【名师一号 模块新课标】2023高考生物总复习 2.18DNA是主要的遗传物质计时双基练 新人教版必修2

计时双基练(十八)　DNA是主要的遗传物质(计时：45分钟　满分：100分)一、选择题(每小题4分，共48分)1．如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。下列说法错误的是(　　)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，从而引发疾病解析　本题考查肺炎双球菌的转化实验，意在考查考生的分析判断能力。与R型菌混合前必须将S型菌慢慢冷却，以使S型菌DNA复性，同时可防止高温杀死R型菌，A正确；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，B正确；该转化实验不能证明DNA是遗传物质，C正确；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，D错误。答案　D2．遗传物质携带遗传信息，控制生物性状。下列不能说明核酸是遗传物质的是(　　)A．将加热杀死的S型菌和活的R型菌混合后注射到小鼠体内，最终能分离出活的S型菌B．由A病毒的RNA与B病毒的蛋白质重建而成的新病毒能感染细胞并增殖出完整的A病毒C．T2噬菌体的DNA进入宿主细胞后能产生完整的T2噬菌体D．将S型菌的DNA与R型菌混合培养，培养基长出的菌落有R型和S型两种菌落解析　本题考查证明核酸是遗传物质的实验，意在考查考生的实验分析与应用能力。难度较小。证明核酸是遗传物质时，应将加热杀死的S型菌的核酸与其他化学成分分离开来，单独观察其作用，故选项A不能说明核酸是遗传物质。答案　A10\n3．有关赫尔希和蔡斯证明遗传物质是DNA的实验中，导致离心后的上清液或沉淀物中出现放射性的叙述错误的是(　　)A．用32P标记的亲代噬菌体，上清液具有放射性是由于部分噬菌体未侵入细菌或子代噬菌体已释放出来B．用32P标记的亲代噬菌体，沉淀物具有放射性是由于DNA分子的相对分子质量大C．用35S标记的亲代噬菌体，上清液具有放射性是由于噬菌体的外壳不能进入细菌D．用35S标记的亲代噬菌体，沉淀物具有放射性是由于部分噬菌体外壳吸附在细菌表面解析　本题考查人类对遗传物质的探索过程，意在考查考生的实验与探究能力。已知32P标记的是亲代噬菌体的DNA,35S标记的是亲代噬菌体的蛋白质外壳，用32P标记的亲代噬菌体进行实验，上清液具有放射性是由于部分亲代噬菌体还没有入侵细菌或者是部分子代噬菌体已经释放出来，A正确；沉淀物具有放射性则是由于亲代DNA分子已经注入细菌细胞中，而非DNA的相对分子质量大，B错误；用35S标记的亲代噬菌体进行实验，上清液具有放射性是由于蛋白质外壳并不能进入细菌中，而沉淀物具有放射性是搅拌不彻底导致部分噬菌体外壳仍吸附在细菌表面，C和D均正确。答案　B4．在证明DNA是遗传物质的实验中，赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质，如图所示标记元素所在部位依次是(　　)A．①④B．②④C．①⑤D．③⑤解析　DNA的磷酸基团上含有磷元素，氨基酸的R基团上可含有硫元素。答案　A5．某研究人员模拟赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验，进行了以下4个实验：①用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌；②用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌；③用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌；④用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌，经过一段时间后离心，以上4个实验中检测到放射性的主要位置依次是(　　)A．沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液B．沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液C．上清液、上清液、沉淀物和上清液、上清液D．沉淀物、沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液10\n解析　在该实验中，沉淀物的主要成分是细菌，上清液的主要成分为噬菌体外壳。①③都直接对细菌进行了标记，放射性主要出现在沉淀物中；②用32P标记噬菌体，只能标记噬菌体的DNA，在该实验中，噬菌体的DNA会进入细菌体内，放射性也主要出现在沉淀物中；④用15N标记噬菌体，可以标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA，在该实验中，噬菌体的蛋白质外壳不会进入细菌体内，而DNA可以进入细菌体内，故放射性会出现在上清液和沉淀物中。答案　D6．赫尔希和蔡斯通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，实验包括六个步骤：①噬菌体侵染细菌　②用35S或32P标记噬菌体　③上清液和沉淀物的放射性检测　④离心分离　⑤子代噬菌体的放射性检测　⑥噬菌体与大肠杆菌混合培养最合理的实验步骤顺序为(　　)A．⑥①②④③⑤B．②⑥①③④⑤C．②⑥①④③⑤D．②⑥①④⑤③解析　本实验⑤应为最后一步，能说明DNA复制保持连续性。答案　C7．下面提及的科学家实验中有精心设置对照(或对比)实验的是(　　)①达尔文提出了以自然选择学说为中心的生物进化理论　②鲁宾和卡门证明了光合作用释放的氧全部来自水　③赫尔希和蔡斯证明了在噬菌体中DNA是遗传物质　④艾弗里证明了促使R型菌转化成S型菌的物质是DNA　⑤沃森和克里克提出DNA分子双螺旋结构模型　⑥萨克斯利用绿色叶片研究光合作用产物之一是淀粉A．②③④⑥B．①②③⑤C．②③④⑤D．②③④⑤⑥解析　本题通过对相关实验知识的对照，意在考查考生对实验知识的理解和识记能力。达尔文的生物进化理论和沃森、克里克提出的DNA分子双螺旋结构模型没有设置对照实验，故A项正确。答案　A8．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)。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(　　)10\nA．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标记的噬菌体的侵染实验，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是遗传物质解析　本题考查证明DNA是遗传物质的实验的相关知识，意在考查考生的理解判断能力及综合运用能力。图中锥形瓶中培养液内的营养成分应无放射性标记；要证明DNA是遗传物质，还应设计一组用35S标记的噬菌体的侵染实验，两组相互对照，都是实验组；大肠杆菌是原核生物，其遗传不遵循基因分离定律；若本组实验B(上清液)中出现放射性，可能是实验时间较长，细菌裂解导致的。答案　B9．在肺炎双球菌的转化实验中，向培养有R型细菌的1、2、3、4四支试管中依次加入从S型活细菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、多糖，经过培养，检查结果发现试管内仍然有R型细菌的是(　　)A．3和4B．1、3和4C．2、3和4D．1、2、3和4解析　2、3、4三支试管内只有R型细菌，因为没有S型活细菌的DNA，所以都不会发生转化。1号试管因为有S型活细菌的DNA，所以会使R型细菌发生转化，但是发生转化的R型细菌只是一部分，故试管内仍然有R型细菌存在。答案　D10\n10．肺炎双球菌有许多类型，有荚膜的S菌有毒性，能引起人患肺炎或引起小鼠患败血症死亡，无荚膜的R菌无毒性。如图为所做的细菌转化实验。下列相关说法错误的是(　　)A．C组为空白对照，实验结果为小鼠不死亡B．能导致小鼠患败血症死亡的有A、D两组C．E组实验表明，加S菌的蛋白质后试管中长出的还是无毒性的R菌D．D组产生的有毒性的肺炎双球菌不能将该性状遗传给后代解析　本题主要考查肺炎双球菌的转化这一经典实验，意在考查考生的实验分析能力。含有荚膜的肺炎双球菌是A、B、D三组，煮沸处理能使有荚膜的肺炎双球菌失去毒性，所以只有A、D两组能导致小鼠死亡。E组加S型菌的蛋白质后试管中长出的还是无毒性的R型菌，而D组产生的有毒性的肺炎双球菌是由遗传物质的改变引起的，可以遗传给后代。答案　D11．某人在琼脂固体培养基上利用肺炎双球菌做了系列实验，实验结果如图所示。下列说法中不正确的是(　　)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10\nD．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型菌解析　本题主要考查肺炎双球菌转化实验的相关内容，意在考查考生的识图分析能力与理解能力。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。答案　B12．以下是说明RNA为遗传物质的实验图解，请据图中的信息，选出正确的选项(　　)A．不同类型的外壳互换，说明外壳对病毒的侵染不起作用B．后代只和核酸有关，是因为只有核酸侵入细胞C．病斑类型的不同，根本上是由病毒外壳的抗原特异性决定的D．该实验不用“同位素追踪”的原因是RNA全保留复制，后代含有放射性的个体少解析　外壳对病毒生命活动的发生是必不可少的，其表现的致病特性根本上是由其核酸决定的，全保留复制的特点不是后代放射性个体少的原因。答案　B二、非选择题(共52分)13．(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在侵染细菌过程中的功能，请回答下列有关问题：(1)实验材料对实验成功具有重要的作用，选择T2噬菌体作为理想的实验材料，是因为它的结构简单，只含有蛋白质和DNA，且________________________________________________________。(2)获得分别被32P、35S标记的噬菌体的具体方法是____________________________________________________________________。10\n(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。实验结果表明当搅拌时间在2～5min时，上清液中的35S、32P分别占初始标记噬菌体放射性的90%和20%，由此可以推断出__________________________。图中“被侵染细菌”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________________________________________________________________。(4)通过噬菌体侵染细菌实验发现，细菌裂解后释放出来的噬菌体大小、形状等都与原来噬菌体一致，实验证明_________________________________________________________________________。答案　(1)侵染细菌过程中蛋白质与DNA(核酸)会自然分离(2)分别用含32P和35S的培养基培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染被32P和35S标记的大肠杆菌(3)DNA进入细菌，蛋白质没有进入细菌　细菌没有裂解，子代噬菌体没有被释放出来(4)DNA是噬菌体的遗传物质(噬菌体的遗传物质是DNA或噬菌体的各种性状是通过DNA传递给后代的)14．(18分)如图为肺炎双球菌转化实验的部分图解，请据图回答：(1)该实验是________所做的肺炎双球菌转化实验的图解。(2)该实验是在________实验的基础上进行的，其目的是证明________的化学成分。(3)在对R型菌进行培养之前，必须首先进行的工作是______________________________。10\n(4)依据上图所示实验，可以作出________的假设。(5)为验证上面的假设，他们又设计了下面的实验：实验中加入DNA酶的目的是________________，他们观察到的实验现象是________________。(6)通过上面两步实验，仍然不能说明________________，为此他们设计了下面的实验：他们观察到的实验现象是______________________，该实验能够说明______________________。解析　(1)由实验图解可看出，这是在R型菌的培养基中加入R型菌和S型菌的DNA，是艾弗里及其同事所做的肺炎双球菌的转化实验的部分图解。(2)该实验是在格里菲思实验的基础上进一步证明“转化因子”的化学成分而设计的。(3)该实验是将S型菌打碎，分离并提纯其DNA、蛋白质、多糖等物质后分别加入到R型菌培养基中。(5)为了验证所作假设，又将能够水解DNA的DNA酶与S型菌DNA混合后加入到培养基中，结果为培养基中只长R型菌。(6)要进一步证明DNA是遗传物质，而蛋白质、多糖等不是遗传物质，还需将这些物质分别加入培养基中，看结果是否是只长R型菌。答案　(1)艾弗里及其同事(2)格里菲思肺炎双球菌转化　“转化因子”10\n(3)分离并提纯S型菌的DNA、蛋白质、多糖等物质(4)DNA是遗传物质(5)分解从S型菌中提取的DNA　培养基中只长R型菌(6)蛋白质、多糖等不是遗传物质　培养基中只长R型菌　蛋白质、多糖等不是遗传物质15．(18分)下面介绍的是DNA研究的科学实验：Ⅰ.1952年，赫尔希和蔡斯利用同位素标记法，完成了著名的噬菌体侵染大肠杆菌的实验，如图是实验的部分过程：(1)写出以上实验的部分操作过程：第一步：用35S标记噬菌体的蛋白质外壳。如何实现对噬菌体的标记？请简要说明实验的设计方法。________________________________________________________。第二步：将被35S标记的噬菌体与没有标记的大肠杆菌混合。第三步：一定时间后，在搅拌器中搅拌，然后进行离心。(2)以上实验结果能否证明遗传物质是DNA？为什么？________________________________________________________。Ⅱ.用紫外线处理大肠杆菌可诱导产生对T2噬菌体有抗性的大肠杆菌，这种抗性的产生与其细胞膜上的蛋白质发生变化有关。如图简要示意处理的方法：(1)在紫外线作用下，大肠杆菌的膜蛋白质发生改变的根本原因是______________________________________________________。(2)如何将图中的T2噬菌体抗性菌株从混合菌株中筛选出来？________________________________________________________。10\n解析　Ⅰ.由于噬菌体属于细菌病毒，只有在细菌体内才能表现代谢活动，所以对其蛋白质外壳进行标记，首先要用含35S的培养基培养大肠杆菌，然后用噬菌体侵染被标记的大肠杆菌。Ⅱ.紫外线是诱变因素，使大肠杆菌的基因发生突变，从而导致其膜蛋白质发生改变。答案　Ⅰ.(1)先将大肠杆菌在含35S的培养基上培养，再用噬菌体去侵染该大肠杆菌(2)不能。它只能证明噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌体内(要证明遗传物质是DNA，还要用被32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌)Ⅱ.(1)基因突变(2)用T2噬菌体侵染混合菌株，在适宜的条件下培养一段时间，能形成菌落的就是T2噬菌体抗性菌株10