（新教材）2019-2020学年人教版生物必修第二册同步练习：第3章第1节　DNA是主要的遗传物质

（新教材）2019-2020学年人教版生物必修第二册同步练习：第3章第1节　DNA是主要的遗传物质

[随堂检测] 1．(2019·武汉高一检测)肺炎链球菌转化实验的部分过程如下图所示。下列叙述正确的 是( ) A．S 型肺炎链球菌的菌落是粗糙的，R 型肺炎链球菌的菌落是光滑的 B．S 型细菌的 DNA 经加热后失活，因而注射 S 型细菌后的小鼠仍存活 C．从病死小鼠中分离得到的肺炎链球菌只有 S 型细菌而无 R 型细菌 D．该实验未证明 R 型细菌转化为 S 型细菌是由 S 型细菌的 DNA 引起的 解析：选 D。S 型肺炎链球菌的菌落是光滑的，R 型肺炎链球菌的菌落是粗糙的，A 错 误；因加热杀死的 S 型细菌不能在小鼠体内繁殖，所以仅注射该菌后小鼠存活，B 错误；S 型细菌中有活性的 DNA 能将部分 R 型细菌转化为 S 型细菌，因此从病死小鼠中分离得到的 肺炎链球菌有 S 型细菌和 R 型细菌，C 错误；该实验证明 S 型细菌中存在某种转化因子， 能将 R 型细菌转化为 S 型细菌，但不能证明 R 型细菌转化为 S 型细菌是由 S 型细菌的 DNA 引起的，D 正确。 2．(2019·聊城高一检测)下图为肺炎链球菌转化实验中的基本步骤，下列有关说法正确 的是( ) A．①②都要加热处理 B．③要将所有提取物与 R 型细菌共同培养 C．④的结果是只有 S 型细菌或 R 型细菌一种菌落 D．①④的结果可能是有 S 型和 R 型细菌两种菌落 解析：选 D。题图中①是加热处理 S 型细菌，②是物质提取技术，A 项错误；③是将提 取物分别与 R 型细菌混合培养，分别观察培养基上菌落的生长情况，B 项错误；④的结果 是可能在培养基上出现 S 型和 R 型细菌两种菌落，意味着两种细菌都有，C 项错误，D 项 正确。 3．(2019·烟台高一检测)在探索遗传物质的过程中，赫尔希和蔡斯做了 T2 噬菌体侵染 细菌的实验。下列有关叙述正确的是( ) A．用 32P、35S 标记同一组 T2 噬菌体的 DNA 和蛋白质 B．该实验的步骤是标记、培养、离心、搅拌、检测 C．用含有充足有机物的完全培养基培养 T2 噬菌体 D．该实验证明了 DNA 是遗传物质 解析：选 D。应该用 32P、35S 分别标记两组 T2 噬菌体的 DNA 和蛋白质，然后分别做 侵染细菌的实验，A 项错误；该实验的步骤中，应该是搅拌后再离心，B 项错误；病毒必须 依赖活细胞生存，T2 噬菌体的培养需要用活的大肠杆菌，C 项错误；该实验的结论为 DNA 是遗传物质，D 项正确。 4．(2019·湖北天门调研)下图是“噬菌体侵染大肠杆菌”的实验，其中亲代噬菌体已用 32P 标记，A、C 中方框内代表大肠杆菌。下列关于本实验的叙述，不正确的是( ) A．图中锥形瓶内的培养液是用来培养大肠杆菌的，其营养成分中的 P 应含 32P 标记 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 C．图中若只有 C 中含大量放射性，可直接证明噬菌体的 DNA 侵入了大肠杆菌 D．实验中 B 对应的部分有少量放射性，可能原因是实验时间过长，部分细菌裂解 解析：选 A。题图中亲代噬菌体已用 32P 标记，会侵入大肠杆菌内进行增殖，培养大肠 杆菌的培养液中不能用含 32P 标记的无机盐，A 错误；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，与上一组相互对照来验证蛋白质是否为遗传物质，B 正确；题图 中若只有沉淀物 C 中含大量放射性，可直接证明是噬菌体的 DNA 侵入了大肠杆菌，C 正确； 若本组实验中 B(上清液)对应的部分出现放射性，可能是培养时间过长，造成部分细菌裂解， D 正确。 5．(2019·滨州高一检测)下图表示科研人员探究“烟草花叶病毒(TMV)遗传物质”的实 验过程，由此判断，下列叙述正确的是( ) A．水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和 RNA B．TMV 的蛋白质不能进入烟草细胞中 C．TMV 遗传物质的基本组成单位是脱氧核苷酸 D．RNA 是 TMV 的主要遗传物质 解析：选 A。水和苯酚的作用是将 TMV 的 RNA 与蛋白质分离开，A 正确；TMV 的蛋 白质可以被接种到正常烟草细胞内，B 错误；本实验表明 RNA 是 TMV 的遗传物质，其基 本组成单位是核糖核苷酸，C、D 错误。 6．(2019·青岛高一检测)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细胞核的遗传物质是 DNA ④细胞质的遗传物质是 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。细胞生物的遗传物质是 DNA，无论是真核生物还是原核生物，①正确， ②错误；凡是有细胞结构的生物，无论是细胞核中还是细胞质中，遗传物质都是 DNA，③ 正确，④错误；流感病毒是 RNA 病毒，遗传物质是 RNA，⑤错误。 7．请写出下列与探索遗传物质的经典实验分别对应的结论。 答案：转化因子 稳定遗传变化的物质 DNA 是遗传物质 RNA 是遗传物质 DNA 是遗传物质 主要的遗传物质 [课时作业] A 级·合格考通关区 1．(2019·枣庄高一检测)在肺炎链球菌的转化实验中，R 型细菌转化成 S 型细菌的转化 因子是( ) A．细菌荚膜 B．细菌蛋白质 C．R 型细菌的 DNA D．S 型细菌的 DNA 解析：选 D。S 型细菌的 DNA 进入 R 型细菌体内，整合到 R 型细菌的 DNA 上，使 R 型细菌转化为 S 型细菌，D 符合题意。 2．艾弗里和同事用 R 型和 S 型肺炎链球菌进行实验，结果如下表所示。由表可知，下 列叙述正确的是( ) 实验编号 接种菌型 S 型细菌 的提取物 酶的种类 培养皿菌落 情况 ① R 型 ＋ 蛋白酶 R 型、S 型 ② R 型 ＋ 酯酶 R 型、S 型 ③ R 型 ＋ RNA 酶 R 型、S 型 ④ R 型 ＋ DNA 酶 R 型 ⑤ R 型 ＋ － R 型、S 型 注：“＋”表示加入，“－”表示不加入。 A．①不能说明 S 型细菌的蛋白质不是转化因子 B．该实验利用了酶的高效性 C．①～⑤说明 S 型细菌的 DNA 是转化因子 D．①～⑤说明 DNA 是主要的遗传物质 答案：C 3．某科研人员为了验证格里菲思的肺炎链球菌转化实验，对实验鼠进行了 4 次注射实 验，如下图所示。下列相关叙述正确的是( ) A．活菌甲是有荚膜的 R 型细菌，而活菌乙是无荚膜的 S 型细菌 B．由注射②和④的结果可知，活或死的 S 型细菌都能使小鼠死亡 C．在死鼠 2 的血液中应有活菌甲和活菌乙，后者最初由活菌甲转化而来 D．死菌乙未导致鼠 3 死亡，由此说明小鼠体内发生了转化 解析：选 C。肺炎链球菌的 R 型细菌没有荚膜、无致病性，S 型细菌有荚膜、有致病性。 由题中实验结果可知，将活菌甲注射到鼠 1 体内，鼠 1 不死亡，而将活菌乙注射到鼠 4 体内， 鼠 4 死亡，说明活菌甲是无荚膜的 R 型细菌，而活菌乙是有荚膜的 S 型细菌，A 错误；注 射②是将活菌甲与死菌乙混合后注射到鼠 2 体内，结果死亡的鼠 2 体内检测出活菌乙，注射 ④是将检测出的活菌乙注射到鼠 4 体内，结果鼠 4 死亡，说明死菌乙的体内有“转化因子”， 促进活菌甲转化为活菌乙，进而导致实验鼠死亡，B 错误；结合对 B 项的分析可知，在死 鼠 2 的血液中应有活菌甲和活菌乙，后者最初由活菌甲转化而来，C 正确；注射③是将死菌 乙注射到鼠 3 体内，鼠 3 不死亡，说明鼠 3 体内未发生转化，D 错误。 4．(2019·菏泽检测)噬菌体体内的 S 用 35S 标记，P 用 32P 标记，细菌体内蛋白质含 32S， DNA 含 31P，用该噬菌体去侵染细菌后，产生了许多子代噬菌体，那么在子代噬菌体中 S 和 P 的分布规律是( ) A．外壳中有 35S 和 32S，DNA 内只含有 32P B．外壳中只有 32S，DNA 内只含有 32P C．外壳中有 35S 和 32S，DNA 内含有 32P 和 31P D．外壳中只有 32S，DNA 内都含有 31P 解析：选 D。由于噬菌体侵染细菌过程中，蛋白质外壳不进入细菌，所以子代噬菌体体 内没有 35S，只有 32S，A、C 不符合题意；DNA 进入细菌，利用 31P 标记的脱氧核苷酸合成 子代 DNA，新的 DNA 内有的既含有 32P 又含有 31P，有的只含有 31P，因此子代噬菌体 DNA 内都含有 31P，B 不符合题意，D 符合题意。 5．赫尔希和蔡斯于 1952 年所做的噬菌体侵染细菌的实验进一步证实了 DNA 是遗传物 质。这项实验获得成功的原因之一是噬菌体( ) A．侵染大肠杆菌后会裂解寄主细胞 B．只将其 DNA 注入大肠杆菌细胞中 C．DNA 可用 15N 放射性同位素标记 D．蛋白质可用 32P 放射性同位素标记 解析：选 B。噬菌体的组成成分有蛋白质和 DNA，对蛋白质和 DNA 进行标记要用它们 各自特有的元素——S 和 P，不能用共有元素——N。蛋白质的组成元素中一般没有 P。噬 菌体侵染细菌时把 DNA 注入大肠杆菌中，而蛋白质外壳留在外面，这一特性将蛋白质和 DNA 分离开，使实验结果更科学、更准确，B 符合题意。 6．下图是某种高等植物的病原体的遗传过程实验，下列对这种病原体的叙述，正确的 是( ) 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。据题图可知，这种病原体由 RNA 和蛋白质组成，分别用其 RNA 和蛋白 质给植物接种，发现只有接种病原体的 RNA 的植物得病，说明该病原体的遗传物质为 RNA， 该病原体为 RNA 病毒；病毒必须寄生在活细胞内，不能单独生存。 7．DNA 是主要的遗传物质是指( ) A．遗传物质的主要载体是染色体 B．绝大多数生物的遗传物质是 DNA C．DNA 大部分在染色体上 D．染色体在遗传上起主要作用 解析：选 B。一切有细胞结构的生物，体内既含有 DNA 又含有 RNA，但遗传物质是 DNA。DNA 病毒也以 DNA 作为遗传物质，只含 RNA 的病毒以 RNA 作为遗传物质。绝大 多数生物的遗传物质是 DNA，因此 DNA 是主要的遗传物质，B 符合题意。 8．肺炎链球菌能引起人和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡。已知其有许多不同菌株， 但只有光滑型(S)菌株能引起疾病。这些有毒菌株的细胞外面有多糖类的胶状荚膜保护，使 它们不被宿主的正常防御机构破坏。下列是 1928 年格里菲思所做的实验，据图回答下列问 题： (1)从 D 组实验中的小鼠体内可分离出______________________________。 (2)为了解释上述实验现象，科学家从 S 型细菌中提取 DNA、蛋白质和多糖等成分，分 别与 R 型细菌一起培养。结果发现： ①S 型细菌的 DNA 与 R 型细菌混合，将混合物注入小鼠体内，可使小鼠致死，这说明 ________________________________________________________________________ ________________________。 ②S 型细菌的蛋白质或多糖与 R 型活菌混合并注入小鼠体内，小鼠________，小鼠体内 只能分离出________。 (3)如果将 DNA 酶注入活的 S 型细菌中，再将这样的 S 型细菌与 R 型活菌混合，混合 物不使小鼠致死，原因是 ________________________________________________________________________。 (4)上述转化实验直接证明了____________________________________________。 解析：(1)D 组实验小鼠患病死亡，体内一部分 R 型细菌转化为 S 型细菌，而另一部分 R 型细菌没有被转化，仍大量增殖。(2)①S 型细菌的 DNA 与 R 型活细菌混合，会使后者转 化为 S 型细菌；②蛋白质、多糖等其他成分不能使 R 型细菌发生转化。(3)DNA 酶会将 S 型 细菌的 DNA 水解，水解的产物不会引起 R 型细菌的转化。(4)因为只有 DNA 会引起 R 型细 菌的转化，所以可以证明 DNA 是遗传物质。 答案：(1)活的 S 型细菌和 R 型细菌 (2)①S 型细菌的 DNA 可使 R 型细菌转化为 S 型细菌 ②不致死 R 型细菌 (3)DNA 被 DNA 酶分解 (4)DNA 是遗传物质 9．下图是烟草花叶病毒侵染烟草的实验示意图。据图回答下列问题： (1) 在 丙 组 实 验 中 观 察 到 的 现 象 是 ________________________ ； 结 论 是 ____________________。 (2)在乙组实验中观察到的现象是________________；结论是______________________。 (3)设置甲组实验的目的是________________。 解析：该实验中分别用病毒的蛋白质外壳和 RNA 侵染正常烟草叶，来确定谁是遗传物 质。 答案：(1)烟草叶感染花叶病 RNA 是遗传物质 (2)烟草叶不感染花叶病 蛋白质不是遗传物质 (3)作为对照实验 B 级·等级考拟战区 10．(2019·安徽马鞍山二中月考)在肺炎链球菌的体外转化实验中，R 型细菌和 S 型细菌 的数量变化曲线为( ) 解析：选 B。在肺炎链球菌的体外转化实验中，R 型细菌能在培养基中大量增殖；加热 杀死的 S 型细菌的 DNA 能将 R 型细菌转化为 S 型细菌，S 型细菌也能在培养基中大量增殖， 所以曲线都上升，但 R 型细菌的数量要多于 S 型细菌，故 B 符合题意。 11．赫尔希和蔡斯用 32P 标记的 T2 噬菌体与无 32P 标记的大肠杆菌混合培养，一段时间 后经搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。下列叙述不正确的是( ) A．搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳与大肠杆菌分离 B．32P 主要集中在沉淀物中，上清液中也能检测到少量的放射性 C．如果离心前混合时间过长，会导致上清液中放射性降低 D．本实验的结果说明 DNA 在亲子代之间的传递具有连续性 解析：选 C。上述实验中通过搅拌可使吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳与大肠杆菌分离， A 正确；32P 标记的 T2 噬菌体在侵染细菌的过程中，32P 标记的 DNA 进入大肠杆菌体内， 因此 32P 主要集中在沉淀物中，上清液中也能检测到少量的放射性，其原因可能是保温时间 过短，部分 32P 标记的 T2 噬菌体的 DNA 还未注入大肠杆菌体内，也可能是保温时间过长， T2 噬菌体在大肠杆菌体内增殖后，子代释放出来，经离心后分布于上清液中，B 正确；如 果离心前混合时间过长，由于大肠杆菌裂解，含有 32P 的 T2 噬菌体释放出来，会导致上清 液中放射性升高，C 错误；本实验由于亲代 T2 噬菌体的 DNA 参与了子代 T2 噬菌体的合成， 故说明了 DNA 在亲子代之间的传递具有连续性，D 正确。 12．艾弗里等人的肺炎链球菌转化实验与赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验是关于 探究遗传物质的两个经典实验，下列叙述正确的是( ) A．两个实验均采用了对照实验和同位素标记的方法 B．两者的关键设计思路是前者是特异性地去除某一物质，后者是将 DNA 与蛋白质分 开，研究各自的效应 C．赫尔希与蔡斯对同一组噬菌体的蛋白质和 DNA 分别采用 35S 和 32P 标记 D．两个实验证明了 DNA 是细菌的遗传物质 解析：选 B。两个实验都采用了对照实验的方法，而噬菌体侵染细菌的实验还采用了同 位素标记法，A 项错误；两个实验的设计思路有所不同，前者是特异性地去除某一物质，后 者是将 DNA 与蛋白质分开，研究各自的效应，B 项正确；噬菌体侵染细菌的实验分两组， 一组是 32P 标记的噬菌体，另一组是 35S 标记的噬菌体，C 项错误；肺炎链球菌的体外转化 实验证明了肺炎链球菌的遗传物质是 DNA，噬菌体侵染细菌的实验证明了噬菌体的遗传物 质是 DNA，D 项错误。 13．1952 年，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)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。 (2)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，得到右图所示的实验结果。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 ____________的放射性会增高。 (3)本实验证明在噬菌体传递和复制遗传特性时____________起着重要作用。 解析：(1)噬菌体是病毒，病毒离开活细胞不能繁殖，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，再让噬菌体分别侵染标记 32P 和 35S 的大肠杆菌，即可 达到标记噬菌体的目的，进而追踪在其侵染过程中蛋白质和 DNA 的位置变化。(2)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 的含量增高。题图中被侵染的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 的含量只有 80%，原因是在搅拌时侵染细菌的噬菌体外 壳没有全部分离；细胞外的 32P 的含量是 30%，原因是有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌。 (3)该实验证明 DNA 是噬菌体的遗传物质。 答案：(1)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 (2)使噬菌体和细菌分离 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 (3)DNA