2019-2020年高中生物 第四章 第15課時 探索遺傳物質的過程課時作業(yè)（含解析）蘇教版必修2.doc

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2019-2020年高中生物 第四章 第15課時 探索遺傳物質的過程課時作業(yè)（含解析）蘇教版必修2 目標導航　1.總結人類對遺傳物質的探索過程及探索過程中所體現(xiàn)出的科學思維。2.嘗試用氯化鈉法提取DNA。3. 掌握證明DNA是遺傳物質的兩個著名實驗的過程和原理，學習同位素標記的方法。4.理解DNA是主要的遺傳物質，RNA也是遺傳物質。 一、肺炎球菌的轉化實驗 1．格里菲思的轉化實驗 (1)肺炎球菌的類型：①R型菌落______，菌體________，________；②S型菌落______，________，________。 (2)實驗現(xiàn)象：S型活球菌小鼠→______；R型活球菌小鼠→______；加熱殺死的S型球菌小鼠→______。加熱殺死的S型球菌＋R型活球菌小鼠→______。 (3)結論：加熱殺死的S型球菌能使R型活球菌轉化成______球菌，且性狀可遺傳。 2．艾弗里的轉化實驗 將S型球菌的組成物質分離提純得到________、________、______等，只有S型球菌的______能將R型活球菌轉化成S型活球菌。 實驗證明：______是具有轉化作用的物質，其他物質不具備這種功能。 二、噬菌體侵染細菌的實驗 1952年________和______用放射性同位素35S和32P分別標記了T2噬菌體的________和______，并用該噬菌體侵染了大腸桿菌。這一實驗證明了____________________。 三、DNA是主要的遺傳物質 1．1956年，科學家發(fā)現(xiàn)有些病毒不含DNA，只含有RNA和蛋白質，如________________。從這種病毒中提取出來的蛋白質不能使煙草患病，但是從這種病毒中提取出來的RNA卻能使煙草患花葉病，這說明這種生物的遺傳物質是______，另外______________________的遺傳物質也都是RNA。 2．因為絕大多數(shù)生物的遺傳物質是______，所以說__________________________。 四、DNA的粗提取與鑒定 1．提取原理：DNA在NaCl溶液中的________隨著NaCl溶液濃度的改變而改變，當NaCl的物質的量濃度為____________時DNA的溶解度最低。通過改變NaCl溶液的濃度，溶解在NaCl溶液中的DNA會析出來。DNA不溶于______溶液，但是細胞中的某些物質可以溶于酒精溶液，根據(jù)這一原理，可以進一步提取出含雜質較少的DNA。 2．鑒定原理：DNA遇到________會被染成______，可以根據(jù)這一特性鑒定DNA的存在。 知識點一　肺炎球菌的轉化實驗 1．下圖是“肺炎球菌的轉化實驗”的部分研究過程。能充分說明“DNA是遺傳物質，而蛋白質等其他物質不是遺傳物質”的是 (　　) A．①②④ B．①②③ C．①③④ D．①②③④ 2．肺炎球菌中的S型具有多糖類莢膜，R型則不具有。下列敘述錯誤的是 (　　) A．培養(yǎng)R型活細菌時加S型細菌的多糖類物質，能產生一些具莢膜的細菌 B．培養(yǎng)R型活細菌時加S型細菌DNA的完全水解產物，不能產生具莢的細菌 C．培養(yǎng)R型活細菌時加S型細菌DNA，能產生具莢膜的細菌 D．培養(yǎng)R型活細菌時加S型細菌的蛋白質，不能產生具莢膜的細菌 知識點二　噬菌體侵染細菌的實驗 3．某科學家做“噬菌體侵染細菌的實驗”時，分別用放射性同位素做了如下標記，產生的100個子代噬菌體與親代噬菌體的形狀、大小完全一樣。實驗前的情況見下表： 噬菌體 細菌 脫氧核苷酸 標記32P 31P 氨基酸 32S 標記35S (1)子代噬菌體的DNA應含有表中的________和________元素。 (2)子代噬菌體的蛋白質分子中都沒有________元素，都有________元素，這是因為____________________________。 (3)此實驗證明了__________________。 知識點三　DNA的粗提取與鑒定 4．下圖為“DNA的粗提取與鑒定”實驗裝置： (1)實驗材料選用雞血細胞液，而不用雞全血，主要原因是雞血細胞液中有較高含量的________。 (2)在圖A所示的實驗步驟中加蒸餾水的目的是______________________________，通過圖B所示的步驟取得濾液，再在溶液中加入2 mol/L的NaCl溶液的目的是______________________________________；圖C所示實驗步驟中加蒸餾水的目的是______________。 (3)為鑒定實驗所得絲狀物的主要成分是DNA，可滴加________溶液，結果在水浴加熱的條件下發(fā)生溶液變藍的現(xiàn)象。 基礎落實 1．格里菲思(FGriffith)用肺炎球菌在小鼠身上進行了著名的轉化實驗，此實驗結果(　　) A．證明了DNA是遺傳物質 B．證明了RNA是遺傳物質 C．證明了蛋白質是遺傳物質 D．沒有具體證明哪一種物質是遺傳物質 2．所有病毒的遺傳物質 (　　) A．都是DNA B．是DNA和RNA C．都是RNA D．是DNA或RNA 3．證明DNA是遺傳物質的幾個經典實驗中，實驗設計中最關鍵的是 (　　) A．要用同位素標記DNA和蛋白質 B．要分離DNA和蛋白質 C．用DNA和蛋白質去侵染 D．要得到噬菌體和肺炎球菌 4．某研究人員模擬肺炎球菌轉化實驗，進行了以下4個實驗： ①S型菌的DNA＋DNA酶→加入R型菌→注入小鼠體內 ②R型菌的DNA＋DNA酶→加入S型菌→注入小鼠體內 ③R型菌＋DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入S型菌的DNA→注入小鼠體內 ④S型菌＋DNA酶→高溫加熱后冷卻→加入R型菌的DNA→注入小鼠體內 以上4個實驗中小鼠存活的情況依次是 (　　) 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 D．存活、死亡、存活、存活 5．下列哪一項所述不能作為DNA是主要遺傳物質的理由 (　　) A．現(xiàn)代細胞學的研究已經提供了DNA是主要的遺傳物質的有力證據(jù) B．通過反復細致的化學成分分析已經得知，細胞中的DNA大部分是在染色體上 C．現(xiàn)代遺傳學的研究已經提供了DNA是主要的遺傳物質的充分證據(jù) D．已有充分的科學研究資料證明，絕大多數(shù)生物都是以DNA作為遺傳物質的 能力提升 6．科學家從煙草花葉病毒(TMV)中分離出a、b兩個不同品系，它們感染植物產生的病斑形態(tài)不同。下列4組實驗(見下表)中，不可能出現(xiàn)的結果是 (　　) 實驗編號 實驗過程 實驗結果 病類 型斑 病斑中分離出的病毒類型 ① a型TMV―→感染植物 a型 a型 ② b型TMV―→感染植物 b型 b型 ③ 組合病毒(a型TMV的蛋白質＋b型TMV的RNA)→感染植物 b型 a型 ④ 組合病毒(b型TMV的蛋白質＋a型TMV的RNA)→感染植物 a型 a型 A.實驗① B．實驗② C．實驗③ D．實驗④ 7．一百多年前，人們就開始了對遺傳物質的探索歷程。對此有關敘述錯誤的是(　　) A．最初認為遺傳物質是蛋白質，推測氨基酸的多種排列順序可能蘊含遺傳信息 B．在艾弗里肺炎球菌轉化實驗中，細菌轉化的實質是發(fā)生了基因重組 C．噬菌體侵染細菌實驗之所以更有說服力，是因為其蛋白質與DNA完全分開 D．噬菌體侵染細菌實驗中，只有在離心后的沉淀物中才能測到放射性同位素32P 8．在DNA的粗提取與鑒定實驗中，與析出DNA黏稠物有關的敘述，不正確的是(　　) A．操作時緩緩滴加蒸餾水，降低DNA的溶解度 B．用玻璃棒輕緩攪拌雞血細胞液，以保證DNA分子完整 C．加蒸餾水可同時降低DNA和蛋白質的溶解度，兩者均可析出 D．當絲狀黏稠物不再增加時，此時NaCl的濃度相當于0.14 mol/L 9．用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，經培養(yǎng)、攪拌、離心、檢測，上清液的放射性占15%，沉淀物的放射性占85%。上清液帶有放射性的原因可能是 (　　) A．噬菌體侵染大腸桿菌后，大腸桿菌裂解釋放出子代噬菌體 B．攪拌不充分，吸附在大腸桿菌上的噬菌體未與細菌分離 C．離心時間過長，上清液中析出較多的大腸桿菌 D．32P標記了噬菌體蛋白質外殼，離心后存在于上清液中 題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 10.下圖所示為用含32P的T2噬菌體侵染大腸桿菌(T2噬菌體專門寄生在大腸桿菌細胞內)的實驗，據(jù)圖回答下列問題： (1)根據(jù)上述實驗對下列問題進行分析： ①圖中錐形瓶中的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng)__________，其內的營養(yǎng)成分中是否含有32P？______________。 ②圖中的A表示____________________的過程，此過程中進入大腸桿菌的是________________。 (2)對下列可能出現(xiàn)的實驗誤差進行分析： ①實驗測定發(fā)現(xiàn)在攪拌后的上清液中含有0.8%的放射性，其最可能的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②當接種噬菌體后培養(yǎng)時間過長，發(fā)現(xiàn)在攪拌后的上清液中有放射性，其最可能的原因是______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)請你設計一個給T2噬菌體標記上32P的實驗： ①_____________________________________________________________________。 ②_____________________________________________________________________。 ③_____________________________________________________________________。 答案 知識清單 一、1.(1)①粗糙　無莢膜　無毒性?、诠饣∮星v膜　有毒性　(2)死亡　存活　存活　死亡 (3)S型 2．DNA　蛋白質　多糖　DNA　DNA 二、赫爾?！〔趟埂〉鞍踪|　DNA　DNA是遺傳物質 三、1.煙草花葉病毒　RNA　HIV、流感病毒、脊髓灰質炎病毒、腦炎病毒、新城雞瘟病毒 2．DNA　DNA是主要的遺傳物質 四、1.溶解度　0.14 mol/L　酒精 2．二苯胺　藍色 對點訓練 1．D　[這幾個實驗互為對照，共同說明了DNA是遺傳物質。] 2．A　[1944年，艾弗里和他的同事從S型活細菌中提取出了DNA、蛋白質和多糖等物質，然后將它們分別加入培養(yǎng)R型細菌的培養(yǎng)基中，結果發(fā)現(xiàn)只有加入DNA，R型細菌才能夠轉化為S型細菌，DNA的純度越高，轉化就越有效。艾弗里還發(fā)現(xiàn)，如果用DNA酶處理從S型細菌中提取出的DNA，使DNA分解，就不能使R型細菌發(fā)生轉化。] 3．(1)32P　31P　(2)32S　35S　子代噬菌體是以細菌的氨基酸為原料合成蛋白質的　(3)DNA是遺傳物質 解析　噬菌體侵染細菌的實驗采用了同位素標記法進行，用32P標記噬菌體的DNA。噬菌體侵染細菌后，會在自身遺傳物質的作用下，利用細菌內的物質來合成自身的組成成分，進行增殖。這一實驗真正證明了DNA是遺傳物質。 4．(1)DNA　(2)使血細胞破裂　使濾液中的DNA溶于濃鹽溶液　使DNA析出　(3)二苯胺 解析　圖A、B、C所示為本實驗的三個關鍵步驟。圖A通過添加蒸餾水，血細胞與蒸餾水相混合而使血細胞處于極度低滲的環(huán)境之中，血細胞因大量吸水而導致最終破裂，并釋放出胞內物。圖B通過紗布過濾使血細胞釋放出的DNA濾入收集的濾液中(將大量膠狀物濾出)，再在濾液中加入2 mol/L的NaCl溶液使DNA的溶解度增加。DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，如在0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度只有水中的1%，而在1 mol/L的NaCl溶液中的溶解度為水中的2倍。圖C在DNA濃鹽溶液中加入蒸餾水(大量)，可使溶液的NaCl濃度降至較低，由于DNA在較低濃度的NaCl溶液中溶解度很低(在0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低，濃度再變小則DNA溶解度將增大)，使DNA低滲析出，經過濾等手段可以收集到DNA。DNA與二苯胺反應溶液變藍，可作為DNA鑒定的方法。 課后作業(yè) 1．D　[格里菲思的肺炎球菌轉化實驗只證明了加熱殺死的S型菌中含有促進R型菌轉化為S型菌的轉化因子，但不能證明哪種物質是遺傳物質。] 2．D　[病毒是一類無細胞結構的、只由DNA或RNA和蛋白質分子構成的微小生物。大多數(shù)病毒所含的核酸是DNA，這種類型的病毒以DNA作為遺傳物質；少數(shù)病毒所含的核酸是RNA，這類病毒以RNA作為遺傳物質。所以說，所有病毒的遺傳物質是DNA或RNA。] 3．B　[要證明DNA是遺傳物質，在實驗中最關鍵的是使用一定技術手段分離DNA和蛋白質，讓其單獨侵染，去觀察它們在遺傳過程中的作用。用同位素分別標記DNA和蛋白質以及從肺炎球菌中提取的DNA、蛋白質和多糖等物質，其目的都是如此。] 4．D　[①S型菌的DNA＋DNA酶→加入R型菌→注入小鼠體內。由于S型菌的DNA被DNA酶分解，仍然只有R型菌，小鼠存活。②R型菌的DNA＋DNA酶→加入S型菌→注入小鼠內，有S型菌，小鼠死亡。③高溫加熱后殺死R型菌。④高溫加熱后殺死S型菌，③、④都不存在活S型菌，小鼠都存活。] 5．B　[“DNA大部分在染色體上”不能作為DNA是主要的遺傳物質的證據(jù)。] 6．C　[煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA，所以由RNA控制其性狀。③中的組合病毒感染植物后，病斑類型是b型，應分離出b型病毒。] 7．D　[人們對遺傳物質的探索歷程中最初認為遺傳物質是蛋白質，是因為推測氨基酸的多種排列順序可能蘊含遺傳信息。在艾弗里肺炎球菌轉化實驗中，R型細菌轉化為S型細菌的實質是S型細菌能指導合成多糖莢膜的那段DNA整合到了R型細菌體內，也就是發(fā)生了基因重組。證明DNA是遺傳物質的實驗的關鍵是把DNA與蛋白質分開，單獨、直接觀察它們對性狀的影響。噬菌體侵染細菌實驗中，在離心后的沉淀物中測到的放射性同位素32P形成的放射性強，上清液中放射性弱，因為離心不可能分離的很徹底。] 8．C　[加蒸餾水后降低NaCl的溶液濃度，同時逐漸降低DNA的溶解度，使其逐漸變?yōu)榻z狀黏稠物而析出。當NaCl溶液濃度降低時，蛋白質的溶解度增高，即蛋白質的鹽溶現(xiàn)象，因而DNA析出時，蛋白質不能析出。] 9．A　[32P標記的是噬菌體的DNA分子，在噬菌體侵染大腸桿菌的過程中，DNA分子進入大腸桿菌，經離心后處于沉淀物中。若培養(yǎng)時間過短，部分噬菌體的DNA還沒有注入大腸桿菌內；若培養(yǎng)時間過長，噬菌體大量繁殖使部分大腸桿菌裂解，釋放出子代噬菌體，這樣上清液就具有了放射性。] 10．(1)①大腸桿菌　不含有?、谑删w侵染大腸桿菌 噬菌體的DNA　(2)①部分噬菌體沒有侵入大腸桿菌，仍存在于培養(yǎng)液中?、谂囵B(yǎng)時間過長，復制增殖后的噬菌體從大腸桿菌內釋放出來 (3)①配制適宜的培養(yǎng)大腸桿菌生長的培養(yǎng)液，在培養(yǎng)液中加入用32P標記的脫氧核苷酸作為合成DNA的原料?、谠谂囵B(yǎng)液中接種大腸桿菌，培養(yǎng)一段時間后，再接種噬菌體，繼續(xù)進行培養(yǎng) ③在培養(yǎng)液中提取出所需的T2噬菌體，其體內的DNA被32P標記 解析　噬菌體侵染細菌時只是核酸部分進入，蛋白質外殼仍留在細菌體外，P元素參與核酸的形成，因此主要在細菌內出現(xiàn)放射性。若要給T2噬菌體標記上32P，應先大量繁殖含32P的大腸桿菌，再用T2噬菌體侵染含32P的大腸桿菌，T2噬菌體進入大腸桿菌體內后利用其體內的32P等物質合成自身的遺傳物質。