内容正文:
课下巩固训练(十一) DNA是主要的遗传物质
【基础巩固练】
一、选择题
1.下列关于肺炎链球菌转化实验的叙述中,错误的是( )
A.S型肺炎链球菌的菌体外面有多糖类的胶状荚膜
B.进行离体肺炎链球菌转化实验时,DNA纯度越高,转化效率越高
C.加热杀死的S型细菌和活的R型细菌混合后注射到小鼠体内,小鼠大多会患肺炎而死
D.离体转化实验说明一种细菌的DNA掺入另一种细菌中,能引起稳定的遗传变异
解析:选C。S型肺炎链球菌的菌体外面有多糖类的胶状荚膜,使人和小鼠患肺炎,小鼠并发败血症死亡,A正确;进行离体肺炎链球菌转化实验时,DNA纯度越高,转化效率越高,B正确;加热杀死的S型细菌和活的R型细菌混合后注射到小鼠体内,小鼠大多会并发败血症而死,C错误;离体转化实验说明一种细菌的DNA掺入另一种细菌中,能引起稳定的遗传变异,D正确。
2.(2024·山东泰安高一检测)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:选D。R型细菌无毒不会导致小鼠死亡,S型细菌有毒会导致小鼠死亡,且S型细菌的DNA会使R型细菌转化为S型细菌,因此图中活菌甲为R型细菌,活菌乙为S型细菌,A错误;格里菲思的实验证明S型细菌中存在某种转化因子,能将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(S型细菌)的DNA使少数活菌甲(R型细菌)发生转化成为S型细菌,大多数R型细菌未转化,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型细菌不能使小鼠死亡,C错误;从鼠5体内分离出的活菌均为S型细菌,因此其在培养基上培养,都会产生光滑菌落,D正确。
3.下列关于“加法原理”和“减法原理”的理解,正确的是( )
A.验证Mg是植物生活的必需元素实验中,实验组是缺Mg培养液,体现了“加法原理”
B.肺炎链球菌体外转化实验中,用蛋白酶、DNA酶等处理细胞提取物体现了“加法原理”
C.比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中,实验组滴加肝脏研磨液体现了“加法原理”
D.探究不同pH对过氧化氢酶的影响实验中,加入HCl或NaOH溶液体现了“减法原理”
解析:选C。“加法原理”是与常态比较,人为添加某种影响因素;“减法原理”是与常态比较,人为去除某种因素,均为“实验组”;判断为“加法原理”或“减法原理”是和常态情况的对照组进行对照实验。验证Mg是植物生活的必需元素实验中,完全培养液作为对照,实验组是缺Mg培养液,采用的是“减法原理”,A错误;在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,向几个实验组分别添加蛋白酶、DNA酶等的目的是除去相应的成分,采用的是“减法原理”,B错误;比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中,对照组是常温处理,实验组滴加肝脏研磨液体现了“加法原理”,C正确;探究不同pH对过氧化氢酶的影响实验中,加入HCl或NaOH溶液体现了“加法原理”,D错误。
4.(2024·江苏镇江高一期末)下列关于探索生物遗传物质实验的叙述,正确的是( )
A.S型肺炎链球菌的菌体有荚膜,显微镜下可观察到细胞表面光滑
B.艾弗里用“减法原理”实验,证明了S型细菌的DNA使小鼠死亡
C.可用含35S的培养基直接培养噬菌体,以实现对蛋白质的标记
D.用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌,离心后沉淀物中放射性较高
解析:选D。S型细菌因菌体有荚膜,肉眼可观察到菌落是光滑的,A错误;直接使小鼠死亡的不是DNA,而是S型细菌,艾弗里体外转化实验没有用到小鼠,B错误;噬菌体是病毒,不能独立生存,所以不能直接用培养基培养,C错误;32P标记噬菌体的DNA,在侵染大肠杆菌的过程中,DNA会进入大肠杆菌,离心后分布在沉淀物中,所以沉淀物中放射性较高,D正确。
5.(2024·陕西西安高一检测)在“噬菌体侵染细菌的实验”中,如果对35S标记的噬菌体一组(甲组)不进行搅拌,对32P标记的噬菌体一组(乙组)进行搅拌但保温时间过长,其结果是( )
A.甲组沉淀物中会出现较强放射性,乙组上清液中会出现较强放射性
B.甲组上清液中会出现较强放射性,乙组上清液中不会出现较强放射性
C.甲组沉淀物中不会出现较强放射性,乙组沉淀物中也不会出现较强放射性
D.甲组上清液中会出现较强放射性,乙组沉淀物中也会出现较强放射性
解析:选A。噬菌体侵染大肠杆菌时,外壳吸附在大肠杆菌表面,DNA注入大肠杆菌内,通过搅拌、离心,噬菌体的外壳和大肠杆菌分离,上清液中仅含噬菌体的外壳,沉淀物是大肠杆菌。用35S标记的甲组噬菌体侵染细菌,噬菌体的蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面,如果不进行充分搅拌,外壳很难与细菌分离,导致甲组沉淀物中有较强的放射性,上清液中可能会出现少量的放射性;用32P标记的乙组噬菌体,保温时间过长,导致部分细菌破裂,释放出子代噬菌体进入上清液,所以乙组的上清液中会出现较强的放射性,但仍有少量存在于沉淀物中,所以乙组的沉淀物中有少量的放射性。A符合题意。
6.用放射性同位素标记T2噬菌体的某种成分后,将其与大肠杆菌混合培养,定时取样、搅拌、离心,并检测沉淀物中的放射性强度,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.实验中选择的放射性同位素是35S
B.实验中被标记的成分是T2噬菌体的蛋白质
C.实际操作中搅拌不充分会导致ab段的放射性强度减小
D.bc段放射性强度减小是大肠杆菌细胞破裂所致
解析:选D。根据图示可知,随着培养时间的延长,沉淀物中的放射性强度先增加后减少,说明标记的是进入噬菌体的DNA,随着保温时间的延长,进入大肠杆菌的DNA逐渐增加,但保温时间过长,会导致子代噬菌体被释放后随着离心分离到上清液中,因此实验中被放射性标记的T2噬菌体成分是DNA,实验中选择的放射性同位素是32P,A、B错误;搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,该实验32P标记的是T2噬菌体的DNA,搅拌不充分不会影响ab段的放射性强度,C错误;bc段放射性强度减小是大肠杆菌细胞破裂,子代噬菌体被释放,并通过离心分布到了上清液中所致,D正确。
7.(2024·广东揭阳高一期末)下列有关“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述,正确的是( )
A.搅拌的目的是使上清液中析出质量较轻的T2噬菌体
B.保温时间过短会使32P标记组上清液的放射性较强
C.离心的目的是使大肠杆菌破裂,释放出噬菌体
D.35S标记组中,新形成的噬菌体中少量噬菌体含有35S
解析:选B。实验过程中搅拌的直接作用是让T2噬菌体的蛋白质外壳与细菌分离,A错误;若32P标记组的实验结果显示上清液中放射性偏高,则原因是保温培养时间过长或过短,即若培养时间过短,则噬菌体还未进入大肠杆菌即被分离到上清液中,若保温时间过长,则子代噬菌体会从大肠杆菌中释放出来进入上清液中,B正确;离心的目的是使上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒,C错误;35S标记组中,新形成的噬菌体中均不含有35S,因为子代噬菌体形成过程中所需要的原料来自未标记的大肠杆菌,D错误。
8.在“肺炎链球菌转化”和“噬菌体侵染细菌”实验中,科学家运用科学的思维和方法对遗传物质究竟是什么进行了成功的探索,下列相关叙述错误的是( )
A.两个实验都能证明DNA是遗传物质
B.噬菌体侵染细菌实验中,对噬菌体作35S标记时,需先培养被35S标记的大肠杆菌
C.肺炎链球菌转化实验中,R型活细菌和S型细菌的DNA混合,R型活细菌都转化成了S型活细菌
D.两个实验都设法分别研究DNA和蛋白质各自的效应
解析:选C。“肺炎链球菌转化”和“噬菌体侵染细菌”实验都能证明DNA是遗传物质,A正确;由于噬菌体没有细胞结构,不能独立生存,只有寄生在活细胞中才能生存,因此噬菌体侵染细菌实验中,对噬菌体作35S标记时,需先培养被35S标记的大肠杆菌,B正确;肺炎链球菌转化实验中,R型活细菌和S型细菌的DNA混合,只有少数R型活细菌转化成了S型活细菌,C错误;两个实验都设法分别研究DNA和蛋白质各自的效应,D正确。
二、非选择题
9.(2024·山东临沂高一检测)下图表示“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,大肠杆菌中P元素为31P,A、C中的方框代表大肠杆菌,分别来自锥形瓶和试管。请分析并回答相关问题:
(1)本实验中,用32P标记噬菌体是指标记了噬菌体的__________。
(2)在图示实验过程中,离心前需要进行搅拌,其目的是________________________________________________________________________。
若在离心后上清液出现了较强的放射性,导致这个现象的原因之一可能是:离心前,保温时间太长,导致____________________________________。
(3)噬菌体侵染大肠杆菌后,合成子代噬菌体的蛋白质外壳的场所是______________。
答案:(1)DNA (2)使噬菌体和大肠杆菌分离 部分子代噬菌体已经从大肠杆菌中释放了出来 (3)大肠杆菌的核糖体
【综合提升练】
1.关于艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验(证明DNA是遗传物质的实验),一些科学家认为“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”。同时代的生物学家哈赤基斯从S型肺炎链球菌中分离出了一种抗青霉素的突变型(记为抗—S,它能产生分解青霉素的酶),提取它的DNA,将DNA与对青霉素敏感的R型细菌(记为非抗—R)共同培养。结果发现,某些非抗—R型细菌被转化为抗—S型细菌并能稳定遗传,从而否定了一些科学家的错误认识。下列关于哈赤基斯实验的分析,错误的是( )
A.实验结果表明艾弗里所得DNA是遗传物质的结论是正确的
B.若用青霉素筛选非抗—R型细菌,则培养基上会出现非抗—R型细菌菌落
C.抗—S型细菌的DNA中存在抗青霉素的基因和控制荚膜合成的基因
D.实验证明细菌中一些与荚膜形成无关的性状也能发生转化
解析:选B。将抗—S型细菌的DNA与对青霉素敏感的R型细菌共同培养,结果发现,某些非抗—R型细菌被转化为抗—S型细菌并能稳定遗传,表明艾弗里所得DNA是遗传物质的结论是正确的,A正确;非抗—R型细菌对青霉素敏感,在含青霉素的培养皿上不会出现非抗—R型细菌菌落,B错误;由题意可知,抗—S型细菌的DNA中存在抗青霉素的基因和控制荚膜合成的基因,C正确;抗—S型细菌能产生分解青霉素的酶,说明DNA不仅只是在细胞表面起化学作用,与荚膜形成无关的性状(抗青霉素)也能发生转化,D正确。
2.(2024·浙江温州高一期中)如图为噬菌体侵染细菌实验的部分实验示意图。下列叙述正确的是( )
A.②过程使用的细菌悬液无需进行放射性标记
B.③过程的目的是使噬菌体的蛋白质与DNA分开
C.若标记元素为35S,经④过程后,放射性出现在沉淀物中
D.将噬菌体置于含某种放射性的氨基酸的培养液中培养,使其带上标记
解析:选A。①过程是获得带标记的噬菌体,②过程是用某种放射性标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,因此②过程使用的细菌悬液无需进行放射性标记,A正确;③过程是在搅拌器中进行搅拌,目的是使噬菌体的蛋白质外壳和细菌分离,B错误;35S标记噬菌体的蛋白质外壳,由于噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌,故经过④过程后,放射性应主要集中在上清液中,C错误;噬菌体没有细胞结构,不能置于培养液中直接培养,D错误。
3.(2024·辽宁大连高一期中)为研究R型肺炎链球菌转化为S型肺炎链球菌的转化物质是DNA还是蛋白质。进行了肺炎链球菌体外转化实验,其基本过程如下图所示,下列叙述错误的是( )
A.甲组培养皿中出现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,推测转化物质不是蛋白质
C.丙组培养皿中只有R型菌落,推测转化物质是DNA
D.该实验遵循对照原则,自变量控制方法采用“加法原理”
解析:选D。甲组中培养一段时间后不仅有R型菌落也有S型菌落,推测加热不会破坏转化物质的活性,A正确;乙组培养皿中加入了蛋白酶,故在乙组的转化中已经排除了蛋白质的干扰,推测转化物质不是蛋白质,B正确;丙组培养皿中加入了DNA酶,DNA被水解后R型细菌便不发生转化,故可推测转化物质是DNA,C正确;该实验在控制自变量时向实验组加入不同的酶去除对应的物质,采用了“减法原理”,D错误。
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