【高考突破方案】专题6 第1讲 DNA是主要的遗传物质 -专题训练（含答案）高考生物一轮复习

专题6 基因的本质和表达
第1讲　DNA是主要的遗传物质
一、单项选择题
1．艾弗里完成肺炎链球菌的转化实验后，持反对观点者认为：“DNA可能只是在细胞表面起化学作用形成荚膜，而不是起遗传作用。”已知S型肺炎链球菌中存在能抗青霉素的突变型（这种青霉素的抗性不是荚膜产生的）。下列实验设计思路能反驳上述观点的是（　　）
A．R型细菌＋抗青霉素的S型细菌DNA→预期出现抗青霉素的S型细菌
B．R型细菌＋抗青霉素的S型细菌DNA→预期出现S型细菌
C．R型细菌＋S型细菌DNA→预期出现S型细菌
D．R型细菌＋S型细菌DNA→预期出现抗青霉素的R型细菌
【解析】A　R型和S型肺炎链球菌的区别是前者没有荚膜（菌落表面粗糙），后者有荚膜（菌落表面光滑）。依据“DNA可能只是在表面起化学作用形成荚膜，而不是起遗传作用”的观点，R型细菌和抗青霉素的S型细菌DNA混合培养后，只形成不抗青霉素的S型细菌，若出现抗青霉素的S型细菌，则证明上述观点有误，故A项的实验设计思路符合题意。
2．下列关于肺炎链球菌体外转化实验以及噬菌体侵染细菌实验的分析，错误的是（　　）
A．R型活细菌与S型细菌的提取液混合培养，培养皿中出现R型细菌菌落和S型细菌菌落
B．噬菌体侵染细菌的实验，在新形成的噬菌体中检测到32P，证明噬菌体的DNA是遗传物质
C．在噬菌体侵染细菌的实验中，离心的目的是使病毒的DNA和蛋白质分离
D．肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的思路相同而实验技术不同
【解析】C　R型活细菌与S型细菌的提取液混合培养，部分R型细菌转化为S型细菌，培养皿中出现R型细菌菌落和S型细菌菌落，A正确。噬菌体侵染细菌的实验，在新形成的子代噬菌体中检测到放射性32P，证明噬菌体的遗传物质是DNA，B正确。在噬菌体侵染细菌的实验中，搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌表面的噬菌体外壳与大肠杆菌分离，C错误。肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的思路相同：将DNA和蛋白质分开，单独观察它们的作用。实验技术不同：肺炎链球菌体外转化实验采用了直接分离的技术，在S型细菌的细胞提取物中，分别去除某种物质，观察能否使R型细菌发生转化，而噬菌体侵染细菌实验采用了放射性同位素标记法和离心技术，D正确。
3．用DNA双链均被32P标记的一个T2噬菌体侵染被35S标记的大肠杆菌，一段时间后释放出了M个子代T2噬菌体。下列有关叙述正确的是（　　）
A．用32P标记T2噬菌体的方法与用35S标记大肠杆菌的方法相同
B．这M个子代T2噬菌体中，含32P的T2噬菌体所占的比例为1/M
C．若子代T2噬菌体均同时含32P和35S，则该T2噬菌体只繁殖了一代
D．经过培养，得到的M个子代T2噬菌体中有3/4含有35S
【解析】C　T2噬菌体为病毒，没有细胞结构，不能用培养基直接培养，而大肠杆菌属于原核生物，能用培养基直接培养，A错误；DNA进行半保留复制，这M个子代T2噬菌体中，含32P的T2噬菌体有2个，故其所占的比例为2/M，B错误；由于DNA的复制为半保留复制，若子代T2噬菌体均同时含32P和35S，则该T2噬菌体只繁殖了一代，C正确；培养过程中T2噬菌体复制的原料都来自大肠杆菌，所以得到的M个子代T2噬菌体中都有35S，D错误。
4．用放射性同位素32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质并分别侵染大肠杆菌，经保温、搅拌和离心后检测离心管中物质的放射性，甲管的上清液（a1）放射性远高于沉淀物（b1）；乙管中上清液（a2）放射性远低于沉淀物（b2）。下列分析错误的是（　　）
A．甲管中a1的放射性来自32P，乙管中b2的放射性来自35S
B．根据甲、乙两管的实验结果可推测DNA是遗传物质
C．若搅拌不充分，甲管的b1中可能出现较强的放射性
D．若保温时间过长，乙管的a2中可能出现较强的放射性
【解析】A　甲管中a1的放射性来自35S，乙管中b2的放射性来自32P，A错误。
5．如图所示，两种不同的植物病毒甲、乙，经重建形成“杂种病毒丙”，用病毒丙侵染植物细胞，在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒是（　　）
【解析】D　病毒的遗传物质是核酸，重建的“杂种病毒丙”的核酸来自乙病毒，因此在植物体内增殖产生的新病毒和乙是一样的。
二、不定项选择题
6．生物兴趣小组模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌实验，下列有关分析正确的是（　　）
A．理论上，b中不应具有放射性
B．b中放射性的高低，与②过程中搅拌是否充分有关
C．若b中有放射性，说明①过程培养时间过长
D．上述实验过程并不能证明DNA是遗传物质
【解析】ABD　35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳没有进入细菌，经过离心后分布在上清液中，因此，理论上b中不应具有放射性，A正确；搅拌的目的是使吸附在细菌细胞外的蛋白质外壳与细菌分离，若搅拌不充分，会导致沉淀物b中放射性增强，因此b中放射性的高低，与②过程中搅拌是否充分有关，B正确；b中理论上不含放射性，这与①过程中培养时间的长短无关，C错误；上述实验过程只能证明噬菌体侵染细菌时蛋白质没有进入细菌，不能证明DNA是遗传物质，D正确。
7．如图是肺炎链球菌体外转化实验图解，其中细胞提取物是加热致死的S型细菌破碎后去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质制成的。下列相关叙述错误的是（　　）
A．设置第①组实验的目的是确定细胞提取物中含有转化因子
B．第②～⑤组实验利用酶的专一性去除相应物质观察转化情况
C．混合培养后①～⑤组都出现R型细菌菌落
D．混合培养后出现的S型活细菌与原S型细菌的遗传信息完全相同
【解析】D　设置第①组实验的目的是确定细胞提取物中含有转化因子，A正确；第②～⑤组实验利用酶的专一性去除相应物质观察转化情况，B正确；因不同处理的细胞提取物均与R型活细菌混合，故培养后①～⑤都出现R型细菌菌落，C正确；混合培养后出现的S型活细菌是由R型细菌吸收S型细菌的DNA转化而来的，故与原S型细菌的遗传信息不完全相同，D错误。
8．下图为烟草花叶病毒对烟草叶子细胞的感染和病毒重建实验示意图， 下列叙述错误的是（　　）
A．烟草花叶病毒由一条RNA链和蛋白质外壳组成
B．单用病毒的RNA可以使烟草出现感染病毒的症状
C．用RNA酶处理过的RNA没有感染效力
D．对烟草花叶病毒进行降解的步骤需要用蛋白酶
【解析】D　烟草花叶病毒由一条RNA链和蛋白质外壳组成，A正确；烟草花叶病毒感染实验结果发现：单用病毒的RNA就可以使烟草出现感染病毒的症状，即该病毒的遗传物质是RNA，B正确；RNA是遗传物质，所以用RNA酶将RNA降解后就失去了感染效力，C正确；据图分析，对烟草花叶病毒进行降解的步骤获得了蛋白质A、B，因此该过程不可能用蛋白酶处理，D错误。
非选择题
9.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_____________________________________________________________。
【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　上清液放射性很高，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很高。(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，所以上清液放射性很高，沉淀物放射性很低。
10．干叶病毒可导致菠菜得干叶病，为探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA，某同学做了如下实验，请补充相关内容：
（1）材料用具：苯酚的水溶液（可以将病毒的蛋白质外壳和核酸分离）、健康生长的菠菜植株、干叶病毒样本、DNA水解酶、RNA水解酶等。
（2）实验步骤
①选取生长状况相似的健康菠菜植株若干，
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②用苯酚的水溶液处理干叶病毒，将其蛋白质和核酸分离，获得核酸提取液。
③用下表所列的溶液处理菠菜叶片。（请将表中内容补充完整）
组别 A B C D
处理叶 片所用 溶液 病毒核酸 提取物和 　　　　　 病毒核酸 提取物和 RNA水解酶 病毒核酸 提取物 　　　　　
④相同条件下培养一段时间后，观察各组菠菜的生长情况。
（3）结果预测及结论
①________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
说明DNA是该病毒的遗传物质；
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
说明RNA是该病毒的遗传物质。
（4）DNA病毒与RNA病毒相比结构更加稳定，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】（2）①随机均分成四组，分别编号为A、B、C、D　③DNA水解酶　蒸馏水　（3）①B、C组感染病毒，A、D组未感染　②A、C组感染病毒，B、D组未感染　（4）DNA一般是双螺旋结构，RNA一般是单链结构，DNA的双螺旋结构与RNA的单链结构相比更加稳定
【解析】本题实验目的为“探究干叶病毒的核酸种类”；实验原理为干叶病毒导致菠菜得干叶病；若干叶病毒的核酸为DNA，则用DNA水解酶处理干叶病毒核酸，DNA被水解，对照组（没有处理）出现干叶，实验组（用DNA水解酶处理）不出现干叶；若干叶病毒的核酸为RNA，则用RNA水解酶处理组不出现干叶，对照组（没有处理）出现干叶。根据以上分析，设计实验步骤：
①选取生长状况相似的健康菠菜植株若干，随机均分成四组，分别编号为A、B、C、D；
②用苯酚的水溶液处理干叶病毒，将其蛋白质和核酸分离，获得核酸提取液。
③用下表所列的溶液处理菠菜叶片。
组别 A B C D
处理叶 片所用 溶液 病毒核酸 提取物和 DNA水解酶 病毒核酸 提取物和 RNA水解酶 病毒核 酸提取物 蒸馏水
④相同条件下培养一段时间后，观察各组菠菜的生长情况。
结果预测及结论：
①B、C组感染病毒，A、D组未感染，说明DNA是该病毒的遗传物质；
②A、C组感染病毒，B、D组未感染，说明RNA是该病毒的遗传物质。
DNA病毒与RNA病毒相比结构更加稳定，其原因是DNA一般是双螺旋结构，RNA一般是单链结构，DNA的双螺旋结构与RNA的单链结构相比更加稳定。