备战2024年高考生物易错题（新高考专用）易错点08 遗传物质探索实验中的“三个”误区（解析版）

易错点08遗传物质探索实验中的“三个”误区目录01易错陷阱（3大陷阱）02举一反三【易错点提醒一】探究实验结论≠DNA是遗传物质【易错点提醒二】放射性异常≠保温时间短【易错点提醒三】原核细胞的遗传物质≠RNA03易错题通关易错陷阱1：探究实验的结论都是DNA是遗传物质【分析】①格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验：加热致死的S型细菌中含有某种转化因子，使R型活细菌转化为S型活细菌。②艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验：证明DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。③噬菌体侵染细菌实验：DNA是噬菌体的遗传物质，不能明确蛋白质是不是遗传物质。易错陷阱2：放射性异常都是保温时间太短引起的【分析】①32P标记的噬菌体：保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中；保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代，经离心后分布于上清液中，造成上清液放射性也较高。②35S标记的噬菌体：搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。易错陷阱3：原核细胞（细胞质）的遗传物质是RNA【分析】真核生物与原核生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA，生物界绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有极少数生物的遗传物质是RNA。【易错点提醒一】探究实验结论≠DNA是遗传物质【例1】人们对遗传物质的认知水平随着时代的发展而进步。下列叙述正确的是（

）A．孟德尔提出了分离定律和自由组合定律，并首次提出了基因的概念B．萨顿用假说一演绎法，以蝗虫细胞作为实验材料证明了基因在染色体上C．摩尔根和他的学生发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法D．格里菲斯通过肺炎链球菌体内转化实验对遗传物质是蛋白质的观点提出了质疑易错分析：格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验：加热致死的S型细菌中含有某种转化因子。【答案】C【解析】丹麦遗传学家约翰逊在1909年首次提出了“基因”的概念，而孟德尔提出的是遗传因子，A错误；萨顿提出了基因在染色体上的推论，并没有证明，B错误；摩尔根和他的学生发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法，提出了基因位于染色体上，C正确；格里菲斯通过肺炎链球菌体内转化实验提出了“转化因子”的概念，艾弗里首次通过确凿的实验证据对遗传物质是蛋白质的观点提出了质疑，D错误。【变式1-1】下列有关遗传学实验的叙述，正确的是（

）A．孟德尔豌豆杂交实验的假设之一是在形成配子时，等位基因随同源染色体的分离而分开B．科学家根据摩尔根果蝇伴性遗传实验，提出了遗传的染色体学说C．肺炎链球菌离体转化实验证明了肺炎链球菌的DNA是遗传物质，蛋白质不是D．只有结构完整的烟草花叶病毒感染烟草叶片才能使其出现相应的症状【答案】C【解析】孟德尔时期还没有提出基因及染色体的概念，他猜测产生配子时控制不同性状的遗传因子彼此分开，A错误；萨顿依据基因行为和染色体行为的一致性提出了遗传的染色体学说，摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上，B错误；肺炎链球菌离体转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质，蛋白质不是遗传物质，C正确；将烟草花叶病毒的RNA和蛋白质分离，使其单独感染烟草，病毒的RNA感染烟草叶片也能使其出现相应的症状，D错误。【变式1-2】格里菲斯的肺炎链球菌（也称肺炎双球菌）转化实验未能回答遗传物质是什么的问题，但为艾弗里及其合作者提供了继续研究的思路，他们采取化学分析的方法分别提纯S型细菌的DNA、RNA和蛋白质后，再用肺炎链球菌反复进行转化实验，过程如下。相关叙述正确的是（）A．格里菲斯的肺炎链球菌转化实验结果表明，加热致死的S型细菌中DNA是转化因子B．艾弗里实验表明，使R型细菌转化为S型细菌并不需要S型细菌的完整细胞C．甲培养基中的菌落大多数为S型细菌菌落D．艾弗里实验表明，只有DNA能使R型细菌转化为S型细菌，DNA是所有生物的遗传物质【答案】B【解析】格里菲斯的肺炎链球菌转化实验结果说明加热致死的S型细菌中存在转化因子，但不确定是否是DNA，A错误：艾弗里实验结果表明，使R型细菌转化为S型细菌并不需要S型细菌的完整细胞，B正确；由于自然状态下，R型细菌转化为S型细菌的概率较低，因此甲培养基中的菌落大多数为R型细菌菌落，C错误；艾弗里实验表明，只有DNA能使R型细菌转化为S型细菌，但不能说明DNA是所有生物的遗传物质，D错误。【变式1-3】下列关于生物学研究的叙述，错误的是（

）A．摩尔根的果蝇眼色杂交实验运用了假说—演绎法B．噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是主要的遗传物质C．温特的实验证明胚芽鞘的弯曲生长是由一种化学物质引起的D．荧光标记的人细胞和小鼠细胞融合实验表明细胞膜具有一定的流动性【答案】B【解析】摩尔根通过果蝇眼色杂交实验运用了假说—演绎法，证明了基因在染色体上，A正确；噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质，B错误；温特的实验证明胚芽鞘的弯曲生长是由一种化学物质引起的，并将该物质命名为生长素，C正确；荧光标记的人细胞和小鼠细胞融合实验表明细胞膜具有一定的流动性，进而提高了流动镶嵌模型的认可度，D正确。【易错点提醒二】放射性异常≠保温时间短【例2】赫尔希和蔡斯设计“噬菌体侵染大肠杆菌”的实验基本过程如下图所示。下列有关说法正确的是（

）

A．噬菌体需要同时用32P和35S标记，以研究遗传物质是DNA还是蛋白质B．a过程保温时间不宜过长，保温之后还需要进行离心使细胞表面的b脱落C．研究过程中发现试管的下层具有放射性，说明锥形瓶中的大肠杆菌是被标记的D．32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌后，仅少量子代噬菌体中含有32P易错分析：保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代，经离心后分布于上清液中，造成上清液放射性异常。【答案】D【解析】赫尔希和蔡斯曾设计“噬菌体侵染大肠杆菌”的实验，噬菌体是分别用32P和35S标记的，被标记的物质分别是DNA和蛋白质，这样可以研究每种物质的遗传情况，A错误；图中a表示噬菌体侵染细菌的过程，保温时间不宜过长，保温之后还需要进行搅拌使细胞表面的b脱落，B错误；实验中，锥形瓶中的大肠杆菌没有被标记，离心导致大肠杆菌在下层而噬菌体在上层，试管的下层具有放射性说明被标记的物质进入大肠杆菌，这种物质传给子代噬菌体，证明该物质是遗传物质，C错误；亲代噬菌体被32P标记的DNA传递给子代噬菌体能说明DNA是遗传物质，子代中的DNA大部分是在大肠杆菌细胞内合成的，仅少量子代噬菌体中含有32P，绝大多数并不具备标记，D正确。【变式2-1】猴痘病毒可通过飞沫和接触等途径传播，感染后常见症状有发热、头痛、皮疹、肌肉痛等。猴痘病毒由DNA和蛋白质构成。研究者分别利用35S或32P标记猴痘病毒，之后侵染未标记的宿主细胞，短时间保温后，搅拌、离心，检查上清液和沉淀物中的放射性，探究猴痘病毒的遗传物质。下列相关叙述正确的是（

）A．在分别含有放射性35S和32P的细菌培养液中培养以获得猴痘病毒B．搅拌、离心的目的是让吸附在宿主细胞表面的DNA与蛋白质分离C．采用32P标记的一组实验，保温培养时间过长时，上清液中放射性增强D．若用15N标记猴痘病毒，则上清液和沉淀物中都能检测到放射性物质【答案】C【解析】病毒营寄生生活，培养病毒不能直接培养，需要在分别含有放射性同位素35S和32P的培养基中培养宿主细胞，再用宿主细胞培养猴痘病毒，A错误；搅拌的目的是让吸附在宿主细胞表而的猴痘病毒与宿主细胞分离，离心的目的是让上清液和沉淀物分层，B错误；用32P标记的一组实验，保温时间过长时，子代猴痘病毒释放出来，使上清液中放射性增强，C正确；猴痘病毒的蛋白质外壳和DNA，都含有氮元素，但15N没有放射性，则上清液和沉淀物中都不能检测到放射性物质，D错误。【变式2-2】赫尔希和蔡斯的“噬菌体侵染细菌的实验”证明了DNA是噬菌体的遗传物质，下列有关该实验的叙述，正确的是（

）A．赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记噬菌体的蛋白质和DNAB．32P标记组，沉淀物中新形成的子代噬菌体不都具有放射性C．35S标记组，实验中的保温时间过长，沉淀物的放射性显著增强D．32P标记组和35S标记组中，子代噬菌体蛋白质外壳的来源不同【答案】B【解析】噬菌体蛋白质的元素组成是C、H、O、N、S，DNA的元素组成是C、H、O、N、P，赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质，A错误；32P标记组标记的是噬菌体的DNA，由于DNA分子的半保留复制，故沉淀物中新形成的子代噬菌体中只有少部分具有放射性，B正确；35S标记组标记的是噬菌体的蛋白质，经离心后主要分布在上清液中，实验中的保温时间过长，沉淀物的放射性不会显著增强，C错误；32P标记组和35S标记组中，子代噬菌体蛋白质外壳的来源相同，都在大肠杆菌中利用大肠杆菌内的氨基酸合成，D错误。【变式2-3】在肺炎链球菌的转化实验中，将加热杀死的S型细菌与活的R型细菌混合，注射到小鼠体内，小鼠死亡，从其体内能够分离出R型细菌和S型细菌。图1表示小鼠体内R型细菌和S型细菌的数量增长曲线，图2表示T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程。下列叙述合理的是（

）A．小鼠体内的转化实验可以说明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质B．图1中R型细菌数量上升的原因是S型细菌转化为R型细菌C．图2的³⁵S标记组，若搅拌不充分，则试管A中上清液的放射性会增强D．图2的³²P标记组，大肠杆菌裂解后，试管B中大多数子代噬菌体不含³²P【答案】D【解析】小鼠体内的转化实验可以说明加热杀死的S型细菌含有某种转化因子可以促使R型活细菌转化为S型活细菌，A错误；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，B错误；从理论上讲，图2中A试管的放射性只会出现在上清液①中，但在实际操作中沉淀物中也会出现部分放射性，如果没经过搅拌过程，则很多噬菌体会附着在细菌表面，经过离心后会进入沉淀物中，使得沉淀物中的放射性增强，C错误；32P标记的是噬菌体的DNA，根据DNA半保留复制的特点，细菌裂解释放的部分子代噬菌体含有放射性，D正确。【易错点提醒三】原核细胞的遗传物质≠RNA【例3】下列有关生物的遗传物质的叙述中正确的是（）A．DNA是噬菌体的主要遗传物质B．细菌的遗传物质是DNA和RNAC．格里菲斯的肺炎链球菌转化实验说明蛋白质不是遗传物质D．烟草花叶病毒侵染烟草的实验说明RNA是遗传物质易错分析：原核生物的遗传物质是DNA。【答案】D【解析】DNA是噬菌体的遗传物质，A错误；细菌的遗传物质是DNA，B错误；格里菲斯的肺炎链球菌转化实验说明S型菌体内有某种“转化因子”，可将R型菌转化为S型菌，C错误；烟草花叶病毒（RNA病毒）侵染烟草的实验可以证明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，D正确。【变式3-1】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DNA②原核生物的遗传物质是RNA③细胞核中的遗传物质是DNA④细胞质中的遗传物质是RNA⑤烟草花叶病毒的遗传物质是DNA或RNAA．①②③ B．②③④ C．②④⑤ D．③④⑤【答案】C【解析】①②真核生物和原核生物都含有DNA和RNA两种核酸，但其遗传物质都是DNA，①正确，②错误；③④细胞生物的遗传物质都是DNA，即细胞核和细胞质的遗传物质都是DNA，③正确，④错误；⑤烟草花叶病毒只含有RNA一种核酸，其遗传物质是RNA，⑤错误。综上所述，②④⑤错误，ABD不符合题意，C符合题意。【变式3-2】下列关于生物遗传物质的叙述中，错误的是（

）①细胞核内的遗传物质是DNA，细胞质内的遗传物质是RNA②DNA是主要的遗传物质是指一种生物的遗传物质主要是DNA③具有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA，病毒的遗传物质都是RNA④生物的遗传物质是DNA或RNA，具有细胞结构的生物的遗传物质是DNA⑤T2噬菌体含碱基5种，核苷酸5种，五碳糖1种⑥烟草叶肉细胞含碱基5种，核苷酸8种，五碳糖2种⑦烟草花叶病毒含碱基4种，核苷酸8种，五碳糖2种⑧豌豆根毛细胞含碱基8种，核苷酸8种，五碳糖2种A．①②③⑤⑥⑦B．①④⑤⑥⑦⑧ C．①②③⑤⑦⑧ D．①②④⑤⑦⑧【答案】C【解析】①细胞核内的遗传物质是DNA，细胞质内的遗传物质也是DNA，①错误；②DNA是主要的遗传物质是指大多数生物的遗传物质是DNA，一种生物的遗传物质只有一种，②错误；③具有细胞结构的生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA，③错误；④具有细胞结构的生物的遗传物质是DNA，DNA病毒的遗传物质是DNA，RNA病毒的遗传物质是RNA，④正确；⑤T2噬菌体是DNA病毒，含碱基4种，核苷酸4种，五碳糖1种（核糖），⑤错误；⑥烟草叶肉细胞含有DNA和RNA，故含碱基5种，核苷酸8种，五碳糖2种，⑥正确；⑦烟草花叶病毒是RNA病毒，含碱基4种，核苷酸4种，五碳糖1种（含核糖），⑦错误；⑧豌豆根毛细胞含有DNA和RNA，故含碱基5种，核苷酸8种，五碳糖2种，⑧错误。【变式3-3】下列有关“DNA是生物的主要遗传物质”的叙述中，正确的是（

）A．噬菌体侵染细菌实验，证明了DNA是生物的主要遗传物质B．真核生物的遗传物质是DNA，部分原核生物和病毒的遗传物质是RNAC．动物、植物、真菌的遗传物质是DNA，其他生物的遗传物质是RNAD．真核生物和原核生物的遗传物质是DNA，部分病毒的遗传物质是RNA【答案】D【解析】噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质，但没有证明DNA是主要的遗传物质，A错误；真核生物、原核生物的遗传物质是DNA，部分病毒的遗传物质是DNA，部分病毒的遗传物质是RNA，B错误；细胞生物的遗传物质都是DNA，只有少部分病毒遗传物质是RNA，C错误；真核生物、原核生物和部分病毒的遗传物质是DNA，部分病毒的遗传物质是RNA，D正确。1．下列关于肺炎链球菌的转化实验，不会出现的结果是（）A．注射R型活菌的小鼠不死亡，注射S型活菌的小鼠死亡B．将R型活菌和加热致死的S型菌混合后，接种至固体培养基，形成的菌落均表面光滑C．蛋白酶处理后的S型菌细胞提取物仍可使R型菌发生转化D．DNA酶处理后的S型菌细胞提取物失去了转化活性【答案】B【解析】R型菌无毒性，S型菌有毒性，注射R型活菌的小鼠不死亡，注射S型活菌的小鼠死亡，A不符合题意；将R型活菌和加热致死的S型菌混合后，接种至固体培养基，部分R型活菌会转化为S型菌，因此，在固体培养基上会形成的菌落表面光滑（S型）和表面粗糙（R型）的两种类型，B符合题意。DNA是S型菌的遗传物质，因此蛋白酶处理后的S型菌细胞提取物仍可使R型菌发生转化，C不符合题意；DNA是S型菌的遗传物质，DNA酶处理后的S型菌细胞提取物失去了转化活性，D不符合题意。2．某兴趣小组利用S型（有荚膜）和R型（无荚膜）两种肺炎链球菌进行了转化实验，在不同培养皿中接种不同的细菌菌液，培养一段时间后实验结果如下表。下列有关叙述正确的是（）组别处理结果1组正常R型细菌只有R型细菌的菌落2组正常S型细菌只有S型细菌的菌落3组加热杀死的S型细菌无菌落4组加热杀死的S型细菌与正常R型细菌混合大部分为R型细菌的菌落，小部分为S型细菌的菌落A．该实验的实验组是2、3、4组B．该实验采用了“加法原理”C．实验中4组出现S型细菌菌落的原因不能排除加热杀死的S型细菌未完全致死D．实验结果可得出加热杀死的S型细菌的DNA是促进R型细菌转化为S型细菌的转化【答案】B【解析】从实验结果分析，1、2组为对照组，3、4组为实验组，其中3组也可作为4组的对照实验，A错误；实验设计中，第4组与第1组和第3组相比，均在对照组的基础上增加了变量，故采用了“加法原理”，B正确；由第3组实验结果可知，加热杀死的S型细菌全部死亡，排除了因加热未能使全部的S型细菌死亡导致第4组出现S型细菌的菌落这一现象，C错误；通过第1组、第3组和第4组实验结果比较可得出，R型细菌转化为S型细菌与加热杀死的S型细菌中含有相关的转化因子有关，不能证明该转化因子就是DNA，D错误。3．（2023·辽宁鞍山·统考二模）下图为噬菌体侵染大肠杆菌实验的一个实验组，其中亲代噬菌体已用32P标记，据图分析，下列说法中正确的是（

）A．标记过程中可用含有32P的培养基直接培养噬菌体B．保温时间过长或过短都会导致上清液放射性偏高C．子代噬菌体增殖的模板、原料和酶都来自大肠杆菌D．若用3H标记的噬菌体重复该组实验，则在子代噬菌体的蛋白质中可检测到3H【答案】B【解析】噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能独立代谢，因此不能用培养基直接培养噬菌体，A错误；保温过程中会发生32P标记的噬菌体侵染细菌，若时间过长会导致32P标记的子代噬菌体释放，过短则会导致32P标记的噬菌体还未侵染细菌即与细菌分离，两种情况都会导致上清液放射性偏高，B正确；子代噬菌体增殖的模板来自亲代噬菌体的DNA，C错误；若用3H标记噬菌体，则亲代噬菌体的DNA和蛋白质均被标记，但子代噬菌体的蛋白质是用大肠杆菌的原料氨基酸合成的，因此子代噬菌体的蛋白质中不能检测到3H，D错误。4．噬菌体是一类侵染细菌等微生物的病毒总称，而噬藻体是一类侵染蓝细菌的病毒总称。下列叙述错误的是（）A．噬菌体和噬藻体的遗传物质中所含的化学元素种类相同B．噬菌体宿主细胞产生的部分ATP用于噬菌体遗传物质的自我复制过程C．噬藻体所侵染的蓝细菌细胞的类囊体薄膜上含有藻蓝素和叶绿素D．噬藻体寄生在蓝细菌细胞中，可将其用于水华的防治过程【答案】C【解析】噬菌体和噬藻体都是病毒，遗传物质是DNA或RNA，所含的化学元素都是C、H、O、N、P，A正确；噬菌体没有细胞结构，不能进行产生ATP的代谢过程，所以噬菌体宿主细胞产生的部分ATP用于噬菌体遗传物质的自我复制过程，B正确；蓝细菌是原核生物，没有叶绿体结构，所以没有类囊体薄膜，C错误；水体富营养化时，蓝细菌吸收水体中的无机盐大量繁殖，产生水华现象。噬藻体侵染蓝细菌细胞，抑制菌细菌繁殖，可以利用它防治水华的发生，D正确。5．下列关于“肺炎链球菌转化实验”和“T2噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是（）A．格里菲思的转化实验中R型菌能转化为S型菌，其实质是基因突变B．艾弗里的转化实验中加入S型细菌DNA使大部分R型菌转化为S型C．T2噬菌体侵染细菌实验需分别对蛋白质和DNA进行同位素标记D．T2噬菌体侵染细菌的两组实验中保温时间过短或过长均会导致。上清液放射性升高【答案】C【解析】格里菲思的肺炎链球菌转化实验中R型菌能转化为S型菌，其实质是基因重组，A错误；艾弗里的转化实验中加入S型细菌DNA使一小部分R型菌转化为S型，B错误；赫尔希和蔡斯T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验需分别对噬菌体的蛋白质和DNA进行同位素标记，C正确；噬菌体侵染大肠杆菌的两组实验中，32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌实验中，保温时间过长，部分被侵染的大肠杆菌已裂解，保温培养时间过短，部分T2噬菌体还未完全浸染。因此保温时间过短或过长均会导致上清液放射性升高，而35S标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌实验中保温时间的长短对实验结果无明显影响，D错误。6．下列关于“DNA是主要的遗传物质”的叙述中，正确的是（

）A．细胞核中遗传物质是DNA，细胞质中遗传物质是RNAB．“肺炎链球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌实验”都证明了DNA是主要的遗传物质C．真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNAD．细胞生物的遗传物质是DNA，非细胞生物的遗传物质是RNA【答案】C【解析】细胞核内和细胞质中的遗传物质都是DNA，A错误；“肺炎链球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”证明DNA是遗传物质，但没有证明DNA是主要的遗传物质，B错误；DNA是主要的遗传物质，真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA，C正确；细胞生物的遗传物质是DNA，某些非细胞生物—病毒的遗传物质是DNA或RNA，D错误。7．科学家在探究生物体的遗传物质的历程中，下列有关说法正确的是（

）A．格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验