2019-2020学年人教版生物必修二培优学案课时作业：第3章基因的本质3-1 8页

[课时作业] (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 一、选择题 1．一百多年前，人们就开始了对遗传物质的探索历程。下列有关叙述错误的是( ) A．最初认为遗传物质是蛋白质，是因为推测氨基酸的多种排列顺序可能蕴含遗传信息 B．格里菲思通过肺炎双球菌的转化实验得出“DNA 是遗传物质”的结论 C．噬菌体侵染细菌实验之所以更有说服力，是因为它将蛋白质与 DNA 分开进行研究 D．用烟草花叶病毒等进行实验，证明了 RNA 是该病毒的遗传物质 解析： 格里菲思通过肺炎双球菌的转化实验证明 S 型细菌中存在一种“转化因子”， 证明该“转化因子”是 DNA 的科学家是艾弗里，他提取 S 型细菌的蛋白质、多糖、DNA、 脂质等，分别将其与 R 型细菌混合培养，证明了只有加入 DNA 时，才可以实现 R 型细菌的 转化。 答案： B 2．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 标记噬菌体后，亲代噬菌体的 DNA 中含有 35P、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 进入细菌中。 子代噬菌体的蛋白质外壳完全由细菌体内的氨基酸为原料合成，无放射性，A、C 两项错误； 子代噬菌体的 DNA 只有一部分含有亲代链(含 32P、15N)，B 项正确；DNA 中不含有 S 元素， D 项错误。 答案： B 3．赫尔希和蔡斯通过 T2 噬菌体侵染细菌的实验证明 DNA 是遗传物质，实验包括六个 步骤： ①噬菌体侵染细菌 ②用 35S 或 32P 标记噬菌体 ③上清液和沉淀物的放射性检测 ④ 离心分离 ⑤子代噬菌体的放射性检测 ⑥噬菌体与大肠杆菌混合培养 最合理的实验步骤顺序为( ) A．⑥①②④③⑤ B．②⑥①③④⑤ C．②⑥①④③⑤ D．②⑥①④⑤③ 解析： 该实验首先要用 32P 和 35S 分别标记 T2 噬菌体，然后将标记的噬菌体和未标记 的细菌混合培养，使噬菌体侵染细菌，保温培养一段时间后，充分搅拌，离心分离，最后对 上清液和沉淀物的放射性进行检测，以此来判断 DNA 和蛋白质在亲子代之间的传递情况。 答案： C 4．在肺炎双球菌的转化实验中，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，小鼠死亡，则此过程中小鼠体内 S 型、R 型细菌含量变化情况最可能是( ) 解析： 在死亡的小鼠体内同时存在着 S 型和 R 型两种细菌。小鼠体内 R 型细菌的含 量先增后减再增，这与小鼠的免疫力有关，刚开始小鼠体内还没形成大量的抗 R 型细菌的 抗体，R 型细菌数量增多；随后小鼠体内形成大量抗 R 型细菌的抗体，使 R 型细菌数量暂 时减少；随着一些 R 型细菌转化成 S 型细菌，S 型细菌有多糖类荚膜的保护，能在小鼠体内 增殖，使小鼠免疫力降低，对 R 型、S 型细菌的杀伤力减弱，导致 R 型、S 型细菌增殖加快、 数目增加。 答案： B 5．某研究人员模拟赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验，进行了以下 4 个实验：①用 未标记的噬菌体侵染 35S 标记的细菌；②用 32P 标记的噬菌体侵染未标记的细菌；③用未标 记的噬菌体侵染 3H 标记的细菌；④用 15N 标记的噬菌体侵染未标记的细菌。经过一段时间 后离心，检测到以上 4 个实验中放射性出现的主要位置依次是( ) A．沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液 B．沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液 C．上清液、上清液、沉淀物和上清液、上清液 D．沉淀物、沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液 解析： 在该实验中，沉淀物的主要成分是细菌，上清液的主要成分为噬菌体外壳。①、 ③都直接对细菌进行了标记，放射性主要出现在沉淀物中；②用 32P 只能标记噬菌体的 DNA， 在该实验中，噬菌体的 DNA 会进入细菌体内，放射性也主要出现在沉淀物中；④用 15N 可 以标记噬菌体的蛋白质外壳和 DNA，在该实验中，噬菌体的蛋白质外壳不会进入细菌体内， 而 DNA 可以进入细菌体内，故放射性会出现在上清液和沉淀物中。 答案： D 6．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 型活细菌是由 S 型死细菌转化而成的 D．S 型细菌的 DNA 可使小鼠死亡 解析： 对照原则和单一变量原则是生物实验设计的基本原则，图中的实验是肺炎双球 菌的体内转化实验，四组实验的处理方法不同并相互对照，A 项正确。a、d 两组小鼠是由 于感染了 S 型活细菌后患败血症死亡的，B 项错误。d 组小鼠体内出现的 S 型活细菌是由 R 型活细菌转化而来的，C 项错误。S 型细菌的 DNA 并不直接使小鼠死亡，而是使 R 型细菌 转化为有毒的 S 型细菌，最终使小鼠死亡，D 项错误。 答案： A 7．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 后与 R 型活菌混合培养，结果发现培养基上仅有 R 型菌生长。设 置本实验步骤的目的是 ( ) A．直接证明 S 型菌的 DNA 不是促进 R 型菌转化的因素 B．补充 R 型菌生长所需要的营养物质 C．证明 R 型菌生长不需要 DNA 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： “用 DNA 酶处理从 S 型菌中提取的 DNA”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，说明 DNA 的水解产物不是“转化因子”，从而证明了 DNA 是遗传物质，D 项正确。 答案： D 8．赫赤尔希和蔡斯分别用 35S 和 32P 标记 T2 噬菌体的不同成分。如图所示，被标记部 位正确的组合是( ) A．①② B．①③ C．①④ D．②④ 解析： ①代表的是氨基酸的 R 基，②代表磷酸基团，③代表五碳糖，④代表含氮碱 基，含有 S 的是①，含有 P 的是②。 答案： A 9．下列有关“DNA 是生物的主要遗传物质”的叙述，正确的是( ) A．所有生物的遗传物质都是 DNA B．真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是 DNA，少部分病毒的遗传物质是 RNA C．动物、植物、真菌的遗传物质是 DNA，除此之外的其他生物的遗传物质是 RNA D．真核生物、原核生物的遗传物质是 DNA，其他生物的遗传物质是 RNA 解析： DNA 是主要的遗传物质，因为大部分生物是以 DNA 为遗传物质的，只有少 数病毒以 RNA 为遗传物质；动物、植物、真菌均属于真核生物，真核生物和原核生物都以 DNA 为遗传物质；除细胞生物外，部分病毒也是以 DNA 为遗传物质。 答案： B 10．艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验与赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验是关于 探究遗传物质的两个经典实验，下列叙述正确的是( ) A．两个实验均采用了对照实验和同位素标记的方法 B．两者的关键设计思路都是把 DNA 与蛋白质分开，研究各自的效应 C．赫尔希与蔡斯对同一组噬菌体的蛋白质和 DNA 分别采用 35S 和 32P 标记 D．两个实验证明了 DNA 是细菌的遗传物质 解析： 肺炎双球菌转化实验采用了对照实验的方法，而噬菌体侵染细菌的实验采用了 同位素标记法，A 错误；两实验的设计思路一致，即将 DNA 和其他物质分开，单独地、直 接地观察它们各自的遗传效应，B 正确；噬菌体侵染细菌的实验分两组，一组是 32P 标记的 噬菌体，另一组是 35S 标记的噬菌体，C 错误；肺炎双球菌的体外转化实验证明了肺炎双球 菌的遗传物质是 DNA，噬菌体侵染细菌的实验证明了噬菌体的遗传物质是 DNA，D 错误。 答案： B 11．如图表示 T2 噬菌体、乳酸菌、酵母菌和家兔体内遗传物质组成中五碳糖、碱基和 核苷酸的种类，其中与实际情况相符的是( ) A．T2 噬菌体 B．乳酸菌 C．酵母菌 D．家兔 答案： A 12．艾弗里和同事用 R 型和 S 型肺炎双球菌进行实验，结果如下表所示。从表可知 ( ) 实验组号 接种菌型 加入 S 型菌物质 培养皿长菌情况 ① R 蛋白质 R 型 ② R 荚膜多糖 R 型 ③ R DNA R 型、S 型 ④ R DNA(经 DNA 酶处理) R 型 A.①不能证明 S 型菌的蛋白质不是转化因子 B．②说明 S 型菌的荚膜多糖有酶活性 C．③和④说明 S 型菌的 DNA 是转化因子 D．①～④说明 DNA 是主要的遗传物质 解析： 在含有 R 型菌的培养基中加入 S 型菌的蛋白质，R 型菌没有转化成 S 型菌， 这说明 S 型菌的蛋白质不是转化因子，A 项错误；表中实验结果不能说明 S 型菌的荚膜多 糖有酶活性，B 项错误；③和④形成对照，说明 S 型菌的 DNA 是转化因子，C 项正确；①～ ④说明 DNA 是遗传物质，但不能说明 DNA 是主要的遗传物质，D 项错误。 答案： C 二、非选择题 13．在研究生物遗传物质的过程中，人们做了很多的实验进行探究，包括著名的“肺炎 双球菌转化实验”。 (1)某人曾重复了“肺炎双球菌转化实验”，步骤如下。请分析以下实验并回答问题： 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(如下图)。 ①制备符合实验要求的培养基时，除加入适当比例的水和琼脂外，还必须加入一定量的 无机盐、氮源、有机碳源、生长因子等，并调整 pH。 ②本实验中的对照组是_____________________________________________________。 ③ 本 实 验 能 得 出 的 结 论 是 S 型 细 菌 中 的 某 种 物 质 ( 转 化 因 子 ) 能 使 ________________________________________________________________________。 ④从你现有的知识分析，“R 型细菌变成 S 型细菌”这一变异属于____________，加热 杀死的 S 型细菌中的 DNA 仍有活性的原因可能是 ________________________________________________________________________。 (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(可降解 DNA)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”，并预测实验结果，得出实验结论。 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，均分为三份，编号为 A、B、C，分别作如下处理。 编号 A B C 处理 不加任何提取物 加入提取出的 S 型细菌的 DNA _________________________ _________________________ ______________________ 第三步：将________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得出实验结论：S 型细菌的 DNA 分子可以使 R 型细菌转化为 S 型细菌，DNA 结构 要保持________才能完成此转化过程。 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 型细菌转化为 S 型细菌。(2)①第二步中要 形成对照，主要体现 S 型细菌的 DNA 能发生转化，而经过 DNA 酶使 DNA 水解却无法发 生转化。②只有加入 S 型细菌的 DNA，才能发生转化成 S 型活菌的过程，经过 DNA 酶处 理后的 S 型细菌的 DNA 因水解失去原有 DNA 的作用，而无法发生转化。③通过对照可知， 只加入 R 型细菌不会产生 S 型细菌，只有加入 S 型细菌的 DNA 才能发生转化。而加入 S 型细菌 DNA 和 DNA 酶后，不能产生 S 型细菌，从反面又证明使 R 型细菌转化为 S 型细菌 的物质是 DNA。 答案： (1)②1、2、3 组 ③R 型细菌转化为 S 型细菌 ④基因重组 DNA 热稳定性 较高 (2)①加入提取出的 S 型细菌 DNA 和 DNA 酶 R 型细菌 ②A、C 组中未出现 S 型 细菌，只有 B 组培养基中出现 S 型细菌 ③完整 14．烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟草叶，但二者致病病斑不同(如 图 A)，试分析图 B 中(a)、(b)、(c)三个实验并回答问题： (1)a 表示用________________________________ 感染烟草叶，结果________________________________。 (2)b 表示用________________________________ 感染烟草叶，结果________________________________。 (3)c 表示用________________________________ 感染烟草叶，结果________________________________。 (4)d 表示由人工合成的新病毒，其产生的后代是_____________________型。 (5)整个实验说明________________________________。 答案： (1)TMV 的蛋白质外壳 无病斑 (2)HRV 的 RNA 出现 HRV 感染烟草叶的病斑 (3)TMV 的蛋白质外壳和 HRV 的 RNA 合成的新病毒 出现 HRV 感染烟草叶的病斑 (4)HRV (5)RNA 是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质 15．下面是兴趣小组为探究某种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：略。 (2)材料用具：显微注射器，该流感病毒的核酸提取液，猪胚胎干细胞，DNA 水解酶和 RNA 水解酶等。 (3)实验步骤 第一步：把该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，检测是否有该流感病毒产生。 (4)请预测结果及结论： ①________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③若 A、B、C 三组均出现该流感病毒，则该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，核酸为 DNA 或 RNA 其中一种。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该流感病毒来判断其核酸类型。 答案： (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 两组出现该流感病毒，B 组没有出现，则该流感病毒的遗传物质是 RNA ②若 B、C 两组出现该流感病毒，A 组没有出现，则该流感病毒的遗传物质是 DNA