2018-2019學年高中生物 課時提升作業(yè)七 3.1 DNA是主要的遺傳物質(zhì)（含解析）新人教版必修2

DNA是主要的遺傳物質(zhì)(35分鐘100分)一、選擇題(共10小題，每小題5分，共50分)1.人類探索遺傳物質(zhì)的過程是漫長的，直到20世紀初期，人們?nèi)云毡檎J為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)。當時人們作出判斷的理由不包括()A.不同生物的蛋白質(zhì)在結(jié)構(gòu)上存在差異B.蛋白質(zhì)與生物的性狀密切相關(guān)C.蛋白質(zhì)比DNA具有更高的熱穩(wěn)定性，并且能夠自我復制D.蛋白質(zhì)中氨基酸的不同排列組合可以儲存大量遺傳信息【解析】選C。蛋白質(zhì)不具備熱穩(wěn)定性，也不能復制，故C項符合題意。其他選項所述的蛋白質(zhì)的特點與遺傳物質(zhì)應具備的特征一致，可作為判斷蛋白質(zhì)為遺傳物質(zhì)的理由。2.甲型H7N9流感病毒是引起人患甲型流感的病原體，經(jīng)科學家研究發(fā)現(xiàn)其化學成分中含有尿嘧啶核糖核苷酸，由此判斷其遺傳物質(zhì)是()A.DNAB.RNAC.DNA和RNAD.DNA或RNA【解析】選B。尿嘧啶核糖核苷酸是RNA的組成單位之一，故甲型H7N9流感病毒內(nèi)只含RNA，遺傳物質(zhì)是RNA。3.在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗中，在培養(yǎng)R型細菌的1、2、3、4四支試管中，依次加入S型細菌的DNA、S型細菌DNA和DNA酶、S型細菌蛋白質(zhì)、S型細菌莢膜多糖，經(jīng)過培養(yǎng)，檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)仍然有R型細菌的是()A.3和4B.1、3和4C.2、3和4D.1、2、3和4【解析】選D。2、3、4三支試管內(nèi)只有R型細菌，因為沒有S型細菌的DNA，所以都不會發(fā)生轉(zhuǎn)化。1號試管內(nèi)因為有S型細菌的DNA，所以會使R型細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，但是發(fā)生轉(zhuǎn)化的R型細菌只是一部分，試管內(nèi)仍然有R型細菌?！菊`區(qū)警示】解答本題時，易忽略1號試管中仍然有R型細菌，誤認為1號試管中的R型細菌能全部轉(zhuǎn)化為S型細菌，而誤選C。4.為研究噬菌體侵染細菌的詳細過程，你認為用同位素標記噬菌體的方案應為()A.用14C或3H培養(yǎng)噬菌體，再去侵染細菌B.用18O或32P培養(yǎng)噬菌體，再去侵染細菌C.將一組噬菌體用32P和35S標記D.一組用32P標記DNA，另一組用35S標記蛋白質(zhì)外殼【解析】選D。用32P和35S分別標記DNA和蛋白質(zhì)外殼，35S僅存在于噬菌體的蛋白質(zhì)外殼中，32P僅存在于噬菌體的DNA中。14C、18O、3H在蛋白質(zhì)外殼和DNA中都含有，無法區(qū)別是哪一種成分發(fā)揮了作用。同時用32P、35S標記蛋白質(zhì)外殼和DNA，沉淀物和上清液中都有放射性，也無法判斷是哪一種成分發(fā)揮了作用。5.關(guān)于“噬菌體侵染細菌的實驗”的敘述，正確的是世紀金榜導學號94294135()A.分別用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體B.分別用35S和32P標記的噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌，進行長時間的保溫培養(yǎng)C.用35S標記噬菌體的侵染實驗中，沉淀物存在少量放射性可能是攪拌不充分所致D.32P、35S標記的噬菌體侵染細菌實驗分別說明DNA是遺傳物質(zhì)、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)【解析】選C。噬菌體營寄生生活，不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)；保溫時間不能過長，若保溫時間太長則可能有含32P的子代噬菌體釋放出來，離心后存在于上清液中，導致上清液中也能檢測到放射性；用35S標記的是噬菌體的蛋白質(zhì)，理論上應存在于上清液中，但可能因攪拌不充分而使部分噬菌體外殼仍吸附在細菌表面，離心后存在于沉淀物中；本實驗可說明DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)?！净犹骄俊?1)按B選項所述的標記方法，進入細菌體內(nèi)的具有放射性的成分是什么？提示：用32P標記的DNA。因為用35S標記噬菌體的蛋白質(zhì)，32P標記DNA，在侵染過程中蛋白質(zhì)外殼留在外面，DNA進入細菌體內(nèi)。(2)若C選項中的35S改為32P，其實驗結(jié)果的上清液有放射性，其原因是什么？提示：培養(yǎng)時間過短，部分噬菌體(DNA含32P)還未來得及侵染大腸桿菌，離心后這部分噬菌體位于上清液中，使上清液有少量的放射性。培養(yǎng)時間過長，部分大腸桿菌已裂解，釋放出的子代噬菌體進入上清液，使上清液有少量的放射性。6.下列有關(guān)生物體遺傳物質(zhì)的敘述，正確的是()A.豌豆的遺傳物質(zhì)主要是DNAB.酵母菌的遺傳物質(zhì)主要分布在染色體上C.T2噬菌體的遺傳物質(zhì)含有硫元素D.HIV的遺傳物質(zhì)水解后產(chǎn)生4種脫氧核苷酸【解析】選B。A項，豌豆的遺傳物質(zhì)只有DNA；B項，酵母菌是真核生物，它的遺傳物質(zhì)DNA主要分布在染色體上，細胞質(zhì)中也有；C項，T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，不含硫元素；D項，HIV的遺傳物質(zhì)是RNA，初步水解后產(chǎn)生4種核糖核苷酸。7.下列有關(guān)生物的遺傳物質(zhì)的敘述錯誤的是()A.所有生物的遺傳物質(zhì)都是核酸B.原核生物的遺傳物質(zhì)是RNAC.病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNAD.沒有哪一個實驗能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)【解析】選B。所有生物的遺傳物質(zhì)都是DNA或RNA，都是核酸，A正確；原核生物的遺傳物質(zhì)是DNA，B錯誤；病毒只含有一種核酸，其遺傳物質(zhì)是DNA或RNA，C正確；DNA是主要的遺傳物質(zhì)是多個實驗綜合分析得出的，D正確。8.(2016·江蘇高考)下列關(guān)于探索DNA是遺傳物質(zhì)實驗的相關(guān)敘述，正確的是()A.格里菲思實驗中肺炎雙球菌R型轉(zhuǎn)化為S型是基因突變的結(jié)果B.格里菲思實驗證明了DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)C.赫爾希和蔡斯實驗中T2噬菌體的DNA是用32P直接標記的D.赫爾希和蔡斯實驗證明了DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)【解題指南】解答本題的關(guān)鍵有三點：(1)理解肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的原理與結(jié)論。(2)根據(jù)T2噬菌體的生活特點確定培養(yǎng)方法。(3)明確噬菌體侵染實驗的結(jié)論?！窘馕觥窟xD。本題主要考查肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染大腸桿菌實驗。格里菲思實驗中肺炎雙球菌R型轉(zhuǎn)化為S型是基因重組的結(jié)果，A項錯誤；格里菲思實驗證明了S型細菌中存在一種轉(zhuǎn)化因子，使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌，B項錯誤；T2噬菌體營寄生生活，需先用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，獲得32P標記的細菌，然后再用32P標記的細菌培養(yǎng)噬菌體，獲得32P標記的噬菌體，C項錯誤；赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染細菌實驗證明了DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)，D項正確。9.將加熱殺死的S型肺炎雙球菌與R型肺炎雙球菌混合后，注射到小鼠體內(nèi)，小鼠死亡，則小鼠體內(nèi)S型細菌、R型細菌含量變化情況最可能是世紀金榜導學號94294136()【解析】選B。將加熱殺死的S型細菌與R型細菌混合后，注射到小鼠體內(nèi)時，由于小鼠體內(nèi)免疫系統(tǒng)的存在，會殺死一部分R型細菌，同時在S型細菌的DNA作用下一部分R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌，破壞小鼠體內(nèi)的免疫系統(tǒng)，直至小鼠死亡，導致兩種細菌的數(shù)量均增加，B選項正確。10.S型肺炎雙球菌莢膜表面的不同抗原類型之間(如、等)不能通過突變而發(fā)生轉(zhuǎn)化；格里菲思將加熱殺死的S-型菌與R-型菌混合后同時注入小鼠體內(nèi)，小鼠患病并大量死亡，而且從患病死亡的小鼠體內(nèi)獲得了具有活性的S-型菌；而單獨注射加熱殺死的S-型菌，小鼠未死亡。此實驗結(jié)果能支持的假設是世紀金榜導學號94294137()A.S-型菌經(jīng)突變形成了耐高溫型菌B.S-型菌是由R-型菌突變形成的C.R-型菌經(jīng)過轉(zhuǎn)化形成了S-型菌D.加熱后S-型菌可能未被完全殺死【解析】選C。將加熱殺死的S-型菌與R-型菌混合后同時注入小鼠體內(nèi)，小鼠患病并大量死亡，而且從患病死亡的小鼠體內(nèi)獲得了具有活性的S-型菌；而單獨注射加熱殺死的S-型菌，小鼠未死亡，說明R-型菌經(jīng)過轉(zhuǎn)化形成了S-型菌，故C項正確。二、非選擇題(共2小題，共26分)11.(12分)下面圖甲為肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的一部分圖解。請據(jù)圖回答：世紀金榜導學號94294138(1)該實驗是_及其同事所做的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化的實驗圖解。(2)該實驗是在_實驗的基礎(chǔ)上進行的，其目的是證明_的化學成分。(3)在對R型細菌進行培養(yǎng)之前，必須首先進行的工作是_ _。(4)依據(jù)上面圖解的實例，可以作出_的假設。(5)為驗證上面的假設，他們設計了下面的實驗(如圖乙所示)，該實驗中加DNA酶的目的是_，他們觀察到的實驗現(xiàn)象是_。(6)通過上述兩步實驗，仍然不能說明_，為此他們設計了另一實驗(如圖丙所示)，他們觀察到的實驗現(xiàn)象是_，該實驗能夠說明_?！窘馕觥?1)實驗過程表明是用S型細菌的DNA和R型細菌混合培養(yǎng)，觀察實驗結(jié)果培養(yǎng)，屬于艾弗里的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗。(2)該實驗是在格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗的基礎(chǔ)上進行的，目的是證明轉(zhuǎn)化因子的化學本質(zhì)。(3)為了證明轉(zhuǎn)化因子的化學本質(zhì)，在實驗前應分離出肺炎雙球菌中的各種成分，進行單獨觀察。(4)該實驗可以得出的結(jié)論是DNA是轉(zhuǎn)化因子，即DNA是遺傳物質(zhì)。(5)為了進一步證明DNA是遺傳物質(zhì)，可以加入DNA酶，DNA水解后不具有遺傳效應，實驗結(jié)果應是R型細菌沒有發(fā)生轉(zhuǎn)化，培養(yǎng)基中只有R型細菌，沒有出現(xiàn)S型細菌。(6)為了證明莢膜多糖和蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，實驗設計思路應和前面的實驗一樣，加入莢膜多糖和蛋白質(zhì)看是否能使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌，實驗結(jié)果是不能轉(zhuǎn)化，證明了蛋白質(zhì)和莢膜多糖不是遺傳物質(zhì)。答案：(1)艾弗里(2)格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化因子(3)分離并提純S型細菌的DNA、蛋白質(zhì)、莢膜多糖等物質(zhì)(4)DNA是遺傳物質(zhì)(5)催化從S型細菌中提取的DNA分解培養(yǎng)基中只長R型細菌(6)蛋白質(zhì)、莢膜多糖等不是遺傳物質(zhì)培養(yǎng)基中只長R型細菌蛋白質(zhì)、莢膜多糖不是遺傳物質(zhì)【互動探究】(1)上題中甲、乙、丙三組實驗是否含有對照組？提示：含有。甲、乙、丙三組實驗為相互對照，即都為實驗組也都為對照組。(2)該實驗最終仍有不被其他科學家認同的地方是什么？提示：對各種化學物質(zhì)的提取和分離純度并不是100%。12.(14分)(2017·石嘴山高二檢測)結(jié)合遺傳物質(zhì)的相關(guān)實驗，回答下列問題：世紀金榜導學號94294139(1)艾弗里及其同事進行肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，實驗成功的最關(guān)鍵的設計思路是_。(2)上述實驗證明了_。(3)赫爾希和蔡斯實驗包括4個步驟：噬菌體與大腸桿菌混合培養(yǎng)；35S和32P分別標記噬菌體；放射性檢測；離心分離。該實驗步驟的正確順序是_(用數(shù)字表示)。(4)用被32P標記的噬菌體去侵染未被標記的大腸桿菌，離心后，發(fā)現(xiàn)放射性物質(zhì)存在于_(上清液或沉淀物)中。(5)在實驗中，如果有一部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細胞內(nèi)，是否會導致實驗出現(xiàn)誤差？_。簡述理由：_ _?！窘馕觥?1)艾弗里及其同事進行肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗最關(guān)鍵的設計思路是分離并提純S型細菌的DNA、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)；(2)實驗證明了肺炎雙球菌的“轉(zhuǎn)化因子”是DNA；(3)赫爾希和蔡斯實驗包括4個步驟，該實驗步驟的正確順序是：35S和32P分別標記噬菌體噬菌體與大腸桿菌混合培養(yǎng)離心分離放射性檢測；(4)用被32P標記的噬菌體去侵染未被標記的大腸桿菌，由于標記的是DNA，DNA進入細菌內(nèi)，所以離心后，發(fā)現(xiàn)放射性物質(zhì)存在于沉淀物中；(5)在實驗中，如果有一部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細胞內(nèi)，那么沒有侵染到大腸桿菌細胞內(nèi)的噬菌體，離心后分布于上清液中，使上清液中出現(xiàn)放射性，導致實驗出現(xiàn)誤差。答案：(1)分離并提純S型細菌的DNA、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)(2)肺炎雙球菌的“轉(zhuǎn)化因子”是DNA(3)(4)沉淀物(5)是沒有侵染到大腸桿菌內(nèi)的噬菌體，離心后分布于上清液中，使上清液中出現(xiàn)放射性1.(6分)下圖表示T2噬菌體侵染大腸桿菌的相關(guān)實驗，據(jù)圖分析下列總結(jié)出的四個結(jié)論中正確的是世紀金榜導學號94294140()A.甲處的噬菌體一定含有放射性，乙處的噬菌體部分含放射性B.圖1能證明DNA是遺傳物質(zhì)，不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)C.如果圖2增設一組35S標記的噬菌體作對照，能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)D.如果培養(yǎng)2代以上，乙處噬菌體的核酸都不含放射性【解析】選A。分析圖1可知，培養(yǎng)噬菌體的大腸桿菌已被32P或35S標記，故甲處的噬菌體一定含有放射性，用含有32P標記的1個噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌后，釋放的子代噬菌體乙中，有2個含有放射性，A正確；圖1中用含有32P或35S的大腸桿菌培養(yǎng)噬菌體，獲得被標記的噬菌體，證明了噬菌體增殖時的原料來自大腸桿菌，不能證明DNA是遺傳物質(zhì)，B錯誤；如果圖2增設一組35S標記的噬菌體作對照，可說明在噬菌體增殖過程中，起遺傳效應的物質(zhì)是DNA，原因是被35S標記的蛋白質(zhì)沒有進入大腸桿菌中，故不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，C錯誤；如果培養(yǎng)2代以上，乙處部分噬菌體的核酸含放射性，D錯誤。接軌高考·特色題型專練2.(18分)(2017·全國卷)根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學組成，可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型。有些病毒對人類健康會造成很大危害。通常，一種新病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒的類型。假設在宿主細胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換。請利用放射性同位素標記的方法，以體外培養(yǎng)的宿主細胞等為材料，設計實驗以確定一種新病毒的類型。簡要寫出(1)實驗思路，(2)預期實驗結(jié)果及結(jié)論即可。(要求：實驗包含可相互印證的甲、乙兩個組)世紀金榜導學號94294141【解析】本題主要考查DNA與RNA的區(qū)別及同位素標記在實驗中的應用。(1)根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學組成不同，DNA含有堿基T，RNA含有堿基U，可分別用放射性同位素標記胸腺嘧啶和尿嘧啶，分別培養(yǎng)宿主細胞，得到分別標記的宿主細胞后再分別培養(yǎng)新病毒，培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性。(2)由于遺傳物質(zhì)的復制需消耗相應的核苷酸，若遺傳物質(zhì)是RNA，則新合成的RNA中一定含有堿基U，則標記T的一組檢測不到放射性，而標記U的一組檢測到放射性；若遺傳物質(zhì)是DNA，新合成的DNA中一定含有堿基T，則標記U的一組檢測不到放射性，而標記T的一組檢測到放射性。答案：(1)實驗思路。甲組：將宿主細胞放在含有放射性標記尿嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性。乙組：將宿主細胞放在含有放射性標記胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性。(2)預期實驗結(jié)果及結(jié)論。若甲組收集的病毒有放射性，乙組無，即為RNA病毒；反之為DNA病毒。9