9 DNA是主要的遗传物质-2024-2025学年 高中生物必修2 同步周测卷(人教版2019)

9.DNA是主要的遗传物质 1.D　解析:S型肺炎链球菌的菌落表面是光滑的,R型肺炎链球菌的菌落表面是粗糙的,A错误;S型细菌的DNA经加热后仍有活性,但因加热致死的S型细菌不能在小鼠体内繁殖,所以小鼠仍能存活,B错误;S型细菌中有活性的DNA能将部分R型细菌转化为S型细菌,因此从图中病死小鼠中分离得到的肺炎链球菌有S型和R型两种类型,C错误;该实验证明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,但不能证明R型细菌转化为S型细菌是由S型细菌的DNA引起的,D正确。 2.C　解析:第①组的细胞提取物没有处理,设置第①组实验的目的是确定细胞提取物中含有转化因子,A正确;第②~⑤组分别加入蛋白酶、酯酶、RNA酶和DNA酶,以除去相应的物质,研究它们各自的作用,利用了酶的专一性,B正确;混合培养后,不论R型细菌是否发生转化,培养基中都会出现R型细菌的菌落,C错误;艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中,每个实验组都特异性地去除了一种物质,利用了“减法原理”,D正确。 3.D　解析:肺炎链球菌体内转化实验证明了“转化因子”的存在,体外转化实验证明了“转化因子”是DNA,A错误;活的S型肺炎链球菌使小鼠死亡,S型肺炎链球菌的DNA不能使小鼠死亡,B错误;S型菌的DNA和R型菌混合培养,后代大部分是R型菌,少数是S型菌,C错误;S型和R型肺炎链球菌的根本区别在于基因不同,D正确。 4.D　解析:注射活菌甲的鼠1存活,说明细菌甲无致病性,对应R型细菌;注射活菌乙的鼠4死亡,说明细菌乙有致病性,对应S型细菌,A正确;步骤②是将活菌甲与加热致死的细菌乙混合后注射到小鼠体内,结果鼠2死亡,将从鼠2体内分离出的活菌乙注射到鼠4体内,导致鼠4死亡,说明有部分活菌甲转化为活菌乙,且转化的性状能够遗传,因此鼠2血液中含有的活菌类型有甲和乙,B正确;结合对B选项的分析可推知,死菌乙中某种转化因子能使活菌甲转化成活菌乙,C正确;鼠5经过步骤⑤后死亡的原因是活菌乙能使鼠致死,活菌甲不具有致死效应,而且死菌甲也不会使活菌乙转化为活菌甲,D错误。 5.B　解析:甲组对于提取的S型菌提取物进行了高温处理,属于实验组,A错误;S型菌的提取物加入蛋白酶后其蛋白质被分解,与R型菌混合仍然能转化为S型菌,说明蛋白质不是转化因子,B正确;DNA酶可将DNA水解,从而使DNA失去转化能力,丙组培养皿中只有R型菌的菌落,说明DNA的水解产物不是转化因子,但不能证明转化因子就是DNA,C错误;乙组和丙组都是通过加入相应酶,使提取液中某种物质减少,使用的是“减法原理”,D错误。 6.B　解析:由于噬菌体利用细菌体内的物质合成自身的蛋白质(含C、H、O、N)和DNA(C、H、O、N、P),而细胞被32P标记,故子代噬菌体DNA全部被标记,A、C、D错误,B正确。 7.C　解析:35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,35S标记的噬菌体侵染细菌的实验中,噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌体内,故上清液的放射性很高,沉淀物的放射性很低,C错误。 8.B　解析:T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,需要利用大肠杆菌细胞内的原料合成子代噬菌体,所以用含32P的大肠杆菌培养T2噬菌体可获得被32P标记的T2噬菌体,A正确;搅拌的目的是使噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌分开,B错误;如果离心前保温时间过长,则子代噬菌体会释放出来,离心时被分离到上清液中,故会导致上清液中的放射性升高,C正确;噬菌体侵染细菌的实验结果说明DNA是T2噬菌体的遗传物质,D正确。 9.D　解析:图中放射性主要分布于上清液中,而沉淀物的放射性很低,放射性来源于亲代噬菌体的蛋白质外壳,说明使用的是35S标记的T2噬菌体,A正确;第二步是将被标记的噬菌体与未标记的细菌混合,B正确;35S标记的是噬菌体的蛋白质,噬菌体在侵染细菌时,DNA进入细菌,蛋白质外壳不能进入细菌,离心后放射性主要分布在上清液中,故上清液中较高的放射性来自亲代噬菌体,C正确;搅拌的目的是将蛋白质外壳和细菌分开,若搅拌不充分,则会导致部分蛋白质外壳吸附在细菌上,并随细菌离心到沉淀物中,使沉淀物中含较高的放射性,故沉淀物中放射性的高低,与搅拌是否充分有关,D错误。 10.C　解析:T2噬菌体的S仅存在于蛋白质分子中,P几乎都存在于DNA分子中。离心后的沉淀物中主要是被病毒侵染的大肠杆菌,上清液中分布的主要是T2噬菌体颗粒。①用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌,32P标记的噬菌体DNA,噬菌体中只有DNA进入大肠杆菌,并随着大肠杆菌离心到沉淀物中,所以离心后主要在沉淀物中检测到放射性。②用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌,子代噬菌体的蛋白质外壳含有35S,35S将出现在新的噬菌体中,所以离心后主要在沉淀物中检测到放射性。③用3H标记的噬菌体侵染未标记的细菌,由于DNA和蛋白质都含有氢元素,故3H标记噬菌体的DNA和蛋白质,离心后,3H标记蛋白质外壳出现在上清液中,3H标记的噬菌体DNA将出现在新的噬菌体中,因此放射性存在的主要部位是沉淀物和上清液。综上所述,C正确,A、B、D错误。 11.D　解析:将TMV型病毒的蛋白质与HRV型病毒的RNA结合在一起,组成一个组合型病毒,用这个病毒去感染烟草,由于提供遗传物质的是HRV型病毒,因此在烟草体内分离出来的病毒是HRV,即HRV型蛋白质外壳和HRV型的RNA,D正确。 12.D　解析:噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质,但没有证明DNA是主要的遗传物质,A错误;真核生物、原核生物的遗传物质是DNA,病毒的遗传物质是DNA或RNA,B错误,D正确;细胞生物的遗传物质都是DNA,只有少部分病毒遗传物质是RNA,C错误。 13.(1)设法把DNA与蛋白质分开,研究各自的效应 (2)①R型肺炎链球菌没有毒性　②S型肺炎链球菌有毒性　③加热杀死的S型肺炎链球菌没有毒性　④加热杀死的S型细菌将部分无毒性的R型肺炎链球菌转化成有毒性的S型肺炎链球菌 (3)加热杀死的S型细菌中存在转化因子,将部分无毒性的R型肺炎链球菌转化成有毒性的S型肺炎链球菌　DNA是遗传物质 (4)科学成果的取得必须有技术手段作保证,技术的发展需要以科学原理为基础,因此,科学与技术是相互支持、相互促进的 解析:(1)在肺炎链球菌的转化实验中,为了寻找遗传物质,实验设计思想最关键在于设法把DNA与蛋白质分开,研究各自的效应。(2)①将有生物活性的R型肺炎链球菌注入小鼠体内,小鼠正常,说明R型肺炎链球菌没有毒性。②将有生物活性的S型肺炎链球菌注入小鼠体内,小鼠死亡,说明S型肺炎链球菌有毒性。③将没有生物活性的S型肺炎链球菌注入小鼠体内,小鼠正常,说明加热杀死的S型细菌没有毒性。④将有生物活性的R型肺炎链球菌和没有生物活性的S型肺炎链球菌同时注入小鼠体内,小鼠死亡,说明加热杀死的S型细菌将部分无毒性的R型肺炎链球菌转化成有毒性的S型肺炎链球菌。(3)格里菲斯的细菌转化实验,结论是加热杀死的S型细菌中存在转化因子,将部分无毒性的R型肺炎链球菌转化成有毒性的S型肺炎链球菌;艾弗里的细菌转化实验,结论是DNA是遗传物质。(4)肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验都证明DNA是遗传物质,这些实验的设计思想证明科学成果的取得必须有技术手段作保证,技术的发展需要以科学原理为基础,因此,科学与技术是相互支持、相互促进的。 14.(1)转化因子 (2)放射性同位素标记　①35S　先将大肠杆菌置于含35S标记的培养基中进行培养,再用噬菌体侵染已标记的大肠杆菌　③让上清液中析出重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 (3)搅拌不充分 (4)不能　3H、32P 解析:(1)格里菲思通过肺炎链球菌的体内转化实验,得出S型细菌中存在某种转化因子,能将R型细菌转化成S型细菌,但此时并不知道转化因子的成分。(2)赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记技术完成了T2噬菌体侵染细菌实验,该实验中所用的噬菌体是病毒,病毒不具有细胞结构,为专性寄生物,因此在标记病毒时,需要先标记细菌,在用噬菌体去侵染标记的细菌进而获得标记的噬菌体,其具体的实验步骤如下:①第一步:用35S标记噬菌体的蛋白质外壳,这是因为S是蛋白质的特有元素,这里由于病毒是专性寄生物,无独立的代谢系统,因此需要首先用带有35S的培养基培养大肠杆菌,从而获得带有35S标记的大肠杆菌,此后再用未标记的噬菌体侵染标记的大肠杆菌,从而获得35S标记的噬菌体。②第二步:上述标记的噬菌体与没有标记过的大肠杆菌混合。③第三步:保温一定时间后,搅拌、离心并检测放射性。离心的目的是让上清液中析出重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,从而实现了子代噬菌体和亲代噬菌体的分离。(3)误差分析:该组实验结果的沉淀物出现少量放射性,这里放射性出现的原因是亲代噬菌体导致的,原因可能是搅拌不充分,从而没有达到亲代噬菌体颗粒和细菌的充分分离。(4)如果用3H和32P标记的一个噬菌体,H是DNA和蛋白质的共有元素,而P是DNA特有的元素,让其侵染细菌(无放射性),侵染过程中亲代噬菌体的DNA进入到大肠杆菌中,其带有3H和32P的放射性,因此,子代噬菌体DNA分子中可以检测到的放射性元素有3H、32P,但由于子代噬菌体外壳蛋白合成的原料来自无放射性的大肠杆菌,因此,其子代噬菌体外壳蛋白中不能检测到32P。 15.(1)先用含32P的培养基培养大肠杆菌,再用噬菌体侵染被32P标记的大肠杆菌 (2)使吸附在细菌表面的噬菌体和细菌分离　2　低 (3)部分噬菌体未侵染进入细菌　增高　大肠杆菌裂解,子代噬菌体释放到上清液中 (4)DNA和蛋白质中均含有C元素 (5)DNA是T2噬菌体的遗传物质 解析:(1)T2噬菌体是病毒,病毒是非细胞结构生物,只能寄生在活细胞中才能繁殖,所以要获得DNA被标记的噬菌体,其培养方法是用含32P的培养基培养大肠杆菌,使大肠杆菌被32P标记,再用此细菌培养噬菌体。(2)用标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。一段时间后,用搅拌器搅拌,然后离心得到上清液和沉淀物。搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,便于离心分层,所以搅拌时间应至少大于2 min,否则上清液中的放射性较低。(3)上清液中仍有少量32P的放射性,主要原因是部分噬菌体未侵染进入细菌。如果时间过长,被侵染的细菌破裂,会释放出噬菌体,导致“被侵染细菌”的存活率明显低于100%,则上清液放射性物质32P的含量会增高。(4)因为DNA和蛋白质中均含有C元素,故不用14C来标记T2噬菌体DNA或蛋白质。(5)T2噬菌体侵染细菌的实验,证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高中同步周测卷 生物学　必修2　遗传与进化 9.DNA是主要的遗传物质 (时间:40分钟　满分:100分) 一、选择题:本题共12小题,每小题4分,共48分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.肺炎链球菌体内转化实验的部分过程如图所示。下列有关叙述正确的是 (　　) A.S型肺炎链球菌的菌落表面是粗糙的,R型肺炎链球菌的菌落表面是光滑的 B.S型细菌的DNA经加热后失活,因而注射加热致死的S型细菌后的小鼠仍存活 C.从图中病死小鼠中分离得到的肺炎链球菌只有S型细菌而无R型细菌 D.该实验未证明R型细菌转化为S型细菌是由S型细菌的DNA引起的 2. 如图是肺炎链球菌体外转化实验图解,其中细胞提取物是加热致死的S型细菌破碎后去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质制成的。相关叙述错误的是 (　　) A.设置第①组实验的目的是确定细胞提取物中含有转化因子 B.第②~⑤组实验利用酶的专一性去除相应物质观察转化情况 C.混合培养后①~④组实验结果相同,只出现S型细菌的菌落 D.该实验在控制自变量的过程中利用了“减法原理” 3.下列关于肺炎链球菌转化实验的叙述,正确的是 (　　) A.肺炎链球菌转化实验证明了DNA是主要的遗传物质 B.给小鼠注入S型肺炎链球菌的DNA,可导致小鼠死亡 C.S型菌的DNA和R型菌混合培养,后代全是S型菌 D.S型和R型肺炎链球菌的根本区别在于基因不同 4. 某科研小组利用小鼠、R型和S型肺炎链球菌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。下列说法错误的是 (　　) A.该实验中细菌甲和乙分别对应R型细菌和S型细菌 B.经过步骤②后,鼠2血液中含有活菌甲和活菌乙 C.加热致死菌乙中的某种转化因子能使活菌甲转化成活菌乙 D.鼠5经过步骤⑤后死亡的原因是死菌甲中某种物质使活菌乙转化为活菌甲 5.如图为肺炎链球菌体外转化实验的部分过程示意图。下列叙述正确的是 (　　) A.甲组为对照组,目的是为了排除提取物中的其他物质干扰 B.乙组培养皿中有R型和S型菌的菌落,推测蛋白质不是转化因子 C.丙组培养皿中只有R型菌的菌落,可证明转化因子就是DNA D.乙组和丙组都是通过“加法原理”来控制实验的自变量 6.用噬菌体去感染含32P的细菌,在细菌解体后,含32P的是(　　)子代噬菌体的 (　　) A.少数,DNA B.全部,DNA C.全部,蛋白质外壳 D.少数,蛋白质外壳 7.科学家在对遗传物质的探索过程中做了许多相关实验,美国遗传学家赫尔希和他的助手蔡斯做了“噬菌体侵染细菌”的实验,有关该实验的说法,错误的是 (　　) A.该实验以T2噬菌体和大肠杆菌为材料,T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌内的病毒 B.T2噬菌体侵染大肠杆菌后,会在自身遗传物质的作用下,合成自身的组成成分 C.35S标记的噬菌体侵染细菌的实验中,上清液的放射性很低,沉淀物的放射性很高 D.32P标记的噬菌体侵染细菌的实验中,细菌体内含有32P标记的噬菌体和无32P标记的噬菌体 8.赫尔希和蔡斯将用32P标记的T2噬菌体与无32P标记的大肠杆菌混合培养,一段时间后经搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。下列叙述错误的是 (　　) A.用含32P的大肠杆菌培养T2噬菌体可获得被32P标记的T2噬菌体 B.搅拌的目的是使噬菌体的DNA与大肠杆菌分开 C.如果离心前保温时间过长,会导致上清液中的放射性升高 D.噬菌体侵染细菌的实验结果说明DNA是T2噬菌体的遗传物质 9.如图是某研究小组模拟赫尔希和蔡斯进行噬菌体侵染细菌的部分实验过程。下列叙述错误的是 (　　) A.第一步使用的是35S标记的T2噬菌体 B.第二步是将被标记的噬菌体与未标记的细菌混合 C.上清液中较高的放射性来自亲代噬菌体 D.沉淀物中放射性的高低,与搅拌是否充分无关 10.有科研小组模拟了蔡斯、赫尔希的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,步骤如下:①用32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌;②用未标记的噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌;③用3H标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,一段时间后进行离心,检测到的放射性存在的主要部位依次是 (　　) A.上清液、沉淀物、沉淀物 B.沉淀物、上清液、沉淀物和上清液 C.沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液 D.沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液 11.将TMV型病毒的蛋白质与HRV型病毒的RNA结合在一起,组成一个组合型病毒,用这个病毒去感染烟草,则在烟草体内分离出来的子代病毒为 (　　) A.TMV型蛋白质和HRV型RNA B.HRV型蛋白质和TMV型RNA C.TMV型蛋白质和TMV型RNA D.HRV型蛋白质和HRV型RNA 12.下列有关“DNA是生物的主要遗传物质”的叙述中,正确的是 (　　) A.噬菌体侵染细菌实验,证明了DNA是生物的主要遗传物质 B.真核生物的遗传物质是DNA,部分原核生物和病毒的遗传物质是RNA C.动物、植物、真菌的遗传物质是DNA,其他生物的遗传物质是RNA D.真核生物和原核生物的遗传物质是DNA,部分病毒的遗传物质是RNA 选择题答题栏 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 二、非选择题:本题共3小题,共52分。 13.(17分)自然界中有两种不同类型的肺炎链球菌:S型肺炎链球菌有荚膜,菌落大而光滑;R型肺炎链球菌没有荚膜,菌落小而粗糙。S型肺炎链球菌有致病性,侵染小鼠会使小鼠患病死亡;R型肺炎链球菌无致病性,不会导致小鼠患病。请回答下列问题: (1)在肺炎链球菌的转化实验中,为了寻找遗传物质,科学家将细胞内的主要生物大分子分离出来,分别验证它们的作用。请分析其中的科学依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)简要分析肺炎链球菌转化实验出现相关实验结果的原因。 ①将有生物活性的R型肺炎链球菌注入小鼠体内,小鼠正常,说明　　　　　　　　　　　　。  ②将有生物活性的S型肺炎链球菌注入小鼠体内,小鼠死亡,说明　　　　　　　　　　　　。  ③将没有生物活性的S型肺炎链球菌注入小鼠体内,小鼠正常,说明　　　　　　　　　　　　　　　。  ④将有生物活性的R型肺炎链球菌和没有生物活性的S型肺炎链球菌同时注入小鼠体内,小鼠死亡,说明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)肺炎链球菌的转化实验分为两个部分:第一部分是格里菲斯的细菌转化实验,结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;第二部分是艾弗里的细菌转化实验,结论是　　　　　　　　。  (4)肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验都证明DNA是遗传物质,这些实验的设计思想对你的启示是  　。  14.(17分)人类对遗传物质的探索经历了漫长的过程。根据所学知识回答下列问题: (1)格里菲思通过肺炎链球菌的体内转化实验,得出S型细菌中存在某种　　　　,能将R型细菌转化成S型细菌。  (2)赫尔希和蔡斯利用　　　　　　　　　技术完成了T2噬菌体侵染细菌实验,以下是实验的部分步骤:  ①第一步:用　　　　标记噬菌体的蛋白质外壳。如何实现对噬菌体的蛋白质外壳的标记?请简要说明步骤:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ②第二步:上述标记的噬菌体与没有标记过的大肠杆菌混合。 ③第三步:保温一定时间后,搅拌、离心并检测放射性。离心的目的是  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)误差分析:该组实验结果的沉淀物出现少量放射性,原因可能是　　　　　　　　。  (4)问题讨论:如果用3H和32P标记的一个噬菌体,让其侵染细菌(无放射性),子代噬菌体蛋白质外壳中　　　　(填“能”或“不能”)检测到32P,子代噬菌体DNA分子中可以检测到的放射性元素有　　　　。  15. (18分)1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了T2噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能。用标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,一段时间后,用搅拌器搅拌,然后离心得到上清液和沉淀物。检测上清液中的放射性,得到如图所示的实验结果。请回答下列问题: (1)要获得DNA被标记的T2噬菌体,其培养方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)实验中搅拌的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,搅拌时间应大于　　　　min,否则上清液中的放射性会比较　　　　。  (3)上清液中32P的放射性仍达到30%,其原因可能是　　　　　　　　　　　　。图中被侵染细菌的存活率曲线的意义是作为对照,如果明显低于100%,则上清液放射性物质32P的含量会　　　　,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)上述实验中不用14C来标记T2噬菌体DNA或蛋白质,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。  (5)T2噬菌体侵染细菌的实验,证明了　　　　　　　　　　　　　　。  学科网（北京）股份有限公司 $$