1、 .核酸是遗传物质核酸是遗传物质 一、基础巩固一、基础巩固 知识点知识点 1 肺炎链球菌转化实验肺炎链球菌转化实验 1. 2022 浙江金华一中高一下期中考试肺炎链球菌活体转化实验的部分过程如图所示。下列叙述正确的( ) A.S 型肺炎链球菌的菌落粗糙,R 型肺炎链球菌的菌落光滑 B.S 型菌的 DNA 经加热后失活,因而注射加热杀死的 S 型菌后的小鼠仍存活 C.从病死小鼠中分离得到的肺炎链球菌只有 S 型而无 R 型 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 2. 2022 浙江绍兴高三检测艾弗里及其同事利用 R 型肺炎链球菌和 S 型肺炎链球菌进行了离体
2、细菌转化实验,结果如表,下列叙述错误的是( ) 组别 接种菌型 加入的 S 型菌物质 培养基中的菌落 R 型 蛋白质 R 型 R 型 荚膜多糖 R 型 R 型 DNA R 型、S 型 R 型 DNA+DNA 酶 R 型 A.若用蛋白酶处理 S 型菌的 DNA 样品,仍能使 R 型菌发生转化 B.S 型菌的 DNA 掺入到 R 型菌中能够引起稳定的遗传变异 C.组中培养基上的 S 型菌多数是由 R 型菌转化而来的 D.实验结果表明只有 S 型菌的 DNA 组分能够把 R 型菌转化为 S 型菌 3. 2022 浙江杭州高一期末考试下列关于格里菲思的肺炎链球菌转化实验和艾弗里的肺炎链球菌转化实验的叙
3、述,正确的是 ( ) A.两个实验中导致 R 型肺炎链球菌转化的因素是不同的 B.两位科学家均设法分开 DNA 和蛋白质,让其单独作用进行对比 C.艾弗里的肺炎链球菌转化实验中 DNA 纯度越高,转化效率越高 D.格里菲思证明了 DNA 是遗传物质,艾弗里进一步证明了该结论正确 知识点知识点 2 噬菌体侵染细菌实验的分析噬菌体侵染细菌实验的分析 4. 2022浙江舟山高一月考如图是某研究小组模拟赫尔希和蔡斯进行噬菌体侵染细菌的部分实验过程。下列叙述错误的是 ( ) A.第一步使用的是35S 标记的 T2 噬菌体 B.第二步是将被标记的噬菌体与未被标记的细菌混合 C.上清液中较高的放射性来自新形
4、成的子代噬菌体 D.沉淀物中含放射性的高低,与搅拌是否充分有关 5.某研究小组用放射性35S 标记的 T2 噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌。保温一段时间后,进行搅拌、离心,并检测沉淀物和悬浮液中的放射性。下列叙述错误的是( ) A.噬菌体进行 DNA 复制和蛋白质合成所需的原料由大肠杆菌提供 B.实验中的噬菌体是用含35S 的大肠杆菌培养得到的 C.若搅拌不充分,则悬浮液中的放射性强度会降低 D.延长保温时间可提高噬菌体侵染的成功率,悬浮液中的放射性强度会增加 6.在噬菌体侵染细菌实验中,下列操作不会对上清液的放射性强度产生影响的是(其余操作均正常)( ) A.35S 标记组,噬菌体和细菌混合
5、时,细菌的量过少 B.32P 标记组,噬菌体和细菌混合后,保温时间过长 C.32P 标记组,噬菌体和细菌混合后,保温时间过短 D.35S 标记组,噬菌体和细菌混合后,未搅拌就离心 7. 2022 浙江精诚联盟高三联考已知35S 和32P 具有放射性,14N 和15N 无放射性。将同时被35S 和32P 标记的噬菌体与被15N 标记的大肠杆菌共同培养一段时间,对培养液充分搅拌后离心,并测定沉淀物和悬浮液的放射性。下列叙述正确的是( ) A.搅拌的目的是使被感染的大肠杆菌破裂,并释放出子代噬菌体 B.预测随着培养时间的延长,悬浮液的放射性强度会先升高再降低 C.释放的子代噬菌体全部含有15N,全部
6、不含35S,部分含有32P D.该实验通过对沉淀物和悬浮液放射性强度的检测,可证明噬菌体 DNA 注入到了细菌中 知识点知识点 3 有些病毒的遗传物质是有些病毒的遗传物质是 RNA 8. 2021 浙江衢州高三一模如图为烟草花叶病毒的感染和病毒重建实验部分示意图,相关描述正确的是 ( ) A.图中的两种烟草花叶病毒具有相同的 RNA 和蛋白质 B.图中重组病毒的感染实验,证明了该病毒的遗传物质是核糖核苷酸 C.单用烟草花叶病毒的 RNA 就能在烟草中产生多个遗传信息相同的子代病毒 D.图中“B 型后代”的组成是 RNA B 和蛋白质 A 9. 2022 浙江绍兴高一下期中考试下列关于生物遗传物
7、质的叙述,正确的是( ) A.真核生物的遗传物质是 DNA,原核生物的遗传物质是 RNA B.具有细胞结构的生物的遗传物质都是 DNA,病毒的遗传物质都是 RNA C.同为病毒,T2 噬菌体的遗传物质是 DNA,新冠病毒的遗传物质是 RNA D.“DNA 是生物主要的遗传物质”是指生物体内 DNA 的含量比 RNA 多 二、能力提升二、能力提升 1.利用两种类型的肺炎链球菌进行相关转化实验。各组肺炎链球菌先进行图示处理,再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。下列说法正确的是( ) A.通过 E、F 组对照,不能说明转化因子不是蛋白质 B.F 组中可以分离出 S 型和 R 型两种肺炎链球菌 C.通
8、过该实验得出的结论是 DNA 是主要的遗传物质 D.不能导致小鼠死亡的是 A、C、D、E 四组 2.在 1928 年,格里菲思以小鼠为实验材料,研究肺炎链球菌的致病情况,某科研小组在格里菲思实验的基础上增加了相关实验,实验过程如图所示,下列叙述错误的是( ) A.过程和表明存在一种促使 R 型活细菌转化成 S 型活细菌的活性物质 B.从鼠 2 血液中分离出来的活的肺炎链球菌都能使小鼠死亡 C.从鼠 5 体内分离出来的活的肺炎链球菌在培养基上培养,只会产生光滑型菌落 D.若过程改为 S 型细菌的 DNA 与 R 型活细菌混合,则鼠 2 死亡的时间可能提前 3.如图表示噬菌体侵染大肠杆菌实验的过程
9、,图中亲代噬菌体已用32P 标记,A、 C 中的方框代表大肠杆菌,分别来自锥形瓶和试管。下列有关叙述错误的是( ) A.图中锥形瓶内的培养液要加入含32P 的无机盐来培养大肠杆菌 B.图中 A 表示噬菌体的侵染过程,此过程中进入大肠杆菌的是噬菌体的 DNA C.A 中少量噬菌体未侵入细菌会导致沉淀物中的放射性强度偏低 D.子代噬菌体蛋白质外壳的合成,需要细菌为其提供原料 4. 2022 浙江杭州高一期末考试下表为 T2 噬菌体侵染大肠杆菌的实验。请根据实验,回答下列问题: 编号 实验过程和操作 结果 A 组 含35S 的噬菌体+大肠杆菌(培养一段时间)搅拌,离心检测放射性 上清液的放射性很高,
10、沉淀物的放射性很低 B 组 含32P 的噬菌体+大肠杆菌(培养一段时间)搅拌,离心检测放射性 上清液的放射性很低,沉淀物的放射性很高 (1)实验中,32P 标记的是_,该实验能证明_。 (2)从理论上分析,A组的沉淀物和B组的上清液应该不具有放射性,但实验数据和理论数据之间存在差异,请对实验过程进行分析: 在 A 组实验的沉淀物中检测到放射性,可能的原因是_。 在 B 组实验中,32P 标记的噬菌体和大肠杆菌混合培养时间过长,会使上清液中放射性强度_,其可能的原因是_。 (3)请设计一个实验,为表中 A 组实验培养出“含35S 的噬菌体”(简要写出实验步骤): _。 5. 2022 浙江湖州高
11、一月考关于 DNA 是遗传物质的推测,科学家们找到了很多直接或者间接的证据,并解决了很多技术难题,提出了科学的模型,请回答下列问题: (1)格里菲思的肺炎链球菌转化实验中,将R型活菌与加热杀死的S型菌混合后注射到小鼠体内,从死亡的小鼠体内可以分离到的细菌是_。 (2)艾弗里完成离体转化实验后,有学者认为“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”。利用 S 型肺炎链球菌中存在的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),有人设计了以下实验推翻该观点:R 型菌+ (填“抗青霉素的 S 型菌的 DNA”或”普通 S 型菌的 DNA”)预期出现 _。 (3)赫尔希和
12、蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验中,不用同位素14C和18O标记的原因是_。 (4)实验中用32P 标记的 T2 噬菌体侵染未标记的大肠杆菌(含31P),子代噬菌体的 DNA 分子中是否含有31P?_,原因是_。若用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌,培养适宜时间,搅拌、离心后试管中的放射性主要存在于_(填“上清液”或“沉淀物”)中。 6.病毒根据核酸种类一般可分为 DNA 病毒和 RNA 病毒。某科研小组欲对可引起肺炎的新型冠状病毒进行探究,确定它的遗传物质是 DNA 还是 RNA。 实验材料及用具:显微注射器,新型冠状病毒核酸提取液,小鼠胚胎干细胞,DNA 水解酶,RNA 水解酶,培养皿等。
13、(1)实验目的: _。 (2)实验步骤 将新型冠状病毒核酸提取液均分为三组，标号为甲、乙、丙，将其作如下处理： 编号 甲 乙 丙 处理方法 加入 DNA 水解酶 利用显微注射器把处理后的甲、乙、丙三组核酸提取液分别注射到三组相同的小鼠胚胎干细胞中。 将三组小鼠胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间,检测_。 (3)预测结果与结论 如果只有甲、乙两组测出新型冠状病毒,则 _。 如果只有甲、丙两组测出新型冠状病毒,则 _。 参考答案参考答案 一、基础巩固一、基础巩固 1. D 有荚膜的 S 型肺炎链球菌的菌落光滑,无荚膜的 R 型肺炎链球菌的菌落粗糙,A 错误;注射加热杀死的 S 型菌后的小
14、鼠仍存活的原因是 S 型菌的蛋白质经加热后变性失活,而 S 型菌的 DNA 经加热后并未失活,B错误;从病死小鼠中分离得到的肺炎链球菌有S型也有R型,C错误;该实验证明加热杀死的S型菌中,一定有一种物质能把某些R型菌转化为S型菌,并未证明R型菌转化为S型菌是由S型菌的DNA引起的,D正确。 2. C S 型菌的 DNA 才是转化因子,若用蛋白酶处理 S 型菌的 DNA 样品,根据酶的专一性,S 型菌的 DNA 没有被破坏,因此仍能使 R 型菌发生转化,A 正确;前期,组中培养基上的 S 型菌主要是由 R 型菌转化形成的,由于转化效率较低,后期出现的大量S型菌是由转化而来的S型菌增殖形成的,由此
15、也可以说明S型菌的 DNA 掺入到 R 型菌中能够引起稳定的遗传变异,B 正确,C 错误;根据实验结果可知,只有 S 型菌的 DNA组分能够将 R 型菌转化为 S 型菌,D 正确。 3. C 两个实验中导致 R 型肺炎链球菌转化的因素都是 S 型菌的 DNA,A 错误;格里菲思的肺炎链球菌转化实验中没有将 DNA 和蛋白质分开,B 错误;艾弗里实验中 R 型菌的转化效率与 DNA 的纯度有关,DNA 纯度越高,转化效率越高,C正确;格里菲思证明了“S型菌中存在某种转化因子”,并未证明 DNA 是遗传物质,D错误。 4. C 图中放射性主要分布于上清液中,而沉淀物的放射性很低,放射性来源于亲代噬
16、菌体的蛋白质外壳,说明使用的是35S标记的T2噬菌体,A正确;第二步是将被标记的噬菌体与未被标记的细菌混合,B正确;35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体在侵染细菌时,DNA 进入细菌,蛋白质外壳不能进入细菌,离心后放射性主要分布在上清液中,故上清液中较高的放射性来自亲代噬菌体,C 错误;搅拌的目的是将蛋白质外壳和细菌分开,若搅拌不充分,则会导致部分蛋白质外壳吸附在细菌上,并随细菌离心到沉淀物中,使沉淀物中含较高的放射性,故沉淀物中含放射性的高低,与搅拌是否充分有关,D 正确。 5. D 噬菌体没有细胞结构,需要用活细胞培养,噬菌体侵入细菌后,利用细菌细胞内的物质合成自身的DNA 和蛋白质进
17、行增殖,因此,该实验中的噬菌体是用含35S 的大肠杆菌培养得到的,A、B 正确;35S 标记的是 T2 噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体侵染细菌时,蛋白质外壳没有进入细菌,经过搅拌、离心后分布在悬浮液中,若搅拌不充分,噬菌体的蛋白质外壳会随细菌进入到沉淀物中,悬浮液中的放射性强度会降低,C 正确;由于35S 标记的蛋白质外壳不进入细菌,所以35S 标记的噬菌体侵染细菌实验中,延长保温时间并不会使悬浮液中的放射性强度升高,D 错误。 6. A 在35S 标记组中,噬菌体和细菌混合时,细菌的量过少,产生的子代噬菌体少,但不会对上清液的放射性强度产生影响,A 符合题意。32P 标记组,噬菌体和细菌混合后,
18、若保温时间过长,部分被侵染的细菌会裂解,释放出含32P 标记的噬菌体,从而导致上清液中的放射性强度偏高;若保温时间过短,部分噬菌体的DNA 还没有注入细菌,从而会导致上清液中的放射性强度偏高,B、C 不符合题意。35S 标记组,噬菌体和细 菌混合后,未搅拌就离心,噬菌体的蛋白质外壳没有与细菌完全分离,从而会导致上清液中的放射性强度偏低,D 不符合题意。 7. C 搅拌的目的是使噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌分离,A 错误。由题意可知,将同时被35S 和32P 标记的噬菌体与被15N 标记的大肠杆菌混合后,悬浮液中因含有噬菌体而具有较高放射性;随着噬菌体侵染大肠杆菌,悬浮液中因噬菌体 DNA 的减
19、少,放射性逐渐降低;随着培养时间的延长,大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体,含32P 的子代噬菌体的释放又会导致悬浮液的放射性增强,B 错误。由于噬菌体利用大肠杆菌中的原料进行繁殖,所以合成的子代噬菌体全部含有15N,全部不含35S,部分子代噬菌体含有32P,C 正确。由于该实验同时利用35S 和32P 标记噬菌体的蛋白质和 DNA,当噬菌体侵染大肠杆菌时,沉淀物和悬浮液都具有放射性,无法据此判断噬菌体注入的是 DNA 还是蛋白质,D 错误。 8. C 图中两种烟草花叶病毒的 RNA 和蛋白质不同,A 错误;图中实验证明了该病毒的遗传物质是核糖核酸,B 错误;图中“B 型后代”的组成是 RNA B
20、和蛋白质 B,D 错误。 9. C 生物的遗传物质是DNA 或 RNA,其中具有细胞结构的生物的遗传物质都是 DNA,病毒的遗传物质是DNA 或 RNA,A、 B 错误。 大部分生物的遗传物质是 DNA,而没有 DNA 只有 RNA 的生物,其遗传物质是 RNA,所以说“DNA 是生物主要的遗传物质”,D 错误。 二、能力提升二、能力提升 1. B A组中是煮沸后杀死的S型细菌,失去感染能力,不能使小鼠死亡;B组中是S型细菌,能使小鼠死亡;C组中是 S 型细菌+R 型细菌的 DNA,能使小鼠死亡;D 组中是 R 型细菌,不能使小鼠死亡;E 组中是 R 型细菌+S型细菌的蛋白质,不能将R型细菌转
21、化成S型细菌,不能使小鼠死亡;F组中是R型细菌+S型细菌的DNA,能将 R 型细菌转化成 S 型细菌,能使小鼠死亡。E 组中没有出现 S 型细菌,F 组中出现转化的 S 型细菌,所以通过 E、F 组对照,能说明转化因子是 DNA 而不是蛋白质,A 错误;将 S 型细菌的 DNA 与 R 型细菌混合,S型细菌的 DNA 能将部分 R 型细菌转化为 S 型细菌,所以 F 组中可以分离出 S 型和 R 型两种肺炎链球菌,B正确;该实验可以得出DNA 是遗传物质的结论,而不能得出 DNA 是主要的遗传物质的结论,C 错误;能导致小鼠死亡的是 B、C、F 组,不能导致小鼠死亡的是 A、D、E 组,D 错
22、误。 2. B 单独注射加热杀死的 S 型细菌的鼠 3 存活,注射 S 型活细菌的小鼠死亡,只注射 R 型活细菌的小鼠存活,而从鼠 2 血液中能提取到 S 型活细菌,故过程和的结果可表明存在一种促使 R 型活细菌转化成S 型活细菌的活性物质,A 正确;从鼠 2 血液中分离出来的活的肺炎链球菌包括 R 型细菌和 S 型细菌,其中只有 S 型细菌能使小鼠死亡,B 错误;将 S 型活细菌与加热杀死的 R 型细菌混合注入小鼠,小鼠死亡,从鼠 5体内只可分离出S型活细菌,在培养基上培养,只会产生光滑型菌落,C正确;若过程改为S型细菌的DNA与 R 型活细菌混合,则 R 型细菌转化为 S 型细菌的效率提高
23、,所以小鼠死亡的时间可能提前,D 正确。 3. A 图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的,由于噬菌体已被标记,所以其内不需要加入含32P的无机盐,加入的应是含31P 的无机盐,A错误;图中A表示噬菌体的侵染过程,此过程中进入大肠杆菌的是噬菌体的 DNA,B 正确;A 中少量噬菌体未侵入细菌,搅拌离心后将出现在上清液中,所以会导致沉淀物中 的放射性强度偏低,C 正确;子代噬菌体蛋白质外壳的合成,需要细菌体内的氨基酸作为原料,D 正确。 4. (1)T2 噬菌体的 DNA DNA 是 T2 噬菌体的遗传物质 (2)搅拌不充分,没有将吸附在大肠杆菌外的35S 标记的噬菌体外壳与大肠杆菌完全分离
24、升高 噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来,经离心后分布于上清液中 (3)首先用含35S 的物质制备培养大肠杆菌的培养基,然后用该培养基培养大肠杆菌,从而得到含35S 的大肠杆菌;然后让噬菌体侵染含35S 的大肠杆菌从而得到含35S 的噬菌体 解析： (1)实验中35S 标记的是噬菌体的蛋白质,32P 标记的是噬菌体的 DNA,该实验能证明 DNA 是 T2 噬菌体的遗传物质。(2)在 A 组实验中,35S 标记的是噬菌体的蛋白质外壳,理论上沉淀物不会出现放射性,而实验中沉淀物有放射性,其原因可能是搅拌不充分,没有将吸附在大肠杆菌外的35S 标记的噬菌体外壳与大肠杆菌完全分离,从而使沉淀物中含有3
25、5S。 在 B 组实验中,32P 标记的是噬菌体的 DNA,如果噬菌体和大肠杆菌混合培养时间过长,会导致细菌裂解,子代噬菌体(部分含32P)释放出来,经离心后分布于上清液中,使上清液中放射性强度升高。(3)病毒没有细胞结构,不能独立生活,只能在宿主细胞内增殖。为培养出“含35S的噬菌体”,应首先用含35S的物质制备培养大肠杆菌的培养基,然后用该培养基培养大肠杆菌,从而得到含35S 的大肠杆菌;然后让噬菌体侵染含35S 的大肠杆菌从而得到含35S 的噬菌体。 5.答案 (1)S 型菌和 R 型菌 (2)抗青霉素的 S 型菌的 DNA 抗青霉素的 S 型菌 (3)T2 噬菌体的蛋白质和 DNA 均
26、含有 C 和 O (4)含有 噬菌体的 DNA 进入细菌后,以细菌中的含31P 的脱氧核苷酸为原料合成自身 DNA 沉淀物 解析：(1)格里菲思的肺炎链球菌转化实验中,将 R 型活菌与加热杀死的 S 型菌混合后注射到小鼠体内,部分 R 型菌转化成 S 型菌,所以从死亡的小鼠体内可以分离到的细菌是 S 型菌和 R 型菌。(2)根据题意,S型肺炎链球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),所以可以设计实验:R型菌+抗青霉素的 S 型菌的 DNA,依据题中观点,实验结果是能形成不抗青霉素的 S 型菌,所以若出现抗青霉素的 S 型菌,则证明 DNA 有遗传作用。(3)不用同位素
27、14C 和18O 标记的原因是 T2 噬菌体的蛋白质和DNA 均含有 C 和 O,标记后无法区别开来。(4)实验中用32P 标记的 T2 噬菌体侵染未标记的大肠杆菌(含31P),噬菌体的 DNA 进入细菌后,以细菌中的含31P 的脱氧核苷酸为原料合成自身 DNA,所以子代噬菌体的DNA 分子中含有31P。若用未标记的噬菌体侵染35S 标记的细菌,如果适时保温,子代噬菌体不释放出来,则放射性只存在于沉淀物中,所以搅拌、离心后试管中的放射性主要存在于沉淀物中。 6.(1)探究新型冠状病毒的遗传物质是 DNA 还是 RNA (2)不作处理(或加入等量生理盐水) 加入 RNA 水解酶 有无新型冠状病毒产生 (3)DNA 是新型冠状病毒的遗传物质 RNA 是新型冠状病毒的遗传物质 (4)处理方法(或酶的种类) 作为对照 破坏 DNA 结构,使其不能起作用(或把 DNA 水解成核苷酸,使其不能起作用) 不能,病毒没有细胞结构,只能寄生在活细胞中