届人教版高中生物必修二第3章 基因的本质 第1节有详细答案.docx
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届人教版高中生物必修二第3章基因的本质第1节有详细答案
第3章 第1节 DNA是主要的遗传物质
一、选择题
1．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，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
解析：
选D 格里菲思实验只是肺炎双球菌转化实验中体内转化实验部分，实验的结论是被加热杀死的S型菌中含有“转化因子”，这种“转化因子”到底是什么，该实验并没有证明，而证明工作是由艾弗里来完成的。
2．一百多年前，人们就开始了对遗传物质的探索历程。
下列有关叙述错误的是（ ）
A．最初认为遗传物质是蛋白质，是因为推测氨基酸的多种排列顺序可能蕴含遗传信息
B．格里菲思通过肺炎双球菌的转化实验得出“DNA是遗传物质”的结论
C．噬菌体侵染细菌实验之所以更有说服力，是因为它将蛋白质与DNA分开进行研究
D．用烟草花叶病毒等进行实验，证明了RNA是该病毒的遗传物质
解析：
选B 格里菲思通过肺炎双球菌的转化实验证明S型细菌中存在一种“转化因子”，证明该“转化因子”是DNA的科学家是艾弗里，他提取S型细菌的蛋白质、多糖、DNA、脂质等，分别将其与R型细菌混合培养，证明了只有加入DNA时，才可以实现R型细菌的转化。
3．关于T2噬菌体的叙述，正确的是（ ）
A．T2噬菌体的核酸和蛋白质中都含S元素
B．T2噬菌体寄生于酵母菌和大肠杆菌中
C．RNA和DNA都是T2噬菌体的遗传物质
D．T2噬菌体可利用寄主体内的物质大量增殖
解析：
选D T2噬菌体的遗传物质是DNA不是RNA，DNA中不含S元素；T2噬菌体不能寄生在酵母菌中。
4．下图是科研工作者重复“肺炎双球菌转化实验”的步骤，分析有关描述，正确的是（ ）
A．该实验证明起转化作用的物质是DNA
B．1、2、3组为该实验的对照组
C．第4组中加热杀死的S型菌转化成了R型菌
D．该实验证明灭活的S型菌可以复活
解析：
选B 该实验并未将S型菌的各组成成分分开研究，因此不能证明起转化作用的是S型菌的哪一种物质。
第4组中加热杀死的S型菌使R型菌转化成了S型菌，而不是灭活的S型菌复活。
5．赫尔希和蔡斯通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，实验包括六个步骤：
①噬菌体侵染细菌 ②用35S或32P标记噬菌体 ③上清液和沉淀物的放射性检测 ④离心分离 ⑤子代噬菌体的放射性检测 ⑥噬菌体与大肠杆菌混合培养
最合理的实验步骤顺序为（ ）
A．⑥①②④③⑤B．②⑥①③④⑤
C．②⑥①④③⑤D．②⑥①④⑤③
解析：
选C 该实验首先要用32P和35S分别标记T2噬菌体，然后将标记的噬菌体和未标记的细菌混合培养，使噬菌体侵染细菌，保温培养一段时间后，充分搅拌，离心，最后对上清液和沉淀物的放射性进行检测，以此来判断DNA和蛋白质在亲子代之间的传递情况。
6．已知有荚膜的肺炎双球菌可引起动物致死性肺炎，无荚膜的肺炎双球菌对动物无害。
现从有荚膜的肺炎双球菌体内提取出了DNA、蛋白质、多糖等物质，分别加入到培养了无荚膜肺炎双球菌的培养液中，一段时间后将培养液注射到小鼠体内，则下图中结果不正确的是（ ）
A．①B．②
C．③D．④
解析：
选D 从有荚膜的肺炎双球菌体内提取的物质中，只有DNA才能使无荚膜的肺炎双球菌转化为有荚膜的肺炎双球菌，使小鼠致死。
④组中虽然有DNA，但DNA酶会使DNA水解，致使无荚膜的肺炎双球菌不能转化为有荚膜的肺炎双球菌，故小鼠应表现正常。
7．某研究人员模拟赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验，进行了以下4个实验：
①用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌；②用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌；③用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌；④用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌。
经过一段时间后离心，检测到以上4个实验中放射性出现的主要位置依次是（ ）
A．沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液
B．沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液
C．上清液、上清液、沉淀物和上清液、上清液
D．沉淀物、沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液
解析：
选D 在该实验中，沉淀物的主要成分是细菌，上清液的主要成分为噬菌体外壳。
①、③都直接对细菌进行了标记，放射性主要出现在沉淀物中；②用32P只能标记噬菌体的DNA，在该实验中，噬菌体的DNA会进入细菌体内，放射性也主要出现在沉淀物中；④用15N可以标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA，在该实验中，噬菌体的蛋白质外壳不会进入细菌体内，而DNA可以进入细菌体内，故放射性会出现在上清液和沉淀物中。
8．如图所示，甲、乙表示两种不同的植物病
毒，经重组形成杂种病毒丙，用丙侵染植物细胞后，在植物细胞内增殖产生的新一代病毒是（ ）
解析：
选D 杂种病毒丙是由病毒甲的蛋白质外壳和病毒乙的核酸组装而成的，核酸为遗传物质，所以子代病毒应与病毒乙相同。
9．在“噬菌体侵染细菌的实验”中，如果对35S标记的甲组噬菌体不进行搅拌、32P标记的乙组噬菌体保温时间过长，则最可能的实验结果是（ ）
A．甲组的上清液中无放射性
B．甲组的沉淀物中有放射性
C．乙组的沉淀物中无放射性
D．乙组的上清液中无放射性
解析：
选B 如果对35S标记的甲组噬菌体不进行搅拌，噬菌体的蛋白质外壳不从细菌表面脱离，则甲组沉淀物中会出现放射性；如果对32P标记的乙组噬菌体保温时间过长，子代噬菌体从细菌内释放出来，则乙组上清液会出现一定的放射性。
10．遗传物质的探索过程是一个漫长而曲折的过程，在此过程中，许多科学家进行了实验探究，下列相关实验分析正确的是（ ）
A．格里菲思进行的肺炎双球菌体内转化实验证明了遗传物质是DNA
B．艾弗里进行的肺炎双球菌体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质
C．T2噬菌体侵染细菌的实验中搅拌离心的时间对实验结果有较大影响
D．T2噬菌体侵染细菌的实验也可以用N标记蛋白质和DNA
解析：
选C 格里菲思进行的肺炎双球菌体内转化实验没有证明遗传物质是DNA，只是推测S型细菌内存在某种转化因子，能把R型细菌转化为S型细菌。
艾弗里进行的肺炎双球菌体外转化实验证明了DNA是遗传物质，但没有证明DNA是主要的遗传物质。
T2噬菌体侵染细菌的实验中搅拌离心的时间对实验结果有较大影响，离心时间过长、过短均能影响实验结果。
T2噬菌体的蛋白质和DNA均含有N，做T2噬菌体侵染细菌的实验时，不能用该元素标记蛋白质和DNA。
11．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．可单独生存，通过蛋白质遗传
C．寄生于细胞内，通过蛋白质遗传
D．可单独生存，通过RNA遗传
解析：
选A 这种病原体由RNA和蛋白质组成，是RNA病毒，只有寄生在活细胞内，利用细胞内的条件才能表现出生命现象；由图解可知，RNA能将亲代病毒的特征遗传给后代，而蛋白质却不能，所以RNA是遗传物质。
12．肺炎双球菌有许多类型，有荚膜的S型菌有毒性，能引起人患肺炎或引起小鼠患败血症死亡，无荚膜的R型菌无毒性。
下图为所做的细菌转化实验。
相关说法错误的是（ ）
A．丙组为空白对照，实验结果为小鼠不死亡
B．能导致小鼠患败血症死亡的有甲、丁两组
C．戊组实验表明，加S型菌的蛋白质后试管中长出的还是无毒性的R型菌
D．丁组产生的有毒性的肺炎双球菌不能将该性状遗传给后代
解析：
选D 含有荚膜的肺炎双球菌是甲、乙、丁三组，煮沸处理能使有荚膜的肺炎双球菌死亡并失去毒性，所以只有甲、丁两组能导致小鼠死亡。
戊组加S型菌的蛋白质后试管中长出的还是无毒性的R型菌，而丁组产生有毒性的肺炎双球菌是由遗传物质的改变引起的，可以遗传给后代。
二、非选择题
13．请根据噬菌体侵染细菌的实验过程，回答下列问题：
（1）噬菌体DNA复制时，由细菌提供的条件是________________________等。
（2）合成噬菌体的蛋白质是在________的________上进行的。
（3）35S标记的噬菌体侵染细菌时，离心后的沉淀物中有少量放射性的原因可能是________不充分，少量35S的噬菌体蛋白质外壳__________________没有分离。
（4）该实验在设计思路上的关键点是
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
解析：
（1）噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体合成，而DNA复制所需的原料、能量、酶等条件均由细菌提供。
（2）噬菌体的蛋白质是在细菌中的核糖体上合成的。
（3）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，经搅拌离心后分布到上清液中，因此上清液中具有较强的放射性。
若35S标记的噬菌体侵染细菌时，离心后的沉淀物中有少量放射性，原因可能是搅拌不充分，少量35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面没有分离。
（4）该实验在设计思路上的关键点是设法把DNA与蛋白质分开，单独地去观察DNA或蛋白质的作用。
答案：
（1）原料、能量、酶
（2）细菌 核糖体 （3）搅拌 吸附在细菌表面 （4）设法把DNA与蛋白质分开，单独地去观察DNA或蛋白质的作用
14．在研究生物遗传物质的过程中，人们做了很多的实验进行探究，包括著名的“肺炎双球菌转化实验”。
（1）某人曾重复了“肺炎双球菌转化实验”，步骤如下，请分析以下实验并回答问题：
A．将一部分S型细菌加热杀死；
B．制备符合要求的培养基，并分为若干组，将菌种分别接种到各组培养基上；
C．将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况。
（如下图）
①制备符合实验要求的培养基时，除加入适当比例的水和琼脂外，还必须加入一定量的无机盐、氮源、有机碳源、生长因子等，并调整pH。
②本实验中的对照组是
________________________________________________________________。
③本实验能得出的结论是S型细菌中的某种物质（转化因子）能使
________________________________________________________________。
（2）艾弗里等人通过实验证实了在上述细菌转化过程中，起转化作用的是DNA。
请利用DNA酶（可降解DNA）作试剂，选择适当的材料用具，设计实验方案，验证“促进R型细菌转化成S型细菌的物质是DNA”，并预测实验结果，得出实验结论。
①实验设计方案：
第一步：
从S型细菌中提取DNA。
第二步：
制备符合要求的培养基，均分为三份，编号为A、B、C，分别作如下处理。
编号
A
B
C
处理
不加任何提取物
加入提取出的S型细菌的DNA
______________________________
第三步：
将____________分别接种到三组培养基上。
第四步：
将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况。
②预测实验结果：
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
③得出实验结论：
S型细菌的DNA分子可以使R型细菌转化为S型细菌，DNA结构要保持________才能完成此转化过程。
解析：
（1）本实验中的对照组是1、2、3组，第4组是实验组，通过对比可知，加热杀死的S型细菌与R型细菌混合在一起，可以产生活的S型细菌，说明S型细菌中有某种物质能使R型细菌转化为S型细菌。
（2）只有加入S型细菌的DNA，才能发生转化成S型活细菌的过程，而经过DNA酶处理后的S型细菌的DNA，因水解失去原有DNA的作用而无法发生转化。
通过对照可知，只加入R型细菌不会产生S型细菌，加入S型细菌的DNA才能发生转化产生S型细菌，而加入S型细菌DNA和DNA酶后，不能产生S型细菌，从反面又证明使R型细菌转化为S型细菌的物质是DNA。
答案：
（1）②1、2、3组 ③R型细菌转化为S型细菌
（2）①加入提取出的S型细菌DNA和DNA酶 R型细菌 ②A、C组中未出现S型细菌，只有B组培养基中出现S型细菌 ③完整
15．1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染细菌过程中的功能，请回答下列有关问题：
（1）他们指出“噬菌体在分子生物学中的地位就相当于氢原子在玻尔量子力学模型中的地位”这句话指出了噬菌体作为实验材料具有_________________的特点。
（2）通过
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
的方法分别获得被32P和35S标记的噬菌体，用标记的噬菌体侵染细菌，从而追踪在侵染过程中____________________变化。
（3）侵染一段时间后，用搅拌器搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中的放射性，得到如下图所示的实验结果。
搅拌的目的是______________________，所以搅拌时间少于1min时，上清液中的放射性______。
实验结果表明当搅拌时间足够长时，上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%，证明____________________________。
图中“被侵染的细菌”的存活率曲线基本保持在100%，本组数据的意义是作为对照组，以证明____________________________，否则细胞外____的含量会增高。
（4）本实验证明在噬菌体复制和遗传过程中__________起作用。
解析：
（1）噬菌体作为实验材料，是因为其结构简单，只含有蛋白质和DNA。
（2）噬菌体是病毒，离开活体细胞不能繁殖，所以要标记噬菌体，首先应用含32P和35S的培养基分别培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染标记后的大肠杆菌，即可达到标记噬菌体的目的，进而追踪在侵染过程中蛋白质和DNA的位置变化。
（3）噬菌体侵染大肠杆菌的时间要适宜，时间过长，子代噬菌体从大肠杆菌体内释放出来，会使细胞外32P含量增高。
图中被侵染细菌的存活率始终保持在100%，说明细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来。
细胞外的35S含量只有80%，原因是在搅拌时被侵染细菌和噬菌体外壳没有全部分离；细胞外的32P含量有30%，原因是有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌。
（4）该实验证明DNA是噬菌体的遗传物质。
答案：
（1）结构简单，只含有蛋白质和DNA（核酸）
（2）用含32P和35S的培养基分别培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染被32P和35S标记的大肠杆菌 DNA和蛋白质的位置 （3）使噬菌体外壳与细菌分离 较低 DNA进入细菌，蛋白质没有进入细菌 细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来 32P （4）DNA
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