【生物】2020届一轮复习苏教版DNA是主要的遗传物质学案

【生物】2020届一轮复习苏教版DNA是主要的遗传物质学案

‎2020届 一轮复习 苏教版 DNA是主要的遗传物质 学 ‎ ‎ ‎[思维导图·成一统]‎ ‎[基础速练·固根基]‎ ‎1．辨析下列叙述的正误 ‎(1)肺炎双球菌转化实验说明DNA是主要的遗传物质(×)‎ ‎(2)格里菲思的体内转化实验证明了DNA是遗传物质(×)‎ ‎(3)艾弗里的体外转化实验采用了物质提纯、鉴定与细菌体外培养等技术(√)‎ ‎(4)肺炎双球菌体外转化实验最关键的设计思路是将DNA和蛋白质分开，分别观察其遗传作用(√)‎ ‎2．连线生物类型与遗传物质的种类 ‎3．据肺炎双球菌转化实验回答下列问题 ‎(1)加热杀死的S型细菌中是否所有物质都永久丧失了活性？‎ 提示：不是。加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性。‎ ‎(2)艾弗里实验中设置“DNA＋DNA酶”这一组实验的目的是什么？‎ 提示：一是与只加DNA的实验进行对照，二是说明DNA的基本组成成分不能实现转化。‎ ‎[题组练透·过考点]‎ 题组一　肺炎双球菌转化实验的过程及结果分析 ‎1．格里菲思以小鼠为实验材料做了如下实验，下列关于此实验的分析，错误的是(　　)‎ 项目 第一组 第二组 第三组 第四组 实验 处理 注射R型 活细菌 注射S型活细菌 注射加热后杀死的S型细菌 注射R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合液 实验 结果 小鼠 不死亡 小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活细菌 小鼠不死亡 小鼠死亡，从小鼠体内分离出S型活细菌 A．对实验结果的分析，四组实验必须相互对照 B．实验说明活R型肺炎双球菌发生了某种类型的转化 C．该实验结论为“DNA是使R型细菌转化为S型细菌的转化因子”‎ D．获得该实验结论的关键步骤是第四组小鼠死亡并分离出S型活细菌 解析：选C　四组实验必须相互对照，说明活R型肺炎双球菌发生了某种类型的转化；该实验结论为加热杀死的S型细菌必然含有某种促成R型细菌转化的“转化因子”，而获得该实验结论的关键步骤是第四组实验结果，即小鼠死亡并分离出S型活细菌。‎ ‎2．(2017·浙江选考)肺炎双球菌转化实验的部分过程如图所示。下列叙述正确的是(　　)‎ A．S型肺炎双球菌的菌落为粗糙的，R型肺炎双球菌的菌落为光滑的 B．S型菌的DNA经加热后失活，因而注射S型菌后的小鼠仍存活 C．从病死小鼠中分离得到的肺炎双球菌只有S型菌而无R型菌 D．该实验未证明R型菌转化为S型菌是由S型菌的DNA引起的 解析：选D　S型菌的菌落光滑，R型菌的菌落粗糙；S型菌经加热后，其蛋白质变性失活，但DNA没有失活；从患病致死的小鼠体内，既能分离出S型菌，也能分离出R型菌；本实验并没有证明转化是由DNA引起的。‎ ‎3．肺炎双球菌有许多类型，有荚膜的有毒性，能使人患肺炎或使小鼠患败血症，无荚膜的无毒性。如图是所做的肺炎双球菌转化实验，下列相关说法错误的是(　　)‎ A．能导致小鼠死亡的有a、d两组 B．通过d、e两组对照，能说明转化因子是DNA而不是蛋白质 C．d组产生的有毒性的肺炎双球菌能将该性状遗传给后代 D．d组产生的后代只有有毒性的肺炎双球菌 解析：选D　a组为有荚膜菌，注射到小鼠体内，小鼠死亡；b组加热煮沸的有荚膜菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡；c组无荚膜菌，不会导致小鼠死亡；d组无荚膜菌与加热杀死的有荚膜菌的DNA混合培养，在有荚膜菌DNA的作用下，部分无荚膜菌转化为有荚膜菌，并遗传给后代，产生有荚膜的活菌，导致小鼠死亡；e组，加热杀死的有荚膜菌的蛋白质与无荚膜菌混合培养，不会发生转化，也不会导致小鼠死亡。所以d、e两组对照，说明促使无荚膜菌发生转化的是有荚膜菌的DNA，而不是蛋白质。但这种转化率是比较低的，大部分无荚膜菌不能发生转化，所以在d组产生的后代中，大部分是无毒性的，少数是有毒性的。‎ ‎ [归纳拓展]　肺炎双球菌体内和体外转化实验的对照设计 ‎(1)在格里菲思的实验中，分别用活的S型和R型细菌注射小鼠形成对照，加热杀死的S型细菌单独注射和加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合注射形成对照。‎ ‎(2)在艾弗里的体外转化实验中，DNA、蛋白质、多糖等物质之间形成对照，DNA与DNA酶处理产物之间也形成对照。‎ 题组二　肺炎双球菌发生转化的实质 ‎4．艾弗里将R型肺炎双球菌培养在含S型细菌DNA的培养基中，得到了S型肺炎双球菌，有关叙述正确的是(　　)‎ A．R型细菌转化成S型细菌，说明这种变异是定向的 B．R型细菌转化为S型细菌属于基因重组 C．该实验不能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA D．将S型细菌的DNA注射到小鼠体内也能产生S型细菌 解析：选B　艾弗里实验中将S型细菌中的多糖、蛋白质、脂类和DNA等提取出来，分别加入培养R型细菌的培养基中，结果只有加入DNA时，才能使R型细菌转化成S型细菌，这说明肺炎双球菌的遗传物质是DNA；该实验中的变异属于基因重组，生物的变异都是不定向的；仅将S型细菌的DNA注射到小鼠体内，不能实现肺炎双球菌的转化。‎ ‎5．S型肺炎双球菌的荚膜表面具有多种抗原类型(如Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型等)，不同的抗原类型之间不能通过突变而发生转换；在特殊条件下离体培养SⅡ型肺炎双球菌可从中分离出RⅡ型菌。格里菲思将加热杀死的SⅢ型菌与RⅡ型菌混合后同时注入小鼠体内，小鼠患病大量死亡，并从患病死亡小鼠体内获得具有活性的SⅢ型菌；而单独注射加热杀死的SⅢ型菌，小鼠未死亡。此实验结果能支持的假设是(　　)‎ A．SⅢ型菌经突变形成了耐高温型菌 B．SⅢ型菌是由RⅡ型菌突变形成的 C．RⅡ型菌经过转化形成了SⅢ型菌 D．加热后SⅢ型菌可能未被完全杀死 解析：选C　加热杀死的SⅢ型菌与RⅡ型菌混合后同时注入小鼠体内，小鼠患病大量死亡，并从患病死亡小鼠体内获得具有活性的SⅢ型菌；而单独注射加热杀死的SⅢ型菌小鼠未死亡，说明RⅡ型菌经过转化形成了SⅢ型菌。‎ ‎[易错点拨]　关于“转化”的两点提醒 转化的实质是基因重组而非基因突变 说 明 肺炎双球菌转化实验中S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了基因重组 发生转化的只是少部分R型细菌 说 明 由于转化受到DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响，所以转化过程中并不是所有的R型细菌都转化成S型细菌，而只是少部分R型细菌转化成S型细菌 ‎[思维导图·成一统]‎ ‎[基础速练·固根基]‎ ‎1．判断下列叙述的正误 ‎(1)T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖(√)‎ ‎(2)T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证明了DNA是遗传物质(√)‎ ‎(3)噬菌体的蛋白质可用32P放射性同位素标记(×)‎ ‎(4)噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等(×)‎ ‎(5)噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌转化实验更具说服力(√)‎ ‎(6)噬菌体能在宿主细胞内以二分裂方式增殖，使该细菌裂解(×)‎ ‎(7)分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体(×)‎ ‎(8)用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致(√)‎ ‎2．据噬菌体侵染细菌实验回答下列问题 ‎(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，为什么上清液中会有放射性？‎ 提示：①‎ 保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性。②保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌细胞内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液中，也会使上清液中出现放射性。‎ ‎(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，为什么沉淀物中会有放射性？‎ 提示：由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体仍吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。‎ ‎[师说考点·解疑难]‎ ‎1．噬菌体的增殖过程 过程图示 相关说明 ‎①模板：进入细菌体内的是噬菌体DNA ‎②合成噬菌体DNA的原料：大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸 ‎③合成噬菌体的蛋白质 ‎2．噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析 ‎(1)32P噬菌体侵染大肠杆菌：‎ ‎(2)35S噬菌体侵染大肠杆菌：‎ ‎3．肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较 肺炎双球菌体外转化实验 噬菌体侵染细菌实验 设计 思路 设法将DNA与其他物质分开，单独、直接研究它们各自不同的遗传功能 处理 方法 直接分离：分离S型菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型菌混合培养 同位素标记法：分别用同位素35S、32P标记蛋白质和DNA 结论 ‎①证明DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质 ‎②说明了遗传物质可发生可遗传的变异 ‎①证明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质 ‎②说明DNA能控制蛋白质的合成 ‎③说明DNA能自我复制 ‎[研透考情·备高考]‎ 考向一　噬菌体侵染细菌实验的过程 ‎1．某同学模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染大肠杆菌的部分实验，有关分析错误的是(　　)‎ A．35S标记的是噬菌体的DNA B．沉淀物b中含放射性的高低，与②过程中搅拌是否充分有关 C．上清液a中放射性较强 D．上述实验过程并不能证明DNA是遗传物质 解析：选A　35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，DNA不含有S元素；充分搅拌离心后，含放射性的蛋白质外壳进入上清液，使上清液a中放射性较强；若搅拌不充分，一部分蛋白质外壳不能与大肠杆菌分离，会随大肠杆菌进入沉淀中，使沉淀物b中放射性增强；该实验没有标记DNA，不能说明DNA的作用，故不能证明DNA是遗传物质。‎ ‎2．下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图，对此实验的有关叙述正确的是(　　)‎ 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．本实验选用噬菌体作实验材料的原因之一是其结构组成中只有蛋白质和DNA 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．在新形成的噬菌体中没有检测到35S，说明噬菌体的遗传物质是DNA而不是蛋白质 解析：选B　病毒的繁殖离不开细胞，要标记噬菌体，应先标记细菌细胞；噬菌体的结构组成只有蛋白质和DNA；实验中采用搅拌和离心等手段是为了把细菌和噬菌体的蛋白质外壳分开；在新形成的噬菌体中没有检测到35S，只能说明蛋白质不是噬菌体的遗传物质，而不能说明DNA是噬菌体的遗传物质。‎ ‎[易错点拨]　噬菌体侵染细菌实验中的三点提醒 ‎(1)含放射性标记的噬菌体不能用培养基直接培养：因为病毒营专性寄生生活，故应先培养细菌，再用细菌培养噬菌体。‎ ‎(2)不能标记C、H、O、N：因这些元素是蛋白质和DNA共有的，无法将DNA和蛋白质分开。‎ ‎(3)35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一个噬菌体上：因为放射性检测时只能检测到存在部位，不能确定是何种元素的放射性。‎ 考向二　同位素示踪法及元素去向 ‎3．如果用3H、15N、35S标记噬菌体后，让其侵染细菌(无放射性)，下列分析正确的是(　　)‎ A．只有噬菌体的蛋白质被标记了，DNA没有被标记 B．子代噬菌体的外壳中可检测到3H、15N、35S C．子代噬菌体的DNA分子中可检测到3H、15N D．子代噬菌体的DNA分子中部分含有3H、14N、32S 解析：选C　DNA分子中含有H、N元素，所以用3H、15N、35S标记噬菌体后，噬菌体的蛋白质和DNA都被标记了；由于3H、15N、35S标记的噬菌体蛋白质外壳，不进入细菌，3H、15N标记的噬菌体DNA分子进入细菌但不能用于合成子代噬菌体的外壳，所以子代噬菌体的外壳中没有放射性；由于3H、15N标记了噬菌体DNA分子，所以子代噬菌体的DNA分子中可检测到3H、15N；子代噬菌体的DNA分子中不含有S。‎ ‎4．(2017·全国卷Ⅱ)在证明DNA是遗传物质的过程中，T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述，正确的是(　　)‎ A．T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖 B．T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质 C．培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中 D．人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同 解析：选C　T2噬菌体的核酸是DNA，DNA的元素组成为C、H、O、N、P，培养基中的32P经宿主(大肠杆菌)摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中。T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌中，不能寄生在肺炎双球菌中；T2噬菌体的mRNA和蛋白质的合成只能发生在其宿主细胞中，不能发生于病毒颗粒中；人类免疫缺陷病毒(HIV)的核酸是RNA，T2噬菌体的核酸是DNA，且二者的增殖过程不同。‎ ‎[归纳拓展]　“二看法”判断子代噬菌体标记情况 考向三　“肺炎双球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌实验”的比较 ‎5．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的实验，是关于探究遗传物质的两个经典实验，下列叙述正确的是(　　)‎ A．两个实验均采用了对照实验和同位素标记的方法 B．两者的关键设计思路都是把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应 C．赫尔希与蔡斯对同一组噬菌体的蛋白质和DNA分别采用35S和32P标记 D．噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是主要的遗传物质 解析：选B　只有噬菌体侵染实验用了同位素示踪技术，赫尔希与蔡斯实验运用了相互对照；两个实验的设计思路相同，都是设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应；赫尔希与蔡斯对两组噬菌体的蛋白质和DNA分别采用35S和32P标记；噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，但没有证明DNA是主要的遗传物质。‎ ‎6．(2017·江苏高考)下列关于探索DNA是遗传物质的实验，叙述正确的是(　　)‎ A．格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状 B．艾弗里实验证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡 C．赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中 D．赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P标记 解析：选C　格里菲思体内转化实验证明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，但格里菲思并没有证明“转化因子”是什么；艾弗里实验证明了DNA是遗传物质，小鼠死亡的原因是从S型肺炎双球菌中提取的DNA使部分R型细菌转化成了致病的S型细菌，而不是S型细菌的DNA使小鼠死亡；由于噬菌体没有细胞结构，所以离心后，有细胞结构的大肠杆菌在试管底部，而噬菌体及噬菌体的蛋白质外壳留在上清液中；赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体只有少部分带有32P标记，因为噬菌体在进行DNA复制的时候，模板是亲代噬菌体中带有32P标记的DNA分子，而原料是大肠杆菌中没有带32P标记的脱氧核苷酸。‎ ‎ ‎[思维导图·成一统]‎ ‎[基础速练·固根基]‎ ‎1．判断下列叙述的正误 ‎(1)烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是RNA(×)‎ ‎(2)所有生物的遗传物质都是DNA(×)‎ ‎(3)豌豆的遗传物质主要是DNA(×)‎ ‎(4)酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上(√)‎ ‎(5)真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少部分病毒的遗传物质是RNA(√)‎ ‎2．遗传信息只存在于DNA分子中吗？‎ 提示：不是，RNA病毒的遗传信息存在于RNA分子中。‎ ‎[题组练透·过考点]‎ 题组一　RNA是遗传物质的有关实验 ‎1．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：选C　因为烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，所以决定病毒类型和病斑类型的是RNA，而不是蛋白质。③中的RNA是b型TMV的，分离出的病毒类型就应该是b型。‎ 题组二　生物体遗传物质的判断 ‎2．下列关于遗传物质的说法，正确的是(　　)‎ A．肺炎双球菌的转化实验，证明DNA是主要的遗传物质 B．病毒的遗传物质是RNA和DNA C．DNA是噬菌体的主要遗传物质 D．生物的遗传物质的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸 解析：选D　肺炎双球菌的转化实验不能证明DNA是主要的遗传物质；通过烟草花叶病毒侵染烟草实验证明RNA也是遗传物质，病毒的遗传物质是RNA或DNA；生物的遗传物质是核酸，其中绝大多数生物的遗传物质是DNA，RNA病毒的遗传物质是RNA，所以生物遗传物质的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸或核糖核苷酸。‎ ‎3．(2016·江苏高考)下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述，正确的是(　　)‎ A．格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因突变的结果 B．格里菲思实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质 C．赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的 D．赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质 解析：选D　格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因重组的结果；格里菲思实验只能说明加热杀死的S型细菌中存在某种“转化因子”，而不能说明该“转化因子”是DNA；噬菌体是病毒，在宿主细胞内才能完成DNA复制等生命活动，不能用32P直接标记噬菌体，而应先用32P标记噬菌体的宿主细胞，再用被标记的宿主细胞培养噬菌体；赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质。‎ ‎[课堂巩固练—小试身手]‎ ‎1．(2018·全国卷Ⅱ)下列关于病毒的叙述，错误的是(　　)‎ A．从烟草花叶病毒中可以提取到RNA B．T2噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解 C．HIV可引起人的获得性免疫缺陷综合征 D．阻断病毒的传播可降低其所致疾病的发病率 解析：选B　烟草花叶病毒由RNA和蛋白质组成，故可从烟草花叶病毒中提取到RNA；T2‎ 噬菌体是专门寄生在大肠杆菌细胞内的病毒，在大肠杆菌体内增殖可导致其裂解；HIV主要攻击人的T细胞，使人体免疫力下降直至完全丧失，引起人患获得性免疫缺陷综合征；病毒感染引发的疾病通常具有传染性，阻断病毒的传播，即切断传播途径，可降低其所致疾病的发病率。‎ ‎2．(2018·浙江选考)下列关于“核酸是遗传物质的证据”的相关实验的叙述，正确的是(　　)‎ A．噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记的噬菌体侵染细菌后的子代噬菌体多数具有放射性 B．肺炎双球菌活体细菌转化实验中，R型肺炎双球菌转化为S型菌是基因突变的结果 C．肺炎双球菌离体细菌转化实验中，S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌，说明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质 D．烟草花叶病毒感染和重建实验中，用TMV A的RNA和TMV B的蛋白质重建的病毒感染烟草叶片细胞后，可检测到A型病毒，说明RNA是TMV A的遗传物质 解析：选D　DNA复制为半保留复制，合成新链的原料由细菌提供，只有少部分子代噬菌体具有放射性；肺炎双球菌活体细菌转化实验中，R型肺炎双球菌转化为S型菌是基因重组的结果；肺炎双球菌离体细菌转化实验中，S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌，说明DNA是遗传物质，但没有做S型菌的蛋白质能否使R型菌转化为S型菌实验，不能说明蛋白质不是遗传物质。‎ ‎3．下列实验中，不符合“将各种物质分开，单独地、直接地研究其在遗传中的作用”这一实验思路的是(　　)‎ A．格里菲思的肺炎双球菌转化实验 B．艾弗里的肺炎双球菌转化实验 C．噬菌体侵染细菌实验 D．烟草花叶病毒侵染烟草实验 解析：选A　格里菲思的肺炎双球菌转化实验，是将S型细菌或者R型细菌直接注射到小鼠体内，并没有将S型细菌的DNA和蛋白质分开来做实验；艾弗里的肺炎双球菌转化实验，利用了分离与提纯技术，将S型细菌的DNA和蛋白质、多糖等成分分开，单独观察各自的作用；噬菌体侵染细菌实验，分别用32P和35S标记DNA和蛋白质，单独观察各自的作用；烟草花叶病毒侵染烟草实验，用其RNA和蛋白质单独侵染烟草，观察各自的作用。‎ ‎4．(2019·如皋模拟)肺炎双球菌体外转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验是人类探索遗传物质史中的经典实验，两个实验都涉及(　　)‎ A．微生物培养技术　　　　 B．同位素标记技术 C．DNA分离提纯技术 D．差速离心分离技术 解析：选A　肺炎双球菌体外转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验都涉及细菌的培养，需要运用微生物培养技术；肺炎双球菌体外转化实验没有涉及同位素标记技术，T2‎ 噬菌体侵染大肠杆菌实验涉及同位素标记技术；肺炎双球菌体外转化实验涉及DNA分离提纯技术，T2噬菌体侵染大肠杆菌实验没有涉及DNA分离提纯技术；肺炎双球菌体外转化实验没有涉及差速离心分离技术，T2噬菌体侵染大肠杆菌实验只涉及离心分离技术。‎ ‎[课下模拟练—自我检测]‎ 一、选择题 ‎1．在肺炎双球菌的转化实验中，在培养有R型细菌的A、B、C、D四个试管中，依次分别加入从S型活细菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、多糖，经过培养，检查结果发现有S型活细菌出现的试管是(　　)‎ 解析：选A　能使R型菌转化为S型菌的转化因子为DNA。B组DNA酶催化DNA水解后，不能再进行转化。‎ ‎2．用同位素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA，然后用标记的噬菌体侵染大肠杆菌，进入大肠杆菌体内的是(　　)‎ A．32P　　　　　　　　　 B．35S C．35S和32P D．35S和32P都不进入 解析：选A　根据噬菌体侵染细菌实验的放射性同位素分析可知，噬菌体的DNA进入到细菌，噬菌体的蛋白质没有进入到细菌内。‎ ‎3．(2019·镇江学测模拟)如图是关于肺炎双球菌的转化实验，下列分析错误的是(　　)‎ A．肺炎双球菌转化实质是一种基因重组 B．结果1中全部为S型肺炎双球菌 C．结果1中部分为R型肺炎双球菌 D．结果2中全部为R型肺炎双球菌 解析：选B　R型菌与S型菌DNA混合后，肺炎双球菌转化实质是一种基因重组；S型肺炎双球菌的DNA是转化因子，能使R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌，所以用S型菌DNA与活R型菌混合后，结果1中可以培养出S型菌和R型菌；用DNA酶处理S型菌DNA后，其所携带的遗传信息已失去，所以与活R型菌混合，不能培养出S型菌，只有R型菌。‎ ‎4．下列有关32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述，错误的是(　　)‎ A．培养时间过长或过短都会影响实验结果 B．培养温度、离心时间等是本实验的无关变量 C．该实验结果表明，噬菌体的DNA进入大肠杆菌 D．用含32P的大肠杆菌作实验材料不影响本实验结果 解析：选D　本实验用32P标记噬菌体的DNA，若用含32P的大肠杆菌作为实验材料，将无法确定DNA是否进入大肠杆菌。‎ ‎5．(2019·徐州一模)1952年，赫尔希和蔡斯用32P或35S标记噬菌体并分别与无标记的细菌混合培养，保温后经过搅拌、离心得到了上清液和沉淀物，并检测放射性。有关叙述错误的是(　　)‎ A．实验所获得的子代噬菌体不含35S而部分可含有32P B．若搅拌不充分会使35S标记组沉淀物的放射性偏低 C．若保温时间过长会使32P标记组上清液的放射性偏高 D．该实验说明DNA分子在亲子代之间的传递具有连续性 解析：选B　35S标记的是噬菌体蛋白质外壳，不进入寄主细胞，所以子代噬菌体中不含35S，而32P标记噬菌体的DNA可以进入寄主细胞，因而在寄主细胞内经复制形成的子代噬菌体，有部分含32P；搅拌的目的是使噬菌体蛋白质外壳与细菌分开，若搅拌不充分会使35S标记组沉淀物的放射性偏高；如果保温培养时间过长，部分被侵染的大肠杆菌会裂解释放子代噬菌体，从而导致32P标记组上清液中的放射性偏高；由于子代噬菌体中出现32P标记的DNA而没有35S标记的蛋白质，因此该实验说明DNA分子在亲子代之间的传递具有连续性。‎ ‎6．(2018·无锡一模)下列关于肺炎双球菌的体内转化和噬菌体侵染细菌实验的叙述，错误的是(　　)‎ A．R型细菌转化成S型细菌的原理是基因重组 B．少量噬菌体未侵入细菌会导致实验失败 C．标记噬菌体需要利用分别含有35S和32P的细菌 D．用32P标记的噬菌体侵染细菌，实验中保温时间过短或过长，上清液的放射性都会变强 解析：选B　S型细菌的DNA整合到R型细菌的DNA上，导致R型细菌最终转化成S型细菌，属于基因重组；少量噬菌体未侵入细菌会导致上清液中有放射性出现，但不会导致实验失败；噬菌体是病毒，必须依靠宿主生活，若使35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA，要用含35S和32P的细菌培养噬菌体；用32P标记的噬菌体侵染细菌，实验中保温时间过短，噬菌体未全部侵入细菌，上清液的放射性会变强，保温时间过长，部分子代噬菌体释放出来，上清液的放射性也会增强。‎ ‎7．下列有关“肺炎双球菌的转化实验”及“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是(　　)‎ A．格里菲思体内转化实验证明了DNA是“转化因子”‎ B．艾弗里体外转化实验成功的关键与提取物的纯度有关 C．选取T2噬菌体作为实验材料的原因之一是其分裂速度较快 D．用32P标记T2噬菌体进行实验时，上清液中有少量放射性与搅拌不充分有关 解析：选B　格里菲思体内转化实验只是提出了S型细菌体内存在“转化因子”，艾弗里实验证明了DNA是“转化因子”，提取物的纯度越高，转化越容易成功；T2噬菌体是病毒，不能分裂，选取T2噬菌体作为实验材料的原因是其结构简单、繁殖速度快；用32P标记T2噬菌体进行实验时，上清液中有少量放射性可能是培养时间过短或过长导致。‎ ‎8．(2019·南通考前卷)1928年，格里菲思利用小鼠为实验材料，进行了肺炎双球菌的转化实验。下列相关叙述错误的是(　　)‎ A．肺炎双球菌属于原核生物，它的遗传物质主要是DNA B．注射S型细菌后小鼠死亡，是由于小鼠的免疫能力有限 C．注射杀死的S型菌和活的R型菌混合液后小鼠会死亡 D．格里菲思实验不能证明DNA是细菌的遗传物质 解析：选A　肺炎双球菌属于原核生物，它的遗传物质是DNA；由于小鼠的免疫能力有限，将有毒的S型菌注射到小鼠体内，会导致小鼠死亡；注射杀死的S型菌和活的R型菌混合液后，因加热杀死的S型菌内有转化因子，可促进R型菌转化为S型菌，所以会导致小鼠死亡；格里菲思的实验，只是推测加热杀死的S型菌内有转化因子，没有具体证明DNA是细菌的遗传物质。‎ ‎9．(2019·苏锡常镇一模)一种感染螨虫的新型病毒，研究人员利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的螨虫细胞等为材料，设计可相互印证的甲、乙两组实验，以确定该病毒的核酸类型。下列有关实验设计思路的叙述错误的是(　　)‎ A．应选用35S、32P分别标记该病毒的蛋白质和核酸 B．先将甲、乙两组螨虫细胞分别培养在含同位素标记的尿嘧啶或胸腺嘧啶的培养基中 C．再将病毒分别接种到含有甲、乙两组螨虫细胞的培养液中 D．一定时间后离心并收集、检测病毒的放射性，以确定病毒的类型 解析：选A　根据题干信息分析，本实验的目的是确定病毒核酸的类型是DNA还是RNA，因此应该分别标记DNA和RNA特有的碱基，即分别用放射性同位素标记尿嘧啶和胸腺嘧啶；由于病毒是没有细胞结构的，必须寄生在活细胞中，因此先将甲、乙两组螨虫细胞分别培养在含同位素标记的尿嘧啶或胸腺嘧啶的培养基中；再将病毒分别接种到含有甲、乙两组螨虫细胞的培养液中；一定时间后离心并收集、检测病毒的放射性，以确定病毒的类型。‎ ‎10．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：选C　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。‎ ‎11．下图表示科研人员探究“烟草花叶病毒(TMV)遗传物质”的实验过程，由此可判断(　　)‎ A．水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNA B．TMV的蛋白质不能进入烟草细胞中 C．侵入烟草细胞的RNA进行了逆转录过程 D．RNA是TMV的主要遗传物质 解析：选A　由图可知，TMV放入水和苯酚中振荡后，可得到单独的RNA和蛋白质，说明水和苯酚的作用是分离病毒的RNA和蛋白质。不能判断TMV的蛋白质是否进入烟草细胞中，也不能判断RNA是否进行了逆转录过程。此实验说明了RNA是TMV的遗传物质，同一种生物的遗传物质只能是DNA或RNA中的一种，没有主次之分。‎ ‎12．(2019·南通二模)赫尔希和蔡斯精妙的实验设计思路使得T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验更具有说服力，相关叙述错误的是(　　)‎ A．选择了化学组成和结构简单的T2噬菌体作为实验材料 B．利用放射性同位素标记技术区分DNA和蛋白质分子 C．被标记的T2噬菌体与大肠杆菌混合后，需长时间保温培养 D．对离心后试管中的上清液和沉淀物进行放射性检测 解析：选C　噬菌体由蛋白质和DNA组成，其化学组成和结构简单，是噬菌体侵染细菌实验获得成功的原因之一；采用同位素标记法分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，可以证明噬菌体侵染细菌时只有DNA进入细菌，这也是噬菌体侵染细菌实验获得成功的原因之一；被标记的T2噬菌体与大肠杆菌混合后，不能长时间培养，否则，大肠杆菌裂解后，会释放子代噬菌体，影响实验结果；离心后检测到35S标记的一组放射性主要集中在上清液，32P标记的一组放射性主要集中在沉淀物中，则可推测侵入细菌中的物质是DNA，噬菌体的蛋白质外壳留在细菌的外面。‎ ‎13．(多选)为验证T2噬菌体的遗传物质，用放射性同位素标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，经保温培养、搅拌离心后检测放射性，预计上清液中应没有放射性，但结果出现了放射性。则标记的元素及误差原因分析错误的是(　　)‎ A．P；培养时间过长 B．S；培养时间过长 C．P；搅拌不够充分 D．S；搅拌不够充分 解析：选BCD　35S标记噬菌体的蛋白质外壳，理论上含35S标记的蛋白质外壳应该存在于上清液中；32P标记噬菌体的DNA，理论上含32P标记的噬菌体应该存在于沉淀物中。由于预计上清液中应没有放射性，说明标记的元素是P而不是S，实验结果是在上清液中出现了放射性，可能是由于培养时间过长，细菌部分裂解，释放出子代噬菌体或培养时间过短，部分噬菌体未侵入大肠杆菌，导致上清液中出现了放射性。‎ ‎14．(多选)噬藻体是一种感染蓝藻的病毒(DNA病毒)，用32P标记的噬藻体感染蓝藻细胞，培养一段时间，再经搅拌离心后进行放射性检测。下列叙述错误的是(　　)‎ A．32P标记的是噬藻体DNA中的碱基胸腺嘧啶 B．搅拌的目的是使吸附在蓝藻上的噬藻体(外壳)与蓝藻分离 C．离心后放射性同位素主要分布在试管的上清液中 D．此实验证明蛋白质不是噬藻体的遗传物质 解析：选ACD　32P标记的是噬藻体DNA中的磷酸；噬藻体侵染蓝藻时，只有DNA进入蓝藻，其蛋白质外壳留在蓝藻外，所以搅拌的目的是使吸附在蓝藻上的噬藻体(外壳)与蓝藻分离；离心后放射性同位素主要分布在试管的沉淀物中；该实验缺乏对照实验，不能说明蛋白质不是噬藻体的遗传物质。‎ ‎15．(2019·南通考前卷，多选)如图是用35S标记的噬菌体侵染不含放射性的细菌，保温、搅拌、离心后获得上清液和沉淀物的示意图。下列相关叙述正确的是(　　)‎ A．35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳 B．若保温时间过长，则沉淀物中放射性增强 C．若搅拌不充分，则沉淀物中放射性增强 D．该实验说明蛋白质不是噬菌体的遗传物质 解析：选AC　噬菌体的DNA没有S元素，蛋白质外壳中有S元素，所以35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳；若保温时间过长，会导致细菌裂解，释放子代噬菌体，使上清液的放射性增强，沉淀物中放射性不会增强；若搅拌不充分，吸附在细菌表面的噬菌体外壳不能充分和细菌分开，会随细菌沉淀到试管的底部，则导致沉淀物中放射性增强；此实验只能证明DNA是遗传物质，蛋白质没有进入细菌，不能证明蛋白质不是遗传物质。‎ 二、非选择题 ‎16．如图为肺炎双球菌转化实验的部分图解，请据图回答问题：‎ ‎(1)该实验是__________________所做的肺炎双球菌转化实验的部分图解。‎ ‎(2)该实验是在__________________________实验的基础上进行的，其目的是证明“____________”的化学成分。‎ ‎(3)在对R型细菌进行培养之前，必须首先进行的工作是_________________________。‎ ‎(4)依据上图所示实验，可以作出__________________的假设。‎ ‎(5)为验证上面的假设，他们又设计了下面的实验：‎ 实验中加入DNA酶的目的是______________________，他们观察到的实验现象是__________________________。‎ ‎(6)通过上面两步实验，仍然不能说明__________________________，为此他们设计了下面的实验：‎ 他们观察到的实验现象是___________，该实验能够说明______________________。‎ 解析：(1)由实验图解可看出，这是在R型细菌的培养基中加入R型细菌和S型细菌的DNA，是艾弗里及其同事所做的肺炎双球菌的转化实验的部分图解。(2)该实验是在格里菲思实验的基础上为进一步证明“转化因子”的化学成分而设计的。(3)该实验是将S型细菌打碎，分离并提纯其DNA、蛋白质、多糖等物质后分别加入到R型细菌培养基中。(4)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验，可以证明DNA是遗传物质。(5)为了验证所作假设，将能够水解DNA的DNA酶与S型细菌的DNA混合后加入到培养基中，结果培养基中只长R型细菌。(6)要进一步证明DNA是遗传物质，而蛋白质、荚膜多糖等不是遗传物质，还需将这些物质分别加入培养基中，看结果是不是只有R型细菌的生长。‎ 答案：(1)艾弗里及其同事　(2)格里菲思肺炎双球菌转化　转化因子　(3)分离并提纯S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质　(4)DNA是遗传物质　(5)分解从S型细菌中提取的DNA　培养基中只长R型细菌　(6)蛋白质、荚膜多糖等不是遗传物质　培养基中只长R型细菌　蛋白质、荚膜多糖不是遗传物质 ‎17．根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。‎ 假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出(1)实验思路，(2)预期实验结果及结论即可。(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)‎ 解析：(1)在用放射性同位素标记法对新病毒进行鉴定时，要找出DNA和RNA在化学组成上的区别。题中假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，就是引导考生从DNA和RNA的碱基组成上进行分析。因此，使病毒中的DNA或RNA的特殊碱基(DNA为胸腺嘧啶，RNA为尿嘧啶)带上标记，根据病毒中放射性标记的检测结果就可做出判断。由于病毒不能在培养基上独立生活，其增殖时的原料只能来自宿主细胞，所以实验中需配制两种培养基，记为甲组和乙组，甲组含有放射性标记的尿嘧啶，乙组含有放射性标记的胸腺嘧啶，分别加入等量的宿主细胞使宿主细胞带上相应标记，之后接种新病毒，培养一段时间后，收集病毒并检测其放射性。(2)本实验有两种不同的结果：一种是甲组有放射性，乙组无，则该新病毒为RNA病毒；另一种为乙组有放射性，甲组无，则该新病毒为DNA病毒。‎ 答案：(1)思路 甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。‎ 乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。‎ ‎(2)结果及结论 若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，则为RNA病毒；反之为DNA病毒。‎