江苏专版2023_2024学年新教材高中生物第二章遗传的分子基础第一节DNA是主要的遗传物质分层作业苏教版必修2

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第一节　DNA是主要的遗传物质必备知识基础练1.[2023·江苏扬州高一期中]下列四组肺炎链球菌转化实验中,培养皿中只有R型菌落的一组是(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　ABCD2.[2023·江苏扬州高一期中]如图是在培养基中加入S型细菌的某种提取物后,再接种正常的R型细菌培养一段时间所观察到的菌落生长情况。加入的提取物最可能是(　　)A.S型细菌的荚膜多糖B.S型细菌的蛋白质C.S型细菌的DNAD.S型细菌的DNA和DNA水解酶3.[2023·江苏宿迁高一期中]人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程,1952年赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验表明(　　)A.噬菌体不含有蛋白质B.DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质C.DNA是遗传物质D.DNA是主要的遗传物质4.[2023·江苏盐城响水中学高一期中]1952年,美国遗传学家赫尔希和他的助手蔡斯以T2噬菌体为实验材料,让其侵染大肠杆菌,从而证明T2噬菌体的遗传物质是DNA。下列关于该实验的叙述错误的是(　　)A.本实验中采用了放射性同位素标记技术B.标记噬菌体前必须先用含放射性的培养基培养大肠杆菌C.用32P和35S同时标记T2噬菌体的DNA和蛋白质,从而得知DNA是遗传物质D.若用T2噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌,则子代噬菌体的蛋白质都带有35S5. [2023·江苏扬州高一期中]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,以下判断错误的是(　　)A.水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNAB.侵入烟草细胞的RNA与烟草的蛋白质组装成新的病毒C.TMV的蛋白质能进入烟草细胞中D.RNA是TMV的遗传物质6.[2023·江苏南通高一期末]“肺炎链球菌的转化实验”在遗传物质的探索过程中具有里程碑式的意义。相关叙述正确的是(　　)A.格里菲斯推断DNA是促使R型细菌转化为S型细菌的转化因子B.格里菲斯实验中,R型细菌转化为S型细菌是基因突变的结果C.艾弗里实验中,S型细菌的细胞提取物用蛋白酶处理后仍具有转化活性D.艾弗里将S型细菌提取物与R型活细菌混合培养,培养基上均为光滑菌落7.[2023·山东烟台高一期中]下表为T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验。请根据实验,回答下列问题:(1)实验中,32P标记的是　　　　　　　　,该实验能证明　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)从理论上分析,A组的下层沉淀和B组的上清液中的放射性应该为零。由于实验数据和理论数据之间存在着较大差异,请对实验过程进行分析:①在A组实验的沉淀中检测到放射性,可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②在B组实验中,32P标记的噬菌体和大肠杆菌混合培养时间过长,会使上清液中放射性含量　　　　,其可能的原因是　。 (3)请设计一个实验,为表中A组实验培养出“含35S的噬菌体”(简要写出实验步骤):  　。 关键能力提升练8.[2023·江苏泰州姜堰中学高一期中]下表是艾弗里用两种肺炎链球菌探索DNA是遗传物质的实验,下列叙述错误的是(　　)A.组5应该加入S型细菌的细胞提取物+DNA酶,结果为只出现R型菌落B.1~4组中多数仍为R型细菌C.组1和组2相互对照可说明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质D.该实验证明了R型细菌转化为S型细菌后,S型细菌能稳定遗传9.[2023·江苏常州高一期中](多选)下图是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图,对此实验的相关叙述错误的有(　　)A.本实验所使用的被标记的噬菌体是接种在含有35S的培养基中获得的B.本实验选用噬菌体做实验材料的原因之一是其结构成分较为简单C.搅拌和离心手段是为了把亲代噬菌体的DNA和蛋白质直接分开D.在上清液中检测到35S说明噬菌体的外壳蛋白没有进入细菌体内10. [2023·湖南百所学校高一期中联考](多选)下图为肺炎链球菌转化实验的部分过程示意图。下列有关该实验的叙述,正确的是(　　)A.加热杀死的S型肺炎链球菌不能在小鼠体内增殖,小鼠存活B.从死亡小鼠中分离得到的肺炎链球菌有S型细菌和R型细菌C. S型细菌中可能存在某种转化因子能将R型细菌转化为S型细菌D.该实验可以证明DNA是遗传物质,但不能证明RNA不是遗传物质11.[2023·黑龙江大庆实验中学高一期中]猴痘病毒可通过飞沫和接触等途径传播,感染后常见症状有发热、头痛、皮疹、肌肉痛等。猴痘病毒由DNA和蛋白质构成。研究者分别利用35S或32P标记猴痘病毒,之后侵染未标记的宿主细胞,短时间保温后,搅拌、离心,检查上清液和沉淀物中的放射性,探究猴痘病毒的遗传物质。下列相关叙述正确的是(　　)A.为标记猴痘病毒应该在分别含有放射性35S和32P的培养液中培养猴痘病毒B.搅拌、离心的目的是让吸附在宿主细胞表面的DNA与蛋白质分离C.采用32P标记的一组实验,保温培养时间过长时,上清液中放射性增强D.若用15N标记猴痘病毒,则上清液和沉淀物中都能检测到放射性物质12.[2023·江苏徐州第一中学高一期中]为了研究转化是否需要S型细菌和R型细菌的直接接触,利用如图装置进行了实验。先将两种类型菌株分别加入U形管左、右两臂内,U形管中间隔有微孔滤板。实验过程中在U形管右臂端口将培养液缓慢地吸过来压过去,让两菌株共享一种培养液,吸压过程也会导致少量菌体破裂。一段时间后取U形管两臂菌液涂布培养,左臂菌液只出现S型菌落,右臂菌液同时出现S型、R型两种类型菌落。下列叙述错误的是(　　)A.微孔滤板不允许肺炎链球菌通过B.R型细菌转化成S型细菌不需要两者直接接触C.S型细菌的部分染色体片段整合到R型细菌的染色体上完成转化D.左臂菌液涂布只出现S型细菌表明R型细菌的DNA不能使S型细菌发生转化13. [2023·江苏扬州高一期中]某生物学兴趣小组用模型模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的过程如图,据下图回答下列问题。(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以正确的时间顺序排列(a为子代噬菌体):　　　　　　　　　(用字母和箭头表示)。 (2)在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　　　　　　　　　　　　　　;该实验分别用32P或35S标记噬菌体的DNA和蛋白质,在下图中标记元素所在部位依次是　　　　。以32P标记组为例,搅拌离心应发生在图中e~f过程之间,如果在过程f之后搅拌离心,可能出现的异常现象是　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)下列曲线中,用来表示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,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)　　　　。 ①②③④A.甲组—上清液—① B.乙组—上清液—②C.甲组—沉淀物—③ D.乙组—沉淀物—④(4)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中,用32P标记的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后的上清液中,也具有一定的放射性,而下层的沉淀物放射性强度比理论值略低。在理论上,上清液放射性应该为0,其原因是 　。 14.[2023·江苏无锡太湖高级中学高一期中]某种感染动物细胞的病毒M主要由核酸和蛋白质组成。为探究病毒M的遗传物质是DNA还是RNA,某研究小组展开了相关实验,如表所示。回答下列问题:(1)合成新的病毒M蛋白质外壳需要　　　　。 A.宿主细胞的核糖体及宿主细胞的氨基酸B.病毒的核糖体及病毒的氨基酸C.病毒的核糖体及宿主细胞的氨基酸D.宿主细胞的核糖体和病毒的氨基酸(2)该实验对照组是　　　　组。 (3)C组的处理方式是　。 (4)若鉴定结果表明病毒M是DNA病毒,则B组和C组的实验结果分别是　　　　　　　　　、　　　　　　　　　。 学科素养创新练15.请利用所给的含有大肠杆菌生长所需各种营养成分的培养基(分别含32P标记的核苷酸和35S标记的氨基酸)、大肠杆菌菌液、T2噬菌体进行实验,证明DNA是遗传物质。实验过程:步骤一:分别取等量含32P标记的核苷酸和含35S标记的氨基酸的培养基装入两个相同培养皿中,并编号为甲、乙。步骤二:在两个培养皿中接入　　　　　　　　　　,在适宜条件下培养一段时间。 步骤三:放入　　　　　　,培养一段时间,分别获得　　　　和　　　　的噬菌体。 步骤四:用上述噬菌体分别侵染　　　　的大肠杆菌,经短时间保温后,用搅拌器搅拌、放入离心管内离心。 步骤五:检测放射性同位素存在的主要位置。预测实验结果:(1)在甲培养皿中获得的噬菌体侵染大肠杆菌,搅拌、离心后结果如　　　　图。 (2)在乙培养皿中获得的噬菌体侵染大肠杆菌,搅拌、离心后结果如　　　　图。 第二章　第一节　DNA是主要的遗传物质1.B　S型细菌的提取物中含有DNA,S型细菌的DNA能使R型细菌部分转化为S型细菌,DNA酶使DNA水解不能发挥转化作用,B项中只能培养出R型细菌,CD项中加入RNA酶或蛋白酶不能使DNA水解,从而发生部分转化,ACD项中既能培养出R型细菌,也能培养出S型细菌。2.C　题中显示,在培养基中加入S型细菌的某种提取物后,再接种正常的R型细菌培养一段时间,发现培养基中出现了两种菌落,R型细菌和S型细菌,说明培养基中加入的S型细菌某种提取物使得R型细菌转变成了S型细菌,而DNA才是使R型细菌发生稳定遗传变化的物质,即在培养基中加入的物质是S型细菌的DNA。3.C　噬菌体是DNA病毒,由DNA和蛋白质构成,A项错误;噬菌体侵染细菌时只有DNA进入细菌,而蛋白质外壳留在外面,所以不能说明蛋白质是或者不是遗传物质,B项错误;该实验证明,在噬菌体的亲子代之间只有DNA有连续性,子代噬菌体的性状是通过DNA遗传的,DNA是噬菌体的遗传物质,C项正确;绝大多数生物的遗传物质是DNA,少部分的病毒的遗传物质是RNA,所以说DNA是主要的遗传物质,噬菌体侵染细菌的实验只能表明DNA是遗传物质,无法证明DNA是主要的遗传物质,D项错误。4.C　本实验用32P标记一组T2噬菌体的DNA,用35S标记了另一组T2噬菌体的蛋白质,实验结果表明DNA是遗传物质,C项错误。5.B　图中只显示出病毒的RNA和蛋白质分别接种到正常烟草后的现象,不能体现侵入烟草细胞的RNA与烟草的蛋白质组装成新的病毒,B项错误。6.C　格里菲斯的结论为S型细菌中存在促使R型细菌转化为S型细菌的转化因子,但不知道转化因子的本质,A项错误;格里菲斯实验中,R型细菌转化为S型细菌是基因重组的结果,S型细菌的DNA整合到了R型细菌的基因组中,B项错误;根据酶的专一性,蛋白酶只水解蛋白质不破坏DNA,DNA为转化因子,因此S型细菌的细胞提取物用蛋白酶处理后仍具有转化活性,C项正确;细菌的转化是少量的,因此培养基上既有R型细菌又有S型细菌,故培养基上应有光滑型和粗糙型两种菌落,D项错误。7.答案 (1)T2噬菌体的DNA　DNA是T2噬菌体的遗传物质　(2)①搅拌不充分,没有将吸附在大肠杆菌外的35S标记的噬菌体外壳与其完全分离　②升高　噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来,经离心后分布于上清液中　(3)首先用含35S的物质制备培养大肠杆菌的培养基,然后用该培养基培养大肠杆菌,从而得到含35S标记的大肠杆菌;然后让噬菌体侵染含35S标记的大肠杆菌从而得到含35S的噬菌体8.C　仅依据组1和组2相互对照不足以说明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质,需要其他各组的对照综合才能得出该结论,C项错误。9.AC　噬菌体是病毒,只能在活细胞内增殖,不能用培养基培养获得,A项错误;噬菌体的成分只有蛋白质和DNA,对于研究两种物质的功能比较方便,B项正确;噬菌体的DNA和蛋白质分离是在侵染过程中,搅拌、离心的目的是将噬菌体蛋白质外壳和大肠杆菌分离并分层,C项错误;35S标记的是噬菌体的外壳蛋白,上清液中检测到35S,沉淀中几乎检测不到35S,说明噬菌体的外壳蛋白没有进入细菌体内,D项正确。10.ABC　将加热杀死的S型肺炎链球菌注射给小鼠,小鼠存活,说明加热杀死的S型肺炎链球菌不能在小鼠体内增殖,A项正确;将加热杀死的S型肺炎链球菌和R型肺炎链球菌混合注射给小鼠,小鼠死亡,说明其体内有S型细菌,同时也有R型细菌,B项正确;将加热杀死的S型肺炎链球菌和R型肺炎链球菌混合注射给小鼠,小鼠死亡,其体内出现了S型细菌,说明S型细菌中可能存在某种转化因子能将R型细菌转化为S型细菌,C项正确;该实验只能证明转化因子的存在,不能证明DNA是遗传物质,D项错误。11.C　病毒只能寄生在活细胞内,所以不能用含有放射性35S和32P的培养液直接培养猴痘病毒,A项错误;搅拌的目的是让吸附在宿主细胞表面的蛋白质脱离,离心的目的是让较轻的噬菌体和较重的宿主细胞分别处于上清液和沉淀物,B项错误;采用32P标记的一组实验,主要标记DNA分子,若保温培养时间过长时,子代病毒从宿主细胞内释放出来,导致上清液中放射性增强,C项正确;猴痘病毒的蛋白质外壳和DNA都含有氮元素,但15N没有放射性,则上清液和沉淀物中都不能检测到放射性物质 ,D项错误。12.C　S型细菌与R型细菌属于细菌,细胞内不存在染色体结构,C项错误。13.答案 (1)DNA、RNA　d→e→b→f→c→a　(2)区分DNA和蛋白质分子　①④　上清液中具有较强的放射性　(3)B　(4)理论上讲,噬菌体已将含32P的DNA全部注入大肠杆菌内,上清液中只含噬菌体的蛋白质外壳解析 (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;图中a为子代噬菌体,b表示合成,c表示释放,d表示吸附,e表示注入,f表示组装,因此噬菌体侵染的顺序可表示为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,实验中分别用35S或P标记噬菌体的蛋白质和DNA,DNA分子中的磷元素在磷酸中,而蛋白质的S元素在R基中,因此标记的部位依次是图中的①和④;以32P标记组为例,搅拌离心应发生在图中过程e~f之间,即子代噬菌体未释放之前,如果在过程f之后搅拌离心,则细菌会裂解,释放出子代噬菌体,则带有放射性的子代噬菌体会在离心过程中进入上清液中,导致上清液具有较强的放射性,即导致的异常现象为上清液中具有较强的放射性。(3)甲组是用35S标记的噬菌体侵染细菌的过程,则35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体在侵染细菌时,蛋白质外壳没有进入细菌内,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,对应于曲线④,沉淀物中放射性接近于0且不变,无对应曲线。乙组用32P标记的噬菌体侵染细菌,而32P标记的是噬菌体的DNA,噬菌体在侵染细菌时,只有DNA进入细菌内,经过搅拌离心后,存在于大肠杆菌内的子代噬菌体DNA分布在沉淀物中,但随着保温时间过长,子代噬菌体从大肠杆菌内增殖后释放出来,经离心后分布于上清液中,这会使上清液的放射性升高,沉淀物中放射性含量降低,即随着保温时间的延长,亲代噬菌体的DNA逐渐进入大肠杆菌内导致上清液的放射性下降,而后随着培养时间持续延长,子代噬菌体释放出来导致上清液放射性上升,因此,乙组中上清液的放射性表现为先降低而后上升,对应于曲线②,沉淀物中放射性则与之相反,对应曲线③,ACD项错误,B项正确。(4)32P标记的是噬菌体的DNA,在理论上,噬菌体将含32P的DNA全部注入大肠杆菌内,并随大肠杆菌在离心后进入沉淀物中,因此,上清液中由于不含DNA只含噬菌体蛋白质外壳而表现为放射性为0。14.答案 (1)A　(2)A　(3)病毒M+RNA水解酶处理后注入活鸡胚培养　(4)不能分离得到病毒M　分离得到大量的病毒M解析 (1)合成新的病毒M蛋白质外壳需要宿主细胞的核糖体及宿主细胞的氨基酸,病毒没有细胞结构,将其遗传物质注入宿主细胞,利用宿主细胞的核糖体、原料合成子代。(2)实验的自变量是加入酶的种类,B组加入了DNA水解酶,使DNA不能发挥作用,对照组是A组,没有进行处理。(3)为了探究病毒的遗传物质是DNA还是RNA,B组加入DNA水解酶,C组加入RNA水解酶,其他处理相同。(4)若鉴定结果表明病毒M是DNA病毒,则B组加入DNA水解酶使DNA水解,不能产生子代病毒,C组加入RNA水解酶,不能使DNA水解,会繁殖得到大量子代病毒。15.答案 等量的大肠杆菌菌液　T2噬菌体　被32P标记　被35S标记　未被标记　(1)B　(2)A　解析 把大肠杆菌分别培养在含35S和32P的培养基中,大肠杆菌在生长过程中就分别被35S和32P标记。用T2噬菌体分别去侵染被35S和32P标记的大肠杆菌,噬菌体在细菌内增殖,细菌裂解后释放出很多子代噬菌体,在这些子代噬菌体中,前者的蛋白质外壳被35S标记,后者的DNA被32P标记。用被35S标记的噬菌体侵染未标记的细菌时,由于噬菌体的蛋白质外壳并没有进入细菌内部,而是留在细菌外面,所以上清液放射性高,沉淀物(被感染的大肠杆菌)放射性低。用被32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌时,由于噬菌体的DNA进入了细菌内部,所以上清液放射性低,沉淀物放射性高。编号实验过程和操作结果A组含35S噬菌体+大肠杆菌(培养一段时间)→搅拌,离心→检测放射性上清液中的放射性很高,下层沉淀中的放射性很低B组含32P噬菌体+大肠杆菌(培养一段时间)→搅拌,离心→检测放射性上清液中的放射性很低,下层沉淀中的放射性很高组别对R型细菌的处理培养结果1加入S型细菌的细胞提取物R型菌落和S型菌落2加入S型细菌的细胞提取物和蛋白酶R型菌落和S型菌落3加入S型细菌的细胞提取物和酯酶R型菌落和S型菌落4加入S型细菌的细胞提取物和RNA酶R型菌落和S型菌落组别处理方式实验结果A病毒M注入活鸡胚培养分离得到大量的病毒MB病毒M+DNA水解酶处理后注入活鸡胚培养C