2024-2025學年高中生物第四章遺傳的分子基礎第一節(jié)探索遺傳物質的過程知能演練輕巧奪冠蘇教版必修2

PAGEPAGE1第一節(jié)探究遺傳物質的過程[隨堂檢測]學問點一肺炎雙球菌的轉化試驗1．肺炎雙球菌有很多類型，有莢膜的S菌有毒性，能引起人患肺炎或引起小鼠患敗血癥死亡，無莢膜的R菌無毒性。如圖為所做的細菌轉化試驗。下列相關說法錯誤的是()A．C組為空白比照，試驗結果為小鼠不死亡B．能導致小鼠患敗血癥死亡的有A、D兩組C．E組試驗表明，加S菌的蛋白質后試管中長出的還是無毒性的R菌D．D組產生的有毒性的肺炎雙球菌不能將該性狀遺傳給后代解析：選D。依據題意和圖示分析可知：B組煮沸后細菌死亡，故B能生存；無莢膜的菌無毒，故C能生存；DNA放入D后促使R型菌轉化為S型菌，故D不能生存(死亡)；蛋白質不能促使R型菌轉化，故E能生存。A中是活的有莢膜細菌，B中是死的有莢膜細菌，C中細菌無莢膜，D中加入有莢膜細菌的DNA后，使部分無莢膜細菌轉化為活的有莢膜細菌，E中加入的是有莢膜細菌的蛋白質，不會使無莢膜細菌轉化為有莢膜細菌，因此，能導致小鼠死亡的只有A、D兩組；A、B選項正確。D、E兩組分別向無莢膜的細菌培育液中加入的是有莢膜細菌的DNA和蛋白質，依據是否導致小鼠死亡可以說明轉化因子是DNA而不是蛋白質；C選項正確。D組產生的有毒性的肺炎雙球菌是由于有莢膜的DNA進入無莢膜細菌的結果，DNA是遺傳物質，由它所限制的性狀能夠遺傳給后代，所以D選項錯誤。學問點二噬菌體侵染細菌試驗2．圖2為用標記的T2噬菌體侵染大腸桿菌(T2噬菌體專性寄生在大腸桿菌細胞內)的試驗，據圖推斷下列敘述正確的是()A．圖2中用35S、32P分別標記噬菌體的蛋白質、DNA，標記元素所在部位分別對應于圖1中的⑤①B．錐形瓶中的培育液是用來培育32P標記的T2噬菌體的，其養(yǎng)分成分中應含有32PC．圖2中的⑥⑦分別代表攪拌、離心過程，其中⑦的目的之一是讓B上清液中析出質量較輕的T2噬菌體顆粒D．噬菌體增殖須要細菌供應模板、原料和酶等解析：選C。蛋白質、DNA的特征元素分別為S、P，圖1中的①為磷酸基團，含有P元素，⑤為肽鍵，含N元素，④為R基團，可能含有S元素，A錯誤；圖中錐形瓶中的培育液用于培育大腸桿菌，用含32P標記的T2噬菌體侵染大腸桿菌時，錐形瓶內的養(yǎng)分成分中不能含有32P，B錯誤；圖2中的⑥⑦分別代表攪拌、離心過程，其中⑦的目的之一是讓B上清液中析出質量較輕的T2噬菌體顆粒，C正確；噬菌體是DNA病毒，其增殖過程中所需的原料、酶來自大腸桿菌，而DNA模板則由噬菌體自身供應，D錯誤。3．下列關于探究DNA是遺傳物質的試驗，敘述正確的是()A．格里菲思試驗證明DNA可以變更生物體的遺傳性狀B．艾弗里試驗證明從S型肺炎雙球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡C．赫爾希和蔡斯試驗中離心后細菌主要存在于沉淀中D．赫爾希和蔡斯試驗中細菌裂解后得到的噬菌體都帶有32P標記解析：選C。格里菲思體內轉化試驗證明S型細菌中存在某種“轉化因子”，能將R型細菌轉化為S型細菌，但格里菲思并沒有證明“轉化因子”是什么，A項錯誤；艾弗里試驗證明白DNA是遺傳物質，并沒有證明從S型肺炎雙球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡，B項錯誤；由于噬菌體沒有細胞結構，所以離心后，有細胞結構的大腸桿菌在試管底部，而噬菌體及噬菌體的蛋白質外殼留在上清液中，C項正確；赫爾希和蔡斯試驗中細菌裂解后得到的噬菌體只有少部分帶有32P標記，因為噬菌體在進行DNA復制的時候，模板是親代噬菌體中帶有32P標記的DNA分子，而原料是大腸桿菌中沒有帶32P標記的脫氧核苷酸，D項錯誤。學問點三DNA是主要的遺傳物質4．下列關于遺傳物質的說法，錯誤的是()①真核生物的遺傳物質是DNA②原核生物的遺傳物質是RNA③細胞核的遺傳物質是DNA④細胞質的遺傳物質是RNA⑤甲型H1N1流感病毒的遺傳物質是DNA或RNAA．①②③ B．②③④C．②④⑤ D．③④⑤解析：選C。真核生物和原核生物的遺傳物質都是DNA，①正確、②錯誤；細胞核和細胞質的遺傳物質都是DNA，③正確、④錯誤；甲型H1N1流感病毒的遺傳物質是RNA，⑤錯誤。學問點四DNA的提取與鑒定5．下列關于“DNA的粗提取與鑒定”試驗敘述，錯誤的是()A．酵母菌和菜花均可作為提取DNA的材料B．DNA既溶于2mol/LNaCl溶液也溶于蒸餾水C．向雞血細胞液中加蒸餾水攪拌，可見玻璃棒上有白色絮狀物D．DNA溶液加入二苯胺試劑沸水浴加熱，冷卻后變藍解析：選C。A項，原則上含DNA的生物都可作為提取DNA的材料，只是DNA含量高的材料勝利的可能性更大。B項，DNA在2mol/L的NaCl溶液和蒸餾水中溶解度都較大。C項，向雞血細胞液中加蒸餾水攪拌，雞血細胞會吸水裂開，玻璃棒攪拌會加快血細胞的裂開，但在蒸餾水中不會析出DNA。D項，DNA溶液加入二苯胺試劑后需沸水浴加熱，待冷卻后變藍色。6．依據下列有關遺傳物質探討的科學試驗回答問題：(1)如圖為肺炎雙球菌轉化試驗的部分圖解，該試驗是在格里菲思肺炎雙球菌轉化試驗的基礎上進行的，其目的是證明“轉化因子”的化學成分。請據圖回答：在對R型細菌進行培育之前，首先必需進行的工作是對S型細菌的DNA、蛋白質、莢膜多糖等物質__________________________。(2)1952年，赫爾希和蔡斯利用同位素標記法完成了聞名的噬菌體侵染細菌的試驗，如圖是試驗的部分過程：①赫爾希和蔡斯用不同的放射性同位素分別標記噬菌體的DNA和蛋白質，而不是標記在同一種噬菌體上，這其中蘊涵的設計思路是_____________________。圖中是用放射性同位素標記____________的試驗操作。②噬菌體侵染細菌之后，合成新的噬菌體蛋白質外殼須要________。A．細菌的DNA及其氨基酸B．噬菌體的DNA及其氨基酸C．噬菌體的DNA和細菌的氨基酸D．細菌的DNA及噬菌體的氨基酸解析：試驗要遵循單一變量原則，分別DNA和蛋白質，單獨視察其作用才能確定哪個是遺傳物質。上清液中放射性很高，所以是標記了噬菌體的蛋白質外殼，蛋白質外殼沒有進入細菌，離心后在上清液中。合成蛋白質外殼的模板是噬菌體的DNA，原料是細菌的氨基酸。答案：(1)分別并提純(2)①分別DNA和蛋白質，單獨視察其作用蛋白質外殼②C[課時作業(yè)]一、選擇題1．下列遺傳物質的探究試驗中，哪一個沒有證明詳細的遺傳物質是什么()A．格里菲思肺炎雙球菌轉化試驗B．艾弗里肺炎雙球菌轉化試驗C．噬菌體侵染細菌試驗D．煙草花葉病毒感染試驗解析：選A。格里菲思試驗只能說明加熱殺死的S型球菌中含有使R型活球菌轉化為S型活球菌的轉化因子。2．已知有莢膜的肺炎雙球菌引起動物致死性肺炎，無莢膜的肺炎雙球菌對動物無害。請依據下列試驗分析：從有莢膜的肺炎雙球菌中提取出了DNA、蛋白質、多糖等物質，分別加入培育無莢膜細菌的培育基中，并將培育液注射到小鼠體內，其結果不正確的是()解析：選D。從有莢膜的肺炎雙球菌體內提取的物質中，只有DNA才能使無莢膜的肺炎雙球菌轉化為有莢膜的肺炎雙球菌，使小鼠致死，A、B、C三項都正確。D項中有DNA，但用DNA酶處理DNA分子，就會使DNA分子水解，從而不會使無莢膜的肺炎雙球菌轉化為有莢膜的肺炎雙球菌，小鼠應正常。3．在肺炎雙球菌的轉化試驗中，在培育有R型細菌的1、2、3、4四個試管中，依次加入從S型活細菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白質、多糖，經過培育，檢查結果發(fā)覺試管內仍舊有R型細菌的是()A．3和4 B．1、3和4C．2、3和4 D．1、2、3和4解析：選D。艾弗里的肺炎雙球菌的轉化試驗證明，DNA是遺傳物質。2、3、4三個試管內因為沒有S型細菌的DNA，所以R型細菌都不會發(fā)生轉化，因此只有R型細菌；1號試管因為有S型細菌的DNA，所以會使R型細菌發(fā)生轉化，但是發(fā)生轉化的R型細菌只有一部分，故試管內仍舊有R型細菌存在，D正確。4．圖一、圖二表示T2噬菌體侵染大腸桿菌的相關試驗，據圖分析某同學總結出六個結論，你認為正確的是()①甲處的噬菌體肯定含有放射性②乙處的噬菌體肯定不含放射性③圖一能證明DNA是遺傳物質，而不能證明蛋白質是不是遺傳物質④圖二增設一組35S標記的噬菌體作比照，就能證明DNA是遺傳物質，而不能證明蛋白質是不是遺傳物質A．一項 B．二項C．三項 D．四項解析：選B。分析圖一可知，大腸桿菌用放射性32P或35S處理過，而合成子代噬菌體蛋白質和DNA過程中都由大腸桿菌供應原料，所以甲處的噬菌體肯定含有放射性，①正確；由于親代噬菌體用放射性32P處理過，所以依據DNA的半保留復制可知，乙處有2個噬菌體中含放射性，②錯誤；由于圖一中的大腸桿菌用放射性32P或35S處理過，所以圖一不能證明DNA是遺傳物質，也不能證明蛋白質是不是遺傳物質，③錯誤；圖二增設一組35S標記的噬菌體作比照，就能證明DNA是遺傳物質，而不能證明蛋白質是不是遺傳物質，④正確。5．下列有關“艾弗里的肺炎雙球菌轉化試驗”“噬菌體侵染細菌”的試驗的敘述，錯誤的是()A．兩者都運用了放射性同位素標記的試驗方法B．兩者都運用了肯定的方法區(qū)分微生物的DNA和蛋白質C．后者的試驗結果表明只有噬菌體的DNA才進入大腸桿菌細胞內D．前者的試驗結果表明只有DNA才是使R型球菌產生穩(wěn)定遺傳變更的物質解析：選A。艾弗里試驗沒有用同位素標記的試驗方法。6．下列有關遺傳物質發(fā)覺的經典試驗的敘述中，不正確的是()①加熱殺死的S型細菌中含有某種轉化因子是格里菲思肺炎雙球菌轉化試驗的一個推論②艾弗里試驗的創(chuàng)新在于從R型肺炎雙球菌中提取DNA、蛋白質等物質分別與S型活細菌混合培育③赫爾希和蔡斯試驗的奇妙之處在于運用噬菌體和同位素標記法④肺炎雙球菌轉化試驗和噬菌體侵染細菌試驗都證明白DNA是遺傳物質，蛋白質不是遺傳物質A．①② B．③④C．①③ D．②④解析：選D。肺炎雙球菌體內轉化試驗推論：加熱殺死的S型細菌中含有某種轉化因子；體外轉化試驗說明DNA是遺傳物質，蛋白質等其他物質不是遺傳物質；赫爾希和蔡斯試驗的奇妙之處在于運用噬菌體和同位素標記法；噬菌體侵染細菌的試驗僅能證明DNA是遺傳物質，不能證明蛋白質不是遺傳物質。7．下列關于遺傳物質的敘述中，正確的是()A．藍藻的遺傳物質主要是RNAB．真核細胞中遺傳物質主要是DNAC．細胞核、細胞質中的遺傳物質分別是DNA、RNAD．核酸是絕大多數生物的遺傳物質解析：選D。藍藻屬于原核生物，遺傳物質肯定是DNA，A錯誤；真核細胞細胞核和細胞質中的遺傳物質均是DNA，B、C錯誤；核酸分DNA和RNA，兩者都可以作為生物的遺傳物質，D正確。8．如圖表示T2噬菌體、乳酸菌、酵母菌和家兔體內遺傳物質組成中五碳糖、堿基和核苷酸的種類，其中與實際狀況相符的是()A．T2噬菌體 B．乳酸菌C．酵母菌 D．家兔解析：選A。無論什么生物，遺傳物質只有1種，所以組成中五碳糖1種、堿基4種、核苷酸4種，只有A項正確。9．某同學分別純化了甲、乙兩種噬菌體的蛋白質和DNA，重新組合為“雜合”噬菌體，然后分別感染大腸桿菌，并對子代噬菌體的表現型作出預料，見表。其中預料正確的是()“雜合”噬菌體試驗預期結果預期結果序號子代表現型甲的DNA＋乙的蛋白質1與甲種一樣2與乙種一樣乙的DNA＋甲的蛋白質3與甲種一樣4與乙種一樣A．1、3 B．1、4C．2、3 D．2、4解析：選B。DNA和蛋白質這兩種物質中DNA是噬菌體的遺傳物質，所以組成成分為甲的DNA和乙的蛋白質的“雜合”噬菌體感染大腸桿菌后得到的子代噬菌體的表現型與甲種一樣；組成成分為乙的DNA和甲的蛋白質的“雜合”噬菌體感染大腸桿菌后得到的子代噬菌體的表現型與乙種一樣。10．如圖是某種高等植物的病原體的遺傳過程試驗，試驗表明這種病原體()A．寄生于細胞內，通過RNA遺傳B．可單獨生存，通過蛋白質遺傳C．寄生于細胞內，通過蛋白質遺傳D．可單獨生存，通過RNA遺傳解析：選A。由圖可知該病原體只有蛋白質外殼和RNA構成，應是病毒，病毒只能寄生在活細胞內，才能表現誕生命活性，故B、D錯誤。分別接種蛋白質外殼和RNA后，發(fā)覺接種RNA的感染了該病毒，說明該病毒是通過RNA遺傳的，故A正確。接種蛋白質外殼的沒有感染該病毒，說明不是通過蛋白質遺傳的，故C錯誤。11．在DNA粗提取與鑒定試驗中，將第三次過濾獲得的紗布上含有的DNA的黏稠物(含有較多雜質)分別處理如下：序號操作過程①放入2mol/L的NaCl溶液，攪拌后過濾②再加入0.14mol/L的NaCl溶液，攪拌后過濾③再加入冷卻的、同體積的95%酒精溶液，用玻璃棒沿一個方向攪拌，卷起絲狀物上述操作過程正確的是()A．①② B．①②③C．①③ D．②③解析：選C。第三次過濾后紗布上的是粗提取的DNA，此DNA還含有雜質，因此將其溶于2mol/L的NaCl溶液中，再進行過濾，以除去不溶于2mol/L的NaCl溶液的雜質。然后向濾液中加入同體積的、冷卻的95%酒精即可析出DNA，然后挑出DNA進行鑒定。12．甲、乙兩圖為“DNA的粗提取與鑒定”試驗中涉及的兩個操作裝置圖。相關敘述正確的是()A．圖甲的燒杯和圖乙的試管中所用溶劑都為NaCl溶液，但兩者濃度不同B．圖乙試管經稍稍加熱后即可視察到一支試管中的溶液明顯變藍，另一支試管中的溶液不變藍C．圖甲操作需用玻璃棒快速攪拌以使DNA析出，并纏繞在玻璃棒上D．圖乙操作中所用的二苯胺試劑需現配現用以達到較好的鑒定效果解析：選D。圖甲燒杯中為酒精溶液，圖乙試管中為NaCl溶液，A錯誤；圖乙試管須要在沸水中加熱數分鐘，B錯誤；圖甲用玻璃棒沿一個方向輕輕攪拌，卷起絲狀物，C錯誤；圖乙操作中所用的二苯胺最好現配現用，否則二苯胺會變成淺藍色，D正確。二、非選擇題13．據下圖回答問題：(1)過程②表明，將S型細菌的____________與R型活細菌混合培育，其后代為______型細菌。(2)過程③表明，將S型細菌的______與R型活細菌混合培育，最終會發(fā)覺：有少數________型細菌轉化成__________型細菌。(3)過程④表明，轉化成的__________型細菌的后代也是有毒性的________型細菌。(4)通過上述試驗能證明DNA是主要的遺傳物質而蛋白質不是遺傳物質嗎？____________。解析：(1)肺炎雙球菌的體外轉化試驗是指將S型細菌的DNA和蛋白質等物質分開，分別與R型活細菌混合，視察是否出現S型細菌。其中過程②表明，將S型細菌的蛋白質與R型活細菌混合培育，其后代為R型細菌。(2)過程③表明只有將S型細菌的DNA與R型活細菌混合，才能出現S型細菌。(3)過程④表明，R型活細菌轉化形成的S型細菌是可以遺傳給后代，即也能出現有毒的S型細菌。(4)通過上述試驗能證明DNA是遺傳物質而蛋白質等其他物質不是遺傳物質，但不能證明DNA是主要的遺傳物質。答案：(1)蛋白質R(2)DNARS(3)SS(4)不能14．1952年“噬菌體小組”的赫爾希和蔡斯探討了噬菌體的蛋白質和DNA在侵染過程中的功能，請回答下列有關問題：(1)他們指出“噬菌體在分子生物學的地位就相當于氫原子在玻爾量子力學模型中的地位一樣”。這句話指出了噬菌體作試驗材料具有______________________________的特點。(2)通過_______________________________的方法分別獲得被32P或35S標記的噬菌體，用標記的噬菌體侵染細菌，從而追蹤在侵染過程中____________________變更。(3)侵染一段時間后，用攪拌機攪拌，然后離心得到上清液和沉淀物，檢測上清液中的放射性，得到如圖所示的試驗結果。攪拌的目的是____________________________，所以攪拌時間少于1min時，上清液中的放射性________。試驗結果表明當攪拌時間足夠長以后，上清液中的35S和32P分別占初始標記噬菌體放射性的80%和30%，證明_______________。圖中“被侵染細菌”的存活率曲線基本保持在100%，本組數據的意義是作為比照組，以證明______________________________，否則細胞外________放射性會增高。(4)本試驗證明病毒傳遞和復制遺傳特性中________起著重要作用。解析：(1)噬菌體作為試驗材料，是因為其結構簡潔，只含有蛋白質和DNA(核酸)。(2)噬菌體是病毒，離開活體細胞不能繁殖，所以要標記噬菌體，首先應用分別含32P和35S的培育基培育大腸桿菌，再讓噬菌體侵染標記后的大腸桿菌，即可達到標記噬菌體的目的，進而追蹤在侵染過程中蛋白質和DNA的位置變更。(3)噬菌體侵染大腸桿菌的時間要相宜，時間過長，子代噬菌體從大腸桿菌體內釋放出來，會使細胞外32P含量增高。圖中被侵染細菌的存活率始終保持在100%，說明細菌沒有裂解，沒有子代噬菌體釋放出來。細胞外的35S含量只有80%，緣由是在攪拌時侵染細菌的噬菌體外殼與細菌沒有全部分別；細胞外的32P含量有30%，緣由是有部分標記的噬菌體還沒有侵染細菌。(4)該試驗證明DNA是噬菌體的遺傳物質。答案：(1)結構簡潔，只含有蛋白質和DNA(核酸)(2)用分別含32P和35S的培育基培育大腸桿菌，再用噬菌體分別侵染被32P或35S標記的大腸桿菌DNA和蛋白質的位置(3)將噬菌體和細菌分別較低DNA進入細菌，蛋白質沒有進入細菌細菌沒有裂解，沒有子代噬菌體釋放出來32P(4)DNA15．如圖是關于“DNA的粗提取和鑒定”試驗，請回答下列問題：(1)試驗材料選用雞血細胞液，而不用雞全血，主要緣由是雞血細胞液中有較高含量的________。(2)上圖所示的A試驗步驟中加蒸餾水的目的是________________，通過圖B所示的步驟取得濾液，再在溶液中加入2mol/LNaCl溶液的目的是________________________，圖C所示步驟中加蒸餾水的目的是____________________________。(3)為鑒定試驗所得絲狀物的主要成分是DNA，可滴加________試劑并沸水浴加熱，結果絲狀物被染成藍色。解析：用蒸餾水稀釋雞血細胞液，使血細胞的細胞膜、核膜裂開，釋放出核物質(如DNA和蛋白質)，此時過濾雞血細胞液只能得到含DNA和其他物質(如蛋白質)的濾液，這種濾液必需經過試驗中其他步驟的處理，才能得到較純的DNA。DNA在2mol/LNaCl溶液中溶解度大，用玻璃棒沿同一方向輕輕攪拌，使其混合勻稱。加蒸餾水后降低NaCl溶液的濃度，從而漸漸降低DNA的溶解度，使其漸漸變?yōu)榻z狀黏稠物而析出。NaCl溶液濃度降低，蛋白質的溶解度增高，即蛋白質的鹽溶現象，因而DNA析出時，蛋白質不能析出。由于DNA遇二苯胺(沸水浴)會染成藍色，因此二苯胺可作為鑒定DNA的試劑。答案：(1)DNA