3.1DNA是主要的遗传物质同步练习(含解析)2023——2024学年高生物人教版(2019)必修2遗传与进化

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名称 3.1DNA是主要的遗传物质同步练习(含解析)2023——2024学年高生物人教版(2019)必修2遗传与进化
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2024-05-15 19:45:25

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3.1 DNA是主要的遗传物质 同步练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列有关生物体遗传物质的叙述,正确的是( )
A.肺炎链球菌的遗传物质主要是DNA
B.小鼠的遗传物质主要分布在细胞核
C.T2噬菌体的遗传物质含有硫元素
D.烟草花叶病毒的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸
2.下列关于用32P标记的T2噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌实验的叙述,正确的是( )
A.子代噬菌体外壳都含35S,DNA都不含32P
B.将噬菌体直接接种在含有35S的培养基中能获得的被35S标记的噬菌体
C.实验中采用搅拌和离心等手段是为了把噬菌体的DNA和蛋白质分开
D.检测结果显示悬浮液中放射性强度低,沉淀物中放射性高
3.关于“肺炎链球菌的体外转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述,错误的是( )
A.S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养,培养基上会有两种菌落
B.“噬菌体侵染细菌的实验”充分说明,DNA是主要的遗传物质
C.32P标记噬菌体DNA的一组,保温时间太长可导致上清液放射性升高
D.两个实验的设计思路都是设法将DNA与蛋白质分开单独研究各自的效应
4.下列有关“探索DNA是遗传物质的实验”的叙述,正确的是( )
A.肺炎链球菌体内转化实验说明R型菌含有某种转化因子促使加热杀死的S型菌变为S型活菌
B.肺炎链球菌体外转化实验中,用DNA酶处理的目的是使DNA水解
C.噬菌体侵染细菌实验中,搅拌的目的是使噬菌体的DNA与蛋白质分离
D.用“35S”和“32P”同时标记的噬菌体侵染大肠杆菌,证明了DNA是遗传物质
5.艾弗里及其同事用R型和S型肺炎链球菌进行培养实验,结果如表。下列正确的是(  )
实验组号 接种菌型 对要加入的S型细菌的细胞提取物所进行的处理 培养基长菌情况
一 R型 - R型、S型
二 R型 蛋白酶 R型、S型
三 R型 RNA酶 R型、S型
四 R型 酯酶 R型、S型
五 R型 DNA酶 R型
①实验采用了自变量控制中的“加法原理”
②第一、第二组说明S型细菌的蛋白质不是转化因子
③加入DNA酶后细胞提取物失去转化活性
④该实验说明DNA是生物主要的遗传物质
A.①② B.③④ C.①④ D.②③
6.将含有R型肺炎链球菌的培养液加入试管甲,将加热致死的S型肺炎链球菌破碎后得到细胞提取物放入试管乙,并在试管乙中加入一定量的DNA酶;将试管甲、乙中的液体在丙试管中混合。下列相关分析,正确的是( )

A.试管乙中加入DNA酶的目的是用加法原理除去相应的DNA
B.加热致死的S型肺炎链球菌中蛋白质和核酸均失去功能
C.用DNA酶处理后的细胞提取物失去了转化作用,丙试管中只有R型活菌
D.若试管乙的提取物中加入的是RNA酶,则试管丙中R型菌都转化成S型
7.某兴趣小组参考“T2噬菌体侵染细菌实验”设计了如下实验(注:35S和32P的放射性无法区分),下列叙述错误的是( )

A.部分子代噬菌体的蛋白质外壳和核酸可能都有放射性
B.保温时间过短对悬浮液放射性强度的大小几乎无影响
C.搅拌不充分将会导致悬浮液的放射性强度减少
D.该实验不能证明噬菌体侵染细菌时蛋白质外壳未进入细胞
8.遗传物质的发现是一个艰难而曲折的过程,经过许多科学家的不断接力,最终证明了DNA是主要的遗传物质。下列相关叙述,正确的是( )
A.将加热致死的S型菌和R型活菌混合注入小鼠,小鼠死亡,这表明死亡的S型菌能将R型菌转化为S型菌
B.用蛋白质被35S标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌,后代噬菌体中没有检测到放射性,这表明蛋白质不是T2噬菌体的遗传物质
C.用DNA被32P标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌,离心后沉淀放射性强而上清液几乎没有放射性,这表明DNA是T2噬菌体的遗传物质
D.将提纯出来的烟草花叶病毒的RNA喷洒在烟草叶子上,烟草出现花叶症状,这表明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA
9.赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记的T2噬菌体与未被标记的大肠杆菌混合培养,一段时间后经搅拌、离心等得到了上清液和沉淀物。下列叙述正确的是( )
A.T2噬菌体中P仅存在于DNA中、而S在蛋白质和DNA中都存在
B.实验中离心的目的是将噬菌体的DNA和大肠杆菌的蛋白质进行分层
C.32P主要集中在沉淀物中、若培养时间不适宜、上清液中也可能有少量的放射性
D.赫尔希和蔡斯的实验说明了DNA是T2噬菌体的主要遗传物质而蛋白质不是
10.下图表示噬菌体侵染细菌实验的部分步骤。下列有关叙述正确的是(  )

A.标记噬菌体时需要用含有35S的培养基对其进行培养
B.噬菌体侵染细菌时只有蛋白质外壳或DNA进入细菌
C.搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与其分离
D.培养时间过长会导致离心后沉淀物中的放射性增强
11.如图是艾弗里肺炎链球菌转化实验示意图,细胞提取物来自于S型菌,下列说法正确的是( )

A.该实验用到了减法原理
B.实验现象中只有⑤组出现了S型菌
C.⑤的实验现象说明DNA酶抑制了DNA发挥作用
D.本实验只能证明S型菌体内存在转化因子
12.S型肺炎链球菌会导致人患肺炎。为了弄清肺炎链球菌中的转化因子是什么物质,细菌学家艾弗里等人进行了肺炎链球菌离体转化实验。该实验部分图解如图所示。下列叙述正确的是(  )
A.肺炎链球菌的生命活动所需的能量主要由线粒体提供
B.S型菌导致人患肺炎的原因是其菌体外含有的荚膜有毒
C.R型菌能在培养基上形成表面光滑的菌落
D.通过该转化实验R型菌发生了基因重组,形成了S型菌
13.在 I、Ⅱ、Ⅲ、IV 四组相同培养基上分别接种 R 型菌、 S 型菌、加热杀死的 S 型菌、 R 型菌和加热杀死的 S 型菌。培养一段时间后,菌落的生长情况如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.I 中菌落表面光滑,Ⅱ中菌落表面粗糙
B.对第IV组实验的分析应是以 I~Ⅲ 组的实验现象为参照
C.IV组结果说明整合到R型菌内的DNA分子片段,可直接表达出荚膜多糖
D.若接种前在IV组培养基中加入DNA 酶,则IV组中S型菌落的数量基本不变
14.理论上,下列四组实验的小鼠体内可以同时提取分离到R型细菌、S型细菌的是( )
①注射R型活菌的小鼠
②注射S型活菌的小鼠
③注射加热致死的S型细菌的小鼠
④注射R型活菌和加热致死的S型细菌混合菌液的小鼠
A.① B.② C.③ D.④
15.生物科学发展史既包括科学家对生命现象的研究过程,又包括科学家研究生命现象时持有的观点和态度。下列有关生物科学发展的说法中,正确的是( )
A.萨顿利用蝗虫通过基因和染色体的平行关系,证明基因位于染色体上
B.艾弗里利用“加法原理”证明DNA是遗传物质,蛋白质等其它不是遗传物质
C.赫尔希和蔡斯T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,证明DNA是主要遗传物质
D.富兰克林获得高质量的DNA图谱,沃森和克里克构建出DNA呈双螺旋结构
16.春季是玉兰花盛开的季节,美不胜收。请问玉兰花细胞中,核酸、核苷酸、五碳糖、碱基的种类数和遗传物质分别是( )
A.2、4、2、4、RNA
B.2、8、2、5、DNA
C.2、8、2、5、DNA或RNA
D.2、8、2、5、DNA和RNA
二、多选题
17.下列关于DNA是主要的遗传物质的叙述,正确的是( )
A.所有生物的遗传物质都是DNA
B.烟草花叶病毒、T2噬菌体的遗传物质均为RNA
C.动物、植物、真菌的遗传物质是DNA,细菌和DNA病毒的遗传物质也是DNA
D.真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA
18.图甲是将加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化;图乙是噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。下列有关叙述错误的是( )
A.图甲中后期出现的大量S型细菌是由R型细菌转化并增殖而来的
B.图乙中分别用含放射性同位素35S和放射性32P的培养基标记噬菌体蛋白质和DNA
C.图乙中噬菌体增殖需要细菌提供原料、能量、模板、酶等
D.图乙实验证明了DNA是主要的遗传物质
19.登革病毒(DENV)为单股正链RNA病毒,可引发登革热,病毒颗粒外被脂蛋白包膜。DENV被伊蚊传播进入人体后,以胞吞的方式进入人的毛细血管内皮细胞进行增殖,增殖后的DENV被释放进入血液,引起病毒血症。下列有关叙述错误的是( )
A.DENV与T2噬菌体的物质组成完全相同
B.DENV与T2噬菌体侵染细胞的方式不同
C.DENV增殖时所需的模板和原料均由人体细胞提供
D.DENV遗传物质中的腺嘌呤数目等于胸腺嘧啶数目
20.在格里菲思的肺炎链球菌转化实验中,将加热致死的S型细菌与R型活细菌混合,最终从小鼠体内分离出S型活细菌,小鼠死亡,其原理如图所示。在此基础上某同学增加了一组实验,将加热致死的R型细菌与S型活细菌混合注入小鼠甲获得小鼠乙。下列分析正确的是( )
A.格里菲思实验中小鼠死亡可能与S型活细菌产生的荚膜有关
B.格里菲思未证明X基因导致R型活细转化为S型活细菌
C.R型活细菌转化为S型活细菌的过程中发生了基因的自由组合
D.从小鼠乙中提取肺炎链球菌培养,培养基上一定是光滑的菌落
三、非选择题
21.20世纪中叶,科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成的,关于DNA是遗传物质的推测,科学家们做了许多实验,其中格里菲思、艾弗里肺炎链球菌转化实验过程如图1、2所示,噬菌体侵染细菌实验的流程如图3所示。请据图回答下列问题:

(1)图1实验④中,从死亡的小鼠体内能够分离出 细菌,格里菲斯的实验 (填“能”或“不能”)得出DNA是遗传物质的结论,原因是 。
(2)图2是艾弗里和他的同事进行的体外转化实验,其实验思路是 。该实验运用 “原理”控制自变量,发现只有用 处理S型细菌的细胞提取物后,提取物才会失去转化活性,不能将R型细菌转化为S型细菌,但因传统观念“蛋白质是遗传物质”的阻碍,当时艾弗里等人的结论并没有被人们广泛接受。
(3)图3是赫尔希和蔡斯用2P标记噬菌体侵染细菌的实验,噬菌体侵染细菌后要进行搅拌、离心等步骤,其中离心的目的是 ;该实验中需要进行短时间的保温处理,若保温时间过长(其他操作正常),则可能会对实验现象产生的影响是 。若实验改用3H标记的噬菌体进行侵染细菌实验,放射性主要分布在 (填“上清液”、“沉淀物”或“沉淀物和上清液”)中。
22.根据遗传物质的不同,可将病毒分为两类,如图为这两类病毒的化学组成示意图,其中b、c、d均为大分子物质,请据图回答下列问题:
(1)艾弗里与赫尔希等人选用细菌或病毒作为实验材料,其优点有 (答出两点即可)
(2)菌体侵染细菌实验中,选用了图中 (填“e类病毒”或“f类病毒”)中的一种。实验过程中,他们用35S、32P分别标记了图中的 (填序号)部位。
(3)为确定某病毒属于e类病毒还是f类病毒,不考虑在宿主细胞内发生碱基之间的相互转换,某实验小组以体外培养的宿主细胞为实验材料,设计了如下实验方案:
组别 实验处理 统计并记录
甲 在含放射性标记的胸腺嘧啶的培养基中培养宿主细胞 分别接种病毒一段时间后,检测子代病毒的放射性
乙 ?
上述实验中,乙组应做的处理为 。若 则该病毒为f类病毒。
23.关于DNA是遗传物质的推测,科学家们找到了很多直接或者间接的证据,并解决了很多技术难题,提出了科学的模型,请回答下列问题:
(1)S型细菌有毒性,可以使小鼠患败血症而死亡,其菌体有多糖类的 ,在培养基上形成的 表面光滑。
(2)格里菲思的肺炎链球菌转化实验中,将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内,从死亡的小鼠体内可以分离得到的细菌为 ,分离到S型细菌是因为R型活细菌发生了 (填“基因突变”或“基因重组”)。
(3)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中,采用的实验方法是 。用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,要得到32P标记DNA的噬菌体,需先用 ,再用 。在理论上,上清液放射性应该为0,其原因是:理论上讲,噬菌体已将含32P的DNA全部注入大肠杆菌内,上清液中只含噬菌体的 。
(4)某种感染动物细胞的病毒M主要由核酸和蛋白质组成。为探究病毒M的遗传物质是DNA还是RNA,某研究小组展开了相关实验,如下所示。请回答下列问题:
材料用具:该病毒核酸提取物、DNA酶、RNA酶、小鼠及等渗生理盐水、注射器等。
I、实验步骤:
①取健康且生长状况基本一致的小鼠若干,随机均分成四组,编号分别为A、B、C、D。
②将配制溶液分别注射入小鼠体内,请完善下表:
组别 A B C D
注射溶液 该病毒核酸提取物和 该病毒核酸提取物和 该病毒核酸提取物 等渗生理盐水
③相同条件下培养一段时间后,观察比较各组小鼠的发病情况。
Ⅱ、结果预测及结论:
①C组和A组发病,D组和B组不发病,说明DNA是该病毒的遗传物质。
② ,说明RNA是该病毒的遗传物质。
24.下图为用或32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验。据图回答下列问题:
(1)大肠杆菌属于 (填“病毒”“细菌”或“真菌”),用 标记噬菌体的蛋白质,用 标记噬菌体的DNA。
(2)图中“②”所进行的操作是搅拌,进行该操作的目的是 。
(3)用含35S的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,离心后发现沉淀物中有少量放射性物质,这些放射性物质的来源可能是 。
(4)赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验与艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验共同的实验设计思路是 。
25.干叶病毒可导致菠菜得干叶病,为探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA,某同学做了如下实验,请补充相关内容:
材料用具:苯酚的水溶液(可以将病毒的蛋白质外壳和核酸分离)、健康生长的菠菜植株、干叶病毒样本、DNA水解酶、RNA水解酶、蒸馏水等。
(1)实验步骤:
①选取生长状况相似的健康菠菜植株若干, 。
②用苯酚的水溶液处理干叶病毒,将其蛋白质和核酸分离,获得核酸提取液。
③用下表所列的溶液处理菠菜叶片。(请将表中内容补充完善)
组别 A B C D
处理叶片所用溶液 病毒核酸提取物和 病毒核酸提取物和RNA水解酶 病毒核酸提取物
④相同条件下培养一段时间后,观察各组菠菜的生长情况。
(2)结果预测及结论:
① ,说明DNA是该病毒的遗传物质;
② ,说明RNA是该病毒的遗传物质。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【分析】1、细胞生物中,既含有DNA,又含有RNA,DNA为遗传物质;病毒含有DNA或RNA,遗传物质为DNA或RNA。绝大多数生物的遗传物质是DNA,只有少数RNA病毒的遗传物质是RNA,故一切生物的遗传物质为核酸。
2、核酸包括DNA和RNA,DNA基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖,一分子含氮碱基组成,四种碱基分别是A、T、C、G。RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子核糖,一分子含氮碱基组成,四种碱基分别是A、U、C、G。
【详解】A、肺炎链球菌的遗传物质是DNA,A错误;
B、小鼠是真核生物,其遗传物质主要分布在细胞核中,B正确;
C、T2噬菌体的遗传物质是DNA,不含硫元素,C错误;
D、烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,水解产生4种核糖核苷酸,D错误。
故选B。
2.D
【分析】噬菌体繁殖过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
【详解】A、用32P标记的T2噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌实验中,由于大肠杆菌具有35S放射性标记,因此,子代噬菌体外壳均含35S,32P标记的亲代噬菌体侵染大肠杆菌的过程中由于带有放射性的亲代DNA进入到大肠杆菌中,而大肠杆菌提供的是不含有32P标记的合成DNA的原料,因而获得的子代噬菌体中只有少量的子代噬菌体DNA含32P,A错误;
B、噬菌体作为一种病毒,不能独立代谢,只能寄生在活细胞中,因此不能将噬菌体直接接种在含有35S的培养基中获得的被35S标记的噬菌体,B错误;
C、实验中采用搅拌和离心等手段是为了把吸附在大肠杆菌上的噬菌体的蛋白质外壳与被侵染的大肠杆菌分开,C错误;
D、检测结果显示悬浮液中放射性强度低,沉淀物中放射性高,悬浮液中的放射性是由于个别噬菌体未侵染进入导致的,而沉淀物中的放射性是由于大肠杆菌本身的放射性以及子代噬菌体DNA的放射性引起的,D正确。
故选D。
3.B
【分析】1、肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明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;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质,蛋白质等不是遗传物质。
2、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。该实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、将S型细菌的DNA与R型细菌混合培养,可将R型细菌部分转化为S型细菌(少部分转化),所以一段时间后培养基中会有S型和R型两种菌落,A正确;
B、“噬菌体侵染细菌的实验”充分说明,DNA是T2噬菌体的遗传物质而非DNA是主要的遗传物质,B错误;
C、用32P标记的噬菌体侵染实验中,保温时间太长(细菌细胞裂解)或太短(噬菌体没有完全侵入)均可导致上清液放射性升高,C正确;
D、两个实验的设计思路都是设法将DNA与蛋白质分开后单独研究各自的效应,从而得出相应的结论,前者利用“减法原理”,后者则利用同位素标记法区分DNA和蛋白质,D正确。
故选B。
4.B
【分析】1、肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明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;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。2、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。该实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验中,R型菌转化为S型菌是基因重组的结果,A错误;
B、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中,用DNA酶处理的目的是使DNA水解,用DNA酶处理组进一步说明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质,B正确;
C、噬菌体侵染细菌实验中,搅拌的目的是使噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌分离,C错误;
D、噬菌体侵染细菌实验中,应该用35S和32P分别标记的噬菌体侵染大肠杆菌,D错误。
故选B。
5.D
【分析】艾弗里证明DNA是遗传物质的实验(肺炎双球菌体外转化实验)(1)研究者:1944年,美国科学家艾弗里等人。(2)实验材料:S型和R型肺炎双球菌、细菌培养基等。(3)实验设计思路:把DNA与其他物质分开,单独直接研究各自的遗传功能。(4)实验分析:①只有S型细菌的DNA能使R型细菌发生转化。②DNA被水解后不能使R型细菌发生转化。(5)实验结论:①S型细菌的DNA是“转化因子”,即DNA是遗传物质。②同时还直接证明蛋白质等其他物质不是遗传物质。
【详解】①实验的不同组中加入不同的酶是为了特异性地去除某种物质,采用的是自变量控制中的“减法原理”,①错误;
②第二组中加入蛋白酶后,培养基中仍出现S型细菌,所以与第一组对照,能说明S型细菌的蛋白质不是转化因子,②正确;
③第五组加入DNA酶后,R型细菌不能转化为S型细菌,即细胞提取物失去转化活性,③正确;
④该实验不能说明DNA是主要的遗传物质,只能说明DNA是遗传物质,④错误。
综上②③正确,ABC错误,D正确。
故选D。
6.C
【分析】分析题意可知:甲试管中有R型肺炎双球菌,在乙试管中含有加热杀死的S型菌的细胞提取物,在加入RNA酶后,将RNA水解,故剩余的物质有蛋白质、荚膜多糖、DNA等,再将甲乙试管混合。
【详解】A、试管乙中加入DNA酶的目的是水解DNA,利用的是减法原理,A错误;
B、加热杀死的S型肺炎双球菌中蛋白质变性失活,失去功能,核酸变性后在低温条件下可复性,没有失去功能,B错误;
C、用DNA酶处理后的细胞提取物后S型肺炎链球菌的DNA被水解,失去了转化作用,R型细菌无法转化成S型细菌,因此丙试管中只有R型活菌,C正确;
D、若试管乙的提取物中加入的RNA酶后S型肺炎链球菌的RNA被水解,但是转化因子DNA还存在,甲、乙混合后,试管丙中有一部分R型细菌转化成S型细菌,但转化率较低,D错误。
故选C。
7.A
【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验思路:S是蛋白质的特有元素,DNA分子中含有P,用放射性同位素32P和放射性同位素35S分别标记DNA和蛋白质,直接单独去观察它们的作用。
【详解】A、35S标记的噬菌体的蛋白质不进入子代噬菌体,子代噬菌体以培养基中的32P标记的脱氧核苷酸为原料合成有放射性的DNA,子代噬菌体以培养基中的无标记的氨基酸为原料合成无放射性的蛋白质,因此子代噬菌体的核酸有放射性,子代噬菌体的蛋白质外壳没有放射性,A错误;
B、正常情况下,悬浮液放射性强度来自35S标记的噬菌体的蛋白质,若保温时间过短,未侵染大肠杆菌的噬菌体仍会进入悬浮液,几乎不会影响悬浮液放射性强度,B正确;
C、搅拌不充分,35S标记的噬菌体的蛋白质吸附在大肠杆菌上,会导致悬浮液的放射性强度减小, C正确;
D、该实验同时用了放射性同位素32P和35S做标记,设计思路错误,由于不同元素的放射性无法区分,不能判断子代噬菌体的放射性标记是否是35S,因此不能证明蛋白质外壳未进入大肠杆菌,D正确。
故选A。
8.B
【分析】肺炎双球菌转化实验:包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲斯体内转化实验证明S型菌中存在某种转化因子,能将S型菌转化为R型菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。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。
【详解】A、将加热致死的S型菌和R型活菌混合注入小鼠,小鼠死亡,且从尸体中分离得到惑S型菌,这表明死亡的S型菌存在某种转化因子,能将R型菌转化为S型菌,A错误;
B、用蛋白质被35S标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌,后代噬菌体中没有检测到放射性,说明蛋白质没有进入大肠杆菌,表明蛋白质不是T2噬菌体的遗传物质,B正确;
C、用DNA被32P标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌,离心后沉淀放射性强而上清液几乎没有放射性,这表明DNA进入了大肠杆菌,若检测到沉淀中有新的噬菌体,则能证明DNA是T2噬菌体的遗传物质,C错误;
D、将提纯出来的烟草花叶病毒的RNA喷洒在烟草叶子上,烟草出现花叶症状,再从患病的叶片中分离到烟草花叶病毒,还应补充蛋白质组作为对照,才能表明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,D错误。
故选B。
9.C
【分析】噬菌体侵染细菌的过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
【详解】A、T2噬菌体的蛋白质不含P,DNA中含有P,而S存在噬菌体的蛋白质外壳中,A错误;
B、该实验中离心的目的是将噬菌体的蛋白质和大肠杆菌分层,即让噬菌体的蛋白质外壳分布在上清液中,被侵染的大肠杆菌分布在沉淀物中,B错误;
C、噬菌体侵染细菌时,只有DNA进入细菌,蛋白质外壳留在细胞外,所以32P主要集中在沉淀物中,若培养时间过短或过长,上清液中也可能有少量的放射性,C正确;
D、赫尔希和蔡斯的实验说明了DNA是T2噬菌体的遗传物质,而不是主要遗传物质,D错误。
故选C。
10.C
【分析】1、噬菌体是一种病毒,病毒是比较特殊的一种生物,它只能寄生在活细胞中,利用宿主细胞的原料进行遗传物质的复制和蛋白质外壳的合成。
2、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→标记的噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
【详解】A、噬菌体是一种病毒,病毒只能寄生在活细胞内;不能用含有35S的培养基对噬菌体进行培养;可以用含有35S的培养基对大肠杆菌进行培养,然后再用此大肠杆菌培养噬菌体,就可以获得35S标记的噬菌体,A错误。
B、噬菌体侵染细菌时只有DNA进入细菌,B错误。
C、噬菌体侵染细菌时,噬菌体吸附在细菌表面,搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,C正确;
D、题图是35S标记的噬菌体的蛋白质,蛋白质没有进入细胞体内,培养时间过长不会导致离心后上清液中的放射性增强,D错误。
故选C。
11.A
【分析】肺炎链球菌转化实验:将加热杀死的S型细菌破碎后,设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质,制成细胞提取物。将细胞提取物加入有R型活性菌的培养基中,结果出现了S型活细菌。然后,他们对细胞提取物分别进行不同的处理后再进行转化实验,结果表明分别用蛋白酶、RNA酶或酯酶处理后,细胞提取物仍具有转化活性;用DNA酶处理后,细胞提取物就失去了转化活性。
【详解】A、该实验使用酶将各类物质去除,从而研究该物质的作用,用到了减法原理,A正确;
B、实验现象中只有⑤组没出现S型菌,B错误;
C、⑤用DNA酶去除DNA,R型菌不再转化为S型菌,实验现象说明DNA是使得R型菌转化为S型菌的物质,C错误;
D、本实验可证明S型菌中的DNA能够使得R型菌转化为S型菌,DNA是遗传物质,D错误。
故选A。
12.D
【分析】肺炎链球菌的活体转化实验证明加热杀死的S型菌中存在“转化因子”使R型菌转变为S型菌,艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明“转化因子”是DNA。
【详解】A、肺炎链球菌是原核生物没有线粒体,肺炎链球菌的生命活动所需的能量主要由细胞质基质提供,A错误;
B、S型菌导致人患肺炎的原因是其菌体外含有的多糖荚膜荚,膜能够抵抗人体免疫细胞的吞噬作用从而存活下来,并且在人体内大量繁殖,该病菌自身会溶解释放毒素破坏血红细胞,B错误;
C、S型肺炎链球菌的表面有多糖类荚膜,菌落表面是光滑的,R型肺炎链球菌的表面无多糖类荚膜,菌落表面是粗糙的,C错误;
D、R型细菌转化成S型细菌的实质是S型细菌的相关基因整合到R型细菌中,发生了基因重组,D正确。
故选D。
13.B
【分析】肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明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;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、Ⅰ中是R型细菌,其菌落表面粗糙,Ⅱ中是S型细菌,其菌落表面光滑,A错误;
B、Ⅰ、Ⅱ组的实验作为Ⅳ组的对照组,Ⅲ组培养基无菌落产生,但也需要设置作为对照,以排除加热杀死的S型菌的作用,B正确;
C、DNA表达的直接产物是蛋白质,而多糖类荚膜不是蛋白质,因此其不是DNA片段直接表达的产物,C错误;
D、由于转化因子是DNA,而DNA酶能将DNA水解,因此若接种前在Ⅳ组培养基中加入DNA酶,则Ⅳ组中S型菌落的数量会降低,D错误。
故选B。
14.D
【分析】R型和S型肺炎链球菌的区别是前者没有荚膜(菌落表现粗糙),后者有荚膜(菌落表现光滑),由肺炎链球菌转化实验可知,只有S型菌有毒,会导致小鼠死亡,S型菌的DNA才会是R型菌转化为S型菌,肺炎链球菌体内转化实验:R型细菌→小鼠→存活;S型细菌→小鼠→死亡;加热杀死的S型细菌→小鼠→存活;加热杀死的S型细菌+R型细菌→小鼠→死亡。
【详解】①给小鼠注射R型活细菌,小鼠体内只能分离到R型菌,①错误;
②给小鼠注射S型活细菌,小鼠体内只能分离到S型菌,②错误;
③给小鼠注射加热致死的S型细菌,S型菌已致死,不能增殖,因此小鼠体内不能分离到R型细菌、S型细菌,③错误;
④将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射到小鼠体内,部分R菌转化形成S型菌,因此小鼠体内能分离到R型菌和S型菌,④正确。综上所述,④正确,即D正确,ABC错误。
故选D。
15.D
【分析】1、肺炎链球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲斯体内转化实验证明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;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。2、噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质。
【详解】A、萨顿根据蝗虫体细胞形成生殖细胞这一过程,通过类比推理的方法,提出基因位于染色体上的假说,A错误;
B、艾弗里利用“减法原理”证明DNA是遗传物质,蛋白质等其它不是遗传物质,B错误;
C、赫尔希和蔡斯T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,证明DNA是遗传物质,C错误;
D、沃森和克里克研究DNA分子结构时,运用了构建物理模型的方法,沃森和克里克依据威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱提出DNA是螺旋结构,D正确。
故选D。
16.B
【分析】真核生物既有RNA又有DNA,但遗传物质是DNA;DNA中含有4种碱基和4种脱氧核苷酸,特有的碱基是T,RNA中含有4种碱基和4种核糖核苷酸,特有的碱基是U,共有5种碱基和8种核苷酸
【详解】玉兰花是真核生物,既有DNA又有RNA,故核酸有两种,核苷酸有8种,五碳糖有核糖和脱氧核糖两种,碱基有A、G、C、T、U5种,遗传物质是DNA,B正确,ACD错误。
故选B。
17.CD
【分析】1、核酸是一切生物的遗传物质。
2、有细胞结构的生物含有DNA和RNA两种核酸,但其细胞核遗传物质和细胞质遗传物质都是DNA。
3、病毒只含一种核酸,因此病毒的遗传物质是DNA或RNA。
【详解】A、少数病毒的遗传物质是RNA,A错误;
B、烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,T2噬菌体的遗传物质为DNA,B错误;
C、动物、植物、真菌的遗传物质是DNA,细菌和DNA病毒的遗传物质也是DNA,C正确;
D、无论真核生物、原核生物,有细胞结构的生物遗传物质是DNA,大部分病毒的遗传物质也是DNA,D正确。
故选CD。
18.BCD
【分析】1、据甲图分析可知,甲图中AB段由于细菌刚进入小鼠体内,小鼠还没有产生相应的抗体,所以R型细菌会增多,该实验中部分R型菌转化成了S型菌,然后大量增殖。
2、据乙图分析可知,从理论上讲,乙图中的放射性只会出现在上清液中,但在实际操作中沉淀物中也会出现部分放射性。乙图中的实验如果没经过搅拌过程,则很多噬菌体会附着在细菌表面,经过离心后会进入沉淀物中,使得沉淀物中的放射性增强。
【详解】A、甲图中AB段由于细菌刚进入小鼠体内,小鼠还没有产生相应的抗体,所以R型细菌会增多,该实验中部分R型菌转化成了S型菌,然后大量增殖,A正确;
B、噬菌体是病毒,不能直接用培养基培养,B错误;
C、噬菌体为活细胞寄生,增殖需要细菌提供原料、能量、酶等,但模板是由噬菌体提供的,C错误;
D、图乙实验证明了DNA是遗传物质,不能证明是主要的遗传物质,D错误。
故选BCD。
19.ACD
【分析】病毒没有细胞结构,不能独立进行生命活动,必须借助于活细胞才能代谢和繁殖。常见的病毒有:艾滋病毒、流感病毒、SARS病毒、烟草花叶病毒、噬菌体等。病毒只含有核酸和蛋白质,不含有进行物质和能量交换的各种酶和场所;病毒进入细胞后,利用自己的核酸作为模板,利用宿主细胞的原料、酶、场所、能量合成自己所需的核酸和蛋白质。
【详解】A、分析题意,DENV的物质组成为蛋白质、RNA和脂质,T2噬菌体的物质组成为蛋白质和DNA,两者的物质组成不完全相同,A错误;
B、T2噬菌体是将DNA注入大肠杆菌,DENV是以胞吞的方式进入人的毛细血管内皮细胞,两者侵染细胞的方式不同,B正确;
C、DENV病毒为单股正链RNA病毒,营寄生生活,DENV增殖时所需的原料由人体细胞提供,但模板是由自身提供的,C错误;
D、DENV遗传物质为单股正链RNA,不含胸腺嘧啶,D错误。
故选ACD。
20.ABD
【分析】R型和S型肺炎链球菌的区别是前者没有荚膜(菌落表现粗糙),后者有荚膜(菌落表现光滑)。由肺炎链球菌转化实验可知,只有S型菌有毒,会导致小鼠死亡,S型菌的DNA才会使R型菌转化为S型菌。肺炎链球菌体内转化实验:R型细菌→小鼠→存活;S型细菌→小鼠→死亡;加热杀死的S型细菌→小鼠→存活;加热杀死的S型细菌+R型细菌→小鼠→死亡。
【详解】A、R型细菌的菌体没有多糖类荚膜,不会导致小鼠死亡,S型细菌的菌体有多糖类荚膜,会导致小鼠死亡,由此推测,格里菲思实验中小鼠死亡可能与S型活细菌产生的荚膜有关,A正确;
B、格里菲思的实验证明了存在“转化因子”会导致R型活细转化为S型活细菌,格里菲思未证明X基因导致R型活细转化为S型活细菌,B正确;
C、R型活细菌转化为S型活细菌的过程中发生了基因重组,并没有发生基因的自由组合,C错误;
D、将加热致死的R型细菌与S型活细菌混合注入小鼠甲获得小鼠乙,只有S型活细菌能存活,加热致死的R型细菌不能存活,因此从小鼠乙中提取肺炎链球菌为S型活细菌,S型活细菌在培养基上是光滑的菌落,D正确。
故选ABD。
21.(1) S型 不能 加热杀死的S型菌中存在很多物质,不能排除其他物质的作用
(2) 在每个实验组的S型细菌的细胞提取物中特异性的去除掉一种物质 减法 DNA酶
(3) 让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体(外壳)颗粒,而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌 上清液中具有很低的放射性 沉淀物和上清液
【分析】肺炎链球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲斯体内转化实验证明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;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
【详解】(1)图1实验④中,将加热杀死的S型菌与活的R型菌混合之后注入小鼠体内能引起小鼠死亡,并在死亡的小鼠体内分离出了活的S型菌;由于加热杀死的S型菌中存在很多物质,不能排除其他物质的作用,故不能得出DNA是遗传物质的结论。
(2)依据自变量控制中的“减法原理”,即在每个实验组的S型细菌的细胞提取物中特异性的去除掉一种物质;发现只有用DNA酶处理S型细菌的细胞提取物后,提取物才会失去转化活性,不能将R型细菌转化为S型细菌。
(3)离心可以让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体(外壳)颗粒,而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌;图2中上清液的放射性低,沉淀物的放射性高,则标记的是噬菌体的DNA,标记的同位素是32P,若保温培养时间过长,导致部分被侵染的细菌裂解释放出子代噬菌体,使得离心处理后的上清液中具有放射性;3H能标记的噬菌体蛋白质和DNA,若实验改用3H标记的噬菌体进行侵染细菌实验,蛋白质外壳和新形成的子代噬菌体DNA中都有标记,则放射性主要分布在上清液和沉淀物中。
22.(1)个体小,结构简单,易于观察因遗传物质改变导致的结构和功能的变化;繁殖快,短时间内可大量繁殖
(2) e类病毒 ①②
(3) 在含放射性标记的尿嘧啶的培养基中培养宿主细胞 甲组子代病毒无放射性,而乙组子代病毒有放射性
【分析】根据遗传物质,病毒可以分为DNA病毒和RNA病毒;a表示C、H、O、N元素,②③④构成核苷酸,b表示DNA,c表示RNA,d表示蛋白质,e表示DNA病毒,f表示RNA病毒。
【详解】(1)在探索遗传物质的科学实验中,以细菌和病毒作为实验材料,具有以下优点:个体小,结构简单,细菌是单细胞生物,病毒无细胞结构,只有核酸和蛋白质外壳,易于观察因遗传物质改变导致的结构和功能的变化;繁殖快,细菌20~30min就可繁殖一代,病毒短时间内可大量增殖。
(2)分析题图可知,e类病毒为DNA病毒,f类病毒为RNA病毒,赫尔希和蔡斯选择的T2噬菌体是DNA病毒,故属于e类病毒;他们用35S、32P分别标记蛋白质和DNA,其中35S位于氨基酸的R基中,32P位于脱氧核苷酸的磷酸基团中,分别对应图中的①②。
(3)DNA特有的碱基是T,RNA特有的碱基是U,为确定某病毒是DNA病毒还是RNA病毒,可在体外培养宿主细胞,其中甲组在含放射性标记的胸腺嘧啶的培养基中培养,乙组在含放射性标记的尿嘧啶的培养基中培养,分别接种病毒一段时间后,检测子代病毒的放射性。若甲组子代病毒无放射性,而乙组子代病毒有放射性,则说明该病毒为RNA病毒;若甲组子代病毒有放射性,而乙组子代病毒无放射性,则说明该病毒为DNA病毒。
23.(1) 荚膜 菌落
(2) R和S型 基因重组
(3) (放射性)同位素标记法 含放射性同位素32P的培养基培养大肠杆菌 上述大肠杆菌培养噬菌体 蛋白质(外壳)
(4) RNA酶 DNA酶 C组和B组发病,D组和A组不发病
【分析】肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明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;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
【详解】(1)S型细菌有毒性,可以使小鼠患败血症而死亡,其菌体有多糖类的荚膜,在培养基上形成的菌落表面光滑。
(2)格里菲思的肺炎链球菌转化实验中,将R型活菌与加热致死的S型菌混合后注射到小鼠体内,有部分R型活菌转化为S型菌,导致小鼠死亡,所以从死亡的小鼠体内可以分离到的细菌是R型和S型,上述过程中发生了基因重组。
(3)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中,采用的实验方法是(放射性)同位素标记法,噬菌体属于病毒,必须寄生在活细胞内才能增殖,故要得到32P标记DNA的噬菌体,需先用含放射性同位素32P的培养基培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养噬菌体。在理论上,上清液放射性应该为0,其原因是:理论上讲,噬菌体已将含32P的DNA全部注入大肠杆菌内,上清液中只含噬菌体的蛋白质(外壳)。
(4)分析题意,该实验的目的是“探究病毒M的遗传物质是DNA还是RNA”,观察指标是小白鼠是否发病,自变量是使用的酶的种类,DNA酶能催化DNA水解,RNA酶能催化RNA水解,所依据的生物学原理是酶具有专一性。该实验中,进行步骤①操作的目的是排除无关变量(小鼠的生长状况)对实验结果的影响;该实验的自变量是使用的酶的种类,步骤②中A组加RNA酶,则B组应注射DNA酶,C是核酸提取物,D组作为空白对照,应注射等量的生理盐水。预期实验结果:C组和A组发病,D组和B组不发病,说明DNA是该病毒的遗传物质。C组和B组发病,D组和A组不发病,说明RNA是该病毒的遗传物质。
24.(1) 细菌 35S 32P
(2)让吸附在细菌表面的噬菌体及外壳和细菌分开
(3)搅拌不充分
(4)将DNA和蛋白质分开,单独研究它们各自的作用
【分析】噬菌体侵染细菌的过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。
【详解】(1)大肠杆菌没有以核膜为界限的细胞核,属于原核生物;噬菌体的结构:蛋白质外壳(C、H、O、N、S)+DNA(C、H、O、N、P),通常用35S标记噬菌体的蛋白质,用32P标记噬菌体的DNA。
(2)图中“②”所进行的操作是搅拌,进行该操作的目的是让吸附在细菌表面的噬菌体及外壳和细菌分开。
(3)35S标记的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,经过搅拌离心后分布在上清液中,因此,用被35S标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌,离心后,发现放射性物质主要存在于上清液中,实际上会由于搅拌不充分,导致沉淀物中有少量放射性物质。
(4)赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验与艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验共同的实验设计思路是将DNA和蛋白质分开,单独研究它们各自的作用。
25.(1) 随机均分成四组,分别编号为A、B、C、D DNA水解酶 蒸馏水
(2) B、C组感染病毒,A、D组未感染 A、C组感染病毒,B、D组未感染
【分析】要探究干叶病毒的核酸种类,必须把组成病毒的两种物质分离,单独地去观察核酸的作用;注意对照实验的设计,依据提供的实验材料不难设计出步骤。
【详解】(1)①实验设计要遵循单一变量原则,控制无关变量相同且适宜,应选取生长状况相似的健康菠菜植株,随机均分成四组,分别编号为A、B、C、D。
③探究实验要遵循对照原则和单一变量原则,因此还需要设置对照组。要探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA,实验组用病毒核酸提取物处理叶片,对照组需用不含遗传物质的提取物处理叶片。根据酶的专一性,DNA水解酶可以催化DNA水解,RNA水解酶可以催化RNA的水解。因此表中A处加入的是DNA水解酶。另外为增强实验的说服力,还应设计空白对照,D处应该加入的是蒸馏水。
(2)①若DNA是该病毒的遗传物质,则A组DNA被水解,而B、C组DNA完好,因此B、C组感染,A、D组未感染;
②若RNA是该病毒的遗传物质,则B组RNA被水解,而A、C组RNA完好,因此A、C组感染,B、D组未感染。
答案第1页,共2页
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