(江苏专版)2020版高考生物一轮复习课时跟踪检测21《DNA是主要的遗传物质》(含解析)

DNA是主要的遗传物质

一、选择题

1．在肺炎双球菌的转化实验中，在培养有R型细菌的A、B、C、D四个试管中，依次分别加入从S型活细菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、多糖，经过培养，检查结果发现有S型活细菌出现的试管是(　　)

解析：选A　能使R型菌转化为S型菌的转化因子为DNA。B组DNA酶催化DNA水解后，不能再进行转化。

2．用同位素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA，然后用标记的噬菌体侵染大肠杆菌，进入大肠杆菌体内的是(　　)

A．32P　　　　　　　　　 B．35S

C．35S和32P  D．35S和32P都不进入

解析：选A　根据噬菌体侵染细菌实验的放射性同位素分析可知，噬菌体的DNA进入到细菌，噬菌体的蛋白质没有进入到细菌内。

3．(2019·镇江学测模拟)如图是关于肺炎双球菌的转化实验，下列分析错误的是(　　)

A．肺炎双球菌转化实质是一种基因重组

B．结果1中全部为S型肺炎双球菌

C．结果1中部分为R型肺炎双球菌

D．结果2中全部为R型肺炎双球菌

解析：选B　R型菌与S型菌DNA混合后，肺炎双球菌转化实质是一种基因重组；S型肺炎双球菌的DNA是转化因子，能使R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌，所以用S型菌DNA与活R型菌混合后，结果1中可以培养出S型菌和R型菌；用DNA酶处理S型菌DNA后，其所携带的遗传信息已失去，所以与活R型菌混合，不能培养出S型菌，只有R型菌。

4．下列有关32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述，错误的是(　　)

A．培养时间过长或过短都会影响实验结果

B．培养温度、离心时间等是本实验的无关变量

C．该实验结果表明，噬菌体的DNA进入大肠杆菌

D．用含32P的大肠杆菌作实验材料不影响本实验结果

解析：选D　本实验用32P标记噬菌体的DNA，若用含32P的大肠杆菌作为实验材料，将无法确定DNA是否进入大肠杆菌。

5．(2019·徐州一模)1952年，赫尔希和蔡斯用32P或35S标记噬菌体并分别与无标记的细菌混合培养，保温后经过搅拌、离心得到了上清液和沉淀物，并检测放射性。有关叙述错误的是(　　)

A．实验所获得的子代噬菌体不含35S而部分可含有32P

B．若搅拌不充分会使35S标记组沉淀物的放射性偏低

C．若保温时间过长会使32P标记组上清液的放射性偏高

D．该实验说明DNA分子在亲子代之间的传递具有连续性

解析：选B　35S标记的是噬菌体蛋白质外壳，不进入寄主细胞，所以子代噬菌体中不含35S，而32P标记噬菌体的DNA可以进入寄主细胞，因而在寄主细胞内经复制形成的子代噬菌体，有部分含32P；搅拌的目的是使噬菌体蛋白质外壳与细菌分开，若搅拌不充分会使35S标记组沉淀物的放射性偏高；如果保温培养时间过长，部分被侵染的大肠杆菌会裂解释放子代噬菌体，从而导致32P标记组上清液中的放射性偏高；由于子代噬菌体中出现32P标记的DNA而没有35S标记的蛋白质，因此该实验说明DNA分子在亲子代之间的传递具有连续性。

6．(2018·无锡一模)下列关于肺炎双球菌的体内转化和噬菌体侵染细菌实验的叙述，错误的是(　　)

A．R型细菌转化成S型细菌的原理是基因重组

B．少量噬菌体未侵入细菌会导致实验失败

C．标记噬菌体需要利用分别含有35S和32P的细菌

D．用32P标记的噬菌体侵染细菌，实验中保温时间过短或过长，上清液的放射性都会变强

解析：选B　S型细菌的DNA整合到R型细菌的DNA上，导致R型细菌最终转化成S型细菌，属于基因重组；少量噬菌体未侵入细菌会导致上清液中有放射性出现，但不会导致实验失败；噬菌体是病毒，必须依靠宿主生活，若使35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA，要用含35S和32P的细菌培养噬菌体；用32P标记的噬菌体侵染细菌，实验中保温时间过短，噬菌体未全部侵入细菌，上清液的放射性会变强，保温时间过长，部分子代噬菌体释放出来，上清液的放射性也会增强。

7．下列有关“肺炎双球菌的转化实验”及“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是(　　)

A．格里菲思体内转化实验证明了DNA是“转化因子”

B．艾弗里体外转化实验成功的关键与提取物的纯度有关

C．选取T2噬菌体作为实验材料的原因之一是其分裂速度较快

D．用32P标记T2噬菌体进行实验时，上清液中有少量放射性与搅拌不充分有关

解析：选B　格里菲思体内转化实验只是提出了S型细菌体内存在“转化因子”，艾弗里实验证明了DNA是“转化因子”，提取物的纯度越高，转化越容易成功；T2噬菌体是病毒，不能分裂，选取T2噬菌体作为实验材料的原因是其结构简单、繁殖速度快；用32P标记T2噬菌体进行实验时，上清液中有少量放射性可能是培养时间过短或过长导致。

8．(2019·南通考前卷)1928年，格里菲思利用小鼠为实验材料，进行了肺炎双球菌的转化实验。下列相关叙述错误的是(　　)

A．肺炎双球菌属于原核生物，它的遗传物质主要是DNA

B．注射S型细菌后小鼠死亡，是由于小鼠的免疫能力有限

C．注射杀死的S型菌和活的R型菌混合液后小鼠会死亡

D．格里菲思实验不能证明DNA是细菌的遗传物质

解析：选A　肺炎双球菌属于原核生物，它的遗传物质是DNA；由于小鼠的免疫能力有限，将有毒的S型菌注射到小鼠体内，会导致小鼠死亡；注射杀死的S型菌和活的R型菌混合液后，因加热杀死的S型菌内有转化因子，可促进R型菌转化为S型菌，所以会导致小鼠死亡；格里菲思的实验，只是推测加热杀死的S型菌内有转化因子，没有具体证明DNA是细菌的遗传物质。

9．(2019·苏锡常镇一模)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．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：选A　根据题干信息分析，本实验的目的是确定病毒核酸的类型是DNA还是RNA，因此应该分别标记DNA和RNA特有的碱基，即分别用放射性同位素标记尿嘧啶和胸腺嘧啶；由于病毒是没有细胞结构的，必须寄生在活细胞中，因此先将甲、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；再将病毒分别接种到含有甲、乙两组螨虫细胞的培养液中；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。

10．下列关于遗传物质的说法，错误的是(　　)

①真核生物的遗传物质是DNA　②原核生物的遗传物质是RNA　③细胞核的遗传物质是DNA　④细胞质的遗传物质是RNA　⑤甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA或RNA

A．①②③  B．②③④

C．②④⑤  D．③④⑤

解析：选C　凡具有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA。甲型H1N1流感病毒的遗传物质是RNA。

11．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

解析：选A　由图可知，TMV放入水和苯酚中振荡后，可得到单独的RNA和蛋白质，说明水和苯酚的作用是分离病毒的RNA和蛋白质。不能判断TMV的蛋白质是否进入烟草细胞中，也不能判断RNA是否进行了逆转录过程。此实验说明了RNA是TMV的遗传物质，同一种生物的遗传物质只能是DNA或RNA中的一种，没有主次之分。

12．(2019·南通二模)赫尔希和蔡斯精妙的实验设计思路使得T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验更具有说服力，相关叙述错误的是(　　)

A．选择了化学组成和结构简单的T2噬菌体作为实验材料

B．利用放射性同位素标记技术区分DNA和蛋白质分子

C．被标记的T2噬菌体与大肠杆菌混合后，需长时间保温培养

D．对离心后试管中的上清液和沉淀物进行放射性检测

解析：选C　噬菌体由蛋白质和DNA组成，其化学组成和结构简单，是噬菌体侵染细菌实验获得成功的原因之一；采用同位素标记法分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，可以证明噬菌体侵染细菌时只有DNA进入细菌，这也是噬菌体侵染细菌实验获得成功的原因之一；被标记的T2噬菌体与大肠杆菌混合后，不能长时间培养，否则，大肠杆菌裂解后，会释放子代噬菌体，影响实验结果；离心后检测到35S标记的一组放射性主要集中在上清液，32P标记的一组放射性主要集中在沉淀物中，则可推测侵入细菌中的物质是DNA，噬菌体的蛋白质外壳留在细菌的外面。

13．(多选)为验证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、搅拌离心后检测放射性，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分析错误的是(　　)

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

解析：选BCD　35S标记噬菌体的蛋白质外壳，理论上含35S标记的蛋白质外壳应该存在于上清液中；32P标记噬菌体的DNA，理论上含32P标记的噬菌体应该存在于沉淀物中。由于预计上清液中应没有放射性，说明标记的元素是P而不是S，实验结果是在上清液中出现了放射性，可能是由于培养时间过长，细菌部分裂解，释放出子代噬菌体或培养时间过短，部分噬菌体未侵入大肠杆菌，导致上清液中出现了放射性。

14．(多选)噬藻体是一种感染蓝藻的病毒(DNA病毒)，用32P标记的噬藻体感染蓝藻细胞，培养一段时间，再经搅拌离心后进行放射性检测。下列叙述错误的是(　　)

A．32P标记的是噬藻体DNA中的碱基胸腺嘧啶

B．搅拌的目的是使吸附在蓝藻上的噬藻体(外壳)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．此实验证明蛋白质不是噬藻体的遗传物质

解析：选ACD　32P标记的是噬藻体DNA中的磷酸；噬藻体侵染蓝藻时，只有DNA进入蓝藻，其蛋白质外壳留在蓝藻外，所以搅拌的目的是使吸附在蓝藻上的噬藻体(外壳)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；该实验缺乏对照实验，不能说明蛋白质不是噬藻体的遗传物质。

15．(2019·南通考前卷，多选)如图是用35S标记的噬菌体侵染不含放射性的细菌，保温、搅拌、离心后获得上清液和沉淀物的示意图。下列相关叙述正确的是(　　)

A．35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳

B．若保温时间过长，则沉淀物中放射性增强

C．若搅拌不充分，则沉淀物中放射性增强

D．该实验说明蛋白质不是噬菌体的遗传物质

解析：选AC　噬菌体的DNA没有S元素，蛋白质外壳中有S元素，所以35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳；若保温时间过长，会导致细菌裂解，释放子代噬菌体，使上清液的放射性增强，沉淀物中放射性不会增强；若搅拌不充分，吸附在细菌表面的噬菌体外壳不能充分和细菌分开，会随细菌沉淀到试管的底部，则导致沉淀物中放射性增强；此实验只能证明DNA是遗传物质，蛋白质没有进入细菌，不能证明蛋白质不是遗传物质。

二、非选择题

16．如图为肺炎双球菌转化实验的部分图解，请据图回答问题：

(1)该实验是__________________所做的肺炎双球菌转化实验的部分图解。

(2)该实验是在__________________________实验的基础上进行的，其目的是证明“____________”的化学成分。

(3)在对R型细菌进行培养之前，必须首先进行的工作是_________________________。

(4)依据上图所示实验，可以作出__________________的假设。

(5)为验证上面的假设，他们又设计了下面的实验：

实验中加入DNA酶的目的是______________________，他们观察到的实验现象是__________________________。

(6)通过上面两步实验，仍然不能说明__________________________，为此他们设计了下面的实验：

他们观察到的实验现象是___________，该实验能够说明______________________。

解析：(1)由实验图解可看出，这是在R型细菌的培养基中加入R型细菌和S型细菌的DNA，是艾弗里及其同事所做的肺炎双球菌的转化实验的部分图解。(2)该实验是在格里菲思实验的基础上为进一步证明“转化因子”的化学成分而设计的。(3)该实验是将S型细菌打碎，分离并提纯其DNA、蛋白质、多糖等物质后分别加入到R型细菌培养基中。(4)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验，可以证明DNA是遗传物质。(5)为了验证所作假设，将能够水解DNA的DNA酶与S型细菌的DNA混合后加入到培养基中，结果培养基中只长R型细菌。(6)要进一步证明DNA是遗传物质，而蛋白质、荚膜多糖等不是遗传物质，还需将这些物质分别加入培养基中，看结果是不是只有R型细菌的生长。

答案：(1)艾弗里及其同事　(2)格里菲思肺炎双球菌转化　转化因子　(3)分离并提纯S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质　(4)DNA是遗传物质　(5)分解从S型细菌中提取的DNA　培养基中只长R型细菌　(6)蛋白质、荚膜多糖等不是遗传物质　培养基中只长R型细菌　蛋白质、荚膜多糖不是遗传物质

17．根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。

假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出(1)实验思路，(2)预期实验结果及结论即可。(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)

解析：(1)在用放射性同位素标记法对新病毒进行鉴定时，要找出DNA和RNA在化学组成上的区别。题中假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，就是引导考生从DNA和RNA的碱基组成上进行分析。因此，使病毒中的DNA或RNA的特殊碱基(DNA为胸腺嘧啶，RNA为尿嘧啶)带上标记，根据病毒中放射性标记的检测结果就可做出判断。由于病毒不能在培养基上独立生活，其增殖时的原料只能来自宿主细胞，所以实验中需配制两种培养基，记为甲组和乙组，甲组含有放射性标记的尿嘧啶，乙组含有放射性标记的胸腺嘧啶，分别加入等量的宿主细胞使宿主细胞带上相应标记，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。(2)本实验有两种不同的结果：一种是甲组有放射性，乙组无，则该新病毒为RNA病毒；另一种为乙组有放射性，甲组无，则该新病毒为DNA病毒。

答案：(1)思路

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。

(2)结果及结论

若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，则为RNA病毒；反之为DNA病毒。