一、選擇題
1.艾弗里將R型肺炎雙球菌培養(yǎng)在含S型細(xì)菌DNA的培養(yǎng)基中,得到了S型肺炎雙球菌,有關(guān)敘述中正確的是 ( )
A.R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌,說明這種變異是定向的
B.R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌屬于基因重組
C.該實(shí)驗(yàn)不能證明肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)是DNA
D.將S型細(xì)菌的DNA注射到小鼠體內(nèi)也能產(chǎn)生S型細(xì)菌
[答案] B
[解析] 艾弗里實(shí)驗(yàn)中將S型細(xì)菌中的多糖、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和DNA等提取出來,分別加入培養(yǎng)R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中,結(jié)果只有加入DNA時(shí),才能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌,這說明肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)是DNA,C錯(cuò)誤;該實(shí)驗(yàn)的生物變異屬于基因重組,生物的變異都是不定向的,A錯(cuò)誤、B正確;將S型細(xì)菌的DNA注射到小鼠體內(nèi),不能實(shí)現(xiàn)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化,D錯(cuò)誤。
2.下列關(guān)于肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的敘述中,錯(cuò)誤的是( )
A.需對(duì)S型細(xì)菌中的物質(zhì)進(jìn)行提取、分離和鑒定
B.配制的培養(yǎng)基應(yīng)適合肺炎雙球菌的生長(zhǎng)和繁殖
C.轉(zhuǎn)化的有效性與R型細(xì)菌的DNA純度有密切關(guān)系
D.實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)而蛋白質(zhì)不是
[答案] C
[解析] 在艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中需對(duì)S型細(xì)菌中的物質(zhì)進(jìn)行提取、分離和鑒定,故A正確;轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)所用的培養(yǎng)基應(yīng)適合肺炎雙球菌的生長(zhǎng)和繁殖,故B正確;肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化的有效性與S型細(xì)菌的DNA純度有密切關(guān)系,故C錯(cuò)誤;艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)而蛋白質(zhì)不是,故D正確。
3.下列有關(guān)圖示DNA分子的說法正確的是( )
A.限制酶可作用于①部位,DNA連接酶作用于③部位
B.堿基種類和(A+T)/(G+C)能決定DNA分子的特異性
C.若該DNA分子中A為p個(gè),占全部堿基的n/m(m>2n),則G的個(gè)數(shù)為pm/2n-p
D.把此DNA放在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制2代,子代中含15N的DNA占3/4
[答案] C
[解析] 限制酶和DNA連接酶均作用于磷酸二酯鍵,即作用于①部位;DNA分子的堿基種類有A、T、G、C 4種,其不能決定DNA分子的特異性;若DNA中A為p個(gè),占全部堿基的n/m(m>2n),則DNA全部堿基數(shù)為pm/n,根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可推知,G的個(gè)數(shù)為pm/2n-p;把此DNA放在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制2代,形成4個(gè)DNA分子,由于DNA復(fù)制的方式是半保留復(fù)制,子代中DNA均含15N。
4.(2014·江蘇,4)下列敘述與生物學(xué)史實(shí)相符的是( )
A.孟德爾用山柳菊為實(shí)驗(yàn)材料,驗(yàn)證了基因的分離及自由組合規(guī)律
B.范·海爾蒙特基于柳枝扦插實(shí)驗(yàn),認(rèn)為植物生長(zhǎng)的養(yǎng)料來自土壤、水和空氣
C.富蘭克林和威爾金斯對(duì)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的建立也作出了巨大的貢獻(xiàn)
D.赫爾希和蔡斯用35S和32P分別標(biāo)記T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA,證明了DNA的半保留復(fù)制
[答案] C
[解析] 孟德爾用豌豆為實(shí)驗(yàn)材料,驗(yàn)證了基因的分離及自由組合規(guī)律;范·海爾蒙特基于柳枝扦插實(shí)驗(yàn),認(rèn)為植物生長(zhǎng)的養(yǎng)料來自水和空氣,而非來自土壤;赫爾希和蔡斯用35S和32p分別標(biāo)記T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA,證明了DNA是遺傳物質(zhì)。對(duì)于生物科學(xué)史的知識(shí)要記憶清楚,平日要加強(qiáng)積累。
5.艾弗里和同事用R型和S型肺炎雙球菌進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果如下表。從表可知( )
實(shí)驗(yàn)組號(hào) 接種菌型 加入S型菌物質(zhì) 培養(yǎng)皿長(zhǎng)菌情況 ① R 蛋白質(zhì) R型 ② R 莢膜多糖 R型 ③ R DNA R型、S型 ④ R DNA(經(jīng)DNA酶處理) R型
A①不能證明S型菌的蛋白質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子
B.②說明S型菌的莢膜多糖有酶活性
C.③和④說明S型菌的DNA是轉(zhuǎn)化因子
D.①~④說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)
[答案] C
[解析] 考查實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和分析。只有加入S型菌DNA的實(shí)驗(yàn)才能產(chǎn)生S型菌,證明DNA是轉(zhuǎn)化因子,蛋白質(zhì)、莢膜多糖和DNA酶處理的DNA都不是轉(zhuǎn)化因子;DNA與RNA相比較,絕大多數(shù)生物是以DNA為遺傳物質(zhì)的,DNA是主要的遺傳物質(zhì),但這里沒有這種比較,不能得出這個(gè)結(jié)論。選C。
6.下列有關(guān)DNA是主要遺傳物質(zhì)的相關(guān)實(shí)驗(yàn),敘述正確的是( )
A.加入S型菌DNA和R型菌的培養(yǎng)基中,一段時(shí)間后只存在表面光滑的菌落
B.格里菲斯的實(shí)驗(yàn)證明轉(zhuǎn)化因子是DNA
C.艾弗里和赫爾希、蔡斯都設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開,研究各自的效應(yīng)
D.艾弗里的實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì),噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)
[答案] C
[解析] 加入S型菌DNA和R型菌的培養(yǎng)基中,一段時(shí)間后出現(xiàn)表面光滑的S菌落,但仍有R菌落,A錯(cuò);格里菲斯的實(shí)驗(yàn)四中將S型菌和R型菌混合注射,R型菌轉(zhuǎn)變成S型菌,證明具有轉(zhuǎn)化因子,但是,并沒有說明轉(zhuǎn)化因子是什么,DNA作為轉(zhuǎn)化因子是被艾弗里等人的實(shí)驗(yàn)證明的,B錯(cuò);艾弗里和赫爾希、蔡斯都設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開,研究各自的效應(yīng),只是科學(xué)技術(shù)和所用材料不同,C正確;艾弗里的實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì),噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)也證明DNA是遺傳物質(zhì),在自然界中只有少數(shù)像煙草花葉病毒生物的遺傳物質(zhì)是RNA,所以對(duì)于所有生物來說DNA是絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì),因此DNA是主要的遺傳物質(zhì),D錯(cuò)。
二、非選擇題
7.如圖是赫爾希和蔡斯研究遺傳物質(zhì)實(shí)驗(yàn)中的物質(zhì)示意圖及實(shí)驗(yàn)過程圖,請(qǐng)回答下列問題:
(1)圖三中用35S標(biāo)記噬菌體蛋白質(zhì)外殼,標(biāo)記元素所在部位是圖二中的________。如果用32P標(biāo)記噬菌體的DNA,標(biāo)記元素所在部位是圖一中的________。
(2)赫爾希和蔡斯選用噬菌體作為實(shí)驗(yàn)材料,其原因之一是____________________。
(3)實(shí)驗(yàn)中采用攪拌和離心等手段,目的是____________________________________。
(4)僅有圖三的實(shí)驗(yàn)過程,________ (能或不能)說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì),原因是__________________。
[答案] (1)④、佟(2)噬菌體只由蛋白質(zhì)外殼和DNA組成 (3)讓噬菌體的蛋白質(zhì)外殼與侵入細(xì)菌的噬菌體DNA分子分離 (4)不能 蛋白質(zhì)外殼沒有進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)
[解析] (1)32P標(biāo)記的是①(磷酸基團(tuán)),⑤(肽鍵)不含S,有些R基團(tuán)含S,故35S標(biāo)記的是R基團(tuán)。(2)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)思路是單獨(dú)觀察生物體內(nèi)每一種化學(xué)成分的作用,而噬菌體只由蛋白質(zhì)外殼和DNA組成,這是它被選為實(shí)驗(yàn)材料的原因之一。(3)實(shí)驗(yàn)中采用攪拌和離心等手段,目的是讓噬菌體的蛋白質(zhì)外殼與侵入細(xì)菌的噬菌體DNA分子分離,以便觀察放射性存在的部位。(4)圖三實(shí)驗(yàn)說明蛋白質(zhì)外殼沒有進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi),但不能說明噬菌體的遺傳物質(zhì)不是蛋白質(zhì)。
8. 將雙鏈DNA在中性鹽溶液中加熱,兩條DNA單鏈分開,叫做DNA變性。變性后的DNA如果慢慢冷卻,又能恢復(fù)成為雙鏈DNA,叫做退火。
(1)低溫條件下DNA不會(huì)變性,說明DNA有________特點(diǎn),從結(jié)構(gòu)上分析原因有:外側(cè)______________________,內(nèi)側(cè)堿基對(duì)遵循______________原則。
(2)DNA變性時(shí)脫氧核苷酸分子間的共價(jià)鍵不受影響,而________被打開。如果在細(xì)胞內(nèi),正常DNA復(fù)制過程中需要________作用。
(3)部分DNA完全解旋成單鏈所需的溫度明顯高于其他DNA,其最可能的原因是____________________________________________________________________________。
(4)大量如圖1中N元素標(biāo)記的DNA在變性后的退火過程中會(huì)形成________種DNA,離心后如圖2,則位于________鏈位置上。
(5)如果圖1中α鏈中A和T的比例和為46%,則DNA分子中A和C的和所占比例為________。
[答案] (1)穩(wěn)定性 由磷酸和脫氧核糖交替連接形成基本骨架結(jié)構(gòu) 堿基互補(bǔ)配對(duì)
(2)堿基對(duì)間的氫鍵 DNA解旋酶
(3)該DNA中G和C形成的堿基對(duì)的比例較高,結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定
(4)1 中 (5)50%
[解析] (1)由于DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu),所以DNA在低溫條件下不解旋,具有穩(wěn)定性特點(diǎn)。這是建立在DNA分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)上的,外側(cè)有磷酸和脫氧核糖交替連接形成的骨架結(jié)構(gòu),內(nèi)側(cè)的堿基對(duì)之間形成的氫鍵使兩條單鏈穩(wěn)定相連。
(2)DNA解旋使單鏈間的氫鍵分開,細(xì)胞內(nèi)DNA解旋酶可使DNA解旋。
(3)GC之間有3個(gè)氫鍵,AT之間有2個(gè)氫鍵,兩條單鏈間的氫鍵越多,結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。
(4)α鏈只能與β鏈堿基互補(bǔ)配對(duì)形成DNA,所以退火過程中只能形成1種DNA,屬于中鏈。
(5)DNA中因?yàn)锳=T、G=C,所以A和C的和占的比例為50%。