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第六单元

遗传的物质基础第16讲

DNA是主要的遗传物质

概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段,有些病毒的基因在RNA分子上。目录CONTENTS02考点二01考点一03考点三04课时作业1.(2024·甘肃,5)科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成。关于证明蛋白质和核酸哪一种是遗传物质的系列实验,下列叙述正确的是(

)A.肺炎链球菌体内转化实验中,加热致死的S型菌株的DNA分子在小鼠体内可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性B.肺炎链球菌体外转化实验中,利用自变量控制的“加法原理”,将“S型菌DNA+DNA酶”加入R型活菌的培养基中,结果证明DNA是转化因子C.噬菌体侵染实验中,用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA,发现其DNA进入宿主细胞后,利用自身原料和酶完成自我复制D.烟草花叶病毒实验中,以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染,结果发现自变量RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状解析:肺炎链球菌体内转化实验中,加热致死的S型菌的DNA分子可使R型活菌转化为S型菌,细菌的种类发生改变,而不是使R型菌从无致病性转化为有致病性,A错误;肺炎链球菌体外转化实验中,控制自变量的方法为“减法原理”,B错误;噬菌体侵染实验中,分别用35S和32P标记噬菌体的蛋白质和DNA,噬菌体的DNA进入细菌后,利用细菌的原料和酶完成自我复制,C错误;烟草花叶病毒实验中,从烟草花叶病毒中提取的蛋白质不能使烟草感染病毒,而从这些病毒中提取的RNA可使烟草感染病毒,D正确。2.(2022·海南,13)某团队从下表①~④实验组中选择两组,模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实验,验证DNA是遗传物质。结果显示:第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中,第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中。该团队选择的第一、二组实验分别是(

)A.①和④B.②和③C.②和④ D.④和③

材料及标记实验组T2噬菌体大肠杆菌①未标记15N标记②32P标记35S标记③3H标记未标记④35S标记未标记解析:T2噬菌体侵染大肠杆菌时仅将DNA注入大肠杆菌,蛋白质外壳仍留在细胞外,沉淀物为含有T2噬菌体DNA的大肠杆菌,故②组的放射性物质主要分布在沉淀物中、③组的上清液和沉淀物中均有放射性物质、④组的放射性物质主要分布在上清液中;15N为稳定同位素,①组中检测不到放射性。故第一、二组实验分别是②和④,C正确。

材料及标记实验组T2噬菌体大肠杆菌①未标记15N标记②32P标记35S标记③3H标记未标记④35S标记未标记01考点一1.肺炎链球菌的类型R型菌无多糖类荚膜粗糙无毒S型菌有多糖类荚膜光滑有毒2.转化实验(1)格里菲思的体内转化实验死亡不死亡R型活细菌R型活细菌无致病性,S型活细菌有致病性被加热致死的S型细菌无致病性

R型活细菌可转化为S型活细菌转化因子死亡(2)艾弗里的体外转化实验—减法原理①R型细菌+S型细菌的细胞提取物→R型细菌、S型细菌。②R型细菌+S型细菌的细胞提取物+蛋白酶→R型细菌、S型细菌。③R型细菌+S型细菌的细胞提取物+RNA酶→R型细菌、S型细菌。④R型细菌+S型细菌的细胞提取物+酯酶→R型细菌、S型细菌。⑤R型细菌+S型细菌的细胞提取物+DNA酶→R型细菌。进一步分析S型细菌细胞提取物的理化特性,其特性都与_______的极为相似。结论:_______是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。DNADNA[例1]

(2021·全国乙卷改编)在格里菲思所做的肺炎链球菌转化实验中,无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内,从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验,结合现有生物学知识所做的下列推测中,不合理的是(

)A.与R型菌相比,S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关B.S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成C.加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响D.将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合,可以得到S型菌解析:DNA酶可以将DNA分解,所以S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合,不能得到S型菌。[例2]在肺炎链球菌转化实验中,将加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合并注射到小鼠体内后,在小鼠体内S型和R型细菌含量变化情况如图所示。有关叙述错误的是(

)A.死亡小鼠体内存在S型和R型两种细菌B.S型和R型细菌在小鼠体内均可作为抗原物质C.曲线ab段下降是由于R型细菌被小鼠免疫系统大量消灭D.S型细菌的遗传物质是DNA,R型细菌的遗传物质则不是解析:由图中曲线可知,在死亡的小鼠体内存在着S型和R型两种细菌,A正确;S型和R型细菌都能引起小鼠发生免疫反应,所以在小鼠体内均可作为抗原物质,B正确;曲线ab段下降的原因是R型细菌被小鼠的免疫系统发现并消灭,C正确;有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA,所以S型细菌和R型细菌的遗传物质都是DNA,D错误。[例3]为研究R型肺炎链球菌转化为S型肺炎链球菌的转化物质是DNA还是蛋白质,进行了肺炎链球菌体外转化实验,其基本过程如图所示:下列叙述正确的是(

)A.甲组培养皿中只有S型菌落,推测加热不会破坏转化物质的活性B.乙组培养皿中有R型及S型菌落,推测转化物质是蛋白质C.丙组培养皿中只有R型菌落,推测转化物质是DNAD.该实验能证明肺炎链球菌的主要遗传物质是DNA解析:甲组中培养一段时间后可发现有极少的R型菌转化成了S型菌,因此甲组培养皿中不仅有S型菌落也有R型菌落,A错误;乙组培养皿中加入了蛋白酶,故在乙组的转化中已经排除了蛋白质的干扰,应当推测转化物质不是蛋白质,B错误;丙组培养皿中加入了DNA酶,DNA被分解后R型菌便不发生转化,故可推测是DNA参与了R型菌的转化,C正确;该实验只能证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA,无法证明还有其他的物质也可作遗传物质,D错误。[例4]

(2025·辽宁鞍山模拟)根据S型肺炎链球菌荚膜多糖的差异,将其分为SⅠ、SⅡ、SⅢ……等类型,不同类型的S型发生基因突变后失去荚膜,成为相应类型的R型(RⅠ、RⅡ、RⅢ)。S型的荚膜能阻止外源DNA进入细胞,R型只可回复突变为相应类型的S型。为探究S型菌的形成机制,科研人员将加热杀死的甲菌破碎后获得提取物,将冷却后的提取物加入至乙菌培养液中混合均匀,再接种到平板上,经培养后检测子代细菌的类型。下列相关叙述正确的是(

)A.该实验中的甲菌应为R型菌,乙菌应为S型菌B.肺炎链球菌的拟核DNA有2个游离的磷酸基团C.若甲菌为SⅢ,乙菌为RⅢ,子代细菌为SⅢ和RⅢ,则能排除基因突变的可能D.若甲菌为SⅢ,乙菌为RⅡ,子代细菌为SⅢ和RⅡ,则能说明S型菌是转化而来解析:实验目的是探究S型菌的形成机制,则R型菌为实验对象,S型菌的成分为自变量。因此甲菌应为S型菌,乙菌应为R型菌,A错误;肺炎链球菌的拟核DNA为环状,有0个游离的磷酸基团,B错误;若甲菌为SⅢ,乙菌为RⅢ,RⅢ经转化形成的S菌为SⅢ,RⅢ经回复突变形成的S菌也是SⅢ,平板上形成的子代细菌都为SⅢ和RⅢ,不能排除基因突变的可能,C错误;若甲菌为SⅢ,乙菌为RⅡ,RⅡ接受加热杀死的SⅢ的DNA,经转化得到SⅢ,平板上子代细菌为SⅢ和RⅡ,RⅡ经回复突变得到SⅡ,平板上子代细菌为SⅡ和RⅡ,所以若甲菌为SⅢ,乙菌为RⅡ,子代细菌为SⅢ和RⅡ,则能说明S型菌是转化而来,D正确。考点二021.实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌(1)T2噬菌体的结构及生活方式PS寄生(2)T2噬菌体的增殖大肠杆菌氨基酸大肠杆菌T2噬菌体2.实验方法:放射性同位素标记法。3.实验过程(1)标记噬菌体(2)标记的噬菌体侵染未被标记的细菌搅拌的目的:______________________________________。离心的目的:__________________________________________________________________________。4.实验结果分析(1)噬菌体侵染细菌时,其______进入细菌中,而_____________留在外面。(2)子代噬菌体的各种性状是通过亲代的_______遗传的。5.结论_____是噬菌体的遗传物质。是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离蛋白质外壳DNA

是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒,而沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌DNADNA6.放射性分析

沉淀物放射性较高的原因:搅拌不充分、离心不彻底。

上清液放射性较高的原因:(1)保温时间过短,部分噬菌体

没有侵染到大肠杆菌细胞内,经离心后分布于上清液中。(2)保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代,

经离心后分布于上清液中。[例1]某实验小组模拟“T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”。如图所示,实验操作正确的情况下,下列有关叙述中,正确的是(

)A.上清液和沉淀物放射性都很高B.子代T2噬菌体均会被35S标记C.大部分子代T2噬菌体被32P标记D.实验前需用含32P的培养液培养T2噬菌体解析:32P标记噬菌体的DNA,噬菌体侵染大肠杆菌时将含32P的DNA注入到大肠杆菌中,而蛋白质外壳留在外面,大肠杆菌中的T2噬菌体由于利用大肠杆菌中的原料合成蛋白质和DNA,由于大肠杆菌含有35S,所以子代噬菌体的蛋白质外壳均含35S,少部分子代噬菌体的DNA中含32P,因此在离心时,含有32P标记的噬菌体的大肠杆菌沉在底部,含35S的子代噬菌体的大肠杆菌也沉在底部,而蛋白质外壳留在上清液中,因此上清液放射性很低,沉淀物放射性很高,B正确,A、C错误;要想得到32P标记的噬菌体,需先用含32P的培养液培养大肠杆菌,再用32P标记的大肠杆菌培养噬菌体,D错误。[例2]如图序号①~⑦为某同学绘制的T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程示意图,其中①表示子代噬菌体,下列对T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的相关叙述,错误的是(

)A.图中T2噬菌体侵染大肠杆菌的时间顺序为④⑤②⑦⑥③①B.实验过程中充分搅拌的目的主要是加快图中⑦到⑥的过程C.通过该实验分析可知,DNA是大多数生物主要的遗传物质D.实验中若保温时间过长,则会导致上清液中①过多而影响实验结果解析:噬菌体侵染大肠杆菌的过程为吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放,据图可知,其所对应的时间顺序为④吸附→⑤注入→②合成→⑦⑥组装→③释放→①,A正确;搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体(外壳)与细菌分离,据图可知,该实验中充分搅拌的目的主要是加快图中⑦到⑥的过程,B正确;通过T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验可知,DNA是噬菌体的遗传物质,C错误;T2噬菌体侵染细菌的实验中,若保温时间过长,则会导致子代噬菌体释放,经离心后上清液中①过多,会影响实验结果,D正确。[例3]科学家在噬菌体侵染细菌实验中发现,在培养基中添加14C标记的尿嘧啶(14C—U),培养一段时间后,裂解细菌离心并分离出RNA和核糖体,分离出的RNA含有14C标记(14C—RNA)。把分离得到的14C—RNA分别与细菌DNA、噬菌体DNA杂交,发现其可与噬菌体的DNA结合形成DNA—RNA双链杂交分子,而不能与细菌的DNA结合。下列说法正确的是(

)A.培养基中的14C—U可以标记新合成的RNAB.该14C—RNA是以细菌DNA为模板合成的C.该14C—RNA能作为细菌蛋白质合成的模板D.该实验证明DNA是噬菌体的遗传物质解析:尿嘧啶(U)是组成RNA的特有碱基,培养基中的14C—U可以标记新合成的RNA,A正确;该14C—RNA可与噬菌体的DNA结合形成DNA—RNA双链杂交分子,不能与细菌的DNA结合,说明该14C—RNA是以噬菌体的DNA为模板合成的,B错误;该14C—RNA不能与细菌的DNA结合,说明该14C—RNA不是以细菌DNA为模板合成的,故不能作为细菌蛋白质合成的模板,C错误;该实验不能证明DNA是噬菌体的遗传物质,D错误。[例4]根据遗传物质的化学组成,可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常,一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记的方法,以体外培养的宿主细胞等为材料,设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出(1)实验思路;(2)预期实验结果及结论即可。(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组)答案:(1)实验思路甲组:将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组:将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。(2)预期实验结果及结论若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,即为RNA病毒;反之为DNA病毒。解析:根据病毒的遗传物质,将病毒分为DNA病毒和RNA病毒,此实验目的为确定该病毒的类型。所以我们需要分析DNA和RNA的区别,即DNA特有的碱基为胸腺嘧啶(T),RNA特有的碱基为尿嘧啶(U)。将含有放射性同位素标记的尿嘧啶(U)或胸腺嘧啶(T)的培养基分别标记为甲组、乙组,分别培养宿主细胞,之后分别接种新病毒,培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。若为RNA病毒,则甲组收集的病毒因增殖过程中利用了含放射性标记的尿嘧啶而具有放射性,乙组收集的病毒无放射性;若为DNA病毒,则乙组收集的病毒因增殖过程中利用了含放射性标记的胸腺嘧啶而具有放射性,甲组收集的病毒无放射性。考点三031.烟草花叶病毒感染烟草的实验(1)实验材料:烟草花叶病毒(RNA病毒)。(2)实验过程(3)结论:烟草花叶病毒的遗传物质是_______。RNA2.生物体内的核酸种类及遗传物质DNADNA是主要的遗传物质[例1]科学家从患烟草花叶病的烟草叶片中提取出烟草花叶病毒(只含有RNA和蛋白质外壳)后,将其组成物质分离提纯,进行相关实验(如图)。下列叙述错误的是(

)A.过程①将烟草花叶病毒的RNA和蛋白质分开B.过程②分别侵染烟草,其增殖过程与T2噬菌体不同C.植株A、B都患病,结果④为完整的子代烟草花叶病毒D.烟草叶细胞中子代病毒的各项特性是由RNA决定的解析:根据后续操作用烟草花叶病毒的蛋白质和RNA分别侵染烟草,因此,过程①是将烟草花叶病毒的RNA和蛋白质分开,A正确;植株A不患病,而植株B患病,结果③不能分离得到子代病毒,结果④可获得完整的子代病毒,C错误;烟草叶细胞中子代病毒的各项特性是由RNA决定的,从而证明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质,D正确。[例2]烟草花叶病毒(TMV)由蛋白质和RNA组成,用其RNA侵染正常烟草叶,叶片中可检测到TMV。TMV侵染会引发烟草细胞中基因N表达上调,介导烟草的抗病毒反应,在侵染位点处形成坏死斑。以下说法错误的是(

)A.TMV的遗传物质是RNAB.可用烟草研磨液培养TMVC.敲除基因N会降低烟草抗TMV能力D.坏死斑能限制TMV的进一步扩散解析:烟草花叶病毒(TMV)由蛋白质和RNA组成,用其RNA侵染正常烟草叶,叶片中可检测到TMV,因此TMV的遗传物质是RNA,A正确;不可用烟草研磨液培养TMV,因为TMV是病毒,必须要在活细胞中才能生存,B错误;TMV侵染会引发烟草细胞中基因N表达上调,介导烟草的抗病毒反应,在侵染位点处形成坏死斑,因此敲除基因N会降低烟草抗TMV能力,C正确;坏死斑能限制TMV的进一步扩散,防止整株烟草被感染,D正确。[例3]烟草花叶病毒(TMV)是一种单链RNA病毒,具有S和HR等多种株系。科研人员分别提取了S株系和HR株系的RNA和蛋白质,进行了如表所示的重组实验。下列相关叙述合理的是(

)重组实验过程子代病毒的类型第一组:S-RNA+HR-蛋白质→感染烟草S株系第二组:HR-RNA+S-蛋白质→感染烟草HR株系重组实验过程子代病毒的类型第一组:S-RNA+HR-蛋白质→感染烟草S株系第二组:HR-RNA+S-蛋白质→感染烟草HR株系A.可以通过培养基上不同的菌落特征鉴别TMV的不同株系B.将TMV的遗传物质与二苯胺水浴加热,溶液会变成蓝色C.根据实验结果可推测,TMV的RNA控制其蛋白质的合成D.该病毒在增殖时,催化其RNA合成的酶由宿主细胞的基因控制合成解析:病毒专营活细胞寄生,不能用培养基培养,A错误;DNA与二苯胺水浴加热,溶液才会变成蓝色,B错误;根据实验结果可推测,TMV的遗传物质是RNA,能控制其蛋白质的合成,C正确;该病毒在增殖时,催化其RNA合成的酶由病毒的基因控制合成,D错误。重组实验过程子代病毒的类型第一组:S-RNA+HR-蛋白质→感染烟草S株系第二组:HR-RNA+S-蛋白质→感染烟草HR株系[例4]感染烟草花叶病毒(TMV,RNA病毒)的烟草叶片会发生超敏反应。在发生超敏反应时,细胞的程序性死亡可使感染区域及其周围形成病斑,该病斑只特异性地在TMV入侵的部位形成。以下分析错误的是(

)A.TMV在烟草细胞中复制增殖时需要烟草细胞提供原料、能量等B.TMV入侵使烟草细胞发生超敏反应,不利于烟草植株的生存C.TMV入侵使烟草细胞发生超敏反应而导致细胞死亡是由基因控制的D.超敏反应快速地诱导细胞死亡,可以防治或减少TMV的扩散解析:TMV在烟草细胞中复制增殖时将RNA注入烟草细胞,需要烟草细胞提供原料、能量等合成子代病毒,A正确;TMV入侵使烟草细胞发生超敏反应,发生超敏反应时,细胞的程序性死亡可使感染区域及其周围形成病斑,该病斑只特异性地在TMV入侵的部位形成,可减少病毒传播,有利于烟草植株的生存,B错误;细胞的程序性死亡即细胞凋亡,TMV入侵使烟草细胞发生超敏反应而导致细胞死亡是由基因控制的,C正确;超敏反应快速地诱导细胞死亡,使病毒不能及时传播,可以防治或减少TMV的扩散,D正确。课时作业04题号123456789101112难度★★★★★★★★★★★★对点格里菲思实验肺炎链球菌转化实验分析艾弗里实验艾弗里实验噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验烟草花叶病毒侵染烟草实验噬菌体侵染细菌实验肺炎链球菌转化实验拓展噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验、同位素标记烟草花叶病毒侵染烟草实验1.利用格里菲思实验所用的两种类型的肺炎链球菌进行相关转化实验。各组肺炎链球菌先进行如图所示处理,再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。下列说法错误的是(

)A.通过E、F对照,能说明转化因子是DNA而不是蛋白质B.F组可以分离出S型和R型两种肺炎链球菌C.F组产生的S型肺炎链球菌是基因重组的结果D.能导致小鼠死亡的是B、C、D、F四组解析:E组没有出现S型细菌,F组出现S型细菌,所以通过E、F对照,能说明转化因子是DNA而不是蛋白质,A正确;将加热致死的S型细菌的DNA与R型细菌混合,S型细菌的DNA能将部分R型细菌转化成S型细菌,所以F组可以分离出S型和R型两种肺炎链球菌,B正确;F组有S型菌生成,是因为S型菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA上,发生了基因重组,C正确;D组没有S型的活细菌,不会导致小鼠死亡,D错误。2.肺炎链球菌转化实验中,S型细菌的部分DNA片段进入R型细菌内,并整合到R型细菌的DNA分子中,使R型细菌转化成能合成荚膜多糖的S型细菌。下列叙述错误的是(

)A.上述转化过程在小鼠体内和体外均能发生B.上述R型细菌转化成S型细菌的变异属于基因重组C.S型细菌的DNA片段在R型细菌中表达的产物是多糖D.转化形成的S型细菌中DNA的嘌呤碱基所占比例不发生变化解析:根据肺炎链球菌体外转化实验和体内转化实验结果可知,上述转化过程在小鼠体内和体外均能发生,A正确;上述R型细菌转化成S型细菌的过程中发生了基因的重新组合,因此该过程中发生的变异属于基因重组,B正确;基因表达的产物是蛋白质,多糖不是蛋白质,不是基因表达的产物,C错误;转化形成的S型细菌中DNA的嘌呤碱基所占比例不发生变化,仍占50%,D正确。3.下图是艾弗里用两种肺炎链球菌进行的两组实验,实验1得到结果1,实验2得到结果2。下列叙述错误的是(

)A.结果1为培养基上长S型、R型细菌B.结果2为培养基上仅长R型细菌C.实验2自变量控制运用了“减法原理”D.该实验证明了DNA是主要的遗传物质解析:结果1中含有S型细菌的DNA,能使得R型细菌转化为S型细菌,因此结果1培养基上含有S型、R型细菌,A正确;结果2不含有S型细菌的DNA,而DNA为转化因子,则培养基上仅长R型细菌,B正确;实验2利用了酶解法去除S型细菌的DNA,采用了“减法原理”,C正确;该实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质,但不能得出DNA是主要的遗传物质,D错误。4.(2022·浙江高考)S型肺炎链球菌的某种“转化因子”可使R型菌转化为S型菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示。下列叙述正确的是(

)A.步骤①中,酶处理时间不宜过长,以免底物完全水解B.步骤②中,甲或乙的加入量不影响实验结果C.步骤④中,固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化D.步骤⑤中,通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果解析:步骤①中,酶处理时间要足够长,以使底物完全水解,A错误;步骤②中,甲或乙的加入量属于无关变量,应相同,否则会影响实验结果,B错误;步骤④中,液体培养基比固体培养基更有利于细菌转化,但不利于观察细胞形态,C错误;S型细菌有荚膜,菌落光滑,R型细菌无荚膜,菌落粗糙,步骤⑤中,通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态,判断是否出现S型细菌,D正确。5.赫尔希和蔡斯通过如下两组实验证实了DNA是遗传物质。实验一:用35S标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌;实验二:用32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌。下列关于该实验的叙述,正确的是(

)A.实验一中可用15N代替35S标记T2噬菌体的蛋白质外壳B.实验二中大肠杆菌转录出的RNA分子都带有32P标记C.实验一中细菌裂解释放的部分子代噬菌体含有放射性D.实验二中细菌裂解释放的部分子代噬菌体含有放射性解析:由于噬菌体的蛋白质外壳和DNA都含有N元素,因此实验一中不可用15N代替35S标记T2噬菌体的蛋白质外壳,且15N不含放射性,A错误;实验二中大肠杆菌没有被标记,因此其转录出的RNA分子都不带有32P标记,B错误;实验一中35S标记的为T2噬菌体的蛋白质外壳,侵染过程中不进入细菌,合成子代噬菌体的原料都来自细菌,而细菌没有被标记,因此细菌裂解释放的子代噬菌体都不含有放射性,C错误;实验二中32P标记T2噬菌体的DNA分子,侵染过程中DNA分子进入细菌,但由于DNA分子复制方式为半保留复制,部分子代噬菌体含有放射性,D正确。6.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%。在实验时间内,被侵染细菌的存活率接近100%。下列相关叙述不正确的是(

)A.离心后大肠杆菌主要分布在沉淀物中B.沉淀物的放射性来自噬菌体的DNAC.上清液具有放射性的原因是保温时间过长D.本结果尚不能说明噬菌体的遗传物质是DNA解析:由于大肠杆菌质量较大,离心后大肠杆菌主要分布在沉淀物中,A正确;由于32P标记的是噬菌体的DNA,所以沉淀物的放射性主要来自噬菌体的DNA,B正确;由于32P标记的是噬菌体的DNA,且在侵染时间内,被侵染细菌的存活率接近100%,所以上清液的放射性主要来自未完成入侵大肠杆菌的噬菌体的DNA,C错误;由于缺少对照组,所以本结果尚不能说明噬菌体的遗传物质是DNA,D正确。7.烟草花叶病毒(TMV)与车前草病毒(HRV)是两种RNA病毒,结构如图A、B所示,侵染叶片后的症状如图C、D所示。图中E进行的是两种病毒的重组,下列对叶片F的预测及相关叙述正确的是(

)A.这两种病毒和叶肉细胞在结构上的根本差异是病毒没有核膜包被的细胞核B.这两种病毒的遗传物质都是RNA,但是它们的脱氧核苷酸的排列顺序不同C.重组病毒E侵染叶片F后,叶片F表现出与叶片C一样的症状,说明蛋白质决定性状D.重组病毒E子代的特性由HRV的RNA决定,叶片F的患病症状与叶片D的相同解析:病毒与植物细胞最根本的区别是有无细胞结构,A错误;RNA的基本单位是核糖核苷酸,B错误;重组病毒E子代的特性由HRV的RNA决定,叶片F的患病症状与叶片D的相同,C错误,D正确。8.T2噬菌体是探索DNA是遗传物质的典型生物,T2噬菌体某些基因表达的部分过程如下图所示。下列说法正确的是(

)A.图中RNA聚合酶是在T2噬菌体内的核糖体上合成的B.①②来自同一个DNA分子,它们是相同的C.T2噬菌体侵染细菌时,用15N标记T2噬菌体,则在上清液和沉淀物中均不能检测到放射性D.T2噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是主要的遗传物质解析:T2噬菌体无细胞结构,题图中RNA聚合酶是在大肠杆菌的核糖体上合成的,A错误;分子①②是由不同的基因控制合成的,一般不同,B错误;T2噬菌体侵染细菌时,用15N标记T2噬菌体(DNA和蛋白质均被标记),因为15N是稳定同位素,不具有放射性,所以在上清液和沉淀物中均不能检测到放射性,C正确;T2噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质,D错误。9.如图为肺炎链球菌不同品系间的转化,在R型菌转化为S型菌的过程中,下列相关叙述正确的是(

)A.加热致死的S型菌中的细胞核中DNA降解为多个较短的DNA片段B.转化产生的S型菌中的capS由R型菌中的capR发生基因突变产生C.加入S型菌的DNA和R型活菌的培养基中,一段时间后只存在表面光滑的菌落D.S型菌表面具有多糖类荚膜,荚膜的形成受DNA(基因)控制解析:S型菌为原核生物,没有细胞核,A错误;转化产生的S型菌中的capS是发生基因重组产生的,B错误;加入S型菌的DNA和R型活菌的培养基中,一段时间后会看到表面光滑的菌落(S型菌)和表面粗糙的菌落(R型菌),C错误;基因控制生物的性状,S型菌表面具有多糖类荚膜,荚膜的形成受DNA(基因)控制,D正确。10.如图为T4噬菌体感染大肠杆菌后,大肠杆菌内放射性RNA与T4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T4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:尿嘧啶是RNA特有的碱基,因此可以用3H-尿嘧啶标记RNA,A正确;RNA是以DNA的一条链为模板通过转录合成的,因此参与分子杂交的放射性RNA为相应DNA的转录产物,B正确;在第0min时,T4噬菌体还没有感染大肠杆菌,大肠杆菌体内不存在T4噬菌体的DNA,因此与DNA杂交的RNA不可能来自T4噬菌体,C错误;题图显示随着感染时间增加,和T4噬菌体DNA杂交的放射性RNA所占百分比越来越高,而和大肠杆菌DNA杂交的放射性RNA所占百分比越来越低,说明噬菌体DNA的转录增加,而细菌基因转录受到抑制,D正确。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对噬菌体以及大肠杆菌成分做了如下标记。以下说法不正确的是(

)A.第二组实验中,子代噬菌体蛋白质外壳中存在的氧元素是18OB.第三组实验中,子代噬菌体的DNA中不一定含有14CC.第一组实验中,噬菌体DNA在细菌体内复制了三次,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100%、0D.第三组实验经过一段时间培养后离心,检测到放射性主要出现在沉淀物中第一组第二组第三组噬菌体成分用35S标记未标记用14C标记大肠杆菌成分用32P标记用18O标记未标记解析:第二组大肠杆菌成分用18O标记,子代噬菌体的蛋白质外壳的原料完全来自大肠杆菌,故子代噬菌体蛋白质外壳中存在的氧元素是18O,A正确;第三组实验中14C能标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA,由于DNA的半保留复制,子代部分噬菌体含有亲代DNA的一条链,所以子代噬菌体的DNA中不一定含有14C,B正确;第一组实验中噬菌体DNA在细菌体内复制了三次,子代噬菌体是以亲代噬菌体的DNA作模板链,大肠杆菌提供脱氧核苷酸为原料,合成子代噬菌体的DNA,第一组第二组第三组噬菌体成分用35S标记未标记用14C标记大肠杆菌成分用32P标记用18O标记未标记所以每一个子代噬菌体都含32P,35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,不会进入大肠杆菌体内,故子代噬菌体中都不含35S,C正确;第三组实验中14C既能标记噬菌体的DNA,也能标记噬菌体的蛋白质外壳,所以经过一段时间培养后离心,检测到放射性在上清液和沉淀物中都有,D

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