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DNA是主要的遗传物质 提升练
2025年高考生物复习备考
一、单选题
1.科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出a、b两个毒株,它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验中,实验过程与结果不对应的是( )
实验编号 实验过程 实验结果
病斑类型 病斑中分离出的病毒类型
① a型TMV→感染植物 a型 a型
② b型TMV→感染植物 b型 b型
③ 组合病毒(a型TMV的蛋白质+b型TMV的RNA)→感染植物 b型 a型
④ 组合病毒(b型TMV的蛋白质+a型TMV的RNA)→感染植物 a型 a型
A.实验① B.实验② C.实验③ D.实验④
2.格里菲思的肺炎链球菌转化实验中,无毒性的R型活细菌与被加热杀死的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S型活细菌。根据上述实验所做的下列推测中,不合理的是( )
A.荚膜可以抵御吞噬细胞的吞噬,利于细菌的生活与增殖
B.控制S型细菌荚膜形成的基因整合到了R型活细菌的基因组中
C.加热过程中,S型细菌DNA的结构没有发生变化,功能不受影响
D.S型细菌的DNA能够进入R型活细菌,并指导蛋白质的合成
3.某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验,进行了以下4个实验:
①用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌
②用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌
③用未标记的噬菌体侵染18O标记的细菌
④用3H标记的噬菌体侵染未标记的细菌
以上4个实验,经过一段时间后离心,检测到放射性的主要部位是( )
A.沉淀、沉淀、沉淀和上清液、沉淀和上清液
B.沉淀、沉淀、沉淀、沉淀和上清液
C.上清液、上清液、沉淀和上清液、上清液
D.沉淀、上清液、沉淀、沉淀和上清液
4.下列关于探索遗传物质的相关实验的叙述,正确的是( )
A.离体肺炎链球菌转化实验中,加热杀死的S型菌的DNA和蛋白质均已变性失活
B.离体肺炎链球菌转化实验中,进行悬浮培养的目的是观察菌落的形态特征
C.噬菌体侵染细菌的实验中,搅拌的目的是使细菌外的噬菌体与细菌分离
D.烟草花叶病毒的感染实验中,RNA和蛋白质需要被同位素标记后再感染烟草
5.下图为肺炎双球菌不同品系间的转化,在R型菌转化为S型菌的过程中,有关叙述错误的是( )
A.加热杀死的S型菌中的拟核DNA降解为多个较短的DNA片段
B.转化产生的S型菌中的capS是由R型菌中的capR发生基因突变产生
C.S型菌因有荚膜的保护,所以小鼠的免疫系统不易将其清除
D.若将R型菌的DNA与S型菌混合,荚膜的存在不利于S型菌转化为R型活菌
6.利用含有32P标记的T2噬菌体侵染细菌,经过培养和搅拌以及离心后,发现离心管的沉淀物中含有较高放射性,而上清液中放射性含量很少。下列相关叙述错误的是( )
A.通过用含有32P标记的肺炎链球菌培养T2噬菌体来标记噬菌体
B.若上清液放射性偏高,则可能是培养时间过短所致
C.该实验结果不能证明噬菌体的遗传物质是DNA
D.若该实验不经过搅拌,对实验结果没有明显影响
7.下列实验及结果中,能作为直接证据说明“核糖核酸是遗传物质”的是( )
A.红花植株与白花植株杂交,F1为红花,F2中红花:白花=3:1
B.病毒甲的RNA与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲
C.加热杀死的S型肺炎双球菌与R型活菌混合培养后可分离出S型活菌
D.用放射性同位素标记T2噬菌体外壳蛋白,在子代噬菌体中检测不到放射性
8.科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成。关于证明蛋白质和核酸哪一种是遗传物质的系列实验,下列叙述正确的是( )
A.肺炎链球菌体内转化实验中,加热致死的S型菌株的DNA分子在小鼠体内可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性
B.肺炎链球菌体外转化实验中,利用自变量控制的“加法原理”,将“S型菌DNA+DNA酶”加入R型活菌的培养基中,结果证明DNA是转化因子
C.噬菌体侵染实验中,用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA,发现其DNA进入宿主细胞后,利用自身原料和酶完成自我复制
D.烟草花叶病毒实验中,以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染,结果发现自变量RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状
9.噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程如图所示。该实验条件下,噬菌体20分钟后会引起大肠杆菌裂解。下列相关叙述正确的是( )
A.A组试管Ⅲ中有少量子代噬菌体含32P
B.本实验A组为空白对照组,B组为实验组
C.该实验证明了 DNA 的复制方式为半保留复制
D.大肠杆菌为噬菌体增殖提供了模板、原料和酶等
10.RNA世界假说是科学家依据多年的研究而提出的一条关于生命科学的理论,其主要观点为在生命起源的早期阶段,RNA是生命的主要构成要素和遗传物质。以下科学事实中不支持该假说的是( )
A.HIV病毒的遗传物质是RNA
B.核糖体中的rRNA可以催化肽键的形成
C.mRNA、tRNA和rRNA都以DNA为模板转录而来
D.细胞中是先合成核糖核苷酸,再将核糖核苷酸转变成脱氧核苷酸
11.离心技术是一种广泛应用于各个领域的分离和提取技术,其主要原理是利用离心力将不同密度的物质分离,从而实现进一步的分析和研究。下列叙述正确的是( )
A.科学家采用逐渐降低离心速率的方法分离不同大小的细胞器
B.赫尔希和蔡斯利用离心技术将吸附在细菌上的噬菌体与细菌分开
C.梅塞尔森和斯塔尔使用密度梯度离心法将含不同元素的 分布在试管的不同位置
D.科学家可以用离心法直接将番茄细胞和马铃薯细胞融合得到杂种细胞
12.单链RNA病毒可诱导机体产生大量抗菌肽来降低肠道内菌群的数量和丰富度,导致有益菌群受到削弱从而降低机体抗病毒能力。下列叙述错误的是( )
A.病毒的单链RNA能携带遗传信息
B.抗菌肽与RNA均是由单体聚合形成的
C.抗菌肽与RNA均含有C、H、O、N四种元素
D.服用抗菌肽制成的药物,可以增强机体抵抗病毒的能力
13.下列有关遗传物质本质探索过程中的经典实验的说法,正确的是( )
A.格里菲思和艾弗里的实验证明了DNA是主要的遗传物质
B.赫尔希和蔡斯利用同位素标记的培养基培养T2噬菌体的实验证明了DNA是遗传物质
C.烟草花叶病毒没有DNA的事实,证明了DNA是遗传物质的观点是错误的
D.对于遗传物质的本质,可以认为所有含有DNA的生物都以DNA为遗传物质
14.烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)同属于RNA病毒,其侵染烟草的方式与噬菌体侵染大肠杆菌类似。将TMV的RNA和HRV的蛋白质组装成重组病毒感染烟草叶片,可使烟草患病,下列可能观察到的现象与对应的结论合理的是( )
A.若在患病烟草中检测到TMV的RNA和蛋白质,则说明TMV的遗传物质是蛋白质
B.若在患病烟草中检测到HRV的RNA和蛋白质,则说明HRV的遗传物质是RNA
C.若在患病烟草中检测到TMV的RNA和蛋白质,则说明TMV的遗传物质是RNA
D.若在患病烟草中检测到HRV的RNA和蛋白质,则说明TMV的遗传物质是RNA
15.某实验小组模拟“T2噬菌体侵染细菌实验”,做了如下的实验(注:不同元素释放的放射性强度无法区分)。下列有关叙述正确的是( )
A.在悬浮液和沉淀物中均可检测到放射性
B.该实验可证明大肠杆菌的遗传物质是DNA
C.可用含32P的培养基直接培养、标记T2噬菌体
D.保温时间越长,子代噬菌体中含32P的比例越低
二、非选择题
16.回答下列问题:
(1)在肺炎链(双)球菌的转化实验中,将加热杀死的S型细菌与R型细菌混合后,注射到小鼠体内,小鼠死亡,则小鼠体内S型、R型细菌含量变化情况最可能是( )
A. B.
C. D.
(2)体内转化实验中,小鼠体内S型细菌、R型细菌含量的变化情况如图所示:
①ab段R型细菌数量减少的原因是 。
②bc段R型细菌数量增多的原因是 。
③后期出现的大量S型细菌是由 而来的。
④上述实验中格里菲思是通过观察小鼠的生活情况来判断R型和S型细菌,除此之外,你还可以通过怎样的方法区别R型和S型细菌? 。
17.20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 。
②用32P标记的组中,放射性主要分布于试管的沉淀物中,这表明噬菌体侵染细菌时, 进入到细菌细胞中。
(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:
1.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。
参考答案:
1.C
A、实验①a型TMV→感染植物,病斑类型是a型,病斑中分离出的病毒类型是a型,A正确;
B、实验②b型TMV→感染植物,病斑类型是b型,病斑中分离出的病毒类型是b型,B正确;
C、实验③组合病毒的RNA来自b型TMV的RNA,由于RNA病毒中RNA是遗传物质,因此组合病毒(a型TMV的蛋白质+b型TMV的RNA)→感染植物,病斑类型是b型,病斑中分离出的病毒类型是b型,C错误;
D、实验④组合病毒的RNA来a型TMV的RNA,由于RNA病毒中RNA是遗传物质,因此组合病毒(b型TMV的蛋白质+a型TMV的RNA)→感染植物,病斑类型是a型,病斑中分离出的病毒类型是a型,D正确。
2.C
A、荚膜具有抗吞噬作用,可以抵御吞噬细胞的吞噬,有利于细菌的生活与增殖,A正确;
B、控制S型细菌荚膜形成的基因整合到R型活细菌的基因组中,使R型活细菌转化成S型细菌,B正确;
C、加热过程中,S型细菌DNA结构和功能会发生改变,C错误;
D、S型细菌的DNA能够进入R型活细菌,与R型细菌基因组整合,并指导蛋白质的合成,D正确。
3.B
①用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌,35S将出现在新的噬菌体中,所以离心后主要在沉淀物中检测到放射性;
②用32P标记的噬菌体侵染术标记的细菌,32P标记噬菌体的DNA,将出现在新的噬菌体中,所以离心后主要在沉淀物中检测到放射性;
③用未标记的噬菌体侵染18O标记的细菌,18O将出现在新的噬菌体中,所以离心后主要在沉淀物中检测到放射性;
④用3H标记的噬菌体侵染未标记的细菌,由于3H可标记噬菌体的DNA和蛋白质,蛋白质外壳出现在上清液中,3H标记的噬菌体DNA将出现在新的噬菌体中,所以离心后主要在沉淀物和上清液中检测到放射性。
4.C
A、高温加热能够使蛋白质变性失活;加热使DNA变性,两条链解螺旋分开,但温度降低后,又能重新形成双螺旋结构,所以加热会使DNA变性,但不会使DNA失活,A错误;
B、离体肺炎链球菌转化实验中,悬浮培养目的是更有利于完成转化实验,让S型菌的DNA进入R型菌体内,让R型菌转化为S型菌,转化完成后,再将培养液接种在固体培养基中继续培养,其目的是观察培养基中出现菌落的类型,判断是否完成转化,B错误;
C、搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,以便追踪放射性,C正确;
D、烟草花叶病毒的感染实验中,使用RNA和蛋白质单独侵染即可,不需使用同位素标记技术,D错误。
5.B
A、据图可知,加热杀死的S型菌中的拟核DNA降解为多个较短的DNA片段,与R型菌混合后,其中一个片段与R型菌DNA重组,A正确;
B、转化产生的S型菌中的capS是与R型菌中的capR发生基因重组产生,B错误;
C、S型菌因有荚膜的保护,所以小鼠的免疫系统不易将其清除,C正确;
D、S型菌外有荚膜的保护,若将R型菌的DNA与S型菌混合,荚膜的存在不利于S型菌转化为R型活菌,D正确。
6.A
A、通过用含有32P标记的大肠杆菌培养T2噬菌体来标记噬菌体,A错误;
B、32P标记的T2噬菌体的DNA分子,故正确操作后放射性主要集中在沉淀物中,若上清液放射性偏高,则可能是培养时间过短所致,B正确;
C、该实验缺乏对照实验,则不能充分证明噬菌体的遗传物质是DNA,C正确;
D、32P标记的DNA侵入到细菌细胞内,则不经过搅拌,对实验结果没有明显影响,D正确。
7.B
红花植株与白花植株杂交,F1为红花,F2中红花:白花=3:1,属于性状分离现象,不能说明RNA是遗传物质,A错误;病毒甲的RNA与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲,说明病毒甲的RNA是遗传物质,B正确;加热杀死的S型肺炎双球菌与R型活菌混合培养后可分离出S型活菌,只能说明加入杀死的S型菌存在转化因子,不能说明RNA是遗传物质,C错误;用放射性同位素标记T2噬菌体外壳蛋白,在子代噬菌体中检测不到放射性,说明蛋白质未进入大肠杆菌,不能证明RNA是遗传物质,D错误。故选B。
8.D
A、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验未单独研究每种物质的作用,在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中,S型菌株的DNA分子可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性,A错误;
B、在肺炎链球菌的体外转化实验中,利用自变量控制中的“减法原理”设置对照实验,通过观察只有某种物质存在或只有某种物质不存在时,R型菌的转化情况,最终证明了DNA是遗传物质,例如“S型菌DNA+DNA酶”组除去了DNA,B错误;
C、噬菌体为DNA病毒,其DNA进入宿主细胞后,利用宿主细胞的原料和酶完成自我复制,C错误;
D、烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染,结果发现RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状,而蛋白质不能使烟草出现花叶病斑性状,D正确。
9.A
A、35S标记的蛋白质外壳并未进入宿主细胞内,32P标记的DNA进入了宿主细胞内,经多次半保留复制,A组试管中沉淀中少量DNA含有32P,A正确;
B、本实验中A组和B组都是实验组,形成对比实验,B错误;
C、噬菌体侵染大肠杆菌实验,主要是证明DNA是遗传物质,同时也证明了DNA能自我复制,能控制蛋白质的合成,但不能证明DNA是以半保留方式复制的,C错误;
D、噬菌体增殖过程中的原料、酶和能量均由大肠杆菌提供,噬菌体提供模板,D错误。
10.C
A、HIV病毒的遗传物质是RNA,支持该假说,不符合题意,A错误;
B、核糖体中的rRNA可以催化肽键的形成,说明蛋白质的合成直接和RNA有关,支持该假说,不符合题意,B错误;
C、mRNA、tRNA和rRNA都以DNA为模板转录而来,说明先有DNA,再有RNA,不支持该假说,符合题意,C正确;
D、细胞中是先合成核糖核苷酸,再将核糖核苷酸转变成脱氧核苷酸,即先合成RNA,再合成DNA,支持该假说,不符合题意,D错误。
11.C
A、分离不同大小的细胞器应采用逐渐提高离心速率的方法,起始离心速率低,让大的颗粒沉降在管底,小的颗粒仍悬浮在上清液,收集沉淀,改用较高的离心速率继续分离,A错误;
B、赫尔希和蔡斯利用离心技术是让上清液中析出质量较轻的噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌,B错误;
C、梅塞尔森和斯塔尔使用密度梯度离心法将含不同N元素的DNA 分布在试管的重带、中带、轻带,C正确;
D、应先去除番茄细胞和马铃薯细胞的细胞壁得到原生质体,再使用诱导融合技术(如离心法),D错误。
12.D
A、病毒RNA是病毒的遗传物质,能携带遗传信息,A正确;
B、抗菌肽为多肽,由氨基酸聚合而成,RNA由核糖核苷酸聚合而成,B正确;
C、氨基酸和核糖核苷酸均含有C、H、O、N四种元素,C正确;
D、抗菌肽能降低肠道内菌群的数量和丰富度,导致有益菌群受到削弱从而降低机体抗病毒能力,D错误。
13.D
A、格里菲思实验证明了S细菌中有一种转化因子能将R型细菌转化为S型细菌,艾弗里的实验证实了这种转化因子是S型细菌的DNA,他们证明了DNA是遗传物质,但并未证明DNA是主要的遗传物质,A错误;
B、病毒不能独立生存,赫尔希和蔡斯利用含同位素的培养基培养大肠杆菌后,再利用标记了的大肠杆菌培养病毒才获得被标记的噬菌体,B错误;
C、烟草花叶病毒没有DNA,说明了RNA也可以作为RNA病毒的遗传物质,但不能证明DNA是遗传物质的观点是错误的,C错误;
D、对于遗传物质的本质,可以认为所有含有DNA的生物都以DNA为遗传物质,D正确。
14.C
将TMV的RNA和HRV的蛋白质外壳混合后感染烟草叶片,使烟草患病,若RNA是RNA病毒的遗传物质,则病毒感染烟草时,RNA进入烟草细胞,而蛋白质外壳留在细胞外面,RNA指导蛋白质的合成,于RNA来自TMV,因此能检测到TMV的RNA和蛋白质,ABD错误,C正确。
15.A
AB、T2噬菌体侵染细菌时,蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面,经搅拌、离心后,与大肠杆菌脱离进入上清液中,大肠杆菌含有32P,搅拌离心后进入沉淀物中,因此在悬浮液(含35S)和沉淀物(32P)中均可检测到放射性,该实验不能证明大肠杆菌的遗传物质是DNA,A正确,B错误;
C、T2噬菌体属于病毒,不能直接用培养基培养,应用活细胞培养,C错误;
D、保温时间越长,T2噬菌体增殖的次数越多,由于DNA复制为半保留复制,故子代噬菌体中含32P的比例越高,D错误。
16.(1)B
(2) 小鼠体内形成大量的抗R型细菌的抗体,致使R型细菌数量减少 b之前,已有少量R型细菌转化为S型细菌,S型细菌能降低小鼠的免疫力,造成R型细菌大量繁殖 R型细菌转化成的S型细菌繁殖 菌落形态
(1)刚开始小鼠体内没有S型细菌,将加热杀死的S型细菌与R型细菌混合后,注射到小鼠体内,R型细菌会被老鼠的免疫系统杀死一部分,故R型细菌含量先会下降。有少量的R型细菌转化成S型细菌,随着时间推移,S型细菌逐渐繁殖,种群数量呈S 型增长,S型细菌有毒,会破坏小鼠的免疫系统,随S型细菌逐渐繁殖,小鼠免疫力降低,R型细菌也会大量繁殖,最终死亡的小鼠体内能够分离出R型细菌。因此小鼠体内S型含量从0开始增加到稳定,R型细菌含量先减小后增加最后稳定,B符合题意。
(2)①ab段小鼠体内形成大量的抗R型细菌的抗体,致使R型细菌数量减少。
②b之前,已有少量R型细菌转化为S型细菌,S型细菌能降低小鼠的免疫力,随S型细菌逐渐繁殖R型细菌大量繁殖。
③起初有少量的R型细菌转化成S型细菌,随后R型细菌转化成的S型细菌繁殖,故后期出现的大量S型细菌。
④S型细菌表面有多糖荚膜,菌落光滑,R型细菌无多糖荚膜,菌落粗糙,故除通过观察小鼠的生活情况来判断R型和S型细菌,还可以通过菌落形态区别R型和S型细菌。
17.(1) (放射性)同位素标记法 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
(1)①在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中,用35S标记一部分T2噬菌体的蛋白质、用32P标记另一部分T2噬菌体的DNA,然后用这两类T2噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌,采用的是放射性同位素标记技术,将噬菌体的DNA和蛋白质分开,单独观察DNA和蛋白质的作用。
②32P标记的是T2噬菌体的DNA,用32P标记的组中,放射性主要分布于试管的沉淀物中,这表明噬菌体侵染细菌时,DNA进入到细菌细胞中,搅拌离心后,随着大肠杆菌出现在沉淀物中。
(2)探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA,利用减法原理,分别除去该病毒核酸提取物种的DNA和RNA,根据小白鼠的发病情况进行判断。根据表中对A、C、D三组小白鼠的处理情况可推知:应该对B组小白鼠注射等量的该病毒核酸提取物和DNA酶的混合物。①若DNA是该病毒的遗传物质,则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B、C组发病,A、D组正常生长。
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