1、第1节DNA是主要的遗传物质课后训练巩固提升双基巩固学考突破1.人类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()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能储存大量遗传信息答案:C解析:蛋白质不具有热稳定性,也不能自我复制,故C项不是人们普遍认为蛋白质是遗传物质的理由。2.艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,为了弄明白什么是遗传物质,他设计了有关实验。下列选项所列的实验处理组,培养基中无光滑菌落产生的是()A.S型细菌的DN
2、A+RNA酶+R型细菌B.S型细菌的DNA+酯酶+R型细菌C.S型细菌的DNA+R型细菌D.S型细菌的DNA+DNA酶+R型细菌答案:D解析:表面光滑的菌落指的是S型细菌的菌落。在A、B、C三项中,S型细菌的DNA都不会被破坏,部分R型细菌会转化为S型细菌,培养基中会出现R型细菌的菌落和S型细菌的菌落。D项处理组加入了DNA酶,S型细菌的DNA会被水解,不能使R型细菌发生转化,所以不会出现S型细菌的菌落。3.在肺炎链球菌感染小鼠的实验中,下列实验结果错误的是()A.注射R型细菌后,小鼠不死亡B.注射S型细菌后,小鼠死亡,从小鼠体内能分离出活的S型细菌C.注射R型细菌及热处理的S型细菌后,小鼠死
3、亡,从小鼠体内只能分离出活的S型细菌D.注射S型细菌及热处理的R型细菌后,小鼠死亡,从小鼠体内能分离出活的S型细菌答案:C解析:注射R型细菌及热处理的S型细菌后,S型细菌的DNA能使部分无致病性的R型细菌转化为有致病性的S型细菌,使小鼠死亡,小鼠体内既能分离出S型细菌,又能分离出R型细菌。4.某研究人员模拟肺炎链球菌的转化实验,进行了以下4个实验:S型细菌的DNA+DNA酶加入R型细菌注入小鼠R型细菌的DNA+DNA酶加入S型细菌注入小鼠R型细菌+DNA酶高温加热后冷却加入S型细菌的DNA注入小鼠S型细菌+DNA酶高温加热后冷却加入R型细菌的DNA注入小鼠以上4个实验中小鼠存活的情况依次是()
4、A.存活、存活、存活、死亡B.存活、死亡、存活、死亡C.死亡、死亡、存活、存活D.存活、死亡、存活、存活答案:D解析:实验中,DNA酶能将S型细菌的DNA水解,因此R型细菌不能转化为S型细菌,小鼠存活。实验中加入的是S型细菌,小鼠死亡。实验中有S型细菌的DNA和无活性的R型细菌,无活性的R型细菌无法转化为S型细菌,小鼠存活。实验中有无活性的S型细菌和R型细菌的DNA,无法完成转化,小鼠存活。5.肺炎链球菌的转化实验证明了()A.基因位于染色体上B.染色体是遗传物质的主要载体C.DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质D.在不含DNA的生物体内,RNA就是该生物的遗传物质答案:C解析:肺炎链球菌的转
5、化实验中,格里菲思的实验结论是已经加热致死的S型细菌,含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质(转化因子)。艾弗里的实验进一步证明了DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。6.在噬菌体侵染大肠杆菌的实验过程中,进行搅拌、离心后得到的上清液中主要含有()A.蛋白质外壳B.较轻的大肠杆菌C.尚未侵入的噬菌体D.噬菌体和细菌的混合物答案:A解析:上清液中主要含有侵入细菌的T2噬菌体所留下的蛋白质外壳。7.下列各项中,能证明RNA是遗传物质的是()A.烟草花叶病毒侵染实验B.噬菌体侵染细菌实验C.豌豆杂交实验D.肺炎链球菌转化实验答案A8.下列关于生物的遗传物质的叙述,错误的是()A.某一
6、生物体内的遗传物质是DNA或RNAB.除部分病毒外,生物的遗传物质都是DNAC.绿色植物的遗传物质是DNAD.细胞中DNA较多,所以DNA是主要的遗传物质答案:D解析:因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以说DNA是主要的遗传物质。9.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“肺炎链球菌的转化实验”。(1)某人曾重复了“肺炎链球菌的转化实验”,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,观察菌落的生长情况。(如下图)本实验能得
7、出的结论是S型细菌中的某种物质(转化因子)能使。加热致死的S型细菌的DNA仍具有活性的原因可能是。(2)艾弗里等人通过实验证实了在上述细菌转化过程中,起转化作用的是DNA。请利用DNA酶(可降解DNA)作试剂,选择适当的材料用具,设计实验方案,验证“促使R型活细菌转化为S型活细菌的物质是DNA”,并预测实验结果,得出实验结论。实验设计方案第一步,从S型细菌中提取DNA。第二步,制备符合要求的培养基,均分为三份,编号为A、B、C,分别作如下处理。请你将C组补充完整。编号ABC处理不加入任何提取物加入提取出的S型细菌的DNA第三步,将分别接种到三组培养基上。第四步,将接种后的培养装置放在适宜温度下
8、培养一段时间,观察菌落的生长情况。预测实验结果:。得出实验结论:S型细菌的DNA可以促使R型活细菌转化为S型活细菌,DNA结构要保持才能完成此转化过程。答案:(1)R型活细菌转化为S型活细菌DNA的热稳定性较高(2)加入提取出的S型细菌的DNA和DNA酶R型细菌A、C两组中未出现S型细菌,只有B组培养基中出现S型细菌完整解析:(1)通过对比可知,加热致死的S型细菌与R型活细菌混合培养,可以产生活的S型细菌,说明加热致死的S型细菌中有某种物质能促使R型活细菌转化为S型活细菌。(2)加入S型细菌的DNA,能使R型细菌转化为S型细菌,而加入经过DNA酶处理后的S型细菌的DNA,R型细菌不能转化为S型
9、细菌。由此可得出结论:S型细菌的DNA可以促使R型活细菌转化为S型活细菌,DNA结构要保持完整才能完成此转化过程。选考奠基素养提升1.下列关于人类对遗传物质的探究历程的叙述,正确的是()A.格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明了DNA是遗传物质B.赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验中,T2噬菌体的蛋白质是用含35S的培养基直接培养而标记的C.噬菌体侵染细菌的实验中,搅拌的目的是加速细菌的解体,促进噬菌体从细菌体内释放出来D.烟草花叶病毒的核酸+DNA酶感染烟草烟草将会出现病斑答案:D解析:格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明了加热杀死的S型细菌体内存在转化因子。T2噬菌体营寄生生活,不能用含35S的培
10、养基直接培养。噬菌体侵染细菌的实验中,搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体(外壳)与细菌分离。烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,DNA酶能将DNA初步水解,但不能水解RNA,因此烟草花叶病毒的核酸+DNA酶感染烟草烟草将会出现病斑。2.已知有荚膜的肺炎链球菌可引起动物致死性肺炎,无荚膜的肺炎链球菌对动物无害。某生物兴趣小组从有荚膜的肺炎链球菌体内提取出了DNA、蛋白质、多糖等物质,分别加入培养了无荚膜肺炎链球菌的培养液中,一段时间后将培养液注射到小鼠体内,则下图中结果错误的是()A.B.C.D.答案:D解析:从有荚膜的肺炎链球菌体内提取的物质中,只有DNA能使无荚膜的肺炎链球菌转化为有荚膜的肺炎链
11、球菌,使小鼠死亡。第组,DNA酶会使DNA水解,致使无荚膜的肺炎链球菌不能转化为有荚膜的肺炎链球菌,故小鼠不死亡。3.某研究人员模拟赫尔希和蔡斯的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3H标记的噬菌体侵染未标记的细菌。经过一段时间后离心,理论上以上4个实验中放射性出现的位置依次是()A.沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液B.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、沉淀物和上清液答案:D解析:在该实验
12、中,沉淀物的主要成分是细菌,上清液的主要成分为噬菌体的蛋白质外壳。都直接对细菌进行了标记,理论上,放射性出现在沉淀物中。32P只能标记噬菌体的DNA,噬菌体的DNA会进入细菌体内,理论上,放射性出现在沉淀物中。3H可以标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA,噬菌体的蛋白质外壳不会进入细菌体内,而DNA可以进入细菌体内,所以理论上,放射性会出现在上清液和沉淀物中。4.下列有关噬菌体侵染细菌的实验的说法,错误的是()A.赫尔希和蔡斯的实验以T2噬菌体为材料,采用了同位素标记技术B.用含32P的培养基直接培养噬菌体,将获得DNA含有32P的噬菌体C.噬菌体侵染细菌的实验能将DNA与蛋白质分开,单独观察它们各
13、自的作用D.将32P标记的噬菌体与细菌混合一段时间后离心,结果沉淀物的放射性很高答案:B解析:噬菌体属于病毒,没有细胞结构,营寄生生活,不能在培养基上独立生存,因此不能用含32P的培养基直接培养噬菌体。5.右图中甲、乙表示两种不同的植物病毒,经重组形成杂种病毒丙,丙侵染植物细胞后,在植物细胞内增殖产生的新一代病毒是()答案:D解析:杂种病毒丙是由病毒甲的蛋白质外壳和病毒乙的核酸组装而成的,核酸为遗传物质,所以子代病毒应与病毒乙相同。6.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。下列对相关实验的分析正确的是()A.格里菲思进行的肺炎链球菌体外转化实验证明了遗
14、传物质是DNAB.艾弗里进行的肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质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D.T2噬菌体侵染细菌的实验也可以用3H标记蛋白质和DNA答案:C解析:格里菲思进行的肺炎链球菌体内转化实验没有证明遗传物质是DNA,只是推测加热致死的S型细菌中含有某种转化因子,能使R型细菌转化为S型细菌。艾弗里进行的肺炎链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。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,离心时间过长或过短均会影响实验结果。T2噬菌体的蛋白质和DNA均含有H,做T2噬菌体侵染细
15、菌的实验时,不能用3H标记蛋白质和DNA。7.20世纪70年代,科学家利用小鼠进行了一系列体内转化实验,如下所示。请回答下列有关问题。实验1:R型细菌+小鼠小鼠不死亡实验2:S型细菌+小鼠小鼠死亡分离出S型活细菌实验3:加热致死的S型细菌+小鼠小鼠不死亡实验4:加热致死的S型细菌+R型细菌+小鼠小鼠死亡(1)青霉素是一种常用的广谱抗生素,通过抑制细菌细胞壁的合成起杀菌作用。无青霉素抗性的细菌与青霉素接触,易死亡的原因最可能是。(2)在实验4死亡的小鼠中能够分离出(填“S型”“R型”或“S型和R型”)细菌。(3)除了用显微镜观察细菌有无荚膜或在固体培养基中培养以观察菌落特征外,据上述实验可知,还
16、可以通过怎样的方法来区分R型细菌和S型细菌?。答案:(1)细胞壁无法合成,细菌细胞吸水过多,细胞膜过度膨胀而发生破裂(2)S型和R型(3)用注射法,通过观察小鼠的生活情况来区分解析:(1)依题意可知,青霉素通过抑制细菌细胞壁的合成起杀菌作用,无青霉素抗性的细菌与青霉素接触后,细菌可能因缺乏细胞壁的保护,导致吸水过多,引起细胞膜过度膨胀发生破裂而死亡。(2)在实验4中,S型细菌含有的转化因子能使部分R型细菌转化为S型细菌,致使小鼠死亡,故在实验4死亡的小鼠中能够分离出S型细菌和R型细菌。(3)除了用显微镜观察细菌有无荚膜或在固体培养基中培养以观察菌落特征外,还可以用注射法,通过观察小鼠的生活情况
17、来区分R型细菌和S型细菌。8.据图回答下列问题。图1图2图3(1)噬菌体侵染细菌的实验运用了放射性同位素标记法,一组(如图3)标记的是噬菌体的蛋白质外壳,其中35S标记的应是图2中的(填数字)。另一组使用的同位素是,标记的是图1中的(填数字)。(2)标记噬菌体的方法是先用含放射性的培养基培养,然后再用噬菌体侵染被标记的细菌。不能直接用培养基标记噬菌体的原因是。(3)如果图3中的搅拌过程不充分,则会出现的异常现象是。(4)图3所示实验需要设计另一组实验作为对照,该组实验如果保温时间过长或过短都会导致异常现象发生,请说明理由。答案:(1)32P(2)大肠杆菌(或细菌)噬菌体无细胞结构,只有在寄主细
18、胞中才能增殖(其他合理答案也可)(3)沉淀物的放射性较高(4)如果保温时间过短,一些被标记的噬菌体未来得及侵入细菌;如果保温时间过长,细菌裂解释放出带有放射性的噬菌体。两方面的因素都会导致沉淀物的放射性降低,而上清液的放射性升高解析:(1)图3中的噬菌体被标记的是蛋白质外壳,其中的S应位于氨基酸的R基上,即图2中的。噬菌体侵染细菌的实验有两个分组实验,一组标记的是噬菌体的蛋白质外壳,另一组应标记DNA,所用的同位素为32P,标记的是脱氧核苷酸的磷酸,即图1中的。(2)由于噬菌体属于病毒,无细胞结构,所以不能用含放射性的培养基直接培养噬菌体,应先标记噬菌体的寄主细胞大肠杆菌(或细菌),再用噬菌体侵染被标记的细菌。(3)如果图3中的搅拌过程不充分,则没有侵入细菌的蛋白质外壳会附着在大肠杆菌的表面,进而使沉淀物的放射性较高。(4)另一组实验是用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌。正常情况下,该实验的结果是沉淀物的放射性较高,而上清液的放射性很低。如果保温时间过短或过长均会使上清液的放射性升高,而沉淀物的放射性降低。
