肺炎双球菌转化实验习题.doc

(时间：45分钟　满分：100分)

考 点
题 号
肺炎双球菌转化实验
2、4、12
噬菌体侵染细菌的实验
7、8、9、10、11、14
整体认识及综合分析
1、3、5、6、13
一、选择题(每小题5分，共55分)
1．(2010·江苏生物，4)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．不同生物的蛋白质在结构上存在差异
B．蛋白质与生物的性状密切相关
C．蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并且能够自我复制
D．蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信息
解析　早期人们认为：不同生物的蛋白质在结构上存在一定的差异，这是不同生物差异的直接原因；蛋白质是生命活动的体现者和承担者，与生物性状密切相关；蛋白质的差异性主要体现在氨基酸的种类、数目、排列顺序不同引起了结构的不同，因此不同氨基酸的排列组合可以贮存大量遗传信息。后来发现，蛋白质的热稳定性差，易变性失活，并且不能自我复制，而DNA比蛋白质具有更高的热稳定性，并且能够自我复制。
答案　C
2．(2012·福州质检)格里菲思的肺炎双球菌转化实验如下：
①将无毒的R型活细菌注入小鼠体内，小鼠不死亡；
②将有毒的S型活细菌注入小鼠体内，小鼠患败血症死亡；
③将加热杀死的S型细菌注入小鼠体内，小鼠不死亡；
④将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后，注入小鼠体内，小鼠患败血症死亡。
根据上述实验，下列说法正确的是(　　)。
A．整个实验证明了DNA是转化因子
B．实验①、实验③可作为实验④的对照

C．实验④中的死亡小鼠体内S型活细菌毒性不能稳定遗传
D．重复做实验①与④，得到同样的结果，说明S型活细菌由R型活细菌突变而来
解析　格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验说明加热杀死的S型细菌可以使R型细菌发生转化，但不能证明DNA是转化因子，A错误；在体内转化实验中，每一组既是实验组，又是其他组别的对照组，B正确；R型细菌转变成S型细菌是因为其接受了S型细菌的DNA，属可遗传变异，C错误；该实验所涉及的变异为基因重组，D错误。
答案　B
3．(2012·广东六校联考Ⅱ)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。这两个实验在设计思路上的共同点是(　　)。
A．重组DNA片段，研究其表型效应
B．诱发DNA突变，研究其表型效应
C．设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应
D．应用同位素示踪技术，研究DNA在亲代与子代之间的传递
解析　噬菌体侵染细菌实验没有重组DNA片段，A错；两实验均没有诱发DNA突变，B错；肺炎双球菌体外转化实验没有用到同位素示踪技术，D错；两个实验均设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应，C对。
答案　C
4．(2012·陕西咸阳模考)将加热杀死的S型细菌与R型活细菌相混合后，注射到小鼠体内，在小鼠体内S型和R型细菌含量变化情况如图所示。下列有关叙述中错误的是(　　)。

A．在死亡的小鼠体内可分离出S型和R型两种活细菌
B．曲线ab段下降是因为部分R型细菌被小鼠的免疫系统所消灭

C．曲线bc段上升，与S型细菌使小鼠发病后免疫力降低有关
D．S型细菌数量从0开始增多是由于R型细菌基因突变的结果
解析　S型细菌的数量从0开始增多，是因为S型细菌中的转化因子促使R型细菌转化为S型细菌的结果，属于基因重组。
答案　D
5．下列关于遗传物质的说法，错误的是(　　)。
①真核生物的遗传物质是DNA　②原核生物的遗传物质是RNA　③细胞核的遗传物质是DNA　④细胞质的遗传物质是RNA　⑤甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA或RNA
A．①②③ B．②③④
C．②④⑤ D．③④⑤
解析　凡具有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA。甲型H1N1流感病毒的遗传物质是RNA。
答案　C
6．如图，病毒甲、乙为两种不同的植物病毒，经重建后形成“杂种病毒丙”，用病毒丙侵染植物细胞，在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒是(　　)。

解析　杂种病毒丙是由病毒甲的蛋白质外壳和病毒乙的核酸组装而成的。其在侵染植物细胞时注入的是病毒乙的核酸，并由病毒乙的核酸指导合成病毒乙的蛋白质外壳，因而病毒丙在植物细胞内增殖产生的新一代病毒就是病毒乙。
答案　D
7．赫尔希通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，实验包括4个步骤：①培养噬菌体(侵染细菌)，②35S和32P标记噬菌体，③放射性检测，④离心分离。实验步骤的先后顺序为(　　)。
A．①②④③ B．④②①③
C．②①④③ D．②①③④
解析　T2噬菌体由蛋白质外壳和DNA组成，用放射性同位素35S和32P分别对其进行标记，然后让其感染细菌(培养噬菌体)，再进行离心分离，最后进行放射性检测，发现进入细菌体内的只有DNA，从而得出DNA是遗传物质的结论。

答案　C
8．(2012·北京东城区练习)如果用15N、32P、35S共同标记噬菌体后，让其侵染大肠杆菌，在产生的子代噬菌体的组成结构中，能够找到的标记元素为(　　)。
A．在外壳中找到15N和35S
B．在DNA中找到15N和32P
C．在外壳中找到15N
D．在DNA中找到15N、32P和35S
解析　用15N、32P、35S共同标记噬菌体，15N标记了噬菌体的DNA和蛋白质外壳，32P标记了噬菌体的核酸，35S标记了噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌过程中蛋白质外壳留在细菌外面，核酸进入细菌内部，在细菌中以噬菌体DNA为模板，利用细菌的原料合成子代噬菌体的蛋白质外壳和核酸，又由于DNA复制具有半保留复制的特点，故在子代噬菌体中能找到15N和32P标记的DNA，不能找到35S标记的蛋白质。
答案　B
9．(2012·潍坊抽样监测)在证明DNA是生物遗传物质的实验中，用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，以下对于沉淀物中含有少量放射性现象的解释，正确的是(　　)。
A．经搅拌与离心后有少量含35S的T2噬菌体吸附在大肠杆菌上
B．离心速度太快，含35S的T2噬菌体有部分留在沉淀物中
C．T2噬菌体的DNA分子上含有少量的35S
D．少量含有35S的蛋白质进入大肠杆菌
解析　35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，DNA分子中不含有35S，噬菌体的蛋白质外壳不能进入大肠杆菌内，但能吸附在大肠杆菌表面，造成一定的实验误差；是否留在沉淀物中，与物质的相对分子质量有关，与转速太快无关。
答案　A
10．(2012·杭州一模)在“噬菌体侵染细菌”的实验中，如果对35S标记的噬菌体实验组(甲组)不进行搅拌、32P标记的噬菌体实验组(乙组)保温时间过长，则会出现的异常结果是(　　)。
A．甲组沉淀物中也会出现较强放射性，乙组上清液中也会出现较强放射性

B．甲组上清液中也会出现较强放射性，乙组上清液中也会出现较强放射性
C．甲组沉淀物中也会出现较强放射性，乙组沉淀物中也会出现较强放射性
D．甲组上清液中也会出现较强放射性，乙组沉淀物中也会出现较强放射性
解析　依据题干中提供的信息，35S标记的是噬菌体的外壳，侵染细菌时不进入细菌体内；32P标记的是噬菌体的DNA，侵染细菌时进入细菌体内；正常情况下，离心后噬菌体的蛋白质外壳存在于上清液中，而子代噬菌体留在沉淀物中。若甲组不搅拌，则有部分35S还留在沉淀物中，故沉淀物中的放射性会较强；乙组保温时间过长，会使部分子代噬菌体释放到上清液中，故上清液中会有较强的放射性。
答案　A
11．(2012·广东六校联考Ⅱ)在证明DNA是遗传物质的实验中，赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质，在下图中标记元素所在部位依次是(　　)。

A．①④ B．②④ C．①⑤ D．③⑤
解析　32P存在于DNA的磷酸基团上，35S存在于组成蛋白质的氨基酸的R基中。
答案　A
二、非选择题(共45分)
12．(15分)(2010·宝鸡质检)“肺炎双球菌转化实验”是科学家在对生物遗传物质的探究过程中所做的一个实验。
(1)某人曾重复了“肺炎双球菌转化实验”，步骤如下：
①将一部分S型细菌加热杀死；
②制备符合要求的培养基，并分为若干组，将菌种分别接种到各组培养基上(接种的菌种见图中文字所述)；
③将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况，发现在第4组培养装置中有S型菌落。

本实验得出的结论是___________________________________________。
(2)艾弗里等人通过实验证实了在上述细菌转化过程中，起转化作用的是DNA。请利用DNA酶作试剂，选择适当的材料用具，设计实验方案，验证“促进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。
材料用具：R型菌、S型菌、DNA酶、蒸馏水、制备培养基所需的原料。
①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，将其均分为三组，标为A、B、C，请将处理方法填写在表格中；
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：将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况。
②预测实验结果： _____________________________________________。
③得出结论： _________________________________________________。
(3)回答下列问题。
①“肺炎双球菌转化实验”以细菌为实验材料主要是由于细菌具有________________________________________________________________
等优点。(写出两点)
②艾弗里实验最为关键的设计思路是：_______________________________。
③写出艾弗里实验采用的主要技术手段：______________________。(写出两种)
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　(2)①B组：加入提取的S型细菌DNA　C组：加入提取的S型细菌DNA和DNA酶　②A、C两组培养装置中未出现S型菌落，B组培养装置中出现S型菌落　③使R型细菌转化成S型细菌的物质是DNA

(3)①结构简单、繁殖快　②设法把DNA与蛋白质等物质分开单独地、直接地观察它们的作用　③细菌的培养技术；物质的提取技术
13．(12分)(2010·杭州四中教育集团月考)已知菠菜的干叶病是干叶病毒导致的，但不清楚干叶病毒的核酸种类，试设计实验探究之。
实验原理：(略)
实验材料：苯酚的水溶液(可以将病毒的蛋白质外壳和核酸分离)、健康生长的菠菜植株、干叶病毒样本、DNA水解酶、其他必需器材。
(1)实验步骤：
①选取生长状况相似的若干菠菜植株平分为两组，编号为甲、乙；
②用苯酚的水溶液处理干叶病毒样本，并设法将其蛋白质和核酸分离，以获得其核酸；
③_________________________________________________________________；
④_________________________________________________________________。
⑤再过一段时间后，观察两组菠菜的生长情况。
(2)实验结果及结论：
①_________________________________________________________________；
②__________________________________________________________________。
解析　本题实验目的为“探究干叶病毒的核酸种类”，实验原理为：干叶病毒导致菠菜得干叶病；若干叶病毒的核酸为DNA，则用DNA水解酶处理干叶病毒核酸，DNA被水解，对照组(没有处理)出现干叶，实验组(用DNA水解酶处理)不出现干叶；若干叶病毒的核酸为RNA，则对照组和实验组都表现出干叶。
答案　(1)③在适当条件下，用DNA水解酶处理干叶病毒样本的核酸　④一段时间后，用处理过的核酸稀释液喷洒甲组植株，用等量未处理的核酸稀释液喷洒乙组植株
(2)①若甲、乙两组都出现干叶，则病毒的核酸是RNA
②若仅乙组植株出现干叶，则病毒的核酸是DNA
14．(18分)(2012·北京海淀区期末)1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA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的地位就相当于氢原子在玻尔量子力学模型中的地位一样”。这句话指出了噬菌体作实验材料具有________________的特点。
(2)通过________________的方法分别获得被32P或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，用搅拌机搅拌，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以后，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“被侵染细菌”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________放射性会增高。
(4)本实验证明病毒传递和复制遗传特性中________起着重要作用。
解析　本题主要考查噬菌体侵染大肠杆菌的实验。(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(核酸)。(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，首先应用分别含32P和35S的培养基培养大肠杆菌，再让噬菌体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始终保持在100%，说明细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来。细胞外的35S含量只有80%，原因是在搅拌时侵染细菌的噬菌体外壳没有全部分离；细胞外的32P含量有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)用分别含32P和35S的培养基培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染被

32P或35S标记的大肠杆菌　DNA和蛋白质的位置
(3)将噬菌体和细菌振脱　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)DNA

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