2022届高考生物（人教版）一轮总复习练习：必修2 第2单元 第1讲 DNA是主要的遗传物质 Word版含答案

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第1讲 DNA是主要的遗传物质
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．(2020·河北衡水金卷)下列关于探索遗传物质实验的叙述中，错误的是( D )
A．最初认为遗传物质是蛋白质，原因是氨基酸的排列顺序是多样的
B．艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验需对S型细菌中的物质进行分离、提纯和鉴定
C．注射R型活细菌和加热杀死的S型细菌的小鼠中，能分离出R型、S型细菌
D．在用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，上清液的放射性高于沉淀物
[解析] 最初大多数科学家认为生物体的遗传物质是蛋白质，推测氨基酸多种多样的排列顺序可能蕴含着遗传信息；艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验需对S型细菌中的物质进行分离、提纯和鉴定；注射R型活细菌和加热杀死的S型细菌的小鼠中，能分离出R型细菌和S型细菌；在用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，上清液的放射性低于沉淀物。
2．(2020·济宁一模)下列关于肺炎双球菌的体内和体外转化实验以及T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述，正确的是( D )
A．三个实验的设计思路是一致的
B．三个实验都用到了同位素标记法
C．三个实验都不能得出蛋白质不是遗传物质的结论
D．三个实验所涉及生物的遗传物质都是DNA
[解析] 三个实验中，肺炎双球菌的体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的设计思路相同；肺炎双球菌的体内和体外转化实验都没有用到同位素标记法；肺炎双球菌的体外转化实验能得出蛋白质不是遗传物质的结论；三个实验所涉及生物有噬菌体、小鼠、细菌，它们的遗传物质都是DNA。
3．(2021·邯郸模拟)下列哪项事实能说明DNA是主要的遗传物质( A )
A．人们确认绝大多数生物的遗传物质是DNA之后，发现某些病毒的遗传物质是RNA
B．噬菌体侵染细菌的实验表明DNA在亲子代噬菌体之间起桥梁作用
C．艾弗里的体外转化实验表明，只有加入S型细菌的DNA才能使R型细菌转化为S型细菌
D．人们得出染色体与生物的遗传有关之后，发现染色体的主要成分是DNA和蛋白质
[解析] 人们确认绝大多数生物的遗传物质是DNA之后，发现某些病毒的遗传物质是RNA，说明DNA是主要的遗传物质，A正确；噬菌体侵染细菌的实验表明DNA在亲子代噬菌体之间起桥梁作用，这说明DNA是遗传物质，但不能说明DNA是主要的遗传物质，B错误；艾弗里的体外转化实验表明，只有加入S型细菌的DNA才能使R型细菌转化为S型细菌，这说明DNA是遗传物质，但不能说明DNA是主要的遗传物质，C错误；人们得出染色体与生物的遗传有关之后，发现染色体的主要成分是DNA和蛋白质，这不能说明DNA是主要的遗传物质，D错误。
4．(2020·河北衡水金卷)下列表格和图示分别是格里菲思和艾弗里所做的肺炎双球菌转化实验。下面有关该实验的叙述错误的是( C )


A．两个实验的设计都遵循了对照原则和单一变量原则
B．格里菲思获得实验结论的关键步骤是第4组小鼠死亡并能够从其体内分离出S型活细菌
C．艾弗里的c组实验结果是R型细菌全部转化为S型细菌
D．艾弗里的实验可以证明DNA是遗传物质
[解析] 两个实验的设计均遵循了对照原则和单一变量原则；格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验证明了已被加热杀死的S型细菌中含有某种“转化因子”，能将无毒性的R型活细菌转化成有毒性的S型活细菌，其关键步骤是第4组小鼠死亡，且能从死亡小鼠体内分离出S型活细菌；将S型细菌的DNA与R型细菌混合培养后，只有部分R型细菌转化为S型细菌，并不是全部，且转化效果与S型细菌的DNA纯度有关；艾弗里的实验可证明DNA是遗传物质。
5．(2020·山东省泰安市高三上学期期中)为探究使肺炎双球菌发生转化的物质，某学习小组进行了肺炎双球菌体外转化实验，其基本过程如图所示。下列叙述不正确的是( D )
A．该实验的假设是使肺炎双球菌发生转化的物质是蛋白质或DNA
B．甲组实验做对照，培养皿中应当有两种菌落
C．若乙组培养皿中有两种菌落，丙组培养皿中有一种菌落，则说明使肺炎双球菌发生转化的物质是DNA
D．该实验能证明使肺炎双球菌发生转化的物质不是蛋白质、多糖和脂质
[解析] 根据题中的操作图解分析可知，乙组和丙组分别加入了蛋白酶和DNA酶，分别水解提取物中的蛋白质和DNA，并与甲组形成对照实验，由此可推测，该实验的假设是使肺炎双球菌发生转化的物质是蛋白质或DNA，A正确；根据图的操作过程可知，甲组为对照组，根据肺炎双球菌转化实验过程，培养皿中应当有R型菌和部分转化的S菌，B正确；根据A项分析，该实验的假设是使肺炎双球菌发生转化的物质是蛋白质或DNA，乙组加入的为蛋白酶，去除了提取物中的蛋白质，所以若乙组培养皿中有两种菌落，丙组培养皿中有一种菌落，则说明使肺炎双球菌发生转化的物质是DNA，C正确；根据图中操作过程，该实验的自变量为提取物中DNA和蛋白质的有无，并未反映出多糖和脂质的作用效果，因此该实验不能证明多糖和脂质能否使肺炎双球菌发生转化，D错误。故选D。
6．(2021·山东德州期中)关于噬菌体侵染细菌的实验，下列叙述正确的是( D )
A．搅拌的目的是使上清液中析出质量较轻的噬菌体颗粒
B．35S标记的噬菌体侵染未被标记的细菌，沉淀物中放射性很高
C．32P标记的噬菌体侵染未被标记的细菌，多数子代噬菌体中能检测到32P
D．合成子代噬菌体的蛋白质和DNA所需的酶均来自细菌
[解析] 搅拌的目的是使噬菌体的颗粒与大肠杆菌分离开；35S标记的噬菌体侵染未被标记的细菌，离心后上清液中放射性很高；32P标记的噬菌体侵染未被标记的细菌，由于DNA半保留复制的特点，只有少数子代噬菌体中检测到32P；合成子代噬菌体的蛋白质和DNA所需的酶均来自细菌。
7．(2020·山东省泰安市高三上学期期中)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( B )
A．实验中可用15N代替32P标记蛋白质外壳
B．子代噬菌体蛋白质外壳合成的原料来自大肠杆菌
C．子代噬菌体DNA的脱氧核糖核苷酸全部来自大肠杆菌
D．实验证明了生物体的遗传物质不是蛋白质
[解析] 噬菌体的蛋白质中不含P，N是蛋白质和DNA共有的元素，若用15N标记噬菌体的蛋白质，则其DNA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，利用的原料来自大肠杆菌，B正确；DNA复制为半保留复制，噬菌体的DNA合成的模板来自噬菌体自身的DNA，而合成子链的原料来自大肠杆菌，所以子代噬菌体DNA的脱氧核糖核苷酸不是全部来自大肠杆菌，C错误；该实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA，不能证明其遗传物质不是蛋白质，D错误。故选B。
8．下列有关探索DNA是遗传物质实验的叙述，错误的是( D )
A．格里菲思的实验指出了R型肺炎双球菌转化为S 型是转化因子作用的结果
B．艾弗里实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质
C．赫尔希和蔡斯实验中标记T2 噬菌体的DNA 时利用了含32P的大肠杆菌
D．搅拌不充分会使35S标记的噬菌体这一组的沉淀物放射性偏低
[解析] 格里菲思通过体内转化实验证明死亡的S型菌含有转化因子，可以使R型肺炎双球菌转化为S 型，A正确；艾弗里通过分别研究DNA和蛋白质等物质的作用实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质，B正确；标记T2噬菌体的DNA时，应先用含32P的培养基培养大肠杆菌，然后用被32P标记的大肠杆菌培养噬菌体，C正确；搅拌不充分会使35S标记的噬菌体和大肠杆菌一起进入沉淀物中，使沉淀物放射性偏高，D错误。故选D。
9．(2020·玉山县期中)某科学家做“噬菌体侵染细菌”的实验时，对噬菌体的DNA或蛋白质进行32P或35S标记，下列有关噬菌体侵染细菌实验的叙述中，正确的是( D )
A．让其中一个已被32P标记的噬菌体去侵染未标记的细菌，最后释放出100个噬菌体，有98个噬菌体的DNA含32P
B．要得到35S标记噬菌体，必须直接接种在含35S的动物细胞培养基中进行培养
C．采用搅拌和离心的方法是为了把蛋白质和DNA分开，再分别检测其放射性
D．在该实验中，若改用32P、35S分别标记细菌的DNA和蛋白质，复制4次，则子代噬菌体100%含32P和35S
[解析] 让其中一个已被32P标记的噬菌体去侵染未标记的细菌，最后释放出100个噬菌体，有2个噬菌体的DNA含32P，A错误；要得到35S标记噬菌体，要先用35S培养基培养大肠杆菌，然后用噬菌体去侵染大肠杆菌，B错误；搅拌和离心是为了把噬菌体外壳和细菌分离，C错误；由于噬菌体侵染细菌实验中，所用原料都来自细菌，所以在该实验中，若改用32P、35S分别标记细菌的DNA和蛋白质，复制4次，则子代噬菌体100%含32P和35S，D正确。
10．(2021·济宁期末)图甲是加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化；图乙是噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。有关叙述错误的是( A )
A．图乙中，沉淀物中新形成的子代噬菌体具有放射性
B．图甲中，后期出现的大量S型细菌是由R型菌转化并增殖而来的
C．图甲中，AB对应时间段内，小鼠体内还没有形成大量抗R型细菌抗体
D．图乙中若用32P标记亲代噬菌体，裂解后子代噬菌体中少部分具有放射性
[解析] 图乙中，用于侵染细菌的噬菌体的蛋白质外壳被35S标记，蛋白质外壳不进入大肠杆菌，沉淀物中新形成的子代噬菌体没有放射性，A错误；图甲中，后期出现的大量S型细菌是由加热杀死的S型细菌的DNA使R型细菌转化并增殖而来的，B正确；图甲中，AB对应时间段内，R型菌大量繁殖，是小鼠体内还没有形成大量抗R型细菌抗体的结果，C正确；图乙中若用32P标记亲代噬菌体的DNA，DNA能进入大肠杆菌，由于DNA进行半保留复制，裂解后子代噬菌体中少部分具有放射性，D正确。
11．(2020·江西高考模拟)在遗传物质的研究过程中，最具有代表性的有格里菲思、艾弗里、蔡斯和赫尔希等人所做的经典实验，下列相关叙述不正确的是( A )
A．格里菲思的实验结论是S型菌体内有“转化因子”，理由是DNA是亲子代之间保持连续性的物质
B．艾弗里的实验结论是DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质，理由是只有DNA才能使R型细菌转化为S型细菌
C．蔡斯和赫尔希实验结论是DNA是遗传物质，理由是DNA是亲子代之间保持连续性的物质，并且还指导了蛋白质的合成
D．科学研究表明，DNA是主要的遗传物质，理由是绝大多数生物的遗传物质是DNA
[解析] 格里菲思的实验结论是S型菌体内有“转化因子”，理由是无毒性的R型活细菌在与被杀死的S型细菌混合后，转化为有毒性的S型活细菌，但是并没有得出转化因子是DNA的结论，A错误；艾弗里的实验结论是DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质，理由是只有S型细菌的DNA才能使R型细菌转化为S型细菌，B正确；蔡斯和赫尔希实验结论是DNA是遗传物质，理由是DNA是亲子代之间保持连续性的物质，并且还指导了蛋白质的合成，C正确；科学研究表明，DNA是主要的遗传物质，理由是绝大多数生物的遗传物质是DNA，少数生物(病毒)的遗传物质是RNA，D正确。
12．(2021·淄博模拟)如图为T2噬菌体感染大肠杆菌后，大肠杆菌内放射性RNA与T2噬菌体DNA及大肠杆菌DNA的杂交结果。下列叙述错误的是( C )
A．可在培养基中加入3H－尿嘧啶用以标记RNA
B．参与分子杂交的放射性RNA为相应DNA的转录产物
C．第0 min时，与DNA杂交的RNA来自T2噬菌体及大肠杆菌的转录
D．随着感染时间增加，噬菌体DNA的转录增加，细菌基因活动受到抑制
[解析] 大肠杆菌可吸收培养基中所加入的3H－尿嘧啶来合成RNA，进而完成RNA的标记；参与分子杂交的放射性RNA是相应生物DNA转录产生的；第0 min时，噬菌体尚未感染细菌，因此与DNA杂交的RNA只来自大肠杆菌的转录；图示结果的原因是噬菌体感染细菌后，水解细菌DNA，并利用其水解产物来合成噬菌体DNA，故随着感染时间增加，噬菌体DNA的转录增加，而细菌基因的表达受到抑制。
13．(2021·江苏模拟)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 )
A．应选用35S、32P分别标记该病毒的蛋白质和核酸
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
[解析] DNA和RNA的化学组成存在差异，如DNA特有的碱基是T，而RNA特有的碱基是U，因此可用放射性同位素分别标记碱基T和碱基U，通过检测子代的放射性可知该病毒的类型。因此，实验思路为：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检测其放射性。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检测其放射性。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。
二、非选择题
14．(2020·高邮市期中)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，上清液中不具有放射性，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：在离心上清液中，也具有一定的放射性，而下层的放射性强度比理论值略低。
(1)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，采用的实验方法是同位素标记法(同位素示踪法)。
(2)在理论上，上清液放射性应该为0，其原因是理论上讲，噬菌体已将含32P的DNA全部注入到大肠杆菌内，上清液中只含噬菌体的蛋白质外壳。
(3)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。
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，将是(填“是”或“不是”)误差的来源，理由是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。
(4)噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质。
(5)上述实验中，不能(填“能”或“不能”)用15N来标记噬菌体的DNA？理由是因为在DNA和蛋白质中都含有N元素。
(6)若要大量制备用35S标记的噬菌体，需先用35S的培养基培养大肠杆菌，再用噬菌体去感染被35S标记的大肠杆菌。
[解析] (1)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记噬菌体侵染细菌，采用了同位素标记法(同位素示踪法)。(2)由于32P标记的是噬菌体的DNA，并且DNA是遗传物质，将含32P的DNA全部注入到大肠杆菌中，而蛋白质外壳留在外面，因此在离心时，含有32P标记的大肠杆菌沉在底部，而蛋白质外壳留在上清液中，因此在理论上，上清液放射性应该为0。(3)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，产生的子代噬菌体会从大肠杆菌中释放出来，离心后出现在上清液中，使上清液的放射性含量升高。b.在实验中，如果保温时间过短，会有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，因此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。(4)噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质。(5)由于DNA和蛋白质中均有N元素，所以不能用15N来标记噬菌体的DNA。(6)若要大量制备用35S标记的噬菌体，需先用35S的培养基培养大肠杆菌，再用噬菌体去侵染被35S标记的大肠杆菌。
15．(2021·河南信阳月考)人类对遗传物质的探索经历了漫长的过程。回答下列问题：
(1)孟德尔等遗传学家的研究表明，在减数分裂过程中，非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。
(2)在格里菲思所做的肺炎双球菌体内转化实验中，S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型，R型菌是由S型菌突变产生。利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养，出现了S型菌，如果S型菌的出现是由于R型菌突变产生，则出现的S型菌为多种类型，作出这一判断的依据是 基因突变是不定向的。
(3)艾弗里所做的肺炎双球菌体外转化实验如下：
①S型菌的蛋白质或多糖＋R型菌→只有R型菌
②S型菌的DNA＋R型菌→R型菌＋S型菌
③S型菌的DNA＋DNA酶＋R型菌→只有R型菌
增设实验③的目的是证明无DNA则转化一定不能发生(或“DNA是使R型菌发生转化的唯一物质”或“DNA是使R型菌发生转化的不可或缺的物质”)。
(4)研究表明，烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，为什么遗传学家无法推测出RNA分子中四种碱基的比例关系？RNA是单链，碱基之间没有统一的配对关系(或“RNA是单链，只有部分碱基存在一一配对关系”)。
[解析] (1)自由组合定律的实质指的是非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的组合而组合。(2)基因突变是不定向的，所以若R型菌基因突变可以产生S型菌，则S型菌可能有多种类型。(3)艾弗里的实验增加了DNA和DNA酶的实验，与DNA组实验作为对比，说明DNA是使R型菌发生转化的唯一物质，而不是其更小的单位。(4)RNA是单链，碱基之间没有统一的配对关系，所以遗传学家无法推测RNA分子中四种碱基的比例关系。
第1组
第2组
第3组
第4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型活细菌与加热后杀死的S型细菌
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