2021-2022学年高一生物人教版（2019）必修二同步课时作业3.1DNA是主要的遗传物质（word版含解析）

3.1DNA是主要的遗传物质——2021-2022学年高一生物人教版（2019）必修二同步课时作业
1.下列关于遗传物质的叙述，正确的是( )
A.发菜细胞的遗传物质是裸露的双链DNA分子
B.噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是主要的遗传物质
C.格里菲思的肺炎双球菌转化实验证实了转化因子是DNA
D.DNA中碱基排列顺序和空间结构的千变万化导致DNA具有多样性
2.①DNA和RNA均可作遗传物质;②DNA是主要遗传物质。下列对①②的相关分析,正确的是( )
A.就真核细胞而言,①②的叙述均正确
B.综合格里菲斯、艾弗里、赫尔希和蔡斯的实验结果,可得出结论②
C.“DNA和RNA均可贮存遗传信息”可作为①的条件但不能作为②的条件
D.②正确,因为DNA可自我复制但RNA不能,且绝大多数生物的遗传物质是DNA
3.肺炎双球菌的离体转化实验中，从活的S型菌中抽提DNA、蛋白质和荚膜物质，分别与活的R型菌混合，并进行悬浮培养。下列有关描述错误的是( )
A.肺炎双球菌中S型菌是唯一能够引起肺炎或败血症的类型
B.实验需要具备从S型菌中分离提取各种化合物的技术手段
C.若用核酶处理S型菌的DNA，再与R型菌混合，结果是部分R型菌转化为S型菌
D.R型菌转化得到的S型菌与提供DNA的S型菌的遗传物质完全相同
4.肺炎双球菌包括S型和R型两种类型。模拟肺炎双球菌转化实验的流程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.结果1、2、3中都只出现了1种类型的细菌
B.S型菌与R型菌细胞结构的最主要的区别在于有无成形的细胞核
C.结果2中出现S型菌是基因重组的结果
D.实验结果可以证明DNA是S型菌的主要遗传物质
5.在肺炎双球菌转化实验中，将加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合并注射到小鼠体内后，在小鼠体内S型和R型细菌含量变化情况如图所示。有关叙述错误的是( )
A.死亡小鼠体内存在S型和R型两种细菌
B.S型和R型细菌在小鼠体内均可作为抗原物质
C.曲线ab段下降是由于R型细菌被小鼠免疫系统大量消灭
D.S型细菌的遗传物是DNA，R型细菌的遗传物质则不是
6.在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中，无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验，结合现有生物学知识所做的下列推测中，不合理的是( )
A.与R型菌相比，S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关
B.S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成
C.加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响
D.将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，可以得到S型菌
7.为研究使肺炎双球菌发生转化的物质，某学习小组进行了肺炎双球菌体外转化实验，其基本过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.该实验的假设是“使肺炎双球菌发生转化的物质是蛋白质或DNA”
B.甲组实验作对照，培养皿中应当有两种菌落
C.该实验控制自变量用到了“加法原理”
D.若乙组培养皿中有两种菌落，丙组培养皿中有一种菌落，则说明使肺炎双球菌发生转化的物质是DNA
8.在证明DNA是遗传物质的过程中，T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述，正确的是( )
A.T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖
B.T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质
C.培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中
D.人体免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同
9.下图为“噬菌体侵染大肠杆菌”实验的部分过程示意图。图中亲代噬菌体用32P标记，A、C中的方框代表大肠杆菌。下列叙述错误的是 ( )
A.用含32P的培养基培养噬菌体，得到含32P标记的噬菌体
B.用32P标记的噬菌体侵染细菌后，子代噬菌体少数具有放射性
C.保温时间过短，可导致离心后上清液也有一定的放射性
D.要达到实验目的，还要设计一组用35S标记噬菌体的实验
10.在噬菌体侵染细菌实验中，下列操作不会对上清液的放射性强度产生影响的是（其余操作均正常）( )
A.35S标记组，噬菌体和细菌混合时，细菌的量过少
B.32P标记组，噬菌体和细菌混合后，保温时间过长
C.32P标记组，噬菌体和细菌混合后，保温时间过短
D.35S标记组，噬菌体和细菌混合后，未搅拌就离心
11.“T2噬菌体侵染大肠杆菌实验” 实验流程是：标记T2噬菌体→T2噬菌体侵染大肠杆菌（短时间保温、搅拌、离心）→检测上清液和沉淀物放射性→检测子代噬菌体的放射性。实验分两组：第一组实验用35S标记噬菌体，第二组实验用32P标记噬菌体。若赫尔希和蔡斯的假设是：噬菌体的蛋白质进入大肠杆菌而DNA未进入，蛋白质是噬菌体的遗传物质，则支持该假设的预期结果是( )
选项 第一组的放射性 第二组的放射性
上清液 沉淀物 子代噬菌体 上清液 沉淀物 子代噬菌体
A 高 低 有 低 高 无
B 低 高 有 高 低 无
C 高 低 无 低 高 有
D 低 高 无 高 低 有
A.A B.B C.C D.D
12.烟草花叶病毒（TMV）和车前草病毒（HRV）同属于RNA病毒，都可以使烟草患病。将TMV的RNA和HRV的蛋白质外壳混合后感染烟草叶片，使烟草患病，可能观察到的现象是( )
A. 能检测到TMV的RNA和蛋白质 B. 能检测到HRV的RNA和蛋白质
C. 能检测到TMV的RNA和HRV的蛋白质 D. 能检测到HRV的RNA和TMV的蛋白质
13.科学家从烟草花叶病毒（TMV）中分离出a、b两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验（见下表）中，不可能出现的结果是( )
实验过程 实验结果
病斑类型 病斑中分离出的病毒类型
① a型TMV→感染植物 a型 a型
② b型TMV→感染植物 b型 b型
③ 组合病毒（a型TMV的蛋白质+b型TMV的RNA）→感染植物 b型 a型
④ 组合病毒（b型TMV的蛋白质+a型TMV的RNA）→感染植物 a型 a型
A.实验① B.实验② C.实验③ D.实验④
14.人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程，下列有关叙述正确的是( )
A.孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质
B.噬菌体侵染细菌实验比肺炎链球菌体外转化实验更具说服力
C.沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数
D.烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是RNA
15.回答下列与噬菌体侵染细菌实验有关的问题：
（1）1952年赫尔希和蔡斯利用同位素标记完成了著名的噬菌体侵染细菌实验，下图是实验的部分步骤：
写出上述实验的部分操作过程：
第一步：用35S标记噬菌体的蛋白质外壳。如何实现对噬菌体的蛋白质外壳的标记？请简要说明步骤：
。
第二步：用35S标记噬菌体与 的大肠杆菌混合。
第三步：一定时间后，搅拌，离心。
（2）在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，在理论上上清液不含有放射性。而实验最终结果显示，上清液有一定的放射性，而沉淀物中的放射性比理论值 。
①在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，采用的方法是 。
②从理论上讲，上清液的放射性应该为0，由于实验数据和理论数据之间有较大的误差，由此对实验过程进行误差分析：
在实验过程中，噬菌体与大肠杆菌混合培养，到用离心机分离，这一段时间如果过长，会使上清液的放射性增高，其原因是_____________________________________________
___________________________________________________________________。
B.在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌中去，将会产生误差，理由是___________________________________________________________________。
（3）噬菌体侵染细菌之后，合成新的噬菌体蛋白质外壳需要_________。
A.细菌的DNA及其氨基酸 B.噬菌体的DNA及其氨基酸
C.噬菌体的DNA和细菌的氨基酸 D.细菌的DNA及其噬菌体的氨基酸
（4）上述实验中，不能用15N来标记噬菌体DNA，理由是
。
答案以及解析
1.答案：A
解析：发菜细胞是原核细胞，遗传物质是裸露的双链DNA分子，A正确；噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，B错误；格里菲思的肺炎双球菌转化实验证实了转化因子的存在，C错误；DNA中碱基排列顺序干变万化导致DNA具有多样性，D错误。
2.答案：C
解析：就真核细胞而言，其遗传物质为DNA，而不能描述为DNA是主要遗传物质，A项错误；综合格里菲斯、艾弗里、赫尔希和蔡斯的实验结果，可得出DNA是遗传物质的结论，不能得出DNA是主要遗传物质的结论，B项错误；DNA和RNA均可贮存遗传信息是其作为遗传物质的原因之一，但不能作为DNA是主要遗传物质的原因，C项正确；②正确，因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，另外，DNA和RNA均可自我复制，D项错误。
3.答案：D
解析：A、在众多肺炎双球菌菌株中，光滑型（S）菌株是唯一能够引起肺炎或败血症的类型，这种菌株在培养基上能长成光滑的菌落，A正确；
B、该实验需要分离S型菌中的各种化合物，分别与活的R型菌混合，排除其他物质干扰，以弄清转化因子究竟是什么物质，因此需要具备从S型菌中分离提取各种化合物的技术手段，B正确；
C、核酶是具有催化功能的RNA分子，能特异性结合并切割特定mRNA序列，不能降解DNA，因此处理后的S型菌的DNA仍能将部分R型菌转化为S型菌，C正确；
D、R型菌转化为S型菌的过程是由于S型菌的DNA整合到R型菌的DNA上，获得的新S型菌同时含有R型菌和S型菌的遗传物质，与提供DNA的S型菌的遗传物质不完全相同，D错误。
故选D。
4.答案：C
解析：在艾弗里证明遗传物质是DNA的实验中，艾弗里将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开，单独的、直接的观察它们各自的作用。另外还增加了一组对照实验，即DNA酶和S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养。A、结果1和3中只出现了1种类型的细菌。结果2中会出现R型菌和S型菌，A错误；B、S型菌与R型菌都是细菌，二者细胞结构的最主要的区别在于S型菌的细胞壁外有多糖荚膜，而R型菌的没有，B错误；C、结果中出现的S型菌是由R型菌转化而来的，“细菌转化”属于基因重组，C正确；D.分析实验结果可知，DNA是S型菌的遗传物质，D错误。故选C。
5.答案：D
解析：因为是将加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合注射的，所以在小鼠体内存在$型和R型两种细菌，导致小鼠死亡的是S型菌，A正确。S型和R型细菌在小鼠体内都可以作为抗原物质引起机体的免疫反应，B正确。曲线b段下降是由于R型细菌被小鼠免疫系统大量消灭了，C正确。S型和R型菌的遗传物质都是DNA,D错误。
6.答案：D
解析：本题考查肺炎双球菌的转化实验的相关知识。
选项 正误 原因
A √ R型肺炎双球菌无荚膜多糖，无毒，S型肺炎双球菌有荚膜多糖，有毒，故S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关
B √ 被加热杀死的S型菌的DNA进入R型菌，指导合成自身的DNA和蛋白质
C √ 被加热杀死的S型菌中DNA正常，蛋白质变性失活，功能丧失，其能够进入R型菌中，指导R型菌的生命活动
D × DNA酶催化DNA水解，故将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，得不到S型菌
7.答案：C
解析：本题考查肺炎双球菌的转化实验。由乙、丙两组实验中分别加入了蛋白酶和DNA酶可知，该实验的假设是“使肺炎双球菌发生转化的物质是蛋白质或DNA”，A正确；甲组实验只加了S型菌的提取液，未加蛋白酶或DNA酶，因此甲组为对照组，培养皿中应当有R型菌和S型菌两种菌落，B正确；乙、丙两组实验中均加入酶使相关物质分解，因此该实验控制自变量的方法用到了“减法原理”，C错误；分析题图可知，若乙组培养皿中有两种菌落，丙组培养皿中有一种菌落，则说明乙组肺炎双球菌发生了转化，而丙组未发生转化，从而说明使肺炎双球菌发生转化的物质是DNA，D正确。
8.答案：C
解析：A.T2噬菌体只能侵染大肠杆菌，不能侵染肺炎双球菌，所以不可以在肺炎双球菌中复制和增殖，A错误；
B.病毒没有细胞结构，不能独立生活，所以在T2噬菌体病毒颗粒内不可以合成mRNA和蛋白质，需要借助宿主细胞来合成mRNA和蛋白质，B错误；
C.噬菌体侵染细菌时，其DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体的合成，复制及表达需大肠杆菌提供原料、酶和ATP，所以培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中，C正确；
D.人体免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程不相同，前者是RNA病毒，后者是DNA病毒，D错误。
故选C。
9.答案：A
解析：A项,噬菌体是病毒,无细胞结构,只能寄生在活细胞中进行代谢繁殖,因此不能在无机培养基上直接培养噬菌体,故A项叙述错误。B项,用32P标记的噬菌体侵染细菌后,根据DNA的半保留复制原则,子代中只有少数的噬菌体具有放射性,故B项叙述错误。C项,若侵染过程中保温时间过短,部分亲代噬菌体还未来得及侵染到大肠杆菌内,离心后会被分离到上清液中,导致上清液也有一定的放射性,故C项叙述正确。D项,探究蛋白质和DNA究竟哪一种是遗传物质是本实验的实验目的,因此为了达到实验目的还要设计一组用35S标记噬菌体的实验,目的是在标记的过程中能同时标记蛋白质观察其子代的放射性,与32P标记噬菌体互相对照,均为实验组,故D项叙述正确。
10.答案：A
解析：
11.答案：B
解析：第一组实验用35S标记噬菌体，则标记的是蛋白质，若噬菌体的蛋白质进入大肠杆菌而DNA未进入，则上清液中放射性低，而沉淀物中放射性高，且子代噬菌体含有放射性；第二组实验用32P标记噬菌体，则标记的是DNA，若噬菌体的蛋白质进入大肠杆菌而DNA未进入，则上清液中放射性高，而沉淀物中放射性低，且子代噬菌体无放射性。故选：B。
12.答案：A
解析：将TMV的RNA和HRV的蛋白质外壳混合后感染烟草叶片，使烟草患病。由于RNA是RNA病毒的遗传物质，且RNA来自TMV，因此能检测到TMV的RNA和蛋白质。
故选：A。
13.答案：C
解析：实验③病斑中分离出的病毒类型应为b型，因为组合病毒中使用了b型TMV的RNA。
14.答案：B
解析：成分，比肺炎链球菌体外转化实验更具说服力， B项正确；沃森和克里克提出在 DNA 双螺旋结构中嘧啶数等于嘌呤数， C 项错误；烟草花叶病毒感染烟草实验只能说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA， D 项错误。
15.答案：（1）先将大肠杆菌置于含35S标记的培养基中进行培养,再用噬菌体侵染已标记的大肠杆菌 没有标记过
（2）低 ①同位素标记法 ②a.噬菌体增殖后从大肠杆菌中释放出来
b.未侵入的噬菌体会使上清液中具有放射性
C
DNA和蛋白质中均有N元素
解析：（1）由于噬菌体是病毒，不能在培养基中独立生存，且其专一寄生在大肠杆菌内，因此为了获得含35S的噬菌体，应先将大肠杆菌在含35S的培养基上培养，再用噬菌体侵染已标记的大肠杆菌；用35S标记噬菌体与没有标记过的大肠杄菌混合；一定时间后，搅拌，离心。
（2）噬菌体侵染大肠杆菌，在理论上上清液不含有放射性。而实验最终结果显示，上清液有一定的放射性，而沉淀物中的放射性比理论值低
①在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，采用的方法是同位素标记法，即用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质。
②从理论上讲，上清液的放射性应该为0，但实验数据和理论数据之间有较大的误差，原因可能是：培养时间过长，噬菌体增殖后从大肠杄菌中释放出来；培养时间过短，有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌中去，未侵入的噬菌体会使上清液中具有放射性。
（3）A、噬菌体侵染细菌的过程中，合成新噬菌体的蛋白质外壳所需原料和酶来自细菌，模板DNA来自噬菌体，A错误B、模板DNA来自噬菌体，氨基酸原料来自细菌，B错误C、噬菌体侵染细菌的过程中，只有DNA进入细菌，所以指导蛋白质合成的DNλ来自噬菌体，核糖体、氨基酸原料和酶，由细菌提供，C正确D、指导蛋白质合成的DNA来自噬菌体，氨基酸原料来自细菌，D错误。故选C。
（4）DNA（元素组成为C、H、O、N、P）和蛋白质（元素组成为C、H、O、N等）中均有N元素，故上述实验中，不能用N来标记噬菌体DNA，否则不能区分两者。