課時(shí)規(guī)范練17DNA是主要的遺傳物質(zhì)一、選擇題:每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。1.(2021山東章丘期中)下列經(jīng)典實(shí)驗(yàn)不可以作為證據(jù)證明核酸是遺傳物質(zhì)的是()A.格里菲思的肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)B.艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)C.赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)D.煙草花葉病毒的RNA和蛋白質(zhì)分別侵染煙草的實(shí)驗(yàn)2.(2021山東泰安期末)1944年,艾弗里等人利用肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),證明了在不同肺炎鏈球菌之間傳遞的轉(zhuǎn)化因子是DNA。該實(shí)驗(yàn)的證據(jù)之一來自酶降解實(shí)驗(yàn)。對(duì)S型菌株分別進(jìn)行如下處理:①利用脫氧核糖核酸酶降解DNA成分;②利用核糖核酸酶降解RNA成分;③利用蛋白酶降解蛋白質(zhì)組分。然后分別與R型菌株混合培養(yǎng),檢測(cè)R型菌株轉(zhuǎn)化為S型菌株的能力。結(jié)果發(fā)現(xiàn),RNA和蛋白質(zhì)發(fā)生降解后菌株的轉(zhuǎn)化能力不受影響,而脫氧核糖核酸酶處理后的S型菌株幾乎完全喪失了轉(zhuǎn)化R型菌株的能力。下列說法錯(cuò)誤的是()A.該實(shí)驗(yàn)自變量是對(duì)S型菌株分別進(jìn)行的①②③處理B.該實(shí)驗(yàn)中R型菌株轉(zhuǎn)化為S型菌株的原理是基因重組C.該實(shí)驗(yàn)證明DNA是不同肺炎鏈球菌之間傳遞的轉(zhuǎn)化因子D.加熱致死的S型菌株轉(zhuǎn)化R型菌株的情況與①相同3.(2021山東濟(jì)南期中)赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染大腸桿菌實(shí)驗(yàn)證實(shí)了DNA是遺傳物質(zhì),下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是()A.實(shí)驗(yàn)需分別用含32P和35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)T2噬菌體B.攪拌目的是使大腸桿菌破裂,釋放出子代T2噬菌體C.35S標(biāo)記T2噬菌體的組別,攪拌不充分可致沉淀物的放射性增強(qiáng)D.32P標(biāo)記T2噬菌體的組別,放射性同位素主要分布在上清液中4.(2021山東鄒城期中)關(guān)于赫爾希和蔡斯T2噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn),下列敘述正確的是()A.用35S標(biāo)記T2噬菌體的侵染實(shí)驗(yàn)中,放射性主要存在于沉淀物中B.合成噬菌體外殼蛋白的原料是大腸桿菌提供的C.T2噬菌體DNA的合成模板來自大腸桿菌D.該實(shí)驗(yàn)證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)5.(2021山東煙臺(tái)模擬)下表為T2噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。下列敘述正確的是()組別大腸桿菌材料T2噬菌體材料檢測(cè)結(jié)果甲35S標(biāo)記的大腸桿菌未被標(biāo)記的T2噬菌體培養(yǎng)一段時(shí)間后,攪拌、離心,檢測(cè)子代T2噬菌體的放射性乙未被標(biāo)記的大腸桿菌32P標(biāo)記的T2噬菌體A.甲組的子代T2噬菌體部分含放射性B.乙組的子代T2噬菌體全部含放射性C.該實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明只有DNA才是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)D.乙組含放射性的子代T2噬菌體個(gè)數(shù)與培養(yǎng)時(shí)間無關(guān)6.為研究攪拌時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,科研人員用35S和32P分別標(biāo)記的T2噬菌體與未標(biāo)記的大腸桿菌混合保溫,一段時(shí)間后攪拌并離心,得到上清液和沉淀物并檢測(cè)放射性,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。下列敘述正確的是()攪拌時(shí)間/min12345上清液35S百分比/%5070758080上清液32P百分比/%2125283030被侵染細(xì)菌成活率/%100100100100100A.通過攪拌可使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌完全分離B.進(jìn)行噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)時(shí),攪拌時(shí)間不能短于3minC.攪拌5min時(shí),上清液含32P的原因是大腸桿菌裂解釋放噬菌體D.32P標(biāo)記的T2噬菌體侵染大腸桿菌后產(chǎn)生的子代噬菌體都含32P7.(2021山東煙臺(tái)期中)下列敘述不能說明核酸是遺傳物質(zhì)的是()A.T2噬菌體的DNA進(jìn)入大腸桿菌細(xì)胞后能復(fù)制并指導(dǎo)合成T2噬菌體的外殼蛋白B.肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,分離S型細(xì)菌的DNA與R型細(xì)菌混合培養(yǎng),在培養(yǎng)基中出現(xiàn)S型細(xì)菌的菌落C.煙草花葉病毒的RNA與霍氏車前草病毒的蛋白質(zhì)重建而成的新病毒能感染煙草并增殖出完整的煙草花葉病毒D.肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,加熱殺死的S型細(xì)菌和活的R型細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi),最終能在小鼠體內(nèi)分離出活的S型細(xì)菌二、選擇題:每小題有一個(gè)或多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。8.(2021山東濰坊期中)人們對(duì)遺傳物質(zhì)本質(zhì)的探索經(jīng)歷了一個(gè)復(fù)雜而漫長(zhǎng)的過程。從最初認(rèn)為遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)到最終認(rèn)定遺傳物質(zhì)主要是DNA,其中的探索過程非常耐人尋味。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A.格里菲思的實(shí)驗(yàn)建立在艾弗里實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之上,證實(shí)了轉(zhuǎn)化因子的存在B.艾弗里的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造性地引入了DNA酶,說明開闊的思路與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S是成功的必備條件C.赫爾希和蔡斯根據(jù)病毒的組成及獨(dú)特的增殖方式完成了實(shí)驗(yàn)證明,充分體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)選材的重要性D.證明煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,是對(duì)遺傳物質(zhì)內(nèi)涵的補(bǔ)充,體現(xiàn)了理論的發(fā)展和創(chuàng)新9.(2021山東東營(yíng)模擬)關(guān)于艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)),一些科學(xué)家認(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”。同時(shí)代的生物學(xué)家哈赤基斯從S型肺炎鏈球菌中分離出了一種抗青霉素的突變型(記為抗-S,它能產(chǎn)生分解青霉素的酶),提取它的DNA,將DNA與對(duì)青霉素敏感的R型細(xì)菌(記為非抗-R)共同培養(yǎng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),某些非抗-R型細(xì)菌被轉(zhuǎn)化為抗-S型細(xì)菌并能穩(wěn)定遺傳,從而否定了一些科學(xué)家的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。下列關(guān)于哈赤基斯實(shí)驗(yàn)的分析,正確的是()A.抗-S型細(xì)菌的DNA中存在抗青霉素的基因和控制莢膜合成的基因B.實(shí)驗(yàn)證明細(xì)菌中一些與莢膜形成無關(guān)的性狀也能發(fā)生轉(zhuǎn)化C.若用青霉素篩選非抗-R型細(xì)菌,則培養(yǎng)基上會(huì)出現(xiàn)非抗-R型細(xì)菌菌落D.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明艾弗里所得DNA是遺傳物質(zhì)的結(jié)論是正確的三、非選擇題10.回答下列關(guān)于遺傳物質(zhì)的問題。(1)由于,所以DNA是主要的遺傳物質(zhì)。

(2)在遺傳物質(zhì)的探究過程中,雖然艾弗里與赫爾希、蔡斯的實(shí)驗(yàn)方法并不相同,但他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路卻是一樣的,都是。

(3)1953年,科學(xué)家沃森和克里克共同發(fā)現(xiàn)了DNA分子具有特殊的空間結(jié)構(gòu),即結(jié)構(gòu),并建立了DNA的(填“概念”“數(shù)學(xué)”或“物理”)模型,DNA分子的基本骨架是由而成。

(4)用同位素標(biāo)記技術(shù)研究某病毒遺傳物質(zhì)的種類,需先將宿主細(xì)胞在含有放射性標(biāo)記的核苷酸的培養(yǎng)基中培養(yǎng),再用該病毒感染培養(yǎng)后的細(xì)胞,一段時(shí)間后收集病毒并檢測(cè)其放射性。培養(yǎng)基中的各種核苷酸是否都需要標(biāo)記?,理由是。

11.某生物興趣小組用模型模擬的T2噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的過程如下圖,據(jù)圖回答下列問題。(1)請(qǐng)將上圖T2噬菌體侵染細(xì)菌的標(biāo)號(hào)進(jìn)行排序:。

(2)T2噬菌體的遺傳物質(zhì)的基本單位是。子代T2噬菌體的外殼是在大腸桿菌的上合成的。

(3)以35S標(biāo)記組為例,如果,可能造成的結(jié)果是上清液和沉淀物都出現(xiàn)較強(qiáng)的放射性。

(4)T2噬菌體與細(xì)菌保溫時(shí)間長(zhǎng)短與放射性高低的關(guān)系圖可能如下,下列關(guān)系中最合理的是(甲組為35S標(biāo)記的T2噬菌體,乙組為32P標(biāo)記的T2噬菌體)。

A.甲組—上清液—① B.乙組—上清液—②C.甲組—沉淀物—③ D.乙組—沉淀物—④答案：課時(shí)規(guī)范練1.A解析格里菲思的肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)只說明S型細(xì)菌中存在轉(zhuǎn)化因子,沒有說明DNA是轉(zhuǎn)化因子,即沒有證明核酸是遺傳物質(zhì),A項(xiàng)符合題意;艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了S型細(xì)菌中DNA是轉(zhuǎn)化因子,證明了DNA是遺傳物質(zhì),B項(xiàng)不符合題意;噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)證明了噬菌體的DNA是遺傳物質(zhì),C項(xiàng)不符合題意;煙草花葉病毒侵染煙草葉片實(shí)驗(yàn)證明了煙草花葉病毒的RNA是遺傳物質(zhì),D項(xiàng)不符合題意。2.D解析該實(shí)驗(yàn)自變量是對(duì)S型菌株分別進(jìn)行不同方式的①②③處理,A項(xiàng)正確;該實(shí)驗(yàn)中R型菌株轉(zhuǎn)化為S型菌株的實(shí)質(zhì)是S型菌株的DNA與R型菌株的DNA發(fā)生整合,原理是基因重組,B項(xiàng)正確;脫氧核糖核酸酶處理后的S型菌株幾乎完全喪失了轉(zhuǎn)化R型菌株的能力,說明DNA的水解產(chǎn)物不能使R型菌株轉(zhuǎn)化為S型菌株,證明DNA是不同肺炎鏈球菌之間傳遞的轉(zhuǎn)化因子,C項(xiàng)正確;加熱致死的S型菌株能使R型菌株發(fā)生轉(zhuǎn)化,①利用脫氧核糖核酸酶降解DNA成分,發(fā)現(xiàn)脫氧核糖核酸酶處理后的S型菌株幾乎完全喪失了轉(zhuǎn)化R型菌株的能力,兩種情況不同,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.C解析T2噬菌體是病毒,沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu),不能在培養(yǎng)基上獨(dú)立生存,因此要標(biāo)記T2噬菌體,需用含35S和32P標(biāo)記的大腸桿菌分別培養(yǎng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;攪拌的目的是使吸附在大腸桿菌上的T2噬菌體外殼與細(xì)菌分離,B項(xiàng)錯(cuò)誤;用35S標(biāo)記T2噬菌體的侵染實(shí)驗(yàn)中,蛋白質(zhì)外殼吸附在細(xì)菌表面,如果攪拌不充分,則部分蛋白質(zhì)外殼不能與細(xì)菌分離,沉淀物的放射性增強(qiáng),C項(xiàng)正確;由于32P標(biāo)記的T2噬菌體的DNA分子進(jìn)入了細(xì)菌,所以放射性同位素主要分布于試管的沉淀物中,D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.B解析用35S標(biāo)記T2噬菌體的侵染實(shí)驗(yàn)中,放射性主要存在于上清液中,A項(xiàng)錯(cuò)誤;合成子代T2噬菌體蛋白質(zhì)外殼所需的原料由大腸桿菌提供,B項(xiàng)正確;實(shí)驗(yàn)過程中,T2噬菌體DNA的合成模板來自T2噬菌體自身,C項(xiàng)錯(cuò)誤;噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì),但沒有證明是主要的遺傳物質(zhì),D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.D解析甲組中35S標(biāo)記的是大腸桿菌中的蛋白質(zhì),用未被標(biāo)記的T2噬菌體侵染被35S標(biāo)記的大腸桿菌后,合成子代T2噬菌體蛋白質(zhì)所需的原料全部由大腸桿菌提供,因此甲組的子代T2噬菌體全部含放射性,A項(xiàng)錯(cuò)誤;乙組用32P標(biāo)記的T2噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌,合成子代T2噬菌體DNA時(shí),由大腸桿菌提供原料,由于DNA的復(fù)制方式是半保留復(fù)制,所以部分子代T2噬菌體因含有親代T2噬菌體的DNA鏈而含有放射性,另一部分子代T2噬菌體無放射性,B項(xiàng)錯(cuò)誤;該實(shí)驗(yàn)不能證明只有DNA才是T2噬菌體的遺傳物質(zhì),C項(xiàng)錯(cuò)誤;乙組中32P標(biāo)記的是T2噬菌體,子代含放射性的噬菌體的DNA來自親代,所以子代中含有放射性的噬菌體個(gè)體數(shù)目是一定的,與培養(yǎng)時(shí)間無關(guān),D項(xiàng)正確。6.B解析噬菌體的蛋白質(zhì)外殼不進(jìn)入大腸桿菌,由表可知,標(biāo)記噬菌體蛋白質(zhì)外殼后,上清液的放射性穩(wěn)定在80%,而不是100%,說明攪拌并不能使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌完全分離,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由表可知,攪拌時(shí)間短于3min,一方面攪拌不夠充分,另一方面噬菌體的DNA沒有完全進(jìn)入大腸桿菌,因此攪拌時(shí)間不能短于3min,B項(xiàng)正確;攪拌5min時(shí),被侵染細(xì)菌成活率依然是100%,說明大腸桿菌沒有裂解釋放噬菌體,C項(xiàng)錯(cuò)誤;DNA復(fù)制方式是半保留復(fù)制,32P標(biāo)記的T2噬菌體侵染大腸桿菌后產(chǎn)生的子代噬菌體只有少部分含有32P,D項(xiàng)錯(cuò)誤。7.D解析T2噬菌體的DNA進(jìn)入大腸桿菌細(xì)胞后能復(fù)制并指導(dǎo)合成T2噬菌體的外殼蛋白,說明DNA是遺傳物質(zhì),并能指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成,A項(xiàng)不符合題意;將S型細(xì)菌的DNA與R型活細(xì)菌混合培養(yǎng)時(shí),R型活細(xì)菌繁殖的后代中有少量S型菌體,說明S型細(xì)菌的DNA能夠指導(dǎo)S型細(xì)菌蛋白質(zhì)合成,說明DNA是遺傳物質(zhì),B項(xiàng)不符合題意;由于新病毒的遺傳物質(zhì)是煙草花葉病毒的RNA,故感染后增殖出的新病毒為煙草花葉病毒,說明RNA是遺傳物質(zhì),C項(xiàng)不符合題意;肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,加熱殺死的S型細(xì)菌和活的R型細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi),最終能分離出活的S型細(xì)菌,這只能說明S型細(xì)菌中存在某種轉(zhuǎn)化因子,能將R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌,但不能說明核酸是遺傳物質(zhì),D項(xiàng)符合題意。8.A解析格里菲思體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明S型細(xì)菌中存在某種“轉(zhuǎn)化因子”,能將R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌,艾弗里通過體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明轉(zhuǎn)化因子是DNA,即艾弗里實(shí)驗(yàn)建立在格里菲思的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之上,A項(xiàng)錯(cuò)誤;在艾弗里實(shí)驗(yàn)中,用DNA酶處理S型細(xì)菌的細(xì)胞提取物,并與R型菌混合培養(yǎng),結(jié)果培養(yǎng)基上僅有R型菌生長(zhǎng),該處理組與用蛋白酶、RNA酶或酯酶處理組形成對(duì)照,證明DNA是遺傳物質(zhì),這樣使得肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)更加嚴(yán)謹(jǐn),說明開闊的思路與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S是成功的必備條件,B項(xiàng)正確;赫爾希和蔡斯根據(jù)T2噬菌體病毒的組成(只有DNA和蛋白質(zhì))及獨(dú)特的增殖方式完成了實(shí)驗(yàn)證明,充分體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)選材的重要性,C項(xiàng)正確;煙草花葉病毒感染煙草實(shí)驗(yàn)證明煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,是對(duì)此前多數(shù)生物遺傳物質(zhì)是DNA的實(shí)驗(yàn)補(bǔ)充,體現(xiàn)了理論的發(fā)展和創(chuàng)新,D項(xiàng)正確。9.ABD解析由題意可知,抗-S型細(xì)菌的DNA中存在抗青霉素的基因和控制莢膜合成的基因,A項(xiàng)正確;由非抗-R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成的抗-S型細(xì)菌能產(chǎn)生分解青霉素的酶,說明與莢膜形成無關(guān)的性狀也能發(fā)生轉(zhuǎn)化,B項(xiàng)正確;非抗-R型細(xì)菌對(duì)青霉素敏感,在含青霉素的培養(yǎng)基上不會(huì)出現(xiàn)非抗-R型細(xì)菌菌落,C項(xiàng)錯(cuò)誤;將抗-S型細(xì)菌的DNA與對(duì)青霉素敏感的R型細(xì)菌共同培養(yǎng),結(jié)果發(fā)現(xiàn),某些非抗-R型細(xì)菌被轉(zhuǎn)化為抗-S型細(xì)菌并能穩(wěn)定遺傳,表明艾弗里所得DNA是遺傳物質(zhì)的結(jié)論是正確的,D項(xiàng)正確。10.答案(1)大部分生物的遺傳物質(zhì)是DNA(2)設(shè)法將DNA和蛋白質(zhì)分開,單獨(dú)地、直接地研究它們的作用(3)雙螺旋物理脫氧核糖與磷酸交替連接(4)否如果對(duì)各種核苷酸都進(jìn)行標(biāo)記,則該病毒的核酸無論是DNA還是RNA,在病毒中均能檢測(cè)到放射性解析(1)大部分生物的遺傳物質(zhì)是DNA,少部分生物的遺傳物質(zhì)是RNA,因此DNA是主要的遺傳物質(zhì)。(2)赫爾希和蔡斯的實(shí)驗(yàn)與艾弗里的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路相同,都是將DNA和蛋白質(zhì)分開,單獨(dú)研究它們的作用。(3)科學(xué)家沃森和克里克共同發(fā)現(xiàn)了DNA分子具有特殊的空間結(jié)構(gòu),即規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu),并建立了DNA的物理模型,DNA分子的基本骨架是由脫氧核糖與磷酸交替連接而成的。(4)如果各種核苷酸都進(jìn)行標(biāo)記,則該病毒的核酸無論是DNA還是RNA,在病毒中均能檢