高考生物提分秘籍：专题18《DNA是主要的遗传物质》热点难点突破（含答案）

1．赫尔希和蔡斯通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明噬菌体的遗传物质是DNA，以下实验步骤的先后顺序为 (　　)

①用分别含有35S和32P的培养基培养细菌

②利用培养细菌的培养基培养噬菌体

③用噬菌体分别与含有35S和32P的细菌混合培养

④用含35S和32P的噬菌体分别与无标记的细菌混合培养

⑤放射性检测

⑥离心分离

A．①③④⑥⑤     B.①③④⑤⑥

C．①②③④⑤⑥   D.②①③⑤④⑥

答案　A

2．在肺炎双球菌的转化实验中，将加热杀死的S型细菌与R型细菌相混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡，则小鼠体内S型、R型细菌含量变化情况最可能是下图中的哪个选项 (　　)

答案　B

解析　随着R型细菌转化成S型细菌，S型细菌的数量变化呈现S型曲线的变化。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。

3．用含32P和35S的培养基培养细菌，将一个未标记的噬菌体在此细菌中培养9小时，经检测共产生了64个子代噬菌体，下列叙述正确的是 (　　)

A．32P和35S只能分别标记细菌的DNA和蛋白质

B．子代噬菌体的DNA和蛋白质一定具有放射性

C．DNA具有放射性的子代噬菌体占1/32

D．噬菌体繁殖一代的时间约为1.0小时

答案　B

解析　细菌中除DNA含有P外，磷脂和ATP等物质也含P；子代噬菌体的DNA均具有放射性；9小时中1个噬菌体增殖产生64个子代噬菌体，即繁殖了6次，故噬菌体繁殖一代的时间约为1.5小时。

4．用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，经培养、搅拌、离心、检测，上清液的放射性占15%，沉淀物的放射性占85%。上清液带有放射性的原因可能是 (　　)

A．噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体

B．搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离

C．离心时间过长，上清液中析出较重的大肠杆菌

D．32P标记了噬菌体蛋白质外壳，离心后存在于上清液中

答案　A

5．关于“肺炎双球菌的转化实验”，哪一项叙述是正确的 (　　)

A．R型细菌与S型细菌DNA混合后，转化是基因突变的结果

B．用S型细菌DNA与活R型细菌混合后，可能培养出S型菌落和R型菌落

C．用DNA酶处理S型细菌DNA后与活R型细菌混合，可培养出S型菌落和R型菌落

D．格里菲思用活R型与死S型细菌混合后注射到小鼠体内，可导致小鼠死亡，这就证明了DNA是遗传物质

答案　B

解析　R型细菌与S型细菌混合后发生了转化，转化的实质是基因重组；DNA酶将S型细菌DNA分解，分解后的DNA没有活性，不能使R型细菌转化成S型细菌；格里菲思的实验中，没有将DNA与其他物质分开，所以最终没有证明S型细菌的遗传物质究竟是什么。

6．某实验甲组用35S标记的噬菌体侵染32P标记的大肠杆菌，乙组用32P标记的噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌，检测子代病毒的放射性情况，有关叙述正确的是 (　　)

A．甲组子代有放射性，乙组子代没有放射性

B．甲组子代没有放射性，乙组子代有放射性

C．甲、乙两组子代都有放射性

D．该实验能证明噬菌体的DNA是遗传物质

答案　C

解析　35S标记的是噬菌体的蛋白质，蛋白质不是遗传物质，在子代噬菌体中检测不到放射性，32P标记的大肠杆菌能为噬菌体增殖提供原料，使得子代噬菌体有放射性；乙组用32P标记的是噬菌体的DNA，DNA是遗传物质，在子代噬菌体中能检测到放射性，35S标记的大肠杆菌能为噬菌体增殖提供原料，使得子代噬菌体有放射性。C正确。

7．如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．水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和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进行了逆转录过程

D．RNA是TMV的主要遗传物质

答案　A

8．某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验，进行了以下4个实验：①用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌；②用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌；③用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌；④用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌。

以上4个实验，经过一段时间后离心，检测到放射性的主要部位分别是 (　　)

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

答案　D

解析　用噬菌体侵染细菌一段时间后离心，上清液是噬菌体的蛋白质外壳，沉淀物是细菌(其中含有噬菌体的DNA)。用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌，上清液是没有放射性的；用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌，放射性主要体现在DNA即沉淀物中；用3H标记细菌，放射性在沉淀物中；而用15N标记的噬菌体含有放射性的物质是蛋白质和DNA，即放射性位于上清液和沉淀物中。

9．噬藻体是感染蓝藻的DNA病毒。用32P标记的噬藻体感染蓝藻细胞，培养一段时间，经搅拌、离心后进行放射性检测。相关叙述正确的是 (　　)

A．32P标记的是噬藻体DNA中的胸腺嘧啶

B．搅拌的目的是使吸附在蓝藻上的噬藻体与蓝藻分离

C．离心后放射性同位素主要分布在试管的上清液中

D．此实验证明DNA是噬菌体的遗传物质

答案　B

解析　32P标记的是噬藻体DNA中的磷酸基；搅拌的目的是使吸附在蓝藻表面上的噬藻体与蓝藻分离；离心后放射性同位素主要分布在试管的沉淀物中；由于缺乏对照实验，故不能说明噬藻体的遗传物质是DNA。

10．艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质。这两个实验在设计思路上的共同点是 (　　)

A．重组DNA片段，研究其表型效应

B．诱发DNA突变，研究其表型效应

C．设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应

D．应用同位素示踪技术，研究DNA在亲代与子代之间的传递

答案　C

11．下列关于DNA是生物的主要遗传物质的叙述，正确的是 (　　)

A．所有生物的遗传物质都是DNA

B．真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少部分病毒的遗传物质是RNA

C．动物、植物、真菌的遗传物质是DNA，除此以外的其他生物的遗传物质是RNA

D．真核生物、原核生物的遗传物质是DNA，其他生物的遗传物质是RNA

答案　B

解析　DNA是生物的主要遗传物质是针对自然界中各种生物而言的，即凡有DNA的生物其遗传物质均为DNA(包括一切细胞生物及DNA病毒)，只有无DNA的RNA病毒，其遗传物质才为RNA。

12．下列关于遗传物质探索历程的叙述，错误的是(　　)

A．若32P标记组的上清液有放射性，则可能原因是搅拌不充分

B．将S型菌的DNA、蛋白质、多糖等物质分别与R型活菌混合培养，培养基中均有R型菌出现

C．噬菌体侵染细菌实验的成功，是因为采用同位素标记法将蛋白质与DNA分开研究

D．噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力

解析：若32P标记组的上清液有放射性，则可能原因是培养时间太短，DNA还未全部注入大肠杆菌就被离心到上清液中去了，也可能是培养时间太长，大肠杆菌裂解使含放射性的噬菌体释放到上清液中去，A错误；将S型菌的DNA、蛋白质、多糖等物质与R型活菌混合培养，所有的培养基中均有R型菌出现，而只有加入S型菌的DNA培养基中有S菌出现，B正确；艾弗里实验的设计思路是把S型细菌中的物质分开，单独观察它们的作用，赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌，而蛋白质外壳留在外面，这样就可以把DNA与蛋白质分开，C正确；噬菌体侵染细菌实验和肺炎双球菌体外转化实验，这两个实验的设计思路都是设法将DNA与蛋白质区分开，但是后者提取的DNA上仍然有0.02%的蛋白质，D正确。

答案：A

13．为了探究T2噬菌体的遗传物质，用放射性同位素标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，经保温培养、搅拌离心，检测放射性，预计上清液中应没有放射性，但结果出现了放射性。则标记的元素及误差原因是(　　)

A．P　培养时间过长　　 B．S　培养时间过长

C．P　搅拌不够充分 　  D．S　搅拌不够充分

答案：A

14．赫尔希和蔡斯用噬菌体侵染大肠杆菌，离心后，甲组上清液放射性低，沉淀物放射性高；乙组刚好相反。下列说法正确的是(　　)

A．甲组的噬菌体是用35S标记其蛋白质

B．乙组的噬菌体是用32P标记其蛋白质

C．甲组产生的子代噬菌体均含有放射性

D．乙组产生的子代噬菌体均不含放射性

解析：甲组上清液放射性低，沉淀物放射性高，说明甲组标记的是噬菌体的DNA，乙组刚好相反，说明乙组标记的是噬菌体的蛋白质。根据T2噬菌体侵染细菌的特点，只有DNA进入细菌体内，蛋白质没有侵入，因此乙组产生的子代噬菌体均不含放射性，D正确。

答案：D

15．某校生物研究性学习小组模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌的实验，过程如下图所示，下列有关分析正确的是(　　)

A．理论上，b和c中不应具有放射性

B．实验中b含少量放射性与①过程中培养时间的长短有关

C．实验中c含有放射性与④过程中搅拌不充分有关

D．实验结果，ad中有少量的放射性，bc中有大量的放射性

答案：A

16．下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是(　　)

A．肺炎双球菌的遗传物质主要是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．H5N1的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸

解析：A项中肺炎双球菌的遗传物质是DNA；B项中酵母菌为真核生物，其遗传物质DNA主要分布在染色体上，细胞质中也有；C项中T2噬菌体的遗传物质是DNA，不含S元素；D项中H5N1的遗传物质是RNA，水解后产生4种核糖核苷酸。

答案：B

17．叶绿体的DNA能指导自身小部分蛋白质在叶绿体内的合成。下列叙述中错误的是(　　)

A．叶绿体DNA能够转录

B．叶绿体DNA是遗传物质

C．叶绿体内存在核糖体

D．叶绿体功能不受细胞核调控

解析：叶绿体的DNA能指导自身小部分蛋白质在叶绿体内的合成，因此叶绿体的DNA能够转录和翻译，也是细胞质内的遗传物质。叶绿体功能受细胞核调控。

答案：D

18．下列四种病毒中，遗传信息贮存在DNA分子中的是(　　)

A．引发禽流感的病原体 　  B．烟草花叶病毒

C．T2噬菌体 　            D．引起AIDS的病原体

解析：对于常见的各种病毒的遗传物质要注意归类记忆。禽流感病毒(禽流感的病原体)、烟草花叶病毒、艾滋病病毒(引起AIDS的病原体)都是RNA病毒，T2噬菌体是DNA病毒。

答案：C

19．某同学分离纯化了甲、乙两种噬菌体的蛋白质和DNA，重新组合为“杂合”噬菌体，然后分别感染大肠杆菌，并对子代噬菌体的表现型作出预测见下表。其中预测正确的是(　　)

A.1、3　     B．1、4

C．2、3 　  D．2、4

答案：B

20．利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验。各组肺炎双球菌先进行图示处理，再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。下列说法不正确的是(　　)

A．通过E、F对照，能说明转化因子是DNA而不是蛋白质

B．F组可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌

C．F组产生的S型肺炎双球菌可能是基因重组的结果

D．能导致小鼠死亡的是A、B、C、D四组

解析：从图示实验过程看出，通过E、F对照，能说明转化因子是DNA而不是蛋白质，F组加入了S型菌的DNA，可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌；而出现的S型肺炎双球菌可能是基因重组的结果；A组经煮沸，D和E组为R型菌，均不能导致小鼠死亡，D错误。

答案：D

21．某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验，进行了以下4个实验：

①用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌；

②用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌；

③用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌；

④用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌。

以上4个实验，经过一段时间后离心，检测到放射性的主要部位分别是(　　)

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

答案：D

22．如图是赫尔希和蔡斯研究遗传物质实验中的物质示意图及实验过程图，请回答下列问题。

(1)图3中用35S标记噬菌体蛋白质外壳，标记元素所在部位是图2中的________。如果用32P标记噬菌体的DNA，标记元素所在部位是图1中的________。

(2)赫尔希和蔡斯选用噬菌体作为实验材料，其原因之一是噬菌体只由__________________________组成。

(3)实验中采用搅拌和离心等手段，目的分别是________________________。

(4)仅有图3的实验过程，________________(能或不能)说明蛋白质不是遗传物质，原因是____________________________。

解析：(1)32P标记的是①(磷酸基团)，⑤(肽键)不含S，有些R基含S，故35S标记的是R基。(2)噬菌体侵染细菌的实验思路是单独观察生物体内每一种化学成分的作用，而噬菌体只由蛋白质外壳和DNA组成，这是它被选为实验材料的原因之一。(3)实验中采用搅拌和离心等手段，搅拌的目的是让噬菌体的蛋白质外壳与细菌分离，离心是让上清液中析出重量较轻的噬菌体外壳，以便观察放射性存在的部位。(4)图3实验中蛋白质外壳没有进入细菌体内，不能说明噬菌体的蛋白质不是遗传物质。

答案：(1)④　①　

(2)蛋白质外壳和DNA　

(3)搅拌的目的是让噬菌体的蛋白质外壳与细菌分离，离心的目的是让上清液中析出重量较轻的噬菌体的外壳

(4)不能　蛋白质外壳没有进入细菌体内

23．烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)均为能感染烟叶使之出现感染斑的RNA病毒，用石炭酸处理能使蛋白质外壳去掉而只留下RNA，由于两者的亲缘关系较近，能重组其RNA和蛋白质形成类似“杂种”的新品系病毒感染烟叶，请据下图回答问题：

a为TMV的蛋白质感染，b为TMV的RNA感染，c为HRV的蛋白质感染，d为HRV的RNA感染，e为HRV的蛋白质与TMV的RNA杂交感染，f为TMV的蛋白质与HRV的RNA杂交感染。

(1)a与b，c与d的结果不同，说明_________________________。

(2)b与d的结果不同，说明_________________________。

(3)e中的杂交病毒感染后，在繁殖子代病毒的过程中，合成蛋白质的模板来自________，合成蛋白质的原料氨基酸由______________提供。

(4)f中的杂交病毒感染后，子代病毒具有来自________的RNA和来自________的蛋白质。

答案：(1)对这两种病毒来说，RNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质　(2)不同的RNA，控制合成不同的蛋白质，表现出不同的性状　(3)TMV的RNA　烟叶细胞　(4)HRV　HRV

24．在研究生物遗传物质的过程中，人们做了很多的实验进行探究，包括著名的“肺炎双球菌转化实验”。

(1)某人曾重复了“肺炎双球菌转化实验”，步骤如下。请分析以下实验并回答问题：

A．将一部分S型细菌加热杀死；

B．制备符合要求的培养基，并分为若干组，将菌种分别接种到各组培养基上；

C．将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况。(如下图)

①制备符合实验要求的培养基时，除加入适当比例的水和琼脂外，还必须加入一定量的无机盐、氮源、有机碳源、生长因子等，并调整pH。

②本实验中的对照组是________。

③本实验能得出的结论是S型细菌中的某种物质(转化因子)能使__________________________________。

④从你现有的知识分析，“R型细菌变成S型细菌”这一变异属于________，加热杀死的S型细菌中的DNA仍有活性的原因可能是______________________________。

(2)艾弗里等人通过实验证实了在上述细菌转化过程中，起转化作用的是DNA。请利用DNA酶(可降解DNA)作试剂，选择适当的材料用具，设计实验方案，验证“促进R型细菌转化成S型细菌的物质是DNA”，并预测实验结果，得出实验结论。

①实验设计方案：

第一步：从S型细菌中提取DNA。

第二步：制备符合要求的培养基，均分为三份，编号为A、B、C，分别作如下处理。

第三步：将________分别接种到三组培养基上。

第四步：将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况。

②预测实验结果：____________________________________。

③得出实验结论：DNA分子可以使R型细菌转化为S型细菌，DNA结构要保持________才能完成此转化过程。

答案　(1)②1、2、3组

③R型细菌转化为S型细菌　④基因重组　DNA热稳定性较高

(2)①加入提取出的S型细菌DNA和DNA酶　R型细菌　②A、C组中未出现S型细菌，只有B组培养基中出现S型细菌　③完整

解析　(1)通过对比可知，加热杀死的S型细菌与R型细菌混合在一起，可以产生活的S型细菌，说明S型细菌中有某种物质能使R型细菌转化为S型细菌。(2)①第二步中要形成对照，主要体现S型细菌的DNA能发生转化，而经过DNA酶使DNA水解无法发生转化。②只有加入S型细菌的DNA，才能发生转化成S型活菌的过程，而经过DNA酶处理后的S型细菌的DNA，因水解失去原有DNA的作用而无法发生转化。③通过对照可知，只加入R型细菌不会产生S型细菌，加入S型细菌的DNA才能发生转化产生S型细菌，而加入S型细菌DNA和DNA酶后，不能产生S型细菌，从反面又证明使R型细菌转化为S型细菌的物质是DNA。

25．1952年，赫尔希和蔡斯进行的噬菌体侵染细菌的实验，是人类探究“什么是遗传物质”的最具说服力的实验。下图为用含32P的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，据图回答下列问题。

(1)T2噬菌体的组成成分是蛋白质和DNA。如果仅凭猜想，控制其性状的遗传物质的情况有________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)你认为怎样才能得到被32P标记的T2噬菌体？请简述你的实验方案：________________________________________________________________________

(3)当接种噬菌体后培养时间过长，发现在搅拌后的上清液中有放射性，其最可能的原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)一个噬菌体含有一个DNA分子。理论上分析，一个被32P标记的T2噬菌体感染细菌后，复制出n个子代噬菌体，其中携带32P的噬菌体有________个。复制时用的原材料来自于________。

答案　(1)①蛋白质和DNA都是遗传物质；②其遗传物质是蛋白质，不是DNA；③其遗传物质是DNA，不是蛋白质

(2)将宿主细菌在含32P的培养基中培养，获得含有32P的细菌；用T2噬菌体去感染被32P标记的细菌，待细菌细胞裂解后，释放出的噬菌体便被32P标记上了

(3)培养时间过长，复制增殖后的噬菌体从大肠杆菌体内释放出来　(4)2　大肠杆菌细胞内游离的脱氧核糖核苷酸

解析　(1)T2噬菌体的组成成分是蛋白质和DNA，故猜想可能是：①蛋白质和DNA都是遗传物质；②其遗传物质是蛋白质，不是DNA；③其遗传物质是DNA，不是蛋白质。

(2)由于病毒只能在宿主细胞内生存，故应先获得含32P的细菌，即将宿主细菌在含32P的培养基中培养；获得含有32P的细菌；用T2噬菌体去感染被32P标记的细菌，待细菌细胞裂解后，释放出的噬菌体便被32P标记上了。

(3)当接种噬菌体后培养时间过长，复制增殖后的噬菌体从大肠杆菌体内释放出来，导致搅拌后的上清液中有放射性。

(4)一个噬菌体含有一个DNA分子，一个DNA分子有两条链，所以复制出的n个子代噬菌体，其中携带32P的噬菌体只有两个，复制时用的原材料来自于大肠杆菌细胞内游离的脱氧核糖核苷酸。

26．阅读以下材料，回答有关问题。

从2009年3月底开始，墨西哥、美国等国接连爆发大规模甲型H1N1流感疫情，并迅速蔓延至北美地区以外的国家，全球拉响防疫警报。

某学校生物兴趣小组的同学通过查阅资料发现，常见的流感病毒都是RNA病毒，同时提出疑问：甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA。下面是兴趣小组为探究甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA设计的实验步骤，请将其补充完整。

(1)实验目的：______________________。

(2)材料用具：显微注射器，甲型H1N1流感病毒的核酸提取液，胚胎干细胞，DNA水解酶和RNA水解酶等。

(3)实验步骤：

第一步：把甲型H1N1流感病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三组，__________________________。

第二步：取等量的猪胚胎干细胞分成三组，用显微注射技术分别把A、B、C三组处理过的核酸提取物注射到三组猪胚胎干细胞中。

第三步：将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间，然后从培养好的猪胚胎干细胞中抽取样品，检测是否有甲型H1N1流感病毒产生。

(4)请预测结果及结论：

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________；

③若A、B、C三组均出现甲型H1N1流感病毒，则甲型H1N1流感病毒的遗传物质既不是DNA也不是RNA。

答案　(1)探究甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA　(3)分别用等量的相同浓度的DNA水解酶、RNA水解酶处理A、B两组核酸提取液，C组不做处理　(4)①若A、C两组出现甲型H1N1流感病毒，B组没有出现，则甲型H1N1流感病毒的遗传物质是RNA　②若B、C两组出现甲型H1N1流感病毒，A组没有出现，则甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA