高考生物复习基因的本质和表达十九6.1DNA是主要的遗传物质课时提升作业.docx

DNA是主要的遗传物质 (40分钟100分)一、选择题(共12小题，每小题5分，共60分)1.(2017阜阳模拟)下列有关肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验相同点的叙述，正确的是()A.实验材料都是原核生物B.都利用了放射性同位素标记法C.都能证明DNA是主要的遗传物质D.实验设计思路都是设法将蛋白质和DNA分开【解析】选D。肺炎双球菌转化实验中利用的肺炎双球菌属于原核生物中的细菌，而噬菌体侵染细菌实验中的噬菌体属于病毒，病毒没有细胞结构，故A错误；只有噬菌体侵染细菌的实验中利用了放射性同位素标记法，故B错误；这两个实验均只能证明DNA是遗传物质，不能证明DNA是主要的遗传物质，故C错误；肺炎双球菌转化实验中，设法将S型细菌的蛋白质和DNA分开，然后单独地和R型细菌混合；噬菌体在侵染细菌的过程中，DNA注入细菌内，而蛋白质外壳留在外面，故D正确。【加固训练】下列关于肺炎双球菌转化实验的叙述中，正确的是()A.加热杀死后的S型细菌的DNA已经全部断裂，失去活性B.在艾弗里的实验中，DNA酶将S型细菌的DNA分解为脱氧核苷酸，因此不能使R型细菌发生转化C.在转化过程中，加热杀死后的S型细菌的DNA没有进入R型活细菌的细胞中D.加热杀死的S型细菌也能使小鼠的体细胞发生转化【解析】选B。加热杀死的S型细菌的DNA仍具有活性；DNA酶能将DNA水解成脱氧核苷酸，DNA不再存在，因此不能使R型细菌发生转化；加热杀死的S型细菌的DNA进入R型细菌的细胞中，使之转化成了S型细菌；S型细菌的DNA与动物细胞内的DNA结构不同，一般不能进行转化。2.对这五种生物进行分析比较，结果如下表所示：比较项目细胞壁无无有有无所含核酸种类DNADNA或RNADNA和RNADNA和RNADNA和RNA是否遵循孟德尔遗传定律否否是否是其中最可能分别表示肺炎双球菌和噬菌体的是世纪金榜导学号77982355()A.和B.和C.和D.和【解析】选D。肺炎双球菌属于原核生物，具有细胞壁，含有DNA和RNA；噬菌体属于病毒，不具有细胞结构，仅含有DNA一种核酸；两种生物均不遵循孟德尔遗传定律。3.(2016江苏高考)下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述，正确的是()A.格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因突变的结果B.格里菲思实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质C.赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的D.赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质【解题指南】解答本题的关键有三点：(1)理解肺炎双球菌转化实验的原理与结论。(2)根据T2噬菌体的生活特点确定培养方法。(3)明确噬菌体侵染实验的结论。【解析】选D。本题主要考查肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染大肠杆菌实验。格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因重组的结果，A项错误；格里菲思实验证明了S型细菌中存在一种转化因子，使R型细菌转化为S型细菌，B项错误；T2噬菌体营寄生生活，需先用含32P的培养基培养大肠杆菌，获得32P标记的细菌，然后再用32P标记的细菌培养噬菌体，获得32P标记的噬菌体，C项错误；赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质，D项正确。【延伸探究】肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的相同点有哪些？提示：均使DNA和蛋白质分开，单独处理，观察它们各自的作用；都遵循了对照原则；都能证明DNA是遗传物质，但都不能证明DNA是主要的遗传物质。4.(2017长沙模拟)已知有荚膜的肺炎双球菌可引起动物致死性肺炎，无荚膜的肺炎双球菌对动物无害。现从有荚膜的肺炎双球菌体内提取出了DNA、蛋白质、荚膜多糖等物质，分别加入培养无荚膜细菌的培养液中，一段时间后将培养液注射到小鼠体内，则图中结果不正确的是()世纪金榜导学号77982356【解析】选D。从有荚膜的肺炎双球菌体内提取的物质中，只有DNA才能使无荚膜的肺炎双球菌转化为有荚膜的肺炎双球菌，使小鼠致死，故A、B、C都正确。D中虽然有DNA，但DNA酶会使DNA水解，致使无荚膜的肺炎双球菌不能转化为有荚膜的肺炎双球菌，小鼠应表现正常，故D项错误。【易错提醒】有关肺炎双球菌转化实验的两个易误点：(1)误认为体内转化实验是“S型细菌的DNA可使小鼠致死”：S型细菌与R型细菌混合培养时，S型细菌的DNA进入R型细菌体内，结果在S型细菌DNA的控制下，在R型细菌体内合成了S型细菌的DNA和荚膜成分，从而组装成了具有毒性的S型细菌。(2)误认为加热杀死的S型细菌可使所有R型细菌实现转化：并非所有的R型细菌都转化为S型细菌，事实上转化的效率很低，并且转化受DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素影响，只有少部分R型细菌被转化为S型细菌。5.(2017十堰模拟)证明DNA是遗传物质的第一个实验证据是肺炎双球菌的转化实验，肺炎双球菌有两种类型，无荚膜(R型)细菌不能使小鼠患病；有荚膜(S型)细菌使小鼠患败血症而死亡。下列哪一项叙述不能证明DNA是遗传物质()A.用S型活细菌给小鼠注射，小鼠死亡；用R型活细菌给小鼠注射，小鼠不死亡B.用S型细菌的DNA与R型活细菌混合注射，小鼠死亡C.加热杀死S型细菌并与R型活细菌混合注射到小鼠体内，小鼠死亡D.用DNA酶处理S型细菌的DNA后与R型细菌混合注射到小鼠体内，小鼠不死亡【解析】选A。从实验的严密性分析得不到选项A的叙述。6.(2017海口模拟)某人在琼脂固体培养基上利用肺炎双球菌做了系列实验，实验结果如图所示。下列说法中不正确的是()A.该实验能够证明加热杀死的S型细菌体内有某种物质仍然具有生理活性B.该实验证明了S型细菌体内的DNA是遗传物质C.第1、2、3组实验是该实验的对照组D.第3组与第4组进行对照可说明S型细菌体内有某种物质能使正常R型细菌转化成S型细菌【解析】选B。该实验证明加热杀死的S型细菌体内有某种物质仍然具有生理活性，能将R型细菌转化为S型细菌；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；该实验中，1、2、3组是对照组，4组是实验组；第3组与第4组对照说明了S型细菌体内有某种物质能使R型细菌转化成S型细菌。该实验只能证明S型细菌体内存在某种物质(即转化因子)能使正常R型细菌转化成S型细菌，但不能确定该转化因子究竟是何种物质。7.(2017邯郸模拟)下列哪项事实能说明DNA是主要的遗传物质()A.人们确认绝大多数生物的遗传物质是DNA之后，发现某些病毒的遗传物质是RNAB.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.人们得出染色体与生物的遗传有关之后，发现染色体的主要成分是DNA和蛋白质【解析】选A。人们确认绝大多数生物的遗传物质是DNA之后，发现某些病毒的遗传物质是RNA，因此DNA是主要的遗传物质，A正确；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，这说明DNA是遗传物质，但不能说明DNA是主要的遗传物质，B错误；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，这说明DNA是遗传物质，但不能说明DNA是主要的遗传物质，C错误；人们得出染色体与生物的遗传有关之后，发现染色体的主要成分是DNA和蛋白质，这不能说明DNA是主要的遗传物质，D错误。8.如图所示，甲、乙为两种不同的病毒，经人工重建形成“新型病毒丙”，用丙病毒去侵染植物细胞，在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒可表示为()【解析】选D。重组病毒的核酸来自乙病毒，则新一代病毒的性状与乙病毒相同。9.下列有关核酸与遗传物质关系的叙述中，不正确的是()A.DNA是绝大多数生物的遗传物质B.有些生物的遗传物质是RNAC.在真核生物中，DNA和RNA都是遗传物质，其中DNA是主要的遗传物质D.核酸是所有生物的遗传物质，其中DNA是主要的遗传物质【解析】选C。病毒只含有DNA或RNA中的一种，其含有的这种核酸就是该病毒的遗传物质，B项正确；具有细胞结构的生物含有DNA和RNA两种核酸，但DNA是遗传物质，C项错误；总之，大多数生物的遗传物质是DNA，即DNA是主要的遗传物质，A、D正确。【易错提醒】“DNA是遗传物质”和“DNA是主要的遗传物质”的含义不同。(1)“DNA是遗传物质”是指所有含有DNA的生物中，DNA可以作为遗传物质。(2)“DNA是主要的遗传物质”是指在所有生物中，绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少数生物的遗传物质不是DNA，如RNA病毒的遗传物质是RNA。10.下列有关生物遗传物质的探究实验中，叙述正确的是()A.格里菲思通过实验证明促使R型细菌转化为S型细菌的转化因子是S型细菌的DNAB.艾弗里实验中，S型细菌的DNA和R型细菌混合培养后培养基中只有S型细菌菌落C.用35S标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，子代噬菌体均不含35SD.用32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，子代噬菌体的DNA中均含32P【解析】选C。格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验只证明了S型细菌中存在某种促使R型细菌转化的因子，但不能证明该转化因子是何种物质，A项错误；艾弗里实验中，R型细菌和S型细菌的DNA混合培养后R型细菌转化为S型细菌，同时R型细菌可自我繁殖，故培养基中会出现S型细菌和R型细菌菌落，B项错误；用35S标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，由于噬菌体的蛋白质外壳不进入大肠杆菌，故子代噬菌体均不含35S，C项正确；用32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，由于DNA的复制是半保留复制，故子代噬菌体的DNA中可能均含32P，也可能部分含有32P，这要看噬菌体DNA在大肠杆菌中的复制次数，D项错误。11.(2017吉林模拟)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，经培养、搅拌、离心、检测，上清液的放射性占15%，沉淀物的放射性占85%。上清液带有放射性的原因可能是()A.噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体B.搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离C.离心时间过长，上清液中析出较重的大肠杆菌D.32P标记了噬菌体蛋白质外壳，离心后存在于上清液中【解析】选A。噬菌体侵染大肠杆菌后，如果保温时间稍长，就会使大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体，使上清液中也出现放射性，A正确；搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体的蛋白质外壳未与细菌分离，而32P标记噬菌体的DNA，因此上清液中不会出现较多的放射性，B错误；离心时间过长，可能会导致噬菌体的蛋白质外壳也会进入到沉淀物中，不会出现上述实验现象，C错误；蛋白质的元素组成主要是C、H、O、N，有的含有P、S，而且P的含量很少，因此不用P标记蛋白质，D错误。【知识总结】噬菌体的复制式增殖增殖需要的条件内容模板噬菌体的DNA合成噬菌体DNA的原料大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸合成噬菌体蛋白质原料大肠杆菌的氨基酸场所大肠杆菌的核糖体12.(能力挑战题)(2017长沙模拟)在肺炎双球菌的转化实验中，将加热杀死的S型细菌与R型细菌相混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡，则小鼠体内S型、R型细菌含量变化情况最可能是哪种()【解析】选B。无毒性的R型细菌与加热杀死的S型细菌混合后，部分转化为有毒性的S型细菌。S型细菌数量应该先增加后稳定；开始小鼠的免疫能力较强，R型细菌数量减少，后来S型细菌在小鼠体内增殖，导致小鼠免疫力下降，R型细菌逐渐增加后稳定。【知识总结】两种肺炎双球菌在小鼠体内的数量变化(1)适量的R型细菌注入小鼠体内，数量会减少，最后几乎降为0，原因是小鼠具有免疫系统，能将少量的R型细菌清除。(2)适量的S型细菌注入小鼠体内，数量会先减少后增加，因为S型细菌有毒，会使小鼠的免疫力大大下降。(3)适量的混合菌注入小鼠体内，数量都会先减少后增加，因为S型细菌的存在，导致小鼠免疫力下降，使细菌的数量增加。(4)加热杀死的S型细菌与正常的R型细菌混合注入小鼠体内，R型细菌数量会暂时下降，但一旦S型细菌的DNA将R型细菌转化成有活性的S型细菌，小鼠的免疫力会大大下降，接下来两种细菌的数量都会增加。二、非选择题(共2小题，共40分)13.(18分)某科学家做噬菌体侵染细菌实验时，用放射性同位素标记某个噬菌体和细菌有关结构或物质(如下表所示)。产生的n个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全一样。世纪金榜导学号77982358结构或物质噬菌体细菌DNA或核苷酸32P标记31P标记蛋白质或氨基酸35S标记32S标记(1)子代噬菌体的DNA应含有表中的_元素。(2)子代噬菌体的蛋白质分子中，都没有_元素，由此说明_；子代噬菌体的蛋白质分子都含_元素，这是因为_。(3)实验中用放射性同位素标记噬菌体时，选取35S和32P这两种同位素分别标记蛋白质和DNA的原因是_。可否用14C和3H标记？_，为什么？_。【解析】(1)因为噬菌体增殖是以自身DNA为模板，用细菌体内的核苷酸为原料，所以32P和31P都会在子代噬菌体中出现。(2)噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳没有进入细菌，因此子代噬菌体的蛋白质分子中，都没有35S；子代噬菌体的蛋白质外壳是在细菌体内用32S标记的氨基酸为原料合成的，子代噬菌体的蛋白质分子都含32S。(3)因为S仅存在于蛋白质外壳中，而P则几乎都存在于DNA中，所以实验中用放射性同位素标记噬菌体时，选取35S和32P这两种同位素分别标记蛋白质和DNA。因为噬菌体的蛋白质和DNA都含有C和H这两种元素，侵染细菌后无法确认放射性物质的来源，所以不能用14C和3H标记。答案：(1)32P和31P(2)35S噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳没有进入细菌细胞中32S子代噬菌体的蛋白质外壳是在细菌体内以32S标记的氨基酸为原料合成的(3)S仅存在于蛋白质外壳中，而P则几乎都存在于DNA中否因为噬菌体的蛋白质和DNA都含有C和H这两种元素，侵染细菌后无法确认放射性物质的来源【方法技巧】“二看法”判断子代噬菌体标记情况【加固训练】在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验中，用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上，上清液中不应含放射性物质，下层沉淀物中应具有很高的放射性；而实验的最终结果显示：离心后，上清液具有一定的放射性，而下层的放射性强度比理论值略低。(1)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验中，用32P标记噬菌体的DNA所体现的实验方法是_-。(2)在理论上，上清液放射性应该为0，其原因是_。(3)由于实验数据和理论数据之间有较大的误差，由此对实验过程进行误差分析：在实验中，从噬菌体和大肠杆菌混合培养，到用离心机分离，这一段时间如果过长，会使上清液的放射性物质含量_，其原因是_。在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，是否属于误差的来源？_，理由是_。(4)在实验中，赫尔希和蔡斯同时用被35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，结果发现沉淀物中也出现少量放射性物质，为排除噬菌体的蛋白质外壳也是遗传物质的可能，应进一步采取的措施是_。(5)请设计一个方法，来大量制备用35S标记的噬菌体(简要说明)：_。【解析】(1)赫尔希和蔡斯研究噬菌体侵染大肠杆菌的方法是同位素标记法，分别用32P和35S标记噬菌体。(2)在用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，理论上，上清液中放射性应为0，因为噬菌体已将DNA全部注入大肠杆菌内，在离心时会随着大肠杆菌而沉淀。(3)若在上清液中出现放射性，原因有两种可能：噬菌体侵染时间太短，部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌中，或者噬菌体侵染时间太长，部分大肠杆菌已裂解，子代噬菌体被释放出来。(4)可以通过检测新形成的噬菌体中是否含有35S予以排除。(5)由于噬菌体是严格活细胞内寄生的，因此不能用含35S的培养基直接培养，而应先用含35S的培养基培养大肠杆菌后，再用噬菌体侵染大肠杆菌，即可得到大量含有35S的噬菌体。答案：(1)同位素标记法(同位素示踪法)(2)噬菌体已将自己的DNA全部注入大肠杆菌内(3)升高噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来，经离心后分布于上清液中是没有侵入大肠杆菌的噬菌体经离心后分布于上清液中(4)在新形成的噬菌体中检测是否含有35S(5)用含35S的培养基培养大肠杆菌，然后用噬菌体侵染该大肠杆菌，即可以得到含有35S标记的噬菌体14.(22分)(2017开封模拟)美国科学家艾弗里等人为了弄清“转化因子”为何种物质，进行了肺炎双球菌体外转化实验。他们从S型活细菌中提取出了DNA、蛋白质和多糖等物质，然后将其分别加入培养R型细菌的培养基中培养，主要过程如下图所示。思考并回答下列问题：世纪金榜导学号77982359(1)