1、第3章基因的本质第1节DNA是主要的遗传物质课后篇巩固提升基础巩固1.(2019江苏卷,3)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质,下列关于该实验的叙述正确的是()A.实验中可用15N代替32P标记DNAB.T2噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的C.T2噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌D.实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA解析DNA和蛋白质中都含有N元素,因此不能用15N代替32P标记DNA,A项错误;T2噬菌体侵染大肠杆菌后,就会在自身遗传物质的作用下,利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分,进行大量增殖,B项错误,C项正确;该实验证明了T2噬菌体的遗传物质是DN
2、A,不能证明大肠杆菌的遗传物质是DNA,D项错误。答案C2.如图甲、乙表示两种不同的植物病毒,经重建形成“杂种病毒丙”,用病毒丙侵染植物细胞,在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒是()解析图中重建的“杂种病毒丙”的核酸来自乙病毒,而蛋白质外壳来自甲病毒。由于病毒丙侵染植物细胞时,发挥作用的是乙病毒核酸,所以在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒的核酸和蛋白质外壳均与乙病毒相同。答案D3.下列有关生物体遗传物质的叙述,正确的是()A.豌豆的遗传物质主要是DNAB.酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上C.T2噬菌体的遗传物质含有硫元素D.HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸解析豌豆的遗传物质只有DNA;
3、酵母菌的遗传物质DNA主要分布在染色体上,在细胞质中的线粒体中也有分布;T2噬菌体的遗传物质是DNA,不含S元素;HIV的遗传物质是RNA,初步水解后产生4种核糖核苷酸。答案B4.下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述,正确的是()A.分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养T2噬菌体B.分别用35S和32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,进行长时间的保温培养C.用35S标记T2噬菌体的侵染实验中,沉淀物中存在少量放射性可能是搅拌不充分所致D.32P、35S标记的T2噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质解析T2噬菌体营寄生生活,只能寄生在细菌细
4、胞内,不能用培养基直接培养;保温时间不能过长,若保温时间太长,则可能有含32P的子代T2噬菌体释放出来,离心后存在于上清液中,导致上清液中有放射性;35S标记的是T2噬菌体的蛋白质,理论上应存在于上清液中,但可能因搅拌不充分,部分T2噬菌体蛋白质外壳仍吸附在细菌表面,与细菌一起存在于沉淀物中;本实验可说明DNA是遗传物质,但不能证明蛋白质不是遗传物质,因为蛋白质未进入细菌体内。答案C5.在噬菌体侵染细菌的实验中,随着培养时间的延长,培养基内噬菌体与细菌的数量变化如图所示。下列相关叙述不正确的是()A.噬菌体增殖所需的原料、酶、能量均来自细菌B.在Ot1时间内噬菌体一定还未侵入到细菌体内C.在t
5、1t2时间内,由于噬菌体侵入细菌体内,导致细菌大量死亡D.在t2t3时间内噬菌体因失去寄生场所而停止增殖解析噬菌体属于病毒,必须在宿主细胞内才能增殖,模板是亲代噬菌体的DNA,原料和场所由细菌提供,能量是细菌提供的ATP,A项正确;在Ot1时间内噬菌体可能已侵入到细菌体内,但没有大量繁殖,B项错误;在t1t2时间内,因为噬菌体侵入细菌体内,导致细菌大量死亡,C项正确;在t2t3时间内被侵染的细菌已裂解,所以噬菌体因失去寄生场所而停止增殖,D项正确。答案B6.在证明DNA是遗传物质的实验中,用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,以下对于沉淀物中含有少量放射性现象的解释,正确的是()A.经
6、搅拌与离心后有少量含35S的T2噬菌体的蛋白质外壳吸附在大肠杆菌上B.离心速度太快,含35S的T2噬菌体有部分留在沉淀物中C.T2噬菌体的DNA上含有少量的35SD.少量含有35S的蛋白质进入大肠杆菌解析 35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,DNA中不含有35S;是否留在沉淀物中,与物质的相对分子质量有关;噬菌体的蛋白质外壳不能进入大肠杆菌内,但能吸附在大肠杆菌表面,造成一定的实验误差。答案A7.下列关于生物的遗传物质的叙述,不正确的是()A.某一生物体内的遗传物质只能是DNA或RNAB.除部分病毒外,生物的遗传物质都是DNAC.绝大多数生物的遗传物质是DNAD.细胞中DNA较多,所以DNA是主
7、要的遗传物质解析在生物中,只有部分病毒的遗传物质是RNA,绝大多数生物的遗传物质是DNA。答案D8.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以储存大量遗传信息解析蛋白质的热稳定性较DNA差,且不能复制;其他选项所述的蛋白质的特点,与遗传物质应具备的特征一致。答案C9.在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中,用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌,在理论上,上清液中不含放射性,下
8、层沉淀物中具有很高的放射性。而实验的实际最终结果显示:在离心上层液体中,也具有一定的放射性,而下层的放射性强度比理论值略低。(1)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中,采用的实验方法是。(2)在理论上,上清液放射性应该为0,其原因是。(3)实验数据和理论数据之间有较大的误差,对实验过程进行如下误差分析:在实验中,从T2噬菌体和大肠杆菌混合培养,到用离心机分离,这一段时间如果过长,会使上清液的放射性含量升高,其原因是;在实验中,如果有一部分T2噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,将(填“是”或“不是”)误差的来源,理由是。(4)噬菌体侵染细菌的实验证明了。(5)上述实验中,(填“能”或“不能”)用1
9、5N来标记T2噬菌体的DNA,理由是。解析(1)噬菌体侵染细菌实验中,采用的实验方法是同位素标记法。(2)DNA中含有P元素,蛋白质中没有,故32P只能进入T2噬菌体的DNA中。在侵染过程中,由于T2噬菌体的DNA全部注入大肠杆菌,离心后,上清液中是T2噬菌体的蛋白质外壳,沉淀物中是被侵染的大肠杆菌,因此上清液中没有放射性。(3)从T2噬菌体和大肠杆菌混合培养,到用离心机分离,如果时间过长会使带有放射性的T2噬菌体从大肠杆菌中释放出来,使上清液带有放射性;如果部分T2噬菌体没有侵染到大肠杆菌内,也会使上清液带有放射性。(4)噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质。(5)N元素在DNA
10、和蛋白质中都含有,因此不能用15N标记DNA。答案(1)同位素标记法(同位素示踪法)(2)理论上讲,T2噬菌体已将含32P的DNA全部注入大肠杆菌内,上清液中只含T2噬菌体的蛋白质外壳(3)T2噬菌体在大肠杆菌内增殖后被释放出来,经离心后分布于上清液中是没有侵入大肠杆菌的T2噬菌体经离心后分布于上清液中使上清液具有放射性(4)DNA是遗传物质(5)不能在DNA和蛋白质中都含有N元素能力提升1.下图甲是肺炎链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()甲乙A.图甲中将R型活细菌和S型死细菌的混合物注射到小鼠体内,R型细菌向S型细菌发生了转化,转化的原理是基因重
11、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,离心后放射性分别分布于上清液、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R型细菌向S型细菌转化的原因是S型细菌的DNA进入到R型细菌中,并表达了S型细菌的遗传性状,A项正确;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,B项错误;用32P、35S标记的噬菌体,分别侵染未标记的细菌,离心后放射性分别分布于沉淀物、上清液中,C项错误;若用无放射性的噬菌体,侵染体内含
12、35S标记的细菌,离心后放射性主要分布在沉淀物中,D项错误。答案A2.如果用3H、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结构成分中,能够找到的是()A.可在外壳中找到3H、15N、35SB.可在DNA中找到32P、15N、3HC.可在外壳中找到15N、35SD.可在DNA中找到15N、32P、35S解析由于3H、15N均可标记噬菌体DNA和蛋白质外壳,而32P只标记噬菌体DNA,35S只标记噬菌体的蛋白质外壳,在其侵染细菌过程中,只有DNA进入细菌细胞,蛋白质外壳没有进入,噬菌体利用细菌的脱氧核苷酸和氨基酸合成DNA和蛋白质外壳,所以产生的子代噬菌体DNA上
13、有3H、15N、32P,没有35S。答案B3.分别用含有32P和35S的T2噬菌体与不含放射性的大肠杆菌混合,经过短时保温、搅拌、离心,再将沉淀出的大肠杆菌继续在不含放射性物质的培养基中培养,并对释放出的子代T2噬菌体进行检测。请根据有关知识,推测其应有的结果()A.全部不含35S,全部含有32PB.小部分含有35S,大部分含有32PC.全部不含35S,小部分含有32PD.大部分含有35S,小部分含有32P解析因为T2噬菌体的遗传物质为DNA,大肠杆菌不含放射性,所以子代T2噬菌体中不会含有35S,同时T2噬菌体又进行了多次复制,仅有小部分的DNA是带有32P的。答案C4.(2019浙江卷,2
14、0)为研究R型肺炎链球菌转化为S型肺炎链球菌的转化物质是DNA还是蛋白质,进行了肺炎链球菌体外转化实验,其基本过程如下图所示。下列叙述正确的是()A.甲组培养皿中只有S型菌落,推测加热不会破坏转化物质的活性B.乙组培养皿中有R型及S型菌落,推测转化物质是蛋白质C.丙组培养皿中只有R型菌落,推测转化物质是DNAD.该实验能证明肺炎链球菌的主要遗传物质是DNA解析将S型细菌的提取物加热后添加到含R型细菌的培养液中,会使部分R型细菌发生转化,因此甲组培养皿中应有R型细菌和S型细菌,A项错误;乙组提取物中加蛋白酶后将提取物中的蛋白质分解,乙组培养皿中有S型细菌菌落,则可推测转化物质不是蛋白质,B项错误
15、;丙组S型细菌的提取物中加DNA酶将DNA分解,不能获得S型菌落,可推测转化物质是DNA,C项正确;该实验能证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA,D项错误。答案C5.烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都是以RNA为遗传物质的病毒,由于所含RNA不同,因而侵染后导致的植物症状不同(如下图所示)。将病毒的RNA和蛋白质分离,使其单独感染植物;或使不同病毒的RNA与蛋白质之间重新组合形成“杂种”病毒,然后使其感染植物。(1)图(a)、图(b)表现症状不同,其根本原因是。(2)在上图中画出叶片A、叶片B、叶片C表现出的感染症状。(3)从以上感染实验可知,起感染作用的是。(4)画出叶片C中繁殖产生的子代病毒的图示。(5)以上实验证明。(6)该实验的设计思路是。答案(1)TMV和HRV具有不同的RNA(2)(3)病毒的RNA(4)(5)HRV的遗传物质是RNA(6)将病毒的RNA与蛋白质分离,单独研究其遗传功能