2020-2021学年高中生物-第3章-基因的本质-第1节-DNA是主要的遗传物质作业新人教版必修2.docx

2020-2021学年高中生物 第3章 基因的本质 第1节 DNA是主要的遗传物质作业新人教版必修2

2020-2021学年高中生物 第3章 基因的本质 第1节 DNA是主要的遗传物质作业新人教版必修2

年级：
姓名：

- 10 -

第1节　DNA是主要的遗传物质
一、选择题
1.下列有关遗传物质的叙述,正确的是(　　)
A.DNA是所有生物的遗传物质
B.酵母菌的遗传物质主要是DNA
C.艾滋病病毒的遗传物质是DNA或RNA
D.病毒的遗传物质是DNA或RNA
答案:D
解析:具有细胞结构的生物的遗传物质是DNA,不具有细胞结构(如病毒)的生物的遗传物质是DNA或RNA;一种生物体内的核酸可能有2种,但遗传物质只有1种。
2.在格里菲思的肺炎链球菌转化实验中,将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后,注射到小鼠体内,下列能在死亡小鼠体内出现的细菌类型有(　　)
①有致病性的R型活细菌　②无致病性的R型活细菌　③有致病性的S型活细菌　④无致病性的S型活细菌
A.①④　　　　　　　
B.②③
C.③
D.①③
答案:B
3.格里菲思进行了肺炎链球菌转化实验,下列哪一项不是格里菲思实验的意义?(　　)
A.提出了“转化因子”的概念
B.证实了DNA是遗传物质
C.奠定了艾弗里实验的基础

D.开辟了用微生物研究遗传学的新途径
答案:B
解析:1928年,格里菲思完成肺炎链球菌的转化实验,提出细菌体内有一种“转化因子”,它可使原本无毒的R型细菌变成有毒的S型细菌,但并没有证实这种物质是DNA。后来,美国科学家艾弗里和他的同事证明了该物质是DNA。
4.下列关于艾弗里的肺炎链球菌转化实验的叙述,错误的是(　　)
A.需对细胞提取物分别进行不同的处理后再进行实验
B.R型细菌转化为S型细菌后,其性状是可以遗传的
C.S型细菌的DNA使部分R型细菌转化为S型细菌
D.该实验的思路是将DNA和蛋白质分开,单独观察DNA的作用
答案:D
解析:艾弗里的肺炎链球菌转化实验利用了“减法原理”,每个实验组特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质。
5.DNA是主要的遗传物质是指(　　)
A.遗传物质的主要载体是染色体
B.大多数生物的遗传物质是DNA
C.细胞里的DNA大部分在染色体上
D.染色体在遗传上起主要作用
答案:B
解析:一切有细胞结构的生物,体内既含有DNA,也含有RNA,但遗传物质是DNA。DNA病毒的遗传物质也是DNA,只有少数RNA病毒的遗传物质是RNA。由于绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以说DNA是主要的遗传物质。
6.在探索遗传物质的过程中,赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌的实验。下列有关叙述正确的是(　　)
A用32P、35S标记同一组T2噬菌体的DNA和蛋白质
B.该实验的步骤是标记、培养、离心、搅拌、检测
C.用含有充足有机物的完全培养基培养T2噬菌体
D.该实验证明了DNA是遗传物质
答案:D
解析:应该用32P、35S分别标记两组T2噬菌体的DNA和蛋白质,然后分别做侵染细菌的实验,A项错误。在该实验的步骤中,应该是搅拌后再离心,B项错误。病毒必须依赖活细胞生存,T2噬菌体的培养需要用活的大肠杆菌,C项错误。该实验的结论为DNA是遗传物质,D项正确。
7.在噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,进行搅拌、离心后得到的上清液中主要含有(　　)
A.蛋白质外壳
B.较轻的大肠杆菌
C.尚未侵入的噬菌体
D.噬菌体和细菌的混合物
答案:A
解析:上清液中主要含有侵入细菌的T2噬菌体所留下的蛋白质外壳。
8.能证明RNA是遗传物质的实验是(　　)
A.烟草花叶病毒侵染实验
B.噬菌体侵染细菌实验
C.豌豆杂交实验
D.艾弗里的肺炎链球菌转化实验
答案:A
解析:烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,通过侵染实验证明了RNA是遗传物质。噬菌体侵染细菌实验证明DNA是噬菌体的遗传物质。豌豆杂交实验研究的是真核生物核内基因的传递规律。艾弗里的肺炎链球菌转化实验证明了DNA是遗传物质。
二、非选择题
9.肺炎链球菌能引起小鼠患肺炎,小鼠并发败血症死亡。已知其有许多不同菌株,但只有光滑型(S型)菌株能引起疾病。这些有毒菌株的细胞外面有多糖类的胶状荚膜保护,使它们不被宿主的正常防御机制破坏。下列是1928年格里菲思所做的实验,据图回答下列问题。

(1)从D组实验中的小鼠体内可分离出　　　　　　　　　　　　。 
(2)为了解释上述实验现象,科学家从S型活细菌中提取DNA、蛋白质和多糖等成分,分别与R型活细菌一起培养。结果发现:
①S型活细菌的DNA与R型活细菌混合,将混合物注入小鼠体内,可使小鼠死亡,这说明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　; 
②S型活细菌的蛋白质或多糖与R型活细菌混合并注入小鼠体内,小鼠　　　　　　,小鼠体内只能分离出　　　　　　。 
(3)如果将S型活细菌用DNA酶处理后与R型活细菌混合,混合物不使小鼠死亡,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)上述转化实验直接证明了　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案:(1)S型活细菌和R型活细菌
(2)①S型活细菌的DNA可使R型活细菌转化为S型活细菌　②不死亡　R型活细菌
(3)S型活细菌的DNA被DNA酶分解
(4)DNA是遗传物质
解析:(1)D组实验小鼠患病死亡,体内一部分R型活细菌转化为S型活细菌,而另一部分R型活细菌没有被转化,仍大量增殖。(2)①S型活细菌的DNA与R型活细菌混合会使后者转化为S型活细菌;②蛋白质多糖等其他成分不能使R型活细菌发生转化。(3)DNA酶会将S型活细菌的DNA水解,水解的产物不会引起R型活细菌的转化。(4)因为只有DNA会引起R型活细菌的转化,所以可以证明DNA是遗传物质。
10.在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验中,用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,理论上,上清液中不具有放射性,沉淀物中具有很高的放射性。而实验的实际最终结果显示:在离心后的上清液中也具有一定的放射性,而沉淀物中的放射性强度比理论值略低。
(1)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验中,采用的实验方法是　　　　　　　　。 
(2)在理论上,上清液的放射性应该为0,其原因是 　        。 
3)由于实验数据和理论数据之间有较大的误差,请你对实验过程进行误差分析。
①在实验中,从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离,这一段时间如果过长,会使上清液的放射性含量升高,其原因是          　。 
②在实验中,如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,将　　　　　　(填“是”或“不是”)误差的来源,理由是　        　。 
(4)噬菌体侵染细菌的实验证明了　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(5)上述实验中　　　　　　(填“能”或“不能”)用15N来标记噬菌体的DNA,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案:(1)放射性同位素标记技术
(2)噬菌体已将含32P的DNA全部注入大肠杆菌内,上清液中只含无标记的噬菌体的蛋白质外壳
(3)①噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来,经离心后分布于上清液中　②是　没有侵染到大肠杆菌细胞内的噬菌体经离心后分布于上清液中,使上清液具有放射性
(4)DNA是噬菌体的遗传物质
(5)不能　DNA和蛋白质中都含有氮元素
解析:(1)噬菌体侵染细菌的实验中,采用的实验方法是放射性同位素标记技术。(2)噬菌体侵染大肠杆菌时,只将其DNA注入,蛋白质外壳未进入,由于磷几乎都存在于DNA中,因此从理论上分析,上清液中应无放射性。(3)实验中,如果从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离的时间过长,就会有大肠杆菌裂解而释放出子代噬菌体,从而使上清液具有放射性;如果部分被标记的噬菌体没有侵染到大肠杆菌内,也会使上清液具有放射性。(4)噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质。(5)氮元素在DNA和蛋白质中都存在,因此不能用15N来标记DNA。

等级考素养提升
一、选择题
1.在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,在培养有R型细菌的1、2、3、4四支试管中,依次加入经蛋白酶、RNA酶、酯酶、DNA酶处理的S型细菌的细胞提取物,经过培养,检查结果发现试管内有S型细菌的是(　　)

A.3和4　 B.1、3和4
C.1、2和3　 D.2和3
答案:C
解析:根据艾弗里的肺炎链球菌转化实验的结果可知,1、2、3试管中含有S型细菌。
2.已知有荚膜的肺炎链球菌可引起动物致死性肺炎,无荚膜的肺炎链球菌对动物无害。某生物兴趣小组从有荚膜的肺炎链球菌体内提取出了DNA、蛋白质、多糖等物质,分别加入培养了无荚膜肺炎链球菌的培养液中,一段时间后将培养液注射到小鼠体内,下图中结果错误的是(　　)

A.①
B.②
C.③
D.④
答案:D
解析:从有荚膜的肺炎链球菌体内提取的物质中,只有DNA能使无荚膜的肺炎链球菌转化为有荚膜的肺炎链球菌,使小鼠死亡。第④组,DNA酶会使DNA水解,致使无荚膜的肺炎链球菌不能转化为有荚膜的肺炎链球菌,故小鼠不死亡。

3.右图中甲、乙表示两种不同的植物病毒,经重组形成杂种病毒丙,丙侵染植物细胞后,在植物细胞内增殖产生的新一代病毒是(　　)

答案:D
解析:杂种病毒丙是由病毒甲的蛋白质外壳和病毒乙的核酸组装而成的,核酸为遗传物质,所以子代病毒应与病毒乙相同。
二、非选择题
4.20世纪70年代,科学家利用小鼠进行了一系列体内转化实验,如下图1所示。感受态R型细菌与S型细菌之间的转化过程如下图2所示,请回答下列有关问题。
实验1:R型细菌+小鼠→存活
实验2:S型细菌+小鼠→死亡→分离出S型细菌
实验3:S型细菌加热+小鼠→存活
实验4:S型细菌加热+R型细菌+小鼠→死亡
图1

图2
(1)青霉素是一种常用的广谱抗生素,通过抑制细菌细胞壁的合成起杀菌作用,无青霉素抗性的细菌与青霉素接触,易死亡的原因最可能是        　。
(2)在实验4死亡的小鼠中能够分离出　　　　　　型细菌。 
(3)除了用显微镜观察细菌有无荚膜或在固体培养基中培养以观察菌落特征外,据图1可知,还可以通过怎样的方法来区分R型细菌和S型细菌?         　。 
(4)图2中步骤　　　　　　是将S型细菌加热杀死的过程;S型细菌的DNA双链片段与A细胞膜表面的相关DNA结合蛋白结合,其中一条链在　　　　　　酶的作用下分解,另一条链与感受态特异蛋白结合进入R型细菌细胞内;C细胞经DNA复制和细胞分裂后,产生大量的S型细菌,导致小鼠患败血症死亡,S型细菌的致病性与紧贴在细胞壁外侧的　　　　　　(一种结构)有关,细菌此结构的有无受　　　　　　控制。 
答案:(1)细菌细胞吸水过多,细胞膜过度膨胀发生破裂
(2)S型和R
(3)用注射法,通过观察小鼠的生活情况来区分
(4)①　核酸(或DNA)　荚膜　DNA(或控制荚膜合成的基因)
解析:(1)根据题意可知,青霉素通过抑制细菌细胞壁的合成起杀菌作用,无青霉素抗性的细菌与青霉素接触,产生的子代细菌因缺乏细胞壁的保护,导致细胞吸水过多,引起细胞膜过度膨胀发生破裂而死亡。(2)在实验4中,S型细菌含有的转化因子”能使部分R型细菌转化为S型细菌,致使小鼠死亡,故在实验4死亡的小鼠中能够分离出S型细菌和R型细菌。(3)除了用显微镜观察细菌有无荚膜或在固体培养基中培养以观察菌落特征外,还可以用注射法,通过观察小鼠的生活情况来区分R型细菌和S型细菌。(4)分析图2可知,步骤①是将S型细菌加热杀死的过程;DNA酶能催化DNA水解;R型细菌的外表面没有荚膜,没有致病性,而S型细菌的外表面有荚膜,有致病性,所以S型细菌的致病性与紧贴在细胞壁外侧的荚膜有关;基因控制生物的性状,所以细菌荚膜结构的有无受基因(或DNA)控制。
5.1952年,赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能,请回答下列有关问题。

(1)他们指出“噬菌体在分子生物学的地位就相当于氢原子在玻尔量子力学模型中的地位”。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或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,用搅拌机搅拌,然后离心,得到上清液和沉淀物,检测上清液中的放射性,得到如上图所示的实验结果。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以后,上清液中的35S和32P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　　　　　　放射性会增高。 
(4)本实验证明病毒遗传物质的复制和传递过程中　　　　　　起着重要作用。 
答案:(1)结构简单,只含有蛋白质和DNA(核酸)
(2)用分别含32P和35S的培养基培养大肠杆菌,再用噬菌体分别侵染被32P或35S标记的大肠杆菌　DNA和蛋白质的位置
(3)使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离　较低　大多DNA进入细菌,大多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
解析:(1)噬菌体属于病毒,病毒是生物界最小的一种非细胞生物,并且结构简单,组成物质中只含有蛋白质和核酸。(2)由于噬菌体不能直接生活在培养基中,因此用含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,分别获得被32P和35S标记的噬菌体。其中32P标记噬菌体的DNA,35S标记噬菌体的蛋白质,从而追踪在侵染过程中DNA和蛋白质的位置变化。(3)搅拌的目的是将噬菌体与细菌分离,所以搅拌时间过短时,含有放射性的蛋白质外壳就会留在细菌表面,离心后留在沉淀物中,从而使得上清液中的放射性较低。(4)由于DNA进入细菌中并且产生子代噬菌体,因此本实验证明病毒遗传物质的复制和传递过程中DNA起着重要作用。