2024版新教材高考生物全程一轮总复习课后定时检测案20遗传物质的经典探究实验

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课后定时检测案20　遗传物质的经典探究实验 [基础巩固练]——学业水平一、二考点一　肺炎链球菌的转化实验及噬菌体侵染细菌的实验(Ⅱ)1．[2023·济宁模拟]肺炎链球菌的转化实验中，使R型细菌转化为S型细菌的转化因子是(　　)A．荚膜多糖B．蛋白质C．R型细菌的DNAD．S型细菌的DNA2．[2023·山东泰安市高三模拟]将含有R型肺炎链球菌的培养液加入试管甲，将加热杀死的S型肺炎链球菌破碎后得到的细胞提取物放入试管乙，并在试管乙中加入一定量的RNA酶；将试管甲、乙中的液体混合得到试管丙。下列关于该实验的分析，正确的是(　　)A．加热杀死的S型肺炎链球菌中蛋白质和核酸均失去功能B．试管乙中加入RNA酶的目的是催化转录过程合成mRNAC．此实验并不能证明何种物质是S型肺炎链球菌的遗传物质D．试管甲、乙混合后，试管丙中S型肺炎链球菌的数量多于R型3．[2023·安庆联考]为了探究T2噬菌体的遗传物质，用放射性同位素标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，经保温培养、搅拌离心，然后检测其放射性，预计上清液中应没有放射性，但结果却出现了放射性，则标记的元素及误差原因是(　　)A．P　培养时间过长B．S　培养时间过长C．P　搅拌不够充分　D．S　搅拌不够充分4．[经典模拟]赫尔希和蔡斯用噬菌体侵染大肠杆菌，离心后，甲组上清液放射性低，沉淀物放射性高；乙组刚好相反。下列说法正确的是(　　)A.甲组的噬菌体是用35S标记其蛋白质B．乙组的噬菌体是用32P标记其蛋白质C．甲组产生的子代噬菌体均含有放射性D．乙组产生的子代噬菌体均不含放射性5．[2023·福建厦门市高三二模]下图表示T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的流程。下列分析正确的是(　　)A．该实验的设计思路是分离提纯DNA和蛋白质，单独研究它们的作用B．用T2噬菌体作为实验材料的优点是T2噬菌体只含有蛋白质和DNAC．若搅拌不充分会导致甲、乙两组试管中的a、c放射性都偏高D．通过比较试管中上清液和沉淀物放射性的高低，可证明DNA是遗传物质6．[2023·安徽六校素质测试]科学家艾弗里和同事花了多年时间研究肺炎链球菌的“转化因子”。他们将S型菌破碎，设法去除糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取物，然后进行实验。下列有关叙述错误的是(　　)A．上述提取物与R型菌混合培养，不会出现S型菌落B．上述提取物中加入RNA酶后再与R型菌混合培养，会出现S型菌落C．艾弗里实验得出的结论是DNA是肺炎链球菌的“转化因子”D．由于提取物中还含有极少量的蛋白质，其实验结论仍受到质疑考点二　DNA是主要的遗传物质(Ⅰ)7．[经典高考]叶绿体的DNA能指导自身小部分蛋白质在叶绿体内合成。下列叙述中错误的是(　　)A．叶绿体DNA能够转录B．叶绿体DNA是遗传物质C．叶绿体内存在核糖体D．叶绿体功能不受细胞核调控8．[2023·潍坊模拟]下列关于生物遗传物质的叙述中，哪一项是正确的(　　)A．细胞生物的遗传物质是DNA，非细胞生物的遗传物质是RNAB．真核生物的遗传物质是DNA，原核生物的遗传物质是RNAC．T2噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是主要的遗传物质D．自然界中以DNA为遗传物质的生物类型较多[提能强化练]——学业水平三、四9．S型肺炎链球菌的荚膜表面具有多种抗原类型(如Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型等)，不同的抗原类型之间不能通过突变而发生转换；在特殊条件下离体培养S－Ⅱ型肺炎链球菌可从中分离出R－Ⅱ型菌。格里菲思将加热杀死的S－Ⅲ型菌与R－Ⅱ型菌混合后同时注入小鼠体内，小鼠患病大量死亡，并从患病死亡小鼠体内获得具有活性的S－Ⅲ型菌；而单独注射加热杀死的S－Ⅲ型菌，小鼠未死亡。此实验结果能支持的假设是(　　)A．S－Ⅲ型菌经突变形成了耐高温型菌B．S－Ⅲ型菌是由R－Ⅱ型菌突变形成的C．R－Ⅱ型菌经过转化形成了S－Ⅲ型菌D．加热后S－Ⅲ型菌可能未被完全杀死10．[经典高考]某同学分离纯化了甲、乙两种噬菌体的蛋白质和DNA，重新组合为“杂合”噬菌体，然后分别感染大肠杆菌，并对子代噬菌体的表型作出预测见下表。其中预测正确的是(　　)A.1、3　　B．1、4C．2、3　　D．2、411．下列关于2019新型冠状病毒(2019－nCoV)侵染人体肺泡叙述正确的是(　　)A．2019－nCoV侵染过程与肺炎链球菌侵染小鼠肺泡过程相似B．2019－nCoV和R型肺炎链球菌侵染人体肺泡都导致人患肺炎C．2019－nCoV侵染人体肺泡繁殖过程包括五步：吸附→注入→合成→组装→释放D．2019－nCoV和S型肺炎链球菌使人患肺炎都因具有荚膜而具有致病性12．(不定项)朊病毒(PrPsc)是一类仅由蛋白质构成的具感染性的因子，朊病毒侵入牛体后，可以诱导牛脑部组织细胞中的蛋白PrPc的空间结构发生改变成为PrPsc，实现朊病毒的增殖，最终引起疯牛病。为验证朊病毒是具有感染性的蛋白质，某小组进行了如下实验。下列相关叙述不正确的是(　　)A．增殖时，合成朊病毒核酸的核苷酸来自牛脑组织细胞B．牛脑组织细胞中合成蛋白PrPc的模板来自朊病毒C．搅拌的目的是使未侵入细胞的朊病毒与细胞分成上层和下层D．预期结果是a、b无放射性，d的放射性明显高于c的13．(不定项)科学家利用基因型为hr(噬菌斑透明且大)和h＋r＋(噬菌斑混浊且小)的两种T2噬菌体同时侵染未被标记的大肠杆菌，大肠杆菌裂解后分离得到了hr、hr＋、h＋r和h＋r＋4种子代噬菌体。以下叙述正确的是(　　)A．可以用32P对噬菌体的DNA进行标记B．T2噬菌体复制的模板、原料和酶均来自大肠杆菌C.两种噬菌体的DNA在大肠杆菌内可能发生了基因重组D．大肠杆菌裂解后，hr、hr＋、h＋r和h＋r＋的比例为1∶1∶1∶114．(不定项)下图为T4噬菌体感染大肠杆菌后，大肠杆菌内放射性RNA与T4噬菌体DNA及大肠杆菌DNA的杂交结果。下列叙述错误的是(　　)A．可在培养基中加入3H­尿嘧啶用以标记RNAB．参与分子杂交的放射性RNA为相应DNA的转录产物C．第0min时，与DNA杂交的RNA来自T4噬菌体及大肠杆菌的转录D．随着感染时间增加，噬菌体DNA的转录减弱，细菌基因活动受到抑制 [大题冲关练]——综合创新·求突破15．[2023·海口中学模拟]如图是赫尔希和蔡斯研究遗传物质实验中的物质示意图及实验过程图，请回答下列问题。(1)图3中用35S标记噬菌体的蛋白质外壳，标记元素所在部位是图2中的________。如果用32P标记噬菌体的DNA，标记元素所在部位是图1中的________。(2)赫尔希和蔡斯选用噬菌体作为实验材料，其原因之一是噬菌体只由__________________________组成。(3)实验中采用搅拌和离心等手段，目的分别是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)仅有图3的实验过程，________________(填“能”或“不能”)说明蛋白质不是遗传物质，原因是________________________________________________________________________________________________________________。16．某研究小组在南极冰层中发现一种全新的病毒，为探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA，做了如下实验。回答下列问题：(1)材料用具：该病毒核酸提取物、DNA酶、RNA酶、小白鼠及等渗生理盐水、注射器等。(2)实验步骤：①取健康且生长状况基本一致的小白鼠若干，随机均分成四组，编号分别为A、B、C、D。②补充完整下表，并将配制溶液分别注射入小白鼠体内。 组别ABCD注射溶液该病毒核酸提取物和RNA酶该病毒核酸提取物和______该病毒核酸提取物________③相同条件下培养一段时间后，观察比较各组小白鼠的发病情况。(3)结果预测及结论：①A、C组发病，________，说明DNA是该病毒的遗传物质；②__________，说明________________。(4)从注射的物质看，该探究实验所依据的生物学原理是________________；从实验现象预测和相关判断看，该实验依据的生物学原理是________________。(5)若该病毒的遗传物质为DNA，则其彻底水解产物有________种。
课后定时检测案201．解析：肺炎链球菌的转化实验中，使R型细菌转化为S型细菌的转化因子是S型细菌的DNA。答案：D2．解析：加热杀死的S型肺炎链球菌中蛋白质变性失活，失去功能，但核酸变性后在低温条件下可复性，A错误；试管乙中加入RNA酶的目的是水解RNA，B错误；此实验由于RNA酶不能水解蛋白质、荚膜多糖、DNA等，故并不能证明何种物质是S型肺炎链球菌的遗传物质，C正确；试管甲、乙混合后，试管丙中有一部分R型细菌转化成S型细菌，但转化率较低，故S型肺炎链球菌的数量少于R型，D错误。答案：C3．解析：由题干信息“预计上清液中应没有放射性”，上清液应为噬菌体的蛋白质外壳，说明标记的是P。上清液出现了放射性，可能是因为培养时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液，从而使上清液中出现放射性。答案：A4．解析：甲组上清液放射性低，沉淀物放射性高，说明甲组标记的是噬菌体的DNA，乙组刚好相反，说明乙组标记的是噬菌体的蛋白质；根据T2噬菌体侵染细菌的特点，只有DNA进入细菌体内，蛋白质没有侵入，因此乙组产生的子代噬菌体均不含放射性，而甲组产生的子代噬菌体只有少数含有放射性，C错误、D正确。答案：D5．解析：该实验最关键的设计思路是设法单独研究DNA和蛋白质的生理作用，但DNA和蛋白质的分开是噬菌体侵染细菌过程中自发形成的，不需要经过专门的分离提纯DNA和蛋白质的过程，该实验中实际只研究了DNA的作用，A错误；用T2噬菌体作为实验材料的优点是结构简单，只含有蛋白质和DNA且在侵染过程中二者可自动分离，B正确；对于甲组，若搅拌不充分会导致上清液a中放射性偏低，反而沉淀物b中的放射性偏高；对于乙组，由于该实验组中的蛋白质外壳没有放射性，即使搅拌不充分，也不会导致c放射性偏高，C错误；通过比较试管中上清液和沉淀物放射性的高低，可证明在噬菌体侵染细菌过程中噬菌体的DNA进入细菌体内，而蛋白质外壳没有进入细菌细胞，对产生的子代噬菌体中放射性检测，只检测到了32P的放射性，却没有检测到35S的放射性，据此证明了DNA是遗传物质，D错误。答案：B6．解析：对S型菌进行破碎，设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，细胞提取物中含有DNA，与R型菌混合培养，会出现S型菌落，A错误；在提取物中加入RNA酶后，只能将RNA水解，其中的DNA与R型菌混合培养，仍会出现S型菌落，B正确；实验获得的结论是DNA是“转化因子”，即DNA是遗传物质，C正确；设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，提取物中可能混有极少量的蛋白质，因此其实验结论受到质疑，D正确。答案：A7．解析：叶绿体的DNA能指导自身小部分蛋白质在叶绿体内的合成，因此叶绿体的DNA能够转录和翻译；也是细胞质内的遗传物质；叶绿体内的基因可以进行表达，也能进行翻译，所以存在核糖体；叶绿体功能受细胞核调控。答案：D8．解析：细胞生物包括真核生物和原核生物，遗传物质都是DNA，非细胞生物病毒的遗传物质是DNA或RNA；T2噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质；自然界中以DNA为遗传物质的生物类型较多，所以DNA是主要的遗传物质。答案：D9．解析：加热杀死的S－Ⅲ型菌与R－Ⅱ型菌混合后同时注入小鼠体内，小鼠患病大量死亡，并从患病死亡小鼠体内获得具有活性的S－Ⅲ型菌；而单独注射加热杀死的S－Ⅲ型菌小鼠未死亡，说明R－Ⅱ型菌经过转化形成了S－Ⅲ型菌。答案：C10．解析：由题可知，两种噬菌体均为DNA病毒，即DNA决定了病毒的遗传性状，甲的DNA＋乙的蛋白质组成“杂合”噬菌体，“杂合”噬菌体的子代表型与甲种一致；乙的DNA＋甲的蛋白质组成“杂合”噬菌体，“杂合”噬菌体的子代表型与乙种一致。答案：B11．解析：2019－nCoV侵染过程是RNA注入宿主细胞内增殖而导致的疾病，肺炎链球菌的致病性在于荚膜能抵抗人体的吞噬作用，致使其在体内大量繁殖引起疾病，A错误；粗糙型或称R型肺炎链球菌，菌体无荚膜，一般无致病性，B错误；2019－nCoV侵染人体肺泡繁殖过程包括五步：吸附→注入→合成→组装→释放，C正确；2019－nCoV能够致病是因为其在宿主细胞增殖，使宿主细胞裂解而导致的，D错误。答案：C12．解析：朊病毒是一类仅由蛋白质构成的具感染性的因子，不含核酸，A错误；牛脑组织细胞中合成蛋白PrPc的模板是由牛自身提供的，朊病毒可以诱导该蛋白的空间结构发生改变而变成PrPsc，B错误；搅拌的目的是使未侵入细胞的朊病毒与细胞分离，离心的目的是让溶液分层，C错误；朊病毒的成分是蛋白质，而蛋白质一般含有S元素而不含P元素，则用放射性P元素培养朊病毒没有放射性，因此图中a、b均无放射性；而用放射性S元素培养朊病毒有放射性，由于大部分朊病毒侵入牛脑后进入了沉淀物，因此图中d的放射性明显高于c的，D正确。答案：ABC13．解析：DNA分子中含有P元素，可以用32P对噬菌体的DNA进行标记，A正确；T2噬菌体复制的模板来自亲代噬菌体，原料和酶均来自大肠杆菌，B错误；基因型为hr和h＋r＋的两种T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，大肠杆菌裂解后可得到hr、hr＋、h＋r和h＋r＋4种子代噬菌体，说明两种噬菌体的DNA在大肠杆菌内可能发生了基因重组，C正确；基因型为hr和h＋r＋的两种T2噬菌体同时侵染未被标记的大肠杆菌，大肠杆菌裂解后分离得到hr、hr＋、h＋r和h＋r＋4种子代噬菌体，由于不属于有性生殖，并且两种噬菌体的数量未知，交换的比例未知等，其比例不一定为1∶1∶1∶1，D错误。答案：AC14．解析：尿嘧啶是RNA特有的碱基，因此可以用3H­尿嘧啶标记RNA，A正确；RNA是以DNA的一条链为模板通过转录合成的，因此参与分子杂交的放射性RNA为相应DNA的转录产物，B正确；在第0min时，T4噬菌体还没有感染大肠杆菌，大肠杆菌体内不存在T4噬菌体的DNA，因此与DNA杂交的RNA不可能来自T4噬菌体，C错误；题图显示随着感染时间增加，和T4噬菌体DNA杂交的放射性RNA所占百分比越来越高，而和大肠杆菌DNA杂交的放射性RNA所占百分比越来越低，说明噬菌体DNA的转录增加，而细菌基因活动受到抑制，D错误。答案：CD15．解析：(1)32P标记的是①(磷酸基团)，⑤不含S，有些R基含S，故35S标记的是R基。(2)噬菌体侵染细菌的实验思路是单独观察生物体内每一种化学成分的作用，而噬菌体只由蛋白质外壳和DNA组成，这是它被选为实验材料的原因之一。(3)实验过程中采用了搅拌和离心等手段，搅拌的目的是让噬菌体的蛋白质外壳与细菌分离，离心是让上清液中析出重量较轻的噬菌体外壳，以便观察放射性存在的部位。(4)图3实验中蛋白质外壳没有进入细菌体内，不能说明噬菌体的蛋白质不是遗传物质。答案：(1)④　①　(2)蛋白质外壳和DNA　(3)搅拌的目的是让噬菌体的蛋白质外壳与细菌分离，离心的目的是让上清液中析出重量较轻的噬菌体的外壳　(4)不能　蛋白质外壳没有进入细菌体内16．解析：(2)因为实验目的是探究遗传物质是DNA还是RNA，因此相应的酶能水解核酸，故应在B处加入的是提取的核酸和DNA酶，而D组作为空白对照应加入等量的生理盐水。(3)如果A、C组发病，B、D组未发病，说明DNA是该病毒的遗传物质，因为DNA酶能将DNA水解。如果B、C组发病，A、D组未发病，说明RNA是该病毒的遗传物质，因为RNA酶能将RNA水解。(4)酶具有专一性，遗传物质控制生物的性状。(5)若该病毒的遗传物质为DNA，则其彻底水解产物有脱氧核糖，磷酸和4种含氮碱基，共6种。答案：(2)②DNA酶　生理盐水　(3)①B、D组未发病　②B、C组发病，A、D组未发病　RNA是该病毒的遗传物质　(4)酶具有专一性　核酸控制生物的性状　(5)6