核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù)-課時(shí)作業(yè)(七)

1、核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù)-課時(shí)作業(yè)(七)課時(shí)提升作業(yè)(七)核酸是遺傳物質(zhì)的證據(jù)一、選擇題(共6小題,每小題5分,共30分)1.(2014湖州高二檢測(cè))若1個(gè)35S標(biāo)記的大腸桿菌被1個(gè)32P標(biāo)記的噬菌體侵染,裂解后釋放的所有噬菌體()A.一定有35S,可能有32PB.只有35SC.一定有32P,可能有35SD.只有32P【解析】選A。噬菌體侵染大腸桿菌時(shí),以親代噬菌體的DNA為模板,以大腸桿菌的成分為原料,合成子代噬菌體的DNA和蛋白質(zhì),故子代噬菌體中部分含32P標(biāo)記,全部含35S標(biāo)記?！痉椒ㄒ?guī)律】噬菌體親子代個(gè)體與細(xì)菌之間的同位素標(biāo)記關(guān)系DNA蛋白質(zhì)DNA和蛋白質(zhì)噬菌體32P35S14C、3H、1

2、8O、15N細(xì)菌31P32S12C、1H、16O、14N子代噬菌體32P、31P32SC、H、O、N兩種都有2.(2014張家界高一檢測(cè))能證明RNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)是()A.煙草花葉病毒侵染實(shí)驗(yàn)B.噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)C.豌豆雜交實(shí)驗(yàn)D.肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)【解析】選A。煙草花葉病毒的核酸是RNA,通過侵染實(shí)驗(yàn)證明RNA是遺傳物質(zhì);噬菌體是由蛋白質(zhì)和DNA組成的病毒;豌豆雜交實(shí)驗(yàn)研究真核生物核基因的傳遞規(guī)律;肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì)。3.(2013金華高二檢測(cè))某研究人員模擬肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),進(jìn)行了以下4個(gè)實(shí)驗(yàn):S型菌的DNA+DNA酶加入R型菌注入小鼠R型菌的DNA+DNA

3、酶加入S型菌注入小鼠R型菌+DNA酶高溫加熱后冷卻加入S型菌的DNA注入小鼠S型菌+DNA酶高溫加熱后冷卻加入R型菌的DNA注入小鼠以上4個(gè)實(shí)驗(yàn)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【解題關(guān)鍵】明確DNA酶可以水解DNA,小鼠能否存活與S型菌有關(guān)?！窘馕觥窟xD。分析4組實(shí)驗(yàn)可知,中S型菌的DNA被DNA酶水解,R型菌無毒,故小鼠存活;中R型菌的DNA被水解,但S型菌能使小鼠患病死亡;由于高溫加熱,導(dǎo)致R型菌死亡和DNA酶變性失活,注入小鼠體內(nèi)的只是S型菌的DNA,故小鼠存活;由于高溫加熱,導(dǎo)致S型菌死亡

4、和DNA酶變性失活,注入小鼠體內(nèi)的只是R型菌的DNA,故小鼠存活。4.在肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中,用DNA酶處理從S型活菌中提取的DNA并與R型菌混合培養(yǎng),結(jié)果發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上僅有R型菌生長(zhǎng)。設(shè)置本實(shí)驗(yàn)的目的是()A.證明R型菌的生長(zhǎng)并不需要S型活菌的DNAB.用以補(bǔ)充R型菌生長(zhǎng)過程中所需要的營養(yǎng)物質(zhì)C.直接證明S型菌DNA不是促進(jìn)R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌的因素D.與“以S型菌的DNA與R型菌混合培養(yǎng)”的實(shí)驗(yàn)形成對(duì)照【解析】選D。本實(shí)驗(yàn)設(shè)立了對(duì)照,實(shí)驗(yàn)變量是有無DNA。無DNA采取的措施是用DNA酶水解DNA。5.(2013漳州高一檢測(cè))噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn),證明了DNA是遺傳

5、物質(zhì)。下列敘述中屬于該實(shí)驗(yàn)不能證實(shí)的是()A.DNA能進(jìn)行自我復(fù)制B.DNA能控制蛋白質(zhì)的生物合成C.DNA能控制生物體的性狀遺傳D.DNA能產(chǎn)生可遺傳的變異【解析】選D。噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)證明了DNA能進(jìn)行自我復(fù)制、DNA能控制蛋白質(zhì)的生物合成、DNA能控制生物體的性狀遺傳。該實(shí)驗(yàn)中,噬菌體DNA并未發(fā)生基因突變或基因重組,所以無法證明DNA能產(chǎn)生可遺傳的變異。6.下列敘述正確的是()A.含有RNA的生物,其遺傳物質(zhì)一定是RNAB.只含有DNA的生物,其遺傳物質(zhì)不一定是DNAC.既含有DNA又含有RNA的生物,其遺傳物質(zhì)是DNA和RNAD.既含有DNA又含有RNA的生物,其遺傳物質(zhì)是DNA

6、,不是RNA【解析】選D。含有DNA的生物,DNA是遺傳物質(zhì);不含有DNA,只含有RNA的生物,RNA是遺傳物質(zhì)。二、非選擇題(共20分)7.(2014莆田高一檢測(cè))回答下列與噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)有關(guān)的問題:.1952年,赫爾希和蔡斯利用同位素標(biāo)記法完成了著名的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn),下面是實(shí)驗(yàn)的部分步驟:(1)寫出實(shí)驗(yàn)中獲得被標(biāo)記的噬菌體的操作步驟:第一步:。第二步:。(2)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明。.在赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中,用32P標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌,在理論上,懸浮液中不含放射性,下層沉淀物中具有很高的放射性;而實(shí)驗(yàn)的實(shí)際最終結(jié)果顯示:在離心后的上層液體中,也具有一定的放射性,而下層的

7、放射性強(qiáng)度比理論值略低。(1)在赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中,采用的實(shí)驗(yàn)方法是。(2)在理論上,懸浮液放射性應(yīng)該為0,其原因是。(3)由于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論數(shù)據(jù)之間有較大的誤差,由此對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行誤差分析:在實(shí)驗(yàn)中,從噬菌體和細(xì)菌混合培養(yǎng),到用離心機(jī)分離,這一段時(shí)間如果過長(zhǎng),會(huì)使懸浮液的放射性升高,其原因是。在實(shí)驗(yàn)中,如果有一部分噬菌體沒有侵染到細(xì)菌細(xì)胞內(nèi),將(填“是”或“不是”)誤差的來源,理由是。【解析】.沉淀物中放射性很低,懸浮液中放射性很高,說明是用35S標(biāo)記了噬菌體的蛋白質(zhì)外殼。噬菌體的繁殖必須在細(xì)菌內(nèi)進(jìn)行,要獲得用35S標(biāo)記的噬菌體,需要先用含35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌,再用噬菌體去

8、侵染被35S標(biāo)記的細(xì)菌,才可以得到被35S標(biāo)記的噬菌體。.(1)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中,采用的實(shí)驗(yàn)方法是同位素標(biāo)記法。(2)在DNA中含有P元素,蛋白質(zhì)中沒有,故32P只能進(jìn)入噬菌體的DNA中。在侵染過程中,由于噬菌體的DNA全部注入細(xì)菌,離心后,懸浮液中是噬菌體蛋白質(zhì)外殼,沉淀物中是被侵染的細(xì)菌,因此理論上懸浮液中沒有放射性。(3)從噬菌體和細(xì)菌混合培養(yǎng),到用離心機(jī)分離,如果時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)使帶有放射性的噬菌體從細(xì)菌中釋放出來,使懸浮液帶有放射性;如果部分噬菌體沒有侵染到細(xì)菌內(nèi),也會(huì)使懸浮液帶有放射性。答案:.(1)用含35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌用第一步培養(yǎng)的細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體(2)噬菌體的蛋白質(zhì)外殼沒有進(jìn)

9、入細(xì)菌內(nèi).(1)同位素標(biāo)記法(2)理論上講,噬菌體已將含32P的DNA全部注入細(xì)菌內(nèi),懸浮液中只含噬菌體蛋白質(zhì)外殼(3)噬菌體在細(xì)菌內(nèi)增殖后釋放出來,經(jīng)離心后分布于懸浮液中是沒有侵入細(xì)菌的噬菌體經(jīng)離心后分布于懸浮液中,使懸浮液出現(xiàn)放射性一、選擇題(共5小題,每小題5分,共25分)1.(2014杭州高二檢測(cè))如果用15N、32P、35S標(biāo)記噬菌體后,讓其侵染細(xì)菌,在子代噬菌體的組成成分中,能夠找到的放射性元素為()A.可在DNA中找到15N和32PB.可在外殼中找到15N和35SC.可在DNA中找到15N、32P和35SD.可在外殼中找到15N【解題關(guān)鍵】明確噬菌體在侵染過程中進(jìn)入細(xì)菌的物質(zhì)及子

10、代噬菌體的增殖過程。【解析】選A。噬菌體由蛋白質(zhì)外殼和DNA構(gòu)成,DNA的組成元素主要有C、H、O、N、P,而蛋白質(zhì)主要由C、H、O、N等構(gòu)成,含有少量的S。32P、15N可標(biāo)記DNA,35S和15N可標(biāo)記蛋白質(zhì)外殼,侵染時(shí)DNA注入細(xì)菌體內(nèi),進(jìn)入子代噬菌體中,而蛋白質(zhì)外殼留在外面。【延伸探究】(1)若用15N標(biāo)記噬菌體后,在子代噬菌體中找到了15N,能否說明DNA是遺傳物質(zhì)?提示:不能。因?yàn)樵谑删w的DNA和蛋白質(zhì)中均含有N。(2)若用32P標(biāo)記的噬菌體侵染35S標(biāo)記的細(xì)菌,則在子代噬菌體中含有的放射性元素有哪些?提示:32P和35S。32P存在于噬菌體的DNA中,復(fù)制時(shí)保留給子代噬菌體,子

11、代噬菌體在形成蛋白質(zhì)外殼時(shí)所需要的氨基酸全部由細(xì)菌提供,因此35S會(huì)存在于子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼中。【變式訓(xùn)練】噬菌體內(nèi)的S用35S標(biāo)記、P用32P標(biāo)記,細(xì)菌內(nèi)蛋白質(zhì)含32S、DNA含31P,用該噬菌體去侵染細(xì)菌后,產(chǎn)生了許多子代噬菌體,那么在子代噬菌體中35S和32P的分布規(guī)律是()A.外殼中有35S和32S,核心內(nèi)只含有32PB.外殼中只有32S,核心內(nèi)只含有32PC.外殼中有35S和32S,核心內(nèi)含有32P和31PD.外殼中只有32S,核心內(nèi)都含有31P【解析】選D。噬菌體是一類以細(xì)菌為宿主的病毒,由含S的蛋白質(zhì)構(gòu)成的外殼和由DNA構(gòu)成的核心組成。在噬菌體侵染細(xì)菌時(shí),蛋白質(zhì)外殼留在細(xì)菌細(xì)

12、胞外面,只有DNA分子進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi),以噬菌體的DNA分子為模板復(fù)制出新的DNA分子和控制形成新的蛋白質(zhì)外殼。在復(fù)制的子代DNA分子中,由于原料由細(xì)菌提供,因此子代DNA中只有2個(gè)DNA分子中含有噬菌體DNA分子提供的32P和細(xì)菌提供的31P,其余只含31P;而合成蛋白質(zhì)外殼所用的原料均由細(xì)菌提供,因此不會(huì)含有35S。2.科學(xué)家用肺炎雙球菌進(jìn)行了著名的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),關(guān)于此實(shí)驗(yàn)的敘述不正確的是()A.說明了肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)是DNAB.說明了R型活菌能夠單獨(dú)轉(zhuǎn)化為S型菌C.說明了R型活菌是無毒性的D.說明了加熱殺死的S型菌是無毒的【解析】選B。單獨(dú)的R型活菌不能夠轉(zhuǎn)化為S型菌,只有加入加熱殺死的S

13、型菌,才可以在S型菌內(nèi)的“轉(zhuǎn)化因子”作用下轉(zhuǎn)化為S型菌。3.(2014廈門高一檢測(cè))下面是噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的部分實(shí)驗(yàn)步驟示意圖,與此實(shí)驗(yàn)有關(guān)的敘述正確的是()A.本實(shí)驗(yàn)所使用的被標(biāo)記的噬菌體是接種在含有35S的培養(yǎng)基中獲得的B.本實(shí)驗(yàn)選用噬菌體作實(shí)驗(yàn)材料的原因之一是其結(jié)構(gòu)組成只有蛋白質(zhì)和DNAC.實(shí)驗(yàn)中采用攪拌和離心等手段是為了把DNA和蛋白質(zhì)分開,再分別檢測(cè)其放射性D.在新形成的噬菌體中沒有檢測(cè)到35S,說明噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA而不是蛋白質(zhì)【解析】選B。噬菌體是病毒,是營活細(xì)胞寄生生活的生物,不能直接在培養(yǎng)基中培養(yǎng)。該實(shí)驗(yàn)攪拌是為了使細(xì)菌外吸附著的噬菌體外殼與細(xì)菌分離;離心是一種分離混

14、合物的方法,在該實(shí)驗(yàn)中,被感染的細(xì)菌(含有子代噬菌體的細(xì)菌)在下層的沉淀物中,噬菌體的質(zhì)量較小,在上層的懸浮液中。圖中實(shí)驗(yàn)只能說明蛋白質(zhì)沒有進(jìn)入細(xì)菌內(nèi),而不能說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。4.(2013揭陽高一檢測(cè))在肺炎雙球菌感染小鼠的實(shí)驗(yàn)中,下列實(shí)驗(yàn)結(jié)果不正確的是()A.注射R型菌后,小鼠不死亡B.注射S型菌后,小鼠死亡,從小鼠體內(nèi)能分離出活的S型細(xì)菌C.注射R型菌及熱處理的S型菌后,小鼠死亡,從小鼠體內(nèi)只能分離出活的S型菌D.注射S型菌及熱處理的R型菌后,小鼠死亡,從小鼠體內(nèi)能分離出活的S型菌【解析】選C。A項(xiàng)中,R型菌沒有毒性,不能使小鼠死亡。B項(xiàng)中,S型菌有毒性,注射進(jìn)入小鼠體內(nèi),小鼠死亡

15、。C項(xiàng)中,注射R型菌及熱處理的S型菌后,小鼠死亡,從小鼠體內(nèi)分離出的細(xì)菌既有活的S型菌,也有活的R型菌。D項(xiàng)中,注射了S型菌,小鼠死亡,該菌在小鼠體內(nèi)可以繁殖,故從小鼠體內(nèi)能分離出活的S型菌。5.科研人員將提取出的“瘋牛病”病毒用DNA水解酶和RNA水解酶分別進(jìn)行處理后,發(fā)現(xiàn)該病毒仍具有侵染能力,但用蛋白酶處理后,病毒就會(huì)失去侵染能力,該現(xiàn)象說明()A.“瘋牛病”病毒由蛋白質(zhì)和核酸構(gòu)成B.“瘋牛病”病毒的遺傳物質(zhì)應(yīng)該是蛋白質(zhì)C.“瘋牛病”病毒對(duì)核酸水解酶具有抵抗力D.“瘋牛病”病毒不含蛋白質(zhì),只含核酸【解析】選B。用DNA水解酶、RNA水解酶處理后仍具有侵染能力,說明其遺傳物質(zhì)不是DNA或RN

16、A;用蛋白酶處理后,病毒失去侵染能力,說明起遺傳作用的應(yīng)是蛋白質(zhì)?！痉椒ㄒ?guī)律】用“兩看法”判斷生物的遺傳物質(zhì)一看有細(xì)胞結(jié)構(gòu):凡是有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物,遺傳物質(zhì)都是DNA。二看無細(xì)胞結(jié)構(gòu):病毒具有哪種核酸,該核酸即為其遺傳物質(zhì)。二、非選擇題(共2小題,共25分)6.(10分)科學(xué)家埃弗里用肺炎雙球菌來探究遺傳物質(zhì)的問題。實(shí)驗(yàn)的材料:S型菌、R型菌、DNA水解酶、培養(yǎng)基、培養(yǎng)皿等。埃弗里等人先做了以下三組實(shí)驗(yàn):S型菌的蛋白質(zhì)+R型活菌R型菌落S型菌莢膜中的多糖+R型活菌R型菌落S型菌的DNA+R型活菌R型菌落+S型菌落埃弗里等人發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)步驟并不嚴(yán)密,于是又做了第四組實(shí)驗(yàn),請(qǐng)按照中的表達(dá)形式,寫出第四組

17、實(shí)驗(yàn)方法和結(jié)果:。(1)上述實(shí)驗(yàn)可以得出的結(jié)論是。(2)該實(shí)驗(yàn)最關(guān)鍵的設(shè)計(jì)思路是。(3)肺炎雙球菌具有的細(xì)胞器是,控制其性狀的物質(zhì)是?！窘馕觥繛樽C明起到轉(zhuǎn)化作用的物質(zhì)確實(shí)是DNA,要設(shè)計(jì)一組實(shí)驗(yàn)加入DNA酶,觀察是否存在S型菌落。四組實(shí)驗(yàn)的結(jié)果共同說明DNA是遺傳物質(zhì),而其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵設(shè)計(jì)思路是把各種物質(zhì)分開,讓其單獨(dú)地起作用,以觀察各自的作用。肺炎雙球菌是原核生物,其細(xì)胞內(nèi)只存在核糖體這一種細(xì)胞器,擬核中的DNA是起到關(guān)鍵作用的遺傳物質(zhì),能控制生物各種性狀。答案:S型菌的DNA+DNA酶+R型活菌R型菌落(1)DNA是遺傳物質(zhì)(2)把DNA和蛋白質(zhì)、多糖分開,單獨(dú)地、直接

18、地觀察它們各自的作用(3)核糖體DNA7.(15分)(2013麗水高二檢測(cè))1952年,赫爾希和蔡斯研究了噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA在侵染過程中的功能,請(qǐng)回答下列有關(guān)問題:(1)他們指出“噬菌體在分子生物學(xué)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”。這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,然后離心得到懸浮液和沉淀物,檢測(cè)懸浮液中的放射性,得到下圖所示的實(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),懸浮液中的放射性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)攪拌時(shí)間足夠長(zhǎng)時(shí),懸浮液中的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)胞外放射性會(huì)增高。(4)本實(shí)驗(yàn)證明病毒傳遞和復(fù)制遺傳特性中起著作用。【解析】(1)噬菌體作為實(shí)驗(yàn)材料,是因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,只含有蛋白質(zhì)和DNA。(2)噬菌體是病毒,離開活細(xì)胞不能繁殖,所以要標(biāo)記噬菌體,首先應(yīng)用含32P和35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌,再讓噬菌體侵染標(biāo)記后的細(xì)菌,即可達(dá)