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

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

[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。