2024版高考生物一轮总复习第6单元基因的本质和表达第17课DNA是主要的遗传物质教师用书

第17课DNA是主要的遗传物质►学业质量水平要求◄1．通过遗传物质的发现历程，理解生命的延续和发展。(生命观念)2．通过噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析，培养逻辑分析能力。(科学思维)3．通过同位素标记法在实验中的应用，培养实验设计及对实验结果分析的能力。(科学探究)考点一肺炎链球菌的转化实验1．肺炎链球菌的类型2．格里菲思的体内转化实验3．艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验(1)实验过程及结果。(2)结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。(3)“减法原理”：在对照实验中，与常态比较，人为去除某种影响因素。例如，在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。1．格里菲思的肺炎链球菌转化实验直接证明了DNA是转化因子。 (×)2．从格里菲思的第④组死亡小鼠身上分离得到的S型活细菌是由S型死细菌转化而来的。 (×)3．从格里菲思实验中的病死小鼠体内分离得到的肺炎链球菌只有S型细菌而无R型细菌。 (×)4．艾弗里的体外转化实验采用了物质提纯、鉴定与细菌体外培养等技术。 (√)【教材细节命题】1．(必修2P44图3-3思考)体外转化实验中导致R型细菌转化为S型细菌时，遗传物质、原料、能量分别由S型细菌、R型细菌、R型细菌方提供。其转化的实质是基因重组。2．(必修2P44图3-3思考)体外转化实验中，设置“S型细菌的细胞提取物＋DNA酶”实验组的作用是对照，从S型活细菌中提取的DNA被DNA酶分解后不能使R型细菌转化，可见DNA被分解后的产物不能使R型细菌转化，进一步说明DNA才是使R型细菌发生转化的物质。1．肺炎链球菌两个转化实验的比较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)实验原理S型细菌有致病性，可使人和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡“减法原理”实验原则R型细菌与S型细菌的致病性进行对照S型细菌各成分的作用进行对照实验构思用加热致死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化每个实验组特异性地去除了一种物质结果观察小鼠是否死亡培养基中菌落类型实验结论S型细菌体内有转化因子S型细菌的DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质联系①所用的材料相同：都巧妙选用R型和S型两种肺炎链球菌②体内转化实验是体外转化实验的基础，仅说明S型细菌体内有转化因子；体外转化实验则是前者的延伸，进一步证明了转化因子是DNA③实验设计都遵循对照原则和单一变量原则2．S型细菌和R型细菌转化的实质(1)加热致死的S型细菌，其蛋白质变性失活，DNA在加热过程中，双螺旋结构解开，氢键断裂，但缓慢冷却后，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)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DNA是遗传物质。考向1|格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验1．格里菲思的肺炎链球菌转化实验过程和结果如下所示。下列说法正确的是()实验1：R型细菌＋小鼠→不死亡实验2：S型细菌＋小鼠→死亡实验3：S型细菌＋加热＋小鼠→不死亡实验4：S型细菌＋加热＋R型细菌＋小鼠→死亡A．实验1为空白对照组，实验2、3和4均为实验组B．能从实验2和实验4中死亡的小鼠体内分离出S型活细菌和R型活细菌C．该实验证明了S型细菌的DNA可在R型活细菌内表达出相应的蛋白质D．对比实验2、3的结果，说明加热能使有致病性的S型活细菌失去致病性D解析：实验1不是空白对照组，A错误；实验2中只给小鼠注射了S型细菌，故在死亡的小鼠体内只能分离出S型细菌，B错误；格里菲思的实验得出的结论是被加热杀死的S型细菌中存在转化因子，这种转化因子能将R型活细菌转化为S型活细菌，并没有证明S型细菌的DNA能在R型活细菌中表达出相应的蛋白质，C错误；实验2中给小鼠注射S型活细菌，小鼠死亡，而实验3中给小鼠注射加热致死的S型细菌，小鼠不死亡，说明加热能使S型活细菌失去致病性，D正确。2．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，下列叙述正确的是()A．该实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质B．从鼠2血液中分离出来的活菌都能使小鼠死亡C．活菌甲与死菌乙混合后能转化产生活菌乙的原理是基因突变D．从鼠5体内分离出的活菌在培养基上培养，都会产生光滑菌落D解析：由图可知，活菌乙能导致小鼠死亡，为S型菌，活菌甲不能使小鼠死亡，为R型菌。该实验能说明S型死菌的某种物质能让R型菌转化为S型活菌，但不能证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，A错误；实验②过程中R型菌与加热致死的S型菌混合后注射到小鼠体内，少数R型菌能转化为S型活菌，小鼠体内仍存在R型菌，所以从小鼠血液中能分离出两种活菌，其中R型菌不能使小鼠死亡，B错误；活菌甲与死菌乙混合后能转化产生活菌乙的原理是基因重组，C错误；实验⑤过程中，R型死菌与S型活菌混合后注射到小鼠体内，鼠5体内只能分离出S型活菌，S型菌的菌体有多糖类的荚膜，在培养基上形成的菌落表面光滑，D正确。【易错提醒】(1)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，而是具有致病性的S型细菌使小鼠死亡。(2)并非所有的R型细菌都能被转化。由于转化受到DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响，转化过程中并不是所有的R型细菌都能被转化成S型细菌，而只是小部分R型细菌被转化成S型细菌。考向2|艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验3．(2023·广东广州模拟)美国细菌学家艾弗里将加热致死的Ⅲ型肺炎链球菌(S型细菌)的细胞破碎后，依次除去各种杂质，得到纯化的转化因子，并且纯化的转化因子仍然具有类型特异的、可遗传的转化活性。得到具体的实验证据如下。①转化因子的化学元素分析与计算出来的DNA组成非常接近②纯化的转化因子在光学、超速离心、扩散和电泳性质上与DNA相似③转化活性不因去除蛋白质或脂类而损失④用胰蛋白酶和糜蛋白酶处理不影响其转化活性⑤用RNA酶处理也不影响其转化活性⑥用DNA酶处理可使其转化活性丧失下列相关说法错误的是()A．本实验的思路是将组成S型细菌的各种物质分离开来，单独观察某种物质对R型细菌的作用B．证据③表明转化因子与蛋白质或脂质无关C．实验证明转化因子的化学本质不是RNA和蛋白质D．该实验运用了减法原理，可得出“Ⅲ型肺炎链球菌转化因子的化学本质是DNA”的结论A解析：艾弗里体外转化实验的的设计思路是将S型细菌的各种物质分离开来，单独和R型细菌混合培养，直接观察各种物质的作用，A错误；转化活性不因去除蛋白质或脂质而损失，由此可知转化因子与蛋白质或脂质无关，B正确；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质，即证明了转化因子的化学本质是DNA，不是RNA和蛋白质，C正确；实验依次除去各种杂质，运用了减法原理，可得出“Ⅲ型肺炎链球菌转化因子的化学本质是DNA”的结论，D正确。考点二噬菌体侵染细菌的实验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：同位素标记法该实验中用35S、32P分别标记蛋白质和DNA。3．实验过程4．实验结论：在噬菌体中，保证亲代与子代之间具有连续性的物质是DNA，即DNA是遗传物质。1．T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。 (√)2．赫尔希和蔡斯在分别含有放射性同位素35S和32P的培养基中直接培养T2噬菌体。 (×)3．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注入大肠杆菌细胞中。 (√)4．噬菌体侵染细菌的实验能够证明DNA控制蛋白质的合成。 (√)【教材细节命题】(必修2P47“拓展应用”)为什么T2噬菌体必须寄生在大肠杆菌内才能增殖？大肠杆菌为T2噬菌体提供增殖所需要的原料、能量、酶、核糖体和tRNA等。1．噬菌体侵染细菌实验的三次涉及大肠杆菌2．“二看法”判断子代噬菌体标记情况3．比较肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验项目肺炎链球菌体外转化实验噬菌体侵染细菌实验设计思路设法将DNA与其他物质分开，单独地、直接地研究它们各自不同的遗传功能处理方法减法原理：在S型细菌的细胞提取物中，分别去除某种物质后观察能否使R型细菌发生转化同位素标记法：分别用同位素35S、32P标记蛋白质和DNA检测方式观察菌落类型检测放射性同位素存在位置结论证明DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质证明DNA是遗传物质，但不能直接证明蛋白质不是遗传物质4．噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析(1)32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌。(2)35S标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌。1．(2022·浙江6月选考)下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是()A．需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌B．搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来C．离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌D．该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNAC解析：实验过程中需单独用32P标记噬菌体的DNA和35S标记噬菌体的蛋白质，A错误；实验过程中搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体外壳与细菌分离，B错误；大肠杆菌的质量大于噬菌体，离心的目的是沉淀培养液中的大肠杆菌，C正确；该实验证明噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。2．如果用3H、15N、35S标记噬菌体后，让其侵染细菌(无放射性)，下列分析正确的是()A．只有噬菌体的蛋白质被标记了，DNA没有被标记B．子代噬菌体的外壳中可检测到3H、15N、35SC．子代噬菌体的DNA分子中可检测到3H、15ND．子代噬菌体的DNA分子中部分含有3H、15N、35SC解析：DNA分子中含有H、N元素，所以用3H、15N、35S标记噬菌体后，噬菌体的蛋白质和DNA都被标记了；由于子代噬菌体蛋白质外壳是利用无放射性的细菌中的物质为原料合成的，所以子代噬菌体的外壳中没有放射性；由于3H、15N标记了噬菌体DNA分子，所以子代噬菌体的DNA分子中可检测到3H、15N；子代噬菌体的DNA分子中不含有S元素。考点三生物的遗传物质1．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：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质。2．探索结论DNA是主要的遗传物质，因为实验证明绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少部分生物的遗传物质是RNA。1．只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质。 (×)2．细胞生物的遗传物质的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸。 (×)3．所有生物的遗传物质都是DNA。 (×)4．小麦的遗传物质主要是DNA。 (×)不同生物的遗传物质及核酸类型与组成的归纳生物类型病毒原核生物真核生物核酸种类DNA或RNADNA和RNADNA和RNA碱基种类4种5种5种核苷酸种类4种8种8种遗传物质DNA或RNADNADNA实例噬菌体、烟草花叶病毒乳酸菌、蓝细菌玉米、小麦、人1．(2022·山东潍坊检测)下图表示科研人员探究“烟草花叶病毒(TMV)遗传物质”的实验过程，由此可以判断()A．水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNAB．蛋白质是使TMV产生稳定遗传变化的物质C．侵入烟草细胞的RNA进行了逆转录过程D．TMV的遗传物质的结构中嘧啶数和嘌呤数相同A解析：据图分析可知，将TMV放在水和苯酚中振荡，可使其RNA和蛋白质分离开，A正确；据图分析可知，RNA接种正常烟草后，正常烟草感染了病毒，故使TMV产生稳定遗传变化的物质是RNA，B错误；TMV的RNA接种到正常烟草的结果是使正常烟草感染病毒，只能说明侵入烟草细胞的RNA进行了复制过程，但此实验不能说明TMV的RNA侵入烟草细胞后进行了逆转录过程，C错误；TMV的遗传物质是单链RNA，因此TMV的遗传物质的结构中嘧啶数和嘌呤数不一定相同，D错误。2．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∶1B．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型肺炎链球菌与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B解析：将病毒甲的RNA(核糖核酸)与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲，说明病毒甲性状的遗传是由RNA控制的，可判断RNA是遗传物质；其他选项中的遗传现象不能确认是否与RNA有关，故不能作为判断核糖核酸是遗传物质的直接证据。【命题动态】充分挖掘教材背景素材或利用科研论文提炼情境考查DNA(RNA)是遗传物质，考查实验设计的对照性原则，实验误差分析，各种实验技术的应用；DNA是主要的遗传物质，多以选择题的形式出现。DNA是遗传物质的命题方式以客观题为主，偶有非选择题。1．(2022·湖南卷)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RNAD．合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合C解析：T2噬菌体侵染大肠杆菌后，其DNA会在大肠杆菌体内复制，合成新的噬菌体DNA，A正确；T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，只有DNA进入大肠杆菌，T2噬菌体会用自身的DNA和大肠杆菌的氨基酸等来合成新的噬菌体蛋白质外壳，B正确；噬菌体在大肠杆菌RNA聚合酶作用下转录出RNA，C错误；T2噬菌体的DNA进入细菌，以噬菌体的DNA为模板，利用大肠杆菌提供的原料合成噬菌体的DNA，然后通过转录，合成mRNA与核糖体结合，通过翻译合成噬菌体的蛋白质外壳，因此侵染过程中会发生合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合，D正确。2．(2022·海南卷)某团队从下表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()实验组材料及标记T2噬菌体大肠杆菌①未标记15N标记②32P标记35S标记③3H标记未标记④35S标记未标记A．①和④ B．②和③C．②和④ D．④和③[思维培养]C解析：噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌，蛋白质外壳没有进入，为了区分DNA和蛋白质，可用32P标记噬菌体的DNA，用35S标记噬菌体的蛋白质外壳，根据第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中，说明亲代噬菌体的DNA被32P标记，根据第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中，说明第二组噬菌体的蛋白质被35S标记，即C正确。[方法规律]遗传物质探究的思路与方法总结(1)探究思路。①已知某生物有哪种核酸——设法将物质分开，单独观察其作用。②未知某生物有哪种核酸——可利用酶的专一性。(2)探究方法。1．(科学实验和探究情境)下表为T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验设计方案，下列叙述正确的是()组别大肠杆菌材料T2噬菌体材料检测结果甲35S标记的大肠杆菌未被标记的T2噬菌体培养一段时间后，搅拌离心，检测子代T2噬菌体的放射性乙未被标记的大肠杆菌32P标记的T2噬菌体A．甲组的子代T2噬菌体部分含放射性B．乙组的子代T2噬菌体全部含放射性C．该实验能证明只有DNA才是T2噬菌体的遗传物质D．乙组含放射性的子代T2噬菌体个数与培养时间无关D解析：甲组中用35S标记的是大肠杆菌中的氨基酸和蛋白质，用未被标记的T2噬菌体侵染被35S标记的大肠杆菌后，合成子代T2噬菌体蛋白质所需的原料全部由大肠杆菌提供，因此甲组的子代T2噬菌体全部含放射性，A错误；乙组用32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，合成子代T2噬菌体DNA时，由大肠杆菌提供原料，部分子代T2噬菌体因含有亲代T2噬菌体的DNA链而含有放射性，另一部分子代T2噬菌体无放射性，B错误；该实验不能证明只有DNA才是T2噬菌体的遗传物质，C错误；乙组用32P标记的是T2噬菌体，无论培养多少代，子代中含有放射性的个体数目是一定的，与培养时间无关，D正确。2．(生命科学史情境)赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验和艾弗里的肺炎链球菌转化实验，在对遗传物质的探究中发挥了重要作用。下列叙述正确的是()A．用35S和32P分别标记噬菌体，目的是实现对蛋白质和DNA的分别研究B．T2噬菌体只能寄生在大肠杆菌的细胞内，呼吸作用类型为无氧呼吸C．肺炎链球菌的体内转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质D．R型菌与S型菌的DNA分子混合培养时发生了基因突变，产生了S型菌A解析：用35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA，主要目的是将噬菌体的蛋白质与DNA分开，单独研究它们的作用，A正确；T2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌体内的一种病毒，不能独立进行代谢(不能进行无氧呼吸)，B错误；肺炎链球菌的体内转化实验只能证明转化因子的存在，肺炎链球菌的体外转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质，C错误；R型菌与S型菌的DNA分子混合培养时发生了基因重组，产生了S型菌，D错误。3．(生活、学习和实践情境)新冠病毒对人们的工作、生活和学习均造成了严重的影响，该病毒的遗传物质是单链RNA，易发生变异。有关新冠病毒的叙述，错误的是()A．新冠病毒的核酸类型和HIV的相同B．新冠病毒的蛋白质在宿主细胞的核糖体上合成C．T2噬菌体的遗传物质相比新冠病毒更稳定D．能在含18O的培养基中培养并标记新冠病毒D解析：新冠病毒的核酸类型和HIV的相同，都只有RNA一种核酸，A正确。新冠病毒没有细胞结构，只能寄生在活细胞内生存，新冠病毒的蛋白质在宿主细胞的核糖体上合成，B正确。T2噬菌体的遗传物质为双链DNA，结构较稳定；新冠病毒的遗传物质为单链RNA，结构不稳定，更容易发生变异，C正确。病毒只能寄生在活细胞中才能生存和繁殖，不能用培养基培养，D错误。课时质量评价(十七)(建议用时：40分钟)一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。1．(2023·河北衡水联考)为探究格里菲思提出的“转化因子”的化学本质，艾弗里做了以下相关实验：①先用苯酚氯仿法去除S型细菌中的绝大部分蛋白质，发现其仍然可以发生转化；②用催化多糖分解的酶处理S型细菌后，其仍然具有转化活性；③不断去除各种成分，最终得到纯化的转化因子，将其与DNA的化学性质进行比较，发现两者几乎一致，据此推断转化因子就是DNA；④用DNA酶处理后，转化因子的转化能力丧失，确认了转化因子就是DNA。下列分析不合理的是()A．①的实验结果说明蛋白质不是转化因子B．②的实验结果说明多糖不是转化因子C．③中去除的各种成分中包括脂质、RNA等D．④的实验结果是对③中实验推断的证明A解析：①的实验用苯酚氯仿法去除的是S型细菌中的绝大部分蛋白质，不是所有蛋白质，因此并不能说明蛋白质不是转化因子，只能说明去除掉的蛋白质不是转化因子，A错误；②的实验用催化多糖分解的酶处理S型细菌后，去除了S型细菌中的所有多糖，实验结果是仍然具有转化活性，说明多糖不是转化因子，B正确；③的实验不断去除各种成分，推断纯化的转化因子是DNA，说明去除的各种成分中包括脂质、RNA等，C正确；④的实验用DNA酶处理后，转化因子的转化能力丧失，确认了转化因子就是DNA，该实验结果是对③中实验推断的证明，D正确。2．赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验是探索遗传物质的重要实验，该实验涉及标记、保温、搅拌、离心等操作过程，下列有关说法正确的是()A．用32P对噬菌体蛋白质进行标记B．保温过程需要尽可能避免细菌裂解C．搅拌的目的是使细菌细胞破碎D．离心的目的是使DNA与蛋白质分离B解析：用35S对蛋白质进行标记，用32P对DNA进行标记，A错误；保温过程中避免细菌破裂导致子代噬菌体释放到上清液中影响放射性，B正确；搅拌的目的是使吸附在细菌表面的噬菌体和细菌分离，C错误；离心的目的是使噬菌体和细菌分离，D错误。3．(2023·广东广州模拟)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型菌发生基因突变后失去荚膜，成为相应类型的R型菌(RⅠ、RⅡ、RⅢ……)。S型的荚膜能阻止外源DNA进入细胞，R型只可回复突变为相应类型的S型。将加热杀死的甲菌破碎后，获得提取物→对提取物进行不同酶处理→加入乙菌培养基中培养→检测子代细菌(丙)的类型。下列结果能说明细菌发生基因突变而未发生转化的一组是()A．甲：RⅡ，乙：SⅢ，丙：SⅢB．甲：SⅢ，乙：RⅡ，丙：SⅢ、RⅡ、SⅡC．甲：SⅢ，乙：RⅠ，丙：SⅠ、RⅠD．甲：SⅡ，乙：RⅡ，丙：SⅡ、RⅡC解析：分析实验思路可知，将甲菌处理后加入乙菌的培养基中培养，看能否得到相应类型的丙细菌，根据题意分析可知，S型菌的荚膜能阻止外源DNA进入细胞，甲RⅡ的DNA不能进入乙SⅢ中，不会导致乙菌发生转化，丙仍为SⅢ，说明其也未发生基因突变，A不符合题意。甲SⅢ的DNA可进入乙RⅡ细胞中，将部分RⅡ转化为SⅢ；据题意“R型只可回复突变为相应类型的S型”，丙中SⅡ是由RⅡ回复突变而来，即细菌既发生了基因突变，也发生了转化，B不符合题意。甲SⅢ的DNA可进入乙RⅠ细胞中，将部分RⅠ转化为SⅢ，RⅠ可回复突变成为SⅠ，丙中只有SⅠ、RⅠ，没有SⅢ，说明细菌只发生基因突变而未发生转化，C符合题意。甲SⅡ的DNA可进入乙RⅡ细胞中，将部分RⅡ转化为SⅡ，丙中的SⅡ既可能由RⅡ基因突变而来，也可能由SⅡ的DNA进入RⅡ细胞中使其转化成SⅡ，D不符合题意。4．下列对①②的相关分析，正确的是()①DNA和RNA均可作遗传物质②DNA是主要的遗传物质A．就真核细胞而言，①②的叙述均正确B．综合格里菲思、艾弗里、赫尔希和蔡斯的实验结果，可得出结论②C．“DNA和RNA均可储存遗传信息”可作为①的条件但不能作为②的条件D．②正确，因为DNA可自我复制但RNA不能，且绝大多数生物的遗传物质是DNAC解析：真核细胞的遗传物质只能是DNA，A错误；综合格里菲思、艾弗里、赫尔希和蔡斯的实验结果，可得出DNA是遗传物质的结论，不能得出DNA是主要的遗传物质的结论，B错误；DNA和RNA均可储存遗传信息是其作为遗传物质的原因之一，但不能作为DNA是主要的遗传物质的原因，C正确；绝大多数生物的遗传物质是DNA，少部分病毒的遗传物质为RNA，所以DNA是主要的遗传物质，另外，DNA和RNA均可自我复制，D错误。5．(2023·河北邢台月考)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说明DNA是主要的遗传物质C解析：用噬菌体分别侵染含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的细菌得到分别含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的噬菌体，A错误；长时间保温培养会导致部分细菌裂解，影响实验结果，B错误；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，C正确；32P、35S标记的噬菌体侵染实验说明DNA是遗传物质，但不能说明DNA是主要遗传物质，D错误。6．下列有关遗传物质的探究实验的叙述，不正确的是()A．格里菲思的肺炎链球菌转化实验的实验思路是将各种物质分开，单独地直接地研究其作用B．艾弗里的肺炎链球菌转化实验的结论是：DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质C．噬菌体侵染细菌的实验结果表明：子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的D．烟草花叶病毒侵染烟草实验可得出实验结论：RNA是遗传物质A解析：艾弗里肺炎链球菌体外转化实验的实验思路是将各种物质分开，单独地直接地研究其作用，格里菲思的肺炎链球菌转化实验中，没有将各种物质完全分开去观察其作用，A错误；艾弗里的肺炎链球菌转化实验的结论为DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，加入S型细菌的DNA与R型细菌混合，能产生S型细菌，B正确；噬菌体侵染细菌的实验结果表明，在噬菌体的亲子代之间，只有DNA有连续性，子代噬菌体的性状是通过DNA遗传的，DNA是噬菌体的遗传物质，C正确；烟草花叶病毒的感染和重建实验，证明了RNA是遗传物质，D正确。7．用32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，侵染一段时间后搅拌、离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中放射性32P约占初始标记噬菌体放射性的30%。在实验时间内，被侵染细菌的存活率接近100%。下列相关叙述错误的是()A．离心后大肠杆菌主要分布在沉淀物中B．沉淀物的放射性主要来自噬菌体的DNAC．上清液具有放射性的原因是保温时间过长D．并非所有病毒都像噬菌体一样只将核酸注入宿主细胞C解析：由于大肠杆菌质量较大，离心后大肠杆菌主要分布在沉淀物中，A正确；由于32P标记的是噬菌体的DNA，所以沉淀物的放射性主要来自噬菌体的DNA，B正确；由于32P标记的是噬菌体的DNA，且在侵染时间内，被侵染细菌的存活率接近100%，所以上清液的放射性主要来自未完成入侵大肠杆菌过程的噬菌体的DNA，C错误；艾滋病病毒还可以将自身的部分蛋白质(逆转录酶)注入宿主细胞，D正确。8．下列四幅图表示了在“肺炎链球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”(搅拌强度、时长等都合理)中相关含量的变化，下列相关叙述错误的是()A．图甲表示在“32P标记的噬菌体侵染细菌实验”中，上清液放射性含量的变化B．图乙表示在“35S标记的噬菌体侵染细菌实验”中，上清液放射性含量的变化C．图丙表示“肺炎链球菌体外转化实验”中加入S型细菌DNA后，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”中加入S型细菌DNA后，R型细菌与S型细菌的数量变化D解析：在“32P标记的噬菌体侵染细菌实验”中，随着时间的推移，噬菌体侵染细菌，上清液放射性降低，时间过长，细菌被裂解，子代噬菌体释放，导致上清液放射性升高，A正确；在“35S标记的噬菌体侵染细菌实验”中，标记的是蛋白质外壳，存在于上清液中，所以上清液放射性不随保温时间而改变，B正确；“肺炎链球菌体外转化实验”中加入S型细菌DNA后，R型细菌增殖数量增加，S型细菌最初没有，转化后随增殖数量增加，C正确；S型细菌的DNA可使R型细菌转化为S型细菌，因此“肺炎链球菌体内转化实验”中R型细菌＋S型细菌DNA组中，S型细菌出现后数量增多，导致小鼠感染疾病，免疫力下降，使R型细菌先减少后增多，D错误。二、非选择题9．回答下列有关生物遗传物质的发现的相关问题：(1)早期人们认为蛋白质和核酸都可能作为遗传物质，请从构成蛋白质和核酸的角度，说出你的理由：______________________________________________________________________________________________________________________。(2)艾滋病病毒的遗传信息蕴藏在____________的排列顺序中；RNA结构不稳定，容易受到环境影响而发生突变；RNA还能发生自身催化的水解反应，不易产生更长的多核苷酸链，携带的遗传信息量有限，所以，RNA作为遗传物质的功能逐渐被DNA代替，请写出两个DNA能替代RNA作为大多数生物的遗传物质的优点：①________________________；②______________________。(3)艾弗里通过肺炎链球菌体外转化实验最终得出的结论是___________________________________________________________________。(4)与肺炎链球菌转化实验相比，噬菌体侵染细菌实验更具有说服力，请说出理由：___________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)科学家认为蛋白质和核酸是遗传物质，组成蛋白质的氨基酸有21种，而蛋白质是生物大分子，因此蛋白质多样性的原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序以及形成的多肽链的空间结构的千差万别导致了蛋白质结构的多样性，因此蛋白质能储存大量的遗传信息，且蛋白质是生物性状的主要表达者。组成核酸的核苷酸的种类虽然不多，但核酸中碱基的排列顺序多样导致了核酸的多样性，同样核酸也具有储存大量遗传信息的能力，即核酸和蛋白质的单体排列顺序决定了核酸和蛋白质的结构多样性。(2)艾滋病病毒的遗传物质是RNA，因此其遗传信息蕴藏在碱基(核糖核苷酸)的排列顺序中；RNA结构不稳定，容易受到环境影响而发生突变；RNA还能发生自身催化的水解反应，不易产生更长的多核苷酸链，携带的遗传信息量有限；根据RNA作为遗传物质的局限性可推测DNA能替代RNA作为大多数生物的遗传物质的优点是DNA分子量大，即其中含有的碱基数目多，因而储存的遗传信息多；DNA为双链结构，稳定性高，而且复制方式为半保留复制，复制的准确性高。(3)艾弗里通过将S型肺炎链球菌的物质分离出来，然后单独地、直接地观察它们的作用之后，发现DNA才是使R型细菌发生稳定遗传变化的物质，即DNA是遗传物质，蛋白质等其他物质不是遗传物质。(4)与肺炎链球菌转化实验相比，噬菌体侵染细菌实验过程中DNA和蛋白质彻底分开，而且DNA纯度高，并用同位素标记法观察了DNA和蛋白质的转移过程，即只有DNA进入细菌细胞并发挥了遗传物质的作用。答案：(1)单体的排列顺序是构成其多样性的主要原因(2)碱基(核糖核苷酸)碱基数目多复制的准确性高(3)DNA是遗传物质，蛋白质等其他物质不是遗传物质(4)用同位素标记法将蛋白质和DNA彻底分开，只有DNA进入细菌细胞10．(2022·湖北黄冈月考)请仔细阅读有关新型冠状病毒的材料，并回答下列问题：材料一新型冠状病毒由RNA和蛋白质N构成的内核与外侧的囊膜共同组成，囊膜的主要成分是磷脂和镶嵌其上的3种蛋白质M、E和S。材料二新型冠状病