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DNA是主要的遗传物质基础达标1.(2018辽宁六校协作体期初考试)下列关于遗传物质的探索历程的叙述,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型细菌的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标记噬菌体答案 B解析 格里菲思肺炎双球菌转化实验不能证明转化因子是DNA,A项错误;艾弗里的实验所提纯的DNA中仍然含有少量的蛋白质,因此不足以完全证明DNA是遗传物质,B项正确;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项错误;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项错误。2.(2018四川雅安检测)将R型细菌与加热杀死的S型细菌混合后,注射到小鼠体内,小鼠死亡。该小鼠体内S型、R型细菌含量变化情况以及与此相关的叙述,正确的是()A.最可能是图1,小鼠的免疫调节致使R型细菌数量逐渐下降B.最可能是图2,小鼠体内的S型细菌最初来自R型细菌的转化C.最可能是图1,死亡小鼠体内只能分离出活的S型细菌D.最可能是图2,小鼠体内S型细菌与R型细菌为共生关系答案 B解析 随着R型细菌转化成S型细菌以及S型细菌通过分裂繁殖,S型细菌的数量变化呈“S”型曲线;而R型细菌被注射到小鼠体内,开始时大部分会被免疫系统消灭,随着小鼠免疫系统被破坏,R型细菌数量又会增加。3.(2018辽宁六校协作体期初考试)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,然后分别感染大肠杆菌,并对子代噬菌体的表现型做出预测,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甲的DNA+乙的蛋白质1与甲种一致2与乙种一致乙的DNA+甲的蛋白质3与甲种一致4与乙种一致A.1、3B.1、4C.2、3D.2、4答案 B解析 DNA是噬菌体的遗传物质。组成成分为甲的DNA和乙的蛋白质的“杂合”噬菌体感染大肠杆菌后,得到的子代噬菌体的表现型与甲种一致;组成成分为乙的DNA和甲的蛋白质的“杂合”噬菌体感染大肠杆菌后,得到的子代噬菌体的表现型与乙种一致。4.下列关于肺炎双球菌的体内和体外转化实验以及噬菌体侵染细菌实验的叙述,正确的是()A.三个实验都用到了同位素标记法B.三个实验的设计思路是一致的C.三个实验所涉及生物的遗传物质都是DNAD.三个实验都能得出DNA是遗传物质的结论答案 C解析 肺炎双球菌的体内和体外转化实验都没有用到放射性同位素标记法,A项错误;三个实验中,只有肺炎双球菌的体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的设计思路相同,B项错误;三个实验所涉及的生物有噬菌体、小鼠、细菌,它们的遗传物质都是DNA,C项正确;肺炎双球菌的体内转化实验证明S型细菌中存在某种转化因子,能将R型细菌转化为S型细菌,并没有证明DNA是遗传物质,D项错误。5.如果用3H、15N、35S标记噬菌体后,让其侵染细菌(无放射性),对此分析正确的是()A.只有噬菌体的蛋白质被标记了,DNA没有被标记B.子代噬菌体的外壳中可检测到3H、15N、35SC.子代噬菌体的DNA分子中可能检测到3H、15ND.子代噬菌体的DNA分子中部分含有3H、14N、32S答案 C6.用32P或35S标记T2噬菌体并分别与无标记的细菌混合培养,保温一定时间后经搅拌、离心得到上清液和沉淀物,并测量放射性。下列关于此实验的叙述,错误的是()A.实验目的是研究遗传物质是DNA还是蛋白质B.保温时间过长会使32P标记组上清液的放射性偏低C.搅拌不充分会使35S标记组沉淀物的放射性偏高D.实验所获得的子代噬菌体不含35S,而部分可含有32P答案 B解析 本实验是用32P和35S分别标记噬菌体的DNA与蛋白质来研究遗传物质是DNA还是蛋白质,A项正确;保温时间长,会导致细菌裂解,噬菌体释放出来,一部分含32P标记的DNA的噬菌体会存在于上清液中,使上清液放射性偏高,B项错误;搅拌不充分,会导致亲代噬菌体外壳吸附在细菌上,随着细菌一起沉淀,所以35S标记组沉淀物放射性会偏高,C项正确;被35S标记的亲代噬菌体的外壳未能侵入细菌内部,子代噬菌体不含35S,被32P标记的亲代噬菌体的DNA会侵入细菌中,子代噬菌体部分含有32P,D项正确。7.下图表示用32P标记噬菌体并侵染细菌的过程,其中过程是利用过程获得的大肠杆菌培养噬菌体。下列相关叙述错误的是()A.过程的目的是获得含32P的大肠杆菌B.过程培养时间越长,实验效果越好 C.离心的目的是析出噬菌体,使大肠杆菌沉淀D.放射性主要分布在沉淀中答案 B解析 噬菌体属于病毒,只能寄生在细胞内,因此先要用含32P的培养液来标记大肠杆菌,A项正确;过程培养时间过长,噬菌体从大肠杆菌中释放出来,导致沉淀中放射性比较低,B项错误;离心的目的是让噬菌体和大肠杆菌分离开,C项正确;32P标记的是噬菌体的DNA,噬菌体的DNA能进入大肠杆菌,因此放射性主要分布在沉淀中,D项正确。8.下列有关遗传物质的说法,正确的是()A.氨基酸多种多样的排列顺序蕴含着遗传信息,蛋白质是生物体的遗传物质B.原核生物的遗传物质是DNA,病毒的遗传物质是RNAC.具有细胞结构的生物遗传物质都是DNAD.细胞核中的遗传物质是DNA,细胞质中的遗传物质是RNA答案 C解析 生物体的遗传物质是核酸,而不是蛋白质,A项错误。原核生物的遗传物质是DNA,而病毒的遗传物质是DNA或RNA,B项错误。具有细胞结构的生物是原核生物和真核生物,含有DNA和RNA两种核酸,但都是以DNA作为遗传物质,C项正确。细胞核和细胞质中的遗传物质都是DNA,D项错误。9.下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,由此可以判断下列说法正确的是()A.水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNAB.TMV的蛋白质不能进入烟草细胞中C.侵入烟草细胞的RNA进行了逆转录过程D.RNA是TMV的主要遗传物质答案 A解析 从图示分析,TMV放入水和苯酚中振荡后,RNA和蛋白质分离,A项正确;通过接种的方式,TMV的蛋白质可以进入烟草细胞中,B项错误;此实验不能看出TMV的RNA在烟草细胞中是否进行了逆转录过程,C项错误;此实验说明TMV的遗传物质是RNA,而不是蛋白质,D项错误。能力提升1.利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验。各组肺炎双球菌先进行图示处理,再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。下列说法错误的是()A.通过e、f对照,能说明转化因子是DNA而不是蛋白质B.f组可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌C.f组产生的S型肺炎双球菌可能是基因重组的结果D.能导致小鼠死亡的是a、b、c、d四组答案 D解析 通过e、f对照,能说明转化因子是DNA而不是蛋白质。f组加入了S型细菌的DNA,可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌,出现的S型肺炎双球菌可能是基因重组的结果。a组中的S型细菌经煮沸后死亡,d和e组都只含R型细菌,所以,a、d和e组均不能导致小鼠死亡,D项错误。2.对这五种生物进行分析比较,结果如下表所示:生物细胞壁无无有有无所含核酸种类DNADNA或RNADNA和RNADNA和RNADNA和RNA是否遵循孟德尔遗传定律否否是否是其中最可能表示肺炎双球菌和噬菌体的分别是()A.和B.和C.和D.和答案 D解析 肺炎双球菌属于原核生物,具有细胞壁,含有DNA和RNA;噬菌体属于病毒,不具有细胞结构,仅含有DNA一种核酸;两种生物均不遵循孟德尔遗传定律,故D项符合题意。3.图1、图2表示T2噬菌体侵染大肠杆菌的相关实验,某同学据图分析总结出6个结论,你认为正确的是()图1图2甲处的噬菌体一定含有放射性乙处的噬菌体一定不含放射性图1能证明DNA是遗传物质,而不能证明蛋白质不是遗传物质图2增设一组35S标记的噬菌体作对照,就能证明DNA是遗传物质,而不能证明蛋白质不是遗传物质如果培养2代以上,甲处DNA分子两条链都有放射性的噬菌体个数一定增多如果培养2代以上,乙处噬菌体的核酸都不含放射性A.1项B.2项C.3项D.4项答案 B解析 分析图1可知,培养噬菌体的大肠杆菌已被32P或35S标记,故甲处的噬菌体一定含有放射性,正确;用含有32P标记的1个噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌后,释放的子代噬菌体乙中,有2个含有放射性,错误;图1中用含有32P或35S的大肠杆菌培养噬菌体,获得被标记的噬菌体,证明了噬菌体增殖时的原料来自大肠杆菌,不能证明DNA是遗传物质,错误;图2增设一组35S标记的噬菌体作对照,可说明在噬菌体增殖过程中,起遗传效应的物质是DNA,因被35S标记的蛋白质没有进入大肠杆菌中,故不能证明蛋白质不是遗传物质,正确;若用含35S的培养基培养大肠杆菌,噬菌体侵染大肠杆菌后,甲处的DNA分子无放射性,错误;若培养2代以上,乙处总有2个噬菌体的核酸含放射性,错误。4.在“噬菌体侵染细菌”的实验中,如果35S标记的噬菌体实验组(甲组)不进行搅拌,32P标记的噬菌体实验组(乙组)保温时间过长,则会出现的异常结果是()A.甲组沉淀物中也会出现较强放射性,乙组上清液中也会出现较强放射性B.甲组上清液中也会出现较强放射性,乙组上清液中也会出现较强放射性C.甲组沉淀物中也会出现较强放射性,乙组沉淀物中也会出现较强放射性D.甲组上清液中也会出现较强放射性,乙组沉淀物中也会出现较强放射性答案 A解析 两组实验的正常现象是甲组的放射性主要出现在上清液中,乙组的放射性主要出现在沉淀物中。没有对甲组进行搅拌会使吸附在细菌表面的噬菌体外壳和细菌一起经离心进入沉淀物,导致沉淀物中放射性也较强。对乙组保温时间过长,细菌裂解,释放出其中的子代噬菌体,导致上清液中放射性也较强。5.烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)均是能感染烟叶而使之出现感染斑的RNA病毒,用石炭酸处理能使蛋白质外壳去掉而只留下RNA,由于两者的亲缘关系较近,能重组其RNA和蛋白质形成类似“杂种”的新品系病毒,再用“杂种”病毒感染烟叶,如下图所示。下列分析错误的是()注a为TMV的蛋白质感染烟叶,b为TMV的RNA感染烟叶,c为HRV的蛋白质感染烟叶,d为HRV的RNA感染烟叶,e为HRV的蛋白质与TMV的RNA杂交后感染烟叶,f为TMV的蛋白质与HRV的RNA杂交后感染烟叶。A.b与d的结果不同,说明不同的RNA控制合成不同的蛋白质,表现出不同的性状B.e中的杂交病毒感染后,在繁殖子代病毒的过程中,合成蛋白质的模板是TMV的RNAC.f中的杂交病毒感染后,繁殖出来的子代病毒具有HRV的RNA和HRV的蛋白质D.a与b、c与d的结果不同,说明RNA是遗传物质,从而证明DNA是主要的遗传物质答案 D解析 两种病毒均为RNA病毒,分析实验结果可知,RNA是其遗传物质,但该实验不能证明DNA是主要的遗传物质。6.在赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中,用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌,理论上,上清液中不应含放射性物质,下层沉淀物中应具有很高的放射性;而实验的最终结果显示:离心后,上清液具有一定的放射性,而下层的放射性强度比理论值略低。(1)在赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中,用32P标记T2噬菌体的DNA所体现的实验方法是。(2)理论上,上清液放射性应该为0,其原因是。(3)实验数据和理论数据之间有较大的误差,对实验过程进行误差分析如下。在实验中,从T2噬菌体和大肠杆菌混合培养,到用离心机分离,这一段时间如果过长,会使上清液的放射性物质含量,其原因是。在实验中,如果有一部分T2噬菌体没有侵染大肠杆菌细胞,是否属于误差的来源?,理由是。(4)在实验中,赫尔希和蔡斯同时用被35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌,结果发现沉淀物中也出现少量放射性物质,为排除 T2噬菌体的蛋白质外壳也是遗传物质的可能,应进一步采取的措施是。(5)请设计一个方案,来大量制备用35S标记的T2噬菌体(简要说明):。答案 (1)同位素标记法(同位素示踪法)(2)T2噬菌体将自己的DNA全部注入大肠杆菌内(3)升高T2噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来,经离心后分布于上清液中是没有侵入大肠杆菌的T2噬菌体经离心后分布于上清液中(4)在新形成的噬菌体中检测是否含有35S(5)用含35S的培养基培养大肠杆菌,然后用T2噬菌体侵染该大肠杆菌,即可以得到含有35S标记的T2噬菌体 解析 (1)赫尔希和蔡斯研究T2噬菌体侵染大肠杆菌的方法是同位素标记法,分别用32P和35S标记T2噬菌体。(2)在用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,理论上,上清液中放射性应为0,因为T2噬菌体将DNA全部注入大肠杆菌内,在离心时会随着大肠杆菌而沉淀。(3)若在上清液中出现放射性,原因有两种可能:T2噬菌体侵染时间太短,部分噬菌体还没有侵入大肠杆菌中,或者T2噬菌体侵染时间太长,部分大肠杆菌已裂解,子代T2噬菌体被释放出来。(4)可以通过检测新形成的T2噬菌体中是否含有35S来排除T2噬菌体的蛋白质外壳也是遗传物质的可能。(5)T2噬菌体寄生在活细胞中,因此不能用含35S的培养基直接培养,而应先用含35S的培养基培养大肠杆菌,再用T2噬菌体侵染大肠杆菌,即可得到大量含有35S的噬菌体。7.20世纪20年代,科学家利用小鼠进行了体内转化实验来探究遗传物质。实验1:R型细菌+小鼠存活实验2:S型细菌+小鼠死亡分离出S型细菌实验3:S型细菌+加热+小鼠存活实验4:S型细菌+加热+R型细菌+小鼠死亡请回答下列相关问题。(1)在实验4中死亡的小鼠中能够分离出细菌。(2)除了上述通过注射后观察小鼠的生活情况来判断R型和S型细菌外,你还可以通过怎样的方法区别R型和S型细菌?。(3)右图表示实验4中小鼠体内R型细菌的增长曲线,请在图中绘出S型细菌的增长情况。(4)该实验获得的结论是。(5)一段时间后,给实验3中的小鼠注射S型细菌,请预测该小鼠的生活情况。原因是。答案 (1)S型和R型(2)显微镜下观察细菌有无荚膜(或在固体培养基中培养,观察菌落特征)(3)如下图(4)S型细菌中存在着转化因子(5)存活加热杀死的S型细菌相当于疫苗,刺激小鼠产生大量的抗体和记忆细胞解析 (1)在实验4中,加热杀死的S型细菌使部分R型细菌转化为S型细菌,因此死亡小鼠中可以分离出R型和S型细菌。(2)R型细菌和S型细菌结构是不同的,在显微镜下观察,有荚膜的为S型细菌,无荚膜的是R型细菌;也可以在固体培养基中培养后观察菌落特征,菌落表面光滑的是S型细菌,菌落表面粗糙的是R型细菌。(3)绘制图线要注意:S型细菌种群数量将呈“S”型增长;曲线的初始数量应为0,且不能从原点开始,必须过一段时间,体现了转化是需要一定时间的,而且是从无到有的过程;S型细菌的曲线应先于R型细菌曲线开始增长,且最后数量要高于R型细菌。(4)通过这个实验证明,S型细菌中存在着转化因子,但是具体哪种物质是转化因子还需进一步验证。(5)在实验3进行之后,过一段时间再给小鼠注射S型细菌,此时,小鼠已经接触过S型细菌,身体内已产生了大量的抗体和记忆细胞,因此,该小鼠可以存活。
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