2025人教版高中生物学必修2强化练习题--第1节　DNA是主要的遗传物质(含解析）

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2025人教版高中生物学必修2
第3章　基因的本质
第1节　DNA是主要的遗传物质
基础过关练
题组一　肺炎链球菌的转化实验
1.(2024福建三明月考)肺炎链球菌的转化实验中,下列操作不会引起小鼠死亡的是(　　)
A.将有毒的S型活细菌注射到小鼠体内
B.将加热致死的有毒S型细菌注射到小鼠体内
C.将加热致死的有毒S型细菌和无毒R型活细菌混合后,注射到小鼠体内
D.将有毒S型活细菌的DNA和无毒R型活细菌混合后,注射到小鼠体内
2.(2024陕西西安期中)某科研小组在格里菲思实验的基础上利用相同实验材料增加了相关实验,实验过程如图所示,下列叙述正确的是　(　　)
A.活菌甲是S型细菌,活菌乙是R型细菌
B.该实验证明了DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质
C.从鼠2血液中分离出来的活菌都能使小鼠死亡
D.从鼠5体内分离出活菌在培养基上培养,都会产生光滑菌落
3.(2024四川南充期中)在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四组相同培养基上分别接种R型细菌、S型细菌、加热致死的S型细菌、R型细菌和加热致死的S型细菌。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组结果说明促使R型细菌转化为S型细菌的物质是S型细菌的DNA
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
4.(2024北京中国人民大学附属中学期中)为研究R型肺炎链球菌转化为S型肺炎链球菌的转化因子是DNA还是蛋白质,艾弗里进行了肺炎链球菌体外转化实验,其基本过程如图所示,下列叙述不正确的是(　　)
　
A.实验设计采用减法原理,甲组为对照组
B.三组培养皿中,只有丙组仅含R型菌落
C.甲、丙组的实验结果说明DNA是转化因子,蛋白质不是
D.该实验能证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA
题组二　噬菌体侵染细菌的实验
5.(易错题)(2024河南郑州期中)赫尔希和蔡斯在1952年以T2噬菌体为实验材料侵染大肠杆菌的实验如图,亲代噬菌体已用32P标记,A、C中的方框代表大肠杆菌。下列关于本实验的叙述错误的是(　　)
A.若要达到实验目的,还要再设计一组用35S标记的噬菌体进行的实验,两组实验相互对照
B.图中若只有C中有大量放射性,可直接证明的是噬菌体的DNA侵入了大肠杆菌
C.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应含有32P标记
D.实验中B对应部分有少量放射性,可能原因是实验时间过长,部分细菌裂解
6.(2023安徽芜湖期末)1952年,赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记的新技术,完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验,下面是实验的部分步骤:
(1)赫尔希和蔡斯用不同的放射性同位素分别标记噬菌体的DNA和蛋白质,而不是标记在同一种噬菌体上,这其中蕴涵的设计思路是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)若要大量制备用35S标记的噬菌体,则操作过程为　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(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和噬菌体的氨基酸
(4)上述实验中,　　　　(填“能”或“不能”)用14C来标记噬菌体的DNA,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
题组三　DNA是主要的遗传物质
7.(2024辽宁沈阳月考)已知烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟草叶片,且两者都由蛋白质和RNA组成,下图是探究HRV的遗传物质是蛋白质还是RNA的操作流程图。请据图分析下列说法错误的是(　　)
A.a、b为对照组
B.f应为
C.c、d组实验中自变量的处理方法为“减法原理”
D.该实验能说明HRV的遗传物质主要是RNA
8.(2024天津和平期中)下列关于生物的遗传物质的叙述,错误的是(　　)
A.豌豆细胞内既有DNA,又有RNA,DNA是豌豆的遗传物质
B.真核细胞与原核细胞的遗传物质均是DNA
C.T2噬菌体的遗传物质是DNA,烟草花叶病毒的遗传物质是RNA
D.酵母菌的核酸经水解后产生的核苷酸种类最多是5种
能力提升练
题组　遗传物质探索历程的相关实验分析
1.(2024湖南衡阳月考)某科研人员在重复了赫尔希和蔡斯的实验后,又根据侵染实验进行了如表所示的拓展实验。下列对该实验结果的分析,错误的是(　　)
编号 实验处理 实验结果
① 35S标记的噬菌体+32P标记的大肠杆菌 上清液放射性较高,沉淀物放射性较高
② 32P标记的噬菌体+35S标记的大肠杆菌 上清液无放射性,沉淀物放射性较高
③ 未标记的噬菌体+32P标记的大肠杆菌 上清液无放射性,沉淀物放射性较高
④ 未标记的噬菌体+35S标记的大肠杆菌 上清液放射性较高,沉淀物放射性较高
A.第①组实验中,子代噬菌体均含32P
B.第②组实验中,子代噬菌体不都含35S
C.第③组实验中,子代噬菌体的DNA均含32P
D.第④组实验的结果异常,可能是因为保温时间过长
2.(多选题)(2024江苏宿迁月考)图甲是将加热致死的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.图甲中BC段R型细菌迅速降低的原因是大量R型细菌转化为S型细菌
C.图乙中用35S标记噬菌体,若不经过搅拌过程,上清液中的放射性要减弱
D.图乙中若用14C标记的噬菌体侵染大肠杆菌,则沉淀物的放射性强,上清液的放射性弱
3.(2024辽宁沈阳二中月考)肺炎链球菌分为S型细菌和R型细菌,加热致死的S型细菌会遗留下完整的细菌DNA的各个片段。下图为肺炎链球菌转化实验的实质,据图分析回答下列问题。
(1)艾弗里等人在该实验中控制自变量采用的实验原理是　　　　　。据图分析,S型细菌的S基因整合到R型细菌的DNA分子中,最终使细菌出现　　　　,转化为S型细菌。
(2)已知S型细菌分为SⅠ、SⅡ、SⅢ类型,R型细菌分为RⅠ、RⅡ、RⅢ类型。R型细菌可接受不同S型细菌的S基因并转化成相应的S型细菌(例如R型细菌接受SⅢ菌的S基因后,应转化为SⅢ菌);若R型细菌发生回复突变,只可回复突变为相应类型的S型细菌(例如RⅡ菌只能回复突变成SⅡ菌)。欲探究R型细菌是发生了转化还是发生了回复突变,现将SⅠ菌加热致死后与RⅡ菌混合培养,一段时间后观察细菌类型。
实验结果和结论:若　　　　　　　　　　,则说明发生了转化;若　　　　　　　　　,则说明发生了回复突变;若　　　　　　　　　　　　,则说明发生了转化和回复突变。
答案与分层梯度式解析
第3章　基因的本质
第1节　DNA是主要的遗传物质
基础过关练
1.B　S型活细菌有致病性,加热致死的S型细菌无致病性,不会引起小鼠死亡,B符合题意。
2.D　R型细菌无致病性,不会使小鼠死亡;S型细菌有致病性,可使小鼠死亡,则活菌甲为R型细菌,活菌乙为S型细菌,A错误。该实验证明已经加热致死的S型细菌中存在某种转化因子,能使R型细菌转化为S型细菌,但没有证明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质,B错误。加热致死菌乙(加热致死的S型细菌)的DNA使少数活菌甲(R型细菌)转化为活菌乙(S型细菌),大多数活菌甲未发生转化,故从鼠2血液中分离出来的活菌有S型细菌和R型细菌,R型细菌不会使小鼠死亡,C错误。从鼠5体内分离出的活菌均为S型细菌,其在培养基上形成的菌落表面光滑,D正确。
3.B　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;Ⅳ组结果能证明加热致死的S型细菌中的某种物质(转化因子)能促使R型细菌转化为S型细菌,但不能证明该物质是S型细菌的DNA,C错误;DNA酶能将DNA水解,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。
4.C　甲、乙组中部分R型细菌可以转化为S型细菌,培养基上应当有R型菌落和S型菌落;丙组中的DNA酶可将提取物中的DNA水解,不能发生转化,培养基上仅含R型菌落,B正确。甲、乙、丙三组的实验结果说明DNA是转化因子,蛋白质不是,也能证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA,C错误,D正确。
5.C　该实验的目的是探究噬菌体的遗传物质是蛋白质还是DNA,需要增设一组用35S标记的噬菌体进行的实验,两组实验相互对照,A正确;32P标记噬菌体DNA,若只有C(沉淀物)中有大量放射性,说明噬菌体的DNA侵入了大肠杆菌,B正确;由于亲代噬菌体已被32P标记,要研究该标记物出现的部位,因此培养大肠杆菌的营养成分中不应含有32P,C错误;培养时间过长,部分大肠杆菌裂解,子代噬菌体释放可以导致B对应部分(上清液)出现少量放射性,D正确。
归纳总结　噬菌体侵染细菌实验的误差分析
组别 标记物及位置 误差分析
32P 标记组 标记噬菌体DNA,注入大肠杆菌后随大肠杆菌出现在沉淀物中 ①保温时间过短:部分噬菌体未完成DNA注入→上清液放射性增强; ②保温时间过长:子代噬菌体释放→上清液放射性增强
35S 标记组 标记噬菌体蛋白质外壳,离心后出现在上清液中 搅拌不充分:蛋白质外壳仍吸附在大肠杆菌上→沉淀物放射性增强
6.答案　(1)将DNA和蛋白质分离,单独观察其作用　(2)先用含35S的培养基培养大肠杆菌,再用噬菌体去侵染含35S的大肠杆菌　(3)C　(4)不能　C在DNA和蛋白质中都含有
解析　(2)T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,因此可以先用含放射性同位素35S的培养基培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养噬菌体,来获得含35S标记的噬菌体。(3)噬菌体侵染过程中,只有DNA侵入细菌中,以此为模板,得到子代噬菌体(包括DNA和蛋白质),推测合成新的噬菌体蛋白质外壳需要噬菌体的DNA和细菌的氨基酸,C正确。(4)DNA的组成元素为C、H、O、N、P,蛋白质的组成元素主要是C、H、O、N,若用14C来标记噬菌体,其DNA和蛋白质都会被14C标记,因此不能用14C来标记噬菌体的DNA。
7.D　a组和b组分别用TMV和HRV直接感染烟草叶片,属于空白对照组,A正确;将TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA进行重组,获得重组病毒,由于遗传物质为RNA,故f应为,B正确;c、d组实验中分别用去除了RNA和蛋白质的病毒感染烟草叶片,自变量的处理方法为“减法原理”,C正确;该实验只能证明HRV的遗传物质是RNA,D错误。
易错分析　(1)一种生物的遗传物质只有一种,不能说某种生物的遗传物质主要是DNA或RNA。
　　(2)“DNA是主要的遗传物质”这句话是以整个生物界为研究对象得出的。
8.D　酵母菌的核酸为DNA和RNA,DNA经水解产生4种脱氧核苷酸,RNA经水解产生4种核糖核苷酸,共8种核苷酸,D错误。
能力提升练
1.B　噬菌体侵染大肠杆菌时,只注入自身DNA,以大肠杆菌中的原料(脱氧核苷酸和氨基酸)合成自身DNA和蛋白质外壳。第①③组实验中,大肠杆菌含有32P标记,为噬菌体DNA增殖提供原料,因此子代噬菌体的DNA均含32P,A、C正确;第②组实验中,大肠杆菌含有35S标记,为噬菌体蛋白质的合成提供原料,因此子代噬菌体都含35S,B错误;保温时间适宜的情况下,第④组实验的结果应该是上清液无放射性,出现上清液放射性较高的原因可能是保温时间过长,大肠杆菌裂解,子代噬菌体释放出来,D正确。
2.BD　分析甲图,判断A、B选项:
35S标记噬菌体的蛋白质,若实验不经过搅拌过程,则噬菌体的蛋白质外壳吸附在大肠杆菌上并随着大肠杆菌离心到沉淀物中,导致上清液中的放射性减弱,C正确;14C能标记噬菌体的DNA和蛋白质,用14C标记的噬菌体侵染大肠杆菌,沉淀物和上清液的放射性都很强,D错误。
3.答案　(1)减法原理　荚膜　(2)培养基中出现SⅠ菌和RⅡ菌　培养基中出现SⅡ菌和RⅡ菌　培养基中出现SⅠ菌、SⅡ菌和RⅡ菌
解析　(1)两种肺炎链球菌的区别在于有无荚膜。(2)本实验目的是通过观察细菌类型,探究R型细菌是发生了转化还是发生了回复突变,对实验进行演绎推理如下:
实验过程 假说(不同的结论) 演绎推理
SⅠ菌加热致死后与RⅡ菌混合培养 R型细菌发生了转化 大部分RⅡ菌不发生转化;少部分RⅡ菌转化为SⅠ菌
R型细菌发生了回复突变 大部分RⅡ菌不发生回复突变;少部分RⅡ菌回复突变为SⅡ菌
R型细菌发生了转化和回复突变 大部分RⅡ菌不发生转化和回复突变;少部分RⅡ菌转化为SⅠ菌;少部分RⅡ菌回复突变为SⅡ菌
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