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DNA是主要的遗传物质——高一生物学苏教版（2019）必修二课时优化训练
一、单选题
1．根据S型肺炎链球菌荚膜多糖的差异，将其分为SⅠ、SⅡ、SⅢ等类型，不同类型的S型发生基因突变后失去荚膜，成为相应类型的R型（RⅠ、RⅠ、RⅢ），R型也可回复突变为相应类型的S型（SⅠ、SⅡ、SⅢ）。S型的荚膜能阻止外源DNA进入细胞，为探究S型菌的形成机制，科研人员将加热杀死的甲菌破碎后获得提取物，冷却后加到乙菌培养液中混合均匀，再接种到平板上，经培养后检测子代细菌的类型。下列相关叙述正确的是( )
A.肺炎链球菌的拟核DNA有2个游离的磷酸基团
B.该实验中的甲菌应为R型菌，乙菌应为S型菌
C.若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅡ，子代细菌为SⅢ和RⅠ，则能说明SⅢ是转化而来
D.若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅢ，子代细菌为SⅢ和RⅢ，则能排除基因突变的可能
2．科学家对遗传物质的探索经历了漫长的过程，设计并进行了很多经典实验。下列相关叙述正确的是( )
A.格里菲斯和艾弗里都利用了“减法原理”将DNA和蛋白质分开观察各自作用
B.噬菌体侵染细菌的实验结果证明了DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是
C.沃森和克里克根据查哥夫的实验信息推测出DNA的两条链间碱基的配对方式
D.梅塞尔森和斯塔尔证明DNA复制方式的实验中用放射性元素对DNA进行标记
3．图甲是将加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化；图乙是噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。下列有关叙述错误的是( )
A.图甲中出现的S型细菌是由R型细菌转化并增殖而来的
B.图乙中上清液的放射性很高，沉淀物的放射性很低
C.图乙中噬菌体增殖需要细菌提供原料、能量、酶等
D.图乙搅拌的目的是将噬菌体的蛋白质外壳与DNA分开
4．某同学用肺炎链球菌进行如图所示的实验时，若发现乙试管中部分R型细菌转化为S型活细菌，则物质X不可能是( )
B.DNAB.DNAB.DNAB.DNA酶 C.RNA酶 D.酯酶
5．烟草花叶病毒（TMV）和车前草花叶病毒（PIAMV）均能感染烟叶，但被两者感染后，烟叶表现出的病斑性状不同。下列各组实验中可以使烟叶表现出TMV病斑的是( )
①TMV+烟叶
②PIAMV+烟叶
③TMV的蛋白质外壳+PIAMV的RNA+烟叶
④PIAMV的蛋白质外壳+TMV的RNA+烟叶
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
6．S型肺炎双球菌的某种“转化因子”可使R型菌转化为S型菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.步骤①中，酶处理时间不宜过长，以免底物完全水解
B.步骤②中，甲或乙的加入量不影响实验结果
C.步骤④中，固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化
D.步骤⑤中，通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果
7．为了体外验证“肺炎链球菌体内转化实验”，某研究小组将R型菌、S型菌、加热致死的S型菌、加热致死的S型菌与R型菌的混合物分别接种到四组培养基上，培养结果如下图。关于该实验的解题思路正确的是( )
A. 实验中，控制自变量采用“减法原理”
B. 对第4组的解题思路应以第1、2、3组为对照
C. 可证明加热杀死的S型菌的DNA 使R型菌转化
D. 单独培养第4组的S型菌，后代多为R型菌
8．阅读下列材料，完成以下小题。
T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，它的化学组成中60%是蛋白质，40%是DNA．下图表示噬菌体侵染细菌实验的过程。
（1）下列关于该实验的叙述，正确的是( )
A.噬菌体中只含核糖体一种细胞器
B.搅拌的目的是使噬菌体与细菌充分混合
C.噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是主要遗传物质
D.为达到预期实验效果，噬菌体与细菌混合培养的时间并不是越长越好
（2）若有一组用放射性32P标记的噬菌体进行实验，下列说法正确的是( )
A.要获得32P标记的噬菌体可用含32P的培养基培养
B.32P标记的是噬菌体的蛋白质成分
C.该组实验结果是悬浮液中放射性很低，沉淀物放射性很高
D.子代噬菌体都和亲代噬菌体一样含32P
9．生命科学史中蕴含着丰富的科学思维和科学方法，下列叙述正确的是( )
A.赫尔希、蔡斯利用同位素标记和离心技术，证实大肠杆菌的遗传物质是DNA
B.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验运用了同位素标记技术
C.格里菲思通过肺炎链球菌转化实验推断加热杀死的S型细菌DNA可将R型细菌转化为S型细菌
D.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中利用了“减法原理”
10．下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是( )
A.需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌
B.搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来
C.离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒
D.该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
11．科学家揭示遗传物质化学本质的过程中，艾弗里的实验、赫尔希和蔡斯的实验都证明DNA是遗传物质。下列叙述错误的是( )
A.两个实验的设计思路都是设法分别研究DNA和蛋白质各自的效应
B.艾弗里的肺炎链球菌转化实验利用了自变量控制中的“减法原理”
C.合成子代噬菌体的蛋白质外壳需要噬菌体的DNA、大肠杆菌的氨基酸
D.用含有35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，上清液放射性强度与保温时间呈正相关
12．在格里菲思所做的肺炎链球菌转化实验中，无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验，结合现有生物学知识所做的下列推测中，不合理的是( )
A.与R型菌相比，S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关
B.S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成
C.加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响
D.将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，可以得到S型菌
13．某研究人员模拟赫尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验，进行了如下实验：①用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌；②用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌；③用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌。一段时间后进行离心，检测到放射性存在的主要部位依次是( )
A.沉淀、上清液、沉淀和上清液 B.沉淀、沉淀、沉淀和上清液
C.沉淀、上清液、沉淀 D.上清液、上清液、沉淀和上清液
14．下列有关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DNA
B.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的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸
二、多选题
15．在格里菲思的肺炎链球菌转化实验中，将加热致死的S型细菌与R型活细菌混合，最终从小鼠体内分离出S型活细菌，小鼠死亡，其原理如图所示。在此基础上某同学增加了一组实验，将加热致死的R型细菌与S型活细菌混合注入小鼠甲获得小鼠乙。下列解题思路正确的是( )
A.格里菲思实验中小鼠死亡可能与S型活细菌产生的荚膜有关
B.格里菲思未证明X基因导致R型活细转化为S型活细菌
C.R型活细菌转化为S型活细菌的过程中发生了基因的自由组合
D.从小鼠乙中提取肺炎链球菌培养，培养基上一定是光滑的菌落
16．将噬菌体加入铜绿假单胞菌(PA1)菌液中，培养30min后菌液变澄清(大部分PA1已被裂解)：然后将菌液涂布在固体培养基上培养，一段时间后出现少量菌落，即为噬菌体耐受菌(PA1r)。研究发现PA1r丢失了含有脂多糖合成的关键基因galU，噬菌体不能侵染PA1r。为验证galU基因的丢失是导致PA1r耐受噬菌体的原因，设计相关实验并预期结果。下列说法正确的是( )
组别 1 2 3 4
处理方法 PA1+噬菌体 I 敲除ga1U基因的PA1+噬菌体 Ⅱ
在固体培养基上培养
预期结果 较多噬菌斑 无噬菌斑 Ⅲ 较多噬菌斑
(噬菌斑：受体菌被噬菌体感染后在平板上形成的透明圈)
A.1和3、2和4形成对照，分别利用“减法”、“加法”原理控制自变量
B.Ⅰ处应为“PA1r+噬菌体”，噬菌体可利用PA1r的原料合成自身的核酸
C.Ⅱ处应为“导入galU基因的PAlr+噬菌体”:,Ⅲ处应为“无噬菌斑”
D.在噬菌体的感染下，没有galU基因的个体具有生存和繁殖的优势
17．“T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”证实了DNA具有遗传效应。下列关于该实验的叙述正确的是( )
A.35S、32P可分别将T2噬菌体外壳蛋白质中的肽键和DNA的磷酸标记
B.理论上，35S标记组沉淀物无放射性，可推测T2噬菌体的蛋白质外壳不进入大肠杆菌
C.子代噬菌体只有部分具有放射性，说明DNA不是半保留复制
D.若侵染的大肠杆菌被32P标记，则子代噬菌体的DNA和蛋白质均具有放射性
18．如图为赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为材料，完成实验的部分过程示意图。图中亲代噬菌体用32P标记，A、C中的方框代表大肠杆菌。下列叙述正确的是( )
A.锥形瓶内是肺炎链球菌培养液
B.过程②使噬菌体的外壳与其DNA分离
C.若B中有少量的放射性，可能原因是保温时间过长
D.若C中有大量的放射性，则进入大肠杆菌体内的是32P标记的DNA
三、判断题
19．RNA病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。( )
20．噬菌体侵染细菌的实验获得成功的原因之一是噬菌体只将DNA注入大肠杆菌细胞中。( )
21．在转化过程中，加热杀死后的S型细菌的DNA没有进入R型活细菌的细胞中。( )
22．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。( )
参考答案
1．答案：C
解析：A.肺炎链球菌的拟核DNA为环状，有0个游离的磷酸基团，A错误；B.实验目的是探究S型菌的形成机制，则R型菌为实验对象，S型菌的成分为自变量。因此甲菌应为S型菌，乙菌应为R型菌，B错误；C、若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅡ，RⅡ接受加热杀死的SⅢ的DNA，经转化得到SⅢ，繁殖所得子代细菌为SⅢ和RⅡ;RⅡ经回复突变得到SⅡ，繁殖所得子代细菌为SⅡ和RⅡ。所以若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅡ，子代细菌为SⅢ和RⅡ，则能说明S型菌是转化而来，C正确；D、若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅢ，RⅢ经转化形成的S菌为SⅢ，RⅢ经回复突变形成的S菌也是SⅢ，繁殖后形成的子代细菌都为SⅢ和RⅢ，不能排除基因突变的可能，D错误。
2．答案：C
解析：A、格里菲思没有设法将DNA与蛋白质分开，艾弗里在实验的不同组中分别加入不同酶以去除相应物质，遵循了实验设计中的减法原理， A错误；B、噬菌体侵染细菌的实验只证明了DNA是遗传物质，由于蛋白质没有注入细菌，所以无法证明蛋白质是否为遗传物质，B错误； C、沃森和克里克根据查哥夫的实验信息推测出DNA的两条链间碱基的配对方式，推算出DNA分子呈螺旋结构，用建构物理模型的方法研究DNA的结构，C正确； D、梅塞尔森和斯塔尔实验中用15N标记DNA，15N为稳定同位素，不具有放射性，D错误。
故选：C。
3．答案：D
解析：A.图甲表示加热杀死的S型菌和R型活菌混合注射到小鼠体内，初始只有获得R型菌，后出现S型菌出现的S型细菌是由R型细菌转化并增殖而来的，A正确；
B.35S标记物质为噬菌体的蛋白质外壳，在菌体侵染细菌时吸附在大肠杆菌细胞膜上，因此离心后其放射性主要分布在上清液中，上沉淀物中的放射性会很低，B正确；
C.噬菌体为病毒没有细胞结构，不能独立进行生命活动，因此图乙中噬菌体增殖需要细菌提供原料、能量、酶等，C正确;
D.观察图乙可得，噬菌体在侵染细菌时需要先吸附在细菌表面，再将噬菌体DNA注入到细菌，离心前搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分开，D错误。
故选D。
4．答案：B
解析：因为乙试管中部分R型细菌转化为S型活细菌，说明乙试管中存在S型细菌的DNA，因此物质X不可能是DNA酶，因为DNA酶会水解DNA。
故选B。
5．答案：C
解析：①TMV+烟叶，烟叶会感染TMV，表现出TMV病斑，①正确；②PIAMV+烟叶，烟叶会感染PIAMV，表现出PIAMV病斑，②错误；③TMV的蛋白质外壳+PIAMV的RNA+烟叶，由于遗传物质是RNA，所以烟叶会表现出PIAMV病斑，③错误；④PIAMV的蛋白质外壳+TMV的RNA+烟叶，因为遗传物质是TMV的RNA，所以烟叶会表现出TMV病斑，④正确。综上①④正确，C正确，ABD错误。故选C。
6．答案：D
解析：A、步骤①中、酶处理时间要足够长,以使底物完全水解,A错误;B、步骤②中,甲或乙的加入量属于无关变量,应相同,否则会影响实验结果,B错误;C、步骤④中,液体培养基比固体培养基更有利于细菌转化,C错误;D、S型细菌有荚膜,菌落光滑,R型细菌无荚膜,菌落粗糙。步骤⑤中,通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态,判断是否出现S型细菌,D正确。故选:D。
7．答案：B
解析：A、根据图示的接种实验并没有除去某种物质，可知，该实验没有采用“减法原理”控制自变量，A错误；
B、该实验的目的是探究肺炎链球菌的转化，其中对第4组的解题思路应以第1、2、3组为对照，来说明加热杀死的S型菌体中存在某种转化因子能使R型菌转化为S型菌，B正确；
C、该实验没有将加热杀死的S型菌的DNA与R型菌混合，因此不能证明加热杀死的S型菌的DNA使R型菌转化，C错误；
D、由于R型菌转化为的S型菌可稳定遗传，因此单独培养第4组的S型菌，后代多为S型菌，D错误。
故选B。
8．答案：（1）D；（2）C
解析：（1）A、噬菌体是病毒，不含核糖体，A错误；B、搅拌的目的是使噬菌体与大肠杆菌分离，B错误C、噬菌体侵染细菌实验由于完全实现了DNA和蛋白质的分离，故能充分证明DNA是遗传物质，C错误；D、噬菌体与细菌混合培养的时间过长会导致细菌裂解，子代噬菌体释放，影响实验结果，因此，噬菌体与细菌混合培养的时间并不是越长越好，D正确。故选D。
（2）A、噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能独立生存，因此不能用培养基直接培养噬菌体，A错误；B、蛋白质的元素组成是C、H、O、N、S，DNA的元素组成是C、H、O、N、P，因此，32P标记的是噬菌体的DNA成分，B错误；C、32P标记的T2噬菌体的DNA分子，故正确操作后放射性主要集中在沉淀物中，即上清液中放射性很低，而沉淀物中的放射性很高，C正确；D、32P标记的是亲代噬菌体的DNA，噬菌体侵染细菌时只有DNA进入并作为模板控制子代噬菌体合成，而合成子代噬菌体所需的原料均由细菌提供，根据DNA半保留复制特点，其子代少部分子代噬菌体含32P，D错误。故选C。
9．答案：D
解析：A、赫尔希、蔡斯利用同位素标记和离心技术，通过噬菌体侵染细菌实验证明噬菌体的遗传物质是DNA,A错误;B、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验是把S型细菌的成分放入R型菌的培养基进行培养，没有用到同位素表记技术，B错误;C、格里菲思通过肺炎链球菌转化实验推断加热杀死的S型细菌中存在转化因子，可将R型细菌转化为S型细菌，C错误;D、“减法原理”是指与常态比较，人为去除某种影响因素，艾弗里把S型细菌的成分分别实验，排除了其他成分的影响，采用了“减法原理”，D正确。
10．答案：C
解析：A、实验过程中需单独用32P标记噬菌体的DNA和35S标记噬菌体的蛋白质，A错误； B、实验过程中搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体外壳与细菌分离，B错误； C、噬菌体侵染细菌的实验中，离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，从而实现分层，C正确； D、该实验证明噬菌体的遗传物质是DNA,D错误。
故选：C。
11．答案：D
解析：A、两个实验的设计思路都是设法把DNA和蛋白质分开，单独地、直接地研究各自在遗传中的作用，使实验结果更为可靠，A正确；
B、艾弗里的肺炎链球菌转化实验利用了自变量控制中的“减法原理”，即各组通过加入不同的酶水解相应物质来观察各种物质的作用，B正确；
C、合成子代噬菌体的蛋白质外壳需要噬菌体的DNA作为模板、大肠杆菌的氨基酸作原料，C正确；
D、用含有35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，保温时间延长使子代噬菌体释放，但子代噬菌体不含放射性，故不会影响上清液放射性强度，故用含有35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，上清液放射性强度与保温时间无关，D错误。
故选D。
12．答案：D
解析：本题考查肺炎双球菌的转化实验的相关知识。
选项 正误 原因
A √ R型肺炎双球菌无荚膜多糖，无毒，S型肺炎双球菌有荚膜多糖，有毒，故S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关
B √ 被加热杀死的S型菌的DNA进入R型菌，指导合成自身的DNA和蛋白质
C √ 被加热杀死的S型菌中DNA正常，蛋白质变性失活，功能丧失，其能够进入R型菌中，指导R型菌的生命活动
D × DNA酶催化DNA水解，故将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，得不到S型菌
13．答案：B
解析：用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌，32P标记了噬笛体的DNA，DNA在细菌内复制，细菌内含子代噬菌体，离心后在沉淀中有放射性，用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌，噬菌体在细菌内利用细菌的35S标记的氨基酸合成蛋白质外壳，离心后菌体沉淀，沉淀中有放射性。用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌，噬菌体的DNA与蛋白质外壳都有放射性，细菌内的子代噬菌体有放射性，上清液中的蛋白质外壳也有放射性。
14．答案：B
解析：酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上，是真核细胞，线粒体有遗传物质。豌豆的遗传物质只有DNA。T2噬菌体的遗传物质是DNA，含C、H、O、N、P，不含有硫元素。HIV的遗传物质是RNA，水解产生4种核糖核苷酸。
15．答案：ABD
解析：A、R型细菌的菌体没有多糖类荚膜，不会导致小鼠死亡，S型细菌的菌体有多糖类荚膜，会导致小鼠死亡，由此推测，格里菲思实验中小鼠死亡可能与S型活细菌产生的荚膜有关，A正确；
B、格里菲思的实验证明了存在“转化因子”会导致R型活细转化为S型活细菌，格里菲思未证明X基因导致R型活细转化为S型活细菌，B正确；
C、R型活细菌转化为S型活细菌的过程中发生了基因重组，并没有发生基因的自由组合，C错误；
D、将加热致死的R型细菌与S型活细菌混合注入小鼠甲获得小鼠乙，只有S型活细菌能存活，加热致死的R型细菌不能存活，因此从小鼠乙中提取肺炎链球菌为S型活细菌，S型活细菌在培养基上是光滑的菌落，D正确。
故选ABD。
16．答案：AD
解析：A、1和3的自变量为是否具有ga1U基因，2和4形成的自变量为是否转入ga1U基因，它们之间形成对照，根据实验结果能推测该基因的作用，实验过程中分别利用“减法”、“加法”原理控制自变量，A正确；
B、为验证galU的丢失是导致PAlr耐受噬菌体的原因，可分为4组，第1组用PA1+噬菌体处理，第2组用③PAlr+噬菌体处理，第3组敲除galU后，用PA1+噬菌体处理，第4组用导入galU基因的PAlr+噬菌体处理，然后在相同的固体培养基上培养，据此可知，Ⅰ处应为“PA1r+噬菌体”，噬菌体不能利用PA1r的原料合成自身的核酸，B错误；
C、结合B项解题思路可知，Ⅱ处应为“导入galU基因的PAlr+噬菌体”，Ⅲ处应为“有噬菌斑”，C错误；
D、在噬菌体的感染下，没有galU基因的个体被噬菌体感染的机会下降，因而具有生存和繁殖的优势，D正确。
故选AD。
17．答案：B
解析：A、35S标记噬菌体蛋白质外壳中氨基酸残基的R基，32P标记T2噬菌体DNA的磷酸基团，A错误；
B、论上，35S标记组沉淀物无放射性，而35S标记了噬菌体的蛋白质外壳，所以可以推测T2噬菌体的蛋白质外壳不进入大肠杆菌，B正确；
C、子代噬菌体只有部分具有放射性，是由于合成子代DNA的原料没有放射性，但不能说明DNA不是半保留复制，C错误；
D、噬菌体的蛋白质外壳几乎不含磷元素，所以若侵染的大肠杆菌被32P标记，则子代噬菌体的蛋白质不具有放射性，D错误。
故选B。
18．答案：CD
解析：A、锥形瓶内是大肠杆菌的培养液，因为噬菌体对大肠杆菌进行的是专性寄生，A错误;B、过程②为搅拌，其目的是使大肠杆菌外的噬菌体外壳与大肠杆菌分离，B错误;C、若B上清液中有少量的放射性，可能原因是保温时间过长导致子代噬菌体被裂解释放出来，也可能是保温时间过短，T2噬菌体还未侵染即发生离心，C正确;D、C为获得的沉淀物，是已被噬菌体侵染的大肠杆菌，若C中有大量的放射性，说明新合成的噬菌体含有放射性，则进入大肠杆菌体内的是32P标记的DNA，D正确。故选CD。
19．答案：√
解析：略
20．答案：√
解析：略
21．答案：×
解析：在转化过程中，加热杀死后的S型细菌的DNA进入R型活细菌的细胞中，指导相关物质的合成，使R型细菌转化为S型细菌。
故错误。
22．答案：×
解析：略

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