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专题五 遗传的分子基础
课时 14 人类对遗传物质的探索过程
1．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
肠杆菌的质量大于噬菌体，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。
2．T 噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，下列哪一项不会发生（ ）
2
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】T 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
2
DNA，A正确；T 噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，只有DNA进入大肠杆菌，T 噬菌体
2 2
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正确；噬菌
体在大肠杆菌RNA聚合酶作用下转录出RNA，C错误；T2噬菌体的DNA进入细菌，
以噬菌体的DNA为模板，利用大肠杆菌提供的原料合成噬菌体的DNA，然后通过转
录，合成mRNA与核糖体结合，通过翻译合成噬菌体的蛋白质外壳，因此侵染过程中
会发生合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合，D正确。
3．在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中，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】与R型菌相比，S型菌具有荚膜多糖，S型菌有毒，故可推测S型菌的毒性可
能与荚膜多糖有关，A正确；S型菌的DNA进入R型菌细胞后使R型菌具有了S型菌
的性状，可知S型菌的DNA进入R型菌细胞后指导蛋白质的合成，B正确；加热杀死
的S型菌不会使小白鼠死亡，说明加热杀死的S型菌的蛋白质功能丧失，而加热杀死
的S型菌的DNA可以使R型菌发生转化，可知其DNA功能不受影响，C正确；将S
型菌的DNA经DNA酶处理后，DNA被水解为小分子物质，故与R型菌混合，不能得
到S型菌，D错误。
4．在探究DNA是遗传物质的过程中，科学家利用肺炎双球菌及T 噬菌体等实验材料
2
进行了多项实验。下列相关叙述错误的是（ ）
A．格里非思的实验中具有荚膜的S型南较R型菌更易在小鼠体内存活并繁殖
B．艾弗里的体外转化实验是先将S型菌各种成分分离，再分别与R型活菌混合
C．用35S标记的T 噬菌体侵染细菌，保温时间过长几乎不影响上清液中35S的含量
2
D．让T 噬菌体侵染用放射性32P标记的细菌，搅拌离心后上清液中一定无放射性
2
【答案】D
【解析】具有荚膜的S型菌可抵抗吞噬细胞的吞噬，有利于细菌在宿主体内存活并繁
殖，A正确；艾弗里的体外转化实验是先将S型菌的各种成分提取分离，再分别与R
型活菌混合培养，B正确；用35S标记的T 噬菌体侵染细菌，即使保温时间过长，释放
2
的子代噬菌体也没有放射性，故搅拌离心后，上清液放射性几乎不受保温时间的影响，
C正确；用T 噬菌体侵染含32P标记的细菌，经搅拌离心后，理论上上清液中不含放射
2
性，但是实际上，受到操作等因素的影响，有放射性的子代T 噬菌体被释放出来，会
2
导致上清液具有少量的放射性，D错误。
5．在探究生物遗传物质的过程中，赫尔希和蔡斯的T 噬菌体侵染大肠杆菌实验发挥
2
了重要作用。下列相关叙述正确的是（ ）
A．该实验属于对比实验，32P组为实验组、35S 组为对照组
B．通过35S组的实验现象可推测出噬菌体外壳未进入大肠杆菌
C．32P 组大肠杆菌裂解后，经搅拌离心沉淀物的放射性很高
D．35S 组大肠杆菌裂解后，在新形成的噬菌体中能检测到35S
【答案】B
【解析】赫尔希和蔡斯实验是对比实验，实验中32P标记组和35S标记组都是实验组，
A错误；通过35S组放射现象，推测DNA进入到细菌的细胞中，噬菌体外壳不进入大肠杆菌细胞内，B正确；32P组经搅拌离心沉淀物的放射性很高，如果大肠杆菌裂解后
释放子代噬菌体，则搅拌离心上清液的放射性很高，C错误；35S标记的是噬菌体的蛋
白质，噬菌体侵染细菌时蛋白质不进入大肠杆菌，35S组大肠杆菌裂解后，在新形成的
噬菌体中检测不到35S，D错误。
6．肺炎双球菌有多种类型，S型菌可以分为I、Ⅱ、Ⅲ型等，其中Ⅲ型荚膜最厚，致
病力最强。下列有关R型菌和S型菌的说法正确的是（ ）
A．R型菌无毒，其根本原因是缺乏催化多糖荚膜合成的酶
B．厚荚膜基因（S-Ⅲ）和薄荚膜基因（S-I）可能是一对等位基因
C．将S型菌的DNA与R型活菌混合培养后，只有少数R型菌会转化成S型菌
D．若将加热杀死的S型菌与R型活菌混合后注射到小鼠体内，则小鼠不会死亡
【答案】C
【解析】R型菌无毒，其根本原因是遗传物质中无指导合成多糖荚膜合成酶的基因，A
错误；厚荚膜基因（S-Ⅲ）和薄荚膜基因（S-I）都是控制荚膜的基因，但由于肺炎双
球菌是原核细胞，不具有染色体，因此无等位基因，B错误；将S型菌的DNA与R型
活菌在一定条件下混合培养后，少数R型菌会转化成S型菌，C正确；若将加热杀死
的S型菌与R型活菌混合后注射到小鼠体内，小鼠会死亡，D错误。
7．用32P或14C标记的T 噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，经过短暂保温，再进
2
行搅拌、离心后检测放射性物质分布情况。下列相关分析错误的是（ ）
A．32P标记组，沉淀物中放射性明显高于上清液
B．14C标记组，沉淀物和上清液中放射性均较高
C．32P标记组，子代噬菌体中部分存在32P
D．14C标记组，14C存在所有子代噬菌体中
【答案】D
【解析】32P标记组只标记了DNA分子，故沉淀物中放射性明显高于上清液，A正确；
14C标记组同时标记了DNA和蛋白质，故沉淀物和上清液中放射性均较高，B正确；
32P标记组只标记了DNA分子，在噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，只有DNA分子进入
大肠杆菌作为模板进行半保留复制，所以32P只存在于部分子代噬菌体的DNA中，C
正确；14C标记组同时标记了DNA和蛋白质，但由于侵染时只有噬菌体的DNA进入细
菌内，且DNA进行半保留复制，故14C只存在于部分子代噬菌体的DNA中，D错误。
8．S型肺炎双球菌的某种“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、酶处理时间要足够长，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；S型细菌有荚膜，菌落光滑，R
型细菌无荚膜，菌落粗糙。步骤⑤中，通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态，判
断是否出现S型细菌，D正确。
9．烟草花叶病毒（TMV）和车前草病毒（HRV）都能感染烟叶，下图为感染实验示
意图，
由此可以判断（ ）
A．TMV的蛋白质不能进入烟草细胞中
B．进入烟草细胞的RNA进行了逆转录过程
C．实验须用同位素标记法跟踪TMV的物质去向
D．病毒可能已经在增殖过程中发生基因突变
【答案】D
【解析】由图可知，用TMV的蛋白质去侵染烟草，烟草未感染病毒，说明TMV的蛋白质没有侵染作用，但是该实验无法判断TMV的蛋白质是否能进入烟草细胞中，A错
误；该实验无法确定进入烟草细胞的RNA是否进行了逆转录过程，B错误；该实验没
有用到同位素标记法，C错误；基因突变具有随机性，在任何部位和任何时期都有可
能发生，因此病毒可能已经在增殖过程中发生基因突变，D正确。
10．在格里菲思的肺炎双球菌转化实验中，R型细菌在生长高峰期会出现局部细胞壁
缺失而呈现感受态才能获取外源DNA发生转化，但S型细菌很难出现感受态。发生转
化时，R型细菌会释放核酸内切酶将吸附的S型细菌的DNA降解为一些片段，其中的
一条单链也会被核酸酶水解，进入R型细菌体内的DNA单链片段与R型细菌的DNA
上的同源区段进行配对，切除并替换相应的单链片段，形成一个杂合DNA区段。下列
说法正确的是（ ）
A．含杂合DNA区段的细菌分裂产生的后代全是S型细菌
B．S型细菌比R型细菌的变异率高、遗传稳定性高
C．实验证明DNA是肺炎双球菌的转化因子
D．S型细菌难于转化R型细菌，与细胞壁受荚膜保护有关
【答案】D
【解析】杂合DNA由两条不同的单链DNA构成，根据半保留复制，其子代DNA有
两种类型，一种含S型细菌的DNA，一种只含R型细菌的DNA，A错误；S型细菌很
难出现感受态，因此其变异率较低，B错误；格里菲思的实验没有用DNA单独做转化
实验，只能说明S型细菌中含有转化因子，C错误；S型细菌的细胞壁受细胞表面荚膜
的保护，不易出现局部细胞壁缺失的状态，D正确。
11．（多选题）如图表示噬菌体侵染细菌实验过程：第一步表示标记噬菌体；第二步
是将用同位素（35S、32P）标记的噬菌体与普通大肠杆菌混合培养；第三步是将培养后
的噬菌体和大肠杆菌进行搅拌；第四步是离心并检测上清液和沉淀物中的放射性，下
列叙述正确的是（ ）
A．用同位素标记噬菌体时应用未被标记的噬菌体同时去侵染含有35S和32P的大肠杆
菌B．实验中保温时间过长或过短都可能导致离心管中上清液的放射性增强
C．若亲代噬菌体的DNA中含有鸟嘌呤60个，则复制3次共需要胞嘧啶420个
D．32P标记的噬菌体侵染细菌实验中，细菌体内含有32P标记的噬菌体DNA，会产生
不含32P的子代噬菌体
【答案】BCD
【解析】由分析可知，应该用放射性同位素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和
DNA，因此标记噬菌体时不能使用同时含有35S和32P的大肠杆菌作为宿主，A错误；
保温时间过短，部分带有放射性的噬菌体未侵染细菌，导致上清液中的放射性增强，
保温时间过长，子代噬菌体裂解释放出来，也会导致上清液的放射性增强，B正确；
若亲代噬菌体的DNA中含有鸟嘌呤60个，则胞嘧啶也是60个，所以复制3次需要胞
嘧啶数目为60×（23－1）=420（个），C正确；32P标记的噬菌体侵染细菌实验中，细
菌体内含有32P标记的噬菌体DNA，利用细菌体内的原料，经DNA半保留复制后，能
产生不含32P的子代噬菌体，D正确。
12．研究者将烟草花叶病毒（TMV）的RNA与车前草病毒（HR）的蛋白质外壳重组
在一起，用重组的病毒侵染烟叶，通过测定烟叶上的病斑数来检测病毒的重组率。
(1)本实验选用病毒作为实验材料的优点是_____。
(2)检测病毒的重组率前，需要先向体系中加入RNA酶，加入RNA酶的意义是_____。
(3)烟叶上出现病斑后，在烟叶细胞中能检测到的病毒是_____。
(4)TMV不属于逆转录病毒，写出该病毒增殖过程中的遗传信息传递过程（用文字和箭
头表示）：_____。
【答案】(1)个体小、结构简单以及繁殖快(2)水解车前草病毒（HR）的RNA，以排除
车前草病毒（HR）的RNA对实验结果的干扰(3)烟草花叶病毒（TMV）
(4)
【解析】(1)病毒作为实验材料的优点是个体小、结构简单以及繁殖快。
(2)研究者将烟草花叶病毒（TMV）的RNA与车前草病毒（HR）的蛋白质外壳重组在
一起，用重组的病毒侵染烟叶，为排除车前草病毒（HR）的RNA对实验结果的干扰，
需要先向体系中加入RNA酶，以水解车前草病毒（HR）的RNA。(3)研究者将烟草花
叶病毒（TMV）的RNA与车前草病毒（HR）的蛋白质外壳重组在一起，用重组的病
毒侵染烟叶，由于RNA是遗传物质，故在烟叶细胞中能检测到的病毒是烟草花叶病毒
（TMV）。(4)TMV不属于逆转录病毒，在烟叶细胞内，TMV的RNA可复制产生子
代病毒的RNA，其RNA可翻译形成蛋白质外壳，由蛋白质外壳和复制形成的病毒RNA组装形成子代病毒，其遗传信息传递过程如图所示： 。
