第1節(jié) DNA是主要的遺傳物質(zhì)課后訓(xùn)練鞏固提升一、基礎(chǔ)鞏固1.人類探索遺傳物質(zhì)的過程是漫長的,直到20世紀(jì)初期,人們?nèi)云毡檎J為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)。當(dāng)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的熱穩(wěn)定性高,并且能夠自我復(fù)制D.蛋白質(zhì)中氨基酸的不同排列組合可能儲存大量遺傳信息答案:C解析:蛋白質(zhì)不具有熱穩(wěn)定性,也不能自我復(fù)制,故C項不是人們普遍認為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的理由。2.艾弗里為了弄明白什么是遺傳物質(zhì),設(shè)計了有關(guān)實驗。下列選項所列的實驗處理組,培養(yǎng)基中無光滑菌落產(chǎn)生的是????????????? (  )A.S型細菌的DNA+RNA酶+R型細菌B.S型細菌的DNA+酯酶+R型細菌C.S型細菌的DNA+R型細菌D.S型細菌的DNA+DNA酶+R型細菌答案:D解析:表面光滑的菌落指的是S型細菌的菌落。在A、B、C三項中,S型細菌的DNA都不會被破壞,部分R型細菌會轉(zhuǎn)化為S型細菌,培養(yǎng)基中會出現(xiàn) R型細菌的菌落和S型細菌的菌落。D項處理組加入了DNA酶,S型細菌的DNA會被水解,不能使R型細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化,所以不會出現(xiàn)S型細菌的菌落。3.在肺炎鏈球菌感染小鼠的實驗中,下列實驗結(jié)果錯誤的是 (  )A.注射R型活細菌后,小鼠不死亡B.注射S型活細菌后,小鼠死亡,從小鼠體內(nèi)能分離出S型活細菌C.注射R型活細菌及加熱致死的S型細菌后,小鼠死亡,從小鼠體內(nèi)只能分離出S型活細菌D.注射S型活細菌及加熱致死的R型細菌后,小鼠死亡,從小鼠體內(nèi)能分離出S型活細菌答案:C解析:注射R型活細菌及加熱致死的S型細菌后,S型細菌的DNA能使部分無致病性的R型活細菌轉(zhuǎn)化為有致病性的S型細菌,使小鼠死亡,小鼠體內(nèi)既能分離出S型活細菌,又能分離出R型活細菌。4.某研究人員模擬肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實驗,進行了以下4個實驗:S型細菌的DNA+DNA酶加入R型細菌注入小鼠 R型細菌的DNA+DNA酶加入S型細菌注入小鼠 R型細菌+DNA酶高溫加熱后冷卻加入S型細菌的DNA注入小鼠 S型細菌+DNA酶高溫加熱后冷卻加入R型細菌的DNA注入小鼠以上4個實驗中小鼠存活的情況依次是(  )A.存活、存活、存活、死亡B.存活、死亡、存活、死亡C.死亡、死亡、存活、存活D.存活、死亡、存活、存活答案:D解析:實驗中,DNA酶能將S型細菌的DNA水解,因此R型細菌不能轉(zhuǎn)化為S型細菌,小鼠存活。實驗中加入的是S型細菌,小鼠死亡。實驗中有S型細菌的DNA和無活性的R型細菌,無活性的R型細菌無法轉(zhuǎn)化為S型細菌,小鼠存活。實驗中有無活性的S型細菌和R型細菌的DNA,無法完成轉(zhuǎn)化,小鼠存活。5.肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實驗證明了(  )A.基因位于染色體上B.染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體C.DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)D.在不含DNA的生物體內(nèi),RNA就是該生物的遺傳物質(zhì)答案:C解析:肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實驗中,格里菲思的實驗結(jié)論是已經(jīng)加熱致死的S型細菌,含有某種促使R型活細菌轉(zhuǎn)化為S型活細菌的活性物質(zhì)(轉(zhuǎn)化因子)。艾弗里的實驗進一步證明了DNA才是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。6.在噬菌體侵染大腸桿菌的實驗過程中,進行攪拌、離心后得到的上清液中主要含有(  )A.蛋白質(zhì)外殼B.較輕的大腸桿菌C.尚未侵入的噬菌體D.噬菌體和細菌的混合物答案:A解析:上清液中主要含有侵入細菌的T2噬菌體所留下的蛋白質(zhì)外殼。7.下列實驗中,能證明RNA是遺傳物質(zhì)的是(  )A.煙草花葉病毒侵染實驗B.噬菌體侵染細菌實驗C.豌豆雜交實驗D.肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗答案:A8.科學(xué)家從煙草花葉病毒(TMV)中分離出a型、b型兩個不同品系,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(jié)果是(  )選項編號實驗過程實驗結(jié)果病斑類型病斑中分離出的病毒類型Aa型TMV感染植物a型a型Bb型TMV感染植物b型b型Ca型TMV的蛋白質(zhì)和b型TMV的RNA組合病毒感染植物b型b型Db型TMV的蛋白質(zhì)和a型TMV的RNA組合病毒感染植物b型a型  答案:D解析:a型TMV感染植物,病斑類型是a型,病斑中分離出的病毒類型是a型。b型TMV感染植物,病斑類型是b型,病斑中分離出的病毒類型是b型。由于該病毒中RNA是遺傳物質(zhì),因此a型TMV的蛋白質(zhì)和b型TMV的RNA感染植物,病斑類型是b型,病斑中分離出的病毒類型是b型。由于該病毒中RNA是遺傳物質(zhì),因此b型TMV的蛋白質(zhì)和a型TMV的RNA感染植物,病斑類型是a型,病斑中分離出的病毒類型是a型。9.20世紀(jì)70年代,科學(xué)家利用小鼠進行了一系列體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗,如下所示。請回答下列有關(guān)問題。實驗1:R型活細菌+小鼠小鼠不死亡實驗2:S型活細菌+小鼠小鼠死亡分離出S型活細菌實驗3:加熱致死的S型細菌+小鼠小鼠不死亡實驗4:加熱致死的S型細菌+R型活細菌+小鼠小鼠死亡(1)青霉素是一種常用的廣譜抗生素,通過抑制細菌細胞壁的合成起殺菌作用。無青霉素抗性的細菌與青霉素接觸,易死亡的原因最可能是                       。 (2)在實驗4死亡的小鼠中能夠分離出   (填S型”“R型S型和R型)活細菌。 (3)除了用顯微鏡觀察細菌有無莢膜或在固體培養(yǎng)基中培養(yǎng)以觀察菌落特征外,據(jù)上述實驗可知,還可以通過怎樣的方法來區(qū)分R型細菌和S型細菌?                   。 答案:(1)細胞壁無法合成,細菌細胞吸水過多,細胞膜過度膨脹而發(fā)生破裂(2)S型和R型(3)用注射法,通過觀察小鼠的生活情況來區(qū)分解析:(1)由題意可知,青霉素通過抑制細菌細胞壁的合成起殺菌作用,無青霉素抗性的細菌與青霉素接觸后,細菌可能因缺乏細胞壁的保護,導(dǎo)致吸水過多,引起細胞膜過度膨脹發(fā)生破裂而死亡。(2)在實驗4中,S型細菌含有的轉(zhuǎn)化因子能使部分R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌,致使小鼠死亡,故在實驗4死亡的小鼠中能夠分離出S型細菌和R型細菌。(3)除了用顯微鏡觀察細菌有無莢膜或在固體培養(yǎng)基中培養(yǎng)以觀察菌落特征外,還可以用注射法,通過觀察小鼠的生活情況來區(qū)分R型細菌和S型細菌。二、能力提升1.下列關(guān)于人類對遺傳物質(zhì)的探究歷程的敘述,正確的是 (  )A.格里菲思的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì)B.赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌的實驗中,T2噬菌體的蛋白質(zhì)是用含35S的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)而標(biāo)記的C.噬菌體侵染細菌的實驗中,攪拌的目的是加速細菌的解體,促進噬菌體從細菌體內(nèi)釋放出來D.煙草花葉病毒的核酸+DNA酶感染煙草煙草將會出現(xiàn)病斑答案:D解析:格里菲思的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗證明了加熱致死的S型細菌體內(nèi)存在轉(zhuǎn)化因子。T2噬菌體營寄生生活,不能用含35S的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)。噬菌體侵染細菌的實驗中,攪拌的目的是使吸附在細菌上的噬菌體(外殼)與細菌分離。煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,DNA酶能將DNA初步水解,但不能水解RNA,因此煙草花葉病毒的核酸+DNA酶感染煙草煙草將會出現(xiàn)病斑。2.1928年,英國微生物學(xué)家格里菲思以小鼠為實驗材料做了如下實驗。下列關(guān)于該實驗的分析,正確的是(  )組別第1組第2組第3組第4組實驗處理注射R型活細菌注射S型活細菌注射加熱致死的S型細菌將R型活細菌與加熱致死的S型細菌混合后注射實驗結(jié)果小鼠不死亡小鼠死亡,從小鼠體內(nèi)分離出S型活細菌小鼠不死亡小鼠死亡,從小鼠體內(nèi)分離出S型活細菌 A.該實驗說明DNA 才是使R型活細菌轉(zhuǎn)化為S型活細菌的轉(zhuǎn)化因子B.該實驗說明RNA才是使R型活細菌轉(zhuǎn)化為S型活細菌的轉(zhuǎn)化因子C.該實驗的設(shè)計遵循了對照原則和單一變量原則D.第4組實驗中只能分離出S型活細菌,不能分離出R型活細菌答案:C解析:題述實驗說明S型細菌中存在某種轉(zhuǎn)化因子,這種轉(zhuǎn)化因子能將R型活細菌轉(zhuǎn)化為S型活細菌,而不能證明轉(zhuǎn)化因子到底是什么,A、B兩項錯誤。該實驗的設(shè)計遵循了對照原則和單一變量原則,C項正確。第4組實驗中可分離出R型和S型活細菌,D項錯誤。3.某研究人員模擬赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌的實驗,進行了以下4個實驗:用未標(biāo)記的噬菌體侵染35S標(biāo)記的細菌;32P標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細菌;用未標(biāo)記的噬菌體侵染3H標(biāo)記的細菌;3H標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的細菌。經(jīng)過一段時間后離心,理論上以上4個實驗中放射性出現(xiàn)的位置依次是(  )A.沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液B.沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液C.上清液、上清液、沉淀物和上清液、上清液D.沉淀物、沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液答案:D解析:在題述實驗中,沉淀物的主要成分是細菌,上清液的主要成分為噬菌體的蛋白質(zhì)外殼。①③都直接對細菌進行了標(biāo)記,理論上,放射性出現(xiàn)在沉淀物中。32P只能標(biāo)記噬菌體的DNA,噬菌體的DNA會進入細菌體內(nèi),理論上,放射性出現(xiàn)在沉淀物中。3H可以標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和DNA,噬菌體的蛋白質(zhì)外殼不會進入細菌體內(nèi),而DNA可以進入細菌體內(nèi),理論上,放射性會出現(xiàn)在上清液和沉淀物中。4.(不定項選擇題)下列關(guān)于艾弗里證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗以及赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌的實驗的敘述,錯誤的是(  )A.二者設(shè)計思路相同,都是設(shè)法將DNA和蛋白質(zhì)區(qū)分開,單獨地、直接地研究它們的遺傳特點B.二者都運用了對照原則,都巧妙地運用了同位素標(biāo)記技術(shù)C.二者的實驗對象都是原核生物D.二者都能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)答案:BCD解析:艾弗里證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗以及赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌的實驗都是設(shè)法將DNA與蛋白質(zhì)分離開來,單獨地、直接地研究各自的遺傳特點,A項正確。二者都運用了對照原則,但只有噬菌體侵染細菌的實驗運用了同位素標(biāo)記技術(shù),B項錯誤。肺炎鏈球菌是原核生物,噬菌體是病毒,C項錯誤。二者都能證明DNA是遺傳物質(zhì),但不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì),D項錯誤。5.(不定項選擇題)遺傳物質(zhì)的探索過程是一個漫長而曲折的過程。在此過程中,許多科學(xué)家進行了實驗探究。下列對相關(guān)實驗的分析,正確的是(  )A.格里菲思進行的肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗證明了遺傳物質(zhì)是DNAB.艾弗里進行的證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)C.T2噬菌體侵染細菌的實驗中,攪拌離心的時間對實驗結(jié)果有較大影響D.T2噬菌體侵染細菌的實驗不能用3H標(biāo)記蛋白質(zhì)和DNA答案:CD解析:格里菲思進行的肺炎鏈球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗沒有證明遺傳物質(zhì)是DNA,只是推測加熱致死的S型細菌中含有某種轉(zhuǎn)化因子,能使R型活細菌轉(zhuǎn)化為S型活細菌。艾弗里進行的證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì),但沒有證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)。T2噬菌體侵染細菌的實驗中,攪拌離心的時間對實驗結(jié)果有較大影響,離心時間過長或過短均會影響實驗結(jié)果。T2噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA均含有H,做T2噬菌體侵染細菌的實驗時,不能用3H標(biāo)記蛋白質(zhì)和DNA。6.在研究生物遺傳物質(zhì)的過程中,人們做了很多的實驗進行探究,包括著名的肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實驗。(1)某人曾重復(fù)了肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實驗,步驟如下。請分析以下實驗并回答問題。A.將一部分S型細菌加熱殺死;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;C.將接種后的培養(yǎng)裝置放在適宜溫度下培養(yǎng)一段時間,觀察菌落的生長情況。(如下圖所示)本實驗?zāi)艿贸龅慕Y(jié)論是S型細菌中的某種物質(zhì)(轉(zhuǎn)化因子)能使             。 加熱致死的S型細菌的DNA仍具有活性的原因可能是             。(2)艾弗里等人通過實驗證實了在上述細菌轉(zhuǎn)化過程中,起轉(zhuǎn)化作用的是DNA。請利用DNA酶(可降解DNA)作試劑,選擇適當(dāng)?shù)牟牧嫌镁?設(shè)計實驗方案,驗證促使R型活細菌轉(zhuǎn)化為S型活細菌的物質(zhì)是DNA,并預(yù)測實驗結(jié)果,得出實驗結(jié)論。實驗設(shè)計方案第一步,從S型細菌中提取DNA。第二步,制備符合要求的培養(yǎng)基,均分為三份,編號為A、B、C,分別作如下處理。請你將C組補充完整。編號ABC處理不加入任何提取物加入提取出的S型細菌的DNA           第三步,將       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)一段時間,觀察菌落的生長情況。預(yù)測實驗結(jié)果:                            。 得出實驗結(jié)論:S型細菌的DNA可以促使R型活細菌轉(zhuǎn)化為S型活細菌,DNA結(jié)構(gòu)要保持      才能完成此轉(zhuǎn)化過程。 答案:(1)R型活細菌轉(zhuǎn)化為S型活細菌 DNA的熱穩(wěn)定性較高(2)加入提取出的S型細菌的DNA和DNA酶 R型細菌 A、C兩組中未出現(xiàn)S型細菌,只有B組培養(yǎng)基中出現(xiàn)S型細菌 完整解析:(1)由題圖對比可知,加熱致死的S型細菌與R型活細菌混合培養(yǎng),可以產(chǎn)生活的S型細菌,說明加熱致死的S型細菌中有某種物質(zhì)能促使R型活細菌轉(zhuǎn)化為S型活細菌。(2)加入S型細菌的DNA,能使R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌,而加入經(jīng)過DNA酶處理后的S型細菌的DNA,R型細菌不能轉(zhuǎn)化為S型細菌。由此可得出結(jié)論:S型細菌的DNA可以促使R型活細菌轉(zhuǎn)化為S型活細菌,DNA結(jié)構(gòu)要保持完整才能完成此轉(zhuǎn)化過程。7.據(jù)圖回答下列問題。圖1圖2圖3(1)噬菌體侵染細菌的實驗運用了放射性同位素標(biāo)記技術(shù),一組(如圖3所示)標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼,其中35S標(biāo)記的應(yīng)是圖2中的   (填序號)。另一組使用的同位素是       ,標(biāo)記的是圖1中的   (填序號)。 (2)標(biāo)記噬菌體的方法是先用含放射性的培養(yǎng)基培養(yǎng)        ,然后再用噬菌體侵染被標(biāo)記的細菌。不能直接用培養(yǎng)基標(biāo)記噬菌體的原因是             。 (3)如果圖3中的攪拌過程不充分,則會出現(xiàn)的異?,F(xiàn)象是             。 (4)圖3所示實驗需要設(shè)計另一組實驗作為對照,該組實驗如果保溫時間過長或過短都會導(dǎo)致異?,F(xiàn)象發(fā)生,請說明理由。答案:(1) 32P  (2)大腸桿菌(或細菌) 噬菌體無細胞結(jié)構(gòu),只有在寄主細胞中才能增殖(其他合理答案也可) (3)沉淀物的放射性較高 (4)如果保溫時間過短,一些被標(biāo)記的噬菌體未來得及侵入細菌;如果保溫時間過長,細菌裂解釋放出帶有放射性的噬菌體。兩方面的因素都會導(dǎo)致沉淀物的放射性降低,而上清液的放射性升高解析:(1)圖3中的噬菌體被標(biāo)記的是蛋白質(zhì)外殼,其中的S應(yīng)位于氨基酸的R基上,即圖2中的。噬菌體侵染細菌的實驗有兩個分組實驗,一組標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼,另一組應(yīng)標(biāo)記DNA,所用的同位素為32P,標(biāo)記的是脫氧核苷酸的磷酸,即圖1中的(2)由于噬菌體屬于病毒,無細胞結(jié)構(gòu),所以不能用含放射性的培養(yǎng)基直接培養(yǎng)噬菌體,應(yīng)先標(biāo)記噬菌體的寄主細胞——大腸桿菌(或細菌),再用噬菌體侵染被標(biāo)記的細菌。(3)如果圖3中的攪拌過程不充分,則沒有侵入細菌的蛋白質(zhì)外殼會附著在大腸桿菌的表面,進而使沉淀物的放射性較高。(4)另一組實驗是用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌。正常情況下,該實驗的結(jié)果是沉淀物的放射性較高,而上清液的放射性很低。如果保溫時間過短或過長均會使上清液的放射性升高,而沉淀物的放射性降低。

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第1節(jié) DNA是主要的遺傳物質(zhì)

版本: 人教版 (2019)

年級: 必修2《遺傳與進化》

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