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課下能力提升(八)　探索遺傳物質(zhì)的過程 (時間：25分鐘；滿分：50分) 一、選擇題(每小題3分，共30分) 1．若1個35S標記的大腸桿菌被1個32P標記的噬菌體侵染，裂解后釋放的所有噬菌體(　　) A．一定有35S，可能有32P　　　B．只有35S C．一定有32P，可能有35S D．只有32P 2．(新課標全國卷)在生命科學(xué)發(fā)展過程中，證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗是(　　) ①孟德爾的豌豆雜交實驗?、谀柛墓夒s交實驗?、鄯窝纂p球菌轉(zhuǎn)化實驗　④T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗?、軩NA的X光衍射實驗 A．①②　　　B．②③　　　C．③④　　　D．④⑤ 3．(上海高考)赫爾希(A. D. Hershey)和蔡斯(M. Chase)于1952年所做的噬菌體侵染細菌的著名實驗進一步證實了DNA是遺傳物質(zhì)。這項實驗獲得成功的原因之一是噬菌體(　　) A．侵染大腸桿菌后會裂解宿主細胞 B．只將其DNA注入大腸桿菌細胞中 C．DNA可用15N放射性同位素標記 D．蛋白質(zhì)可用32P放射性同位素標記 4．如果用3H、15N、32P、35S標記噬菌體后，讓其侵染細菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體的組成結(jié)構(gòu)中，能夠找到的放射性元素為(　　) A．可在外殼中找到3H、15N、35S B．可在DNA中找到3H、15N、32P C．可在外殼中找到15N、35S D．可在DNA中找到15N、32P、35S 5．[多選] 下表是關(guān)于DNA的粗提取與鑒定實驗中所使用的試劑、操作及其作用的表述，正確的是(　　) 試劑 操作 作用 A 檸檬酸鈉溶液 與雞血混合 防止血液凝固 B 蒸餾水 與雞血細胞混合 保持細胞形狀 C 蒸餾水 加入到溶解有DNA的濃NaCl溶液中 析出DNA絲狀物 D 冷卻的酒精 產(chǎn)生特定的 加入到過濾后含DNA的NaCl溶液中 產(chǎn)生特定的顏色反應(yīng) 6．[多選]在肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)無毒性的R型細菌和被加熱殺死的有毒性的S型細菌混合后，在小鼠體內(nèi)找到了下列哪種類型的細菌(　　) A．有毒性的R型細菌 B．無毒性的R型細菌 C．有毒性的S型細菌 D．無毒性的S型細菌 7．關(guān)于病毒的遺傳物質(zhì)的敘述，正確的是(　　) A．都是脫氧核糖核酸 B．同時存在脫氧核糖核酸和核糖核酸 C．都是核糖核酸 D．有的是脫氧核糖核酸，有的是核糖核酸 8．(江蘇高考)關(guān)于“噬菌體侵染細菌的實驗”的敘述，正確的是(　　) A．分別用含有放射性同位素35S 和放射性同位素32P 的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體 B．分別用35S 和 32P 標記的噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌，進行長時間的保溫培養(yǎng) C．用35S 標記噬菌體的侵染實驗中，沉淀物存在少量放射性可能是攪拌不充分所致 D．32P 、 35S 標記的噬菌體侵染實驗分別說明 DNA 是遺傳物質(zhì)、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 9．如圖表示科研人員驗證煙草花葉病毒(TMV)遺傳物質(zhì)的實驗過程，由此推斷正確的是(　　) A．煙草細胞的遺傳物質(zhì)是RNA B．煙草細胞的細胞膜上有RNA的載體 C．感染煙草的病毒的蛋白質(zhì)和TMV的相同 D．接種的RNA在煙草細胞中進行了逆轉(zhuǎn)錄 10．下列關(guān)于肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌的實驗的敘述，正確的是(　　) A．都選用結(jié)構(gòu)簡單的生物作為實驗材料，繁殖快、容易觀察實驗結(jié)果 B．格里菲思和艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗都是在小鼠體內(nèi)進行的 C．兩個實驗都運用了同位素示蹤法 D．兩個實驗都證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì) 二、非選擇題(共20分) 11．(10分)如圖是赫爾希和蔡斯研究遺傳物質(zhì)實驗中的物質(zhì)示意圖及實驗過程圖，請回答下列問題： (1)圖3中用35S標記噬菌體蛋白質(zhì)外殼，標記元素所在部分是圖2中的______________。如果用32P標記噬菌體的DNA，標記元素所在部位是圖1中的______________。 (2)赫爾希和蔡斯選用噬菌體作為實驗材料，其原因之一是______________________。 (3)實驗中采用攪拌和離心等手段，目的是______________________________。 (4)僅有圖3的實驗過程，________(選填“能”或“不能”)說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，原因是________________________________________________________________________。 12．(10分)如圖為肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的一部分圖解，請據(jù)圖回答： (1)該實驗是在________________________實驗的基礎(chǔ)上進行的，其目的是證明___________________________________的化學(xué)成分。 (2)在對R型球菌進行培養(yǎng)之前，必須首先進行的工作是_________________。 (3)依據(jù)上面圖解的實驗，可以作出_____________________________________ 的假設(shè)。 (4)為驗證上面的假設(shè)，設(shè)計了下面的實驗： ①該實驗中加DNA酶的目的是________________________。 ②觀察到的實驗現(xiàn)象是_______________________________________。 (5)通過上面兩步實驗，仍然不能說明__________，為此設(shè)計了下面的實驗： 觀察到的實驗現(xiàn)象是____________________________，該實驗?zāi)軌蛘f明________________________________________________________________________。 答案 1．選A　子代噬菌體中S元素決定于大腸桿菌中氨基酸的組成元素；子代噬菌體中P元素決定于親代噬菌體DNA與大腸桿菌中脫氧核苷酸的組成元素，所以子代噬菌體一定有35S，可能有32P。 2．選C　孟德爾通過豌豆雜交實驗發(fā)現(xiàn)了基因的分離定律和自由組合定律。摩爾根通過果蠅雜交實驗說明了基因位于染色體上。DNA的X光衍射實驗為DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)提供了重要依據(jù)。肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗均證明了DNA是遺傳物質(zhì)，C項正確。 3．選B　噬菌體侵染細菌過程，只有噬菌體DNA進入大腸桿菌細胞內(nèi)，而蛋白質(zhì)沒有進入。噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)中都含N，如用15N標記，不能達到分開研究DNA和蛋白質(zhì)的作用的目的，C錯誤；噬菌體的蛋白質(zhì)幾乎不含P，D錯誤；如果噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)都進入大腸桿菌，則本實驗無法得出結(jié)論，B項是實驗獲得成功的原因之一。 4．選B　3H、15N既可標記在噬菌體的DNA分子上，又可標記在噬菌體的蛋白質(zhì)外殼上，而32P只能標記在噬菌體的DNA分子上，35S只能標記在噬菌體的蛋白質(zhì)外殼上。因為噬菌體侵染細菌的過程中，只有其DNA進入了細菌細胞，蛋白質(zhì)外殼沒有進入，子代噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)外殼大都以細菌的成分為原料合成，所以在產(chǎn)生的子代噬菌體結(jié)構(gòu)成分中只能發(fā)現(xiàn)噬菌體的DNA分子上帶有的3H、15N、32P，完全沒有35S。 5．選AC　檸檬酸鈉溶液有抗凝血的作用；第一次加入蒸餾水是為了讓細胞吸水漲破；在濃氯化鈉溶液(2 mol/L)中，DNA的溶解度很大，而蛋白質(zhì)的溶解度很小；在稀氯化鈉溶液(0.14 mol/L)中DNA的溶解度最低，蛋白質(zhì)的溶解度很高而出現(xiàn)鹽溶現(xiàn)象；用酒精沉淀法可使其他物質(zhì)溶于酒精而進一步純化DNA，但不會出現(xiàn)顏色反應(yīng)。 6．選BC　在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化過程中，并不是所有的無毒性的R型細菌都轉(zhuǎn)化成了有毒性的S型細菌，因此在小鼠體內(nèi)有無毒性的R型和有毒性的S型兩種細菌存在。 7．選D　生物的遺傳物質(zhì)是核酸(包括DNA和RNA)，對一個具體的生物來說，它的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA。對病毒來說，有些病毒的遺傳物質(zhì)是DNA，如噬菌體；有些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，如煙草花葉病毒。 8．選C　噬菌體營寄生生活，不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)；保溫時間不能過長，若保溫時間太長則可能有含32P子代的噬菌體釋放出來，離心后存在于上清液中，導(dǎo)致上清液中也能檢測到放射性；用35S 標記的是噬菌體的蛋白質(zhì)，理論上應(yīng)存在于上清液中，但可能因攪拌不充分而使部分噬菌體外殼仍吸附在細菌表面，離心后存在于沉淀物中；本實驗可說明DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。 9．選C　從煙草花葉病毒中提取的RNA能使煙草感染病毒，而提取的蛋白質(zhì)卻不能使煙草感染病毒，這說明RNA是遺傳物質(zhì)，可在煙草細胞內(nèi)合成TMV的蛋白質(zhì)。 10．選A　噬菌體是病毒，肺炎雙球菌為原核生物，它們繁殖快，容易觀察實驗結(jié)果。格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗是在小鼠體內(nèi)進行的，而艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗是在小鼠體外進行的。只有噬菌體侵染細菌的實驗運用了同位素示蹤法。兩個實驗都證明了DNA是遺傳物質(zhì)。 11．解析：(1)32P標記的是①(磷酸基團)，⑤(肽鍵)不含S，有些R基團含S，故35S標記的是④R基團。(2)噬菌體侵染細菌的實驗思路是單獨觀察生物體內(nèi)每一種化學(xué)成分的作用，而噬菌體只由蛋白質(zhì)外殼和DNA組成，這是它被選為實驗材料的原因之一。(3)實驗中采用攪拌和離心等手段，目的是讓噬菌體的蛋白質(zhì)外殼與細菌分離，以便觀察放射性存在的部位。(4)圖3實驗中蛋白質(zhì)外殼沒有進入細菌體內(nèi)，故不能說明噬菌體的遺傳物質(zhì)不是蛋白質(zhì)。 答案：(1)④?、佟?2)噬菌體只由蛋白質(zhì)外殼和DNA組成　(3)讓噬菌體的蛋白質(zhì)外殼與細菌分離　(4)不能　蛋白質(zhì)外殼沒有進入細菌體內(nèi) 12．解析：此實驗的目的是確定“轉(zhuǎn)化因子”的成分，實驗思路是把S型球菌的DNA、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)分開，單獨地直接地觀察它們各自的作用。最后排除蛋白質(zhì)、多糖、DNA水解物是遺傳物質(zhì)的可能性，得出DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)、多糖等不是遺傳物質(zhì)的結(jié)論。 答案：(1)格里菲思肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化　“轉(zhuǎn)化因子”　(2)分離并提純S型球菌的DNA、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)　(3)DNA是遺傳物質(zhì)　(4)①分解從S型球菌中提取的DNA　②培養(yǎng)基中只長出R型球菌的菌落　(5)蛋白質(zhì)、多糖等不是遺傳物質(zhì)　培養(yǎng)基中只長出R型球菌的菌落　蛋白質(zhì)、多糖不是遺傳物質(zhì)