1、一、选择题1人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程,下列叙述错误的是()A孟德尔发现遗传因子但并未证实其化学本质B噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力C沃森和克里克首先利用显微镜观察到DNA双螺旋结构D烟草花叶病毒感染烟草实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA解析:孟德尔提出遗传因子,并未证实其化学本质,A正确。噬菌体侵染细菌实验运用同位素标记法,蛋白质和DNA比肺炎双球菌体外转化实验纯度更高,B正确。沃森和克里克建立DNA结构模型,没有用显微镜观察到DNA双螺旋结构,C错。烟草花叶病毒为RNA病毒,分别提取蛋白质外壳和RNA形成重组病毒,含有烟草花叶病毒RNA的重组病毒会使
2、烟草发病,证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,D正确。答案:C2下列有关遗传物质发现的经典实验的叙述中,不正确的是()加热杀死的S型细菌中含有某种转化因子是格里菲思肺炎双球菌体内转化实验的一个推论艾弗里实验的创新在于从S型肺炎双球菌中提取DNA、蛋白质等物质分别与R型活细菌混合培养赫尔希和蔡斯实验的巧妙之处在于使用噬菌体和同位素标记法肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质ABC D解析:格里菲思肺炎双球菌体内转化实验证明加热杀死的S型细菌中含有某种转化因子,能将R型细菌转化为S型细菌,正确;艾弗里实验的创新在于将S型肺炎双球菌中的物质一一提纯,再
3、分别与R型活细菌混合培养,错误;噬菌体侵染细菌时只有DNA进入细菌,这样可以将DNA和蛋白质彻底分开,因此赫尔希和蔡斯实验的巧妙之处在于使用噬菌体和同位素标记法,正确;肺炎双球菌体外转化实验证明了DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质,而噬菌体侵染细菌实验只能证明DNA是遗传物质,不能证明蛋白质不是遗传物质,错误。答案:D3遗传物质的探索过程是一个漫长而曲折的过程,在此过程中,许多科学家进行了实验探究,下列相关实验分析正确的是()A格里菲思进行的肺炎双球菌体内转化实验证明了遗传物质是DNAB艾弗里进行的肺炎双球菌体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质CT2噬菌体侵染细菌的实验中搅拌离心的时间对
4、实验结果有较大影响DT2噬菌体侵染细菌的实验也可以用N标记蛋白质和DNA解析:选项A,格里菲思进行的肺炎双球菌体内转化实验没有证明遗传物质是DNA,只是推测S型细菌内存在某种转化因子,能把R型细菌转化为S型细菌。选项B,艾弗里进行的肺炎双球菌体外转化实验证明了DNA是遗传物质,但没有证明DNA是主要的遗传物质。选项C,T2噬菌体侵染细菌的实验中搅拌离心的时间对实验结果有较大影响,离心时间过长、过短均能影响实验结果。选项D,T2噬菌体的蛋白质和DNA均含有N,做T2噬菌体侵染细菌的实验时,不能用该元素标记蛋白质和DNA。答案:C4下列有关遗传物质的描述,不正确的是()A探究遗传物质的基本思路:设
5、法将核酸与蛋白质分开,单独地、直接地观察各自的作用B作为细胞生物的遗传物质的DNA,其双螺旋结构的基本骨架是由核糖和磷酸交替连接而成的C若某DNA分子中含某种碱基a个,则第n次复制时需要的含该碱基的脱氧核苷酸数为a2n1D沃森和克里克运用构建物理模型的方法研究DNA分子的结构;萨顿运用类比推理法提出假说“基因位于染色体上”解析:选项A,设法将DNA(或RNA)与蛋白质分开,单独地、直接地观察各自的作用是探究遗传物质是DNA、RNA还是蛋白质的基本实验思路。选项B,所有细胞生物的遗传物质都是DNA,构成DNA的五碳糖是脱氧核糖。选项C,第n次复制时需要提供的原料是第(n1)次产生的所有DNA分子
6、进行复制时所需的原料。选项D,沃森和克里克通过构建物理模型来研究DNA分子的结构,萨顿提出“基因位于染色体上”的假说时,运用了类比推理法。答案:B5(2017上海嘉定调研)治疗艾滋病(其遗传物质为RNA)的药物AZT的分子构造与胸腺嘧啶脱氧核苷酸结构很相似。试问AZT抑制病毒繁殖的机制是()A抑制艾滋病RNA基因的转录B抑制艾滋病RNA基因的逆转录合成DNAC抑制艾滋病病毒蛋白质的翻译过程D抑制艾滋病病毒RNA基因的自我复制解析:AZT的分子构造与胸腺嘧啶脱氧核苷酸结构很相似,也可以代替胸腺嘧啶脱氧核苷酸参与DNA合成的过程,形成无效的DNA,因此抑制了艾滋病病毒RNA基因的逆转录合成DNA,
7、B项正确。答案:B6禽流感是由禽流感病毒(一种不能进行逆转录的RNA病毒)引起的禽类急性传染病,该病毒也能感染人类。下列有关叙述正确的是()A禽流感病毒遗传物质的基本组成单位是核糖核酸B禽流感病毒的衣壳蛋白在自身的核糖体内合成C家禽和人类的被感染细胞表面可能具有相似的受体D被禽流感病毒感染的宿主细胞的裂解属于细胞坏死解析:根据题意,禽流感病毒的遗传物质是RNA,其基本组成单位是核糖核苷酸,A错误;病毒没有细胞结构,禽流感病毒的衣壳蛋白在宿主细胞内的核糖体合成,B错误;禽流感病毒既能感染禽类也能感染人类,家禽和人类的被感染细胞表面可能具有相似的受体,C正确;被禽流感病毒感染的宿主细胞的裂解属于细
8、胞凋亡,D错误。答案:C7(2017河南郑州测试)S型肺炎双球菌菌株是人类肺炎和小鼠败血症的病原体,而R型菌株却无致病性。下列有关叙述正确的是()A肺炎双球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质BS型细菌与R型细菌致病性的差异是细胞分化的结果CS型细菌再次进入人体后可刺激记忆B细胞中某些基因的表达DS型细菌的DNA用相关的酶水解后,仍然能使R型细菌发生转化解析:肺炎双球菌利用自己细胞中的核糖体合成蛋白质;S型细菌与R型细菌致病性的差异是由于遗传物质的不同;S型细菌再次进入人体后可刺激记忆B细胞增殖分化为浆细胞,使其中的某些基因得以表达;S型细菌的DNA用相关的酶水解后,不再有DNA,不会使R型细菌发
9、生转化。答案:C8肺炎双球菌有许多类型,有荚膜的S菌有毒性,能引起人患肺炎或引起小鼠患败血症死亡,无荚膜的R菌无毒性。如图为所做的细菌转化实验。下列相关说法错误的是()AC组为空白对照,实验结果为小鼠不死亡B能导致小鼠患败血症死亡的有A、D两组CE组实验表明,加S菌的蛋白质后试管中长出的还是无毒性的R菌DD组产生的有毒性的肺炎双球菌不能将该性状遗传给后代解析:含有荚膜的肺炎双球菌是A、B、D三组,煮沸处理能使有荚膜的肺炎双球菌失去毒性,所以只有A、D两组能导致小鼠死亡。E组加S型菌的蛋白质后试管中长出的还是无毒性的R型菌,而D组产生的有毒性的肺炎双球菌是由遗传物质的改变引起的,可以遗传给后代。
10、答案:D9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35S标记的噬菌体侵染未标记的细菌,未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌,用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌,用32P标记的噬菌体侵染3H标记的细菌,适宜时间后搅拌和离心,以上4个实验检测到放射性的主要部位是()A上清液、沉淀、沉淀和上清液、沉淀和上清液B沉淀、上清液、沉淀和上清液、上清液C沉淀、上清液、沉淀、沉淀和上清液D上清液、沉淀、沉淀和上清液、沉淀解析:沉淀为细菌,上清液是噬菌体的蛋白质颗粒。35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,不能进入未标记的细菌,放射性主要在上清液中;未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌
11、,子代噬菌体主要存在于细菌内,放射性主要在沉淀中;15N标记的是噬菌体的DNA和蛋白质,其中DNA主要进入未标记的细菌中,放射性在沉淀和上清液中;32P标记的是噬菌体的DNA,侵染3H标记的细菌,放射性主要出现在沉淀中。答案:D10为证明蛋白质和DNA究竟哪一种是遗传物质,赫尔希和蔡斯做了“噬菌体侵染大肠杆菌”的实验(T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内)。图中亲代噬菌体已用32P标记,A、C中的方框代表大肠杆菌。下列关于本实验及病毒、细菌的叙述正确的是()A图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的,其内的营养成分中要加入32P标记的无机盐B若要达到实验目的,还要再设计一组用35S标记的噬菌体的侵
12、染实验,两组相互对照,都是实验组C噬菌体的遗传不遵循基因分离定律,而大肠杆菌的遗传遵循基因分离定律D若本组实验B(上清液)中出现放射性,则不能证明DNA是遗传物质解析:图中锥形瓶中培养液内的营养成分应无放射性标记;要证明DNA是遗传物质,还应设计一组用35S标记的噬菌体的侵染实验,两组相互对照,都是实验组;大肠杆菌是原核生物,其遗传不遵循基因分离定律;若本组实验B(上清液)中出现放射性,可能是实验时间较长,细菌裂解导致的。答案:B11图甲是肺炎双球菌的体内转化实验,图乙是噬菌体侵染细菌的实验。关于这两个实验的分析正确的是()A图甲中将R型活菌和S型死菌的混合物注射到小鼠体内,R型细菌向S型细菌
13、发生了转化,转化的原理是基因重组B图乙中搅拌的目的是提供给大肠杆菌更多的氧气,离心的目的是促进大肠杆菌和噬菌体分离C用32P、35S标记的噬菌体,分别侵染未标记的细菌,离心后放射性分别主要在上清液、沉淀物中D若用无放射性标记的噬菌体,侵染体内含35S标记的细菌,离心后放射性主要分布在上清液中解析:A选项正确,R型细菌向S型细菌转化的原因是S型细菌的DNA进入R型细菌中,并表达了S型细菌的遗传性状;B选项错误,搅拌的目的是让侵染的噬菌体和细菌分离,离心的目的是让上清液中析出重量较轻的噬菌体;C选项错误,分别用32P、35S标记的噬菌体,分别侵染未标记的细菌,离心后放射性分别主要分布在沉淀物、上清
14、液中;D选项错误,若用无放射性的噬菌体,侵染体内含35S标记的细菌,离心后放射性主要分布在沉淀物中。答案:A二、非选择题121952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染细菌过程中的功能,请回答下列有关问题:(1)实验材料对实验成功具有重要的作用,选择T2噬菌体作为理想的实验材料,是因为它的结构简单,只含有蛋白质和DNA,且_。(2)获得分别被32P、35S标记的噬菌体的具体方法是_。(3)侵染一段时间后,用搅拌器搅拌,然后离心得到上清液和沉淀物,检测上清液中的放射性,得到如图所示的实验结果。实验结果表明当搅拌时间在25 min时,上清液中的35S、32P分别占初始标
15、记噬菌体放射性的90%和20%,由此可以推断出_。图中“被侵染细菌”的存活率曲线基本保持在100%,本组数据的意义是作为对照组,以证明_。(4)通过噬菌体侵染细菌实验发现,细菌裂解后释放出来的噬菌体大小、形状等都与原来噬菌体一致,实验证明_。解析:(1)T2噬菌体结构简单,只含有蛋白质和DNA,且在侵染细菌的过程中蛋白质与DNA(核酸)会自然分离,是理想的实验材料。(2)噬菌体是病毒,营寄生生活,如果想得到分别被32P、35S标记的噬菌体,需先对其宿主细菌用含32P和35S的培养基分别进行培养。(3)35S、32P分别存在于噬菌体的蛋白质和DNA中,实验结果说明DNA进入细菌,蛋白质没有进入细
16、菌。(4)细菌裂解后释放出来的噬菌体大小、形状等都与原来噬菌体一致,说明噬菌体通过DNA将遗传性状传递给子代,DNA是噬菌体的遗传物质。答案:(1)侵染细菌过程中蛋白质与DNA(核酸)会自然分离(2)分别用含32P和35S的培养基培养大肠杆菌,再用噬菌体分别侵染被32P和35S标记的大肠杆菌(3)DNA进入细菌,蛋白质没有进入细菌细菌没有裂解,子代噬菌体没有被释放出来(4)DNA是噬菌体的遗传物质(噬菌体的遗传物质是DNA或噬菌体的各种性状是通过DNA传递给后代的)13请回答以下与肺炎双球菌转化实验相关的问题:(1)格里菲思的实验中最关键的一组是如何设计的?_。其他组所起的作用是_。(2)艾弗
17、里设计实验的思路是_。(3)格里菲思设计的实验,除教材中的四组以外,他还设计了一组:将加热后杀死的S型细菌和加热后杀死的R型细菌混合后注射到小鼠体内小鼠不死亡;而艾弗里设计的实验中,有一个关键的对照组:S型细菌的DNADNA酶R型细菌的培养基R型细菌。结合两位科学家的实验,可以得出的结论是:R型细菌转变成S型细菌的条件是_。R型细菌转化成S型细菌的遗传学原理是_。(4)R型细菌因为无荚膜,容易形成“感受态”细胞,故可以接受S型细菌的DNA。那么,如果让加热后杀死的R型细菌和S型细菌混合,S型细菌能发生转化吗?为什么?_。解析:(1)格里菲思体外转化的四组实验中,注射R型细菌小鼠不死亡,注射S型
18、细菌小鼠死亡,注射加热后杀死的S型细菌小鼠不死亡,但将R型活细菌和加热后杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内小鼠就死亡了,所以第四组实验最关键。其他三组起对照作用。(2)艾弗里设计实验的思路是对S型细菌中的物质进行提取、分离,分别单独观察各种物质的作用。(3)从格里菲思设计的另外一组实验中可以得出R型细菌转变成S型细菌的条件之一是要有R型细菌;从艾弗里设计的一个关键的对照组实验中,可以得出R型细菌转变成S型细菌的条件之二是要有S型细菌的DNA。(4)可以从S型细菌有荚膜的角度进行分析回答。答案:(1)将R型活细菌和加热后杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内对照(2)将DNA和蛋白质等分开,直接地、
19、单独地观察DNA和蛋白质等的作用(3)要有R型活细菌和S型细菌的DNA基因重组(4)不能,因为S型细菌有“厚厚的”荚膜,很难成为“感受态”细胞,R型细菌的DNA不能进入,故S型细菌不能发生转化14根据下列有关遗传物质研究的科学实验回答问题:(1)如图为肺炎双球菌转化实验的部分图解,该实验是在格里菲思肺炎双球菌转化实验的基础上进行的,其目的是证明“转化因子”的化学成分。请据图回答:在对R型细菌进行培养之前,首先必须进行的工作是对S型细菌的DNA、蛋白质、荚膜多糖等物质_。细菌转化的实质是_。A基因突变 B基因重组C染色体结构变异 D染色体数量变异(2)1952年,赫尔希和蔡斯利用同位素标记法完成
20、了著名的噬菌体侵染细菌的实验,如图是实验的部分过程:赫尔希和蔡斯用不同的放射性同位素分别标记噬菌体的DNA和蛋白质,而不是标记在同一种噬菌体上,这其中蕴涵的设计思路是_。图中是用放射性同位素标记_的实验操作。噬菌体侵染细菌之后,合成新的噬菌体蛋白质外壳需要_。A细菌的DNA及其氨基酸B噬菌体的DNA及其氨基酸C噬菌体的DNA和细菌的氨基酸D细菌的DNA及噬菌体的氨基酸解析:(1)实验要遵循单一变量原则,只有将各种化学物质分离并提纯后单独使用,才能确定哪种物质是转化因子。S型菌的DNA进入R型菌内,导致其转化,所以转化相当于基因工程,实质是发生了基因重组。(2)实验要遵循单一变量原则,分离DNA和蛋白质,单独观察其作用才能确定哪个是遗传物质。上清液中放射性很高,所以是标记了噬菌体的蛋白质外壳,蛋白质外壳没有进入噬菌体,离心后在上清液中。合成蛋白质外壳的模板是噬菌体的DNA,原料是细菌的氨基酸。答案:(1)分离并提纯B(2)分离DNA和蛋白质,单独观察其作用蛋白质外壳C