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金版教程 高考总复习首选用卷 生物学(多选版
考点18 DNA是主要的遗传物质
1.(2023·北京东城月考)肺炎链球菌有许多类型,有荚膜的有毒性,能使小鼠患败血症而死亡,无荚膜的无毒性。科研人员所做的细菌转化实验如图所示,下列相关说法不正确的是( )
A.能导致小鼠死亡的有a、d两组
B.d、e两组对比可说明转化因子是DNA而不是蛋白质
C.d组产生的有毒性的肺炎链球菌能将该性状遗传给后代
D.培养后的d组中所有的肺炎链球菌都具有毒性
答案 D
解析 培养后的d组中少数的肺炎链球菌具有毒性,大部分的未发生转化,无毒,D错误。
2.某同学将R型菌、S型菌、加热杀死的S型菌、加热杀死的S型菌和R型菌的混合物分别接种到甲、乙、丙、丁四组相同的培养基上,在适宜无菌的条件下进行培养,一段时间后,菌落的生长情况如图所示。下列有关叙述中正确的是( )
A.若培养前在甲组培养基中加入S型菌的DNA,得到的菌落类型与丁不同
B.甲、乙两组作为丁组的对照组,丙组培养基无菌落产生,可以不必设置
C.丁组的实验结果说明了使R型菌发生转化的物质是S型菌的DNA
D.该实验中的无关变量有培养基的成分、培养条件、培养时间等
答案 D
解析 丙组作为丁组的对照组,排除加热杀死的S型菌复活的可能,B错误。
3.关于“噬菌体侵染细菌”的实验的叙述,正确的是( )
A.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.分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,进行长时间的保温培养
C.用35S标记噬菌体的侵染实验中,沉淀物放射性偏高可能是搅拌不充分所致
D.32P、35S分别标记的噬菌体侵染实验说明DNA是主要的遗传物质
答案 C
解析 病毒只能寄生在活细胞中,培养基不能培养噬菌体,A错误;该实验分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,进行保温培养,但时间不能过长,也不能过短,B错误;用35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,而噬菌体在侵染细菌时,蛋白质外壳并没有进入细菌内,离心后分布在上清液中,若沉淀物放射性偏高可能是搅拌不充分,少数蛋白质外壳未与细菌分离所致,C正确;噬菌体侵染实验说明DNA是噬菌体的遗传物质,但不能说明DNA是主要的遗传物质,D错误。
4.某科研小组在格里菲思实验的基础上增加了相关实验,实验过程如图所示,下列有关叙述正确的是( )
A.活菌甲是不会使鼠死亡的S型肺炎链球菌
B.从鼠2血液中分离出的活菌都是S型
C.该实验证明DNA是遗传物质
D.从鼠5体内只能分离出活菌乙
答案 D
解析 由图可知,活菌乙能导致小鼠死亡,为S型菌,活菌甲不能使小鼠死亡,为R型菌,A错误;该实验能体现S型死菌的某种物质能让R型菌转化为S型活菌,但不能证明DNA是遗传物质,C错误;实验②过程中R型菌与加热致死的S型菌混合后注射到小鼠体内,少数R型菌能转化为S型活菌,小鼠体内仍存在R型菌,所以从小鼠血液中能分离出两种菌,其中R型菌不能使小鼠死亡,B错误;实验⑤过程中,R型死菌与S型活菌混合后注射到小鼠体内,鼠5体内只能分离出S型活菌,即菌乙,D正确。
5.(2024·潍坊模拟)用T2噬菌体分别侵染培养在含32P、35S培养基上的两组大肠杆菌,大肠杆菌裂解后,收集裂解液,再分别感染培养在普通培养基上的甲、乙两组大肠杆菌,感染后培养10 min,再搅拌离心,得到上清液(内有噬菌体)和沉淀(大肠杆菌,未破裂),同位素测定结果如表。下列说法错误的是( )
离心管
放射强度/%
上清液
沉淀
甲组
30
70
乙组
80
20
A.噬菌体的DNA可侵入大肠杆菌细胞内
B.甲组上清液中含有尚未完成侵染的噬菌体
C.乙组沉淀中部分大肠杆菌带有噬菌体外壳
D.甲、乙两组的对照说明DNA是大肠杆菌的遗传物质
答案 D
解析 实验结果表明噬菌体的DNA可侵入大肠杆菌内,而蛋白质外壳留在了外面,A正确;甲组用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,P存在于DNA中,在侵染过程中,DNA进入大肠杆菌中,因此放射性主要存在于沉淀中,而甲组上清液中有少量放射性,可能是有少量噬菌体尚未完成侵染,B正确;噬菌体的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌中,但乙组沉淀中仍有少量放射性,原因可能是搅拌不充分导致沉淀中部分大肠杆菌带有噬菌体外壳,C正确;该实验中甲、乙两组形成相互对照,甲组用来探究噬菌体的DNA是否进入大肠杆菌内控制生成子代噬菌体,乙组用来探究噬菌体的蛋白质外壳是否进入大肠杆菌内控制生成子代噬菌体,最后证明了DNA是噬菌体的遗传物质,D错误。
6.下列哪项事实能说明DNA是主要的遗传物质( )
A.绝大多数生物的遗传物质是DNA,某些病毒的遗传物质是RNA
B.噬菌体侵染细菌的实验,表明DNA在亲子代噬菌体之间起桥梁作用
C.艾弗里的体外转化实验表明,只有加入S型菌的DNA才能使R型菌转化为S型菌
D.T2噬菌体结构简单,侵染大肠杆菌实验证明DNA是主要的遗传物质
答案 A
7.(2023·山东潍坊期中)人们对遗传物质本质的探索经历了一个复杂而漫长的过程。从最初认为遗传物质是蛋白质到最终认定“DNA是主要的遗传物质”,其中的探索过程非常耐人寻味。下列有关说法错误的是( )
A.格里菲思的实验建立在艾弗里实验基础之上,提出有“转化因子”的存在
B.艾弗里的实验运用了减法原理,说明科学的方法与严谨的思维是实验成功的必备条件
C.赫尔希和蔡斯利用T2噬菌体的组成特点及其独特的增殖方式完成了实验并证明DNA是遗传物质,充分体现了实验选材的重要性
D.证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA而不是蛋白质,是对“遗传物质”内涵的补充,体现了理论的发展和创新
答案 A
解析 格里菲思和艾弗里等人先后完成了“肺炎链球菌转化实验”,艾弗里的体外转化实验建立在格里菲思的体内转化实验基础之上,格里菲思的体内转化实验提出有“转化因子”的存在,艾弗里的体外转化实验证实了“转化因子”是DNA,A错误。
8.科研人员将感染了烟草花叶病毒的烟草叶片的提取液分成甲、乙、丙、丁四组,甲组不做处理,乙组加入蛋白酶,丙组加入RNA酶,丁组加入DNA酶。然后分别接种到正常烟草叶片上一段时间,观察并记录烟草叶片上病斑的数量。能正确表示结果的图示是( )
答案 B
9.(多选)(2024·湖南师大附中月考)M13噬菌体是一种丝状噬菌体,内有一个环状单链DNA分子,它只侵染某些特定的大肠杆菌,且增殖过程与T2噬菌体类似。研究人员用M13噬菌体代替T2噬菌体进行“噬菌体侵染细菌”的实验,下列有关叙述不正确的是( )
A.与烟草花叶病毒相比,M13噬菌体遗传物质中的特有成分只有脱氧核糖
B.用35S标记的M13噬菌体侵染大肠杆菌,沉淀物的放射性强度与保温时间的长短有关
C.搅拌和离心是为了将噬菌体的蛋白质和DNA分开,便于分别检测其放射性
D.一个含32P的M13噬菌体在大肠杆菌中增殖n代,子代中含32P的噬菌体占1/2n-1
答案 ABCD
解析 烟草花叶病毒的遗传物质为RNA,与烟草花叶病毒相比,M13噬菌体遗传物质中的特有成分是脱氧核糖和胸腺嘧啶,A错误;由于35S标记的是M13噬菌体的蛋白质外壳,且蛋白质外壳不进入大肠杆菌,所以用35S标记的M13噬菌体侵染大肠杆菌,沉淀物的放射性强度与保温时间的长短无关,与搅拌是否充分有关,B错误;搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体和细菌分开,离心的目的是让上清液中析出质量较轻的噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌,C错误;由于M13噬菌体的遗传物质是一个环状单链DNA分子,故一个含32P的M13噬菌体在大肠杆菌中增殖n代,子代中含32P的噬菌体占1/2n,D错误。
10.(多选)(2024·湖南长郡中学高三月考)艾弗里实验中,加热杀死的S型细菌会释放自身的DNA小片段,这些小片段和R型活细菌表面的感受态因子结合后,双链被解开,其中一条链被降解,另一条链进入受体菌,和R型菌的部分同源区段配对,切除并替换相应的单链片段,形成杂合片段(如图所示),使R型菌(无荚膜多糖)转变成S型菌(有荚膜多糖)。下列有关说法正确的是( )
A.转化形成的S型细菌和原S型细菌的遗传信息有差异
B.转化过程中会发生磷酸二酯键的断裂和形成
C.R型菌向S型菌的转化体现了基因对性状的直接控制
D.受受体菌状态等的影响,只有少数R型菌能转化成S型菌
答案 ABD
解析 由于S型菌DNA片段双链拆开后,一条链降解,另一条单链进入R型菌并与其基因相应“同源区段”配对,使R型菌DNA的相应片段一条链被切除并将其替换,形成S型菌,可见,由R型菌转化形成的S型菌和原S型菌遗传信息不同,而且转化过程中会发生氢键和磷酸二酯键的断裂和形成,A、B正确;基因可以直接控制生物性状是指基因通过控制蛋白质合成从而控制性状,R型菌向S型菌的转化不能体现基因对性状的直接控制,C错误。
11.如图为肺炎链球菌不同品系间的转化,在R型菌转化为S型菌的过程中,下列相关叙述正确的是( )
A.加热致死的S型菌细胞核中DNA降解为多个较短的DNA片段
B.转化产生的S型菌的capS是由R型菌中的capR发生基因突变产生
C.加入S型菌的DNA和R型活菌的培养基中只培养出表面光滑的菌落
D.S型菌表面多糖类荚膜的形成受DNA(基因)控制
答案 D
解析 S型菌为原核生物,没有细胞核,A错误;转化产生的S型菌中的capS是S型菌的capS进入R型菌并与R型菌中的基因发生基因重组产生的,B错误;加入S型菌的DNA和R型活菌的培养基中,一段时间后会培养出表面光滑的菌落(S型菌)和表面粗糙的菌落(R型菌),C错误;基因控制生物的性状,S型菌表面具有多糖类荚膜,荚膜的形成受DNA(基因)控制,D正确。
12.(2023·湖北省新高考联考协作体高三起点考)科研工作者做噬菌体侵染细菌的实验时,分别用同位素32P、35S、18O和14C对噬菌体以及大肠杆菌成分做了如下标记。以下说法正确的是( )
第一组
第二组
第三组
第四组
噬菌体成分
用35S标记
未标记
用14C标记
用32P标记
大肠杆菌成分
未标记
用18O标记
未标记
用35S标记
A.第一组实验中,保温时间过短会导致部分大肠杆菌进入上清液,进而上清液放射性偏高
B.第二组实验中,子代噬菌体只有蛋白质外壳中存在氧元素18O
C.第三组实验中,经过一段时间培养后,子代噬菌体个体的DNA中不一定含有14C
D.第四组实验中,若噬菌体DNA在细菌体内复制了三次,释放出的子代噬菌体中含有32P的噬菌体和35S的噬菌体分别占子代噬菌体总数的25%、0
答案 C
解析 第一组实验中,标记的是噬菌体的蛋白质外壳,蛋白质不进入细菌,因此不受保温时间的影响,同时大肠杆菌质量较大,离心时在沉淀物中,A错误;第二组实验中,子代噬菌体DNA和蛋白质外壳中都存在氧元素18O,B错误;14C能标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA,由于DNA的半保留复制且不知复制代数,故子代可能只有部分噬菌体含有亲代DNA的一条放射性链,所以子代噬菌体个体的DNA中不一定含有14C,C正确;第四组实验中,噬菌体DNA在细菌体内复制了三次,释放出的子代噬菌体中含有32P的噬菌体和35S的噬菌体分别占子代噬菌体总数的25%、100%,D错误。
13.(2023·广东广州高三二模)烟草花叶病毒(TMV)和车前草花叶病毒(HRV)是两种亲缘关系较近的RNA病毒。将TMV和HRV的RNA与蛋白质分离后,用两种RNA分别感染烟草植株的叶片,叶片上出现不同形状病灶,用两类蛋白质分别感染则叶片上均不出现病灶。将一种RNA与另一种病毒的蛋白质重组,得到两种杂交体,再用杂交体分别感染烟叶,烟叶上也出现病灶,病灶类型与杂交体的RNA种类有关而与蛋白质种类无关。下列叙述正确的是( )
A.实验结果说明病毒RNA也可独立完成完整的生命活动
B.因两种病毒RNA的亲缘关系较近,故二者的核苷酸含量相同
C.在被杂交体感染的烟叶上所形成的病灶中能收集到子代杂交体
D.实验证明了RNA是TMV和HRV的遗传物质而蛋白质不是
答案 D
14.(2024·山东淄博模拟)T2噬菌体侵染大肠杆菌后,可使菌体破裂形成噬菌斑。T2噬菌体中,基因h+、h控制噬菌斑的透明程度,r+、r控制噬菌斑的大小。用基因组成为hr+和h+r的噬菌体侵染大肠杆菌后,将释放出的子代噬菌体涂布到长满大肠杆菌的培养基上,培养结果如下图。下列说法正确的是( )
A.T2噬菌体可在培养基中增殖形成菌落
B.含有r基因病毒的侵染和繁殖能力强
C.体外将hr+病毒和h+r病毒混合后,二者可发生基因重组
D.在大肠杆菌内多数hr+病毒与h+r病毒发生了基因重组
答案 B
解析 噬菌体是细菌病毒,不能形成菌落,在培养基中无法增殖,A错误;由图可知,含有r+的噬菌斑小,含有r的噬菌斑大,因此含有r基因病毒的侵染和繁殖能力强,B正确;病毒没有独立生存的能力,所以不能在体外完成重组,C错误;图中两种噬菌体混合后出现的较多的是小菌斑透明(hr+)和大菌斑半透明(h+r),说明在大肠杆菌内多数hr+病毒与h+r病毒没有发生基因重组,D错误。
15.(2023·安徽示范高中联考)如图表示T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的过程,图中亲代噬菌体已用32P标记,A、C中的方框代表大肠杆菌,分别来自锥形瓶和试管。下列有关叙述正确的是( )
A.图中锥形瓶内的培养液要加入含32P标记的无机盐来培养大肠杆菌
B.若亲代噬菌体的DNA分子中有腺嘌呤30个,该DNA分子复制3次需胸腺嘧啶240个
C.试管上清液中出现少量放射性,可能的原因是少量亲代噬菌体未侵染大肠杆菌
D.在子代噬菌体中均能够检测到放射性
答案 C
解析 图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的,由于亲代噬菌体已被32P标记,所以锥形瓶内不需要加入含32P标记的无机盐,A错误;若亲代噬菌体的DNA分子中含有腺嘌呤30个,根据碱基互补配对原则可知,其内含的胸腺嘧啶也是30个,所以DNA分子复制3次需要胸腺嘧啶的数目为30×(23-1)=210(个),B错误;在子代噬菌体中只有一部分能检测到放射性,D错误。
16.(多选)T2噬菌体展示技术是将编码蛋白质的基因导入T2噬菌体的基因中,使外源蛋白和T2噬菌体蛋白融合表达,融合蛋白随子代T2噬菌体的重新组装而展示在T2噬菌体表面的一项技术,具体过程如图所示,下列相关叙述不正确的是( )
A.该实验中将大肠杆菌换成乳酸菌,实验结果无明显变化
B.外源蛋白和T2噬菌体蛋白融合,依赖宿主细胞高尔基体的加工
C.若用32P标记外源蛋白基因,在任一子代噬菌体中均能检测到放射性
D.若用35S标记大肠杆菌,则可在子代噬菌体表面融合蛋白上检测到35S
答案 ABC
解析 T2噬菌体是专一性寄生在大肠杆菌体内,不能将大肠杆菌换成乳酸菌,A错误;大肠杆菌为原核生物,没有高尔基体,B错误;DNA复制方式为半保留复制,若用32P标记外源蛋白基因,在子代噬菌体中只有少部分能检测到放射性,C错误;T2噬菌体合成自身蛋白质所用的氨基酸由大肠杆菌提供,若用35S标记大肠杆菌,则可在子代噬菌体表面融合蛋白上检测到35S,D正确。
17.(多选)研究发现,细菌被T4噬菌体(DNA病毒)侵染后,自身蛋白质合成停止,转而合成噬菌体的蛋白质,在此过程中细菌内合成了新的噬菌体RNA。为探究细菌核糖体是否是噬菌体蛋白质合成的场所,研究者进行了如图所示的实验。下列有关叙述错误的是( )
A.上述实验运用了微生物培养技术和离心技术
B.被T4噬菌体侵染后,细菌体内合成了新的核糖体
C.离心结果表明新合成的噬菌体RNA与“重”核糖体结合
D.细菌为子代噬菌体的形成提供了模板、原料、酶、能量等
答案 BD
解析 根据题干信息知本实验的目的是探究细菌核糖体是否是噬菌体蛋白质合成的场所,分析题图,图示过程中有培养基中培养细菌的过程和对裂解细菌的离心,即运用了微生物培养技术和离心技术,A正确;结合图示过程可知,细菌经含有15NH4Cl和13C-葡萄糖的培养基培养后核糖体为“重”核糖体,此后在普通培养基培养后,经裂解、离心得到的核糖体仍为“重”核糖体,说明被T4噬菌体侵染后,细菌体内没有合成新的核糖体,B错误;离心结果表明新合成的噬菌体RNA与“重”核糖体结合,C正确;细菌为子代噬菌体的形成提供了原料、酶、能量等,模板是由噬菌体提供的,D错误。
18.近几年,猪流感在全球范围内扩散,严重威胁着养殖业和人类的健康。某学校生物兴趣小组的同学通过查阅资料发现,常见的流感病毒都是RNA病毒,同时提出疑问:猪流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA?下面是兴趣小组为探究猪流感病毒的遗传物质而设计的实验步骤,请将其补充完整。
(1)实验目的:______________________________________________________
________________。
(2)材料用具:显微注射器,猪流感病毒的核酸提取液,猪胚胎干细胞,DNA酶和RNA酶等。
(3)实验步骤:
第一步:把猪流感病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三组,______________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
第二步:取等量的猪胚胎干细胞分成三组,用显微注射技术分别把A、B、C三组处理过的核酸提取液注射到三组猪胚胎干细胞中。
第三步:将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间,然后从培养好的猪胚胎干细胞中抽取样品,检测是否有猪流感病毒产生。
(4)预测结果及结论:
①________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
②________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
③若A、B、C三组都出现猪流感病毒,则猪流感病毒的遗传物质既不是DNA也不是RNA。
答案 (1)探究猪流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA
(3)分别用等量的相同浓度的DNA酶、RNA酶处理A、B两组,C组不处理
(4)①若A、C两组出现猪流感病毒,B组没有出现,则猪流感病毒的遗传物质是RNA
②若B、C两组出现猪流感病毒,A组没有出现,则猪流感病毒的遗传物质是DNA
解析 本题的实验目的是探究猪流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA。根据酶的专一性,利用给定的材料用具,设计不处理的核酸提取液和分别用DNA酶、RNA酶处理的核酸提取液的三组实验相互对照,根据实验结果便可得出结论。
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