3.1 DNA是主要的遺傳物質每課一練(人教版必修2)

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1、金太陽新課標資源網(wǎng) 3.1 DNA是主要的遺傳物質 每課一練（人教版必修2） 1在細胞水平上研究生物的有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用及其相互關系發(fā)現(xiàn),在生物的傳種接代過程中,數(shù)量始終保持穩(wěn)定的是(　　)。　　 　　　　　 　　　　　 A.細胞核　 B.染色體 C.DNA　 D.蛋白質 解析:從細胞水平上分析,在生物的傳種接代過程中始終保持穩(wěn)定的是染色體;從分子水平上分析,則為DNA。 答案:B 2將分離后的S型有莢膜的肺炎雙球菌的蛋白質外殼與R型無莢膜的肺炎雙球菌混合注入小白鼠體內,小白鼠不死亡,從其體內分離出來的仍是R型肺炎雙球菌。將分離后的S型肺炎

2、雙球菌的DNA與R型肺炎雙球菌混合注入小白鼠體內,則小白鼠死亡,并從體內分離出來了S型有莢膜的肺炎雙球菌。以上實驗說明(　　)。 A.R型和S型肺炎雙球菌可以互相轉化 B.S型的蛋白質外殼可誘導R型轉化為S型 C.S型的DNA可誘導R型轉化為S型,說明了DNA是遺傳物質 D.S型的DNA可使小白鼠致死 解析:本題重在考查實驗設計的能力,通過題干可以發(fā)現(xiàn),題干中的實驗以DNA與蛋白質作對照,分別與R型菌放在一起,共同注射,觀察能否引起小白鼠的死亡,其目的是證明DNA和蛋白質哪種物質能使R型菌發(fā)生轉化即哪種物質可作為遺傳物質。小白鼠的死亡與否只是實驗現(xiàn)象,以此體現(xiàn)實驗結論,并不是實驗的

3、主要目的,故答案應為C。 答案:C 3T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內的病毒。首先將大腸桿菌放到用含有放射性14C 和18O標記的有機物配制的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間,然后用未被標記的T2噬菌體去感染上述被標記的大腸桿菌。經(jīng)保溫一段時間后,從細菌體內分離出T2噬菌體,則此T2噬菌體的DNA分子和蛋白質分子中能檢測到放射性物質的情況是(　　)。 A.都能檢測到14C和18O B.只有DNA分子中能檢測到14C和18O C.都不能檢測到14C和18O D.DNA分子中只能檢測到18O,蛋白質分子中只能檢測到14C 解析:用含14C和18O標記的有機物培養(yǎng)大腸桿菌,得到含14C和18

4、O標記的大腸桿菌,被未標記的T2噬菌體侵染后,子代噬菌體的DNA和蛋白質的合成都利用大腸桿菌體內的原料,由于DNA和蛋白質都含C和O,所以都能檢測到14C和18O。 答案:A 4車前草病毒(HRV)和煙草花葉病毒(TMV)都是以RNA為遺傳物質的病毒,由于所含RNA不同,因而侵染后導致的植物癥狀不同(如下圖所示): 將病毒的RNA和蛋白質分離,使其單獨感染植物;或使不同病毒的RNA與蛋白質之間重新組合形成“雜種”病毒,然后使其感染植物(感染圖如上圖所示)。 (1)圖a、圖b表現(xiàn)癥狀不同,其根本原因是? 　　　　　　　　　　。? (2)畫出葉片A、葉片B、葉片C表現(xiàn)出的感染癥狀。

5、 (3)從以上感染實驗可知,起感染作用的是　。 (4)畫出葉片C中繁殖產(chǎn)生的子代病毒的圖示。 (5)以上實驗證明　。 (6)該實驗的設計思路是? 　。 解析:此實驗用于證明TMV和HRV的遺傳物質是RNA。在實驗設計思路上仍然遵循教材中“肺炎雙球菌轉化實驗”“噬菌體侵染細菌實驗”的思想方法:即將病毒的RNA與蛋白質分離,單獨感染并研究其遺傳功能。遺傳物質不同,其控制的生物性狀不同,因而(a)(b)中癥狀不同,這是因為TMV和HRV所含RNA不同?！半s種”病毒的RNA和蛋白質來自不同的病毒,其繁殖產(chǎn)生的子代病毒應同“雜種”病毒RNA所代表的病毒一樣。 答案:(1)TMV和HRV具有

6、不同的RNA (2) (3)病毒的RNA (4) (5)TMV和HRV的遺傳物質是RNA (6)將病毒的RNA與蛋白質分離,單獨研究其遺傳功能 一、選擇題 1格里菲思和艾弗里所進行的肺炎雙球菌轉化實驗,證實了(　　)。 ①DNA是遺傳物質?、赗NA是遺傳物質?、跠NA是主要的遺傳物質　④蛋白質不是遺傳物質?、萏穷惒皇沁z傳物質?、轉NA能產(chǎn)生可遺傳的變異 A.①④⑤⑥ B.②④⑤⑥ C.②③⑤⑥ D.③④⑤⑥ 解析:格里菲思和艾弗里實驗能證明DNA是遺傳物質,但不能證明DNA是主要的遺傳物質和RNA是遺傳物質。 答案:A 2(2011·廣東高考)艾弗里和

7、同事用R型和S型肺炎雙球菌進行實驗,結果如下表。從表可知(　　)。 實驗組號 接種菌型 加入S型菌物質 培養(yǎng)皿長菌情況 ① R 蛋白質 R型 ② R 莢膜多糖 R型 ③ R DNA R型、S型 ④ R DNA(經(jīng) DNA酶處理) R型 A.①不能證明S型菌的蛋白質不是轉化因子 B.②說明S型菌的莢膜多糖有酶活性 C.③和④說明S型菌的DNA是轉化因子 D.①~④說明DNA是主要的遺傳物質 解析:①中R型菌中加入S型菌的蛋白質,沒有S型菌生長,證明蛋白質不是轉化因子;②中加入S型菌的莢膜多糖,沒有S型菌生長,證明莢膜多糖不是轉化因子,也沒有

8、催化作用,因此無酶活性;③中加入DNA,培養(yǎng)皿中長出了S型菌,證明DNA是轉化因子;④中加入經(jīng)DNA酶處理的DNA,DNA酶分解DNA,無S型菌,進一步證明DNA是轉化因子,①~④說明DNA是遺傳物質,不能說明是主要的遺傳物質。 答案:C 3DNA是主要的遺傳物質是指(　　)。 A.遺傳物質的主要載體是染色體 B.大多數(shù)生物的遺傳物質是DNA C.細胞里的DNA大部分在染色體上 D.染色體在遺傳上起主要作用 解析:一切動物、植物等有細胞結構的生物,體內既含有DNA也含有RNA,但遺傳物質是DNA。DNA病毒也以DNA作為遺傳物質,只有只含RNA的病毒才以RNA作為遺傳物質。但由于

9、絕大多數(shù)的生物的遺傳物質是DNA,因此DNA是主要的遺傳物質。 答案:B 4格里菲思進行了肺炎雙球菌轉化實驗,下列哪一項不是格里菲思實驗的意義?(　　) A.提出了“轉化因子”的概念 B.證實了DNA是遺傳物質 C.奠定了艾弗里實驗的基礎 D.開辟了用微生物研究遺傳學的新途徑 解析:1928年,格里菲思利用一種微生物(肺炎雙球菌)對小鼠做實驗。完成肺炎雙球菌的轉化,提出細菌體內有一種轉化因子,它可使原本對小鼠無毒的細菌(R型)變成有毒的細菌(S型)。但并沒有證實這種物質是DNA。后來,美國科學家艾弗里和他的同事證明了該物質是DNA。 答案:B 5艾弗里和同事進行肺炎雙球菌的轉

10、化實驗中,對自變量的處理正確的是(　　)。 A.將無毒R型活細菌與有毒S型活細菌混合后培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)R型細菌轉化為S型細菌 B.將無毒R型細菌與加熱殺死后的S型細菌混合后培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)R型細菌轉化為S型細菌 C.從加熱殺死的S型細菌中提取DNA、蛋白質和多糖,混合加入培養(yǎng)R型細菌的培養(yǎng)基中,發(fā)現(xiàn)R型細菌轉化為S型細菌 D.從S型活細菌中提取DNA、蛋白質和多糖,分別加入培養(yǎng)R型細菌的培養(yǎng)基中,發(fā)現(xiàn)只有加入DNA的R型細菌才轉化為S型細菌 答案:D 6在肺炎雙球菌的轉化實驗中,將加熱殺死的S型細菌與R型細菌相混合后,注射到小鼠體內,小鼠死亡,則小鼠體內S型、R型細菌含量變化情況最可能是下圖哪

11、個選項?(　　) 解析:在開始階段由于小鼠免疫系統(tǒng)的作用,R型細菌數(shù)量下降,由于部分R型細菌轉化為S型細菌,S型細菌數(shù)量增多導致小鼠免疫力降低,進而引起R型細菌數(shù)量上升。 答案:B 7以下是赫爾希和蔡斯實驗的過程和結果,關于此實驗的分析和結論不正確的是 (　　)。 A.上清液的主要成分是細菌的培養(yǎng)基和噬菌體蛋白質外殼,沉淀物的主要成分是細菌菌體 B.此實驗表明DNA是遺傳物質 C.①實驗說明噬菌體的標記部分進入了細菌 D.②實驗說明噬菌體的標記部分進入了細菌 解析:上清液主要成分是細菌的培養(yǎng)基和噬菌體蛋白質外殼,質量較重的沉淀物的主要成分是細菌菌體,A項正確。此實驗表明

12、:噬菌體侵染細菌時,DNA進入細菌的細胞中,而蛋白質外殼仍留在外面,DNA才是真正的遺傳物質。B項正確。①實驗不能說明噬菌體的標記部分進入了細菌,因為噬菌體蛋白質外殼不能進入細菌,進入細菌體內的只有噬菌體DNA。C項錯誤,D項正確。 答案:C 8(2010·江蘇高考)探索遺傳物質的過程是漫長的,直到20世紀初期,人們仍普遍認為蛋白質是遺傳物質。當時人們作出判斷的理由不包括(　　)。 A.不同生物的蛋白質在結構上存在差異 B.蛋白質與生物的性狀密切相關 C.蛋白質比DNA具有更高的熱穩(wěn)定性,并且能夠自我復制 D.蛋白質中氨基酸的不同排列組合可以貯存大量遺傳信息 解析:蛋白質的熱穩(wěn)定

13、性比DNA低,而且也不具備自我復制的能力。 答案:C 9(2009·江蘇高考)科學家從煙草花葉病毒(TMV)中分離出a、b兩個不同品系,它們感染植物產(chǎn)生的病斑形態(tài)不同。下列4組實驗(見下表)中,不可能出現(xiàn)的結果是(　　)。 實驗 編號 實驗過程 實驗結果 病斑 類型 病斑中分離出 的病毒類型 ① a型TMV→感染植物 a型 a型 ② b型TMV→感染植物 b型 b型 ③ 組合病毒(a型TMV的蛋白質+b型TMV的RNA)→感染植物 b型 a型 ④ 組合病毒(b型TMV的蛋白質+a型TMV的RNA)→感染植物 a型 a型 A.實驗① B.

14、實驗② C.實驗③ D.實驗④ 解析:本題考查的是病毒遺傳物質的特點。煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA,而蛋白質不是遺傳物質,因此在實驗③中,組合病毒的遺傳物質是b型的,因此病斑類型是b型,病斑中分離出的病毒類型也應是b型的。 答案:C 10如下圖是“肺炎雙球菌轉化實驗”的部分研究過程。能充分說明“DNA是遺傳物質,而蛋白質等其他物質不是遺傳物質”的是(　　)。 A.①②④ B.①②③ C.①③④ D.①②③④ 解析:實驗①中活的R型細菌在S型細菌DNA的作用下,部分轉化為S型細菌,且該性狀能遺傳,說明了DNA是遺傳物質,為了排除其他物質是遺傳物質的可能性,需要設一系列對照實驗

15、。題中②③④均分別與①構成對照。說明S型細菌的DNA被水解后,以及S型細菌的蛋白質、多糖等都不能使R型細菌轉化成S型細菌。即證明了DNA水解產(chǎn)物、蛋白質和多糖等其他物質不是遺傳物質。 答案:D 11有人試圖通過實驗來了解H5N1型禽流感病毒侵染家禽的過程,設計實驗如下: 一段時間,檢測子代H5N1病毒的放射性及S、P元素,下表對結果的預測中,最可能發(fā)生的是(　　)。 選項 放射性 S元素 P元素 A 全部無 全部32S 全部31P B 全部有 全部35S 多數(shù)32P、少數(shù)31P C 少數(shù)有 全部32S 少數(shù)32P、多數(shù)31P D 全部有 全部35

16、S 少數(shù)32P、多數(shù)31P 解析:先用32P培養(yǎng)家禽體細胞,再培養(yǎng)H5N1病毒使其RNA被32P標記。然后再將這些H5N1用35S標記的家禽體細胞進行培養(yǎng),而這些家禽體細胞中的P未標記,因此子代H5N1病毒的蛋白質全部被35S標記,但其DNA中只有少數(shù)帶有32P,而大多數(shù)帶有31P。 答案:D 12孟德爾通過豌豆雜交實驗揭示了遺傳規(guī)律,分子遺傳學家選用細菌和噬菌體為實驗材料證明了DNA是遺傳物質,上述事實說明了決定研究工作成功與否的關鍵主要在于(　　)。 A.實驗材料的選取 B.將數(shù)理統(tǒng)計方法運用于遺傳學研究 C.運用假說—演繹的科學思維 D.由簡到繁的研究方法 解析:題

17、干給出的信息是孟德爾利用豌豆為材料揭示了遺傳的兩大基本定律,其他科學家用細菌和噬菌體為材料證明了DNA是遺傳物質,強調了實驗材料的重要性。 答案:A 二、非選擇題 13下面介紹的是有關DNA研究的科學實驗: 1952年,赫爾希和蔡斯利用同位素標記,完成了著名的噬菌體侵染細菌的實驗,下面是實驗的部分步驟: (1)寫出以上實驗的部分操作步驟: 用放射性同位素標記噬菌體,請根據(jù)圖中有關信息,寫出標記的方法步驟。 第一步:　。 第二步:　。 (2)以上實驗結果說明　。 解析:1952年,赫爾希和蔡斯利用同位素標記法,完成了著名的噬菌體侵染細菌的實驗,其實驗分為以下幾個關鍵步驟:

18、噬菌體分別被35S標記,用被標記的噬菌體侵染未被標記的細菌, 攪拌,使細菌外的噬菌體與細菌分離,離心后分別檢測上清液與沉淀物中放射性物質。圖中上清液的放射性高,而沉淀物中放射性低,說明噬菌體的蛋白質外殼并未進入細菌的內部。 答案:(1)先制備含35S的噬菌體　用噬菌體侵染不含35S的細菌　(2)噬菌體侵染細菌的實驗中,蛋白質外殼并未進入細菌內部 14美國科學家艾弗里和他的同事研究了肺炎雙球菌的體外轉化實驗,下圖為肺炎雙球菌轉化的細胞形態(tài)示意圖,據(jù)圖回答下列問題。 (1)實驗①是在格里菲思的肺炎雙球菌的體內轉化實驗的基礎上進行的,其目的是證明轉化因子的化學成分是　　　　。? (2)為

19、驗證實驗①的正確性,如何設計實驗②?? 　。 (3)上述實驗還不能說明蛋白質不是遺傳物質,如何進一步實驗?　。 (4)預測結果及相應結論: ①　;? ②　。 解析:艾弗里的肺炎雙球菌體外轉化實驗是大膽設想把DNA和蛋白質分開單獨地、直接地觀察DNA和蛋白質的作用,有較強的說服力。同時設置對照實驗,把從S型細菌中提取出來的DNA用DNA酶水解后再與R型細菌混合培養(yǎng),則R型細菌不能轉化為S型細菌,進一步證實DNA是遺傳物質。 答案:(1)DNA　(2)用從S型細菌中提取出來的DNA、DNA酶和R型細菌混合培養(yǎng),觀察R型細菌是否發(fā)生轉化　(3)提取S型細菌的蛋白質與R型細菌混合培養(yǎng),觀

20、察是否轉化為S型細菌　(4)①若沒有轉化的S型細菌,說明蛋白質不是遺傳物質?、谌粲修D化的S型細菌,說明蛋白質是遺傳物質 15用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌,在理論上,上清液中不含放射性,下層沉淀物中具有很高的放射性,而實驗的實際結果顯示:在離心的上清液中,也具有一定的放射性,而下層的沉淀物中放射性強度比理論值略低。 (1)在理論上,上清液的放射性應該為0,其原因是　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　。? (2)由于實驗數(shù)據(jù)和理論數(shù)據(jù)之間有較大的誤差,請你對實驗過程進行誤差分析: a.在實驗中,從噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)到用離心機分離,這一段時間如果過長,會使上清液的放射性含量　

21、　　　,其原因是　? 　。 b.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,是否有誤差的來源呢?　　　　,簡述理由:　? 　。 (3)請設計一個方法,來大量制備用32P標記的噬菌體。 解析:(1)噬菌體侵染大腸桿菌時,只將其DNA注入,蛋白質未進入,由于P幾乎都在DNA中,因此從理論上分析,上清液中應無32P。 (2)實驗中,如果從噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)到用離心機分離的時間過長,就會有大腸桿菌裂解而釋放出子代噬菌體,從而使上清液的放射性增強;如有部分被標記的噬菌體沒有侵染到大腸桿菌內,離心后這部分噬菌體就分布在上清液中而使其帶有放射性。 (3)噬菌體是專門寄生在細菌細胞內的,因此要制備大量的用32P標記的噬菌體,應先用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)其宿主——大腸桿菌,再讓噬菌體侵染被32P標記的大腸桿菌即可。 答案:(1)噬菌體已將含32P的DNA全部注入大腸桿菌內　(2)a.升高　噬菌體在大腸桿菌內增殖后釋放出來,經(jīng)離心后分布于上清液中　b.有　沒有侵染到大腸桿菌細胞內的噬菌體經(jīng)離心后分布于上清液,使上清液出現(xiàn)放射性　(3)先用32P標記大腸桿菌,再用噬菌體去侵染被32P標記的大腸桿菌,可大量獲得被32P標記的噬菌體。 第 11 頁 共 11 頁 金太陽新課標資源網(wǎng)