高一生物寒假作业同步练习题DNA是主要的遗传物质含解析

DNA是主要的遗传物质

✹ 教材知识梳理

1．肺炎双球菌类型

2.格里菲思的体内转化实验

(1)实验①②对比，说明R型细菌无毒性、S型细菌有毒性。

(2)实验②③对比，说明被加热杀死的S型细菌无毒性。

(3)实验②③④对比，说明R型细菌转化为S型细菌。

(4)结论：已经加热杀死的S型细菌中，含有使R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”。

3．艾弗里的体外转化实验

(1)实验①②分别说明荚膜多糖、蛋白质没有转化作用。

(2)实验③④说明DNA有转化作用，DNA的水解产物没有转化作用。

4.T2噬菌体侵染大肠杆菌实验

(1)．实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌等

a.T2噬菌体的结构

b.T2噬菌体的复制式增殖

（2）实验方法：放射性同位素标记法。

（3）实验过程和结果

（4）实验结果分析

一、选择题

1．有关DNA是主要的遗传物质的实验叙述正确的是（    ）

A．格里菲思的肺炎双球菌转化实验证明S型肺炎双球菌的DNA使R型菌发生转化

B．艾弗里的肺炎双球菌转化实验证明DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质

C．赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染实验说明了DNA是主要的遗传物质

D．提取的烟草花叶病毒RNA可以使烟草感染，证明RNA也是遗传物质

【答案】D

【分析】

1、肺炎双球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲斯体内转化实验证明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；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。

2、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。

【详解】

A、格里菲思通过肺炎双球菌转化实验，推论出加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成部分活R型菌转化为S型菌的物质—“转化因子”，这种转化因子究竞是什么物质，当时并不知道，A错误；

B、艾弗里的转化实验中蛋白质单独和活R型菌混合培养并不能使其转化，说明蛋白质不是遗传物质，B错误；

C、赫尔希和蔡斯的侵染实验中，由于噬菌体的蛋白质外壳并未进入大肠杆菌，而DNA进入大肠杆菌，说明DNA是遗传物质，没有其他物质（比如RNA）的对比，并不能说明DNA是主要的遗传物质，C错误；

D、单独的烟草花叶病毒RNA可以使烟草感染，说明其RNA起到了遗传的作用，证明RNA也是遗传物质，D正确。

故选D。

2．虽然艾弗里与赫尔希等人的实验方法不同，但是实验的设计思路却有共同之处。他们最关键的实验设计思路是（    ）

A．设法把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地观察它们的作用

B．用同位素标记DNA和蛋白质

C．要区分肺炎双球菌的种类

D．要得到噬菌体或肺炎双球菌

【答案】A

【分析】

艾弗里及其同事研究肺炎双球菌的实验设计思路是设法将DNA和蛋白质分离，单独地直接观察不同成分的作用。

【详解】

艾弗里与赫尔希等人的实验方法不同，但是实验的设计思路却有共同之处。即实验设计思路是设法把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地观察它们的作用。

故选A。

3．在“噬菌体侵染细菌的实验”中，用于标记噬菌体DNA的放射性同位素是（    ）

A．14C B．3H C．18C D．32P

【答案】D

【分析】

1、噬菌体的结构：蛋白质外壳（C、H、O、N、S）+DNA（C、H、O、N、P）。

2、为了证明噬菌体侵染细菌时，进入细菌的是噬菌体DNA，而不是它的蛋白质外壳，应该标记DNA和蛋白质的特征元素，即用32P标记DNA，用35S标记蛋白质外壳。

【详解】

噬菌体的结构：蛋白质外壳（C、H、O、N、S）+DNA（C、H、O、N、P）。为了证明噬菌体侵染细菌时，进入细菌的是噬菌体DNA，而不是它的蛋白质外壳，应该标记DNA和蛋白质的特征元素，即用32P标记DNA，用35S标记蛋白质外壳，D正确 。

故选D。

4．1944年，艾弗里及其同事进行了肺炎双球菌体外转化实验。下列对该实验的实验材料及实验过程的分析，说法正确的是（　　）

A．用甲基绿吡罗红混合染色剂对S型肺炎双球菌染色，可以证明其遗传物质是DNA

B．将R型活细菌与S型菌的DNA混合后培养，一段时间后观察到培养基中所有菌落表面都是光滑的

C．将S型活细菌与R型菌的DNA混合后培养，一段时间后观察到培养基中部分菌落表面是粗糙的

D．一定范围内，提取的S型菌DNA的纯度越高，R型活菌转化为S型活菌的比例越高

【答案】D

【分析】

在艾弗里证明遗传物质是DNA的实验中，艾弗里将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开,单独的、直接的观察它们各自的作用。另外还增加了一组对照实验，即DNA酶和S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养。

【详解】

A、甲基绿吡罗红混合染色剂能鉴定细胞中存在DNA，但不能证明其遗传物质是DNA，A错误；

B、将R型活细菌与S型菌的DNA混合后培养，有的R型菌转化为S型菌，有的R型菌没有转化，培养基中会形成光滑和粗糙两种菌落，B错误；

C、将S型活细菌与R型菌的DNA混合后培养，不管转化还是没有转化，每个菌体表面都有荚膜，培养基中形成的菌落都是光滑的，C错误；

D、艾弗里实验中，提取的S型菌DNA的纯度越高，转化就越有效，D正确。

故选D。

5．为了追踪噬菌体侵染细菌时进入细菌体内的是DNA还是蛋白质，需对一组噬菌体的DNA和另一组噬菌体的蛋白质分别进行放射性同位素标记，其中对DNA进行标记的元素是（    ）

A．C B．H C．O D．P

【答案】D

【分析】

噬菌体侵染细菌的实验中采用同位素标记法。

【详解】

DNA的组成元素是C、H、O、N、P，其中P是DNA的特征元素，蛋白质的组成元素主要是C、H、O、N、S，特征元素是S，因此对DNA进行标记的元素是P元素，A、B、C错误，D正确，

故选D。

6．1952年，赫尔希和蔡斯完成了T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验。下列有关T2噬菌体的叙述错误的是（　　）

A．不具细胞结构 B．遗传物质是DNA

C．在活细胞中才能增殖 D．通过无丝分裂繁殖后代

【答案】D

【分析】

赫尔希和蔡斯首先在分别含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基中培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体，得到DNA含有32P标记或蛋白质含有35S标记的噬菌体。

【详解】

A、T2噬菌体为病毒，不具有细胞结构，A正确；

B、T2噬菌体为DNA病毒，只含有一种核酸,遗传物质为DNA，B正确；

C、T2噬菌体不能独立完成生命活动，必须寄生在大肠杆菌中，才能完成增殖，C正确；

D、无丝分裂属于真核细胞的分裂方式，T2噬菌体为病毒，D错误。

故选D。

7．艾弗里等人通过实验发现，能促使R型细菌发生转化的物质是S型细菌的（    ）

A．DNA B．RNA C．蛋白质 D．荚膜多糖

【答案】A

【分析】

肺炎双球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲斯体内转化实验，证明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；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。

【详解】

艾弗里将S型细菌中的物质一一提纯，分别与R型细菌混合，单独观察它们的作用，结果发现只有加入S型细菌DNA的一组实验中出现了S型细菌，进而证明将R型细菌转化为S型细菌的物质是S型细菌的DNA，A正确。

故选A。

8．用32P标记的噬菌体做侵染大肠杆菌的实验，若检测结果为上清液出现含32P的子代噬菌体，出现这种现象的原因不可能是（    ）

A．保温时间过短 B．保温时间过长

C．搅拌时间过久 D．离心时间过久

【答案】A

【分析】

T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。

【详解】

保温时间过短，部分噬菌体未能侵染至细菌内部，经搅拌离心后，上清液出现含32P的亲代噬菌体，不是子代噬菌体，A错误，BCD正确。

故选A。

【点睛】

噬菌体的增殖过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放。

9．在肺炎链球菌的转化实验中，导致 R 型细菌转化成S 型细菌的转化因子是（    ）

A．荚膜 B．蛋白质

C．R 型细菌的DNA D．S型细菌的DNA

【答案】D

【分析】

艾弗里通过分别研究S型菌的DNA、蛋白质和多糖荚膜在肺炎双球菌转化实验中的作用，确定了促使R型细菌转化成S型细菌的转化因子。

【详解】

将S型菌的DNA、蛋白质和多糖荚膜分别和R型菌混合培养，只有加入S型菌DNA的培养基中会出现S型菌，证明促使R型细菌转化成S型细菌的转化因子是S型菌的DNA。D正确。

故选D。

10．烟草花叶病毒专门感染植物，尤其是烟草及其他茄科植物，能使这些受感染的叶片看起来斑驳污损。烟草和烟草花叶病毒的遗传物质分别是（    ）

A．DNA和DNA B．DNA和RNA

C．RNA和DNA D．RNA和RNA

【答案】B

【分析】

生物的遗传物质有DNA或RNA，以DNA为遗传物质的生物有：原核生物、真核生物、DNA病毒；以RNA为遗传物质的生物是RNA病毒。

【详解】

烟草属于植物，其遗传物质为DNA；烟草花叶病毒是RNA病毒，其遗传物质是RNA，B正确。

故选B。

11．从烟草花叶病毒中提取出来的蛋白质，不能使烟草感染病毒，但是，从这些病毒中提取出来的RNA，却能使烟草感染病毒。由此可以说明烟草花叶病毒的遗传物质是（    ）

A．RNA B．DNA C．蛋白质 D．氨基酸

【答案】A

【分析】

病毒只含有一种核酸，其遗传物质就是其所含的核酸。

【详解】

A、从烟草花叶病毒中提取出来的RNA能使烟草感染病毒，说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，A正确；

B、烟草花叶病毒属于RNA病毒，不含DNA，B错误；

C、从烟草花叶病毒中提取出来的蛋白质不能使烟草感染病毒，说明蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质，C错误；

D、氨基酸是构成蛋白质的基本单位，蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质，D错误。

故选A。

12．艾弗里的肺炎双球菌转化实验证明了DNA是遗传物质，该实验最关键的设计思路是（   ）

A．分离噬菌体和细菌，比较其差异 B．降解DNA以研究其结构组成

C．用同位素标记DNA和蛋白质 D．分别研究DNA和蛋白质等是否具有遗传效应

【答案】D

【分析】

肺炎双球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验，格里菲斯体内转化实验证明加热杀死的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；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。

【详解】

在艾弗里证明遗传物质是DNA的实验中，艾弗里将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开，单独的、直接的观察它们各自的作用，另外还增加了一组对照实验，即DNA酶和S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养，最终证明DNA是具有遗传效应的“转化因子”，D正确，A、B、C错误。

故选D。

【点睛】

本题考查肺炎双球菌转化实验，要求考生识记艾弗里体外转化实验的过程及结论，能对各选项作出准确的判断，属于考纲识记层次的考查。

13．在“肺炎双球菌的转化实验”中，谁最后为转化因子“验明正身”（）

A．格里菲斯 B．艾弗里 C．赫尔希 D．蔡斯

【答案】B

【解析】

肺炎双球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲斯体内转化实验证明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；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。所以在“肺炎双球菌的转化实验”中，艾弗里最后为转化因子“验明正身”，B项正确，A、C、D项正确。

14．若有一个含32P标记的大肠杆菌（只标记DNA）被1个含35S标记的噬菌体侵染，则该大肠杆菌裂解后释放的噬菌体将（    ）

A．只含35S B．只含35S，不含32P

C．只含32P D．不含35S，也不含32P

【答案】D

【分析】

噬菌体侵染大肠杆菌的实验示意图：

【详解】

噬菌体在侵染细菌时，只将自身的DNA注射到细菌菌体中，蛋白质外壳留在细菌体外，而且子代噬菌体的蛋白质是以大肠杆菌体内的原料合成的，故子代噬菌体中不含35S；而32P标记的是大肠杆菌的DNA而不是脱氧核苷酸，所以子代噬菌体中也不含有32P，D符合题意。

故选D。

15．在肺炎双球菌转化实验中，将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后，注射到小鼠体内。小鼠的存活情况和体内出现的细菌类型是（    ）

A．存活；无毒R型菌 B．死亡；有毒R型菌和有毒S型菌

C．存活；无毒S型菌 D．死亡；有毒S型菌和无毒R型菌

【答案】D

【分析】

将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后，S型细菌在鼠体内促使了R型向S型的转化，其实质是S型某些DNA片段进入R型细菌细胞中，与R型细菌的基因发生重组，所以细胞中出现了有毒的S型细菌。

【详解】

R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后，加热杀死的S型细菌的DNA可将R型活细菌转化为有毒的S型细菌，且R型活细菌仍可繁殖，故小鼠死亡，D符合题意。

故选D。

16．1928年，格里菲思利用小鼠为实验材料，进行了肺炎双球菌的转化实验，下列有关叙述正确的是（    ）

A．注射R型活细菌，小鼠死亡

B．注射S型活细菌，小鼠死亡

C．注射加热后杀死的S型细菌，小鼠死亡

D．R型活细菌与加热后杀死的S型细菌混合后注射，小鼠不死亡

【答案】B

【分析】

R型和S型肺炎双球菌的区别是前者没有荚膜（菌落表现粗糙），后者有荚膜（菌落表现光滑）。由肺炎双球菌转化实验可知，只有S型菌有毒，会导致小鼠死亡，S型菌的DNA才会使R型菌转化为S型菌。肺炎双球菌体内转化实验：注射R型细菌→小鼠→存活；注射S型细菌→小鼠→死亡；注射加热杀死的S型细菌→小鼠→存活；注射加热杀死的S型细菌+R型细菌→小鼠→死亡。

【详解】

A、由于R型肺炎双球菌没有荚膜，不能抵抗吞噬作用和体液中的杀菌物质，所以注射R型活细菌，会被消灭，因而小鼠不会死亡，A错误；

B、由于S型肺炎双球菌有荚膜，能抵抗吞噬作用和体液中的杀菌物质，所以注射S型活细菌，不会被消灭，导致小鼠死亡，B正确；

C、注射加热后杀死的S型细菌，S型细菌会失去活性，因而不会导致小鼠死亡，C错误；

D、R型活细菌与加热后杀死的S型细菌混合后注射，S型细菌的DNA能使R型活细菌转化成S型活细菌，因而能导致小鼠死亡，D错误。

故选B。

17．在噬菌体侵染细菌的实验中，指导子代噬菌体蛋白质外壳合成的是（    ）

A．噬菌体DNA B．细菌蛋白质

C．噬菌体蛋白质 D．细菌DNA

【答案】A

【分析】

噬菌体的繁殖过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放。

【详解】

噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体的合成。因此，在噬菌体侵染细菌实验中，指导子代噬菌体蛋白质外壳合成的是噬菌体的DNA，A正确。
故选A。

二、填空题

1．请根据噬菌体侵染细菌的实验过程，回答下列问题：

(1)该实验采用了同位素标记方法，具体是用32P标记___________，用35S标记__________。

(2)噬菌体DNA复制时，由细菌提供的条件是：_________________。

(3)合成噬菌体的蛋白质是在_______中的___________上进行的。

(4)35S标记的噬菌体侵染细菌时，离心后的沉淀物中有少量放射性的原因可能是_____不充分，少量35S 的噬菌体蛋白质外壳_____________没有分离。

(5)该实验在设计思路上的关键点是______________．

【答案】DNA   蛋白质   原料、能量、酶   细菌   核糖体   搅拌   吸附在细菌表面   设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应

【分析】

1、噬菌体繁殖过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放．
2、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质．

【详解】

（1）蛋白质外壳由C、H、O、N组成，DNA由C、H、O、N、P组成，则用32P标记DNA，用35S标记蛋白质．
（2）噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体合成，而DNA复制所需的原料、能量、酶等条件均由细菌提供．
（3）噬菌体的蛋白质是在细菌中的核糖体上合成的．
（4）35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳留在外面，经搅拌离心后分布到上清液中，因此上清液中具有较强的放射性．若35S标记的噬菌体侵染细菌时，离心后的沉淀物中有少量放射性，原因可能是搅拌不充分，少量35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面没有分离．
（5）该实验在设计思路上的关键点是设法把DNA与蛋白质分开，单独地去观察DNA或蛋白质的作用．

2．1952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：①标记的噬菌体与细菌混合  ②35S和32P分别标记噬菌体  ③放射性检测  ④离心分离。

(1)该实验步骤的正确顺序是 （______）

A．①②④③        B．④②①③            C．②①④③            D．②①③④

(2) 下图中锥形瓶内的培养液是用来培养 _________ ，其内的营养成分中能否含有32P? _______。

(3) 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

(4) 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(两种可能)_________________________________________________________

  (5) 若按上述方式连续培养噬菌体n代，则含32P的个体应占总数的_____________。

【答案】(1)②①④③ （2）大肠杆菌 ; 不含有 （3）C

（4）①没有侵入大肠杆菌的噬菌体

②侵入大肠杆菌的噬菌体经增殖后释放出的子代噬菌体。

（5）1/2n-1

【解析】

噬菌体是病毒，是在活细胞中营寄生生活的生物，不能直接在培养基上培养。先培养细菌，使细菌标记上，再用未标记的噬菌体侵染被标记的细菌，再用被标记的噬菌体侵染未标记的细菌，保温、离心处理，检测放射性，顺序为②①④③，锥形瓶内是培养未标记的大肠杆菌，所以不含有放射性同位素；存在于上清液中的放射性主要是蛋白质外壳，蛋白质外壳中特有的元素是S元素；上清液中存在放射性32P原因有二，一是保温时间短，有的噬菌体还没有来得及侵染，二是保温时间过长，大肠杆菌裂解死亡，子代噬菌体被释放出来；噬菌体只把DNA注入到大肠杆菌体内为模板，子代噬菌体的DNA和蛋白质的原料、场所、能量、酶等所有的条件，均由大肠杆菌提供，注入的DNA两条链因DNA复制是半保留复制，无论复制多少次只能分配到两个子代DNA分子中去，所以的子代DNA分子都含有原料链，含亲代噬菌体所占的比例是2/2n=1/2n-1。