【优化方案】2022届高考生物一轮复习 第三章 第1节 DNA是主要的遗传物质知能演练强化闯关（含解析）新人教版必修2

"【优化方案】2022届高考生物一轮复习第三章第1节DNA是主要的遗传物质知能演练强化闯关（含解析）新人教版必修2"1．(2022·高考江苏卷)人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程，下列有关叙述正确的是(　　)A．孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质B．噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力C．沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数D．烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是RNA解析：选B。本题主要考查了人类对遗传物质本质的探究历程。孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律，但没有证实其化学本质，A不正确；在肺炎双球菌体外转化实验中提取的DNA的纯度没有达到100%，从单独、直接观察DNA生理效应方面分析，说服力不如噬菌体侵染细菌的实验，B正确；沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数等于嘌呤数，C不正确；烟草花叶病毒感染烟草实验只说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，D不正确。2．下列有关肺炎双球菌转化实验的说法中，不正确的是(　　)A．格里菲思的肺炎双球菌转化实验，证明了DNA是遗传物质B．艾弗里的肺炎双球菌转化实验，证明了蛋白质不是遗传物质C．若将“加热杀死的R型细菌和S型细菌DNA的混合液”注射到小鼠体内，小鼠不会死亡D．肺炎双球菌转化实验最关键的设计思路是将DNA和蛋白质分开，分别观察其遗传作用解析：选A。格里菲思的肺炎双球菌转化实验，只证明了S型细菌内有“转化因子”，但当时他并没证明出该“转化因子”就是DNA，故A错误。加热杀死的R型细菌失去活性，即使有S型细菌的DNA，其也不会转化为S型细菌，故C正确。3．若用3H标记细菌进行噬菌体侵染细菌实验，实验结果最可能是(　　)选项上清液放射性沉淀物放射性A明显明显B明显无C微量明显D无明显解析：选D。用3H标记细菌进行噬菌体侵染细菌实验，上清液为原噬菌体的蛋白质外壳，放射性很低，沉淀中含新合成的噬菌体，放射性明显。4．下列有关“艾弗里的肺炎双球菌转化实验”、“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述中错误的是(　　)A．两者都运用了放射性同位素标记的实验方法B．两者都运用了一定的方法区分微生物的DNA和蛋白质C．后者的实验结果表明噬菌体中只有DNA才进入大肠杆菌细胞内D．前者的实验结果表明DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质解析：选A。肺炎双球菌转化实验没有运用同位素标记法。5．下列关于科学家探究“DNA是遗传物质”实验的叙述，正确的是(　　)A．用R型活菌和加热杀死的S型细菌分别给小白鼠注射，小鼠均不死亡B．用35S标记的噬菌体侵染细菌，在子代噬菌体中也有35S标记C．用烟草花叶病毒核心部分感染烟草，可证明DNA是遗传物质D．用32P标记的噬菌体浸染细菌后离心，上清液中具有较强的放射性解析：选A。R型肺炎双球菌无毒性，加热杀死后的S型细菌不能繁殖，故将其分别给小白鼠注射，小鼠均不死亡；噬菌体的蛋白质分子被35S标记，该物质没有进入被侵染的细菌中，故子代噬菌体中无35S标记；烟草花叶病毒的遗传物质是RNA；用326\nP标记的噬菌体侵染细菌后离心，沉淀物中具有较强的放射性。6．请结合甲图用图解法完成实验设计，证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。解析：(1)仔细审题、审图，注意烟草花叶病毒的结构是由螺旋RNA和方框蛋白质外壳组成，说明烟草花叶病毒的化学成分是RNA和蛋白质。(2)甲组实验表明：用烟草花叶病毒去感染正常烟草时，烟草出现病态叶，并从烟草体内分离出了烟草花叶病毒，但不能证明烟草花叶病毒的哪一成分是遗传物质。(3)设法把病毒的RNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察二者的作用。单独用烟草花叶病毒的蛋白质外壳感染烟草时，烟叶不出现病斑，从烟草细胞中也未分离出烟草花叶病毒；把烟草花叶病毒的RNA接种到烟草上，结果烟叶发病，并从烟草细胞中分离出了完整的烟草花叶病毒，证明了RNA起着遗传物质的作用，而甲组实验在此起了对照作用。答案：1．(2022·山东烟台模块检测)格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验，关于此实验的结论不正确的是(　　)A．说明了R型活菌是无毒性的B．说明了R型活菌在一定条件下能够转化为S型细菌C．说明了肺炎双球菌的遗传物质是DNAD．说明了加热杀死的S型细菌是无毒的解析：选C。格里菲思的实验证明并推论已经被加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成将无毒性的R型活细菌转化为有毒性的S型细菌的“转化因子”，并没有证明肺炎双球菌的遗传物质就是DNA；艾弗里实验的结论说明了肺炎双球菌的遗传物质是DNA。2．艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如下表。从表可知(　　)实验组号接种菌型加入S型菌物质培养皿长菌情况①R蛋白质R型②R荚膜多糖R型③RDNAR型、S型④RDNA(经DNA酶处理)R型A.①不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子B．②说明S型菌的荚膜多糖有酶活性C．③和④说明S型菌的DNA是转化因子D．①～④说明DNA是主要的遗传物质解析：选C。①组：R型菌＋S型菌的蛋白质，只长出R型菌，说明蛋白质不是转化因子，A错误。②组：R型菌＋S型菌的荚膜多糖，只长出R型菌，说明荚膜多糖不是转化因子。无法证明S型菌的荚膜多糖有酶活性，B错误。③组：R型菌＋S型菌的DNA，结果既有R型菌又有S型菌，说明DNA可以使R型菌转化为S型菌。④组：用DNA酶将DNA水解，结果只长出R型菌，说明DNA的水解产物不能使R型菌转化为S型菌，从反面说明了只有DNA才能使R型菌发生转化，C正确。此实验只涉及R型和S型肺炎双球菌两种生物，没有涉及其他生物，无法证明DNA是主要的遗传物质，D错误。3．在遗传物质的探索历程中，格里菲思和艾弗里利用肺炎双球菌，设计实验证明了DNA是遗传物质。下列关于“肺炎双球菌的转化实验”的叙述，正确的是(　　)6\nA．该实验证明了DNA以半保留的方式复制B．S型细菌的DNA能够使小鼠患败血症而死亡C．无毒R型活菌与加热杀死的S型菌混合后不能产生S型菌D．R型与S型肺炎双球菌属于同一物种解析：选D。该实验不能证明DNA以半保留的方式复制；使小鼠患败血症死亡的是完整的S型细菌，而不是其DNA；无毒R型活菌与加热杀死的S型菌混合后，能产生有毒S型活菌；R型和S型肺炎双球菌是肺炎双球菌的两种不同类型，二者属于同一物种。4．肺炎双球菌转化实验中，将加热杀死的S型细菌与R型活细菌相混合后，注射到小鼠体内，在小鼠体内S型、R型活细菌含量变化情况如图所示。下列有关叙述错误的是(　　)A．在死亡的小鼠体内存在着S型、R型两种类型的细菌B．小鼠体内出现活S型细菌是R型细菌基因突变的结果C．曲线ab段下降的原因是R型细菌被小鼠的免疫系统作用所致D．曲线bc段上升，与S型细菌在小鼠体内增殖导致小鼠免疫力降低有关解析：选B。加热杀死的S型细菌能将R型细菌在小鼠体内转化成具有活性的S型细菌。但在转化之前，R型细菌无毒，所以小鼠的免疫系统对R型细菌进行攻击，导致其数量下降。但是一旦S型细菌转化成功，S型细菌的毒性使小鼠的免疫功能严重受损，所以最终两种细菌的数量大大上升。5．在证明DNA是遗传物质的实验中，赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质，在下图中标记元素32P和35S所在部位依次是(　　)A．①、④　　　　　　　　B．②、④C．①、⑤D．③、⑤解析：选A。在证明DNA是遗传物质的实验中，赫尔希和蔡斯用32P标记DNA，标记元素32P所在的部位为磷酸基团，用35S标记蛋白质，标记元素35S所在的部位为R基。6．噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解死亡。以下说法不正确的是(　　)A．噬菌体直接利用大肠杆菌内的ATP作为能源物质B．噬菌体在增殖时需利用大肠杆菌提供的脱氧核糖核苷酸C．噬菌体在增殖时需利用大肠杆菌提供的核糖核苷酸D．噬菌体利用自身的核糖体以大肠杆菌内的氨基酸为原料合成蛋白质解析：选D。噬菌体是寄生在细菌体内的病毒，利用大肠杆菌提供的能量、原料和场所实现自身的增殖，A、B、C正确，病毒没有细胞结构，不含核糖体，D错。7．下列关于T2噬菌体侵染细菌实验的叙述中，正确的是(　　)A．组成T2噬菌体的化合物种类与染色体相似B．组成子代噬菌体中DNA的物质全部来自细菌C．为确认蛋白质外壳是否注入细菌体内，可用32P标记噬菌体D．该实验证明了子代噬菌体的各种性状是通过RNA遗传的解析：选A。T2噬菌体和染色体都是由DNA和蛋白质组成的。组成子代噬菌体中DNA的物质有一部分来自亲代。为确认蛋白质外壳是否注入细菌体内，可用35S标记噬菌体。该实验证明了子代噬菌体的各种性状是通过DNA遗传的。8．某实验小组用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，培养一段时间后，离心，结果发现上清液具有一定的放射性，且下层的放射性强度比理论值略低。下列有关实验误差的分析不正确的是(　　)A．噬菌体和大肠杆菌混合培养时间过长B．培养时间过短，部分噬菌体没有侵入大肠杆菌体内6\nC．离心转速太低，菌体和上清液分离不充分D．应该用35S代替32P标记解析：选D。离心时间应选在复制后释放前，如果培养时间太长，则有可能噬菌体已经释放；培养时间过短，没有侵入大肠杆菌的噬菌体经离心后也会使上清液出现放射性；如果转速太低，部分菌体仍悬浮在上清液中，也会出现误差。9．若1个32P标记的大肠杆菌被1个35S标记的噬菌体侵染，裂解后释放的所有噬菌体(　　)A．一定有35S，可能有32PB．只有35SC．一定有32P，可能有35SD．只有32P解析：选D。噬菌体侵染大肠杆菌时，进入大肠杆菌内的仅是噬菌体的DNA。噬菌体利用大肠杆菌内的原料进行繁殖，DNA是以半保留的方式复制的，故所有子噬菌体的DNA中均含有32P，但蛋白质中均不含35S，D正确。10．某同学分离纯化了甲、乙两种噬菌体的蛋白质和DNA，重新组合为“杂合”噬菌体，然后分别感染大肠杆菌，并对子代噬菌体的表现型做出预测，见表。其中预测正确的是(　　)“杂合”噬菌体的组成实验预期结果预期结果序号子代表现型甲的DNA＋乙的蛋白质1与甲一致2与乙一致乙的DNA＋甲的蛋白质3与甲一致4与乙一致A.1、3　　　　　　　　　B．1、4C．2、3D．2、4解析：选B。噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌体内，蛋白质外壳留在外面，然后在自身DNA的作用下，利用细菌的脱氧核苷酸和氨基酸分别合成新的DNA分子和蛋白质外壳，故后代的表现型由DNA控制。11．S型肺炎双球菌的荚膜表面具有多种抗原类型(如Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型等)，不同的抗原类型之间不能通过突变而发生转换；在特殊条件下离体培养SⅡ型肺炎球菌可从中分离出RⅡ型菌。Griffith将加热杀死的SⅢ型菌与RⅡ型菌混合后同时注入小鼠体内，小鼠患肺炎大量死亡，并从患病死亡小鼠体内获得了具有活性的SⅢ型菌；而单独注射加热杀死的SⅢ型菌小鼠未死亡。此实验结果能支持的假设是(　　)A．SⅢ型菌经突变形成了耐高温型菌B．SⅢ型菌是由RⅡ型菌突变形成的C．RⅡ型菌经过转化形成了SⅢ型菌D．加热后SⅢ型菌可能未被完全杀死解析：选C。加热杀死的SⅢ型菌与RⅡ型菌混合后同时注入小鼠体内，小鼠患肺炎大量死亡，并从患病死亡小鼠体内获得了具有活性的SⅢ型菌；而单独注射加热杀死的SⅢ型菌小鼠未死亡，说明RⅡ型菌经过转化形成了SⅢ型菌。12．某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌实验，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3H标记的细菌；④用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌，经过一段时间后离心，检测到以上4个实验中放射性的主要位置依次是(　　)A．沉淀、沉淀、沉淀和上清液、沉淀和上清液B．沉淀、上清液、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、沉淀、沉淀、沉淀和上清液解析：选D。在该实验中，沉淀物的主要成分是细菌，上清液为噬菌体。①③都直接对细菌进行了标记，放射性标记主要出现在沉淀物中；②用326\nP只能标记噬菌体的DNA，在该实验中，噬菌体的DNA会进入细菌体内，放射性标记也主要出现在沉淀物中；④用15N可以标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA，在该实验中，噬菌体的蛋白质外壳不会进入细菌体内，而DNA可以进入细菌体内，故放射性标记会出现在上清液和沉淀物中。13．据研究，并非任意两株R型菌与S型菌之间的接触都可发生转化。凡能发生转化的，其R型菌必须处于感受态。所谓感受态是指受体菌最易接受外源DNA片段，并能实现转化的一种生理状态。处于感受态细菌的细胞内发生一系列的变化：首先分泌感受态因子，该因子与细胞表面受体相互作用，诱导产生一些感受态特异蛋白，其中包括膜相关DNA结合蛋白、细胞壁自溶素和几种核酸酶。其转化过程图示如下：请回答下列问题：(1)步骤________是将S型菌加热杀死的过程。(2)S型菌的DNA双链片段与A细胞膜表面的相关DNA结合蛋白结合，其中一条链在________酶的作用下水解，另一条链与感受态特异蛋白结合进入R型菌细胞内。(3)C细胞经DNA复制和细胞分裂后，产生大量的________型菌导致小鼠患败血症死亡。这说明__________________得到了表达。(4)肺炎双球菌的转化实验说明了通过DNA重组可以实现细菌间________的转移。解析：由图可看出经过①处理后得到了双链DNA分子，故①是将S型细菌杀死的过程。S型细菌的DNA分子与R型细菌的感受态特异蛋白结合后进入R型细菌。水解DNA的是核酸酶。导致小鼠患败血症的是S型细菌。答案：(1)①　(2)核酸　(3)S　重组的S型基因(或DNA或重组的控制荚膜合成的基因)　(4)性状　14．1952年，赫尔希和蔡斯利用同位素标记法，完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验，实验包括4个步骤：①35S和32P分别标记噬菌体；②噬菌体侵染细菌；③离心分离；④放射性检测。(1)下图中锥形瓶内的培养液用来培养________，其内的营养成分中能否含有32P？________。(2)如果让放射性同位素主要分布在图中离心管的上清液中，则获得该实验中的噬菌体的培养方法是________。A．用含35S的培养基直接培养噬菌体B．用含32P的培养基直接培养噬菌体C．用含35S的培养基培养细菌，再用此细菌培养噬菌体D．用含32P的培养基培养细菌，再用此细菌培养噬菌体(3)用被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌，离心后，发现上清液中有放射性物质存在，这些放射性物质的来源可能是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)连续培养噬菌体n代，则含亲代噬菌体的DNA的个体应占总数的________。答案：(1)大肠杆菌　不能含有　(2)C　(3)没有侵入大肠杆菌的噬菌体或侵入大肠杆菌的噬菌体经增殖后释放出的子代噬菌体　(4)1/2n－115．阅读以下材料，回答有关问题。2022年11月4日6\n，据沙特阿拉伯媒体报道，沙特首都利雅得的一家医院发现8名甲型H1N1流感患者病倒，院方采取隔离等措施防止疫情扩散。某学校生物兴趣小组的同学通过查阅资料发现，常见的流感病毒都是RNA病毒，同时提出疑问：甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA。下面是兴趣小组为探究甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA设计的实验步骤，请将其补充完整。(1)实验目的：________________________________________________________________________。(2)材料用具：显微注射器，甲型H1N1流感病毒的核酸提取液，胚胎干细胞，DNA水解酶和RNA水解酶等。(3)实验步骤：第一步：把甲型H1N1流感病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三组，________________________________________________________________________。第二步：取等量的猪胚胎干细胞分成三组，用显微注射技术分别把A、B、C三组处理过的核酸提取物注射到三组猪胚胎干细胞中。第三步：将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间，然后从培养好的猪胚胎干细胞中抽取样品，检测是否有甲型H1N1流感病毒产生。(4)请预测结果及结论：①________________________________________________________________________。②________________________________________________________________________。③若A、B、C三组均出现甲型H1N1流感病毒，则甲型H1N1流感病毒的遗传物质既不是DNA也不是RNA。答案：(1)探究甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA　(3)分别用等量的相同浓度的DNA水解酶、RNA水解酶处理A、B两组核酸提取液，C组不做处理(C组DNA水解酶、RNA水解酶都添加不正确)　(4)①若A、C两组出现甲型H1N1流感病毒，B组没有出现，则甲型H1N1流感病毒的遗传物质是RNA　②若B、C两组出现甲型H1N1流感病毒，A组没有出现，则甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA6