高中物理 4.1 探索遗传物质的过程同步练习（1）苏教版必修2(1).doc

4.1 探索遗传物质的过程（1）【例1】格里菲思肺炎双球菌的转化实验是科学家研究、确定遗传物质的经典实验。请回答下列问题：(1)实验中涉及的s型细菌和r型细菌可以通过观察培养基上的菌落来区分，区分的依据是_。(2)格里菲思根据实验得出的结论是_。(3)该实验能否证明dna是转化因子？为什么？_。(4)将加热杀死的s型细菌与r型活细菌混合后，注射到小鼠体内，两种细菌含量变化如图所示。从免疫学角度解释：曲线ab段下降的原因是_；曲线bc段上升的原因是_。【解析】(1)s型细菌和r型细菌的菌落不同，s型细菌有荚膜，菌落表面光滑，r型细菌无荚膜，菌落表面粗糙，可通过观察菌落来区分这两种肺炎双球菌。(2)(3)可联系教材实验作答。(4)注意从免疫学角度解释，r型细菌含量在后期上升是小鼠免疫力降低造成的。【答案】(1)s型细菌形成的菌落表面光滑，r型细菌形成的菌落表面粗糙(2)加热杀死的s型细菌中必然含某种“转化因子”，使r型细菌转化成s型细菌(3)不能。因为没有把dna和其他成分分开，单独观察各自的作用(4)r型细菌被小鼠的免疫系统杀死有毒的s型细菌在小鼠体内增殖，导致小鼠的免疫力下降规律总结：肺炎双球菌体内和体外转化实验中的对照在格里菲思的实验中，分别用活的s型和r型细菌注射小鼠形成对照，加热杀死的s型细菌单独注射和与r型活细菌混合培养形成对照。在艾弗里的体外转化实验中，dna、蛋白质、多糖等物质之间形成对照，而dna与dna酶处理产物之间也形成对照。【例2】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，沉淀物中存在少量放射性可能是搅拌不充分所致d32p、35s标记的噬菌体侵染细菌实验分别说明dna是遗传物质、蛋白质不是遗传物质【解析】噬菌体是寄生生物，一般的培养基无法培养噬菌体；在用35s和32p标记的噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌时，保温培养的时间不能过长，否则子代噬菌体会从大肠杆菌中释放出来，从而影响实验结果；用35s标记噬菌体的侵染细菌实验中，沉淀物中有少量放射性是因为搅拌不充分，使含35s的蛋白质外壳残留在细菌上；噬菌体侵染细菌的实验只能说明dna是遗传物质，不能证明蛋白质是不是遗传物质。【答案】c互动探究：(1)按b选项所述的标记方法，进入细菌体内的成分是什么？(2)若c选项中的35s改为32p，若实验结果的上清液中含有放射性，其原因是什么？提示：(1)用32p标记的dna。(2)噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内或噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代技巧点拨：上清液和沉淀物放射性分析1.用32p标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因：(1)保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性。(2)噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。2.用35s标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因：由于搅拌不充分，有少量含35s的噬菌体吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。小试高考1.(2011广东卷，2)艾弗里和同事用r型和s型肺炎双球菌进行实验，结果如下表。从表可知()实验组号接种菌型加入s型细菌物质培养皿长菌情况r蛋白质r型r荚膜多糖r型rdnar型、s型rdna(经dna酶处理)r型a不能证明s型细菌的蛋白质不是转化因子b说明s型细菌的荚膜多糖有酶活性c和说明s型细菌的dna是转化因子d说明dna是主要的遗传物质【解析】第组实验说明蛋白质和荚膜多糖与r型细菌转化为s型细菌无关，a、b项错误。第组实验说明dna与r型细菌转化为s型细菌有关。第组实验说明dna被水解后的产物不能使r型细菌转化为s型细菌，c项正确。只能说明dna是遗传物质，而不能说明dna是主要的遗传物质，d项错误。【答案】c2.(2012重庆卷，2)针对耐药菌日益增多的情况，利用噬菌体作为一种新的抗菌治疗手段的研究备受关注。下列有关噬菌体的叙述，正确的是()a利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌体的蛋白质b以宿主菌dna为模板合成子代噬菌体的核酸c外壳抑制了宿主菌的蛋白质合成，使该细菌死亡d能在宿主菌内以二分裂方式增殖，使该细菌裂解【解析】病毒不仅没有细胞结构，而且也不能独立生存，只能在活细胞中进行增殖。病毒的生活史包括五个基本过程：吸附、注入(病毒自身的遗传物质)、复制(利用宿主细胞的核苷酸，以病毒的核酸为模板，合成病毒自身的核酸；利用宿主细胞的氨基酸合成病毒的蛋白质外壳)、组装、释放，故b项错误；噬菌体抗菌的机理是通过噬菌体的寄生作用，使细菌裂解死亡，故c项错误；病毒的增殖方式叫做“复制”，原核生物主要进行二分裂增殖，故d项错误。【答案】a3.(2012上海卷，11)赫尔希(a.hershey)和蔡斯(m.chase)于1952年所做的噬菌体侵染细菌的著名实验进一步证实了dna是遗传物质。这项实验获得成功的原因之一是噬菌体()a侵染大肠杆菌后会裂解宿主细胞b只将其dna注入大肠杆菌细胞中cdna可用15n放射性同位素标记d蛋白质可用32p放射性同位素标记【解析】噬菌体的结构物质有蛋白质和dna，对蛋白质和dna进行标记要用特有元素35s和32p，不能用共有元素15n，故c项错误。蛋白质的组成元素中一般没有p，故d项错误。噬菌体侵染细菌时把dna注入大肠杆菌中，而蛋白质外壳留在外面，这一特性将蛋白质和dna分离开，实验结果更科学、更准确，故b项正确。【答案】b能力提升训练一、选择题1.在证明dna是遗传物质的实验中，赫尔希和蔡斯分别用32p和35s标记噬菌体的dna和蛋白质，如图所示标记元素所在部位依次是()a b c d2.某生物兴趣小组利用同位素标记法，重复了赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验的部分实验，预期的实验结果是沉淀物中放射性强。可是检测实验结果时却得到了相反的结果：上清液中放射性强。你认为最可能的原因是()a培养时间过长，细菌解体，子代噬菌体被释放出来b培养时间过短，大量的子代噬菌体没有被释放出来c搅拌力度过大，大量的亲代蛋白质外壳与细菌分离d搅拌力度过小，大量的亲代蛋白质外壳没有和细菌分离3.艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了dna是遗传物质。下列关于这两个实验的叙述正确的是()a二者都应用同位素示踪技术b二者的设计思路都是设法把dna与蛋白质分开，研究各自的效应c艾弗里的实验设置了对照，赫尔希与蔡斯的实验没有对照d二者都诱发了dna突变4.艾弗里的肺炎双球菌转化实验和赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验，都能证明dna是遗传物质，对这两个实验的研究方法可能有：设法把dna与蛋白质分开，研究各自的效应；放射性同位素标记法。下列有关叙述正确的是()a两者都运用了和b前者运用了，后者运用了c前者只运用了，后者运用了和d前者只运用了，后者运用了和5.下列有关实验及实验结论的叙述中，错误的是()实验材料实验过程实验结果与结论ar型和s型肺炎双球菌将r型活细菌与s型细菌的dna和dna水解酶混合培养只生长r型细菌，说明dna被水解后就失去遗传效应b噬菌体和大肠杆菌用35s标记的噬菌体去感染普通的大肠杆菌，短时间保温离心后获得的上清液的放射性很高，说明dna是遗传物质c烟草花叶病毒和烟草用从烟草花叶病毒中分离出的rna侵染烟草烟草出现病斑，说明烟草花叶病毒的rna可能是遗传物质d大肠杆菌将已用15n标记dna的大肠杆菌培养在普通(14n)培养基中经三次分裂后，含15n的dna占dna总数的1/4，说明dna分子的复制方式是半保留复制6.下列关于遗传物质的说法，错误的是1()真核生物的遗传物质是dna原核生物的遗传物质是rna细胞核的遗传物质是dna细胞质的遗传物质是rna甲型h1n1流感病毒的遗传物质是dna或rnaa bc d二、非选择题7.1952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，得到如图所示的实验结果。搅拌的目的是_，所以搅拌时间少于1 min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)本实验证明在病毒复制和遗传过程中_起着作用。参考答案与解析1.a 【解析】赫尔希和蔡斯分别用32p和35s标记噬菌体的dna和蛋白质，实际上是标记了脱氧核苷酸中的磷酸基和氨基酸中的r基。2.a 【解析】该实验中，沉淀物主要是细菌，上清液主要含有亲代噬菌体的蛋白质外壳。该小组得到上清液中放射性强的结果，原因可能是培养时间过长，细菌解体，子代噬菌体被释放出来。3.b 【解析】肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的设计思路都是设法把dna与蛋白质分开，研究各自的效应，都遵循对照原则，二者都没有诱发dna突变，其中只有噬菌体侵染细菌实验应用了同位素示踪技术。4.d 【解析】艾弗里的肺炎双球菌转化实验设法把dna与蛋白质分开，研究各自的效应。而赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌实验也是把dna与蛋白质分开，研究各自的效应，并且还运用了放射性同位素标记法。5.b 【解析】35s标记的是噬菌体的蛋白质外壳，离心后获得的上清液的放射性很高，不能说明dna是遗传物质。6.c 【解析】凡具有细胞结构的生物的遗传物质都是dna。甲型h1n1流感病毒的遗传物质是rna。7.【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)使噬菌体和细菌分离较低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【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，再让噬菌体分别侵染