2024届人教版高考生物一轮复习DNA是主要的遗传物质作业（单项版）含答案

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DNA是主要的遗传物质

一、选择题
1．(2022·佛山期末)下列关于肺炎链球菌转化实验的叙述，正确的是(　　)
A．该实验是证实DNA作为遗传物质的最早证据来源
B．多肽类的荚膜使S型菌不易受宿主防护机制的破坏
C．活体转化实验证明了转化因子的纯度越高转化效率越高
D．S型菌的细胞提取物与活的R型菌混合悬浮培养后可出现两种菌落
解析：选A　肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质，该实验是证实DNA作为遗传物质的最早证据来源；荚膜的化学成分是多糖；活体转化实验与转化因子的纯度没有关系；S型菌细胞提取物与R型菌混合悬浮培养后，需接种到固体培养基上才可观察到两种菌落。
2．(2022·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(　　)
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：选B　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。
3．某研究小组用放射性同位素32P、35S分别标记T2噬菌体，然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养，如图所示。一段时间后，分别进行搅拌、离心，并检测沉淀物和上清液中的放射性。下列分析错误的是(　　)

A．甲组的上清液含极少量32P标记的噬菌体DNA，但不产生含32P的子代噬菌体
B．甲组被感染的细菌内含有32P标记的噬菌体DNA，也可产生不含32P的子代噬菌体
C．乙组的上清液含极少量35S标记的噬菌体蛋白质，也可产生含35S的子代噬菌体
D．乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质，也不产生含35S的子代噬菌体
解析：选C　甲组用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，由于P存在于DNA中，悬浮液含极少量32P标记的噬菌体DNA，说明这一部分DNA没有和蛋白质外壳组装在一起，不会产生含32P的子代噬菌体，A正确；甲组用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，由于P存在于DNA中，在侵染过程中，DNA进入大肠杆菌体内，由于噬菌体增殖所需原料来自未被标记的大肠杆菌，且DNA复制为半保留复制，所以可产生含32P的子代噬菌体和不含32P的子代噬菌体，B正确；由于噬菌体的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌，所以乙组的悬浮液含较多35S标记的噬菌体蛋白质，不会产生含35S的子代噬菌体，C错误；由于噬菌体的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌，乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质，也不产生含35S的子代噬菌体，D正确。
4．(2022·衡水联考)为探究格里菲思提出的“转化因子”的化学本质，艾弗里做了以下相关实验：
①先用苯酚—氯仿法去除S型细菌中的绝大部分蛋白质，发现其仍然可以发生转化；
②用催化多糖分解的酶处理S型细菌后，其仍然具有转化活性；
③不断去除各种成分，最终得到纯净的转化因子，将其与DNA的化学性质进行比较，发现两者几乎一致，据此推断转化因子就是DNA；
④用DNA酶处理后，转化因子的转化能力丧失，确认了转化因子就是DNA。
下列分析不合理的是(　　)
A．①的实验结果说明蛋白质不是转化因子
B．②的实验结果说明多糖不是转化因子
C．③中去除的各种成分中包括脂质、RNA等
D．④的实验结果是对③中实验推断的证明
解析：选A　由题干可知，①实验用苯酚—氯仿法去除的是S型细菌中的绝大部分蛋白质，但没有去除所有蛋白质，因此并不能说明蛋白质不是转化因子；②实验用催化多糖分解的酶处理S型细菌后，去除了S型细菌中的所有多糖，实验结果是其仍然具有转化活性，说明多糖不是转化因子；③实验不断去除各种成分，最终得到的纯净的转化因子是DNA，去除的各种成分中包括脂质、RNA等；④实验用DNA酶处理后，转化因子的转化能力丧失，确认了转化因子就是DNA，该实验结果是对③中实验推断的证明。
5．赫尔希和蔡斯做了“噬菌体侵染大肠杆菌”的实验，图中亲代噬菌体已用32P标记，A、C中的方框代表大肠杆菌。有关叙述不正确的是(　　)

A．若要达到实验目的，还要设计一组用35S标记噬菌体的实验，两组都是实验组
B．图中锥形瓶中的培养液用来培养大肠杆菌，其内的营养成分中要含有32P
C．噬菌体、大肠杆菌的遗传都不遵循基因分离定律
D．本组实验B(上清液)中出现较弱的放射性，不能说明离心之前的搅拌不够充分
解析：选B　该实验只能证明DNA进入了大肠杆菌内，不能证明蛋白质是否进入，还要设计一组用35S标记噬菌体的实验，且两组都是实验组；图中培养过程中，标记应只来源于被标记的噬菌体，培养大肠杆菌的培养液中不能有放射性；噬菌体是病毒，大肠杆菌是原核生物，均没有细胞核，都不遵循基因分离定律；本组实验上清液出现较弱的放射性，也可能是培养时间过长或保温时间过短导致的。
6．研究发现，肺炎链球菌在小鼠体内可发生转化，而将加热杀死的S型菌与R型活菌混合在培养基中培养时，很难观察到转化现象，若在培养基中加入一定量的抗R型菌抗体，就比较容易观察到转化现象。下列分析不合理的是(　　)
A．在培养基中S型菌的竞争力可能较弱，因此很难观察到转化现象
B．S型菌对小鼠免疫力的抵抗力可能更强，因此在小鼠体内容易大量繁殖
C．未加抗R型菌抗体时，S型菌DNA不能进入R型细菌，因此未发生转化
D．抗R型菌的抗体抑制了R型菌的增殖，因此在体外培养容易观察到转化现象
解析：选C　在培养基中很难观察到转化现象的原因可能是S型菌的竞争力可能较弱；S型菌有毒性，对小鼠免疫力的抵抗力可能更强，因此在小鼠体内容易大量繁殖；由题意可知，未加抗R型菌抗体时，S型菌DNA也能进入R型细菌，能够转化；若在培养基中加入一定量的抗R型菌抗体，就比较容易观察到转化现象，推测可能是抗R型菌的抗体抑制了R型菌的增殖。
7．如图表示“T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验”中保温时间与物质放射性强度的变化，下列叙述正确的是(　　)

A．甲表示在“32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”中，沉淀物放射性含量的变化
B．甲表示在“35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”中，沉淀物放射性含量的变化
C．乙表示在“32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”中，上清液放射性含量的变化
D．乙表示在“35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”中，上清液放射性含量的变化
解析：选D　在“32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”中，沉淀物放射性含量随保温时间的变化应该是先增加再降低，不能用甲表示，A错误；在“35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”中，沉淀物放射性与保温时间没有关系，不能用甲表示，B错误；在“32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”中，上清液放射性含量的变化应该用甲表示，C错误；在“35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”中，上清液放射性含量较高，且与保温时间没有关系，可用图乙表示，D正确。
8．(2022·淄博一模)根据S型肺炎链球菌荚膜多糖的差异，将S型菌分为SⅠ、SⅡ、SⅢ等类型。不同类型的S型菌发生基因突变后失去荚膜，成为相应类型的R型菌(RⅠ、RⅡ、RⅢ…)。S型菌的荚膜能阻止外源DNA进入细胞，R型菌只可回复突变为相应类型的S型菌。将加热杀死的甲菌破碎后，获得提取物→对提取物进行不同酶处理→加入乙菌培养基中培养→检测子代细菌(丙)的类型。下列实验思路与结果预期，能说明细菌发生转化而未发生基因突变的一组是(　　)
A．甲：RⅡ，乙：SⅢ，丙：SⅢ、RⅡ
B．甲：SⅢ，乙：RⅡ，丙：SⅢ、RⅡ
C．甲：SⅢ，乙：RⅡ，丙：RⅢ、RⅡ
D．甲：SⅢ，乙：RⅢ，丙：SⅢ、RⅢ
解析：选B　根据题意分析，RⅡDNA不能进入SⅢ中，不会导致SⅢ突变为RⅡ，A不符合题意；SⅢ的DNA经过处理后，可被RⅡ吸收，将部分RⅡ转化为SⅢ，没有发生基因突变，不能转化为SⅡ，RⅡ也不能转化为SⅡ，B符合题意；SⅢ的DNA经过处理后，可被RⅡ吸收，将部分RⅡ转化为SⅡ，但不会获得RⅢ，C不符合题意；SⅢ的DNA经过处理后，可被RⅢ吸收，将部分RⅢ转化为SⅢ，但不能体现有没有发生基因突变的过程，D不符合题意。

9．(2023·威海模拟)某研究人员进行“噬菌体侵染细菌的实验”时，分别用同位素32P、35S、18O和14C对噬菌体以及大肠杆菌成分做了如下标记，第一组：用35S标记噬菌体、用32P标记大肠杆菌；第二组：未标记噬菌体、用18O标记大肠杆菌；第三组：用14C标记噬菌体、未标记大肠杆菌。实验过程中大肠杆菌均未发生裂解，下列分析正确的是(　　)
A．第一组中，子代噬菌体均不含有35S，但均含有32P
B．第二组中，子代噬菌体蛋白质外壳中存在的氧元素有18O和16O
C．一般来说，第三组中，子代噬菌体的DNA分子中一定含有14C
D．第二、三组经一段时间保温后离心，两组在沉淀物和上清液中均能检测到放射性
解析：选A　在第一组实验中，由于寄主大肠杆菌用32P标记，用35S标记的噬菌体蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，所以从大肠杆菌体内合成的子代噬菌体中含有32P的噬菌体和35S的噬菌体分别占子代噬菌体总数的100%、0，A正确；第二组实验中，合成子代噬菌体的原料来自大肠杆菌，所以子代噬菌体蛋白质外壳中存在的氧元素是18O，B错误；一般来说，第三组实验中，由于DNA分子的半保留复制，亲代DNA分子进入寄主细胞后复制多次，子代噬菌体的DNA中不一定含有14C的母链，C错误；第二组与第三组实验经过一段时间培养后离心，由于大肠杆菌均未发生裂解，所以第二组检测到放射性的主要部位是沉淀物，第三组检测到放射性的部位是沉淀物和上清液，D错误。
10．(2022·潍坊期末)在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四组相同培养基上分别接种R型菌、S型菌、加热杀死的S型菌、R型菌和加热杀死的S型菌。培养一段时间后，菌落的生长情况如图所示。下列有关叙述错误的是(　　)

A．Ⅰ中菌落表面光滑，Ⅱ中菌落表面粗糙
B．对第Ⅳ组实验的分析应是以Ⅰ～Ⅱ组的实验现象为参照
C．Ⅳ组结果说明整合到R型菌内的DNA分子片段，不会直接表达出荚膜多糖
D．若接种前在Ⅳ组培养基中加入DNA酶，则Ⅳ组中S型菌落的数量会降低
解析：选A　Ⅰ中是R型细菌，其菌落表面粗糙，Ⅱ中是S型细菌，其菌落表面光滑，A错误；对第Ⅳ组实验的分析应是以Ⅰ～Ⅱ组的实验现象为参照，B正确；DNA表达的直接产物是蛋白质，而多糖类荚膜不是蛋白质，因此其不是DNA片段直接表达的产物，C正确；由于转化因子是DNA，而DNA酶能将DNA水解，因此若接种前在Ⅳ组培养基中加入DNA酶，则Ⅳ组中S型菌落的数量会降低，D正确。
二、非选择题
11．科学家用去污剂裂解被加热杀死的S型肺炎链球菌细胞，然后抽取裂解产物依次进行如图所示的肺炎链球菌转化实验(S型细菌有荚膜且具有毒性，能使小鼠患败血症，R型细菌无荚膜也无毒性)。回答下列问题。

(1)上述实验中，________对照能说明S型细菌的DNA是转化因子。
(2)除了通过观察注射后小鼠的生活情况来判断R型和S型细菌外，还可以通过什么方法区别R型和S型细菌？____________________________________________________。
(3)上述实验利用了酶具有________的特点。与“设法将物质分开，单独、直接地观察它们各自作用”的实验思路相比，本实验的优势在于____________________________。
解析　(1)实验①和⑤形成对照，说明DNA水解后，R型活菌不能再转化为S型细菌，从而证明了DNA是转化因子。(2)R型细菌和S型细菌结构是不同的，在显微镜下观察细菌有无荚膜可区分R型细菌和S型细菌，或观察菌落特征，菌落表面光滑的是有荚膜的S型细菌，菌落表面粗糙的是无荚膜的R型细菌。(3)利用分离提纯法进行的肺炎链球菌体外转化实验，缺点是物质纯度不能保证达到100%，而本实验可避免物质纯度不足带来的干扰。
答案　(1)①和⑤　(2)显微镜下观察细菌有无荚膜(或在固体培养基中培养，观察菌落特征，若菌落表面光滑，则为S型细菌；若菌落表面粗糙，则为R型细菌)　(3)专一性　避免物质纯度不足带来的干扰
12．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________，用放射性32P标记的是T2噬菌体的________________________________________________________________________。
(2)要获得32P标记的T2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______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)实验过程中搅拌的目的是________________________________________，离心后放射性较高的是________(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________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(5)赫尔希和蔡斯还设计了一组实验，请简述对照实验设计：____________________。
预期的实验结果是________________________________________________________。
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。(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。(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元素标记的蛋白质没有进入细菌，所以上清液放射性很高，沉淀物放射性很低。
答案　(1)蛋白质和DNA　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(其他答案合理亦可)　(3)使细菌表面的T2噬菌体外壳与细菌分离　沉淀物　(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　(5)用35S标记的T2噬菌体重复上述实验　上清液放射性很高，沉淀物放射性很低