1、课时跟踪检测（十九） DNA是主要的遗传物质一、全员必做题1艾弗里的肺炎双球菌转化实验和赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都能证明DNA是遗传物质，这两个实验的研究方法可能有：设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应，放射性同位素标记法。下列有关叙述正确的是()A两者都运用了和B前者运用了，后者运用了C前者只运用了，后者运用了和D前者只运用了，后者运用了和解析：选D艾弗里的肺炎双球菌转化实验是设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应。而赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验也是把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应，并且还运用了放射性同位素标记法。2遗传物质携带遗传信息，控制生物性状。下列不能说明核酸是
2、遗传物质的是()A将加热杀死的S型菌和活的R型菌混合后注射到小鼠体内，最终能分离出活的S型菌B由甲病毒的RNA与乙病毒的蛋白质重建而成的新病毒能感染细胞并增殖出完整的甲病毒CT2噬菌体的DNA进入宿主细胞后能产生完整的T2噬菌体D将S型菌的DNA和R型菌混合培养，培养基长出的菌落有R型和S型两种解析：选A证明核酸是遗传物质时，应将加热杀死的S型菌的核酸与其他化学成分分离开来，单独观察其作用，故选项A不能说明核酸是遗传物质。3对这五种生物进行分析比较，结果如下表所示：比较项目细胞壁无无有有无所含核酸种类DNADNA或RNADNA和RNADNA和RNADNA和RNA是否遵循孟德尔遗传定律否否是否是
3、其中最可能表示肺炎双球菌和噬菌体的分别是()A和B和C和 D和解析：选D肺炎双球菌属于原核生物，具有细胞壁，含有DNA和RNA；噬菌体属于病毒，不具有细胞结构，仅含有DNA一种核酸；两种生物均不遵循孟德尔遗传定律。4(2016大庆一模)1928年，英国细菌学家格里菲思以小鼠为实验材料做了如下实验：第一组第二组第三组第四组实验处理注射活的R型菌注射活的S型菌注射加热杀死的S型菌注射活的R型菌与加热杀死的S型菌实验结果小鼠不死亡小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活细菌小鼠不死亡小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活细菌下列关于此实验的分析不正确的是()A实验的关键现象是第4组小鼠死亡并分离到S型活细菌B对第
4、4组实验的分析必须是以13组的实验为参照C本实验说明R型肺炎双球菌发生了某种类型的转化D本实验结论为“DNA是使R型菌转化为S型菌的转化因子”解析：选D本实验只能得出存在转化因子，但是转化因子的化学本质需要通过艾弗里的体外转化实验来得出 。5(2016泰安月考)某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验，进行了以下4个实验：用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌；用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌；用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌；用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌。以上4个实验，经过一段时间后离心，检测到放射性的主要部位分别是()A沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液B
5、沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液C上清液、上清液、沉淀物和上清液、上清液D沉淀物、沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液解析：选D用噬菌体侵染细菌一段时间后离心，上清液是噬菌体的蛋白质外壳，沉淀物是细菌(其中含有噬菌体的DNA)。用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌，上清液是没有放射性的，放射性主要出现在沉淀物中。用32P标记的噬菌体浸染未标记的细菌，放射性主要出现在DNA即沉淀物中。用3H标记细菌，放射性主要在沉淀物中。而用15N标记的噬菌体，含有放射性的物质是蛋白质和DNA，即放射性位于上清液和沉淀物中。6下图表示科研人员验证烟草花叶病毒(TMV)遗传物质的实验过程，由此推断正确的是()A烟
6、草细胞的遗传物质是RNAB烟草细胞的细胞膜上有RNA的载体C感染烟草的病毒的蛋白质和TMV的相同D接种的RNA在烟草细胞中进行了逆转录解析：选C从烟草花叶病毒中提取的RNA能使烟草感染病毒，而提取的蛋白质却不能使烟草感染病毒，这说明RNA是遗传物质，可在烟草细胞内合成TMV的蛋白质。7某实验甲组用35S标记的噬菌体侵染32P标记的大肠杆菌，乙组用32P标记的噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌，检测子代病毒的放射性情况，有关叙述正确的是()A甲组子代有放射性，乙组子代没有放射性B甲组子代没有放射性，乙组子代有放射性C甲、乙两组子代都有放射性D该实验能证明噬菌体的DNA是遗传物质解析：选C35S标记的
7、是噬菌体的蛋白质，蛋白质不是遗传物质，在子代噬菌体中检测不到放射性，32P标记的大肠杆菌能为噬菌体增殖提供原料，使得子代噬菌体有放射性；乙组用32P标记的是噬菌体的DNA，DNA是遗传物质，在子代噬菌体中能检测到放射性，35S标记的大肠杆菌能为噬菌体合成蛋白质外壳提供原料，因此子代噬菌体也具有放射性。即该实验不能证明噬菌体的DNA是遗传物质。8下图为肺炎双球菌转化实验中的基本步骤，有关说法正确的是()A都要加热处理B要将所有提取物与R菌共同培养C的结果是只有S或R一种菌落D的结果可能是有S、R两种菌落解析：选D过程是将加热杀死的S菌和R菌混合培养，接种到固体培养基上，经过程后，可以培养出S、R
8、两种菌落，过程是分离出S菌的DNA和蛋白质等大分子物质，经过程分别和R菌混合培养，接种到固体培养基，经过程后，可以培养出S、R两种菌落或R一种菌落。9(2016聊城模拟)下图甲是将加热杀死的S型细菌与R型活菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化，图乙是利用同位素标记技术完成噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。下列相关叙述不正确的是()A图甲中AB对应的时间段内，小鼠体内还没形成大量的抗R型细菌的抗体B图甲中，后期出现的大量S型细菌由R型细菌转化并增殖而来C图乙沉淀物中新形成的子代噬菌体完全没有放射性D图乙中若用32P标记亲代噬菌体，裂解后子代噬菌体中大部分具有放射性解析：选D图甲中AB对应的时
9、间段内，R型活菌迅速增加，原因是小鼠体内还没形成大量的抗R型细菌的抗体；将加热杀死的S型细菌与R型活菌混合注射到小鼠体内后，部分R型活菌转化成S型细菌并分裂增殖；35S标记噬菌体的蛋白质，不参与子代噬菌体的形成，新形成的子代噬菌体完全没有放射性；图乙中若用32P标记亲代噬菌体，由于DNA的半保留复制，如果标记亲代一个噬菌体，则不管复制多少代，只有两个子代噬菌体具有放射性。101952年，赫尔希和蔡斯利用同位素标记法，完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验，实验包括4个步骤：培养噬菌体，35S和32P分别标记噬菌体，放射性检测，离心分离。(1)该实验步骤的正确顺序是_。(填选项)A BC D(2)下图
10、中锥形瓶内的培养液是用来培养_的，其内的营养成分中能否含有32P？_。(3)如果让放射性同位素主要分布在图中离心管的上清液中，则获得该实验中的噬菌体的培养方法是_。(填选项)A用含35S的培养基直接培养噬菌体B用含32P培养基直接培养噬菌体C用含35S的培养基培养细菌，再用此细菌培养噬菌体D用含32P的培养基培养细菌，再用此细菌培养噬菌体(4)用被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌，离心后，发现上清液中有放射性物质存在，这些放射性物质的来源可能是_。(5)连续培养噬菌体n代，则含亲代噬菌体DNA的个体应占总数的_。解析：(1)噬菌体是病毒，是在活细胞中营寄生生活的生物，不能直接在培养基
11、上培养，所以要先培养细菌，使细菌被标记，用噬菌体侵染被标记的细菌，再用被标记的噬菌体浸染未标记的细菌，保温、离心处理，检测放射性，因此顺序为。(2)图中锥形瓶内的培养液是用来培养大肠杆菌的，培养液的营养成分中不能含有32P。(3)标记噬菌体的方法是：分别用含35S和含32P的培养基培养细菌，再用此细菌培养出带相应标记的噬菌体。(4)培养时间过短或过长，都会使上清液中出现放射性。(5)DNA复制是半保留复制，合成子代噬菌体需细菌提供原料，所以子代的噬菌体中只有两个DNA分子含有亲代DNA分子的一条链， n代后DNA分子总数为2n，所以连续培养噬菌体n代，则含亲代噬菌体DNA的个体应占总数的1/2
12、n1。答案：(1)C(2)大肠杆菌不含(3)C(4)培养时间过短，部分噬菌体的DNA未注入细菌；培养时间过长，子代噬菌体得以释放，经离心后进入上清液中(5)1/2n111在研究生物遗传物质的过程中，人们做了很多的实验进行探究，包括著名的“肺炎双球菌转化实验”。某人曾重复了“肺炎双球菌转化实验”，步骤如下。请分析以下实验并回答问题：A将一部分S型细菌加热杀死；B制备符合要求的培养基，并分为若干组，将菌种分别接种到各组培养基上；C将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况。(如下图) (1)制备符合实验要求的培养基时，除加入适当比例的水和琼脂外，还必须加入一定量的无机盐、氮源、
13、有机碳源、生长因子等，并调整pH。(2)本实验中的对照组是_。(3)本实验能得出的结论是S型细菌中的某种物质(转化因子)能使_。(4)从你现有的知识分析，“R型细菌变成S型细菌”这一变异属于_，加热杀死的S型细菌中的DNA仍有活性的原因可能是_。解析：通过对比可知，加热杀死的S型细菌与R型细菌混合在一起，可以产生活的S型细菌，说明S型细菌中有某种物质能使R型细菌转化为S型细菌。答案：(1) 氮源 pH (2)1、2、3组(3)R型细菌转化为S型细菌(4)基因重组DNA热稳定性较高二、重点选做题12烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)均为能感染烟叶而使之出现感染斑的RNA病毒，用石炭酸处
14、理能使蛋白质外壳去掉而只留下RNA，由于两者的亲缘关系较近，能重组其RNA和蛋白质形成类似“杂种”的新品系病毒感染烟叶，如下图所示，下列分析错误的是()注：a为TMV的蛋白质感染，b为TMV的RNA感染，c为HRV的蛋白质感染，d为HRV的RNA感染，e为HRV的蛋白质与TMV的RNA杂交感染，f为TMV的蛋白质与HRV的RNA杂交感染。Ab与d的结果不同，说明不同的RNA控制合成不同的蛋白质，表现出不同的性状Be中的杂交病毒感染后，在繁殖子代病毒的过程中，合成蛋白质的模板是TMV的RNACf中的杂交病毒感染后，繁殖出来的子代病毒具有HRV的RNA和HRV的蛋白质Da与b、c与d的结果不同，说
15、明RNA是遗传物质，从而证明DNA是主要的遗传物质解析：选D两种病毒均为RNA病毒，分析实验结果可知RNA是其遗传物质，但该实验不能证明DNA是主要的遗传物质。病毒复制时所需模板是其RNA，原料均来自宿主细胞烟叶细胞。13R型肺炎双球菌无荚膜，菌落粗糙，对青霉素敏感。S型肺炎双球菌有荚膜，菌落光滑，对青霉素敏感。在多代培养的S型菌中分离出一种抗青霉素的S型(记为PenrS型)突变菌株。现用S型菌、PenrS型菌与R型菌进行一系列实验，其中对实验结果的预测，不正确的是()项目甲组乙组丙组丁组培养基含青霉素的培养基普通培养基含青霉素的培养基普通培养基实验处理S型菌的DNA和活的R型菌PenrS型菌
16、的DNA和活的R型菌PenrS型菌的DNA和活的R型菌PenrS型菌的DNA、DNA酶和活R型菌结果预测同时出现光滑型和粗糙型两种菌落同时出现光滑型和粗糙型两种菌落两种菌落都不可能出现仅出现粗糙型菌落A甲组B乙组C丙组 D丁组解析：选A从题干中可知，R型和S型两种菌对青霉素都敏感，因此在添加青霉素的培养基上，R型菌和S型菌都不能成活，故甲组预测错误；由于Penr S型菌DNA可促使R型活菌转化成能抗青霉素的Penr S型菌，故乙组预测正确；R型菌在添加青霉素的培养基上不能成活，也不能发生转化，故丙组预测正确；DNA酶会分解PenrS型菌的DNA，故丁组预测正确。14(2016安阳模拟)噬菌体有
17、极强的侵染能力，并能在细菌中快速地进行DNA的复制，最终导致细菌破裂(称为溶菌状态)，或者整合到细菌基因组中潜伏起来，不产生子代噬菌体(称为溶原状态)。在转基因技术中常用噬菌体构建基因克隆载体，使其在受体细菌中大量扩增外源DNA，进而构建基因文库，相关操作如下图，请分析回答相关问题： (1)组装噬菌体时，可被噬菌体蛋白质包装的DNA长度约为3651 kb，则 gt10载体可插入的外源DNA的长度范围为_。 (2)噬菌体的溶菌状态、溶原状态各有用途。现有一种imm434基因，该基因编码一种阻止噬菌体进入溶菌状态的阻遏物。但如果直接插入该基因，会使载体过大而超过噬菌体蛋白质的包装能力，需要删除噬菌
18、体原有的一些序列。根据上图分析：如果需要获得大量含目的基因的噬菌体，应当使噬菌体处于_状态，相应的改造措施是删除噬菌体DNA中的_(填“左臂”“中部”或“右臂”)；如果需要目的基因在细菌中大量克隆，应当使噬菌体处于_状态，相应的改造措施是可以删除噬菌体DNA中的_(填“左臂”“中部”或“右臂”)，并插入_。(3)包装用的蛋白质与DNA相比，特有的化学元素是_，若对其进行标记并做侵染实验，可获得的结论是_。(4)分离纯化噬菌体重组DNA时，将经培养10 h左右的大肠杆菌噬菌体的培养液超速离心后，从离心试管内的_中获得噬菌体。解析：(1)人工改造后的 gt10载体的长度是43.4 kb，而被噬菌体
19、蛋白质包装的DNA长度约为3651 kb，因此 gt10载体可插入的外源DNA的最大长度是5143.47.6 kb。(2)如果需要获得大量含目的基因的噬菌体，应当使噬菌体处于溶菌状态，则应删除噬菌体的DNA中含控制溶原生长序列，即中部；如果需要目的基因在细菌中大量克隆，应当使噬菌体处于溶原状态，则应删除噬菌体的DNA中含编码蛋白质外壳序列，即删除噬菌体DNA中的左臂，并插入imm434基因。(3)噬菌体的蛋白质外壳特有的元素是S元素。通过35S标记会发现噬菌体侵染细菌时蛋白质外壳不进入细菌中。(4)将经培养10 h左右的大肠杆菌噬菌体的培养液超速离心后，释放出来的子代噬菌体位于上清液中。答案：(1)07.6 kb(2)溶菌中部溶原左臂imm434基因(3)S蛋白质没有进入细菌(4)上清液