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1、2022年高中生物 課時訓(xùn)練 10 探索遺傳物質(zhì)的過程 蘇教版必修2 一、非標(biāo)準(zhǔn) 1.20世紀(jì)初,科學(xué)家猜測,生命的遺傳物質(zhì)應(yīng)該是蛋白質(zhì),理由是(　　)。 A.蛋白質(zhì)由C、H、O、N等元素組成 B.蛋白質(zhì)由種類不同、數(shù)目不等的氨基酸組成,具有多樣性 C.蛋白質(zhì)具有熱穩(wěn)定性 D.蛋白質(zhì)能自我復(fù)制 解析:作為遺傳物質(zhì)應(yīng)具備貯存巨大數(shù)量遺傳信息的能力,蛋白質(zhì)具有多樣性,符合該特點,蛋白質(zhì)具有多樣性是科學(xué)家們猜測蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的主要理由。具有穩(wěn)定性和自我復(fù)制能力也是遺傳物質(zhì)的特點,但蛋白質(zhì)不具有這兩個特點。元素組成不是遺傳物質(zhì)的條件。 答案:B 2.下列關(guān)于“噬菌體侵染細(xì)菌的實驗”

2、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(jìn)行長時間的保溫培養(yǎng) C.用35S標(biāo)記噬菌體的侵染實驗中,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:培養(yǎng)噬菌體需用含細(xì)菌的培養(yǎng)基;被標(biāo)記的噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌,經(jīng)短時間培養(yǎng)后,攪拌離心處理;該實驗中,若攪拌不充分,噬菌體的外殼沒有與細(xì)菌完全分離,沉淀物中存在少量放射性35S;噬菌體侵染細(xì)菌的實驗僅能說明DNA是遺傳物質(zhì),沒有說明蛋

3、白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。 答案:C 3.某研究人員模擬肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗,進(jìn)行了以下4個實驗: ①R型細(xì)菌的DNA +DNA酶→加入S型細(xì)菌→注射入小鼠?、赟型細(xì)菌的DNA + DNA酶→加入R型細(xì)菌→注射入小鼠?、跼型細(xì)菌+DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入S型細(xì)菌的DNA→注射入小鼠　④S型細(xì)菌+DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入R型細(xì)菌的DNA→注射入小鼠 以上4個實驗中小鼠的情況依次是(　　)。 A.存活、存活、存活、死亡 B.死亡、存活、存活、存活 C.死亡、死亡、存活、存活 D.存活、死亡、存活、死亡 解析:①R型細(xì)菌的DNA+DNA酶→加入S型細(xì)菌,相當(dāng)于加入了S型活細(xì)菌,小

4、鼠死亡;②S型細(xì)菌的DNA+DNA酶→加入R型細(xì)菌→注射入小鼠,S型細(xì)菌的DNA被分解,不發(fā)生轉(zhuǎn)化,相當(dāng)于加入了R型活細(xì)菌,小鼠存活;③R型細(xì)菌+DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入S型細(xì)菌的DNA,④S型細(xì)菌+DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入R型細(xì)菌的DNA,這兩組細(xì)菌都被加熱殺死,小鼠存活。 答案:B 　　　　　　　　　　　　　　　　 4.針對耐藥菌日益增多的情況,利用噬菌體作為一種新的抗菌治療手段的研究備受關(guān)注。下列有關(guān)噬菌體的敘述,正確的是(　　)。 A.利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌體的蛋白質(zhì) B.以宿主菌DNA為模板合成子代噬菌體的核酸 C.外殼抑制了宿主菌的蛋白質(zhì)合成,使該細(xì)

5、菌死亡 D.能在宿主菌內(nèi)以二分裂方式增殖,使該細(xì)菌裂解 解析:噬菌體是專一寄生在細(xì)菌細(xì)胞中的一類病毒。在侵染過程中,噬菌體自身的核酸注入宿主細(xì)胞中,蛋白質(zhì)外殼留在宿主細(xì)胞外。核酸進(jìn)入宿主細(xì)胞后,噬菌體以自身的核酸為模板合成子代噬菌體的核酸,B項錯誤。由于噬菌體在細(xì)菌內(nèi)大量增殖造成細(xì)菌的裂解死亡,C項錯誤。噬菌體的增殖方式為復(fù)制增殖,而二分裂是原核生物的增殖方式,D項錯誤。以自身核酸為模板,以宿主菌的氨基酸為原料合成子代噬菌體的蛋白質(zhì),A項正確。 答案:A 5.下圖表示“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(　　)。 含

6、活 R型 細(xì)菌 的培 養(yǎng)基 A.①②④ B.①②③ C.①③④ D.①②③④ 解析:要證明“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)”,就應(yīng)單獨檢測DNA、蛋白質(zhì)等各種組成物質(zhì)能否使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌,能的就是S型細(xì)菌的遺傳物質(zhì),否則就不是。 答案:D 6.下列關(guān)于生物遺傳物質(zhì)的敘述,不正確的是(　　)。 A.牛的遺傳物質(zhì)是DNA B.除部分病毒以外,生物的遺傳物質(zhì)都是DNA C.絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA D.生物細(xì)胞內(nèi)DNA較多,所以DNA是主要的遺傳物質(zhì) 解析:牛是真核生物,其細(xì)胞內(nèi)既含DNA又含RNA,但只有DNA是遺傳物質(zhì)。病毒的遺傳物質(zhì)是

7、DNA或RNA,其他有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物,其遺傳物質(zhì)是DNA,因此可以說絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA。“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”中,“主要”二字的含義是“絕大多數(shù)”生物,不是指的DNA含量。 答案:D 7.下圖是某種高等植物的病原體的遺傳過程實驗,實驗表明這種病原體(　　)。 A.寄生于細(xì)胞內(nèi),通過RNA遺傳 B.可單獨生存,通過蛋白質(zhì)遺傳 C.寄生于細(xì)胞內(nèi),通過蛋白質(zhì)遺傳 D.可單獨生存,通過RNA遺傳 解析:由圖分析知,這種病原體是RNA病毒,其遺傳物質(zhì)為RNA。病毒均營寄生生活,不能單獨生存。 答案:A 8.用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌,經(jīng)培養(yǎng)、攪拌、離心、檢測,上清

8、液的放射性占15%,沉淀物的放射性占85%。上清液帶有放射性的原因可能是(　　)。 A.噬菌體侵染大腸桿菌后,大腸桿菌裂解釋放出子代噬菌體 B.攪拌不充分,吸附在大腸桿菌上的噬菌體未與細(xì)菌分離 C.離心時間過長,上清液中析出較重的大腸桿菌 D.32P標(biāo)記了噬菌體蛋白質(zhì)外殼,離心后存在于上清液中 解析:32P標(biāo)記的物質(zhì)是噬菌體的DNA,DNA是遺傳物質(zhì),在噬菌體的前后代具有連續(xù)性。對噬菌體侵染大腸桿菌的混合物離心后,上清液中含噬菌體,沉淀物中含大腸桿菌,上清液帶有放射性的原因可能是部分噬菌體未侵入大腸桿菌,或大腸桿菌已釋放出部分子代噬菌體。 答案:A 9.肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體

9、侵染細(xì)菌實驗都是證明DNA是遺傳物質(zhì)的經(jīng)典實驗,在這些實驗的設(shè)計思路中最關(guān)鍵的是(　　)。 A.要得到噬菌體或肺炎雙球菌 B.要分離提純DNA、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì) C.要用同位素對DNA和蛋白質(zhì)分別進(jìn)行標(biāo)記 D.要設(shè)法區(qū)分DNA和蛋白質(zhì),并單獨觀察它們各自的作用 解析:無論是對肺炎雙球菌的物質(zhì)進(jìn)行提純和鑒定,還是利用蛋白質(zhì)或DNA成分被標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌,目的都是讓相關(guān)物質(zhì)單獨起作用,以觀察它們各自的作用。只有如此才能證明DNA是遺傳物質(zhì),而其他成分不是。 答案:D 10.若1個35S標(biāo)記的大腸桿菌被1個32P標(biāo)記的噬菌體侵染,裂解后釋放的所有噬菌體(　　)。 A.一定有35

10、S,可能有32P B.只有35S C.一定有32P,可能有35S D.只有32P 解析:1個被32P標(biāo)記的噬菌體侵染35S標(biāo)記的大腸桿菌,含32P標(biāo)記的噬菌體DNA侵入大腸桿菌,以大腸桿菌內(nèi)的物質(zhì)為原料進(jìn)行復(fù)制,故釋放的噬菌體可能含32P;以大腸桿菌內(nèi)的35S氨基酸為原料合成噬菌體蛋白質(zhì),故釋放的噬菌體一定含有35S。 答案:A 11.下圖為肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的部分圖解,請據(jù)圖回答下列問題。 圖a 圖b 圖c (1)該實驗是　　　　　　　所做的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的部分圖解。? (2)該實驗是在　　　　　　　　實驗的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,其目的是證明“　　　　”的化學(xué)

11、成分。? (3)在對R型細(xì)菌進(jìn)行培養(yǎng)之前,必須首先進(jìn)行的工作是　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (4)依據(jù)圖a所示實驗,可以作出　　　　　　的假設(shè)。? (5)為驗證上面的假設(shè),他們又設(shè)計了圖b的實驗:實驗中加入DNA酶的目的是　　　　　　　　　,他們觀察到的實驗現(xiàn)象是　　　　　　　　　　。? (6)通過上面兩步實驗,仍然不能說明　　　　　　　　　　　　,為此他們設(shè)計了圖c的實驗:他們觀察到的實驗現(xiàn)象是　　　　　　　　　　,該實驗?zāi)軌蛘f明　　　　　　　　　　。? 解析:(1)由實驗圖解可看出,這是在R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中加入R型細(xì)菌和S型細(xì)菌的DNA,是艾弗里及其同事所做的肺炎雙球菌

12、的轉(zhuǎn)化實驗的部分圖解。(2)該實驗是在格里菲思實驗的基礎(chǔ)上為進(jìn)一步證明“轉(zhuǎn)化因子”的化學(xué)成分而設(shè)計的。(3)該實驗是將S型細(xì)菌打碎,分離并提純其DNA、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)后分別加入R型細(xì)菌培養(yǎng)基中。(4)艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗,可以證明DNA是遺傳物質(zhì)。(5)為了驗證所作假設(shè),將能夠水解DNA的DNA酶與S型細(xì)菌的DNA混合后加入培養(yǎng)基中,結(jié)果培養(yǎng)基中只長R型細(xì)菌。(6)要進(jìn)一步證明DNA是遺傳物質(zhì),而蛋白質(zhì)、多糖等不是遺傳物質(zhì),還需將這些物質(zhì)分別加入培養(yǎng)基中,看結(jié)果是不是只長R型細(xì)菌。 答案:(1)艾弗里及其同事 (2)格里菲思肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化　轉(zhuǎn)化因子 (3)分離并提純S型細(xì)菌

13、的DNA、蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì) (4)DNA是遺傳物質(zhì) (5)分解從S型細(xì)菌中提取的DNA　培養(yǎng)基中只長R型細(xì)菌 (6)蛋白質(zhì)、多糖等不是遺傳物質(zhì)　培養(yǎng)基中只長R型細(xì)菌　蛋白質(zhì)、多糖不是遺傳物質(zhì) 12.赫爾希和蔡斯為了證明噬菌體侵染大腸桿菌時,進(jìn)入大腸桿菌的是噬菌體的DNA,而不是它的蛋白質(zhì)外殼,用兩種不同的放射性同位素分別標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和噬菌體的DNA。然后再讓這兩種不同標(biāo)記的噬菌體分別去侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌,從而對此做出實驗論證。據(jù)分析,噬菌體的蛋白質(zhì)外殼含有甲硫氨酸、半胱氨酸等多種氨基酸?，F(xiàn)請你完成以下關(guān)鍵性的實驗設(shè)計。 (1)實驗室已制備好分別含3H、14C、32P、

14、35S等放射性同位素的微生物培養(yǎng)基。你將選擇哪兩種培養(yǎng)基分別用于噬菌體蛋白質(zhì)外殼和噬菌體DNA的標(biāo)記:　　　　　　　　　　　　。? (2)你用這兩種培養(yǎng)基怎樣去實現(xiàn)對噬菌體的標(biāo)記?請簡要說明實驗的設(shè)計方法和這樣設(shè)計的理由。? ? 　。? (3)為什么不同時標(biāo)記同一個噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和DNA?? 　。? (4)若用32S標(biāo)記噬菌體,35S標(biāo)記大腸桿菌,則子代噬菌體的蛋白質(zhì)分子中都沒有　　　　元素,由此說明? 　;? 子代噬菌體蛋白質(zhì)都含有　　　　元素,這是因為? ? 　。? 解析:在噬菌體侵染大腸桿菌的實驗中,用32P和35S標(biāo)記的目的是將DNA和蛋白質(zhì)分開,單獨地觀察它

15、們各自的作用。 (1)DNA上含P,蛋白質(zhì)含S,只有標(biāo)記各自特有元素才能區(qū)分開。 (2)噬菌體不能獨立增殖,只有在宿主細(xì)胞內(nèi)才增殖,所以先用32P和35S標(biāo)記大腸桿菌,再讓噬菌體去侵染分別被32P、35S標(biāo)記的大腸桿菌。 (3)檢測放射性的儀器不能區(qū)分是32P還是35S產(chǎn)生的放射性。 (4)噬菌體侵染大腸桿菌時,將DNA注入大腸桿菌體內(nèi),利用大腸桿菌內(nèi)的氨基酸,合成自身的蛋白質(zhì),而親代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼留在細(xì)菌外部。 答案:(1)用32P標(biāo)記噬菌體的DNA,用35S標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼 (2)先將大腸桿菌分別培養(yǎng)在含32P、35S的培養(yǎng)基上;然后用噬菌體去侵染分別被32P、35S

16、標(biāo)記的大腸桿菌。因為噬菌體專營寄生生活 (3)檢測放射性的儀器不能區(qū)分放射性是由什么物質(zhì)產(chǎn)生的,因此只能分開標(biāo)記 (4)32S　噬菌體侵染大腸桿菌時蛋白質(zhì)外殼留在外面,沒有進(jìn)入細(xì)菌內(nèi)　35S　子代噬菌體的蛋白質(zhì)外殼是利用大腸桿菌內(nèi)的氨基酸(含35S)為原料而合成的 13.下面是某中學(xué)生物興趣小組所做的DNA粗提取和鑒定的實驗。 第一步:將一定量的鯉魚卵巢或　　　　　　　放在燒杯中,并加入一定量的蒸餾水,同時用玻璃棒攪拌,然后過濾,得到濾液;? 第二步:對濾液進(jìn)行去除雜質(zhì)的處理; 第三步:將去雜處理的濾液進(jìn)行再次過濾,得到新的濾液; 第四步:在新的濾液中加入等量的體積分?jǐn)?shù)為95%的

17、酒精溶液,靜置2~3分鐘,溶液中會析出一些　　　　色絲狀物;? 第五步:利用這些析出物進(jìn)行如下的鑒定性實驗操作(如下表所示): 　 A試管 B試管 第1步 加入物質(zhì)的量濃度為2 mol/L的NaCl溶液5 mL 加入物質(zhì)的量濃度為2 mol/L的NaCl溶液5 mL 第2步 加絲狀物并攪拌 不加絲狀物 第3步 加4 mL二苯胺,混勻 加4 mL二苯胺,混勻 第4步 沸水浴5 min 沸水浴5 min 實驗現(xiàn)象 ①　　　　? ②　　　　? 實驗結(jié)論 ③　　　　　　　　　　　　? (1)完成實驗步驟和表格中空白處的實驗內(nèi)容。 (2)對A試管,完成第

18、1、2、3步的操作后溶液顏色如何?　　　　　　　　　　　　。? (3)在沸水中加熱的目的是　,? 同時說明DNA較耐　　　　　溫,待試管冷卻后觀察顏色的變化,冷卻的目的是　　　　　　　　。? (4)B試管在實驗中的作用是什么?　　　　　。? (5)A試管中溶液顏色的變化程度主要與　　　　　　　　　　　　　　　有關(guān)。? 解析:(1)因為本實驗是DNA的粗提取和鑒定,故所用生物材料必須是魚卵、雞血等DNA含量豐富的細(xì)胞組織。因為在新濾液中析出的絲狀物主要成分是DNA,而DNA遇二苯胺在沸水浴條件下會被染成藍(lán)色,故可知實驗現(xiàn)象為:①溶液逐漸變藍(lán);②溶液不變藍(lán)色。結(jié)論是:絲狀物主要是DNA。(2)因為對A試管完成第1、2、3步的操作后,DNA僅少量溶解,故溶液顏色基本不變(不呈淺藍(lán)色)。(3)因為在沸水浴條件下,DNA遇二苯胺會被染成藍(lán)色,故需要對試管進(jìn)行沸水浴加熱,這也說明DNA比較耐高溫。(4)因為B試管與A試管相比,僅是未加絲狀物,其他處理均相同,故其在實驗中起著對照作用。 答案:(1)魚卵　白　①溶液逐漸變藍(lán)?、谌芤翰蛔兯{(lán)色?、劢z狀物主要是DNA (2)溶液顏色基本不變(不呈淺藍(lán)色) (3)加快染色的反應(yīng)速度　高　有利于DNA析出 (4)作對照 (5)加入試管中的DNA(絲狀物)的多少