高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》DNA是主要的遗传物质习题

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A级 强基固本
1.烟草花叶病毒(TMV)由蛋白质外壳和核酸组成,将TMV变种X的蛋白质外壳和变种Y的核酸组成新病毒,感染烟草后可以得到大量病毒,这些病毒为( )
A.变种Y
B.变种X蛋白质外壳包裹变种Y核酸的病毒
C.变种X
D.变种Y蛋白质外壳包裹变种X核酸的病毒
2.如果用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质外壳,当它侵染到未被标记的细菌体内后,经过多次复制,释放出来的子代噬菌体( )
A.含大量35SB.不含32P
C.含少量32PD.含大量32P
3.将含有R 型肺炎链球菌的培养液加入试管甲,将加热致死的S型肺炎链球菌破碎后得到细胞提取物放入试管乙,并在试管乙中加入一定量的 RNA 酶;将试管甲、乙中的液体混合后得到试管丙。下列关于该实验的分析,正确的是( )
A.在试管丙中S型肺炎链球菌的数量多于R 型
B.如果将 RNA 酶换成蛋白酶,则实验结果不同
C.如果将 RNA 酶换为 DNA 酶,与之前的实验对照可说明肺炎链球菌的遗传物质是 DNA
D.该实验利用了“加法原理”,因变量是有无S型肺炎链球菌产生
4.下图为“噬菌体侵染大肠杆菌”的实验示意图。假定在以下实验条件下,噬菌体全部侵染大肠杆菌,且不考虑大肠杆菌的裂解。下列叙述正确的是( )
A.本实验属于空白对照试验,其中A组是实验组,B组是对照组
B.A组和B组试管Ⅲ上清液中的放射性强度均与搅拌是否充分密切相关
C.若B组用15N代替35S标记大肠杆菌,则试管Ⅲ沉淀中的部分子代噬菌体含有15N
D.若A组用15N代替32P标记大肠杆菌,则试管Ⅲ的上清液中会出现很高的放射性
5.在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四组相同培养基上分别接种R型细菌、S型细菌、加热杀死的S型细菌、R型细菌和加热致死的S型细菌。培养一段时间后,菌落的生长情况如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.Ⅰ中菌落表面光滑,Ⅱ中菌落表面粗糙
B.对第Ⅳ组实验的分析应是以Ⅰ~Ⅲ组的实验现象为参照
C.Ⅳ组结果说明整合到R型细菌内的DNA分子片段,可直接表达出荚膜多糖
D.若接种前在Ⅳ组培养基中加入DNA酶,则Ⅳ组中S型菌落的数量基本不变
6.艾弗里通过肺炎链球菌体外转化实验探究转化因子的实验过程如图。下列相关叙述错误的是( )
A.甲组培养基上出现两种菌落,主要是S型细菌形成的菌落
B.乙组培养皿中有R型和S型细菌的菌落,结合甲组结果可推测蛋白质不是转化因子
C.丙组培养基上只有R型细菌,结合甲组结果可说明DNA被水解之后不具有转化功能
D.该实验利用“减法原理”,逐一添加不同酶以确定细胞提取物的转化活性
7.(18分)对于遗传物质的探索人类经历了一个漫长而复杂的过程,其中三个先后进行的经典实验,运用不同的实验思路和方法,共同证明了“DNA是遗传物质”这一科学认识。请回答下列问题:
(1)格里菲思和艾弗里均使用肺炎链球菌作为实验材料,肺炎链球菌常作为实验材料的优点有 。其中 型细菌具有荚膜,有毒性。
(2)格里菲思提出“转化因子”的推断。支撑这一推断的重要证据之一:其中一组实验成功将R型活细菌转化为S型活细菌并导致小鼠患病死亡。该组实验的处理方法是向小鼠体内注射
。
(3)艾弗里等人证明DNA是“转化因子”。该实验运用 (填“加法”或“减法”)原理控制自变量,发现只有用 处理S型细菌的细胞提取物后,提取物才会失去转化活性,不能将R型细菌转化为S型细菌。
(4)赫尔希和蔡斯进一步证明DNA是遗传物质。下图为T2噬菌体侵染大肠杆菌实验过程简图,请据图回答问题。
①不能用含35S的培养基直接标记噬菌体的原因是 。
②噬菌体侵染大肠杆菌后,合成子代噬菌体的外壳所用的原料由 提供。
③图中搅拌的目的是 。a、b两管中放射性分别主要分布在 、 中。若保温培养的时间过长,对b管中放射性分布的影响是 。
④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的DNA中能找到 。
B级 发展提能
8.某病毒主要由蛋白质外壳与核酸(只含DNA或RNA)组成,其进入宿主细胞的方式是先与宿主细胞识别再通过胞吞的方式进入宿主细胞。欲确定其遗传物质为DNA、RNA,还是蛋白质外壳,下列方法不可行的是( )
A.可以直接测定该病毒中是否含有T或者U来区分遗传物质是DNA还是RNA
B.可用T被标记的宿主细胞培养该病毒,观察子代病毒标记情况
C.可模仿赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验,检测放射性主要在上清液还是沉淀物中
D.可用U被标记的宿主细胞培养该病毒,观察子代病毒标记情况
9.肺炎链球菌S型与R型菌株,都对青霉素敏感(青霉素能抑制细菌细胞壁的形成,从而抑制其增殖)。在多代培养的S型细菌中分离出一种抗青霉素的S型细菌,记为PenrS型细菌。现用PenrS型细菌和R型细菌进行如图所示的实验。下列分析错误的是( )
A.若组1甲中部分小鼠患败血症,通过注射青霉素治疗后可康复
B.组2培养基中可能会出现R型和S型两种菌落
C.组3培养基中出现菌落是因为PenrS型细菌的DNA转移到了R型细菌中
D.组4培养基中观察不到R型菌落和S型菌落
10.(12分)干叶病毒可导致菠菜患干叶病,为探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA,某同学进行了如下实验设计,请补充相关内容:
(1)材料用具:苯酚的水溶液(可以将病毒的蛋白质外壳和核酸分离)、健康生长的菠菜植株、干叶病毒样本、DNA水解酶、RNA水解酶、蒸馏水等。
实验步骤:
①选取生长状况相似的健康菠菜植株若干, 。
②用苯酚的水溶液处理干叶病毒,将其蛋白质和核酸分离,获得核酸提取液。
③用下表所列的溶液处理菠菜叶片。(请将表中内容补充完善)
④相同条件下培养一段时间后,观察各组菠菜是否患干叶病。
(2)结果预测及结论:若 ,说明DNA是该病毒的遗传物质;若 ,说明RNA是该病毒的遗传物质。
(3)本实验中设置A、B、C、D组实验遵循了自变量控制中的“ ”(填“加法原理”“减法原理”或“加法原理和减法原理”)。
课时跟踪检测(十一)
1.A 2.C 3.C
4.选C 本实验属于对比试验,其中A组和B组均为实验组,通过它们之间的相互对照得出结论,A错误。搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体、蛋白质外壳与大肠杆菌分离。搅拌不充分,35S标记的噬菌体(即B组)及蛋白质外壳没有和大肠杆菌分离而随大肠杆菌到了沉淀物中,这样会造成上清液中放射性偏低;当噬菌体全部侵染大肠杆菌后,A组实验的结果是上清液中无放射性,则搅拌是否充分对本组实验结果影响不大,B错误。蛋白质和核酸中都含有15N,若B组用15N代替35S标记大肠杆菌,则合成的子代噬菌体的DNA带有15N,因此,试管Ⅲ沉淀中的部分子代噬菌体含有15N,C正确;若A组用15N代替32P标记大肠杆菌,则试管Ⅲ的上清液中不会表现出放射性,因为15N没有放射性,D错误。
5.选B Ⅰ中是R型细菌,其菌落表面粗糙,Ⅱ中是S型细菌,其菌落表面光滑,A错误;Ⅰ、Ⅱ组的实验作为Ⅳ组的对照组,Ⅲ组培养基无菌落产生,但也需要设置作为对照,以排除加热致死的S型细菌的作用,B正确;结合Ⅰ~Ⅲ组,可说明Ⅳ组存在某种转化因子使R型细菌可转化为S型细菌,但Ⅳ组结果无法说明整合到R型细菌内的DNA分子可直接表达出荚膜多糖,C错误;由于转化因子是DNA,而DNA酶能将DNA水解,因此若接种前在Ⅳ组培养基中加入DNA酶,则Ⅳ组中S型菌落的数量会降低,甚至无S型菌落出现,D错误。
6.选A 甲组培养基上只有少部分R型细菌转化为S型细菌,因此甲组培养基上主要是R型细菌形成的菌落,A错误;蛋白酶可将蛋白质水解,若乙组培养基上和甲组情况相同有光滑和粗糙两种菌落,说明其中转化因子仍然存在,由此可推测蛋白质不是转化因子,B正确;由于DNA酶可将DNA水解,丙组未发生转化只有R型细菌,说明DNA被水解之后不具有转化功能,C正确;本实验通过加蛋白酶和DNA酶去除相应的物质,利用了“减法原理”,以确定细胞提取物的转化活性,D正确。
7.(1)结构简单,繁殖速度快 S (2)加热致死的S型细菌和R型活细菌的混合物 (3)减法 DNA酶 (4)①病毒必须寄生在活细胞中增殖,不能在培养基上独立增殖 ②大肠杆菌 ③使吸附在大肠杆菌表面的噬菌体及其蛋白质外壳与大肠杆菌分离 上清液 沉淀 上清液中放射性增强 ④15N 和32P
8.选C 由于T是DNA特有的碱基,而U是RNA特有的碱基,因此,可以直接测定该病毒中是否含有T或者U来区分遗传物质是DNA还是RNA,A正确;可用T或U被标记的宿主细胞分别培养该病毒,观察子代病毒标记情况,若子代病毒带有标记,则可确定遗传物质类型,B、D正确;题意显示,该病毒是通过胞吞的方式进入宿主细胞的,因此不能模仿赫尔希与蔡斯的实验,C错误。
9.选A PenrS型细菌的DNA是转化因子。在组1中,将加热杀死的PenrS型细菌与R型活细菌混合注射到小鼠体内,部分R型活细菌会转化为PenrS型细菌,PenrS型细菌会使小鼠患败血症,注射青霉素治疗后,体内有PenrS型细菌存在的小鼠不能康复,A错误;在组2中,将PenrS型细菌的DNA与R型活细菌混合培养,部分R型活细菌会转化为PenrS型细菌,在普通培养基上,PenrS型细菌和R型细菌均可以生长,因此组2培养基中可能会出现R型和S型两种菌落,B正确;PenrS型细菌的DNA与R型活细菌混合培养,部分R型活细菌会转化为PenrS型细菌,在组3含青霉素的培养基上R型细菌不能生活,只有PenrS型细菌能生存,且PenrS型细菌是由于PenrS型细菌的DNA转移到了R型细菌中形成的,再经过繁殖形成菌落,C正确;组4中因为PenrS型细菌的DNA被DNA酶催化水解而无转化功能,且R型活细菌不抗青霉素,因此培养基中无菌落生长,D正确。
10.解析:(1)①实验设计要遵循单一变量原则,控制无关变量相同且适宜,应选取生长状况相似的健康菠菜植株,根据表格内的组别可知应随机均分成四组,分别编号为A、B、C、D。③探究实验要遵循对照原则和单一变量原则,因此还需要设置对照组。要探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA,实验组用病毒核酸提取物处理叶片,对照组需用不含遗传物质的提取物处理叶片。根据酶的专一性,DNA水解酶可以催化DNA水解,RNA水解酶可以催化RNA的水解。因此表中A组加入的是病毒核酸提取物和DNA水解酶。另外为增强实验的说服力,还应设计空白对照,D组应该加入的是蒸馏水。
(2)若DNA是该病毒的遗传物质,因A组DNA被水解,而B、C组DNA完好,故B、C组菠菜患干叶病,A、D组未患干叶病;若RNA是该病毒的遗传物质,因B组RNA被水解,而A、C组RNA完好,故A、C组患干叶病,B、D组未患干叶病。
(3)本实验中向实验组和对照组分别加入核酸提取物和蒸馏水,应用了“加法原理”,而用RNA水解酶和DNA水解酶除去RNA和DNA属于“减法原理”的应用,因此本实验中设置A、B、C、D组实验遵循了自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”。
答案:(1)①随机均分成四组,分别编号为A、B、C、D ③DNA水解酶 蒸馏水 (2)B、C组菠菜患干叶病,A、D组未患干叶病 A、C组患干叶病,B、D组未患干叶病 (3)加法原理和减法原理
组别
A
B
C
D
处理叶片
所用溶液
病毒核酸提取物和
病毒核酸提取物和RNA水解酶
病毒
核酸
提取物