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1、探索遺傳物質(zhì)的過(guò)程 一、非標(biāo)準(zhǔn) 1.20 世紀(jì)初,科學(xué)家猜測(cè),生命的遺傳物質(zhì)應(yīng)該是蛋白質(zhì) ,理由是。 A. 蛋白質(zhì)由 C H O N 等元素組成 B. 蛋白質(zhì)由種類不同、數(shù)目不等的氨基酸組成 ， 具有多樣性 C. 蛋白質(zhì)具有熱穩(wěn)定性 D . 蛋白質(zhì)能自我復(fù)制 解析:作為遺傳物質(zhì)應(yīng)具備貯存巨大數(shù)量遺傳信息的能力, 蛋白質(zhì)具有多樣 性 , 符合該特點(diǎn) , 蛋白質(zhì)具有多樣性是科學(xué)家們猜測(cè)蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的主要理 由。具 有穩(wěn)定性和自我復(fù)制能力也是遺傳物質(zhì)的特點(diǎn) , 但蛋白質(zhì)不具有這兩個(gè)特 點(diǎn)。元素組 成不是遺傳物質(zhì)的條件。 答案 :B 2. 下列關(guān)于“噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)”的

2、敘述, 正確的是。 A. 分別用含有放射性同位素 35S 和放射性同位素 32P 的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體 B. 分別用 35S 和 32P 標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌 , 進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的 保溫 培養(yǎng) C. 用 35S 標(biāo)記噬菌體的侵染實(shí)驗(yàn)中 ， 沉淀物存在少量放射性可能是攪拌不充 分 所致 D. 32P、 35S 標(biāo)記的噬菌體侵染實(shí)驗(yàn)分別說(shuō)明 DNA 是遺傳物質(zhì)、蛋白質(zhì)不是遺 傳物質(zhì) 解析 : 培養(yǎng)噬菌體需用含細(xì)菌的培養(yǎng)基; 被標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿 菌 , 經(jīng)短時(shí)間培養(yǎng)后 , 攪拌離心處理; 該實(shí)驗(yàn)中 , 若攪拌不充分, 噬菌體的外 殼沒有 與細(xì)菌完全分離，

3、沉淀物中存在少量放射性35S; 噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)僅能說(shuō)明 DNA 是遺傳物質(zhì), 沒有說(shuō)明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。 答案 :C 3. 某研究人員模擬肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn), 進(jìn)行了以下 4 個(gè)實(shí)驗(yàn) : ① R 型細(xì)菌的DNA+DN 酶—加入 S 型細(xì)菌—注射入小鼠②S 型細(xì)菌的 DNA+DNA 幅f加入R型細(xì)菌一注射入小鼠③R型細(xì)菌+DNA ——高溫加熱后冷卻一加入 S型細(xì) 菌的DN一注射入小鼠④S型細(xì)菌+DNA?—高溫加熱后冷卻一加入 R型細(xì)菌 的DN2注 射入小鼠 以上 4 個(gè)實(shí)驗(yàn)中小鼠的情況依次是。 A. 存活、存活、存活、死亡 B. 死亡、存活、存活、存活 C. 死亡、死亡

4、、存活、存活 D. 存活、死亡、存活、死亡 解析 ： ① R 型細(xì)菌的 DNA+DN 酶—加入 S 型細(xì)菌 ， 相當(dāng)于加入了 S 型活細(xì)菌 ， 小鼠死亡；②S型細(xì)菌的DNA+DN酶一加入R型細(xì)菌一注射入小鼠，S型細(xì)菌的DNA 被分解 , 不發(fā)生轉(zhuǎn)化 , 相當(dāng)于加入了 R 型活細(xì)菌 , 小鼠存活 ； ③ R 型細(xì)菌 +DNA 酶— 高 溫加熱后冷卻一加入S型細(xì)菌的DNA④S型細(xì)菌+DNA ——高溫加熱后冷卻一 加入R 型細(xì)菌的 DNA 這兩組細(xì)菌都被加熱殺死 ， 小鼠存活。 答案 :B 4. 針對(duì)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

5、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 解析：噬菌體是專一寄生在細(xì)菌細(xì)胞中的一類病毒。在侵染過(guò)程中，噬菌體 自身的核酸注入宿主細(xì)胞中，蛋白質(zhì)外殼留在宿主細(xì)胞外。核酸進(jìn)入宿主細(xì)胞后噬菌 體以自身的核酸為模板合成子代噬菌體的核酸出項(xiàng)錯(cuò)誤。由于噬菌體在細(xì) 菌內(nèi)大量增殖造成細(xì)菌的裂解死亡，C項(xiàng)錯(cuò)誤。噬菌體的增殖方式為復(fù)制增殖，而二分 裂是原核生物的增殖方式，D項(xiàng)錯(cuò)誤。以自身核酸為模板，以宿主菌的氨基 酸為

6、原料 合成子代噬菌體的蛋白質(zhì)，A項(xiàng)正確。 答案:A 5 .下圖表不 “肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”的部分研究過(guò)程。能充分說(shuō)明“DNA是 遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)”的是。 含活 R型 細(xì)菌 的培 ①+長(zhǎng)出S型細(xì)菌一 +S型細(xì)菌 ②十一RNAf只民R唱細(xì)菌—-R型細(xì)鑿 9%)+呂一蛋口質(zhì)一K反 R型細(xì)菌一R型細(xì)M 養(yǎng)基［④+ 1參糖？只長(zhǎng)R燒細(xì)菌.*R型細(xì)菌 A.①②④B.①②③ C.①③④ D.①②③④ ，就應(yīng) 解析:要證明“ DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)” 單獨(dú)檢測(cè)DNA蛋白質(zhì)等各種組成物質(zhì)能否使 R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌，能的就

7、是S型細(xì)菌的遺傳物質(zhì)，否則就不是。 答案:D 6 .下列關(guān)于生物遺傳物質(zhì)的敘述，不正確的是 A.牛的遺傳物質(zhì)是DNA 8 .除部分病毒以外，生物的遺傳物質(zhì)都是DNA C.絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是 DNA D.生物細(xì)胞內(nèi)DNA較多，所以DNA是主要的遺傳物質(zhì) 解析：牛是真核生物,其細(xì)胞內(nèi)既含DNA又含RNA但只有DNA是遺傳物質(zhì)。 病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA其他有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物，其遺傳物質(zhì)是DNA因此 可以 說(shuō)絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是 DNA “ DNA是主要的遺傳物質(zhì)”中，“主要”二字 的含義是“絕大多數(shù)”生物，不是指的DNA含量。 答案:D 7 .下圖是某種高等植物的

8、病原體的遺傳過(guò)程實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)表明這種病原體 蛋白質(zhì)/匚I A.寄生于細(xì)胞內(nèi)，通過(guò)RNA?傳 8 .可單獨(dú)生存，通過(guò)蛋白質(zhì)遺傳 C.寄生于細(xì)胞內(nèi)，通過(guò)蛋白質(zhì)遺傳 D.可單獨(dú)生存，通過(guò)RNAS傳 解析：由圖分析知，這種病原體是RNA病毒,其遺傳物質(zhì)為RNA病毒均營(yíng)寄 生生 活,不能單獨(dú)生存 答案:A 8. 用 32P 標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌,經(jīng)培養(yǎng)、攪拌、離心、檢測(cè),上清液 的放 射性占 15%,沉淀物的放射性占85% 。上清液帶有放射性的原因可能是。 1. 噬菌體侵染大腸桿菌后, 大腸桿菌裂解釋放出子代噬菌體 8. 攪拌不充分， 吸附在大腸桿菌上的噬菌體未與細(xì)菌分離

9、 C . 離心時(shí)間過(guò)長(zhǎng), 上清液中析出較重的大腸桿菌 D.32P 標(biāo)記了噬菌體蛋白質(zhì)外殼 , 離心后存在于上清液中 解析 :32P 標(biāo)記的物質(zhì)是噬菌體的 DNAQN 是遺傳物質(zhì), 在噬菌體的前后代具有連 續(xù)性。對(duì)噬菌體侵染大腸桿菌的混合物離心后 , 上清液中含噬菌體, 沉淀物 中含大腸 桿菌 , 上清液帶有放射性的原因可能是部分噬菌體未侵入大腸桿菌 , 或 大腸桿菌已釋 放出部分子代噬菌體。 答案 :A 9. 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)都是證明 DNA 是遺傳物質(zhì)的 經(jīng)典 實(shí)驗(yàn) , 在這些實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路中最關(guān)鍵的是。 A. 要得到噬菌體或肺炎雙球菌 B. 要分離提

10、純DNA 蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì) C. 要用同位素對(duì)DNA 和蛋白質(zhì)分別進(jìn)行標(biāo)記 D. 要設(shè)法區(qū)分DNA 和蛋白質(zhì), 并單獨(dú)觀察它們各自的作用 解析 : 無(wú)論是對(duì)肺炎雙球菌的物質(zhì)進(jìn)行提純和鑒定, 還是利用蛋白質(zhì)或 DNA 成分 被標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌 , 目的都是讓相關(guān)物質(zhì)單獨(dú)起作用 , 以觀察它們各 自的作 用。只有如此才能證明 DNA 是遺傳物質(zhì)， 而其他成分不是。 答案 :D 的所有噬菌體 A. 一定有35S,可能有32P B.只有35S C. 一定有32P,可能有35S D.只有32P 解析：1個(gè)被32P標(biāo)記的噬菌體侵染35S標(biāo)記的大腸桿菌,含32P標(biāo)記的噬菌 體

11、DNA侵入大腸桿菌，以大腸桿菌內(nèi)的物質(zhì)為原料進(jìn)行復(fù)制，故釋放的噬菌體可 能含32P; 以大腸桿菌內(nèi)的35S氨基酸為原料合成噬菌體蛋白質(zhì)，故釋放的噬菌體 一定含有35S。 答案:A 11.下圖為肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的部分圖解，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題。 R型細(xì)菌 s型細(xì)幽 的DNA R型細(xì)苜、加入 R型余田鑿的培養(yǎng)耳 S型細(xì)隨的DNA +DNA? R熨細(xì)菌的培養(yǎng)基 乙入S型細(xì)菌的強(qiáng)白質(zhì) ?或S型細(xì)菌的蘿糖 R型細(xì)獻(xiàn)加人/ r R型細(xì)宙的培養(yǎng) 基 (1)該實(shí)驗(yàn)是所做的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的部分圖解。 (2)該實(shí)驗(yàn)是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，其目的是證明"”的化學(xué)成分。

12、 (3)在對(duì)R型細(xì)菌進(jìn)行培養(yǎng)之前，必須首先進(jìn)行的工作是。 (4)依據(jù)圖a所示實(shí)驗(yàn)，可以作出的假設(shè)。 (5)為驗(yàn)證上面的假設(shè)，他們又設(shè)計(jì)了圖b的實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)中加入DN/酶的目的 是，他 們觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是。 (6)通過(guò)上面兩步實(shí)驗(yàn)，仍然不能說(shuō)明，為此他們?cè)O(shè)計(jì)了圖c的實(shí)驗(yàn):他們觀察到 的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是，該實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘f(shuō)明。 解析：(1)由實(shí)驗(yàn)圖解可看出，這是在R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中加入 R型細(xì)菌和S型細(xì) 菌的DNA是艾弗里及其同事所做的肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的部分圖解。⑵ 該實(shí)驗(yàn)是在格里菲思實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上為進(jìn)一步證明“轉(zhuǎn)化因子”的化學(xué)成分而設(shè)計(jì)的。(3) 該實(shí)驗(yàn)是將S型細(xì)菌打碎，分離并提純其DNA蛋白

13、質(zhì)、多糖等物質(zhì)后 分別加入R型細(xì) 菌培養(yǎng)基中。(4)艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，可以證明DNA是遺傳物質(zhì)。⑸ 為 了驗(yàn)證所作假設(shè),將能夠水解DNA勺DNA幅與S型細(xì)菌的DNA昆合后加入培養(yǎng)基中, 結(jié)果培養(yǎng)基中只長(zhǎng)R型細(xì)菌。⑹ 要進(jìn)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)果是不是只長(zhǎng)R型細(xì)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型細(xì)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 型細(xì)菌中提取的 DNA 培養(yǎng)基中只長(zhǎng)R 型細(xì)菌 (6) 蛋白質(zhì)、多糖等

14、不是遺傳物質(zhì)培養(yǎng)基中只長(zhǎng)R 型細(xì)菌蛋白質(zhì)、多糖不是 遺傳物質(zhì) 12. 赫爾希和蔡斯為了證明噬菌體侵染大腸桿菌時(shí), 進(jìn)入大腸桿菌的是噬菌 體的 DNA 而不是它的蛋白質(zhì)外殼 ， 用兩種不同的放射性同位素分別標(biāo)記噬菌體 的蛋 白質(zhì)外殼和噬菌體的 DNA 然后再讓這兩種不同標(biāo)記的噬菌體分別去侵染未被標(biāo)記的大 腸桿菌 , 從而對(duì)此做出實(shí)驗(yàn)論證。據(jù)分析 , 噬菌體的蛋白質(zhì)外殼含有 甲硫氨酸、半胱 氨酸等多種氨基酸?，F(xiàn)請(qǐng)你完成以下關(guān)鍵性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。 (1) 實(shí)驗(yàn)室已制備好分別含3H、 14C 32P 、 35S 等放射性同位素的微生物培 養(yǎng)基。你將選擇哪兩種培養(yǎng)基分別用于噬菌體蛋白質(zhì)外殼和

15、噬菌體DNA 勺標(biāo)記 ： 。 (2) 你用這兩種培養(yǎng)基怎樣去實(shí)現(xiàn)對(duì)噬菌體的標(biāo)記?請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法 和這樣設(shè)計(jì)的理由。 (3) 為什么不同時(shí)標(biāo)記同一個(gè)噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和 DNA? (4) 若用 32S 標(biāo)記噬菌體， 35S 標(biāo)記大腸桿菌 , 則子代噬菌體的蛋白質(zhì)分子中 都 沒有元素 , 由此說(shuō)明 ; 子代噬菌體蛋白質(zhì)都含有元素 ,這是因?yàn)? 解析 ： 在噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)中 , 用 32P 和 35S 標(biāo)記的目的是將DNA 和蛋 白質(zhì)分開,單獨(dú)地觀察它們各自的作用。 (1) DNA上含P,蛋白質(zhì)含S,只有標(biāo)記各自特有元素才能區(qū)分開 (2) 噬菌體不能獨(dú)立增殖,

16、只有在宿主細(xì)胞內(nèi)才增殖, 所以先用 32P 和 35S 標(biāo) (3)檢測(cè)放射性的儀器不能區(qū)分是 32P還是35S產(chǎn)生的放射性。 (4)噬菌體侵染大腸桿菌時(shí)，將DNA注入大腸桿菌體內(nèi)，利用大腸桿菌內(nèi)的氨 基 酸，合成自身的蛋白質(zhì)，而親代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼留在細(xì)菌外部。 答案:⑴ 用32P標(biāo)記噬菌體的DNA用35S標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼 (2)先將大腸桿菌分別培養(yǎng)在含32P、35S的培養(yǎng)基上；然后用噬菌體去侵染 分 別被32P、35S標(biāo)記的大腸桿菌。因?yàn)槭删w專營(yíng)寄生生活 (3)檢測(cè)放射性的儀器不能區(qū)分放射性是由什么物質(zhì)產(chǎn)生的，因此只能分開 標(biāo)記 (4) 32S噬菌體侵染大腸桿菌時(shí)蛋白

17、質(zhì)外殼留在外面，沒有進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)35S子 代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼是利用大腸桿菌內(nèi)的氨基酸(含35S)為原料而合成的 13.下面是某中學(xué)生物興趣小組所做的DNA粗提取和鑒定的實(shí)驗(yàn)。 第一步：將一定量的鯉魚卵巢或放在燒杯中，并加入一定量的蒸1留水，同時(shí)用 玻璃棒攪拌，然后過(guò)濾相到濾液； 第二步:對(duì)濾液進(jìn)行去除雜質(zhì)的處理； 第三步:將去雜處理的濾液進(jìn)行再次過(guò)濾，得到新的濾液； 第四步:在新的濾液中加入等量的體積分?jǐn)?shù)為95%勺酒精溶液，靜置2~3分鐘， 溶液中會(huì)析出一些色絲狀物； 第五步：利用這些析出物進(jìn)行如下的鑒定性實(shí)驗(yàn)操作(如下表所示)： A試管B試管 加入物質(zhì)的量濃度為2 mo

18、l/L 加入物質(zhì)的量濃度為2 mol/L 1步 的NaCl溶液5 mL 的NaCl溶液5 mL 第 2步 加絲狀物并攪拌 不加絲狀物 第 3步 加4 mL二苯胺，混勻 加4 mL二苯胺，混勻 第 4步 沸水浴5 min 沸水浴5 min 實(shí) 驗(yàn)現(xiàn)象 ① ② 實(shí) 驗(yàn)結(jié)論 ③ ⑴完成實(shí)驗(yàn)步驟和表格中空白處的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 (2)對(duì)A試管,完成第1、2、3步的操作后溶液顏色如何？。 (3)在沸水中加熱的目的是, 同時(shí)說(shuō)明DNA較耐溫，待試管冷卻后觀察顏色的變化，冷卻的目的是。 (4) B試管在實(shí)驗(yàn)中的作用是什么?。 (5) A試管中溶液顏色的變

19、化程度主要與有關(guān)。 解析：(1)因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)是DNA勺粗提取和鑒定,故所用生物材料必須是魚卵、雞血 等DNA含量豐富的細(xì)胞組織。因?yàn)樵谛聻V7中析出的絲狀物主要成分是DNA,而 DNA遇二苯胺在沸水浴條件下會(huì)被染成藍(lán)色，故可知實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：①溶液逐漸變 藍(lán)；②溶液不變藍(lán)色。結(jié)論是：絲狀物主要是DNA (2)因?yàn)閷?duì)A試管完成第1、 2、3步的操作后，DNA僅少量溶解，故溶液顏色基本不變(不呈淺藍(lán)色)。⑶ 因?yàn)?在沸水浴條件下 ， DNA 遇二苯胺會(huì)被染成藍(lán)色 ， 故需要對(duì)試管進(jìn)行沸水浴加熱 ， 這 也說(shuō)明DNA：匕較耐高溫。(4)因?yàn)锽試管與A試管相比，僅是未加絲狀物，其他處 理均 相同 , 故其在實(shí)驗(yàn)中起著對(duì)照作用。 答案 :(1) 魚卵白①溶液逐漸變藍(lán)②溶液不變藍(lán)色③絲狀物主要是DNA (2) 溶液顏色基本不變( 不呈淺藍(lán)色) (3) 加快染色的反應(yīng)速度高有利于 DNA 析出 (4) 作對(duì)照 (5) 加入試管中的 DNA 絲狀物 ) 的多少