2019-2020学年度人教新课标版高中生物必修二课后作业10　DNA是主要的遗传物质

2019-2020学年度人教新课标版高中生物必修二课后作业10　DNA是主要的遗传物质

课后作业(十) [学业水平合格练] 1．人类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 ( ) 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，故选 C 项。其他 选项所述的蛋白质的特点，与遗传物质应具备的特征一致，可作为蛋 白质是遗传物质的理由。 [答案] C 2．S 型肺炎双球菌具有多糖类的荚膜，R 型则不具有。下列叙 述错误的是( ) A．培养 R 型活细菌时加入 S 型细菌的多糖类物质，能产生一些 具有荚膜的细菌 B．培养 R 型活细菌时加入 S 型细菌的 DNA 完全水解的产物， 不能产生具有荚膜的细菌 C．培养 R 型活细菌时加入 S 型细菌的 DNA，能产生具有荚膜 的细菌 D．培养 R 型活细菌时加入 S 型细菌的蛋白质，不能产生具有荚 膜的细菌 [解析] S 型细菌的 DNA 完全水解产物、蛋白质、多糖等物质 均不能使 R 型细菌转化为 S 型细菌。只有 DNA 才是遗传物质，能够 使 R 型活细菌发生转化。 [答案] A 3．下列对肺炎双球菌和 T2 噬菌体的相关描述中，正确的是( ) 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 噬菌体是专门寄生于大肠杆菌体内的病毒，A 项错 误；R 型细菌形成的菌落表面粗糙，C 项错误；S 型细菌可使人患肺 炎，使小鼠患败血症，D 项错误。 [答案] B 4．肺炎双球菌体外转化实验证明了( ) A．基因位于染色体上 B．染色体是遗传物质的主要载体 C．DNA 是遗传物质，蛋白质不是遗传物质 D．在不含 DNA 的生物体内，RNA 就是该生物的遗传物质 [解析] 艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验证明了 DNA 是遗传 物质，而蛋白质不是遗传物质。 [答案] C 5．赫尔希和蔡斯分别用 35S 和 32P 标记 T2 噬菌体的蛋白质和 DNA，下列被标记的部分组合是( ) A．①② B．①③ C．①④ D．③④ [解析] 组成噬菌体蛋白质的基本单位是氨基酸，而 P 是噬菌体 DNA 组成成分之一——磷酸的构成元素，对照图解标号应分别选择 ①②。 [答案] A 6．赫尔希和蔡斯通过 T2 噬菌体侵染细菌的实验证明 DNA 是遗 传物质，实验包括六个步骤：①噬菌体侵染细菌；②设法用 35S 或 32P 标记噬菌体；③上清液和沉淀物的放射性检测；④离心分离；⑤子代 噬菌体的放射性检测；⑥噬菌体与大肠杆菌混合培养。最合理的实验 步骤顺序为( ) A．⑥①②④③⑤ B．②⑥①③④⑤ C．②⑥①④③⑤ D．②⑥①④⑤③ [解析] 在 T2 噬菌体侵染大肠杆菌实验中，操作过程如下：首 先分别用含 35S、32P 的培养基培养大肠杆菌，然后分别用上述大肠杆 菌培养噬菌体，从而制备出分别含 35S、32P 的噬菌体，接着用含 35S、 32P 的噬菌体分别去侵染未被标记的大肠杆菌，保温培养一段时间后， 用搅拌器搅拌、离心，检测离心管中放射性的分布。 [答案] C 7．1952 年，赫尔希和蔡斯用 35S 和 32P 分别标记 T2 噬菌体时， 做法正确的是( ) A．分别用 35S 和 32P 的人工培养基培养 T2 噬菌体 B．分别用 35S 和 32P 的培养基培养细菌，再分别用上述细菌培 养 T2 噬菌体 C．分别将 35S 和 32P 注入鸡胚，再用 T2 噬菌体感染鸡胚 D．分别用 35S 和 32P 的动物血清培养 T2 噬菌体 [解析] T2 噬菌体为专门寄生于大肠杆菌体内的病毒，由此可知 要标记 T2 噬菌体，首先应先标记大肠杆菌，故 B 符合题意。 [答案] B 8．在噬菌体侵染细菌的实验中，下列对噬菌体蛋白质外壳合成 的描述，正确的是( ) A．氨基酸原料和酶来自细菌 B．氨基酸原料和酶来自噬菌体 C．氨基酸原料来自细菌，酶来自噬菌体 D．氨基酸原料来自噬菌体，酶来自细菌 [解析] 噬菌体侵染细菌时，只有 DNA 进入细菌并作为模板控 制子代噬菌体合成，而 DNA 复制和噬菌体蛋白质外壳合成所需的原 料、能量、酶等条件均由细菌提供，A 正确。 [答案] A 9．如下图所示，病毒甲、乙为两种不同的植物病毒，经重建后 形成“杂种病毒丙”，用病毒丙侵染植物细胞，病毒丙在植物细胞内 增殖后产生的新一代病毒是( ) [解析] 杂种病毒丙是由病毒甲的蛋白质外壳和病毒乙的核酸 组装而成的。其在侵染植物细胞时注入病毒乙的核酸，再由病毒乙的 核酸指导合成病毒乙的蛋白质外壳，因而病毒丙在植物细胞内增殖产 生的新一代病毒是病毒乙。 [答案] D [学业水平等级练] 10．在肺炎双球菌的转化实验中，将加热杀死的 S 型细菌与 R 型细菌相混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡，则小鼠体内 S 型、R 型细菌含量变化情况最可能是( ) [解析] 加热杀死的 S 型细菌与 R 型细菌相混合后，注射到小鼠 体内时，由于小鼠体内免疫系统的存在，杀死一部分 R 型细菌，同 时在 S 型细菌的 DNA 作用下出现 S 型细菌，破坏小鼠体内的免疫系 统，直至小鼠死亡，导致两种细菌的数量均增加，故 B 正确。 [答案] B 11．用 32P 标记的噬菌体侵染大肠杆菌，经培养、搅拌、离心、 检测后，测得上清液的放射性占 10%，沉淀物的放射性占 90%。上 清液带有放射性的原因可能是( ) A．离心时间过长，上清液中析出较重的大肠杆菌 B．搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离 C．噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体 D．32P 标记了噬菌体蛋白质外壳，离心后存在于上清液中 [解析] 32P 标记的是噬菌体的核酸，核酸在侵染过程中进入大 肠杆菌，所以放射性理论上应该全部在沉淀物中。但由于噬菌体的侵 染过程并非都是同步的，有的噬菌体在大肠杆菌中增殖后使得细菌裂 解，从而将其中带有放射性的噬菌体释放出来，经过搅拌和离心之后 出现在上清液中。 [答案] C 12．下列关于肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验的 叙述，正确的是( ) A．都选用结构简单的生物作为实验材料，繁殖快、容易观察实 验结果 B．格里菲思和艾弗里的肺炎双球菌转化实验都是在小鼠体内进 行的 C．两个实验都运用了同位素示踪法 D．两个实验都证明了 DNA 是主要的遗传物质 [解析] 噬菌体是病毒，肺炎双球菌为原核生物，它们繁殖快， 容易观察实验结果。格里菲思的肺炎双球菌转化实验是在小鼠体内进 行的，而艾弗里的肺炎双球菌转化实验是在小鼠体外进行的。只有噬 菌体侵染细菌的实验运用了同位素示踪法。两个实验都证明了 DNA 是遗传物质。 [答案] A 13．R 型肺炎双球菌菌体无多糖类的荚膜，是无毒性细菌，S 型 肺炎双球菌菌体有多糖类的荚膜，是有毒性细菌，可使人患肺炎或使 小鼠患败血症。科学家艾弗里及其同事利用肺炎双球菌来探究什么是 遗传物质的问题。 实验材料、用具：S 型细菌、R 型细菌、DNA 水解酶、培养基、 培养皿等。 艾弗里等人先做了以下 3 组实验： 第一组：S 型细菌的蛋白质＋R 型活细菌培养基―→R 型菌落 第二组：S 型细菌荚膜的多糖＋R 型活细菌培养基―→R 型菌落 第三组：S 型细菌的 DNA＋R 型活细菌培养基―→S 型菌落、R 型菌落 (1)艾弗里等人后来发现上述实验步骤并不严密，于是又做了第 四 组 实 验 ， 请 写 出 第 四 组 实 验 方 法 和 结 果 ： ____________________________________________。 (2)从上述实验可以得出的结论是__________________。 (3)从第三组实验可知，S 型细菌的 DNA 或基因能否通过 R 型细 菌的细胞膜？__________________________。 (4)有人认为，上述 4 个实验并不能说明蛋白质和荚膜多糖不是 遗传物质，理由是____________________________________。 (5)实验中涉及的 S 型细菌和 R 型细菌可以通过观察培养基上的 菌落来区分，区分的依据是________________________。 [解析] (1)本题直接考查教材内容。第 4 组实验方法是用 DNA 水解酶处理 S 型细菌的 DNA 后再与 R 型细菌混合培养，观察结果， 应只有 R 型细菌，因为 S 型细菌 DNA 水解后失活。(2)比较上述 4 组实验可以得出 DNA 是肺炎双球菌的遗传物质。(3)R 型细菌转化为 S 型细菌，说明 S 型细菌的 DNA 进入 R 型细菌并与 R 型细菌 DNA 实现重组，这也说明 S 型细菌 DNA 通过 R 型细菌细胞膜。(4)由于 该实验没有证明蛋白质和荚膜多糖通过细胞膜进入细胞内，所以有人 认为该实验不能证明蛋白质和荚膜多糖不是遗传物质。(5)S 型细菌有 荚膜，菌落表面光滑，R 型细菌无荚膜，菌落表面粗糙。 [答案] (1)S 型细菌的 DNA＋DNA 水解酶＋R 型活细菌培养基 ―→R 型菌落 (2)DNA 是肺炎双球菌的遗传物质 (3)能 (4)本实验未能证实蛋白质和荚膜多糖通过细菌细胞膜进入细胞 内的情况 (5)S 型细菌形成的菌落表面光滑，R 型细菌形成的菌落表面粗糙 14．1952 年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋 白质和 DNA 在侵染细菌过程中的功能，请回答下列有关问题： (1)他们指出“噬菌体在分子生物学中的地位就相当于氢原子在 玻尔量子力学模型中的地位”这句话指出了噬菌体作为实验材料具 有_________________________的特点。 (2)通过____________________________________________的方 法分别获得被 32P 和 35S 标记的噬菌体，用标记的噬菌体侵染细菌， 从而追踪在侵染过程中______________________________变化。 (3)侵染一段时间后，用搅拌器搅拌，然后离心得到上清液和沉 淀物，检测上清液中的放射性，得到如下图所示的实验结果。搅拌的 目的是______________________________________________， 所以搅拌时间少于 1 min 时，上清液中的放射性 ________________。实验结果表明当搅拌时间足够长时，上清液中的 35S 和 32P 分别占初始标记噬菌体放射性的 80%和 30%，证明 ____________________________。图中“被侵染的细菌”的存活率曲 线基本保持在 100%，本组数据的意义是作为对照组，以证明 ______________________，否则细胞外________的含量会增高。 (4)本实验证明在噬菌体复制和遗传过程中________起着作用。 [解析] (1)噬菌体作为实验材料，是因为其结构简单，只含有蛋 白质和 DNA。(2)噬菌体是病毒，离开活体细胞不能繁殖，所以要标 记噬菌体，首先应用含 32P 和 35S 的培养基分别培养大肠杆菌，再让 噬菌体分别侵染标记后的大肠杆菌，即可达到标记噬菌体的目的，进 而追踪在侵染过程中蛋白质和 DNA 的位置变化。(3)噬菌体侵染大肠 杆菌的时间要适宜，时间过长，子代噬菌体从大肠杆菌体内释放出来， 会使细胞外 32P 含量增高。图中被侵染细菌的存活率始终保持在 100%，说明细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来。细胞外的 35S 含量只有 80%，原因是在搅拌时被侵染的细菌和噬菌体外壳没有全 部分离；细胞外的 32P 含量有 30%，原因是有部分标记的噬菌体还没 有侵染细菌。(4)该实验证明 DNA 是噬菌体的遗传物质。 [答案] (1)结构简单，只含有蛋白质和 DNA(核酸) (2)用含 32P 和 35S 的培养基分别培养大肠杆菌，再用噬菌体分别 侵染被 32P 和 35S 标记的大肠杆菌 DNA 和蛋白质的位置 (3)使噬菌体外壳与细菌分离 较低 DNA 进入细菌，蛋白质没 有进入细菌 细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来 32P (4)DNA [应用创新综合练] 15．自从在世界上发现了能感染人类的高致病性禽流感病毒(简 称禽流感病毒)，我国就参与了抗击禽流感的国际性合作，并已经研 制出预防禽流感的疫苗。根据所学知识回答下列问题： (1)实验室中要获得大量禽流感病毒，不是将病毒直接接种到无 细 胞 的 培 养 基 上 ， 而 是 以 活 鸡 胚 为 培 养 基 ， 其 原 因 是 ________________________________________________。 (2)利用特定的颜色反应来鉴定禽流感病毒的化学组分，原理是： ①RNA 在浓盐酸中与苔黑酚试剂共热显绿色； ②____________________________________________； ③DNA 与二苯胺试剂在沸水浴中显蓝色。 (3)通过实验分析出禽流感病毒的物质组成为蛋白质和 RNA，不 含 DNA，则探究什么是禽流感病毒的遗传物质的最关键的实验设计 思路是_____________________________________________。 (4)请你预测用禽流感病毒的蛋白质和 RNA 分别感染活鸡胚可 能出现的几种结果： ①蛋白质与 RNA 都有遗传效应，说明：蛋白质和 RNA 都是遗 传物质； ②____________________________________________， 说明：________________________________________； ③____________________________________________， 说明：________________________________________； ④__________________________________________， 说明：______________________________________。 [解析] (1)病毒营寄生生活，只有在活细胞内才能生存。(2)蛋白 质可用双缩脲试剂鉴定，呈现紫色。(3)探究什么是某生物的遗传物 质的关键思路是设法把该生物的各种成分分离开来，单独地、直接地 观察每种成分的作用。(4)进行探究性实验的结果预测与结论分析时 要考虑到各种可能的情况。 [答案] (1)病毒的繁殖只能在宿主的活细胞中进行 (2)②蛋白质与双缩脲试剂作用显紫色 (3)设法将禽流感病毒的蛋白质和 RNA 分开，单独地、直接地观 察它们各自的作用 (4)②RNA 有遗传效应，而蛋白质没有遗传效应 RNA 是遗传物 质，而蛋白质不是遗传物质 ③RNA 没有遗传效应，而蛋白质有遗传效应 RNA 不是遗传物 质，而蛋白质是遗传物质 ④RNA 和蛋白质都没有遗传效应 RNA 和蛋白质都不是遗传 物质