1、1课时检测(二十一) DNA 是主要的遗传物质一、选择题1人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程，下列叙述错误的是( )A孟德尔发现遗传因子但并未证实其化学本质B噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力C沃森和克里克首先利用显微镜观察到 DNA 双螺旋结构D烟草花叶病毒感染烟草实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是 RNA解析：选 C 孟德尔提出遗传因子，但并未证实其化学本质，A 正确。噬菌体侵染细菌实验运用同位素标记法，蛋白质和 DNA 比肺炎双球菌体外转化实验纯度更高，B 正确。沃森和克里克建立了 DNA 结构模型，并没有用显微镜观察到 DNA 双螺旋结构，C 错误。烟草花叶病毒为
2、 RNA 病毒，分别提取蛋白质外壳和 RNA 形成重组病毒，含有烟草花叶病毒 RNA的重组病毒会使烟草发病，证明烟草花叶病毒的遗传物质是 RNA，D 正确。2探索遗传物质的过程是漫长的，直到 20 世纪初期，人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的理由不包括( )A蛋白质比 DNA 具有更高的热稳定性，并且能够自我复制B蛋白质与生物的性状密切相关C蛋白质中氨基酸的不同排列组合可能贮存大量遗传信息D不同生物的蛋白质在结构上存在差异解析：选 A 蛋白质的热稳定性没有 DNA 高，且不能自我复制；作为遗传物质，要能控制生物的性状，而蛋白质与生物的性状密切相关；作为遗传物质要能储存大量的遗传
3、信息，而蛋白质中氨基酸的不同排列组合可能贮存大量遗传信息；不同生物的蛋白质在结构上存在差异，可能代表不同的遗传信息。3(2018济宁一模)下列关于肺炎双球菌的体内和体外转化实验以及 T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述，正确的是( )A三个实验的设计思路是一致的B三个实验都用到了同位素标记法C三个实验都不能得出蛋白质不是遗传物质的结论D三个实验所涉及生物的遗传物质都是 DNA解析：选 D 三个实验中，肺炎双球菌的体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的设计思路相同，A 错误；肺炎双球菌的体内和体外转化实验都没有用到放射性同位素标记法，B错误；肺炎双球菌的体外转化实验能得出蛋白质不是遗传物质的结论，C 错
4、误；三个实验所涉及生物有噬菌体、小鼠、细菌，它们的遗传物质都是 DNA，D 正确。4下列关于遗传物质的说法，错误的是( )2真核生物的遗传物质是 DNA 原核生物的遗传物质是 RNA 细胞核的遗传物质是DNA 细胞质的遗传物质是 RNA 甲型 H1N1 流感病毒的遗传物质是 DNA 或 RNAA BC D解析：选 C 真核生物和原核生物的遗传物质都是 DNA；细胞核和细胞质中的遗传物质都是 DNA；甲型 H1N1 流感病毒属于 RNA 病毒，遗传物质是 RNA。5(2018上海嘉定调研)治疗艾滋病(HIV 的遗传物质为 RNA)的药物 AZT 的分子构造与胸腺嘧啶脱氧核苷酸结构很相似。那么 A
5、ZT 抑制病毒繁殖的机制是( )A抑制艾滋病病毒 RNA 基因的转录B抑制艾滋病病毒 RNA 基因的逆转录合成 DNAC抑制艾滋病病毒蛋白质的翻译过程D抑制艾滋病病毒 RNA 基因的自我复制解析：选 B AZT 的分子构造与胸腺嘧啶脱氧核苷酸结构很相似，可以代替胸腺嘧啶脱氧核苷酸参与 DNA 合成的过程，形成无效的 DNA，因此抑制了艾滋病病毒 RNA 基因的逆转录合成 DNA。6禽流感是由禽流感病毒(一种不能进行逆转录的 RNA 病毒)引起的禽类急性传染病，该病毒也能感染人类。下列有关叙述正确的是( )A禽流感病毒遗传物质的基本组成单位是核糖核酸B禽流感病毒的衣壳蛋白在自身的核糖体内合成C家
6、禽和人类的被感染细胞表面可能具有相似的受体D被禽流感病毒感染的宿主细胞的裂解属于细胞坏死解析：选 C 根据题意，禽流感病毒的遗传物质是 RNA，其基本组成单位是核糖核苷酸，A 错误；病毒没有细胞结构，禽流感病毒的衣壳蛋白在宿主细胞内的核糖体上合成，B 错误；禽流感病毒既能感染禽类也能感染人类，家禽和人类的被感染细胞表面可能具有相似的受体，C 正确；被禽流感病毒感染的宿主细胞的裂解属于细胞凋亡，D 错误。7(2018郑州测试)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 型菌株却无致病性。下列有关叙述正确的是( )A肺炎双球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质BS 型细菌与 R 型细菌
7、致病性的差异是细胞分化的结果CS 型细菌再次进入人体后可刺激记忆 B 细胞中某些基因的表达DS 型细菌的 DNA 用相关的酶水解后，仍然能使 R 型细菌发生转化解析：选 C 肺炎双球菌利用自己细胞中的核糖体合成蛋白质；S 型细菌与 R 型细菌致病性的差异是由于遗传物质的不同；S 型细菌再次进入人体后可刺激记忆 B 细胞增殖分化为浆细胞，使其中的某些基因得以表达；S 型细菌的 DNA 用相关的酶水解后，不再有 DNA，3不会使 R 型细菌发生转化。8下列有关遗传物质的叙述，错误的是( )A探究遗传物质的基本思路：设法将核酸与蛋白质分开，单独地、直接地观察各自的作用B作为细胞生物的遗传物质的 DN
8、A，其双螺旋结构的基本骨架是由核糖和磷酸交替连接而成的C若某 DNA 分子中含某种碱基 a 个，则第 n 次复制时需要的含该碱基的脱氧核苷酸数为 a2n1D沃森和克里克运用构建物理模型的方法研究 DNA 分子的结构；萨顿运用类比推理法提出假说“基因位于染色体上”解析：选 B 选项 A，设法将 DNA(或 RNA)与蛋白质分开，单独地、直接地观察各自的作用是探究遗传物质是 DNA、RNA 还是蛋白质的基本实验思路。选项 B，所有细胞生物的遗传物质都是 DNA，构成 DNA 的五碳糖是脱氧核糖。选项 C，第 n 次复制时需要提供的原料是第( n1)次产生的所有 DNA 分子进行复制时所需的原料。选
9、项 D，沃森和克里克通过构建物理模型来研究 DNA 分子的结构，萨顿提出“基因位于染色体上”的假说时，运用了类比推理法。9(2018洛阳模拟)科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出 a、b 两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。下列 4 组实验中，不可能出现的结果是( )实验结果实验编号实验过程病斑类型病斑中分离出的病毒类型A a 型 TMV 感染植物 a 型 a 型B b 型 TMV 感染植物 b 型 b 型C组合病毒(a 型 TMV的蛋白质b 型 TMV的 RNA) 感染植物b 型 a 型D组合病毒(b 型 TMV的蛋白质a 型 TMV的 RNA) 感染植物a 型 a 型解析：选
10、C 因为烟草花叶病毒的遗传物质是 RNA，所以决定病毒类型和病斑类型的是RNA，而不是蛋白质。C 项中的 RNA 是 b 型 TMV 的，分离出的病毒类型应该是 b 型。10某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验，进行了以下 4 个实验：用 35S 标记的噬菌体侵染未标记的细菌，未标记的噬菌体侵染 35S 标记的细菌，用415N 标记的噬菌体侵染未标记的细菌，用 32P 标记的噬菌体侵染 3H 标记的细菌，适宜时间后搅拌和离心，以上 4 个实验检测到放射性的主要部位是( )A上清液、沉淀、沉淀和上清液、沉淀和上清液B沉淀、上清液、沉淀和上清液、上清液C沉淀、上清液、沉淀、沉淀和上清
11、液D上清液、沉淀、沉淀和上清液、沉淀解析：选 D 沉淀为细菌，上清液是噬菌体的蛋白质颗粒。 35S 标记的是噬菌体的蛋白质外壳，不能进入未标记的细菌，放射性主要在上清液中；未标记的噬菌体侵染 35S标记的细菌，子代噬菌体主要存在于细菌内，放射性主要在沉淀中； 15N 标记的是噬菌体的 DNA 和蛋白质，其中 DNA 主要进入未标记的细菌中，放射性在沉淀和上清液中； 32P 标记的是噬菌体的 DNA，侵染 3H 标记的细菌，放射性主要出现在沉淀中。11(2018河北三市联考)赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的 DNA 和蛋白质在侵染细菌过程中的功能，相关数据如图所示，下列叙述错误的是( )A曲线表示在搅
12、拌过程中被侵染细菌基本上没有裂解，没有子代噬菌体的释放B曲线表示噬菌体蛋白质未进入细菌，噬菌体 DNA 进入细菌体内C本实验用同位素标记法追踪侵染过程噬菌体中被标记 DNA 和蛋白质的数量增减，得出实验结论D本实验证明在噬菌体的遗传和繁殖过程中，DNA 起作用解析：选 C 由题图可知，搅拌过程中被噬菌体侵染的细菌存活率一直为 100%，说明细菌基本上没有裂解；随着搅拌，附着在细菌上的蛋白质外壳进入上清液中，上清液中的放射性逐渐增大，而被 32P 标记的噬菌体 DNA 进入细菌，放射性主要在细菌细胞内，细胞外 32P 的放射性很低，故曲线表示噬菌体蛋白质未进入细菌，噬菌体 DNA 进入细菌体内；
13、本实验用同位素标记法追踪侵染过程上清液和沉淀物中放射性的差异，从而得出 DNA是遗传物质的结论。12(2018豫南九校质检)细菌转化是指某一受体细菌通过直接吸收来自另一供体细菌的一些含有特定基因的 DNA 片段，从而获得供体细菌的相应遗传性状的现象，如肺炎双球菌转化实验。S 型肺炎双球菌有荚膜，菌落光滑，可致病，对青霉素敏感。在多代培养的 S 型细菌中分离出了两种突变型：R 型，无荚膜，菌落粗糙，不致病；抗青霉素的 S 型(记为 PenrS 型)。现用 PenrS 型细菌和 R 型细菌进行下列实验，对其结果的分析最合理的5是( )A甲组中部分小鼠患败血症，注射青霉素治疗后均可康复B乙组中可观察
14、到两种菌落，加青霉素后仍有两种菌落继续生长C丙组培养基中含有青霉素，所以生长的菌落是 PenrS 型细菌D丁组培养基中无菌落生长解析：选 D 抗青霉素的 S 型(PenrS 型)细菌的 DNA 是转化因子。在甲组中，将加热杀死的 PenrS 型细菌与活的 R 型活细菌混合注射到小鼠体内，部分活的 R 型细菌会转化为PenrS 型细菌，部分小鼠会患败血症，注射青霉素治疗后，体内有抗青霉素的 S 型菌存在的小鼠不能康复，A 错误；在乙组中，PenrS 型细菌的 DNA 与活的 R 型活细菌混合培养，可观察到 R 型细菌和 PenrS 型菌两种菌落，加青霉素后 R 型细菌生长受到抑制，只有 Penr
15、S型菌落继续生长，B 错误；丙组培养基中含有青霉素，活的 R 型细菌不能生长，也不能发生转化，因此无菌落出现，C 错误；丁组中因为 PenrS 型菌的 DNA 被 DNA 酶催化水解而无转化因子，且活的 R 型细菌不抗青霉素，因此培养基中无菌落生长，D 正确。二、非选择题13人类对遗传物质的探索经历了漫长的过程。回答下列问题：(1)在格里菲思所做的肺炎双球菌体内转化实验中，S 型菌有 S、S、S等多种类型，R 型菌由 S 型菌突变产生。利用加热杀死的 S型与 R 型菌混合培养，出现了 S 型菌，如果 S 型菌的出现是由于 R 型菌突变产生，则出现的 S 型菌为_，作出这一判断的依据是_。(2)
16、艾弗里所做的肺炎双球菌体外转化实验如下：S 型菌的蛋白质或多糖R 型菌只有 R 型菌S 型菌的 DNAR 型菌R 型菌S 型菌S 型菌的 DNADNA 酶R 型菌只有 R 型菌增设实验的目的是证明_。(3)在噬菌体侵染细菌的实验中，用 35S 标记的噬菌体侵染细菌时，离心后的沉淀物中有少量放射性的原因可能是_不充分，少量 35S 标记的噬菌体蛋白质外壳_，没有分离；用 32P 标记的噬菌体侵染细菌时，在子代噬菌体6中检测到被 32P 标记的 DNA，说明 DNA 分子在亲子代之间具有连续性，证明了_。(4)研究表明，烟草花叶病毒的遗传物质是 RNA，遗传学家无法推测出其 RNA 分子中四种碱基
17、的比例关系，原因是_。解析：(1)在格里菲思所做的肺炎双球菌体内转化实验中，S 型菌有 S、S、S等多种类型，R 型菌由 S 型菌突变产生。利用加热杀死的 S型与 R 型菌混合培养，出现了 S型菌，如果 S 型菌的出现是由于 R 型菌突变产生，由于基因突变是不定向的，则出现的 S型菌为多种类型。(2)实验说明 S 型菌的 DNA 能将 R 型菌转化为 S 型菌，S 型菌的蛋白质或多糖不能将 R 型菌转化为 S 型菌，实验中的 DNA 酶能将 DNA 水解，因此增设实验的目的是证明无 DNA 则转化一定不能发生。(3)由于 35S 标记的是噬菌体的蛋白质，故含放射性的 35S 应当存在于上清液中
18、。若搅拌不充分，则会有少量 35S 标记的吸附在细菌表面的噬菌体蛋白质外壳进入沉淀物中。 32P 标记的是 DNA，在子代噬菌体中能找到 32P，说明 DNA分子在亲子代之间具有连续性，从而证明了 DNA 是遗传物质。(4)研究表明，烟草花叶病毒的遗传物质是 RNA，由于 RNA 是单链，碱基之间没有统一的配对关系，因此遗传学家无法推测出 RNA 分子中四种碱基的比例关系。答案：(1)多种类型 基因突变是不定向的 (2)无 DNA 则转化一定不能发生(或“DNA是使 R 型菌发生转化的唯一物质” 、 “DNA 是使 R 型菌发生转化的不可或缺的物质”) (3)搅拌 吸附在细菌表面 DNA 是遗
19、传物质 (4)RNA 是单链，碱基之间没有统一的配对关系14(2018衡阳质检)按照图示 1234 进行实验，本实验验证了朊病毒是蛋白质侵染因子，它是一种只含蛋白质而不含核酸的病原微生物，题中所用牛脑组织细胞为无任何标记的活体细胞。(1)本实验采用的方法是_。(2)从理论上讲，离心后上清液中_(填“能大量”或“几乎不能”)检测到32P，沉淀物中_(填“能大量”或“几乎不能”)检测到 32P，出现上述结果的原因是_。7(3)如果添加试管 5，从试管 2 中提取朊病毒后先加入试管 5，同时添加 35S 标记的(NH 4)SO4，连续培养一段时间后，再提取朊病毒加入试管 3，培养适宜时间后离心，检测
20、放射352性应主要位于_中，少量位于_中，原因是_。(4)一般病毒同朊病毒之间的最主要区别是：病毒侵入细胞是向宿主细胞提供_(物质)，利用宿主细胞的_进行_。解析：朊病毒不能独立生活，在活细胞内才能增殖，所以要标记朊病毒需先培养带标记的宿主细胞牛脑组织细胞，再让朊病毒侵染带标记的牛脑组织细胞，完成对朊病毒的标记。因为朊病毒没有核酸，只有蛋白质，蛋白质中磷含量极低，所以试管 2 中提取的朊病毒几乎不含 32P，即试管 4 中几乎没有 32P；用 35S 标记的朊病毒侵入牛脑组织细胞，少量朊病毒不能侵染成功，所以放射性物质主要位于沉淀物中，上清液中含少量放射性物质。朊病毒是一类非正常的病毒，它不含
21、通常病毒所含有的核酸。答案：(1)同位素标记法 (2)几乎不能 几乎不能 朊病毒不含核酸只含蛋白质，蛋白质中磷含量极低，故试管 2 中提取的朊病毒几乎不含 32P (3)沉淀物 上清液 经试管5 中牛脑组织细胞培养出的朊病毒(蛋白质)被 35S 标记，提取后加入试管 3 中， 35S 随朊病毒侵入到牛脑组织细胞中，因此放射性物质主要位于沉淀物中。同时会有少量的朊病毒不能成功侵入牛脑组织细胞，离心后位于上清液中，因此上清液中含少量放射性物质 (4)核酸 核苷酸和氨基酸(原料) 自身核酸的复制和蛋白质的合成15请利用所给的含有大肠杆菌生长所需各种营养成分的培养基(分别含 32P 标记的核苷酸和 3
22、5S 标记的氨基酸)、大肠杆菌菌液、T 2噬菌体进行实验，证明 DNA 是遗传物质。实验过程如下：步骤一：分别取等量含 32P 标记的核苷酸和含 35S 标记的氨基酸的培养基装入两个相同培养皿中，并分别编号为甲、乙；步骤二：在两个培养皿中接入_，在适宜条件下培养一段时间；步骤三：放入_，培养一段时间，分别获得_和_标记的噬菌体；步骤四：用上述噬菌体分别侵染_大肠杆菌，经短时间保温后，用搅拌器搅拌、放入离心管内离心；步骤五：检测放射性同位素存在的主要位置。预测实验结果：8(1)在甲培养皿中获得的噬菌体侵染大肠杆菌，搅拌、离心后结果如_图。(2)在乙培养皿中获得的噬菌体侵染大肠杆菌，搅拌、离心后结
23、果如_图。解析：本实验首先应关注的是 T2噬菌体为 DNA 病毒，营专性寄生，不能直接在培养皿中培养，所以需先将大肠杆菌放入含放射性的培养基中培养，然后再通过噬菌体侵染含放射性的大肠杆菌，使噬菌体被放射性元素标记。由题干可知，甲培养皿中含有 32P 标记的核苷酸，乙培养皿中含有 35S 标记的氨基酸。通过上述过程，甲、乙培养皿中得到的噬菌体分别含有 32P、 35S。用上述噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，然后搅拌、离心，依据噬菌体在侵染过程中只有 DNA 进入，而蛋白质外壳不能进入的特点，甲培养皿中含 32P的噬菌体使大肠杆菌含放射性，实验结果应为 B 图；乙培养皿中含 35S 的噬菌体的放射性仅留在大肠杆菌外的蛋白质外壳上，实验结果应为 A 图。答案：等量的大肠杆菌菌液 T 2噬菌体 32P 35S 未被标记的 (1)B (2)A
