2019-2020学年人教版高中生物必修二学练测练习：第3章基因的本质　第1节 9页

第 3 章 第 1 节 DNA 是主要的遗传物质 一、选择题 1．格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验，此实验结果 ( ) A．证明了 DNA 是遗传物质 B．证明了 RNA 是遗传物质 C．证明了蛋白质是遗传物质 D．没有具体证明哪一种物质是遗传物质 解析：选 D 格里菲思实验只是肺炎双球菌转化实验中体内转化实验部分， 实验的结论是被加热杀死的 S 型菌中含有“转化因子”，这种“转化因子”到底 是什么，该实验并没有证明，而证明工作是由艾弗里来完成的。 2．一百多年前，人们就开始了对遗传物质的探索历程。下列有关叙述错误 的是( ) A．最初认为遗传物质是蛋白质，是因为推测氨基酸的多种排列顺序可能蕴 含遗传信息 B．格里菲思通过肺炎双球菌的转化实验得出“DNA 是遗传物质”的结论 C．噬菌体侵染细菌实验之所以更有说服力，是因为它将蛋白质与 DNA 分 开进行研究 D．用烟草花叶病毒等进行实验，证明了 RNA 是该病毒的遗传物质 解析：选 B 格里菲思通过肺炎双球菌的转化实验证明 S 型细菌中存在一种 “转化因子”，证明该“转化因子”是 DNA 的科学家是艾弗里，他提取 S 型细 菌的蛋白质、多糖、DNA、脂质等，分别将其与 R 型细菌混合培养，证明了只 有加入 DNA 时，才可以实现 R 型细菌的转化。 3．关于 T2 噬菌体的叙述，正确的是( ) A．T2 噬菌体的核酸和蛋白质中都含 S 元素 B．T2 噬菌体寄生于酵母菌和大肠杆菌中 C．RNA 和 DNA 都是 T2 噬菌体的遗传物质 D．T2 噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖 解析：选 D T2 噬菌体的遗传物质是 DNA 不是 RNA，DNA 中不含 S 元素； T2 噬菌体不能寄生在酵母菌中。 4．下图是科研工作者重复“肺炎双球菌转化实验”的步骤，分析有关描述， 正确的是( ) A．该实验证明起转化作用的物质是 DNA B．1、2、3 组为该实验的对照组 C．第 4 组中加热杀死的 S 型菌转化成了 R 型菌 D．该实验证明灭活的 S 型菌可以复活 解析：选 B 该实验并未将 S 型菌的各组成成分分开研究，因此不能证明起 转化作用的是 S 型菌的哪一种物质。第 4 组中加热杀死的 S 型菌使 R 型菌转化 成了 S 型菌，而不是灭活的 S 型菌复活。 5．赫尔希和蔡斯通过 T2 噬菌体侵染细菌的实验证明 DNA 是遗传物质，实 验包括六个步骤： ①噬菌体侵染细菌 ②用 35S 或 32P 标记噬菌体 ③上清液和沉淀物的放射 性检测 ④离心分离 ⑤子代噬菌体的放射性检测 ⑥噬菌体与大肠杆菌混合 培养 最合理的实验步骤顺序为( ) A．⑥①②④③⑤ B．②⑥①③④⑤ C．②⑥①④③⑤ D．②⑥①④⑤③ 解析：选 C 该实验首先要用 32P 和 35S 分别标记 T2 噬菌体，然后将标记的 噬菌体和未标记的细菌混合培养，使噬菌体侵染细菌，保温培养一段时间后，充 分搅拌，离心，最后对上清液和沉淀物的放射性进行检测，以此来判断 DNA 和 蛋白质在亲子代之间的传递情况。 6．已知有荚膜的肺炎双球菌可引起动物致死性肺炎，无荚膜的肺炎双球菌 对动物无害。现从有荚膜的肺炎双球菌体内提取出了 DNA、蛋白质、多糖等物 质，分别加入到培养了无荚膜肺炎双球菌的培养液中，一段时间后将培养液注射 到小鼠体内，则下图中结果不正确的是( ) A．① B．② C．③ D．④ 解析：选 D 从有荚膜的肺炎双球菌体内提取的物质中，只有 DNA 才能使 无荚膜的肺炎双球菌转化为有荚膜的肺炎双球菌，使小鼠致死。④组中虽然有 DNA，但 DNA 酶会使 DNA 水解，致使无荚膜的肺炎双球菌不能转化为有荚膜 的肺炎双球菌，故小鼠应表现正常。 7．某研究人员模拟赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验，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。经过一段时间后离心，检测到以上 4 个实验中放射性出现的 主要位置依次是( ) 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 在该实验中，沉淀物的主要成分是细菌，上清液的主要成分为 噬菌体外壳。①、③都直接对细菌进行了标记，放射性主要出现在沉淀物中；② 用 32P 只能标记噬菌体的 DNA，在该实验中，噬菌体的 DNA 会进入细菌体内， 放射性也主要出现在沉淀物中；④用 15N 可以标记噬菌体的蛋白质外壳和 DNA， 在该实验中，噬菌体的蛋白质外壳不会进入细菌体内，而 DNA 可以进入细菌体 内，故放射性会出现在上清液和沉淀物中。 8．如图所示，甲、乙表示两种不同的植物病毒，经 重组形成杂种病毒丙，用丙侵染植物细胞后，在植物细 胞内增殖产生的新一代病毒是( ) 解析：选 D 杂种病毒丙是由病毒甲的蛋白质外壳和病毒乙的核酸组装而成 的，核酸为遗传物质，所以子代病毒应与病毒乙相同。 9．在“噬菌体侵染细菌的实验”中，如果对 35S 标记的甲组噬菌体不进行 搅拌、32P 标记的乙组噬菌体保温时间过长，则最可能的实验结果是( ) A．甲组的上清液中无放射性 B．甲组的沉淀物中有放射性 C．乙组的沉淀物中无放射性 D．乙组的上清液中无放射性 解析：选 B 如果对 35S 标记的甲组噬菌体不进行搅拌，噬菌体的蛋白质外 壳不从细菌表面脱离，则甲组沉淀物中会出现放射性；如果对 32P 标记的乙组噬 菌体保温时间过长，子代噬菌体从细菌内释放出来，则乙组上清液会出现一定的 放射性。 10．遗传物质的探索过程是一个漫长而曲折的过程，在此过程中，许多科学 家进行了实验探究，下列相关实验分析正确的是( ) A．格里菲思进行的肺炎双球菌体内转化实验证明了遗传物质是 DNA B．艾弗里进行的肺炎双球菌体外转化实验证明了 DNA 是主要的遗传物质 C．T2 噬菌体侵染细菌的实验中搅拌离心的时间对实验结果有较大影响 D．T2 噬菌体侵染细菌的实验也可以用 N 标记蛋白质和 DNA 解析：选 C 格里菲思进行的肺炎双球菌体内转化实验没有证明遗传物质是 DNA，只是推测 S 型细菌内存在某种转化因子，能把 R 型细菌转化为 S 型细菌。 艾弗里进行的肺炎双球菌体外转化实验证明了 DNA 是遗传物质，但没有证明 DNA 是主要的遗传物质。T2 噬菌体侵染细菌的实验中搅拌离心的时间对实验结 果有较大影响，离心时间过长、过短均能影响实验结果。T2 噬菌体的蛋白质和 DNA 均含有 N，做 T2 噬菌体侵染细菌的实验时，不能用该元素标记蛋白质和 DNA。 11．如图是某种高等植物的病原体的遗传过程实验，实验表明这种病原体 ( ) A．寄生于细胞内，通过 RNA 遗传 B．可单独生存，通过蛋白质遗传 C．寄生于细胞内，通过蛋白质遗传 D．可单独生存，通过 RNA 遗传 解析：选 A 这种病原体由 RNA 和蛋白质组成，是 RNA 病毒，只有寄生 在活细胞内，利用细胞内的条件才能表现出生命现象；由图解可知，RNA 能将 亲代病毒的特征遗传给后代，而蛋白质却不能，所以 RNA 是遗传物质。 12．肺炎双球菌有许多类型，有荚膜的 S 型菌有毒性，能引起人患肺炎或引 起小鼠患败血症死亡，无荚膜的 R 型菌无毒性。下图为所做的细菌转化实验。 相关说法错误的是( ) A．丙组为空白对照，实验结果为小鼠不死亡 B．能导致小鼠患败血症死亡的有甲、丁两组 C．戊组实验表明，加 S 型菌的蛋白质后试管中长出的还是无毒性的 R 型菌 D．丁组产生的有毒性的肺炎双球菌不能将该性状遗传给后代 解析：选 D 含有荚膜的肺炎双球菌是甲、乙、丁三组，煮沸处理能使有荚 膜的肺炎双球菌死亡并失去毒性，所以只有甲、丁两组能导致小鼠死亡。戊组加 S 型菌的蛋白质后试管中长出的还是无毒性的 R 型菌，而丁组产生有毒性的肺炎 双球菌是由遗传物质的改变引起的，可以遗传给后代。 二、非选择题 13．请根据噬菌体侵染细菌的实验过程，回答下列问题： (1)噬菌体DNA复制时，由细菌提供的条件是________________________等。 (2)合成噬菌体的蛋白质是在________的________上进行的。 (3)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。 (4)该实验在设计思路上的关键点是 _________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 解析：(1)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。(2)噬菌体的 蛋白质是在细菌中的核糖体上合成的。(3)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。(4)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。 答案：(1)原料、能量、酶 (2)细菌 核糖体 (3)搅拌 吸附在细菌表面 (4) 设法把 DNA 与蛋白质分开，单独地去观察 DNA 或蛋白质的作用 14．在研究生物遗传物质的过程中，人们做了很多的实验进行探究，包括著 名的“肺炎双球菌转化实验”。 (1)某人曾重复了“肺炎双球菌转化实验”，步骤如下，请分析以下实验并 回答问题： A．将一部分 S 型细菌加热杀死； B．制备符合要求的培养基，并分为若干组，将菌种分别接种到各组培养基 上； C．将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况。 (如下图) ①制备符合实验要求的培养基时，除加入适当比例的水和琼脂外，还必须加 入一定量的无机盐、氮源、有机碳源、生长因子等，并调整 pH。 ②本实验中的对照组是 ________________________________________________________________。 ③本实验能得出的结论是 S 型细菌中的某种物质(转化因子)能使 ________________________________________________________________。 (2)艾弗里等人通过实验证实了在上述细菌转化过程中，起转化作用的是 DNA。请利用 DNA 酶(可降解 DNA)作试剂，选择适当的材料用具，设计实验方 案，验证“促进 R 型细菌转化成 S 型细菌的物质是 DNA”，并预测实验结果， 得出实验结论。 ①实验设计方案： 第一步：从 S 型细菌中提取 DNA。 第二步：制备符合要求的培养基，均分为三份，编号为 A、B、C，分别作 如下处理。 编号 A B C 处理 不加任何 提取物 加入提取出的 S 型细菌的 DNA ______________________________ 第三步：将____________分别接种到三组培养基上。 第四步：将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长 情况。 ②预测实验结果： _________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 ③得出实验结论：S 型细菌的 DNA 分子可以使 R 型细菌转化为 S 型细菌， DNA 结构要保持________才能完成此转化过程。 解析：(1)本实验中的对照组是 1、2、3 组，第 4 组是实验组，通过对比可 知，加热杀死的 S 型细菌与 R 型细菌混合在一起，可以产生活的 S 型细菌，说 明 S 型细菌中有某种物质能使 R 型细菌转化为 S 型细菌。(2)只有加入 S 型细菌 的 DNA，才能发生转化成 S 型活细菌的过程，而经过 DNA 酶处理后的 S 型细 菌的 DNA，因水解失去原有 DNA 的作用而无法发生转化。通过对照可知，只加 入 R 型细菌不会产生 S 型细菌，加入 S 型细菌的 DNA 才能发生转化产生 S 型细 菌，而加入 S 型细菌 DNA 和 DNA 酶后，不能产生 S 型细菌，从反面又证明使 R 型细菌转化为 S 型细菌的物质是 DNA。 答案：(1)②1、2、3 组 ③R 型细菌转化为 S 型细菌 (2)①加入提取出的 S 型细菌 DNA 和 DNA 酶 R 型细菌 ②A、C 组中未出现 S 型细菌，只有 B 组 培养基中出现 S 型细菌 ③完整 15．1952 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 在侵染细菌过程中的功能，请回答下列有关问题： (1)他们指出“噬菌体在分子生物学中的地位就相当于氢原子在玻尔量子力 学模型中的地位”这句话指出了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 和 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，用搅拌器搅拌，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 下 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时，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 “被侵染的细菌”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____的含量会增高。 (4)本实验证明在噬菌体复制和遗传过程中__________起作用。 解析：(1)噬菌体作为实验材料，是因为其结构简单，只含有蛋白质和 DNA。 (2)噬菌体是病毒，离开活体细胞不能繁殖，所以要标记噬菌体，首先应用含 32P 和 35S 的培养基分别培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染标记后的大肠杆菌，即 可达到标记噬菌体的目的，进而追踪在侵染过程中蛋白质和 DNA 的位置变化。 (3)噬菌体侵染大肠杆菌的时间要适宜，时间过长，子代噬菌体从大肠杆菌体内 释放出来，会使细胞外 32P 含量增高。图中被侵染细菌的存活率始终保持在 100%， 说明细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来。细胞外的 35S 含量只有 80%，原 因是在搅拌时被侵染细菌和噬菌体外壳没有全部分离；细胞外的 32P 含量有 30%， 原因是有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌。(4)该实验证明 DNA 是噬菌体的遗 传物质。 答案：(1)结构简单，只含有蛋白质和 DNA(核酸) (2)用含 32P 和 35S 的培养基分别培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染被 32P 和 35S 标记的大肠杆菌 DNA 和蛋白质的位置 (3)使噬菌体外壳与细菌分离 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