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第18讲　DNA是主要的遗传物质
课标 要求 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　肺炎链球菌转化实验(迁移·提能类)
1.肺炎链球菌的类型
[提醒]有荚膜的肺炎链球菌可抵抗吞噬细胞的吞噬,有利于细菌在宿主体内生活并繁殖。
2.格里菲思的体内转化实验
[提醒](1)发生转化的只是少部分R型细菌。
(2)该实验仅能证明S型细菌中含有某种转化因子,但转化因子的本质不清楚。
(3)蛋白质和DNA对于高温的耐受力是不同的。高温会使蛋白质变性失活,DNA双链解开。但当温度恢复至室温后,DNA双链能够重新恢复,但蛋白质的活性无法恢复。
3.艾弗里及其同事的体外转化实验
(1)实验思路: 　。
(2)实验过程及结果
(3)实验分析
4.科学方法——自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”
(1)加法原理:与常态比较,人为　　　　某种影响因素的称为“加法原理”,如“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中,对实验组分别进行不同的处理。
(2)减法原理:与常态比较,人为　　　　某种影响因素的称为“减法原理”,如艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,每个实验组特异性地去除一种物质。
1.比较肺炎链球菌体内和体外转化实验
项目 体内转化实验 体外转化实验
科学家 格里菲思 艾弗里及其同事
细菌培 养场所 小鼠体内 培养基(体外)
实验 构思 将不同类型及组合的细菌注射到小鼠体内,做对照实验来说明确实发生了转化 利用不同的酶,每一组实验特异性地去除一种物质,从而观察这种物质对转化的影响
结果 观察 小鼠是否死亡 培养基中菌落的类型
实验 结论 加热致死的S型细菌体内含有某种“转化因子”,促使R型活细菌转化为S型活细菌 DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
联系 ①所用材料相同,都是肺炎链球菌;②体内转化实验是基础,仅说明加热致死的S型细菌体内含有某种“转化因子”,而体外转化实验则进一步证明“转化因子”就是DNA;③实验设计都遵循对照原则、单一变量原则
2.转化的实质
(1)转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中,即实现了基因重组。
(2)一般情况下,转化率很低,形成的S型细菌很少,转化后形成的S型细菌可以快速繁殖形成大量的S型细菌。
1.关于肺炎链球菌转化实验,下列说法正确的是　　　　。
A.根据“注射加热致死的S型肺炎链球菌,小鼠不死亡”的实验结果可推测出“S型肺炎链球菌的DNA被破坏”[2024·贵州卷]
B.艾弗里证明肺炎链球菌的转化因子是DNA[2024·天津卷]
C.加入S型菌DNA和R型活菌的培养基中,一段时间后只存在表面光滑的菌落
D.艾弗里实验证明从S型肺炎链球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡
E.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[2021·全国乙卷]
2.[浙江1月选考] 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
3.在格里菲思的肺炎链球菌转化实验中,第四组实验(将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注入小鼠体内)中的小鼠体内S型细菌、R型细菌含量的变化情况如图所示。下列叙述错误的是 (　)
A.R型细菌与S型细菌致病性不同的根本原因是两者的遗传物质不同
B.ab段期间,小鼠启动了免疫防御功能,致使R型细菌含量减少
C.bc段期间,R型细菌大量繁殖的原因最可能是S型细菌降低了小鼠的免疫力
D.后期出现的大量S型细菌是由R型细菌大量转化而成的
考点二　噬菌体侵染细菌实验及烟草花叶病毒感染实验(迁移·提能类)
1.T2噬菌体的结构与增殖
(1)结构
[提醒]T2噬菌体专一性地寄生在大肠杆菌体内。
(2)增殖
2.噬菌体侵染细菌的实验
(1)实验方法:　　　　　　　　　　法,用　　　　　　分别标记噬菌体的蛋白质和DNA。
(2)实验过程(对比实验)
①标记噬菌体
②噬菌体侵染细菌
[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。
(3)实验结果分析与结论
①结果分析:噬菌体侵染细菌时,　　　　进入细菌的细胞中,而　　　　　　仍留在细胞外。
②结论:　　　　是遗传物质。
3.烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验
(1)实验过程及现象
(2)实验结论:　　　　是烟草花叶病毒的遗传物质。
4.生物体内的核酸种类及遗传物质
实验结果及误差分析:
(1)含32P的噬菌体侵染大肠杆菌实验
(2)含35S的噬菌体侵染大肠杆菌实验
1.关于噬菌体侵染细菌实验,下列说法正确的是　　　　。
A.噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNA[2022·湖南卷]
B.肺炎链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[2022·河北卷]
C.赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质[2022·广东卷]
D.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]
E.T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合[2022·湖南卷]
F.32P标记的T2噬菌体侵染细菌实验中,保温时间过长或过短都会增加上清液的放射性
G.DNA是遗传物质,遗传物质就是DNA
H.肺炎链球菌的遗传物质主要是DNA
2.[2025·广东广州二模] 图示为赫尔希和蔡斯利用T2噬菌体侵染细菌以探究遗传物质本质的部分实验过程。下列分析正确的是 (　)
A.以含35S的培养基直接培养T2噬菌体,可得到35S标记的噬菌体
B.新合成子代噬菌体DNA、蛋白质的原料均来自亲代噬菌体
C.图中实验结果可证明DNA是T2噬菌体的遗传物质
D.搅拌不充分会导致沉淀物的放射性偏高
3.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
经典真题·明考向
1.[2024·甘肃卷] 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.[2024·湖南卷] 我国科学家成功用噬菌体治疗方法治愈了耐药性细菌引起的顽固性尿路感染。下列叙述错误的是 (　)
A.运用噬菌体治疗时,噬菌体特异性侵染病原菌
B.宿主菌经噬菌体侵染后,基因定向突变的几率变大
C.噬菌体和细菌在自然界长期的生存斗争中协同进化
D.噬菌体繁殖消耗宿主菌的核苷酸、氨基酸和能量等
3.[2024·湖北卷] 不同品种烟草在受到烟草花叶病毒(TMV)侵染后症状不同。研究者发现品种甲受TMV侵染后表现为无症状(非敏感型),而品种乙则表现为感病(敏感型)。甲与乙杂交,F1均为敏感型;F1与甲回交所得的子代中,敏感型与非敏感型植株之比为3∶1。对决定该性状的N基因测序发现,甲的N基因相较于乙的缺失了2个碱基对。下列叙述正确的是 (　)
A.该相对性状由一对等位基因控制
B.F1自交所得的F2中敏感型和非敏感型的植株之比为13∶3
C.发生在N基因上的2个碱基对的缺失不影响该基因表达产物的功能
D.用DNA酶处理该病毒的遗传物质,然后导入正常乙植株中,该植株表现为感病
第18讲　DNA是主要的遗传物质
考点一
● 必备知识
1.有　有　无　无
2.A.死亡　B.不死亡　C.R型活细菌
D.死亡　E.活的R型细菌无毒性,活的S型细菌有毒性　F.已加热致死的S型细菌无毒性　G.R型细菌可转化为S型细菌　H.转化因子
3.(1)设法将DNA与蛋白质等物质分开,单独地、直接地研究它们各自的作用
(3)蛋白质、RNA、脂质不能使R型细菌发生转化　DNA　DNA
4.(1)增加　(2)去除
● 典型例题
1.B　[解析] 根据该实验结果只能得出“已加热致死的S型肺炎链球菌无毒性”的结论,A错误;加入S型菌DNA和R型活菌的培养基中,一段时间后同时存在表面光滑的菌落和表面粗糙的菌落,C错误;艾弗里实验通过分别加入不同的酶来去除相应物质,证明DNA是转化因子,单独的DNA无致病性,不能使小鼠死亡,使小鼠死亡的是S型细菌,D错误;S型菌的DNA被DNA酶降解失活,不能使R型菌转化为S型菌,E错误。
2.D　[解析] 步骤①中,酶处理时间要足够长,以使底物完全水解,A错误;步骤②中,甲或乙的加入量属于无关变量,应保持相同且适宜,否则会影响实验结果,B错误;步骤④中,液体培养基比固体培养基更有利于细菌转化,C错误;S型细菌有荚膜,菌落光滑,R型细菌无荚膜,菌落粗糙,步骤⑤中,通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态,以判断是否出现S型细菌,D正确。
3.D　[解析] R型细菌与S型细菌致病性不同的根本原因是两者的遗传物质不同,因为性状是由遗传物质控制的,A正确;ab段期间,R型细菌数量逐渐下降,是小鼠启动了免疫防御功能引起的,B正确;bc段S型细菌大量繁殖,导致小鼠的免疫力下降,进而造成R型细菌大量繁殖,C正确;最初的S型细菌是由R型细菌转化而来的,但之后产生的S型细菌多数是由转化形成的S型细菌增殖而来的,D错误。
考点二
● 必备知识
1.(1)DNA　C、H、O、N、P　蛋白质　C、H、O、N、S　(2)T2噬菌体　大肠杆菌　氨基酸　大肠杆菌
2.(1)放射性同位素标记　35S、32P
(2)②低　高　搅拌　离心　高　低
(3)①DNA　蛋白质外壳　②DNA
3.(1)出现病斑　烟草叶不出现病斑
(2)RNA
4.DNA　DNA是主要的遗传物质
● 典型例题
1.BCEF　[解析] 噬菌体DNA在大肠杆菌RNA聚合酶作用下转录出RNA,A错误;需用32P标记的噬菌体和35S标记的噬菌体分别侵染大肠杆菌,D错误;DNA是遗传物质,遗传物质是DNA或RNA,G错误;肺炎链球菌的遗传物质是DNA,H错误。
2.D　[解析] 噬菌体是病毒,没有细胞结构,不能独立存活,不能直接使用培养基培养T2噬菌体,A错误;新合成子代噬菌体DNA、蛋白质的原料均来自宿主细胞,B错误;图中实验结果沉淀物中放射性很低,上清液中放射性很高,说明该实验为35S标记的噬菌体侵染细菌实验,实验结果只能说明蛋白质不是T2噬菌体的遗传物质,若想证明DNA是T2噬菌体的遗传物质还需要再做一组32P标记的噬菌体侵染实验,C错误;用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌后,若搅拌不充分,部分35S标记的噬菌体的蛋白质外壳会吸附在大肠杆菌上随大肠杆菌进入沉淀物中,导致沉淀物中放射性偏高,D正确。
3.D　[解析] 烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,S型病毒和R型病毒可寄生在烟草细胞内,A、C正确;S型病毒和R型病毒的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;第③组重组病毒为R型株系的蛋白质和S型株系的RNA构建成的,烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,因此子代病毒为S型病毒,同理第④组中子代病毒为R型病毒,D错误。
经典真题·明考向
1.D　[解析] 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验未单独研究DNA的作用,艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明,加热致死的S型菌株的DNA分子可使无致病性的R型活菌转化为有致病性的S型菌,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型菌细胞提取物+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.B　[解析] 噬菌体是一种特异性侵染细菌的病毒,营寄生生活,其繁殖时所消耗的核苷酸、氨基酸和能量等来源于宿主菌,A、D项正确;基因突变是不定向的,B项错误;噬菌体和细菌在自然界长期的生存斗争中协同进化,C项正确。
3.D　[解析] 已知品种甲受TMV侵染后表现为无症状(非敏感型),而品种乙则表现为感病(敏感型),甲与乙杂交,F1均为敏感型,说明敏感型为显性性状,F1与甲回交相当于测交,所得的子代中,敏感型与非敏感型植株之比为3∶1,说明该性状由两对独立遗传的等位基因控制,假设相关基因为A/a、B/b,A错误;根据F1与甲回交所得的子代中,敏感型与非敏感型植株之比为3∶1,可知子一代基因型为AaBb,甲的基因型为aabb,且只要含有显性基因即表现为敏感型,因此F1AaBb自交所得F2中非敏感型植株aabb占1/4×1/4=1/16,其余均为敏感型植株,即F2中敏感型和非敏感型的植株之比为15∶1,B错误;发生在N基因上的2个碱基对的缺失会导致基因的碱基序列改变,使敏感型的个体变为非敏感型的个体,说明发生在N基因上的2个碱基对的缺失会影响该基因表达产物的功能,C错误;烟草花叶病毒的遗传物质为RNA,由于酶具有专一性,用DNA酶处理该病毒的遗传物质,其RNA仍保持完整性,因此将处理后的病毒导入正常乙植株中,该植株表现为感病,D正确。(共86张PPT)
第18讲
是主要的遗传物质
概述多数生物的基因是分子的功能片段,有些病毒的基因在 分
子上
考点一 肺炎链球菌转化实验（迁移·提能类）
考点二 噬菌体侵染细菌实验及烟草花叶病毒感染实验（迁移·提能类）
经典真题·明考向
备用习题
作业手册
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答案速查【作】
考点一 肺炎链球菌转化实验(迁移·提能类)
1.肺炎链球菌的类型
有
有
无
无
［提醒］有荚膜的肺炎链球菌可抵抗吞噬细胞的吞噬,有利于细菌在宿
主体内生活并繁殖。
2.格里菲思的体内转化实验
死亡
不死亡
型活细菌
死亡
活的型细菌无毒性，活的型细菌有毒性
已加热致死的型细菌无毒性
型细菌可转化为型细菌
转化因子
［提醒］(1)发生转化的只是少部分 型细菌。
(2)该实验仅能证明 型细菌中含有某种转化因子,但转化因子的本质不
清楚。
(3)蛋白质和 对于高温的耐受力是不同的。高温会使蛋白质变性失
活，双链解开。但当温度恢复至室温后， 双链能够重新恢复，
但蛋白质的活性无法恢复。
3.艾弗里及其同事的体外转化实验
(1)实验思路:_________________________________________________
_______________。
设法将与蛋白质等物质分开，单独地、直接地研究
它们各自的作用
(2)实验过程及结果
(3)实验分析
蛋白质、、脂质不能使型细菌发生转化
4.科学方法——自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”
(1)加法原理:与常态比较,人为______某种影响因素的称为“加法原理”,
如“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，对实验组分别进行
不同的处理。
增加
(2)减法原理:与常态比较,人为______某种影响因素的称为“减法原理”,如
艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除一种物质。
去除
1.比较肺炎链球菌体内和体外转化实验
项目 体内转化实验 体外转化实验
科学家 格里菲思 艾弗里及其同事
细菌培 养场所 小鼠体内 培养基(体外)
实验 构思 将不同类型及组合的细菌注 射到小鼠体内，做对照实验 来说明确实发生了转化 利用不同的酶，每一组实验特
异性地去除一种物质，从而观
察这种物质对转化的影响
结果 观察 小鼠是否死亡 培养基中菌落的类型
项目 体内转化实验 体外转化实验
实验 结论 加热致死的 型细菌体内含 有某种“转化因子”,促使 型 活细菌转化为 型活细菌 才是使 型细菌产生稳定
遗传变化的物质
联系 ①所用材料相同,都是肺炎链球菌;②体内转化实验是基础, 仅说明加热致死的 型细菌体内含有某种“转化因子”,而体 外转化实验则进一步证明“转化因子”就是 ;③实验设计 都遵循对照原则、单一变量原则
续表
2.转化的实质
(1)转化的实质是型细菌的
片段整合到了型细菌的 中,
即实现了基因重组。
(2)一般情况下,转化率很低,形成的型细菌很少,转化后形成的 型细菌
可以快速繁殖形成大量的 型细菌。
1.关于肺炎链球菌转化实验，下列说法正确的是___。
A.根据“注射加热致死的 型肺炎链球菌，小鼠不死亡”的实验结果可推
测出“型肺炎链球菌的 被破坏”［2024·贵州卷］
B.艾弗里证明肺炎链球菌的转化因子是 ［2024·天津卷］
C.加入型菌和 型活菌的培养基中,一段时间后只存在表面光滑的
菌落
D.艾弗里实验证明从型肺炎链球菌中提取的 可以使小鼠死亡
E.将型菌的经酶处理后与型菌混合,可以得到 型菌［
2021·全国乙卷］
√
[解析] 根据该实验结果只能得出“已加热致死的 型肺炎链球菌无毒
性”的结论，A错误；加入型菌和 型活菌的培养基中,一段时间
后同时存在表面光滑的菌落和表面粗糙的菌落,C错误；艾弗里实验
通过分别加入不同的酶来去除相应物质，证明 是转化因子，单
独的无致病性,不能使小鼠死亡，使小鼠死亡的是 型细菌，D错
误；型菌的被酶降解失活,不能使型菌转化为型菌， 错
误。
2.[浙江1月选考]型肺炎链球菌的某种“转化因子”可使型菌转化为 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，酶处理时间要足够
长，以使底物完全水解，A错误；步
骤②中，甲或乙的加入量属于无关变
量，应保持相同且适宜，否则会影响实验结果，B错误；步骤④中，
液体培养基比固体培养基更有利于细菌转化，C错误； 型细菌有荚
膜，菌落光滑， 型细菌无荚膜，菌落粗糙，步骤⑤中，通过涂布分
离后观察菌落或鉴定细胞形态，以判断是否出现 型细菌，D正确。
3.在格里菲思的肺炎链球菌转化实验中，第四组
实验(将型活细菌与加热致死的 型细菌混合后
注入小鼠体内)中的小鼠体内型细菌、 型细菌
含量的变化情况如图所示。下列叙述错误的是( )
A.型细菌与 型细菌致病性不同的根本原因是两者的遗传物质不同
B.段期间，小鼠启动了免疫防御功能，致使 型细菌含量减少
C.段期间，型细菌大量繁殖的原因最可能是 型细菌降低了小鼠的
免疫力
D.后期出现的大量型细菌是由 型细菌大量转化而成的
√
[解析] 型细菌与 型细菌致病性不同的根本原
因是两者的遗传物质不同，因为性状是由遗传物
质控制的，A正确；段期间， 型细菌数量逐
渐下降，是小鼠启动了免疫防御功能引起的，B正确；段 型细菌
大量繁殖，导致小鼠的免疫力下降，进而造成 型细菌大量繁殖，C
正确；最初的型细菌是由型细菌转化而来的，但之后产生的 型细
菌多数是由转化形成的 型细菌增殖而来的，D错误。
【易错提示】
(1)在肺炎链球菌体内转化实验中,使小鼠死亡的是型细菌,不是型细
菌的。
(2)在肺炎链球菌体内转化实验中,只有少数的型细菌转化为型细菌,
并非全部的型细菌都发生转化。
(3)艾弗里的实验证明了是遗传物质,同时证明了蛋白质、脂质等不
是遗传物质,而格里菲思的实验没有证明是遗传物质。
考点二 噬菌体侵染细菌实验及烟草花叶病毒感染实验
(迁移·提能类)
1. 噬菌体的结构与增殖
(1)结构
C、、、、
蛋白质
C、、、、
［提醒］ 噬菌体专一性地寄生在大肠杆菌体内。
(2)增殖
噬菌体
大肠杆菌
氨基酸
大肠杆菌
2.噬菌体侵染细菌的实验
(1)实验方法:__________________法,用_________分别标记噬菌体的蛋
白质和 。
放射性同位素标记
、
(2)实验过程(对比实验)
①标记噬菌体
②噬菌体侵染细菌
低
高
搅拌
离心
高
低
［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 噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物
中留下被侵染的大肠杆菌。
(3)实验结果分析与结论
①结果分析：噬菌体侵染细菌时，_____进入细菌的细胞中，而_____
_______仍留在细胞外。
②结论:_____是遗传物质。
蛋白
质外壳
3.烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验
(1)实验过程及现象
出现病斑
烟草叶不出现病斑
(2)实验结论:_____是烟草花叶病毒的遗传物质。
4.生物体内的核酸种类及遗传物质
是主要的遗传物质
实验结果及误差分析:
(1)含的噬菌体侵染大肠杆菌实验
(2)含 的噬菌体侵染大肠杆菌实验
1.关于噬菌体侵染细菌实验，下列说法正确的是_______。
A.噬菌体在自身聚合酶作用下转录出 ［2022·湖南卷］
B.肺炎链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 和
蛋白质的技术［2022·河北卷］
C.赫尔希和蔡斯用对比实验证明 是遗传物质［2022·广东卷］
D.需用同时含有和 的噬菌体侵染大肠杆菌［2022·浙江6月选考］
E.噬菌体侵染大肠杆菌的过程中合成的噬菌体 与大肠杆菌的核糖体
结合［2022·湖南卷］
F.标记的 噬菌体侵染细菌实验中,保温时间过长或过短都会增加上清
液的放射性
G.是遗传物质,遗传物质就是
H.肺炎链球菌的遗传物质主要是
√
√
√
√
[解析] 噬菌体在大肠杆菌聚合酶作用下转录出 ，A错误；
需用标记的噬菌体和 标记的噬菌体分别侵染大肠杆菌，D错
误；是遗传物质,遗传物质是或， 错误；肺炎链球菌的
遗传物质是， 错误。
2.[2025·广东广州二模]图示为赫尔希和蔡斯利用 噬菌体侵染细菌以
探究遗传物质本质的部分实验过程。下列分析正确的是( )
A.以含的培养基直接培养噬菌体，可得到 标记的噬菌体
B.新合成子代噬菌体 、蛋白质的原料均来自亲代噬菌体
C.图中实验结果可证明是 噬菌体的遗传物质
D.搅拌不充分会导致沉淀物的放射性偏高
√
[解析] 噬菌体是病毒，没有细胞
结构，不能独立存活，不能直接
使用培养基培养 噬菌体，A错误；
新合成子代噬菌体 、蛋白质的
原料均来自宿主细胞，B错误；图中实验结果沉淀物中放射性很低，
上清液中放射性很高，说明该实验为 标记的噬菌体侵染细菌实验，
实验结果只能说明蛋白质不是 噬菌体的遗传物质，
若想证明是 噬菌体的遗传
物质还需要再做一组 标记的
噬菌体侵染实验，C错误；用
标记的噬菌体侵染大肠杆菌后，
若搅拌不充分，部分 标记的噬菌体的蛋白质外壳会吸附在大肠杆
菌上随大肠杆菌进入沉淀物中，导致沉淀物中放射性偏高，D正确。
3.烟草花叶病毒有型和 型两种株系，研究人员进行了如下实验：
第①组：型株系侵染烟草 烟草出现Ⅰ型病斑
第②组：型株系侵染烟草 烟草出现Ⅱ型病斑
第③组：型株系蛋白质和型株系构建的重组病毒侵染烟草 烟
草出现Ⅰ型病斑
第④组：型株系蛋白质和型株系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.型病毒和 型病毒可寄生在烟草细胞内
B.型病毒和 型病毒所携带的遗传信息不完全相同
C.型病毒和型病毒的遗传物质为
D.第③④组中的子代病毒全为重组病毒
√
[解析] 烟草花叶病毒的遗传物质是，型病毒和 型病毒可寄生
在烟草细胞内，A、C正确；型病毒和型病毒的 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；第③组重组病毒
为型株系的蛋白质和型株系的 构建成的，烟草花叶病毒的遗
传物质是，因此子代病毒为 型病毒，同理第④组中子代病毒为
型病毒，D错误。
经典真题·明考向
1.[2024·甘肃卷]科学家发现染色体主要是由蛋白质和 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，加热致死的型菌株的 分子在小鼠
体内可使 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“ 型
菌酶”加入型活菌的培养基中，结果证明 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，发现其 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 和蛋白质互为对照进行侵染，
结果发现自变量 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 的作用，
艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明，加热致死的型菌株的
分子可使无致病性的型活菌转化为有致病性的 型菌，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不存在时， 型菌的转化情况，
最终证明了是遗传物质，例如“型菌细胞提取物 酶”组除
去了，B错误；噬菌体为病毒，其 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，以病毒颗粒的 和蛋白质互为对照进行侵染，结果
发现 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.[2024·湖南卷]我国科学家成功用噬菌体治疗方法治愈了耐药性细菌
引起的顽固性尿路感染。下列叙述错误的是( )
A.运用噬菌体治疗时，噬菌体特异性侵染病原菌
B.宿主菌经噬菌体侵染后，基因定向突变的几率变大
C.噬菌体和细菌在自然界长期的生存斗争中协同进化
D.噬菌体繁殖消耗宿主菌的核苷酸、氨基酸和能量等
[解析] 噬菌体是一种特异性侵染细菌的病毒,营寄生生活,其繁殖时所
消耗的核苷酸、氨基酸和能量等来源于宿主菌,A、D项正确;基因突
变是不定向的,B项错误;噬菌体和细菌在自然界长期的生存斗争中协
同进化,C项正确。
√
3.[2024·湖北卷]不同品种烟草在受到烟草花叶病毒 侵染后症状
不同。研究者发现品种甲受 侵染后表现为无症状(非敏感型)，而
品种乙则表现为感病(敏感型)。甲与乙杂交，均为敏感型； 与甲
回交所得的子代中，敏感型与非敏感型植株之比为 。对决定该性
状的基因测序发现，甲的 基因相较于乙的缺失了2个碱基对。下列
叙述正确的是( )
A.该相对性状由一对等位基因控制
B.自交所得的中敏感型和非敏感型的植株之比为
C.发生在 基因上的2个碱基对的缺失不影响该基因表达产物的功能
D.用 酶处理该病毒的遗传物质，然后导入正常乙植株中，该植株
表现为感病
√
[解析] 已知品种甲受 侵染后表现为无症状(非敏感型)，而品种
乙则表现为感病(敏感型)，甲与乙杂交， 均为敏感型，说明敏感型
为显性性状， 与甲回交相当于测交，所得的子代中，敏感型与非
敏感型植株之比为 ，说明该性状由两对独立遗传的等位基因控制，
假设相关基因为、，A错误；根据 与甲回交所得的子代中，
敏感型与非敏感型植株之比为，可知子一代基因型为 ，甲
的基因型为 ，且只要含有显性基因即表现为敏感型，因此
自交所得中非敏感型植株占 ，其余
均为敏感型植株，即中敏感型和非敏感型的植株之比为 ，B
错误；发生在 基因上的2个碱基对的缺失会导致基因的碱基序列改
变，使敏感型的个体变为非敏感型的个体，说明发生在 基因上的2
个碱基对的缺失会影响该基因表达产物的功能，C错误；烟草花叶病
毒的遗传物质为，由于酶具有专一性，用 酶处理该病毒的
遗传物质，其 仍保持完整性，因此将处理后的病毒导入正常乙
植株中，该植株表现为感病，D正确。
备用习题
1.肺炎链球菌的转化实质如下:处于特定生长期的R型细菌分泌感受态
因子诱导自身产生细胞壁自溶素(S型细菌不具有该性质)，从而使自身
细胞壁局部缺失而呈感受态(一种容易吸收外源DNA的状态)，S型细菌
中控制多糖荚膜合成的相关基因进入R型细菌并整合到R型细菌的DNA
分子上进而表达。随着细菌的繁殖，后代出现S型细菌和R型细菌两种
类型的细菌后代。下列有关说法错误的是( )
A.R型细菌分泌的细胞壁自溶素不可用于分解植物细胞的细胞壁
B.将R型细菌的DNA与S型细菌混合，不能产生R型细菌和S型细菌两
种细菌后代
C.R型细菌转变为S型细菌，其后代也是S型细菌
D.题干中细菌后代中的S型细菌主要来源于R型细菌的转化
√
[解析] 细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖，而植物细胞的细胞壁的主
要成分是纤维素和果胶，因此R型细菌分泌的细胞壁自溶素不能用于
分解植物细胞的细胞壁，A正确;由于只有处于特定生长期的R型细菌
能够分泌细胞壁自溶素，而S型细菌不能分泌细胞壁自溶素，故将R
型细菌的DNA与S型细菌混合，不能产生R型细菌和S型细菌两种细
菌后代，B正确;R型细菌转变为S型细菌，属于基因重组，该变异可
遗传，故其后代也是S型细菌，C正确;由于转化过程中R型细菌转化
为S型细菌的概率低，故题干中细菌后代中的S型细菌主要来源于S型
细菌的增殖，D错误。
2.某研究小组用放射性同位素32P、35S分别标记T2噬菌体，然后将普通
大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养，如图所示。一段时间
后，分别进行搅拌、离心，并检测沉淀物和上清液中的放射性。下列
有关叙述错误的是( )
A.甲组上清液含极少量32P标记的噬菌体DNA，
说明可能有少数噬菌体没有侵染大肠杆菌
B.甲组被感染的细菌内含有32P标记的噬菌体DNA，可产生不含32P的
子代噬菌体
C.乙组上清液含极少量35S标记的噬菌体蛋白质，可产生含35S的子代噬
菌体
D.乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质，可产生不含35S的
子代噬菌体
√
[解析]甲组用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，
由于32P存在于噬菌体的DNA中，在侵染过程
中，DNA进入大肠杆菌体内，若离心后上清
液含极少量32P标记的噬菌体DNA，说明可能有少数噬菌体没有侵染
大肠杆菌;由于噬菌体繁殖所需原料来自未被标记的大肠杆菌，且
DNA复制为半保留复制，所以甲组被感染的大肠杆菌内可产生含32P
的子代噬菌体和不含32P的子代噬菌体，A、B正确。
由于噬菌体的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌，
所以乙组的上清液含较多35S标记的噬菌体蛋
白质外壳，不会产生含35S的子代噬菌体，C
错误。由于噬菌体的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌，乙组被感染的
细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质，产生的子代噬菌体也不含35S，
D正确。
3.最近某科研小组在某动物体内发现一种新型病毒，为了确定该病毒
的分类，科研工作者们进行了如下讨论，正确的是( )
A.甲的方法是检测病毒增殖时参与的酶的种类，若有DNA聚合酶，则
为DNA病毒
B.乙的方法是检测病毒核酸中嘌呤碱基和嘧啶碱基的数量，若嘌呤
数≠嘧啶数，则一定为RNA病毒
C.丙的方法是用含放射性尿苷的宿主细胞培养，若子代病毒有放射性，
则为RNA病毒
D.丁的方法是分析该病毒的变异频率，若病毒的变异频率较低，则该
病毒为DNA病毒
√
[解析]对于逆转录病毒，在其增殖的过程中，先进行逆转录，形成
DNA，再进行DNA复制、转录和翻译过程，因此，若增殖过程中有
DNA聚合酶的参与，只能说明该病毒在增殖过程中，进行了DNA复
制过程，并不能判定其遗传物质为DNA，A错误;病毒的遗传物质是
DNA或RNA，而DNA通常为双链，RNA通常为单链，但少数病毒的
遗传物质为单链DNA或双链RNA，根据嘌呤数≠嘧啶数，不能判定该
病毒的遗传物质为RNA，B错误;
尿苷中的尿嘧啶是RNA特有的，若子代病毒具有放射性，说明该病
毒一定为RNA病毒，C正确;双链DNA或RNA的变异频率低于单链
DNA或RNA的变异频率，因此，变异频率只能作为判定核酸是双链
或单链的证据之一，不足以确定核酸的类型，D错误。
作业手册
题组一 肺炎链球菌转化实验
1.[2025·山东泰安模拟]某科研小组在格
里菲思实验的基础上增加了相关实验，
实验过程如图所示。下列有关叙述正确
的是( )
A.活菌甲在培养基上形成的菌落表面光滑
B.加热致死菌乙中的某种物质能使活菌甲转化成活菌乙
C.通过实验②，鼠2的血液中只能分离出活菌乙
D.鼠5死亡的原因是死菌甲中的某种物质能使死菌甲转化成活菌乙
√
[解析] 活菌甲、活菌乙分别对应 型细菌
和 型细菌，所以活菌甲在培养基上形成
的菌落表面粗糙，A错误；由实验①可知，
活菌甲不会导致小鼠死亡，由于实验②是将活菌甲和加热致死菌乙
混合后注射到鼠2体内，推测加热致死菌乙中的某种物质能使部分活
菌甲转化成活菌乙，从而导致鼠2死亡，因此鼠2的血液中能分离出
活菌甲和活菌乙，B正确，C错误；鼠5死亡的原因是活菌乙本身具
有致死效应，D错误。
2.[2025·河北廊坊三模]某生物兴趣小组在探究“遗传物质的本质”时，
尝试模拟经典实验。他们将 型肺炎链球菌的细胞提取物分为四组，
分别用蛋白酶、酶、脂解酶和 酶处理，将处理后的提取物与
型菌混合培养。若仅有一组无法观察到光滑型菌落型菌 ，下列对
该组实验现象的分析，正确的是( )
A.蛋白酶破坏了提取物中的关键成分
B. 酶降解了提取物中的遗传信息载体
C.脂解酶降解了细菌荚膜形成所需的脂质
D.酶降解了将型菌转化为 型菌的物质
√
[解析] 蛋白酶处理时，蛋白质并非转化因子，即使被破坏， 仍
能引起转化，A错误；提取物中遗传信息的载体是, 酶处理
不会降解 ，B错误；肺炎链球菌荚膜的主要成分为多糖，脂解酶
处理时，细菌中的脂质被降解，脂质与转化无关，C错误； 酶处
理时，直接降解，导致唯一能引起型菌转化为 型菌的物质失
效，因此无法产生 型菌，D正确。
3.[2025·重庆渝中区月考]下图是肺炎链球菌的体内和体外转化实验中
型菌和 型菌的数量变化曲线。下列有关说法错误的是( )
A.体内转化实验中，小鼠体内的型活菌含有 型菌的遗传物质
B.高温不能改变的结构，所以加热杀死的型菌能将 型菌转变成
型菌
C.①可表示体内转化实验中型菌(曲线乙)和 型菌(曲线甲)的数量变化
曲线
D.②可表示体外转化实验中型菌(曲线甲)和 型菌(曲线乙)的数量变化
曲线
√
[解析] 体内转化实验中，加热致死的型菌的能将 型菌转化为
型菌，小鼠体内的型活菌含有 型菌的遗传物质，A正确；高温能
使变性，能改变其结构，但当温度降低到合适的温度时，
能复性，因此，加热致死的型菌能将型菌转变成为 型菌，B错误；
图①中 型菌数量先下降而后上升，表现为小鼠对细菌的抵抗过程，
因此为体内转化实验，其中曲线乙为型菌的数量变化，曲线甲为
型菌的数量变化，C正确；图②中显示两种细菌的数量均上升，表示
体外转化实验，其中曲线甲为型菌的数量变化，曲线乙为 型菌的
数量变化，因为型菌是由型菌转化而来的，出现时间晚于 型菌，
D正确。
题组二 噬菌体侵染细菌实验及其与肺炎链球菌转化实验的比较
4.[2025·吉林实验中学模拟]噬菌体侵染细菌实验中，需用 噬菌体与
大肠杆菌混合，使其侵染大肠杆菌，通过追踪物质的去向，进一步明
确其遗传物质。下列相关叙述正确的是( )
A.用 标记的噬菌体侵染细菌，若保温时间过长，会影响上清液放射
性的强度
B.分别用含、 的培养基培养噬菌体可获得被标记的噬菌体
C.该实验证明了噬菌体的主要遗传物质是
D.该实验不可采用 对噬菌体进行标记
√
[解析] 标记的是噬菌体的蛋白质外壳，而蛋白质外壳在侵染细菌
时并没有进入细菌体内，而是留在细菌外部，因此，无论保温时间
长短，蛋白质外壳都会分布在离心后的上清液中，其放射性强度保
持不变，A错误；噬菌体必须寄生于活细胞才能繁殖，因此不能用含
、的培养基直接培养噬菌体，B错误；该实验证明了 噬菌体
的遗传物质是，C错误；和蛋白质都含有 ，故噬菌体侵染
细菌实验中不能用 对噬菌体进行标记，D正确。
5.[2025·辽宁盘锦联考] 噬菌体侵染大
肠杆菌的过程：吸附 注入 合成
组装 释放。赫尔希和蔡斯利用同位素
A.用标记 噬菌体时，培养基中应加入大肠杆菌等多种微生物
B.噬菌体侵染阶段，合成病毒组分所需模板均由 噬菌体提供
C.子代噬菌体中只有少部分检测到放射性，说明操作②进行的不充分
D.若用 标记噬菌体，沉淀物放射性较低，说明噬菌体外壳未注入细胞
标记技术设计巧妙实验(部分实验流程如图)，证明了噬菌体的遗传物
质是 。下列叙述正确的是 ( )
√
[解析] 噬菌体是一种专门寄生在大
肠杆菌内的病毒，因此用标记 噬
菌体时，培养基中应加入的只能是大肠
杆菌，A错误；噬菌体侵染阶段，合成病毒的模板由 噬菌体
提供，但合成病毒蛋白质的模板并不是由 噬菌体提供，而
是在大肠杆菌内合成的，B错误；子代噬菌体中只有少部分检测到放
射性，原因是 是半保留复制的，随着噬菌体繁殖代数的增加，含
母链的噬菌体占比会越来越少，C错误；若用 标记噬菌体进行实
验，沉淀物放射性较低，说明噬菌体外壳未注入细胞，D正确。
6.[2025·四川巴中三模]噬菌体是噬菌体的一个品系，属于 系噬菌
体。这是一类专门寄生在细菌体内的病毒，具有蝌蚪状外形，头部呈
正二十面体，外壳由蛋白质构成，头部包裹 作为遗传物质。下图
为“ 噬菌体侵染大肠杆菌的实验”的基本过程。下列相关叙述正确的
是( )
A.该实验中所用到的所有大肠杆菌均未被放射性同位素或 标记
B.步骤Ⅳ中， 组检测到沉淀物中有较高浓度的放射性，可能是步骤
Ⅲ搅拌不充分所致
C. 组中的子代噬菌体均不含有放射性标记，而 组中的子代噬菌体
均含有放射性标记
D.该实验和艾弗里的“肺炎链球菌转化实验”的基本设计思路差异较大，
但实验结论相同
√
[解析] 噬菌体是病毒，其没有细胞结构，不能独立生存，因此需要
用被放射性同位素或标记的大肠杆菌来培养获得含放射性同位
素 或标记的噬菌体，A错误； 标记的是噬菌体蛋白质外壳，
搅拌的目的是将细菌与噬菌体的蛋白质外壳分离，因此用 标记噬
菌体侵染细菌的实验中，沉淀物中有较高浓度的放射性，可能是搅
拌不充分所致，B正确；
组中的子代噬菌体均不含有放射性标记，标记的是噬菌体的
，噬菌体侵染细菌时， 进入细菌并作为模板控制子代噬菌体
的合成，而合成子代噬菌体所需的原料均由细菌提供，根据 半保
留复制的特点可知子代噬菌体中只有少数具有放射性标记，C错误；
该实验和艾弗里的“肺炎链球菌转化实验”的基本设计思路相似，都是
设法将 与蛋白质分开后，研究各自的效应，D错误。
7.[2025·山东青岛模拟]如图表示 噬菌体
侵染细菌的实验中，细菌的存活率、细胞
外 的含量、细胞外 的含量与搅拌时间
的关系曲线。下列说法错误的是( )
A.曲线②可以表示细胞外 含量变化
B.该实验中最佳搅拌时间是
C.搅拌的目的是分离噬菌体的 和蛋白质
D.搅拌时长对两组实验误差大小的影响不同
√
[解析] 当搅拌时间足够长时，上清液中的
含量较高，含量较低，说明 进入
细菌，蛋白质没有进入细菌，标记 ，
因此曲线②可以表示细胞外 的含量变化，
A正确；根据图示分析，当搅拌的时间超过时，上清液中的
或的含量均处于较稳定状态，该实验中最佳搅拌时间是 ，B
正确；
搅拌的目的是使噬菌体和大肠杆菌分离，C错
误；搅拌时长对两组实验误差大小的影响不
同，搅拌时间过长，细菌裂解，其内的 释
放到上清中使上清液放射性偏高，搅拌时间
过短，使少量 标记的噬菌体蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面，造
成沉淀物中放射性偏高，故影响不同，D正确。
题组三 生物的遗传物质
8.[2025·江苏苏州月考]铜绿假单胞菌是造成医院内感染的主要病原菌
之一，噬菌体是侵染细菌的病毒。研究人员欲利用铜绿假单胞菌、噬
菌体和宿主的相互作用，来达到杀灭铜绿假单胞菌的目的。噬菌体
、噬菌体 、重组噬菌体(噬菌体的和噬菌体 的蛋白
质外壳)对不同类型 、 的铜绿假单胞菌的吸附率如图所示。
下列叙述不正确的是( )
A.噬菌体和噬菌体 主要侵染的铜绿假单胞菌类型不同
B.噬菌体对铜绿假单胞菌的吸附率与其遗传物质 直接相关
C.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
D.三种噬菌体都利用铜绿假单胞菌的核糖体合成自身蛋白质外壳
√
[解析] 由柱状图可知噬菌体对
吸附率高，噬菌体对 的
吸附率高，可推测两种噬菌体主要侵
染的铜绿假单胞菌的类型不同， A正确；
重组噬菌体是由噬菌体的和噬菌体 的蛋白质外壳构成的，
其吸附结果与噬菌体 的吸附率基本相同，可推测出吸附率与其蛋白
质外壳直接相关，B错误；
由题干信息可知，重组噬菌体是由
噬菌体的和噬菌体 的蛋
白质外壳构成的，其子代应该为噬
菌体 ，主要侵染的铜绿假单胞
菌的类型与C组结果相同，即主要侵染 ，C正确；噬菌体在自身
遗传物质的作用下，利用宿主体内的核糖体来合成自身蛋白质外壳，
D正确。
综合应用练
9.[2025·安徽蚌埠月考]现有新发现的一种病毒，科研人员设计了如表
所示的两种实验方法来探究该病毒的遗传物质。下列叙述错误的是
( )
实验方法 实验过程 检测
Ⅰ 将该病毒核酸提取物分为两组，一组用适 量酶处理组，另一组用等量 酶 处理组 ，然后分别侵染宿主细胞 检测是否有子
代病毒产生
实验方法 实验过程 检测
Ⅱ 将宿主细胞分别培养在含有放射性标记的 尿嘧啶核苷酸组 和胸腺嘧啶脱氧核苷酸 组 的培养基上，一段时间后再用病毒侵 染被标记的宿主细胞 检测子代病毒
是否具有放
射性
A.Ⅰ是采用“减法原理”设计的对比实验
B.Ⅱ中、组都能用 标记尿嘧啶和胸腺嘧啶
C.组可作出“该病毒的遗传物质是 ”的假设
D.组有子代病毒产生且组子代病毒有放射性说明其遗传物质是
续表
√
[解析] Ⅰ中采用的方法是酶解法，向、两组分别加入酶和
酶应用了减法原理，A正确。尿嘧啶和胸腺嘧啶分别是和 特
有的碱基，且都含有，但 不具有放射性，无法检测出结果，B
错误。由于该病毒的遗传物质可能是，也可能是，因此 组
可作出“该病毒的遗传物质是 ”的假设，再进一步通过实验来验
证该假设的正确性，C正确。组用酶被分解 来处理，结
果 组有子代病毒产生，酶具有专一性，说明该病毒的遗传物质是
；组加有含放射性标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸(合成 的原
料)，结果子代病毒有放射性，说明该病毒可以利用胸腺嘧啶脱氧核
苷酸，则该病毒的遗传物质是 ，D正确。
10.[2025·浙江杭州模拟] 人类对遗传物质的认识是不断深化和完善的
过程，实验技术在证明 是遗传物质的过程中发挥了重要作用。回
答下列问题：
(1)艾弗里在进行肺炎链球菌转化实验时，选用了含有 酶活性的狗
血清进行实验，发现狗血清能够灭活转化因子，使转化因子丧失转化
活性。艾弗里用氟化钠处理狗血清，并用该血清处理 型细菌的细胞
提取物，然后再将型细菌提取物与 型细菌混合，实验结果如下表所
示。
狗血清中是否加入 氟化钠 最终菌落的种类
1组 2组 3组
-
注：“ ”代表加入，“-”代表未加入。
该实验的自变量是________________________，氟化钠的作用可能是
__________________。
狗血清中是否加入氟化钠
抑制酶的活性
[解析] 由表可知，该实验的自变量是狗血清中是否加入氟化钠，因
变量是最终菌落的种类。加入氟化钠后各组均有 型菌生成，说明其
可能是通过抑制酶的活性发挥作用，从而导致型菌使 型
菌发生转化。
(2)在 噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，利用放射性同位素标记技术的
目的是__________________。现按下图步骤完成实验后，实验结果是
放射性同位素主要分布在上清液中，则可推断实验中标记用的元素是
____。若用标记的 噬菌体去侵染大肠杆菌，经离心后放射性存在
于________________中。
区分和蛋白质
上清液和沉淀物
[解析] 在 噬菌体侵染大肠杆菌
的实验中，用标记的是噬菌
体的蛋白质外壳， 标 记的噬
菌体的 分子，利用放射性同位素标记技术的目的是区分和
蛋白质，以便于单独研究二者的功能。用标记的是 噬菌体的蛋
白质外壳，蛋白质外壳不能进入细菌内部，经搅拌离心后放射性主要
集中在上清液中。由于蛋白质和中均含有 ，若用标记的 噬
菌体去侵染大肠杆菌，经离心后上清液和沉淀物中均有放射性。中小学教育资源及组卷应用平台
课时作业(二十五)　DNA是主要的遗传物质
题组一　肺炎链球菌转化实验
1.[2025·山东泰安模拟] 某科研小组在格里菲思实验的基础上增加了相关实验,实验过程如图所示。下列有关叙述正确的是 (　)
A.活菌甲在培养基上形成的菌落表面光滑
B.加热致死菌乙中的某种物质能使活菌甲转化成活菌乙
C.通过实验②,鼠2的血液中只能分离出活菌乙
D.鼠5死亡的原因是死菌甲中的某种物质能使死菌甲转化成活菌乙
2.[2025·河北廊坊三模] 某生物兴趣小组在探究“遗传物质的本质”时,尝试模拟经典实验。他们将S型肺炎链球菌的细胞提取物分为四组,分别用蛋白酶、RNA酶、脂解酶和DNA酶处理,将处理后的提取物与R型菌混合培养。若仅有一组无法观察到光滑型菌落(S型菌),下列对该组实验现象的分析,正确的是 (　)
A.蛋白酶破坏了提取物中的关键成分
B.RNA酶降解了提取物中的遗传信息载体
C.脂解酶降解了细菌荚膜形成所需的脂质
D.DNA酶降解了将R型菌转化为S型菌的物质
3.[2025·重庆渝中区月考] 下图是肺炎链球菌的体内和体外转化实验中 R 型菌和 S型菌的数量变化曲线。下列有关说法错误的是 (　)
A.体内转化实验中,小鼠体内的S型活菌含有R 型菌的遗传物质
B.高温不能改变 DNA的结构,所以加热杀死的S型菌能将R型菌转变成S型菌
C.①可表示体内转化实验中R型菌(曲线乙)和S型菌(曲线甲)的数量变化曲线
D.②可表示体外转化实验中R型菌(曲线甲)和S型菌(曲线乙)的数量变化曲线
题组二　噬菌体侵染细菌实验及其与肺炎链球菌转化实验的比较
4.[2025·吉林实验中学模拟] 噬菌体侵染细菌实验中,需用T2噬菌体与大肠杆菌混合,使其侵染大肠杆菌,通过追踪物质的去向,进一步明确其遗传物质。下列相关叙述正确的是 (　)
A.用35S标记的噬菌体侵染细菌,若保温时间过长,会影响上清液放射性的强度
B.分别用含32P、35S的培养基培养噬菌体可获得被标记的噬菌体
C.该实验证明了T2噬菌体的主要遗传物质是DNA
D.该实验不可采用3H对噬菌体进行标记
5.[2025·辽宁盘锦联考] T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程:吸附→注入→合成→组装→释放。赫尔希和蔡斯利用同位素标记技术设计巧妙实验(部分实验流程如图),证明了噬菌体的遗传物质是DNA。下列叙述正确的是 (　)
A.用32P标记T2噬菌体时,培养基中应加入大肠杆菌等多种微生物
B.T2噬菌体侵染阶段,合成病毒组分所需模板均由T2噬菌体提供
C.子代噬菌体中只有少部分检测到放射性,说明操作②进行的不充分
D.若用35S标记噬菌体,沉淀物放射性较低,说明噬菌体外壳未注入细胞
6.[2025·四川巴中三模] T2 噬菌体是噬菌体的一个品系,属于 T 系噬菌体。这是一类专门寄生在细菌体内的病毒,具有蝌蚪状外形,头部呈正二十面体,外壳由蛋白质构成,头部包裹 DNA 作为遗传物质。下图为“T2 噬菌体侵染大肠杆菌的实验”的基本过程。下列相关叙述正确的是 (　)
A.该实验中所用到的所有大肠杆菌均未被放射性同位素35S 或32P 标记
B.步骤Ⅳ中,35S 组检测到沉淀物中有较高浓度的放射性,可能是步骤Ⅲ搅拌不充分所致
C. 35S 组中的子代噬菌体均不含有放射性标记,而32P 组中的子代噬菌体均含有放射性标记
D.该实验和艾弗里的“肺炎链球菌转化实验”的基本设计思路差异较大,但实验结论相同
7.[2025·山东青岛模拟] 如图表示T2噬菌体侵染细菌的实验中,细菌的存活率、细胞外35S的含量、细胞外32P的含量与搅拌时间的关系曲线。下列说法错误的是 (　)
A.曲线②可以表示细胞外32P含量变化
B.该实验中最佳搅拌时间是2 min
C.搅拌的目的是分离噬菌体的DNA和蛋白质
D.搅拌时长对两组实验误差大小的影响不同
题组三　生物的遗传物质
8.[2025·江苏苏州月考] 铜绿假单胞菌是造成医院内感染的主要病原菌之一, 噬菌体是侵染细菌的病毒。研究人员欲利用铜绿假单胞菌、噬菌体和宿主的相互作用,来达到杀灭铜绿假单胞菌的目的。噬菌体JG、噬菌体PaP1、重组噬菌体(噬菌体PaP1的DNA 和噬菌体JG的蛋白质外壳)对不同类型(PA1、PAO1)的铜绿假单胞菌的吸附率如图所示。下列叙述不正确的是 (　)
A.噬菌体JG和噬菌体PaP1主要侵染的铜绿假单胞菌类型不同
B.噬菌体对铜绿假单胞菌的吸附率与其遗传物质DNA直接相关
C.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PA1
D.三种噬菌体都利用铜绿假单胞菌的核糖体合成自身蛋白质外壳
综合应用练
9.[2025·安徽蚌埠月考] 现有新发现的一种病毒,科研人员设计了如表所示的两种实验方法来探究该病毒的遗传物质。下列叙述错误的是 (　)
实验方法 实验过程 检测
Ⅰ 将该病毒核酸提取物分为两组,一组用适量DNA酶处理(a组),另一组用等量RNA酶处理(b组),然后分别侵染宿主细胞 检测是否有子代病毒产生
Ⅱ 将宿主细胞分别培养在含有放射性标记的尿嘧啶核苷酸(c组)和胸腺嘧啶脱氧核苷酸(d组)的培养基上,一段时间后再用病毒侵染被标记的宿主细胞 检测子代病毒是否具有放射性
A.Ⅰ是采用“减法原理”设计的对比实验
B.Ⅱ中c、d组都能用15N标记尿嘧啶和胸腺嘧啶
C.a组可作出“该病毒的遗传物质是DNA”的假设
D.b组有子代病毒产生且d组子代病毒有放射性说明其遗传物质是DNA
10.[2025·浙江杭州模拟] 人类对遗传物质的认识是不断深化和完善的过程,实验技术在证明DNA是遗传物质的过程中发挥了重要作用。回答下列问题:
(1)艾弗里在进行肺炎链球菌转化实验时,选用了含有DNA酶活性的狗血清进行实验,发现狗血清能够灭活转化因子,使转化因子丧失转化活性。艾弗里用氟化钠处理狗血清,并用该血清处理S型细菌的细胞提取物,然后再将S型细菌提取物与R型细菌混合,实验结果如下表所示。
狗血清中是否加入氟化钠 最终菌落的种类
1组 2组 3组
- R R R
+ R+S R+S R+S
注:“+”代表加入,“-”代表未加入。
该实验的自变量是　　　　　　　　　　　,氟化钠的作用可能是　　　　　　　
　　 　　。
(2)在 T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,利用放射性同位素标记技术的目的是　　　　　　　　　。现按下图步骤完成实验后,实验结果是放射性同位素主要分布在上清液中,则可推断实验中标记用的元素是　　　　。若用3H标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌,经离心后放射性存在于　　　　　　　　　　　中。
课时作业(二十五)　DNA是主要的遗传物质
1.B　[解析] 活菌甲、活菌乙分别对应R型细菌和S型细菌,所以活菌甲在培养基上形成的菌落表面粗糙,A错误;由实验①可知,活菌甲不会导致小鼠死亡,由于实验②是将活菌甲和加热致死菌乙混合后注射到鼠2体内,推测加热致死菌乙中的某种物质能使部分活菌甲转化成活菌乙,从而导致鼠2死亡,因此鼠2的血液中能分离出活菌甲和活菌乙,B正确,C错误;鼠5死亡的原因是活菌乙本身具有致死效应,D错误。
2.D　[解析] 蛋白酶处理时,蛋白质并非转化因子,即使被破坏,DNA仍能引起转化,A错误;提取物中遗传信息的载体是DNA, RNA酶处理不会降解DNA,B错误;肺炎链球菌荚膜的主要成分为多糖,脂解酶处理时,细菌中的脂质被降解,脂质与转化无关,C错误;DNA酶处理时,直接降解DNA,导致唯一能引起R型菌转化为S型菌的物质失效,因此无法产生S型菌,D正确。
3.B　[解析] 体内转化实验中,加热致死的S型菌的DNA能将R型菌转化为S型菌,小鼠体内的S型活菌含有R型菌的遗传物质,A正确;高温能使 DNA变性,能改变其结构,但当温度降低到合适的温度时,DNA能复性,因此,加热致死的S型菌能将R型菌转变成为S型菌,B错误;图①中R型菌数量先下降而后上升,表现为小鼠对细菌的抵抗过程,因此为体内转化实验,其中曲线乙为R型菌的数量变化,曲线甲为S型菌的数量变化,C正确;图②中显示两种细菌的数量均上升,表示体外转化实验,其中曲线甲为R型菌的数量变化,曲线乙为S型菌的数量变化,因为S型菌是由R型菌转化而来的,出现时间晚于R 型菌,D正确。
4.D　[解析] 35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,而蛋白质外壳在侵染细菌时并没有进入细菌体内,而是留在细菌外部,因此,无论保温时间长短,蛋白质外壳都会分布在离心后的上清液中,其放射性强度保持不变,A错误;噬菌体必须寄生于活细胞才能繁殖,因此不能用含32P、35S的培养基直接培养噬菌体,B错误;该实验证明了T2噬菌体的遗传物质是DNA,C错误;DNA和蛋白质都含有H,故噬菌体侵染细菌实验中不能用3H对噬菌体进行标记,D正确。
5.D　[解析] T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌内的病毒,因此用32P标记T2噬菌体时,培养基中应加入的只能是大肠杆菌,A错误;T2噬菌体侵染阶段,合成病毒DNA的模板由T2噬菌体提供,但合成病毒蛋白质的模板(mRNA)并不是由T2噬菌体提供,而是在大肠杆菌内合成的,B错误;子代噬菌体中只有少部分检测到放射性,原因是DNA是半保留复制的,随着噬菌体繁殖代数的增加,含母链的噬菌体占比会越来越少,C错误;若用35S标记噬菌体进行实验,沉淀物放射性较低,说明噬菌体外壳未注入细胞,D正确。
6.B　[解析] 噬菌体是病毒,其没有细胞结构,不能独立生存,因此需要用被放射性同位素35S或32P标记的大肠杆菌来培养获得含放射性同位素35S或32P标记的噬菌体,A错误;35S标记的是噬菌体蛋白质外壳,搅拌的目的是将细菌与噬菌体的蛋白质外壳分离,因此用35S标记噬菌体侵染细菌的实验中,沉淀物中有较高浓度的放射性,可能是搅拌不充分所致,B正确;35S组中的子代噬菌体均不含有放射性标记,32P标记的是噬菌体的DNA,噬菌体侵染细菌时,DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体的合成,而合成子代噬菌体所需的原料均由细菌提供,根据DNA半保留复制的特点可知子代噬菌体中只有少数具有放射性标记,C错误;该实验和艾弗里的“肺炎链球菌转化实验”的基本设计思路相似,都是设法将DNA与蛋白质分开后,研究各自的效应,D错误。
7.C　[解析] 当搅拌时间足够长时,上清液中的35S含量较高,32P含量较低,说明DNA进入细菌,蛋白质没有进入细菌,32P标记DNA,因此曲线②可以表示细胞外32P的含量变化,A正确;根据图示分析,当搅拌的时间超过2 min时,上清液中的35S或32P的含量均处于较稳定状态,该实验中最佳搅拌时间是2 min,B正确;搅拌的目的是使噬菌体和大肠杆菌分离,C错误;搅拌时长对两组实验误差大小的影响不同,搅拌时间过长,细菌裂解,其内的32P释放到上清中使上清液放射性偏高,搅拌时间过短,使少量35S标记的噬菌体蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面,造成沉淀物中放射性偏高,故影响不同,D正确。
8.B　[解析] 由柱状图可知噬菌体JG对PAO1吸附率高,噬菌体PaP1对PA1的吸附率高,可推测两种噬菌体主要侵染的铜绿假单胞菌的类型不同,A正确;重组噬菌体是由噬菌体PaP1的DNA和噬菌体JG 的蛋白质外壳构成的,其吸附结果与噬菌体JG的吸附率基本相同,可推测出吸附率与其蛋白质外壳直接相关,B错误;由题干信息可知,重组噬菌体是由噬菌体PaP1的DNA和噬菌体JG的蛋白质外壳构成的,其子代应该为噬菌体PaP1,主要侵染的铜绿假单胞菌的类型与C组结果相同,即主要侵染PA1,C正确;噬菌体在自身遗传物质的作用下,利用宿主体内的核糖体来合成自身蛋白质外壳,D正确。
9.B　[解析] Ⅰ中采用的方法是酶解法,向a、b两组分别加入DNA酶和RNA酶应用了减法原理,A正确。尿嘧啶和胸腺嘧啶分别是RNA和DNA特有的碱基,且都含有N,但15N不具有放射性,无法检测出结果,B错误。由于该病毒的遗传物质可能是DNA,也可能是RNA,因此a组可作出“该病毒的遗传物质是DNA”的假设,再进一步通过实验来验证该假设的正确性,C正确。b组用RNA酶(RNA被分解)来处理,结果b组有子代病毒产生,酶具有专一性,说明该病毒的遗传物质是DNA;d组加有含放射性标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸(合成DNA的原料),结果子代病毒有放射性,说明该病毒可以利用胸腺嘧啶脱氧核苷酸,则该病毒的遗传物质是DNA,D正确。
10.(1)狗血清中是否加入氟化钠　抑制DNA酶的活性
(2)区分DNA和蛋白质　35S　上清液和沉淀物
[解析] (1)由表可知,该实验的自变量是狗血清中是否加入氟化钠,因变量是最终菌落的种类。加入氟化钠后各组均有S型菌生成,说明其可能是通过抑制DNA酶的活性发挥作用,从而导致S型菌DNA使R型菌发生转化。 (2)在T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,用35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳,32P标记的T2噬菌体的DNA分子,利用放射性同位素标记技术的目的是区分DNA和蛋白质,以便于单独研究二者的功能。用35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳,蛋白质外壳不能进入细菌内部,经搅拌离心后放射性主要集中在上清液中。由于蛋白质和DNA中均含有H,若用3H标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌,经离心后上清液和沉淀物中均有放射性。

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