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  • 2021-09-28 发布

2020生物同步导学提分教程人教必修二测试:第3章第1节 DNA是主要的遗传物质课时精练

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[基础对点] 知识点一 肺炎双球菌的转化实验 1.肺炎双球菌转化实验中,发现无毒 R 型和被加热杀死的有毒 S 型细菌混合 后,在小鼠体内找到了下列哪些类型的细菌( ) ①有毒 R 型 ②无毒 R 型 ③有毒 S 型 ④无毒 S 型 A.①② B.③④ C.②③ D.②④ 答案 C 解析 在肺炎双球菌的转化过程中,并不是所有的无毒 R 型细菌都转化成了 有毒 S 型细菌,因此在小鼠体内有无毒 R 型和有毒 S 型两种细菌存在。 2.在艾弗里及其同事利用肺炎双球菌证明遗传物质是 DNA 的实验中,用 DNA 酶处理从 S 型菌中提取的 DNA 后与 R 型活菌混合培养,结果发现培养基上仅有 R 型菌生长。设置本实验步骤的目的是( ) A.直接证明 S 型菌 DNA 不是促进 R 型菌转化的因素 B.补充 R 型菌生长所需要的营养物质 C.证明 R 型菌生长不需要 DNA D.与“以 S 型菌的 DNA 与 R 型菌混合培养”的实验形成对照 答案 D 解析 S 型菌的 DNA 分子能将 R 型菌转化为 S 型菌,因此加入 S 型菌 DNA 分子后会出现 S 型菌;DNA 酶会将 DNA 水解,因此将从 S 型活细菌中提取的 DNA 用 DNA 酶进行处理,并将处理后的 DNA 与 R 型细菌混合培养,培养基不会出现 S 型细菌,这与“以 S 型细菌的 DNA 与 R 型细菌混合培养”的实验形成对照,证 明 S 型细菌的 DNA 是转化因子。 3.某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验,进行了以下 4 个实验: ①S 型菌的 DNA+DNA 酶→加入 R 型菌→注入小鼠。 ②R 型菌的 DNA+DNA 酶→加入 S 型菌→注入小鼠。 ③R 型菌+DNA 酶→高温加热后冷却→加入 S 型菌的 DNA→注入小鼠。 ④S 型菌+DNA 酶→高温加热后冷却→加入 R 型菌的 DNA→注入小鼠。 以上 4 个实验中小鼠存活的情况依次是( ) A.存活、存活、存活、死亡 B.存活、死亡、存活、死亡 C.死亡、死亡、存活、存活 D.存活、死亡、存活、存活 答案 D 解析 ①中 DNA 酶会水解 S 型菌的 DNA,使转化因子失活,故小鼠存活; ②中最后加入的是有毒的 S 型菌,故小鼠患败血症死亡;③中 R 型菌经高温加热 后死亡,DNA 酶经高温加热后失活,加入 S 型菌的 DNA 后,由于没有 R 型活菌, 不能实现 R 型菌到 S 型菌的转化,因此小鼠存活;④中 S 型菌经高温加热后死亡, DNA 酶经高温加热后失活,仍含有有活性的 S 型菌的 DNA,但最后加入 R 型菌 的 DNA,由于没有 R 型活菌,S 型菌的 DNA 不能转化 R 型菌得到 S 型菌,故小 鼠存活。 知识点二 噬菌体侵染细菌的实验 4.在噬菌体侵染细菌的实验中,下列对噬菌体蛋白质外壳合成的描述,正确的 是( ) A.氨基酸原料和酶来自细菌 B.氨基酸原料和酶来自噬菌体 C.氨基酸原料来自细菌,酶来自噬菌体 D.氨基酸原料来自噬菌体,酶来自细菌 答案 A 解析 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 复制和噬菌体蛋白质外壳合成所需的原料、能量、酶等条件均由细菌 提供,A 正确。 5.“噬菌体侵染细菌的实验”是研究遗传物质的经典实验,主要过程如下: ①标记噬菌体→②噬菌体与细菌混合培养→③搅拌、离心→④检测放射性。下列 叙述正确的是( ) A.①需要利用分别含有 35S 和 32P 的细菌 B.②中少量噬菌体未侵入细菌会导致实验失败 C.③的作用是加速细菌的解体 D.④的结果是沉淀物中检测到放射性 答案 A 解析 标记噬菌体需要用含 35S 或 32P 的细菌培养噬菌体,A 正确;②中少量 噬菌体如果未侵入细菌会导致上清液中有少量放射性,但并不影响实验的结果,B 错误;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 液中析出重量较轻的 T2 噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌, C 错误;以 35S 标记的噬菌体侵染细菌的实验中,上清液中含有较高的放射性,以 32P 标记的噬菌体侵染细菌的实验中,沉淀物中含有较高的放射性,D 错误。 6.生物兴趣小组模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌实验,下列有关分析 错误的是( ) A.理论上,b 中不应具有放射性 B.b 中放射性的高低,与②过程中搅拌是否充分有关 C.若 b 中有放射性,说明①过程培养时间过长 D.上述实验过程并不能证明 DNA 是遗传物质 答案 C 解析 35S 标记的是噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体侵染细菌时,蛋白质外壳没 有进入细菌,经过离心后分布在上清液中,因此理论上,b 中不应具有放射性,A 正确;搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,若搅拌不充分,会导 致 b 沉淀物中放射性增强,因此 b 中放射性的高低,与②过程中搅拌是否充分有 关,B 正确;b 中理论上不含放射性,这与①过程中培养时间的长短无关,C 错误; 上述实验过程只能证明噬菌体侵染细菌时蛋白质没有进入细菌,仅凭该实验还不 能证明 DNA 是遗传物质,D 正确。 7.用噬菌体去侵染含 32P 的细菌,在细菌解体后,含 32P 的应该是( ) A.全部子代噬菌体 DNA B.子代噬菌体蛋白质外壳 C.子代噬菌体所有部分 D.部分子代噬菌体 DNA 答案 A 解析 由于噬菌体 DNA 的元素组成为 C、H、O、N、P,而蛋白质中含有 C、 H、O、N、S 等元素,因此噬菌体去侵染体内含 32P 的细菌时,噬菌体会利用细菌 中的原料进行 DNA 分子的复制和蛋白质的合成,因此子代噬菌体的 DNA 中都会 含有 32P。 知识点三 DNA 是主要的遗传物质 8.烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟叶,但二者致病病斑不 同,如图所示。下列说法中不正确的是( ) A.a 过程表示用 TMV 的蛋白质外壳感染烟叶,结果说明 TMV 的蛋白质外壳 没有侵染作用 B.b 过程表示用 HRV 的 RNA 单独接种烟叶,结果说明具有侵染作用 C.c、d 两过程表示用 TMV 的外壳和 HRV 的 RNA 组合成的“杂种病毒”接 种烟叶,结果说明该“杂种病毒”有侵染作用,表现病症为烟叶感染 HRV 的症状, 并能从中分离出 HRV D.该实验证明只有车前草病毒的 RNA 是遗传物质,蛋白质外壳和烟草花叶 病毒的 RNA 不是遗传物质 答案 D 解析 由于该实验中并没有用烟草花叶病毒的 RNA 侵染烟叶,因此无法证明 烟草花叶病毒的 RNA 不是遗传物质。 9.下列有关核酸与遗传物质关系的叙述,不正确的是( ) A.DNA 是绝大多数生物的遗传物质 B.有些生物的遗传物质是 RNA C.在真核生物中,DNA 和 RNA 都是遗传物质,其中 DNA 是主要的遗传物 质 D.核酸是所有生物的遗传物质,其中 DNA 是主要的遗传物质 答案 C 解析 具有细胞结构的生物含有 DNA 和 RNA 两种核酸,但 DNA 是遗传物 质,病毒只含有 DNA 或 RNA 一种核酸,其含有的这种核酸就是该病毒的遗传物 质。总之,大多数生物的遗传物质是 DNA,即 DNA 是主要的遗传物质。 [能力提升] 10.为证明蛋白质和 DNA 究竟哪一种是遗传物质,赫尔希和蔡斯做了“T2 噬菌体侵染大肠杆菌”的实验(T2 噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内)。图中亲代噬菌 体已用 32P 标记,A、C 中的方框代表大肠杆菌。下列关于本实验及噬菌体、细菌 的有关叙述正确的是( ) A.图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的,其内的营养成分中要加入 32P 标记的无机盐 B.若要达到实验目的,还要再设计一组用 35S 标记噬菌体的实验,两组相互 对照,都是实验组 C.噬菌体的遗传不遵循基因分离定律,而大肠杆菌的遗传遵循基因分离定律 D.若本组实验 B(上清液)中出现放射性,则不能证明 DNA 是遗传物质 答案 B 解析 从题干中可知,亲代噬菌体已用 32P 标记,大肠杆菌不能用 32P 标记, 因此图中锥形瓶中的培养液中不能加入 32P 标记的无机盐,A 错误;根据题干中给 出的实验目的,是要探究蛋白质和 DNA 究竟哪一种是遗传物质,是一个“不知” 结果的探究性实验,因此,两组相互对照,都是实验组,B 正确;噬菌体和大肠杆 菌都没有染色体,也没有等位基因,所以都不遵循基因分离定律,C 错误;本组实 验离心后得到的 B(上清液)中正常情况下也会出现少量放射性,可能的原因是培养 时间较短,有部分噬菌体还没有侵入大肠杆菌,仍存在于培养液中,也可能是培 养时间过长,噬菌体从大肠杆菌体内释放出来造成的,D 错误。 11.1952 年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和 DNA 在 侵染过程中的功能,请回答下列有关问题。 (1)他们指出“噬菌体在分子生物学的地位就相当于氢原子在玻尔量子力学模 型中的地位一样”。噬菌体作为实验材料具有______________________的特点。 (2)通过_________________________________________________的方法分别 获得被 32P 或 35S 标记的噬菌体,用标记的噬菌体侵染细菌,从而追踪在侵染过程 中________________变化。 (3)侵染一段时间后,用搅拌机搅拌,然后离心得到上清液和沉淀物,检测上 清 液 中 的 放 射 性 , 得 到 如 图 所 示 的 实 验 结 果 。 搅 拌 的 目 的 是 __________________________________________,所以搅拌时间少于 1 min 时,上 清液中的放射性__________。实验结果表明当搅拌时间足够长以后,上清液中的 35S 和 32P 分 别 占 初 始 标 记 噬 菌 体 放 射 性 的 80% 和 30% , 证 明 __________________________________________。图中“被侵染细菌”的存活率 曲 线 基 本 保 持 在 100% , 本 组 数 据 的 意 义 是 作 为 对 照 组 , 以 证 明 ____________________________________,否则细胞外________放射性会增高。 (4)本实验证明病毒遗传物质的复制和传递过程中____________起着重要作 用。 答案 (1)结构简单,只含有蛋白质和 DNA(核酸) (2)用分别含 32P 或 35S 的培养基培养大肠杆菌,再用噬菌体分别侵染被 32P 或 35S 标记的大肠杆菌 DNA 和蛋白质的位置 (3)使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 较低 DNA 进入细菌,蛋白质没有 进入细菌 细菌没有裂解,没有子代噬菌体释放出来 32P (4)DNA 解析 (1)噬菌体属于病毒,病毒是生物界最小的一种非细胞生物,并且结构 简单,组成物质中只含有蛋白质和核酸。 (2)赫尔希和蔡斯在实验时,由于噬菌体不能直接生活在培养基中,因此用含 32P 或 35S 的培养基分别培养大肠杆菌,再用噬菌体分别侵染被 32P 或 35S 标记的大 肠杆菌,分别获得被 32P 或 35S 标记的噬菌体。其中 32P 标记噬菌体的 DNA,35S 标 记噬菌体的蛋白质,从而追踪在侵染过程中 DNA 和蛋白质的位置变化。 (3)搅拌的目的是将噬菌体与细菌分离,所以搅拌时间过短时,含有放射性的 蛋白质外壳就会留在细菌表面,留在沉淀物中,从而使得上清液中的放射性较低。 由于 32P 标记噬菌体的 DNA,35S 标记噬菌体的蛋白质,实验结果表明当搅拌时间足 够长以后,上清液中的 35S 和 32P 分别占初始标记噬菌体放射性的 80%和 30%,证 明 DNA 进入细菌,蛋白质没有进入细菌。图中“被侵染细菌”的存活率曲线基本 保持在 100%,本组数据的意义是作为对照组,以证明细菌没有裂解,没有子代噬 菌体释放出来,否则细胞外 32P 放射性会增高。 (4)本实验证明病毒遗传物质的复制和传递的过程中 DNA 起着重要作用。 12.某研究小组为探究某病毒的遗传物质是 DNA 还是 RNA,做了如下实验, 请你完成相关内容。 (1)实验原理:_____________________________________________________。 (2)材料用具:该病毒核酸提取物、DNA 酶、RNA 酶、小白鼠及其等渗生理 盐水、注射器等。 (3)实验步骤如下,将空白处补充完整。 ①取健康且生长状况基本一致的小白鼠若干,随机均分成四组,编号分别为 A、 B、C、D。 ②按下表所示配制注射等量溶液,然后分别将等量的溶液注射入小白鼠体内。 ③相同条件下培养一段时间后,观察比较各组小白鼠的发病情况。 (4)结果预测及结论: ①A、C 组发病,B、D 组未发病,说明 DNA 是该病毒的遗传物质。 ②____________________________ , 说 明 ______________________________________________________________________ ______________。 (5)实验分析: ①________组和________组对照,能说明 DNA 是否是其遗传物质。 ②A 组 和 C 组 对 照 , 能 说 明 ______________________________________________________________________ ______________。 ③C 组和 D 组在实验对比时起到________作用。 答案 (1)酶具有专一性 (3)②该病毒核酸提取物 该病毒核酸提取物 DNA 酶 该病毒核酸提取物 (4)②B、C 组发病,A、D 组未发病 RNA 是该病毒的遗传物质 (5)①B C ②RNA 是否是其遗传物质 ③对照 解析 (1)根据酶的专一性,用不同的酶去处理遗传物质,找出可以使其失去 活性的酶,即可以得出该物质的本质。 (3)根据实验原理,A 中应加 RNA 酶和核酸提取物,B 中加 DNA 酶和核酸提 取物,C、D 为对照实验,应该分别加核酸提取物和生理盐水。 (4)根据可能的情况得出相应的结论。①中结论是 DNA 是该病毒的遗传物质, ②中结论就应该是 RNA 是其遗传物质,由结论得出实验结果应该是 B、C 发病, A、D 未发病。 (5)根据题意应该用加 DNA 酶和核酸的组和只加核酸的组,进行对照可说明 DNA 是否是遗传物质。用加 RNA 酶和核酸的组和只加核酸的组可说明 RNA 是否 是其遗传物质。