还剩22页未读，
继续阅读
所属成套资源：全套人教版高中生物必修第2册水平检测+章末习题含答案
成套系列资料，整套一键下载
人教版高中生物必修第2册第3章基因的本质习题含答案
展开
这是一份人教版高中生物必修第2册第3章基因的本质习题含答案，共25页。
第3章 基因的本质
(全卷满分100分;考试用时90分钟)
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2020辽宁锦州高一下期末)下列关于科学家的研究过程或方法的叙述,不正确的是( )
A.孟德尔利用假说—演绎法发现了分离定律和自由组合定律
B.科学家通过密度梯度离心法和同位素标记法证明了DNA的复制方式为半保留式复制
C.格里菲思和艾弗里通过同位素标记法证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA
D.沃森和克里克通过构建物理模型的方法揭示了DNA的双螺旋结构
2.(2020天津部分地区高一下期末)赫尔希和蔡斯的“噬菌体侵染细菌的实验”表明( )
A.病毒中只有DNA,但没有蛋白质 B.DNA是遗传物质
C.遗传物质包括DNA和蛋白质 D.细菌中只有DNA,但没有蛋白质
3.(2020山东聊城高一下期末)赫尔希和蔡斯完成了著名的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,有关该实验的叙述正确的是( )
A.T2噬菌体也可以在肺炎链球菌中复制和增殖
B.用32P和35S标记同一组T2噬菌体的DNA和蛋白质分子
C.实验中T2噬菌体培养时间、温度等是本实验的无关变量
D.32P标记的噬菌体侵染实验中,保温时间过长或过短都会降低上清液的放射性
4.(2020辽宁六校高一下开学考试)下列关于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分子的特异性表现在(A+C)/(G+T)的比例上
C.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
D.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
5.(2020山东日照高一下期末)下列关于“肺炎链球菌的转化实验”的叙述,正确的是( )
A.R型细菌转化成的S型细菌不能稳定遗传
B.S型细菌的荚膜物质使R型细菌转化成有荚膜的S型细菌
C.经DNA酶处理的S型细菌提取物不能使R型细菌转化成S型细菌
D.蛋白质也能使部分R型细菌转化成S型细菌且可实现稳定的遗传
6.(2020辽宁葫芦岛兴城第三高级中学高一下期中)下列有关“DNA是生物的主要遗传物质”的叙述,正确的是( )
A.所有生物的遗传物质都是DNA
B.真核生物、原核生物、部分病毒的遗传物质是DNA,少部分病毒的遗传物质是RNA
C.动物、植物、真菌的遗传物质是DNA,除此之外的其他生物的遗传物质是RNA
D.真核生物、原核生物的遗传物质是DNA,其他生物的遗传物质是RNA
7.(2020山东济宁实验中学高一下期中)DNA分子具有特异性,体现在( )
A.DNA分子外侧,磷酸和脱氧核糖交替连接的方式稳定不变
B.DNA分子内侧,碱基对的配对方式不变
C.DNA分子碱基对的排列顺序千变万化
D.每个DNA分子的碱基对都有其特定的排列顺序
8.(2020安徽宿州十三所省重点中学高一下期末)对某个DNA分子进行化学分析,发现鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的54%,又知该DNA的一条链(A链)所含的碱基中28%是腺嘌呤,则与A链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的( )
A.26% B.24% C.18% D.11%
9.(2020山东临沂费县一中高一下期末)如图为烟草花叶病毒对烟草叶片细胞的感染和病毒重建实验示意图,下列叙述错误的是( )
A.烟草花叶病毒由一条RNA链和蛋白质外壳组成
B.单用病毒的RNA可以使烟草出现感染病毒的症状
C.用RNA酶处理过的RNA没有感染效力
D.对烟草花叶病毒进行降解的步骤需要用蛋白酶
10.(2020山西运城高中联合体高一下月考)如图为DNA分子部分结构示意图,对该图的描述不正确的是( )
A.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
B.④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸,②和③相间排列,构成了DNA分子的基本骨架
C.⑤、⑥、⑦、⑧对应的碱基依次为A、G、C、T
D.若该DNA分子A与T之和占全部碱基数目的54%,其中一条链中G占该链碱基总数的22%,则另一条链中G占该链碱基总数的24%
11.(2020山东潍坊五县市高一下期中)1962年,美国生物学家沃森、英国物理学家克里克和英国生物物理学家威尔金斯因为《核酸的分子结构—脱氧核糖核酸的一个结构模型》共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。如图是DNA分子结构模式图,下列叙述正确的是( )
A.图中2链上从3'到5',碱基排列顺序是—ACGTCAG—
B.图中3是一个鸟嘌呤脱氧核苷酸
C.图中4部位的碳与磷酸基团相连,为3号碳
D.此类DNA分子的碱基(A+T)/(G+C)都是1
12.(2020黑龙江大庆实验中学高一下期中)如图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图,有关叙述错误的是( )
A.图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的
B.图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的
C.真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶
D.真核生物的这种复制方式提高了复制速率
13.(2020福建晋江四校高一下联考)下列是某同学构建的关于基因的概念模型,其中不合理的一组是( )
①基因和染色体的关系是:基因在染色体上呈线性排列
②一条染色体上有多个基因,基因中的碱基数小于DNA中的碱基总数
③基因通常是有遗传效应的DNA片段
④基因携带的遗传信息蕴藏在核糖核苷酸的排列顺序中
⑤原核生物与真核生物的基因本质不同
A.①②④⑤ B.①③④⑤ C.③④ D.④⑤
14.(2020黑龙江哈师大附中高一下月考)用15N标记一个含有100个碱基对的DNA分子,其中有胞嘧啶60个,该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次。其结果不可能是( )
A.含有15N的DNA分子占1/8
B.含有14N的DNA分子占7/8
C.复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个
D.复制结果共产生16个DNA分子
15.(2020安徽六安一中高一下期中)如图为科学家设计的利用大肠杆菌探究DNA复制的实验相关过程,下列叙述正确的是( )
A.比较试管①和②的结果即可证明DNA复制为半保留复制
B.实验中没有采用放射性同位素示踪的研究方法
C.可用噬菌体代替大肠杆菌进行上述实验,且提取DNA更方便
D.大肠杆菌在含有15NH4Cl的培养液中生长若干代,细胞中只有DNA含15N
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16.(2020山东烟台高一下期末)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,将经过不同搅拌时间后的离心结果绘制如图。下列关于该实验的叙述正确的是( )
A.需要用含有32P或35S的培养基培养噬菌体以获得被32P或35S标记的噬菌体
B.当搅拌时间足够长以后,上清液中的32P仍占初始标记噬菌体放射性的30%的原因可能是有一部分被侵染细菌裂解释放了子代噬菌体
C.用32P标记的T2噬菌体去侵染细菌,仅有少数子代噬菌体的DNA分子双链均含32P
D.实验结果表明当搅拌时间足够长以后,离心所得上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%,可以证明DNA进入细菌,蛋白质没有进入
17.(2020山东潍坊高一下期中)20世纪初,大多数科学家认为蛋白质是生物体的遗传物质,1952年美国遗传学家赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质。对该过程的分析正确的是( )
A.细菌和病毒作为实验材料具有个体小、结构简单和繁殖快等特点
B.在控制变量方面,艾弗里利用了添加某种酶,破坏或去除某种物质的“加法原理”
C.赫尔希利用的主要技术手段有噬菌体培养技术、同位素标记技术等
D.科学成果的取得必须有技术手段的保证,科学与技术是相互支持和促进的
18.(2020山东威海高一下期末)在含有4种碱基的双链DNA区段中,一条单链上含有碱基A为m个,占该单链的比例为n,据此判断下列说法一定成立的是( )
A.互补链上含有T的数量为m
B.0
D.该DNA区段中,(A+G)∶(T+C)=1
19.(2020山东德州高一下期末)果蝇(体细胞中有8条染色体)的一个精原细胞内染色体DNA两条链均被15N标记,该精原细胞在不含15N的培养液中进行一次减数分裂,产生了4个精细胞(不考虑突变)。下列说法正确的是( )
A.一个精细胞中含有4条染色体
B.次级精母细胞中带15N标记的DNA有8个
C.初级精母细胞中带15N标记的染色单体有8条
D.每个精细胞中的所有染色体均带有15N标记
20.(2020山东烟台二中高一下月考)假设32P、35S分别标记了一个噬菌体中的DNA和蛋白质,其中DNA由5 000个碱基对组成,腺嘌呤占全部碱基的30%。用这个噬菌体侵染不含标记元素的大肠杆菌,共释放出50个子代噬菌体。下列叙述不正确的是( )
A.子代噬菌体中可能含有32P、35S
B.该过程至少需要1×105个鸟嘌呤脱氧核苷酸
C.含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1∶24
D.噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(10分)(2020天津静海一中高一下期中)在研究DNA复制机制的过程中,为验证DNA分子的半保留复制方式,研究者用蚕豆根尖进行实验,主要步骤如下:
步骤①:将蚕豆根尖置于含放射性3H标记胸腺嘧啶的培养液中,培养大约一个细胞周期的时间。
步骤②:取出根尖,洗净后转移至不含放射性物质的培养液中,继续培养大约两个细胞周期的时间。
分别在第一个、第二个和第三个细胞周期取样,通过放射自显影技术检测有丝分裂中期细胞染色体上的放射性分布。
(1)本实验最主要的研究方法称为 。实验所用的细胞材料最可能取自蚕豆根尖的 区,步骤①目的是标记细胞中的 分子。
(2)若第一个细胞周期的检测结果是每个染色体的姐妹染色单体都具有放射性,如图A所示。第二个细胞周期的放射性检测结果符合图中的 (选填字母),且第三个细胞周期的放射性检测结果符合图中的 (选填字母),说明DNA分子的复制方式为半保留复制。
中期的染色体示意图(深色代表染色单体具有放射性)
22.(10分)(2020山西太原实验中学高一下期中)如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的关系是 。
(4)g的成分与RNA的成分相比,主要差异在于 。
23.(12分)(2020辽宁瓦房店高级中学高一下期末)双链DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成的。早在1966年,日本科学家冈崎提出DNA半不连续复制假说:DNA复制形成互补子链时,一条子链是连续形成,另一条子链不连续即先形成短链片段(如图1)。为验证这一假说,冈崎进行了如下实验:让T4噬菌体在20 ℃时侵染大肠杆菌70 min后,将同位素3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,在2 s、7 s、15 s、30 s、60 s、120 s后,分离T4噬菌体DNA并通过加热使DNA分子变性、全部解螺旋,再进行密度梯度离心,以DNA单链片段分布位置确定片段大小(分子越小离试管口距离越近),并检测相应位置DNA单链片段的放射性,结果如图2。请分析回答:
(1)以3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,最终在噬菌体DNA中检测到放射性,其原因是 。
(2)若1个双链DNA片段中有1 000个碱基对,其中胸腺嘧啶350个,该DNA连续复制4次,在第4次复制时需要消耗 个胞嘧啶脱氧核苷酸,复制4次后含亲代脱氧核苷酸链的DNA有 个。
(3)DNA解旋在细胞中需要解旋酶的催化,在体外通过加热也能实现。解旋酶不能为反应提供能量,但能 。研究表明,在DNA分子加热解链时,DNA分子中G+C的比例越高,需要解链温度越高的原因是 。
(4)图2中,与60 s结果相比,120 s结果中短链片段减少的原因是 。该实验结果为冈崎假说提供的有力证据是 。
24.(11分)(2020河北沧州一中高一下期末)下面甲图中DNA分子有a和d两条链,将甲图中某一片段放大后如乙图所示,结合所学知识回答下列问题:
(1)甲图中,A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶,其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链,从而形成子链:则A是 酶,B是 酶。
(2)甲图中,从DNA复制结果看,DNA复制的特点是 ;从DNA复制过程看,DNA复制的特点是 。
(3)写出乙图中序号代表的结构的中文名称:7 。
(4)从乙图看,DNA双螺旋结构的主要特点是:①DNA分子由两条脱氧核苷酸链按 方式盘旋成双螺旋结构。②DNA分子中的 交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基排在内侧。③两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且遵循 原则。
25.(12分)(2020江苏扬州高一下期末)1952年,赫尔希和蔡斯利用同位素标记法,完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验。
(1)赫尔希和蔡斯分别用32P和35S对噬菌体进行标记。32P标记的是噬菌体的 。35S标记的是噬菌体的 。
(2)该实验包括以下四个过程:
①标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌;②用32P和35S分别标记噬菌体;③上清液和沉淀物的放射性检测;④保温一段时间后,搅拌、离心。
其正确的实验步骤顺序是 。
(3)按下图步骤完成实验后,实验结果是放射性同位素主要分布在上清液中,则可推断实验中用标记的元素是 (填“32P”或“35S”),说明亲代噬菌体的蛋白质外壳 (填“进入”或“未进入”)细菌体内。
(4)假设亲代噬菌体进入细菌体内,繁殖4代后,含亲代DNA的噬菌体占子代噬菌体总数的比例是 。
答案全解全析
1.C
2.B
3.C
4.D
5.C
6.B
7.D
8.C
9.D
10.B
11.A
12.A
13.D
14.B
15.B
16.D
17.ACD
18.AD
19.ABD
20.ABD
1.C 孟德尔以豌豆为实验材料,运用假说—演绎法发现了分离定律和自由组合定律,A正确;科学家以大肠杆菌为实验对象,运用同位素标记技术及密度梯度离心技术,进行了DNA复制方式的探索实验,证明了DNA的复制方式为半保留式复制,B正确;格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明了“转化因子”的存在,但不能证实DNA是遗传物质,且格里菲思和艾弗里的实验都没有用到同位素标记技术,C错误;沃森和克里克用构建模型的方法提出了DNA的双螺旋结构模型,D正确。
2.B “噬菌体侵染细菌的实验”涉及的病毒由蛋白质和DNA构成,A错误;该实验证明DNA是遗传物质,并未证明蛋白质不是遗传物质,B正确,C错误;细菌中含有DNA和蛋白质,D错误。
3.C T2噬菌体只能寄生在大肠杆菌细胞内,A错误;用32P和35S分别标记不同T2噬菌体的DNA和蛋白质分子,B错误;实验中T2噬菌体培养时间、温度等是本实验的无关变量,C正确;32P标记的噬菌体侵染实验中,保温时间过长或过短都会增加上清液的放射性,D错误。
4.D DNA分子中,碱基与脱氧核糖相连,没有连接磷酸,A错误;不同双链DNA分子中,(A+C)/(G+T)均为1,不能体现其特异性,B错误;根据碱基互补配对原则可知,双链DNA分子中A与T配对,故该DNA分子中A∶T=1∶1,C错误;检测某生物样品中碱基比例,嘌呤含量不等于嘧啶含量,该生物样品不可能只含有双链DNA,T2噬菌体只含有双链DNA,不含有RNA,D正确。
5.C R型细菌转化成的S型细菌能稳定遗传,A错误;S型细菌的DNA使R型细菌转化成有荚膜的S型细菌,B错误;S型细菌的DNA能使R型细菌转化为S型细菌,DNA酶可将DNA水解,因此经DNA酶处理的S型细菌提取物不能使R型细菌转化成S型细菌,C正确;蛋白质不能使R型细菌转化成S型细菌,D错误。
6.B 所有具有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA,A错误;真核生物、原核生物的遗传物质是DNA,病毒的遗传物质是DNA或RNA,B正确,D错误;除了少数病毒的遗传物质是RNA,其余生物的遗传物质均为DNA,C错误。
7.D DNA分子外侧,磷酸和脱氧核糖交替连接的方式稳定不变,不能体现其特异性,A不符合题意;DNA分子内侧,碱基对的配对方式不变,不能体现其特异性,B不符合题意;DNA分子的多样性体现在DNA分子碱基对的排列顺序千变万化,C不符合题意;虽然DNA具有多样性,但每个DNA分子的碱基对都有其特定的排列顺序,为DNA分子的特异性,D符合题意。
8.C 已知DNA分子中,鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基总数的54%,即C+G=54%,则A+T占全部碱基总数的46%,又已知A链中腺嘌呤占该链碱基总数的比例为28%,根据碱基互补配对原则,另一条链中腺嘌呤占该链的比例相当于A链中T占A链全部碱基的比例,因此可知另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的46%-28%=18%。
9.D 烟草花叶病毒属于RNA病毒,由一条RNA链和蛋白质外壳组成,A正确;由图可知,烟草花叶病毒的遗传物质为RNA,故单用病毒的RNA就可以使烟草出现感染病毒的症状,如果用RNA酶将RNA降解后,RNA就失去了感染效力,B、C正确;据图分析,对烟草花叶病毒进行降解的步骤获得了蛋白质A、B,因此该过程不能用蛋白酶处理,D错误。
10.B 图示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,A正确;④由一分子磷酸、一分子胞嘧啶和一分子脱氧核糖构成,但不能构成胞嘧啶脱氧核苷酸,脱氧核糖②和磷酸①交替连接,构成基本骨架,B错误;⑤、⑥、⑦、⑧对应的碱基依次为A、G、C、T,C正确;该DNA分子中A与T之和占全部碱基数目的54%,即A=T=27%,则C=G=23%,若一条链中G占该链碱基总数的22%,根据碱基互补配对原则,该链中C占该链碱基总数的23%×2-22%=24%,即另一条链中G占该链碱基总数的24%,D正确。
11.A 据图可知,2链上从3'到5'的碱基排列顺序是—ACGTCAG—,A正确;图中3不是一个完整的脱氧核苷酸,且磷酸与脱氧核糖不属于同一个脱氧核苷酸,B错误;图中4部位的碳与磷酸基团相连,为4号碳,C错误;不同生物的DNA分子中(A+T)/(G+C)的值不同,该比值体现了不同生物DNA分子的特异性,D错误。
12.A 由图可看出,此段DNA分子有三个复制起点,三个复制起点复制的DNA片段的长度不同,因此复制的起始时间不同,A错误;由图中的箭头方向可知,DNA分子是双向复制的,且边解旋边复制,B正确;DNA分子的复制首先要在解旋酶的作用下将DNA双螺旋的两条链解开,然后以解开的每一条链为模板进行复制,C正确;真核细胞的DNA分子具有多个复制起点,这种复制方式加速了复制过程,提高了复制速率,D正确。
13.D 基因和染色体的关系是基因在染色体上,一条染色体含有多个基因,基因在染色体上呈线性排列,①正确;染色体上的基因是有遗传效应的DNA片段,由于DNA中还有无遗传效应的片段,因此基因中的碱基数小于DNA中的碱基总数,②正确;基因通常是有遗传效应的DNA片段,③正确;基因携带的遗传信息蕴藏在脱氧核糖核苷酸的排列顺序中,④错误;原核生物与真核生物的基因本质都是具有遗传效应的DNA片段,⑤错误,故选D。
14.B DNA复制方式为半保留复制,不管复制几次,最终子代DNA都保留亲代DNA的2条母链,故最终有2个子代DNA含15N,所以含有15N的DNA分子占1/8,A正确;由于DNA分子的复制是半保留复制,最终只有2个子代DNA各含1条15N链,1条14N链,其余DNA两条链都含14N,故子代DNA全部都含14N,B错误;该DNA分子含有100个碱基对,即200个碱基,其中有胞嘧啶60个,则腺嘌呤有40个,故复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸的个数为(24-1)×40=600,C正确;复制4次后产生24=16(个)DNA分子,D正确。
15.B 分析题图:试管①中为在含15N的培养液中培养若干代后的大肠杆菌的DNA,两条DNA单链均含15N;试管②中为在14N培养液中复制一次后的子代DNA,每个DNA均为一条链含15N,另一条链含14N;试管③中为子二代DNA,一半DNA中一条链含15N,一条链含14N,另一半DNA的两条链均含14N。比较试管①和②的结果不能证明DNA复制为半保留复制,若是分散复制也会出现类似结果,A错误;本实验是利用密度梯度离心技术来证明DNA的半保留复制的,B正确;噬菌体是病毒,不能用培养液培养,可用活细胞培养,C错误;大肠杆菌可利用15NH4Cl中的N合成含氮化合物,如DNA、ATP等,D错误。
16.D 分析曲线图:图中被侵染细菌的存活率为100%,说明细菌没有裂解,上清液35S先增大后保持在80%左右,说明有20%的噬菌体没有与细菌脱离,离心后随细菌一起沉淀了;上清液中32P先增大后保持在30%左右,说明有30%的噬菌体没有侵染细菌,离心后位于上清液中。噬菌体属于病毒,必须在活的宿主细胞内才能进行增殖,用标记的培养基培养细菌,然后用标记的细菌培养噬菌体才能获得被标记的噬菌体,不能用培养基培养病毒,A错误;根据题意和图示分析可知:当搅拌时间足够长以后,上清液中的32P先增大后保持在30%左右,说明有30%的噬菌体没有侵染细菌,离心后位于上清液中,B错误;用32P标记的T2噬菌体去侵染细菌,由于DNA半保留复制,因此仅有少数子代噬菌体的DNA分子中有一条链带有标记,C错误;实验结果表明当搅拌时间足够长以后,离心所得上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%,上清液中主要是噬菌体的蛋白质外壳,沉淀物中主要是被噬菌体侵染的细菌,因此可以证明DNA进入细菌,蛋白质没有进入,D正确。
17.ACD 细菌和病毒作为实验材料具有个体小、结构简单和繁殖快等特点,A正确;在肺炎链球菌体外转化实验中,艾弗里通过向S型细菌提取物中添加某种酶去除特定物质,该方法利用了“减法原理”,B错误;赫尔希利用的主要技术手段有噬菌体培养技术、同位素标记技术等,C正确;科学成果的取得必须有技术手段的保证,科学与技术是相互支持和促进的,D正确。
18.AD 一条单链上含有腺嘌呤A为m个,占该单链的比例为n,则该链中所含碱基数是m/n,该DNA区段中碱基总数是2m/n。根据碱基互补配对原则,互补链上含有T的数量为m,A正确;该双链DNA区段中共有4种不同的碱基,则0
20.ABD 子代噬菌体中可能含有32P,但不含35S,A错误;结合题干信息,DNA含5 000个碱基对,即10 000个碱基,腺嘌呤占全部碱基的30%,根据碱基互补配对原则可知,鸟嘌呤为2 000个,则该过程至少需要2 000×(50-1)=9.8×104(个)鸟嘌呤脱氧核苷酸,B错误;由于释放出的50个子代噬菌体中含32P的有2个,所以含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为2∶(50-2)=1∶24,C正确;噬菌体增殖需要细菌提供原料和酶等,模板由噬菌体提供,D错误。
21.答案 (每空2分)(1)同位素标记法 分生 DNA
(2)B B和C
解析 (1)根据题意用含放射性3H标记胸腺嘧啶的培养液培养蚕豆根尖可知,本实验最主要的研究方法为同位素标记法。实验所用的细胞材料最可能取自蚕豆根尖的分生区,因为只有分生区的细胞分裂旺盛,分裂过程中DNA发生复制。胸腺嘧啶是合成DNA的原料,步骤①的目的是标记细胞中的DNA分子。
(2)分析图示:A染色体的两条姐妹染色单体均含有放射性,B染色体的两条姐妹染色单体中只有一条含有放射性,C染色体的两条姐妹染色单体均不含放射性。若假说成立,即DNA分子的复制方式为半保留复制,则第二个细胞周期的放射性检测结果是每条染色体的一条染色单体含有放射性,另一条染色单体不含放射性,即符合图乙中的B;第三个细胞周期的放射性检测结果是有的染色体不含放射性,有的染色体的一条染色单体含有放射性,另一条染色单体不含放射性,即符合图中的B和C。
22.答案 (除注明外,每空1分)(1)g DNA 基因是有遗传效应的g(DNA)片段(2分)
(2)e是g的基本单位 b、c、d
(3)i染色体 基因在染色体上呈线性排列(2分)
(4)碱基和五碳糖的种类不同(2分)
解析 (1)细胞内的遗传物质是DNA(g),在细胞生物中,基因是具有遗传效应的DNA片段。(2)e是组成DNA的基本单位——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、脱氧核糖和碱基,可用字母b、c、d表示。(3)遗传物质的主要载体是染色体(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为DNA,g的成分与RNA的成分相比,主要差异在于碱基和五碳糖的种类不同,DNA中的五碳糖是脱氧核糖,RNA中的五碳糖是核糖,DNA中特有的碱基是T,RNA中特有的碱基是U。
23.答案 (除注明外,每空2分)(1)标记的脱氧核苷酸被大肠杆菌吸收,为噬菌体DNA复制提供原料
(2)5 200(1分) 2(1分)
(3)降低化学反应所需的活化能 DNA分子中G+C的比例越高,氢键数越多,DNA结构越稳定
(4)短链片段连接成长链片段 在实验时间内细胞中均能检测到较多的短链片段
解析 (1)以3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,标记的脱氧核苷酸被大肠杆菌吸收,为噬菌体DNA复制提供原料,所以在噬菌体DNA中能检测到放射性。(2)1个双链DNA片段中有1 000个碱基对,其中胸腺嘧啶350个,根据碱基互补配对原则,胞嘧啶有1 000-350=650(个),若该DNA连续复制4次,在第4次复制时需要消耗的胞嘧啶脱氧核苷酸数为650×2(4-1)=5 200,由于DNA复制方式为半保留复制,故复制4次后含亲代脱氧核苷酸链的DNA有2个。(3)酶作为生物催化剂,不能为反应提供能量,但可以降低化学反应所需的活化能。DNA分子中G与C的比例越高,氢键数越多,DNA结构越稳定,所以在DNA分子加热解链时,DNA分子中G+C的比例越高,需要解链温度越高。(4)图2中,与60秒结果相比,120秒时有些短链片段连接成长链片段,所以短链片段减少了。在实验时间内细胞中均能检测到较多的短链片段的实验结果能证明冈崎假说的正确性。
24.答案 (除注明外,每空1分)(1)解旋 DNA聚合
(2)半保留复制(2分) 边解旋边复制(2分)
(3)胸腺嘧啶脱氧核苷酸(2分)
(4)反向平行 脱氧核糖和磷酸 碱基互补配对
解析 (1)分析甲图可知,a、d是DNA复制的模板链,b、c是新合成的子链,A是解旋酶,作用是断裂氢键使DNA解旋,形成单链DNA;B的作用是将单个的脱氧核苷酸连接到脱氧核苷酸链上,为DNA聚合酶。(2)分析题图甲可知,从复制的结果来看,子代DNA包括一条亲代链和一条新合成的链,故DNA分子的复制是半保留复制;从复制过程来看,DNA复制是边解旋边复制。(3)根据碱基互补配对原则和DNA组成单位分析题图乙,可知7是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸。(4)从乙图来看,DNA分子由两条脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构;基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接而成,排列在外侧;碱基通过氢键连接成碱基对,排列在内侧,碱基对之间遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
25.答案 (每空2分)(1)DNA 蛋白质 (2)②①④③ (3)35S 未进入 (4)1/8
解析 (1)赫尔希和蔡斯分别用32P和35S对噬菌体进行标记,其中32P标记的是噬菌体的DNA,35S标记的是噬菌体的蛋白质。(2)噬菌体侵染细菌实验的四个过程为:②用32P和35S分别标记噬菌体→①标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌→④保温一段时间后,搅拌、离心→③上清液和沉淀物的放射性检测。(3)按题图步骤完成实验后,实验结果是放射性同位素主要分布在上清液中,则可推断实验中用标记的元素是35S,说明亲代噬菌体的蛋白质外壳未进入细菌体内。(4)亲代噬菌体进入细菌体内繁殖4代后,子代噬菌体为24=16(个),含亲代DNA的噬菌体有2个,比例是2/16=1/8。
第3章 基因的本质
(全卷满分100分;考试用时90分钟)
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2020辽宁锦州高一下期末)下列关于科学家的研究过程或方法的叙述,不正确的是( )
A.孟德尔利用假说—演绎法发现了分离定律和自由组合定律
B.科学家通过密度梯度离心法和同位素标记法证明了DNA的复制方式为半保留式复制
C.格里菲思和艾弗里通过同位素标记法证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA
D.沃森和克里克通过构建物理模型的方法揭示了DNA的双螺旋结构
2.(2020天津部分地区高一下期末)赫尔希和蔡斯的“噬菌体侵染细菌的实验”表明( )
A.病毒中只有DNA,但没有蛋白质 B.DNA是遗传物质
C.遗传物质包括DNA和蛋白质 D.细菌中只有DNA,但没有蛋白质
3.(2020山东聊城高一下期末)赫尔希和蔡斯完成了著名的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,有关该实验的叙述正确的是( )
A.T2噬菌体也可以在肺炎链球菌中复制和增殖
B.用32P和35S标记同一组T2噬菌体的DNA和蛋白质分子
C.实验中T2噬菌体培养时间、温度等是本实验的无关变量
D.32P标记的噬菌体侵染实验中,保温时间过长或过短都会降低上清液的放射性
4.(2020辽宁六校高一下开学考试)下列关于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分子的特异性表现在(A+C)/(G+T)的比例上
C.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
D.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
5.(2020山东日照高一下期末)下列关于“肺炎链球菌的转化实验”的叙述,正确的是( )
A.R型细菌转化成的S型细菌不能稳定遗传
B.S型细菌的荚膜物质使R型细菌转化成有荚膜的S型细菌
C.经DNA酶处理的S型细菌提取物不能使R型细菌转化成S型细菌
D.蛋白质也能使部分R型细菌转化成S型细菌且可实现稳定的遗传
6.(2020辽宁葫芦岛兴城第三高级中学高一下期中)下列有关“DNA是生物的主要遗传物质”的叙述,正确的是( )
A.所有生物的遗传物质都是DNA
B.真核生物、原核生物、部分病毒的遗传物质是DNA,少部分病毒的遗传物质是RNA
C.动物、植物、真菌的遗传物质是DNA,除此之外的其他生物的遗传物质是RNA
D.真核生物、原核生物的遗传物质是DNA,其他生物的遗传物质是RNA
7.(2020山东济宁实验中学高一下期中)DNA分子具有特异性,体现在( )
A.DNA分子外侧,磷酸和脱氧核糖交替连接的方式稳定不变
B.DNA分子内侧,碱基对的配对方式不变
C.DNA分子碱基对的排列顺序千变万化
D.每个DNA分子的碱基对都有其特定的排列顺序
8.(2020安徽宿州十三所省重点中学高一下期末)对某个DNA分子进行化学分析,发现鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的54%,又知该DNA的一条链(A链)所含的碱基中28%是腺嘌呤,则与A链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的( )
A.26% B.24% C.18% D.11%
9.(2020山东临沂费县一中高一下期末)如图为烟草花叶病毒对烟草叶片细胞的感染和病毒重建实验示意图,下列叙述错误的是( )
A.烟草花叶病毒由一条RNA链和蛋白质外壳组成
B.单用病毒的RNA可以使烟草出现感染病毒的症状
C.用RNA酶处理过的RNA没有感染效力
D.对烟草花叶病毒进行降解的步骤需要用蛋白酶
10.(2020山西运城高中联合体高一下月考)如图为DNA分子部分结构示意图,对该图的描述不正确的是( )
A.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
B.④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸,②和③相间排列,构成了DNA分子的基本骨架
C.⑤、⑥、⑦、⑧对应的碱基依次为A、G、C、T
D.若该DNA分子A与T之和占全部碱基数目的54%,其中一条链中G占该链碱基总数的22%,则另一条链中G占该链碱基总数的24%
11.(2020山东潍坊五县市高一下期中)1962年,美国生物学家沃森、英国物理学家克里克和英国生物物理学家威尔金斯因为《核酸的分子结构—脱氧核糖核酸的一个结构模型》共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。如图是DNA分子结构模式图,下列叙述正确的是( )
A.图中2链上从3'到5',碱基排列顺序是—ACGTCAG—
B.图中3是一个鸟嘌呤脱氧核苷酸
C.图中4部位的碳与磷酸基团相连,为3号碳
D.此类DNA分子的碱基(A+T)/(G+C)都是1
12.(2020黑龙江大庆实验中学高一下期中)如图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图,有关叙述错误的是( )
A.图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的
B.图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的
C.真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶
D.真核生物的这种复制方式提高了复制速率
13.(2020福建晋江四校高一下联考)下列是某同学构建的关于基因的概念模型,其中不合理的一组是( )
①基因和染色体的关系是:基因在染色体上呈线性排列
②一条染色体上有多个基因,基因中的碱基数小于DNA中的碱基总数
③基因通常是有遗传效应的DNA片段
④基因携带的遗传信息蕴藏在核糖核苷酸的排列顺序中
⑤原核生物与真核生物的基因本质不同
A.①②④⑤ B.①③④⑤ C.③④ D.④⑤
14.(2020黑龙江哈师大附中高一下月考)用15N标记一个含有100个碱基对的DNA分子,其中有胞嘧啶60个,该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次。其结果不可能是( )
A.含有15N的DNA分子占1/8
B.含有14N的DNA分子占7/8
C.复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个
D.复制结果共产生16个DNA分子
15.(2020安徽六安一中高一下期中)如图为科学家设计的利用大肠杆菌探究DNA复制的实验相关过程,下列叙述正确的是( )
A.比较试管①和②的结果即可证明DNA复制为半保留复制
B.实验中没有采用放射性同位素示踪的研究方法
C.可用噬菌体代替大肠杆菌进行上述实验,且提取DNA更方便
D.大肠杆菌在含有15NH4Cl的培养液中生长若干代,细胞中只有DNA含15N
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16.(2020山东烟台高一下期末)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,将经过不同搅拌时间后的离心结果绘制如图。下列关于该实验的叙述正确的是( )
A.需要用含有32P或35S的培养基培养噬菌体以获得被32P或35S标记的噬菌体
B.当搅拌时间足够长以后,上清液中的32P仍占初始标记噬菌体放射性的30%的原因可能是有一部分被侵染细菌裂解释放了子代噬菌体
C.用32P标记的T2噬菌体去侵染细菌,仅有少数子代噬菌体的DNA分子双链均含32P
D.实验结果表明当搅拌时间足够长以后,离心所得上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%,可以证明DNA进入细菌,蛋白质没有进入
17.(2020山东潍坊高一下期中)20世纪初,大多数科学家认为蛋白质是生物体的遗传物质,1952年美国遗传学家赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质。对该过程的分析正确的是( )
A.细菌和病毒作为实验材料具有个体小、结构简单和繁殖快等特点
B.在控制变量方面,艾弗里利用了添加某种酶,破坏或去除某种物质的“加法原理”
C.赫尔希利用的主要技术手段有噬菌体培养技术、同位素标记技术等
D.科学成果的取得必须有技术手段的保证,科学与技术是相互支持和促进的
18.(2020山东威海高一下期末)在含有4种碱基的双链DNA区段中,一条单链上含有碱基A为m个,占该单链的比例为n,据此判断下列说法一定成立的是( )
A.互补链上含有T的数量为m
B.0
D.该DNA区段中,(A+G)∶(T+C)=1
19.(2020山东德州高一下期末)果蝇(体细胞中有8条染色体)的一个精原细胞内染色体DNA两条链均被15N标记,该精原细胞在不含15N的培养液中进行一次减数分裂,产生了4个精细胞(不考虑突变)。下列说法正确的是( )
A.一个精细胞中含有4条染色体
B.次级精母细胞中带15N标记的DNA有8个
C.初级精母细胞中带15N标记的染色单体有8条
D.每个精细胞中的所有染色体均带有15N标记
20.(2020山东烟台二中高一下月考)假设32P、35S分别标记了一个噬菌体中的DNA和蛋白质,其中DNA由5 000个碱基对组成,腺嘌呤占全部碱基的30%。用这个噬菌体侵染不含标记元素的大肠杆菌,共释放出50个子代噬菌体。下列叙述不正确的是( )
A.子代噬菌体中可能含有32P、35S
B.该过程至少需要1×105个鸟嘌呤脱氧核苷酸
C.含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1∶24
D.噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(10分)(2020天津静海一中高一下期中)在研究DNA复制机制的过程中,为验证DNA分子的半保留复制方式,研究者用蚕豆根尖进行实验,主要步骤如下:
步骤①:将蚕豆根尖置于含放射性3H标记胸腺嘧啶的培养液中,培养大约一个细胞周期的时间。
步骤②:取出根尖,洗净后转移至不含放射性物质的培养液中,继续培养大约两个细胞周期的时间。
分别在第一个、第二个和第三个细胞周期取样,通过放射自显影技术检测有丝分裂中期细胞染色体上的放射性分布。
(1)本实验最主要的研究方法称为 。实验所用的细胞材料最可能取自蚕豆根尖的 区,步骤①目的是标记细胞中的 分子。
(2)若第一个细胞周期的检测结果是每个染色体的姐妹染色单体都具有放射性,如图A所示。第二个细胞周期的放射性检测结果符合图中的 (选填字母),且第三个细胞周期的放射性检测结果符合图中的 (选填字母),说明DNA分子的复制方式为半保留复制。
中期的染色体示意图(深色代表染色单体具有放射性)
22.(10分)(2020山西太原实验中学高一下期中)如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的关系是 。
(4)g的成分与RNA的成分相比,主要差异在于 。
23.(12分)(2020辽宁瓦房店高级中学高一下期末)双链DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成的。早在1966年,日本科学家冈崎提出DNA半不连续复制假说:DNA复制形成互补子链时,一条子链是连续形成,另一条子链不连续即先形成短链片段(如图1)。为验证这一假说,冈崎进行了如下实验:让T4噬菌体在20 ℃时侵染大肠杆菌70 min后,将同位素3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,在2 s、7 s、15 s、30 s、60 s、120 s后,分离T4噬菌体DNA并通过加热使DNA分子变性、全部解螺旋,再进行密度梯度离心,以DNA单链片段分布位置确定片段大小(分子越小离试管口距离越近),并检测相应位置DNA单链片段的放射性,结果如图2。请分析回答:
(1)以3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,最终在噬菌体DNA中检测到放射性,其原因是 。
(2)若1个双链DNA片段中有1 000个碱基对,其中胸腺嘧啶350个,该DNA连续复制4次,在第4次复制时需要消耗 个胞嘧啶脱氧核苷酸,复制4次后含亲代脱氧核苷酸链的DNA有 个。
(3)DNA解旋在细胞中需要解旋酶的催化,在体外通过加热也能实现。解旋酶不能为反应提供能量,但能 。研究表明,在DNA分子加热解链时,DNA分子中G+C的比例越高,需要解链温度越高的原因是 。
(4)图2中,与60 s结果相比,120 s结果中短链片段减少的原因是 。该实验结果为冈崎假说提供的有力证据是 。
24.(11分)(2020河北沧州一中高一下期末)下面甲图中DNA分子有a和d两条链,将甲图中某一片段放大后如乙图所示,结合所学知识回答下列问题:
(1)甲图中,A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶,其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链,从而形成子链:则A是 酶,B是 酶。
(2)甲图中,从DNA复制结果看,DNA复制的特点是 ;从DNA复制过程看,DNA复制的特点是 。
(3)写出乙图中序号代表的结构的中文名称:7 。
(4)从乙图看,DNA双螺旋结构的主要特点是:①DNA分子由两条脱氧核苷酸链按 方式盘旋成双螺旋结构。②DNA分子中的 交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基排在内侧。③两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且遵循 原则。
25.(12分)(2020江苏扬州高一下期末)1952年,赫尔希和蔡斯利用同位素标记法,完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验。
(1)赫尔希和蔡斯分别用32P和35S对噬菌体进行标记。32P标记的是噬菌体的 。35S标记的是噬菌体的 。
(2)该实验包括以下四个过程:
①标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌;②用32P和35S分别标记噬菌体;③上清液和沉淀物的放射性检测;④保温一段时间后,搅拌、离心。
其正确的实验步骤顺序是 。
(3)按下图步骤完成实验后,实验结果是放射性同位素主要分布在上清液中,则可推断实验中用标记的元素是 (填“32P”或“35S”),说明亲代噬菌体的蛋白质外壳 (填“进入”或“未进入”)细菌体内。
(4)假设亲代噬菌体进入细菌体内,繁殖4代后,含亲代DNA的噬菌体占子代噬菌体总数的比例是 。
答案全解全析
1.C
2.B
3.C
4.D
5.C
6.B
7.D
8.C
9.D
10.B
11.A
12.A
13.D
14.B
15.B
16.D
17.ACD
18.AD
19.ABD
20.ABD
1.C 孟德尔以豌豆为实验材料,运用假说—演绎法发现了分离定律和自由组合定律,A正确;科学家以大肠杆菌为实验对象,运用同位素标记技术及密度梯度离心技术,进行了DNA复制方式的探索实验,证明了DNA的复制方式为半保留式复制,B正确;格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明了“转化因子”的存在,但不能证实DNA是遗传物质,且格里菲思和艾弗里的实验都没有用到同位素标记技术,C错误;沃森和克里克用构建模型的方法提出了DNA的双螺旋结构模型,D正确。
2.B “噬菌体侵染细菌的实验”涉及的病毒由蛋白质和DNA构成,A错误;该实验证明DNA是遗传物质,并未证明蛋白质不是遗传物质,B正确,C错误;细菌中含有DNA和蛋白质,D错误。
3.C T2噬菌体只能寄生在大肠杆菌细胞内,A错误;用32P和35S分别标记不同T2噬菌体的DNA和蛋白质分子,B错误;实验中T2噬菌体培养时间、温度等是本实验的无关变量,C正确;32P标记的噬菌体侵染实验中,保温时间过长或过短都会增加上清液的放射性,D错误。
4.D DNA分子中,碱基与脱氧核糖相连,没有连接磷酸,A错误;不同双链DNA分子中,(A+C)/(G+T)均为1,不能体现其特异性,B错误;根据碱基互补配对原则可知,双链DNA分子中A与T配对,故该DNA分子中A∶T=1∶1,C错误;检测某生物样品中碱基比例,嘌呤含量不等于嘧啶含量,该生物样品不可能只含有双链DNA,T2噬菌体只含有双链DNA,不含有RNA,D正确。
5.C R型细菌转化成的S型细菌能稳定遗传,A错误;S型细菌的DNA使R型细菌转化成有荚膜的S型细菌,B错误;S型细菌的DNA能使R型细菌转化为S型细菌,DNA酶可将DNA水解,因此经DNA酶处理的S型细菌提取物不能使R型细菌转化成S型细菌,C正确;蛋白质不能使R型细菌转化成S型细菌,D错误。
6.B 所有具有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA,A错误;真核生物、原核生物的遗传物质是DNA,病毒的遗传物质是DNA或RNA,B正确,D错误;除了少数病毒的遗传物质是RNA,其余生物的遗传物质均为DNA,C错误。
7.D DNA分子外侧,磷酸和脱氧核糖交替连接的方式稳定不变,不能体现其特异性,A不符合题意;DNA分子内侧,碱基对的配对方式不变,不能体现其特异性,B不符合题意;DNA分子的多样性体现在DNA分子碱基对的排列顺序千变万化,C不符合题意;虽然DNA具有多样性,但每个DNA分子的碱基对都有其特定的排列顺序,为DNA分子的特异性,D符合题意。
8.C 已知DNA分子中,鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基总数的54%,即C+G=54%,则A+T占全部碱基总数的46%,又已知A链中腺嘌呤占该链碱基总数的比例为28%,根据碱基互补配对原则,另一条链中腺嘌呤占该链的比例相当于A链中T占A链全部碱基的比例,因此可知另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的46%-28%=18%。
9.D 烟草花叶病毒属于RNA病毒,由一条RNA链和蛋白质外壳组成,A正确;由图可知,烟草花叶病毒的遗传物质为RNA,故单用病毒的RNA就可以使烟草出现感染病毒的症状,如果用RNA酶将RNA降解后,RNA就失去了感染效力,B、C正确;据图分析,对烟草花叶病毒进行降解的步骤获得了蛋白质A、B,因此该过程不能用蛋白酶处理,D错误。
10.B 图示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,A正确;④由一分子磷酸、一分子胞嘧啶和一分子脱氧核糖构成,但不能构成胞嘧啶脱氧核苷酸,脱氧核糖②和磷酸①交替连接,构成基本骨架,B错误;⑤、⑥、⑦、⑧对应的碱基依次为A、G、C、T,C正确;该DNA分子中A与T之和占全部碱基数目的54%,即A=T=27%,则C=G=23%,若一条链中G占该链碱基总数的22%,根据碱基互补配对原则,该链中C占该链碱基总数的23%×2-22%=24%,即另一条链中G占该链碱基总数的24%,D正确。
11.A 据图可知,2链上从3'到5'的碱基排列顺序是—ACGTCAG—,A正确;图中3不是一个完整的脱氧核苷酸,且磷酸与脱氧核糖不属于同一个脱氧核苷酸,B错误;图中4部位的碳与磷酸基团相连,为4号碳,C错误;不同生物的DNA分子中(A+T)/(G+C)的值不同,该比值体现了不同生物DNA分子的特异性,D错误。
12.A 由图可看出,此段DNA分子有三个复制起点,三个复制起点复制的DNA片段的长度不同,因此复制的起始时间不同,A错误;由图中的箭头方向可知,DNA分子是双向复制的,且边解旋边复制,B正确;DNA分子的复制首先要在解旋酶的作用下将DNA双螺旋的两条链解开,然后以解开的每一条链为模板进行复制,C正确;真核细胞的DNA分子具有多个复制起点,这种复制方式加速了复制过程,提高了复制速率,D正确。
13.D 基因和染色体的关系是基因在染色体上,一条染色体含有多个基因,基因在染色体上呈线性排列,①正确;染色体上的基因是有遗传效应的DNA片段,由于DNA中还有无遗传效应的片段,因此基因中的碱基数小于DNA中的碱基总数,②正确;基因通常是有遗传效应的DNA片段,③正确;基因携带的遗传信息蕴藏在脱氧核糖核苷酸的排列顺序中,④错误;原核生物与真核生物的基因本质都是具有遗传效应的DNA片段,⑤错误,故选D。
14.B DNA复制方式为半保留复制,不管复制几次,最终子代DNA都保留亲代DNA的2条母链,故最终有2个子代DNA含15N,所以含有15N的DNA分子占1/8,A正确;由于DNA分子的复制是半保留复制,最终只有2个子代DNA各含1条15N链,1条14N链,其余DNA两条链都含14N,故子代DNA全部都含14N,B错误;该DNA分子含有100个碱基对,即200个碱基,其中有胞嘧啶60个,则腺嘌呤有40个,故复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸的个数为(24-1)×40=600,C正确;复制4次后产生24=16(个)DNA分子,D正确。
15.B 分析题图:试管①中为在含15N的培养液中培养若干代后的大肠杆菌的DNA,两条DNA单链均含15N;试管②中为在14N培养液中复制一次后的子代DNA,每个DNA均为一条链含15N,另一条链含14N;试管③中为子二代DNA,一半DNA中一条链含15N,一条链含14N,另一半DNA的两条链均含14N。比较试管①和②的结果不能证明DNA复制为半保留复制,若是分散复制也会出现类似结果,A错误;本实验是利用密度梯度离心技术来证明DNA的半保留复制的,B正确;噬菌体是病毒,不能用培养液培养,可用活细胞培养,C错误;大肠杆菌可利用15NH4Cl中的N合成含氮化合物,如DNA、ATP等,D错误。
16.D 分析曲线图:图中被侵染细菌的存活率为100%,说明细菌没有裂解,上清液35S先增大后保持在80%左右,说明有20%的噬菌体没有与细菌脱离,离心后随细菌一起沉淀了;上清液中32P先增大后保持在30%左右,说明有30%的噬菌体没有侵染细菌,离心后位于上清液中。噬菌体属于病毒,必须在活的宿主细胞内才能进行增殖,用标记的培养基培养细菌,然后用标记的细菌培养噬菌体才能获得被标记的噬菌体,不能用培养基培养病毒,A错误;根据题意和图示分析可知:当搅拌时间足够长以后,上清液中的32P先增大后保持在30%左右,说明有30%的噬菌体没有侵染细菌,离心后位于上清液中,B错误;用32P标记的T2噬菌体去侵染细菌,由于DNA半保留复制,因此仅有少数子代噬菌体的DNA分子中有一条链带有标记,C错误;实验结果表明当搅拌时间足够长以后,离心所得上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%,上清液中主要是噬菌体的蛋白质外壳,沉淀物中主要是被噬菌体侵染的细菌,因此可以证明DNA进入细菌,蛋白质没有进入,D正确。
17.ACD 细菌和病毒作为实验材料具有个体小、结构简单和繁殖快等特点,A正确;在肺炎链球菌体外转化实验中,艾弗里通过向S型细菌提取物中添加某种酶去除特定物质,该方法利用了“减法原理”,B错误;赫尔希利用的主要技术手段有噬菌体培养技术、同位素标记技术等,C正确;科学成果的取得必须有技术手段的保证,科学与技术是相互支持和促进的,D正确。
18.AD 一条单链上含有腺嘌呤A为m个,占该单链的比例为n,则该链中所含碱基数是m/n,该DNA区段中碱基总数是2m/n。根据碱基互补配对原则,互补链上含有T的数量为m,A正确;该双链DNA区段中共有4种不同的碱基,则0
20.ABD 子代噬菌体中可能含有32P,但不含35S,A错误;结合题干信息,DNA含5 000个碱基对,即10 000个碱基,腺嘌呤占全部碱基的30%,根据碱基互补配对原则可知,鸟嘌呤为2 000个,则该过程至少需要2 000×(50-1)=9.8×104(个)鸟嘌呤脱氧核苷酸,B错误;由于释放出的50个子代噬菌体中含32P的有2个,所以含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为2∶(50-2)=1∶24,C正确;噬菌体增殖需要细菌提供原料和酶等,模板由噬菌体提供,D错误。
21.答案 (每空2分)(1)同位素标记法 分生 DNA
(2)B B和C
解析 (1)根据题意用含放射性3H标记胸腺嘧啶的培养液培养蚕豆根尖可知,本实验最主要的研究方法为同位素标记法。实验所用的细胞材料最可能取自蚕豆根尖的分生区,因为只有分生区的细胞分裂旺盛,分裂过程中DNA发生复制。胸腺嘧啶是合成DNA的原料,步骤①的目的是标记细胞中的DNA分子。
(2)分析图示:A染色体的两条姐妹染色单体均含有放射性,B染色体的两条姐妹染色单体中只有一条含有放射性,C染色体的两条姐妹染色单体均不含放射性。若假说成立,即DNA分子的复制方式为半保留复制,则第二个细胞周期的放射性检测结果是每条染色体的一条染色单体含有放射性,另一条染色单体不含放射性,即符合图乙中的B;第三个细胞周期的放射性检测结果是有的染色体不含放射性,有的染色体的一条染色单体含有放射性,另一条染色单体不含放射性,即符合图中的B和C。
22.答案 (除注明外,每空1分)(1)g DNA 基因是有遗传效应的g(DNA)片段(2分)
(2)e是g的基本单位 b、c、d
(3)i染色体 基因在染色体上呈线性排列(2分)
(4)碱基和五碳糖的种类不同(2分)
解析 (1)细胞内的遗传物质是DNA(g),在细胞生物中,基因是具有遗传效应的DNA片段。(2)e是组成DNA的基本单位——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、脱氧核糖和碱基,可用字母b、c、d表示。(3)遗传物质的主要载体是染色体(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为DNA,g的成分与RNA的成分相比,主要差异在于碱基和五碳糖的种类不同,DNA中的五碳糖是脱氧核糖,RNA中的五碳糖是核糖,DNA中特有的碱基是T,RNA中特有的碱基是U。
23.答案 (除注明外,每空2分)(1)标记的脱氧核苷酸被大肠杆菌吸收,为噬菌体DNA复制提供原料
(2)5 200(1分) 2(1分)
(3)降低化学反应所需的活化能 DNA分子中G+C的比例越高,氢键数越多,DNA结构越稳定
(4)短链片段连接成长链片段 在实验时间内细胞中均能检测到较多的短链片段
解析 (1)以3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,标记的脱氧核苷酸被大肠杆菌吸收,为噬菌体DNA复制提供原料,所以在噬菌体DNA中能检测到放射性。(2)1个双链DNA片段中有1 000个碱基对,其中胸腺嘧啶350个,根据碱基互补配对原则,胞嘧啶有1 000-350=650(个),若该DNA连续复制4次,在第4次复制时需要消耗的胞嘧啶脱氧核苷酸数为650×2(4-1)=5 200,由于DNA复制方式为半保留复制,故复制4次后含亲代脱氧核苷酸链的DNA有2个。(3)酶作为生物催化剂,不能为反应提供能量,但可以降低化学反应所需的活化能。DNA分子中G与C的比例越高,氢键数越多,DNA结构越稳定,所以在DNA分子加热解链时,DNA分子中G+C的比例越高,需要解链温度越高。(4)图2中,与60秒结果相比,120秒时有些短链片段连接成长链片段,所以短链片段减少了。在实验时间内细胞中均能检测到较多的短链片段的实验结果能证明冈崎假说的正确性。
24.答案 (除注明外,每空1分)(1)解旋 DNA聚合
(2)半保留复制(2分) 边解旋边复制(2分)
(3)胸腺嘧啶脱氧核苷酸(2分)
(4)反向平行 脱氧核糖和磷酸 碱基互补配对
解析 (1)分析甲图可知,a、d是DNA复制的模板链,b、c是新合成的子链,A是解旋酶,作用是断裂氢键使DNA解旋,形成单链DNA;B的作用是将单个的脱氧核苷酸连接到脱氧核苷酸链上,为DNA聚合酶。(2)分析题图甲可知,从复制的结果来看,子代DNA包括一条亲代链和一条新合成的链,故DNA分子的复制是半保留复制;从复制过程来看,DNA复制是边解旋边复制。(3)根据碱基互补配对原则和DNA组成单位分析题图乙,可知7是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸。(4)从乙图来看,DNA分子由两条脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构;基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接而成,排列在外侧;碱基通过氢键连接成碱基对,排列在内侧,碱基对之间遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
25.答案 (每空2分)(1)DNA 蛋白质 (2)②①④③ (3)35S 未进入 (4)1/8
解析 (1)赫尔希和蔡斯分别用32P和35S对噬菌体进行标记,其中32P标记的是噬菌体的DNA,35S标记的是噬菌体的蛋白质。(2)噬菌体侵染细菌实验的四个过程为:②用32P和35S分别标记噬菌体→①标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌→④保温一段时间后,搅拌、离心→③上清液和沉淀物的放射性检测。(3)按题图步骤完成实验后,实验结果是放射性同位素主要分布在上清液中,则可推断实验中用标记的元素是35S,说明亲代噬菌体的蛋白质外壳未进入细菌体内。(4)亲代噬菌体进入细菌体内繁殖4代后,子代噬菌体为24=16(个),含亲代DNA的噬菌体有2个,比例是2/16=1/8。
相关资料
更多
