新教材2023高中生物第3章基因的本質第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質同步測試新人教版必修2

第3章基因的本質第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質[基礎檢查]1.下列關于探究DNA是遺傳物質實驗的相關敘述,正確的是()A.格里菲思的實驗證明了DNA可以改變生物的遺傳性狀B.艾弗里的實驗證明了活的S型細菌能讓活的R型細菌發(fā)生轉化C.赫爾希和蔡斯的實驗中用32P標記噬菌體侵染普通大腸桿菌,培養(yǎng)時間越長,含32P的子代噬菌體越多D.赫爾希和蔡斯的實驗中離心后上清液放射性高而沉淀物放射性低,則親代噬菌體應是用35S標記的解析:格里菲思的實驗證明了S型細菌中存在某種轉化因子,能將R型細菌轉化為S型細菌,A項錯誤;艾弗里的實驗證明了S型細菌的DNA能讓活的R型細菌發(fā)生轉化,B項錯誤;赫爾希和蔡斯的實驗中用32P標記噬菌體侵染普通大腸桿菌,培養(yǎng)時間越長,含32P的子代噬菌體越少,C項錯誤;赫爾希和蔡斯的實驗中離心后細菌主要存在于沉淀物中,故離心后上清液放射性高而沉淀物放射性低,則親代噬菌體應是用35S標記的,D項正確。答案:D2.赫爾希和蔡斯用放射性同位素標記實驗證明噬菌體(如下圖)的遺傳物質是DNA。該實驗成功的關鍵之一是用32P標記了()A.① B.②C.③ D.①和③解析:噬菌體的組成是蛋白質外殼和遺傳物質DNA。蛋白質和DNA的特有元素分別是S、P,它們的同位素分別是35S、32P,故應該用32P標記DNA,即圖中②結構。答案:B3.下圖是噬菌體侵染細菌實驗的部分步驟示意圖,對此實驗有關敘述正確的是()A.本實驗所使用的被標記的噬菌體是接種在含有35S的培養(yǎng)基中獲得的B.圖示實驗步驟中若混合培養(yǎng)后保溫時間過長,則上清液中放射性會增強C.實驗中采用攪拌和離心等手段是為了把DNA和蛋白質分開,再分別檢測其放射性D.噬菌體侵染細菌的實驗未能證明DNA是主要的遺傳物質解析:噬菌體必須寄生在活細菌中才能培養(yǎng),所以被35S標記的噬菌體是接種在用含35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)的大腸桿菌中獲得的,A項錯誤;圖中上清液的放射性很高,說明標記的是噬菌體的蛋白質外殼,不管保溫時間長還是短,始終是上清液的放射性很高,B項錯誤;實驗中采用攪拌和離心等手段是為了把吸附在大腸桿菌上的噬菌體與大腸桿菌分開,C項錯誤;噬菌體侵染細菌的實驗證明了DNA是遺傳物質,但未能證明DNA是主要的遺傳物質,D項正確。答案:D4.將甲型病毒的RNA與乙型病毒的蛋白質結合在一起,組成一個新品系,用這個病毒去感染煙草,則在煙草細胞內分離出來的病毒有()A.甲型的蛋白質和乙型的RNAB.甲型的RNA和乙型的蛋白質C.甲型的蛋白質和甲型的RNAD.乙型的蛋白質和乙型的RNA解析:將甲型病毒的RNA與乙型病毒的蛋白質結合在一起,組成一個新品系,用這個病毒去感染煙草,在煙草細胞內,以甲型病毒的RNA為模板來合成子代病毒的RNA和蛋白質外殼。故在煙草細胞內分離出的病毒為甲型的蛋白質和甲型的RNA。答案:C5.下列關于遺傳物質的說法,錯誤的是()①真核生物的遺傳物質是DNA②原核生物的遺傳物質是RNA③細胞核的遺傳物質是DNA④細胞質的遺傳物質是RNA⑤HIV的遺傳物質是DNA或RNAA.①②③ B.②③④C.②④⑤ D.③④⑤解析:真核生物是由真核細胞組成的,遺傳物質是DNA,主要存在于細胞核中,①正確;原核生物由原核細胞組成,遺傳物質是DNA,主要位于擬核中,②錯誤;細胞核和細胞質中的遺傳物質都是DNA,③正確、④錯誤;HIV沒有細胞結構,遺傳物質是RNA,⑤錯誤。答案:C6.如果用15N、32P、35S共同標記噬菌體,讓其侵染未標記的大腸桿菌后,在產(chǎn)生的所有子代噬菌體的組成結構中,能夠找到的標記元素為()A.在外殼中只能找到35SB.在DNA中能找到15N和32PC.在外殼中只能找到15ND.在DNA中能找到15N、32P和35S解析:15N在親代噬菌體DNA和蛋白質中都有,32P只存在于親代噬菌體DNA中,35S只存在于親代噬菌體蛋白質中;噬菌體侵染細菌后,蛋白質外殼沒有進入細菌,其DNA進入細菌,以自身DNA為模板,利用細菌提供原料,所以可在子代噬菌體的DNA中找到15N和32P,不能找到35S;子代噬菌體的蛋白質外殼由細菌提供原料合成,不含放射性,所以在子代噬菌體的蛋白質外殼中不能找到放射性。答案:B7.下圖為肺炎鏈球菌轉化實驗的部分圖解,請據(jù)圖回答下列問題。(1)該實驗是在格里菲思的肺炎鏈球菌轉化實驗的基礎上進行的,其中格里菲思的實驗得出的結論是_______________________________________。

(2)依據(jù)上圖所示實驗,可以作出的假設。

(3)為驗證(2)的假設,需設計下面甲和乙兩組實驗:甲組乙組①甲組實驗中加入DNA酶的目的是________________________________,

觀察到的實驗現(xiàn)象是

。

②乙組可觀察到的實驗現(xiàn)象是

。

解析:(1)格里菲思的肺炎鏈球菌體內轉化實驗的結論是已經(jīng)加熱致死的S型細菌,含有某種促使R型活細菌轉化為S型活細菌的轉化因子。(2)同時加入R型細菌和S型細菌的DNA,培養(yǎng)基中會同時生長R型細菌和S型細菌,所以可以作出DNA是促使R型活細菌轉化為S型活細菌的轉化因子的假設。(3)①酶具有催化作用,DNA酶能使DNA水解,所以該實驗中加入DNA酶的目的是水解從S型細菌中提取到的DNA;由于S型細菌的DNA被水解,所以觀察到的實驗現(xiàn)象是培養(yǎng)基中只生長R型細菌。②蛋白質、莢膜多糖不是遺傳物質,因此乙組觀察到的實驗現(xiàn)象是培養(yǎng)基中只生長R型細菌。答案:(1)已經(jīng)加熱致死的S型細菌,含有某種促使R型活細菌轉化為S型活細菌的轉化因子(2)DNA是促使R型活細菌轉化為S型活細菌的轉化因子(遺傳物質)(3)①水解從S型細菌中提取到的DNA培養(yǎng)基中只生長R型細菌②培養(yǎng)基中只生長R型細菌[拓展應用]8.艾弗里完成肺炎鏈球菌體外轉化實驗后,持反對觀點者認為“DNA可能只是在細胞表面起化學作用形成莢膜,而不是起遺傳作用”。已知S型細菌中存在能抗青霉素的突變型(這種對青霉素的抗性不是莢膜產(chǎn)生的)。下列實驗設計思路能反駁上述觀點的是 ()A.R型細菌+S型細菌DNA→預期出現(xiàn)S型細菌B.R型細菌+S型細菌DNA→預期出現(xiàn)抗青霉素的S型細菌C.R型細菌+抗青霉素的S型細菌DNA→預期出現(xiàn)抗青霉素的S型細菌D.R型細菌+抗青霉素的S型細菌DNA→預期出現(xiàn)S型細菌解析:R型細菌+S型細菌DNA→預期出現(xiàn)S型細菌,不能反駁上述觀點,A項錯誤;R型細菌+S型細菌DNA→預期出現(xiàn)抗青霉素的S型細菌,不能反駁上述觀點,B項錯誤;R型細菌+抗青霉素的S型細菌DNA→預期出現(xiàn)抗青霉素的S型細菌,說明抗青霉素的S型細菌DNA控制其子代出現(xiàn)了相應的性狀,DNA起遺傳作用,能反駁上述觀點,C項正確;R型細菌+抗青霉素的S型細菌DNA→預期出現(xiàn)S型細菌,不能反駁上述觀點,D項錯誤。答案:C9.用32P和35S標記的噬菌體分別侵染細菌,經(jīng)短時間保溫后,用攪拌器攪拌,然后離心得到上清液和沉淀物,檢測上清液和沉淀物中35S和32P的放射性。據(jù)圖判斷下列敘述錯誤的是()甲乙圖乙中用35S、32P分別標記噬菌體的蛋白質、DNA,標記元素所在部位分別對應于圖甲中的④①B.35S標記的噬菌體侵染細菌實驗中,攪拌時間過短,沉淀物中的放射性升高C.圖乙中的⑦代表攪拌后離心的過程,其中離心的目的是使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離D.35S標記的噬菌體侵染細菌實驗中,保溫時間過長,上清液的放射性會顯著升高解析:35S標記的是噬菌體的蛋白質外殼,蛋白質外殼不進入噬菌體內,所以上清液的放射性不會顯著升高,D項錯誤。答案:D10.隨著對病毒研究的逐漸深入,科學家發(fā)現(xiàn)了RNA病毒,并進行了相關實驗?；卮鹣铝袉栴}。(1)1956年,科學家用苯酚溶液處理煙草花葉病毒(TMV),使其RNA和蛋白質分開,再讓兩者分別去感染煙草。結果發(fā)現(xiàn),蛋白質不能感染煙草,RNA可以感染煙草。證明RNA是TMV的遺傳物質。本實驗最關鍵的設計思路是

。

(2)若上述觀點是正確的,用35S標記的TMV侵染3H標記的煙草,子代病毒存在的放射性元素是,該元素存在于(填物質名稱)中。

(3)研究發(fā)現(xiàn)僅用病毒的RNA感染時,感染率很低,用完整病毒感染時,感染率很高。TMV有許多株系,可根據(jù)在葉片上形成的病斑差異加以區(qū)分。請以苯酚溶液、TMV的S株系和HR株系、正常煙草等適宜材料,設計實驗證明RNA是TMV的遺傳物質(簡要寫出實驗設計并預測實驗結果)。①實驗設計:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________;

②實驗結果:________________________________________________________________________________________________________________。

解析:(1)本實驗將RNA與蛋白質分開單獨感染煙草,觀察它們的作用,所以實驗設計的關鍵思路是把RNA與蛋白質分開,單獨地、直接地去觀察各自的作用。(2)35S標記蛋白質外殼,而TMV的遺傳物質是RNA,不含35S,所以子代中都不含35S,病毒的RNA和蛋白質都含H,并且病毒必須要宿主提供原料,所以子代病毒的蛋白質和RNA都含有3H。(3)根據(jù)題干信息可知,本實驗的目的是證明RNA是TMV的遺傳物質,并且只以RNA侵染時感染率低,因此需要設計重組病毒,實驗設計:利用苯酚溶液處理,使S株系和HR株系的蛋白質和RNA分離;將S株系的蛋白質和HR株系的RNA形成重組病毒1,將HR株系的蛋白質和S株系的RNA形成重組病毒2;讓S株系、HR株系、重組病毒1和重組病毒2分別侵染煙草,一段時間后觀察記錄病斑類型。實驗結果:S株系與重組病毒2形成的病斑類型相同,HR株系與重組病毒1形成的病斑類