高考生物一轮复习第3章第1讲DNA是主要的遗传物质

第1讲DNA是主要的遗传物质一、选择题1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：一切有细胞结构的生物，遗传物质均为DNA，因而肺炎双球菌的遗传物质是DNA。据遗传物质的不同，病毒可分为DNA病毒和RNA病毒两大类，对于每一种特定的病毒而言，只能具有其中的一种。答案：C2(2012年福州质检)下列各项科学发现，都早于艾弗里等人证实“DNA是遗传物质”的实验，其中哪项成果不能作为当时生物学家推测“DNA可能是遗传物质”的证据()A同一物种的不同个体的体细胞DNA含量稳定，但不同物种的体细胞DNA含量不同B配子中DNA含量是体细胞DNA含量的一半C诱发突变的最有效的紫外线波长是2.6107 m，与DNA分子的吸收峰值相同DDNA分子含磷酸、五碳糖、含氮碱基等化学成分解析：组成DNA分子的化合物种类不能作为DNA遗传物质的证据，如RNA、ATP等也是由这三种成分组成；同一生物体的不同细胞中遗传物质含量稳定，不同生物间遗传物质含量不同；导致遗传物质发生变化最有效的紫外线波长刚好与DNA分子的吸收峰值相同，说明遗传物质可能是DNA。答案：D3某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验：S型菌的DNADNA酶加入R型菌注射入小鼠R型菌的DNADNA酶加入S型菌注射入小鼠R型菌DNA酶高温加热后冷却加入S型菌的DNA注射入小鼠S型菌DNA酶高温加热后冷却加入R型菌的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，存活解析：对4个实验的分析如下：中DNA酶能将S型细菌的DNA水解为脱氧核苷酸，脱氧核苷酸不是遗传物质，不能引起R型细菌的转化，无S型细菌的形成，小鼠存活；中DNA酶能水解R型细菌的DNA，但培养物中本来有具有毒性的S型细菌，小鼠会死亡；中高温处理之后，R型细菌已死亡，而且DNA酶已失活，注入小鼠体内的只有S型细菌的DNA，没有活的S型细菌，小鼠存活；中最终注入小鼠体内的只有R型细菌的DNA，小鼠存活。答案：D4(2012年海门测试)在探索遗传物质的过程中，赫尔希和蔡斯做了T2噬菌体侵染细菌的实验。下列有关叙述正确的是()A用32P、35S标记同一组T2噬菌体的DNA和蛋白质B该实验的步骤是标记、培养、搅拌、离心、检测C用含有充足有机物的完全培养基培养T2噬菌体D该实验证明了DNA是主要的遗传物质解析：32P、35S标记不同组T2噬菌体的DNA和蛋白质。T2噬菌体只能用活的细胞培养，不能用培养基培养。该实验证明了DNA是遗传物质，而不能说明DNA是主要的遗传物质。答案：B5(2012年淄博一模)肺炎双球菌转化实验中，在培养有R型细菌的A、B、C、D四支试管中，依次分别加入从S型活细菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、多糖(如下图所示)。经培养后进行检查，发现有S型细菌形成的试管是()解析：能促使R型细菌转化的是S型细菌的DNA。答案：A6(2012年嘉定模拟)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()解析：加热杀死的S型细菌与R型细菌混合后，能使R型转化为S型，由于R型转化为S型以及S型在小鼠体内的繁殖，小鼠体内的S型细菌会表现为S型增长。R型在小鼠体内由于开始时大部分被小鼠免疫系统所消灭，导致开始时R型菌减少，后来随小鼠免疫系统的破坏，R型菌又表现出S型增长。答案：B7(2012年宁波一模)人们对遗传物质和基因的认识经历了一个发展的过程，下列关于遗传物质和基因的叙述正确的是()A科学家利用肺炎双球菌为实验材料进行了活体细菌转化实验，证明DNA是遗传物质B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C科学家根据同位素示踪实验的结果证实了DNA的半保留复制。生物体通过DNA的复制实现了遗传信息的表达D根据沃森和克里克构建的DNA分子模型，每个磷酸基团上连接1个脱氧核糖解析：科学家利用肺炎双球菌为实验材料进行了活体细菌转化实验时只是提出“转化因子”这个名词，并没有证明“转化因子”是遗传物质；遗传信息的表达是指基因通过转录和翻译合成蛋白质的过程；除两端点外每个脱氧核苷酸的磷酸基团连接2个脱氧核糖。答案：B8如图所示，病毒甲、乙为两种不同的植物病毒，经病毒重建形成“杂交病毒”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：杂交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：D9有人试图通过实验来了解H5N1禽流感病毒侵入家禽的一些过程，设计实验如图：一段时间后，检测子代H5N1病毒的放射性及S、P元素，下表对结果的预测中，最可能发生的是()选项放射性S元素P元素A全部无全部32S全部31PB全部有全部35S多数32P，少数31PC少数有全部32S少数32P，多数31PD全部有全部35S少数32P，多数31P解析：病毒侵染细胞时，蛋白质外壳留在外面，只有核酸注入细胞，由图可知，病毒先在含32P的宿主细胞1中培养(其DNA被32P标记)，然后转移到含35S的宿主细胞2中培养。病毒复制自身的遗传物质所用的原料有宿主细胞的31P(不具放射性)，也有自身核酸(含32P)，故子代病毒的核酸多数含31P，少数含32P；病毒合成蛋白质外壳所用的原料都是宿主细胞2的，故全被35S标记。答案：D10(2012年扬州调研)下列有关科学家遗传学实验研究的叙述中，错误的是()实验材料实验过程实验结果与结论AR型和S型肺炎双球菌将R型活菌与S型菌的DNA和DNA水解酶混合培养只有R型菌落，说明DNA被水解后，就失去了遗传效应B噬菌体和大肠杆菌用含35S标记的噬菌体感染普通的大肠杆菌，短时间保温离心获得的上清液中的放射性很高，说明蛋白质是遗传物质C烟草花叶病毒和烟草用从烟草花叶病毒分离出的RNA感染烟草烟草感染出现病斑，说明烟草花叶病毒的RNA可能是遗传物质D大肠杆菌将已用15N标记DNA的大肠杆菌培养在含14N的培养基中经三次分裂后，含15N的DNA占DNA总数的1/4，说明DNA分子的复制方式是半保留复制解析：A项实验的结果说明DNA被水解后，R型活菌不能转化为S型活菌，说明DNA被水解后，失去了遗传效应。答案：B11某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验，进行了以下4个实验：用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌用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3H标记的细菌用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌以上4个实验，经过一段时间后离心，检测到放射性的主要部位是()A沉淀、沉淀、沉淀和上清液、沉淀和上清液B沉淀、上清液、沉淀、沉淀和上清液C上清液、上清液、沉淀和上清液、上清液D沉淀、沉淀、沉淀、沉淀和上清液解析：用噬菌体侵染细菌一段时间后离心，上清液是噬菌体的蛋白质外壳，沉淀物是细菌(其中含有噬菌体的DNA)。用未标记的噬菌体侵染有标记的细菌，上清液是没有放射性的。用32P标记的噬菌体放射性主要体现在DNA即沉淀物中。而用15N标记的噬菌体含有放射性的物质是蛋白质和DNA，即位于上清液和沉淀物中。答案：D12(2012年温州联考)噬菌体是一类细菌病毒。下列关于噬菌体侵染细菌实验的相关叙述中不正确的是()A该实验证明DNA是遗传物质蛋白质不是遗传物质B侵染过程的“合成”阶段，噬菌体DNA作为模板，而原料、ATP、酶、场所等条件均由细菌提供C为确认何种物质注入细菌体内，可用32P、35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质D若用32P对噬菌体双链DNA标记，再转入培养有细菌的普通培养基中让其连续复制n次，则含32P的DNA应占子代DNA总数的1/2n1解析：噬菌体是一类细菌病毒，侵染细菌的时候是将DNA注入细菌细胞内，以噬菌体的DNA为模板，利用细菌的原料来合成噬菌体的DNA及蛋白质；噬菌体侵染细菌的实验中，用32P、35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，证明了DNA是遗传物质，但不可证明蛋白质不是遗传物质，若要证明蛋白质是否为遗传物质，可将分离出来的蛋白质单独注入到细菌中，看能否产生同样的噬菌体后代；DNA具有半保留复制的特点，所以用32P标记的噬菌体双链DNA，让其连续复制n次后，含32P的DNA应占子代DNA总数的1/2n1。答案：A二、非选择题13R型肺炎双球菌菌体无多糖类的荚膜，是无毒性细菌；S型肺炎双球菌菌体有多糖类的荚膜，是有毒性细菌，使人患肺炎或使小鼠患败血症。科学家艾弗里及其同事利用肺炎双球菌来探究什么是遗传物质的问题。实验材料、用具：S型细菌、DNA水解酶、培养基、培养器等。艾弗里等人先做了三组实验：S型细菌的蛋白质R型活细菌R型菌落S型细菌荚膜的多糖R型活细菌R型菌落S型细菌的DNAR型活细菌RS型菌落(1)艾弗里等人后来发现上述实验步骤并不严密，于是又做了第四组实验，请按照中表达式写出第四组实验方法和结果：_。(2)从上述实验可以得出结论_。(3)从组实验可知，S型细菌的DNA或基因能否通过R型细菌的细胞？_。(4)有人认为，上述四组实验并不能说明蛋白质和多糖不是遗传物质，理由是什么？_。(5)肺炎双球菌具有的细胞器是_。解析：本题为教材中的经典实验，只要能熟记教材中的艾弗里所做的各种对照实验的环节，解答前3小题就很容易；解答第4小题时，主要考虑培养基中的蛋白质和多糖是否进入细菌细胞内，若这两种物质未进入细菌细胞内，则题干中的实验结果就不能说明蛋白质和多糖不是遗传物质。答案：(1)S型细菌的DNA和DNA酶R型活细菌R型菌落(2)DNA是遗传物质(3)能(4)未能证明蛋白质和多糖已进入细菌体内 (5)核糖体14(2012年烟台检测)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，据图回答下列问题：(1)T2噬菌体的组成成分是蛋白质和DNA。如果仅凭猜想，控制其性状的遗传物质有可能是_。(2)你认为怎样才能得到被32P标记的T2噬菌体？请简述你的实验方案。_。(3)当接种噬菌体后培养时间过长，发现在搅拌后的上清液中有放射性，其最可能的原因是_。(4)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，复制出n个子代噬菌体，其中携带32P的噬菌体有_个。复制用的原料来自于_。解析：(1)不做实验证实的情况下，单凭猜想，遗传物质可能会有三种情况：蛋白质和DNA都是遗传物质；DNA是遗传物质；蛋白质是遗传物质。(2)解答这一问题要考虑到病毒本身不能增殖，必须借助于宿主细胞，因此应考虑先培养出有标记的宿主细胞，然后再培养出有标记的噬菌体。(3)若接种噬菌体后的培养时间过长，复制增殖后噬菌体会从细菌体内释放出来，导致上清液中有放射性。(4)一个被标记的噬菌体含有两条被标记的链，不管复制多少次，最多有两个子代噬菌体含有放射性物质，复制的场所和原料由细菌提供。答案：(1)蛋白质和DNA都是遗传物质；其遗传物质是蛋白质，不是DNA；其遗传物质是DNA，不是蛋白质(2)将宿主细菌培养在含32P的培养基中培养，获得含有32P的细菌；用T2噬菌体去侵染被32P标记的细菌，待细菌细胞裂解后，释放出的噬菌体便被32P标记上了(3)培养时间过长，复制增殖后的噬菌体从细菌体内释放出来(4)2细菌细胞内游离的脱氧核苷酸15(2012年西城测试)肺炎双球菌有光滑型(S型)和粗糙型(R型)两种类型。其中S型细菌外面有多糖类的荚膜，有致病性，其菌落是光滑的；R型细菌外面没有荚膜，无致病性，其菌落是粗糙的。请分析下列实验并回答问题。(1)S型肺炎双球菌有不同的亚型，其主要区别在于构成荚膜的多糖存在差异。格里菲思将S 型菌在特殊条件下进行体外培养，从中分离出R 型菌。由此判断，R 型菌的出现是_的结果。(2)格里菲思又利用S型和R型菌做了如下实验：对上述现象的正确解释是，R型菌从_中获得了_，导致细菌转化，从而恢复了形成荚膜的能力。(3)在格里菲思所做实验基础上，艾弗里设计了肺炎双球菌的体外转化实验(如下图所示)。在艾弗里设计的实验中，最关键的思路是，首先从_，然后_，观察_。(4)艾弗里所做的实验中，设置15组实验的目的是_，实验结果说明_。5、6组实验结果说明_。(5)在格里菲思所做的实验中，灭活S 型菌的加热温度是6065 之间。在此温度条件下，DNA失活是因为DNA分子发生_；但当温度恢复至适宜温度后，DNA分子又会_，保持其遗传特性。(6)S型肺炎双球菌的致病物质之一是细菌分泌的毒素，此毒素进入人体内环境后作为_，诱发人体免疫系统产生相应的_与毒素结合，以减弱或消除毒素的毒性，此过程属于人体特异性免疫的_免疫。解析：(1)致病性是遗传物质决定的，S 型菌在特殊条件下进行体外培养，从中分离出R 型菌，说明S 型菌发生了基因突变。(2)S 型菌虽灭活，但只是蛋白质变性，其DNA并未失活，R 型菌从S 型菌中获得了转化因子，导致细菌转化，从而恢复了形成荚膜的能力。(3)艾弗里设计的实验中，最关键的思路是，将肺炎双球菌各种成分分开，单独观察其作用，看哪一成分是转化因子。(4)设置15组实验是相互对照，S 型菌的DNA与R 型菌培养，出现了S 型细菌。5、6组对照，第6组的DNA被水解，水解后的DNA不能起转化作用。(5)DNA具有稳定性，6065 DNA热变性，解成单链，冷却后又会盘旋成双螺旋结构，恢复活性。(6)细菌分泌的毒素进入人体内环境后作为抗原，体液免疫产生的抗体与毒素结合，消除毒性。答案：(1)基因突变(2)S 型菌某种物质(转化因子)(3)S 型细菌中提取、分离(和鉴定)出各种成分分别与R 型细菌混合培养其后代是否有S 型细菌(菌落)出现(4)相互对照S 型菌的DNA是使R型细菌发生转化的物质DNA结构必须保持完整才能行使遗传功能(或DNA结构被破坏失去遗传功能)(5)解旋(或变性)复性(恢复双螺旋结构)(6)抗原抗体体液- 8 -用心 爱心 专心