经典高中生物噬菌体侵染细菌实验1随堂练习.docx

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经典高中生物噬菌体侵染细菌实验1随堂练习

噬菌体侵染细菌实验1

随堂·真题演练

1.（2016·江苏卷，1）下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述，正确的是（　　）

A.格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因突变的结果

B.格里菲思实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质

C.赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的

D.赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质

解析　格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因重组的结果，A错误；格里菲思实验证明了S型细菌中存在一种转化因子，使R型细菌转化为S型细菌，B错误；T2噬菌体营寄生生活，需先标记细菌，再标记噬菌体，C错误；赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质，D正确。

答案　D

2.（2013·海南，13）关于T2噬菌体的叙述，正确的是（　　）

A.T2噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素

B.T2噬菌体寄生于酵母菌和大肠杆菌中

C.RNA和DNA都是T2噬菌体的遗传物质

D.T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖

解析　核酸中不含硫元素，故A错误；T2噬菌体不能寄生在酵母菌细胞中，故B错误；任何生物的遗传物质只能是DNA或RNA中的一种，T2噬菌体的遗传物质是DNA，故C错误；T2噬菌体作为病毒，只能利用宿主细胞的物质进行增殖，D正确。

答案　D

3.（2012·江苏，2）人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程，下列有关叙述正确的是（　　）

A.孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质

B.噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力

C.沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数

D.烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是RNA

解析　孟德尔发现了遗传因子并证实了其传递规律，但并没有证实其化学本质；因噬菌体侵染细菌的实验通过同位素标记的方法将DNA和蛋白质彻底分离开来，故比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力；沃森和克里克构建DNA双螺旋结构时利用了前人的一个重要成果，那就是嘌呤数等于嘧啶数；烟草花叶病毒感染烟草实验只能说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，并不能说明所有病毒的遗传物质都是RNA。

答案　B

（时间：

25分钟　满分：

100分）

1.（2016·齐鲁名校二调）下列有关遗传物质的说法，正确的是（　　）

A.氨基酸多种多样的排列顺序蕴含着遗传信息，蛋白质是生物体的遗传物质

B.原核生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是RNA

C.具有细胞结构的生物遗传物质都是DNA

D.细胞核的遗传物质是DNA，细胞质的遗传物质是RNA

解析　生物体的遗传物质是核酸，而不是蛋白质，A错误；原核生物的遗传物质是DNA，而病毒的遗传物质是DNA或RNA，B错误；具有细胞结构的生物是原核生物和真核生物，含有DNA和RNA两种核酸，但都是以DNA作为遗传物质，C正确；细胞核和细胞质的遗传物质都是DNA，D错误。

答案　C

2.（2016·湖南株洲一模，10）下列有关35S标记噬菌体侵染无标记细菌实验的叙述，正确的是（　　）

A.35S主要集中在沉淀物中，上清液中也不排除有少量的放射性

B.要得到35S标记噬菌体必须直接接种在含35S的动物细胞培养基中才能培养出来

C.采用搅拌和离心手段，是为了把蛋白质和DNA分开，再分别检测其放射性

D.在该实验中，若改用32P、35S分别标记细菌DNA、蛋白质，复制4次，则子代噬菌体100%含32P和35S

解析　35S标记噬菌体的蛋白质外壳，所以放射性主要集中在上清液中，A错误；噬菌体属于细菌病毒，营寄生生活，所以要得到35S标记的噬菌体必须直接接种在含35S的大肠杆菌中才能培养出来，B错误；搅拌和离心是为了把噬菌体和细菌分离，C错误。

答案　D

3.（2016·山东济南模拟）用甲种病毒的RNA与乙种病毒的蛋白质外壳组装成一种病毒丙，以病毒丙侵染宿主细胞，在宿主细胞中产生大量子代病毒，子代病毒具有的特征是（　　）

A.甲种病毒的特征B.乙种病毒的特征

C.丙种病毒的特征D.都不是

解析　重组所得的病毒丙含有甲种病毒的RNA，因此它所产生的病毒具有甲种病毒的特征。

答案　A

4.（2016·山西名校联考，24）如果用32P、35S、15N标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体组成结构中，能够找到的放射性元素为（　　）

A.可在外壳中找到35S、15N

B.可在DNA中找到32P、15N

C.可在外壳中找到32P、15N

D.可在DNA中找到32P、35S、15N

解析　用32P、35S、15N标记后，亲代噬菌体的DNA中含有32P、15N，蛋白质外壳中含有35S、15N。

噬菌体侵染细菌过程中，噬菌体外壳留在外面，DNA进入细菌。

子代噬菌体的蛋白质外壳完全以细菌体内的氨基酸为原料合成，无放射性，A、C错误；子代噬菌体DNA只有一部分含有亲代链（含32P、15N），B正确；DNA中不含有S元素，D错误。

答案　B

5.（2017·江淮十校联考）如图表示肺炎双球菌的转化实验，下列说法中正确的是（　　）

A.该实验的设计遵循了对照原则和单一变量原则

B.a、d组小鼠死亡是小鼠免疫功能丧失的结果

C.从d组死亡小鼠身上分离得到的S型细菌是由S型死细菌转化而成的

D.从变异的角度看，细菌的转化属于基因突变

解析　a、d组小鼠死亡是S型菌有毒导致小鼠死亡的结果，B错误；从d组死亡小鼠身上分离得到的S型细菌是由R型细菌转化为S型活细菌，C错误；细菌的转化属于基因重组，D错误。

答案　A

6.（2016·山东曲阜检测）细菌转化是指某一受体细菌通过直接吸收来自另一供体细菌的一些含有特定基因的DNA片段，从而获得供体细菌的相应遗传性状的现象，如肺炎双球菌转化实验。

S型肺炎双球菌有荚膜，菌落光滑，可致病，对青霉素敏感。

在多代培养的S型菌中分离出了两种突变型：

R型，无荚膜，菌落粗糙，不致病；抗青霉素的S型（记为PenrS型）。

现用PenrS型菌和R型菌进行下列实验，对其结果的分析错误的是（　　）

A.甲组中部分小鼠患败血症，注射青霉素治疗后均可康复

B.乙组中可观察到两种菌落，加青霉素后只有PenrS型菌落继续生长

C.丙组培养基中含有青霉素，所以无菌落生长

D.丁组中因为DNA被水解而无转化因子，所以无菌落生长

解析　甲实验中能转化形成抗青霉素的S型细菌，所以部分小鼠患败血症，注射青霉素治疗不能恢复健康，A错误。

答案　A

7.（2016·湖南衡阳质检）按照图示1→2→3→4进行实验，本实验验证了朊病毒是蛋白质侵染因子，它是一种只含蛋白质而不含核酸的病原微生物，题中所用牛脑组织细胞为无任何标记的活体细胞。

（1）本实验采用的方法是　　　　。

（2）从理论上讲，离心后上清液中　　　　（填“能大量”或“几乎不能”）检测到32P，沉淀物中　　　　（填“能大量”或“几乎不能”）检测到32P，出现上述结果的原因是_________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________。

（3）如果添加试管5，从试管2中提取朊病毒后先加入试管5，同时添加35S标记的（NH4）

SO4，连续培养一段时间后，再提取朊病毒加入试管3，培养适宜时间后离心，检测放射性应主要位于　　　　中，少量位于　　　　中，原因是_________________________________________________________________

_________________________________________________________________。

（4）一般病毒同朊病毒之间的最主要区别是：

病毒侵入细胞是向宿主细胞提供　　　　（物质），利用宿主细胞的　　　　进行　　　　　　　　。

解析　朊病毒不能独立生活，在活细胞内才能增殖，所以要标记朊病毒需先培养带标记的宿主细胞——牛脑组织细胞，再让朊病毒侵染带标记的牛脑组织细胞，完成对朊病毒的标记。

因为朊病毒没有核酸，只有蛋白质，蛋白质中磷含量极低，所以试管2中提取的朊病毒几乎不含32P；用35S标记的朊病毒侵入牛脑组织细胞，少量朊病毒不能侵染成功，所以放射性物质主要位于沉淀物中，上清液中含少量放射性物质。

朊病毒是一类非正常的病毒，它不含有通常病毒所含有的核酸，是一类能侵染动物并在宿主细胞内复制的小分子无免疫性疏水蛋白质，又称蛋白质侵染因子，这是它与其他病毒的不同之处。

答案　

（1）同位素标记法　

（2）几乎不能　几乎不能　朊病毒不含核酸只含蛋白质，蛋白质中磷含量极低，故试管2中提取的朊病毒几乎不含32P　（3）沉淀物　上清液　经试管5中牛脑组织细胞培养出的朊病毒（蛋白质）被35S标记，提取后加入试管3中，35S随朊病毒侵入到牛脑组织细胞中，因此放射性物质主要位于沉淀物中。

同时会有少量的朊病毒不能成功侵入牛脑组织细胞，离心后位于上清液中，因此上清液中含少量放射性物质　（4）核酸　核苷酸和氨基酸（原料）　自身核酸的复制和蛋白质的合成

1.下列关于“DNA是主要的遗传物质”的叙述中，正确的是（　　）

A.细胞核遗传的遗传物质是DNA，细胞质遗传的遗传物质是RNA

B.“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”都证明了DNA是主要的遗传物质

C.真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA

D.细胞生物的遗传物质是DNA，非细胞生物的遗传物质是RNA

解析　细胞核遗传的遗传物质是DNA，细胞质遗传的遗传物质也是DNA，A错误；“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”都证明了DNA是遗传物质，B错误；细胞生物的遗传物质是DNA，非细胞生物的遗传物质是RNA或DNA，D错误。

答案　C

2.（2016·哈三中期中）将细菌在含有31P的核苷酸和32S的氨基酸的培养基中培养多代后，再用DNA和蛋白质分别被32P和35S标记的噬菌体侵染，则噬菌体在细菌体内复制三次后，含有31P和含有35S的噬菌体分别占子代噬菌体总数的（　　）

A.1和1B.1/4和0

C.1和0D.1/4和1

解析　噬菌体侵染细菌时蛋白质外壳留在细菌细胞外，噬菌体在细菌体内复制以细菌的31P核苷酸和32S氨基酸为原料进行复制，复制三次后共有23＝8个噬菌体，且都含有31P和32S，不含35S。

答案　C

3.下列关于遗传物质的探索历程的叙述中，正确的是（　　）

A.格里菲思肺炎双球菌转化实验可以证明转化因子是S型菌的DNA

B.艾弗里肺炎双球菌转化实验不足以完全证明DNA是遗传物质

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完全分离

D.为确认蛋白质外壳是否注入细菌体内，可用32P标记噬菌体

解析　格里菲思肺炎双球菌转化实验不能证明转化因子是DNA，A错误；艾弗里的实验所提纯的DNA中仍然含有0.02%的蛋白质，因此不足以完全证明DNA是遗传物质，B正确；噬菌体侵染细菌实验是利用同位素标记法间接地将DNA和蛋白质分开，而不是完全分离，C错误；为确认蛋白质外壳是否注入细菌体内，可用35S标记噬菌体，D错误。

答案　B

4.S型肺炎双球菌的荚膜表面具有多种抗原类型（如Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型等），不同的抗原类型之间不能通过突变而发生转换；在特殊条件下离体培养SⅡ型肺炎双球菌可从中分离出RⅡ型菌。

Griffith将加热杀死的SⅢ型菌与RⅡ型菌混合后同时注入小鼠体内，小鼠患肺炎大量死亡，并从患病死亡小鼠体内获得具有活性的SⅢ型菌；而单独注射加热杀死的SⅢ型菌小鼠未死亡。

此实验结果能支持的假设是（　　）

A.SⅢ型菌经突变形成了耐高温型菌

B.SⅢ型菌是由RⅡ型菌突变形成的

C.RⅡ型菌经过转化形成了SⅢ型菌

D.加热后SⅢ型菌可能未被完全杀死

解析　加热杀死的S－Ⅲ型菌与R－Ⅱ型菌混合后同时注入小鼠体内，小鼠患肺炎大量死亡，而且并从患病死亡小鼠体内获得具有活性的S－Ⅲ型菌；而单独注射加热杀死的S－Ⅲ型菌，小鼠未死亡，说明R－Ⅱ型菌经过转化形成了S－Ⅲ型菌。

答案　C

5.如图为肺炎双球菌转化实验的图解。

据图回答下列问题：

（1）分析图A可以看出，加热杀死的有毒的S型细菌与活的无毒的R型细菌混合注入小鼠体内，小鼠将　　　　，原因是____________________________。

（2）若用同位素标记法分别对蛋白质和DNA进行标记，可选用下列哪一组　　　　。

A.14C和18OB.35S和32P

C.14C和32PD.35S和18O

（3）分析图B可以看出，如果事先用DNA酶处理S型细菌，则转化作用　　　　（填“能”或“不能”）发生，该实验获得成功的最关键设计是__________

__________________________________________________________________。

解析　加热杀死的有毒的S型细菌与活的无毒的R型细菌混合注入小鼠体内，R型细菌会转化为S型细菌，小鼠将死亡；用同位素标记法分别对蛋白质和DNA进行标记，选用二者特有的元素，蛋白质特有的元素是S，DNA特有的元素是P；DNA酶处理S型细菌，则转化作用不能发生，该实验获得成功的最关键设计是设法把各组分分离开来看何者可产生子代，何者就是遗传物质。

答案　

（1）死亡　S型细菌的DNA将R型细菌转化成活的有毒的S型细菌，使小鼠死亡

（2）B　（3）不能　设法将DNA与蛋白质分开，单独、直接地去观察它们的作用

6.（2017·东北名校联考）1952年，赫尔希和蔡斯利用同位素标记法，完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验，实验包括4个步骤：

①培养噬菌体，②35S和32P分别标记噬菌体，③放射性检测，④离心分离。

（1）该实验步骤的正确顺序是　　　　。

A.①②④③B.④②①③

C.②①④③D.②①③④

（2）下图中锥形瓶内的培养液是用来培养　　　　的，其内的营养成分中能否含有32P？

　　　　。

（3）如果让放射性同位素主要分布在图中离心管的上清液中，则获得该实验中的噬菌体的培养方法是　　　　。

A.用含35S的培养基直接培养噬菌体

B.用含32P培养基直接培养噬菌体

C.用含35S的培养基培养细菌，再用此细菌培养噬菌体

D.用含32P的培养基培养细菌，再用此细菌培养噬菌体

（4）用被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌，离心后，发现上清液中有放射性物质存在，这些放射性物质的来源可能是______________________。

（5）连续培养噬菌体n代，则含亲代噬菌体DNA的个体应占总数的　　　　。

答案　

（1）C　

（2）大肠杆菌　不含　（3）C　（4）有未注入DNA的噬菌体；离心时间过长，子代噬菌体得以释放，经离心后到达上清液中　（5）

7.（2017·江西九校联考）20世纪70年代，科学家利用小鼠进行了体内转化实验，探究遗传物质。

实验1：

R型细菌＋小鼠→存活

实验2：

S型细菌＋小鼠→死亡→分离出S型细菌

实验3：

S型细菌＋加热＋小鼠→存活

实验4：

S型细菌＋加热＋R型细菌＋小鼠→死亡

请回答下列相关问题。

（1）在实验4中死亡的小鼠中能够分离出　　　　　型细菌。

（2）除了用上述注射法，通过观察小鼠的生活情况来判断R型和S型细菌外，你还可以通过怎样的方法区别R型和S型细菌？

_______________________

_________________________________________________________________

（3）下图为实验4中小鼠体内R型细菌增长曲线，请在图中绘出S型细菌的增长情况。

（4）该实验获得的结论是__________________________________________

________________________________________________________________。

（5）一段时间后，给实验3中的小鼠注射S型细菌，请预测该小鼠的生活情况？

　　　　；并分析其原因：

__________________________________

______________________________________________________________。

解析　绘图时需要注意：

①S型细菌种群将呈现“S”型增长；②曲线的初始数量应为0，体现转化从无到有的过程；③S型细菌的曲线应先于R型细菌曲线开始增长，且最后数量要高于R型细菌。

答案　

（1）S型和R

（2）显微镜下观察细菌有无荚膜或在固体培养基中培养，观察菌落特征，若表面光滑，则为S型；若菌落表面粗糙，则为R型

（3）如下图

（4）S型细菌中存在着转化因子

（5）存活　加热杀死的S型细菌相当于疫苗，刺激小鼠产生大量的抗体和记忆细胞