人教(2019)生物必修2课时跟踪检测（10） DNA是主要的遗传物质（含答案）

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人教(2019)生物必修2课时跟踪检测
（十）DNA是主要的遗传物质
1．判断下列叙述的正误，对的打“√”，错的打“×”。
(1)有荚膜的S型肺炎链球菌有毒，无荚膜的R型肺炎链球菌无毒，所以荚膜有毒。(×)
(2)格里菲思和艾弗里分别用不同的方法证明DNA是遗传物质。(×)
(3)可用含32P的培养基培养T2噬菌体，以使其DNA带上放射性。(×)
(4)肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌的实验均可说明DNA是主要的遗传物质。(×)
2．如图表示肺炎链球菌的转化实验，下列有关说法正确的是(　　)
A．该实验模拟的是艾弗里实验
B．从d中死亡小鼠中提取的S型细菌可能是R型细菌自身变化而来
C．从d中死亡小鼠中提取的S型细菌可能是死亡的S型细菌“死而复生”
D．该实验证明加热致死的S型细菌中含有某种转化因子，使R型细菌转化为S型细菌
解析：选D　该实验模拟的是格里菲思实验，A错误；b实验否定了从死亡小鼠中提取的S型细菌是R型细菌自身变化而来的可能，B错误；c实验否定了从死亡小鼠中提取的S型细菌是死亡S型细菌“死而复生”的可能，C错误；该实验证明加热致死的S型细菌中含有某种转化因子，使R型细菌转化为S型细菌，D正确。
3．艾弗里的体外转化实验证明，促使R型细菌转化为S型细菌的转化因子是(　　)
A．S型细菌的蛋白质　　 B．S型细菌的DNA
C．R型细菌的DNA D．S型细菌的荚膜多糖
解析：选B　艾弗里通过体外转化实验证明，促使R型细菌转化为S型细菌的是S型细菌的DNA。
4．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链球菌中复制和增殖
B．T2噬菌体病毒颗粒内可以合成蛋白质
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．新型冠状病毒与T2噬菌体的核酸类型相同
解析：选C　T2噬菌体只能侵染大肠杆菌，不能侵染肺炎链球菌，A错误；病毒没有细胞结构，不能独立生活，T2噬菌体病毒颗粒内不可以合成蛋白质，B错误；T2噬菌体侵染大肠杆菌时，其DNA进入大肠杆菌细胞内，以大肠杆菌的脱氧核苷酸为原料，合成子代噬菌体的DNA，而核苷酸中含有P，则培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中，C正确；新型冠状病毒为RNA病毒，T2噬菌体为DNA病毒，二者所含核酸类型不同，D错误。
5．下列关于生物的遗传物质的叙述，错误的是(　　)
A．某一生物体内的遗传物质只能是DNA或RNA
B．除部分病毒外，生物的遗传物质都是DNA
C．绝大多数生物的遗传物质是DNA
D．细胞中DNA较多，所以DNA是主要的遗传物质
解析：选D　在生物中，只有部分病毒的遗传物质是RNA，绝大多数生物的遗传物质是DNA。故选D。
6．为研究R型肺炎链球菌转化为S型肺炎链球菌的转化物质是DNA还是蛋白质，进行了肺炎链球菌体外转化实验，其基本过程如图所示，下列叙述正确的是(　　)
A．甲组培养皿中只有S型菌落，推测加热不会破坏转化物质的活性
B．乙组培养皿中有R型及S型菌落，推测转化物质是蛋白质
C．丙组培养皿中只有R型菌落，推测转化物质是DNA
D．该实验能证明肺炎链球菌的主要遗传物质是DNA
解析：选C　甲组中培养一段时间后可发现有极少的R型菌转化成了S型菌，因此甲组培养皿中不仅有S型菌落也有R型菌落，A错误；乙组培养皿中加入了蛋白酶，故在乙组的转化中已经排除了蛋白质的干扰，应当推测转化物质是DNA，B错误；丙组培养皿中加入了DNA酶，DNA被水解后R型菌便不发生转化，故可推测是DNA参与了R型菌的转化，C正确；该实验只能证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA，无法证明还有其他的物质也可做遗传物质，D错误。
7.在噬菌体侵染细菌的实验中，随着培养时间的延长，培养基内噬菌体与细菌的数量变化如图所示，下列相关叙述错误的是(　　)
A．噬菌体增殖所需的原料、酶、能量均来自细菌
B．在O～t1时间内，噬菌体还未侵入细菌体内
C．在t1～t2时间内，噬菌体侵入细菌体内导致细菌大量死亡
D．在t2～t3时间内，噬菌体因失去寄生场所而停止增殖
解析：选B　噬菌体属于病毒，必须在宿主细胞内才能代谢和繁殖，模板是亲代噬菌体的DNA，原料是细菌体内的脱氧核苷酸和氨基酸，能量是细菌提供的ATP，场所是细菌的核糖体，A正确；在O～t1时间内，噬菌体可能已侵入到细菌体内，但还没有大量繁殖，B错误；在t1～t2时间内，由于噬菌体侵入细菌体内，导致细菌大量死亡，C正确；在t2～t3时间内，被侵染的细菌已裂解死亡，所以噬菌体因失去寄生场所而停止增殖，D正确。
8．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噬菌体侵染大肠杆菌　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T2噬菌体和未标记的大肠杆菌混合培养，使T2噬菌体侵染大肠杆菌，保温培养一段时间后，充分搅拌，离心分离，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。故选C。
9．如图为肺炎链球菌转化实验的部分图解，请据图回答：
(1)该实验是____________________所做的肺炎链球菌转化实验的部分图解。
(2)该实验是在______________实验的基础上进行的。
(3)S型细菌的细胞提取物中，使R型细菌发生转化的物质最可能是________。
(4)为进一步探究细胞提取物中使R型细菌发生转化物质的化学成分，他们又设计了下面的实验。
实验中加入DNA酶的目的是__________________，当细胞提取物中加入DNA酶时，他们观察到的实验现象是______________________。
(5)该实验能够说明________________________。
解析：(1)由实验图解可看出，这是肺炎链球菌的体外转化实验，是艾弗里及其同事所做的。(2)该实验是在格里菲思实验的基础上为进一步证明“转化因子”的化学成分而设计的。(3)组成S型细菌的有机化合物中，除去大部分蛋白质、脂质、糖类等，剩余的物质最可能是核酸。(4)酶具有专一性，DNA酶可以特异性地水解DNA，细胞提取物中加入DNA酶时，培养基中只出现R型细菌。(5)通过对照实验说明，蛋白质、RNA和脂质不是遗传物质，DNA是遗传物质。
答案：(1)艾弗里及其同事　(2)格里菲思　(3)核酸
(4)催化细胞提取物中DNA的水解　培养基中只出现R型细菌　(5)蛋白质、RNA和脂质不是遗传物质，DNA是遗传物质
10．某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验，进行了以下3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3H标记的噬菌体侵染未标记的细菌
以上3个实验，经过短时间的保温后，用搅拌器搅拌、离心，检测到放射性的主要部位是(　　)
A．上清液、沉淀、沉淀和上清液
B．沉淀、沉淀、沉淀和上清液
C．上清液、上清液、上清液
D．沉淀、上清液、沉淀和上清液
解析：选B　①用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌，35S将出现在新的噬菌体中，所以离心后主要在沉淀物中检测到放射性；②用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌，32P标记噬菌体的DNA，将出现在新的噬菌体中，所以离心后主要在沉淀物中检测到放射性；③用3H标记的噬菌体侵染未标记的细菌，由于3H可标记噬菌体的DNA和蛋白质，蛋白质外壳出现在上清液中，3H标记的噬菌体DNA将出现在新的噬菌体中，所以离心后在沉淀物和上清液中都可检测到放射性。
11．细菌转化是指某一受体细菌通过直接吸收来自另一供体细菌的一些含有特定基因的DNA片段，从而获得供体细菌的相应遗传性状的现象，如肺炎链球菌转化实验。S型肺炎链球菌有荚膜，菌落光滑，可致病，对青霉素敏感。在多代培养的S型细菌中分离出了两种突变型：R型，无荚膜，菌落粗糙，不致病；抗青霉素的S型(记为PenrS型)。现用PenrS型细菌和R型细菌进行下列实验，对其结果的分析最合理的是(　　)
A．甲组中部分小鼠患败血症，注射青霉素治疗后均可康复
B．乙组中可观察到两种菌落，加青霉素后仍有两种菌落继续生长
C．丙组培养基中含有青霉素，所以生长的菌落是PenrS型细菌
D．丁组培养基中无菌落生长
解析：选D　抗青霉素的S型(PenrS型)细菌的DNA是转化因子。在甲组中，将加热致死的PenrS型细菌与活的R型活细菌混合注射到小鼠体内，部分活的R型细菌会转化为PenrS型细菌，部分小鼠会患败血症，注射青霉素治疗后，体内有抗青霉素的S型细菌存在的小鼠不能康复，A不符合题意；在乙组中，PenrS型细菌的DNA与活的R型活细菌混合培养，可观察到R型细菌和PenrS型细菌两种菌落，加青霉素后R型细菌生长受到抑制，只有PenrS型菌落继续生长，B不符合题意；丙组培养基中含有青霉素，活的R型细菌不能生长，也不能发生转化，因此无菌落出现，C不符合题意；丁组中因为PenrS型细菌的DNA被DNA酶催化水解而无转化因子，且活的R型细菌不抗青霉素，因此培养基中无菌落生长，D符合题意。
12．在探究生物的遗传物质的相关实验研究中，有如下的实验过程或理论解释。
Ⅰ.图1是关于肺炎链球菌R型细菌的转化过程图。据研究，并非任意两株R型细菌与S型细菌之间的接触都可发生转化，凡能发生转化的，其R型细菌必须处于感受态，产生一些感受态特异蛋白，包括膜相关DNA结合蛋白、细胞壁自溶素和几种核酸酶。
Ⅱ.图2是部分研究人员做的关于肺炎链球菌的体外转化实验过程图(图中表示无毒性R型细菌，表示有毒性S型细菌)。
Ⅲ.图3是噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的检测数据。
请回答下列问题：
(1)图1中，步骤________是将S型细菌加热致死的过程，S型细菌的DNA双链片段与A细胞膜表面的相关DNA结合蛋白结合，其中一条链(a)在______酶的作用下水解，另一条链(b)与感受态特异蛋白结合进入R型细菌细胞内。完成步骤④后，这条链(b)在相关酶的作用下，形成____(填“单”或“双”)链整合进R型细菌的DNA中，这种变异属于________。
(2)图2中，实验最关键的设计思路是___________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)图3中所示实验中，以噬菌体为研究材料，利用____________________技术，分别用32P和35S标记噬菌体，用标记的噬菌体侵染细菌，从而追踪在侵染过程中 DNA和蛋白质的位置变化。
实验结果表明：______(填整数) min后的曲线变化基本上可说明DNA与蛋白质实现分离。图中“被侵染的细菌的存活率”曲线基本保持在100%，这组数据的意义是作为对照组，以证明________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)实验过程中，首先要将S型细菌加热致死，因此步骤①是将S型细菌加热致死的过程。S型细菌的DNA双链片段与A细胞膜表面的相关DNA结合蛋白结合，其中一条链(a)在核酸酶(DNA水解酶)的作用下水解，另一条链(b)与感受态特异蛋白结合进入R型细菌细胞内。将外源DNA片段整合到R型细菌的DNA双链，需要限制性内切核酸酶切割形成末端和DNA连接酶进行缝合，从而实现基因重组。(2)图2中，实验最关键的设计思路是把S型细菌的DNA和蛋白质等分开，单独、直接地观察它们在细菌转化中的作用。 (3)标记噬菌体利用了放射性同位素标记技术，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标记的大肠杆菌的方法获得被32P和35S标记的噬菌体。图中“被浸染的细菌存活率”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。
答案：(1)①　核酸(DNA水解)　双　基因重组
(2)把S型细菌的DNA和蛋白质等分开，单独、直接地观察它们在细菌转化中的作用　(3)放射性同位素标记　2　细菌没有裂解，无子代噬菌体释放出来