高考生物一轮复习作业本：第6单元第1讲《DNA是主要的遗传物质》（含详解）

第1讲 DNA是主要的遗传物质

一、 单项选择题

1. (启东中学)下列关于肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌实验的叙述,正确的是 (  )

A. 都选用结构简单的生物作为实验材料,繁殖快、容易观察实验结果

B. 格里菲思和艾弗里的肺炎双球菌转化实验都是在小鼠体内进行的

C. 两个实验都运用了同位素示踪法

D. 两个实验都证明了DNA是主要的遗传物质

2. (响水中学)艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验,结果如下表所示。由表可知 (  )

A. ①不能证明S型细菌的蛋白质不是转化因子

B. ②说明S型细菌的荚膜多糖有酶活性

C. ③和④说明S型细菌的DNA是转化因子

D. ①~④说明DNA是主要的遗传物质

3. (扬州中学)为证明蛋白质和DNA究竟哪一种是遗传物质,赫尔希和蔡斯做了“噬菌体侵染大肠杆菌”的实验(T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内)。下图中亲代噬菌体已用32P标记,甲、丙中的方框代表大肠杆菌。下列关于本实验及噬菌体、细菌的叙述,正确的是              (  )

A. 图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的,其内的营养成分中要加入32P标记的无机盐

B. 若要达到实验目的,还要再设计一组用35S标记的噬菌体的侵染实验,两组相互对照,都是实验组

C. 噬菌体的遗传不遵循基因分离定律,而大肠杆菌的遗传遵循基因分离定律

D. 若本组实验乙(上清液)中出现放射性,则不能证明DNA是遗传物质

4. (苏北四市三模)关于肺炎双球菌的体内转化实验和噬菌体侵染细菌实验的叙述,正确的是 (  )

A. R型细菌转化成S型细菌的原理是基因重组

B. 噬菌体侵染细菌的实验中,搅拌的目的是为细菌提供更多的氧气

C. 用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌,离心后放射性主要在上清液

D. 若用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌,离心后放射性主要在上清液

5. (泰州模拟)下图表示用32P标记噬菌体并侵染细菌的过程,其中过程②是利用过程①获得的大肠杆菌培养噬菌体,相关叙述错误的是              (  )

A. 过程①的目的是获得含32P的大肠杆菌

B. 过程③培养时间越长,实验效果越好

C. 离心的目的是析出噬菌体,使大肠杆菌沉淀

D. 放射性主要分布在沉淀中,上清液中也可能有

6. (苏锡常镇三模)进行“噬菌体侵染细菌”实验时,分别用放射性同位素32P和35S标记的T2噬菌体去侵染未经标记的细菌。若亲代噬菌体的遗传物质在细菌体内复制了3次,并全部组装形成子代噬菌体。下列有关该实验的叙述,正确的是              (  )

A. 分别用含32P和35S的牛肉膏蛋白胨培养基培养噬菌体以标记噬菌体

B. 含有32P、35S的子代噬菌体分别占子代噬菌体总数的1/4和0

C. T2噬菌体遗传信息传递的方向是RNA→DNA→RNA→蛋白质

D. 该实验证明了DNA是主要的遗传物质

7. (前黄中学)下列关于科学家探究“DNA是遗传物质”实验的叙述,正确的是 (  )

A. 分别给小鼠注射R型活细菌和加热杀死的S型细菌,小鼠均不死亡

B. 用含35S标记的噬菌体侵染细菌,子代噬菌体中也有35S标记

C. 用烟草花叶病毒核心部分感染烟草,可证明DNA是遗传物质

D. 用含32P标记的噬菌体侵染细菌,离心后上清液中具有较强的放射性

8. (武进中学)格里菲思的肺炎双球菌转化实验如下:

① 将无毒的R型活细菌注入小鼠体内,小鼠不死亡 ② 将有毒的S型活细菌注入小鼠体内,小鼠患败血症死亡 ③ 将加热杀死的S型细菌注入小鼠体内,小鼠不死亡

④ 将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后,注入小鼠体内,小鼠患败血症死亡

根据上述实验,下列说法不正确的是 (  )

A. 整个实验证明DNA是转化因子

B. 实验①、实验③可作为实验④的对照

C. 实验②和实验④中的死亡小鼠体内都可分离到S型活细菌

D. 重复做实验①与④,得到同样的结果,可排除S型活细菌是由R型活细菌突变而来

9. (徐州一中)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,经培养、搅拌、离心、检测,上清液的放射性占10%,沉淀物的放射性占90%。上清液带有放射性的原因可能是              (  )

A. 离心时间过长,上清液中析出较重的大肠杆菌

B. 搅拌不充分,吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离

C. 噬菌体侵染大肠杆菌后,大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体

D. 32P标记了噬菌体蛋白质外壳,离心后存在于上清液中

10. (姜堰中学)用T4噬菌体侵染大肠杆菌,在感染后2、4、6、8、10 min时向培养基中加入一定量的3H-尿嘧啶,培养适宜时间后,粉碎大肠杆菌分离得到RNA,并分别与热变性后的含T4噬菌体DNA单链组、含大肠杆菌的DNA单链组混合杂交,检测两组的放射性强度并把结果绘制成曲线。两组杂交后的结果分别对应的曲线是              (  )

A. b、a   B. c、d   C. d、c   D. a、b

二、 多项选择题

11. (徐州一中)下列关于“肺炎双球菌转化”实验的相关叙述,错误的是 (  )

A. 格里菲思的实验中,加热杀死后的S型细菌中,其DNA已经全部水解失去活性

B. 在艾弗里的实验中,DNA酶将S型细菌的DNA水解,因此不能使R型细菌发生转化

C. 在转化过程中,加热杀死后的S型细菌的DNA没有进入R型活细菌中

D. 将S型细菌的DNA与R型细菌的DNA混合后,培养基中可培养出S型和R型细菌的菌落

12. (苏锡常镇二模)下图是利用同位素35S标记噬菌体的蛋白质外壳,侵染细菌保温一定时间后搅拌并离心,获得上清液和沉淀。下列相关叙述,错误的是              (  )

A. 沉淀物中一定不具有放射性

B. 子代噬菌体不具有放射性

C. 若保温时间过长,则沉淀物中放射性增强

D. 若搅拌时间过短,则沉淀物中放射性增强

13. (常州一中)在噬菌体侵染细菌的实验中,用放射性同位素X标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,经保温、搅拌、离心,检测放射性,上清液中出现了放射性。则下列分析正确的是              (  )

三、 非选择题

14. (丹阳中学)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在侵染细菌过程中的功能。请回答下列有关问题:

(1) 实验材料对实验成功具有重要的作用,选择T2噬菌体作为理想的实验材料,是因为它的结构简单,只含有蛋白质和DNA,且 。

(2) 获得分别被32P、35S标记的噬菌体的具体方法是

 。

(3) 侵染一段时间后,用搅拌器搅拌,然后离心得到上清液和沉淀物,检测上清液中的放射性,得到如下图所示的实验结果。实验结果表明当搅拌时间在2~5 min时,上清液中的35S、32P分别占初始标记噬菌体放射性的90%和20%,由此可以推断出                     。图中“被侵染细菌”的存活率曲线基本保持在100%,本组数据的意义是作为对照组,以证明  

 。

(4) 通过噬菌体侵染细菌实验发现,细菌裂解后释放出来的噬菌体大小、形状等都与原来噬菌体一致,实验证明               。

15. (建湖中学)在研究生物遗传物质的过程中,人们做了很多的实验进行探究,包括著名的“肺炎双球菌转化实验”。

(1) 某人曾重复了“肺炎双球菌转化实验”,步骤如下。请分析以下实验并回答问题:

A. 将一部分S型细菌加热杀死;

B. 制备符合要求的培养基,并分为若干组,将菌种分别接种到各组培养基上;

C. 将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间,观察菌落生长情况(如下图)。

① 制备符合实验要求的培养基时,除加入适当比例的水和琼脂外,还必须加入一定量的无机盐、氮源、有机碳源、生长因子等,并调整pH。

② 本实验中的对照组是 。

③ 本实验能得出的结论是S型细菌中的某种物质(转化因子)能使 。

④ 从你现有的知识分析,“R型细菌变成S型细菌”这一变异属于    ,加热杀死的S型细菌中的DNA仍有活性的原因可能是 。

(2) 艾弗里等人通过实验证实了在上述细菌转化过程中,起转化作用的是DNA。请利用DNA酶(可降解DNA)作试剂,选择适当的材料用具,设计实验方案,验证“促进R型细菌转化成S型细菌的物质是DNA”,并预测实验结果,得出实验结论。

① 实验设计方案:

第一步:从S型细菌中提取DNA。

第二步:制备符合要求的培养基,均分为3份,编号为A、B、C,分别作如下处理。

第三步:将    分别接种到三组培养基上。

第四步:将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间,观察菌落生长情况。

② 预测实验结果:

 。

③ 得出实验结论:DNA分子可以使R型细菌转化为S型细菌,DNA结构要保持    才能完成此转化过程。

1. A 【解析】 噬菌体是病毒,肺炎双球菌为原核生物,它们繁殖快,容易观察实验结果;格里菲思的肺炎双球菌转化实验是在小鼠体内进行的,而艾弗里的肺炎双球菌转化实验是在小鼠体外进行的;只有噬菌体侵染细菌的实验运用了同位素示踪法;两个实验都证明了DNA是遗传物质。

2. C 【解析】 实验过程中,①组加入的蛋白质和②组加入的荚膜多糖不能促进R型细菌的转化,说明二者不是转化因子,A错误;③组加入的DNA能促进R型细菌的转化,④组加入的经DNA酶处理的DNA不能促进R型细菌转化,说明DNA是转化因子,C正确。

3. B 【解析】 图中锥形瓶中培养液内的营养成分应无放射性标记;大肠杆菌是原核生物,其遗传不遵循基因分离定律;若本组实验乙(上清液)中出现放射性,可能是实验时间较长,细菌裂解导致的。

4. A 【解析】 噬菌体侵染细菌的实验中,搅拌的目的是为了使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分开; 用32 P标记的噬菌体的DNA侵染未标记的细菌,标记物进入了细菌,离心后放射性主要在沉淀物中;用未标记的噬菌体侵染35 S标记的细菌,子代噬菌体用的是细菌的原料,故离心后放射性主要在沉淀物中。

5. B 【解析】 先用含32P的培养基培养大肠杆菌获得带放射性的大肠杆菌,再用此大肠杆菌培养噬菌体,噬菌体带放射性;用带放射性的噬菌体侵染无放射性的大肠杆菌,时间过短或时间过长,都会导致离心后上清液中带有较多放射性,影响实验结果;实验中离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌,所以经搅拌离心使噬菌体(外壳)与大肠杆菌沉淀分离;32P主要分布在大肠杆菌中。

6. B 【解析】 分别用含32P和35S的牛肉膏蛋白胨培养基培养大肠杆菌,再用大肠杆菌培养噬菌体以标记噬菌体;T2噬菌体遗传信息传递的方向是DNA→RNA→蛋白质;该实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质。

7. A 【解析】 R型活细菌无毒性,加热杀死后的S型细菌失去活性,故小鼠均不死亡;噬菌体的蛋白质被35S 标记,该物质没有进入被侵染的细菌中,故子代噬菌体中无35S标记;烟草花叶病毒的遗传物质是RNA;用含32P标记的噬菌体侵染细菌,离心后沉淀物中具有较强的放射性。

8. A 【解析】 肺炎双球菌体内转化实验得到的结论是加热杀死的S型细菌内存在转化因子,没有得出DNA是转化因子的结论。

9. C 【解析】 32P标记的是噬菌体的DNA,噬菌体侵染大肠杆菌时注入自身的DNA,子代噬菌体的DNA会含32P,上清液带有放射性的原因可能是噬菌体侵染大肠杆菌后,大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体。

10. D 【解析】 分析曲线可知,大肠杆菌被感染后,其体内T4噬菌体的DNA上基因表达强烈,且时间越长的感染基因表达越强烈。向培养基中加入一定量的3H-尿嘧啶,培养一定时间,粉碎大肠杆菌分离得到的RNA中放射性较强,而且时间越长,T4噬菌体的RNA的放射性相对大肠杆菌的RNA放射性更强,D正确。

11. ACD 【解析】 加热杀死后的S型细菌的DNA只是暂时失活,降温会恢复活性,A错误;在艾弗里的实验中,DNA酶将S型细菌的DNA水解,DNA失去活性,因此不能使R型细菌发生转化,B正确;在转化过程中,加热杀死后的S型细菌的DNA进入R型活细菌中,进行S型细菌的DNA复制和蛋白质合成,C错误;S型细菌的DNA没有R型细菌为其提供细胞场所,不能进行S型细菌的DNA复制和蛋白质合成,不能合成S型细菌,R型细菌的DNA一样不能合成R型细菌,D错误。

12. AC 【解析】 35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,侵染细菌时,蛋白质外壳留在细菌外面,搅拌离心后,理论上上清液中有较强的放射性,沉淀物中不含放射性;由于合成子代噬菌体蛋白质和DNA的原料是细菌提供的,所以子代噬菌体不具有放射性;保温时间过长,一些子代噬菌体从细菌中出来,进入上清液,沉淀物中放射性不会增强;搅拌时间过短,噬菌体的蛋白质外壳与细菌分离不彻底,沉淀物中放射性会增强。

13. ABC 【解析】 P用来标记T2噬菌体的DNA,保温时间过短,部分T2噬菌体未侵入大肠杆菌,会导致上清液中出现放射性;保温时间过长,子代T2噬菌体释放出来,也会导致上清液中出现放射性;S用来标记T2噬菌体的蛋白质,由于T2噬菌体的蛋白质外壳不能进入宿主细胞,所以放射性主要出现在上清液中,而搅拌不充分不是上清液中出现放射性的原因。

14. (1) 侵染细菌过程中蛋白质与DNA(核酸)会自然分离 (2) 分别用含32P和35S的培养基培养大肠杆菌,再用噬菌体分别侵染被32P和35S标记的大肠杆菌 (3) DNA进入细菌,蛋白质没有进入细菌 细菌没有裂解,子代噬菌体没有被释放出来 (4) DNA是噬菌体的遗传物质(噬菌体的遗传物质是DNA或噬菌体的各种性状是通过DNA传递给后代的)

【解析】 (1) T2噬菌体结构简单,只含有蛋白质和DNA,且在侵染细菌的过程中蛋白质与DNA(核酸)会自然分离,是理想的实验材料。(2) 噬菌体是病毒,营寄生生活,如果想得到分别被32P、35S标记的噬菌体,需先对其宿主细菌用含32P和35S的培养基分别进行培养。(3) 35S、32P分别存在于噬菌体的蛋白质和DNA中,实验结果说明DNA进入细菌,蛋白质没有进入细菌。(4) 细菌裂解后释放出来的噬菌体大小、形状等都与原来噬菌体一致,说明噬菌体通过DNA将遗传性状传递给子代,DNA是噬菌体的遗传物质。

15. (1) ② 1、2、3组 ③ R型细菌转化为S型细菌 ④ 基因重组 DNA热稳定性较高 (2) ① 加入提取出的S型细菌的DNA和DNA酶 R型细菌 ② A、C组中未出现S型细菌,只有B组培养基中出现S型细菌 ③ 完整

【解析】 (1) 通过对比可知,加热杀死的S型细菌与R型细菌混合在一起,可以产生活的S型细菌,说明S型细菌中有某种物质能使R型细菌转化为S型细菌。(2) ① 第二步中要形成对照,主要体现S型细菌的DNA能发生转化,而DNA酶使DNA水解无法发生转化。② 只有加入S型细菌的DNA,才能发生转化成S型活细菌的过程,而经过DNA酶处理后的S型细菌的DNA,因水解失去原有DNA的作用而无法发生转化。③ 通过对照可知,只加入R型细菌不会产生S型细菌,加入S型细菌的DNA才能发生转化,而加入S型细菌的DNA和DNA酶后,不能产生S型细菌,从反面证明了使R型细菌转化为S型细菌的物质是DNA。