新高考适用2024版高考生物一轮总复习练案17必修2遗传与进化第六单元遗传的分子基础第1讲DNA是主要的遗传物质

练案[17]必修2　第六单元　遗传的分子基础

 第1讲　DNA是主要的遗传物质

A组

一、选择题

1．(2023·北京等级模考)在噬菌体侵染白喉棒状杆菌并增殖的过程中，需要借助细胞器完成的步骤是( D )

A．噬菌体特异性吸附在细菌细胞上

B．噬菌体遗传物质整合到细菌DNA上

C．噬菌体DNA在细菌细胞中转录

D．噬菌体的蛋白质在细菌细胞中合成

解析：噬菌体特异性吸附在细菌细胞上不需要借助细胞器完成，A错误；噬菌体将其遗传物质注入到细菌细胞内，并整合到细菌的DNA上，不需要借助细胞器完成，B错误；噬菌体的DNA在细菌细胞中转录，不需要借助细胞器完成，C错误；噬菌体蛋白质的合成需要借助细菌的核糖体，D正确。

2．(2023·长沙一中质检)S型肺炎链球菌具有多糖类的荚膜，R型肺炎链球菌则不具有。下列叙述错误的是( C )

A．培养R型活细菌时加入S型细菌的多糖类物质，不能产生具有荚膜的细菌

B．培养R型活细菌时加入S型细菌的DNA的完全水解产物，不能产生具有荚膜的细菌

C．培养R型活细菌时加入S型细菌的DNA和DNA酶，能产生具有荚膜的细菌

D．培养R型活细菌时加入S型细菌的蛋白质，不能产生具有荚膜的细菌

解析：S型细菌的多糖类物质不是转化因子，不能将R型细菌转化成具有荚膜的S型细菌，A正确；S型细菌的DNA的完全水解产物是脱氧核糖、碱基、磷酸，不是转化因子，故培养R型活细菌时加入S型细菌的完全水解产物，不会产生具有荚膜的S型细菌，B正确；培养R型活细菌时，加入S型细菌的DNA和DNA酶后，DNA被水解，不会产生具有荚膜的细菌，C错误；S型细菌的蛋白质不能将R型细菌转化成具有荚膜的S型细菌，D正确。

3．(2023·福建厦门模拟)如图是T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的部分实验步骤示意图，对此实验有关叙述错误的是( B )

A．本实验选用T2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

B．图示实验步骤中若混合培养后保温时间过长则上清液中放射性会增强

C．本实验所使用的被标记的噬菌体不能通过接种在含有35S的培养基中获得

D．T2噬菌体侵染大肠杆菌实验未能证明DNA是主要的遗传物质

解析：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，A正确；本实验是用35S标记噬菌体，图示实验步骤中若混合培养后保温时间过长上清液中放射性也不会增强，B错误；本实验所使用的被标记的噬菌体不能通过接种在含有35S的培养基中获得，只能通过活的被标记的大肠杆菌培养获得，C正确；噬菌体侵染大肠杆菌实验能证明DNA是遗传物质，但未能证明DNA是主要的遗传物质，D正确。

4．(2022·浙江温州二模，15)图示为“T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验”中32P标记的实验。

下列对于图示实验的分析，正确的是( A )

A．实验中先后进行了2次放射性检测

B．说明T2噬菌体的DNA能单独侵染大肠杆菌

C．只有少部分子代T2噬菌体得到了亲代的遗传信息

D．若省去搅拌操作，图示实验结果将发生明显变化

解析：实验中先后检测了悬浮液(上清液)和沉淀物中的放射性，A正确；该组实验不明确蛋白质外壳的去向，还不能说明T2噬菌体的DNA能单独侵染大肠杆菌，B错误；子代T2噬菌体均得到了亲代的遗传信息，C错误；若省去搅拌操作，T2噬菌体的蛋白质外壳未能与大肠杆菌很好地分离，对实验结果也不会产生明显影响，D错误。

5．(2023·山东潍坊统考)下列关于艾弗里肺炎链球菌体外转化实验的叙述，错误的是( B )

A．该实验是在英国微生物学家格里菲思的实验基础上进行的

B．该实验运用了同位素标记法

C．实验过程中，通过观察菌落的特征来判断是否发生转化

D．该实验证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA

解析：艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验运用了酶解法和细菌培养技术等，但没有采用同位素标记法，B错误。

6．(2023·武汉市调研)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。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、细菌的有关叙述正确的是( B )

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，则一定是感染时间太长，子代噬菌体释放出来造成的

解析：由于亲代噬菌体已用32P标记，要研究该标记物出现的部位，因此培养大肠杆菌的培养液不应含有32P标记的无机盐，A错误；基因分离定律适用于进行有性生殖的真核生物的核基因的遗传，病毒和细菌的遗传均不遵循该规律，C错误；若本组实验B(上清液)中出现放射性，可能是感染时间较短，部分噬菌体没有侵入大肠杆菌，仍存在于培养液中，也可能是感染时间过长，子代噬菌体会从大肠杆菌中释放出来，导致上清液中出现放射性，D错误。

二、非选择题

7．(2023·陕西西安高新中学检测)自2009年3月起，在墨西哥和美国等先后发生甲型H1N1流感后，我国及世界各国都先后向世界卫生组织申请索要甲型H1N1流感病毒毒株用于生产疫苗，我国研制出的预防甲型H1N1流感的疫苗，已在全国进行分批次免费接种。据所学知识回答下列问题：

(1)在研制疫苗过程中，实验室获得大量甲型H1N1病毒，不是将病毒直接接种在无细胞的培养基上，而是将其接种到7日龄的活鸡胚上培养，其原因是病毒的繁殖只能在宿主细胞中进行。

(2)利用特定的颜色反应来鉴定H1N1流感病毒的化学成分，原理是①RNA在浓盐酸中与苔黑酚试剂共热显绿色；②DNA可被甲基绿染色剂染成绿色；

③蛋白质与双缩脲试剂反应显紫色。

(3)在上述鉴定其化学成分的基础上，请利用活鸡胚为材料，以鸡胚组织中是否含有H1N1病毒为检测指标，设计实验探究H1N1病毒的遗传物质并预测结果和结论。

①实验设计思路：将H1N1病毒的RNA和蛋白质分开，分别用RNA和蛋白质感染活鸡胚组织，在适宜条件下培养一段时间，分别检测鸡胚中是否存在H1N1病毒。

②实验结果、结论：

a．在用RNA、蛋白质分别感染的鸡胚中都检测到了H1N1病毒，说明H1N1病毒的RNA和蛋白质都具有遗传效应。

b．只在用RNA感染的鸡胚中检测到H1N1病毒，

说明H1N1病毒的RNA具有遗传效应。

c．只在用蛋白质感染的鸡胚中检测到H1N1病毒，说明H1N1病毒的蛋白质具有遗传效应。

解析：(1)病毒营寄生生活，只能在活细胞中生存。(2)蛋白质可用双缩脲试剂鉴定。(3)根据题意可知，要探究H1N1病毒的遗传物质，其设计思路是将H1N1病毒的化学成分分离开，分别感染活鸡胚，检测鸡胚中是否有H1N1病毒存在。探究性实验的结果及结论可能存在多种情况，需要进行全面预测。

B组

一、选择题

1．(2022·广州二模，4)烟草花叶病毒(TMV)和车前草花叶病毒(HRV)是两种亲缘关系较近的RNA病毒。将TMV和HRV的RNA与蛋白质分离后，用两种RNA分别感染烟草植株的叶片，叶片上出现不同形状的病灶，用两类蛋白质分别感染则叶片上均不出现病灶。将一种RNA与另一种病毒的蛋白质重组，得到两种杂交体，再用杂交体分别感染烟叶，烟叶上也出现病灶，病灶类型与杂交体的RNA种类有关而与蛋白质种类无关。下列叙述正确的是( D )

A．实验结果说明病毒RNA也可独立完成完整的生命活动

B．因两种病毒RNA的亲缘关系较近，故二者的核苷酸含量相同

C．在被杂交体感染的烟叶上所形成的病灶中能收集到子代杂交体

D．实验证明了RNA是TMV和HRV的遗传物质而蛋白质不是

解析：病毒没有独立生存能力，只能寄生在活细胞内，所以病毒的RNA不能独立完成完整的生命活动，A错误；TMV和HRV虽然亲缘关系较近，但它们的遗传物质不同，所以无法判断它们的RNA核苷酸的含量，B错误；被杂交体感染的烟叶上所形成的病灶中不能收集到子代杂交体，只能收集到TMV或HRV(取决于RNA的来源)，C错误；根据题干信息“将TMV和HRV的RNA与蛋白质分离后，用两种RNA分别感染烟草植株的叶片，叶片上出现不同形状的病灶，用两类蛋白质分别感染则叶片上均不出现病灶”，可知RNA是TMV和HRV的遗传物质而蛋白质不是，D正确。

2．(2023·河南九师联盟)1928年，英国微生物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( D )

A．实验的关键现象是第四组小鼠死亡并从其体内分离出S型活细菌

B．对第四组实验的分析必须以第一、二、三组的实验为对照

C．本实验说明R型细菌发生了某种转化

D．本实验结论为“DNA是使R型细菌转化为S型细菌的转化因子”

解析：本实验只能得出S型细菌体内存在“转化因子”，但是“转化因子”的化学本质是通过艾弗里的体外转化实验得出的，D错误。

3．(2023·威海期末)某科学家用1个未标记的噬菌体侵染用15N标记的大肠杆菌，共得到100个子代噬菌体。下列关于该实验的说法，错误的是( D )

A．合成子代噬菌体蛋白质外壳所需的原料由大肠杆菌提供

B．子代噬菌体的DNA及蛋白质外壳均有放射性

C．仅有2条DNA单链不含15N

D．该实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质

解析：合成子代噬菌体蛋白质外壳所需的原料由大肠杆菌提供，A正确；由于噬菌体的DNA和蛋白质外壳都含有N元素，而合成子代噬菌体的原料由15N标记的大肠杆菌提供，因此子代噬菌体的DNA及蛋白质外壳均有放射性，B正确；合成子代噬菌体DNA的原料来自15N标记的大肠杆菌，亲代噬菌体的DNA分子不含15N，根据DNA半保留复制特点可知，仅有2条DNA单链不含15N，C正确；该实验只能说明合成子代噬菌体的原料来自大肠杆菌，不能说明DNA是遗传物质，D错误。

4．如图为烟草花叶病毒(TMV)对烟草叶片细胞的感染和病毒重建实验示意图，下列叙述正确的是( A )

A．该实验证明了TMV的遗传物质是RNA

B．单独使用病毒的蛋白质也能使烟草叶片感染

C．该实验用同位素标记法跟踪构成TMV的物质去向

D．烟草叶片受感染后出现病斑是因为接种的病毒进行了逆转录

解析：分析题图可知，重组病毒感染烟草后，产生的病毒后代是由病毒的RNA决定的，即该实验证明了TMV的遗传物质是RNA，A正确；实验并没有单独利用病毒的蛋白质感染烟草，因此不能得出单独使用病毒的蛋白质也能使烟草叶片感染的结论，B错误；该实验没有利用同位素标记法，C错误；该实验不能证明病毒是否发生逆转录，D错误。

5．噬菌体的遗传物质有的是单链RNA，有的是单链DNA，有的是双链RNA，还有的是双链DNA。有些噬菌体具有将基因插入宿主DNA内的特性，使得它成为重要的分子和遗传学研究工具。下列相关叙述正确的是( C )

A．不同噬菌体的可遗传变异类型有突变和基因重组

B．噬菌体与人体细胞都能进行细胞增殖和细胞分化

C．将基因插入宿主DNA的噬菌体的遗传物质为双链DNA

D．所有的噬菌体都可以用于“验证DNA是遗传物质”的实验

解析：突变包括基因突变和染色体变异，噬菌体不具有细胞结构，不能发生染色体变异和细胞的增殖与分化，A、B错误；噬菌体的宿主应为细胞生物，而细胞生物的DNA均为双链DNA，所以具有能将基因插入宿主DNA内特性的噬菌体的遗传物质应为双链DNA，C正确；遗传物质是RNA的噬菌体不能用于“验证DNA是遗传物质”的实验，D错误。

6．据科学研究表明，噬藻体除了能侵染大肠杆菌，还能侵染蓝细菌。噬藻体侵染蓝细菌的增殖过程与噬菌体侵染大肠杆菌类似。某生物兴趣小组进行了下面的实验：①标记噬藻体→②噬藻体与蓝细菌混合培养→③搅拌、离心→④检测放射性。下列叙述错误的是( D )

A．完整的实验过程需要利用分别含有35S或32P的蓝细菌，以及既不含35S也不含32P的蓝细菌

B．标记噬藻体时先用含32P的培养基培养蓝细菌，再用此蓝细菌培养噬藻体

C．步骤③可让噬藻体(外壳)和蓝细菌分开，使噬藻体(外壳)和蓝细菌分别存在于上清液和沉淀物中

D．侵染蓝细菌的噬藻体利用自身的脱氧核苷酸和氨基酸为原料，合成子代噬藻体

解析：实验开始前需要标记噬藻体，标记的方法就是先用35S或32P标记蓝细菌，然后再用噬藻体侵染，A正确；标记噬藻体时先用含32P的培养基培养蓝细菌，再用此蓝细菌培养噬藻体，B正确；步骤③是搅拌、离心，目的是让噬藻体(外壳)和蓝细菌分开，使噬藻体(外壳)和蓝细菌分别存在于上清液和沉淀物中，C正确；侵染蓝细菌的噬藻体利用蓝细菌体内的脱氧核苷酸和氨基酸为原料，合成子代噬藻体，D错误。

二、非选择题

7．(2023·河北唐山质检)如图为T2噬菌体侵染细菌实验的部分步骤和结果，请据图回答下列问题：

(1)T2噬菌体的化学成分是蛋白质和DNA，用放射性32P标记的是T2噬菌体的DNA。

(2)要获得32P标记的噬菌体，必须用含32P的大肠杆菌培养，而不能用含32P的培养基直接培养，原因是噬菌体是细菌病毒，不能独立生活，必须寄生在活细胞中(其他答案合理亦可)。

(3)实验过程中搅拌的目的是使细菌表面的T2噬菌体(外壳)与细菌分离，离心后放射性较高的是沉淀物(填“上清液”或“沉淀物”)。

(4)接种噬菌体后培养时间过长，发现上清液中放射性增强，最可能的原因是培养时间过长，增殖形成的子代噬菌体从细菌体内释放出来。

(5)赫尔希和蔡斯还设计了一组实验，请简述对照实验设计：用35S标记的T2噬菌体重复上述实验。

预期的实验结果是上清液放射性很高，沉淀物放射性很低。

解析：(1)T2噬菌体由蛋白质外壳和DNA组成，其中有磷元素的是DNA。(2)噬菌体是细菌病毒，不能独立生活，必须寄生在活细胞中，所以不能用含32P的培养基培养噬菌体，必须用含32P的大肠杆菌培养。(3)实验过程中，通过搅拌可以使细菌表面的T2噬菌体(外壳)与细菌分离。由于32P存在于噬菌体DNA中，噬菌体侵染细菌时DNA进入细菌体内，所以沉淀物中放射性很高。(4)培养时间过长，增殖形成的子代噬菌体从细菌体内释放出来，所以上清液中放射性增强。(5)赫尔希和蔡斯还设计用35S标记的T2噬菌体重复上述实验，由于S元素标记的蛋白质(外壳)没有进入细菌，所以上清液放射性很高，沉淀物放射性很低。