高中生物第1节 DNA是主要的遗传物质课时练习

DNA是主要的遗传物质同步练习

（答题时间：30分钟）

1. 为研究R型肺炎链球菌转化为S型肺炎链球菌的转化物质是DNA还是蛋白质，进行了肺炎链球菌体外转化实验，其基本过程如图所示：

下列叙述正确的是（    ）

A. 甲组培养皿中只有S型菌落，推测加热不会破坏转化物质的活性

B. 乙组培养皿中有R型及S型菌落，推测转化物质是蛋白质

C. 丙组培养皿中只有R型菌落，推测转化物质是DNA

D. 该实验能证明肺炎链球菌的主要遗传物质是DNA

2. 下列对艾弗里肺炎链球菌转化实验的叙述，错误的是（    ）

A. 该实验中分离S型细菌体内各种物质的方法是提纯和鉴定

B. 只有加入S型细菌细胞提取液的培养基中出现了S型细菌

C. 如果用DNA酶处理S型细菌的DNA，R型细菌仍能发生转化

D. 实验结果表明，DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质

3. 下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图，对此实验的有关叙述正确的是（    ）

A. 本实验所使用的被标记的噬菌体是接种在含有35S的培养基中获得的

B. 本实验选用噬菌体做实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和DNA

C. 实验中采用搅拌和离心等手段是为了把DNA和蛋白质分开再分别检测其放射性

D. 在新形成的噬菌体中没有检测到35S说明噬菌体的遗传物质是DNA而不是蛋白质

4. 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用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌  ②用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌

③用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌  ④用14C标记的噬菌体侵染未标记的细菌

一段时间后离心，以上各实验检測到放射性的主要部位是（    ）

A. 沉淀物、沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液

B. 沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液

C. 上清液、上清液、沉淀物和上清液、上清液

D. 沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液

5. 用32P或35S标记T2噬菌体并分别与无标记的细菌混合培养，保温一定时间后经搅拌、离心得到上清液和沉淀物，并测量放射性。对此实验的叙述，错误的是（　　）

A. 实验目的是研究遗传物质是DNA还是蛋白质

B. 保温时间过长会使32P标记组上清液的放射性偏低

C. 搅拌不充分会使35S标记组沉淀物的放射性偏高

D. 实验所获得的子代噬菌体不含35S而部分可含有32P

6. 关于遗传物质的发现过程，下列说法错误的是（　　）

A. 美国科学家艾弗里通过确凿的实验证据向遗传物质是蛋白质的观点提出挑战

B. 格里菲思将R型活菌与加热杀死的S型细菌混合注入小鼠体内，小鼠体内两种菌均有

C. 赫尔希和蔡斯利用35S和32P同时标记一组T2噬菌体，进行了侵染大肠杆菌的实验

D. 若要利用同位素标记T2噬菌体，需先利用含有同位素的培养基培养其寄主细菌

7. 如果用3H、15N、35S标记噬菌体后，让其侵染细菌（无放射性），分析正确的是（    ）

A. 只有噬菌体的蛋白质被标记了，DNA没有被标记

B. 子代噬菌体的外壳中可检测到3H、15N、35S

C. 子代噬菌体的DNA分子中可检测到3H、15N

D. 子代噬菌体的DNA分子中部分含有3H、14N、32S

8. 下列关于“DNA是遗传物质”的叙述，正确的是（    ）

A. 肺炎链球菌的遗传物质主要是DNA

B. 细胞核内的遗传物质是DNA，细胞质内的遗传物质是RNA

C. “噬菌体侵染细菌的实验”证明了DNA是主要的遗传物质

D. 噬菌体合成新的DNA需要噬菌体的DNA和细菌的脱氧核苷酸

9. 回答下列与噬菌体侵染细菌实验有关的问题：

Ⅰ. 1952年，赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记的新技术，完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验，下面是实验的部分步骤：

（1）赫尔希和蔡斯用不同的放射性同位素分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，而不是标记在同一种噬菌体上，这其中蕴涵的设计思路是：________________________。

（2）若要大量制备用35S标记的噬菌体，需先用含35S的培养基培养________________，再用噬菌体去侵染_______________。

（3）噬菌体侵染细菌之后，合成新的噬菌体蛋白质外壳需要________。

A. 细菌的DNA及其氨基酸         B. 噬菌体的DNA及其氨基酸

C. 噬菌体的DNA和细菌的氨基酸     D. 细菌的DNA及噬菌体的氨基酸

（4）上述实验中，__________（填“能”或“不能”）用15N来标记噬菌体的DNA，理由是__________________________。

Ⅱ. 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，上清液中不含放射性，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：在离心后的上清液中，也具有一定的放射性，而下层的沉淀物放射性强度比理论值略低。

（1）在理论上，上清液放射性应该为0，其原因是_______________________________

（2）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_____________________。

10. 下面是兴趣小组为探究某种流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA设计的实验步骤，请将其补充完整。

（1）实验目的：略。

（2）材料用具：显微注射器，该流感病毒的核酸提取液，猪胚胎干细胞，DNA水解酶和RNA水解酶等。

（3）实验步骤：

第一步：把该流感病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三组，__________________。

第二步：取等量的猪胚胎干细胞分成三组，用显微注射技术分别把A、B、C三组处理过的核酸提取物注射到三组猪胚胎干细胞中。

第三步：将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间，然后从培养好的猪胚胎干细胞中抽取样品，检测是否有该流感病毒产生。

（4）请预测结果及结论：

①___________________________________________________________________；

②____________________________________________________________________；

③若A、B、C三组均出现该流感病毒，则该流感病毒的遗传物质既不是DNA也不是RNA。

DNA是主要的遗传物质同步练习参考答案

1. C  解析：本题考查肺炎链球菌的转化，难度中等。甲组中培养一段 时间后可发现有极少的R型菌转化成了S型菌，因此甲组培养皿中不仅有S型菌落也有R型菌落，A错误；乙组培养皿中加入了蛋白质酶，故在乙组的转化中已经排除了蛋白质的干扰，应当推测转化物质是DNA，B错误；丙组培养皿中加入了DNA酶，DNA被水解后R型菌便不发生转化，故可推测是DNA参与了R型菌的转化，C正确；该实验只能证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA，无法证明还有其他的物质也可做遗传物质，D错误。

2. C  解析：本题考查艾弗里的肺炎链球菌转化实验，难度中等。该实验中分离S型细菌体内各种物质的方法是提纯和鉴定，A正确；根据以上分析可知，只有加入S型细菌细胞提取液的培养基中出现了S型细菌的菌落，这说明DNA是转化因子，B正确；如果用DNA酶处理S型细菌的DNA，R型细菌没有发生转化，C错误；实验结果表明，S型菌的DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，D正确。

3. B  解析：本题考查噬菌体侵染细菌的实验，难度较大。噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能独立生存，因而不能接种在含有35S的培养基中培养，A错误；本实验选用噬菌体做实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和DNA，且能将蛋白质和DNA分开，单独观察它们的作用，B正确；实验中采用搅拌和离心等手段是为了把吸附在大肠杆菌上的噬菌体与大肠杆菌分开，C错误；在新形成的噬菌体中没有检测到35S，只能说明噬菌体的遗传物质不是蛋白质，但不能说明噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。

4. A  解析：本题考查噬菌体侵染细菌实验的结果分析，难度较大。①用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌，35S将出现在新的噬菌体中，所以离心后主要在沉淀物中检测到放射性；②用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌，3H将出现在新的噬菌体中，所以离心后主要在沉淀物中检测到放射性；③用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌，32P标记噬菌体的DNA，将出现在新的噬菌体中，所以离心后主要在沉淀物中检测到放射性；④用14C标记的噬菌体侵染未标记的细菌，由于14C标记噬菌体的DNA和蛋白质，蛋白质外壳出现在上清液中，14C标记的噬菌体DNA将出现在新的噬菌体中，所以离心后主要在沉淀物和上清液中检测到放射性；综上所述，A正确。

5. B  解析：本题考查噬菌体侵染细菌的实验结果分析，难度较大。32P、35S分别标记T2噬菌体的DNA和蛋白质，可单独分析DNA或蛋白质在遗传中的作用，A正确；保温时间过长会使32P标记组大肠杆菌裂解，经过离心后含有放射性的T2噬菌体进入上清液中，从而使上清液的放射性偏高，B错误；若搅拌不充分，35S标记组T2噬菌体的蛋白质外壳仍附着在大肠杆菌表面，离心后蛋白质外壳随同大肠杆菌一同出现在沉淀物中，使沉淀物的放射性偏高，C正确；合成子代T2噬菌体蛋白质外壳的原料来自大肠杆菌，故子代T2噬菌体均不含35S，但由于DNA的半保留复制，部分子代T2代噬菌体可含有32P，D正确。

6. C  解析：本题考查遗传物质的发现实验，难度中等。艾弗里通过确凿的实验证据向遗传物质是蛋白质的观点提出挑战，其实验是在格里菲思的实验基础上进行的，A正确；格里菲思将R型活菌与加热杀死的S型细菌混合注入小鼠体内，部分R型活菌会发生转化，产生S型细菌，所以小鼠体内两种菌均有，B正确；赫尔希和蔡斯利用35S和32P两种同位素分别标记两组T2噬菌体，并非同时标记一组T2噬菌体，C错误；若要利用同位素标记T2噬菌体，需先利用含有同位素的培养基培养其寄主细菌（大肠杆菌），再用T2噬菌体侵染含有同位素标记的细菌（大肠杆菌），D正确。

7. C  解析：本题考查噬菌体侵染细菌的过程以及特点，难度较大。蛋白质含有的元素主要是C、H、O、N，DNA含有的元素是C、H、O、N、P。故3H和15N都可以标记在DNA和蛋白质中，35S只能标记在蛋白质中。噬菌体侵染细菌后，以自身的DNA作为模板指导合成子代DNA和蛋白质外壳，除了模板是噬菌体自身的，其余的原料都是来自细菌。A. 由于3H和15N都可以标记在DNA和蛋白质中，故噬菌体的蛋白质和DNA都可以被标记，A错误；B. 由于细菌无放射性，故合成子代噬菌体的蛋白质外壳的原料氨基酸都无放射性，B错误；C. 由于亲代噬菌体的DNA可以进入细菌体内，故以亲代DNA为模板指导合成的子代噬菌体可能可检测到3H、15N，C正确；D. 噬菌体的DNA不含有S元素，D错误。

8. D  解析：本题考查生物的遗传物质，难度中等。肺炎链球菌的遗传物质是DNA，A错误；细胞核和细胞质内的遗传物质均为DNA，B错误；“噬菌体侵染细菌的实验”证明了DNA是遗传物质，C错误；噬菌体合成新的DNA需要噬菌体的DNA（模板）和细菌的脱氧核苷酸（原料），D正确。

9. Ⅰ（1）分离DNA和蛋白质，单独观察其作用    （2）大肠杆菌    含35S的大肠杆菌  （3）C    （4）不能    N元素在DNA和蛋白质中都含有   

Ⅱ（1）被32P标记的是噬菌体的DNA，在侵染细菌时，理论上应将噬菌体的DNA全部注入细菌体内，离心后沉淀   

（2）a. 部分含32P的噬菌体被细菌裂解释放  b. 是  含32P的噬菌体没有侵染细菌，离心后含32P的噬菌体分布到上清液中   

解析：本题考查噬菌体侵染细菌的实验，难度较大。

Ⅰ. （1）在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，采用的方法是同位素标记法，即用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，其目的是分离DNA和蛋白质，单独观察其作用。

（2）由于噬菌体是病毒，不能在培养基中独立生存，因此为了获得含35S的噬菌体，应先将大肠杆菌在含35S的培养基上培养，再用噬菌体去侵染该大肠杆菌。

（3）噬菌体侵染细菌的过程中，合成新噬菌体的蛋白质外壳所需原料（氨基酸）和酶来自细菌，模板（DNA）来自噬菌体，A错误；模板来自噬菌体，氨基酸来自细菌，B错误；噬菌体侵染细菌的过程中，只有DNA进入细菌，所以指导蛋白质合成的DNA来自噬菌体，核糖体、氨基酸和酶，由细菌提供，C正确；指导蛋白质合成的DNA来自噬菌体，氨基酸原料来自细菌，D错误。

（4）上述实验中，不能用15N来标记噬菌体DNA，理由是DNA和蛋白质中均有N元素，不能将DNA和蛋白质区分开，单独观察它们的作用。

Ⅱ. （1）根据题意，32P标记的是噬菌体的DNA，在理论上，噬菌体已将含32P的DNA全部注入大肠杆菌内，上清液中只含噬菌体蛋白质外壳，因此上清液放射性应该为0。

（2）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，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，会使上清液的放射性含量升高。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，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，因此这将是误差的来源。

10.（3）分别用等量的相同浓度的DNA水解酶、RNA水解酶处理A、B两组核酸提取液，C组不做处理

（4）①若A、C两组出现该流感病毒，B组没有出现，则该流感病毒的遗传物质是RNA　   ②若B、C两组出现该流感病毒，A组没有出现，则该流感病毒的遗传物质是DNA

解析：本题考查探究遗传物质的实验，难度较大。

病毒是由蛋白质外壳和核酸组成的，核酸是遗传物质，核酸包括DNA和RNA两类，根据题目要求探究的问题及给予的材料、试剂分析可知，实验步骤为：把该流感病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三组，分别用等量的相同浓度的DNA水解酶、RNA水解酶处理A、B两组核酸提取液，C组不做处理。取等量的猪胚胎干细胞分成三组，用显微注射技术分别把A、B、C三组处理过的核酸提取物注射到三组猪胚胎干细胞中。将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间，然后从培养好的猪胚胎干细胞中抽取样品，检测是否有该流感病毒产生。由于酶具有专一性，可根据培养后是否检测到该流感病毒来判断其核酸类型。预测结果及结论：①若A、C两组出现该流感病毒，B组没有出现，则该流感病毒的遗传物质是RNA；②若B、C两组出现该流感病毒，A组没有出现，则该流感病毒的遗传物质是DNA；③若A、B、C三组均出现该流感病毒，则该流感病毒的遗传物质既不是DNA也不是RNA。