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課時(shí)分層作業(yè)(九) 探索遺傳物質(zhì)的過程 (建議用時(shí)：45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)練] 1．下列對(duì)遺傳物質(zhì)的探索歷程的敘述正確的是(　　) A．最初認(rèn)為遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)，推測(cè)氨基酸的多種排列順序可能蘊(yùn)含遺傳信息 B．格里菲思肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)表明了S型細(xì)菌中的轉(zhuǎn)化因子是DNA C．艾弗里在含有R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中加入S型細(xì)菌的DNA，R型細(xì)菌全部轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌 D．赫爾希、蔡斯用32P標(biāo)記的T2噬菌體侵染細(xì)菌，離心后的上清液中檢測(cè)不到放射性 A　[最初認(rèn)為遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)，推測(cè)氨基酸的多種排列順序可能蘊(yùn)含遺傳信息，A正確；格里菲思肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)表明了S型細(xì)菌中的某種活性物質(zhì)促進(jìn)R型細(xì)菌的轉(zhuǎn)化，即存在轉(zhuǎn)化因子，并沒有證明是DNA，B錯(cuò)誤；艾弗里在含有R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中加入S型細(xì)菌的DNA，有一部分R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌，而不是全部，C錯(cuò)誤；赫爾希、蔡斯用32P標(biāo)記的T2噬菌體侵染細(xì)菌，離心后的上清液中檢測(cè)到少量的放射性，原因可能是少量的細(xì)菌破裂，噬菌體釋放，噬菌體重量較輕，出現(xiàn)在上清液中，D錯(cuò)誤。] 2．“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”證明了DNA是遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。得出這一結(jié)論的關(guān)鍵是(　　) A．用S型活細(xì)菌和加熱殺死后的S型細(xì)菌分別對(duì)小白鼠進(jìn)行注射，并形成對(duì)照 B．用殺死的S型細(xì)菌與無(wú)毒的R型細(xì)菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，測(cè)定小鼠體液中抗體的含量 C．從死亡小鼠體內(nèi)分離獲得了S型細(xì)菌 D．將S型細(xì)菌的各種因子分離并分別加入各培養(yǎng)基中，培養(yǎng)R型細(xì)菌，觀察是否發(fā)生轉(zhuǎn)化 D　[當(dāng)把S型細(xì)菌的各種因子分離并分別與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)后，發(fā)現(xiàn)只有加入DNA的培養(yǎng)基中R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，出現(xiàn)S型細(xì)菌，而加入其他因子的培養(yǎng)基中R型細(xì)菌(如加入蛋白質(zhì))不發(fā)生轉(zhuǎn)化，即不出現(xiàn)S型細(xì)菌。] 3．下列有關(guān)核酸與遺傳物質(zhì)關(guān)系的敘述中，不正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：01632121】 A．DNA是絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì) B．有的生物的遺傳物質(zhì)是RNA C．在真核生物中，DNA和RNA都是遺傳物質(zhì)，其中DNA是主要的遺傳物質(zhì) D．核酸是所有生物的遺傳物質(zhì)，其中DNA是主要的遺傳物質(zhì) C　[真核生物中都有DNA和RNA，RNA是DNA控制合成的，DNA是遺傳物質(zhì)。絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，因此說DNA是主要的遺傳物質(zhì)。] 4．生物興趣小組模擬赫爾希和蔡斯做了噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)，下列有關(guān)分析不正確的是(　　) A．理論上，b中不應(yīng)具有放射性 B．上述實(shí)驗(yàn)過程并不能證明DNA是遺傳物質(zhì) C．若b中含有放射性，說明與①過程中培養(yǎng)時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān) D．b中含放射性的高低，與②過程中攪拌是否充分有關(guān) C　[35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，所以離心后，理論上b中不應(yīng)具有放射性，A正確；由于蛋白質(zhì)外殼沒有進(jìn)入細(xì)菌，又沒有標(biāo)記DNA，所以不能證明DNA是遺傳物質(zhì)，B正確；35S標(biāo)記的是噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，蛋白質(zhì)外殼留在外面，經(jīng)攪拌后與細(xì)菌分開，所以若b中含有放射性，說明攪拌不充分，C錯(cuò)誤；②過程中攪拌的目的是將蛋白質(zhì)外殼和細(xì)菌分開，若該過程攪拌不充分，則會(huì)導(dǎo)致部分蛋白質(zhì)外殼吸附在細(xì)菌上，并隨細(xì)菌離心到沉淀物中，使沉淀物中含較高的放射性，若攪拌充分，則沉淀物中的放射性較低，D正確。] 5．如果用3H、14C、32P、35S標(biāo)記噬菌體后，讓其侵染細(xì)菌，在產(chǎn)生的子代噬菌體的組成結(jié)構(gòu)成分中，能夠找到的放射性元素為(　　) A．可在外殼中找到3H、14C、35S B．可在DNA中找到32P、14C、3H C．可在外殼中找到14C、35S D．可在DNA中找到14C、32P、35S B　[3H、14C均可標(biāo)記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)外殼，而32P只標(biāo)記噬菌體的DNA,35S只標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼。在噬菌體侵染細(xì)菌過程中，蛋白質(zhì)外殼沒有進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞，只有DNA分子進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞，并利用細(xì)菌的脫氧核苷酸和氨基酸合成噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)外殼，所以產(chǎn)生的子代噬菌體DNA分子上有3H、14C、32P，沒有35S。] 6．某同學(xué)分離純化了甲、乙兩種噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA，重新組合為“雜合”噬菌體，然后分別感染大腸桿菌，并對(duì)子代噬菌體的表現(xiàn)型作出預(yù)測(cè)，見下表。其中預(yù)測(cè)正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：01632122】 “雜合”噬菌體的組成 實(shí)驗(yàn)預(yù)期結(jié)果 預(yù)期結(jié)果序號(hào) 子代表現(xiàn)型 甲的DNA＋乙的蛋白質(zhì) 1 與甲種一致 2 與乙種一致 乙的DNA＋甲的蛋白質(zhì) 3 與甲種一致 4 與乙種一致 A．1、3　　　　 B．1、4 C．2、3 D．2、4 B　[由題可知，兩種噬菌體均為DNA病毒，即DNA決定了病毒的遺傳性狀。甲的DNA＋乙的蛋白質(zhì)組成“雜合”噬菌體，“雜合”噬菌體的子代表現(xiàn)型與甲種一致；乙的DNA＋甲的蛋白質(zhì)組成“雜合”噬菌體，“雜合”噬菌體的子代表現(xiàn)型與乙種一致。] 7．如圖是某種高等植物的病原體的遺傳過程實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)表明這種病原體 (　　) A．寄生于細(xì)胞內(nèi)，通過RNA遺傳 B．寄生于細(xì)胞間，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．寄生于細(xì)胞間，通過RNA遺傳 A　[該病原體為RNA病毒，該病毒必須在宿主細(xì)胞內(nèi)才能繁殖，且RNA是該病毒的遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是該病毒的遺傳物質(zhì)。] 8．美國(guó)科學(xué)家艾弗里和他的同事，從S型活細(xì)菌中提取了DNA、蛋白質(zhì)和多糖等物質(zhì)，然后分別加入培養(yǎng)R型細(xì)菌的培養(yǎng)基中。結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有加入DNA的培養(yǎng)基中，R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成了S型細(xì)菌，而加入蛋白質(zhì)和多糖的培養(yǎng)基中，R型細(xì)菌不能發(fā)生這種轉(zhuǎn)化。這一現(xiàn)象說明了(　　) ①S型細(xì)菌的性狀是由DNA決定的?、谠谵D(zhuǎn)化過程中，S型細(xì)菌的DNA進(jìn)入R型細(xì)菌細(xì)胞中?、跠NA是遺傳物質(zhì)?、躍型細(xì)菌的DNA是遺傳物質(zhì)，R型細(xì)菌的DNA不是遺傳物質(zhì)?、莸鞍踪|(zhì)和多糖不是遺傳物質(zhì) A．①②③ B．①②③④ C．①②③⑤ D．①②③④⑤ C　[題干描述了艾弗里實(shí)驗(yàn)的過程，這一實(shí)驗(yàn)通過對(duì)照證明S型細(xì)菌的DNA是遺傳物質(zhì)，控制其性狀，而蛋白質(zhì)和多糖等不是S型細(xì)菌的遺傳物質(zhì)，但本實(shí)驗(yàn)并未證明R型細(xì)菌的遺傳物質(zhì)是什么。] 9．在DNA的粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)中，有兩次DNA的沉淀析出，其依據(jù)的原理是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：01632123】 ①DNA在物質(zhì)的量濃度為0.14 mol/L的NaCl溶液中的溶解度最低 ②DNA在冷卻的體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇溶液中能沉淀析出 A．兩次都是① B．第一次是①，第二次是② C．兩次都是② D．第一次是②，第二次是① B　[第一次利用DNA、蛋白質(zhì)在0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度不同，可將DNA析出；第二次利用冷卻的體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇溶液能使DNA沉淀析出，而脂溶性雜質(zhì)溶解，故可利用此方法進(jìn)一步提純DNA。] 10．肺炎雙球菌有許多類型，有莢膜的具有毒性，能引起人或動(dòng)物患肺炎或敗血??；無(wú)莢膜的不具有毒性，不能引起人或動(dòng)物患病。如圖所示為1944年美國(guó)學(xué)者艾弗里和他的同事所做的細(xì)菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答： (1)實(shí)驗(yàn)A，老鼠患敗血病死亡。以后各實(shí)驗(yàn)中，老鼠的存活情況分別為：B________；C________；D________；E________。 (2)不致病的肺炎雙球菌接受了_____________________________， 使它的遺傳特性發(fā)生了改變。 (3)肺炎雙球菌的毒性由莢膜物質(zhì)引起，莢膜物質(zhì)是一種毒蛋白，這說明蛋白質(zhì)的合成由________控制。 (4)這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明____________________________________________。 [解析]　因?yàn)闊o(wú)莢膜的肺炎雙球菌無(wú)毒性，有莢膜的具有毒性，所以單獨(dú)處理，前者存活，后者死亡。煮沸有毒性的細(xì)菌，蛋白質(zhì)變性，毒性消失，而DNA結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性強(qiáng)，加熱沒有變性，所以與無(wú)毒菌混合在老鼠體內(nèi)發(fā)生DNA整合而控制有毒蛋白的合成，導(dǎo)致小鼠死亡。 [答案]　(1)存活　存活　死亡　存活 (2)致病肺炎雙球菌的DNA　(3)DNA (4)DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 11．下圖是“DNA粗提取與鑒定”相關(guān)實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)據(jù)圖分析回答： (1)雞血細(xì)胞是進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)較好的實(shí)驗(yàn)材料，這是因?yàn)殡u血細(xì)胞核中______________，材料易得，以及雞血細(xì)胞極易____________。從雞血細(xì)胞中釋放出核物質(zhì)的處理方法是___________________________________ __________________________________________________。 (2)圖a表示釋放核物質(zhì)后進(jìn)行過濾的過程，過濾后取________進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)。 (3)圖b表示的相關(guān)操作過程中，加入2 mol/L NaCl溶液的作用是__________________________________________________。 (4)圖c表示在濾液中加入冷卻的95%的乙醇溶液，其目的是__________________________________________________。 [解析]　(1)雞血細(xì)胞核中DNA含量高，讓雞血細(xì)胞在蒸餾水中吸水漲破可釋放出核物質(zhì)。(2)a過程的過濾濾出雞血紅細(xì)胞膜等，核物質(zhì)含在濾液中。(3)在2 mol/L的NaCl溶液中DNA溶解，蛋白質(zhì)析出。(4)冷卻的95%的乙醇溶液可讓DNA析出。 [答案]　(1)DNA含量豐富　吸水漲破　向雞血細(xì)胞中加入蒸餾水，并攪拌 (2)濾液 (3)溶解DNA分子 (4)提取雜質(zhì)更少的DNA(或去除脂溶性雜質(zhì)) 12．下圖為用32P標(biāo)記的T2噬菌體侵染大腸桿菌(T2噬菌體專門寄生在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi))的實(shí)驗(yàn)，據(jù)圖回答下列問題： 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：01632124】 (1)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)對(duì)下列問題進(jìn)行分析：錐形瓶中的培養(yǎng)液用來(lái)培養(yǎng)________，其內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)成分中是否含有32P？________。 (2)對(duì)下列可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)誤差進(jìn)行分析： ①測(cè)定發(fā)現(xiàn)在攪拌后的上清液中含有0.8%的放射性，最可能的原因是培養(yǎng)時(shí)間較短，有部分噬菌體____________，仍存在于________。 ②若接種噬菌體后培養(yǎng)時(shí)間過長(zhǎng)，發(fā)現(xiàn)在攪拌后的上清液中也有放射性，最可能的原因是復(fù)制增殖后的噬菌體___________________________ _________________________________________________。 (3)請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)給T2噬菌體標(biāo)記上32P的實(shí)驗(yàn)： ①配制適合培養(yǎng)大腸桿菌的培養(yǎng)基，在培養(yǎng)基中加入____________，作為合成DNA的原料； ②_________________________________________________________； ③在培養(yǎng)液中提取出所需要的T2噬菌體，其體內(nèi)的________被標(biāo)記上32P。 [解析]　(1)圖中錐形瓶中的培養(yǎng)液用于培養(yǎng)大腸桿菌，用含32P的T2噬菌體侵染大腸桿菌時(shí)，錐形瓶?jī)?nèi)的營(yíng)養(yǎng)成分中不能含有32P。 (2)若培養(yǎng)時(shí)間較短，可能有部分噬菌體沒有侵入大腸桿菌，而存在于培養(yǎng)液中；若培養(yǎng)時(shí)間過長(zhǎng)，大腸桿菌可能會(huì)裂解，釋放出增殖的噬菌體。 (3)要給T2噬菌體標(biāo)記上32P，首先要用含32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，然后讓噬菌體侵染被32P標(biāo)記的大腸桿菌，從而得到被32P標(biāo)記的噬菌體。 [答案]　(1)大腸桿菌　不含有 (2)①?zèng)]有侵入大腸桿菌　培養(yǎng)液中 ②從大腸桿菌體內(nèi)釋放出來(lái) (3)①用32P標(biāo)記的脫氧核苷酸 ②在培養(yǎng)基中接種大腸桿菌，培養(yǎng)一段時(shí)間后再接種T2噬菌體，繼續(xù)進(jìn)行培養(yǎng) ③DNA [沖A挑戰(zhàn)練] 13．利用兩種類型的肺炎雙球菌進(jìn)行相關(guān)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。各組肺炎雙球菌先進(jìn)行下圖所示處理，再培養(yǎng)一段時(shí)間后注射到不同小鼠體內(nèi)。下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A．通過E、F組對(duì)照，能說明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì) B．F組可以分離出S型和R型兩種肺炎雙球菌 C．F組產(chǎn)生的S型肺炎雙球菌可能是基因重組的結(jié)果 D．能導(dǎo)致小鼠死亡的是A、B、C、D四組 D　[E組是S型菌的蛋白質(zhì)和R型活菌混合培養(yǎng)，沒有S型菌，所以注射后小鼠不死亡；F組是S型菌的DNA和R型活菌混合培養(yǎng)，有S型菌和R型菌，所以注射后小鼠死亡；E、F組對(duì)照能說明轉(zhuǎn)化因子是DNA而不是蛋白質(zhì)，A、B正確。F組有S型菌生成，是因?yàn)榘l(fā)生了基因重組，所以C是正確的。A組S型菌被加熱殺死，不會(huì)導(dǎo)致小鼠死亡，D組沒有S型菌，也不會(huì)導(dǎo)致小鼠死亡，所以D是錯(cuò)誤的。] 14．在采用雞血為材料對(duì)DNA進(jìn)行粗提取的實(shí)驗(yàn)中，若需進(jìn)一步提取雜質(zhì)較少的DNA，可以依據(jù)的原理是(　　) A．在物質(zhì)的量濃度為0.14 mol/L的氯化鈉溶液中DNA的溶解度最小 B．DNA遇二苯胺在沸水浴的條件下會(huì)變成藍(lán)色 C．DNA不溶于酒精而細(xì)胞中的一些物質(zhì)易溶于乙醇溶液 D．質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的檸檬酸鈉溶液具有抗凝血作用 C　[在物質(zhì)的量濃度為0.14 mol/L的氯化鈉溶液中DNA的溶解度最小，析出DNA，用二苯胺試劑是鑒定DNA，加質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的檸檬酸鈉溶液是為了防止雞血凝固。DNA不溶于乙醇溶液，可除去細(xì)胞中溶于乙醇溶液的物質(zhì)而得到較純的DNA。] 15．有人試圖通過實(shí)驗(yàn)來(lái)了解H5N1禽流感病毒侵入家禽的一些過程，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如圖所示。 下表對(duì)結(jié)果的預(yù)測(cè)中，最可能發(fā)生的是(　　) 選項(xiàng) 放射性 S元素 P元素 A 全部無(wú) 全部32S 全部31P B 全部有 全部35S 多數(shù)32P，少數(shù)31P C 少數(shù)有 全部32S 少數(shù)32P，多數(shù)31P D 全部有 全部35S 少數(shù)32P，多數(shù)31P D　[病毒侵染細(xì)胞時(shí)，蛋白質(zhì)外殼留在外面，只有核酸注入細(xì)胞，由圖可知，病毒先在含32P的宿主細(xì)胞1中培養(yǎng)(其DNA被32P標(biāo)記)，然后轉(zhuǎn)移到含35S的宿主細(xì)胞2中培養(yǎng)。病毒復(fù)制自身遺傳物質(zhì)的模板是自身核酸(含32P)，所用的原料是宿主細(xì)胞2的核苷酸(含31P不具放射性)，故子代病毒的核酸大多含31P，少數(shù)含32P；病毒合成的蛋白質(zhì)外殼所用的原料都是宿主細(xì)胞2的，故全被35S標(biāo)記。] 16．煙草花葉病毒(TMV)和車前草病毒(HRV)都能感染煙草葉片，但兩者形成的病斑不同。有人用這兩種病毒做實(shí)驗(yàn)，具體步驟和結(jié)果如下圖所示，請(qǐng)分析B圖中(a)(b)(c)三個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并回答下列問題。 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：01632125】 A圖　　　　　B圖 (1)B圖中(a)表示用________感染煙葉，結(jié)果________。 (2)B圖中(b)表示用________感染煙葉，結(jié)果________。 (3)B圖中(c)表示用________感染煙葉，結(jié)果________。 (4)B圖中(d)表示由人工合成的新病毒產(chǎn)生的后代是________。 (5)整個(gè)實(shí)驗(yàn)說明_____________________________________________ _____________________________________________________________ __________________________________________________。 (6)該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路是_______________________________________ __________________________________________________。 [解析]　TMV和HRV兩種植物病毒都是由RNA和蛋白質(zhì)組成的。TMV的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖是實(shí)心螺旋RNA和空心方框蛋白質(zhì)外殼；HRV的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖是空心螺旋RNA和斜線方框蛋白質(zhì)外殼。A圖中的(a)(b)分別表示兩種病毒感染煙草葉片形成的病斑形狀。再看B圖：?jiǎn)为?dú)用TMV的蛋白質(zhì)外殼感染煙葉時(shí)，不產(chǎn)生病斑(a)，也就是蛋白質(zhì)外殼無(wú)致病性；而用HRV的RNA感染煙葉時(shí)，煙葉出現(xiàn)病斑(b)，證明RNA起著遺傳物質(zhì)的作用。把TMV的蛋白質(zhì)外殼和HRV的RNA組合成“雜種病毒”，感染煙葉后所產(chǎn)生的病斑與HRV所致病斑形狀相同(c)，所生成的子代病毒是HRV(d)，進(jìn)一步證明了RNA是遺傳物質(zhì)。 [答案]　(1)TMV的蛋白質(zhì)外殼　沒有侵染作用 (2)HRV的RNA　有侵染作用 (3)TMV的蛋白質(zhì)外殼和HRV的RNA組成的“雜種病毒”　有侵染作用 (4)HRV (5)RNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) (6)設(shè)法把生物的RNA與蛋白質(zhì)分開，單獨(dú)地、直接地去觀察兩者的作用；并將不同病毒的RNA和蛋白質(zhì)組合成“雜種病毒”來(lái)進(jìn)一步驗(yàn)證兩者的作用