高中生物达标检测20DNA是主要的遗传物质.docx

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高中生物达标检测20DNA是主要的遗传物质

课下达标检测（二十）DNA是主要的遗传物质

A级　基础题

一、选择题

1．探索遗传物质的过程是漫长的，直到20世纪初期，人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。

当时人们作出判断的理由不包括（　　）

A．蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并且能够自我复制

B．蛋白质与生物的性状密切相关

C．蛋白质中氨基酸的不同排列组合可能贮存大量遗传信息

D．不同生物的蛋白质在结构上存在差异

解析：

选A　蛋白质的热稳定性没有DNA高，且不能自我复制；作为遗传物质，要能控制生物的性状，而蛋白质与生物的性状密切相关；作为遗传物质要能储存大量的遗传信息，而蛋白质中氨基酸的不同排列组合可能贮存大量遗传信息；不同生物的蛋白质在结构上存在差异，可能代表不同的遗传信息。

2．（2020·济宁一模）下列关于肺炎双球菌的体内和体外转化实验以及T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述，正确的是（　　）

A．三个实验的设计思路是一致的

B．三个实验都用到了同位素标记法

C．三个实验都不能得出蛋白质不是遗传物质的结论

D．三个实验所涉及生物的遗传物质都是DNA

解析：

选D　三个实验中，肺炎双球菌的体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的设计思路相同；肺炎双球菌的体内和体外转化实验都没有用到同位素标记法；肺炎双球菌的体外转化实验能得出蛋白质不是遗传物质的结论；三个实验所涉及生物有噬菌体、小鼠、细菌，它们的遗传物质都是DNA。

3．（2019·邯郸模拟）下列哪项事实能说明DNA是主要的遗传物质（　　）

A．人们确认绝大多数生物的遗传物质是DNA之后，发现某些病毒的遗传物质是RNA

B．噬菌体侵染细菌的实验表明DNA在亲子代噬菌体之间起桥梁作用

C．艾弗里的体外转化实验表明，只有加入S型细菌的DNA才能使R型细菌转化为S型细菌

D．人们得出染色体与生物的遗传有关之后，发现染色体的主要成分是DNA和蛋白质

解析：

选A　人们确认绝大多数生物的遗传物质是DNA之后，发现某些病毒的遗传物质是RNA，说明DNA是主要的遗传物质，A正确；噬菌体侵染细菌的实验表明DNA在亲子代噬菌体之间起桥梁作用，这说明DNA是遗传物质，但不能说明DNA是主要的遗传物质，B错误；艾弗里的体外转化实验表明，只有加入S型细菌的DNA才能使R型细菌转化为S型细菌，这说明DNA是遗传物质，但不能说明DNA是主要的遗传物质，C错误；人们得出染色体与生物的遗传有关之后，发现染色体的主要成分是DNA和蛋白质，这不能说明DNA是主要的遗传物质，D错误。

4．（2019·宁德期末）关于赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，下列分析正确的是（　　）

A．用分别含有35S和32P的培养基培养T2噬菌体

B．35S标记组：

培养时间过长，沉淀物的放射性增高

C．32P标记组：

培养时间过长，上清液的放射性增高

D．该实验证明DNA是主要的遗传物质

解析：

选C　T2噬菌体属于病毒，没有细胞结构，不能在培养基中直接培养，A错误；35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌实验中，噬菌体的蛋白质外壳留在外面，分离后，放射性主要存在于上清液中，培养时间过长，沉淀物中放射性不会增高，B错误；32P标记的是噬菌体的DNA，噬菌体侵染细菌时，能够进入到细菌体内，因此培养时间过长，噬菌体大量繁殖后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体，导致上清液的放射性增高，C正确；该实验证明DNA是遗传物质，不能证明DNA是主要的遗传物质，D错误。

5．（2019·玉山县期中）某科学家做“噬菌体侵染细菌”的实验时，对噬菌体的DNA或蛋白质进行32P或35S标记，下列有关噬菌体侵染细菌实验的叙述中，正确的是（　　）

A．让其中一个已被32P标记的噬菌体去侵染未标记的细菌，最后释放出100个噬菌体，有98个噬菌体的DNA含32P

B．要得到35S标记噬菌体，必须直接接种在含35S的动物细胞培养基中进行培养

C．采用搅拌和离心的方法是为了把蛋白质和DNA分开，再分别检测其放射性

D．在该实验中，若改用32P、35S分别标记细菌的DNA和蛋白质，复制4次，则子代噬菌体100%含32P和35S

解析：

选D　让其中一个已被32P标记的噬菌体去侵染未标记的细菌，最后释放出100个噬菌体，有2个噬菌体的DNA含32P，A错误；要得到35S标记噬菌体，要先用35S培养大肠杆菌，然后用噬菌体去侵染大肠杆菌，B错误；搅拌和离心是为了把噬菌体外壳和细菌分离，C错误；由于噬菌体侵染细菌实验中，所用原料都来自细菌，所以在该实验中，若改用32P、35S分别标记细菌的DNA和蛋白质，复制4次，则子代噬菌体100%含32P和35S，D正确。

6．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。

7．（2019·济宁期末）图甲是加热杀死的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；图乙是噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。

有关叙述错误的是（　　）

A．图乙中，沉淀物中新形成的子代噬菌体具有放射性

B．图甲中，后期出现的大量S型细菌是由R型细菌转化并增殖而来的

C．图甲中，AB对应时间段内，小鼠体内还没有形成大量抗R型细菌抗体

D．图乙中若用32P标记亲代噬菌体，裂解后子代噬菌体中少部分具有放射性

解析：

选A　图乙中，用于侵染细菌的噬菌体的蛋白质外壳被35S标记，蛋白质外壳不进入大肠杆菌，沉淀物中新形成的子代噬菌体没有放射性，A错误；图甲中，后期出现的大量S型细菌是由加热杀死的S型细菌的DNA使R型细菌转化并增殖而来的，B正确；图甲中，AB对应时间段内，R型菌大量繁殖，是小鼠体内还没有形成大量抗R型细菌抗体的结果，C正确；图乙中若用32P标记亲代噬菌体的DNA，DNA能进入大肠杆菌，由于DNA进行半保留复制，裂解后子代噬菌体中少部分具有放射性，D正确。

二、非选择题

8．（2019·高邮市期中）在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，在理论上，上清液中不具有放射性，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_________________。

（2）在理论上，上层液放射性应该为0，其原因是___________________________

________________________________________________________________________。

（3）由于实验数据和理论数据之间有较大的误差，由此对实验过程进行误差分析：

a．在实验中，从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____________________________________

________________________________________________________________________。

b．在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，将__________（填“是”或“不是”）误差的来源，理由是__________________________________。

（4）噬菌体侵染细菌实验证明了____________________。

（5）上述实验中，________（填“能”或“不能”）用15N来标记噬菌体的DNA？

理由是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（6）若要大量制备用35S标记的噬菌体，需先用35S的培养基培养____________，再用噬菌体去感染____________________________。

解析：

（1）在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记噬菌体侵染细菌，采用了同位素标记法（同位素示踪法）。

（2）由于32P标记的是噬菌体的DNA，并且DNA是遗传物质，将含32P的DNA全部注入到大肠杆菌中，而蛋白质外壳留在外面，因此在离心时，含有32P标记的大肠杆菌沉在底部，而蛋白质外壳留在上清液中，因此在理论上，上清液放射性应该为0。

（3）由于实验数据和理论数据之间有较大的误差，由此对实验过程进行误差分析：

a.在实验中，从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，产生的子代噬菌体会从大肠杆菌中释放出来，离心后出现在上清液中，使上清液的放射性含量升高。

b.在实验中，如果保温时间过短，会有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，因此没有侵入大肠杆菌的噬菌体经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性。

（4）噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质。

（5）由于DNA和蛋白质中均有N元素，所以不能用15N来标记噬菌体的DNA。

（6）若要大量制备用35S标记的噬菌体，需先用35S的培养基培养大肠杆菌，再用噬菌体去侵染被35S标记的大肠杆菌。

答案：

（1）同位素标记法（同位素示踪法）

（2）理论上讲，噬菌体已将含32P的DNA全部注入到大肠杆菌内，上清液中只含噬菌体的蛋白质外壳

（3）a.噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来，经离心后分布于上清液中

b．是　没有侵入大肠杆菌的噬菌体经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性

（4）DNA是遗传物质

（5）不能　因为在DNA和蛋白质中都含有N元素

（6）大肠杆菌　被35S标记的大肠杆菌

B级　提升题

一、选择题

1．（2019·沙坪坝区校级期末）肺炎双球菌转化实验中，S型细菌的部分DNA片段进入R型细菌并整合到R型细菌的DNA分子上，使这种R型细菌转化为能合成荚膜多糖的S型细菌，下列说法正确的是（　　）

A．转化后形成的S型菌的DNA中，嘌呤碱基比例会改变

B．整合到R型菌内的DNA分子片段，表达产物是荚膜多糖

C．荚膜基因的前段有起始密码子，末端有终止密码子

D．S型菌可以一边转录产生mRNA，一边由多个核糖体同时合成多条肽链

解析：

选D　转化后形成的S型菌的DNA中，嘌呤碱基比例不会改变，仍占50%，A错误；基因表达产物是蛋白质，不能表达形成荚膜多糖，整合到R型菌内的DNA分子片段，能控制荚膜多糖的产生，B错误；荚膜基因的前段有启动子，末端有终止子，密码子位于mRNA上，C错误；S型菌为原核生物，没有核膜，因此其可以一边转录产生mRNA，一边由多个核糖体同时合成多条肽链，D正确。

2．（2019·金华期末）噬藻体是以蓝藻为寄主的DNA病毒，其侵染寄主细胞的方式与T2噬菌体相似。

用32P标记噬藻体的DNA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。

下列叙述正确的是（　　）

A．32P标记的是噬藻体DNA中的4种碱基

B．搅拌的目的是使蓝藻细胞中的噬藻体释放出来

C．蓝藻细胞中嘌呤碱基含量与嘧啶碱基含量不相等

D．放射性主要出现在沉淀物中，可以证明噬藻体的遗传物质是DNA

解析：

选C　32P标记的是噬藻体DNA中的磷酸基团，A错误；搅拌的目的是使噬藻体的蛋白质外壳与蓝藻分离，以便离心，B错误；蓝藻细胞中含有双链DNA和单链RNA，所以嘌呤碱基含量与嘧啶碱基含量不相等，C正确；该实验缺乏对照实验，不能说明DNA是遗传物质，D错误。

3．（2019·蚌埠二模）肺炎双球菌有多种类型，其中S型菌可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型；Ⅲ型荚膜最厚，致病力最强；S型菌在无血清的培养基中传代培养后，荚膜非常容易丢失而变为R型菌。

下列有关R型菌和S型菌的说法正确的是（　　）

A．R型菌无毒，不会引起人体的免疫反应

B．厚荚膜基因（SⅢ）可突变成薄荚膜基因（SⅠ），则SⅢ和SⅠ互为等位基因

C．S型菌通过无血清培养得到的R型菌没有致病性

D．R型菌转化成S型菌其基因型发生改变

解析：

选D　R型菌无毒，但可以在人体内引起免疫反应，A错误；厚荚膜基因（SⅢ）可突变成薄荚膜基因（SⅠ），但肺炎双球菌属于原核生物，没有染色体，所以SⅢ和SⅠ不能称为等位基因，B错误；S型菌通过无血清培养导致荚膜丢失，得到的R型菌仍可能有致病性，C错误；R型菌转化成S型菌的原理是基因重组，其基因型发生改变，D正确。

4．（2019·淄博模拟）如图为T2噬菌体感染大肠杆菌后，大肠杆菌内放射性RNA与T2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0min时，与DNA杂交的RNA来自T2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　大肠杆菌可吸收培养基中所加入的3H尿嘧啶来合成RNA，进而完成RNA的标记；参与分子杂交的放射性RNA是相应生物DNA转录产生的；第0min时，噬菌体尚未感染细菌，因此与DNA杂交的RNA只来自大肠杆菌的转录；图示结果的原因是噬菌体感染细菌后，水解细菌DNA，并利用其水解产物来合成噬菌体DNA，故随着感染时间增加，噬菌体DNA的转录增加，而细菌基因的表达受到抑制。

5．细菌转化是指某一受体细菌通过直接吸收来自另一供体细菌的一些含有特定基因的DNA片段，从而获得供体细菌的相应遗传性状的现象，如肺炎双球菌转化实验。

S型肺炎双球菌有荚膜，菌落光滑，可致病，对青霉素敏感。

在多代培养的S型细菌中分离出了两种突变型：

R型，无荚膜，菌落粗糙，不致病；抗青霉素的S型（记为PenrS型）。

现用PenrS型细菌和R型细菌进行下列实验，对其结果的分析最合理的是（　　）

A．甲组中部分小鼠患败血症，注射青霉素治疗后均可康复

B．乙组中可观察到两种菌落，加青霉素后仍有两种菌落继续生长

C．丙组培养基中含有青霉素，所以生长的菌落是PenrS型细菌

D．丁组培养基中无菌落生长

解析：

选D　抗青霉素的S型（PenrS型）细菌的DNA是转化因子。

在甲组中，将加热杀死的PenrS型细菌与活的R型活细菌混合注射到小鼠体内，部分活的R型细菌会转化为PenrS型细菌，部分小鼠会患败血症，注射青霉素治疗后，体内有抗青霉素的S型细菌存在的小鼠不能康复；在乙组中，PenrS型细菌的DNA与活的R型活细菌混合培养，可观察到R型细菌和PenrS型细菌两种菌落，加青霉素后R型细菌生长受到抑制，只有PenrS型菌落继续生长；丙组培养基中含有青霉素，活的R型细菌不能生长，也不能发生转化，因此无菌落出现；丁组中因为PenrS型细菌的DNA被DNA酶催化水解而无转化因子，且活的R型细菌不抗青霉素，因此培养基中无菌落生长。

二、非选择题

6．按照图示1→2→3→4进行实验，验证了朊病毒是蛋白质侵染因子，它是一种只含蛋白质而不含核酸的病原微生物，题中所用牛脑组织细胞为无任何标记的活体细胞。

请回答下列问题：

（1）本实验采用的方法是__________________。

（2）从理论上讲，离心后上清液中________（填“能大量”或“几乎不能”）检测到32P，沉淀物中________（填“能大量”或“几乎不能”）检测到32P，出现上述结果的原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）如果添加试管5，从试管2中提取朊病毒后先加入试管5，同时添加35S标记的（NH4）

SO4，连续培养一段时间后，再提取朊病毒加入试管3，培养适宜时间后离心，检测放射性应主要位于________中，少量位于________中，原因是________________

________________________________________________________________________。

（4）一般病毒同朊病毒之间的最主要区别是：

病毒侵入细胞是向宿主细胞提供________（物质），利用宿主细胞的__________________进行_________________。

解析：

朊病毒不能独立生活，在活细胞内才能增殖，所以要标记朊病毒需先培养带标记的宿主细胞——牛脑组织细胞，再让朊病毒侵染带标记的牛脑组织细胞，完成对朊病毒的标记。

因为朊病毒没有核酸，只有蛋白质，蛋白质中磷含量极低，所以试管2中提取的朊病毒几乎不含32P，即试管4中几乎没有32P；用35S标记的朊病毒侵入牛脑组织细胞，少量朊病毒不能侵染成功，所以放射性物质主要位于沉淀物中，上清液中含少量放射性物质。

朊病毒是一类非正常的病毒，它不含通常病毒所含有的核酸。

答案：

（1）同位素标记法　

（2）几乎不能　几乎不能　朊病毒不含核酸只含蛋白质，蛋白质中磷含量极低，故试管2中提取的朊病毒几乎不含32P　（3）沉淀物　上清液　经试管5中牛脑组织细胞培养出的朊病毒（蛋白质）被35S标记，提取后加入试管3中，35S随朊病毒侵入到牛脑组织细胞中，因此放射性物质主要位于沉淀物中。

同时会有少量的朊病毒不能成功侵入牛脑组织细胞，离心后位于上清液中，因此上清液中含少量放射性物质　（4）核酸　核苷酸和氨基酸（原料）　自身核酸的复制和蛋白质的合成

7．某同学通过对肺炎双球菌的转化实验的学习认识到：

R型细菌能转化为S型细菌的原因是在S型细菌体内有“转化因子”——DNA。

那么，S型细菌能转化为R型细菌吗？

如果能，则R型细菌体内的“转化因子”也是DNA吗？

他设计了两个模拟格里菲思和艾弗里的实验来探究这个问题。

材料：

肺炎双球菌两品系（S型细菌若干、R型细菌若干）、小鼠若干、固体培养基、蒸馏水。

仪器：

培养皿若干、一次性注射器若干、细菌分离设备（可将细菌的各种物质分离开来）、酒精灯、试管等。

实验一：

探究R型细菌体内是否有“转化因子”。

（1）实验步骤及结果：

①将R型细菌注入小鼠体内，小鼠不死亡。

②将S型细菌注入小鼠体内，小鼠致病死亡。

③将加热杀死后的R型细菌注入小鼠体内，小鼠不死亡。

④将活的S型细菌和加热杀死后的R型细菌混合后注入小鼠体内，小鼠致病死亡。

（2）实验结论：

S型细菌未转化为R型细菌，R型细菌体内没有“转化因子”。

该同学得出实验结论的证据充足吗？

__________。

如不充足，应补充什么实验步骤才能得出正确结论？

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

假设通过上述补充实验观察到了S型细菌转化为R型细菌的现象，他又模拟艾弗里的实验来探究R型细菌体内的“转化因子”是什么物质。

实验二：

探究“转化因子”的化学本质。

（1）实验原理（设计思路）：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）实验步骤：

①将R型细菌分离后得到它的DNA、蛋白质、糖类、脂质。

②将等量的培养基分装于A、B、C、D四个培养皿中，在A中接种活的S型细菌和R型细菌的DNA，在B中接种活的S型细菌和R型细菌的蛋白质，在C中接种活的S型细菌和R型细菌的多糖，在D中接种活的S型细菌和R型细菌的脂质，将A、B、C、D四个培养皿放入25℃恒温箱中培养，一天后观察培养皿中的菌落特征。

（3）实验结果：

A中出现了光滑型和粗糙型菌落，B、C和D中只出现了光滑型菌落。

（4）实验结论：

R型细菌的“转化因子”是DNA。

我们认为该同学获取实验结论的证据尚不够充分，请补充增强结论可靠性的实验步骤：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：

实验一：

（2）该同学的实验结论证据不充足，因为他没有进一步探究第④步中的小鼠体内是否存在R型细菌，应抽取④中死亡小鼠的血液，接种到固体培养基上，观察记录菌落特征，判断是否含有R型细菌。

实验二：

（1）实验原理是将R型细菌的各种成分完全分离开来，单独观察其遗传效应。

（4）为增强结论的可靠性，可以用DNA酶处理R型细菌的DNA后再与S型细菌混合，观察现象。

答案：

实验一：

（2）不充足　应补充步骤⑤：

抽取④中死亡小鼠的血液，接种于固体培养基上，观察记录菌落特征

实验二：

（1）将R型细菌的DNA、蛋白质、糖类、脂质完全分离开来，分别和S型细菌混合培养，观察各种物质在遗传中的作用

（4）在培养皿E中装入等量的培养基，接种活的S型细菌并加入经过DNA酶处理的R型细菌的DNA，将E放入25℃恒温箱中培养，一天后观察培养皿中的菌落特征