，所以小鼠体
内两种菌均有，B正确；赫尔希和蔡斯利用35S和32P两种同位素分别标记两组T
2
噬菌体，并非同时标记一组T 噬菌体，C错误；若要利用同位素标记T 噬菌体，需
2 2
先利用含有同位素的培养基培养其寄主细菌(大肠杆菌)，再用T 噬菌体侵染含有
2
同位素标记的细菌(大肠杆菌)，D正确。
答案 C
4.(2019·四川资阳一诊)下列关于人类对遗传物质探究历程的叙述，错误的是( )
A.格里菲思通过肺炎双球菌转化实验推测出转化因子的存在
B.艾弗里发现S型细菌的DNA能使R型细菌发生转化
C.赫尔希和蔡斯实验中35S标记的T 噬菌体能将放射性成分传递给子代
2
D.科学家发现烟草花叶病毒的RNA能使健康的烟草感染病毒
解析 格里菲思通过肺炎双球菌体内转化实验推测，已经被加热杀死的S型细菌
中含有转化因子，这种转化因子可将无毒性的R型活细菌转化为有毒性的S型活
细菌，A正确；艾弗里通过肺炎双球菌体外转化实验，发现S型细菌的DNA能使
R型细菌发生转化，B正确；赫尔希和蔡斯实验中35S标记的是T 噬菌体中的蛋白
2
质外壳，侵染过程中其没有进入细菌，所以不能将放射性传递给子代，C错误；烟
草花叶病毒的遗传物质是RNA，能使健康的烟草感染病毒，D正确。
答案 C
5.(2019·江西联考)用32P或35S标记T 噬菌体并分别与无标记的细菌混合培养，保
2
温一定时间后经搅拌、离心得到上清液和沉淀物，并测量放射性。对此实验的叙述，错误的是( )
A.实验目的是研究遗传物质是DNA还是蛋白质
B.保温时间过长会使32P标记组上清液的放射性偏低
C.搅拌不充分会使35S标记组沉淀物的放射性偏高
D.实验所获得的子代噬菌体不含35S而部分可含有32P
解析 32P、35S分别标记T 噬菌体的DNA和蛋白质，可单独分析DNA或蛋白质在
2
遗传中的作用，A正确；保温时间过长会使32P标记组大肠杆菌裂解，经过离心后
含有放射性的T 噬菌体进入上清液中，从而使上清液的放射性偏高，B错误；若搅
2
拌不充分，35S标记组T 噬菌体的蛋白质外壳仍附着在大肠杆菌表面，离心后蛋白
2
质外壳随同大肠杆菌一同出现在沉淀物中，使沉淀物的放射性偏高，C正确；合成
子代T 噬菌体蛋白质外壳的原料来自大肠杆菌，故子代T 噬菌体均不含35S，但由
2 2
于DNA的半保留复制，部分子代T 代噬菌体可含有32P，D正确。
2
答案 B
6.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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生物 人教版 全国ⅡⅢ\\2S380.tif" \* MERGEFORMATINET
A.水和苯酚的作用是分离病毒中的蛋白质和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进行了逆转录过程
D.RNA是TMV的主要遗传物质
解析 据图示分析，TMV放入水和苯酚中后，RNA和蛋白质分离，A正确；该实验
不能判断TMV的蛋白质是否进入烟草细胞中，B错误；此实验不能看出TMV的
RNA在烟草细胞中进行了逆转录过程，C错误；此实验说明TMV的遗传物质是
RNA，而不是蛋白质，某种生物的遗传物质只有一种，D错误。
答案 A
7.下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图，有关叙述正确的是( )
INCLUDEPICTURE "E:\\共享 文件\\2020版 创新设计 高考总复习 学生用书
生物 人教版 全国ⅡⅢ\\L3.TIF" \* MERGEFORMATINETA.被标记的噬菌体是直接接种在含有35S的培养基中获得的
B.培养时间过长会影响上清液中放射性物质的含量
C.培养时间过短会影响上清液中放射性物质的含量
D.搅拌不充分会影响上清液中放射性物质的含量
解析 病毒必须寄生在活细胞中，不能用培养基直接培养，A错误；培养时间的长
短会影响32P标记的实验结果，不影响35S标记的实验结果，因此B、C错误；搅拌
不充分会使部分噬菌体的蛋白质外壳仍吸附在大肠杆菌表面，使沉淀物中有少量
放射性，D正确。
答案 D
8.(2019·四川资阳一诊)艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如
下表。
培养皿长菌情
实验组号 接种菌型 加入S型菌物质
况
① R 蛋白质 R型
② R 荚膜多糖 R型
③ R DNA R型、S型
④ R DNA(经DNA酶处理) R型
(1)本实验的因变量是__________________________________________________。
(2)①③说明__________________________________________________________；
③④说明___________________________________________________________。
(3)DNA酶具有高效性、________的特性，DNA酶具有高效性的原因是________
___________________________________________________________________。
解析 (1)由表格分析可知加入的S型菌的物质不同，所以该实验的自变量是加入
的不同的S型菌的物质，而观察的因变量是看培养皿上长菌情况，即是否出现S
型菌。
(2)①中加入的是蛋白质，没有S型菌的出现，③中加入的是DNA，有S型菌的出
现，它们说明了S型菌的蛋白质不是转化因子，S型菌的DNA才是转化因子。而
④中加入了DNA酶处理，会将DNA水解成脱氧核苷酸，结果没有S型菌的出现，
这说明了DNA具有结构完整性才能完成转化。(3)酶都具有高效性、专一性和作用条件较温和，所以DNA酶也有该特点，酶具有
高效性的原因是能显著降低DNA水解(或化学)反应的活化能。
答案 (1)培养皿长菌情况 (2)S型菌的蛋白质不是转化因子，S型菌的DNA才是
转化因子 DNA具有结构完整性才能完成转化(DNA水解产物不能完成转化)
(3)专一性、作用条件温和 能显著降低DNA水解(或化学)反应的活化能
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生 物 人 教 版 全 国 Ⅱ Ⅲ \\ 提 升 练 .tif" \* MERGEFORMATINET
9.在肺炎双球菌转化实验中，S型细菌有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等多种类型，R型细菌是由Ⅱ型
突变产生的。利用加热后杀死的SⅢ型与R型细菌混合培养，出现了S型细菌，有
人认为混合培养出现的S型细菌是由R型细菌突变产生的，该实验中出现以下哪
种结果时能否定这种说法( )
A.S型细菌全为Ⅱ型 B.S型细菌部分为Ⅲ型
C.S型细菌中三种均有 D.S型细菌全为Ⅲ型
解析 加热后杀死的SⅢ型细菌能让R型细菌转化成S型细菌，由于基因突变具
有不定向性，若S型细菌是R型细菌基因突变产生的，则可以转化成多种S型细
菌，而结果出现的S型细菌均为SⅢ型，这就否定了基因突变的说法。
答案 D
10.(2019·四川自贡一诊)肺炎双球菌有R型和S型两类。R型菌无荚膜菌落粗糙，S
型菌有荚膜菌落光滑，二者都对青霉素敏感，研究者在S型菌中发现一种抗青霉
素突变菌株(PenrS型)，并进行了下图所示的系列实验。下列对实验结果的描述正
确的是( )
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生物 人教版 全国ⅡⅢ\\2S382.tif" \* MERGEFORMATINET
A.甲实验部分小鼠患败血症，注射青霉素治疗均恢复健康
B.乙实验后，加青霉素处理仍可能同时出现光滑和粗糙菌落
C.丙培养基中含有青霉素，所以生长的菌落可能是光滑菌落
D.丁实验中因DNA被水解而无转化因子，所以无菌落生长解析 据图分析，甲实验中能转化形成抗青霉素的S型细菌(PenrS型)，所以部分
小鼠患败血症，注射青霉素治疗不能恢复健康，A错误；乙实验中能转化形成抗青
霉素的S型细菌，加青霉素后只有一种菌落继续生长，因而只可观察到一种菌落，
B错误；由于R型菌在含有青霉素的培养基中不能生长，因此丙培养基中生长的
菌落可能是光滑菌落(PenrS型)，C正确；丁组中因为DNA被水解而无转化因子，
所以没有PenrS型细菌的生长，但R型菌的菌落能正常生长，D错误。
答案 C
11.人类对遗传物质的探索经历了漫长的过程。回答下列问题：
(1)在格里菲思所做的肺炎双球菌体内转化实验中，S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种
类型，R型菌是由S型菌突变产生。利用加热杀死的SⅢ型与R型菌混合培养，出
现了S型菌，如果 S型菌的出现是由于 R型菌突变产生的，则出现的 S型菌为
________。作出这一判断的依据是______________________________________
____________________________________________________________________。
(2)艾弗里所做的肺炎双球菌体外转化实验如下：
①S型菌的蛋白质或多糖＋R型菌→只有R型菌
②S型菌的DNA＋R型菌→R型菌＋S型菌
③S型菌的DNA＋DNA酶＋R型菌→只有R型菌
增设实验③的目的是证明_____________________________________________。
(3)在噬菌体侵染细菌的实验中，用35S标记的噬菌体侵染细菌时，离心后的沉淀物
中有少量放射性的原因可能是________不充分，少量35S标记的噬菌体蛋白质外
壳________，没有分离；用32P标记的噬菌体侵染细菌时，在子代噬菌体中检测到
被32P标记的DNA，说明DNA分子在亲子代之间具有连续性，证明了_____
___________________________________________________________________。
(4)研究表明，烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，为什么遗传学家无法推测出RNA
分子中四种碱基的比例关系？
___________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
解析 (1)在格里菲思所做的肺炎双球菌体内转化实验中，S型菌有SⅠ、SⅡ、
SⅢ等多种类型，R型菌是由S型菌突变产生。利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合
培养，出现了S型菌，如果S型菌的出现是由于R型菌突变产生，由于基因突变是
不定向的，则出现的S型菌为多种类型。(2)实验①②说明S型细菌的DNA能将R
型细菌转化为S型细菌，S型细菌的蛋白质或多糖不能将 R型细菌转化为S型细菌，实验③中的DNA酶能将DNA水解，因此增设实验③的目的是证明无DNA则
转化一定不能发生。(3)由于35S标记的是噬菌体的蛋白质，故含放射性的35S应当
存在于上清液中。若搅拌不充分，则会有少量35S标记的吸附在细菌表面的噬菌体
蛋白质外壳进入沉淀物中。32P标记的是DNA，在子代噬菌体中能找到32P，说明
DNA分子在亲子代之间具有连续性，从而证明了DNA是遗传物质。(4)研究表明，
烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，由于RNA是单链，碱基之间没有统一的配对关
系，因此遗传学家无法推测出RNA分子中四种碱基的比例关系。
答案 (1)多种类型 基因突变是不定向的
(2)无 DNA 则转化一定不能发生(或“DNA 是使 R 型菌发生转化的唯一物质”
“DNA是使R型菌发生转化的不可或缺的物质”)
(3)搅拌 吸附在细菌表面 DNA是遗传物质
(4)RNA是单链，碱基之间没有统一的配对关系(或“RNA是单链，只有部分碱基
存在一一配对关系”)
12.(科学探究)下面是兴趣小组为探究某种流感病毒的遗传物质是 DNA还是RNA
设计的实验步骤，请将其补充完整。
(1)实验目的：略。
(2)材料用具：显微注射器，该流感病毒的核酸提取液，猪胚胎干细胞，DNA水解酶
和RNA水解酶等。
(3)实验步骤：
第一步：把该流感病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三组，________________
_____________________________________________________________________
。
第二步：取等量的猪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猪胚胎干细胞中。
第三步：将三组猪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
养好的猪胚胎干细胞中抽取样品，检测是否有该流感病毒产生。
(4)请预测结果及结论：
①____________________________________________________________________
______________________________________________________________________
；
②____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。③若A、B、C三组均出现该流感病毒，则该流感病毒的遗传物质既不是DNA也不
是RNA。
解析 病毒是由蛋白质外壳和核酸组成的，核酸是遗传物质，核酸包括DNA和
RNA两类， 根据题目要求探究的问题及给予的材料、试剂分析可知，实验中分别
利用DNA水解酶、RNA水解酶处理该病毒核酸提取液，然后再注射到猪胚胎干
细胞中培养，由于酶具有专一性，可根据培养后是否检测到该流感病毒来判断其
核酸类型。
答案 (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
(4)①若A、C两组出现该流感病毒，B组没有出现，则该流感病毒的遗传物质是
RNA
②若B、C两组出现该流感病毒，A组没有出现，则该流感病毒的遗传物质是DNA
