课时作业(十八)一、选择题1．(2022·上海卷)赫尔希(A.Hershey)和蔡斯(M.Chase)于1952年所做的噬菌体侵染细菌的著名实验进一步证实了DNA是遗传物质。这项实验获得成功的原因之一是噬菌体( )A．侵染大肠杆菌后会裂解宿主细胞B．只将其DNA注入大肠杆菌细胞中C．DNA可用15N放射性同位素标记D．蛋白质可用32P放射性同位素标记【解析】本题考查噬菌体侵染细菌实验的原理及实验成功的原因。A项的说法正确，但与实验获得成功无直接关系，不是实验获得成功的原因；噬菌体侵染细菌的过程中，只有DNA进入大肠杆菌细胞内，蛋白质没有进入，保证了实验进行的单一变量原则，是实验获得成功的原因之一；噬菌体的DNA和蛋白质中都含N，如用15N标记DNA，不能达到分开研究的目的；噬菌体的蛋白质中几乎不含P，但核酸含P，故不可用32P标记蛋白质。【答案】B2．(2022·威海)放射性同位素示踪法在生物学研究中具有广泛的用途，下列是生物学发展史上的几个重要实验，其中没有应用放射性同位素示踪技术的是( )A．DNA半保留复制的实验证据B．噬菌体侵染细菌的实验C．艾弗里所做的肺炎双球菌的转化实验D．研究分泌蛋白的合成及分泌途径【解析】艾弗里所做的肺炎双球菌的转化实验是把其组成成分蛋白质、DNA和糖类分开，然后分别与R型活细菌混合注射入小鼠体内，观察各自的作用。【答案】C3．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【解析】DNA的基本单位是脱氧核苷酸，32P标记的部位是①磷酸基，脱氧核糖和含氮碱基不含P；35S标记的是蛋白质的R基团，其他部位不含S。7\n【答案】A4．对某一噬菌体的DNA用32P标记，对细菌的氨基酸用15N标记，让已标记的噬菌体去侵染已标记的细菌，最后释放出200个噬菌体，则下列说法正确的是( )A．全部噬菌体都有标记的32PB．2个噬菌体含32PC．全部噬菌体都不含15ND．2个噬菌体含15N【解析】构成子代噬菌体DNA和蛋白质的原料都来自细菌，噬菌体在侵染细菌的时候把蛋白质外壳留在细菌的外面，进入细菌体内的是DNA，然后以自己的DNA为模板利用细菌的脱氧核苷酸合成子代噬菌体的DNA，而DNA复制是半保留复制，原来标记的DNA两条链最多形成两个DNA并分到2个子代噬菌体内。子代噬菌体蛋白质是在噬菌体DNA指导下以细菌的氨基酸为原料合成的，因此所有噬菌体均含15N。【答案】B5．在肺炎双球菌的体内和体外转化实验中，R型菌和S型菌的数量变化曲线依次为( )A．①② B．③② C．①④ D．③④【解析】肺炎双球菌转化实验的实质是R型菌在S型菌DNA的作用下转化成S型菌，因此最初无S型菌，随着转化而逐渐形成。在体内转化时，由于小鼠免疫系统的作用，R型菌会先下降而后上升，在体外转化时，两种菌均呈上升趋势。【答案】B6．(2022·浙江省浙南、浙北部分学校联考)某同学分离纯化了甲、乙两种噬菌体的蛋白质和DNA，将其重新组合为“杂合”噬菌体，然后分别感染大肠杆菌，下列对子代噬菌体的表现型的预测正确的是( )“杂合”噬菌体的组成实验预期结果预期结果序号子代表现型甲的DNA＋乙的蛋白质1与甲一致2与乙一致乙的DNA＋甲的蛋白质3与甲一致4与乙一致A.1、3 B．1、4 7\nC．2、3 D．2、4【解析】噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌体内，蛋白质外壳留在外面，然后在自身DNA的作用下，利用细菌体内的脱氧核苷酸和氨基酸分别合成新的DNA分子和蛋白质外壳，故后代的表现型由亲代DNA控制。【答案】B7．科研人员将提取出的“疯牛病”病毒用DNA水解酶和RNA水解酶分别进行处理后，发现该病毒仍具有侵染能力，但用蛋白酶处理后，病毒就会失去侵染能力，该现象说明( )A．“疯牛病”病毒由蛋白质和核酸构成B．“疯牛病”病毒的遗传物质应该是蛋白质C．“疯牛病”病毒对核酸水解酶具有抵抗力D．“疯牛病”病毒不含蛋白质，只含核酸【解析】用DNA水解酶、RNA水解酶处理后仍具有侵染能力，说明其遗传物质不是DNA或RNA；用蛋白酶处理后，病毒失去侵染能力，说明起遗传作用的是蛋白质。【答案】B8．在证明DNA是生物遗传物质的实验中，用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，下列对沉淀物中含有少量放射性物质的解释，正确的是( )A．经搅拌与离心后有少量含35S的T2噬菌体蛋白质外壳仍吸附在大肠杆菌上B．离心速度太快，含35S的T2噬菌体有部分留在沉淀物中C．T2噬菌体的DNA分子上含有少量的35SD．少量含有35S的蛋白质进入大肠杆菌【解析】在证明DNA是生物遗传物质的实验中，用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，在沉淀物中含有少量放射性，原因是搅拌不充分，有少量的含35S的T2噬菌体蛋白质外壳还吸附在大肠杆菌上。【答案】A9．(2022·河北衡水中学期中考试)一百多年前，人们就开始了对遗传物质的探索历程。对此有关叙述不正确的是( )A．最初认为遗传物质是蛋白质，是推测氨基酸的多种排列顺序可能蕴含遗传信息B．在肺炎双球菌转化实验中，细菌转化的实质是发生了基因重组C．噬菌体侵染细菌实验之所以更有说服力，是因为其蛋白质与DNA完全分开D．在32P标记噬菌体侵染细菌实验中，离心后只有在沉淀物中才能测到放射性同位素32P【解析】在32P标记噬菌体侵染细菌的实验中，离心后沉淀物和上清液中均可测到放射性同位素32P，只是淀粉物中32P放射性明显高于上清液，故D项不正确。【答案】D7\n10．螺旋结构是自然界最普遍的一种结构。下列与生命的螺旋结构相关的叙述正确的是( )A．螺旋藻是蓝藻的一种，其细胞内进行光合作用的部位是叶绿体B．生活在人体胃部的幽门螺旋杆菌主要是通过有氧呼吸方式供能C．在真核细胞有丝分裂过程中，染色质高度螺旋形成染色体D．DNA双螺旋结构的基本骨架由核糖和磷酸交替排列组成【解析】螺旋藻是原核生物，没有叶绿体。生活在人体胃部的幽门螺旋杆菌主要进行无氧呼吸。组成DNA的五碳糖是脱氧核糖。【答案】C二、非选择题11．“肺炎双球菌转化实验”是科学家对生物遗传物质的探究过程中的一个实验。(1)某人曾重复了“肺炎双球菌转化实验”，步骤如下：A．将一部分S型细菌加热杀死；B．制备符合要求的培养基，并分为若干组，将菌种分别接种到各组培养基上(接种的菌种见图中文字所示)；C．将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况，发现在第4组培养装置中有S型细菌。本实验得出的结论是______________________。(2)艾弗里等人通过实验证实了在上述细菌转化过程中，起转化作用的是DNA。请利用DNA酶作试剂，选择适当的材料用具，设计实验方案，验证“促使R型细菌转化成S型细菌的物质是DNA”，并预测实验结果，得出实验结论。材料用具：R型菌、S型菌、DNA酶、蒸馏水、制备培养基所需的原料。①实验设计方案：第一步：从S型细菌中提取DNA；第二步：制备符合要求的培养基，将其均分为三组，标为A、B、C，请将处理方法填写在表格中：组合编号ABC处理方法不加任何提取物________________第三步：将R型细菌分别接种到三组培养基上。7\n第四步：将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况。②预测实验结果：_________________。③得出结论：______________________________________。(3)“肺炎双球菌转化实验”以细菌为实验材料主要是由于细菌具有________、________等优点(写出两点)【解析】(1)通过对比可知加热杀死的S型细菌与R型细菌混合在一起，可以产生活的S型细菌，说明S型细菌中有某种物质能使R型细菌转化成S型细菌。(2)①第二步中要形成对比主要体现S型细菌的DNA能发生转化，而经过DNA酶处理使DNA水解则无法发生转化。②只有加入S型细菌的DNA的才能转化成S型活细菌，经过DNA酶处理后的S型细菌的DNA失去原有活性而无法发生转化。③通过对比可知只加入R型细菌不会产生S型细菌，只有加入S型细菌的DNA，R型细菌才能发生转化，S型细菌DNA加DNA酶不能产生S型细菌又从反面证明使R型细菌转化为S型细菌的物质是DNA。(3)以细菌为实验材料优点是细菌结构简单、繁殖快。【答案】(1)S型细菌中的某种物质(转化因子)能使R型细菌转化成S型细菌(2)①在B组中加入提取出的S型细菌DNA在C组中加入提取的S型细菌DNA和DNA酶②A、C组中未出现S型细菌，B组培养基中出现S型细菌③使R型细菌转化为S型细菌的物质是DNA(3)结构简单 繁殖快12．请分析下列实验并回答问题。(1)S型肺炎双球菌有不同的亚型，其主要区别在于构成荚膜的多糖存在差异。格里菲思将SⅡ型菌在特殊条件下进行体外培养时，从中分离出了RⅡ型菌。由此判断，RⅡ型菌的出现是________的结果。(2)格里菲思又利用S型和R型菌做了如下实验：7\n对上述现象的正确解释是，RⅡ型菌从________中获得了________，导致细菌转化，从而恢复了形成荚膜的能力。(3)在格里菲思所做实验基础上，艾弗里设计了肺炎双球菌的体外转化实验(如下图所示)。在艾弗里设计的实验中，最关键的思路是，首先从________，然后____________________________，观察____________________________。(4)艾弗里所做的实验中，设置1～5组实验的目的是________，实验结果说明_____________________________________。5、6组实验结果说明__________________________________________。(5)在格里菲思所做的实验中，灭活SⅢ型菌的加热温度是60～65℃之间。在此温度条件下，DNA失活是因为DNA分子发生________；但当温度恢复至适宜温度后，DNA分子又会________，保持其遗传特性。(6)S型肺炎双球菌的致病物质之一是细菌分泌的毒素，此毒素进入人体内环境后作为________，诱发人体免疫系统产生相应的________与毒素结合，以减弱或消除毒素的毒性，此过程属于人体特异性免疫的________免疫。【解析】(1)致病性是遗传物质决定的，SⅡ型菌在特殊条件下进行体外培养，从中分离出RⅡ型菌，说明SⅡ型菌发生了基因突变。(2)SⅢ型菌虽灭活，但只是蛋白质变性，其DNA并未失活，RⅡ型菌从SⅢ型菌中获得了转化因子，导致细菌转化，从而恢复了形成荚膜的能力。(3)艾弗里设计的实验中，最关键的思路是，将肺炎双球菌各种成分分开，单独观察其作用，看哪一成分是转化因子。(4)设置1～5组实验是相互对照，SⅢ型菌的DNA与RⅡ型菌培养，出现了SⅢ型细菌。5、6组对照，第6组的DNA被水解，水解后的DNA不能起转化作用。(5)DNA具有稳定性，60～65℃DNA热变性，解旋变成单链，冷却后又会盘旋成双螺旋结构，恢复活性。7\n(6)细菌分泌的毒素进入人体内环境后作为抗原，体液免疫产生的抗体与毒素结合，消除毒性。【答案】(1)基因突变 (2)SⅢ型菌 某种物质(转化因子) (3)SⅢ型细菌中提取、分离(和鉴定)出各种成分 分别与RⅡ型细菌混合培养 其后代是否有SⅢ型细菌(菌落)出现 (4)相互对照 SⅢ型菌的DNA是使R型细菌发生转化的物质 DNA结构必须保持完整才能行使遗传功能(或DNA结构被破坏失去遗传功能) (5)解旋(或变性) 复性(恢复双螺旋结构) (6)抗原 抗体 体液7
