第3章 第1节 DNA是主要的遗传物质 课后达标检测（Word练习）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化（人教版）

[过基础　知识巩固] 题组一　肺炎链球菌的转化实验 1．某研究人员模拟肺炎链球菌的转化实验，进行了以下3个实验： ①S型细菌的细胞提取物＋DNA酶与R型活细菌混合——注入小鼠体内 ②加热致死的S型细菌与R型活细菌混合——注入小鼠体内 ③S型细菌的DNA与高温加热后冷却的R型细菌混合——注入小鼠体内 以上3个实验中小鼠存活的情况依次是(　　) A．存活、存活、存活 B．存活、死亡、存活 C．死亡、死亡、存活 D．存活、死亡、死亡 解析：选B。由肺炎链球菌的转化实验可知，S型活细菌会导致小鼠死亡，S型细菌的DNA能使R型活细菌转化为S型活细菌。①DNA酶能够水解S型细菌的DNA，故不能使R型细菌转化为S型细菌，小鼠存活；②S型细菌的DNA能使R型活细菌转化为S型活细菌，导致小鼠死亡；③R型细菌经加热致死，不能被S型细菌的DNA转化为S型细菌，小鼠存活。 2．某同学用肺炎链球菌进行下图所示的实验时，若发现乙试管中部分R型活细菌转化为S型活细菌，则物质X不可能是(　　) A．蛋白酶　　　　　　　 B．DNA酶 C．RNA酶 D．酯酶 解析：选B。乙试管中部分R型活细菌转化为S型活细菌，说明乙试管中存在S型细菌的DNA，因为DNA酶会水解DNA，所以物质X不可能是DNA酶，B符合题意。 题组二　噬菌体侵染细菌的实验 3．赫尔希和蔡斯用35S标记的T2噬菌体和32P标记的T2噬菌体分别侵染大肠杆菌的实验，证明了DNA是遗传物质。下图中被 32P标记的基团是(　　) A．1　　　　　　　　　 B．2 C．3 D．4 解析：选B。S是蛋白质特有的元素，DNA分子中含有P，蛋白质中几乎不含P，用放射性同位素 32P和35S 分别标记DNA和蛋白质，直接、单独地去观察它们的作用。P存在于核苷酸的2(磷酸基团)中，故被32P标记的基团是2，B符合题意。 4．(2025·江苏苏州阶段检测)如果用15N、32P、35S共同标记T2噬菌体后，让其侵染未标记的大肠杆菌，那么在产生的子代噬菌体中，能够找到的标记元素为(　　) A．在外壳中找到15N和35S B．在DNA中找到15N和32P C．在外壳中找到15N和32P D．在DNA中找到15N、32P和35S 解析：选B。T2噬菌体中P几乎都存在于DNA中，S仅存在于蛋白质中，而N是DNA和蛋白质共有的元素，因此32P只标记DNA，35S只标记蛋白质，而15N可同时标记DNA和蛋白质。T2噬菌体侵染大肠杆菌时，只有DNA进入大肠杆菌内，利用大肠杆菌的脱氧核苷酸和氨基酸合成子代噬菌体的DNA和蛋白质，故在子代噬菌体中能找到15N和32P标记的DNA，故选B。 5．(2025·广东清远六校高一期中)用35S或32P标记的T2噬菌体侵染普通大肠杆菌(Ⅰ组)和用35S或32P标记的T2噬菌体侵染带35S标记的大肠杆菌(Ⅱ组)，经适当操作处理后，检测子代噬菌体(增殖代数>2)。下列叙述正确的是(　　) A．Ⅰ组中用35S标记处理后的子代噬菌体蛋白质中部分含有35S B．Ⅰ组中用32P标记处理后的子代噬菌体DNA中均含有32P C．Ⅱ组中用35S标记处理离心后的放射性主要分布在上清液 D．Ⅱ组子代噬菌体的蛋白质中均含有35S 解析：选D。Ⅰ组是用35S或32P标记的T2噬菌体侵染普通大肠杆菌，DNA进入大肠杆菌细胞内，蛋白质外壳留在外面，由于普通大肠杆菌不带标记，子代噬菌体合成蛋白质需要用大肠杆菌提供的原料，所以子代噬菌体蛋白质中均不含有35S，A错误；如果用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，由于DNA是半保留复制(增殖代数>2)，Ⅰ组中用32P标记处理后的子代噬菌体只有部分DNA中含有32P，B错误；Ⅱ组如果用35S标记的T2噬菌体侵染带35S标记的大肠杆菌，由于带标记的蛋白质外壳留在外面，离心后上清液和沉淀中放射性含量都较高，C错误；如果用32P标记的T2噬菌体侵染带35S标记的大肠杆菌，子代噬菌体的蛋白质外壳中都含35S，D正确。 题组三　DNA是主要的遗传物质 6．下列关于生物遗传物质的说法，正确的是(　　) A．同时含有DNA和RNA的生物的遗传物质是DNA B．DNA是主要的遗传物质是指一种生物的遗传物质主要是DNA C．真核生物的遗传物质都是DNA，病毒的遗传物质都是RNA D．肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是主要的遗传物质 解析：选A。同时含有DNA和RNA的生物的遗传物质是DNA，A正确；DNA是主要的遗传物质是指绝大多数生物的遗传物质是DNA，B错误；真核生物的遗传物质都是DNA，RNA病毒的遗传物质是RNA，而DNA病毒的遗传物质是DNA，C错误；肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质，但没有证明DNA是主要的遗传物质，D错误。 [过能力　综合提升] 7．(2025·广东珠海高一期中)人类对遗传物质的探索是全球几代科学家不断创新实验技术、不断修正完善实验结论的一个曲折而又漫长的过程。下列关于探究DNA是遗传物质的叙述，正确的是(　　) A．格里菲思通过实验发现加热致死的S型细菌DNA可将R型活细菌转化为S型活细菌 B．艾弗里的肺炎链球菌转化实验利用“减法原理”，证明了DNA是主要的遗传物质 C．赫尔希、蔡斯利用同位素标记技术和离心技术，证明大肠杆菌的遗传物质是DNA D．烟草花叶病毒感染实验中，单用病毒的RNA能使烟草叶片出现感染病毒的症状 解析：选D。格里菲思通过肺炎链球菌体内转化实验发现加热致死的S型细菌中存在可将R型活细菌转化为S型活细菌的转化因子，A错误；艾弗里的肺炎链球菌转化实验利用“减法原理”，证明了DNA是遗传物质，B错误；赫尔希、蔡斯利用放射性同位素标记技术和离心技术，证明噬菌体的遗传物质是DNA，C错误；烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，因此用烟草花叶病毒的RNA感染烟草，能使烟草叶片出现感染病毒的症状，D正确。 8．下图是艾弗里用两种肺炎链球菌进行的两组实验，实验1得到结果1，实验2得到结果2。下列叙述错误的是(　　) A．结果1为培养基上长S型、R型细菌，且S型细菌占绝大多数 B．结果2为培养基上仅长R型细菌 C．实验2自变量控制运用了“减法原理” D．该实验可证明DNA是遗传物质 解析：选A。结果1中只有少数R型细菌转化为S型细菌，S型细菌占少数。 9．下图表示T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中保温时间与物质放射性强度的关系，下列叙述正确的是(　　) A．甲可表示在32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中，沉淀物放射性含量的变化 B．甲可表示在35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中，沉淀物放射性含量的变化 C．乙可表示在32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中，上清液放射性含量的变化 D．乙可表示在35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中，上清液放射性含量的变化 解析：选D。在32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中，沉淀物放射性含量随保温时间的变化应该是先升高再降低，不能用甲表示，A错误；在35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中，沉淀物放射性与保温时间无关，不能用甲表示，B错误；在32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中，上清液放射性含量的变化应该用甲表示，C错误；在35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中，上清液放射性含量较高，且与保温时间没有关系，可用乙表示，D正确。 10．(2025·河北石家庄高一调研)将含有R型细菌的培养液放入试管甲，将加热致死的S型细菌破碎后得到的细胞提取物放入试管乙，并在试管乙中加入一定量的RNA酶；将试管甲、乙中的液体混合后放入试管丙。下列关于该实验的分析，正确的是(　　) A．试管丙中全部为S型细菌 B．如果将酶换成蛋白酶，那么实验结果不同 C．如果将酶换为DNA酶，那么与之前的实验对照可说明肺炎链球菌的遗传物质是DNA D．该实验利用了加法原理，因变量是有无S型细菌产生 解析：选C。RNA酶可水解RNA，故试管乙中S型细菌的DNA仍然存在，但由于转化效率不是100%，所以在试管丙中既有R型细菌也有S型细菌，A错误；如果将酶换成蛋白酶，蛋白酶只能水解蛋白质，故试管乙中S型细菌的DNA还存在，实验结果相同，B错误；如果将酶换为DNA酶，那么DNA被水解，细菌不能发生转化，与之前的实验对照可说明DNA是肺炎链球菌的遗传物质，C正确；该实验利用了减法原理，D错误。 11．下图表示赫尔希和蔡斯进行噬菌体侵染细菌实验的部分过程。下列有关该实验的叙述，正确的是(　　) A．若第一步是用35S标记噬菌体，则一般情况下②处的放射性很高 B．若第一步是用32P标记噬菌体，则一般情况下③处的放射性很低 C．①是搅拌、离心，目的是使DNA和蛋白质分开，分别观察它们的遗传效应 D．无论标记的是35S还是32P，若混合培养后保温时间过长，则③处的放射性均会增强 解析：选A。若第一步是用35S标记噬菌体，意味着噬菌体的蛋白质外壳具有放射性，则一般情况下②处(上清液)的放射性很高，A正确。若第一步是用32P标记噬菌体，意味着噬菌体的DNA具有放射性，则一般情况下③处(沉淀物)的放射性很高，B错误。①是搅拌、离心，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌，C错误。若用32P进行标记，混合培养后保温时间过长，则大肠杆菌会裂解，T2噬菌体被释放出来，离心后，T2噬菌体分布于上清液中，会导致②处的放射性增强；若用35S进行标记，则③处的放射性变化不大，D错误。 12．(2025·广东华南师大附中高一期中)绿脓杆菌是临床上较常见的致病细菌，对多种抗生素具有耐药性。为探究使用绿脓杆菌噬菌体治疗绿脓杆菌感染的可能性，研究人员将噬菌体PaP1的DNA和噬菌体JG的蛋白质外壳重组获得重组噬菌体，不同类型噬菌体对两种绿脓杆菌(PA1、PAO1)的吸附率如下图所示。下列说法错误的是(　　) A．噬菌体JG对绿脓杆菌PAO1的杀灭效果较好 B．噬菌体对绿脓杆菌的吸附主要取决于噬菌体的蛋白质外壳 C．重组噬菌体侵染绿脓杆菌后繁殖出的子代对PAO1的吸附率较高 D．采用相应的绿脓杆菌噬菌体活性制剂能有效杀灭高耐药性绿脓杆菌 解析：选C。由题图可知，噬菌体JG对绿脓杆菌PAO1的吸附率高，说明噬菌体JG对绿脓杆菌PAO1的杀灭效果更好，A正确；重组噬菌体对绿脓杆菌PAO1的吸附率高，且与噬菌体JG相似，推测噬菌体对绿脓杆菌的吸附率主要取决于噬菌体的蛋白质外壳，B正确；噬菌体的遗传物质是DNA，重组噬菌体侵染绿脓杆菌后繁殖出的子代噬菌体具有PaP1的特征，结合题图信息可知，重组噬菌体侵染绿脓杆菌后繁殖出的子代噬菌体对绿脓杆菌PA1的吸附率更高，C错误；绿脓杆菌对多种抗生素具有耐药性，采用相应的绿脓杆菌噬菌体活性制剂能增强吸附率和杀伤力，有效杀灭高耐药性绿脓杆菌，D正确。 13．(2025·广东清远六校高一期中)现有新发现的一种感染A细菌的病毒B，科研人员设计了下图所示两种方法来探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA。一段时间后检测甲、乙两组子代病毒B的放射性和丙、丁两组子代病毒B的产生情况。下列相关说法错误的是(　　) A．向丙、丁两组分别加入DNA酶和RNA酶，应用了“减法原理” B．同位素标记法中，若换用3H标记上述两种核苷酸，也能实现实验目的 C．若甲组产生的子代病毒B有放射性而乙组没有，则说明该病毒的遗传物质是DNA D．若丙组不能产生子代病毒B而丁组能，则说明该病毒的遗传物质是RNA 解析：选D。酶解法中，向丙、丁两组分别加入DNA酶、RNA酶是将相应的核酸去除，应用了“减法原理”，A正确；在同位素标记法中，32P标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸用于追踪DNA，32P标记的尿嘧啶核糖核苷酸用于追踪RNA，若换用3H标记上述两种核苷酸，3H也能标记到相应核苷酸上，能实现实验目的，B正确；若甲组产生的子代病毒B有放射性而乙组没有，则子代病毒中含有32P标记的胸腺嘧啶，说明该病毒的遗传物质是DNA，C正确；若丙组不能产生子代病毒B而丁组能产生，说明DNA被DNA酶水解后病毒无法增殖产生子代，则该病毒的遗传物质是DNA，D错误。 14．图1为某研究者探究生物遗传物质的实验图解，请据图回答问题： (1)该实验是某研究者所做的__________________________________实验的部分图解。 (2)在对R型细菌进行培养之前，必须首先进行的工作是_____________________________________________________________ _________________________________________________________。 (3)依据图1和图2所示实验，可以作出__________________________的假设。 (4)实验中加入DNA酶的目的是_____________________________________________________________ ___________________________________________________________，他们观察到的实验现象是_____________________________。 解析：(1)由题图分析可知，该实验是肺炎链球菌体外转化实验的部分图解。(2)在对R型细菌进行培养之前，首先应设法去除S型细菌的绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取物。(3)根据题意和题图分析可知，该实验假设DNA是遗传物质。(4)酶具有催化作用，DNA酶能使DNA分解，所以该实验中加入DNA酶的目的是分解S型细菌细胞提取物中的DNA；由于S型细菌的DNA被分解而失去作用，导致R型细菌无法转化为S型细菌，所以观察到的实验现象是培养基中只长R型细菌。 答案：(1)肺炎链球菌体外转化　(2)设法去除S型细菌的绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取物　(3)DNA是遗传物质　(4)分解S型细菌细胞提取物中的DNA　培养基中只长R型细菌 15．(2025·河北保定名校联盟高一期中)在证明DNA是遗传物质的探究历程中，赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。赫尔希和蔡斯用35S标记的噬菌体和32P标记的噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，一段时间后，用搅拌器搅拌，离心得到上清液和沉淀物，然后检测被侵染的大肠杆菌的存活率以及上清液的放射性，实验结果如图1所示。回答下列问题： (1)赫尔希和蔡斯用32P标记噬菌体的DNA，用35S标记噬菌体的蛋白质，在图2中标记元素所在部位分别是________(填序号)。不能用含35S或32P的培养基直接培养T2噬菌体获得35S或32P标记的噬菌体，原因是_____________________________________________________________ _________________________________________________________。 赫尔希和蔡斯没有用14C和3H来分别标记蛋白质和DNA，原因是_____________________________________________________________ _________________________________________________________。 (2)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验________(填“属于”或“不属于”)对比实验。实验中搅拌的目的是________________________________________________。图1中6 min内，随着搅拌时间的延长，上清液中有30%的32P放射性的原因可能是_____________________________________________________________ _________________________________________________________。 (3)图1中被侵染的大肠杆菌的存活率基本保持在100%。若随着时间的延长，被侵染的大肠杆菌的存活率降低，则细胞外______(填“35S”或“32P”)放射性会增强。 解析：(1)DNA的P位于磷酸基团，标记的部位在①，蛋白质的S位于R基，位于④；T2噬菌体只能寄生在大肠杆菌中，不能在培养基上独立繁殖，故不能用含35S或32P的培养基直接培养T2噬菌体获得35S或32P标记的噬菌体。DNA和蛋白质的元素组成中都有C和H，标记后无法区分，故赫尔希和蔡斯没有用14C和3H来分别标记蛋白质和DNA。(2)设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验称为对比实验。实验中搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与大肠杆菌分离。因保温时间短，部分噬菌体还未侵染大肠杆菌，故上清液中有30%的32P放射性。(3)随着时间的延长，被侵染的大肠杆菌的存活率降低，细胞裂解，其中的子代噬菌体被释放出来，噬菌体较轻位于上清液中，使细胞外的32P放射性增强。 答案：(1)①④　T2噬菌体只能寄生在大肠杆菌中，不能在培养基上独立繁殖　DNA和蛋白质的元素组成中都有C和H，标记后无法区分　(2)属于　使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与大肠杆菌分离　保温时间短，部分噬菌体还未侵染大肠杆菌　(3)32P 16．(2025·河北邯郸高一期中)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32P标记的组中，放射性主要分布于试管的________________，这表明噬菌体侵染细菌时，________进入细菌细胞中。 (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。回答下列问题： 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。 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法。由于DNA和蛋白质的元素组成中都有C和O，标记后无法区分，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试管的上清液中；而用32P标记的一组侵染实验中，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进入细菌细胞中，蛋白质外壳仍留在外面。(2)Ⅰ.②DNA酶可以催化DNA水解，最终产物中没有DNA；RNA酶可以催化RNA水解，最终产物中没有RNA。因此题表中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组正常生长。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组正常生长。 答案：(1)①放射性同位素标记法　DNA和蛋白质的元素组成中都有C和O，标记后无法区分 ②沉淀物　DNA　(2)该病毒核酸提取物和DNA酶　A、C组发病，B、D组正常生长　B、C组发病，A、D组正常生长 学科网（北京）股份有限公司 $