高中生物第3章第1节DNA是主要的遗传物质课时作业1新人教版必修2Word格式文档下载.docx
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2.体内转化实验——格里菲思的实验:
(1)实验过程及现象:
(2)结论:
加热杀死的S型细菌中含有某种转化因子,将R型活细菌转化为S型活细菌。
3.体外转化实验——艾弗里的转化实验:
(1)实验结果及现象:
DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
判断正误:
(1)蛋白质中的氨基酸排列顺序多种多样,所以蛋白质中可能蕴含着遗传信息。
( )
(2)20世纪30年代,人们认识到DNA的成分后,就确认DNA是遗传物质。
(3)S型肺炎双球菌有荚膜,有毒;
R型肺炎双球菌无荚膜,无毒。
(4)加热杀死的S型菌和R型活菌混合注射到小鼠体内,从小鼠尸体中提取到的细菌全部是S型细菌。
(5)格里菲思认为加热杀死的S型细菌的DNA是转化因子。
(6)艾弗里证明转化因子是DNA而不是蛋白质。
答案
(1)×
(2)×
(3)√ (4)×
(5)×
(6)√
一、对遗传物质的早期推测
1.遗传物质应具备的特点
(1)在细胞生长和繁殖的过程中能够精确地复制,使得前后代具有一定的连续性。
(2)能够指导蛋白质合成,从而控制生物的性状和新陈代谢的过程。
(3)具有多样性,能储存大量的遗传信息。
(4)结构稳定,在细胞中的含量相对稳定,保证物种的遗传稳定性。
2.20世纪20年代,大多数科学家认为蛋白质是生物体的遗传物质,这是因为蛋白质中氨基酸的排列顺序多种多样,可能蕴含着遗传信息。
要想确定DNA和蛋白质哪个是遗传物质,我们应该怎么做?
答案 我们应该将DNA和蛋白质分开,分别观察它们在遗传中的作用。
1.探索遗传物质的过程是漫长的,直到20世纪初期,人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。
当时人们作出判断的理由不包括( )
A.不同生物的蛋白质在结构上存在差异
B.蛋白质与生物的性状密切相关
C.蛋白质比DNA具有更高的热稳定性,并且能够自我复制
D.蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以储存大量遗传信息
【问题导析】
(1)蛋白质不具备热稳定性,也不能复制。
(2)A、B、D选项所述的蛋白质的特点,与遗传物质应具备的特征一致,可作为遗传物质的理由。
答案 C
【一题多变】
作为遗传物质,DNA和蛋白质相比的优势不包括( )
A.分子量大
B.能精确的复制自己
C.结构稳定,一定条件下可变
D.对生物的性状和新陈代谢过程有决定作用
答案 A
解析 DNA和蛋白质都具有分子量大的特点。
DNA和蛋白质相比结构稳定,一定条件下可变,而且能精确的复制自己,对生物的性状和新陈代谢过程有决定作用。
二、肺炎双球菌的转化实验
1.肺炎双球菌体内与体外转化实验的比较
体内转化实验
体外转化实验
实验者
格里菲思
艾弗里及其同事
细菌培养
在小鼠体内
体外培养基
实验原则
R型细菌与S型细菌的毒性对照
S型细菌各成分的作用进行对照
实验结果
加热杀死的S型细菌能使R型细菌转化为S型细菌
S型细菌的DNA能使R型细菌转化为S型细菌
实验结论
S型细菌体内有“转化因子”
S型细菌的DNA是遗传物质
巧妙构思
用加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化
将物质提纯分离后,直接地、单独地观察某种物质在实验中所起的作用
联系
①所用材料相同
②体内转化实验是体外转化实验的基础,体外转化实验是体内转化实验的延伸
③两实验都遵循对照原则、单一变量原则
2.实验拓展分析
(1)加热杀死S型细菌的过程中,其蛋白质变性失活,但是其内部的DNA在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性。
(2)R型细菌转化成S型细菌的实质是S型细菌DNA与R型细菌DNA实现重组,表现出S型细菌的性状。
(3)转化后形成的S型细菌的性状可以遗传下去,说明S型细菌的DNA是遗传物质。
分析比较格里菲思的肺炎双球菌转化实验和艾弗里转化实验的关系。
答案 格里菲思的实验证明了S型细菌体内含有某种转化因子,但转化因子是哪种物质并没有证明。
艾弗里的实验则证明了转化因子是S型细菌体内的DNA。
2.艾弗里及其同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验,结果如表所示。
由表可知( )
实验组号
接种菌型
加入S型细菌的物质
培养皿长菌情况
①
R
蛋白质
R型
②
荚膜多糖
③
DNA
R型、S型
④
DNA(经DNA酶处理)
A.①不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子
B.②说明S型菌的荚膜多糖有酶活性
C.③和④说明S型菌的DNA是转化因子
D.①~④说明DNA是主要的遗传物质
【问题导析】
(1)①组和②组的实验结果均为只长出R型细菌,所以二者分别说明蛋白质不是转化因子和荚膜多糖不是转化因子。
(2)③组实验说明R型细菌可转化为S型细菌。
(3)④组实验说明DNA的水解产物不能使R型细菌转化为S型细菌,从反面说明了只有DNA才能使R型细菌发生转化。
判断正误:
(1)格里菲斯和艾弗里分别用不同的方法证明DNA是遗传物质。
(2)艾弗里实验中S型活菌DNA+R型活菌培养基上生存的细菌都是S型菌。
(3)肺炎双球菌转化实验证明DNA是主要的遗传物质,蛋白质不是遗传物质。
(3)×
1.
1928年,格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验,成功的表明了( )
A.已加热杀死的S型细菌中,DNA已经失去活性而蛋白质仍具有活性
B.DNA是遗传物质
C.已加热杀死的S型细菌中,含有促使R型细菌发生转化的活性物质
D.DNA是主要的遗传物质
解析 格里菲思并没有提出转化因子的本质。
2.
肺炎双球菌的转化实验证明了下列哪种物质是遗传物质( )
A.蛋白质B.多糖C.DNAD.荚膜
解析 艾弗里将S型细菌的DNA、蛋白质、荚膜多糖分别与R型细菌混合,只有S型细菌的DNA使R型细菌转化为S型细菌,因此证明了DNA是遗传物质。
3.
在肺炎双球菌的转化实验中,在培养有R型细菌的1、2、3、4四支试管中,依次加入从S型活细菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、多糖,经过培养,检查结果发现试管内仍然有R型细菌的是( )
A.3和4B.1、3和4
C.2、3和4D.1、2、3和4
答案 D
解析 2、3、4三支试管内只有R型细菌,因为没有S型细菌的DNA,所以都不会发生转化。
1号试管因为有S型细菌的DNA,所以会使R型细菌发生转化,但是发生转化的R型细菌只是一部分,故试管内仍然有R型细菌存在。
【基础巩固】
1.格里菲思(F.Griffith)用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验,此实验结果( )
A.证明了DNA是遗传物质
B.证明了RNA是遗传物质
C.证明了蛋白质是遗传物质
D.没有具体证明哪一种物质是遗传物质
2.S型肺炎双球菌具有多糖类的荚膜,R型则不具有。
下列叙述错误的是( )
A.培养R型活细菌时加S型细菌的多糖类物质,能产生一些具有荚膜的细菌
B.培养R型活细菌时加S型细菌的DNA的完全水解产物,不能产生具有荚膜的细菌
C.培养R型活细菌时加S型细菌的DNA,能产生具有荚膜的细菌
D.培养R型活细菌时加S型细菌的蛋白质,不能产生具有荚膜的细菌
解析 S型细菌的DNA的完全水解产物、蛋白质、多糖等物质均不能使R型细菌转化为S型细菌。
只有DNA才是遗传物质,能够使R型活细菌发生转化。
3.肺炎双球菌转化实验中,发现无毒R型和被加热杀死的有毒S型细菌混合后,在小鼠体内找到了下列哪些类型的细菌( )
①有毒R型 ②无毒R型 ③有毒S型 ④无毒S型
A.①②B.③④C.②③D.②④
4.加热杀死的S型细菌能促成R型细菌发生转化。
这个事实能证明( )
A.S型细菌的蛋白质和DNA的结构都很稳定
B.S型细菌的蛋白质的结构特别稳定
C.S型细菌的DNA结构比蛋白质的结构稳定
D.任何条件都不能破坏S型细菌DNA的结构
解析 加热杀死的S型细菌仍能促成R型细菌发生转化,说明S型细菌的蛋白质虽然失去了活性,但DNA仍具有生物活性,说明S型细菌的DNA结构比蛋白质的结构稳定。
5.格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验,关于此实验的结论不正确的是( )
A.说明了肺炎双球菌的遗传物质是DNA
B.说明了R型活细菌在一定条件下能够转化为S型细菌
C.说明了R型活细菌是无毒性的
D.说明了加热杀死的S型细菌是无毒的
解析 格里菲思实验只证明了S型细菌能使R型细菌发生转化,并没有证明DNA是遗传物质。
【巩固提升】
6.艾弗里等人为了弄清转化因子的本质,进行了一系列的实验,如图是他们所做的一组实验,则三个实验的培养皿中只存在一种菌落的为( )
A.实验一B.实验二
C.实验三D.实验一和三
答案 B
解析 实验二中加入的DNA酶能分解S型细菌的DNA活性片段,使基因无法转移进入R型细菌中,所以菌落只有一种,即R型菌落。
7.将下列物质注入小鼠体内,可使小鼠死亡的是( )
A.S型细菌的DNA
B.S型细菌的DNA+R型细菌
C.S型细菌的DNA+DNA酶+R型细菌
D.S型细菌的蛋白质
8.“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型活菌和加热杀死后的S型菌分别对小白鼠进行注射,并形成对照
B.用杀死的S型菌与无毒的R型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型菌
D.将S型菌的各种因子分离并分别加入各培养基中,培养R型菌,观察是否发生转化
解析 当把S型菌的各种因子分离并分别与R型菌混合培养后,发现只有加入DNA的培养基中R型菌发生转化,出现S型菌,而加入其他因子的培养基中R型菌(如加入蛋白质)不发生转化,即不出现S型菌。
9.为验证“遗传物质是DNA,而不是蛋白质”,一位同学设计了如下实验步骤:
第一步:
S型细菌中提取DNA;
第二步:
用提取的DNA培养R型细菌。
预测结果:
R型细菌转化为S型细菌。
实验结论:
遗传物质是DNA,而不是蛋白质。
有关专家认为,上述实验步骤的设计欠严谨,不能达到实验目的,请回答:
(1)上述实验步骤设计的不严谨之处是:
①________________________________________________________。
②____________________________________________________________。
③_________________