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第3章基因的本质第1节DNA是主要的遗传物质一、选择题知识点一对遗传物质的早期推测1．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储存大量遗传信息答案C解析20世纪20年代，人们已经认识到蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大分子。各种氨基酸可以按照不同的顺序排列，形成不同的蛋白质。这就使人们很自然地想到，氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息。当时对于其他生物大分子的研究，还没有发现与此类似的结构特点。因此，当时大多数科学家认为，蛋白质是生物体的遗传物质。知识点二肺炎链球菌的转化实验[题型一格里菲思体内转化实验]2．下列关于格里菲思的细菌转化实验的叙述中，错误的是()A．证明了DNA是遗传物质B．将S型菌加热致死后与R型菌混合注入小鼠体内仍然会出现S型菌C．加热致死S型菌注入小鼠体内不会导致小鼠死亡D．注射活的或死亡的R型菌都不会引起小鼠死亡答案A解析格里菲思的实验只能证明S型细菌含有转化因子，但不能证明DNA是遗传物质。3．在肺炎链球菌转化实验中，将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后，注射到小鼠体内，下列能在死亡小鼠体内出现的细菌类型有()①有致病性的R型活细菌②无致病性的R型活细菌③有致病性的S型活细菌④无致病性的S型活细菌A．①④B．②③C．③D．①③答案B解析将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后，S型细菌中存在某种转化因子可以将R型细菌转化为S型细菌，所以细胞中出现了有致病性的S型细菌，另外在小鼠体内还有没有转化的无致病性的R型细菌。4．下图是科研工作者重复“肺炎链球菌转化实验”的步骤，分析有关描述中不正确的是()A．该实验证明起转化作用的物质是DNAB．1、2、3组为该实验的对照组C．2、4组可观察到S型活菌D．重复做1、4实验，得到同样的结果，可排除偶然因素的影响答案A解析实验说明S型细菌内存在转化因子，A错误；1、2、3组为该实验的对照组，4组为该实验的实验组，B正确；4组加热致死的S型细菌与正常R型细菌混合培养，S型细菌中存在某种转化因子可将R型细菌转化为S型细菌，C正确；重复实验可排除偶然因素造成的影响，D正确。[题型二艾弗里体外转化实验]5．在肺炎链球菌的转化实验中，R型细菌转化成S型细菌的转化因子是()A．细菌荚膜B．细菌蛋白质C．R型细菌的DNAD．S型细菌的DNA答案D解析由艾弗里的体外转化实验可知，能使R型细菌转化成S型细菌的转化因子为S型细菌的DNA。6．在肺炎链球菌的转化实验中，在培养有R型细菌的1、2、3、4四支试管中，1号试管加入S型细菌的细胞提取物，2－4号试管分别加入由蛋白酶、RNA酶和DNA酶处理的细胞提取物，经过培养，结果发现试管内有S型细菌的是()A．3和4B．1、3和4C．2、3和4D．1、2和3答案D解析四支试管中都培养有R型细菌，加入经不同处理的S型细菌的细胞提取物，1、2、3试管中有部分R型细菌转化成S型细菌，4号试管中转化因子被破坏，没有发生细菌类型的转化。7．如图表示肺炎链球菌的部分转化实验，下列相关叙述错误的是()A．DNA酶的作用是水解S型菌的DNAB．结果1中S型肺炎链球菌占绝大多数C．用DNA酶处理后，细胞提取物就失去了转化活性D．结果2中全部为R型肺炎链球菌答案B解析A组为对照组，B组为实验组，DNA酶可水解DNA，A正确；结果1中少数R型细菌转化为S型细菌，S型肺炎链球菌占少数，B错误；结果2中全部为R型肺炎链球菌，D正确。知识点三噬菌体侵染细菌的实验8．下列有关噬菌体侵染实验的相关叙述，正确的是()A．噬菌体是寄生在细菌体内的原核生物B．T2噬菌体含有DNA和RNA两种核酸C．通过设置对照实验，并采用放射性同位素标记技术完成实验D．噬菌体和细菌共有的细胞器为核糖体答案C解析噬菌体是寄生在细菌体内的病毒，没有细胞结构，由DNA和蛋白质组成，A、B错误；噬菌体是病毒，没有细胞结构，无核糖体，D错误。9．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．①、④B．②、④C．①、⑤D．③、⑤答案A解析赫尔希和蔡斯用32P标记的是噬菌体的DNA，用35S标记的是噬菌体的蛋白质，在DNA中只有①磷酸基团中含有P元素，在蛋白质中S元素应存在于氨基酸的R基上，也就是图中的④。10．赫尔希和蔡斯通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，实验包括六个步骤：①噬菌体侵染细菌②用35S或32P分别标记噬菌体③上清液和沉淀物的放射性检测④离心分离⑤子代噬菌体的放射性检测⑥噬菌体与未被标记的大肠杆菌混合培养最合理的实验步骤顺序为()A．⑥①②④③⑤B．②⑥①③④⑤C．②⑥①④③⑤D．②⑥①④⑤③答案C解析该实验首先要用32P和35S分别标记T2噬菌体，然后将标记的噬菌体和未标记的细菌混合培养，使噬菌体侵染细菌，短时间保温后，充分搅拌，离心分离，对上清液和沉淀物的放射性进行检测，并进一步观察细菌裂解释放的子代噬菌体的放射性，以此来判断DNA和蛋白质在亲子代之间的传递情况。11．以下是赫尔希和蔡斯实验的部分过程，关于此实验的分析和结论不正确的是()A．上清液的主要成分是质量较轻的T2噬菌体颗粒，沉淀物的主要成分是细菌菌体B．此实验表明噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在外面C．①实验说明噬菌体的标记部分进入了细菌D．②实验说明噬菌体的标记部分进入了细菌答案C解析上清液主要成分是质量较轻的T2噬菌体颗粒，质量较重的沉淀物的主要成分是细菌菌体，A正确；此实验表明：噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在外面，B正确；①实验说明标记物未进入细菌出现在上清液中，②实验说明标记物进入了细菌，出现在沉淀物中，C错误，D正确。知识点四DNA是主要的遗传物质12．下列关于生物遗传物质的叙述，不正确的是()A．牛的遗传物质是DNAB．除部分病毒以外，生物的遗传物质都是DNAC．绝大多数生物的遗传物质是DNAD．生物细胞内DNA较多，所以DNA是主要的遗传物质答案D解析病毒的遗传物质是DNA或RNA，有细胞结构的生物，其遗传物质是DNA，因此可以说绝大多数生物的遗传物质是DNA，A、B、C正确；“DNA是主要的遗传物质”中，“主要”二字的含义是“绝大多数”生物，不是指DNA含量，D错误。13．烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)同属于RNA病毒，都可以使烟草患病。将TMV的RNA和HRV的蛋白质外壳混合后侵染烟草叶片，使烟草患病，可能观察到的现象是()A．能检测到TMV的RNA和蛋白质B．能检测到HRV的RNA和蛋白质C．能检测到TMV的RNA和HRV的蛋白质D．能检测到HRV的RNA和TMV的蛋白质答案A二、非选择题14．(1)格里菲思利用肺炎链球菌进行了________(填“体内”或“体外”)转化实验，其中第四组是________________________。(2)艾弗里及其同事设计实验的关键是______________________________，其目的是证明________的化学成分。(3)艾弗里和他的同事将加热致死的S型细菌破碎后，设法去除____________________________________，制成细胞提取物。(4)艾弗里依据一系列的对照实验得______________。(5)为验证上面的假设，他们进一步分析了细胞提取物的__________，发现其与DNA的极为相似，最终提出________________________________________的结论。答案(1)体内R型活菌与加热致死的S型细菌混合注入小鼠体内(2)运用“减法原理”控制自变量，每个实验组特异性地去除一种物质转化因子(3)绝大部分糖类、蛋白质和脂质(4)转化因子很可能是DNA(5)理化性质DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质解析(1)格里菲思进行了肺炎链球菌的小鼠体内转化实验，第四组是R型活菌与加热致死的S型菌混合后注入小鼠体内。15．下图是赫尔希和蔡斯做的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的部分图解。请回答下列问题：(1)35S标记的是噬菌体的________________，对该噬菌体进行标记的具体步骤是_________________________________________________________。(2)正常情况下，上清液的放射性________(填“高”或“低”)；如果搅拌不充分，会导致________放射性较高。(3)噬菌体侵染细菌之后，合成子代噬菌体需要噬菌体提供的____________和细菌提供的________________。(选填“DNA模板、脱氧核苷酸、氨基酸”)(4)图中所示实验并不能证明噬菌体的遗传物质是DNA，要证明噬菌体的遗传物质是DNA，还需要设置另外一组实验，即用________标记的噬菌体侵染大肠杆菌，预测在正常情况下该组实验中放射性较高的部位是________(填“上清液”或“沉淀物”)。答案(1)蛋白质(外壳)先用含有放射性同位素35S的培养基培养大肠杆菌，再用标记的大肠杆菌培养噬菌体(2)高沉淀物(3)DNA模板脱氧核苷酸、氨基酸(4)32P沉淀物解析(1)噬菌体专营寄生生活，不能用普通的培养基对其进行培养，所以对该噬菌体进行标记的具体步骤是：先用含有放射性同位素35S的培养基培养大肠杆菌，再用标记的大肠杆菌培养噬菌体。(2)噬菌体侵染细菌过程中，35S标记的蛋白质外壳不进入细菌细胞中，而是留在外面，所以正常情况下，上清液的放射性高；如果搅拌不充分，留在大肠杆菌表面的噬菌体蛋白质外壳将随大肠杆菌细胞分布在沉淀物中，会导致沉淀物中的放射性较高。(4)图中所示实验只能证明噬菌体侵染细菌时，其蛋白质外壳不进入细菌细胞而留在外面，并不能证明噬菌体的遗传物质是DNA。要证明噬菌体的遗传物质是DNA，还需要设置另外一组实验，即用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌；由于噬菌体侵染细菌过程中，32P标记的噬菌体的DNA会进入细菌细胞，在其指导下合成子代病毒，因此可预测在正常情况下该组实验中放射性较高的部位是沉淀物。易错题型一、不能理解“DNA是主要的遗传物质”16．DNA是主要的遗传物质是指()A．遗传物质的主要载体是染色体B．绝大多数生物的遗传物质是DNAC．DNA大部分在染色体上D．染色体在遗传上起主要作用答案B解析一切有细胞结构的生物，体内既含有DNA又含有RNA，但遗传物质是DNA。DNA病毒也以DNA作为遗传物质，只含RNA的病毒以RNA作为遗传物质。绝大多数生物的遗传物质是DNA，因此DNA是主要的遗传物质。二、混淆噬菌体标记方法17．T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，正确的实验步骤是()A．用化学方法把DNA和蛋白质分开B．用32P和35S分别标记T2噬菌体和大肠杆菌C．用32P和35S同时标记T2噬菌体D．用32P和35S分别标记过的大肠杆菌去培养T2噬菌体答案D解析分别用含32P和35S的培养基培养大肠杆菌，用正常的噬菌体侵染被标记的大肠杆菌，最后用分别标记的噬菌体再侵染未被标记的大肠杆菌，观察噬菌体的DNA还是蛋白质注入细菌细胞内以及子代噬菌体的放射性情况，从而证明DNA是噬菌体的遗传物质。1．下列有关人类对遗传物质探索历程的叙述正确的是()A．格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验证明了DNA是遗传物质B．艾弗里及其同事的肺炎链球菌体外转化实验采用了对照原则和“减法原理”C．赫尔希和蔡斯的实验证明了DNA是主要的遗传物质D．烟草花叶病毒侵染烟草的实验证明了蛋白质和RNA是遗传物质答案B解析格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验只证实了加热致死的S型细菌体内存在某种“转化因子”可以使R型细菌转化为S型细菌，A错误；艾弗里及其同事的肺炎链球菌体外转化实验分别用蛋白酶、