1、第三章 基因的本质第1节 DNA是主要的遗传物质测控导航表知识点题号1.对遗传物质的早期推测12.肺炎双球菌转化实验3,4,133.噬菌体侵染细菌实验7,8,9,10,12,144.RNA是遗传物质的实验证据115.综合考查2,5,6,151.探索遗传物质的过程是漫长的,直到20世纪初期,人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的理由不包括(C)A.不同生物的蛋白质在结构上存在差异B.蛋白质与生物的性状密切相关C.蛋白质比DNA具有更高的热稳定性,并且能够自我复制D.蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以储存大量遗传信息解析:蛋白质不具备热稳定性,也不能复制。2.下列对肺炎双球菌和T2噬菌体
2、的相关叙述中,正确的是(B)A.T2噬菌体可寄生在乳酸菌体内B.T2噬菌体头部和尾部的外壳都由蛋白质构成C.R型细菌在培养基上形成的菌落表面光滑D.S型细菌可使人和小鼠患肺炎死亡解析:T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,其头部和尾部的外壳都由蛋白质构成,S型细菌的菌落表面光滑,R型细菌的菌落表面粗糙,S型细菌可使人患肺炎或使小鼠患败血症。3.格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验,下列关于此实验的结论不正确的是(C)A.说明了R型活细菌是无毒性的B.说明了R型活细菌在一定条件下能够转化为S型细菌C.说明了肺炎双球菌的遗传物质是DNAD.说明了加热杀死的S型细菌是无毒的解析
3、:格里菲思的实验证明并推论已经被加热杀死的S型细菌中,必然含有某种促使无毒性的R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌的“转化因子”,并没有证明遗传物质就是DNA。4.艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验,结果如表所示。由表可知(C)实验组号接种菌型加入S型细菌的物质培养皿长菌情况R型蛋白质R型R型荚膜多糖R型R型DNAR型、S型R型DNA(经DNA酶处理)R型A.不能证明S型细菌的蛋白质不是转化因子B.说明S型细菌的荚膜多糖有酶活性C.和说明S型细菌的DNA是转化因子D.说明DNA是主要的遗传物质解析:实验过程中,组加入的蛋白质和组加入的荚膜多糖不能促使R型细菌的转化,说明二者不是转化因子;
4、组加入的DNA能促使R型细菌的转化,组加入的经DNA酶处理的DNA不能促使R型细菌转化,说明DNA是转化因子。5.下列关于生物遗传物质的叙述,不正确的是(D)A.牛的遗传物质是DNAB.除部分病毒以外,生物的遗传物质都是DNAC.烟草花叶病毒的遗传物质水解能产生4种核糖核苷酸D.生物细胞内DNA较多,所以DNA是主要的遗传物质解析:牛是高等动物,属于细胞生物,细胞生物的遗传物质都是DNA;除RNA病毒以外,生物的遗传物质都是DNA;烟草花叶病毒的遗传物质水解能产生4种核糖核苷酸;由于整个生物界中绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以DNA是主要的遗传物质。6.下列关于探索核酸是遗传物质实验的相关
5、叙述中,错误的是(B)A.噬菌体侵染细菌实验中搅拌可使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离B.烟草花叶病毒的感染和重建实验证明了含RNA的生物中,RNA是遗传物质C.肺炎双球菌转化实验是证实DNA作为遗传物质的最早证据来源D.肺炎双球菌转化实验证实了DNA是遗传物质,DNA赋予了生物遗传特性解析:噬菌体侵染细菌实验中搅拌可使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离;烟草花叶病毒的感染和重建实验证明了烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,不能证明含RNA的生物中,RNA是遗传物质;肺炎双球菌转化实验是证实DNA作为遗传物质的最早证据来源;肺炎双球菌转化实验证实了DNA是遗传物质,DNA赋予了生物遗传特性。7.噬菌体侵
6、染细菌繁殖形成的子代噬菌体(B)A.含有细菌的氨基酸,都不含有亲代噬菌体的核苷酸B.含有细菌的核苷酸,都不含有亲代噬菌体的氨基酸C.含有亲代噬菌体的核苷酸,不含有细菌的氨基酸D.含有亲代噬菌体的氨基酸,不含有细菌的核苷酸解析:噬菌体侵染细菌的过程中,只有DNA进入细菌,所以指导蛋白质合成的DNA来自噬菌体,其他原料包括氨基酸和酶等均由细菌提供。因此繁殖形成的子代噬菌体含有细菌的核苷酸,都不含有亲代噬菌体的氨基酸。8.“噬菌体侵染细菌的实验”是研究遗传物质的经典实验,主要过程如下:标记噬菌体噬菌体与细菌混合培养搅拌、离心检测放射性。下列叙述正确的是(A)A.需要分别被35S和32P标记的细菌B.
7、中少量噬菌体未侵入细菌会导致实验失败C.的作用是加速细菌的解体D.的结果是沉淀物中检测到放射性解析:标记噬菌体需要先用含35S或32P的培养基培养细菌。中少量噬菌体如果未侵入细菌会导致上清液中有少量放射性,但并不影响实验的结果。搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。以35S标记的噬菌体侵染细菌的实验中,上清液中含有较高的放射性,以32P标记的噬菌体侵染细菌的实验中,沉淀物中含有较高的放射性。9.如图是噬菌体侵染细菌实验的部分步骤示意图,对此过程的有关叙述中,正确的是(A)A.选用噬菌体作为实验材
8、料的原因之一是其结构简单,成分只有蛋白质和DNAB.被32P标记的噬菌体是通过将其置于含有32P的培养基中直接获得的C.离心后沉淀物的放射性很高,原因是被35S标记的蛋白质在沉淀物中D.图中的实验充分说明了噬菌体的DNA是遗传物质,而蛋白质不是遗传物质解析:本实验选用噬菌体做实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和DNA,侵染细菌时蛋白质和DNA分开,能单独观察它们的作用;噬菌体是病毒,没有细胞结构,不能独立生存,因而不能直接在含有32P的培养基中培养,而应该先用含有32P的培养基培养细菌,然后让噬菌体去侵染带标记的细菌;离心后若沉淀物的放射性很高,原因是被32P标记的DNA存在于沉淀物中;
9、题图中的实验充分说明了噬菌体的DNA是遗传物质,但不能说明蛋白质不是遗传物质。10.如果用15N、32P、35S标记噬菌体后,让其侵染细菌,在产生的子代噬菌体的组成成分中,能够找到的放射性元素为(A)A.可在DNA中找到15N和32PB.可在外壳中找到15N和35SC.可在DNA中找到15N和32P、35SD.可在外壳中找到15N解析:用15N、32P、35S共同标记噬菌体,其中15N标记了噬菌体的DNA和蛋白质外壳,32P标记了噬菌体的DNA,35S标记了噬菌体的蛋白质外壳。噬菌体侵染细菌过程中,蛋白质外壳留在细菌外面,DNA进入细菌内部,在细菌中以噬菌体DNA为模板,利用细菌的原料合成子代
10、噬菌体的蛋白质外壳和DNA,由于DNA复制具有半保留复制的特点,所以在子代噬菌体中能找到15N和32P标记的DNA,但不能找到35S标记的蛋白质。11.如图表示科研人员探究“烟草花叶病毒(TMV)遗传物质”的实验过程,由此可以判断(A)A.水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNAB.TMV的蛋白质不能进入烟草细胞中C.侵入烟草细胞的RNA转化成了DNAD.RNA是TMV的主要遗传物质解析:由图解可知,TMV放在水和苯酚中振荡后,得到了RNA和蛋白质,可见水和苯酚有分离病毒蛋白质和RNA的作用;从图解中不能得出蛋白质是否能进入烟草细胞,没有依据;图解中只显示出病毒侵染烟草增殖子代的现象,不能体现
11、RNA转化成了DNA;可以证明RNA是TMV的遗传物质,但无法证明是“主要”遗传物质。12.下列有关噬菌体侵染细菌实验的叙述,正确的是(D)A.将噬菌体直接接种在含有32P的培养基中可获得32P标记的噬菌体B.与被标记的噬菌体混合的细菌也要用放射性同位素标记C.实验一中,培养时间过短会影响上清液中放射性物质的含量D.实验一中,搅拌不充分会影响上清液中放射性物质的含量解析:噬菌体是病毒,没有独立生存的能力,只能在宿主细胞中生存和繁殖,所以不能将噬菌体直接接种在普通培养基中培养;与被标记的噬菌体混合的细菌不能用放射性同位素标记;实验一中,培养时间过短不会影响上清液中放射性物质的含量,而搅拌不充分会
12、导致上清液中放射性物质的含量降低。13.下图为艾弗里的肺炎双球菌转化实验,请据图回答问题:(1)过程和表明,将S型细菌的和分别与R型活细菌混合培养,其后代均为型细菌。(2)过程表明,将S型细菌的 与R型活细菌混合培养,型细菌转化成型细菌。(3)实验最关键的设计思路是 。解析:(1)过程和表明,将S型细菌的多糖和蛋白质分别与R型活细菌混合培养,其后代都为R型细菌,没有发生转化现象。(2)过程表明,将S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养,其后代有R型细菌和S型细菌,说明有少部分R型细菌转化为S型细菌。(3)实验最关键的设计思路是把具有荚膜的S型细菌的DNA和蛋白质等成分分开,单独地去观察它们在细菌
13、转化过程中的作用。答案:(1)多糖蛋白质R(2)DNA部分RS(3)把具有荚膜的S型细菌的DNA和蛋白质等成分分开,单独地去观察它们在细菌转化过程中的作用14.下表为噬菌体侵染大肠杆菌的实验。请根据实验,回答下列问题:编号实验过程和操作结果A组含35S噬菌体+大肠杆菌搅拌、离心检测放射性上清液中的放射性很高,下层沉淀中的放射性很低B组含32P噬菌体+大肠杆菌搅拌、离心检测放射性上清液中的放射性很低,下层沉淀中的放射性很高(1)从理论上分析,A组的下层沉淀和B组的上清液中的放射性应该为零,原因是 。(2)由于实验数据和理论数据之间存在着较大差异,请对实验过程进行分析。在A组实验的沉淀中检测到放射
14、性,可能的原因是 。在B组实验中,32P标记的噬菌体和大肠杆菌混合培养时间过长,会使上清液中放射性含量,其可能的原因是 。实验中32P标记的噬菌体(填“能”或“不能”)全部侵染到大肠杆菌的体内,这(填“是”或“不是”)误差的来源,理由是 。(3)子代噬菌体合成其蛋白外壳的场所是。解析:(1)由于亲代噬菌体侵染细菌时,含32P的DNA全部注入到大肠杆菌内,而含35S的蛋白质外壳在大肠杆菌外面,所以理论上分析,A组的下层沉淀和B组的上清液中的放射性应该为零。(2)在A组实验的沉淀中检测到放射性,可能的原因是搅拌不充分,没有将吸附在大肠杆菌外的35S标记的噬菌体外壳与其完全分离。在B组实验中,若32
15、P标记的噬菌体和大肠杆菌混合培养时间过长,则噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来,经离心后分布于上清液中,会使上清液中放射性含量升高。在实验中,如果保温时间过短,则32P标记的噬菌体将不能全部侵染到大肠杆菌的体内,这部分没有侵入大肠杆菌的噬菌体经离心后分布于上清液中,会使上清液出现放射性,所以这是误差的来源。(3)子代噬菌体合成其蛋白外壳的场所是大肠杆菌细胞内的核糖体。答案:(1)噬菌体已将含32P的DNA全部注入到大肠杆菌内,含35S的蛋白质外壳在大肠杆菌外面(2)搅拌不充分,没有将吸附在大肠杆菌外的35S标记的噬菌体外壳与其完全分离升高噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来,经离心后分布于上清液中不
16、能是没有侵入大肠杆菌的噬菌体经离心后分布于上清液中,使上清液出现了放射性(3)大肠杆菌细胞内的核糖体15.某兴趣小组欲探究近年发现的几种新型病毒的遗传物质,进行了如下一系列实验,请回答下列问题:(1)利用颜色反应法即根据RNA遇吡罗红染液呈红色的原理,可验证某新型病毒的成分中含有RNA。该小组同学向适量该病毒样液中添加适量吡罗红染液,5 min后,提取该病毒并观察,结果发现该病毒蛋白质外壳内部的RNA未能被染成红色,最可能的原因是 。(2)利用同位素标记法验证该病毒的遗传物质是RNA,应设置组实验,每组病毒的标记情况是。(3)若利用同位素标记法探究某新型动物病毒的遗传物质是DNA还是RNA,实
17、验步骤如下,请补充完整。配制甲、乙两种动物细胞培养液,甲液含有同位素标记的,乙液含有同位素标记的尿嘧啶。利用甲液、乙液分别培养动物肝脏细胞,获得甲组细胞和乙组细胞。向两组细胞悬浮液中 。培养一段时间后,用特定方法分离出两组子代病毒甲和乙,。解析:(1)该病毒的RNA被蛋白质包裹在里面,不能与吡罗红相接触,因此该病毒蛋白质外壳内部的RNA不能被染成红色,需要采用一定的方法去掉外壳才能产生颜色反应。(2)利用同位素标记法验证该病毒的遗传物质是RNA,需要采用相互对照实验,即应设置2组实验,一组用32P标记RNA,另一组用35S标记蛋白质。(3)DNA与RNA所不同的含氮碱基是DNA含有胸腺嘧啶T,RNA含有尿嘧啶U,因此步骤中甲液含有同位素标记的胸腺嘧啶,乙液含有同位素标记的尿嘧啶;病毒只能在活细胞中生存,因此步骤培养了甲、乙两种细胞悬浮液,步骤中应向细胞悬浮液分别接种等量且适量的该种病毒并培养,步骤中培养一段时间后,用特定方法分离出两组子代病毒甲和乙,通过检测病毒的放射性,即可确定病毒的遗传物质是DNA还是RNA。答案:(1)该病毒的RNA被蛋白质包裹在里面,不能与吡罗红相接触(2)2一组用32P标记RNA,另一组用35S标记蛋白质(3)胸腺嘧啶分别接种等量且适量的该种病毒并培养检测病毒的放射性