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第20 讲 DNA 是主要的遗传物质
目录
01 课标达标练
【题型一】肺炎链球菌转化实验的原理及过程分析
【题型二】噬菌体侵染细菌的实验原理过程分析
【题型三】探究遗传物质的思路和方法
02 能力突破练 （新情境+新角度）
03 高考溯源练 （含2025 高考真题）
题型一 肺炎链球菌转化实验的原理及过程分析
1．格里菲思在进行肺炎双球菌转化实验时，只有在小鼠体内才能成功，他将高温杀死的S 型菌与R 型活
菌混合物在培养基中培养时，很难得到转化现象。而艾弗里在培养基中加了一定量的抗R 型菌的抗体，在
体外就比较容易观察到转化现象。下列说法不合理的是（ ）
A．抗R 型菌抗体使S 型菌的DNA 较易进入R 型细菌，易发生转化作用
B．R 型细菌对小鼠免疫力的抵抗力较S 型细菌弱，因此在小鼠体内容易转化成功
C．未加抗R 型菌抗体的培养基中R 型菌的竞争力较强，很难看到转化现象
D．可通过培养基上菌落的特征判断是否出现转化现象
2．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
3．艾弗里将含有S 型肺炎链球菌DNA 的提取物与R 型肺炎链球菌混合培养后，S 型菌的部分DNA 片段进
入R 型菌内并整合到其DNA 分子上，使R 型菌转化为能合成多糖荚膜的S 型菌，从而培养基上出现两种
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菌落。下列叙述不正确的是（ ）
A．肺炎链球菌体外转化实验有力地证明了DNA 是遗传物质
B．R 型细菌转化成S 型细菌的过程中，发生了基因重组
C．高温处理过的S 型菌蛋白质因变性而不能与双缩脲试剂发生紫色反应
D．为增加实验的科学性，另外还需增加了一组对照实验，即DNA 酶和S 型活菌中提取的DNA 与R
型菌混合培养
4．艾弗里等科学家进行了体外转化实验，他们将S 型细菌的细胞提取物分别用不同的酶进行处理后，再
与活的R 型细菌混合培养进行转化，具体分组及对应处理方式如表所示。下列相关分析正确的是（ ）
实验分
组
对细胞提取物的处理方式
甲
蛋白酶处理
乙
RNA 酶处理
丙
DNA 酶处理
丁
酯酶(脂肪酶)处理
A．上述实验中的丙组不会发生转化
B．本实验与噬菌体侵染细菌实验都利用了同位素标记技术
C．上述实验中的甲组、乙组、丁组为空白对照组，且都不能发生转化
D．丁组中转化出的S 型细菌因具有荚膜而受到机体吞噬细胞的破坏，从而导致生物患病
5． R 型肺炎链球菌转化为S 型肺炎链球菌的机理如下图所示。下列叙述正确的是（ ）
注：capS为带有荚膜合成基因的DNA 片段，capR为不带有荚膜合成基因的DNA 片段
A．S 型细菌DNA 断裂成多个片段是由于氢键被破坏
B．图中转化的原理是R 型细菌发生了染色体变异
C．据图可知促使R 型细菌发生转化的活性物质是capS
D．S 型肺炎链球菌在培养基上形成的菌落表面粗糙
6．研究发现在肺炎链球菌转化实验中（如下图所示），S 型细菌的DNA 片段会与R 型细菌表面的某些酶
结合并被其切割。某些酶能使S 型细菌DNA 片段的双链打开，另一些酶能降解DNA 片段中的一条链。未
被降解的DNA 单链可与R 型细菌的感受态特异蛋白结合，以此种方式进入细胞，并通过同源重组以置换
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的方式整合（形成杂合DNA 区段）进入R 型细菌的基因组内，使R 型细菌转化为S 型细菌。下列相关叙
述，错误的是（ ）
注：S 基因即控制荚膜形成的基因
A．推测转化过程中有限制酶、解旋酶、DNA 酶的共同参与
B．在感受态特异蛋白的作用下，R 型细菌发生了基因突变
C．S 基因能在R 型细菌内正确表达是由于生物共用同一套密码子
D．刚转化形成的S 型细菌分裂一次后可产生R 型和S 型两种细菌
题型二 噬菌体侵染细菌的实验原理过程分析
7．随着研究技术的发展，科研人员在经典实验上继续分析，图甲是加热杀死的S 型细菌与R 型活细菌混
合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化曲线，图乙是噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。下列有关叙
述正确的是（ ）
A．培养时间长短会影响图乙所示实验的实验结果
B．在含有被标记细菌的培养基中培养噬菌体
C．乙图中如果不经过搅拌，上清液中的放射性增强
D．加热杀死的S 型细菌注射到小鼠体内会出现S 型细菌
8．在噬菌体侵染细菌的实验中，若用一个被放射性同位素
3H 标记的T2 噬菌体侵染被放射性同位素
35S 标
记的大肠杆菌，并最终释放出100 个子代噬菌体。下列有关叙述错误的是（ ）
A．100 个子代噬菌体的遗传信息基本相同
B．噬菌体在自身RNA 聚合酶作用下转录出RNA
C．子代噬菌体的蛋白质外壳均含放射性同位素
35S
D．子代噬菌体中核酸含放射性同位素
3H 的个体占2%
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9．利用含有
32P 标记的T2 噬菌体侵染某种细菌，经过培养和搅拌以及离心后，发现离心管的沉淀物中含
有较高放射性，而上清液中放射性很低。下列相关叙述错误的是（ ）
A．若该实验不经过搅拌，对实验结果没有明显影响
B．若上清液放射性偏高，则可能是培养时间过短所致
C．该实验结果不能证明噬菌体的遗传物质是DNA
D．通过用含有
32P 标记的肺炎链球菌培养T2 噬菌体来标记噬菌体
10．下图表示在“肺炎链球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”（搅拌强度、时长等都合理）中相
关指标的变化，下列叙述错误的是（ ）
A．图甲表示在“
32P 标记的噬菌体侵染细菌实验”中，上清液放射性含量的变化
B．图乙表示在“
35S 标记的噬菌体侵染细菌实验”中，上清液放射性含量的变化
C．图丙可表示为“肺炎链球菌体外转化实验中R 型细菌+S 型细菌DNA 组”，R 型细菌与S 型细菌的
数量变化
D．噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA 是主要的遗传物质
11．人类对遗传物质的探索经历了漫长的过程，下列说法错误的是（ ）
A．活的R 型菌同加热杀死的S 型菌混合后能分离出活的S 型细菌，说明死的S 型菌中存在有活性的
“转化因子”
B．艾弗里设法将细胞提取物分离开，分别与R 型细菌混合培养，利用了减法原理，证明了DNA 是
“转化因子”
C．噬菌体侵染细菌实验的³⁵ S 标记组中，沉淀物具有放射性与搅拌不充分有关
D．梅塞尔森和斯塔尔用放射性同位素标记技术和差速离心法证明了DNA 复制的方式为半保留复制
12．科研工作者做噬菌体侵染细菌的实验时，分别用同位素
32P、
35S、
18O 和
14C 对噬菌体以及大肠杆菌成
分做了如下标记。以下说法不正确的是（ ）
第一组
第二组
第三组
噬菌体成分
用
35S 标记
未标记
用
14C 标记
大肠杆菌成分
用
32P 标记
用
18O 标记
未标记
A．第二组实验中，子代噬菌体蛋白质外壳中存在的氧元素是
18O
B．第三组实验中，子代噬菌体的DNA 中不一定含有
14C
C．第一组实验中，噬菌体DNA 在细菌体内复制了三次，释放出的子代噬菌体中含有
32P 的噬菌体和
35S 的噬菌体分别占子代噬菌体总数的100%、0
D．第三组实验经过一段时间培养后离心，检测到放射性主要出现在沉淀物中
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13． “噬菌体侵染大肠杆菌”的实验如图所示。已知在以下实验条件中，该噬菌体在大肠杆菌中每20 分
钟复制一代，不考虑大肠杆菌裂解。下列叙述正确的是（ ）
A．提取A 组试管Ⅲ沉淀中的子代噬菌体DNA，部分DNA 含有
32P
B．B 组试管Ⅲ上清液中的放射性强度与接种后的培养时间成正比
C．
35S 和
32P 分别用于标记噬菌体蛋白质的R 基和DNA 的碱基部位
D．该实验证明了DNA 是主要遗传物质
题型三 探究遗传物质的思路和方法
14．下列关于“DNA 是主要的遗传物质”相关实验的叙述，正确的有几项（ ）
①格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验说明加热致死的R 菌含有使R 菌转化为S 菌的转化因子
②艾弗里在肺炎链球菌转化实验中运用了加法原理，鉴定出DNA 是遗传物质
③噬菌体侵染大肠杆菌实验中，若保温时间过短会使
32P 组上清液放射性增强
④噬菌体侵染细菌实验说明DNA 是大肠杆菌和T2 噬菌体的遗传物质
⑤噬菌体侵染细菌的实验采用同位素标记法，避免了物质分离不彻底的问题，逻辑更严谨
⑥从烟草花叶病毒中提取的蛋白质不能使烟草感染病毒，提取的RNA 能使烟草感染病毒，说明烟草花叶
病毒的遗传物质主要是RNA
A．2 项
B．3 项
C．4 项
D．5 项
15．为了探究烟草花叶病毒(TMV)的遗传物质，某实验小组进行了如图所示的实验。下列说法正确的是(
)
A．实验1 为空白对照组，以消除无关变量对实验结果的影响，增强实验的可信度
B．根据实验1、2、3 的实验现象可得出结论：烟草花叶病毒的遗传物质是蛋白质
C．实验4 是利用“加法原理”设计的一个补充实验组，可以进一步验证实验结论
D．该实验是设法将核酸和蛋白质分开后分别研究各自的作用
16．慢性乙型肝炎病毒(HBV)是嗜肝病毒的一种，在全球占比较大，严重威胁人类健康。研究者利用放射
性同位素标记技术，以体外培养的肝脏细胞等为材料，设计可相互印证的甲、乙两组实验，以确定该病毒
的核酸类型。下列有关叙述正确的是( )
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A．本实验设置了空白对照组
B．HBV 病毒复制所需的原料、模板和酶都来自肝脏细胞
C．本实验应选用35S、32P 分别标记该病毒的蛋白质和核酸
D．本实验应先将甲、乙两组肝脏细胞分别培养在含放射性同位素标记的尿嘧啶、胸腺嘧啶的培养基中，
再培养HBV 病毒
1．肺炎链球菌有R 型和S 型，其中S 型菌分为SⅠ、SⅡ、SⅢ，R 型菌分为RI、 RⅡ、RⅢ。R 型
菌可接受不同S 型菌的S 基因并转化成相应的S 型菌；R 型菌只可回复突变为相应类型的S 型菌。为探究
R 型菌是发生转化还是回复突变，科学家将加热杀死的SⅠ和活的RⅡ混合培养一段时间后观察细菌类型，
下列相关分析错误的是（ ）
A．若培养基中同时出现SⅠ、RⅡ，说明发生转化
B．若培养基中同时出现SⅡ、RⅡ，说明发生回复突变
C．若培养基中同时出现SⅠ、SⅡ，则SⅠ菌落数少于SⅡ
D．本实验也可选用加热杀死的SⅡ和活的RⅢ完成探究
2．铜绿假单胞菌可感染人体的任何组织和部位。欲利用噬菌体及其宿主铜绿假单胞菌的相互作用，来达
到杀灭铜绿假单胞菌的目的，研究人员先将噬菌体PaP1 的DNA 和噬菌体JG 的蛋白质外壳重组，形成重
组噬菌体。再利用重组噬菌体、噬菌体JG 和噬菌体PaP1 侵染不同类型铜绿假单胞菌（PA1、PA01），测
得各自的吸附率如图所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A．噬菌体PaP1 对铜绿假单胞菌PA1 的杀灭效果更好
B．重组噬菌体产生的子代主要侵染铜绿假单胞菌PA01
C．噬菌体利用铜绿假单胞菌的核糖体合成自身的蛋白质
D．噬菌体对铜绿假单胞菌的吸附主要与蛋白质外壳有关
3．在探究生物的遗传物质的相关实验研究中，有如下的实验过程或理论解释。
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I、图一是关于肺炎双球菌R 型菌的转化过程图：据研究，并非任意两株R 型菌与S 型菌之间的接触都可发
生转化，凡能发生转化的，其R 型菌必须处于感受态，产生一些感受态特异蛋白，包括膜相关DNA 结合
蛋白、细胞壁自溶素和几种核酸酶。
Ⅱ、图二是关于肺炎双球菌的体外转化试验过程图
Ⅲ、图三是噬菌体的蛋白质和DNA 在侵染过程中的检测数据请回答下列问题：
(1)图一中，步骤 是将S 型菌加热杀死的过程，S 型菌的DNA 双链片段与A 细胞膜表面的相关DNA
结合蛋白结合，其中一条链（a）在DNA 水解酶的作用下水解，另一条链（b）与感受态特异蛋白结合进
入R 型菌细胞内。完成步骤④后，这条链（b）在相关酶的作用下，形成 （填“单”或“双”）链
整合进R 型菌的DNA 中，这种变异属于 。
(2)图二中，实验最关键的设计思路是 。
(3)图三中所示实验中，以噬菌体为研究材料，利用 的技术，分别用
32P 和
35S 标记噬菌体，用标记
的噬菌体侵染细菌，从而追踪在侵染过程中DNA 和蛋白质的位置变化。
实验结果表明： （填整数）分钟后的曲线变化基本上可说明DNA 与蛋白质实现分离。图中“被侵
染细菌”的存活率曲线基本保持在100%，这组数据的意义是作为对照组，以证明 。
一、单选题
1．（2025·河南·高考真题）在T2 噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，子代噬菌体中的元素全部来自其宿主细
胞的是（ ）
A．C
B．S
C．P
D．N
2．（2025·浙江·高考真题）多种多样的生物通过遗传信息控制性状，并通过繁殖将遗传物质传递给子代。
下列关于遗传物质的叙述正确的是（ ）
A．S 型肺炎链球菌的遗传物质主要通过质粒传递给子代
B．水稻、小麦和玉米三大粮食作物的遗传物质主要是DNA
C．控制伞藻伞帽的遗传物质通过半保留复制表达遗传信息
D．烟草叶肉细胞的遗传物质水解后可产生4 种脱氧核苷酸
3．（2024·天津·高考真题）实验中常根据菌落外表特征鉴别微生物，进而对实验结果做出判断，下列实验
不是根据菌落外表特征做出判断的是（ ）
A．艾弗里证明肺炎链球菌的转化因子是DNA
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B．判断分离酵母菌的固体培养基是否被毛霉污染
C．利用浸有抗生素的滤纸片筛选大肠杆菌中耐药性强的菌株
D．判断在尿素为唯一氮源的培养基上生长的尿素降解菌是否有不同种类
4．（2024·甘肃·高考真题）科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA 组成。关于证明蛋白质和核酸哪一
种是遗传物质的系列实验，下列叙述正确的是（ ）
A．肺炎链球菌体内转化实验中，加热致死的S 型菌株的DNA 分子在小鼠体内可使R 型活菌的相对性
状从无致病性转化为有致病性
B．肺炎链球菌体外转化实验中，利用自变量控制的“加法原理”，将“S 型菌DNA+DNA 酶”加入R
型活菌的培养基中，结果证明DNA 是转化因子
C．噬菌体侵染实验中，用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA，发现其DNA 进入宿
主细胞后，利用自身原料和酶完成自我复制
D．烟草花叶病毒实验中，以病毒颗粒的RNA 和蛋白质互为对照进行侵染，结果发现自变量RNA 分
子可使烟草出现花叶病斑性状
5．（2022·河北·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侵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
6．（2022·海南·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
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
7．（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
8．（2022·浙江·高考真题）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
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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
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