训练10 DNA是主要的遗传物质(word练习)-【勤径学升】2024-2025学年高中生物必修2 遗传与进化同步练测（人教版2019）

[对应素能提升训练第27页] 1.在格里菲思所做的肺炎链球菌转化实验中，无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验，结合现有生物学知识所做的下列推测中，不合理的是 （　　） A.与R型细菌相比，S型细菌的毒性可能与荚膜多糖有关 B.S型细菌的DNA能够进入R型细菌细胞指导蛋白质的合成 C.加热杀死S型细菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响 D.将S型细菌的DNA经DNA酶处理后与R型细菌混合，可以得到S型细菌 解析　R型细菌无荚膜、无毒性，S型细菌有荚膜、有毒性，由此可推测S型细菌的毒性可能与荚膜多糖有关，A正确；该实验中转化的实质是S型细菌的DNA进入R型细菌细胞中并表达，B正确；加热可使S型细菌蛋白质功能丧失，而加热杀死的S型细菌可以使R型细菌发生转化，说明加热杀死的S型细菌的DNA功能可能不受影响，C正确；S型细菌的DNA被DNA酶水解后，就不能使R型细菌发生转化，D错误。 答案　D 2．(山东泰安月考)某科研小组在格里菲思实验的基础上利用相同实验材料增加了相关实验，实验过程如图所示，下列叙述正确的是(　　) A．活菌甲是S型细菌，活菌乙是R型细菌 B．该实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质 C．从鼠2血液中分离出来的活菌都能使小鼠死亡 D．从鼠5体内分离出活菌在培养基上培养，都会产生光滑菌落 解析　R型细菌无致病性，不会使小鼠死亡；S型细菌有致病性，可使小鼠死亡，则活菌甲为R型细菌，活菌乙为S型细菌，A错误；该实验证明已经加热致死的S型细菌中存在某种转化因子，能使R型细菌转化为S型细菌，但没有证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，B错误；加热致死菌乙(加热致死的S型细菌)的DNA使少数活菌甲(R型细菌)转化为S型细菌，大多数活菌甲未发生转化，故从鼠2血液中分离出来的活菌有S型细菌和R型细菌，R型细菌不会使小鼠死亡，C错误；从鼠5体内分离出的活菌均为S型细菌，其在培养基上形成的菌落表面光滑，D正确。 答案　D 3.下列关于“肺炎链球菌转化实验”的叙述，正确的是 （　　） A.体内转化实验中，R型细菌转化成的S型细菌不能稳定遗传 B.体内转化实验中，S型细菌的荚膜物质使R型细菌转化成有荚膜的S型细菌 C.体外转化实验中，蛋白质也能使部分R型细菌转化成S型细菌且可实现稳定遗传 D.体外转化实验中，经DNA酶处理的S型细菌提取物不能使R型细菌转化成S型细菌 解析　体内转化实验中，R型细菌转化成的S型细菌能稳定遗传，A错误；体内转化实验无法证明是哪种物质使R型细菌转化成S型细菌，B错误；体外转化实验中，只有S型细菌的DNA才能使部分R型细菌转化成S型细菌且可实现稳定遗传，C错误；体外转化实验中，经DNA酶处理的S型细菌提取物，其DNA被水解，故不能使R型细菌转化成S型细菌，D正确。 答案　D 4.下列关于噬菌体侵染细菌实验的叙述，正确的是 （　　） A.标记蛋白质和DNA时，可用含35S和32P的合成培养基分别培养噬菌体 B.用32P标记的噬菌体侵染细菌，离心后上清液有放射性可能是保温时间过长所致 C.该实验的结果说明DNA是主要的遗传物质 D.该实验还可说明噬菌体的蛋白质外壳是由细菌的遗传物质控制合成的 解析　T2噬菌体是病毒，专一性寄生在大肠杆菌中，所以标记蛋白质和DNA时，不可直接用含35S和32P的合成培养基分别培养噬菌体，A错误；用32P标记的噬菌体侵染细菌的实验中，上清液出现放射性的原因可能是保温时间过长，大肠杆菌裂解后释放出子代噬菌体，B正确；噬菌体侵染细菌实验的结果说明DNA是遗传物质，但不能说明DNA是主要的遗传物质，C错误；进入细菌的只是噬菌体的DNA，其却能合成噬菌体的蛋白质外壳，说明噬菌体DNA能指导噬菌体蛋白质外壳的合成，D错误。 答案　B 5.如图表示科研人员验证烟草花叶病毒（TMV）遗传物质的实验过程，将其放在水和苯酚中振荡后，分离出不同成分，用这些分离出的不同成分分别接种正常烟草，由此推断正确的是 （　　） A.烟草的遗传物质是RNA B.烟草细胞的细胞膜上有RNA的载体 C.接种RNA后，烟草感染的病毒与TMV相同 D.接种蛋白质后，烟草感染的病毒与TMV相同 解析　分析题图的实验过程可知，将烟草花叶病毒（TMV）的蛋白质和RNA分别接种在正常烟草上，接种RNA的烟草会感染病毒，接种蛋白质的烟草未感染病毒，这说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，不是蛋白质。根据以上分析，接种TMV的RNA后，烟草感染的病毒与TMV相同；接种TMV的蛋白质后，烟草不感染病毒，C正确，D错误。本实验证明了烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，本实验没有说明烟草的遗传物质，且烟草的遗传物质是DNA，不是RNA，A错误。本实验不能证明烟草细胞膜上有RNA的载体，B错误。 答案　C 6.下列关于肺炎链球菌的体外转化实验以及T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述，正确的是 （　　） A.两个实验的设计思路是一致的 B.两个实验都用到了放射性同位素标记技术 C.两个实验都能得出“DNA是主要的遗传物质”的结论 D.前一个实验能证明遗传物质是DNA，而后者不能证明 解析　肺炎链球菌的体外转化实验以及T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的思路是一致的，它们都是设法将DNA和蛋白质分离开，单独观察它们的作用，A正确；只有T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验用到了放射性同位素标记技术，B错误；两个实验得出的结论都是DNA是遗传物质，C、D错误。 答案　A 7.下列是赫尔希和蔡斯实验的过程和结果，下列关于此实验的分析和结论，不正确的是 （　　） A.上清液的主要成分是细菌的培养基和噬菌体的蛋白质外壳，沉淀物的主要成分是细菌菌体 B.此实验表明DNA是遗传物质 C.①实验说明噬菌体的标记部分进入了细菌 D.②实验说明噬菌体的标记部分进入了细菌 解析　上清液的主要成分是细菌的培养基和噬菌体的蛋白质外壳，沉淀物的主要成分是细菌菌体，A正确；此实验表明，噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌细胞，而蛋白质外壳仍留在外面，DNA是遗传物质，B正确；①实验标记的是蛋白质外壳，上清液的放射性很高，说明噬菌体标记部分没有进入细菌，②实验标记的是噬菌体的DNA，沉淀物的放射性很高，说明32P标记的噬菌体DNA进入了细菌，C错误，D正确。 答案　C 8．为研究使肺炎链球菌发生转化的物质，某学习小组进行了肺炎链球菌体外转化实验，其基本过程如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．该实验的假设是“使肺炎链球菌发生转化的物质是蛋白质或DNA” B．甲组实验作对照，培养皿中应当有两种菌落 C．该实验控制自变量用到了“加法原理” D．若乙组培养皿中有两种菌落，丙组培养皿中有一种菌落，则说明使肺炎链球菌发生转化的物质是DNA 解析　由乙、丙两组实验中分别加入了蛋白酶和DNA酶可知，该实验的假设是“使肺炎链球菌发生转化的物质是蛋白质或DNA”，A正确。甲组实验只加了S型细菌的提取物，未加蛋白酶或DNA酶，因此甲组作对照，培养皿中应当有R型细菌和S型细菌两种菌落，B正确。与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”(教材第46页)，结合乙、丙两组实验过程可知，该实验控制自变量的方法用到了“减法原理”，因为乙、丙两组分别去除了蛋白质、DNA，C错误。乙组加入了蛋白酶，水解了S型细菌的蛋白质，排除了蛋白质的干扰；丙组加入了DNA酶，S型细菌的DNA被水解，若乙组培养皿中有两种菌落，丙组培养皿中有一种菌落，则说明乙组肺炎链球菌发生了转化，而丙组未发生转化，从而说明使肺炎链球菌发生转化的物质是DNA，D正确。 答案　C 9．20世纪中叶开始，科学家不断通过实验探究遗传物质的本质，使生物学研究进入分子生物学领域。请回答下列问题： （1）赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验 ①实验中，没有用14C和18O来分别标记蛋白质和DNA，原因是________________________________________。 ②用35S标记的组和用32P标记的组中，放射性分别主要分布于试管的________、________，这表明噬菌体侵染细菌时，________进入到细菌细胞中，而________仍留在外面。 （2）Qβ噬菌体是一种以大肠杆菌为宿主的病毒。某科研小组欲通过实验判断Qβ噬菌体的遗传物质，进行了如下实验。补全实验并回答下列问题： ①实验步骤： 第一步：取等量的大肠杆菌分成A、B、C三组。 第二步：将________________________分成相同的三组，并分别加入等量的溶剂、DNA水解酶、RNA水解酶，处理一段时间后备用。 第三步：用显微注射技术向A组大肠杆菌注射等量的溶剂处理后的Qβ噬菌体的核酸提取物，再分别向B、C两组大肠杆菌注射__________________________________、__________________________________。 第四步：分别从培养后的大肠杆菌中抽取样品，检测是否产生Qβ噬菌体。 ②预测实验结果及结论：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析　（1）①由于DNA和蛋白质的元素组成均含有C、H、O、N，标记C和O后两者无法区分，故实验中，没有用14C和18O来分别标记蛋白质和DNA。②35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，32P标记的是噬菌体的DNA，用35S标记的一组侵染实验，放射性同位素主要分布于上清液中；而用32P标记的一组侵染实验，放射性同位素主要分布于试管的沉淀物中。这表明噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌细胞中，蛋白质外壳仍留在外面。（2）本实验的自变量是核酸的种类，因变量是病毒是否能够产生子代。所以实验步骤应为：取等量的大肠杆菌分成A、B、C三组，将Qβ噬菌体核酸提取物分成相同的三组，并分别加入等量的溶剂、DNA水解酶、RNA水解酶；用显微注射技术向A组大肠杆菌注射等量的溶剂处理后的Qβ噬菌体核酸提取物，再分别向B、C两组大肠杆菌注射等量的DNA水解酶处理后的Qβ噬菌体的核酸提取物和RNA水解酶处理后的Qβ噬菌体的核酸提取物，分别从培养后的大肠杆菌中抽取样品，检测是否产生Qβ噬菌体。这样就可以预测实验结果及结论：若B组样品检测无Qβ噬菌体产生，A、C组有Qβ噬菌体，则DNA是遗传物质；若C组样品检测无Qβ噬菌体产生，A、B组有Qβ噬菌体，则RNA是遗传物质。 答案　（1）①DNA和蛋白质的元素组成都含有C和O，标记后无法区分　②上清液　沉淀物　DNA　蛋白质外壳　（2）①Qβ噬菌体核酸提取物　等量的DNA水解酶处理后的Qβ噬菌体核酸提取物　等量的RNA水解酶处理后的Qβ噬菌体核酸提取物　②若B组样品检测无Qβ噬菌体产生，A、C组有Qβ噬菌体，则DNA是遗传物质；若C组样品检测无Qβ噬菌体产生，A、B组有Qβ噬菌体，则RNA是遗传物质 10.1952年，赫尔希和蔡斯完成了著名的T2噬菌体侵染细菌的实验，据此回答下列问题： （1）获得含有35S标记或32P标记的噬菌体的具体操作是　　　　　　　　　　　　　　　　　。实验时，用来与被标记的噬菌体混合的大肠杆菌　　　　（填“带有”或“不带有”）放射性。 （2）实验过程中，搅拌的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 搅拌5 min，被侵染细菌的成活率为100%，离心检测发现上清液中仍有32P放射性出现，说明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）在35S标记的实验中，保温时间和上清液放射性强度的关系为　　　　。 （4）该实验证明了　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 解析　（1）噬菌体是病毒，只能寄生在活的细胞中，不能直接用培养基培养，所以获得被32P或35S标记的噬菌体，需先用分别含32P和35S的培养基培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体即可获得。实验时，用来与被标记的噬菌体混合的大肠杆菌不带有放射性。（2）搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。搅拌5 min，被侵染细菌的成活率为100%，离心检测发现上清液中仍有32P放射性出现，说明有一部分含有32P标记的噬菌体没有侵入细菌中，且被侵染的细菌没有裂解释放子代噬菌体。（3）35S标记噬菌体的蛋白质，噬菌体侵染细菌的实验中，噬菌体的DNA进入大肠杆菌，蛋白质外壳留在外面，因此无论保温多长时间，上清液中的放射性不变，故选④。（4）噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质。 答案　（1）先在分别含有35S和32P的培养基中培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体　不带有 （2）使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离　有一部分含有32P标记的噬菌体没有侵入细菌中，且被侵染的细菌没有裂解释放子代噬菌体　（3）④　（4）DNA是T2噬菌体的遗传物质 11.（不定项）艾弗里团队花了十年时间研究“转化因子”，下列关于肺炎链球菌体外转化实验的叙述，正确的是 （　　） A.该实验以噬菌体侵染大肠杆菌实验为基础 B.S型菌的DNA可使R型菌发生稳定遗传变化 C.R型菌的转化效率仅取决于S型菌DNA的纯度 D.在S型菌的提取物中加入RNA酶，再与R型菌混合培养仍出现S型菌 解析　该实验研究早于噬菌体侵染大肠杆菌实验，A错误；S型菌的DNA可使R型菌发生稳定遗传变化，B正确；R型菌的转化效率主要取决于S型菌DNA的纯度，C错误；在提取物中加入RNA酶后，只能将RNA水解，其中的DNA与R型菌混合培养，仍会出现S型菌，D正确。 答案　BD 12．(不定项)(山东德州一中模拟)噬菌斑(图甲)是在长满细菌的培养基上，由一个噬菌体侵染细菌后，细菌不断裂解产生的一个不长细菌的透明小圆区，它是检测噬菌体数量的重要方法之一。现利用在培养基中培养、连续取样的方法测得T4噬菌体在感染大肠杆菌后产生的噬菌斑数量变化曲线(图乙)，下列叙述不正确的是(　　) A．b到c对应时间内噬菌体共繁殖了10代 B．d～e段噬菌斑数量增加受限的原因最可能是绝大部分细菌已经被裂解 C．a～b段细菌细胞中正旺盛地进行细菌DNA的复制和有关蛋白质的合成 D．a～b段噬菌斑数量不变，说明此阶段噬菌体还没有开始侵染细菌 解析　b到c对应时间内噬菌斑数量增长了10倍，但并不表示噬菌体共繁殖了10代，因为噬菌体数量是呈指数增长的，A错误；d～e段噬菌斑数量几乎不再增加，原因最可能是绝大部分细菌已经被裂解，噬菌体失去寄生场所，B正确；a～b段，噬菌斑数没有增加，细菌体内可能正旺盛地进行噬菌体DNA的复制和有关蛋白质的合成等过程，由图无法得出细菌细胞中正旺盛地进行细菌DNA的复制和有关蛋白质的合成，C错误；a～b段噬菌斑数量不变，可能是此阶段噬菌体在细菌细胞内增殖，还没有导致细菌裂解，不能说明此阶段噬菌体还没有开始侵染细菌，D错误。 答案　ACD 13.下面是某兴趣小组为探究甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA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，甲型H1N1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：把甲型H1N1流感病毒的核酸提取液分成等量的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第一步得到的A、B、C三组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，然后从培养后的猪胚胎干细胞中抽取样品，检测是否有甲型H1N1流感病毒产生。 （4）请预测结果及结论： ①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　； ②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 解析　病毒是由蛋白质外壳和核酸组成的，核酸是遗传物质，核酸包括DNA和RNA两类。根据题目要求探究的问题及所给的材料、试剂分析可知，实验中分别利用DNA酶、RNA酶处理该病毒的核酸提取液，然后将处理后的核酸提取液分别注射到猪胚胎干细胞中培养，由于酶具有专一性，可通过检测培养后猪胚胎干细胞中是否有甲型H1N1流感病毒产生来判断其核酸类型。 答案　（1）探究甲型H1N1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两组核酸提取液，C组不进行处理 （4）①若A、C两组出现甲型H1N1流感病毒，B组没有出现，则甲型H1N1流感病毒的遗传物质是RNA ②若B、C两组出现甲型H1N1流感病毒，A组没有出现，则甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA 学科网（北京）股份有限公司 $$