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第16 讲 DNA 是主要的遗传物质
内容要求——明考向
近年考情——知规律
人类对遗传物质的探索过程。
2021·全国乙卷（5）、2021·广东卷（5）
考点一 肺炎链球菌的转化实验
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1.肺炎链球菌的类型
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2.格里菲思的肺炎链球菌转化实验
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
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提醒 发生转化的只是少部分R 型细菌。
3.艾弗里的肺炎链球菌转化实验
涉及细菌培养技术、物质提纯和鉴定技术等
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提醒 ①转化的实质是基因重组而非基因突变：肺炎链球菌转化实验是指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
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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：加热致死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。
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（1）肺炎链球菌转化的原理是基因突变（×）
（2）S 型菌的DNA 和R 型菌混合培养，后代全是S 型菌（×）
（3）艾弗里的肺炎链球菌转化实验的自变量控制利用了“减法原理”（√）
（4）格里菲思的实验证明DNA 可以改变生物体的遗传性状（×）
（5）艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA 是主要的遗传物质（×）
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格里菲思第四组实验中，小鼠体内S 型细菌、R 型细菌含量的变化情况如图所示，
则：
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（1）ab 段R 型细菌数量减少的原因是小鼠体内形成大量的抗
R 型细菌的抗体，致
使
R 型细菌数量减少
。
（2）bc 段R 型细菌数量增多的原因是b 之前，已有少量
R 型细菌转化为
S 型细菌，
S 型细菌能降低小鼠的免疫力，造成
R 型细菌大量繁殖
。
（3）后期出现的大量S 型细菌是由R 型细菌转化成的
S 型细菌繁殖
而来的。
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肺炎链球菌体内和体外转化实验的比较
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考向 围绕肺炎链球菌转化实验，考查科学探究能力
1.（2021·全国乙卷，5）在格里菲思所做的肺炎链球菌转化实验中，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 S 型菌与R 型菌最主要的区别是前者具有多糖类的荚膜，后者不具有多糖
类的荚膜，S 型细菌有毒，故推测S 型菌的毒性可能与荚膜多糖有关，A 正确；加热
杀死的S 型菌其蛋白质已经被破坏，而分离出的S 型菌有毒性，即具备活性蛋白，
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可推出S 型菌的DNA 能够进入R 型菌细胞中指导蛋白质的合成，B 正确；加热可
使蛋白质变性，由实验结果R 型活细菌转化为有毒性的S 型活细菌可知，S 型菌的
遗传物质未受影响，即加热杀死S 型菌使其蛋白质功能丧失而其DNA 功能可能
不受影响，C 正确；S 型菌的DNA 经DNA 酶处理后，被降解，失去活性，故与R 型
菌混合后，无法得到S 型菌，D 错误。
2.（2022·广东深圳一中调研）艾弗里的实验证明了DNA 是使R 型细菌产生稳定遗
传变化的物质，得出这一结论的关键是（ ）
A.用S 型活细菌和加热杀死的S 型细菌分别对小白鼠进行注射，并形成对照
B.用加热杀死的S 型细菌与无致病性的R 型细菌混合后注射到小鼠体内，检测小
鼠体内S 型细菌的含量
C.从死亡小鼠体内分离获得了S 型细菌
D.分别用蛋白酶、RNA 酶或酯酶处理S 型细菌的细胞提取物后加入各培养基中培
养R 型细菌，观察是否发生转化
答案 D
解析 艾弗里实验的关键是分别用蛋白酶、RNA 酶或酯酶处理S 型细菌的细胞提
取物后加入含R 型细菌的培养基中，细胞提取物仍然具有转化活性，D 正确。
考点二 噬菌体侵染细菌的实验
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1.实验材料 T2
噬菌体和大肠杆菌
。
（1）T2 噬菌体的结构及生活方式
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（2）噬菌体的增殖
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2.实验方法
放射性同位素标记技术。该实验中用35 S ，
32 P 分别标记蛋白质和
DNA
。 不用14C
和18O，也不能用35S，32P 标记同一噬菌体
3.实验过程及结果
（1）标记噬菌体 T2 噬菌体属于病毒，专门寄生在大肠杆菌体内，不能直接用培
养基培养。若要标记T2 噬菌体，需先标记大肠杆菌
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（2）噬菌体侵染细菌 对比实验（相互对照）
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提醒 搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体和细菌分离；离心的目的是让上清
液中析出质量较轻的T2 噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆
菌。
4.实验结果分析
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（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的DNA 遗传的。
5.结论
DNA 是噬菌体的遗传物质。
[思维巧记] “二看法”判断子代噬菌体标记情况
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（1）噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等 （×）
（2）搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离（√）
（3）T2 噬菌体也可以在肺炎链球菌中复制和增殖（×）
（4）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（×）
（5）用1 个35S 标记的T2 噬菌体去侵染大肠杆菌，裂解释放的子代噬菌体中只有2
个含35S（×）
（6）噬菌体侵染细菌的实验能够证明DNA 控制蛋白质的合成（√）
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1.对T2 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
DNA 分子中。
必修2 P46“思考·讨论”拓展
2.从控制自变量的角度，艾弗里实验的基本思路是什么？在实际操作过程中最大
的困难是什么？
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提示 实验设计思路是单独研究DNA、蛋白质、糖类等物质在转化中的作用。从
控制自变量的角度，艾弗里在每个实验组中特异性地去除了一种物质，然后观察
在没有这种物质的情况下，实验结果会有什么变化。最大的困难是，如何彻底去除
细胞中含有的某种物质（如糖类、脂质、蛋白质等）。
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1.（科学思维）用32P 标记的噬菌体侵染细菌时，上清液具有少量放射性的原因
___________________________________________________________。
提示 ①培养时间过短，部分噬菌体还没来得及“注入”；②培养时间过长，部分
细菌裂解，“释放”子代噬菌体。
2.（科学思维）用35S 标记的噬菌体侵染细菌时，沉淀物中有少量放射性的原因
_________________________________________________________。
提示 搅拌不充分，有少量含35S 的噬菌体的蛋白质外壳吸附在细菌表面。
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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
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（2）用35S 标记的噬菌体侵染大肠杆菌
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2.比较肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验
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INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\命题规律探究.tif" \*
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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T2 噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了
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
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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.（2022·甘肃兰州联考）下列有关赫尔希和蔡斯研究T2 噬菌体侵染大肠杆菌的实
验，说法错误的是（ ）
A.子代噬菌体DNA 中的部分元素来自亲代噬菌体
B.35S 标记的T2 噬菌体的获得需用35S 标记的大肠杆菌培养
C.用32P 标记的T2 噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中检测到较高的放射性，可能是
因为培养时间过长
D.侵染过程中所需的ATP 可由大肠杆菌的线粒体所提供
答案 D
解析 DNA 为半保留复制，子代噬菌体的DNA 中一条单链来自亲代，则子代噬
菌体DNA 中的部分元素来自亲代噬菌体，A 正确；T2 噬菌体是一种专门寄生在大
肠杆菌体内的病毒，其不能独立生活，所以需要用35S 标记的大肠杆菌培养，才能
获得35S 标记的T2 噬菌体，B 正确；用32P 标记的T2 噬菌体侵染大肠杆菌，如果培
养时间过长，会导致细菌裂解释放出T2 噬菌体，从而使上清液中放射性较高，C
正确；大肠杆菌是原核生物，没有线粒体，D 错误。
考向2 结合两大经典实验，考查科学思维能力
3.（2022·福建厦门模拟）下列关于肺炎链球菌的体内、体外转化实验，以及T2 噬菌
体侵染大肠杆菌实验的叙述，正确的是（ ）
A.三个实验的设计思路是一致的
B.三个实验都用到了同位素标记法
C.三个实验都不能得出蛋白质不是遗传物质的结论
D.三个实验所涉及生物的遗传物质都是DNA
答案 D
解析 三个实验的设计思路不一样，A 错误；肺炎链球菌的体内和体外转化实验
都没有用到同位素标记法，B 错误；肺炎链球菌的体外转化实验可证明蛋白质不
是遗传物质，C 错误；题述三个实验所涉及的生物有T2 噬菌体、小鼠、大肠杆菌、
肺炎链球菌，它们的遗传物质都是DNA，D 正确。
4.（2022·陕西汉中重点中学联考）在证明DNA 是遗传物质的过程中，格里菲思的
肺炎链球菌体内转化实验、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验以及赫尔希和蔡斯
的T2 噬菌体侵染细菌实验都发挥了重要作用。下列相关分析错误的是（ ）
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A.艾弗里的实验能说明DNA 可以从一个生物个体转移到另一个生物个体内
B.艾弗里的实验能证明格里菲思提出的“转化因子”是DNA
C.艾弗里的实验中得到的R 型活细菌被32P 标记后可以用来培养T2 噬菌体
D.赫尔希和蔡斯的实验只能通过测定放射性的强度来判断，不能通过测定放射性
的有无来判断
答案 C
解析 用S 型细菌的细胞提取物与R 型活菌混合培养，出现了S 型菌，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，说明DNA 可以从一个生物个体转移到另一个生
物个体内，从而证明了格里菲思提出的“转化因子”是DNA，A、B 正确；T2 噬菌
体只能专门寄生在大肠杆菌中，C 错误；赫尔希和蔡斯的实验中离心后的上清液
和沉淀物中都有放射性，只是放射性强度差别较大，故赫尔希和蔡斯的实验只能
通过测定放射性的强度来判断，不能通过测定放射性的有无来判断，D 正确。
考点三 生物体内的遗传物质分析
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1.烟草花叶病毒感染烟草的实验
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提醒 烟草花叶病毒（TMV）的增殖方式与噬菌体增殖方式类似，TMV 裸露的
RNA 可以通过植物叶片摩擦形成的微伤口进入植物细胞。没有蛋白质衣壳的保护
感染的频率比较低。一旦TMV 的RNA 能顺利进入烟草的细胞内，就能像噬菌体
一样繁殖，产生新的TMV，从而让烟草植株感染。
2.DNA 是主要的遗传物质
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
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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，就生物个体而言，其遗传物质
是唯一的
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
体内核苷酸种类
4 种
8 种
8 种
遗传物质
DNA
或
RNA
DNA
DNA
实例
噬菌体、烟草花叶病毒
乳酸菌、蓝细菌
玉米、小麦、人
提醒 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。
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考向 结合探究遗传物质的思路与方法，考查科学探究能力
1.（2022·贵州贵阳摸底）如图表示科研人员探究烟草花叶病毒（TMV）遗传物质的
实验过程，由此可以判断（ ）
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A.水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNA
B.蛋白质是使TMV 产生稳定遗传变化的物质
C.侵入烟草细胞的RNA 进行了逆转录过程
D.TMV 的遗传物质的结构中嘧啶数和嘌呤数相同
答案 A
解析 分析实验过程图可知，将TMV 放在水和苯酚中振荡，可使RNA 和蛋白质
分离开，A 正确；据图可知，RNA 是使TMV 产生稳定遗传变化的物质，B 错误；此
实验不能说明TMV 的RNA 侵入烟草细胞后进行了逆转录过程，C 错误；据题中
信息可知，TMV 的遗传物质是单链RNA，因此，TMV 的遗传物质的结构中嘧啶数
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和嘌呤数不一定相同，D 错误。
2.（2022·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 （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。
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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
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重温真题 经典再现
1.经典重组 判断正误
（1）新冠病毒与肺炎链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）新冠病毒与肺炎链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）T2 噬菌体可感染肺炎链球菌导致其裂解（2018·全国卷Ⅱ，5B）（ ）
（4）T2 噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素（2013·海南卷，13A）（ ）
（5）格里菲思实验证明了DNA 是肺炎链球菌的遗传物质（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，肺炎链球菌的遗传物质为DNA，二者核苷
酸不同。
（3）× T2 噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。
（4）× 核酸中不含硫元素。
（5）× 格里菲思实验证明了加热致死的S 型细菌中，含有某种促使R 型活细菌
转化为S 型活细菌的活性物质——转化因子。
2.（2020·浙江7 月选考改编）下列关于“肺炎链球菌转化实验”的叙述，正确的是
（ ）
A.格里菲思的肺炎链球菌转化实验中，R 型细菌转化成的S 型细菌不能稳定遗传
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B.格里菲思的肺炎链球菌转化实验中，S 型细菌的荚膜物质使R 型细菌转化成有
荚膜的S 型细菌
C.艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，蛋白质也能使部分R 型细菌转化成S 型细菌
且可实现稳定遗传
D.艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，经DNA 酶处理的S 型细菌提取物不能使R
型细菌转化成S 型细菌
答案 D
解析 格里菲思的肺炎链球菌转化实验中，由R 型细菌转化成的S 型细菌能稳定
遗传，A 错误；格里菲思的肺炎链球菌转化实验中，S 型细菌的DNA 使R 型细菌
转化成有荚膜的S 型细菌，B 错误；艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，蛋白质不能
使R 型细菌转化成S 型细菌，C 错误；艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，经DNA
酶处理的S 型细菌提取物中的DNA 被水解，因此其不能使R 型细菌转化成S 型
细菌，D 正确。
3.（2019·海南卷，21 改编）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，F1为红花，F2中红花∶白花＝3∶1
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.加热致死的S 型肺炎链球菌与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T2 噬菌体外壳蛋白，在子代噬菌体中检测不到放射性
答案 B
解析 红花植株与白花植株杂交，F1为红花，F2中红花∶白花＝3∶1，属于性状分
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；加热致
死的S 型肺炎链球菌与R 型活菌混合培养后可分离出S 型活菌，只能说明加热致
死的S 型菌中存在转化因子，不能说明RNA 是遗传物质，C 错误；用放射性同位
素标记T2 噬菌体外壳蛋白，在子代噬菌体中检测不到放射性，说明蛋白质未进入
大肠杆菌，不能证明RNA 是遗传物质，D 错误。
4.（2017·全国卷Ⅱ，2 改编）在证明DNA 是遗传物质的过程中，T2 噬菌体侵染大肠
杆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.T2 噬菌体也可以在肺炎链球菌中复制和增殖
B.T2 噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA 和蛋白质
C.培养基中的32P 经宿主摄取后可出现在T2 噬菌体的核酸中
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D.人体免疫缺陷病毒与T2 噬菌体的核酸类型和增殖过程相同
答案 C
解析 T2 噬菌体只能侵染大肠杆菌，不能侵染肺炎链球菌，所以不可以在肺炎链
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T2 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；噬菌体侵染大肠杆菌时，其DNA 进入大肠杆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T2 噬菌体的核酸中，C 正确；人体免疫缺陷病毒与T2
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 病毒，D 错
误。
5.（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 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。
6.（2021·1 月浙江选考，15）下列关于遗传学发展史上4 个经典实验的叙述，正确
的是（ ）
A.孟德尔的单因子杂交实验证明了遗传因子位于染色体上
B.摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因自由组合定律
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.肺炎链球菌离体转化实验证明了DNA 是肺炎链球菌的遗传物质
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答案 D
解析 孟德尔的单因子杂交实验提出了分离定律，A 错误；摩尔根的果蝇伴性遗
传实验证明了白眼基因位于性染色体上，B 错误；T2 噬菌体侵染细菌实验证明了
T2 噬菌体的遗传物质是DNA，C 错误；肺炎链球菌离体转化实验证明了肺炎链球
菌的遗传物质是DNA，D 正确。
7.（2019·江苏卷，3）赫尔希和蔡斯的T2 噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了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.噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的
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 蛋白质和DNA 都含有N，所以不能用15N 代替32P 标记DNA，A 错误；噬菌
体外壳蛋白是由噬菌体体内控制噬菌体外壳蛋白合成的相关基因编码的，B 错误；
DNA 的复制为半保留复制，噬菌体侵染大肠杆菌后，会利用大肠杆菌体内的物质
来合成噬菌体DNA，C 正确；该实验证明了T2 噬菌体的遗传物质是DNA，D 错误。
课后·分层训练
（时间：35 分钟）
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考点一 肺炎链球菌的转化实验
1.（2022·广东佛山期末）下列关于肺炎链球菌转化实验的叙述，正确的是 （ ）
A.加热致死的S 型细菌中DNA 全部失去活性
B.加热致死的S 型细菌能使小鼠的体细胞发生转化
C.加入用蛋白酶（或RNA 酶、酯酶）处理的S 型细菌的细胞提取物后，只有部分R
型细菌转化成了S 型细菌
D.在转化过程中，加热致死的S 型细菌中的DNA 没有进入R 型活细菌
答案 C
解析 加热致死的S 型细菌冷却后其DNA 仍有活性，还能起作用，A 错误；加热
致死的S 型细菌不能使小鼠死亡，也不能使小鼠体细胞发生转化，B 错误；在转化
过程中，加热致死的S 型细菌中的DNA 进入R 型活细菌中，使R 型细菌转化为S
型细菌，D 错误。
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2.（2022·河北唐山调研）某科研团队重复了格里菲思的肺炎链球菌的体内转化实
验，甲组～丁组同时注射总量相同的细菌，实验过程如下图所示。下列对该实验的
分析，不合理的是（ ）
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F666.TIF" \*
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A.乙组和丁组小鼠死亡的时间应不同
B.丁组的死亡小鼠体内有活的S 型细菌
C.S 型活细菌有致病性，R 型活细菌无致病性
D.R 型死细菌与S 型活细菌混合也可发生转化
答案 D
解析 丁组将加热致死的S 型细菌和R 型活细菌注射到小鼠体内，R 型活细菌转
化为S 型活细菌需要一定的时间，因此乙组和丁组小鼠死亡的时间应不同，A 正
确；丁组死亡的小鼠体内存在着S 型和R 型两种活细菌，B 正确；S 型活细菌有致
病性，会导致小鼠死亡，而R 型活细菌无致病性，不会导致小鼠死亡，C 正确；R 型
死细菌与S 型活细菌混合并不能发生转化，D 错误。
3.（2022·潍坊统考）下列关于艾弗里肺炎链球菌体外转化实验的叙述，错误的是 （
）
A.该实验是在英国微生物学家格里菲思的实验基础上进行的
B.该实验运用了同位素标记法
C.实验过程中，通过观察菌落的特征来判断是否发生转化
D.该实验证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA
答案 B
解析 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验运用了酶解法和细菌培养技术等，但没
有采用同位素标记法，B 错误。
4.（2022·青岛即墨期中）下列关于在探索遗传物质过程中相关实验的叙述，错误的
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是 （ ）
A.艾弗里实验证明DNA 是转化因子的同时，也可说明R 型菌转化为S 型菌的效
率很低
B.烟草花叶病毒的感染和重建实验中不能证明含RNA 的生物中RNA 是遗传物质
C.S 型菌的DNA 与R 型菌混合液体悬浮培养后可在培养液中观察到光滑型菌落
D.肺炎链球菌转化实验中转化形成的S 型菌和野生型S 型菌的遗传信息不同
答案 C
解析 艾弗里的实验证明DNA 是转化因子，S 型菌中的DNA 能将少部分R 型菌
转化为S 型菌，说明R 型菌转化为S 型菌的效率很低，A 正确；烟草花叶病毒的感
染和重建实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，不能证明含RNA 的生物中
RNA 是遗传物质，B 正确；S 型菌的DNA 与R 型菌混合液体悬浮培养后，需要接
种到固体培养基上才可在培养基中观察到光滑型菌落，C 错误；转化的实质是S 型
菌的DNA 片段整合到R 型菌的DNA 中，实现了基因重组，因此转化形成的S 型
菌和野生型S 型菌的遗传信息不同，D 正确。
考点二 噬菌体侵染细菌实验
5.（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，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。
6.（2022·江苏盐城模拟）如图是“以32P 标记T2 噬菌体侵染大肠杆菌”实验示意
图。下列有关叙述正确的是（ ）
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A.锥形瓶内的培养液中有含32P 的物质，以便用32P 标记噬菌体
B.离心前搅拌②的目的是使噬菌体的外壳与大肠杆菌分离
C.若只有C 中含大量放射性，可直接证明噬菌体的遗传物质是DNA
D.实验中B 对应部分有少量放射性，可能原因是搅拌不充分
答案 B
解析 图中亲代噬菌体已用32P 标记，培养大肠杆菌的培养液中不含32P，A 错误；
过程②为搅拌，目的是使噬菌体的外壳与大肠杆菌分离，B 正确；若只有沉淀物C
中含大量放射性，可证明噬菌体的DNA 侵入了大肠杆菌，但若证明噬菌体的遗传
物质是DNA，必须还要再设计一组用35S 标记的噬菌体实验进行相互对照，C 错误
若实验B（上清液）中出现放射性，可能是培养时间过短，部分噬菌体还未吸附、侵
染至大肠杆菌细胞，或培养时间过长，造成部分大肠杆菌裂解，D 错误。
7.（2022·广东江门模拟）1952 年，赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌的实验，证明
了DNA 是遗传物质。该实验的其中一个步骤如下图所示，则下列关于混合培养的
描述，正确的是（ ）
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F668.TIF" \*
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A.将已用35S 标记的噬菌体和未标记的细菌混合培养
B.将已用32P 标记的噬菌体和未标记的细菌混合培养
C.将已标记的噬菌体和已标记的细菌混合培养
D.将未标记的噬菌体和已标记的细菌混合培养
答案 A
解析 噬菌体侵染细菌时，DNA 进入细菌中，而蛋白质外壳仍留在细菌外，经过
离心后，蛋白质外壳在上清液中，DNA 在沉淀物中。由于实验结果是上清液放射
性很高，沉淀物放射性很低，故该步骤是将已用35S 标记的噬菌体和未标记的细菌
混合培养，A 正确。
考点三 生物体内的遗传物质分析
8.（2022·山东泰安期中）下列关于核酸是遗传物质的证据的叙述，正确的是（ ）
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A.单用32P 标记的噬菌体侵染细菌的这组实验的检测结果可证明只有DNA 是遗
传物质
B.单用S 型菌的提取物与R 型菌混合培养，出现S 型菌可证明DNA 是遗传物质
C.单用S 型菌的DNA 去感染小鼠，小鼠会患病死亡
D.单用烟草花叶病毒的RNA 去感染烟草，烟草会出现感染病毒的症状
答案 D
解析 由于缺少对照组，单用32P 标记的噬菌体侵染细菌的这组实验的检测结果
不能证明DNA 是遗传物质，A 错误；单用S 型菌的提取物与R 型菌混合培养，由
于提取物中含多种成分，出现S 型菌，不能证明DNA 是遗传物质，B 错误；单用S
型菌的DNA 去感染小鼠，小鼠不会患病死亡，C 错误；单用烟草花叶病毒的RNA
去感染烟草，烟草会出现感染病毒的症状，D 正确。
9.（2022·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（ ）
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\B76.TIF" \*
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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。
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10.（2022·湖南调研）如图表示“T2 噬菌体侵染大肠杆菌的实验”中保温时间与
物质放射性强度的变化，下列叙述正确的是（ ）
INCLUDEPICTURE "E:\\丁苗苗\\课件\\一轮\\新建文件夹\\F671.TIF" \*
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A.甲表示在“32P 标记的T2 噬菌体侵染大肠杆菌实验”中，沉淀物放射性含量的
变化
B.甲表示在“35S 标记的T2 噬菌体侵染大肠杆菌实验”中，沉淀物放射性含量的
变化
C.乙表示在“32P 标记的T2 噬菌体侵染大肠杆菌实验”中，上清液放射性含量的
变化
D.乙表示在“35S 标记的T2 噬菌体侵染大肠杆菌实验”中，上清液放射性含量的
变化
答案 D
解析 在“32P 标记的T2 噬菌体侵染大肠杆菌实验”中，沉淀物放射性含量随保
温时间的变化应该是先增加再降低，不能用甲表示，A 错误；在“35S 标记的T2 噬
菌体侵染大肠杆菌实验”中，沉淀物放射性与保温时间没有关系，不能用甲表示，
B 错误；在“32P 标记的T2 噬菌体侵染大肠杆菌实验”中，上清液放射性含量的变
化应该用甲表示，C 错误；在“35S 标记的T2 噬菌体侵染大肠杆菌实验”中，上清
液放射性含量较高，且与保温时间没有关系，可用图乙表示，D 正确。
11.（2022·山东济南质检）针对人类对遗传物质的探索历程回答问题：
（1）1928 年，格里菲思通过肺炎链球菌的转化实验，推测加热致死的S 型细菌中含
有某种转化因子，能够将R 型细菌转化成S 型细菌，现已研究表明，转化的实质就
是控制荚膜合成的S 型菌的基因整合到R 型菌的DNA 上，这种变异类型属于
。1944 年，艾弗里通过肺炎链球菌的转化实验，设计
_______________________________________________________________
的实验思路，得出DNA 是遗传物质的结论。
（2）1952 年，赫尔希和蔡斯完成了噬菌体侵染细菌的实验。在该实验中，首先是标
记噬菌体，具体方法是_________________________________________；
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然后进行保温、搅拌和离心，其中搅拌的目的是 ；用32P
标记一组的上清液存在少量放射性的原因是
______________________________________________________（回答2 条）。
（3）艾弗里和赫尔希等人的实验选用了细菌或病毒等结构简单的生物作为实验材
料，选用结构简单生物作为实验材料的优点是_____________________________
_____________________________________。
（4）通过烟草花叶病毒感染等实验证明，RNA 也可以作为遗传物质。因为
_____________________________________________________________________，
所以说DNA 是主要的遗传物质。
答案 （1）基因重组 在S 型细菌的细胞提取物中，分别去除某种物质，观察能否
使R 型细菌发生转化
（2）分别用含32P 和35S 的培养基培养大肠杆菌；再用上述大肠杆菌培养噬菌体
使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵
染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中；保温时间过长，噬菌体在大肠杆
菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液中
（3）容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化（合理即可）
（4）绝大多数生物的遗传物质是DNA
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