（新教材）2019-2020新课程同步人教版高中生物必修二新学案课时双测过关（九）DNA是主要的遗传物质 8页

课时双测过关（九） DNA 是主要的遗传物质 A 级——学考水平达标练 1．格里菲思的肺炎链球菌转化实验如下： ①将无毒的 R 型活细菌注入小鼠体内，小鼠不死亡； ②将有毒的 S 型活细菌注入小鼠体内，小鼠患败血症死亡； ③将加热杀死的 S 型细菌注入小鼠体内，小鼠不死亡； ④将 R 型活细菌与加热杀死的 S 型细菌混合后，注入小鼠体内，小鼠患败血症死亡。 根据上述实验，下列说法错误的是( ) A．整个实验证明 DNA 是转化因子 B．实验①、实验③可作为实验④的对照 C．实验②和实验④中的死亡小鼠体内都可分离到 S 型活细菌 D．重复做实验①与④，得到同样的结果，可排除 S 型活细菌由 R 型活细菌突变而来 解析：选 A 肺炎链球菌体内转化实验得到的结论是加热杀死的 S 型细菌存在转化因 子，没有得出 DNA 是转化因子的结论。 2．下列关于噬菌体侵染细菌实验的叙述，正确的是( ) A．标记蛋白质和 DNA 时，可用含 35S 和 32P 的合成培养基分别培养噬菌体 B．用 32P 标记的噬菌体侵染细菌，离心后上清液有放射性可能是保温时间过长所致 C．该实验的结果说明 DNA 是主要的遗传物质，而蛋白质不是 D．该实验还可说明噬菌体的蛋白质外壳是由细菌的遗传物质控制合成的 解析：选 B 病毒是非细胞生物，只能寄生在活细胞中才能生存，所以标记蛋白质和 DNA 时，不能用含 35S 和 32P 的合成培养基分别培养噬菌体，A 错误；用 32P 标记的噬菌体 侵染细菌实验中，上清液出现较强放射性的原因可能是培养时间过长，大肠杆菌裂解后释 放出子代噬菌体，B 正确；噬菌体侵染细菌实验的结果可说明 DNA 是遗传物质，但不能说 明蛋白质不是遗传物质，C 错误；该实验还可说明噬菌体的蛋白质外壳是由噬菌体的遗传 物质控制合成的，D 错误。 3．艾弗里等人的肺炎链球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了 DNA 是遗传物质。下列关于这两个实验的叙述正确的是( ) A．二者都应用了放射性同位素标记技术 B．二者都诱发了基因突变 C．二者设计思路都是设法把 DNA 与其他物质分开，研究各自的效应 D．艾弗里的实验设置了对照，赫尔希与蔡斯的实验没有对照 解析：选 C 肺炎链球菌转化实验没有采用放射性同位素标记技术，A 错误；二者都 没有诱发基因突变，B 错误；二者设计思路都是设法把 DNA 与其他物质分开，研究各自的 效应，C 正确；二者都遵循对照原则，D 错误。 4．1952 年，赫尔希和蔡斯完成了著名的 T2 噬菌体侵染大肠杆菌实验，有关说法正确 的是( ) A．实验中可用 15N 代替 32P 标记 DNA B．最好用 32P 和 35S 联合标记噬菌体 C．噬菌体 DNA 的合成原料来自大肠杆菌 D．32P 标记的噬菌体侵染细菌实验中，保温时间过长或过短都会降低上清液的放射性 解析：选 C N 是蛋白质和 DNA 共有的元素，若用 15N 代替 32P 标记噬菌体的 DNA， 则其蛋白质也会被标记，A 错误；应用 32P 和 35S 分别标记噬菌体的 DNA 和蛋白质分子，B 错误；噬菌体的 DNA 合成的模板来自噬菌体自身的 DNA，而原料来自大肠杆菌，C 正确； 根据分析可知，32P 标记的噬菌体侵染细菌实验中，保温时间过长或过短都会增强上清液的 放射性，D 错误。 5．如图表示科研人员验证烟草花叶病毒(TMV)遗传物质的实验过程，由此推断正确的 是( ) A．烟草细胞的遗传物质是 RNA B．烟草细胞的细胞膜上有 RNA 的载体 C．感染烟草的病毒的蛋白质和 TMV 的相同 D．接种的 RNA 在烟草细胞中进行了逆转录 解析：选 C 从烟草花叶病毒中提取的 RNA 能使烟草感染病毒，而提取的蛋白质却不 能使烟草感染病毒，这说明 RNA 是烟草花叶病毒(TMV)的遗传物质，可在烟草细胞内合成 TMV 的蛋白质。 6．(2019·嘉兴期末)下列关于“核酸是遗传物质的证据”的经典实验的叙述，正确的是 ( ) A．肺炎链球菌活体转化实验证明了 S 型菌的 DNA 能使 R 型菌转化成 S 型菌 B．从 S 型活菌中抽提的 DNA 与 R 型活菌混合悬浮培养，可观察到光滑型菌落 C．32P 标记的 T2 噬菌体和大肠杆菌混合后未经过搅拌，则沉淀物中的放射性下降 D．单独使用烟草花叶病毒 TMV A 的 RNA 感染烟草，可从烟草细胞中分离出 TMV A 解析：选 D 肺炎链球菌活体转化实验证明加热杀死的 S 型菌中含有“转化因子”， 能够使 R 型细菌转变成 S 型细菌，A 错误；从 S 型活菌中抽提的 DNA 与 R 型活菌混合悬 浮培养后，需接种到固体培养基上才可观察到光滑型菌落，B 错误；32P 标记的是 T2 噬菌 体的 DNA，该噬菌体和大肠杆菌混合后，DNA 进入细菌，并随着细菌离心到沉淀物中，无 论搅拌还是不搅拌都不影响沉淀物中放射性的强弱，C 错误；烟草花叶病毒的遗传物质是 RNA，故单独使用烟草花叶病毒 TMV A 的 RNA 感染烟草会使烟草感染烟草花叶病毒，最 终可从烟草细胞中分离出 TMV A，D 正确。 7．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 DNA ②原核生物的遗传物质是 RNA ③细胞核中的遗传 物质是 DNA ④细胞质中的遗传物质是 RNA ⑤甲型 H1N1 流感病毒的遗传物质是 DNA 或 RNA A．①②③ B．②③④ C．②④⑤ D．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，其遗传物质是 RNA。 8．下列关于肺炎链球菌的体外转化实验和噬菌体侵染细菌的实验的叙述，错误的是 ( ) A．将 S 型细菌的 DNA 与 R 型活细菌混合培养，一段时间后培养基中会有两种菌落 B．在用 35S 标记的噬菌体侵染细菌实验中，细菌裂解后得到的噬菌体大多数有放射性 C．在用 32P 标记的噬菌体侵染细菌实验中，保温时间太长或太短均可导致上清液放射 性升高 D．两个实验的设计思路都是设法将 DNA 与蛋白质分开后单独研究各自的效应 解析：选 B 将 S 型细菌的 DNA 与 R 型细菌混合培养，部分 R 型细菌会转化为 S 型 细菌，所以一段时间后培养基中会有 S 型和 R 型两种菌落，A 正确；噬菌体侵染大肠杆菌 时，外壳吸附在大肠杆菌表面，DNA 注入大肠杆菌内，所以用 35S 标记的噬菌体侵染细菌 实验中，细菌裂解后得到的子代噬菌体都没有放射性，B 错误；用 32P 标记的噬菌体侵染细 菌实验中，保温时间太长(细菌细胞裂解)或太短(噬菌体没有完全侵入)均可导致上清液放射 性升高，C 正确；两个实验的设计思路都是设法将 DNA 与蛋白质分开后单独研究各自的效 应，D 正确。 9．如图是某实验小组重复赫尔希和蔡斯“噬菌体侵染细菌实验”的部分实验过程图 解，请据图回答下列问题： (1) 选 择 噬 菌 体 作 为 实 验 材 料 ， 是 因 为 它 的 结 构 简 单 ， 且 化 学 成 分 上 只 含 有 ________________。 (2) 获 得 被 32P 标 记 的 噬 菌 体 的 具 体 方 法 是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________；实验中，进行搅拌的目的是________________________________。 (3)按正常实验步骤进行时，试管的上清液中检测到的放射性(32P)很低，若在上清液中 检测到的放射性(32P)很高，其原因可能是________________________。 (4)据此实验该小组得出 DNA 是遗传物质的结论，但有人认为上述操作还不足以得出此 结 论 ， 请 根 据 所 学 知 识 补 充 相 应 实 验 内 容 ： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)选择噬菌体作为实验材料，是因为它的结构简单，且化学成分上只含有蛋白 质和 DNA。(2)由于噬菌体是病毒，不能在培养基中独立生存，因此为了获得含 32P 的噬菌 体，应先将大肠杆菌在含 32P 的培养基上培养，再用噬菌体去侵染 32P 标记的大肠杆菌；进 行搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体(外壳)与细菌分离。(3)按正常实验步骤进行时，若 在上清液中检测到的放射性(32P)很高，说明有一部分含 32P 的噬菌体进入上清液，可能的原 因是保温时间过长或者过短。(4)由于该实验缺乏对照组，应增设一组对照实验，用 35S 标记 的噬菌体重复上述过程，最后检测放射性的分布位置。 答案：(1)蛋白质和 DNA (2)先将大肠杆菌在含 32P 的培养基上培养，再用噬菌体去侵 染 32P 标记的大肠杆菌 使吸附在细菌上的噬菌体(外壳)与细菌分离 (3)保温时间过长或者 过短 (4)增设一组对照实验，用 35S 标记的噬菌体重复上述过程，最后检测放射性的分布位 置 10．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(注：题干中的大肠杆菌菌液和 T2 噬菌体均未被放射性同位素标记)。 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培养 皿中，并分别编号为甲、乙； 步骤二：在两个培养皿中加入____________________，在相同且适宜条件下培养一段 时间； 步骤三：分别向甲、乙两组培养皿放入______________，培养一段时间，分别获得含 ________标记和________标记的噬菌体； 步骤四：用上述噬菌体分别侵染______________(填“被标记的”或“未被标记”)的大 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。 误差分析： A 组沉淀物有放射性的原因是____________________________________________ ________________________________________________________________________。 B 组上清液有放射性的原因是___________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：步骤二：为控制无关变量，需要在两个培养皿中加入等量的大肠杆菌菌液，在 相同且适宜条件下培养一段时间。步骤三：放入 T2 噬菌体，培养一段时间，由于培养基中 分别含有 32P 标记的大肠杆菌和含 35S 标记的大肠杆菌，所以可分别获得被 32P 标记和被 35S 标记的噬菌体。步骤四：用上述噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，经短时间保温后， 用搅拌器搅拌、放入离心管内离心。预测实验结果：(1)由于甲培养皿中加入的是 32P 标记 的核苷酸，标记的是 DNA，所以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 B 图。(2)由于乙培养皿中加入的是 35S 标记的氨基酸，标记的是噬菌体蛋白质外壳， 所以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 A 图。误差分析：A 组沉淀物有放射性的原因：搅拌不充分，少量的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面；B 组 上清液有放射性的原因：①保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内；②保 温时间过长，部分子代噬菌体已经从大肠杆菌细胞中释放出来。 答案：步骤二：等量的大肠杆菌菌液 步骤三：T2 噬菌体 32P 35S 步骤四：未被 标记的 预测实验结果：(1)B (2)A 误差分析： A 组：搅拌不充分，少量的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面 B 组：① 保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内；②保温时间过长，部分子代噬菌 体已经从大肠杆菌细胞中释放出来 B 级——选考水平高分练 11．(2019·德州期末)某科学家模拟肺炎链球菌的转化实验，如图所示，相关叙述正确 的是( ) A．活菌 1 是有荚膜的 R 型菌，活菌 2 是无荚膜的 S 型菌 B．由实验结果可知，活菌 2 或死菌 2 都能使小鼠死亡 C．从鼠 Y 血液中分离出的活菌 2 是由活菌 1 转化而来的 D．在鼠 W 的血液中能分离出活菌 1 和活菌 2 解析：选 C 活菌 1 是无荚膜的 R 型细菌，活菌 2 是有荚膜的 S 型细菌，A 错误；由 实验结果可知，活菌 2 能使小鼠死亡，而死菌 2 不能使小鼠死亡，B 错误；从鼠 Y 血液中 分离出的活菌 2 是由活菌 1 转化而来的，C 正确；在鼠 W 的血液中只能分离出活菌 2，D 错误。 12．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用未标记的噬菌体侵染 35S 标记的细菌；②用 32P 标记的噬菌体侵染未标记的细菌； ③用未标记的噬菌体侵染 3H 标记的细菌；④用 15N 标记的噬菌体侵染未标记的细菌。 以上 4 个实验，经过一段时间后离心，检测到放射性的主要部位分别是( ) A．沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液 B．沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液 C．上清液、上清液、沉淀物和上清液、上清液 D．沉淀物、沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液 解析：选 D 用噬菌体侵染细菌一段时间后离心，上清液是噬菌体的蛋白质外壳，沉 淀物是细菌(其中含有噬菌体的 DNA)。用未标记的噬菌体侵染 35S 标记的细菌，上清液是没 有放射性的，放射性主要出现在沉淀物中；用 32P 标记的噬菌体侵染未标记的细菌，放射性 主要出现在 DNA 即沉淀物中；用未标记的噬菌体侵染 3H 标记的细菌，放射性主要在沉淀 物中；用 15N 标记的噬菌体侵染未标记的细菌，含有放射性的物质是蛋白质和 DNA，即放 射性位于上清液和沉淀物中。 13．如果用 15N、32P、35S 标记的噬菌体侵染未被标记的细菌，在产生的子代噬菌体的 组成结构成分中，元素的分布情况为( ) A．可在外壳中找到 15N 和 35S B．可在 DNA 中找到 15N 和 32P C．可在外壳中找到 15N D．可在 DNA 中找到 15N、32P、35S 解析：选 B 用 15N、32P、35S 共同标记噬菌体，其中 15N 标记了噬菌体的 DNA 和蛋白 质外壳，32P 标记了噬菌体的 DNA,35S 标记了噬菌体的蛋白质外壳。噬菌体侵染细菌过程中， 蛋白质外壳留在细菌外面，DNA 进入细菌内部，并作为模板控制子代噬菌体合成，而合成 子代噬菌体所需的原料均由细菌提供。由于 DNA 复制方式为半保留复制，因此在子代噬菌 体中能找到 15N 和 32P 标记的 DNA，但不能找到 15N 或 35S 标记的蛋白质。 14．如图是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图，对此实验有关叙述正确的是 ( ) A．本实验所使用的被标记的噬菌体是接种在含有 S 的培养基中获得的 B．图示实验步骤中若混合培养后保温时间过长，则上清液中放射性会增强 C．实验中采用搅拌和离心等手段是为了把 DNA 和蛋白质分开再分别检测其放射性 D．噬菌体侵染细菌实验未能证明 DNA 是主要的遗传物质 解析：选 D 噬菌体没有细胞结构，不能独立生活，若要获得含 35S 的噬菌体必须先用 含 35S 的普通培养基培养出含 35S 的大肠杆菌，再用含 35S 的大肠杆菌培养噬菌体，A 错误； 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，所以图示实 验步骤中若混合培养后保温时间过长，上清液中放射性也不会增强，B 错误；实验中采用 搅拌和离心等手段是为了把蛋白质外壳与细菌分开，再分别检测其放射性，C 错误；噬菌 体侵染细菌实验只证明了 DNA 是遗传物质，没有证明 DNA 是主要的遗传物质，D 正确。 15．如图 1 为某研究者探究生物遗传物质的实验图解，请据图回答问题： (1)该实验是某研究者所做的______________________实验的部分图解。 (2) 在 对 R 型 细 菌 进 行 培 养 之 前 ， 必 须 首 先 进 行 的 工 作 是 ________________________________________________________________________。 (3)依据图 1 所示实验，可以作出_____________的假设。 (4)为验证上面的假设，他们又设计如图 2 的实验：实验中加入 DNA 酶的目的是 ________________________，他们观察到的实验现象是________________________。 (5)肺炎链球菌的 DNA 分子中还有少量的蛋白质，由于技术原因，无法将 DNA 和蛋白 质彻底分离开，因此，人们不能排除 DNA 和蛋白质共同起到转化作用，有人据此设计了如 下实验：将提取的 DNA 与蛋白酶处理后再与 R 型菌混合培养，你赞同该设计方案吗？请说 出你的理由。___________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)该实验是肺炎链球菌体外转化实验的部分图解。(2)在对 R 型细菌进行培养之 前，必须首先分离并提纯 S 型细菌的 DNA、蛋白质、多糖等物质。(3)根据题意和图示分析 可知：该实验假设 DNA 是遗传物质。(4)酶具有催化作用，DNA 酶能使 DNA 分解，所以该 实验中加 DNA 酶的目的是分解从 S 型细菌中提取的 DNA；由于 S 型细菌的 DNA 被分解， 所以观察到的实验现象是培养基中只长 R 型细菌。(5)因为蛋白酶本身就是蛋白质，没有达 到将蛋白质除去的目的，因此该实验不能排除 DNA 和蛋白质共同起到转化作用。 答案：(1)肺炎链球菌体外转化 (2)分离并提纯 S 型细菌的 DNA、蛋白质、多糖等物质 (3)DNA 是遗传物质 (4)分解从 S 型细菌中提取的 DNA 培养基中只长 R 型细菌 (5)不赞同 因为蛋白酶 本身就是蛋白质，没有达到将蛋白质除去的目的(合理即可)