【优化指导】高中生物 3-1 dna是主要的遗传物质课时演练 新人教版必修2

【优化指导】高中生物3-1DNA是主要的遗传物质课时演练新人教版必修21．(2010江苏高考)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能蕴含大量遗传信息解析：依题意，可提取出的解答本题的关键点是“遗传物质”应该具备哪些条件。不同生物的蛋白质在结构上存在差异，则可能贮存遗传信息，故A项正确；蛋白质与生物的性状密切相关，体现了遗传物质控制生物的性状和新陈代谢，故B项正确；蛋白质结构不稳定，温度过高、强酸、强碱均能使蛋白质变性，故C项错误；蛋白质中氨基酸的不同排列组合，说明蛋白质具有贮存大量遗传信息的潜在能力，故D项正确。答案：C2．格里菲思和艾弗里所进行的肺炎双球菌转化实验，证实了(　　)①DNA是遗传物质　②RNA是遗传物质　③DNA是主要遗传物质　④蛋白质不是遗传物质　⑤糖类不是遗传物质A．①④⑤　　　　　　　B．②④⑤C．②③⑤D．③④⑤解析：格里菲思和艾弗里实验能证明DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要遗传物质和RNA是遗传物质。答案：A3．某生物兴趣小组利用同位素标记法，重复了赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验的部分实验，预测实验结果是：沉淀物中放射性强。可是检测实验结果时，却得到了相反的结果，上清液中放射性强。你认为最可能的原因是(　　)A．实验时间过长，细菌解体，子代噬菌体被释放出来B．实验时间过短，大量的子代噬菌体没有被释放出来C．搅拌力度过大，大量的亲代蛋白质外壳与细菌分离D．搅拌力度过小，大量的亲代蛋白质外壳没有和细菌分离解析：该实验中，沉淀物主要是细菌体，上清液主要含有噬菌体及其蛋白质外壳。该小组得到上清液中放射性强的结果，原因可能是实验时间过长，细菌解体，子代噬菌体被释放出来。答案：A4．如图是某种高等植物的病原体的遗传过程实验，实验表明这种病原体(　　)7 A．寄生于细胞内，通过RNA遗传B．可单独生存，通过蛋白质遗传C．寄生于细胞内，通过蛋白质遗传D．可单独生存，通过RNA遗传解析：这种病原体由RNA和蛋白质组成，是RNA病毒，只有寄生在活细胞内利用细胞内的条件才能表现出生命现象；由图解可知，RNA能将亲代病毒的特征遗传给后代，而蛋白质却不能，所以RNA是遗传物质。答案：A5．下列关于“DNA是生物的主要遗传物质”的叙述，正确的是(　　)A．所有生物的遗传物质都是DNAB．“肺炎双球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌实验”都证明了DNA是主要的遗传物质C．真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNAD．细胞生物的遗传物质是DNA，非细胞生物的遗传物质是RNA解析：“DNA是主要的遗传物质”是指自然界中绝大多数生物的遗传物质是DNA，一般来说真核生物、原核生物等细胞生物及噬菌体的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA。该结论是通过对自然界中绝大多数生物进行研究得出的。“肺炎双球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌实验”未证明“DNA是主要的遗传物质”。答案：C6．下图是噬菌体侵染细菌的实验过程，请据图分析：(1)悬浮液和沉淀中的成分分别为______、______，原因是：__________________。(2)用同位素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA，然后用标记的噬菌体做侵染大肠杆菌的实验，进入细菌体内的有______，依据是：__________________________________________________________________________________________________。(3)搅拌和离心的目的各是________、________。7 (4)该实验能否证明DNA是主要的遗传物质？________。原因是：______________________________________________________________________________________________________________________________。解析：由于噬菌体体积小于细菌，密度也小于细菌，因此它主要存在于上层，即悬浮液中，而细菌应在沉淀中。用35S标记噬菌体的蛋白质，32P标记DNA，依据放射性标记就可以知道究竟哪种成分进入了细菌体内，从而最终得出结论。本实验只考查了噬菌体的遗传物质是DNA，这不能代替所有的生物，因此就不能下结论DNA是主要的遗传物质。答案：(1)噬菌体　细菌　噬菌体密度比细菌小(2)32P　只有32P标记的DNA在沉淀(细菌)中出现(3)使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离　让悬浮液中析出T2噬菌体，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌(4)不能　在本实验中蛋白质没有进入细菌，也就不能证明它能否起到遗传物质的作用，但若在其他生物中可进入别的生物而进行繁殖，就可以说明它有遗传功能；必须结合其他很多实验才能得到DNA是主要遗传物质的结论(时间：30分钟　满分：50分)知识点及角度难易度及题号基础中档稍难肺炎双球菌的转化实验1、49噬菌体侵染细菌的实验2、43、510生物的遗传物质6、78一、选择题(每小题4分，共32分)1．在肺炎双球菌感染小鼠的实验中，下列实验结果不正确的是(　　)A．注射R型菌后，小鼠不死亡B．注射S型菌后，小鼠死亡，从小鼠体内能分离出活的S型细菌C．注射R型菌及热处理的S型菌后，小鼠死亡，从小鼠体内只能分离出活的S型细菌D．注射S型菌及热处理的R型菌后，小鼠死亡，从小鼠体内能分离出活的S型菌解析：注射R型菌及热处理的S型菌，S型细菌的DNA使无毒的R型细菌转化为有毒的S型细菌，使小鼠死亡，小鼠体内既能分离出S型细菌，又能分离出R型细菌。答案：C2．(2012佛山测试)T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明(　　)A．蛋白质是遗传物质B．DNA是遗传物质C．糖类是遗传物质7 D．RNA是遗传物质解析：T2噬菌体侵染细菌实验的思路是把蛋白质和DNA分开，单独观察它们所起的作用，证明了DNA是遗传物质。答案：B3．在证明DNA是遗传物质的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，正确的技术手段是(　　)A．用化学方法把DNA和蛋白质分开B．用32P和35S分别标记T2噬菌体和大肠杆菌C．用32P和35S同时标记T2噬菌体D．用标记过的大肠杆菌去培养T2噬菌体解析：T2噬菌体是专门寄生在细胞中的病毒，无独立的代谢能力，其结构是只由蛋白质外壳和中心的核酸组成，应利用其侵染性，分别在含放射性的32P和35S的培养基中培养若干代的大肠杆菌中培养。答案：D4．下列有关肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的叙述，正确的是(　　)A．加热杀死后的S型细菌也能使小鼠的体细胞发生转化B．在转化过程中，加热杀死后的S型细菌中的DNA没有进入R型细菌的细胞中C．噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是主要的遗传物质D．通过两个实验可以证明DNA是遗传物质解析：在肺炎双球菌转化实验中，加热杀死的S型细菌中的DNA进入R型细菌的细胞中，并使之发生转化，但并不能使小鼠体细胞发生转化。这两个实验证明了DNA是遗传物质，并没有证明DNA是主要的遗传物质。答案：D5．某科学家做“噬菌体侵染细菌”实验时，分别用同位素作标记，如表所示：噬菌体成分细菌成分核苷酸32P31P氨基酸32S35S此实验所得的结果是，子代噬菌体和亲代噬菌体的外形及侵染细菌的特性均相同，而子代噬菌体的DNA分子与蛋白质分子应含有的标记元素是(　　)A．31P、32P；32S　　　　　　　B．31P、32P；35SC．31P、32P；32S、35SD．32P；32S、35S解析：观察题中表格，发现不仅噬菌体内的物质被标记，细菌成分也被标记。噬菌体只把DNA注入到细菌内，其蛋白质外壳没有进入细菌内而留在细菌外。在细菌内以DNA为模板，以细菌中的化学成分作为原料，合成子代的DNA和子代的蛋白质外壳。由此可以判断，子代噬菌体只含细菌的标记元素31P、35S和进入细菌内部的32P。答案：B6．下列四种病毒中，遗传物质是DNA的是(　　)7 A．引发禽流感的病原体B．烟草花叶病毒C．T2噬菌体D．引起艾滋病的病原体解析：引起禽流感的病原体是禽流感病毒，引起艾滋病的是艾滋病病毒，它们和烟草花叶病毒一样，遗传物质都是RNA；T2噬菌体的遗传物质是DNA。答案：C7．下列有关核酸与遗传物质关系的叙述，不正确的是(　　)A．DNA是绝大多数生物的遗传物质B．有的生物的遗传物质是RNAC．在真核生物中，DNA和RNA都是遗传物质，其中DNA是主要的遗传物质D．细胞生物的遗传物质都是DNA解析：生物的遗传物质是核酸，有细胞结构的生物含有DNA和RNA两种核酸，但DNA是遗传物质，没有细胞结构的病毒只含有DNA或RNA一种核酸，其含有的一种核酸就是该病毒的遗传物质。总之，大多数生物的遗传物质是DNA，即DNA是主要的遗传物质。答案：C8．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(　　)实验编号实验过程实验结果病斑类型病斑中分离出的病毒类型①a型TMV感染植物a型a型②b型TMV感染植物b型b型③组合病毒(a型TMV的蛋白质＋b型TMV的RNA)→感染植物b型a型④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①　　B．实验②　　C．实验③　　D．实验④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，因此在③中，组合病毒的遗传物质是b型，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：C二、非选择题(共18分)7 9．(8分)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酶、培养基、培养皿等。艾弗里等人先做了以下三组实验：①S型细菌的蛋白质＋R型活细菌→R型菌落；②S型细菌荚膜的多糖＋R型活细菌→R型菌落；③S型细菌的DNA＋R型活细菌→S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，请按照①②③中表达式写出第四组实验方法和结果：④_________________________________________________________________________________________________________________。(2)从上述实验可以得出的结论是_________________________________________。(3)本实验的设计思路是__________________________________________________________________________________________________________________________。(4)有人认为，上述四组实验并不能说明蛋白质和多糖不是遗传物质，理由是________________________________________________________________________。解析：艾弗里等人的实验过程中显示，是把S型细菌的各种成分分离，单独观察它们的作用，第③步中是把S型细菌的DNA与R型活细菌进行转化，结果出现了S型菌落，是DNA的作用还是DNA中某种化学成分的作用，需要进一步的实验验证，所以第④步的实验应该是DNA酶＋S型细菌的DNA＋R型活细菌→R型菌落，从而证明了DNA是遗传物质；从③、④组实验可知，S型细菌的DNA能通过R型细菌的细胞膜，否则不会出现S型菌落；从上述实验过程和方法来看，艾弗里等人进行实验的关键设计思路是设法把DNA和蛋白质等物质分开，单独地、直接地去观察它们各自的作用；由于上述实验不能验证蛋白质和多糖是否能进入R型细菌体内，所以从实验的角度分析，不能说明蛋白质和多糖不是遗传物质。答案：(1)DNA酶＋S型细菌的DNA＋R型活细菌→R型菌落　(2)DNA是遗传物质　(3)设法把DNA和蛋白质等物质分开，单独地、直接地去观察它们各自的作用　(4)没有验证蛋白质、多糖能否进入R型活细菌体内10．(10分)(2012珠海高一检测)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验中，用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上，上清液中不应含放射性物质，下层沉淀物中应具有很高的放射性；而实验的最终结果显示：离心后，上清液具有一定的放射性，而下层的放射性强度比理论值略低(1)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验中，用32P标记噬菌体的DNA所体现的实验方法是________________________________________________________________________。(2)在理论上，上清液放射性应该为0，其原因是_________________________________________________________________________________________________________。(3)由于实验数据和理论数据之间有较大的误差，由此对实验过程进行误差分析：①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物质含量______，其原因是___________________________________________________________________________________________________________。②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，是否属于误差的来源呢？____________，理由是_________________________________________________________。(4)在实验中，赫尔希和蔡斯同时用被35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，结果发现沉淀物中也出现少量放射性物质，为排除噬菌体的蛋白质外壳也是遗传物质的可能，应进一步采取的措施是________________________________________________________________________。7 (5)请设计一个方法，来大量制备用35S标记的噬菌体(简要说明)______________________。解析：(1)赫尔希和蔡斯研究噬菌体侵染大肠杆菌的方法是同位素标记法，分别用32P和35S标记噬菌体。(2)在用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，理论上，上清液中放射性应为0，因为噬菌体已将DNA全部注入到大肠杆菌内，在离心时会随着大肠杆菌而沉淀。(3)若在上清液中出现放射性，原因有两种可能：噬菌体侵染时间太短，部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌中，或者噬菌体侵染时间太长，部分大肠杆菌已裂解，子代噬菌体被释放出来。(4)可以通过检测新形成的噬菌体中是否含有35S予以排除。(5)由于噬菌体是严格寄生的，因此不能用含35S的培养基直接培养，而应先用35S的培养基培养大肠杆菌后，再用噬菌体侵染大肠杆菌，即可得到大量含有35S的噬菌体。答案：(1)同位素标记法(同位素示踪法)(2)噬菌体已将自己的DNA全部注入到大肠杆菌内(3)①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②是　没有侵入大肠杆菌的噬菌体经离心后分布于上清液中(4)在新形成的噬菌体中检测是否含有35S(5)用含35S的培养基培养大肠杆菌，然后用噬菌体侵染该大肠杆菌，即可以得到含有35S标记的噬菌体7