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高中生物浙科版(2019)必修二3.1核酸是遗传物质同步练习
一、单选题
1.某科研小组对“噬菌体侵染细菌实验”过程中搅拌时间与放射性强弱关系进行了研究,结果如图所示。下列分析不正确的是( )
A.用32P标记T2噬菌体的方法与35S标记大肠杆菌的方法不相同
B.实验过程中被侵染的细菌基本未发生裂解
C.细胞外的32P含量有30%,原因是有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌
D.32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,上清液中含有较高放射性的原因是搅拌不充分、离心时间过短、转速过低等
2.下列是关于32P标记噬菌体侵染无标记大肠杆菌实验的叙述,其中正确的是( )
A.与肺炎球菌转化实验相同,都是根据遗传物质具有控制性状的特性而设计的
B.在沉淀物中放射性很高,说明RNA是遗传物质
C.采用搅拌和离心等手段,是为了把蛋白质和DNA分开再分别检测其放射性
D.所使用的噬菌体,必须是接种在含32P的大肠杆菌的培养液中再释放出来的
3.用甲种病毒的RNA与乙种病毒的蛋白质外壳组成一种转基因病毒丙,以病毒丙侵染宿主细胞,在宿主细胞中产生大量子代病毒,子代病毒具有( )
A.甲种病毒RNA和乙种病毒蛋白质 B.甲种病毒RNA和甲种病毒蛋白质
C.乙种病毒RNA和乙种病毒蛋白质 D.乙种病毒RNA和甲种病毒蛋白质
4.下列有关生物体内遗传物质的叙述,正确的是( )
A.花生的遗传物质主要是DNA
B.T2噬菌体的遗传物质含有硫元素
C.酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上
D.烟草花叶病毒的遗传物质初步被水解将产生4种脱氧核苷酸
5.细菌转化是指某一受体细菌通过直接吸收来自另一供体细菌的一些含有特定基因的DNA片段,从而获得供体细菌的相应遗传性状的现象,如肺炎双球菌转化实验。S型肺炎双球菌有荚膜,菌落光滑,可致病,对青霉素敏感。在多代培养的S型细菌中分离出了两种突变型:R型,无荚膜,菌落粗糙,不致病;抗青霉素的S型(记为PenrS型)。现用PenrS型细菌和R型细菌进行下列实验,对其结果的分析最合理的是( )
A.甲组中部分小鼠患败血症,注射青霉素治疗后均可康复
B.乙组中可观察到两种菌落,加青霉素后仍有两种菌落继续生长
C.丙组培养基中无菌落生长
D.丁组培养基中含有青霉素,所以生长的菌落是PenrS型细菌
6.为了鉴定遗传物质的化学本质,科学家做了一系列实验。下列关于核酸是遗传物质的证据实验的叙述,正确的是( )
A.35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌,子代噬菌体中能检测到35S
B.肺炎双球菌的活体转化实验是证实DNA作为遗传物质的最早证据
C.肺炎双球菌的离体转化实验中提取的DNA纯度越高,转化效率越高
D.烟草花叶病毒RNA经RNA酶处理后侵染烟草,能使烟草出现感染症状
7.烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)均为能感染烟叶而使之出现感染斑的RNA病毒,用石炭酸处理能使蛋白质外壳去掉而只留下RNA,由于两者的亲缘关系较近,能重组其RNA和蛋白质形成类似"杂种”的新品系病毒感染烟叶,如图所示.下列分析中错误的是( )
a为TMV的蛋白质感染,b为TMV的RNA感染,c为HRV的蛋白质感染.d为HRV的RNA感染,e为HRV的蛋白质与TMV的RNA杂交感染.f为TMV的蛋白质与HRV的RNA杂交感染
A.b与d的结果不同,说明不同的RNA控测合成不同的蛋白质,表现出不同的性状
B.e中的杂交病毒感染后,在繁殖子代病毒的过程中,合成蛋白质的模板是TMV的RNA
C.f中的杂交病毒感染后,繁殖出来的子代病毒具有HRV的RNA和HRV的蛋白质
D.a与b、c与d的结果不同,说明RNA是遗传物质,从而证明DNA是主要的遗传物质
8.为研究肺炎双球菌R型转化为S型的转化因子是DNA还是蛋白质,研究者进行了下图所示的转化实验。有关分析正确的是( )
A.实验通过酶解去除单一成分进行研究
B.甲、乙组培养基中只有S型菌落出现
C.蛋白酶处理结果显示提取物仍有转化活
D.实验结果表明DNA使R型菌发生转化
9.下列关于肺炎双球菌实验的叙述,正确的是( )
A.DNA酶与S型活菌混合后注入正常小鼠体内,小鼠不会患败血症致死
B.提取S型活菌的DNA直接注射到正常小鼠体内,小鼠会患败血症致死
C.S型菌的DNA与活的R型菌混合悬浮培养后,培养液中有无荚膜的细菌
D.R型菌转化为S型菌,说明S型菌的DNA整合到了R型菌的染色体上
10.(2019高三上·浙江期中)关于噬菌体侵染细菌的实验说法错误的是()
A.T2 噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒,没有细胞结构
B.在搅拌器中搅拌,使细菌外的噬菌体与细菌分离
C.用含 35S 的培养基培养未被标记的 T2 噬菌体,一段时间后可得到被 35S 标记的 T2 噬菌体
D.用 35S 标记的 T2 噬菌体侵染大肠杆菌的实验组,离心后上清液中放射性很高
11.下列关于肺炎双球菌转化实验的叙述,正确的是( )
A.加热杀死后的S型细菌中DNA全部失去活性
B.加热杀死后的S型细菌能使小鼠的体细胞发生转化
C.加入S型细菌的DNA后,只有部分R型细菌转化成了S型细菌
D.在转化过程中,加热杀死后的S型细菌中的DNA没有进入R型活细菌中
12.(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是光滑的
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
13.T2噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质,下列有关叙述正确的是( )
A.T2噬菌体的遗传物质可被水解成4种脱氧核糖核酸
B.实验步骤为标记、混合、搅拌、离心、检测
C.可用含32P的培养基直接标记噬菌体的DNA
D.噬菌体繁殖子代时所需的原料及模板均由细菌提供
14.艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验,结果如下表。从表可知
实验组号 接种菌型 加入S型菌物质 培养皿长菌情况
① R 蛋白质 R型
② R 荚膜多糖 R型
③ R DNA R型、S型
④ R DNA(经DNA酶处理) R型
A.①不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子
B.②说明S型菌的荚膜多糖有酶活性
C.③和④说明S型菌的DNA是转化因子
D.①~④说明DNA是主要的遗传物质
15.(2019高一下·广州期末)“32P 标记的噬菌体侵染未标记的细菌”实验过程如下:标记噬菌体→32P 标记的噬菌体与细菌混合培养→搅拌→离心→检测放射性高低。对此过程的有关叙述中正确的是( )
A.为使实验结果更准确,应进行长时间的混合培养
B.进行搅拌和离心的目的是为了使 DNA 和蛋白质分离
C.搅拌和离心后只可能在沉淀物中才会有放射性物质 32P
D.选噬菌体作为实验材料的主要原因是其成分只有蛋白质和 DNA
16.(2020高二下·洛阳期末)某同学对格里菲思的实验进行了改良,将R型菌、S型菌、加热杀死的S型菌、加热杀死的S型菌和R型菌的混合物分别接种到甲、乙、丙、丁四组相同的培养基上,在适宜无菌的条件下进行培养,一段时间后,菌落的生长情况如图所示。下列有关叙述中正确的是( )
A.若培养前在甲组培养基中加入S型菌的DNA,得到的菌落类型与丁不同
B.甲、乙两组作为丁组的对照组,丙组培养基无菌落产生,可以不必设置
C.丁组的实验结果说明了R型菌发生转化的物质是S型菌的DNA
D.该实验中的无关变量有培养基的成分、培养条件、以及培养时间等
17.下列有关肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的分析中,不正确的是( )
A.都设法将DNA与蛋白质分开,单独地、直接地观察它们在遗传中的作用
B.都选用了结构简单和繁殖速度快的生物作为实验材料
C.都用同位素示踪法证明了DNA是遗传物质
D.都巧妙地设置了对照实验
18.下列关于 DNA 是主要遗传物质的理解正确的是( )
A.大多数生物的遗传物质主要是 DNA
B.只有少数的细菌和病毒的遗传物质是 RNA
C.绝大多数生物的遗传物质是 DNA
D.细胞核内的遗传物质是 DNA,细胞质中的遗传物质是 RNA
19.下列关于T2噬菌体侵染细菌实验和肺炎链球菌转化实验的说法,错误的是( )
A.实验时,标记T2噬菌体的蛋白质外壳需要先对宿主细胞进行标记
B.格里菲思发现R型细菌转化为S型细菌后,提出DNA是遗传物质的结论
C.T2噬菌体侵染细菌实验中,保温和搅拌的时间都会影响实验现象
D.噬菌体侵染细菌实验更有说服力,是因为将蛋白质与DNA完全分开研究
20.肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验是人类探索遗传物质过程中的两个经典实验,下列相关叙述中,正确的是( )
A.S型细菌的DNA与R型细菌混合培养,R型细菌都能转化为S型细菌
B.噬菌体吸收和利用培养基中含有35S的氨基酸从而被标记
C.肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是主要的遗传物质
D.肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的设计思路相同
21.下列关于DNA是主要的遗传物质的叙述,正确的是( )
A.所有生物的遗传物质都是DNA
B.烟草花叶病毒、T2噬菌体的遗传物质均为RNA
C.动物、植物、真菌的遗传物质是DNA,除此之外的其他生物的遗传物质都是RNA
D.真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA
22.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(见下表)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
23.在“噬菌体侵染细菌实验”中,可通过某操作实现下图所示变化。该操作是( )
A.用放射性同位素标记噬菌体的蛋白质或DNA
B.将放射性同位素标记的噬菌体与细菌混合
C.将噬菌体与细菌混合液置于搅拌器中搅拌
D.离心并检测上清液和沉淀物中的放射性
24.下列关于艾弗里的肺炎双球菌转化实验的说法正确的是( )
A.该实验证明从S 型肺炎双球菌中提取的DNA 可以使小鼠死亡
B.该实验中,加入S型肺炎双球菌DNA的培养基上只出现光滑型菌落
C.艾弗里提取的DNA中掺杂有非常少的蛋白质,实验没有完全排除蛋白质的作用
D.肺炎双球菌转化实验证明了DNA是主要的遗传物质
25.下列关于艾弗里肺炎链球菌体外转化实验的叙述,错误的是( )
A.该实验是在英国细菌学家格里菲思实验的基础上进行的
B.该实验运用了同位素标记法
C.实验过程中,通过观察菌落的特征来判断是否发生转化
D.该实验证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA
26.用3H、14C、35S标记T2噬菌体后,再让其侵染大肠杆菌(无放射性)。下列有关分析正确的是( )
A.只有T2噬菌体的蛋白质被标记了,DNA没有被标记
B.在子代T2噬菌体的外壳中可检测到3H、14
C.35S C.在部分子代T2噬菌体的DNA中可检测到3H、14C
D.在子代T2噬菌体的DNA中部分含有3H、14
27.下列有关噬菌体和细菌的叙述,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.噬菌体和细菌共有的细胞器是核糖体
D.T2噬菌体侵入到大肠杆菌体内的是其DNA
28.关于遗传物质的叙述,正确的是( )
①噬菌体侵染细菌实验,证明DNA是主要遗传物质 ②大肠杆菌的遗传物质是RNA ③DNA是具有细胞结构的所有生物的遗传物质 ④病毒的遗传物质是DNA和RNA ⑤烟草花叶病毒的遗传物质是RNA
A.①②④ B.③⑤ C.③④⑤ D.①③⑤
二、综合题
29.请回答下列与证明“DNA是主要的遗传物质”的实验有关的问题:
(1)在肺炎双球菌转化实验中,向培养R型细菌的编号为1、2、3、4的四支试管中,依次加入从S型活细菌中提取的DNA,DNA+DNA酶、蛋白质、多糖,培养一段时间,经检测发现,试管内仍然有R型细菌的是 号试管。
(2)T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,将噬菌体直接接种在含有32P的培养基中 (填“能”或“不能”)获得含32P
标记的T2噬菌体,理由是 。
(3)实验中用35S标记噬菌体的 。用被标记的T2噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌,经短时间保温后,用搅拌器搅拌、离心,其中搅拌的目的是 。
(4)在T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,随着培养时间的延长,培养基内噬菌体与大肠杆菌的数量变化如图所示。在0~t1时段,噬菌体和大肠杆菌的数量基本稳定,噬菌体 (填“未侵入”“已侵入”或“可能侵入也可能未侵入”)大肠杆菌内,原因是 。
三、实验题
30. 2020年席卷世界的新型冠状病毒肺炎,导致数千万人染病,数十万人死亡。引起这种疾病的罪魁祸首是新型冠状病毒(SARS-CoV-2),常见的病毒是RNA病毒,那么新型冠状病毒遗传物质是DNA还是RNA?下面是科研小组为探究新型冠状病毒的遗传物质是DNA还是RNA设计的实验步骤,请将其补充完整。
( 1 )实验目的: 。
( 2 )材料用具:显微注射器,新型冠状病毒的核酸提取液,鼠胚胎干细胞,DNA水解酶和RNA水解酶等。
( 3 )实验步骤:
第一步:把新型冠状病毒的核酸提取液分成相同的A、B、C三组, 。
第二步:取等量的鼠胚胎干细胞分成三组,用 技术分别把A.B、C三组处理过的核酸提取物注射到三组鼠胚胎干细胞中。
第三步:将三组鼠胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间,然后从培养好的鼠胚胎干细胞中抽取样品,检测是否有新型冠状病毒产生。
( 4 )请预测结果及结论:
① ;
②若B、C两组出现新型冠状病毒,A组没有出现,则该新型冠状病毒的遗传物质是DNA;
③若A、B、C三组均出现新型冠状病毒,则新型冠状病毒的遗传物质既不是DNA也不是RNA。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、标记35S大肠杆菌可以用含35S的培养基来完成,标记噬菌体需要先标记细胞才行,A正确;
B、图中被侵染的细菌一直保持100%,说明细菌未发生裂解,B正确;
C、细胞外的32P是有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌的结果,C正确;
D、32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,上清液中含有较高放射性的原因保温时间过长或过短,D错误。
故答案为:D。
【分析】 1、 1952年,科赫和蔡斯利用只含有蛋白质和DNA的噬菌体作为实验材料,利用同位素示标记法,研究DNA是不是遗传物质。噬菌体蛋白质特有元素是S,DNA特有元素是P。于是可以用35S和32P分别标记蛋白质和DNA。噬菌体在细菌体内增殖过程:吸附→注入→合成→组装→释放。在噬菌体释放之前,进行离心,遗传物质随之进入沉淀(大肠杆菌体内),非遗传物质离心后进入上清液。实验结果是:35S组的离心试管的上清液放射性较高,沉淀物放射性较低,32P组的离心试管的上清液放射性较低,而沉淀物放射性较高,从而证明DNA是遗传物质。
2、保温时间过短,导致培养时间短,细菌停留在吸附细菌体表面这一步,就被离心,进而导致上清液(主要成分是噬菌体)放射性高;保温时间过长,导致培养时间长,噬菌体已经组装完成,细菌裂解释放出大量子代噬菌体,进而导致上清液(主要成分是噬菌体)放射性高。
2.【答案】D
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】肺炎球菌转化实验根据遗传物质具有控制性状的特性而设计,而32P标记噬菌体侵染无标记大肠杆菌实验是根据遗传物质在亲子代之间可以传递的特性而设计,A错误;在沉淀物中放射性很高,说明DNA是遗传物质,B错误;搅拌和离心的目的是把噬菌体或噬菌体未侵入大肠杆菌的部分与大肠杆菌分开,C错误;噬菌体属于细菌病毒,无独立生活能力,标记噬菌体的方法是用被标记的宿主细胞培养噬菌体,D正确。
【分析】1952年,科赫和蔡斯利用只含有蛋白质和DNA的噬菌体作为实验材料,利用同位素示标记法,研究DNA是不是遗传物质。噬菌体蛋白质特有元素是S,DNA特有元素是P。于是可以用35S和32P分别标记蛋白质和DNA。噬菌体在细菌体内增殖过程:吸附→注入→合成→组装→释放。在噬菌体释放之前,进行离心,遗传物质随之进入沉淀(大肠杆菌体内),非遗传物质离心后进入上清液。实验结果是:35S组的离心试管的上清液放射性较高,沉淀物放射性较低,32P组的离心试管的上清液放射性较低,而沉淀物放射性较高,从而证明DNA是遗传物质。
3.【答案】B
【知识点】证明RNA是遗传物质的实验
【解析】【解答】用甲种病毒的RNA与乙种病毒的蛋白质外壳组成一种转基因病毒丙,遗传物质是甲种病毒的RNA,因此后代为甲种病毒RNA和甲种病毒蛋白质。B正确,ACD错误。
故答案为:B。
【分析】 病毒(Virus)是一类没有细胞结构的生物体。主要特征:
①、个体微小,一般在10~30nm之间,大多数必须用电子显微镜才能看见;
②、仅具有一种类型的核酸,DNA或RNA,没有含两种核酸的病毒;
③、专营细胞内寄生生活;
④、结构简单,一般由核酸(DNA或RNA)和蛋白质外壳所构成。
4.【答案】C
【知识点】人类对遗传物质的探究历程
【解析】【解答】花生的遗传物质是DNA,故A错误;噬菌体的遗传物质是DNA,组成DNA的元素有C、H、O、N、P,故B错误;酵母菌是真核生物,其遗传物质主要存在于细胞核中的染色体上,故C正确;烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,初步水解能得到4种核糖核苷酸,故D错误。
【分析】 遗传物质是具有遗传效应的物质,在亲代和子代之间发挥传递遗传信息的作用,一种生物只有一种遗传物质:
细胞结构的生物 DNA病毒 RNA病毒
DNA √ √ ×
RNA × × √
5.【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、甲实验中能转化形成抗青霉素的S型细菌,所以部分小鼠患败血症,注射青霉素治疗不能恢复健康,A错误;
B、乙组中可观察到两种菌落,加青霉素后只有PenrS型菌落继续生长,B错误;
C、丙组培养基中含有青霉素,R型菌不能生长,也不能转化,所以不会出现菌落,C正确;
D、丁组中因为PenrS型细菌的DNA被水解而无转化因子,且R型菌不抗青霉素,所以无菌落生长,D错误。
故答案为:C。
【分析】 现用PenrS型细菌和R型细菌进行下列实验, 可以参考格里菲斯的肺炎双球菌转化实验,进行答题。格里菲斯的肺炎双球菌转化实验,证明了S型细菌体内含有某种转化因子将活的R型细菌转化为S型细菌,步骤和现象如下:
1、注射活的R型细菌,小鼠存活;
2、注射活的S型细菌,小鼠死亡;
3、注射加热杀死的S型细菌,小鼠存活;
4、注射加热杀死的S型细菌和活的R型细菌,小鼠死亡。
6.【答案】C
【知识点】人类对遗传物质的探究历程
【解析】【解答】A、35S标记的T2噬菌体的蛋白质外壳,子代噬菌体中检测不到35S,A错误;
B、肺炎双球菌转化实验(活体转化实验和离体转化实验)是证实DNA作为遗传物质的最早证据来源,B错误;
C、转化率与所提取的S型细菌的DNA纯度有关,DNA纯度越高转化的效率也越高,C正确;
D、烟草花叶病毒RNA经RNA酶处理后,RNA被水解,侵染烟草,烟草不出现感染症状,D错误。
故答案为:C。
【分析】 核酸是遗传物质的主要探究历程:
1、格里菲斯的肺炎双球菌转化实验证明了S型细菌体内含有某种转化因子将活的R型细菌转化为S型细菌;
2、艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验结果是死的S型细菌存在某种“转化因子”,将死的R型细菌转化为S型细菌。由此得出结论DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质;但是实验结论遭到质疑,因为提纯的纯度没有达到百分之百;
3、科赫和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验是人类探究遗传物质的过程中非常重要的实验。实验结果是:35S组的离心试管的上清液放射性较高,沉淀物放射性较低,32P组的离心试管的上清液放射性较低,而沉淀物放射性较高,从而证明DNA是遗传物质; 4、烟草花叶病毒的RNA经RNA酶处理后,RNA被水解,病毒侵染烟草,烟草不出现感染症状,证明RNA是一种遗传物质;
5、科学家经过大量实验证明,绝大多数生物的遗传物质是DNA,少数的遗传物质是RNA。
7.【答案】D
【知识点】证明RNA是遗传物质的实验
【解析】【解答】A、b与d的结果不同,说明不同的RNA控制合成不同的蛋白质,进而表现出不同的性状,因为蛋白质是生物性状的表达者,A正确;
B、e中的杂交病毒感染后,根据病斑的性状可推测,在繁殖子代病毒的过程中,合成蛋白质的模板来自TMV的RNA,合成蛋白质的原料氨基酸由烟叶细胞提供,B正确;
C、由于该病毒的遗传物质是RNA,因此f中杂交病毒感染后,繁殖出来的子代病毒具有HRV的RNA和HRV的蛋白质,C正确;
D、a与b、c与d的结果不同,说明RNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质,只根据该实验不能说明DNA是主要遗传物质,D错误。
故答案为:D。
【分析】 遗传物质是具有遗传效应的物质,在亲代和子代之间发挥传递遗传信息的作用,一种生物只有一种遗传物质。RNA病毒的遗传物质为RNA,具有遗传效应。RNA病毒的蛋白质外壳无遗传效应。
8.【答案】A,C,D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、根据图示,实验通过酶解去除单一成分进行研究,A正确;
B、甲、乙组培养基中既有S型菌落出现,也有未转化的R型菌落,B错误;
C、蛋白酶处理结果显示,R型细菌转变成S型细菌,故提取物仍有转化活性,C正确;
D、实验结果表明DNA使R型菌发生转化,D正确。
故答案为:ACD。
【分析】 格里菲斯做了肺炎双球菌体内转化实验,得出死的S型细菌的某种转化因子把R型细菌转化为S型细菌;艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验中,把S型细菌的组成物质进行分离、提纯,单独探究各种成分的生理作用,得出DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质的结论。
9.【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】S型活菌的菌体外面有多糖类荚膜,DNA酶不能催化该多糖类荚膜的水解,因此DNA酶与S型活菌混合后,S型活菌仍然存在毒性,将DNA酶与S型活菌混合后注入正常小鼠体内,小鼠会患败血症致死,A错误;S型活菌的DNA不会使小鼠患败血症,因此提取S型活菌的DNA直接注射到正常小鼠体内,小鼠不会患败血症致死,B错误;S型菌的DNA与活的R型菌混合悬浮培养后,培养液中有无荚膜的R型菌,C正确;R型菌转化为S型菌的原因是基因重组,肺炎双球菌为原核生物,不具有染色体,D错误。
【分析】格里菲斯的肺炎双球菌转化实验证明了S型细菌体内含有某种转化因子将活的R型细菌转化为S型细菌,步骤和现象如下:
1、注射活的R型细菌,小鼠存活;
2、注射活的S型细菌,小鼠死亡;
3、注射加热杀死的S型细菌,小鼠存活;
4、注射加热杀死的S型细菌和活的R型细菌,小鼠死亡。
10.【答案】C
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】解:A. T2 噬菌体是一种细菌病毒,专门寄生在细菌体内,没有细胞结构,A正确;
B.搅拌的目的是使吸附在细菌表面的噬菌体外壳与细菌分离,B正确;
C.培养基不能用来直接培养 T2 噬菌体,C错误;
D. 用35S 标记的 T2 噬菌体侵染大肠杆菌实验组,放射性主要出现在上清液中,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、噬菌体的结构:蛋白质外壳(C、H、O、N、S)+DNA(C、H、O、N、P);2、噬菌体繁殖过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放.3、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。实验结论:DNA是遗传物质。
标记噬菌体时应先标记细菌,用噬菌体侵染被标记的细菌,这样来标记噬菌体。因为噬菌体是没有细胞结构的病毒,只能在宿主细胞中繁殖后代,所以在培养基中它是不能繁殖后代的。
11.【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】加热杀死的S型菌冷却后其DNA仍有活性,仍能起作用,A错误;加热杀死后的S型细菌不能使小鼠死亡,也不发生转化,B错误;加入S型细菌的DNA后,只有部分R型细菌转化成了S型细菌,C正确;在转化过程中,加热杀死后的S型细菌中的DNA进入R型活细菌中,使R型转化为S型,D错误;故答案为:C。
【分析】格里菲斯的肺炎双球菌转化实验证明了S型细菌体内含有某种转化因子将活的R型细菌转化为S型细菌,步骤和现象如下:
1、注射活的R型细菌,小鼠存活;
2、注射活的S型细菌,小鼠死亡;
3、注射加热杀死的S型细菌,小鼠存活;
4、注射加热杀死的S型细菌和活的R型细菌,小鼠死亡。
12.【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】解:A、S型肺炎双球菌的菌落为光滑的,R型肺炎双球菌的菌落是粗糙的,A错误;
B、S型菌的蛋白质经过加热后已经失活,但其DNA经加热后没有失去活性,B错误;
C、S型细菌中的DNA能将部分R性细菌转化为S型细菌,因此从病死小鼠中分离得到的肺炎双球菌有S型菌和R型菌,C错误;
D、该实验证明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,但不能证明R型菌转化为S型菌是由S型菌的DNA引起的,D正确.
故选:D.
【分析】1、图示为格里菲斯的体外转化实验:
①将无毒性的R型活细菌注射到小鼠体内,小鼠不死亡.
②将有毒性的S型活细菌注射到小鼠体内,小鼠患败血症死亡.
③将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内,小鼠不死亡.
④将无毒性的R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合后,注射到小鼠体内,小鼠患败血症死亡. 2、结论:加热杀死的S型细菌体内含有“转化因子”,促使R型细菌转化为S型细菌.
13.【答案】B
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、T2噬菌体的遗传物质是DNA,可被水解成4种脱氧核苷酸,A错误;
B、该实验的步骤是标记、混合培养、搅拌、离心、检测,B正确;
C、噬菌体只能寄生在细菌细胞内,不能直接用培养基培养,C错误;
D、噬菌体繁殖子代时所需的模板是由噬菌体自身提供,D错误。
故答案为:B。
【分析】 1952年,科赫和蔡斯利用只含有蛋白质和DNA的噬菌体作为实验材料,利用同位素示标记法,研究DNA是不是遗传物质。噬菌体蛋白质特有元素是S,DNA特有元素是P。于是可以用35S和32P分别标记蛋白质和DNA。噬菌体在细菌体内增殖过程:吸附→注入→合成→组装→释放。在噬菌体释放之前,进行离心,遗传物质随之进入沉淀(大肠杆菌体内),非遗传物质离心后进入上清液。实验结果是:35S组的离心试管的上清液放射性较高,沉淀物放射性较低,32P组的离心试管的上清液放射性较低,而沉淀物放射性较高,从而证明DNA是遗传物质。
14.【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】在含有R型细菌的培养基中加入S型细菌的蛋白质,R型细菌没有转化成S型细菌,说明S型菌的蛋白质不是转化因子,A错误;
表中实验结果不能说明S型菌的荚膜多糖有酶活性,B错误;
③和④形成对照,说明DNA是S型菌的转化因子,C正确;
①~④说明DNA是遗传物质,但不能说明DNA是主要的遗传物质,D错误。
【分析】 艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验中,把S型细菌的组成物质进行分离、提纯,单独探究各种成分的生理作用,通过遵循控制单一变量原则、平行重复原则和对照原则,得出DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质的结论。
15.【答案】D
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A.长时间的混合培养噬菌体和大肠杆菌会导致大肠杆菌裂解而释放子代噬菌体,影响实验结果,A不符合题意;
B.搅拌和离心的目的是为了使噬菌体和大肠杆菌分离,B不符合题意;
C.实验中会有部分噬菌体未侵染大肠杆菌,所以搅拌和离心后沉淀物中放射性物质32P强,上清液中放射性物质32P弱,C不符合题意;
D.噬菌体作为良好的实验材料的主要原因是其成分只有蛋白质和DNA,更易观察两者的作用,D符合题意。
故答案为:D
【分析】混合时间过长对导致被侵染的大肠杆菌裂解,这样在大肠杆菌中新合成的子代噬菌体会释放到细胞外,在离心的作用下,分离到上清液中,这样会严重影响实验结果,当然混合时间也不能过短,如果时间过短,噬菌体来不及侵染大肠杆菌就被分离到上清液中,同样会影响实验结果。
16.【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、培养前在甲组培养基中加入S型菌的DNA,可使部分R型菌发生转化,得到的菌落类型与丁相同,A项错误;
B、丙组作为丁组的对照组,排除加热杀死的S型菌复活的可能,B项错误;
C、丁组的实验结果只能说明加热杀死的S型菌可以使R型菌发生转化,不能说明R型菌发生转化的物质是S型菌的DNA,C项错误;
D、该实验中的无关变量有培养基的成分、培养条件、以及培养时间等,D项正确。
故答案为:D。
【分析】考查学生对肺炎双球菌转化实验的理解。艾弗里进行了肺炎双球菌的体外转化实验,将S型细菌的各种成分进行分离,分别加入获得R型细菌的培养皿中,通过观察各种成分的作用,确定水是“转化因子”,哪种成分是遗传物质。为了保证探究性实验的准确性,合理设置变量。自变量是实验组中唯一改变的变量,因变量是随着自变量的改变而改变的变量,无关变量是可能对实验造成影响而不需要探究的实验因素。
17.【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验;噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、两者实验思路均是设法把DNA与RNA分开,单独地、直接地观察它们在遗传中的作用,A正确;
B、都选用了结构简单、繁殖快的生物(细菌或噬菌体)作实验材料,B正确;
C、艾弗里所进行的肺炎双球菌转化实验采用物质分离提纯技术,噬菌体侵染细菌实验采用同位素示踪法证明了DNA是遗传物质,C错误;
D、两个实验都巧妙地设置了对比实验进行验证,证明了DNA是遗传物质,D正确。
故答案为:C。
【分析】 1、艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验中,把S型细菌的组成物质进行分离、提纯,单独探究各种成分的生理作用,通过遵循控制单一变量原则、平行重复原则和对照原则,得出DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质的结论;
2、T2噬菌体侵染大肠杆菌实验是人类探究遗传物质的过程中非常重要的实验。噬菌体只含有一种核酸和蛋白质外壳,噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,用放射性元素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA,让其在无放射性的细菌体内繁殖,在与亲代噬菌体相同的子代噬菌体中,实验结果是:35S组的离心试管的上清液放射性较高,沉淀物放射性较低,32P组的离心试管的上清液放射性较低,而沉淀物放射性较高,从而证明DNA是遗传物质。
18.【答案】C
【知识点】人类对遗传物质的探究历程
【解析】【解答】A、绝大多数生物的遗传物质是 DNA,少数生物的遗传物质是RNA,A错误;
B、真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA,细菌属于原核生物,遗传物质是DNA,B错误;
C、绝大多数生物的遗传物质是 DNA,少数生物的遗传物质是RNA,C正确;
D、所有细胞结构的生物遗传物质均是DNA,细胞核和细胞质中的遗传物质都是DNA,D错误。
故答案为:C。
【分析】 遗传物质是具有遗传效应的物质,在亲代和子代之间发挥传递遗传信息的作用,一种生物只有一种遗传物质:(多数生物的遗传物质为DNA,少数生物的遗传物质为RNA)
细胞结构的生物 DNA病毒 RNA病毒
DNA √ √ ×
RNA × × √
19.【答案】B
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、T2噬菌体是一种细菌性病毒,没有细胞结构,不能用培养基直接培养,所以标记T2噬菌体的蛋白质外壳需要先对宿主细胞标记,A正确;
B、格里菲思的体内转化实验证明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,艾弗里的实验证明DNA是遗传物质,B错误。
C、T2噬菌体侵染细菌实验中,保温和搅拌的时间都会影响实验现象,如32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,保温时间过短或过长,都会使上清液的放射性含量升高,C正确;
D、噬菌体侵染细菌实验更有说服力,是因为噬菌体在侵染过程中,将蛋白质外壳与核酸完全分开,实现了蛋白质与DNA完全分开研究,D正确。
故答案为:B。
【分析】 1、 T2噬菌体侵染大肠杆菌实验是人类探究遗传物质的过程中非常重要的实验。噬菌体只含有一种核酸和蛋白质外壳,噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,用放射性元素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA,让其在无放射性的细菌体内繁殖,在与亲代噬菌体相同的子代噬菌体中,实验结果是:35S组的离心试管的上清液放射性较高,沉淀物放射性较低,32P组的离心试管的上清液放射性较低,而沉淀物放射性较高,从而证明DNA是遗传物质。
2、格里菲斯做了肺炎双球菌体内转化实验,得出死的S型细菌的某种转化因子把R型细菌转化为S型细菌;艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验中,把S型细菌的组成物质进行分离、提纯,单独探究各种成分的生理作用,通过遵循控制单一变量原则、平行重复原则和对照原则,得出DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质的结论。
20.【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验;噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、S型细菌的DNA与R型细菌混合培养,少数R型细菌能转化为S型细菌,A错误;
B、噬菌体不能直接吸收和利用培养基中的35S,应用被35S标记的大肠杆菌培养,B错误;
C、肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质,没有证明DNA是主要的遗传物质,C错误。
D、肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的思路相同,都是将物质分开,单独观察它们的作用,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、 T2噬菌体侵染大肠杆菌实验是人类探究遗传物质的过程中非常重要的实验。噬菌体只含有一种核酸和蛋白质外壳,噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,用放射性元素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA,让其在无放射性的细菌体内繁殖,在与亲代噬菌体相同的子代噬菌体中,实验结果是:35S组的离心试管的上清液放射性较高,沉淀物放射性较低,32P组的离心试管的上清液放射性较低,而沉淀物放射性较高,从而证明DNA是遗传物质。
2、格里菲斯做了肺炎双球菌体内转化实验,得出死的S型细菌的某种转化因子把R型细菌转化为S型细菌;艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验中,把S型细菌的组成物质进行分离、提纯,单独探究各种成分的生理作用,通过遵循控制单一变量原则、平行重复原则和对照原则,得出DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质的结论。
21.【答案】D
【知识点】人类对遗传物质的探究历程
【解析】【解答】A、少数病毒的遗传物质是RNA,A错误;
B、烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,T2噬菌体的遗传物质为DNA,B错误;
C、动物、植物、真菌的遗传物质是DNA,细菌和DNA病毒的遗传物质也是DNA,C错误;
D、无论真核生物、原核生物,有细胞结构的生物遗传物质是DNA,大部分病毒的遗传物质也是DNA,D正确。
故答案为:D。
【分析】 遗传物质是具有遗传效应的物质,在亲代和子代之间发挥传递遗传信息的作用,一种生物只有一种遗传物质:(多数生物的遗传物质为DNA,少数生物的遗传物质为RNA)
细胞结构的生物 DNA病毒 RNA病毒
DNA √ √ ×
RNA × × √
22.【答案】C
【知识点】证明RNA是遗传物质的实验
【解析】【解答】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。
故答案为:C。
【分析】遗传物质是具有遗传效应的物质,在亲代和子代之间发挥传递遗传信息的作用,一种生物只有一种遗传物质。RNA病毒的遗传物质为RNA,具有遗传效应,可以使子代表现出相应的性状。RNA病毒的蛋白质外壳无遗传效应。
23.【答案】C
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】据图分析,该实验步骤的结果是噬菌体与被侵染的大肠杆菌分开,故该实验过程为将噬菌体与细菌混合液置于搅拌器中搅拌,C正确,ABD错误。
故答案为:C。
【分析】 T2噬菌体侵染大肠杆菌实验是人类探究遗传物质的过程中非常重要的实验。噬菌体只含有一种核酸和蛋白质外壳,噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,用放射性元素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA,让其在无放射性的细菌体内繁殖,在与亲代噬菌体相同的子代噬菌体中,实验结果是:35S组的离心试管的上清液放射性较高,沉淀物放射性较低,32P组的离心试管的上清液放射性较低,而沉淀物放射性较高,从而证明DNA是遗传物质。
24.【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】艾弗里实验证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA可以使R型细菌转化为S型细菌,而不是S型细菌的DNA能使小鼠死亡,A错误;该实验中,加入S型肺炎双球菌DNA的培养基上出现光滑型和粗糙型两种菌落,B错误;艾弗里实验中提取的DNA仍至少混有0.02%的蛋白质,没有完全排除蛋白质的作用,C正确;DNA 是主要的遗传物质是对整个生物界而言的,不能通过一个实验得出该结论,D错误。
【分析】 艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验中,把S型细菌的组成物质进行分离、提纯,单独探究各种成分的生理作用,通过遵循控制单一变量原则、平行重复原则和对照原则,得出DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质的结论。
25.【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、艾弗里实验是在格里菲斯实验基础上进行的,目的是为了证明转化因子是DNA,A正确;
B、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验运用了酶解法和细菌培养技术等,但没有采用同位素标记法,B错误。
C、R型菌的菌落表现粗糙,S型菌的菌落表现光滑,所以实验过程中,通过观察菌落的特征来判断是否发生转化,C正确;
D、艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验单独的、直接的观察DNA,蛋白质和多糖等物质的作用,从而证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA,D正确。
故答案为:B。
【分析】格里菲斯做了肺炎双球菌体内转化实验,得出死的S型细菌的某种转化因子把R型细菌转化为S型细菌;艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验中,把S型细菌的组成物质进行分离、提纯,单独探究各种成分的生理作用,通过遵循控制单一变量原则、平行重复原则和对照原则,得出DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质的结论。
26.【答案】C
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、DNA和蛋白质分子中都含有H、C,所以用3H、14C、35S标记T2噬菌体后,T2噬菌体的蛋白质和DNA都被标记了,A错误;
B、由于被3H、14C、35S标记的T2噬菌体蛋白质外壳不进入大肠杆菌体内,3H、14C标记的T2噬菌体DNA进入大肠杆菌体内,但用于合成子代T2噬菌体的蛋白质外壳的原料(由大肠杆菌提供)不含标记元素,所以子代T2噬菌体的蛋白质外壳中检测不到3H、14C、35S,B错误;
C、由于3H、14C标记了T2噬菌体的DNA,所以部分子代T2噬菌体的DNA中可检测到3H、14C,C正确;
D、T2噬菌体的DNA中不含有35S,D错误。
故答案为:C。
【分析】 1952年,科赫和蔡斯利用只含有蛋白质和DNA的噬菌体作为实验材料,利用同位素示标记法,研究DNA是不是遗传物质。噬菌体蛋白质特有元素是S,DNA特有元素是P。于是可以用35S和32P分别标记蛋白质和DNA。噬菌体在细菌体内增殖过程:吸附→注入→合成→组装→释放。在噬菌体释放之前,进行离心,遗传物质随之进入沉淀(大肠杆菌体内),非遗传物质离心后进入上清液。实验结果是:35S组的离心试管的上清液放射性较高,沉淀物放射性较低,32P组的离心试管的上清液放射性较低,而沉淀物放射性较高,从而证明DNA是遗传物质。
27.【答案】D
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、噬菌体属于病毒,不属于原核生物,A错误;
B、T2噬菌体只含有DNA一种核酸,B错误;
C、噬菌体没有细胞结构,不含有细胞器,C错误;
D、T2噬菌体侵入到大肠杆菌体内的是其DNA,蛋白质外壳留在外面,D正确。
故答案为:D。
【分析】 1、噬菌体是一种专性寄生在细菌体内的病毒,只含有一种核酸,遗传物质为DNA;
2、细菌是具有细胞结构的原核生物,遗传物质为DNA,一般情况下DNA主要分布于细菌的拟核区。
28.【答案】B
【知识点】人类对遗传物质的探究历程
【解析】【解答】①噬菌体侵染细菌实验,证明DNA是遗传物质, ①错误;
②大肠杆菌的遗传物质是DNA,②错误;
③具有细胞结构的所有生物的遗传物质都是DNA,③正确;
④病毒只有一种核酸,遗传物质是DNA或RNA,④ 错误;
⑤烟草花叶病毒是RNA病毒,其遗传物质是RNA,⑤正确。
故答案为:B。
【分析】 遗传物质是具有遗传效应的物质,在亲代和子代之间发挥传递遗传信息的作用,一种生物只有一种遗传物质:(多数生物的遗传物质为DNA,少数生物的遗传物质为RNA)
细胞结构的生物 DNA病毒 RNA病毒
DNA √ √ ×
RNA × × √
29.【答案】(1)1、2、3、4
(2)不能;噬菌体是病毒,不能独立生存,只能在宿主细胞中生存和繁殖
(3)蛋白质;使吸附在大肠杆菌上的T2噬菌体与大肠杆菌分离
(4)可能侵入也可能未侵入;该时段内,噬菌体可能还未侵入大肠杆菌内,也可能已经侵入大肠杆菌内,只是大肠杆菌还未裂解释放子代噬菌体,所以噬菌体和大肠杆菌的数量基本稳定
【知识点】肺炎链球菌转化实验;噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】(1)能让R型菌转化成S型菌的是S型菌的DNA,转化效率很低,因此加入从S型活细菌中提取的DNA,DNA+DNA酶、蛋白质、多糖,培养后所有的试管里都有R型菌。
(2)T2噬菌体是病毒,不能独立生存,只能在宿主细胞中生存和繁殖,不能直接接种在培养基中。
(3)噬菌体的蛋白质含有S元素,用35S标记噬菌体的蛋白质。搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的T2噬菌体与大肠杆菌分离。
(4)0~t1时段内,噬菌体可能还未侵入大肠杆菌内,也可能已经侵入大肠杆菌内,只是大肠杆菌还未裂解释放子代噬菌体,所以噬菌体和大肠杆菌的数量基本稳定。
【分析】核酸是遗传物质的主要探究历程:
1、格里菲斯的肺炎双球菌转化实验证明了S型细菌体内含有某种转化因子将活的R型细菌转化为S型细菌;
2、艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验结果是死的S型细菌存在某种“转化因子”,将死的R型细菌转化为S型细菌。由此得出结论DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质;但是实验结论遭到质疑,因为提纯的纯度没有达到百分之百;
3、科赫和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验是人类探究遗传物质的过程中非常重要的实验。实验结果是:35S组的离心试管的上清液放射性较高,沉淀物放射性较低,32P组的离心试管的上清液放射性较低,而沉淀物放射性较高,从而证明DNA是遗传物质;
4、烟草花叶病毒的RNA经RNA酶处理后,RNA被水解,病毒侵染烟草,烟草不出现感染症状,证明RNA是一种遗传物质;
5、科学家经过大量实验证明,绝大多数生物的遗传物质是DNA,少数的遗传物质是RNA。
30.【答案】探究新型冠状病毒的遗传物质是DNA还是RNA;分别用等量的相同浓度的DNA水解酶、RNA水解酶处理A、B两组核酸提取液,C组不做处理;显微注射;若A、C两组出现新型冠状病毒,B组没有出现,则新型冠状病毒的遗传物质是RNA
【知识点】证明RNA是遗传物质的实验
【解析】【解答】(1)由题意知,该实验的目的是探究新型冠状病毒的遗传物质是DNA还是RNA。
(3)实验的自变量是是否含有DNA或RNA,因变量是是否出现新型冠状病毒,其他属于无关变量,按照实验设计的对照原则和单一变量原则,实验步骤如下:第一步:把新型冠状病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三组,分别用等量的相同浓度的DNA水解酶、RNA水解酶处理A、B两组核酸提取液,C组不做处理;第二步:取等量的鼠胚胎干细胞分成三组,用显微注射技术分别把A、B、C三组处理过的核酸提取物注射到三组鼠胚胎干细胞中;第三步:将三组鼠胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间,然后从培养好的鼠胚胎干细胞中抽取样品,检测是否有新型冠状病毒产生。
(4)预测结果及结论:①AC两组出现新型冠状病毒,B组没有出现,则新型冠状病毒的遗传物质是RNA;②B、C两组出现新型冠状病毒,A组没有出现,则新型冠状病毒的遗传物质是DNA;若A、B、C三组出现新型冠状病毒,则新型冠状病毒的遗传物质既不是DNA也不是RNA。
【分析】依据常规探究性实验设计步骤进行实验设计。实验步骤:
1、取材、分组和编号:去生理状态一致或近似一致的材料若干,进行随机分组,编号A、B……;
2、设置实验组,对实验材料进行处理:(1)缺失处理;(2)增加因素处理;(3)替换因素处理……:
3、设置对照组:空白对照、自身对照、标准对照、阴性对照、阳性对照、安慰剂对照、条件对照、配对对照和相互对照等;
4、得出实验结果,并分析;
5、得出实验结论,交流、汇报……
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高中生物浙科版(2019)必修二3.1核酸是遗传物质同步练习
一、单选题
1.某科研小组对“噬菌体侵染细菌实验”过程中搅拌时间与放射性强弱关系进行了研究,结果如图所示。下列分析不正确的是( )
A.用32P标记T2噬菌体的方法与35S标记大肠杆菌的方法不相同
B.实验过程中被侵染的细菌基本未发生裂解
C.细胞外的32P含量有30%,原因是有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌
D.32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,上清液中含有较高放射性的原因是搅拌不充分、离心时间过短、转速过低等
【答案】D
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、标记35S大肠杆菌可以用含35S的培养基来完成,标记噬菌体需要先标记细胞才行,A正确;
B、图中被侵染的细菌一直保持100%,说明细菌未发生裂解,B正确;
C、细胞外的32P是有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌的结果,C正确;
D、32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,上清液中含有较高放射性的原因保温时间过长或过短,D错误。
故答案为:D。
【分析】 1、 1952年,科赫和蔡斯利用只含有蛋白质和DNA的噬菌体作为实验材料,利用同位素示标记法,研究DNA是不是遗传物质。噬菌体蛋白质特有元素是S,DNA特有元素是P。于是可以用35S和32P分别标记蛋白质和DNA。噬菌体在细菌体内增殖过程:吸附→注入→合成→组装→释放。在噬菌体释放之前,进行离心,遗传物质随之进入沉淀(大肠杆菌体内),非遗传物质离心后进入上清液。实验结果是:35S组的离心试管的上清液放射性较高,沉淀物放射性较低,32P组的离心试管的上清液放射性较低,而沉淀物放射性较高,从而证明DNA是遗传物质。
2、保温时间过短,导致培养时间短,细菌停留在吸附细菌体表面这一步,就被离心,进而导致上清液(主要成分是噬菌体)放射性高;保温时间过长,导致培养时间长,噬菌体已经组装完成,细菌裂解释放出大量子代噬菌体,进而导致上清液(主要成分是噬菌体)放射性高。
2.下列是关于32P标记噬菌体侵染无标记大肠杆菌实验的叙述,其中正确的是( )
A.与肺炎球菌转化实验相同,都是根据遗传物质具有控制性状的特性而设计的
B.在沉淀物中放射性很高,说明RNA是遗传物质
C.采用搅拌和离心等手段,是为了把蛋白质和DNA分开再分别检测其放射性
D.所使用的噬菌体,必须是接种在含32P的大肠杆菌的培养液中再释放出来的
【答案】D
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】肺炎球菌转化实验根据遗传物质具有控制性状的特性而设计,而32P标记噬菌体侵染无标记大肠杆菌实验是根据遗传物质在亲子代之间可以传递的特性而设计,A错误;在沉淀物中放射性很高,说明DNA是遗传物质,B错误;搅拌和离心的目的是把噬菌体或噬菌体未侵入大肠杆菌的部分与大肠杆菌分开,C错误;噬菌体属于细菌病毒,无独立生活能力,标记噬菌体的方法是用被标记的宿主细胞培养噬菌体,D正确。
【分析】1952年,科赫和蔡斯利用只含有蛋白质和DNA的噬菌体作为实验材料,利用同位素示标记法,研究DNA是不是遗传物质。噬菌体蛋白质特有元素是S,DNA特有元素是P。于是可以用35S和32P分别标记蛋白质和DNA。噬菌体在细菌体内增殖过程:吸附→注入→合成→组装→释放。在噬菌体释放之前,进行离心,遗传物质随之进入沉淀(大肠杆菌体内),非遗传物质离心后进入上清液。实验结果是:35S组的离心试管的上清液放射性较高,沉淀物放射性较低,32P组的离心试管的上清液放射性较低,而沉淀物放射性较高,从而证明DNA是遗传物质。
3.用甲种病毒的RNA与乙种病毒的蛋白质外壳组成一种转基因病毒丙,以病毒丙侵染宿主细胞,在宿主细胞中产生大量子代病毒,子代病毒具有( )
A.甲种病毒RNA和乙种病毒蛋白质 B.甲种病毒RNA和甲种病毒蛋白质
C.乙种病毒RNA和乙种病毒蛋白质 D.乙种病毒RNA和甲种病毒蛋白质
【答案】B
【知识点】证明RNA是遗传物质的实验
【解析】【解答】用甲种病毒的RNA与乙种病毒的蛋白质外壳组成一种转基因病毒丙,遗传物质是甲种病毒的RNA,因此后代为甲种病毒RNA和甲种病毒蛋白质。B正确,ACD错误。
故答案为:B。
【分析】 病毒(Virus)是一类没有细胞结构的生物体。主要特征:
①、个体微小,一般在10~30nm之间,大多数必须用电子显微镜才能看见;
②、仅具有一种类型的核酸,DNA或RNA,没有含两种核酸的病毒;
③、专营细胞内寄生生活;
④、结构简单,一般由核酸(DNA或RNA)和蛋白质外壳所构成。
4.下列有关生物体内遗传物质的叙述,正确的是( )
A.花生的遗传物质主要是DNA
B.T2噬菌体的遗传物质含有硫元素
C.酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上
D.烟草花叶病毒的遗传物质初步被水解将产生4种脱氧核苷酸
【答案】C
【知识点】人类对遗传物质的探究历程
【解析】【解答】花生的遗传物质是DNA,故A错误;噬菌体的遗传物质是DNA,组成DNA的元素有C、H、O、N、P,故B错误;酵母菌是真核生物,其遗传物质主要存在于细胞核中的染色体上,故C正确;烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,初步水解能得到4种核糖核苷酸,故D错误。
【分析】 遗传物质是具有遗传效应的物质,在亲代和子代之间发挥传递遗传信息的作用,一种生物只有一种遗传物质:
细胞结构的生物 DNA病毒 RNA病毒
DNA √ √ ×
RNA × × √
5.细菌转化是指某一受体细菌通过直接吸收来自另一供体细菌的一些含有特定基因的DNA片段,从而获得供体细菌的相应遗传性状的现象,如肺炎双球菌转化实验。S型肺炎双球菌有荚膜,菌落光滑,可致病,对青霉素敏感。在多代培养的S型细菌中分离出了两种突变型:R型,无荚膜,菌落粗糙,不致病;抗青霉素的S型(记为PenrS型)。现用PenrS型细菌和R型细菌进行下列实验,对其结果的分析最合理的是( )
A.甲组中部分小鼠患败血症,注射青霉素治疗后均可康复
B.乙组中可观察到两种菌落,加青霉素后仍有两种菌落继续生长
C.丙组培养基中无菌落生长
D.丁组培养基中含有青霉素,所以生长的菌落是PenrS型细菌
【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、甲实验中能转化形成抗青霉素的S型细菌,所以部分小鼠患败血症,注射青霉素治疗不能恢复健康,A错误;
B、乙组中可观察到两种菌落,加青霉素后只有PenrS型菌落继续生长,B错误;
C、丙组培养基中含有青霉素,R型菌不能生长,也不能转化,所以不会出现菌落,C正确;
D、丁组中因为PenrS型细菌的DNA被水解而无转化因子,且R型菌不抗青霉素,所以无菌落生长,D错误。
故答案为:C。
【分析】 现用PenrS型细菌和R型细菌进行下列实验, 可以参考格里菲斯的肺炎双球菌转化实验,进行答题。格里菲斯的肺炎双球菌转化实验,证明了S型细菌体内含有某种转化因子将活的R型细菌转化为S型细菌,步骤和现象如下:
1、注射活的R型细菌,小鼠存活;
2、注射活的S型细菌,小鼠死亡;
3、注射加热杀死的S型细菌,小鼠存活;
4、注射加热杀死的S型细菌和活的R型细菌,小鼠死亡。
6.为了鉴定遗传物质的化学本质,科学家做了一系列实验。下列关于核酸是遗传物质的证据实验的叙述,正确的是( )
A.35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌,子代噬菌体中能检测到35S
B.肺炎双球菌的活体转化实验是证实DNA作为遗传物质的最早证据
C.肺炎双球菌的离体转化实验中提取的DNA纯度越高,转化效率越高
D.烟草花叶病毒RNA经RNA酶处理后侵染烟草,能使烟草出现感染症状
【答案】C
【知识点】人类对遗传物质的探究历程
【解析】【解答】A、35S标记的T2噬菌体的蛋白质外壳,子代噬菌体中检测不到35S,A错误;
B、肺炎双球菌转化实验(活体转化实验和离体转化实验)是证实DNA作为遗传物质的最早证据来源,B错误;
C、转化率与所提取的S型细菌的DNA纯度有关,DNA纯度越高转化的效率也越高,C正确;
D、烟草花叶病毒RNA经RNA酶处理后,RNA被水解,侵染烟草,烟草不出现感染症状,D错误。
故答案为:C。
【分析】 核酸是遗传物质的主要探究历程:
1、格里菲斯的肺炎双球菌转化实验证明了S型细菌体内含有某种转化因子将活的R型细菌转化为S型细菌;
2、艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验结果是死的S型细菌存在某种“转化因子”,将死的R型细菌转化为S型细菌。由此得出结论DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质;但是实验结论遭到质疑,因为提纯的纯度没有达到百分之百;
3、科赫和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验是人类探究遗传物质的过程中非常重要的实验。实验结果是:35S组的离心试管的上清液放射性较高,沉淀物放射性较低,32P组的离心试管的上清液放射性较低,而沉淀物放射性较高,从而证明DNA是遗传物质; 4、烟草花叶病毒的RNA经RNA酶处理后,RNA被水解,病毒侵染烟草,烟草不出现感染症状,证明RNA是一种遗传物质;
5、科学家经过大量实验证明,绝大多数生物的遗传物质是DNA,少数的遗传物质是RNA。
7.烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)均为能感染烟叶而使之出现感染斑的RNA病毒,用石炭酸处理能使蛋白质外壳去掉而只留下RNA,由于两者的亲缘关系较近,能重组其RNA和蛋白质形成类似"杂种”的新品系病毒感染烟叶,如图所示.下列分析中错误的是( )
a为TMV的蛋白质感染,b为TMV的RNA感染,c为HRV的蛋白质感染.d为HRV的RNA感染,e为HRV的蛋白质与TMV的RNA杂交感染.f为TMV的蛋白质与HRV的RNA杂交感染
A.b与d的结果不同,说明不同的RNA控测合成不同的蛋白质,表现出不同的性状
B.e中的杂交病毒感染后,在繁殖子代病毒的过程中,合成蛋白质的模板是TMV的RNA
C.f中的杂交病毒感染后,繁殖出来的子代病毒具有HRV的RNA和HRV的蛋白质
D.a与b、c与d的结果不同,说明RNA是遗传物质,从而证明DNA是主要的遗传物质
【答案】D
【知识点】证明RNA是遗传物质的实验
【解析】【解答】A、b与d的结果不同,说明不同的RNA控制合成不同的蛋白质,进而表现出不同的性状,因为蛋白质是生物性状的表达者,A正确;
B、e中的杂交病毒感染后,根据病斑的性状可推测,在繁殖子代病毒的过程中,合成蛋白质的模板来自TMV的RNA,合成蛋白质的原料氨基酸由烟叶细胞提供,B正确;
C、由于该病毒的遗传物质是RNA,因此f中杂交病毒感染后,繁殖出来的子代病毒具有HRV的RNA和HRV的蛋白质,C正确;
D、a与b、c与d的结果不同,说明RNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质,只根据该实验不能说明DNA是主要遗传物质,D错误。
故答案为:D。
【分析】 遗传物质是具有遗传效应的物质,在亲代和子代之间发挥传递遗传信息的作用,一种生物只有一种遗传物质。RNA病毒的遗传物质为RNA,具有遗传效应。RNA病毒的蛋白质外壳无遗传效应。
8.为研究肺炎双球菌R型转化为S型的转化因子是DNA还是蛋白质,研究者进行了下图所示的转化实验。有关分析正确的是( )
A.实验通过酶解去除单一成分进行研究
B.甲、乙组培养基中只有S型菌落出现
C.蛋白酶处理结果显示提取物仍有转化活
D.实验结果表明DNA使R型菌发生转化
【答案】A,C,D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、根据图示,实验通过酶解去除单一成分进行研究,A正确;
B、甲、乙组培养基中既有S型菌落出现,也有未转化的R型菌落,B错误;
C、蛋白酶处理结果显示,R型细菌转变成S型细菌,故提取物仍有转化活性,C正确;
D、实验结果表明DNA使R型菌发生转化,D正确。
故答案为:ACD。
【分析】 格里菲斯做了肺炎双球菌体内转化实验,得出死的S型细菌的某种转化因子把R型细菌转化为S型细菌;艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验中,把S型细菌的组成物质进行分离、提纯,单独探究各种成分的生理作用,得出DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质的结论。
9.下列关于肺炎双球菌实验的叙述,正确的是( )
A.DNA酶与S型活菌混合后注入正常小鼠体内,小鼠不会患败血症致死
B.提取S型活菌的DNA直接注射到正常小鼠体内,小鼠会患败血症致死
C.S型菌的DNA与活的R型菌混合悬浮培养后,培养液中有无荚膜的细菌
D.R型菌转化为S型菌,说明S型菌的DNA整合到了R型菌的染色体上
【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】S型活菌的菌体外面有多糖类荚膜,DNA酶不能催化该多糖类荚膜的水解,因此DNA酶与S型活菌混合后,S型活菌仍然存在毒性,将DNA酶与S型活菌混合后注入正常小鼠体内,小鼠会患败血症致死,A错误;S型活菌的DNA不会使小鼠患败血症,因此提取S型活菌的DNA直接注射到正常小鼠体内,小鼠不会患败血症致死,B错误;S型菌的DNA与活的R型菌混合悬浮培养后,培养液中有无荚膜的R型菌,C正确;R型菌转化为S型菌的原因是基因重组,肺炎双球菌为原核生物,不具有染色体,D错误。
【分析】格里菲斯的肺炎双球菌转化实验证明了S型细菌体内含有某种转化因子将活的R型细菌转化为S型细菌,步骤和现象如下:
1、注射活的R型细菌,小鼠存活;
2、注射活的S型细菌,小鼠死亡;
3、注射加热杀死的S型细菌,小鼠存活;
4、注射加热杀死的S型细菌和活的R型细菌,小鼠死亡。
10.(2019高三上·浙江期中)关于噬菌体侵染细菌的实验说法错误的是()
A.T2 噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒,没有细胞结构
B.在搅拌器中搅拌,使细菌外的噬菌体与细菌分离
C.用含 35S 的培养基培养未被标记的 T2 噬菌体,一段时间后可得到被 35S 标记的 T2 噬菌体
D.用 35S 标记的 T2 噬菌体侵染大肠杆菌的实验组,离心后上清液中放射性很高
【答案】C
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】解:A. T2 噬菌体是一种细菌病毒,专门寄生在细菌体内,没有细胞结构,A正确;
B.搅拌的目的是使吸附在细菌表面的噬菌体外壳与细菌分离,B正确;
C.培养基不能用来直接培养 T2 噬菌体,C错误;
D. 用35S 标记的 T2 噬菌体侵染大肠杆菌实验组,放射性主要出现在上清液中,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、噬菌体的结构:蛋白质外壳(C、H、O、N、S)+DNA(C、H、O、N、P);2、噬菌体繁殖过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放.3、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。实验结论:DNA是遗传物质。
标记噬菌体时应先标记细菌,用噬菌体侵染被标记的细菌,这样来标记噬菌体。因为噬菌体是没有细胞结构的病毒,只能在宿主细胞中繁殖后代,所以在培养基中它是不能繁殖后代的。
11.下列关于肺炎双球菌转化实验的叙述,正确的是( )
A.加热杀死后的S型细菌中DNA全部失去活性
B.加热杀死后的S型细菌能使小鼠的体细胞发生转化
C.加入S型细菌的DNA后,只有部分R型细菌转化成了S型细菌
D.在转化过程中,加热杀死后的S型细菌中的DNA没有进入R型活细菌中
【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】加热杀死的S型菌冷却后其DNA仍有活性,仍能起作用,A错误;加热杀死后的S型细菌不能使小鼠死亡,也不发生转化,B错误;加入S型细菌的DNA后,只有部分R型细菌转化成了S型细菌,C正确;在转化过程中,加热杀死后的S型细菌中的DNA进入R型活细菌中,使R型转化为S型,D错误;故答案为:C。
【分析】格里菲斯的肺炎双球菌转化实验证明了S型细菌体内含有某种转化因子将活的R型细菌转化为S型细菌,步骤和现象如下:
1、注射活的R型细菌,小鼠存活;
2、注射活的S型细菌,小鼠死亡;
3、注射加热杀死的S型细菌,小鼠存活;
4、注射加热杀死的S型细菌和活的R型细菌,小鼠死亡。
12.(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是光滑的
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
【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】解:A、S型肺炎双球菌的菌落为光滑的,R型肺炎双球菌的菌落是粗糙的,A错误;
B、S型菌的蛋白质经过加热后已经失活,但其DNA经加热后没有失去活性,B错误;
C、S型细菌中的DNA能将部分R性细菌转化为S型细菌,因此从病死小鼠中分离得到的肺炎双球菌有S型菌和R型菌,C错误;
D、该实验证明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,但不能证明R型菌转化为S型菌是由S型菌的DNA引起的,D正确.
故选:D.
【分析】1、图示为格里菲斯的体外转化实验:
①将无毒性的R型活细菌注射到小鼠体内,小鼠不死亡.
②将有毒性的S型活细菌注射到小鼠体内,小鼠患败血症死亡.
③将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内,小鼠不死亡.
④将无毒性的R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合后,注射到小鼠体内,小鼠患败血症死亡. 2、结论:加热杀死的S型细菌体内含有“转化因子”,促使R型细菌转化为S型细菌.
13.T2噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质,下列有关叙述正确的是( )
A.T2噬菌体的遗传物质可被水解成4种脱氧核糖核酸
B.实验步骤为标记、混合、搅拌、离心、检测
C.可用含32P的培养基直接标记噬菌体的DNA
D.噬菌体繁殖子代时所需的原料及模板均由细菌提供
【答案】B
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、T2噬菌体的遗传物质是DNA,可被水解成4种脱氧核苷酸,A错误;
B、该实验的步骤是标记、混合培养、搅拌、离心、检测,B正确;
C、噬菌体只能寄生在细菌细胞内,不能直接用培养基培养,C错误;
D、噬菌体繁殖子代时所需的模板是由噬菌体自身提供,D错误。
故答案为:B。
【分析】 1952年,科赫和蔡斯利用只含有蛋白质和DNA的噬菌体作为实验材料,利用同位素示标记法,研究DNA是不是遗传物质。噬菌体蛋白质特有元素是S,DNA特有元素是P。于是可以用35S和32P分别标记蛋白质和DNA。噬菌体在细菌体内增殖过程:吸附→注入→合成→组装→释放。在噬菌体释放之前,进行离心,遗传物质随之进入沉淀(大肠杆菌体内),非遗传物质离心后进入上清液。实验结果是:35S组的离心试管的上清液放射性较高,沉淀物放射性较低,32P组的离心试管的上清液放射性较低,而沉淀物放射性较高,从而证明DNA是遗传物质。
14.艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验,结果如下表。从表可知
实验组号 接种菌型 加入S型菌物质 培养皿长菌情况
① R 蛋白质 R型
② R 荚膜多糖 R型
③ R DNA R型、S型
④ R DNA(经DNA酶处理) R型
A.①不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子
B.②说明S型菌的荚膜多糖有酶活性
C.③和④说明S型菌的DNA是转化因子
D.①~④说明DNA是主要的遗传物质
【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】在含有R型细菌的培养基中加入S型细菌的蛋白质,R型细菌没有转化成S型细菌,说明S型菌的蛋白质不是转化因子,A错误;
表中实验结果不能说明S型菌的荚膜多糖有酶活性,B错误;
③和④形成对照,说明DNA是S型菌的转化因子,C正确;
①~④说明DNA是遗传物质,但不能说明DNA是主要的遗传物质,D错误。
【分析】 艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验中,把S型细菌的组成物质进行分离、提纯,单独探究各种成分的生理作用,通过遵循控制单一变量原则、平行重复原则和对照原则,得出DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质的结论。
15.(2019高一下·广州期末)“32P 标记的噬菌体侵染未标记的细菌”实验过程如下:标记噬菌体→32P 标记的噬菌体与细菌混合培养→搅拌→离心→检测放射性高低。对此过程的有关叙述中正确的是( )
A.为使实验结果更准确,应进行长时间的混合培养
B.进行搅拌和离心的目的是为了使 DNA 和蛋白质分离
C.搅拌和离心后只可能在沉淀物中才会有放射性物质 32P
D.选噬菌体作为实验材料的主要原因是其成分只有蛋白质和 DNA
【答案】D
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A.长时间的混合培养噬菌体和大肠杆菌会导致大肠杆菌裂解而释放子代噬菌体,影响实验结果,A不符合题意;
B.搅拌和离心的目的是为了使噬菌体和大肠杆菌分离,B不符合题意;
C.实验中会有部分噬菌体未侵染大肠杆菌,所以搅拌和离心后沉淀物中放射性物质32P强,上清液中放射性物质32P弱,C不符合题意;
D.噬菌体作为良好的实验材料的主要原因是其成分只有蛋白质和DNA,更易观察两者的作用,D符合题意。
故答案为:D
【分析】混合时间过长对导致被侵染的大肠杆菌裂解,这样在大肠杆菌中新合成的子代噬菌体会释放到细胞外,在离心的作用下,分离到上清液中,这样会严重影响实验结果,当然混合时间也不能过短,如果时间过短,噬菌体来不及侵染大肠杆菌就被分离到上清液中,同样会影响实验结果。
16.(2020高二下·洛阳期末)某同学对格里菲思的实验进行了改良,将R型菌、S型菌、加热杀死的S型菌、加热杀死的S型菌和R型菌的混合物分别接种到甲、乙、丙、丁四组相同的培养基上,在适宜无菌的条件下进行培养,一段时间后,菌落的生长情况如图所示。下列有关叙述中正确的是( )
A.若培养前在甲组培养基中加入S型菌的DNA,得到的菌落类型与丁不同
B.甲、乙两组作为丁组的对照组,丙组培养基无菌落产生,可以不必设置
C.丁组的实验结果说明了R型菌发生转化的物质是S型菌的DNA
D.该实验中的无关变量有培养基的成分、培养条件、以及培养时间等
【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、培养前在甲组培养基中加入S型菌的DNA,可使部分R型菌发生转化,得到的菌落类型与丁相同,A项错误;
B、丙组作为丁组的对照组,排除加热杀死的S型菌复活的可能,B项错误;
C、丁组的实验结果只能说明加热杀死的S型菌可以使R型菌发生转化,不能说明R型菌发生转化的物质是S型菌的DNA,C项错误;
D、该实验中的无关变量有培养基的成分、培养条件、以及培养时间等,D项正确。
故答案为:D。
【分析】考查学生对肺炎双球菌转化实验的理解。艾弗里进行了肺炎双球菌的体外转化实验,将S型细菌的各种成分进行分离,分别加入获得R型细菌的培养皿中,通过观察各种成分的作用,确定水是“转化因子”,哪种成分是遗传物质。为了保证探究性实验的准确性,合理设置变量。自变量是实验组中唯一改变的变量,因变量是随着自变量的改变而改变的变量,无关变量是可能对实验造成影响而不需要探究的实验因素。
17.下列有关肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的分析中,不正确的是( )
A.都设法将DNA与蛋白质分开,单独地、直接地观察它们在遗传中的作用
B.都选用了结构简单和繁殖速度快的生物作为实验材料
C.都用同位素示踪法证明了DNA是遗传物质
D.都巧妙地设置了对照实验
【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验;噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、两者实验思路均是设法把DNA与RNA分开,单独地、直接地观察它们在遗传中的作用,A正确;
B、都选用了结构简单、繁殖快的生物(细菌或噬菌体)作实验材料,B正确;
C、艾弗里所进行的肺炎双球菌转化实验采用物质分离提纯技术,噬菌体侵染细菌实验采用同位素示踪法证明了DNA是遗传物质,C错误;
D、两个实验都巧妙地设置了对比实验进行验证,证明了DNA是遗传物质,D正确。
故答案为:C。
【分析】 1、艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验中,把S型细菌的组成物质进行分离、提纯,单独探究各种成分的生理作用,通过遵循控制单一变量原则、平行重复原则和对照原则,得出DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质的结论;
2、T2噬菌体侵染大肠杆菌实验是人类探究遗传物质的过程中非常重要的实验。噬菌体只含有一种核酸和蛋白质外壳,噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,用放射性元素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA,让其在无放射性的细菌体内繁殖,在与亲代噬菌体相同的子代噬菌体中,实验结果是:35S组的离心试管的上清液放射性较高,沉淀物放射性较低,32P组的离心试管的上清液放射性较低,而沉淀物放射性较高,从而证明DNA是遗传物质。
18.下列关于 DNA 是主要遗传物质的理解正确的是( )
A.大多数生物的遗传物质主要是 DNA
B.只有少数的细菌和病毒的遗传物质是 RNA
C.绝大多数生物的遗传物质是 DNA
D.细胞核内的遗传物质是 DNA,细胞质中的遗传物质是 RNA
【答案】C
【知识点】人类对遗传物质的探究历程
【解析】【解答】A、绝大多数生物的遗传物质是 DNA,少数生物的遗传物质是RNA,A错误;
B、真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA,细菌属于原核生物,遗传物质是DNA,B错误;
C、绝大多数生物的遗传物质是 DNA,少数生物的遗传物质是RNA,C正确;
D、所有细胞结构的生物遗传物质均是DNA,细胞核和细胞质中的遗传物质都是DNA,D错误。
故答案为:C。
【分析】 遗传物质是具有遗传效应的物质,在亲代和子代之间发挥传递遗传信息的作用,一种生物只有一种遗传物质:(多数生物的遗传物质为DNA,少数生物的遗传物质为RNA)
细胞结构的生物 DNA病毒 RNA病毒
DNA √ √ ×
RNA × × √
19.下列关于T2噬菌体侵染细菌实验和肺炎链球菌转化实验的说法,错误的是( )
A.实验时,标记T2噬菌体的蛋白质外壳需要先对宿主细胞进行标记
B.格里菲思发现R型细菌转化为S型细菌后,提出DNA是遗传物质的结论
C.T2噬菌体侵染细菌实验中,保温和搅拌的时间都会影响实验现象
D.噬菌体侵染细菌实验更有说服力,是因为将蛋白质与DNA完全分开研究
【答案】B
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、T2噬菌体是一种细菌性病毒,没有细胞结构,不能用培养基直接培养,所以标记T2噬菌体的蛋白质外壳需要先对宿主细胞标记,A正确;
B、格里菲思的体内转化实验证明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,艾弗里的实验证明DNA是遗传物质,B错误。
C、T2噬菌体侵染细菌实验中,保温和搅拌的时间都会影响实验现象,如32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,保温时间过短或过长,都会使上清液的放射性含量升高,C正确;
D、噬菌体侵染细菌实验更有说服力,是因为噬菌体在侵染过程中,将蛋白质外壳与核酸完全分开,实现了蛋白质与DNA完全分开研究,D正确。
故答案为:B。
【分析】 1、 T2噬菌体侵染大肠杆菌实验是人类探究遗传物质的过程中非常重要的实验。噬菌体只含有一种核酸和蛋白质外壳,噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,用放射性元素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA,让其在无放射性的细菌体内繁殖,在与亲代噬菌体相同的子代噬菌体中,实验结果是:35S组的离心试管的上清液放射性较高,沉淀物放射性较低,32P组的离心试管的上清液放射性较低,而沉淀物放射性较高,从而证明DNA是遗传物质。
2、格里菲斯做了肺炎双球菌体内转化实验,得出死的S型细菌的某种转化因子把R型细菌转化为S型细菌;艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验中,把S型细菌的组成物质进行分离、提纯,单独探究各种成分的生理作用,通过遵循控制单一变量原则、平行重复原则和对照原则,得出DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质的结论。
20.肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验是人类探索遗传物质过程中的两个经典实验,下列相关叙述中,正确的是( )
A.S型细菌的DNA与R型细菌混合培养,R型细菌都能转化为S型细菌
B.噬菌体吸收和利用培养基中含有35S的氨基酸从而被标记
C.肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是主要的遗传物质
D.肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的设计思路相同
【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验;噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、S型细菌的DNA与R型细菌混合培养,少数R型细菌能转化为S型细菌,A错误;
B、噬菌体不能直接吸收和利用培养基中的35S,应用被35S标记的大肠杆菌培养,B错误;
C、肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质,没有证明DNA是主要的遗传物质,C错误。
D、肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的思路相同,都是将物质分开,单独观察它们的作用,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、 T2噬菌体侵染大肠杆菌实验是人类探究遗传物质的过程中非常重要的实验。噬菌体只含有一种核酸和蛋白质外壳,噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,用放射性元素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA,让其在无放射性的细菌体内繁殖,在与亲代噬菌体相同的子代噬菌体中,实验结果是:35S组的离心试管的上清液放射性较高,沉淀物放射性较低,32P组的离心试管的上清液放射性较低,而沉淀物放射性较高,从而证明DNA是遗传物质。
2、格里菲斯做了肺炎双球菌体内转化实验,得出死的S型细菌的某种转化因子把R型细菌转化为S型细菌;艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验中,把S型细菌的组成物质进行分离、提纯,单独探究各种成分的生理作用,通过遵循控制单一变量原则、平行重复原则和对照原则,得出DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质的结论。
21.下列关于DNA是主要的遗传物质的叙述,正确的是( )
A.所有生物的遗传物质都是DNA
B.烟草花叶病毒、T2噬菌体的遗传物质均为RNA
C.动物、植物、真菌的遗传物质是DNA,除此之外的其他生物的遗传物质都是RNA
D.真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA
【答案】D
【知识点】人类对遗传物质的探究历程
【解析】【解答】A、少数病毒的遗传物质是RNA,A错误;
B、烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,T2噬菌体的遗传物质为DNA,B错误;
C、动物、植物、真菌的遗传物质是DNA,细菌和DNA病毒的遗传物质也是DNA,C错误;
D、无论真核生物、原核生物,有细胞结构的生物遗传物质是DNA,大部分病毒的遗传物质也是DNA,D正确。
故答案为:D。
【分析】 遗传物质是具有遗传效应的物质,在亲代和子代之间发挥传递遗传信息的作用,一种生物只有一种遗传物质:(多数生物的遗传物质为DNA,少数生物的遗传物质为RNA)
细胞结构的生物 DNA病毒 RNA病毒
DNA √ √ ×
RNA × × √
22.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(见下表)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
【答案】C
【知识点】证明RNA是遗传物质的实验
【解析】【解答】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。
故答案为:C。
【分析】遗传物质是具有遗传效应的物质,在亲代和子代之间发挥传递遗传信息的作用,一种生物只有一种遗传物质。RNA病毒的遗传物质为RNA,具有遗传效应,可以使子代表现出相应的性状。RNA病毒的蛋白质外壳无遗传效应。
23.在“噬菌体侵染细菌实验”中,可通过某操作实现下图所示变化。该操作是( )
A.用放射性同位素标记噬菌体的蛋白质或DNA
B.将放射性同位素标记的噬菌体与细菌混合
C.将噬菌体与细菌混合液置于搅拌器中搅拌
D.离心并检测上清液和沉淀物中的放射性
【答案】C
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】据图分析,该实验步骤的结果是噬菌体与被侵染的大肠杆菌分开,故该实验过程为将噬菌体与细菌混合液置于搅拌器中搅拌,C正确,ABD错误。
故答案为:C。
【分析】 T2噬菌体侵染大肠杆菌实验是人类探究遗传物质的过程中非常重要的实验。噬菌体只含有一种核酸和蛋白质外壳,噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,用放射性元素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA,让其在无放射性的细菌体内繁殖,在与亲代噬菌体相同的子代噬菌体中,实验结果是:35S组的离心试管的上清液放射性较高,沉淀物放射性较低,32P组的离心试管的上清液放射性较低,而沉淀物放射性较高,从而证明DNA是遗传物质。
24.下列关于艾弗里的肺炎双球菌转化实验的说法正确的是( )
A.该实验证明从S 型肺炎双球菌中提取的DNA 可以使小鼠死亡
B.该实验中,加入S型肺炎双球菌DNA的培养基上只出现光滑型菌落
C.艾弗里提取的DNA中掺杂有非常少的蛋白质,实验没有完全排除蛋白质的作用
D.肺炎双球菌转化实验证明了DNA是主要的遗传物质
【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】艾弗里实验证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA可以使R型细菌转化为S型细菌,而不是S型细菌的DNA能使小鼠死亡,A错误;该实验中,加入S型肺炎双球菌DNA的培养基上出现光滑型和粗糙型两种菌落,B错误;艾弗里实验中提取的DNA仍至少混有0.02%的蛋白质,没有完全排除蛋白质的作用,C正确;DNA 是主要的遗传物质是对整个生物界而言的,不能通过一个实验得出该结论,D错误。
【分析】 艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验中,把S型细菌的组成物质进行分离、提纯,单独探究各种成分的生理作用,通过遵循控制单一变量原则、平行重复原则和对照原则,得出DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质的结论。
25.下列关于艾弗里肺炎链球菌体外转化实验的叙述,错误的是( )
A.该实验是在英国细菌学家格里菲思实验的基础上进行的
B.该实验运用了同位素标记法
C.实验过程中,通过观察菌落的特征来判断是否发生转化
D.该实验证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA
【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、艾弗里实验是在格里菲斯实验基础上进行的,目的是为了证明转化因子是DNA,A正确;
B、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验运用了酶解法和细菌培养技术等,但没有采用同位素标记法,B错误。
C、R型菌的菌落表现粗糙,S型菌的菌落表现光滑,所以实验过程中,通过观察菌落的特征来判断是否发生转化,C正确;
D、艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验单独的、直接的观察DNA,蛋白质和多糖等物质的作用,从而证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA,D正确。
故答案为:B。
【分析】格里菲斯做了肺炎双球菌体内转化实验,得出死的S型细菌的某种转化因子把R型细菌转化为S型细菌;艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验中,把S型细菌的组成物质进行分离、提纯,单独探究各种成分的生理作用,通过遵循控制单一变量原则、平行重复原则和对照原则,得出DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质的结论。
26.用3H、14C、35S标记T2噬菌体后,再让其侵染大肠杆菌(无放射性)。下列有关分析正确的是( )
A.只有T2噬菌体的蛋白质被标记了,DNA没有被标记
B.在子代T2噬菌体的外壳中可检测到3H、14
C.35S C.在部分子代T2噬菌体的DNA中可检测到3H、14C
D.在子代T2噬菌体的DNA中部分含有3H、14
【答案】C
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、DNA和蛋白质分子中都含有H、C,所以用3H、14C、35S标记T2噬菌体后,T2噬菌体的蛋白质和DNA都被标记了,A错误;
B、由于被3H、14C、35S标记的T2噬菌体蛋白质外壳不进入大肠杆菌体内,3H、14C标记的T2噬菌体DNA进入大肠杆菌体内,但用于合成子代T2噬菌体的蛋白质外壳的原料(由大肠杆菌提供)不含标记元素,所以子代T2噬菌体的蛋白质外壳中检测不到3H、14C、35S,B错误;
C、由于3H、14C标记了T2噬菌体的DNA,所以部分子代T2噬菌体的DNA中可检测到3H、14C,C正确;
D、T2噬菌体的DNA中不含有35S,D错误。
故答案为:C。
【分析】 1952年,科赫和蔡斯利用只含有蛋白质和DNA的噬菌体作为实验材料,利用同位素示标记法,研究DNA是不是遗传物质。噬菌体蛋白质特有元素是S,DNA特有元素是P。于是可以用35S和32P分别标记蛋白质和DNA。噬菌体在细菌体内增殖过程:吸附→注入→合成→组装→释放。在噬菌体释放之前,进行离心,遗传物质随之进入沉淀(大肠杆菌体内),非遗传物质离心后进入上清液。实验结果是:35S组的离心试管的上清液放射性较高,沉淀物放射性较低,32P组的离心试管的上清液放射性较低,而沉淀物放射性较高,从而证明DNA是遗传物质。
27.下列有关噬菌体和细菌的叙述,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.噬菌体和细菌共有的细胞器是核糖体
D.T2噬菌体侵入到大肠杆菌体内的是其DNA
【答案】D
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、噬菌体属于病毒,不属于原核生物,A错误;
B、T2噬菌体只含有DNA一种核酸,B错误;
C、噬菌体没有细胞结构,不含有细胞器,C错误;
D、T2噬菌体侵入到大肠杆菌体内的是其DNA,蛋白质外壳留在外面,D正确。
故答案为:D。
【分析】 1、噬菌体是一种专性寄生在细菌体内的病毒,只含有一种核酸,遗传物质为DNA;
2、细菌是具有细胞结构的原核生物,遗传物质为DNA,一般情况下DNA主要分布于细菌的拟核区。
28.关于遗传物质的叙述,正确的是( )
①噬菌体侵染细菌实验,证明DNA是主要遗传物质 ②大肠杆菌的遗传物质是RNA ③DNA是具有细胞结构的所有生物的遗传物质 ④病毒的遗传物质是DNA和RNA ⑤烟草花叶病毒的遗传物质是RNA
A.①②④ B.③⑤ C.③④⑤ D.①③⑤
【答案】B
【知识点】人类对遗传物质的探究历程
【解析】【解答】①噬菌体侵染细菌实验,证明DNA是遗传物质, ①错误;
②大肠杆菌的遗传物质是DNA,②错误;
③具有细胞结构的所有生物的遗传物质都是DNA,③正确;
④病毒只有一种核酸,遗传物质是DNA或RNA,④ 错误;
⑤烟草花叶病毒是RNA病毒,其遗传物质是RNA,⑤正确。
故答案为:B。
【分析】 遗传物质是具有遗传效应的物质,在亲代和子代之间发挥传递遗传信息的作用,一种生物只有一种遗传物质:(多数生物的遗传物质为DNA,少数生物的遗传物质为RNA)
细胞结构的生物 DNA病毒 RNA病毒
DNA √ √ ×
RNA × × √
二、综合题
29.请回答下列与证明“DNA是主要的遗传物质”的实验有关的问题:
(1)在肺炎双球菌转化实验中,向培养R型细菌的编号为1、2、3、4的四支试管中,依次加入从S型活细菌中提取的DNA,DNA+DNA酶、蛋白质、多糖,培养一段时间,经检测发现,试管内仍然有R型细菌的是 号试管。
(2)T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,将噬菌体直接接种在含有32P的培养基中 (填“能”或“不能”)获得含32P
标记的T2噬菌体,理由是 。
(3)实验中用35S标记噬菌体的 。用被标记的T2噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌,经短时间保温后,用搅拌器搅拌、离心,其中搅拌的目的是 。
(4)在T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,随着培养时间的延长,培养基内噬菌体与大肠杆菌的数量变化如图所示。在0~t1时段,噬菌体和大肠杆菌的数量基本稳定,噬菌体 (填“未侵入”“已侵入”或“可能侵入也可能未侵入”)大肠杆菌内,原因是 。
【答案】(1)1、2、3、4
(2)不能;噬菌体是病毒,不能独立生存,只能在宿主细胞中生存和繁殖
(3)蛋白质;使吸附在大肠杆菌上的T2噬菌体与大肠杆菌分离
(4)可能侵入也可能未侵入;该时段内,噬菌体可能还未侵入大肠杆菌内,也可能已经侵入大肠杆菌内,只是大肠杆菌还未裂解释放子代噬菌体,所以噬菌体和大肠杆菌的数量基本稳定
【知识点】肺炎链球菌转化实验;噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】(1)能让R型菌转化成S型菌的是S型菌的DNA,转化效率很低,因此加入从S型活细菌中提取的DNA,DNA+DNA酶、蛋白质、多糖,培养后所有的试管里都有R型菌。
(2)T2噬菌体是病毒,不能独立生存,只能在宿主细胞中生存和繁殖,不能直接接种在培养基中。
(3)噬菌体的蛋白质含有S元素,用35S标记噬菌体的蛋白质。搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的T2噬菌体与大肠杆菌分离。
(4)0~t1时段内,噬菌体可能还未侵入大肠杆菌内,也可能已经侵入大肠杆菌内,只是大肠杆菌还未裂解释放子代噬菌体,所以噬菌体和大肠杆菌的数量基本稳定。
【分析】核酸是遗传物质的主要探究历程:
1、格里菲斯的肺炎双球菌转化实验证明了S型细菌体内含有某种转化因子将活的R型细菌转化为S型细菌;
2、艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验结果是死的S型细菌存在某种“转化因子”,将死的R型细菌转化为S型细菌。由此得出结论DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质;但是实验结论遭到质疑,因为提纯的纯度没有达到百分之百;
3、科赫和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验是人类探究遗传物质的过程中非常重要的实验。实验结果是:35S组的离心试管的上清液放射性较高,沉淀物放射性较低,32P组的离心试管的上清液放射性较低,而沉淀物放射性较高,从而证明DNA是遗传物质;
4、烟草花叶病毒的RNA经RNA酶处理后,RNA被水解,病毒侵染烟草,烟草不出现感染症状,证明RNA是一种遗传物质;
5、科学家经过大量实验证明,绝大多数生物的遗传物质是DNA,少数的遗传物质是RNA。
三、实验题
30. 2020年席卷世界的新型冠状病毒肺炎,导致数千万人染病,数十万人死亡。引起这种疾病的罪魁祸首是新型冠状病毒(SARS-CoV-2),常见的病毒是RNA病毒,那么新型冠状病毒遗传物质是DNA还是RNA?下面是科研小组为探究新型冠状病毒的遗传物质是DNA还是RNA设计的实验步骤,请将其补充完整。
( 1 )实验目的: 。
( 2 )材料用具:显微注射器,新型冠状病毒的核酸提取液,鼠胚胎干细胞,DNA水解酶和RNA水解酶等。
( 3 )实验步骤:
第一步:把新型冠状病毒的核酸提取液分成相同的A、B、C三组, 。
第二步:取等量的鼠胚胎干细胞分成三组,用 技术分别把A.B、C三组处理过的核酸提取物注射到三组鼠胚胎干细胞中。
第三步:将三组鼠胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间,然后从培养好的鼠胚胎干细胞中抽取样品,检测是否有新型冠状病毒产生。
( 4 )请预测结果及结论:
① ;
②若B、C两组出现新型冠状病毒,A组没有出现,则该新型冠状病毒的遗传物质是DNA;
③若A、B、C三组均出现新型冠状病毒,则新型冠状病毒的遗传物质既不是DNA也不是RNA。
【答案】探究新型冠状病毒的遗传物质是DNA还是RNA;分别用等量的相同浓度的DNA水解酶、RNA水解酶处理A、B两组核酸提取液,C组不做处理;显微注射;若A、C两组出现新型冠状病毒,B组没有出现,则新型冠状病毒的遗传物质是RNA
【知识点】证明RNA是遗传物质的实验
【解析】【解答】(1)由题意知,该实验的目的是探究新型冠状病毒的遗传物质是DNA还是RNA。
(3)实验的自变量是是否含有DNA或RNA,因变量是是否出现新型冠状病毒,其他属于无关变量,按照实验设计的对照原则和单一变量原则,实验步骤如下:第一步:把新型冠状病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三组,分别用等量的相同浓度的DNA水解酶、RNA水解酶处理A、B两组核酸提取液,C组不做处理;第二步:取等量的鼠胚胎干细胞分成三组,用显微注射技术分别把A、B、C三组处理过的核酸提取物注射到三组鼠胚胎干细胞中;第三步:将三组鼠胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间,然后从培养好的鼠胚胎干细胞中抽取样品,检测是否有新型冠状病毒产生。
(4)预测结果及结论:①AC两组出现新型冠状病毒,B组没有出现,则新型冠状病毒的遗传物质是RNA;②B、C两组出现新型冠状病毒,A组没有出现,则新型冠状病毒的遗传物质是DNA;若A、B、C三组出现新型冠状病毒,则新型冠状病毒的遗传物质既不是DNA也不是RNA。
【分析】依据常规探究性实验设计步骤进行实验设计。实验步骤:
1、取材、分组和编号:去生理状态一致或近似一致的材料若干,进行随机分组,编号A、B……;
2、设置实验组,对实验材料进行处理:(1)缺失处理;(2)增加因素处理;(3)替换因素处理……:
3、设置对照组:空白对照、自身对照、标准对照、阴性对照、阳性对照、安慰剂对照、条件对照、配对对照和相互对照等;
4、得出实验结果,并分析;
5、得出实验结论,交流、汇报……
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