2019-2020学年生物人教版必修2作业与测评：3-1 DNA是主要的遗传物质

2019-2020学年生物人教版必修2作业与测评：3-1 DNA是主要的遗传物质

DI SAN ZHANG | 第 3 章 基因的本质 第 1 节 DNA 是主要的遗传物质 基础必刷题 对应学生用书 P25 1．1928 年，由格里菲思做的肺炎双球菌转化实验，成功地证明了( ) A．DNA 是主要的遗传物质 B．DNA 是遗传物质 C．已经加热杀死的 S 型细菌中，必含有能促进 R 型细菌转化的“转化因子” D．已经加热杀死的 S 型细菌中，只有蛋白质已失去活性，而 DNA 仍具有活 性 答案 C 解析 肺炎双球菌转化实验包括格里菲思的体内转化实验和艾弗里的体外转 化实验，其中格里菲思的体内转化实验证明 S 型细菌中存在某种“转化因子”， 能将 R 型细菌转化为 S 型细菌，但是没有证明转化因子是什么，艾弗里体外转化 实验证明 DNA 是遗传物质，C 正确。 2．关于格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌的体内、外转化实验，下列表 述错误的是( ) A．体内转化实验提出了“转化因子是什么”的问题 B．R 型菌的遗传物质是 RNA，S 型菌的遗传物质是 DNA C．体外转化实验证明了 DNA 是使 R 型菌产生可遗传变异的物质 D．能从注射 R 型活菌与 S 型死菌混合物的死亡小鼠体内分离到活的 S 型菌 答案 B 解析 格里菲思的体内转化实验提出，加热杀死的 S 型细菌体内含有“转化 因子”，促使 R 型细菌转化为 S 型细菌，但是并不知道转化因子是什么，A 正确； R 型菌和 S 型菌的遗传物质都是 DNA，B 错误；艾弗里的体外转化实验证明 S 型 细菌的 DNA 是“转化因子”，使 R 型菌转化为 S 型菌，即 DNA 是遗传物质，C 正确；S 型死菌与 R 型活菌混合注射到小鼠体内，小鼠死亡，能够从小鼠体内分 离到 S 型活菌，D 正确。 3．如图所示，用同位素 32P、35S 分别标记噬菌体的 DNA 和大肠杆菌的氨基 酸，然后进行“噬菌体侵染细菌的实验”，侵染后产生的子代噬菌体和母噬菌体 形态完全相同，而子代噬菌体的 DNA 分子和蛋白质分子应含有的标记元素是 ( ) A．31P、32P 和 32S B．31P、32P 和 35S C．31P、32P 和 32S、35S D．32P 和 32S、35S 答案 B 解析 噬菌体侵染细菌时，进入细菌体内的只有 DNA，蛋白质外壳保留在外 面。DNA 进入大肠杆菌后以自身 DNA 为模板，大肠杆菌提供原料合成子代噬菌 体，子代噬菌体中少量含有放射性 32P，但所有个体均含有 31P。合成子代噬菌体蛋 白质外壳的原料均来自大肠杆菌，所以子代噬菌体的蛋白质分子均含有 35S，B 正 确。 4．下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，正 确的是( ) A．搅拌的目的是让上清液中析出重量较轻的 T2 噬菌体颗粒 B．被 35S 标记的噬菌体是通过将其接种在含有 35S 的培养基中培养而获得的 C．若混合保温时间偏短，且其他操作正常，对上清液放射性没有明显的影响 D．该实验证明了噬菌体的遗传物质是 DNA 而不是蛋白质 答案 C 解析 搅拌的目的是为了把亲代噬菌体外壳蛋白和细菌分离，A 错误；噬菌 体属于细菌病毒，营寄生生活，所以要得到 35S 标记噬菌体必须直接接种在用含 35S 的培养基培养的大肠杆菌中，才能培养出来，B 错误；若混合保温时间偏短，且其 他操作正常，对于 35S 标记上清液放射性没有明显的影响，但是 32P 标记的噬菌体 没有充分侵染到细胞中，会导致上清液中放射性明显增加，C 正确；该实验证明了 噬菌体的遗传物质是 DNA，没有证明蛋白质不是遗传物质，蛋白质没有进入细胞， 不能说明蛋白质不是遗传物质，D 错误。 5．艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验 都证明了 DNA 是遗传物质。有关这两个实验的叙述中，不正确的是( ) A．都选用结构简单的生物作为实验材料，繁殖快、容易观察 B．设计思路上的共同点是设法把 DNA 与蛋白质分开研究各自的效应 C．肺炎双球菌的转化实验“活 R 型菌＋S 型菌的 DNA 出现 S 型细菌和 R 型 细菌” D．赫尔希和蔡斯用含 32P 和 35S 的培养基培养并标记噬菌体 DNA 和蛋白质， 研究 DNA 是遗传物质 答案 D 解析 由于细菌结构简单、培养容易、繁殖快、容易观察因遗传物质改变而 引起的变异，所以两个实验都选用了结构简单的生物作为实验材料，A 正确；设 计思路上的共同点是设法把 DNA 与蛋白质分开，单独研究各自的效应，B 正确； 用活 R 型菌＋S 型菌的 DNA，可以得到 R 型菌和 S 型菌，因为 S 型菌的 DNA 可 以将 R 型菌转化为 S 型菌，C 正确；噬菌体是病毒，不能用培养基培养，应该用 细菌培养，D 错误。 6．下列叙述正确的是( ) A．含有 RNA 的生物，其遗传物质一定是 RNA B．只含有 DNA 的生物，其遗传物质不一定是 DNA C．既含有 DNA 又含有 RNA 的生物，其遗传物质是 DNA 和 RNA D．既含有 DNA 又含有 RNA 的生物，其遗传物质是 DNA，不是 RNA 答案 D 解析 含有 RNA 的生物遗传物质不一定是 RNA，如人、细菌等，A 错误； 只含有 DNA 的生物，其遗传物质一定是 DNA，B 错误；既含有 DNA 又含有 RNA 的生物，其遗传物质是 DNA，C 错误，D 正确。 7．某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验，进行了以下 4 个实验： ①32P 标记的噬菌体侵染未标记的细菌 ②用未标记的噬菌体侵染 35S 标记的 细菌 ③用 15N 标记的噬菌体侵染未标记的细菌 ④用未标记的噬菌体侵染 3H 标 记的细菌 以上 4 个实验，适时进行一段时间后离心，检测到放射性的主要部位是( ) A．沉淀、沉淀、沉淀和上清液、沉淀和上清液 B．沉淀、沉淀、沉淀和上清液、沉淀 C．沉淀、上清液、沉淀、沉淀和上清液 D．上清液、上清液、沉淀和上清液、上清液 答案 B 解析 ①用 32P 标记的噬菌体侵染未标记的细菌，32P 标记噬菌体的 DNA 将进 入细菌体内，所以离心后主要在沉淀物(被感染的细菌)中检测到放射性；②用未标 记的噬菌体侵染 35S 标记的细菌，离心后主要在沉淀物(被感染的细菌)中检测到放 射性；③用 15N 标记的噬菌体侵染未标记的细菌，由于 15N 标记噬菌体的 DNA 和 蛋白质，蛋白质外壳出现在上清液中，15N 标记的噬菌体 DNA 通过侵染进入细菌 体内，所以离心后主要在沉淀物和上清液中检测到放射性；④用未标记的噬菌体 侵染 3H 标记的细菌，离心后主要在沉淀物(被感染的细菌)中检测到放射性，B 正 确。 能力提升题 对应学生用书 P26 1．利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验。各组肺炎双球菌先进行图 示处理，再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。下列说法不正确的是( ) A．通过 E、F 对照，能说明转化因子是 DNA 而不是蛋白质 B．F 组可以分离出 S 型和 R 型两种肺炎双球菌 C．此实验可以证明 DNA 才是使 R 型细菌产生稳定遗传变化的物质 D．能导致小鼠死亡的是 A、B、C、D 四组 答案 D 解析 从图示实验过程看出，通过 E、F 对照，能说明转化因子是 DNA 而不 是蛋白质，F 组加入了 S 型菌的 DNA，可以分离出 S 型和 R 型两种肺炎双球菌， 说明 DNA 是遗传物质；A 组经煮沸、D 组为 R 型菌，均不能导致小鼠死亡，能导 致小鼠死亡的是 B、C、F 组，D 错误。 2．生物兴趣小组模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌实验，如下图。下列 有关分析不正确的是( ) A．理论上，b 中不应具有放射性 B．b 中含放射性的高低，与②过程中搅拌是否充分有关 C．b 中是否含有放射性，与①过程中培养时间的长短有关 D．上述实验过程并不能证明 DNA 是遗传物质 答案 C 解析 ①是保温培养，②是搅拌离心。35S 标记的是噬菌体的蛋白质外壳，理 论上，放射性物质应该在上清液 a 中，沉淀物 b 中没有放射性，b 中如出现放射性， 与搅拌不充分、部分蛋白质外壳没有与大肠杆菌分离有关，所以 A、B 正确，C 错 误；要证明 DNA 是遗传物质，应再加一组 32P 标记的实验，D 正确。 3．下列有关 35S 标记噬菌体侵染无标记细菌实验的叙述中，正确的是( ) A．35S 主要集中在沉淀物中，上清液中也不排除有少量的放射性 B．要得到 35S 标记噬菌体必须直接接种在含 35S 的动物细胞培养基中才能培 养出来 C．采用搅拌和离心手段，是为了把蛋白质和 DNA 分开，再分别检测其放射 性 D．在该实验中，若改用 32P、35S 分别标记细菌 DNA、蛋白质，则子代噬菌 体 100%含 32P 和 35S 答案 D 解析 35S 标记噬菌体的蛋白质外壳，所以放射性主要集中在上清液中，A 错 误；噬菌体属于细菌病毒，营寄生生活，所以要得到 35S 标记的噬菌体必须直接接 种在含 35S 的培养基培养的大肠杆菌中才能培养出来，B 错误；搅拌和离心是为了 把噬菌体和细菌分离，再通过检测上清液和沉淀物的放射性，证明蛋白质没有进 入细菌，C 错误；由于噬菌体侵染细菌实验中，所用原料都是细菌的，所以在该实 验中，若改用 32P、35S 分别标记细菌 DNA、蛋白质，则子代噬菌体 100%含 32P 和 35S，D 正确。 4．下图甲中的噬菌斑(白色区域)，是在长满大肠杆菌(黑色)的培养基上，由一 个 T2 噬菌体侵染细菌后不断裂解细菌产生的一个不长细菌的透明小圆区，它是检 测噬菌体数量的重要方法之一。现利用培养基培养并连续取样的方法，得到噬菌 体在感染大肠杆菌后数量的变化曲线(下图乙)，下列叙述错误的是( ) A．培养基中加入含 35S 或 32P 的营养物质，则放射性先在细菌中出现，后在 噬菌体中出现 B．曲线 ab 段，细菌内正旺盛地进行噬菌体 DNA 的复制和有关蛋白质的合成 C．曲线 bc 段所对应的时间内噬菌体共繁殖了 10 代 D．限制 cd 段噬菌斑数量增加的因素最可能是绝大部分细菌已经被裂解 答案 C 解析 噬菌体寄生在大肠杆菌细胞内，所以，培养基中的 35S 或 32P 先被细菌 利用，才能出现在噬菌体内，A 正确；ab 段，噬菌斑数目不变，因为噬菌体正在 进行 DNA 复制和蛋白质合成，B 正确；设繁殖代数为 n，bc 段，100×2n＝ 1000(n≠10)，C 错误；限制 cd 段噬菌斑数量，继续增加的因素最可能是绝大部分 细菌已裂解，D 正确。 5．如图表示 T2 噬菌体、乳酸菌、酵母菌和家兔体内遗传物质组成中五碳糖、 碱基和核苷酸的种类，其中与实际情况相符的是( ) A．T2 噬菌体 B．乳酸菌 C．酵母菌 D．家兔 答案 A 解析 T2 噬菌体只含有 DNA，乳酸菌、酵母菌、家兔既含有 DNA 又含有 RNA， 但遗传物质都是 DNA。 6．下图是赫尔希和蔡斯做的 T2 噬菌体侵染大肠杆菌实验的部分图解。请回答 下列问题： (1)35S 标记的是噬菌体的________________，对该噬菌体进行标记的具体方法 步骤是__________________________________________________。 (2)正常情况下，上清液的放射性________(填“高”或“低”)；如果搅拌不充 分，会导致________放射性较高。 (3)噬菌体侵染细菌之后，合成子代噬菌体需要噬菌体提供的____________和 细菌提供的________________________。(选填“DNA 模板、脱氧核苷酸、氨基 酸”) (4)图中所示实验并不能证明噬菌体的遗传物质是 DNA，要证明噬菌体的遗传 物质是 DNA，还需要设置另外一组实验，即用________标记的噬菌体侵染大肠杆 菌，预测在正常情况下该组实验中放射性较高的部位是________(填“上清液”或 “沉淀物”)。 答案 (1)蛋白质(外壳) 先用含有放射性同位素 35S 的培养基培养大肠杆菌， 再用标记的大肠杆菌培养噬菌体 (2)高 沉淀物 (3)DNA 模板 脱氧核苷酸、氨基酸 (4)32P 沉淀物 解析 (1)仅在 T2 噬菌体的蛋白质中含有硫元素，所以 35S 标记的是噬菌体的 蛋白质(外壳)；噬菌体专营寄生生活，不能用普通的培养基对其进行培养，所以对 该噬菌体进行标记的具体方法步骤是：先用含有放射性同位素 35S 的培养基培养大 肠杆菌，再用标记的大肠杆菌培养噬菌体。 (2)噬菌体侵染细菌过程中，35S 标记的蛋白质外壳不进入细菌细胞中，而是留 在外面，所以正常情况下，上清液的放射性高；如果搅拌不充分，留在大肠杆菌 表面的噬菌体蛋白质外壳将随大肠杆菌细胞分布在沉淀物中，会导致沉淀物中的 放射性较高。 (3)噬菌体侵染细菌之后，合成子代噬菌体需要噬菌体提供的 DNA 模板和细菌 提供的脱氧核苷酸、氨基酸(作为合成噬菌体 DNA 和蛋白质的原料)。 (4)图中所示实验只能证明噬菌体侵染细菌时，其蛋白质外壳不进入细菌细胞 而留在外面，并不能证明噬菌体的遗传物质是 DNA。要证明噬菌体的遗传物质是 DNA，还需要设置另外一组实验，即用 32P 标记的噬菌体侵染大肠杆菌；由于噬菌 体侵染细菌过程中，32P 标记的噬菌体的 DNA 会进入细菌细胞，在其指导下合成 子代病毒，因此可预测在正常情况下该组实验中放射性较高的部位是沉淀物。