2024届高三生物一轮复习基础夯实练31：DNA是主要的遗传物质

基础夯实练31  DNA是主要的遗传物质

一、选择题

1．在格里菲思所做的肺炎链球菌转化实验中，无毒性的R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验，结合现有生物学知识所做的下列推测中，不合理的是(　　)

A．与R型细菌相比，S型细菌的毒性可能与荚膜多糖有关

B．S型细菌的DNA能够进入R型细菌细胞指导蛋白质的合成

C．加热致死S型细菌其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响

D．将S型细菌的DNA经DNA酶处理后与R型细菌混合，可以得到S型细菌

2．(2023·江苏南京中华中学高三检测)某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，进行了以下四组实验。一段时间后，经过搅拌、离心，检测到子代噬菌体全部都有放射性的实验有(　　)

①用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌

②用3H标记的噬菌体侵染未标记的细菌

③用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌

④用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌

A．①③  B．②③  C．①④  D．②④

3．(2023·北京朝阳区高三质检)赫尔希和蔡斯完成的噬菌体侵染细菌的实验进一步证实了DNA是遗传物质。这项实验获得成功的原因之一是噬菌体(　　)

A．侵染大肠杆菌后会裂解宿主细胞

B．只将其DNA注入大肠杆菌细胞中

C．DNA可用15N同位素标记

D．蛋白质可用32P放射性同位素标记

4．下列有关噬菌体侵染细菌实验的叙述，正确的是(　　)

A．用乳酸菌替代大肠杆菌进行实验，可获得相同的实验结果

B．32P标记的噬菌体侵染细菌，保温时间的长短会影响实验结果

C．子代噬菌体的DNA全部来自亲代，蛋白质全部来自大肠杆菌

D．35S标记的噬菌体侵染细菌，沉淀物中出现放射性可能是基因突变造成的

5．(2023·江苏南通高三期中)赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记技术进行了相关实验，为生物遗传物质探索提供了有力的证据。图示为实验的部分过程，下列相关叙述正确的是(　　)

A．培养获得含32P的细菌是标记噬菌体DNA的前提

B．过程①时间越长，噬菌体侵染细菌越充分，结果更可靠

C．过程②的目的是使噬菌体的蛋白质与DNA彼此分离

D．过程③沉淀物中放射性高，证明DNA是遗传物质

6．科研人员将感染了烟草花叶病毒的烟草叶片的提取液分成甲、乙、丙、丁四组，甲组不做处理，乙组加入蛋白酶，丙组加入RNA酶，丁组加入DNA酶。然后分别接种到正常烟草叶片上一段时间，观察并记录烟草叶片上病斑的数量。能正确表示结果的图示是(　　)

7. (2023·湖北黄石高三检测)艾弗里肺炎链球菌体外转化实验的主要过程如下图。下列相关叙述正确的是(　　)

A．步骤①破碎细胞的目的是释放核内遗传物质

B．步骤②去除蛋白质的原理是氯仿催化蛋白质水解

C．步骤③用多糖水解酶去除多糖利用了酶的专一性

D．步骤④转化成功后培养基上仅出现S型细菌菌落

8．1952年，赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记技术，证明了DNA是遗传物质，他们所做的两组实验结果如表所示。下列说法错误的是(　　)

A.上述实验方法与艾弗里的不同，但二者最关键的设计思路相同

B．甲、乙两组相互对照可以得出DNA是大多数生物的遗传物质的结论

C．甲组沉淀物中有25%的放射性，可能是搅拌不充分所致

D．将甲组沉淀物中的噬菌体进一步培养，得到的子代噬菌体都不含放射性

9．噬菌体是一类细菌病毒，下列关于噬菌体侵染细菌实验的叙述，不正确的是(　　)

A．侵染过程的“合成”阶段，噬菌体DNA作为模板，而原料、ATP、酶、场所等条件均由细菌提供

B．为确认何种物质注入细菌体内，可用32P、35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质

C．用35S标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，由于保温时间过长所以上清液中会出现少量的放射性

D．若用32P对噬菌体双链DNA进行标记，再转入未被标记的培养有细菌的普通培养基中，让其连续复制n次，则含32P的DNA应占子代DNA总数的1/2n－1

10．(2023·江苏泰州高三调研)DNA是主要的遗传物质，下列相关叙述正确的是(　　)

A．格里菲思通过体外转化实验证明了DNA是遗传物质

B．沃森和克里克通过模型构建证明了DNA具有双螺旋结构

C．梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记技术证明了DNA的半保留复制

D．赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是主要的遗传物质

二、非选择题

11．(2023·河北唐山高三模拟)科学家用去污剂裂解加热致死的S型肺炎链球菌细胞，然后抽取裂解产物依次进行如图所示的肺炎链球菌转化实验(S型细菌有荚膜且具有毒性，能使小鼠患败血症，R型细菌无荚膜也无毒性)。请回答下列问题：

(1)上述实验中，____________(填序号)对照能说明S型细菌的DNA是转化因子。

(2)除了通过观察注射后小鼠的存活情况来判断R型和S型细菌外，还可以通过什么方法区别R型细菌和S型细菌？___________________________________________________________

______________________________________________________________________________。

(3)上述实验利用了酶具有__________________的特点。与“设法将物质分开，单独、直接地观察它们各自作用”的实验思路相比，本实验的优势在于_____________________________

______________________________________________________________________________。

12．如图为T2噬菌体侵染细菌实验的部分步骤和结果，请据图回答下列问题：

(1)T2噬菌体的化学成分是________________，用放射性32P标记的是T2噬菌体的________________________________________________________________________。

(2)要获得32P标记的T2噬菌体，必须用含32P的大肠杆菌培养，而不能用含32P的培养基直接培养，原因是_______________________________________。

(3)实验过程中搅拌的目的是______________________________________________，离心后放射性较高的是____________(填“上清液”或“沉淀物”)。

(4)接种噬菌体后培养时间过长，发现上清液中放射性增强，最可能的原因是______________

______________________________________________________________________________。

(5)赫尔希和蔡斯还设计了一组实验，请简述对照实验设计：__________________________。

预期的实验结果是_______________________________________________________________

______________________________________________________________________________。

13．某研究小组在南极冰层中发现一种全新的病毒，为探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA，做了如下实验。请回答下列问题：

(1)材料用具：该病毒核酸提取物，DNA酶，RNA酶，小白鼠，等渗生理盐水，注射器等。

(2)实验步骤：

①取健康且生长状况基本一致的小白鼠若干，随机均分成四组，编号分别为A、B、C、D。

②将下表补充完整，并将配制溶液分别注射入小白鼠体内。

③相同条件下培养一段时间后，观察比较各组小白鼠的发病情况。

(3)结果预测及结论：

①A、C组发病，____________________，说明DNA是该病毒的遗传物质。

②_____________________________，说明_________________________。

(4)从注射的物质看，该探究实验所依据的生物学原理是________________________；从实验现象预测和相关判断看，该实验依据的生物学原理是_________________________________。

(5)若该病毒的遗物物质为DNA，则其彻底水解产物有____________种。

参考答案

1．D　2.C

3．B　[噬菌体侵染大肠杆菌后会裂解宿主细胞，但这并不是实验成功的原因，A错误；噬菌体侵染细菌的过程中实现了DNA和蛋白质的完全分离，这样可以单独地研究二者的功能，B正确；DNA和蛋白质外壳都含有N元素，因此不能用15N标记DNA，C错误；蛋白质外壳不含P元素，不能用32P标记蛋白质外壳，D错误。]

4．B　[噬菌体专一性侵染大肠杆菌，若本实验用乳酸菌替代大肠杆菌，则不能得到相同的实验结果，A错误；子代噬菌体的DNA部分来自亲代，部分为新合成的，蛋白质全部是新合成的，C错误；35S标记的噬菌体侵染细菌时，沉淀物中存在少量放射性，可能是搅拌不充分所致，D错误。]

5．A　[因为T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，故培养获得含32P的细菌是标记噬菌体DNA的前提，A正确；过程①保温时间过长，大肠杆菌会裂解，使其释放子代噬菌体所在的上清液中带有放射性，结果不可靠，B错误；过程②搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与其分离，C错误；过程③沉淀物中放射性高，说明噬菌体的DNA进入了细菌，但不能据此证明DNA是遗传物质，D错误。]

6．B

7．C　[肺炎链球菌为原核生物，没有细胞核，A错误；步骤②中氯仿的作用是使蛋白质变性，而不是催化蛋白质水解，B错误；酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或者一类化学反应，用多糖水解酶去除多糖，利用了酶的专一性，C正确；处理后得到的沉淀物为DNA，与R型细菌混合后只有少量转化为S型细菌，因此步骤④转化成功后培养基上既出现S型细菌菌落又出现R型细菌菌落，D错误。]

8．B　[甲、乙两组相互对照只能证明DNA是T2噬菌体的遗传物质，不能得出DNA是大多数生物的遗传物质的结论，B错误；乙组用32P标记的是噬菌体的DNA，上清液中含有15%的放射性，可能是有一些噬菌体还未来得及将其DNA注入大肠杆菌，经过搅拌离心后，到了上清液中，而甲组35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，沉淀物中含有25%的放射性，可能是搅拌不充分所致，C正确；甲组用35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌时，只将DNA注入大肠杆菌，蛋白质外壳留在外面，所以将甲组沉淀物中的噬菌体进一步培养，得到的子代噬菌体都不含有放射性，D正确。]

9．C　[用35S标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，由于35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌时蛋白质外壳没有进入细菌，离心后分布在上清液中，保温时间过长会导致子代噬菌体释放，而子代噬菌体不含放射性，因此这不影响上清液中的放射性，C错误。]

10．C　[格里菲思通过体内转化实验提出了转化因子的概念，但没有提出DNA是遗传物质，A错误；模型构建不能证明DNA是双螺旋结构，沃森和克里克发现了DNA的双螺旋结构并构建了模型，模型是将他们的发现更好地呈现出来，B错误；赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质，D错误。]

11．(1)①和⑤　(2)电子显微镜下观察细菌有无荚膜(或在固体培养基中培养，观察菌落特征，若菌落表面光滑，则为S型；若菌落表面粗糙，则为R型)　(3)专一性　避免物质纯度不足带来的干扰

12．(1)蛋白质和DNA　DNA　(2)噬菌体是细菌病毒，不能独立生活，必须寄生在活细胞中(其他答案合理亦可)　(3)使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离　沉淀物　(4)培养时间过长，增殖形成的子代噬菌体从细菌体内释放出来

(5)用35S标记的T2噬菌体重复上述实验　上清液放射性很高，沉淀物放射性很低

解析　(1)T2噬菌体由蛋白质外壳和DNA组成，其中有磷元素的是DNA。(3)实验过程中，通过搅拌可以使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。由于32P存在于噬菌体DNA中，噬菌体侵染细菌时DNA进入细菌体内，所以沉淀物中放射性很高。(5)赫尔希和蔡斯还设计用35S标记的T2噬菌体重复上述实验，由于35S标记的蛋白质没有进入细菌，所以上清液放射性很高，沉淀物放射性很低。

13．(2)②DNA酶　生理盐水　(3)①B、D组未发病　②B、C组发病，A、D组未发病　RNA是该病毒的遗传物质　(4)酶具有专一性　核酸控制生物的性状　(5)6

解析　(2)因为探究病毒的遗传物质是DNA还是RNA。相应的酶能水解核酸，故应在B处加入该病毒的核酸提取物和DNA酶，而D组作空白对照，应加入等量的生理盐水。(3)如果A、C组发病，B、D组未发病，说明DNA是该病毒的遗传物质，因为DNA酶可将DNA水解。如果B、C组发病，A、D组未发病，说明RNA是该病毒的遗传物质，因为RNA酶可将RNA水解。(5)若该病毒的遗传物质为DNA，则其彻底水解产物有脱氧核糖、磷酸和4种含氮碱基，共6种。