第一节 探索遗传物质的过程
课后篇巩固探究
一、选择题
1.格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌的转化实验证实了( )
①DNA是遗传物质 ②RNA是遗传物质 ③DNA 是主要的遗传物质 ④蛋白质和多糖不是遗传物质 ⑤S型细菌的性状是由DNA决定的 ⑥在转化过程中,S型细菌的DNA可能进入了R型细菌的体内 A.①④⑤⑥ B.②④⑤⑥ C.②③⑤⑥ D.③④⑤⑥
解析:肺炎双球菌的转化实验证实了DNA是遗传物质,蛋白质和多糖不是遗传物质;R型细菌向S型细菌转化的内因是S型细菌的DNA进入了R型细菌的体内,并成功表达了某些性状。 答案:A 2.肺炎双球菌转化实验中,对培养有R型细菌的A、B、C、D四支试管分别进行如下处理,下列叙述错误的是( )
A.需对S型细菌中的物质进行提取、分离和鉴定 B.配制的培养基应只适合S型细菌生长和繁殖 C.S型细菌中能使R型细菌转变的成分是DNA D.有S型细菌生长的试管是A试管
解析:配制的培养基应适合S型细菌和R型细菌的生长和繁殖。 答案:B 3.下列关于T2噬菌体的叙述,正确的是( ) A.T2噬菌体的核酸和蛋白质中含S元素 B.T2噬菌体寄生于酵母菌和大肠杆菌中 C.RNA和DNA都是T2噬菌体的遗传物质 D.T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖
解析:T2噬菌体由蛋白质和DNA构成,其中蛋白质中含有S元素,而核酸不含S元素;T2噬菌体是细菌病毒,T2噬菌体的寄主细胞是细菌,而酵母菌是真菌;T2噬菌体是DNA病毒,不含RNA,其遗传物质是DNA;T2噬菌体可以自身的遗传物质DNA为模板,利用寄主细胞内的物质为原料进行大量增殖。 答案:D 4.1952年赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记技术,进行了“噬菌体侵染细菌的实验”。下列相关叙述正确的是 ( )
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A.用P和S分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA
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B.用S标记T2噬菌体,侵染、离心后S主要存在于沉淀物中 C.合成子代噬菌体的蛋白质所需原料和能量均由细菌提供 D.该实验证明了DNA是主要的遗传物质
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解析:用P和S分别标记T2噬菌体的DNA和蛋白质;用S标记T2噬菌体,侵染、离心后,S主要存在于上清液中;该实验只能证明DNA是该病毒的遗传物质。 答案:C 5.艾弗里的肺炎双球菌转化实验和赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验,都能证明DNA是遗传物质,以下为这两个实验用到的研究方法:①设法让DNA与蛋白质分开,研究各自的作用;②同位素示踪法。下列有关叙述正确的是( ) A.两者都运用了①和②
B.前者运用了①,后者运用了②
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C.前者只运用了②,后者运用了①和② D.前者只运用了①,后者运用了①和②
解析:艾弗里的肺炎双球菌转化实验是设法把DNA与蛋白质分开,研究各自的作用。而赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验也是把DNA与蛋白质分开,研究各自的作用,在此基础上,还运用了同位素示踪法。 答案:D 6.下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述,正确的是 ( )
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A.分别用含有放射性同位素S和放射性同位素P的培养基培养噬菌体
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B.分别用S和P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,进行长时间的保温培养
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C.用S标记噬菌体的侵染实验中,沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致 3235
D.P、S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质
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解析:噬菌体侵染细菌时,首先分别用含有S 和P的培养基培养大肠杆菌,然后再让噬菌体分别去
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侵染带S和P的大肠杆菌,这样就得到了蛋白质含有S和DNA含有P标记的噬菌体,再让带标记的噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌,进行短时间的保温培养,该实验证明了DNA是遗传物质。 答案:C 7.下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图,下列对该实验的有关叙述,正确的是( )
A.该实验所使用的被标记的噬菌体是接种在含有S的培养基中获得的
B.该实验选用噬菌体作实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和DNA
C.实验中采用搅拌和离心等手段是为了把DNA和蛋白质分开再分别检测其放射性
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D.在新形成的噬菌体中没有检测到S,说明噬菌体的遗传物质是DNA而不是蛋白质
解析:噬菌体是病毒,是营寄生生活的生物,不能直接在培养基上培养。该实验中搅拌是为了使细菌外吸附着的噬菌体外壳与细菌分离。离心是一种分离混合物的方法,在该实验中,被感染的细菌(含有子代噬菌体的细菌)在下层的沉淀物中,噬菌体外壳的质量较小,在上层的上清液中。噬菌体的蛋白质外壳没有进入到细菌细胞内,因此不能说明蛋白质不是遗传物质。 答案:B 8.(2017江苏高考)下列关于探索DNA 是遗传物质的实验,叙述正确的是( ) A.格里菲思实验证明DNA 可以改变生物体的遗传性状
B.艾弗里实验证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA 可以使小鼠死亡 C.赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中
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D.赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有P 标记
解析:此题考查人类对遗传物质探索过程的经典实验。格里菲思实验证明加热杀死的S型菌内存在一种转化因子,能使活的R型菌转化为活的S型菌,并没有提到DNA,A项错误。艾弗里的体外转化实验,证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA可促进R型菌转化为S型菌,未涉及小鼠,B项错误。赫尔希和蔡斯实验中,离心后细菌比噬菌体外壳比重大,所以细菌主要存在于沉淀中,C项正确。赫尔
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希和蔡斯实验中,用P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,P标记的噬菌体DNA在大肠杆菌内
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进行半保留复制,细菌裂解后得到的噬菌体部分含P标记,D项错误。 答案:C 9.甲、乙为两种不同的病毒,经病毒重建形成“杂种病毒”丙,用丙病毒侵染植物细胞,在植物细胞内产生的新一代病毒可表示为( )
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解析:重组病毒丙的遗传物质来自乙病毒,丙病毒子代的性状取决于遗传物质,故子代病毒性状同乙病毒。 答案:D 10.下列有关遗传物质的叙述,正确的是( ) A.DNA是所有生物的遗传物质
B.真核细胞内的DNA是遗传物质,原核细胞内的RNA是遗传物质 C.人体细胞核内的遗传物质是DNA,而细胞质内的遗传物质是RNA D.病毒的遗传物质是DNA或RNA
解析:除朊病毒和RNA病毒以外,其他生物的遗传物质都是DNA,A、B两项错误;人体细胞核和细胞质内的遗传物质都是DNA,C项错误;病毒的遗传物质为DNA或RNA,D项正确。 答案:D 11.在“DNA的粗提取和鉴定”实验中,发现DNA提取量不足。下列有关原因分析不正确的是( ) A.经蒸馏水处理的红细胞用玻璃棒搅拌的时间过短 B.用NaCl进行溶解,NaCl溶液浓度未达到 2 mol/L C.DNA再溶解时,玻璃棒搅拌方向是单向的 D.用玻璃棒搅拌时力量过猛
解析:经蒸馏水处理的红细胞用玻璃棒搅拌的时间过短,DNA没有充分释放;用NaCl进行盐析,NaCl溶液浓度未达到2 mol/L,滤液中的DNA溶解过少;用玻璃棒搅拌时力量过猛,DNA断裂。 答案:C 12.下列关于“DNA的粗提取和鉴定”实验的叙述,正确的是( ) A.洗涤剂能瓦解细胞膜并增加DNA 在NaCl 溶液中的溶解度 B.溶有DNA的NaCl溶液加入二苯胺试剂后变蓝 C.常温下菜花匀浆中有些酶类会影响DNA 的提取 D.用玻璃棒缓慢搅拌滤液会导致DNA 获得量减少
解析:DNA在NaCl溶液中的溶解度与洗涤剂无关;溶有DNA的NaCl溶液加入二苯胺试剂沸水浴后呈蓝色;细胞中可能含有分解DNA的酶,从而影响到DNA的提取;DNA可以吸附在玻璃棒上,缓慢搅拌可以增加DNA的提取量。 答案:C 13.艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验,结果如下表。从表可知( ) 实验组号 接种菌型 加入S型菌物质 培养皿长菌情况 ① R 蛋白质 R型 ② R 荚膜多糖 R型 ③ R DNA R型、S型 ④ R DNA(经DNA酶处理) R型 A.①不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子 B.②说明S型菌的荚膜多糖有酶活性 C.③和④说明S型菌的DNA是转化因子 D.①~④说明DNA是主要的遗传物质
解析:①中R型菌中加入S型菌的蛋白质,培养皿中没有S型菌生长,证明蛋白质不是转化因子;②中加入S型菌的荚膜多糖,培养皿中没有S型菌生长,证明荚膜多糖不是转化因子;③中加入DNA,培养皿中长出了S型菌,证明DNA是转化因子;④中加入经DNA酶处理的DNA,DNA酶分解DNA,培养皿
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中无S型菌生长,进一步证明DNA是转化因子。①~④说明DNA是遗传物质,但不能说明其是主要的遗传物质。 答案:C 二、非选择题
14.如下图所示,烟草花叶病毒(TMV)与车前草病毒(HRV)的结构如图中A、B,侵染作物叶片的症状如图中C、D。完成下列问题。
(1)用E去侵染叶片F时,在叶片F上所患病的症状与 相同。 (2)F上的病毒,所需的氨基酸、酶和ATP均来自 。 (3)子代病毒的各项特性都是由 决定的。 (4)本实验证明 。
答案:(1)D (2)F的细胞 (3)E(或B)的RNA (4)RNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质 15.导学号75604053下图是肺炎双球菌转化实验的一部分图解,请据图回答下列问题。
(1)该实验是 所做的肺炎球菌转化的实验图解。
(2)该实验是在 实验的基础上进行的,其目的是证明 的化学本质。
(3)在对R型细菌进行培养之前,必须首先进行的工作是 。
(4)依据上面图解的实验,可以作出 的假设。 (5)为验证上面的假设,他们设计了下面的实验:
该实验中加入DNA酶的目的是 ,他们观察到的实验现象是 。
(6)通过上面两步实验,仍然不能说明 ,为此他们设计了下面的实验:
他们观察到的实验现象是 ,该实验能够说明 。
解析:(1)由实验图解可看出,在R型细菌的培养基中加入R型细菌和S型细菌的DNA。这是艾弗里及其同事所做的肺炎双球菌转化实验的部分图解。(2)该实验是在格里菲思实验的基础上为进一步证明遗传物质的化学本质而设计的。(3)该实验是分离并提纯S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质后分别加入R型细菌培养基中。(4)可以作出DNA是遗传物质的假设。(5)为了验证该假设,他们
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又将能够水解DNA的DNA酶与S型细菌DNA混合后加入培养基中,结果是培养基中只长R型细菌。(6)要进一步证明DNA是遗传物质,而蛋白质、多糖等不是遗传物质,还需将蛋白质、多糖等分别加入培养基中,观察实验结果。 答案:(1)艾弗里及其同事
(2)格里菲思肺炎双球菌转化 遗传物质
(3)分离并提纯S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质 (4)DNA是遗传物质
(5)分解从S型细菌中提取的DNA 培养基中只长R型细菌
(6)蛋白质、多糖等不是遗传物质 培养基中只长R型细菌 蛋白质、多糖不是遗传物质
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16.请利用所给的含有大肠杆菌生长所需各种营养成分的培养基(分别含P标记的核苷酸和S 标记的氨基酸)、大肠杆菌菌液、T2噬菌体进行实验,证明DNA是遗传物质。 (1)实验过程:
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①分别取等量含P标记核苷酸和含S标记氨基酸的培养基装入两个相同培养皿中,并分别编号为甲、乙;
②在两个培养皿中接入 ,在适宜条件下培养一段时间; ③放入 ,培养一段时间,分别获得 和 标记的噬菌体; ④用上述噬菌体分别侵染 的大肠杆菌,经短时间保温后,用搅拌器搅拌、放入离心管内离心;
⑤检测放射性同位素存在的主要位置。 (2)预测实验结果:
①在甲培养皿中获得的噬菌体侵染大肠杆菌,搅拌、离心后结果如 图; ②在乙培养皿中获得的噬菌体侵染大肠杆菌,搅拌、离心后结果如 图。
解析:本实验首先应关注的是噬菌体为DNA病毒,寄生,不能直接在培养皿中培养,所以需将大肠杆菌放入含放射性的培养基中培养,然后再通过噬菌体侵染含放射性的大肠杆菌,而使噬菌体获得放
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射性。由题干可知,甲培养皿含有P 标记的核苷酸,乙培养皿中含有S标记的氨基酸。所以,甲、
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乙培养皿中得到的噬菌体分别含有P、S。用已被标记的噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌,然后搅拌、离心,依据噬菌体在侵染大肠杆菌过程只有DNA进入,蛋白质外壳不进入的特点,甲培养皿
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中含P 的噬菌体使大肠杆菌含放射性,实验结果应为B;乙培养皿中含S的噬菌体的蛋白质外壳留在大肠杆菌外,实验结果应为A。
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答案:(1)等量的大肠杆菌菌液 T2噬菌体 P S 未被标记
(2)B A
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