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第1 讲 DNA 是主要的遗传物质
一、单选题
1． DNA 是主要的遗传物质，下列相关叙述正确的是（ ）
A．格里菲思通过体外转化实验证明了DNA 是遗传物质
B．沃森和克里克通过模型构建证明了DNA 具有双螺旋结构
C．梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记技术证明了DNA 的半保留复制
D．赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染细菌实验证明了DNA 是主要的遗传物质
2．（2023·河北保定·河北安国中学校联考三模）遗传转化是指游离的DNA 分子（细胞DNA）被细菌的细
胞摄取，并在细菌细胞内表达的过程。肺炎链球菌转化实验的实质如图所示（S 基因是控制荚膜形成的基
因）。下列有关叙述错误的是（ ）
A．由R 型细菌转化成的S 型细菌的遗传物质与原S 型细菌相同
B．由R 型细菌转化成S 型细菌的实质是基因重组
C．将S 型细菌的S 基因用
32P 标记，转化而来的S 型细菌在普通培养基上培养多代后，得到的子代S 型
细菌的S 基因均能检测到
32P
D．T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程也是一种遗传转化过程
3．下列对遗传物质探索历程的叙述，错误的是（ ）
A．因氨基酸的排列顺序多样可能蕴含遗传信息，最初认为遗传物质是蛋白质
B．在肺炎双球菌的转化实验中，R 型细菌转化的实质是发生了基因重组
1
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C．噬菌体侵染细菌实验更有说服力，是因为将蛋白质与DNA 完全分开研究
D．格里菲思发现R 型活菌转化为S 型活菌后，提出DNA 是遗传物质
4．如图为肺炎链球菌转化实验的实验图解。下列有关的叙述正确的是（ ）
A．若X 为加热杀死的S 型菌，根据实验结果可证明转化因子是DNA
B．若X 为S 型菌的DNA 和DNA 酶，则Y 中会出现S 型菌
C．若X 为S 型菌的DNA 和蛋白酶，则Y 中只存在S 型菌
D．若X 为S 型菌的DNA 和脂肪酶，则Y 中有S 型菌和R 型菌
5.通过细菌的转化发现DNA 和蛋白质的混合物中包含遗传信息，研究者判定是蛋白质还是DNA 存储遗传
信息实验的理论依据和判断方法（所用酶对检测方法无影响）相关叙述，错误的是（ ）
A．实验要利用脱氧核糖核酸（DNA）酶和蛋白酶的专一性
B．实验中要将DNA 和蛋白质直接分开，单独研究各自的作用
C．如果混合物用DNA 酶处理后，遗传信息消失，则遗传信息储存于DNA
D．如果混合物用蛋白酶处理后，遗传信息消失，则遗传信息储存于蛋白质
二、综合题
6．肺炎链球菌有S 型和R 型两种不同的类型。研究表明，S 型细菌的DNA 在进入R 型细菌之前，会被酶I
降解为具有黏性末端的片段，然后酶Ⅱ使S 型细菌DNA 的一条链降解，DNA 的另一条链进入菌体内部。
在现代分子生物学技术中，可以通过加入“某化学物质”，诱导R 型细菌进入感受态，以增大R 型细菌细
胞壁的通透性，利于S 型细菌DNA 片段通过体内同源重组被整合到R 型细菌的基因组中，实现肺炎链球
菌的转化。
请回答下列问题：
(1)早期人们认为蛋白质和核酸都可能作为遗传物质，请从构成蛋白质和核酸的单体角度，说出你的理由：
。
(2)与S 型细菌毒性有关的特殊结构是 ，上述材料中，酶Ⅱ是 （填酶名称）。
(3)在肺炎链球菌的转化实验中，向培养有R 型细菌的编号依次为甲、乙、丙、丁四个试管中，依次分别加
2
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入从S 型活细菌中提取的DNA、DNA 和DNA 酶、蛋白质、多糖，经过培养，检查结果发现试管内仍然有
R 型细菌的是 （填试管序号）
(4)除格里菲思和艾弗里等进行肺炎链球菌转化实验外，赫尔希和蔡斯利用 技术完成噬菌体侵染细菌
实验，证明 。此外，科学家发现有些病毒的遗传物质是RNA，因为 ，所以说DNA 是主要的
遗传物质。
一、选择题
1．下列有关生物科学史或遗传学实验的叙述，正确的是（ ）
A．摩尔根用白眼果蝇与红眼果蝇杂交，证明了基因在染色体上呈线性排列
B．在“建立减数分裂中染色体变化的模型”中，细胞中至少需要2 对染色体
C．T2 噬菌体侵染细菌实验证明了DNA 是大肠杆菌的遗传物质
D．分离细胞器和证明DNA 半保留复制的实验均使用了密度梯度离心法
2． 2007 年7 月25 日，加拿大食品检疫局公布第10 例疯牛病调查报告。报告认为，这起病例是由于使用
受污染饲料所致。疯牛病病毒（朊病毒）是不同于细菌和病毒的生物形式，只含畸形蛋白质，没有（不利
用）DNA 或RNA 进行复制，而是利用正常细胞中与其氨基酸排列顺序一致的蛋白质进行复制。下列方法
中可以用来检测饲料中是否含有朊病毒的是（ ）
A．用双缩脲试剂检测牛饲料中的提取液
B．用DNA 指纹检测牛饲料的提取液
C．提取牛饲料中的蛋白质，然后进行氨基酸测序，看是否与朊病毒的氨基酸序列相同
D．以上方法均不可取
3．某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验，进行了以下4 个实验：①用
14C 标记的噬菌
体侵染未标记的细菌，②未标记的噬菌体侵染
35S 标记的细菌，③用
32Р 标记的噬菌体侵染
3H 标记的细菌，
3
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④用
35S 标记的噬菌体侵染未标记的细菌，适宜时间后搅拌和离心。理论上4 个实验检测到放射性的主要部
位是（ ）
A．上清液和沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物
B．上清液和沉淀物、上清液、沉淀物、上清液
C．上清液和沉淀物、沉淀物、沉淀物、上清液
D．上清液和沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、上清液
4．下列叙述，不能作为“DNA 是遗传物质，而蛋白质不是”的证据的是（ ）
A．细胞核是遗传、代谢的控制中心，DNA 通常只在细胞核中间的染色体中存在
B．同种生物，每个细胞核中DNA 的含量基本相同，配子中减半，蛋白质则不符合该比例
C．同种生物，蛋白质在不同的细胞中的种类以及含量不同
D．组成蛋白质的氨基酸有21 种，排列顺序众多
5．将加热致死的S 型细菌与R 型细菌混合后，注射到小鼠体内，小鼠体内S 型、R 型细菌数量的变化情况
如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A．R 型细菌中的转化因子促使R 型细菌转化为S 型细菌
B．曲线ab 段与bc 段相比，小鼠体内抵抗R 型细菌的物质更多
C．曲线bc 段绝大多数的R 型细菌转化成了S 型细菌
D．cd 段R 型细菌数量上升的原因可能是S 型细菌降低了小鼠的免疫能力
6． 20 世纪多位科学家交流合作在探索“DNA 是主要的遗传物质”和“DNA 复制过程”的历程中做出卓
越贡献，下列有关说法错误的是（ ）
A．格里菲思实验证明加热杀死的S 型菌含有“转化因子”使R 型菌转化为S 型菌
B．噬菌体侵染大肠杆菌实验证明了DNA 是遗传物质
C．艾弗里的肺炎链球菌转化实验采用了“加法原理”，证明DNA 是遗传物质
D．噬菌体侵染实验使用了放射性同位素标记和离心技术
7．（2023·四川绵阳·统考模拟预测）研究人员利用荧光染料标记T₂ 噬菌体的某种成分，并让标记的噬菌
体与大肠杆菌混合培养，定时取菌液制成装片在荧光显微镜下观察，发现不同时间的荧光情况如表所示：
时间
荧光情况
4
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5min
大肠杆菌表面出现清晰的环状荧光
10min
大肠杆菌表面环状荧光模糊，大肠杆菌内出现荧光
15min
大多数大肠杆菌表面的环状荧光不完整，大肠杆菌附近出现弥散的荧光小点
下列叙述正确的是（ ）
A．可以通过离心后从上清液中吸取菌液制作装片
B．实验中荧光染料标记的T₂ 噬菌体成分是DNA
C．15min 时出现的弥散荧光小点都是释放出的子代噬菌体
D．发荧光的子代噬菌体所占比例随培养代数的增多而增多
8．格里菲思通过实验发现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。在此基础上，
艾弗里进一步通过多组实验对比分析，证明了转化因子就是DNA，从而证明DNA 才是肺炎链球菌的遗传
物质。下图表示艾弗里实验部分实验流程。有关叙述正确的是（ ）
A．步骤①中，酶处理时间不宜过长，以免底物被完全水解破坏
B．从步骤①②可知，本实验对自变量的控制采用的是加法原理
C．在步骤④中，进入R 型菌的S 型菌DNA 表达的产物是荚膜
D．在步骤⑤中，通过观察菌落或鉴定细胞形态可得到实验结果
二、综合题
9．细胞内的遗传物质在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。请回答下列与
生物遗传物质有关的问题：
(1)20 世纪20 年代，人们推测蛋白质可能是遗传物质，作出这一推测的依据是蛋白质是由多种氨基酸连接
形成的生物大分子，各种氨基酸 ，形成不同的蛋白质，但后来证明这一推测是错误的。
(2)下图是艾弗里及其同事的部分实验过程，图中两组实验相互对照，证明了DNA 是遗传物质，该实验成
功的最关键的实验设计思路是 。该实验中还应设置一组实验，即 ，增
设该组实验的主要目的是 。
5
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(3)某女子体内发现了一种非常罕见的大肠杆菌变种，目前全球没有任何抗生素可以抵抗。
T
①
2噬菌体对大肠杆菌的寄生具有 性，T2噬菌体与大肠杆菌遗传物质的基本组成单位
（填“相同”或“不相同”）。
②根据所学知识可判断，上述大肠杆菌的变种是由 （变异）导致的。
10．在探索遗传物质本质的历程中几个经典实验发挥了重要作用。请回答下列问题。
（一）以下是某同学总结的“赫尔希和蔡斯研究噬菌体侵染细菌实验”的步骤：
①在含
35S 和
32P 的培养基中培养大肠杆菌→②用上述大肠杆菌培养T2噬菌体，使噬菌体被标记→③把上述
被标记的噬菌体与未被标记的大肠杆菌混合→④经过短时间保温后进行搅拌离心→⑤分别检测上清液和沉
淀物中的放射性。
（1）请指出上述步骤中存在的一处错误，并改正： 。
（2）该实验如果保温时间过长，
32P 标记噬菌体的一组上清液中的放射性会 ，沉淀物中的放射性会
。（填“升高”“降低”或“不变”）
（3）两位科学家进行实验时，搅拌不同时间分别检测上清液中的放射性，结果如下表：
搅拌持续时间（min）
1
2
3
4
5
上清液
35S 所占比例（%）
50
70
75
80
80
上清液
32P 所占比例（%）
21
25
28
30
30
被侵染细菌成活率（%）
100
10
0
100
10
0
100
搅拌5min 时，被侵染的大肠杆菌成活率为100%，细菌没有被裂解，而上清液中仍有
32P 放射性出现，说
明 。
（二）某生物活动小组借鉴“艾弗里的肺炎链球菌转化实验”来探究H9N6 禽流感病毒的遗传物质种类，
他们设计了以下实验方案，请对该方案进行补充完善。
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材料用具：显微注射器，H9N6 禽流感病毒的核酸提取液，活鸡胚细胞，DNA 酶，RNA 酶，生理盐水等。
方法步骤：（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、b 两支试管中分
别加入等量的相同浓度的DNA 酶、RNA 酶，在c 试管中加入 。
（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。
预测实验结果及结论：
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。
11．（2024·全国·高三专题练习）20 世纪中叶升始，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)赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验：
①在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，采用的方法是 ，他们没有用
14C 和
18O 来分别标记蛋
白质和DNA，原因是 。
②用
35S 标记的组和用
32P 标记的组中，放射性分别主要分布于试管的 ，这表明噬菌体侵染细菌时，
进入到细菌细胞中，而 仍留在外面。
(2)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
液
该病毒核酸提取物和RNA 酶
该病毒核酸提取物
生理盐水
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 ，则DNA 是该病毒的遗传物质；
②若 ，则RNA 是该病毒的遗传物质。
12．（2023·全国·高三专题练习）烟草花叶病毒（TMV）是一种RNA 病毒，会使烟草得花叶病。将TMV
置于某种溶液中震荡，可以将病毒的蛋白质外壳与RNA 分子分离。某实验小组为了探究TMV 病毒的遗传
物质，将TMV 的蛋白质外壳和RNA 分离后分别感染烟草，实验结果如图所示。回答下列问题：
7
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(1)根据图示实验结果可以得出的实验结论为 。若要进一步证明该结论，可以利用"减法原理”
补充一个实验组，实验组的主要操作为 ，结果是烟草不会得花叶病。
(2)霍氏车前草病毒（HRV）也是一种RNA 病毒。TMV 蛋白质外壳由TMV 遗传物质指导合成，可以被
TMV 抗体灭活，但不受HRV 抗体的影响；HRV 蛋白质外壳由HRV 遗传物质指导合成，可以被HRV 抗体
灭活，但不受TMV 抗体的影响。某实验小组为了证明这两种病毒的遗传物质都是RNA，设计了如下实验：
①用HRV 的RNA 和TMV 的蛋白质外壳重组形成杂种病毒A，用 重组形成杂种病毒B。
②将适量健康烟草平均常成甲、乙两组，常别用上述两种重组病毒侵染这两组烟草，一段时间后，从这两
组烟草的病斑中常别常离出分离病毒。
③常别用TMV 抗体和HRV 抗体处理甲组常离出的子离病毒，常别用TMV 抗体和HRV 抗体处理乙组常离
出的子代病毒。
实验结果：甲组子代病毒的蛋白质外壳 ；乙组子代病毒的蛋白质外壳 。
实验结论：霍氏车前草病毒（HRV）和烟草花叶病毒（TMV）的遗传物质都是RNA。
1．（2022·海南·统考高考真题）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（ ）
T2噬菌体
大肠杆菌
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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
2．（2022·河北·统考高考真题）关于遗传物质DNA 的经典实验，叙述错误的是（ ）
A．摩尔根依据果蝇杂交实验结果首次推理出基因位于染色体上
B．孟德尔描述的“遗传因子”与格里菲思提出的“转化因子”化学本质相同
C．肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体浸染细菌实验均采用了能区分DNA 和蛋白质的技术
D．双螺旋模型的碱基互补配对原则解释了DNA 分子具有稳定的直径
3．（2022·浙江·高考真题）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
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