2019高考生物大一轮复习 第2单元 基因的本质与表达 第1讲 DNA是主要的遗传物质课后提能演练 新人教版必修2.doc

第1讲 DNA是主要的遗传物质一、单项选择题1下列关于DNA是生物的主要遗传物质的叙述，正确的是()A所有生物的遗传物质都是DNAB真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少部分病毒的遗传物质是RNAC动物、植物、真菌的遗传物质是DNA，除此以外的其他生物的遗传物质是RNAD真核生物、原核生物的遗传物质是DNA，其他生物的遗传物质是RNA【答案】B【解析】DNA是生物的主要遗传物质是针对自然界中各种生物而言的，即凡有DNA的生物其遗传物质均为DNA(包括一切细胞生物及DNA病毒)，只有无DNA的RNA病毒，其遗传物质才为RNA。2(2017年河南南阳月考)下列关于科学家探究“DNA是遗传物质”实验的叙述，正确的是()A用含35S标记的噬菌体侵染细菌，子代噬菌体中也有35S标记B给两组小鼠分别注射R型活细菌、加热杀死的S型细菌，小鼠均不死亡C用含32P标记的噬菌体侵染细菌，离心后上清液中具有较强的放射性D艾弗里等肺炎双球菌转化实验、赫尔希与蔡斯噬菌体侵染细菌实验的技术相同【答案】B【解析】35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌时只有DNA进入细菌，蛋白质外壳留在细菌外，且合成子代噬菌体所需的原料均来自细菌，因此用含35S标记的噬菌体侵染细菌时，子代噬菌体中不含35S；R型细菌无毒性，加热杀死的S型菌已经失去侵染能力，因此分别给两组小鼠注射R型活细菌、加热杀死的S型细菌，小鼠均不死亡；32P标记的是噬菌体的DNA，噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌内部，并随着细菌离心到沉淀物中，因此沉淀物中含有较强的放射性；艾弗里等肺炎双球菌转化实验是将S型菌的物质一一提纯，单独观察它们的作用，而赫尔希与蔡斯噬菌体侵染细菌实验采用了放射性同位素标记法和离心法。3下列关于肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验中，说法正确的是()A肺炎双球菌的体内转化实验是根据小鼠是否死亡来说明R型肺炎双球菌中有无转化因子的B肺炎双球菌体外转化实验中，转化得到的S型肺炎双球菌体内存在R型肺炎双球菌的遗传物质C实验前用来培养噬菌体的大肠杆菌和噬菌体侵染细菌的实验中被侵染的大肠杆菌都是标记好的大肠杆菌D实验不能说明DNA是主要的遗传物质，但都可以说明蛋白质不是遗传物质【答案】B【解析】肺炎双球菌的体内转化实验是根据小鼠体内是否出现S型细菌来说明S型肺炎双球菌中有无转化因子的，最终通过小鼠是否死亡来判断，A错误；肺炎双球菌体外转化实验中，转化得到的S型肺炎双球菌体内存在R型肺炎双球菌的遗传物质，B正确；实验前用来培养噬菌体的大肠杆菌是已经被标记的大肠杆菌，而噬菌体侵染细菌的实验中被侵染的大肠杆菌不是被标记的大肠杆菌，C错误；肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验都不能说明DNA是主要的遗传物质，其中肺炎双球菌体外转化实验可以说明蛋白质不是遗传物质，而噬菌体侵染细菌的实验不能说明蛋白质不是遗传物质，D错误。4如图为肺炎双球菌转化实验的基本步骤，下列有关说法正确的是()A过程和格里菲思的体内实验中的转化组相同B本实验的因变量是有无表面粗糙的S型菌落出现 C是艾弗里体外转化实验的操作过程 D本实验能证明DNA是遗传物质，不能证明DNA是主要遗传物质【答案】D【解析】过程和格里菲思的体内实验中的转化组不相同，A错误；本实验的因变量是有无表面光滑的S型菌落的出现，B错误；是艾弗里体外转化实验的操作过程，C错误；本实验能证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，但不能证明DNA是主要遗传物质，D正确。5利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验。各组肺炎双球菌先进行图示处理，再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。下列说法不正确的是()A通过E、F对照，能说明转化因子是DNA而不是蛋白质BF组可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌CF组产生的S型肺炎双球菌可能是基因重组的结果D不能导致小鼠死亡的是A、C、D、E四组【答案】D【解析】A中是加热杀死的S型细菌，失去感染能力，不能使小鼠死亡；B中是S型细菌，能使小鼠死亡；C中是S型细菌R型细菌的DNA，能使小鼠死亡；D中是R型细菌，不能使小鼠死亡；E中是R型细菌S型细菌的蛋白质，不能将R型细菌转化成S型细菌，不能使小鼠死亡；F中是R型细菌S型细菌的DNA，能将R型细菌转化成S型细菌，能使小鼠死亡。E组没有出现S型细菌，F组出现转化的S型细菌，所以通过E、F对照，能说明转化因子是DNA而不是蛋白质，A正确；将加热杀死的S型细菌的DNA与R型细菌混合，S型细菌的DNA能将部分R型细菌转化为S型细菌，所以F组可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌，B正确；将加热杀死的S型细菌的DNA与R型细菌混合，S型细菌的DNA能与R型细菌的DNA进行重新组合，进而将R型细菌转化成S型细菌，C正确；能导致小鼠死亡的是B、C和F组，不能导致小鼠死亡的是A、D、E组，D错误。6(2017年山东德州高三期末)用放射性32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质并分别侵染大肠杆菌，经保温、搅拌和离心后检测离心管中物质的放射性，甲管的上清液(a1)放射性远高于沉淀物(b1)；乙管中上清液(a2)放射性远低于沉淀物(b2)。下列分析错误的是()A甲管中a1的放射性来自32P，乙管中b2的放射性来自35SB根据甲、乙两管的实验结果可推测DNA是遗传物质C若搅拌不充分，甲管的b1中可能出现较大的放射性D若保温时间过长，乙管的a2中可能出现较大的放射性【答案】A【解析】被32P和35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌后，由于噬菌体的蛋白质外壳(被35S标记)留在大肠杆菌外面，经搅拌离心后分布于上清液中，导致甲管的上清液放射性远高于沉淀物；而噬菌体的DNA(被32P)进入大肠杆菌的细胞中，离心后，随大肠杆菌分布于沉淀物中，导致乙管的沉淀物的放射性远高于上清液，由此推断甲管中a1的放射性来自35S，乙管中b2的放射性来自32P。7某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验：S型菌的DNADNA酶加入R型菌注射入小鼠R型菌的DNADNA酶加入S型菌注射入小鼠R型菌DNA酶高温加热后冷却加入S型菌的DNA注射入小鼠S型菌DNA酶高温加热后冷却加入R型菌的DNA注射入小鼠以上4个实验中小鼠存活的情况依次是()A存活、存活、存活、死亡B存活、死亡、存活、死亡C死亡、死亡、存活、存活D存活、死亡、存活、存活【答案】D【解析】S型菌的DNADNA酶，DNA被水解，失去了转化作用，对后面加入的R型菌没有转化作用，R型菌无毒，注射入小鼠体内，小鼠存活；R型菌的DNADNA酶，DNA被水解，不起作用，加入S型菌，有毒性，注射入小鼠体内导致小鼠死亡；R型菌DNA酶，DNA酶对细菌不起作用，高温加热后冷却，DNA酶变性失活，R型菌被杀死(R型菌的DNA有活性，冷却后复性)，加入S型菌的DNA，没有了R型活菌，不能转化，也就相当于把两种DNA注射入小鼠体内，两种DNA没有毒性，小鼠存活；S型菌DNA酶高温加热后冷却加入R型菌的DNA注射入小鼠，和类似，也是两种DNA无毒，小鼠存活。8(2017年山西三区八校二模)T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程为同位素标记噬菌体噬菌体侵染大肠杆菌搅拌离心检测上清液和沉淀物的放射性，下列说法正确的是()A实验中有两次培养T2噬菌体的过程，可以说明病毒的生命活动离不开细胞B噬菌体侵染的是未被标记的大肠杆菌，为保证侵染的效果可延长保温的时间C离心的目的是让T2噬菌体和大肠杆菌分离D用32P标记的一组感染实验，放射性主要分布在上清液中【答案】A【解析】本题考查噬菌体侵染细菌的实验。噬菌体没有细胞结构，所以培养噬菌体必须先培养对应的细菌，说明病毒的生命活动离不开细胞，A正确；噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，侵染时间不能太长，因为如果时间太长会导致细菌内子代噬菌体释放出来，B错误；离心的目的是让脱离了大肠杆菌表面的T2噬菌体颗粒与大肠杆菌分层，分别进入上清液和沉淀物中，C错误；用32P标记的一组感染实验，放射性主要分布在沉淀物中，D错误。9科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出a、b两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验中，不可能出现的结果是()实验编号实验过程实验结果病斑类型病斑中分离出的病毒类型a型TMV感染植物a型a型b型TMV感染植物b型b型组合病毒(a型TMV的蛋白质b型TMV的RNA)感染植物b型a型组合病毒(b型TMV的蛋白质a型TMV的RNA)感染植物a型a型A.实验B实验C实验D实验【答案】C【解析】因为烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，所以决定病毒类型和病斑类型的是RNA，而不是蛋白质。中的RNA是b型TMV的，分离出的病毒类型应该是b型。10下图是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图，对此实验的有关叙述正确的是()A本实验所使用的被标记的噬菌体是直接接种在含有35S的培养基中获得的B选用噬菌体作实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和DNAC采用搅拌和离心等手段是为了把DNA和蛋白质分开再分别检测其放射性D实际操作中只能在上清液中检测到放射性，下层沉淀物中不可能检测到【答案】B【解析】噬菌体是病毒，无细胞结构，不能在培养基上生存，应该先用含有35S的培养基培养细菌，再用被35S标记的细菌去培养噬菌体；选用噬菌体作实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和DNA，便于分离；实验中采用搅拌和离心等手段是为了把蛋白质外壳和细菌分开，再分别检测其放射性；本实验的结果是放射性主要集中在上清液中，沉淀物中有少量放射性。11假设32P、35S分别标记了一个噬菌体中的DNA和蛋白质，其中DNA由5 000个碱基对组成，腺嘌呤占全部碱基的30%。用这个噬菌体侵染不含标记元素的大肠杆菌，共释放出50个子代噬菌体。下列叙述正确的是()A子代噬菌体中可能含有32P、35SB该过程至少需要1105个鸟嘌呤脱氧核苷酸C含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为124D噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等【答案】C【解析】噬菌体增殖所需要的原料由细菌提供，模板由噬菌体DNA提供，所以子代噬菌体没有35S，A、D错误。AC50%，若腺嘌呤占全部碱基的30%，C占有20%，G占有20%，复制成50个子代，需要(501)5 000220%9.8104个鸟嘌呤脱氧核苷酸，B错误。含32P的子代DNA有2个，只含有31P的子代DNA有48个，C正确。12(2017年山东枣庄模拟)下图甲是将加热杀死的S型细菌与R型活菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化，图乙是利用同位素标记技术完成噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。下列相关叙述不正确的是()A图甲中AB对应的时间段内，小鼠体内还没形成大量的抗R型细菌的抗体B图甲中，后期出现的大量S型细菌由R型细菌转化并增殖而来C图乙沉淀物中新形成的子代噬菌体完全没有放射性D图乙中若用32P标记亲代噬菌体，裂解后子代噬菌体中大部分具有放射性【答案】D【解析】图甲中AB对应的时间段内，R型活菌迅速增加，原因是小鼠体内还没形成大量的抗R型细菌的抗体；将加热杀死的S型细菌与R型活菌混合注射到小鼠体内后，部分R型活菌转化成S型细菌并分裂增殖；35S标记噬菌体的蛋白质，不参与子代噬菌体的形成，新形成的子代噬菌体完全没有放射性；图乙中若用32P标记亲代噬菌体，由于DNA的半保留复制，如果标记亲代一个噬菌体，则不管复制多少代，只有两个子代噬菌体具有放射性。二、非选择题13(2017年山西太原期中)在研究生物遗传物质的过程中，人们做了很多的实验进行探究，包括著名的“肺炎双球菌转化实验”。(1)某人曾重复了“肺炎双球菌转化实验”，步骤如下。请分析以下实验并回答问题：A将一部分S型细菌加热杀死；B制备符合要求的培养基，并分为若干组，将菌种分别接种到各组培养基上；C将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况。(如图)制备符合实验要求的培养基时，除加入适当比例的水和琼脂外，还必须加入一定量的无机盐、氮源、有机碳源、生长因子等，并调整pH。本实验中的对照组是_。本实验能得出的结论是S型细菌中的某种物质(转化因子)能使_。从你现有的知识分析，“R型细菌变成S型细菌”这一变异属于_，加热杀死的S型细菌中的DNA仍有活性的原因可能是_。(2)艾弗里等人通过实验证实了在上述细菌转化过程中，起转化作用的是DNA。请利用DNA酶(可降解DNA)作试剂，选择适当的材料用具，设计实验方案，验证“促进R型细菌转化成S型细菌的物质是DNA”，并预测实验结果，得出实验结论。实验设计方案：第一步：从S型细菌中提取DNA。第二步：制备符合要求的培养基，均分为三份，编号为A、B、C，分别作如下处理。编号ABC处理不加任何提取物加入提取出的S型细菌的DNA_第三步：将_分别接种到三组培养基上。第四步：将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况。预测实验结果：_。得出实验结论：S型细菌的DNA分子可以使R型细菌转化为S型细菌，DNA结构要保持_才能完成此转化过程。【答案】(1)1、2、3组R型细菌转化为S型细菌基因重组DNA热稳定性较高(2)加入提取出的S型细菌的DNA和DNA酶R型细菌A、C组中均未出现S型细菌，只有B组培养基中出现S型细菌完整【解析】(1)通过对比可知，加热杀死的S型细菌与R型细菌混合在一起，可以转化出活的S型细菌，说明S型细菌中有某种物质能使R型细菌转化为S型细菌。(2)第二步中要形成对照，主要体现S型细菌的DNA能发生转化，而经过DNA酶处理，使DNA水解无法发生转化。只有加入S型细菌的DNA，才能发生转化成S型活菌的过程，而经过DNA酶处理后的S型细菌的DNA，因水解失去原有DNA的作用而无法发生转化。通过对照可知，只加入R型细菌不会产生S型细菌，加入S型细菌的DNA才能发生转化产生S型细菌，而加入S型细菌的DNA和DNA酶后，不能产生S型细菌，从反面又证明使R型细菌转化为S型细菌的物质是DNA。14按照图示1234进行实验，本实验验证了朊病毒是蛋白质侵染因子，它是一种只含蛋白质而不含核酸的病原微生物，题中所用牛脑组织细胞为无任何标记的活体细胞。(1)本实验采用的方法是_。(2)从理论上讲，离心后上清液中_(填“能大量”或“几乎不能”)检测到32P，沉淀物中_(填“能大量”或“几乎不能”)检测到32P，出现上述结果的原因是_。(3)如果添加试管5，从试管2中提取朊病毒后先加入试管5，同时添加35S标记的(NH4)SO4，连续培养一段时间后，再提取朊病毒加入试管3，培养适宜时间后离心，检测放射性应主要位于_中，少量位于_中，原因是_。(4)一般病毒同朊病毒之间的最主要区别是：病毒侵入细胞是向宿主细胞提供_(物质)，利用宿主细胞的_进行_。【答案】(1)同位素标记法(2)几乎不能几乎不能朊病毒不含核酸只含蛋白质，蛋白质中磷含量极低，故试管2中提取的朊病毒几乎不含32P(3)沉淀物上清液经试管5中牛脑组织细胞培养出的朊病毒(蛋白质)被35S标记，提取后加入试管3中，35S随朊病毒侵入牛脑组织细胞中，因此放射性物质主要位于沉淀物中。同时会有少量的朊病毒不能成功侵入牛脑组织细胞，离心后位于上清液中，因此上清液中含少量放射性物质(4)核酸核苷酸和氨基酸(原料)自身核酸的复制和蛋白质的合成【解析】朊病毒不能独立生活，在活细胞内才能增殖，所以要标记朊病毒需先培养带标记的宿主细胞牛脑组织细胞，再让朊病毒侵染带标记的牛脑组织细胞，完成对朊病毒的标记。因为朊病毒没有核酸，只有蛋白质，蛋白质中磷含量极低，所以试管2中提取的朊病毒几乎不含32P；用35S标记的朊病毒侵入牛脑组织细胞，少量朊病毒不能侵染成功，所以培养离心后，放射性物质主要位于沉淀物中，上清液中含少量放射性物质。朊病毒是一类非正常的病毒，它不含有通常病毒所含有的核酸，是一类能侵染动物并在宿主细胞内复制的小分子无免疫性疏水蛋白质，又称蛋白质侵染因子，这是它与其他病毒的不同之处。15下面是兴趣小组为探究某种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：略。(2)材料用具：显微注射器，该流感病毒的核酸提取液，猪胚胎干细胞，DNA水解酶和RNA水解酶等。(3)实验步骤：第一步：把该流感病毒核酸提取液分成相同的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A、B、C三组处理过的核酸提取物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，然后从培养好的猪胚胎干细胞中抽取样品，检测是否有该流感病毒产生。(4)请预测结果及结论：_。_。若A、B、C三组均出现该流感病毒，则该流感病毒的遗传物质既不是DNA也不是RNA。【答案】(3)分别用等量的相同浓度的DNA水解酶、RNA水解酶处理A、B两组核酸提取液，C组不做处理(4)若A、C两组出现该流感病毒，B组没有出现，则该流感病毒的遗传物质是RNA若B、C两组出现该流感病毒，A组没有出现，则该流感病毒的遗传物质是DNA【解析】病毒是由蛋白质外壳和核酸组成的，核酸是遗传物质，核酸为DNA或RNA其中一种，根据题目要求探究的问题及给予的材料、试剂分析可知，实验中分别利用DNA水解酶、RNA水解酶处理该病毒核酸提取液，然后再注射到猪胚胎干细胞中培养，由于酶具有专一性，可根据培养后是否检测到该流感病毒来判断其核酸类型。