第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)

1、第3章基因的本質(zhì)第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)一、選擇題1.格里菲思和艾弗里所進(jìn)行的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),證實(shí)了()DNA是遺傳物質(zhì)RNA是遺傳物質(zhì)DNA是主要的遺傳物質(zhì)蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)糖類不是遺傳物質(zhì)DNA能產(chǎn)生可遺傳的變異A.B.C.D.解析:格里菲思和艾弗里實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明DNA是遺傳物質(zhì),但不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)和RNA是遺傳物質(zhì)。答案:A2.艾弗里和同事用R型和S型肺炎雙球菌進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果如下表。從表可知()實(shí)驗(yàn)組號(hào)接種菌型加入S型菌物質(zhì)培養(yǎng)皿長(zhǎng)菌情況R蛋白質(zhì)R型R莢膜多糖R型RDNAR型、S型RDNA(經(jīng)DNA酶處理)R型A.不能證明S型菌的蛋白質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子B.說明S型菌的莢膜多

2、糖有酶活性C.和說明S型菌的DNA是轉(zhuǎn)化因子D.說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)解析:中R型菌中加入S型菌的蛋白質(zhì),沒有S型菌生長(zhǎng),證明蛋白質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子;中加入S型菌的莢膜多糖,沒有S型菌生長(zhǎng),證明莢膜多糖不是轉(zhuǎn)化因子,也沒有催化作用,因此無酶活性;中加入DNA,培養(yǎng)皿中長(zhǎng)出了S型菌,證明DNA是轉(zhuǎn)化因子;中加入經(jīng)DNA酶處理的DNA,DNA酶分解DNA,無S型菌,進(jìn)一步證明DNA是轉(zhuǎn)化因子,說明DNA是遺傳物質(zhì),不能說明其是主要的遺傳物質(zhì)。答案:C3.DNA是主要的遺傳物質(zhì)是指()A.遺傳物質(zhì)的主要載體是染色體B.大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNAC.細(xì)胞里的DNA大部分在染色體上D.染色體在遺傳上起

3、主要作用解析:一切動(dòng)物、植物等有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物,體內(nèi)既含有DNA也含有RNA,但遺傳物質(zhì)是DNA。DNA病毒也以DNA作為遺傳物質(zhì),只有少數(shù)只含RNA的病毒才以RNA作為遺傳物質(zhì)。由于絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA,因此DNA是主要的遺傳物質(zhì)。答案:B4.格里菲思進(jìn)行了肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),下列哪一項(xiàng)不是格里菲思實(shí)驗(yàn)的意義?()A.提出了“轉(zhuǎn)化因子”的概念B.證實(shí)了DNA是遺傳物質(zhì)C.奠定了艾弗里實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)D.開辟了用微生物研究遺傳學(xué)的新途徑解析:1928年,格里菲思完成肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化,提出細(xì)菌體內(nèi)有一種轉(zhuǎn)化因子,它可使原本對(duì)小鼠無毒的細(xì)菌(R型)變成有毒的細(xì)菌(S型),但并沒有證實(shí)這種物質(zhì)是

4、DNA。后來,美國(guó)科學(xué)家艾弗里和他的同事證明了該物質(zhì)是DNA。答案:B5.一百多年前,人們就開始了對(duì)遺傳物質(zhì)的探索歷程。對(duì)此有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.最初認(rèn)為遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì),推測(cè)氨基酸的多種排列順序可能蘊(yùn)含遺傳信息B.在艾弗里肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,細(xì)菌轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是發(fā)生了基因的重新組合C.噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)之所以更有說服力,是因?yàn)槠涞鞍踪|(zhì)與DNA完全分開D.噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中,只有在離心后的沉淀物中才能檢測(cè)到放射性同位素32P解析:噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中,由于部分噬菌體還未侵染大腸桿菌,或最先被侵染的大腸桿菌裂解,子代噬菌體釋放出來,離心后的上清液中也能檢測(cè)到少量放射性同位素32P。答案

5、:D6.在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,將加熱殺死的S型細(xì)菌與R型細(xì)菌相混合后,注射到小鼠體內(nèi),小鼠死亡,則小鼠體內(nèi)S型、R型細(xì)菌含量變化情況最可能是下圖哪個(gè)選項(xiàng)?()解析:在開始階段由于小鼠免疫系統(tǒng)的作用,R型細(xì)菌數(shù)量下降,由于部分R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌,S型細(xì)菌數(shù)量增多導(dǎo)致小鼠免疫力降低,進(jìn)而引起R型細(xì)菌數(shù)量上升。答案:B7.以下是赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)的過程和結(jié)果,關(guān)于此實(shí)驗(yàn)的分析和結(jié)論不正確的是()A.上清液的主要成分是細(xì)菌的培養(yǎng)基和噬菌體蛋白質(zhì)外殼,沉淀物的主要成分是細(xì)菌菌體B.此實(shí)驗(yàn)表明DNA是遺傳物質(zhì)C.實(shí)驗(yàn)說明噬菌體的標(biāo)記部分進(jìn)入了細(xì)菌D.實(shí)驗(yàn)說明噬菌體的標(biāo)記部分進(jìn)入了細(xì)菌解析:上清液主要

6、成分是細(xì)菌的培養(yǎng)基和噬菌體蛋白質(zhì)外殼,質(zhì)量較重的沉淀物的主要成分是細(xì)菌菌體,A項(xiàng)正確。此實(shí)驗(yàn)表明:噬菌體侵染細(xì)菌時(shí),DNA進(jìn)入細(xì)菌的細(xì)胞中,而蛋白質(zhì)外殼仍留在外面,DNA才是真正的遺傳物質(zhì)。B項(xiàng)正確。實(shí)驗(yàn)不能說明噬菌體的標(biāo)記部分進(jìn)入了細(xì)菌,因?yàn)槭删w蛋白質(zhì)外殼不能進(jìn)入細(xì)菌,進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)的只有噬菌體DNA。C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。答案:C8.探索遺傳物質(zhì)的過程是漫長(zhǎng)的,直到20世紀(jì)初期,人們?nèi)云毡檎J(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)。當(dāng)時(shí)人們作出判斷的理由不包括()A.不同生物的蛋白質(zhì)在結(jié)構(gòu)上存在差異B.蛋白質(zhì)與生物的性狀密切相關(guān)C.蛋白質(zhì)比DNA具有更高的熱穩(wěn)定性,并且能夠自我復(fù)制D.蛋白質(zhì)中氨基酸的不同排列組合

7、可以貯存大量遺傳信息解析:蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性比DNA低,而且也不具備自我復(fù)制的能力。答案:C9.科學(xué)家從煙草花葉病毒(TMV)中分離出a、b兩個(gè)不同品系,它們感染植物產(chǎn)生的病斑形態(tài)不同。下列4組實(shí)驗(yàn)(見下表)中,不可能出現(xiàn)的結(jié)果是()實(shí)驗(yàn)編號(hào)實(shí)驗(yàn)過程實(shí)驗(yàn)結(jié)果病斑類型病斑中分離出的病毒類型a型TMV感染植物a型a型b型TMV感染植物b型b型組合病毒(a型TMV的蛋白質(zhì)+b型TMV的RNA)感染植物b型a型組合病毒(b型TMV的蛋白質(zhì)+a型TMV的RNA)感染植物a型a型A.實(shí)驗(yàn)B.實(shí)驗(yàn)C.實(shí)驗(yàn)D.實(shí)驗(yàn)解析:煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì),因此在實(shí)驗(yàn)中,組合病毒的遺傳物質(zhì)是b型

8、的,因此病斑類型是b型,病斑中分離出的病毒類型也應(yīng)是b型的。答案:C10.下圖是“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”的部分研究過程。能充分說明“DNA是遺傳物質(zhì),而蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)”的是()A.B.C.D.解析:實(shí)驗(yàn)中活的R型細(xì)菌在S型細(xì)菌DNA的作用下,部分轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌,且該性狀能遺傳,說明了DNA是遺傳物質(zhì),為了排除其他物質(zhì)是遺傳物質(zhì)的可能性,需要設(shè)一系列對(duì)照實(shí)驗(yàn)。題中均分別與構(gòu)成對(duì)照。說明S型細(xì)菌的DNA被水解后,以及S型細(xì)菌的蛋白質(zhì)、多糖等都不能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌。即證明了DNA水解產(chǎn)物、蛋白質(zhì)和多糖等其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。答案:D11.有人試圖通過實(shí)驗(yàn)來了解H5N1型禽流感病毒

9、侵染家禽的過程,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下:一段時(shí)間,檢測(cè)子代H5N1病毒的放射性及S、P元素,下表對(duì)結(jié)果的預(yù)測(cè)中,最可能發(fā)生的是()選項(xiàng)放射性S元素P元素A全部無全部32S全部31PB全部有全部35S多數(shù)32P、少數(shù)31PC少數(shù)有全部32S少數(shù)32P、多數(shù)31PD全部有全部35S少數(shù)32P、多數(shù)31P解析:先用含32P的培養(yǎng)液培養(yǎng)家禽體細(xì)胞,再培養(yǎng)H5N1病毒使其RNA被32P標(biāo)記。然后再將這些H5N1用35S標(biāo)記的家禽體細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng),而這些家禽體細(xì)胞中的P未標(biāo)記,因此子代H5N1病毒的蛋白質(zhì)全部被35S標(biāo)記,但其DNA中只有少數(shù)帶有32P,而大多數(shù)帶有31P。答案:D12.孟德爾通過豌豆雜交實(shí)驗(yàn)揭示了遺

10、傳規(guī)律,分子遺傳學(xué)家選用細(xì)菌和噬菌體為實(shí)驗(yàn)材料證明了DNA是遺傳物質(zhì),上述事實(shí)說明了決定研究工作成功與否的關(guān)鍵主要在于()A.實(shí)驗(yàn)材料的選取B.將數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法運(yùn)用于遺傳學(xué)研究C.運(yùn)用假說演繹的科學(xué)思維D.由簡(jiǎn)到繁的研究方法解析:題干給出的信息是孟德爾利用豌豆為實(shí)驗(yàn)材料揭示了遺傳的兩大基本定律,其他科學(xué)家用細(xì)菌和噬菌體為實(shí)驗(yàn)材料證明了DNA是遺傳物質(zhì),強(qiáng)調(diào)了實(shí)驗(yàn)材料的重要性。答案:A二、非選擇題13.下面介紹的是有關(guān)DNA研究的科學(xué)實(shí)驗(yàn):1952年,赫爾希和蔡斯利用同位素標(biāo)記技術(shù),完成了著名的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn),下面是實(shí)驗(yàn)的部分步驟:(1)請(qǐng)根據(jù)圖中有關(guān)信息,寫出用放射性同位素標(biāo)記噬菌體的方法

11、步驟。第一步,。第二步,。(2)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明。解析:1952年,赫爾希和蔡斯利用同位素標(biāo)記法,完成了著名的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn),其實(shí)驗(yàn)分為以下幾個(gè)關(guān)鍵步驟:噬菌體被有放射性的同位素標(biāo)記,用被標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的細(xì)菌,攪拌,使細(xì)菌外的噬菌體與細(xì)菌分離,離心后分別檢測(cè)上清液與沉淀物中的放射性物質(zhì)。題圖中上清液的放射性高,而沉淀物中放射性低,說明噬菌體的蛋白質(zhì)外殼并未進(jìn)入細(xì)菌的內(nèi)部。答案:(1)先制備含35S的噬菌體用噬菌體侵染不含35S的細(xì)菌(2)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中,蛋白質(zhì)外殼并未進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)部14.美國(guó)科學(xué)家艾弗里和他的同事研究了肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),下圖為肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化的細(xì)胞形

12、態(tài)示意圖,據(jù)圖回答下列問題。(1)實(shí)驗(yàn)是在格里菲思的肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,其目的是證明轉(zhuǎn)化因子的化學(xué)成分是。(2)為驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的正確性,如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?。(3)上述實(shí)驗(yàn)還不能說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì),如何進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)?。(4)預(yù)測(cè)結(jié)果及相應(yīng)結(jié)論:;。解析:艾弗里的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是大膽設(shè)想把DNA和蛋白質(zhì)分開,單獨(dú)地、直接地觀察DNA和蛋白質(zhì)的作用,有較強(qiáng)的說服力。同時(shí)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn),把從S型細(xì)菌中提取出來的DNA用DNA酶水解后再與R型細(xì)菌混合培養(yǎng),則R型細(xì)菌不能轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌,進(jìn)一步證實(shí)DNA是遺傳物質(zhì)。答案:(1)DNA(2)用從S型細(xì)菌中提取出來的DNA、DNA酶和R型細(xì)

13、菌混合培養(yǎng),觀察R型細(xì)菌是否發(fā)生轉(zhuǎn)化(3)提取S型細(xì)菌的蛋白質(zhì)與R型細(xì)菌混合培養(yǎng),觀察是否轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌(4)若沒有轉(zhuǎn)化的S型細(xì)菌,說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)若有轉(zhuǎn)化的S型細(xì)菌,說明蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)15.用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌,在理論上,上清液中不具有放射性,下層沉淀物中具有很高的放射性,而實(shí)驗(yàn)的實(shí)際結(jié)果顯示:在離心的上清液中,也具有一定的放射性,而下層的沉淀物中放射性強(qiáng)度比理論值略低。(1)在理論上,上清液的放射性應(yīng)該為0,其原因是。(2)由于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論數(shù)據(jù)之間有較大的誤差,請(qǐng)你對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行誤差分析:a.在實(shí)驗(yàn)中,從噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)到用離心機(jī)分離,這一段時(shí)間如果過長(zhǎng),會(huì)使上清液的放射性含量,其原因是。b.在實(shí)驗(yàn)中,如果有一部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi),是否是誤差的來源呢?,簡(jiǎn)述理由:。(3)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)方法,來大量制備用32P標(biāo)記的噬菌體。解析:(1)噬菌體侵染大腸桿菌時(shí),只將其DNA注入,蛋白質(zhì)未進(jìn)入,由于P幾乎都在DNA中,因此從理論上分析,上清液中應(yīng)無32P。(2)實(shí)驗(yàn)中,如果從噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)到用離心機(jī)分離的時(shí)間過長(zhǎng),就會(huì)有大腸桿菌裂解而釋放出子代噬菌體,從而使上清液的放射性增強(qiáng);如有部分被標(biāo)記的噬菌體沒有侵染到大腸桿菌內(nèi),離心后這部分噬菌體就分布在上清液中而使其帶有放射性。(3)噬菌體是專門寄生在細(xì)