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(限时30分钟 满分100分)
一、选择题(每小题5分，共60分)
1．(2013·滨州一模)肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，均不能证明的是( )
A．DNA可以产生可遗传的变异
B．蛋白质不是遗传物质
C．DNA可以控制生物的性状
D．DNA是主要的遗传物质
解析：选D 肺炎双球菌的转化实验可证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质；噬菌体浸染细菌的实验只能证明DNA是遗传物质；大多数生物遗传物质为DNA，所以，DNA是主要的遗传物质，两实验均不能证明此结论。
2．在艾弗里及其同事利用肺炎双球菌证明遗传物质是DNA的实验中，用DNA酶处理从S型菌中提取的DNA之后与R型活菌混合培养，结果发现培养基上仅有R型肺炎双球菌生长。设置本实验步骤的目的是( )
A．证明R型菌生长不需要DNA
B．补充R型菌生长所需要的营养物质
C．直接证明S型菌DNA不是促进R型菌转化的因素
D．与“以S型菌的DNA与R型菌混合培养”的实验形成对照
解析：选D 用DNA酶处理从S型活细菌中提取的DNA并与R型菌混合培养的目的是与“以S型菌的DNA与R型菌混合培养”的实验形成对照。
3．若1个35S标记的大肠杆菌被1个32P标记的噬菌体侵染，裂解后释放的所有噬菌体( )
A．一定有35S，可能有32P B．只有35S
C．一定有32P，可能有35S D．只有32P
解析：选A 噬菌体侵染细菌时，以亲代噬菌体的DNA为模板，以大肠杆菌的成分为原料，合成子代噬菌体的DNA和蛋白质，故子代噬菌体中部分含32P标记，全部含35S标记。
4．用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，经培养、搅拌、离心、检测，上清液的放射性占10%，沉淀物的放射性占90%。上清液带有放射性的原因可能是( )
A．离心时间过长，上清液中析出较重的大肠杆菌
D．搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离
C．噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体
D．32P标记了噬菌体蛋白质外壳，离心后存在于上清液中
解析：选C 噬菌体侵染大肠杆菌时，经过搅拌、离心，上清液是质量较轻的噬菌体蛋白质外壳，沉淀物是被侵染的大肠杆菌；搅拌不充分，噬菌体外壳与细菌未分离，放射性应出现在沉淀物中；32P标记的是噬菌体的DNA，侵染时注入大肠杆菌，子代噬菌体的DNA会含32P，上清液带有放射性的原因可能是保温时间过长，噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体。
5．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35S
D．少量含有35S的蛋白质进入大肠杆菌
解析：选A 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。
6．艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质。下列关于这两个实验的叙述正确的是( )
A．二者都应用同位素示踪技术
B．二者的设计思路都是设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应
C．艾弗里的实验设置了对照，赫尔希与蔡斯的实验没有对照
D．二者都诱发了DNA突变
解析：选B 肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的设计思路都是设法把DNA和蛋白质分开，研究各自的效应，都遵循对照原则，二者都没有诱发DNA突变，其中只有噬菌体侵染细菌实验应用了同位素示踪技术。
7．(2013·南京四校联考)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，下图所示标记元素所在部位依次是( )
A．①④ B．②④
C．①⑤ D．③⑤
解析：选A 赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质，实际上是标记了脱氧核苷酸中的磷酸基和氨基酸中的R基。
8．(2013·皖南八校联考)在噬菌体侵染细菌实验中，分别用标记的噬菌体去侵染未标记的细菌，噬菌体在细菌体内复制了三代，则下列说法正确的是( )
A．噬菌体侵染细菌的实验可以证明DNA是主要的遗传物质
B．含有32P的子代噬菌体和含有35S的子代噬菌体分别占子代噬菌体总数的1/4和0
C．标记噬菌体的方法是分别用含32P的培养基和35S的培养基培养噬菌体
D．上述过程中噬菌体的遗传信息流动方向是：RNA→DNA→RNA→蛋白质
解析：选B 噬菌体侵染细菌的实验可以证明DNA是遗传物质，不能证明DNA是主要的遗传物质；噬菌体侵染细菌的过程中，进入细胞内部的是噬菌体的DNA，蛋白质外壳留在外部，故子代产生的噬菌体蛋白质外壳都不具有放射性，由于DNA的复制是半保留复制，复制三代，含有32P的子代噬菌体占全部噬菌体的比例为2/8＝1/4；噬菌体必须寄生在活细胞体内才能生活，不能直接用培养基培养；噬菌体是DNA病毒，不具有逆转录过程。
9．甲、乙为两种不同的植物病毒，下图1表示由病毒甲、乙经重组形成“杂种病毒丙”的过程，用病毒丙单独侵染植物细胞，一段时间后，从植物细胞内可大量分离出的病毒是图2中的( )
解析：选D 病毒的遗传物质是核酸，核酸控制生物的性状，因此子代病毒与乙相同。
10．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：选B 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。
二、非选择题(共50分)
11．(15分)1928年，英国科学家利用小鼠做了如下的实验：
实验1：R型活细菌＋小鼠→小鼠存活；
实验2：S型活细菌＋小鼠→小鼠死亡→分离出S型活细菌；
实验3：加热后杀死的S型细菌＋小鼠→小鼠存活；
实验4：加热后杀死的S型细菌＋R型活细菌＋小鼠→小鼠死亡。
请回答下列相关问题。
(1)在实验4中从死亡的小鼠体内能够分离出________细菌。
(2)除了用注射法，通过观察小鼠的生活情况来区分R型和S型细菌外，你还可以利用怎样的方法来区别R型和S型细菌？_____________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)下图为实验4中小鼠体内R型细菌的增长曲线，请在图中绘出S型细菌的增长情况。(用虚线绘制)
(4)通过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型活细菌，请预测该小鼠的生活情况：________；并分析其原因：________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)在实验4中，小鼠的死亡是部分R型细菌转化成S型细菌的结果，故从死亡的小鼠体内能够分离出R型和S型两种细菌。(2)除了运用注射法，通过观察小鼠是否死亡来区分R型和S型细菌外，也可以通过培养细菌，直接观察细菌的菌落特征进行判断，以及借助显微镜观察细菌有无荚膜来判断。(3)绘图时需要注意：①S型细菌种群将呈现“S”型增长曲线；②S型细菌的初始数量应为0，体现转化从无到有的过程；③S型细菌应先于R型细菌开始增长，且最后数量要多于R型细菌。(4)该实验证明了S型细菌中存在着转化因子，但不能证明DNA就是遗传物质。(5)一段时间后，给实验3中的小鼠注射S型活细菌，小鼠不会死亡，因为先前注射的加热后杀死的S型细菌相当于抗原，引起小鼠体内免疫应答，产生相应的抗体和记忆细胞，杀死注射的S型活细菌。
答案：(1)S型和R型 (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，若菌落表面光滑，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 加热后杀死的S型细菌相当于抗原，能刺激小鼠产生大量的抗体和记忆细胞
12．(15分)1952年，赫尔希和蔡斯进行的噬菌体侵染细菌的实验，是人类探究“什么是遗传物质”的最具说服力的实验。下图为用含32P的T2噬菌体侵染大肠杆菌(T2噬菌体专性寄生在大肠杆菌细胞内)的实验，据图回答下列问题：
(1)T2噬菌体的组成成分是蛋白质和DNA。如果仅凭猜想，控制其性状的遗传物质有可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)你认为怎样才能得到被32P标记的T2噬菌体？请简述你的实验方案。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)当接种噬菌体后培养时间过长，发现在搅拌后的上清液中有放射性，其最可能的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)一个噬菌体含有一个DNA分子。理论上分析，一个被32P标记的T2噬菌体侵染细菌后，复制出n个子代噬菌体，其中携带32P的噬菌体有________个。复制用的原料来自于________________________________________________________________________。
解析：(1)单凭猜想，遗传物质可能会有三种情况：蛋白质和DNA都是遗传物质；DNA是遗传物质；蛋白质是遗传物质。(2)解答这一问题要考虑到病毒本身不能增殖，必须借助于宿主细胞，因此应考虑先培养出有标记的宿主细胞，然后再培养出有标记的噬菌体，(3)若接种噬菌体后的培养时间过长，复制增殖后噬菌体会从细菌体内释放出来，导致上清液中有放射性。(4)一个被标记的噬菌体含有两条被标记的链，不管复制多少次，最多有两个子代噬菌体含有放射性物质，复制的场所和原料由细菌提供。
答案：(1)①蛋白质和DNA都是遗传物质；②其遗传物质是蛋白质，不是DNA；③其遗传物质是DNA，不是蛋白质
(2)将宿主细菌培养在含32P的培养基中培养，获得含有32P的细菌；用T2噬菌体去侵染被32P标记的细菌，待细菌细胞裂解后，释放出的噬菌体会被32P标记
(3)培养时间过长，复制增殖后的噬菌体从细菌体内释放出来
(4)2 细菌细胞内游离的脱氧核苷酸
13．(20分)(2013·烟台调研)阅读以下材料，回答有关问题。
从2009年3月底开始，墨西哥、美国等国接连爆发大规模甲型H1N1流感疫情，并迅速蔓延至北美地区以外的国家，全球拉响防疫警报。
某学校生物兴趣小组的同学通过查阅资料发现，常见的流感病毒都是RNA病毒，同时提出疑问：甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA。下面是兴趣小组为探究甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA设计的实验步骤，请将其补充完整。
(1)实验目的：__________________________________________________________。
(2)材料用具：显微注射器，甲型H1N1流感病毒的核酸提取液，胚胎干细胞，DNA水解酶和RNA水解酶等。
(3)实验步骤：
第一步：把甲型H1N1流感病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三组，________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________。
第二步：取等量的猪胚胎干细胞分成三组，用显微注射技术分别把A、B、C三组处理过的核酸提取物注射到三组猪胚胎干细胞中。
第三步：将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间，然后从培养好的猪胚胎干细胞中抽取样品，检测是否有甲型H1N1流感病毒产生。
(4)请预测结果及结论：
①________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③若A、B、C三组均出现甲型H1N1流感病毒，则甲型H1N1流感病毒的遗传物质既不是DNA也不是RNA。
解析：病毒是由蛋白质外壳和核酸组成的，核酸是遗传物质，核酸包括DNA和RNA两类，根据题目要求探究的问题及给予的材料、试剂分析可知，实验中分别利用DNA水解酶、RNA水解酶处理该病毒核酸提取液，然后再注射到猪胚胎干细胞中培养，由于酶具有专一性，可根据培养后是否检测到H1N1病毒来判断其核酸类型。
答案：(1)探究甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA
(3)分别用等量的相同浓度的DNA水解酶、RNA水解酶处理A、B两组核酸提取液，C组不做处理
(4)①若A、C两组出现甲型H1N1流感病毒，B组没有出现，则甲型H1N1流感病毒的遗传物质是RNA ②若B、C两组出现甲型H1N1流感病毒，A组没有出现，则甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA
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