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2.docx
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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2
DNA是主要的遗传物质
【目标导航】 1.阅读教材，了解人类对遗传物质的早期猜测。
2.结合教材图3－2，分析肺炎双球菌的体内转化实验。
3.结合教材图3－3，分析肺炎双球菌的体外转化实验。
一、对遗传物质的早期推测（阅读P42－43）
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。
20世纪30年代，人们认识到DNA的重要性，但是认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。
二、肺炎双球菌的转化实验（阅读P43－44）
1．肺炎双球菌类型
种类
项目
S型细菌
R型细菌
菌落
表面光滑
表面粗糙
菌体
有无毒性
有
无
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：
（2）结论：
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
R
荚膜多糖
R型
③
R
DNA
R型、S型
④
R
DNA（经DNA酶处理）
R型
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。
答案 C
【一题多变】
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。
（ ）
答案
（1）×
（2）× （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
答案 C
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
答案 C
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
答案 D
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
答案 A
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
答案 C
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
答案 C
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
答案 A
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
答案 B
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
答案 D
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_________________
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