高中人教版 (新课标)第三章 基因的本质第1节 DNA是主要的遗传物质课堂检测

这是一份高中人教版 (新课标)第三章 基因的本质第1节 DNA是主要的遗传物质课堂检测，共14页。


题组一 肺炎双球菌的转化
1.1928年,格里菲思利用小鼠为实验材料,进行了肺炎双球菌的转化实验,其中所用的R型活细菌无毒性,S型活细菌有毒性。下列有关叙述正确的是( )
A.注射R型活细菌,小鼠死亡
B.注射S型活细菌,小鼠死亡
C.注射加热后杀死的S型细菌,小鼠死亡
D.R型活细菌与加热后杀死的S型细菌混合后注射,小鼠不死亡
2.(2019江苏苏州学业考试)艾弗里等人为了弄清转化因子的本质,进行了一系列的实验。下图是他们所做的一组实验,则三个实验的培养皿中存在两种菌落的是( )
A.实验一和实验二B.只有实验二
C.实验二和实验三D.实验一和实验三
3.(2019浙江杭州学军中学月考)肺炎双球菌离体转化实验中,科学家从活的S型菌中抽提DNA、蛋白质和多糖等物质分别与活的R型菌混合,并进行悬浮培养(流程图如图)。下列叙述错误的是( )
A.肺炎双球菌是人类肺炎和小鼠败血症的病原体
B.一段时间后,DNA组的培养基上全是光滑的菌落
C.用DNA酶处理DNA样品后,不能使R型菌发生转化
D.本实验可证明DNA是遗传物质,蛋白质等不是遗传物质
4.1928年,英国科学家利用小鼠做了如下的实验:
实验1:R型活细菌+小鼠→小鼠存活;
实验2:S型活细菌+小鼠→小鼠死亡→分离出S型活细菌;
实验3:加热后杀死的S型细菌+小鼠→小鼠存活;
实验4:加热后杀死的S型细菌+R型活细菌+小鼠→小鼠死亡。
请回答下列相关问题:
(1)在实验4中从死亡的小鼠体内能够分离出 细菌。
(2)如图为实验4中小鼠体内R型细菌的增长曲线,请在图中绘出S型细菌的增长情况。(用虚线绘制)
题组二 T2噬菌体侵染细菌的实验
5.(2020浙江东北联盟高二上期中)下列有关噬菌体侵染细菌的实验过程的叙述,正确的是( )

A.分离后的上清液主要是子代的噬菌体
B.搅拌的目的是把细菌内的噬菌体和细菌分离
C.用32P标记噬菌体的DNA,上清液中出现微弱放射性的原因是噬菌体裂解
D.用35S标记噬菌体的蛋白质外壳,沉淀物中出现微弱放射性的原因是还有噬菌体的蛋白质外壳未脱离细菌
6.(2020江苏盐城高三一模)如图是利用同位素标记技术进行T2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.实验中所用的细菌只能是大肠杆菌
B.搅拌、离心的目的是使噬菌体与细菌分离
C.沉淀物中新形成的子代噬菌体完全没有放射性
D.图示实验可充分说明DNA是遗传物质
7.(2020北京通州中学高二月考)T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验进一步证实DNA是遗传物质,此实验成功的原因不包括( )
A.选择化学组成和结构简单的噬菌体作为实验材料
B.釆用同位素标记法分别标记噬菌体的DNA和蛋白质
C.噬菌体侵染时间过长,大肠杆菌会裂解死亡
D.噬菌体侵染大肠杆菌时,只将DNA注入其细胞中
8.(2019湖北襄阳期末)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4个实验:
①用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌
②用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌
③用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌
④用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌
以上4个实验,保温适当时间后离心,理论上检测到放射性的主要部位分别是( )
A.沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物
B.沉淀物、上清液、沉淀物和上清液、沉淀物
C.上清液、上清液、沉淀物和上清液、上清液
D.沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液
9.(2020江苏盐城中学月考)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,经培养、搅拌、离心、检测,上清液的放射性占15%,沉淀物的放射性占85%。上清液带有放射性的原因可能是( )
A.搅拌不充分,吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离
B.噬菌体侵染大肠杆菌后,大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体
C.离心时间过长,上清液中析出较重的大肠杆菌
D.32P标记了噬菌体的蛋白质外壳,离心后存在于上清液中
10.(2020湖南长沙一中月考)有人模仿科学家赫尔希和蔡斯所做的“T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验”设计了下列实验(如图所示),以证明“噬菌体的遗传物质是DNA”。
结果:几乎所有的32P位于沉淀物中的大肠杆菌细胞内。
结论:T2噬菌体的遗传物质是DNA。
我们认为:仅用该实验还不足以严密论证以上结论,请在上述实验的基础上补充相应的实验方法、步骤,并预测结果。
(1)实验步骤:
①标记: ,使T2噬菌体的蛋白质外壳被35S标记。
②侵染、培养:用被35S标记的T2噬菌体侵染 ,混合培养一段时间。
③搅拌:将T2噬菌体和大肠杆菌的混合液放到搅拌器中搅拌,使吸附在大肠杆菌细胞壁上的噬菌体外壳和噬菌体脱落下来。
④离心:以1 000 r/min的速度转动。由于 ,而噬菌体外壳则存在上清液中,从而使噬菌体和细菌相互分离开。
⑤检测和记录结果:分别测定沉淀物和上清液中的放射性,并记录。
(2)结果预测: 。
题组三 RNA是遗传物质的实验证据
11.烟草花叶病毒只含有蛋白质和RNA,从烟草花叶病毒中提取出来的蛋白质不能使烟草感染病毒,但是从烟草花叶病毒中提取出来的RNA却能使烟草感染病毒,此实验说明了( )
A.RNA是主要的遗传物质
B.RNA是烟草花叶病毒的遗传物质
C.烟草花叶病毒中蛋白质没有作用
D.有RNA的生物都是以RNA作为遗传物质
12.如图是某种高等植物的病原体的遗传过程实验,实验表明这种病原体( )
A.寄生在细胞内,通过RNA遗传
B.可单独生存,通过蛋白质遗传
C.寄生在细胞内,通过蛋白质遗传
D.可单独生存,通过RNA遗传
题组四 DNA是主要的遗传物质
13.(2019安徽蚌埠期末)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,除此之外的其他生物的遗传物质是RNA
D.真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA
14.下列关于“DNA是生物的主要遗传物质”的叙述,正确的理解是( )
A.T2噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是主要的遗传物质
B.格里菲思通过肺炎双球菌转化实验证明了DNA是遗传物质
C.细胞生物的遗传物质都是DNA,只有少部分病毒的遗传物质是RNA
D.真核生物、原核生物的遗传物质都是DNA,其他生物的遗传物质都是RNA
能力提升练

一、选择题
1.(2020浙江杭州四中月考改编,★★☆)下列关于活体肺炎双球菌转化实验的分析叙述错误的是( )
A.第3组中“加热杀死”使S型菌的蛋白质及其细胞器变性而失去了致病能力
B.第3组注射加热杀死的S型菌,小鼠没有死说明“转化因子”不能毒死小鼠
C.第4组中,S型菌细胞内的核糖体借助R型菌细胞提供的氨基酸合成了蛋白质
D.若将第1组中S型菌的蛋白质用有机试剂除去,重复第4组实验,结果不会改变
2.(2020湖南益阳一中高二期末,★★☆)下列关于生物遗传物质探索的实验,分析正确的是( )
A.格里菲思的体外转化实验证明S型细菌中存在“转化因子”
B.艾弗里实验中,接种了S型菌RNA和R型菌的培养基上长出两种菌落
C.用32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌时,保温时间过长会造成上清液中的放射性明显增强
D.烟草花叶病毒转化实验证明DNA是主要的遗传物质
3.(不定项)(2020山西太原五中高三月考改编,★★☆)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在侵染细菌过程中的功能,图示实验数据分别是被侵染细菌的存活率、上清液(细胞外)中的35S和32P占初始标记噬菌体的放射性的百分比。下列说法错误的是( )
A.实验中分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体
B.图中被侵染细菌的存活率始终保持在100%,说明细菌没有裂解
C.32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质
D.细胞外32P的放射性百分比低的原因是32P标记的噬菌体和细菌混合后未经过搅拌
二、非选择题
4.(2019山东潍坊期末,★★★)如图1表示T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,将32P标记组记为A组,35S标记组记为B组;图2分别为DNA、蛋白质的部分结构。请据图回答:
图1
图2
(1)上述实验中,用32P和35S标记噬菌体的具体做法是 ,32P和35S标记部位分别对应图2中的 。
(2)离心的目的是让上清液中析出 ,沉淀物中留下 ;检测放射性的分布,结果显示A组主要分布在沉淀物中,B组主要分布在上清液中,这一结果表明 。
(3)某实验小组在进行A组实验时,将T2噬菌体与大肠杆菌混合后每隔一段时间取出适量培养液进行搅拌、离心得到沉淀物,并检测放射性,请预测沉淀物中的放射性变化趋势为 ,理由是 。
答案全解全析
基础过关练
1.B 因为R型肺炎双球菌没有荚膜,不能抵抗吞噬作用和体液中的杀菌物质,所以注射的R型活细菌会被消灭,因而小鼠不会死亡,A错误;因为S型肺炎双球菌有荚膜,能抵抗吞噬作用和体液中的杀菌物质,所以注射的S型活细菌不会被消灭,故会导致小鼠死亡,B正确;注射加热后杀死的S型细菌,S型细菌没有活性,因而不会导致小鼠死亡,C错误;R型活细菌与加热后杀死的S型细菌混合后注射,S型细菌的DNA能使R型活细菌转化成S型活细菌,因而能导致小鼠死亡,D错误。
2.D 实验一:RNA酶不能将S型细菌的DNA水解,因此S型细菌的DNA能将部分R型细菌转化为S型细菌,该培养基中出现S型细菌和R型细菌两种菌落;实验二:DNA酶能将S型细菌的DNA水解,因此S型细菌的DNA不能将R型细菌转化为S型细菌,该培养基中只出现R型细菌一种菌落;实验三:蛋白酶不能将S型细菌的DNA水解,因此S型细菌的DNA能将部分R型细菌转化为S型细菌,该培养基中出现S型细菌和R型细菌两种菌落。
3.B 肺炎双球菌是人类肺炎和小鼠败血症的病原体,能导致人患肺炎、小鼠患败血症,A正确;一段时间后,DNA组的培养基上出现光滑的菌落,但仍有粗糙的菌落,B错误;DNA被DNA酶水解而失去功能,所以不能使R型菌发生转化,C正确;通过对比实验结果,可证明DNA是遗传物质,蛋白质等不是遗传物质,D正确。
4.答案 (1)S型细菌和R型
(2)如图所示
解析 (1)实验3和实验4可作为对照实验,自变量为是否加入R型活细菌。S型细菌中存在某种“转化因子”,能将部分R型细菌转化成S型细菌。因此,在实验4中从死亡的小鼠中能够分离出S型细菌和R型细菌。(2)绘图时需要注意:①S型细菌的曲线的初始数量应为0,体现转化从无到有的过程;②S型细菌的曲线应先于R型细菌曲线开始增长,且最后数量要多于R型细菌,图见答案。
5.D 分离后的上清液主要是亲代噬菌体的蛋白质外壳,A错误;搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,B错误;用被32P标记的噬菌体侵染细菌时,噬菌体的DNA能够进入细菌体内,所以上清液中出现微弱放射性的原因可能是培养时间过短或过长,部分噬菌体的DNA没有进入细菌或细菌裂解,C错误;用35S标记噬菌体的蛋白质外壳,沉淀物中出现微弱放射性的原因是搅拌不充分,还有部分噬菌体的蛋白质外壳未脱离细菌,仍吸附在细菌表面,D正确。
6.D T2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,故实验中所用的细菌只能是大肠杆菌,A正确;搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,离心的目的是使细菌与噬菌体外壳分离,B正确;题图中用放射性同位素35S标记噬菌体的蛋白质,由于噬菌体的蛋白质并没有进入细菌内部,而是留在细菌的外部,噬菌体的DNA进入细菌内部,但噬菌体的DNA没有被标记,故沉淀物中新形成的子代噬菌体完全没有放射性,C正确;题图示实验无法说明DNA是遗传物质,还需要增加一组实验,即标记噬菌体的DNA不标记噬菌体的蛋白质,D错误。
7.C 噬菌体由蛋白质和DNA组成,其化学组成和结构简单,是T2噬菌体侵染大肠杆菌实验获得成功的原因之一,A正确;采用同位素标记法分别标记噬菌体的DNA和蛋白质,可以证明噬菌体侵染大肠杆菌时只有DNA进入大肠杆菌,这也是T2噬菌体侵染大肠杆菌实验获得成功的原因之一,B正确;T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,对大肠杆菌的培养时间不宜过短,也不宜过长,C错误;噬菌体侵染大肠杆菌时,只将DNA注入其细胞中,而蛋白质外壳仍留在外面,因此可以将DNA和蛋白质彻底分开,排除蛋白质的干扰,这也是T2噬菌体侵染大肠杆菌实验获得成功的原因之一,D正确。
8.A ①用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌,32P标记噬菌体的DNA,噬菌体的DNA进入细菌体内并随着细菌离心到沉淀物中,所以离心后主要在沉淀物中检测到放射性。②用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌,细菌离心后分布在沉淀物中,所以离心后主要在沉淀物中检测到放射性。③用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌,由于15N标记噬菌体的DNA和蛋白质,蛋白质外壳不进入细菌,离心后将出现在上清液中;15N标记的噬菌体DNA进入细菌体内并随着细菌离心到沉淀物中,所以离心后在沉淀物和上清液中都能检测到放射性。④用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌,细菌离心后分布在沉淀物中,所以主要在沉淀物中检测到放射性。
9.B 32P标记的是噬菌体的DNA,噬菌体侵染大肠杆菌后,DNA进入大肠杆菌内并随着大肠杆菌离心到沉淀物中,因此沉淀物中放射性强。若搅拌不充分,吸附在大肠杆菌上的噬菌体的蛋白质外壳未与大肠杆菌分离,但32P标记的是噬菌体的DNA,因此不会导致上清液带有放射性,A错误;P是DNA的特征元素,用32P标记噬菌体的DNA在侵染大肠杆菌时,噬菌体的DNA能够进入大肠杆菌体内,但经培养、搅拌、离心、检测,上清液的放射性占15%,原因可能是大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体,B正确;不论离心时间多长,上清液中都不会析出较重的大肠杆菌,C错误;P是DNA的特征元素,因此不用32P标记噬菌体的蛋白质外壳,D错误。
10.答案 (1)①将大肠杆菌放在含35S的培养基中培养一段时间,然后用T2噬菌体侵染大肠杆菌 ②未被标记的大肠杆菌 ④T2噬菌体比大肠杆菌轻,噬菌体的蛋白质外壳比噬菌体轻,比大肠杆菌更轻,因此离心后被感染的大肠杆菌存在沉淀物中 (2)几乎所有的35S都位于上清液中噬菌体的蛋白质外壳上
解析 (1)实验步骤:①标记:T2噬菌体属于细菌病毒,专门寄生在大肠杆菌内生活,不能在培养基上生长,需要先将大肠杆菌放在含35S的培养基中培养一段时间,使得子代大肠杆菌的蛋白质被35S标记,然后再用T2噬菌体侵染被35S标记的大肠杆菌,使子代T2噬菌体的蛋白质外壳被35S标记。②侵染、培养:用被35S标记的T2噬菌体侵染未被35S标记的大肠杆菌,在适宜的条件下混合培养一段时间(子代噬菌体没有从大肠杆菌中释放出来为宜)。③搅拌:将T2噬菌体和大肠杆菌的混合液放到搅拌器中搅拌,目的是使吸附在大肠杆菌细胞壁上的噬菌体的蛋白质外壳和噬菌体完全脱落下来,实际上往往还有少量噬菌体的蛋白质外壳和噬菌体没有脱落下来。④离心:以1 000 r/min的速度转动。由于T2噬菌体比大肠杆菌轻,噬菌体的蛋白质外壳比噬菌体轻,比大肠杆菌更轻,因此离心后离心管的沉淀物中含有被侵染的大肠杆菌及其细胞内的子代噬菌体,而未侵染的噬菌体和已经侵染的噬菌体的蛋白质外壳则存在上清液中,从而使未侵染的噬菌体和已经侵染的噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌相互分离开。⑤检测和记录结果:分别测定沉淀物和上清液中的放射性,并记录。(2)结果预测:几乎所有的35S都位于上清液中噬菌体的蛋白质外壳上,所以上清液中放射性很高,沉淀物中放射性很低。
11.B 此实验不能说明RNA是主要的遗传物质,A错误;由于从烟草花叶病毒中提取出来的RNA能使烟草感染病毒,而提取出的蛋白质不能使烟草感染病毒,说明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质,B正确;从烟草花叶病毒中提取出来的蛋白质不能使烟草感染病毒,说明蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质,但不能说明蛋白质没有作用,C错误;只有RNA病毒以RNA作为遗传物质,D错误。
12.A 由题图可知,该病原体是RNA病毒,只能寄生在活细胞中,不可单独生存,通过RNA遗传,不能通过蛋白质遗传,A正确。
13.D 少数病毒的遗传物质是RNA,A错误;T2噬菌体的遗传物质为DNA,B错误;细菌的遗传物质是DNA,C错误;绝大多数生物的遗传物质是DNA,如真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA,D正确。
14.C T2噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质,但没有证明DNA是主要的遗传物质,A错误;格里菲思通过肺炎双球菌转化实验证明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,但没有证明DNA是遗传物质,B错误;细胞生物的遗传物质都是DNA,只有少部分病毒的遗传物质是RNA,所以DNA是生物的主要遗传物质,C正确;真核生物、原核生物和部分病毒的遗传物质是DNA,少数病毒的遗传物质是RNA,D错误。
能力提升练
一、选择题
1.C 第3组中“加热杀死”使S型菌的蛋白质及其细胞器变性,导致细菌失去活性,从而失去致病能力,A正确;格里菲思最后总结在加热杀死的S型细菌中含有某种“转化因子”,第3组注射加热杀死的S型菌后小鼠没有死亡,说明“转化因子”不能毒死小鼠,B正确;第4组中,S型菌细胞内的核糖体已变性,S型菌的DNA借助R型菌细胞提供的核糖体和氨基酸合成了蛋白质,C错误;若将第1组中S型菌的蛋白质用有机试剂除去,重复第4组实验,S型菌的DNA仍能使R型菌发生转化,导致小鼠患败血症死亡,D正确。
2.C 格里菲思的体内转化实验证明S型细菌中存在“转化因子”,A错误;艾弗里实验中,接种了S型菌DNA和R型菌的培养基上长出两种菌落,B错误;用32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌时,保温时间过长会造成大肠杆菌裂解,上清液中的放射性会增强,C正确;烟草花叶病毒转化实验证明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质,D错误。
3.ACD 噬菌体属于细菌病毒,不能直接用培养基培养,A错误;题图中被侵染细菌的存活率始终保持在100%,说明细菌没有裂解,B正确; 该实验只能说明DNA是遗传物质,不能说明蛋白质不是遗传物质,C错误; 32P标记的是噬菌体的DNA,该噬菌体和细菌混合后,噬菌体的DNA进入细菌,并随着细菌离心到沉淀物中,无论搅拌还是不搅拌,细胞外32P的百分比都比较低,D错误。
二、非选择题
4.答案 (1)先用含有32P或35S的培养基培养大肠杆菌,再用被32P或35S标记的大肠杆菌培养噬菌体,从而获得被32P或35S标记的噬菌体 ①④ (2)重量较轻的T2噬菌体颗粒 被感染的大肠杆菌 T2噬菌体侵染大肠杆菌时DNA进入大肠杆菌,而蛋白质外壳留在大肠杆菌外 (3)先增强后减弱 随着时间的推移,T2噬菌体逐渐侵染大肠杆菌,且噬菌体DNA进入大肠杆菌,并随着大肠杆菌离心到沉淀物中,因此沉淀物中的放射性增强;之后,大肠杆菌裂解,子代噬菌体释放,离心后分布在上清液中,因此沉淀物中的放射性减弱
解析 (1)因为T2噬菌体属于病毒,不能在培养基上生长,必须寄生在大肠杆菌细胞内,所以先用含有32P或35S的培养基培养大肠杆菌,使得大肠杆菌被标记上32P或35S,再用被32P或35S标记的大肠杆菌培养T2噬菌体,从而获得被32P或35S标记的T2噬菌体;T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中,分别用35S、32P标记蛋白质和DNA分子,其中32P标记的是题图2中的①磷酸,35S标记的是题图2中的④R基。(2)离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。检测放射性的分布,结果显示A组主要分布在沉淀物中,上清液放射性较弱;B组主要分布在上清液中,沉淀物的放射性较弱,这一结果表明T2噬菌体侵染大肠杆菌时其DNA进入细菌,而蛋白质外壳留在大肠杆菌外。(3)在温度等适宜条件下培养,随着时间的推移,T2噬菌体逐渐侵染大肠杆菌,且DNA进入大肠杆菌,并随着大肠杆菌离心到沉淀物中,因此沉淀物中的放射性增强;随着培养时间的延长,大肠杆菌裂解,子代噬菌体释放,离心后分布在上清液中,因此沉淀物中的放射性减弱。