第3章 基因的本质 达标检测卷-课后训练-(人教版2019必修二)(含解析)

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名称 第3章 基因的本质 达标检测卷-课后训练-(人教版2019必修二)(含解析)
格式 docx
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资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2025-03-06 16:09:53

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第3章达标检测卷
(时间:45分钟)
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.肺炎链球菌转化实验中,发现无毒R型和被加热致死的有毒S型细菌混合后,在小鼠体内可找到的细菌类型有(  )
①有毒R型 ②无毒R型 ③有毒S型 ④无毒S型
A.①② B.③④
C.②③ D.②④
2.(2024·四川泸州期末)为验证DNA是遗传物质,某学习小组进行了肺炎链球菌体外转化实验,其基本过程如图所示。下列有关叙述错误的是(  )
  
A.乙组和丙组是该实验的实验组 B.实验中S型细菌的处理方法是加热致死
C.该实验用到了“加法原理”来控制变量 D.实验结束后,甲、乙组将出现两种菌落
3.“噬菌体侵染细菌的实验”是研究遗传物质的经典实验,主要过程如下:①标记噬菌体→②噬菌体与细菌混合培养→③搅拌、离心→④检测放射性。下列叙述正确的是(  )
A.①需要利用分别含有35S和32P的细菌
B.②中少量噬菌体未侵入细菌会导致实验失败
C.③的作用是加速细菌的解体
D.④的结果是沉淀物中检测到放射性
4.在证明DNA是遗传物质的实验中,赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质,在下图中标记元素所在部位依次是(  )
A.①、④ B.②、④
C.①、⑤ D.③、⑤
5.如图表示科研人员探究“烟草花叶病毒(TMV)遗传物质”的实验过程,由此可以判断(  )
A.水和苯酚的作用是分离病毒中的蛋白质和RNA
B.TMV的蛋白质不能进入烟草细胞中
C.蛋白质是TMV的遗传物质
D.RNA是TMV的主要遗传物质
6.下列关于遗传物质的说法,错误的是(  )
①真核生物的遗传物质是DNA ②原核生物的遗传物质是RNA
③细胞核的遗传物质是DNA ④细胞质的遗传物质是RNA
⑤甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA或RNA
A.①②③ B.②③④
C.②④⑤ D.③④⑤
7.DNA是主要的遗传物质,下图为DNA结构模式图。下列叙述正确的是(  )
A.①由磷酸、核糖和含氮碱基组成
B.双链中A+T与C+G的数量相等
C.遗传信息蕴藏在碱基排列顺序中
D.艾滋病病毒的遗传物质含有该结构
8.(2024·河北期末)科学家对多种生物的DNA进行了碱基定量分析,发现(A+T)/(C+G)的值如表所示。结合所学知识,下列相关叙述正确的是(  )
DNA来源 大肠杆菌 小麦 老鼠 猪肝 猪胸腺 猪脾
(A+T)/(C+G) 1.01 1.21 1.21 1.43 1.43 1.43
A.大肠杆菌拟核内DNA分子中游离磷酸基团一端为5′端
B.小麦和老鼠的DNA所携带的碱基数相同,但碱基排列顺序不同
C.猪DNA某单链与其互补链中的(A+T)/(C+G)的值仍为1.43
D.猪肝、猪胸腺、猪脾的核酸中,(A+T)/(C+G)的值仍为1.43
9.一个双链DNA分子在复制解旋时,由于某种原因,一条链上的A变成了T,则该DNA经n次复制后,发生差错的DNA占总数的(  )
A.1/2 B.1/n
C.1/2n D.1/4n
10.(2024·新疆乌鲁木齐期末)如图为某真核细胞中染色体DNA复制过程模式图,下列叙述正确的是(  )
A.酶①和酶②均作用于氢键
B.该过程的模板链是a、d链
C.c链和d链的碱基序列相同
D.完成复制后c链和d链位于姐妹染色单体上
11.(2024·四川泸州期末)如图是大肠杆菌细胞中DNA复制模式图,该DNA含有1 000个碱基对,其中腺嘌呤有200个。下列有关叙述正确的是(  )
A.在能量的驱动下,酶①将DNA双螺旋的两条链解开
B.酶②和酶③均沿模板链的5′端向3′端方向移动
C.复制结束后形成的甲和乙,将在有丝分裂后期分开
D.该DNA连续复制3次,共需游离的胞嘧啶2 100个
12.已知某DNA分子中的一条单链中=m,则它的互补链中的这个比值是(  )
A.m B.
C. D.无法判断
13.(2024·海南期末)生物兴趣小组为探究DNA的复制方式,以在普通培养基中繁殖多代的大肠杆菌为实验材料,将其置于含15N的培养基中繁殖两代,提取每代大肠杆菌的DNA并进行离心。图1为可能的DNA复制方式,图2为可能出现的实验结果。下列有关分析正确的是(  )
 
A.该实验采用了放射性同位素标记技术和离心技术
B.若第一代的离心结果为实验结果1,则可排除全保留复制
C.若为分散复制,则第二代大肠杆菌的DNA离心后有两个条带
D.若为半保留复制,则繁殖n代后含15N的DNA所占比例为(2n-2)/2 n
14.(2024·新疆乌鲁木齐期末)科学研究发现,未经人工转基因操作的番薯都含有农杆菌的部分基因,而这些基因的遗传效应促使番薯根部发生膨大产生了可食用的部分,因此番薯被人类选育并种植。下列相关叙述错误的是(  )
A.农杆菌这些特定的基因可以在番薯细胞内复制
B.农杆菌和番薯的基因都是有遗传效应的DNA片段
C.农杆菌和番薯的基因都是4种碱基对的随机排列
D.农杆菌这些特定的基因可能在自然条件下转入了番薯细胞
15.真核细胞某生理过程如图所示,下列叙述正确的是(  )
A.酶1是DNA聚合酶,酶2是解旋酶
B.a链与d链的碱基序列相同
C.该图表示遗传信息传递方向是DNA→RNA
D.c链和d链中G+C所占比例相等,该比值越大,DNA热稳定性越高
16.研究人员将1个含14N-DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中,培养1 h后提取子代大肠杆菌的DNA。将DNA解开双螺旋,变成单链,然后进行密度梯度离心,试管中出现两种条带(如图)。下列说法正确的是(  )
A.由结果可推知该大肠杆菌的细胞周期大约为15 min
B.若直接将子代DNA进行密度梯度离心也能得到两种条带
C.解开DNA双螺旋的实质是破坏核苷酸之间的磷酸二酯键
D.根据条带的数目和位置可以确定DNA的复制方式为半保留复制
二、非选择题:本题包括5小题,共52分。
17.(7分)请回答下列遗传学问题。
(1)格里菲思用肺炎链球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验,此实验结果证明:加热致死的S型细菌中含有某种____________。
(2)1952年,赫尔希和蔡斯用同位素标记法对T2噬菌体进行标记,然后对细菌进行侵染,证明DNA是遗传物质,他们所利用的标记元素是____________。请你简述对T2噬菌体进行标记的方法:__________________。
(3)从细菌细胞内提取到一个DNA分子,现有被同位素3H标记的4种脱氧核苷酸。要在实验室内合成新的DNA分子:
①除以上物质外,还必须有________和________,才能合成第二代的DNA分子。
②在第二代的DNA分子中,有______条含3H的链。
③在第五代的全部DNA分子中,有______条不含3H的链。
18.(14分)如图是某链状DNA分子的局部结构示意图,请据图回答下列问题。
(1)写出下列图中序号所代表结构的中文名称:
①________________,④________________,⑦__________________,
⑧__________________,⑨_______________________。
(2)图中DNA片段中有______对碱基对,该DNA分子应有______个游离的磷酸基团。
(3)从主链上看,两条单链方向______________;从碱基关系看,两条单链________。
(4)如果将被14N标记的细胞培养在含15N标记的脱氧核苷酸的培养液中,则图中所示的______________(填图中序号)中可测到15N。若细胞在该培养液中分裂4次,该DNA分子也复制4次,则得到的子代DNA分子中含14N的DNA分子和含15N的DNA分子的比例为__________。
(5)若该DNA分子共有a个碱基,其中腺嘌呤有m个,则该DNA分子复制4次,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为____________________个。
19.(6分)科学家在研究DNA分子复制方式时进行了如下的实验(已知培养用的细菌大约每20 min分裂一次,实验结果见相关图示)。
实验一:细菌破碎细菌细胞提取DNA结果A
实验二:细菌破碎细菌细胞提取DNA结果B
实验三、四、五:
   
(1)实验一、实验二的作用是____________________。
(2)从结果C、D看,DNA复制具有__________________的特点。根据这一特点,理论上结果E中含14N的DNA分子所占比例为________。
(3)复制过程除需要模板DNA、四种脱氧核苷酸外,还需要____________等条件。
(4)若对结果C中的DNA分子先用解旋酶处理,然后再离心,结果为F,请在上图中表示出。
(5)如果实验C、D、E的结果都为图G,据此可判断DNA分子的复制方式______(填“是”或“不是”)半保留复制。
20.(8分)(2024·安徽月考)叶绿体进行光合作用的遗传受核DNA和叶绿体DNA(cpDNA)的控制,其中cpDNA是环状双链DNA。回答下列问题。
(1)由cpDNA控制的性状的遗传不遵循孟德尔的分离定律。理由是__________ _____________________。
(2)cpDNA也是双螺旋结构,它由两条___________________的脱氧核苷酸长链盘旋而成,两条链上的碱基通过氢键连接起来,所以cpDNA分子结构上具有____________________的特点。
(3)某植物叶肉细胞中核DNA的嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数的比值为m,cpDNA的嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数的比值为n,则m、n的大小关系为________________________。其中一个叶肉细胞含有12个cpDNA分子,它是由一个cpDNA分子复制产生。若每个叶绿体基因组大小是1.0×105个碱基对,由此产生12个cpDNA需要____________个脱氧核苷酸,形成的DNA分子中共有游离的磷酸基团__________个。
21.(17分)(2024·新蔡县校级开学考)Ⅰ、肺炎链球菌分为S型细菌和R型细菌,加热致死的S型细菌会遗留下完整的细菌DNA的各个片段。如图为肺炎链球菌转化实验的实质。
Ⅱ、以下是某同学总结的噬菌体侵染细菌实验的步骤。①在含35S和32P的培养基中培养大肠杆菌→②用上述大肠杆菌培养T2噬菌体,使噬菌体被标记→③把上述被标记的噬菌体与未被标记的大肠杆菌混合→④经过短时间保温后进行离心→⑤分别检测上清液和沉淀物中的放射性。
根据图分析回答下列问题。
(1)艾弗里及其同事选用肺炎链球菌作为实验材料具有的优点有____________________________(答出2点即可),在该实验中控制自变量采用的实验原理是____________________。
(2)据图推测S基因的作用是__________________________________。
(3)已知S型细菌分为SⅠ、SⅡ、SⅢ类型,R型细菌分为RⅠ、RⅡ、RⅢ类型。R型细菌可接受不同S型细菌的S基因并转化成相应的S型细菌;R型细菌只可回复突变为相应类型的S型细菌。现有SⅠ、RⅠ、RⅡ三种类型的肺炎链球菌,从中选择合适的肺炎链球菌,设计实验通过观察细菌类型,探究R型菌是发生了转化还是发生了回复突变。
实验思路:______________________________。
预期实验结果及结论:①若____________________,则说明只发生了转化;②若____________________,则说明只发生了回复突变;③若______________________________,则说明发生了转化和回复突变。
(4)上述步骤存在两处错误,请改正。第一处:___________________________________;第二处:___________________________。
(5)该实验如果保温时间过长,32P标记噬菌体的一组上清液的放射性会__________,沉淀物的放射性会__________。
参考答案
一、选择题
1.【答案】C
【解析】在肺炎链球菌的转化过程中,并不是所有的无毒R型细菌都转化成了有毒S型细菌,因此在小鼠体内有无毒R型和有毒S型两种细菌。
2.【答案】C
【解析】甲组实验作对照,而乙、丙两组实验中分别加入了蛋白酶和DNA酶可知,相当于这两组实验分别研究了S型细菌的蛋白质和DNA的作用,因此,这两组均是该实验中的实验组,A正确;该实验中,艾弗里和他的同事将加热致死的S型细菌破碎后,设法除去绝大部分的糖类、蛋白质和脂质,制成S型细菌的细胞提取物,可见该实验的处理方法是对S型细菌进行加热致死,B正确;利用的原理是“减法原理”,C错误;实验结束后,由于甲、乙组中S型细菌的DNA结构完整,会引起R型细菌发生转化,实验结束后,甲、乙组将出现两种菌落,D正确。
3.【答案】A
【解析】标记噬菌体需要用含35S或32P的细菌培养噬菌体,A正确;②中少量噬菌体如果未侵入细菌会导致上清液中有少量放射性,但并不影响实验的结果,B错误;搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体外壳,而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌,C错误;以35S标记的噬菌体侵染细菌的实验中,上清液中含有较高的放射性,以32P标记的噬菌体侵染细菌的实验中,沉淀物中含有较高的放射性,D错误。
4.【答案】A
【解析】赫尔希和蔡斯用32P标记的是噬菌体的DNA,用35S标记的是噬菌体的蛋白质,在DNA中只有①磷酸含有P元素,在蛋白质中S元素应存在于R基上,也就是图中的④。
5.【答案】A
【解析】据图示分析,TMV放入水和苯酚中后,RNA和蛋白质分离,A正确;该实验不能判断TMV的蛋白质是否进入烟草细胞中,B错误;此实验说明TMV的遗传物质是RNA,而不是蛋白质,某种生物的遗传物质只有一种,C、D错误。
6.【答案】C
【解析】无论是真核生物还是原核生物,细胞生物的遗传物质都是DNA;凡是有细胞结构的生物,无论是细胞核中还是细胞质中,遗传物质都是DNA;流感病毒是RNA病毒,遗传物质是RNA。
7.【答案】C
【解析】①是DNA的基本结构单位,其中的五碳糖是脱氧核糖,A错误;双链DNA分子中,因为碱基互补配对关系,所以A=T、G=C,但A+T与C+G的数量不一定相等,B错误;DNA是主要的遗传物质,DNA分子的遗传信息蕴藏在碱基的排列顺序中,C正确;艾滋病病毒属于RNA病毒,没有DNA,D错误。
8.【答案】C
【解析】大肠杆菌拟核内DNA分子为环状,没有游离磷酸基团,A错误;小麦和鼠中(A+T)/(C+G)的比值相等,但两者的DNA分子数目及所携带的碱基数可能不同,碱基排列顺序不同,B错误;由题中表格可知,猪的DNA中的(A+T)/(C+G)的值为1.43,由于双链DNA中A1与T2、A2与T1、G1与C2、G2与C1互补配对,所以某单链(A1+T1)/(C1+G1)与其互补链中的(A2+T2)/(C2+G2)的值仍为1.43,C正确;虽然猪肝、猪胸腺、猪脾的DNA中(A+T)/(C+G)的值为1.43,但这些器官的核酸包括DNA和RNA,而RNA中的(A+T)/(C+G)的值不能确定,D错误。
9.【答案】A
10.【答案】D
【解析】酶①是解旋酶,作用于氢键;酶②是DNA聚合酶,作用于磷酸二酯键。两种酶的作用不同,A错误。根据图示过程可知,该图表示DNA复制的过程,a、b为模板链,B错误。根据图示过程可知,c链和d链为子链,而且c链是以a链为模板链,d链是以b链为模板链,因此c链和d链的碱基序列不相同,C错误。完成DNA复制后c链和d链存在于两个DNA分子上,这两个DNA分子位于一条染色体的两条姐妹染色单体上,D正确。
11.【答案】A
【解析】解旋酶是一类解开氢键的酶,是由水解ATP供给能量来解开DNA的酶,据图和题干信息“图是大肠杆菌细胞中DNA复制模式图”分析可知,酶①解旋酶,可将DNA双螺旋的两条链解开,A正确;据题干信息“图是大肠杆菌细胞中DNA复制模式图”分析可知,酶②和酶③都是DNA聚合酶,DNA聚合酶在复制过程中是沿模板链的3′端向5′端方向移动的,B错误;大肠杆菌是原核生物,其细胞分裂方式为二分裂,而非有丝分裂,C错误;根据题目信息,该DNA含有1 000个碱基对,其中腺嘌呤(A)有200个。由于DNA中碱基互补配对原则(A-T、C-G),我们可以计算出胞嘧啶(C)的数量为(1 000×2-200×2)/2=800个。当该DNA连续复制3次后,将形成23=8个DNA分子,但其中有1个是原始的DNA分子,所以共需要形成7个新的DNA分子。每个新的DNA分子都需要800个胞嘧啶,因此共需游离的胞嘧啶为7×800=5 600个,D错误。
12.【答案】B
【解析】某DNA分子中的一条单链中=m,另一条链中碱基与之互补,则=m,则=,B符合题意。
13.【答案】B
【解析】该实验中,在15N(无放射性)的培养基中繁殖,应用了稳定性同位素标记技术,同时用密度梯度离心法对DNA分子进行分离,A错误;若亲代大肠杆菌繁殖一代,出现实验结果1(离心后只有1条中带)即DNA分子的两条链分别为15N和14N,可以说明DNA的复制方式可能是半保留复制,也可能是分散复制,可以排除全保留复制,B正确;若为分散复制,则第二代大肠杆菌的DNA离心后有1个条带,经离心出现实验结果1,C错误;若DNA的复制方式为半保留复制,则亲代大肠杆菌繁殖n(n≥2)代,无论复制多少代,形成的2n个DNA分子中,只含14N的有0个,一条链含14N、一条链含15N的有2个,只含15N的有2n-2个,则繁殖n代后含15N的DNA所占比例为100%,D错误。
14.【答案】C
【解析】未经人工转基因操作的番薯都含有农杆菌的部分基因,农杆菌这些特定的基因可以在番薯细胞内复制,A正确;农杆菌和番薯的遗传物质是DNA,所以它们的基因都是有遗传效应的DNA片段,B正确;基因中4种碱基对的排列顺序是特定的,C错误;由于未经人工转基因操作的番薯都含有农杆菌的部分基因,所以农杆菌这些特定的基因可能在自然条件下转入了番薯细胞,D正确。
15.【答案】D
【解析】图示为DNA复制过程,其中酶1可使氢键断裂,酶2可催化磷酸二酯键的形成,所以酶1是解旋酶,酶2是DNA聚合酶,A错误;a链与b链的碱基互补配对,d链与c链的碱基互补配对,b链和c链在复制之前是碱基互补配对的关系,故a链与c链的碱基序列相同,a链与d链的碱基序列互补,B错误;题图表示DNA半保留复制过程,遗传信息传递方向是DNA→DNA,C错误;在双链DNA分子中,互补碱基之和所占的比例在两条单链中相等,因G、C之间有三个氢键,所以双链中G+C所占比值越大,DNA热稳定性越高,D正确。
16.【答案】B
【解析】由于14N单链∶15N单链=1∶7,说明DNA复制了3次,因此可推知该细菌的细胞周期大约为60÷3=20(min),A错误;经过分析可知,DNA复制3次,有2个DNA是15N/14N,为中带,有6个15N/15N的DNA,为重带,两种条带,B正确;解开DNA双螺旋的实质是破坏核苷酸之间的氢键,C错误;将DNA解开双螺旋,变成单链,根据条带的数目和位置只能判断DNA单链的标记情况,但无法判断DNA的复制方式,D错误。
非选择题
17.【答案】(每空1分,共7分)(1)转化因子 (2)35S和32P 先分别用含35S、32P的培养基培养大肠杆菌,然后再分别用相应的大肠杆菌培养噬菌体 (3)①酶 ATP(或能量) ②2 ③2
【解析】(1)格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验证明了“转化因子”的存在。(2)噬菌体侵染细菌的实验分两组,一组噬菌体用35S对其蛋白质外壳进行标记,另一组用32P对噬菌体的核酸进行标记。因为病毒只有在寄主细胞内才能增殖,所以应该先用含35S或32P的培养基培养大肠杆菌,然后用被标记的大肠杆菌培养噬菌体,才能将噬菌体进行标记。(3)解答此小题需注意DNA分子复制需要模板、原料、酶、ATP(或能量)等条件。DNA分子复制的特点是半保留复制,在第二代的每个DNA分子中,含有一条3H链,一条母链。在第五代的全部DNA分子中不含3H的链,只有最初DNA分子中的两条链。
18.【答案】(除注明外,每空1分,共14分)(1)胞嘧啶 氢键 脱氧核糖 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 一条脱氧核苷酸链的片段 (2)4 2 (3)反向平行 互补 (4)①②③⑥⑧⑨(2分) 1∶8
(5)15·(a/2-m)(2分)
【解析】(1)根据碱基互补配对原则可知,①是胞嘧啶,②是腺嘌呤,③是鸟嘌呤,④是氢键,⑤是磷酸基团,⑥是胸腺嘧啶,⑦是脱氧核糖,⑧是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,⑨是一条脱氧核苷酸链的片段。(2)图中DNA分子片段中含有4个碱基对,该DNA分子含有2个游离的磷酸基团。(3)双链DNA分子中,两条单链反向平行,碱基之间互补配对。(4)一个DNA分子复制4次,可产生16个子代DNA分子,由于DNA复制为半保留复制,故含14N的DNA分子共有2个,所有的DNA都含有15N,所以子代DNA分子中含14N 的DNA分子和含15N的DNA分子的比例为1∶8。(5)该DNA分子中腺嘌呤有m个,则胞嘧啶有(a/2-m)个,故DNA复制4次,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的个数(24-1)×(a/2-m)=15·(a/2-m)。
19.【答案】(每空1分,共6分)
(1)对照 (2)半保留复制 1 (3)酶、能量 (4)如下图 (5)不是
【解析】(1)实验一和实验二分别表示被14N和15N标记的DNA的离心结果,其作用是与后面的实验结果形成对照。(2)从结果C、D看,新形成的DNA保留了原来DNA的两条链,DNA复制具有半保留复制的特点;经过60 min后,DNA复制了3次,共形成8个DNA分子,其中有2个DNA分子是15N/14N,其余6个DNA分子为14N/14N,所以结果E中所有DNA分子都含有14N。(3)复制过程需要模板DNA、原料(四种脱氧核苷酸)、酶和能量等条件。(4)结果C中的2个DNA分子均为15N/14N,解旋后形成的单链为2条重链15N和2条轻链14N。(5)结果G表明原来被15N标记的DNA的两条链没有分开,因此可判断DNA分子的复制方式不是半保留复制。
20.【答案】(除注明外,每空1分,共8分)
(1)cpDNA是细胞质基因,孟德尔遗传定律揭示的是细胞核基因遗传规律
(2)反向平行 稳定性 (3)m=n(2分) 2.2×106(2分) 0
【解析】(1)因为cpDNA是细胞质基因,孟德尔遗传定律揭示的是细胞核基因遗传规律,故由cpDNA控制的性状的遗传不遵循孟德尔的分离定律。(2)cpDNA也是双螺旋结构,它由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成,两条链上的碱基通过氢键连接起来,所以cpDNA分子结构上具有稳定性的特点。(3)按照碱基互补配对原则,DNA双链中A与T配对、G与C配对,且DNA中嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数,两者的比值等于1,核DNA和cpDNA都是双链DNA,故m=n;若每个叶绿体基因组大小是1.0×105个碱基对,则含有2.0×105个碱基,其中一个叶肉细胞含有12个cpDNA分子,它是由一个cpDNA分子复制产生,由此产生12个cpDNA需要(12-1)×2.0×105=2.2×106个脱氧核苷酸;cpDNA是环状双链DNA,不含游离的磷酸基团。
21.【答案】(除注明外,每空1分,共17分)
(1)个体很小、结构简单、繁殖快 减法原理 (2)控制荚膜形成
(3)选取SⅠ菌加热致死后和RⅡ菌混合培养,一段时间后观察细菌类型(2分) 培养基中出现SⅠ(2分) 培养基中出现SⅡ(2分) 培养基中出现SⅠ、SⅡ(2分)
(4)步骤①中应该是在分别含有含35S和32P的培养基培养大肠杆菌(2分) 步骤④中应该先搅拌再离心(2分) (5)升高 降低
【解析】(1)艾弗里及其同事选用肺炎链球菌作为实验材料具有以下优点:有S、R两种类型性状明显、转化现象易于研究、繁殖速度较快,个体小,结构简单。该实验中通过相关酶去除对应物质,属于减法原理。(2)两种肺炎链球菌的区别在于有无荚膜,据图可知,S基因可使R型细菌转化为S型细菌,说明S基因的作用是控制荚膜形成。(3)分析题意,本实验目的是通过观察细菌类型,探究R型细菌是发生了转化还是发生了回复突变,由于R型细菌可接受不同S型细菌的S基因并转化成相应的S型细菌,R型细菌只可回复突变为相应类型的S型细菌,故可选取SⅠ菌加热杀死后和RⅡ菌混合培养,一段时间后观察细菌类型。实验结果及结论:若只发生了转化,即S型细菌的S基因并转化成相应的S型细菌,则培养基中出现SⅠ和RⅡ菌;若发生了回复突变,则R型细菌只可回复突变为相应类型的S型细菌,培养基中出现SⅡ和RⅡ菌;若同时发生了转化和回复突变,则会出现两种S型细菌,即SⅠ、SⅡ。(4)35S常用于标记蛋白质,32P常用于标记核酸(如DNA)。通过在培养基中加入这些标记元素,可以追踪大肠杆菌合成蛋白质和DNA的过程,了解这些生物大分子在细胞内的代谢和功能。步骤①中应该是在分别含有含35S和32P的培养基培养大肠杆菌。在噬菌体侵染细菌的实验中,步骤④中应该先搅拌再离心,这样做具有以下重要原因:先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。如果不先搅拌,直接离心,如果顺序颠倒,先离心再搅拌,可能会出现以下情况:一部分噬菌体外壳已经和细菌一起沉淀,使得上清液中噬菌体外壳的放射性强度降低,从而错误地认为噬菌体外壳没有和细菌充分分离,影响对实验结果的判断。(5)噬菌体侵染细菌时,保温的目的是为噬菌体侵染细菌提供适宜的条件。如果保温时间过长,子代噬菌体可能已经在大肠杆菌内增殖并被释放出来,经离心后这些子代噬菌体会分布在上清液中,从而导致上清液放射性含量升高。噬菌体侵染细菌时,用32P标记的是噬菌体的DNA。正常情况下,噬菌体的DNA会进入细菌体内,经过离心后,沉淀物中会检测到较强的放射性。但如果保温时间过长,子代噬菌体会在大肠杆菌内增殖并被释放出来,经离心后子代噬菌体会分布在上清液中,从而导致上清液中放射性含量升高,沉淀物中的放射性则会降低。