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（6）核酸是遗传物质
——高一生物学浙科版（2019）必修二期末易错题集训
【易错点分析】
1.肺炎链球菌的转化实验四个易错点
（1）转化过程中并不是所有的R型细菌都被转化成S型细菌，而只是少部分R型细菌被转化成S型细菌。
（2）由于DNA的热稳定性比蛋白质要高，所以加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质永久变性失活，但其内部的DNA在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复活性。
（3）艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，每个实验组都通过添加特定的酶特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，利用了自变量控制中的“减法原理”。
（4）格里菲思的实验证明了S型细菌体内含有某种转化因子，但并没有证明转化因子是哪种物质。艾弗里的实验则证明了转化因子是S型细菌体内的DNA。
2.炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较
肺炎链球菌体外转化实验 噬菌体侵染细菌实验
设计思路 设法将DNA与其他物质分开，单独、直接研究它们各自不同的遗传功能
处理方法 直接分离：分离S型菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型菌混合培养 同位素标记法：分别用同位素35S、32P标记蛋白质和DNA
结论 ①证明DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质 ②说明了遗传物质能发生可遗传的变异 ①证明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质 ②说明DNA能控制蛋白质的合成 ③说明DNA能自我复制
【易错题训练】
1.下列有关探索DNA是遗传物质实验的叙述，不正确的是（ ）
A．格里菲思的实验指出了R型肺炎链球菌转化为S型是转化因子作用的结果
B．艾弗里的实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质
C．赫尔希和蔡斯的实验中标记T2噬菌体的DNA时利用了含32P的大肠杆菌
D．搅拌不充分会使被35S标记的噬菌体这一组的沉淀物放射性偏低
2.如下图是“噬菌体侵染细菌的实验”过程示意图，下列叙述正确的是（ ）
A.标记噬菌体时应将其接种在含32P脱氧核苷酸的培养液中
B.离心的目的是使细菌外的噬菌体与细菌分离
C.若混合培养时间太长，上清液中的放射性强度会增大
D.噬菌体的DNA进入细菌并进行增殖，故能证明DNA是遗传物质
3.下列关于探究遗传物质的几个经典实验的叙述中，正确的是（ ）
A.格里菲思肺炎链球菌体内转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的“转化因子”
B.将S型细菌的DNA注入小鼠体内，从小鼠体内能提取出S型细菌
C.用被32P、35S同时标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，证明了DNA是遗传物质
D.用被32P标记的噬菌体去侵染35S标记的细菌，释放的部分子代噬菌体含32P
4.艾弗里和同事用R型和S型肺炎链球菌进行实验，对加热杀死的S型细菌的细胞提取物进行不同的处理后，再加入有R型活细菌的培养基中，处理方法及培养结果如表所示。由表可知下列叙述正确的是（ ）
实验组号 处理方法 培养基长菌情况
① 不处理 R型、S型细菌
② 加入蛋白酶 R型、S型细菌
③ 加入酯酶 R型、S型细菌
④ 加入RNA酶 R型、S型细菌
⑤ 加入DNA酶 R型细菌
A.本实验的自变量控制利用了“加法原理”
B.实验表明R型细菌的DNA是转化因子
C.DNA酶使S型细菌的细胞提取物失去转化活性
D.实验①~⑤证明了DNA是主要的遗传物质
5.核酸被证明是生物的遗传物质，下列关于实验的说法正确的是（ ）
A.艾弗里实验说明引起细菌转化的物质是DNA
B.格里菲思实验说明肺炎链球菌的形态特征及功能是由其DNA决定的
C.用32P标记的T2噬菌体侵染肺炎链球菌时，细菌内会检测到放射性的32P
D.35S标记的T2噬菌体侵染细菌时，若培养时间过长会导致沉淀物中35S较高
6.下列关于“噬菌体侵染大肠杆菌的实验”的叙述，正确的是（ ）
A.该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
B.噬菌体利用自身物质合成新的蛋白质外壳
C.T2噬菌体不能侵染肺炎链球菌
D.搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来
7.下图是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图，下列叙述正确的是（ ）
A.被标记的噬菌体是直接接种在含有32P的培养基中获得的
B. 32P标记的噬菌体侵染细菌，保温时间的长短会影响实验结果
C.部分子代噬菌体的DNA全部来自亲代，蛋白质全部来自大肠杆菌
D.用搅拌和离心等手段是为了把DNA和蛋白质分开分别检测其放射性
8.某兴趣小组对格里菲思的实验进行了改良，将R型菌、S型菌、加热杀死的S型菌、加热杀死的S型菌和R型菌的混合物分别接种到甲、乙、丙、丁四个相同的培养基上，在适宜的无菌条件下进行培养，一段时间后，菌落的生长情况如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A.该实验中的自变量有培养基成分、培养时间等
B.该实验的因变量是培养基上生长的菌落种类
C.以上实验结果能证明加热杀死的S型菌的DNA已进入R型菌中
D.丁中出现的所有S型菌落都是由R型菌转化而来的
9.肺炎链球菌转化实验的部分过程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A.R型菌的菌体外面有多糖类的荚膜，而S型菌的菌体外面无荚膜
B.DNA经加热后失活，因而注射加热杀死的S型菌后小鼠仍存活
C.从患病致死的小鼠血液中分离得到的肺炎链球菌全为S型菌
D.该实验不能证明R型菌转化为S型菌是由S型菌的DNA引起的
10.图甲表示将加热致死的S型细菌与R型活菌混合注射到小鼠体内后，两种细菌的含量变化；图乙为用同位素标记技术完成的噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。下列相关叙述中，不正确的是（ ）
A.图甲中最初的S型细菌是由R型细菌转化来的
B.图甲中的S型细菌与R型细菌致病性的差异是细胞分化的结果
C.图乙中如果噬菌体和细菌混合后不经过搅拌，上清液中的放射性要减弱
D.图乙中如果用15N标记噬菌体，则15N存在于沉淀物和上清液中
11.某实验小组同学重做了T2噬菌体侵染大肠杆菌实验，流程如图所示。在图中实验条件下，噬菌体每20分钟复制一代，40分钟后开始出现大肠杆菌裂解的情况。下列分析错误的是（ ）
A.长时间培养后，从A组试管I中分离出的T2噬菌体DNA具有放射性
B.长时间培养后，从B组试管I中分离出的T2噬菌体蛋白质具有放射性
C.若缩短B组试管Ⅱ的培养时间，则离心后上清液的放射性强度几乎不变
D.培养1小时后，A组试管Ⅱ大部分子代噬菌体含有放射性
12.烟草花叶病毒（TMV）和车前草病毒（HRV）都能感染烟叶，但二者致病的病斑不同，如下图所示。下列说法中不正确的是（ ）
A.a过程表示用TMV的蛋白质外壳感染烟叶，结果说明TMV的蛋白质外壳没有感染作用
B.b过程表示用HRV的RNA单独感染烟叶，结果说明其具有感染作用
C.c、d过程表示用TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA合成的“杂种病毒”感染烟叶，结果说明该“杂种病毒”有感染作用，表现病症为感染HRV症状，并能从中分离出HRV
D.该实验证明只有车前草病毒的RNA是遗传物质，蛋白质外壳和烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质
13.下列关于肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的描述，正确的是（ ）
A.S型细菌与R型细菌致病性差异的根本原因是发生了细胞分化
B.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质
C.噬菌体侵染细菌实验中，保温时间长短不影响35S标记组离心后的放射性分布
D.噬菌体侵染细菌实验中，用P标记的噬菌体侵染细菌后的子代噬菌体多数具有放射性
14.为了探究烟草花叶病毒（TMV）的遗传物质，某实验小组进行了如下图所示实验。下列说法正确的是（ ）
A.实验1为空白对照组，以消除无关变量对实验结果的影响，增强实验的可信度
B.根据实验1、2、3的实验现象可得出结论：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA
C.实验4是利用“加法原理”设计的一个补充实验组，可以进一步验证实验结论
D.该实验与格里菲思的实验都是设法将核酸和蛋白质分开后分别研究各自的效应
15.在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上，上清液中不含放射性，下层沉淀物中具有很高的放射性，而实验的实际结果显示：在离心上层液体中，也具有一定的放射性，而下层的放射性强度比理论值略低。
（1）在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，采用的实验方法是_____。
（2）理论上，上清液放射性应该为0，其原因是_____。
（3）实验数据和理论数据之间有一定的误差，由此对实验过程进行误差分析：
①在实验中，从噬菌体和大肠杆菌混合培养，到用离心机分离，这一段时间如果过长，会使上清液的放射性含量升高，其原因是_____。
②在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染大肠杆菌，将_____（填“是”或“不是”）误差的来源，理由是_____。
（4）噬菌体侵染细菌的实验证明了_____。
（5）上述实验中，_____（填“能”或“不能”）用15N来标记噬菌体的DNA，理由是_____。
答案以及解析
1.答案：D
解析：A、格里菲思通过肺炎链球菌体内转化实验证明了加热致死的S型细菌含有转化因子，可以使R型肺炎链球菌转化为S型，A正确；
B、艾弗里通过肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质，B正确；
C、标记T2噬菌体的DNA时，应先用含32P的培养基培养大肠杆菌，然后用被32P标记的大肠杆菌培养基培养大肠杆菌，然后用被32P标记的大肠杆菌培养基噬菌体，C正确；
D、搅拌不充分会使被35S标记的噬菌体和大肠杆菌一起进入沉淀物中，使沉淀物放射性偏高，D错误。
故选D。
2.答案：C
解析：A、噬菌体属于病毒，标记噬菌体应用大肠杆菌来标记，A错误；
B、搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌表面上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是使被感染的大肠杆菌与大肠杆菌外的噬菌体颗粒分开，B错误；
C、若混合培养时间太长，大肠杆菌中噬菌体完成大量增殖，然后大肠杆菌会发生裂解，释放子代噬菌体，上清液中的放射性强度会增大，C正确；
D、噬菌体的DNA进入细菌并进行增殖，但由于没有设置对照实验，故不能证明DNA是遗传物质，D错误。
故选C。
3.答案：D
解析：A、格里菲思肺炎链球菌体内转化实验证明了S菌内存在转化因子，但没有证明转化因子是DNA，而艾弗里等人的体外转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的“转化因子”，即DNA是肺炎链球菌的遗传物质，A错误；
B、将S型细菌的DNA注入小鼠体内，不会产生S型细菌，故从小鼠体内不能提取出S型细菌，B错误；
C、由于只能检测放射性的有无而不能检测出是哪种元素的放射性，因此要用被32P、35S分别标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，C错误；
D、用被32P标记的噬菌体去侵染35S标记的细菌，32P标记的噬菌体DNA能进入细菌体内，噬菌体合成子代DNA的原料来自细菌，细菌不含P，因此释放的子代噬菌体只有部分含有32P。
故选D。
4.答案：C
解析：蛋白酶、酯酶、RNA酶和DNA酶分别能分解S型细菌的细胞提取物中的蛋白质、脂质、DNA和DNA，本实验的自变量控制利用了“减法原理”，A错误；S型细菌的DNA是导致R型细菌发生转化的转化因子，B错误；加入DNA酶组不能发生转化，说明DNA酶使S型细菌的细胞提取物失去转化活性，C正确；本实验证明了S型细菌的转化因子是DNA，即遗传物质是DNA，不能证明DNA是主要的遗传物质，D错误。
5.答案：A
解析：A、艾弗里肺炎链球菌体外转化实验说明引起细菌转化的物质是DNA，即DNA是遗传物质，A正确；B、格里菲思实验说明S型细菌中存在某种“转化因子”能将R型细菌转化为S型细菌，但其并没有说明肺炎链球菌的形态特征及功能是由其DNA决定的，B错误；C、T2噬菌体只侵染大肠杆菌，不侵染肺炎链球菌，因此用32P标记的T2噬菌体侵染肺炎链球菌时，细菌内不会检测到放射性的32P，C错误；D、35S标记的是T2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，经过搅拌离心后分布在上清液中，培养时间长短不会影响沉淀物中放射性强度，D错误。故选:A。
6.答案：C
解析：该实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA，A错误；噬菌体是DNA病毒，需利用宿主细胞的物质合成新的蛋白质外壳，B错误；T2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，故T2噬菌体不能侵染肺炎链球菌，C正确；搅拌是为了使吸附在大肠杆菌表面的噬菌体与大肠杆菌分离，D错误。
7.答案：B
解析：噬菌体属于病毒，是无细胞结构生物，只能寄生在活细胞中生活，要想获得32P标记的噬菌体，应该先用32P标记的培养基培养大肠杆菌，再用该大肠杆菌培养噬菌体，A错误。用32P标记的噬菌体侵染细菌，保温时间过短，部分噬菌体没有进入大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性；保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液中，也会使上清液的放射性增强，因此保温时间的长短会影响其实验结果，B正确。T2噬菌体侵染大肠杆菌后，在自身遗传物质的作用下，利用在大肠杆菌内的物质来合成自身的组成成分，故子代噬菌体的DNA部分来自亲代，部分为新合成的，蛋白质全部是新合成的，全部来自大肠杆菌，C错误；实验中采用搅拌和离心等手段是为了把噬菌体的蛋白质外壳和大肠杆菌分离，D错误。
8.答案：B
解析：该实验的自变量是培养基中接种物质的种类，因变量是培养基上生长的菌落种类，培养基成分和培养时间均为无关变量，A错误，B正确；以上实验结果只能说明加热杀死的S型菌可以使R型菌发生转化，不能说明加热杀死的S型菌的DNA已进入R型菌中，C错误；S型菌落只有少部分是由R型菌转化而来的，更多的是转化后的S型菌繁殖而来的，D错误。
9.答案：D
解析：A、S型细菌的菌体外面有多糖类的胶状荚膜，R型菌的菌体外面没有多糖类的荚膜，A错误；
B、S型菌的DNA经加热后并未失活，B错误；
C、活体转化实验中只有少量R型菌转化为S型菌，故从患病致死的小鼠血液中分离得到的肺炎链球菌有S型菌和R型菌，C错误；
D、该实验证明加热杀死的S型菌中，一定有一种物质能把某些R型菌转化为S型菌，并未证明R型菌转化为S型菌是由S型菌的DNA引起的，D正确。
故选D。
10.答案：B
解析：题中是将加热致死的S型细菌与R型活菌混合注射到小鼠体内，所以图甲中最初的S型细菌是由R型细菌转化来的，A正确；S型细菌和R型细菌是两种生物，因此图甲中的S型细菌与R型细菌致病性的差异不是细胞分化的结果，B错误；图乙中用35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，和细菌混合后不经过搅拌，则多数噬菌体的蛋白质外壳仍吸附在细菌表面，导致上清液中放射性减弱，沉淀物中放射性增强，C正确；DNA、蛋白质均含有N元素，图乙中如果用15N标记噬菌体，则15N存在于沉淀物和上清液中，D正确。
11.答案：D
解析：A、长时间培养后，A试管中的噬菌体以试管中32p标记的大肠杆菌作为宿主细胞，繁殖产生子代的T2噬菌体，其DNA是使用宿主细胞中32p为原料合成，因此具有放射性，A正确；B、长时间培养后，B试管中的噬菌体以试管中35S标记的大肠杆菌作为宿主细胞，繁殖产生子代的T2噬菌体，其蛋白质是使用宿主细胞中35S为原料合成，因此具有放射性，B正确；C、B组用35S标记的是噬菌体的蛋白质，经搅拌和离心后放射性主要出现在上清液，但B组试管上清液中的放射性强度与接种后的培养时间无关，C正确；D、由于DNA为半保留复制，亲代被标记，原料没有被标记，故子代中只有部分噬菌体具有放射性，培养1小时后，A组试管工大部分子代噬菌体不含有放射性，只有小部分含放射性，D错误。故选D。
12.答案：D
解析：a过程中烟叶没有出现病斑，表示用TMV蛋白质外壳感染烟叶，TMV的蛋白质外壳没有侵染作用，A正确；b过程中烟叶出现病斑，表示用HRV的RNA单独接种烟叶，其有侵染作用，B正确；c、d过程表示用TMV外壳和HRV的RNA合成的“杂种病毒”接种烟叶出现病斑，并能从中分离出车前草病毒，说明该“杂种病毒”有侵染作用，表现病症为感染车前草病毒症状，C正确；该实验证明只有车前草病毒的RNA是遗传物质，不能证明蛋白质外壳和烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质，D错误。
13.答案：C
解析：A、S型细菌与R型细菌致病性差异的根本原因是基因突变，S型细菌有毒，R型细菌无毒，A错误；
B、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是遗传物质，B错误；
C、噬菌体侵染细菌实验中，35S标记蛋白质，保温时间长短不影响35S标记组离心后的放射性分布，都是上清液的放射性更高，C正确；
D、噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记（DNA）的噬菌体侵染细菌后的子代噬菌体全部具有放射性，D错误。
故选C。
14.答案：B
解析：A、没有做出处理的为空白对照，实验2为空白对照组，以消除无关变量对实验结果的影响，增强实验的可信度，A错误；B、实验1、2、3的实验现象显示TMV病毒的RNA能引起烟草花叶病，蛋白质不能，因而能得出：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，B正确；C、实验4是利用“减法原理”设计的一个补充实验组，可以进一步验证实验结论，得出RNA是遗传物质的结论，C错误；D、该实验与艾弗里的实验都是设法将核酸和蛋白质分开后分别研究各自的效应，D错误。故选B。
15.答案：（1）同位素标记法（同位素示踪法）
（2）理论上讲，噬菌体已将含32P的DNA全部注入大肠杆菌内，上清液中只含噬菌体蛋白质外壳
（3）①噬菌体在大肠杆菌内增殖后子代噬菌体释放出来，经离心后分布于上清液中；②是；没有侵染大肠杆菌的噬菌体经搅拌离心后分布于上清液中使上清液具有放射性
（4）DNA是遗传物质
（5）不能；在DNA和蛋白质中都含有N
解析：（1）在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记噬菌体侵染细菌，所以采用了同位素标记法。
（2）因为32P标记的是噬菌体的DNA，噬菌体侵染细菌时是将含32P的DNA全部注入大肠杆菌中，而蛋白质外壳留在外面，因此在离心时，含有32P标记的大肠杆菌沉在底部，而蛋白质外壳留在上清液中，因此理论上上清液放射性应该为0。
（3）①在实验中，从噬菌体和大肠杆菌混合培养，到用离心机分离，这一段时间如果过长，产生的子代噬菌体会从大肠杆菌中释放出来，离心后出现在上清液中，使上清液的放射性含量升高。②在实验中，如果保温时间过短，会有一部分噬菌体没有侵染大肠杆菌，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性。
（4）噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质。
（5）因为DNA和蛋白质中均有N，所以不能用15N来标记噬菌体的DNA。

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