3.1 核酸是遗传物质 同步练(含答案) 2024-2025学年浙科版高中生物学必修2

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名称 3.1 核酸是遗传物质 同步练(含答案) 2024-2025学年浙科版高中生物学必修2
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资源类型 教案
版本资源 浙科版(2019)
科目 生物学
更新时间 2025-03-01 20:38:58

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3.1核酸是遗传物质
一、单选题
1.某学习小组对艾弗里的实验非常感兴趣,他们将加热致死的S型细菌破碎制成的细胞提取物分成5组,分别使用不同的物质处理后与含有R型活细菌的培养基混合培养,一段时间后接种到固体培养基上观察长出的菌落类型,结果如下表。据此解题思路合理的是( )
组别 ① ② ③ ④ ⑤
处理用的物质 蛋白酶 脂肪酶 RNA酶 DNA酶 活细菌破碎提取物
观察到的菌落类型 R型 有 有 有 有 有
S型 有 有 有 无 无
A.该学习小组采用“加法原理”控制实验变量
B.①②③说明蛋白质、脂肪、RNA是转化因子
C.活细菌破碎提取物中含DNA酶等化学物质
D.本实验依据细菌有无荚膜来区分菌落类型
2.下列有关“艾弗里研究组的肺炎链球菌转化实验”和“赫尔希与蔡斯完成的噬菌体侵染细菌实验”的解题思路,错误的是( )
A.都巧妙地设计了对比实验进行研究
B.都使用同位素示踪法证明了DNA是遗传物质
C.都选用了结构简单、繁殖快的生物作实验材料
D.都设法将DNA与蛋白质分开,单独地观察它们在遗传中的作用
3.噬菌体侵染细菌实验的结论是( )
A.蛋白质是遗传物质 B.噬菌体不含蛋白质
C.噬菌体不含DNA D.DNA是遗传物质
4.1949年,艾弗里同时代的科学家哈赤基斯证实了那些与荚膜形成毫无关系的一些细菌性状(如对药物的敏感性和抗性)也会发生转化。他用一种抗青霉素的S型菌,提取出它的DNA,加到一个对青霉素敏感的R型菌的培养物中。结果发现,这些R型菌有的转化成对青霉素敏感的S型菌,有的转化成抗青霉素的R型菌,还有的转化成抗青霉素的S型菌。下列解释不合理的是( )
A.抗青霉素S型菌的DNA携带有荚膜形成所需要的信息
B.抗青霉素S型菌的DNA携带有对青霉素抗性机制的形成所需要的信息
C.荚膜的形成和对青霉素的抗性是由同一个基因控制的
D.该实验证实了DNA与荚膜的关系是遗传性的而非生理性的(形成荚膜的原料)
5.下面对“噬菌体侵染细菌的实验”的有关叙述正确的是( )
A.本实验所使用的被标记的噬菌体是接种在含有35S的培养基中获得的
B.本实验选用噬菌体作实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和DNA
C.实验中采用搅拌和离心等手段是为了把DNA和蛋白质分开再分别检测其放射性
D.在新形成的噬菌体中没有检测到35S说明噬菌体的遗传物质是DNA而不是蛋白质
6.艾弗里及其同事用R型和S型肺炎链球菌进行培养实验,结果如表。下列正确的是( )
实验组号 接种菌型 对要加入的S型细菌的细胞提取物所进行的处理 培养基长菌情况
一 R型 - R型、S型
二 R型 蛋白酶 R型、S型
三 R型 RNA酶 R型、S型
四 R型 酯酶 R型、S型
五 R型 DNA酶 R型
①实验采用了自变量控制中的“加法原理”
②第一、第二组说明S型细菌的蛋白质不是转化因子
③加入DNA酶后细胞提取物失去转化活性
④该实验说明DNA是生物主要的遗传物质
A.①② B.③④ C.①④ D.②③
7.某兴趣小组在学习了DNA是主要的遗传物质相关知识后,模仿赫尔希和蔡斯的实验思路进行了如图所示的实验,已知噬菌体大约繁殖了6代。下列对子代噬菌体的解题思路,正确的是( )
A.部分含有3H、32P和35S
B.部分含有32P和35S,全都含有3H
C.全都含有32P和3H,全都不含35S
D.全都含有3H,部分含有32P,全都不含35S
8.用1个被15N标记的噬菌体去侵染1个被35S标记的大肠杆菌,一段时间大肠杆菌裂解后释放的所有噬菌体( )
A.一定有14N,可能有35S B.只有35S
C.可能有15N,一定含有35S D.只有14N
9.下列关于T2噬菌体侵染细菌的实验叙述错误的是( )
A.用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质外壳,让其侵染未被标记的大肠杆菌
B.该实验中搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
C.实验后32Р和35S同时出现在子代噬菌体中
D.用32P、35S标记噬菌体时不能接种在含35S的培养基中直接获取
10.20世纪初,蛋白质是遗传物质的观点占主导地位,后来无数的科学家通过实验证明核酸是遗传物质,并阐明了DNA的结构及功能。下列叙述正确的是( )
A.认为蛋白质是遗传物质的重要依据是氨基酸排列顺序的多样性
B.沃森和克里克仅依据DNA衍射图,运用模型构建法发现了DNA的结构
C.赫尔希等通过T 噬菌体侵染大肠杆菌实验证明了DNA是主要的遗传物质
D.艾弗里等运用“加法原理”通过肺炎链球菌转化实验证明了DNA是遗传物质
11.用放射性32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质并分别侵染大肠杆菌,经保温、搅拌和离心后检测离心管中物质的放射性,甲管的上清液(a1)放射性远高于沉淀物(b1);乙管中上清液(a2)放射性远低于沉淀物(b2)。下列解题思路错误的是( )
A.甲管中a1的放射性来自32P,乙管中b2的放射性来自35S
B.根据甲、乙两管的实验结果可推测DNA是遗传物质
C.若搅拌不充分,甲管的b1中可能出现较大的放射性
D.若保温时间过长,乙管的a2中可能出现较大的放射性
12.沙门氏菌是一种常见的食源性致病菌,可污染人类食物而引起食物中毒。用荧光染料标记DNA的某种噬菌体与沙门氏菌混合培养一段时间,离心后取菌液制成装片,在荧光显微镜下观察,可以快速检测到沙门氏菌。下列叙述正确的是( )
A.可通过放射性的强度来检测沙门氏菌的数量
B.培养时间越长,发荧光的子代该种噬菌体越多
C.利用此技术可以区分沙门氏菌的死活,检测准确率高
D.该种噬菌体利用沙门氏菌的核糖体合成带荧光的外壳蛋白
13.赫尔希和蔡斯用35S或32P标记的T2噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌,分别记为甲、乙组,经短时间保温后进行搅拌、离心。下列叙述正确的是( )
A.甲组中的35S只存在于噬菌体的蛋白质中,该组为对照组
B.若搅拌不充分,则会导致甲、乙两组沉淀物的放射性偏高
C.离心后,甲组的放射性主要分布在上清液,子代噬菌体少数含放射性
D.离心后,乙组的放射性主要分布在沉淀物,不能说明DNA在亲子代间具有一定的连续性
14.某科学家模拟肺炎链球菌的转化实验,如下图所示,下列相关叙述正确的是( )
A.活菌1是有荚膜的R型细菌,活菌2是无荚膜的S型细菌
B.由实验结果可知,活菌2或死菌2都能使小鼠死亡
C.从鼠Y血液中分离出的活菌2可能是由活菌1转化而来的
D.在鼠W的血液中能分离出活菌1和活菌2
15.AB两个不同株系的烟草花叶病毒(TMV)感染烟草,分别产生a型病斑和b型病斑。以下两个株系TMV的为材料进行如下表所示实验,下列叙述正确的是( )
实验编号 实验过程
① a型TMV的RNA→感染烟草
② b型TMV的蛋白质→感染烟草
③ a型TMV的RNA+RNA酶→感染烟草
④ 组合病毒(b型TMV的RNA+a型TMV的蛋白质)→感染烟草
A.烟草产生a型病斑的组别是①③
B.烟草产生b型病斑的组别是②④
C.组合病毒产生的子代病毒是a型TMV
D.实验证明了TMV的遗传物质是RNA
16.在肺炎链球菌的转化实验中,将加热杀死的S型细菌与活的R型细菌混合,注射到小鼠体内,小鼠死亡,从其体内能够分离出R型细菌和S型细菌。图1表示小鼠体内R型细菌和S型细菌的数量增长曲线,图2表示T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程。下列叙述合理的是( )
A.小鼠体内的转化实验可以说明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质
B.图1中R型细菌数量上升的原因是S型细菌转化为R型细菌
C.图2的35S标记组,若搅拌不充分,则试管A中上清液的放射性会增强
D.图2的32P标记组,大肠杆菌裂解后,试管B中大多数子代噬菌体不含32P
二、填空题
17.20世纪中叶,科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成的,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证据。请回答下列问题:
(1)格里菲思用肺炎双球菌在小鼠体内进行了著名的转化实验,并因此提出了“转化因子”的概念。请写出他认为这种转化是可遗传的实验证据:____________________________________________________________。
(2)在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,每个实验组特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质,这是用了科学方法中的____________原理。
(3)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验中用到了______技术,标记噬菌体的方法是________________________________________________________。
(4)DNA是主要的遗传物质,其中真核生物、原核生物、病毒的遗传物质分别是____________、____________、____________。
18.关于DNA是遗传物质的实验推测,科学家们找到了很多直接或者间接证据,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型活菌与加热致死的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)艾弗里完成体外转化实验后,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DNA”或“普通S型DNA”)+青霉素→若出现_________,则DNA有遗传作用。
(3)赫尔希和蔡斯的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)用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,测定发现在离心后的上清液中含有0.8%的放射性,可能的原因是保温培养时间过短_______,也可能是因为保温培养时间过长,_________。(从下列A、B中选填)
A.增殖后的噬菌体从大肠杆菌体内释放出来
B.有部分噬菌体没有侵入大肠杆菌,仍存在于培养液中
19.对于遗传物质的探索、人类经历了一个漫长而复杂的过程、其中三个先后进行的经典实验,运用不同的实验思路和方法、共同证明了“DNA是遗传物质”这一科学认识。请回答下列问题:
(1)格里菲思提出“转化因子”的推断。支撑这一推断的重要证据之一是:其中一组实验成功将R型活细菌转化为S型活细菌、并导致小鼠死亡。该组实验的处理方法是向小鼠体内注射__________。
(2)艾弗里等人证明DNA是“转化因子”。该实验运用__________(“加法”或“减法”)原理控制自变量,发现只有用__________处理S型细菌的细胞提取物后,提取物才会失去转化活性,不能将R型细菌转化为S型细菌、但因传统观念“蛋白质是遗传物质”的阻碍、艾弗里等人的结论并没有被人们广泛接受。
(3)赫尔希和蔡斯进一步证明DNA是遗传物质。该实验包括4个关键步骤:①T2噬菌体侵染细菌、②用35S和32P分别标记T2噬菌体、③放射性检测、④搅拌离心分离,正确的步骤顺序是__________(填序号),步骤④中搅拌的目的是__________。噬菌体侵染大肠杆菌后,以自身DNA为模板,__________提供原料合成子代噬菌体的DNA。32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,理论上上清液中__________(含/不含)放射性;在35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌实验中,沉淀物中有少量放射性,其原因是__________,部分噬菌体未与细菌分离,离心后分布在上清液中。
20.关于DNA是遗传物质的实验推测,科学家们找到了很多直接或者间接证据,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)格里菲思的肺炎双球菌转化实验中,将R型活菌与加热致死的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)艾弗里完成体外转化实验后,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型肺炎双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),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DNA”或“普通S型DNA”)+青霉素→若出现______,则DNA有遗传作用。
(3)赫尔希和蔡斯的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分子中含有______(填“31P”“32P”或“31P和32P”),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,离心后试管中的放射性主要存在于______(填“上清液”或“沉淀物”)。
21.噬菌体是一类以细菌为宿主细胞的病毒。根据所学知识,回答下列问题:
(1)为探究某噬菌体遗传物质的类型,研究小组对其碱基进行解题思路,结果如下表。
碱基种类 A G C T
碱基比例(%) 36 24 18 22
由表中信息可知,该噬菌体的遗传物质为______(填“单链RNA”“单链DNA”“双链RNA”或“双链DNA”),判断的理由是________________________。
(2)1952年,赫尔希和蔡斯以T2噬菌体和大肠杆菌为材料,完成了下表中实验。
步骤 标记噬菌体 标记的T2噬菌体与未标记的大肠杆菌混合培养、步骤b、离心 现象
A组 用32P标记T2噬菌体 c
B组 用a标记T2噬菌体 放射性主要集中在上清液中
C组 用3H标记T2噬菌体 d
①实验过程中用32P标记T2噬菌体时,需要先______。
②表中的a和c分别为______、______。
③若步骤b未能充分进行,表中B组实验出现的偏差现象为______。
④若C组实验步骤正确,则现象d为______。
参考答案
1.答案:C
解析:A、从控制自变量的角度解题思路,艾弗里的实验的基本思路是依据自变量控制中的“减法原理”,在每个实验组S型细菌的细胞提取物中特异性地去除了一种物质,进而可以检测该物质的作用,A错误;B、①②③说明用相应的酶分别去除蛋白质、脂肪、RNA后,仍能发生R型活细菌转化为S型细菌的过程,说明蛋白质、脂肪、RNA均不是转化因子,B错误;C、第⑤组,将活细菌破碎提取物与R型活细菌混合后,未观察到S型菌落,说明活细菌破碎提取物中含DNA酶等,水解DNA,不能将R型细菌转化为S型细菌,C正确;D、本实验依据直接观察形成的菌落是否表现为光滑来区分菌落类型,肉眼无法观察到荚膜,D错误。故选C。
2.答案:B
解析:A、两者都巧妙地设计了对比实验进行研究,A正确;
B、肺炎链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,B错误;
C、两者都运用了微生物作为实验材料,前者运用肺炎双球菌,后者运用噬菌体和大肠杆菌,C正确;
D、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,D正确。
故选B。
3.答案:D
解析:噬菌体的组成是DNA和蛋白质外壳,通过同位素标记证明,在整个噬菌体侵染细菌的过程中,蛋白质外壳没有进入到细菌内,只有DNA进入细菌体内在起作用,说明噬菌体的遗传物质是DNA,D正确,ABC错误。
故选D。
4.答案:C
解析:
5.答案:B
解析:A、噬菌体是病毒,没有细胞结构,不能独立生存,因而不能接种在含有35S的培养基中培养,A错误;B、本实验选用噬菌体做实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和DNA,且能将蛋白质和DNA分开,单独观察它们的作用,B正确;C、实验中采用搅拌和离心等手段是为了把吸附在大肠杆菌上的噬菌体与大肠杆菌分开,C错误;D、在新形成的噬菌体中没有检测到35S,该实验只说明噬菌体的遗传物质是DNA,没有证明蛋白质是不是遗传物质,因为噬菌体的蛋白质没有进入到细菌体内,D错误。故选B。
6.答案:D
解析:①实验的不同组中加入不同的酶是为了特异性地去除某种物质,采用的是自变量控制中的“减法原理”,①错误;
②第二组中加入蛋白酶后,培养基中仍出现S型细菌,所以与第一组对照,能说明S型细菌的蛋白质不是转化因子,②正确;
③第五组加入DNA酶后,R型细菌不能转化为S型细菌,即细胞提取物失去转化活性,③正确;
④该实验不能说明DNA是主要的遗传物质,只能说明DNA是遗传物质,④错误。
综上②③正确,ABC错误,D正确。故选D。
7.答案:D
解析:培养液中的3H进入细胞后会参与合成子代T2噬菌体的蛋白质与核酸,所以子代噬菌体都含有3H;亲代噬菌体的DNA中含有32P,子代噬菌体新合成的DNA链中不含32P,含有亲本模板链的DNA含有32P,子代噬菌体只有部分含有32P;噬菌体中含有35S的蛋白质外壳不能遗传到下一代,故子代噬菌体全都不含S。综上所述,D项符合题意。
故选D。
8.答案:C
解析:DNA以半保留方式进行复制,亲代菌体的DNA进入大肠杆菌后,其两条单链分开作为模板,经过多次复制,亲代的两条单链始终保留于某两个子代噬菌体中;而亲代蛋白质并未进入大肠杆菌,故子代噬菌体的蛋白质都是由宿主细胞的氨基酸重新合成的,因此子代噬菌体可能有15N,一定含有35S。
故选C。
9.答案:C
解析:A、实验中分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与未被标记的大肠杆菌混合培养→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,A正确;B、噬菌体侵染大肠杆菌时会吸附在细菌表面,该实验中搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,B正确;C、用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质外壳,而大肠杆菌未被标记,噬菌体侵染大肠杆菌是蛋白质外壳留在外面,只将遗传物质注入大肠杆菌,故实验后的子代噬菌体中只会出现32Р,C错误;D、噬菌体为病毒,必须寄生在活细胞中才能进行生命活动,不能直接用培养基培养噬菌体,D正确。故选C。
10.答案:A
解析:A、生物界具有多样性,作为遗传物质必须具备储存多样遗传信息的能力,而蛋白质的氨基酸排列顺序极其多样,具备遗传物质的特点,A正确;B、沃森和克里克依据DNA衍射图和四种碱基的含量比例,经过多次尝试最终构建了DNA的结构,B错误;C、DNA是主要的遗传物质是运用不完全归纳法得出的,不是通过实验证明的,T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证明了DNA是遗传物质,C错误;D、艾弗里等运用“减法原理”通过肺炎链球菌转化实验证明了DNA是遗传物质,D错误。故选A。
11.答案:A
解析:甲管中a1的放射性来自35S,乙管中b2的放射性来自32P,A错误;根据甲、乙两管的实验结果可推测DNA是遗传物质,B正确;在噬菌体侵染细菌实验中,如果35S标记的噬菌体与大肠杆菌混合培养后,在搅拌器中搅拌不充分,会使吸附在大肠杆菌外的35S标记的噬菌体蛋白质外壳没有与大肠杆菌完全分离开,所以离心后甲管的b1下层沉淀物中会出现放射性,而上清液中的放射性强度比理论值略低,C正确;如果32P标记的噬菌体和大肠杆菌混合培养的时间过长,噬菌体在大肠杆菌细胞内增殖后释放出来,经离心后分布于上清液中,会使乙管的a2中上清液中出现放射性,而下层的放射性强度比理论值略低,D正确。故选A。
12.答案:C
解析:可通过荧光的强度来检测沙门氏菌的数量,A错误;培养时间越长,发荧光的子代该种噬菌体不一定越多,荧光标记的DNA数量是有限的,B错误;该种噬菌体被标记的是DNA,合成的外壳蛋白不带荧光,D错误。
13.答案:D
解析:A、35S只参与蛋白质的构成,因此甲组中的35S只存在于噬菌体的蛋白质中,两组实验互为对照组,A错误;B、若搅拌不充分,则会导致甲组沉淀物的放射性偏高,不影响乙组沉淀物的放射性,B错误;C、35S只参与蛋白质的构成,因此甲组中的35S只存在于噬菌体的蛋白质中,离心后,蛋白质外壳较轻主要会存在于上清液中,因此甲组的放射性主要分布在上清液,子代噬菌体不会含放射性,C错误;D、离心后,乙组的放射性主要分布在沉淀物即大肠杆菌细胞内,但不能说明DNA在噬菌体亲子代间具有一定的连续性,D正确。故选D。
14.答案:C
解析:A、活菌1不能使鼠X死亡,应为无荚膜的R型细菌,活菌2能使鼠W死亡,说明是有荚膜的S型细菌,A错误;B、由实验结果可知,死菌2与活菌1混合注射才能使小鼠死亡,而单纯的死菌2不能使小鼠死亡,B错误;C、活菌1没有毒性,活菌1和活菌2混合注射导致小鼠死亡,所以从鼠Y的血液中分离出的活菌2是由活菌1转化而来的,C正确;D、活菌2是使小鼠患病死亡的S型细菌,在鼠W的血液中只能分离出活菌2,D错误。故选C。
15.答案:D
解析:A、由于实验③中,a型TMV的RNA被RNA酶水解,导致不能产生a型后代,感染烟草不会产生病斑,A错误;B、实验②中,b型TMV的蛋白质去感染烟草,不会产生病斑,B错误;C、组合病毒的遗传物质是b型TMV的RNA,因此产生的子代病毒是b型TMV,C错误;D、a型TMV和b型TMV的RNA感染烟草后会出现病斑,它们的蛋白质感染烟草后不会出现病斑,说明了TMV的遗传物质是RNA,D正确。故选D。
16.答案:D
解析:A、小鼠体内的转化实验可以说明加热杀死的S型细菌含有某种转化因子可以促使R型活细菌转化为S型活细菌,A错误;
B、R型细菌在小鼠体内开始时大部分会被免疫系统消灭,随着小鼠免疫系统的破坏,R型细菌数量又开始增加,B错误;
C、从理论上讲,图2中A试管的放射性只会出现在上清液①中,但在实际操作中沉淀物中也会出现部分放射性,如果没经过搅拌过程,则很多噬菌体会附着在细菌表面,经过离心后会进入沉淀物中,使得沉淀物中的放射性增强,C错误;
D、32P标记的是噬菌体的DNA,根据DNA半保留复制的特点,细菌裂解释放的部分子代噬菌体含有放射性,D正确。
故选D。
17.答案:(1)部分R型细菌转化成的S型细菌的后代也是S型
(2)减法原理
(3)放射性同位素标记;先在含有放射性物质标记的培养基中培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养噬菌体
(4)DNA;DNA;DNA或RNA
解析:(1)若R型菌转化形成的S型菌的变异是可遗传的,则部分R型细菌转化成的S型细菌的后代也是S型,这可作为“这种转化是可遗传的”的实验证据。
(2)在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,每个实验组通过特定的酶特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质,这是用了科学方法中的减法原理。
(3)赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为材料,利用同位素标记技术进行了以下实验:用放射性同位素35s和32p分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,再用分别标记的噬菌体侵染大肠杆菌。由于噬菌体没有细胞结构,因此需要先标记噬菌体的宿主细胞,即先在含有放射性物质标记的培养基中培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养噬菌体。
(4) 真核生物和原核生物的遗传物质均为DNA,RNA病毒的遗传物质是RNA, DNA病毒的遗传物质是DNA,因此真核生物、原核生物、病毒的遗传物质分别是DNA、DNA、DNA或RNA。
18.答案:(1)S型细菌和R型细菌
(2)抗青霉素的S型DNA;抗青霉素的S型菌
(3)T2噬菌体的蛋白质和DNA均含有C和O元素
(4)B;A
19.答案:(1)加热杀死的S型细菌
(2)减法;DNA酶
(3)①.②①④③;使噬菌体外壳和大肠杆菌分离;大肠杆菌;不含;搅拌不充分
解析:(1)格里菲思利用肺炎链球菌与小鼠进行实验,发现只有当注射了活的S型细菌的小鼠与加热杀死的S型细菌+R型细菌混合注射时,小鼠会死亡,由此提出S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为$型细菌。
(2)依据自变量控制中的“减法原理”,在每个实验组S型细菌的细胞提取物中特异性的除掉一种物质。发现只有用DNA酶处理S型细菌的细胞提取物后,提取物才会失去转化活性,不能将R型细菌转化为S型细菌。
(3)根据赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染实验可知,实验的顺序依次是用35S和32p分别标记T2噬菌体、T2噬菌体侵染细菌、搅拌离心分离和放射性检测,即正确的步骤顺序是②①④③。步骤④中搅拌的目的是使噬菌体颗粒和大肠杆菌分离。噬菌体是病毒,营寄生生活,噬菌体侵染大肠杆菌后,以自身DNA为模板,大肠杆菌提供原料合成子代噬菌体的DNA。32p标记的噬菌体侵染大肠杆菌,32p标记DNA会进入大肠杆菌,理论上上清液中不含放射性;在35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌实验中,沉淀物中有少量放射性,其原因是搅拌不充分,部分噬菌体未与细菌分离,离心后分布在上清液中。
20.答案:(1)S型菌和R型菌
(2)抗青霉素的S型DNA;抗青霉素的S型菌
(3)T2噬菌体的蛋白质和DNA均含有C和O元素
(4)31P和32P;噬菌体的DNA(32P)进入细菌后,利用细菌中未标记的含31P的脱氧核苷酸为原料合成自身DNA;沉淀物
解析:(1)格里菲思的肺炎双球菌转化实验中,将R型活菌与加热致死的S型菌混合后注射到小鼠体内,部分R型活菌转化成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)想推翻该观点,即要证明DNA起遗传作用,且S型肺炎双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),所以可以通过R型菌+抗青霉素的S型DNA+青霉素→若出现抗青霉素的S型菌,则DNA有遗传作用。
(3)对于共有的元素不能用同位素标记法,所以不用同位素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元素。
(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),由于DNA复制以含32P的DNA为母链,所以子代噬菌体的DNA分子中含有31P和32P,原因是噬菌体的DNA(32P)进入细菌后,利用细菌中未标记的含31P的脱氧核苷酸为原料合成自身DNA。若用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌,如果适时保温,噬菌体不释放出来,则放射性只存在于沉淀中,所以离心后试管中的放射性主要存在于沉淀物。
21.答案:(1)单链DNA;该噬菌体的核酸中含有DNA特有的碱基T(胸腺嘧啶),且嘌呤总数不等于嘧啶总数(或腺嘌呤的量不等于胸腺嘧啶的量,鸟嘌呤的量不等于胞嘧啶的量)
(2)①用含32P的培养基培养大肠杆菌;②35S;放射性主要集中在沉淀物中 ③B组的沉淀物中放射性偏高 ④上清液和沉淀物中均有放射性
解析:(1)由表中信息可知,该噬菌体的遗传物质为单链DNA,判断的理由是该噬菌体的核酸中含有DNA特有的碱基T(胸腺嘧啶),且嘌呤总数不等于嘧啶总数(或腺嘌呤的量不等于胸腺嘧啶的量,鸟嘌呤的量不等于胞嘧啶的量)
(2)①实验过程中用32P标记T2噬菌体时,需要先用含32P的培养基培养大肠杆菌。
②表中的a和c分别为35S、放射性主要集中在沉淀物中。
③若步骤b未能充分进行,表中B组实验出现的偏差现象为B组的沉淀物中放射性偏高。
④若C组实验步骤正确,则现象d为上清液和沉淀物中均有放射性。