2020届高考全国卷人教版生物一轮复习课时检测(二十一) DNA是主要的遗传物质 Word版含解析

课时检测(二十一) DNA是主要的遗传物质
一、选择题
1．人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程，下列叙述错误的是()
A．孟德尔发现遗传因子但并未证实其化学本质
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．沃森和克里克首先利用显微镜观察到DNA双螺旋结构
D．烟草花叶病毒感染烟草实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA
解析：选C孟德尔提出遗传因子，但并未证实其化学本质，A正确。

噬菌体侵染细菌实验运用同位素标记法，蛋白质和DNA比肺炎双球菌体外转化实验纯度更高，B正确。

沃森和克里克建立了DNA结构模型，并没有用显微镜观察到DNA双螺旋结构，C错误。

烟草花叶病毒为RNA病毒，分别提取蛋白质外壳和RNA形成重组病毒，含有烟草花叶病毒RNA的重组病毒会使烟草发病，证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，D正确。

2．探索遗传物质的过程是漫长的，直到20世纪初期，人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。

当时人们作出判断的理由不包括()
A．蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并且能够自我复制
B．蛋白质与生物的性状密切相关
C．蛋白质中氨基酸的不同排列组合可能贮存大量遗传信息
D．不同生物的蛋白质在结构上存在差异
解析：选A蛋白质的热稳定性没有DNA高，且不能自我复制；作为遗传物质，要能控制生物的性状，而蛋白质与生物的性状密切相关；作为遗传物质要能储存大量的遗传信息，而蛋白质中氨基酸的不同排列组合可能贮存大量遗传信息；不同生物的蛋白质在结构上存在差异，可能代表不同的遗传信息。

3．(2018·济宁一模)下列关于肺炎双球菌的体内和体外转化实验以及T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述，正确的是()
A．三个实验的设计思路是一致的
B．三个实验都用到了同位素标记法
C．三个实验都不能得出蛋白质不是遗传物质的结论
D．三个实验所涉及生物的遗传物质都是DNA
解析：选D三个实验中，肺炎双球菌的体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的设计思路相同，A错误；肺炎双球菌的体内和体外转化实验都没有用到放射性同位素标记法，B 错误；肺炎双球菌的体外转化实验能得出蛋白质不是遗传物质的结论，C错误；三个实验所涉及生物有噬菌体、小鼠、细菌，它们的遗传物质都是DNA，D正确。

4．下列关于遗传物质的说法，错误的是()
①真核生物的遗传物质是DNA②原核生物的遗传物质是RNA③细胞核的遗传物质是DNA④细胞质的遗传物质是RNA⑤甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA或RNA
A．①②③B．②③④
C．②④⑤D．③④⑤
解析：选C真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA；细胞核和细胞质中的遗传物质都是DNA；甲型H1N1流感病毒属于RNA病毒，遗传物质是RNA。

5．(2018·上海嘉定调研)治疗艾滋病(HIV的遗传物质为RNA)的药物AZT的分子构造与胸腺嘧啶脱氧核苷酸结构很相似。

那么AZT抑制病毒繁殖的机制是() A．抑制艾滋病病毒RNA基因的转录
B．抑制艾滋病病毒RNA基因的逆转录合成DNA
C．抑制艾滋病病毒蛋白质的翻译过程
D．抑制艾滋病病毒RNA基因的自我复制
解析：选B AZT的分子构造与胸腺嘧啶脱氧核苷酸结构很相似，可以代替胸腺嘧啶脱氧核苷酸参与DNA合成的过程，形成无效的DNA，因此抑制了艾滋病病毒RNA基因的逆转录合成DNA。

6．禽流感是由禽流感病毒(一种不能进行逆转录的RNA病毒)引起的禽类急性传染病，该病毒也能感染人类。

下列有关叙述正确的是()
A．禽流感病毒遗传物质的基本组成单位是核糖核酸
B．禽流感病毒的衣壳蛋白在自身的核糖体内合成
C．家禽和人类的被感染细胞表面可能具有相似的受体
D．被禽流感病毒感染的宿主细胞的裂解属于细胞坏死
解析：选C根据题意，禽流感病毒的遗传物质是RNA，其基本组成单位是核糖核苷酸，A错误；病毒没有细胞结构，禽流感病毒的衣壳蛋白在宿主细胞内的核糖体上合成，B 错误；禽流感病毒既能感染禽类也能感染人类，家禽和人类的被感染细胞表面可能具有相似的受体，C正确；被禽流感病毒感染的宿主细胞的裂解属于细胞凋亡，D错误。

7．(2018·郑州测试)S型肺炎双球菌菌株是人类肺炎和小鼠败血症的病原体，而R型菌株却无致病性。

下列有关叙述正确的是()
A．肺炎双球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质
B．S型细菌与R型细菌致病性的差异是细胞分化的结果
C．S型细菌再次进入人体后可刺激记忆B细胞中某些基因的表达
D．S型细菌的DNA用相关的酶水解后，仍然能使R型细菌发生转化
解析：选C肺炎双球菌利用自己细胞中的核糖体合成蛋白质；S型细菌与R型细菌致病性的差异是由于遗传物质的不同；S型细菌再次进入人体后可刺激记忆B细胞增殖分
化为浆细胞，使其中的某些基因得以表达；S型细菌的DNA用相关的酶水解后，不再有DNA，不会使R型细菌发生转化。

8．下列有关遗传物质的叙述，错误的是()
A．探究遗传物质的基本思路：设法将核酸与蛋白质分开，单独地、直接地观察各自的作用
B．作为细胞生物的遗传物质的DNA，其双螺旋结构的基本骨架是由核糖和磷酸交替连接而成的
C．若某DNA分子中含某种碱基a个，则第n次复制时需要的含该碱基的脱氧核苷酸数为a×2n－1
D．沃森和克里克运用构建物理模型的方法研究DNA分子的结构；萨顿运用类比推理法提出假说“基因位于染色体上”
解析：选B选项A，设法将DNA(或RNA)与蛋白质分开，单独地、直接地观察各自的作用是探究遗传物质是DNA、RNA还是蛋白质的基本实验思路。

选项B，所有细胞生物的遗传物质都是DNA，构成DNA的五碳糖是脱氧核糖。

选项C，第n次复制时需要提供的原料是第(n－1)次产生的所有DNA分子进行复制时所需的原料。

选项D，沃森和克里克通过构建物理模型来研究DNA分子的结构，萨顿提出“基因位于染色体上”的假说时，运用了类比推理法。

9．(2018·洛阳模拟)科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出a、b两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。

下列4组实验中，不可能出现的结果是()
解析：选C因为烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，所以决定病毒类型和病斑类型的是RNA，而不是蛋白质。

C项中的RNA是b型TMV的，分离出的病毒类型应该是b型。

10．某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验，进行了以下4个实验：
①用35S标记的噬菌体侵染未标记的细菌，②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，④用32P标记的噬菌体侵染3H标记的细菌，适宜时间后搅拌和离心，以上4个实验检测到放射性的主要部位是()
A．上清液、沉淀、沉淀和上清液、沉淀和上清液
B．沉淀、上清液、沉淀和上清液、上清液
C．沉淀、上清液、沉淀、沉淀和上清液
D．上清液、沉淀、沉淀和上清液、沉淀
解析：选D沉淀为细菌，上清液是噬菌体的蛋白质颗粒。

①35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，不能进入未标记的细菌，放射性主要在上清液中；②未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌，子代噬菌体主要存在于细菌内，放射性主要在沉淀中；③15N标记的是噬菌体的DNA和蛋白质，其中DNA主要进入未标记的细菌中，放射性在沉淀和上清液中；④32P标记的是噬菌体的DNA，侵染3H标记的细菌，放射性主要出现在沉淀中。

11．(2018·河北三市联考)赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的DNA和蛋白质在侵染细菌过程中的功能，相关数据如图所示，下列叙述错误的是()
A．曲线①表示在搅拌过程中被侵染细菌基本上没有裂解，没有子代噬菌体的释放B．曲线②③表示噬菌体蛋白质未进入细菌，噬菌体DNA进入细菌体内
C．本实验用同位素标记法追踪侵染过程噬菌体中被标记DNA和蛋白质的数量增减，得出实验结论
D．本实验证明在噬菌体的遗传和繁殖过程中，DNA起作用
解析：选C由题图可知，搅拌过程中被噬菌体侵染的细菌存活率一直为100%，说明细菌基本上没有裂解；随着搅拌，附着在细菌上的蛋白质外壳进入上清液中，上清液中的放射性逐渐增大，而被32P标记的噬菌体DNA进入细菌，放射性主要在细菌细胞内，细胞外32P的放射性很低，故曲线②③表示噬菌体蛋白质未进入细菌，噬菌体DNA进入细菌体内；本实验用同位素标记法追踪侵染过程上清液和沉淀物中放射性的差异，从而得出DNA 是遗传物质的结论。

12．(2018·豫南九校质检)细菌转化是指某一受体细菌通过直接吸收来自另一供体细菌的一些含有特定基因的DNA片段，从而获得供体细菌的相应遗传性状的现象，如肺炎双球菌转化实验。

S型肺炎双球菌有荚膜，菌落光滑，可致病，对青霉素敏感。

在多代培养的S 型细菌中分离出了两种突变型：R型，无荚膜，菌落粗糙，不致病；抗青霉素的S型(记为
PenrS型)。

现用PenrS型细菌和R型细菌进行下列实验，对其结果的分析最合理的是()
A．甲组中部分小鼠患败血症，注射青霉素治疗后均可康复
B．乙组中可观察到两种菌落，加青霉素后仍有两种菌落继续生长
C．丙组培养基中含有青霉素，所以生长的菌落是PenrS型细菌
D．丁组培养基中无菌落生长
解析：选D抗青霉素的S型(PenrS型)细菌的DNA是转化因子。

在甲组中，将加热杀死的PenrS型细菌与活的R型活细菌混合注射到小鼠体内，部分活的R型细菌会转化为PenrS型细菌，部分小鼠会患败血症，注射青霉素治疗后，体内有抗青霉素的S型菌存在的小鼠不能康复，A错误；在乙组中，PenrS型细菌的DNA与活的R型活细菌混合培养，可观察到R型细菌和PenrS型菌两种菌落，加青霉素后R型细菌生长受到抑制，只有PenrS 型菌落继续生长，B错误；丙组培养基中含有青霉素，活的R型细菌不能生长，也不能发生转化，因此无菌落出现，C错误；丁组中因为PenrS型菌的DNA被DNA酶催化水解而无转化因子，且活的R型细菌不抗青霉素，因此培养基中无菌落生长，D正确。

二、非选择题
13．人类对遗传物质的探索经历了漫长的过程。

回答下列问题：
(1)在格里菲思所做的肺炎双球菌体内转化实验中，S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型，R型菌由S型菌突变产生。

利用加热杀死的SⅢ型与R型菌混合培养，出现了S型菌，如果S型菌的出现是由于R型菌突变产生，则出现的S型菌为________，作出这一判断的依据是________________________________________________________________________。

(2)艾弗里所做的肺炎双球菌体外转化实验如下：
①S型菌的蛋白质或多糖＋R型菌→只有R型菌
②S型菌的DNA＋R型菌→R型菌＋S型菌
③S型菌的DNA＋DNA酶＋R型菌→只有R型菌
增设实验③的目的是证明________________________________________________________________________。

(3)在噬菌体侵染细菌的实验中，用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标记的噬菌体蛋白质外壳________________，没有分离；用32P标记的噬菌体侵染细菌时，在子代噬菌体中检测到被32P标记的DNA，说明DNA分子在亲子代之间具有连续性，证明了____________。

(4)研究表明，烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，遗传学家无法推测出其RNA分子中四种碱基的比例关系，原因是________________________________________________________________________。

解析：(1)在格里菲思所做的肺炎双球菌体内转化实验中，S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型，R型菌由S型菌突变产生。

利用加热杀死的SⅢ型与R型菌混合培养，出现了S 型菌，如果S型菌的出现是由于R型菌突变产生，由于基因突变是不定向的，则出现的S 型菌为多种类型。

(2)实验①②说明S型菌的DNA能将R型菌转化为S型菌，S型菌的蛋白质或多糖不能将R型菌转化为S型菌，实验③中的DNA酶能将DNA水解，因此增设实验③的目的是证明无DNA则转化一定不能发生。

(3)由于35S 标记的是噬菌体的蛋白质，故含放射性的35S应当存在于上清液中。

若搅拌不充分，则会有少量35S标记的吸附在细菌表面的噬菌体蛋白质外壳进入沉淀物中。

32P标记的是DNA，在子代噬菌体中能找到32P，说明DNA分子在亲子代之间具有连续性，从而证明了DNA是遗传物质。

(4)研究表明，烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，由于RNA是单链，碱基之间没有统一的配对关系，因此遗传学家无法推测出RNA分子中四种碱基的比例关系。

答案：(1)多种类型基因突变是不定向的(2)无DNA则转化一定不能发生(或“DNA 是使R型菌发生转化的唯一物质”、“DNA是使R型菌发生转化的不可或缺的物质”)(3)搅拌吸附在细菌表面DNA是遗传物质(4)RNA是单链，碱基之间没有统一的配对关系
14．(2018·衡阳质检)按照图示1→2→3→4进行实验，本实验验证了朊病毒是蛋白质侵染因子，它是一种只含蛋白质而不含核酸的病原微生物，题中所用牛脑组织细胞为无任何标记的活体细胞。

(1)本实验采用的方法是________________________________________________________________________。

(2)从理论上讲，离心后上清液中________(填“能大量”或“几乎不能”)检测到32P，沉淀物中________(填“能大量”或“几乎不能”)检测到32P，出现上述结果的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)如果添加试管5，从试管2中提取朊病毒后先加入试管5，同时添加35S标记的(NH4)352
SO4，连续培养一段时间后，再提取朊病毒加入试管3，培养适宜时间后离心，检测放射性应主要位于__________中，少量位于____________中，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(4)一般病毒同朊病毒之间的最主要区别是：病毒侵入细胞是向宿主细胞提供__________(物质)，利用宿主细胞的______________________进行________________________________________________________________________ ____________________。

解析：朊病毒不能独立生活，在活细胞内才能增殖，所以要标记朊病毒需先培养带标记的宿主细胞——牛脑组织细胞，再让朊病毒侵染带标记的牛脑组织细胞，完成对朊病毒的标记。

因为朊病毒没有核酸，只有蛋白质，蛋白质中磷含量极低，所以试管2中提取的朊病毒几乎不含32P，即试管4中几乎没有32P；用35S标记的朊病毒侵入牛脑组织细胞，少量朊病毒不能侵染成功，所以放射性物质主要位于沉淀物中，上清液中含少量放射性物质。

朊病毒是一类非正常的病毒，它不含通常病毒所含有的核酸。

答案：(1)同位素标记法(2)几乎不能几乎不能朊病毒不含核酸只含蛋白质，蛋白质中磷含量极低，故试管2中提取的朊病毒几乎不含32P(3)沉淀物上清液经试管5中牛脑组织细胞培养出的朊病毒(蛋白质)被35S标记，提取后加入试管3中，35S随朊病毒侵入到牛脑组织细胞中，因此放射性物质主要位于沉淀物中。

同时会有少量的朊病毒不能成功侵入牛脑组织细胞，离心后位于上清液中，因此上清液中含少量放射性物质(4)核酸核苷酸和氨基酸(原料)自身核酸的复制和蛋白质的合成
15．请利用所给的含有大肠杆菌生长所需各种营养成分的培养基(分别含32P标记的核苷酸和35S标记的氨基酸)、大肠杆菌菌液、T2噬菌体进行实验，证明DNA是遗传物质。

实验过程如下：
步骤一：分别取等量含32P标记的核苷酸和含35S标记的氨基酸的培养基装入两个相同培养皿中，并分别编号为甲、乙；
步骤二：在两个培养皿中接入______________________，在适宜条件下培养一段时间；
步骤三：放入________，培养一段时间，分别获得________和________标记的噬菌体；
步骤四：用上述噬菌体分别侵染______________大肠杆菌，经短时间保温后，用搅拌器搅拌、放入离心管内离心；
步骤五：检测放射性同位素存在的主要位置。

预测实验结果：
(1)在甲培养皿中获得的噬菌体侵染大肠杆菌，搅拌、离心后结果如________图。

(2)在乙培养皿中获得的噬菌体侵染大肠杆菌，搅拌、离心后结果如________图。

解析：本实验首先应关注的是T2噬菌体为DNA病毒，营专性寄生，不能直接在培养皿中培养，所以需先将大肠杆菌放入含放射性的培养基中培养，然后再通过噬菌体侵染含放射性的大肠杆菌，使噬菌体被放射性元素标记。

由题干可知，甲培养皿中含有32P标记的核苷酸，乙培养皿中含有35S标记的氨基酸。

通过上述过程，甲、乙培养皿中得到的噬菌体分别含有32P、35S。

用上述噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，然后搅拌、离心，依据噬菌体在侵染过程中只有DNA进入，而蛋白质外壳不能进入的特点，甲培养皿中含32P的噬菌体使大肠杆菌含放射性，实验结果应为B图；乙培养皿中含35S的噬菌体的放射性仅留在大肠杆菌外的蛋白质外壳上，实验结果应为A图。

答案：等量的大肠杆菌菌液T2噬菌体32P35S未被标记的(1)B(2)A。