（人教版2019必修2）高一生物课后培优分级练3.1 DNA是主要的遗传物质（原卷版+解析）

3.1DNA是主要的遗传物质核心知识梳理核心知识梳理1.S型肺炎双球菌有荚膜，形成的菌落表面光滑，能使小鼠患病死亡。R型肺炎双球菌没有荚膜，形成的菌落表面粗糙，不能使小鼠患病死亡。2.格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验，证明了S型细菌中有转化因子。3.艾弗里的体外转化实验，主要依据是DNA能使生物发生可遗传的变异，证明了DNA是遗传物质。转化的实质是基因重组。4.噬菌体是侵染细菌的病毒，不能用培养基培养，只能用细菌培养。标记噬菌体分两步：先用含放射性同位素的培养基培养细菌，再用上述细菌培养噬菌体。5.赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验，实验过程中保温的目的是为噬菌体侵染细菌提供适宜条件，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是让上清液中析出较轻的噬菌体，沉淀物中留下被感染的细菌。6.原核生物和真核生物的遗传物质都是DNA，DNA病毒的遗传物质也是DNA，只有RNA病毒的遗传物质是RNA。常见的RNA病毒有烟草花叶病毒、流感病毒、HIV、SARS病毒等。因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。课后培优练课后培优练培优第一阶——基础过关练1．在肺炎链球菌的转化实验中，将R型细菌转化为S型细菌的物质是（

）A．S型细菌的蛋白质 B．S型细菌的DNAC．R型细菌的蛋白质 D．R型细菌的DNA2．艾弗里及其同事用R型和S型肺炎链球菌进行培养实验，结果如表。下列叙述正确的有几项（

）实验组号接种菌型对要加入的S型细菌的细胞提取物所进行的处理培养基长菌情况一R型—R型、S型二R型蛋白酶R型、S型三R型RNA酶R型、S型四R型酯酶R型、S型五R型DNA酶R型①实验采用了自变量控制中的“加法原理”②该实验说明DNA是生物主要的遗传物质③第一、第三组说明RNA不是转化因子④加入DNA酶后细胞提取物失去转化活性A．0项 B．1项 C．2项 D．3项3．在T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，直接指导子代噬菌体蛋白质合成的是（

）A．大肠杆菌的mRNA B．大肠杆菌的tRNAC．大肠杆菌核糖体 D．T2噬菌体的mRNA4．关于赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，下列叙述错误的是（

）A．实验中不能用15N代替32P标记DNAB．该实验无法证明蛋白质不是噬菌体的遗传物质C．噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌D．噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌基因编码的5．下列有关生物遗传物质的叙述中，不正确的是（

）A．细菌的遗传物质是DNAB．新冠病毒的遗传物质是RNAC．哺乳动物主要的遗传物质是DNAD．小麦的遗传物质是DNA6．丙肝病毒（一种RNA病毒）与T2噬菌体（一种DNA病毒）相比，其特有的成分是（

）A．核糖、胸腺嘧啶 B．核糖、尿嘧啶C．脱氧核糖、胸腺嘧啶 D．脱氧核糖、尿嘧啶培优第二阶——拓展培优练1．艾弗里细菌转化实验中，为了弄明白什么是遗传物质，他设计了有关实验，下列选项所列的实验过程中，培养基中没有光滑菌落产生的是（

）A．有R型细菌的培养基＋S型细菌的细胞提取物＋RNA酶B．有R型细菌的培养基＋S型细菌的细胞提取物＋蛋白酶C．有R型细菌的培养基＋S型细菌的细胞提取物＋酯酶D．有R型细菌的培养基＋S型细菌的细胞提取物＋DNA酶2．1952年，赫尔希和蔡斯完成了著名的T2噬菌体侵染细菌的实验，下面是实验的部分步骤示意图。下列有关叙述不正确的是（

）A．含35S的亲代噬菌体侵染细菌后，保温培养时间长短不会影响图中B处放射性强度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C．含32P的亲代噬菌体侵染细菌后，在图中B、C处都可检测到32PD．在含32P的培养基上培养，可直接获得含32P的亲代噬菌体3．某团队从下表①～④实验组中选择两组，模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实验，验证DNA是遗传物质。结果显示：第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中，第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中。该团队选择的第一、二组实验分别是（

）T2噬菌体大肠杆菌①未标记15N标记②32P标记35S标记③3H标记未标记④35S标记未标记A．①和④ B．②和③ C．②和④ D．④和③4．艾弗里为研究遗传物质，将S型细菌的提取物平均分为五组，第一组不做处理，第二组加入蛋白酶，第三组加入RNA酶，第四组加入酯酶，第五组加入DNA酶，分别与R型活细菌混合培养，观察菌落。下列有关该实验的叙述，错误的是（

）A．该实验设计遵循了对照原则和单一变量原则B．该实验过程中，在控制自变量时应用了加法原理C．第一、二、三、四组中既含有R型细菌，也含有S型细菌D．艾弗里的肺炎链球菌转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质5．下图表示科研人员研究烟草花叶病毒（TMV）遗传物质的实验过程。下列叙述正确的是（

）A．降解目的是将RNA和蛋白质水解为小分子B．该实验说明RNA也能控制生物性状C．该实验证明了RNA是TMV的主要遗传物质D．烟草细胞为TMV的复制提供模板、原料等所需的条件6．下列关于“肺炎链球菌的转化实验”和“T2噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是（

）A．肺炎链球菌转化实验和T2噬菌体侵染细菌实验中均用到了病毒的培养技术B．艾弗里实验中用“S型细菌提取物+DNA酶”作为对照组，更充分说明“转化因子”就是DNAC．T2噬菌体侵染细菌实验中，35S和32P分别用于标记噬菌体蛋白质的R基和DNA的碱基部位D．35S标记的T2噬菌体侵染细菌实验中，保温时间过长对放射性检测结果不会产生明显影响7．下面是关于遗传物质探索实验的拓展分析，其中正确的是（

）A．格里菲斯实验中的R型菌转化为S型菌是基因突变的结果B．赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是用35S直接标记的C．艾弗里实验用到的科学方法有分离提纯法和同位素标记法D．赫尔希和蔡斯的实验不能说明大肠杆菌的遗传物质是DNA8．下列有关核酸和遗传物质证据的叙述，错误的是（

）A．若某生物具有细胞结构，则可推测其遗传物质为DNAB．若将烟草花叶病毒与烟草细胞的核酸水解，分别可以得到4种和8种核苷酸C．若分别用加热杀死的S型菌与活的S型菌为材料进行肺炎链球菌离体转化实验会得到不同的结果D．将未标记的噬菌体与标记的大肠杆菌混合培养，搅拌离心后，放射性主要分布在沉淀物中培优第三阶——高考沙场点兵1．(2023·全国·高考真题）在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中，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2．(2023·浙江·统考高考真题）某研究小组用放射性同位素、分别标记噬菌体，然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养，如图所示。一段时间后，分别进行搅拌、离心，并检测沉淀物和悬浮液中的放射性。下列分析错误的是A．甲组的悬浮液含极少量标记的噬菌体DNA，但不产生含的子代噬菌体B．甲组被感染的细菌内含有标记的噬菌体DNA，也可产生不含的子代噬菌体C．乙组的悬浮液含极少量标记的噬菌体蛋白质，也可产生含的子代噬菌体D．乙组被感染的细菌内不含标记的噬菌体蛋白质，也不产生含的子代噬菌体3.1DNA是主要的遗传物质核心知识梳理核心知识梳理1.S型肺炎双球菌有荚膜，形成的菌落表面光滑，能使小鼠患病死亡。R型肺炎双球菌没有荚膜，形成的菌落表面粗糙，不能使小鼠患病死亡。2.格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验，证明了S型细菌中有转化因子。3.艾弗里的体外转化实验，主要依据是DNA能使生物发生可遗传的变异，证明了DNA是遗传物质。转化的实质是基因重组。4.噬菌体是侵染细菌的病毒，不能用培养基培养，只能用细菌培养。标记噬菌体分两步：先用含放射性同位素的培养基培养细菌，再用上述细菌培养噬菌体。5.赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验，实验过程中保温的目的是为噬菌体侵染细菌提供适宜条件，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是让上清液中析出较轻的噬菌体，沉淀物中留下被感染的细菌。6.原核生物和真核生物的遗传物质都是DNA，DNA病毒的遗传物质也是DNA，只有RNA病毒的遗传物质是RNA。常见的RNA病毒有烟草花叶病毒、流感病毒、HIV、SARS病毒等。因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。课后培优练课后培优练培优第一阶——基础过关练1．在肺炎链球菌的转化实验中，将R型细菌转化为S型细菌的物质是（

）A．S型细菌的蛋白质 B．S型细菌的DNAC．R型细菌的蛋白质 D．R型细菌的DNA【答案】B【详解】在肺炎链球菌的转化实验中，艾弗里将S型细菌中的物质进行提纯和鉴定，然后将提纯的DNA、蛋白质和多糖等物质分别加入到培养R型细菌的培养基中，结果发现：只有加入DNA，R型细菌才能转化为S型细菌。可见，将R型细菌转化为S型细菌的物质是S型细菌的DNA，B正确，A、C、D均错误。故选B。2．艾弗里及其同事用R型和S型肺炎链球菌进行培养实验，结果如表。下列叙述正确的有几项（

）实验组号接种菌型对要加入的S型细菌的细胞提取物所进行的处理培养基长菌情况一R型—R型、S型二R型蛋白酶R型、S型三R型RNA酶R型、S型四R型酯酶R型、S型五R型DNA酶R型①实验采用了自变量控制中的“加法原理”②该实验说明DNA是生物主要的遗传物质③第一、第三组说明RNA不是转化因子④加入DNA酶后细胞提取物失去转化活性A．0项 B．1项 C．2项 D．3项【答案】C【详解】①实验的不同组中加入不同的酶是为了特异性地去除某种物质，采用的是自变量控制中的“减法原理”，①错误；②该实验说明DNA是生物的遗传物质，不能说明DNA是主要的遗传物质，②错误；③第一、第三组的自变量为是否含有RNA，结果两组都有两种菌体出现，说明RNA不是转化因子，③正确；④加入DNA酶后细胞提取物中的DNA被分解为核苷酸，第五组只有R型菌出现，说明细胞提取物失去转化活性，④正确。故选C。3．在T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，直接指导子代噬菌体蛋白质合成的是（

）A．大肠杆菌的mRNA B．大肠杆菌的tRNAC．大肠杆菌核糖体 D．T2噬菌体的mRNA【答案】D【详解】根据噬菌体侵染大肠杆菌的实验过程分析，噬菌体的DNA进入大肠杆菌，而蛋白质外壳留在了外面，DNA经转录合成mRNA，mRNA作为翻译的模板指导子代蛋白质的合成，即直接指导子代噬菌体蛋白质合成的是T2噬菌体的mRNA。故选D。4．关于赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，下列叙述错误的是（

）A．实验中不能用15N代替32P标记DNAB．该实验无法证明蛋白质不是噬菌体的遗传物质C．噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌D．噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌基因编码的【答案】D【详解】A、噬菌体的DNA和蛋白质中都含有N元素，用15N会将二者都标记，无法进行区分，A正确;B、本实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA，没有直接观察蛋白质进入大肠杆菌是否有作用，实验无法证明蛋白质不是噬菌体的遗传物质，B正确；C、噬菌体DNA的合成原料是来自大肠杆菌体内的四种脱氧核糖核苷酸，C正确;D、噬菌体外壳蛋白是由其自身DNA编码的，D错误。5．下列有关生物遗传物质的叙述中，不正确的是（

）A．细菌的遗传物质是DNAB．新冠病毒的遗传物质是RNAC．哺乳动物主要的遗传物质是DNAD．小麦的遗传物质是DNA【答案】C【详解】ACD、细菌、哺乳动物和小麦是真核生物，遗传物质是DNA，AD正确，C错误；B、新冠病毒是RNA病毒，遗传物质是RNA，B正确。6．丙肝病毒（一种RNA病毒）与T2噬菌体（一种DNA病毒）相比，其特有的成分是（

）A．核糖、胸腺嘧啶 B．核糖、尿嘧啶C．脱氧核糖、胸腺嘧啶 D．脱氧核糖、尿嘧啶【答案】B【详解】A、丙肝病毒（一种RNA病毒）中没有胸腺嘧啶，胸腺嘧啶是DNA特有的碱基，A错误；B、核糖、尿嘧啶是RNA特有的成分，B正确；C、脱氧核糖、胸腺嘧啶都是DNA特有的成分，C错误；D、脱氧核糖是DNA特有的成分，D错误。培优第二阶——拓展培优练1．艾弗里细菌转化实验中，为了弄明白什么是遗传物质，他设计了有关实验，下列选项所列的实验过程中，培养基中没有光滑菌落产生的是（

）A．有R型细菌的培养基＋S型细菌的细胞提取物＋RNA酶B．有R型细菌的培养基＋S型细菌的细胞提取物＋蛋白酶C．有R型细菌的培养基＋S型细菌的细胞提取物＋酯酶D．有R型细菌的培养基＋S型细菌的细胞提取物＋DNA酶【答案】D【详解】A、RNA酶水解S型菌的RNA，培养基上可产生光滑菌落S型菌，A错误；B、蛋白酶水解S型菌的蛋白质，培养基上可产生光滑菌落S型菌，B错误；C、脂酶水解S型菌的脂质，培养基上可产生光滑菌落S型菌，C错误；D、DNA是遗传物质，DNA酶水解S型菌的DNA，培养基上不能产生光滑菌落S型菌，D正确。2．1952年，赫尔希和蔡斯完成了著名的T2噬菌体侵染细菌的实验，下面是实验的部分步骤示意图。下列有关叙述不正确的是（

）A．含35S的亲代噬菌体侵染细菌后，保温培养时间长短不会影响图中B处放射性强度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C．含32P的亲代噬菌体侵染细菌后，在图中B、C处都可检测到32PD．在含32P的培养基上培养，可直接获得含32P的亲代噬菌体【答案】D【详解】A、含35S的亲代噬菌体侵染细菌后，含35S的蛋白质外壳进入B上清液，保温时间过长，大肠杆菌裂解，将噬菌体释放出来；保温时间过短，噬菌体还没有完全寄生到大肠杆菌细胞内，但都不会影响图中B处放射性强度，A正确；B、实验过程中，噬菌体将DNA注入大肠杆菌细胞内，蛋白质外壳吸附在细菌细胞表面，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正确；C、含32P的亲代噬菌体侵染细菌后，32P标记的DNA注入大肠杆菌细胞内，离心后进入沉淀物C，有少部分大肠杆菌裂解，将噬菌体释放出来进入B上清液，在图中B、C处都可检测到32P，C正确；D、噬菌体是病毒，要寄生在活细胞内，在含32P的培养基上培养，不能获得含32P的亲代噬菌体，D错误。3．某团队从下表①～④实验组中选择两组，模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实验，验证DNA是遗传物质。结果显示：第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中，第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中。该团队选择的第一、二组实验分别是（

）T2噬菌体大肠杆菌①未标记15N标记②32P标记35S标记③3H标记未标记④35S标记未标记A．①和④ B．②和③ C．②和④ D．④和③【答案】C【详解】噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌，蛋白质外壳没有进入，为了区分DNA和蛋白质，可用32P标记噬菌体的DNA，用35S标记噬菌体的蛋白质外壳，根据第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中，说明亲代噬菌体的DNA被32P标记，根据第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中，说明第二组噬菌体的蛋白质被35S标记，即C正确，ABD错误。4．艾弗里为研究遗传物质，将S型细菌的提取物平均分为五组，第一组不做处理，第二组加入蛋白酶，第三组加入RNA酶，第四组加入酯酶，第五组加入DNA酶，分别与R型活细菌混合培养，观察菌落。下列有关该实验的叙述，错误的是（

）A．该实验设计遵循了对照原则和单一变量原则B．该实验过程中，在控制自变量时应用了加法原理C．第一、二、三、四组中既含有R型细菌，也含有S型细菌D．艾弗里的肺炎链球菌转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质【答案】B【详解】A、该实验设计遵循了对照原则（分别加入不同的酶构成相互对照等）和单一变量原则，A正确；B、该实验过程中，每个实验组均特异性地去除了一种物质，在控制自变量时应用了减法原理，B错误；C、①②③④中S型细菌的DNA均未被破坏，仍具有转化活性，因此，①②③④中既含有R型细菌，也含有S型细菌，C正确；D、艾弗里分别在S型细菌的提取物加入不同的酶，结果证明了肺炎链球菌的遗传物质是DNA，蛋白质等其他物质不是遗传物质，D正确。5．下图表示科研人员研究烟草花叶病毒（TMV）遗传物质的实验过程。下列叙述正确的是（

）A．降解目的是将RNA和蛋白质水解为小分子B．该实验说明RNA也能控制生物性状C．该实验证明了RNA是TMV的主要遗传物质D．烟草细胞为TMV的复制提供模板、原料等所需的条件【答案】B【详解】A、由图观察可知，降解目的是将烟草花叶病毒TMV的蛋白质和RNA分开，A错误；B、接种RNA烟叶会感染病毒，也就是说RNA也能控制生物性状，B正确；C、该实验得目的是证明烟草花叶病毒TMV的遗传物质是RNA，C错误；D、烟草细胞为TMV的复制提供原料、酶等所需的条件，模板是由烟草花叶病毒（TMV）提供的，D错误。6．下列关于“肺炎链球菌的转化实验”和“T2噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是（

）A．肺炎链球菌转化实验和T2噬菌体侵染细菌实验中均用到了病毒的培养技术B．艾弗里实验中用“S型细菌提取物+DNA酶”作为对照组，更充分说明“转化因子”就是DNAC．T2噬菌体侵染细菌实验中，35S和32P分别用于标记噬菌体蛋白质的R基和DNA的碱基部位D．35S标记的T2噬菌体侵染细菌实验中，保温时间过长对放射性检测结果不会产生明显影响【答案】D【详解】A、肺炎链球菌转化实验中，需要用细菌培养技术对肺炎链球菌进行体外培养，并未涉及到病毒的培养，A错误；B、艾弗里利用减法原理，在实验中用“S型细菌提取物+DNA酶”去除DNA，这是实验组，B错误；C、用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，这两种元素分别存在于组成蛋白质的氨基酸的R基和组成DNA的脱氧核苷酸的磷酸分子中，C错误；D、35S标记的T2噬菌体侵染细菌实验中，亲代噬菌体的蛋白质具有放射性，但蛋白质不是遗传物质，该蛋白质并不会进入细菌体内，所以保温时间过长，对上清液中蛋白质的放射性强度无影响，D正确。7．下面是关于遗传物质探索实验的拓展分析，其中正确的是（

）A．格里菲斯实验中的R型菌转化为S型菌是基因突变的结果B．赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是用35S直接标记的C．艾弗里实验用到的科学方法有分离提纯法和同位素标记法D．赫尔希和蔡斯的实验不能说明大肠杆菌的遗传物质是DNA【答案】D【详解】A、艾弗里实验中R型菌转化为S型菌的实质是基因重组，A错误；B、噬菌体侵染细菌实验中，由于噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能独立生存，因此不能用35S直接标记T2噬菌体的蛋白质，B错误；C、艾弗里等使用物质分离、提纯等方法，证实DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是遗传物质，没用同位素标记法，C错误；D、赫尔希和蔡斯的实验只能说明噬菌体的遗传物质是DNA，不能说明大肠杆菌的遗传物质是DNA，D正确。8．下列有关核酸和遗传物质证据的叙述，错误的是（

）A．若某生物具有细胞结构，则可推测其遗传物质为DNAB．若将烟草花叶病毒与烟草细胞的核酸水解，分别可以得到4种和8种核苷酸C．若分别用加热杀死的S型菌与活的S型菌为材料进行肺炎链球菌离体转化实验会得到不同的结果D．将未标记的噬菌体与标记的大肠杆菌混合培养，搅拌离心后，放射性主要分布在沉淀物中【答案】C【详解】A、具有细胞结构的生物（包括真核生物和原核生物），其遗传物质一定是DNA，只有RNA病毒的遗传物质才是RNA，A正确；B、烟草花叶病毒的核酸只有RNA，因此水解后得到4种核糖核苷酸，而烟草细胞的核酸包括DNA和RNA，因此水解后得到8种核苷酸，B正确；C、肺炎链球菌离体转化实验的本质是S型菌的DNA进入R型菌体内，通过基因重组让R型菌转化为S型菌，加热杀死的S型菌和活的S型菌的DNA都具有活性，故用加热杀死的S型菌与活的S型菌为材料进行离体转化实验会得到相同的实验结果，C错误；D、悬浮液主要是亲代噬菌体的蛋白外壳，沉淀物中主要是大肠杆菌及子代噬菌体，将未标记的T2噬菌体与3H标记的大肠杆菌混合培养，搅拌离心后，放射性主要分布在沉淀物中，D正确。培优第三阶——高考沙场点兵1．(2023·全国·高考真题）在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中，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