2022年高三生物第一轮复习 第3章 第1节 DNA是主要的遗传物质练习 新人教版必修2

2022年高三生物第一轮复习 第3章 第1节 DNA是主要的遗传物质练习 新人教版必修2一、基础全面练(共9小题，每小题5分，共45分)1.(xx东营模拟)下列关于遗传物质的说法，错误的是()真核生物的遗传物质是DNA原核生物的遗传物质是RNA细胞核中的遗传物质是DNA细胞质中的遗传物质是RNA甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA或RNAA.B.C.D.【解析】选C。真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA；细胞核和细胞质中的遗传物质都是DNA；甲型H1N1流感病毒属于RNA病毒，遗传物质是RNA。【知识总结】生物的遗传物质生物的遗传物质是DNA和RNA。但某种生物遗传物质只能是DNA或RNA。归纳如下：生物类型核酸种类遗传物质实例有细胞结构的生物真核生物DNA和RNADNA酵母菌原核生物乳酸菌、蓝藻无细胞结构的生物DNA病毒DNADNA噬菌体RNA病毒RNARNA烟草花叶病毒()A.35S标记组：培养时间过长，沉淀物放射性增高B.32P标记组：搅拌不够充分，上清液放射性增高C.35S标记组：培养时间越长，含35S的子代噬菌体比例越高D.32P标记组：培养时间越长，含32P的子代噬菌体比例越低【解析】选D。噬菌体和大肠杆菌混合培养的时间过长，会导致噬菌体在大肠杆菌细胞内增殖后释放出来，经离心后分布于上清液，35S标记的是亲代噬菌体的蛋白质外壳，不会进入大肠杆菌和子代噬菌体，故仍然是上清液中放射性高，沉淀物中放射性不会增高，A项错误，C项错误。若搅拌不充分，会使吸附在大肠杆菌外的噬菌体蛋白质外壳没有与大肠杆菌完全分离开，导致沉淀物增多，32P随DNA进入大肠杆菌，上清液放射性不会增高，B项错误。培养时间越长，子代噬菌体越多，但原料都来自未被32P标记的大肠杆菌，所以含32P的子代噬菌体比例越低，D项正确。3.在肺炎双球菌的转化实验中，在培养有R型细菌的1、2、3、4四支试管中，依次加入S型细菌的DNA、S型细菌DNA和DNA酶、S型细菌蛋白质、S型细菌多糖，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】选D。2、3、4三支试管内只有R型细菌，因为没有S型细菌的DNA，所以都不会发生转化。1号试管内因为有S型细菌的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。【易错提醒】解答本题时，易忽略1号试管中仍然有R型细菌存在，误认为1号试管中的R型细菌能全部转化为S型细菌，而误选C。4.(xx上饶模拟)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】选D。与R型菌混合前必须将S型菌慢慢冷却，以防止高温杀死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进入受体整合到受体DNA上并得以表达，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(荚膜属于多糖，不是DNA)，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。5.(xx聊城模拟)赫尔希(A.Hershey)和蔡斯(M.Chase)于1952年所做的噬菌体侵染细菌的著名实验进一步证实了DNA是遗传物质。这项实验获得成功的原因之一是噬菌体()A.侵染大肠杆菌后会裂解宿主细胞B.只将其DNA注入大肠杆菌细胞中C.DNA可用15N同位素标记D.蛋白质可用32P放射性同位素标记【解析】选B。噬菌体的结构物质有蛋白质和DNA，对蛋白质和DNA进行标记要用它们特有的元素，即分别用35S和32P进行标记，而不能用共有的元素15N进行标记。噬菌体侵染细菌时把DNA注入大肠杆菌中，而蛋白质外壳留在外面，这一特性将蛋白质和DNA分离开，实验结果更科学、更准确。【加固训练】针对耐药菌日益增多的情况，利用噬菌体作为一种新的抗菌治疗手段的研究备受关注，下列有关噬菌体的叙述，正确的是()A.利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌体的蛋白质B.以宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸C.外壳抑制了宿主菌的蛋白质合成，使该细菌死亡D.能在宿主菌内以二分裂方式增殖，使该细菌裂解【解析】选A。噬菌体由蛋白质外壳和核酸组成，当噬菌体侵染细菌时，核酸注入细菌细胞内，然后以噬菌体的核酸为模板，以细菌内的核苷酸为原料，合成子代噬菌体的核酸，并以细菌细胞内的氨基酸为原料，合成子代噬菌体的蛋白质外壳。将噬菌体的核酸与蛋白质外壳组装成新的噬菌体，当噬菌体达到一定数量时，细菌裂解而释放出子代噬菌体。6.“噬菌体侵染细菌的实验”是研究遗传物质的经典实验，主要过程如下：标记噬菌体噬菌体与细菌混合培养搅拌、离心检测放射性。下列叙述正确的是()A.需要利用分别含有35S和32P的细菌B.中少量噬菌体未侵入细菌会导致实验失败C.的作用是加速细菌的解体D.的结果是沉淀物中检测到放射性【解析】选A。由于噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能独立生活，所以在标记噬菌体时，需要利用细菌；检测放射性时不能区分何种元素，所以要利用分别含有35S和32P的细菌；中少量噬菌体未侵入细菌会导致上清液中有放射性物质，但不会导致实验失败；搅拌和离心的作用是让细菌和噬菌体分开；标记的元素不同，经离心后出现放射性部位不同，标记S元素的放射性主要集中于上清液，标记P元素的放射性主要集中于沉淀物。7.关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是()A.分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体B.分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养C.用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致D.32P、35S标记的噬菌体侵染细菌实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质【解析】选C。噬菌体营寄生生活，不能用培养基直接培养；保温时间不能过长，若保温时间太长则可能有含32P子代的噬菌体释放出来，离心后存在于上清液中，导致上清液中也能检测到放射性；用35S标记的是噬菌体的蛋白质，理论上应存在于上清液中，但可能因搅拌不充分而使部分噬菌体外壳仍吸附在细菌表面，离心后存在于沉淀物中；本实验可说明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质。【延伸探究】(1)按B选项所述的标记方法，进入细菌体内的具有放射性的成分是什么？提示：用32P标记的DNA。因为用35S标记噬菌体的蛋白质，32P标记DNA，在侵染过程中蛋白质外壳留在外面，DNA进入细菌体内。(2)若C选项中的35S改为32P，其实验结果的上清液有放射性，其原因是什么？提示：(1)培养时间过短，部分噬菌体(DNA含32P)还未来得及侵染大肠杆菌，离心后这部分噬菌体位于上清液中，使上清液有少量的放射性。(2)培养时间过长，部分大肠杆菌已裂解，释放出的子代噬菌体进入上清液，使上清液有少量的放射性。8.如果用15N、32P、35S共同标记噬菌体后，让其侵染大肠杆菌，在产生的子代噬菌体的组成结构中，能够找到的标记元素为()A.在外壳中找到15N和35SB.在DNA中找到15N和32PC.在外壳中找到15ND.在DNA中找到15N、32P和35S【解析】选B。用15N、32P、35S共同标记噬菌体，15N标记了噬菌体的DNA和蛋白质外壳，32P标记了噬菌体的核酸，35S标记了噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌过程中蛋白质外壳留在细菌外面，核酸进入细菌内部，在细菌中以噬菌体DNA为模板，利用细菌的原料合成子代噬菌体的蛋白质外壳和核酸，故在子代噬菌体中能找到15N和32P标记的DNA，不能找到35S标记的蛋白质。【方法技巧】“两看法”助解噬菌体侵染细菌实验的同位素标记题9.(xx兰州模拟)下列有关科学家实验室研究的叙述中，错误的是()实验材料实验过程实验结果与结论AR型和S型肺炎双球菌将R型活菌与S型菌的DNA与DNA水解酶混合培养只生长R型菌，说明DNA被水解后，就失去遗传效应B噬菌体和大肠杆菌用含35S标记的噬菌体去侵染普通的大肠杆菌，短时间保温离心获得的上清液中的放射性很高，说明DNA是遗传物质C烟草花叶病毒和烟草用从烟草花叶病毒中分离出的RNA侵染烟草烟草感染出现病斑，说明烟草花叶病毒的RNA可能是遗传物质D大肠杆菌将已用15N标记DNA的大肠杆菌培养在普通(14N)培养基中经三次分裂后，含15N的DNA占DNA总数的1/4，说明DNA分子的复制方式是半保留复制【解析】选B。用含35S标记的噬菌体去侵染普通的大肠杆菌，离心获得的上清液中的放射性很高，不能说明DNA是遗传物质。二、能力培优练(共2小题，每小题6分，共12分)10.(xx长春模拟)在肺炎双球菌的转化实验中，将加热杀死的S型细菌与R型细菌相混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡，则小鼠体内S型、R型细菌含量变化情况最可能是()【解析】选B。无毒性的R型细菌与加热杀死的S型细菌混合后，部分转化为有毒性的S型细菌。S型细菌数量应该先增加后稳定；开始小鼠的免疫能力较强，R型细菌数量减少，后来S型细菌在小鼠体内增殖，导致小鼠免疫力下降，R型细菌逐渐增加后稳定。【方法技巧】两种肺炎双球菌在小鼠体内的数量变化(1)适量的R型细菌注入小鼠体内，数量会减少，最后几乎降为0，原因是小鼠具有免疫系统，能将少量的R型细菌清除。(2)适量的S型细菌注入小鼠体内，数量会先减少后增加，因为S型细菌有毒，会使小鼠的免疫力大大下降。(3)适量的混合菌注入小鼠体内，数量都会先减少后增加，因为S型细菌的存在，导致小鼠免疫力下降，使细菌的数量增加。(4)加热杀死的S型细菌与正常的R型细菌混合注入小鼠体内，R型细菌数量会暂时下降，但一旦S型细菌的DNA将R型细菌转化成有活性的S型细菌，小鼠的免疫力会大大下降，接下来两种细菌的数量都会增加。11.(xx南昌模拟)某同学模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染大肠杆菌的部分实验，有关分析错误的是()A.仅通过图中实验过程并不能证明DNA是遗传物质B.沉淀物b放射性的高低，与过程中搅拌是否充分有关C.离心前混合时间过长会导致上清液放射性升高D.过程中与35S标记的噬菌体混合培养的是没有标记的大肠杆菌【解析】选C。仅通过图中实验过程并不能证明DNA是遗传物质；沉淀物b放射性的高低，与过程中搅拌是否充分有关，搅拌充分，几乎没有放射性，搅拌不充分，具有放射性；离心前混合时间过长会导致大肠杆菌裂解释放噬菌体，但新形成的噬菌体没有放射性，上清液放射性没有变化；过程中与35S标记的噬菌体混合培养的大肠杆菌应是没有标记的。三、大题规范练(共2小题，共43分)12.(20分)某科学家做噬菌体侵染细菌实验时，用放射性同位素标记某个噬菌体和细菌有关结构或物质(如下表所示)。产生的n个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全一样。噬菌体细菌DNA或核苷酸32P标记31P标记蛋白质或氨基酸35S标记32S标记(1)子代噬菌体的DNA应含有表中的元素。(2)子代噬菌体的蛋白质分子中，都没有元素，由此说明；子代噬菌体的蛋白质分子都含元素，这是因为。(3)实验中用放射性同位素标记噬菌体时，选取35S和32P，这两种同位素分别标记蛋白质和DNA的原因是。可否用14C和3H标记？。【解析】(1)因为噬菌体增殖是以自身DNA为模板，用细菌内核苷酸为原料，所以32P和31P都会在子代噬菌体中出现。(2)噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳没有进入细菌，因此子代噬菌体的蛋白质分子中，都没有35S；子代噬菌体的蛋白质外壳是在细菌体内用32S标记的氨基酸为原料合成的，子代噬菌体的蛋白质分子都含32S。(3)因为S仅存在于蛋白质外壳中，而P则存在于DNA中，所以实验中用放射性同位素标记噬菌体时，选取35S和32P这两种同位素分别标记蛋白质和DNA。因为噬菌体的蛋白质和DNA都含有C和H这两种元素，侵染细菌后无法确认放射性物质的来源，所以不能用14C和3H标记。答案：(1)32P和31P(2)35S噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳没有进入细菌细胞中32S子代噬菌体的蛋白质外壳是在细菌体内以32S标记的氨基酸为原料合成的(3)S仅存在于蛋白质外壳中，而P则几乎都存在于DNA中不能用14C和3H标记，因为噬菌体的蛋白质和DNA都含有C和H这两种元素，侵染细菌后无法确认放射性物质的来源【知识总结】噬菌体亲子代个体与细菌之间同位素的标记关系DNA蛋白质DNA和蛋白质噬菌体32P35S14C、3H、18O、15N细菌31P32S12C、1H、16O、14N子代噬菌体32P、31P32SC、H、O、N两种都有13.(23分)(xx郑州模拟)美国科学家艾弗里等人为了弄清“转化因子”为何种物质，进行了肺炎双球菌体外转化实验。他们从S型活细菌中提取出了DNA、蛋白质和多糖等物质，然后将其分别加入培养R型细菌的培养基中培养，主要过程如下图所示。思考并回答下列问题：(1)参照图解，预测A、C过程的结果填在图中？处。(2)写出A、B、C的实验结果表明的问题：A.B.C.。(3)某同学通过学习肺炎双球菌的体内和体外转化实验认识到，R型细菌转化为S型细菌的原因是S型细菌体内的转化因子在发挥作用，那么反过来R型细菌能使S型细菌转化为R型细菌吗？他模仿高中生物教材中格里菲思等科学家的实验来探究这个问题：R型细菌是否有转化因子。将R型细菌注入小鼠体内，小鼠正常。将S型细菌注入小鼠体内，小鼠患败血症死亡。将加热杀死后的R型细菌注入小鼠体内，小鼠正常。将S型细菌和加热杀死的R型细菌混合后注入小鼠体内，小鼠患败血症死亡。实验结论：R型细菌体内没有转化因子。该同学的实验有不足之处，如组的小鼠患败血症死亡，并不能证明S型细菌没有转化为R型细菌，原因是。【解析】(1)艾弗里等人进行的转化实验称为体外转化实验。其过程是将S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等分离开，单独地、直接地去感染R型细菌，只有DNA具有转化作用，因此A、C均为只有粗糙型细胞。(2)A、B、C的实验结果依次表明蛋白质没有转化作用、DNA有转化作用、DNA降解物没有转化作用。(3)分析该实验设计的思路和方法，该同学的实验有不足之处：首先组的小鼠患败血症死亡，并不能证明S型细菌没有转化为R型细菌，因为即使有部分S型细菌转化为R型细菌，另一部分未转化的S型细菌仍会导致小鼠死亡；另外即使知道了小鼠体内有部分S型细菌转化为R型细菌，这种转化作用是不是R型死细菌所起的作用仍然无从知晓，也可能是由于其他因素造成的，如突变。所以该实验逻辑推理过程错误，科学性欠缺。答案：(1)A.C.(2)蛋白质没有转化作用DNA有转化作用DNA降解物没有转化作用(3)即使有部分S型细菌转化为R型细菌，另一部分未转化的S型细菌仍会导致小鼠死亡