2022届高考生物一轮复习专题训练43　分析DNA是遗传物质的探究实验（解析版）

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1．(2021·河南周口一中高三月考)格里菲思利用肺炎双球菌进行了转化实验，下列关于该实验的说法，不正确的是( )
A．“转化因子”不可能为蛋白质和DNA，因为加热过程使两者失去遗传特性
B．可通过观察培养基表面菌落的形态区分R型菌或S型菌
C．注射R型菌、S型菌均会引起小鼠发生免疫反应
D．R型菌与加热杀死的S型菌混合注入小鼠体内，死亡的小鼠体内可分离出R型、S型两种活菌
答案 A
解析 “转化因子”是DNA，加热会导致DNA空间结构改变，但逐渐冷却又会恢复其空间结构，不会失去遗传特性，A错误；R型菌和S型菌的菌落特征不同，可根据菌落特征区分两种细菌，B正确；无论是S型菌还是R型菌均会引起小鼠发生免疫反应，产生特定的记忆细胞和抗体，C正确；加热杀死的S型菌会利用R型菌转化为有活性的S型菌，因此死亡小鼠体内能分离出R型、S型两种活菌，D正确。
2．(2021·广东深圳市第七高级中学高三月考)下列关于肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的说法，正确的是( )
A．S型菌的转化因子进入R型菌后，一定会导致R型菌的菌体产生荚膜
B．S型菌的转化因子进入R型菌后，R型菌DNA中嘌呤与嘧啶碱基的比例改变
C．若用15N标记的T2噬菌体侵染未标记的细菌，则沉淀物和上清液都能检测到15N
D．用32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，释放的子代噬菌体均有放射性
答案 C
解析 S型菌的转化因子进入R型菌后，不一定会导致R型菌的菌体产生荚膜，A错误；S型菌的转化因子进入R型菌后，R型菌DNA中嘌呤与嘧啶碱基的比例不改变，仍是1∶1，B 错误；噬菌体的蛋白质外壳和DNA中都含有N元素，因此若用15N标记的T2噬菌体侵染未标记的细菌，则沉淀物和上清液都能检测到15N，C 正确；32P标记的是T2噬菌体的DNA，噬菌体侵染细菌时只有DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体的合成，而合成子代噬菌体所需的原料均由细菌提供，根据DNA 半保留复制特点可知，用32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，释放的子代噬菌体中有少量含有放射性，D错误。
3．(2021·贵州铜仁一中高三月考)下列关于遗传物质探索历程的叙述，错误的是( )
A．若32P标记组的上清液有放射性，则可能的原因是搅拌不充分
B．将S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质分别与R型活细菌混合培养，培养基中均有R型细菌出现
C．噬菌体侵染大肠杆菌实验的成功，是因为采用同位素标记法将蛋白质与DNA分开研究
D．噬菌体侵染大肠杆菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力
答案 A
解析 若32P标记组的上清液有放射性，则可能的原因是培养时间太短，DNA还未全部注入大肠杆菌就被离心到上清液中，也可能是培养时间太长，大肠杆菌裂解使含放射性的噬菌体释放到上清液中，A错误；将S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质分别与R型活细菌混合培养，所有的培养基中均有R型细菌出现，而只有加入S型细菌DNA的培养基中有S型细菌出现，B正确；赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验采用同位素标记法把DNA与蛋白质分开研究，C正确；噬菌体侵染大肠杆菌实验和肺炎双球菌体外转化实验，这两个实验的设计思路都是设法将DNA与蛋白质分开研究，但是后者提取的DNA中仍然有0.02%的蛋白质，D正确。
4．(2021·安徽阜阳一中高三月考)某兴趣小组以肺炎双球菌为材料进行如图所示实验，其中细胞提取物是加热杀死的S型菌破碎后去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质制成的。下列叙述错误的是( )
A．混合培养后4组的平板培养基上均会有表面粗糙的菌落
B．该实验与噬菌体侵染细菌实验的实验思路和实验方法相同
C．混合培养后出现的S型菌与原S型菌遗传信息不完全相同
D．混合培养后①②③组的平板培养基上均会有表面光滑的菌落
答案 B
解析 混合培养后4组的平板培养基上均会有表面粗糙的菌落，即R型菌菌落，A正确；该实验与噬菌体侵染细菌实验的实验思路相同，都是设法将DNA和蛋白质分开，分别观察它们的作用，噬菌体侵染细菌的实验采用了同位素标记法，而该实验中未采用该方法，B错误；混合培养后出现的S型菌是由R型菌吸收S型菌DNA转化而来，故与原S型菌的遗传信息不完全相同， C正确；DNA是遗传物质，只有加DNA酶破坏DNA的第④组平板培养基上不能出现S型菌菌落， D正确。
5．(2021·湖南雅礼中学高三月考)利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验。各组肺炎双球菌先进行如图所示处理，再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。下列说法错误的是( )
A．通过e、f对照，能说明转化因子是DNA而不是蛋白质
B．f组可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌
C．f组产生的S型肺炎双球菌可能是基因重组的结果
D．能导致小鼠死亡的是a、b、c、d四组
答案 D
解析 e组没有出现S型细菌，f组出现S型细菌，所以通过e、f对照，能说明转化因子是DNA而不是蛋白质，A正确；将加热杀死的S型细菌的DNA与R型细菌混合，S型细菌的DNA能将部分R型细菌转化成S型细菌，所以f组可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌，B正确；f组产生S型肺炎双球菌的原理是基因重组，属于可遗传的变异，能将此性状传递给后代，C正确；能导致小鼠死亡的是b、c和f组，D错误。
6．如果用3H、15N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染未被标记的细菌，在产生的子代噬菌体的组成成分中能够找到的标记元素为( )
A．可在外壳中找到 3H、15N、32P、35S
B．可在DNA中找到 3H、15N、32P
C．可在外壳中找到 35S、32P
D．可在DNA中找到 15N、32P、35S
答案 B
解析 噬菌体侵染细菌实验，只有噬菌体的DNA进入到细菌体内，蛋白质不进入到细菌体内，而核酸的组成元素为C、H、O、N、P，故在子代噬菌体的DNA中可以找到3H、15N、32P。
7．如图是某种高等植物的病原体的遗传实验过程，实验表明这种病原体( )
A．寄生于细胞内，通过RNA遗传
B．寄生于细胞间，通过蛋白质遗传
C．寄生于细胞内，通过蛋白质遗传
D．寄生于细胞间，通过RNA遗传
答案 A
解析 病原体只能寄生于活细胞内，从图示可看出，用病原体的RNA接种在叶片上，叶片出现了病斑；而用其蛋白质外壳接种到叶片上，叶片没有出现病斑，所以该病原体是通过RNA遗传的。
8．艾弗里等人为了弄清转化因子的本质，进行了一系列的实验，如图是他们所做的一组实验，则三个实验的培养皿中只存在一种菌落的为( )
A．实验一 B．实验二
C．实验三 D．实验一和三
答案 B
解析 实验二中加入的DNA酶能分解S型细菌的DNA，R型细菌不能发生转化，所以菌落只有一种，即R型菌落；实验一和实验三中产生的菌落均有两种。
9．(2021·山西师大附中高三月考)T2噬菌体侵染细菌的部分实验如图所示。下列叙述正确的是( )
A．假设①中的噬菌体为X个，②中离心后子代噬菌体数量为32X，在密度梯度离心管中，1/8的子代噬菌体DNA分布在中带
B．上清液出现放射性的原因是搅拌不充分
C．②操作可使细菌外的噬菌体与细菌分离
D．放射性32P大量存在于沉淀中，即可说明DNA是遗传物质
答案 C
解析 假设①中侵染大肠杆菌的亲代噬菌体为X个，②中的子代噬菌体数量为32X个，由于复制是半保留复制，在密度梯度离心管中，则有2X个子代噬菌体DNA分布在中带，因此所有子代噬菌体DNA中分布在中带的占2/32＝1/16，A错误；上清液出现放射性的原因是保温时间过短或过长，保温时间过短，噬菌体的DNA没有注入细菌，保温时间过长，细菌已部分裂解，B错误；②操作为搅拌，可使细菌外的噬菌体与细菌分离，C正确；本实验缺少对照组，不能说明DNA是遗传物质，D错误。
10．(2021·浙江海宁一中高三月考)如图是噬菌体侵染细菌实验过程图，分析此实验相关说法错误的是( )
A．本实验使用的是同位素标记法，标记噬菌体时应当用未标记的噬菌体同时去侵染含有35S和32P的大肠杆菌
B．甲表示用带有放射性的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌，乙表示搅拌过程
C．适时搅拌并控制好保温时间，经过丙过程，若上清液含有的放射性较低，沉淀物含有的放射性较高，则噬菌体标记的元素可能是32P
D．若用32P标记的噬菌体侵染细菌，则产生的子代噬菌体大多不含放射性
答案 A
解析 应该用放射性同位素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和 DNA，因此标记噬菌体时不能使用同时含有35S和32P的大肠杆菌作为宿主，A错误。
11．(2020·保定调研)如图是赫尔希和蔡斯研究遗传物质实验中的物质示意图及实验过程图，请回答下列问题：
(1)图3中用35S标记噬菌体蛋白质外壳，标记元素所在部位是图2中的________(填数字，下同)。如果用32P标记噬菌体的DNA，标记元素所在部位是图1中的______。
(2)赫尔希和蔡斯选用噬菌体作为实验材料，其原因之一是噬菌体只由____________________________组成。
(3)实验中采用搅拌和离心等手段，目的分别是______________________________________
_____________________________________________________________________________。
(4)仅有图3的实验过程，________(填“能”或“不能”)说明蛋白质不是遗传物质，原因是________________________________________________________________________。
答案 (1)④ ① (2)蛋白质外壳和DNA (3)搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是让上清液中析出重量较轻的噬菌体外壳 (4)不能蛋白质外壳没有进入细菌体内
解析 (1)32P标记的是①(磷酸基团)，⑤(肽键)不含S，有些R基含S，故35S标记的是R基。(2)噬菌体侵染细菌的实验思路是单独观察生物体内每一种化学成分的作用，而噬菌体只由蛋白质外壳和DNA组成，这是它被选为实验材料的原因之一。(3)实验中采用搅拌和离心等手段，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是让上清液中析出重量较轻的噬菌体外壳，以便观察放射性存在的部位。(4)图3实验中蛋白质外壳没有进入细菌体内，不能说明蛋白质不是遗传物质。
12．(2021·辽宁沈阳高三期中)朊病毒是一种只含蛋白质而不含核酸的病原微生物。按照图示1→2→3→4进行实验，验证朊病毒侵染因子是蛋白质，题中所用牛脑组织细胞为无任何标记的活体细胞。
(1)本实验采用的研究方法是____________________________________________。
(2)从理论上讲，经1→2→3→4实验离心后上清液中____________(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)eq \\al(35,2)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。
(4)一般病毒的增殖同朊病毒之间的最主要区别是一般的病毒侵染细胞是向宿主细胞提供________(填物质)，利用宿主细胞的________和________等物质进行增殖。
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 (4)核酸 核苷酸 氨基酸
解析 朊病毒的蛋白质中含有S元素，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)eq \\al(35,2)SO4，连续培养一段时间后，朊病毒的蛋白质中含有35S；再提取朊病毒加入试管3，培养适宜时间后离心，由于被35S标记的朊病毒(蛋白质)，大部分进入牛脑组织细胞中，只有少量的朊病毒可能没侵入牛脑组织细胞，因此检测放射性应主要位于沉淀物中，少量位于上清液中。