（新教材）2019-2020学年人教版生物必修第二册作业：第3章第1节　DNA是主要的遗传物质

（新教材）2019-2020学年人教版生物必修第二册作业：第3章第1节　DNA是主要的遗传物质

[基础全练] 1．1928 年，英国科学家格里菲思以小鼠为实验材料做了如下实验。下列关于此 实验的分析，错误的是( ) 第一组 第二组 第三组 第四组 实验处理 注射活的 R 型细 菌 注射活的 S 型 细菌 注射加热杀死 的 S 型细菌 注射活的 R 型 细菌与加热杀 死的 S 型细菌 混合液 实验 结果 小鼠 不死亡 小鼠死亡，从 小鼠体内分离 出 S 型活细菌 小鼠不死亡 小鼠死亡，从 小鼠体内分离 出了 S 型活细 菌和 R 型活细 菌 A.对实验结果的分析，四组实验必须相互对照 B．实验说明 R 型活细菌发生了某种类型的转化 C．该实验结论为“DNA 是使 R 型细菌转化为 S 型细菌的转化因子” D．获得该实验结论的关键步骤是第四组小鼠死亡并分离出了 S 型活细菌 解析：第一组实验结果说明 R 型细菌无毒性；第二组实验结果说明 S 型细菌有 毒性；第三组实验结果说明加热杀死的 S 型细菌失去毒性；第四组实验结果说明 加热杀死的 S 型细菌中含有使 R 型细菌转化为 S 型细菌的转化因子，但并没有 证明 DNA 是转化因子。 答案：C 2．艾弗里体外转化实验证明，促使 R 型菌转化为 S 型菌的“转化因子”是( ) A．S 型菌的蛋白质 B．S 型菌的 DNA C．R 型菌的 DNA D．S 型菌的荚膜多糖 解析：艾弗里通过体外转化实验证明，促使 R 型菌转化为 S 型菌的是 S 型菌的 DNA。 答案：B 3．将下列混合物加入培养基中，在适宜条件下培养一段时间，只出现表面光滑 的一种菌落的是( ) A．65 ℃加热杀死的 S 型菌与 R 型活菌 B．S 型菌的 DNA 与 R 型活菌 C．DNA 酶处理的 S 型菌 DNA 与 R 型活菌 D．DNA 酶处理的 R 型菌 DNA 与 S 型活菌 解析：65 ℃加热杀死的 S 型菌与 R 型活菌混合，在适宜条件下培养一段时间， 部分 R 型活菌转化成 S 型活菌，A 错误；S 型菌的 DNA 与 R 型活菌混合，在适 宜条件下培养一段时间，部分 R 型活菌转化成 S 型活菌，B 错误；DNA 酶处理 的 S 型菌 DNA 与 R 型活菌混合，在适宜条件下培养一段时间，不发生转化，只 有表面粗糙的菌落，C 错误；DNA 酶处理的 R 型菌 DNA 与 S 型活菌混合，在 适宜条件下培养一段时间，S 型活菌繁殖，所以只有表面光滑的 S 型菌的菌落， D 正确。 答案：D 4．在 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培养 T2 噬菌体 解析：噬菌体侵染细菌实验通过同位素标记法，实现 DNA 和蛋白质的间接分离， A 错误；该实验中用 32P 和 35S 分别标记 T2 噬菌体的 DNA 和蛋白质，然后分别 进行实验，B、C 错误；T2 噬菌体只能寄生在大肠杆菌中，不能利用培养基培养， 因此用标记过的大肠杆菌培养 T2 噬菌体获得具有标记的 T2 噬菌体，D 正确。 答案：D 5．如图是烟草花叶病毒的遗传过程实验，由此可以判断( ) A．水和苯酚的作用是水解病毒的蛋白质和 RNA B．烟草花叶病毒的蛋白质不能进入烟草细胞中 C．注入烟草细胞的 RNA 起到了遗传物质的作用 D．RNA 是烟草花叶病毒的主要遗传物质 解析：烟草花叶病毒放在水和苯酚中振荡后，其组成成分 RNA 和蛋白质能分开， 水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和 RNA，A 错误；将烟草花叶病毒的蛋白 质注入烟草细胞中，不能使正常烟草感染病毒，B 错误；题图中结果说明注入烟 草细胞的 RNA 起到了遗传物质的作用，C 正确；RNA 是烟草花叶病毒的遗传物 质，没有体现它是主要遗传物质，D 错误。 答案：C 6.如图表示噬菌体侵染细菌细胞后与之发生共存，甲为噬菌体 DNA，乙为细菌 DNA，下列有关叙述中正确的是( ) A．细菌生理机能会受病毒影响 B．甲利用自身的核糖体合成蛋白质 C．图示结构在细菌的细胞核内 D．细菌性状改变，不再受病毒影响 解析：噬菌体无核糖体，B 错误；细菌无成形的细胞核，C 错误；噬菌体侵染细 菌，会导致细菌裂解，细菌的性状受到影响，D 错误，A 正确。 答案：A 7．针对耐药菌日益增多的情况，利用噬菌体作为一种新的抗菌治疗手段的研究 备受关注。下列有关噬菌体的叙述，正确的是( ) A．利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌体的蛋白质 B．以宿主菌 DNA 为模板合成子代噬菌体的核酸 C．外壳抑制了宿主菌的蛋白质合成，使该细菌死亡 D．能在宿主菌内以二分裂方式增殖，使该细菌裂解 解析：噬菌体侵入宿主细胞后，在亲代噬菌体 DNA 的指导下，以宿主菌细胞中 的氨基酸和脱氧核苷酸为原料合成子代噬菌体的蛋白质和 DNA，A 正确、B 错 误；噬菌体不具有细胞结构，不能以二分裂方式增殖，二分裂是原核生物的增殖 方式；噬菌体以复制方式进行增殖，在宿主菌体内合成噬菌体的 DNA 和蛋白质 后，组装成子代噬菌体，子代噬菌体消耗细菌细胞内的物质后使细菌裂解、死亡， C、D 错误。 答案：A 8．如果用 15N、32P、35S 共同标记噬菌体后，让其侵染大肠杆菌，在产生的子代 噬菌体的组成结构中，能够找到的标记元素为( ) A．在外壳中找到 15N 和 35S B．在 DNA 中找到 15N 和 32P C．在外壳中找到 15N D．在 DNA 中找到 15N、32P 和 35S 解析：用 15N、32P、35S 共同标记噬菌体，其中 15N 标记了噬菌体的 DNA 和蛋白 质外壳，32P 标记了噬菌体的 DNA,35S 标记了噬菌体的蛋白质外壳。噬菌体侵染 细菌的过程中，蛋白质外壳留在细菌外面，DNA 进入细菌内部，在细菌中以噬 菌体 DNA 为模板，利用细菌的原料合成子代噬菌体的蛋白质外壳和 DNA，所以 在子代噬菌体中能找到 15N 和 32P 标记的 DNA，不能找到 35S 标记的蛋白质。 答案：B 9．请结合探究遗传物质的相关实验回答下列问题： (1)格里菲思利用肺炎链球菌进行了________(填“体内”或“体外”)转化实验， 其中第四组的对照组是________。 (2)噬菌体侵染细菌实验中，所用大肠杆菌的类型有________________(是否标记 及用何标记)。 (3)烟草花叶病毒是一种 RNA 病毒，将之注入烟草的叶片细胞中，叶片会出现花 叶病斑。欲探究烟草花叶病毒的遗传物质，你的实验思路是__________________ ____________________________________________________________________。 解析：(1)格里菲思利用肺炎链球菌进行的是体内转化实验；第一组与第二组对 照说明 S 型细菌可致小鼠死亡，第二组与第三组对照说明加热杀死的 S 型菌不 能导致小鼠死亡，这三组与第四组对照才可得出 S 型菌内存在转化因子的结论。 (2)噬菌体侵染细菌实验中，标记噬菌体需要使用标记的大肠杆菌，故所用大肠 杆菌有 3 种类型，即未标记、32P 标记、35S 标记。(3)烟草花叶病毒是一种 RNA 病毒，主要组成成分是蛋白质和 RNA，可以从烟草花叶病毒中分别提取出蛋白 质和 RNA，分别注入烟草叶片细胞中，观察烟草叶片是否出现花叶病斑，以判 断烟草花叶病毒遗传物质是蛋白质还是 RNA。 答案：(1)体内 第一组、第二组和第三组 (2)未标记、32P 标记和 35S 标记 (3) 从烟草花叶病毒中分别提取出蛋白质和 RNA，分别注入烟草叶片细胞中，观察 烟草叶片是否出现花叶病斑 10．如图甲为肺炎链球菌转化实验的一部分图解。请据图回答： (1)该实验是________________及其同事所做的肺炎链球菌转化的实验图解。 (2)该实验是在________________实验的基础上进行的，其目的是证明________ 的化学成分。 (3)在对R型细菌进行培养之前，必须首先进行的工作是_____________________。 (4)依据上面图解的实例，可以做出_____________________________的假设。 (5)为验证上面的假设，他们设计了下面的实验(如图乙所示)，该实验中加 DNA 酶的目的是__________________________________________________________ ___________________________________________________________________， 他们观察到的实验现象是______________________________________。 (6)通过上述两步实验，仍然不能说明____________________，为此他们设计了 另一实验(如图丙所示)，他们观察到的实验现象是________________________， 该实验能够说明_________________________________________。 解析：(1)实验过程表明是用 S 型细菌的 DNA 和 R 型细菌混合培养，观察实验结 果，属于艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验。(2)该实验是在格里菲思的体内转 化实验的基础上进行的，目的是证明转化因子的化学本质。(3)为了证明转化因 子的化学本质，在实验前应分离出肺炎链球菌中的各种成分，进行单独观察。(4) 该实验可以得出的结论是 DNA 是转化因子，即 DNA 是遗传物质。(5)为了进一 步证明 DNA 是遗传物质，可以加入 DNA 酶，DNA 水解后不具有遗传效应，实 验结果应是 R 型细菌没有发生转化，培养基中只有 R 型细菌，没有出现 S 型细 菌。(6)为了证明荚膜多糖和蛋白质不是遗传物质，实验设计思路应和前面的实 验一样，加入荚膜多糖和蛋白质看是否能使 R 型细菌转化为 S 型细菌，实验结 果是不能转化，证明了蛋白质和荚膜多糖不是遗传物质。 答案：(1)艾弗里 (2)格里菲思的肺炎链球菌转化 转化因子 (3)分离并提纯 S 型细菌的 DNA、蛋白质、荚膜多糖等物质 (4)DNA 是遗传物质 (5)催化从 S 型细菌中提取的 DNA 分解 培养基中只长 R 型细菌 (6)蛋白质、荚膜多糖等不 是遗传物质 培养基中只长 R 型细菌 蛋白质、荚膜多糖不是遗传物质 [素养提升] 11．在肺炎链球菌的转化实验中，将加热杀死的 S 型细菌与 R 型活细菌相混合 后，注入小鼠体内，小鼠死亡，则小鼠体内 S 型、R 型细菌含量变化情况最可能 是哪种( ) 解析：无毒性的 R 型活细菌与加热杀死的 S 型细菌混合后，部分 R 型细菌转化 为有毒性的 S 型细菌。S 型细菌数量应该先增加后稳定。开始小鼠的免疫力较强， R 型细菌数量减少，后来 S 型细菌在小鼠体内大量繁殖，导致小鼠免疫力下降， R 型细菌逐渐增加后稳定。 答案：B 12．(2019·高考海南卷)下列实验及结果中，能作为直接证据说明“核糖核酸是遗 传物质”的是( ) A．红花植株与白花植株杂交，F1 为红花，F2 中红花∶白花＝3∶1 B．病毒甲的 RNA 与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲 C．加热杀死的 S 型肺炎链球菌与 R 型活菌混合培养后可分离出 S 型活菌 D．用放射性同位素标记 T2 噬菌体外壳蛋白，在子代噬菌体中检测不到放射性 解析：红花植株与白花植株杂交，F1 为红花，F2 中红花∶白花＝3∶1，属于性状 分离现象，不能说明 RNA 是遗传物质，A 错误；病毒甲的 RNA 与病毒乙的蛋 白质混合后感染烟草只能得到病毒甲，说明病毒甲的 RNA 是遗传物质，B 正确； 加热杀死的 S 型肺炎链球菌与 R 型活菌混合培养后可分离出 S 型活菌，只能说 明加入杀死的 S 型菌存在转化因子，不能说明 RNA 是遗传物质，C 错误；用放 射性同位素标记 T2 噬菌体外壳蛋白，在子代噬菌体中检测不到放射性，说明蛋 白质未进入大肠杆菌，不能证明 RNA 是遗传物质，D 错误。 答案：B 13．如图所示为赫尔希和蔡斯实验中的 T2 噬菌体侵染大肠杆菌的过程示意图。 下列说法正确的是( ) A．过程⑤释放的噬菌体都不含有亲代的成分 B．培养 T2 噬菌体和大肠杆菌可用相同的培养基 C．T2 噬菌体和大肠杆菌含有的核酸种类相同 D．T2 噬菌体增殖需要大肠杆菌的核糖体参与 解析：子代噬菌体以亲代 DNA 为模板复制而来，故过程⑤释放的噬菌体中含有 亲代的 DNA，A 错误；T2 噬菌体是 DNA 病毒，营寄生生活，故培养 T2 噬菌体 的培养基中必须用活细胞，而培养大肠杆菌可用营养物质齐全的培养基，B 错误； T2 噬菌体含有的核酸是 DNA，大肠杆菌含有的核酸是 DNA 和 RNA，C 错误； T2 噬菌体没有细胞结构，增殖需要大肠杆菌的核糖体参与，合成蛋白质，D 正 确。 答案：D 14．下图表示 T2 噬菌体侵染大肠杆菌的相关实验，据图分析下列总结出的四个 结论中正确的是( ) 图 1 图 2 A．甲处的噬菌体一定含有放射性，乙处的噬菌体部分含放射性 B．图 1 能证明 DNA 是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质 C．如果图 2 增设一组 35S 标记的噬菌体做对照，能证明蛋白质不是遗传物质 D．如果培养 2 代以上，乙处噬菌体的核酸都不含放射性 解析：分析图 1 可知，培养噬菌体的大肠杆菌已被 32P 或 35S 标记，故甲处的噬 菌体一定含有放射性，用含有 32P 标记的 1 个噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌后， 释放的子代噬菌体乙中，有 2 个含有放射性，A 正确；图 1 中用含有 32P 或 35S 的大肠杆菌培养噬菌体，获得被标记的噬菌体，证明了噬菌体增殖时的原料来自 大肠杆菌，不能证明 DNA 是遗传物质，B 错误；如果图 2 增设一组 35S 标记的 噬菌体做对照，可说明在噬菌体增殖过程中，起遗传效应的物质是 DNA，被 35S 标记的蛋白质没有进入大肠杆菌中，故不能证明蛋白质不是遗传物质，C 错误； 如果培养 2 代以上，乙处部分噬菌体的核酸含放射性，D 错误。 答案：A 15．研究发现少数病毒(如烟草花叶病毒，简称 TMV)体内仅有蛋白质和 RNA 两 种化学成分，这类生物性状(如 TMV 能感染正常的烟草叶片，使之出现相应的病 斑)的遗传是受蛋白质还是受 RNA 控制？请设计实验探究 TMV 的遗传物质是蛋 白质还是 RNA。 Ⅰ.实验原理： (1)利用水—苯酚溶液可以将 TMV 分离，获得 TMV 的蛋白质和 RNA。 (2)____________________________________________________________。 (3)____________________________________________________________。 实验材料：烟草花叶病毒、正常生长的烟草、苯酚、试管、玻璃棒等必需的实验 仪器。 Ⅱ.主要实验步骤： (1)利用水—苯酚溶液分离 TMV，获得纯净的 TMV 的蛋白质和 RNA。 (2)取正常生长的烟草植株，选取_____________________________________。 (3)__________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (4)正常培养烟草植株，并注意观察______________。 Ⅲ.实验结果预测及结论： (1)__________________________________________________________________ ___________________________________________________________________， 说明 TMV 中蛋白质是遗传物质。 (2)__________________________________________________________________ ____________________________________________________________________， 说明 TMV 中 RNA 是遗传物质。 解析：根据实验目的“探究 TMV 的遗传物质是蛋白质还是 RNA”及实验原理 (1)，可以确定本实验设计的主要思路是：首先将烟草花叶病毒进行分离，获得 病毒蛋白质和 RNA，再分别探究它们是否在遗传中起作用。根据题干信息“TMV 能感染正常的烟草叶片，使之出现相应的病斑”，可以确定本实验的实验指标是： 能否使正常烟草叶片感染，出现相应病斑。同时作为遗传物质，还应能使生物性 状如病毒的感染性在传宗接代中保持连续和稳定。根据上述分析，可确定实验中 涉及的另两个原理分别为：TMV 能使正常的烟草叶片感染出现相应病斑；遗传 物质能使生物性状保持相对稳定。 答案：Ⅰ.(2)TMV 能感染正常的烟草叶片使之出现相应的病斑 (3)遗传物质能使生物性状保持相对稳定 Ⅱ.(2)生长状态基本相同的三片叶片，编号为 A、B、C (3)分别用完整的 TMV、TMV 的蛋白质、TMV 的 RNA 感染 A、B、C 三片叶片 (4)相应叶片的表现症状 Ⅲ.(1)A、B 叶出现病斑，C 叶正常，并且用 B 病斑组织感染正常的烟草叶片， 仍出现相同病斑 (2)A、C 叶出现病斑，B 叶正常，并且用 C 病斑组织感染正常的烟草叶片，仍出 现相同病斑