課時(shí)提升作業(yè)：必修231DNA是主要的遺傳物質(zhì)

1、第3章 第一節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)課時(shí)提升作業(yè)一、選擇題(包括10小題,每小題5分,共50分)1.下列四種病毒中,遺傳信息貯存在DNA分子中的是()A.引發(fā)禽流感的病原體B.煙草花葉病毒C.T2噬菌體D.引起AIDS的病原體HIV2.20世紀(jì)30年代之前,人們認(rèn)為蛋白質(zhì)是生物體的遺傳物質(zhì),但通過實(shí)驗(yàn)充分證明了DNA才是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。下列關(guān)于遺傳物質(zhì)DNA的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的表述,正確的是()A.發(fā)現(xiàn)DNA是遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)有:煙草花葉病毒的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)、噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)、煙草花葉病毒感染煙草的實(shí)驗(yàn)B.要證明什么是遺傳物質(zhì),必須設(shè)法將蛋白質(zhì)與DNA分開,單獨(dú)、直接地觀察它們的作用C.

2、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)D.格里菲思通過肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)得出DNA是遺傳物質(zhì)的結(jié)論3.噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中,在細(xì)菌體內(nèi)合成蛋白質(zhì)的錯(cuò)誤敘述是()A.原料和酶來自細(xì)菌而模板來自噬菌體B.模板和酶來自噬菌體,核糖體和氨基酸原料來自細(xì)菌C.指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的DNA來自噬菌體,氨基酸原料來自細(xì)菌D.指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的DNA來自噬菌體,核糖體、氨基酸原料和酶由細(xì)菌提供4.(2013·哈爾濱模擬)如果用3H、15N、32P、35S標(biāo)記噬菌體后,讓其侵染細(xì)菌,在產(chǎn)生的子代噬菌體的組成成分中,能夠找到的放射性元素為()A.可在外殼中找到3H、15N和35

3、SB.可在DNA中找到3H、15N和32PC.可在外殼中找到15N、35SD.可在DNA中找到15N、32P、35S5.(2013·長(zhǎng)春模擬)完成肺炎雙球菌離體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)后,一些科學(xué)家認(rèn)為“DNA可能只是在細(xì)胞表面起化學(xué)作用,形成莢膜,而不是起遺傳作用”。同時(shí)代的生物學(xué)家哈赤基斯從S型肺炎雙球菌中分離出了一種抗青霉素的突變型(記為抗S),提取出它的DNA,將DNA與對(duì)青霉素敏感的R型菌(記為非抗R)共同培養(yǎng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),某些非抗R型菌已被轉(zhuǎn)化為抗S型菌并能穩(wěn)定遺傳。下列關(guān)于哈赤基斯實(shí)驗(yàn)的分析中,錯(cuò)誤的是()A.實(shí)驗(yàn)證明:細(xì)菌中一些與莢膜形成無關(guān)的性狀(如抗藥性)也會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)化B.抗S型菌的

4、DNA中存在抗青霉素的基因和控制莢膜合成的基因C.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:上述對(duì)肺炎雙球菌離體轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論的懷疑是錯(cuò)誤的D.非抗R型菌轉(zhuǎn)化為抗S型菌是基因突變的結(jié)果6.(2013·蕪湖模擬)為證明蛋白質(zhì)和DNA究竟哪一種是遺傳物質(zhì),赫爾希和蔡斯做了“T2噬菌體侵染大腸桿菌”的實(shí)驗(yàn)(T2噬菌體專門寄生在大腸桿菌體內(nèi))。如圖中親代噬菌體已用32P標(biāo)記,A、C中的方框代表大腸桿菌。下列關(guān)于本實(shí)驗(yàn)及噬菌體、細(xì)菌的有關(guān)敘述正確的是()A.圖中錐形瓶中的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng)大腸桿菌的,其內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)成分中要加入32P標(biāo)記的無機(jī)鹽B.若要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?還要再設(shè)計(jì)一組用35S標(biāo)記噬菌體的實(shí)驗(yàn),兩組相互對(duì)照,都是實(shí)

5、驗(yàn)組C.噬菌體的遺傳不遵循基因分離定律,而大腸桿菌的遺傳遵循基因分離定律D.若本組實(shí)驗(yàn)B(上清液)中出現(xiàn)放射性,則不能證明DNA是遺傳物質(zhì)7.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)菌相混合后,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哪種()8.(2013·溫州模擬)S型肺炎雙球菌菌株是人類肺炎和小鼠敗血癥的病原體,而R型菌株卻無致病性。下列有關(guān)敘述正確的是()A.肺炎雙球菌利用人體細(xì)胞的核糖體合成蛋白質(zhì)B.S型菌與R型菌致病性的差異是由于細(xì)胞分化的結(jié)果C.S型菌再次進(jìn)入人體后可刺激記憶B細(xì)胞中某些基因的表達(dá)D.S型菌的DNA用相關(guān)的酶水解

6、后,仍然能使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化9.(能力挑戰(zhàn)題)煙草花葉病毒(TMV)和車前草病毒(HRV)都能感染煙葉,但二者致病病斑不同,如圖所示。下列說法中不正確的是() A.a過程表示用TMV蛋白質(zhì)外殼感染煙葉,結(jié)果說明TMV的蛋白質(zhì)外殼沒有侵染作用B.b過程表示用HRV的RNA單獨(dú)感染煙葉,結(jié)果說明其有侵染作用C.c、d過程表示用TMV蛋白質(zhì)外殼和HRV的RNA合成的“雜種病毒”感染煙葉,結(jié)果說明該“雜種病毒”有侵染作用,表現(xiàn)病癥為感染車前草病毒癥狀,并能從中分離出車前草病毒D.該實(shí)驗(yàn)證明只有車前草病毒的RNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)外殼和煙草花葉病毒的RNA不是遺傳物質(zhì)10.(能力挑戰(zhàn)題)某研究人員模擬肺炎

7、雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),進(jìn)行了以下4個(gè)實(shí)驗(yàn):S型細(xì)菌的DNA+DNA酶加入R型細(xì)菌注射入小鼠體內(nèi)R型細(xì)菌的DNA+DNA酶加入S型細(xì)菌注射入小鼠體內(nèi)R型細(xì)菌+DNA酶高溫加熱后冷卻加入S型細(xì)菌的DNA注射入小鼠體內(nèi)S型細(xì)菌+DNA酶高溫加熱后冷卻加入R型細(xì)菌的DNA注射入小鼠體內(nèi)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,存活二、非選擇題(包括2小題,共50分)11.(24分)1944年美國(guó)科學(xué)家艾弗里等人為了弄清“轉(zhuǎn)化因子”為何物質(zhì),進(jìn)行了肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化作用實(shí)驗(yàn)。他們從S型活細(xì)菌中提取出了DNA、蛋白質(zhì)和多

8、糖等物質(zhì),然后將其分別加入培養(yǎng)R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中培養(yǎng),主要過程如圖所示。思考并回答下列問題:(1)將A、C過程的預(yù)測(cè)結(jié)果參照?qǐng)D解填在圖中空格內(nèi)。(2)寫出A、B、C的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明的問題:A._ 。B._ 。C._ 。(3)綜上所述轉(zhuǎn)化因子就是_ ,  才有轉(zhuǎn)化作用,從而證明_ 。(4)某同學(xué)通過學(xué)習(xí)肺炎雙球菌的體內(nèi)和體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)到,R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的原因是S型細(xì)菌體內(nèi)的轉(zhuǎn)化因子在發(fā)揮作用,那么反過來R型細(xì)菌能使S型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為R型細(xì)菌嗎?他模仿格里菲思等科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)來探究這個(gè)問題,即探究R型細(xì)菌是否有轉(zhuǎn)化因子。將R型細(xì)菌注入小鼠體內(nèi),小鼠正常。將S型細(xì)菌注入小鼠體內(nèi),小鼠患敗

9、血癥死亡。將加熱殺死后的R型細(xì)菌注入小鼠體內(nèi),小鼠正常。將S型細(xì)菌和加熱殺死的R型細(xì)菌混合后注入小鼠體內(nèi),小鼠患敗血癥死亡。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:R型細(xì)菌體內(nèi)沒有“轉(zhuǎn)化因子”。該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)有不足之處,請(qǐng)嘗試說明理由。_ 。12.(26分)(能力挑戰(zhàn)題)1952年,赫爾希和蔡斯利用同位素標(biāo)記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)寫出以上實(shí)驗(yàn)的部分操作步驟:第一步:_ 。第二步:_ 。(2)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明_ 。(3)某科研小組為探究禽流感病毒的遺傳物質(zhì),進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):一、實(shí)驗(yàn)原理:略。二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?探究禽流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA。三、材料用具:顯微注射器、禽流感病毒的核

10、酸提取物、活雞胚、DNA酶、RNA酶等。四、實(shí)驗(yàn)步驟:第一步:取活雞胚均分兩組,分別標(biāo)號(hào)A、B。第二步:用顯微注射技術(shù),分別向A、B兩組活雞胚細(xì)胞中注射有關(guān)物質(zhì)。第三步:在相同且適宜的條件下培養(yǎng)A、B兩組。第四步:一段時(shí)間后,分別從A、B兩組雞胚中抽取樣品,檢測(cè)是否產(chǎn)生禽流感病毒。請(qǐng)將與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的內(nèi)容填入下表:注射的物質(zhì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象預(yù)測(cè)(有無禽流感病毒產(chǎn)生)相關(guān)結(jié)論(禽流感病毒的遺傳物質(zhì))A組:_是遺傳物質(zhì)_是遺傳物質(zhì)B組:_是遺傳物質(zhì)_RNA是遺傳物質(zhì)從注射的物質(zhì)看,該實(shí)驗(yàn)所依據(jù)的生物學(xué)原理是_,從實(shí)驗(yàn)結(jié)果的檢測(cè)看,該實(shí)驗(yàn)所依據(jù)的生物學(xué)原理是_。答案解析1.【解析】選C。流感病毒、煙草花葉病毒、

11、HIV的遺傳物質(zhì)都是RNA,而T2噬菌體的遺傳物質(zhì)為DNA。2.【解析】選B。發(fā)現(xiàn)DNA是遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)有肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn);要證明什么是遺傳物質(zhì),必須設(shè)法將蛋白質(zhì)與DNA分開,單獨(dú)、直接地觀察它們的作用;格里菲思通過肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)提出了加熱殺死的S型細(xì)菌具有“轉(zhuǎn)化因子”,艾弗里等的實(shí)驗(yàn)得出DNA是遺傳物質(zhì)的結(jié)論。3.【解析】選B。噬菌體以自己的DNA為模板,利用細(xì)菌的原料、場(chǎng)所等復(fù)制自身的DNA、合成自身的蛋白質(zhì)外殼。4.【解析】選B。噬菌體是由DNA和蛋白質(zhì)組成的,DNA中含有C、H、O、N、P,而蛋白質(zhì)含有C、H、O、N、S。在噬菌體侵染細(xì)菌的過程中,蛋白

12、質(zhì)外殼留在外面,沒有進(jìn)入細(xì)菌內(nèi),只有DNA進(jìn)入細(xì)菌內(nèi),并以細(xì)菌的化學(xué)成分為原料(氨基酸、核苷酸)來合成子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和DNA。合成子代噬菌體所需的原料中無放射性元素,所以在子代噬菌體的組成成分中能夠找到放射性元素為3H、15N、32P。5.【解析】選D?？筍型菌的DNA中同時(shí)具有控制莢膜合成的基因和抗青霉素的基因。非抗R型菌是因?yàn)橹苯荧@得了抗S型菌的相關(guān)基因才轉(zhuǎn)化為抗S型菌的,所以轉(zhuǎn)化為抗S型菌并不是基因突變的結(jié)果。6.【解題指南】(1)考查實(shí)質(zhì):T2噬菌體侵染細(xì)菌的過程分析。(2)解題關(guān)鍵:分別用32P和35S標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌,形成相互對(duì)照。噬菌體、大腸桿菌均為非真

13、核生物,無染色體,其遺傳不遵循基因分離定律?！窘馕觥窟xB。從題干中可知,親代噬菌體已用32P標(biāo)記,因此本圖中錐形瓶中的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng)讓噬菌體侵染的大腸桿菌的,其內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)成分中不能加入32P。根據(jù)題干中給出的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?是要探究蛋白質(zhì)和DNA究竟哪一種是遺傳物質(zhì),是一個(gè)“不知”結(jié)果的探究性實(shí)驗(yàn),因此,兩組相互對(duì)照,都是實(shí)驗(yàn)組。噬菌體和細(xì)菌都沒有染色體,也沒有等位基因,所以都不遵循遺傳定律。本組實(shí)驗(yàn)離心后得到的B(上清液)中正常情況下也會(huì)出現(xiàn)少量放射性,可能的原因是培養(yǎng)時(shí)間較短,有部分噬菌體還沒有侵入大腸桿菌,仍存在于培養(yǎng)液中,也可能是培養(yǎng)時(shí)間過長(zhǎng),噬菌體從大腸桿菌體內(nèi)釋放出來造成的。7.【解析】

14、選B。無毒性的R型細(xì)菌與加熱殺死的S型細(xì)菌混合后,轉(zhuǎn)化為有毒性的S型細(xì)菌。S型細(xì)菌數(shù)量應(yīng)該先增加后穩(wěn)定;開始小鼠的免疫能力較強(qiáng),R型細(xì)菌數(shù)量減少,后來S型細(xì)菌在小鼠體內(nèi)增殖,導(dǎo)致小鼠免疫力下降,R型細(xì)菌逐漸增加后穩(wěn)定?！痉椒记伞?jī)煞N肺炎雙球菌在小鼠體內(nèi)的數(shù)量變化(1)適量的R型細(xì)菌注入小鼠體內(nèi),數(shù)量會(huì)減少,最后幾乎降為0,原因是小鼠具有免疫系統(tǒng),能將少量的R型細(xì)菌清除。(2)適量的S型細(xì)菌注入小鼠體內(nèi),數(shù)量會(huì)增加,因?yàn)镾型細(xì)菌有毒,會(huì)使小鼠的免疫力大大下降。(3)適量的混合菌注入小鼠體內(nèi),數(shù)量都會(huì)增加,因?yàn)镾型細(xì)菌的存在,導(dǎo)致小鼠免疫力下降,使R型細(xì)菌的數(shù)量也增加。(4)加熱殺死的S型細(xì)菌與

15、正常的R型細(xì)菌混合注入小鼠體內(nèi),R型細(xì)菌數(shù)量會(huì)暫時(shí)下降,但一旦S型細(xì)菌的DNA將R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成有活性的S型細(xì)菌,小鼠的免疫力會(huì)崩潰,接下來兩種細(xì)菌的數(shù)量都會(huì)增加。8.【解析】選C。肺炎雙球菌利用自己細(xì)胞中的核糖體合成蛋白質(zhì);S型菌與R型菌致病性的差異是由于遺傳物質(zhì)的不同;S型菌再次進(jìn)入人體后可刺激記憶B細(xì)胞增殖分化為漿細(xì)胞,使其中的某些基因表達(dá);S型菌的DNA用相關(guān)的酶水解后,不再有DNA,就不會(huì)使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化。9.【解析】選D。由于該實(shí)驗(yàn)中并沒有用煙草花葉病毒的RNA侵染煙草葉片,因此不能證明煙草花葉病毒的RNA不是遺傳物質(zhì)。10.【解析】選D。S型細(xì)菌的DNA+DNA酶加入R型細(xì)菌注射入

16、小鼠體內(nèi),S型細(xì)菌的DNA被分解,不發(fā)生轉(zhuǎn)化,相當(dāng)于加入了R型活細(xì)菌,小鼠存活;R型細(xì)菌的DNA+DNA酶加入S型細(xì)菌,相當(dāng)于加入了S型活細(xì)菌,小鼠死亡;R型細(xì)菌+DNA酶高溫加熱后冷卻加入S型細(xì)菌的DNA和S型細(xì)菌+DNA酶高溫加熱后冷卻加入R型細(xì)菌的DNA,這兩組中細(xì)菌都被加熱殺死,加入的只有DNA沒有活細(xì)菌,小鼠存活?！疽族e(cuò)提醒】由于弄不清小鼠死亡的原因而誤選B。小鼠死亡的原因是活的S型細(xì)菌所致,S型細(xì)菌可以來自S型細(xì)菌的遺傳,也可以來自R型細(xì)菌的轉(zhuǎn)化,而R型細(xì)菌的轉(zhuǎn)化必須是S型細(xì)菌的DNA和活的R型細(xì)菌混合才行。11.【解析】(1)艾弗里等人進(jìn)行的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),稱為體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。其過程是將

17、S型細(xì)菌的DNA、蛋白質(zhì)、多糖等分離開,單獨(dú)、直接地去感染R型細(xì)菌,只有DNA具有轉(zhuǎn)化作用,因此A、C均為只有粗糙型細(xì)胞。(2)A、B、C的實(shí)驗(yàn)結(jié)果依次表明蛋白質(zhì)沒有轉(zhuǎn)化作用、DNA有轉(zhuǎn)化作用、DNA降解物沒有轉(zhuǎn)化作用。(3)由實(shí)驗(yàn)分析知轉(zhuǎn)化因子是DNA,而且DNA只有保持分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性才能行使其遺傳功能。(4)分析該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路和方法,依據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)的不足之處可以提出下列理由:a.組的小鼠患敗血癥死亡,并不能證明S型細(xì)菌沒有轉(zhuǎn)化為R型細(xì)菌。因?yàn)榧词褂胁糠諷型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為R型細(xì)菌,另一部分未轉(zhuǎn)化的S型細(xì)菌仍會(huì)導(dǎo)致小鼠死亡;b.即使知道了小鼠體內(nèi)有部分S型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為R型細(xì)菌,這種轉(zhuǎn)化作用是不

18、是R型死細(xì)菌所起的作用仍然無從知曉,也可能是由于其他因素造成的,如突變。所以,該實(shí)驗(yàn)邏輯推理過程錯(cuò)誤,科學(xué)性欠佳。答案:(1)A. C.(2)蛋白質(zhì)沒有轉(zhuǎn)化作用DNA有轉(zhuǎn)化作用DNA降解物沒有轉(zhuǎn)化作用(3)DNADNA只有保持分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性DNA是遺傳物質(zhì)(4)a.組的小鼠患敗血癥死亡,并不能證明S型細(xì)菌沒有轉(zhuǎn)化為R型細(xì)菌,因?yàn)榧词褂胁糠諷型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為R型細(xì)菌,另一部分未轉(zhuǎn)化的S型細(xì)菌仍會(huì)導(dǎo)致小鼠死亡;b.即使知道了小鼠體內(nèi)有部分S型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為R型細(xì)菌,這種轉(zhuǎn)化作用不能確定是否是R型死細(xì)菌所起的作用,也可能是其他因素造成的,如突變。所以,該實(shí)驗(yàn)邏輯推理過程錯(cuò)誤,科學(xué)性欠佳。12.【解題指南】(1)知識(shí)儲(chǔ)備:病毒營(yíng)寄生生活,赫爾希和蔡斯利用同位素35S標(biāo)記蛋白質(zhì)外殼,32P標(biāo)記DNA。攪拌離心的目的是使噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和細(xì)菌分離并分層。(2)解題關(guān)鍵:由圖例中上清液放射性強(qiáng)判斷出該實(shí)驗(yàn)是利用同位素35S標(biāo)記蛋白質(zhì)外殼后來侵染大腸桿菌。明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄壳萘鞲胁《镜倪z傳物質(zhì)是DNA還是RNA,因此利用酶的專一性設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)?！窘馕觥?1)由圖解分析知,圖示實(shí)