2015屆高三生物總復習第六單元第18講《DNA是主要的遺傳物質(zhì)》課時訓練（含解析）

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1、“高中生物穎韜工作室”整理 http://sw.fjjy.org 第六單元 基因的本質(zhì)與表達 第18講　DNA是主要的遺傳物質(zhì) 課時訓練?知能提升 限時式檢測 梯級式提升 (時間:40分鐘　分值:90分) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 測控導航表 知識點 題號及難易度 1.人類對遺傳物質(zhì)的探索 1 2.肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗 2,3,5,10 3.噬菌體侵染細菌實驗 4(中),6(中),7(中),11(中),12 4.生物遺傳物質(zhì)的判斷 8,9 一、選擇題:本大題共9小題,每小題4分,共45分。 1.(2013浙江五校聯(lián)

2、考)人們對遺傳物質(zhì)和基因的認識經(jīng)歷了一個發(fā)展的過程,下列關(guān)于遺傳物質(zhì)和基因的敘述正確的是(　B　) A.以肺炎雙球菌為實驗材料進行了活體細菌轉(zhuǎn)化實驗,證明DNA是遺傳物質(zhì) B.煙草花葉病毒的RNA與車前草病毒的蛋白質(zhì)重建而成的新病毒能感染煙草并增殖出完整的煙草花葉病毒 C.同位素示蹤實驗證明了DNA的半保留復制,生物體通過DNA的復制實現(xiàn)了遺傳信息的表達 D.根據(jù)沃森和克里克構(gòu)建的DNA分子模型,每個磷酸基團上連接1個脫氧核糖 解析:科學家以肺炎雙球菌為實驗材料進行了活體細菌轉(zhuǎn)化實驗,證明S型菌中含有能使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的“轉(zhuǎn)化因子”。生物體通過轉(zhuǎn)錄和翻譯實現(xiàn)了遺傳信息的表達。在DNA

3、分子模型中,每一條鏈末端的磷酸基團上連接1個脫氧核糖,其他位置的磷酸基團上連接2個脫氧核糖。 2.(2013陜西五校三模)下列與艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗相關(guān)的敘述中,錯誤的是(　C　) A.需對S型細菌中的物質(zhì)進行提取、分離和鑒定 B.配制培養(yǎng)基的成分應適合肺炎雙球菌生長和繁殖 C.轉(zhuǎn)化的有效性與R型細菌的DNA的純度有密切關(guān)系 D.實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 解析:艾弗里實驗的基本思路是把S型細菌的各種物質(zhì)分離、提純,觀察它們各自所起的作用。配制的培養(yǎng)基要適合肺炎雙球菌生長和繁殖。轉(zhuǎn)化的有效性與S型細菌的DNA的純度有關(guān)。實驗最終證明了DNA是遺傳物質(zhì),蛋白

4、質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。 3.(2014山西診考)實驗1:將S型細菌的DNA與R型細菌混合培養(yǎng);實驗2:將S型細菌的DNA用DNA酶處理后所得物質(zhì)與R型細菌混合培養(yǎng)。下列相關(guān)敘述正確的是(　D　) A.實驗1的培養(yǎng)基上僅有S型細菌生長 B.實驗2的培養(yǎng)基上有R型和S型細菌生長 C.實驗1、2可以證明DNA是主要的遺傳物質(zhì) D.實驗1與實驗2形成對照 解析:實驗1的培養(yǎng)基上既有S型細菌又有R型細菌,實驗2的培養(yǎng)基上只有R型細菌,A、B錯誤;實驗1與實驗2相互對照,只能說明S型細菌的DNA能使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌,不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì),C錯誤、D正確。 4.(2014江蘇南京調(diào)研

5、)為證明蛋白質(zhì)和DNA究竟哪一種是遺傳物質(zhì),赫爾希和蔡斯做了“噬菌體侵染大腸桿菌”的實驗(T2噬菌體專門寄生在大腸桿菌體內(nèi))。下圖中親代噬菌體已用32P標記,A、C中的方框代表大腸桿菌。下列關(guān)于本實驗及病毒、細菌的敘述正確的是(　B　) A.圖中錐形瓶中的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng)大腸桿菌的,其內(nèi)的營養(yǎng)成分中要加入32P標記的無機鹽 B.若要達到實驗目的,還要再設計一組用35S標記噬菌體的實驗,兩組相互對照,都是實驗組 C.噬菌體的遺傳不遵循基因分離定律,而大腸桿菌的遺傳遵循基因分離定律 D.若本組實驗B(上清液)中出現(xiàn)放射性,則不能證明DNA是遺傳物質(zhì) 解析:題圖中錐形瓶中培養(yǎng)液內(nèi)的營養(yǎng)

6、成分應無放射性標記;要證明DNA是遺傳物質(zhì),還應設計一組用35S標記噬菌體的實驗,兩組相互對照,都是實驗組;大腸桿菌是原核生物,其遺傳不遵循基因分離定律;若本組實驗B(上清液)中出現(xiàn)放射性,可能是培養(yǎng)時間較長,細菌裂解導致的。 5.(2013江淮名校聯(lián)考)關(guān)于“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗”,下列哪一項敘述是正確的(　B　) A.R型細菌與S型細菌DNA混合后,發(fā)生轉(zhuǎn)化是基因突變的結(jié)果 B.用S型細菌DNA與R型活細菌混合后,可能培養(yǎng)出S型菌落和R型菌落 C.用DNA酶處理S型細菌DNA后與R型活細菌混合,可培養(yǎng)出S型細菌菌落和R型細菌菌落 D.格里菲思用R型活細菌與死S型細菌混合后注射到小

7、鼠體內(nèi),可導致小鼠死亡,這就證明了DNA是遺傳物質(zhì) 解析:肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實質(zhì)是基因重組,A錯誤;用DNA酶處理DNA后,DNA被水解,水解產(chǎn)物不能引起轉(zhuǎn)化現(xiàn)象,C錯誤;格里菲思的實驗中,沒有將DNA與其他物質(zhì)區(qū)分開,所以最終沒有證明S型細菌的哪種物質(zhì)是遺傳物質(zhì),D錯誤;B項所述是艾弗里實驗的過程,證明了S型菌的DNA是轉(zhuǎn)化因子。 6.(2013廣東茂名一模)下圖甲是肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗,圖乙是噬菌體侵染細菌的實驗。關(guān)于這兩個實驗的分析正確的是(　A　) A.甲圖中將R型活菌和S型死菌的混合物注射到小鼠體內(nèi),R型細菌向S型細菌發(fā)生了轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化的原理是基因重組 B.乙圖中攪拌的目

8、的是提供給大腸桿菌更多的氧氣,離心的目的是促進大腸桿菌和噬菌體分離 C.用32P、35S標記的噬菌體,分別侵染未標記的細菌,離心后放射性分別主要在上清液、沉淀物中 D.若用無放射性標記的噬菌體侵染體內(nèi)含35S標記的細菌,離心后放射性主要分布在上清液中 解析:A選項正確,R型細菌向S型細菌轉(zhuǎn)化的原因是S型細菌的DNA進入到R型細菌中,并表達了S型細菌的遺傳性狀;B選項錯誤,攪拌的目的是讓侵染的噬菌體和細菌分離,離心的目的是讓上清液中析出重量較輕的噬菌體;C選項錯誤,分別用32P、35S標記的噬菌體,分別侵染未標記的細菌,離心后放射性分別主要在沉淀物、上清液中;D選項錯誤,若用無放射性的噬菌

9、體,侵染體內(nèi)含35S標記的細菌,離心后放射性主要分布在沉淀物中。 7.(2014成都月考)下圖1中的噬菌斑(白色區(qū)域),是在長滿大腸桿菌(黑色)的培養(yǎng)基上,由一個T2噬菌體侵染細菌后不斷裂解細菌產(chǎn)生的一個不長細菌的透明小圓區(qū),它是檢測噬菌體數(shù)量的重要方法之一?，F(xiàn)利用培養(yǎng)基培養(yǎng)并連續(xù)取樣的方法,得到噬菌體在感染大腸桿菌后數(shù)量的變化曲線(下圖2),下列敘述錯誤的是(　C　) A.培養(yǎng)基中加入含35S或32P的營養(yǎng)物質(zhì),則放射性先在細菌中出現(xiàn),后在噬菌體中出現(xiàn) B.曲線a～b段,細菌內(nèi)正旺盛地進行噬菌體DNA的復制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成 C.曲線b～c段所對應的時間內(nèi)噬菌體共繁殖了10代

10、D.限制c～d段噬菌斑數(shù)量增加的因素最可能是絕大部分細菌已經(jīng)被裂解 解析:本題考查噬菌體代謝及遺傳的特點。包括噬菌體在內(nèi)的所有病毒均是嚴格的寄生生物,無獨立的代謝能力,需要利用寄主細胞的原料增殖,而大腸桿菌可以利用環(huán)境中的物質(zhì)進行代謝。曲線a～b段,正處于噬菌體物質(zhì)合成的階段,細菌未裂解釋放噬菌體;曲線b～c段,噬菌斑從100個增殖到1 000個,是細菌裂解釋放的噬菌體數(shù)量,并不代表噬菌體增殖10代,增殖10代得到的噬菌體數(shù)為100210個,C錯;d～e段噬菌斑數(shù)量達到最大,說明d點之前絕大部分細菌已經(jīng) 裂解。 8.下列關(guān)于遺傳物質(zhì)的說法,錯誤的是(　C　) ①真核生物的遺傳物質(zhì)是DN

11、A?、谠松锏倪z傳物質(zhì)是RNA?、奂毎酥械倪z傳物質(zhì)是DNA?、芗毎|(zhì)中的遺傳物質(zhì)是RNA　⑤甲型H1N1流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA A.①②③ B.②③④ C.②④⑤ D.③④⑤ 解析:真核生物和原核生物的遺傳物質(zhì)都是DNA;細胞核和細胞質(zhì)遺傳物質(zhì)都是DNA;甲型H1N1流感病毒屬于RNA病毒,遺傳物質(zhì)是RNA。 9.下列關(guān)于病毒的敘述中,正確的是(　D　) A.煙草花葉病毒含有5種堿基8種核苷酸 B.噬菌體侵染細菌的實驗證明DNA是主要遺傳物質(zhì) C.腸道病毒可在經(jīng)高溫滅菌的培養(yǎng)基上生長增殖 D.病毒也可以成為基因工程中的載體 解析:病毒只含一種核酸,有4種堿基4種

12、核苷酸;噬菌體侵染細菌的實驗證明DNA是遺傳物質(zhì);腸道病毒屬寄生者,只能在活細胞中增殖,不能在培養(yǎng)基上生長增殖;病毒也可以成為基因工程中的載體。 二、非選擇題:本大題共3小題,共45分。 10.(15分)閱讀下面材料,并填寫文中空白: Ⅰ.1928年,英國微生物學家F.Griffith做了著名的肺炎雙球菌感染小白鼠的實驗: (1)S型:注射小白鼠,小白鼠死亡 (2)R型:注射小白鼠,小白鼠存活 (3)S型:65 ℃加熱滅活,注射小白鼠,小白鼠存活 (4)R型+S型(65 ℃加熱滅活):注射小白鼠,小白鼠死亡 那么綜合上述系列實驗,分析造成實驗(4)結(jié)果的原因,可以作出幾種假設:

13、假設①:R型細菌使S型細菌復活;假設②:是　　　(填“R”或“S”)型細菌轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪活惣毦? Ⅱ.1944年,美國洛克菲勒研究所的O.Avery等改進了F.Griffith的實驗: (1)R型+適量S型細菌無細胞提取物:注射小白鼠,小白鼠死亡。由此可以否定上面的假設　　　　(填“①”或“②”);同時表明被殺死的S型細菌中存在某種活性物質(zhì)(即轉(zhuǎn)化因子),它能使……這種活性物質(zhì)可能是　　　　　　　　　。 若不考慮多糖,繼續(xù)做下面的實驗: (2)R型+適量核酸酶降解S型細菌無細胞提取物:注射小白鼠,小白鼠存活。 Ⅲ.如果實驗Ⅱ就此終止,我們認為還不能得出合理結(jié)論,必須補充一個實驗。請你

14、補充該實驗并預測實驗的結(jié)果: 　。 解析:本題有兩個難點:一個是就F.Griffith實驗(4)結(jié)果作出可能的合理假設,然后根據(jù)實驗結(jié)果進行檢測和判斷;另一個是對題目提供的O.Avery等改進實驗(部分)進行檢測和判斷,并完善設計,其命題意圖是考查對照實驗的設計能力。由“無細胞”可找到否定假設①的答案;通過蛋白酶降解S型細菌中蛋白質(zhì)(剩下S型細菌完整的DNA)而達到目的。 答案:Ⅰ.R　Ⅱ.①　核酸(或核酸、蛋白質(zhì)、多糖)?、?R型+適量蛋白

15、酶降解S型細菌無細胞提取物:注射小白鼠,小白鼠死亡 11.(2014北京海淀期末)(15分)1952年“噬菌體小組”的赫爾希和蔡斯研究了噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA在侵染過程中的功能,請回答下列有關(guān)問題。 (1)他們指出“噬菌體在分子生物學的地位就相當于氫原子在玻爾量子力學模型中的地位一樣”。這句話指出了噬菌體作為實驗材料具有　　　　　　　　　　　　　　　的特點。 (2)通過 的方法分別獲得被32P或35S標記的噬菌體,用標記的噬菌體侵染未被標記的細菌,從而追蹤在侵染過程中　　　　　　　　　　　　變化。 (3)侵染一段時間

16、后,用攪拌機攪拌,然后離心得到上清液和沉淀物,檢測上清液中的放射性,得到如圖所示的實驗結(jié)果。攪拌的目的是　　　　　　　　　　　　,所以攪拌時間少于1 min時,上清液中的放射性　　　　。實驗結(jié)果表明當攪拌時間足夠長以后,上清液中的35S和32P分別占初始標記噬菌體放射性的80%和30%,證明　 　。 圖中“被侵染細菌”的存活率曲線基本保持在100%,本組數(shù)據(jù)的意義是作為對照組,以證明　　　　　　　　　　　　　,否則細胞外 　　　　放射性會增高。 (4)本實驗證明病毒傳遞和

17、復制遺傳特性中　　　　起著重要作用。 解析:本題主要考查噬菌體侵染大腸桿菌的實驗。(1)噬菌體作為實驗材料,是因為其結(jié)構(gòu)簡單,只含有蛋白質(zhì)和DNA(核酸)。(2)噬菌體是病毒,離開活細胞不能繁殖,所以要標記噬菌體,首先應用分別含32P和35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌,再讓噬菌體侵染標記后的大腸桿菌,即可達到標記噬菌體的目的,進而追蹤在侵染過程中蛋白質(zhì)和DNA的位置變化。(3)噬菌體侵染大腸桿菌的時間要適宜,時間過長,子代噬菌體從大腸桿菌體內(nèi)釋放出來,會使細胞外32P含量增高。圖中被侵染細菌的存活率始終保持在100%,說明細菌沒有裂解,沒有子代噬菌體釋放出來。細胞外的35S含量只有80%,原因是在

18、攪拌時侵染細菌的噬菌體外殼沒有全部分離;細胞外的32P含量有30%,原因是有部分標記的噬菌體還沒有侵染細菌。(4)該實驗證明DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)。 答案:(1)結(jié)構(gòu)簡單,只含有蛋白質(zhì)和DNA(核酸)　(2)用分別含32P和35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌,再用噬菌體分別侵染被32P和35S標記的大腸桿菌　DNA和蛋白質(zhì)的位置 (3)將噬菌體和細菌分開　較低　DNA進入細菌,蛋白質(zhì)沒有進入細菌　細菌沒有裂解,沒有子代噬菌體釋放出來　32P　(4)DNA 12.(15分)請利用所給的含有大腸桿菌生長所需各種營養(yǎng)成分的培養(yǎng)基(分別含32P標記的核苷酸和35S標記的氨基酸)、大腸桿菌菌液、T2噬菌

19、體進行實驗,證明DNA是遺傳物質(zhì)。實驗過程: 步驟一:分別取等量含32P標記的核苷酸和含35S標記的氨基酸的培養(yǎng)基裝入兩個相同培養(yǎng)皿中,并分別編號為甲,乙; 步驟二:在兩個培養(yǎng)皿中接入　　　　　　　　　　,在適宜條件下培養(yǎng)一段時間; 步驟三:放入　　　　,培養(yǎng)一段時間,分別獲得　　　　和　　　　標記的噬菌體; 步驟四:用上述噬菌體分別侵染　　　　大腸桿菌,經(jīng)短時間保溫后,用攪拌器攪拌、放入離心管內(nèi)離心; 步驟五:檢測放射性同位素存在的主要位置。 預測實驗結(jié)果: (1)在甲培養(yǎng)皿中獲得的噬菌體侵染大腸桿菌,攪拌、離心后結(jié)果如 　　　　圖。 (2)在乙培養(yǎng)皿中獲得的噬菌體侵染

20、大腸桿菌,攪拌、離心后結(jié)果如 　　　　圖。 解析:本實驗首先應關(guān)注的是T2噬菌體為DNA病毒,高度寄生,不能直接在培養(yǎng)皿中培養(yǎng),所以需將大腸桿菌放入含放射性的培養(yǎng)基中培養(yǎng),然后再通過噬菌體侵染含放射性的大腸桿菌,而使噬菌體獲得放射性元素。由題干可知,甲培養(yǎng)皿含用32P標記的核苷酸,乙培養(yǎng)皿中含用35S標記的氨基酸。因而通過上述過程,甲、乙培養(yǎng)皿中得到的噬菌體分別含有32P、35S。用上述噬菌體分別侵染未被標記大腸桿菌,然后攪拌、離心,依據(jù)噬菌體在侵染過程只有DNA進入,而蛋白質(zhì)外殼不進入的特點,甲培養(yǎng)皿中含32P的噬菌體使大腸桿菌含放射性,實驗結(jié)果應為B;乙培養(yǎng)皿中含35S的噬菌體的放射性

21、僅留在大腸桿菌外的蛋白質(zhì)外殼上,實驗結(jié)果應為A。 答案:等量的大腸桿菌菌液　T2噬菌體　32P　35S　未被標記　(1)B　(2)A 【教師備用】 1.(2013江西南昌調(diào)研)赫爾希與蔡斯用32P標記的T2噬菌體與無標記的細菌培養(yǎng)液混合,一段時間后經(jīng)過攪拌、離心得到了上清液和沉淀物。下列與此有關(guān)的敘述正確的是(　C　) A.32P集中在沉淀物中,上清液中無放射性 B.如果離心前混合時間過長,會導致上清液中放射性降低 C.本實驗的目的是單獨研究DNA在遺傳中的作用 D.本實驗說明蛋白質(zhì)不是T2噬菌體的遺傳物質(zhì) 解析:32P主要集中在沉淀物中,上清液中有少量放射性;如果離心前混合時

22、間過長,大腸桿菌就會破裂,釋放出子代噬菌體,經(jīng)離心后,浮于上清液中,導致上清液中放射性升高;本題中沒有用蛋白質(zhì)去做實驗,故不能說明蛋白質(zhì)不是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)。 2.(2013山東煙臺調(diào)研)閱讀以下材料,回答有關(guān)問題。 從2009年3月底開始,墨西哥、美國等國接連爆發(fā)大規(guī)模甲型H1N1流感疫情,并迅速蔓延至北美地區(qū)以外的國家,全球拉響防疫警報。 某學校生物興趣小組的同學通過查閱資料發(fā)現(xiàn),常見的流感病毒都是RNA病毒,同時提出疑問:甲型H1N1流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA?下面是興趣小組為探究甲型H1N1流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA設計的實驗步驟,請將其補充完整。 (1

23、)實驗目的: 　　　　　　　　　。 (2)材料用具:顯微注射器,甲型H1N1流感病毒的核酸提取液,豬胚胎干細胞,DNA水解酶和RNA水解酶等。 (3)實驗步驟: 第一步:把甲型H1N1流感病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三組, 　 ; 　。 第二步:取等量的豬胚胎干細胞

24、分成三組,用顯微注射技術(shù)分別把A、B、C三組處理過的核酸提取物注射到三組豬胚胎干細胞中。 第三步:將三組豬胚胎干細胞放在相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng)一段時間,然后從培養(yǎng)好的豬胚胎干細胞中抽取樣品,檢測是否有甲型H1N1流感病毒產(chǎn)生。 (4)請預測結(jié)果及結(jié)論: ① 　; ②

25、 　。 ③若A、B、C三組均出現(xiàn)甲型H1N1流感病毒,則甲型H1N1流感病毒的遺傳物質(zhì)既不是DNA也不是RNA。 解析:病毒是由蛋白質(zhì)外殼和核酸組成的,核酸是遺傳物質(zhì),核酸包括DNA和RNA兩類,根據(jù)題目要求探究的問題及給予的材料、試劑分析可知,實驗中分別利用DNA水解酶、RNA水解酶處理該病毒核酸提取液,然后再注射到豬胚胎干細胞中培養(yǎng),由于酶具有專一性,可根據(jù)培養(yǎng)后是否檢測到H1N1病毒來判斷其核酸類型。 答案:(1)探究甲型H1N1流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA　(3)分別用等量的相同濃度的DNA水解酶、RNA水解酶處理A、B兩組核酸提取液,C組不做處理 (4)①若A、C兩組出現(xiàn)甲型H1N1流感病毒,B組沒有出現(xiàn),則甲型H1N1流感病毒的遺傳物質(zhì)是RNA?、谌鬊、C兩組出現(xiàn)甲型H1N1流感病毒,A組沒有出現(xiàn),則甲型H1N1流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA 6