1、课时跟踪检测（十九） DNA 是主要的遗传物质一、选择题1下列关于人类对遗传物质的探究历程的叙述，正确的是( )A格里菲思的肺炎双球菌转化实验证明了 DNA 是遗传物质B赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中 T2 噬菌体的蛋白质是用 35S 直接标记的C噬菌体侵染细菌的实验中，搅拌的目的是加速细菌的解体，促进噬菌体从细菌体内释放出来D烟草花叶病毒的核酸DNA 酶感染烟草烟草将会出现病斑解析：选 D 格里菲思的肺炎双球菌转化实验证明了加热杀死的 S 型细菌体内存在转化因子。T 2 噬菌体营寄生生活，不能用 35S 直接标记噬菌体的蛋白质。噬菌体侵染细菌的实验中，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体(
2、外壳) 与细菌分离。烟草花叶病毒的遗传物质是 RNA，DNA 酶能将 DNA 初步水解成核苷酸，但不能水解 RNA，因此烟草花叶病毒的核酸DNA 酶感染烟草烟草将会出现病斑。2下列关于格里菲思和艾弗里完成肺炎双球菌转化实验的叙述，错误的是( )A加热杀死的 S 型菌的 DNA 进入 R 型菌细胞内，使 R 型菌转化成 S 型菌BR 型菌转化后出现荚膜，反对者认为可能是突变所致，不能说明 DNA 是遗传物质C艾弗里提取的 DNA 掺杂有非常少量的蛋白质，实验中没有完全排除蛋白质的作用D艾弗里的肺炎双球菌转化实验证明了 DNA 是主要的遗传物质解析：选 D 艾弗里的肺炎双球菌转化实验能证明 DNA
3、 是遗传物质，但不能证明DNA 是主要的遗传物质。3下列有关噬菌体侵染细菌实验的说法，错误的是( )A赫尔希和蔡斯的实验是以 T2 噬菌体为材料，采用了同位素标记技术B用含 32P 的培养基直接培养噬菌体，将获得 DNA 含有 32P 标记的噬菌体C噬菌体侵染细菌实验能将 DNA 与蛋白质分开，单独观察它们各自的作用D用 32P 标记的噬菌体与细菌混合一段时间后离心，结果沉淀物的放射性很高解析：选 B 噬菌体属于病毒，没有细胞结构，不能在培养基上独立生存，因此不能用含 32P 的培养基直接培养噬菌体。4(2018惠州市调研)某同学重复赫尔希和蔡斯实验：分别用 35S、 32P 标记的噬菌体侵染
4、无标记的细菌，培养、搅拌、离心、放射性测定。下列说法正确的是( )A用 35S 标记的那组离心后，沉淀物存在少量放射性，可能是搅拌不充分所致B用 32P 标记的那组离心后，沉淀物存在少量放射性，可能是搅拌不充分所致C噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料、能量和酶等D该实验中用含 32P 的无机盐直接培养噬菌体，从而实现对其 DNA 的标记解析：选 A 35S 标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳留在细菌外，若用 35S 标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物中存在少量的放射性可能是搅拌不充分，少数蛋白质外壳仍吸附在细菌表面；用 32P 标记的那组离心后，沉淀物应存在大量放射性，如果沉淀
5、物中只存在少量放射性，可能是保温时间过短，噬菌体未侵入细菌细胞，也可能是保温时间过长，细菌已裂解释放出子代噬菌体；噬菌体侵染细菌时，只有 DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体合成，而合成子代噬菌体所需的场所、原料、能量和酶等均由细菌提供；噬菌体是病毒，不能在培养基中独立生存，因此为了获得含 35S 和 32P的噬菌体，可分别用含 35S 和 32P 的培养基培养大肠杆菌，再用被标记的大肠杆菌培养未标记的噬菌体。5(2018泰安月考)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，进行了以下四个实验：用未标记的噬菌体侵染 35S 标记的细菌；用 32P 标记的噬菌体侵染未标记的细菌；用未标
6、记的噬菌体侵染 3H 标记的细菌；用 15N 标记的噬菌体侵染未标记的细菌。以上四个实验，经过一段时间后离心，检测到放射性的主要部位分别是( )A沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液B沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液C上清液、上清液、沉淀物和上清液、上清液D沉淀物、沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液解析：选 D 用噬菌体侵染细菌一段时间后搅拌、离心，上清液是噬菌体的蛋白质外壳，沉淀物是细菌(其中含有噬菌体的 DNA)。用未标记的噬菌体侵染 35S 标记的细菌，上清液是没有放射性的，放射性主要出现在沉淀物中。用 32P 标记的噬菌体浸染未标记的细菌，放射性主要出现在 DNA 即沉淀物
7、中。用 3H 标记细菌，放射性主要在沉淀物中。而用15N 标记的噬菌体，含有放射性的物质是蛋白质和 DNA，即放射性位于上清液和沉淀物中。6(2018淄博检测)将肺炎双球菌中控制荚膜形成的相关基因记做“A”，无此相关基因记做“a”，下列对甲、乙两组转化实验的相关分析，正确的是( )实验甲：将加热杀死的 S 型肺炎双球菌和 R 型活菌的菌液混合培养实验乙：将加热杀死的 R 型肺炎双球菌和 S 型活菌的菌液混合培养A转化前的 S 型、R 型菌的基因组成分别为 AA、aaB甲实验中可检出 R 型、S 型活菌，S 型菌由 R 型菌转化而来C乙实验中只检出 S 型活菌，因为 R 型菌的 a 基因在 S
8、型菌体内不能表达D转化前的 S 型菌和转化后形成的 S 型菌的遗传物质相同解析：选 B 由于肺炎双球菌为原核生物，细胞内无同源染色体，因此转化前的 S 型、R 型菌的基因组成分别为 A、a；S 型菌中的转化因子可使 R 型细菌转化为 S 型细菌；R 型菌的基因在 S 型菌体内能表达，但被 S 型菌的性状所掩盖，因此乙实验中只检测出 S 型活菌；转化后由于发生了基因重组，因此转化前、后的 S 型菌的遗传物质不相同。7.在格里菲思的肺炎双球菌转化实验中，将加热杀死的 S 型菌与活的R 型菌混合后一起注射到小鼠体内，小鼠死亡，小鼠体内 S 型菌、R 型菌含量的变化情况如图所示。下列分析正确的是( )
9、Aab 段 R 型菌数量减少的原因是部分 R 型菌不断被小鼠的免疫系统所清除Bbc 段 R 型菌数量上升是 S 型菌大量转化成 R 型菌所致CS 型活菌是由 R 型菌中的“转化因子”进入加热杀死的 S 型菌体内产生的D该实验可以证明“转化因子 ”是 S 型菌的 DNA解析：选 A 由于 R 型菌无毒，ab 段 S 型活菌数量少，对小鼠的免疫系统破坏力小，因此，ab 段 R 型菌数量减少，是部分 R 型菌被小鼠的免疫系统清除所致。 bc 段 R 型菌数量上升的原因是 R 型菌转化产生了较多的 S 型活菌，S 型活菌破坏了小鼠的免疫系统，致使 R 型菌在小鼠体内大量增殖。 S 型活菌是由加热杀死的
10、 S 型菌中的“转化因子”进入 R型菌体内产生的。格里菲思的肺炎双球菌转化实验只能证明加热杀死的 S 型菌内存在某种“转化因子” ，无法证明哪种物质是“转化因子” 。8(2018长沙模拟)已知有荚膜的肺炎双球菌可引起动物致死性肺炎，无荚膜的肺炎双球菌对动物无害。现从有荚膜的肺炎双球菌体内提取出了 DNA、蛋白质、荚膜多糖等物质，分别加入培养无荚膜细菌的培养液中，一段时间后将培养液注射到小鼠体内，则图中结果错误的是( )解析：选 D 从有荚膜的肺炎双球菌体内提取的物质中，只有 DNA 才能使无荚膜的肺炎双球菌转化为有荚膜的肺炎双球菌，使小鼠致死。DNA 酶会使 DNA 水解，致使无荚膜的肺炎双球
11、菌不能转化为有荚膜的肺炎双球菌，小鼠应表现正常。9下列关于“T 2 噬菌体侵染大肠杆菌实验 ”的叙述，正确的是( )AT 2 噬菌体可用含 35S 标记的完全培养基直接培养以标记蛋白质外壳BT 2 噬菌体侵染大肠杆菌后，可以利用大肠杆菌的物质来合成自身的成分C离心的目的是使吸附在大肠杆菌上的 T2 噬菌体(外壳) 与大肠杆菌分离DT 2 噬菌体的蛋白质是否进入大肠杆菌，可用 32P 标记的实验组确定解析：选 B T 2 噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能在培养基上独立生存，即不能用培养基直接培养 T2 噬菌体。 T2 噬菌体侵染大肠杆菌后，会在遗传物质的作用下，利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的
12、成分。搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的 T2 噬菌体(外壳)与大肠杆菌分离，离心的目的是让 T2 噬菌体(外壳) 分布于上清液中，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。用 32P 标记的实验组只能确定 DNA 是否进入了大肠杆菌。10某实验小组用 32P 标记的噬菌体侵染大肠杆菌，培养一段时间后，离心，结果发现上清液具有一定的放射性，且下层的放射性强度比理论值略低。对产生该现象的原因的分析错误的是( )A噬菌体和大肠杆菌混合培养时间过长B培养时间过短，部分噬菌体没有侵入大肠杆菌体内C离心时转速太低，菌体和上清液分离不充分D搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与大肠杆菌分离解析：选 D 如果
13、培养时间太长，则有可能噬菌体已经从大肠杆菌中释放，出现上清液具有一定的放射性，且下层的放射性强度比理论值略低的现象；如果培养时间过短，没有侵入大肠杆菌的噬菌体经离心后也会使上清液出现放射性，且下层的放射性强度比理论值低；如果离心时转速太低，部分菌体仍悬浮在上清液中，也会出现上述现象；搅拌不充分时，吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与大肠杆菌分离，因此噬菌体与大肠杆菌几乎都集中在下层的沉淀物中，则下层放射性强度会与理论值接近或者大于理论值。11图甲是将加热杀死的 S 型细菌与 R 型活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。下列叙述错误的是
14、( )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：选 D 用 32P 标记亲代噬菌体，若仅繁殖一代，则所有子代噬菌体均具放射性，若繁殖多代，则子代噬菌体多数不具放射性。12(2018淄博模拟)如图为 T2 噬菌体感染大肠杆菌后，大肠杆菌内放射性 RNA 与 T2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
15、参与分子杂交的放射性 RNA 为相应 DNA 的转录产物C第 0 min 时，与 DNA 杂交的 RNA 来自 T2 噬菌体及大肠杆菌的转录D随着感染时间增加，噬菌体 DNA 的转录增加，细菌基因活动受到抑制解析：选 C 大肠杆菌可吸收培养基中所加入的 3H尿嘧啶来合成 RNA，进而完成RNA 的标记；参与分子杂交的放射性 RNA 是相应生物 DNA 转录产生的；图示结果的原因是噬菌体感染细菌后，水解细菌 DNA，并利用其水解产物来合成噬菌体 DNA，故随着感染时间增加，噬菌体 DNA 的转录增加，而细菌基因的表达受到抑制；第 0 min 时，噬菌体尚未感染细菌，因此与 DNA 杂交的 RNA
16、 只来自大肠杆菌的转录。二、非选择题1320 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：实验 1：R 型细菌小鼠存活实验 2：S 型细菌小鼠死亡分离出 S 型细菌实验 3：S 型细菌加热小鼠存活实验 4：S 型细菌加热R 型细菌小鼠死亡图 1(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
17、特征外，据图1 可知，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，
18、用青霉素处理，无青霉素抗性的细菌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
19、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，受基因(或 DNA)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) 核酸( 或 DNA)水解 荚膜 DNA( 或控制荚膜合成的基因) (5) 转录 翻译14将加热杀死的 S 型细菌和 R 型活菌混合注射到小鼠体内，小鼠死亡，检查死鼠血样，发现其体内存在 S 型活菌。(1)肺炎双球菌初次进入小鼠体内后，一般先要经过_ 的摄取和处理
20、，将其内部隐蔽的抗原暴露出来，并呈递给 T 细胞。T 细胞分泌_ 作用于 B 细胞。(2)小鼠体内能产生抗肺炎双球菌抗体的细胞是_ 。与抗体合成、加工和分泌有关的细胞器有核糖体、_和线粒体。(3)某生物兴趣小组计划验证格里菲思的体内转化实验，但是原来准备的 4 组小鼠因故逃走 2 组，经过思考，该小组决定先向 A 组注射 R 型活菌， B 组注射加热杀死的 S 型细菌，A、B 两组小鼠存活，再向 A 组注射 S 型活菌，向 B 组注射加热杀死的 S 型细菌和 R 型活菌混合液。按照格里菲思的实验结果，该小组预测 A 组小鼠 _，B 组小鼠_。但结果却是 A、B 两组均成活了。请尝试用免疫学的知
21、识解释该结果：_。解析：(1)肺炎双球菌初次进入小鼠体内后，一般先要经过吞噬细胞的摄取和处理，将其抗原暴露出来并呈递给 T 细胞， T 细胞分泌淋巴因子作用于 B 细胞，促进 B 细胞增殖、分化为浆细胞，进而产生抗体。(2)抗体是由浆细胞产生的分泌蛋白。分泌蛋白在内质网上的核糖体中合成后经内质网和高尔基体加工后最终由细胞膜以胞吐的方式分泌到细胞外，这一过程需要消耗能量，因此与产生抗体有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体。(3)先向 A 组注射 R 型活菌，B 组注射加热杀死的 S 型细菌，A 、B 两组小鼠均可存活，由于 S 型活菌的荚膜有毒，所以再向 A 组注射 S 型活菌，可推测
22、小鼠会死亡；向 B 组注射加热杀死的 S 型细菌和 R 型活菌混合液，由于 S 型细菌中存在一种转化因子能使 R型活菌转化为 S 型活菌，可以预测 B 组小鼠死亡。但实验结果却是 A、B 两组小鼠均成活，推测可能是由于第一次注射后 A 组小鼠体内产生了抗 R 型细菌的抗体，B 组小鼠体内产生了抗 S 型细菌的抗体，且抗 R 型细菌的抗体也能抗 S 型细菌。答案：(1)吞噬细胞 淋巴因子 (2)浆细胞 内质网、高尔基体 (3)死亡 死亡 抗R 型细菌的抗体也能抗 S 型细菌 (R 型细菌可以作为 S 型细菌的疫苗或 R 型细菌的记忆细胞也能识别 S 型细菌或两种细菌有相同的抗原)15按照图示 1
23、234 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_。(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(NH4) 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352测放射性应主要位于_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
24、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；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。朊病毒是一类特殊的病毒，它不含有通常病毒所含有的核酸，是一类能侵染动物并在宿主细胞内复制的小分子无免疫性疏水蛋白质，又称蛋白质侵染因子，这是它与其他病毒的不同之处。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
