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(金榜题库)2014届高考生物总复习 课时提升作业(十七)第4章 第1节探索遗传物质的过程 苏教版必修2


(金榜题库)2014 届高考生物总复习 课时提升作业(十七)第 4 章 第 1 节探 索遗传物质的过程 苏教版必修 2
(45 分钟 100 分) 一、选择题(包括 10 小题,每小题 5 分,共 50 分) 1.20 世纪 30 年代之前,人们认为蛋白质是生物体的遗传物质,但通过实验充分证明了 DNA 才是遗传物质, 蛋白质不是遗传物质。下列关于遗传物质 DNA 的实

验发现的表述,正确的是( )

A.发现 DNA 是遗传物质的经典实验有:烟草花叶病毒的转化实验、T2 噬菌体侵染细菌的实验、烟草花叶病 毒感染烟草的实验 B.要证 明什么是遗传物质,必须设法将蛋白质与 DNA 分开,单独、直接地观察它们的作用 C.肺炎球菌的转化实验证明了 DNA 是主要的遗传物质,蛋白质不是遗传物质 D.格里菲思通过肺炎球菌的转化实验得出 DNA 是遗传物质的结论 2.(2013·盐城模拟)下列关于肺炎球菌转化实验和 T2 噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述,错误的是( A.艾弗里的肺炎球菌转化实验证明了 DNA 是转化因子 B.T2 噬菌体侵染大肠杆菌实验证明了噬菌体的遗传物质是 DNA C.两个实验的设计思路都是设法将 DNA 与蛋白质分开,研究各自的效应 D.用含 P 的肉汤培养基培养 T2 噬菌体能获得 DNA 被标记的 T2 噬菌体 3.(2013·南通模拟)赫尔希和蔡斯用 P 标记的 T2 噬菌体与无标记的大肠杆菌培养液混合,一段时间后经 过搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。与此有关的叙述不正确的是( A. P 主要集中在沉淀物中,上清液中也不排除有少量放射性 B.如果离心前混合时间过长,会导致上清液中放射性降低 C.本实验的目的是单独研究 DNA 在遗传中的作用 D.本实验说明了 DNA 在亲子代之间传递具有连续性 4.(2013·哈尔滨模拟)如果用 H、 N、 P、 S 标记 T2 噬菌体后,让其侵染细菌,在产生的子代噬菌体的 组成成分中,能够找到的放射性元素为( A.可在外壳中找到 H、 N 和 S B.可在 DNA 中找到 H、 N 和 P C.可在外壳中找到 N、 S D.可在 DNA 中找到 N、 P、 S 5.生物兴趣小组模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染大肠杆菌实验,下列有关分析不正确的是( )
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)

)

)

A.理论上 b 中不应具有放射性 B.b 中含放射性的高低,与②过程中搅拌是否充分有关 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.上述实验过程并不能证明 DNA 是遗传物质 6.在肺炎球菌的转化实验中,将加热杀死的 S 型球菌与 R 型球菌相混合后 ,注射到小鼠体内,小鼠死亡, 则小鼠体内 S 型、R 型球菌含量变化情况最可能是哪种( )

7.(能力挑战题)某研究人员模拟肺炎球菌转化实验,进行了以下 4 个实验: ①S 型球菌的 DNA+DNA 酶→加入 R 型球菌→注射入小鼠体内 ②R 型球菌的 DNA+DNA 酶→加入 S 型球菌→注射入小鼠体内 ③R 型球菌+DNA 酶→高温加热后冷却→加入 S 型球菌的 DNA→注射入小鼠体内 ④S 型球菌+DNA 酶→高温加热后冷却→加入 R 型球菌的 DNA→注射入小鼠体内 以上 4 个实验中小鼠存活的情况依次是( A.存活,存活,存活,死亡 B.存活,死亡,存活,死亡 C.死亡,死亡,存活,存活
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)

D.存活,死亡,存活,存活 8.(2013·温州模拟)S 型肺炎球菌株是人类肺炎和小鼠败血症的病原体,而 R 型球菌菌株却无致病性。下 列有关叙述正确的是( )

A.肺炎球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质 B.S 型球菌与 R 型球菌致病性的差异是由于细胞分化的结果 C.S 型球菌再次进入人体后可刺激记忆 B 细胞中某些基因的表达 D.S 型球菌的 DNA 用相关的酶水解后,仍然能使 R 型菌发生转化 9.(多选)在 DNA 的粗提取实验中,与 DNA 丝状物有关的叙述,正确的是( A.添加蒸馏水时应缓缓加入,逐渐降低 DNA 的溶解度 B.用玻璃棒沿同一方向快速地搅拌,以保证 DNA 分子的完整性 C.用玻璃棒挑起的丝状物,是含有一定杂质的 DNA D.DNA 丝状物与二苯胺发生蓝色反应的条件是在沸水浴中加热几分钟后,再冷却 10.(多选)烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟叶,但二者致病病斑不同,如下图所示。下 列说法中正确的是( ) )

A.a 过程表示用 TMV 蛋白质外壳感染烟叶,结果说明 TMV 的蛋白质外壳没有侵染作用 B.b 过程表示用 HRV 的 RNA 单独接种烟叶,结果说明其有侵染作用 C.c、d 过程表示用 TMV 蛋白质外壳和 HRV 的 RNA 合成的“杂种病毒”接种烟叶,结果说明该“杂种病毒”
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有侵染作用,表现病症为感染车前草病毒症状,并能从中分离出车前草病毒 D.该实验证明只有车前草病毒的 RNA 是遗传物质,蛋白质外壳和烟草花叶病毒的 RNA 不是遗传物质 二、非选择题(包括 2 小题,共 50 分) 11.(24 分)(能力挑战题)1944 年美国化学家艾弗里等人为了弄清“转化因子”为何物质,进行了肺炎球菌 转化作用实验。他们从 S 型活球菌中提取出了 DNA、蛋白质和多糖等物质,然后将其分别加入培养 R 型球 菌的培养基中培养,主要过 程如下图所示。思考并回答下列问题:

(1)将 A、C 过程的预测结果参照图解填在图中空格内。 (2)写出 A、B、C 的实验结果表明的问题: A. B. C. (3)综上所述转化因子就是 才有转化作用,从而证明 , 。 。 。 。

(4)某同学通过学习肺炎球菌的体内和体外转化实验认识到, R 型球菌转化为 S 型球菌的原因是 S 型球菌体 内的转化因子在发挥作用,那么反过来 R 型球菌能使 S 型球菌转化为 R 型球菌吗?他模仿格里菲思等科学 家的实验来探究这个问题,即探究 R 型球菌是否有转化因子。 ①将 R 型球菌注入小鼠体内,小鼠正常。 ②将 S 型球菌注入小鼠体内,小鼠患败血症死亡。 ③将加热杀死后的 R 型球菌注入小鼠体内,小鼠正常。 ④将 S 型球菌和加热杀死的 R 型球菌混合后注入小鼠体内,小鼠患败血症死亡。 实验结论:R 型球菌体内没有“转化因子” 。 该同学的实验有不足之处,请尝试说明理由。

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___________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 12.(26 分)(2013·徐州模拟)在遗传物质的科学探究中,格里菲思的肺炎球菌体内转化实验说明加热杀死 的 S 型球菌可以使 R 型球菌发生转化,但不能证明转化因子(遗传物质)是 DNA,艾弗里等人的肺炎球菌转 化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌的实验都证明了 DNA 是遗传物质。请分析回答这些科学家实 验中的相关问题: (1)艾弗里和赫尔希与蔡斯这两个实验在设计思路上的共同点有 。 。 培养皿长菌 实验组号 ① ② ③ ④ 接种菌型 R R R R 加入 S 型球菌物质 情况 蛋白质 荚膜多糖 DNA 经 DNA 酶处理的 DNA 。
32 35 32 35

(2)艾弗里和同事的实验中能说明 S 型球菌的 DNA 是转化因子的一组对照实验是

R型 R型 R 型和 S 型 R型

(3)赫尔希和蔡斯选用 T2 噬菌体作为实验材料的主要优点是

(4)赫尔希和蔡斯采用放射性同位素示踪技术首先用分别含有 P 和 S 的培养基培养获得分别含有 P 和 S 的 是 ,再用它们分别培养获得分别含有 P 和 S 的 (填序号)。
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。在下图中 P 和 S 所在部位依次

32

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(5)两组侵染实验,一段时间后都需要用搅拌机搅拌,然后离心得到上清液和沉淀物,检测上清 液、沉淀 物中的放射性。搅拌的目的是 。用 P 标记的 T2 噬菌体侵染大肠杆菌的实验组,如果保温培养时间过长,在搅拌离心后上清 液也会出现较强的放射性,原因是 。
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答案解析 1.【解析】选 B。发现 DNA 是遗传物质的经典实验有肺炎双球菌转化实验和 T2 噬菌体侵染细 菌的实验;要 证明什么是遗传物质,必须设法将蛋白质与 DNA 分开,单独、直接地观察它们的作用;格里菲思通过肺炎 双球菌的转化实验提出了加热杀死的 S 型细菌具有“转化因子” ,艾弗里等的实验得出 DNA 是遗传物质的 结论。 2.【解析】选 D。艾弗里的肺炎球菌转化实验是在分子水平上进行的从而证明了 DNA 是转化因子;T2 噬菌 体侵染大肠杆菌的实验中充分说明了 T2 噬菌体的遗传物质是 DNA 分子; 在标记噬菌体时必须用大肠杆菌为 寄主细胞,因为病毒营寄生生活。 3.【解析】选 B。 P 标记的是 T2 噬菌体的 DNA 分子,主要集中在沉淀物中,由于部分噬菌体没有侵染,所 以上清液中也有少量放射性;如果离心前混合时间过长会导致大肠杆菌裂解释放出噬菌体而使上清液放射 性增强;亲代的放射性可以传递给子代的 T2 噬菌体,说明 DNA 在亲子代之间的连续性。 4.【解析】选 B。T2 噬菌体是由 DNA 和蛋白质组成的,DNA 中含有 C、H、O、N、P,而蛋白质含有 C、H、O、 N、S。在 T2 噬菌体侵染细菌的过程中,蛋白质外壳留在外面,没有进入细菌内,只有 DNA 进入细菌内,并 以细菌的化学成分为原料(氨基酸、核苷酸)来合成子代 T2 噬菌体的蛋白质外壳和 DNA。合成子代 T2 噬菌体 所需的原料中无放射性元素,所以在子代 T2 噬菌体的组成成分中能够找到放射性元素为 H、 N、 P。 5.【解析】选 C。用 S 只能标记噬菌体的蛋白质外壳,而噬菌体侵染大肠杆菌时,其蛋白质外壳只能留在 大肠杆菌的细胞外。搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌细胞外的噬菌体及蛋白质外壳与大肠杆菌分离,离心 是让上清液中析出噬菌体颗粒,沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。因此,搅拌越充分,蛋白质外壳与大肠 杆菌分离得越彻底,b 中放射性就越低,如果使蛋白质外壳与大肠杆菌彻底分离,则 b 中不含放射性,故 A、B 都正确;上述实验并没有“示踪”DNA 在遗传中的作用,因此不能证明 DNA 是遗传物质,故 D 正确; b 中理论上不含放射性,与①过程中培养时间的长短无关,故 C 错误。 6.【解析】选 B。 无毒性的 R 型球菌与加热杀死的 S 型球菌混合后,转化为有毒性的 S 型球菌。S 型球菌 数量应该先增加后稳定;开始小鼠的免疫能力较强,R 型球菌数量减少,后来 S 型球菌在小鼠体内增殖, 导 致小鼠免疫力下降,R 型细菌逐渐增加后稳定。 【方法技巧】两种肺炎球菌在小鼠体内的数量变化 (1)适量的 R 型球菌注入小鼠体内,数量会减少,最后几乎降为 0,原因是小鼠具有免疫系统,能将少量的 R 型球菌清除。 (2)适量的 S 型球菌注入小鼠体内,数量会增加,因为 S 型球菌有毒,会使小鼠的免疫力大大下降。 (3)适量的混合菌注入小鼠体内,数量都会增加,因为 S 型球菌的存在,导致小鼠免疫力下降,使 R 型球
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菌的数量也增加。 (4)加热杀死的 S 型球菌与正常的 R 型球菌混合注入小鼠体内, R 型球菌数量会暂时下降, 但一旦 S 型球菌 的 DNA 将 R 型球菌转化成有活性的 S 型球菌,小鼠的免疫力会崩溃,接下来两种细菌的数量都会增加。 7.【解析】选 D。①S 型球菌的 DNA+DNA 酶→加入 R 型球菌→注射入小鼠体内,S 型球菌的 DNA 被分解,不 发生转化,相当于加入了 R 型活球菌,小鼠存活;②R 型球菌的 DNA+DNA 酶→加入 S 型球菌,相当于加入 了 S 型活球菌,小鼠死亡;③R 型球菌+DNA 酶→高温加热后冷却→加入 S 型球菌的 DNA 和④S 型球菌+DNA 酶→高温加热后冷却→加入 R 型球菌的 DNA,这两组中细菌都被加热杀死,加入的只有 DNA 没有活细菌, 小鼠存活。 【易错提醒】由于不清楚小鼠死亡的原因而误选 B。小鼠死亡的原因是活的 S 型球菌所致,S 型球菌可以 来自 S 型球菌的遗传,也可以来自 R 型球菌的转化,而 R 型球菌的转化必须是 S 型球菌的 DNA 和活的 R 型 球菌混合才行。 8.【解析】选 C。肺炎球菌利用自己细胞中的核糖体合成蛋白质;S 型球菌与 R 型球菌致病性的差异是由 于遗传物质的不同;S 型球菌再次进入人体后可刺激记忆 B 细胞增殖分化为浆细胞,使其中的某些基因表 达;S 型球菌的 DNA 用相关的酶水解后,不再有 DNA,就不会使 R 型球菌发生转化。 9.【解析】选 A、C、D。操作时缓缓添加蒸馏水是为了 NaCl 溶液浓度的逐渐降低,使 DNA 析出;沿一个方 向轻轻搅拌,是防止 DNA 断裂,影响提取量,在以上过程中,蛋白质的溶解度升高(盐溶现象),DNA 的溶 解度降低;DNA 的鉴定需要沸水浴加热。 10.【解析】选 A、B、C。由于该实验中并没有用烟草花叶病毒的 RN A 侵染烟草叶片,因此不能证明烟草花 叶病毒的 RNA 不是遗传物质。 11.【解题指南】(1)知识储备:①R 型球菌无毒,而 S 型球菌是有毒的。 ②生物性状是由遗传物质决定的。 (2)解题关键:本题中的实验观察指标不合理,S 型球菌的性状表现对 R 型球菌的性状表现及作用具有掩盖 作用。 【解析】(1)艾弗里等人进行的转化实验,称为体外转化实验。其过程是将 S 型球菌的 DNA、蛋白质、多 糖 等分离开, 单独、 直接地去感染 R 型球菌, 只有 DNA 具有转化作用, 因此 A、 C 均为只有粗糙型细胞(无毒)。 (2)A、B、C 的实验结果依次表明蛋白质没有转化作用、DNA 有转化作用、DNA 降解物没有转化作用。 (3)由实验分析知转化因子是 DNA,而且 DNA 只有保持分子结构的稳定性才能行使其遗传功能。 (4)分析该实验设计的思路和方法,依据该同学的实验的不足之处可以提出下列理由: a.④组的小鼠患败 血症死亡, 并不能证明 S 型球菌没有转化为 R 型球菌。 因为 S 型球菌转化为 R 型球菌的成功率不可能是 100%, 即使有 S 型球菌转化成 R 型球菌,没有转化的 S 型球菌一定会导致小鼠死亡。b.即使知道了小鼠体内有部
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分 S 型球菌转化为 R 型球菌,这种转化作用是不是 R 型死球菌所起的作用仍然无从知晓,也可能是由于其 他因素造成的,如突变。所以,该实验逻辑推理过程错误,科学性欠佳。 答案:(1)A. C.

(2)蛋白质没有转化作用 DNA 有转化作用 DNA 降解物没有转化作用 (3)DNA DNA 只有保持分子结构的稳定性 DNA 是遗传物质 (4)a.④组的小鼠患败血症死亡, 并不能证明 S 型球菌没有转化为 R 型球菌, 因为即使有部分 S 型球菌转化 为 R 型球菌,另一部分未转化的 S 型球菌仍会导致小鼠死亡;b.即使知道了小鼠体内有部分 S 型球菌转化 为 R 型球菌,这种转化作用不能确定是否是 R 型死球菌所起的作用,也可能是其他因素造成的,如突变。 所以,该实验逻辑推理过程错误,科学性欠佳 12.【解析】(1)艾弗里和赫尔希与蔡斯实验都是在分子水平上将 DNA 分子和蛋白质分离开来,单独地观察 两者的作用。 (2)③与④组中的自变量是 S 型球菌 DNA 分子的有无,从实验结果就能得出 DNA 分子是转化因子的结论。 (3)T2 噬菌体只有 DNA 和蛋白质两种成分,结构简单易于分离观察各自的作用。 (4)大肠杆菌是噬菌体的寄主,所以先培养大肠杆菌,然后用 T2 噬菌体侵染大肠杆菌。 P 标记 DNA 分子中 的磷酸基团, S 位于氨基酸中 R 基的位置。 (5)搅拌是为了使 T2 噬菌体与大肠杆菌充分分开。若保温培养时间过长,可导致大肠杆菌裂解,释放出 T2 噬菌体进入上清液。 答案:(1)设法把 DNA 与蛋白质分开,研究各自的效应 (3)结构简单,只含有蛋白质和 DNA(核酸) (4)大肠杆菌 T2 噬菌体 ①④ (5)将 T2 噬菌体和大肠杆菌 分离 被侵染的大肠杆菌裂解,子代 T2 噬菌体被释放出来 (2)③和④
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