2017-2018學(xué)年高中生物 第三章 基因的本質(zhì) 第1節(jié) DNA是主要的遺傳物質(zhì)優(yōu)化練習(xí) 新人教版必修2.doc

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第1節(jié) DNA是主要的遺傳物質(zhì) [課時(shí)作業(yè)(六)] 一、選擇題 1．下列關(guān)于艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的敘述中錯(cuò)誤的是(　　) A．需對(duì)S型細(xì)菌中的物質(zhì)進(jìn)行提取、分離和鑒定 B．配制培養(yǎng)基的成分應(yīng)適合肺炎雙球菌的生長(zhǎng)和繁殖 C．轉(zhuǎn)化的有效性與R型細(xì)菌的DNA純度有密切關(guān)系 D．實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 解析：根據(jù)艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)過(guò)程，提取的S型細(xì)菌的DNA純度越高，轉(zhuǎn)化的有效性越強(qiáng)，說(shuō)明轉(zhuǎn)化的有效性與S型細(xì)菌的DNA純度有密切關(guān)系。 答案：C 2．下列選項(xiàng)正確的是(　　) A．肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的思路是將物質(zhì)分離、提純，單獨(dú)觀察其作用效果 B．赫爾希和蔡斯通過(guò)使用含35S和32P標(biāo)記分子的培養(yǎng)基進(jìn)行噬菌體的培養(yǎng)和標(biāo)記 C．如果用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，上清液檢測(cè)到放射性，原因可能是保溫時(shí)間不合適 D．肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)及噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì) 解析：肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路是將物質(zhì)分離、提純，單獨(dú)觀察其作用效果，A項(xiàng)錯(cuò)誤；培養(yǎng)噬菌體要用活的細(xì)菌，不能用一般的培養(yǎng)基，B項(xiàng)錯(cuò)誤；噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中，保溫培養(yǎng)的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短，都會(huì)造成上清液中出現(xiàn)32P標(biāo)記的噬菌體(過(guò)長(zhǎng)：含子代噬菌體。過(guò)短：含親代噬菌體)，C項(xiàng)正確；這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：C 3．如圖是“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”的部分研究過(guò)程。能充分說(shuō)明“DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)”的是(　　) A．①②④　　　　　 B．①②③ C．①③④ D．①②③④ 解析：實(shí)驗(yàn)①中活的R型細(xì)菌在S型細(xì)菌的DNA作用下，轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌，說(shuō)明S型細(xì)菌的DNA肯定進(jìn)入了R型細(xì)菌中，并實(shí)現(xiàn)了對(duì)其性狀的控制，證明DNA是遺傳物質(zhì)。為了排除其他物質(zhì)是遺傳物質(zhì)的可能性，還要設(shè)計(jì)一系列對(duì)照實(shí)驗(yàn)，題中的②③④均分別與①構(gòu)成對(duì)照實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明S型細(xì)菌的蛋白質(zhì)、多糖莢膜等都不能使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，即證明了蛋白質(zhì)和多糖莢膜等其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。 答案：D 4．如圖為肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中的基本步驟，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(　　) A．①②都要加熱處理 B．③要將所有提取物與R型細(xì)菌共同培養(yǎng) C．④的結(jié)果只有S型細(xì)菌或R型細(xì)菌一種菌落 D．①④的結(jié)果可能是有S、R型細(xì)菌兩種菌落 解析：圖中①是加熱處理S型細(xì)菌，②是物質(zhì)提取技術(shù)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；③是將提取物分別與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)，分別觀察培養(yǎng)基上菌落的生長(zhǎng)情況，B項(xiàng)錯(cuò)誤；④的結(jié)果可能在培養(yǎng)基上出現(xiàn)兩種菌落，光滑的和粗糙的，意味著兩種細(xì)菌都有，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。 答案：D 5．在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，在培養(yǎng)有R型細(xì)菌的1、2、3、4四支試管中，依次加入從S型活細(xì)菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白質(zhì)、多糖，經(jīng)過(guò)培養(yǎng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)仍然有R型細(xì)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、4三支試管內(nèi)只有R型細(xì)菌，因?yàn)闆](méi)有S型細(xì)菌的DNA，所以三支試管中的R型細(xì)菌都不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)化。1號(hào)試管因?yàn)橛蠸型細(xì)菌的DNA，所以會(huì)使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，但是發(fā)生轉(zhuǎn)化的R型細(xì)菌只是一部分，故試管內(nèi)仍然有R型細(xì)菌存在。 答案：D 6．在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中，將加熱殺死的S型細(xì)菌與R型細(xì)菌混合后，注射到小鼠體內(nèi)，小鼠死亡，則小鼠體內(nèi)S型、R型細(xì)菌含量變化情況最可能是下圖哪個(gè)選項(xiàng)(　　) 解析：將加熱殺死的S型細(xì)菌與R型細(xì)菌混合后，S型細(xì)菌的DNA分子進(jìn)入部分R型細(xì)菌，并整合到R型細(xì)菌的DNA分子上，并且新形成的S型細(xì)胞不斷增殖，從而使重組的S型細(xì)菌數(shù)量不斷增加，A、B圖符合。另一部分未發(fā)生基因重組的R型細(xì)菌則通過(guò)增殖，產(chǎn)生大量的R型細(xì)菌，B圖符合。故正確答案為B。 答案：B 7．如圖是科學(xué)家為了弄清轉(zhuǎn)化因子的本質(zhì)所做的一組實(shí)驗(yàn)，三個(gè)實(shí)驗(yàn)的培養(yǎng)皿中只存在一種菌落的是(　　) A．實(shí)驗(yàn)一 B．實(shí)驗(yàn)二 C．實(shí)驗(yàn)三 D．實(shí)驗(yàn)一和三 解析：實(shí)驗(yàn)二中加入的DNA酶能分解S型菌的DNA，使R型菌不能轉(zhuǎn)化為S型菌，所以培養(yǎng)皿中只有一種菌落。 答案：B 8．如果用32P、35S、15N標(biāo)記噬菌體后，讓其侵染細(xì)菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體組成結(jié)構(gòu)中，能夠找到的放射性元素為(　　) A．可在外殼中找到35S、15N B．可在DNA中找到32P、15N C．可在外殼中找到32P、15N D．可在DNA中找到32P、35S、15N 解析：用32P、35S、15N標(biāo)記后，親代噬菌體的DNA中含有32P、15N，蛋白質(zhì)外殼中含有35S、15N。噬菌體侵染細(xì)菌過(guò)程中，噬菌體外殼留在外面，DNA進(jìn)入細(xì)菌。子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼完全以細(xì)菌體內(nèi)的氨基酸為原料合成，無(wú)放射性，A、C錯(cuò)誤；子代噬菌體DNA只有一部分含有親代鏈(含32P、15N)，B正確；DNA中不含有S元素，D錯(cuò)誤。 答案：B 9．證明DNA是遺傳物質(zhì)的幾個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵的是(　　) A．要用同位素標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì) B．要分離DNA和蛋白質(zhì) C．用DNA和蛋白質(zhì)去侵染 D．要得到噬菌體和肺炎雙球菌 解析：要證明DNA是遺傳物質(zhì)，在實(shí)驗(yàn)中最關(guān)鍵的是使用一定技術(shù)手段去分離DNA和蛋白質(zhì)分子，讓其單獨(dú)侵染，去觀察它們?cè)谶z傳過(guò)程中的作用。用同位素分別標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)分子以及從肺炎雙球菌中提取的DNA、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì)，其目的都是如此。 答案：B 10．在證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中，赫爾希和蔡斯分別用32P和35S標(biāo)記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)，在下圖中標(biāo)記元素所在部位依次是(　　) A．①、④ B．②、④ C．①、⑤ D．③、⑤ 解析：赫爾希和蔡斯用32P標(biāo)記的是噬菌體的DNA，用35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)，在DNA中只有①磷酸含有P元素，在蛋白質(zhì)中S元素應(yīng)存在于R基上也就是圖中的④。 答案：A 11．如圖是某種高等植物體內(nèi)的病原體的遺傳過(guò)程實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)表明這種病原體(　　) A．寄生于細(xì)胞內(nèi)，通過(guò)RNA遺傳 B．可單獨(dú)生存，通過(guò)蛋白質(zhì)遺傳 C．寄生于細(xì)胞內(nèi)，通過(guò)蛋白質(zhì)遺傳 D．可單獨(dú)生存，通過(guò)RNA遺傳 解析：提取這種病原體發(fā)現(xiàn)，其由RNA和蛋白質(zhì)組成，分別用其RNA和蛋白質(zhì)給植物接種，發(fā)現(xiàn)只有接種病原體RNA的植物得病，說(shuō)明該病原體的遺傳物質(zhì)為RNA，該病原體為RNA病毒。病毒必須寄生在活細(xì)胞內(nèi)，不能單獨(dú)生存。 答案：A 12．用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，經(jīng)培養(yǎng)、攪拌、離心、檢測(cè)，上清液的放射性占10%，沉淀物的放射性占90%。上清液帶有放射性的原因可能是(　　) A．離心時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，上清液中析出較重的大腸桿菌 B．?dāng)嚢璨怀浞?，吸附在大腸桿菌上的噬菌體未與細(xì)菌分離 C．噬菌體侵染大腸桿菌后，大腸桿菌裂解釋放出子代噬菌體 D．32P標(biāo)記了噬菌體蛋白質(zhì)外殼，離心后存在在于上清液中 解析：噬菌體侵染大腸桿菌時(shí)，經(jīng)過(guò)攪拌、離心，上清液是質(zhì)量較輕的噬菌體，沉淀物是被浸染的大腸桿菌，A項(xiàng)錯(cuò)誤；攪拌不充分，噬菌體與細(xì)菌未分離，放射性應(yīng)出現(xiàn)在沉淀物中，B項(xiàng)錯(cuò)誤；32P標(biāo)記的是噬菌體的DNA，噬菌體侵染大腸桿菌時(shí)注入自身的DNA，子代噬菌體的DNA會(huì)含32P，上清液帶有放射性的原因可能是噬菌體侵染大腸桿菌后，大腸桿菌裂解釋放出子代噬菌體，C項(xiàng)正確、D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：C 二、非選擇題 13．“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”是科學(xué)家對(duì)生物遺傳物質(zhì)的探究過(guò)程中的一個(gè)實(shí)驗(yàn)。 (1)某人曾重復(fù)了“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”，步驟如下： A．將一部分S型細(xì)菌加熱殺死； B．制備符合要求的培養(yǎng)基，并分為若干組，將菌種分別接種到各組培養(yǎng)基上(接種的菌種見圖中文字所示)； C．將接種后的培養(yǎng)裝置放在適宜溫度下培養(yǎng)一段時(shí)間，觀察菌落生長(zhǎng)情況，發(fā)現(xiàn)在第4組培養(yǎng)基中有S型細(xì)菌。本實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是______________________________________。 (2)艾弗里等人通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了在上述細(xì)菌轉(zhuǎn)化過(guò)程中，起轉(zhuǎn)化作用的是DNA。請(qǐng)利用DNA酶作試劑，選擇適當(dāng)?shù)牟牧嫌镁?，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證“促進(jìn)R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌的物質(zhì)是DNA”，預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 材料用具：R型細(xì)菌、S型細(xì)菌、DNA酶、蒸餾水、制備培養(yǎng)基所需的原料。 ①實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案： 第一步：從S型細(xì)菌中提取DNA； 第二步：制備符合要求的培養(yǎng)基，將其均分為三組，標(biāo)為A、B、C，請(qǐng)將處理方法填寫在表格中： 組合編號(hào) A B C 處理方法 不加任何提取物 第三步：將R型細(xì)菌分別接種到三組培養(yǎng)基上； 第四步：將接種后的培養(yǎng)裝置放在適宜溫度下培養(yǎng)一段時(shí)間，觀察菌落生長(zhǎng)情況。 ②預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：_______________________________________________________。 ③得出結(jié)論：____________________________________________________________。 (3)回答下列問(wèn)題。 ①“肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”以細(xì)菌為實(shí)驗(yàn)材料主要是由于細(xì)菌具有________、________等優(yōu)點(diǎn)。 ②艾弗里實(shí)驗(yàn)最為關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思路是：_________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③寫出艾弗里實(shí)驗(yàn)采用的主要技術(shù)手段：________________________________________ ________________________________________________________________(寫出兩種)。 解析：(1)通過(guò)對(duì)比可知加熱殺死的S型細(xì)菌與R型細(xì)菌混合在一起，可以產(chǎn)生活的S型細(xì)菌，說(shuō)明S型細(xì)菌中有某種物質(zhì)能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌。(3)①“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”以細(xì)菌為實(shí)驗(yàn)材料的原因是細(xì)菌具有繁殖快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于培養(yǎng)等優(yōu)點(diǎn)。②艾弗里在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)最為關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思路是遵循單一變量原則，設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開，單獨(dú)地觀察它們各自的作用。③結(jié)合艾弗里實(shí)驗(yàn)過(guò)程可知，艾弗里采用的主要技術(shù)手段有細(xì)菌的培養(yǎng)技術(shù)、物質(zhì)的提純和分離技術(shù)、物質(zhì)的鑒定技術(shù)等。 答案：(1)S型細(xì)菌中的某種物質(zhì)(轉(zhuǎn)化因子)能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌 (2)①在B組中加入提取出的S型細(xì)菌DNA，在C組中加入提取出的S型細(xì)菌DNA和DNA酶 ②A、C組培養(yǎng)基中未出現(xiàn)S型細(xì)菌，B組培養(yǎng)基中出現(xiàn)S型細(xì)菌 ③使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的物質(zhì)是DNA (3)①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單　繁殖快 ②設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)分開，單獨(dú)地觀察它們各自的作用 ③細(xì)菌的培養(yǎng)技術(shù)、物質(zhì)的提純和分離技術(shù)、物質(zhì)的鑒定技術(shù)等(任選兩種) 14．1952年“噬菌體小組”的赫爾希和蔡斯研究了噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA在侵染細(xì)菌過(guò)程中的功能，請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題： (1)他們指出“噬菌體在分子生物學(xué)中的地位就相當(dāng)于氫原子在玻爾量子力學(xué)模型中的地位?！边@句話指出了噬菌體作為實(shí)驗(yàn)材料具有__________的特點(diǎn)。 (2)通過(guò)________________________的方法分別獲得被32P和35S標(biāo)記的噬菌體，用標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌，從而追蹤在侵染過(guò)程中__________變化。 (3)侵染一段時(shí)間后，用攪拌器攪拌，然后離心得到上清液和沉淀物，檢測(cè)上清液中的放射性，得到如圖所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。攪拌的目的是__________，所以攪拌時(shí)間少于1 min時(shí)，上清液中的放射性______________________。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)攪拌時(shí)間足夠長(zhǎng)時(shí)，上清液中的35S和32P分別占初始標(biāo)記噬菌體放射性的80%和30%證明__________________。圖中“被侵染的細(xì)菌”的存活率曲線基本保持在100%，本組數(shù)據(jù)的意義是作為對(duì)照組，以證明________________，否則細(xì)胞外__________的含量會(huì)增高。 (4)本實(shí)驗(yàn)證明在噬菌體復(fù)制和遺傳過(guò)程中______________起著作用。 答案：(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只含有蛋白質(zhì)和DNA(核酸) (2)用含32P和35S的培養(yǎng)基分別培養(yǎng)大腸桿菌，再用噬菌體分別侵染被32P和35S標(biāo)記的大腸桿菌　DNA和蛋白質(zhì)的位置　(3)使噬菌體和細(xì)菌分離　較低　DNA進(jìn)入細(xì)菌，蛋白質(zhì)沒(méi)有進(jìn)入細(xì)菌　細(xì)菌沒(méi)有裂解，沒(méi)有子代噬菌體釋放出來(lái)　32P　(4)DNA 15．研究發(fā)現(xiàn)少數(shù)病毒(如煙草花葉病毒，簡(jiǎn)稱TMV)體內(nèi)僅有蛋白質(zhì)和RNA兩種化學(xué)成分，這類生物性狀(如TMV能感染正常的煙草葉片，使之出現(xiàn)相應(yīng)的病斑)的遺傳是受蛋白質(zhì)還是受RNA控制？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究TMV的遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)還是RNA。 Ⅰ.實(shí)驗(yàn)原理： (1)利用水—苯酚溶液可以將TMV分離，獲得TMV的蛋白質(zhì)和RNA。 (2)________________________________________________________________________。 (3)_______________________ _________________________________________________。 實(shí)驗(yàn)材料：煙草花葉病毒、正常生長(zhǎng)的煙草、苯酚、試管、玻璃棒等必需的實(shí)驗(yàn)儀器。 Ⅱ.主要實(shí)驗(yàn)步驟： (1)利用水—苯酚溶液分離TMV，獲得純凈的TMV的蛋白質(zhì)和RNA。 (2)取正常生長(zhǎng)的煙草植株，選取__________________________________________。 (3)________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)正常培養(yǎng)煙草植株，并注意觀察______________。 Ⅲ.實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)及結(jié)論： (1)________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 說(shuō)明TMV中蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)。 (2)________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 說(shuō)明TMV中RNA是遺傳物質(zhì)。 解析：根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹疤骄縏MV的遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)還是RNA”及實(shí)驗(yàn)原理(1)，可以確定本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的主要思路是：首先將煙草花葉病毒進(jìn)行分離，獲得病毒蛋白質(zhì)和RNA，再分別探究它們是否在遺傳中起作用。根據(jù)題干信息“TMV能感染正常的煙草葉片，使之出現(xiàn)相應(yīng)的病斑”，可以確定本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)指 標(biāo)是：能否使正常煙草葉片感染，出現(xiàn)相應(yīng)病斑。同時(shí)作為遺傳物質(zhì)，還應(yīng)能使生物性狀如病毒的感染性在傳宗接代中保持連續(xù)和穩(wěn)定。根據(jù)上述分析，可確定實(shí)驗(yàn)中涉及的另兩個(gè)原理分別為：TMV能使正常的煙草葉片感染出現(xiàn)相應(yīng)病斑；遺傳物質(zhì)能使生物性狀保持相對(duì)穩(wěn)定。 答案：Ⅰ.(2)TMV能感染正常的煙草葉片使之出現(xiàn)相應(yīng)的病斑 (3)遺傳物質(zhì)能使生物性狀保持相對(duì)穩(wěn)定 Ⅱ.(2)生長(zhǎng)狀態(tài)基本相同的三片葉片，編號(hào)為A、B、C (3)分別用完整的TMV、TMV的蛋白質(zhì)、TMV的RNA感染A、B、C三片葉片 (4)相應(yīng)葉片的表現(xiàn)癥狀 Ⅲ.(1)A、B葉出現(xiàn)病斑，C葉正常，并且用B病斑組織感染正常的煙草葉片，仍出現(xiàn)相同病斑 (2)A、C葉出現(xiàn)病斑，B葉正常，并且用C病斑組織感染正常的煙草葉片，仍出現(xiàn)相同病斑