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2026人教版高中生物学必修2
第3章　基因的本质
第1节　DNA是主要的遗传物质
基础过关练　　　　　　　　　　　　　　　　
题组一　肺炎链球菌的转化实验
1.在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四组相同培养基上分别接种R型细菌、S型细菌、加热致死的S型细菌、R型细菌和加热致死的S型细菌。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.Ⅰ中菌落表面光滑,Ⅱ中菌落表面粗糙
B.对第Ⅳ组实验的分析应以Ⅰ~Ⅲ组的实验现象为参照
C.Ⅳ组结果说明促使R型细菌转化为S型细菌的物质是S型细菌的DNA
D.若接种前在Ⅳ组培养基中加入DNA酶,则Ⅳ组中S型菌落的数量基本不变
2.(2025山东济宁月考)为研究R型肺炎链球菌转化为S型肺炎链球菌的转化因子是DNA还是蛋白质,艾弗里进行了肺炎链球菌体外转化实验,其基本过程如图所示,下列相关叙述错误的是(　　)
　
A.丙组培养皿中仅含R型菌落
B.S型细菌提取物中的转化因子能将部分R型细菌转化为S型细菌
C.甲、丙组的实验结果说明DNA是转化因子,蛋白质不是转化因子
D.该实验能证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA
3.(2025福建南安阶段测试)某研究人员模拟肺炎链球菌转化实验,进行了以下4个实验:
①R型细菌的DNA+DNA酶→加入S型细菌→注入小鼠
②S型细菌的DNA+DNA酶→加入R型细菌→注入小鼠
③R型细菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入S型细菌的DNA→注入小鼠
④S型细菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入R型细菌的DNA→注入小鼠
以上4个实验中小鼠的情况依次是(　　)
A.存活、存活、存活、死亡
B.死亡、存活、存活、存活
C.死亡、死亡、存活、存活
D.存活、死亡、存活、死亡
4.(2025陕西宝鸡模拟)在对照实验中常用到“加法原理”或“减法原理”来控制自变量。下列实验设计中,未用到“减法原理”或“加法原理”的是(　　)
A.验证Mg是植物体必需元素的实验
B.研究分泌蛋白的合成、运输与分泌
C.蝾螈受精卵横缢实验
D.比较过氧化氢在不同条件下的分解
5.(2025江西赣州期末)下列关于肺炎链球菌体内和体外转化实验的说法,错误的是(　　)
A.二者所用的材料相同,都是R型和S型两种肺炎链球菌
B.两实验都遵循对照原则、单一变量原则
C.两实验的设计思路是一样的
D.体外转化实验是在体内转化实验的基础上进行的
题组二　噬菌体侵染细菌的实验
6.(2025甘肃白银月考)科学家赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料,利用放射性同位素标记技术进行噬菌体侵染细菌的实验,主要步骤如下。下列相关叙述错误的是(　　)
A.步骤一中分别利用含35S和32P的大肠杆菌培养噬菌体获得标记的噬菌体
B.步骤二中噬菌体利用细菌的氨基酸合成自身的蛋白质外壳
C.步骤五中32P标记组的放射性主要分布在离心管的上清液中
D.该实验表明,子代噬菌体的性状是通过亲代的DNA遗传的
7.(2025广东江门期末)为加深对赫尔希和蔡斯“T2噬菌体侵染细菌”实验的理解,某生物兴趣小组通过绘图制作相关模型进行演示学习。据图分析,下列叙述错误的是(　　)
A.该兴趣小组构建的是物理模型
B.图中的T2噬菌体灰色部分代表被标记
C.搅拌促使噬菌体从大肠杆菌内释放出来
D.离心的目的是沉淀培养液中的大肠杆菌
8.(2025河北廊坊月考)在T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,实验条件的变化会影响实验结果。分别用35S、32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌(分别记为甲组、乙组),经保温(35~40 ℃)、搅拌和离心后,检测甲、乙两组上清液及沉淀物的放射性变化。下列叙述正确的是(　　)
A.若只延长保温时间,则甲组上清液的放射性减小
B.若只缩短搅拌时间,则甲组沉淀物的放射性增大
C.若保温的温度过低,则乙组沉淀物的放射性增大
D.若将搅拌步骤省略,则甲组沉淀物的放射性减小
题组三　DNA是主要的遗传物质
9.(2025黑龙江鹤岗期中)下图是探究“烟草花叶病毒(TMV)遗传物质”的实验过程,据此推断错误的是(　　)
A.水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNA
B.设计思路和肺炎链球菌的体内转化实验相同
C.该实验证明TMV的遗传物质是RNA
D.TMV的RNA在烟草细胞中能够控制TMV外壳蛋白的合成
10.(易错题)(2025四川南充开学考试)下列关于生物遗传物质的说法,正确的是(　　)
A.同时含有DNA和RNA的生物的遗传物质是DNA
B.DNA是主要的遗传物质是指一种生物的遗传物质主要是DNA
C.病毒的遗传物质都是RNA
D.真核生物细胞核中的遗传物质是DNA,细胞质中的遗传物质是RNA
能力提升练　　　　　　　　　　　　　　　　
题组　遗传物质探索历程的相关实验分析
1.(2025吉林通化月考)下列关于肺炎链球菌转化实验的叙述,正确的是(　　)
　
A.两图中后期出现的大量S型细菌是由S型细菌增殖产生的
B.肺炎链球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质
C.图一可表示“格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验”中R型细菌和加热致死的S型细菌注入小鼠体内时,R型细菌与S型细菌的数量变化
D.图二可表示“艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验”中R型细菌和S型细菌的细胞提取物加入蛋白酶组的R型细菌与S型细菌的数量变化
2.(2025河北邢台期末)某科研小组在“噬菌体侵染细菌的实验”中分别用同位素32P、35S、18O和14C对噬菌体以及大肠杆菌成分做了如表所示的标记,一段时间后检测放射性的主要分布部位。下列分析正确的是(　　)
组别 第一组 第二组 第三组
噬菌体成分 用35S标记 未标记 用14C标记
大肠杆菌成分 用32P标记 用18O标记 未标记
A.第一组沉淀物中有较高的放射性,上清液中放射性较低
B.即使保温时间过长,第二组的上清液中也检测不到放射性
C.第三组上清液不具有放射性,沉淀物中放射性较高
D.第三组子代噬菌体大多数都具有放射性
3.(2025重庆沙坪坝期中)科学家在研究遗传物质时有一种思路是将核酸与蛋白质分开,分别研究其发挥的作用。下列实验思路或操作目的叙述错误的是(　　)
A.用酶解法分别去除不同物质,观察剩余物质是否具有遗传效应
B.用搅拌和离心的方法使T2噬菌体的DNA和蛋白质分开,观察放射性出现的位置
C.用32P和35S分别标记T2噬菌体的DNA和蛋白质,观察各自的遗传效应
D.分离烟草花叶病毒中的RNA和蛋白质并分别接种到烟草上,观察各自的遗传效应
4.(2025辽宁七校联考)肺炎链球菌S型与R型菌株都对青霉素敏感(青霉素能抑制细菌细胞壁的形成,从而抑制其增殖)。在多代培养的S型细菌中分离出一种抗青霉素的S型细菌,记为PenrS型。现用PenrS型细菌和R型细菌进行如图所示的实验。下列分析错误的是(　　)
A.若组1甲中部分小鼠患败血症,通过注射青霉素治疗后可康复
B.组2培养基中可能会出现R型和S型两种菌落
C.组3培养基中出现菌落是因为PenrS型细菌的DNA转移到了R型细菌中
D.组4培养基中观察不到R型菌落和S型菌落
5.(2025山东滨州期中)噬菌斑(图1)是在长满细菌的培养基上,由一个噬菌体侵染细菌后,细菌不断裂解产生的一个不长细菌的透明小圆区,由噬菌斑数量可检测出噬菌体数量。现利用连续取样、在培养基中培养的方法测得T2噬菌体在感染大肠杆菌后数量变化曲线(图2),下列叙述正确的是(　　)
A.由b到c对应时间内噬菌体共繁殖了10代
B.限制d~e段噬菌斑数量增加的因素可能是绝大部分细菌已经被裂解
C.曲线a~b段细菌细胞中正旺盛地进行细菌DNA的复制和有关蛋白质的合成
D.曲线a~b段噬菌斑数量不变,说明此阶段噬菌体还没有开始侵染细菌
6.(2025贵州铜仁模拟)猴痘病毒由蛋白质和一种核酸组成,其侵染宿主细胞方式与噬菌体类似。为了探究猴痘病毒的遗传物质是DNA还是RNA,实验员做了如下实验。下列叙述正确的是(　　)
步骤 甲组 乙组
① 用15N标记胸腺嘧啶 用3H标记尿嘧啶
② 培养并获得被标记的猴痘病毒
③ 被标记的猴痘病毒侵染未标记的宿主细胞,短时间保温后,搅拌并离心
④ 检测上清液和沉淀物中含有的同位素
A.分别用含15N和3H的培养基可以培养并获得被标记的猴痘病毒
B.若步骤④子代病毒中甲组检测出15N,乙组未检测出3H,则RNA是遗传物质
C.该实验都可通过检测放射性测出是否有对应的同位素
D.同位素标记法可用于示踪物质的运行和变化规律
7.(创新题)(新情境·朊病毒致病机理)(2025江西南昌中学期中)朊病毒是一类不含核酸而仅由蛋白质构成的可自我复制并具感染性的因子,为验证朊病毒的侵染因子,科研人员分别按照图示1→2→3→4和6→5→3→4进行实验①、②(题中所用牛脑组织细胞为无任何标记的活体细胞)。下列叙述错误的是(　　)
A.图中进行搅拌的目的是将牛脑组织细胞和未侵入细胞的朊病毒分离开
B.T2噬菌体与朊病毒最主要的区别是朊病毒可能是向宿主细胞注入蛋白质
C.实验①离心后上清液中几乎不能检测到32P,沉淀物中也几乎检测不到32P
D.推测实验②培养适宜时间后搅拌和离心,检测放射性位置应主要位于上清液中
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.B 2.C 3.B 4.B 5.C 6.C 7.C 8.B
9.B 10.A
1.B　Ⅰ中是R型细菌,其菌落表面粗糙,Ⅱ中是S型细菌,其菌落表面光滑,A错误;以Ⅰ~Ⅲ组的实验现象为参照分析第Ⅳ组实验,Ⅳ组结果能证明加热致死的S型细菌中的某种物质(转化因子)能促使R型细菌转化为S型细菌,但不能证明该物质是S型细菌的DNA,B正确,C错误;DNA酶能催化DNA水解,若接种前在Ⅳ组培养基中加入DNA酶,则Ⅳ组中S型菌落的数量会减少,D错误。
2.C　甲、乙两组S型细菌的提取物中的转化因子能将部分R型细菌转化为S型细菌,培养皿中都含R型菌落和S型菌落;丙组S型细菌的提取物中DNA被DNA酶水解,培养皿中只含有R型菌落,A、B正确;甲、丙组的实验结果只能说明DNA是转化因子,甲、乙组的实验结果说明蛋白质不是转化因子,从而证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA,C错误,D正确。
易错分析
肺炎链球菌转化实验的认识误区
　　并非所有的R型细菌都被转化。转化受到DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响,因此并不是所有的R型细菌都被转化成S型细菌,只有少部分R型细菌被转化成S型细菌。
3.B　
必备知识 实验分析
注射S型活细菌,小鼠死亡;注射R型活细菌,小鼠不死亡 ①中含有S型细菌,小鼠死亡; ②中S型细菌的DNA被DNA酶水解,只含有R型细菌,小鼠不死亡; ③④中经高温加热后R型细菌、S型细菌均死亡,小鼠不死亡
4.B　验证Mg是植物体必需元素的实验中,实验组需用缺Mg的培养液处理,运用了“减法原理”,A不符合题意;研究分泌蛋白的合成、运输与分泌,未用到“减法原理”和“加法原理”,B符合题意;蝾螈受精卵横缢实验先后用了“减法原理”(无核)和“加法原理”(无核一侧补充细胞核),C不符合题意;比较过氧化氢在不同条件下分解的实验中,分别设置不同的条件(如加热、加FeCl3、加过氧化氢酶),运用了“加法原理”,D不符合题意。
5.C　肺炎链球菌体内、体外转化实验的设计思路不同,C错误。
归纳总结
肺炎链球菌体内、体外转化实验的联系
　　(1)二者所用的材料相同,都是R型和S型两种肺炎链球菌。
　　(2)两实验都遵循对照原则、单一变量原则。
　　(3)体外转化实验是在体内转化实验的基础上进行的。
6.C　标记噬菌体的操作过程:首先在分别含有35S和32P的培养基中培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养噬菌体,得到分别被35S和32P标记的噬菌体,A正确;步骤二中噬菌体利用细菌的氨基酸、核苷酸合成自身的蛋白质、核酸,B正确;步骤五中32P标记组的放射性主要分布在离心管的沉淀物中,C错误;噬菌体侵染细菌实验表明子代噬菌体的各种性状,是通过亲代的DNA遗传的,D正确。
易错分析
噬菌体侵染细菌实验中应注意的问题
　　(1)T2噬菌体只能侵染大肠杆菌,而不能侵染其他细菌。
　　(2)标记噬菌体时应先标记细菌,用噬菌体侵染被标记的细菌,从而标记噬菌体。因为噬菌体是没有细胞结构的病毒,病毒营寄生生活,必须依赖活细胞生存。
7.C　物理模型:以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,图示模型是物理模型,A正确。35S标记噬菌体的蛋白质外壳,32P标记噬菌体的DNA,图中的T2噬菌体灰色部分代表被标记,B正确。搅拌和离心的目的如表:
操作 目的
搅拌 使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,C错误
离心 让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌,D正确
8.B　
组别 实验条件 的变化 实验结果分析
甲组:35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌 保温时间延长 部分大肠杆菌已裂解,无放射性的子代噬菌体进入上清液,不会改变上清液的放射性,A错误
只缩短搅拌时间 35S标记的噬菌体蛋白质外壳会随大肠杆菌沉淀,导致沉淀物的放射性增大,B正确,D错误
搅拌步骤省略
乙组:32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌 保温的温度过低 噬菌体侵入大肠杆菌中的DNA变少,导致沉淀物的放射性减小,C错误
9.B　该实验的设计思路是将RNA和蛋白质分离,分别验证其作用,与肺炎链球菌体内转化实验的设计思路不同,B错误;该实验证明TMV的遗传物质是RNA,而不是蛋白质,C正确;实验中给烟草接种TMV的RNA后可使其感染病毒,说明RNA在烟草细胞中能够控制TMV的合成,包括其蛋白质外壳,D正确。
10.A　DNA是主要的遗传物质是指绝大多数生物的遗传物质是DNA(易错点),B错误;RNA病毒的遗传物质是RNA,而DNA病毒的遗传物质是DNA,C错误;真核生物细胞核内、细胞质中的遗传物质都是DNA,D错误。
易错分析　(1)对于某一种生物,其遗传物质是确定的,具有细胞结构的生物的遗传物质是DNA,病毒只有一种核酸,该核酸是其遗传物质。
　　(2)DNA是主要的遗传物质是指生物界范围,不是具体某种生物。
　　(3)并不是所有的核酸都能作为遗传物质,如细胞生物中的RNA。
能力提升练
1.A 2.B 3.B 4.A 5.B 6.D 7.D
1.A　
肺炎链球菌属于原核生物,其含有核糖体,肺炎链球菌利用自身的核糖体合成蛋白质,B错误。
2.B　第一组用35S标记噬菌体的蛋白质外壳,离心后蛋白质外壳位于上清液,上清液有较高的放射性;用32P标记大肠杆菌,离心后大肠杆菌位于沉淀物,沉淀物有较高的放射性,A错误。18O没有放射性,B正确。第三组用14C标记噬菌体,其蛋白质外壳和DNA都被标记,上清液和沉淀物都有较高的放射性,C错误。第三组中噬菌体的DNA和蛋白质外壳都被标记,大肠杆菌未被标记,第三组少数含有亲本DNA链的子代噬菌体具有放射性,D错误。
3.B　噬菌体侵染细菌实验中,利用不同的同位素分别标记蛋白质和DNA,从而将二者分开,观察各自的遗传效应,搅拌和离心的目的不是使T2噬菌体的DNA和蛋白质分开,B错误,C正确。
4.A　
组别 选项分析
组1 加热致死的PenrS型细菌使部分活的R型细菌转化为PenrS型细菌,PenrS型细菌使部分小鼠患败血症,PenrS型细菌抗青霉素,患败血症的小鼠注射青霉素治疗后不能康复,A错误
组2 PenrS型细菌的DNA是转化因子,可使部分R型细菌转化为PenrS型细菌,在普通培养基上,PenrS型细菌和R型细菌均可以生长,B正确
组3 PenrS型细菌的DNA转移到R型细菌中,使部分R型细菌转化为PenrS型细菌,在含有青霉素的培养基上,R型细菌不能生长,只有PenrS型细菌能生长,C正确
组4 PenrS型细菌的DNA被DNA酶水解而无转化功能,且活的R型细菌不抗青霉素,因此培养基中观察不到R型菌落和S型菌落,D正确
5.B　
曲线 选项分析
b~c段 若噬菌体共繁殖了10代,则c时对应数量应为100×210,远大于1 000,A错误
d~e段 噬菌斑数基本不变,原因可能是绝大部分细菌已经被裂解,噬菌体失去寄生场所,B正确
a~b段 噬菌斑数没有增加,说明细菌体内正旺盛地进行噬菌体DNA的复制和有关蛋白质的合成等过程,此阶段噬菌体已经侵染细菌,只是还未导致细菌裂解,C、D错误
6.D　猴痘病毒不能直接在培养基中独立增殖,必须依赖宿主细胞生存,正确的标记方法:先在含有同位素的培养基中培养宿主细胞,再用宿主细胞培养猴痘病毒,A错误。15N标记DNA的胸腺嘧啶,3H标记RNA的尿嘧啶,若甲组子代病毒检测到15N,而乙组未检测到3H,可推测DNA是遗传物质,B错误。15N不具有放射性,因此甲组不可通过检测放射性测出是否有对应的同位素,应根据15N与N密度不同进行检测,C错误。本实验用15N标记的胸腺嘧啶和3H标记的尿嘧啶进行实验,采用了同位素标记法,同位素标记法可用于示踪物质的运行和变化规律,D正确。
7.D　
题图解读
　　本实验用32P和35S标记的朊病毒进行实验,采用了同位素标记法。
T2噬菌体与朊病毒最主要的区别:T2噬菌体是向宿主细胞注入DNA;朊病毒不含核酸,只含蛋白质,可能是向宿主细胞注入蛋白质,B正确。由于朊病毒只含蛋白质,蛋白质中P含量极低,图示2步骤后提取的朊病毒几乎不含32P,实验①离心后上清液和沉淀物中几乎不能检测到32P,C正确。朊病毒的蛋白质中含有S,图示5步骤后提取的朊病毒含有35S,由于朊病毒的蛋白质是侵染因子,35S随朊病毒的蛋白质侵入牛脑组织细胞中,离心后放射性应主要位于沉淀物中,D错误。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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