课时测评9 DNA是主要的遗传物质-【金版新学案】2024-2025学年高中生物必修2 遗传与进化同步课堂高效讲义配套练习（人教版2019 多选）

（时间：40分钟　满分：60分） （本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！） (选择题1～11题每小题2分，12～13题每小题4分，共30分) 知识点一　肺炎链球菌的转化实验 1．肺炎链球菌的转化实验是证实DNA可作为遗传物质的最早证据，下列相关叙述错误的是(　　) A．S型肺炎链球菌可导致小鼠患肺炎，使小鼠并发败血症死亡 B．无荚膜的肺炎链球菌可抵抗吞噬细胞的吞噬，有利于细菌在宿主体内繁殖 C．肺炎链球菌的体内转化实验只能证明加热致死的S型细菌中存在转化因子 D．肺炎链球菌的体外转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质 答案：B 解析：S型肺炎链球菌有致病性，可使人和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡，A正确；无荚膜的肺炎链球菌感染人体或动物体后，容易被吞噬细胞吞噬并杀灭，有荚膜的肺炎链球菌可抵抗吞噬细胞的吞噬，有利于细菌在宿主体内生活并繁殖，B错误；肺炎链球菌的体内转化实验证明已经加热致死的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——转化因子，C正确；肺炎链球菌的体外转化实验证明了DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，D正确。 2．下列关于艾弗里肺炎链球菌的转化实验的叙述，错误的是(　　) A．该实验是在格里菲思实验的基础上进行的 B．该实验过程中需要进行细菌的培养 C．该实验运用了酶解法和同位素标记技术 D．实验过程中，可通过观察菌落的特征来判断是否发生了转化 答案：C 解析：艾弗里肺炎链球菌的转化实验是在格里菲思实验的基础上进行的，A正确；艾弗里肺炎链球菌的转化实验中需要培养肺炎链球菌，B正确；艾弗里肺炎链球菌的转化实验运用了酶解法，但没有运用同位素标记技术，C错误；R型细菌在培养基上形成的菌落表面粗糙，S型细菌在培养基上形成的菌落表面光滑，二者的菌落特征不同，故实验过程中可通过观察菌落的特征来判断是否发生了转化，D正确。 3．艾弗里和他的同事用R型和S型肺炎链球菌进行实验，结果如下表，从表可知(　　) 实验组 接种菌型 加入S型细菌的物质 培养基长菌情况 ① R型 蛋白质 R型 ② R型 荚膜多糖 R型 ③ R型 DNA R型、S型 ④ R型 DNA（经DNA酶处理） R型 A.①不能证明S型细菌的蛋白质不是转化因子 B．②说明S型细菌的荚膜多糖有转化活性 C．①～④说明DNA是主要的遗传物质 D．③和④说明S型细菌的DNA是转化因子 答案：D 解析：在含有R型细菌的培养基中加入S型细菌的蛋白质，R型细菌没有转化成S型细菌，说明S型细菌的蛋白质不是转化因子，A错误；实验②的结果只有R型细菌，说明S型细菌的荚膜多糖不能使R型细菌发生转化，B错误；①～④说明DNA是遗传物质，但不能说明DNA是主要的遗传物质，C错误；③和④形成对照，说明S型细菌的DNA是转化因子，D正确。 4．（2023·河南郑州高一期中）艾弗里和他的同事将加热致死的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。将细胞提取物加入有R型活细菌的培养基中，结果出现了S型活细菌。然后他们又做了如图四组实验。下列相关分析错误的是(　　) A.实验的思路是分别研究DNA和蛋白质等物质各自的作用 B．实验中对自变量的控制作用运用了“加法原理” C．混合培养的4组培养基上均有表面粗糙的菌落 D．混合培养后出现的S型细菌内有R型细菌的遗传物质 答案：B 解析：实验的思路是将S型细菌的提取物分别加入蛋白酶、酯酶、RNA酶和DNA酶，以除去相应的分子，分别研究DNA和蛋白质等物质各自的作用，A正确；实验中通过添加不同的酶催化物质的水解，说明该实验采用“减法原理”控制实验的自变量，B错误；实验第一、二、三组中培养皿上长出的菌落是S型细菌菌落和R型细菌菌落，第四组只长R型细菌菌落，所以混合培养的4组培养基上均有表面粗糙的R型细菌菌落，C正确；混合培养后出现的S型细菌是由R型细菌吸收S型细菌DNA转化而来，混合培养后出现的S型细菌内有R型细菌的遗传物质，D正确。 知识点二　噬菌体侵染细菌的实验和DNA是主要遗传物质 5．下列关于科学家“探究DNA是遗传物质”实验的叙述，正确的是(　　) A．分别给小鼠注射R型活细菌和加热致死的S型细菌，小鼠均不死亡 B．用含35S标记的噬菌体侵染细菌，子代噬菌体中也有35S标记 C．用烟草花叶病毒核心部分感染烟草，可证明DNA是遗传物质 D．用含32P标记的噬菌体侵染细菌，离心后上清液中具有较强的放射性 答案：A 解析：R型细菌无致病性，加热致死的S型细菌失去侵染能力，因此分别给小鼠注射R型活细菌和加热致死的S型细菌，小鼠均不死亡，A正确；合成子代噬菌体的原料是由细菌提供的，因此用含35S标记的噬菌体侵染细菌，子代噬菌体中不含35S，B错误；用烟草花叶病毒核心部分感染烟草，可证明RNA是遗传物质，C错误；32P标记的是噬菌体的DNA，噬菌体侵染细菌时DNA进入细菌，并随着细菌离心到沉淀物中，因此用含32P标记的噬菌体侵染细菌，离心后沉淀物中具有较强的放射性，D错误。 6．（2023·河南南阳高一期末）用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，经培养、搅拌、离心、检测，上清液的放射性占10%，沉淀物的放射性占90%。上清液带有放射性的原因可能是(　　) A．离心时间过长，上清液中析出较重的大肠杆菌 B．搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离 C．噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体 D．32P标记了噬菌体蛋白质外壳，离心后存在于上清液中 答案：C 解析：根据题意分析可知，用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，离心后上清液含有少量放射性，原因是保温时间过长，噬菌体大量增殖，大肠杆菌细胞裂解释放出子代噬菌体，经离心后分布于上清液中，C正确，A、B、D错误。 7．（2023·安徽合肥高一期中）赫尔希和蔡斯所做的“噬菌体侵染细菌”实验中，三次使用大肠杆菌，两次用到噬菌体。下列说法错误的是(　　) A．第一次和第三次使用的是没有标记的大肠杆菌 B．使用大肠杆菌培养噬菌体时合成蛋白质的场所均为核糖体 C．该实验中搅拌的目的是将噬菌体外壳与噬菌体DNA分开 D．第二次使用的噬菌体，其DNA分子可能同时具有32P和31P 答案：C 解析：第一次使用的大肠杆菌没有放射性，置于含放射性35S或32P的培养基上培养，第三次使用的是没有标记的大肠杆菌目的是为了让带上放射性的噬菌体侵染，便于区分，A正确；大肠杆菌为原核生物，噬菌体侵染大肠杆菌后利用大肠杆菌的核糖体合成自身蛋白质，B正确；搅拌的目的是将噬菌体外壳与大肠杆菌分开，C错误；第一次使用的是未带标记的噬菌体，侵染带上35S或32P标记的大肠杆菌，使噬菌体带上标记。第二次使用的噬菌体，其DNA分子可能同时具有32P（来自标记的大肠杆菌的原料）和31P（原自身模板），D正确。 8．赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记技术进行了相关实验，为生物遗传物质的探索提供了有力的证据。下图示为实验的部分过程，下列相关叙述正确的是(　　) A．培养获得含32P的大肠杆菌是标记T2噬菌体DNA的前提 B．过程①时间越长，T2噬菌体侵染大肠杆菌越充分，结果更可靠 C．过程②中搅拌的目的是使T2噬菌体的蛋白质进入上清液 D．过程③沉淀物中放射性高，证明DNA是遗传物质 答案：A 解析：T2噬菌体没有细胞结构，只有寄生在宿主细胞中才能繁殖，因此培养获得含32P的大肠杆菌是标记T2噬菌体DNA的前提，A正确；过程①时间过长会导致大肠杆菌裂解，子代T2噬菌体释放，使上清液的放射性增强，导致实验结果不可靠，B错误；过程②中搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的T2噬菌体的蛋白质与被侵染的大肠杆菌彼此分离，C错误；过程③沉淀物中放射性高，证明T2噬菌体侵染细菌时DNA进入细菌，但不能仅凭此证明DNA是遗传物质，D错误。 9．（2023·河南周口高一期中）qβ噬菌体是一种以大肠杆菌为宿主的RNA病毒，其侵染大肠杆菌的过程与T2噬菌体类似。若用qβ噬菌体替代T2噬菌体模拟赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验。下列有关叙述错误的是(　　) A．首先分别用含32P、35S的培养基培养大肠杆菌，再用标记的大肠杆菌培养qβ噬菌体 B．用32P标记的qβ噬菌体侵染未标记的大肠杆菌时，保温时间过长会明显影响实验结果 C．用32P标记的qβ噬菌体侵染未标记的大肠杆菌时，搅拌不充分对实验结果无明显影响 D．该实验通过研究qβ噬菌体中32P、35S的去向，证明了RNA是qβ噬菌体的遗传物质 答案：D 解析：若要获得35S和32P标记的qβ噬菌体，首先需要用分别含32P、35S的培养基培养大肠杆菌，以便获得分别用32P、35S标记的大肠杆菌，再用标记的大肠杆菌培养qβ噬菌体，A正确；用32P标记的是qβ噬菌体的RNA，用32P标记的qβ噬菌体侵染未标记的大肠杆菌时，若保温时间过长，则qβ噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液，导致上清液中放射性较高，明显影响实验结果，B正确；用32P标记的是qβ噬菌体的RNA，用32P标记的qβ噬菌体侵染未标记的大肠杆菌时，若搅拌不充分，有少量qβ噬菌体的蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面，随大肠杆菌离心到沉淀物中，对实验结果无明显影响，C正确；实验采用同位素标记法，将qβ噬菌体中的RNA和蛋白质分开，单独观察RNA和蛋白质的作用，证明了RNA是qβ噬菌体的遗传物质，D错误。 10．某种感染动物细胞的病毒M 主要由核酸和蛋白质组成。为探究病毒M 的遗传物质是 DNA 还是RNA，设计实验如下表所示。下列叙述正确的是(　　) 组别 处理方式 实验结果 ① 病毒M注入活鸡胚培养 分离得到大量的病毒M ② 病毒M＋DNA 水解酶处理后注入活鸡胚培养 ③ A.该实验采用了“加法原理”控制自变量，对照组是①组 B．合成子代病毒蛋白质需要病毒的核糖体及宿主细胞的氨基酸 C．③组的处理方式是病毒M ＋RNA 水解酶处理后注入活鸡胚培养 D．若病毒M 是DNA病毒，②组的预期结果是分离得到大量的病毒M 答案：C 解析：“减法原理”是指实验控制中，与常态比较，人为去除某种影响因素，该实验用DNA水解酶或者RNA水解酶去除DNA或者RNA，涉及“减法原理”，对照组是①组，A错误；病毒无细胞结构，营寄生生活，合成子代病毒蛋白质需要宿主的核糖体及宿主细胞的氨基酸，B错误；根据题意可知，本实验自变量为加入水解酶的种类，②加入DNA 水解酶，去除了DNA，那么③组的处理方式是病毒M＋RNA 水解酶处理后注入活鸡胚培养，去除RNA，C正确；若病毒M是DNA 病毒，③组去除RNA，保留了DNA，因此预期结果是③组分离得到大量的病毒M，不是②组，D错误。 11．研究发现，一种病毒只含一种核酸(DNA或RNA)，病毒的核酸可能是单链结构也可能是双链结构。新病毒出现后，科研人员首先要确定该病毒的核酸种类和结构类型。以下探究相关说法不正确的是(　　) A．酶解法：分别用DNA酶和RNA酶处理两组新病毒的核酸，然后将处理过的核酸注入宿主细胞，观察能否产生子代病毒确定核酸类型 B．同位素标记法：分别用含放射性同位素标记的T和U的完全培养基培养病毒，一段时间后收集子代病毒并检测其放射性确定核酸类型 C．碱基测定法：为确定新病毒的核酸是单链结构还是双链结构，可对此新病毒核酸的碱基组成和比例进行测定分析 D．最终测定该病毒为单链RNA病毒，研制此病毒的疫苗很困难，原因是单链RNA分子结构不稳定，更容易产生变异 答案：B 解析：分别用DNA酶和RNA酶处理两组新病毒的核酸，然后将处理过的核酸注入宿主细胞，若用DNA 酶处理的无子代，用RNA酶处理的有子代则是DNA病毒，反之，则为RNA病毒，此法能确定核酸类型，A正确；应分别用含放射性同位素标记的T和U培养宿主细胞，再接种病毒，一段时间后收集子代病毒并检测其放射性确定核酸类型，B错误；为确定新病毒的核酸是单链结构还是双链结构，可对此新病毒核酸的碱基组成和比例进行测定分析，双链中的嘌呤数与嘧啶数相等，C正确；最终测定该病毒为单链RNA病毒，研制此病毒的疫苗很困难，原因是单链RNA分子结构不稳定，更容易产生变异，即使研制出疫苗，可能病毒已经发生变异，D正确。 12．将充分稀释的T2噬菌体稀释液接种到长满大肠杆菌(黑色)的固体培养基上，一个T2噬菌体侵染并裂解大肠杆菌后，可形成一个不长细菌的透明区域——噬菌斑，由噬菌斑数量即可检测出噬菌体数量。利用相关实验材料进行如表所示实验，下列有关叙述不正确的是(多选)(　　) 组别 大肠杆菌材料 T2噬菌体材料 检测结果 甲 未被标记的大肠杆菌 35S标记的T2噬菌体 恒温培养一段时间，统计噬菌斑数量，检测子代T2噬菌体的放射性 乙 未被标记的大肠杆菌 32P标记的T2噬菌体 A.甲组培养基上的噬菌斑数量会随恒温培养时间的延长而不断增加 B．因一个大肠杆菌可被多个噬菌体侵染，故测得的噬菌体数比实际值偏小 C．恒温培养一段时间后，甲组部分子代噬菌体中能检测出放射性 D．乙组子代噬菌体均能检测出放射性，表明DNA是噬菌体的遗传物质 答案：ACD 解析：分析题意可知，在固体培养基上长满黑色大肠杆菌，噬菌体可侵染大肠杆菌进行增殖，裂解大肠杆菌后可形成噬菌斑，由于大肠杆菌的数量有限，故甲组培养基上的噬菌斑数量不会一直增加，A错误；据题意可知，噬菌体数量是通过噬菌斑数量进行检测，而噬菌斑是由大肠杆菌裂解后形成的，由于一个大肠杆菌可被多个噬菌体侵染，即多个噬菌体侵染一个细菌后仍只形成一个噬菌斑，故测得的噬菌体数比实际值偏小，B正确；甲组是用35S标记的T2噬菌体的蛋白质，而进入细菌体内的是噬菌体的DNA，故甲组子代噬菌体没有放射性，C错误；乙组是32P标记的T2噬菌体(标记的是噬菌体的DNA)侵染未被标记的大肠杆菌，由于噬菌体进行增殖的原料由大肠杆菌提供，故乙组子代噬菌体只有部分含有放射性，D错误。 13．下图甲是加热致死的S型细菌与R型活细菌混合后注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化；图乙是噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。下列有关叙述错误的是(多选)(　　) A．图甲中，后期出现的大量S型细菌主要是由R型细菌转化形成的S型细菌增殖而来的 B．图甲中，AB对应时间段内，小鼠体内还没有形成大量抗R型细菌的抗体 C．图乙经离心的试管中，沉淀物中新形成的子代噬菌体具有放射性 D．图乙若用32P标记亲代噬菌体，则子代噬菌体都具有放射性 答案：CD 解析：由于是将加热致死的S型细菌与R型活细菌混合注射到小鼠体内，所以图甲中最初的S型细菌是由R型细菌转化来的，但后期出现的S型细菌大部分是由转化形成的S型细菌增殖而来的，A正确；小鼠产生抗体需要一定的时间，所以图甲中AB时间段内，小鼠体内还没形成大量的抗R型细菌的抗体，导致R型细菌数目增多，B正确；图乙中噬菌体被标记的成分是蛋白质，蛋白质不能进入细菌，所以新形成的子代噬菌体完全没有放射性，C错误；由于噬菌体增殖所需的原料由未标记的大肠杆菌提供，所以用32P标记亲代噬菌体，则子代噬菌体中只有少部分具有放射性，D错误。 14．（15分）20世纪中叶，科学家发现染色体主要是蛋白质和DNA组成的，在这两种物质中，究竟哪一种是遗传物质曾引起生物学界的激烈争论。请回答下列问题。 (1)20世纪20年代，大多数科学家认为　　　　　　是生物体的遗传物质，到了20世纪30年代认为　　　　　　是遗传物质的观点仍占主导地位。 (2)某研究人员模拟格里菲思的肺炎链球菌转化实验，进行了以下2个实验： ①R型细菌的DNA＋DNA酶→加入S型细菌→注射入小鼠 ②R型细菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入S型细菌的DNA→注射入小鼠 以上2个实验中小鼠的情况依次是　　　　　　。 (3)如果用未被标记的T2噬菌体侵染用14C、32P、35S共同标记的大肠杆菌，在产生的子代噬菌体的蛋白质外壳中能找到放射性元素　　　　　　，在子代噬菌体的DNA中能找到放射性元素　　　　　　。若仅使子代噬菌体的蛋白质外壳均具有放射性，应该用同位素　　　　　（填“14C”、“32P”或“35S”）对　　　　　　（填“T2噬菌体”或“大肠杆菌”）进行标记，具体的操作过程是_______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)蛋白质　蛋白质　(2)死亡、存活　(3)14C和35S　14C和32P　35S　大肠杆菌　在含有放射性同位素35S的培养基中培养大肠杆菌，得到被35S标记的大肠杆菌 解析：(1)20世纪20年代，大多数科学家认为蛋白质是生物体的遗传物质，因为蛋白质是生命活动的主要承担者，且结构上具有稳定性和多样性，因此，到了20世纪30年代认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。(2)①R型细菌的DNA＋DNA酶后R型细菌的DNA被分解，再加入S型细菌后由于DNA酶不能进入S型细菌，S型细菌保持正常的活性，把S型细菌注入小鼠体内，小鼠会死亡；②R型细菌＋DNA酶→高温加热后冷却，R型细菌被杀死、DNA酶失活，然后把S型细菌的DNA注射入小鼠，小鼠正常生活。(3)由于子代噬菌体的蛋白质外壳是以大肠杆菌中的氨基酸为原料合成的，氨基酸中含有元素C、H、O、N、S，故在子代噬菌体的蛋白质外壳中能找到放射性元素14C和35S；而子代噬菌体的DNA是以大肠杆菌中的脱氧核苷酸为原料合成的，脱氧核苷酸中含有元素C、H、O、N、P，故在子代噬菌体的DNA中能找到放射性元素14C和32P。若仅使子代噬菌体的蛋白质外壳均具有放射性，应该选的同位素是蛋白质中有而DNA中没有的元素，故选择35S标记蛋白质的合成原料氨基酸，由于噬菌体合成蛋白质的原料氨基酸都是大肠杆菌提供的，故应该标记大肠杆菌。 15．（15分）（2023·广东湛江高一期中）20世纪中叶开始，科学家不断通过实验探究遗传物质的本质，使生物学研究进入分子生物学领域。请回答下列问题。 (1)赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验。 ①在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，采用的方法是　　　　　　　　　　　　，他们没有用14C和18O来分别标记蛋白质和DNA，原因是______________________________ ________________________________________________________________________。 ②用35S标记的组和用32P标记的组中，放射性分别主要分布于试管的　　　　　　　　，这表明噬菌体侵染细菌时，　　　　　进入到细菌细胞中，而　　　　仍留在外面。 (2)某研究小组在南极冰层中发现一种全新的病毒，为探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA，做了如下实验。 Ⅰ.实验步骤 ①取健康且生长状况基本一致的小白鼠若干，随机均分成四组，编号为A、B、C、D。 ②将下表补充完整，并将配制溶液分别注射入小白鼠体内。 组别 A B C D 注射溶液 该病毒核酸提取物和RNA酶 ______________________________ 该病毒核酸提取物 生理盐水 ③相同条件下培养一段时间后，观察比较各组小白鼠的发病情况。 Ⅱ.结果预测及结论 ①若　　　　　　　　　　　　，则DNA是该病毒的遗传物质； ②若　　　　　　　　　　　　，则RNA是该病毒的遗传物质。 答案：(1)①放射性同位素标记技术　由于DNA和蛋白质的元素组成都含有C和O，标记后无法区分　②上清液、沉淀物　DNA　蛋白质　(2)Ⅰ.②该病毒核酸提取物和DNA酶　Ⅱ.①A、C组发病，B、D组正常生长　②B、C组发病，A、D组正常生长 解析：(1)①在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，采用的方法是放射性同位素标记技术。由于DNA和蛋白质的元素组成均含有C、H、O、N，标记后两者无法区分，故实验中，没有用14C和18O来分别标记蛋白质和DNA。②35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，32P标记的是噬菌体的DNA，用35S标记的一组侵染实验中，放射性同位素主要分布于上清液中；而用32P标记的一组侵染实验，放射性同位素主要分布于试管的沉淀物中。这表明噬菌体侵染细菌时，DNA进入到细菌的细胞中，蛋白质外壳仍留在外面。因此，DNA才是噬菌体的遗传物质。(2)Ⅰ.②根据酶的专一性，即一种酶只能催化一种或一类化学反应。DNA酶可以催化DNA水解，最终产物中没有DNA；RNA酶可以催化RNA的水解，最终产物中没有RNA。因此表中B组加入的是该病毒核酸提取物和DNA酶。Ⅱ.①若DNA是该病毒的遗传物质，则B组DNA被水解，而A、C组DNA完好，因此A、C组发病，B、D组未发病。②若RNA是该病毒的遗传物质，则A组RNA被水解，而B、C组RNA完好，因此B、C组发病，A、D组未发病。 学科网（北京）股份有限公司 $$