第1节 DNA是主要的遗传物质

艾弗里发现培养基中出现了少量表面光滑的菌落，说明有 $ \mathrm{R} $ 型细菌转化为了 $ \mathrm{S} $ 型细菌， $ \mathrm{A} $ 正确；格里菲思的体内转化实验说明已经加热致死的 $ \mathrm{S} $ 型细菌，含有某种转化因子，而不能说明肺炎链球菌的遗传物质是 $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ ， $ \mathrm{B} $ 错误；艾弗里的体外转化实验，通过加入 $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 酶去除 $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 来研究 $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 的作用，利用了“减法原理”， $ \mathrm{C} $ 错误；注射加热致死的 $ \mathrm{S} $ 型细菌，小鼠之所以不死亡，是由于加热致死的 $ \mathrm{S} $ 型细菌蛋白质变性而死亡，失去了致病性，而非 $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 被破坏， $ \mathrm{D} $ 错误。

活菌1不能使鼠 $ \mathrm{X} $ 死亡，应为无荚膜的 $ \mathrm{R} $ 型细菌，活菌2能使鼠 $ \mathrm{W} $ 死亡，说明是有荚膜的 $ \mathrm{S} $ 型细菌， $ \mathrm{A} $ 错误；活菌1没有致病性，活菌1和死菌2混合注射导致鼠 $ \mathrm{Y} $ 死亡，从鼠 $ \mathrm{Y} $ 血液中分离出的活菌2是由活菌1转化而来的， $ \mathrm{B} $ 正确；由实验结果可知，死菌2与活菌1混合注射或注射活菌2都能使小鼠死亡，而单独注射死菌2不能使小鼠死亡， $ \mathrm{C} $ 错误；结合题图可知，活菌2是使小鼠患病死亡的 $ \mathrm{S} $ 型细菌，在鼠 $ \mathrm{W} $ 的血液中只能分离出活菌2， $ \mathrm{D} $ 错误。

在格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验中， $ \mathrm{R} $ 型细菌无致病性， $ \mathrm{S} $ 型细菌有致病性。随着时间的延长，少量 $ \mathrm{R} $ 型细菌会转化为 $ \mathrm{S} $ 型细菌，所以①对应的是 $ \mathrm{S} $ 型细菌，具有致病性，②对应的是 $ \mathrm{R} $ 型细菌，不具有致病性， $ \mathrm{A} $ 、 $ \mathrm{B} $ 正确。 $ \mathrm{S} $ 型细菌与 $ \mathrm{R} $ 型细菌致病性有差异的根本原因是遗传物质不同，而不是细胞分化，肺炎链球菌是单细胞生物，不存在细胞分化， $ \mathrm{C} $ 错误。该实验说明转化因子可以从一种细胞 $ (\mathrm{S} $ 型细菌 $ ) $ 传递到另一种细胞 $ \mathrm{R} $ 型细菌 $ ) $ ，且可以实现性状的改变， $ \mathrm{D} $ 正确。

噬菌体是病毒，不能直接在培养基中培养，需先用含 $ {}^{35}\mathrm{S} $ 或 $ {}^{32}\mathrm{P} $ 的培养基培养大肠杆菌，再用被标记的大肠杆菌培养噬菌体， $ \mathrm{A} $ 错误；搅拌的目的是使吸附在细菌表面的噬菌体与细菌分离， $ \mathrm{B} $ 正确； $ {}^{35}\mathrm{S} $ 标记的是噬菌体的蛋白质外壳，离心后外壳存在于上清液中，因此上清液放射性高， $ \mathrm{C} $ 正确； $ {}^{32}\mathrm{P} $ 标记的是噬菌体的 $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ ，亲代 $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 进入细菌后以半保留复制的方式形成子代 $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ ，由于亲代 $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 含 $ {}^{32}\mathrm{P} $ ，因此部分子代噬菌体的 $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 会检测到 $ {}^{32}\mathrm{P} $ ， $ \mathrm{D} $ 正确。

根据题图可知，随着培养时间的延长，沉淀物中的荧光强度先增强后减弱，且沉淀物中主要是大肠杆菌及侵入大肠杆菌的噬菌体 $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ ，说明荧光染料标记的 $ \mathrm{T}2 $ 噬菌体的某种成分是 $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ ，该实验无法证明蛋白质不是噬菌体的遗传物质， $ \mathrm{A} $ 错误， $ \mathrm{D} $ 正确；若搅拌不充分，有少量未侵染的噬菌体会吸附在大肠杆菌上并随之进入沉淀物中，使 $ \mathrm{a}\mathrm{b} $ 段的荧光强度增加， $ \mathrm{B} $ 正确； $ \mathrm{b}\mathrm{c} $ 段荧光强度下降是大肠杆菌细胞破裂，子代噬菌体被释放出来经离心后分布于上清液中所致， $ \mathrm{C} $ 正确。

噬菌体属于病毒，是无细胞结构的生物，只能寄生在活细胞中生活，要想获得 $ {}^{32}\mathrm{P} $ 标记的噬菌体,应该先用 $ {}^{32}\mathrm{P} $ 标记的培养基培养大肠杆菌,再用该大肠杆菌培养噬菌体， $ \mathrm{A} $ 错误。用 $ {}^{32}\mathrm{P} $ 标记的噬菌体侵染细菌，若保温时间过短，部分噬菌体没有侵染大肠杆菌，经离心后分布于上清液中，会使上清液的放射性增强；若保温时间过长，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体，经离心后分布于上清液中，也会使上清液的放射性增强，因此保温时间的长短会影响实验结果， $ \mathrm{B} $ 正确。 $ \mathrm{T}2 $ 噬菌体侵染大肠杆菌后，在自身遗传物质的作用下，利用大肠杆菌内的物质来合成自身的组成成分，故部分子代噬菌体的 $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 有一条链来自亲代，其他均为新合成的，蛋白质全部是新合成的，原料来自大肠杆菌， $ \mathrm{C} $ 错误。用搅拌和离心等手段是为了把噬菌体的蛋白质外壳和大肠杆菌分离， $ \mathrm{D} $ 错误。

$ \mathrm{a} $ 过程用 $ \mathrm{T}\mathrm{M}\mathrm{V} $ 的蛋白质外壳感染烟叶，烟叶没有出现病斑，说明 $ \mathrm{T}\mathrm{M}\mathrm{V} $ 的蛋白质外壳没有感染作用，但不能说明 $ \mathrm{H}\mathrm{R}\mathrm{V} $ 的蛋白质外壳也没有感染作用， $ \mathrm{A} $ 错误； $ \mathrm{b} $ 过程用 $ \mathrm{H}\mathrm{R}\mathrm{V} $ 的 $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 感染烟叶，烟叶出现病斑，说明 $ \mathrm{H}\mathrm{R}\mathrm{V} $ 的 $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 具有感染作用， $ \mathrm{B} $ 正确； $ \mathrm{c} $ 、 $ \mathrm{d} $ 过程中用 $ \mathrm{T}\mathrm{M}\mathrm{V} $ 的外壳和 $ \mathrm{H}\mathrm{R}\mathrm{V} $ 的 $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 合成的“杂种病毒”感染烟叶，烟叶出现病斑，并能从中分离出 $ \mathrm{H}\mathrm{R}\mathrm{V} $ ，说明烟草的病症以及子代病毒的蛋白质外壳由杂种病毒的 $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 决定， $ \mathrm{C} $ 正确；由于该实验中并没有用 $ \mathrm{T}\mathrm{M}\mathrm{V} $ 的 $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 感染烟叶，因此无法证明 $ \mathrm{T}\mathrm{M}\mathrm{V} $ 的 $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 是遗传物质， $ \mathrm{D} $ 正确。

凡是有细胞结构的生物的遗传物质都是 $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ ，病毒（非细胞生物）的遗传物质是 $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 或 $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ ， $ \mathrm{A} $ 、 $ \mathrm{D} $ 错误， $ \mathrm{C} $ 正确；“肺炎链球菌的体外转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”都证明 $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 是遗传物质，但不能证明 $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 是主要的遗传物质， $ \mathrm{B} $ 错误。

①用 $ {}^{32}\mathrm{P} $ 标记的噬菌体侵染未标记的细菌， $ {}^{32}\mathrm{P} $ 标记的是噬菌体 $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ ，一段时间后进行搅拌、离心，放射性存在的主要部位是沉淀物；②用未标记的噬菌体侵染 $ {}^{35}\mathrm{S} $ 标记的细菌，一段时间后进行搅拌、离心，放射性存在的主要部位是沉淀物；③用 $ {}^{14}\mathrm{C} $ 标记的噬菌体侵染未标记的细菌，由于 $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 和蛋白质都含有碳元素，故一段时间后进行搅拌、离心， $ {}^{14}\mathrm{C} $ 标记的噬菌体蛋白质外壳出现在上清液中， $ {}^{14}\mathrm{C} $ 标记的噬菌体 $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 侵入细菌，离心后进入沉淀物中。综上所述， $ \mathrm{B} $ 符合题意。