2020年新教材高中生物 課時素養(yǎng)評價七 3.1 DNA是主要的遺傳物質(zhì)（含解析）新人教版必修2

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1、DNA是主要的遺傳物質(zhì) (20分鐘·70分) 一、選擇題(共8小題,每小題6分,共48分) 1.艾滋病病毒的遺傳物質(zhì)是 (　　) A.DNA　　　 B.RNA C.DNA和RNA D.DNA或RNA 【解析】選B。核酸是一切生物的遺傳物質(zhì);有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物含有DNA和RNA兩種核酸,但其遺傳物質(zhì)是DNA;病毒只含一種核酸,因此病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA。而艾滋病病毒只含有RNA,因此RNA是其遺傳物質(zhì)。 2.下列關(guān)于肺炎鏈球菌體內(nèi)和體外轉(zhuǎn)化實驗的說法,錯誤的是 (　　) A.二者所用的材料相同,都是R型和S型兩種肺炎鏈球菌 B.兩實驗都遵循對照原則、單一變量原

2、則 C.二者均把DNA和蛋白質(zhì)分開,單獨處理并觀察它們各自的作用 D.體外轉(zhuǎn)化實驗是在體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗的基礎(chǔ)上進行的 【解題指導(dǎo)】 (1)明確肺炎鏈球菌體內(nèi)和體外轉(zhuǎn)化實驗的實驗原理。 (2)理解生物實驗設(shè)計遵循的基本原則并能與兩實驗過程聯(lián)系。 【解析】選C。二者所用的材料相同,都是R型和S型兩種肺炎鏈球菌,A正確;兩實驗都遵循對照原則、單一變量原則,B正確;肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗沒有把DNA和蛋白質(zhì)分開,C錯誤;體外轉(zhuǎn)化實驗是在體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗的基礎(chǔ)上進行的,D正確。 3.(2019·浙江6月學(xué)考真題)在“噬菌體侵染細(xì)菌實驗”中,可通過某操作實現(xiàn)下圖所示變化。該操作是 (　　)

3、 A.用放射性同位素標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)或DNA B.將放射性同位素標(biāo)記的噬菌體與細(xì)菌混合 C.將噬菌體與細(xì)菌混合液置于攪拌器中攪拌 D.離心并檢測上清液和沉淀物中的放射性 【解析】選C。圖中所示噬菌體外殼與細(xì)菌分離,這應(yīng)該是通過攪拌實現(xiàn)的。 4.(2017·全國卷Ⅱ改編)在證明DNA是遺傳物質(zhì)的過程中,T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗發(fā)揮了重要作用。下列與該噬菌體相關(guān)的敘述,正確的是 (　　) A.T2噬菌體也可以在肺炎鏈球菌中復(fù)制和增殖 B.T2噬菌體病毒顆粒內(nèi)可以合成蛋白質(zhì) C.培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中 D.人體免疫缺陷病毒與T2噬菌體的核酸類

4、型相同 【解析】選C。T2噬菌體只能侵染大腸桿菌,不能侵染肺炎鏈球菌,A錯誤;病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu),不能獨立生活,T2噬菌體病毒顆粒內(nèi)不可以合成蛋白質(zhì),B錯誤;T2噬菌體侵染大腸桿菌時,其DNA進入大腸桿菌,以大腸桿菌的核苷酸為原料,合成子代噬菌體的DNA,而核苷酸中含有P,則培養(yǎng)基中的32P經(jīng)宿主攝取后可出現(xiàn)在T2噬菌體的核酸中,C正確;人體免疫缺陷病毒為RNA病毒,T2噬菌體為DNA病毒,二者所含核酸類型不同,D錯誤。 5.在噬菌體侵染細(xì)菌的實驗中,噬菌體與細(xì)菌保溫時間長短與放射性高低的關(guān)系圖如下,下列關(guān)系中最合理的是哪一組?(注35S標(biāo)記的噬菌體記為甲組,32P標(biāo)記的噬菌體記為乙組) (

5、　　) A.甲組—上清液—b B.乙組—上清液—b C.甲組—沉淀物—c D.乙組—沉淀物—c 【解析】選B。32P標(biāo)記的是噬菌體的DNA,保溫時間過短、過長均會導(dǎo)致上清液中放射性增高。 6.某實驗甲組用35S標(biāo)記的T2噬菌體侵染32P標(biāo)記的大腸桿菌,乙組用32P標(biāo)記的T2噬菌體侵染35S標(biāo)記的大腸桿菌,檢測子代噬菌體的放射性情況。下列有關(guān)敘述正確的是 (　　) A.甲組子代有放射性,乙組子代沒有放射性 B.甲組子代沒有放射性,乙組子代有放射性 C.甲、乙兩組子代都有放射性 D.該實驗?zāi)茏C明T2噬菌體的DNA是遺傳物質(zhì) 【解析】選C。35S標(biāo)記的是T2噬菌體的蛋白

6、質(zhì),蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì),在子代噬菌體中不會出現(xiàn)35S,32P標(biāo)記的大腸桿菌能為T2噬菌體增殖提供原料,使得子代噬菌體有放射性;乙組用32P標(biāo)記的是噬菌體的DNA,DNA是遺傳物質(zhì),在子代噬菌體中能檢測到放射性,35S標(biāo)記的大腸桿菌能為T2噬菌體合成蛋白質(zhì)外殼提供原料,因此子代T2噬菌體也具有放射性。該實驗不能證明T2噬菌體的DNA是遺傳物質(zhì)。 【補償訓(xùn)練】 　　關(guān)于遺傳物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)過程,下列說法錯誤的是 (　　) A.美國科學(xué)家艾弗里通過確鑿的實驗證據(jù)向遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)的觀點提出挑戰(zhàn) B.格里菲思將R型活菌與加熱致死的S型細(xì)菌混合注入小鼠體內(nèi),小鼠體內(nèi)兩種細(xì)菌均有 C.赫爾希和蔡斯利用

7、35S和32P同時標(biāo)記一組T2噬菌體,進行了侵染大腸桿菌的實驗 D.若要利用同位素標(biāo)記T2噬菌體,需先利用含有同位素的培養(yǎng)基培養(yǎng)其宿主細(xì)菌 【解析】選C。艾弗里通過確鑿的實驗證據(jù)向遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)的觀點提出挑戰(zhàn),其實驗是在格里菲思的實驗基礎(chǔ)上進行的,A正確;格里菲思將R型活菌與加熱致死的S型細(xì)菌混合注入小鼠體內(nèi),部分R型活菌會發(fā)生轉(zhuǎn)化,產(chǎn)生S型細(xì)菌,所以小鼠體內(nèi)兩種細(xì)菌均有,B正確;赫爾希和蔡斯利用35S和32P兩種同位素分別標(biāo)記兩組T2噬菌體,并非同時標(biāo)記一組T2噬菌體,C錯誤;若要利用同位素標(biāo)記T2噬菌體,需先利用含有同位素的培養(yǎng)基培養(yǎng)其宿主細(xì)菌(大腸桿菌),再用T2噬菌體侵染含有同位

8、素標(biāo)記的細(xì)菌(大腸桿菌),D正確。 7.煙草花葉病毒(TMV)由蛋白質(zhì)外殼和核酸組成,將TMV變種X的蛋白質(zhì)外殼和變種Y的核酸組成新病毒,感染煙草后可以得到大量病毒,這些病毒為(　　) A.變種X B.X蛋白質(zhì)外殼包裹Y核酸的病毒 C.變種Y D.Y蛋白質(zhì)外殼包裹X核酸的病毒 【解析】選C。由題意知,重組病毒的核酸來源于變種Y,因此由重組病毒感染煙草后可以得到的病毒是變種Y。 8.下列實驗中,不符合“將各種物質(zhì)分開,單獨地、直接地研究其在遺傳中的作用”這一實驗思路的是 (　　) A.格里菲思的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗 B.艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗 C.噬菌體侵染細(xì)菌實驗 D

9、.煙草花葉病毒侵染煙草實驗 【解析】選A。格里菲思的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗中,細(xì)菌的DNA、蛋白質(zhì)和多糖等成分沒有被分開;艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗中,將S型細(xì)菌中的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、RNA分別去除,利用減法原理研究它們的作用;在噬菌體侵染細(xì)菌實驗中,赫爾希和蔡斯用放射性同位素32P和35S分別標(biāo)記T2噬菌體的DNA和蛋白質(zhì),探究T2噬菌體侵染細(xì)菌的過程;煙草花葉病毒侵染煙草實驗中,科學(xué)家們將煙草花葉病毒的RNA和蛋白質(zhì)分別提取出來進行實驗,單獨觀察它們的作用。 二、非選擇題(共2小題,共22分) 9.(12分)如圖為肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗的部分圖解,請據(jù)圖回答: (1)該實驗是______

10、____所做的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗的部分圖解。? (2)該實驗是在__________實驗的基礎(chǔ)上進行的。? (3)S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物中,使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的物質(zhì)最可能是________。? (4)為進一步探究細(xì)胞提取物中使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化物質(zhì)的化學(xué)成分,他們又設(shè)計了下面的實驗。 實驗中加入DNA酶的目的是____________,當(dāng)細(xì)胞提取物中加入DNA酶時,他們觀察到的實驗現(xiàn)象是____________________________。? (5)該實驗?zāi)軌蛘f明______________________________。? 【解析】(1)由實驗圖解可看出,這是肺炎鏈球菌

11、的體外轉(zhuǎn)化實驗,是艾弗里及其同事所做的。 (2)該實驗是在格里菲思實驗的基礎(chǔ)上為進一步證明“轉(zhuǎn)化因子”的化學(xué)成分而設(shè)計的。 (3)組成S型細(xì)菌的有機化合物中,除去大部分蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖類等,剩余的物質(zhì)最可能是核酸。 (4)酶具有專一性,DNA酶可以特異性地水解DNA,細(xì)胞提取物中加入DNA酶時,培養(yǎng)基中只出現(xiàn)R型細(xì)菌。 (5)通過對照實驗說明,蛋白質(zhì)、RNA和脂質(zhì)不是遺傳物質(zhì),DNA是遺傳物質(zhì)。 答案:(1)艾弗里及其同事　(2)格里菲思 (3)核酸 (4)催化細(xì)胞提取物中DNA的水解　培養(yǎng)基中只出現(xiàn)R型細(xì)菌 (5)蛋白質(zhì)、RNA和脂質(zhì)不是遺傳物質(zhì),DNA是遺傳物質(zhì) 10.(

12、10分)繼發(fā)現(xiàn)DNA是生物體的遺傳物質(zhì)之后,科學(xué)家們又將目光轉(zhuǎn)向部分不含DNA的RNA病毒,煙草花葉病毒(TMV)就是其中的一種,它能使煙草葉片出現(xiàn)花葉病斑。下圖所示為相關(guān)的實驗過程,據(jù)圖分析并回答問題: (1)圖中X溶液通常用水和苯酚配制而成,其目的是______________。? (2)據(jù)所學(xué)知識推斷,物質(zhì)甲和乙分別是____________________。? (3)實驗結(jié)束后,可從圖中所示的____________組中分離出完整的TMV病毒。? 【解析】(1)利用水-苯酚溶液的目的是將TMV分離,獲得TMV的蛋白質(zhì)和RNA。(2)能感染正常煙草使之出現(xiàn)相應(yīng)的病斑的是TMV

13、的RNA,所以題圖中甲為TMV的RNA,乙為TMV的蛋白質(zhì)。(3)實驗結(jié)束后,能分離得到完整的TMV的有甲、丙兩組,因為只有這兩組感染了病斑。 答案:(1)將病毒的RNA和蛋白質(zhì)分離　(2)病毒的RNA、蛋白質(zhì) 　(3)甲和丙 (10分鐘·30分) 1.(5分)下列關(guān)于人類對遺傳物質(zhì)探究歷程的敘述,錯誤的是 (　　) A.格里菲思通過肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗推測出轉(zhuǎn)化因子的存在 B.艾弗里發(fā)現(xiàn)S型細(xì)菌的DNA能使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化 C.赫爾希和蔡斯實驗中35S標(biāo)記的T2噬菌體能將放射性成分傳遞給子代 D.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)煙草花葉病毒的RNA能使健康的煙草感染病毒 【解析】選C。格里菲思通過

14、肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗推測,已經(jīng)被加熱致死的S型細(xì)菌中含有轉(zhuǎn)化因子,這種轉(zhuǎn)化因子可將無毒性的R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為有毒性的S型活細(xì)菌,A正確;艾弗里通過肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實驗,發(fā)現(xiàn)S型細(xì)菌的DNA能使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化,B正確;赫爾希和蔡斯實驗中35S標(biāo)記的是T2噬菌體的蛋白質(zhì)外殼,侵染過程中其沒有進入細(xì)菌,所以不能將放射性傳遞給子代,C錯誤;煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,能使健康的煙草感染病毒,D正確。 2.(5分)科學(xué)家從煙草花葉病毒(TMV)中分離出a、b兩個不同品系,它們感染植物產(chǎn)生的病斑形態(tài)不同。下列4組實驗中,不可能出現(xiàn)的結(jié)果是 (　　) 實驗 編號 實驗過程 實驗結(jié)果 病斑

15、 類型 病斑中的病 毒類型 ① a型TMV→感染植物 a型 a型 ② b型TMV→感染植物 b型 b型 ③ 組合病毒(a型TMV的蛋白質(zhì)+b型TMV的RNA)→感染植物 b型 a型 ④ 組合病毒(b型TMV的蛋白質(zhì)+a型TMV的RNA)→感染植物 a型 a型 A.實驗①　　　 B.實驗② C.實驗③ D.實驗④ 【解析】選C。煙草花葉病毒是RNA病毒,遺傳特性是由RNA決定的,實驗③組合病毒的遺傳物質(zhì)是b型TMV的RNA,所以分離出的病毒類型應(yīng)該是b型。 3.(5分)下圖是格里菲思實驗部分示意圖,下列有關(guān)說法正確的是 (　　) A.兩

16、組實驗對照,證明DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) B.第一組小鼠不死亡,是因為肺炎鏈球菌的DNA和蛋白質(zhì)均已變性 C.第二組小鼠死亡,說明有R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成了S型細(xì)菌,進一步說明S型細(xì)菌中存在轉(zhuǎn)化因子 D.從第二組死亡小鼠體內(nèi)分離出的肺炎鏈球菌在培養(yǎng)基上培養(yǎng),都會產(chǎn)生光滑菌落 【解析】選C。兩組實驗無法證明DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì),A錯誤; S型細(xì)菌有致病性,第一組實驗中,將加熱致死的S型細(xì)菌注入小鼠,小鼠不死亡,說明加熱后S型細(xì)菌失去活性,不能說明肺炎鏈球菌的DNA和蛋白質(zhì)均已變性,B錯誤;只有S型細(xì)菌有致病性,會導(dǎo)致小鼠死亡,第二組小鼠死亡,說明有R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成了S型

17、細(xì)菌,進一步說明S型細(xì)菌中存在轉(zhuǎn)化因子,C正確; 從第二組死亡小鼠體內(nèi)分離出的肺炎鏈球菌在培養(yǎng)基上培養(yǎng),會產(chǎn)生R型細(xì)菌和S型細(xì)菌兩種細(xì)菌,故產(chǎn)生的菌落不一定都是光滑菌落,D錯誤。 【實驗·探究】 4.(15分)(2017·全國卷Ⅰ)根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學(xué) 組成,可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型。有些病毒對人類健康會造成很大危害。通常,一種新病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒的類型。 假設(shè)在宿主細(xì)胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換。請利用放射性同位素標(biāo)記的方法,以體外培養(yǎng)的宿主細(xì)胞等為材料,設(shè)計實驗以確定一種新病毒的類型。簡要寫出(1)實驗思路,(2)預(yù)期實驗結(jié)果及結(jié)論即可。(要求:實驗包含可相互

18、印證的甲、乙兩個組) 【解析】本題主要考查DNA與RNA的區(qū)別及同位素標(biāo)記在實驗中的應(yīng)用。 (1)根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學(xué)組成不同,DNA含有堿基T,RNA含有堿基U,可分別用放射性同位素標(biāo)記胸腺嘧啶和尿嘧啶,分別培養(yǎng)宿主細(xì)胞,得到分別標(biāo)記的宿主細(xì)胞后再分別培養(yǎng)新病毒,培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性。 (2)由于遺傳物質(zhì)的復(fù)制需消耗相應(yīng)的核苷酸,若遺傳物質(zhì)是RNA,則新合成的RNA中一定含有堿基U,則標(biāo)記T的一組檢測不到放射性,而標(biāo)記U的一組檢測到放射性;若遺傳物質(zhì)是DNA,新合成的DNA中一定含有堿基T,則標(biāo)記U的一組檢測不到放射性,而標(biāo)記T的一組檢測到放射性。 答案:(1)實驗思路: 甲組:將宿主細(xì)胞放在含有放射性標(biāo)記尿嘧啶的培養(yǎng)基中,之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性。 乙組:將宿主細(xì)胞放在含有放射性標(biāo)記胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中,之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性。 (2)預(yù)期實驗結(jié)果及結(jié)論: 若甲組收集的病毒有放射性,乙組無,即為RNA病毒;反之為DNA病毒。 - 8 -