内容正文:
第17讲 人类对遗传物质的探索过程
课时作业
1.(2022·广东金山期末)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( D )
A.最初认为遗传物质是蛋白质,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完全分开观察
D.在32P标记噬菌体侵染细菌实验中离心后只有沉淀物中才能测到放射性同位素32P
解析:20世纪20年代,科学家发现染色体主要由蛋白质和DNA组成,而蛋白质的结构又具有多样性,因此人们最初认为遗传物质是蛋白质;在艾弗里肺炎双球菌转化实验中,R型菌转化为S型细菌,细菌转化的实质是发生了基因重组;由于艾弗里实验中提取出的DNA,纯度最高时也还有0.02% 的蛋白质,因此噬菌体侵染细菌实验更有说服力;噬菌体侵染细菌实验中,放射性同位素32P主要存在于离心后的沉淀物中,少量存在于上清液中。
2.(2023·贵州贵阳检测)在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中,无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内,从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验,结合现有生物学知识所做的下列推测中不合理的是( D )
A.从小鼠体内分离出有毒性的S型菌可形成光滑的菌落
B.S型菌的DNA能够进入R型菌并指导蛋白质的合成
C.加热杀死的S型菌中转化因子的功能可能没有受影响
D.R型菌转化成S型活菌的现象属于不可遗传的变异
解析:肺炎双球菌有两种,一种类型的菌体有多糖类的荚膜,在培养基上形成的菌落表面光滑,叫做S型细菌。S型细菌有致病性,可使人患肺炎或使小鼠患败血症。另一种类型的菌体没有多糖类的荚膜,在培养基上形成的菌落表面粗糙,叫做R型细菌。R型细菌不会使人或小鼠患病,因此无致病性。从小鼠体内分离出的S型细菌有致病性,可使小鼠患败血症死亡,其在培养基上形成的菌落表面光滑;S型细菌体内的“转化因子”是S型菌的DNA,该DNA能够进入R型菌并指导蛋白质的合成,将R型菌转化为S型菌;加热杀死的S型菌无致病能力,但其中的转化因子可将R型菌转化为S型菌,即其功能没有受影响;R型菌转化成S型活菌的现象说明R型菌获得了S型菌的DNA,引起R型菌的遗传物质发生改变,属于可遗传的变异。
3.噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,若甲组用3H标记的噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌,乙组用14C标记的噬菌体侵染32P标记的大肠杆菌,有关叙述正确的是( A )
A.甲组的大肠杆菌由含35S的培养基直接培养获得
B.甲组子代噬菌体的蛋白质外壳均含3H、35S
C.乙组子代噬菌体的DNA均含14C、32P
D.由甲、乙两组实验可说明DNA是噬菌体的遗传物质
解析:甲组35S标记的大肠杆菌由含35S的培养基直接培养获得;3H标记的噬菌体,噬菌体的蛋白质外壳没有进入大肠杆菌,子代噬菌体的蛋白质外壳是以大肠杆菌的氨基酸为原料合成,因此甲组子代噬菌体的蛋白质外壳均含35S,均不含3H;14C标记的噬菌体,噬菌体的DNA进入大肠杆菌,以大肠杆菌中的脱氧核苷酸为原料进行半保留复制,乙组子代噬菌体的DNA均含32P,少部分含14C;甲、乙两组均无法区分DNA和蛋白质,无法说明噬菌体的遗传物质是DNA还是蛋白质。
4.(2022·广东东莞检测)下图是T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的部分操作示意图。下列叙述错误的是( C )
A.搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳与大肠杆菌分离
B.若用32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,沉淀物的放射性很强
C.若用35S标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,子代噬菌体具有放射性
D.若噬菌体DNA含有胞嘧啶1 000个,含有鸟嘌呤也1 000个
解析:T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S和32P标记噬菌体→分别用35S、32P标记的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。实验过程中搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体外壳与细菌分离;32P标记的是噬菌体的DNA,噬菌体在侵染细菌时,DNA进入细菌内,导致沉淀物的放射性很强;35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,而噬菌体在侵染细菌时,蛋白质外壳并没有进入细菌内,离心后分布在上清液中,子代噬菌体中没有放射性;噬菌体DNA分子中含胞嘧啶1 000个,由于DNA是双链结构,碱基互补配对,胞嘧啶=鸟嘌呤,所以含鸟嘌呤也为1 000个。
5.(2022·贵州黔西检测)某实验小组模拟“T2噬菌体侵染细菌实验”做了如下的实验(注:不同元素释放的放射性强度无法区分)。下列说法中正确的是( D )
A.搅拌不充分或保温时间过长都会导致上清液的放射性强度增大
B.该实验可以证明噬菌体侵染细菌时蛋白质外