2020版高考生物一輪復習 第16講 限時規(guī)范訓練16 DNA是主要的遺傳物質(zhì)（含解析）新人教版

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1、限時規(guī)范訓練16　DNA是主要的遺傳物質(zhì) 【基礎題組】 1．下列關于探索核酸是遺傳物質(zhì)實驗的相關敘述，錯誤的是(　　) A．肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗是證實DNA作為遺傳物質(zhì)的最早證據(jù)來源 B．肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗證實了DNA是遺傳物質(zhì)，DNA賦予了生物遺傳特性 C．噬菌體侵染細菌實驗中攪拌可使細菌外的噬菌體與細菌分離 D．煙草花葉病毒的感染和重建實驗證明了含RNA的生物中，RNA是遺傳物質(zhì) 解析：選D。艾弗里是最早提出遺傳物質(zhì)是DNA的科學家，而他的實驗是在格里菲思的實驗基礎上進行的，A正確；證明DNA是遺傳物質(zhì)的第一個實驗證據(jù)是肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗，B正確；噬菌體侵染細菌實驗中攪拌的目

2、的是使細菌外的噬菌體與細菌分離，C正確；煙草花葉病毒的感染和重建實驗證明了RNA是RNA病毒的遺傳物質(zhì)，D錯誤。 2．下列關于艾弗里所做的肺炎雙球菌離體轉(zhuǎn)化實驗的敘述，錯誤的是(　　) A． 實驗結(jié)果可證明DNA是遺傳物質(zhì)、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) B．S型肺炎雙球菌是利用宿主細胞中的核糖體合成自身的蛋白質(zhì) C．實驗方法是設法分開DNA和蛋白質(zhì)，然后讓其單獨作用進行對比 D．該實驗是通過觀察培養(yǎng)基上形成的不同菌落特征來判斷轉(zhuǎn)化是否成功的 解析：選B。艾弗里及其同事做的肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗證明，噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，而不是蛋白質(zhì)，A正確；S型肺炎雙球菌是利用自身的核糖體合成自身的蛋白質(zhì)

3、的，B錯誤；實驗思路是將S菌的DNA和蛋白質(zhì)分開，然后讓其單獨作用進行對比，C正確；該實驗是通過觀察培養(yǎng)基上形成的不同菌落特征來判斷轉(zhuǎn)化是否成功的，D正確。 3．T2噬菌體侵染細菌的部分實驗如下圖所示。下列敘述正確的是(　　) A．①中噬菌體為子代DNA復制提供了模板和逆轉(zhuǎn)錄酶 B．適當時間保溫后進行②操作，使細菌外的噬菌體外殼與細菌分離 C．由該圖分析可知，實驗結(jié)果可說明DNA是主要的遺傳物質(zhì) D．該實驗得到的子代噬菌體中，大多數(shù)含有放射性32P 解析：選B。噬菌體侵染細菌時，只有DNA進入細菌并作為模板控制子代噬菌體合成，而DNA復制所需的原料、能量、酶等條件均由細菌提供，

4、且該過程不需要逆轉(zhuǎn)錄酶，A錯誤；適當時間保溫后進行②操作，使細菌外的噬菌體外殼與細菌分離，B正確；由該圖分析可知，實驗結(jié)果可說明DNA是遺傳物質(zhì)，而不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，C錯誤；由于含有放射性的DNA進入細菌體內(nèi)復制，所以沉淀物中應該有放射性，但由于DNA的半保留復制特點，只有少部分含有放射性，D錯誤。 4．下列關于“DNA是遺傳物質(zhì)證據(jù)”的敘述，正確的是(　　) A．活體細菌轉(zhuǎn)化實驗證明DNA可以改變生物體的遺傳性狀 B．S型菌的DNA經(jīng)RNA酶處理后，不能使活的R菌轉(zhuǎn)化成S菌 C．若改用未標記的噬菌體侵染被35S標記的細菌，則子一代噬菌體都不含35S D．培養(yǎng)基中的32

5、P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中 解析：選D。活體細菌轉(zhuǎn)化實驗只能證明S型菌體內(nèi)含有轉(zhuǎn)化因子，A錯誤；由于酶具有專一性，RNA酶只能分解RNA，因此S型菌的DNA經(jīng)RNA酶處理后，DNA不會被水解，仍然可使活的R菌轉(zhuǎn)化成S菌，B錯誤；由于噬菌體侵染細菌實驗中，所用原料都是細菌的，所以在該實驗中，若改用未標記的噬菌體侵染被35S標記的細菌，則子一代噬菌體100%含35S，C錯誤；噬菌體侵染細菌時，其DNA進入細菌并作為模板控制子代噬菌體的蛋白質(zhì)的合成及DNA的復制，復制及表達需要大腸桿菌提供原料、酶、ATP，所以培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中，D正確。 5．下

6、列關于肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的敘述中，錯誤的是(　　) A．培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中 B．格里菲思和艾弗里所做的轉(zhuǎn)化實驗都能證明DNA是遺傳物質(zhì) C．離心的目的是讓上清液中析出重量較輕的T2噬菌體顆粒 D．將S型菌的DNA與R型活菌混合培養(yǎng)，一段時間后培養(yǎng)基中會有兩種菌落 解析：選B。培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后，可以作為噬菌體DNA復制的原料，因此可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中，A正確；格里菲思的轉(zhuǎn)化實驗只能證明轉(zhuǎn)化因子的存在，B錯誤；離心的目的是將噬菌體與大腸桿菌分離，讓上清液中析出重量較輕的T2噬菌體顆粒，C正確；將S型菌的DNA與R型

7、活菌混合培養(yǎng)，S菌的DNA可以將R菌轉(zhuǎn)化為S菌，因此將S型菌的DNA與R型活菌混合培養(yǎng)，一段時間后培養(yǎng)基中會有兩種菌落，D正確。 6．在探究遺傳物質(zhì)本質(zhì)的過程中，T2噬菌體侵染細菌的實驗發(fā)揮了重要作用。下列相關敘述正確的是(　　) A．T2噬菌體是一種專門寄生在肺炎雙球菌中的病毒 B．細菌裂解釋放出的噬菌體可檢測到32P，但不能檢測到35S C．T2噬菌體可利用培養(yǎng)基中含35S的氨基酸合成子代蛋白質(zhì) D．該實驗要將每個噬菌體的蛋白質(zhì)用35S標記、DNA用32P標記 解析：選B。T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌中的病毒，不能利用培養(yǎng)基中含35S的氨基酸合成子代蛋白質(zhì)，A、C錯誤；用

8、32P和35S分別標記的是噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)外殼，T2噬菌體侵染細菌時，DNA進入到細菌的細胞中，而蛋白質(zhì)外殼仍留在細菌細胞外，在噬菌體DNA的指導下，利用細菌細胞中的物質(zhì)來合成噬菌體的組成成分，所以細菌裂解釋放出的噬菌體可檢測到32P，但不能檢測到35S，B正確；該實驗要將一部分噬菌體的蛋白質(zhì)用35S標記，另一部分噬菌體的DNA用32P標記，D錯誤。 7．下列關于肺炎雙球菌實驗的敘述，正確的是(　　) A．DNA酶與S型活菌混合后注入正常小鼠體內(nèi)，小鼠不會患敗血癥致死 B．提取S型活菌的DNA直接注射到正常小鼠體內(nèi)，小鼠會患敗血癥致死 C．活體轉(zhuǎn)化實驗中，從患病致死小鼠血液中可分

9、離出活的S型活菌 D．離體轉(zhuǎn)化實驗中，R型活菌轉(zhuǎn)化為S型活菌的原因是基因突變 解析：選C。DNA酶與S型活菌混合后，S型菌依然存在毒性，小鼠會患敗血癥致死，A錯誤；S型活菌的DNA直接注入小鼠體內(nèi)不會使小鼠會患敗血癥，B錯誤；活體轉(zhuǎn)化實驗中，從患病致死小鼠血液中可分離出活的S型活菌，C正確；離體轉(zhuǎn)化實驗中，R型活菌轉(zhuǎn)化為S型活菌的原因是基因重組，D錯誤。 8．研究人員用32P標記T2噬菌體與大腸桿菌混合培養(yǎng)短時間后，進行攪拌、離心，并測定上清液和沉淀物中的放射性。下列有關本實驗的分析中，錯誤的是(　　) A．本實驗使用的生物材料還應包括不含32P的大腸桿菌等 B．T2噬菌體混合培養(yǎng)時

10、間、攪拌和離心方式等是本實驗的無關變量 C．本實驗預期的結(jié)果是上清液的放射性強，而沉淀物中放射性弱 D．本實驗可用于證明在噬菌體侵染細菌的過程中其DNA進入大腸桿菌細胞 解析：選C。以32P標記T2噬菌體侵染大腸桿菌時，為了避免干擾，應該使用不含32P的大腸桿菌，A項正確；T2噬菌體混合培養(yǎng)時間、攪拌和離心方式等是本實驗的無關變量，B項正確；32P標記的是T2噬菌體的DNA，而噬菌體侵染細菌時，只有DNA進入細菌，并隨著細菌離心到沉淀物中，因此本實驗預期的最可能結(jié)果是上清液的放射性弱，而沉淀物中放射性強，C項錯誤；本實驗可用于證明在噬菌體侵染細菌的過程中其DNA進入大腸桿菌細胞，D項正確

11、。 9．如圖為肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的部分圖解，請據(jù)圖回答下列問題： (1)該實驗是在格里菲思肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的基礎上進行的， 而格里菲思的實驗得出的結(jié)論是_______________________。 (2)依據(jù)上圖所示實驗，可以作出____________________的假設。 (3)為驗證上面的假設，需設計下面甲和乙兩組實驗： ①甲組實驗中加入DNA酶的目的是_________，觀察到的實驗現(xiàn)象是________________________________。 ②乙組可觀察到的實驗現(xiàn)象是_______________________。 (4)結(jié)合上述實驗，在對R

12、型細菌進行培養(yǎng)之前，必須對S型細菌進行的處理工作是________________________。 解析：(1)格里菲思的肺炎雙球菌的小鼠體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗，說明了加熱殺死的S型細菌體內(nèi)存在轉(zhuǎn)化因子，可以將R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌。 (2)據(jù)圖分析，R型細菌與S型菌的DNA混合培養(yǎng)，結(jié)果培養(yǎng)基上同時出現(xiàn)了S型菌和R型菌，因此可以做出的假設是：DNA是轉(zhuǎn)化因子(遺傳物質(zhì))。 (3)①酶具有專一性，因此甲組實驗中加入的DNA酶可以將DNA水解為脫氧核苷酸；由于S型細菌的DNA被水解，不能將R型轉(zhuǎn)化為S型菌，所以觀察到的實驗現(xiàn)象是培養(yǎng)基中只生長R型細菌。 ②乙組實驗加入的是S型菌的蛋白質(zhì)或多糖莢膜

13、，由于這兩種物質(zhì)都不是轉(zhuǎn)化因子，都不能將R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，因此可觀察到的實驗現(xiàn)象是培養(yǎng)基中只生長R型細菌。 (4)本實驗的思路是將S型細菌的DNA、蛋白質(zhì)、糖類等物質(zhì)分離開，單獨的、直接的觀察它們各自的作用，因此在對R型細菌進行培養(yǎng)之前，必須對S型細菌進行的處理工作是分離并提純S型細菌的DNA、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)。 答案：(1)加熱殺死的S型細菌存在使R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌的轉(zhuǎn)化因子　(2)DNA是轉(zhuǎn)化因子(遺傳物質(zhì)) (3)①分解從S型細菌中提取到的DNA　培養(yǎng)基中只生長R型細菌?、谂囵B(yǎng)基中只生長R型細菌　(4)分離并提純S型細菌的DNA、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì) 10．T2噬菌體是一種

14、雙鏈DNA病毒，其遺傳信息的流動情況和增殖的部分情況如圖所示。請回答下列問題： (1)上述過程需要在____________細胞中才能進行，T2噬菌體不能獨立生活的原因可能是 _________________________(寫出一個即可)。 (2)若僅對T2噬菌體的蛋白質(zhì)外殼進行放射性同位素標記，現(xiàn)在有放射性同位素14C、32P、35S，應選擇________進行標記，標記的具體過程是___________________(簡要說明)。 解析：(1)T2噬菌體是病毒，是由DNA和蛋白質(zhì)外殼組成，沒有細胞結(jié)構(gòu)，缺乏相應的酶和原料，需要依賴寄主細胞完成增殖等生命活動。 (2)T2噬

15、菌體的蛋白質(zhì)外殼和DNA分子中都含有C，DNA分子中含有P不含S，蛋白質(zhì)分子中含有S不含P，故選用35S標記蛋白質(zhì)外殼。標記過程：先用含有放射性同位素35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)T2噬菌體的宿主細胞大腸桿菌，再讓T2噬菌體侵染被標記的大腸桿菌，釋放的子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼中含有35S。 答案：(1)宿主(或“寄主”“大腸桿菌”)　沒有細胞結(jié)構(gòu)，缺乏相應的酶　(2)35S　先用含有放射性同位素35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)T2噬菌體的宿主細胞(或大腸桿菌)，再讓T2噬菌體侵染被標記的宿主細胞(或大腸桿菌) 【能力題組】 11．將肺炎雙球菌中控制莢膜形成的相關基因記做“A”，無此相關基因記做“a”，下列對甲、乙兩

16、組轉(zhuǎn)化實驗的相關分析，正確的是(　　) 實驗甲：將加熱殺死的S型肺炎雙球菌和R型活菌的菌液混合培養(yǎng) 實驗乙：將加熱殺死的R型肺炎雙球菌和S型活菌的菌液混合培養(yǎng) A．轉(zhuǎn)化前的S型、R型菌的基因組成分別為AA、aa B．甲實驗中可檢出R型、S型活菌，S型菌由R型菌轉(zhuǎn)化而來 C．乙實驗中只檢出S型活菌，因為R型菌的a基因在S型菌體內(nèi)不能表達 D．轉(zhuǎn)化前的S型菌和轉(zhuǎn)化后形成的S型菌的遺傳物質(zhì)相同 解析：選B。由于肺炎雙球菌為原核生物，細胞內(nèi)無同源染色體，因此轉(zhuǎn)化前的S型、R型菌的基因組成分別為A、a；S型菌中的轉(zhuǎn)化因子可使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌；R型菌的基因在S型菌體內(nèi)能表達，但被S型菌

17、的性狀所掩蓋，因此乙實驗中只檢測出S型活菌；轉(zhuǎn)化后由于發(fā)生了基因重組，因此轉(zhuǎn)化前、后的S型菌的遺傳物質(zhì)不相同。 12．在噬菌體侵染細菌的實驗中，噬菌體與細菌保溫時間長短與放射性高低的關系圖可能如下，下列關聯(lián)中最合理的是(35S標記的噬菌體記為甲組，32P標記的噬菌體記為乙組)(　　) A．甲組—上清液—b B．乙組—上清液—b C．甲組—沉淀物—c D．乙組—沉淀物—c 解析：選B。32P標記的是噬菌體的DNA，噬菌體在侵染細菌時，DNA進入細菌，并隨著細菌離心到沉淀物中，但保溫時間太長，有部分子代噬菌體釋放出來，離心后就會到上清液中。故放射性應該在沉淀物中，且先升高，后降低，即乙

18、組—沉淀物—d，乙組—上清液—b(保溫時間短的時候，較多的32P未進入細菌，所以上清液放射性高；隨著保溫時間推移，更多的32P進入細菌，上清液放射性降低。繼續(xù)保溫，子代噬菌體陸續(xù)釋放，上清液的放射性又升高)；35S標記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，噬菌體在侵染細菌時，蛋白質(zhì)外殼不進入細菌體內(nèi)，所以甲組—上清液—c，甲組—沉淀物—應一直為0。 13．用含32P和35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)細菌，將一個未標記的噬菌體在此細菌中培養(yǎng)9 h后，經(jīng)檢測共產(chǎn)生了64個子代噬菌體，下列敘述正確的是(　　) A．32P和35S只能分別標記細菌的DNA和蛋白質(zhì) B．子代噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)一定具有放射性 C．DNA具

19、有放射性的子代噬菌體占1/32 D．噬菌體繁殖一代的時間約為1.0 h 解析：選B。噬菌體只含蛋白質(zhì)和DNA，但細菌的成分很多，除DNA外，磷脂和ATP中也含P；子代噬菌體的DNA是利用細菌的32P標記的脫氧核苷酸為原料合成的，子代噬菌體的蛋白質(zhì)是利用細菌的35S標記的氨基酸為原料合成的，故都含有放射性；9 h中1個噬菌體增殖產(chǎn)生64個子代噬菌體，即繁殖了6次，故噬菌體繁殖一代的時間約為1.5 h。 14．某研究人員模擬赫爾希和蔡斯關于噬菌體侵染細菌的實驗，進行了以下四個實驗： ①用未標記的噬菌體侵染35S標記的細菌；②用32P標記的噬菌體侵染未標記的細菌；③用未標記的噬菌體侵染3H標

20、記的細菌；④用15N標記的噬菌體侵染未標記的細菌。 以上四個實驗，經(jīng)過一段時間后離心，檢測到放射性的主要部位分別是(　　) A．沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液 B．沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液 C．上清液、上清液、沉淀物和上清液、上清液 D．沉淀物、沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液 解析：選D。用噬菌體侵染細菌一段時間后攪拌、離心，上清液是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，沉淀物是細菌(其中含有噬菌體的DNA)。用未標記的噬菌體侵染35S標記的細菌，上清液是沒有放射性的，放射性主要出現(xiàn)在沉淀物中。用32P標記的噬菌體浸染未標記的細菌，放射性主要出現(xiàn)在沉淀物中。用3H標記細

21、菌，放射性主要在沉淀物中。而用15N標記的噬菌體，含有放射性的物質(zhì)是蛋白質(zhì)和DNA，即放射性位于上清液和沉淀物中。 15．將甲細菌提取物(含A、B、C、D四種有機物的混合物)和活的乙細菌混合培養(yǎng)一段時間后，從培養(yǎng)基中分離出了活的甲細菌。在無法對上述四種物質(zhì)進行分離和提純的前提下，為確定A～D中是哪種物質(zhì)能使乙細菌轉(zhuǎn)化為甲細菌，請根據(jù)題意設計相關實驗。要求寫出實驗設計思路、預期結(jié)果及結(jié)論。 (1)設計思路：___________________________________________。 (2)預期結(jié)果：________________________________________

22、___。 (3)結(jié)論：_______________________________________________。 解析：該實驗的目的是探究甲細菌中含有的A、B、C、D四種有機物，哪種化合物可使乙細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化。由于A、B、C、D四種有機物無法分離和提純，故只能將其分成4等份，再向其中分別加入分解A的酶、分解B的酶、分解C的酶、分解D的酶。再將處理后組別中加入乙細菌，觀察其轉(zhuǎn)化情況。若其中某一個組別沒有分離出活的甲細菌，表明該物質(zhì)是促進乙細菌轉(zhuǎn)化為甲細菌的物質(zhì)。 答案：(1)取適量的甲細菌的細胞提取物分成4等份，分別放在4支試管并編號，再分別加入可分解A、B、C、D的酶，一段時間后，分別和有乙細菌的培養(yǎng)基混合培養(yǎng)并觀察結(jié)果　(2)其中有一組混合培養(yǎng)基中沒有分離出活的甲細菌　(3)加酶后沒有分離出活的甲細菌的實驗組中所含對應的有機物為轉(zhuǎn)化物質(zhì) 7