课时跟踪检测（十九） DNA是主要的遗传物质

PAGE第1页共8页课时跟踪检测（十九）DNA是主要的遗传物质一、立足主干知识，注重基础性和综合性1．人们对遗传物质本质的探索经历了一个复杂而漫长的过程。从最初认为遗传物质是蛋白质到最终认定“遗传物质主要是DNA”，其中的探索过程非常耐人寻味。下列有关说法错误的是()A．格里菲思的实验建立在艾弗里实验基础之上，证实了“转化因子”的存在B．艾弗里的实验创造性地引入了DNA酶，说明开阔的思路与严谨的思维是成功的必要条件C．赫尔希和蔡斯根据病毒的组成及独特的增殖方式完成了遗传物质的实验证明，充分体现了实验选材的重要性D．证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，是对遗传物质内涵的补充，体现了理论的发展和创新解析：选A艾弗里的实验建立在格里菲思实验基础之上，证实了“转化因子”的存在，A错误；艾弗里的实验创造性地引入了DNA酶，说明开阔的思路与严谨的思维是成功的必要条件，B正确；赫尔希和蔡斯根据病毒的组成及独特的增殖方式完成了遗传物质的实验证明，充分体现了实验选材的重要性，C正确；证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，是对遗传物质内涵的补充，体现了理论的发展和创新，D正确。2．艾弗里团队花了十年时间研究“转化因子”，他们将S型菌进行破碎，设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，过滤得到无菌提取液，然后进行实验。下列有关叙述错误的是()A．上述提取物与R型菌混合培养，不会出现S型菌菌落B．若在提取物中加入RNA酶后再与R型菌混合培养，仍会出现S型菌菌落C．艾弗里实验获得的结论是DNA是“转化因子”D．由于提取物中混有极少量的蛋白质，其实验结论受到质疑解析：选A将S型菌进行破碎，设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，过滤得到的无菌提取液中含有DNA，与R型菌混合培养，会出现S型菌菌落，A错误；在提取物中加入RNA酶后，只能将RNA水解，其中的DNA与R型菌混合培养，仍会出现S型菌菌落，B正确；该实验获得的结论是DNA是“转化因子”，即DNA是遗传物质，C正确；设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，提取物中混有极少量的蛋白质，其实验结论受到质疑，D正确。3．如图是肺炎链球菌体外转化实验图解，其中细胞提取物是加热致死的S型菌破碎后去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质制成的。相关叙述错误的是()A．设置第①组实验的目的是确定细胞提取物中含有转化因子B．第②～⑤组利用酶的专一性去除相应物质观察转化情况C．混合培养后①～⑤组都出现R型菌菌落D．混合培养后出现的S型菌与原S型菌的遗传信息完全相同解析：选D设置第①组实验的目的是确定细胞提取物中含有转化因子，A正确；第②～⑤组利用酶的专一性去除相应物质观察转化情况，B正确；用分别添加S型菌不同成分的培养基培养R型菌，不论R型菌是否发生转化，其结果是培养基中都会出现R型菌的菌落，C正确；混合培养后出现的S型菌是由R型菌吸收S型菌的DNA转化而来，故与原S型菌的遗传物质不完全相同，D错误。4．(2021·启东月考)将T2噬菌体感染大肠杆菌后立即合成的RNA分离出来，分别与T2噬菌体和大肠杆菌的DNA进行分子杂交，结果发现这种RNA只能与T2噬菌体的DNA杂交形成杂种链，而不能和大肠杆菌的DNA杂交。下列有关说法错误的是()A．分子杂交依据碱基互补配对原则B．新合成的RNA是以T2噬菌体的DNA为模板合成的C．大肠杆菌被感染后，其自身的RNA合成停止D．新合成的RNA可以作为大肠杆菌合成自身蛋白质的模板解析：选D分子杂交依据碱基互补配对原则，A正确；由于分离出的RNA只能与T2噬菌体的DNA杂交形成杂种链，而不能和大肠杆菌的DNA杂交，因此新合成的RNA是以T2噬菌体的DNA为模板合成的，B正确；由于分离出的RNA只能与T2噬菌体的DNA杂交形成杂种链，而不能和大肠杆菌的DNA杂交，说明大肠杆菌被感染后，其自身的RNA合成停止，C正确；新合成的RNA可以作为噬菌体合成自身蛋白质的模板，D错误。5．用35S标记噬菌体并侵染细菌的过程如图所示，下列叙述正确的是()A．①过程应将噬菌体置于含35S标记的氨基酸的培养液中培养使其带上标记B．若②过程保温时间过短，则会导致部分噬菌体未侵染细菌使上清液放射性增强C．③过程中离心的目的是使吸附在大肠杆菌表面的噬菌体外壳脱落D．④检测出上清液的放射性很高且子代噬菌体的蛋白质外壳均不含35S解析：选D噬菌体没有细胞结构，不能直接置于含35S标记的氨基酸的培养液中培养，A错误；35S标记噬菌体的蛋白质外壳，不能进入细菌体内，所以②过程保温时间过短或过长，都不会导致上清液放射性强度的变化，B错误；③过程中搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌表面的噬菌体外壳脱落，离心的目的是使大肠杆菌和蛋白质外壳分别处于试管的沉淀物和上清液中，C错误；由于35S标记噬菌体的蛋白质外壳，不能进入细菌体内，所以④检测出上清液的放射性很高且子代噬菌体的蛋白质外壳均不含35S，D正确。6．噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，若甲组用3H标记的噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌，乙组用14C标记的噬菌体侵染32A．甲组的大肠杆菌由含35S的培养基直接培养获得B．甲组子代噬菌体的蛋白质外壳均含3H、35SC．乙组子代噬菌体的DNA均含14C、32D．由甲、乙两组实验可说明DNA是噬菌体的遗传物质解析：选A大肠杆菌能在培养基中独立生活，所以甲组的大肠杆菌由含35S的培养基直接培养获得，A正确；甲组子代噬菌体的蛋白质外壳不含3H而含35S，子代噬菌体的DNA有少部分含3H，B错误；乙组子代噬菌体的DNA均含32P，只有少部分含14C7．(2021·三亚一模)如图a～e表示用35S标记的T2噬菌体侵染细菌的过程，有关叙述正确的是()A．a～e依次为吸附、注入、复制、组装和释放B．c时细菌内部分DNA分子具有放射性C．d、e时分别搅拌离心，后者上清液中放射性增强D．该实验证明DNA是T2噬菌体的主要遗传物质解析：选A据图分析可知，a～e依次为吸附、注入、复制、组装和释放，A正确；35S标记T2噬菌体的蛋白质外壳，细菌内DNA分子合成的模板不含放射性，原料不具有放射性，则子代噬菌体的DNA不含放射性，B错误；应该在d时搅拌离心，上清液中放射性强，e时培养时间过长，搅拌离心，子代噬菌体已经释放，但不影响上清液的放射性，即两者上清液中放射性相同，C错误；实验不能证明DNA是T2噬菌体的遗传物质，因为缺乏用32P标记噬菌体DNA的对照实验，D错误。8．有人将大肠杆菌的DNA聚合酶、4种脱氧核苷三磷酸(其中的脱氧腺苷三磷酸即dATP已被某种放射性同位素标记)、微量的T2噬菌体DNA混合液在有Mg2＋存在的条件下于37℃A．无DNA合成，因为实验装置中虽有原料的供应，但未提供能量B．无DNA合成，因为细菌DNA聚合酶不能催化噬菌体的DNA复制C．有DNA合成，新合成DNA的碱基序列与T2噬菌体的DNA相同D．有DNA合成，新合成DNA的碱基序列与大肠杆菌中的DNA相同解析：选CdATP能提供能量，A错误；细菌DNA聚合酶同样能催化噬菌体的DNA复制，B错误；由于T2噬菌体DNA可作为模板，有原料、酶和能量，所以有DNA合成，且新合成DNA的碱基序列与T2噬菌体的DNA相同，C正确，D错误。9．科学家用32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，侵染一段时间后搅拌、离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中放射性32P约占初始标记噬菌体放射性的30%。在侵染时间内，被侵染细菌的存活率接近100%。下列相关叙述错误的是()A．搅拌的目的是使吸附的噬菌体与大肠杆菌分离B．上清液的放射性基本不来自大肠杆菌的裂解C．被标记的噬菌体是用含32P的培养基培养获得的D．在噬菌体遗传特性的传递过程中发挥作用的是DNA解析：选C搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体(外壳)与大肠杆菌分离，A正确；经过适当保温后搅拌、离心，观察上清液的放射性，因为保温时间合适，故上清液的放射性基本不来自大肠杆菌的裂解，保温时间是实验成功的关键，B正确；被标记的噬菌体是用含32P的大肠杆菌培养获得的，因为噬菌体是专性寄生物，C错误；实验结果说明在噬菌体遗传特性的传递过程中发挥作用的是DNA，即DNA是遗传物质，D正确。10．科学家用去污剂裂解被加热杀死的S型肺炎链球菌细胞，然后抽取裂解产物依次进行如图所示的肺炎链球菌转化实验(S型菌有荚膜且具有毒性，能使小鼠患败血症，R型菌无荚膜也无毒性)。回答下列问题：(1)上述实验中，________对照能说明S型细菌的DNA是转化因子。(2)除了通过观察注射后小鼠的生活情况来判断R型和S型细菌外，还可以通过什么方法区别R型和S型细菌？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)上述实验利用了酶具有________的特点。与“设法将物质分开，单独、直接地观察它们各自作用”的实验思路相比，本实验的优势在于_______________________________。解析：(1)实验①和⑤形成对照，说明DNA水解后失去作用，R型活细菌不能再转化为S型细菌，从而证明了DNA是遗传物质。(2)R型细菌和S型细菌结构是不同的，在显微镜下观察细菌有无荚膜可区分R型细菌和S型细菌，或观察菌落特征，菌落表面光滑的是有荚膜的S型菌，菌落表面粗糙的是无荚膜的R型菌。(3)利用分离提纯法进行的肺炎链球菌体外转化实验，缺点是物质纯度不能保证达到100%。答案：(1)①和⑤(2)显微镜下观察细菌有无荚膜(或在固体培养基中培养，观察菌落特征，若菌落表面光滑，则为S型；若菌落表面粗糙，则为R型)(3)专一性避免物质纯度不足带来的干扰11．科研工作者做噬菌体侵染细菌的实验时，分别用同位素32P、35S、18O和14C标记对象第一组第二组第三组噬菌体成分用35S标记未标记用14C大肠杆菌成分用32P标记用18O标记未标记(1)“噬菌体侵染细菌的实验”与艾弗里等人的肺炎链球菌转化实验在设计思路上的共同点是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)第二组实验中，子代噬菌体蛋白质外壳中存在的氧元素是________。一般地说，第三组实验中，子代噬菌体的DNA中________________(填“一定含有”“一定不含有”或“不一定含有”)14C(3)假设在第一组实验中，噬菌体DNA在细菌体内复制了三次，那么从细菌体内释放出的子代噬菌体中含有32P的噬菌体和35S的噬菌体分别占子代噬菌体总数的________。(4)第二组与第三组实验经过一段时间培养后离心，检测到放射性的主要部位分别是__________、____________。(5)若第一组和第三组的噬菌体标签脱落，无法辨别，请设计实验进行鉴别，写出实验设计思路：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)“噬菌体侵染细菌的实验”与艾弗里等人的肺炎链球菌转化实验在设计思路上的共同点是设法将DNA和蛋白质分开，单独地、直接地观察DNA和蛋白质的作用。(2)第二组实验中，子代噬菌体的原料来自大肠杆菌，所以子代噬菌体的蛋白质外壳中存在的氧元素是18O。一般地说，第三组实验中，子代噬菌体的DNA中不一定含有14C，只有少量子代噬菌体含原噬菌体DNA的一条链。(3)假设在第一组实验中，噬菌体DNA在细菌体内复制了三次，由于大肠杆菌用32P标记，而用35S标记的噬菌体蛋白质外壳没有进入大肠杆菌体内，所以从细菌体内释放出的子代噬菌体中含有32P的噬菌体和35答案：(1)设法将DNA和蛋白质分开，单独地、直接地观察DNA和蛋白质的作用(2)18O不一定含有(3)100%、0(4)沉淀物沉淀物和上清液(5)让第一组和第三组的噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌，保温、离心，比较沉淀物中放射性强度大小，放射性强度很低的是第一组噬菌体，放射性强度较高的是第三组噬菌体二、强化迁移能力，突出创新性和应用性12．对于艾弗里肺炎链球菌体外转化实验，一些科学家认为“DNA可能只是在细胞表面起化学作用，形成荚膜而不是起遗传作用”。同时代的生物学家哈赤基斯从S型肺炎链球菌分离出了一种抗青霉素的突变型(记为抗S，它能产生分解青霉素的酶)，提取它的DNA，将DNA与对青霉素敏感的R型菌(记为非抗R)共同培养。结果发现，某些非抗R型菌被转化为抗S型菌并能稳定遗传。从而否定了一些科学家的错误认识。下列关于哈赤基斯实验的分析中，错误的是()A．抗S型菌的DNA中存在抗青霉素的基因和控制荚膜合成的基因B．实验证明细菌中一些与荚膜形成无关的性状也能发生转化C．若用青霉素筛选非抗R型菌，培养皿上会出现非抗R型菌菌落D．实验结果表明艾弗里所得DNA是遗传物质的结论是正确的解析：选C由题意可知，抗S型菌的DNA中存在抗青霉素的基因和控制荚膜合成的基因，A正确；由题意分析可知，实验证明细菌中一些与荚膜形成无关的性状(如抗药性)也会发生转化，B正确；若用青霉素筛选非抗R型菌，则培养皿上不会出现非抗R型菌菌落，C错误；实验结果表明：上述对艾弗里所得结论的怀疑是错误的，表明艾弗里所得DNA是遗传物质的结论是正确的，D正确。13．科学家利用基因型为hr(噬菌斑透明且大)和h＋r＋(噬菌斑混浊且小)的两种T2噬菌体同时侵染未被标记的大肠杆菌，大肠杆菌裂解后分离得到了hr、hr＋、h＋r和h＋r＋4种子代噬菌体。以下叙述错误的是()A．可以用32P对噬菌体的DNA进行标记B．T2噬菌体复制所需的原料和酶均来自大肠杆菌C．两种噬菌体的DNA在大肠杆菌内可能发生了基因重组D．大肠杆菌裂解后，hr、hr＋、h＋r和h＋r＋的比例为1∶1∶1∶1解析：选DDNA分子中含有P元素，可以用32P对噬菌体的DNA进行标记，A正确；T2噬菌体复制的原料和酶均来自大肠杆菌，B正确；hr和h＋r＋的两种T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，大肠杆菌裂解后可得到hr、hr＋、h＋r和h＋r＋4种子代噬菌体，说明两种噬菌体的DNA在大肠杆菌内可能发生了基因重组，C正确；hr和h＋r＋的两种T2噬菌体同时侵染未被标记的大肠杆菌，大肠杆菌裂解后分离得到hr、hr＋、h＋r和h＋r＋4种子代噬菌体，由于不属于有性生殖，并且两种噬菌体的数量未知，交换的比例未知等，其比例不一定为1∶1∶1∶1，D错误。14．如图为T2噬菌体感染大肠杆菌后，大肠杆菌内放射性RNA与T2噬菌体DNA及大肠杆菌DNA的杂交结果。下列叙述错误的是()A．可在培养基中加入3H尿嘧啶用以标记RNAB．参与分子杂交的放射性RNA为相应DNA的转录产物C．第0min时，与DNA杂交的RNA来自T2噬菌体及大肠杆菌的转录D．随着感染时间增加，噬菌体DNA的转录增加，细菌基因活动受到抑制解析：选C尿嘧啶是RNA特有的碱基，可以用3H尿嘧啶标记RNA，A正确；RNA能与DNA杂交，那RNA一定为相应DNA的转录产物，B正确；在第0min时，大肠杆菌还没有感染T2噬菌体，所以在大肠杆菌体内不存在T2噬菌体的DNA，其也不会转录，C错误；从图中可以看出，随着感染时间增加和T2噬菌体DNA杂交的放射性RNA所占百分比越来越高，说明噬菌体DNA的转录增加，而和大肠杆菌DNA杂交的放射性RNA所占百分比越来越低，说明其转录受到抑制，D正确。15．某研究小组在南极冰层中发现一种全新的病毒，为探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA，做了如下实验。回答下列问题：(1)材料用具：该病毒核酸提取物，DNA酶，RNA酶，