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必修一 第3章 第1节DNA是主要的遗传物质
1.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:
①S型菌的DNA+DNA酶→加入R型菌→注入小鼠
②R型菌的DNA+DNA酶→加入S型菌→注入小鼠
③R型菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注入小鼠
④S型菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注入小鼠
以上4个实验中的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
解析:肺炎双球菌的遗传物质是DNA,DNA在DNA酶催化作用下分解。因此S型菌的DNA在DNA酶作用下分解而失去转化作用,加入R型菌,子代仍为R型菌,注入小鼠体内,小鼠存活;R型菌的DNA+DNA酶后,加入S型菌注入小鼠,小鼠体内有S型菌,小鼠患败血症而死。R型菌+DNA酶,经高温加热后冷却,加入S型菌的DNA后注入小鼠,小鼠体内无活细菌,因此小鼠存活。第④组小鼠体内也无活细菌,小鼠存活。
答案:D
2.(2010届济南调研)噬菌体外壳的合成场所是
( )
A.细菌的核糖体 B.噬菌体的核糖体
C.噬菌体基质 D.细菌的拟核
解析:噬菌体侵入细菌只注入自身的DNA,其后的增殖是利用细菌的原料和场所合成自身的DNA和蛋白质,所以其外壳是利用细菌的氨基酸,以细菌的tRNA为运载工具,在细菌的核糖体上合成的。
答案:A
3.噬菌体侵染细菌后可以使细菌死亡,HIV感染T细胞后可以造成T细胞大量死亡,那么噬菌体和HIV利用细菌和T细胞的物质中主要的不同是
( )
A.组成蛋白质的原料 B.构成核酸的原料
C.营养成分 D.无机盐
解析:噬菌体的遗传物质是DNA,HIV的遗传物质是RNA。噬菌体侵染细菌后要利用细菌的脱氧核糖核苷酸,HIV感染T细胞后要大量利用T细胞内的核糖核苷酸。它们利用的构成核酸的原料不同。
答案:B
4.对甲、乙、丙、丁四种生物进行分析比较,结果如下表所示,其中最可能表示肺炎双球菌的是
( )
项目
甲
乙
丙
丁
细胞壁
无
无
有
有
所含核
酸种类
DNA
DNA和
RNA
DNA和
RNA
DNA和
RNA
是否遵循孟德
尔遗传规律
否
是
是
否
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
解析:肺炎双球菌为原核生物,具细胞壁,既含DNA又含RNA。原核生物不遵循孟德尔遗传规律。
答案:D
5.如图为“肺炎双球菌转化实验”的部分研究过程,能充分说明“DNA是遗传物质,而蛋白质等其他物质不是遗传物质”的是
( )
A.①②④ B.①②③
C.①③④ D.①②③④
解析:实验①中活的R型细菌在S型细菌的DNA作用下,转化为S型细菌,说明S型细菌的DNA肯定进入了R型细菌中,并实现了对其性状的控制,证明DNA是遗传物质。为了排除其他物质是遗传物质的可能性,还要设计一系列对照实验,题中的②③④均分别与①形成对照实验,说明S型细菌的RNA、蛋白质、多糖类荚膜等都不能使R型细菌发生转化,即证明了RNA、蛋白质和多糖类荚膜等其他物质不是遗传物质。
答案:D
6.赫尔希和蔡斯分别用35S和32P标记T2噬菌体的不同的有机物。下列被标记的部位组合正确的是
( )
A.①② B.①③
C.①④ D.②④
解析:①代表的是氨基酸的R基,②代表磷酸基团,③代表五碳糖,④代表含氮碱基,含有S的是①,含有P的是②。
答案:A
7.下列有关科学家实验研究的叙述中,错误的是
( )
实验材料
实验过程
实验结果与结论
A
R型和S型肺炎双球菌
将R型活菌与S型菌的DNA与DNA水解酶混合培养
只生长R型菌,说明DNA被水解后,就失去遗传效应
B
噬菌体、大肠杆菌
用含有35S标记的噬菌体去感染普通的大肠杆菌,短时间保温
离心获得的上清液中的放射性很高,说明蛋白质是遗传物质
C
烟草花叶病毒、烟草
用从烟草花叶病毒分离出的RNA侵染烟草
烟草被感染出现病斑,说明烟草花叶病毒的RNA可能是遗传物质
D
大肠杆菌
将已用15N标记DNA的大肠杆菌,培养在普通(14N)培养基中
经三次分裂后,含15N的DNA占DNA总数的1/4,说明DNA分子的复制方式是半保留复制
解析:B项中是用含有35S标记的噬菌体去感染普通的大肠杆菌,噬菌体侵染细菌时注入到细菌体内的是DNA,而蛋白质外壳留在外面,离心获得的上清液中的放射性是35S造成的,说明蛋白质不是遗传物质,因此B项错误。
答案:B
8.用含15N、35S、32P的噬菌体去侵染不含放射性元素的细菌,则释放出的子代噬菌体中
( )
A.只含32P B.大多数含有15N和32P
C.少数含15N、35S和32P D.全部不含35S
解析:亲代噬菌体的DNA中含有15N和32P,噬菌体的蛋白质中含有15N和35S,子代噬菌体中少量含有15N和32P,全部的子代噬菌体都不含35S。
答案:D
9.(2009年江苏生物)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(见下表)中,不可能出现的结果是
( )
实验
编号
实验过程
实验结果
病斑
类型
病斑中分离
出的病毒类型
①
a型TMV→感染植物
a型
a型
②
b型TMV→感染植物
b型
b型
③
组合病毒(a型TMV的蛋白质+b型TMV的RNA)→感染植物
b型
a型
④
组合病毒(b型TMV的蛋白质+a型TMV的RNA)→感染植物
a型
a型
A.实验① B.实验②
C.实验③ D.实验④
解析:烟草花叶病毒是由RNA病毒,遗传特性是由RNA决定的,实验③组合病毒的遗传物质是b型TMV的RNA,所以分离出的病毒类型应该是b型。
答案:C
10.用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,经过一段时间的保温、搅拌、离心后发现放射性主要分布在上清液中,沉淀物的放射性很低,对于沉淀物中含有少量的放射性的正确解释是
( )
A.经搅拌与离心后还是有少量含有35S的T2噬菌体吸附在大肠杆菌上
B.离心速度太快,较重的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.少量含有放射性35S的蛋白质进入大肠杆菌内
解析:用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌过程中,蛋白质外壳留在外面,注入的是噬菌体的DNA,离心后,放射性应在上清液中。因少数噬菌体正在侵染过程中,吸附于大肠杆菌表面,所以在沉淀物中也有放射性。
答案:A
11.在下列生物中,既以DNA作为遗传物质,又具有相同代谢类型的一组生物是( )
A.人和人蛔虫 B.硝化细菌和小麦
C.噬菌体和烟草花叶病毒 D.根瘤菌和豆科植物
解析:上述生物除烟草花叶病毒以RNA作为遗传物质外,其余均以DNA为遗传物质,故排除了C选项。就新陈代谢而言,人和根瘤菌是异养需氧型,人蛔虫是异养厌氧型,而硝化细菌、小麦和豆科植物则是自养需氧型。综合以上分析,本题答案选B。
答案:B
12.下列有关遗传物质的叙述正确的是
( )
A.DNA是所有生物的遗传物质
B.真核生物的DNA都以染色体为载体
C.遗传物质在亲代与子代之间传递性状
D.核酸是一切生物的遗传物质
解析:凡细胞生物,不论原核或真核生物,细胞中均有DNA和RNA两种核酸,但真正起遗传作用的只有DNA,在无DNA的病毒(如烟草花叶病毒、艾滋病病毒等)中,RNA才起遗传作用。在真核细胞中,由于DNA主要存在于染色体上,故染色体是遗传物质的主要载体,但因线粒体、叶绿体中也有少量DNA,所以线粒体、叶绿体也可作为遗传物质的载体。遗传物质在亲子代之间传递的是遗传信息。
答案:D
13.下面介绍的是DNA研究的科学实验:
Ⅰ.1952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,如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。如何实现对噬菌体的标记?请简要说明实验的设计方法。
________________________________________________________________________。
第二步:将被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,在搅拌器中搅拌,然后进行离心。
(2)以上实验结果能否证明遗传物质是DNA?为什么?
________________________________________________________________________。
Ⅱ.用紫外线处理大肠杆菌可诱导产生对T2噬菌体有抗性的大肠杆菌,这种抗性的产生与其细胞膜上的蛋白质发生变化有关。下图简要示意处理的方法:
(1)在紫外线作用下,大肠杆菌的膜蛋白质发生改变的根本原因是________。
(2)如何将图中的T2噬菌体抗性菌株从混合菌株中筛选出来?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:Ⅰ.(1)先将大肠杆菌在含35S的培养基上培养,再用噬菌体去侵染该大肠杆菌
(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,还要用被32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌)
Ⅱ.(1)基因突变
(2)用T2噬菌体侵染混合菌株,在适宜的条件下培养一段时间,能形成菌落的就是T2噬菌体抗性菌株
14.(2010届济宁抽检)一科研小组对某病毒遗传物质进行了如下实验:
实验原理:略
实验目的:探究某病毒的遗传物质是DNA还是RNA。
材料用具:显微注射器、某病毒的核酸提取物、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:分别从培养后的活鸡胚中抽取样品,检测是否产生该种病毒。
请将与实验相关的内容填入下表:
注射
的物质
实验现象预测(有无该病毒产生)
相关判断(该病毒的遗传物质)
第一组
如果________,
如果________,
则____是遗传物质
则____是遗传物质
第二组
如果________,
如果________,
则____是遗传物质
则 ____是遗传物质
解析:本实验的自变量是核酸的种类(通过DNA酶和RNA酶来操纵),因变量是病毒的产生情况。当加入DNA酶时核酸提取物若为DNA将被水解,若核酸是RNA,则不被水解,反之亦然。
答案:
注射
的物质
实验现象预测(有无该病毒产生)
相关判断(该病毒的遗传物质)
第一组
核酸提取物
+DNA酶
如果有,
如果无,
则RNA是遗传物质
则DNA是遗传物质
第二组
核酸提取物
+RNA酶
如果有,
如果无,
则DNA是遗传物质
则 RNA是遗传物质
15.请利用DNA酶做试剂,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。
(1)设计方案
第一步:从S型细菌中提取DNA;
第二步:________,然后分别处理:
培养基编号
A
B
C
处理
第三步:__________________________________________________________________;
第四步:__________________________________________________________________。
(2)预测实验结果并得出结论:
________________________________________________________________________。
(3)通过你设计的实验,还能得出什么新的结论
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:根据对照原则,要验证促进R型细菌转化成S型细菌的物质是DNA,根据提供的试剂可设计三组实验。即加S型细菌的DNA为实验组,不加任何物质及加入S型细菌的DNA和DNA酶两组为对照组,然后将R型细菌分别接种到三组培养基上培养,观察结果并进行比较分析获取结论。
答案:(1)第二步:配制符合要求的培养基
培养基编号
A
B
C
处理
不加任何提取物
加入提取的S型细菌的DNA
加入提取的S型细菌的DNA和DNA酶
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相同且适宜的条件下培养一段时间,观察菌落的生长情况
(2)A、C组未长出S型细菌菌落,只有B组培养基中出现S型细菌菌落;说明S型细菌的DNA分子可促使R型细菌转化成S型细菌
(3)是完整的DNA,而不是DNA的碎片或化学组成单位使R型细菌发生了转化;S型细菌的DNA的结构要保持完整才能使R型细菌转化成S型细菌
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用心 爱心 专心
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