2024届人教版高考生物一轮复习DNA是主要的遗传物质作业（多项版）含答案

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第1课　DNA是主要的遗传物质
[基础练透]
1．(2022·道里区三模)对照实验中，控制自变量时，与常态相比，人为增加某种影响因素，称为“加法原理”，反之为“减法原理”。艾弗里及同事用肺炎链球菌做实验，实验结果如表。由此可知(　　)
实验组号
接种菌型
加入不同处理的S型细菌细胞提取物
培养皿长菌情况
①
R
不作处理
R型、S型
②
R
蛋白酶
？
③
R
RNA酶
R型、S型
④
R
酯酶
R型、S型
⑤
R
DNA酶
R型
A．②培养皿中只出现R型细菌
B．该实验控制自变量采用了“加法原理”，因为不同组中加入了不同的酶
C．该实验说明S型细菌的细胞提取物中含转化因子，而转化因子很可能就是DNA
D．①～⑤说明DNA是主要的遗传物质
解析：选C。蛋白酶能将蛋白质水解，但蛋白质不是转化因子，因此有部分R型细菌转化为S型细菌，故②培养皿中会出现R型细菌和S型细菌，A不符合题意；该实验控制自变量采用了“减法原理”，因为不同组中加入了不同的酶，酶与相应底物反应，减少了某种影响因素，B不符合题意；该实验说明S型细菌的细胞提取物中含转化因子，而转化因子很可能就是DNA，C符合题意；①～⑤能说明DNA是遗传物质，但不能说明DNA是主要的遗传物质，D不符合题意。
2．(2022·泰安四模)将含有R型肺炎链球菌的培养液加入试管甲，将加热杀死的S型肺炎链球菌破碎后得到的细胞提取物放入试管乙，并在试管乙中加入一定量的RNA酶；将试管甲、乙中的液体混合得到试管丙。下列关于该实验的分析，正确的是(　　)

A．加热杀死的S型肺炎链球菌中蛋白质和核酸均失去功能
B．试管乙中加入RNA酶的目的是催化转录过程合成mRNA
C．此实验并不能证明何种物质是S型肺炎链球菌的遗传物质
D．试管甲、乙混合后，试管丙中S型肺炎链球菌的数量多于R型
解析：选C。加热杀死的S型肺炎链球菌中蛋白质失去功能，但核酸(DNA)没有失去功能，A错误；试管乙中加入RNA酶的目的是催化RNA水解，B错误；RNA酶不能水解DNA、蛋白质和多糖荚膜等，所以此实验并不能证明何种物质是S型肺炎链球菌的遗传物质，C正确；试管甲、乙混合后，试管丙中只有少量R型细菌转化为S型细菌，所以S型肺炎链球菌的数量少于R型，D错误。
3．(2022·江苏徐州模拟)如图为肺炎链球菌不同品系间的转化，在R型菌转化为S型菌的过程中，有关叙述错误的是(　　)

A．加热杀死的S型菌中的拟核DNA降解为多个较短的DNA片段
B．转化产生的S型菌中的capS是由R型菌中的capR发生基因突变产生
C．S型菌因有荚膜的保护，所以小鼠的免疫系统不易将其清除
D．若将R型菌的DNA与S型菌混合，荚膜的存在不利于S型菌转化为R型活菌
解析：选B。据图可知，加热杀死的S型菌中的拟核DNA降解为多个较短的DNA片段，与R型菌混合后，其中一个片段与R型菌DNA重组，A正确；转化产生的S型菌中的capS是与R型菌中的capR发生基因重组产生的，B错误；S型菌因有荚膜的保护，所以小鼠的免疫系统不易将其清除，C正确；S型菌外有荚膜的保护，若将R型菌的DNA与S型菌混合，荚膜的存在不利于S型菌转化为R型活菌，D正确。
4．如图1中的噬菌斑(白色区域)，是在长满大肠杆菌的培养基上，由一个T2噬菌体侵染细菌后不断裂解细菌产生的不长细菌的透明小圆区，它是检测噬菌体数量的重要方法之一。现利用培养基培养并连续取样，得到噬菌体在侵染大肠杆菌后数量的变化曲线(如图2)，下列叙述错误的是(　　)
　
图1　　　　　　　　　图2　
A．培养基中加入含35S或32P的营养物质，则放射性先在细菌中出现，后在噬菌体中出现
B．曲线a～b段，细菌内正旺盛地进行噬菌体DNA的复制和有关蛋白质的合成
C．限制c～e段噬菌斑数量增加的因素最可能是绝大部分细菌已经被裂解
D．曲线b～c段所对应的时间内噬菌体共繁殖了10代
解析：选D。T2噬菌体必须寄生在大肠杆菌中，依赖大肠杆菌提供繁殖所需的原料，培养基中加入含35S或32P的营养物质，则放射性先在细菌中出现，后在噬菌体中出现，A正确；曲线a～b段，细菌内正旺盛地进行噬菌体DNA的复制和有关蛋白质的合成，为噬菌体繁殖准备物质基础，B正确；限制c～e段噬菌斑数量增加的因素最可能是绝大部分细菌已经被裂解，C正确；曲线b～c段所对应的时间内噬菌体数量扩大了10倍，而不是繁殖了10代，D错误。
5．(2022·淄博三模)用T4噬菌体侵染大肠杆菌，一段时间后，在培养基中加入放射性元素标记的物质X。提取菌体内的RNA、T4噬菌体DNA及大肠杆菌DNA，检测发现只有RNA具有放射性。将放射性RNA分别与上述DNA杂交，结果如表。下列说法错误的是(　　)

T4噬菌体DNA
大肠杆菌DNA
放射性RNA
有杂交带
无杂交带
A．物质X可能为放射性物质标记的尿嘧啶核糖核苷酸
B．菌体内的放射性RNA转录自大肠杆菌DNA
C．在杂交带的双链区存在A—U、A—T碱基配对方式
D．大肠杆菌被T4噬菌体侵染后，自身基因的表达受到抑制
解析：选B。只有RNA具有放射性，而碱基U是RNA特有的碱基，因此物质X可能为放射性物质标记的尿嘧啶核糖核苷酸，A正确；菌体内的放射性RNA可与噬菌体的DNA形成杂交带，不能与大肠杆菌的DNA形成杂交带，说明其转录自噬菌体DNA，B错误；在RNA和DNA杂交带的双链区存在A—U、A—T碱基配对方式，C正确；菌体内的放射性RNA可与噬菌体的DNA形成杂交带，不能与大肠杆菌的DNA形成杂交带，说明大肠杆菌被T4噬菌体侵染后，自身基因的表达受到抑制，D正确。
6．(2022·湖北模拟)研究发现，一种病毒只含一种核酸(DNA或RNA)，病毒的核酸可能是单链结构也可能是双链结构。新病毒出现后，科研人员首先要确定该病毒的核酸种类和结构类型。以下探究相关说法不正确的是(　　)
A．酶解法：分别用DNA酶和RNA酶处理两组新病毒的核酸，然后将处理过的核酸注入宿主细胞，观察能否产生子代病毒确定核酸类型
B．同位素标记法：分别用含放射性同位素标记的T和U的完全培养基培养病毒，一段时间后收集子代病毒并检测其放射性确定核酸类型
C．碱基测定法：为确定新病毒的核酸是单链结构还是双链结构，可对此新病毒核酸的碱基组成和比例进行测定分析
D．最终测定该病毒为单链RNA病毒，研制此病毒的疫苗很困难，原因是单链RNA分子结构不稳定，更容易产生变异
解析：选B。分别用DNA酶和RNA酶处理两组新病毒的核酸，然后将处理过的核酸注入宿主细胞，若用DNA酶处理的无子代，用RNA酶处理的有子代则是DNA病毒，反之，则为RNA病毒，此法能确定核酸类型，A正确；应分别用含放射性同位素标记的T和U培养宿主细胞，再接种病毒，一段时间后收集子代病毒并检测其放射性确定核酸类型，B错误；为确定新病毒的核酸是单链结构还是双链结构，可对此新病毒核酸的碱基组成和比例进行测定分析，双链中的嘌呤数与嘧啶数相等，C正确；最终测定该病毒为单链RNA病毒，研制此病毒的疫苗很困难，原因是单链RNA分子结构不稳定，更容易产生变异，即使研制出疫苗，可能病毒已经发生改变，进而导致疫苗不能起到预防的作用，D正确。
7．(多选)枯草杆菌有噬菌体M敏感型菌株(S型)和噬菌体M不敏感型菌株(R型)两种类型，噬菌体M能特异性地侵染S型细菌。实验小组用三组培养基分别培养S型菌株、R型菌株和S型＋R型混合菌株，一段时间后，向三组培养基中接入噬菌体M，枯草杆菌的数量变化如图所示。下列相关叙述不正确的是(　　)

A．S型细菌能为噬菌体M的增殖提供模板、原料和相关的酶
B．混合培养后，R型细菌能使S型细菌转化为R型细菌
C．混合培养过程中，S型细菌诱导R型细菌发生了定向突变
D．S型枯草杆菌细胞膜上含有能被噬菌体M识别的受体
解析：选ABC。噬菌体M增殖的模板由自身提供，A错误；混合培养后，S型细菌能使R型细菌转化为S型细菌，但R型细菌不能使S型细菌转化为R型细菌，B错误；混合培养过程中，S型细菌的DNA进入R型细菌，与R型细菌的DNA重组，这属于基因重组，C错误；据题干信息可知，S型枯草杆菌细胞膜上含有能被噬菌体M识别的受体，D正确。
8．科学家用去污剂裂解被加热致死的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)。回答下列问题：

(1)上述实验中，__________________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生活情况来判断R型和S型细菌外，还可以通过什么方法区别R型和S型细菌？___________________。
(3)上述实验利用了酶具有____________的特点。
解析：(1)实验①和⑤形成对照，说明DNA水解后失去作用，R型活细菌不能再转化为S型细菌，从而证明了DNA是遗传物质。(2)R型细菌和S型细菌的结构是不同的，在显微镜下观察细菌有无荚膜可区分R型细菌和S型细菌，或观察菌落特征，菌落表面光滑的是有荚膜的S型细菌，菌落表面粗糙的是无荚膜的R型细菌。(3)本实验利用了酶具有专一性的特点。
答案：(1)①和⑤　(2)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型细菌，若菌落表面粗糙，则为R型细菌)　(3)专一性
[能力提升]
9．(2022·烟台二模)格里菲思在进行肺炎链球菌转化实验时，只有在小鼠体内才能成功，他将高温致死的S型细菌与R型活细菌，在培养基中混合培养时，很难得到转化现象。而艾弗里在培养基中加了一定量的抗R型细菌的抗体，在体外就比较容易观察到转化现象。下列说法不合理的是(　　)
A．抗R型细菌抗体使S型细菌的DNA较易进入R型细菌，易发生转化作用
B．R型细菌对小鼠免疫力的抵抗力较S型细菌弱，因此在小鼠体内容易转化成功
C．未加抗R型细菌抗体的培养基中R型细菌的竞争力较强，很难看到转化现象
D．可通过培养基上菌落的特征判断是否出现转化现象
解析：选A。由题意可知，在体外条件下，R型细菌在竞争中处于优势，故很难得到转化现象，A不合理；根据题意，格里菲思在进行肺炎链球菌转化实验时，只有在小鼠体内才能转化成功，而艾弗里在培养基中加了一定量的抗R型细菌的抗体就在体外成功重复了转化现象，说明S型细菌对小鼠免疫力的抵抗力更强，转化生成的S型细菌在与R型细菌的竞争中占优势，因此在小鼠体内容易转化成功，B合理；艾弗里在培养基中加了一定量的抗R型细菌的抗体，在体外就比较容易观察到转化现象，所以未加抗R型细菌抗体的培养基中R型细菌的竞争力较强，很难看到转化现象，C合理；R型细菌的菌落表面粗糙，S型细菌的菌落表面光滑，所以实验过程中，通过观察菌落的特征可以判断是否发生转化，D合理。
10．如图为T4噬菌体感染大肠杆菌后，大肠杆菌体内放射性RNA与T4噬菌体DNA及大肠杆菌DNA的杂交结果。下列叙述错误的是(　　)

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T4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：选C。尿嘧啶是RNA特有的碱基，可以用3H－尿嘧啶标记RNA，A正确；能与DNA杂交的RNA为相应DNA的转录产物，B正确；在第0 min时，大肠杆菌还没有被T4噬菌体感染，所以在大肠杆菌体内不存在T4噬菌体的DNA和RNA，C错误；从图中可以看出，随着感染时间增加，和T4噬菌体DNA杂交的放射性RNA所占百分比越来越高，说明噬菌体DNA的转录增加，而和大肠杆菌DNA杂交的放射性RNA所占百分比越来越低，说明其转录受到抑制，D正确。
11．(多选)如图表示某种DNA病毒侵染大肠杆菌的过程，下列有关叙述正确的是(　　)

A．该病毒DNA通过主动运输进入大肠杆菌
B．DNA转录的过程需要四种核糖核苷酸作为原料
C．遗传信息的正确表达依赖于碱基互补配对
D．多数子代病毒含有亲代病毒的DNA
解析：选BC。该病毒DNA通过胞吞进入大肠杆菌，A错误；DNA转录的产物为RNA，需要四种游离的核糖核苷酸为原料，B正确；遗传信息的表达包括转录和翻译，这两个过程都严格的遵循碱基互补配对原则，C正确；DNA的复制方式为半保留复制，少数子代病毒含有亲代病毒的DNA分子，D错误。
12．(2022·天津红桥一模)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)与肺炎链球菌相比，在赫尔希和蔡斯实验中，以噬菌体作为实验材料，该实验材料的优点是_______________________。
(2)实验中首先通过用含____________或____________的培养基分别培养大肠杆菌，再用未标记的噬菌体侵染上述细菌，可以获得____________的噬菌体。然后用获得的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。
(3)侵染一段时间后，用搅拌机搅拌，离心得到上清液和沉淀物，然后检测“被侵染的细菌”的存活率，以及上清液中的放射性，实验结果如图所示。

①搅拌的目的是_____________________________。
②当搅拌时间少于1分钟时，上清液中35S和32P的放射性较低，而搅拌时间足够长以后，上清液中35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%，由此证明了____________________________________________。
③图中表明“被侵染的细菌”存活率保持在____________，通过该数据可以判断出，被侵染的细菌____(填“未”或“已”)裂解，否则胞外______放射性会增高。
(4)本实验证明病毒复制和传递遗传信息的过程中__________起着作用。
解析：(1)与肺炎链球菌相比，在赫尔希和蔡斯实验中，以噬菌体作为实验材料，该实验材料的优点是结构简单，仅含有DNA和蛋白质。(2)噬菌体没有细胞结构，不能独立代谢，故实验中首先通过用含35S或32P的培养基分别培养大肠杆菌，再用未标记的噬菌体侵染上述细菌，可以获得35S或32P标记的噬菌体。然后用获得的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。(3)①搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。②由于搅拌的目的是将吸附在细菌上的噬菌体和细菌分离，所以搅拌时间过短时，含有放射性的蛋白质外壳就会留在细菌表面，从而留在沉淀物中，使得上清液中的放射性较低。由于32P标记的是噬菌体的DNA，35S标记的是噬菌体的蛋白质，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%，可证明DNA进入了细菌，蛋白质没有进入细菌。③图中表明“被侵染的细菌”存活率基本保持在100%，通过该数据可以判断出，被侵染的细菌未裂解，否则子代噬菌体释放出来会使胞外32P放射性增高。(4)本实验结果显示病毒的DNA进入了细胞，而蛋白质没有进入细胞，可证明病毒的复制和传递遗传信息的过程中DNA起着重要的作用。
答案：(1)结构简单，只含有蛋白质和DNA(核酸)　(2)35S(或32P)　32P(或35S)　35S或32P标记　(3)①使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离　②DNA进入了细菌，蛋白质没有进入细菌　③100%　未　32P　(4)DNA