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課時規(guī)范練17　DNA是主要的遺傳物質(zhì) 一、選擇題 1.(2018浙江)下列關于“核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù)”的相關實驗的敘述,正確的是(　　) A.噬菌體侵染細菌實驗中,用32P標記的噬菌體侵染細菌后的子代噬菌體多數(shù)具有放射性 B.肺炎雙球菌活體細菌轉(zhuǎn)化實驗中,R型肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化為S型菌是基因突變的結果 C.肺炎雙球菌離體細菌轉(zhuǎn)化實驗中,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驗中用TMVA的RNA和TMVB的蛋白質(zhì)重建的病毒感染煙草葉片細胞后,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菌提供,只有少部分子代噬菌體具有放射性,A項錯誤;肺炎雙球菌活體細菌轉(zhuǎn)化實驗中, R型肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化為S型菌是基因重組的結果,B項錯誤;肺炎雙球菌離體細菌轉(zhuǎn)化實驗中,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項錯誤;煙草花葉病毒感染和重建實驗可以檢測到A型病毒,說明RNA是TMVA的遺傳物質(zhì),D項正確。 2.肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中,在培養(yǎng)有R型細菌的A、B、C、D四支試管中,依次分別加入從S型活細菌中提取的如下圖所示的物質(zhì),經(jīng)過培養(yǎng),檢查結果發(fā)現(xiàn)R型細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化的是(　　) 答案B 解析使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌的物質(zhì)是S型細菌的DNA分子,所以實驗中只有加入DNA分子的試管才能發(fā)現(xiàn)S型細菌,故選B。 3.(2017江蘇)下列關于探索DNA 是遺傳物質(zhì)的實驗,敘述正確的是(　　) A.格里菲思實驗證明DNA 可以改變生物體的遺傳性狀 B.艾弗里實驗證明從S型肺炎雙球菌中提取的DNA 可以使小鼠死亡 C.赫爾希和蔡斯實驗中離心后細菌主要存在于沉淀中 D.赫爾希和蔡斯實驗中細菌裂解后得到的噬菌體都帶有32P 標記 答案C 解析格里菲思實驗證明加熱殺死的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項錯誤。艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗,證明從S型肺炎雙球菌中提取的DNA可促進R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌,未涉及小鼠,B項錯誤。赫爾希和蔡斯實驗中,離心后細菌的比重比噬菌體外殼的比重大,所以細菌主要存在于沉淀中,C項正確。赫爾希和蔡斯實驗中,用32P標記的噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌,32P標記的噬菌體DNA在大腸桿菌內(nèi)進行半保留復制,細菌裂解后得到的噬菌體部分含32P標記,D項錯誤。 4.下圖表示格里菲思做的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的部分實驗過程。下列說法錯誤的是(　　) 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)化實驗不能證明DNA是遺傳物質(zhì) D.S型菌的DNA能抵抗機體的免疫系統(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項正確。S型菌的DNA進入R型菌,使R型菌有毒性,實際上就是外源基因整合到受體DNA上并得以表達,這屬于基因重組,B項正確。該轉(zhuǎn)化實驗不能證明DNA是遺傳物質(zhì),C項正確。由于S型菌有莢膜,進入機體后,莢膜能引起機體的免疫反應,從而引起機體發(fā)生疾病,S型菌的DNA不能引起機體的免疫反應,D項錯誤。 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注。下列有關噬菌體的敘述,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,使該細菌死亡 D.能在宿主菌內(nèi)以二分裂方式增殖,使該細菌裂解 答案A 解析噬菌體侵染細菌時,僅將其DNA注入細菌體內(nèi)。噬菌體利用細菌細胞內(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制式增殖;由于噬菌體的蛋白質(zhì)外殼沒有進入宿主菌內(nèi),其與宿主菌蛋白質(zhì)的合成無關,故A項正確,B、C、D三項錯誤。 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)化實驗后,持反對觀點者認為“DNA可能只是在細胞表面起化學作用形成莢膜,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)。下列實驗設計思路能反駁上述觀點的是(　　) A.R型菌+抗青霉素的S型菌DNA→預期出現(xiàn)抗青霉素的S型菌 B.R型菌+抗青霉素的S型菌DNA→預期出現(xiàn)S型菌 C.R型菌+S型菌DNA→預期出現(xiàn)S型菌 D.R型菌+S型菌DNA→預期出現(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→預期出現(xiàn)抗青霉素的S型菌,該實驗證明細菌中的一些與莢膜形成無關的性狀(無抗藥性)也會發(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,該實驗結果表明上述對艾弗里所得結論的懷疑是錯誤的,A項正確;B、C、D三項錯誤。 7.在探索遺傳物質(zhì)的過程中,赫爾希和蔡斯做了T2噬菌體侵染細菌的實驗。下列有關敘述正確的是(　　) A.不能用32P、35S標記同一組T2噬菌體的DNA和蛋白質(zhì) B.T2噬菌體在細菌中增殖時,只利用逆轉(zhuǎn)錄酶 C.該實驗證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì) D.用35S標記的T2噬菌體侵染細菌,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噬菌體侵染細菌的實驗時,分別用含32P標記的DNA的T2噬菌體和含35S標記的蛋白質(zhì)的T2噬菌體進行侵染實驗,是因為放射性檢測時只能檢測到部位,不能確定是何種元素的放射性,故35S和32P不能同時標記在同一噬菌體上,應將二者分別標記,A項正確。T2噬菌體在細菌中增殖時,不發(fā)生逆轉(zhuǎn)錄,B項錯誤。該實驗只證明了DNA是遺傳物質(zhì),C項錯誤。用35S標記的T2噬菌體侵染細菌,經(jīng)離心處理,由于噬菌體的蛋白質(zhì)不能進入細菌,所以上清液的放射性較高,D項錯誤。 8.下面是噬菌體侵染細菌實驗的部分步驟示意圖,下列對此過程的有關敘述,正確的是(　　) A.選用噬菌體作為實驗材料的原因之一是其成分只有蛋白質(zhì)和DNA B.被35S標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.若混合保溫時間偏短,其他操作正常,會使得上清液放射性偏高 D.該實驗證明了噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA而不是蛋白質(zhì) 答案A 解析題設實驗的初衷是想探究組成噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA,哪個是遺傳物質(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項正確。被35S標記的噬菌體是通過侵染生活在含有35S的培養(yǎng)基中的細菌而獲得的,B項錯誤。噬菌體侵染細菌時,只有DNA注入細菌,而蛋白質(zhì)外殼留在外面,攪拌后蛋白質(zhì)外殼和細菌分開,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該很高,即使混合保溫時間偏短,部分噬菌體還未來得及侵染細菌就離心到上清液中,也不會影響上清液中放射性高低,C項錯誤。圖示實驗中噬菌體侵染細菌時蛋白質(zhì)外殼沒有進入細菌,不能證明噬菌體的遺傳物質(zhì)不是蛋白質(zhì),D項錯誤。 9.1952年赫爾希和蔡斯研究了噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA在侵染細菌過程中的功能,實驗數(shù)據(jù)如下圖所示,下列說法不正確的是 (　　) A.細胞外的32P含量有30%,原因是有部分被標記的噬菌體還沒有侵染細菌或由于侵染時間過長,部分子代噬菌體從細菌中釋放出來 B.實驗結果表明當攪拌時間足夠長以后,上清液中的35S 和32P分別占初始標記噬菌體放射性的80%和30% C.圖中被侵染細菌的存活率始終保持在100%,說明細菌沒有裂解 D.噬菌體侵染大腸桿菌的時間要適宜,時間過長,子代噬菌體從大腸桿菌體內(nèi)釋放出來,會使細胞外32P含量增高 答案A 解析由圖可知,細菌的感染率為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菌脫離,仍然附著在細菌外面,離心后隨細菌一起沉淀了;圖中被侵染細菌的存活率始終保持在100%,說明細菌沒有裂解,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菌,離心后位于上清液中,A項錯誤,C項正確。根據(jù)題意和圖示分析可知:當攪拌時間足夠長以后,上清液中的35S和32P分別占初始標記噬菌體放射性的80%和30%,B項正確。如果培養(yǎng)時間過長,子代噬菌體從大腸桿菌體內(nèi)釋放出來,會使細胞外32P含量增高,所以噬菌體侵染大腸桿菌的時間要適宜,D項正確。 10.為探究T2噬菌體的遺傳物質(zhì),用放射性同位素標記的T2噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌,經(jīng)保溫培養(yǎng)、攪拌離心后檢測放射性,預計上清液中應沒有放射性,但結果出現(xiàn)了放射性。則標記的元素及誤差原因分析正確的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.P;培養(yǎng)時間過長 B.S;培養(yǎng)時間過長 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記的T2噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌,經(jīng)保溫培養(yǎng)、攪拌離心后檢測放射性,預計上清液中應沒有放射性,但結果出現(xiàn)了放射性,有多種可能性。培養(yǎng)時間過長,導致子代噬菌體釋放,會使上清液中出現(xiàn)放射性,A項正確。理論上上清液中應沒有放射性,表明標記物應該是T2噬菌體的DNA,因此標記的元素應該是P,B、D兩項錯誤。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標記的DNA無影響,C項錯誤。 11.下列有關噬菌體侵染細菌實驗和艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的敘述,正確的是(　　) A.兩者的設計思路都是設法將DNA和蛋白質(zhì)分開,單獨研究它們的作用 B.兩者都巧妙地運用了同位素標記法 C.兩者都不能證明DNA可指導蛋白質(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)化實驗沒有用到同位素標記法,B項錯誤。這兩個實驗都是設法將DNA和蛋白質(zhì)分開,單獨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項正確,D項錯誤。兩者都能證明DNA可指導蛋白質(zhì)的合成,C項錯誤。 12.(2018全國Ⅱ理綜)下列關于病毒的敘述,錯誤的是(　　) 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項正確。T2噬菌體是專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒,B項錯誤。HIV侵入人體后與T淋巴細胞結合,破壞T淋巴細胞,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項正確。傳染病的預防措施是控制傳染源,切斷傳播途徑,保護易感人群。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),因為在這些菌株的細胞外有多糖類莢膜起保護作用,不會被宿主破壞。下圖表示肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗,請據(jù)圖回答下列問題。 (1)從D組實驗中的小鼠體內(nèi)可分離出　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)A、B、C、D四組實驗中,可作為對照組的是　　　　　　　　　　　　。 (3)把S型細菌的DNA、蛋白質(zhì)和多糖類莢膜分離出來,分別與R型細菌混合。 ①S型細菌的DNA與R型活細菌混合后,注入小鼠體內(nèi)可致死,說明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②把S型細菌的蛋白質(zhì)或多糖類莢膜與R型活細菌混合后,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型細菌中,再將這樣的S型細菌與R型活細菌混合,混合物不能使小鼠死亡的原因最可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案(1)活的S型細菌和R型細菌 (2)A、B、C (3)①S型細菌的DNA可使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌?、诓凰劳觥型細菌 (4)S型細菌的DNA被核酸酶催化分解 解析細菌在小鼠體內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)化,所以分離出來的細菌有S型細菌和R型菌兩種,該實驗的目的是證明轉(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型細菌的DNA、蛋白質(zhì)和多糖類莢膜分離出來,分別與R型細菌混合培養(yǎng),主要目的是驗證究竟哪種物質(zhì)是轉(zhuǎn)化因子,但可能因為提取物質(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標記的核苷酸和35S標記的氨基酸)、大腸桿菌菌液、T2噬菌體進行實驗,證明DNA是遺傳物質(zhì)。 實驗過程: 步驟一,分別取等量含32P標記核苷酸和含35S標記氨基酸的培養(yǎng)基裝入兩個相同培養(yǎng)皿中,并分別編號為甲,乙; 步驟二,在兩個培養(yǎng)皿中接入　　　　　　　　　　　　　　,在適宜條件下培養(yǎng)一段時間; 步驟三,放入　　　　　　　　,培養(yǎng)一段時間,分別獲得　　　　和　　　　標記的噬菌體; 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。 預測實驗結果: (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、離心后結果如圖　　　　。 答案等量的大腸桿菌菌液　T2噬菌體　32P　35S　未被標記　B　A 解析本實驗首先應關注的是噬菌體為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標記的核苷酸,乙培養(yǎng)皿中含用35S標記的氨基酸,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進入,而蛋白質(zhì)外殼不進入的特點,甲培養(yǎng)皿中含32P的噬菌體使大腸桿菌含放射性,實驗結果應為圖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,實驗結果應為圖A。