1、DNA是主要的遗传物质(20分钟70分)一、选择题(共10题,每题4分,共40分)1.(2020沧州高一检测)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.蛋白质比DNA具有更高的热稳定性,并且能够自我复制B.蛋白质与生物的性状密切相关C.蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信息D.不同生物的蛋白质在结构上存在差异【解析】选A。蛋白质的热稳定性比DNA低,且不能自我复制。2.下列有关遗传物质本质探索过程中经典实验说法正确的是()A.格里菲思和艾弗里的实验证明了DNA是主要的遗传物质B.赫尔希和蔡斯利用同位素标记的培养基
2、培养T2噬菌体的实验证明了DNA是遗传物质C.烟草花叶病毒没有DNA的事实,证明了DNA是遗传物质的观点是错误的D.对于遗传物质的本质,可以认为所有含有DNA的生物都以DNA为遗传物质【解析】选D。格里菲思的实验证明了转化因子的存在,但是不能证明转化因子是DNA;艾弗里的实验证明了DNA是遗传物质,A错误。T2噬菌体是病毒,不能用同位素标记的培养基直接培养,B错误。烟草花叶病毒没有DNA的事实,只能证明其遗传物质不是DNA,不能证明其他生物的遗传物质不是DNA,C错误。所有含有DNA的生物都以DNA为遗传物质;只有少数病毒只含有RNA一种核酸,以RNA为遗传物质,D正确。3.1944年,美国科
3、学家艾弗里和他的同事,将S型活细菌中的提取物分别用蛋白酶、RNA酶或酯酶、DNA酶处理,然后将它们分别加入培养R型细菌的培养基中,结果发现用蛋白酶、RNA酶或酯酶处理后,R型细菌转化成了S型细菌,而用DNA酶处理后,R型细菌不能发生这种转化。这一现象不能说明()A.在转化过程中,S型细菌的DNA进入了R型细菌中B.DNA是转化因子 C.蛋白质和脂质在实验中正好起了对照作用D.RNA是遗传物质 【解析】选D。在转化过程中,S型细菌的DNA进入了R型细菌中,A正确。因为用DNA酶处理的培养基中,R型细菌未转化成S型细菌,所以DNA是转化因子,B正确。因为加入蛋白酶、酯酶等物质的培养基中,R型细菌发
4、生了转化,所以蛋白质和脂质在实验中起到了对照作用,C正确。因为只有加入DNA酶的培养基中,R型细菌未转化成S型细菌,而加入蛋白酶、RNA酶或酯酶等物质的培养基中,R型细菌发生了转化,所以DNA是遗传物质,D错误。【误区警示】S型细菌的提取物+DNA酶+R型活细菌只长出R型细菌,该实验从另一个角度证明了DNA是遗传物质,而不是为了证明DNA的水解产物脱氧核苷酸不是遗传物质,尽管此实验可以证明该问题,但不是该实验的实验目的。4.格里菲思和艾弗里所进行的肺炎链球菌转化实验,证实了()DNA是遗传物质RNA是遗传物质DNA是主要的遗传物质蛋白质不是遗传物质荚膜糖类不是遗传物质 A.B.C.D.【解析】
5、选A。格里菲思的体内转化实验证明在加热杀死的S型细菌体内存在某种转化因子,可以将R型细菌转化成S型细菌;艾弗里的体外转化实验证明DNA是遗传物质,蛋白质、糖类等不是遗传物质。但是,没有证明RNA是遗传物质、DNA是主要的遗传物质。5.关于T2 噬菌体的叙述,正确的是()A.T2噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素B.T2噬菌体寄生于酵母菌和大肠杆菌中C.RNA 和DNA 都是T2噬菌体的遗传物质D.T2噬菌体可利用宿主体内的物质大量增殖【解析】选D。T2噬菌体的核酸中不含硫元素,A错误;T2 噬菌体不能寄生在酵母菌细胞中,B错误;任何生物的遗传物质只能是DNA 或RNA,T2 噬菌体的遗传物质是DN
6、A,C错误;T2噬菌体作为病毒,只能利用宿主体内的物质进行增殖,D正确。6.(2020阜新高一检测)在证明DNA是遗传物质的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,正确的技术手段是()A.用化学方法把DNA和蛋白质分开B.用32P和35S分别标记T2噬菌体和大肠杆菌C.用32P和35S同时标记T2噬菌体D.用标记过的大肠杆菌去培养T2噬菌体【解析】选D。分别用32P和35S培养大肠杆菌,再用正常的噬菌体去侵染被标记的大肠杆菌,最后用分别标记的噬菌体再侵染正常的大肠杆菌,观察是噬菌体的DNA还是蛋白质注入细菌细胞内后能产生子代噬菌体。7.关于T2噬菌体侵染细菌实验过程的叙述,错误的是()A.用放射性同位
7、素32P标记噬菌体的DNA B.用放射性同位素35S标记噬菌体的蛋白质C.用35S标记蛋白质的噬菌体去侵染细菌,细菌内有了放射性D.用32P标记DNA的噬菌体去侵染细菌,细菌内有了放射性【解析】选C。蛋白质的组成元素是 C、H、O、N(部分还含有S),而DNA的组成元素是 C、H、O、N、P,所以用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质,A、B正确;35S标记的是噬菌体的蛋白质,噬菌体在侵染细菌时,蛋白质没有进入细菌,留在外面,经过搅拌,离心后,主要存在于上清液中,所以细菌内没有放射性,C错误;用32P标记DNA的噬菌体去侵染细菌,DNA进入细菌,并作为模板指导子代噬菌体的合成,所以细菌
8、内有了放射性,D 正确。8.在噬菌体侵染细菌的实验中,下列对子代噬菌体的描述,错误的是()A.通过主动运输运出细菌B.DNA合成的原料来自细菌C.蛋白质外壳合成的原料和酶来自细菌D.侵染细菌时,只有DNA进入细菌【解析】选A。实验一段时间后,细菌裂解释放出子代噬菌体,A错误;噬菌体增殖所需的原料来自细菌细胞,DNA复制和噬菌体蛋白质外壳合成所需的原料、能量、酶等条件均由细菌提供,B、C正确;噬菌体侵染细菌时,只有DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体合成,D正确。9.下列有关生物体遗传物质的叙述,正确的是()A.豌豆的遗传物质是DNAB.酵母菌的遗传物质主要分布在拟核中C.SARS病毒的遗传物
9、质含有硫元素D.艾滋病病毒的遗传物质水解产生8种核苷酸【解析】选A。豌豆是真核生物,体内既含有DNA也含有RNA,遗传物质是DNA,A正确;酵母菌是真核生物,遗传物质是DNA,主要分布在细胞核中,B错误;SARS病毒是RNA病毒,其遗传物质是RNA,不含有硫元素,C错误;艾滋病病毒只有一种核酸RNA,遗传物质是RNA,水解产生4种核苷酸,D错误。10.下图表示科研人员探究“烟草花叶病毒(TMV)遗传物质”的实验过程,由此可判断()A.水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNAB.TMV的蛋白质不能进入烟草细胞中C.TMV的RNA不能进入烟草细胞中D.RNA是TMV的主要遗传物质【解析】选A。由图
10、可知,TMV放入水和苯酚中振荡后,可得到单独的RNA和蛋白质,说明水和苯酚的作用是分离病毒的RNA和蛋白质,A正确。不能判断TMV的蛋白质是否进入烟草细胞中,只能证明蛋白质不能使烟草感染病毒,B错误。 由图可知,TMV的RNA可以进入烟草细胞中,并可使烟草细胞感染病毒,C错误。同一种生物的遗传物质只能是DNA或RNA,D错误。【补偿训练】噬藻体是一种感染蓝藻的DNA病毒,科学家用32P标记噬藻体进行感染蓝藻的实验,则下列有关叙述正确的是()A.为保证单一变量,蓝藻也应用32P标记B.实验中应进行搅拌、离心等操作C.实验预期结果为上清液的放射性强、沉淀物的放射性弱D.可证明DNA是噬藻体的遗传物
11、质【解析】选B。蓝藻不能用32P标记,否则无法检测实验结果;32P标记的是噬藻体的DNA,其进入蓝藻细胞内,而蛋白质外壳留在细胞外,故离心后沉淀物的放射性强,而上清液的放射性弱;该实验缺少35S标记的对照,无法证明DNA是遗传物质。二、非选择题(共2题,共30分)11.(14分)如图是赫尔希和蔡斯研究遗传物质实验中的物质示意图及实验过程图,请回答下列问题:(1)图3中用35S标记噬菌体蛋白质外壳,标记元素所在部位是图2中的_。如果用32P标记噬菌体的DNA,标记元素所在部位是图1中的_。(2)赫尔希和蔡斯选用T2噬菌体作为实验材料,其原因之一是_。(3)实验中采用搅拌和离心等手段,目的是_。(
12、4)仅有图3的实验过程,_(填“能”或“不能”)说明蛋白质不是遗传物质,原因是_。【解析】(1)32P标记的是图1中的(磷酸基团),图2中的(肽键)不含S,有些R基含S,故35S标记的是R基。(2)T2噬菌体侵染细菌的实验设计思路是单独地观察生物体内每一种化学成分的作用,而T2噬菌体只由蛋白质外壳和DNA组成,这是它被选为实验材料的原因之一。(3)实验中采用搅拌和离心等手段,目的是让T2噬菌体的蛋白质外壳和细菌分离,以便观察放射性出现的部位。(4)图3实验中蛋白质外壳没有进入细菌内,不能说明噬菌体的遗传物质不是蛋白质。答案:(1)(2)T2噬菌体只由蛋白质外壳和DNA组成(3)让T2噬菌体的蛋
13、白质外壳和细菌分离(4)不能蛋白质外壳没有进入细菌体内12.(16分)(2020三明高一检测)1952年,赫尔希和蔡斯进行的噬菌体侵染细菌的实验,是人类探究“什么是遗传物质”的最具说服力的实验。如图为用含32P的T2噬菌体侵染大肠杆菌(T2噬菌体专性寄生在大肠杆菌细胞内)的实验,请据图回答下列问题:(1)T2噬菌体作为实验材料具有_的特点。(2)用32P标记的培养基先培养_,再用_而获得被32P标记的噬菌体,然后用32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,从而追踪在侵染过程中DNA的位置变化。(3)一个噬菌体含有一个DNA分子。理论上分析,一个被32P标记的T2噬菌体侵染细菌后,释放出n个子代噬
14、菌体,DNA复制用的原料是_,来自_,其中携带32P的噬菌体有_个。(4)当接种噬菌体后培养时间过长,发现在搅拌、离心后的上清液中也会出现少量放射性,其最可能的原因是_。【解析】(1)噬菌体结构比较简单,只有DNA和蛋白质两种成分,适宜作为研究材料。(2)病毒不能离开活细胞独立生活,故对其进行标记时,应先用32P标记的培养基先培养大肠杆菌,再用未标记的噬菌体侵染被(32P)标记的大肠杆菌,进而获得被32P标记的噬菌体。(3)病毒的DNA复制时需要用到的原料是由宿主细胞提供的4种游离的脱氧核苷酸,释放的子代噬菌体中,只有2个含有原来32P的母链。(4)若培养时间过长,复制增殖后的噬菌体从细菌中释
15、放出来,则导致搅拌、离心后的上清液中也会出现少量放射性。答案: (1)结构简单,只含有蛋白质和DNA(核酸)(2)大肠杆菌(未标记的)噬菌体侵染被(32P)标记的大肠杆菌(3)4种游离的脱氧核苷酸细菌(宿主)细胞2(4)培养时间过长,复制增殖后的噬菌体从细菌中释放出来(10分钟30分)1.(6分)(多选)某研究人员模拟赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验,进行了如下实验: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不正确的是()A.沉淀物、上清液、沉淀物和上清液B.沉淀物、沉淀物
16、、沉淀物和上清液C.沉淀物、上清液、沉淀物D.上清液、上清液、沉淀物和上清液【解析】选A、C、D。用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌,细菌细胞内含子代噬菌体,离心后在沉淀物中有放射性;用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌,噬菌体在细菌内利用细菌的35S标记的氨基酸合成蛋白质外壳,沉淀物中有放射性;用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌,噬菌体的DNA和蛋白质外壳都有放射性,细菌细胞内的子代噬菌体有放射性,上清液中的蛋白质外壳也有放射性,所以B项正确,A、C、D项不正确。2.(6分)(2020宜昌高一检测)在T2噬菌体侵染细菌的实验中,噬菌体与细菌保温时间长短与放射性高低的关系如图所示。下列关系
17、中最合理的是哪一组(注:35S标记的噬菌体记为甲组,32P标记的噬菌体记为乙组)()A.甲组上清液bB.乙组上清液bC.甲组沉淀物cD.乙组沉淀物c【解析】选B。32P标记的是噬菌体的DNA,保温时间过短、过长均会导致上清液中放射性增高,应为图b中曲线。【实验探究】3.(18分)一科研小组对禽流感病毒的遗传物质进行了如下实验:实验原理:略 实验目的:探究禽流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA。材料用具:显微注射器、禽流感病毒的核酸提取物、活鸡胚、DNA酶、RNA酶。 实验步骤: 第一步:取等量活鸡胚两组,编号为A、B,用显微注射技术分别向两组活鸡胚中注射_。第二步:在适宜条件下培养。 第三步:
18、分别从培养后的活鸡胚中抽取样品,检测是否产生禽流感病毒。实验现象及预测结论:(1)_ _。(2)_。【解析】由实验目的分析,该实验的单一变量是禽流感病毒的核酸,观察该病毒能否再繁殖出新的个体,从而确定遗传物质是DNA还是RNA。由给出的实验材料分析,禽流感病毒核酸提取物分别用DNA酶、RNA酶处理,再分别注射到活鸡胚细胞中,进行培养后,检测鸡胚细胞中是否有病毒产生。答案:核酸提取物和DNA酶的混合物、核酸提取物和RNA酶的混合物(1)A组如果有禽流感病毒,则RNA是遗传物质;如果无禽流感病毒,则DNA是遗传物质(2)B组如果有禽流感病毒,则DNA是遗传物质;如果无禽流感病毒,则RNA是遗传物质
