1、第二单元遗传与变异的分子基础第5讲DNA是主要的遗传物质(时间：45分钟)A级基础演练1一百多年前，人们就开始了对遗传物质的探索历程。下列有关叙述错误的是()。A最初认为遗传物质是蛋白质，推测氨基酸的多种排列顺序可能蕴含遗传信息B在艾弗里肺炎双球菌转化实验中，细菌转化的实质是发生了基因重组C噬菌体侵染细菌实验之所以更有说服力，是因为其蛋白质与DNA完全分开D在用32P标记噬菌体侵染细菌实验中，只有在离心后沉淀物中才能检测到放射性同位素32P解析蛋白质是生命活动的承担者、体现者，最初人们认为蛋白质是遗传物质，但是后来的实验证明了蛋白质不是遗传物质，核酸才是遗传物质。肺炎双球菌的转化实验的实质是S
2、型细菌的DNA与R型细菌的DNA发生了基因重组。噬菌体侵染细菌的实验利用了病毒的侵染特点，使蛋白质与DNA完全分开，因此结果更具有说服力。噬菌体侵染细菌的实验中，在离心后的上清液中也能检测到放射性同位素32P。答案D2在肺炎双球菌的转化实验中，向培养有R型细菌的1、2、3、4四支试管中依次加入从S型活细菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、多糖，经过培养，检查结果发现试管内仍然有R型细菌的是()。A3和4 B1、3和4C2、3和4 D1、2、3和4解析2、3、4三支试管内只有R型细菌，因为没有S型活细菌的DNA，所以都不会发生转化。1号试管因为有S型活细菌的DNA，所以会使R型细菌发生转
3、化，但是发生转化的R型细菌只是一部分，故试管内仍然有R型细菌存在。答案D3(2013陕西五校三模，4)在艾弗里及其同事利用肺炎双球菌证明遗传物质是DNA的实验中，用DNA酶处理从S型菌中提取的DNA之后与R型活菌混合培养，结果发现培养基上仅有R型肺炎双球菌生长。设置本实验步骤的目的是()。A证明R型菌生长不需要DNAB补充R型菌生长所需要的营养物质C直接证明S型菌DNA不是促进R型菌转化的因素D与“以S型菌的DNA与R型菌混合培养”的实验形成对照解析用DNA酶处理从S型活细菌中提取的DNA并与R型菌混合培养就是与“以S型菌的DNA和R型菌混合培养”的实验形成对照。答案D4(新视角)艾弗里等人为
4、了弄清转化因子的本质，进行了一系列的实验，如图是他们所做的一组实验，则三个实验的培养皿中只存在一种菌落的为()。A实验一 B实验二 C实验三 D实验一和三解析实验二中加入的DNA酶能分解S型细菌的DNA活性片段，使基因无法转移进入R型细菌中，所以菌落只有一种，即R型菌落。答案B5(2013山东滨州一模，12)肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，均不能证明的是()。ADNA可以产生可遗传的变异B蛋白质不是遗传物质CDNA可以控制生物的性状DDNA是主要的遗传物质解析肺炎双球菌的转化实验可证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质；噬菌体浸染细菌的实验只能证明DNA是遗传物质；大多数生物遗传
5、物质为DNA，所以，DNA是主要的遗传物质，两实验均不能证明此结论，D项正确。答案D6下图中病毒甲、乙为两种不同的植物病毒，经重建后形成“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。其在侵染植物细胞时注入的是病毒乙的核酸，并由病毒乙的核酸指导合成病毒乙的蛋白质外壳，因而病毒丙在植物细胞内增殖产生的新一代病毒就是病毒乙。答案D7下列关于遗传物质的说法，错误的是()。真核生物的遗传物质是DNA原核生物的遗传物质是RNA细胞核的遗传物质是DNA细胞质的遗传物质是RNA甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA
6、或RNAA B C D解析凡具有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA。甲型H1N1流感病毒的遗传物质是RNA。答案C8下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图，对此实验的有关叙述正确的是()。A本实验所使用的被标记的噬菌体是接种在含有35S的培养基中获得的B本实验选用噬菌体作实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和DNAC实验中采用搅拌和离心等手段是为了把DNA和蛋白质分开再分别检测其放射性D在新形成的噬菌体中没有检测到35S说明噬菌体的遗传物质是DNA而不是蛋白质解析噬菌体是病毒，是在活细胞中营寄生生活的生物，不能直接在培养基上培养。该实验搅拌是为了使细菌外吸附着的噬菌体外壳与细菌分离；
7、离心是一种分离混合物的方法，在该实验中，被感染的细菌(含有子代噬菌体的细菌)在下层的沉淀物中，噬菌体蛋白质外壳的质量较小，在上层的上清液中。噬菌体侵染细菌的实验不能证明蛋白质不是遗传物质。答案B9如图为肺炎双球菌转化实验的部分图解，请据图回答问题。(1)该实验是_所做的肺炎双球菌转化实验的部分图解。(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)依据上图所示实验，可以作出_的假设。(5)为验证上面的假设，他们又设计了下面的实验：实验中加入DNA酶的目的是_，他们观察到的实验现象是_。(6)通过上面两步实验，仍然不
8、能说明_，为此他们设计了下面的实验：他们观察到的实验现象是_，该实验能够说明_。解析(1)由实验图解可看出，这是在R型细菌的培养基中加入R型细菌和S型细菌的DNA，是艾弗里及其同事所做的肺炎双球菌的转化实验的部分图解。(2)该实验是在格里菲思实验的基础上为进一步证明“转化因子”的化学成分而设计的。(3)该实验是将S型细菌打碎，分离并提纯其DNA、蛋白质、多糖等物质后分别加入到R型细菌培养基中。(4)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验，可以证明DNA是遗传物质。(5)为了验证所作假设，将能够水解DNA的DNA酶与S型细菌的DNA混合后加入到培养基中，结果培养基中只长R型细菌。(6)要进一步证明DNA
9、是遗传物质，而蛋白质、多糖等不是遗传物质，还需将这些物质分别加入培养基中，看结果是不是只有R型细菌的生长。答案(1)艾弗里及其同事(2)格里菲思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、多糖等物质(4)DNA是遗传物质(5)分解从S型细菌中提取的DNA培养基中只长R型细菌(6)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10(2013龙岩四校联考)某科学家做“噬菌体侵染细菌实验”时，用放射性同位素标记某个噬菌体和细菌的有关结构或物质(如下表所示)。产生的n个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全一样。噬菌体细菌DNA或核苷酸32P标记31P标记蛋
10、白质或氨基酸32S标记35S标记(1)子代噬菌体的DNA应含有表中的_和_元素，各占_个和_个。(2)子代噬菌体的DNA中，只含32P的有_个；只含31P的有_个；同时含有32P、31P的有_个。(3)子代噬菌体的蛋白质分子中都没有_元素，由此说明_；子代噬菌体蛋白质都含有_元素，这是因为_。解析由题干知细菌中核苷酸含31P，噬菌体中核酸含32P，细菌氨基酸含35S，噬菌体蛋白质含32S，噬菌体侵染细菌时，其蛋白质外壳留在外面，只有DNA侵入，合成子代噬菌体所需的原料均来自细菌，因此，每个噬菌体侵染细菌所形成的子代噬菌体中有2个DNA分子同时含31P、32P，其余均只含31P，而蛋白质外壳应全
11、是由细菌提供的原料构建的，即都只含35S。答案(1)31P32Pn2(或32P31P2n)(2)0n22(3)32S噬菌体侵染细菌时，蛋白质没有进入细菌内35S子代噬菌体的外壳(或蛋白质)是以细菌内35S标记的氨基酸为原料合成的B级智能提升11下列叙述不能证明核酸是遗传物质的是()。AT2噬菌体的DNA进入大肠杆菌细胞后能合成T2噬菌体的外壳蛋白B外源DNA导入受体细胞后并整合到染色体上，随受体细胞稳定遗传C烟草花叶病毒的RNA与霍氏车前病毒的蛋白质重建而成的新病毒能感染烟草并增殖出完整的烟草花叶病毒D肺炎双球菌的转化实验中，加热后杀死的S型菌和活的R型菌混合后注射到小鼠体内，最终能分离出活的
12、S型菌解析本题考查考生对探究核酸是遗传物质的经典实验思路的掌握与应用。要证明核酸是遗传物质，应将加热后杀死的S型菌的核酸从其他化学成分中分离出来，单独观察其作用。答案D12(2012皖南八校第三次联考，4)在噬菌体侵染细菌实验中，分别用标记的噬菌体去侵染未标记的细菌，噬菌体在细菌体内复制了三代，则下列说法正确的是()。A噬菌体侵染细菌的实验可以证明DNA是主要的遗传物质B含有32P的子代噬菌体和含有35S的子代噬菌体分别占子代噬菌体总数的和0C标记噬菌体的方法是分别用含32P的培养基和35S的培养基培养噬菌体D上述过程中噬菌体的遗传信息流动方向是：RNADNARNA蛋白质解析噬菌体侵染细菌的实
13、验可以证明DNA是遗传物质，不能证明DNA是主要的遗传物质，A错误；噬菌体侵染细菌的过程中，进入细胞内部的是噬菌体的DNA，蛋白质外壳留在外部，故子代产生的噬菌体蛋白质外壳都不具有放射性，由于DNA的复制是半保留复制，复制三代，含有32P的子代噬菌体占全部噬菌体的比例为，B正确；噬菌体必须寄生在活细胞体内才能生活，不能直接用培养基培养，C错误；噬菌体是DNA病毒，不具有逆转录过程，D错误。答案B13(2012陕西咸阳模考)将加热杀死的S型细菌与R型活细菌相混合后，注射到小鼠体内，在小鼠体内S型和R型细菌含量变化情况如图所示。下列有关叙述中错误的是()。A在死亡的小鼠体内可分离出S型和R型两种活
14、细菌B曲线ab段下降是因为部分R型细菌被小鼠的免疫系统所消灭C曲线bc段上升，与S型细菌使小鼠发病后免疫力降低有关DS型细菌数量从0开始增多是由于R型细菌基因突变的结果解析S型细菌的数量从0开始增多，是因为S型细菌中的转化因子促使R型细菌转化为S型细菌的结果，属于基因重组。答案D14(2012江南十校联考，5)下图1中的噬菌斑(白色区域)，是在长满大肠杆菌(黑色)的培养基上，由一个T2噬菌体侵染细菌后不断裂解细菌产生的一个不长细菌的透明小圆区，它是检测噬菌体数量的重要方法之一。现利用培养基培养并连续取样的方法，得到噬菌体在感染大肠杆菌后数量的变化曲线(下图2)，下列叙述错误的是()。A培养基中
15、加入含35S或32P的营养物质，则放射性先在细菌中出现，后在噬菌体中出现B曲线ab段，细菌内正旺盛地进行噬菌体DNA的复制和有关蛋白质的合成C曲线bc段所对应的时间内噬菌体共繁殖了10代D限制cd段噬菌斑数量增加的因素最可能是绝大部分细菌已经被裂解解析本题考查噬菌体代谢及遗传的特点。包括噬菌体在内的所有病毒均是严格的寄生生物，无独立的代谢能力，需要利用寄主细胞的原料增殖，而大肠杆菌可以利用环境中的物质进行代谢。曲线ab段，正处于噬菌体物质合成的阶段，细菌未裂解释放噬菌体；曲线bc段，噬菌斑从100个增殖到1 000个，是细菌裂解释放的噬菌体数量，并不代表噬菌体增殖10代，增殖10代得到的噬菌体
16、数为100210个，C错误；de段噬菌斑数量达到最大，说明d点之前绝大部分细菌已经裂解。答案C151952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能，请回答下列有关问题。(1)他们指出“噬菌体在分子生物学的地位就相当于氢原子在玻尔量子力学模型中的地位一样”。这句话指出了噬菌体作实验材料具有_的特点。(2)通过_的方法分别获得被32P或35S标记的噬菌体，用标记的噬菌体侵染细菌，从而追踪在侵染过程中_变化。(3)侵染一段时间后，用搅拌机搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中的放射性，得到如图所示的实验结果。搅拌的目的是_，所以搅拌时间少于1 min时，上
17、清液中的放射性_。实验结果表明当搅拌时间足够长以后，上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%，证明_。图中“被侵染细菌”的存活率曲线基本保持在100%，本组数据的意义是作为对照组，以证明_，否则细胞外_放射性会增高。(4)本实验证明病毒传递和复制遗传特性中_起着重要作用。解析(1)噬菌体作为实验材料，是因为其结构简单，只含有蛋白质和DNA(核酸)。(2)噬菌体是病毒，离开活体细胞不能繁殖，所以要标记噬菌体，首先应用分别含32P和35S的培养基培养大肠杆菌，再让噬菌体侵染标记后的大肠杆菌，即可达到标记噬菌体的目的，进而追踪在侵染过程中蛋白质和DNA的位置变化。(3)噬菌
18、体侵染大肠杆菌的时间要适宜，时间过长，子代噬菌体从大肠杆菌体内释放出来，会使细胞外32P含量增高。图中被侵染细菌的存活率始终保持在100%，说明细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来。细胞外的35S含量只有80%，原因是在搅拌时侵染细菌的噬菌体外壳没有全部分离；细胞外的32P含量有30%，原因是有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌。该实验证明DNA是噬菌体的遗传物质。答案(1)结构简单，只含有蛋白质和DNA(核酸)(2)用分别含32P和35S的培养基培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染被32P或35S标记的大肠杆菌DNA和蛋白质的位置(3)将噬菌体和细菌分离较低DNA进入细菌，蛋白质没有进入细菌细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来32P(4)DNA特别提醒：教师配赠习题、课件、视频、图片、文档等各种电子资源见创新设计高考总复习光盘中内容.
