高考生物一轮复习特训：18DNA是主要的遗传物质 Word版含解析

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一、选择题(15小题，每小题3分，共45分)
1．艾弗里的肺炎双球菌转化实验和赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验，都能证明DNA是遗传物质，对这两个实验的研究方法可能有：①设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应，②放射性同位素标记法。有关叙述正确的是( )
A．两者都运用了①和②
B．前者运用了①，后者运用了②
C．前者只运用了②，后者运用了①和②
D．前者只运用了①，后者运用了①和②
答案 D
解析 艾弗里的肺炎双球菌转化实验和赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都是把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应，后者还运用了放射性同位素标记法。
2．关于生物遗传物质的叙述，正确的是( )
A．生物的遗传物质是脱氧核糖核酸
B．生物的主要遗传物质是脱氧核苷酸
C．病毒的遗传物质是DNA和RNA
D．控制细胞核遗传和细胞质遗传的物质都是DNA
答案 D
解析 具有细胞结构的生物，其遗传物质都是DNA；病毒的遗传物质是DNA或RNA；DNA是主要的遗传物质。
3．肺炎双球菌有许多类型，有荚膜的有毒性，能使人患肺炎或使小鼠患败血症，无荚膜的无毒性。关于如图所示的细菌转化实验。下列说法错误的是( )
A．能导致小鼠死亡的有A、D两组
B．通过D、E两组对照，说明转化因子是DNA而不是蛋白质
C．D组产生的S型肺炎双球菌是基因重组的结果
D．D组产生的后代只有有毒性的肺炎双球菌
答案 D
解析 在细菌转化实验中，转化率很低，故D组产生的后代中，大多数为无毒性(无荚膜)的R型细菌，少数为有毒性(有荚膜)的S型细菌，故D错误。
4．下列有关实验及实验结论的叙述中，错误的是( )
答案 C
解析 35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，离心后获得的上清液的放射性很高，不能说明DNA是遗传物质。
5.某人在琼脂固体培养基上利用肺炎双球菌做了系列实验，实验结果如下图所示。相关叙述不正确的是( )
A．该实验能够证明加热杀死的S型菌体内有某种物质仍然具有生理活性
B．该实验证明了S型菌体内的DNA是遗传物质
C．第1、2、3组实验是该实验的对照组
D．第3组与第4组进行对照可说明S型菌体内有某种物质能使正常R型菌转化成S型菌
答案 B
解析 该实验只能证明S型菌体内存在某种物质(即转化因子)能使正常R型菌转化成S型菌，但不能确定该转化因子究竟是何种物质。
6．[2016·安徽八校联考]在噬菌体侵染细菌实验中，分别用32P和35S标记的噬菌体去侵染未标记的细菌，噬菌体在细菌体内复制了三代，则下列说法正确的是( )
A．噬菌体侵染细菌的实验可以证明DNA是主要的遗传物质
B．含有32P的子代噬菌体和含有35S的子代噬菌体分别占子代噬菌体总数的eq \f(1,4)和0
C．标记噬菌体的方法是分别用含32P的培养基和35S的培养基培养噬菌体
D．上述过程中噬菌体的遗传信息流动方向是：RNA→DNA→RNA→蛋白质
答案 B
解析 噬菌体侵染细菌的实验可以证明DNA是遗传物质，不能证明DNA是主要的遗传物质，A错误；噬菌体侵染细菌的过程中，进入细胞内部的是噬菌体的DNA，蛋白质外壳留在外部，故子代产生的噬菌体蛋白质外壳都不具有放射性，由于DNA的复制是半保留复制，复制三代，含有32P的子代噬菌体占全部噬菌体的比例为eq \f(2,8)＝eq \f(1,4)，B正确；噬菌体必须寄生在活细胞体内才能生活，不能直接用培养基培养，C错误；噬菌体是DNA病毒，不具有逆转录过程，D错误。
7．某生物兴趣小组模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌实验，下列有关分析不正确的是( )
A．理论上，b中不应具有放射性
B．b中放射性的高低，与②过程中搅拌是否充分有关
C．若b中具有放射性，说明与①过程中培养时间的长短有关
D．上述实验过程并不能证明DNA是遗传物质
答案 C
解析 用35S只能标记噬菌体的蛋白质外壳，而噬菌体侵染细菌时，其蛋白质外壳只能留在细菌外。搅拌越充分，蛋白质外壳与细菌分离得越彻底，沉淀物b中放射性越低，如果使蛋白质外壳与细菌彻底分离，则沉淀物b中不含放射性。本实验并没有“示踪”DNA在遗传中的作用，因此不能证明DNA是遗传物质。沉淀物b中理论上不具有放射性，与①过程中培养时间的长短无关。
8．[河南豫西五校质检]乙肝被称为“中国第一病”，随着科学的发展，人们对乙肝病毒的认识也更加深入，现已知乙肝病毒的DNA由一条环状链和一条较短的半环链组成，侵染时先形成完整的环状，再把其中一条作为原始模板复制形成新的病毒(具体过程如图)。则以下有关乙肝病毒增殖过程的描述错误的是( )
A．形成完整环状DNA的场所是在病毒体内
B．病毒的核酸和蛋白质外壳共同组成核衣壳
C．⑦是逆转录形成DNA的过程
D．乙肝病毒基因表达的过程包括过程④和⑤
答案 A
解析 读懂图及理解遗传信息的传递过程，是解题的关键。乙肝病毒增殖时，形成完整环状DNA的场所在宿主细胞内，A错误；由图可知，乙肝病毒由外膜和核衣壳组成，核衣壳包括核酸和蛋白质外壳，B正确；过程⑦是由RNA形成双链DNA的过程，即逆转录过程，C正确；基因表达包括④转录和⑤翻译两个过程，D正确。
9．[2016·海口调研]下图为肺炎双球菌转化实验中的基本步骤，有关说法正确的是( )
A．①②都要加热处理
B．③要将所有提取物与R菌共同培养
C．④的结果是只有S或R一种菌落
D．①④的结果可能是有S、R两种菌落
答案 D
解析 ①过程是将加热杀死的S菌和R菌混合培养，接种到固体培养基上，经④过程后，可以培养出S、R两种菌落，②过程是分离出S菌的DNA和蛋白质等大分子物质，经③过程分别和R菌混合培养，接种到固体培养基，经④过程后，可以培养出S、R两种菌落或R一种菌落。
10．下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。相关说法错误的是( )
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
答案 D
解析 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；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整合到受体DNA上并得以表达，这属于基因重组；该转化实验不能证明DNA是遗传物质；由于S型菌有荚膜，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。
11．R型肺炎双球菌无荚膜，菌落粗糙，对青霉素敏感。S型肺炎双球菌有荚膜，菌落光滑，对青霉素敏感。在多代培养的S型菌中分离出一种抗青霉素的S型(记为Penr S型)突变菌株。现用S型菌、Penr S型菌与R型菌进行一系列实验，其中对实验结果的预测，完全正确的是( )
A.甲、丙 B．乙、丁
C．乙、丙 D．甲、丁
答案 B
解析 从题干中可知，两种菌对青霉素都敏感，因此在添加青霉素的培养基上，R型菌和S型菌都不能成活，故甲错误；由于Penr S型菌DNA可促使R型活菌转化成能抗青霉素的Penr S型菌，故乙正确、丙错误；DNA酶会分解Penr S型菌的DNA，故丁正确。
12．“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的DNA和蛋白质在侵染细菌的过程中的功能，相关数据如图所示，下列叙述不正确的是( )
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中噬菌体中被标记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
答案 C
解析 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，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中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。
13．[2016·烟台检测]1928年，英国细菌学家格里菲思以小鼠为实验材料做了如下实验：
下列关于此实验的分析不正确的是( )
A．实验的关键现象是第4组小鼠死亡并分离到S型活细菌
B．对第4组实验的分析必须是以1～3组的实验为参照
C．本实验说明R型肺炎双球菌发生了某种类型的转化
D．本实验结论为“DNA是使R型菌转化为S型菌的转化因子”
答案 D
解析 本实验结论为小鼠体内存在着使R型菌转化为S型菌的转化因子。
14．[2016·温州联考]噬菌体是一类细菌病毒。下列关于噬菌体侵染细菌实验的相关叙述中不正确的是( )
A．该实验证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
B．侵染过程的“合成”阶段，噬菌体DNA作为模板，而原料、ATP、酶、场所等条件均由细菌提供
C．为确认何种物质注入细菌体内，可用32P、35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质
D．若用32P对噬菌体双链DNA标记，再转入培养有细菌的普通培养基中让其连续复制n次，则含32P的DNA应占子代DNA总数的1/2n－1
答案 A
解析 噬菌体侵染细菌的时候是将DNA注入细菌细胞内，以噬菌体的DNA为模板，利用细菌的原料来合成噬菌体的DNA及蛋白质。噬菌体侵染细菌的实验中，用32P、35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，证明了DNA是遗传物质，但不可证明蛋白质不是遗传物质，A错；噬菌体侵染细菌的时候是将DNA注入细菌细胞内，以噬菌体的DNA为模板，利用细菌的原料来合成噬菌体的DNA及蛋白质，B正确；为确认何种物质注入细菌体内，可用32P、35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质外壳注入细菌中，看能否产生同样的噬菌体后代，C正确；DNA具有半保留复制的特点，所以用32P标记噬菌体双链DNA，让其连续复制n次后，含32P的DNA应占子代DNA总数的1/2n－1，D正确。
15. [江苏南京调研]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，A、C中的方框代表大肠杆菌。下列关于本实验及病毒、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标记噬菌体的实验，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B(上清液)中出现放射性，则不能证明DNA是遗传物质
答案 B
解析 题图中锥形瓶中培养液内的营养成分应无放射性标记，A错；要证明DNA是遗传物质，还应设计一组用35S标记噬菌体的实验，两组相互对照，都是实验组，B正确；噬菌体是病毒，其遗传不遵循基因分离定律，而大肠杆菌是原核生物，其遗传也不遵循基因分离定律，C错；若本组实验B(上清液)中出现放射性，可能是培养时间较长，细菌裂解导致的，能证明DNA是遗传物质，D错。
二、非选择题(3小题，共55分)
16．(16分)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在侵染过程中的功能，请回答下列有关问题：
(1)他们指出“噬菌体在分子生物学中的地位就相当于氢原子在玻尔量子力学模型中的地位。”这句话指出了噬菌体作为实验材料具有________________________________的特点。
(2)通过___________________________________________的方法分别获得被32P和35S标记的噬菌体，用标记的噬菌体侵染细菌，从而追踪在侵染过程中________变化。
(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，得到如图所示的实验结果。搅拌的目的是________________，所以搅拌时间少于1 min时，上清液中的放射性________________。实验结果表明当搅拌时间足够长时，上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%，证明________。图中“被侵染的细菌”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____________________，否则细胞外________的含量会增高。
(4)本实验证明在病毒复制和遗传过程中________起着作用。
答案 (1)结构简单，只含有蛋白质和DNA(核酸)
(2)用含32P和35S的培养基分别培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染被32P和35S标记的大肠杆菌 DNA和蛋白质的位置
(3)使噬菌体和细菌分离 较低 DNA进入细菌，蛋白质没有进入细菌 细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来 32P
(4)DNA
解析 (1)噬菌体作为实验材料，是因为其结构简单，只含有蛋白质和DNA。
(2)噬菌体是病毒，离开活体细胞不能繁殖，所以要标记噬菌体，首先应用含32P和35S的培养基分别培养大肠杆菌，再让噬菌体分别侵染标记后的大肠杆菌，即可达到标记噬菌体的目的，进而追踪在侵染过程中蛋白质和DNA的位置变化。
(3)噬菌体侵染大肠杆菌的时间要适宜，时间过长，子代噬菌体从大肠杆菌体内释放出来，会使细胞外32P含量增高。图中被侵染细菌的存活率始终保持在100%，说明细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来。细胞外的35S含量只有80%，原因是在搅拌时被侵染细菌和噬菌体外壳没有全部分离；细胞外的32P含量有30%，原因是有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌。该实验证明DNA是噬菌体的遗传物质。
17．(23分)肺炎双球菌有光滑型(S型)和粗糙型(R型)两种类型。其中S型细菌外面有多糖类的荚膜，有致病性，其菌落是光滑的；R型细菌外面没有荚膜，无致病性，其菌落是粗糙的。请分析下列实验并回答问题。
(1)S型肺炎双球菌有不同的亚型，其主要区别在于构成荚膜的多糖存在差异。格里菲思将S­Ⅱ型菌在特殊条件下进行体外培养，从中分离出R­Ⅱ型菌。由此判断，R­Ⅱ型菌的出现是________的结果。
(2)格里菲思又利用S型和R型菌做了如下实验：eq \x(R­Ⅱ型活菌)eq \(――→,\s\up15(感染))eq \x(小鼠)―→eq \x(小鼠健康)
eq \x(S­Ⅲ型活菌)eq \(――→,\s\up15(感染))eq \x(小鼠)―→eq \x(小鼠死亡)eq \(――→,\s\up15(解剖),\s\d15(检测))eq \x(S­Ⅲ型活菌)
eq \x(灭活的S­Ⅲ型菌)eq \(――→,\s\up15(感染))eq \x(小鼠)―→eq \x(小鼠健康)
eq \x(灭活的S­Ⅲ型菌＋R­Ⅱ型活菌)eq \(――→,\s\up15(感染))eq \x(小鼠)―→eq \x(小鼠死亡)eq \(――→,\s\up15(解剖检测))eq \x(有S­Ⅲ型活菌)
对上述现象的正确解释是，R­Ⅱ型菌从________中获得了________，导致细菌转化，从而恢复了形成荚膜的能力。
(3)在格里菲思所做实验基础上，艾弗里设计了肺炎双球菌的体外转化实验(如下图所示)。在艾弗里设计的实验中，最关键的思路是，首先从________________________，然后________________，观察______________________________。
(4)艾弗里所做的实验中，设置1～5组实验的目的是________，实验结果说明______________________________________________
_________________________________________________________。
5、6组实验结果说明：_________________________________
_________________________________________________________。
(5)在格里菲思所做的实验中，灭活S­Ⅲ型菌的加热温度是60～65 ℃之间。在此温度条件下，DNA失活是因为DNA分子发生________；但当温度恢复至适宜温度后，DNA分子又会________，保持其遗传特性。
(6)S型肺炎双球菌的致病物质之一是细菌分泌的毒素，此毒素进入人体内环境后作为________，诱发人体免疫系统产生相应的________与毒素结合，以减弱或消除毒素的毒性，此过程属于人体特异性免疫的________免疫。
答案 (1)基因突变
(2)S­Ⅲ型菌 某种物质(转化因子)
(3)S­Ⅲ型细菌中提取、分离(和鉴定)出各种成分 分别与R­Ⅱ型细菌混合培养 其后代是否有S­Ⅲ型细菌(菌落)出现
(4)相互对照 S­Ⅲ型菌的DNA是使R­Ⅱ型细菌发生转化的物质 DNA结构必须保持完整才能行使遗传功能(或DNA结构被破坏失去遗传功能)
(5)解旋(或变性) 复性(恢复双螺旋结构)
(6)抗原 抗体 体液
解析 (1)S­Ⅱ型菌在特殊条件下进行体外培养，从中分离出R­Ⅱ型菌，说明S­Ⅱ型菌发生了基因突变。
(2)S­Ⅲ型菌虽灭活，但只是蛋白质变性，其DNA并未失活，R­Ⅱ型菌从S­Ⅲ型菌中获得了转化因子，导致细菌转化，从而恢复了形成荚膜的能力。
(3)艾弗里设计的实验中，最关键的思路是，将肺炎双球菌各种成分分开，单独观察其作用，看哪一成分是转化因子。
(4)设置1～5组实验是相互对照，S­Ⅲ型菌的DNA与R­Ⅱ型菌培养，出现了S­Ⅲ型细菌。5、6组对照，第6组的DNA被水解，水解后的DNA不能起转化作用。
(5)DNA具有稳定性，60～65 ℃下DNA变性，解成单链，冷却后又会盘旋成双螺旋结构，恢复活性。
(6)细菌分泌的毒素进入人体内环境后作为抗原，体液免疫产生的抗体与毒素结合，消除毒性。
18．(16分)根据所学知识回答下列问题。
(1)实验室中获得大量新型禽流感病毒，不是将病毒直接接种到无细胞的培养基上，而是以活鸡胚为培养基，其原因是_________________________________________________________。
(2)利用特定的颜色反应来鉴定该新型禽流感病毒的化学组分，原理是：
①RNA在浓盐酸中与苔黑酚试剂共热显绿色；
②___________________________________________________；
③DNA与二苯胺试剂共热显蓝色。
(3)实验分析出该新型禽流感病毒的物质组成为蛋白质和RNA，不含DNA。则证明该病毒遗传物质的最关键实验设计思路是________________________________________________________
_________________________________________________________。
(4)请你预测用该病毒的蛋白质和RNA分别感染活鸡胚所存在的几种可能性：
①如果蛋白质与RNA都有遗传效应，说明蛋白质和RNA都是遗传物质。
②如果_________________，说明：_____________________。
③如果_________________，说明：_____________________。
④如果_________________，说明：_____________________。
答案 (1)病毒只能寄生在宿主的活细胞中进行繁殖等各项生命活动
(2)②蛋白质与双缩脲试剂作用显紫色
(3)设法将该新型禽流感病毒的蛋白质和RNA分开，单独地、直接地去观察它们各自的作用
(4)②RNA有遗传效应，而蛋白质没有遗传效应
RNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质
③RNA没有遗传效应，而蛋白质有遗传效应
RNA不是遗传物质，而蛋白质是遗传物质
④RNA和蛋白质都没有遗传效应
RNA和蛋白质都不是遗传物质
解析 (1)病毒只能寄生在活细胞中才能生活和繁殖，在无细胞的培养基上无法独立繁殖。
(2)病毒的物质组成是核酸(DNA或RNA)和衣壳蛋白，检验蛋白质常用的方法是将蛋白质与双缩脲试剂反应，呈紫色反应。
(3)证明遗传物质是RNA还是蛋白质最关键的思路是将各种物质分开，然后分别接种到活鸡胚中，检测是否产生禽流感病毒。
(4)预测结果有四种可能：RNA是遗传物质，蛋白质是遗传物质，DNA和蛋白质都不是遗传物质，DNA和RNA都是遗传物质。
选项
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
分别注射到健康的小鼠体内
被注射R型菌的小鼠不死亡，被注射S型菌的小鼠死亡。说明R型菌无毒性，S型菌有毒性
B
R型和S型肺炎双球菌
将R型活菌与S型菌的DNA和DNA水解酶混合培养
只生长R型菌，说明DNA被水解后失去了遗传效应
C
噬菌体和大肠杆菌
用35S标记的噬菌体去感染普通的大肠杆菌，短时间保温
离心后获得的上清液的放射性很高，说明DNA是遗传物质
D
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
烟草出现病斑，说明烟草花叶病毒的RNA可能是遗传物质
甲组
乙组
丙组
丁组
培养基
含青霉素的培养基
普通培养基
含青霉素的培养基
普通培养基
实验处理
S型菌的DNA和活的R型菌
Penr S型菌的DNA和活的R型菌
Penr S型菌的DNA和活的R型菌
Penr S型菌的DNA、DNA酶和活的R型菌
结果预测
同时出现光滑型和粗糙型两种菌落
同时出现光滑型和粗糙型两种菌落
两种菌落都不可能出现
仅出现粗糙型菌落
第1组
第2组
第3组
第4组
实验
处理
注射活的
R型菌
注射活的S型菌
注射加热杀死的S型菌
注射活的R型菌与加热杀死的S型菌
实验
现象
小鼠
不死亡
小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活细菌
小鼠不死亡
小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活细菌