1、1第 4章 遗传的分子基础 第 1节 探索遗传物质的过程学业分层测评(建议用时：45 分钟)学业达标1(2016徐州高一检测)下列对遗传物质的探索历程叙述正确的是( )A最初认为遗传物质是蛋白质，推测氨基酸的多种排列顺序可能蕴含遗传信息B格里菲思肺炎双球菌转化实验表明了 S型细菌中的转化因子是 DNAC艾弗里在含有 R型细菌的培养基中加入 S型细菌的 DNA，R 型细菌全部转化成 S型细菌D赫尔希、蔡斯用 32P标记的 T2噬菌体侵染细菌，离心后的上清液中检测不到放射性【解析】 最初认为遗传物质是蛋白质，推测氨基酸的多种排列顺序可能蕴含遗传信息，A 正确；格里菲思肺炎双球菌转化实验表明了 S型
2、细菌中的某种活性物质促进 R型细菌的转化，即存在转化因子，并没有证明是 DNA，B 错误；艾弗里在含有 R型细菌的培养基中加入 S型细菌的 DNA，有一部分 R型细菌转化成 S型细菌，而不是全部，C 错误；赫尔希、蔡斯用 32P标记的 T2噬菌体侵染细菌，离心后的上清液中检测到少量的放射性，原因可能是少量的细菌破裂，噬菌体释放，噬菌体重量较轻，出现在上清液中，D 错误。【答案】 A2 “肺炎双球菌的转化实验”证明了 DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。得出这一结论的关键是( )A用 S型活细菌和加热杀死后的 S型细菌分别对小白鼠进行注射，并形成对照B用杀死的 S型细菌与无毒的 R型细菌混合
3、后注射到小鼠体内，测定小鼠体液中抗体的含量C从死亡小鼠体内分离获得了 S型细菌D将 S型细菌的各种因子分离并分别加入各培养基中，培养 R型细菌，观察是否发生转化【解析】 当把 S型细菌的各种因子分离并分别与 R型细菌混合培养后，发现只有加入 DNA的培养基中 R型细菌发生转化，出现 S型细菌，而加入其他因子的培养基中 R型细菌(如加入蛋白质)不发生转化，即不出现 S型细菌。【答案】 D3(2016无锡市高一检测)下列有关核酸与遗传物质关系的叙述中，不正确的是( )【导学号：21920035】ADNA 是绝大多数生物的遗传物质B有的生物种类的遗传物质是 RNA2C在真核生物中，DNA 和 RNA
4、都是遗传物质，其中 DNA是主要的遗传物质D核酸是所有生物的遗传物质，其中 DNA是主要的遗传物质【解析】 真核生物中都有 DNA和 RNA，RNA 是 DNA控制合成的，DNA 是遗传物质。绝大多数生物的遗传物质是 DNA，少数病毒的遗传物质是 RNA，因此说 DNA是主要的遗传物质。【答案】 C4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实验都证明了DNA是遗传物质。下列关于这两个实验的叙述正确的是( )A二者都应用了同位素示踪技术B二者的设计思路都是设法把 DNA与蛋白质分开，研究各自的效应C艾弗里的实验设置了对照，赫尔希与蔡斯的实验没有对照D二者都诱发了 DNA突变【
5、解析】 只有噬菌体侵染细菌实验应用了同位素示踪技术，A 错误；两实验最关键的设计思路都是设法把 DNA与蛋白质分开，研究各自的效应，B 正确；赫尔希与蔡斯的实验是相互对照，C 错误；两实验都没有诱发 DNA突变，D 错误。【答案】 B5如果用 3H、 14C、 32P、 35S标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成结构成分中，能够找到的放射性元素为( )A可在外壳中找到 3H、 14C、 35SB可在 DNA中找到 32P、 14C、 3HC可在外壳中找到 14C、 35SD可在 DNA中找到 14C、 32P、 35S【解析】 3H、 14C均可标记噬菌体 DNA和蛋白质外壳，
6、而 32P只标记噬菌体 DNA,35S只标记噬菌体的蛋白质外壳。在噬菌体侵染细菌过程中，蛋白质外壳没有进入细菌细胞，只有 DNA分子进入细菌细胞，并利用细菌的脱氧核苷酸和氨基酸合成噬菌体的 DNA和蛋白质外壳，所以产生的子代噬菌体 DNA分子上有 3H、 14C、 32P，没有 35S。【答案】 B6某同学分离纯化了甲、乙两种噬菌体的蛋白质和 DNA，重新组合为“杂合”噬菌体，然后分别感染大肠杆菌，并对子代噬菌体的表现型作出预测，见下表。其中预测正确的是 ( )实验预期结果“杂合”噬菌体的组成 预期结果序号 子代表现型1 与甲种一致甲的 DNA乙的蛋白质 2 与乙种一致33 与甲种一致乙的 D
7、NA甲的蛋白质 4 与乙种一致A.1、3 B1、4C2、3 D2、4【解析】 由题可知，两种噬菌体均为 DNA病毒，即 DNA决定了病毒的遗传性状，甲的 DNA乙的蛋白质组成“杂合”噬菌体， “杂合”噬菌体的子代表现型与甲种一致；乙的DNA甲的蛋白质组成“杂合”噬菌体， “杂合”噬菌体的子代表现型与乙种一致。【答案】 B7如图是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寄生于细胞内，通过 RNA遗传B寄生于细胞间，通过蛋白质遗传C寄生于细胞内，通过蛋白质遗传D寄生于细胞间，通过 RNA遗传【解析】 该病原体为 RNA病毒，该病毒必须在宿主细胞内才能繁殖，且 RNA是该病毒
8、的遗传物质，蛋白质不是该病毒的遗传物质。【答案】 A8美国科学家艾弗里和他的同事，从 S型活细菌中提取了 DNA、蛋白质和多糖等物质，然后分别加入培养 R型细菌的培养基中。结果发现只有加入 DNA的培养基中，R 型细菌转化成了 S型细菌，而加入蛋白质和多糖的培养基中，R 型细菌不能发生这种变化。这一现象说明了( )S 型细菌的性状是由 DNA决定的 在转化过程中，S 型细菌的 DNA进入 R型细菌细胞中 DNA 是遗传物质 S 型细菌的 DNA是遗传物质，R 型细菌的 DNA不是遗传物质 蛋白质和多糖不是遗传物质A BC D【解析】 题干描述了艾弗里实验的过程，这一实验通过对照证明 S型细菌的
9、 DNA是遗传物质，控制其性状，而蛋白质和多糖等不是 S型细菌的遗传物质，但本实验并未证明R型细菌的遗传物质是什么。【答案】 C9在 DNA的粗提取与鉴定实验中，有两次 DNA的沉淀析出，其依据的原理是( )DNA 在物质的量浓度为 0.14 mol/L的 NaCl溶液中的溶解度最低4DNA 在冷却的体积分数为 95%的乙醇溶液中能沉淀析出A两次都是B第一次是，第二次是C两次都是D第一次是，第二次是【解析】 第一次利用 DNA、蛋白质在 0.14 mol/L的 NaCl溶液中溶解度不同，可将DNA析出；冷却的体积分数为 95%的乙醇溶液能使 DNA沉淀析出，而脂溶性杂质溶解，故可利用此方法进一
10、步提纯 DNA。【答案】 B10下图为用 32P标记的 T2噬菌体侵染大肠杆菌(T 2噬菌体专门寄生在大肠杆菌细胞内)的实验，据图回答下列问题：(1)根据上述实验对下列问题进行分析：锥形瓶中的培养液用来培养_，其内的营养成分中是否含有 32P？_。(2)对下列可能出现的实验误差进行分析：测定发现在搅拌后的上清液中含有 0.8%的放射性，最可能的原因是培养时间较短，有部分噬菌体_，仍存在于_。当接种噬菌体后培养时间过长，发现在搅拌后的上清液中也有放射性，最可能的原因是复制增殖后的噬菌体_。(3)请你设计一个给 T2噬菌体标记上 32P的实验：配制适合培养大肠杆菌的培养基，在培养基中加入_，作为合
11、成 DNA的原料；_；在培养液中提取出所需要的 T2噬菌体，其体内的_被标记上 32P。【解析】 (1)大肠杆菌应培养在适宜的培养基中。用 32P标记的噬菌体侵染没有标记的大肠杆菌，经搅拌离心后，放射性物质存在于沉淀物中，说明被 32P标记的 DNA进入了大肠杆菌细胞内。(2)若培养时间较短，可能有部分噬菌体没有侵入大肠杆菌，而存在于培养液中；若培养时间过长，大肠杆菌可能会裂解，释放出增殖的噬菌体。(3)要给 T2噬菌体标记上 32P，首先要用含 32P的培养基培养大肠杆菌，然后让噬菌体侵染被 32P标记的大肠杆菌，从而得到被 32P标记的噬菌体。5【答案】 (1)大肠杆菌 不含有(2)没有侵
12、入大肠杆菌 培养液中 从大肠杆菌体内释放出来(3)用 32P标记的脱氧核苷酸 在培养基中接种大肠杆菌，培养一段时间后再接种T2噬菌体，继续进行培养 DNA能力提升11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 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( ) 【导学号：21920036】A存活，存活，存活，死亡B存活，死亡，存活，死亡C死亡，死亡，
13、存活，存活D存活，死亡，存活，存活【解析】 中 S型细菌 DNA已被 DNA酶分解，小鼠存活；中 R型细菌的 DNA已被DNA酶降解，但加入 S型细菌，小鼠死亡；高温加热后，细菌被杀灭，小鼠存活。【答案】 D12在采用鸡血为材料对 DNA进行粗提取的实验中，若需进一步提取杂质较少的DNA，可以依据的原理是( )A在物质的量浓度为 0.14 mol/L的氯化钠溶液中 DNA的溶解度最小BDNA 遇二苯胺在沸水浴的条件下会染成蓝色CDNA 不溶于酒精而细胞中的一些物质易溶于乙醇溶液D质量浓度为 0.1 g/mL的柠檬酸钠溶液具有抗凝血作用【解析】 在物质的量浓度为 0.14 mol/L的氯化钠溶液
14、中 DNA的溶解度最小，析出DNA，用二苯胺试剂是鉴定 DNA，加质量浓度为 0.1 g/mL的柠檬酸钠溶液是为了防止鸡血凝固。DNA 不溶于乙醇溶液，可除去细胞中溶于乙醇溶液的物质而得到较纯的 DNA。【答案】 C13有人试图通过实验来了解 H5N1禽流感病毒侵入家禽的一些过程，设计实验如图所示。6下表对结果的预测中，最可能发生的是( )选项 放射性 S元素 P元素A 全部无 全部 32S 全部 31PB 全部有 全部 35S 多数 32P，少数 31PC 少数有 全部 32S 少数 32P，多数 31PD 全部有 全部 35S 少数 32P，多数 31P【解析】 病毒侵染细胞时，蛋白质外壳
15、留在外面，只有核酸注入细胞，由图可知，病毒先在含 32P的宿主细胞 1中培养(其 DNA被 32P标记)，然后转移到含 35S的宿主细胞 2中培养。病毒复制自身遗传物质的模板是自身核酸(含 32P)，所用的原料是宿主细胞 2的31P(不具放射性)，故子代病毒的核酸大多含 31P，少数含 32P；病毒合成的蛋白质外壳所用的原料都是宿主细胞 2的，故全被 35S标记。【答案】 D14肺炎双球菌有许多类型，有荚膜的具有毒性，能引起人或动物患肺炎或败血病；无荚膜的不具有毒性，不能引起人或动物患病。如图所示为 1944年美国学者艾弗里和他的同事所做的细菌转化实验。请回答：(1)实验 A，老鼠患败血病死亡
16、。以后各实验中，老鼠的存活情况分别为：B_；C_；D_；E_。(2)不致病的肺炎双球菌接受了_，使它的遗传特性发生了改变。(3)肺炎双球菌的毒性由荚膜物质引起，荚膜物质是一种毒蛋白，这说明蛋白质的合成7由_控制。(4)这个实验说明_。【解析】 因为肺炎双球菌无荚膜的无毒性，有荚膜的具有毒性，所以单独处理，前者存活，后者死亡。煮沸有毒性的细菌，蛋白质变性，毒性消失，而 DNA结构稳定性强，加热没有变性，所以与无毒菌混合在体内发生 DNA整合而控制有毒蛋白的合成，导致小鼠死亡。【答案】 (1)存活 存活 死亡 存活(2)致病肺炎双球菌的 DNA (3)DNA(4)DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物
17、质151952 年，赫尔希和蔡斯利用同位素标记法，完成了著名的噬菌体侵染大肠杆菌的实验。下图是实验的部分过程：(1)写出以上实验的部分操作过程：第一步：用 35S标记噬菌体的蛋白质外壳。第二步：用被 35S标记的噬菌体与没有标记的大肠杆菌混合。第三步：一定时间后_。(2)以上实验结果能否说明遗传物质是 DNA？为什么？_。(3)噬菌体侵染大肠杆菌之后，合成新的噬菌体蛋白质外壳需要( )A大肠杆菌的 DNA及其氨基酸B噬菌体的 DNA及其氨基酸C噬菌体的 DNA和大肠杆菌的氨基酸D大肠杆菌的 DNA及噬菌体的氨基酸【解析】 (1)将 35S标记的噬菌体与大肠杆菌混合，一定时间后搅拌离心，有利于在上清液中检测放射性。(2)用被 35S标记的噬菌体与没有标记的大肠杆菌混合后，检测放射性，它只能证明噬菌体的蛋白质外壳没有进入大肠杆菌体内。只有标记两组噬菌体进行实验，才能对照说明实验结论。8(3)噬菌体侵染大肠杆菌之后，合成新的噬菌体需要噬菌体的 DNA和大肠杆菌的氨基酸。【答案】 (1)在搅拌器中搅拌后再进行离心(2)不能。它只能证明噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌体内(要证明遗传物质是DNA，还要用 32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌)(3)C
