第6单元 第23讲 DNA是主要的遗传物质（Word练习）-【精讲精练】2027年高考生物一轮复习（B版）

**基本信息** 高中生物学一轮复习专项训练，聚焦"DNA是主要遗传物质"核心实验，以科学思维为主线构建"实验原理-方法迁移-结果分析"的解题体系。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |经典实验分析|6题（格里菲思/艾弗里实验）|减法原则、对照设计|从体内转化到体外验证，构建"转化因子→DNA"的证据链| |放射性标记技术|4题（噬菌体侵染实验）|同位素示踪法、半保留复制|通过32P/35S标记区分DNA与蛋白质功能，建立实验误差分析模型| |遗传物质判断|3题（病毒实验）|酶解法（DNA酶/RNA酶）|基于核酸类型分类辨析，强化"核酸是遗传物质"的生命观念|

[对应学生用书P467] 说明：单项选择题每题2分，多项选择题每题3分，非选择题11分，本试卷共35分。 一、选择题 1．(2025·山东青岛期末)科研人员在格里菲思实验基础上增加了相关实验，过程如图所示。下列说法正确的是(　　) A．活菌甲在培养基上形成的菌落表面粗糙 B.从鼠2的血液中分离出的活菌都能使小鼠死亡 C．活菌甲与死菌乙混合后能转化为活菌乙的原理为基因突变 D．鼠5死亡的原因是死菌甲中的物质使活菌乙转化为活菌甲 解析　据图可知，活菌甲注射到鼠1，鼠1存活，故甲为R型细菌，在培养基上形成的菌落表面粗糙，A正确；实验②是将活菌甲(R型细菌)和加热致死菌乙混合后注射到鼠2体内，鼠2死亡，说明菌乙为S型细菌，且加热致死菌乙中的某种物质能使部分活菌甲(R型细菌)转化成活菌乙(即S型细菌)，因此鼠2的血液中能分离出活菌甲和乙，活菌甲(R型细菌)不能使小鼠死亡，B错误；活菌甲与死菌乙混合后能转化为活菌乙的原理为基因重组，C错误；鼠5死亡的原因是活菌乙(S型细菌)具有致死效应，D错误。 答案　A 2．1944年艾弗里和他的同事将去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质的S型细菌提取物分别进行不同的处理后，加入含有R型活菌的培养基中，处理方法及实验结果如下表所示。下列说法错误的是(　　) 第一组 第二组 第三组 第四组 第五组 处理 条件 未处理 加蛋白酶 加RNA酶 加酯酶 加DNA酶 菌落生长情况 ______ 注：○代表R型菌落，●代表S型菌落。 A．推测第一组培养基中活菌类型为R型和S型，设置第一组实验的目的是对照 B．推测第五组菌落生长情况为只有S型 C．依据减法原则，若去除某成分后转化活性仍在，则该成分就不是转化因子 D．“R型细菌转化为S型细菌”的实质为S型细菌的一段DNA进入R型细菌并发挥作用 解析　由于第一组未处理，作为对照组，则第一组培养基中活菌类型为R型和S型，A正确；由于第五组加入了DNA酶，导致DNA被分解，则S型菌不能被转化，所以第五组培养皿中菌落都是R型菌，B错误；根据减法原则，若去除某成分后转化活性仍在，则该成分就不是转化因子，C正确；“R型细菌转化为S型细菌”的实质为S型细菌的一段DNA进入R型细菌并发挥作用，D正确。 答案　B 3．(2025·福建宁德期末)R型肺炎链球菌转化为S型肺炎链球菌的机理如下图所示。下列叙述正确的是(　　) 注：capS为带有荚膜合成基因的DNA片段，capR为不带有荚膜合成基因的DNA片段 A．S型细菌DNA断裂成多个片段是由于氢键被破坏 B．图中转化的原理是R型细菌发生了染色体变异 C．据图可知促使R型细菌发生转化的活性物质是capS D．S型肺炎链球菌在培养基上形成的菌落表面粗糙 解析　S型细菌DNA断裂成多个片段是由于磷酸二酯键被破坏，A错误；图中转化的原理是基因重组，B错误；据图分析，带有capS的基因片段进入R型细菌之后R型细菌转化成S型细菌，所以促使R型细菌发生转化的活性物质是capS，C正确；S型肺炎链球菌在培养基上形成的菌落表面光滑，D错误。 答案　C 4．(2025·广东广州期末)赫尔希和蔡斯利用噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质，其中一组实验用32P标记噬菌体的DNA，实验过程如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．完成该组实验需要先用含32P的培养基培养噬菌体 B．该组实验可以说明噬菌体的DNA进入了大肠杆菌 C．只有部分含32P的新噬菌体获得了亲代的遗传信息 D．保温时间过长或过短，都不会影响上清液的放射性 解析　噬菌体是病毒，需寄生在活细胞(大肠杆菌)中，不能用培养基直接培养，A错误；32P标记DNA，离心后沉淀物(细菌)放射性高，新噬菌体中检测到32P，说明DNA进入了大肠杆菌，B正确；所有新噬菌体的遗传信息都来自亲代DNA，含32P的是亲代DNA链，C错误；保温时间过长(细菌裂解，子代噬菌体释放到上清液)或过短(噬菌体未完全侵入)，都会使上清液放射性升高，D错误。 答案　B 5．如果用32P、35S、15N分别标记的噬菌体侵染无标记的宿主细胞，下列说法正确的是(　　) A．要得到32P标记的噬菌体，必须接种在含32P的动物细胞培养基中才能培养出来 B．经搅拌和离心后，35S主要集中在沉淀物中，上清液中也不排除有少量的放射性 C．若改用32P、35S、15N同时标记噬菌体，则在子代噬菌体中只能检测到32P D．若改用32P、35S分别标记细菌DNA、蛋白质，复制4次，则子代噬菌体100%含32P和35S 解析　噬菌体是病毒，不能在普通培养基中培养，需用宿主细菌增殖。32P标记噬菌体DNA需先培养含32P的细菌，而非动物细胞培养基，A错误；35S标记的是蛋白质外壳，离心后主要存在于上清液中，沉淀物中可能含少量未与大肠杆菌分离的噬菌体，B错误；用32P和15N可标记噬菌体DNA，用35S和15N可标记蛋白质。由于噬菌体侵染细菌时DNA进入大肠杆菌，而蛋白质外壳留在外面，且DNA复制为半保留复制，故部分子代噬菌体的DNA含15N和32P，因此部分子代可检测到15N和32P，C错误；若细菌的DNA含32P、蛋白质含35S，噬菌体复制时DNA以细菌的32P为原料，蛋白质外壳由细菌的35S标记的原料组成，故子代噬菌体100%含32P和35S，D正确。 答案　D 6．(2025·广东湛江期末)不同品种烟草对病毒的抗性不同，已知烟草花叶病毒(TMV)和车前草花叶病毒(PLAMV)均为RNA病毒。甲品种烟草受TMV感染后可表现出敏感症状，受PLAMV感染后无症状，而乙品种烟草与甲品种烟草的表现恰好相反。下表所示的实验中(＋代表加入，－代表未加入)，烟草可表现出敏感症状的是(　　) 组别 Ⅰ(甲品种) Ⅱ(甲品种) Ⅲ(乙品种) Ⅳ(乙品种) TMV的蛋白质外壳＋PLAMV的RNA ＋ － ＋ － PLAMV的蛋白质外壳＋TMV的RNA － ＋ － ＋ A．Ⅰ、Ⅲ　　　　　　 B．Ⅱ、Ⅳ C．Ⅰ、Ⅳ D．Ⅱ、Ⅲ 解析　组Ⅰ(甲品种)含TMV蛋白质和PLAMV的RNA，RNA为PLAMV的遗传物质，甲品种对PLAMV有抗性，无症状，A错误；组Ⅳ(乙品种)含PLAMV的蛋白质和TMV的RNA，RNA为TMV的遗传物质，乙品种对TMV有抗性，无症状，B错误；组Ⅳ(乙品种)含PLAMV的蛋白质和TMV的RNA，RNA为TMV的遗传物质，乙品种对TMV有抗性，无症状，C错误；组Ⅱ(甲品种)含PLAMV的蛋白质和TMV的RNA，RNA为TMV的遗传物质，甲品种对TMV敏感，组Ⅲ同理，D正确。 答案　D 7．(2025·广东佛山期中)下列关于“DNA是主要的遗传物质”的叙述，正确的是(　　) A．细胞核的遗传物质是DNA，细胞质的遗传物质是RNA B．“肺炎链球菌的转化实验”证明了DNA是主要的遗传物质 C．烟草花叶病毒侵染烟草的实验证明了RNA是遗传物质 D．细胞生物的遗传物质是DNA，非细胞生物的遗传物质是RNA 解析　细胞核和细胞质的遗传物质都是DNA，A错误；肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验，证明了DNA是遗传物质，但没有证明DNA是主要的遗传物质，B错误；烟草花叶病毒侵染烟草的实验证明了RNA是遗传物质，C正确；部分非细胞生物例如T2噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。 答案　C 8．(2025·四川巴中三模)T2噬菌体是噬菌体的一个品系，属于T系噬菌体。这是一类专门寄生在细菌体内的病毒，具有蝌蚪状外形，头部呈正20面体，外壳由蛋白质构成，头部包裹DNA作为遗传物质。如图为“T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验”的基本过程。下列相关叙述正确的是(　　) A．该实验中所用到的所有大肠杆菌均未被放射性同位素35S或32P标记 B．步骤Ⅳ中，35S组检测到沉淀物中有较高浓度的放射性，可能是步骤Ⅲ搅拌不充分所致 C．35S组中的子代噬菌体均不含有放射性标记，而32P组中的子代噬菌体均含有放射性标记 D．该实验和艾弗里的“肺炎链球菌转化实验”的基本设计思路差异较大，但实验结论相同 解析　噬菌体是病毒，其没有细胞结构，不能独立生存，因此需要用被放射性同位素35S或32P标记的大肠杆菌来培养获得含放射性同位素35S或32P标记的噬菌体，A错误；35S标记的是噬菌体蛋白质外壳，搅拌的目的是将细菌与噬菌体的蛋白质外壳分离，因此用35S标记噬菌体侵染细菌的实验中，沉淀物有较高浓度的放射性，可能是搅拌不充分所致，B正确；35S组中的子代噬菌体均不含有放射性标记，32P标记的是噬菌体的DNA，噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体的合成，而合成子代噬菌体所需的原料均由细菌提供，根据DNA半保留复制特点可知子代噬菌体只有少数具有放射性，C错误；该实验和艾弗里的“肺炎链球菌转化实验”的基本设计思路相似，都是设法将DNA与蛋白质分开后，研究各自的效应，D错误。 答案　B 9．(2025·安徽蚌埠三模)现有新发现的一种病毒，科研人员设计了如表所示的两种实验方法来探究该病毒的遗传物质。下列叙述错误的是(　　) 实验方法 实验过程 检测 Ⅰ 将该病毒核酸提取物分为两组，一组用适量DNA酶处理(a组)，另一组用等量RNA酶处理(b组)，然后分别侵染宿主细胞 检测是否有子代病毒产生 Ⅱ 将宿主细胞分别培养在含有放射性标记的尿嘧啶核苷酸(c组)和胸腺嘧啶脱氧核苷酸(d组)的培养基上，一段时间后再用病毒侵染被标记的宿主细胞 检测子代病毒是否具有放射性 A．Ⅰ是采用“减法原理”设计的对比实验 B．Ⅱ中c、d组都能用15N标记尿嘧啶和胸腺嘧啶 C．a组可作出“该病毒的遗传物质是DNA”的假设 D．a组有病毒产生且c组病毒有放射性说明其遗传物质是RNA 解析　Ⅰ中采用的方法是酶解法，向a、b两组分别加入DNA酶和RNA酶应用了减法原理，A正确；尿嘧啶和胸腺嘧啶分别是RNA和DNA特有的碱基，不能都用15N标记，否则无法判断病毒的遗传物质到底是DNA还是RNA，B错误；由于该病毒的遗传物质可能是DNA，也可能是RNA，因此a组可作出“该病毒的遗传物质是RNA”的假设，再进一步通过实验来验证该假设的正确性，C正确；b组用RNA酶(RNA被分解)来处理，结果b组有病毒产生，酶具有专一性，说明该病毒的遗传物质是DNA；d组加有胸腺嘧啶核苷酸(合成DNA的原料)，结果子代病毒有放射性，说明该病毒可以利用胸腺嘧啶核苷酸，则该病毒的遗传物质是DNA，D正确。 答案　B 10．(多选)(2025·江西南昌期末)科学家利用32P分别标记基因组成为hr＋和h＋r的T2噬菌体，用这两种噬菌体侵染同一个大肠杆菌，保温一段时间后，经搅拌、离心，该大肠杆菌裂解释放出的子代噬菌体的基因组成有hr＋、h＋r、h＋r＋、hr四种类型。下列分析正确的是(　　) A．保温时间过长会影响上清液放射性的强度 B．搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的T2噬菌体与之分离 C．子代噬菌体出现基因组成为h＋r＋、hr的原因是发生了基因的自由组合 D．T2噬菌体中嘌呤碱基的数目与嘧啶碱基的数目相等 解析　题干中32P标记的是噬菌体DNA，保温时间过长，大肠杆菌裂解，子代噬菌体释放到上清液，导致上清液放射性增强，沉淀放射性减弱。因此，保温时间过长确实会影响上清液的放射性强度，A正确；搅拌的作用是将大肠杆菌表面吸附的噬菌体蛋白质外壳与细菌分离，避免外壳随细菌沉淀，影响放射性分布的判断，B正确；噬菌体是病毒，其遗传物质为DNA，增殖时DNA在大肠杆菌内复制。两种噬菌体(h＋r和hr＋)的DNA进入同一宿主细胞后，可能发生同源区段的交叉互换(基因重组的一种)，而非真核生物减数分裂中的“基因自由组合”，C错误；T2噬菌体的遗传物质是双链DNA，双链DNA中A＝T、G＝C，因此嘌呤碱基与嘧啶碱基数目相等，D正确。 答案　ABD 11．(多选)下列关于肺炎链球菌转化实验的叙述，错误的是(　　) A．S型细菌与R型细菌在结构上最大的不同是S型细菌的菌体有多糖类的荚膜 B．肺炎链球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质 C．图1可表示“肺炎链球菌体外转化实验”中R型细菌＋S型细菌DNA组，R型细菌与S型细菌的数量变化 D．图2可表示“肺炎链球菌体内转化实验”中R型细菌＋S型细菌蛋白质组，R型细菌与S型细菌的数量变化 解析　荚膜是某些细菌的细胞壁外面包围的一层胶状物质，S型细菌与R型细菌在结构上最大的不同是S型细菌的菌体有多糖类的荚膜，A正确；肺炎链球菌属于原核生物，其含有核糖体，故肺炎链球菌利用自身的核糖体合成蛋白质，B错误；据图1可知，S型细菌曲线的起点为0，且在R型细菌之后，故该图表示“肺炎链球菌体外转化实验”中R型细菌＋S型细菌的DNA组，R型细菌和S型细菌的数量变化，C正确；在“肺炎链球菌的体内转化实验”中，加入S型细菌的蛋白质不会有S型细菌产生。据图2分析，R型细菌在小鼠体内开始时大部分会被免疫系统消灭，所以曲线在开始阶段有所下降，后随着小鼠免疫系统的破坏，R型细菌数量又开始增加，所以曲线上升，而加热致死的S型菌的DNA能将R型细菌转化为S型细菌，并通过繁殖使其数量增多，曲线上升，故图2表示“肺炎链球菌体内转化实验”中R型细菌＋S型细菌DNA组，R型细菌与S型细菌的数量变化，D错误。 答案　BD 二、非选择题 12．(11分)(2025·安徽黄山期末)已知S型菌分为Ⅰ-S、Ⅱ-S、Ⅲ-S三种类型，R型菌分为Ⅰ-R、Ⅱ-R、Ⅲ-R三种类型，自然状态下会有S型菌突变为同型的R型菌和R型菌突变为同型的S型菌，如Ⅰ-S可突变为Ⅰ-R，但不会突变为Ⅲ-R。在格里菲思所做的肺炎链球菌转化实验中，无毒性的Ⅱ-R型活细菌与加热致死的Ⅲ-S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的Ⅲ-S型活细菌。为进一步研究促使R型菌转化为S型菌的物质是蛋白质还是DNA，某同学进行了如图1所示的实验，另一同学进行如图2所示的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验。回答下列问题： 图2 (1)对于格里菲思实验中Ⅲ-S型活细菌是由R型菌________(填“基因突变”或“基因重组”)而来，原因是________。 (2)图1步骤①中加入酶处理S型菌，在实验变量的控制上采用了____________原理，若观察到DNA酶处理组的培养基上____________(填“只有R型菌”“只有S型菌”或“有R型菌和S型菌”)的菌落，蛋白酶处理组的培养基上同时有R型菌和S型菌的菌落，则说明DNA是促使R型菌转化为S型菌的转化物质。 (3)图2所示实验中，35S与32P分别标记噬菌体的________。获取含35S标记的噬菌体方法：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)一个被32P标记的噬菌体产生了120个子代噬菌体，其中含有32P的噬菌体与含31P的噬菌体数量之比是________。 解析　(1)格里菲思实验中Ⅲ-S型活细菌是由R型菌基因重组而来，原因是加热杀死的Ⅲ-S型细菌的DNA进入Ⅱ-R型细菌体内，使Ⅱ-R型细菌获得了新的遗传物质，这符合基因重组的概念。原因是Ⅱ-R型活细菌应突变为Ⅱ-S型活细菌，而事实上从小鼠体内分离出来的是Ⅲ-S型活细菌。(2)步骤①中加入酶处理S型菌，在实验变量的控制上采用了减法原理，通过加入酶去除S型菌中的某一成分(DNA或蛋白质)，从而观察对R型菌转化的影响，这是减法原理的应用。若观察到DNA酶处理组的培养基上只有R型菌，因为DNA酶处理组中，DNA被DNA酶分解，如果DNA是转化物质，那么R型菌就无法转化为S型菌，所以培养基上只有R型菌。(3)噬菌体的蛋白质外壳含有S元素，DNA含有P元素，所以用35S标记噬菌体的蛋白质，用32P标记噬菌体的DNA。先用35S的培养基培养大肠杆菌，再让噬菌体侵染被35S标记的大肠杆菌，即可获得被35S标记的子代噬菌体。(4)一个被32P标记的噬菌体，其DNA进行半保留复制。产生的120个子代噬菌体中，含有32P的噬菌体有2个(因为亲代噬菌体的两条链会分别进入两个子代噬菌体中)，含31P的噬菌体有120个(因为新合成的子链都含有31P)，所以含有32P的噬菌体与含31P的噬菌体数量之比是2∶120＝1∶60。 答案　(除标注外，每空1分，共11分)(1)基因重组　Ⅱ-R型活细菌应突变为Ⅱ-S型活细菌，而事实上从小鼠体内分离出来的是Ⅲ-S型活细菌(3分) (2)减法　只有R型菌 (3)蛋白质外壳、DNA(顺序不可颠倒)　先用35S的培养基培养大肠杆菌，再让噬菌体侵染被35S标记的大肠杆菌，即可获得被35S标记的子代噬菌体(3分) (4)1∶60 学科网（北京）股份有限公司 $