高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第1节 DNA是主要的遗传物质测试题

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题组一 肺炎链球菌的转化实验
1．下列哪一项叙述不能证明DNA是遗传物质( )
A．用S型活细菌给小鼠注射，小鼠死亡；用R型活细菌给小鼠注射，小鼠不死亡
B．用S型细菌的DNA与R型活细菌混合注射，小鼠死亡
C．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，小鼠死亡
D．用DNA酶处理S型细菌的DNA后与R型细菌混合注射到小鼠体内，小鼠不死亡
A [用S型活细菌给小鼠注射，小鼠死亡；用R型活细菌给小鼠注射，小鼠不死亡，只能证明S型细菌具有毒性，并不能证明DNA是遗传物质，A符合题意。]
2．艾弗里和他的同事利用接种有R型肺炎链球菌的培养基及除去绝大部分糖类、蛋白质和脂质的S型细菌的细胞提取物进行了著名的体外转化实验，实验的处理及结果如表所示。下列有关分析错误的是( )
A．该实验采用“减法原理”控制实验的自变量
B．实验①和⑤中培养皿上形成的菌落种类不同
C．实验②、③和④说明相应处理后的细胞提取物仍具转化活性
D．本实验很好地说明了S型细菌的细胞提取物中的DNA就是转化因子
D [艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，4个实验组②③④⑤均特异性地去除了一种物质，从而推测转化因子很可能是DNA，但还不能真正得出这一结论，D错误。]
3．下列有关肺炎链球菌转化实验的叙述正确的是( )
A．格里菲思的转化实验证实了加热后S型细菌失去毒性的原因是DNA变性失活
B．肺炎链球菌体内转化的实质是S型细菌的DNA可使小鼠死亡
C．艾弗里根据“减法原理”控制自变量设置各实验组
D．格里菲思实验遵循实验设计的对照原则，艾弗里的实验不遵循
C [格里菲思的转化实验证实加热致死的S型细菌中含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子，并没有证实加热后S型细菌失去毒性的原因是DNA变性失活，A错误；肺炎链球菌体内转化的实质是S型细菌的DNA进入R型细菌中，使R型细菌转化为S型细菌，从而使小鼠患病死亡，B错误；艾弗里在不同实验组中设置不同酶处理，将S型细菌细胞提取物中的相应物质水解，从而排除该物质的作用，C正确；二者的实验都遵循对照原则，D错误。]
4．艾弗里在格里菲思实验的基础上，将S型细菌去除大部分的蛋白质、脂质、糖类等物质后，制得细胞粗提取物，再进行如下图所示实验，请据图回答：
实验一
实验二
(1)在格里菲思所做的实验中，能使小鼠致死的是__________型细菌。
(2)两组实验中，________(填“多数”或“少数”)R型细菌能转化为S型细菌。
(3)从实验二可得出的结论是________________________________。S型细菌的细胞提取物中，使R型细菌发生转化的“转化因子”最可能是________。
(4)为了进一步探究细胞提取物中使R型细菌发生转化的物质的化学成分，还需要增加更有说服力的实验，请简要写出实验思路：_____________________
_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(5)在第(4)问中，他们观察到的实验现象是_________________________。
[解析] (1)能使小鼠致死的是S型细菌。
(2)只有少数的R型细菌能够转化为S型细菌。
(3)实验二中在R型细菌的培养基中加入S型细菌的细胞粗提取物和蛋白酶、RNA酶等，后代依然出现S型细菌，说明蛋白质、RNA、酯类等不是转化因子；因此转化因子最可能是DNA。
(4)为了进一步探究细胞提取物中使R型细菌发生转化的物质的化学成分，还需要增加向细胞提取物中加DNA(水解)酶后，再加入R型细菌培养基中，观察其是否转化成S型细菌。
(5)由于DNA被水解酶分解，缺少转化因子，因此没有观察到S型细菌。
[答案] (1)S (2)少数 (3)蛋白质、RNA、酯类等不是转化因子(或答遗传物质) DNA (4)向细胞提取物中加DNA(水解)酶后，再加入R型细菌培养基中，观察其是否转化成S型细菌 (5)没有观察到S型细菌(或答没有发生转化)
题组二 噬菌体侵染细菌的实验
5．在“噬菌体侵染细菌实验”中，可通过某操作实现下图所示变化。该操作是 ( )
A．用放射性同位素标记噬菌体的蛋白质或DNA
B．将放射性同位素标记的噬菌体与细菌混合
C．将噬菌体与细菌混合液置于搅拌器中搅拌
D．离心并检测上清液和沉淀物中的放射性
C [图中所示噬菌体外壳与细菌分离，这应该是通过搅拌实现的。]
6．如果用15N、32P、35S共同标记噬菌体后，让其侵染未标记的大肠杆菌，在产生的子代噬菌体中，能够找到的标记元素为( )
A．在外壳中找到15N和35S
B．在DNA中找到15N和32P
C．在外壳中找到15N和32P
D．在DNA中找到15N、32P和35S
B [DNA中含P，蛋白质中含S，而N是DNA和蛋白质共有的元素，因此32P只标记DNA，35S只标记蛋白质，而15N同时标记DNA和蛋白质。噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌内，利用细菌的脱氧核苷酸和氨基酸合成子代噬菌体的DNA和蛋白质，故在子代噬菌体中能找到被15N和32P标记的DNA，不能找到被35S和15N标记的蛋白质。]
7．下图为T2噬菌体侵染细菌实验中的一组，下列叙述不正确的是( )
A．上清液中放射性较高的原因可能是保温时间过短
B．子代少数噬菌体中具有放射性，大多数个体没有
C．①培养液中细菌要先用含32P的培养基培养一段时间
D．沉淀中放射性偏低的原因可能是保温时间过长
C [若保温时间过短，带有放射性的DNA还未进入大肠杆菌内，搅拌离心后则上清液的放射性较高，A正确；噬菌体遗传物质复制时利用的是没有放射性的原料，因此子代少数噬菌体中具有放射性，大多数个体没有，B正确；由于亲代噬菌体已用32P标记，所以细菌不能先用含32P的培养基培养一段时间，C错误；如果保温时间过长，子代噬菌体会从大肠杆菌中释放出来，导致上清液中也会出现放射性，沉淀中放射性偏低，D正确。]
8．结合遗传物质的相关实验，回答下列问题：
(1)艾弗里及其同事进行肺炎链球菌转化实验中，实验成功的最关键的设计思路是______________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)上述实验证明了______________________________________________。
(3)赫尔希和蔡斯实验包括4个步骤：
①噬菌体与大肠杆菌混合培养；②35S和32P分别标记噬菌体；③放射性检测；④离心分离。
该实验步骤的正确顺序是____________(用数字表示)。
(4)用被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌，离心后，发现放射性物质存在于________(填“上清液”或“沉淀物”)中。
(5)在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，是否会导致实验出现误差？________________________________________________。
简述理由：______________________________________________________
_______________________________________________________________。
[解析] (1)艾弗里及其同事进行肺炎链球菌转化实验最关键的设计思路是分离并提纯S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质。
(2)实验证明了肺炎链球菌的“转化因子”是DNA。
(3)赫尔希和蔡斯实验包括4个步骤，该实验步骤的正确顺序：②35S和32P分别标记噬菌体→①噬菌体与大肠杆菌混合培养→④离心分离→③放射性检测。
(4)用被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌，由于标记的是DNA，DNA进入细菌内，所以离心后，发现放射性物质存在于沉淀物中。
(5)在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，那么没有侵染到大肠杆菌细胞内的噬菌体，离心后分布于上清液中，使上清液中出现放射性，导致实验出现误差。
[答案] (1)分离并提纯S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质 (2)肺炎链球菌的“转化因子”是DNA (3)②①④③ (4)沉淀物 (5)是 没有侵染到大肠杆菌内的噬菌体，离心后分布于上清液中，使上清液中出现放射性
题组三 DNA是主要的遗传物质
9．烟草花叶病毒(TMV)是一种单链RNA病毒，它侵染烟草植株后，会引起叶片上出现花叶病斑。下图是利用TMV所进行的实验过程，下列相关叙述错误的是( )
A．该实验的因变量是烟草叶片是否出现病斑
B．该实验结果可说明RNA是TMV的遗传物质
C．可从实验①②③的烟草叶片中分离得到TMV
D．实验②③对照进一步证明RNA是TMV的遗传物质
C [烟草叶片是否出现病斑是该实验的因变量，A正确；根据题意分析已知，该实验的结果说明烟草花叶病毒(TMV)的遗传物质是RNA，B正确；只有实验②的烟草叶片中能分离得到TMV，C错误；实验①②对照说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA而不是蛋白质，实验②③对照进一步证明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，D正确。]
10．下列关于遗传物质的叙述，正确的是 ( )
A．大肠杆菌的遗传物质主要是DNA
B．乳酸菌的遗传物质主要在细胞核中
C．噬菌体的遗传物质的基本结构单位是脱氧核苷酸
D．烟草花叶病毒的遗传物质可在病毒体内进行复制
C [大肠杆菌属于原核生物，其遗传物质是DNA，A项错误；乳酸菌是原核生物，遗传物质主要在拟核中，B项错误；噬菌体的遗传物质是DNA，其基本结构单位是脱氧核苷酸，C项正确；病毒营寄生生活，烟草花叶病毒是RNA病毒，遗传物质是RNA，在宿主细胞内进行复制，D项错误。]
11．如图表示T2噬菌体、乳酸菌、酵母菌和家兔体内遗传物质组成中五碳糖、碱基和核苷酸的种类，其中与实际情况相符的是( )
A．T2噬菌体 B．乳酸菌
C．酵母菌D．家兔
A [T2噬菌体的遗传物质是DNA，含有1种五碳糖即脱氧核糖、4种含氮碱基、4种核苷酸，A正确；乳酸菌、酵母菌、家兔的遗传物质是DNA，含有1种五碳糖即脱氧核糖、4种含氮碱基、4种核苷酸，图与实际情况不符，故B、C、D错误。]
12．在噬菌体侵染细菌的实验中，噬菌体与细菌保温时间长短与放射性高低的关系图如下，下列关系中最合理的是哪一组？(注：35S标记的噬菌体记为甲组，32P标记的噬菌体记为乙组) ( )
a b c d e
A．甲组—上清液—b B．乙组—上清液—b
C．甲组—沉淀物—cD．乙组—沉淀物—c
B [32P标记的是噬菌体的DNA，保温时间过短、过长均会导致上清液中放射性增高。]
13．(不定项)噬藻体是感染蓝细菌的DNA病毒，其增殖过程与噬菌体类似。某兴趣小组进行下面的实验：①用32P标记噬藻体→②噬藻体与蓝细菌混合培养→③搅拌、离心→④检测放射性。下列叙述不正确的是( )
A．此实验能证明DNA是噬藻体的遗传物质
B．④的结果是只能在沉淀物中检测到放射性
C．③的作用是加速蓝细菌的解体，促进噬藻体从蓝细菌体内释放出来
D．②过程的培养时间过长会导致上清液中的放射性强度偏高
ABC [此实验缺少对照组，不能证明DNA是噬藻体的遗传物质，A项错误；④的结果是在沉淀物和上清液中都能检测到放射性，只是沉淀物中的放射性较强，B项错误；③搅拌、离心的作用是让吸附的噬藻体和蓝细菌分开，C项错误；②过程的培养时间过长会导致部分噬藻体释放，使上清液中的放射性强度偏高，D项正确。]
14．阅读以下材料，回答有关问题。
从2009年3月底开始，墨西哥、美国等国接连爆发大规模甲型H1N1流感疫情，并迅速蔓延至北美地区以外的国家，全球拉响防疫警报。
某学校生物兴趣小组的同学通过查阅资料发现，常见的流感病毒都是RNA病毒，同时提出疑问：甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA。下面是该兴趣小组为探究甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA设计的实验步骤，请将其补充完整。
(1)实验目的：____________________________________________________
_______________________________________________________________。
(2)材料用具：显微注射器，甲型H1N1流感病毒的核酸提取液，胚胎干细胞，DNA水解酶和RNA水解酶等。
(3)实验步骤：
第一步：把甲型H1N1流感病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三组，
_________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
第二步：取等量的猪胚胎干细胞分成三组，用显微注射技术分别把A、B、C三组处理过的核酸提取液注射到三组猪胚胎干细胞中。
第三步：将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间，然后从培养好的猪胚胎干细胞中抽取样品，检测是否有甲型H1N1流感病毒产生。
(4)请预测结果及结论：
①______________________________________________________________
_______________________________________________________________；
②______________________________________________________________
______________________________________________________________；
③若A、B、C三组均出现甲型H1N1流感病毒，则甲型H1N1流感病毒的遗传物质既不是DNA也不是RNA。
[解析] 病毒是由蛋白质外壳和核酸组成的，核酸是遗传物质，包括DNA和RNA两类。根据题目要求探究的问题及给予的材料、试剂分析可知，实验中分别利用DNA水解酶、RNA水解酶处理该病毒核酸提取液，然后再分别注射到猪胚胎干细胞中培养，由于酶具有专一性，可根据培养后是否检测到甲型H1N1病毒来判断其核酸类型。
[答案] (1)探究甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA (3)分别用等量的相同浓度的DNA水解酶、RNA水解酶处理A、B两组核酸提取液，C组不做处理 (4)①若A、C两组出现甲型H1N1流感病毒，B组没有出现，则甲型H1N1流感病毒的遗传物质是RNA ②若B、C两组出现甲型H1N1流感病毒，A组没有出现，则甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA
不清楚噬菌体侵染细菌实验中标记物的作用
15．用3H、14C、35S标记T2噬菌体后，再让其侵染大肠杆菌(无放射性)。下列有关分析正确的是 ( )
A．只有T2噬菌体的蛋白质被标记了，DNA没有被标记
B．在子代T2噬菌体的外壳中可检测到3H、14C、35S
C．在部分子代T2噬菌体的DNA中可检测到3H、14C
D．在子代T2噬菌体的DNA中部分含有3H、14C、35S
C [DNA和蛋白质分子中都含有H、C，所以用3H、14C、35S标记的是T2噬菌体的蛋白质和DNA，A错误。由于被3H、14C、35S标记的T2噬菌体蛋白质外壳不进入大肠杆菌体内，被3H、14C标记的T2噬菌体DNA进入大肠杆菌体内，但不能用于合成子代T2噬菌体的蛋白质外壳，所以子代T2噬菌体的蛋白质外壳中检测不到3H、14C、35S，B错误。由于3H、14C标记了T2噬菌体的DNA并进入大肠杆菌体内，所以部分子代T2噬菌体的DNA中可检测到3H、14C，C正确。子代T2噬菌体的DNA中不含有35S，D错误。]
实验组号
细胞提取物的处理方法
培养皿中菌落种类
①
不进行处理
？
②
添加蛋白酶
R型细菌、S型细菌
③
添加RNA酶
R型细菌、S型细菌
④
添加酯酶
R型细菌、S型细菌
⑤
添加DNA酶
？