浙科版 (2019)必修2《遗传与进化》第一节 核酸是遗传物质同步训练题

这是一份浙科版 (2019)必修2《遗传与进化》第一节 核酸是遗传物质同步训练题，共14页。

基础过关练
题组一 肺炎链球菌转化实验
1.在肺炎链球菌的转化实验中,将无毒性的R型细菌和被加热杀死的有毒性的S型细菌混合后注入小鼠体内,在小鼠体内找到了下列哪种类型的细菌( 易错 )
A.有毒性的R型细菌
B.无毒性的R型细菌和有毒性的S型细菌
C.只发现有毒性的S型细菌
D.无毒性的S型细菌
2.(2021浙江高三三月联考)下列关于“肺炎链球菌转化实验”的叙述,正确的是( )
A.S型肺炎链球菌的菌体为光滑的,R型肺炎链球菌的菌体是粗糙的
B.肺炎链球菌离体转化实验过程中,未使用固体培养基进行培养
C.加热杀死的S型菌和活的R型菌混合注入小鼠体内,会使小鼠患肺炎
D.离体转化实验得到的S型菌与原S型菌遗传信息不相同
3.图示为肺炎链球菌转化实验的部分过程,结合实验,下列说法正确的是( )
A.该实验无法确定R型菌转化为S型菌的转化因子是何物质
B.从图示实验中可以看出R型菌和S型菌能够相互转化
C.从病死小鼠中分离得到的肺炎链球菌只有S型菌而无R型菌
D.加热杀死后的S型菌的DNA分解,故不能使小鼠患病致死
4.(2021浙江丽水高二上期末)为研究引起R型肺炎链球菌转化为S型肺炎链球菌的物质是什么,艾弗里等人进行了肺炎链球菌离体转化实验,其基本过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.培养皿出现S型菌菌落的只有组③
B.该实验能证明肺炎链球菌的主要遗传物质是DNA
C.根据组③和组④的结果推测转化因子是DNA
D.提高组③DNA的纯度,粗糙型的菌落比例更高
5.请利用DNA酶作试剂,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。
(1)设计实验方案。
第一步:从S型细菌中提取DNA,制备符合要求的培养基。
第二步:按照表格中的处理,制备培养基。
第三步: 。
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 生长情况。
(2)预测实验结果: 。
题组二 噬菌体侵染细菌实验
6.(2021浙江嘉兴五中高一下月考)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,经培养、搅拌、离心、检测,悬浮液中的放射性占15%,沉淀物中的放射性占85%。悬浮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,悬浮液中析出较重的大肠杆菌
D.32P标记了噬菌体蛋白质外壳,离心后存在于悬浮液中
7.(2021浙江绍兴高三诊断考)噬菌体侵染细菌实验部分实验示意图如下。下列叙述正确的是( )
A.①过程的目的是获得更多的噬菌体
B.②过程使用的细菌悬液不必进行放射性标记
C.③过程的目的是使噬菌体与细菌充分混合
D.若标记元素为35S,经④过程后,放射性主要集中在沉淀物中
8.T2噬菌体侵染细菌的实验,科学地证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质。某生物兴趣小组用模型模拟的T2噬菌体侵染细菌的过程如图所示。请回答下列问题:
(1)请按照T2噬菌体侵染细菌的过程将图中的字母正确排序: 。
(2)T2噬菌体的遗传物质与RNA相比,特有的化学组成是 。子代T2噬菌体的外壳是在 上合成的,原料由 提供。
(3)用标记的T2噬菌体与细菌混合,短时间保温后进行搅拌,之后离心,测定悬浮液和沉淀物中的放射性强度。搅拌的目的是 ,该过程应发生在图中 过程中(用字母和箭头表示)。
(4)如果用35S标记的噬菌体进行实验,发现悬浮液和沉淀物中都出现较强的放射性,原因最可能是 。
(5)如果用32P标记的T2噬菌体与细菌混合保温,经搅拌、离心后,测定悬浮液放射性强度,放射性强度与保温时间的关系是 。
A.一直上升 B.先升后降
C.先降后升 D.保持不变
题组三 烟草花叶病毒感染和重建实验
9.(2021浙江宁波咸祥高一下期中改编)甲、乙为两种不同的植物病毒,经病毒重建形成“杂种病毒”丙,用病毒丙侵染植物细胞,在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒是( )
10.(2021浙江金华高二上期末改编)下列关于烟草花叶病毒(TMV)重建实验的叙述正确的是( )
A.子代甲中存在A蛋白,但不存在B蛋白
B.图中的“降解”是指用蛋白酶处理病毒
C.此实验证明了RNA病毒的遗传物质是RNA
D.用RNA酶处理过的RNA仍有感染效力
题组四 探索遗传物质证据的实验综合
11.(2021浙江温州瑞安高二上期末)下列关于揭示“核酸是遗传物质的证据”的重要科学实验,叙述正确的是( )
A.肺炎链球菌和T2噬菌体都是原核生物,没有成形的细胞核
B.肺炎链球菌活体转化实验中,小鼠患败血症死亡都是由S型菌引起的
C.用32P标记的噬菌体侵染细菌,实验结果证明DNA是遗传物质
D.用烟草花叶病毒的RNA感染烟叶,在宿主细胞中不能合成病毒蛋白质
12.(2021浙江杭州富阳高二下月考)下列关于“核酸是遗传物质的证据”实验的叙述,不正确的是( )
A.用DNA酶处理S型菌,可使S型菌的DNA降解而不能实现转化
B.单独提取烟草花叶病毒的RNA,与烟草叶片混合培养,可以使叶片出现病斑
C.单独提取噬菌体的DNA,与大肠杆菌混合培养,无法产生子代噬菌体
D.搅拌可促使噬菌体和大肠杆菌分离
13.(2021浙江浙北G2高二上期中)下列各项中,不属于“肺炎链球菌离体转化实验”和“噬菌体侵染细菌实验”共同点的是( )
A.均进行了细菌培养
B.均使用了同位素标记法
C.均证明了DNA是遗传物质
D.均设法将DNA与蛋白质区分开来
能力提升练
题组一 综合分析肺炎链球菌转化实验
1.(2021浙江百校高三模拟改编,)将肺炎链球菌中控制荚膜形成的相关基因记作“A”,无此相关基因记作“a”,下列对甲、乙两组转化实验的相关分析,正确的是( )
实验甲:将加热杀死的S型肺炎链球菌和R型活菌的菌液混合培养。
实验乙:将加热杀死的R型肺炎链球菌和S型活菌的菌液混合培养。
A.实验前的S型菌、R型菌的基因组成分别为AA、aa
B.甲实验中可检出R型活菌、S型活菌,S型菌由R型菌转化而来
C.乙实验中可检出R型活菌、S型活菌,R型菌由S型菌转化而来
D.实验甲与实验乙为一组对照实验
2.(2021浙江金华东阳高二上期中,)利用两种类型的肺炎链球菌进行相关转化实验。各组肺炎链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。下列说法错误的是( )
A.通过E、F对照,能说明转化因子是DNA而不是蛋白质
B.F组可以分离出S型和R型两种肺炎链球菌
C.能导致小鼠死亡的是A、B、C、D四组
D.F组中分离得到的S型菌的遗传信息与B组和D组中的细菌均有差异
3.(2021浙江富阳高三联考,)向小鼠体内注射S型肺炎链球菌会导致小鼠得败血症死亡,而注射疫苗w(可使得机体产生免疫能力)一段时间后再感染该菌能有效减轻小鼠的败血症症状,降低小鼠的死亡率。现要验证疫苗w的预防效果,请根据下列提供的材料与用具完成有关问题。
材料与用具:年龄与体重相似的健康小鼠60只,S型肺炎链球菌悬液,生理盐水,注射器,疫苗w溶液,大鼠饲料等。
注意:疫苗的效果在10天后显现;以小鼠的存活情况为观察指标,疫苗和细菌的具体注射方法不作要求。
(1)写出实验思路:
①将60只年龄与体重相似的健康小鼠 ,给A、B两组小鼠注射等量的生理盐水。
②将各组小鼠在适宜条件下连续饲养10天。
③给A组小鼠注射适量的生理盐水, 。
④将各组小鼠在适宜条件下饲养,每天观察各组小鼠的存活情况,直至患病小鼠死亡或完全康复。
⑤ 。
(2)预测实验结果(以坐标曲线图形式表示小鼠的存活率)。
题组二 综合分析噬菌体侵染大肠杆菌实验
4.()继格里菲思和艾弗里之后,1952年遗传学家赫尔希和他的助手蔡斯以T2噬菌体为实验材料,进行了一个极具说服力的实验——噬菌体侵染细菌实验。请回答下列有关问题。
(1)本实验利用了 技术,关键的设计思路是 。
(2)35S和32P分别标记的是噬菌体的 。通过 的方法分别获得被32P、35S标记的噬菌体,用标记的噬菌体侵染细菌,从而追踪在侵染过程中这两种物质的位置变化。
(3)侵染一段时间后,用搅拌器搅拌,然后离心得到悬浮液和沉淀物,检测悬浮液中的放射性,得到如图所示的实验结果,搅拌的目的是 ,所以搅拌时间少于1 min时,悬浮液中的放射性较低。图中被侵染细菌的存活率基本保持在100%,本组数据的意义是作为对照组,以证明 ,否则悬浮液中 放射性会增强。
(4)本实验得出了 的结论。
答案全解全析
基础过关练
1.B R型细菌无多糖类的荚膜保护,没有毒性,而S型细菌有多糖类的荚膜保护,有毒性。S型细菌中存在某种“转化因子”,能将部分R型细菌转化为S型细菌。因此,无毒性的R型细菌和被加热杀死的有毒S型细菌混合后,在小鼠体内能找到无毒性的R型细菌和有毒性的S型细菌。B正确。
易错警示
一般情况下,R型细菌转化为S型细菌的转化率很低,形成的S型细菌很少,但转化形成的S型细菌可以遗传下去,快速繁殖形成大量S型细菌。
2.D S型肺炎链球菌的菌落是光滑的,R型肺炎链球菌的菌落是粗糙的,A错误;肺炎链球菌离体转化实验过程中,从S型活菌中抽提DNA等物质与R型活菌混合进行液体悬浮培养后,再接种到固体培养基上观察菌落,B错误;加热杀死的S型菌和活的R型菌混合注入小鼠体内,会引起小鼠患败血症,C错误;肺炎链球菌离体转化实验中,转化形成的S型菌的遗传信息部分来自R型菌,与原S型菌的遗传信息存在一定差异,D正确。
3.A 该实验为活体肺炎链球菌转化实验,实验无法确定使R型菌转化为S型菌的转化因子是何物质,A正确;从图示无法得知S型菌能转化为R型菌,B错误;从病死小鼠中分离得到的肺炎链球菌既有S型菌也有R型菌,C错误;加热杀死后的S型细菌已经失去活性,所以不能使小鼠患病致死,DNA不会被加热分解,D错误。
4.C 由于只有S型菌的DNA才能使R型菌转化为S型菌,因此组③的培养皿能出现S型菌菌落,组①中加入的是未分离的S型菌(含有DNA),培养皿中也会出现S型菌菌落,A错误;该实验能证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA,而不是主要遗传物质是DNA,B错误;组③中含有S型菌的DNA,培养皿中出现了S型菌菌落,组④的S型菌DNA被DNA酶水解,培养皿中没有出现S型菌菌落,可推测促进R型菌转化为S型菌的转化因子是S型菌的DNA,C正确;S型菌的菌落光滑,若提高组③DNA的纯度,培养皿中S型菌数量增多,故光滑型的菌落比例会更高,D错误。
5.答案 (1)不加任何提取物 加入提取出的S型细菌DNA和DNA酶 将R型细菌分别接种到三组培养基上 菌落 (2)A、C组中未出现S型细菌菌落;只有B组培养基中出现S型细菌菌落
解析 (1)由于本实验的实验目的是验证促进R型细菌转化成S型细菌的物质是DNA,根据处理方法和所给的实验试剂(DNA酶)可以推知,A组为空白对照,不加任何提取物,B组加入提取出的S型细菌DNA,C组应加入提取的S型细菌DNA和DNA酶,然后将R型细菌分别接种到三组培养基上,观察菌落的生长状况。(2)预测实验结果:由于A中没有加任何提取物,C中的DNA分子被酶水解,所以A、C组中未出现S型细菌菌落;B组中加入了提取出的S型细菌DNA,所以B组培养基中出现S型细菌菌落。
6.A 用32P标记噬菌体的DNA,在侵染大肠杆菌时,噬菌体DNA能够进入细菌体内。但经培养、搅拌、离心、检测,悬浮液中的放射性占15%,原因可能是培养时间偏长,噬菌体大量繁殖后,大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体,A正确;搅拌不充分,吸附在大肠杆菌上的噬菌体蛋白质外壳未与细菌分离,但这不会导致悬浮液带有放射性,B错误;无论离心时间多长,悬浮液中都不会析出较重的大肠杆菌,C错误;P是DNA的特征元素,32P标记噬菌体的DNA,D错误。
7.B ①过程是为了获得带标记的噬菌体,A错误;②过程为带标记的噬菌体侵染大肠杆菌的过程,使用的细菌悬液不必进行放射性标记,B正确;③过程是在搅拌器中进行搅拌,是为了使噬菌体的蛋白质外壳和细菌分离,C错误;35S标记噬菌体蛋白质外壳,故经过④过程后,放射性应主要集中在悬浮液中,D错误。
8.答案 (1)debfca (2)脱氧核糖、胸腺嘧啶 核糖体 细菌 (3)使吸附在细菌上的噬菌体蛋白质外壳与细菌分离 e→f (4)搅拌不充分 (5)C
解析 (1)噬菌体侵染细菌时,只有DNA进入细菌,而蛋白质外壳留在细菌外,图示中a是噬菌体,b是合成、c是释放、d是吸附、e是注入、f是组装,T2噬菌体侵染细菌的过程是d→e→b→f→c→a。(2)T2噬菌体的遗传物质是DNA,与RNA相比,DNA特有的化学组成为脱氧核糖和胸腺嘧啶;T2噬菌体为病毒,没有细胞结构,所以子代T2噬菌体的外壳是在细菌的核糖体上合成的,原料由宿主细菌提供。(3)搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体蛋白质外壳与细菌分离;该过程发生在噬菌体侵入大肠杆菌之后,子代噬菌体释放之前,故对应图中的e→f过程。(4)35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体在侵染细菌时,蛋白质外壳没有进入细菌,经过搅拌、离心后,蛋白质外壳分布在悬浮液中,若搅拌不充分,会导致部分蛋白质外壳没有与细菌分开,随着细菌离心到沉淀物中,使悬浮液和沉淀物都出现较强的放射性。(5)用32P标记的T2噬菌体与细菌混合保温,保温时间不足时,经搅拌、离心后,噬菌体DNA未完全注入细菌,导致悬浮液放射性增强;保温时间合理时,经搅拌、离心后,放射性主要集中在沉淀物中;保温时间过长,细菌裂解,子代噬菌体被释放,经搅拌、离心后,悬浮液放射性增强。
9.D 图中病毒甲、乙为两种不同的植物病毒,而“杂种病毒”丙是由病毒甲的蛋白质外壳和病毒乙的遗传物质重建形成的,而生物的性状是由遗传物质决定的,因此用病毒丙去侵染植物细胞,在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒与提供遗传物质的病毒乙一样。
10.A 子代甲的RNA来自TMV A,故甲中含有A蛋白,但不存在B蛋白,A正确;据图可知:图中的“降解”是指将RNA和蛋白质分离,B错误;TMV感染烟草后,后代病毒的种类是由TMV的RNA决定的,即该实验证明了TMV的遗传物质是RNA,但不能证明RNA病毒的遗传物质是RNA,C错误;RNA用RNA酶处理后将失去感染效力,D错误。
11.B 肺炎链球菌是原核生物,没有成形的细胞核,T2噬菌体为病毒,不具有细胞结构,A错误;S型菌会使小鼠患败血症而死亡,在肺炎链球菌活体转化实验中,小鼠患败血症死亡都是由S型菌引起的,B正确;仅用32P标记的T2噬菌体侵染细菌,缺少对照,还需用35S标记的T2噬菌体侵染细菌,才能证明DNA是遗传物质,C错误;用烟草花叶病毒的RNA感染烟叶,在宿主细胞中可以合成病毒蛋白质,D错误。
12.A 用DNA酶处理S型菌时,DNA酶不能进入S型菌,因此不会使S型菌的DNA降解,A错误;单独提取烟草花叶病毒的RNA,与烟草叶片混合培养,可以使叶片出现病斑,这证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,B正确;单独提取噬菌体的DNA,与大肠杆菌混合培养,由于噬菌体的DNA无侵染大肠杆菌的能力,因此无法产生子代噬菌体,C正确;搅拌可促使吸附在大肠杆菌上的噬菌体和大肠杆菌分离,D正确。
13.B 两个实验均进行了细菌培养,前者培养了肺炎链球菌,而后者培养了大肠杆菌,A正确。肺炎链球菌离体转化实验没有使用同位素标记法,B错误。两个实验均证明了DNA是遗传物质,C正确。肺炎链球菌离体转化实验的设计思路是:把S型细菌中的物质分开,单独观察它们的作用,就可以证明何种物质是“转化因子”;噬菌体侵染细菌实验中,利用噬菌体侵染细菌时,只有DNA进入细菌,而蛋白质外壳留在外面,这样就可以把DNA与蛋白质分开,研究各自的效应,D正确。
能力提升练
1.B S型菌的菌体外有荚膜,R型菌的菌体外无荚膜,细菌为原核生物,转化前的S型菌、R型菌的基因组成分别为A、a,A错误;甲实验中S型菌由R型菌转化而来,转化概率较低,因而该实验中能检出R型活菌、S型活菌,B正确;将加热杀死的R型肺炎链球菌和S型活菌的菌液混合培养,只能检出S型活菌,C错误;实验甲和实验乙存在多个变量,不符合单一变量原则,不属于对照实验,D错误。
2.C E组小鼠不会患病死亡,F组小鼠会患病死亡,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型细菌转化成S型细菌,所以F组可以分离出S型和R型两种肺炎链球菌,B正确;能导致小鼠死亡的是B、C、F组,C错误;B组含有正常的S型菌的DNA,D组含有正常的R型菌的DNA,而F组中分离出来的S型菌的DNA是正常的S型菌的DNA和R型菌DNA重组之后的DNA,三者均有差异,D正确。
3.答案 (1)①随机均分为A、B、C三组,用注射器给C组小鼠注射适量的疫苗w溶液 ③给B、C两组小鼠注射等量的S型肺炎链球菌悬液 ⑤对实验数据进行统计分析
(2)
解析 本实验的目的是验证疫苗w能否有效减轻小鼠的败血症症状,因此自变量为是否注射疫苗w溶液、是否注射S型肺炎链球菌悬液,因变量是小鼠的存活情况,根据实验的对照原则和单一变量原则设计实验步骤,预测实验结果。(1)实验设计要遵循对照原则和单一变量原则,因此60只年龄与体重相似的健康小鼠要随机均分为三组,编号为A组、B组、C组。给A、B两组小鼠同时注射等量的生理盐水,给C组小鼠注射等量的疫苗w溶液;将A、B、C三组小鼠在适宜条件下连续饲养10天;给A组小鼠注射适量的生理盐水作为空白对照,分别给B、C两组小鼠注射用生理盐水配制的等量的S型肺炎链球菌悬液;将三组小鼠在适宜条件下饲养,每天观察三组小鼠的存活情况,直至患病小鼠死亡或完全康复;记录实验数据,并对实验数据进行统计和分析。(2)根据题意可知,事先注射疫苗w一段时间后再感染S型菌能有效减轻小鼠的败血症症状,降低小鼠的死亡率。A组小鼠未注射S型肺炎链球菌悬液,小鼠存活;B组小鼠注射了S型肺炎链球菌悬液,未注射疫苗w溶液,小鼠会死亡;C组小鼠事先注射了疫苗w溶液,再注射S型肺炎链球菌悬液,有效减轻了小鼠的败血症症状,小鼠死亡率降低。坐标曲线图见答案。
4.答案 (1)放射性同位素标记 设法把DNA与蛋白质分开,单独地、直接地观察它们的作用 (2)蛋白质外壳和DNA 用分别含32P、35S的培养基培养大肠杆菌,再用噬菌体分别侵染被32P、35S标记的大肠杆菌 (3)将噬菌体的蛋白质外壳和细菌分离 细菌没有裂解,子代噬菌体没有释放出来 32P (4)DNA是T2噬菌体的遗传物质
解析 (1)本实验利用了放射性同位素标记技术,关键的设计思路是设法把DNA与蛋白质分开,单独地、直接地观察它们的作用。(2)35S和32P分别标记的是噬菌体的蛋白质和DNA。先用分别含32P、35S的培养基培养大肠杆菌,再用噬菌体分别侵染被32P、35S标记的大肠杆菌,可获得被32P、35S标记的噬菌体,用标记的噬菌体侵染细菌。(3)搅拌的目的是将噬菌体的蛋白质外壳和细菌分离,所以搅拌时间少于1 min时,被35S标记的蛋白质外壳部分仍吸附在大肠杆菌上,并随着大肠杆菌离心到沉淀物中,使悬浮液中的放射性较低。图中被侵染细菌的存活率基本保持在100%,本组数据的意义是作为对照组,以证明细菌没有裂解,子代噬菌体没有释放出来,否则悬浮液32P放射性会增强。(4)本实验的结论是DNA是T2噬菌体的遗传物质。
组合编号
A
B
C
处理

加入提取出的
S型细菌DNA

1.B
2.D
3.A
4.C
6.A
7.B
9.D
10.A
11.B
12.A
13.B