第3章 第1节 DNA是主要的遗传物质-【精讲精练】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化知能达标训练（人教版 多选）

[基础达标练] 1．(2025·内江高一检测)下列关于“DNA是主要的遗传物质”的理解，正确的是(　　) A．对豌豆植株而言，DNA是主要的遗传物质 B．真核生物的遗传物质是DNA，原核生物的遗传物质是RNA C．细胞核中的遗传物质是DNA，细胞质中的遗传物质是RNA D．细胞生物的遗传物质是DNA，部分病毒的遗传物质也是DNA 解析　豌豆植株的遗传物质是DNA，A错误；不管真核生物，还是原核生物，其遗传物质都是DNA，B错误；细胞的遗传物质是DNA，不管细胞核，还是细胞质，遗传物质都是DNA，C错误；有细胞结构的生物遗传物质是DNA，DNA病毒的遗传物质是DNA，RNA病毒的遗传物质是RNA，D正确。 答案　D 2．(2025·德州高一期末)某科学家模拟肺炎链球菌的转化实验，如图所示，相关叙述正确的是(　　) A．活菌1是有荚膜的R型细菌，活菌2是无荚膜的S型细菌 B．由实验结果可知，活菌2或死菌2都能使小鼠死亡 C．从鼠Y血液中分离出的活菌2是由活菌1转化而来的 D．在鼠W的血液中能分离出活菌1和活菌2 解析　活菌1是无荚膜的R型细菌，活菌2是有荚膜的S型细菌，A错误；由实验结果可知，活菌2能使小鼠死亡，而死菌2不能使小鼠死亡，B错误；从鼠Y血液中分离出的活菌2是由活菌1转化而来的，C正确；在鼠W的血液中只能分离出活菌2，D错误。 答案　C 3．艾弗里的肺炎链球菌转化实验证明，促使R型细菌转化为S型细菌的转化因子是(　　) A．S型细菌的蛋白质 B．S型细菌的DNA C．R型细菌的DNA D．S型细菌的多糖类的荚膜 解析　艾弗里的肺炎链球菌转化实验证明S型细菌的DNA是促使R型细菌转化为S型细菌的转化因子。 答案　B 4．在证明DNA是遗传物质的过程中，T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述，正确的是(　　) A．T2噬菌体也可以在肺炎链球菌中增殖 B．T2噬菌体病毒颗粒内可以合成蛋白质 C．培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中 D．HIV与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同 解析　T2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌细胞内的病毒，只能在大肠杆菌中增殖，A错误；T2噬菌体病毒没有细胞结构，不能独立合成蛋白质，B错误； T2噬菌体在宿主细胞中增殖时所需的原料来自宿主细胞，因此培养基中的32P 经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中，C正确；HIV的遗传物质是 RNA，而 T2噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。 答案　C 5．如图是T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的部分步骤示意图，下列对此实验的有关叙述，正确的是(　　) A．本实验使用的被标记的噬菌体是接种在含有35S的培养基中获得的 B．本实验选用噬菌体作为实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和DNA C．实验中采用搅拌和离心等手段是为了把DNA和蛋白质分开再分别检测其放射性 D.在新形成的噬菌体中没有检测到35S，说明噬菌体的遗传物质是DNA不是蛋白质 解析　病毒的繁殖离不开细胞，要标记噬菌体，应先标记大肠杆菌细胞，A错误；本实验选用噬菌体作为实验材料是因为其结构组成只有蛋白质和DNA，B正确；实验中采用搅拌和离心等手段是为了把大肠杆菌和噬菌体的蛋白质外壳分开，C错误；仅用35S标记噬菌体壳体蛋白做侵染细菌实验，在新形成的噬菌体中没有检测到35S，只能说明蛋白质没有进入大肠杆菌内，而不能说明DNA是噬菌体的遗传物质，也不能说明蛋白质不是遗传物质，D错误。 答案　B 6．(2025·潍坊高一检测)某同学设计了如下实验：甲组用未被标记的噬菌体侵染经32P标记的大肠杆菌，乙组用未被标记的噬菌体侵染经35S标记的大肠杆菌，在大肠杆菌裂解前搅拌、离心并检测上清液和沉淀物的放射性。下列对实验结果的推测正确的是(　　) A．甲组上清液中放射性很高，沉淀物中放射性很低 B．乙组上清液中放射性很高，沉淀物中放射性很低 C．甲组实验中搅拌不充分，不会对实验现象造成影响 D．乙组实验由35S改为3H标记，实验现象将发生改变 解析　甲组用未被标记的噬菌体侵染经32P标记的大肠杆菌，搅拌、离心后，未被标记的噬菌体的外壳分布在上清液，32P标记的大肠杆菌和子代噬菌体分布在沉淀物中，因此甲组上清液中放射性很低，沉淀物中放射性很高，A错误；乙组用未被标记的噬菌体侵染经35S标记的大肠杆菌，搅拌、离心后，未被标记的噬菌体的外壳分布在上清液，35S标记的大肠杆菌和子代噬菌体分布在沉淀物中，因此乙组上清液中放射性很低，沉淀物中放射性很高，B错误；搅拌的目的是将噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌分开，搅拌不充分会导致部分噬菌体蛋白质外壳与大肠杆菌未分离，由于噬菌体未被标记，因此甲组实验中搅拌不充分，不会对实验现象造成影响，C正确；乙组实验由35S改为3H标记大肠杆菌，被标记的大肠杆菌仍分布在沉淀物中，因此实验现象不会发生改变，D错误。 答案　C 7．下列关于肺炎链球菌的体内、体外转化实验，以及T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述，正确的是(　　) A．三个实验的设计思路是一致的 B．三个实验都用到了同位素标记法 C.三个实验都不能得出蛋白质不是遗传物质的结论 D．三个实验所涉及生物的遗传物质都是DNA 解析　三个实验的设计思路不一样，A错误；肺炎链球菌的体内和体外转化实验都没有用到同位素标记法，B错误；肺炎链球菌的体外转化实验可证明蛋白质不是遗传物质，C错误；题述三个实验所涉及的生物有T2噬菌体、小鼠、大肠杆菌、肺炎链球菌，它们的遗传物质都是DNA，D正确。 答案　D 8．下图为烟草花叶病毒(TMV)对叶片细胞的感染和病毒重建实验示意图，下列相关叙述正确的是(　　) A．该实验分别标记了TMV的RNA和蛋白质探究其遗传物质 B．图中“B型后代”是由RNA B和蛋白A组成 C．该实验证明了烟草花叶病毒的遗传物质主要是RNA D．该实验观察指标是烟草叶片症状和子代病毒类型 解析　该实验没有标记TMV的蛋白质和RNA，而是将两种病毒的蛋白质和RNA分别分离，并进行重组形成新的病毒，感染烟草叶片，A错误；图中B型后代的组成是RNA B和蛋白B，B错误；该实验证明了烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，C错误；该实验用不同的烟草花叶病毒成分进行重组、感染烟草叶片，观察指标是烟草叶片症状和子代病毒类型，D正确。 答案　D 9．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的有关结构或物质(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。 分类 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？并说明原因。____________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析　(1)因为噬菌体增殖是以自身的DNA为模板，以细菌体内的核苷酸为原料，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以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则几乎都存在于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 [素能提升练] 10．(2025·济南高一期中)在格里菲思的肺炎链球菌转化实验中，将加热致死的S型细菌与活的R型细菌混合后一起注射到小鼠体内，小鼠死亡，小鼠体内S型细菌、R型细菌数量的变化情况如图所示。下列分析正确的是(　　) A.ab段R型细菌数量减少的原因是部分R型细菌不断被小鼠的免疫系统所清除 B.bc段R型细菌数量上升是S型细菌大量转化成R型细菌所致 C.S型活细菌是由R型细菌中的“转化因子”进入加热致死的S型细菌体内产生的 D.该实验可以证明“转化因子”是S型细菌的DNA 解析　ab段小鼠体内形成大量的抗R型细菌的抗体，因此，ab段部分R型细菌被小鼠的免疫系统清除，R型细菌数量减少，A正确；bc段R型细菌数量上升的原因是R型细菌转化成了S型活细菌，S型活细菌破坏了小鼠的免疫系统，R型细菌在小鼠体内大量增殖，B错误；S型活细菌是由加热致死的S型细菌中的“转化因子”进入R型活细菌体内产生的，C错误；格里菲思的肺炎链球菌转化实验只能证明加热致死的S型细菌体内存在某种“转化因子”，没有证明哪种物质是“转化因子”，D错误。 答案　A 11．(2024·泰安月考)某科研小组在格里菲思实验的基础上利用相同实验材料增加了相关实验，实验过程如图所示，下列叙述正确的是(　　) A.活菌甲是S型细菌，活菌乙是R型细菌 B.该实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质 C.从鼠2血液中分离出来的活菌都能使小鼠死亡 D.从鼠5体内分离出活菌在培养基上培养，都会产生光滑菌落 解析　R型细菌无致病性，不会使小鼠死亡；S型细菌有致病性，可使小鼠死亡，则活菌甲为R型细菌，活菌乙为S型细菌，A错误。该实验证明已经加热致死的S型细菌中存在某种转化因子，能使R型细菌转化为S型细菌，但没有证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，B错误。加热致死菌乙(加热致死的S型细菌)的DNA使少数活菌甲(R型细菌)转化为S型细菌，大多数活菌甲未发生转化，故从鼠2血液中分离出来的活菌有S型细菌和R型细菌，R型细菌不会使小鼠死亡，C错误。从鼠5体内分离出的活菌均为S型细菌，其在培养基上形成的菌落表面光滑，D正确。 答案　D 12．(多选)用32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，侵染一段时间后搅拌、离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中放射性32P约占初始标记噬菌体放射性的30%。在实验时间内，被侵染细菌的存活率接近100%。下列相关叙述正确的是(　　) A.离心后大肠杆菌主要分布在沉淀物中 B.沉淀物的放射性主要来自噬菌体的DNA C.上清液具有放射性的原因是保温时间过长 D.在噬菌体遗传特性的传递过程中起作用的是DNA 解析　由题干信息“在实验时间内，被侵染细菌的存活率接近100%”可知，被侵染的大肠杆菌还没有裂解，故离心后大肠杆菌主要分布在沉淀物中，A正确；32P标记的是噬菌体的DNA，故沉淀物的放射性主要来自噬菌体的DNA，B正确；该实验中上清液具有放射性的原因是保温时间过短，有部分标记的噬菌体还未来得及侵染大肠杆菌，C错误；32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，在子代噬菌体中能够检测到放射性，说明DNA在亲子代噬菌体之间具有连续性，即在噬菌体遗传特性的传递过程中起作用的是DNA，D正确。 答案　ABD 13．(2025·常德高一阶段检测)肺炎链球菌S型与R型菌株，都对青霉素敏感(青霉素能抑制细菌细胞壁的形成，从而抑制其增殖)。在多代培养的S型细菌中分离出一种抗青霉素的S型细菌，记为PenrS型。现用PenrS型细菌和R型细菌进行如图所示的实验。下列分析错误的是(　　) A.若组1甲中部分小鼠患败血症，通过注射青霉素治疗后可康复 B.组2培养基中可能会出现R型和PenrS型两种菌落 C.组3培养基中出现菌落是因为PenrS型细菌的DNA转移到了R型细菌中 D.组4培养基中观察不到R型菌落和PenrS型菌落 解析　抗青霉素的S型(PenrS型)细菌的DNA是转化因子，在组1中，将加热致死的PenrS型细菌与活的R型细菌混合培养液注射到小鼠体内，部分活的R型细菌会转化为PenrS型细菌，PenrS型细菌会使小鼠患败血症，注射青霉素治疗后，体内有PenrS型细菌存在的小鼠不能康复，A错误。 答案　A 14．根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型，有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。 假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型，简要写出(1)实验思路，(2)预期实验结果及结论即可。(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组) 解析　(1)由于DNA和RNA元素组成相同，但其有各自的特有碱基，DNA特有碱基为T，RNA特有碱基为U，分别利用放射性同位素标记碱基T、U培养宿主细胞，使宿主细胞分别含有放射性同位素的碱基T和U，再利用病毒侵染宿主细胞，看子代病毒是否含有碱基T或U。(2)甲组用放射性同位素3H标记碱基U、1H的碱基T培养宿主细胞，使其宿主细胞含有3H的碱基U。再用病毒去侵染含3H碱基U的宿主细胞，看子代病毒是否含有碱基U；乙组用放射性同位素3H标记碱基T、1H的碱基U培养宿主细胞，使其宿主细胞含有32P的碱基T。再用病毒去侵染含3H碱基T的宿主细胞，看子代病毒是否含有碱基T；若A组子代病毒具有放射性，B组不出现放射性，则说明其遗传物质是DNA，反之A组不含有放射性，B组含有放射性，则其遗传物质是RNA。若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。 答案　(1)实验思路： 甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并监测其放射性。 乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒病监测其放射性。 (2)结果及结论： 若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。 学科网（北京）股份有限公司 $