摘要:
**基本信息**
聚焦人类探索遗传物质的经典实验,汇编广东多地期末试题,覆盖噬菌体侵染细菌和肺炎链球菌转化两大核心考点,注重实验原理与科学方法分析,适配高中生物学期末复习。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|21题|噬菌体侵染实验的标记技术、搅拌离心操作;肺炎链球菌转化实验的转化因子分析|结合赫尔希和蔡斯实验、艾弗里实验等经典情境,考查实验变量控制(如32P/35S标记)和结果推理|
|非选择题|4题|噬菌体转录模板探究、M13噬菌体复制;肺炎链球菌转化实验设计与结论|通过实验设计题(如SP8噬菌体转录模板验证)和综合分析题,体现科学思维与探究实践,贴合高考对实验能力的考查趋势|
内容正文:
专题07 人类探索遗传物质的历程
2大高频考点概览
考点01 噬菌体侵染细菌的实验
考点02 肺炎链球菌的转化实验
地 城
考点01
噬菌体侵染细菌的实验
一、单选题
1.C
2.A
3.C
4.B
5.B
6.B
7.D
8.D
9.D
10.D
11.C
12.D
13.B
二、实验题
14.(1)使新合成的RNA含有14C标记
(2) 噬菌体的DNA RNA聚合
(3) 氢 (密度梯度)离心 让SP8噬菌体侵染枯草杆菌,培养一段时间后从枯草杆菌中分离出RNA,分别与SP8噬菌体DNA的重链和轻链混合
15.(1) 没有 56、56
(2) 32P 不经过
(3) 上清液 若提前对实验溶液进行搅拌离心,则会使部分未及时侵染大肠杆菌的M13进入上清液,导致上清液放射性增强
地 城
考点02
肺炎链球菌的转化实验
一、单选题
1.B
2.B
3.B
4.B
5.B
6.B
7.C
8.C
二、多选题
9.BC
三、解答题
10.(1)R型和S型
(2)减法原理
(3) 同位素标记技术 否
(4) DNA DNA DNA或RNA
(5)让上清液中析出质量较轻的噬菌体,沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌
试卷第1页,共3页
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专题07 人类探索遗传物质的历程
2大高频考点概览
考点01 噬菌体侵染细菌的实验
考点02 肺炎链球菌的转化实验
地 城
考点01
噬菌体侵染细菌的实验
一、单选题
1.(24-25高一下·广东广州海珠区·期末)下列相关实验中涉及“分离”的叙述,错误的是( )
A.格里菲思从死亡小鼠中分离出的S型细菌可能是由R 型细菌转化并繁殖而来
B.噬菌体侵染细菌的实验中,搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
C.观察蝗虫精母细胞减数分裂装片,可以观察到同源染色体分离的动态过程
D.羊膜腔穿刺取羊水进行离心,分离获取的细胞可用于染色体异常遗传病的检测
2.(24-25高一下·广东汕尾·期末)同时用32P和35S标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,在细菌裂解释放出的噬菌体中,放射性标记的情况是( )
A.可以检测到32P标记的DNA,不能检测到35S标记的蛋白质
B.可以检测到35S标记的蛋白质,不能检测到32P标记的DNA
C.可以检测到32P标记的DNA和35S标记的蛋白质
D.32P标记的DNA和35S标记的蛋白质都不能检测到
3.(24-25高一·广东惠州·期末)下列关于噬菌体侵染细菌实验的叙述,正确的是( )
A.需用含35S的培养基培养T2噬菌体以获得35S标记的噬菌体
B.子代噬菌体的蛋白质的合成模板是亲代噬菌体的蛋白质外壳
C.保温时长、搅拌等操作不当都会影响实验结果
D.该实验证明T2噬菌体的遗传物质主要是DNA
4.(24-25高一下·广东广州天河区·期末)下列关于遗传物质的经典研究,叙述正确的是( )
A.格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明了DNA是遗传物质
B.艾弗里体外转化实验中利用了减法原理对自变量进行控制
C.证明DNA半保留复制的实验,应用了差速离心法
D.烟草花叶病毒感染烟草的实验说明所有病毒的遗传物质都是RNA
5.(24-25高一下·广东肇庆·期末)赫尔希和蔡斯利用T2噬菌体侵染细菌以探究遗传物质本质的部分实验过程如下图。下列分析正确的是( )
A.本实验第一步为用32P标记的噬菌体侵染大肠细菌
B.子代噬菌体的外壳是在大肠杆菌的核糖体上合成的
C.搅拌的目的是使T2噬菌体与大肠杆菌充分接触
D.本实验的结果直接证明DNA是噬菌体的遗传物质
6.(24-25高一下·广东广州海珠区·期末)赫尔希和蔡斯利用噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA 是遗传物质,其中一组实验用³PP标记噬菌体的DNA,实验过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.完成该组实验需要先用含³²P的培养基培养噬菌体
B.该组实验可以说明噬菌体的 DNA 进入了大肠杆菌
C.只有部分含³²P的新噬菌体获得了亲代的遗传信息
D.保温时间过长或过短,都不会影响上清液的放射性
7.(24-25高一下·广东云浮·期末)某兴趣小组利用32P和35S标记噬菌体或者大肠杆菌进行噬菌体侵染大肠杆菌的实验,如表所示。各组都在适宜温度下保温一段时间,然后分别搅拌、离心,并检测子代噬菌体的放射性。下列分析正确的是( )
实验
噬菌体标记情况
大肠杆菌标记情况
一
同时被32P和35S标记
未标记
二
被32P标记,但未被35S标记
未标记
三
未标记
被32P标记,但未被35S标记
四
未标记
被35S标记,但未被32P标记
A.实验一中子代噬菌体同时被32P和35S标记
B.实验二中子代噬菌体均被32P标记
C.实验三中子代噬菌体不被32P标记
D.实验四中子代噬菌体均被35S标记
8.(24-25高一下·广东江门·期末)下列关于赫尔希等进行的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述,正确的是( )
A.利用含有32P的培养基直接培养噬菌体以标记其DNA
B.与艾弗里实验一样,都采用了减法原理控制实验变量
C.用搅拌器搅拌的目的是使大肠杆菌裂解释放噬菌体
D.实验结果表明亲代DNA可以控制子代噬菌体的性状
9.(24-25高一下·广东广州三校(广附、广铁、广外)·期末)科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成。关于证明蛋白质和核酸哪一种是遗传物质的系列实验,下列叙述正确的是( )
A.肺炎链球菌体内转化实验中,加热致死的S型菌株的蛋白质分子在小鼠体内可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性
B.肺炎链球菌体外转化实验中,利用自变量控制的“加法原理”,将“S型菌DNA+DNA酶”加入R型活菌的培养基中,结果证明DNA是转化因子
C.噬菌体侵染实验中,用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA,发现其DNA进入宿主细胞后,利用自身原料和酶完成自我复制
D.烟草花叶病毒实验中,以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染,结果发现自变量RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状
10.(24-25高一下·广东广州天河区·期末)噬菌体在宿主细胞中装配子代时,其外壳会错误包装宿主的部分DNA片段。释放出的子代噬菌体再侵染其他细菌时,所携带的原细菌DNA片段可能与后者发生基因重组。将含P22噬菌体的鼠伤寒沙门氏菌株A(野生型)、菌株B(色氨酸合成缺陷型)分别加入U形管的两臂,中部用滤膜(DNA、酶和病毒可通过,细菌不能通过)隔开。一段时间后,将右侧的B菌液接种在不含色氨酸的培养基上,B菌可以正常生长繁殖。下列叙述错误的是( )
A.用32P标记A菌DNA,可判断B菌是否重组了A菌DNA
B.A菌的部分DNA片段借助P22噬菌体重组到了B菌中
C.只将P22噬菌体换为T2噬菌体,该实验不能得到相同实验结果
D.A菌被裂解后释放的某些DNA直接进入B菌,完成重组
11.(24-25高一下·广东深圳高级中学·期末)下列有关DNA是遗传物质的实验叙述,错误的是( )
A.格里菲斯肺炎链球菌体内转化实验证明了S型菌中存在某种“转化因子”
B.艾弗里利用“减法原理”证明了DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
C.赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记法证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质
D.T2噬菌体中“仅蛋白质含有S,DNA含有P”是噬菌体侵染实验成功的重要前提
12.(24-25高一下·广东广州三校(广附、广铁、广外)·期末)研究发现一些特定的细菌 (菌T)DNA分子中存在一种特殊的DNA 序列,由重复序列 (◆)和间隔序列(□)交替排列组成,间隔序列中部分DNA 片段来自噬菌体(如图甲)。科学家用两种噬菌体(P1和P2)侵染野生型菌T,研究其对噬菌体侵染的敏感性,以推断其对噬菌体抗性的高低,结果如图乙所示。下列有关说法错误的是( )
A.噬菌体P1、P2和菌T的遗传物质都是DNA,来自不同生物的DNA 片段可以拼接在一起
B.实验室培养P1和P2需要先在培养基质中培养菌T,然后在菌T上接种P1和P2继续培养
C.可以将能够侵染菌T的各类噬菌体的DNA片段与重复序列交替排列制备高抗性工程菌
D.若间隔序列中某噬菌体的DNA片段越多,则菌T对该噬菌体的抗性越大
13.(24-25高一下·广东潮州潮安区·期末)关于遗传物质DNA的经典实验,叙述错误的是( )
A.双螺旋模型的碱基互补配对原则解释了DNA分子具有稳定的直径
B.摩尔根依据果蝇杂交实验结果首次推理出基因位于染色体上
C.孟德尔描述的“遗传因子”与格里菲思提出的“转化因子”化学本质相同
D.肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验均采用了能区分DNA和蛋白质的技术
二、实验题
14.(24-25高一下·广东揭阳·期末)1961年,科学家用噬菌体侵染细菌,在培养基中添加含14C标记的尿嘧啶,培养一段时间后,裂解细菌并分离出RNA与核糖体 (复合物),分离出的RNA含有14C标记,并发现该RNA可与噬菌体的DNA形成DNA-RNA双链杂交分子,而不能与细菌的DNA杂交。请回答下列问题:
(1)实验中用14C标记尿嘧啶的目的是__________。
(2)根据实验结果推测出该RNA只以__________为模板转录而来。该转录过程需要__________酶的参与。
(3)SP8噬菌体是一种寄生在枯草杆菌中的病毒,该噬菌体DNA的两条链的碱基组成很不平衡,其中一条链含有较多嘌呤,另一条互补链含有较多嘧啶,而嘌呤比嘧啶重。如果将SP8噬菌体的DNA缓慢加热至95 ℃,使DNA双链的碱基之间的__________键断裂,使得DNA解旋得到单链,再通过__________的方法将SP8噬菌体DNA的重链和轻链分离。请利用上述提及的实验材料设计实验证明SP8噬菌体只以DNA的重链为模板进行转录。
实验思路:__________,并观察RNA是否只与SP8噬菌体DNA的重链形成DNA—RNA双链杂交分子。
15.(24-25高一下·广东湛江部分学校·期末)M13是一种环状单链DNA噬菌体病毒,它能特异性侵染大肠杆菌,侵染过程与T2噬菌体相似。M13的遗传物质在宿主细胞内的复制过程如图所示,其中SSB是一种蛋白质,可防止解旋后的两条DNA链重新螺旋。回答下列问题:
(1)M13的遗传物质中________(填“有”或“没有”)游离的磷酸基团,若该遗传物质中分别含32个腺嘌呤和24个胸腺嘧啶,则其复制一次所消耗的腺嘌呤数与胸腺嘧啶碱基数分别是________。
(2)已知宿主细胞无放射性,若欲得到带有放射性的子代噬菌体,则可用________(填“32P”或“35S”)完全标记M13,并用标记后的M13去侵染宿主细胞。M13在大肠杆菌内合成的蛋白质________(填“经过”或“不经过”)内质网和高尔基体的加工。
(3)在进行M13侵染大肠杆菌实验时,若提前对实验溶液进行搅拌离心,则会使________(填“上清液”或“沉淀物”)中的放射性异常增强,原因是________。
地 城
考点02
肺炎链球菌的转化实验
一、单选题
1.(24-25高一下·广东梅州·期末)在生物学发展历程中,众多经典实验为生命科学研究奠定了基础。下列关于实验处理和结论的叙述,正确的是( )
A.低温诱导染色体加倍实验中,用卡诺氏液对细胞进行固定后直接进行解离
B.肺炎链球菌体外转化实验的结论为 DNA 才是使 R 型细菌产生稳定遗传变化的物质
C.科学家利用放射性同位素标记等技术,证明了 DNA 的复制方式为半保留复制
D.模拟减数分裂中非同源染色体自由组合的实验至少需要一对同源染色体
2.(24-25高一下·广东清远·期末)某细菌有A、B两种类型,与A型菌相比,B型菌无法合成组氨酸。将从A型菌中提取的某种物质加入到培养基培养B型菌,获得了活的能合成组氨酸的B型菌。这种物质可能是( )
A.多肽 B.DNA C.组氨酸 D.多糖
3.(24-25高一下·广东广州天河区·期末)下列关于遗传物质的经典研究,叙述正确的是( )
A.格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明了DNA是遗传物质
B.艾弗里体外转化实验中利用了减法原理对自变量进行控制
C.证明DNA半保留复制的实验,应用了差速离心法
D.烟草花叶病毒感染烟草的实验说明所有病毒的遗传物质都是RNA
4.(24-25高一下·广东佛山·期末)下列有关肺炎链球菌转化实验的叙述,正确的是( )
A.加热致死的S型菌的荚膜直接转移至R型活菌上
B.格里菲斯提出加热致死的S型菌中存在转化因子
C.DNA酶处理S型菌的提取物运用了加法原理
D.艾弗里利用同位素标记法证明DNA是遗传物质
5.(24-25高一下·广东潮州潮安区·期末)关于遗传物质DNA的经典实验,叙述错误的是( )
A.双螺旋模型的碱基互补配对原则解释了DNA分子具有稳定的直径
B.摩尔根依据果蝇杂交实验结果首次推理出基因位于染色体上
C.孟德尔描述的“遗传因子”与格里菲思提出的“转化因子”化学本质相同
D.肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验均采用了能区分DNA和蛋白质的技术
6.(23-24高一下·广东东莞·期末)为了体外验证“肺炎链球菌体内转化实验”,某研究小组将R型菌、S型菌、加热致死的S型菌、加热致死的S型菌与R型菌的混合物分别接种到四组培养基上,培养结果如下图。关于该实验的分析正确的是( )
A.实验中,控制自变量采用“减法原理”
B.对第4组的分析应以第1、2、3组为对照
C.可证明加热杀死的S型菌的DNA 使R型菌转化
D.单独培养第4组的S型菌,后代多为R型菌
7.(23-24高一下·广东韶关·期末)下列关于人类探索生物体遗传物质的科学研究及技术的叙述,错误的是( )
A.沃森和克里克根据DNA分子X射线衍射图谱,推算出DNA呈螺旋结构
B.沃森和克里克在查哥夫研究的结果上,搭建了DNA的双螺旋结构物理模型
C.艾弗里在格里菲思的实验基础上,利用“加法原理”证明了DNA是遗传物质
D.赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记法,证明了DNA是噬菌体的遗传物质
8.(23-24高一下·广东梅州·期末)立足实验原理,采用科学的实验方法,才能推进科学的探究过程。下列有关教材实验原理或所用方法的叙述,错误的是( )
A.“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验原理是低温抑制了纺锤体的形成
B.艾弗里利用“减法原理”控制自变量,证明DNA 是遗传物质
C.调查某种遗传病的发病率应该在患者家系中进行调查
D.为探究抗生素对细菌的选择作用,实验时需在培养基中放置不含抗生素的圆形滤纸片作为对照
二、多选题
9.(23-24高一下·广东汕尾·期末)下列关于 DNA 结构研究的科学史中,能为DNA 呈双螺旋结构提供启发的是( )
A.沃森和克里克提出的半保留复制
B.富兰克林提供的DNA 的X射线衍射图谱
C.查哥夫发现的DNA 中嘌呤含量与嘧啶含量相等
D.艾弗里的肺炎链球菌转化实验证明 DNA 是遗传物质
三、解答题
10.(24-25高一下·广东潮州潮安区·期末)关于DNA是遗传物质的推测,科学家们找到了很多直接或间接的证据,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型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内,从死亡的小鼠体内可以分离得到的细菌为_________。
(2)在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,每个实验组特异性的去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质,这是用了科学方法中的_____________。
(3)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验中用到了_________技术,要得到32P标记DNA的噬菌体,是否可以直接用含有32P的培养液培养______(是或否)。
(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_________、_________、__________。
(5)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验中离心的目的是_____________。
试卷第1页,共3页
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专题07 人类探索遗传物质的历程
2大高频考点概览
考点01 噬菌体侵染细菌的实验
考点02 肺炎链球菌的转化实验
地 城
考点01
噬菌体侵染细菌的实验
一、单选题
1.(24-25高一下·广东广州海珠区·期末)下列相关实验中涉及“分离”的叙述,错误的是( )
A.格里菲思从死亡小鼠中分离出的S型细菌可能是由R 型细菌转化并繁殖而来
B.噬菌体侵染细菌的实验中,搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
C.观察蝗虫精母细胞减数分裂装片,可以观察到同源染色体分离的动态过程
D.羊膜腔穿刺取羊水进行离心,分离获取的细胞可用于染色体异常遗传病的检测
【答案】C
【详解】A、格里菲思从死亡小鼠中分离出的S型细菌可能是由R 型细菌转化并繁殖而来,A正确;
B、噬菌体侵染实验中,搅拌的目的是使吸附在细菌表面的噬菌体蛋白质外壳与细菌分离,便于离心后区分上清液和沉淀物中的放射性,B正确;
C、观察减数分裂装片时,细胞已经死亡,无法观察到同源染色体分离的动态过程,C错误;
D、羊膜腔穿刺后,离心羊水可分离胎儿脱落细胞,分离获取的细胞可用于染色体异常遗传病的检测,D正确。
故选C。
2.(24-25高一下·广东汕尾·期末)同时用32P和35S标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,在细菌裂解释放出的噬菌体中,放射性标记的情况是( )
A.可以检测到32P标记的DNA,不能检测到35S标记的蛋白质
B.可以检测到35S标记的蛋白质,不能检测到32P标记的DNA
C.可以检测到32P标记的DNA和35S标记的蛋白质
D.32P标记的DNA和35S标记的蛋白质都不能检测到
【答案】A
【分析】噬菌体侵染实验中,采用了同位素标记法,通过检测子代噬菌体的放射性情况来判断遗传物质。
【详解】噬菌体的DNA进入细菌后,利用细菌内的脱氧核苷酸进行半保留复制。由于细菌内未被32P标记,子代DNA中仅极少数(两个)含有原噬菌体的32P标记链,绝大多数不含32P,可以检测到32P标记的DNA;而35S标记的蛋白质外壳未进入细菌,子代蛋白质完全由细菌内未标记的原料合成,故不能检测到35S的蛋白质。
综上所述,BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
3.(24-25高一·广东惠州·期末)下列关于噬菌体侵染细菌实验的叙述,正确的是( )
A.需用含35S的培养基培养T2噬菌体以获得35S标记的噬菌体
B.子代噬菌体的蛋白质的合成模板是亲代噬菌体的蛋白质外壳
C.保温时长、搅拌等操作不当都会影响实验结果
D.该实验证明T2噬菌体的遗传物质主要是DNA
【答案】C
【分析】1952年,赫尔希和蔡斯以T2噬菌体和大肠杆菌为材料,用放射性同位素标记法证明了DNA是遗传物质。
【详解】A、噬菌体是病毒,不能直接在培养基中独立代谢,需先用含35S的培养基培养大肠杆菌,再让噬菌体侵染已标记的细菌,才能获得35S标记的噬菌体,A错误;
B、子代噬菌体的蛋白质外壳由噬菌体DNA指导合成,模板是噬菌体的DNA,而非亲代蛋白质外壳,B错误;
C、保温时间过长会导致细菌裂解,子代噬菌体释放,增加上清液32P放射性;搅拌不充分会使吸附在细菌表面的35S标记的蛋白质外壳未完全分离,导致沉淀物35S放射性偏高,操作不当会影响实验结果,C正确;
D、实验证明T2噬菌体的遗传物质是DNA,而非“主要是DNA”(噬菌体的遗传物质仅为DNA),D错误。
故选C。
4.(24-25高一下·广东广州天河区·期末)下列关于遗传物质的经典研究,叙述正确的是( )
A.格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明了DNA是遗传物质
B.艾弗里体外转化实验中利用了减法原理对自变量进行控制
C.证明DNA半保留复制的实验,应用了差速离心法
D.烟草花叶病毒感染烟草的实验说明所有病毒的遗传物质都是RNA
【答案】B
【分析】1、作为遗传物质应具备的特点是:分子结构具有相对稳定性;能自我复制,保持上下代连续性;能指导蛋白质合成;能产生可遗传变异。
2、肺炎双球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明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,而艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
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。该实验证明噬菌体侵染细菌时只有DNA进入细菌,进而证明DNA是遗传物质。
【详解】A、格里菲思的肺炎链球菌转化实验仅发现“转化因子”,未证明DNA是遗传物质,A错误;
B、艾弗里实验通过逐一去除不同成分(如DNA、蛋白质等),观察转化现象,属于“减法原理”控制自变量,B正确;
C、证明DNA半保留复制的实验使用同位素标记和密度梯度离心法,差速离心法用于分离细胞器,C错误;
D、烟草花叶病毒实验仅说明其遗传物质是RNA,但大部分病毒(如噬菌体)的遗传物质是DNA,D错误。
故选B。
5.(24-25高一下·广东肇庆·期末)赫尔希和蔡斯利用T2噬菌体侵染细菌以探究遗传物质本质的部分实验过程如下图。下列分析正确的是( )
A.本实验第一步为用32P标记的噬菌体侵染大肠细菌
B.子代噬菌体的外壳是在大肠杆菌的核糖体上合成的
C.搅拌的目的是使T2噬菌体与大肠杆菌充分接触
D.本实验的结果直接证明DNA是噬菌体的遗传物质
【答案】B
【分析】1、T2噬菌体侵染细菌的实验:研究者:1952年,赫尔希和蔡斯用T2噬菌体和大肠杆菌等为实验材料采用放射性同位素标记法对生物的遗传物质进行了研究,方法如下:实验思路:S是蛋白质的特有元素,DNA分子中含有P,蛋白质中几乎不含有,用放射性同位素32P和放射性同位素35S分别标记DNA和蛋白质,直接单独去观察它们的作用。
2、实验过程: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、实验结论:DNA是遗传物质。
【详解】A、赫尔希和蔡斯利用T2噬菌体侵染细菌以探究遗传物质本质的实验结果由题图可知,上清液的放射性很高,说明是用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌的,A错误;
B、噬菌体没有细胞结构,因此子代噬菌体的外壳是在大肠杆菌的核糖体上合成的,B正确;
C、搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,C错误;
D、这个实验可以证明蛋白质没有进入大肠杆菌,没有发挥作用,但不能证明DNA是噬菌体的遗传物质,D错误。
故选B。
6.(24-25高一下·广东广州海珠区·期末)赫尔希和蔡斯利用噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA 是遗传物质,其中一组实验用³PP标记噬菌体的DNA,实验过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.完成该组实验需要先用含³²P的培养基培养噬菌体
B.该组实验可以说明噬菌体的 DNA 进入了大肠杆菌
C.只有部分含³²P的新噬菌体获得了亲代的遗传信息
D.保温时间过长或过短,都不会影响上清液的放射性
【答案】B
【详解】A、噬菌体是病毒,需寄生在活细胞(大肠杆菌 )中,不能用培养基直接培养,A错误;
B、32P 标记 DNA,离心后沉淀物(细菌 )放射性高,新噬菌体中检测到 32P,说明DNA 进入大肠杆菌,B正确;
C、所有新噬菌体的遗传信息都来自亲代 DNA,含 32P 的是亲代 DNA 链,C错误;
D、保温时间过长(细菌裂解,子代噬菌体释放到上清液 )或过短(噬菌体未完全侵入 ),都会使上清液放射性升高,D错误。
故选B。
7.(24-25高一下·广东云浮·期末)某兴趣小组利用32P和35S标记噬菌体或者大肠杆菌进行噬菌体侵染大肠杆菌的实验,如表所示。各组都在适宜温度下保温一段时间,然后分别搅拌、离心,并检测子代噬菌体的放射性。下列分析正确的是( )
实验
噬菌体标记情况
大肠杆菌标记情况
一
同时被32P和35S标记
未标记
二
被32P标记,但未被35S标记
未标记
三
未标记
被32P标记,但未被35S标记
四
未标记
被35S标记,但未被32P标记
A.实验一中子代噬菌体同时被32P和35S标记
B.实验二中子代噬菌体均被32P标记
C.实验三中子代噬菌体不被32P标记
D.实验四中子代噬菌体均被35S标记
【答案】D
【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记大肠杆菌→用上述大肠杆菌培养T2噬菌体得到被35S或32P标记T2噬菌体→被35S或32P标记T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌→保温一段时间→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高低。
【详解】A、实验一中噬菌体同时被32P和35S标记,侵染未被标记的大肠杆菌,但35S标记的蛋白质未进入大肠杆菌,32P标记的DNA进入宿主后,子代DNA仅部分含32P,都不含35S,A错误;
B、实验二中噬菌体被32P标记,侵染未被标记的大肠杆菌,DNA的复制方式为半保留复制,32P标记的DNA进入宿主后,仅少数噬菌体含32P,并非均被标记。B错误;
C、实验三中大肠杆菌被32P标记,噬菌体未标记,DNA复制时,大肠杆菌提供的原料均被32P标记,故所有子代均被32P标记,C错误;
D、实验四中大肠杆菌被35S标记,噬菌体未标记,子代噬菌体的蛋白质外壳由宿主提供的35S标记的氨基酸合成,因此所有子代均含³⁵S,D正确。
故选D。
8.(24-25高一下·广东江门·期末)下列关于赫尔希等进行的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述,正确的是( )
A.利用含有32P的培养基直接培养噬菌体以标记其DNA
B.与艾弗里实验一样,都采用了减法原理控制实验变量
C.用搅拌器搅拌的目的是使大肠杆菌裂解释放噬菌体
D.实验结果表明亲代DNA可以控制子代噬菌体的性状
【答案】D
【分析】本题考查赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染实验的原理、操作及结论。需结合实验设计的关键步骤和结果分析各选项。
【详解】A、噬菌体是病毒,不能直接在培养基中增殖,需先用含³²P的培养基培养大肠杆菌,再用该菌培养噬菌体以标记其DNA。A错误;
B、艾弗里实验通过分离并去除不同成分(减法原理)研究DNA的作用,而赫尔希实验通过同位素标记法区分DNA和蛋白质的传递,未采用减法原理。B错误;
C、搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌表面的蛋白质外壳与细菌分离,而非裂解细菌。裂解释放子代噬菌体需在离心后培养足够时间。C错误;
D、实验中只有亲代噬菌体的DNA进入细菌,且子代噬菌体的性状由其DNA控制,证明亲代DNA可控制子代性状。D正确。
故选D。
9.(24-25高一下·广东广州三校(广附、广铁、广外)·期末)科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成。关于证明蛋白质和核酸哪一种是遗传物质的系列实验,下列叙述正确的是( )
A.肺炎链球菌体内转化实验中,加热致死的S型菌株的蛋白质分子在小鼠体内可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性
B.肺炎链球菌体外转化实验中,利用自变量控制的“加法原理”,将“S型菌DNA+DNA酶”加入R型活菌的培养基中,结果证明DNA是转化因子
C.噬菌体侵染实验中,用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA,发现其DNA进入宿主细胞后,利用自身原料和酶完成自我复制
D.烟草花叶病毒实验中,以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染,结果发现自变量RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状
【答案】D
【分析】肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明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;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、肺炎链球菌体内转化实验中,加热致死的 S 型菌株能使 R 型活菌转化为 S 型活菌,但其转化因子是 DNA 而非蛋白质。蛋白质在加热后空间结构被破坏,失去活性,无法使 R 型菌转化,A错误;
B、艾弗里体外转化实验中,通过“减法原理”(如加入DNA酶去除DNA)排除其他成分的干扰,而非“加法原理”,B错误;
C、噬菌体侵染实验中,其DNA进入宿主细胞后利用宿主的原料和酶进行复制,而非自身携带,C错误;
D、烟草花叶病毒实验中,分离RNA和蛋白质单独侵染烟草,结果显示RNA可导致花叶病斑,证明RNA是遗传物质,D正确。
故选D。
10.(24-25高一下·广东广州天河区·期末)噬菌体在宿主细胞中装配子代时,其外壳会错误包装宿主的部分DNA片段。释放出的子代噬菌体再侵染其他细菌时,所携带的原细菌DNA片段可能与后者发生基因重组。将含P22噬菌体的鼠伤寒沙门氏菌株A(野生型)、菌株B(色氨酸合成缺陷型)分别加入U形管的两臂,中部用滤膜(DNA、酶和病毒可通过,细菌不能通过)隔开。一段时间后,将右侧的B菌液接种在不含色氨酸的培养基上,B菌可以正常生长繁殖。下列叙述错误的是( )
A.用32P标记A菌DNA,可判断B菌是否重组了A菌DNA
B.A菌的部分DNA片段借助P22噬菌体重组到了B菌中
C.只将P22噬菌体换为T2噬菌体,该实验不能得到相同实验结果
D.A菌被裂解后释放的某些DNA直接进入B菌,完成重组
【答案】D
【分析】噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或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。结论:DNA是遗传物质。
【详解】A、用32Р标记A菌DNA可判断B菌是否重组了A菌DNA,A正确;
B、营养缺陷型A、B菌株均不能在基本培养基上生长,而将其置于U形管的两侧,且A菌株含有P22噬菌体,最后结果右侧B菌株可以在基本培养基上生存,说明噬菌体携带了A菌种的DNA片段和B菌株发生了重组,A菌DNA通过P22噬菌体重组到B菌,B正确;
C、T2噬菌体宿主是大肠杆菌,不能侵染沙门氏菌,实验结果不同,C正确;
D、实验中DNA不能直接通过滤膜进入B菌,而是通过噬菌体转移,D错误。
故选D。
11.(24-25高一下·广东深圳高级中学·期末)下列有关DNA是遗传物质的实验叙述,错误的是( )
A.格里菲斯肺炎链球菌体内转化实验证明了S型菌中存在某种“转化因子”
B.艾弗里利用“减法原理”证明了DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
C.赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记法证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质
D.T2噬菌体中“仅蛋白质含有S,DNA含有P”是噬菌体侵染实验成功的重要前提
【答案】C
【分析】减法原理是排除自变量对研究对象的干扰,同时尽量保持被研究对象的稳定。具体而言,结果已知,但不知道此结果是由什么原因导致的,实验的目的是为了探求确切的原因变量。
【详解】A、格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验,证明了 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,,A正确;
B、艾弗里的肺炎链球菌转化实验中向细胞提取物添加酶,减少了某种物质的影响,利用了减法原理,通过实验证明了DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质,B正确;
C、赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验的结论是 DNA 是噬菌体的遗传物质,C错误;
D、T2噬菌体中“仅蛋白质含有S,DNA含有P”,据此可以通过不同元素的标记检测相应的物质,如蛋白质和DNA的走向,实现了对DNA和蛋白质作用的直接观察,因此,这是噬菌体侵染实验成功的重要前提,D正确。
故选C。
12.(24-25高一下·广东广州三校(广附、广铁、广外)·期末)研究发现一些特定的细菌 (菌T)DNA分子中存在一种特殊的DNA 序列,由重复序列 (◆)和间隔序列(□)交替排列组成,间隔序列中部分DNA 片段来自噬菌体(如图甲)。科学家用两种噬菌体(P1和P2)侵染野生型菌T,研究其对噬菌体侵染的敏感性,以推断其对噬菌体抗性的高低,结果如图乙所示。下列有关说法错误的是( )
A.噬菌体P1、P2和菌T的遗传物质都是DNA,来自不同生物的DNA 片段可以拼接在一起
B.实验室培养P1和P2需要先在培养基质中培养菌T,然后在菌T上接种P1和P2继续培养
C.可以将能够侵染菌T的各类噬菌体的DNA片段与重复序列交替排列制备高抗性工程菌
D.若间隔序列中某噬菌体的DNA片段越多,则菌T对该噬菌体的抗性越大
【答案】D
【分析】赫尔希和蔡斯在做噬菌体侵染细菌的过程中,利用了同位素标记法,用32P和35S分别标记的噬菌体的DNA和蛋白质。噬菌体在细菌内繁殖的过程为:吸附→注入→合成→组装→释放。DNA的基本组成单位都是4种脱氧核苷酸,都遵循碱基互补配对原则,双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构。
【详解】A、由题干可知,噬菌体和菌T的遗传物质为DNA,且间隔序列整合了噬菌体DNA片段,说明不同来源的DNA可以拼接,A正确;
B、噬菌体为病毒,需依赖宿主菌(菌T)增殖,因此需先培养菌T再接种噬菌体P1和P2,B正确;
C、由题干可知,菌T通过整合噬菌体DNA片段(间隔序列)获得抗性,因此人为将能够侵染菌T的各类噬菌体的DNA片段与重复序列交替排列,可以制备高抗性工程菌,C正确;
D、据图可知,S1和S2来自于P1这组(有两个P1片段)对P1的抗性低于S3为P1和P2共有这组(有一个P1片段),即间隔序列中某噬菌体的DNA片段越多,则菌T对该噬菌体的抗性越弱,D错误。
故选D。
13.(24-25高一下·广东潮州潮安区·期末)关于遗传物质DNA的经典实验,叙述错误的是( )
A.双螺旋模型的碱基互补配对原则解释了DNA分子具有稳定的直径
B.摩尔根依据果蝇杂交实验结果首次推理出基因位于染色体上
C.孟德尔描述的“遗传因子”与格里菲思提出的“转化因子”化学本质相同
D.肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验均采用了能区分DNA和蛋白质的技术
【答案】B
【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说-演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证(测交实验)→得出结论。
2、肺炎双球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明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;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、DNA两条链上的碱基由氢键连接形成碱基对,且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则,使DNA分子具有稳定的直径,A正确;
B、摩尔根通过假说—演绎法利用果蝇杂交遗传实验证明了基因位于染色体上,B错误;
C、孟德尔描述的“遗传因子”实质是基因,基因是有遗传效应的DNA片段,格里菲思提出的“转化因子”是DNA,两者化学本质相同,C正确;
D、肺炎双球菌体外转化实验利用酶解法去掉DNA或者蛋白质,以实现DNA和蛋白质的分离,噬菌体侵染细菌实验利用同位素标记法区分DNA和蛋白质,即两者均采用了能区分DNA和蛋白质的技术,D正确。
故选B。
二、实验题
14.(24-25高一下·广东揭阳·期末)1961年,科学家用噬菌体侵染细菌,在培养基中添加含14C标记的尿嘧啶,培养一段时间后,裂解细菌并分离出RNA与核糖体 (复合物),分离出的RNA含有14C标记,并发现该RNA可与噬菌体的DNA形成DNA-RNA双链杂交分子,而不能与细菌的DNA杂交。请回答下列问题:
(1)实验中用14C标记尿嘧啶的目的是__________。
(2)根据实验结果推测出该RNA只以__________为模板转录而来。该转录过程需要__________酶的参与。
(3)SP8噬菌体是一种寄生在枯草杆菌中的病毒,该噬菌体DNA的两条链的碱基组成很不平衡,其中一条链含有较多嘌呤,另一条互补链含有较多嘧啶,而嘌呤比嘧啶重。如果将SP8噬菌体的DNA缓慢加热至95 ℃,使DNA双链的碱基之间的__________键断裂,使得DNA解旋得到单链,再通过__________的方法将SP8噬菌体DNA的重链和轻链分离。请利用上述提及的实验材料设计实验证明SP8噬菌体只以DNA的重链为模板进行转录。
实验思路:__________,并观察RNA是否只与SP8噬菌体DNA的重链形成DNA—RNA双链杂交分子。
【答案】(1)使新合成的RNA含有14C标记
(2) 噬菌体的DNA RNA聚合
(3) 氢 (密度梯度)离心 让SP8噬菌体侵染枯草杆菌,培养一段时间后从枯草杆菌中分离出RNA,分别与SP8噬菌体DNA的重链和轻链混合
【分析】转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,需要RNA聚合酶的参与。
【详解】(1)尿嘧啶是RNA特有的碱基,用14C标记尿嘧啶可使新合成的RNA含有14C标记。
(2)转录出来的RNA能和DNA的模板链特异性结合,而实验中的RNA可与噬菌体的DNA形成DNA-RNA双链杂交分子,而不能与细菌的DNA杂交,说明该RNA是以噬菌体的DNA为模板转录而来的。转录需要RNA聚合酶的参与。
(3)高温使DNA解旋得到单链,故断裂的是氢键;类比“证明DNA半保留复制的实验”,分离DNA的重链和轻链可用(密度梯度)离心的方法。要证明SP8噬菌体只以DNA的重链为模板进行转录,可以让SP8噬菌体侵染枯草杆菌,培养一段时间后从枯草杆菌中分离出RNA,分别与SP8噬菌体DNA的重链和轻链混合,并观察RNA是否只与SP8噬菌体DNA的重链形成DNA-RNA双链杂交分子。
15.(24-25高一下·广东湛江部分学校·期末)M13是一种环状单链DNA噬菌体病毒,它能特异性侵染大肠杆菌,侵染过程与T2噬菌体相似。M13的遗传物质在宿主细胞内的复制过程如图所示,其中SSB是一种蛋白质,可防止解旋后的两条DNA链重新螺旋。回答下列问题:
(1)M13的遗传物质中________(填“有”或“没有”)游离的磷酸基团,若该遗传物质中分别含32个腺嘌呤和24个胸腺嘧啶,则其复制一次所消耗的腺嘌呤数与胸腺嘧啶碱基数分别是________。
(2)已知宿主细胞无放射性,若欲得到带有放射性的子代噬菌体,则可用________(填“32P”或“35S”)完全标记M13,并用标记后的M13去侵染宿主细胞。M13在大肠杆菌内合成的蛋白质________(填“经过”或“不经过”)内质网和高尔基体的加工。
(3)在进行M13侵染大肠杆菌实验时,若提前对实验溶液进行搅拌离心,则会使________(填“上清液”或“沉淀物”)中的放射性异常增强,原因是________。
【答案】(1) 没有 56、56
(2) 32P 不经过
(3) 上清液 若提前对实验溶液进行搅拌离心,则会使部分未及时侵染大肠杆菌的M13进入上清液,导致上清液放射性增强
【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记大肠杆菌→用上述大肠杆菌培养T2噬菌体得到被35S或32P标记T2噬菌体→被35S或32P标记T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌→保温一段时间→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高低。
【详解】(1)M13是一种环状单链DNA噬菌体病毒,其遗传物质为环状单链DNA,其中没有游离的磷酸基团。DNA复制过程中腺嘌呤与胸腺嘧啶进行碱基互补配对,在合成复制型DNA时消耗24个腺嘌呤和32个胸腺嘧啶,合成子代环状单链DNA时又消耗32个腺嘌呤和24个胸腺嘧啶,故在整个复制过程中共消耗的腺嘌呤数与胸腺嘧啶碱基数分别是56、56。
(2)M13的遗传物质为DNA,DNA的元素组成为C、H、O、N、P,若带有放射性的子代噬菌体,需要用32P标记M13的遗传物质DNA。大肠杆菌为原核生物,只含有核糖体这一种细胞器,不含有内质网和高尔基体,故M13在大肠杆菌内合成的蛋白质不经过内质网和高尔基体的加工。
(3)进行M13侵染大肠杆菌实验时,若保温时间过短,即提前对实验溶液进行搅拌离心,会使部分未及时侵染大肠杆菌的M13进入上清液,导致上清液放射性增强。
地 城
考点02
肺炎链球菌的转化实验
一、单选题
1.(24-25高一下·广东梅州·期末)在生物学发展历程中,众多经典实验为生命科学研究奠定了基础。下列关于实验处理和结论的叙述,正确的是( )
A.低温诱导染色体加倍实验中,用卡诺氏液对细胞进行固定后直接进行解离
B.肺炎链球菌体外转化实验的结论为 DNA 才是使 R 型细菌产生稳定遗传变化的物质
C.科学家利用放射性同位素标记等技术,证明了 DNA 的复制方式为半保留复制
D.模拟减数分裂中非同源染色体自由组合的实验至少需要一对同源染色体
【答案】B
【详解】A、低温诱导染色体加倍实验中,卡诺氏液固定细胞形态后需要用体积分数为95%的酒精漂洗,然后才能解离,A错误;
B、肺炎链球菌体外转化实验中,艾弗里通过减法原理分离S型细菌的DNA、蛋白质等成分,证明只有DNA能使R型细菌转化为S型细菌,且这种转化可稳定遗传,B正确;
C、梅塞尔森和斯塔尔利用15N(稳定同位素,非放射性同位素)标记DNA,结合密度梯度离心技术证明DNA的半保留复制,C错误;
D、模拟减数分裂中非同源染色体自由组合时,需至少两对同源染色体才能体现不同对的染色体自由组合,D错误。
故选B。
2.(24-25高一下·广东清远·期末)某细菌有A、B两种类型,与A型菌相比,B型菌无法合成组氨酸。将从A型菌中提取的某种物质加入到培养基培养B型菌,获得了活的能合成组氨酸的B型菌。这种物质可能是( )
A.多肽 B.DNA C.组氨酸 D.多糖
【答案】B
【详解】A、多肽无法直接改变细菌的遗传信息,不能使B型菌获得合成组氨酸的能力,A错误;
B、DNA是遗传信息的载体,A型菌的DNA可能携带合成组氨酸的基因,通过转化被B型菌吸收并整合,使其获得该性状,B正确;
C、组氨酸是代谢产物,直接添加只能暂时补充,无法让B型菌自身合成,C错误;
D、多糖无遗传信息传递功能,与题干现象无关,D错误。
故选B。
3.(24-25高一下·广东广州天河区·期末)下列关于遗传物质的经典研究,叙述正确的是( )
A.格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明了DNA是遗传物质
B.艾弗里体外转化实验中利用了减法原理对自变量进行控制
C.证明DNA半保留复制的实验,应用了差速离心法
D.烟草花叶病毒感染烟草的实验说明所有病毒的遗传物质都是RNA
【答案】B
【分析】1、作为遗传物质应具备的特点是:分子结构具有相对稳定性;能自我复制,保持上下代连续性;能指导蛋白质合成;能产生可遗传变异。
2、肺炎双球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明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,而艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
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。该实验证明噬菌体侵染细菌时只有DNA进入细菌,进而证明DNA是遗传物质。
【详解】A、格里菲思的肺炎链球菌转化实验仅发现“转化因子”,未证明DNA是遗传物质,A错误;
B、艾弗里实验通过逐一去除不同成分(如DNA、蛋白质等),观察转化现象,属于“减法原理”控制自变量,B正确;
C、证明DNA半保留复制的实验使用同位素标记和密度梯度离心法,差速离心法用于分离细胞器,C错误;
D、烟草花叶病毒实验仅说明其遗传物质是RNA,但大部分病毒(如噬菌体)的遗传物质是DNA,D错误。
故选B。
4.(24-25高一下·广东佛山·期末)下列有关肺炎链球菌转化实验的叙述,正确的是( )
A.加热致死的S型菌的荚膜直接转移至R型活菌上
B.格里菲斯提出加热致死的S型菌中存在转化因子
C.DNA酶处理S型菌的提取物运用了加法原理
D.艾弗里利用同位素标记法证明DNA是遗传物质
【答案】B
【详解】A、加热致死的S型菌的转化因子是DNA,而非荚膜直接转移。R型菌通过吸收S型菌的DNA完成转化,荚膜是转化后S型菌自身合成的,A错误;
B、格里菲斯通过体内转化实验发现,加热致死的S型菌能使R型菌转化为有毒菌株,并提出S型菌中存在“转化因子”,但未明确其化学本质,B正确;
C、DNA酶处理S型菌提取物的实验属于“减法原理”(去除DNA观察转化效果),而非加法原理(添加特定成分),C错误;
D、艾弗里通过减法原理(如添加蛋白酶、DNA酶、RNA酶处理)证明DNA是遗传物质,并没有使用同位素标记法,D错误。
故选B。
5.(24-25高一下·广东潮州潮安区·期末)关于遗传物质DNA的经典实验,叙述错误的是( )
A.双螺旋模型的碱基互补配对原则解释了DNA分子具有稳定的直径
B.摩尔根依据果蝇杂交实验结果首次推理出基因位于染色体上
C.孟德尔描述的“遗传因子”与格里菲思提出的“转化因子”化学本质相同
D.肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验均采用了能区分DNA和蛋白质的技术
【答案】B
【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说-演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证(测交实验)→得出结论。
2、肺炎双球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明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;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、DNA两条链上的碱基由氢键连接形成碱基对,且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则,使DNA分子具有稳定的直径,A正确;
B、摩尔根通过假说—演绎法利用果蝇杂交遗传实验证明了基因位于染色体上,B错误;
C、孟德尔描述的“遗传因子”实质是基因,基因是有遗传效应的DNA片段,格里菲思提出的“转化因子”是DNA,两者化学本质相同,C正确;
D、肺炎双球菌体外转化实验利用酶解法去掉DNA或者蛋白质,以实现DNA和蛋白质的分离,噬菌体侵染细菌实验利用同位素标记法区分DNA和蛋白质,即两者均采用了能区分DNA和蛋白质的技术,D正确。
故选B。
6.(23-24高一下·广东东莞·期末)为了体外验证“肺炎链球菌体内转化实验”,某研究小组将R型菌、S型菌、加热致死的S型菌、加热致死的S型菌与R型菌的混合物分别接种到四组培养基上,培养结果如下图。关于该实验的分析正确的是( )
A.实验中,控制自变量采用“减法原理”
B.对第4组的分析应以第1、2、3组为对照
C.可证明加热杀死的S型菌的DNA 使R型菌转化
D.单独培养第4组的S型菌,后代多为R型菌
【答案】B
【分析】肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明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;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、根据图示的接种实验并没有除去某种物质,可知,该实验没有采用“减法原理”控制自变量,A错误;
B、该实验的目的是探究肺炎链球菌的转化,其中对第4组的分析应以第1、2、3组为对照,来说明加热杀死的S型菌体中存在某种转化因子能使R型菌转化为S型菌,B正确;
C、该实验没有将加热杀死的S型菌的DNA与R型菌混合,因此不能证明加热杀死的S型菌的DNA使R型菌转化,C错误;
D、由于R型菌转化为的S型菌可稳定遗传,因此单独培养第4组的S型菌,后代多为S型菌,D错误。
故选B。
7.(23-24高一下·广东韶关·期末)下列关于人类探索生物体遗传物质的科学研究及技术的叙述,错误的是( )
A.沃森和克里克根据DNA分子X射线衍射图谱,推算出DNA呈螺旋结构
B.沃森和克里克在查哥夫研究的结果上,搭建了DNA的双螺旋结构物理模型
C.艾弗里在格里菲思的实验基础上,利用“加法原理”证明了DNA是遗传物质
D.赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记法,证明了DNA是噬菌体的遗传物质
【答案】C
【分析】1、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。
2、沃森和克里克以DNA衍射图谱推出DNA的螺旋结构(未推出双螺旋)而后建构DNA双螺旋模型,并提出半保留复制假说。
【详解】A、沃森和克里克根据DNA衍射图谱的有关数据,推算出DNA分子呈螺旋结构,A正确;
B、查哥夫的研究表明:在DNA分子中,A=T,C=G,沃森和克里克在此基础上,搭建了DNA的双螺旋结构物理模型,B正确;
C、艾弗里在格里菲思的实验基础上,利用“减法原理”证明了DNA是遗传物质,C错误;
D、赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记法分别用35S和32P标记了噬菌体,巧妙的将噬菌体的蛋白质和DNA分开,分别观察其作用,证明了DNA是噬菌体的遗传物质,D正确。
故选C。
8.(23-24高一下·广东梅州·期末)立足实验原理,采用科学的实验方法,才能推进科学的探究过程。下列有关教材实验原理或所用方法的叙述,错误的是( )
A.“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验原理是低温抑制了纺锤体的形成
B.艾弗里利用“减法原理”控制自变量,证明DNA 是遗传物质
C.调查某种遗传病的发病率应该在患者家系中进行调查
D.为探究抗生素对细菌的选择作用,实验时需在培养基中放置不含抗生素的圆形滤纸片作为对照
【答案】C
【分析】艾弗里和他的同事将加热致死的S型细菌破碎后,设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质,制成细胞提取物。将细胞提取物加入有R型活细菌的培养基中,结果出现了S型活细菌。然后,他们对细胞提取物分别进行不同的处理后再进行转化实验,结果表明分别用蛋白酶、RNA酶或酯酶处理后,细胞提取物仍然具有转化活性;用DNA酶处理后,细胞提取物就失去了转化活性。由此证明了DNA是遗传物质。
【详解】A、“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验原理是低温抑制了纺锤体的形成,作用于有丝分裂前期,A正确;
B、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,利用了“减法原理”,B正确;
C、调查某种遗传病的发病率应该在人群中进行调查,调查某种遗传病的遗传方式应该在患者家系中进行调查,C错误;
D、探究抗生素对细菌的选择作用中自变量为有无抗生素,因此实验时需在培养基中放置不含抗生素的圆形滤纸片作为对照,D正确。
故选C。
二、多选题
9.(23-24高一下·广东汕尾·期末)下列关于 DNA 结构研究的科学史中,能为DNA 呈双螺旋结构提供启发的是( )
A.沃森和克里克提出的半保留复制
B.富兰克林提供的DNA 的X射线衍射图谱
C.查哥夫发现的DNA 中嘌呤含量与嘧啶含量相等
D.艾弗里的肺炎链球菌转化实验证明 DNA 是遗传物质
【答案】BC
【分析】20世纪50年代初,英国科学家威尔金斯等用X射线衍射技术对DNA结构潜心研究了3年,意识到DNA是一种螺旋结构。物理学家弗兰克林在1951年底拍摄到一张十分清晰的DNA的X射线照片。当威尔金斯出示了弗兰克林在一年前拍下的DNA的X射线衍射照片后,沃森看出DNA的内部是一种螺旋形结构,沃森和克里克继续循着这个思路深入探讨,根据各方面对DNA研究的信息和他们的研究分析,得出一个共识:DNA是一种双链螺旋结构,并构建了DNA分子双螺旋结构模型。
【详解】A、克里克提出的DNA半保留复制机制和中心法则是在DNA双螺旋结构建构之后,不能为DNA模型的构建提供主要依据,A错误;
B、富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱为DNA双螺旋结构模型构建提供依据,B正确;
C、查哥夫发现的DNA中腺嘌呤含量与胸腺嘧啶含量相等,鸟嘌呤的含量与胞嘧啶的含量相等,为DNA双螺旋结构模型构建提供依据,C正确;
D、艾弗里去除肺炎链球菌的相关物质并证明DNA是遗传物质,但不能为DNA模型的构建提供主要依据,D错误。
故选BC。
三、解答题
10.(24-25高一下·广东潮州潮安区·期末)关于DNA是遗传物质的推测,科学家们找到了很多直接或间接的证据,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型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内,从死亡的小鼠体内可以分离得到的细菌为_________。
(2)在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,每个实验组特异性的去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质,这是用了科学方法中的_____________。
(3)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验中用到了_________技术,要得到32P标记DNA的噬菌体,是否可以直接用含有32P的培养液培养______(是或否)。
(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_________、_________、__________。
(5)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验中离心的目的是_____________。
【答案】(1)R型和S型
(2)减法原理
(3) 同位素标记技术 否
(4) DNA DNA DNA或RNA
(5)让上清液中析出质量较轻的噬菌体,沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌
【分析】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。该实验证明噬菌体侵染细菌时只有DNA进入细菌,进而证明DNA是遗传物质。
【详解】(1)格里菲思的肺炎链球菌转化实验中,将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内,从死亡的小鼠体内可以分离得到的细菌为R型和S型。
(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。
(5)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验中离心的目的是让上清液中析出质量较轻的噬菌体,沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。
试卷第1页,共3页
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