2020版同步导学高中生物人教版必修二课时作业6　DNA是主要的遗传物质 13页

课时作业 6 DNA 是主要的遗传物质 一、选择题 1．在生命科学发展过程中，证明 DNA 是遗传物质的实验是( ) ①孟德尔的豌豆杂交实验 ②摩尔根的果蝇杂交实验 ③肺炎双球菌转化实验 ④T2 噬菌体侵染大肠杆菌实验 ⑤DNA 的 X 光衍射实验 A．①② B．②③ C．③④ D．④⑤ 解析：孟德尔的豌豆杂交实验得出了遗传规律，摩尔根的果蝇杂 交实验证明基因位于染色体上。肺炎双球菌体外转化实验证明了 DNA 是遗传物质，蛋白质不是遗传物质；T2 噬菌体侵染大肠杆菌实 验证明了 DNA 是遗传物质。DNA 的 X 光衍射实验为 DNA 模型的构 建奠定了基础，故选 C。 答案：C 2．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的结果是只有 S 型或 R 型一种菌落 D．①④的结果可能是有 S 型、R 型两种菌落 解析：①过程是将加热杀死的 S 型细菌和 R 型活细菌混合培养， 接种到固体培养基上，经④过程后，可以培养出 S 型、R 型两种菌落； ②过程是分离出 S 型细菌的 DNA 和蛋白质等大分子物质，不需加热 处理，经③过程分别与 R 型细菌混合培养，接种到固体培养基上， 经④过程后，可以培养出 S 型、R 型两种菌落或 R 型一种菌落。 答案：D 3．下列有关噬菌体侵染细菌的实验的说法，正确的是( ) A．艾弗里通过噬菌体侵染细菌的实验证明 DNA 是遗传物质 B．用含 32P 的培养基直接培养噬菌体，即可用 32P 标记噬菌体的 DNA C．用 35S 标记的噬菌体与细菌混合一段时间后离心，沉淀物的 放射性很高 D．噬菌体侵染细菌实验不足以证明病毒的遗传物质是 DNA 解析：艾弗里通过肺炎双球菌体外转化实验证明了 DNA 是遗传 物质，A 错误。噬菌体是病毒，必须依赖活细胞才能生存，不能用培 养基直接培养，B 错误。35S 标记的是蛋白质，因为入侵时只有头部 的 DNA 进入细菌体内，上清液中放射性高，C 错误。噬菌体侵染细 菌实验只能证明 DNA 是遗传物质，但不能证明病毒的遗传物质是 DNA，故 D 正确。 答案：D 4．在证明 DNA 是遗传物质的过程中，T2 噬菌体侵染大肠杆菌 的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述，正确的是 ( ) A．T2 噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖 B．T2 噬菌体病毒颗粒内可以合成 mRNA 和蛋白质 C．培养基中的 32P 经宿主摄取后可出现在 T2 噬菌体的核酸中 D．人类免疫缺陷病毒与 T2 噬菌体的核酸类型和增殖过程相同 解析：T2 噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，只能侵 染大肠杆菌，不能侵染肺炎双球菌，所以不可以在肺炎双球菌中复制 和增殖，A 错误；病毒没有细胞结构，不能独立生活，所以在 T2 噬 菌体病毒颗粒内不可以合成 mRNA 和蛋白质，需要借助宿主细胞来 合成 mRNA 和蛋白质，B 错误；噬菌体侵染细菌时，其 DNA 进入细 菌并作为模板控制子代噬菌体的合成，复制及表达需大肠杆菌提供原 料、酶和 ATP，所以培养基中的 32P 经宿主摄取后可出现在 T2 噬菌体 的核酸中，C 正确；人类免疫缺陷病毒是 RNA 病毒，T2 噬菌体是 DNA 病毒，因此二者的核酸类型和增殖过程不相同，D 错误。 答案：C 5. “噬菌体侵染细菌的实验”是研究遗传物质的经典实验，主 要过程如下： ①标记噬菌体→②噬菌体与细菌混合培养→③搅拌、离心→④检 测放射性 下列叙述正确的( ) A．完整的实验过程需要利用分别含有 35S 和 32P 及既不含 35S 也 不含 32P 的细菌 B．②中少量噬菌体未侵入细菌会导致上清液中的放射性强度都 偏高 C．③的作用是加速细菌的解体，促进噬菌体从细菌体内释放出 来 D．用 32P 标记的噬菌体进行该实验，④的结果是只能在沉淀物 中检测到放射性 解析：标记噬菌体的 DNA 和蛋白质外壳需要分别标记，同时需 要遵循对照实验的单一变量原则，A 正确；少量噬菌体未侵入会使上 清液中有少量放射性，但不会太高，35S 标记时无影响，B 错误；搅 拌和离心的作用是让细菌和噬菌体分开，C 错误；用 32P 标记时，④ 的结果是沉淀物中放射性很高，上清液中也会检测到少量放射性，D 错误。 答案：A 6．艾弗里的肺炎双球菌转化实验和赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染 细菌实验，都能证明 DNA 是遗传物质，对这两个实验的研究方法可 能有：①设法把 DNA 与蛋白质分开，研究其各自的效应，②放射性 同位素标记法。下列有关叙述正确的是( ) A．两者都运用了①和② B．前者运用了①，后者运用了② C．前者只运用了②，后者运用了①和② D．前者只运用了①，后者运用了①和② 解析：这两个实验的设计思路相同，都是设法把 DNA 与蛋白质 分开，研究其各自的效应，但噬菌体侵染细菌实验中还运用了同位素 标记法。 答案：D 7．赫尔希与蔡斯用 32P 标记 T2 噬菌体与无标记的细菌培养液混 合，一段时间后经过搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。与此有关的 叙述不正确的是( ) A．放射性主要集中在沉淀物中，但上清液中也不排除有少量放 射性 B．如果离心前混合时间过长，会导致上清液中放射性降低 C．本实验的目的是独立研究 DNA 在遗传中的作用 D．本实验说明了 DNA 在亲子代之间传递具有连续性 解析：被 32P 标记的噬菌体 DNA，正常情况下是要进入细菌体内 传到子代噬菌体中。在培养过程中噬菌体在细菌体内会大量繁殖，离 心是为了使大肠杆菌沉淀，放射性主要在底部大肠杆菌体内的噬菌体 中，上层有放射性说明有部分噬菌体未侵入大肠杆菌体内，或从大肠 杆菌中释放出来，如果离心前混合时间过长，会导致上清液中放射性 升高，B 错误。 答案：B 8．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、蛋白质、多 糖、DNA 和 DNA 酶，经过培养，检查结果发现试管内仍然有 R 型 细菌的是( ) A．2 和 3 B．1、2 和 3 C．2、3 和 4 D．1、2、3 和 4 解析：四支试管中都培养有 R 型细菌，加入 S 型细菌 DNA 的 1 号试管有部分 R 型细菌转化成 S 型细菌，即 R 型细菌和 S 型细菌都 有，其余三支试管中都只有 R 型细菌。 答案：D 9．下图是某种高等植物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：分析题图可知这种病原体由RNA和蛋白质组成，应为RNA 病毒，其只有寄生在活细胞内利用细胞内的营养及环境条件才能表现 出生命现象；由图解可知，该生物的 RNA 能将亲代病毒的特征遗传 给后代，而蛋白质不能，所以 RNA 是这种病原体的遗传物质。 答案：A 10．噬菌体侵染细菌的过程中，能证明 DNA 分子是遗传物质的 关键步骤是( ) ①噬菌体将自己的 DNA 注入细菌体内 ②噬菌体的 DNA 利用细菌体内的成分复制出 DNA 和蛋白质外 壳 ③新合成的 DNA 和蛋白质外壳组装成子代噬菌体 ④释放子代噬菌体 A．①② B.③④ C．①④ D.②③ 解析：题中①④是最关键的步骤，因为①注入的仅仅是噬菌体的 DNA，而蛋白质外壳留在细菌的外面；④释放出与亲代大小、形状 等完全一样的子代噬菌体，这充分说明了噬菌体的各种性状是通过 DNA 传递给后代的，从而证明了 DNA 是遗传物质。 答案：C 11．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 15%，沉淀物的放射性占 85%。上清液带有 放射性的原因可能是( ) A．噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体 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．离心时间过长，上清液中析出较重的大肠杆菌 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：培养时间过长，部分大肠杆菌裂解，其中含放射性的噬菌 体释放出来，所以在上清液中出现放射性。 答案：A 12．(2019 年高考·江苏卷)赫尔希和蔡斯的 T2 噬菌体侵染大肠 杆菌实验证实了 DNA 是遗传物质，下列关于该实验的叙述正确的是 ( ) A．实验中可用 15N 代替 32P 标记 DNA B．噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的 C．噬菌体 DNA 的合成原料来自大肠杆菌 D．实验证明了大肠杆菌的遗传物质是 DNA 解析：N 是蛋白质和 DNA 共有的元素，若用 15N 代替 32P 标记 噬菌体的 DNA，则其蛋白质也会被标记，A 错误；噬菌体的蛋白质 外壳是由噬菌体的 DNA 在大肠杆菌体内编码的，B 错误；噬菌体的 DNA 合成的模板来自噬菌体自身的 DNA，而原料来自大肠杆菌，C 正确；该实验证明了噬菌体的遗传物质是 DNA，D 错误。故选 C。 答案：C 13．下列有关核酸与遗传物质关系的叙述，不正确的是( ) A．DNA 是绝大多数生物的遗传物质 B．有些生物的遗传物质是 RNA C．在真核生物中，DNA 和 RNA 都是遗传物质，其中 DNA 是 主要的遗传物质 D．核酸是所有生物的遗传物质，其中 DNA 是主要的遗传物质 解析：具有细胞结构的生物含有 DNA 和 RNA 两种核酸，但 DNA 是遗传物质，病毒只含有 DNA 或 RNA 一种核酸，其含有的这种核 酸就是该病毒的遗传物质，总之，大多数生物的遗传物质是 DNA， 即 DNA 是主要的遗传物质。 答案：C 14．为研究噬菌体侵染细菌的详细过程，下列相关实验方案与结 论中合理的是( ) A．将两组噬菌体都用 32P 和 35S 标记后再去侵染细菌 B．噬菌体侵染细菌实验可得出蛋白质不是遗传物质的结论 C．充分的搅拌能使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 D．用 32P 和 35S 标记的 T2 噬菌体侵染大肠杆菌需长时间保温培 养 解析：两组噬菌体分别用 32P 和 35S 标记后应分别侵染两组细菌， A 错误；噬菌体侵染细菌时将蛋白质外壳留在细菌体外，蛋白质没有 机会参与子代噬菌体的增殖过程，故无法证明蛋白质不是遗传物质， B 错误；搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，C 正确； T2 噬菌体侵染大肠杆菌时只能进行短时间保温，否则细菌裂解，子代 噬菌体释放出来后会影响实验结果，D 错误。 答案：C 二、综合题 15．某生物兴趣小组在学习了 “肺炎双球菌转化实验”后也重 复了相关实验，并提出了新的问题进行探究。 配制培养基：加入琼胶或明胶以便形成固体培养基。 (1)重复实验：A 组实验接种正常 R 型菌；B 组接种正常 S 型菌； C 组接种加热杀死的 S 型菌；D 组接种加热杀死的 S 型菌和正常的 R 型菌的混合液。培养结果如下。 (2)实验结论及分析： ①本实验中设置的对照组是_________，D 组出现的 S 型菌是 R 型菌变异的结果，该变异类型属于_______，转化形成的 S 型菌和野 生型 S 型菌的遗传物质__________(填“相同”或“不相同”)。 ②观察 D 组实验结果后，有同学提出 D 组实验结果的出现可能 是实验时对 S 型细菌加热杀死不彻底造成的，根据__________组实验 结果即可否定此假设。 ③根据实验结果可推测出 S 型菌中存在着某种__________。 ④艾弗里等人研究发现 S 型菌中能促使 R 型菌转化的物质是 DNA。兴趣小组同学分析 S 型菌加热杀死后， S 型菌的 DNA 之所 以能进入 R 型菌，是因为 R 型菌应处于__________态。 解析：(2)实验结论及分析： ①本实验中设置的对照组是 ABC，D 组出现的 S 型菌是 R 型菌 变异的结果，该变异类型属于基因重组，转化形成的 S 型菌和野生型 S 型菌的遗传物质不相同。 ②观察 D 组实验结果后，有同学提出 D 组实验的结果出现可能 是实验时对 S 型细菌加热杀死不彻底造成的，根据 C 组实验结果即 可否定此假设。 ③根据实验结果可推测出 S 型菌中存在着某种转化因子。 ④艾弗里等人研究发现 S 型菌中能促使 R 型菌转化的物质是 DNA。兴趣小组同学分析 S 型菌加热杀死后， S 型菌的 DNA 之所 以能进入 R 型菌，是因为 R 型菌应处于感受态。 答案：(2)①ABC 基因重组 不相同 ②C ③转化因子 ④感受 16．根据下列有关遗传物质研究的科学实验回答问题： (1)如图为肺炎双球菌转化实验的部分图解，该实验是在格里菲 思肺炎双球菌转化实验的基础上进行的，其目的是证明“转化因子” 的化学成分。请据图回答： ①在对 R 型细菌进行培养之前，首先必须进行的工作是对 S 型 细菌的 DNA、蛋白质、荚膜多糖等物质__________。 ②细菌转化的实质是__________。 A．基因突变 B．基因重组 C．染色体结构变异 D．染色体数量变异 (2)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，如图是实验的部分过程： ①赫尔希和蔡斯用不同的放射性同位素分别标记噬菌体的 DNA 和蛋白质，而不是标记在同一种噬菌体上，这其中蕴涵的设计思路是 ________________。图中是用放射性同位素标记______________的实 验操作。 ②噬菌体侵染细菌之后，合成新的噬菌体蛋白质外壳需要 __________。 A．细菌的 DNA 及其氨基酸 B．噬菌体的 DNA 及其氨基酸 C．噬菌体的 DNA 和细菌的氨基酸 D．细菌的 DNA 及噬菌体的氨基酸 解析：(1)①实验要遵循单一变量原则，只有将各种化学物质分离 并提纯后单独使用，才能确定哪种物质是转化因子。②S 型菌的 DNA 进入 R 型菌内，导致其转化，所以转化相当于基因工程，实质是发 生了基因重组。 (2)①实验要遵循单一变量原则，分离 DNA 和蛋白质，单独观察 其作用才能确定哪个是遗传物质。上清液中放射性很高，所以是标记 了噬菌体的蛋白质外壳，蛋白质外壳没有进入噬菌体，离心后在上清 液中。②合成蛋白质外壳的模板是噬菌体的 DNA，原料是细菌的氨 基酸。 答案：(1)①分离并提纯 ②B (2)①分离 DNA 和蛋白质，单独观察其作用 蛋白质外壳 ②C