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通关卷 19 DNA 是主要的遗传物质
考点01 肺炎链球菌的转化实验
知识填空
地 城 考点必背 知识巩固 基础落实 建议用时：8分钟
1．试写出下列四种脱氧核苷酸的名称。（P42）
2．肺炎链球菌的转化实验
（1）体内转化实验：1928年由英国科学家 等人进行。
结论：在S型细菌中存在 可以使R型细菌转化为S型细菌。
（2）体外转化实验：20世纪40年代由科学家 等人进行。
结论： 。
3．肺炎链球菌有两类：R菌 荚膜、菌落 、 毒。S菌 荚膜、菌落 、 毒。
可使人患肺炎，小鼠患败血症。
4．20世纪40年代，艾弗里和他的同事将加热致死的S型细菌破碎后，设法去除绝大部分糖类、蛋白质和
脂质，制成细胞提取物。将细胞提取物加入有R型活细菌的培养基中，结果出现了 活细菌。然后，
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 酶处理后，细胞提取
物就失去了转化活性。（P44）
【答案】
1．鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 2.（1）格里菲思
转化因子 （2）艾弗里 DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 3.无 粗糙 无 有 光滑
有 4.S型 DNA
地 城试题精练 考点巩固 题组突破 分值：50分 建议用时：20分钟
一、单选题
1．在格里菲思实验的基础上，艾弗里通过实验提出使R型细菌产生稳定遗传变化的物质是（ ）
A．DNA B．脂质 C．糖类 D．蛋白质
【答案】A【分析】1、格里菲思的转化实验过程是：①将R型活细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡；②将S型活细
菌注射到小鼠体内，小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活细菌；③将热致死的S型细菌注射到小鼠体内，
小鼠不死亡；④将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，小鼠死亡，从死亡的小鼠体
内分离出有致病性的S型活细菌，而且这些S型活细菌的后代也是有致病性的S型活细菌。由此可以推断：
已经加热致死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质，即加热致死的S型细
菌内有“转化因子”。
2、艾弗里的肺炎链球菌的体外转化实验的过程是：将加热致死的S型细菌破碎后，设法去除绝大部分糖
类、蛋白质和脂质，制成细胞提取物。将细胞提取物加入有R型活细菌的培养基中，结果出现了S型活细
菌。然后，他们对细胞提取物分别进行不同的处理后再进行转化实验，结果表明分别用蛋白酶、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。实验表
明，细胞提取物中含有“转化因子”，而“转化因子”很可能就是DNA。
【详解】格里菲思根据肺炎链球菌体内转化实验的结果，推测加热致死的S型细菌内有“转化因子”，艾
弗里根据其所做的肺炎链球菌的体外转化实验的结果，提出DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物
质，A正确，BCD错误。
故选A。
2．S型肺炎链球菌的某种“转化因子”可使R型细菌转化为S型细菌。研究“转化因子”化学本质的部分
实验流程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．过程①利用了酶的专一性
B．该实验利用了“减法原理”
C．酶的处理时间和培养时间均为无关变量
D．⑤中的细菌全部为R型细菌或S型细菌
【答案】D
【分析】艾弗里实验将提纯的DNA、蛋白质和多糖等物质分别加入到培养了R型细菌的培养基中，结果
发现：只有加入DNA，R型细菌才能够转化为S型细菌，并且DNA的纯度越高，转化就越有效；如果用
DNA酶分解从S型活细菌中提取的DNA，就不能使R型细菌发生转化。
【详解】A、过程①分别用蛋白酶去除蛋白质、用DNA酶去除DNA，利用了酶的专一性，A正确；
B、本实验是用减法原理来控制变量，分别去除某个因素的影响，B正确；
C、该实验的目的是验证转化因子是蛋白质还是DNA ，故酶的处理时间和培养时间均为无关变量，C正确；D、⑤中的细菌不全部是R型细菌或S型细菌，用蛋白酶处理的S型菌和R型菌混合，得到的仍是R型菌，
用DNA酶处理的S型菌与R型菌混合培养，得到的既有R型菌，也有S型菌，D错误；
故选D。
3．艾弗里实验中，加热杀死的S型细菌会释放自身的DNA小片段，这些小片段与R型活细菌表面的感受
态因子结合后，双链被解开，其中一条链被R型细菌产生的酶降解，另一条链与R型细菌的部分同源区段
配对，切除并替换相应的单链片段，形成杂合片段，最终使R型细菌转化形成S型细菌。下列有关叙述错
误的是（ ）
A．格里菲思实验和艾弗里实验均证明了DNA可以改变生物的遗传性状
B．艾弗里的肺炎链球菌转化实验利用了自变量控制中的“减法原理”
C．S型细菌与R型细菌形成杂合DNA片段遵循碱基互补配对原则
D．含杂合DNA区段的肺炎链球菌分裂一次后可产生R型和S型两种细菌
【答案】A
【分析】DNA是遗传物质的证据总结：（1）格里菲思肺炎链球菌转化实验的结论是：加热杀死的S型细
菌中含有某种促成R型细菌转化成S型细菌的活性物质--转化因子；（2）艾弗里肺炎链球菌转化实验的结
论是：DNA才是R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是遗传物质。
【详解】A、格里菲思实验只是证明了S型细菌中存在某种转化因子，能将R型细菌转化为S型细菌，但
没有证明DNA可以改变生物的遗传性状，A错误；
B、艾弗里的肺炎链球菌转化实验利用了自变量控制中的“减法原理”，通过逐一去除S型细菌的细胞成
分，分析各成分的作用，B正确；
C、加热杀死的S型细菌会释放自身的DNA小片段，这些小片段中其中一条链与R型细菌的部分同源区段
配对，切除并替换相应的单链片段，形成杂合片段，因此杂合DNA片段遵循碱基互补配对原则，C正确；
D、含杂合DNA区段的细菌增殖时，由于DNA是半保留复制，因此形成的两个DNA 一个包含R型细菌
的基因，一个包含S型细菌的荚膜基因， 所以后代会出现R型和S型两种细菌，D正确。
故选A。
4．艾弗里和同事利用肺炎链球菌进行了离体转化实验，下图为实验设计中的一组，物质X为某种酶。下
列叙述错误的是（ ）
A．用于制备细胞提取物的S型菌不需加热处理B．若不添加物质X，则Y中只有光滑型的菌落
C．若物质 X是蛋白酶，则Y 中有S型菌和R 型菌
D．若物质X是DNA酶，其作用是催化S型菌DNA的水解
【答案】B
【分析】20世纪40年代，艾弗里和他的同事将加热致死的 S 型细菌破碎后，设法去除绝大部分糖类、蛋
白质和脂质，制成细胞提取物。将细胞提取物加入有 R 型活细菌的培养基中，结果出现了 S 型活细菌。
然后，他们对细胞提取物分别进行不同的处理后再进行转化实验，结果表明分别用蛋白酶、 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。
【详解】A、本实验中可通过相应酶设法将里面的蛋白质等物质去除，所以用于制备细胞提取物的S型菌
不需加热处理使蛋白质等变性，A正确；
B、若不添加物质X(各种酶)，细胞提取物存在 S 型细菌的DNA，加入有 R 型活细菌的培养基中，会出
现 S 型（转化）和 R 型（未转化）细菌两种，B错误；
C、若物质 X是蛋白酶，细胞提取物中蛋白质被分解，但还存在 S 型细菌的DNA，加入有 R 型活细菌
的培养基中，培养后的Y 中会有S型菌和R 型菌，C正确；
D、若物质X是DNA酶，其作用是催化S型菌DNA的水解，S型菌DNA被降解后 R 型菌就不能发生转
化，从而说明DNA是遗传物质，D正确。
故选B。
5．某兴趣小组将R型菌、S型菌、加热杀死的S型菌、R型菌和加热杀死的S型菌的混合物分别接种到甲、
乙、丙、丁四组相同的培养基上培养一段时间，对菌落的生长状况进行分析。下列叙述正确的是（ ）
A．甲组菌落光滑，乙组菌落粗糙
B．甲、乙两组菌落差别是由于细胞分化造成的
C．丙组培养基上DNA发生变性失活，无菌落生长
D．丁组培养基上光滑型菌落繁殖的后代仍可能为光滑型
【答案】D
【分析】甲生长出R型菌的菌落，乙生长出S型菌菌落，丙无菌落，丁既有R型菌菌落，又有S型菌菌落。
【详解】A、R型菌无荚膜，菌落表面粗糙，无毒性。S型菌有荚膜，菌落表面光滑，有毒性，A错误；
B、细胞分使多细胞生物的细胞趋向专门化，而细菌属于单细胞生物，不存在细胞分化，B错误；
C、丙组培养基的S型菌被加热杀死，因此无菌落生长，C错误；
D、丁组实验R型菌和加热杀死的S型菌的混合物接种在培养基上，培养基上既有R型菌又有S型菌，说
明S型菌是由R型菌转化来的，因此丁组培养基上光滑型菌落繁殖的后代仍可能为光滑型，D正确。
故选D。
6．PenrS 型菌是S型肺炎链球菌的变种，致病能力不变但具抗青霉素能力，而R型肺炎链球菌无抗青霉素
能力。现用加热杀死的PenrS 型菌与活的R型菌混合培养一段时间后进行如下实验：
甲组：注入小鼠体内；乙组：接种到含青霉素培养基；丙组：接种到普通培养基下列叙述正确的是（ ）
A．甲组小鼠患病死亡B．乙组培养基不能分离得到活的 PenrS 型菌
C．丙组可分离得到活的两种菌且以 PenrS 型菌居多
D．PenrS 型菌的出现是发生了染色体畸变
【答案】A
【分析】R型和S型肺炎链球菌的区别是前者没有荚膜（菌落表现粗糙），无毒性，后者有荚膜（菌落表
现光滑），有毒性。肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲
思体内转化实验证明加热杀死的S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗
里体外转化实验证明DNA是遗传物质。PenrS型菌有抗青霉素的能力，能在含青霉素的培养基上生长繁殖
形成菌落。
【详解】A、加热杀死的PenrS 型菌可将一部分R型菌转化成PenrS 型菌，PenrS 型菌有致病能力，甲组
小鼠患病死亡，A正确；
B、PenrS型菌有抗青霉素的能力，能在含青霉素的培养基上生长繁殖形成菌落，乙组培养基能分离得到活
的 PenrS 型菌，B错误；
C、只有少数R型菌转化成PenrS 型菌，因此，丙组可分离得到活的两种菌且以R型菌居多，C错误；
D、PenrS 型菌的出现是因为PenrS 型菌的DNA整合到了R型菌的DNA上，发生了基因重组，D错误。
故选A。
7．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。下列有关叙述错误的是（ ）
A．Ⅰ组中菌落表面粗糙，Ⅱ组中菌落表面光滑
B．对Ⅳ组实验的分析应以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ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型菌落的数量会减少
【答案】C
【分析】1、肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内
转化实验证明加热杀死的S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗里体外
转化实验证明DNA是遗传物质。
2、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，Ⅰ组培养基上R型菌能正常生长，Ⅱ组培养基上S型菌能正常生长，Ⅲ组培养基上无菌落生成，
Ⅳ组培养基上既有R型菌又有S型菌。
【详解】A、Ⅰ中是R型菌，其菌落表面粗糙，Ⅱ中是S型菌，其菌落表面光滑，A正确；
B、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组均为Ⅳ组实验的对照组，对Ⅳ组实验的分析应以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组的实验现象为参照，B正确；
C、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；
D、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。
故选C。
8．艾弗里和他的同事将S型肺炎链球菌进行破碎处理，设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细
胞提取物，进行如下图所示实验。下列有关该实验的叙述，错误的是（ ）
A．该实验与噬菌体侵染细菌的实验在设计思路上的共同点是设法分别研究DNA和蛋白质各自的效应
B．本实验利用了酶的专一性，控制自变量运用了加法原理
C．①②③④组出现了S型活细菌，⑤组只有R型活细菌
D．艾弗里等人得出了转化因子是DNA的结论
【答案】B
【分析】肺炎双球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内转化
实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗里体外转化实验证明
DNA是遗传物质。
【详解】A、该实验与噬菌体侵染细菌的实验在设计思路上是一致的，都是设法分别研究DNA和蛋白质各
自的效应，A正确；
B、本实验利用了酶的专一性，在各个组中用酶去掉对应物质，从而研究该物质是否能将R型菌转化为S
型菌，使用了减法原理，B错误；
C、DNA是使得R型菌转化为S型菌的物质，①②③④均没有去除DNA，因此可以得到S型菌的组别为
①②③④，C正确；
D、在使用DNA酶去除DNA的实验中，R型菌没有发生转化，其他组均发生转化，因此艾弗里等人得出
了转化因子是DNA的结论，D正确。
故选B。
9．肺炎链球菌S型与R型菌株，都对青霉素敏感。在多代培养的S型菌中分离出一种抗青霉素的S型(记
为PenrS型)。现用PenrS型细菌和R 型细菌进行如图所示的实验，下列关于各组实验结果的分析合理的是（ ）
A．组1中部分小鼠患败血症，注射青霉素治疗后均可康复
B．组2中可观察到两种菌落，加青霉素后仍有两种菌落继续生长
C．组3 培养基中含有青霉素，可出现 PenrS 型菌落
D．组4 培养基不会出现R型菌落和S型菌落
【答案】D
【分析】分析题意：甲组中部分R型菌可转化为PenrS型菌，使部分小鼠患败血症，注射青霉素治疗后小
鼠不可康复；乙组中可观察到两种菌落，加青霉素后只有PenrS型菌的菌落能继续生长；丙组培养基中含
有青霉素，R型菌不能生长，也不能发生转化，所以不会出现菌落；丁组中因为PenrS型菌的DNA被水解
而无转化因子，且R型菌不抗青霉素，所以无菌落生长。
【详解】A、抗青霉素的S型（Penr S型）细菌的DNA是转化因子，在组1中将加热杀死的Penr S型细菌
与活的R型活细菌混合注射到小鼠体内，部分活的R型细菌会转化为PenrS型细菌，部分小鼠会患败血症，
注射青霉素治疗后，体内有抗青霉素的S型菌存在的小鼠不能康复，A错误；
B、组2培养基为普通培养基，乙组中可观察到两种菌落，加青霉素后只有PenrS型菌的菌落能继续生长，
B错误；
C、丙组培养基中含有青霉素，R型菌不能生长，也不能发生转化，所以不会出现菌落，C错误；
D、丁组中因为PenrS型菌的DNA被水解而无转化因子，且R型菌不抗青霉素，所以无菌落生长，D正确。
故选D。
10．艾弗里实验中制备S型细菌细胞提取物的过程是：破碎S型细菌后漂洗数次，用乙醇进行沉淀后将沉
淀溶于盐溶液，用氯仿抽提2～3次除去蛋白质，再用乙醇进行沉淀。将沉淀溶于盐溶液，加入能够水解多
糖的酶，再除去该酶，继续用乙醇进行沉淀，最后将沉淀溶于盐溶液制成细胞提取物进行“转化因子”本
质的研究。下列相关叙述错误的是（ ）
A．提取过程利用了DNA不溶于酒精而蛋白质等物质易溶于酒精的特性
B．水解多糖的酶和蛋白质等物质去除越彻底，该实验的说服力越强
C．该细胞提取物与活的R型细菌混合培养后能获得R型细菌和S型细菌
D．还需要进行向提取物中加入RNA酶、酯酶、蛋白酶混合液的一组实验
【答案】D
【分析】在证明DNA是遗传物质的实验中，艾弗里和他的同事将加热致死的 S 型细菌破碎后，设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取物。将细胞提取物加入有 R 型活细菌的培养基中，结果出
现了 S 型活细菌。然后，他们对细胞提取物分别进行不同的处理后再进行转化实验，结果表明分别用蛋
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。实验表明，细胞提取物中含有格里菲思所述的转化因子，而转化因子很可能就是 DNA。艾弗
里等人进一步分析了细胞提取物的理化特性，发现这些特性都与 DNA 的极为相似，于是艾弗里提出了不
同于当时大多数科学家观点的结论：DNA 才是使 R 型细菌产生稳定遗传变化的物质。
【详解】A、提取过程利用了DNA不溶于酒精而蛋白质等物质易溶于酒精的特性，纯化DNA、去除蛋白
质等物质，A正确；
B、除去水解多糖的酶是为了防止其他物质的干扰，蛋白质等物质去除越彻底，该实验的说服力越强，B
正确；
C、该细胞提取物中有“转化因子”——S型细菌的DNA，因此细胞提取物与活的R型细菌混合能转化成
功，出现S型细菌，C正确；
D、还需利用自变量处理的减法原理，进行向提取物中分别加入RNA酶、酯酶、蛋白酶的多组实验，D错
误。
故选D。
二、非选择题
11．艾弗里在格里菲思实验的基础上，进一步探究促使 R 型活菌转化为 S 型活菌的“转化因子”。他将
加热杀死的 S 型细菌去除大部分的蛋白质、脂质、糖类等物质后，制得细胞粗提取物，再进行如下图所
示实验。请回答下列问题
(1)艾弗里的肺炎链球菌转化实验利用了自变量控制中的“ 原理”，从而鉴定出 DNA是转化因子，由此推测第 5 组的实验现象是 。
(2)现提供显微注射器、活鸡胚细胞、H7N7 禽流感病毒的核酸提取液、DNA 酶、RNA 酶、生理盐水等材
料用具，探究 H7N7 禽流感病毒的遗传物质类型。补充实验步骤、预期结果和结论。
实验步骤：
①取三支相同的试管 a、b、c，分别加入等量的病毒核酸提取液，然后在 a 试管中加入适量的生理盐水，
在 b、c 两支试管中分别加入等量的相同浓度的 、 。
②取等量的活鸡胚细胞分成甲、乙、丙三组，用显微注射器分别把第 1 步处理过的 a、b、c 三支试管中
的核酸提取液等量注入甲、乙、丙三组的活鸡胚细胞中。
③把三组活鸡胚细胞放在相同且适宜环境中培养一段时间，然后分别检测细胞中是否有病毒产生。
预期结果和结论：
①若 ，则说明该病毒的遗传物质是 RNA。
②若 ，则说明该病毒的遗传物质是 DNA。
【答案】
(1) 减法 培养基中只长R型菌
(2) DNA酶 RNA酶 甲、乙两组有病毒产生，丙组没有 甲、丙两组有病毒产生，乙组没有
【分析】本实验目的是在格里菲思实验的基础上设法去除绝大多数糖类、蛋白质和脂质，据图可知，第1
组不做处理，与第2、3、4、5组构成对照；2-5组分别用不同的酶处理，再一一观察相关物质的作用，采
用的是减法原理，实验结果显示，只有第5组DNA被水解后，没有出现S型菌，说明DNA是“转化因
子”，是遗传物质。
【详解】
（1）在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是
遗传物质，该实验利用了“减法原理”；第5组DNA被水解后，培养基中只长R型菌，没有出现S型菌，
说明DNA是“转化因子”，是遗传物质。
（2）①该实验利用减法原理探究H7N7禽流感病毒的遗传物质种类，该实验的自变量为核酸的种类，因变
量为活鸡胚细胞中是否有病毒产生。在a试管中加入适量的生理盐水（对照组），在b、c两支试管中分别
加入等量的相同浓度的DNA酶（DNA酶能分解DNA）、RNA酶（RNA酶能分解RNA）。
②取等量的活鸡胚细胞分成甲、乙、丙三组，用显微注射器分别把第1步处理过的a、b、c三支试管中的
核酸提取液等量注入甲、乙、丙三组的活鸡胚细胞中。
③把三组活鸡胚细胞放在相同且适宜环境中培养一段时间，然后分别抽样检测细胞中是否有病毒产生。若
甲、乙两组有病毒产生，丙组没有病毒产生（丙组中的RNA被RNA酶水解了，则没病毒产生），则说明
该病毒遗传物质是RNA；若甲、丙两组有病毒产生，乙组没有病毒产生（乙组中的DNA被DNA酶水解
了，则没病毒产生），则说明该病毒遗传物质是DNA。
12．某研究小组分离出一种导致番茄叶片出现斑点并且发生萎蔫的病毒，这种病毒也可导致许多其他重要
经济作物严重减产。为探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA，该小组做了如下实验。请回答下列问题：
(1)实验步骤：①取长势相同的健康番茄植株若干，随机均分成四组，编号分别为A、B、C、D。
②各组的处理分别是：
A组加入该病毒核酸提取物和RNA酶。
B组加入该病毒核酸提取物和 。
C组加入该病毒核酸提取物和 。
D组加入蒸馏水。
③相同条件下培养一段时间后，观察比较各组番茄的发病情况。
(2)结果预测及结论：
① ，说明DNA是该病毒的遗传物质；
②若B、C组发病， A、D组不发病，说明 。
(3)若该病毒的遗物物质为DNA，则其遗传物质彻底水解产物有 种。
【答案】
(1) DNA酶 等量蒸馏水
(2) A、C组发病，B、D组未发病 RNA是该病毒的遗传物质
(3)6
【分析】为探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA，实验利用了减法原理。RNA酶可以催化RNA的水
解，DNA酶可以催化DNA水解。DNA彻底水解产物为磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基，共6种产物。
【详解】
（1）根据酶的专一性，即一种酶只能催化一种或一类化学反应，DNA酶可以催化DNA水解，最终产物
中没有DNA；RNA酶可以催化RNA的水解，最终产物中没有RNA，因此B组加入的是DNA酶；探究实
验要遵循对照原则和单一变量原则，因此还需要设置对照组，即C组加入的是蒸馏水。
（2）结果预测及结论：①若DNA是该病毒的遗传物质，则B组DNA被水解，而A、C组完好，B、D组
未发病；②若RNA是该病毒的遗传物质，则A组RNA被水解，而B、C组RNA完好，因此B、C组发病，
A、D组未发病。
（3）DNA彻底水解产物为磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基，共6种产物。
考点02 噬菌体侵染大肠杆菌实验
知识填空
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1．在T2噬菌体的化学组成中，60%是蛋白质，40%是DNA。对这两种物质的分析表明：仅 分子
中含有硫，磷几乎都存在于 分子中。（P45“相关信息”）
2．赫尔希和蔡斯利用了 技术，设计并完成了 实验，因噬菌体只有头
部的 进入大肠杆菌中，而 外壳留在外面，因而更具说服力。（P45）
3．赫尔希和蔡斯的实验过程：
①在分别含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基中培养 ；（思考：为什么不能同时用35S和32P标记大肠杆菌？）
②再用上述得到的大肠杆菌培养噬菌体，得到 含有32P标记或 含有35S标记的 ；
③然后，用35S或32P标记的 分别侵染 ，经过短时间的保温后，用搅拌器搅
拌、离心；
④离心后，检查上清液和沉淀物中的放射性物质。（P45）
4．实验误差分析：（1）用 32P 标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因是：
。
（2）用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因是： ，有少量含35S的噬
菌体外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。
5． 的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离， 的目的是让上清液中析出重量较轻
的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。（P45）
6．从烟草花叶病毒中提取出来的蛋白质，不能使烟草感染病毒，但是，从这些病毒中提取出来的 RNA，
却能使烟草感染病毒。因此，在这些病毒中， 是遗传物质。（P46）
7．因为 生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是 ；原核生物（如细菌和
蓝细菌）的遗传物质是 ，真核生物的遗传物质是 ，病毒的遗传物质是 。
（P46）
8．在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态比较，人为增加某种影响
因素的称为“ ”。与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“ ”。
（P46“科学方法”）
【答案】1.蛋白质 DNA 2．放射性同位素标记 噬菌体侵染细菌的 DNA 蛋白质
3．①大肠杆菌 ②DNA 蛋白质 噬菌体 ③噬菌体 未被标记的大肠杆菌 4.保温时间过短或过长
搅拌不充分 5搅拌 离心 6.RNA 7.绝大多数 主要的遗传物质 DNA DNA DNA或RNA 8.加法
原理 减法原理
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一、单选题
1．在格里菲思实验的基础上，艾弗里通过实验提出使R型细菌产生稳定遗传变化的物质是（ ）
A．DNA B．脂质 C．糖类 D．蛋白质
【答案】A
【分析】1、格里菲思的转化实验过程是：①将R型活细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡；②将S型活细
菌注射到小鼠体内，小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活细菌；③将热致死的S型细菌注射到小鼠体内，
小鼠不死亡；④将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，小鼠死亡，从死亡的小鼠体
内分离出有致病性的S型活细菌，而且这些S型活细菌的后代也是有致病性的S型活细菌。由此可以推断：
已经加热致死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质，即加热致死的S型细
菌内有“转化因子”。2、艾弗里的肺炎链球菌的体外转化实验的过程是：将加热致死的S型细菌破碎后，设法去除绝大部分糖
类、蛋白质和脂质，制成细胞提取物。将细胞提取物加入有R型活细菌的培养基中，结果出现了S型活细
菌。然后，他们对细胞提取物分别进行不同的处理后再进行转化实验，结果表明分别用蛋白酶、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。实验表
明，细胞提取物中含有“转化因子”，而“转化因子”很可能就是DNA。
【详解】格里菲思根据肺炎链球菌体内转化实验的结果，推测加热致死的S型细菌内有“转化因子”，艾
弗里根据其所做的肺炎链球菌的体外转化实验的结果，提出DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物
质，A正确，BCD错误。
故选A。
2．S型肺炎链球菌的某种“转化因子”可使R型细菌转化为S型细菌。研究“转化因子”化学本质的部分
实验流程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．过程①利用了酶的专一性
B．该实验利用了“减法原理”
C．酶的处理时间和培养时间均为无关变量
D．⑤中的细菌全部为R型细菌或S型细菌
【答案】D
【分析】艾弗里实验将提纯的DNA、蛋白质和多糖等物质分别加入到培养了R型细菌的培养基中，结果
发现：只有加入DNA，R型细菌才能够转化为S型细菌，并且DNA的纯度越高，转化就越有效；如果用
DNA酶分解从S型活细菌中提取的DNA，就不能使R型细菌发生转化。
【详解】A、过程①分别用蛋白酶去除蛋白质、用DNA酶去除DNA，利用了酶的专一性，A正确；
B、本实验是用减法原理来控制变量，分别去除某个因素的影响，B正确；
C、该实验的目的是验证转化因子是蛋白质还是DNA ，故酶的处理时间和培养时间均为无关变量，C正确；
D、⑤中的细菌不全部是R型细菌或S型细菌，用蛋白酶处理的S型菌和R型菌混合，得到的仍是R型菌，
用DNA酶处理的S型菌与R型菌混合培养，得到的既有R型菌，也有S型菌，D错误；
故选D。
3．艾弗里实验中，加热杀死的S型细菌会释放自身的DNA小片段，这些小片段与R型活细菌表面的感受
态因子结合后，双链被解开，其中一条链被R型细菌产生的酶降解，另一条链与R型细菌的部分同源区段
配对，切除并替换相应的单链片段，形成杂合片段，最终使R型细菌转化形成S型细菌。下列有关叙述错误的是（ ）
A．格里菲思实验和艾弗里实验均证明了DNA可以改变生物的遗传性状
B．艾弗里的肺炎链球菌转化实验利用了自变量控制中的“减法原理”
C．S型细菌与R型细菌形成杂合DNA片段遵循碱基互补配对原则
D．含杂合DNA区段的肺炎链球菌分裂一次后可产生R型和S型两种细菌
【答案】A
【分析】DNA是遗传物质的证据总结：（1）格里菲思肺炎链球菌转化实验的结论是：加热杀死的S型细
菌中含有某种促成R型细菌转化成S型细菌的活性物质--转化因子；（2）艾弗里肺炎链球菌转化实验的结
论是：DNA才是R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是遗传物质。
【详解】A、格里菲思实验只是证明了S型细菌中存在某种转化因子，能将R型细菌转化为S型细菌，但
没有证明DNA可以改变生物的遗传性状，A错误；
B、艾弗里的肺炎链球菌转化实验利用了自变量控制中的“减法原理”，通过逐一去除S型细菌的细胞成
分，分析各成分的作用，B正确；
C、加热杀死的S型细菌会释放自身的DNA小片段，这些小片段中其中一条链与R型细菌的部分同源区段
配对，切除并替换相应的单链片段，形成杂合片段，因此杂合DNA片段遵循碱基互补配对原则，C正确；
D、含杂合DNA区段的细菌增殖时，由于DNA是半保留复制，因此形成的两个DNA 一个包含R型细菌
的基因，一个包含S型细菌的荚膜基因， 所以后代会出现R型和S型两种细菌，D正确。
故选A。
4．艾弗里和同事利用肺炎链球菌进行了离体转化实验，下图为实验设计中的一组，物质X为某种酶。下
列叙述错误的是（ ）
A．用于制备细胞提取物的S型菌不需加热处理
B．若不添加物质X，则Y中只有光滑型的菌落
C．若物质 X是蛋白酶，则Y 中有S型菌和R 型菌
D．若物质X是DNA酶，其作用是催化S型菌DNA的水解
【答案】B
【分析】20世纪40年代，艾弗里和他的同事将加热致死的 S 型细菌破碎后，设法去除绝大部分糖类、蛋
白质和脂质，制成细胞提取物。将细胞提取物加入有 R 型活细菌的培养基中，结果出现了 S 型活细菌。然后，他们对细胞提取物分别进行不同的处理后再进行转化实验，结果表明分别用蛋白酶、 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。
【详解】A、本实验中可通过相应酶设法将里面的蛋白质等物质去除，所以用于制备细胞提取物的S型菌
不需加热处理使蛋白质等变性，A正确；
B、若不添加物质X(各种酶)，细胞提取物存在 S 型细菌的DNA，加入有 R 型活细菌的培养基中，会出
现 S 型（转化）和 R 型（未转化）细菌两种，B错误；
C、若物质 X是蛋白酶，细胞提取物中蛋白质被分解，但还存在 S 型细菌的DNA，加入有 R 型活细菌
的培养基中，培养后的Y 中会有S型菌和R 型菌，C正确；
D、若物质X是DNA酶，其作用是催化S型菌DNA的水解，S型菌DNA被降解后 R 型菌就不能发生转
化，从而说明DNA是遗传物质，D正确。
故选B。
5．某兴趣小组将R型菌、S型菌、加热杀死的S型菌、R型菌和加热杀死的S型菌的混合物分别接种到甲、
乙、丙、丁四组相同的培养基上培养一段时间，对菌落的生长状况进行分析。下列叙述正确的是（ ）
A．甲组菌落光滑，乙组菌落粗糙
B．甲、乙两组菌落差别是由于细胞分化造成的
C．丙组培养基上DNA发生变性失活，无菌落生长
D．丁组培养基上光滑型菌落繁殖的后代仍可能为光滑型
【答案】D
【分析】甲生长出R型菌的菌落，乙生长出S型菌菌落，丙无菌落，丁既有R型菌菌落，又有S型菌菌落。
【详解】A、R型菌无荚膜，菌落表面粗糙，无毒性。S型菌有荚膜，菌落表面光滑，有毒性，A错误；
B、细胞分使多细胞生物的细胞趋向专门化，而细菌属于单细胞生物，不存在细胞分化，B错误；
C、丙组培养基的S型菌被加热杀死，因此无菌落生长，C错误；
D、丁组实验R型菌和加热杀死的S型菌的混合物接种在培养基上，培养基上既有R型菌又有S型菌，说
明S型菌是由R型菌转化来的，因此丁组培养基上光滑型菌落繁殖的后代仍可能为光滑型，D正确。
故选D。
6．PenrS 型菌是S型肺炎链球菌的变种，致病能力不变但具抗青霉素能力，而R型肺炎链球菌无抗青霉素
能力。现用加热杀死的PenrS 型菌与活的R型菌混合培养一段时间后进行如下实验：
甲组：注入小鼠体内；乙组：接种到含青霉素培养基；丙组：接种到普通培养基下列叙述正确的是（ ）
A．甲组小鼠患病死亡
B．乙组培养基不能分离得到活的 PenrS 型菌
C．丙组可分离得到活的两种菌且以 PenrS 型菌居多
D．PenrS 型菌的出现是发生了染色体畸变
【答案】A
【分析】R型和S型肺炎链球菌的区别是前者没有荚膜（菌落表现粗糙），无毒性，后者有荚膜（菌落表
现光滑），有毒性。肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内转化实验证明加热杀死的S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗
里体外转化实验证明DNA是遗传物质。PenrS型菌有抗青霉素的能力，能在含青霉素的培养基上生长繁殖
形成菌落。
【详解】A、加热杀死的PenrS 型菌可将一部分R型菌转化成PenrS 型菌，PenrS 型菌有致病能力，甲组
小鼠患病死亡，A正确；
B、PenrS型菌有抗青霉素的能力，能在含青霉素的培养基上生长繁殖形成菌落，乙组培养基能分离得到活
的 PenrS 型菌，B错误；
C、只有少数R型菌转化成PenrS 型菌，因此，丙组可分离得到活的两种菌且以R型菌居多，C错误；
D、PenrS 型菌的出现是因为PenrS 型菌的DNA整合到了R型菌的DNA上，发生了基因重组，D错误。
故选A。
7．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。下列有关叙述错误的是（ ）
A．Ⅰ组中菌落表面粗糙，Ⅱ组中菌落表面光滑
B．对Ⅳ组实验的分析应以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ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型菌落的数量会减少
【答案】C
【分析】1、肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内
转化实验证明加热杀死的S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗里体外
转化实验证明DNA是遗传物质。
2、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，Ⅰ组培养基上R型菌能正常生长，Ⅱ组培养基上S型菌能正常生长，Ⅲ组培养基上无菌落生成，
Ⅳ组培养基上既有R型菌又有S型菌。
【详解】A、Ⅰ中是R型菌，其菌落表面粗糙，Ⅱ中是S型菌，其菌落表面光滑，A正确；
B、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组均为Ⅳ组实验的对照组，对Ⅳ组实验的分析应以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组的实验现象为参照，B正
确；
C、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；
D、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。
故选C。8．艾弗里和他的同事将S型肺炎链球菌进行破碎处理，设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细
胞提取物，进行如下图所示实验。下列有关该实验的叙述，错误的是（ ）
A．该实验与噬菌体侵染细菌的实验在设计思路上的共同点是设法分别研究DNA和蛋白质各自的效应
B．本实验利用了酶的专一性，控制自变量运用了加法原理
C．①②③④组出现了S型活细菌，⑤组只有R型活细菌
D．艾弗里等人得出了转化因子是DNA的结论
【答案】B
【分析】肺炎双球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内转化
实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗里体外转化实验证明
DNA是遗传物质。
【详解】A、该实验与噬菌体侵染细菌的实验在设计思路上是一致的，都是设法分别研究DNA和蛋白质各
自的效应，A正确；
B、本实验利用了酶的专一性，在各个组中用酶去掉对应物质，从而研究该物质是否能将R型菌转化为S
型菌，使用了减法原理，B错误；
C、DNA是使得R型菌转化为S型菌的物质，①②③④均没有去除DNA，因此可以得到S型菌的组别为
①②③④，C正确；
D、在使用DNA酶去除DNA的实验中，R型菌没有发生转化，其他组均发生转化，因此艾弗里等人得出
了转化因子是DNA的结论，D正确。
故选B。
9．肺炎链球菌S型与R型菌株，都对青霉素敏感。在多代培养的S型菌中分离出一种抗青霉素的S型(记
为PenrS型)。现用PenrS型细菌和R 型细菌进行如图所示的实验，下列关于各组实验结果的分析合理的是
（ ）A．组1中部分小鼠患败血症，注射青霉素治疗后均可康复
B．组2中可观察到两种菌落，加青霉素后仍有两种菌落继续生长
C．组3 培养基中含有青霉素，可出现 PenrS 型菌落
D．组4 培养基不会出现R型菌落和S型菌落
【答案】D
【分析】分析题意：甲组中部分R型菌可转化为PenrS型菌，使部分小鼠患败血症，注射青霉素治疗后小
鼠不可康复；乙组中可观察到两种菌落，加青霉素后只有PenrS型菌的菌落能继续生长；丙组培养基中含
有青霉素，R型菌不能生长，也不能发生转化，所以不会出现菌落；丁组中因为PenrS型菌的DNA被水解
而无转化因子，且R型菌不抗青霉素，所以无菌落生长。
【详解】A、抗青霉素的S型（Penr S型）细菌的DNA是转化因子，在组1中将加热杀死的Penr S型细菌
与活的R型活细菌混合注射到小鼠体内，部分活的R型细菌会转化为PenrS型细菌，部分小鼠会患败血症，
注射青霉素治疗后，体内有抗青霉素的S型菌存在的小鼠不能康复，A错误；
B、组2培养基为普通培养基，乙组中可观察到两种菌落，加青霉素后只有PenrS型菌的菌落能继续生长，
B错误；
C、丙组培养基中含有青霉素，R型菌不能生长，也不能发生转化，所以不会出现菌落，C错误；
D、丁组中因为PenrS型菌的DNA被水解而无转化因子，且R型菌不抗青霉素，所以无菌落生长，D正确。
故选D。
10．艾弗里实验中制备S型细菌细胞提取物的过程是：破碎S型细菌后漂洗数次，用乙醇进行沉淀后将沉
淀溶于盐溶液，用氯仿抽提2～3次除去蛋白质，再用乙醇进行沉淀。将沉淀溶于盐溶液，加入能够水解多
糖的酶，再除去该酶，继续用乙醇进行沉淀，最后将沉淀溶于盐溶液制成细胞提取物进行“转化因子”本
质的研究。下列相关叙述错误的是（ ）
A．提取过程利用了DNA不溶于酒精而蛋白质等物质易溶于酒精的特性
B．水解多糖的酶和蛋白质等物质去除越彻底，该实验的说服力越强
C．该细胞提取物与活的R型细菌混合培养后能获得R型细菌和S型细菌
D．还需要进行向提取物中加入RNA酶、酯酶、蛋白酶混合液的一组实验
【答案】D
【分析】在证明DNA是遗传物质的实验中，艾弗里和他的同事将加热致死的 S 型细菌破碎后，设法去除
绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取物。将细胞提取物加入有 R 型活细菌的培养基中，结果出现了 S 型活细菌。然后，他们对细胞提取物分别进行不同的处理后再进行转化实验，结果表明分别用蛋
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。实验表明，细胞提取物中含有格里菲思所述的转化因子，而转化因子很可能就是 DNA。艾弗
里等人进一步分析了细胞提取物的理化特性，发现这些特性都与 DNA 的极为相似，于是艾弗里提出了不
同于当时大多数科学家观点的结论：DNA 才是使 R 型细菌产生稳定遗传变化的物质。
【详解】A、提取过程利用了DNA不溶于酒精而蛋白质等物质易溶于酒精的特性，纯化DNA、去除蛋白
质等物质，A正确；
B、除去水解多糖的酶是为了防止其他物质的干扰，蛋白质等物质去除越彻底，该实验的说服力越强，B
正确；
C、该细胞提取物中有“转化因子”——S型细菌的DNA，因此细胞提取物与活的R型细菌混合能转化成
功，出现S型细菌，C正确；
D、还需利用自变量处理的减法原理，进行向提取物中分别加入RNA酶、酯酶、蛋白酶的多组实验，D错
误。
故选D。
二、非选择题
11．20世纪中叶开始，科学家不断通过实验探究遗传物质的本质，使生物学研究进入分子生物学领域。请
回答下列问题：
(1)肺炎链球菌分为S型菌和R型菌，加热灭活的S型菌会遗留下完整的细菌DNA的各个片段。下图为肺
炎链球菌转化实验的实质，据图分析回答下列问题。
①艾弗里等人进行的该实验中控制自变量采用的实验原理是 。
②据图推测S基因的作用是 ，作为遗传物质必须具备的特点有
（答出1点即可）。
(2)赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验：
①T 噬菌体是一种 在大肠杆菌体内的病毒，其组成成分为 。
2
②在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，采用的技术是 ，他们没有用14C来分别标
记蛋白质和DNA，原因是 。
③用32P标记的组中，放射性主要分布于试管的 （填“上清液”或“沉淀物”）。
(3)某研究小组在南极冰层中发现一种全新的病毒，为探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA，做了如下实验。回答下列问题：
Ⅰ．实验步骤：
①取健康且生长状况基本一致的小白鼠若干，随机均分成四组，编号为A、B、C、D。
②将下表补充完整，并将配制溶液分别注射入小白鼠体内。
组别 A B C D
注射溶
该病毒核酸提取物和RNA酶 该病毒核酸提取物 生理盐水
液
③相同条件下培养一段时间后，观察比较各组小白鼠的发病情况。
Ⅱ．结果预测及结论：
①若A、C组发病，B、D组正常，则 是该病毒的遗传物质；
②若B、C组发病，A、D组正常，则 是该病毒的遗传物质。
【答案】
(1)减法原理 控制荚膜形成 能自我复制、指导蛋白质的合成、储存遗传信息、结构稳定等
(2) 寄生 DNA和蛋白质 放射性同位素标记法 DNA和蛋白质都含有C元素，标记后无法区
分两者 沉淀物
(3) 该病毒核酸提取物和DNA酶 DNA RNA
【分析】赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记技术，用35S标记一部分T 噬菌体的蛋白质、用32P标记另一
2
部分T 噬菌体的DNA，然后用这两类T 噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，经过短时间保温、搅拌和
2 2
离心后，检测上清液和沉淀物中的放射性强度，从而证明了噬菌体的遗传物质是DNA。
【详解】
（1）①艾弗里等人进行的该实验中控制自变量采用的方法是加入不同的酶，水解相应的物质，来研究各
自的功能，实验原理是减法原理。
②两种肺炎链球菌的区别在于有无荚膜，据图可知，S基因可以使R型菌转化为S型菌，说明S基因的作
用是控制荚膜形成，作为遗传物质必须具备的特点有能自我复制、指导蛋白质的合成、储存遗传信息、结
构稳定等。
（2）
①T 噬菌体是一种寄生在大肠杆菌体内的病毒，其组成成分为DNA和蛋白质。
2
②在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，采用的技术是放射性同位素标记法。由于DNA和蛋白质都
含有C元素，标记后两者无法区分，故实验中，没有用14C来分别标记蛋白质和DNA。
③35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，32P标记的是噬菌体的DNA，用35S标记的一组侵染实验中，放射性
同位素主要分布于上清液中，而用32P标记的一组侵染实验，放射性同位素主要分布于试管的沉淀物中。
（3）I.实验步骤：
①取健康且生长状况基本一致的小白鼠若干，随机均分成四组，编号为A、B、C、D。
②根据酶的专一性，即一种酶只能催化一种或一类化学反应。DNA酶可以催化DNA水解，最终产物中没
有DNA；RNA酶可以催化RNA的水解，最终产物中没有RNA。因此表中B处加入的是该病毒核酸提取物和DNA酶。
③相同条件下培养一段时间后，观察比较各组小白鼠的发病情况。
Ⅱ.结果预测及结论：
①若A、C组发病，B、D组正常，说明B组DNA被水解，而A、C组DNA完好，则DNA是该病毒的遗
传物质；
②若B、C组发病，A、D组正常，说明A组RNA被水解，而B、C组RNA完好，则RNA是该病毒的遗
传物质。
12．对于遗传物质的探索，人类经历了一个漫长、复杂的过程，其中三个先后进行的经典实验，运用不同
的实验思路和方法，共同证明了“DNA是遗传物质”这一科学认识。请回答下列问题。
(1)格里菲斯和艾弗里均使用肺炎链球菌作实验材料，其常作为实验材料的优点有
。
(2)格里菲思提出“转化因子”的推断。支撑该推断的重要证据之一是其中一组实验成功将R型活细菌转化
为S型活细菌，并导致小鼠死亡。该组实验的处理方法是向小鼠体内注射 。a、
活的S型菌b、活的R型菌c、加热杀死的S型菌 d、加热杀死的S型菌与活的R型菌的混合物
(3)艾弗里等人证明DNA是“转化因子”。该实验运用 （填“加法”或“减法”）原理控制自
变量，发现只有用 酶处理S型细菌的细胞提取物后，提取物才会失去转化活性，不能将R型细
菌转化为S型细菌，但因传统观念“蛋白质是遗传物质”的阻碍，艾弗里等人的结论并没有被人们广泛接
受。
(4)赫尔希和蔡斯进一步证明DNA是遗传物质。下图为T 噬菌体侵染大肠杆菌实验过程简图，请据图回答
2
问题。
①不能用含35S的培养基直接标记T 噬菌体的原因是 。
2
②噬菌体侵染大肠杆菌后，合成子代噬菌体的外壳所用的原料由 提供。
③图中搅拌的目的是使 （填“吸附”或“游离”）状态的噬箘体与大肠杆菌分开。a、b两
管中放射性分别主要分布在 、 中。
④若保温培养的时间过长，对b管中放射性分布的影响是上清液的放射性 （填“增强”或“降
低”）。
⑤如果用放射性同位素15N、32P、35S共同标记噬菌体后，让其侵染未标记的大肠杆菌，在产生的子代噬菌
体的DNA中能找到放射性同位素有 。
【答案】(1)结构简单，增殖速度快，性状稳定易区分等
(2)d
(3) 减法 DNA
(4) 噬箘体只能寄生在大肠杆菌中生活，不能在培养基上独立繁殖 大肠杆菌 吸附 上清液
沉淀 增强 15N和32P
【分析】
1、肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内转化实验
证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗里体外转化实验证明DNA
是遗传物质。
2、T2噬菌体侵染细菌的实验：赫尔希和蔡斯用T2噬菌体和大肠杆菌等为实验材料采用放射性同位素标记
法对生物的遗传物质进行了研究，方法如下：实验思路：S是蛋白质的特有元素，DNA分子中含有P，蛋
白质中几乎不含有，用放射性同位素32P和放射性同位素35S分别标记DNA和蛋白质，直接单独去观察它
们的作用。实验过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌
的化学成分）→组装→释放。实验结论：DNA是遗传物质。
【详解】
（1）格里菲斯和艾弗里均使用肺炎链球菌作为实验材料，因为它的结构简单，繁殖速度快，性状稳定易
区分等。
（2）格里菲思利用肺炎链球菌与小鼠进行实验，发现只有当注射了加热杀死的S型细菌和活的R型菌的
混合物时，小鼠会死亡，由此提出S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌，d
正确。
故选d。
（3）依据自变量控制中的“减法原理”，在每个实验组S型细菌的细胞提取物中特异性的除掉一种物质。
发现只有用DNA酶处理S型细菌的细胞提取物后，提取物才会失去转化活性，不能将R型细菌转化为S
型细菌。
（4）①噬菌体侵染菌实验不能用含35S的培养基直接标记噬菌体的原因是病毒必须寄生在活细胞中繁殖，
不能在培养基独立繁殖。
②噬菌体侵染大肠杆菌后，合成子代噬菌体的外壳所用的原料由大肠杆菌提供。
③图中搅拌的目的是使吸附状态的噬菌体与大肠杆菌分离。a管用35S标记的噬菌体，离心后放射性主要分
布在上清液，b管用32P标记的噬菌体，离心后放射性主要分布在沉淀物中。
④若保温培养的时间过长，部分大肠杆菌裂解，释放了子代噬菌体，对b管中放射性分布的影响是上清液
中放射性增强。
⑤子代噬菌体的DNA是以用15N、32P、35S共同标记噬菌体的DNA为模板，大肠杆菌中的脱氧核苷酸为原
料合成的，脱氧核苷酸中含有元素C、H、O、N、P，故在子代噬菌体的DNA中能找到15N 和32P。
