高中生物第1节 DNA是主要的遗传物质课后测评

第3章　基因的本质

第1节　DNA是主要的遗传物质

[基础检查]　

1.下列关于探究DNA是遗传物质实验的相关叙述,正确的是(　　)

A.格里菲思的实验证明了DNA可以改变生物的遗传性状

B.艾弗里的实验证明了活的S型细菌能让活的R型细菌发生转化

C.赫尔希和蔡斯的实验中用32P标记噬菌体侵染普通大肠杆菌,培养时间越

  长,含32P的子代噬菌体越多

D.赫尔希和蔡斯的实验中离心后上清液放射性高而沉淀物放射性低,则亲代

  噬菌体应是用35S 标记的

解析:格里菲思的实验证明了S型细菌中存在某种转化因子,能将R型细菌转化为S型细菌,A项错误;艾弗里的实验证明了S型细菌的DNA能让活的R型细菌发生转化,B项错误;赫尔希和蔡斯的实验中用32P标记噬菌体侵染普通大肠杆菌,培养时间越长,含32P的子代噬菌体越少,C项错误;赫尔希和蔡斯的实验中离心后细菌主要存在于沉淀物中,故离心后上清液放射性高而沉淀物放射性低,则亲代噬菌体应是用35S标记的,D项正确。

答案:D

2.赫尔希和蔡斯用放射性同位素标记实验证明噬菌体(如下图)的遗传物质是DNA。该实验成功的关键之一是用32P标记了 (　　)

A.① B.②C.③ D.①和③

解析:噬菌体的组成是蛋白质外壳和遗传物质DNA。蛋白质和DNA的特有元素分别是S、P,它们的同位素分别是35S、32P,故应该用32P标记DNA,即图中②结构。

答案:B

3.下图是噬菌体侵染细菌实验的部分步骤示意图,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.图示实验步骤中若混合培养后保温时间过长,则上清液中放射性会增强

C.实验中采用搅拌和离心等手段是为了把DNA和蛋白质分开,再分别检测

  其放射性

D.噬菌体侵染细菌的实验未能证明DNA是主要的遗传物质

解析:噬菌体必须寄生在活细菌中才能培养,所以被35S标记的噬菌体是接种在用含35S的培养基培养的大肠杆菌中获得的,A项错误;图中上清液的放射性很高,说明标记的是噬菌体的蛋白质外壳,不管保温时间长还是短,始终是上清液的放射性很高,B项错误;实验中采用搅拌和离心等手段是为了把吸附在大肠杆菌上的噬菌体与大肠杆菌分开,C项错误;噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质,但未能证明DNA是主要的遗传物质,D项正确。

答案:D

4.将甲型病毒的RNA与乙型病毒的蛋白质结合在一起,组成一个新品系,用这个病毒去感染烟草,则在烟草细胞内分离出来的病毒有 (　　)

A.甲型的蛋白质和乙型的RNA

B.甲型的RNA和乙型的蛋白质

C.甲型的蛋白质和甲型的RNA

D.乙型的蛋白质和乙型的RNA

解析:将甲型病毒的RNA与乙型病毒的蛋白质结合在一起,组成一个新品系,用这个病毒去感染烟草,在烟草细胞内,以甲型病毒的RNA为模板来合成子代病毒的RNA和蛋白质外壳。故在烟草细胞内分离出的病毒为甲型的蛋白质和甲型的RNA。

答案:C

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DNA④细胞质的遗传物质是RNA　

⑤HIV的遗传物质是DNA或RNA

A.①②③ B.②③④C.②④⑤ D.③④⑤

解析:真核生物是由真核细胞组成的,遗传物质是DNA,主要存在于细胞核中,①正确;原核生物由原核细胞组成,遗传物质是DNA,主要位于拟核中,②错误;细胞核和细胞质中的遗传物质都是DNA,③正确、④错误;HIV没有细胞结构,遗传物质是RNA,⑤错误。

答案:C

6.如果用15N、32P、35S共同标记噬菌体,让其侵染未标记的大肠杆菌后,在产生的所有子代噬菌体的组成结构中,能够找到的标记元素为 (　　)

A.在外壳中只能找到35S

B.在DNA中能找到15N和32P

C.在外壳中只能找到15N

D.在DNA中能找到15N、32P和35S

解析:15N在亲代噬菌体DNA和蛋白质中都有,32P只存在于亲代噬菌体DNA中,35S只存在于亲代噬菌体蛋白质中;噬菌体侵染细菌后,蛋白质外壳没有进入细菌,其DNA进入细菌,以自身DNA为模板,利用细菌提供原料,所以可在子代噬菌体的DNA中找到15N和32P,不能找到35S;子代噬菌体的蛋白质外壳由细菌提供原料合成,不含放射性,所以在子代噬菌体的蛋白质外壳中不能找到放射性。

答案:B

7.下图为肺炎链球菌转化实验的部分图解,请据图回答下列问题。

(1)该实验是在格里菲思的肺炎链球菌转化实验的基础上进行的,其中格里菲思的实验得出的结论是_______________________________________。 

(2)依据上图所示实验,可以作出　　　　　　　　　　　　　　的假设。 

(3)为验证(2)的假设,需设计下面甲和乙两组实验:

甲组乙组

①甲组实验中加入DNA酶的目的是________________________________, 

观察到的实验现象是 　。 

②乙组可观察到的实验现象是 　。 

解析:(1)格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验的结论是已经加热致死的S型细菌,含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的转化因子。(2)同时加入R型细菌和S型细菌的DNA,培养基中会同时生长R型细菌和S型细菌,所以可以作出DNA是促使R型活细菌转化为S型活细菌的转化因子的假设。(3)①酶具有催化作用,DNA酶能使DNA水解,所以该实验中加入DNA酶的目的是水解从S型细菌中提取到的DNA;由于S型细菌的DNA被水解,所以观察到的实验现象是培养基中只生长R型细菌。②蛋白质、荚膜多糖不是遗传物质,因此乙组观察到的实验现象是培养基中只生长R型细菌。

答案:(1)已经加热致死的S型细菌,含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的转化因子　(2)DNA是促使R型活细菌转化为S型活细菌的转化因子(遗传物质)　(3)①水解从S型细菌中提取到的DNA　培养基中只生长R型细菌　②培养基中只生长R型细菌

[拓展应用]

8.艾弗里完成肺炎链球菌体外转化实验后,持反对观点者认为“DNA可能只是在细胞表面起化学作用形成荚膜,而不是起遗传作用”。已知S型细菌中存在能抗青霉素的突变型(这种对青霉素的抗性不是荚膜产生的)。下列实验设计思路能反驳上述观点的是              (　　)

A.R型细菌+S型细菌DNA→预期出现S型细菌

B.R型细菌+S型细菌DNA→预期出现抗青霉素的S型细菌

C.R型细菌+抗青霉素的S型细菌DNA→预期出现抗青霉素的S型细菌

D.R型细菌+抗青霉素的S型细菌DNA→预期出现S型细菌

解析:R型细菌+S型细菌DNA→预期出现S型细菌,不能反驳上述观点,A项错误;R型细菌+S型细菌DNA→预期出现抗青霉素的S型细菌,不能反驳上述观点,B项错误;R型细菌+抗青霉素的S型细菌DNA→预期出现抗青霉素的S型细菌,说明抗青霉素的S型细菌DNA控制其子代出现了相应的性状,DNA起遗传作用,能反驳上述观点,C项正确;R型细菌+抗青霉素的S型细菌DNA→预期出现S型细菌,不能反驳上述观点,D项错误。

答案:C

9.用32P和35S标记的噬菌体分别侵染细菌,经短时间保温后,用搅拌器搅拌,然后离心得到上清液和沉淀物,检测上清液和沉淀物中35S和32P的放射性。据图判断下列叙述错误的是(　　)

                              甲

                               乙

1. 图乙中用35S、32P分别标记噬菌体的蛋白质、DNA,标记元素所在部位分

   别对应于图甲中的④①

B.35S标记的噬菌体侵染细菌实验中,搅拌时间过短,沉淀物中的放射性升高

C.图乙中的⑦代表搅拌后离心的过程,其中离心的目的是使吸附在细菌上的

  噬菌体与细菌分离

D.35S标记的噬菌体侵染细菌实验中,保温时间过长,上清液的放射性会显著

  升高

解析:35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,蛋白质外壳不进入噬菌体内,所以上清液的放射性不会显著升高,D项错误。

答案:D

10.随着对病毒研究的逐渐深入,科学家发现了RNA病毒,并进行了相关实验。回答下列问题。

(1)1956年,科学家用苯酚溶液处理烟草花叶病毒(TMV),使其RNA和蛋白质分开,再让两者分别去感染烟草。结果发现,蛋白质不能感染烟草,RNA可以感染烟草。证明RNA是TMV的遗传物质。本实验最关键的设计思路是 　。 

(2)若上述观点是正确的,用35S标记的TMV侵染3H标记的烟草,子代病毒存在的放射性元素是　　　　　,该元素存在于　　　　　　(填物质名称)中。 

(3)研究发现仅用病毒的RNA感染时,感染率很低,用完整病毒感染时,感染率很高。TMV有许多株系,可根据在叶片上形成的病斑差异加以区分。请以苯酚溶液、TMV的S株系和HR株系、正常烟草等适宜材料,设计实验证明RNA是TMV的遗传物质(简要写出实验设计并预测实验结果)。

①实验设计:___________________________________________________

_____________________________________________________________

______________________________________________________________; 

②实验结果:___________________________________________________

_____________________________________________________________。 

解析:(1)本实验将RNA与蛋白质分开单独感染烟草,观察它们的作用,所以实验设计的关键思路是把RNA与蛋白质分开,单独地、直接地去观察各自的作用。(2)35S标记蛋白质外壳,而TMV的遗传物质是RNA,不含35S,所以子代中都不含35S,病毒的RNA和蛋白质都含H,并且病毒必须要宿主提供原料,所以子代病毒的蛋白质和RNA都含有3H。(3)根据题干信息可知,本实验的目的是证明RNA是TMV的遗传物质,并且只以RNA侵染时感染率低,因此需要设计重组病毒,实验设计:利用苯酚溶液处理,使S株系和HR株系的蛋白质和RNA分离;将S株系的蛋白质和HR株系的RNA形成重组病毒1,将HR株系的蛋白质和S株系的RNA形成重组病毒2;让S株系、HR株系、重组病毒1和重组病毒2分别侵染烟草,一段时间后观察记录病斑类型。实验结果:S株系与重组病毒2形成的病斑类型相同,HR株系与重组病毒1形成的病斑类型相同。

答案:(1)把RNA与蛋白质分开,单独地、直接地去观察各自的作用　(2)3H　RNA和蛋白质　(3)①利用苯酚溶液处理,使S株系和HR株系的蛋白质和RNA分离;将S株系的蛋白质和HR株系的RNA形成重组病毒1,将HR株系的蛋白质和S株系的RNA形成重组病毒2;让S株系、HR株系、重组病毒1和重组病毒2分别侵染烟草,一段时间后观察记录病斑类型(合理即可)　②S株系与重组病毒2形成的病斑类型相同,HR株系与重组病毒1形成的病斑类型相同(合理即可)