3.1 DNA是主要的遗传物质 练习 2023—2024学年高一下学期生物人教版必修2

第1节 DNA是主要遗传物质 练习题 一、单选题 1．（2024高二上.江苏泰州.学业考试）在肺炎链球菌的转化实验中，R型细菌转化成S型细菌的转化因子是（    ） A．R型细菌的RNA B．S型细菌的DNA C．蛋白质 D．荚膜 2．（23-24高一下.云南.期中）艾弗里将加热致死的S型细菌破碎后，设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取物，将细胞提取物均分成多组进行以下四组实验，不能转化出S型活细菌的组别是（　　） ①细胞提取物+R型活细菌的培养基 ②经蛋白酶处理后的细胞提取物+R型活细菌的培养基 ③经DNA酶处理后的细胞提取物+R型活细菌的培养基 ④经RNA酶处理后的细胞提取物+R型活细菌的培养基 A．① B．② C．③ D．④ 3．（23-24高一下.辽宁本溪.期末）格里菲思的小鼠体内转化实验中，将加热杀死的S型菌与R型活细菌混合，使R型转化为含有多糖荚膜的S型活菌。下列分析错误的是 （　　） A．加热杀死的S型菌中多糖荚膜、DNA 和蛋白质均失去活性 B．格里菲思的体内转化实验证明加热杀死的S型菌中含有转化因子 C．小鼠体内部分R型活细菌转化为S型活细菌的过程中发生了基因重组 D．上述实验的检测指标是小鼠是否死亡和小鼠体内是否分离出S 型活菌 4．（24-25高二上.陕西榆林.开学考试）赫尔希和蔡斯通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明 DNA 是噬菌体的遗传物质，实验包括六个步骤： ①上清液和沉淀物的放射性检测      ②分别用含35S和32P的培养基培养细菌 ③充分搅拌后离心分离              ④子代噬菌体的放射性检测 ⑤噬菌体与被标记的细菌混合培养    ⑥被标记的噬菌体侵染未被标记的细菌 最合理的实验步骤顺序为（    ） A．⑤①⑥②③④ B．②⑤①⑥③④ C．②⑤⑥③①④ D．②⑤⑥③④① 5．（23-24高一下.云南.期中）噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤如图所示，其保温时间合理，搅拌充分。下列有关叙述错误的是（　　） A．需要分别用含35S和32P的普通培养基标记噬菌体的蛋白质和DNA B．搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 C．若用含35S的噬菌体侵染细菌，则上清液的放射性高于沉淀物的 D．若用含32P的噬菌体侵染细菌，则沉淀物的放射性高于上清液的 6．（2024.湖北.模拟预测）赫尔希和蔡斯使用如图所示的T2噬菌体进行侵染大肠杆菌的实验。在该实验中，噬菌体进入到大肠杆菌后，合成子代噬菌体的DNA所需要的模板是（    ） A．大肠杆菌的DNA B．大肠杆菌的核糖体 C．噬菌体的RNA D．噬菌体的DNA 7．（2024高二上.江苏淮安.学业考试）证明DNA是遗传物质的几个经典实验中，实验设计中最关键的是（　　） A．要用同位素标记DNA和蛋白质 B．要分离DNA和蛋白质 C．用DNA和蛋白质去侵染 D．要得到噬菌体和肺炎链球菌 8．（2023高一下.贵州.学业考试）用烟草花叶病毒分离得到的蛋白质和RNA两种成分，分别侵染健康的烟草，发现蛋白质不能使烟草感染病毒，而RNA能使烟草感染病毒。该研究表明烟草花叶病毒的遗传物质是（    ） A．蛋白质 B．RNA C．脂质 D．多糖 9．（23-24高一下.四川成都.期末）烟草花叶病毒由蛋白质与RNA 组成，下列有关叙述错误的是（    ） A．该病毒的遗传物质是 RNA B．该病毒不具有细胞结构 C．该病毒可在培养液中繁殖 D．该病毒的蛋白质不能使烟草患病 10．（23-24高一下.青海西宁.期末）柳穿鱼、枯草杆菌、发菜、烟草花叶病毒的遗传物质分别是（    ） A．DNA、RNA、RNA、DNA B．DNA、DNA、RNA、RNA C．DNA、RNA、DNA、DNA D．DNA、DNA、DNA、RNA 11．（23-24高一下.海南省直辖县级单位.期中）下列关于 DNA 是主要的遗传物质探索实验的叙述，错误的是（    ） A．格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明了DNA 是转化因子 B．艾弗里的肺炎链球菌转化实验运用了酶解法 C．赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验运用了同位素标记法 D．通过对烟草花叶病毒的研究，证明该病毒的遗传物质是 RNA 12．（24-25高二上.云南保山.阶段练习）在探究生物遗传物质的过程中，有多位科学家利用多种科学技术和方法开展了大量科学实验。下列相关叙述正确的是（    ） A．赫尔希和蔡斯的实验属于对比实验，32P组为实验组、35S组为对照组 B．艾弗里的实验中，利用酶除去特定物质，运用的是减法原理 C．格里菲思的实验证明了DNA是主要的遗传物质 D．用含35S标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌，释放出的子代噬菌体均有标记 13．（24-25高三上.陕西汉中.阶段练习）下列关于肺炎链球菌的体内转化实验（实验1）、体外转化实验（实验2）以及T2噬菌体侵染细菌的实验（实验3）的叙述，错误的是（    ） A．实验I不能得出R型细菌含有转化因子的结论 B．实验2中任意一组实验的培养基上都长出了R型细菌 C．实验3中35S标记的噬菌体组，若搅拌不充分不会影响放射性的分布 D．用32P标记的噬菌体去侵染35S标记的细菌，释放的每一个子代噬菌体均含35S 二、非选择题 14．（23-24高一下.甘肃兰州.期中） 如图为T₂噬菌体侵染细菌实验的部分步骤和结果，请据图回答下列问题： (1)T₂噬菌体的化学成分是 ，用放射性32P 标记的是 T₂噬菌体的 。 (2)要获得32P标记的T₂噬菌体，必须用含32P的大肠杆菌培养，而不能用含32P的培养基直接培养，原因是 。 (3)实验过程中搅拌的目的是 。离心后放射性较高的是 (填“上清液”或“沉淀物”)。 (4)接种噬菌体后培养时间过长，发现上清液中放射性增强，最可能的原因是 。 (5)赫尔希和蔡斯还设计了35S的一组实验，理论上放射性只出现在上清液，而实际上沉淀物中也有少量放射性，原因可能是 。噬菌体侵染细菌的实验结论是 。 15．（23-24高三上.宁夏石嘴山.阶段练习）关于DNA是遗传物质的推测，科学家们找到了很多直接或间接的证据，并解决了很多技术难题，提出了科学的模型，请回答下列问题： (1)格里菲思的肺炎链球菌转化实验中，将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从死亡的小鼠体内可以分离得到的细菌为 。 (2)在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组特异性的去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，这是用了科学方法中的 。 (3)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验中用到了 技术，要得到32P标记DNA的噬菌体，是否可以直接用含有32P的培养液培养 （是或否）。 (4)DNA是主要的遗传物质，其中真核生物、原核生物、病毒的遗传物质分别是 、 、 。 (5)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验中离心的目的是 。 2 1 学科网（北京）股份有限公司 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 《第1节 DNA是主要遗传物质 练习题》参考答案 1．B 【分析】肺炎链球菌转化实验包括格里菲思的体内转化实验和艾弗里的体外转化实验，其中格里菲思体内转化实验证明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；艾弗里的体外转化实验证明DNA是S型细菌的遗传物质。 【详解】S型细菌的DNA进入R型细菌体内，整合到R型细菌的DNA上，使R型细菌转化为S型细菌，即S型菌的DNA分子是使R型菌发生转化的转化因子，B正确，ACD错误。 故选B。 2．C 【分析】艾弗里证明DNA是遗传物质的实验：（1）研究者：1944年，美国科学家艾弗里等人。（2）实验材料：S型和R型肺炎双球菌、细菌培养基等。（3）实验设计思路：把DNA与其他物质分开，单独直接研究各自的遗传功能。（4）实验分析：①只有S型细菌的DNA能使R型细菌发生转化。②DNA被水解后不能使R型细菌发生转化。（5）实验结论：①S型细菌的DNA是“转化因子”，即DNA是遗传物质。②同时还直接证明蛋白质等其他物质不是遗传物质。 【详解】A、①组中，细胞提取物里含有DNA，故此组能转化出S型活细菌，A错误； B、②经蛋白酶处理后，蛋白质被分解，提取物中依然含有DNA，故此组能转化出S型活细菌，B错误； C、③经DNA酶处理后，DNA被分解，故此组不能转化出S型活细菌，C正确； D、④经RNA酶处理后，RNA被分解，提取物中依然含有DNA，故此组能转化出S型活细菌，D错误。 故选C。 3．A 【分析】肺炎双球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内转化实验证明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，没有证明转化因子是什么物质，而艾弗里体外转化实验，将各种物质分开，单独研究它们在遗传中的作用，并用到了生物实验中的减法原理，最终证明DNA是遗传物质。 【详解】A、加热杀死的S型菌中有转化因子，转化因子是有活性的DNA.另外，蛋白质在高温条件下会变性，DNA 热稳定性高，经90-95℃高温处理冷却后还会恢复活性，因此加热杀死的S型菌中，蛋白质失活而 DNA 仍具有活性，A 错误； B、格里菲思实验结论是加热杀死的S型菌中含有转化因子，能将R型活菌转化为S型菌，B正确； C、外源DNA 分子（加热杀死的S型细菌会释放自身的DNA 小片段）进入R型细菌体内，会与R型细菌同源区段的DNA分子发生互换，该过程的实质是基因重组，C 正确； D、从死亡小鼠体内分离出S型菌，才能说明小鼠死亡是由于S型菌感染导致的，才可判断出活的S型是由R型转化来的，因此可以得出结论加热杀死的S型菌存在的“转化因子”能使R型活菌转化为S型菌，D正确。 故选A。 4．C 【详解】T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质；该实验证明DNA是遗传物质。 【点睛】T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P的培养基培养细菌→噬菌体与标记的细菌混合培养，使噬菌体分别被标记35S或32P→用被标记的噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心→检测上清液和沉淀物中的放射性物质→检测子代噬菌体的放射性，因此最合理的实验步骤顺序为②⑤⑥③①④，ABD错误，C正确。 故选C。 5．A 【分析】噬菌体的结构：蛋白质外壳(C、H、0、N、S)+DNA(C、H、O、N、P)；噬菌体侵染细菌的实验步骤；分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。 实验结论：DNA是遗传物质。 【详解】A、需要分别用标记了35S和32P的大肠杆菌培养噬菌体，使其蛋白质和DNA分别标记上35S和32P，A错误； B、35S标记的是噬菌体的蛋白质，噬菌体在侵染细菌时，蛋白质没有进入细菌，留在外面经过搅拌、离心后，35S主要存在于上清液中，因此，需要搅拌使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，B正确； C、35S标记的主要是蛋白质，上清液中噬菌体外壳（蛋白质）含量较多，C正确； D、32P标记的是噬菌体亲代DNA，沉淀物中细菌数目比较多，D正确； 故选A。 6．D 【分析】病毒是非细胞生物，只能寄生在活细胞中进行生命活动。病毒依据宿主细胞的种类可分为植物病毒、动物病毒和噬菌体；根据遗传物质来分，分为DNA病毒和RNA病毒；病毒由核酸和蛋白质组成。 【详解】噬菌体侵染细菌的过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放，即噬菌体进入到大肠杆菌后，合成子代噬菌体的DNA所需要的模板是噬菌体的DNA，D符合题意。 故选D。 7．B 【分析】生物学实验要遵循单一变量原则、对照原则、等量原则、重复原则、科学性原则等。 【详解】在证明DNA是遗传物质的实验中，最关键的是利用一定的技术手段（如机械分离、化学分离、放射性同位素标记等）将DNA和蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA和蛋白质的作用，体现实验设计的对照性原则和单一变量原则，从而得出令人信服的结论，ACD错误，B正确。 故选B。 8．B 【分析】遗传物质发现的实验及其内容：包括肺炎双球菌转化实验、艾弗里证明DNA是遗传物质的实验、T2噬菌体侵染细菌的实验（用分别含有放射性同位素35S和放射性同位素32P培养基培养大肠杆菌）、烟草花叶病毒的感染和重建实验。 【详解】从烟草花叶病毒中提取出来的蛋白质不能使烟草感染病毒，说明蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质，而提取出的RNA能使烟草感染病毒，说明RNA是遗传物质，B正确，ACD错误。 故选B。 9．C 【分析】病毒属于非细胞生物，主要由核酸和蛋白质外壳构成，依赖活的宿主细胞才能完成生命活动。病毒的复制方式属于繁殖，自身只提供核酸作为模板，合成核酸和蛋白质的原料及酶等均有宿主细胞提供。 【详解】A、烟草花叶病毒由蛋白质与RNA 组成，其遗传物质是RNA，A正确； B、病毒不具有细胞结构，B正确； C、病毒不能独立生存，必须寄生在宿主细胞中，C错误； D、烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，其RNA才能使烟草患病，蛋白质不能，D正确。 故选C。 10．D 【分析】1、有细胞结构的生物含有DNA和RNA两种核酸，但其细胞核遗传物质和细胞质遗传物质都是DNA。 2、病毒只含一种核酸，因此病毒的遗传物质是DNA或RNA。 【详解】柳穿鱼、枯草杆菌、发菜都是有细胞结构的生物含有DNA和RNA两种核酸，但其细胞核遗传物质和细胞质遗传物质都是DNA，烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，ABC错误，D正确。 故选D。 11．A 【分析】1、格里菲思的肺炎链球菌转化实验结论：已经被加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质—转化因子。 2、噬菌体侵染细菌实验的结论是DNA是是噬菌体的遗传物质。 3、烟草花叶病毒侵染烟草的实验结论： RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。 【详解】A、格里菲思的肺炎链球菌转化实验结论：已经被加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质—转化因子，A错误； B、艾弗里肺炎链球菌体外转化实验中，每个实验用酶特异地除去了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，其自变量的处理方法遵循减法原理，B正确； C、蔡斯和赫尔希的噬菌体侵染细菌实验运用了同位素标记技术（分别用35S和32P标记蛋白质和DNA），证明了DNA是遗传物质，C正确； D、通过对烟草花叶病毒的研究，证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，并非所有病毒的遗传物质都是 RNA，如噬菌体遗传物质是DNA，D正确。 故选A。 12．B 【分析】与常态相比，人为增加某种影响因素称为加法原理，人为去除某种影响因素的称为减法原理。 【详解】A、赫尔希和蔡斯的实验属于对比实验，32P组和35S组都为实验组，A错误； B、艾弗里的实验中，分别蛋白酶和RNA酶等去除蛋白质和RNA等物质的影响，运用的是减法原理，B正确； C、格里菲思的实验证明了已经加热致死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质，即转化因子，C错误； D、用含35S标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌，释放出的子代噬菌体均没有标记，D错误。 故选B。 13．C 【分析】肺炎链球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲斯体内转化实验证明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；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。 【详解】A、肺炎链球菌的体内转化实验中，加热杀死的S型细菌与活的R型细菌同时注入小鼠，小鼠死亡，并从小鼠体内提取出了S型细菌，说明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，不能说明R型细菌含有转化因子，A正确； B、体外转化实验中，每组均加有R活菌，且只有少数R型菌在S菌DNA作用下转化为S型菌，因此实验2中任意一组实验的培养基上都长出了R型细菌，B正确； C、35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，由于噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌，离心后会分布在上清液中，若搅拌不充分，使噬菌体的蛋白质外壳与细菌不能充分分离，沉淀物中放射性会增强，因此实验3中35S标记的噬菌体组，若搅拌不充分会影响放射性的分布，C错误； D、由于子代噬菌体的蛋白质和DNA都是利用宿主细胞的原料合成的，因此若细菌被35S标记，则释放的每一个子代噬菌体均含35S，D正确。 故选C。 14．(1) 蛋白质和DNA DNA (2)T₂噬菌体是细菌病毒，不能独立生活，必须生活在活细胞中 (3) 使吸附在细菌表面的噬菌体与细菌分离 沉淀物 (4)培养时间过长，增殖形成的子代噬菌体会从细菌体内释放出来 (5) 搅拌不充分，一部分吸附在细菌表面的噬菌体未与细菌分离 DNA是噬菌体的遗传物质 【分析】1、噬菌体侵染细菌的过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放。 2、噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S、32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。 【详解】（1）T₂噬菌体的化学成分是蛋白质和DNA，T₂噬菌体仅蛋白质分子中含有S，P几乎都存在与DNA分子中，用放射性32P 标记的是T₂噬菌体的DNA。 （2）T₂噬菌体是细菌病毒，不能独立生活，必须生活在活细胞中，因此要获得P标记的T₂噬菌体，必须用含32P的大肠杆菌培养。 （3）实验过程中搅拌的目的是使吸附在细菌表面的噬菌体与细菌分离；离心后放射性较高的是沉淀物，原因是32P存在于噬菌体DNA中，噬菌体侵染细菌时DNA进入细菌体内，所以沉淀物中放射性较高。 （4）若接种噬菌体后培养时间过长，增殖形成的子代噬菌体会从细菌体内释放出来，导致上清液中放射性增强。 （5）35S的一组实验，理论上放射性只出现在上清液，而实际上沉淀物中也有少量放射性，原因可能是搅拌不充分，一部分吸附在细菌表面的噬菌体未与细菌分离；噬菌体侵染细菌的实验结论是：DNA是噬菌体的遗传物质。 15．(1)R型和S型 (2)减法原理 (3) 同位素标记技术 否 (4) DNA DNA DNA或RNA (5)让上清液中析出质量较轻的噬菌体，沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌 【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。该实验证明噬菌体侵染细菌时只有DNA进入细菌，进而证明DNA是遗传物质。 【详解】（1）格里菲思的肺炎链球菌转化实验中，将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从死亡的小鼠体内可以分离得到的细菌为R型和S型。 （2）在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组通过特定的酶特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，这是用了科学方法中的减法原理。 （3）赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为材料，利用同位素标记技术进行了以下实验：用放射性同位素35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，再用分别标记的噬菌体侵染大肠杆菌。由于噬菌体没有细胞结构，因此需要先标记噬菌体的宿主细胞，即先在含有放射性物质标记的培养基中培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养噬菌体。 （4）真核生物和原核生物的遗传物质均为DNA，RNA病毒的遗传物质是RNA，DNA病毒的遗传物质是DNA，因此真核生物、原核生物、病毒的遗传物质分别是DNA、DNA、DNA或RNA。 （5）赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验中离心的目的是让上清液中析出质量较轻的噬菌体，沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$