2022屆高考生物一輪復習 第六單元 遺傳的物質基礎 隨堂真題演練19 DNA是主要的遺傳物質 (2017·高考全國卷)在證明DNA是遺傳物質的過程中，T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗發(fā)揮了重要作用。下列與該噬菌體相關的敘述，正確的是()AT2噬菌體也可以在肺炎雙球菌中復制和增殖BT2噬菌體病毒顆粒內可以合成mRNA和蛋白質C培養(yǎng)基中的32P經宿主攝取后可出現在T2噬菌體的核酸中D人類免疫缺陷病毒與T2噬菌體的核酸類型和增殖過程相同解析：選C。T2噬菌體專門寄生在大腸桿菌中，不能寄生在肺炎雙球菌中，A項錯誤；T2噬菌體的mRNA和蛋白質的合成只能發(fā)生在其宿主細胞中，不能發(fā)生于病毒顆粒中，B項錯誤；T2噬菌體的核酸是DNA，DNA的元素組成為C、H、O、N、P，培養(yǎng)基中的32P經宿主(大腸桿菌)攝取后可出現在T2噬菌體的核酸中，C項正確；人類免疫缺陷病毒(HIV)的核酸是RNA，T2噬菌體的核酸是DNA，且二者的增殖過程不同，D項錯誤。 (2017·高考江蘇卷)下列關于探索DNA是遺傳物質的實驗，敘述正確的是()A格里菲思實驗證明DNA可以改變生物體的遺傳性狀B艾弗里實驗證明從S型肺炎雙球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡C赫爾希和蔡斯實驗中離心后細菌主要存在于沉淀中D赫爾希和蔡斯實驗中細菌裂解后得到的噬菌體都帶有32P標記解析：選C。格里菲思體內轉化實驗證明S型細菌中存在某種“轉化因子”，能將R型細菌轉化為S型細菌，但格里菲思并沒有證明“轉化因子”是什么，A項錯誤；艾弗里實驗證明了DNA是遺傳物質，并沒有證明從S型肺炎雙球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡，B項錯誤；由于噬菌體沒有細胞結構，所以離心后，有細胞結構的大腸桿菌在試管底部，而噬菌體及噬菌體的蛋白質外殼留在上清液中，C項正確；赫爾希和蔡斯實驗中細菌裂解后得到的噬菌體只有少部分帶有32P標記，因為噬菌體在進行DNA復制的時候，模板是親代噬菌體中帶有32P標記的DNA分子，而原料是大腸桿菌中沒有帶32P標記的脫氧核苷酸，D項錯誤。 (2016·高考江蘇卷)下列關于探索DNA是遺傳物質實驗的相關敘述，正確的是()A格里菲思實驗中肺炎雙球菌R型轉化為S型是基因突變的結果B格里菲思實驗證明了DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質C赫爾希和蔡斯實驗中T2噬菌體的DNA是用32P直接標記的D赫爾希和蔡斯實驗證明了DNA是T2噬菌體的遺傳物質解析：選D。格里菲思實驗中肺炎雙球菌R型轉化為S型是基因重組的結果，A錯誤；格里菲思實驗證明了S型細菌中存在一種轉化因子，使R型細菌轉化為S型細菌，B錯誤；T2噬菌體屬于病毒，營寄生生活，需先標記細菌，再標記噬菌體，C錯誤；赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染細菌實驗證明了DNA是T2噬菌體的遺傳物質，D正確。 (高考新課標全國卷)在生命科學發(fā)展過程中，證明DNA是遺傳物質的實驗是()孟德爾的豌豆雜交實驗摩爾根的果蠅雜交實驗肺炎雙球菌轉化實驗T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗DNA的X光衍射實驗ABC D解析：選C。發(fā)現了基因的分離定律和自由組合定律，證明了基因位于染色體上，都證明了DNA是遺傳物質，為DNA雙螺旋結構模型的構建提供了有力的證據。 (2017·高考全國卷)根據遺傳物質的化學組成，可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型。有些病毒對人類健康會造成很大危害。通常，一種新病毒出現后需要確定該病毒的類型。假設在宿主細胞內不發(fā)生堿基之間的相互轉換。請利用放射性同位素標記的方法，以體外培養(yǎng)的宿主細胞等為材料，設計實驗以確定一種新病毒的類型，簡要寫出(1)實驗思路，(2)預期實驗結果及結論即可。(要求：實驗包含可相互印證的甲、乙兩個組)解析：(1)在用放射性同位素標記法對新病毒進行鑒定時，要找出DNA和RNA在化學組成上的區(qū)別。題中假設在宿主細胞內不發(fā)生堿基之間的相互轉換，就是引導考生從DNA和RNA的堿基組成上進行分析。因此，使病毒中的DNA或RNA的特殊堿基(DNA為胸腺嘧啶，RNA為尿嘧啶)帶上標記，根據病毒中放射性標記的檢測結果就可做出判斷。由于病毒不能在培養(yǎng)基上獨立生活，其增殖時的原料只能來自宿主細胞，所以實驗中需配制兩種培養(yǎng)基，記為甲組和乙組，甲組含有放射性標記的尿嘧啶，乙組含有放射性標記的胸腺嘧啶，分別加入等量的宿主細胞使宿主細胞帶上相應標記，之后接種新病毒，培養(yǎng)一段時間后，收集病毒并檢測其放射性。(2)本實驗有兩種不同的結果：一種是甲組有放射性，乙組無，則該新病毒為RNA病毒；另一種為乙組有放射性，甲組無，則該新病毒為DNA病毒。答案：(1)實驗思路甲組：將宿主細胞培養(yǎng)在含有放射性標記尿嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性。乙組：將宿主細胞培養(yǎng)在含有放射性標記胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性。(2)結果及結論若甲組收集的病毒有放射性，乙組無，即為RNA病毒；反之為DNA病毒。課時作業(yè)1(2018·長沙模擬)下列有關肺炎雙球菌的敘述，正確的是()A具有核糖體，其形成與核仁有關B遺傳物質是RNA，只位于擬核區(qū)C能產生可遺傳變異，其來源只有基因突變D與R型菌相比，S型菌不易受宿主正常防護機制的破壞解析：選D。肺炎雙球菌是原核生物，細胞中有核糖體，但沒有核仁，A錯誤；肺炎雙球菌的遺傳物質是DNA，B錯誤；將加熱殺死的S型菌與R型菌混合培養(yǎng)獲得S型菌的原理是基因重組，C錯誤；與R型菌相比，S型菌有莢膜，有毒，不易受宿主正常防護機制的破壞，所以S型菌容易導致機體患病，D正確。2S型肺炎雙球菌的莢膜表面具有多種抗原類型(如、型等)，不同的抗原類型之間不能通過突變而發(fā)生轉換；在特殊條件下離體培養(yǎng)S­型肺炎雙球菌可從中分離出R­型菌。格里菲思將加熱殺死的S­型菌與R­型菌混合后同時注入小鼠體內，小鼠患病大量死亡，并從患病死亡小鼠體內獲得具有活性的S­型菌；而單獨注射加熱殺死的S­型菌，小鼠未死亡。此實驗結果能支持的假設是()AS­型菌經突變形成了耐高溫型菌BS­型菌是由R­型菌突變形成的CR­型菌經過轉化形成了S­型菌D加熱后S­型菌可能未被完全殺死解析：選C。加熱殺死的S­型菌與R­型菌混合后同時注入小鼠體內，小鼠患病大量死亡，并從患病死亡小鼠體內獲得具有活性的S­型菌；而單獨注射加熱殺死的S­型菌小鼠未死亡，說明R­型菌經過轉化形成了S­型菌。3(2018·河北邯鄲高三月考)在肺炎雙球菌的轉化實驗中，在培養(yǎng)有R型細菌的1、2、3、4四支試管中，依次加入從S型活細菌中提取的DNA、蛋白質、多糖、DNA和DNA酶，經過培養(yǎng)，檢查結果發(fā)現試管內仍然有R型細菌的是()A2和3B1、2和3C2、3和4 D1、2、3和4解析：選D。四支試管中都培養(yǎng)有R型細菌，加入S型細菌DNA的1號試管有部分R型細菌轉化成S型細菌，即R型細菌和S型細菌都有，其余三支試管中都只有R型細菌。故選項D正確。4關于T2噬菌體的敘述，正確的是()AT2噬菌體的核酸和蛋白質中含硫元素BT2噬菌體寄生于酵母菌和大腸桿菌中CRNA和DNA都是T2噬菌體的遺傳物質DT2噬菌體可利用寄主體內的物質大量增殖解析：選D。T2噬菌體由蛋白質和核酸構成，其中蛋白質中含有S元素，而核酸不含，A錯誤；T2噬菌體是細菌病毒，其寄主細胞是細菌，而酵母菌是真菌，B錯誤；T2噬菌體是DNA病毒，不含RNA，其遺傳物質是DNA，C錯誤；病毒可以以自身的遺傳物質為模板，利用寄主細胞內的物質為原料進行大量增殖，D正確。5(2018·山東三市調研)如圖表示用32P標記噬菌體并侵染細菌的過程，其中過程是利用過程獲得的大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體，相關敘述錯誤的是()A過程的目的是獲得含32P的大腸桿菌B過程培養(yǎng)時間越長，實驗效果越好C離心的目的是析出噬菌體，使大腸桿菌沉淀D放射性主要分布在沉淀中解析：選B。噬菌體屬于病毒，只能寄生在細胞內，因此先要用32P培養(yǎng)基來標記大腸桿菌，A正確；過程培養(yǎng)時間過長，噬菌體從大腸桿菌中釋放出來，導致沉淀物中放射性比較低，B錯誤；離心的目的是讓噬菌體和大腸桿菌分離開來，C正確；32P標記的主要是噬菌體的DNA，噬菌體的DNA能進入到大腸桿菌，因此放射性主要分布在沉淀中，D正確。6某同學重復噬菌體侵染細菌的實驗，由于對其中一組噬菌體進行同位素標記時有誤(其他操作正確)，導致兩組實驗結果如表：組別同位素分布情況一沉淀物中放射性很高，上清液中放射性很低二沉淀物和上清液中放射性均較高以上兩組實驗對噬菌體進行標記的元素分別是()A32P、35S B35S、32PC32P、14C D32P、32P解析：選C。解答本題首先要清楚教材相關實驗中兩組實驗的結果：用32P標記的一組放射性主要出現在沉淀物中，用35S標記的一組放射性主要出現在上清液中。然后對比表格中的實驗結果可知，第一組是正常的，該組是用32P標記的一組。另一組應為35S標記的一組，但因在同位素標記時有誤而出現了異常。將第二組正常的實驗結果與異常的實驗結果進行對比并分析可知：沉淀物和上清液中均有較高的放射性，其原因一定是用蛋白質和DNA共有的元素對噬菌體進行了標記，如14C或18O或3H或15N。7某同學分離純化了甲、乙兩種噬菌體的蛋白質和DNA，重新組合為“雜合”噬菌體，然后分別侵染大腸桿菌，并對子代噬菌體的表現型作出預測，如表所示。其中預測正確的是()“雜合”噬菌體的組成實驗預期結果預期結果序號子代表現型甲種DNA乙種蛋白質1與甲種一致2與乙種一致乙種DNA甲種蛋白質3與甲種一致4與乙種一致A.1、3 B1、4C2、3 D2、4解析：選B。以DNA為遺傳物質的噬菌體侵染大腸桿菌時，蛋白質外殼留在體外，DNA注入大腸桿菌中，指導合成相應噬菌體的蛋白質。因此當甲種DNA乙種蛋白質的重組噬菌體侵染大腸桿菌時，其子代應表現為甲種噬菌體的性狀；當乙種DNA甲種蛋白質的重組噬菌體侵染大腸桿菌時，其子代應表現為乙種噬菌體的性狀。8(2018·山東淄博模擬)如圖甲是將加熱殺死的S型細菌與R型活細菌混合注射到小鼠體內后兩種細菌的含量變化，圖乙是利用同位素標記技術完成噬菌體侵染細菌實驗的部分操作步驟。下列相關敘述不正確的是()A圖甲中AB對應的時間段內，小鼠體內還沒形成大量的抗R型細菌的抗體B圖甲中，后期出現的大量S型細菌是由R型細菌轉化并增殖而來C圖乙沉淀物中新形成的子代噬菌體完全沒有放射性D圖乙中若用32P標記親代噬菌體，裂解后子代噬菌體中大部分具有放射性解析：選D。圖甲中AB對應的時間段內，R型活細菌迅速增加，原因是小鼠體內還沒形成大量的抗R型細菌的抗體；將加熱殺死的S型細菌與R型活細菌混合注射到小鼠體內后，部分R型活細菌轉化成S型細菌并分裂增殖；35S標記噬菌體的蛋白質，不參與子代噬菌體的形成，新形成的子代噬菌體完全沒有放射性；圖乙中若用32P標記親代噬菌體，由于DNA的半保留復制，如果標記親代一個噬菌體，則不管復制多少代，只有兩個子代噬菌體具有放射性。9(2018·開封模擬)美國科學家艾弗里等人為了弄清“轉化因子”為何種物質，進行了肺炎雙球菌體外轉化實驗。他們從S型活細菌中提取出了DNA、蛋白質和多糖等物質，然后將其分別加入培養(yǎng)R型細菌的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，主要過程如圖所示。思考并回答下列問題：(1)參照圖解，預測A、C過程的結果填在圖中“_”處。(2)寫出A、B、C的實驗結果表明的問題：A_。B_。C_。(3)某同學通過學習肺炎雙球菌的體內和體外轉化實驗認識到，R型細菌轉化為S型細菌的原因是S型細菌體內的轉化因子在發(fā)揮作用，那么反過來R型細菌能使S型細菌轉化為R型細菌嗎？他模仿高中生物教材中格里菲思等科學家的實驗來探究這個問題：R型細菌是否有轉化因子。將R型細菌注入小鼠體內，小鼠正常。將S型細菌注入小鼠體內，小鼠患敗血癥死亡。將加熱殺死后的R型細菌注入小鼠體內，小鼠正常。將S型細菌和加熱殺死后的R型細菌混合后注入小鼠體內，小鼠患敗血癥死亡。實驗結論：R型細菌體內沒有轉化因子。該同學的實驗有不足之處，如組的小鼠患敗血癥死亡，并不能證明S型細菌沒有轉化為R型細菌，原因是_。解析：(1)艾弗里等人進行的轉化實驗稱為體外轉化實驗。其過程是將S型細菌的DNA、蛋白質、多糖等分離開，單獨地、直接地去侵染R型細菌，只有DNA具有轉化作用，因此A、C過程的結果均為只有粗糙型細胞。(2)A、B、C的實驗結果依次表明蛋白質沒有轉化作用、DNA有轉化作用、DNA降解物沒有轉化作用。(3)分析該實驗設計的思路和方法，該同學的實驗有不足之處：首先組的小鼠患敗血癥死亡，并不能證明S型細菌沒有轉化為R型細菌，因為即使有部分S型細菌轉化為R型細菌，另一部分未轉化的S型細菌仍會導致小鼠死亡；另外，即使知道了小鼠體內有部分S型細菌轉化為R型細菌，這種轉化作用是不是R型死細菌所起的作用仍然無從知曉，也可能是由于其他因素造成的，如突變。所以該實驗邏輯推理過程錯誤，科學性欠缺。答案：(1)(2)蛋白質沒有轉化作用DNA有轉化作用DNA降解物沒有轉化作用(3)即使有部分S型細菌轉化為R型細菌，另一部分未轉化的S型細菌仍會導致小鼠死亡10某生物興趣小組用模型模擬的噬菌體侵染細菌實驗的過程如圖，據圖回答下列問題：(1)正確的侵染過程是_(用af序號和箭頭表示)，噬菌體的遺傳物質的基本單位是_。(2)DNA復制發(fā)生在圖中_過程之間，原料是_，由_提供。(3)以32P標記組為例，攪拌離心發(fā)生在圖中_過程，如果在f之后攪拌離心，可能發(fā)生的不正?，F象是_。(4)以35S標記組為例，如果攪拌不充分，可能造成的結果是_。答案：(1)adebfca脫氧核苷酸(2)eb4種脫氧核糖核苷酸細菌(3)ef上清液中具有較強的放射性(4)上清液和沉淀物都出現較強的放射性11(2018·江西南昌模擬)如圖為T4噬菌體侵染大腸桿菌后，大腸桿菌內放射性RNA與T4噬菌體DNA及大腸桿菌DNA的雜交結果。下列敘述錯誤的是()A可在培養(yǎng)基中加入3H­尿嘧啶用以標記RNAB參與分子雜交的放射性RNA為相應DNA的轉錄產物C第0 min時，與DNA雜交的RNA來自T4噬菌體及大腸桿菌的轉錄D隨著侵染時間增加，噬菌體DNA的轉錄增加，細菌基因活動受到抑制解析：選C。尿嘧啶是RNA特有的堿基，因此可以用3H­尿嘧啶標記RNA，A正確；RNA是以DNA的一條鏈為模板通過轉錄合成的，因此參與分子雜交的放射性RNA為相應DNA的轉錄產物，B正確；在第0 min時，T4噬菌體還沒有侵染大腸桿菌，其體內不存在T4噬菌體的DNA，因此與DNA雜交的RNA不可能來自T4噬菌體，C錯誤；題圖顯示隨著侵染時間增加，和T4噬菌體DNA雜交的放射性RNA所占百分比越來越高，而和大腸桿菌DNA雜交的放射性RNA所占百分比越來越低，說明噬菌體DNA的轉錄增加，細菌基因活動受到抑制，D正確。12在噬菌體侵染細菌的實驗中，噬菌體與細菌保溫時間長短與放射性高低的關系如圖所示，下列關聯中最合理的是(35S標記的噬菌體記為甲組，32P標記的噬菌體記為乙組)()A甲組上清液bB乙組上清液bC甲組沉淀物cD乙組沉淀物c答案：B13(2018·衡陽質檢)按照圖示1234進行實驗，本實驗驗證了朊病毒是蛋白質侵染因子，它是一種只含蛋白質而不含核酸的病原微生物，題中所用牛腦組織細胞為無任何標記的活體細胞。據圖回答下列問題：(1)本實驗采用的方法是_。(2)從理論上講，離心后上清液中_(填“能大量”或“幾乎不能”)檢測到32P，沉淀物中_(填“能大量”或“幾乎不能”)檢測到32P，出現上述結果的原因是_。(3)如果添加試管5，從試管2中提取朊病毒后先加入試管5，同時添加35S標記的(NH4)SO4，連續(xù)培養(yǎng)一段時間后，再提取朊病毒加入試管3，培養(yǎng)適宜時間后離心，檢測放射性應主要位于_中，少量位于_中，原因是_。(4)一般病毒同朊病毒之間的最主要區(qū)別是：病毒侵入細胞是向宿主細胞提供_(物質)，利用宿主細胞的_進行_。解析：朊病毒不能獨立生活，在活細胞內才能增殖，所以要標記朊病毒需先培養(yǎng)帶標記的宿主細胞牛腦組織細胞，再讓朊病毒侵染帶標記的牛腦組織細胞，完成對朊病毒的標記。因為朊病毒沒有核酸，只有蛋白質，蛋白質中磷含量極低，所以試管2中提取的朊病毒幾乎不含32P，即試管4中幾乎沒有32P；用35S標記的朊病毒侵入牛腦組織細胞，少量朊病毒不能侵染成功，所以放射性物質主要位于沉淀物中，上清液中含少量放射性物質。朊病毒是一類非正常的病毒，它不含有通常病毒所含有的核酸。答案：(1)同位素標記法(2)幾乎不能幾乎不能朊病毒不含核酸只含蛋白質，蛋白質中磷含量極低，故離心后上清液和沉淀物中幾乎不含32P(3)沉淀物上清液經試管5中牛腦組織細胞培養(yǎng)出的朊病毒(蛋白質)被35S標記，提取后加入試管3中，35S隨朊病毒侵入到牛腦組織細胞中，因此放射性物質主要位于沉淀物中。同時會有少量的朊病毒不能成功侵入牛腦組織細胞，離心后位于上清液中，因此上清液中含少量放射性物質(4)核酸核苷酸和氨基酸(原料)自身核酸的復制和蛋白質的合成