第6单元 第16讲 DNA是主要的遗传物质（word练习）-【导学教程】2025年生物新编高考大一轮总复习（人教版 多选）

一、单项选择题 1．(2023·天津二模)在探究核酸是遗传物质的科学历程中，有T2噬菌体侵染细菌、肺炎链球菌转化、烟草花叶病毒感染和重建等经典实验。下列有关叙述正确的是(　　) A．格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明了DNA是遗传物质 B．艾弗里的肺炎链球菌转化实验证明了DNA是主要的遗传物质 C．病毒重建实验中，用重组病毒感染烟草，后代病毒仍是重组病毒 D．T2噬菌体侵染细菌实验中，搅拌的目的是使吸附的噬菌体与细菌分离 解析：选D　格里菲思用肺炎链球菌转化实验，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，但没有证明DNA是转化因子，A错误；艾弗里的肺炎链球菌转化实验证明了DNA是遗传物质，B错误；烟草花叶病毒的RNA指导到蛋白质的合成，病毒重建实验中，用重组病毒感染烟草，后代病毒是单一病毒，不是重组病毒，C错误；T2噬菌体侵染细菌实验中，搅拌的目的是使吸附在细菌上的T2噬菌体与细菌分离，而离心管的沉淀物中留下被感染的细菌，D正确。 2．(2024·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．(2023·天津二模)下列研究过程中运用了“加法原理”的是(　　) A．在艾弗里实验中，在加热杀死的S型细菌制成的细胞提取物中加入DNA酶 B．验证Mg是植物的必需元素时，植株出现症状后在缺Mg培养液中加入Mg C．研究不同反应条件对淀粉分解的影响时，在可溶性淀粉溶液中加入唾液 D．在探究温度对酶活性影响的实验中，底物和酶混合前在酶液中加入缓冲物质 解析：选B　在艾弗里实验中，在加热杀死的S型细菌制成的细胞提取物中加入DNA酶，该操作虽然添加了DNA酶，但实际是利用DNA酶水解DNA的作用将DNA除去，因而该实验运用的是减法原理，A错误；“验证Mg是植物生活的必需元素”实验中，完全培养液作为对照，实验组是缺Mg培养液，采用的是“减法原理”，在植株出现症状后在缺Mg培养液中加入Mg运用了加法原理，从而进一步证明了Mg是植物生长的必需元素，B正确；研究不同反应条件对淀粉分解的影响时，在可溶性淀粉溶液中加入唾液，实现了底物与酶的接触，是正常的实验操作过程，不属于加法原理，C错误；在探究温度对酶活性影响的实验中，底物和酶混合前在酶液中加入缓冲物质的目的是保证无关变量pH相同且适宜，保证实验设计中的单一变量原则，不属于加法原理的使用，D错误。 5．S型枯草杆菌对噬菌体敏感，R型枯草杆菌对噬菌体不敏感，噬菌体能特异性地侵染 S型菌。实验小组用三组培养基分别培养 S型菌株、R 型菌株和S型＋R型菌株，一段时间后向三组培养基中接入噬菌体。接入噬菌体后枯草杆菌的相对含量变化如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A．S型菌能为噬菌体的增殖提供模板、原料和相关的酶 B．混合培养过程中，有可能发生染色体变异 C．混合培养过程中，噬菌体能侵染被S型菌转化的R型菌 D．S 型和R型枯草杆菌细胞膜上均含有能被噬菌体识别的受体 解析：选C　噬菌体增殖过程中模板由噬菌体提供，原料、能量和酶等由宿主细胞提供，A错误；噬菌体为病毒，枯草杆菌属于原核生物，二者都不含染色体，B 错误；S 型枯草杆菌对噬菌体敏感，噬菌体能特异性地侵染S型菌，使得S型菌裂解死亡，混合培养时，S型菌的 DNA 会进入部分 R型菌中，从而使得R型菌转化为S型菌，因此混合培养过程中，噬菌体能侵染被S型菌转化的R型菌，C 正确；R 型枯草杆菌对噬菌体不敏感，推测R型枯草杆菌细胞膜上不含有能被噬菌体识别的受体，D错误。 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．(2023·唐山模拟)人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程，如图表示相关实验。下列相关叙述错误的是(　　) A．图1中加热杀死的S型细菌的DNA仍具有活性 B．S型细菌的DNA进入到R型细菌后，R型细菌发生基因重组 C．图2中用35S标记T2噬菌体，上清液中的放射性较高 D．图2中细胞外出现32P是由于保温时间过长，子代噬菌体释放 解析：选D　图1中DNA在高温下会解旋，温度降低后会自动复螺旋，加热杀死的S型细菌的蛋白质外壳失去活性，DNA仍具有活性，A正确；S型细菌的DNA进入到R型细菌后，会将其DNA整合到R型细菌的DNA上，R型细菌则发生了基因重组，B正确；用35S标记T2噬菌体的蛋白质，蛋白质外壳没有进入细胞，搅拌离心后上清液中的放射性较高，C正确；图2中被侵染细菌的存活率曲线基本保持在100%表明细菌没有裂解，无子代噬菌体释放，D错误。 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。 二、不定项选择题 9．(2024·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．第三组中，子代噬菌体的DNA分子中不一定含有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AC　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；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正确；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．(2023·扬州考试)关于艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验，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型肺炎链球菌中分离出了一种抗青霉素的突变型(抗—S，产生分解青霉素的酶)，提取它的DNA，将DNA与对青霉素敏感的R型细菌(非抗—R)共同培养。结果发现，某些非抗—R型细菌被转化为抗—S型细菌并能稳定遗传，从而否定了一些科学家的错误认识。关于哈赤基斯实验的叙述，正确的是(　　) A．缺乏对照实验，所以不能支持艾弗里的结论 B．完美证明了DNA是主要的遗传物质 C．实验巧妙地选用了抗青霉素这一性状作为观察指标 D．证明细菌中一些与荚膜形成无关的性状也能发生转化 解析：选CD　将DNA与对青霉素敏感的R型细菌(非抗—R)共同培养，非抗—R型细菌被转化为抗—S型细菌并能稳定遗传，说明DNA是肺炎链球菌的遗传物质，能支持艾弗里的结论，A错误；该实验与艾弗里实验都证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质，但不是证明DNA是主要的遗传物质，B错误；根据题干信息，实验选用了抗青霉素这一性状作为观察指标，从而可以判断非抗—R型是否发生了转化，C正确；青霉素抗性与荚膜形成无关，证明细菌中一些与荚膜形成无关的性状也能发生转化，D正确。 三、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．(2023·重庆检测)T2噬菌体是一种专门寄生大肠杆菌的病毒，其繁殖过程如图1。为探究T2噬菌体不同繁殖阶段所需时长及其繁殖效率，科学家进行了以下实验： ①将噬菌体稀释液加到高浓度大肠杆菌中，保证每个细胞被最多不超过一个噬菌体吸附； ②清除尚未吸附的噬菌体； ③用培养液稀释混合液，室温培养； ④每隔一段时间取出定量培养液，加入长满大肠杆菌的平板中培养一定时间，统计噬菌斑(因噬菌体裂解宿主细胞形成的透明圈)的数量以代表培养液中的噬菌体数，得到图2所示结果。请分析回答以下问题： (1)噬菌体培养时不能直接使用普通的完全培养基的原因是_______________________。 (2)根据图2曲线甲分析，T2噬菌体从完成吸附到开始装配所需时间大约为______min。 (3)根据图2曲线乙分析，每个T2噬菌体可产生的子代噬菌体数约为______个。如果在步骤①中使用的噬菌体溶液没有稀释，则估算的每个噬菌体所产子代数与实际值相比______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。 (4)除题中所用噬菌体计数方法外，还可以通过电子显微镜直接对噬菌体进行计数，使用电子显微镜所统计的噬菌体数量______(填“>”“＝”或“<”)噬菌斑数，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 解析　(1)噬菌体是一类病毒，病毒无细胞结构，不能独立进行代谢活动，必须寄生在活细胞内才能完成生命活动，故培养噬菌体时不能使用普通的完全培养基。(2)对于甲组，在装配期开始出现具有活性的噬菌体，在装配期前的噬菌体无侵染力，由此推知，吸附与合成所需时间为10 min。(3)乙组在早期噬菌斑数均为100，可推知每次取出的混合培养中被侵染的宿主细胞为100个，即噬菌体数为100个，最终裂解产生了19 000个子代噬菌体，故每个噬菌体产生的子代数为190；如果在早期未稀释噬菌体培养液，可能导致多个噬菌体侵染一个大肠杆菌，则 19 000个子代实际为＞100个亲代噬菌体所产生，估算值＞实际值。(4)通过噬菌斑计数所得到的是具有侵染力的噬菌体数量，且可能存在多个噬菌体共同形成同一个噬菌斑的情况，故其噬菌体数＜电子显微镜的计数结果。 答案　(1)噬菌体为严格寄生生物，不能在细胞外生长繁殖　(2)10　(3)190　偏大　(4)>　噬菌斑计数无法统计没有侵染的噬菌体，且可能出现多个噬菌体侵染一个大肠杆菌只形成一个噬菌斑的情况(也可答多个噬菌斑重叠导致计数偏小) 学科网（北京）股份有限公司 $$