2020版人教生物必修二课时作业：第3章　第1节DNA是主要的遗传物质

2020版人教生物必修二课时作业：第3章　第1节DNA是主要的遗传物质

第三章 基因的本质 第 1 节 DNA 是主要的遗传物质 测控导航表 知识点 题号 1.对遗传物质的早期推测 1 2.肺炎双球菌转化实验 3,4,13 3.噬菌体侵染细菌实验 7,8,9,10,12,14 4.RNA 是遗传物质的实验证据 11 5.综合考查 2,5,6,15 1.探索遗传物质的过程是漫长的,直到 20 世纪初期,人们仍普遍认为蛋 白质是遗传物质。当时人们作出判断的理由不包括( C ) A.不同生物的蛋白质在结构上存在差异 B.蛋白质与生物的性状密切相关 C.蛋白质比 DNA 具有更高的热稳定性,并且能够自我复制 D.蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以储存大量遗传信息 解析:蛋白质不具备热稳定性,也不能复制。 2.下列对肺炎双球菌和 T2 噬菌体的相关叙述中,正确的是( B ) A.T2 噬菌体可寄生在乳酸菌体内 B.T2 噬菌体头部和尾部的外壳都由蛋白质构成 C.R 型细菌在培养基上形成的菌落表面光滑 D.S 型细菌可使人和小鼠患肺炎死亡 解析:T2 噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,其头部和尾部 的外壳都由蛋白质构成,S 型细菌的菌落表面光滑,R 型细菌的菌落表面 粗糙,S 型细菌可使人患肺炎或使小鼠患败血症。 3.格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验,下列关 于此实验的结论不正确的是( C ) A.说明了 R 型活细菌是无毒性的 B.说明了 R 型活细菌在一定条件下能够转化为 S 型细菌 C.说明了肺炎双球菌的遗传物质是 DNA D.说明了加热杀死的 S 型细菌是无毒的 解析:格里菲思的实验证明并推论已经被加热杀死的 S 型细菌中,必然 含有某种促使无毒性的 R 型活细菌转化为有毒性的 S 型活细菌的“转 化因子”,并没有证明遗传物质就是 DNA。 4.艾弗里和同事用 R 型和 S 型肺炎双球菌进行实验,结果如表所示。由 表可知( C ) 实验组号 接种菌型 加入 S 型细菌 的物质 培养皿 长菌情况 ① R 型 蛋白质 R 型 ② R 型 荚膜多糖 R 型 ③ R 型 DNA R 型、S 型 ④ R 型 DNA(经 DNA 酶处理) R 型 A.①不能证明 S 型细菌的蛋白质不是转化因子 B.②说明 S 型细菌的荚膜多糖有酶活性 C.③和④说明 S 型细菌的 DNA 是转化因子 D.①～④说明 DNA 是主要的遗传物质 解析:实验过程中,①组加入的蛋白质和②组加入的荚膜多糖不能促使 R 型细菌的转化,说明二者不是转化因子;③组加入的 DNA 能促使 R 型细 菌的转化,④组加入的经 DNA 酶处理的 DNA 不能促使 R 型细菌转化,说 明 DNA 是转化因子。 5.下列关于生物遗传物质的叙述,不正确的是( D ) A.牛的遗传物质是 DNA B.除部分病毒以外,生物的遗传物质都是 DNA C.烟草花叶病毒的遗传物质水解能产生 4 种核糖核苷酸 D.生物细胞内 DNA 较多,所以 DNA 是主要的遗传物质 解析:牛是高等动物,属于细胞生物,细胞生物的遗传物质都是 DNA;除 RNA 病毒以外,生物的遗传物质都是 DNA;烟草花叶病毒的遗传物质水解 能产生 4 种核糖核苷酸;由于整个生物界中绝大多数生物的遗传物质是 DNA,所以 DNA 是主要的遗传物质。 6.下列关于探索核酸是遗传物质实验的相关叙述中,错误的是( B ) A.噬菌体侵染细菌实验中搅拌可使吸附在细菌上的噬菌体与细菌 分离 B.烟草花叶病毒的感染和重建实验证明了含 RNA 的生物中,RNA 是遗传 物质 C.肺炎双球菌转化实验是证实 DNA 作为遗传物质的最早证据来源 D.肺炎双球菌转化实验证实了 DNA 是遗传物质,DNA 赋予了生物遗传特 性 解析:噬菌体侵染细菌实验中搅拌可使吸附在细菌上的噬菌体与细菌 分离;烟草花叶病毒的感染和重建实验证明了烟草花叶病毒的遗传物 质是 RNA,不能证明含 RNA 的生物中,RNA 是遗传物质;肺炎双球菌转化 实验是证实 DNA 作为遗传物质的最早证据来源;肺炎双球菌转化实验证 实了 DNA 是遗传物质,DNA 赋予了生物遗传特性。 7.噬菌体侵染细菌繁殖形成的子代噬菌体( B ) A.含有细菌的氨基酸,都不含有亲代噬菌体的核苷酸 B.含有细菌的核苷酸,都不含有亲代噬菌体的氨基酸 C.含有亲代噬菌体的核苷酸,不含有细菌的氨基酸 D.含有亲代噬菌体的氨基酸,不含有细菌的核苷酸 解析:噬菌体侵染细菌的过程中,只有 DNA 进入细菌,所以指导蛋白质合 成的 DNA 来自噬菌体,其他原料包括氨基酸和酶等均由细菌提供。因此 繁殖形成的子代噬菌体含有细菌的核苷酸,都不含有亲代噬菌体的氨 基酸。 8.“噬菌体侵染细菌的实验”是研究遗传物质的经典实验,主要过程如 下:①标记噬菌体→②噬菌体与细菌混合培养→③搅拌、离心→④检测 放射性。下列叙述正确的是( A ) A.①需要分别被 35S 和 32P 标记的细菌 B.②中少量噬菌体未侵入细菌会导致实验失败 C.③的作用是加速细菌的解体 D.④的结果是沉淀物中检测到放射性 解析:标记噬菌体需要先用含 35S 或 32P 的培养基培养细菌。②中少量噬 菌体如果未侵入细菌会导致上清液中有少量放射性,但并不影响实验 的结果。搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,离心的目 的是让上清液中析出质量较轻的 T2 噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中 留下被感染的大肠杆菌。以 35S 标记的噬菌体侵染细菌的实验中,上清 液中含有较高的放射性,以 32P 标记的噬菌体侵染细菌的实验中,沉淀物 中含有较高的放射性。 9.如图是噬菌体侵染细菌实验的部分步骤示意图,对此过程的有关叙 述中,正确的是( A ) A.选用噬菌体作为实验材料的原因之一是其结构简单,成分只有蛋白 质和 DNA B.被 32P 标记的噬菌体是通过将其置于含有 32P 的培养基中直接获得的 C.离心后沉淀物的放射性很高,原因是被 3 5 S 标记的蛋白质在沉 淀物中 D.图中的实验充分说明了噬菌体的 DNA 是遗传物质,而蛋白质不是遗传 物质 解析:本实验选用噬菌体做实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋 白质和 DNA,侵染细菌时蛋白质和 DNA 分开,能单独观察它们的作用;噬 菌体是病毒,没有细胞结构,不能独立生存,因而不能直接在含有 32P 的 培养基中培养,而应该先用含有 32P 的培养基培养细菌,然后让噬菌体去 侵染带标记的细菌;离心后若沉淀物的放射性很高,原因是被 32P 标记的 DNA 存在于沉淀物中;题图中的实验充分说明了噬菌体的 DNA 是遗传物 质,但不能说明蛋白质不是遗传物质。 10.如果用 15N、32P、35S 标记噬菌体后,让其侵染细菌,在产生的子代噬 菌体的组成成分中,能够找到的放射性元素为( A ) A.可在 DNA 中找到 15N 和 32P B.可在外壳中找到 15N 和 35S C.可在 DNA 中找到 15N 和 32P、35S D.可在外壳中找到 15N 解析:用 15N、32P、35S 共同标记噬菌体,其中 15N 标记了噬菌体的 DNA 和 蛋白质外壳,32P 标记了噬菌体的 DNA,35S 标记了噬菌体的蛋白质外壳。 噬菌体侵染细菌过程中,蛋白质外壳留在细菌外面,DNA 进入细菌内部, 在细菌中以噬菌体 DNA 为模板,利用细菌的原料合成子代噬菌体的蛋白 质外壳和 DNA,由于 DNA 复制具有半保留复制的特点,所以在子代噬菌 体中能找到 15N 和 32P 标记的 DNA,但不能找到 35S 标记的蛋白质。 11.如图表示科研人员探究“烟草花叶病毒(TMV)遗传物质”的实验过 程,由此可以判断( A ) A.水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和 RNA B.TMV 的蛋白质不能进入烟草细胞中 C.侵入烟草细胞的 RNA 转化成了 DNA D.RNA 是 TMV 的主要遗传物质 解析:由图解可知,TMV 放在水和苯酚中振荡后,得到了 RNA 和蛋白质, 可见水和苯酚有分离病毒蛋白质和 RNA 的作用;从图解中不能得出蛋白 质是否能进入烟草细胞,没有依据;图解中只显示出病毒侵染烟草增殖 子代的现象,不能体现 RNA 转化成了 DNA;可以证明 RNA 是 TMV 的遗传物 质,但无法证明是“主要”遗传物质。 12.下列有关噬菌体侵染细菌实验的叙述,正确的是( D ) A.将噬菌体直接接种在含有 32P 的培养基中可获得 32P 标记的噬菌体 B.与被标记的噬菌体混合的细菌也要用放射性同位素标记 C.实验一中,培养时间过短会影响上清液中放射性物质的含量 D.实验一中,搅拌不充分会影响上清液中放射性物质的含量 解析:噬菌体是病毒,没有独立生存的能力,只能在宿主细胞中生存和 繁殖,所以不能将噬菌体直接接种在普通培养基中培养;与被标记的噬 菌体混合的细菌不能用放射性同位素标记;实验一中,培养时间过短不 会影响上清液中放射性物质的含量,而搅拌不充分会导致上清液中放 射性物质的含量降低。 13.下图为艾弗里的肺炎双球菌转化实验,请据图回答问题: (1)过程①和②表明,将 S 型细菌的 和 分别与 R 型活细菌 混合培养,其后代均为 型细菌。 (2)过程③表明,将 S 型细菌的 与 R 型活细菌混合培养, 型细菌转化成 型细菌。 (3)实验最关键的设计思路是 。 解析:(1)过程①和②表明,将 S 型细菌的多糖和蛋白质分别与 R 型活细 菌混合培养,其后代都为 R 型细菌,没有发生转化现象。 (2)过程③表明,将 S 型细菌的 DNA 与 R 型活细菌混合培养,其后代有 R 型细菌和 S 型细菌,说明有少部分 R 型细菌转化为 S 型细菌。 (3)实验最关键的设计思路是把具有荚膜的 S 型细菌的 DNA 和蛋白质等 成分分开,单独地去观察它们在细菌转化过程中的作用。 答案:(1)多糖 蛋白质 R (2)DNA 部分 R S (3)把具有荚膜的 S 型细菌的 DNA 和蛋白质等成分分开,单独地去观察 它们在细菌转化过程中的作用 14.下表为噬菌体侵染大肠杆菌的实验。请根据实验,回答下列问题: 编 号 实验过程和操作 结果 A组 含 35S 噬菌体+大肠杆菌 搅 拌、离心→检测放射性 上清液中的放射性很高,下 层沉淀中的放射性很低 B组 含 32P 噬菌体+大肠杆菌 搅 拌、离心→检测放射性 上清液中的放射性很低,下 层沉淀中的放射性很高 (1)从理论上分析,A 组的下层沉淀和 B 组的上清液中的放射性应该为 零,原因是 。 (2)由于实验数据和理论数据之间存在着较大差异,请对实验过程进行 分析。 ①在 A 组实验的沉淀中检测到放射性,可能的原因是 。 ②在 B 组实验中,32P 标记的噬菌体和大肠杆菌混合培养时间过长,会使 上清液中放射性含量 ,其可能的原因是 。 ③实验中 32P 标记的噬菌体 (填“能”或“不能”)全部侵染到 大肠杆菌的体内,这 (填“是”或“不是”)误差的来源,理由 是 。 (3)子代噬菌体合成其蛋白外壳的场所是 。 解析:(1)由于亲代噬菌体侵染细菌时,含 32P 的 DNA 全部注入到大肠杆 菌内,而含 35S 的蛋白质外壳在大肠杆菌外面,所以理论上分析,A 组的 下层沉淀和 B 组的上清液中的放射性应该为零。(2)①在 A 组实验的沉 淀中检测到放射性,可能的原因是搅拌不充分,没有将吸附在大肠杆菌 外的 35S 标记的噬菌体外壳与其完全分离。②在 B 组实验中,若 32P 标记 的噬菌体和大肠杆菌混合培养时间过长,则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,会使上清液中放射性含量升 高。③在实验中,如果保温时间过短,则 32P 标记的噬菌体将不能全部侵 染到大肠杆菌的体内,这部分没有侵入大肠杆菌的噬菌体经离心后分 布于上清液中,会使上清液出现放射性,所以这是误差的来源。(3)子代 噬菌体合成其蛋白外壳的场所是大肠杆菌细胞内的核糖体。 答案:(1)噬菌体已将含 32P 的 DNA 全部注入到大肠杆菌内,含 35S 的蛋白 质外壳在大肠杆菌外面 (2)①搅拌不充分,没有将吸附在大肠杆菌外的 35S 标记的噬菌体外壳与 其完全分离 ②升高 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 ③不能 是 没有侵入大肠杆菌的噬菌体经离心后分布于上清液中, 使上清液出现了放射性 (3)大肠杆菌细胞内的核糖体 15.某兴趣小组欲探究近年发现的几种新型病毒的遗传物质,进行了如 下一系列实验,请回答下列问题: (1)利用颜色反应法即根据 RNA 遇吡罗红染液呈红色的原理,可验证某 新型病毒的成分中含有 RNA。该小组同学向适量该病毒样液中添加适量 吡罗红染液,5 min 后,提取该病毒并观察,结果发现该病毒蛋白质外壳 内部的 RNA 未能被染成红色,最可能的原因是 。 (2)利用同位素标记法验证该病毒的遗传物质是 RNA,应设置 组 实验,每组病毒的标记情况是 。 (3)若利用同位素标记法探究某新型动物病毒的遗传物质是 DNA 还是 RNA,实验步骤如下,请补充完整。 ①配制甲、乙两种动物细胞培养液,甲液含有同位素标记的 , 乙液含有同位素标记的尿嘧啶。 ②利用甲液、乙液分别培养动物肝脏细胞,获得甲组细胞和乙组细胞。 ③向两组细胞悬浮液中 。 ④培养一段时间后,用特定方法分离出两组子代病毒甲和乙, 。 解析:(1)该病毒的 RNA 被蛋白质包裹在里面,不能与吡罗红相接触,因 此该病毒蛋白质外壳内部的 RNA 不能被染成红色,需要采用一定的方法 去掉外壳才能产生颜色反应。(2)利用同位素标记法验证该病毒的遗传 物质是 RNA,需要采用相互对照实验,即应设置 2 组实验,一组用 32P 标记 RNA,另一组用 35S 标记蛋白质。(3)DNA 与 RNA 所不同的含氮碱基是 DNA 含有胸腺嘧啶 T,RNA 含有尿嘧啶 U,因此步骤①中甲液含有同位素标记 的胸腺嘧啶,乙液含有同位素标记的尿嘧啶;病毒只能在活细胞中生存, 因此步骤②培养了甲、乙两种细胞悬浮液,步骤 ③中应向细胞悬浮液分别接种等量且适量的该种病毒并培养,步骤④ 中培养一段时间后,用特定方法分离出两组子代病毒甲和乙,通过检测 病毒的放射性,即可确定病毒的遗传物质是 DNA 还是 RNA。 答案:(1)该病毒的 RNA 被蛋白质包裹在里面,不能与吡罗红相接触 (2)2 一组用 32P 标记 RNA,另一组用 35S 标记蛋白质 (3)①胸腺嘧啶 ③分别接种等量且适量的该种病毒并培养 ④检测 病毒的放射性