文档内容
第 16 讲 人类对遗传物质的探索过程
内容考情——知考向 核心素养——提考能
人类对遗传物质的探 DNA 的结构与其作为遗传
内容要求 生命观念
索过程 物质的功能相适应
分析总结肺炎双球菌转化实
验和噬菌体侵染细菌实验的
2020·全国卷Ⅱ(1)、 科学思维
原理和过程，培养逻辑分析
2018·全国卷Ⅱ(5)、
近三年考情
能力
2018·全国卷Ⅲ(1)
分析人类对遗传物质探索的
科学探究
实验设计思路
考点一 肺炎双球菌的转化实验
1.肺炎双球菌的类型
2.格里菲思的体内转化实验 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.艾弗里的体外转化实验
提醒 (1)转化的实质是基因重组而非基因突变：肺炎双球菌转化实验是指 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：加热杀死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)格里菲思的肺炎双球菌转化实验直接证明了DNA是“转化因子”(×)
(2)肺炎双球菌的遗传遵循基因的分离定律和自由组合定律(×)
(3)艾弗里的肺炎双球菌转化实验证明了DNA是主要的遗传物质(×)
(4)在艾弗里的实验中，DNA酶将S型细菌的DNA分解为脱氧核苷酸，因此不
能使R型细菌发生转化(√)
(5)艾弗里的体外转化实验采用了物质提纯、鉴定与细菌体外培养等技术(√)
1.体外转化实验中导致R型细菌转化为S型细菌时遗传物质、原料、能量分别
由哪方提供？
提示 实现转化时遗传物质来自S型细菌，原料和能量均来自R型细菌。
2.肺炎双球菌体外转化实验中，设置“S型细菌的DNA中加DNA酶”实验组
的作用是什么？
提示 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。
考向 围绕肺炎双球菌转化实验，考查科学探究能力
1.(2020·浙江7月选考，12改编)下列关于“肺炎双球菌转化实验”的叙述，正
确的是( )
A.体内转化实验中，R型菌转化成的S型菌不能稳定遗传
B.体内转化实验中，S型菌的荚膜物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌C.体外转化实验中，蛋白质也能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传
D.体外转化实验中，经DNA酶处理的S型菌提取物不能使R型菌转化成S型菌
答案 D
解析 R型菌转化为S型菌属于基因重组，是可遗传变异，能够稳定遗传，A
错误；能使R型菌转化为S型菌的转化因子是S型菌的DNA而不是荚膜物质，
B错误；转化因子是DNA而不是蛋白质，所以蛋白质不会使R型菌转化为S型
菌，C错误；S型菌提取物中的 DNA经过DNA酶处理后会被降解，从而不能
使R型菌转化为S型菌，D正确。
2.(2021·四川成都七中模拟)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( )
答案 B
解析 随着R型细菌转化成S型细菌，S型细菌的数量变化呈现“S型”曲线。
R型细菌在小鼠体内开始时大部分会被免疫系统消灭，随着小鼠免疫系统的破
坏，R型细菌数量又开始增加。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
(1)噬菌体的结构及生活方式
(2)噬菌体的增殖
2.实验方法
同位素标记法。该实验中用 35 S 、 32 P 分别标记 蛋白质和 DNA 。为什么不能用14C
和18O?
3.实验过程及结果
(1)标记噬菌体 T 噬菌体属于病毒，专门寄生在大肠杆
2
菌体内，不能直接用培养基培养。若要标记T 噬菌体，
2
需先标记大肠杆菌。(2)噬菌体侵染细菌 对比实验(相互对照)
提示 搅拌的目的是把吸附在细菌上的噬菌体外壳和细菌分开；离心的目的是
让上清液中析出重量较轻的 T 噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的
2
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DNA 遗传的。
5.结论
DNA 是遗传物质。
[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)噬菌体能在宿主细胞内以二分裂的方式增殖，使该细菌裂解(×)
(3)32P、35S标记的噬菌体侵染细菌的实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不
是遗传物质(×)
(4)噬菌体侵染细菌的实验获得成功的原因之一是噬菌体只将 DNA注入大肠杆
菌细胞中(√)
(5)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(×)
1.对T 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
2
DNA分子中。
2.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和蛋白质的作用。
1.(科学思维)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上沉淀物中不含放射性，
但实际上含有少量放射性的原因是___________________________________。
提示 可能由于搅拌不充分，离心时间过短，转速过低等原因有少量含 35S的噬菌体外壳仍吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现了少量
的放射性。
2.(科学探究)请写出将T 噬菌体标记上32P的步骤： (1) 配制适合培养大肠杆菌的
2
培养基，在培养基中加入用 3 2 P 标记的脱氧核苷酸，作为合成 DNA 的原料；
(2) 在培养基中接种大肠杆菌，培养一段时间后再接种 T 噬菌体，继续进行培养 ；
2
(3) 在培养液中提取出所需要的 T 噬菌体，其体内的 DNA 被标记上 3 2 P 。
2
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.比较肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验
项目 肺炎双球菌体外转化实验 噬菌体侵染细菌实验
设计 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遗传
思路 功能
直接分离：分离S型细菌的DNA、
处理 同位素标记法：分别用同位素35S、
荚膜多糖、蛋白质等分别与R型细
方法 32P标记蛋白质和DNA
菌混合培养
检测
观察菌落类型 检测放射性同位素存在位置
方式
证明 DNA 是遗传物质，而蛋白质 证明 DNA 是遗传物质，但不能直
结论
不是遗传物质 接证明蛋白质不是遗传物质因蛋白质没有进入细菌体内
考向1 巧借噬菌体侵染细菌实验，考查科学探究能力
1.(2019·江苏卷，3 改编)赫尔希和蔡斯的 T 噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了
2
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.噬菌体外壳蛋白是由大肠杆菌的DNA控制形成的
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 N是蛋白质和DNA共有的元素，若用15N代替32P标记噬菌体的DNA，
则其蛋白质也会被标记，不能区分噬菌体的蛋白质和 DNA，A错误；噬菌体的
蛋白质外壳是以噬菌体的DNA为模板，利用大肠杆菌体内的原料合成的，B错
误；子代噬菌体DNA合成的模板来自亲代噬菌体自身的DNA，而合成的原料
来自大肠杆菌，C正确；该实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。
2.(2021·广东深圳调研)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，经培养、搅拌、离心、
检测，上清液的放射性占15%，沉淀物的放射性占85%。上清液带有放射性的
原因可能是( )
A.搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离
B.噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体
C.离心时间过长，上清液中析出较重的大肠杆菌
D.32P标记噬菌体的蛋白质外壳，离心后存在于上清液中
答案 B解析 用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的
噬菌体未与细菌分离，上清液中不会出现放射性，A错误；上清液的放射性占
15%，原因可能是保温时间偏长，噬菌体大量繁殖后，大肠杆菌裂解释放出子
代噬菌体，B正确；不论离心时间多长，上清液中也不会析出较重的大肠杆菌，
C错误；32P不可能标记在噬菌体蛋白质上，D错误。
考向2 结合两大经典实验，考查科学思维能力
3.(2021·中原名校联盟质量考评)关于肺炎双球菌的体内和体外转化实验以及T
2
噬菌体侵染大肠杆菌实验的分析正确的是( )
A.设计思路一致
B.都用到了同位素标记法
C.都不能得出蛋白质不是遗传物质的结论
D.所涉及生物的遗传物质都是DNA
答案 D
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放射性
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、细菌，它们的遗
2
传物质都是DNA，D正确。4.(2020·海南省高考模拟，4)下列各项中，能作为 DNA是遗传物质直接证据的
是( )
A.不同生物的DNA不同
B.同种生物的不同细胞中，DNA的性质和含量保持恒定
C.用加热杀死的S型肺炎双球菌能把R型活细菌转化为S型活菌
D.赫尔希和蔡斯利用同位素标记技术进行的噬菌体侵染细菌的实验
答案 D
解析 不同生物的 DNA不同，只能证明 DNA的多样性，不能证明 DNA是生
物的遗传物质，A错误；同种生物的不同细胞中，DNA的性质和含量保持恒定，
不能证明DNA是生物的遗传物质，B错误；用加热杀死的S型肺炎双球菌能把
R型活细菌转化为S型活细菌，可证明加热杀死的S型肺炎双球菌中有能把R
型活细菌转化为S型活细菌的物质，不能证明DNA是生物的遗传物质，C错误；
赫尔希和蔡斯利用同位素32P、35S分别标记DNA、蛋白质，通过噬菌体侵染细
菌的实验，证明了DNA是遗传物质，D正确。
考点三 生物体内遗传物质的分析
1.烟草花叶病毒感染烟草的实验2.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。
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。
3.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
4 种 8 种 8 种
类
遗传物质 DNA 或 RNA DNA DNA
噬菌体、烟草花叶病 玉米、小
实例 乳酸菌、蓝藻
毒 麦、人
提示 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 探究遗传物质的思路与方法
1.(2021·山西运城调研)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HRV
C.该实验只能说明HRV的遗传物质是RNA
D.若运用同位素标记法，不能选择15N标记
答案 A
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正确。
2.(2021·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 本题主要考查遗传物质的探究实验的相关知识。(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)新冠病毒与肺炎双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)新冠病毒与肺炎双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)T 噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解(2018·全国卷Ⅱ，5B)( )
2
(4)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(2017·江
苏卷，2B)( )
(5)T 噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素。(2013·海南卷，13A)( )
2
(6)格里菲思实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质(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，肺炎双球菌的遗传物质为 DNA，二者核苷酸不同。
(3)× T 噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。
2
(4)×
(5)× 核酸中不含硫元素。
(6)×
2.(2019·海南卷，21)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，F 为红花，F 中红花∶白花＝3∶1
1 2
B.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.加热杀死的S型肺炎双球菌与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T 噬菌体外壳蛋白，在子代噬菌体中检测不到放射性
2
答案 B
解析 红花植株与白花植株杂交，F 为红花，F 中红花∶白花＝3∶1，属于性
1 2
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；加热杀死的S型肺炎双球菌与R型活菌混合培养后可分离出 S型活菌，只
能说明加热杀死的S型菌存在转化因子，不能说明RNA是遗传物质，C错误；
用放射性同位素标记T 噬菌体外壳蛋白，在子代噬菌体中检测不到放射性，说
2
明蛋白质未进入大肠杆菌，不能证明RNA是遗传物质，D错误。
3.(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
2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.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
答案 C
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
2
双球菌中复制和增殖，A错误；病毒没有细胞结构，不能独立生活，所以在T
2
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；噬菌体侵染细菌时，其DNA进入细菌并作为模板控
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T 噬菌体的核酸中，C正确；人体免疫缺陷病
2
毒与T 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
2
病毒，D错误。
4.(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 (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；若乙组收集的病毒
有放射性，甲组无，即为DNA病毒。
课后·分层训练
(时间：35分钟)
1.(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，发生在拟核，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。
2.(2021·湖南师大附中检测)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，从表可知( )
实验组号 接种菌型 加入S型菌物质 培养皿长菌情况
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
A.①不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子
B.②说明S型菌的荚膜多糖有转化活性
C.①～④说明DNA是主要的遗传物质
D.③和④说明S型菌的DNA是转化因子
答案 D
解析 实验①加入了蛋白质，但R型细菌并未发生转化，说明蛋白质不是转化
因子，A错误；实验②加入S型细菌的荚膜多糖，但 R型细菌未发生变化，说明该物质没有转化活性，B错误；四组实验证明能使R型细菌转化为S型细菌
的是S型细菌的DNA，而不是蛋白质，从而证明了 DNA是遗传物质，蛋白质
不是遗传物质，但不能证明 DNA是主要的遗传物质，C错误；加入DNA酶后，
R型细菌不再发生转化，间接证明了DNA就是转化因子，D正确。
3.(2021·福建厦门模拟)如图是T 噬菌体侵染大肠杆菌实验的部分实验步骤示意
2
图，对此实验有关叙述错误的是( )
A.本实验选用T 噬菌体做实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和DNA
2
B.图示实验步骤中若混合培养后保温时间过长则上清液中放射性会增强
C.本实验所使用的被标记的噬菌体不能通过接种在含有35S的培养基中获得
D.T 噬菌体侵染大肠杆菌实验未能证明DNA是主要的遗传物质
2
答案 B
解析 本实验选用噬菌体做实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和
DNA，A正确；本实验是用 35S标记噬菌体，图示实验步骤中若混合培养后保
温时间过长上清液中放射性也不会增强，B错误；本实验所使用的被标记的噬
菌体不能通过接种在含有35S的培养基中获得，只能通过活的被标记的大肠杆菌
培养获得，C正确；噬菌体侵染大肠杆菌实验能证明DNA是遗传物质，但未能证明DNA是主要的遗传物质，D正确。
4.(2021·河南顶级名校联考)下列关于肺炎双球菌体外转化实验以及噬菌体侵染
细菌实验的分析错误的是( )
A.R型活菌与S型菌的DNA混合培养，培养皿中出现R型菌落和S型菌落
B.噬菌体侵染细菌的实验，在新形成的噬菌体中检测到 32P，证明噬菌体的
DNA是遗传物质
C.在噬菌体侵染细菌的实验中，离心的目的是使病毒的DNA和蛋白质分离
D.肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的思路相同而实验技术不同
答案 C
解析 R型活菌与S型菌的DNA混合培养，部分R型菌转化为S型菌，培养皿
中出现R型菌落和S型菌落，A正确；噬菌体侵染细菌的实验，在新形成的子
代噬菌体中检测到放射性32P，证明噬菌体的遗传物质是DNA，B正确；噬菌体
侵染细菌的实验中，搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌表面的噬菌体外壳与大肠
杆菌分离，C错误；肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的思路相同：
将DNA和蛋白质分开，单独观察它们的作用。实验技术不同：肺炎双球菌体外
转化实验采用了物质提纯的技术，而噬菌体侵染细菌实验采用了放射性同位素
标记法和离心技术，D正确。
5.(2021·山西临汾一中模拟)下列哪项事实能说明DNA是主要的遗传物质( )
A.人们确认绝大多数生物的遗传物质是DNA之后，发现某些病毒的遗传物质是
RNAB.噬菌体侵染细菌的实验，表明DNA在亲子代噬菌体之间起桥梁作用
C.艾弗里的体外转化实验表明，只有加入 S型菌的DNA才能使R型菌转化为S
型菌
D.人们得出染色体与生物的遗传有关之后，发现染色体的主要成分是 DNA和蛋
白质
答案 A
解析 人们早期认为蛋白质是遗传物质，后来随着核酸的发现，人们便开始探
索遗传物质的真正奥秘。诸多实验证明自然界大部分生物的遗传物质都是
DNA，后来发现某些病毒不含DNA，只含RNA，但是这样的生物在自然界比
较少，所以普遍认为DNA才是主要的遗传物质，A正确；B、C、D都体现的
是DNA是遗传物质。
6.(2021·湖南师大附中检测)用32P标记的一个噬菌体侵染用 15N标记的大肠杆菌，
一段时间后大肠杆菌裂解释放出100个子代噬菌体。下列有关叙述不正确的是(
)
A.所有子代噬菌体的蛋白质外壳中都含15N
B.所有子代噬菌体的核酸中都含15N
C.含32P的子代噬菌体占所有子代噬菌体的
D.所有子代噬菌体只含15N不含32P
答案 D
解析 N是构成蛋白质和DNA的重要元素，而合成子代噬菌体的原料全部来自
大肠杆菌，A、B正确；由于DNA复制方式是半保留复制，无论DNA复制多
少代，所有子代噬菌体中只有 2个各自含有亲代DNA的一条链，因此含32P的子代噬菌体占所有子代噬菌体的，C正确，D错误。
7.(2021·陕西西安高新中学检测)自2009年3月起，在墨西哥和美国等先后发生
甲型H1N1流感后，我国及世界各国都先后向世界卫生组织申请索要甲型H1N1
流感病毒毒株用于生产疫苗，我国研制出的预防甲型 H1N1流感的疫苗，已在
全国进行分批次免费接种。据所学知识回答下列问题：
(1)在研制疫苗过程中，实验室获得大量甲型 H1N1病毒，不是将病毒直接接种
在无细胞的培养基上，而是将其接种到7日龄的活鸡胚上培养，其原因是
。
(2)利用特定的颜色反应来鉴定H1N1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可被甲基绿染色剂染成绿色；
③ 。
(3)在上述鉴定其化学成分的基础上，请利用活鸡胚为材料，以鸡胚组织中是否
含有H1N1病毒为检测指标，设计实验探究 H1N1病毒的遗传物质并预测结果
和结论。
①实验设计思路： 。
②实验结果、结论：
a. ，
说明H1N1病毒的RNA和蛋白质都具有遗传效应。
b. ，
说明 。
c.只在用蛋白质感染的鸡胚中检测到H1N1病毒，说明
。
答案 (1)病毒的繁殖只能在宿主细胞中进行
(2)③蛋白质与双缩脲试剂反应显紫色
(3)①将H1N1病毒的RNA和蛋白质分开，分别用RNA和蛋白质感染活鸡胚组
织，在适宜条件下培养一段时间，分别检测鸡胚中是否存在H1N1病毒
②a.在用RNA、蛋白质分别感染的鸡胚中都检测到了H1N1病毒
b.只在用RNA感染的鸡胚中检测到H1N1病毒 H1N1病毒的RNA具有遗传效应
c.H1N1病毒的蛋白质具有遗传效应
解析 (1)病毒营寄生生活，只能在活细胞中生存。(2)蛋白质可用双缩脲试剂鉴
定。(3)根据题意可知，要探究H1N1病毒的遗传物质，其设计思路是将H1N1
病毒的化学成分分离开，分别感染活鸡胚，检测鸡胚中是否有 H1N1病毒存在。
探究性实验的结果及结论可能存在多种情况，需要进行全面预测。
8.(2021·江西阶段性检测)艾弗里完成肺炎双球菌体外转化实验后，持反对观点
者认为“DNA可能只是在细胞表面起化学作用形成荚膜，而不是起遗传作用”。
已知S型肺炎双球菌中存在能抗青霉素的突变型(这种对青霉素的抗性不是荚膜
产生的)。下列实验设计思路能反驳上述观点的是( )
A.R型菌＋抗青霉素的S型菌DNA→预期出现抗青霉素的S型菌
B.R型菌＋抗青霉素的S型菌DNA→预期出现S型菌
C.R型菌＋S型菌DNA→预期出现S型菌
D.R型菌＋S型菌DNA→预期出现抗青霉素的S型菌
答案 A
解析 S型肺炎双球菌中存在能抗青霉素的突变型，而且这种抗性不是荚膜产
生的，所以R型菌与抗青霉素的S型菌的DNA混合培养，若出现的S型菌也抗
青霉素，说明抗青霉素性状的出现不是荚膜造成的，即DNA不是只在细胞表面
起化学作用形成荚膜，而是起遗传作用，A符合题意。选项B的预期结果与实验处理不相符，选项C处理的结果不能证明产生荚膜的真正原因，选项D的预
期结果与实验处理不相符，故B、C、D均不符合题意。
9.(2021·华中师大一附中调研)下列关于“肺炎双球菌的体外转化实验”和“T
2
噬菌体侵染细菌的实验”的叙述中，错误的是( )
A.将S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养，一段时间后培养基中会有两种菌
落
B.在用35S标记的T 噬菌体侵染细菌实验中，细菌裂解后得到的 T 噬菌体大多
2 2
数有放射性
C.在用32P标记的T 噬菌体侵染细菌实验中，保温时间太长或太短均可导致上
2
清液放射性升高
D.两个实验的设计思路都是设法将DNA与蛋白质分开后单独研究各自的效应
答案 B
解析 S型细菌的DNA会使部分R型细菌转化为S型细菌，一段时间后，培养
基中会有两种菌落并存，A正确；35S标记的是T 噬菌体的蛋白质，在T 噬菌
2 2
体侵染细菌实验中，只有DNA进入大肠杆菌中，蛋白质外壳留在外面，细菌裂
解后得到的子代噬菌体没有放射性，B错误；用32P标记的T 噬菌体侵染细菌时，
2
保温时间太长，细菌将会裂解，保温时间太短，T 噬菌体没有完全侵入，两种
2
情况均可导致上清液放射性升高，C 正确；两个实验的设计思路均是设法将
DNA和蛋白质分开后单独研究各自的效应，D正确。
10.(2021·武汉市调研)为证明蛋白质和DNA究竟哪一种是遗传物质，赫尔希和蔡斯做了“噬菌体侵染大肠杆菌”的实验。下图中亲代噬菌体已用32P标记，
A、C中的方框代表大肠杆菌。下列关于本实验及病毒、细菌的有关叙述正确的
是( )
A.图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的，其内的营养成分中要加入32P
标记的无机盐
B.若要达到实验目的，还要再设计一组用35S标记噬菌体的实验，两组相互对照，
都是实验组
C.噬菌体的遗传不遵循基因分离定律，而大肠杆菌的遗传遵循基因分离定律
D.若本组实验B(上清液)中出现放射性，则不能证明DNA是遗传物质
答案 B
解析 由于亲代噬菌体已用32P标记，要研究该标记物出现的部位，因此培养大
肠杆菌的培养液不应含有32P标记的无机盐，A错误；由题中的一组实验能够证
明DNA是遗传物质，但是不能证明蛋白质不是遗传物质，因此应设置用35S标
记噬菌体的实验作为相互对照，两组都是实验组，B正确；基因分离定律适用
于进行有性生殖的真核生物的核基因的遗传，病毒和细菌的遗传均不遵循该规
律，C错误；正常情况下，实验B(上清液)中也会出现少量放射性，可能是培养
时间较短，部分噬菌体没有侵入大肠杆菌，仍存在于培养液中，也可能是保温
时间过长，子代噬菌体会从大肠杆菌中释放出来，导致上清液中也会出现放射性，也能证明DNA是遗传物质，D错误。
11.(2021·河南九师联盟)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是使R型肺炎双球菌产生稳定遗传变化的物质
B.艾弗里提取的S型菌的DNA与R型活菌混合培养后可观察到两种菌落
C.赫尔希和蔡斯实验中搅拌的目的是裂解细菌释放出T 噬菌体
2
D.赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的T 噬菌体都带有32P标记
2
答案 B
解析 格里菲思的体内转化实验得出的结论是加热杀死的 S型细菌中存在“转
化因子”，可使R型细菌转化为S型细菌，但是没有证明转化因子是 DNA，A
错误；将S型细菌的DNA与R型活菌混合培养，部分R型细菌转化为S型细菌，
一段时间后培养基中会有两种菌落并存，B正确；在赫尔希和蔡斯的T 噬菌体
2
侵染细菌的实验中，搅拌的目的是使吸附在细菌上的 T 噬菌体的蛋白质外壳与
2
细菌脱离，C错误；赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的 T 噬菌体并不是都
2
带有32P标记，T 噬菌体遗传物质是DNA，只有含有亲代噬菌体DNA链的子代
2
噬菌体才带有32P标记，D错误。
12.(2021·河北唐山质检)如图为T 噬菌体侵染细菌实验的部分步骤和结果，请据
2
图回答下列问题：(1)T 噬菌体的化学成分是________，用放射性 32P 标记的是 T 噬菌体的
2 2
________。
(2)要获得32P标记的噬菌体，必须用含 32P的大肠杆菌培养，而不能用含 32P的
培养基直接培养，原因是 。
(3)实验过程中搅拌的目的是 ，
离心后放射性较高的是________(填“上清液”或“沉淀物”)。
(4)接种噬菌体后培养时间过长，发现上清液中放射性增强，最可能的原因是
。
(5)赫尔希和蔡斯还设计了一组实验，请简述对照实验设计： 。
预期的实验结果是 。
答案 (1)蛋白质和DNA DNA
(2)噬菌体是细菌病毒，不能独立生活，必须寄生在活细胞中(其他答案合理亦
可)
(3)使细菌表面的T 噬菌体外壳与细菌分离 沉淀物
2
(4)培养时间过长，增殖形成的子代噬菌体从细菌体内释放出来
(5)用35S标记的T 噬菌体重复上述实验 上清液放射性很高，沉淀物放射性很
2
低
解析 (1)T 噬菌体由蛋白质外壳和 DNA组成，其中有磷元素的是DNA。(2)噬
2
菌体是细菌病毒，不能独立生活，必须寄生在活细胞中，所以不能用含 32P的培
养基培养噬菌体，必须用含 32P的大肠杆菌培养。(3)实验过程中，通过搅拌可
以使细菌表面的T 噬菌体外壳与细菌分离。由于32P存在于噬菌体DNA中，噬
2
菌体侵染细菌时 DNA进入细菌体内，所以沉淀物中放射性很高。(4)培养时间过长，增殖形成的子代噬菌体从细菌体内释放出来，所以上清液中放射性增强。
(5)赫尔希和蔡斯还设计用35S标记的T 噬菌体重复上述实验，由于 S元素标记
2
的蛋白质没有进入细菌，所以上清液放射性很高，沉淀物放射性很低。
13.(科学探究)(2021·山东菏泽调研)回答下列关于遗传物质的问题：
(1)由于____________________，所以DNA是主要的遗传物质。
(2)现有一种刚刚发现的新型动物病毒，经过鉴定发现，其遗传物质和HIV一样
都是RNA。
①HIV侵入宿主细胞后，要利用宿主细胞中的原料及场所合成自身的 RNA，请
用箭头和文字写出该过程：__________________________；如果新发现的病毒
合成 RNA 的过程和 HIV 的不同，请用箭头和文字的形式写出该过程：
_____________________________________________________________。
②请你用实验探究新发现的病毒合成 RNA的过程是否与HIV的相同。要求写
出实验思路、预期实验结果和结论。
答案 (1)大部分生物的遗传物质是DNA
(2)①RNA――→DNA――→RNA RNA――→RNA
②实验思路：设法将病毒破碎获取提取液，置于试管中，同时加入脱氧核苷酸、
ATP并保持适宜的温度和pH等条件，一段时间后检测有无DNA分子产生
预期实验结果和结论：如果试管中有DNA分子产生，则该病毒合成RNA的过
程与HIV的相同；如果没有DNA产生，则与HIV的不同
解析 (1)大部分生物的遗传物质是DNA，只有少数病毒的遗传物质是RNA，
所以DNA是主要的遗传物质。(2)HIV含逆转录酶，所以HIV合成自身RNA的
过程是先逆转录形成DNA，再通过转录形成RNA；RNA病毒合成RNA的途径
只有两条，如果新发现的病毒与 HIV的不同，则合成RNA的过程属于另一个途径——RNA的复制。是否与HIV合成RNA的过程相同，关键是看能否发生
逆转录，所以可将新发现的病毒破碎获取提取液，同时加入脱氧核苷酸、ATP
并保持适宜的温度和pH等条件，一段时间后检测有无DNA分子产生，如果其
中含有逆转录酶，就能在试管中合成出 DNA，则合成RNA的过程与HIV的相
同；如果不含逆转录酶，则合成 RNA的途径只能通过RNA复制，则试管中就
不能检测到DNA。
