高中生物 第四章 第一节 探索遗传物质的过程随堂演练2 苏教版必修2

【创新方案】高中生物第四章第一节探索遗传物质的过程随堂演练2苏教版必修2(时间25分钟；满分50分)一、选择题(每小题3分，共24分)1．(·江苏高考)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贮存大量遗传信息解析：不同的生物遗传物质不同，而不同生物体内的蛋白质结构也不同，蛋白质是生物性状的直接体现者，故推测遗传物质可能是蛋白质；与蛋白质相比DNA更耐高温，故DNA的热稳定性大于蛋白质，另外蛋白质也不能自我复制；由于蛋白质中氨基酸的排列顺序千变万化，故推测不同的氨基酸排列顺序可能贮存大量的遗传信息。答案：C2．如果用3H、15N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成结构中，能够找到的放射性元素为()A．可在外壳中找到3H、15N、35SB．可在DNA中找到3H、15N、32PC．可在外壳中找到15N、35SD．可在DNA中找到15N、32P、35S解析：3H、15N既可标记在噬菌体的DNA分子上，又可标记在噬菌体的蛋白质外壳上，而32P只能标记在噬菌体的DNA分子上，35S只能标记在噬菌体的蛋白质外壳上。因为噬菌体侵染细菌的过程中，只有其DNA进入了细菌细胞，蛋白质外壳没有进入，子代噬菌体的DNA和蛋白质外壳大都以细菌的成分为原料合成，所以在产生的子代噬菌体结构成分中只能发现噬菌体的DNA分子上带有的3H、15N、32P，完全没有35S。答案：B3．[双选]下表是关于DNA的粗提取与鉴定实验中所使用的试剂、操作及其作用的表述，正确的是()试剂操作作用A.柠檬酸钠溶液与鸡血混合防止血液凝固B.蒸馏水与鸡血细胞混合保持细胞形状C.蒸馏水加入到溶解有DNA的浓NaCl溶液中析出DNA丝状物D.冷却的酒精NaCl溶液中加入到过滤后含DNA的产生特定的颜色反应解析：柠檬酸钠溶液有抗凝血的作用；第一次加入蒸馏水是为了让细胞吸水胀破；在浓氯化钠溶液(2mol/L)中，DNA的溶解度很大，而蛋白质的溶解度很小；在稀氯化钠溶液(0.14mol/L)中DNA的溶解度最低，蛋白质的溶解度很高而出现盐溶现象；用乙醇沉淀法可使其他物质溶于酒精而进一步纯化DNA，但不会出现颜色反应。答案：AC4．噬菌体侵染细菌的过程中，能说明DNA分子是遗传物质的关键步骤是()①噬菌体将自己的DNA注入细菌体内②噬菌体的DNA利用细菌体内的成分复制出DNA和蛋白质外壳③新合成的DNA和蛋白质外壳组装成子代噬菌体④释放子代噬菌体A．①② B．③④C．①④ D．②③解析：噬菌体侵染细菌实验的第一步注入，第四步释放出子代噬菌体是最关键的步骤。因为第一步注入的仅仅是噬菌体的DNA，而蛋白质外壳留在细菌的外面；第四步释放出与亲代大小、形状等方面完全一样的子代噬菌体，这充分说明了噬菌体的各种性状是通过DNA传递给后代的，从而证明了DNA是遗传物质。答案：C5．[双选]在肺炎球菌转化实验中，科学家发现无毒性的R型细菌和被加热杀死的有毒性的S型细菌混合后，在小鼠体内找到了下列哪种类型的细菌()A．有毒性的R型细菌 B．无毒性的R型细菌C．有毒性的S型细菌 D．无毒性的S型细菌解析：在肺炎球菌的转化过程中，并不是所有的无毒性R型细菌都转化成了有毒性S型细菌，因此在小鼠体内有无毒性R型和有毒性S型两种细菌存在。答案：BC6．(·江苏高考)关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是()A．分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体B．分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养C．用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致D．32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质解析：噬菌体营寄生生活，不能用培养基直接培养；保温时间不能过长，若保温时间太长则可能有含32P子代的噬菌体释放出来，离心后存在于上清液中，导致上清液中也能检测到放射性。用35S标记的是噬菌体的蛋白质，理论上应存在于上清液中，但可能因搅拌不充分而使部分噬菌体外壳仍吸附在细菌表面，离心后存在于沉淀物中；本实验可说明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质。答案：C7.右图表示用同位素32P、35S分别标记T2噬菌体和大肠杆菌的蛋白质(氨基酸)，然后进行T2噬菌体侵染细菌的实验，侵染后产生的子噬菌体(10～1000个)与母噬菌体完全相同，而子代噬菌体的DNA分子和蛋白质分子应含有的标记元素是()A．31P、32P，32S B．31P、32P，35SC．31P、32P，32S、35S D．32P、32P，32S解析：在T2噬菌体的化学组分中，硫元素仅存在于蛋白质分子中，99%的磷存在于DNA分子中，当T2噬菌体侵染大肠杆菌时，仅DNA分子注入大肠杆菌体内，蛋白质外壳留在外面，噬菌体DNA在大肠杆菌内利用其内的物质繁衍后代。答案：B8．关于病毒的遗传物质的叙述，正确的是()A．都是脱氧核糖核酸B．同时存在脱氧核糖核酸和核糖核酸C．都是核糖核酸D．有的是脱氧核糖核酸，有的是核糖核酸解析：生物的遗传物质是核酸(包括DNA和RNA)，对一个具体的生物来说，它的遗传物质是DNA或RNA。对病毒来说，有些病毒的遗传物质是DNA，如噬菌体；有些病毒的遗传物质是RNA，如烟草花叶病毒。答案：D二、非选择题(共26分)9．(16分)赫尔希和蔡斯为了证明噬菌体侵染细菌时，进入细菌的是噬菌体DNA，而不是它的蛋白质外壳，用两种不同的放射性同位素分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA。然后再让这两种不同标记的噬菌体分别去侵染未标记的细菌，从而对此作出实验论证。据分析，噬菌体的蛋白质外壳含有甲硫氨酸、半胱氨酸等多种氨基酸。现请你完成以下关键性的实验设计：(1)实验室已制备好分别含3H、14C、15N、18O、32P、35S等6种放射性同位素的微生物培养基。你将选择哪两种培养基分别用于噬菌体蛋白质外壳和噬菌体________________________________________________________________________。(2)你怎样用这两种培养基对噬菌体进行标记？请简要说明实验的设计方法和设计理由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)为什么不同时标记同一个噬菌体的蛋白质外壳和DNA？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)用上述32P和35S标记的噬菌体分别去侵染未标记的大肠杆菌，子代噬菌体的DNA分子中含有______(31P、32P)，原因是____________________________；子代噬菌体的蛋白质中含有________(32S、35S)，原因是________________________________。此实验结果证明了________________________________。解析：噬菌体只有寄生在宿主细胞——细菌内才能生活，所以不能用含有35S、32P的培养基直接标记，只能通过含有35S、32P的细菌间接标记。噬菌体侵染细菌时，注入细菌的只是噬菌体的DNA。实验过程中用到了同位素标记技术，由此，更好地证明DNA是遗传物质。答案：(1)用32P标记DNA，用35S标记蛋白质外壳(2)先将细菌分别培养在含32P或35S的培养基上，然后用噬菌体去侵染分别被32P或35S标记的细菌。因为噬菌体营寄生生活(3)检测放射性的仪器不能区分放射性是由什么物质产生的，因此只能分开标记(4)31P和32P噬菌体的DNA(32P)进入细菌后，利用细菌中未标记的含31P的脱氧核苷酸为原料合成自身DNA32S噬菌体的蛋白质外壳(35S)未进入细菌体内，而是以细菌体内含32S的氨基酸为原料合成自身蛋白质DNA是遗传物质10．(10分)下图为肺炎球菌转化实验的一部分图解，请据图回答：(1)该实验是在________________________实验的基础上进行的，其目的是证明________的化学成分。(2)在对R型菌进行培养之前，必须首先进行的工作是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)依据上面图解的实验，可以作出________________________________________________________________________的假设。(4)为验证上面的假设，设计了下面的实验：①该实验中加DNA酶的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②观察到的实验现象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)通过上面两步实验，仍然不能说明________________________，为此设计了下面的实验：观察到的实验现象是________________，该实验能够说明________________。解析：此实验的目的是确定“转化因子”的成分，实验思路是把S型菌的DNA、蛋白质、多糖等物质分开，单独地直接地观察它们各自的作用。最后排除蛋白质、多糖、DNA水解物是遗传物质的可能性，得出DNA是遗传物质，而蛋白质、多糖等不是遗传物质的结论。答案：(1)格里菲斯肺炎球菌转化“转化因子”(2)分离并提纯S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质(3)DNA是遗传物质(4)①分解从S型细菌中提取的DNA②培养基中只长出R型细菌的菌落(5)蛋白质、多糖等不是遗传物质培养基中只长出R型细菌的菌落蛋白质、多糖不是遗传物质[教师备选题]11．证明DNA是遗传物质的肺炎球菌体外转化实验中，设置了以下几组：()①S型球菌的蛋白质＋R型活球菌eq\o(→,\s\up7(培养基))R型菌落②S型球菌荚膜的多糖＋R型活球菌eq\o(→,\s\up7(培养基))R型菌落③S型球菌的DNA＋R型球菌eq\o(→,\s\up7(培养基))S型菌落＋R型菌落④S型球菌的DNA＋DNA水解酶＋R型活球菌eq\o(→,\s\up7(培养基))R型菌落下列有关叙述中，错误的是()A．该实验设计的关键是将球菌的各组分分离开来分别进行实验B．①②③组之间形成条件对照，其中①②组为对照组，③组为实验组C．③和④组之间形成空白对照，其中③组为实验组，④为对照组D．实验成功证明了DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质和多糖不是遗传物质解析：该实验所研究的实验因素为DNA，故用DNA处理的③组为实验组，而蛋白质或多糖虽然是实验所实施的处理因素，但与实验因素(DNA)无关，故①②③之间形成条件对照，①、②组均为③组的对照组；而③组(实验组)和④组(对照组)之间形成空白对照。该实验也为蛋白质或多糖创造了参与转化的机会，但由于它们未能实现转化，故能证明蛋白质和多糖不是遗传物质。答案：D12．科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出a、b两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验(见下表)中，不可能出现的结果是()实验编号实验过程实验结果病斑类型病斑中分离出的病毒类型①a型TMV→感染植物a型a型②b型TMV→感染植物b型b型③组合病毒(a型TMV的蛋白质＋b型TMV的RNA)→感染植物b型a型④组合病毒(b型TMV的蛋白质＋a型TMV的RNA)→感染植物a型a型A．实验① B．实验②C．实验③ D．实验④解析：烟草花叶病毒是RNA病毒，遗传特性是由RNA决定的，实验③组合病毒的遗传物质是b型TMV的RNA，所以分离出的病毒类型应该是b型。答案：C13．(·江苏高考)某生物兴趣小组开展DNA粗提取的相关探究活动，具体步骤如下：材料处理：称取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各2份，每份10g。剪碎后分成两组，一组置于20°C、另一组置于－20°C条件下保存24h。DNA粗提取：第一步：将上述材料分别放入研钵中，各加入15mL研磨液，充分研磨。用两层纱布过滤，取滤液备用。第二步：先向6只小烧杯中分别注入10mL滤液，再加入20mL体积分数为95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒缓缓地向一个方向搅拌，使絮状物缠绕在玻璃棒上。第三步：取6支试管，分别加入等量的2mol/LNaCl溶液溶解上述絮状物。DNA检测：在上述试管中各加入4mL二苯胺试剂，混合均匀后，置于沸水中加热5min，待试管冷却后比较溶液的颜色深浅，结果如下表：材料保存温度花菜辣椒蒜黄20°C＋＋＋＋＋＋－20°C＋＋＋＋＋＋＋＋＋注：“＋”越多表示蓝色越深。分析上述实验过程，回答下列问题：(1)该探究性实验的课题名称是___________________________________________________________________________________________________________