考点27 人类对遗传物质的探索过程-备战2022年高考生物考点一遍过

考点27人类对遗传物质的探索过程高考频度：★★★☆☆难易程度：★★★☆☆1．肺炎双球菌转化实验的分析（1）肺炎双球菌类型的比较　　特点类型菌落荚膜毒性S型光滑有有R型粗糙无无（2）格里菲思的体内转化实验①过程及结果②结论：加热杀死的S型细菌中，含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”。（3）艾弗里的体外转化实验①过程与结果②结论：DNA是“转化因子”，是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。2．噬菌体侵染细菌实验的分析 （1）实验方法同位素标记法，用35S、32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA。（2）实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌①噬菌体的结构②噬菌体的生活方式：活细胞寄生。（3）实验过程①标记噬菌体②侵染细菌（4）实验结果分析分组结果结果分析对比实验(相互对照)含32P噬菌体＋细菌上清液中几乎无32P，32P主要分布在宿主细胞内32P—DNA进入了宿主细胞内含35S噬菌体＋细菌宿主细胞内无35S，35S主要分布在上清液中35S—蛋白质外壳未进入宿主细胞，留在外面3．生物遗传物质的判断（1）RNA是遗传物质的实验结论：烟草花叶病毒中RNA是遗传物质。 （2）DNA是主要的遗传物质(连一连)考向一肺炎双球菌转化实验的分析1．格里菲思以小鼠为实验材料做了如下实验，下列关于此实验的分析，错误的是第一组第二组第三组第四组实验处理注射R型活细菌注射S型活细菌注射加热后杀死的S型细菌注射R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合液实验结果小鼠不死亡小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活细菌小鼠不死亡小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活细菌A．对实验结果的分析，四组实验必须相互对照B．实验说明活的R型肺炎双球菌发生了某种类型的转化C．该实验结论为“DNA是使R型细菌转化为S型细菌的转化因子”D.获得该实验结论的关键步骤是第四组小鼠死亡并分离出S型活细菌【参考答案】C【试题解析】肺炎双球菌中，S型细菌有毒性，能使小鼠死亡，而R型细菌没有毒性，不能使小鼠死亡。对实验结果进行分析时，四组实验必须相互对照，如将第一组和第四组进行对照，说明R型细菌不能自动转化成S型细菌，A正确；本实验说明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化成S型细菌，B正确；该实验不能说明DNA是转化因子，C错误；获得该实验结论的关键步骤是第4组小鼠死亡，且能从死亡小鼠中分离出S型活细菌，通过与其他三组对照，说明加热杀死的S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化成S型细菌，D正确。 易错警示肺炎双球菌的体内转化实验不能简单地说成S型细菌的DNA可使小鼠死亡S型细菌与R型细菌混合培养时，S型细菌的DNA进入R型细菌体内。结果在S型细菌DNA的控制下，利用R型细菌体内的化学成分合成了S型细菌的DNA和蛋白质，从而组装成了具有毒性的S型细菌。2．根据图回答问题：（1）图中①和②表明：将S型细菌的_________和_________与R型活细菌混合培养，其后代为_________型细菌。（2）图中③表明：将S型细菌的_________与R型活细菌混合培养，_________型细菌转化为______型细菌。（3）图中④表明：转化成的S型细菌的后代是________（有、无）毒性的_________型细菌。（4）该实验说明：转化因子就是_________。【答案】（1）多糖蛋白质R（2）DNARS（3）有S（4）DNA【解析】分析题图：图示为肺炎双球菌体外转化实验，实验思路是将S型菌体内的物质一一提纯，分别与R型菌混合，单独直接地观察它们的作用。结果加入S型菌DNA的一组出现了S型菌，说明DNA是转化因子。（1）识图分析可知，图中①和②表明：将S型细菌的多糖和蛋白质与R型活细菌混合培养，其后代都为R型细菌，没有发生转化现象。（2）图中③表明：将S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养，其后代有R型细菌和S型细菌，说明有少部分R型细菌转化为S型细菌。（3）过程④表明，转化成的S型细菌的后代也是有毒性的S型细菌。（4）上述实验能证明DNA是转化因子，而蛋白质不是。 考向二噬菌体侵染细菌实验的结果分析3．用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，经培养、搅拌、离心、检测，上清液的放射性占10%，沉淀物的放射性占90%。上清液带有放射性的原因可能A．离心时间过长，上清液中析出较重的大肠杆菌B．搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离C．噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体D．32P标记了噬菌体蛋白质外壳，离心后存在于上清液中【参考答案】C【试题解析】噬菌体侵染大肠杆菌时，经过搅拌、离心，上清液是质量较轻的噬菌体外壳，沉淀物是被侵染的大肠杆菌，A项错误；搅拌不充分，噬菌体与细菌未分离，放射性应出现在沉淀物中，B项错误；32P标记的是噬菌体的DNA，噬菌体侵染大肠杆菌时注入自身的DNA，子代噬菌体的DNA会含32P，上清液带有放射性的原因可能是噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体，C项正确，D项错误。解题技巧“二看法”判断子代噬菌体标记情况4．回答下列与噬菌体侵染细菌实验有关的问题：Ⅰ．1952年，赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记的新技术，完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验，下面是实验的部分步骤： （1）赫尔希和蔡斯用不同的放射性同位素分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，而不是标记在同一种噬菌体上，这其中蕴涵的设计思路是：________________________。（2）若要大量制备用35S标记的噬菌体，需先用含35S的培养基培养________________，再用噬菌体去侵染_______________。（3）噬菌体侵染细菌之后，合成新的噬菌体蛋白质外壳需要________。A．细菌的DNA及其氨基酸B．噬菌体的DNA及其氨基酸C．噬菌体的DNA和细菌的氨基酸D．细菌的DNA及噬菌体的氨基酸（4）上述实验中，__________（填“能”或“不能”）用15N来标记噬菌体的DNA，理由是__________________________。Ⅱ．在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，在理论上，上清液中不含放射性，下层沉淀物中具有很高的放射性；而实验的实际最终结果显示：在离心后的上清液中，也具有一定的放射性，而下层的沉淀物放射性强度比理论值略低。（1）在理论上，上清液放射性应该为0，其原因是_______________________________（2）由于实验数据和理论数据之间有较大的误差，由此对实验过程进行误差分析：a．在实验中，从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段时间如果过长，会使上清液的放射性含量升高，其原因是______________________________。b．在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，将__________（填“是”或“不是”）误差的来源，理由是_____________________。【答案】Ⅰ．（1）分离DNA和蛋白质，单独观察其作用（2）大肠杆菌含35S的大肠杆菌（3）C（4）不能N元素在DNA和蛋白质中都含有Ⅱ．（1）被32P标记的是噬菌体的DNA，在侵染细菌时，理论上应将噬菌体的DNA全部注入细菌体内，离心后沉淀 （2）a．部分含32P的噬菌体被细菌裂解释放b．是含32P的噬菌体没有侵染细菌，离心后含32P的噬菌体分布到上清液中【解析】Ⅰ．（1）在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，采用的方法是同位素标记法，即用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，其目的是分离DNA和蛋白质，单独观察其作用。（2）由于噬菌体是病毒，不能在培养基中独立生存，因此为了获得含35S的噬菌体，应先将大肠杆菌在含35S的培养基上培养，再用噬菌体去侵染该大肠杆菌。（3）噬菌体侵染细菌的过程中，合成新噬菌体的蛋白质外壳所需原料（氨基酸）和酶来自细菌，模板（DNA）来自噬菌体，A错误；模板来自噬菌体，氨基酸来自细菌，B错误；噬菌体侵染细菌的过程中，只有DNA进入细菌，所以指导蛋白质合成的DNA来自噬菌体，核糖体、氨基酸和酶，由细菌提供，C正确；指导蛋白质合成的DNA来自噬菌体，氨基酸原料来自细菌，D错误。（4）上述实验中，不能用15N来标记噬菌体DNA，理由是DNA和蛋白质中均有N元素，不能将DNA和蛋白质区分开，单独观察它们的作用。Ⅱ．（1）根据题意，32P标记的是噬菌体的DNA，在理论上，噬菌体已将含32P的DNA全部注入大肠杆菌内，上清液中只含噬菌体蛋白质外壳，因此上清液放射性应该为0。（2）由于实验数据和理论数据之间有较大的误差，由此对实验过程进行误差分析：a．在实验中，从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段时间如果过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来，经离心后分布于上清液中，会使上清液的放射性含量升高。b．在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，没有侵入大肠杆菌的噬菌体经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性，因此这将是误差的来源。考向三两个经典实验的曲线分析5．加热杀死的S型细菌和活的R型细菌注入小鼠体内转化实验中，小鼠体内S型菌、R型菌含量的变化情况如图所示。据图分析并填充以下有关内容： （1）图示的实线表示______型菌，虚线表示______型菌。（2）ab段______型菌数量减少，其原因是小鼠体内形成大量的____________________，致使R型菌数量减少。（3）bc段______型菌数量增多，其原因是b之前，已有少量R型菌转化为S型菌，S型菌能降低小鼠的免疫力，造成______型菌大量繁殖。【参考答案】（1）RS（2）R对抗R型菌的抗体（3）RR【试题解析】分析曲线图：加热杀死的S型菌的DNA能将R型细菌转化为S型细菌，随着R型细菌转化为S型细菌，S型细菌的数量呈现S型曲线的变化。R型细菌在小鼠体内开始时大部分会被免疫系统消灭，随着小鼠免疫系统的破坏，R型细菌数量又开始增加。（1）根据以上分析，图示的实线表示R型菌，虚线表示S型菌。（2）曲线ab段下降的原因是R型细菌被小鼠的免疫系统发现并消灭，小鼠体内形成大量的对抗R型菌的抗体，致使R型菌数量减少。（3）被杀死的S型细菌的DNA使R型活细菌转化为S型活细菌并在小鼠体内繁殖，由于S型细菌有毒，能破坏细菌的免疫系统，导致小鼠免疫力降低。随着小鼠免疫系统的破坏，造成R型细菌大量繁殖，数量又开始增加，所以曲线bc段上升。6．1952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在侵染细菌过程中的功能，搅拌离心后的实验数据如图所示，下列说法不正确的是A．图中被侵染细菌的存活率基本保持在100%，本组数据的意义是作为对照组，以证明细菌未裂解B．通过用含有放射性同位素35S和32P的培养基分别培养噬菌体，再用标记的噬菌体侵染细菌，从而追踪在侵染过程中蛋白质和DNA的变化C．细胞外的32P含量有30%，原因是有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌，或者是侵染时间过长导致部分子代噬菌体从细菌中释放出来D．本实验证明噬菌体传递和复制遗传特性的过程中DNA起着重要作用【答案】B 【解析】实验设置要遵循对照原则和单一变量原则。为了防止细菌裂解释放噬菌体干扰实验结果，因此设置被侵染的细菌的实验数据作为对照，A正确。噬菌体是病毒，不能在普通培养基上培养，而是先培养大肠杆菌，再用噬菌体侵染大肠杆菌，而且噬菌体蛋白质外壳没有进入细菌，B错误。细胞外含有少量32P，原因是有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌，或者是侵染时间过长导致部分子代噬菌体从细菌中释放出来，C正确。本实验证明噬菌体的遗传物质是DNA，D正确。考向四遗传物质的实验分析与探究7．A、B两个不同株系的烟草花叶病毒（TMV）感染烟草，分别产生a型病斑和b型病斑。以下两个株系TMV为材料进行如下表所示实验，下列叙述正确的是实验编号实验过程①A型TMV的RNA→感染烟草②B型TMV的蛋白质→感染烟草③A型TMV的RNA+RNA酶→感染烟草④组合病毒（B型TMV的RNA+A型TMV的蛋白质）→感染烟草A．烟草产生a型病斑的组别是①③B．烟草产生b型病斑的组别是②④ C．组合病毒产生的子代病毒是B型TMVD．TMV是一种逆转录酶病毒【参考答案】C【试题解析】组别③中加入的是A型TMV的RNA+RNA酶，在酶的作用下RNA被水解，不能合成TMV的蛋白质，因此不能产生病斑，A错误；组别②加入的是B型TMV的蛋白质，而感染时蛋白质不能进入烟草，因此不能产生病斑，B错误；组合病毒的遗传物质是B型的RNA，因此产生的子代病毒是B型TMV，C正确；题中没有显示RNA可以逆转录形成DNA，D错误。技法提炼探究遗传物质的思路和方法（1）探究思路 ①若探究哪种物质是遗传物质——设法将物质分开，单独看作用。②若探究未知病毒遗传物质是DNA还是RNA——利用酶的专一性，破坏其一，看其二。（2）探究方法①分离提纯法：艾弗里及其同事做的肺炎双球菌的体外转化实验，缺点是物质纯度不能保证100%。②同位素标记法：噬菌体侵染细菌的实验。方法：分别标记两者的特有元素；将病毒的化学物质分开，单独、直接地观察它们各自的作用。目的：把DNA与蛋白质区分开。③病毒重组法：烟草花叶病毒的遗传物质验证实验。方法：将一种病毒的遗传物质与另一种病毒的蛋白质外壳重新组合，得到杂种病毒。④酶解法：利用酶的专一性，如加入DNA水解酶，将DNA水解，观察起控制作用的物质是否还有控制作用，若“是”其遗传物质不是DNA，若“否”其遗传物质可能是DNA。8．下面是兴趣小组为探究某种流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA设计的实验步骤，请将其补充完整。（1）实验目的：略。（2）材料用具：显微注射器，该流感病毒的核酸提取液，猪胚胎干细胞，DNA水解酶和RNA水解酶等。（3）实验步骤：第一步：把该流感病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三组，____________________________________________________________________________________。第二步：取等量的猪胚胎干细胞分成三组，用显微注射技术分别把A、B、C三组处理过的核酸提取物注射到三组猪胚胎干细胞中。第三步：将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间，然后从培养好的猪胚胎干细胞中抽取样品，检测是否有该流感病毒产生。（4）请预测结果及结论：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③若A、B、C三组均出现该流感病毒，则该流感病毒的遗传物质既不是DNA也不是RNA。【答案】（3）分别用等量的相同浓度的DNA水解酶、RNA水解酶处理A、B两组核酸提取液，C组不做处理（4）①若A、C两组出现该流感病毒，B组没有出现，则该流感病毒的遗传物质是RNA　②若B、C两组出现该流感病毒，A组没有出现，则该流感病毒的遗传物质是DNA 【解析】病毒是由蛋白质外壳和核酸组成的，核酸是遗传物质，核酸包括DNA和RNA两类，根据题目要求探究的问题及给予的材料、试剂分析可知，实验步骤为：把该流感病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三组，分别用等量的相同浓度的DNA水解酶、RNA水解酶处理A、B两组核酸提取液，C组不做处理。取等量的猪胚胎干细胞分成三组，用显微注射技术分别把A、B、C三组处理过的核酸提取物注射到三组猪胚胎干细胞中。将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间，然后从培养好的猪胚胎干细胞中抽取样品，检测是否有该流感病毒产生。由于酶具有专一性，可根据培养后是否检测到该流感病毒来判断其核酸类型。预测结果及结论：①若A、C两组出现该流感病毒，B组没有出现，则该流感病毒的遗传物质是RNA；②若B、C两组出现该流感病毒，A组没有出现，则该流感病毒的遗传物质是DNA；③若A、B、C三组均出现该流感病毒，则该流感病毒的遗传物质既不是DNA也不是RNA。1．下列关于探索DNA是遗传物质的实验，叙述正确的是A．小鼠注射S型菌的DNA后，其体内能检测出S型活细菌 B．艾弗里体外转化实验成功的关键与提取物的纯度有关 C．T2噬菌是利用大肠杆菌的DNA为模板进行复制式增殖D．用32P标记的T2噬菌体侵染细菌，子代噬菌体均有放射性2．某人在琼脂固体培养基上利用肺炎双球菌做了一系列实验，实验结果如下图所示。下列说法中正确的是A．该实验是格里菲斯进行的实验 B．该实验证明了S型菌体内的DNA是遗传物质 C．1、2、3组实验是该实验的对照组，培养基上能长出R型菌落的是1D．第3组与第4组对照说明了S型菌体内有某种物质能使R型菌转化成S型菌3．下图是利用同位素35S标记的噬菌体侵染细菌的实验过程示意图，保温一定时间后，搅拌并离心，获得上清液和沉淀。下列相关叙述中，错误的是A．上清液中放射性较强B．子代噬菌体不具有放射性 C．若搅拌时间过短，则沉淀物中放射性增强D．该实验证明DNA是主要的遗传物质4．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型和R型两种肺炎双球菌C．F组产生的S型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5．某科学家在进行T2噬菌体侵染细菌实验时，用放射性同位素标记某个噬菌体和细菌的有关结构或物质（如下表），产生的n个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全一样。T2噬菌体细菌DNA32P标记31P标记蛋白质32S35S下列关于此实验的叙述，正确的是A．每个子代噬菌体的DNA均含表中31P和32P B．每个子代噬菌体蛋白质均含表中35S和32S C．HIV与T2噬菌体在细胞中的增殖过程相同D．子代噬菌体DNA可在细菌中合成相关的mRNA6．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18O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、沉淀、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、上清液、沉淀、沉淀和上清液7．逆转录病毒A的侵染会导致大肠杆菌死亡。某生物兴趣小组利用该病毒和T2噬菌体两种病毒进行相关转化实验，实验操作及结果如下表所示。下列叙述错误的是A．通过①②组对比能说明DNA是遗传物质B．通过③④组对比不能说明RNA是遗传物质C．③组RNA逆转录合成DNA需消耗脱氧核苷酸D．①③组大肠杆菌进行相应处理后会出现死亡现象8．下图1中的噬菌斑(白色区域)，是在长满大肠杆菌(黑色)的培养基上，由一个T2噬菌体侵染细菌后不断裂解细菌产生的一个不长细菌的透明小圆区，它是检测噬菌体数量的重要方法之一。现有噬菌体在感染大肠杆菌后形成噬菌斑数量的变化曲线(下图2)，下列叙述不正确的是A．培养基中加入含35S或32P的营养物质，则放射性先在细菌中出现，后在噬菌体中出现B．曲线a～b段，细菌内正旺盛地进行噬菌体DNA的复制和有关蛋白质的合成 C．曲线b～c段所对应的时间内噬菌体共繁殖了10代D．限制c～d段噬菌斑数量增加的因素最可能是绝大部分细菌已经被裂解9．一种感染螨虫的新型病毒，研究人员利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的螨虫细胞等为材料，设计可相互印证的甲、乙两组实验，以确定该病毒的核酸类型。下列有关实验设计思路的叙述错误的是A．应选用35S、32P分别标记该病毒如蛋白质和核酸 B．先将甲、乙两组螨虫细胞分别培养在含同位素标记的尿嘧啶或胸腺嘧啶的培养基中 C．再将病毒分别接种到含有甲、乙两组螨虫细胞的培养液中D．一定时间后离心并收集、检测病毒的放射性，以确定病毒的类型10．已知烟草花叶病毒侵染烟草会使烟草患花叶病，为了验证该病毒的核酸种类，设计了以下实验。一、实验原理：（略）实验材料：苯酚的水溶液（可以将病毒的蛋白质外壳和核酸分离）、健康生长的生长状况相似的烟草幼苗若干、烟草花叶病毒样本、DNA水解酶、RNA水解酶、蒸馏水及其他必需器材。二、实验步骤：①_______________________________________。②用苯酚的水溶液处理烟草花叶病毒，并设法将其蛋白质和核酸分离，以获得其核酸。并将核酸均分为三份。③在适当条件下，____________________________。④一段时间后，______________________________。⑤再过一段时间后，观察三组烟草幼苗的生长情况。三、实验结果及结论。结果：_________________________________________；结论：_________________________________________。11．（2019江苏卷·3）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DNAB．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DNA12．（2019浙江4月选考·20）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DNAD．该实验能证明肺炎双球菌的主要遗传物质是DNA13．（2018·全国Ⅲ卷）下列关于病毒的叙述，错误的是A．从烟草花叶病毒中可以提取到RNAB．T2噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解C．HIV可引起人的获得性免疫缺陷综合征D．阻断病毒的传播可降低其所致疾病的发病率14．（2018·浙江卷）下列关于“核酸是遗传物质的证据”的相关实验的叙述，正确的是A．噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记的噬幽体侵染细菌后的子代噬菌体多数具有放射性B．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C．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D．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15．（2017·新课标Ⅱ卷）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16．（2017·新课标Ⅰ卷）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）1．【答案】B【解析】在小鼠体内注射S型菌的DNA必须进入R型活菌内才可能转化为S型活菌，若小鼠体内没有R型活菌则不可能在其体内转化出S型活菌，A错误；艾弗里体外转化实验成功的关键与提取物的纯度有关，提取DNA的纯度越高，才越容易引起R型活菌转化，B正确；T2噬菌是利用自己的DNA进入大肠杆菌后，作为模板进行复制式增殖，C错误；用32P标记的T2噬菌体侵染细菌，子代噬菌体只有少数具有放射性，D错误。2．【答案】D【解析】该实验是艾弗里进行的肺炎双球菌体外转化实验，A错误；该实验证明了S型菌体内的DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，B错误；1、2、3组实验是该实验的对照组，培养基上能长出R型菌落的是1和4，C错误；第3组没有细菌出现，第4组加入了S型死细菌和R型活细菌，则出现了S型活细菌和R型活细菌，两者对照说明了S型菌体内有某种物质能使R型菌转化成S型菌，D正确。3．【答案】D【解析】35S标记的噬菌体侵染细菌中，保温搅拌离心后，放射性主要集中在上清液，沉淀中有少量的放射性。35S标记的蛋白质外壳在上清液，故上清液中放射性较强，A正确；35S标记的蛋白质未进入大肠杆菌体内，子代噬菌体以大肠杆菌体内无放射性的氨基酸为原料合成，故不具有放射性，B正确；若搅拌时间过短，部分蛋白质外壳未与大肠杆菌分离，则沉淀物中放射性增强，C正确；该实验证明DNA是遗传物质，D错误。故选D。4．【答案】D【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型菌的DNA，可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌；F组出现的S型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型菌，均不能导致小鼠死亡，D项错误。 5．【答案】D【解析】根据噬菌体侵染大肠杆菌的实验和表格分析，每个子代噬菌体的DNA均含表中31P，只有少数噬菌体的DNA含有32P，A错误；由于噬菌体的蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，因此每个子代噬菌体蛋白质均含表中32S，不含35S，B错误；HIV的遗传物质是RNA，噬菌体的遗传物质是DNA，因此两者在细胞中的增殖过程不同，C错误；子代噬菌体DNA可在细菌中合成相关的mRNA，D正确。6．【答案】B【解析】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。噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌，蛋白质外壳留在外面。离心的目的是将噬菌体的蛋白质外壳和含有噬菌体DNA的细菌分开，因此上清液是亲代噬菌体的蛋白质外壳，沉淀物是含子代噬菌体的细菌。①用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌，35S将出现在新的噬菌体中，所以离心后主要在沉淀物中检测到放射性；②用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌，32P标记噬菌体的DNA，将出现在新的噬菌体中，所以离心后主要在沉淀物中检测到放射性；③用未标记的噬菌体侵染35O标记的细菌，35O将出现在新的噬菌体中，所以离心后主要在沉淀物中检测到放射性；④用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌，由于15N标记噬菌体的DNA和蛋白质，蛋白质外壳出现在上清液中，15N标记的噬菌体DNA将出现在新的噬菌体中，所以离心后主要在沉淀物和上清液中检测到放射性。故选B。7．【答案】B【解析】①②组从噬菌体中分离DNA和蛋白质分别注射到大肠杆菌体内，通过①②两组对比能说明DNA是遗传物质，A正确；③④两组分别注射RNA+逆转录酶和其他蛋白+逆转录酶，通过③④两组对比能说明RNA是遗传物质，B错误；③组RNA通过逆转录形成DNA需要消耗脱氧核糖核苷酸，C正确；①③组都在大肠杆菌细胞中检测到了病毒，说明两种病毒可在大肠杆菌体内增殖，故进行相应处理后会死亡，D正确。8．【答案】C【解析】分析题图：曲线a～b段，噬菌斑没有增加；曲线b～d段，噬菌体数量呈指数倍数增长；d～e段噬菌斑数量不再增加，可能是绝大部分细菌已经被裂解。噬菌体是病毒，没有细胞结构，只能寄生在活细胞中，所以放射性先在细菌中出现，后在噬菌体中出现，A正确； 曲线a～b段，噬菌斑没有增加，说明细菌体内正旺盛地进行噬菌体DNA的复制和有关蛋白质的合成，B正确； 曲线b～c段所对应的时间内噬菌斑数量增长了10倍，但并不表示噬菌体共繁殖了10代，因为噬菌体数量是呈指数倍数增长的，C错误； d～e段噬菌斑数量不再增加，原因可能是绝大部分细菌已经被裂解，噬菌体失去寄生场所，D正确。 故选C。 9．【答案】A【解析】根据题干信息分析，本实验的目的是确定病毒核酸的类型是DNA还是RNA，因此应该分别标记DNA和RNA特有的碱基，即分别用放射性同位素标记尿嘧啶和胸腺嘧啶，A错误；由于病毒是没有细胞结构的，必须寄生于活细胞中，因此应先将甲、乙两组螨虫细胞分别培养在含同位素标记的尿嘧啶或胸腺嘧啶的培养基中，B正确；再将病毒分别接种到含有甲、乙两组螨虫细胞的培养液中，C正确；一定时间后离心并收集、检测病毒的放射性，以确定病毒的类型，D正确。10．【答案】①将生长状况相似的烟草幼苗均分为三组，编号为a、b、c③用DNA水解酶、RNA水解酶、蒸馏水处理三组核酸分别得到溶液A、溶液B、溶液C④分别将溶液A、溶液B、溶液C喷洒到a、b、c三组烟草幼苗上结果：a组、c组幼苗患病，b组幼苗不患病结论：烟草花叶病毒的核酸是RNA【解析】（1）①实验第一步是要将材料进行分组并编号，即将生长状况相似的烟草幼苗均分为三组，编号为a、b、c。②用苯酚的水溶液处理烟草花叶病毒，并设法将其蛋白质和核酸分离，以获得其核酸。并将核酸均分为三份。③应做相应处理，即用DNA水解酶、RNA水解酶、蒸馏水处理三组核酸分别得到溶液A、溶液B、溶液C。④因为实验的因变量是看烟草是否感染病毒，所以一段时间后，分别将溶液A、溶液B、溶液C喷洒到a、b、c三组烟草幼苗上。⑤再过一段时间后，观察三组烟草幼苗的生长情况。（2）根据酶的专一性，且核酸酶能将相应的核酸水解，得到的结果应是a组、c组幼苗患病，b组幼苗不患病，因为此时只有b组不含有RNA，所以结论是烟草花叶病毒的核酸是RNA。11．【答案】C【解析】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；结论：DNA是遗传物质。N是蛋白质和DNA共有的元素，若用15N代替32P标记噬菌体的DNA，则其蛋白质也会被标记，A错误；噬菌体的蛋白质外壳是由噬菌体的DNA在大肠杆菌体内编码的，B错误；噬菌体的DNA合成的模板来自于噬菌体自身的DNA，而原料来自于大肠杆菌，C正确；该实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。12．【答案】C【解析】艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验中，将S型菌的DNA、蛋白质和荚膜等物质分离开，与R型菌混合培养，观察S型菌各个成分所起的作用。最后再S型菌的DNA与R型菌混合的培养基中发现了新的S型菌，证明了DNA是遗传物质。甲组中培养一段 时间后可发现有极少的R型菌转化成了S型菌，因此甲组培养皿中不仅有S型菌落也有R型菌落，A选项错误；乙组培养皿中加入了蛋白质酶，故在乙组的转化中已经排除了蛋白质的干扰，应当推测转化物质是DNA，B选项错误；丙组培养皿中加入了DNA酶，DNA被水解后R型菌便不发生转化，故可推测是DNA参与了R型菌的转化，C选项正确；该实验只能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA，无法证明还有其他的物质也可做遗传物质，D选项错误。13．【答案】B【解析】烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，因此从烟草花叶病毒中可以提取到RNA，A正确；T2噬菌体是一种寄生在大肠杆菌体内的病毒，可见，T2噬菌体可感染大肠杆菌导致其裂解，B错误；艾滋病的全称是获得性免疫缺陷综合征，其发病机理是HIV病毒主要侵染T细胞，使机体几乎丧失一切免疫功能，C正确；阻断病毒的传播，是保护易感人群的有效措施之一，可降低其所致疾病的发病率，D正确。14．【答案】D【解析】噬菌体侵染细菌的实验中，用32P标记的是噬菌体的DNA，而DNA进行半保留复制，因此子代噬菌体极少数具有放射性，A错误；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型菌是基因重组的结果，B错误；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，C错误；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，D正确。15．【答案】C【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；人体免疫缺陷病毒为HIV，它的遗传物质是RNA，T2噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。16．【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。（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。 【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。