1、DNA是主要的遗传物质(20分钟70分)一、选择题(共8小题,每小题5分,共40分)1.紫茉莉的遗传信息储存于它的()A.DNA或RNA分子中,在细胞核与细胞质中B.DNA分子中,在细胞核中C.DNA和RNA分子中,在细胞核与细胞质中D.DNA分子中,在细胞核与细胞质中【解析】选D。紫茉莉是细胞类生物,含有DNA和RNA两种核酸,但其遗传物质是DNA,则紫茉莉的遗传信息储存于DNA分子中,而DNA主要分布在细胞核中,此外在线粒体和叶绿体中也含有少量的DNA。2.下列关于遗传物质的探索历程的叙述,错误的是()A.T2噬菌体侵染细菌实验,若32P标记组的上清液有放射性,则可能原因是搅拌不充分B.将
2、S型细菌的DNA、蛋白质、荚膜多糖等分别与R型活细菌培养,培养基中均有R型菌出现C.T2噬菌体侵染细菌成功,因为采用了放射性同位素标记法将蛋白质与DNA分开研究D.T2噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌转化实验更有说服力【解析】选A。T2噬菌体侵染细菌实验,32P标记组的上清液出现放射性的原因可能是培养时间过短或过长,噬菌体没有充分进入细菌或子代噬菌体释放出来,而不是搅拌不充分,故A项错误。3.在探索遗传物质的过程中,赫尔希和蔡斯设计了T2噬菌体侵染细菌的实验。下列有关叙述正确的是()A.该实验证明了DNA是主要的遗传物质B.细菌裂解释放的T2噬菌体中,可检测到32P标记的DNA,检测不到35S标
3、记的蛋白质C.为了获得35S标记的噬菌体,可用含35S的完全培养基培养T2噬菌体D.用同位素35S标记的一组实验中,放射性少量出现在试管的下层,可能是侵染时间过短所致【解析】选B。由于T2噬菌体的成分只有DNA和蛋白质外壳,没有RNA,所以T2噬菌体侵染细菌的实验只能证明DNA是遗传物质,不能证明DNA是主要的遗传物质;T2噬菌体的蛋白质外壳不能进入细菌内,细菌裂解释放的T2噬菌体中,可检测到32P标记的DNA,检测不到35S标记的蛋白质;T2噬菌体没有细胞结构,不能在完全培养基中直接培养;35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体侵染细菌时,若搅拌不充分,少数蛋白质外壳仍吸附在细菌表面,会
4、使少量放射性出现在试管下层。【方法规律】噬菌体中的放射性元素的检测方法放射性元素标记生物检测物质检测结果32P噬菌体子代噬菌体的核酸部分含放射性大肠杆菌全部含放射性35S噬菌体子代噬菌体蛋白质均无放射性大肠杆菌均含放射性14C、3H噬菌体子代噬菌体的核酸部分含放射性子代噬菌体蛋白质均不含放射性大肠杆菌子代噬菌体的核酸全部含放射性子代噬菌体蛋白质全部含放射性4.噬菌体在繁殖的过程中所利用的原料是()A.自身的核苷酸和氨基酸B.自身的核苷酸和细菌的氨基酸C.自身的氨基酸和细菌的核苷酸D.细菌的核苷酸和氨基酸【解析】选D。 噬菌体是病毒,没有细胞结构,不能在培养基中直接培养,必须营寄生生活。噬菌体繁
5、殖子代噬菌体DNA和蛋白质的原料都来自细菌。噬菌体在侵染细菌时把蛋白质外壳留在细菌的外面,进入细菌体内的是DNA,然后以自己的DNA为模板利用细菌的脱氧核苷酸合成子代噬菌体的DNA。子代噬菌体蛋白质是在噬菌体DNA指导下以细菌的氨基酸为原料合成的。因此,噬菌体在增殖过程中利用的原料是细菌的核苷酸和氨基酸,故选D。5.(2020绍兴高一检测)下列关于肺炎双球菌实验的叙述,正确的是()A.DNA酶与S型活菌混合后注入正常小鼠体内,小鼠不会患败血症致死B.提取S型活菌的DNA直接注射到正常小鼠体内,小鼠会患败血症致死C.S型细菌的DNA与活的R型细菌混合培养后,培养液中有无荚膜的细菌D.R型细菌转化
6、为S型细菌,说明S型细菌的DNA整合到了R型细菌的染色体上【解析】选C。S型活菌的菌体外面有多糖荚膜,DNA酶不能催化该多糖荚膜的水解,因此DNA酶与S型活菌混合后,S型活菌仍然存在毒性,将DNA酶与S型活菌混合后注入正常小鼠体内,小鼠会患败血症致死,A错误;S型活菌的DNA不会使小鼠患败血症,因此提取S型活菌的DNA直接注射到正常小鼠体内,小鼠不会患败血症致死,B错误;S型细菌的DNA与活的R型细菌混合培养后,培养液中有无荚膜的R型细菌,C正确;R型细菌转化为S型细菌的原因是基因重组,肺炎双球菌为原核生物,不具有染色体,D错误。【补偿训练】如图中甲、乙、丙生物为肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染
7、细菌实验中的实验材料,以下有关叙述中正确的是()A.甲生物有多糖类的荚膜,没有毒性B.乙生物没有多糖类的荚膜,培养基上形成的菌落表面是粗糙的C.丙生物的组成成分简单,只有RNA和蛋白质D.甲、乙、丙生物都可以在含有各种营养物质的培养基上生活【解析】选B。甲生物有多糖类的荚膜,为S型细菌,菌落表面光滑,有毒性,A错误;乙生物没有多糖类的荚膜,为R型细菌,培养基上形成的菌落表面是粗糙的,B正确;丙生物属于病毒,其组成成分简单,只有DNA和蛋白质外壳,C错误;甲、乙两种生物都可以在含有各种营养物质的培养基上生活,但丙生物没有细胞结构,不能独立在培养基上生活,D错误。6.(2020绍兴高一检测)下列关
8、于核酸是遗传物质证据实验的叙述,正确的是()A.T2噬菌体侵染细菌实验依次分为培养、混合、离心、搅拌和检测等步骤B.用烟草花叶病毒的RNA去感染烟草,烟草叶会出现感染病毒的症状C.S型细菌的DNA注射到活的小鼠体内可以从小鼠体内分离得到S型活细菌D.肺炎双球菌离体转化实验中,转化来的S型细菌的遗传物质中不含R型细菌的遗传物质【解析】选B。T2噬菌体侵染细菌实验依次分为培养、混合、搅拌离心、检测等步骤,A错误;烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,故用烟草花叶病毒的RNA去感染烟草,烟草叶会出现感染病毒的症状,B正确;S型细菌的DNA注射到活的小鼠体内,从小鼠体内不能分离得到S型活细菌,C错误;R型细
9、菌转化为S型细菌这种可遗传变异的来源是基因重组,因此转化来的S型细菌的遗传物质中既有R型细菌的也有S型细菌的,D错误。7.在“噬菌体侵染细菌实验”中,可通过某操作实现如图所示变化。该操作是()A.用放射性同位素标记噬菌体的蛋白质或DNAB.将放射性同位素标记的噬菌体与细菌混合C.将噬菌体与细菌混合液置于搅拌器中搅拌D.离心并检测上清液和沉淀物中的放射性【解析】选C。据图分析,该实验步骤的结果是噬菌体与被侵染的细菌分开,所以该实验过程为将噬菌体与细菌混合液置于搅拌器中搅拌,C正确。8.(2020济南高一检测)某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于T2噬菌体侵染细菌实验,进行了如下实验:用32P标记的噬菌
10、体侵染未标记的细菌;用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。一段时间后进行离心,检测到放射性存在的主要部位依次是()A.沉淀物、上清液、沉淀物和上清液B.沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液C.沉淀物、上清液、沉淀物D.以上全错【解析】选B。用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌时,只有DNA进入大肠杆菌,并随着大肠杆菌离心到沉淀物中,因此放射性存在的主要部位是沉淀物;用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌时,噬菌体的DNA和细菌均离心到沉淀物中,因此放射性存在的主要部位是沉淀物;N标记的是噬菌体的DNA和蛋白质外壳,而用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌时,蛋白质外
11、壳离心到上清液中,而噬菌体的DNA和细菌离心到沉淀物中,因此放射性存在的主要部位是沉淀物和上清液。综上分析,B正确。二、非选择题(共2小题,共30分)9.(12分)(2020怀化高一检测)如图是烟草花叶病毒侵染烟草的实验,回答下列相关问题:(1)据丙图可知,从烟草花叶病毒分离出来的可以侵染正常烟叶,使其出现病态,且从病态叶可以分离得到烟草花叶病毒子代。(2)乙图实验结果是:烟叶(填“有”或“没有”)感染烟草花叶病毒。(3)由甲、乙、丙三组实验可知:是烟草花叶病毒的遗传物质,不是其遗传物质。(4)除自变量不同以外,无关变量均保持相同且适宜,这是实验设计中的(填“可重复性”或“对照原则”或“单一变
12、量”)原则。【解析】(1)据丙图可知,烟草花叶病毒RNA可以侵染正常烟叶,使其出现病态,说明RNA是遗传物质,从病态叶可以分离得到烟草花叶病毒子代。(2)乙图烟叶未出现病态,说明烟叶没有感染烟草花叶病毒。(3)由上述实验结果可知,病毒的RNA可以引起烟叶出现病态,说明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质,蛋白质不是其遗传物质。(4)除自变量不同以外,无关变量均保持相同且适宜(以排除无关变量的影响),即单一变量原则。答案:(1)RNA (2)没有(3)RNA蛋白质(4)单一变量 10.(18分)如图甲为肺炎双球菌转化实验的一部分图解。请据图回答:(1)该实验是及其同事所做的肺炎双球菌转化的实验图解。(
13、2)该实验是在实验的基础上进行的,其目的是证明的化学成分。(3)在对R型细菌进行培养之前,必须首先进行的工作是。(4)依据上面图解的实例,可以作出的假设。(5)为验证上面的假设,他们设计了下面的实验(如图乙所示),该实验中加DNA酶的目的是,他们观察到的实验现象是。(6)通过上述两步实验,仍然不能说明,为此他们设计了另一实验(如图丙所示),他们观察到的实验现象是 ,该实验能够说明 。【解析】(1)实验过程表明是用S型细菌的DNA和R型细菌混合培养,观察实验结果,属于艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验。(2)该实验是在格里菲思的体内转化实验的基础上进行的,目的是证明转化因子的化学本质。(3)为了证明
14、转化因子的化学本质,在实验前应分离出肺炎双球菌中的各种成分,进行单独观察。(4)该实验可以得出的结论是DNA是转化因子,即DNA是遗传物质。(5)为了进一步证明DNA是遗传物质,可以加入DNA酶,DNA水解后不具有遗传效应,实验结果应是R型细菌没有发生转化,培养基中只有R型细菌,没有出现S型细菌。(6)为了证明荚膜多糖和蛋白质不是遗传物质,实验设计思路应和前面的实验一样,加入荚膜多糖和蛋白质看是否能使R型细菌转化为S型细菌,实验结果是不能转化,证明了蛋白质和荚膜多糖不是遗传物质。答案:(1)艾弗里(2)格里菲思的肺炎双球菌转化转化因子(3)分离并提纯S型细菌的DNA、蛋白质、荚膜多糖等物质(4
15、)DNA是遗传物质(5)催化从S型细菌中提取的DNA分解培养基中只长R型细菌(6)蛋白质、荚膜多糖等不是遗传物质培养基中只长R型细菌蛋白质、荚膜多糖不是遗传物质【互动探究】(1)上题中甲、乙、丙三组实验是否含有对照组?提示:含有。甲、乙、丙三组实验为相互对照,即都为实验组也都为对照组。(2)该实验最终仍有不被其他科学家认同的地方是什么?提示:对各种化学物质的提取和分离纯度并不是100%。(10分钟30分)1.(6分)如图为肺炎双球菌转化实验中的基本步骤,下列有关说法正确的是()A.都要加热处理B.要将所有提取物与R型细菌共同培养C.的结果只有S型细菌或R型细菌一种菌落D.的结果可能是有S型细菌
16、、R型细菌两种菌落【解析】选D。图中为加热处理,为物质提取,故A错误;是将提取物分别与R型细菌混合培养,分别观察培养基上菌落的生长情况,故B错误;的结果为只有R型细菌的一种菌落或有S型细菌、R型细菌的两种菌落,的结果可能是有S型细菌、R型细菌的两种菌落,故C错误,D正确。2.(6分)在T2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,噬菌体还未侵入细菌体内C.在t1t2时间内,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
17、】选B。T2噬菌体属于病毒,必须在宿主细胞内才能代谢和繁殖,模板是亲代噬菌体的DNA,原料是细菌体内的脱氧核苷酸和氨基酸,能量和酶是细菌提供的,蛋白质合成的场所是细菌的核糖体,A正确;在Ot1时间内,噬菌体可能已侵入细菌体内,但还没有大量繁殖,B错误;在t1t2时间内,由于噬菌体侵入细菌体内,导致细菌大量死亡,C正确;在t2t3时间内,被侵染的细菌已裂解死亡,所以噬菌体因失去寄生场所而停止增殖,D正确。【实验探究】3.(18分)科学家从T2噬菌体中分离出甲、乙两个不同品系,并进行了4组相关实验,实验过程和结果如表所示。实验编号实验过程实验结果甲品系T2噬菌体侵染大肠杆菌分离出甲品系T2噬菌体乙
18、品系T2噬菌体侵染大肠杆菌分离出乙品系T2噬菌体甲品系T2噬菌体的DNA+乙品系T2噬菌体的蛋白质侵染大肠杆菌分离出甲品系T2噬菌体乙品系T2噬菌体的DNA+甲品系T2噬菌体的蛋白质侵染大肠杆菌分离出乙品系T2噬菌体回答问题:(1)该实验的设计思路的依据是。整个实验能够证明。(2)若用15N、32P、35S同时标记T2噬菌体后,让其侵染未标记的大肠杆菌,在产生的子代噬菌体中,能够检测到的放射性元素有。T2噬菌体不能独立生活的原因可能是。(3)若用烟草细胞替代大肠杆菌细胞,进行上述实验,(填“能”或“不能”)得到上述实验结果,依据是。【解析】(1)探索遗传物质的实验设计思路是将病毒的遗传物质和蛋
19、白质分离,单独研究它们各自的作用,整个实验能够证明噬菌体的遗传物质是DNA。(2)若用15N、32P、35S同时标记T2噬菌体后,让其侵染未标记的大肠杆菌,由于35S只存在于蛋白质外壳中,不进入大肠杆菌细胞内,因此在产生的子代噬菌体中,能够检测到的放射性元素是15N、32P。由于噬菌体没有细胞结构,缺乏相应的酶,不能通过细胞呼吸产生能量,因此T2噬菌体不能独立生活。(3)由于T2噬菌体只能寄生在大肠杆菌细胞内,不能寄生在烟草细胞内,因此若用烟草细胞替代大肠杆菌细胞进行上述实验,不能得到上述实验结果。答案:(1)将噬菌体的DNA和蛋白质分离,单独研究它们各自的作用 噬菌体的遗传物质是DNA(2)15N、32P没有细胞结构、缺乏相应的酶、不能通过细胞呼吸产生能量(3)不能T2噬菌体的宿主是大肠杆菌,而不是烟草细胞