新教材高考生物一轮复习第二单元遗传的分子基础1遗传物质的经典探究实验学案必修2

遗传物质的经典探究实验

考点一　肺炎链球菌的转化实验

任务驱动　探究突破

任务1　肺炎链球菌体内和体外转化实验比较

任务2　S型细菌和R型细菌转化的实质

(1)加热杀死的S型细菌，其______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，其结构可恢复。

(2)转化的实质是______型细菌的DNA片段整合到了______型细菌的DNA中，即实现了________________________________________________________________________。

(3)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型细菌可以遗传下去，快速繁殖形成大量的S型细菌，说明S型细菌的______是遗传物质。

任务3　研析深化教材，析因推理归纳，提升学科素养

科学思维

体内转化实验中，小鼠体内S型细菌、R型细菌含量的变化情况如图所示，则：

①ab段R型细菌数量减少的原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

②bc段R型细菌数量增多的原因是：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

③后期出现的大量S型细菌是由______________而来的。

考向分类　对点落实

　对生命科学史的认知与判断

1．[经典高考]在生命科学发展过程中，证明DNA是遗传物质的实验是(　　)

①孟德尔的豌豆杂交实验　②摩尔根的果蝇杂交实验　③肺炎双球菌转化实验　④T2噬菌体侵染大肠杆菌实验

⑤DNA的X光衍射实验

A．①②　　　　　　　　B．②③

C．③④D．④⑤

　肺炎链球菌体内转化实验分析

2．[经典模拟]S型肺炎链球菌菌株是人类肺炎和小鼠败血症的病原体，而R型菌株却无致病性。下列有关叙述正确的是(　　)

A．加热杀死的S型菌与R型菌混合使R型菌转化成S型菌属于基因突变

B．S型菌与R型菌在结构上最大的不同是S型菌的菌体有多糖类的荚膜

C．肺炎链球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质

D．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

3．(多选)如图表示格里菲思做的肺炎链球菌转化实验的部分实验过程，S型菌有荚膜且具有毒性，能使人患肺炎或使小鼠患败血症，R型菌无荚膜也无毒性。下列说法正确的是(　　)

A．与R型菌混合前必须将S型菌慢慢冷却

B．无毒的R型菌转化为有毒的S型菌属于基因重组

C．该转化实验不能证明DNA是遗传物质

D．S型菌的DNA能抵抗机体的免疫系统，从而引发疾病

　肺炎链球菌的体外转化实验分析

4．[2019·浙江4月选考]为研究R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌的转化物质是DNA还是蛋白质，进行了肺炎双球菌体外转化实验，其基本过程如图所示：

下列叙述正确的是(　　)

A．甲组培养皿中只有S型菌落，推测加热不会破坏转化物质的活性

B．乙组培养皿中有R型及S型菌落，推测转化物质是蛋白质

C．丙组培养皿中只有R型菌落，推测转化物质是DNA

D．该实验能证明肺炎双球菌的主要遗传物质是DNA

5．(多选)如图为肺炎链球菌转化实验中的基本步骤，其中步骤①需要加热处理，有关说法不正确的是(　　)

A．要顺利完成该实验②需要加热处理

B．③要将所有提取物与R型菌共同培养

C．②③④的结果说明DNA是重要遗传物质

D．①④的结果可能是有S型、R型两种菌落

　肺炎链球菌转化实验分析及变式应用

6．高考重组，判断正误。

(1)肺炎双球菌活体细菌转化实验中，R型肺炎双球菌转化为S型菌是基因突变的结果。[2018·浙江卷，T23](　　)

(2)肺炎双球菌离体细菌转化实验中，S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌，说明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。[2018·浙江卷，T23](　　)

(3)肺炎双球菌转化实验证实了细胞内的DNA和RNA都是遗传物质。[2018·江苏卷，T3](　　)

(4) 格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状。[2017·江苏卷，T2](　　)

(5)艾弗里实验证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡。[2017·江苏卷，T2](　　)

(6)朊粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同。[全国卷Ⅰ，T5](　　)

(7)肺炎双球菌转化实验证明了DNA是主要的遗传物质。(　　)

(8)用DNA酶处理后的S型细菌DNA与活R型细菌混合，可培养出S型细菌菌落和R型细菌菌落。(　　)

7．[高考改编]肺炎链球菌的转化实验是科学家研究、确定遗传物质的经典实验。请回答下列问题。

(1)体内转化实验中涉及的S型细菌和R型细菌可以通过观察培养基上的菌落来区分，区分的依据是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)艾弗里实验中设置DNA＋DNA酶这一组实验的目的是什么？________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)转化的实质是基因突变，还是基因重组？________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

[实验拓展]　生物实验中对照实验的类型

(1)对照组与实验组

对照组通常指在自然状态下或已知影响因素所造成的结果的一组实验；而实验组通常指某种自变量的改变对实验结果的影响未知，需要人为探索的一组实验。对照组能帮助人们排除无关变量所造成的实验误差，与实验组对照，有助于得出真实可信的结果或结论。

(2)对照类型：①空白对照。设置两组实验，其中施加实验变量(要研究的因素)处理的为实验组，常态或未施加实验变量(要研究的因素)处理的为对照组。自变量为实验变量的有无。一般验证性实验采用空白对照。②相互对照。设置三组以上的实验，每一组既作为实验组，同时又是其他组的对照。自变量为实验变量的不同量度(或类别)。一般探究“××最适(佳)条件”的实验采用相互对照。③自身对照。实验组、对照组在同一实验对象上进行，即实验处理前的为对照组，处理后的为实验组，自变量为实验变量的处理与否，如“植物细胞质壁分离与复原”实验。④条件对照。增设了与实验变量无关的一组实验。常结合空白对照进行，具有反证或加强作用。

考点二　比较分析噬菌体侵染细菌的实验

任务驱动　探究突破

任务1　观察噬菌体的复制式增殖过程，填相应内容

(1)模板：进入细菌体内的________________。

(2)合成噬菌体DNA的原料：________提供的四种脱氧核苷酸。

(3)合成噬菌体的蛋白质

[巧学助记]　噬菌体增殖过程

一吸(附)二注(入)三合成，组装、释放、再侵染。

任务2　分析子代噬菌体的放射性情况

(1)说出子代噬菌体中蛋白质合成的原料和场所及DNA合成的模板和原料分别是什么？

答：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

(2)如果用15N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染细菌，可在产生的子代噬菌体的________(组成结构成分)中找到的放射性元素是________。

任务3　噬菌体侵染细菌实验结果分析

(1)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上沉淀物中不含放射性，但实际上含有少量放射性的原因是什么？

答：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

(2)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含有较高放射性的原因是什么？

答：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

任务4　肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较

考向分类　对点落实

　噬菌体侵染细菌实验的综合考查

1．高考重组，判断正误。

(1)T2噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解。[2018·全国卷Ⅲ，T5C](　　)

(2)噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记的噬菌体侵染细菌后的子代噬菌体多数具有放射性。[2018·浙江卷，T23A](　　)

(3)赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中，细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P标记。[2017·江苏卷，T2](　　)

(4)赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的。[2016·江苏卷，T1](　　)

(5)赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质。[2016·江苏卷，T1](　　)

(6)T2噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成。[全国卷Ⅰ，T1C](　　)

(7)赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，证明了DNA的半保留复制。[江苏卷，T4D](　　)

(8)T2噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素。[海南卷，T13A](　　)

(9)DNA和RNA都是T2噬菌体的遗传物质。[海南卷，T13C](　　)

(10)T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖。[海南卷，T13D](　　)

(11)噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌转化实验更具说服力。[江苏卷，T2B](　　)

2．[2021·重庆模拟]在“噬菌体侵染细菌的实验”中，如果对35S标记的噬菌体一组(甲组)不进行搅拌、32P标记的噬菌体一组(乙组)保温时间过长，其结果是(　　)

A．甲组沉淀物中会出现较强放射性，乙组上清液中也会出现较强放射性

B．甲组上清液中会出现较强放射性，乙组上清液中也会出现较强放射性

C．甲组沉淀物中会出现较强放射性，乙组沉淀物中也会出现较强放射性

D．甲组上清液中会出现较强放射性，乙组沉淀物中也会出现较强放射性

3．[2021·黑龙江哈尔滨高三月考]下图为“噬菌体侵染细菌的实验”的部分过程。下列有关叙述正确的是(　　)

A．图示实验所用噬菌体是用32P标记

B．搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离

C．图示实验结果可证明噬菌体的DNA进入细菌

D．本实验证明了蛋白质不是遗传物质

　实验细节的深层次分析及意外结果的原因分析

4．[经典高考]赫尔希(A.Hershey)和蔡斯(M.Chase)于1952年所做的噬菌体侵染细菌的著名实验进一步证实了DNA是遗传物质。这项实验获得成功的原因之一是噬菌体(　　)

A．侵染大肠杆菌后会裂解宿主细胞

B．只将其DNA注入大肠杆菌细胞中

C．DNA可用15N放射性同位素标记

D．蛋白质可用32P放射性同位素标记

5．[2021·浙江省A9协作体联考]下列有关噬菌体侵染细菌实验的说法，正确的是(　　)

A．搅拌不充分或培养时间不当，对两组检测结果均有影响

B．噬菌体DNA在细菌体内复制利用的是自身的模板和原料

C．若噬菌体DNA复制了三次，则含有32P的噬菌体占子代总数的1/4

D．因为噬菌体结构简单也可选用其作为探究DNA的复制过程的实验材料

[实验拓展]

噬菌体侵染细菌实验中子代噬菌体元素来源的判断方法

T2噬菌体侵染细菌时，用放射性元素标记的物质不同，放射性在子代出现的情况也不同：

(1)若用32P和35S标记T2噬菌体而宿主细胞未被标记，相当于间接地将核酸和蛋白质分开，只在部分子代T2噬菌体的核酸中有32P标记。

(2)若用32P和35S标记宿主细胞而T2噬菌体未被标记，则在子代T2噬菌体的核酸和蛋白质外壳中均有标记元素。

(3)若用C、H、O、N等标记T2噬菌体而宿主细胞未被标记，则只在部分子代T2噬菌体的核酸中有标记元素。

(4)若用C、H、O、N等标记宿主细胞而T2噬菌体未被标记，则在子代T2噬菌体的核酸和蛋白质外壳中均可找到标记元素。

　两个经典实验的比较及曲线分析

6．[2021·黑龙江哈尔滨九中高三月考]对肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的叙述正确的是(　　)

A．二者都运用了对照的原则，都巧妙地运用了同位素标记法

B．二者都能证明DNA能指导蛋白质的合成

C．二者都能证明DNA是主要的遗传物质

D．二者设计思路都是设法将DNA和蛋白质区分开，单独地、直接地研究它们的作用

7．(多选)下图为T4噬菌体感染大肠杆菌后，大肠杆菌内放射性RNA与T4噬菌体DNA及大肠杆菌DNA的杂交结果。下列叙述错误的是(　　)

A．可在培养基中加入3H­尿嘧啶用以标记RNA

B．参与分子杂交的放射性RNA为相应DNA的转录产物

C．第0min时，与DNA杂交的RNA来自T4噬菌体及大肠杆菌的转录

D．随着感染时间增加，噬菌体DNA的转录减弱，细菌基因活动受到抑制

8．(多选)给对照组施以某种实验处理，但不是所研究的实验因素，以突出实验实施的处理因素与实验所研究因素的差异，从一个侧面衬托实验因素对实验结果所造成的影响，这样的实验为条件对照实验。分析图示对照实验的流程及结果，下列相关叙述，正确的是(　　)

A．R型细菌转化成S型细菌并非细胞分化的结果

B．该实验反映DNA被降解后将不具备遗传功能

C．提取出来的S型细菌的DNA纯度会影响S型细菌的数量

D．实验一为条件对照组，实验二为实验组

考点三　聚焦生物的遗传物质

任务驱动　探究突破

任务1　烟草花叶病毒重建实验

①过程

②构建的重组病毒，其遗传性状与提供______的病毒性状完全一致，与提供______的病毒性状不同。

结论：烟草花叶病毒的遗传物质是________。

任务2　完善下表中生物体内核酸种类及遗传物质类型

易错警示

关于如何确定遗传物质的两个要点

(1)细胞内既有DNA又有RNA，但只有DNA是遗传物质。

(2)病毒只含有一种核酸——DNA或RNA，遗传物质是DNA或RNA。

考向分类　对点落实

　烟草花叶病毒实验考查

1．高考重组判断。

(1)从烟草花叶病毒中可以提取到RNA。[2018·全国卷Ⅲ，T5A](　　)

(2)烟草花叶病毒感染和重建实验中，用TMVA的RNA和TMVB的蛋白质重建的病毒感染烟草叶片细胞后，可检测到A型病毒，说明RNA是TMVA的遗传物质。[2018·浙江卷，T23D](　　)

2．[2021·福建泉州五中模拟]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，下图是探索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

　生物体内遗传物质的考查

3．[2021·湖南株洲茶陵县高三月考]下列关于遗传物质的说法，错误的是(　　)

①真核生物的遗传物质是DNA　②原核生物的遗传物质是RNA　③细胞核的遗传物质是DNA　④细胞质的遗传物质是RNA　⑤甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA或RNA

A．①②③　　　　　　　　　B．②③④

C．②④⑤D．③④⑤

4．(多选)DNA是绝大多数生物的遗传物质，关于DNA的相关说法正确的是(　　)

A．细胞在分裂之前，一定要进行DNA的复制

B．碱基对排列顺序的多样性是DNA多样性的原因之一

C．DNA分子杂交技术可以用来比较不同种生物DNA分子的差异

D．格里菲思(Griffith)实验证明加热杀死的S型细菌中必然存在转化因子

　遗传物质的实验分析与探究

5．2019新型冠状病毒(2019－nCoV)结构示意图如下，请据图回答问题：

(1)据新型冠状病毒结构示意图与HIV比较，从病毒遗传物质分类上看，二者都是________类病毒。M着生位置________(“是”或“不是”)在细胞膜上，高温能消灭病毒的原理是________________________________________________________________________。

(2)目前准确快速检测2019－nCoV的方法是使用核酸检测试剂盒，此检测属于________水平上的检测。试根据新型冠状病毒结构示意图写出核酸检测试剂盒检测的步骤______________________________，检测的原理是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)请帮助科研人员设计出用体外培养宿主细胞等为材料，用同位素标记法确定2019－nCoV是何种核酸病毒(假设2019－nCoV的核酸在宿主细胞内稳定)的简单实验思路。

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

[网络建构提升]

[长句应答必备]

1．格里菲思实验的结论是：加热杀死的S型细菌中存在“转化因子”。

2．艾弗里实验的结论是：DNA才是使R型细菌产生稳定性变化的物质，即DNA是遗传物质。

3．在T2噬菌体的化学组成中，仅蛋白质分子中含有S，P几乎都存在于DNA分子中。

4．证明DNA是遗传物质的相关实验的实验思路是：设法将DNA与蛋白质等其他物质分离开，单独地、直接地观察它们各自的生理作用。

5．病毒的遗传物质是DNA或RNA；细胞生物的遗传物质是DNA。

[示例]

1．分析下图可知，被加热杀死的有毒性的S型细菌与活的无毒性的R型细菌混合注入小鼠体内，小鼠将死亡，原因是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

2．赫尔希和蔡斯用同位素标记法证明DNA是遗传物质的实验步骤：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

3．T2噬菌体标记上32P的步骤：(1)配制适合培养大肠杆菌的培养基，在培养基中加入____________________________；(2)在培养基中接种____________，培养一段时间后再接种________________________，继续进行培养；(3)在培养液中提取出所需要的T2噬菌体，其体内的DNA被标记上32P。

4．把有烟草花叶病毒感染病斑的烟叶榨汁，用过滤后的汁液去感染正常烟叶，烟叶会得病的原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

[等级选考研考向]

1．[2020·浙江7月选考]下列关于“肺炎双球菌转化实验”的叙述，正确的是(　　)

A．活体转化实验中，R型菌转化成的S型菌不能稳定遗传

B．活体转化实验中，S型菌的荚膜物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌

C．离体转化实验中，蛋白质也能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传

D．离体转化实验中，经DNA酶处理的S型菌提取物不能使R型菌转化成S型菌

2．[2019·江苏卷]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

3．[2019·海南卷]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．加热杀死的S型肺炎双球菌与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

[国考真题研规律]

1．[2017·全国卷Ⅱ，2]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双球菌中复制和增殖

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

D．人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同

2．[2017·全国卷Ⅰ]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)

第二单元　遗传的分子基础

课堂互动探究案1

高效课堂　师生互动提考能

考点一

【任务驱动　探究突破】

任务1　小鼠　培养基　S型细菌　S型细菌的DNA　转化因子　DNA　某种“转化因子”　“转化因子”就是DNA

任务2　(1)蛋白质　(2)S　R　基因重组　(3)DNA

任务3　①小鼠体内形成大量的对抗R型细菌的抗体，致使R型细菌数量减少　②b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　③R型细菌转化成的S型细菌繁殖

【考向分类　对点落实】

1．解析：孟德尔通过豌豆杂交实验发现了基因的分离定律和基因的自由组合定律；摩尔根通过果蝇的杂交实验证明了基因位于染色体上；DNA的X光衍射实验说明了DNA分子呈螺旋结构；证明DNA是遗传物质的实验有肺炎双球菌的转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验。

答案：C

2．解析：加热杀死的S型菌与R型菌混合使R型菌转化成S型菌属于基因重组，A错误；S型菌与R型菌在结构上最大的不同是S型菌的菌体有多糖类的荚膜，可以形成光滑的菌落，B正确；肺炎链球菌利用自身的核糖体合成蛋白质，C错误；高温处理过的S型菌蛋白质变性时肽键不断裂，能与双缩脲试剂发生紫色反应，D错误。

答案：B

3．解析：与R型菌混合前必须将S型菌慢慢冷却，以防止高温杀死R型菌，A正确；S型菌的DNA进入R型菌，使R型菌有毒性，实际上就是外源基因进入受体，整合到受体DNA上并得以表达，属于基因重组，B正确；该转化实验不能证明DNA是遗传物质，C正确；由于S型菌有荚膜(荚膜属于多糖，不是DNA)，进入吞噬细胞后，受荚膜的保护，能抵抗吞噬细胞的吞噬和消化，从而迅速增殖、扩散，引起机体发生疾病，D错误。

答案：ABC

4．解析：高温加热会破坏转化物质DNA的活性，甲组培养皿中应该既有S型菌落也有R型菌落，A错误；乙组中S型菌提取物中的蛋白质被蛋白酶催化水解了，所以转化物质不是蛋白质，B错误；丙组培养皿中只有R型菌落，推测转化物质是DNA，C正确；该实验能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA，D错误。

答案：C

5．解析：①过程要加热处理，而②过程要获取蛋白质、DNA等成分，所以不能加热处理；③是将不同的提取物分别与R型菌共同培养；②③④的结果表明DNA是遗传物质、蛋白质等不是遗传物质；由于S型菌的DNA能使R型菌转化，所以①④的结果可能是有S型、R型两种菌落。

答案：ABC

6．(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)×　(8)×

7．解析：(1)S型细菌和R型细菌的菌落不同，S型细菌有荚膜，菌落表面光滑，R型细菌无荚膜，菌落表面粗糙。可通过观察菌落来区分这两种肺炎链球菌。(2)(3)可联系教材实验作答。

答案：(1)S型细菌形成的菌落表面光滑，R型细菌形成的菌落表面粗糙

(2)一是对照说明只加DNA组的结论，二是说明DNA的基本构成成分不能实现细菌转化

(3)转化的实质并不是基因发生突变，而是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

考点二

【任务驱动　探究突破】

任务1　(1)噬菌体DNA　(2)大肠杆菌　(3)大肠杆菌的氨基酸　大肠杆菌的核糖体

任务2　答案：(1)

(2)DNA　15N和32P

任务3　答案：(1)可能由于搅拌不充分、离心时间过短、转速过低等原因，有少量含35S的噬菌体外壳仍吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现了少量的放射性。

(2)①保温时间过短，有一部分噬菌体未侵入大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现较高的放射性。

②保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出的子代经离心后分布于上清液中，也会使上清液的放射性升高。

任务4　设法将DNA与其他物质分开，单独、直接研究它们的作用　DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质　

【考向分类　对点落实】

1．(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)√　(7)×　(8)×　(9)×　(10)√　(11)√

2．解析：噬菌体侵染细菌的实验中对35S标记的噬菌体一组(甲组)不进行搅拌，则噬菌体的外壳不会从大肠杆菌上脱落，所以沉淀物中会有较强的放射性；而32P标记的噬菌体一组(乙组)保温时间过长，导致部分大肠杆菌裂解，大肠杆菌中的噬菌体释放出来，使得上清液中的放射性较强。

答案：A

3．解析：图示实验所用噬菌体是用35S标记，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，B正确；图示实验结果不能证明噬菌体的DNA进入细菌，只能证明蛋白质未进入细菌，C错误；本实验证明了DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质，D错误。

答案：B

4．解析：噬菌体的结构物质有蛋白质和DNA，对蛋白质和DNA进行标记要用特有元素35S和32P，不能用共有元素15N，C错误；蛋白质的组成元素中一般没有P，D错误；噬菌体侵染细胞时把DNA注入大肠杆菌中，而蛋白质外壳留在外面，这一特性将蛋白质和DNA分离开，使实验结果更科学、更准确，B正确。

答案：B

5．解析：搅拌不充分影响35S标记组，培养时间不当影响32P标记组，A错误；噬菌体DNA在细菌体内复制利用的是自身的模板和寄主细胞的原料，B错误；若噬菌体DNA复制了三次，则含有32P的噬菌体有2个，子代总数共8个，占1/4，C正确；因为噬菌体营寄生生活，DNA复制发生在宿主细胞内，不可选用其作为探究DNA的复制过程的实验材料，D错误。

答案：C

6．解析：二者都运用了对照的原则，但只有噬菌体侵染细菌实验运用了同位素标记法，A错误；肺炎链球菌转化实验没有证据表明DNA能指导蛋白质的合成，B错误；二者只是证明了DNA是遗传物质，并未证明DNA是主要遗传物质，C错误；肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验是设法将DNA与蛋白质分离开来，单独地、直接地研究各自在遗传中的作用，D正确。

答案：D

7．解析：尿嘧啶是RNA特有的碱基，因此可以用3H­尿嘧啶标记RNA，A正确；RNA是以DNA的一条链为模板通过转录合成的，因此参与分子杂交的放射性RNA为相应DNA的转录产物，B正确；在第0 min时，T4噬菌体还没有感染大肠杆菌，大肠杆菌体内不存在T4噬菌体的DNA，因此与DNA杂交的RNA不可能来自T4噬菌体，C错误；题图显示随着感染时间增加，和T4噬菌体DNA杂交的放射性RNA所占百分比越来越高，而和大肠杆菌DNA杂交的放射性RNA所占百分比越来越低，说明噬菌体DNA的转录增加，而细菌基因活动受到抑制，D错误。

解析：CD

8．解析：细胞分化的实质是原有基因的选择性表达，而R型细菌转化成S型细菌是基因重组的结果，A正确；从实验二的结果可知，DNA被降解后将不具备遗传功能，B正确；当量一定时，提取出来的S型细菌的DNA纯度越高，S型细菌的DNA就越多，对R型细菌转化成S型细菌有利，C正确；根据条件对照实验的定义可知，实验一为实验组，而实验二为条件对照组，D错误。

答案：ABC

考点三

【任务驱动　探究突破】

任务1　①TMV A　TMV B　②RNA　蛋白质　RNA

任务2　DNA和RNA　

【考向分类　对点落实】

1．(1)√　(2)√

2．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。

答案：A

3．解析：真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA；细胞核和细胞质遗传物质都是DNA；甲型H1N1流感病毒属于RNA病毒，遗传物质是RNA。

答案：C

4．解析：有丝分裂、减数第一次分裂前是需要DNA复制的，但减数第二次分裂前是没有DNA复制的，直接分裂，A错误；DNA多样性取决于碱基的数目和碱基对排列顺序，B正确；每个DNA分子都有特定的碱基序列，不同种生物DNA分子是不同的，所以用DNA分子杂交技术可以用来比较不同种生物DNA分子的差异，C正确；格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明S型细菌中存在某种转化因子，能将R型细菌转化为S型细菌，D正确。

答案：BCD

5．解析：(1)新型冠状病毒与HIV的核酸都是RNA，属于RNA病毒。从图示上看，新型冠状病毒的M蛋白是糖蛋白，而S蛋白具有受体结合活性和膜融合活性，所以M蛋白不会结合在寄主细胞的细胞膜上，高温会导致病毒的蛋白结构变形而失去侵染性。(2)由于新型冠状病毒是RNA病毒，核酸诊断试剂盒检测基本都采用反转录加实时聚合酶链式反应法(样本RT－PCR)，扩增病原体的核酸(RNA)，同时通过荧光探针实时检测扩增产物，根据碱基互补配对，比对检测，属于分子水平检测。需要提取检测样本的RNA，进行扩增，再用试剂盒检测核酸，利用已知序列的核酸检测出2019－nCoV的RNA的核糖核苷酸的序列。(3)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。因此，实验思路为：甲组：将宿主细胞培养在含有放射性同位素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监测其放射性。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监测其放射性。若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。

答案：(1)RNA　不是　病毒的蛋白质外壳在高温条件下变性失活

(2)分子　第一步：提取核酸；第二步：检测核酸　根据碱基互补配对原则，利用已知序列的核酸检测出2019－nCoV的RNA的核糖核苷酸的序列

(3)设计甲乙两组实验，甲组将宿主细胞培养在含有放射性同位素标记的尿嘧啶的培养基中，乙组将宿主细胞培养在含有放射性同位素标记的胸腺嘧啶的培养基中，然后甲乙两组分别同时接种2019－nCoV，培养相同时间后分别收集病毒并检测放射性

课堂总结　网络聚焦大概念

网络建构提升

①肺炎链球菌体外转化　②噬菌体侵染细菌　③烟草花叶病毒侵染烟草　④DNA　⑤RNA

示例

1．S型细菌的DNA将R型细菌转化成活的有毒性的S型细菌，使小鼠死亡

2．第一步：用35S和32P分别标记噬菌体；第二步：噬菌体与大肠杆菌混合培养；第三步：离心分离；第四步：放射性检测

3．(1)用32P标记的脱氧核苷酸，作为合成DNA的原料　(2)大肠杆菌　T2噬菌体

4．烟草花叶病毒很小，能通过细菌过滤器

历届真题　分类集训培素养

等级选考研考向

1．解析：R型菌转化为S型菌属于基因重组，是可遗传变异，能够稳定遗传，A错误；能使R型菌转化为S型菌的转化因子是S型菌的DNA而不是荚膜物质，B错误；转化因子是DNA而不是蛋白质，所以蛋白质不会使R型菌转化为S型菌，C错误；S型菌提取物中的DNA经过DNA酶处理后会被降解，从而不能使R型菌转化为S型菌，D正确。

答案：D

2．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的DNA上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。

答案：C

3．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；加热杀死的S型肺炎双球菌与R型活菌混合培养后可分离出S型活菌，只能说明加热杀死的S型菌存在转化因子，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。

答案：B

国考真题研规律

1．解析：T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，只能在大肠杆菌中复制和增殖，A错误；T2噬菌体病毒要借助宿主细胞合成mRNA和蛋白质，B错误；用含有32P的培养基培养大肠杆菌，再用含32P标记的大肠杆菌培养T2噬菌体，能将T2噬菌体的DNA标记上32P，即培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中，C正确；人类免疫缺陷病毒为HIV，它的遗传物质是RNA，T2噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。

答案：C

2．解析：(1)由于DNA和RNA有各自的特有碱基，DNA特有碱基为T，RNA特有碱基为U，在用放射性同位素标记碱基U的培养基中培养宿主细胞，使宿主细胞含有放射性。再用病毒去侵染含放射性的宿主细胞，看子代病毒是否含有放射性，为甲组；在用放射性同位素标记碱基T的培养基中培养宿主细胞，使宿主细胞含有放射性。再用病毒去侵染含放射性的宿主细胞，看子代病毒是否含有放射性，为乙组。(2)若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。

答案：(1)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；反之为DNA病毒。