2014届高考生物一轮复习方案 第15讲 核酸是遗传物质的证据（含详解）配套作业 浙科版

1 第第 1515 讲讲 核酸是遗传物质的证据核酸是遗传物质的证据 基础巩固 1 2012 桂林月考 将分离后的 S 型肺炎双球菌的蛋白质与 R 型肺炎双球菌混合 注射 到小老鼠体内 一段时间后 从小老鼠体内能够直接分离出来的是 A S 型肺炎双球菌 B R 型肺炎双球菌 DNA C S 型肺炎双球菌 DNA D R 型肺炎双球菌 2 2012 湖北联考 1952 年赫尔希和蔡斯用 35S 和32P 分别标记 T2噬菌体时 做法是 A 分别用 35S 和32P 的人工培养基培养 T2噬菌体 B 分别用 35S 和32P 的培养基培养细菌 再分别用上述细菌培养 T2噬菌体 C 分别将 35S 和32P 注入鸡胚 再用 T2噬菌体感染鸡胚 D 分别用 35S 和32P 的动物血清培养 T2噬菌体 3 在 人的大肠 大肠杆菌 T2噬菌体 这一生物链中 各个环节中不同生物体内遗传 物质的核苷酸种类依次是 A 8 8 4 B 8 4 4 C 4 4 4 D 8 4 8 4 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 对这两个实验的研究方法可能有 设法把 DNA 与蛋白质分开 研究各自的效应 放射性同位素标记法 下列有关叙述正确的是 A 两者都运用了 和 B 前者运用了 后者运用了 C 前者只运用了 后者运用了 和 D 前者只运用了 后者运用了 和 5 一百多年前 人们就开始了对遗传物质的探索历程 对此有关叙述错误的是 A 最初认为遗传物质是蛋白质 原因是推测氨基酸的多种排列顺序可能蕴含遗传信息 B 在艾弗里肺炎双球菌转化实验中 细菌转化的实质是发生了基因重组 C 噬菌体侵染细菌实验之所以更有说服力 是因为其蛋白质与 DNA 完全分开 D 噬菌体侵染细菌实验中 只有在离心后的沉淀物中才能测到放射性同位素 32P 能力提升 6 遗传物质携带着生物的遗传信息 控制着生物的性状 下列叙述不能说明核酸是遗传 物质的是 A 烟草花叶病毒的 RNA 与霍氏车前病毒的蛋白质重建而成的新病毒能感染烟草并增殖出 完整的烟草花叶病毒 B 肺炎双球菌的转化实验中 加热杀死的 S 型菌和活的 R 型菌混合后注射到小鼠体内 最终能分离出活的 S 型菌 C T2噬菌体的 DNA 进入宿主细胞后能合成出 T2噬菌体的外壳蛋白 D 外源 DNA 导入受体细胞后并整合到染色体上 随受体细胞稳定遗传 7 图示肺炎双球菌转化实验中的基本步骤 有关说法正确的是 2 图 K15 1 A 要加热处理 要将提取物分别加入不同培养基 要转入固体培养基 B 不加热处理 要将提取物分别加入同一培养基 要用液体培养基 C 要转入固体培养基培养 结果可能有 S 型和 R 型两种菌落 D 要转入固体培养基培养 结果只有 S 型或 R 型一种菌落 8 噬菌体侵染细菌实验中如果用 15N 32P 35S 标记噬菌体后 让其侵染细菌 在产生的 子代噬菌体的组成结构成分中 能够找到的放射性元素为 A 可在外壳中找到 15N 和35S B 可在 DNA 中找到 15N 32P C 可在外壳中找到 15N D 可在 DNA 中找到 15N 32P 和35S 9 用 32P 标记的噬菌体侵染大肠杆菌 经培养 搅拌 离心 检测 上清液的放射性占 10 沉淀物的放射性占 90 上清液带有放射性的原因可能是 A 离心时间过长 上清液中析出较重的大肠杆菌 B 搅拌不充分 吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离 C 噬菌体侵染大肠杆菌后 大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体 D 32P 标记了噬菌体蛋白质外壳 离心后存在于上清液中 10 在研究生物遗传物质的过程中 人们做了很多的实验进行探究 包括著名的 肺炎双 球菌转化实验 1 某人曾重复了 肺炎双球菌转化实验 步骤如下 请分析以下实验并回答问题 A 将一部分 S 型细菌加热杀死 B 制备符合要求的培养基 并分为若干组 将菌种分别接种到各组培养基上 接种的菌种 见图中文字所示 注 为 S 型菌落 为 R 型菌落 C 将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间 观察菌落生长情况 如图 K15 2 图 K15 2 制备符合实验要求的培养基时 除加入适当比例的水和琼脂外 还必须加入一定量的无 机盐 氮源 有机碳源 生长因子等 并调整 pH 本实验中的对照组是 本实验能得出的结论是 S 型细菌中的某种物质 转化因子 能使 从你现有的知识分析 R 型菌变成 S 型菌 这一变异属于 加热杀死的 S 型 菌中的 DNA 仍有活性的原因可能是 2 艾弗里等人通过实验证实了在上述细菌转化过程中 起转化作用的是 DNA 请利用 DNA 酶 可降解 DNA 做试剂 选择适当的材料用具 设计实验方案 验证 促进 R 型细菌转化成 S 型细菌的物质是 DNA 并预测实验结果 得出实验结论 3 实验设计方案 第一步 从 S 型细菌中提取 DNA 第二步 制备符合要求的培养基 均分为三份 标号为 A B C 分别作如下处理 组合编号 ABC 处理 不加任何提取物 加入提取出的 S 型细菌 DNA C 第三步 将 分别接种到三组培养基上 第四步 将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间 观察菌落生长情况 预测实验结果 得出实验结论 DNA 分子可以使 R 型细菌转化为 S 型细菌 DNA 结构要保持 才 能完成此转化过程 11 1952 年 噬菌体小组 的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和 DNA 在侵染过程中 的功能 请回答下列有关问题 图 K15 3 1 他们指出 噬菌体在分子生物学的地位就相当于氢原子在玻尔量子力学模型中的地位 一样 这句话指出了噬菌体作实验材料具有 的特点 2 通过 的方法分 别获得被 32P 或35S 标记的噬菌体 用标记的噬菌体侵染细菌 从而追踪在侵染过程中 变化 3 侵染一段时间后 用搅拌机搅拌 然后离心得到上清液和沉淀物 检测上清液中的放 射性 得到如图所示的实验结果 搅拌的目的是 所以搅拌 时间少于 1 min 时 上清液中的放射性 实验结果表明当搅拌时间足够长以后 上清 液中的 35S 和32P 分别占初始标记噬菌体放射性的 80 和 30 证明 图中 被侵染细菌 的存活率曲线基本保持在 100 本 组数据的意义是作为对照组 以证明 否则细胞外 放射性会增高 4 本实验证明病毒传递和复制遗传特性中 起着重要作用 挑战自我 12 据研究 并非任意两株 R 型菌与 S 型菌之间的接触都可发生转化 凡能发生转化的 其 R 型菌必须处于感受态 所谓感受态是指受体菌最易接受外源 DNA 片段 并能实现转化的一 种生理状态 处于感受态细菌的细胞内发生一系列的变化 首先分泌感受态因子 该因子与细 4 胞表面受体相互作用 诱导产生一些感受态特异蛋白 其中包括膜相关 DNA 结合蛋白 细胞壁 自溶素和几种核酸酶 其转化过程图示如下 图 K15 4 请回答下列问题 1 步骤 是将 S 型菌加热杀死的过程 2 S 型菌的 DNA 双链片段与 A 细胞膜表面的相关 DNA 结合蛋白结合 其中一条链在 酶的作用下水解 另一条链与感受态特异蛋白结合进入 R 型菌细胞内 3 完成步骤 需要 酶和 酶 实现了 4 C 细胞经 DNA 复制和细胞分裂后 产生大量的 型菌导致小鼠患败血症死亡 这说明 得到了表达 5 肺炎双球菌的转化实验说明了通过 DNA 重组可以实现细菌间 的转移 6 以后科学家在不同物种之间的相关实验 说明生物界基因表达基本机制是相同的 一 种生物的基因表达系统能够识别另一种生物所携带的遗传信息 并可在适当条件下加以表达 性状的表达需经过 和 过程 5 1 D 解析 使 R 型细菌发生转化的转化因子是 S 型细菌的 DNA S 型细菌的蛋白质不能 使 R 型细菌发生转化 所以 R 型细菌在小老鼠体内的繁殖后代只有 R 型细菌 2 B 解析 T2噬菌体是专门寄生于大肠杆菌的病毒 所以不能用人工培养基 动物血 清或鸡胚培养噬菌体 赫尔希和蔡斯获得标记噬菌体时 分别用 35S 和32P 的培养基培养细菌 再分别用上述细菌培养 T2噬菌体 B 项正确 3 C 解析 人 大肠杆菌和 T2噬菌体的遗传物质都是 DNA 其核苷酸各有 4 种 4 C 解析 艾弗里的肺炎双球菌转化实验是通过人工提纯技术把各种物质分开 单独 地观察其作用 而赫尔希 蔡斯的噬菌体侵染细菌实验则是巧妙地利用了噬菌体本身的特殊结 构 把 DNA 和蛋白质分开 且利用了放射性同位素标记法 以观察两种物质的去向 5 D 解析 蛋白质具有多样性 人们推测可能蕴含着多种遗传信息 A 正确 艾弗里 转化实验中 R 型细菌的 DNA 与 S 型细菌发生了重组 进行了转化 B 正确 噬菌体侵染细菌 的实验彻底将蛋白质和 DNA 分开研究 使实验更具有说服力 C 正确 噬菌体侵染细菌的实验 中 上清液中也可检测到少量放射性同位素 32P D 错误 6 B 解析 要证明核酸是遗传物质时 应将杀死的 S 型菌的核酸从其他化学成分中分 离开来 单独观察其作用 A C D 选项都符合要求 7 C 解析 图示中 表示从活 S 型细菌中分离出蛋白质 DNA 等提取物 表示将 S 型细菌中的提取物分别与 R 型活细菌混合 表示将含有 S 型细菌提取物的 R 型细菌悬液接种 到固体培养基中培养 因为细菌在固体培养基中生长繁殖才能形成菌落 由于 DNA 是转化因子 且转化率较低 故加 S 型细菌 DNA 组将出现 S 型和 R 型两种菌落 8 B 解析 噬菌体由 DNA 和蛋白质两种成分组成 用 15N 32P 35S 标记噬菌体 实际 上标记了 DNA 分子中的 15N 和32P 以及蛋白质分子中的15N 和35S 在噬菌体侵染细菌的过程 中 蛋白质外壳留在外面 没有进入噬菌体 只有 DNA 进入细菌后控制子代 DNA 的复制和蛋白 质的合成 其合成子代噬菌体所需的原料全部来自于细菌 所以子代噬菌体的蛋白质外壳中不 含有放射性 由于 DNA 具有半保留复制的特点 所以部分 DNA 中含有 15N 和32P 9 C 解析 噬菌体侵染大肠杆菌时 搅拌离心的目的是将噬菌体与其宿主大肠杆菌分 离 所以搅拌离心后 质量较轻的噬菌体及蛋白质外壳存在于上清液 沉淀物是被侵染的大肠 杆菌 所以 A 错误 32P 标记噬菌体的 DNA 分子 搅拌不充分 噬菌体与细菌未分离 放射性 全部出现在沉淀物中 所以 B 错误 若大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体 子代噬菌体会到上清 液中 导致上清液出现放射性 所以 C 正确 蛋白质中几乎不含 P 所以 32P 不能用来标记噬 菌体的蛋白质外壳 所以 D 错误 10 1 1 2 3 组 R 型细菌转化成 S 型细菌 基因重组 DNA 热稳定性较高 2 C 加入提取出的 S 型细菌 DNA 和 DNA 酶 第三步 R 型细菌 A C 组中未出现 S 型细菌 只有 B 组培养基中出现 S 型细菌 完整 解析 1 通过对比可知加热杀死的 S 型细菌与 R 型细菌混合在一起 可以产生活的 S 型细菌 说明 S 型细菌中有某种物质能使 R 型细菌转化成 S 型细菌 2 第二步中要形成对 比主要体现 S 型细菌的 DNA 能发生转化 而经过 DNA 酶处理的 DNA 无法发生转化 只有加入 S 型细菌的 DNA 才能发生转化成 S 型活细菌的过程 经过 DNA 酶处理后的 S 型细菌的 DNA 经 过水解失去原有 DNA 的作用而无法发生转化 通过对比可知只加入 R 型细菌不会产生 S 型细 菌 只有加入 S 型细菌的 DNA 才能发生转化 而加入 S 型细菌 DNA 和 DNA 酶后 不能产生 S 型 细菌 从反面又证明使 R 型细菌转化为 S 型细菌的物质是 DNA 11 1 结构简单 只含有蛋白质和 DNA 核酸 2 用分别含 32P 和35S 的培养基培养大肠 杆菌 再用噬菌体分别侵染被 32P 或35S 标记的大肠杆菌 DNA 和蛋白质的位置 3 将吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 较低 DNA 进入细菌 蛋白质没有进入细菌 细菌没有裂解 没有子代噬菌体释放出来 32P 4 DNA 解析 1 噬菌体作为实验材料 是因为其结构简单 只含有蛋白质和 DNA 核酸 2 噬菌体是病毒 离开活体细胞不能繁殖 所以要标记噬菌体 首先应用分别含 32P 和35S 的培 养基培养大肠杆菌 再让噬菌体侵染标记后的大肠杆菌 即可达到标记噬菌体的目的 进而追 6 踪在侵染过程中蛋白质和 DNA 的位置变化 3 噬菌体侵染大肠杆菌的时间要适宜 时间过长 子代噬菌体从大肠杆菌体内释放出来 会使细胞外 32P 含量增高 图中被侵染细菌的存活率始 终保持在 100 说明细菌没有裂解 没有子代噬菌体释放出来 细胞外的 35S 含量只有 80 原因是在搅拌时侵染细菌的噬菌体外壳没有全部分离 细胞外的 32P 含量有 30 原因是有部 分标记的噬菌体还