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配餐作業(yè)(十九)　DNA是主要的遺傳物質(zhì) 1．(2017浙江)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的部分過程如圖所示。下列敘述正確的是(　　) A．S型肺炎雙球菌的菌落為粗糙的，R型肺炎雙球菌的菌落是光滑的 B．S型菌的DNA經(jīng)加熱后失活，因而注射S型菌后的小鼠仍存活 C．從病死小鼠中分離得到的肺炎雙球菌只有S型菌而無R型菌 D．該實驗未證明R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌是由S型菌的DNA引起的 解析　S型肺炎雙球菌的菌落為光滑的，R型肺炎雙球菌的菌落是粗糙的，A錯誤；因加熱殺死的S型菌不能在小鼠體內(nèi)繁殖，所以僅注射該菌后小鼠存活，B錯誤；S型細菌中有活性的DNA能將部分R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌，因此從病死小鼠中分離得到的肺炎雙球菌有S型菌和R型菌，C錯誤；該實驗證明S型細菌中存在某種轉(zhuǎn)化因子，能將R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌，但不能證明R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌是由S型菌的DNA引起的，D正確。 答案　D 2．(2018遼寧省實驗中學(xué)月考)一百多年前，人們就開始了對遺傳物質(zhì)的探索歷程。對此有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．最初認為遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)，是因為推測氨基酸的多種排列順序可能蘊含遺傳信息 B．在含R型菌的培養(yǎng)基中同時加入S型菌的DNA和DNA酶，培養(yǎng)基中有S型菌出現(xiàn) C．噬菌體侵染細菌實驗的成功，是因為采用同位素標記法將蛋白質(zhì)與DNA分開研究 D．赫爾希、蔡斯用32P標記的T2噬菌體來侵染細菌，離心后的上清液中可能檢測到放射性 解析　由于蛋白質(zhì)中的氨基酸的排列順序多種多樣，最初人們認為遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)；在含R型菌的培養(yǎng)基中同時加入S型菌的DNA和DNA酶后，DNA被分解成核苷酸，故培養(yǎng)基中不會有S型菌出現(xiàn)；噬菌體侵染細菌的實驗是采用同位素標記法將蛋白質(zhì)和DNA分開研究；用32P標記的T2噬菌體來侵染細菌，放射性主要分布在沉淀物中，但由于離心后的上清液可能含有未侵染的噬菌體或釋放出來的噬菌體，因此可能檢測到放射性。 答案　B 3．“噬菌體侵染細菌的實驗”是研究遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實驗，主要過程如下：①標記噬菌體→②噬菌體與細菌混合培養(yǎng)→③攪拌、離心→④檢測放射性。下列敘述正確的是(　　) A．①需要利用分別含有35S和32P的細菌 B．②中少量噬菌體未侵入細菌會導(dǎo)致實驗失敗 C．③的作用是加速細菌的解體 D．④的結(jié)果是沉淀物中檢測到放射性 解析　由于噬菌體是病毒，沒有細胞結(jié)構(gòu)，不能獨立生活，只有寄生在細菌中才能進行生命活動，所以在標記噬菌體時，需要利用分別含有35S和32P的細菌，A正確；②中少量噬菌體未侵入細菌不會導(dǎo)致實驗失敗，B錯誤；攪拌和離心的作用是讓細菌和噬菌體分開，C錯誤；標記元素的不同，則放射性部位不同，在試管中檢測到放射性的位置不同，D錯誤。 答案　A 4．遺傳物質(zhì)攜帶遺傳信息，控制生物性狀。下列不能說明核酸是遺傳物質(zhì)的是 (　　) A．將加熱殺死的S型菌和活的R型菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，最終能分離出活的S型菌 B．由A病毒的RNA與B病毒的蛋白質(zhì)重建而成的新病毒能感染細胞并增殖出完整的A病毒 C．T2噬菌體的DNA進入宿主細胞后能產(chǎn)生完整的T2噬菌體 D．將S型菌的DNA與R型菌混合培養(yǎng)，培養(yǎng)基長出的菌落有R型和S型兩種菌落 解析　本題考查證明核酸是遺傳物質(zhì)的實驗，意在考查考生的實驗分析與應(yīng)用能力，難度較小。證明核酸是遺傳物質(zhì)時，應(yīng)將加熱殺死的S型菌的核酸與其他化學(xué)成分分離開來，單獨觀察其作用，故選項A不能說明核酸是遺傳物質(zhì)。 答案　A 5．有關(guān)赫爾希和蔡斯證明遺傳物質(zhì)是DNA的實驗中，導(dǎo)致離心后的上清液或沉淀物中出現(xiàn)放射性的敘述錯誤的是(　　) A．用32P標記的親代噬菌體，上清液具有放射性是由于部分噬菌體未侵入細菌或子代噬菌體已釋放出來 B．用32P標記的親代噬菌體，沉淀物具有放射性是由于DNA分子的相對分子質(zhì)量大 C．用35S標記的親代噬菌體，上清液具有放射性是由于噬菌體的外殼不能進入細菌 D．用35S標記的親代噬菌體，沉淀物具有放射性是由于部分噬菌體外殼吸附在細菌表面 解析　本題考查人類對遺傳物質(zhì)的探索過程，意在考查考生的實驗與探究能力。已知32P標記的是親代噬菌體的DNA,35S標記的是親代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，用32P標記的親代噬菌體進行實驗，上清液具有放射性是由于部分親代噬菌體還沒有入侵細菌或者是部分子代噬菌體已經(jīng)釋放出來，A正確；沉淀物具有放射性則是由于親代DNA分子已經(jīng)注入細菌細胞中，而非DNA的相對分子質(zhì)量大，B錯誤；用35S標記的親代噬菌體進行實驗，上清液具有放射性是由于蛋白質(zhì)外殼并不能進入細菌中，而沉淀物具有放射性是攪拌不徹底導(dǎo)致部分噬菌體外殼仍吸附在細菌表面，C和D均正確。 答案　B 6．某研究人員模擬赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌實驗，進行了以下4個實驗：①用未標記的噬菌體侵染35S標記的細菌?、谟?2P標記的噬菌體侵染未標記的細菌　③用未標記的噬菌體侵染3H標記的細菌?、苡?5N標記的噬菌體侵染未標記的細菌，經(jīng)過一段時間后離心，以上4個實驗中檢測到放射性的主要位置依次是(　　) A．沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液 B．沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液 C．上清液、上清液、沉淀物和上清液、上清液 D．沉淀物、沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液 解析　在該實驗中，沉淀物的主要成分是細菌，上清液的主要成分為噬菌體外殼。①③都直接對細菌進行了標記，放射性主要出現(xiàn)在沉淀物中；②用32P標記噬菌體，只能標記噬菌體的DNA，在該實驗中，噬菌體的DNA會進入細菌體內(nèi)，放射性也主要出現(xiàn)在沉淀物中；④用15N標記噬菌體，可以標記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和DNA，在該實驗中，噬菌體的蛋白質(zhì)外殼不會進入細菌體內(nèi)，而DNA可以進入細菌體內(nèi)，故放射性會出現(xiàn)在上清液和沉淀物中。 答案　D 7．赫爾希和蔡斯通過T2噬菌體侵染細菌的實驗證明DNA是遺傳物質(zhì)，實驗包括六個步驟： ①噬菌體侵染細菌?、谟?5S或32P標記噬菌體　③上清液和沉淀物的放射性檢測?、茈x心分離?、葑哟删w的放射性檢測?、奘删w與大腸桿菌混合培養(yǎng) 最合理的實驗步驟順序為(　　) A．⑥①②④③⑤ B．②⑥①③④⑤ C．②⑥①④③⑤ D．②⑥①④⑤③ 解析　T2噬菌體侵染細菌的實驗步驟：分別用35S或32P標記噬菌體→噬菌體與大腸桿菌混合培養(yǎng)→噬菌體侵染未被標記的細菌→在攪拌器中攪拌，然后離心→檢測上清液和沉淀物中的放射性物質(zhì)。所以最合理的實驗步驟順序為②⑥①④③⑤。故選C。 答案　C 8．如果用15N、32P、35S標記噬菌體后，讓其侵染未標記的細菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體的組成成分中，能夠找到的帶標記元素為(　　) A．可在DNA中找到15N和32P B．可在外殼中找到15N和35S C．可在DNA中找到15N和32P、35S D．可在外殼中找到15N 解析　本題考查噬菌體侵染細菌的實驗，意在考查考生的理解和實驗分析能力。35S標記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，32P標記的是噬菌體的DNA,15N標記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和DNA，讓帶標記的噬菌體侵染未標記的細菌，噬菌體以自身的DNA為模板，利用細菌提供的脫氧核苷酸和氨基酸為原料，合成子代噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)外殼。由于DNA復(fù)制為半保留復(fù)制，故子代噬菌體的DNA中可找到15N和32P，而蛋白質(zhì)外殼中找不到15N和35S，故A正確。 答案　A 9．在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗中，向培養(yǎng)有R型細菌的1、2、3、4四支試管中依次加入從S型活細菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白質(zhì)、多糖，經(jīng)過培養(yǎng)，檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)仍然有R型細菌的是(　　) A．3和4 B．1、3和4 C．2、3和4 D．1、2、3和4 解析　2、3、4三支試管內(nèi)只有R型細菌，因為沒有S型活細菌的DNA，所以都不會發(fā)生轉(zhuǎn)化。1號試管因為有S型活細菌的DNA，所以會使R型細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，但是發(fā)生轉(zhuǎn)化的R型細菌只是一部分，故試管內(nèi)仍然有R型細菌存在。 答案　D 10．肺炎雙球菌有許多類型，有莢膜的S菌有毒性，能引起人患肺炎或引起小鼠患敗血癥死亡，無莢膜的R菌無毒性。如圖為所做的細菌轉(zhuǎn)化實驗。下列相關(guān)說法錯誤的是(　　) A．C組為空白對照，實驗結(jié)果為小鼠不死亡 B．能導(dǎo)致小鼠患敗血癥死亡的有A、D兩組 C．E組實驗表明，加S菌的蛋白質(zhì)后試管中長出的還是無毒性的R菌 D．D組產(chǎn)生的有毒性的肺炎雙球菌不能將該性狀遺傳給后代 解析　本題主要考查肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化這一經(jīng)典實驗，意在考查考生的實驗分析能力。含有莢膜的肺炎雙球菌是A、B、D三組，煮沸處理能使有莢膜的肺炎雙球菌失去毒性，所以只有A、D兩組能導(dǎo)致小鼠死亡。E組加S菌的蛋白質(zhì)后試管中長出的還是無毒性的R菌，而D組產(chǎn)生的有毒性的肺炎雙球菌是由遺傳物質(zhì)的改變引起的，可以遺傳給后代。 答案　D 11．某人在瓊脂固體培養(yǎng)基上利用肺炎雙球菌做了系列實驗，實驗結(jié)果如圖所示。下列說法中不正確的是(　　) A．該實驗?zāi)軌蜃C明加熱殺死的S型菌體內(nèi)有某種物質(zhì)仍然具有生理活性 B．該實驗證明了S型菌體內(nèi)的DNA是遺傳物質(zhì) C．第1、2、3組實驗是該實驗的對照組 D．第3組與第4組進行對照可說明S型菌體內(nèi)有某種物質(zhì)能使正常R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌 解析　本題主要考查肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的相關(guān)內(nèi)容，意在考查考生的識圖分析能力與理解能力。該實驗只能證明S型菌體內(nèi)存在某種物質(zhì)(即轉(zhuǎn)化因子)能使正常R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌，但不能確定該轉(zhuǎn)化因子究竟是何種物質(zhì)。 答案　B 12．如圖為肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的部分圖解，請據(jù)圖回答： (1)該實驗是________所做的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的圖解。 (2)該實驗是在________________________實驗的基礎(chǔ)上進行的，其目的是證明________的化學(xué)成分。 (3)在對R型菌進行培養(yǎng)之前，必須首先進行的工作是____________。 (4)依據(jù)上圖所示實驗，可以作出________________的假設(shè)。 (5)為驗證上面的假設(shè)，他們又設(shè)計了下面的實驗： 實驗中加入DNA酶的目的是________________________，他們觀察到的實驗現(xiàn)象是______________________。 (6)通過上面兩步實驗，仍然不能說明__________________，為此他們設(shè)計了下面的實驗： 他們觀察到的實驗現(xiàn)象是______________________，該實驗?zāi)軌蛘f明______________________。 解析　(1)由實驗圖解可看出，這是在R型菌的培養(yǎng)基中加入R型菌和S型菌的DNA，是艾弗里及其同事所做的肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗的部分圖解。 (2)該實驗是在格里菲思實驗的基礎(chǔ)上進一步證明“轉(zhuǎn)化因子”的化學(xué)成分而設(shè)計的。 (3)該實驗是將S型菌打碎，分離并提純其DNA、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)后分別加入到R型菌培養(yǎng)基中。 (5)為了驗證所作假設(shè)，又將能夠水解DNA的DNA酶與S型菌DNA混合后加入到培養(yǎng)基中，結(jié)果培養(yǎng)基中只長R型菌。 (6)要進一步證明DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)、多糖等不是遺傳物質(zhì)，還需將這些物質(zhì)分別加入培養(yǎng)基中，看結(jié)果是否只長R型菌。 答案　(1)艾弗里及其同事 (2)格里菲思肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化　“轉(zhuǎn)化因子” (3)分離并提純S型菌的DNA、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì) (4)DNA是遺傳物質(zhì) (5)分解從S型菌中提取的DNA　培養(yǎng)基中只長R型菌 (6)蛋白質(zhì)、多糖等不是遺傳物質(zhì)　培養(yǎng)基中只長R型菌　蛋白質(zhì)、多糖等不是遺傳物質(zhì) 13．下面介紹的是DNA研究的科學(xué)實驗： Ⅰ.1952年，赫爾希和蔡斯利用同位素標記法，完成了著名的噬菌體侵染大腸桿菌的實驗，如圖是實驗的部分過程： (1)寫出以上實驗的部分操作過程： 第一步：用35S標記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼。如何實現(xiàn)對噬菌體的標記？請簡要說明實驗的設(shè)計方法。 _______________________________________________________ _____________________________________________________。 第二步：將被35S標記的噬菌體與沒有標記的大腸桿菌混合。 第三步：一定時間后，在攪拌器中攪拌，然后進行離心。 (2)以上實驗結(jié)果能否證明遺傳物質(zhì)是DNA？為什么？_______________________________________________________ _____________________________________________________。 Ⅱ.用紫外線處理大腸桿菌可誘導(dǎo)產(chǎn)生對T2噬菌體有抗性的大腸桿菌，這種抗性的產(chǎn)生與其細胞膜上的蛋白質(zhì)發(fā)生變化有關(guān)。如圖為簡要處理的方法： (1)在紫外線作用下，大腸桿菌的膜蛋白質(zhì)發(fā)生改變的根本原因是____________________。 (2)如何將圖中的T2噬菌體抗性菌株從混合菌株中篩選出來？_______________________________________________________ _____________________________________________________。 解析?、?由于噬菌體屬于細菌病毒，只有在細菌體內(nèi)才能表現(xiàn)代謝活動，所以對其蛋白質(zhì)外殼進行標記，首先要用含35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，然后用噬菌體侵染被標記的大腸桿菌。 Ⅱ.紫外線是誘變因素，使大腸桿菌的基因發(fā)生突變，從而導(dǎo)致其膜蛋白質(zhì)發(fā)生改變。 答案　Ⅰ.(1)先將大腸桿菌在含35S的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，再用噬菌體去侵染該大腸桿菌 (2)不能。它只能證明噬菌體的蛋白質(zhì)外殼沒有進入細菌體內(nèi)(要證明遺傳物質(zhì)是DNA，還要用被32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌) Ⅱ.(1)基因突變 (2)用T2噬菌體侵染混合菌株，在適宜的條件下培養(yǎng)一段時間，能形成菌落的就是T2噬菌體抗性菌株 14．在證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗中，赫爾希和蔡斯分別用32P和35S標記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)，如圖所示標記元素所在部位依次是(　　) A．①④　　 B．②④ C．①⑤　　 D．③⑤ 解析　DNA的磷酸基團上含有磷元素，氨基酸的R基團上可含有硫元素。 答案　A 15．為證明蛋白質(zhì)和DNA究竟哪一種是遺傳物質(zhì)，赫爾希和蔡斯做了“噬菌體侵染大腸桿菌”的實驗(T2噬菌體專門寄生在大腸桿菌體內(nèi))。圖中親代噬菌體已用32P標記，A、C中的方框代表大腸桿菌。下列關(guān)于本實驗及病毒、細菌的敘述正確的是(　　) A．圖中錐形瓶中的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng)大腸桿菌的，其內(nèi)的營養(yǎng)成分中要加入32P標記的無機鹽 B．若要達到實驗?zāi)康模€要再設(shè)計一組用35S標記的噬菌體的侵染實驗，兩組相互對照，都是實驗組 C．噬菌體的遺傳不遵循基因分離定律，而大腸桿菌的遺傳遵循基因分離定律 D．若本組實驗B(上清液)中出現(xiàn)放射性，則不能證明DNA是遺傳物質(zhì) 解析　本題考查證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗的相關(guān) 知識，意在考查考生的理解判斷能力及綜合運用能力。圖中錐形瓶中培養(yǎng)液內(nèi)的營養(yǎng)成分應(yīng)無放射性標記；要證明DNA是遺傳物質(zhì)，還應(yīng)設(shè)計一組用35S標記的噬菌體的侵染實驗，兩組相互對照，都是實驗組；大腸桿菌是原核生物，其遺傳不遵循基因分離定律；若本組實驗B(上清液)中出現(xiàn)放射性，可能是實驗時間較長，細菌裂解導(dǎo)致的。 答案　B 16．以下是說明RNA為遺傳物質(zhì)的實驗圖解，請據(jù)圖中的信息，選出正確的選項(　　) A．不同類型的外殼互換，說明外殼對病毒的侵染不起作用 B．后代只和核酸有關(guān)，是因為只有核酸侵入細胞 C．病斑類型的不同，根本上是由病毒外殼的抗原特異性決定的 D．該實驗不用“同位素追蹤”的原因是RNA全保留復(fù)制，后代含有放射性的個體少 解析　外殼對病毒生命活動的發(fā)生是必不可少的，其表現(xiàn)的致病特性根本上是由其核酸決定的，全保留復(fù)制的特點不是后代放射性個體少的原因。 答案　B