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人教版 (新课标)必修2《遗传与进化》第三章 基因的本质综合与测试当堂检测题
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这是一份人教版 (新课标)必修2《遗传与进化》第三章 基因的本质综合与测试当堂检测题，共16页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题:本题包括25小题,每小题2分,共50分。每小题只有一个选项最符合题意。
1.用放射性元素32P标记S型肺炎双球菌的DNA后,将其与R型活菌混合,之后注射到小鼠体内,一段时间后,小鼠死亡,解剖后发现小鼠体内有S型和R型两种活菌。其中有放射性的是( )
A.全部S型菌B.全部R型菌
C.少数S型菌D.全部S型菌和少数R型菌
2.下列关于“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.用35S标记的噬菌体侵染实验中,沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致
C.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
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
3.下列关于遗传物质的说法,错误的有( )
①真核生物的遗传物质是DNA ②原核生物的遗传物质是RNA ③细胞核中的遗传物质是DNA ④真核生物的DNA只分布在细胞核中 ⑤新型冠状病毒的遗传物质是DNA和RNA ⑥T2噬菌体的遗传物质主要是DNA
A.2个B.3个C.4个D.5个
4.下列对遗传物质探索历程的叙述,错误的是( )
A.因氨基酸多种多样的排列顺序可能蕴含遗传信息,人们最初认为遗传物质是蛋白质
B.格里菲思的实验证明了S型细菌的DNA是促使R型细菌转化为S型细菌的转化因子
C.艾弗里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的实验表明:亲代的各种性状是通过DNA遗传给后代的
D.T2噬菌体感染大肠杆菌时,只有噬菌体的DNA进入细菌细胞,噬菌体的蛋白质外壳留在大肠杆菌细胞外
5.1944年艾弗里等人利用肺炎双球菌的转化实验,证明了在不同肺炎双球菌之间传递的转化因素是DNA。该实验的证据之一来自酶降解实验。对S型菌分别进行如下处理:①利用脱氧核糖核酸酶降解DNA成分;②利用核糖核酸酶降解RNA成分;③利用蛋白酶降解蛋白质组分。然后分别与R型菌混合培养,检测R型菌转化为S型菌的能力。结果发现,RNA和蛋白质发生降解后菌株的转化能力不受影响,而脱氧核糖核酸酶处理后的S型菌几乎完全丧失了转化R型菌的能力。下列说法错误的是( )
A.该实验自变量是对S型菌分别进行的①②③处理
B.该实验中R型菌转化为S型菌的原理是遗传物质的重新组合
C.该实验证明DNA是不同肺炎双球菌之间传递的转化因素
D.加热致死的S型菌转化R型菌的情况与①相同
6.科学家所做的肺炎双球菌转化实验的过程和结果如下所示。下列叙述错误的是( )
实验1:将R型细菌注射到小鼠体内→小鼠存活;
实验2:将S型细菌注射到小鼠体内→小鼠死亡;
实验3:将S型细菌加热杀死后,再注射到小鼠体内→小鼠存活;
实验4:将S型细菌加热杀死后,与R型细菌一起注射到小鼠体内→小鼠死亡。
A.对比实验1和2的结果,说明肺炎双球菌的不同菌株对小鼠的致死性有差异
B.对比实验2和3的结果,说明加热能使S型细菌失去对小鼠的致死性
C.对比实验1和4的结果,说明加热杀死的S型细菌使R型细菌发生了某种变化
D.从实验4中死亡的小鼠体内能分离出具有致死性的R型细菌
7.如图表示“噬菌体侵染大肠杆菌”实验的过程,图中亲代噬菌体已用32P标记,A、C中的方框代表大肠杆菌,分别来自锥形瓶和试管。下列有关叙述正确的是( )
A.图中锥形瓶内的培养液要加入含32P的无机盐来培养大肠杆菌
B.若亲代噬菌体的DNA中含有腺嘌呤30个,该DNA分子复制3次需胸腺嘧啶240个
C.试管上清液中出现少量放射性的原因可能是少量亲代噬菌体未侵染大肠杆菌
D.子代噬菌体均能够检测到放射性
8.下列有关实验及实验结论的叙述中,错误的是( )
9.下列关于DNA分子结构的叙述,正确的是( )
A.DNA分子单链中相邻的碱基A和T通过两个氢键相连
B.DNA分子的多样性是由碱基种类的多样性决定的
C.一个双链DNA分子片段含有两个游离的磷酸基团
D.如果DNA中一条链上某位点的碱基是A,则其互补链上对应的碱基可能是T或U
10.为研究牛蛙细胞(2N=26)有丝分裂和减数分裂的特点,将牛蛙的甲、乙两个精原细胞置于含32P的培养液中培养,若甲细胞连续进行两次有丝分裂、乙细胞进行减数分裂,则下列分析错误的是( )
A.甲分裂中期与乙第一次分裂中期细胞DNA数量相同
B.乙产生的4个精子所含32P标记的DNA单链数相同
C.甲第二次分裂后期细胞中含有32P的染色体有26条
D.乙第二次分裂后期细胞中含有32P的染色体有26条
11.关于DNA分子结构的叙述,正确的是( )
A.沃森与克里克构建的DNA分子双螺旋结构模型属于概念模型
B.搭建6个碱基对的DNA结构模型,需要磷酸与脱氧核糖的连接物24个
C.DNA分子的一条链中相邻的碱基C和G通过氢键连接
D.双链DNA分子的一条链中G和C共占1/2,则DNA分子中A占1/4
12.下列关于真核生物核DNA分子结构的叙述中,正确的是( )
A.每个碱基均连着一个磷酸和一个脱氧核糖
B.双链DNA分子的特异性体现在(A+C)/(G+T)的比例上
C.检测某生物样品中碱基比例,嘌呤含量不等于嘧啶含量,该生物样品不可能是T2噬菌体
D.某双链DNA分子中一条链上A∶T=1∶2,则该DNA分子中A∶T=2∶1
13.如图为紫色百合某条染色体上的M基因示意图。下列有关说法不正确的是( )
A.基因是有遗传效应的DNA片段,具有多样性
B.该DNA分子中一条链的相邻脱氧核苷酸依靠磷酸二酯键相连接
C.该M基因的特异性由基因基本骨架的结构与长度决定
D.M基因中嘌呤数等于嘧啶数
14.如图是两个脱氧核苷酸的模型,其中圆代表磷酸,五边形代表脱氧核糖,矩形代表含氮碱基。下列有关制作DNA分子双螺旋结构模型的说法中(曲别针代表化学键),正确的是( )
A.矩形可能代表A、G、C、U 4种含氮碱基
B.两个圆可用曲别针连接,以表示DNA的侧链
C.曲别针应连接在一个脱氧核苷酸的五边形和另一个脱氧核苷酸的圆上
D.如果两个脱氧核苷酸分别位于DNA的两条链中,则两个模型的方向应相同
15.大肠杆菌拟核含有一个环状DNA分子,细胞分裂前先进行DNA的复制。据图分析,下列说法错误的是( )
A.上述过程需要解旋酶、DNA聚合酶的参与
B.把只含14N的甲放在含15N的培养液中复制三次,子代中不含14N的DNA占75%
C.若甲总碱基数为a,含有p个腺嘌呤,则鸟嘌呤的数目为a/2-p
D.上述过程提高复制效率的方式主要依靠两个起点同时进行复制
16.如图表示一段DNA分子平面结构的示意图,下列有关叙述正确的是( )
A.图中方框能表示脱氧核苷酸的是①和④
B.该段DNA分子中含有8个氢键
C.每条链上相邻两个碱基之间通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接
D.以该片段为模板复制一次需要8个游离的核糖核苷酸
17.细菌在15N培养基中繁殖数代后,使细菌DNA的含氮碱基都含有15N,然后移入14N培养基中培养,抽取其子代的DNA经高速离心分离,下图①~⑤为可能的结果。根据DNA半保留复制的特点,下列说法正确的是( )
A.第二次分裂的子代DNA应为图②
B.DNA半保留复制只能在细胞中进行
C.解旋酶和DNA聚合酶的作用部位均为氢键
D.本实验是科学家对DNA复制方式假设的验证
18.噬菌体ΦX174的遗传物质是单链环状DNA分子(正链)。感染宿主细胞时,首先合成其互补的负链,形成闭合的双链DNA分子,之后正链发生断裂,产生3'-OH,再以此为引物,以未断裂的负链为模板,在DNA聚合酶的作用下使3'-OH端不断延伸。延伸出的长链可切割、环化产生很多拷贝的环化正链,进而与噬菌体的蛋白质颗粒组装产生子代噬菌体。其部分过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.噬菌体ΦX174中嘌呤碱基与嘧啶碱基数量相等
B.以正链为模板合成双链DNA分子时需要解旋酶参与
C.噬菌体ΦX174的DNA复制方式可称做半保留复制
D.该过程表明可以只以一条链为模板进行DNA的合成
19.含50个碱基对的DNA分子片段的两条链分别为a链和b链,其中a链中(T+A)/(G+C)=2/3;将该DNA分子片段用15N标记,然后在含有14N的培养基中连续复制4次,则下列有关说法正确的是( )
A.该DNA片段中含有腺嘌呤脱氧核苷酸的数目为40
B.子代DNA中含15N的DNA单链的比例为1/16
C.子代DNA中含14N的DNA分子的比例为7/8
D.该DNA片段的b链中(G+C)/(T+A)的值为2/3
20.一个T2噬菌体的DNA双链被32P标记,其侵染被35S标记的大肠杆菌后释放出N个子代噬菌体。下列叙述中正确的是( )
A.将T2噬菌体培养在含32P标记的脱氧核苷酸的培养基中,即可标记其DNA
B.T2噬菌体侵染肺炎双球菌也可释放出DNA被32P标记的子代噬菌体
C.N个子代噬菌体中蛋白质均被35S标记,子代噬菌体的DNA中均不含32P
D.有2个子代噬菌体的DNA被32P标记,可表明DNA复制方式为半保留复制
21.几名学生充分利用下表提供的材料正确搭建出 DNA 分子结构模型,但制作的 DNA 分子片段不尽相同,原因可能是( )
①每条脱氧核苷酸单链上碱基种类不同
②每条脱氧核苷酸单链上碱基数量不同
③DNA片段上碱基排列顺序不同
④DNA片段的空间结构不同
A.①③B.②③C.③④D.①④
22.如图为DNA有关的概念图,其中A~E表示相关物质,下列有关叙述正确的是( )
A+B糖+C磷酸D( )E DNA
A.物质D表示的结构有4种
B.物质B表示的糖类有2种
C.物质C表示的磷酸有2种
D.物质A表示的碱基有5种
23.如图表示DNA复制差错的修复简图。下列说法错误的是( )
A.DNA复制差错的修复过程发生在细胞分裂间期
B.DNA复制差错的修复过程需要多种酶的参与
C.DNA复制差错的修复过程存在核糖核苷酸片段的切除和重新合成
D.DNA复制差错的修复保障了遗传物质正常结构和功能的延续
24.物质X与胸腺嘧啶脱氧核苷酸结构类似,可与碱基A配对。当染色体上的DNA两条脱氧核苷酸链均含有X时,经染料Y染色显浅色,其余均显深色。现有果蝇某体细胞1个,置于含物质X的培养液中连续分裂2次,得到4个子细胞。若对这些细胞的染色体进行上述染色,则下列可能出现的现象是( )
A.4个细胞的染色体均为8条浅色
B.4个细胞的染色体均为4条浅色、4条深色
C.1个细胞的染色体均为浅色,3个细胞的染色体均为深色
D.1个细胞的染色体均为深色,3个细胞的染色体均为浅色
25.DNA分子杂交技术可以用来比较不同种生物DNA分子的差异。当两种生物的DNA分子的单链具有互补的碱基序列时,互补的碱基序列就会结合在一起,形成杂合双链区;在没有互补碱基序列的部位,仍然是两条单链(如图)。下列叙述错误的是( )
A.杂合双链区存在A和T、G和C配对的现象
B.DNA分子杂交游离区的形成是因为该区域碱基的种类不同
C.形成杂合双链区的部位越多,说明两种生物的亲缘关系越近
D.若把甲中a2和b1两条单链结合在一起,也会出现乙中游离单链和杂合双链的现象
二、非选择题:本题包括5小题,共50分。
26.(8分)经过许多科学家的不懈努力,遗传物质之谜终于被破解,请回答下列相关问题。
(1)1928年,格里菲思以小鼠为实验材料,研究肺炎双球菌是如何使人患肺炎的,他用两种不同类型的肺炎双球菌去感染小鼠,过程如图所示。从第一、二、三组的对照实验可知:只有 S 型活细菌才能使小鼠死亡,在本实验中若第四组为实验组,则对照组是第一组和第 组。
(2)1944年,艾弗里等人在格里菲思实验的基础上将 S 型细菌中的各种物质进行了 和提纯,通过一系列严密的科学实验,证明 是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。
(3)1953年,沃森和克里克提出 DNA 分子的立体结构是由两条链反向平行盘旋成的双螺旋结构, DNA分子中 和磷酸交替连接,排在外侧,构成基本骨架,碱基排在内侧。
27.(10分)如图一所示为噬菌体侵染细菌过程示意图,图二所示为 1952 年赫尔希和蔡斯利用同位素标记法完成的噬菌体侵染细菌实验的部分实验过程。请回答下列问题:
(1)根据图一写出噬菌体侵染细菌的正确顺序是B→ →C。
(2)根据图二实验结果可知,用于标记噬菌体的同位素是 ,请完成标记 T2噬菌体的操作步骤:①配制适合细菌生长的培养基,在培养基中加入用放射性标记的 ,作为合成 DNA 的原料。②在培养基中接种细菌,培养一段时间后, 再用此细菌培养T2噬菌体。
(3)噬菌体侵染细菌后,合成子代噬菌体的蛋白质外壳需要 。
A.细菌的DNA及其氨基酸
B.噬菌体的DNA及其氨基酸
C.噬菌体的DNA和细菌的氨基酸
D.细菌的DNA及噬菌体的氨基酸
(4)噬菌体侵染细菌的实验得出的结论是 。
28.(14分)看图回答下列问题。
(1)填出图1中部分结构的名称:2 、5 。
(2)DNA分子的基本骨架是由 和 交替连接组成的。
(3)碱基通过 连接成碱基对。
(4)如果该DNA片段有200个碱基对,氢键共540个,则胞嘧啶脱氧核苷酸有 个,该DNA分子复制3次,需要原料腺嘌呤脱氧核苷酸 个,复制过程中需要的条件有原料、模板、 和 (填酶的名称)。一个用15N标记的DNA分子,放在含14N的环境中培养,复制4次后,含有14N的DNA分子总数为 。
(5)①DNA指纹技术正发挥着越来越重要的作用,在亲子鉴定、侦查罪犯等方面,该技术是目前最为可靠的鉴定手段,DNA指纹图谱显示的是 。
A.染色体B.相同的脱氧核苷酸
C.核酸分子D.DNA分子片段
②如图2为通过提取某小孩和其母亲以及待测定的三位男性的DNA,进行DNA指纹鉴定,部分结果如图2所示。该小孩真正的生物学父亲是 。
(6)图3为不同生物或同一生物不同器官(细胞核)的DNA分子中A+T与C+G的比值情况,据图回答问题:①图示三种生物中的DNA分子,热稳定性最强的是 。(填名称)
②假设小麦DNA分子中A+TG+C=1.2,那么A+GT+C= 。
29.(8分)下图表示细胞内与基因有关的物质或结构,请仔细阅读并回答问题:
元素(a)bcde基因(f)gi
(1)细胞内的遗传物质是[ ] ,基因和g的关系是 。
(2)e和g的关系是 ,g被彻底水解后的产物可用字母 表示。
(3)遗传物质的主要载体是[ ] ,基因和i的位置关系是 。
(4)g的成分与RNA的成分相比,主要差异在于g含有 (填中文名)。
(5)g的空间结构一般表现为 。
(6)生物的性状遗传主要通过i上的 (填图中字母,下同) 传递给后代,实际上是通过 的排列顺序来传递遗传信息的。
30.(10分)将蚕豆幼苗放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷(即3H-T,胸腺嘧啶脱氧核苷酸的组成成分)的培养基中培养一段时间,让3H掺入DNA中,从而使染色体带有放射性,培养过程如图甲。随后,将幼苗转到普通培养基(1H-T)中培养一段时间,图乙是跟踪检测根尖细胞部分染色体某时期变化图。请据图回答有关问题:
(1)完成图甲的培养过程,核DNA至少经过 次复制。若某核DNA含有900个胸腺嘧啶脱氧核苷酸,则复制3次需要 个腺嘌呤脱氧核苷酸。
(2)在细胞分裂过程中,图乙的B过程发生的时期是 ;此过程产生的两条染色体中,含3H的DNA单链占全部单链的比值为 。
(3)图乙中 (填“A”或“B”)阶段发生DNA的半保留复制,出现相应实验结果的原因是 。
答案全解全析
第3章 基因的本质
本章达标检测
一、选择题
1.C DNA的复制方式是半保留复制,被32P标记的S型肺炎双球菌的DNA经过复制后少部分的S型细菌DNA含有放射性,大部分S型细菌和R型细菌的DNA无放射性。
2.B 噬菌体是病毒,没有细胞结构,不能在培养基上独立生存,因此不能用含有放射性同位素的培养基直接培养噬菌体,A错误;35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体在侵染大肠杆菌时,蛋白质外壳并没有进入大肠杆菌细胞内,若沉淀物存在少量放射性,原因可能是搅拌不充分,少数噬菌体的蛋白质外壳未与大肠杆菌分离,随大肠杆菌离心到沉淀物中,B正确;若保温时间过长,会导致部分大肠杆菌裂解,释放子代噬菌体,离心后子代噬菌体会进入上清液中,从而影响实验结果,C错误;32P、35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌实验共同说明DNA是遗传物质,不能证明蛋白质是否是遗传物质,D错误。
3.C 真核生物与原核生物的遗传物质都是DNA,①正确,②错误;细胞核中的遗传物质是DNA,③正确;真核生物的DNA主要分布在细胞核中,少量分布在线粒体和叶绿体中,④错误;新型冠状病毒含有的核酸是RNA,不含DNA,所以新型冠状病毒的遗传物质是RNA,⑤错误;T2噬菌体是由DNA和蛋白质组成的,因此T2噬菌体的遗传物质是DNA,⑥错误,故选C。
4.B 人们最初认为遗传物质是蛋白质,推测氨基酸多种多样的排列顺序可能蕴含遗传信息,A正确;格里菲思发现R型活菌转化为S型活菌后,提出S型细菌中存在某种“转化因子”,能使R型细菌转化为S型细菌,但没有证明S型细菌的DNA是促使R型细菌转化为S型细菌的转化因子,B错误;艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验的思路都是将DNA与蛋白质分开,单独观察各自的功能,最终实验证明亲代的各种性状是通过DNA遗传给后代的,C正确;T2噬菌体侵染大肠杆菌时,只有噬菌体的DNA进入细菌细胞中,而噬菌体的蛋白质外壳仍留在大肠杆菌细胞外,实现了DNA与蛋白质的分离,D正确。
5.D R型菌和S型菌的区别是前者没有荚膜,菌落表现为粗糙,后者有荚膜,菌落表现为光滑。该实验自变量是对S型菌进行的①②③处理,因变量是转化R型菌的能力,A正确;实验中,R型菌转化为S型菌,原理是S型菌的遗传物质转入R型菌中,实现遗传物质的重新组合,B正确;脱氧核糖核酸酶处理S型菌,几乎完全丧失了转化R型菌的能力,说明DNA是不同肺炎双球菌之间的转化因素,C正确;加热致死的S型菌转化R型菌的情况与②③相同,D错误。
6.D S型细菌有致死性,加热杀死后的S型细菌会使R型细菌转化为S型细菌。实验2中将S型细菌注射到小鼠体内,导致小鼠死亡,而实验1中将R型细菌注射到小鼠体内小鼠仍存活,说明S型细菌和R型细菌对小鼠的致死性存在差异,A正确;实验2中给小鼠注射S型细菌,小鼠死亡,而实验3中给小鼠注射加热杀死后的S型细菌,小鼠存活,说明加热能使S型细菌失去对小鼠的致死性,B正确;实验4将S型细菌加热杀死后与R型细菌一起注射到小鼠体内,小鼠死亡,说明加热杀死的S型细菌使R型细菌发生了某种变化,C正确;实验4中加热杀死后的S型细菌中的某种“转化因子”进入R型细菌体内,使R型细菌转化成S型细菌,故实验4中能从死亡小鼠体内分离出活的R型细菌和活的致死性的S型细菌,D错误。
7.C 题图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的,由于噬菌体已被标记,所以培养液中不需要加入含32P的无机盐,A错误;若亲代噬菌体的DNA中含有腺嘌呤30个,则含胸腺嘧啶也是30个,所以复制3次需要胸腺嘧啶30×(23-1)=210(个),B错误;试管上清液中出现少量放射性的原因可能是培养时间过短,少量噬菌体未侵染大肠杆菌,也可能是培养时间过长,大肠杆菌裂解后释放部分子代噬菌体,C正确;子代噬菌体所需的原料来自未被标记的大肠杆菌,只有部分子代噬菌体DNA含有32P,故子代噬菌体只有部分能检测到放射性,D错误。
8.B DNA水解酶能将S型细菌的DNA水解,使其失去遗传功能,将R型活细菌与S型细菌的DNA和DNA水解酶混合培养,实验结果只有R型细菌菌落,说明DNA被水解后失去了遗传效应,A正确;用35S标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,短时间保温,由于噬菌体的蛋白质外壳不能进入大肠杆菌细胞内,所以离心获得的上清液的放射性很高,说明标记的蛋白质存在于上清液中,不能证明DNA是遗传物质,B错误;用从烟草花叶病毒中分离出的RNA感染烟草,实验结果是烟草出现病斑,说明烟草花叶病毒的RNA可能是遗传物质,C正确;将已用15N标记DNA的大肠杆菌培养在含14N的培养基中,经两次分裂后,提取大肠杆菌的DNA,经密度梯度离心,如果有一条中带,一条轻带,则说明DNA的复制方式是半保留复制,D正确。
9.C DNA分子单链中相邻的碱基A和T通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连接,A错误;DNA分子的多样性是由碱基的排列顺序多样决定的,B错误;一个双链DNA分子片段含有两个游离的磷酸基团,C正确;如果DNA中一条链上某位点的碱基是A,则其互补链上对应的碱基只能是T,DNA分子中不含碱基U,D错误。
10.C 甲进行的是有丝分裂,分裂中期DNA数目加倍,是体细胞的2倍,乙进行的是减数分裂,减数第一次分裂中期,细胞DNA的数量是体细胞的2倍,A正确;乙细胞DNA只复制一次,则产生的4个精子中所有DNA均含32P标记的DNA单链,B正确;甲第一次有丝分裂后产生的子细胞中每条染色体都含有32P标记,进行第二次有丝分裂时,染色体复制后,每条染色体上两条染色单体都含有32P标记,则第二次有丝分裂后期,细胞中含有32P的染色体有52条,C错误;乙细胞只进行一次DNA的复制,第二次分裂后期细胞中含有26条染色体,每条染色体都含有32P,D正确。
11.D 沃森和克里克构建的DNA分子双螺旋结构模型是物理模型,A错误。设搭建的DNA分子含有n个碱基对,则每条链需要脱氧核糖和磷酸之间的连接物的数目为2n-1,双链NDA共需[(2n-1)×2]个;若要搭建一个具有 6个碱基对的 DNA 分子片段,则需要脱氧核糖与磷酸之间的连接物(2×6-1)×2=22(个),B错误。DNA分子中一条链中相邻的碱基C和G通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接,C错误。双链DNA分子中,若一条脱氧核苷酸链中G和C共占1/2,则该DNA分子中G+C共占1/2,该DNA分子中A=T=1/4,D正确。
12.C DNA分子中,每个碱基只连接一个脱氧核糖,A错误;双链DNA分子中(A+C)/(G+T)的值均为1,该比例不能体现DNA分子的特异性,B错误;T2噬菌体只含DNA一种核酸,且其DNA为双链,其中嘌呤含量等于嘧啶含量,因此该生物样品不可能是T2噬菌体,C正确;某双链DNA分子中一条链上A∶T=1∶2,另一条链上A∶T=2∶1,则该DNA分子中A∶T=1∶1,D错误。
13.C 基因是有遗传效应的DNA片段,具有多样性、特异性,A正确;该DNA分子中一条链的相邻脱氧核苷酸依靠磷酸二酯键相连接,B正确;该M基因的特异性由基因中特定的脱氧核苷酸序列决定,C错误;M基因中嘌呤数等于嘧啶数,D正确。
14.C DNA分子中含有A、G、C、T四种碱基,不含碱基U,A错误;曲别针(代表化学键)应连接在一个核苷酸的五边形(脱氧核糖)和另一个核苷酸的圆(磷酸基团)上,而不是将两个圆连接,B错误,C正确;DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的,因此如果两个脱氧核苷酸分别位于DNA的两条链中,则两个模型方向相反,D错误。
15.D DNA的复制需要解旋酶和DNA聚合酶的参与,A正确;一个只含14N的DNA放在含15N的培养液中复制三次,得到的DNA分子有8个,而含14N的DNA分子有2个,所以不含14N的DNA占75%,B正确;根据碱基互补配对原则,A=T,G=C,所以甲总碱基数为a,含有p个腺嘌呤,则鸟嘌呤的数目为(a-2p)÷2=a/2-p,C正确;图中显示从DNA的一个复制起点开始进行双向复制,提高复制的效率,D错误。
16.C 图中①为脱氧核苷酸,②为脱氧核糖,③为碱基,④包含脱氧核糖、碱基和磷酸基团,A错误;在每个DNA分子中,碱基对A与T之间有2个氢键,C与G之间有3个氢键,在图示的该段DNA分子中A与T配对有2个,G与C配对有2个,共含有10个氢键,B错误;在DNA分子的一条链上相邻的两个碱基之间通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接,C正确;以该片段为模板复制一次需要8个游离的脱氧核苷酸,D错误。
17.D 第二次分裂的子代DNA应为图①,A错误;DNA半保留复制可以在体外进行,B错误;解旋酶的作用部位为DNA分子碱基对间的氢键,DNA聚合酶作用于DNA单链中相邻两个核苷酸间的磷酸二酯键,C错误;本实验依据DNA复制后子代的条带分布不同判断DNA复制方式,是科学家对DNA复制方式假设的验证,D正确。
18.D 噬菌体ΦX174中遗传物质是单链环状DNA分子,单链结构中嘌呤碱基与嘧啶碱基数量不一定相等,A错误;以正链为模板合成双链DNA分子时,不需要解旋酶参与,B错误;DNA分子的半保留复制是复制完成后的子代DNA分子的核苷酸序列均与亲代DNA分子相同,但子代DNA分子的双链一条来自亲代,另一条为新合成的链,所以噬菌体ΦX174的DNA复制方式不是半保留复制,C错误;题述过程表明可以只以一条链(正链)为模板进行DNA的合成,D正确。
19.B 含50个碱基对的DNA分子片段中,a链中(T+A)/(G+C)=2/3,则A+T=100×2/5=40,A=T=20,G=C=30,A错误;1个DNA分子在复制过程中,两条链作为模板,因此将该DNA分子片段用15N标记,然后在含有14N的培养基中连续复制4次形成的16个DNA分子中,只有2条含15N的DNA单链,占DNA单链的比例为1/16,B正确;含14N的脱氧核苷酸是DNA复制的原料,因此DNA分子复制后,每个DNA分子上都有含14N的子链,C错误;根据DNA分子的碱基互补配对原则可知,DNA分子2条链上的(A+T)/(G+C)的值相等,如果一条链上该比值是2/3,另一条链上的该比值也是2/3,则DNA片段的b链中(G+C)/(T+A)的值为3/2,D错误。
20.D T2噬菌体属于病毒,不能直接用培养基进行培养,A错误;T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,不能侵染肺炎双球菌,B错误;N个子代噬菌体中蛋白质均被35S标记,由于DNA的复制方式为半保留复制,故有2个子代噬菌体的DNA中含32P,C错误;有2个子代噬菌体的DNA被32P标记,可表明亲本DNA的两条链分别进入不同的子代噬菌体中,故DNA的复制方式为半保留复制,D正确。
21.A DNA分子中每条脱氧核苷酸单链上的碱基种类不同与DNA片段的多样性有关,①正确; 碱基G和C各3个,A和T各5个,充分利用提供的材料搭建出DNA分子结构模型,每条链上的碱基数目都应该是8个,②错误;DNA片段上的碱基排列顺序不同决定了DNA片段的多样性,③正确; DNA分子是由两条链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构,故DNA片段上的空间结构相同,与DNA分子的多样性无关,④错误。
22.A A表示含氮碱基,B表示脱氧核糖,C表示磷酸,D表示脱氧核苷酸,E表示DNA,物质D表示的脱氧核苷酸有4种,A正确;物质B表示的糖类有1种,即脱氧核糖,B错误;物质C表示的磷酸有1种,C错误;物质A表示的碱基有4种,分别是A、T、C、G,D错误。
23.C DNA复制发生在细胞分裂间期,因此其差错的修复发生在细胞分裂间期,A正确;DNA复制差错的修复过程需要多种酶催化,B正确;DNA复制差错的修复存在脱氧核苷酸片段的切除和重新合成,C错误;DNA复制差错的修复保障了遗传物质正常结构和功能的延续,D正确。
24.B 果蝇的1个体细胞在含有物质X的培养液中连续分裂2次,即每条染色体上的1个DNA要复制2次,产生4个DNA分子,其中2个DNA分子(只有一条脱氧核苷酸链含有X)经染料Y染色显深色,另外2个DNA分子(两条脱氧核苷酸链均含有X)经染料Y染色显浅色,因此对于1条染色体而言,4个细胞中有2个细胞显浅色,2个细胞显深色,但是对于8条染色体而言,一个DNA复制形成的2个DNA分子移向细胞两极是随机的,因此可能会出现形成的4个细胞的染色体均为4条浅色、4条深色的情况;但不可能4个细胞的染色体均为8条浅色;也不可能1个细胞的染色体均为浅色,其他3个细胞的染色体均为深色,A、C错误,B正确。由于DNA的两条链都被标记才能表现为浅色,细胞连续分裂2次,细胞内染色体都被染成浅色的细胞最多是2个,D错误。
25.B 当两种生物的DNA分子单链具有互补碱基序列时,互补序列会结合在一起形成杂合双链区,A与T配对,G与C配对,A正确;DNA杂交游离区的形成,是由对应区段的碱基不互补造成的,B错误;形成的杂合双链区的部位越多,DNA碱基序列的一致性越高,说明在生物进化过程中DNA碱基序列发生的变化越小,生物间的亲缘关系越近,C正确;a1与a2互补,b1与b2互补,杂合双链区的a1与b2对应的碱基互补,游离单链区的a1与b2对应的碱基不互补,则a2和b1同样会出现乙中的现象,D正确。
二、非选择题
26.答案 (1)三(或二、三) (2)分离 DNA (3)脱氧核糖
解析 (1)由于只有S型活细菌才能使小鼠死亡,在本实验中若第四组为实验组,第四组为同时加入R型活细菌和加热致死的S型细菌,因此需要与只加入加热致死的S型细菌和只加入R型活细菌进行对照,即对照组是第一组和第三组。(2)1944年,艾弗里等人在格里菲思实验的基础上将S型细菌中的各种物质进行了分离和提纯,通过一系列严密的科学实验,证明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。(3)1953年,沃森和克里克提出DNA分子的立体结构是由两条链反向平行盘旋成的双螺旋结构,DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接,排在外侧,构成基本骨架,碱基排在内侧。
27.答案 (1)D→A→E (2)32P 4种脱氧核苷酸 (3)C (4)DNA是T2噬菌体的遗传物质
解析 (1)图一中,噬菌体侵染细菌的正确顺序是B吸附→D注入→A合成→E组装→C释放。(2)据图二结果知,沉淀物中放射性很强,故用于标记噬菌体的同位素是32P,标记的是噬菌体的DNA。噬菌体没有细胞结构,寄生在细菌中,所以标记T2噬菌体的操作步骤:①配制适合细菌生长的培养基,在培养基中加入用放射性标记的4种脱氧核苷酸,作为合成DNA的原料。②在培养基中接种细菌,培养一段时间后,再用此细菌培养T2噬菌体。(3)噬菌体侵染细菌后,合成子代噬菌体的蛋白质外壳需要噬菌体的DNA作模板,细菌的氨基酸为原料。(4)噬菌体侵染细菌实验的结论是DNA是T2噬菌体的遗传物质。
28.答案 (1)一条脱氧核苷酸单链片段 腺嘌呤脱氧核苷酸 (2)磷酸 脱氧核糖 (3)氢键 (4)140 420 解旋酶 DNA聚合酶 16 (5)①D ②B (6)①小麦 ②1
解析 (1)图1中,2是一条脱氧核苷酸单链片段,5是腺嘌呤脱氧核苷酸。(2)DNA分子的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接组成的。(3)碱基通过氢键连接成碱基对。(4)由于C和G之间有3个氢键,A和T之间有2个氢键,设C的含量为X,则3X+2×(200-X)=540,解得X=140,即胞嘧啶脱氧核苷酸有140个,则腺嘌呤脱氧核苷酸有60个;该DNA分子复制3次,需要原料腺嘌呤脱氧核苷酸(23-1)×60=420(个);复制过程中需要的条件有原料、模板、解旋酶和DNA聚合酶等。一个用15N标记的DNA分子,放在含14N的环境中培养,复制4次后,根据DNA分子半保留复制的特点,子代DNA分子都含有14N,即含有14N的DNA分子总数为24=16。(5)①DNA指纹图谱显示的是DNA分子片段。②孩子的第一条条带来自母亲,第二条条带来自父亲,因此该小孩真正的生物学父亲是B。(6)①C和G之间有3个氢键,A和T之间有2个氢键,因此C和G的含量越高,DNA分子越稳定。图3为不同生物或同一生物不同器官(细胞核)的DNA分子中A+T与G+C的比值情况,其中小麦的比值最小,其热稳定性最强。 ②由于小麦DNA分子是双链结构,两条链上的碱基互补,两条链中A=T,G=C,所以小麦DNA分子中A+GT+C=1。
29.答案 (1)g DNA 基因是具有遗传效应的DNA片段 (2)e是g的基本单位 b、c、d (3)i 染色体 一条染色体上有许多基因,基因在染色体上呈线性排列 (4)脱氧核糖和胸腺嘧啶 (5)双螺旋结构 (6)g e
解析 a表示C、H、O、N、P 5种元素;b、c、d表示组成脱氧核苷酸的磷酸、碱基和脱氧核糖;e表示脱氧核苷酸;f表示基因,基因是具有遗传效应的DNA片段;g表示DNA;h表示蛋白质;i是染色体,是基因的主要载体。(1)细胞中的遗传物质是DNA,即图中的g,基因是具有遗传效应的DNA片段。(2)e是脱氧核苷酸,g是DNA,e和g的关系是 e是g的基本单位,g被彻底水解后的产物为磷酸、五碳糖和碱基,可用字母b、c、d表示。(3)遗传物质的主要载体是染色体,即图中的i,一条染色体上有许多基因,基因在染色体上呈线性排列。(4)g的成分与RNA的成分相比,主要差异在于碱基(T与U)和五碳糖(脱氧核糖与核糖)不同,g含有脱氧核糖和胸腺嘧啶。(5)g的空间结构一般表现为双螺旋结构。(6)生物的性状遗传主要通过i上的DNA(g) 传递给后代,实际上是通过其上脱氧核苷酸(e)的排列顺序来传递遗传信息的,因为DNA上脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。
30.答案 (1)2 6 300 (2)有丝分裂后期 1/4 (3)A 开始时染色体中的DNA含有一条3H-T链和一条1H-T链,A过程进行半保留复制,使所形成的两条染色单体中,一条有放射性,一条无放射性
解析 (1)甲图表示将不含放射性的DNA放在含有3H-T的培养基中培养一段时间,产生了两条链都具有放射性的DNA分子;由于DNA分子具有半保留复制的特点,第一次复制形成的两个DNA分子都只有一条链含有放射性,第二次复制形成的四个DNA分子中有两个DNA分子的双链都具有放射性。故完成图甲的培养过程,核DNA至少经过2次复制。已知某核DNA含有900个胸腺嘧啶脱氧核苷酸,由A=T可知,该DNA含有900个腺嘌呤脱氧核苷酸,则复制3次需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸为(23-1)×900=6 300(个)。(2)乙图中A过程表示染色体的复制,B过程表示姐妹染色单体分离。幼苗的根尖细胞不能进行减数分裂,故图乙的B过程发生在有丝分裂后期;B过程产生的两条染色体共有2个DNA分子,即4条DNA单链,2条染色体中有1条染色体有放射性,1条染色体无放射性,因为DNA的复制方式是半保留复制,故有放射性的染色体中,只有1条DNA链有放射性,故含3H的DNA单链占全部单链的比值为1/4。(3)图乙中A过程表示染色体(或DNA)的复制;出现相应实验结果的原因是开始时染色体中的DNA含有一条3H-T链和一条1H-T链,A过程进行半保留复制,使所形成的两条染色单体中,一条有放射性,一条无放射性。
选项
实验材料
实验过程
实验结果与结论
A
肺炎双球菌R型和S型
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被水解后失去了遗传效应
B
噬菌体和大肠杆菌
用35S标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌,短时间保温
离心后获得的上清液中放射性很高, 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
两次分裂后,提取大肠杆菌的DNA,经密度梯度离心,有一条中带,一条轻带,说明DNA的复制方式是半保留复制
塑料片类别
碱基G
碱基C
碱基A
碱基T
磷酸、脱氧核糖
数量
3
3
5
5
充足
1.C
2.B
3.C
4.B
5.D
6.D
7.C
8.B
9.C
10.C
11.D
12.C
13.C
14.C
15.D
16.C
17.D
18.D
19.B
20.D
21.A
22.A
23.C
24.B
25.B
一、选择题:本题包括25小题,每小题2分,共50分。每小题只有一个选项最符合题意。
1.用放射性元素32P标记S型肺炎双球菌的DNA后,将其与R型活菌混合,之后注射到小鼠体内,一段时间后,小鼠死亡,解剖后发现小鼠体内有S型和R型两种活菌。其中有放射性的是( )
A.全部S型菌B.全部R型菌
C.少数S型菌D.全部S型菌和少数R型菌
2.下列关于“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.用35S标记的噬菌体侵染实验中,沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致
C.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
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
3.下列关于遗传物质的说法,错误的有( )
①真核生物的遗传物质是DNA ②原核生物的遗传物质是RNA ③细胞核中的遗传物质是DNA ④真核生物的DNA只分布在细胞核中 ⑤新型冠状病毒的遗传物质是DNA和RNA ⑥T2噬菌体的遗传物质主要是DNA
A.2个B.3个C.4个D.5个
4.下列对遗传物质探索历程的叙述,错误的是( )
A.因氨基酸多种多样的排列顺序可能蕴含遗传信息,人们最初认为遗传物质是蛋白质
B.格里菲思的实验证明了S型细菌的DNA是促使R型细菌转化为S型细菌的转化因子
C.艾弗里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的实验表明:亲代的各种性状是通过DNA遗传给后代的
D.T2噬菌体感染大肠杆菌时,只有噬菌体的DNA进入细菌细胞,噬菌体的蛋白质外壳留在大肠杆菌细胞外
5.1944年艾弗里等人利用肺炎双球菌的转化实验,证明了在不同肺炎双球菌之间传递的转化因素是DNA。该实验的证据之一来自酶降解实验。对S型菌分别进行如下处理:①利用脱氧核糖核酸酶降解DNA成分;②利用核糖核酸酶降解RNA成分;③利用蛋白酶降解蛋白质组分。然后分别与R型菌混合培养,检测R型菌转化为S型菌的能力。结果发现,RNA和蛋白质发生降解后菌株的转化能力不受影响,而脱氧核糖核酸酶处理后的S型菌几乎完全丧失了转化R型菌的能力。下列说法错误的是( )
A.该实验自变量是对S型菌分别进行的①②③处理
B.该实验中R型菌转化为S型菌的原理是遗传物质的重新组合
C.该实验证明DNA是不同肺炎双球菌之间传递的转化因素
D.加热致死的S型菌转化R型菌的情况与①相同
6.科学家所做的肺炎双球菌转化实验的过程和结果如下所示。下列叙述错误的是( )
实验1:将R型细菌注射到小鼠体内→小鼠存活;
实验2:将S型细菌注射到小鼠体内→小鼠死亡;
实验3:将S型细菌加热杀死后,再注射到小鼠体内→小鼠存活;
实验4:将S型细菌加热杀死后,与R型细菌一起注射到小鼠体内→小鼠死亡。
A.对比实验1和2的结果,说明肺炎双球菌的不同菌株对小鼠的致死性有差异
B.对比实验2和3的结果,说明加热能使S型细菌失去对小鼠的致死性
C.对比实验1和4的结果,说明加热杀死的S型细菌使R型细菌发生了某种变化
D.从实验4中死亡的小鼠体内能分离出具有致死性的R型细菌
7.如图表示“噬菌体侵染大肠杆菌”实验的过程,图中亲代噬菌体已用32P标记,A、C中的方框代表大肠杆菌,分别来自锥形瓶和试管。下列有关叙述正确的是( )
A.图中锥形瓶内的培养液要加入含32P的无机盐来培养大肠杆菌
B.若亲代噬菌体的DNA中含有腺嘌呤30个,该DNA分子复制3次需胸腺嘧啶240个
C.试管上清液中出现少量放射性的原因可能是少量亲代噬菌体未侵染大肠杆菌
D.子代噬菌体均能够检测到放射性
8.下列有关实验及实验结论的叙述中,错误的是( )
9.下列关于DNA分子结构的叙述,正确的是( )
A.DNA分子单链中相邻的碱基A和T通过两个氢键相连
B.DNA分子的多样性是由碱基种类的多样性决定的
C.一个双链DNA分子片段含有两个游离的磷酸基团
D.如果DNA中一条链上某位点的碱基是A,则其互补链上对应的碱基可能是T或U
10.为研究牛蛙细胞(2N=26)有丝分裂和减数分裂的特点,将牛蛙的甲、乙两个精原细胞置于含32P的培养液中培养,若甲细胞连续进行两次有丝分裂、乙细胞进行减数分裂,则下列分析错误的是( )
A.甲分裂中期与乙第一次分裂中期细胞DNA数量相同
B.乙产生的4个精子所含32P标记的DNA单链数相同
C.甲第二次分裂后期细胞中含有32P的染色体有26条
D.乙第二次分裂后期细胞中含有32P的染色体有26条
11.关于DNA分子结构的叙述,正确的是( )
A.沃森与克里克构建的DNA分子双螺旋结构模型属于概念模型
B.搭建6个碱基对的DNA结构模型,需要磷酸与脱氧核糖的连接物24个
C.DNA分子的一条链中相邻的碱基C和G通过氢键连接
D.双链DNA分子的一条链中G和C共占1/2,则DNA分子中A占1/4
12.下列关于真核生物核DNA分子结构的叙述中,正确的是( )
A.每个碱基均连着一个磷酸和一个脱氧核糖
B.双链DNA分子的特异性体现在(A+C)/(G+T)的比例上
C.检测某生物样品中碱基比例,嘌呤含量不等于嘧啶含量,该生物样品不可能是T2噬菌体
D.某双链DNA分子中一条链上A∶T=1∶2,则该DNA分子中A∶T=2∶1
13.如图为紫色百合某条染色体上的M基因示意图。下列有关说法不正确的是( )
A.基因是有遗传效应的DNA片段,具有多样性
B.该DNA分子中一条链的相邻脱氧核苷酸依靠磷酸二酯键相连接
C.该M基因的特异性由基因基本骨架的结构与长度决定
D.M基因中嘌呤数等于嘧啶数
14.如图是两个脱氧核苷酸的模型,其中圆代表磷酸,五边形代表脱氧核糖,矩形代表含氮碱基。下列有关制作DNA分子双螺旋结构模型的说法中(曲别针代表化学键),正确的是( )
A.矩形可能代表A、G、C、U 4种含氮碱基
B.两个圆可用曲别针连接,以表示DNA的侧链
C.曲别针应连接在一个脱氧核苷酸的五边形和另一个脱氧核苷酸的圆上
D.如果两个脱氧核苷酸分别位于DNA的两条链中,则两个模型的方向应相同
15.大肠杆菌拟核含有一个环状DNA分子,细胞分裂前先进行DNA的复制。据图分析,下列说法错误的是( )
A.上述过程需要解旋酶、DNA聚合酶的参与
B.把只含14N的甲放在含15N的培养液中复制三次,子代中不含14N的DNA占75%
C.若甲总碱基数为a,含有p个腺嘌呤,则鸟嘌呤的数目为a/2-p
D.上述过程提高复制效率的方式主要依靠两个起点同时进行复制
16.如图表示一段DNA分子平面结构的示意图,下列有关叙述正确的是( )
A.图中方框能表示脱氧核苷酸的是①和④
B.该段DNA分子中含有8个氢键
C.每条链上相邻两个碱基之间通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接
D.以该片段为模板复制一次需要8个游离的核糖核苷酸
17.细菌在15N培养基中繁殖数代后,使细菌DNA的含氮碱基都含有15N,然后移入14N培养基中培养,抽取其子代的DNA经高速离心分离,下图①~⑤为可能的结果。根据DNA半保留复制的特点,下列说法正确的是( )
A.第二次分裂的子代DNA应为图②
B.DNA半保留复制只能在细胞中进行
C.解旋酶和DNA聚合酶的作用部位均为氢键
D.本实验是科学家对DNA复制方式假设的验证
18.噬菌体ΦX174的遗传物质是单链环状DNA分子(正链)。感染宿主细胞时,首先合成其互补的负链,形成闭合的双链DNA分子,之后正链发生断裂,产生3'-OH,再以此为引物,以未断裂的负链为模板,在DNA聚合酶的作用下使3'-OH端不断延伸。延伸出的长链可切割、环化产生很多拷贝的环化正链,进而与噬菌体的蛋白质颗粒组装产生子代噬菌体。其部分过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.噬菌体ΦX174中嘌呤碱基与嘧啶碱基数量相等
B.以正链为模板合成双链DNA分子时需要解旋酶参与
C.噬菌体ΦX174的DNA复制方式可称做半保留复制
D.该过程表明可以只以一条链为模板进行DNA的合成
19.含50个碱基对的DNA分子片段的两条链分别为a链和b链,其中a链中(T+A)/(G+C)=2/3;将该DNA分子片段用15N标记,然后在含有14N的培养基中连续复制4次,则下列有关说法正确的是( )
A.该DNA片段中含有腺嘌呤脱氧核苷酸的数目为40
B.子代DNA中含15N的DNA单链的比例为1/16
C.子代DNA中含14N的DNA分子的比例为7/8
D.该DNA片段的b链中(G+C)/(T+A)的值为2/3
20.一个T2噬菌体的DNA双链被32P标记,其侵染被35S标记的大肠杆菌后释放出N个子代噬菌体。下列叙述中正确的是( )
A.将T2噬菌体培养在含32P标记的脱氧核苷酸的培养基中,即可标记其DNA
B.T2噬菌体侵染肺炎双球菌也可释放出DNA被32P标记的子代噬菌体
C.N个子代噬菌体中蛋白质均被35S标记,子代噬菌体的DNA中均不含32P
D.有2个子代噬菌体的DNA被32P标记,可表明DNA复制方式为半保留复制
21.几名学生充分利用下表提供的材料正确搭建出 DNA 分子结构模型,但制作的 DNA 分子片段不尽相同,原因可能是( )
①每条脱氧核苷酸单链上碱基种类不同
②每条脱氧核苷酸单链上碱基数量不同
③DNA片段上碱基排列顺序不同
④DNA片段的空间结构不同
A.①③B.②③C.③④D.①④
22.如图为DNA有关的概念图,其中A~E表示相关物质,下列有关叙述正确的是( )
A+B糖+C磷酸D( )E DNA
A.物质D表示的结构有4种
B.物质B表示的糖类有2种
C.物质C表示的磷酸有2种
D.物质A表示的碱基有5种
23.如图表示DNA复制差错的修复简图。下列说法错误的是( )
A.DNA复制差错的修复过程发生在细胞分裂间期
B.DNA复制差错的修复过程需要多种酶的参与
C.DNA复制差错的修复过程存在核糖核苷酸片段的切除和重新合成
D.DNA复制差错的修复保障了遗传物质正常结构和功能的延续
24.物质X与胸腺嘧啶脱氧核苷酸结构类似,可与碱基A配对。当染色体上的DNA两条脱氧核苷酸链均含有X时,经染料Y染色显浅色,其余均显深色。现有果蝇某体细胞1个,置于含物质X的培养液中连续分裂2次,得到4个子细胞。若对这些细胞的染色体进行上述染色,则下列可能出现的现象是( )
A.4个细胞的染色体均为8条浅色
B.4个细胞的染色体均为4条浅色、4条深色
C.1个细胞的染色体均为浅色,3个细胞的染色体均为深色
D.1个细胞的染色体均为深色,3个细胞的染色体均为浅色
25.DNA分子杂交技术可以用来比较不同种生物DNA分子的差异。当两种生物的DNA分子的单链具有互补的碱基序列时,互补的碱基序列就会结合在一起,形成杂合双链区;在没有互补碱基序列的部位,仍然是两条单链(如图)。下列叙述错误的是( )
A.杂合双链区存在A和T、G和C配对的现象
B.DNA分子杂交游离区的形成是因为该区域碱基的种类不同
C.形成杂合双链区的部位越多,说明两种生物的亲缘关系越近
D.若把甲中a2和b1两条单链结合在一起,也会出现乙中游离单链和杂合双链的现象
二、非选择题:本题包括5小题,共50分。
26.(8分)经过许多科学家的不懈努力,遗传物质之谜终于被破解,请回答下列相关问题。
(1)1928年,格里菲思以小鼠为实验材料,研究肺炎双球菌是如何使人患肺炎的,他用两种不同类型的肺炎双球菌去感染小鼠,过程如图所示。从第一、二、三组的对照实验可知:只有 S 型活细菌才能使小鼠死亡,在本实验中若第四组为实验组,则对照组是第一组和第 组。
(2)1944年,艾弗里等人在格里菲思实验的基础上将 S 型细菌中的各种物质进行了 和提纯,通过一系列严密的科学实验,证明 是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。
(3)1953年,沃森和克里克提出 DNA 分子的立体结构是由两条链反向平行盘旋成的双螺旋结构, DNA分子中 和磷酸交替连接,排在外侧,构成基本骨架,碱基排在内侧。
27.(10分)如图一所示为噬菌体侵染细菌过程示意图,图二所示为 1952 年赫尔希和蔡斯利用同位素标记法完成的噬菌体侵染细菌实验的部分实验过程。请回答下列问题:
(1)根据图一写出噬菌体侵染细菌的正确顺序是B→ →C。
(2)根据图二实验结果可知,用于标记噬菌体的同位素是 ,请完成标记 T2噬菌体的操作步骤:①配制适合细菌生长的培养基,在培养基中加入用放射性标记的 ,作为合成 DNA 的原料。②在培养基中接种细菌,培养一段时间后, 再用此细菌培养T2噬菌体。
(3)噬菌体侵染细菌后,合成子代噬菌体的蛋白质外壳需要 。
A.细菌的DNA及其氨基酸
B.噬菌体的DNA及其氨基酸
C.噬菌体的DNA和细菌的氨基酸
D.细菌的DNA及噬菌体的氨基酸
(4)噬菌体侵染细菌的实验得出的结论是 。
28.(14分)看图回答下列问题。
(1)填出图1中部分结构的名称:2 、5 。
(2)DNA分子的基本骨架是由 和 交替连接组成的。
(3)碱基通过 连接成碱基对。
(4)如果该DNA片段有200个碱基对,氢键共540个,则胞嘧啶脱氧核苷酸有 个,该DNA分子复制3次,需要原料腺嘌呤脱氧核苷酸 个,复制过程中需要的条件有原料、模板、 和 (填酶的名称)。一个用15N标记的DNA分子,放在含14N的环境中培养,复制4次后,含有14N的DNA分子总数为 。
(5)①DNA指纹技术正发挥着越来越重要的作用,在亲子鉴定、侦查罪犯等方面,该技术是目前最为可靠的鉴定手段,DNA指纹图谱显示的是 。
A.染色体B.相同的脱氧核苷酸
C.核酸分子D.DNA分子片段
②如图2为通过提取某小孩和其母亲以及待测定的三位男性的DNA,进行DNA指纹鉴定,部分结果如图2所示。该小孩真正的生物学父亲是 。
(6)图3为不同生物或同一生物不同器官(细胞核)的DNA分子中A+T与C+G的比值情况,据图回答问题:①图示三种生物中的DNA分子,热稳定性最强的是 。(填名称)
②假设小麦DNA分子中A+TG+C=1.2,那么A+GT+C= 。
29.(8分)下图表示细胞内与基因有关的物质或结构,请仔细阅读并回答问题:
元素(a)bcde基因(f)gi
(1)细胞内的遗传物质是[ ] ,基因和g的关系是 。
(2)e和g的关系是 ,g被彻底水解后的产物可用字母 表示。
(3)遗传物质的主要载体是[ ] ,基因和i的位置关系是 。
(4)g的成分与RNA的成分相比,主要差异在于g含有 (填中文名)。
(5)g的空间结构一般表现为 。
(6)生物的性状遗传主要通过i上的 (填图中字母,下同) 传递给后代,实际上是通过 的排列顺序来传递遗传信息的。
30.(10分)将蚕豆幼苗放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷(即3H-T,胸腺嘧啶脱氧核苷酸的组成成分)的培养基中培养一段时间,让3H掺入DNA中,从而使染色体带有放射性,培养过程如图甲。随后,将幼苗转到普通培养基(1H-T)中培养一段时间,图乙是跟踪检测根尖细胞部分染色体某时期变化图。请据图回答有关问题:
(1)完成图甲的培养过程,核DNA至少经过 次复制。若某核DNA含有900个胸腺嘧啶脱氧核苷酸,则复制3次需要 个腺嘌呤脱氧核苷酸。
(2)在细胞分裂过程中,图乙的B过程发生的时期是 ;此过程产生的两条染色体中,含3H的DNA单链占全部单链的比值为 。
(3)图乙中 (填“A”或“B”)阶段发生DNA的半保留复制,出现相应实验结果的原因是 。
答案全解全析
第3章 基因的本质
本章达标检测
一、选择题
1.C DNA的复制方式是半保留复制,被32P标记的S型肺炎双球菌的DNA经过复制后少部分的S型细菌DNA含有放射性,大部分S型细菌和R型细菌的DNA无放射性。
2.B 噬菌体是病毒,没有细胞结构,不能在培养基上独立生存,因此不能用含有放射性同位素的培养基直接培养噬菌体,A错误;35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体在侵染大肠杆菌时,蛋白质外壳并没有进入大肠杆菌细胞内,若沉淀物存在少量放射性,原因可能是搅拌不充分,少数噬菌体的蛋白质外壳未与大肠杆菌分离,随大肠杆菌离心到沉淀物中,B正确;若保温时间过长,会导致部分大肠杆菌裂解,释放子代噬菌体,离心后子代噬菌体会进入上清液中,从而影响实验结果,C错误;32P、35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌实验共同说明DNA是遗传物质,不能证明蛋白质是否是遗传物质,D错误。
3.C 真核生物与原核生物的遗传物质都是DNA,①正确,②错误;细胞核中的遗传物质是DNA,③正确;真核生物的DNA主要分布在细胞核中,少量分布在线粒体和叶绿体中,④错误;新型冠状病毒含有的核酸是RNA,不含DNA,所以新型冠状病毒的遗传物质是RNA,⑤错误;T2噬菌体是由DNA和蛋白质组成的,因此T2噬菌体的遗传物质是DNA,⑥错误,故选C。
4.B 人们最初认为遗传物质是蛋白质,推测氨基酸多种多样的排列顺序可能蕴含遗传信息,A正确;格里菲思发现R型活菌转化为S型活菌后,提出S型细菌中存在某种“转化因子”,能使R型细菌转化为S型细菌,但没有证明S型细菌的DNA是促使R型细菌转化为S型细菌的转化因子,B错误;艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验的思路都是将DNA与蛋白质分开,单独观察各自的功能,最终实验证明亲代的各种性状是通过DNA遗传给后代的,C正确;T2噬菌体侵染大肠杆菌时,只有噬菌体的DNA进入细菌细胞中,而噬菌体的蛋白质外壳仍留在大肠杆菌细胞外,实现了DNA与蛋白质的分离,D正确。
5.D R型菌和S型菌的区别是前者没有荚膜,菌落表现为粗糙,后者有荚膜,菌落表现为光滑。该实验自变量是对S型菌进行的①②③处理,因变量是转化R型菌的能力,A正确;实验中,R型菌转化为S型菌,原理是S型菌的遗传物质转入R型菌中,实现遗传物质的重新组合,B正确;脱氧核糖核酸酶处理S型菌,几乎完全丧失了转化R型菌的能力,说明DNA是不同肺炎双球菌之间的转化因素,C正确;加热致死的S型菌转化R型菌的情况与②③相同,D错误。
6.D S型细菌有致死性,加热杀死后的S型细菌会使R型细菌转化为S型细菌。实验2中将S型细菌注射到小鼠体内,导致小鼠死亡,而实验1中将R型细菌注射到小鼠体内小鼠仍存活,说明S型细菌和R型细菌对小鼠的致死性存在差异,A正确;实验2中给小鼠注射S型细菌,小鼠死亡,而实验3中给小鼠注射加热杀死后的S型细菌,小鼠存活,说明加热能使S型细菌失去对小鼠的致死性,B正确;实验4将S型细菌加热杀死后与R型细菌一起注射到小鼠体内,小鼠死亡,说明加热杀死的S型细菌使R型细菌发生了某种变化,C正确;实验4中加热杀死后的S型细菌中的某种“转化因子”进入R型细菌体内,使R型细菌转化成S型细菌,故实验4中能从死亡小鼠体内分离出活的R型细菌和活的致死性的S型细菌,D错误。
7.C 题图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的,由于噬菌体已被标记,所以培养液中不需要加入含32P的无机盐,A错误;若亲代噬菌体的DNA中含有腺嘌呤30个,则含胸腺嘧啶也是30个,所以复制3次需要胸腺嘧啶30×(23-1)=210(个),B错误;试管上清液中出现少量放射性的原因可能是培养时间过短,少量噬菌体未侵染大肠杆菌,也可能是培养时间过长,大肠杆菌裂解后释放部分子代噬菌体,C正确;子代噬菌体所需的原料来自未被标记的大肠杆菌,只有部分子代噬菌体DNA含有32P,故子代噬菌体只有部分能检测到放射性,D错误。
8.B DNA水解酶能将S型细菌的DNA水解,使其失去遗传功能,将R型活细菌与S型细菌的DNA和DNA水解酶混合培养,实验结果只有R型细菌菌落,说明DNA被水解后失去了遗传效应,A正确;用35S标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,短时间保温,由于噬菌体的蛋白质外壳不能进入大肠杆菌细胞内,所以离心获得的上清液的放射性很高,说明标记的蛋白质存在于上清液中,不能证明DNA是遗传物质,B错误;用从烟草花叶病毒中分离出的RNA感染烟草,实验结果是烟草出现病斑,说明烟草花叶病毒的RNA可能是遗传物质,C正确;将已用15N标记DNA的大肠杆菌培养在含14N的培养基中,经两次分裂后,提取大肠杆菌的DNA,经密度梯度离心,如果有一条中带,一条轻带,则说明DNA的复制方式是半保留复制,D正确。
9.C DNA分子单链中相邻的碱基A和T通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连接,A错误;DNA分子的多样性是由碱基的排列顺序多样决定的,B错误;一个双链DNA分子片段含有两个游离的磷酸基团,C正确;如果DNA中一条链上某位点的碱基是A,则其互补链上对应的碱基只能是T,DNA分子中不含碱基U,D错误。
10.C 甲进行的是有丝分裂,分裂中期DNA数目加倍,是体细胞的2倍,乙进行的是减数分裂,减数第一次分裂中期,细胞DNA的数量是体细胞的2倍,A正确;乙细胞DNA只复制一次,则产生的4个精子中所有DNA均含32P标记的DNA单链,B正确;甲第一次有丝分裂后产生的子细胞中每条染色体都含有32P标记,进行第二次有丝分裂时,染色体复制后,每条染色体上两条染色单体都含有32P标记,则第二次有丝分裂后期,细胞中含有32P的染色体有52条,C错误;乙细胞只进行一次DNA的复制,第二次分裂后期细胞中含有26条染色体,每条染色体都含有32P,D正确。
11.D 沃森和克里克构建的DNA分子双螺旋结构模型是物理模型,A错误。设搭建的DNA分子含有n个碱基对,则每条链需要脱氧核糖和磷酸之间的连接物的数目为2n-1,双链NDA共需[(2n-1)×2]个;若要搭建一个具有 6个碱基对的 DNA 分子片段,则需要脱氧核糖与磷酸之间的连接物(2×6-1)×2=22(个),B错误。DNA分子中一条链中相邻的碱基C和G通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接,C错误。双链DNA分子中,若一条脱氧核苷酸链中G和C共占1/2,则该DNA分子中G+C共占1/2,该DNA分子中A=T=1/4,D正确。
12.C DNA分子中,每个碱基只连接一个脱氧核糖,A错误;双链DNA分子中(A+C)/(G+T)的值均为1,该比例不能体现DNA分子的特异性,B错误;T2噬菌体只含DNA一种核酸,且其DNA为双链,其中嘌呤含量等于嘧啶含量,因此该生物样品不可能是T2噬菌体,C正确;某双链DNA分子中一条链上A∶T=1∶2,另一条链上A∶T=2∶1,则该DNA分子中A∶T=1∶1,D错误。
13.C 基因是有遗传效应的DNA片段,具有多样性、特异性,A正确;该DNA分子中一条链的相邻脱氧核苷酸依靠磷酸二酯键相连接,B正确;该M基因的特异性由基因中特定的脱氧核苷酸序列决定,C错误;M基因中嘌呤数等于嘧啶数,D正确。
14.C DNA分子中含有A、G、C、T四种碱基,不含碱基U,A错误;曲别针(代表化学键)应连接在一个核苷酸的五边形(脱氧核糖)和另一个核苷酸的圆(磷酸基团)上,而不是将两个圆连接,B错误,C正确;DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的,因此如果两个脱氧核苷酸分别位于DNA的两条链中,则两个模型方向相反,D错误。
15.D DNA的复制需要解旋酶和DNA聚合酶的参与,A正确;一个只含14N的DNA放在含15N的培养液中复制三次,得到的DNA分子有8个,而含14N的DNA分子有2个,所以不含14N的DNA占75%,B正确;根据碱基互补配对原则,A=T,G=C,所以甲总碱基数为a,含有p个腺嘌呤,则鸟嘌呤的数目为(a-2p)÷2=a/2-p,C正确;图中显示从DNA的一个复制起点开始进行双向复制,提高复制的效率,D错误。
16.C 图中①为脱氧核苷酸,②为脱氧核糖,③为碱基,④包含脱氧核糖、碱基和磷酸基团,A错误;在每个DNA分子中,碱基对A与T之间有2个氢键,C与G之间有3个氢键,在图示的该段DNA分子中A与T配对有2个,G与C配对有2个,共含有10个氢键,B错误;在DNA分子的一条链上相邻的两个碱基之间通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接,C正确;以该片段为模板复制一次需要8个游离的脱氧核苷酸,D错误。
17.D 第二次分裂的子代DNA应为图①,A错误;DNA半保留复制可以在体外进行,B错误;解旋酶的作用部位为DNA分子碱基对间的氢键,DNA聚合酶作用于DNA单链中相邻两个核苷酸间的磷酸二酯键,C错误;本实验依据DNA复制后子代的条带分布不同判断DNA复制方式,是科学家对DNA复制方式假设的验证,D正确。
18.D 噬菌体ΦX174中遗传物质是单链环状DNA分子,单链结构中嘌呤碱基与嘧啶碱基数量不一定相等,A错误;以正链为模板合成双链DNA分子时,不需要解旋酶参与,B错误;DNA分子的半保留复制是复制完成后的子代DNA分子的核苷酸序列均与亲代DNA分子相同,但子代DNA分子的双链一条来自亲代,另一条为新合成的链,所以噬菌体ΦX174的DNA复制方式不是半保留复制,C错误;题述过程表明可以只以一条链(正链)为模板进行DNA的合成,D正确。
19.B 含50个碱基对的DNA分子片段中,a链中(T+A)/(G+C)=2/3,则A+T=100×2/5=40,A=T=20,G=C=30,A错误;1个DNA分子在复制过程中,两条链作为模板,因此将该DNA分子片段用15N标记,然后在含有14N的培养基中连续复制4次形成的16个DNA分子中,只有2条含15N的DNA单链,占DNA单链的比例为1/16,B正确;含14N的脱氧核苷酸是DNA复制的原料,因此DNA分子复制后,每个DNA分子上都有含14N的子链,C错误;根据DNA分子的碱基互补配对原则可知,DNA分子2条链上的(A+T)/(G+C)的值相等,如果一条链上该比值是2/3,另一条链上的该比值也是2/3,则DNA片段的b链中(G+C)/(T+A)的值为3/2,D错误。
20.D T2噬菌体属于病毒,不能直接用培养基进行培养,A错误;T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,不能侵染肺炎双球菌,B错误;N个子代噬菌体中蛋白质均被35S标记,由于DNA的复制方式为半保留复制,故有2个子代噬菌体的DNA中含32P,C错误;有2个子代噬菌体的DNA被32P标记,可表明亲本DNA的两条链分别进入不同的子代噬菌体中,故DNA的复制方式为半保留复制,D正确。
21.A DNA分子中每条脱氧核苷酸单链上的碱基种类不同与DNA片段的多样性有关,①正确; 碱基G和C各3个,A和T各5个,充分利用提供的材料搭建出DNA分子结构模型,每条链上的碱基数目都应该是8个,②错误;DNA片段上的碱基排列顺序不同决定了DNA片段的多样性,③正确; DNA分子是由两条链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构,故DNA片段上的空间结构相同,与DNA分子的多样性无关,④错误。
22.A A表示含氮碱基,B表示脱氧核糖,C表示磷酸,D表示脱氧核苷酸,E表示DNA,物质D表示的脱氧核苷酸有4种,A正确;物质B表示的糖类有1种,即脱氧核糖,B错误;物质C表示的磷酸有1种,C错误;物质A表示的碱基有4种,分别是A、T、C、G,D错误。
23.C DNA复制发生在细胞分裂间期,因此其差错的修复发生在细胞分裂间期,A正确;DNA复制差错的修复过程需要多种酶催化,B正确;DNA复制差错的修复存在脱氧核苷酸片段的切除和重新合成,C错误;DNA复制差错的修复保障了遗传物质正常结构和功能的延续,D正确。
24.B 果蝇的1个体细胞在含有物质X的培养液中连续分裂2次,即每条染色体上的1个DNA要复制2次,产生4个DNA分子,其中2个DNA分子(只有一条脱氧核苷酸链含有X)经染料Y染色显深色,另外2个DNA分子(两条脱氧核苷酸链均含有X)经染料Y染色显浅色,因此对于1条染色体而言,4个细胞中有2个细胞显浅色,2个细胞显深色,但是对于8条染色体而言,一个DNA复制形成的2个DNA分子移向细胞两极是随机的,因此可能会出现形成的4个细胞的染色体均为4条浅色、4条深色的情况;但不可能4个细胞的染色体均为8条浅色;也不可能1个细胞的染色体均为浅色,其他3个细胞的染色体均为深色,A、C错误,B正确。由于DNA的两条链都被标记才能表现为浅色,细胞连续分裂2次,细胞内染色体都被染成浅色的细胞最多是2个,D错误。
25.B 当两种生物的DNA分子单链具有互补碱基序列时,互补序列会结合在一起形成杂合双链区,A与T配对,G与C配对,A正确;DNA杂交游离区的形成,是由对应区段的碱基不互补造成的,B错误;形成的杂合双链区的部位越多,DNA碱基序列的一致性越高,说明在生物进化过程中DNA碱基序列发生的变化越小,生物间的亲缘关系越近,C正确;a1与a2互补,b1与b2互补,杂合双链区的a1与b2对应的碱基互补,游离单链区的a1与b2对应的碱基不互补,则a2和b1同样会出现乙中的现象,D正确。
二、非选择题
26.答案 (1)三(或二、三) (2)分离 DNA (3)脱氧核糖
解析 (1)由于只有S型活细菌才能使小鼠死亡,在本实验中若第四组为实验组,第四组为同时加入R型活细菌和加热致死的S型细菌,因此需要与只加入加热致死的S型细菌和只加入R型活细菌进行对照,即对照组是第一组和第三组。(2)1944年,艾弗里等人在格里菲思实验的基础上将S型细菌中的各种物质进行了分离和提纯,通过一系列严密的科学实验,证明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。(3)1953年,沃森和克里克提出DNA分子的立体结构是由两条链反向平行盘旋成的双螺旋结构,DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接,排在外侧,构成基本骨架,碱基排在内侧。
27.答案 (1)D→A→E (2)32P 4种脱氧核苷酸 (3)C (4)DNA是T2噬菌体的遗传物质
解析 (1)图一中,噬菌体侵染细菌的正确顺序是B吸附→D注入→A合成→E组装→C释放。(2)据图二结果知,沉淀物中放射性很强,故用于标记噬菌体的同位素是32P,标记的是噬菌体的DNA。噬菌体没有细胞结构,寄生在细菌中,所以标记T2噬菌体的操作步骤:①配制适合细菌生长的培养基,在培养基中加入用放射性标记的4种脱氧核苷酸,作为合成DNA的原料。②在培养基中接种细菌,培养一段时间后,再用此细菌培养T2噬菌体。(3)噬菌体侵染细菌后,合成子代噬菌体的蛋白质外壳需要噬菌体的DNA作模板,细菌的氨基酸为原料。(4)噬菌体侵染细菌实验的结论是DNA是T2噬菌体的遗传物质。
28.答案 (1)一条脱氧核苷酸单链片段 腺嘌呤脱氧核苷酸 (2)磷酸 脱氧核糖 (3)氢键 (4)140 420 解旋酶 DNA聚合酶 16 (5)①D ②B (6)①小麦 ②1
解析 (1)图1中,2是一条脱氧核苷酸单链片段,5是腺嘌呤脱氧核苷酸。(2)DNA分子的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接组成的。(3)碱基通过氢键连接成碱基对。(4)由于C和G之间有3个氢键,A和T之间有2个氢键,设C的含量为X,则3X+2×(200-X)=540,解得X=140,即胞嘧啶脱氧核苷酸有140个,则腺嘌呤脱氧核苷酸有60个;该DNA分子复制3次,需要原料腺嘌呤脱氧核苷酸(23-1)×60=420(个);复制过程中需要的条件有原料、模板、解旋酶和DNA聚合酶等。一个用15N标记的DNA分子,放在含14N的环境中培养,复制4次后,根据DNA分子半保留复制的特点,子代DNA分子都含有14N,即含有14N的DNA分子总数为24=16。(5)①DNA指纹图谱显示的是DNA分子片段。②孩子的第一条条带来自母亲,第二条条带来自父亲,因此该小孩真正的生物学父亲是B。(6)①C和G之间有3个氢键,A和T之间有2个氢键,因此C和G的含量越高,DNA分子越稳定。图3为不同生物或同一生物不同器官(细胞核)的DNA分子中A+T与G+C的比值情况,其中小麦的比值最小,其热稳定性最强。 ②由于小麦DNA分子是双链结构,两条链上的碱基互补,两条链中A=T,G=C,所以小麦DNA分子中A+GT+C=1。
29.答案 (1)g DNA 基因是具有遗传效应的DNA片段 (2)e是g的基本单位 b、c、d (3)i 染色体 一条染色体上有许多基因,基因在染色体上呈线性排列 (4)脱氧核糖和胸腺嘧啶 (5)双螺旋结构 (6)g e
解析 a表示C、H、O、N、P 5种元素;b、c、d表示组成脱氧核苷酸的磷酸、碱基和脱氧核糖;e表示脱氧核苷酸;f表示基因,基因是具有遗传效应的DNA片段;g表示DNA;h表示蛋白质;i是染色体,是基因的主要载体。(1)细胞中的遗传物质是DNA,即图中的g,基因是具有遗传效应的DNA片段。(2)e是脱氧核苷酸,g是DNA,e和g的关系是 e是g的基本单位,g被彻底水解后的产物为磷酸、五碳糖和碱基,可用字母b、c、d表示。(3)遗传物质的主要载体是染色体,即图中的i,一条染色体上有许多基因,基因在染色体上呈线性排列。(4)g的成分与RNA的成分相比,主要差异在于碱基(T与U)和五碳糖(脱氧核糖与核糖)不同,g含有脱氧核糖和胸腺嘧啶。(5)g的空间结构一般表现为双螺旋结构。(6)生物的性状遗传主要通过i上的DNA(g) 传递给后代,实际上是通过其上脱氧核苷酸(e)的排列顺序来传递遗传信息的,因为DNA上脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。
30.答案 (1)2 6 300 (2)有丝分裂后期 1/4 (3)A 开始时染色体中的DNA含有一条3H-T链和一条1H-T链,A过程进行半保留复制,使所形成的两条染色单体中,一条有放射性,一条无放射性
解析 (1)甲图表示将不含放射性的DNA放在含有3H-T的培养基中培养一段时间,产生了两条链都具有放射性的DNA分子;由于DNA分子具有半保留复制的特点,第一次复制形成的两个DNA分子都只有一条链含有放射性,第二次复制形成的四个DNA分子中有两个DNA分子的双链都具有放射性。故完成图甲的培养过程,核DNA至少经过2次复制。已知某核DNA含有900个胸腺嘧啶脱氧核苷酸,由A=T可知,该DNA含有900个腺嘌呤脱氧核苷酸,则复制3次需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸为(23-1)×900=6 300(个)。(2)乙图中A过程表示染色体的复制,B过程表示姐妹染色单体分离。幼苗的根尖细胞不能进行减数分裂,故图乙的B过程发生在有丝分裂后期;B过程产生的两条染色体共有2个DNA分子,即4条DNA单链,2条染色体中有1条染色体有放射性,1条染色体无放射性,因为DNA的复制方式是半保留复制,故有放射性的染色体中,只有1条DNA链有放射性,故含3H的DNA单链占全部单链的比值为1/4。(3)图乙中A过程表示染色体(或DNA)的复制;出现相应实验结果的原因是开始时染色体中的DNA含有一条3H-T链和一条1H-T链,A过程进行半保留复制,使所形成的两条染色单体中,一条有放射性,一条无放射性。
选项
实验材料
实验过程
实验结果与结论
A
肺炎双球菌R型和S型
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被水解后失去了遗传效应
B
噬菌体和大肠杆菌
用35S标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌,短时间保温
离心后获得的上清液中放射性很高, 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
两次分裂后,提取大肠杆菌的DNA,经密度梯度离心,有一条中带,一条轻带,说明DNA的复制方式是半保留复制
塑料片类别
碱基G
碱基C
碱基A
碱基T
磷酸、脱氧核糖
数量
3
3
5
5
充足
1.C
2.B
3.C
4.B
5.D
6.D
7.C
8.B
9.C
10.C
11.D
12.C
13.C
14.C
15.D
16.C
17.D
18.D
19.B
20.D
21.A
22.A
23.C
24.B
25.B
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