2018_2019高中生物课时分层作业9探索遗传物质的过程苏教版必修2

课时分层作业(九) 探索遗传物质的过程
(建议用时：45分钟)
[学业达标练]
1．下列对遗传物质的探索历程的叙述正确的是( )
A．最初认为遗传物质是蛋白质，推测氨基酸的多种排列顺序可能蕴含遗传信息
B．格里菲思肺炎双球菌转化实验表明了S型细菌中的转化因子是DNA
C．艾弗里在含有R型细菌的培养基中加入S型细菌的DNA，R型细菌全部转化成S型细菌
D．赫尔希、蔡斯用32P标记的T2噬菌体侵染细菌，离心后的上清液中检测不到放射性A[最初认为遗传物质是蛋白质，推测氨基酸的多种排列顺序可能蕴含遗传信息，A正确；格里菲思肺炎双球菌转化实验表明了S型细菌中的某种活性物质促进R型细菌的转化，即存在转化因子，并没有证明是DNA，B错误；艾弗里在含有R型细菌的培养基中加入S型细菌的DNA，有一部分R型细菌转化成S型细菌，而不是全部，C错误；赫尔希、蔡斯用32P 标记的T2噬菌体侵染细菌，离心后的上清液中检测到少量的放射性，原因可能是少量的细菌破裂，噬菌体释放，噬菌体重量较轻，出现在上清液中，D错误。

]
2．“肺炎双球菌的转化实验”证明了DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。

得出这一结论的关键是( )
A．用S型活细菌和加热杀死后的S型细菌分别对小白鼠进行注射，并形成对照
B．用杀死的S型细菌与无毒的R型细菌混合后注射到小鼠体内，测定小鼠体液中抗体的含量
C．从死亡小鼠体内分离获得了S型细菌
D．将S型细菌的各种因子分离并分别加入各培养基中，培养R型细菌，观察是否发生转化
D[当把S型细菌的各种因子分离并分别与R型细菌混合培养后，发现只有加入DNA 的培养基中R型细菌发生转化，出现S型细菌，而加入其他因子的培养基中R型细菌(如加入蛋白质)不发生转化，即不出现S型细菌。

]
3．下列有关核酸与遗传物质关系的叙述中，不正确的是( )
【导学号：01632121】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RNA
C．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．核酸是所有生物的遗传物质，其中DNA是主要的遗传物质
C[真核生物中都有DNA和RNA，RNA是DNA控制合成的，DNA是遗传物质。

绝大多数生物的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA，因此说DNA是主要的遗传物质。

]
4．生物兴趣小组模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染细菌实验，下列有关分析不正确的是( )
A．理论上，b中不应具有放射性
B．上述实验过程并不能证明DNA是遗传物质
C．若b中含有放射性，说明与①过程中培养时间的长短有关
D．b中含放射性的高低，与②过程中搅拌是否充分有关
C[35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，所以离心后，理论上b中不应具有放射性，A 正确；由于蛋白质外壳没有进入细菌，又没有标记DNA，所以不能证明DNA是遗传物质，B 正确；35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳留在外面，经搅拌后与细菌分开，所以若b中含有放射性，说明搅拌不充分，C错误；②过程中搅拌的目的是将蛋白质外壳和细菌分开，若该过程搅拌不充分，则会导致部分蛋白质外壳吸附在细菌上，并随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中含较高的放射性，若搅拌充分，则沉淀物中的放射性较低，D正确。

]
5．如果用3H、14C、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成结构成分中，能够找到的放射性元素为( )
A．可在外壳中找到3H、14C、35S
B．可在DNA中找到32P、14C、3H
C．可在外壳中找到14C、35S
D．可在DNA中找到14C、32P、35S
B[3H、14C均可标记噬菌体的DNA和蛋白质外壳，而32P只标记噬菌体的DNA,35S只标记噬菌体的蛋白质外壳。

在噬菌体侵染细菌过程中，蛋白质外壳没有进入细菌细胞，只有DNA分子进入细菌细胞，并利用细菌的脱氧核苷酸和氨基酸合成噬菌体的DNA和蛋白质外壳，所以产生的子代噬菌体DNA分子上有3H、14C、32P，没有35S。

]
6．某同学分离纯化了甲、乙两种噬菌体的蛋白质和DNA，重新组合为“杂合”噬菌体，然后分别感染大肠杆菌，并对子代噬菌体的表现型作出预测，见下表。

其中预测正确的是( )
【导学号：01632122】
C．2、3 D．2、4
B[由题可知，两种噬菌体均为DNA病毒，即DNA决定了病毒的遗传性状。

甲的DNA＋乙的蛋白质组成“杂合”噬菌体，“杂合”噬菌体的子代表现型与甲种一致；乙的DNA＋甲的蛋白质组成“杂合”噬菌体，“杂合”噬菌体的子代表现型与乙种一致。

] 7．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 ( )
A．寄生于细胞内，通过RNA遗传
B．寄生于细胞间，通过蛋白质遗传
C．寄生于细胞内，通过蛋白质遗传
D．寄生于细胞间，通过RNA遗传
A[该病原体为RNA病毒，该病毒必须在宿主细胞内才能繁殖，且RNA是该病毒的遗传物质，蛋白质不是该病毒的遗传物质。

]
8．美国科学家艾弗里和他的同事，从S型活细菌中提取了DNA、蛋白质和多糖等物质，然后分别加入培养R型细菌的培养基中。

结果发现只有加入DNA的培养基中，R型细菌转化成了S型细菌，而加入蛋白质和多糖的培养基中，R型细菌不能发生这种转化。

这一现象说明了( )
①S型细菌的性状是由DNA决定的②在转化过程中，S型细菌的DNA进入R型细菌细胞中③DNA是遗传物质④S型细菌的DNA是遗传物质，R型细菌的DNA不是遗传物质⑤蛋白质和多糖不是遗传物质
A．①②③ B．①②③④
C．①②③⑤ D．①②③④⑤
C[题干描述了艾弗里实验的过程，这一实验通过对照证明S型细菌的DNA是遗传物质，控制其性状，而蛋白质和多糖等不是S型细菌的遗传物质，但本实验并未证明R型细菌的遗传物质是什么。

]
9．在DNA的粗提取与鉴定实验中，有两次DNA的沉淀析出，其依据的原理是( )
【导学号：01632123】
①DNA在物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液中的溶解度最低
②DNA在冷却的体积分数为95%的乙醇溶液中能沉淀析出
A．两次都是①
B．第一次是①，第二次是②
C．两次都是②
D．第一次是②，第二次是①
B[第一次利用DNA、蛋白质在0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度不同，可将DNA析出；第二次利用冷却的体积分数为95%的乙醇溶液能使DNA沉淀析出，而脂溶性杂质溶解，故可利用此方法进一步提纯DNA。

]
10．肺炎双球菌有许多类型，有荚膜的具有毒性，能引起人或动物患肺炎或败血病；无荚膜的不具有毒性，不能引起人或动物患病。

如图所示为1944年美国学者艾弗里和他的同事所做的细菌转化实验。

请回答：
(1)实验A，老鼠患败血病死亡。

以后各实验中，老鼠的存活情况分别为：B________；C________；D________；E________。

(2)不致病的肺炎双球菌接受了_____________________________，
使它的遗传特性发生了改变。

(3)肺炎双球菌的毒性由荚膜物质引起，荚膜物质是一种毒蛋白，这说明蛋白质的合成由________控制。

(4)这个实验说明____________________________________________。

[解析] 因为无荚膜的肺炎双球菌无毒性，有荚膜的具有毒性，所以单独处理，前者存活，后者死亡。

煮沸有毒性的细菌，蛋白质变性，毒性消失，而DNA结构稳定性强，加热没有变性，所以与无毒菌混合在老鼠体内发生DNA整合而控制有毒蛋白的合成，导致小鼠死亡。

[答案](1)存活存活死亡存活
(2)致病肺炎双球菌的DNA (3)DNA
(4)DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
11．下图是“DNA粗提取与鉴定”相关实验步骤，请据图分析回答：
(1)鸡血细胞是进行该实验较好的实验材料，这是因为鸡血细胞核中______________，材料易得，以及鸡血细胞极易____________。

从鸡血细胞中释放出核物质的处理方法是___________________________________
__________________________________________________。

(2)图a表示释放核物质后进行过滤的过程，过滤后取________进行下一步实验。

(3)图b表示的相关操作过程中，加入 2 mol/L NaCl溶液的作用是__________________________________________________。

(4)图c表示在滤液中加入冷却的95%的乙醇溶液，其目的是__________________________________________________。

[解析] (1)鸡血细胞核中DNA含量高，让鸡血细胞在蒸馏水中吸水涨破可释放出核物质。

(2)a过程的过滤滤出鸡血红细胞膜等，核物质含在滤液中。

(3)在2 mol/L的NaCl溶液中DNA溶解，蛋白质析出。

(4)冷却的95%的乙醇溶液可让DNA析出。

[答案](1)DNA含量丰富吸水涨破向鸡血细胞中加入蒸馏水，并搅拌
(2)滤液
(3)溶解DNA分子
(4)提取杂质更少的DNA(或去除脂溶性杂质)
12．下图为用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌(T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌细胞内)的实验，据图回答下列问题：
【导学号：01632124】
(1)根据上述实验对下列问题进行分析：锥形瓶中的培养液用来培养________，其内的营养成分中是否含有32P？________。

(2)对下列可能出现的实验误差进行分析：
①测定发现在搅拌后的上清液中含有0.8%的放射性，最可能的原因是培养时间较短，有部分噬菌体____________，仍存在于________。

②若接种噬菌体后培养时间过长，发现在搅拌后的上清液中也有放射性，最可能的原因
是复制增殖后的噬菌体___________________________
_________________________________________________。

(3)请你设计一个给T2噬菌体标记上32P的实验：
①配制适合培养大肠杆菌的培养基，在培养基中加入____________，作为合成DNA的原料；
②_________________________________________________________；
③在培养液中提取出所需要的T2噬菌体，其体内的________被标记上32P。

[解析] (1)图中锥形瓶中的培养液用于培养大肠杆菌，用含32P的T2噬菌体侵染大肠杆菌时，锥形瓶内的营养成分中不能含有32P。

(2)若培养时间较短，可能有部分噬菌体没有侵入大肠杆菌，而存在于培养液中；若培养时间过长，大肠杆菌可能会裂解，释放出增殖的噬菌体。

(3)要给T2噬菌体标记上32P，首先要用含32P的培养基培养大肠杆菌，然后让噬菌体侵染被32P标记的大肠杆菌，从而得到被32P标记的噬菌体。

[答案](1)大肠杆菌不含有
(2)①没有侵入大肠杆菌培养液中
②从大肠杆菌体内释放出来
(3)①用32P标记的脱氧核苷酸
②在培养基中接种大肠杆菌，培养一段时间后再接种T2噬菌体，继续进行培养
③DNA
[冲A挑战练]
13．利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验。

各组肺炎双球菌先进行下图所示处理，再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。

下列说法错误的是( )
A．通过E、F组对照，能说明转化因子是DNA而不是蛋白质
B．F组可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌
C．F组产生的S型肺炎双球菌可能是基因重组的结果
D．能导致小鼠死亡的是A、B、C、D四组
D[E组是S型菌的蛋白质和R型活菌混合培养，没有S型菌，所以注射后小鼠不死亡；F组是S型菌的DNA和R型活菌混合培养，有S型菌和R型菌，所以注射后小鼠死亡；E、F
组对照能说明转化因子是DNA而不是蛋白质，A、B正确。

F组有S型菌生成，是因为发生了基因重组，所以C是正确的。

A组S型菌被加热杀死，不会导致小鼠死亡，D组没有S型菌，也不会导致小鼠死亡，所以D是错误的。

]
14．在采用鸡血为材料对DNA进行粗提取的实验中，若需进一步提取杂质较少的DNA，可以依据的原理是( )
A．在物质的量浓度为0.14 mol/L的氯化钠溶液中DNA的溶解度最小
B．DNA遇二苯胺在沸水浴的条件下会变成蓝色
C．DNA不溶于酒精而细胞中的一些物质易溶于乙醇溶液
D．质量浓度为0.1 g/mL的柠檬酸钠溶液具有抗凝血作用
C[在物质的量浓度为0.14 mol/L的氯化钠溶液中DNA的溶解度最小，析出DNA，用二苯胺试剂是鉴定DNA，加质量浓度为0.1 g/mL的柠檬酸钠溶液是为了防止鸡血凝固。

DNA 不溶于乙醇溶液，可除去细胞中溶于乙醇溶液的物质而得到较纯的DNA。

] 15．有人试图通过实验来了解H5N1禽流感病毒侵入家禽的一些过程，设计实验如图所示。

下表对结果的预测中，最可能发生的是( )
含32P的宿主细胞1中培养(其DNA被32P标记)，然后转移到含35S的宿主细胞2中培养。

病毒复制自身遗传物质的模板是自身核酸(含32P)，所用的原料是宿主细胞2的核苷酸(含31P 不具放射性)，故子代病毒的核酸大多含31P，少数含32P；病毒合成的蛋白质外壳所用的原料都是宿主细胞2的，故全被35S标记。

]
16．烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟草叶片，但两者形成的病斑不同。

有人用这两种病毒做实验，具体步骤和结果如下图所示，请分析B图中(a)(b)(c)三个实验结果并回答下列问题。

【导学号：01632125】
A图B图
(1)B图中(a)表示用________感染烟叶，结果________。

(2)B图中(b)表示用________感染烟叶，结果________。

(3)B图中(c)表示用________感染烟叶，结果________。

(4)B图中(d)表示由人工合成的新病毒产生的后代是________。

(5)整个实验说明_____________________________________________
_____________________________________________________________
__________________________________________________。

(6)该实验的设计思路是_______________________________________
__________________________________________________。

[解析] TMV和HRV两种植物病毒都是由RNA和蛋白质组成的。

TMV的结构简图是实心螺旋RNA和空心方框蛋白质外壳；HRV的结构简图是空心螺旋RNA和斜线方框蛋白质外壳。

A图中的(a)(b)分别表示两种病毒感染烟草叶片形成的病斑形状。

再看B图：单独用TMV的蛋白质外壳感染烟叶时，不产生病斑(a)，也就是蛋白质外壳无致病性；而用HRV的RNA感染烟叶时，烟叶出现病斑(b)，证明RNA起着遗传物质的作用。

把TMV的蛋白质外壳和HRV 的RNA组合成“杂种病毒”，感染烟叶后所产生的病斑与HRV所致病斑形状相同(c)，所生成的子代病毒是HRV(d)，进一步证明了RNA是遗传物质。

[答案](1)TMV的蛋白质外壳没有侵染作用
(2)HRV的RNA 有侵染作用
(3)TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA组成的“杂种病毒”有侵染作用
(4)HRV
(5)RNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
(6)设法把生物的RNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察两者的作用；并将不同病毒的RNA和蛋白质组合成“杂种病毒”来进一步验证两者的作用。