《全程复习方略》高考生物一轮复习课时提升作业十八231DNA是主要的遗传物质.docx
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《全程复习方略》高考生物一轮复习课时提升作业十八231DNA是主要的遗传物质
课时提升作业（十八）
DNA是主要的遗传物质
（40分钟 100分）
一、基础全面练（共9小题，每小题5分，共45分）
1.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细胞核中的遗传物质是DNA
④细胞质中的遗传物质是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。
真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA；细胞核和细胞质中的遗传物质都是DNA；甲型H1N1流感病毒属于RNA病毒，遗传物质是RNA。
【知识总结】生物的遗传物质
生物的遗传物质是DNA和RNA。
但某种生物遗传物质只能是DNA或RNA。
归纳如下：
生物类型
核酸种类
遗传物质
实例
有细胞结
构的生物
真核生物
DNA和
RNA
DNA
酵母菌
原核生物
乳酸菌、蓝藻
无细胞结
构的生物
DNA病毒
DNA
DNA
噬菌体
RNA病毒
RNA
RNA
烟草花叶病毒
2.（2015·泸州模拟）下列叙述不能说明核酸是遗传物质的是（ ）
A.T2噬菌体的DNA进入大肠杆菌细胞后能合成T2噬菌体的外壳蛋白
B.外源DNA导入受体细胞后并整合到染色体上,随受体细胞稳定遗传
C.烟草花叶病毒的RNA与霍氏车前草病毒的蛋白质重建而成新病毒,能感染烟草并增殖出完整的烟草花叶病毒
D.肺炎双球菌的转化实验中,加热杀死的S型菌和活的R型菌混合后,注射到小鼠体内,最终能分离出活的S型菌
【解析】选D。
肺炎双球菌的转化实验中,加热杀死的S型菌和活的R型菌混合后,注射到小鼠体内,最终能分离出活的S型菌,只能得出S型菌中有使R型菌发生转化的因子,此实验并没出现DNA、RNA,不能说明核酸是遗传物质。
3.在肺炎双球菌的转化实验中，在培养有R型细菌的1、2、3、4四支试管中，依次加入S型细菌的DNA、S型细菌DNA和DNA酶、S型细菌蛋白质、S型细菌多糖，经过培养，检查结果发现试管内仍然有R型细菌的是（ ）
A.3和4B.1、3和4
C.2、3和4D.1、2、3和4
【解析】选D。
2、3、4三支试管内只有R型细菌，因为没有S型细菌的DNA，所以都不会发生转化。
1号试管内因为有S型细菌的DNA，所以会使R型细菌发生转化，但是发生转化的R型细菌只是一部分，故试管内仍然有R型细菌存在。
【易错提醒】解答本题时，易忽略1号试管中仍然有R型细菌存在，误认为1号试管中的R型细菌能全部转化为S型细菌，而误选C。
4.（2015·上饶模拟）如图表示格里菲思做的肺炎双球菌转化实验的部分实验过程，S型菌有荚膜且具有毒性，能使人患肺炎或使小鼠患败血症，R型菌无荚膜也无毒性。
下列说法错误的是（ ）
A.与R型菌混合前必须将S型菌慢慢冷却
B.无毒的R型菌转化为有毒的S型菌属于基因重组
C.该转化实验不能证明DNA是遗传物质
D.S型菌的DNA能抵抗机体的免疫系统，从而引发疾病
【解析】选D。
与R型菌混合前必须将S型菌慢慢冷却，以防止高温杀死R型菌，A正确；S型菌的DNA进入R型菌，使R型菌有毒性，实际上就是外源基因进入受体整合到受体DNA上并得以表达，属于基因重组，B正确；该转化实验不能证明DNA是遗传物质，C正确；由于S型菌有荚膜（荚膜属于多糖，不是DNA），进入吞噬细胞后，受荚膜的保护，能抵抗吞噬细胞的吞噬和消化，从而迅速增殖、扩散，引起机体发生疾病，D错误。
5.赫尔希（A.Hershey）和蔡斯（M.Chase）于1952年所做的噬菌体侵染细菌的著名实验进一步证实了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
【解析】选B。
噬菌体的结构物质有蛋白质和DNA，对蛋白质和DNA进行标记要用它们特有的元素，即分别用35S和32P进行标记，而不能用共有的元素15N进行标记。
噬菌体侵染细菌时把DNA注入大肠杆菌中，而蛋白质外壳留在外面，这一特性将蛋白质和DNA分离开，实验结果更科学、更准确。
【加固训练】针对耐药菌日益增多的情况，利用噬菌体作为一种新的抗菌治疗手段的研究备受关注，下列有关噬菌体的叙述，正确的是（ ）
A.利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌体的蛋白质
B.以宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸
C.外壳抑制了宿主菌的蛋白质合成，使该细菌死亡
D.能在宿主菌内以二分裂方式增殖，使该细菌裂解
【解析】选A。
噬菌体由蛋白质外壳和核酸组成，当噬菌体侵染细菌时，核酸注入细菌细胞内，然后以噬菌体的核酸为模板，以细菌内的核苷酸为原料，合成子代噬菌体的核酸，并以细菌细胞内的氨基酸为原料，合成子代噬菌体的蛋白质外壳。
将噬菌体的核酸与蛋白质外壳组装成新的噬菌体，当噬菌体达到一定数量时，细菌裂解而释放出子代噬菌体。
6.（2015·广安模拟）下列有关DNA是主要遗传物质的相关实验,叙述正确的是
（ ）
A.加入S型菌DNA和R型菌的培养基中,一段时间后只存在表面光滑的菌落
B.格里菲思的实验证明转化因子是DNA
C.艾弗里和赫尔希、蔡斯都设法把DNA与蛋白质分开,研究各自的效应
D.艾弗里的实验证明DNA是遗传物质,噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是主要的遗传物质
【解析】选C。
加入S型菌DNA和R型菌的培养基中,一段时间后出现表面光滑的S型菌落,但仍有R型菌落,A错误;格里菲思的实验是把加热杀死的S型菌和R型菌混合注射,R型菌转变成S型菌,证明具有转化因子,但是并没有说明转化因子是什么,DNA作为转化因子是被艾弗里等人的实验证明的,B错误;艾弗里和赫尔希、蔡斯都设法把DNA与蛋白质分开,研究各自的效应,只是科学技术和所用材料不一样,C正确;艾弗里的实验证明DNA是遗传物质,噬菌体侵染细菌的实验也证明DNA是遗传物质,在自然界中只有少数像烟草花叶病毒的生物的遗传物质是RNA,所以DNA是绝大多数生物的遗传物质,因此DNA是主要的遗传物质,D错误。
7.关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是（ ）
A.分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体
B.分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养
C.用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致
D.32P、35S标记的噬菌体侵染细菌实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质
【解析】选C。
噬菌体营寄生生活，不能用培养基直接培养；保温时间不能过长，若保温时间太长则可能有含32P子代的噬菌体释放出来，离心后存在于上清液中，导致上清液中也能检测到放射性；用35S标记的是噬菌体的蛋白质，理论上应存在于上清液中，但可能因搅拌不充分而使部分噬菌体外壳仍吸附在细菌表面，离心后存在于沉淀物中；本实验可说明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质。
【延伸探究】
（1）按B选项所述的标记方法，进入细菌体内的具有放射性的成分是什么？
提示：
用32P标记的DNA。
因为用35S标记噬菌体的蛋白质，32P标记DNA，在侵染过程中蛋白质外壳留在外面，DNA进入细菌体内。
（2）若C选项中的35S改为32P，其实验结果的上清液有放射性，其原因是什么？
提示：
（1）培养时间过短，部分噬菌体（DNA含32P）还未来得及侵染大肠杆菌，离心后这部分噬菌体位于上清液中，使上清液有少量的放射性。
（2）培养时间过长，部分大肠杆菌已裂解，释放出的子代噬菌体进入上清液，使上清液有少量的放射性。
8.如果用15N、32P、35S共同标记噬菌体后，让其侵染大肠杆菌，在产生的子代噬菌体的组成结构中，能够找到的标记元素为（ ）
A.在外壳中找到15N和35S
B.在DNA中找到15N和32P
C.在外壳中找到15N
D.在DNA中找到15N、32P和35S
【解析】选B。
用15N、32P、35S共同标记噬菌体，15N标记了噬菌体的DNA和蛋白质外壳，32P标记了噬菌体的核酸，35S标记了噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌过程中蛋白质外壳留在细菌外面，核酸进入细菌内部，在细菌中以噬菌体DNA为模板，利用细菌的原料合成子代噬菌体的蛋白质外壳和核酸，故在子代噬菌体中能找到15N和32P标记的DNA，不能找到35S标记的蛋白质。
【方法技巧】“两看法”助解噬菌体侵染细菌实验的同位素标记题
9.（2015·南通模拟）某同学模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染大肠杆菌的部分实验，有关分析错误的是（ ）
A.仅通过图中实验过程并不能证明DNA是遗传物质
B.沉淀物b放射性的高低，与②过程中搅拌是否充分有关
C.离心前混合时间过长会导致上清液放射性升高
D.①过程中与35S标记的噬菌体混合培养的是没有标记的大肠杆菌
【解析】选C。
仅通过图中实验过程并不能证明DNA是遗传物质；沉淀物b放射性的高低，与②过程中搅拌是否充分有关，搅拌充分，几乎没有放射性，搅拌不充分，具有放射性；离心前混合时间过长会导致大肠杆菌裂解释放噬菌体，但新形成的噬菌体没有放射性，上清液放射性没有变化；①过程中与35S标记的噬菌体混合培养的大肠杆菌应是没有标记的。
二、能力培优练（共2小题，每小题6分，共12分）
10.（2015·长春模拟）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（ ）
【解析】选B。
无毒性的R型细菌与加热杀死的S型细菌混合后，部分转化为有毒性的S型细菌。
S型细菌数量应该先增加后稳定；开始小鼠的免疫能力较强，R型细菌数量减少，后来S型细菌在小鼠体内增殖，导致小鼠免疫力下降，R型细菌逐渐增加后稳定。
【方法技巧】两种肺炎双球菌在小鼠体内的数量变化
（1）适量的R型细菌注入小鼠体内，数量会减少，最后几乎降为0，原因是小鼠具有免疫系统，能将少量的R型细菌清除。
（2）适量的S型细菌注入小鼠体内，数量会先减少后增加，因为S型细菌有毒，会使小鼠的免疫力大大下降。
（3）适量的混合菌注入小鼠体内，数量都会先减少后增加，因为S型细菌的存在，导致小鼠免疫力下降，使细菌的数量增加。
（4）加热杀死的S型细菌与正常的R型细菌混合注入小鼠体内，R型细菌数量会暂时下降，但一旦S型细菌的DNA将R型细菌转化成有活性的S型细菌，小鼠的免疫力会大大下降，接下来两种细菌的数量都会增加。
11.（2015·泸州模拟）下列有关科学家实验室研究的叙述中，错误的是（ ）
实验材料
实验过程
实验结果与结论
A
R型和S型
肺炎双球菌
将R型活菌与S型菌的DNA与DNA水解酶混合培养
只生长R型菌，说明DNA被水解后，就失去遗传效应
B
噬菌体和
大肠杆菌
用含35S标记的噬菌体去侵染普通的大肠杆菌，短时间保温
离心获得的上清液中的放射性很高，说明DNA是遗传物质
C
烟草花叶病
毒和烟草
用从烟草花叶病毒中分离出的RNA侵染烟草
烟草感染出现病斑，说明烟草花叶病毒的RNA可能是遗传物质
D
大肠杆菌
将已用15N标记DNA的大肠杆菌培养在普通（14N）培养基中
经三次分裂后，含15N的DNA占DNA总数的1/4，说明DNA分子的复制方式是半保留复制
【解析】选B。
用含35S标记的噬菌体去侵染普通的大肠杆菌，离心获得的上清液中的放射性很高，不能说明DNA是遗传物质。
三、大题规范练（共2小题，共43分）
12.（20分）某科学家做噬菌体侵染细菌实验时，用放射性同位素标记某个噬菌体和细菌有关结构或物质（如下表所示）。
产生的n个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全一样。
噬菌体
细菌
DNA或核苷酸
32P标记
31P标记
蛋白质或氨基酸
35S标记
32S标记
（1）子代噬菌体的DNA应含有表中的 元素。
（2）子代噬菌体的蛋白质分子中，都没有 元素，由此说明 ；
子代噬菌体的蛋白质分子都含 元素，这是因为
。
（3）实验中用放射性同位素标记噬菌体时，选取35S和32P，这两种同位素分别标记蛋白质和DNA的原因是 。
可否用14C和3H标记？
。
【解析】
（1）因为噬菌体增殖是以自身DNA为模板，用细菌内核苷酸为原料，所以32P和31P都会在子代噬菌体中出现。
（2）噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳没有进入细菌，因此子代噬菌体的蛋白质分子中，都没有35S；子代噬菌体的蛋白质外壳是在细菌体内用32S标记的氨基酸为原料合成的，子代噬菌体的蛋白质分子都含32S。
（3）因为S仅存在于蛋白质外壳中，而P则存在于DNA中，所以实验中用放射性同位素标记噬菌体时，选取35S和32P这两种同位素分别标记蛋白质和DNA。
因为噬菌体的蛋白质和DNA都含有C和H这两种元素，侵染细菌后无法确认放射性物质的来源，所以不能用14C和3H标记。
答案：
（1）32P和31P
（2）35S 噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳没有进入细菌细胞中 32S 子代噬菌体的蛋白质外壳是在细菌体内以32S标记的氨基酸为原料合成的
（3）S仅存在于蛋白质外壳中，而P则几乎都存在于DNA中 不能用14C和3H标记，因为噬菌体的蛋白质和DNA都含有C和H这两种元素，侵染细菌后无法确认放射性物质的来源
【知识总结】噬菌体亲子代个体与细菌之间同位素的标记关系
DNA
蛋白质
DNA和蛋白质
噬菌体
32P
35S
14C、3H、18O、15N
细菌
31P
32S
12C、1H、16O、14N
子代噬菌体
32P、31P
32S
C、H、O、N两种都有
13.（23分）美国科学家艾弗里等人为了弄清“转化因子”为何种物质，进行了肺炎双球菌体外转化实验。
他们从S型活细菌中提取出了DNA、蛋白质和多糖等物质，然后将其分别加入培养R型细菌的培养基中培养，主要过程如下图所示。
思考并回答下列问题：
（1）参照图解，预测A、C过程的结果填在图中？
处。
（2）写出A、B、C的实验结果表明的问题：
A.
B.
C. 。
（3）某同学通过学习肺炎双球菌的体内和体外转化实验认识到，R型细菌转化为S型细菌的原因是S型细菌体内的转化因子在发挥作用，那么反过来R型细菌能使S型细菌转化为R型细菌吗？
他模仿高中生物教材中格里菲思等科学家的实验来探究这个问题：
R型细菌是否有转化因子。
①将R型细菌注入小鼠体内，小鼠正常。
②将S型细菌注入小鼠体内，小鼠患败血症死亡。
③将加热杀死后的R型细菌注入小鼠体内，小鼠正常。
④将S型细菌和加热杀死的R型细菌混合后注入小鼠体内，小鼠患败血症死亡。
实验结论：
R型细菌体内没有转化因子。
该同学的实验有不足之处，如④组的小鼠患败血症死亡，并不能证明S型细菌没有转化为R型细菌，原因是
。
【解析】
（1）艾弗里等人进行的转化实验称为体外转化实验。
其过程是将S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等分离开，单独地、直接地去感染R型细菌，只有DNA具有转化作用，因此A、C均为只有粗糙型细胞。
（2）A、B、C的实验结果依次表明蛋白质没有转化作用、DNA有转化作用、DNA降解物没有转化作用。
（3）分析该实验设计的思路和方法，该同学的实验有不足之处：
首先④组的小鼠患败血症死亡，并不能证明S型细菌没有转化为R型细菌，因为即使有部分S型细菌转化为R型细菌，另一部分未转化的S型细菌仍会导致小鼠死亡；另外即使知道了小鼠体内有部分S型细菌转化为R型细菌，这种转化作用是不是R型死细菌所起的作用仍然无从知晓，也可能是由于其他因素造成的，如突变。
所以该实验逻辑推理过程错误，科学性欠缺。
答案：
（1）A. C.
（2）蛋白质没有转化作用 DNA有转化作用 DNA降解物没有转化作用
（3）即使有部分S型细菌转化为R型细菌，另一部分未转化的S型细菌仍会导致小鼠死亡
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