第17讲 DNA是主要的遗传物质.docx

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第17讲DNA是主要的遗传物质

第六单元　遗传的分子基础

第17讲　DNA是主要的遗传物质

（限时:

40分钟）

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知识点

题号及难易度

1.肺炎双球菌转化实验

1,2,3,4（中）,12（中）

2.噬菌体侵染细菌实验

5,6（中）,7（中）,8（中）,9（中）,13（中）

3.烟草花叶病毒侵染实验

10,14（中）

4.生物遗传物质的判断

11

1.（2016黑龙江哈师大附中期中）格里菲思进行了肺炎双球菌转化实验,下列哪一项不是格里菲思实验的意义（　B　）

A.提出了“转化因子”的概念

B.证实了DNA是遗传物质

C.奠定了艾弗里实验的基础

D.开辟了用微生物研究遗传学的新途径

解析:

格里菲斯的体内转化实验提出了S型细菌有某种转化因子可以使R型菌转化为S型菌。

没有证实DNA是遗传物质。

给艾弗里的体外转化实验奠定了基础。

因为应用了肺炎双球菌,开辟了用微生物研究遗传学的新途径。

2.（2016安徽安庆月考）格里菲思和艾弗里的肺炎双球菌转化实验证实了（　B　）

①DNA是遗传物质　②RNA是遗传物质　③DNA是主要的遗传物质　④蛋白质不是遗传物质　⑤糖类不是遗传物质

A.②④⑤B.①④⑤C.②③⑤D.③④⑤

解析:

格里菲思肺炎双球菌体内转化实验证明加热杀死的S型菌中具有转化因子,艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验通过向R型菌培养基中分别加入S型菌的DNA、糖类、蛋白质和DNA+DNA酶,证明了DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质,糖类不是遗传物质。

3.利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验。

各组肺炎双球菌先进行图示处理,再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。

下列说法不正确的是（　D　）

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型两种肺炎双球菌

C.F组产生的S型细菌可能是基因重组的结果

D.能导致小鼠死亡的是A、B、C、D四组

解析:

从图示实验过程看出,通过E、F对照,能说明转化因子是DNA而不是蛋白质,F组加入了S型细菌的DNA,可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌,而出现的S型细菌可能是基因重组的结果。

A组经煮沸、D组为R型细菌,均不能导致小鼠死亡,D错误。

4.（2016河南郑州月考）S型肺炎双球菌菌株是人类肺炎和小鼠败血症的病原体,而R型肺炎球菌菌株却无致病性。

下列有关叙述正确的是（　C　）

A.肺炎双球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质

B.S型肺炎双球菌与R型肺炎双球菌致病性的差异是由于细胞分化的结果

C.S型肺炎双球菌再次进入人体后可刺激记忆B细胞中某些基因的表达

D.S型肺炎双球菌的DNA用相关的酶水解后,仍然能使R型肺炎双球菌发生转化

解析:

肺炎双球菌是原核生物,能进行独立代谢,在自身核糖体上合成蛋白质;两种肺炎双球菌致病性不同是因为遗传物质DNA的不同;S型肺炎双球菌再次进入人体后刺激记忆B细胞增殖分化为浆细胞和记忆B细胞,有基因的选择性表达;转化的实质是S型肺炎双球菌的DNA整合到R型肺炎双球菌的DNA上并表达,当S型肺炎双球菌的DNA被水解后,不能够指导蛋白质合成,从而不能使R型肺炎双球菌发生

转化。

5.（2016黑龙江哈师大附中期中）下列有关“噬菌体侵染细菌实验”的叙述,正确的是（　B　）

A.分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体

B.用32P标记噬菌体的侵染实验中,上清液存在少量放射性可能是保温时间太长

C.32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质

D.用噬菌体侵染3H标记的细菌,离心后检测到放射性主要分布在上清液中

解析:

噬菌体是病毒,培养必须使用细菌（活的）;上清液中含有少量的32P可能是噬菌体没有侵染进去,也可能是保温时间太长细菌裂解了使上清液中的32P放射性偏高;32P标记的是DNA,35S标记的是蛋白质,该实验只证明了DNA是遗传物质,没有证明蛋白质不是遗传物质;如果用3H标记细菌,则放射性主要分布在沉淀物中,或上清液和沉淀物中均有。

6.（2015江苏苏北四市一模）赫尔希和蔡斯用32P标记的T2噬菌体与无32P标记的大肠杆菌混合培养,一段时间后经搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。

下列叙述正确的是（　C　）

A.用含32P的培养基培养T2噬菌体可获得被32P标记的T2噬菌体

B.搅拌的目的是使噬菌体的蛋白质外壳与噬菌体的DNA分开

C.如果离心前保温时间过长,会导致上清液中的放射性升高

D.该实验结果说明DNA是主要遗传物质而蛋白质不是遗传物质

解析:

T2噬菌体是一种DNA病毒,只有在活细胞中才能繁殖,不能用培养基直接培养;搅拌的目的是使噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌分开;离心前保温时间过长,部分细菌裂解释放出子代噬菌体,会导致上清液中的放射性升高;该实验结果说明DNA是遗传物质,不能证明DNA是主要遗传物质,也不能证明蛋白质不是遗传物质。

7.下列有关35S标记噬菌体侵染无标记细菌实验的叙述中,正确的是（　B　）

A.所使用的噬菌体是接种在含35S的培养基中培养出来的

B.35S主要集中在上清液中,沉淀物中也不排除有少量的放射性

C.采用搅拌和离心手段,是为了把蛋白质和DNA分开,再分别检测其放射性

D.新形成的噬菌体中没有检测到35S,说明蛋白质不是遗传物质

解析:

噬菌体是寄生在细菌体内生活的,所以要形成35S标记噬菌体应将噬菌体在含35S的细菌中培养;35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,而外壳没有进入细菌体内,采用搅拌和离心手段就是把噬菌体的外壳与细菌分开,但也有少量的还来不及分开,因此沉淀物中也会有少量放射性。

因噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌体内,蛋白质是否能作为遗传物质不能确定,该实验只能说明DNA是遗传物质。

8.（2015黑龙江双鸭山期末）艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验是关于探究遗传物质的经典实验,下列叙述正确的是（　B　）

A.两个实验均采用了对照实验和同位素标记的方法

B.两者的关键设计思路都是把DNA与蛋白质区分开,研究各自的效应

C.赫尔希与蔡斯对同一组噬菌体的蛋白质和DNA分别采用35S和32P标记

D.噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是主要的遗传物质

解析:

只有噬菌体侵染细菌实验采用了同位素示踪技术,艾弗里肺炎双球菌转化实验运用了相互对照;两个实验的设计思路相同,都是设法把DNA与蛋白质分开,研究它们各自的效应;赫尔希与蔡斯对两组噬菌体的蛋白质和DNA分别采用35S和32P标记;噬菌体侵染细菌实验证明DNA是遗传物质,DNA是主要的遗传物质是指生物界绝大多数生物的遗传物质是DNA。

9.（2015北京朝阳区期末）下图甲是将加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化,图乙是利用同位素标记技术完成噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。

下列相关叙述中,不正确的是（　D　）

A.图甲中ab对应的时间段内,小鼠体内还没形成大量的抗R型细菌的抗体

B.图甲中,后期出现的大量S型细菌是由R型细菌转化并增殖而来

C.图乙沉淀物中新形成的子代噬菌体完全没有放射性

D.图乙中若用32P标记亲代噬菌体,裂解后子代噬菌体中大部分具有放射性

解析:

ab段R型细菌增殖,是因为小鼠体内B细胞分化为浆细胞,产生抗体需要时间;后期S型细菌的数量增加,是因为S型细菌的DNA将R型活细菌转化为S型细菌;图乙中噬菌体被标记的成分是蛋白质,蛋白质不能进入细菌,所以新形成的子代噬菌体完全没有放射性;若用32P标记亲代噬菌体,根据DNA的半保留复制特点,裂解后的子代噬菌体少部分具有放射性。

10.下图是对某种高等植物的病原体的遗传过程实验,实验表明这种病原体（　A　）

A.寄生于细胞内,通过RNA遗传

B.寄生于细胞之间,通过蛋白质遗传

C.寄生于细胞内,通过蛋白质遗传

D.寄生于细胞之间,通过RNA遗传

解析:

由图中病原体组成和结构可判断这是一种RNA病毒,寄生于植物细胞内;通过RNA和蛋白质外壳侵染正常叶片后的结果可证明RNA能承担遗传任务,是遗传物质。

11.（2016山东青岛检测）下列关于生物的遗传物质的叙述中,不正确的是（　D　）

A.某一生物体内的遗传物质只能是DNA或RNA

B.除部分病毒外,生物的遗传物质都是DNA

C.绝大多数生物的遗传物质是DNA

D.生物细胞中DNA较多,所以DNA是主要的遗传物质

解析:

DNA是主要的遗传物质,是指大多数生物的遗传物质是DNA。

原核生物、真核生物和DNA病毒的遗传物质都是DNA,只有RNA病毒的遗传物质才是RNA。

12.（2015河南十校联考）20世纪70年代,科学家利用小鼠进行了一系列体内转化实验,如图1所示。

感受态R型细菌与S型细菌之间的转化过程如图2所示,请回答下列有关问题:

（1）青霉素是一种常用的广谱抗菌素,通过抑制细菌细胞壁的合成起杀菌作用,无青霉素抗性的细菌与青霉素接触,易死亡的原因最可能是　。

（2）在实验4死亡的小鼠中能够分离出　　　　型细菌。

（3）除了用显微镜观察细菌有无荚膜或在固体培养基中培养,以观察菌落特征外,据图1可知,你还可以通过怎样的方法来区分R型和S型细菌?

　。

（4）图2中步骤　　　　是将S型细菌加热杀死的过程;S型细菌的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　　　　酶的作用下分解,另一条链与感受态特异蛋白结合进入R型细菌细胞内;C细胞经DNA复制和细胞分裂后,产生大量的S型细菌导致小鼠患败血症死亡,S型细菌的致病性与紧贴在细胞壁外侧的　　　　（一种结构）有关,细菌此结构的有无受　　　　控制。

（5）科学家证实生物界基因表达的基本机制是相同的。

性状的表达需经过　　　　和　　　　过程。

解析:

（1）依题意可知,青霉素通过抑制细菌细胞壁的合成起杀菌作用,用青霉素处理,无青霉素抗性的细菌所产生的子代细菌因缺乏细胞壁的保护,导致细胞吸水过多,引起细胞膜过度膨胀发生破裂而死亡。

（2）在实验4中,S型细菌含有的转化因子能使部分R型细菌转化为S型细菌致使小鼠死亡,故在实验4中,死亡的小鼠中能够分离出S型细菌和R型细菌。

（3）除了用显微镜观察细菌有无荚膜或在固体培养基中培养,以观察菌落特征外,还可以用注射法,通过观察小鼠的生活情况来区分R型和S型细菌。

（4）分析图2可知,步骤①是将S型细菌加热杀死的过程;DNA水解酶能催化DNA水解;R型细菌的外表面没有荚膜,没有致病性,而S型细菌的外表面有荚膜,有致病性,所以S型细菌的致病性与紧贴在细胞壁外侧的荚膜有关;基因控制生物的性状,所以细菌荚膜结构的有无,受DNA（或控制荚膜合成的基因）控制。

（5）性状的表达过程即为基因指导蛋白质的合成过程,该过程包括转录和翻译两个阶段。

答案:

（1）细菌细胞吸水过多,细胞膜过度膨胀发生破裂

（2）S型和R

（3）用注射法,通过观察小鼠的生活情况来区分

（4）①　核酸（或DNA）水解　荚膜　DNA（或控制荚膜合成的基因）

（5）转录　翻译

13.下图为课堂上某小组用模型模拟的噬菌体侵染细菌实验的过程。

请回答:

（1）正确的侵染过程是（用字母和箭头表示）　。

（2）DNA复制发生在图中　　　　→　　　　过程之间,原料是　　　　　　　　　,由　　　　提供。

（3）以32P标记组为例,搅拌离心发生在图中　　　　→　　　　过程,如果在f之后搅拌离心,可能发生的不正常现象是　。

（4）以35S标记组为例,如果搅拌不充分,可能造成的结果是

　。

解析:

（1）病毒吸附（d）→将DNA注入（e）→DNA在寄主细胞内已复制（b）→组装（f）→释放（c）→a。

（2）复制发生在图e→b之间。

（3）搅拌离心是将蛋白质外壳与细菌分开,在e与f之间。

（4）35S标记组,若搅拌不充分可能出现上清液和沉淀物都出现较强放射性。

答案:

（1）（a→）d→e→b→f→c→a

（2）e　b　4种脱氧核糖核苷酸　细菌

（3）e　f　上清液中具有较强的放射性

（4）上清液和沉淀物都出现较强的放射性

14.（2016山东淄博月考）研究发现少数病毒（如烟草花叶病毒,简称TMV）体内仅有蛋白质和RNA两种化学成分,这类生物性状（如TMV能感染正常的烟草叶片,使之出现相应的病斑）的遗传是受蛋白质控制还是受RNA控制?

请设计实验探究TMV的遗传

物质。

实验原理:

（1）利用水—苯酚溶液可以将TMV分离,获得TMV的蛋白质和RNA。

（2）TMV能感染正常烟草使之出现相应的病斑。

（3）遗传物质能使生物性状保持相对稳定。

实验材料:

烟草花叶病毒、正常生长的烟草、水—苯酚溶液、试管、玻璃棒等必需的实验仪器。

主要实验步骤:

（1）利用水—苯酚溶液分离TMV,获得纯净的TMV的蛋白质和RNA。

（2）取正常生长的烟草植株,选取 

　。

（3）分别用完整的　　　　　、　　　　　、　　　　　感染A、B、C三叶片。

（4）正常培养烟草植株,并注意观察　　　　　　　　　。

实验结果预测及结论:

（1） 

　, 

说明TMV中蛋白质是遗传物质。

（2） 

　, 

说明TMV中RNA是遗传物质。

解析:

根据实验要探究的问题及实验原理,可以确定本实验设计的主要思路是首先将烟草花叶病毒进行分离,获得病毒蛋白质和RNA,再分别探究它们是否在遗传中起作用。

根据题干信息“TMV能感染正常的烟草叶片,使之出现相应的病斑”,可以确定本实验的实验指标是能否使正常烟草感染,出现相应病斑。

同时作为遗传物质,还应能使生物性状,如病毒的感染性在传种接代中保持连续和稳定。

答案:

主要实验步骤:

（2）生长状态基本相同的三片叶片,编号为A、B、C

（3）TMV　TMV的蛋白质　TMV的RNA

（4）相应叶片的表现症状

实验结果预测及结论:

（1）若A、B叶出现病斑,C叶正常,并且用B病斑组织感染正常的烟草叶片,也能出现相同病斑

（2）若A、C叶片出现病斑,B叶正常,并且用C病斑组织感染正常的烟草叶片,也能出现相同病斑