1、课时跟踪检测（二十） DNA是主要的遗传物质一、选择题1艾弗里将R型肺炎双球菌培养在含S型细菌DNA的培养基中，得到了S型肺炎双球菌，有关叙述正确的是()AR型细菌转化成S型细菌，说明这种变异是定向的BR型细菌转化为S型细菌属于基因重组C该实验不能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNAD将S型细菌的DNA注射到小鼠体内也能产生S型细菌解析：选B艾弗里实验中将S型细菌中的多糖、蛋白质、脂类和DNA等提取出来，分别加入培养R型细菌的培养基中，结果只有加入DNA时，才能使R型细菌转化成S型细菌，这说明肺炎双球菌的遗传物质是DNA；该实验中的变异属于基因重组，生物的变异都是不定向的；仅将S型细菌的DNA注射
2、到小鼠体内，不能实现肺炎双球菌的转化。2某实验甲组用35S标记的噬菌体侵染32P标记的大肠杆菌，乙组用32P标记的噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌，检测子代病毒的放射性情况。下列有关叙述正确的是()A甲组子代有放射性，乙组子代没有放射性B甲组子代没有放射性，乙组子代有放射性C甲、乙两组子代都有放射性D该实验能证明噬菌体的DNA是遗传物质解析：选C甲组用35S标记的是噬菌体的蛋白质，蛋白质不是遗传物质，在子代噬菌体中检测不到放射性，32P标记的大肠杆菌能为噬菌体增殖提供原料，使得子代噬菌体有放射性；乙组用32P标记的是噬菌体的DNA，DNA是遗传物质，在子代噬菌体中能检测到放射性，35S标记的大肠
3、杆菌能为噬菌体合成蛋白质外壳提供原料，因此子代噬菌体也具有放射性。即该实验不能证明噬菌体的DNA是遗传物质。3假设用32P、35S分别标记了一个噬菌体中的DNA和蛋白质，其中DNA由5 000个碱基对组成，腺嘌呤占全部碱基的30%。用这个噬菌体侵染不含标记的大肠杆菌，共释放出50个子代噬菌体。下列叙述正确的是()A噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等B子代噬菌体中可以同时含有32P、35SC该过程需要105个鸟嘌呤脱氧核苷酸D含32P与不含32P的子代噬菌体的比例为124解析：选D噬菌体增殖需要细菌提供原料、酶、能量等，但模板是由噬菌体提供的；噬菌体侵染大肠杆菌时只有它的DNA进入细菌体内，
4、在细菌体内噬菌体DNA进行复制和控制自身蛋白质的合成(细菌提供原料)，因此，子代噬菌体中只有两个噬菌体的DNA含有32P，而所有噬菌体的蛋白质都不含35S；该噬菌体的DNA分子中鸟嘌呤的数量为2 000个，50个子代DNA中有两个DNA分子各有一条链是原来DNA分子保留下来的，因此，合成50个子代DNA需要鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量为2 0004998 000(个)；含32P与不含32P的子代噬菌体的比例为248124。4如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，由此可以判断()A水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNABTMV的蛋白质不能进入烟草细胞中C侵入烟草细胞的RNA进
5、行了逆转录过程DRNA是TMV的主要遗传物质解析：选A从图示分析可知，TMV放入水和苯酚中后，RNA和蛋白质分离，A正确；通过接种的方式，TMV的蛋白质可以进入烟草细胞中，B错误；此实验不能看出TMV的RNA在烟草细胞中进行了逆转录过程，C错误；此实验说明TMV的遗传物质是RNA，而不是蛋白质，同种生物的遗传物质没有主次之分，D错误。5某同学分离纯化了甲、乙两种噬菌体的蛋白质和DNA，重新组合为杂合噬菌体，然后分别侵染大肠杆菌，并对子代噬菌体的表现型作出预测，见下表。其中预测正确的是()杂合噬菌体的组成实验预期结果预期结果序号子代表现型丙种：甲的DNA乙的蛋白质1与甲种一致2与乙种一致3与丙种
6、一致丁种：乙的DNA甲的蛋白质4与甲种一致5与乙种一致6与丁种一致A2、4B1、5C2、5 D3、6解析：选B以DNA为遗传物质的噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳留在细菌外，DNA注入细菌中，指导合成相应噬菌体的蛋白质和DNA。因此，当甲的DNA乙的蛋白质组成的杂合噬菌体侵染细菌时，其子代应表现为甲种噬菌体的性状；当乙的DNA甲的蛋白质组成的杂合噬菌体侵染细菌时，其子代应表现为乙种噬菌体的性状。6下列有关遗传物质的描述，错误的是()A细胞生物的遗传物质都是DNAB任何生物个体的遗传物质只有一种C肺炎双球菌的遗传物质是DNA或RNAD不含DNA的生物，RNA是其遗传物质解析：选C一切有细胞结构的生物
7、，遗传物质均为DNA，故肺炎双球菌的遗传物质是DNA。根据遗传物质的不同，可将病毒分为DNA病毒和RNA病毒两大类，每一种特定的病毒只具有一种核酸。7某科研人员进行了肺炎双球菌转化实验，对实验鼠进行了如图所示实验操作。下列相关叙述正确的是()A从鼠2和鼠4体内能分离出活菌甲和活菌乙B活菌甲是S型细菌，活菌乙是R型细菌C若将改为提取死菌乙的DNA与活菌甲混合注射给鼠2，实验结果不变D活菌甲的细胞表面有糖蛋白构成的荚膜解析：选C根据题图可知，活菌甲不会导致实验鼠死亡，活菌乙可以导致实验鼠死亡，甲是R型菌，乙是S型菌；鼠4仅被注射了活菌乙，因而不能从其体内分离出活菌甲，鼠2体内可分离出活菌甲和活菌乙
8、，A、B错误。S型菌中的“转化因子”是DNA，若将改为提取S型菌的DNA与R型菌混合后注射给鼠2，在鼠2体内R型菌可转化为S型菌，实验结果不变，C正确。S型菌的表面有多糖类的荚膜，活菌甲是R型菌，没有荚膜，D错误。8下列关于遗传物质的探索历程的叙述中，正确的是()A格里菲思肺炎双球菌转化实验可以证明转化因子是S型菌的DNAB艾弗里肺炎双球菌转化实验不足以完全证明DNA是遗传物质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完全分离D为确认蛋白质外壳是否注入细菌体内，可用32P标记噬菌体解析：选B格里菲思肺炎双球菌转化实验不能证明转化因子是DNA，A错误；艾弗里的实验所提纯的DNA
9、中仍然含有0.02%的蛋白质，因此不足以完全证明DNA是遗传物质，B正确；噬菌体侵染细菌实验是利用同位素标记法间接地将DNA和蛋白质分开，而不是完全分离，C错误；为确认蛋白质外壳是否注入细菌体内，可用35S标记噬菌体，D错误。9(2021宜昌月考)下列有关“噬菌体侵染细菌”实验的叙述，正确的是()A用32P和35S同时标记后的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌以确定噬菌体的遗传物质B用32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，部分子代噬菌体的DNA不含32PC搅拌和离心的目的是一样的，均可使上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒D该实验也可以选择14C和15N这两种同位素分别对DNA和蛋白质进行标记解析
10、：选B用32P和35S分别标记后的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌可以确定噬菌体的遗传物质，A错误；由于DNA复制具有半保留复制的特点，所以在子代噬菌体中能找到2个含32P标记的DNA，绝大部分不含32P，B正确；搅拌和离心的目的并不一样，搅拌的目的是让吸附在细菌表面的蛋白质外壳与细菌分开，离心可使上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，C错误；用14C和15N对T2噬菌体的DNA和蛋白质进行标记时，无法分清是蛋白质起作用还是DNA在起作用，D错误。10甲图所示是将杀死的S型细菌与R型活细菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化，乙图所示是1952年赫尔希和蔡斯利用同位素标记技术完成的噬菌体侵染细菌实
11、验的部分操作步骤。下列相关叙述错误的是()A甲图中ab对应时间段内，小鼠体内还没形成大量的免疫R型细菌的抗体B甲图中的S型细菌是由R型细菌转化来的C乙图中噬菌体被标记的成分是蛋白质，所以沉淀物中完全没有放射性D乙图中如果噬菌体和细菌混合后不经过搅拌，则上清液中放射性减弱解析：选C甲图中ab对应时间段内，由于细菌刚进入小鼠体内，小鼠还没有产生相应的抗体，所以R型细菌会增多，A正确；该实验中部分R型细菌转化成了S型细菌，B正确；从理论上讲，乙图中的放射性只会出现在上清液中，但在实际操作中沉淀物中也会出现部分放射性，C错误；乙图中的实验如果不经过搅拌过程，则很多噬菌体外壳会附着在细菌表面，经过离心后
12、会进入沉淀物中，使得沉淀物中的放射性增强，上清液中放射性减弱，D正确。11S型肺炎双球菌的荚膜表面具有多种抗原类型(如、型等)，不同的抗原类型之间不能通过突变而发生转换；在特殊条件下离体培养S型肺炎双球菌可从中分离出R型菌。格里菲思将加热杀死的S型菌与R型菌混合后同时注入小鼠体内，小鼠患病大量死亡，并从患病死亡小鼠体内获得具有活性的S型菌；而单独注射加热杀死的S型菌，小鼠未死亡。此实验结果能支持的假设是()AS型菌经突变形成了耐高温型菌BS型菌是由R型菌突变形成的CR型菌经过转化形成了S型菌D加热后S型菌可能未被完全杀死解析：选C加热杀死的S型菌与R型菌混合后同时注入小鼠体内，小鼠患病大量死亡
13、，并从患病死亡小鼠体内获得具有活性的S型菌；而单独注射加热杀死的S型菌小鼠未死亡，说明R型菌经过转化形成了S型菌。12细菌转化是指某一受体细菌通过直接吸收来自另一供体细菌的一些含有特定基因的DNA片段，从而获得供体细菌的相应遗传性状的现象，如肺炎双球菌转化实验。S型肺炎双球菌有荚膜，菌落光滑，可致病，对青霉素敏感。在多代培养的S型菌中分离出了两种突变型：R型，无荚膜，菌落粗糙，不致病；抗青霉素的S型(记为PenrS型)。现用PenrS型菌和R型菌进行下列实验，对其结果的分析最合理的是()A甲组中部分小鼠患败血症，注射青霉素治疗后均可康复B乙组中可观察到两种菌落，加青霉素后仍有两种菌落继续生长C
14、丙组培养基中含有青霉素，所以生长的菌落是PenrS型菌D丁组中因为DNA被水解而无转化因子，所以无菌落生长解析：选D甲实验中能转化形成抗青霉素的S型细菌，所以部分小鼠患败血症，注射青霉素治疗后不能恢复健康，A错误；乙实验中R型菌能转化形成抗青霉素的S型细菌，因此可观察到两种菌落，但是由于R型菌不抗青霉素，加青霉素后只有一种菌落(PenrS型菌)继续生长，B错误；由于R型菌在含有青霉素的培养基中不能生长，所以不能转化出PenrS型细菌，C错误；丁组中因为DNA被水解而无转化因子，所以没有PenrS型细菌的生长，且丁组中加入了青霉素，R型菌也不能生长，故丁组中无菌落生长，D正确。13(2021西安
15、模拟)下列关于“肺炎双球菌的体外转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，错误的是()A将S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养，一段时间后培养基中会有两种菌落B在用35S标记的噬菌体侵染细菌实验中，细菌裂解后得到的噬菌体大多数有放射性C在用32P标记的噬菌体侵染细菌实验中，保温时间太长或太短均可导致上清液放射性升高D两个实验的设计思路都是设法将DNA与蛋白质分开后单独研究各自的效应解析：选B加入了S型细菌中的DNA，R型细菌能转化为S型细菌， 一段时间后培养基中会有两种菌落，A正确；35S标记的是噬菌体的蛋白质，在噬菌体侵染细菌实验中，只有DNA进入大肠杆菌中，蛋白质外壳留在外面，细菌裂解后
16、得到的子代噬菌体没有放射性，B错误；在用32P标记的噬菌体侵染细菌实验中，保温时间太长(细菌细胞裂解)或太短(噬菌体没有完全侵入)均可导致上清液放射性升高，C正确；两个实验的设计思路都是设法将DNA与蛋白质区分开后研究各自的效应，D正确。14若要验证某种细菌或病毒的遗传物质是DNA，下列方法不可行的是()A向R型肺炎双球菌的培养基中加入S型菌的DNA，检测细菌的转化情况B向大肠杆菌培养基中加入DNA合成抑制剂，检测大肠杆菌的菌落情况C用32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，检测子代噬菌体的放射性D向大肠杆菌的培养液中加入35S的无机盐，检测子代大肠杆菌DNA中的放射性解析：选D向R型肺炎
17、双球菌的培养基中加入S型菌的DNA，培养一定时间后，若培养基中出现了S型菌的菌落，则说明肺炎双球菌的遗传物质是DNA，A项中方法可行；向大肠杆菌培养基中加入DNA合成抑制剂，若培养基中无大肠杆菌的菌落生成，则说明大肠杆菌的遗传物质是DNA，B项中方法可行；32P标记的是T2噬菌体的DNA，用32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，若检测到子代噬菌体有放射性，则说明在亲子代之间具有连续性的物质是DNA，即DNA是遗传物质，C项中方法可行；DNA不含硫元素，向大肠杆菌的培养液中加入35S的无机盐，子代大肠杆菌DNA不会出现放射性，D项中方法不可行。二、非选择题15如图为肺炎双球菌转化实验的图解
18、。据图回答下列问题：(1)分析图A可以看出，加热杀死的有毒的S型细菌与活的无毒的R型细菌混合注入小鼠体内，小鼠将_，原因是_。(2)若用同位素标记法分别对蛋白质和DNA进行标记，可选用下列哪一组()A14C和18O B35S和32PC14C和32P D35S和18O(3)分析图B可以看出，如果事先用DNA酶处理S型细菌，则转化作用_(填“能”或“不能”)发生，该实验获得成功的最关键设计是_。解析：加热杀死的有毒的S型细菌与活的无毒的R型细菌混合注入小鼠体内，R型细菌会转化为S型细菌，小鼠将死亡；用同位素标记法分别对蛋白质和DNA进行标记，选用二者特有的元素，蛋白质特有的元素是S，DNA特有的元
19、素是P；DNA酶处理S型细菌，则转化作用不能发生，该实验获得成功的最关键设计是设法将DNA与蛋白质分开，单独、直接地观察它们的作用。答案：(1)死亡加热杀死的S型细菌中的“转化因子”将R型细菌转化成活的有毒的S型细菌，使小鼠死亡(2)B(3)不能设法将DNA与蛋白质分开，单独、直接地去观察它们的作用16(2021天津模拟)1952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)与肺炎双球菌相比，在赫尔希和蔡斯实验中，以噬菌体作为实验材料，该实验材料的优点是_。(2)实验中首先通过用含_或_的培养基分别培养大肠杆菌，再用未标记的噬菌体侵染上
20、述细菌，可以获得_的噬菌体。然后用获得的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。(3)侵染一段时间后，用搅拌机搅拌，离心得到上清液和沉淀物，然后检测“被侵染的细菌”的存活率，以及上清液中的放射性，实验结果如下图所示。搅拌的目的是_。当搅拌时间少于1分钟时，上清液中35S和32P的放射性较低，而搅拌时间足够长以后，上清液中35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%，由此证明了_。图中表明“被侵染的细菌”存活率保持在_，通过该数据可以判断出，被侵染的细菌_(填“未”或“已”)裂解，否则胞外_放射性会增高。(4)本实验证明病毒复制和传递遗传信息的过程中_起着作用。解析：(1)与肺炎双球菌相比，在赫
21、尔希和蔡斯实验中，以噬菌体作为实验材料，该实验材料的优点是结构简单，仅含有DNA和蛋白质。(2)噬菌体没有细胞结构，不能独立代谢，故实验中首先通过用含35S或32P的培养基分别培养大肠杆菌，再用未标记的噬菌体侵染上述细菌，可以获得35S 或32P标记的噬菌体。然后用获得的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。(3)搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体(蛋白质外壳)与细菌分离。由于搅拌的目的是将吸附在细菌上的噬菌体(蛋白质外壳)和细菌分离，所以搅拌时间过短时，含有放射性的蛋白质外壳就会留在细菌表面存在于沉淀物中，从而使得上清液中的放射性较低。由于32P标记的是噬菌体的DNA,35S标记的是噬菌体的蛋白质，实
22、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%，可证明DNA进入了细菌，蛋白质没有进入细菌。图中表明“被侵染的细菌”存活率基本保持在100%，通过该数据可以判断出，被侵染的细菌未裂解，否则子代噬菌体释放出来会使胞外32P放射性增高。(4)本实验结果显示病毒的DNA进入了细胞，而蛋白质没有进入细胞，可证明病毒的复制和传递遗传信息的过程中DNA起着重要的作用。答案：(1)结构简单，只含有蛋白质和DNA(核酸)(2)35S(或32P)32P(或35S)35S或32P标记(3)使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离DNA进入了细菌，蛋白质没有进入细菌100%未32P(4)DNA
