检测案19遗传物质的经典探究实验

检测案19遗传物质的经典探究实验(分值：55分)授课提示：对应课后定时检测案62页基础巩固练1～6题，每题2分。1．(2026·山东济宁模拟卷)肺炎链球菌的转化实验中，使R型细菌转化为S型细菌的转化因子是()A．荚膜多糖B．蛋白质C．R型细菌的DNAD．S型细菌的DNA解析：肺炎链球菌的转化实验中，使R型细菌转化为S型细菌的转化因子是S型细菌的DNA。答案：D2．(2026·安徽安庆联考卷)为了探究T2噬菌体的遗传物质，用放射性同位素标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，经保温培养、搅拌离心后，检测其放射性。预计上清液中没有放射性，但结果却出现了放射性，则标记的元素及误差原因是()A．P培养时间过长B．S培养时间过长C．P搅拌不够充分D．S搅拌不够充分解析：由题干信息“预计上清液中没有放射性”，上清液应为噬菌体的蛋白质外壳，说明是32P标记了噬菌体的DNA。上清液出现了放射性，可能是因为培养时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液，从而使上清液中出现放射性。答案：A3．赫尔希和蔡斯用噬菌体侵染大肠杆菌，离心后，甲组上清液放射性低，沉淀物放射性高；乙组刚好相反。下列说法正确的是()A．甲组的噬菌体是用35S标记其蛋白质B．乙组的噬菌体是用32P标记其蛋白质C．甲组产生的子代噬菌体均含有放射性D．乙组产生的子代噬菌体均不含放射性解析：甲组上清液放射性低，沉淀物放射性高，说明甲组标记的是噬菌体的DNA，乙组刚好相反，说明乙组标记的是噬菌体的蛋白质，A、B错误；根据T2噬菌体侵染细菌的过程可知，只有DNA进入细菌体内，蛋白质没有侵入，因此乙组产生的子代噬菌体均不含放射性，而甲组产生的子代噬菌体只有少数含有放射性，C错误，D正确。答案：D4．T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，下列哪一项不会发生()A．新的噬菌体DNA合成B．新的噬菌体蛋白质外壳合成C．噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNAD．合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合解析：T2噬菌体侵染大肠杆菌后，其DNA会在大肠杆菌体内复制，合成新的噬菌体DNA，A正确；T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，只有DNA进入大肠杆菌，T2噬菌体会用自身的DNA和大肠杆菌的氨基酸等来合成新的噬菌体蛋白质外壳，B正确；噬菌体在大肠杆菌RNA聚合酶作用下转录出RNA，C错误；T2噬菌体的DNA进入细菌，以噬菌体的DNA为模板，利用大肠杆菌提供的原料合成噬菌体的DNA，然后通过转录，合成mRNA与核糖体结合，通过翻译合成噬菌体的蛋白质外壳，因此侵染过程中会发生合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合，D正确。答案：C5．(2026·福建厦门模拟卷)烟草花叶病毒有S型和R型两种株系，研究人员进行了如下实验。第①组：S型株系侵染烟草→烟草出现Ⅰ型病斑第②组：R型株系侵染烟草→烟草出现Ⅱ型病斑第③组：R型株系蛋白质和S型株系RNA构建的重组病毒侵染烟草→烟草出现Ⅰ型病斑第④组：S型株系蛋白质和R型株系RNA构建的重组病毒侵染烟草→烟草出现Ⅱ型病斑根据实验结果分析，下列叙述错误的是()A．S型病毒和R型病毒可寄生在烟草细胞内B．S型病毒和R型病毒所携带的遗传信息不完全相同C．S型病毒和R型病毒的遗传物质为RNAD．第③④组中的子代病毒全为重组病毒解析：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，S型病毒和R型病毒可寄生在烟草细胞内，A、C正确；S型病毒和R型病毒RNA上碱基的排列顺序不同，所携带的遗传信息不完全相同，B正确；用S(R)型株系蛋白质和R(S)型株系RNA构建的重组病毒侵染烟草，起遗传效应的是R(S)型株系的RNA，烟草应出现Ⅱ(Ⅰ)型病斑，且从烟草细胞中分离的子代病毒为R(S)型株系，D错误。答案：D6．(2026·山东潍坊模拟卷)下列关于生物遗传物质的叙述中，哪一项是正确的()A．细胞生物的遗传物质是DNA，非细胞生物的遗传物质是RNAB．真核生物的遗传物质是DNA，原核生物的遗传物质是RNAC．T2噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是主要的遗传物质D．自然界中以DNA为遗传物质的生物类型较多解析：细胞生物包括真核生物和原核生物，遗传物质都是DNA，非细胞生物病毒的遗传物质是DNA或RNA，A、B错误；T2噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质，C错误；自然界中以DNA为遗传物质的生物类型较多，所以DNA是主要的遗传物质，D正确。答案：D提能强化练7～11题，每题3分。7．S型肺炎链球菌的荚膜表面具有多种抗原类型(如Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型等)，不同的抗原类型之间不能通过突变而发生转换；在特殊条件下离体培养SⅡ型肺炎链球菌可从中分离出RⅡ型菌。格里菲思将加热杀死的SⅢ型菌与RⅡ型菌混合后同时注入小鼠体内，小鼠患病死亡，并从患病死亡小鼠体内获得具有活性的SⅢ型菌；而单独注射加热杀死的SⅢ型菌，小鼠未死亡。此实验结果能支持的假设是()A．SⅢ型菌经突变形成了耐高温型菌B．SⅢ型菌是由RⅡ型菌突变形成的C．RⅡ型菌经过转化形成了SⅢ型菌D．加热后SⅢ型菌可能未被完全杀死解析：加热杀死的SⅢ型菌与RⅡ型菌混合后同时注入小鼠体内，小鼠患病死亡，并从患病死亡小鼠体内获得具有活性的SⅢ型菌；而单独注射加热杀死的SⅢ型菌小鼠未死亡，说明RⅡ型菌经过转化形成了SⅢ型菌。答案：C8．M13噬菌体是一种丝状噬菌体，内有一个环状单链DNA分子，只侵染某些特定的大肠杆菌。研究人员用M13噬菌体进行“噬菌体侵染细菌的实验”，实验①②③分别用35S、32P和3H标记M13噬菌体，然后用被标记的M13噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，所得放射性情况如图。下列有关叙述正确的是()A．实验①②中改用18O分别标记M13噬菌体，实验结果与③相同B．实验过程中搅拌的目的是加速大肠杆菌裂解释放子代噬菌体C．实验③可说明M13噬菌体的遗传物质是DNA，而不是蛋白质D．用3H标记M13噬菌体时，若搅拌不充分则沉淀物放射性升高解析：18O是稳定性同位素，不具有放射性，上清液和沉淀物中都不会检测到放射性，A错误；搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与大肠杆菌分离，便于在离心后区分放射性的分布位置，B错误；3H同时标记M13噬菌体的DNA和蛋白质，不能单独观察DNA和蛋白质的作用，因此，实验③的结果不能说明M13噬菌体的遗传物质是DNA，而不是蛋白质，C错误；3H标记时(同时标记DNA和蛋白质)，若搅拌不充分会使更多标记物质留在沉淀物中，沉淀物放射性升高，D正确。答案：D9．(2026·东北师大附中质检卷)(不定项)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，以下叙述正确的是()A．可以用32P对噬菌体的DNA进行标记B．T2噬菌体复制的模板、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：DNA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噬菌体复制的模板来自亲代噬菌体，原料和酶均来自大肠杆菌，B错误；基因型为hr和h＋r＋的两种T2噬菌体同时侵染大肠杆菌后可得到基因型为hr、hr＋、h＋r和h＋r＋的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；由于不属于有性生殖，并且两种噬菌体的交换比例未知等，4种子代噬菌体的比例无法确定，D错误。答案：AC10．(不定项)为研究某裂解性噬菌体对耐药性肺炎克雷伯氏菌引起的小鼠肺炎的治疗效果，研究人员分别用等体积的缓冲液、感染复数依次为0.1、1.0、10.0的噬菌体与等量的肺炎克雷伯氏菌悬液混合培养(感染复数指侵染时噬菌体与细菌个数之比，感染复数越高，细菌裂解越快)，定时测定各组的细菌数量，结果如图所示。下列叙述正确的是()A．该研究所用裂解性噬菌体不可能是T2噬菌体B．a组是缓冲液组，b组是感染复数为0.1的噬菌体组C．用感染复数相对较高的噬菌体治疗小鼠肺炎会更有效D．b组噬菌体与细菌混合约4h后，被感染细菌开始裂解解析：T2噬菌体专一性侵染大肠杆菌，不侵染耐药性肺炎克雷伯氏菌，A正确；a组细菌数量不下降，对应缓冲液组，b组细菌数量减少最晚，对应感染复数为0.1的噬菌体组，B正确；用感染复数相对较高的噬菌体治疗小鼠肺炎，可使细菌迅速裂解，数量快速下降，效果会更好，C正确；b组噬菌体与细菌混合约4h时，细菌数量达到最大值，此时细菌增殖速率等于裂解速率，在此之前被感染的细菌即开始裂解，D错误。答案：ABC11．(不定项)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的转录减弱，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，而细菌基因活动受到抑制，D错误。答案：CD大题冲关练12.(12分)(2026·海南海口模拟卷)如图是赫尔希和蔡斯研究遗传物质实验中的物质示意图及实验过程图，请回答下列问题。(1)图中用35S标记噬菌体的蛋白质外壳，标记元素所在部位是图乙中的____________。如果用32P标记噬菌体的DNA，标记元素所在部位是图甲中的____________。(2)赫尔希和蔡斯选用噬菌体作为实验材料，其原因之一是噬菌体只由____________________组成。(3)实验中采用搅拌和离心等手段，目的分别是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)仅有图丙的实验过程，________________(填“能”或“不能”)说明蛋白质不是遗传物质，原因是________________________________________________________________________。解析：(1)32P标记的是①(磷酸基团)，⑤不含S，有些R基含S，故35S标记的是④R基。(2)噬菌体侵染细菌的实验思路是单独观察生物体内每一种化学成分的作用，而噬菌体只由蛋白质外壳和DNA组成，这是它被选为实验材料的原因之一。(3)实验过程中采用了搅拌和离心等手段，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离；离心的目的是在上清液中析出重量较轻的噬菌体，沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌，以便观察放射性存在的部位。(4)图丙实验中蛋白质外壳没有进入细菌体内，不能说明噬菌体的蛋白质不是遗传物质。答案：(1)④①(2)蛋白质外壳和DNA(3)搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离；离心的目的是在上清液中析出重量较轻的噬菌体，沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌(4)不能蛋白质外壳没有进入细菌体内13．(16分)关于DNA是遗传物质的推测，科学家们找到了很多直接或者间接的证据，并解决了很多技术难题，提出了科学的模型。请回答下列问题：(1)格里菲思的肺炎链球菌转化实验中，将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从死亡的小鼠体内可以分离得到的细菌为__________________(填“R型”“S型”或“R型和S型”)。(2)艾弗里完成离体转化实验后，有学者认为“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”。利用S型肺炎链球菌中存在的能抗青霉素的突变型(这种对青霉素的抗性不是荚膜产生的)，有人设计了以下实验推翻该假说：R型细菌＋抗青霉素的S型细菌的DNA＋青霉素，该实验的结果及结论为________________________________________________________________________。(3)某种感染动物细胞的病毒M主要由核酸和蛋白质组成。为探究病毒M的遗传物质是DNA还是RNA，某研究小组展开了相关实验，如下所示。请回答下列问题：材料用具：该病毒核酸提取物、DNA酶、RNA酶、小白鼠、生理盐水及注射器等。Ⅰ.实验步骤：①取健康且生长状况基本一致的小白鼠若干，随机均分成四组，编号分别为A、B、C、D。②将配制的溶液分别注