高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第3章 基因的本质第1节 DNA是主要的遗传物质练习题

第3章基因的本质

第1节　DNA是主要的遗传物质

合格考达标练

1.下列有关探究生物遗传物质相关实验的叙述正确的是 (　　)

A.高温处理过的S型细菌的蛋白质因变性而不能与双缩脲试剂发生紫色反应

B.格里菲思不能证明DNA是遗传物质

C.艾弗里实验中加热致死的S型细菌的细胞提取物加到R型菌的培养基上,最后生存的细菌都是S型菌

D.T2噬菌体由蛋白质和DNA组成,S存在于DNA中,P几乎全部存在于蛋白质中

答案B

2.下图甲、乙表示两种不同的植物病毒,经重建形成“杂种病毒丙”,用病毒丙侵染植物细胞,在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒是(　　)

答案D

解析图中重建的“杂种病毒丙”的核酸来自乙病毒,而蛋白质外壳来自甲病毒。由于病毒丙侵染植物细胞时,发挥作用的是乙病毒的核酸,所以在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒的核酸和蛋白质外壳均与乙病毒相同。

3.下列有关生物体遗传物质的叙述,正确的是(　　)

A.豌豆的遗传物质主要是DNA

B.酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上

C.T2噬菌体的遗传物质含有硫元素

D.HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸

答案B

解析豌豆的遗传物质只有DNA;酵母菌是真核生物,其遗传物质DNA主要分布在染色体上,在细胞质中的线粒体中也有分布;T2噬菌体的遗传物质是DNA,不含S元素;HIV的遗传物质是RNA,初步水解后产生4种核糖核苷酸。

4.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下图所示。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时间内噬菌体一定还未侵入到细菌体内

C.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

D.在t2~t3时间内噬菌体因失去寄生场所而停止增殖

答案B

解析噬菌体属于病毒,必须在宿主细胞内才能增殖,模板是亲代噬菌体的DNA,原料、酶、能量均由细菌提供,A项正确;在O~t1时间内噬菌体可能已侵入到细菌体内,但没有大量繁殖,B项错误;在t1~t2时间内,因为噬菌体侵入细菌体内,导致细菌大量死亡,C项正确;在t2~t3时间内被侵染的细菌已裂解,所以噬菌体因失去寄生场所而停止增殖,D项正确。

5.在证明DNA是遗传物质的实验中,用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,以下对于沉淀物中含有少量放射性现象的解释,正确的是(　　)

A.经搅拌与离心后有少量含35S的T2噬菌体的蛋白质外壳吸附在大肠杆菌上

B.离心速度太快,含35S的T2噬菌体有部分留在沉淀物中

C.T2噬菌体的DNA上含有少量的35S

D.少量含有35S的蛋白质进入大肠杆菌

答案A

解析　 35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,DNA中不含有35S;噬菌体的蛋白质外壳不能进入大肠杆菌内,但能吸附在大肠杆菌表面,造成一定的实验误差。

6.下列关于生物的遗传物质的叙述,不正确的是(　　)

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

答案D

解析在生物中,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。

7.下图表示科研人员探究“烟草花叶病毒(TMV)遗传物质”的实验过程,由此可以判断(　　)

A.水和苯酚的作用是分离TMV的蛋白质和RNA

B.TMV的蛋白质不能进入烟草细胞中

C.侵入烟草细胞的RNA可转化为DNA

D.RNA是TMV的主要遗传物质

答案A

解析水和苯酚的作用是将TMV的RNA与蛋白质分离开来,以便于分别研究二者的作用,A项正确;TMV的蛋白质可以接种到正常烟草花叶细胞中,B项错误;烟草花叶病毒的遗传物质为RNA,其不能转化为DNA,C项错误;本实验证明了RNA是TMV的遗传物质,而不是证明RNA是TMV的主要遗传物质,D项错误。

8.在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中,用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌,在理论上,上清液中不含放射性,下层沉淀物中具有很高的放射性。而实验的实际最终结果显示:在离心上层液体中,也具有一定的放射性,而下层的放射性强度比理论值略低。

(1)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　　　　　　　　　　。 

(2)在理论上,上清液放射性应该为0,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)实验数据和理论数据之间有较大的误差,对实验过程进行如下误差分析:

①在实验中,从T2噬菌体和大肠杆菌混合培养,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含量升高,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　; 

②在实验中,如果有一部分T2噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,这　　　　(填“是”或“不是”)误差的来源,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)噬菌体侵染细菌的实验证明了　　　　　　　　　　　　　　。 

(5)上述实验中,　　　　(填“能”或“不能”)用15N来标记T2噬菌体的DNA,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案(1)同位素标记法(同位素示踪法)　(2)理论上讲,32P标记的T2噬菌体已将含32P的DNA全部注入大肠杆菌内,上清液中只含T2噬菌体的蛋白质外壳　(3)①T2噬菌体在大肠杆菌内增殖后被释放出来,经离心后分布于上清液中　②是　没有侵入大肠杆菌的T2噬菌体经离心后分布于上清液中,使上清液具有放射性　(4)DNA是遗传物质　(5)不能　在DNA和蛋白质中都含有氮元素

解析(1)噬菌体侵染细菌实验中,采用的实验方法是同位素标记法。(2)DNA中含有P元素,蛋白质中没有,故32P只能标记T2噬菌体的DNA。在侵染过程中,理论上,32P标记的T2噬菌体的DNA全部注入大肠杆菌,离心后,上清液中是T2噬菌体的蛋白质外壳,沉淀物中是被侵染的大肠杆菌,因此上清液中没有放射性。(3)从T2噬菌体和大肠杆菌混合培养,到用离心机分离,如果时间过长会使T2噬菌体在大肠杆菌中增殖后被释放出来,使上清液带有放射性;如果部分T2噬菌体没有侵染到大肠杆菌内,也会使上清液带有放射性。(4)噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质。(5)氮元素在DNA和蛋白质中都含有,因此不能用15N标记DNA。

等级考提升练

9.如果用3H、15N、32P、35S标记噬菌体后,让其侵染细菌。在产生的子代噬菌体的组成结构成分中,能够找到的是 (　　)

A.外壳中有3H、15N、35S

B.DNA中有32P、15N、3H

C.外壳中有15N、35S

D.DNA中有15N、32P、35S

答案B

解析由于3H、15N均可标记噬菌体DNA和蛋白质外壳,而32P只标记噬菌体DNA,35S只标记噬菌体的蛋白质外壳,在其侵染细菌过程中,只有DNA进入细菌,蛋白质外壳没有进入,所以产生的子代噬菌体DNA上有3H、15N、32P,没有35S。

10.(多选)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,其基本过程如下图所示。

下列叙述不正确的是(　　)

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

答案ABD

解析将S型细菌的提取物加热后添加到含R型细菌的培养液中,会使部分R型细菌发生转化,因此甲组培养皿中应有R型细菌和S型细菌,A项错误;乙组提取物中加蛋白酶后将提取物中的蛋白质水解,乙组培养皿中应有S型细菌菌落,则可推测转化物质不是蛋白质,B项错误;丙组S型细菌的提取物中加DNA酶将DNA水解,不能获得S型菌落,可推测转化物质是DNA,C项正确;该实验能证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA,D项错误。

11.烟草花叶病毒(TMV)和车前草花叶病毒(HRV)都是由RNA和蛋白质外壳构成的病毒,由于所含RNA的核苷酸排列顺序不同,因而侵染后导致的植物症状不同(如下图所示)。为探究这两种病毒的遗传物质是蛋白质还是RNA,某生物实验小组进行了以下操作:将病毒的RNA和蛋白质分离,使其单独感染植物;或使不同病毒的RNA与蛋白质之间重新组合形成“杂种”病毒,然后使其感染植物。请回答下列问题。

(1)图(a)、图(b)表现症状不同,其根本原因是 

　。 

(2)在上图中画出叶片A、叶片B、叶片C表现出的感染症状。

(3)从以上感染实验可知,起感染作用的是 　　　　　　。 

(4)画出叶片C中繁殖产生的子代病毒的图示。

(5)以上实验证明 　　　　　。 

(6)该实验的设计思路是 　。 

答案(1)TMV和HRV具有不同的RNA

(2)

(3)病毒的RNA

(4)

(5)HRV的遗传物质是RNA　(6)将病毒的RNA与蛋白质分离,单独研究其遗传功能

12.1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能,请回答下列有关问题。

(1)通过　　　　　　　　　　的方法分别获得被32P或35S标记的噬菌体,过程如下:分别取等量含有放射性同位素　　　和　　　的培养基中培养大肠杆菌,培养一段时间后,利用大肠杆菌培养T2噬菌体,一段时间后获得蛋白质含有　　　标记或DNA含有　　　标记的噬菌体。 

(2)侵染一段时间后,用搅拌机搅拌,然后离心得到上清液和沉淀物,检测上清液中的放射性,得到如图所示的实验结果。搅拌的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,所以搅拌时间少于1 min时,上清液中的放射性　　　　。实验结果表明当搅拌时间足够长以后,上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%,证明DNA进入了细菌内,蛋白质未进入。图中“被侵染细菌”的存活率曲线基本保持在100%,本组数据的意义是作为对照组,以证明细菌没有被裂解,子代噬菌体没有释放出来,否则细胞外　　　　(填“32P”或“35S”)放射性会增高。 

答案(1)同位素标记　32P　35S　35S　32P　(2)让病毒蛋白质外壳与大肠杆菌分开　较低　32P

解析(1)通过同位素标记的方法分别获得DNA被32P或蛋白质被35S标记的噬菌体。由于噬菌体属于病毒,没有细胞结构,所以要先在分别含有32P和35S的培养基中培养大肠杆菌,再用大肠杆菌培养T2噬菌体,最后获得含有被35S标记的蛋白质和被32P标记的DNA。(2)侵染一段时间后,用搅拌机搅拌,然后离心得到上清液和沉淀物,检测上清液中的放射性。搅拌的目的是让病毒蛋白质外壳与大肠杆菌分开,所以搅拌时间少于1 min时,即搅拌不充分,上清液中的放射性较低。实验结果表明当搅拌时间足够长以后,上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%,证明DNA进入了细菌内,蛋白质未进入。图中“被侵染细菌”的存活率曲线基本保持在100%,本组数据的意义是作为对照组,以证明细菌没有被裂解,子代噬菌体没有释放出来,否则细胞外32P放射性会增高。