专题17 DNA是主要的遗传物质（精练）-备战2024年高考生物一轮复习串讲精练（新高考专用）（解析版）

DNA是主要的遗传物质

1、(2022·湖南永州市高三月考)图甲是将加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化，图乙是利用放射性同位素标记技术完成噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。下列有关叙述正确的是(　　)

A．图甲中，后期出现的大量S型细菌都是由R型细菌直接转化而来

B．R型细菌在bc段减少可能与抗R型细菌的抗体有关

C．图乙沉淀物中的放射性随着培养的子代噬菌体代数的增多而越来越强

D．图乙上清液中有一定放射性的原因一定是培养的时间过短，一部分噬菌体没有侵染细菌

【答案】B

【解析】由于是将杀死的S型细菌与R型活菌混合注射到小鼠体内，所以甲图中最初的S型细菌是由R型细菌转化来的，但之后产生的S型细菌有的是由转化形成的S型细菌增殖而来，A错误；随着培养的子代噬菌体代数的增多，部分细菌可能裂解，放射性出现在上清液中，所以图乙沉淀物中的放射性不会随着培养的子代噬菌体代数的增多而越来越强，C错误；乙图中噬菌体被标记的成分是DNA，上清液中也具有放射性的原因可能是培养时间过短，有一部分噬菌体没能侵染到细菌细胞内，经离心分布于上清液中，还可能是保温时间过长，部分细菌裂解，子代噬菌体释放出来，D错误。

2、在遗传物质的研究过程中，最具有代表性的有格里菲思、艾弗里、蔡斯和赫尔希等人所做的经典实验，下列相关叙述不正确的是(　　)

A．格里菲思的实验结论是S型细菌体内有“转化因子”，理由是DNA是亲子代之间保持连续的物质

B．艾弗里的实验结论是DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质，理由是只有DNA才能使R型细菌转化为S型细菌

C．蔡斯和赫尔希实验结论是DNA是遗传物质，理由是DNA是亲子代之间保持连续的物质，并且还指导了蛋白质的合成

D．科学研究表明，DNA是主要的遗传物质，理由是绝大多数生物的遗传物质是DNA

【答案】A

【解析】格里菲思的实验结论是S型细菌体内有“转化因子”，理由是无毒性的R型活细菌在与被杀死的S型细菌混合后，转化为有毒性的S型活细菌，而且这种转化的性状是可以遗传的，A错误。

3、(2020·江苏高三二模)噬菌体侵染细菌的实验中，若甲组用3H标记的噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌，乙组用14C标记的噬菌体侵染32P标记的大肠杆菌，下列有关叙述正确的是(　　)

A．甲组的大肠杆菌由含35S的培养基直接培养获得

B．甲组子代噬菌体的蛋白质外壳均含3H、35S

C．乙组子代噬菌体的DNA均含14C、32P

D．由甲、乙两组实验可说明DNA是噬菌体的遗传物质

【答案】A

【解析】用3H标记噬菌体，噬菌体的蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，子代噬菌体的蛋白质外壳是以大肠杆菌的氨基酸为原料合成，因此甲组子代噬菌体的蛋白质外壳均含35S，均不含3H，B错误；14C标记的噬菌体，噬菌体的DNA进入大肠杆菌，以大肠杆菌中的脱氧核苷酸为原料进行半保留复制，乙组子代噬菌体的DNA均含32P，少部分含14C，C错误；甲、乙两组均无法区分DNA和蛋白质，无法说明噬菌体的遗传物质是DNA还是蛋白质，D错误。4、（2021·浙江·统考高考真题）下列关于遗传学发展史上4个经典实验的叙述，正确的是（　　）

A．孟德尔的单因子杂交实验证明了遗传因子位于染色体上

B．摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因自由组合定律

C．T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质

D．肺炎链球菌离体转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质

【答案】D

【解析】A、孟德尔的单因子杂交实验没有证明遗传因子位于染色体上，当时人们还没有认识染色体，A错误；

B、摩尔根的果蝇伴性遗传实验只研究了一对等位基因，不能证明基因自由组合定律，B错误；

C、T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质，C错误；

D、肺炎链球菌离体转化实验证明了DNA是转化因子，即DNA是肺炎链球菌的遗传物质，D正确。

故选D。

5、（2020·浙江·高考真题）下列关于“肺炎链球菌转化实验”的叙述，正确的是（    ）

A．活体转化实验中，R型菌转化成的S型菌不能稳定遗传

B．活体转化实验中，S型菌的荚膜物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌

C．离体转化实验中，蛋白质也能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传

D．离体转化实验中，经DNA酶处理的S型菌提取物不能使R型菌转化成S型菌

【答案】D

【解析】A、 活体转化实验中，小鼠体内有大量 S型菌，说明R型菌转化成的S型菌能稳定遗传，A错误；

B、活体转化实验中，无法说明是哪种物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌，B错误；

C、离体转化实验中，只有S型菌的DNA才能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传，C错误；

D、离体转化实验中，经DNA酶处理的S型菌提取物，其DNA被水解，故不能使R型菌转化成 S型菌，D正确。

故选D。

6、（2020·全国·统考高考真题）新冠病毒是一种RNA病毒。新冠肺炎疫情给人们的生活带来了巨大影响。下列与新冠肺炎疫情防控相关的叙述，错误的是（    ）

A．新冠病毒含有核酸和蛋白质，通过核酸检测可排查新冠病毒感染者

B．教室经常开窗通风可以促进空气流动，降低室内病原微生物的密度

C．通常新冠肺炎患者的症状之一是发烧，因此可以通过体温测量初步排查

D．每天适量饮酒可以预防新冠肺炎，因为酒精可以使细胞内的病毒蛋白变性

【答案】D

【解析】A、新冠病毒是一种RNA病毒，由RNA和蛋白质构成，RNA携带特定的遗传信息，因此通过核酸检测可排查新冠病毒感染者，A正确；

B、教室经常开窗通风有利于室内与室外的空气交换，病原微生物也能随空气流动到室外，B正确；

C、感染新冠肺炎的患者体内会发生免疫反应，使体温升高，正常人体温一般维持在37℃，因此可以通过体温测量初步排查，C正确；

D、75%左右的酒精具有杀菌作用，饮酒的度数一般不能达到75%，且长期饮酒对人体会产生损害，免疫力下降，因此每天适量饮酒不能预防新冠肺炎，D错误。

故选D。

7、1944年艾弗里(Avery)等人利用肺炎链球菌的转化实验，证明了在不同肺炎链球菌之间传递的转化因子是DNA。该实验的证据之一来自酶降解实验。对S型菌株分别进行如下处理：①利用脱氧核糖核酸酶降解DNA成分；②利用核糖核酸酶降解RNA成分；③利用蛋白酶降解蛋白质成分。然后分别与R型菌株混合培养，检测R型菌株转化为S型菌株的能力。结果发现，RNA和蛋白质发生降解后菌株的转化能力不受影响，而脱氧核糖核酸酶处理后的S型菌株几乎完全丧失了转化R型菌株的能力。下列有关说法错误的是(　　)

A．该实验自变量是对S型菌株分别进行的①②③处理

B．该实验中R型菌株转化为S型菌株的原理是基因重组

C．该实验证明DNA是不同肺炎链球菌之间传递的转化因子

D．加热致死的S型菌株转化R型菌株的情况与①相同

【答案】D

【解析】加热致死的S型菌株能使R型菌株发生转化，①利用脱氧核糖核酸酶降解DNA的成分，发现脱氧核糖核酸酶处理后的S型菌株几乎完全丧失了转化R型菌株的能力，两种情况不同，D错误。

8、(2022·江苏高邮市高三月考)肺炎链球菌的转化实验是探究遗传物质的经典实验，该实验的部分过程如图所示。据图判断，下列相关叙述错误的是(　　)

A．若甲组培养皿中无S型活细菌出现，则提取物可能不含DNA

B．若乙组中的提取物含蛋白质且无S型活细菌出现，则实验可以证明蛋白质不是遗传物质

C．若丙组中没有加入DNA酶且能培养出S型活细菌，则说明提取物可能含DNA

D．该实验属于肺炎链球菌的体外转化实验，体内转化实验不能证明DNA是遗传物质

【答案】B

【解析】由于乙组中加入了蛋白酶，因此即使提取物含蛋白质，也不能证明蛋白质不是遗传物质，B错误。

9、(2022·江苏广陵扬州中学高三月考)下图是用32P标记噬菌体并侵染细菌的过程，下列有关叙述正确的是(　　)

①用32P标记噬菌体→②被标记的噬菌体侵染细菌→③搅拌、离心→④检测上清液和沉淀物中的放射性

A．过程①32P标记的是噬菌体外壳的磷脂分子和内部的DNA分子

B．过程②应短时保温，有利于吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离

C．过程③搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离

D．过程④沉淀物的放射性很高，说明噬菌体的DNA是遗传物质

【答案】C　

【解析】噬菌体属于病毒，没有细胞结构，噬菌体外壳由蛋白质组成，不含磷脂分子，A错误；过程②应短时间保温，保证噬菌体将DNA全部注入细菌内部，又避免时间长了导致细菌裂解释放出子代噬菌体，B错误；过程③搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，C正确；缺少35S标记的噬菌体作对照，不能说明噬菌体的DNA是遗传物质，D错误。

10、按照图示1→2→3→4进行实验，本实验验证了朊病毒是蛋白质侵染因子，它是一种只含蛋白质而不含核酸的病原微生物，题中所用牛脑组织细胞为无任何标记的活体细胞。请据图回答下列问题：

(1)本实验采用的方法是_________________________________________________________。

(2)从理论上讲，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)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，原因是______________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________。

(4)一般病毒同朊病毒之间的最主要区别是一般病毒侵入细胞是向宿主细胞提供______(填物质)，利用宿主细胞的____________________进行__________________________________。

【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P元素含量极低，故试管2中提取的朊病毒几乎不含32P　(3)沉淀物　上清液　经试管5中牛脑组织细胞培养出的朊病毒(蛋白质)被35S标记，提取后加入试管3中，35S随朊病毒侵入到牛脑组织细胞中，因此放射性物质主要位于沉淀物中，同时会有少量的朊病毒不能成功侵入牛脑组织细胞，离心后位于上清液中，因此上清液中含少量放射性物质　(4)核酸　核苷酸和氨基酸(原料)　自身核酸的复制和蛋白质的合成

【解析】(1)朊病毒不能独立生活，在活细胞内才能增殖，所以要标记朊病毒需先培养带标记的宿主细胞——牛脑组织细胞，再让朊病毒侵染带标记的牛脑组织细胞，完成对朊病毒的标记。(2)因为朊病毒没有核酸，只有蛋白质，蛋白质中P元素含量极低，所以试管2中提取的朊病毒几乎不含32P，即试管4中几乎没有32P。(3)用35S标记的朊病毒侵入牛脑组织细胞，少量朊病毒不能侵染成功，所以放射性物质主要位于沉淀物中，上清液中含少量放射性物质。(4)朊病毒是一类非正常的病毒，它不含有通常病毒所含有的核酸。

11.据研究，并非任意两株R型细菌与S型细菌之间的接触都可发生转化。凡能发生转化的，其R型细菌必须处于感受态。所谓感受态是指受体菌最易接受外源DNA片段，并能实现转化的一种生理状态。处于感受态细菌的细胞内发生一系列的变化：首先分泌感受态因子，该因子与细胞表面受体相互作用，诱导其产生一些感受态特异蛋白，其中包括膜相关DNA结合蛋白、细胞壁自溶素和几种核酸酶。其转化过程图示如下：

请据图回答：

(1)S型细菌DNA片段与感受态R型细菌细胞膜表面相关DNA结合蛋白结合，其中一条链在__________酶的作用下水解，另一条链与感受态特异蛋白结合并进入R型细菌细胞内。

(2)步骤⑤表示______________________________________________。

(3)重组细胞经DNA复制和细胞________后，产生大量的S型细菌导致小鼠患败血症死亡。控制荚膜形成的S基因对细菌性状的控制，体现了基因对性状的________(填“直接”或“间接”)控制。

(4)肺炎链球菌的转化实验说明通过DNA可以实现细菌间________的转移，为________工程的开展奠定了理论基础。

(5)“R型细菌转化成S型细菌”属于__________(填可遗传变异类型)，加热致死的S型细菌失去抗原性，但DNA片段仍有遗传效应的原因是__________________________________

________________________________________________________________________。

【答案】(1)DNA　(2)S型细菌DNA片段被整合到R型细菌的基因组(DNA分子)中　(3)分裂　间接　(4)性状　基因　(5)基因重组　DNA的热稳定性较高

【解析】(1)水解DNA的酶是DNA酶。(2)步骤⑤是R型细菌的DNA与S型细菌的DNA整合的过程，即S型细菌DNA片段被整合到R型细菌的DNA分子中。(3)重组细胞完成后，要进行细胞分裂，产生大量的S型细菌导致小鼠患败血症死亡。基因对性状的控制有两种类型：一是基因能通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状；二是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。因为荚膜的成分是多糖，因此S基因不能直接控制它，而是通过控制形成多糖的酶的合成来控制多糖荚膜的形成，因此属于间接控制。(4)肺炎链球菌的转化实验说明通过DNA可以实现细菌间性状的转移，为基因工程的开展奠定了理论基础。(5)“R型细菌转化成S型细菌”是S型细菌的遗传物质整合到R型细菌中引发R型细菌发生变化。这种两个DNA组合在一起，使其中一方的遗传效应发生相应改变的过程，属于基因重组。