1、1DNA 是主要的遗传物质(35 分钟 100 分)一、选择题(共 10 小题，每小题 5 分，共 50 分)1.人类探索遗传物质的过程是漫长的，直到 20 世纪初期，人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的理由不包括( )A.不同生物的蛋白质在结构上存在差异B.蛋白质与生物的性状密切相关C.蛋白质比 DNA 具有更高的热稳定性，并且能够自我复制D.蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以储存大量遗传信息【解析】选 C。蛋白质不具备热稳定性，也不能复制，故 C 项符合题意。其他选项所述的蛋白质的特点与遗传物质应具备的特征一致，可作为判断蛋白质为遗传物质的理由。2.甲型 H7N9 流感病毒是引
2、起人患甲型流感的病原体，经科学家研究发现其化学成分中含有尿嘧啶核糖核苷酸，由此判断其遗传物质是( )A.DNA B.RNAC.DNA 和 RNA D.DNA 或 RNA【解析】选 B。尿嘧啶核糖核苷酸是 RNA 的组成单位之一，故甲型 H7N9 流感病毒内只含RNA，遗传物质是 RNA。3.在肺炎双球菌的转化实验中，在培养 R 型细菌的 1、2、3、4 四支试管中，依次加入 S 型细菌的 DNA、S 型细菌 DNA 和 DNA 酶、S 型细菌蛋白质、S 型细菌荚膜多糖，经过培养，检查结果发现试管内仍然有 R 型细菌的是( )A.3 和 4 B.1、3 和 4C.2、3 和 4 D.1、2、3
3、和 4【解析】选 D。2、3、4 三支试管内只有 R 型细菌，因为没有 S 型细菌的 DNA，所以都不会发生转化。1 号试管内因为有 S 型细菌的 DNA，所以会使 R 型细菌发生转化，但是发生转化2的 R 型细菌只是一部分，试管内仍然有 R 型细菌。【误区警示】解答本题时，易忽略 1 号试管中仍然有 R 型细菌，误认为 1 号试管中的 R 型细菌能全部转化为 S 型细菌，而误选 C。4.为研究噬菌体侵染细菌的详细过程，你认为用同位素标记噬菌体的方案应为( )A.用 14C 或 3H 培养噬菌体，再去侵染细菌B.用 18O 或 32P 培养噬菌体，再去侵染细菌C.将一组噬菌体用 32P 和 3
4、5S 标记D.一组用 32P 标记 DNA，另一组用 35S 标记蛋白质外壳【解析】选 D。用 32P 和 35S 分别标记 DNA 和蛋白质外壳， 35S 仅存在于噬菌体的蛋白质外壳中， 32P 仅存在于噬菌体的 DNA 中。 14C、 18O、 3H 在蛋白质外壳和 DNA 中都含有，无法区别是哪一种成分发挥了作用。同时用 32P、 35S 标记蛋白质外壳和 DNA，沉淀物和上清液中都有放射性，也无法判断是哪一种成分发挥了作用。5.关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是 世纪金榜导学号 94294135( )A.分别用含有放射性同位素 35S 和放射性同位素 32P 的培养基培养噬菌
5、体B.分别用 35S 和 32P 标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养C.用 35S 标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致D.32P、 35S 标记的噬菌体侵染细菌实验分别说明 DNA 是遗传物质、蛋白质不是遗传物质【解析】选 C。噬菌体营寄生生活，不能用培养基直接培养；保温时间不能过长，若保温时间太长则可能有含 32P 的子代噬菌体释放出来，离心后存在于上清液中，导致上清液中也能检测到放射性；用 35S 标记的是噬菌体的蛋白质，理论上应存在于上清液中，但可能因搅拌不充分而使部分噬菌体外壳仍吸附在细菌表面，离心后存在于沉淀物中；本实验可说明 DN
6、A 是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质。【互动探究】(1)按 B 选项所述的标记方法，进入细菌体内的具有放射性的成分是什么？提示：用 32P 标记的 DNA。因为用 35S 标记噬菌体的蛋白质， 32P 标记 DNA，在侵染过程中蛋白质外壳留在外面，DNA 进入细菌体内。(2)若 C 选项中的 35S 改为 32P，其实验结果的上清液有放射性，其原因是什么？提示：培养时间过短，部分噬菌体(DNA 含 32P)还未来得及侵染大肠杆菌，离心后这部分3噬菌体位于上清液中，使上清液有少量的放射性。培养时间过长，部分大肠杆菌已裂解，释放出的子代噬菌体进入上清液，使上清液有少量的放射性。6.下列有关
7、生物体遗传物质的叙述，正确的是( )A.豌豆的遗传物质主要是 DNAB.酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上C.T2噬菌体的遗传物质含有硫元素D.HIV 的遗传物质水解后产生 4 种脱氧核苷酸【解析】选 B。A 项，豌豆的遗传物质只有 DNA；B 项，酵母菌是真核生物，它的遗传物质DNA 主要分布在染色体上，细胞质中也有；C 项，T 2噬菌体的遗传物质是 DNA，不含硫元素；D 项，HIV 的遗传物质是 RNA，初步水解后产生 4 种核糖核苷酸。7.下列有关生物的遗传物质的叙述错误的是( )A.所有生物的遗传物质都是核酸B.原核生物的遗传物质是 RNAC.病毒的遗传物质是 DNA 或 RNAD.
8、没有哪一个实验能证明 DNA 是主要的遗传物质【解析】选 B。所有生物的遗传物质都是 DNA 或 RNA，都是核酸，A 正确；原核生物的遗传物质是 DNA，B 错误；病毒只含有一种核酸，其遗传物质是 DNA 或 RNA，C 正确；DNA 是主要的遗传物质是多个实验综合分析得出的，D 正确。8.(2016江苏高考)下列关于探索 DNA 是遗传物质实验的相关叙述，正确的是( )A.格里菲思实验中肺炎双球菌 R 型转化为 S 型是基因突变的结果B.格里菲思实验证明了 DNA 是肺炎双球菌的遗传物质C.赫尔希和蔡斯实验中 T2噬菌体的 DNA 是用 32P 直接标记的D.赫尔希和蔡斯实验证明了 DNA
9、 是 T2噬菌体的遗传物质【解题指南】解答本题的关键有三点：(1)理解肺炎双球菌转化实验的原理与结论。(2)根据 T2噬菌体的生活特点确定培养方法。(3)明确噬菌体侵染实验的结论。4【解析】选 D。本题主要考查肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染大肠杆菌实验。格里菲思实验中肺炎双球菌 R 型转化为 S 型是基因重组的结果，A 项错误；格里菲思实验证明了 S型细菌中存在一种转化因子，使 R 型细菌转化为 S 型细菌，B 项错误；T 2噬菌体营寄生生活，需先用含 32P 的培养基培养大肠杆菌，获得 32P 标记的细菌，然后再用 32P 标记的细菌培养噬菌体，获得 32P 标记的噬菌体，C 项错误；赫尔希
10、和蔡斯的 T2噬菌体侵染细菌实验证明了 DNA 是 T2噬菌体的遗传物质，D 项正确。9.将加热杀死的 S 型肺炎双球菌与 R 型肺炎双球菌混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡，则小鼠体内 S 型细菌、R 型细菌含量变化情况最可能是 世纪金榜导学号 94294136( )【解析】选 B。将加热杀死的 S 型细菌与 R 型细菌混合后，注射到小鼠体内时，由于小鼠体内免疫系统的存在，会杀死一部分 R 型细菌，同时在 S 型细菌的 DNA 作用下一部分 R 型细菌转化为 S 型细菌，破坏小鼠体内的免疫系统，直至小鼠死亡，导致两种细菌的数量均增加，B 选项正确。10.S 型肺炎双球菌荚膜表面的不同抗原类型之
11、间(如、等)不能通过突变而发生转化；格里菲思将加热杀死的 S-型菌与 R-型菌混合后同时注入小鼠体内，小鼠患病并大量死亡，而且从患病死亡的小鼠体内获得了具有活性的 S-型菌；而单独注射加热杀死的S-型菌，小鼠未死亡。此实验结果能支持的假设是 世纪金榜导学号 94294137( )A.S-型菌经突变形成了耐高温型菌B.S-型菌是由 R-型菌突变形成的C.R-型菌经过转化形成了 S-型菌D.加热后 S-型菌可能未被完全杀死5【解析】选 C。将加热杀死的 S-型菌与 R-型菌混合后同时注入小鼠体内，小鼠患病并大量死亡，而且从患病死亡的小鼠体内获得了具有活性的 S-型菌；而单独注射加热杀死的 S-型菌
12、，小鼠未死亡，说明 R-型菌经过转化形成了 S-型菌，故 C 项正确。二、非选择题(共 2 小题，共 26 分)11.(12 分)下面图甲为肺炎双球菌转化实验的一部分图解。请据图回答： 世纪金榜导学号 94294138(1)该实验是_及其同事所做的肺炎双球菌转化的实验图解。(2)该实验是在_实验的基础上进行的，其目的是证明_的化学成分。(3)在对 R 型细菌进行培养之前，必须首先进行的工作是_ _。(4)依据上面图解的实例，可以作出_的假设。(5)为验证上面的假设，他们设计了下面的实验(如图乙所示)，该实验中加 DNA 酶的目的是_，他们观察到的实验现象是_。(6)通过上述两步实验，仍然不能说
13、明_，为此他们设计了另一实验(如图丙所示)，他们观察到的实验现象是_，该实验能够说明_。6【解析】(1)实验过程表明是用 S 型细菌的 DNA 和 R 型细菌混合培养，观察实验结果培养，属于艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验。(2)该实验是在格里菲思的体内转化实验的基础上进行的，目的是证明转化因子的化学本质。(3)为了证明转化因子的化学本质，在实验前应分离出肺炎双球菌中的各种成分，进行单独观察。(4)该实验可以得出的结论是 DNA 是转化因子，即 DNA 是遗传物质。(5)为了进一步证明 DNA 是遗传物质，可以加入 DNA 酶，DNA 水解后不具有遗传效应，实验结果应是 R 型细菌没有发生转化，
14、培养基中只有 R 型细菌，没有出现 S 型细菌。(6)为了证明荚膜多糖和蛋白质不是遗传物质，实验设计思路应和前面的实验一样，加入荚膜多糖和蛋白质看是否能使 R 型细菌转化为 S 型细菌，实验结果是不能转化，证明了蛋白质和荚膜多糖不是遗传物质。答案：(1)艾弗里(2)格里菲思的肺炎双球菌转化 转化因子 (3)分离并提纯 S 型细菌的 DNA、蛋白质、荚膜多糖等物质(4)DNA 是遗传物质 (5)催化从 S 型细菌中提取的 DNA 分解 培养基中只长 R 型细菌(6)蛋白质、荚膜多糖等不是遗传物质 培养基中只长 R 型细菌 蛋白质、荚膜多糖不是遗传物质【互动探究】(1)上题中甲、乙、丙三组实验是否
15、含有对照组？提示：含有。甲、乙、丙三组实验为相互对照，即都为实验组也都为对照组。(2)该实验最终仍有不被其他科学家认同的地方是什么？提示：对各种化学物质的提取和分离纯度并不是 100%。12.(14 分)(2017石嘴山高二检测)结合遗传物质的相关实验，回答下列问题：世纪金榜导学号 94294139(1)艾弗里及其同事进行肺炎双球菌转化实验中，实验成功的最关键的设计思路是_。(2)上述实验证明了_。(3)赫尔希和蔡斯实验包括 4 个步骤：噬菌体与大肠杆菌混合培养； 35S 和 32P 分别标记噬菌体；放射性检测；离心分离。7该实验步骤的正确顺序是_(用数字表示)。(4)用被 32P 标记的噬菌
16、体去侵染未被标记的大肠杆菌，离心后，发现放射性物质存在于_(上清液或沉淀物)中。(5)在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，是否会导致实验出现误差？_。简述理由：_ _。【解析】(1)艾弗里及其同事进行肺炎双球菌转化实验最关键的设计思路是分离并提纯 S 型细菌的 DNA、蛋白质、多糖等物质；(2)实验证明了肺炎双球菌的“转化因子”是 DNA；(3)赫尔希和蔡斯实验包括 4 个步骤，该实验步骤的正确顺序是： 35S 和 32P 分别标记噬菌体噬菌体与大肠杆菌混合培养离心分离放射性检测；(4)用被 32P 标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌，由于标记的是 DNA，DNA 进入细菌
17、内，所以离心后，发现放射性物质存在于沉淀物中；(5)在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，那么没有侵染到大肠杆菌细胞内的噬菌体，离心后分布于上清液中，使上清液中出现放射性，导致实验出现误差。答案：(1)分离并提纯 S 型细菌的 DNA、蛋白质、多糖等物质(2)肺炎双球菌的“转化因子”是 DNA(3)(4)沉淀物(5)是 没有侵染到大肠杆菌内的噬菌体，离心后分布于上清液中，使上清液中出现放射性1.(6 分)下图表示 T2噬菌体侵染大肠杆菌的相关实验，据图分析下列总结出的四个结论中正确的是 世纪金榜导学号 94294140( )8A.甲处的噬菌体一定含有放射性，乙处的噬菌体部分含放
18、射性B.图 1 能证明 DNA 是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质C.如果图 2 增设一组 35S 标记的噬菌体作对照，能证明蛋白质不是遗传物质D.如果培养 2 代以上，乙处噬菌体的核酸都不含放射性【解析】选 A。分析图 1 可知，培养噬菌体的大肠杆菌已被 32P 或 35S 标记，故甲处的噬菌体一定含有放射性，用含有 32P 标记的 1 个噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌后，释放的子代噬菌体乙中，有 2 个含有放射性，A 正确；图 1 中用含有 32P 或 35S 的大肠杆菌培养噬菌体，获得被标记的噬菌体，证明了噬菌体增殖时的原料来自大肠杆菌，不能证明 DNA 是遗传物质，B 错误；如果图
19、2 增设一组 35S 标记的噬菌体作对照，可说明在噬菌体增殖过程中，起遗传效应的物质是 DNA，原因是被 35S 标记的蛋白质没有进入大肠杆菌中，故不能证明蛋白质不是遗传物质，C 错误；如果培养 2 代以上，乙处部分噬菌体的核酸含放射性，D 错误。接轨高考特色题型专练2.(18 分)(2017全国卷)根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为 RNA 病毒和 DNA 病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出(
20、1)实验思路，(2)预9期实验结果及结论即可。(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组) 世纪金榜导学号94294141【解析】本题主要考查 DNA 与 RNA 的区别及同位素标记在实验中的应用。(1)根据遗传物质的化学组成不同，DNA 含有碱基 T，RNA 含有碱基 U，可分别用放射性同位素标记胸腺嘧啶和尿嘧啶，分别培养宿主细胞，得到分别标记的宿主细胞后再分别培养新病毒，培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。(2)由于遗传物质的复制需消耗相应的核苷酸，若遗传物质是 RNA，则新合成的 RNA 中一定含有碱基 U，则标记 T 的一组检测不到放射性，而标记 U 的一组检测到放射性；若遗传物质是 DNA，新合成的 DNA 中一定含有碱基 T，则标记 U 的一组检测不到放射性，而标记 T 的一组检测到放射性。答案：(1)实验思路。甲组：将宿主细胞放在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组：将宿主细胞放在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。(2)预期实验结果及结论。若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为 RNA 病毒；反之为 DNA 病毒。
