高中生物第1节 DNA是主要的遗传物质同步练习题

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基 础 题 组
1．下图甲、乙表示两种不同的植物病毒，经重建形成“杂种病毒丙”，用病毒丙侵染植物细胞，在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒是( D )
解析： 图中重建的“杂种病毒丙”的核酸来自乙病毒，而蛋白质外壳来自甲病毒。由于病毒丙侵染植物细胞时，发挥作用的是乙病毒的核酸，所以在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒的核酸和蛋白质外壳均与乙病毒相同。
2．下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是( B )
A．豌豆的遗传物质主要是DNA
B．酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上
C．T2噬菌体的遗传物质含有硫元素
D．HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸
解析： 豌豆的遗传物质只有DNA；酵母菌是真核生物，其遗传物质DNA主要分布在染色体上，在细胞质中的线粒体中也有分布；T2噬菌体的遗传物质是DNA，不含S元素；HIV的遗传物质是RNA，初步水解后产生4种核糖核苷酸。
3．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 )
A．水和苯酚的作用是分离TMV的蛋白质和RNA
B．TMV的蛋白质不能进入烟草细胞中
C．侵入烟草细胞的RNA可转化为DNA
D．RNA是TMV的主要遗传物质
解析： 水和苯酚的作用是将TMV的RNA与蛋白质分离开来，以便于分别研究二者的作用，A项正确；TMV的蛋白质可以接种到正常烟草花叶细胞中，B项错误；烟草花叶病毒的遗传物质为RNA，其不能转化为DNA，C项错误；本实验证明了RNA是TMV的遗传物质，而不是证明RNA是TMV的主要遗传物质，D项错误。
4．在噬菌体侵染细菌的实验中，随着培养时间的延长，培养基内噬菌体与细菌的数量变化如下图所示。下列相关叙述错误的是( B )
A．噬菌体增殖所需的原料、酶、能量均来自细菌
B．在O～t1时间内噬菌体一定还未侵入到细菌体内
C．在t1～t2时间内，由于噬菌体侵入细菌体内，导致细菌大量死亡
D．在t2～t3时间内噬菌体因失去寄生场所而停止增殖
解析： 噬菌体属于病毒，必须在宿主细胞内才能增殖，模板是亲代噬菌体的DNA，原料、酶、能量均由细菌提供，A项正确；在O～t1时间内噬菌体可能已侵入到细菌体内，但没有大量繁殖，B项错误；在t1～t2时间内，因为噬菌体侵入细菌体内，导致细菌大量死亡，C项正确；在t2～t3时间内被侵染的细菌已裂解，所以噬菌体因失去寄生场所而停止增殖，D项正确。
5．在证明DNA是遗传物质的实验中，用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，以下对于沉淀物中含有少量放射性现象的解释，正确的是( A )
A．经搅拌与离心后有少量含35S的T2噬菌体的蛋白质外壳吸附在大肠杆菌上
B．离心速度太快，含35S的T2噬菌体有部分留在沉淀物中
C．T2噬菌体的DNA上含有少量的35S
D．少量含有35S的蛋白质进入大肠杆菌
解析： 35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，DNA中不含有35S；噬菌体的蛋白质外壳不能进入大肠杆菌内，但能吸附在大肠杆菌表面，造成一定的实验误差。
6．格里菲思的肺炎链球菌转化实验的部分过程如图所示。下列有关叙述正确的是( D )
A．S型肺炎链球菌的菌落表面是粗糙的，R型肺炎链球菌的菌落表面是光滑的
B．S型细菌的DNA经加热后失活，因而注射加热致死的S型细菌后的小鼠仍存活
C．从图中病死小鼠中分离得到的肺炎链球菌只有S型细菌而无R型细菌
D．该实验未证明R型细菌转化为S型细菌是由S型细菌的DNA引起的
解析： S型肺炎链球菌的菌落表面是光滑的，R型肺炎链球菌的菌落表面是粗糙的，A错误；S型细菌的DNA经加热后仍有活性，但因加热致死的S型细菌不能在小鼠体内繁殖，所以仅注射加热致死的S型菌小鼠存活，B错误；S型细菌中的DNA能将部分R型细菌转化为S型细菌，因此从图中病死小鼠中分离得到的肺炎链球菌有S型和R型两种类型，C错误；该实验证明已经加热致死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子，但不能证明R型细菌转化为S型细菌是由S型细菌的DNA引起的，D正确。
7．在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，在理论上，上清液中不含放射性，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：在离心上层液体中，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__。
(2)在理论上，上清液放射性应该为0，其原因是_理论上讲，32P标记的T2噬菌体已将含32P的DNA全部注入大肠杆菌内，上清液中只含T2噬菌体的蛋白质外壳__。
(3)实验数据和理论数据之间有较大的误差，对实验过程进行如下误差分析：
①在实验中，从T2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_T2噬菌体在大肠杆菌内增殖后被释放出来，经离心后分布于上清液中__。
②在实验中，如果有一部分T2噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，这_是__(填“是”或“不是”)误差的来源，理由是_没有侵入大肠杆菌的T2噬菌体经离心后分布于上清液中，使上清液具有放射性__。
(4)噬菌体侵染细菌的实验证明了_DNA是遗传物质__。
(5)上述实验中，_不能__(填“能”或“不能”)用15N来标记T2噬菌体的DNA，理由是_在DNA和蛋白质中都含有氮元素，而且15N没有放射性__。
解析：(1)噬菌体侵染细菌实验中，采用的实验方法是同位素标记法。(2)DNA中含有P元素，蛋白质中没有，故32P只能标记T2噬菌体的DNA。在侵染过程中，理论上，32P标记的T2噬菌体的DNA全部注入大肠杆菌，离心后，上清液中是T2噬菌体的蛋白质外壳，沉淀物中是被侵染的大肠杆菌，因此上清液中没有放射性。(3)从T2噬菌体和大肠杆菌混合培养，到用离心机分离，如果时间过长会使T2噬菌体在大肠杆菌中增殖后被释放出来，使上清液带有放射性；如果部分T2噬菌体没有侵染到大肠杆菌内，也会使上清液带有放射性。(4)噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质。(5)氮元素在DNA和蛋白质中都含有，而且15N没有放射性，因此不能用15N标记DNA。
能 力 提 升
1．如果用3H、15N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染未标记的细菌。在产生的子代噬菌体的组成结构成分中，能够找到的是( B )
A．外壳中有3H、15N、35S
B．DNA中有32P、15N、3H
C．外壳中有15N、35S
D．DNA中有15N、32P、35S
解析： 由于3H、15N均可标记噬菌体DNA和蛋白质外壳，而32P只标记噬菌体DNA,35S只标记噬菌体的蛋白质外壳，在其侵染细菌过程中，只有DNA进入细菌，蛋白质外壳没有进入，所以产生的子代噬菌体DNA上有3H、15N、32P，没有35S，B正确。
2．赫尔希和蔡斯利用新技术巧妙地设计了T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，下列与此实验相关的描述正确的是( C )
A．用32P和35S分别标记噬菌体的蛋白质和DNA
B．实验过程中，保温时间过长或过短，两组实验结果均会发生明显变化
C．合成子代噬菌体蛋白质的所需原料和能量均由大肠杆菌提供
D．该实验证明了DNA是主要的遗传物质
解析： 噬菌体侵染细菌的实验中，利用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，A项错误；实验过程中，保温时间过长或过短，只影响32P标记组的实验结果，不会影响35S标记组的实验结果，B项错误；合成子代噬菌体蛋白质的所需原料和能量均由大肠杆菌提供，C项正确；该实验证明了DNA是遗传物质，不能证明DNA是主要的遗传物质，D项错误。
3．下列关于肺炎链球菌转化实验的叙述，正确的是( B )
A．格里菲思的实验中，转化而来的S型肺炎链球菌的后代中有R型细菌和S型细菌
B．体外转化实验中，经DNA酶处理的S型细菌提取物不能使R型细菌转化成S型细菌
C．体外转化实验，证明了肺炎链球菌的主要遗传物质是DNA
D．格里菲思和艾弗里分别用不同方法证明了DNA是遗传物质
解析： 格里菲思的实验中，转化而来的S型肺炎链球菌的后代均为S型细菌，A项错误；体外转化实验证明了转化因子是DNA，而DNA酶能将DNA水解，因此经DNA酶处理的S型细菌提取物不能使R型细菌转化成S型细菌，B项正确；体外转化实验证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA，C项错误；格里菲思体内转化实验并没有证明DNA是遗传物质，只推断出加热致死的S型细菌中含有能将R型细菌转化为S型细菌的转化因子，D项错误。
4．图甲表示将加热致死的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，图乙为用同位素标记技术完成的T2噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。下列相关叙述中，不正确的是( B )
A．图甲中曲线c～d段上升与S型细菌使小鼠发病后免疫能力降低有关
B．图甲中的S型细菌是由R型细菌转化而来的，S型细菌与R型细菌致病性的差异是细胞分化的结果
C．图乙中如果T2噬菌体和细菌混合后不经过搅拌，上清液中的放射性强度会减弱
D．图乙中如果只用14C标记T2噬菌体，则放射性存在于沉淀物和上清液中
解析： 图甲中最初的S型细菌是由R型细菌转化而来的，S型细菌与R型细菌致病性的差异是遗传物质不同，B错误；T2噬菌体侵染细菌时，DNA注入细菌中，而蛋白质外壳仍留在细菌外，搅拌、离心后细菌主要存在于沉淀物中，蛋白质外壳主要集中在上清液中，如果不经过搅拌，则吸附在细菌表面的35S标记的蛋白质外壳会随细菌一起存在于沉淀物中，导致上清液中的放射性减弱，C正确；用14C标记，T2噬菌体的蛋白质和DNA都会被标记，经搅拌、离心后，沉淀物和上清液都有放射性，D正确。
5．赫尔希和蔡斯进行了证明DNA是噬菌体遗传物质的实验。下列相关说法错误的是( D )
①将大肠杆菌细胞分别放在含放射性同位素35S或32P的培养基中培养
②将大肠杆菌细胞放在含放射性同位素35S和32P的培养基中培养
③用T2噬菌体分别侵染被35S或32P标记的大肠杆菌，使T2噬菌体分别被35S或32P标记
④噬菌体侵染大肠杆菌的实验过程：吸附→注入→合成→组装→释放
⑤用35S或32P标记噬菌体蛋白质或DNA的实验方法叫荧光标记法
⑥用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验结果中，上清液理论上不含放射性，因噬菌体已将含32P的DNA全部注入大肠杆菌内
⑦赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明了DNA是主要的遗传物质
A．①④⑥ B．②③⑤
C．④⑥⑦ D．②⑤⑦
解析： 分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，要先分别标记大肠杆菌，即将大肠杆菌细胞分别放在含放射性同位素35S或32P的培养基中培养，②错误；用35S或32P标记噬菌体蛋白质或DNA的实验方法叫放射性同位素标记法，⑤错误；赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明了DNA才是噬菌体的遗传物质，⑦错误。故选D。
6．(2023·山东济南历城二中月考)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( C )
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产生活菌乙的原理是基因重组
D．从鼠5体内分离出活菌在培养基上培养，都会产生粗糙菌落
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。该实验能体现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；②过程中R型菌与加热杀死的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产生活菌乙的原理是基因重组，C正确；⑤过程中，R型死菌与S型活菌混合后注射到小鼠体内，R型菌不能使S型菌转化为R型菌，所以鼠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错误。
7．1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能，请回答下列有关问题。
(1)通过_同位素标记__的方法分别获得被32P或35S标记的噬菌体，过程如下：分别取等量含有放射性同位素_32P__和_35S__的培养基培养大肠杆菌，培养一段时间后，利用大肠杆菌培养T2噬菌体，一段时间后获得蛋白质含有_35S__标记或DNA含有_32P__标记的噬菌体。
(2)侵染一段时间后，用搅拌机搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中的放射性，得到如图所示的实验结果。搅拌的目的是_让病毒蛋白质外壳与大肠杆菌分开__，所以搅拌时间少于1 min时，上清液中的放射性_较低__。实验结果表明当搅拌时间足够长以后，上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%，证明DNA进入了细菌内，蛋白质未进入。图中“被侵染细菌”的存活率曲线基本保持在100%，本组数据的意义是作为对照组，以证明细菌没有被裂解，子代噬菌体没有释放出来，否则细胞外_32P__(填“32P”或“35S”)放射性会增高。
解析：(1)通过同位素标记的方法分别获得DNA被32P或蛋白质被35S标记的噬菌体。由于噬菌体属于病毒，没有细胞结构，所以要先在分别含有32P和35S的培养基中培养大肠杆菌，再用大肠杆菌培养T2噬菌体，最后获得含有被35S标记的蛋白质和被32P标记的DNA。(2)侵染一段时间后，用搅拌机搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中的放射性。搅拌的目的是让病毒蛋白质外壳与大肠杆菌分开，所以搅拌时间少于1 min时，即搅拌不充分，上清液中的放射性较低。实验结果表明当搅拌时间足够长以后，上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%，证明DNA进入了细菌内，蛋白质未进入。图中“被侵染细菌”的存活率曲线基本保持在100%，本组数据的意义是作为对照组，以证明细菌没有被裂解，子代噬菌体没有释放出来，否则细胞外32P放射性会增高。