1、3.11 核酸是遗传物质一、 选择题1. 某研究人员模拟肺炎双球菌的转化实验，进行了以下4个实验：S型细菌的DNA+DNA酶加入R型细菌注射入小鼠R型细菌的DNA+DNA酶加入S型细菌注射入小鼠R型细菌+DNA酶高温加热后冷却加入S型细菌的DNA注射入小鼠S型细菌+DNA酶高温加热后冷却加入R型细菌的DNA注射入小鼠以上4个实验中小鼠存活的情况依次是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】中DNA酶将S型细菌的DNA分解，转化因子不存在，R型细菌不能转化为S型细菌。直接将S型细菌注射到小鼠体内。在高温加热过程
2、中，R型细菌被杀死，虽加入了转化因子S型细菌的DNA，也不能生成S型细菌。中R型细菌的DNA不能转化R型细菌。通过以上分析可知，只有中含有有毒的S型细菌，导致小鼠死亡。2. S型细菌具有多糖类荚膜，R型细菌则不具有。下列叙述错误的是( )A.培养R型活细菌时加S型细菌的多糖类物质，能产生一些具荚膜的细菌B.培养R型活细菌时加S型细菌的DNA的完全水解产物，不能产生具荚膜的细菌C.培养R型活细菌时加S型细菌的DNA，能产生具荚膜的细菌D.培养R型活细菌时加S型细菌的蛋白质，不能产生具荚膜的细菌【答案】A【解析】只有S型细菌的遗传物质DNA才可以使R型细菌发生转化，表现出S型细菌的某些性状，产生具
3、有荚膜的细菌。S型细菌的遗传物质是DNA而不是蛋白质或多糖类物质，也不是DNA的完全水解产物。3.下列对肺炎双球菌和T2噬菌体的相关描述中，正确的是( )A.T2噬菌体可寄生在乳酸菌体内 B.T2噬菌体头部和尾部的外壳都由蛋白质构成C.R型细菌在培养基上形成的菌落表面光滑 D.S型细菌可使人和小鼠患肺炎死亡【答案】B【解析】T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，其头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成，S型细菌的菌落表面光滑，R型细菌的菌落表面粗糙，S型细菌可使人患肺炎或使小鼠患败血症。4.艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质。这两个实验在
4、设计思路上的共同点是( )A.重组DNA片段，研究其表型效应 B.诱发DNA突变，研究其表型效应C.设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应 D.应用同位素示踪技术，研究DNA在亲代与子代之间的传递【答案】C【解析】肺炎双球菌转化实验没有用到同位素示踪法，两实验都没有突变和重组。5. 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结构成分中，能够找到放射性元素的为( )A.可在外壳中找到15N和35S、3H B.可在DNA中找到3H、15N、32PC.可在外壳中找到15N和35S D.可在DNA中找到15N、32P、35S【答案】B【解析】3H、15N既可标
5、记在噬菌体的DNA分子上，又可标记在噬菌体的蛋白质外壳上，而32P只能标记在噬菌体的DNA分子上，35S只能标记在噬菌体的蛋白质外壳上。噬菌体侵染细菌时，只有其DNA进入细菌细胞，蛋白质外壳没有进入，子代噬菌体的DNA和蛋白质外壳都以细菌的成分为原料合成，所以在产生的子代噬菌体的结构成分中，只能找到噬菌体的DNA分子上带的3H、15N和32P，完全没有35S。6. 在肺炎双球菌的转化实验中，将加热杀死的S型细菌与R型细菌相混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡，则小鼠体内S型、R型细菌含量变化情况最可能是下图中的哪个选项（ ）【答案】B【解析】加热杀死的S型细菌与R型细菌相混合后，抄注射到小鼠体内时
6、，由于小鼠体内的免疫系袭统的存在，杀死一部分R型细菌，同百时在S型细菌的DNA作用下度出现S型细菌，破坏小鼠体内的免疫系统，直至小鼠死亡，导致问两种细菌的数量答均增加，所以B正确7. 在艾弗里证明遗传物质是DNA的实验中，将从S型活菌中提取的DNA用DNA酶进行了处理，并将处理后的DNA与R型菌混合培养，结果发现培养基上仅有R型菌生长。设置本实验步骤的目的是()A.证明R型菌生长不需要DNAB.与“以S型菌的DNA与R型菌混合培养”的实验形成对照C.补充R型菌生长所需要的营养物质D.直接证明S型菌DNA不是促进R型菌转化的因素【答案】B【解析】解析试题分析：根据题意分析可知：由于将从S型活菌中
7、提取的DNA用DNA酶进行了处理，所以S型活菌中提取的DNA已失去了原来的特异性，不再起模板作用。因此，用处理后的DNA与R型菌混合培养，培养基上仅有R型菌菌落生长，用来“以S型菌的DNA与R型菌混合培养”的实验形成对照，B正确。8. 赫尔希与蔡斯用32P标记T2噬菌体与无标记的细菌培养液混合，一段时间后经过搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。与此有关的叙述不正确的是()A.上清液中有少量放射性的原因是部分噬菌体没有完成侵染细菌的过程B. 32P标记T2噬菌体的DNA在细菌体内复制时，需要的酶是由噬菌体携带到细菌体内的C. 在此实验中最后获得的子代噬菌体大部分不含有放射性D. 在细菌体内产生的mR
8、NA不含有放射性【答案】B【解析】噬菌体侵染细菌并在细菌内复制，细菌未破裂前离心，由于细菌内含有子代噬菌体，较重，离心后在下层，亲代噬菌体的蛋白质外壳较轻，在上清液中。离心前混合时间过长，32P标记的T2噬菌体侵入细菌复制出子代噬菌体，有的细菌破裂并释放子代噬菌体，子代噬菌体带放射性，较轻，分布在上清液，会导致上清液中放射性较高。9. 用同位素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA，然后用标记的噬菌体做侵染大肠杆菌的实验，进入细菌体内的成分有（）A35SB32P C35S和32P D不含35S和32P【解析】A【解析】噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌中，蛋白质外壳留在细菌外因此，用同
9、位素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA，然后用标记的噬菌体做侵染大肠杆菌的实验，进入细菌体内的有32P。故选：A。二、非选择题11928 年，科学家格里菲思为了研究肺炎双球菌是如何使人患肺炎的，利用小鼠进行了一系列体内转化实验，如图甲所示。请回答下列有关问题： （1）图甲中实验 4 死亡的小鼠中能够分离出_型细菌。（2）用显微镜可以观察肺炎双球菌有无荚膜，在培养基中培养观察菌落特征也能区分菌体类型，据图甲可知，你还可以通过怎样的方法来区分 R 型和 S 型细菌？_。（3）肺炎双球菌中的感受态 R 型细菌与 S 型细菌之间的转化过程如图乙所示，图乙表示先将 S 型细菌加热杀死，S 型细
10、菌的 DNA 双链片段与 A 细胞膜表面的相关蛋白结合，双链中的一条链与感受态特异蛋白结合进入_型细菌细胞内；C 细胞经细胞分裂后，产生大量的 S 型细菌导致小鼠患败血症死亡，S 型细菌的致病性与紧贴在细胞壁外侧的_（结构）有关。（4）青霉素是一种常用的广谱抗菌素，可以通过抑制肺炎双球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_。（5）很多细菌对青霉素等多种抗生素有抗性，为了更好的抵御细菌对人类健康的影响， 科学家做了大量的研究。为研究人母乳中新发现的蛋白质 H 与青霉素组合使用对肺炎双球菌生长的影响，某兴趣小组的实验设计及结果如下表。下列说法正确的是（_
11、）组别培养基中的添加物肺炎双球菌1100 ug/mL蛋白质H生长正常220 ug/mL青霉素生长正常32 ug /mL青霉素+100 ug/mL蛋白质H死亡A细菌死亡与否是通过光学显微镜观察其细胞核的有无来确定的B第 2 组和第 3 组对比表明，使用低浓度的青霉素即可杀死细菌C实验还需设计用 2 g/mL 青霉素做处理的对照组D蛋白质 H 有很强的杀菌作用，是一种新型抗生素【答案】R型和S型菌 使用注射法，观察注射细菌后小鼠的生活状况区分细菌种类 R 荚膜 使细菌丧失细胞壁的支持保护而导致过度吸水膨胀破裂，从而使细胞死亡 C 【解析】（1）实验4中，加热后的S型菌与R型菌混合后，会产生新的具有
12、致病性的S型菌，故死亡的小鼠中能够分离出R型菌和S型菌；（2）根据图甲可知，可以使用注射法，通过观察注射细菌后的小鼠的生活情况来区分S型和R型菌；（3）分析题图可知，S 型细菌的 DNA 双链片段与 A 细胞膜表面的相关蛋白结合，双链中的一条链与感受态特异蛋白结合进入R型菌细胞内；S型菌的致病性与紧贴在细胞壁外侧的荚膜有关；（4）青霉素杀菌的作用原理是使细菌丧失细胞壁的支持保护而导致过度吸水膨胀破裂，从而使细胞死亡；（5）A、细菌细胞是原核细胞，无细胞核，A错误；B、第2组和第3组对比表明，需要使用青霉素和蛋白质H的组合才可以杀死细菌，B错误；C、实验还需要设计用2 g/mL 青霉素做处理的对
13、照组，C正确；D、单独使用蛋白质H不具有杀菌作用，需要与青霉素组合使用，D错误；故选C。2如下图所示为肺炎链球菌转化实验的一部分图解，请据图回答： （1）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。（2）在对R型细菌进行培养之前，必须首先进行的工作是_。（3）依据上面图解的实例，可以作出_的假设。（4）为验证上面的假设，他们设计了如下图所示的实验：该实验中加DNA酶的目的是_，他们观察到的实验现象是_。 （5）上述两步实验，仍然不能说明_，为此他们设计了如下图所示的实验：他们观察到的实验现象是_该实验能够说明_。 【答案】格里菲思的肺炎链球菌转化 转化因子 分离并提纯S型细菌的D
14、NA、蛋白质、多糖等物质 DNA是遗传物质 分解从S型细菌中提取的DNA 培养基中只长R型细菌 蛋白质、多糖等不是遗传物质 培养基中只长R型细菌 蛋白质、多糖不是遗传物质 【解析】（1）图中的实验是肺炎双球菌体外转化实验，该实验是在格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验的基础上进行的，其目的是探究转化因子的化学成分。（2）在对R型细菌进行培养之前，必须首先进行的工作是分离并提纯S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质，然后再单独地、直接的观察它们各自的作用，以便确定转化因子的成分。（3）依据上面图解的实例，可以推测该实验的假设是DNA是遗传物质，或者说是DNA是转化因子。（4）进一步证明DNA是遗传物质，该实验做法是加DNA酶分解从S型细菌中提取的DNA，实验结果是培养基中只长R型细菌，进而说明了没有了DNA，则R型细菌没有发生转化，从而进一步证明了DNA是遗传物质。（5）上述两步实验只是说明了DNA是遗传物质，因为没有单独的观察蛋白质、多糖等的作用，故不能得出蛋白质、多糖等不是遗传物质的结论，为此在R型细菌的培养基中分别加入蛋白质、多糖等物质，以便直接地观察它们各自的作用：实验结果是培养基中只长R型细菌菌落，这就能得出蛋白质、多糖不是遗传物质的结论。