核酸是遗传物质的证据-课时作业(七)

.课时提升作业(七)核酸是遗传物质的证据一、选择题(共6小题,每小题5分,共30分)1.(2014湖州高二检测)若1个35S标记的大肠杆菌被1个32P标记的噬菌体侵染,裂解后释放的所有噬菌体()A.一定有35S,可能有32PB.只有35SC.一定有32P,可能有35SD.只有32P【解析】选A。噬菌体侵染大肠杆菌时,以亲代噬菌体的DNA为模板,以大肠杆菌的成分为原料,合成子代噬菌体的DNA和蛋白质,故子代噬菌体中部分含32P标记,全部含35S标记。【方法规律】噬菌体亲子代个体与细菌之间的同位素标记关系DNA蛋白质DNA和蛋白质噬菌体32P35S14C、3H、18O、15N细菌31P32S12C、1H、16O、14N子代噬菌体32P、31P32SC、H、O、N两种都有2.(2014张家界高一检测)能证明RNA是遗传物质的实验是()A.烟草花叶病毒侵染实验B.噬菌体侵染细菌实验C.豌豆杂交实验D.肺炎双球菌的转化实验【解析】选A。烟草花叶病毒的核酸是RNA,通过侵染实验证明RNA是遗传物质;噬菌体是由蛋白质和DNA组成的病毒;豌豆杂交实验研究真核生物核基因的传递规律;肺炎双球菌转化实验证明DNA是遗传物质。3.(2013金华高二检测)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型菌的DNA+DNA酶加入R型菌注入小鼠R型菌的DNA+DNA酶加入S型菌注入小鼠R型菌+DNA酶高温加热后冷却加入S型菌的DNA注入小鼠S型菌+DNA酶高温加热后冷却加入R型菌的DNA注入小鼠以上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【解题关键】明确DNA酶可以水解DNA,小鼠能否存活与S型菌有关。【解析】选D。分析4组实验可知,中S型菌的DNA被DNA酶水解,R型菌无毒,故小鼠存活;中R型菌的DNA被水解,但S型菌能使小鼠患病死亡;由于高温加热,导致R型菌死亡和DNA酶变性失活,注入小鼠体内的只是S型菌的DNA,故小鼠存活;由于高温加热,导致S型菌死亡和DNA酶变性失活,注入小鼠体内的只是R型菌的DNA,故小鼠存活。4.在肺炎双球菌体外转化实验证明DNA是遗传物质的实验中,用DNA酶处理从S型活菌中提取的DNA并与R型菌混合培养,结果发现培养基上仅有R型菌生长。设置本实验的目的是()A.证明R型菌的生长并不需要S型活菌的DNAB.用以补充R型菌生长过程中所需要的营养物质C.直接证明S型菌DNA不是促进R型菌转化为S型菌的因素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】选D。本实验设立了对照,实验变量是有无DNA。无DNA采取的措施是用DNA酶水解DNA。5.(2013漳州高一检测)噬菌体侵染细菌的实验,证明了DNA是遗传物质。下列叙述中属于该实验不能证实的是()A.DNA能进行自我复制B.DNA能控制蛋白质的生物合成C.DNA能控制生物体的性状遗传D.DNA能产生可遗传的变异【解析】选D。噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA能进行自我复制、DNA能控制蛋白质的生物合成、DNA能控制生物体的性状遗传。该实验中,噬菌体DNA并未发生基因突变或基因重组,所以无法证明DNA能产生可遗传的变异。6.下列叙述正确的是()A.含有RNA的生物,其遗传物质一定是RNAB.只含有DNA的生物,其遗传物质不一定是DNAC.既含有DNA又含有RNA的生物,其遗传物质是DNA和RNAD.既含有DNA又含有RNA的生物,其遗传物质是DNA,不是RNA【解析】选D。含有DNA的生物,DNA是遗传物质;不含有DNA,只含有RNA的生物,RNA是遗传物质。二、非选择题(共20分)7.(2014莆田高一检测)回答下列与噬菌体侵染细菌实验有关的问题:.1952年,赫尔希和蔡斯利用同位素标记法完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验,下面是实验的部分步骤:(1)写出实验中获得被标记的噬菌体的操作步骤:第一步:。第二步:。(2)以上实验结果说明。.在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中,用32P标记的噬菌体侵染细菌,在理论上,悬浮液中不含放射性,下层沉淀物中具有很高的放射性;而实验的实际最终结果显示:在离心后的上层液体中,也具有一定的放射性,而下层的放射性强度比理论值略低。(1)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中,采用的实验方法是。(2)在理论上,悬浮液放射性应该为0,其原因是。(3)由于实验数据和理论数据之间有较大的误差,由此对实验过程进行误差分析:在实验中,从噬菌体和细菌混合培养,到用离心机分离,这一段时间如果过长,会使悬浮液的放射性升高,其原因是。在实验中,如果有一部分噬菌体没有侵染到细菌细胞内,将(填“是”或“不是”)误差的来源,理由是。【解析】.沉淀物中放射性很低,悬浮液中放射性很高,说明是用35S标记了噬菌体的蛋白质外壳。噬菌体的繁殖必须在细菌内进行,要获得用35S标记的噬菌体,需要先用含35S的培养基培养细菌,再用噬菌体去侵染被35S标记的细菌,才可以得到被35S标记的噬菌体。.(1)噬菌体侵染细菌实验中,采用的实验方法是同位素标记法。(2)在DNA中含有P元素,蛋白质中没有,故32P只能进入噬菌体的DNA中。在侵染过程中,由于噬菌体的DNA全部注入细菌,离心后,悬浮液中是噬菌体蛋白质外壳,沉淀物中是被侵染的细菌,因此理论上悬浮液中没有放射性。(3)从噬菌体和细菌混合培养,到用离心机分离,如果时间过长会使带有放射性的噬菌体从细菌中释放出来,使悬浮液带有放射性;如果部分噬菌体没有侵染到细菌内,也会使悬浮液带有放射性。答案:.(1)用含35S的培养基培养细菌用第一步培养的细菌培养噬菌体(2)噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌内.(1)同位素标记法(2)理论上讲,噬菌体已将含32P的DNA全部注入细菌内,悬浮液中只含噬菌体蛋白质外壳(3)噬菌体在细菌内增殖后释放出来,经离心后分布于悬浮液中是没有侵入细菌的噬菌体经离心后分布于悬浮液中,使悬浮液出现放射性一、选择题(共5小题,每小题5分,共25分)1.(2014杭州高二检测)如果用15N、32P、35S标记噬菌体后,让其侵染细菌,在子代噬菌体的组成成分中,能够找到的放射性元素为()A.可在DNA中找到15N和32PB.可在外壳中找到15N和35SC.可在DNA中找到15N、32P和35SD.可在外壳中找到15N【解题关键】明确噬菌体在侵染过程中进入细菌的物质及子代噬菌体的增殖过程。【解析】选A。噬菌体由蛋白质外壳和DNA构成,DNA的组成元素主要有C、H、O、N、P,而蛋白质主要由C、H、O、N等构成,含有少量的S。32P、15N可标记DNA,35S和15N可标记蛋白质外壳,侵染时DNA注入细菌体内,进入子代噬菌体中,而蛋白质外壳留在外面。【延伸探究】(1)若用15N标记噬菌体后,在子代噬菌体中找到了15N,能否说明DNA是遗传物质?提示:不能。因为在噬菌体的DNA和蛋白质中均含有N。(2)若用32P标记的噬菌体侵染35S标记的细菌,则在子代噬菌体中含有的放射性元素有哪些?提示:32P和35S。32P存在于噬菌体的DNA中,复制时保留给子代噬菌体,子代噬菌体在形成蛋白质外壳时所需要的氨基酸全部由细菌提供,因此35S会存在于子代噬菌体的蛋白质外壳中。【变式训练】噬菌体内的S用35S标记、P用32P标记,细菌内蛋白质含32S、DNA含31P,用该噬菌体去侵染细菌后,产生了许多子代噬菌体,那么在子代噬菌体中35S和32P的分布规律是()A.外壳中有35S和32S,核心内只含有32PB.外壳中只有32S,核心内只含有32PC.外壳中有35S和32S,核心内含有32P和31PD.外壳中只有32S,核心内都含有31P【解析】选D。噬菌体是一类以细菌为宿主的病毒,由含S的蛋白质构成的外壳和由DNA构成的核心组成。在噬菌体侵染细菌时,蛋白质外壳留在细菌细胞外面,只有DNA分子进入细菌细胞内,以噬菌体的DNA分子为模板复制出新的DNA分子和控制形成新的蛋白质外壳。在复制的子代DNA分子中,由于原料由细菌提供,因此子代DNA中只有2个DNA分子中含有噬菌体DNA分子提供的32P和细菌提供的31P,其余只含31P;而合成蛋白质外壳所用的原料均由细菌提供,因此不会含有35S。2.科学家用肺炎双球菌进行了著名的转化实验,关于此实验的叙述不正确的是()A.说明了肺炎双球菌的遗传物质是DNAB.说明了R型活菌能够单独转化为S型菌C.说明了R型活菌是无毒性的D.说明了加热杀死的S型菌是无毒的【解析】选B。单独的R型活菌不能够转化为S型菌,只有加入加热杀死的S型菌,才可以在S型菌内的“转化因子”作用下转化为S型菌。3.(2014厦门高一检测)下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图,与此实验有关的叙述正确的是()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】选B。噬菌体是病毒,是营活细胞寄生生活的生物,不能直接在培养基中培养。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;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,噬菌体的质量较小,在上层的悬浮液中。图中实验只能说明蛋白质没有进入细菌内,而不能说明蛋白质不是遗传物质。4.(2013揭阳高一检测)在肺炎双球菌感染小鼠的实验中,下列实验结果不正确的是()A.注射R型菌后,小鼠不死亡B.注射S型菌后,小鼠死亡,从小鼠体内能分离出活的S型细菌C.注射R型菌及热处理的S型菌后,小鼠死亡,从小鼠体内只能分离出活的S型菌D.注射S型菌及热处理的R型菌后,小鼠死亡,从小鼠体内能分离出活的S型菌【解析】选C。A项中,R型菌没有毒性,不能使小鼠死亡。B项中,S型菌有毒性,注射进入小鼠体内,小鼠死亡。C项中,注射R型菌及热处理的S型菌后,小鼠死亡,从小鼠体内分离出的细菌既有活的S型菌,也有活的R型菌。D项中,注射了S型菌,小鼠死亡,该菌在小鼠体内可以繁殖,故从小鼠体内能分离出活的S型菌。5.科研人员将提取出的“疯牛病”病毒用DNA水解酶和RNA水解酶分别进行处理后,发现该病毒仍具有侵染能力,但用蛋白酶处理后,病毒就会失去侵染能力,该现象说明()A.“疯牛病”病毒由蛋白质和核酸构成B.“疯牛病”病毒的遗传物质应该是蛋白质C.“疯牛病”病毒对核酸水解酶具有抵抗力D.“疯牛病”病毒不含蛋白质,只含核酸【解析】选B。用DNA水解酶、RNA水解酶处理后仍具有侵染能力,说明其遗传物质不是DNA或RNA;用蛋白酶处理后,病毒失去侵染能力,说明起遗传作用的应是蛋白质。【方法规律】用“两看法”判断生物的遗传物质一看有细胞结构:凡是有细胞结构的生物,遗传物质都是DNA。二看无细胞结构:病毒具有哪种核酸,该核酸即为其遗传物质。二、非选择题(共2小题,共25分)6.(10分)科学家埃弗里用肺炎双球菌来探究遗传物质的问题。实验的材料:S型菌、R型菌、DNA水解酶、培养基、培养皿等。埃弗里等人先做了以下三组实验:S型菌的蛋白质+R型活菌R型菌落S型菌荚膜中的多糖+R型活菌R型菌落S型菌的DNA+R型活菌R型菌落+S型菌落埃弗里等人发现实验步骤并不严密,于是又做了第四组实验,请按照中的表达形式,写出第四组实验方法和结果:。(1)上述实验可以得出的结论是。(2)该实验最关键的设计思路是。(3)肺炎双球菌具有的细胞器是,控制其性状的物质是。【解析】为证明起到转化作用的物质确实是DNA,要设计一组实验加入DNA酶,观察是否存在S型菌落。四组实验的结果共同说明DNA是遗传物质,而其他物质不是遗传物质。本实验的关键设计思路是把各种物质分开,让其单独地起作用,以观察各自的作用。肺炎双球菌是原核生物,其细胞内只存在核糖体这一种细胞器,拟核中的DNA是起到关键作用的遗传物质,能控制生物各种性状。答案:S型菌的DNA+DNA酶+R型活菌R型菌落(1)DNA是遗传物质(2)把DNA和蛋白质、多糖分开,单独地、直接地观察它们各自的作用(3)核糖体DNA7.(15分)(2013丽水高二检测)1952年,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”。这句话指出了噬菌体作为实验材料具有的特点。(2)通过的方法分别获得被32P和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,用搅拌器搅拌,然后离心得到悬浮液和沉淀物,检测悬浮液中的放射性,得到下图所示的实验结果。搅拌的目的是,所以搅拌时间少于1 min时,悬浮液中的放射性。实验结果表明当搅拌时间足够长时,悬浮液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%,证明。图中“被侵染的细菌”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。(2)噬菌体是病毒,离开活细胞不能繁殖,所以要标记噬菌体,首先应用含32P和35S的培养基培养细菌,再让噬菌体侵染标记后的细菌,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)噬菌体侵染细菌的时间要适宜,时间过长,子代噬菌体从细菌体内释放出来,会使细胞外32P含量增高。图中“被侵染的细菌”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)用含32P和35S的培养基分别培养细菌,再用噬菌体分别侵染被32P和35S标记的细菌DNA和蛋白质的位置(3)使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【方法规律】同位素标记法的实验应用规律(1)标记特征元素,探究化合物作用:如T2噬菌体侵染细菌的实验中,用32P标记噬菌体的DNA,细菌内发现放射性物质;35S标记蛋白质,细菌内未发现放射性物质,证明了DNA是噬菌体的遗传物质。(2)标记某元素,追踪其转移途径:如用18O标记H218O,光合作用只产生18O2,证明光合作用产生的氧气中的氧原子全部来自H2O,而不是来自CO2。(3)标记特征化合物,探究详细生理过程,研究生物学原理:如用3H标记亮氨酸,探究分泌蛋白的分泌过程。.