高中生物人教版 (新课标)必修2《遗传与进化》第1节 DNA是主要的遗传物质复习练习题

第1节综合拔高练

五年选考练

考点1　考查肺炎双球菌转化实验

1.(2019浙江4月选考,20,2分,★★☆)为研究R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌的转化物质是DNA还是蛋白质,进行了肺炎双球菌体外转化实验,其基本过程如图所示。

　　
　　　甲组　
　　　乙组

丙组

下列叙述正确的是(　　)

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.该实验能证明肺炎双球菌的主要遗传物质是DNA

2.(2016浙江10月选考,11,2分,★☆☆)用R型和S型肺炎双球菌进行实验,其过程和结果如图所示。

据图分析可知(　　)

A.RNA是转化因子 B.荚膜多糖具有生物活性

C.DNA是转化因子 D.DNA是主要的遗传物质

考点2　考查噬菌体侵染细菌实验

3.(★★☆)(高考组编)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质,下列关于该实验的叙述正确的是(　　)

①实验中可用15N代替32P标记DNA(2019江苏单科,3A)

②噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌(2019江苏单科,3C)

③实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA(2019江苏单科,3D)

④T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖(2017课标全国Ⅱ,2A)

⑤培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中(2017课标全国Ⅱ,2C)

⑥人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同(2017课标全国Ⅱ,2D)

A.全部正确 B.两项正确

C.三项正确 D.全部错误

考点3　探索DNA是遗传物质的综合实验考查

4.(2017江苏单科,2,2分,★☆☆)下列关于探索DNA是遗传物质的实验,叙述正确的是(　　)

A.格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状

B.艾弗里实验证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡

C.赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀物中

D.赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P标记

5.(2017课标全国Ⅰ,29,10分,★★★)根据遗传物质的化学组成,可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常,一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。

假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记的方法,以体外培养的宿主细胞等为材料,设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出(1)实验思路,(2)预期实验结果及结论即可。(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组)

三年模拟练

一、选择题

1.(2019山东德州期末,★★☆)某科学家模拟肺炎双球菌的转化实验,如图所示,相关叙述正确的是(　　)

A.活菌1是有荚膜的R型细菌,活菌2是无荚膜的S型细菌

B.由实验结果可知,活菌2或死菌2都能使小鼠死亡

C.从鼠Y血液中分离出的活菌2是由活菌1转化而来的

D.在鼠W的血液中能分离出活菌1和活菌2

2.(2019山东烟台期末,★★★)艾弗里完成肺炎双球菌体外转化实验后,持反对观点者认为“DNA可能只是在细胞表面起化学作用形成荚膜,而不是起遗传作用”。已知S型肺炎双球菌中存在能抗青霉素的突变型(这种对青霉素的抗性不是荚膜产生的)。下列实验设计思路能反驳上述观点的是(　　)

A.R型菌+S型菌DNA→预期出现S型菌

B.R型菌+S型菌DNA→预期出现抗青霉素的S型菌

C.R型菌+抗青霉素的S型菌DNA→预期出现抗青霉素的S型菌

D.R型菌+抗青霉素的S型菌DNA→预期出现S型菌

3.(2020江苏苏州中学月考,★★☆)如图为“噬菌体侵染大肠杆菌实验”的部分过程。有关该实验的叙述正确的是(　　)

A.用含35S的培养基培养大肠杆菌,再培养得到35S标记的噬菌体

B.实验过程中需要将噬菌体DNA和蛋白质分离,搅拌可以达到这个目的

C.少量噬菌体未侵入大肠杆菌,会导致上清液中的放射性强于沉淀物中的放射性

D.被噬菌体侵染的大肠杆菌,不能为该噬菌体的繁殖提供所有条件

4.(2020辽宁百强校高三上期末,★★☆)在确定DNA是遗传物质的研究过程中,艾弗里的体外转化实验以及赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验有着重要的意义。下列相关叙述错误的是(　　)

A.两个实验选用的实验材料细菌或病毒,均具有结构简单、繁殖快的优点

B.两个实验都应用了细菌培养技术和同位素标记技术,为实验成功提供了保障

C.两个实验的设计思路共同点都是设法把DNA与蛋白质分开,研究各自的效应

D.两个实验都可以说明DNA可以从一个生物体内转移到另一个生物体内

5.(2020浙江杭州学军中学高三月考,★★☆)核酸在遗传上的重要地位的确立,凝结了几代科学家的奋力拼搏,下列关于核酸是遗传物质的证据实验的叙述中,错误的是(　　)

A.噬菌体侵染细菌实验,35S标记实验中通过搅拌减少了沉淀物中的放射性

B.肺炎双球菌转化实验证明,DNA的纯度和细菌的转化效率呈正相关

C.TMV的感染实验中单用病毒RNA也可使烟草出现感染病毒的症状

D.噬菌体侵染细菌实验和肺炎双球菌离体转化实验都是将有机物分开研究

二、非选择题

6.(2019浙江杭州学军中学月考,★★★)某生物兴趣小组用模型模拟的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的过程如图,据图回答下列问题:

(1)T2噬菌体与烟草花叶病毒的遗传物质分别是　　　　　　。将上述a~f以正确的时间顺序安排(a为子代噬菌体):　　　　　　　　　　(用字母和箭头表示)。 

(2)T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,利用放射性同位素标记技术的目的是　　　　　　　　　　　　。以32P标记为例,如果在过程f之后搅拌离心,可能出现的异常现象是　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中保温时间长短与放射性高低的关系图可能如下,下列曲线最合理的是(甲组为35S标记的T2噬菌体,乙组为32P标记的T2噬菌体)　　　　。 

A.甲组-上清液-① B.乙组-上清液-②

C.甲组-沉淀物-③ D.乙组-沉淀物-④

答案全解全析

五年选考练

1.C　甲组培养皿中有含有R型、S型菌落,可推测加热不会破坏转化物质的活性,A错误;乙组培养皿中有R型及S型菌落,蛋白酶能将蛋白质水解,所以可推测转化物质不是蛋白质,B错误;丙组培养皿中只有R型菌落,DNA酶能将DNA水解,所以可推测转化物质是DNA,C正确;该实验能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA,而不是主要遗传物质是DNA,D错误。

2.C　据题图分析可知,只有将S型菌的DNA与R型菌混合培养,才能得到S型菌,说明S型菌的DNA才是使R型菌转化为S型菌的转化因子。

3.B　N是蛋白质和DNA共有的元素,若用15N代替32P标记噬菌体的DNA,则其蛋白质也会被标记,①错误;噬菌体的DNA合成的模板来自噬菌体自身的DNA,而原料来自大肠杆菌,②正确;该实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA,③错误;T2噬菌体只能寄生在大肠杆菌细胞内,因此不能在肺炎双球菌中复制和增殖,④错误;培养基中的32P经宿主大肠杆菌摄取后成为大肠杆菌的组成成分,若T2噬菌体侵染该大肠杆菌,则32P可出现在T2噬菌体的核酸中,⑤正确;人类免疫缺陷病毒的遗传物质是RNA,T2噬菌体的遗传物质是DNA,二者核酸类型不同,⑥错误。

4.C　格里菲思实验只是证明了转化因子的存在,没有证明转化因子是DNA,A错误;艾弗里实验证明了转化因子是DNA,从S型肺炎双球菌中提取的DNA使R型细菌转化为S型细菌而导致小鼠死亡,B错误;赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀物中,对沉淀物中的细菌继续培养,待其裂解后得到的噬菌体并不都带有32P标记,C正确,D错误。

5.答案　(1)思路　甲组:将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组:将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。(2)结果及结论　若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,即为RNA病毒;反之为DNA病毒。

解析　该实验设计的目的是确定新病毒是DNA病毒还是RNA病毒,因为RNA和DNA含有的特有碱基分别是尿嘧啶和胸腺嘧啶,所以两种病毒增殖所需的原料不同。结合题目所要求的方法(放射性同位素标记法)和所给的材料(体外培养的宿主细胞)分析,可利用含有放射性标记的尿嘧啶(甲组)和胸腺嘧啶(乙组)分别培养宿主细胞,之后分别接种新病毒,培养一段时间后收集病毒检测其放射性。若为RNA病毒,甲组收集的病毒因增殖过程中利用了含放射性的尿嘧啶而具有放射性,乙组收集的病毒则无放射性;若为DNA病毒,乙组收集的病毒因增殖过程中利用了含放射性的胸腺嘧啶而具有放射性,甲组收集的病毒则无放射性。

三年模拟练

一、选择题

1.C　由题图可知,活菌1是无荚膜的R型细菌,活菌2是有荚膜的S型细菌,A错误;由实验结果可知,活菌2能使小鼠死亡,而死菌2与活菌1混合注入小鼠体内后使小鼠死亡,该实验未体现出死菌2能使小鼠死亡,B错误;从鼠Y血液中分离出的活菌2是由活菌1转化而来的,C正确;在鼠W的血液中只能分离出活菌2,D错误。

2.C　 R型菌+S型菌DNA→预期出现S型菌,S型菌未体现抗青霉素,不能反驳DNA不是起遗传作用的观点,A不符合题意;R型菌+S型菌DNA→预期出现抗青霉素的S型菌,因为未加入抗青霉素的S型菌DNA,不能反驳DNA不是起遗传作用的观点,B不符合题意;R型菌+抗青霉素的S型菌DNA→预期出现抗青霉素的S型菌,并联系“这种对青霉素的抗性不是荚膜产生的”可以反驳DNA不是起遗传作用的观点,C符合题意;R型菌+抗青霉素的S型菌DNA→预期出现S型菌,S型菌未体现抗青霉素,不能反驳DNA不是起遗传作用的观点,D不符合题意。

3.D　先用含35S的培养基培养大肠杆菌,再用噬菌体去侵染被35S标记的大肠杆菌,可得到35S标记的噬菌体,A错误;噬菌体侵染大肠杆菌实验中,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;少量噬菌体未侵入细菌会导致上清液中的放射性增大,但不会强于沉淀物中的放射性,C错误;被噬菌体侵染的大肠杆菌,不能为该噬菌体的繁殖提供所有条件,如模板,D正确。

4.B　艾弗里和赫尔希等人的实验以细菌或病毒作为实验材料,选用这类生物作为实验材料的优点有个体很小,结构简单,繁殖快等,A正确;赫尔希的实验应用了细菌培养技术和同位素标记技术,为实验成功提供了保障,艾弗里的实验没有用到同位素标记技术,B错误;艾弗里和赫尔希、蔡斯实验的设计思路都是设法把DNA与蛋白质分开,研究各自的效应,C正确;两个实验都可以说明DNA可以从一个生物体内转移到另一个生物体内,D正确。

5.B　噬菌体侵染细菌实验中,35S标记噬菌体的蛋白质外壳,该实验中通过搅拌使噬菌体的蛋白质外壳与细菌分离,减少了沉淀物中的放射性,A正确;肺炎双球菌转化实验证明,DNA是遗传物质,DNA的纯度和细菌的转化效率无关,B错误;烟草花叶病毒感染实验结果发现单用病毒的RNA就可以使烟草出现感染病毒的症状,即该病毒的遗传物质是RNA,C正确;噬菌体侵染细菌实验和肺炎双球菌离体转化实验都是将有机物分开研究,单独观察它们的作用,D正确。

二、非选择题

6.答案　(1)DNA、RNA　d→e→b→f→c→a　(2)区分DNA和蛋白质分子　上清液中具有较强的放射性　(3)B

解析　(1)T2噬菌体的遗传物质是DNA,烟草花叶病毒的遗传物质是RNA;题图中a为子代噬菌体,b表示合成子代噬菌体,c表示释放子代噬菌体,d表示吸附,e表示噬菌体DNA注入大肠杆菌,f表示组装,因此正确的顺序为d→e→b→f→c→a。(2)T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,利用放射性同位素标记技术的目的是区分DNA和蛋白质分子;以32P标记为例,如果在过程f之后搅拌离心,大肠杆菌会裂解,释放出子代噬菌体,导致上清液中具有较强的放射性。(3)甲组用35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌,而35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳,T2噬菌体在侵染大肠杆菌时,蛋白质外壳没有进入大肠杆菌内,经过搅拌离心后,蛋白质外壳分布在上清液中,且放射性强度与保温时间长短没有关系,对应曲线④。乙组用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌,而32P标记的是T2噬菌体的DNA,T2噬菌体在侵染大肠杆菌时,DNA进入大肠杆菌内,经过搅拌离心后,DNA随着大肠杆菌分布在沉淀物中。若保温时间过短,噬菌体还没有侵染大肠杆菌或者侵染数量相对较少,因此搅拌离心后,上清液中放射性较强,沉淀物中没有放射性或放射性较弱。若保温时间适宜,子代噬菌体没有从大肠杆菌内释放出来,因此上清液中放射性较弱,沉淀物中放射性较强。若保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后,大肠杆菌裂解释放子代噬菌体,经离心后分布于上清液中,使上清液中放射性强度增强,沉淀物中放射性强度减弱,对应曲线②。