2019高中生物 第3章 基因的本質(zhì) 3.1 DNA是主要的遺傳物質(zhì)練習(xí) 新人教版必修1.docx

第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)鞏固1人類對遺傳物質(zhì)本質(zhì)的探索經(jīng)歷了漫長的過程,下列有關(guān)敘述正確的是()A.孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳因子并證實了其傳遞規(guī)律和化學(xué)本質(zhì)B.噬菌體侵染細(xì)菌實驗比肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗更具說服力C.證明DNA是遺傳物質(zhì)的原理是設(shè)法把DNA和蛋白質(zhì)混合,共同觀察它們的作用D.煙草花葉病毒感染煙草實驗說明所有病毒的遺傳物質(zhì)都是RNA解析:孟德爾并沒有弄清楚遺傳因子的化學(xué)本質(zhì),DNA是遺傳物質(zhì)是艾弗里首先通過實驗證明的。在噬菌體侵染細(xì)菌的實驗中,赫爾希和蔡斯并沒有把DNA和蛋白質(zhì)進行分離提純,而是使用同位素示蹤技術(shù)將DNA和蛋白質(zhì)分別標(biāo)記進行研究,說服力更強。煙草花葉病毒感染煙草實驗只能說明煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,不能說明其他病毒的遺傳物質(zhì)也是RNA。答案:B2DNA是主要的遺傳物質(zhì)是指()A.遺傳物質(zhì)的主要載體是染色體B.大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNAC.細(xì)胞里的DNA大部分在染色體上D.染色體在遺傳上起主要作用解析:一切有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物,體內(nèi)既含有DNA也含有RNA,但遺傳物質(zhì)是DNA。DNA病毒的遺傳物質(zhì)也是DNA,只有少數(shù)RNA病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。由于絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA,所以說DNA是主要的遺傳物質(zhì)。答案:B3格里菲思進行了肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗,下列哪一項不是格里菲思實驗的意義?()A.提出了“轉(zhuǎn)化因子”的概念B.證實了DNA是遺傳物質(zhì)C.奠定了艾弗里實驗的基礎(chǔ)D.開辟了用微生物研究遺傳學(xué)的新途徑解析:1928年,格里菲思完成肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗,提出細(xì)菌體內(nèi)有一種轉(zhuǎn)化因子,它可使原本對小鼠無毒的細(xì)菌(R型)變成有毒的細(xì)菌(S型),但并沒有證實這種物質(zhì)是DNA。后來,美國科學(xué)家艾弗里和他的同事證明了該物質(zhì)是DNA。答案:B4100多年前,人們就開始了對遺傳物質(zhì)的探索歷程。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.最初認(rèn)為遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì),推測氨基酸的多種排列順序可能蘊含遺傳信息B.在艾弗里肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗中,細(xì)菌轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是發(fā)生了基因的重新組合C.噬菌體侵染細(xì)菌的實驗之所以更有說服力,是因為分別對蛋白質(zhì)與DNA進行研究D.噬菌體侵染細(xì)菌的實驗中,只有在離心后的沉淀物中才能檢測到放射性同位素32P解析:噬菌體侵染細(xì)菌的實驗中,由于部分噬菌體還未侵染大腸桿菌,或最先被侵染的大腸桿菌裂解,子代噬菌體釋放出來,離心后的上清液中也能檢測到少量放射性同位素32P。答案:D5將分離后的有莢膜的S型肺炎雙球菌的蛋白質(zhì)與無莢膜的R型肺炎雙球菌混合后注入小白鼠體內(nèi),小白鼠不死亡,從其體內(nèi)分離出來的仍是R型肺炎雙球菌。將分離后的S型肺炎雙球菌的DNA與R型肺炎雙球菌混合后注入小白鼠體內(nèi),則小白鼠死亡,并從體內(nèi)分離出了有莢膜的S型肺炎雙球菌。以上實驗說明()A.R型和S型肺炎雙球菌可以互相轉(zhuǎn)化B.S型菌的蛋白質(zhì)可誘導(dǎo)R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌C.S型菌的DNA可誘導(dǎo)R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌,說明DNA是遺傳物質(zhì)D.S型菌的DNA可使小白鼠死亡答案:C6T2噬菌體是一種專門寄生在大腸桿菌體內(nèi)的病毒。首先將大腸桿菌放到用含有放射性14C 和18O標(biāo)記的有機物配制的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時間,然后用未被標(biāo)記的T2噬菌體去感染上述被標(biāo)記的大腸桿菌。經(jīng)保溫一段時間后,從細(xì)菌體內(nèi)分離出T2噬菌體,則此T2噬菌體的DNA分子和蛋白質(zhì)分子中能檢測到放射性物質(zhì)的情況是()A.都能檢測到14C和18OB.只有DNA分子中能檢測到14C和18OC.都不能檢測到14C和18OD.DNA分子中只能檢測到18O,蛋白質(zhì)分子中只能檢測到14C答案:A7格里菲思和艾弗里及其同事所進行的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗,證實了()DNA是遺傳物質(zhì)RNA是遺傳物質(zhì)DNA是主要的遺傳物質(zhì)蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)糖類不是遺傳物質(zhì)DNA能產(chǎn)生可遺傳的變異A.B.C. D.解析:格里菲思和艾弗里及其同事實驗?zāi)茏C明DNA是遺傳物質(zhì),但不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)和RNA是遺傳物質(zhì)。答案:A8下列關(guān)于“噬菌體侵染細(xì)菌的實驗”的敘述,正確的是()A.分別用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體B.分別用35S和32P標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌,進行長時間的保溫培養(yǎng)C.用35S標(biāo)記的噬菌體侵染實驗中,沉淀物存在少量放射性可能是攪拌不充分所致D.32P、35S標(biāo)記的噬菌體侵染實驗分別說明DNA是遺傳物質(zhì)、蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)解析:噬菌體營寄生生活,只能寄生在活細(xì)胞內(nèi),不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng);保溫時間不能過長,若保溫時間太長,則可能有含32P的子代噬菌體釋放出來,離心后存在于上清液中,導(dǎo)致上清液中檢測到32P;35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì),理論上應(yīng)存在于上清液中,但可能因攪拌不充分部分噬菌體仍吸附在細(xì)菌表面一起存在于沉淀物中;本實驗可說明DNA是遺傳物質(zhì),但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì),因為蛋白質(zhì)未進入細(xì)菌體內(nèi)。答案:C9煙草花葉病毒(TMV)和車前草病毒(HRV)都是以RNA為遺傳物質(zhì)的病毒,由于所含RNA不同,因而侵染后導(dǎo)致的植物癥狀不同(如下圖所示):將病毒的RNA和蛋白質(zhì)分離,使其單獨感染植物;或使不同病毒的RNA與蛋白質(zhì)之間重新組合形成“雜種”病毒,然后使其感染植物。(1)圖(a)、圖(b)表現(xiàn)癥狀不同,其根本原因是。(2)在上圖中畫出葉片A、葉片B、葉片C表現(xiàn)出的感染癥狀。(3)從以上感染實驗可知,起感染作用的是。(4)畫出葉片C中繁殖產(chǎn)生的子代病毒的圖示。(5)以上實驗證明。(6)該實驗的設(shè)計思路是。答案:(1)TMV和HRV具有不同的RNA(2)(3)病毒的RNA(4)(5)TMV和HRV的遺傳物質(zhì)是RNA(6)將病毒的RNA與蛋白質(zhì)分離,單獨研究其遺傳功能10某科學(xué)家做噬菌體侵染細(xì)菌實驗時,用放射性同位素標(biāo)記某個噬菌體和細(xì)菌的有關(guān)結(jié)構(gòu)或物質(zhì)(如下頁左上表所示)。產(chǎn)生的n個子代噬菌體與親代噬菌體的形狀、大小完全一樣。噬菌體細(xì)菌DNA或核苷酸32P標(biāo)記31P標(biāo)記蛋白質(zhì)或氨基酸35S標(biāo)記32S標(biāo)記(1)子代噬菌體的DNA應(yīng)含有表中的元素。(2)子代噬菌體的蛋白質(zhì)分子中,都沒有元素,由此說明;子代噬菌體的蛋白質(zhì)分子都含元素,這是因為。(3)實驗中用放射性同位素標(biāo)記噬菌體時,選取35S和32P,這兩種同位素分別標(biāo)記蛋白質(zhì)和DNA的原因是。解析:(1)因為噬菌體增殖是以自身的DNA為模板,以細(xì)菌體內(nèi)的核苷酸為原料,所以32P和31P都會在子代噬菌體中出現(xiàn)。(2)噬菌體侵染細(xì)菌時,蛋白質(zhì)外殼沒有進入細(xì)菌,因此子代噬菌體的蛋白質(zhì)分子中都沒有35S;子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼是在細(xì)菌體內(nèi)以32S標(biāo)記的氨基酸為原料合成的,子代噬菌體的蛋白質(zhì)分子都含32S。(3)因為S僅存在于蛋白質(zhì)外殼中,而P則幾乎都存在于DNA中,所以實驗中用放射性同位素標(biāo)記噬菌體時,選取35S和32P這兩種同位素分別標(biāo)記蛋白質(zhì)和DNA。答案:(1)32P和31P(2)35S噬菌體侵染細(xì)菌時,蛋白質(zhì)外殼沒有進入細(xì)菌細(xì)胞中32S子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼是在細(xì)菌體內(nèi)以32S標(biāo)記的氨基酸為原料合成的(3)S僅存在于蛋白質(zhì)外殼中,而P則幾乎都存在于DNA中能力提升1艾弗里和同事用R型和S型肺炎雙球菌進行實驗,結(jié)果如下表。由表可知()實驗組號接種菌型加入S型菌物質(zhì)培養(yǎng)皿長菌情況R蛋白質(zhì)R型R莢膜多糖R型RDNAR型、S型RDNA(經(jīng)DNA酶處理)R型A.不能證明S型菌的蛋白質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子B.證明S型菌的莢膜多糖有酶活性C.和證明S型菌的DNA是轉(zhuǎn)化因子D.證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)解析:中R型菌中加入S型菌的蛋白質(zhì),沒有S型菌生長,證明蛋白質(zhì)不是轉(zhuǎn)化因子。中加入S型菌的莢膜多糖,沒有S型菌生長,證明莢膜多糖不是轉(zhuǎn)化因子。該實驗不能證明莢膜多糖有無酶活性。事實上,莢膜多糖沒有催化作用,因此無酶活性。中加入DNA,培養(yǎng)皿中長出了S型菌,證明DNA是轉(zhuǎn)化因子。中加入經(jīng)DNA酶處理的DNA,DNA酶分解DNA,無S型菌,進一步證明DNA是轉(zhuǎn)化因子。證明DNA是遺傳物質(zhì),不能證明其是主要的遺傳物質(zhì)。答案:C2在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗中,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下圖中的()解析:在開始階段由于小鼠免疫系統(tǒng)的作用,R型細(xì)菌數(shù)量下降,由于部分R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌,S型細(xì)菌數(shù)量增多導(dǎo)致小鼠免疫力降低,進而引起R型細(xì)菌數(shù)量上升。答案:B3(2017江蘇高考)下列關(guān)于探索DNA 是遺傳物質(zhì)的實驗,敘述正確的是()A.格里菲思實驗證明DNA 可以改變生物體的遺傳性狀B.艾弗里實驗證明從S型肺炎雙球菌中提取的DNA 可以使小鼠死亡C.赫爾希和蔡斯實驗中離心后細(xì)菌主要存在于沉淀中D.赫爾希和蔡斯實驗中細(xì)菌裂解后得到的噬菌體都帶有32P 標(biāo)記解析:此題考查人類對遺傳物質(zhì)探索過程的經(jīng)典實驗。格里菲思實驗證明加熱殺死的S型菌內(nèi)存在一種轉(zhuǎn)化因子,能使活的R型菌轉(zhuǎn)化為活的S型菌,并沒有提到DNA,A項錯誤。艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗,證明從S型肺炎雙球菌中提取的DNA可促進R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌,未涉及小鼠,B項錯誤。赫爾希和蔡斯實驗中,離心后細(xì)菌比噬菌體外殼比重大,所以細(xì)菌主要存在于沉淀中,C項正確。赫爾希和蔡斯實驗中,用32P標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌,32P標(biāo)記的噬菌體DNA在大腸桿菌內(nèi)進行半保留復(fù)制,細(xì)菌裂解后得到的噬菌體部分含32P標(biāo)記,D項錯誤。答案:C4科學(xué)家從煙草花葉病毒(TMV)中分離出a、b兩個不同品系,它們感染植物產(chǎn)生的病斑形態(tài)不同。下列4組實驗(見下表)中,不可能出現(xiàn)的結(jié)果是()實驗編號實驗過程實驗結(jié)果病斑類型病斑中分離出的病毒類型a型TMV感染植物a型a型b型TMV感染植物b型b型組合病毒(a型TMV的蛋白質(zhì)+b型TMV的RNA)感染植物b型a型組合病毒(b型TMV的蛋白質(zhì)+a型TMV的RNA)感染植物a型a型A.實驗B.實驗C.實驗D.實驗解析:煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。在實驗中,組合病毒的遺傳物質(zhì)是b型病毒的RNA,因此病斑類型是b型,病斑中分離出的病毒類型也應(yīng)是b型。答案:C5下圖是“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗”的部分研究過程。能充分說明“DNA是遺傳物質(zhì),而蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)”的是()A.B.C.D.解析:實驗中活的R型細(xì)菌在S型細(xì)菌DNA的作用下,部分轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌,且該性狀能遺傳,說明DNA是遺傳物質(zhì),為了排除其他物質(zhì)是遺傳物質(zhì)的可能性,需要設(shè)置一系列對照實驗。題中分別與構(gòu)成對照,說明S型細(xì)菌的DNA被水解后,以及S型細(xì)菌的蛋白質(zhì)、多糖等都不能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌,即證明了DNA水解產(chǎn)物、蛋白質(zhì)和多糖等其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。答案:D6有人試圖通過實驗來了解H5N1型禽流感病毒侵染家禽的過程,設(shè)計實驗如下:一段時間,檢測子代H5N1病毒的放射性及S、P元素,下表對結(jié)果的預(yù)測中,最可能發(fā)生的是()選項放射性S元素P元素A全部無全部32S全部31PB全部有全部35S多數(shù)32P、少數(shù)31PC少數(shù)有全部32S少數(shù)32P、多數(shù)31PD全部有全部35S少數(shù)32P、多數(shù)31P解析:先用含32P的培養(yǎng)液培養(yǎng)家禽體細(xì)胞,再培養(yǎng)H5N1病毒使其RNA被32P標(biāo)記。然后再將這些H5N1病毒用35S標(biāo)記的家禽體細(xì)胞進行培養(yǎng),而這些家禽體細(xì)胞中的P均為31P,因此子代H5N1病毒的蛋白質(zhì)全部被35S標(biāo)記,但其DNA中只有少數(shù)帶有32P,而大多數(shù)帶有31P。答案:D7下列關(guān)于探索DNA是遺傳物質(zhì)實驗的相關(guān)敘述,正確的是()A.艾弗里實驗中使肺炎雙球菌R型轉(zhuǎn)化為S型的是DNA酶B.格里菲思實驗證明了DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)C.赫爾希和蔡斯實驗中T2噬菌體的DNA是用32P直接標(biāo)記的D.赫爾希和蔡斯實驗證明了DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì)解析:艾弗里實驗中使肺炎雙球菌R型轉(zhuǎn)化為S型的是DNA,A項錯誤。格里菲思實驗僅僅說明存在“轉(zhuǎn)化因子”,沒有證明DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì),B項錯誤。赫爾希和蔡斯實驗是先用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌,再用T2噬菌體去侵染這種大腸桿菌,所以T2噬菌體的DNA不是用32P直接標(biāo)記的,C項錯誤。赫爾希和蔡斯實驗證明了DNA是T2噬菌體的遺傳物質(zhì),D項正確。答案:D8艾弗里和他的同事進行了肺炎雙球菌的體外轉(zhuǎn)化實驗,下圖為肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化的細(xì)胞形態(tài)示意圖,據(jù)圖回答下列問題。(1)實驗是在格里菲思的肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗的基礎(chǔ)上進行的,其目的是證明轉(zhuǎn)化因子的化學(xué)成分是。(2)為驗證實驗的正確性,如何設(shè)計實驗?。(3)上述實驗還不能說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì),如何進一步實驗?。(4)預(yù)測結(jié)果及相應(yīng)結(jié)論:;。解析:艾弗里的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗大膽設(shè)想把DNA和蛋白質(zhì)分開,單獨地、直接地觀察DNA和蛋白質(zhì)的作用,有較強的說服力。同時設(shè)置對照實驗,把從S型細(xì)菌中提取出來的DNA用DNA酶水解后再與R型細(xì)菌混合培養(yǎng),則R型細(xì)菌不能轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌,進一步證實DNA是遺傳物質(zhì)。答案:(1)DNA(2)用從S型細(xì)菌中提取出來的DNA、DNA酶和R型細(xì)菌混合培養(yǎng),觀察R型細(xì)菌是否發(fā)生轉(zhuǎn)化(3)提取S型細(xì)菌的蛋白質(zhì)與R型細(xì)菌混合培養(yǎng),觀察R型細(xì)菌是否轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌(4)若沒有轉(zhuǎn)化的S型細(xì)菌,說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)若有轉(zhuǎn)化的S型細(xì)菌,說明蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)9用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌,在理論上,上清液中不具有放射性,下層沉淀物中具有很高的放射性,而實驗的實際結(jié)果顯示:在離心的上清液中,也具有一定的放射性,而下層的沉淀物中放射性強度比理論值略低。(1)在理論上,上清液的放射性應(yīng)該為0,其原因是。(2)由于實驗數(shù)據(jù)和理論數(shù)據(jù)之間有較大的誤差,請你對實驗過程進行誤差分析:a.在實驗中,從噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)到用離心機分離,這一段時間如果過長,會使上清液的放射性含量,其原因是。b.在實驗中,如果有一部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi),是否是誤差的來源呢?,簡述理由:。(3)請設(shè)計一個方法,來大量制備用32P標(biāo)記的噬菌體。解析:(1)噬菌體侵染大腸桿菌時,只將其DNA注入,蛋白質(zhì)未進入,由于P幾乎都在DNA中,因此從理論上分析,上清液中應(yīng)無放射性。(2)實驗中,如果從噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)到用離心機分離的時間過長,就會有大腸桿菌裂解而釋放出子代噬菌體,從而使上清液的放射性增強;如有部分被標(biāo)記的噬菌體沒有侵染到大腸桿菌內(nèi),離心后這部分噬菌體就分布在上清液中而使其帶有放射性。(3)噬菌體是專門寄生在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的,因此要制備大量的用32P標(biāo)記的噬菌體,應(yīng)先用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)其宿主大腸桿菌,再讓噬菌體侵染被32P標(biāo)記的大腸桿菌即可。答案:(1)噬菌體已將含32P的DNA全部注入大腸桿菌內(nèi)(2)a.升高噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放出來,經(jīng)離心后分布于上清液中b.是沒有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)的噬菌體經(jīng)離心后分布于上清液中,使上清液出現(xiàn)放射性(3)先用32P標(biāo)記大腸桿菌,再用噬菌體去侵染被32P標(biāo)記的大腸桿菌,可大量獲得被32P標(biāo)記的噬菌體。