1、1第 3 章 基因的本质 第 1 节 DNA 是主要的遗传物质1格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验，下列关于此实验的结论不正确的是 ( )A说明了 R 型活细菌是无毒性的B说明了 R 型活细菌在一定条件下能够转化为 S 型细菌C说明了肺炎双球菌的遗传物质是 DNAD说明了加热杀死的 S 型细菌是无毒的答案：C2肺炎双球菌的转化实验中，发生转化的细菌和含转化因子的细胞分别是( )AR 型细菌和 R 型细菌 BR 型细菌和 S 型细菌CS 型细菌和 S 型细菌 DS 型细菌和 R 型细菌答案：B3将噬菌体的 DNA 和蛋白质分别注入甲细菌和乙细菌细胞中，能繁殖出新的噬菌体的是( )
2、A甲细菌 B乙细菌C甲或乙细菌 D甲和乙细菌答案：A4下图表示科研人员探究“烟草花叶病毒(TMV)遗传物质”的实验过程，由此可以判断( )A水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和 RNABTMV 的蛋白质不能进入烟草细胞中C侵入烟草细胞的 RNA 进行了逆转录过程DRNA 是 TMV 的主要遗传物质答案：A5下列有关人类对遗传物质探索历程的叙述正确的是( )A格里菲思的体内转化实验证明了 DNA 是遗传物质2B艾弗里的体外转化实验采用了物质提纯、鉴定与细菌体外培养等技术C赫尔希和蔡斯的实验证明了 DNA 是生物界中主要的遗传物质D烟草花叶病毒侵染烟草的实验证明了蛋白质和 RNA 是遗传物质答案：B
3、6肺炎双球菌能引起人的肺炎和小鼠的败血症。已知有许多不同菌株，但只有光滑型(S)菌株能引起疾病。这些有毒菌株在每一细胞外面有多糖类的胶状荚膜保护它们，使它们不被宿主的正常防御机构破坏。以下是 1928 年格里菲思所做的实验，据图回答：(1)从 D 组实验中的小鼠体内可分离出_。(2)为了解释上述实验现象，1944 年艾弗里等科学家从 S 型细菌中提取 DNA、蛋白质和多糖等成分，分别与 R 型细菌一起培养。结果发现：S 型细菌的 DNA 与 R 型活菌混合，将混合物注入小鼠体内，可使小鼠致死，这说明_。S 型细菌的蛋白质或多糖与 R 型活菌混合并注入小鼠体内，小鼠_，小鼠体内只能分离出_。(3
4、)如果将 DNA 酶注入活的 S 型细菌中，再将这样的 S 型细菌与 R 型活菌混合，混合物不使小鼠致死，原因是_。(4)上述转化实验直接证明了_。解析：(1)D 组实验小鼠患病死亡，体内一部分 R 型细菌转化为 S 型细菌，而另一部分R 型细菌没有被转化，仍然繁殖。(2)S 型细菌的 DNA 与 R 型活菌混合，会使后者转化为S 型细菌；蛋白质等其他成分不能使 R 型细菌发生转化。(3)DNA 酶会将 S 型细菌的 DNA分解，所以不会引发 R 型细菌的转化。(4)因为只有 DNA 会引发细菌的转化，所以可以证明DNA 是遗传物质，而蛋白质等其他物质不是。答案：(1)活的 S 型细菌和 R
5、型细菌(2)S 型细菌的 DNA 可使 R 型细菌转化为 S 型细菌 不致死 R 型细菌(3)DNA 被酶分解(4)DNA 是遗传物质3A 级 基础巩固1肺炎双球菌转化实验证明了( )A基因位于染色体上B染色体是遗传物质的主要载体 CDNA 是遗传物质，蛋白质不是遗传物质D在不含 DNA 的生物体内，RNA 就是该生物的遗传物质答案：C2某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下 4 个实验：S 型细菌的 DNADNA 酶加入 R 型细菌注射入小鼠 R 型细菌的 DNADNA 酶加入 S 型细菌注射入小鼠 R 型细菌DNA 酶高温加热后冷却加入 S 型细菌的DNA注射入小鼠 S 型细菌DNA
6、 酶高温加热后冷却加入 R 型细菌的 DNA注射入小鼠以上 4 个实验中小鼠存活的情况依次是( )A存活，存活，存活，死亡 B存活，死亡，存活，死亡C死亡，死亡，存活，存活 D存活，死亡，存活，存活答案：D3在肺炎双球菌的转化实验中，在培养有 R 型细菌的 1、2、3、4 四支试管中，依次加入从 S 型活细菌中提取的 DNA、DNA 和 DNA 酶、蛋白质、多糖，经过培养，检测结果发现试管内仍然有 R 型细菌的是( )A3 和 4 B1、3 和 4C2、3 和 4 D1、2、3 和 4答案：D4赫尔希和蔡斯通过 T2噬菌体侵染细菌的实验证明 DNA 是遗传物质，实验包括六个步骤：上清液和沉淀物
7、的放射性检测分别用含 35S 或 32P 的培养基培养细菌噬菌体与未标记的细菌混合培养充分搅拌后离心分离子代噬菌体的放射性检测噬菌体与标记的细菌混合培养4最合理的实验步骤顺序为 ( )A BC D答案：C5如图表示 T2噬菌体、乳酸菌、酵母菌和家兔体内遗传物质组成中五碳糖、碱基和核苷酸的种类，其中与实际情况相符的是( )AT 2噬菌体 B乳酸菌C酵母菌 D家兔答案：A6(1)艾弗里等人通过实验证实了在肺炎双球菌转化实验中，起转化作用的是 DNA。该实验最为关键的设计思路是：_。以细菌为实验材料主要是由于细菌具有_、_等优点(写出两点即可)。(2)请利用 DNA 酶做试剂，设计实验方案，验证“促
8、进 R 型细菌转化成 S 型细菌的物质是 DNA”。材料用具：R 型细菌、S 型细菌、DNA 酶、蒸馏水、制备培养基所需的原料。实验设计方案：第一步：从 S 型细菌中提取 DNA; 第二步：制备符合要求的培养基，将其均分成三组，标号为 A、B、C，请将处理方法填写在表格中：培养基编号 A B C处理方法 不加任何提取物第三步：将 R 型细菌分别接种到三组培养基上。第四步：将接种后的培养基装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况。预测实验结果：_。解析：艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验最为关键的设计思路是设法把 DNA 和蛋白质分开，单独地、直接地去观察 DNA 和蛋白质的作用。以细菌为实
9、验材料主要是由于细菌结构简单，容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能变化，繁殖快，短时间内可大量繁殖。验证“促进 R 型细菌转化成 S 型细菌的物质是 DNA”时，要设置对照实验，从题干表格中的 3 组来看，B 应加入提取出的 S 型细菌 DNA，C 应加入提取出的 S 型细菌 DNA 和 DNA 酶。5实验结果是 A、C 组中未出现 S 型细菌，B 组中出现 S 型细菌。答案：(1)设法把 DNA 和蛋白质分开，单独地、直接地去观察它们的作用 结构简单 繁殖快(2)如下表：培养基编号 A B C处理方法 不加任何提取物加入提取出的 S 型细菌 DNA加入提取出的 S 型细菌DNA 和 DNA
10、 酶预测实验结果：A、C 组中未出现 S 型细菌，B 组中出现 S 型细菌B 级 能力训练7在肺炎双球菌的转化实验中，能够证明 DNA 是遗传物质的最关键的实验步骤是( )A将无毒 R 型活细菌与有毒 S 型活细菌混合后培养，发现 R 型细菌转化为 S 型细菌B将无毒 R 型活细菌与加热杀死后的 S 型细菌混合后培养，发现 R 型细菌转化为 S 型细菌C从加热杀死后的 S 型细菌中提取 DNA、蛋白质和多糖，加入培养 R 型细菌的培养基中，发现 R 型细菌转化为 S 型细菌D从 S 型活细菌中提取 DNA、蛋白质和多糖，分别加入培养 R 型细菌的培养基中，发现只有加入 DNA，R 型细菌才能转
11、化为 S 型细菌解析：S 型活细菌的各成分分开后，分别加入培养 R 型细菌的培养基中，只有 DNA 使R 型细菌转化为 S 型细菌，则证明 DNA 是遗传物质。答案：D8生物兴趣小组模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌实验如下图。有关分析不正确的是 ( )A理论上，b 中不应具有放射性Bb 中含放射性的高低，与过程中搅拌是否充分有关C若 b 中含有放射性，说明与过程中培养时间的长短有关D上述实验过程并不能证明 DNA 是遗传物质解析：用 35S 只能标记噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌时，其蛋白质外壳留在细菌的细胞外，而搅拌的目的是使吸附在细菌细胞外的噬菌体及蛋白质外壳与细菌分离，离心是让上清
12、液中析出噬菌体颗粒，沉淀物中留下被感染的大肠杆菌，因此，搅拌越充分，蛋白质外壳与细菌分离得越彻底，b 中放射性越低，如果使蛋白质外壳与细菌彻底分离，则 b 中不含放射性。上述实验并没有“示踪”DNA 在遗传中的作用，因此不能证明 DNA 是6遗传物质。若 b 中有放射性，与过程中培养时间的长短无关，与搅拌不充分有关。答案：C9下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图，对此实验有关叙述正确的是( )A本实验所使用的被标记的噬菌体是接种在含有 35S 的培养基中获得的B本实验选用噬菌体作实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和 DNAC实验中采用搅拌和离心等手段是为了把 DNA 和蛋白质分开
13、再分别检测其放射性D在新形成的噬菌体中没有检测到 35S，说明噬菌体的遗传物质是 DNA，而不是蛋白质解析：病毒的繁殖离不开活细胞，要标记噬菌体，应先标记培养噬菌体的细菌细胞，A 项错误；噬菌体侵染细菌实验是为了探究噬菌体的遗传物质是 DNA 还是蛋白质，而噬菌体的结构组成只有蛋白质和 DNA，排除了其他因素的干扰，B 项正确；实验中离心的目的是把细菌和噬菌体的蛋白质外壳分开，C 项错误； 35S 标记蛋白质外壳，外壳没有注入细菌中，子代噬菌体不含有 35S，不能说明蛋白质不是遗传物质，D 项错误。答案：B10肺炎双球菌的转化实验中，将加热杀死的 S 型细菌与 R 型活细菌相混合后，注射到小鼠
14、体内，在小鼠体内两种细菌含量变化情况如图所示。下列有关叙述错误的是( )A在死亡的小鼠体内能分离出 S 型细菌和 R 型细菌，A 曲线所示为 S 型细菌BB 曲线 ab 段下降的原因是 R 型细菌全部转化为 S 型细菌C小鼠体内 S 型细菌的出现是 R 型细菌被 S 型细菌 DNA 转化的结果D若将加热杀死的 S 型细菌换成 S 型细菌的 DNA，其余条件不变，小鼠体内两种细菌的含量变化情况仍可用上图表示解析：加热杀死的 S 型细菌的 DNA 能将 R 型细菌转化为 S 型细菌，因此在死亡的小鼠体内存在着 S 型和 R 型两种细菌，A 项正确；R 型细菌在小鼠体内开始时大部分会被免疫系统消灭，
15、转化开始时少部分会转化为 S 型细菌，所以曲线 ab 段下降，B 项错误；引起 R 型细菌转化为 S 型细菌的转化因子是 S 型细菌的 DNA，C 项正确；加热杀死的 S 型细菌和 R 型7细菌混合后会出现 S 型细菌，原因是 S 型细菌的 DNA 能将 R 型细菌转化为 S 型细菌，因此将加热杀死的 S 型细菌换成 S 型细菌的 DNA，其余条件不变，小鼠体内两种细菌的含量变化情况仍可用题图表示，D 项正确。答案：B11请分析以下实验并回答问题：(1)有人曾重复做了“肺炎双球菌转化实验” ，步骤如下：a将一部分 S 型细菌加热杀死；b制备符合要求的培养基并均匀分为若干组，将相应菌种分别接种到
16、各组培养基上(如下图中文字说明部分)；c将接种后的培养基置于适宜温度下培养一段时间后，观察菌落生长情况，实验结果如下图所示。本实验可得出的结论是_。(2)艾弗里等人通过实验证实了在上述细菌转化过程中起作用的是 DNA。请用 DNA 酶做试剂，选择适当的材料用具，设计实验方案，验证“促使 R 型细菌转化成 S 型细菌的物质是 DNA”，并预测实验结果，得出实验结论。实验方案如下。第一步：从 S 型细菌中提取出其 DNA。同时，制备符合要求的培养基，并将盛有等量培养基的培养装置分别标号 A、B、C；第二步：_；第三步：_；第四步：_。请预测实验结果并得出合理结论。_。通过本实验，还有得出的新的结论
17、：_。解析：第(2)题是验证实验。欲证明促进 R 型细菌转化的物质是 DNA，可用 DNA 酶将 S型细菌的 DNA 破坏，看其是否还能使 R 型细菌转化为 S 型细菌。解答时可考虑以下几个方面：设置对照实验，在实验组中加入提取的 S 型细菌的 DNA；在对照组中，一组中不加任何提取物，另一组中加入提取的 S 型细菌的 DNA 和 DNA 酶。单一变量的控制，即只有培养细菌的培养基中是否加入 S 型细菌的 DNA 这一个实验变量，其余的变量(如接种的细菌8种类、数量以及培养条件等)应基本相同。答案：(1)S 型细菌中的“某种物质”(转化因子)能使 R 型细菌转化成 S 型细菌，而且这种转化是可
18、遗传的(2)第二步：A 中不加任何提取物，B 中加入提取的 S 型细菌的 DNA，C 中加入提取的S 型细菌的 DNA 和 DNA 酶(顺序可变) 第三步：在三组培养基上分别接种等量的 R 型细菌 第四步：将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间后，观察菌落生长情况 结果预测：A 中只有 R 型细菌菌落；B 中出现 R 型细菌和 S 型细菌两种菌落；C 中只有 R 型细菌菌落。结论：S 型细菌的 DNA 可以使 R 型细菌转化为 S 型细菌 DNA 只有在结构保持完整、未被破坏的前提下才具有促使 R 型细菌转化为 S 型细菌的功能121952 年赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和 DNA
19、在侵染过程中的功能，请回答下列有关问题：(1)他们指出“噬菌体在分子生物学中的地位就相当于氢原子在玻尔量子力学模型中的地位。 ”这句话指出了噬菌体作为实验材料具有_的特点。(2)通过_的方法分别获得被 32P 和 35S 标记的噬菌体，用标记的噬菌体侵染细菌，从而追踪在侵染过程中_变化。(3)侵染一段时间后，用搅拌器搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中的放射性，得到如图所示的实验结果。搅拌的目的是_，所以搅拌时间少于1 min 时，上清液中的放射性_。实验结果表明当搅拌时间足够长时，上清液中的35S 和 32P 分别占初始标记噬菌体放射性的 80%和 30%，证明_。图中“被侵染的细
20、菌”的存活率曲线基本保持在 100%，本组数据的意义是作为对照组，以证明_，否则细胞外_的含量会增高。(4)本实验证明在病毒复制和遗传过程中_起着作用。解析：(1)噬菌体作为实验材料，是因为其结构简单，只含有蛋白质和 DNA。(2)噬菌体是病毒，离开活体细胞不能繁殖，所以要标记噬菌体，首先应用含 32P 和 35S 的培养基分别培养大肠杆菌，再让噬菌体分别侵染标记后的大肠杆菌，即可达到标记噬菌体的目的，进而追踪在侵染过程中蛋白质和 DNA 的位置变化。(3)噬菌体侵染大肠杆菌的时间要适宜，时间过长，子代噬菌体从大肠杆菌体内释放出来，会使细胞外 32P 含量增高。图中被侵染细菌的存活率曲线基本保
21、持在 100%，说明细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来。细胞9外的 35S 含量只有 80%，原因是在搅拌时被侵染细菌和噬菌体外壳没有全部分离；细胞外的32P 含量只有 30%，原因是有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌。该实验证明 DNA 是噬菌体的遗传物质。答案：(1)结构简单，只含有蛋白质和 DNA(核酸)(2)用含 32P 和 35S 的培养基分别培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染被 32P 和 35S 标记的大肠杆菌 DNA 和蛋白质的位置(3)使噬菌体和细菌分离 较低 DNA 进入细菌，蛋白质没有进入细菌 细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来 32P(4)DNAC 级 拓展提升13某科
22、研小组对禽流感病毒遗传物质进行了如下实验：实验目的：探究禽流感病毒的遗传物质是 DNA 还是 RNA。材料用具：显微注射器、禽流感病毒的核酸提取物、活鸡胚、DNA 酶、RNA 酶。实验步骤：第一步：取等量活鸡胚两组，用显微注射技术分别向两组活鸡胚中注射有关物质。第二步：在适宜条件下培养。第三步：分别从培养后的鸡胚中抽取样品，检测是否产生禽流感病毒。(1)完成下表中的填空。实验组别 注射的物质实验现象预测(有无禽流感病毒产生)相关判断(禽流感病毒的遗传物质)如果_ 则_是遗传物质第一组 _如果_ 则_是遗传物质如果_ 则_是遗传物质第二组 _如果_ 则_是遗传物质(2)从注射的物质看，该探究实验
23、所依据的生物学原理是酶具有_；从实验现象预测和相关判断看，该实验依据的生物学原理是_控制生物的性状。(3)若禽流感病毒的遗传物质为 RNA，经 RNA 酶初步水解后的产物分别是腺嘌呤核糖核苷酸、_、_和_。解析：(1)可根据题干中提供的材料用具设计实验。利用 DNA 酶和 RNA 酶分别处理病毒的核酸提取物，然后注射到活鸡胚中培养，从而判断 DNA 还是 RNA 是遗传物质。DNA 酶是用来破坏提取物中的 DNA，而 RNA 酶则是用来破坏提取物中的 RNA，若用 DNA 酶处理后，还能有禽流感病毒产生，则说明它的遗传物质是 RNA，反之则是 DNA。(2)因为酶具有专一性，DNA 酶只能水解 DNA，RNA 酶只能水解 RNA。控制生物性状的是10核酸，即 DNA 或 RNA。(3)RNA 的初步水解产物是 4 种核糖核苷酸。答案：(1)有 RNA第一组 核酸提取物DNA 酶无 DNA有 DNA第二组 核酸提取物RNA 酶无 RNA(2)专一性 核酸(DNA 或 RNA)(只填 DNA 或者只填 RNA 都不对)(3)鸟嘌呤核糖核苷酸 胞嘧啶核糖核苷酸 尿嘧啶核糖核苷酸
