2020年高中生物第三章基因的本质第1节DNA是主要的遗传物质优化练习新人教版必修2 8页

第1节 DNA是主要的遗传物质 ‎[课时作业(六)]‎ 一、选择题 ‎1．下列关于艾弗里的肺炎双球菌转化实验的叙述中错误的是(　　)‎ A．需对S型细菌中的物质进行提取、分离和鉴定 B．配制培养基的成分应适合肺炎双球菌的生长和繁殖 C．转化的有效性与R型细菌的DNA纯度有密切关系 D．实验证明了DNA是遗传物质而蛋白质不是遗传物质 解析：根据艾弗里的肺炎双球菌转化实验过程，提取的S型细菌的DNA纯度越高，转化的有效性越强，说明转化的有效性与S型细菌的DNA纯度有密切关系。‎ 答案：C ‎2．下列选项正确的是(　　)‎ A．肺炎双球菌的体内转化实验的思路是将物质分离、提纯，单独观察其作用效果 B．赫尔希和蔡斯通过使用含35S和32P标记分子的培养基进行噬菌体的培养和标记 C．如果用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液检测到放射性，原因可能是保温时间不合适 D．肺炎双球菌的转化实验及噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明了DNA是主要的遗传物质 解析：肺炎双球菌的体外转化实验的设计思路是将物质分离、提纯，单独观察其作用效果，A项错误；培养噬菌体要用活的细菌，不能用一般的培养基，B项错误；噬菌体侵染细菌的实验中，保温培养的时间过长或过短，都会造成上清液中出现32P标记的噬菌体(过长：含子代噬菌体。过短：含亲代噬菌体)，C项正确；这两个实验证明了DNA是遗传物质，D项错误。‎ 答案：C ‎3．如图是“肺炎双球菌转化实验”的部分研究过程。能充分说明“DNA是遗传物质，而蛋白质等其他物质不是遗传物质”的是(　　)‎ A．①②④　　　　　 B．①②③‎ C．①③④ D．①②③④‎ 8‎ 解析：实验①中活的R型细菌在S型细菌的DNA作用下，转化为S型细菌，说明S型细菌的DNA肯定进入了R型细菌中，并实现了对其性状的控制，证明DNA是遗传物质。为了排除其他物质是遗传物质的可能性，还要设计一系列对照实验，题中的②③④均分别与①构成对照实验，说明S型细菌的蛋白质、多糖荚膜等都不能使R型细菌发生转化，即证明了蛋白质和多糖荚膜等其他物质不是遗传物质。‎ 答案：D ‎4．如图为肺炎双球菌转化实验中的基本步骤，下列有关说法正确的是(　　)‎ A．①②都要加热处理 B．③要将所有提取物与R型细菌共同培养 C．④的结果只有S型细菌或R型细菌一种菌落 D．①④的结果可能是有S、R型细菌两种菌落 解析：图中①是加热处理S型细菌，②是物质提取技术，A项错误；③是将提取物分别与R型细菌混合培养，分别观察培养基上菌落的生长情况，B项错误；④的结果可能在培养基上出现两种菌落，光滑的和粗糙的，意味着两种细菌都有，C项错误，D项正确。‎ 答案：D ‎5．在肺炎双球菌的转化实验中，在培养有R型细菌的1、2、3、4四支试管中，依次加入从S型活细菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、多糖，经过培养，结果发现试管内仍然有R型细菌的是(　　)‎ A．3和4 B．1、3和‎4　 ‎C．2、3和4　 D．1、2、3和4‎ 解析：2、3、4三支试管内只有R型细菌，因为没有S型细菌的DNA，所以三支试管中的R型细菌都不会发生转化。1号试管因为有S型细菌的DNA，所以会使R型细菌发生转化，但是发生转化的R型细菌只是一部分，故试管内仍然有R型细菌存在。‎ 答案：D ‎6．在肺炎双球菌的转化实验中，将加热杀死的S型细菌与R型细菌混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡，则小鼠体内S型、R型细菌含量变化情况最可能是下图哪个选项(　　)‎ 8‎ 解析：将加热杀死的S型细菌与R型细菌混合后，S型细菌的DNA分子进入部分R型细菌，并整合到R型细菌的DNA分子上，并且新形成的S型细胞不断增殖，从而使重组的S型细菌数量不断增加，A、B图符合。另一部分未发生基因重组的R型细菌则通过增殖，产生大量的R型细菌，B图符合。故正确答案为B。‎ 答案：B ‎7．如图是科学家为了弄清转化因子的本质所做的一组实验，三个实验的培养皿中只存在一种菌落的是(　　)‎ A．实验一 B．实验二 C．实验三 D．实验一和三 解析：实验二中加入的DNA酶能分解S型菌的DNA，使R型菌不能转化为S型菌，所以培养皿中只有一种菌落。‎ 答案：B ‎8．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、15‎ 8‎ N。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 ‎9．证明DNA是遗传物质的几个经典实验中，实验设计中最关键的是(　　)‎ A．要用同位素标记DNA和蛋白质 B．要分离DNA和蛋白质 C．用DNA和蛋白质去侵染 D．要得到噬菌体和肺炎双球菌 解析：要证明DNA是遗传物质，在实验中最关键的是使用一定技术手段去分离DNA和蛋白质分子，让其单独侵染，去观察它们在遗传过程中的作用。用同位素分别标记DNA和蛋白质分子以及从肺炎双球菌中提取的DNA、蛋白质和多糖等物质，其目的都是如此。‎ 答案：B ‎10．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，在下图中标记元素所在部位依次是(　　)‎ A．①、④ B．②、④‎ C．①、⑤ D．③、⑤‎ 解析：赫尔希和蔡斯用32P标记的是噬菌体的DNA，用35S标记的是噬菌体的蛋白质，在DNA中只有①磷酸含有P元素，在蛋白质中S元素应存在于R基上也就是图中的④。‎ 答案：A ‎11．如图是某种高等植物体内的病原体的遗传过程实验，实验表明这种病原体(　　)‎ A．寄生于细胞内，通过RNA遗传 B．可单独生存，通过蛋白质遗传 C．寄生于细胞内，通过蛋白质遗传 D．可单独生存，通过RNA遗传 解析：提取这种病原体发现，其由RNA和蛋白质组成，分别用其RNA和蛋白质给植物接种，发现只有接种病原体RNA的植物得病，说明该病原体的遗传物质为RNA，该病原体为RNA病毒。病毒必须寄生在活细胞内，不能单独生存。‎ 答案：A ‎12．用32‎ 8‎ P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 B．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，离心后存在在于上清液中 解析：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，沉淀物是被浸染的大肠杆菌，A项错误；搅拌不充分，噬菌体与细菌未分离，放射性应出现在沉淀物中，B项错误；32P标记的是噬菌体的DNA，噬菌体侵染大肠杆菌时注入自身的DNA，子代噬菌体的DNA会含32P，上清液带有放射性的原因可能是噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体，C项正确、D项错误。‎ 答案：C 二、非选择题 ‎13．“肺炎双球菌转化实验”是科学家对生物遗传物质的探究过程中的一个实验。‎ ‎(1)某人曾重复了“肺炎双球菌转化实验”，步骤如下：‎ A．将一部分S型细菌加热杀死；‎ B．制备符合要求的培养基，并分为若干组，将菌种分别接种到各组培养基上(接种的菌种见图中文字所示)；‎ C．将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况，发现在第4组培养基中有S型细菌。本实验得出的结论是______________________________________。‎ ‎(2)艾弗里等人通过实验证实了在上述细菌转化过程中，起转化作用的是DNA。请利用DNA酶作试剂，选择适当的材料用具，设计实验方案，验证“促进R型细菌转化成S型细菌的物质是DNA”，预测实验结果，得出实验结论。‎ 材料用具：R型细菌、S型细菌、DNA酶、蒸馏水、制备培养基所需的原料。‎ ‎①实验设计方案：‎ 第一步：从S型细菌中提取DNA；‎ 第二步：制备符合要求的培养基，将其均分为三组，标为A、B、C，请将处理方法填写在表格中：‎ 组合编号 A B C 处理方法 不加任何提取物 8‎ 第三步：将R型细菌分别接种到三组培养基上；‎ 第四步：将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况。‎ ‎②预测实验结果：_______________________________________________________。‎ ‎③得出结论：____________________________________________________________。‎ ‎(3)回答下列问题。‎ ‎①“肺炎双球菌体内转化实验”以细菌为实验材料主要是由于细菌具有________、________等优点。‎ ‎②艾弗里实验最为关键的设计思路是：_________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎③写出艾弗里实验采用的主要技术手段：________________________________________‎ ‎________________________________________________________________(写出两种)。‎ 解析：(1)通过对比可知加热杀死的S型细菌与R型细菌混合在一起，可以产生活的S型细菌，说明S型细菌中有某种物质能使R型细菌转化成S型细菌。(3)①“肺炎双球菌转化实验”以细菌为实验材料的原因是细菌具有繁殖快、结构简单、易于培养等优点。②艾弗里在设计实验时最为关键的设计思路是遵循单一变量原则，设法把DNA与蛋白质分开，单独地观察它们各自的作用。③结合艾弗里实验过程可知，艾弗里采用的主要技术手段有细菌的培养技术、物质的提纯和分离技术、物质的鉴定技术等。‎ 答案：(1)S型细菌中的某种物质(转化因子)能使R型细菌转化成S型细菌 ‎(2)①在B组中加入提取出的S型细菌DNA，在C组中加入提取出的S型细菌DNA和DNA酶 ‎②A、C组培养基中未出现S型细菌，B组培养基中出现S型细菌 ‎③使R型细菌转化为S型细菌的物质是DNA ‎(3)①结构简单　繁殖快 ‎②设法把DNA与蛋白质分开，单独地观察它们各自的作用 ‎③细菌的培养技术、物质的提纯和分离技术、物质的鉴定技术等(任选两种)‎ ‎14．1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染细菌过程中的功能，请回答下列有关问题：‎ ‎(1)他们指出“噬菌体在分子生物学中的地位就相当于氢原子在玻尔量子力学模型中的地位。”这句话指出了噬菌体作为实验材料具有__________的特点。‎ ‎(2)通过________________________的方法分别获得被32P和35S标记的噬菌体，用标记的噬菌体侵染细菌，从而追踪在侵染过程中__________变化。‎ ‎(3)侵染一段时间后，用搅拌器搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中的放射性，得到如图所示的实验结果。搅拌的目的是__________，所以搅拌时间少于1 min时，上清液中的放射性______________________。‎ 实验结果表明当搅拌时间足够长时，上清液中的35S和32‎ 8‎ P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%证明__________________。图中“被侵染的细菌”的存活率曲线基本保持在100%，本组数据的意义是作为对照组，以证明________________，否则细胞外__________的含量会增高。‎ ‎(4)本实验证明在噬菌体复制和遗传过程中______________起着作用。‎ 答案：(1)结构简单，只含有蛋白质和DNA(核酸)‎ ‎(2)用含32P和35S的培养基分别培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染被32P和35S标记的大肠杆菌　DNA和蛋白质的位置　(3)使噬菌体和细菌分离　较低　DNA进入细菌，蛋白质没有进入细菌　细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来　32P　(4)DNA ‎15．研究发现少数病毒(如烟草花叶病毒，简称TMV)体内仅有蛋白质和RNA两种化学成分，这类生物性状(如TMV能感染正常的烟草叶片，使之出现相应的病斑)的遗传是受蛋白质还是受RNA控制？请设计实验探究TMV的遗传物质是蛋白质还是RNA。‎ Ⅰ.实验原理：‎ ‎(1)利用水—苯酚溶液可以将TMV分离，获得TMV的蛋白质和RNA。‎ ‎(2)________________________________________________________________________。‎ ‎(3)_______________________ _________________________________________________。‎ 实验材料：烟草花叶病毒、正常生长的烟草、苯酚、试管、玻璃棒等必需的实验仪器。‎ Ⅱ.主要实验步骤：‎ ‎(1)利用水—苯酚溶液分离TMV，获得纯净的TMV的蛋白质和RNA。‎ ‎(2)取正常生长的烟草植株，选取__________________________________________。‎ ‎(3)________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)正常培养烟草植株，并注意观察______________。‎ Ⅲ.实验结果预测及结论：‎ ‎(1)________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________，‎ 说明TMV中蛋白质是遗传物质。‎ ‎(2)________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________，‎ 说明TMV中RNA是遗传物质。‎ 解析：根据实验目的“探究TMV的遗传物质是蛋白质还是RNA”及实验原理(1)，可以确定本实验设计的主要思路是：首先将烟草花叶病毒进行分离，获得病毒蛋白质和RNA，再分别探究它们是否在遗传中起作用。根据题干信息“TMV能感染正常的烟草叶片，使之出现相应的病斑”，可以确定本实验的实验指 8‎ 标是：能否使正常烟草叶片感染，出现相应病斑。同时作为遗传物质，还应能使生物性状如病毒的感染性在传宗接代中保持连续和稳定。根据上述分析，可确定实验中涉及的另两个原理分别为：TMV能使正常的烟草叶片感染出现相应病斑；遗传物质能使生物性状保持相对稳定。‎ 答案：Ⅰ.(2)TMV能感染正常的烟草叶片使之出现相应的病斑 ‎(3)遗传物质能使生物性状保持相对稳定 Ⅱ.(2)生长状态基本相同的三片叶片，编号为A、B、C ‎(3)分别用完整的TMV、TMV的蛋白质、TMV的RNA感染A、B、C三片叶片 ‎(4)相应叶片的表现症状 Ⅲ.(1)A、B叶出现病斑，C叶正常，并且用B病斑组织感染正常的烟草叶片，仍出现相同病斑 ‎(2)A、C叶出现病斑，B叶正常，并且用C病斑组织感染正常的烟草叶片，仍出现相同病斑 8‎