【高频考点解读】
1.人类对遗传物质的探索过程
【热点题型】
题型一 肺炎双球菌的转化实验
例1、某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验：
①S型菌的DNA＋DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠
②R型菌的DNA＋DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠
③R型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注射入小鼠
④S型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射入小鼠
以上4个实验中小鼠存活的情况依次是( )
A．存活，存活，存活，死亡
B．存活，死亡，存活，死亡
C．死亡，死亡，存活，存活
D．存活，死亡，存活，存活
【提分秘籍】
(1)加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活，但DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键被打断，但缓慢冷却时，其结构可恢复。
(2)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。
(3)转化后形成的S型细菌可以遗传下去，说明S型细菌的DNA是遗传物质。
【举一反三】
肺炎双球菌转化实验中，将加热杀死的S型细菌与R型活细菌相混合后，注射到小鼠体内，在小鼠体内S型、R型细菌含量变化情况如右图所示。下列有关叙述错误的是( )
A．在死亡的小鼠体内存在着S型、R型两种类型的细菌
B．小鼠体内出现活S型细菌是R型细菌基因突变的结果
C．曲线ab段下降的原因是R型细菌被小鼠的免疫系统作用所致
D．曲线bc段上升，与S型细菌在小鼠体内增殖导致小鼠免疫力降低有关
【热点题型】
题型二 噬菌体侵染细菌的实验分析
例2、噬菌体是一类细菌病毒。下列关于噬菌体侵染细菌实验的相关叙述中不正确的是( )
A．该实验证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
B．侵染过程的“合成”阶段，噬菌体DNA作为模板，而原料、ATP、酶、场所等条件均由细菌提供
C．为确认何种物质注入细菌体内，可用32P、35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质
D．若用32P对噬菌体双链DNA标记，再转入培养有细菌的普通培养基中让其连续复制n次，则含32P的DNA应占子代DNA总数的1/2n－1
【提分秘籍】 作为遗传物质应具备的四个条件：
(1)在细胞生长和繁殖的过程中能够精确地自我复制。
(2)能够指导蛋白质合成，从而控制生物的性状和新陈代谢。
(3)具有贮存巨大数量遗传信息的潜在能力。
(4)结构比较稳定，但在特殊情况下又能发生突变，而且突变以后还能继续复制，并能遗传给后代。
【举一反三】
某科学家做“噬菌体侵染细菌的实验”时，对噬菌体的DNA用32P标记，让其中一个已标记的噬菌体去侵染未标记的细菌，最后释放出100个噬菌体，则下列说法正确的是( )
A．噬菌体侵染细菌的实验可以证明DNA是主要的遗传物质
B．最后释放出的100个噬菌体中，有98个噬菌体的DNA含32P
C．标记噬菌体的方法是用含32P的培养基培养噬菌体
D．标记噬菌体的方法是用含32P的培养基培养细菌，再用此细菌培养噬菌体
【热点题型】
题型三 DNA是主要的遗传物质
例3、下列有关遗传物质的描述，错误的是( )
A．细胞生物的遗传物质都是DNA
B．任何生物个体的遗传物质只有一种
C．肺炎双球菌的遗传物质是DNA或RNA
D．不含DNA的生物，RNA是其遗传物质
【提分秘籍】不同生物的遗传物质
有细胞结构生物的遗传物质是DNA，无细胞结构的生物(即病毒)的遗传物质是 DNA或RNA。生物界绝大多数的生物的遗传物质是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。
【举一反三】
(1)某人曾重复了“肺炎双球菌转化实验”，步骤如下。请分析以下实验并回答问题：
A．将一部分S型细菌加热杀死；
B．制备符合要求的培养基，并分为若干组，将菌种分别接种到各组培养基上(接种的菌种见图中文字所示。注：○为S型菌落，●为R型菌落)；
C．将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况(如下图)
①制备符合实验要求的培养基时，除加入适当比例的水和琼脂外，还必须加入一定量的无机盐、氮源、有机碳源、生长因子等，并调整pH。
②本实验中的对照组是_______________________。
③本实
验能得出的结论是_________________________。
④从你现有的知识分析，“R型菌变成S型菌”这一变异属于________，加热杀死的S型菌中的DNA仍有活性的原因可能是________________________________。
(2)艾弗里等人通过实验证实了在上述细菌转化过程中，起转化作用的是DNA。请利用DNA酶(可降解DNA)作试剂，选择适当的材料用具，设计实验方案，验证“促进R型细菌转化成S型细菌的物质是DNA”，并预测实验结果，得出实验结论：
①实验设计方案：
第一步：从S型细菌中提取DNA。
第二步：制备符合要求的培养基，均分为三份，标号为A、B、C，分别作如下处理。
第三步：_______________________________________。
第四步：将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况。
②预测实验结果：_____________________________。
③得出实验结论：DNA分子可以使R型细菌转化为S型细菌、DNA结构要保持________才能完成此转化过程。
【解析】(1)在“肺炎双球菌转化实验”中，实验组为加入了加热杀死的S型细菌与正常R型细菌相混合的培养基，其他的均为对照组。
在本实验中，“R型菌变成S型菌”这一变异属于基因重组。由于DNA比蛋白质的热稳定性高，因此，加热杀死的S型菌中的DNA仍有活性。(2)本实验为验证性实验，因而结果是唯一的，即DNA为转化因子，只有加入了结构完整的DNA的培养基(B组)中才能出现S型细菌。
【答案】(1)②1、2、3组 ③S型细菌中的某种物质(转化因子)能使R型细菌转化成S型细菌 ④基因重组 DNA的热稳定性较高 (2)①第二步：加入提取出的S型细菌DNA和DNA酶 第三步：将R型细菌分别接种到三组培养基上 ②A、C组培养基中未出现S型细菌；只有B组培养基中出现S型细菌 ③完整
【高考风向标】
1.（2014·江苏卷）4.下列叙述与生物学史实相符的是
A.孟德尔用山柳菊为实验材料，验证了基因的分离及自由组合规律
B.范·海尔蒙特基于柳枝扦插实验，认为植物生长的养料来自土壤、水和空气
C.富兰克林和威尔金斯对DNA双螺旋结构模型的建立也作出了巨大的贡献
D.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
2．(2013年高考新课标全国卷Ⅱ)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．③④ D．④⑤
3．(2013年高考海南卷)关于T2噬菌体的叙述，正确的是( )
A．T2噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素
B．T2噬菌体寄生于酵母菌和大肠杆菌中
C．RNA和DNA都是T2噬菌体的遗传物质
D．T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖
解析：核酸中不含硫元素，A错误
；病毒的寄生具有专一性，噬菌体寄生在细菌中，不能寄生在真菌中，B错误；T2噬菌体的遗传物质是DNA，C错误。
答案：D
4．(
2011年高考广东卷)艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如下表。从表可知( )
实验组号
接种菌型
加入S型菌物质
培养皿长菌情况
①
R
蛋白质
R型
②
R
荚膜多糖
R型
③
R
DNA
R型、S型
④
R
DNA(经DNA酶处理)
R型
A.①不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子
B．②说明S型菌的荚膜多糖有酶活性
C．③和④说明S型菌的DNA是转化因子
D．①～④说明DNA是主要的遗传物质
5．某同学分离纯化了甲、乙两种噬菌体的蛋白质和DNA，重新组合为“杂合”噬菌体，然后分别感
染大肠杆菌，并对子代噬菌体的表现型作出预测，见表。其中预测正确的是( )
A.1、3 B．1、4
C．2、3 D．2、4
6．(2012年高考重庆卷)针对耐药菌日益增多的情况，利用噬菌体作为一种新的抗菌治疗手段的研究备受关注。下列有关
噬菌体的叙述，正确的是( )
A．利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌体的蛋白质
B．以宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸
C．外壳抑制了宿主菌的蛋白质合成，使该细菌死亡
D．能在宿主菌内以二分裂方式增殖，使该细菌裂解
7．(2012年高考上海卷)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
解析：本题考查了通过噬菌体侵染细菌的实验，证明DNA是遗传物质这一知识点。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，故C项错误。蛋白质的组成元素中一般没有P，故D项错误。噬菌体侵染细菌时把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，实验结果更科学、更准确。
答案：B
8．(2011年高考江苏卷)关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是( )
A．分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体
B．分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养
C．用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致
D．32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质
9．(2012年高考江苏卷)人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程，下列有关叙述正确的是( )
A．孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质
B．噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力
C．沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数
D．烟草花叶
病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是RNA
【随堂巩固】
1．下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是( )
A．豌豆的遗传物质主要是DNA
B．酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上
C．T2噬菌体的遗传物质含有硫元素
D．HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸
解析：A项中，豌豆的遗传物质只有DNA；B项中，酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上，在线粒体上也有少部分；C项中，T2噬菌体的遗传物质是DNA，含C、H、O、N、P，不含S；D项中，HIV的遗传物质是RNA，水解产生4种核糖核苷酸
。
答案：B
2．美国科学家艾弗里和他的同事，从S型活细菌中提取了DNA、蛋白质和多糖等物质，然后分别加入培养R型细菌的培养基中。结果发现只有加入DNA的培养基中，R型细菌转化成了S型细菌，而加入蛋白质和多糖的培养基中，R型细菌不能发生这种转化。这一现象说明了( )
①S型细菌的性状是由DNA决定的
②在转化过程中，S型细菌的DNA可能进入到R型细菌细胞中
③DNA是遗传物质
④S型细菌的DNA是遗传物质，R型细菌的DNA不是遗传物质
⑤蛋白质和多糖不是遗传物质
⑥蛋白质和多糖在该转化实验中，起对照作用
A．①②③ B．①②③⑤
C．①
②③⑤⑥ D．①②③④⑤⑥
3．艾弗里将R型肺炎双球菌培养在含S型细菌DNA的培养基中，得到了S型肺炎双球菌，有关叙述中正确的是( )
A．R型细菌转化成S型细菌，说明这种变异是定向的
B．R型细菌转化为S型细菌属于基因重组
C．该实验不能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA
D．将S型细菌的DNA注射到小鼠体内也能产生S型细菌
解析：艾弗里实验中将S型细菌中的多糖、蛋白质、脂类和DNA等提取出来，分别加入培养R型细菌的培养基中，结果只有加入DNA时，才能使R型细菌转化成S型细菌，这说明肺炎双球菌的遗传物质是DNA，C错误；该实验的生物变异属于基因重组，生物的变异都是不定向的，A错误、B正确；将S型细菌的DNA注射到小鼠体内，不能实现肺炎双球菌的转化，D错误。
答案：B
4．一个T2噬菌体的所有成分均被3H标记，其DNA由6 000个碱基对组成，其中鸟嘌呤占全部碱基的1/6，用该噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，共释放出151个子代噬菌体。下列叙述正确的是( )
A．可用含3H的培养基制备标记噬菌体
B．该过程共需要6×105个胸腺嘧啶脱氧核苷酸
C．少数子代噬菌体的蛋白质外壳带有放射性
D．子代噬菌体可因基因重组而表现出不同性状
5
．如图是某种高等植物的病原体的遗传过程实验，实验表明这种病原体( )
A．寄生于细胞内，通过RNA遗传
B．可单独生存，通过蛋白质遗传
C．寄生于细胞内，通过蛋白质遗传
D．可单独生存，通过RNA遗传
解析：由图分析知，这种病原体是RNA病毒，其遗传物质为RNA。病毒均营寄生生活，不能单独生活。
答案：A
6．某研究人
员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验，进行了以下4个实验：
①用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌
②用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌
③用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌
④用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌
以上4个实验，经过一段时间后离心，检测到放射性的主要部位是( )
A．沉淀、沉淀、沉淀和上清液、沉淀和上清液
B．沉淀、上清液、沉淀、沉淀和上清液
C．上清液、上清液、沉淀和上清液、上清液
D．沉淀、沉淀、沉淀、沉淀和上清液
7．S型肺炎双球菌的荚膜表面具有多种抗原类型(如Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型等)，不同的抗原类型之间不能通过突变而发生转换；在特殊条件下离体培养SⅡ型肺炎双球菌可从中分离出RⅡ型菌。Griffith将加热杀死的SⅢ型菌与RⅡ型菌混合后同时注入小鼠体内，小鼠患病大量死亡，并从患病死亡小鼠体内获得具有活性的SⅢ型菌；而单独注射加热杀死的SⅢ型菌，小鼠未死亡。此实验结果能支持的假设是( )
A．SⅢ型菌经突变形成了耐高温型菌
B．SⅢ型菌是由RⅡ型菌突变形成的
C．RⅡ型菌经过转化形成了SⅢ型菌
D．加热后SⅢ型菌可能未被完全杀死
8．如图所示，病毒甲、乙为两种不同的植物病毒，经病毒重建形成“杂交病毒”丙，用病毒丙侵染植物细胞，在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒是( )
解析：杂交病毒丙是由病毒甲的蛋白质外壳和病毒乙的核酸组装而成的。其在侵染植物细胞时注入的是病毒乙的核酸，并由病毒乙的核酸指导合成病毒乙的蛋白质外壳，因而病毒丙在植物细胞内增殖产生的新一代病毒就是病毒乙。
答案：D
9．下列有关科学家遗传学实验研究的叙述中，错误的是( )
实验材料
实验过程
实验结果与结论
A
R型和S型肺炎双球菌
将R型活菌与S型菌的DNA和DNA水解酶混合培养
只有R型菌落，说明DNA被水解后，就失去了遗传效应
B
噬菌体和大肠杆菌
用含35S标记的噬菌体感染普通的大肠杆菌，短时间保温
离心获得的上
清液中的放射性很高，说明蛋白质是遗传物质
C
烟草花叶病毒和烟草
用从烟草花叶病毒分离出的RNA感染烟草
烟草感染出现病斑，说明烟草花叶病毒的RNA可能是遗传物质
D
大肠杆菌
将已用15N标记DNA的大肠杆菌培养在含14N的培养基中
经三次分裂后，含15N的DNA占DNA总数的1/4，说明DNA分子的复制方式是半保留复制
解析：A项实验的结果说明DNA被水解后，R型活菌不能转化为S型活菌，说明DNA被水解后，失去了遗传效应。
答案：B
1
0．利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验。各组肺炎双球菌先进行图示处理，再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。下列说法不正确的是( )
A．通过E、F对照，能说明转化因子是DNA而不是蛋白质
B．F组可以分离出S和R两种肺炎双球菌
C．F组产生的S肺炎双球菌可能是基因重组的结果
D．能导致小鼠死亡的是A、B、C、D四组
解析：从图示实验过程看出，通过E、F对照，能说明转化因子是DNA而
不是蛋白质，F组加入了S菌的DNA，可以分离出S和R两种肺炎双球菌，而出现的S肺炎双球菌可能是基因重组的结果。A组经煮沸、D和E组为R菌，均不能导致小鼠
死亡，D错误。
答案：D
11．肺炎双球菌有光滑型(S型)和粗糙型(R型)两种类型。其中S型细菌外面有多糖类的荚膜，有致病性，其菌落是光滑的；R型细菌外面没有荚膜，无致病性，其菌落是粗糙的。请分析下列实验并回答问题。
(1)S型肺炎双球菌有不同的亚型，其主要区别在于构成荚膜的多糖存在差异。格里菲思将S -Ⅱ型菌在特殊条件下进行体外培养，从中分离出R -Ⅱ型菌。由此判断，R -Ⅱ型菌的出现是________的结果。
(2)格里菲思又利用S型和R型菌做了如下实验：→
→解剖检测
→
―→
对上述现象的正确解释是，R-Ⅱ型菌从__
______中获得了________，导致细菌转化，从而恢复了形成荚膜的能力。
(3)在格里菲思所做实验基础上，艾弗里设计了肺炎双球菌的体外转化实验(如下图所示)。在艾弗里设计的实验中，最关键的思路是，首先从________________________________________________________________________，
然后________________________________，观察________________________________________________________________________________。
(4)艾弗里所做的实验中，设置1～5组实验的目的是___
_____，实验结果说明________________________________________________________________________
____________________________________
____________________________________。
5、6组实验结果说明________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)在格里菲思所做的实验中，灭活S -Ⅲ型菌的加热温度是60～65 ℃之间。在此温度条件下，DNA失活是因为DNA分子发生_
_______；但当温度恢复至适宜温度后，DNA分子又会________，保持其遗传特性。
(6)S型肺炎双球菌的致病物质之一是细菌分泌的毒素，此毒素进入人体内环境后作为________，诱发人体免疫系统产生相应的________与毒素结合，以减弱或消除毒素的毒性，此过程属于人体特异性免疫的________免疫。
12．1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能，请回答下列有关问题：
(1)他们指出“噬菌体在分子生物学中的地位就相当于氢原子在玻尔量子力学模型中的地位。”这句话指出了噬菌体作为实验材料具有_______________________________________________的特点。
(2)通过_______________________________________________________________________
_
________________________________________________________________________
的方法分别获得被32P和35S标记的噬菌体，用标记的噬菌体侵染细菌，
从而追踪在侵染过程中________变
化。
(3)侵染一段时间后，用搅拌器搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中的放射性，得到如图所示的实验结果。搅拌的目的是________
________，所以搅拌时间少于1 min时，上清液中的放射性________________。实验结果表明当搅拌时间足够长时，上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%，证明________。图中“被侵染的细菌”的存活率曲线基本保持在100%，本组数据的意义是
作为对照组，以证明________________________________________________________________________，
否则细胞外________
的含量会增高。
(4)本实验证明在病毒复制和遗传过程中________起着作用。
13．要研制诺瓦克病毒疫苗，必须知道其大分子组成，设计实验探究其物质组成。
(1)实验原理：
①RNA溶液在盐酸中与苔黑酚试剂共热显绿色。
②蛋白质溶液与________反应显________色。
③________________________________________________________________________。
(2)实验步骤：
①用三支洁净的试管分别取等量含有诺瓦克病毒的溶液，编号A、B、C。
②向A试管中滴加适量的二苯胺试剂，水浴加热。
③向B试管中滴加适量浓盐酸与苔黑酚试剂，加热。
④向C试管中________________________________________________________________________。
(3)请设计一个表格并记录实验结果。
(4)实验结论：________________________________________________________________________。
