2019高中生物第3章基因的本质3.1DNA是主要的遗传物质练习新人教版必修1.docx

1、1第 1 节 DNA 是主要的遗传物质基础巩固1 人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程,下列有关叙述正确的是( )A.孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质B.噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力C.证明 DNA 是遗传物质的原理是设法把 DNA 和蛋白质混合,共同观察它们的作用D.烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质都是 RNA解析:孟德尔并没有弄清楚遗传因子的化学本质,DNA 是遗传物质是艾弗里首先通过实验证明的。在噬菌体侵染细菌的实验中,赫尔希和蔡斯并没有把 DNA 和蛋白质进行分离提纯,而是使用同位素示踪技术将 DNA 和蛋白质分别标记进行研究,说

2、服力更强。烟草花叶病毒感染烟草实验只能说明烟草花叶病毒的遗传物质是 RNA,不能说明其他病毒的遗传物质也是RNA。答案:B2DNA 是主要的遗传物质是指( )A.遗传物质的主要载体是染色体B.大多数生物的遗传物质是 DNAC.细胞里的 DNA 大部分在染色体上D.染色体在遗传上起主要作用解析:一切有细胞结构的生物,体内既含有 DNA 也含有 RNA,但遗传物质是 DNA。DNA 病毒的遗传物质也是 DNA,只有少数 RNA 病毒的遗传物质是 RNA。由于绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以说 DNA 是主要的遗传物质。答案:B3 格里菲思进行了肺炎双球菌转化实验,下列哪一项不是格里菲思实验的意

3、义?( )A.提出了“转化因子”的概念B.证实了 DNA 是遗传物质C.奠定了艾弗里实验的基础D.开辟了用微生物研究遗传学的新途径2解析:1928 年,格里菲思完成肺炎双球菌的转化实验,提出细菌体内有一种转化因子,它可使原本对小鼠无毒的细菌(R 型)变成有毒的细菌(S 型),但并没有证实这种物质是 DNA。后来,美国科学家艾弗里和他的同事证明了该物质是 DNA。答案:B4100 多年前 ,人们就开始了对遗传物质的探索历程。下列有关叙述错误的是( )A.最初认为遗传物质是蛋白质,推测氨基酸的多种排列顺序可能蕴含遗传信息B.在艾弗里肺炎双球菌的转化实验中,细菌转化的实质是发生了基因的重新组合C.噬

4、菌体侵染细菌的实验之所以更有说服力,是因为分别对蛋白质与 DNA 进行研究D.噬菌体侵染细菌的实验中,只有在离心后的沉淀物中才能检测到放射性同位素 32P解析:噬菌体侵染细菌的实验中,由于部分噬菌体还未侵染大肠杆菌,或最先被侵染的大肠杆菌裂解,子代噬菌体释放出来,离心后的上清液中也能检测到少量放射性同位素 32P。答案:D5 将分离后的有荚膜的 S 型肺炎双球菌的蛋白质与无荚膜的 R 型肺炎双球菌混合后注入小白鼠体内,小白鼠不死亡,从其体内分离出来的仍是 R 型肺炎双球菌。将分离后的 S 型肺炎双球菌的 DNA 与 R 型肺炎双球菌混合后注入小白鼠体内,则小白鼠死亡,并从体内分离出了有荚膜的

5、S 型肺炎双球菌。以上实验说明( )A.R 型和 S 型肺炎双球菌可以互相转化B.S 型菌的蛋白质可诱导 R 型菌转化为 S 型菌C.S 型菌的 DNA 可诱导 R 型菌转化为 S 型菌,说明 DNA 是遗传物质D.S 型菌的 DNA 可使小白鼠死亡答案:C6T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。首先将大肠杆菌放到用含有放射性14C 和 18O 标记的有机物配制的培养基中培养一段时间,然后用未被标记的 T2噬菌体去感染上述被标记的大肠杆菌。经保温一段时间后,从细菌体内分离出 T2噬菌体,则此 T2噬菌体的DNA 分子和蛋白质分子中能检测到放射性物质的情况是( )A.都能检测到 14C

6、和 18OB.只有 DNA 分子中能检测到 14C 和 18OC.都不能检测到 14C 和 18OD.DNA 分子中只能检测到 18O,蛋白质分子中只能检测到 14C3答案:A7 格里菲思和艾弗里及其同事所进行的肺炎双球菌转化实验,证实了( )DNA 是遗传物质 RNA 是遗传物质 DNA 是主要的遗传物质 蛋白质不是遗传物质 糖类不是遗传物质 DNA 能产生可遗传的变异A. B.C. D.解析:格里菲思和艾弗里及其同事实验能证明 DNA 是遗传物质,但不能证明 DNA 是主要的遗传物质和 RNA 是遗传物质。答案:A8 下列关于 “噬菌体侵染细菌的实验 ”的叙述,正确的是 ( )A.分别用含

7、有放射性同位素 35S 和放射性同位素 32P 的培养基培养噬菌体B.分别用 35S 和 32P 标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,进行长时间的保温培养C.用 35S 标记的噬菌体侵染实验中,沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致D.32P、 35S 标记的噬菌体侵染实验分别说明 DNA 是遗传物质、蛋白质不是遗传物质解析:噬菌体营寄生生活,只能寄生在活细胞内,不能用培养基直接培养;保温时间不能过长,若保温时间太长,则可能有含 32P 的子代噬菌体释放出来,离心后存在于上清液中,导致上清液中检测到 32P;35S 标记的是噬菌体的蛋白质,理论上应存在于上清液中,但可能因搅拌不充分部分噬菌体

8、仍吸附在细菌表面一起存在于沉淀物中;本实验可说明 DNA 是遗传物质,但不能证明蛋白质不是遗传物质,因为蛋白质未进入细菌体内。答案:C9 烟草花叶病毒 (TMV)和车前草病毒 (HRV)都是以 RNA 为遗传物质的病毒,由于所含 RNA不同,因而侵染后导致的植物症状不同(如下图所示):4将病毒的 RNA 和蛋白质分离,使其单独感染植物;或使不同病毒的 RNA 与蛋白质之间重新组合形成“杂种”病毒,然后使其感染植物。(1)图(a)、图(b)表现症状不同,其根本原因是 。 (2)在上图中画出叶片 A、叶片 B、叶片 C 表现出的感染症状。(3)从以上感染实验可知,起感染作用的是 。 (4)画出叶片

9、 C 中繁殖产生的子代病毒的图示。(5)以上实验证明 。 (6)该实验的设计思路是 。 答案:(1)TMV 和 HRV 具有不同的 RNA(2)(3)病毒的 RNA(4)(5)TMV 和 HRV 的遗传物质是 RNA5(6)将病毒的 RNA 与蛋白质分离,单独研究其遗传功能10 某科学家做噬菌体侵染细菌实验时,用放射性同位素标记某个噬菌体和细菌的有关结构或物质(如下页左上表所示)。产生的 n 个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全一样。噬菌体细菌DNA 或核苷酸32P标记31P标记蛋白质或氨基酸35S标记32S标记(1)子代噬菌体的 DNA 应含有表中的 元素。 (2)子代噬菌体的蛋白质分子

10、中,都没有 元素,由此说明 ;子代噬菌体的蛋白质分子都含 元素,这是因为 。 (3)实验中用放射性同位素标记噬菌体时,选取 35S 和 32P,这两种同位素分别标记蛋白质和DNA 的原因是 。 解析:(1)因为噬菌体增殖是以自身的 DNA 为模板,以细菌体内的核苷酸为原料,所以 32P 和31P 都会在子代噬菌体中出现。(2)噬菌体侵染细菌时,蛋白质外壳没有进入细菌,因此子代噬菌体的蛋白质分子中都没有 35S;子代噬菌体的蛋白质外壳是在细菌体内以 32S 标记的氨基酸为原料合成的,子代噬菌体的蛋白质分子都含 32S。(3)因为 S 仅存在于蛋白质外壳中,而 P 则几乎都存在于 DNA 中,所以

11、实验中用放射性同位素标记噬菌体时,选取 35S 和 32P 这两种同位素分别标记蛋白质和 DNA。答案:(1) 32P 和 31P(2)35S 噬菌体侵染细菌时,蛋白质外壳没有进入细菌细胞中 32S 子代噬菌体的蛋白质外壳是在细菌体内以 32S 标记的氨基酸为原料合成的6(3)S 仅存在于蛋白质外壳中,而 P 则几乎都存在于 DNA 中能力提升1 艾弗里和同事用 R 型和 S 型肺炎双球菌进行实验,结果如下表。由表可知( )实验组号接种菌型加入 S 型菌物质培养皿长菌情况 R 蛋白质 R 型 R 荚膜多糖 R 型 R DNA R 型、S 型 RDNA(经DNA 酶处理) R 型A.不能证明 S

12、 型菌的蛋白质不是转化因子B.证明 S 型菌的荚膜多糖有酶活性C.和证明 S 型菌的 DNA 是转化因子D.证明 DNA 是主要的遗传物质解析:中 R 型菌中加入 S 型菌的蛋白质,没有 S 型菌生长,证明蛋白质不是转化因子。中加入 S 型菌的荚膜多糖,没有 S 型菌生长,证明荚膜多糖不是转化因子。该实验不能证明荚膜多糖有无酶活性。事实上,荚膜多糖没有催化作用,因此无酶活性。中加入 DNA,培养皿中长出了 S 型菌,证明 DNA 是转化因子。中加入经 DNA 酶处理的 DNA,DNA 酶分解 DNA,无S 型菌,进一步证明 DNA 是转化因子。证明 DNA 是遗传物质,不能证明其是主要的遗传物

13、质。答案:C2 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下图中的 ( )7解析:在开始阶段由于小鼠免疫系统的作用,R 型细菌数量下降,由于部分 R 型细菌转化为 S型细菌,S 型细菌数量增多导致小鼠免疫力降低,进而引起 R 型细菌数量上升。答案:B3(2017 江苏高考 )下列关于探索 DNA 是遗传物质的实验,叙述正确的是( )A.格里菲思实验证明 DNA 可以改变生物体的遗传性状B.艾弗里实验证明从 S 型肺炎双球菌中提取的 DNA 可以使小鼠死亡C.赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主

14、要存在于沉淀中D.赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有 32P 标记解析:此题考查人类对遗传物质探索过程的经典实验。格里菲思实验证明加热杀死的 S 型菌内存在一种转化因子,能使活的 R 型菌转化为活的 S 型菌,并没有提到 DNA,A 项错误。艾弗里的体外转化实验,证明从 S 型肺炎双球菌中提取的 DNA 可促进 R 型菌转化为 S 型菌,未涉及小鼠,B 项错误。赫尔希和蔡斯实验中,离心后细菌比噬菌体外壳比重大,所以细菌主要存在于沉淀中,C 项正确。赫尔希和蔡斯实验中,用 32P 标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,32P 标记的噬菌体 DNA 在大肠杆菌内进行半保留复制,细菌裂解后

15、得到的噬菌体部分含 32P标记,D 项错误。答案:C4 科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出 a、b 两个不同品系,它们感染植物产生的病斑形态不同。下列 4 组实验(见下表)中,不可能出现的结果是( )实验结果实验编实验过程 病斑病斑中分离出8号 类型的病毒类型 a 型 TMV感染植物a型a 型 b 型 TMV感染植物b型b 型组合病毒(a 型 TMV 的蛋白质+b 型 TMV的 RNA)感染植物b型a 型组合病毒(b 型 TMV 的蛋白质+a 型 TMV的 RNA)感染植物a型a 型A.实验 B.实验 C.实验 D.实验解析:烟草花叶病毒的遗传物质是 RNA,而蛋白质不是遗传物质。在实验中

16、,组合病毒的遗传物质是 b 型病毒的 RNA,因此病斑类型是 b 型,病斑中分离出的病毒类型也应是 b 型。答案:C5 下图是“ 肺炎双球菌转化实验 ”的部分研究过程。能充分说明“DNA 是遗传物质,而蛋白质等其他物质不是遗传物质”的是( )A. B.C. D.解析:实验中活的 R 型细菌在 S 型细菌 DNA 的作用下,部分转化为 S 型细菌,且该性状能遗传,说明 DNA 是遗传物质,为了排除其他物质是遗传物质的可能性,需要设置一系列对照实验。题中分别与构成对照,说明 S 型细菌的 DNA 被水解后,以及 S 型细菌的蛋白质、多糖等都不能使 R 型细菌转化成 S 型细菌,即证明了 DNA 水

17、解产物、蛋白质和多糖等其他物质不是遗传物质。答案:D96 有人试图通过实验来了解 H5N1 型禽流感病毒侵染家禽的过程,设计实验如下:一段时间,检测子代 H5N1 病毒的放射性及 S、P 元素,下表对结果的预测中,最可能发生的是( )选项放射性S 元素P 元素A全部无全部32S全部 31PB全部有全部35S多数 32P、少数 31PC少数有全部32S少数 32P、多数 31PD全部有全部35S少数 32P、多数 31P解析:先用含 32P 的培养液培养家禽体细胞,再培养 H5N1 病毒使其 RNA 被 32P 标记。然后再将这些 H5N1 病毒用 35S 标记的家禽体细胞进行培养,而这些家禽体

18、细胞中的 P 均为 31P,因此子代 H5N1 病毒的蛋白质全部被 35S 标记,但其 DNA 中只有少数带有 32P,而大多数带有31P。答案:D7 下列关于探索 DNA 是遗传物质实验的相关叙述 ,正确的是( )A.艾弗里实验中使肺炎双球菌 R 型转化为 S 型的是 DNA 酶B.格里菲思实验证明了 DNA 是肺炎双球菌的遗传物质10C.赫尔希和蔡斯实验中 T2噬菌体的 DNA 是用 32P 直接标记的D.赫尔希和蔡斯实验证明了 DNA 是 T2噬菌体的遗传物质解析:艾弗里实验中使肺炎双球菌 R 型转化为 S 型的是 DNA,A 项错误。格里菲思实验仅仅说明存在“转化因子”,没有证明 DN

19、A 是肺炎双球菌的遗传物质,B 项错误。赫尔希和蔡斯实验是先用含 32P 的培养基培养大肠杆菌,再用 T2噬菌体去侵染这种大肠杆菌,所以 T2噬菌体的 DNA 不是用 32P 直接标记的,C 项错误。赫尔希和蔡斯实验证明了 DNA 是 T2噬菌体的遗传物质,D 项正确。答案:D8 艾弗里和他的同事进行了肺炎双球菌的体外转化实验,下图为肺炎双球菌转化的细胞形态示意图,据图回答下列问题。(1)实验是在格里菲思的肺炎双球菌的体内转化实验的基础上进行的,其目的是证明转化因子的化学成分是 。 (2)为验证实验的正确性,如何设计实验?。 (3)上述实验还不能说明蛋白质不是遗传物质,如何进一步实验? 。 (

20、4)预测结果及相应结论: ; 。 解析:艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验大胆设想把 DNA 和蛋白质分开,单独地、直接地观察 DNA 和蛋白质的作用,有较强的说服力。同时设置对照实验,把从 S 型细菌中提取出来的11DNA 用 DNA 酶水解后再与 R 型细菌混合培养,则 R 型细菌不能转化为 S 型细菌,进一步证实DNA 是遗传物质。答案:(1)DNA (2)用从 S 型细菌中提取出来的 DNA、DNA 酶和 R 型细菌混合培养,观察 R 型细菌是否发生转化 (3)提取 S 型细菌的蛋白质与 R 型细菌混合培养,观察 R 型细菌是否转化为 S 型细菌 (4)若没有转化的 S 型细菌,说明蛋白质

21、不是遗传物质 若有转化的 S型细菌,说明蛋白质是遗传物质 9 用 32P 标记的噬菌体侵染大肠杆菌,在理论上,上清液中不具有放射性,下层沉淀物中具有很高的放射性,而实验的实际结果显示:在离心的上清液中,也具有一定的放射性,而下层的沉淀物中放射性强度比理论值略低。(1)在理论上,上清液的放射性应该为 0,其原因是 。 (2)由于实验数据和理论数据之间有较大的误差,请你对实验过程进行误差分析:a.在实验中,从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离,这一段时间如果过长,会使上清液的放射性含量 ,其原因是 。 b.在实验中,如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,是否是误差的来源呢? ,简述理由:

22、 。 (3)请设计一个方法,来大量制备用 32P 标记的噬菌体。解析:(1)噬菌体侵染大肠杆菌时,只将其 DNA 注入,蛋白质未进入,由于 P 几乎都在 DNA 中,因此从理论上分析,上清液中应无放射性。(2)实验中,如果从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离的时间过长,就会有大肠杆菌裂解而释放出子代噬菌体,从而使上清液的放射性增强;如有部分被标记的噬菌体没有侵染到大肠杆菌内,离心后这部分噬菌体就分布在上清液中而使其带有放射性。(3)噬菌体是专门寄生在细菌细胞内的,因此要制备大量的用 32P 标记的噬菌体,应先用含 32P 的培养基培养其宿主大肠杆菌,再让噬菌体侵染被 32P 标记的大肠杆菌即可。12答案:(1)噬菌体已将含 32P 的 DNA 全部注入大肠杆菌内 (2)a.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 b.是 没有侵染到大肠杆菌细胞内的噬菌体经离心后分布于上清液中,使上清液出现放射性 (3)先用 32P 标记大肠杆菌,再用噬菌体去侵染被 32P 标记的大肠杆菌,可大量获得被 32P 标记的噬菌体。