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第28讲　DNA是主要的遗传物质
一、选择题
1.（2024·山东百师联盟高三模拟）经过了几十年的争论和实验，生物遗传物质是什么这个悬而未决的问题得到解决。下列关于人类在探索遗传物质实验中的说法，错误的是（　　）
A.格里菲思肺炎链球菌转化实验的检测指标有两个
B.艾弗里的实验中，向细胞提取物中添加酶利用了加法原理
C.T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验需分别对蛋白质和DNA进行同位素标记
D.探究烟草花叶病毒遗传物质的实验需要将病毒的蛋白质和RNA分离、纯化，分别侵染烟草
2.格里菲思在研究中选择肺炎链球菌进行了一系列实验，他在获得实验结果后，分析结果并得出了结论。下列结论和格里菲思的结论不相符的是（　　）
A.R型活细菌对小鼠生活没有明显影响
B.只有将S型细菌加热灭活，才能使R型细菌转化为S型细菌
C.S型活细菌可以使小鼠患病而死亡
D.在肺炎链球菌的转化实验中，R型细菌转化为S型细菌后，其性状是可遗传的
3.（2025·山东烟台调研）“32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌”实验过程如下：标记噬菌体→32P标记的噬菌体与细菌混合培养→搅拌→离心→检测放射性高低。对此过程有关的叙述中正确的是（　　）
A.为使实验结果更准确，应进行长时间的混合培养
B.进行搅拌和离心的目的是使DNA和蛋白质外壳分离
C.搅拌和离心后只可能在沉淀物中有放射性物质32P
D.选噬菌体作为实验材料的主要原因是其成分只有蛋白质和DNA
4.（2025·河南九师联盟）将含有R型肺炎链球菌的培养液加入试管甲，将加热致死的S型肺炎链球菌破碎后得到细胞提取物放入试管乙，并在试管乙中加入一定量的RNA酶；将试管甲、乙中的液体混合后得到试管丙。下列关于该实验的分析，正确的是（　　）
A.加热致死的S型肺炎链球菌中蛋白质和核酸均失去功能
B.试管乙中加入RNA酶的目的是催化转录过程合成mRNA
C.此实验并不能证明何种物质是S型肺炎链球菌的遗传物质
D.试管甲、乙中的液体混合后，试管丙中S型肺炎链球菌的数量多于R型
5.（2025·辽宁辽阳高三一模）下图表示赫尔希和蔡斯进行噬菌体侵染细菌的实验的部分过程。下列有关该实验的叙述，正确的是（　　）
A.若第一步是用35S标记噬菌体，则一般情况下②处的放射性很高
B.若第一步是用32P标记噬菌体，则一般情况下③处的放射性很低
C.图示实验可证明DNA是T2噬菌体的遗传物质
D.无论标记的是35S还是32P，若混合培养后保温时间过长，则③处的放射性均会增强
6.（2024·四川泸州期末）为验证DNA是遗传物质，某学习小组进行了肺炎链球菌体外转化实验，其基本过程如图所示。下列有关叙述错误的是（　　）
A.乙组和丙组是该实验的实验组
B.实验中S型细菌的处理方法是加热致死
C.该实验用到了“加法原理”来控制变量
D.实验结束后，甲、乙组将出现两种菌落
7.（2025·福建厦门模拟）烟草花叶病毒有S型和R型两种株系，研究人员进行了如下实验：
第①组：S型株系侵染烟草→烟草出现Ⅰ型病斑
第②组：R型株系侵染烟草→烟草出现Ⅱ型病斑
第③组：R型株系蛋白质和S型株系RNA构建的重组病毒侵染烟草→烟草出现Ⅰ型病斑
第④组：S型株系蛋白质和R型株系RNA构建的重组病毒侵染烟草→烟草出现Ⅱ型病斑
根据实验结果分析，下列叙述错误的是（　　）
A.S型病毒和R型病毒可寄生在烟草细胞内
B.S型病毒和R型病毒所携带的遗传信息不完全相同
C.S型病毒和R型病毒的遗传物质为RNA
D.第③④组中的子代病毒全为重组病毒
8.（2025·河北沧州模拟）根据S型肺炎链球菌荚膜多糖的差异，将其分为SⅠ、SⅡ、SⅢ等类型，不同类型的S型发生基因突变后失去荚膜，成为相应类型的R型（RⅠ、RⅡ、RⅢ），R型也可回复突变为相应类型的S型（SⅠ、SⅡ、SⅢ）。S型的荚膜能阻止外源DNA进入细胞，为探究S型细菌的形成机制，科研人员将加热杀死的甲菌破碎后获得提取物，冷却后加入乙菌培养液中混合均匀，再接种到平板上，经培养后检测子代细菌的类型。下列相关叙述错误的是（　　）
A.肺炎链球菌的拟核DNA不含游离的磷酸基团
B.若甲菌为RⅡ，乙菌为SⅢ，子代细菌可能为SⅢ和RⅡ，则能说明RⅡ是转化而来的
C.若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅡ，子代细菌为SⅢ和RⅡ，则能说明SⅢ是转化而来的
D.若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅢ，子代细菌为SⅢ和RⅢ，不能排除基因突变的可能
9.（2025·河北保定开学考）噬藻体是一种通过直接侵染使蓝细菌裂解的病毒，科研人员进行了如下实验以探究噬藻体的遗传物质是蛋白质还是DNA：标记噬藻体→噬藻体与蓝细菌混合培养→搅拌、离心→检测放射性。下列说法错误的是（　　）
A.标记噬藻体需要在分别含35S、32P的两种培养基中直接培养
B.噬藻体利用蓝细菌提供的脱氧核苷酸和氨基酸为原料，合成子代噬藻体
C.用35S标记噬藻体，搅拌不充分会导致离心后离心管沉积物中的放射性增强
D.32P标记的噬藻体和蓝细菌混合培养时间过长，会导致上清液中放射性偏高
二、非选择题
10.（2025·漯河一高调研）如图为T2噬菌体侵染细菌实验的部分步骤和结果，请据图回答下列问题：
（1）T2噬菌体的化学成分是　　　　　　　　，用放射性32P标记的是T2噬菌体的　　　　。
（2）要获得32P标记的T2噬菌体，必须用含32P的大肠杆菌培养，而不能用含32P的培养基直接培养，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）实验过程中搅拌的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，离心后放射性较高的是　　　　（填“上清液”或“沉淀物”）。
（4）接种噬菌体后培养时间过长，发现上清液中放射性增强，最可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　。
（5）赫尔希和蔡斯还设计了一组实验，请简述对照实验设计：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　。
预期的实验结果是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
第28讲　DNA是主要的遗传物质
1.B　格里菲思肺炎链球菌转化实验的检测指标一个是看小鼠是否死亡，另一个就是看能否从死亡的小鼠体内分离得到S型活细菌，检测指标是两个，A正确；艾弗里实验中，向细胞提取物中添加酶去除其中的某种物质，利用了减法原理，B错误。
2.B　格里菲思将R型活细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡，说明R型活细菌对小鼠生活没有明显影响，A不符合题意；格里菲思并没有进行将R型活细菌与S型活细菌混合后注射到小鼠体内的实验，由于缺乏该组实验的对照，所以不能得出“只有将S型细菌加热灭活，才能使R型细菌转化为S型细菌”的结论，B符合题意；格里菲思将S型活细菌注射到小鼠体内，可以使小鼠患病而死亡，C不符合题意；在肺炎链球菌的转化实验中，R型细菌转化为S型细菌后，转化的S型细菌的后代也是有致病性的S型活细菌，说明其性状是可遗传的，D不符合题意。
3.D　为使实验结果更准确，混合培养的时间要适宜，过短噬菌体尚未侵入细菌，过长细菌裂解，释放子代噬菌体，A错误；搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管中留下被侵染的大肠杆菌，B错误；搅拌和离心后32P主要分布在沉淀物中，上清液中也有少量32P，C错误；噬菌体结构简单，仅由蛋白质和DNA组成，因而适合用作该实验的实验材料，D正确。
4.C　加热致死的S型肺炎链球菌中蛋白质变性失活，失去功能，核酸变性后在低温条件下可复性，A错误；试管乙中加入RNA酶的目的是水解RNA，B错误；试管甲、乙中的液体混合后，试管丙中有一部分R型细菌转化成S型细菌，但转化率较低，故S型肺炎链球菌的数量少于R型，D错误。
5.A　若第一步是用35S标记噬菌体，意味着蛋白质带有放射性，则一般情况下②处（上清液）的放射性很高，A正确；若第一步是用32P标记噬菌体，意味着DNA带有放射性，则一般情况下③处（沉淀物）的放射性很高，B错误；缺乏对照实验，无法得出相应结论，C错误；若标记的是32P，混合培养后保温时间过长，则大肠杆菌将会裂解，T2噬菌体被释放出来，离心后，T2噬菌体分布于上清液中，会导致②处的放射性增强，若标记的是35S，则③处的放射性变化不大，D错误。
6.C　甲组实验作对照，而乙、丙两组实验中分别加入了蛋白酶和DNA酶可知，相当于这两组实验分别研究了S型细菌的蛋白质和DNA的作用，因此，这两组均是该实验中的实验组，A正确；该实验中，艾弗里和他的同事将加热杀死的S型细菌破碎后，设法除去绝大部分的糖类、蛋白质和脂质制成S型细菌的细胞提取物，可见该实验的处理方法是对S型细菌进行加热致死，B正确；由于蛋白酶和DNA酶能催化蛋白质和DNA水解，所以该实验控制自变量用到了减少提取物中成分的方法，利用的原理是“减法原理”，C错误；实验结束后，由于甲、乙组中S型细菌的DNA结构完整，因而会引起R型细菌发生转化，故将出现两种菌落，D正确。
7.D　烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，病毒均需寄生在相应宿主细胞内，A、C正确；S型病毒和R型病毒RNA上碱基的排列顺序不同，所携带的遗传信息不完全相同，B正确；用S（R）型株系蛋白质和R（S）型株系RNA构建的重组病毒感染烟草，起遗传效应的是R（S）型株系的RNA，烟草应出现Ⅱ（Ⅰ）型病斑，且从烟草细胞中分离的子代病毒为R（S）型株系，D错误。
8.B　肺炎链球菌的拟核DNA为环状DNA分子，有0个游离的磷酸基团，A正确；该实验的目的是探究S型细菌的形成机制，则R型细菌为实验对象，S型细菌的成为自变量，且根据题意，S型细菌的荚膜能阻止外源DNA进入细胞，RⅡ的DNA不能进入SⅢ中，不会导致SⅢ转化为RⅡ，B错误；若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅡ，RⅡ接受加热杀死的SⅢ的DNA，经转化得到SⅢ，繁殖所得子代细菌为SⅢ和RⅡ，RⅡ经回复突变得到SⅡ，繁殖所得子代细菌为SⅡ和RⅡ，所以若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅡ，子代细菌为SⅢ和RⅡ，则能说明S型细菌是转化而来的，C正确；若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅢ，RⅢ经转化形成的S型细菌为SⅢ，RⅢ经回复突变形成的S型细菌也是SⅢ，繁殖后形成的子代细菌都为SⅢ和RⅢ，不能排除基因突变的可能，D正确。
9.A　噬藻体属于病毒，因此若要标记噬藻体，需要先用含放射性物质的培养基标记蓝细菌，然后用噬藻体侵染被标记的蓝细菌得到被标记的噬藻体，A错误；侵染蓝细菌的噬藻体利用蓝细菌提供的脱氧核苷酸和氨基酸为原料，合成子代噬藻体，B正确；用35S标记噬藻体，搅拌的目的是使吸附在蓝细菌上的噬藻体蛋白质外壳与蓝细菌分离，若搅拌不充分，部分噬藻体外壳仍吸附在蓝细菌表面，离心后沉淀物放射性增强，上清液的放射性降低，C正确；32P标记的噬藻体和蓝细菌混合培养时间过长，会因子代噬藻体释放导致上清液中放射性偏高，D正确。
10.（1）蛋白质和DNA　DNA　（2）噬菌体是细菌病毒，不能独立生活，必须寄生在活细胞中（其他答案合理亦可）　（3）使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离　沉淀物　（4）培养时间过长，增殖形成的子代噬菌体从细菌体内释放出来　（5）用35S标记的T2噬菌体重复上述实验　上清液放射性较高，沉淀物放射性很低
解析：（1）T2噬菌体由蛋白质外壳和DNA组成，其中有磷元素的是DNA。（3）实验过程中，通过搅拌可以使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。由于32P存在于噬菌体DNA中，噬菌体侵染细菌时DNA进入细菌体内，所以沉淀物中放射性较高。（5）赫尔希和蔡斯还设计用35S标记的T2噬菌体重复上述实验，由于35S标记的蛋白质没有进入细菌，所以上清液放射性很高，沉淀物放射性很低。
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课程标准
　　概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上。
考点一　肺炎链球菌的转化实验
1.格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验
（1）肺炎链球菌的类型
（2）实验过程与结果
（3）实验分析
（4）实验结论
加热致死的S型细菌中含有某种　　　　，使R型活细菌转化为S型活细菌。
提醒 ①此实验仅能证明S型细菌中含有某种“转化因子”，但转化因子的本质不清楚。
②发生转化的只是少部分R型细菌。
③加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活，DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键断裂，但缓慢冷却时，其结构与功能可恢复。
2.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
（1）实验过程及结果
（2）结果分析
提醒 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，即发生了基因重组（属于广义上的）。
【教材拾遗】 （必修2 P46科学方法）在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。
（1）加法原理：与常态比较，人为增加某种影响因素，称为“加法原理”，如“比较过氧化氢在不同条件下的分解”。
（2）减法原理：与常态比较，人为去除某种影响因素，称为“减法原理”，如艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中每个组特异性去除一种物质。
（3）实验结论：细胞提取物中含有转化因子，其很可能是DNA。
（4）后续研究：艾弗里等人分析了细胞提取物的理化性质，发现这些特性都与DNA极为相似，于是艾弗里提出：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
1.（必修2 P43正文）S型细菌与R型细菌存在致病性差异的根本原因是发生了细胞分化。（　　）
2.（必修2 P43图3－2）将加热致死的S型细菌与R型活细菌混合后注射给小鼠，从死亡小鼠体内只能分离出S型细菌。（　　）
3.（必修2 P43正文）由格里菲思实验可以推断，加热致死的S型细菌的DNA促使R型活细菌转化为S型活细菌。（　　）
4.（必修2 P44图3－3）在艾弗里的实验中，DNA酶将S型细菌的DNA分解为脱氧核苷酸，因此不能使R型细菌发生转化。（　　）
5.（必修2 P44正文）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。（　　）
1.肺炎链球菌转化实验的部分过程如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A.R型细菌的菌体外面有多糖类的荚膜，而S型细菌的菌体外面无荚膜
B.DNA经加热后失活，因而注射加热杀死的S型细菌后小鼠仍存活
C.从患病致死的小鼠血液中分离得到的肺炎链球菌全为S型细菌
D.该实验不能证明R型细菌转化为S型细菌是由S型细菌的DNA引起的
2.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。下列相关分析错误的是（　　）
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、丁组都能发生转化
D.丁组中转化出的S型细菌因具有荚膜而不易受到机体吞噬细胞的破坏，从而导致生物患病
题后归纳
肺炎链球菌体内和体外转化实验的比较
考点二　噬菌体侵染细菌实验
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
（2）T2噬菌体的复制式增殖
2.实验方法与过程
（1）实验方法：放射性同位素标记技术，用　　　　、　　　　分别标记噬菌体的蛋白质和DNA。
（2）实验过程
提醒 搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离；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。
【教材拾遗】 （必修2 P45正文）不能用18O和14C标记细菌，而用被标记的细菌来培养噬菌体的原因是DNA和蛋白质都含有O和C，用这两种元素标记，结果是噬菌体的蛋白质外壳和DNA都被标记，导致进行噬菌体侵染细菌实验时，不能确定哪一种物质进入细菌，从而不能确定哪一种物质是遗传物质。
3.实验结果分析与实验结论
（1）结果分析
①噬菌体侵染细菌时，　　　　进入细菌细胞中，而　　　　　　　留在细胞外。
②子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的　　　　遗传的。
（2）实验结论：　　　　是遗传物质。
1.（必修2 P45正文）噬菌体侵染细菌的实验获得成功的原因之一是噬菌体只将DNA注入大肠杆菌的细胞中。（　　）
2.（必修2 P45正文）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。（　　）
3.（必修2 P45正文）在噬菌体侵染细菌的实验过程中，通过搅拌、离心使噬菌体的蛋白质和DNA分开。（　　）
4.（必修2 P45图3－6）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。（　　）
5.（必修2 P46正文）噬菌体侵染细菌的实验能够证明DNA控制蛋白质的合成。（　　）
1.（2025·潍坊模拟）某同学设计了如下实验：甲组用未被标记的噬菌体侵染经32P标记的大肠杆菌，乙组用未被标记的噬菌体侵染经35S标记的大肠杆菌，在大肠杆菌裂解前搅拌、离心并检测上清液和沉淀物的放射性。下列对实验结果的推测正确的是（　　）
A.甲组上清液中放射性很高，沉淀物中放射性很低
B.乙组上清液中放射性很高，沉淀物中放射性很低
C.甲组实验中搅拌不充分，不会对实验现象造成影响
D.乙组实验由35S改为3H标记，实验现象将发生改变
题后归纳
噬菌体侵染细菌实验的误差分析
（1）用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌
（2）用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌
2.（2022·海南高考13题）某团队从如表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（　　）
　　　　　材料及标记 实验组　　　　 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
方法技巧
“两看法”判断子代噬菌体标记情况
3.如图四幅图表示了在“肺炎链球菌转化实验”（搅拌强度、时长等都合理）和“噬菌体侵染细菌的实验”中相关含量的变化。下列相关叙述正确的是（　　）
A.图甲表示在“32P标记的噬菌体侵染细菌的实验”中，沉淀物放射性含量的变化
B.图乙表示在“35S标记的噬菌体侵染细菌的实验”中，沉淀物放射性含量的变化
C.图丙表示“肺炎链球菌体外转化实验”中，R型细菌与S型细菌的数量变化
D.图丁表示“肺炎链球菌体外转化实验”中，R型细菌与S型细菌的数量变化
考点三　生物体内的遗传物质分析
1.烟草花叶病毒感染烟草的实验
（1）实验材料：烟草花叶病毒（只由蛋白质和RNA组成）、烟草（高等植物）。
（2）实验过程和结论
提醒 在证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA的实验中，不能利用噬菌体侵染细菌的实验操作过程，因为烟草花叶病毒侵染烟草细胞时，RNA和蛋白质没有分开，是完整的病毒侵入宿主细胞。因此，本实验只能通过人工分离提纯技术分离RNA和蛋白质，然后再单独导入宿主细胞，单独观察它们的作用。
2.生物体内的核酸种类及遗传物质
1.（必修2 P46正文）在真核生物中，DNA是主要的遗传物质。（　　）
2.（必修2 P46正文）细胞核内的遗传物质是DNA，细胞质内的遗传物质是RNA。（　　）
3.（必修2 P46正文）乳酸菌的遗传物质主要分布在染色体上。（　　）
1.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（　　）
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RNA是HRV的遗传物质 D.若运用放射性同位素标记法，不能选择15N 标记
2.（2025·南阳一中质检）研究表明，金柑花斑病是由一种新型病毒感染金柑叶片引起的，为探究金柑花斑病的病毒类型是DNA病毒还是RNA病毒，某研究小组采用的实验材料如下：长势相近的1年生金柑、TRIzol试剂（用于DNA、RNA和蛋白质的分离）、DNA酶、RNA酶及实验需要的用具。请回答下列问题：
（1）核酸作为遗传物质具备的条件有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）探究病毒的类型，方法步骤如下：
①选择长势相近的1年生金柑，均分为A、B两组。
②用　　　　　　　　　　处理金柑花叶病毒，将该病毒的核酸和蛋白质分开，取等量的核酸平均分成甲、乙两组。
③用DNA酶处理甲组，RNA酶处理乙组，培养一段时间后分别感染A、B组金柑。
④一段时间后，观察　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）预期实验结果和结论：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
1.（2024·甘肃高考5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
2.（2022·湖南高考2题）T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，下列哪一项不会发生（　　）
A.新的噬菌体DNA合成 B.新的噬菌体蛋白质外壳合成
C.噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNA D.合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合
3.（2022·浙江1月选考20题）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。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
4.（2021·全国乙卷5题）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
　（1）赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质。 （2022·广东高考）（　　）
（2）噬菌体繁殖消耗宿主菌的核苷酸、氨基酸和能量等。 （2024·湖南高考）（　　）
（3）需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌。 （2022·浙江6月选考）（　　）
（4）肺炎链球菌的离体转化实验证明DNA是肺炎链球菌的遗传物质。 （2021·浙江1月选考）（　　）
（5）T2噬菌体浸染细菌实验证明DNA是大肠杆菌的遗传物质。 （2021·浙江1月选考）（　　）
第28讲　DNA是主要的遗传物质
【破考点·抓必备】
考点一
知识梳理夯基
1.（1） 有　 有　 无　 无　（2）死亡　不死亡　死亡　（3）R型细菌能转化为S型细菌　（4）转化因子
2.（2）S型细菌的细胞提取物经DNA酶处理后失去转化活性
概念检测
1.×　提示：肺炎链球菌是单细胞生物，不会发生细胞分化，S型细菌与R型细菌的致病性差异是基因不同造成的。
2.×　提示：加热致死的S型细菌只能转化一部分R型细菌，未被转化的R型细菌在小鼠体内也能增殖产生后代。
3.×　提示：格里菲思的结论为加热致死的S型细菌中存在促使R型细菌转化为S型细菌的转化因子，但不知道转化因子的本质。
4.√　5.×
典题演练应用
1.D　S型细菌的菌体外面有多糖类的胶状荚膜，R型细菌的菌体外面没有多糖类的荚膜，A错误；S型细菌的DNA经加热后并未失活，温度下降后可恢复其结构与功能，B错误；活体转化实验中只有少量R型细菌转化为S型细菌，故从患病致死的小鼠血液中分离得到的肺炎链球菌有S型细菌和R型细菌，C错误；该实验证明加热杀死的S型细菌中，一定有一种物质能把某些R型细菌转化为S型细菌，并未证明R型细菌转化为S型细菌是由S型细菌的DNA引起的，D正确。
2.B　由于丙组加入了DNA酶，导致DNA被分解，则R型细菌不能转化为S型细菌，所以丙组不会发生转化，A正确；本实验没有利用同位素标记技术，B错误；甲组、乙组、丁组处理后都没有导致DNA被分解，则都能发生转化，培养基中活菌类型为R型和S型，C正确；S型细菌的菌体外面有多糖类的荚膜，使菌体可抵抗吞噬细胞的吞噬，不易受到宿主正常防御机制的破坏，因此导致生物患病，D正确。
考点二
知识梳理夯基
1.（1）P　S　大肠杆菌　（2）T2噬菌体　大肠杆菌
2.（1）35S　32P　（2）低　高　高　低
3.（1）①DNA　蛋白质外壳　②DNA　（2）DNA
概念检测
1.√
2.×　提示：噬菌体必须寄生在细菌内才能繁殖，在培养基上无法生存，得不到被标记的噬菌体。
3.×　提示：在该实验中，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒。
4.×　5.√
典题演练应用
1.C　甲组用未被标记的噬菌体侵染经32P标记的大肠杆菌，搅拌离心后，未被标记的噬菌体的外壳分布在上清液，32P标记的大肠杆菌和子代噬菌体分布在沉淀物中，因此甲组上清液中放射性很低，沉淀物中放射性很高，A错误；乙组用未被标记的噬菌体侵染经35S标记的大肠杆菌，搅拌离心后，未被标记的噬菌体的外壳分布在上清液，35S标记的大肠杆菌和子代噬菌体分布在沉淀物中，因此乙组上清液中放射性很低，沉淀物中放射性很高，B错误；搅拌的目的是将噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌分开，搅拌不充分会导致部分噬菌体蛋白质外壳与大肠杆菌未分离，由于噬菌体未被标记，因此甲组实验中搅拌不充分，不会对实验现象造成影响，C正确；乙组实验由35S改为3H标记大肠杆菌，被标记的大肠杆菌仍分布在沉淀物中，因此实验现象不会发生改变，D错误。
2.C　T2噬菌体侵染大肠杆菌时仅将DNA注入大肠杆菌，蛋白质外壳仍留在细胞外，沉淀物为含有T2噬菌体DNA的大肠杆菌，故②组的放射性物质主要分布在沉淀物中；3H既可标记DNA又可标记蛋白质外壳，所以③组的上清液和沉淀物中均有放射性物质；35S标记噬菌体外壳，因此④组的放射性物质主要分布在上清液中；15N为稳定同位素，①组中检测不到放射性。故第一二组实验分别是②和④，C正确。
3.C　“32P标记的噬菌体侵染细菌的实验”中，随着时间的推移，细菌被裂解，子代噬菌体释放，导致沉淀物放射性含量不断降低，A错误；“35S标记的噬菌体侵染细菌的实验”中，沉淀物放射性含量很低，B错误；据图丙可知，S型细菌曲线的起点为0，且在R型细菌之后，故该图表示“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，C正确；在“肺炎链球菌的体内转化实验”中，开始时，R型细菌在小鼠体内大部分会被免疫系统消灭，所以曲线在开始段有所下降，后随着小鼠免疫系统的破坏，R型细菌数量又开始增加，所以曲线上升。而加热致死的S型细菌的DNA能将R型细菌转化为S型细菌，并通过繁殖使数量增多，曲线上升，故图丁表示“肺炎链球菌体内转化实验”中R型活细菌＋加热致死的S型细菌DNA组，R型细菌与S型细菌的数量变化，D错误。
考点三
知识梳理夯基
1.（2） 正常　 患病　 遗传物质　 蛋白质
2.DNA　DNA是主要的遗传物质
概念检测
1.×　提示：真核生物的遗传物质就是DNA，只有针对“所有生物”时方可描述为“DNA是主要的遗传物质”。
2.×　提示：细胞生物的遗传物质均为DNA，不论细胞核中还是细胞质中。
3.×　提示：乳酸菌为原核生物，没有染色体。
典题演练应用
1.A　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；该实验只设计了用HRV的RNA和TMV的蛋白质外壳重组获得的病毒侵染烟草叶片，因此，该实验只能证明RNA是HRV 的遗传物质，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，且15N 没有放射性，因此，不能选择15N 标记，D正确。
2.（1）在细胞生长和繁殖过程中能够准确地复制，具有遗传的连续性；储存大量遗传信息；结构比较稳定（合理即可）　（2）②TRIzol试剂　④A、B组金柑是否有金柑花斑病出现　（3）若A组金柑出现金柑花斑病，B组没有出现，则该病毒为RNA病毒；反之则为DNA病毒
【研真题·扣教材】
1.D　格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验未单独研究每种物质的作用，在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，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，A错误；在肺炎链球菌的体外转化实验中，利用自变量控制中的“减法原理”设置对照实验，通过观察只有某种物质存在或只有某种物质不存在时，R型菌的转化情况，最终证明了DNA是遗传物质，例如“S型菌DNA＋DNA酶”组除去了DNA，B错误；噬菌体为DNA病毒，其DNA进入宿主细胞后，利用宿主细胞的原料和酶完成自我复制，C错误；烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染，结果发现RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状，而蛋白质不能使烟草出现花叶病斑性状，D正确。
2.C　T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，新的噬菌体DNA和蛋白质都是在大肠杆菌中合成的，A、B正确；噬菌体是病毒，没有细胞结构，其基因转录所需的RNA聚合酶必须由宿主提供，C错误；以噬菌体DNA为模板转录的RNA能与大肠杆菌的核糖体结合，翻译出组成T2噬菌体的蛋白质分子，D正确。
3.D　步骤①中，酶处理时间充足，以利于底物完全水解，A错误；DNA纯度越高，转化效率就越高，步骤②中，甲或乙的加入量会影响实验结果，B错误；步骤④中，液体悬浮培养比固体培养基更有利于细菌转化，C错误；步骤⑤中，通过在固体培养基上涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果，D正确。
4.D　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，故S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关，A合理；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，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合理；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合理；S型菌的DNA经DNA酶处理后，无法完成DNA的复制、转录及翻译等过程，故与R型菌混合后，无法得到S型菌，D不合理。
真题重组练
（1）√　（2）√　（3）×　（4）√
（5）×　提示：该实验证明DNA是T2噬菌体的遗传物质。
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第28讲　DNA是主要的遗传物质
高中总复习·生物
　　概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA
分子上。
课程标准
1. 破考点·抓必备
2. 研真题·扣教材
3. 验收效·提能力
目录
Contents
01
破考点·抓必备
梳理归纳， 巩固基本知识
考点一　肺炎链球菌的转化实验
1. 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验
（1）肺炎链球菌的类型
（2）实验过程与结果
（3）实验分析
（4）实验结论
加热致死的S型细菌中含有某种 ，使R型活细菌转化为S型活
细菌。
转化因子　
提醒 ①此实验仅能证明S型细菌中含有某种“转化因子”，但转化因子的
本质不清楚。
②发生转化的只是少部分R型细菌。
③加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活，DNA在加热过程中，双螺旋
解开，氢键断裂，但缓慢冷却时，其结构与功能可恢复。
2. 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
（1）实验过程及结果
（2）结果分析
提醒 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，即发生了基因重组（属于广义上的）。
【教材拾遗】 （必修2 P46科学方法）在对照实验中，控制自变量可以采
用“加法原理”或“减法原理”。
（1）加法原理：与常态比较，人为增加某种影响因素，称为“加法原
理”，如“比较过氧化氢在不同条件下的分解”。
（2）减法原理：与常态比较，人为去除某种影响因素，称为“减法原
理”，如艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中每个组特异性去除一种
物质。
（3）实验结论：细胞提取物中含有转化因子，其很可能是DNA。
（4）后续研究：艾弗里等人分析了细胞提取物的理化性质，发现这些特
性都与DNA极为相似，于是艾弗里提出：DNA才是使R型细菌产生稳定遗
传变化的物质。
1. （必修2 P43正文）S型细菌与R型细菌存在致病性差异的根本原因是发
生了细胞分化。 （　×　）
提示：肺炎链球菌是单细胞生物，不会发生细胞分化，S型细菌与R型细菌
的致病性差异是基因不同造成的。
2. （必修2 P43图3－2）将加热致死的S型细菌与R型活细菌混合后注射给
小鼠，从死亡小鼠体内只能分离出S型细菌。 （　×　）
提示：加热致死的S型细菌只能转化一部分R型细菌，未被转化的R型细菌
在小鼠体内也能增殖产生后代。
×
×
3. （必修2 P43正文）由格里菲思实验可以推断，加热致死的S型细菌的
DNA促使R型活细菌转化为S型活细菌。 （　×　）
提示：格里菲思的结论为加热致死的S型细菌中存在促使R型细菌转化为S
型细菌的转化因子，但不知道转化因子的本质。
4. （必修2 P44图3－3）在艾弗里的实验中，DNA酶将S型细菌的DNA分解
为脱氧核苷酸，因此不能使R型细菌发生转化。 （　√　）
5. （必修2 P44正文）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。 （　×　）
×
√
×
1. 肺炎链球菌转化实验的部分过程如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A. R型细菌的菌体外面有多糖类的荚膜，而S型细菌的菌体外面无荚膜
B. DNA经加热后失活，因而注射加热杀死的S型细菌后小鼠仍存活
C. 从患病致死的小鼠血液中分离得到的肺炎链球菌全为S型细菌
D. 该实验不能证明R型细菌转化为S型细菌是由S型细菌的DNA引起的
√
解析：　S型细菌的菌体外面有多糖类的胶状荚膜，R型细菌的菌体外面
没有多糖类的荚膜，A错误；S型细菌的DNA经加热后并未失活，温度下降
后可恢复其结构与功能，B错误；活体转化实验中只有少量R型细菌转化为
S型细菌，故从患病致死的小鼠血液中分离得到的肺炎链球菌有S型细菌和
R型细菌，C错误；该实验证明加热杀死的S型细菌中，一定有一种物质能
把某些R型细菌转化为S型细菌，并未证明R型细菌转化为S型细菌是由S型
细菌的DNA引起的，D正确。
2. 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。下列相关分析错误的是（　　）
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、丁组都能发生转化
D. 丁组中转化出的S型细菌因具有荚膜而不易受到机体吞噬细胞的破坏，
从而导致生物患病
√
解析：　由于丙组加入了DNA酶，导致DNA被分解，则R型细菌不能转化为S型细菌，所以丙组不会发生转化，A正确；本实验没有利用同位素标记技术，B错误；甲组、乙组、丁组处理后都没有导致DNA被分解，则都能发生转化，培养基中活菌类型为R型和S型，C正确；S型细菌的菌体外面有多糖类的荚膜，使菌体可抵抗吞噬细胞的吞噬，不易受到宿主正常防御机制的破坏，因此导致生物患病，D正确。
题后归纳
肺炎链球菌体内和体外转化实验的比较
考点二　噬菌体侵染细菌实验
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
（2）T2噬菌体的复制式增殖
2. 实验方法与过程
（1）实验方法：放射性同位素标记技术，用 、 分别标记噬
菌体的蛋白质和DNA。
35S　
32P　
（2）实验过程
提醒 搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离；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。
【教材拾遗】 （必修2 P45正文）不能用18O和14C标记细菌，而用被标记的
细菌来培养噬菌体的原因是DNA和蛋白质都含有O和C，用这两种元素标
记，结果是噬菌体的蛋白质外壳和DNA都被标记，导致进行噬菌体侵染细
菌实验时，不能确定哪一种物质进入细菌，从而不能确定哪一种物质是遗
传物质。
3. 实验结果分析与实验结论
（1）结果分析
①噬菌体侵染细菌时， 进入细菌细胞中，而 留在
细胞外。
②子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的 遗传的。
DNA　
蛋白质外壳　
DNA　
（2）实验结论： 是遗传物质。
DNA　
1. （必修2 P45正文）噬菌体侵染细菌的实验获得成功的原因之一是噬菌
体只将DNA注入大肠杆菌的细胞中。 （　√　）
2. （必修2 P45正文）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。 （　×　）
提示：噬菌体必须寄生在细菌内才能繁殖，在培养基上无法生存，得不到
被标记的噬菌体。
√
×
3. （必修2 P45正文）在噬菌体侵染细菌的实验过程中，通过搅拌、离心
使噬菌体的蛋白质和DNA分开。 （　×　）
提示：在该实验中，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，
离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒。
4. （必修2 P45图3－6）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。 （　×　）
5. （必修2 P46正文）噬菌体侵染细菌的实验能够证明DNA控制蛋白质的
合成。 （　√　）
×
×
√
1. （2025·潍坊模拟）某同学设计了如下实验：甲组用未被标记的噬菌体侵染经32P标记的大肠杆菌，乙组用未被标记的噬菌体侵染经35S标记的大肠杆菌，在大肠杆菌裂解前搅拌、离心并检测上清液和沉淀物的放射性。下列对实验结果的推测正确的是（　　）
A. 甲组上清液中放射性很高，沉淀物中放射性很低
B. 乙组上清液中放射性很高，沉淀物中放射性很低
C. 甲组实验中搅拌不充分，不会对实验现象造成影响
D. 乙组实验由35S改为3H标记，实验现象将发生改变
√
解析：　甲组用未被标记的噬菌体侵染经32P标记的大肠杆菌，搅拌离心后，未被标记的噬菌体的外壳分布在上清液，32P标记的大肠杆菌和子代噬菌体分布在沉淀物中，因此甲组上清液中放射性很低，沉淀物中放射性很高，A错误；乙组用未被标记的噬菌体侵染经35S标记的大肠杆菌，搅拌离心后，未被标记的噬菌体的外壳分布在上清液，35S标记的大肠杆菌和子代噬菌体分布在沉淀物中，因此乙组上清液中放射性很低，沉淀物中放射性很高，B错误；搅拌的目的是将噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌分开，搅拌不充分会导致部分噬菌体蛋白质外壳与大肠杆菌未分离，由于噬菌体未被标记，因此甲组实验中搅拌不充分，不会对实验现象造成影响，C正确；乙组实验由35S改为3H标记大肠杆菌，被标记的大肠杆菌仍分布在沉淀物中，因此实验现象不会发生改变，D错误。
题后归纳
噬菌体侵染细菌实验的误差分析
（1）用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌
（2）用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌
2. （2022·海南高考13题）某团队从如表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（　　）
　材料及标记 实验组　　　　 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
√
解析：　T2噬菌体侵染大肠杆菌时仅将DNA注入大肠杆菌，蛋白质外壳
仍留在细胞外，沉淀物为含有T2噬菌体DNA的大肠杆菌，故②组的放射性
物质主要分布在沉淀物中；3H既可标记DNA又可标记蛋白质外壳，所以③
组的上清液和沉淀物中均有放射性物质；35S标记噬菌体外壳，因此④组的
放射性物质主要分布在上清液中；15N为稳定同位素，①组中检测不到放射
性。故第一二组实验分别是②和④，C正确。
方法技巧
“两看法”判断子代噬菌体标记情况
3. 如图四幅图表示了在“肺炎链球菌转化实验”（搅拌强度、时长等都合
理）和“噬菌体侵染细菌的实验”中相关含量的变化。下列相关叙述正确
的是（　　）
A. 图甲表示在“32P标记的噬菌体侵染细菌的实验”中，沉淀物放射性含量的变化
B. 图乙表示在“35S标记的噬菌体侵染细菌的实验”中，沉淀物放射性含量的变化
C. 图丙表示“肺炎链球菌体外转化实验”中，R型细菌与S型细菌的数量变化
D. 图丁表示“肺炎链球菌体外转化实验”中，R型细菌与S型细菌的数量变化
√
解析：　“32P标记的噬菌体侵染细菌的实验”中，随着时间的推移，细菌被裂解，子代噬菌体释放，导致沉淀物放射性含量不断降低，A错误；“35S标记的噬菌体侵染细菌的实验”中，沉淀物放射性含量很低，B错误；据图丙可知，S型细菌曲线的起点为0，且在R型细菌之后，故该图表示“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，C正确；在“肺炎链球菌的体内转化实验”中，开始时，R型细菌在小鼠体内大部分会被免疫系统消灭，所以曲线在开始段有所下降，后随着小鼠免疫系统的破坏，R型细菌数量又开始增加，所以曲线上升。而加热致死的S型细菌的DNA能将R型细菌转化为S型细菌，并通过繁殖使数量增多，曲线上升，故图丁表示“肺炎链球菌体内转化实验”中R型活细菌＋加热致死的S型细菌DNA组，R型细菌与S型细菌的数量变化，D错误。
考点三　生物体内的遗传物质分析
1. 烟草花叶病毒感染烟草的实验
（1）实验材料：烟草花叶病毒（只由蛋白质和RNA组成）、烟草（高等
植物）。
（2）实验过程和结论
提醒 在证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA的实验中，不能利用噬菌体侵
染细菌的实验操作过程，因为烟草花叶病毒侵染烟草细胞时，RNA和蛋白
质没有分开，是完整的病毒侵入宿主细胞。因此，本实验只能通过人工分
离提纯技术分离RNA和蛋白质，然后再单独导入宿主细胞，单独观察它们
的作用。
2. 生物体内的核酸种类及遗传物质
1. （必修2 P46正文）在真核生物中，DNA是主要的遗传物质。
（　×　）
提示：真核生物的遗传物质就是DNA，只有针对“所有生物”时方可描述
为“DNA是主要的遗传物质”。
2. （必修2 P46正文）细胞核内的遗传物质是DNA，细胞质内的遗传物质
是RNA。 （　×　）
提示：细胞生物的遗传物质均为DNA，不论细胞核中还是细胞质中。
×
×
3. （必修2 P46正文）乳酸菌的遗传物质主要分布在染色体上。
（　×　）
提示：乳酸菌为原核生物，没有染色体。
×
1. 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（　　）
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RNA是HRV的遗传物质
D. 若运用放射性同位素标记法，不能选择15N 标记
√
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；该实验只设计了用HRV的RNA和TMV的蛋白
质外壳重组获得的病毒侵染烟草叶片，因此，该实验只能证明RNA是HRV
的遗传物质，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，且15N 没有放射性，因此，不能选择15N 标记，
D正确。
2. （2025·南阳一中质检）研究表明，金柑花斑病是由一种新型病毒感染
金柑叶片引起的，为探究金柑花斑病的病毒类型是DNA病毒还是RNA病
毒，某研究小组采用的实验材料如下：长势相近的1年生金柑、TRIzol试剂
（用于DNA、RNA和蛋白质的分离）、DNA酶、RNA酶及实验需要的用
具。请回答下列问题：
（1）核酸作为遗传物质具备的条件有

。
在细胞生长和繁殖过程中能够准
确地复制，具有遗传的连续性；储存大量遗传信息；结构比较稳定（合理
即可）
②用 处理金柑花叶病毒，将该病毒的核酸和蛋白质分开，
取等量的核酸平均分成甲、乙两组。
③用DNA酶处理甲组，RNA酶处理乙组，培养一段时间后分别感染A、B
组金柑。
④一段时间后，观察 。
TRIzol试剂
A、B组金柑是否有金柑花斑病出现
（2）探究病毒的类型，方法步骤如下：
①选择长势相近的1年生金柑，均分为A、B两组。
（3）预期实验结果和结论：
。
若A组金柑出现金柑花斑病，B组没有出
现，则该病毒为RNA病毒；反之则为DNA病毒
02
研真题·扣教材
探究分析， 培养核心技能
1. （2024·甘肃高考5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
√
解析：　格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验未单独研究每种物质的作
用，在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，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，A错
误；在肺炎链球菌的体外转化实验中，利用自变量控制中的“减法原理”
设置对照实验，通过观察只有某种物质存在或只有某种物质不存在时，R
型菌的转化情况，最终证明了DNA是遗传物质，例如“S型菌DNA＋DNA
酶”组除去了DNA，B错误；噬菌体为DNA病毒，其DNA进入宿主细胞
后，利用宿主细胞的原料和酶完成自我复制，C错误；烟草花叶病毒的遗
传物质是RNA，以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染，结果发现
RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状，而蛋白质不能使烟草出现花叶病斑
性状，D正确。
2. （2022·湖南高考2题）T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，下列哪一项不
会发生（　　）
A. 新的噬菌体DNA合成
B. 新的噬菌体蛋白质外壳合成
C. 噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNA
D. 合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合
√
解析：　T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，新的噬菌体DNA和蛋白质都
是在大肠杆菌中合成的，A、B正确；噬菌体是病毒，没有细胞结构，其基
因转录所需的RNA聚合酶必须由宿主提供，C错误；以噬菌体DNA为模板
转录的RNA能与大肠杆菌的核糖体结合，翻译出组成T2噬菌体的蛋白质分
子，D正确。
3. （2022·浙江1月选考20题）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。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
√
解析：　步骤①中，酶处理时间充足，以利于底物完全水解，A错误；
DNA纯度越高，转化效率就越高，步骤②中，甲或乙的加入量会影响实验
结果，B错误；步骤④中，液体悬浮培养比固体培养基更有利于细菌转
化，C错误；步骤⑤中，通过在固体培养基上涂布分离后观察菌落或鉴定
细胞形态得到实验结果，D正确。
4. （2021·全国乙卷5题）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
√
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，故S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关，A合理；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，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合
理；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合理；S型菌的DNA经DNA酶处理后，
无法完成DNA的复制、转录及翻译等过程，故与R型菌混合后，无法得到S
型菌，D不合理。
（1）赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质。　（2022·广东高
考） （　√　）
（2）噬菌体繁殖消耗宿主菌的核苷酸、氨基酸和能量等。　（2024·湖南
高考） （　√　）
（3）需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌。　（2022·浙江6月选
考） （　×　）
（4）肺炎链球菌的离体转化实验证明DNA是肺炎链球菌的遗传物质。　
（2021·浙江1月选考） （　√　）
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（5）T2噬菌体浸染细菌实验证明DNA是大肠杆菌的遗传物质。　
（2021·浙江1月选考） （　×　）
提示：该实验证明DNA是T2噬菌体的遗传物质。
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03
验收效·提能力
跟踪训练，检验学习效果
一、选择题
1. （2024·山东百师联盟高三模拟）经过了几十年的争论和实验，生物遗
传物质是什么这个悬而未决的问题得到解决。下列关于人类在探索遗传物
质实验中的说法，错误的是（　　）
A. 格里菲思肺炎链球菌转化实验的检测指标有两个
B. 艾弗里的实验中，向细胞提取物中添加酶利用了加法原理
C. T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验需分别对蛋白质和DNA进行同位素标记
D. 探究烟草花叶病毒遗传物质的实验需要将病毒的蛋白质和RNA分离、
纯化，分别侵染烟草
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解析：　格里菲思肺炎链球菌转化实验的检测指标一个是看小鼠是否死
亡，另一个就是看能否从死亡的小鼠体内分离得到S型活细菌，检测指标
是两个，A正确；艾弗里实验中，向细胞提取物中添加酶去除其中的某种
物质，利用了减法原理，B错误。
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2. 格里菲思在研究中选择肺炎链球菌进行了一系列实验，他在获得实验结
果后，分析结果并得出了结论。下列结论和格里菲思的结论不相符的是
（　　）
A. R型活细菌对小鼠生活没有明显影响
B. 只有将S型细菌加热灭活，才能使R型细菌转化为S型细菌
C. S型活细菌可以使小鼠患病而死亡
D. 在肺炎链球菌的转化实验中，R型细菌转化为S型细菌后，其性状是可
遗传的
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解析：　格里菲思将R型活细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡，说明R型
活细菌对小鼠生活没有明显影响，A不符合题意；格里菲思并没有进行将R
型活细菌与S型活细菌混合后注射到小鼠体内的实验，由于缺乏该组实验
的对照，所以不能得出“只有将S型细菌加热灭活，才能使R型细菌转化为
S型细菌”的结论，B符合题意；格里菲思将S型活细菌注射到小鼠体内，
可以使小鼠患病而死亡，C不符合题意；在肺炎链球菌的转化实验中，R型
细菌转化为S型细菌后，转化的S型细菌的后代也是有致病性的S型活细
菌，说明其性状是可遗传的，D不符合题意。
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3. （2025·山东烟台调研）“32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌”实验过
程如下：标记噬菌体→32P标记的噬菌体与细菌混合培养→搅拌→离心→检
测放射性高低。对此过程有关的叙述中正确的是（　　）
A. 为使实验结果更准确，应进行长时间的混合培养
B. 进行搅拌和离心的目的是使DNA和蛋白质外壳分离
C. 搅拌和离心后只可能在沉淀物中有放射性物质32P
D. 选噬菌体作为实验材料的主要原因是其成分只有蛋白质和DNA
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解析：　为使实验结果更准确，混合培养的时间要适宜，过短噬菌体
尚未侵入细菌，过长细菌裂解，释放子代噬菌体，A错误；搅拌的目的
是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是让上清液中析
出质量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管中留下被侵染的大肠杆菌，B
错误；搅拌和离心后32P主要分布在沉淀物中，上清液中也有少量32P，
C错误；噬菌体结构简单，仅由蛋白质和DNA组成，因而适合用作该
实验的实验材料，D正确。
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4. （2025·河南九师联盟）将含有R型肺炎链球菌的培养液加入试管甲，将
加热致死的S型肺炎链球菌破碎后得到细胞提取物放入试管乙，并在试管
乙中加入一定量的RNA酶；将试管甲、乙
中的液体混合后得到试管丙。下列关于该
实验的分析，正确的是（　　）
A. 加热致死的S型肺炎链球菌中蛋白质和核酸均失去功能
B. 试管乙中加入RNA酶的目的是催化转录过程合成mRNA
C. 此实验并不能证明何种物质是S型肺炎链球菌的遗传物质
D. 试管甲、乙中的液体混合后，试管丙中S型肺炎链球菌的数量多于R型
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解析：　加热致死的S型肺炎链球菌中蛋白质变性失活，失去功能，
核酸变性后在低温条件下可复性，A错误；试管乙中加入RNA酶的目
的是水解RNA，B错误；试管甲、乙中的液体混合后，试管丙中有一
部分R型细菌转化成S型细菌，但转化率较低，故S型肺炎链球菌的数
量少于R型，D错误。
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5. （2025·辽宁辽阳高三一模）如图表示赫尔希和蔡斯进行噬菌体侵染细菌的实验的部分过程。下列有关该实验的叙述，正确的是（　　）
A. 若第一步是用35S标记噬菌体，则一般情况下②处的放射性很高
B. 若第一步是用32P标记噬菌体，则一般情况下③处的放射性很低
C. 图示实验可证明DNA是T2噬菌体的遗传物质
D. 无论标记的是35S还是32P，若混合培养后保温时间过长，则③处的放射
性均会增强
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解析：　若第一步是用35S标记噬菌体，意味着蛋白质带有放射性，则一
般情况下②处（上清液）的放射性很高，A正确；若第一步是用32P标记噬
菌体，意味着DNA带有放射性，则一般情况下③处（沉淀物）的放射性很
高，B错误；缺乏对照实验，无法得出相应结论，C错误；若标记的是
32P，混合培养后保温时间过长，则大肠杆菌将会裂解，T2噬菌体被释放出
来，离心后，T2噬菌体分布于上清液中，会导致②处的放射性增强，若标
记的是35S，则③处的放射性变化不大，D错误。
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6. （2024·四川泸州期末）为验证DNA是遗传物质，某学习小组进行了肺
炎链球菌体外转化实验，其基本过程如图所示。下列有关叙述错误的是
（　　）
A. 乙组和丙组是该实验的实验组
B. 实验中S型细菌的处理方法是加热致死
C. 该实验用到了“加法原理”来控制变量
D. 实验结束后，甲、乙组将出现两种菌落
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解析：　甲组实验作对照，而乙、丙两组实验中分别加入了蛋白酶和
DNA酶可知，相当于这两组实验分别研究了S型细菌的蛋白质和DNA的作
用，因此，这两组均是该实验中的实验组，A正确；该实验中，艾弗里和
他的同事将加热杀死的S型细菌破碎后，设法除去绝大部分的糖类、蛋白
质和脂质制成S型细菌的细胞提取物，可见该实验的处理方法是对S型细菌
进行加热致死，B正确；由于蛋白酶和DNA酶能催化蛋白质和DNA水解，
所以该实验控制自变量用到了减少提取物中成分的方法，利用的原理是
“减法原理”，C错误；实验结束后，由于甲、乙组中S型细菌的DNA结构
完整，因而会引起R型细菌发生转化，故将出现两种菌落，D正确。
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7. （2025·福建厦门模拟）烟草花叶病毒有S型和R型两种株系，研究人员
进行了如下实验：
第①组：S型株系侵染烟草→烟草出现Ⅰ型病斑
第②组：R型株系侵染烟草→烟草出现Ⅱ型病斑
第③组：R型株系蛋白质和S型株系RNA构建的重组病毒侵染烟草→烟草出
现Ⅰ型病斑
第④组：S型株系蛋白质和R型株系RNA构建的重组病毒侵染烟草→烟草出
现Ⅱ型病斑
根据实验结果分析，下列叙述错误的是（　　）
A. S型病毒和R型病毒可寄生在烟草细胞内
B. S型病毒和R型病毒所携带的遗传信息不完全相同
C. S型病毒和R型病毒的遗传物质为RNA
D. 第③④组中的子代病毒全为重组病毒
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解析：　烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，病毒均需寄生在相应宿主细
胞内，A、C正确；S型病毒和R型病毒RNA上碱基的排列顺序不同，所携
带的遗传信息不完全相同，B正确；用S（R）型株系蛋白质和R（S）型株
系RNA构建的重组病毒感染烟草，起遗传效应的是R（S）型株系的RNA，
烟草应出现Ⅱ（Ⅰ）型病斑，且从烟草细胞中分离的子代病毒为R（S）型株
系，D错误。
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8. （2025·河北沧州模拟）根据S型肺炎链球菌荚膜多糖的差异，将其分为SⅠ、SⅡ、SⅢ等类型，不同类型的S型发生基因突变后失去荚膜，成为相应类型的R型（RⅠ、RⅡ、RⅢ），R型也可回复突变为相应类型的S型（SⅠ、SⅡ、SⅢ）。S型的荚膜能阻止外源DNA进入细胞，为探究S型细菌的形成机制，科研人员将加热杀死的甲菌破碎后获得提取物，冷却后加入乙菌培养液中混合均匀，再接种到平板上，经培养后检测子代细菌的类型。下列相关叙述错误的是（　　）
A. 肺炎链球菌的拟核DNA不含游离的磷酸基团
B. 若甲菌为RⅡ，乙菌为SⅢ，子代细菌可能为SⅢ和RⅡ，则能说明RⅡ是转化而来的
C. 若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅡ，子代细菌为SⅢ和RⅡ，则能说明SⅢ是转化而来的
D. 若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅢ，子代细菌为SⅢ和RⅢ，不能排除基因突变的可能
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解析：　肺炎链球菌的拟核DNA为环状DNA分子，有0个游离的磷酸基团，A正确；该实验的目的是探究S型细菌的形成机制，则R型细菌为实验对象，S型细菌的形成为自变量，且根据题意，S型细菌的荚膜能阻止外源DNA进入细胞，RⅡ的DNA不能进入SⅢ中，不会导致SⅢ转化为RⅡ，B错误；若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅡ，RⅡ接受加热杀死的SⅢ的DNA，经转化得到SⅢ，繁殖所得子代细菌为SⅢ和RⅡ，RⅡ经回复突变得到SⅡ，繁殖所得子代细菌为SⅡ和RⅡ，所以若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅡ，子代细菌为SⅢ和RⅡ，则能说明S型细菌是转化而来的，C正确；若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅢ，RⅢ经转化形成的S型细菌为SⅢ，RⅢ经回复突变形成的S型细菌也是SⅢ，繁殖后形成的子代细菌都为SⅢ和RⅢ，不能排除基因突变的可能，D正确。
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9. （2025·河北保定开学考）噬藻体是一种通过直接侵染使蓝细菌裂解的
病毒，科研人员进行了如下实验以探究噬藻体的遗传物质是蛋白质还是
DNA：标记噬藻体→噬藻体与蓝细菌混合培养→搅拌、离心→检测放射
性。下列说法错误的是（　　）
A. 标记噬藻体需要在分别含35S、32P的两种培养基中直接培养
B. 噬藻体利用蓝细菌提供的脱氧核苷酸和氨基酸为原料，合成子代噬藻体
C. 用35S标记噬藻体，搅拌不充分会导致离心后离心管沉积物中的放射性
增强
D. 32P标记的噬藻体和蓝细菌混合培养时间过长，会导致上清液中放射性
偏高
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解析：　噬藻体属于病毒，因此若要标记噬藻体，需要先用含放射性物质的培养基标记蓝细菌，然后用噬藻体侵染被标记的蓝细菌得到被标记的噬藻体，A错误；侵染蓝细菌的噬藻体利用蓝细菌提供的脱氧核苷酸和氨基酸为原料，合成子代噬藻体，B正确；用35S标记噬藻体，搅拌的目的是使吸附在蓝细菌上的噬藻体蛋白质外壳与蓝细菌分离，若搅拌不充分，部分噬藻体外壳仍吸附在蓝细菌表面，离心后沉淀物放射性增强，上清液的放射性降低，C正确；32P标记的噬藻体和蓝细菌混合培养时间过长，会因子代噬藻体释放导致上清液中放射性偏高，D正确。
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二、非选择题
10. （2025·漯河一高调研）如图为T2噬菌体侵染细菌实验的部分步骤和结
果，请据图回答下列问题：
（1）T2噬菌体的化学成分是 ，用放射性32P标记的是T2
噬菌体的 。
蛋白质和DNA
DNA
解析：T2噬菌体由蛋白质外壳和DNA组成，其中有磷元素的是DNA。
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（2）要获得32P标记的T2噬菌体，必须用含32P的大肠杆菌培养，而不能用
含32P的培养基直接培养，原因是
。
（3）实验过程中搅拌的目的是
，离心后放射性较高的是 （填“上清液”或“沉淀
物”）。
噬菌体是细菌病毒，不能独立生活，必
须寄生在活细胞中（其他答案合理亦可）
使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分
离
沉淀物
解析：实验过程中，通过搅拌可以使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。由于32P存在于噬菌体DNA中，噬菌体侵染细菌时DNA进入细菌体内，所以沉淀物中放射性较高。
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（4）接种噬菌体后培养时间过长，发现上清液中放射性增强，最可能的
原因是 。
培养时间过长，增殖形成的子代噬菌体从细菌体内释放出来
（5）赫尔希和蔡斯还设计了一组实验，请简述对照实验设计：
。
预期的实验结果是 。
解析：赫尔希和蔡斯还设计用35S标记的T2噬菌体重复上述实验，由于35S标记的蛋白质没有进入细菌，所以上清液放射性很高，沉淀物放射性很低。
用35S标
记的T2噬菌体重复上述实验
上清液放射性较高，沉淀物放射性很低
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