新课改专用2020版高考生物一轮复习课下达标检测19《DNA是主要的遗传物质》(含解析)

课下达标检测（十九）  DNA是主要的遗传物质

一、选择题

1．人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程，下列叙述错误的是(　　)

A．孟德尔发现遗传因子但并未证实其化学本质

B．噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力

C．沃森和克里克首先利用显微镜观察到DNA双螺旋结构

D．烟草花叶病毒感染烟草实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA

解析：选C　孟德尔提出遗传因子，但并未证实其化学本质；噬菌体侵染细菌实验运用同位素标记法，对蛋白质和DNA的区分度更高，因此比肺炎双球菌体外转化实验更有说服力；沃森和克里克建立了DNA结构的物理模型，但并没有用显微镜观察到DNA双螺旋结构；分别用烟草花叶病毒的RNA和蛋白质感染烟草，只有RNA能使烟草患病，证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。

2．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。

3．(2019·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。

4．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　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。

5．治疗艾滋病(HIV的遗传物质为RNA)的药物AZT的分子构造与胸腺嘧啶脱氧核苷酸结构很相似。那么AZT抑制病毒繁殖的机制是(　　)

A．抑制艾滋病病毒RNA基因的转录

B．抑制艾滋病病毒RNA基因逆转录合成DNA的过程

C．抑制艾滋病病毒蛋白质的翻译过程

D．抑制艾滋病病毒RNA基因的自我复制

解析：选B　AZT的分子构造与胸腺嘧啶脱氧核苷酸结构很相似，可以代替胸腺嘧啶脱氧核苷酸参与DNA合成的过程，形成无效的DNA，因此抑制了艾滋病病毒RNA基因逆转录合成DNA的过程。

6．禽流感是由禽流感病毒(一种不能进行逆转录的RNA病毒)引起的禽类急性传染病，该病毒也能感染人类。下列有关叙述正确的是(　　)

A．禽流感病毒遗传物质的基本组成单位是核糖核酸

B．禽流感病毒的衣壳蛋白在自身的核糖体内合成

C．家禽和人类的被感染细胞表面可能具有相似的受体

D．被禽流感病毒感染的宿主细胞的裂解属于细胞坏死

解析：选C　根据题意，禽流感病毒的遗传物质是RNA，其基本组成单位是核糖核苷酸；病毒没有细胞结构，禽流感病毒的衣壳蛋白在宿主细胞内的核糖体上合成；禽流感病毒既能感染禽类也能感染人类，家禽和人类的被感染细胞表面可能具有相似的受体；被禽流感病毒感染的宿主细胞的裂解属于细胞凋亡。

7．S型肺炎双球菌菌株是人类肺炎和小鼠败血症的病原体，而R型菌株却无致病性。下列有关叙述正确的是(　　)

A．肺炎双球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质

B．S型细菌与R型细菌致病性的差异是细胞分化的结果

C．S型细菌再次进入人体后可刺激记忆B细胞中某些基因的表达

D．S型细菌的DNA用相关的酶水解后，仍然能使R型细菌发生转化

解析：选C　肺炎双球菌利用自身细胞中的核糖体合成蛋白质；S型细菌与R型细菌致病性的差异是由于遗传物质的不同造成的；S型细菌再次进入人体后可刺激记忆B细胞增殖分化为浆细胞，使其中的某些基因得以表达；S型细菌的DNA用相关的酶水解后，不再有DNA，不会使R型细菌发生转化。

8．(2017·浙江11月选考单科卷)噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质。下列关于该实验的叙述，正确的是(　　)

A．噬菌体内可以合成mRNA

B．搅拌的目的是使噬菌体与细菌充分混合

C．噬菌体与细菌混合培养的时间越长，实验效果越好

D．噬菌体侵染细菌后，产生许多遗传信息相同的子代噬菌体

解析：选D　噬菌体内不能合成mRNA；搅拌的目的是使噬菌体的外壳与细菌分离；混合培养时间过短或过长，实验效果都不好。

9．将肺炎双球菌中控制荚膜形成的相关基因记做“A”，无此相关基因记做“a”，下列对甲、乙两组转化实验的相关分析，正确的是(　　)

实验甲：将加热杀死的S型肺炎双球菌和R型活菌的菌液混合培养

实验乙：将加热杀死的R型肺炎双球菌和S型活菌的菌液混合培养

A．转化前的S型、R型菌的基因组成分别为AA、aa

B．甲实验中可检出R型、S型活菌，S型菌由R型菌转化而来

C．乙实验中只检出S型活菌，因为R型菌的a基因在S型菌体内不能表达

D．转化前的S型菌和转化后形成的S型菌的遗传物质相同

解析：选B　由于肺炎双球菌为原核生物，细胞内无同源染色体，因此转化前的S型、R型菌的基因组成分别为A、a；S型菌中的转化因子可使R型细菌转化为S型细菌，R型菌的基因在S型菌体内能表达，但被S型菌的性状所掩盖，因此乙实验中只检测出S型活菌；转化后由于发生了基因重组，因此转化前、后的S型菌的遗传物质不相同。

10．某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验，进行了以下4个实验：①用35S标记的噬菌体侵染未标记的细菌，②未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌，③用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌，④用32P标记的噬菌体侵染3H标记的细菌，适宜时间后搅拌和离心，以上4个实验检测到放射性的主要部位是(　　)

A．上清液、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液

B．沉淀物、上清液、沉淀物和上清液、上清液

C．沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液

D．上清液、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物

解析：选D　沉淀为细菌，上清液是噬菌体的蛋白质颗粒。①35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，不能进入未标记的细菌，放射性物质主要分布在上清液中；②未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌，子代噬菌体主要存在于细菌内，放射性物质主要分布在沉淀物中；③15N标记的是噬菌体的DNA和蛋白质，其中DNA主要进入未标记的细菌中，放射性物质存在于沉淀物和上清液中；④32P标记的是噬菌体的DNA，侵染3H标记的细菌，放射性物质主要出现在沉淀物中。

11．赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的DNA和蛋白质在侵染细菌过程中的功能，相关数据如图所示。下列叙述错误的是(　　)

A．曲线①表示在搅拌过程中被侵染细菌基本上没有裂解，没有子代噬菌体的释放

B．曲线②③表示噬菌体蛋白质未进入细菌，噬菌体DNA进入细菌体内

C．本实验用同位素标记法追踪侵染过程噬菌体中被标记DNA和蛋白质的数量增减，得出实验结论

D．本实验证明在噬菌体的遗传和繁殖过程中，DNA起作用

解析：选C　由题图可知，搅拌过程中被噬菌体侵染的细菌存活率一直为100%，说明细菌基本上没有裂解；随着搅拌时间延长，附着在细菌上的蛋白质外壳进入上清液中，上清液中的放射性逐渐增大，而被32P标记的噬菌体DNA进入细菌，放射性主要在细菌细胞内，细胞外32P的放射性很低，故曲线②③表示噬菌体蛋白质未进入细菌，噬菌体DNA进入细菌体内；本实验用同位素标记法追踪侵染过程上清液和沉淀物中放射性的差异，从而得出DNA是遗传物质的结论。

12．(2019·济南质检)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

13．人类对遗传物质的探索经历了漫长的过程。回答下列问题：

(1)在格里菲思所做的肺炎双球菌体内转化实验中，S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型，R型菌由S型菌突变产生。利用加热杀死的SⅢ型与R型菌混合培养，出现了S型菌，有人认为S型菌出现是由于R型菌突变产生，但该实验中出现的S型菌全为SⅢ型，否定了这种说法，理由是如果S型菌的出现是由于R型菌突变产生，则出现的S型菌应为________(填“一种”或“多种”)类型，作出这一判断的依据是____________________。

(2)艾弗里所做的肺炎双球菌体外转化实验如下：

①S型菌的蛋白质或多糖＋R型菌→只有R型菌

②S型菌的DNA＋R型菌→R型菌＋S型菌

③S型菌的DNA＋DNA酶＋R型菌→只有R型菌

增设实验③的目的是证明_______________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)在噬菌体侵染细菌的实验中，用35S标记的噬菌体侵染细菌时，离心后的沉淀物中有少量放射性的原因可能是________不充分，少量35S标记的噬菌体蛋白质外壳__________________，没有分离；用32P标记的噬菌体侵染细菌时，在子代噬菌体中检测到被32P标记的DNA，说明DNA分子在亲子代之间具有连续性，证明了________________。

(4)研究表明，烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，遗传学家无法推测出其RNA分子中四种碱基的比例关系，原因是______________________________________________。

解析：(1)在格里菲思所做的肺炎双球菌体内转化实验中，S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型，R型菌由S型菌突变产生。利用加热杀死的SⅢ型与R型菌混合培养，出现了S型菌，如果S型菌的出现是由于R型菌突变产生，由于基因突变是不定向的，则出现的S型菌应为多种类型。(2)实验①②说明S型菌的DNA能将R型菌转化为S型菌，S型菌的蛋白质或多糖不能将R型菌转化为S型菌，实验③中的DNA酶能将DNA水解，因此增设实验③的目的是证明无DNA则转化一定不能发生。(3)由于35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，故搅拌后含放射性的35S应当存在于上清液中。若搅拌不充分，则会有少量35S标记的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面进入沉淀物中。32P标记的是噬菌体DNA，在子代噬菌体中能找到32P，说明DNA分子在亲子代之间具有连续性，从而证明了DNA是遗传物质。(4)研究表明，烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，由于RNA是单链，碱基之间没有统一的配对关系，因此遗传学家无法推测出RNA分子中四种碱基的比例关系。

答案：(1)多种　基因突变是不定向的　(2)无DNA则转化一定不能发生(或“DNA是使R型菌发生转化的唯一物质”、“DNA是使R型菌发生转化的不可或缺的物质”)　(3)搅拌　吸附在细菌表面　DNA是遗传物质　(4)RNA是单链，碱基之间没有统一的配对关系

14．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