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DNA是主要的遺傳物質(zhì) 基礎達標 1.(2018遼寧六校協(xié)作體期初考試)下列關于遺傳物質(zhì)的探索歷程的敘述,正確的是(　　) A.格里菲思肺炎雙球菌轉化實驗可以證明轉化因子是S型細菌的DNA B.艾弗里肺炎雙球菌轉化實驗不足以完全證明DNA是遺傳物質(zhì) C.噬菌體侵染細菌實驗之所以更有說服力,是因為其蛋白質(zhì)與DNA完全分離 D.為確認蛋白質(zhì)外殼是否注入細菌體內(nèi),可用32P標記噬菌體 答案 B 解析 格里菲思肺炎雙球菌轉化實驗不能證明轉化因子是DNA,A項錯誤;艾弗里的實驗所提純的DNA中仍然含有少量的蛋白質(zhì),因此不足以完全證明DNA是遺傳物質(zhì),B項正確;噬菌體侵染細菌實驗是利用同位素標記法間接地將DNA和蛋白質(zhì)分開,而不是完全分離,C項錯誤;為確認蛋白質(zhì)外殼是否注入細菌體內(nèi),可用35S標記噬菌體,D項錯誤。 2.(2018四川雅安檢測)將R型細菌與加熱殺死的S型細菌混合后,注射到小鼠體內(nèi),小鼠死亡。該小鼠體內(nèi)S型、R型細菌含量變化情況以及與此相關的敘述,正確的是(　　) A.最可能是圖1,小鼠的免疫調(diào)節(jié)致使R型細菌數(shù)量逐漸下降 B.最可能是圖2,小鼠體內(nèi)的S型細菌最初來自R型細菌的轉化 C.最可能是圖1,死亡小鼠體內(nèi)只能分離出活的S型細菌 D.最可能是圖2,小鼠體內(nèi)S型細菌與R型細菌為共生關系 答案 B 解析 隨著R型細菌轉化成S型細菌以及S型細菌通過分裂繁殖,S型細菌的數(shù)量變化呈“S”型曲線;而R型細菌被注射到小鼠體內(nèi),開始時大部分會被免疫系統(tǒng)消滅,隨著小鼠免疫系統(tǒng)被破壞,R型細菌數(shù)量又會增加。 3.(2018遼寧六校協(xié)作體期初考試)某同學分離純化了甲、乙兩種噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA,重新組合為“雜合”噬菌體,然后分別感染大腸桿菌,并對子代噬菌體的表現(xiàn)型做出預測,見下表。其中預測正確的是(　　) “雜合”噬菌體的組成 實驗預期結果 預期結果序號 子代表現(xiàn)型 甲的DNA+乙的蛋白質(zhì) 1 與甲種一致 2 與乙種一致 乙的DNA+甲的蛋白質(zhì) 3 與甲種一致 4 與乙種一致 A.1、3　　　　B.1、4　　　　C.2、3　　　　D.2、4 答案 B 解析 DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)。組成成分為甲的DNA和乙的蛋白質(zhì)的“雜合”噬菌體感染大腸桿菌后,得到的子代噬菌體的表現(xiàn)型與甲種一致;組成成分為乙的DNA和甲的蛋白質(zhì)的“雜合”噬菌體感染大腸桿菌后,得到的子代噬菌體的表現(xiàn)型與乙種一致。 4.下列關于肺炎雙球菌的體內(nèi)和體外轉化實驗以及噬菌體侵染細菌實驗的敘述,正確的是(　　) A.三個實驗都用到了同位素標記法 B.三個實驗的設計思路是一致的 C.三個實驗所涉及生物的遺傳物質(zhì)都是DNA D.三個實驗都能得出DNA是遺傳物質(zhì)的結論 答案 C 解析 肺炎雙球菌的體內(nèi)和體外轉化實驗都沒有用到放射性同位素標記法,A項錯誤;三個實驗中,只有肺炎雙球菌的體外轉化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的設計思路相同,B項錯誤;三個實驗所涉及的生物有噬菌體、小鼠、細菌,它們的遺傳物質(zhì)都是DNA,C項正確;肺炎雙球菌的體內(nèi)轉化實驗證明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,并沒有證明DNA是遺傳物質(zhì),D項錯誤。 5.如果用3H、15N、35S標記噬菌體后,讓其侵染細菌(無放射性),對此分析正確的是(　　) A.只有噬菌體的蛋白質(zhì)被標記了,DNA沒有被標記 B.子代噬菌體的外殼中可檢測到3H、15N、35S C.子代噬菌體的DNA分子中可能檢測到3H、15N D.子代噬菌體的DNA分子中部分含有3H、14N、32S 答案 C 6.用32P或35S標記T2噬菌體并分別與無標記的細菌混合培養(yǎng),保溫一定時間后經(jīng)攪拌、離心得到上清液和沉淀物,并測量放射性。下列關于此實驗的敘述,錯誤的是(　　) A.實驗目的是研究遺傳物質(zhì)是DNA還是蛋白質(zhì) B.保溫時間過長會使32P標記組上清液的放射性偏低 C.攪拌不充分會使35S標記組沉淀物的放射性偏高 D.實驗所獲得的子代噬菌體不含35S,而部分可含有32P 答案 B 解析 本實驗是用32P和35S分別標記噬菌體的DNA與蛋白質(zhì)來研究遺傳物質(zhì)是DNA還是蛋白質(zhì),A項正確;保溫時間長,會導致細菌裂解,噬菌體釋放出來,一部分含32P標記的DNA的噬菌體會存在于上清液中,使上清液放射性偏高,B項錯誤;攪拌不充分,會導致親代噬菌體外殼吸附在細菌上,隨著細菌一起沉淀,所以35S標記組沉淀物放射性會偏高,C項正確;被35S標記的親代噬菌體的外殼未能侵入細菌內(nèi)部,子代噬菌體不含35S,被32P標記的親代噬菌體的DNA會侵入細菌中,子代噬菌體部分含有32P,D項正確。 7.下圖表示用32P標記噬菌體并侵染細菌的過程,其中過程②是利用過程①獲得的大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體。下列相關敘述錯誤的是 (　　) A.過程①的目的是獲得含32P的大腸桿菌 B.過程③培養(yǎng)時間越長,實驗效果越好 C.離心的目的是析出噬菌體,使大腸桿菌沉淀 D.放射性主要分布在沉淀中 答案 B 解析 噬菌體屬于病毒,只能寄生在細胞內(nèi),因此先要用含32P的培養(yǎng)液來標記大腸桿菌,A項正確;過程③培養(yǎng)時間過長,噬菌體從大腸桿菌中釋放出來,導致沉淀中放射性比較低,B項錯誤;離心的目的是讓噬菌體和大腸桿菌分離開,C項正確;32P標記的是噬菌體的DNA,噬菌體的DNA能進入大腸桿菌,因此放射性主要分布在沉淀中,D項正確。 8.下列有關遺傳物質(zhì)的說法,正確的是(　　) A.氨基酸多種多樣的排列順序蘊含著遺傳信息,蛋白質(zhì)是生物體的遺傳物質(zhì) B.原核生物的遺傳物質(zhì)是DNA,病毒的遺傳物質(zhì)是RNA C.具有細胞結構的生物遺傳物質(zhì)都是DNA D.細胞核中的遺傳物質(zhì)是DNA,細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)是RNA 答案 C 解析 生物體的遺傳物質(zhì)是核酸,而不是蛋白質(zhì),A項錯誤。原核生物的遺傳物質(zhì)是DNA,而病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA,B項錯誤。具有細胞結構的生物是原核生物和真核生物,含有DNA和RNA兩種核酸,但都是以DNA作為遺傳物質(zhì),C項正確。細胞核和細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)都是DNA,D項錯誤。 9.下圖表示科研人員探究“煙草花葉病毒(TMV)遺傳物質(zhì)”的實驗過程,由此可以判斷下列說法正確的是(　　) A.水和苯酚的作用是分離病毒的蛋白質(zhì)和RNA B.TMV的蛋白質(zhì)不能進入煙草細胞中 C.侵入煙草細胞的RNA進行了逆轉錄過程 D.RNA是TMV的主要遺傳物質(zhì) 答案 A 解析 從圖示分析,TMV放入水和苯酚中振蕩后,RNA和蛋白質(zhì)分離,A項正確;通過接種的方式,TMV的蛋白質(zhì)可以進入煙草細胞中,B項錯誤;此實驗不能看出TMV的RNA在煙草細胞中是否進行了逆轉錄過程,C項錯誤;此實驗說明TMV的遺傳物質(zhì)是RNA,而不是蛋白質(zhì),D項錯誤。 能力提升 1.利用兩種類型的肺炎雙球菌進行相關轉化實驗。各組肺炎雙球菌先進行圖示處理,再培養(yǎng)一段時間后注射到不同小鼠體內(nèi)。下列說法錯誤的是(　　) A.通過e、f對照,能說明轉化因子是DNA而不是蛋白質(zhì) B.f組可以分離出S型和R型兩種肺炎雙球菌 C.f組產(chǎn)生的S型肺炎雙球菌可能是基因重組的結果 D.能導致小鼠死亡的是a、b、c、d四組 答案 D 解析 通過e、f對照,能說明轉化因子是DNA而不是蛋白質(zhì)。f組加入了S型細菌的DNA,可以分離出S型和R型兩種肺炎雙球菌,出現(xiàn)的S型肺炎雙球菌可能是基因重組的結果。a組中的S型細菌經(jīng)煮沸后死亡,d和e組都只含R型細菌,所以,a、d和e組均不能導致小鼠死亡,D項錯誤。 2.對①~⑤這五種生物進行分析比較,結果如下表所示: 生　物 ① ② ③ ④ ⑤ 細胞壁 無 無 有 有 無 所含核 酸種類 DNA DNA或 RNA DNA和 RNA DNA和 RNA DNA和 RNA 是否遵循 孟德爾遺 傳定律 否 否 是 否 是 其中最可能表示肺炎雙球菌和噬菌體的分別是(　　) A.①和③　　　　　　　　　B.⑤和① C.④和② D.④和① 答案 D 解析 肺炎雙球菌屬于原核生物,具有細胞壁,含有DNA和RNA;噬菌體屬于病毒,不具有細胞結構,僅含有DNA一種核酸;兩種生物均不遵循孟德爾遺傳定律,故D項符合題意。 3.圖1、圖2表示T2噬菌體侵染大腸桿菌的相關實驗,某同學據(jù)圖分析總結出6個結論,你認為正確的是(　　) 圖1 圖2 ①甲處的噬菌體一定含有放射性?、谝姨幍氖删w一定不含放射性　③圖1能證明DNA是遺傳物質(zhì),而不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)?、軋D2增設一組35S標記的噬菌體作對照,就能證明DNA是遺傳物質(zhì),而不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)?、萑绻囵B(yǎng)2代以上,甲處DNA分子兩條鏈都有放射性的噬菌體個數(shù)一定增多?、奕绻囵B(yǎng)2代以上,乙處噬菌體的核酸都不含放射性 A.1項 B.2項 C.3項 D.4項 答案 B 解析 分析圖1可知,培養(yǎng)噬菌體的大腸桿菌已被32P或35S標記,故甲處的噬菌體一定含有放射性,①正確;用含有32P標記的1個噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌后,釋放的子代噬菌體乙中,有2個含有放射性,②錯誤;圖1中用含有32P或35S的大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體,獲得被標記的噬菌體,證明了噬菌體增殖時的原料來自大腸桿菌,不能證明DNA是遺傳物質(zhì),③錯誤;圖2增設一組35S標記的噬菌體作對照,可說明在噬菌體增殖過程中,起遺傳效應的物質(zhì)是DNA,因被35S標記的蛋白質(zhì)沒有進入大腸桿菌中,故不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì),④正確;若用含35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌,噬菌體侵染大腸桿菌后,甲處的DNA分子無放射性,⑤錯誤;若培養(yǎng)2代以上,乙處總有2個噬菌體的核酸含放射性,⑥錯誤。 4.在“噬菌體侵染細菌”的實驗中,如果35S標記的噬菌體實驗組(甲組)不進行攪拌,32P標記的噬菌體實驗組(乙組)保溫時間過長,則會出現(xiàn)的異常結果是(　　) A.甲組沉淀物中也會出現(xiàn)較強放射性,乙組上清液中也會出現(xiàn)較強放射性 B.甲組上清液中也會出現(xiàn)較強放射性,乙組上清液中也會出現(xiàn)較強放射性 C.甲組沉淀物中也會出現(xiàn)較強放射性,乙組沉淀物中也會出現(xiàn)較強放射性 D.甲組上清液中也會出現(xiàn)較強放射性,乙組沉淀物中也會出現(xiàn)較強放射性 答案 A 解析 兩組實驗的正?，F(xiàn)象是甲組的放射性主要出現(xiàn)在上清液中,乙組的放射性主要出現(xiàn)在沉淀物中。沒有對甲組進行攪拌會使吸附在細菌表面的噬菌體外殼和細菌一起經(jīng)離心進入沉淀物,導致沉淀物中放射性也較強。對乙組保溫時間過長,細菌裂解,釋放出其中的子代噬菌體,導致上清液中放射性也較強。 5.煙草花葉病毒(TMV)和車前草病毒(HRV)均是能感染煙葉而使之出現(xiàn)感染斑的RNA病毒,用石炭酸處理能使蛋白質(zhì)外殼去掉而只留下RNA,由于兩者的親緣關系較近,能重組其RNA和蛋白質(zhì)形成類似“雜種”的新品系病毒,再用“雜種”病毒感染煙葉,如下圖所示。下列分析錯誤的是(　　) 注a為TMV的蛋白質(zhì)感染煙葉,b為TMV的RNA感染煙葉,c為HRV的蛋白質(zhì)感染煙葉,d為HRV的RNA感染煙葉,e為HRV的蛋白質(zhì)與TMV的RNA雜交后感染煙葉,f為TMV的蛋白質(zhì)與HRV的RNA雜交后感染煙葉。 A.b與d的結果不同,說明不同的RNA控制合成不同的蛋白質(zhì),表現(xiàn)出不同的性狀 B.e中的雜交病毒感染后,在繁殖子代病毒的過程中,合成蛋白質(zhì)的模板是TMV的RNA C.f中的雜交病毒感染后,繁殖出來的子代病毒具有HRV的RNA和HRV的蛋白質(zhì) D.a與b、c與d的結果不同,說明RNA是遺傳物質(zhì),從而證明DNA是主要的遺傳物質(zhì) 答案 D 解析 兩種病毒均為RNA病毒,分析實驗結果可知,RNA是其遺傳物質(zhì),但該實驗不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。 6.在赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗中,用32P標記的T2噬菌體侵染大腸桿菌,理論上,上清液中不應含放射性物質(zhì),下層沉淀物中應具有很高的放射性;而實驗的最終結果顯示:離心后,上清液具有一定的放射性,而下層的放射性強度比理論值略低。 (1)在赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗中,用32P標記T2噬菌體的DNA所體現(xiàn)的實驗方法是　　　　　　　　　　　。 (2)理論上,上清液放射性應該為0,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)實驗數(shù)據(jù)和理論數(shù)據(jù)之間有較大的誤差,對實驗過程進行誤差分析如下。 ①在實驗中,從T2噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng),到用離心機分離,這一段時間如果過長,會使上清液的放射性物質(zhì)含量　　　　,其原因是　 　。 ②在實驗中,如果有一部分T2噬菌體沒有侵染大腸桿菌細胞,是否屬于誤差的來源?　　　,理由是　 　。 (4)在實驗中,赫爾希和蔡斯同時用被35S標記的T2噬菌體侵染大腸桿菌,結果發(fā)現(xiàn)沉淀物中也出現(xiàn)少量放射性物質(zhì),為排除 T2噬菌體的蛋白質(zhì)外殼也是遺傳物質(zhì)的可能,應進一步采取的措施是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)請設計一個方案,來大量制備用35S標記的T2噬菌體(簡要說明): 　。 答案 (1)同位素標記法(同位素示蹤法) (2)T2噬菌體將自己的DNA全部注入大腸桿菌內(nèi) (3)①升高　T2噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放出來,經(jīng)離心后分布于上清液中?、谑恰]有侵入大腸桿菌的T2噬菌體經(jīng)離心后分布于上清液中 (4)在新形成的噬菌體中檢測是否含有35S (5)用含35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌,然后用T2噬菌體侵染該大腸桿菌,即可以得到含有35S標記的T2噬菌體 解析 (1)赫爾希和蔡斯研究T2噬菌體侵染大腸桿菌的方法是同位素標記法,分別用32P和35S標記T2噬菌體。(2)在用32P標記的T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗中,理論上,上清液中放射性應為0,因為T2噬菌體將DNA全部注入大腸桿菌內(nèi),在離心時會隨著大腸桿菌而沉淀。(3)若在上清液中出現(xiàn)放射性,原因有兩種可能:T2噬菌體侵染時間太短,部分噬菌體還沒有侵入大腸桿菌中,或者T2噬菌體侵染時間太長,部分大腸桿菌已裂解,子代T2噬菌體被釋放出來。(4)可以通過檢測新形成的T2噬菌體中是否含有35S來排除T2噬菌體的蛋白質(zhì)外殼也是遺傳物質(zhì)的可能。(5)T2噬菌體寄生在活細胞中,因此不能用含35S的培養(yǎng)基直接培養(yǎng),而應先用含35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌,再用T2噬菌體侵染大腸桿菌,即可得到大量含有35S的噬菌體。 7.20世紀20年代,科學家利用小鼠進行了體內(nèi)轉化實驗來探究遺傳物質(zhì)。 實驗1:R型細菌+小鼠→存活 實驗2:S型細菌+小鼠→死亡→分離出S型細菌 實驗3:S型細菌+加熱+小鼠→存活 實驗4:S型細菌+加熱+R型細菌+小鼠→死亡 請回答下列相關問題。 (1)在實驗4中死亡的小鼠中能夠分離出　　　　　　　　　　細菌。 (2)除了上述通過注射后觀察小鼠的生活情況來判斷R型和S型細菌外,你還可以通過怎樣的方法區(qū)別R型和S型細菌?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)右圖表示實驗4中小鼠體內(nèi)R型細菌的增長曲線,請在圖中繪出S型細菌的增長情況。 (4)該實驗獲得的結論是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)一段時間后,給實驗3中的小鼠注射S型細菌,請預測該小鼠的生活情況?！　　　?。原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案 (1)S型和R型 (2)顯微鏡下觀察細菌有無莢膜(或在固體培養(yǎng)基中培養(yǎng),觀察菌落特征) (3)如下圖 (4)S型細菌中存在著轉化因子 (5)存活　加熱殺死的S型細菌相當于疫苗,刺激小鼠產(chǎn)生大量的抗體和記憶細胞 解析 (1)在實驗4中,加熱殺死的S型細菌使部分R型細菌轉化為S型細菌,因此死亡小鼠中可以分離出R型和S型細菌。(2)R型細菌和S型細菌結構是不同的,在顯微鏡下觀察,有莢膜的為S型細菌,無莢膜的是R型細菌;也可以在固體培養(yǎng)基中培養(yǎng)后觀察菌落特征,菌落表面光滑的是S型細菌,菌落表面粗糙的是R型細菌。(3)繪制圖線要注意:①S型細菌種群數(shù)量將呈“S”型增長;②曲線的初始數(shù)量應為0,且不能從原點開始,必須過一段時間,體現(xiàn)了轉化是需要一定時間的,而且是從無到有的過程;③S型細菌的曲線應先于R型細菌曲線開始增長,且最后數(shù)量要高于R型細菌。(4)通過這個實驗證明,S型細菌中存在著轉化因子,但是具體哪種物質(zhì)是轉化因子還需進一步驗證。(5)在實驗3進行之后,過一段時間再給小鼠注射S型細菌,此時,小鼠已經(jīng)接觸過S型細菌,身體內(nèi)已產(chǎn)生了大量的抗體和記憶細胞,因此,該小鼠可以存活。