【备考2026】生物学高考一轮同步基础练--课时规范练28　DNA是主要的遗传物质（含解析）

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课时规范练28　DNA是主要的遗传物质
(选择题每小题3分)
必备知识基础练
考点一　肺炎链球菌的转化实验
1.(2024·东北师大附中模拟)S型肺炎链球菌菌株是人类肺炎和小鼠败血症的病原体,而R型菌株却无毒性。下列有关叙述正确的是(　　)
A.加热致死的S型细菌与R型细菌混合使R型细菌转化成S型细菌属于基因突变
B.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
C.肺炎链球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质
D.高温处理过的S型细菌蛋白质因变性而不能与双缩脲试剂发生紫色反应
2.(2024·山东淄博模拟)Ⅱ型肺炎链球菌有ⅡS和ⅡR,其中ⅡR来自ⅡS的基因突变,ⅡR可回复突变成ⅡS。Ⅲ型肺炎链球菌有ⅢS和ⅢR,其中ⅢR来自ⅢS的基因突变,ⅢR可回复突变成ⅢS。S型肺炎链球菌的荚膜能阻挡外源DNA进入菌体。为证明基因重组是肺炎链球菌转化的原因,下列实验设计及实验预期合理的是(　　)
A.用加热致死的ⅡS转化ⅡR,子代出现ⅡS
B.用加热致死的ⅡR转化ⅡS,子代出现ⅡR
C.用加热致死的ⅢS转化ⅡR,子代出现ⅢS
D.用加热致死的ⅢR转化ⅡS,子代出现ⅢS
3.(2024·西工大附中模拟)格里菲思在进行肺炎链球菌转化实验时,只有在小鼠体内才能成功,他将高温杀死的S型细菌与R型活细菌混合物在培养基中培养时,很难观察到转化现象。而艾弗里在培养基中加了一定量的抗R型细菌的抗体,在体外就比较容易观察到转化现象。下列说法不合理的是(　　)
A.抗R型细菌抗体使S型细菌的DNA较易进入R型细菌,易发生转化作用
B.R型细菌对小鼠免疫力的抵抗力较S型细菌弱,因此在小鼠体内容易转化成功
C.未加抗R型细菌抗体的培养基中R型细菌的竞争力较强,很难看到转化现象
D.可通过培养基上菌落的特征判断是否出现转化现象
考点二　噬菌体侵染细菌实验
4.(2024·江西临川模拟)下列有关赫尔希和蔡斯研究T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,说法错误的是 (　　)
A.子代噬菌体DNA中的部分元素来自亲代噬菌体
B.35S标记的T2噬菌体的获得需用35S标记的大肠杆菌培养
C.用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌,上清液中检测到较高的放射性,可能是因为培养时间过长
D.侵染过程中所需的ATP可由大肠杆菌的线粒体所提供
5.(2024·湖北武汉模拟)烟草花叶病毒(TMV)是一种单链RNA病毒,具有S和HR等多种株系。科学家分别提取了S株系和HR株系的RNA和蛋白质,进行了以下重组实验:
重组实验过程 子代病毒的类型
第一组:S-RNA+HR-蛋白质→感染烟草 S株系
第二组:HR-RNA+S-蛋白质→感染烟草 HR株系
下列相关叙述合理的是(　　)
A.可以通过培养基上菌落特征的不同鉴别TMV的不同株系
B.将TMV的遗传物质与二苯胺水浴加热,溶液会变成蓝色
C.根据实验结果可推测,TMV的RNA控制其蛋白质的合成
D.在该实验中,第一组实验是对照组,第二组实验是实验组
6.(2024·华师附中期末)分别用含有32P和14C的培养基培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体,得到含32P或含14C标记的T2噬菌体,然后用32P或14C标记的T2噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌,经过短暂保温,再进行搅拌、离心后检测放射性元素分布情况。下列相关分析错误的是(　　)
A.32P标记组,沉淀物中放射性明显高于上清液
B.14C标记组,沉淀物和上清液中放射性均较高
C.32P标记组,32P只存在于部分子代噬菌体的DNA中
D.14C标记组,14C存在于子代噬菌体的DNA和蛋白质中
关键能力提升练
7.(2024·甘肃卷)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
8.(多选)(2024·吉林三模)铜绿假单胞菌是造成医院内感染的主要病原菌之一,噬菌体是侵染细菌的病毒。研究人员欲利用铜绿假单胞菌噬菌体和宿主的相互作用,来达到杀灭铜绿假单胞菌的目的。噬菌体JG、噬菌体PaP1、重组噬菌体(噬菌体PaP1的DNA和噬菌体JG的蛋白质外壳)对不同类型(PA1、PAO1)的铜绿假单胞菌的吸附率如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.噬菌体JG和噬菌体PaP1主要侵染的铜绿假单胞菌类型不同
B.噬菌体对铜绿假单胞菌的吸附率与其遗传物质DNA直接相关
C.重组噬菌体繁殖产生的子代噬菌体,主要侵染铜绿假单胞菌PA1
D.三种噬菌体都利用铜绿假单胞菌的核糖体合成自身蛋白质外壳
9.(多选)(2024·湖南长沙一模)研究表明,各种代谢因素通过操纵子comCDE调控肺炎链球菌转化。基因comC的表达产物为感受态刺激因子(CSP),基因comD的蛋白产物为CSP的受体,两者结合后可磷酸化comE蛋白,进而诱导comX基因表达产生具有活性的σ因子,调控一系列与细菌转化相关的基因表达,使细菌形成感受态而发生转化。下列相关叙述正确的是(　　)
A.磷酸化comE蛋白与comX的编码区结合,促进σ因子合成
B.用Ca2+处理肺炎链球菌,可以促进comCDE相关基因表达
C.用高浓度CSP处理comE基因缺失的肺炎链球菌,该菌可发生转化
D.用高浓度σ因子处理comE基因缺失的肺炎链球菌,该菌可发生转化
10.(13分)(2024·河南漯河期末)如图为T2噬菌体侵染细菌实验的部分步骤和结果,请据图回答下列问题。
(1)T2噬菌体的化学成分是　　　　　　　　,用放射性32P标记的是T2噬菌体的　　　　。
(2)要获得32P标记的T2噬菌体,必须用含32P的大肠杆菌培养,而不能用含32P的培养基直接培养,原因是 　　　　　　　　　　 　。
(3)实验过程中搅拌的目的是 　　　　　　　　　　　,
离心后放射性较高的是　　　　　　(填“上清液”或“沉淀物”)。
(4)接种噬菌体后培养时间过长,发现上清液中放射性增强,最可能的原因是 　　　　　　　　　　　。
(5)赫尔希和蔡斯还设计了一组实验,请简述对照实验设计: 　　　　　　　　　　　。
预期的实验结果是 　　　　　　　　　　　。
参考答案
课时规范练28　DNA是主要的遗传物质
必备知识基础练
1.B　解析 加热致死的S型细菌与R型细菌混合使R型细菌转化成S型细菌属于基因重组,A项错误;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,可以形成光滑的菌落,B项正确;肺炎链球菌利用自身的核糖体合成蛋白质,C项错误;高温处理过的S型细菌蛋白质变性时肽键不断裂,能与双缩脲试剂发生紫色反应,D项错误。
2.C　解析 由题可知,R型细菌可由S型细菌发生基因突变而来,其中Ⅱ型、Ⅲ型肺炎链球菌还可发生S型到R型的回复突变,故在验证基因重组是肺炎链球菌转化的原因时,不能选择同类型肺炎链球菌,否则无法推断其是由基因突变还是基因重组产生的,A、B两项错误;S型细菌的荚膜会阻止外源DNA进入细胞,故为证明基因重组是肺炎链球菌转化的原因,可将ⅢS杀死,将其与ⅡR混合培养,若子代出现ⅢS,即可证明基因重组是肺炎链球菌转化的原因,C项正确,D项错误。
3.A　解析 在体外条件下,发生转化的S型细菌很少,很难观察到转化现象,加入抗R型细菌的抗体,抑制R型细菌生长繁殖,易观察到转化现象,A项错误,C项正确;根据题意,格里菲思转化实验只有在小鼠体内才能成功,而艾弗里实验需要在培养基中加入一定量的抗R型细菌的抗体才易发生转化,说明S型细菌对小鼠免疫力的抵抗力更强,B项正确;R型细菌的菌落表面粗糙,S型细菌的菌落表面光滑,所以实验过程中,可通过观察菌落的特征来判断是否发生转化,D项正确。
4.D　解析 大肠杆菌是原核生物,没有线粒体,D项错误。
5.C　解析 病毒必须寄生在活细胞中,不能用培养基培养,A项不合理;DNA与二苯胺沸水浴,溶液才会变成蓝色,而TMV的遗传物质是RNA,B项不合理;根据实验结果可推测,TMV的遗传物质是RNA,能控制其蛋白质的合成,C项合理;该实验为相互对照实验,第一组和第二组互为对照组与实验组,D项不合理。
6.D　解析 32P标记组中,32P存在于标记的T2噬菌体的DNA分子中,随DNA分子进入未被标记的大肠杆菌,放射性主要存在于沉淀物中,只有部分子代噬菌体的DNA中含有32P,A、C两项正确;14C标记组中,14C存在于标记的T2噬菌体的DNA分子和蛋白质外壳中,14C标记的DNA分子进入未被标记的大肠杆菌,存在于沉淀物中,14C标记的蛋白质外壳没有进入大肠杆菌,主要存在于上清液中,故沉淀物和上清液中放射性均较高,B项正确;由于合成子代噬菌体蛋白质的原料全部来自大肠杆菌,因此子代噬菌体的蛋白质中不存在14C,D项错误。
关键能力提升练
7.D　解析 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,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,A项错误;在肺炎链球菌的体外转化实验中,利用 “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项错误;噬菌体为DNA病毒,其DNA进入宿主细胞后,整合到宿主的染色体上,利用宿主细胞的原料和酶完成自我复制,C项错误;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项正确。
8.ACD　解析 由柱状图可知,噬菌体JG对PAO1吸附率高(B组100%),噬菌体PaP1对PA1的吸附率高(C组100%),可推测两种噬菌体主要侵染的铜绿假单胞菌的类型不同,A项正确;重组噬菌体组是由噬菌体PaP1的DNA和噬菌体JG的蛋白质外壳构成的,其吸附结果与噬菌体JG的吸附率基本相同,可推测吸附率与其蛋白质外壳直接相关,B项错误;由题干信息可知,重组噬菌体是由噬菌体PaP1的DNA和噬菌体JG的蛋白质外壳构成的,其子代应该为噬菌体PaP1,主要侵染的类型与C组结果相同,为PA1,C项正确;噬菌体在自身遗传物质的作用下,利用宿主体内的物质来合成自身的组成成分,D项正确。
9.BD　解析 调控基因表达是在基因的非编码区,不是编码区,A项错误;Ca2+可以诱导细菌转化,进而促进comCDE相关基因表达,B项正确;题意显示,CSP与其受体结合后可磷酸化comE蛋白,进而诱导comX基因表达产生具有活性的σ因子,使细菌形成感受态而发生转化,而高浓度CSP处理后,由于comE基因缺失,无法诱导comX基因表达,进而无法产生有活性的σ因子调控相关的基因表达,无法实现该菌的转化,C项错误;题意显示,有活性的σ因子,调控一系列与细菌转化相关的基因表达,使细菌形成感受态而发生转化,据此推测,用高浓度σ因子处理comE基因缺失的肺炎链球菌,该菌可发生转化,D项正确。
10.答案 (1)蛋白质和DNA　DNA　(2)噬菌体是细菌病毒,不能独立生活,必须寄生在活细胞中(其他答案合理亦可)　(3)使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离　沉淀物　(4)培养时间过长,增殖形成的子代噬菌体从细菌体内释放出来　(5)用35S标记的T2噬菌体重复上述实验　上清液放射性较高,沉淀物放射性很低
解析 (1)T2噬菌体由蛋白质外壳和DNA组成,其中有磷元素的是DNA。(3)实验过程中,通过搅拌可以使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。由于32P存在于噬菌体DNA中,噬菌体侵染细菌时DNA进入细菌体内,所以沉淀物中放射性较高。(5)赫尔希和蔡斯还设计用35S标记的T2噬菌体重复上述实验,由于35S标记的蛋白质没有进入细菌,所以上清液放射性较高,沉淀物放射性很低。
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