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18 DNA 是主要的遗传物质
1．T2 噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体与内的病毒，它的头部和尾部的外壳都是
由蛋白质构成，头部内含有DNA，仅蛋白质分子中含有S，P 几乎都存在于DNA 中。
下图为用
35S 或
32P 标记的T2 噬菌体侵染未标记的大肠杆菌的实验示意图。下列分析正
确的是（ ）
A．实验前应分别用含
35S 或
32P 的培养基培养噬菌体，得到含
35S 或
32P 标记的噬菌
体
B．实验一中a 的放射性很高，b 的放射性很低，说明进入大肠杆菌的是噬菌体的
DNA
C．实验二中过程③保温培养时间过短或过长，都会导致c 的放射性强度偏低
D．该实验设计思路的关键是把DNA 与蛋白质分开，单独、直接地观察它们的作
用
2．艾弗里在进行肺炎链球菌的体外转化实验时，首先用纯化的方法得到加热杀死的S
型细菌提取液中的“转化因子”，用狗的肠黏液肺炎链球菌自溶物以及狗和兔子血清
､
（已知上述成分中均含有DNA 酶）分别处理“转化因子”，然后进行肺炎链球菌的转
化测试，结果显示“转化因子”的转化活性均丧失。下列叙述错误的是（ ）
A．该实验说明DNA 酶能够使纯化的转化因子失去活性
B．该实验能说明DNA 是转化因子
C．用加热处理后的肺炎链球菌自溶物处理“转化因子”，转化测试结果仍会显示
转化活性丧失
D．在转化测试中，如果去除某成分后转化活性仍在，则说明去除该成分的操作能
纯化转化因子
3．为研究某裂解性噬菌体对耐药性肺炎克雷伯氏菌引起的小鼠肺炎的治疗效果，研究
人员分别用等体积的缓冲液感染复数依次为
､
0.1､1.0､10.0 的噬菌体分别与等量的肺炎
克雷伯氏菌悬液混合培养（感染复数指侵染时噬菌体与细菌个数之比，感染复数越高，
1
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细菌裂解越快），定时测定各组的细菌数量，结果如图所示。下列叙述正确的是（
）
A．该研究所用裂解性噬菌体可能是T2 噬菌体
B．b 组噬菌体与细菌混合约4h 后，被感染细菌开始裂解
C．a､b､c､d 四组依次是缓冲液组感染复数分别为
､
10.0､1.0 和0.1 的噬菌体组
D．用感染复数相对较高的噬菌体治疗小鼠肺炎会更有效
4．下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是（ ）
A．分别用含有
和
的培养基培养噬菌体
B．搅拌能使大肠杆菌破裂，释放出子代噬菌体
C．用
标记的一组实验，部分子代噬菌体中能检测到
D．用
标记的一组实验，放射性同位素主要分布在沉淀中
5．下列关于生物遗传物质的叙述中，错误的是（ ）
①细胞核内的遗传物质是DNA，细胞质内的遗传物质是RNA
DNA
②
是主要的遗传物质是指一种生物的遗传物质主要是DNA
③具有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA，病毒的遗传物质都是RNA
④生物的遗传物质是DNA 或RNA，具有细胞结构的生物的遗传物质是DNA
T
⑤
2噬菌体含碱基5 种，核苷酸5 种，五碳糖1 种
⑥烟草叶肉细胞含碱基5 种，核苷酸8 种，五碳糖2 种
⑦烟草花叶病毒含碱基4 种，核苷酸8 种，五碳糖2 种
⑧豌豆根毛细胞含碱基8 种，核苷酸8 种，五碳糖2 种
A．①②③⑤⑥⑦B．①④⑤⑥⑦⑧
C．①②③⑤⑦⑧
D．①②④⑤⑦⑧
6．用
32P 标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，侵染时间t 后搅拌、离心得到上
清液和沉淀物，检测上清液中放射性
32P 约占初始标记噬菌体放射性的30%。在侵染时
间内，被侵染细菌的存活率接近100%。下列相关叙述错误的是（ ）
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A．T2噬菌体的DNA 需要借助多种细胞器在宿主细胞中合成
B．若实验改用
35S 标记，其余不变，则上清液中放射性
35S 占初始标记的比例接近
100%
C．培养基中的
32P 需经大肠杆菌摄取后才可出现在T2噬菌体的核酸中
D．仅依据这组实验不能说明T2噬菌体的遗传物质是DNA
7．下列是关于几类生物特点的叙述，正确的是（ ）
A．新冠病毒的结构非常简单，但也有核糖体
B．真核生物都有线粒体，呼吸作用方式为有氧呼吸
C．原核生物都没有线粒体，呼吸作用方式为无氧呼吸
D．原核生物的遗传物质是DNA，真核生物的遗传物质是DNA
8．某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌实验，进行了以下4 个实验：
①用
32P 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
14C 标记的噬菌体侵染未标记的细菌
④用未标记的噬菌体侵染
3H 标记的细菌
以上4 个实验，保温适当时间后离心，理论上检测到放射性的主要部位分别是（ ）
A．沉淀、沉淀、沉淀和上清液、沉淀
B．沉淀、上清液、沉淀和上清液、沉淀
C．上清液、上清液、沉淀和上清液、上清液
D．沉淀、沉淀、沉淀和上清液、
沉淀和上清液
9．根据S 型肺炎链球菌荚膜多糖的差异，将S 型菌分为SⅠ、SⅡ、SⅢ……等类型。不
同类型的S 型菌发生基因突变后失去荚膜，成为相应类型的R 型菌（RⅠ、RⅡ、
RIⅢ……）。S 型菌的荚膜能阻止外源DNA 进入细胞，R 型菌只可回复突变为相应类
型的S 型菌。将加热杀死的甲菌破碎后，获得提取物→对提取物进行不同酶处理→加
入到乙菌培养基中培养→检测子代细菌（丙）的类型。下列实验思路与结果预期，能
说明细菌发生转化而未发生基因突变的一组是（ ）
A．甲∶RⅡ，乙∶SⅢ，丙∶SⅢ、RⅡ
B．甲∶SⅢ，乙∶RⅢ，丙∶SⅢ、RⅢ
C．甲∶SⅢ，乙∶RⅡ，丙∶SⅢ、SⅡ
D．甲∶SⅢ，乙∶RⅡ，丙∶SⅢ、RⅡ
10．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（ ）
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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
11．烟草花叶病毒（TMV）和车前草病毒（HRV）都能感染烟叶，但二者致病的病斑
不同，如下图所示。下列说法中不正确的是（ ）
A．a 过程表示用TMV 的蛋白质外壳感染烟叶，结果说明TMV 的蛋白质外壳没有
感染作用
B．b 过程表示用HRV 的RNA 单独感染烟叶，结果说明其具有感染作用
C．c、d 过程表示用TMV 的蛋白质外壳和HRV 的RNA 合成的“杂种病毒”感染
烟叶，结果说明该“杂种病毒”有感染作用，表现病症为感染HRV 症状，并能从
中分离出HRV
D．该实验证明只有车前草病毒的RNA 是遗传物质，蛋白质外壳和烟草花叶病毒
的RNA 不是遗传物质
12．2020 年的诺贝尔化学奖授予了两位在基因组编辑技术（如CRISPR/Cas）领域作出
杰出贡献的女科学家。这项技术的问世源自于人们在本世纪初对细菌抵御噬菌体的机
理研究：不少的细菌第一次被特定的噬菌体感染后，由细菌Cas2 基因表达的Cas2 核
酸内切酶（蛋白质）便会随机低效切断入侵的噬菌体DNA 双链，并将切下的DNA 片
段插入CRISPR 位点，形成“免疫记忆”。当细菌再次遭遇同种噬菌体时，由CRISPR
位点转录产生的crRNA 便会将另一种核酸内切酶（如Cas9）准确带到入侵者DNA 处，
并将之切断，即“免疫杀灭”。过程如图所示。下列说法错误的是（ ）
4
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A．细菌体内发生图中的①过程，需要细菌提供场所、模板、原料、能量等
B．图中②过程的机理类似于mRNA 与DNA 模板链的结合
C．核酸内切酶Cas2 和Cas9 均作用于DNA 双链，但只有前者有序列特异性
D．细菌利用CRISPR/Cas 分子装置剿灭入侵噬菌体的过程相当于高等动物的特异
性免疫
13．新发现一种感染家禽的病毒Q，为检测该病毒的化学组成成分以及其遗传物质，
某兴趣小组设计了相关实验。回答下列问题：
(1)若要研究病毒Q，则应该将病毒Q 培养在活细胞培养基中，原因是
________________________。
(2)利用特定的颜色反应来鉴定病毒Q 的化学成分，原理是：
RNA
①
在浓盐酸中与苔黑酚试剂共热显绿色；
DNA
②
与二苯胺试剂共热显蓝色；
③蛋白质与双缩脲试剂反应显紫色。
实验结果发现该病毒________________________，说明其化学成分为RNA 和蛋白质。
(3)该兴趣小组继续利用实验材料病毒Q 蛋白酶
､
､RNA 酶活鸡胚培养基等完成相关实
､
验设计。
①实验设计思路：________________________，在适宜条件下培养一段时间后，分别
检测活鸡胚培养基中是否存在病毒Q。
②预期实验结果和结论：
A．若只在用蛋白酶处理过的病毒Q 感染的活鸡胚培养基中检测到病毒Q，则说明病
毒Q 中具有遗传效应的是________________________。
B．若只在用________________________感染的活鸡胚培养基中检测到病毒Q，则说明
病毒Q 中具有遗传效应的是________________________。
C．若在________________________，则说明病毒Q 中的________________________。
③该实验证明禽流感病毒的遗传物质的最关键的实验设计思路是
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________________________。
14．1952 年，赫尔希和蔡斯以T2 噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记技术，
完成了一个很有说服力的实验。即“噬菌体侵染大肠杆菌的实验”，请根据该实验的
流程图，回答相关问题：
(1)用
35S 或
32P 标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，保温一段时间然后进行搅拌和
离心处理，检测上清液和沉淀物中的放射性，上述操作中保温一段时间的目的是
__________，搅拌的目的是__________。
(2)35S 标记的噬菌体侵染细菌实验中，若搅拌不充分，上清液的放射性会__________。
(3)32P 标记的噬菌体侵染细菌实验中，保温时间过短，上清液的放射性会__________，
保温时间过长，上清液的放射性会__________。
(4)关于噬菌体是如何侵染大肠杆菌可做出多种合理的假设，其中的一种假设是噬菌体
的DNA 注入，蛋白质外壳未注入；除该假设外，可做出的假设还有__________种。分
别是__________。
(5)获取含有放射性同位素
35S 标记的T2噬菌体的方法是__________。
15．铜绿假单胞菌是在医院内感染的主要病原菌之一，常见于烧伤、重症监护病房、
免疫力低下，以及囊性纤维化的病人。噬菌体是侵染细菌的病毒，可以杀死细菌。研
究人员欲利用铜绿假单胞菌噬菌体和宿主相互作用，来达到杀灭铜绿假单胞菌的目的。
研究人员将噬菌体PaP1 的DNA 和噬菌体JG 的蛋白质外壳重组成重组噬菌体，重组噬
菌体、噬菌体JG 和噬菌体PaP1 对不同类型（PA1、PAO1）的铜绿假单胞菌的吸附率
如图所示，回答下列问题：
(1)根据B、C 组的实验结果可以得出的实验结论是______________________，比较
A、B、C 三组的实验结果可知，噬菌体对铜绿假单胞菌的吸附主要取决于其
6
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____________________（填“DNA”或“蛋白质外壳”）的种类。
(2)重组噬菌体繁殖产生的子代噬菌体，主要侵染铜绿假单胞菌____________（填
“PAO1”或“PA1”），理由是______________________________。
(3)研究发现噬菌体PaP1 感染铜绿假单胞菌PA1 后，可以杀死大部分的细菌，但总会
有一定数量的耐受菌株产生，研究发现和铜绿假单胞菌PA1 相比，PA1r（耐受菌）丢
失了一段DNA 序列，该序列含有合成脂多糖的关键基因gaIU，为验证gaIU 基因的丢
失是导致PA1r 出现耐受性的原因，实验小组设计的实验方案如下：
组别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
处理方法
PA1+PaP1
PA1r+PaP1
导入gaIU 基因的PA1r+PaP1
预期结果
？
接种噬菌体后，
菌落基本无变化
接种理菌体后。
菌落减少甚至无菌落
若gaIU 基因的丢失是导致PA1r 出现耐受性的原因，则第Ⅰ组实验的预期结果为
______________________。
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参考答案：
1．D
【分析】噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用
35S 或
32P 标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混
合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物
中的放射性物质。
【详解】A、噬菌体是DNA 病毒，必须寄生在活细胞中才能生长繁殖，不能用培养基直接
培养，A 错误；
B、实验一中用
35S 标记的是蛋白质，蛋白质不能进入大肠杆菌，分离后出现在上清液中，
故a 的放射性很高，b 的放射性很低，不能说明进入大肠杆菌的是噬菌体的DNA，B 错误；
C、用
32P 标记的噬菌体侵染大肠杆菌，保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细
胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液放射性变高，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，也会使上清液的放射性含量升高，C 错
误；
D、证明DNA 是遗传物质的噬菌体侵染细菌的实验，最关键的思路是将分离DNA 和蛋白
质，单独观察它们的作用，D 正确。
故选D。
2．C
【分析】在艾弗里证明遗传物质是DNA 的实验中，艾弗里将S 型细菌的DNA、蛋白质、
糖类等物质分离开，单独的、直接的观察它们各自的作用。
【详解】AB、由于题干中信息可知，DNA 酶能专一性水解DNA，用含有DNA 酶的处理
液处理"转化因子"后，进行转化测试结果显示转化活性丧失，则实验用的是减法原则，即
去除了DNA 后，发现无法完成转化，故能得出DNA 酶能够使纯化的转化因子失去活性、
DNA 是转化因子的结论，AB 正确；
C、肺炎链球菌自溶物含有DNA 酶，加热处理会使其空间结构发生改变导致活性丧失，不
能水解DNA，因此用加热处理后的肺炎链球菌自溶物处理“转化因子”，转化测试结果
“转化因子”的转化活性不会丧失，C 错误；
D、纯化转化因子时，若去除了某种成分后转化活性仍在，则说明去除的部分不是转化因
子，剩余的部分是转化因子，故该操作可以纯化转化因子；如果去除某些成分后转化活性
丧失，说明去除其他物质的同时转化因子也被去除，则说明去除该成分的操作不能用于转
化因子的纯化，D 正确。
故选C。
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3．D
【分析】细菌在缓冲液中可通过分裂增殖，裂解性噬菌体可裂解耐药性肺炎克雷伯氏菌，
图中曲线是细菌增殖与噬菌体裂解共同作用的结果。
【详解】A、T2 噬菌体专一侵染性大肠杆菌，不侵染耐药性肺炎克雷伯氏菌，A 错误；
B、b 组噬菌体与细菌混合约4h 时，细菌数量达到最大值，此时细菌增殖速率等于裂解速
率，在此之前被感染细菌即开始裂解，B 错误；
C、a 组细菌数量不下降，对应缓冲液组，b 组细菌数量减少最晚，对应感染复数为0．1 的
噬菌体组，c 组对应1.0，d 组对应10.0，C 错误；
D、用感染复数相对较高的噬菌体治疗小鼠肺炎，可使细菌数量快速下降，效果会更好，D
正确。
故选D。
4．D
【分析】噬菌体侵染细菌的实验：用同位素示踪法分别标记噬菌体外壳（
35S）和噬菌体的
DNA（
32P），分别侵染未标记的大肠杆菌，分别检测放射性出现的部位（悬浮液/沉淀）。
实验结果：
32P 组沉淀中出现较强的放射性，说明DNA 能进入大肠杆菌，且在新的噬菌体
中也发现了
32P，说明DNA 是噬菌体的遗传物质；
35S 组悬浮液中放射性较强，说明蛋白质
没有进入细菌。
【详解】A、噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能再培养基上独立生存，因此要标记噬菌
体需用含
35S 和
32P 标记的大肠杆菌分别培养，A 错误；
B、搅拌的目的是将吸附在大肠杆菌表面的噬菌体蛋白质外壳与大肠杆菌细胞分离，不能
使大肠杆菌破裂，B 错误；
C、用
35S 标记的一组实验，由于蛋白质外壳没有进入细菌，所以子代噬菌体中不可能检测
到
35S，C 错误；
D、用
32P 标记DNA 的一组实验，DNA 会进入细菌中，离心后随细菌沉淀，放射性同位素
主要分布在沉淀物中，D 正确。
故选D。
5．C
【分析】具有细胞结构的生物，不论真核生物，还是原核生物，含有DNA 和RNA，遗传
物质都是DNA；病毒只含有一种核酸（DNA 或RNA），DNA 病毒的遗传物质是DNA，
RNA 病毒的遗传物质是RNA。
【详解】①细胞核内的遗传物质是DNA，细胞质内的遗传物质也是DNA，①错误；
2
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DNA
②
是主要的遗传物质是指大多数生物的遗传物质是DNA，一种生物的遗传物质只有
一种，②错误；
③具有细胞结构的生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA 或RNA，③错误；
④具有细胞结构的生物的遗传物质是DNA，DNA 病毒的遗传物质是DNA，RNA 病毒的遗
传物质是RNA，④正确；
T
⑤
2噬菌体是DNA 病毒，含碱基4 种，核苷酸4 种，五碳糖1 种（核糖），⑤错误；
⑥烟草叶肉细胞含有DNA 和RNA，故含碱基5 种，核苷酸8 种，五碳糖2 种，⑥正确；
⑦烟草花叶病毒是RNA 病毒，含碱基4 种，核苷酸4 种，五碳糖1 种（含核糖），⑦错误；
⑧豌豆根毛细胞含有DNA 和RNA，故含碱基5 种，核苷酸8 种，五碳糖2 种，⑧错误。
ABD 错误，C 正确。
故选C。
6．A
【分析】噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用
35S 或
32P 标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混
合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物
中的放射性物质。该实验的结论是DNA 是遗传物质。
【详解】A、T2噬菌体的宿主细胞为大肠杆菌，大肠杆菌细胞中只含有核糖体一种细胞器，
A 错误；
B、若实验改用
35S 标记，则标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，蛋白质不进入宿主细胞，搅
拌离心后，则上清液有放射性，沉淀物没有放射性，即上清液中放射性
35S 占初始标记的比
例接近100%，B 正确；
C、T2噬菌体不能直接利用培养基培养，只能寄生在大肠杆菌内生存，因此要获得含有
32P
标记的T2噬菌体，首先要获得含有
32P 标记的大肠杆菌，大肠杆菌可以直接在含有
32P 的培
养基中培养，C 正确；
D、仅依据这组实验不能说明T2噬菌体的遗传物质是DNA，即需要设置对照组实验，用
35S 标记的T2噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌，D 正确。
故选A。
7．D
【分析】原核细胞：没有被核膜包被的成形的细胞核，没有核膜、核仁和染色质；没有复
杂的细胞器（只有核糖体一种细胞器）；含有细胞膜、细胞质，遗传物质是DNA。真核生
物：有被核膜包被的成形的细胞核，有核膜、核仁和染色质；有复杂的细胞器（包括线粒
体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体等），遗传物质是DNA。
3
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【详解】A、新冠病毒属于病毒，无细胞结构，不含核糖体，A 错误；
B、真核生物不一定都有线粒体，如蛔虫无线粒体，只能进行无氧呼吸，B 错误；
C、蓝细菌（蓝藻）属于原核细胞，没有线粒体，但具有有氧呼吸有关的酶，也能进行有
氧呼吸，C 错误；
D、原核生物和真核生物都属于细胞生物，遗传物质都是DNA，D 正确。
故选D。
8．A
【分析】噬菌体的繁殖过程：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；T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用
35S 或
32P 标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌
器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
【详解】①用
32P 标记的噬菌体侵染未标记的细菌，由于
32P 标记的是噬菌体的DNA，且
DNA 会进入到宿主细胞中，因此，经过适当时间的保温、离心分离后出现放射性的主要部
位是沉淀物；
②用未标记的噬菌体侵染
35S 标记的细菌，噬菌体合成蛋白质需要的原料是细菌提供的，故
新合成的噬菌体蛋白质外壳具有放射性，且新合成的噬菌体在细菌内，离心后分布在沉淀
物中，所以离心后主要在沉淀物中检测到放射性；
③
14C 标记的是噬菌体的DNA 和蛋白质外壳，而用
14N 标记的噬菌体侵染未标记的细菌时，
蛋白质外壳离心到上清液中，噬菌体的DNA 和细菌离心到沉淀物中，因此
14N 存在的主要
部位是沉淀物和上清液；
④用
3H 标记细菌，子代噬菌体的蛋白质外壳和DNA 均含有
3H，因此，用未标记的噬菌体
侵染
3H 标记的细菌，且子代噬菌体（未释放出的）和细菌均离心到沉淀物中，可见放射性
主要分布在沉淀物中。
故选A。
9．D
【分析】分析题意可知，S 型菌根据荚膜多糖的不同，分为不同类型，无论哪种类型，只
要发生基因突变，就会失去荚膜成为相应类型的R 型菌。且S 型菌的荚膜会阻止外源DNA
进入细胞，而R 型菌则可突变为S 型菌。
【详解】A、分析实验思路可知，将甲菌处理后加入乙菌的培养基中培养，看能否得到相
应类型的丙细菌，根据题意分析可知，S 型菌的荚膜能阻止外源DNA 进入细胞，甲RⅡ的
DNA 不能进入乙SⅢ中，不会导致乙SⅢ转化为丙RⅡ，A 错误；
4
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B、甲SⅢ的DNA 经过处理后，可被乙RⅢ吸收，将部分RⅢ转化为SⅢ，不能确定RⅢ
的出现，是因为SⅢ发生突变还是转化，B 错误；
C、甲SⅢ的DNA 经过处理后，可被乙RⅡ吸收，将部分乙RⅡ转化为丙SⅢ，不会出现
SⅡ，C 错误；
D、甲SⅢ的DNA 经过处理后，可被乙RⅡ吸收，将部分RⅡ转化为SⅢ，RⅡ的出现不是
因为突变，D 正确。
故选D。
10．D
【分析】T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌内的病毒，由DNA 和蛋白质构成。在寄生的
过程中，它会把自身的遗传物质注入到大肠杆菌内，并利用大肠杆菌内的物质合成新的噬
菌体，进行大量增殖。为了确定它注入到大肠杆菌内的是它的蛋白质还是DNA（即哪个是
它的遗传物质），科学家采用放射性同位素标记的方法进行了相关实验。
【详解】A、大肠杆菌成分用
18O 标记，子代噬菌体的蛋白质外壳的原料完全来自大肠杆菌，
故子代噬菌体蛋白质外壳中存在的氧元素是
18O，A 正确；
B、
14C 能标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA，由于DNA 的半保留复制，子代部分噬菌体含
有亲代DNA 的一条链，所以子代噬菌体的DNA 中不一定含有
14C，B 正确；
C、噬菌体DNA 在细菌体内复制了三次，子代噬菌体是以亲代噬菌体的DNA 做模板链，
大肠杆菌提供脱氧核苷酸为原料，合成子代噬菌体的，所以每一个子代噬菌体都含
32P；
35S
标记的是噬菌体的蛋白质外壳，不会进入大肠杆菌体内，故子代噬菌体中都不含
35S，C 正
确；
D、
14C 既能标记噬菌体的DNA，也能标记噬菌体的蛋白质外壳，所以经过一段时间培养后
离心，检测到放射性在上清液和沉淀物中都有，D 错误。
故选D。
11．D
【分析】分析题图信息可知：用TMV 的蛋白质外壳、HRV 的RNA 和TMV 的蛋白质外壳
与HRV 的RNA 组成的重组病毒感染烟叶，用TMV 的蛋白质外壳感染的烟叶没有出现病斑，
其他两组烟叶上出现的病斑是HRV 的病斑，结果说明TMV 的蛋白质外壳没有侵染作用，
HRV 的RNA 和TMV 的蛋白质外壳与HRV 的RNA 组成的重组病毒有感染作用。
【详解】A、a 过程中烟叶没有出现病斑，表示用TMV 蛋白质外壳感染烟叶，TMV 的蛋白
质外壳没有侵染作用，A 正确；
B、b 过程中烟叶出现病斑，表示用HRV 的RNA 单独接种烟叶，其有侵染作用，B 正确；
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C、c、d 过程表示用TMV 外壳和HRV 的RNA 合成的“杂种病毒”接种烟叶出现病斑，并
能从中分离出车前草病毒，说明该“杂种病毒”有侵染作用，表现病症为感染车前草病毒
症状，C 正确；
D、该实验证明只有车前草病毒的RNA 是遗传物质，不能证明蛋白质外壳和烟草花叶病毒
的RNA 不是遗传物质，D 错误。
故选D。
12．C
【分析】切下的DNA 片段插入CRISPR 位点，相当于基因重组，CRISPR 位点转录产生的
crRNA 将另一种核酸内切酶（如Cas9）准确带到入侵者DNA 处，依赖于crRNA 与入侵者
DNA 的碱基互补配对。
【详解】A、①表示细菌Cas2 基因控制Cas2 核酸内切酶（蛋白质）合成的过程，需要细菌
提供场所、模板、原料、能量等，A 正确；
B、②过程表示与Cas9 结合的crRNA 将Cas9 带到入侵者DNA 处，此过程依赖于crRNA
与入侵者DNA 的碱基互补配对，类似于mRNA 与DNA 模板链的结合，B 正确；
C、根据题意，“Cas2 核酸内切酶（蛋白质）会随机低效切断入侵的噬菌体DNA 双链”，
故核酸内切酶Cas2 没有序列特异性，C 错误；
D、细菌利用如图所示的CRISPR/Cas 分子装置剿灭入侵噬菌体的过程，是后天形成的，相
当于高等动物的特异性免疫，D 正确。
故选C。
【点睛】
13．(1)病毒营寄生生活，其繁殖只能在宿主细胞中进行
(2)在浓盐酸中与苔黑酚试剂共热显绿色，且能与双缩脲试剂反应呈紫色
(3) 用蛋白酶和RNA 酶分别处理病毒Q，用处理后的病毒Q 分别感染活鸡胚培养基
RNA RNA 酶处理过的病毒Q 蛋白质 用RNA 酶和蛋白酶分别处理过的病毒
Q 感染的活鸡胚培养基中都检测到了病毒Q RNA 和蛋白质都具有遗传效应 设法
将禽流感病毒的蛋白质和RNA 分开，单独地、直接地去观察它们各自的作用
【分析】病毒没有细胞结构，主要有核酸和蛋白质组成，不能独立地进行生命活动，必需
寄生在活细胞中。
【详解】（1）病毒是非细胞生物专性寄生，只能在宿主细胞中生存，不能在培养基中生存，
因此，若要研究病毒Q，则应该将病毒Q 培养在活细胞培养基上。
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（2）由原理可知，RNA 在浓盐酸中与苔黑酚试剂共热显绿色，蛋白质与双缩脲试剂反应
显紫色。若该病毒化学成分为RNA 和蛋白质，则其在浓盐酸中与苔黑酚试剂共热显绿色，
且能与双缩脲试剂反应呈紫色。
（3）①实验设计思路：用蛋白酶和RNA 酶分别处理病毒Q，用处理后的病毒Q 分别感染
活鸡胚培养基，在适宜条件下培养一段时间后，分别检测活鸡胚培养基中是否存在病毒
Q。
②实验结果、结论：
A.若只在用蛋白酶处理过的病毒Q 感染的活鸡胚培养基中检测到病毒Q，则说明病毒Q 中
具有遗传效应的是RNA；
B.若只在用RNA 酶处理过的病毒Q 感染的活鸡豚培养基中检测到病毒Q，则说明病毒Q 中
具有遗传效应的是蛋白质；
C.若在用RNA 酶和蛋白酶分别处理过的病毒Q 感染的活鸡胚培养基中都检测到了病毒Q，
则说明病毒Q 中的RNA 和蛋白质都具有遗传效应。
③根据上述原理，设计实验探究病毒Q 的遗传物质并预测结果和结论。在探究遗传物质的
成分时通常需要把待检测的物质彼此分离开，然后单独地、直接地去观察它们的作用，据
此得出相应的结论。
14．(1) 给噬菌体吸附大肠杆菌并注入遗传物质提供时间 使吸附在细菌上的噬菌
体与细菌分离
(2)降低
(3) 升高 升高
(4) 2；噬菌体的DNA 未注入，蛋白质外壳注入；噬菌体的DNA 和蛋白质外壳都注入
噬菌体的蛋白质外壳注入大肠杆菌，DNA 未注入；噬菌体的DNA 和蛋白质外壳都注入
(5)在含有放射性同位素
35S 的培养基中培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体，
得到蛋白质含有
35S 标记的T2噬菌体
【分析】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：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。噬菌体侵染大肠杆
菌的过程：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。
【详解】（1）在噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，需要保温一段时间，目的是给噬菌体吸附
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大肠杆菌并注入遗传物质提供时间，但注意保温的时间不能过长也不能过短，否则会影响
实验结果；搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，而离心的目的是让上清液
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。
（2）
35S 标记的噬菌体侵染细菌实验中，若搅拌不充分，含
35S 的噬菌体蛋白质外壳会随细
菌进入沉淀物中，从而导致上清液的放射性降低。
（3）
32P 标记的噬菌体侵染细菌实验中，若保温时间过短，则有一部分噬菌体没有侵染到
大肠杆菌细胞内，经离心后这些噬菌体分布于上清液中，使上清液的放射性升高；若保温
时间过长，噬菌体在大肠杆菌细胞内增殖后释放出来，经离心后分布于上清液，使上清液
的放射性升高。
（4）关于噬菌体是如何侵染大肠杆菌可做出3 种合理的假设，分别是：噬菌体的DNA 注
入，蛋白质外壳未注入；噬菌体的DNA 未注入，蛋白质外壳注入；噬菌体的DNA 和蛋白
质外壳都注入，实验结果表明第1 种假设是正确的。
（5）因为T2噬菌体是病毒，只能寄生在活细胞内，不能用培养基直接培养，故获取含有
放射性同位素
35S 标记的T2噬菌体的方法，是先在含有放射性同位素
35S 的培养基中培养大
肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体，得到蛋白质含有
35S 标记的T2噬菌体。
15．(1) 噬菌体JG 主要侵染铜绿假单胞菌PAO1，噬菌体PaP1 主要侵染铜绿假单胞菌
PA1（合理即可，3 分） 蛋白质外壳
(2) PA1 重组噬菌体的DNA 来自噬菌体PaP1，产生的子代噬菌体的蛋白质外壳
和噬菌体PaP1 的相同，因此子代噬菌体主要侵染铜绿假单胞菌PA1
(3)接种噬菌体后，菌落减少甚至无菌落
【分析】噬菌体没有细胞结构，只能寄生在活细胞内，故噬菌体和铜绿假单胞菌之间的种
间关系是寄生。噬菌体侵染铜绿假单胞菌时，其尾丝蛋白通过与细胞壁上的脂多糖结合进
而吸附在铜绿假单胞菌表面，不同噬菌体的尾丝蛋白不同，这就使得噬菌体的侵染具有高
度的特异性(专一性)。
【详解】（1）分析题图，噬菌体JG 对PAO1 铜绿假单胞菌的吸附率高，噬菌体PaP1 对
PA1 铜绿假单胞菌的吸附率高，所以噬菌体JG 主要侵染铜绿假单胞菌PAO1，噬菌体PaP1
主要侵染铜绿假单胞菌PA1；通过比较A、B、C 三组的实验结果可知，重组噬菌体对铜绿
假单胞菌的吸附率高，与噬菌体JG 相似，重组噬菌体由噬菌体PaP1 的DNA 和噬菌体JG
的蛋白质外壳组成，所以噬菌体对铜绿假单胞菌的吸附主要取决于其蛋白质外壳。
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（2）重组噬菌体由噬菌体PaP1 的DNA 和噬菌体JG 的蛋白质外壳组成，所以重组噬菌体
繁殖产生的子代噬菌体为噬菌体PaP1，因此子代噬菌体主要侵染铜绿假单胞菌PA1。
（3）若gaIU 基因的丢失是导致PA1r 出现耐受性的原因，噬菌体PaP1（含有gaIU 基因）
感染铜绿假单胞菌PA1 后，可以杀死大部分的细菌，所以第Ⅰ组实验的预期结果为接种噬
菌体后，菌落减少甚至无菌落。
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