【高考调研】2022届高考生物一轮复习 2-1 DNA是主要的遗传物质限时规范训练 新人教版必修2

限时规范训练(十九)一、选择题(本题共12小题，共60分)1.(2022·安庆模考)艾弗里完成肺炎双球菌体外转化实验后，一些科学家认为“DNA可能只是在细胞表面起化学作用，形成荚膜，而不是起遗传作用”。同时代的生物学家哈赤基斯从S型肺炎双球菌中分离出了一种抗青霉素的突变型(记为抗—S)，提取出它的DNA，将DNA与对青霉素敏感的R型菌(记为非抗—R)共同培养。结果发现，某些非抗—R型菌已被转化为抗—S型菌并能稳定遗传。下列关于哈赤基斯实验的分析中，错误的是()A.实验证明：细菌中一些与荚膜形成无关的性状(如抗药性)也会发生转化B.抗—S型菌的DNA中存在抗青霉素的基因和控制荚膜合成的基因C.实验结果表明：上述对艾弗里所得结论的怀疑是错误的D.非抗—R型菌转化为抗—S型菌是基因突变的结果答案D解析抗—S型菌的DNA中同时具有控制荚膜合成的基因和抗青霉素的基因。非抗—R型菌是因为直接获得了抗—S型菌的相关基因才转化为抗—S型菌的，所以转化为抗—S型菌并不是基因突变的结果。2.(2022·福州质检)对于噬菌体侵染大肠杆菌的实验，相关分析中错误的是()A．要想用35S、32P标记噬菌体，必须先用含有35S、32P的培养基来培养大肠杆菌B．在用35S标记的一组实验中，沉淀物也有一定的放射性，这与保温时间过长有关C．该实验可以间接证明DNA可以指导蛋白质的合成D．两组实验相互对照，说明DNA是遗传物质而蛋白质不是遗传物质答案B解析噬菌体是病毒，不能用普通的培养基培养，A项正确；用35S标记的一组实验中沉淀物也有一定的放射性，主要是因为搅拌不彻底、离心速度过低或离心时间太短，B项错误；子代噬菌体的蛋白质外壳与亲代一致，进入细菌体内的也只有DNA，可以推断DNA可以指导蛋白质的合成，C项正确；该实验是一组对照实验，能说明DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质，D项正确。3.在探索遗传物质的过程中，赫尔希和蔡斯做了T2噬菌体侵染细菌的实验。下列有关叙述正确的是()A.用32P、35S标记同一组T2噬菌体的DNA和蛋白质B.该实验的步骤是标记、培养、搅拌、离心、检测C.用含有充足有机物的完全培养基培养T2噬菌体D.该实验证明了DNA是主要的遗传物质答案B解析32P、35S标记不同组T2噬菌体的DNA和蛋白质；T2噬菌体只能用活的细胞培养，不能用培养基培养；该实验证明了DNA是遗传物质，而不能说明DNA是主要的遗传物质。4.(2022·杭州模拟)下图为肺炎双球菌转化实验中的基本步骤，下列有关说法正确的是()A.①要加热处理，②要将各提取物分别与R菌混合培养，③转入固体培养基6\nB.①不加热处理，②要将所有提取物与R菌共同培养，③转入液体培养基C.③转入固体培养基培养，结果只有S或R一种菌落D.③转入固体培养基培养，结果可能有S、R两种菌落答案D解析图中①是分离提纯S菌各组成成分，②是将提取物分别与R型菌混合培养，③是转入固体培养基中培养，可产生R、S两种菌。5.(2022·长春质检)下列关于遗传物质的说法，错误的是()①真核生物的遗传物质是DNA②原核生物的遗传物质是RNA③细胞核的遗传物质是DNA④细胞质的遗传物质是RNA⑤甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA或RNAA.①②③B.②③④C.②④⑤D.③④⑤答案C解析凡具有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA。甲型H1N1流感病毒的遗传物质是RNA。6.(2022届·南安一中期中考试)截至2022年2月9日，全球共报告实验室确诊人禽流感病例406例，死亡254例。有人试图通过实验来了解H5N1型禽流感病毒侵染家禽的过程，设计实验如下：一段时间后，检测子代H5N1病毒的放射性及S、P元素，下表对结果的预测中，最可能发生的是()选项放射性S元素P元素A全部无全部32S全部31PB全部有全部35S多数32P、少数31PC少数有全部32S少数32P、多数31PD全部有全部35S少数32P、多数31P答案D解析病毒侵染细胞时，蛋白质外壳留在外面，只有核酸注入细胞，由图可知，病毒先在含32P的宿主细胞1中培养(其DNA被32P标记)，然后转移到含35S的宿主细胞2中培养。病毒复制自身的遗传物质所用的原料有宿主细胞的31P(不具放射性)，也有自身核酸(含32P)，故子代病毒的核酸大多含31P，少数含32P；病毒合成的蛋白质外壳所用的原料都是宿主细胞2的，故全被35S标记。7.(2022·苏北四市联考)某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌实验，进行了如下实验：①用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌；②用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌；③用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌。一段时间后进行离心，检测到放射性存在的主要部位依次是()6\nA.沉淀、上清液、沉淀和上清液B.沉淀、沉淀、沉淀和上清液C.沉淀、上清液、沉淀D.上清液、上清液、沉淀和上清液答案B解析①放射性主要集中在部分子代噬菌体的核酸中；②放射性主要集中在子代噬菌体蛋白质外壳中；③放射性主要集中在部分子代噬菌体的核酸和留在细菌外的蛋白质外壳中。8.(2022·杭州一模)在“噬菌体侵染细菌”的实验中，如果对35S标记的噬菌体实验组(甲组)不进行搅拌、32P标记的噬菌体实验组(乙组)保温时间过长，则会出现的异常结果是()A.甲组沉淀物中也会出现较强放射性，乙组上清液中也会出现较强放射性B.甲组上清液中也会出现较强放射性，乙组上清液中也会出现较强放射性C.甲组沉淀物中也会出现较强放射性，乙组沉淀物中也会出现较强放射性D.甲组上清液中也会出现较强放射性，乙组沉淀物中也会出现较强放射性答案A解析依据题干中提供的信息，35S标记的是噬菌体的外壳，侵染细菌时不进入细菌体内；32P标记的是噬菌体的DNA，侵染细菌时进入细菌体内；正常情况下，离心后噬菌体的蛋白质外壳存在于上清液中，而子代噬菌体留在沉淀物中，若甲组不搅拌，则有部分35S还留在沉淀物中，故沉淀物中的放射性会较强；乙组保温时间过长，会使部分子代噬菌体释放到上清液中，故上清液中会有较强的放射性。9.(2022·广东六校联考Ⅱ)在证明DNA是遗传物质的实验中，赫尔希和蔡斯分别用了32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质，在下图中标记元素所在部位依次是()A.①④B.②④C.①⑤D.③⑤答案A解析32P存在于DNA的磷酸基团上，35S存在于组成蛋白质的氨基酸的R基中。10.(2022·长春模拟)科研人员将提取出的“疯牛病”病毒用DNA水解酶和RNA水解酶分别进行处理后，发现该病毒仍具有侵染能力，但用蛋白酶处理后，病毒就会失去侵染能力，该现象说明()A.“疯牛病”病毒由蛋白质和核酸构成B.“疯牛病”病毒的遗传物质应该是蛋白质C.“疯牛病”病毒对核酸水解酶具有抵抗力D.“疯牛病”病毒不含蛋白质，只含核酸答案B解析用DNA水解酶、RNA水解酶处理后仍具有侵染能力，说明其遗传物质不是DNA或RNA；用蛋白酶处理后，病毒失去侵染能力，说明起遗传作用的是蛋白质。二、非选择题(本题共3小题，共40分)11.(15分)(2022·江西六校联考)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的地位就相当于氢原子在玻尔量子力学模型中的地位”6\n。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，得到如下图所示的实验结果。搅拌的目的是_________________，所以搅拌时间少于1min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________放射性会增高。 (4)本实验证明病毒在传递和复制遗传信息时________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的培养基培养大肠杆菌，再让噬菌体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%，原因是在搅拌时侵染细菌的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。(4)该实验证明DNA是噬菌体的遗传物质。12.(10分)(2022·福建福州一模)据研究，并非任意两株R型菌与S型菌之间的接触都可发生转化。凡能发生转化的，其R型菌必须处于感受态。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：请回答下列问题：(1)步骤________是将S型菌加热杀死的过程。6\n(2)S型菌的DNA双链片段与A细胞膜表面的相关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进入R型菌细胞内。(3)完成步骤④需要________酶和________酶，实现了_________________。(4)C细胞经DNA复制和细胞分裂后，产生大量的________型菌导致小鼠患败血症死亡。这说明________得到了表达。(5)肺炎双球菌的转化实验说明了通过DNA重组可以实现细菌间________的转移。(6)以后科学家在不同物种之间的相关实验，说明生物界基因表达基本机制是相同的，一种生物的基因表达系统能够识别另一种生物所携带的遗传信息，并可在适当条件下加以表达。性状的表达需经过________和________过程。答案(1)①(2)核酸(3)限制性内切DNA连接基因重组(4)S重组的S型菌基因(或DNA或重组的控制荚膜合成的基因)(5)性状(6)(基因的)转录翻译解析由图可看出经过①处理后得到了双链DNA分子，故①是将S型细菌杀死的过程。S型细菌的DNA分子与R型细菌的感受态特异蛋白结合后进入R型细菌。水解DNA的是核酸酶，DNA连接酶可以使基因重组，在这个过程中需要用到限制性内切酶和DNA连接酶。导致小鼠患败血症的是S型细菌。基因经过转录和翻译来控制生物性状。13.(15分)(2022·烟台调研)阅读以下材料，回答有关问题。从2022年3月底开始，墨西哥、美国等国接连爆发大规模甲型H1N1流感疫情，并迅速蔓延至北美地区以外的国家，全球拉响防疫警报。某学校生物兴趣小组的同学通过查阅资料发现，常见的流感病毒都是RNA病毒，同时提出疑问：甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA。下面是兴趣小组为探究甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA设计的实验步骤，请将其补充完整。(1)实验目的：_________________。(2)材料用具：显微注射器，甲型H1N1流感病毒的核酸提取液，胚胎干细胞，DNA水解酶和RNA水解酶等。(3)实验步骤：第一步：把甲型H1N1流感病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三组，________________________________________________________________；__________________________________________________________________。第二步：取等量的猪胚胎干细胞分成三组，用显微注射技术分别把A、B、C三组处理过的核酸提取物注射到三组猪胚胎干细胞中；第三步：将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间，然后从培养好的猪胚胎干细胞中抽取样品，检测是否有甲型H1N1流感病毒产生。(4)请预测结果及结论：①________________________________________________________________。②________________________________________________________________。③若A、B、C三组均出现甲型H1N1流感病毒，则甲型H1N1流感病毒的遗传物质既不是DNA也不是RNA。答案(1)探究甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA(3)分别用等量的相同浓度的DNA水解酶、RNA水解酶处理A、B两组核酸提取液，C组不做处理(4)①若A、C两组出现甲型H1N1流感病毒，B组没有出现，则甲型H1N1流感病毒的遗传物质是RNA②若B、C两组出现甲型H1N1流感病毒，A组没有出现，则甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA6\n解析病毒是由蛋白质外壳和核酸组成的，核酸是遗传物质，核酸包括DNA和RNA两类，根据题目要求探究的问题及给予的材料、试剂分析可知，实验中分别利用DNA水解酶、RNA水解酶处理该病毒核酸提取液，然后再注射到猪胚胎干细胞中培养，由于酶具有专一性，可根据培养后是否检测到H1N1病毒来判断其核酸类型。6