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課時(shí)規(guī)范練17　DNA是主要的遺傳物質(zhì) 一、選擇題 1.(2018浙江)下列關(guān)于“核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù)”的相關(guān)實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是(　　) A.噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中,用32P標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌后的子代噬菌體多數(shù)具有放射性 B.肺炎雙球菌活體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,R型肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化為S型菌是基因突變的結(jié)果 C.肺炎雙球菌離體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,S型菌的DNA使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌,說明DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) D.煙草花葉病毒感染和重建實(shí)驗(yàn)中用TMVA的RNA和TMVB的蛋白質(zhì)重建的病毒感染煙草葉片細(xì)胞后,可檢測到A型病毒,說明RNA是TMVA的遺傳物質(zhì) 答案D 解析噬菌體完全營寄生生活,新鏈合成過程中的原料由細(xì)菌提供,只有少部分子代噬菌體具有放射性,A項(xiàng)錯(cuò)誤;肺炎雙球菌活體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中, R型肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化為S型菌是基因重組的結(jié)果,B項(xiàng)錯(cuò)誤;肺炎雙球菌離體細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,S型菌的DNA使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌,只能說明DNA是遺傳物質(zhì),不能說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì),C項(xiàng)錯(cuò)誤;煙草花葉病毒感染和重建實(shí)驗(yàn)可以檢測到A型病毒,說明RNA是TMVA的遺傳物質(zhì),D項(xiàng)正確。 2.肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,在培養(yǎng)有R型細(xì)菌的A、B、C、D四支試管中,依次分別加入從S型活細(xì)菌中提取的如下圖所示的物質(zhì),經(jīng)過培養(yǎng),檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn)R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的是(　　) 答案B 解析使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的物質(zhì)是S型細(xì)菌的DNA分子,所以實(shí)驗(yàn)中只有加入DNA分子的試管才能發(fā)現(xiàn)S型細(xì)菌,故選B。 3.(2017江蘇)下列關(guān)于探索DNA 是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn),敘述正確的是(　　) A.格里菲思實(shí)驗(yàn)證明DNA 可以改變生物體的遺傳性狀 B.艾弗里實(shí)驗(yàn)證明從S型肺炎雙球菌中提取的DNA 可以使小鼠死亡 C.赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)中離心后細(xì)菌主要存在于沉淀中 D.赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)中細(xì)菌裂解后得到的噬菌體都帶有32P 標(biāo)記 答案C 解析格里菲思實(shí)驗(yàn)證明加熱殺死的S型菌內(nèi)存在一種轉(zhuǎn)化因子,能使活的R型菌轉(zhuǎn)化為活的S型菌,并沒有提到DNA,A項(xiàng)錯(cuò)誤。艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),證明從S型肺炎雙球菌中提取的DNA可促進(jìn)R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌,未涉及小鼠,B項(xiàng)錯(cuò)誤。赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)中,離心后細(xì)菌的比重比噬菌體外殼的比重大,所以細(xì)菌主要存在于沉淀中,C項(xiàng)正確。赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)中,用32P標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌,32P標(biāo)記的噬菌體DNA在大腸桿菌內(nèi)進(jìn)行半保留復(fù)制,細(xì)菌裂解后得到的噬菌體部分含32P標(biāo)記,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4.下圖表示格里菲思做的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的部分實(shí)驗(yàn)過程。下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A.與R型菌混合前必須將S型菌慢慢冷卻 B.無毒的R型菌轉(zhuǎn)化為有毒的S型菌屬于基因重組 C.該轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)不能證明DNA是遺傳物質(zhì) D.S型菌的DNA能抵抗機(jī)體的免疫系統(tǒng),從而引發(fā)疾病 答案D 解析與R型菌混合前必須將S型菌慢慢冷卻,以防止高溫殺死R型菌,A項(xiàng)正確。S型菌的DNA進(jìn)入R型菌,使R型菌有毒性,實(shí)際上就是外源基因整合到受體DNA上并得以表達(dá),這屬于基因重組,B項(xiàng)正確。該轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)不能證明DNA是遺傳物質(zhì),C項(xiàng)正確。由于S型菌有莢膜,進(jìn)入機(jī)體后,莢膜能引起機(jī)體的免疫反應(yīng),從而引起機(jī)體發(fā)生疾病,S型菌的DNA不能引起機(jī)體的免疫反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。 5.針對耐藥菌日益增多的情況,利用噬菌體作為一種新的抗菌治療手段的研究備受關(guān)注。下列有關(guān)噬菌體的敘述,正確的是(　　) A.利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌體的蛋白質(zhì) B.以宿主菌DNA為模板合成子代噬菌體的核酸 C.外殼抑制了宿主菌的蛋白質(zhì)合成,使該細(xì)菌死亡 D.能在宿主菌內(nèi)以二分裂方式增殖,使該細(xì)菌裂解 答案A 解析噬菌體侵染細(xì)菌時(shí),僅將其DNA注入細(xì)菌體內(nèi)。噬菌體利用細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的原料,以自身遺傳物質(zhì)為模板合成噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)外殼,最后再組裝成子代噬菌體,這種增殖方式稱為復(fù)制式增殖;由于噬菌體的蛋白質(zhì)外殼沒有進(jìn)入宿主菌內(nèi),其與宿主菌蛋白質(zhì)的合成無關(guān),故A項(xiàng)正確,B、C、D三項(xiàng)錯(cuò)誤。 6.(2018全國普通高校統(tǒng)一調(diào)研考試)艾弗里完成肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)后,持反對觀點(diǎn)者認(rèn)為“DNA可能只是在細(xì)胞表面起化學(xué)作用形成莢膜,而不是起遺傳作用”。已知S型肺炎雙球菌中存在能抗青霉素的突變型(這種對青霉素的抗性不是莢膜產(chǎn)生的)。下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路能反駁上述觀點(diǎn)的是(　　) A.R型菌+抗青霉素的S型菌DNA→預(yù)期出現(xiàn)抗青霉素的S型菌 B.R型菌+抗青霉素的S型菌DNA→預(yù)期出現(xiàn)S型菌 C.R型菌+S型菌DNA→預(yù)期出現(xiàn)S型菌 D.R型菌+S型菌DNA→預(yù)期出現(xiàn)抗青霉素的R型菌 答案A 解析R型菌+抗青霉素的S型DNA→預(yù)期出現(xiàn)抗青霉素的S型菌,該實(shí)驗(yàn)證明細(xì)菌中的一些與莢膜形成無關(guān)的性狀(無抗藥性)也會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)化,而且抗青霉素的S型菌DNA中存在抗青霉素的基因和控制莢膜合成的基因。因此,該實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明上述對艾弗里所得結(jié)論的懷疑是錯(cuò)誤的,A項(xiàng)正確;B、C、D三項(xiàng)錯(cuò)誤。 7.在探索遺傳物質(zhì)的過程中,赫爾希和蔡斯做了T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A.不能用32P、35S標(biāo)記同一組T2噬菌體的DNA和蛋白質(zhì) B.T2噬菌體在細(xì)菌中增殖時(shí),只利用逆轉(zhuǎn)錄酶 C.該實(shí)驗(yàn)證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì) D.用35S標(biāo)記的T2噬菌體侵染細(xì)菌,經(jīng)離心處理,沉淀物的放射性較高 答案A 解析赫爾希和蔡斯做T2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)時(shí),分別用含32P標(biāo)記的DNA的T2噬菌體和含35S標(biāo)記的蛋白質(zhì)的T2噬菌體進(jìn)行侵染實(shí)驗(yàn),是因?yàn)榉派湫詸z測時(shí)只能檢測到部位,不能確定是何種元素的放射性,故35S和32P不能同時(shí)標(biāo)記在同一噬菌體上,應(yīng)將二者分別標(biāo)記,A項(xiàng)正確。T2噬菌體在細(xì)菌中增殖時(shí),不發(fā)生逆轉(zhuǎn)錄,B項(xiàng)錯(cuò)誤。該實(shí)驗(yàn)只證明了DNA是遺傳物質(zhì),C項(xiàng)錯(cuò)誤。用35S標(biāo)記的T2噬菌體侵染細(xì)菌,經(jīng)離心處理,由于噬菌體的蛋白質(zhì)不能進(jìn)入細(xì)菌,所以上清液的放射性較高,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 8.下面是噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的部分步驟示意圖,下列對此過程的有關(guān)敘述,正確的是(　　) A.選用噬菌體作為實(shí)驗(yàn)材料的原因之一是其成分只有蛋白質(zhì)和DNA B.被35S標(biāo)記的噬菌體是通過將其接種在含有35S的培養(yǎng)基中培養(yǎng)而獲得的 C.若混合保溫時(shí)間偏短,其他操作正常,會(huì)使得上清液放射性偏高 D.該實(shí)驗(yàn)證明了噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA而不是蛋白質(zhì) 答案A 解析題設(shè)實(shí)驗(yàn)的初衷是想探究組成噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA,哪個(gè)是遺傳物質(zhì),而噬菌體只含有蛋白質(zhì)和DNA,且在侵染大腸桿菌的過程中蛋白質(zhì)和DNA可自行分開,A項(xiàng)正確。被35S標(biāo)記的噬菌體是通過侵染生活在含有35S的培養(yǎng)基中的細(xì)菌而獲得的,B項(xiàng)錯(cuò)誤。噬菌體侵染細(xì)菌時(shí),只有DNA注入細(xì)菌,而蛋白質(zhì)外殼留在外面,攪拌后蛋白質(zhì)外殼和細(xì)菌分開,離心后蛋白質(zhì)外殼分布在上清液中,所以上清液中的放射性應(yīng)該很高,即使混合保溫時(shí)間偏短,部分噬菌體還未來得及侵染細(xì)菌就離心到上清液中,也不會(huì)影響上清液中放射性高低,C項(xiàng)錯(cuò)誤。圖示實(shí)驗(yàn)中噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)蛋白質(zhì)外殼沒有進(jìn)入細(xì)菌,不能證明噬菌體的遺傳物質(zhì)不是蛋白質(zhì),D項(xiàng)錯(cuò)誤。 9.1952年赫爾希和蔡斯研究了噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA在侵染細(xì)菌過程中的功能,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下圖所示,下列說法不正確的是 (　　) A.細(xì)胞外的32P含量有30%,原因是有部分被標(biāo)記的噬菌體還沒有侵染細(xì)菌或由于侵染時(shí)間過長,部分子代噬菌體從細(xì)菌中釋放出來 B.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)攪拌時(shí)間足夠長以后,上清液中的35S 和32P分別占初始標(biāo)記噬菌體放射性的80%和30% C.圖中被侵染細(xì)菌的存活率始終保持在100%,說明細(xì)菌沒有裂解 D.噬菌體侵染大腸桿菌的時(shí)間要適宜,時(shí)間過長,子代噬菌體從大腸桿菌體內(nèi)釋放出來,會(huì)使細(xì)胞外32P含量增高 答案A 解析由圖可知,細(xì)菌的感染率為100%;上清液35S先增大后保持在80%,說明有20%的噬菌體外殼沒有與細(xì)菌脫離,仍然附著在細(xì)菌外面,離心后隨細(xì)菌一起沉淀了;圖中被侵染細(xì)菌的存活率始終保持在100%,說明細(xì)菌沒有裂解,上清液中32P先增大后保持在30%左右,說明有30%的噬菌體沒有侵染細(xì)菌,離心后位于上清液中,A項(xiàng)錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確。根據(jù)題意和圖示分析可知:當(dāng)攪拌時(shí)間足夠長以后,上清液中的35S和32P分別占初始標(biāo)記噬菌體放射性的80%和30%,B項(xiàng)正確。如果培養(yǎng)時(shí)間過長,子代噬菌體從大腸桿菌體內(nèi)釋放出來,會(huì)使細(xì)胞外32P含量增高,所以噬菌體侵染大腸桿菌的時(shí)間要適宜,D項(xiàng)正確。 10.為探究T2噬菌體的遺傳物質(zhì),用放射性同位素標(biāo)記的T2噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌,經(jīng)保溫培養(yǎng)、攪拌離心后檢測放射性,預(yù)計(jì)上清液中應(yīng)沒有放射性,但結(jié)果出現(xiàn)了放射性。則標(biāo)記的元素及誤差原因分析正確的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.P;培養(yǎng)時(shí)間過長 B.S;培養(yǎng)時(shí)間過長 C.P;攪拌不夠充分 D.S;攪拌不夠充分 答案A 解析用放射性同位素標(biāo)記的T2噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌,經(jīng)保溫培養(yǎng)、攪拌離心后檢測放射性,預(yù)計(jì)上清液中應(yīng)沒有放射性,但結(jié)果出現(xiàn)了放射性,有多種可能性。培養(yǎng)時(shí)間過長,導(dǎo)致子代噬菌體釋放,會(huì)使上清液中出現(xiàn)放射性,A項(xiàng)正確。理論上上清液中應(yīng)沒有放射性,表明標(biāo)記物應(yīng)該是T2噬菌體的DNA,因此標(biāo)記的元素應(yīng)該是P,B、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤。攪拌不夠充分無法使噬菌體的蛋白質(zhì)外殼從大腸桿菌菌體上脫落,但是對32P標(biāo)記的DNA無影響,C項(xiàng)錯(cuò)誤。 11.下列有關(guān)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)和艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是(　　) A.兩者的設(shè)計(jì)思路都是設(shè)法將DNA和蛋白質(zhì)分開,單獨(dú)研究它們的作用 B.兩者都巧妙地運(yùn)用了同位素標(biāo)記法 C.兩者都不能證明DNA可指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 D.兩者都能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì) 答案A 解析艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)沒有用到同位素標(biāo)記法,B項(xiàng)錯(cuò)誤。這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都是設(shè)法將DNA和蛋白質(zhì)分開,單獨(dú)地研究它們在遺傳中的作用,從而證明DNA是遺傳物質(zhì),但不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì),A項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤。兩者都能證明DNA可指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成,C項(xiàng)錯(cuò)誤。 12.(2018全國Ⅱ理綜)下列關(guān)于病毒的敘述,錯(cuò)誤的是(　　) A.從煙草花葉病毒中可以提取到RNA B.T2噬菌體可感染肺炎雙球菌導(dǎo)致其裂解 C.HIV可引起人的獲得性免疫缺陷綜合征 D.阻斷病毒的傳播可降低其所致疾病的發(fā)病率 答案B 解析本題解題的切入點(diǎn)是病毒的種類和病毒寄生的特異性及防治傳染病的措施。煙草花葉病毒是RNA病毒,A項(xiàng)正確。T2噬菌體是專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒,B項(xiàng)錯(cuò)誤。HIV侵入人體后與T淋巴細(xì)胞結(jié)合,破壞T淋巴細(xì)胞,從而使人體的特異性免疫幾乎全部喪失,使人得獲得性免疫缺陷綜合征,C項(xiàng)正確。傳染病的預(yù)防措施是控制傳染源,切斷傳播途徑,保護(hù)易感人群。阻斷病毒的傳播可降低其所致疾病的發(fā)病率,D項(xiàng)正確。 二、非選擇題 13.肺炎雙球菌有多種株系,但只有光滑型(S)菌株可致病(有毒),因?yàn)樵谶@些菌株的細(xì)胞外有多糖類莢膜起保護(hù)作用,不會(huì)被宿主破壞。下圖表示肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),請據(jù)圖回答下列問題。 (1)從D組實(shí)驗(yàn)中的小鼠體內(nèi)可分離出　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)A、B、C、D四組實(shí)驗(yàn)中,可作為對照組的是　　　　　　　　　　　　。 (3)把S型細(xì)菌的DNA、蛋白質(zhì)和多糖類莢膜分離出來,分別與R型細(xì)菌混合。 ①S型細(xì)菌的DNA與R型活細(xì)菌混合后,注入小鼠體內(nèi)可致死,說明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②把S型細(xì)菌的蛋白質(zhì)或多糖類莢膜與R型活細(xì)菌混合后,注入小鼠體內(nèi),小鼠　　　　　　　　　　,從小鼠體內(nèi)只能分離出　　　　　　　　　　　。 (4)將核酸酶加入加熱殺死的S型細(xì)菌中,再將這樣的S型細(xì)菌與R型活細(xì)菌混合,混合物不能使小鼠死亡的原因最可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案(1)活的S型細(xì)菌和R型細(xì)菌 (2)A、B、C (3)①S型細(xì)菌的DNA可使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌　②不死亡　R型細(xì)菌 (4)S型細(xì)菌的DNA被核酸酶催化分解 解析細(xì)菌在小鼠體內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)化,所以分離出來的細(xì)菌有S型細(xì)菌和R型菌兩種,該實(shí)驗(yàn)的目的是證明轉(zhuǎn)化因子是DNA,A、B、C均代表沒有加入額外轉(zhuǎn)化物質(zhì)的對照組,把S型細(xì)菌的DNA、蛋白質(zhì)和多糖類莢膜分離出來,分別與R型細(xì)菌混合培養(yǎng),主要目的是驗(yàn)證究竟哪種物質(zhì)是轉(zhuǎn)化因子,但可能因?yàn)樘崛∥镔|(zhì)不純而產(chǎn)生干擾,通過加入核酸酶,從反面證明了DNA是轉(zhuǎn)化因子。 14.請利用所給的含有大腸桿菌生長所需各種營養(yǎng)成分的培養(yǎng)基(分別含32P標(biāo)記的核苷酸和35S標(biāo)記的氨基酸)、大腸桿菌菌液、T2噬菌體進(jìn)行實(shí)驗(yàn),證明DNA是遺傳物質(zhì)。 實(shí)驗(yàn)過程: 步驟一,分別取等量含32P標(biāo)記核苷酸和含35S標(biāo)記氨基酸的培養(yǎng)基裝入兩個(gè)相同培養(yǎng)皿中,并分別編號為甲,乙; 步驟二,在兩個(gè)培養(yǎng)皿中接入　　　　　　　　　　　　　　,在適宜條件下培養(yǎng)一段時(shí)間; 步驟三,放入　　　　　　　　,培養(yǎng)一段時(shí)間,分別獲得　　　　和　　　　標(biāo)記的噬菌體; 步驟四,用上述噬菌體分別侵染　　　　　　　　的大腸桿菌,經(jīng)短時(shí)間保溫后,用攪拌器攪拌、放入離心管內(nèi)離心; 步驟五,檢測放射性同位素存在的主要位置。 預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果: (1)在甲培養(yǎng)皿中獲得的噬菌體侵染大腸桿菌,攪拌、離心后結(jié)果如圖　　　　; (2)在乙培養(yǎng)皿中獲得的噬菌體侵染大腸桿菌,攪拌、離心后結(jié)果如圖　　　　。 答案等量的大腸桿菌菌液　T2噬菌體　32P　35S　未被標(biāo)記　B　A 解析本實(shí)驗(yàn)首先應(yīng)關(guān)注的是噬菌體為DNA病毒,營寄生生活,不能直接在培養(yǎng)基中培養(yǎng),所以需將大腸桿菌放入含放射性的培養(yǎng)基中培養(yǎng),然后再通過噬菌體侵染含放射性的大腸桿菌,從而使噬菌體獲得放射性。由題干可知,甲培養(yǎng)皿含用32P標(biāo)記的核苷酸,乙培養(yǎng)皿中含用35S標(biāo)記的氨基酸,因而通過上述過程,甲、乙培養(yǎng)皿中得到的噬菌體分別含有32P、35S。用上述噬菌體分別侵染未被標(biāo)記大腸桿菌,然后攪拌、離心,依據(jù)噬菌體在侵染過程只有DNA進(jìn)入,而蛋白質(zhì)外殼不進(jìn)入的特點(diǎn),甲培養(yǎng)皿中含32P的噬菌體使大腸桿菌含放射性,實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)為圖B;乙培養(yǎng)皿中含35S的噬菌體的放射性僅留在大腸桿菌外的蛋白質(zhì)外殼上,實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)為圖A。