内容正文:
专题三 细胞的遗传和变异
实验梳理+高分突破练
实验目录
实验01 DNA是主要的遗传物质相关实验
实验02 DNA复制的相关实验
实验03 低温诱导植物细胞染色体数目的变化
实验04 探究抗生素对细菌的选择作用
· 实验01 DNA是主要的遗传物质相关实验
1. 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验
(1)实验材料:肺炎链球菌
S型细菌
R型细菌
菌落表面
光滑
粗糙
荚膜
有荚膜
无荚膜
致病性
有致病性
无致病性
(2) 实验过程
实验组别
处理方式
现象
①
注射 R 型活细菌
小鼠不死亡
②
注射 S 型活细菌
小鼠死亡,并分离出 S 型活细菌
③
注射加热致死的 S 型细菌
小鼠不死亡
④
注射 R 型活细菌与加热致死的 S 型细菌的混合物
小鼠死亡,并分离出 S 型活细菌
(3) 实验结果与结论
实验①②对比说明:R 型活细菌无致病性,S 型活细菌有致病性。
实验②③对比说明:被加热致死的 S 型细菌无致病性。
实验②③④对比说明:R 型活细菌能转化为 S 型活细菌。
结论:已经加热致死的 S 型细菌,含有某种促使 R 型活细菌转化为 S 型活细菌的活性物质——转化因子
2. 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
(1) 实验原理
依次用不同酶处理S型细菌的细胞提取物后观察其转化活性-减法原理
(2) 实验过程
处理方式
加入有R型活细菌的培养基后的结果
不加酶(S型细菌的细胞提取物)
R型 + S型
蛋白酶处理(S型细菌的细胞提取物)
R型 + S型
RNA酶处理(S型细菌的细胞提取物)
R型 + S型
酯酶处理(S型细菌的细胞提取物)
R型 + S型
DNA酶处理(S型细菌的细胞提取物)
只长R型细菌
(3) 实验结果与结论
实验①是对照组,②③④⑤是实验组;实验②③④分别说明蛋白质、RNA、脂质没有转化作用;实验①⑤说明DNA有转化作用。
结论:DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
【补充】
①转化的实质是基因重组而非基因突变:肺炎链球菌转化实验是指S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中,使受体细胞获得了新的遗传信息,即发生了基因重组(属于广义上的)。
②加热并没有使DNA完全失去活性:加热致死S型细菌的过程中,其蛋白质变性失活,但是其内部的DNA在加热结束后随着温度的降低又逐渐恢复活性。
3. 噬菌体侵染细菌的实验
(1) 实验材料
T2噬菌体的结构及生活方式
(2) 实验方法
放射性同位素标记技术。该实验中用35S,32P分别标记蛋白质和DNA。不用14C和18O,也不能用35S,32P标记同一噬菌体
(3) 实验过程
步骤
35S标记组
32P标记组
标记噬菌体
用含35S的培养基培养大肠杆菌,获得35S标记的大肠杆菌,再用噬菌体侵染,得到35S标记的噬菌体
用含32P的培养基培养大肠杆菌,获得32P标记的大肠杆菌,再用噬菌体侵染,得到32P标记的噬菌体
侵染普通细菌
用35S标记的噬菌体侵染普通大肠杆菌
用32P标记的噬菌体侵染普通大肠杆菌
搅拌离心
搅拌后离心,分离上清液和沉淀物
搅拌后离心,分离上清液和沉淀物
放射性检测结果
上清液放射性很高,沉淀物放射性很低
上清液放射性很低,沉淀物放射性很高
(4)结果与结论
①噬菌体侵染细菌时,其DNA进入细菌细胞中,而蛋白质外壳留在外面。
②子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的。
结论:DNA是噬菌体的遗传物质
4. 烟草花叶病毒感染烟草的实验
实验材料
处理过程
正常烟草接种的物质
表现结果
患病烟草
提取烟草花叶病毒,分离得到蛋白质和RNA
蛋白质
正常
RNA
患病
结论:该实验证明,在烟草花叶病毒中,RNA是遗传物质,而蛋白质不是遗传物质。
【总结】不同生物的遗传物质
生物类型
病毒
原核生物
真核生物
体内核酸种类
DNA或RNA
DNA和RNA
DNA和RNA
体内碱基种类
4种
5种
5种
体内核苷酸种类
4种
8种
8种
遗传物质
DNA或RNA
DNA
DNA
实例
噬菌体、烟草花叶病毒
乳酸菌、蓝细菌
玉米、小麦、人
常见的RNA病毒有:2019新型冠状病毒、烟草花叶病毒、HIV、禽流感病毒等。
(2026·浙江·高考真题)阅读下列材料,完成下面小题。
M13是专一侵染大肠杆菌的单链DNA噬菌体,其DNA含6407个碱基。在侵染过程中,M13的DNA和部分蛋白质会同时进入宿主细胞。M13DNA复制过程如图所示。增殖产生的子代M13会从宿主细胞中分泌出来,而宿主细胞仍然能继续生长和分裂。
1.下列关于M13遗传物质和遗传信息的叙述,正确的是( )
A.M13遗传物质中的嘌呤数与嘧啶数相等
B.正链DNA与负链DNA的碱基序列相同
C.RFDNA的复制过程需DNA聚合酶参与
D.M13遗传信息的转录和翻译不能同时进行
2.若用M13替代T2进行噬菌体侵染大肠杆菌的实验,M13经放射性标记后,与未被标记的大肠杆菌混合并培养适当时间,搅拌、离心,再检测沉淀和上清液中的放射性。下列叙述正确的是( )
A.用含的培养基直接培养M13,可获得放射性标记的噬菌体
B.用标记的M13侵染未被标记的大肠杆菌,沉淀中可检测到放射性
C.用标记的M13侵染未被标记的大肠杆菌,沉淀中检测不到放射性
D.M13不会裂解宿主细胞,比T2更适合作为材料用于证明DNA是遗传物质
【答案】1.C 2.B
【解析】1.A、M13 的遗传物质是单链 DNA,不遵循碱基互补配对原则,因此嘌呤数和嘧啶数不一定相等,A错误;
B、负链 DNA 是正链 DNA 的互补链,二者碱基序列是互补关系,而不是相同,B错误;
C、RF DNA 是双链 DNA,其复制过程需要 DNA 聚合酶来催化脱氧核苷酸的连接,这是 DNA 复制的必需条件,C正确;
D、M13 的宿主是大肠杆菌(原核生物),原核细胞没有核膜,转录和翻译可以在细胞质中同时进行,D错误。
2.A、噬菌体是病毒,必须寄生在活细胞内才能增殖,不能直接用培养基培养,A错误;
B、题干提到 M13 的部分蛋白质会进入宿主细胞,因此用 ³⁵S 标记蛋白质后,这部分进入细菌的蛋白质会随细菌出现在沉淀中,使沉淀检测到放射性,B正确;
C、M13 的 DNA 会进入宿主细胞,用 ³²P 标记 DNA 后,这部分 DNA 会随细菌出现在沉淀中,沉淀中可以检测到放射性,C错误;
D、T2 噬菌体实验的成功依赖于其裂解宿主细胞后释放子代,便于观察放射性分布;M13 不裂解宿主细胞,无法通过离心分层清晰区分 DNA 和蛋白质的去向,因此不如 T2 适合,D错误。
3.(2025·海南·高考真题)某小组模拟赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验时,应用假说-演绎法推测出①~⑥种假设,如图。下列有关叙述错误的是( )
A.实验1中,若离心后上清液的放射性高,沉淀物的放射性极低,则说明仅假设②正确
B.实验2中,若离心后上清液的放射性极低,沉淀物的放射性高,则说明仅假设⑤正确
C.若实验1子代噬菌体无放射性、实验2子代的部分菌体有放射性,则说明噬菌体的遗传物质是DNA
D.若用35S和32P同时标记的噬菌体进行实验,则离心后上清液和沉淀物均有放射性
【答案】B
【详解】A、实验1中,35S标记的是噬菌体蛋白质,若离心后上清液的放射性高,沉淀物的放射性极低,则说明仅假设②正确,即噬菌体侵染细菌时只有DNA进入,A正确;
B、实验2中,32P标记的是噬菌体DNA,若离心后上清液的放射性极低,沉淀物的放射性高,则说明仅假设⑤⑥正确。即噬菌体侵染细菌时只有DNA进入或噬菌体的DNA和蛋白质均进入,B错误;
C、若实验1子代噬菌体无放射性,说明蛋白质没有实现亲子代之间的连续性,实验2子代的部分噬菌体有放射性说明亲子代之间有连续性的物质是DNA,则说明噬菌体的遗传物质是DNA,D正确;
D、若用35S和32P同时标记的噬菌体进行实验,则离心后上清液和沉淀物均有放射性,因为上清液中含有放射性标记的蛋白质,沉淀物中含有放射性标记的DNA,D正确。
· 实验02 DNA复制的相关实验(总结DNA的结构模型)
(1)实验者:美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔。
(2)研究方法:假说—演绎法。
(3)实验材料:大肠杆菌。
(4)实验技术:同位素标记技术和密度梯度离心法。
(5)实验原理:含15N的双链DNA密度大,含14N的双链DNA密度小,一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度居中。
(6) 实验假设:DNA以半保留的方式复制。
(7) 实验操作步骤
亲代:将大肠杆菌在含15N的培养液中培养若干代,使DNA全部标记为15N,提取DNA进行密度梯度离心。
子一代:将上述大肠杆菌转移到含14N的培养液中,分裂一次后,提取DNA进行密度梯度离心。
子二代:继续在含14N的培养液中再分裂一次(共两次),提取DNA进行密度梯度离心。
演绎结果推理:
复制方式
亲代
子一代
子二代
全保留复制
重带
1/2重带和1/2轻带
1/4重带和3/4轻带
半保留复制
重带
中带
1/2中带和1/2轻带
分散复制
重带
中带
中带
(8) 结果与结论
实验结果与半保留复制的预期结果一致,从而证明DNA的复制方式为半保留复制。
【补充】DNA结构模型的构建
4.(2024·甘肃·高考真题)科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成。关于证明蛋白质和核酸哪一种是遗传物质的系列实验,下列叙述正确的是( )
A.肺炎链球菌体内转化实验中,加热致死的S型菌株的DNA分子在小鼠体内可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性
B.肺炎链球菌体外转化实验中,利用自变量控制的“加法原理”,将“S型菌DNA+DNA酶”加入R型活菌的培养基中,结果证明DNA是转化因子
C.噬菌体侵染实验中,用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA,发现其DNA进入宿主细胞后,利用自身原料和酶完成自我复制
D.烟草花叶病毒实验中,以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染,结果发现自变量RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状
【答案】D
【详解】A、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验未单独研究每种物质的作用,在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中,S型菌株的DNA分子可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性,A错误;
B、在肺炎链球菌的体外转化实验中,利用自变量控制中的“减法原理”设置对照实验,通过观察只有某种物质存在或只有某种物质不存在时,R型菌的转化情况,最终证明了DNA是遗传物质,例如“S型菌DNA+DNA酶”组除去了DNA,B错误;
C、噬菌体为DNA病毒,其DNA进入宿主细胞后,利用宿主细胞的原料和酶完成自我复制,C错误;
D、烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染,结果发现RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状,而蛋白质不能使烟草出现花叶病斑性状,D正确。
5.(2025·福建·高考真题)关于生物科学史中经典实验对应的实验设计,下列叙述错误的是( )
选项
经典实验
实验设计
A
恩格尔曼探究叶绿体的功能
选择水绵为实验材料、利用需氧细菌指示氧气释放的场所
B
艾弗里证明DNA是遗传物质
利用“减法原理”设法分离DNA和蛋白质等物质。研究它们的作用
C
梅塞尔森和斯塔尔证明DNA的半保留复制
选择大肠杆菌为实验材料,应用同位素标记技术进行探究
D
毕希纳探究发酵是否需要酵母菌活细胞的参与
破碎酵母菌细胞,获得不含细胞的提取液进行发酵
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A、恩格尔曼探究叶绿体的功能时,选择水绵为实验材料,水绵的叶绿体呈螺旋式带状,便于观察,利用需氧细菌指示氧气释放的场所,因为需氧细菌会向氧气浓度高的部位聚集,A正确;
B、艾弗里利用“减法原理”(即通过酶解法分别去除DNA、蛋白质、RNA等成分)去除某种化学成分,研究哪种成分是转化因子(遗传物质),证明DNA是遗传物质,而不是设法分离DNA和蛋白质等物质,B错误;
C、梅塞尔森和斯塔尔证明DNA的半保留复制时,选择大肠杆菌为实验材料,应用同位素标记技术(用15N标记)和密度梯度离心,进行探究,C正确;
D、毕希纳探究发酵是否需要酵母菌活细胞的参与,是把酵母菌细胞放在石英砂中研磨,加水搅拌,再进行过滤,获得不含酵母菌细胞的提取液,然后进行发酵,D正确。
6.(2023·山东·高考真题)将一个双链DNA分子的一端固定于载玻片上,置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3个时间点的图像,①和②表示新合成的单链,①的5'端指向解旋方向,丙为复制结束时的图像。该DNA复制过程中可观察到单链延伸暂停现象,但延伸进行时2条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则,下列说法错误的是( )
A.据图分析,①和②延伸时均存在暂停现象
B.甲时①中A、T之和与②中A、T之和可能相等
C.丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等
D.②延伸方向为5'端至3'端,其模板链3'端指向解旋方向
【答案】D
【详解】A、据图分析,图甲时新合成的单链①比②短,图乙时①比②长,因此可以说明①和②延伸时均存在暂停现象,A正确;
B、①和②两条链中碱基是互补的,图甲时新合成的单链①比②短,但②中多出的部分可能不含有A、T,因此①中A、T之和与②中A、T之和可能相等,B正确;
C、①和②两条链中碱基是互补的,丙为复制结束时的图像,新合成的单链①与②等长,图丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等,C正确;
D、①和②两条单链由一个双链DNA分子复制而来,其中一条母链合成子链时①的5'端指向解旋方向,那么另一条母链合成子链时②延伸方向为5'端至3'端,其模板链5'端指向解旋方向,D错误;
7.(2022·海南·高考真题)科学家曾提出DNA复制方式的三种假说:全保留复制、半保留复制和分散复制(图1)。对此假说,科学家以大肠杆菌为实验材料,进行了如下实验(图2):
下列有关叙述正确的是( )
A.第一代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带,说明DNA复制方式一定是半保留复制
B.第二代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带和1条轻带,说明DNA复制方式一定是全保留复制
C.结合第一代和第二代细菌DNA的离心结果,说明DNA复制方式一定是分散复制
D.若DNA复制方式是半保留复制,继续培养至第三代,细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带
【答案】D
【详解】ABC、第一代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带,则可以排除全保留复制,但不能肯定是半保留复制或分散复制,继续做子代ⅡDNA密度鉴定,若子代Ⅱ可以分出一条中密度带和一条轻密度带,则可以排除分散复制,同时肯定是半保留复制,ABC错误;
D、若DNA复制方式是半保留复制,继续培养至第三代,形成的子代DNA只有两条链均为14N,或一条链含有14N一条链含有15N两种类型,因此细菌DNA离心后试管中只会出现1条中带和1条轻带,D对。
· 实验03 低温诱导植物细胞染色体数目的变化(总结人类遗传病的调查)
(1)实验原理
低温处理植物的分生组织细胞→抑制纺锤体形成→染色体加倍后不能被拉向两极→细胞不能分裂→细胞染色体数目加倍。
(2)方法步骤
(3)实验结果与结论
结果:看不到细胞分裂的动态过程,视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生改变的细胞
结论:适宜的低温处理植物分生组织细胞可诱导其染色体数目加倍。
【总结】实验中的试剂及其作用
试剂
使用方法
作用
卡诺氏液
将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5~1 h
固定细胞形态
体积分数为95%的酒精
冲洗用卡诺氏液处理过的根尖
洗去卡诺氏液
质量分数为15%的盐酸
与体积分数为95%的酒精等体积混合,作为解离液
解离根尖细胞
清水
浸泡解离后的根尖细胞约10 min
漂洗根尖,去除解离液
甲紫溶液
把漂洗干净的根尖放进盛有甲紫溶液的玻璃皿中染色3~5 min
使染色体着色
【补充】人类遗传病的调查
(1) 概念:由遗传物质改变而引起的人类疾病。
(2) 人类遗传病的常见类型
特点
类型
实例
1.由两对或两对以上等位基因控制
2.群体中发病率高
多基因遗传病
原发性高血压
1.由一对等位基因控制
2.遵循孟德尔遗传规律
单基因遗传病
红绿色盲、白化病
抗维生素D佝偻病
染色体结构或数目异常
染色体异常遗传病
21三体综合征、猫叫综合征
(3)遗传病发病率与遗传方式的调查
项目
调查对象及范围
注意事项
结果计算及分析
遗传病发病率
广大人群中随机抽样
考虑年龄、性别等因素,群体足够大
患病人数占所调查的总人数的百分比
遗传方式
患者家系
正常情况与患病情况
分析致病基因的显隐性及所在的染色体类型
【提醒】遗传病中的5个“不一定”
①携带遗传病致病基因的个体不一定患遗传病。如女性红绿色盲基因携带者XBXb,不患红绿色盲。
②不携带遗传病致病基因的个体不一定不患遗传病。如21三体综合征、猫叫综合征等。
③先天性疾病不一定是遗传病。如母亲妊娠前三个月内感染风疹病毒而使胎儿患先天性白内障。
④家族性疾病不一定是遗传病。如由于食物中缺少维生素A,家族中多个成员患夜盲症。
⑤后天性疾病不一定不是遗传病。有些遗传病在个体生长发育到一定阶段才表现出来。
8.(2025·江苏·高考真题)用秋水仙素处理大花葱(2n=16),将其根尖制成有丝分裂装片,图示2个细胞分裂象。下列相关叙述正确的是( )
A.解离时间越长,越有利于获得图甲所示的分裂象
B.取解离后的根尖,置于载玻片上,滴加清水并压片
C.图乙是有丝分裂后期的细胞分裂象
D.由于秋水仙素的诱导,图甲和图乙细胞的染色体数目都加倍
【答案】C
【详解】A、解离时间过长,会使细胞过于酥软,导致细胞结构被破坏,不利于观察到如图甲所示的清晰分裂象,A错误;
B、解离后的根尖,应先进行漂洗,洗去解离液,然后染色,再置于载玻片上,滴加清水并压片,B错误;
C、图乙中细胞的着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条子染色体,分别向细胞两极移动,符合有丝分裂后期的特征,C正确;
D、图甲细胞不处于有丝分裂后期,且明显看出染色体数目多于16条,是秋水仙素诱导染色体数目加倍的结果,而图乙细胞处于正常的有丝分裂后期,着丝粒分裂导致其染色体数目加倍,并不是秋水仙素诱导的结果,D错误。
9.(2025·浙江·高考真题)作物甲与乙都是六倍体,它们杂交产生的F1体细胞中有42条染色体,其中3个染色体组来自甲,3个染色体组来自乙。F1减数分裂过程中部分染色体不能正常联会。下列叙述错误的是( )
A.用亲本甲的花药离体培养成的植株为三倍体
B.亲本乙的体细胞中含有6个染色体组
C.杂交产生的 F1个体具有高度不育的特性
D.杂交产生的 F1体细胞中可能存在成对的同源染色体
【答案】A
【详解】A、甲为六倍体,其花药(配子)含三个染色体组,离体培养得到的植株由配子发育而来,应称为单倍体,A错误;
B、六倍体的体细胞含六个染色体组,乙为六倍体,故其体细胞含六个染色体组,B正确;
C、F1为异源六倍体,减数分裂时染色体联会紊乱,无法形成正常配子,具有高度不育性,C正确;
D、来自甲、乙的三个染色体组里有可以配对的同源染色体,D正确。
10.(2025·浙江·高考真题)某哺乳动物的体细胞核DNA含量为2C,对其体外培养细胞的核DNA含量进行检测,结果如图所示,其中甲、乙、丙表示不同核DNA含量的细胞及其占细胞总数的百分比。
下列叙述错误的是( )
A.甲中细胞具有核膜和核仁
B.乙中细胞进行核DNA复制
C.丙中部分细胞的染色体着丝粒排列在细胞中央的平面上
D.若培养液中加入秋水仙素,丙占细胞总数的百分比会减小
【答案】D
【详解】A、据图可知,甲中细胞核DNA含量为2C的细胞,在甲乙丙三组细胞占比最大,说明此时细胞处于分裂间期的G1期,DNA还未进行复制,此时细胞具有核膜和核仁,A正确;
B、据图可知,乙中细胞核DNA含量为2C-4C,说明细胞处于S期,细胞进行DNA复制,B正确;
C、据图可知,丙中细胞核DNA含量为4C,说明细胞处于G2期和分裂期。当细胞处于有丝分裂中期时,细胞中染色体着丝粒排列在细胞中央的平面上,C正确;
D、秋水仙素抑制纺锤体形成,若培养液中加入秋水仙素,细胞无法完成细胞分裂,丙占细胞总数的百分比会增加,D错误。
· 实验04 探究抗生素对细菌的选择作用
(1) 实验原理:一般情况下,一定浓度的抗生素会杀死细菌,但变异的细菌可能产生耐药性。在实验室连续培养细菌时,如果向培养基中添加抗生素,耐药菌有可能存活下来。
(2) 方法步骤
步骤
操作内容
第1步
用记号笔在培养皿的底部画2条相互垂直的直线,将培养皿分为4个区域,分别标记为①~④
第2步
取少量细菌的培养液,用无菌的涂布器(或无菌棉签)均匀地涂抹在培养基平板上
第3步
用无菌的镊子先夹取1张不含抗生素的纸片放在①号区域的中央,再分别夹取1张抗生素纸片放在②~④号区域的中央,盖上皿盖
第4步
将培养皿倒置于37℃的恒温箱中培养12~16 h
第5步
观察培养基上细菌的生长状况。若纸片附近出现了抑菌圈,测量和记录每个实验组中抑菌圈的直径,并取平均值
第6步
从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌,接种到已灭菌的液体培养基中培养,然后重复步骤2~5。如此重复几代,记录每一代培养物抑菌圈的直径
(3)实验总结:
①抑菌圈的直径越大说明抗生素效果越好。
②连续培养几代后,抑菌圈直径缩小,说明细菌产生了耐药性。
③实验结束后,应将耐药菌、培养基、纸片等进行高温灭菌处理。
【补充】另一种研究抗生素对细菌的选择作用的方法:
取大肠杆菌菌液均匀涂布在固体培养基上,并将平板划分为三个大小一致的区域,各放入一个经抗生素处理的相同圆纸片,在适宜条件下培养2 d,观察结果(如图),统计抑菌圈的直径。
①为达到研究的目的,该方案需做两个重要改进:为使实验更严密,平板需增加一个区域,在该区域放入一个不用抗生素处理的圆纸片。
②挑取该平板上靠近抑菌圈的菌落,配成菌液,重复上述实验,培养多代。
③预期实验结果,随着培养代数的增加抑菌圈直径逐渐减小。
11.(2024·广西·高考真题)屠呦呦等科学家发现青蒿素,为全球疟疾治疗做出突出贡献。随着时间推移。发现疟原虫对单方青蒿素出现了一定抗药性,为了解决该问题,我国科学家继续研发出高效的青蒿素联合疗法并广泛应用。下列说法错误的是( )
A.疟原虫出现抗药性,说明疟原虫种群在进化
B.受单方青蒿素刺激,疟原虫产生了抗药性变异
C.若一直使用单方青蒿素,疟原虫种群抗药性基因频率会上升
D.青蒿素联合疗法,可以有效地杀灭感染人体的抗药性疟原虫
【答案】B
【详解】A、疟原虫出现抗药性,说明在青蒿素的选择压力下,疟原虫种群中抗药基因的基因频率在升高,这是生物进化的标志,A正确;
B、使用单方青蒿素治疗疟疾时,单方青蒿素对疟原虫种群进行了选择,使得具有抗药性的疟原虫得以生存和繁殖,该过程单方青蒿素不起诱导变异的作用,B错误;
C、若一直使用单方青蒿素,由于青蒿素对疟原虫的选择作用,具有抗药性的疟原虫将更容易生存和繁殖,从而导致疟原虫种群中抗药性基因的频率逐渐上升,C正确;
D、青蒿素联合疗法是通过使用多种药物来共同作用于疟原虫,从而有效地杀灭感染人体的抗药性疟原虫。这种方法可以克服单方青蒿素因长期使用而产生的抗药性问题,D正确。
12.(2025·陕西西安·一模)碳青霉烯类抗生素是治疗重度感染的一类药物。下表为2005—2008年,该类抗生素在某医院住院患者中的人均使用量,以及从患者体内分离得到的某种细菌对该类抗生素的耐药率变化。
年份
2005
2006
2007
2008
住院患者该类抗生素的人均使用量/g
0.074
0.12
0.14
0.19
某种细菌对该类抗生素的耐药率/%
2.6
6.11
10.9
25.5
据表回答,下列叙述错误的是( )
A.依据表格中的调查数据可知,细菌耐药率的变化与抗生素的使用量之间呈正相关
B.导致耐药性升高的原因是耐药基因在细菌种群中的基因频率逐年上升
C.若该细菌在含碳青霉烯类抗生素的培养基上产生的菌落数量越多,则其对该类抗生素的耐药性越差
D.在临床上将溶菌酶与抗生素混合使用,能增强抗生素的疗效
【答案】C
【详解】A、表格中抗生素人均使用量从2005到2008年逐年增加,细菌耐药率也随之上升,二者呈正相关,A正确;
B、抗生素的选择作用会使耐药基因在细菌种群中的基因频率逐年上升,进而导致细菌耐药性升高,B正确;
C、在含碳青霉烯类抗生素的培养基上,细菌能生长形成菌落,说明其对该抗生素具有耐药性,菌落数量越多,耐药性越强,而非越差,C错误;
D、溶菌酶可破坏细菌的细胞壁,使抗生素更易进入细菌体内发挥作用,因此二者合用能增强抗生素的疗效,D正确。
13.(2025·浙江温州·三模)科研小组欲验证某细菌分泌的X酶为青霉素酶(能分解青霉素),进行如下实验:在培养基上接种大肠杆菌,分别放置经不同溶液浸润的滤纸圆片甲~丁,并在适宜条件下培养。一段时间后观察滤纸圆片周围的抑菌圈(细菌生长被抑制而形成的透明环形区域),实验处理和结果如表所示。下列有关叙述错误的是( )
组别
滤纸圆片浸润的溶液种类
实验结果
甲
①
未出现抑菌圈
乙
②
出现抑菌圈
丙
经青霉素酶处理的青霉素溶液
未出现抑菌圈
丁
经X酶处理的青霉素溶液
③
A.甲、乙为对照组,丙、丁为实验组
B.①和②分别为无菌水和青霉素溶液
C.③为“未出现抑菌圈”,则X酶为青霉素酶
D.培养基上接种的是青霉素敏感型大肠杆菌
【答案】A
【详解】A、甲组(无菌水)和乙组(青霉素溶液)分别作为阴性对照和阳性对照,丙组(青霉素酶处理的青霉素溶液)是已知结果的对照组,丁组(X酶处理的青霉素溶液)为实验组。因此,甲、乙、丙均为对照组,丁为实验组,A错误;
B、甲组未出现抑菌圈,说明①为无菌水(无青霉素);乙组出现抑菌圈,说明②为青霉素溶液(青霉素未被分解),B正确;
C、若丁组③未出现抑菌圈,说明X酶分解了青霉素,与丙组结果一致,可验证X酶为青霉素酶,C正确;
D、若大肠杆菌对青霉素不敏感,则无论青霉素是否被分解均不会形成抑菌圈。实验中观察到抑菌圈,说明菌种为青霉素敏感型,D正确。
14.(2025·四川攀枝花·三模)研究人员将结核杆菌分别接种在含有不同浓度抗生素A与B的培养基中(+代表含抗生素,+多少代表抗生素浓度,-代表不含抗生素),对两种抗生素进行药性分析。在37℃环境下培养24小时后,细菌生长情况如下图。下列说法正确的是( )
A.该实验培养结核杆菌的培养基应该在其灭菌前调至酸性
B.长期使用抗生素A不会增加结核杆菌的抗药性基因频率
C.为排除杂菌的影响,倒平板前需对培养基采用高压蒸汽灭菌
D.与单独使用抗生素A相比,联合使用抗生素B可显著增强对结核杆菌的抑制作用
【答案】C
【详解】A、结核杆菌是细菌,所以该实验培养结核杆菌的培养基应该在其灭菌前调至中性或弱碱性,A错;
B、在抗生素A的选择作用下,结核杆菌的抗药性基因频率可能会增加,B错误;
C、先用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌,然后冷却到50℃左右倒平板,C正确;
D、根据图中第3个和第5个平板上菌落的分布可知,与单独使用抗生素A相比,联合使用抗生素B不能增强对结核杆菌的抑制作用,D错误。
高分突破练
1.(2026·河北承德·一模)研究人员利用不同类型的噬菌体和不同类型的细菌进行了相关实验,处理及结果如表所示。下列叙述正确的是( )
组别
处理
结果
①
用噬菌体甲分别侵染细菌甲、乙
主要侵染细菌甲
②
用噬菌体乙分别侵染细菌甲、乙
主要侵染细菌乙
③
用重组噬菌体丙(噬菌体甲的DNA 和噬菌体乙的蛋白质外壳)分别侵染细菌甲、乙
主要侵染细菌乙
④
用重组噬菌体丁(噬菌体乙的DNA和噬菌体甲的蛋白质外壳)分别侵染细菌甲、乙
主要侵染细菌甲
A.组别①中噬菌体甲侵染细菌甲时,二者细胞膜上的蛋白质能相互识别
B.该实验中噬菌体主要侵染的对象由噬菌体的 DNA 直接决定
C.该实验中为确定进入细菌体内的成分,可用³²P、³⁵S同时标记噬菌体
D.组别④中重组噬菌体丁繁殖产生的子代噬菌体主要侵染细菌乙
【答案】D
【详解】A、噬菌体属于DNA病毒,无细胞结构,不具有细胞膜,不存在细胞膜上的识别蛋白,A错误;
B、对比组别③④可知,重组噬菌体的侵染对象与蛋白质外壳来源一致,和DNA来源无关,说明侵染对象由噬菌体的蛋白质外壳直接决定,而非DNA,B错误;
C、若用32P、35S同时标记噬菌体,检测时无法区分放射性来自DNA还是蛋白质,需分别用两种同位素标记不同组的噬菌体才能判断进入细菌的成分,C错误;
D、组别④中重组噬菌体丁的遗传物质是噬菌体乙的DNA,侵染细菌时只有DNA进入细菌,后续以乙的DNA为模板合成子代噬菌体的DNA和蛋白质外壳,子代噬菌体的蛋白质外壳与噬菌体乙一致,因此主要侵染细菌乙,D正确。
2.(2026·重庆·二模)噬菌体NJS1可与肺炎克雷伯菌外膜蛋白FepA发生结合,吸附在肺炎克雷伯菌表面,从而触发噬菌体DNA注入宿主细胞。实验人员按照噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程,进行了相关实验。下列实验结果正确的是( )
项目
肺炎克雷伯菌
NJS1
实验结果
①
正常肺炎克雷伯菌
3H标记
上清液放射性很高,沉淀物放射性很低
②
正常肺炎克雷伯菌
32P标记
上清液放射性很低,沉淀物放射性很高
③
敲除FepA基因的肺炎克雷伯菌
3H标记
上清液放射性很高,沉淀物放射性极低
④
敲除FepA基因的肺炎克雷伯菌
18O标记
标记上清液放射性很高,沉淀物放射性极低
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
【答案】B
【详解】实验①3H可同时标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA,侵染正常肺炎克雷伯菌时,蛋白质外壳留在上清液,DNA注入宿主细胞进入沉淀物,因此上清液和沉淀物均有较高放射性,①实验结果错误;
实验②32P只标记噬菌体DNA,侵染正常菌时DNA注入宿主细胞,离心后宿主细胞分布在沉淀物中,因此上清液放射性低、沉淀物放射性高,②实验结果正确;
实验③中敲除FepA基因的肺炎克雷伯菌无对应的外膜蛋白,噬菌体无法吸附,DNA不能注入,所有标记的噬菌体均留在上清液,因此上清液放射性很高、沉淀物放射性极低,③实验结果正确;
实验④,18O是稳定同位素,不具有放射性,无法检测到放射性信号,④实验结果错误;
综上所述②③实验结果正确,ACD错误,B正确。
3.(2026·山东滨州·一模)在U型管两侧分别培养野生型菌及合成代谢突变菌phe-(无法合成苯丙氨酸),在培养液中加入了充足的DNA酶。经抽吸后,将右侧的菌液涂布在无苯丙氨酸的培养基上,长出了野生型菌,同时在右侧发现了一定量的噬菌体P,P侵染细菌后可合成子代噬菌体并裂解细菌。下列说法错误的是( )
A.实验证明DNA酶不能抑制突变菌向野生菌的转化
B.噬菌体P外壳错误包装宿主细菌的部分DNA片段
C.噬菌体P参与了两细菌之间遗传物质的传递
D.培养基上出现野生型菌的原因是发生了基因重组
【答案】A
【详解】A、实验中没有设计对照组,无法证明DNA酶不能抑制突变菌向野生菌的转化,A错误;
B、噬菌体P外壳错误包装宿主DNA片段符合转导机制,B正确;
C、U型管的滤膜允许噬菌体通过,但不允许细菌通过。野生型菌的遗传物质通过噬菌体P的转导作用,传递到了phe⁻突变菌中,使其恢复为野生型,说明噬菌体P参与了两细菌间遗传物质的传递,C正确;
D、phe⁻突变菌获得了野生型菌的DNA片段,通过基因重组恢复了合成苯丙氨酸的能力,因此能在无苯丙氨酸的培养基上生长,D正确。
4.(2025·甘肃嘉峪关·二模)肺炎链球菌转化实验、T2噬菌体侵染细菌实验均证明DNA是遗传物质。下列叙述正确的是( )
A.格里菲思的实验表明加热杀死的S型细菌中的DNA是促进R型细菌转化的转化因子
B.艾弗里及其同事发现,S型菌的DNA片段进入R型细菌并使后者转化为S型细菌
C.32P标记的T2噬菌体侵染未标记的肺炎链球菌时,子代噬菌体的DNA均有32P标记
D.肺炎链球菌体外转化和T2噬菌体侵染细菌实验均采用了能区分DNA和蛋白质的技术
【答案】D
【详解】A、格里菲思的实验表明加热杀死的S型细菌中有一种转化因子,能促进R型细菌转化为S型细菌,A错误;
B、艾弗里及其同事利用减法原理,证明DNA是遗传物质,但没有发现S型菌的DNA片段进入R型菌使后者转化为S型菌,B错误;
C、T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内,不能侵染肺炎链球菌,C错误;
D、肺炎链球菌体外转化实验运用了减法原理区分DNA和蛋白质,T2噬菌体侵染细菌实验用同位素比较法区分DNA和蛋白质,D正确。
5.(2026高三·全国·专题练习)T2噬菌体能专一性感染大肠杆菌,进入宿主细胞的T2 噬菌体不会被杀病毒剂灭活,在裂解宿主细胞后能继续感染并裂解周围大肠杆菌。在培养基平板上,一个被感染的大肠杆菌最终会形成一个噬菌斑。利用这一原理可以检测受污染水样中大肠杆菌的数量,具体操作步骤如图所示。下列说法错误的是( )
A.若保温时间过短或过长都会导致噬菌斑数量偏少,检测结果数值偏小
B.将噬菌体DNA 用³²P标记后进行该实验,检测放射性强度也能达到目的
C.大肠杆菌和T2 噬菌体的遗传物质复制时需要的原料相同
D.应增加对照组,处理为将待测水样换成等量的无菌水,其余操作不变
【答案】B
【详解】A、噬菌体未充分感染大肠杆菌,被感染的细菌少,噬菌斑数量偏少;保温时间过长:已裂解的大肠杆菌释放的噬菌体,会感染周围细菌导致噬菌斑融合,计数结果偏少,A正确;
B、T2噬菌体专一感染大肠杆菌,噬菌斑计数的核心是 “一个大肠杆菌对应一个噬菌斑”,以此准确反映大肠杆菌数量;若用³²P标记噬菌体DNA,被感染的大肠杆菌裂解后,释放的子代噬菌体也会携带放射性,且放射性会随噬菌体扩散,导致 “放射性强度” 与大肠杆菌数量不呈线性对应关系,无法准确检测数量,B错;
C、大肠杆菌和T2噬菌体的遗传物质都是DNA,复制原料均为四种脱氧核苷酸,C正确;
D、设置 “待测水样换为等量无菌水” 的对照组,可排除实验试剂、操作过程中的污染(若对照组无噬菌斑,说明实验无外源污染),D正确。
6.(2026·甘肃兰州·一模)5-溴脱氧尿嘧啶(BUdR)作为碱基类似物可掺入到新合成的DNA子链中,双链均掺BUdR的DNA可被紫外线破坏。BUdR掺入后的DNA有两种常用染色方法:荧光染料可染正常双链DNA和单链掺BUdR的杂合DNA,无法染双链均掺BUdR的DNA;Giemsa染料可对细胞内完整的DNA和染色体染色。真核细胞持续掺入“BUdR”后开展相关实验,下列叙述错误的是( )
A.DNA分子中与BUdR互补配对的碱基是腺嘌呤
B.该细胞分裂的后代中染色单体都能够被用荧光染料染上色
C.用荧光染料染色,观察姐妹染色单体是否有荧光,可证明真核DNA的半保留复制
D.对DNA进行紫外线照射并用Giemsa染色,含“BUdR”的双链DNA染不上色
【答案】B
【详解】A、BUdR是胸腺嘧啶(T)的碱基类似物,可代替T掺入新合成的DNA子链,根据碱基互补配对原则,T与腺嘌呤(A)配对,因此与BUdR互补配对的碱基是腺嘌呤,A正确;
B、细胞持续掺入BUdR,完成第二次DNA复制后,会出现双链均掺入BUdR的DNA分子,对应的染色单体无法被荧光染料染色,因此后代的染色单体并非都能被荧光染料染上色,B错误;
C、若DNA为半保留复制,第二次有丝分裂中期时,每条染色体的两条姐妹染色单体中,一条的DNA为单链掺BUdR的杂合DNA(可被荧光染色),另一条的DNA为双链均掺BUdR的DNA(不可被荧光染色),出现明显色差,因此该方法可证明真核DNA的半保留复制,C正确;
D、只有双链均掺BUdR的DNA会被紫外线破坏,Giemsa染料仅能染色完整的DNA和染色体,被破坏的双链均掺BUdR的DNA结构不完整,无法被染色,D正确。
7.(2026·山东烟台·一模)DNA在复制中解开的单链若不及时复制,自身容易发生小区域碱基互补配对,形成“发夹”结构。这种“发夹”结构在单链结合蛋白的作用下会消失,使DNA复制能正常进行。下列说法错误的是( )
A.不同“发夹”双链部分中嘌呤碱基的占比相同
B.“发夹”阻止了DNA聚合酶向模板链3’端的移动
C.单链结合蛋白发挥作用会导致氢键的断裂
D.“发夹”的形成不会改变DNA链的碱基序列
【答案】B
【详解】A、"发夹"双链部分遵循碱基互补配对原则(A-T、G-C),嘌呤(A/G)与嘧啶(T/C)数量相等,故嘌呤占比恒为50%,A正确;
B、DNA聚合酶沿模板链3'→5'方向移动合成子链,"发夹"结构阻碍DNA聚合酶向模板链5’端的移动,B错误;
C、解开的单链发生碱基互补配对形成氢键出现“发夹”结构,而“发夹”结构在单链结合蛋白的作用下会消失,使DNA复制能正常进行,故单链结合蛋白会导致氢键断裂,C正确 ;
D、"发夹"是单链自身折叠形成的暂时性二级结构,未改变DNA链的共价连接顺序,碱基序列不变,D对。
8.(2026·湖北·一模)假说—演绎法在生物学研究中起到了重要作用,下列叙述中属于演绎推理的是( )
A.在探究DNA复制方式时梅塞尔森和斯塔尔预测子代DNA在离心管中的位置
B.孟德尔在进行一对相对性状杂交实验时观察到F₂的表型比例为3:1
C.孟德尔提出在形成配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中
D.摩尔根通过测交实验证明了控制果蝇白眼的基因在X染色体上
【答案】A
【详解】A、梅塞尔森和斯塔尔基于DNA半保留复制假说,预测子代DNA在离心管中的分布位置(中带),属于通过假说推导具体实验现象的过程,符合演绎推理的定义,A正确;
B、孟德尔观察到F₂出现3:1的性状分离比,属于实验现象(归纳法的基础),并非由假说推导出的预测,B错误;
C、孟德尔提出遗传因子分离是对实验现象的解释,属于假说阶段,而非基于假说的推理,C错误;
D、摩尔根的测交实验是对白眼基因位于X染色体假说的验证过程,属于实验检验环节,不属于推理本身,D错误。
9.(2026·甘肃武威·模拟预测)对洋葱根尖分生区细胞分别进行低温诱导和羟基脲(HU)处理后,观察细胞有丝分裂指数(分裂期细胞所占的相对比例)变化的情况,结果如图。下列叙述错误的是( )
A.低温处理后,分裂期细胞数增加,可能出现染色体数目加倍现象
B.HU处理可加快细胞周期,能观察到某一细胞连续经历不同分裂时期
C.经HU处理的洋葱根尖细胞分裂指数较高,更容易观察到不同分裂期的细胞
D.常温状态下,若要观察不同分裂期的细胞可通过移动装片来实现
【答案】B
【详解】A、据图可知,低温处理第2天,某观察视野中分裂期的细胞数比常温状态下增加,因低温影响纺锤体的形成,可能有染色体数目加倍现象,A正确;
B、观察有丝分裂时,细胞已经在解离的阶段被杀死,观察到的不同分裂期来源于不同细胞,而非同一细胞连续变化,B错误;
C、据图可知,经HU处理的细胞分裂指数最高,处于更多不同的分裂期,观察效果最佳,低温处理次之,C正确;
D、常温状态下,若要观察不同分裂期的细胞分裂图可通过移动装片来观察不同视野,因为细胞的分裂具有独立性,D正确。
10.(2026·云南昆明·模拟预测)下列有关低温诱导植物细胞染色体数目变化实验的叙述,错误的是( )
A.本实验可以选择洋葱根尖作为实验材料
B.实验材料应用卡诺氏液浸泡处理,以固定细胞形态
C.制作装片的顺序为解离、染色、漂洗和制片
D.低温能抑制纺锤体的形成,导致细胞不能分裂成两个子细胞
【答案】C
【详解】A、洋葱根尖分生区细胞分裂旺盛,是观察有丝分裂及染色体变异的常用材料,本实验可选择其作为实验材料,A正确;
B、卡诺氏液(由冰醋酸和无水乙醇混合配制)用于固定细胞形态,防止细胞结构破坏,是实验的必要步骤,B正确;
C、制作装片的正确顺序为:解离→漂洗→染色→制片,C错误;
D、低温通过抑制纺锤丝的形成,阻碍染色体移向两极,导致细胞无法正常分裂为两个子细胞,使染色体数目加倍,D正确。
11.(2026·江苏南通·一模)南通某校兴趣小组按下列步骤对一种红花油茶(2n=30)染色体核型进行分析,核型分析的染色体照片如图所示,相关叙述正确的是( )
①取幼苗根尖用秋水仙素处理2h→②对根尖进行固定、保存→③解离、漂洗、品红染色→④取根尖分生区置于载玻片上、加醋制片→⑤镜检、拍照、分析
A.步骤①的目的是抑制纺锤体的形成,使细胞停滞于有丝分裂前期
B.步骤②可用卡诺氏液固定0.5-1h后,再保存于95%的酒精中
C.图中应包括30条染色体、60个核DNA分子、2个染色体组
D.除图示细胞外,视野中还应观察到含60条染色体的中期细胞
【答案】C
【详解】A、秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成,使细胞停滞于有丝分裂中期,而不是前期,A错误;
B、步骤②可用卡诺氏液固定0.5−1h后,随后用体积分数为95%的乙醇溶液冲洗2-3次,B错误;
C、核型分析图通常选取有丝分裂中期,红花油茶2n=30,图中细胞处于有丝分裂中期,此时细胞中有30条染色体、60个核DNA分子、2个染色体组,C正确;
D、视野中应观察到含30条染色体的中期细胞,含60条染色体的细胞处于有丝分裂后期,D错误。
12.(25-26高三上·北京海淀·期末)某小组将大蒜(2n=16)根尖分为两组,一组常温下培养96 h,另一组置于低温(4℃)下培养72 h后再转入常温下培养24 h。下图中显微镜指针所指a~d细胞为观察到的4个典型的细胞分裂图像。下列叙述错误的是( )
A.低温能抑制着丝粒分裂,使染色体数目加倍
B.制作临时装片时,解离后的根尖需先漂洗再进行染色
C.实验中a、c作为参照,可确认b、d中的染色体数是否增加
D.若b、d细胞染色体已增加一倍,则二者的DNA分子数相同
【答案】A
【详解】A、低温能抑制纺锤体的形成,使子染色体不能移向细胞两极,从而引起细胞内染色体数目加倍,而不是抑制着丝粒分裂,A错误;
B、制作临时装片的步骤为解离→漂洗→染色→制片,先漂洗再染色,B正确;
C、常温培养的a、c细胞染色体数目正常,可作为参照,通过与a、c细胞对比,能确认低温处理后b、d细胞中的染色体数是否增加,C正确;
D、DNA的复制发生在间期,而低温诱导染色体数目加倍发生在分裂期,若b、d细胞染色体已增加一倍,二者的DNA分子数仍相同,D正确。
13.(2024·全国·模拟预测)A、B、C、D4种抗生素均可用于治疗金黄色葡萄球菌(Sau)引起的肺炎。为选出具有最佳疗效的抗生素,科研人员分别将含等剂量A、B、C、D4种抗生素的4张大小相同的滤纸片a、b、c、d置于Sau均匀分布的固体培养基上,在适宜条件下培养48h,结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.采用稀释涂布平板法接种可以使Sau均匀分布在培养基上
B.滤纸片周围的抑菌圈区域越大,抗生素对Sau的抑制作用越强
C.滤纸片b周围抑菌圈中出现的菌体已对抗生素B产生抗性
D.增大或减小4种抗生素的浓度均可得到与图示相同的结果
【答案】D
【详解】A、采用稀释涂布平板法接种可以使Sau均匀分布在培养基上,A正确;
B、滤纸片周围的抑菌圈区域越大,抗生素对Sau的抑制作用越强,B正确;
C、能在含抗生素B的环境中生存,说明该菌已对抗生素B产生抗性,C正确;
D、增大或减小4种抗生素的浓度可能会使滤纸周围的抑菌圈增大或减小,使实验结果发生变化,D错误。
14.(2025·陕西榆林·模拟预测)近年来,国家多次下达“抗生素使用限令”,原因是在杀死部分细菌的同时会产生耐药性,而现在细菌的耐药性越来越强,有效的药物越来越少,如再不采取行动,终将面临“无药可用”的窘境,某生物兴趣小组为探究链霉素对大肠杆菌的选择作用进行了相关实验,发现随着大肠杆菌培养代数的增加,抑菌圈的直径逐渐缩小。下列叙述正确的是( )
A.大肠杆菌对链霉素的抗药性变异最可能来源于基因重组
B.在用链霉素进行多代选择培养的过程中大肠杆菌未发生进化
C.随着培养代数的增加,大肠杆菌对链霉素的耐药性逐渐增强
D.长期使用某种抗生素治疗细菌感染会使细菌产生抗药性变异
【答案】C
【详解】A、大肠杆菌为原核生物,无染色体且不进行有性生殖,其抗药性变异主要来源于基因突变,A错;
B、在用链霉素进行多代选择培养的过程中大肠杆菌的耐药性越来越强,因而抑菌圈的直径逐渐缩小,即耐药基因频率升高,故大肠杆菌种群已发生进化,B错误;
C、抑菌圈直径缩小表明链霉素对大肠杆菌的抑制效果减弱,即说明随着培养代数的增加,大肠杆菌对链霉素的耐药性逐渐增强,C正确;
D、细菌的变异在接触抗生素前已随机产生,抗生素仅起选择作用,而非诱导变异产生,D错误。
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专题三 细胞的遗传和变异
实验梳理+高分突破练
实验目录
实验01 DNA是主要的遗传物质相关实验
实验02 DNA复制的相关实验
实验03 低温诱导植物细胞染色体数目的变化
实验04 探究抗生素对细菌的选择作用
· 实验01 DNA是主要的遗传物质相关实验
1. 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验
(1)实验材料:肺炎链球菌
S型细菌
R型细菌
菌落表面
光滑
粗糙
荚膜
有荚膜
无荚膜
致病性
有致病性
无致病性
(2) 实验过程
实验组别
处理方式
现象
①
注射 R 型活细菌
小鼠不死亡
②
注射 S 型活细菌
小鼠死亡,并分离出 S 型活细菌
③
注射加热致死的 S 型细菌
小鼠不死亡
④
注射 R 型活细菌与加热致死的 S 型细菌的混合物
小鼠死亡,并分离出 S 型活细菌
(3) 实验结果与结论
实验①②对比说明:R 型活细菌无致病性,S 型活细菌有致病性。
实验②③对比说明:被加热致死的 S 型细菌无致病性。
实验②③④对比说明:R 型活细菌能转化为 S 型活细菌。
结论:已经加热致死的 S 型细菌,含有某种促使 R 型活细菌转化为 S 型活细菌的活性物质——转化因子
2. 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
(1) 实验原理
依次用不同酶处理S型细菌的细胞提取物后观察其转化活性-减法原理
(2) 实验过程
处理方式
加入有R型活细菌的培养基后的结果
不加酶(S型细菌的细胞提取物)
R型 + S型
蛋白酶处理(S型细菌的细胞提取物)
R型 + S型
RNA酶处理(S型细菌的细胞提取物)
R型 + S型
酯酶处理(S型细菌的细胞提取物)
R型 + S型
DNA酶处理(S型细菌的细胞提取物)
只长R型细菌
(3) 实验结果与结论
实验①是对照组,②③④⑤是实验组;实验②③④分别说明蛋白质、RNA、脂质没有转化作用;实验①⑤说明DNA有转化作用。
结论:DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
【补充】
①转化的实质是基因重组而非基因突变:肺炎链球菌转化实验是指S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中,使受体细胞获得了新的遗传信息,即发生了基因重组(属于广义上的)。
②加热并没有使DNA完全失去活性:加热致死S型细菌的过程中,其蛋白质变性失活,但是其内部的DNA在加热结束后随着温度的降低又逐渐恢复活性。
3. 噬菌体侵染细菌的实验
(1) 实验材料
T2噬菌体的结构及生活方式
(2) 实验方法
放射性同位素标记技术。该实验中用35S,32P分别标记蛋白质和DNA。不用14C和18O,也不能用35S,32P标记同一噬菌体
(3) 实验过程
步骤
35S标记组
32P标记组
标记噬菌体
用含35S的培养基培养大肠杆菌,获得35S标记的大肠杆菌,再用噬菌体侵染,得到35S标记的噬菌体
用含32P的培养基培养大肠杆菌,获得32P标记的大肠杆菌,再用噬菌体侵染,得到32P标记的噬菌体
侵染普通细菌
用35S标记的噬菌体侵染普通大肠杆菌
用32P标记的噬菌体侵染普通大肠杆菌
搅拌离心
搅拌后离心,分离上清液和沉淀物
搅拌后离心,分离上清液和沉淀物
放射性检测结果
上清液放射性很高,沉淀物放射性很低
上清液放射性很低,沉淀物放射性很高
(4)结果与结论
①噬菌体侵染细菌时,其DNA进入细菌细胞中,而蛋白质外壳留在外面。
②子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的。
结论:DNA是噬菌体的遗传物质
4. 烟草花叶病毒感染烟草的实验
实验材料
处理过程
正常烟草接种的物质
表现结果
患病烟草
提取烟草花叶病毒,分离得到蛋白质和RNA
蛋白质
正常
RNA
患病
结论:该实验证明,在烟草花叶病毒中,RNA是遗传物质,而蛋白质不是遗传物质。
【总结】不同生物的遗传物质
生物类型
病毒
原核生物
真核生物
体内核酸种类
DNA或RNA
DNA和RNA
DNA和RNA
体内碱基种类
4种
5种
5种
体内核苷酸种类
4种
8种
8种
遗传物质
DNA或RNA
DNA
DNA
实例
噬菌体、烟草花叶病毒
乳酸菌、蓝细菌
玉米、小麦、人
常见的RNA病毒有:2019新型冠状病毒、烟草花叶病毒、HIV、禽流感病毒等。
(2026·浙江·高考真题)阅读下列材料,完成下面小题。
M13是专一侵染大肠杆菌的单链DNA噬菌体,其DNA含6407个碱基。在侵染过程中,M13的DNA和部分蛋白质会同时进入宿主细胞。M13DNA复制过程如图所示。增殖产生的子代M13会从宿主细胞中分泌出来,而宿主细胞仍然能继续生长和分裂。
1.下列关于M13遗传物质和遗传信息的叙述,正确的是( )
A.M13遗传物质中的嘌呤数与嘧啶数相等
B.正链DNA与负链DNA的碱基序列相同
C.RFDNA的复制过程需DNA聚合酶参与
D.M13遗传信息的转录和翻译不能同时进行
2.若用M13替代T2进行噬菌体侵染大肠杆菌的实验,M13经放射性标记后,与未被标记的大肠杆菌混合并培养适当时间,搅拌、离心,再检测沉淀和上清液中的放射性。下列叙述正确的是( )
A.用含的培养基直接培养M13,可获得放射性标记的噬菌体
B.用标记的M13侵染未被标记的大肠杆菌,沉淀中可检测到放射性
C.用标记的M13侵染未被标记的大肠杆菌,沉淀中检测不到放射性
D.M13不会裂解宿主细胞,比T2更适合作为材料用于证明DNA是遗传物质
3.(2025·海南·高考真题)某小组模拟赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验时,应用假说-演绎法推测出①~⑥种假设,如图。下列有关叙述错误的是( )
A.实验1中,若离心后上清液的放射性高,沉淀物的放射性极低,则说明仅假设②正确
B.实验2中,若离心后上清液的放射性极低,沉淀物的放射性高,则说明仅假设⑤正确
C.若实验1子代噬菌体无放射性、实验2子代的部分菌体有放射性,则说明噬菌体的遗传物质是DNA
D.若用35S和32P同时标记的噬菌体进行实验,则离心后上清液和沉淀物均有放射性
· 实验02 DNA复制的相关实验(总结DNA的结构模型)
(1)实验者:美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔。
(2)研究方法:假说—演绎法。
(3)实验材料:大肠杆菌。
(4)实验技术:同位素标记技术和密度梯度离心法。
(5)实验原理:含15N的双链DNA密度大,含14N的双链DNA密度小,一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度居中。
(6) 实验假设:DNA以半保留的方式复制。
(7) 实验操作步骤
亲代:将大肠杆菌在含15N的培养液中培养若干代,使DNA全部标记为15N,提取DNA进行密度梯度离心。
子一代:将上述大肠杆菌转移到含14N的培养液中,分裂一次后,提取DNA进行密度梯度离心。
子二代:继续在含14N的培养液中再分裂一次(共两次),提取DNA进行密度梯度离心。
演绎结果推理:
复制方式
亲代
子一代
子二代
全保留复制
重带
1/2重带和1/2轻带
1/4重带和3/4轻带
半保留复制
重带
中带
1/2中带和1/2轻带
分散复制
重带
中带
中带
(8) 结果与结论
实验结果与半保留复制的预期结果一致,从而证明DNA的复制方式为半保留复制。
【补充】DNA结构模型的构建
4.(2024·甘肃·高考真题)科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成。关于证明蛋白质和核酸哪一种是遗传物质的系列实验,下列叙述正确的是( )
A.肺炎链球菌体内转化实验中,加热致死的S型菌株的DNA分子在小鼠体内可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性
B.肺炎链球菌体外转化实验中,利用自变量控制的“加法原理”,将“S型菌DNA+DNA酶”加入R型活菌的培养基中,结果证明DNA是转化因子
C.噬菌体侵染实验中,用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA,发现其DNA进入宿主细胞后,利用自身原料和酶完成自我复制
D.烟草花叶病毒实验中,以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染,结果发现自变量RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状
5.(2025·福建·高考真题)关于生物科学史中经典实验对应的实验设计,下列叙述错误的是( )
选项
经典实验
实验设计
A
恩格尔曼探究叶绿体的功能
选择水绵为实验材料、利用需氧细菌指示氧气释放的场所
B
艾弗里证明DNA是遗传物质
利用“减法原理”设法分离DNA和蛋白质等物质。研究它们的作用
C
梅塞尔森和斯塔尔证明DNA的半保留复制
选择大肠杆菌为实验材料,应用同位素标记技术进行探究
D
毕希纳探究发酵是否需要酵母菌活细胞的参与
破碎酵母菌细胞,获得不含细胞的提取液进行发酵
A.A B.B C.C D.D
6.(2023·山东·高考真题)将一个双链DNA分子的一端固定于载玻片上,置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3个时间点的图像,①和②表示新合成的单链,①的5'端指向解旋方向,丙为复制结束时的图像。该DNA复制过程中可观察到单链延伸暂停现象,但延伸进行时2条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则,下列说法错误的是( )
A.据图分析,①和②延伸时均存在暂停现象
B.甲时①中A、T之和与②中A、T之和可能相等
C.丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等
D.②延伸方向为5'端至3'端,其模板链3'端指向解旋方向
7.(2022·海南·高考真题)科学家曾提出DNA复制方式的三种假说:全保留复制、半保留复制和分散复制(图1)。对此假说,科学家以大肠杆菌为实验材料,进行了如下实验(图2):
下列有关叙述正确的是( )
A.第一代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带,说明DNA复制方式一定是半保留复制
B.第二代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带和1条轻带,说明DNA复制方式一定是全保留复制
C.结合第一代和第二代细菌DNA的离心结果,说明DNA复制方式一定是分散复制
D.若DNA复制方式是半保留复制,继续培养至第三代,细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带
· 实验03 低温诱导植物细胞染色体数目的变化(总结人类遗传病的调查)
(1)实验原理
低温处理植物的分生组织细胞→抑制纺锤体形成→染色体加倍后不能被拉向两极→细胞不能分裂→细胞染色体数目加倍。
(2)方法步骤
(3)实验结果与结论
结果:看不到细胞分裂的动态过程,视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生改变的细胞
结论:适宜的低温处理植物分生组织细胞可诱导其染色体数目加倍。
【总结】实验中的试剂及其作用
试剂
使用方法
作用
卡诺氏液
将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5~1 h
固定细胞形态
体积分数为95%的酒精
冲洗用卡诺氏液处理过的根尖
洗去卡诺氏液
质量分数为15%的盐酸
与体积分数为95%的酒精等体积混合,作为解离液
解离根尖细胞
清水
浸泡解离后的根尖细胞约10 min
漂洗根尖,去除解离液
甲紫溶液
把漂洗干净的根尖放进盛有甲紫溶液的玻璃皿中染色3~5 min
使染色体着色
【补充】人类遗传病的调查
(1) 概念:由遗传物质改变而引起的人类疾病。
(2) 人类遗传病的常见类型
特点
类型
实例
1.由两对或两对以上等位基因控制
2.群体中发病率高
多基因遗传病
原发性高血压
1.由一对等位基因控制
2.遵循孟德尔遗传规律
单基因遗传病
红绿色盲、白化病
抗维生素D佝偻病
染色体结构或数目异常
染色体异常遗传病
21三体综合征、猫叫综合征
(3)遗传病发病率与遗传方式的调查
项目
调查对象及范围
注意事项
结果计算及分析
遗传病发病率
广大人群中随机抽样
考虑年龄、性别等因素,群体足够大
患病人数占所调查的总人数的百分比
遗传方式
患者家系
正常情况与患病情况
分析致病基因的显隐性及所在的染色体类型
【提醒】遗传病中的5个“不一定”
①携带遗传病致病基因的个体不一定患遗传病。如女性红绿色盲基因携带者XBXb,不患红绿色盲。
②不携带遗传病致病基因的个体不一定不患遗传病。如21三体综合征、猫叫综合征等。
③先天性疾病不一定是遗传病。如母亲妊娠前三个月内感染风疹病毒而使胎儿患先天性白内障。
④家族性疾病不一定是遗传病。如由于食物中缺少维生素A,家族中多个成员患夜盲症。
⑤后天性疾病不一定不是遗传病。有些遗传病在个体生长发育到一定阶段才表现出来。
8.(2025·江苏·高考真题)用秋水仙素处理大花葱(2n=16),将其根尖制成有丝分裂装片,图示2个细胞分裂象。下列相关叙述正确的是( )
A.解离时间越长,越有利于获得图甲所示的分裂象
B.取解离后的根尖,置于载玻片上,滴加清水并压片
C.图乙是有丝分裂后期的细胞分裂象
D.由于秋水仙素的诱导,图甲和图乙细胞的染色体数目都加倍
9.(2025·浙江·高考真题)作物甲与乙都是六倍体,它们杂交产生的F1体细胞中有42条染色体,其中3个染色体组来自甲,3个染色体组来自乙。F1减数分裂过程中部分染色体不能正常联会。下列叙述错误的是( )
A.用亲本甲的花药离体培养成的植株为三倍体
B.亲本乙的体细胞中含有6个染色体组
C.杂交产生的 F1个体具有高度不育的特性
D.杂交产生的 F1体细胞中可能存在成对的同源染色体
10.(2025·浙江·高考真题)某哺乳动物的体细胞核DNA含量为2C,对其体外培养细胞的核DNA含量进行检测,结果如图所示,其中甲、乙、丙表示不同核DNA含量的细胞及其占细胞总数的百分比。
下列叙述错误的是( )
A.甲中细胞具有核膜和核仁
B.乙中细胞进行核DNA复制
C.丙中部分细胞的染色体着丝粒排列在细胞中央的平面上
D.若培养液中加入秋水仙素,丙占细胞总数的百分比会减小
· 实验04 探究抗生素对细菌的选择作用
(1) 实验原理:一般情况下,一定浓度的抗生素会杀死细菌,但变异的细菌可能产生耐药性。在实验室连续培养细菌时,如果向培养基中添加抗生素,耐药菌有可能存活下来。
(2) 方法步骤
步骤
操作内容
第1步
用记号笔在培养皿的底部画2条相互垂直的直线,将培养皿分为4个区域,分别标记为①~④
第2步
取少量细菌的培养液,用无菌的涂布器(或无菌棉签)均匀地涂抹在培养基平板上
第3步
用无菌的镊子先夹取1张不含抗生素的纸片放在①号区域的中央,再分别夹取1张抗生素纸片放在②~④号区域的中央,盖上皿盖
第4步
将培养皿倒置于37℃的恒温箱中培养12~16 h
第5步
观察培养基上细菌的生长状况。若纸片附近出现了抑菌圈,测量和记录每个实验组中抑菌圈的直径,并取平均值
第6步
从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌,接种到已灭菌的液体培养基中培养,然后重复步骤2~5。如此重复几代,记录每一代培养物抑菌圈的直径
(3)实验总结:
①抑菌圈的直径越大说明抗生素效果越好。
②连续培养几代后,抑菌圈直径缩小,说明细菌产生了耐药性。
③实验结束后,应将耐药菌、培养基、纸片等进行高温灭菌处理。
【补充】另一种研究抗生素对细菌的选择作用的方法:
取大肠杆菌菌液均匀涂布在固体培养基上,并将平板划分为三个大小一致的区域,各放入一个经抗生素处理的相同圆纸片,在适宜条件下培养2 d,观察结果(如图),统计抑菌圈的直径。
①为达到研究的目的,该方案需做两个重要改进:为使实验更严密,平板需增加一个区域,在该区域放入一个不用抗生素处理的圆纸片。
②挑取该平板上靠近抑菌圈的菌落,配成菌液,重复上述实验,培养多代。
③预期实验结果,随着培养代数的增加抑菌圈直径逐渐减小。
11.(2024·广西·高考真题)屠呦呦等科学家发现青蒿素,为全球疟疾治疗做出突出贡献。随着时间推移。发现疟原虫对单方青蒿素出现了一定抗药性,为了解决该问题,我国科学家继续研发出高效的青蒿素联合疗法并广泛应用。下列说法错误的是( )
A.疟原虫出现抗药性,说明疟原虫种群在进化
B.受单方青蒿素刺激,疟原虫产生了抗药性变异
C.若一直使用单方青蒿素,疟原虫种群抗药性基因频率会上升
D.青蒿素联合疗法,可以有效地杀灭感染人体的抗药性疟原虫
12.(2025·陕西西安·一模)碳青霉烯类抗生素是治疗重度感染的一类药物。下表为2005—2008年,该类抗生素在某医院住院患者中的人均使用量,以及从患者体内分离得到的某种细菌对该类抗生素的耐药率变化。
年份
2005
2006
2007
2008
住院患者该类抗生素的人均使用量/g
0.074
0.12
0.14
0.19
某种细菌对该类抗生素的耐药率/%
2.6
6.11
10.9
25.5
据表回答,下列叙述错误的是( )
A.依据表格中的调查数据可知,细菌耐药率的变化与抗生素的使用量之间呈正相关
B.导致耐药性升高的原因是耐药基因在细菌种群中的基因频率逐年上升
C.若该细菌在含碳青霉烯类抗生素的培养基上产生的菌落数量越多,则其对该类抗生素的耐药性越差
D.在临床上将溶菌酶与抗生素混合使用,能增强抗生素的疗效
13.(2025·浙江温州·三模)科研小组欲验证某细菌分泌的X酶为青霉素酶(能分解青霉素),进行如下实验:在培养基上接种大肠杆菌,分别放置经不同溶液浸润的滤纸圆片甲~丁,并在适宜条件下培养。一段时间后观察滤纸圆片周围的抑菌圈(细菌生长被抑制而形成的透明环形区域),实验处理和结果如表所示。下列有关叙述错误的是( )
组别
滤纸圆片浸润的溶液种类
实验结果
甲
①
未出现抑菌圈
乙
②
出现抑菌圈
丙
经青霉素酶处理的青霉素溶液
未出现抑菌圈
丁
经X酶处理的青霉素溶液
③
A.甲、乙为对照组,丙、丁为实验组
B.①和②分别为无菌水和青霉素溶液
C.③为“未出现抑菌圈”,则X酶为青霉素酶
D.培养基上接种的是青霉素敏感型大肠杆菌
14.(2025·四川攀枝花·三模)研究人员将结核杆菌分别接种在含有不同浓度抗生素A与B的培养基中(+代表含抗生素,+多少代表抗生素浓度,-代表不含抗生素),对两种抗生素进行药性分析。在37℃环境下培养24小时后,细菌生长情况如下图。下列说法正确的是( )
A.该实验培养结核杆菌的培养基应该在其灭菌前调至酸性
B.长期使用抗生素A不会增加结核杆菌的抗药性基因频率
C.为排除杂菌的影响,倒平板前需对培养基采用高压蒸汽灭菌
D.与单独使用抗生素A相比,联合使用抗生素B可显著增强对结核杆菌的抑制作用
高分突破练
1.(2026·河北承德·一模)研究人员利用不同类型的噬菌体和不同类型的细菌进行了相关实验,处理及结果如表所示。下列叙述正确的是( )
组别
处理
结果
①
用噬菌体甲分别侵染细菌甲、乙
主要侵染细菌甲
②
用噬菌体乙分别侵染细菌甲、乙
主要侵染细菌乙
③
用重组噬菌体丙(噬菌体甲的DNA 和噬菌体乙的蛋白质外壳)分别侵染细菌甲、乙
主要侵染细菌乙
④
用重组噬菌体丁(噬菌体乙的DNA和噬菌体甲的蛋白质外壳)分别侵染细菌甲、乙
主要侵染细菌甲
A.组别①中噬菌体甲侵染细菌甲时,二者细胞膜上的蛋白质能相互识别
B.该实验中噬菌体主要侵染的对象由噬菌体的 DNA 直接决定
C.该实验中为确定进入细菌体内的成分,可用³²P、³⁵S同时标记噬菌体
D.组别④中重组噬菌体丁繁殖产生的子代噬菌体主要侵染细菌乙
2.(2026·重庆·二模)噬菌体NJS1可与肺炎克雷伯菌外膜蛋白FepA发生结合,吸附在肺炎克雷伯菌表面,从而触发噬菌体DNA注入宿主细胞。实验人员按照噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程,进行了相关实验。下列实验结果正确的是( )
项目
肺炎克雷伯菌
NJS1
实验结果
①
正常肺炎克雷伯菌
3H标记
上清液放射性很高,沉淀物放射性很低
②
正常肺炎克雷伯菌
32P标记
上清液放射性很低,沉淀物放射性很高
③
敲除FepA基因的肺炎克雷伯菌
3H标记
上清液放射性很高,沉淀物放射性极低
④
敲除FepA基因的肺炎克雷伯菌
18O标记
标记上清液放射性很高,沉淀物放射性极低
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
3.(2026·山东滨州·一模)在U型管两侧分别培养野生型菌及合成代谢突变菌phe-(无法合成苯丙氨酸),在培养液中加入了充足的DNA酶。经抽吸后,将右侧的菌液涂布在无苯丙氨酸的培养基上,长出了野生型菌,同时在右侧发现了一定量的噬菌体P,P侵染细菌后可合成子代噬菌体并裂解细菌。下列说法错误的是( )
A.实验证明DNA酶不能抑制突变菌向野生菌的转化
B.噬菌体P外壳错误包装宿主细菌的部分DNA片段
C.噬菌体P参与了两细菌之间遗传物质的传递
D.培养基上出现野生型菌的原因是发生了基因重组
4.(2025·甘肃嘉峪关·二模)肺炎链球菌转化实验、T2噬菌体侵染细菌实验均证明DNA是遗传物质。下列叙述正确的是( )
A.格里菲思的实验表明加热杀死的S型细菌中的DNA是促进R型细菌转化的转化因子
B.艾弗里及其同事发现,S型菌的DNA片段进入R型细菌并使后者转化为S型细菌
C.32P标记的T2噬菌体侵染未标记的肺炎链球菌时,子代噬菌体的DNA均有32P标记
D.肺炎链球菌体外转化和T2噬菌体侵染细菌实验均采用了能区分DNA和蛋白质的技术
5.(2026高三·全国·专题练习)T2噬菌体能专一性感染大肠杆菌,进入宿主细胞的T2 噬菌体不会被杀病毒剂灭活,在裂解宿主细胞后能继续感染并裂解周围大肠杆菌。在培养基平板上,一个被感染的大肠杆菌最终会形成一个噬菌斑。利用这一原理可以检测受污染水样中大肠杆菌的数量,具体操作步骤如图所示。下列说法错误的是( )
A.若保温时间过短或过长都会导致噬菌斑数量偏少,检测结果数值偏小
B.将噬菌体DNA 用³²P标记后进行该实验,检测放射性强度也能达到目的
C.大肠杆菌和T2 噬菌体的遗传物质复制时需要的原料相同
D.应增加对照组,处理为将待测水样换成等量的无菌水,其余操作不变
6.(2026·甘肃兰州·一模)5-溴脱氧尿嘧啶(BUdR)作为碱基类似物可掺入到新合成的DNA子链中,双链均掺BUdR的DNA可被紫外线破坏。BUdR掺入后的DNA有两种常用染色方法:荧光染料可染正常双链DNA和单链掺BUdR的杂合DNA,无法染双链均掺BUdR的DNA;Giemsa染料可对细胞内完整的DNA和染色体染色。真核细胞持续掺入“BUdR”后开展相关实验,下列叙述错误的是( )
A.DNA分子中与BUdR互补配对的碱基是腺嘌呤
B.该细胞分裂的后代中染色单体都能够被用荧光染料染上色
C.用荧光染料染色,观察姐妹染色单体是否有荧光,可证明真核DNA的半保留复制
D.对DNA进行紫外线照射并用Giemsa染色,含“BUdR”的双链DNA染不上色
7.(2026·山东烟台·一模)DNA在复制中解开的单链若不及时复制,自身容易发生小区域碱基互补配对,形成“发夹”结构。这种“发夹”结构在单链结合蛋白的作用下会消失,使DNA复制能正常进行。下列说法错误的是( )
A.不同“发夹”双链部分中嘌呤碱基的占比相同
B.“发夹”阻止了DNA聚合酶向模板链3’端的移动
C.单链结合蛋白发挥作用会导致氢键的断裂
D.“发夹”的形成不会改变DNA链的碱基序列
8.(2026·湖北·一模)假说—演绎法在生物学研究中起到了重要作用,下列叙述中属于演绎推理的是( )
A.在探究DNA复制方式时梅塞尔森和斯塔尔预测子代DNA在离心管中的位置
B.孟德尔在进行一对相对性状杂交实验时观察到F₂的表型比例为3:1
C.孟德尔提出在形成配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中
D.摩尔根通过测交实验证明了控制果蝇白眼的基因在X染色体上
9.(2026·甘肃武威·模拟预测)对洋葱根尖分生区细胞分别进行低温诱导和羟基脲(HU)处理后,观察细胞有丝分裂指数(分裂期细胞所占的相对比例)变化的情况,结果如图。下列叙述错误的是( )
A.低温处理后,分裂期细胞数增加,可能出现染色体数目加倍现象
B.HU处理可加快细胞周期,能观察到某一细胞连续经历不同分裂时期
C.经HU处理的洋葱根尖细胞分裂指数较高,更容易观察到不同分裂期的细胞
D.常温状态下,若要观察不同分裂期的细胞可通过移动装片来实现
10.(2026·云南昆明·模拟预测)下列有关低温诱导植物细胞染色体数目变化实验的叙述,错误的是( )
A.本实验可以选择洋葱根尖作为实验材料
B.实验材料应用卡诺氏液浸泡处理,以固定细胞形态
C.制作装片的顺序为解离、染色、漂洗和制片
D.低温能抑制纺锤体的形成,导致细胞不能分裂成两个子细胞
11.(2026·江苏南通·一模)南通某校兴趣小组按下列步骤对一种红花油茶(2n=30)染色体核型进行分析,核型分析的染色体照片如图所示,相关叙述正确的是( )
①取幼苗根尖用秋水仙素处理2h→②对根尖进行固定、保存→③解离、漂洗、品红染色→④取根尖分生区置于载玻片上、加醋制片→⑤镜检、拍照、分析
A.步骤①的目的是抑制纺锤体的形成,使细胞停滞于有丝分裂前期
B.步骤②可用卡诺氏液固定0.5-1h后,再保存于95%的酒精中
C.图中应包括30条染色体、60个核DNA分子、2个染色体组
D.除图示细胞外,视野中还应观察到含60条染色体的中期细胞
12.(25-26高三上·北京海淀·期末)某小组将大蒜(2n=16)根尖分为两组,一组常温下培养96 h,另一组置于低温(4℃)下培养72 h后再转入常温下培养24 h。下图中显微镜指针所指a~d细胞为观察到的4个典型的细胞分裂图像。下列叙述错误的是( )
A.低温能抑制着丝粒分裂,使染色体数目加倍
B.制作临时装片时,解离后的根尖需先漂洗再进行染色
C.实验中a、c作为参照,可确认b、d中的染色体数是否增加
D.若b、d细胞染色体已增加一倍,则二者的DNA分子数相同
13.(2024·全国·模拟预测)A、B、C、D4种抗生素均可用于治疗金黄色葡萄球菌(Sau)引起的肺炎。为选出具有最佳疗效的抗生素,科研人员分别将含等剂量A、B、C、D4种抗生素的4张大小相同的滤纸片a、b、c、d置于Sau均匀分布的固体培养基上,在适宜条件下培养48h,结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.采用稀释涂布平板法接种可以使Sau均匀分布在培养基上
B.滤纸片周围的抑菌圈区域越大,抗生素对Sau的抑制作用越强
C.滤纸片b周围抑菌圈中出现的菌体已对抗生素B产生抗性
D.增大或减小4种抗生素的浓度均可得到与图示相同的结果
14.(2025·陕西榆林·模拟预测)近年来,国家多次下达“抗生素使用限令”,原因是在杀死部分细菌的同时会产生耐药性,而现在细菌的耐药性越来越强,有效的药物越来越少,如再不采取行动,终将面临“无药可用”的窘境,某生物兴趣小组为探究链霉素对大肠杆菌的选择作用进行了相关实验,发现随着大肠杆菌培养代数的增加,抑菌圈的直径逐渐缩小。下列叙述正确的是( )
A.大肠杆菌对链霉素的抗药性变异最可能来源于基因重组
B.在用链霉素进行多代选择培养的过程中大肠杆菌未发生进化
C.随着培养代数的增加,大肠杆菌对链霉素的耐药性逐渐增强
D.长期使用某种抗生素治疗细菌感染会使细菌产生抗药性变异
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