第三章达标检测-2022版生物必修第二册人教版（2019） 同步练习 （Word含解析）

这是一份第三章达标检测-2022版生物必修第二册人教版（2019） 同步练习 （Word含解析），共20页。
本章达标检测
(满分:100分;时间:75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.艾弗里及其同事用R型和S型肺炎链球菌进行实验,结果如表所示。下列叙述正确的是 (　　)
实验
组号
接种
菌型
对要加入的S型细菌的细
胞提取物所进行的处理
培养基细菌
生长情况
一
R型
—
R型、S型
二
R型
蛋白酶
R型、S型
三
R型
RNA酶
R型、S型
四
R型
酯酶
R型、S型
五
R型
DNA酶
R型
A.实验不同组中加入了不同的酶,因而采用了自变量控制中的“加法原理”
B.第一、第二组不能说明S型细菌的蛋白质不是转化因子
C.第五组加入DNA酶后,细胞提取物失去转化活性
D.该实验可以说明DNA是主要的遗传物质
2.生物兴趣小组模拟赫尔希和蔡斯做的噬菌体侵染细菌实验,下列有关分析不正确的是 (　　)

A.理论上,b中不应具有放射性
B.上述实验过程并不能证明DNA是遗传物质
C.若b中含有放射性,说明与①过程中培养时间的长短有关
D.b中含放射性的高低,与②过程中搅拌是否充分有关
3.如图为某DNA分子的部分平面结构图,该DNA分子片段中含100个碱基对,40个胞嘧啶,则下列说法错误的是 (　　)

A.②与①交替连接,构成了DNA分子的基本骨架
B.③是连接DNA单链上两个脱氧核糖核苷酸的化学键
C.该DNA复制n次,含母链的DNA分子只有2个
D.该DNA复制n次,消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸数为60×(2n-1)个
4.20世纪50年代初,查哥夫对多种生物DNA做了碱基定量分析,发现(A+T)/(C+G)的比值如表。结合所学知识,你认为能得出的结论是 (　　)
DNA来源
大肠杆菌
小麦
鼠
猪肝
猪胸腺
猪脾
(A+T)/(C+G)
1.01
1.21
1.21
1.43
1.43
1.43
A.猪的DNA结构比大肠杆菌DNA结构更稳定一些
B.小麦和鼠的DNA所携带的遗传信息相同
C.小麦DNA中(A+T)的数量是鼠DNA中(G+C)数量的1.21倍
D.同一生物不同组织的DNA碱基比例相同
5.用15N标记一个DNA分子的两条链,并在14N的培养液中培养,复制3次得到子代DNA分子,下列有关叙述正确的是 (　　)
A.子代DNA分子中带有15N标记的链占1/4
B.子代DNA分子的每条链同时含有14N和15N
C.子代DNA分子中含有15N标记的DNA分子占1/8
D.子代DNA分子中只含有14N标记的DNA分子占3/4
6.如图是几位同学搭建的DNA分子的碱基对模型,正确的是 (　　)

　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　
7.生物界的DNA种类较多,有双链、单链之分,也有链状和环状之别。下列关于DNA分子结构的叙述正确的有(　　)
①双链DNA分子中,腺嘌呤数等于胞嘧啶数
②单链DNA分子中,鸟嘌呤数一定不等于腺嘌呤数
③染色体中的DNA呈链状,细菌中的DNA呈环状
④对于双链DNA分子而言,两条链上的(C+G)/(A+T)相等
⑤对于环状DNA分子而言,分子中无游离的磷酸基团
⑥磷酸和脱氧核糖交替排列构成了DNA分子的基本骨架
A.六项 B.五项 C.四项 D.三项
8.下列关于基因、DNA与染色体的叙述,正确的是 (　　)
A.细胞分裂前的间期随着DNA的复制,染色体和基因的数目也会发生改变
B.DNA的片段即基因,所以一个DNA分子上有许多的基因
C.染色体是基因的载体,基因只分布在染色体上
D.基因中储存着遗传信息,基因不同的根本原因在于脱氧核苷酸的排列顺序不同
9.赫尔希和蔡斯证明了DNA是遗传物质,梅塞尔森和斯塔尔证明了DNA半保留复制。两者都利用了大肠杆菌和同位素标记技术。下列有关说法错误的是 (　　)
A.前者实验得出DNA进入细菌,蛋白质外壳留在胞外
B.噬菌体蛋白质外壳合成所需的原料和酶都来自细菌
C.后者实验利用15N的DNA比14N的DNA密度大,离心分层
D.两实验都需控制培养的时间且都要对细菌进行离心处理
10.1952年,赫尔希和蔡斯用35S或32P标记的T2噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌,经过保温、搅拌、离心后,检测并计算不同搅拌时长下,上清液放射性强度与初始强度的比值及被侵染细菌的存活率,结果如图所示。下列说法正确的是 (　　)

A.被侵染细菌的存活率接近100%,表明细菌绝大部分未裂解
B.搅拌时长为6 min时,上清液的32P放射性强度约为初始值的30%,是由操作过程中搅拌不充分造成的
C.搅拌时长为6 min时,上清液的35S放射性强度约为初始值的80%,说明噬菌体的蛋白质和DNA未分离
D.图中的实验结果可以证明DNA是大肠杆菌的遗传物质
11.(2021安徽安庆九一六学校高一月考)DNA熔解温度(Tm)是使DNA双螺旋结构解开一半时所需要的温度,不同种类DNA的Tm值不同。如图表示一双链DNA分子中(G+C)占全部碱基的比例与Tm的关系。下列有关叙述不正确的是 (　　)

A.若DNA分子中(G+C)/(A+T)=1,则G与C之间的氢键总数比A与T之间多
B.一定范围内,DNA分子的Tm值与(G+C)含量呈正相关
C.不同生物的Tm值有可能相同
D.Tm值相同的DNA分子中(G+C)数量也相同
12.如图为真核细胞DNA复制过程。下列有关叙述错误的是 (　　)

A.由图示得知,DNA分子复制的方式是半保留复制
B.解旋酶能使DNA双链解旋,且需要消耗ATP
C.从图中可以看出合成两条子链的方向相反
D.DNA在复制过程中先完成解旋,再复制
13.某研究小组进行“探究DNA的复制过程”的实验:将DNA都被15N标记的大肠杆菌转移到含14NH4Cl的普通培养液中,繁殖一代后提取子代大肠杆菌的DNA(F1DNA),将F1DNA热变性处理后进行离心,离心管中出现的两个条带分别对应图中的两个峰。下列相关叙述错误的是 (　　)

A.该实验运用了同位素标记技术和密度梯度离心技术
B.实验结果可排除复制时DNA母链中掺入新核苷酸的假设
C.不进行热变性处理的F1DNA,离心后结果与图中的不同
D.实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制
14.某长度为1 000个碱基对的双链环状DNA分子,其中含腺嘌呤300个,该DNA分子复制时,1链首先被断开形成3'、5'端口,接着5'端与2链发生分离,随后DNA分子以2链为模板,通过滚动从1链的3'端开始延伸子链,同时还以分离出来的5'端单链为模板合成另一条子链,其过程如图所示。下列关于该过程的叙述中正确的是 (　　)

A.1链中的碱基数目多于2链
B.该过程是从两个起点同时进行的
C.复制过程中两条链分别作模板,边解旋边复制
D.若该DNA连续复制3次,则第三次共需鸟嘌呤4 900个
15.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



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.用32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,侵染一段时间后搅拌、离心得到上清液和沉淀物,检测上清液中放射性32P约占初始标记噬菌体放射性的30%。在实验时间内,被侵染细菌的存活率接近100%。下列相关叙述正确的是 (　　)
A.离心后大肠杆菌主要分布在沉淀物中
B.沉淀物的放射性主要来自噬菌体的DNA
C.上清液具有放射性的原因是保温时间过长
D.子代噬菌体蛋白质外壳的合成,需要噬菌体的DNA和大肠杆菌的氨基酸参与
17.如图为真核细胞某生理过程,下列有关叙述正确的是 (　　)

A.酶1是解旋酶,酶2是DNA聚合酶,酶2在该过程中催化氢键的形成
B.b、c链的合成方向都为5'→3',且都是以母链为模板进行碱基互补配对
C.该过程可以发生在细胞有丝分裂前的间期或减数第一次分裂前的间期
D.b链中(A+G)/(T+C)的比值一定与c链中的相同
18.正常情况下,DNA分子在细胞内复制时,双螺旋解开后会产生一段单链区,DNA结合蛋白(SSB)能很快地与单链结合,防止解旋的单链重新配对,而使DNA呈伸展状态,SSB在复制过程中可以重复利用,下列有关推理合理的是 (　　)
A.SSB是一种解开DNA双螺旋的解旋酶
B.SSB与单链的结合将不利于DNA复制
C.SSB与DNA单链既可结合也可分开
D.SSB与单链的结合遵循碱基互补配对原则
19.将某哺乳动物(2N=16)肝细胞内核DNA全部用32P标记,然后置于不含32P的培养基中培养,若全部细胞均能连续分裂,下列相关叙述正确的是 (　　)
A.在第1次分裂结束后,全部细胞均含32P,且每个细胞中含有32P的染色体数为16
B.在第2次分裂结束后,一半细胞中含32P,且每个细胞中含有32P的染色体数为0~16
C.在第1次分裂中期,全部染色体均含32P,每条染色体中含有32P的脱氧核苷酸链有2条
D.在第2次分裂中期,全部染色体均含32P,每条染色体中含有32P的脱氧核苷酸链有1条
20.图1是用DNA测序仪测出的某生物的一个DNA分子片段上被标记的一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序(TGCGTATTGG),下列说法正确的是 (　　)

A.据图1推测,此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是5个
B.根据图1脱氧核苷酸链的碱基排列顺序,分析图2显示的脱氧核苷酸链的碱基序列为CCAGTGCGCC(从上往下排序)
C.图1所测定的DNA片段与图2所显示的DNA片段中(A+G)/(T+C)都为1
D.若用35S标记某噬菌体,让其在不含35S的细菌中繁殖5代,则含有35S标记的噬菌体所占比例为50%
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(共10分)如图1表示T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,将32P标记组记为A组,35S标记组记为B组;图2分别为DNA、蛋白质的部分结构。请据图回答:

(1)上述实验中,用32P或35S标记噬菌体的具体做法是　　　　　　　,32P和35S标记部位分别对应图2中的　　　　。  
(2)离心的目的是让上清液中析出　　　　　　　　　　　　　　　,沉淀物中留下　　　　　　　　　;检测放射性的分布,结果显示A组主要分布在沉淀物中,B组主要分布在上清液中,这一结果表明　　　　　　　　　　　　。  
(3)某实验小组在进行A组实验时,将T2噬菌体与大肠杆菌混合后每隔一段时间取出适量培养液进行搅拌、离心得到沉淀物,并检测放射性,请预测沉淀物中的放射性变化趋势为　　　　　　　　,理由是　　　　　　　　　　　　　　　。  
22.(共8分)如图为真核生物DNA的结构(图甲)及发生的相关生理过程(图乙),请据图回答下列问题:

图甲

图乙
(1)图甲为DNA的结构示意图,其基本骨架由　　　　　　　和　　　　　(填序号)交替连接构成,④为　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)从图乙可看出,该过程是从多个起点开始复制的,从而可　　　　复制速率;图中所示的酶为　　　　酶,作用于图甲中的　　　　　(填序号)。 
(3)若用1个含32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,培养一段时间后共释放出200个子代噬菌体,则其中含有32P标记的噬菌体所占的比例是　　　　　　　　　。 
(4)若图乙中亲代DNA分子在复制时,一条链上的G变成了A,则该DNA分子经过n次复制后,发生差错的DNA分子占DNA分子总数的　。 
23.(共13分)DNA复制方式可以通过设想来进行预测,可能的情况是全保留复制、半保留复制、分散复制。

(1)根据图中的示例对三种复制作出可能的假设:
①如果是全保留复制,则1个DNA分子复制得到2个DNA分子,其中一个是　　　　,而另一个是　　　　　　　　; 
②如果是半保留复制,则新形成的两个DNA分子,各有　　　　　　; 
③如果是分散复制,则新形成的DNA分子中　　　　　　　　　　　　　。 
(2)请同学们设计实验来证明DNA的复制方式。实验步骤:
a.在含14N的培养液中生长的大肠杆菌,其DNA分子均为14N/14N-DNA(对照);
b.在含15N的培养液中生长的大肠杆菌,其DNA分子均为15N/15N-DNA(亲代);
c.将亲代15N标记的大肠杆菌转移到含14N的培养液中,再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ),用密度梯度离心法离心。
实验预测:
①如果子代Ⅰ离心只出现一条　　　　　　,则可以排除　　　　　　,但不能确定是　　　　　　　　　　　　。 
②如果子代Ⅰ离心只出现一条中等密度带,再继续做子代Ⅱ密度鉴定,若子代Ⅱ离心后出现　　　　　　　　　　　　　　,则可以排除　　　　　　,同时确定是　　　　　　。 
24.(共12分)在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子均为14N-DNA(对照);在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA分子均为15N-DNA(亲代)。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上,再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ),用某种离心方法分离得到的结果如图所示:

(1)DNA复制的特点是　　　　　　　　　　。 
(2)若将15N-DNA(亲代)的大肠杆菌在含14N的培养基上连续复制3次,则所产生的子代DNA中含14N的DNA分子与只含15N的DNA分子数目的比例为　　　　　。 
(3)假定该大肠杆菌含14N的DNA的相对分子质量为a,若将其长期培养在含15N的培养基中,便得到含15N的DNA,相对分子质量为b。现将含15N的DNA大肠杆菌再培养在含14N的培养基中,子一代DNA的相对分子质量平均为　　　　,子二代DNA的相对分子质量平均为　　　　　　　　。 
(4)某卵原细胞(2N=4)中每对同源染色体仅有一条染色体上的DNA分子两条链均被15N标记,该卵原细胞在含14N的环境中进行减数分裂,那么减数第一次分裂后期的初级卵母细胞中含有15N标记的染色单体有　　　　条,减数第二次分裂后期的次级卵母细胞中含有15N标记的染色体有　　　　　条。 
25.(共12分)在生命传承中,DNA的合成和复制必须高度精确,才能最大限度地保证遗传性状的稳定性。在研究DNA复制机制中,为检验“DNA半保留复制”假说是否成立,研究者用大豆根尖进行了如下实验,主要步骤如下:深度解析
步骤①
将蚕豆根尖置于含放射性3H标记的胸腺嘧啶的培养液中,培养大约一个细胞周期的时间
在第一个、第二个和第三个细胞周期取样,检测中期细胞染色体上的放射性分布
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


(1)步骤①,若DNA复制产物为　　　　(填字母),说明复制方式是半保留复制。若第一个细胞周期检测到所有姐妹染色单体都具有放射性,则　　　　(填“能”或“不能”)确定假说成立。  
(2)若第二个细胞周期的放射性检测结果符合图乙　　　　(填字母),且第三个细胞周期检测结果符合　　　　(填字母),则假说成立。正常蚕豆细胞有24条染色体,则第二个细胞周期的后期,被标记的染色体数为　　　　,第三个细胞周期的中期被标记的染色体数的范围是　　　　　。  



答案全解全析
本章达标检测
1.C
2.C
3.B
4.D
5.D
6.B
7.C
8.D
9.D
10.A
11.D
12.D
13.D
14.C
15.B
16.ABD
17.BC
18.C
19.ACD
20.ABC




1.C　实验的不同组中加入不同的酶是为了去除不同物质的影响,采用的是“减法原理”,A错误;第二组中加入蛋白酶后,培养基中仍出现S型细菌,所以与第一组对照,能说明S型细菌的蛋白质不是转化因子,B错误;第五组加入DNA酶后,R型细菌不能转化为S型细菌,即细胞提取物失去转化活性,C正确;该实验不能说明DNA是主要的遗传物质,能说明DNA是遗传物质,D错误。
2.C　35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,所以离心后,理论上b中不应具有放射性,A正确;题述实验过程缺少用32P标记噬菌体组,因此不能证明DNA是遗传物质,B正确;35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体侵染细菌时,蛋白质外壳留在外面,经搅拌后与细菌分开,若b中含有放射性,说明搅拌不充分,与①过程中培养时间的长短无关,C错误;若②过程搅拌不充分,则会导致部分蛋白质外壳吸附在细菌上,并随细菌离心到沉淀物中,使沉淀物中含较高的放射性,若搅拌充分,则沉淀物中的放射性很低,D正确。
3.B　①是脱氧核糖,②是磷酸,两者交替连接构成了DNA分子的基本骨架,A正确;④是连接DNA单链上两个脱氧核糖核苷酸的化学键,③是鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸中连接磷酸和脱氧核糖的化学键,B错误;该DNA复制n次,得到2n个DNA,其中含有母链的DNA分子共2个,C正确;该DNA复制n次,消耗腺嘌呤脱氧核苷酸数为(100×2-40×2)÷2×(2n-1)=60×(2n-1),D正确。
4.D　由于碱基A与T之间有两个氢键,G与C之间有三个氢键,DNA分子中G+C所占比例越大,即(A+T)/(C+G)比值越小,分子结构越稳定,故与猪相比,大肠杆菌的DNA分子结构更稳定,A错误;遗传信息与DNA中碱基对的排列顺序有关,小麦和鼠的DNA所携带的遗传信息不同,B错误;小麦DNA中(A+T)/(C+G)的比值为1.21,说明小麦DNA中A+T的数量是小麦DNA中G+C数量的1.21倍,但不一定是鼠DNA中G+C数量的1.21倍,C错误;根据猪肝、猪胸腺、猪脾DNA中(A+T)/(C+G)的比值相同可知,同一生物的不同组织的DNA碱基比例相同,D正确。
5.D　最开始含15N的DNA有两条链,复制3次后共有8个DNA分子,16条链,子代DNA分子中带有15N标记的链有2条,占2/16=1/8;带有15N标记的DNA分子只有2个,占2/8=1/4,A、C错误。DNA复制方式是半保留复制,不会每条链都含14N和15N,B错误。复制3次后子代8个DNA分子中有2个DNA同时含有14N和15N,其余6个DNA只含有14N标记,占6/8=3/4,D正确。
6.B　DNA两条链的方向是相反的,且A和T配对、C和G配对,且A和T之间有2个氢键,C和G之间有3个氢键,B正确。
7.C　双链DNA分子中,腺嘌呤总是与胸腺嘧啶配对,即腺嘌呤数总是等于胸腺嘧啶数,而腺嘌呤数与胞嘧啶数不一定相等,①错误;单链DNA分子中,各种碱基的数量之间没有规律,因此鸟嘌呤数可能等于腺嘌呤数,②错误;染色体中的DNA呈链状,细菌拟核和质粒中的DNA呈环状,③正确;双链DNA分子中,两条链上的(C+G)/(A+T)相等,④正确;链状DNA中存在游离的磷酸基团,环状DNA分子中不存在游离的磷酸基团,⑤正确;DNA分子的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替排列而成的,⑥正确。
8.D　细胞分裂前的间期,DNA复制,导致DNA数目加倍,基因的数目也发生改变,但染色体数目未发生改变,A错误;基因通常是有遗传效应的DNA片段,B错误;染色体是基因的主要载体,基因主要分布在染色体上,C错误;基因通常是有遗传效应的DNA片段,遗传信息蕴藏在四种碱基的排列顺序中,基因不同的根本原因在于脱氧核苷酸的排列顺序不同,D正确。
9.D　赫尔希和蔡斯用35S标记蛋白质,放射性主要出现在上清液中;32P标记DNA,放射性主要出现在沉淀物中,证明DNA进入细菌,蛋白质外壳留在胞外,A正确。噬菌体蛋白质外壳合成所需的原料和酶都来自细菌,噬菌体提供DNA,B正确。梅塞尔森和斯塔尔用到了密度梯度离心技术,C正确。赫尔希和蔡斯是对细菌离心,梅塞尔森和斯塔尔是先提取细菌的DNA,对细菌的DNA进行离心,D错误。
10.A　细菌裂解后会死亡,被侵染细菌的存活率接近100%,表明细菌绝大部分未裂解,A正确;搅拌时长为6 min时,上清液的32P放射性强度约为初始值的30%,是由噬菌体侵染细菌时间过短造成的,B错误;搅拌时长为6 min时,上清液的35S放射性强度约为初始值的80%,说明部分噬菌体的蛋白质和大肠杆菌未分离,C错误;本实验证明T2噬菌体的遗传物质是DNA,并未对大肠杆菌的遗传物质进行研究,D错误。
11.D　G—C碱基对之间有3个氢键,A—T碱基对之间有2个氢键,若DNA分子中(G+C)/(A+T)=1,说明G—C碱基对和A—T碱基对数量相同,则G与C之间的氢键总数比A与T之间多,A正确;由图可知,在70~110 ℃范围内,DNA分子的Tm值与(C+G)含量呈正相关,B正确;Tm值与(G+C)含量有关,不同生物的(G+C)含量可能相同,则Tm值有可能相同,C正确;若两DNA分子Tm值相同,则它们所含(G+C)比例相同,但(G+C)的数量不一定相同,D错误。
12.D　由图示得知,子代DNA分子保留了亲代DNA分子中的一条链,因此DNA分子复制的方式是半保留复制,A正确;解旋酶能使DNA双链解旋,且需要消耗ATP,B正确;从图中可以看出,合成两条子链的方向相反,C正确;DNA在复制过程中是边解旋边复制的,D错误。
13.D　该实验运用了同位素标记技术和密度梯度离心技术,形成了不同的密度带,A正确;实验结果中,只有14N(子链)和15N(母链)两条条带,说明复制时DNA母链中未掺入新核苷酸,B正确;不进行热变性处理的F1DNA,离心后全是中带,C正确;该实验中,大肠杆菌仅繁殖一代,把子代DNA双链打开进行离心,不能证明DNA的复制是半保留复制,需要结合F1DNA的离心结果才能确定复制方式,D错误。
14.C　环状双链DNA分子的两条链的碱基是互补配对的,所以1链和2链均含1 000个碱基,A错误;该DNA分子的复制起始于断口处,由于只有一处断开,故只有一个复制起点,B错误;DNA复制的特点是半保留复制和边解旋边复制,断开后DNA两条链分别作模板,边解旋边复制,C正确;DNA分子含腺嘌呤300个,所以胸腺嘧啶也为300个,则胞嘧啶和鸟嘌呤均为700个,第三次复制过程中,共需鸟嘌呤(23-22)×700=2 800(个),D错误。
15.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。
16.ABD　由于大肠杆菌质量较大,离心后大肠杆菌主要分布在沉淀物中,A正确;由于32P标记的是噬菌体的DNA,所以沉淀物的放射性主要来自噬菌体的DNA,B正确;由于32P标记的是噬菌体的DNA,且在实验时间内,被侵染细菌的存活率接近100%,所以上清液具有放射性的原因是部分噬菌体未侵染细菌,C错误;子代噬菌体蛋白质外壳的合成,需要噬菌体的DNA提供遗传信息,大肠杆菌的氨基酸作为原料,D正确。
17.BC　图示为DNA复制过程,其中酶1可使氢键断裂,酶2可催化子链的形成,所以酶1是解旋酶,酶2是DNA聚合酶,但是酶2不催化氢键的形成,A错误;DNA复制时,子链的合成方向都是5'→3',且都是以母链为模板进行碱基互补配对,B正确;间期发生DNA复制,因此DNA复制发生在细胞有丝分裂前的间期或减数第一次分裂前的间期,C正确;在DNA分子中(A+G)/(T+C)的比值在两条互补链中互为倒数,D错误。
18.C　根据题干信息:DNA双螺旋解开后SSB与单链结合可知,SSB不是一种解开DNA双螺旋的解旋酶,A错误;SSB与单链的结合防止解旋的单链重新配对,因此SSB与单链的结合有利于DNA复制,B错误;SSB是一种DNA结合蛋白,在DNA复制过程中可重复利用,其与单链的结合不遵循碱基互补配对原则,C正确,D错误。
19.ACD　哺乳动物的肝细胞不能进行减数分裂,所以进行的细胞分裂都是有丝分裂,由于DNA分子复制是半保留复制,所以在第1次分裂结束后,全部细胞均含32P,且每个细胞中含有32P的染色体数为16,A正确;当细胞处于第二次分裂后期时,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,具有32P标记的染色体随机移向细胞两极,所以1个细胞经过连续两次分裂后产生的4个子细胞中,含32P的子细胞可能有2个或3个或4个,B错误;由于DNA分子复制是半保留复制,所以在第1次分裂中期,全部染色体均含32P,每条染色体中含有32P的脱氧核苷酸链有2条,不含32P的脱氧核苷酸链有2条,在第2次分裂中期,全部染色体均含32P,每条染色体中含有32P的脱氧核苷酸链有1条,不含32P的脱氧核苷酸链有3条,C、D正确。
20.ABC　图1的一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序是TGCGTATTGG,其中鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是4个,此链有一个C,推出互补链中含有一个G,因此该DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量共5个,A正确;题图1中的碱基排列顺序已经解读,其顺序是TGCGTATTGG,所以图中碱基序列应从上向下读,且由左至右的顺序依次是A、C、G、T,所以图2碱基序列为CCAGTGCGCC,B正确;双链DNA中,A=T、C=G,即嘌呤数=嘧啶数,故图1所测定的DNA片段与图2所显示的DNA片段中(A+G)/(T+C)都为1,C正确;噬菌体侵染细菌过程,蛋白质外壳不会进入细菌内部,35S标记的是噬菌体蛋白质外壳,若用35S标记某噬菌体,让其在不含35S的细菌中繁殖5代,则含有35S标记的噬菌体所占比例为0,D错误。
21.答案　(除标注外,每空1分)(1)先用含有32P或35S的培养基培养大肠杆菌,再用被32P或35S标记的大肠杆菌培养噬菌体,从而获得被32P或35S标记的噬菌体　①④　(2)重量较轻的T2噬菌体颗粒　被侵染的大肠杆菌　T2噬菌体侵染大肠杆菌时DNA进入大肠杆菌,而蛋白质外壳留在大肠杆菌外　(3)先增强后减弱(2分)　随着时间的推移,T2噬菌体逐渐侵染大肠杆菌,且噬菌体DNA进入大肠杆菌,并随着大肠杆菌离心到沉淀物中,因此沉淀物中的放射性增强;之后,大肠杆菌裂解,子代噬菌体释放,离心后分布在上清液中,因此沉淀物中的放射性减弱(3分)
解析　(1)因为T2噬菌体属于病毒,不能单独在培养基上生长,必须寄生在大肠杆菌细胞内,所以先用含有32P或35S的培养基培养大肠杆菌,使得大肠杆菌被标记上32P或35S,再用被32P或35S标记的大肠杆菌培养T2噬菌体,从而获得被32P或35S标记的T2噬菌体;T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,分别用35S、32P标记蛋白质和DNA分子,其中32P标记的是题图2中的①磷酸,35S标记的是题图2中的④R基。(2)离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。检测放射性的分布,结果显示A组主要分布在沉淀物中,B组主要分布在上清液中,这一结果表明T2噬菌体侵染大肠杆菌时其DNA进入细菌,而蛋白质外壳留在大肠杆菌外。(3)在温度等适宜条件下培养,随着时间的推移,T2噬菌体逐渐侵染大肠杆菌,且DNA进入大肠杆菌,并随着大肠杆菌离心到沉淀物中,因此沉淀物中的放射性增强;随着培养时间的延长,大肠杆菌裂解,子代噬菌体释放,离心后分布在上清液中,因此沉淀物中的放射性减弱。
22.答案　(每空1分)(1)①　②　胞嘧啶脱氧核苷酸　(2)提高　解旋　⑨　(3)1/100　(4)1/2
解析　(1)DNA的基本骨架由①磷酸和②脱氧核糖交替连接构成。图甲中④为胞嘧啶脱氧核糖核苷酸。(2)从图乙可看出,该过程是从多个起点开始复制的,这样可以提高复制速率;图中所示的酶为解旋酶,作用是使图甲中⑨氢键断裂。(3)若用1个32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,即亲代噬菌体的DNA的两条链均被32P标记,释放出200个子代噬菌体,根据DNA半保留复制特点可知,其中含有32P的噬菌体只有2个,所占的比例是2/200=1/100。(4)若图乙中亲代DNA分子在复制时,一条链上的G变成了A,根据DNA半保留复制特点,以变化链为模板合成的所有子代都有差错,以正常链为模板合成的所有子代都正常,因此该DNA分子经过n次复制后,发生差错的DNA分子占DNA分子总数的1/2。
23.答案　(除标注外,每空1分)(1)①亲代DNA　新形成的子代DNA　②一条链来自亲代DNA分子,另一条链是新形成的DNA子链　③每一条链中一些片段是母链片段,而另一些片段是新形成的子链片段(2分)　(2)①中等密度带　全保留复制　半保留复制还是分散复制(2分)　②1/2中等密度带,1/2轻密度带(2分)　分散复制　半保留复制
解析　(1)根据题图中的示例对三种复制作出可能的假设:①如果是全保留复制,则一个DNA分子复制得到的两个DNA分子中,一个是亲代DNA分子,另一个是新形成的DNA分子。②如果是半保留复制,则新形成的两个DNA分子中,各有一条链来自亲代DNA分子,另一条链是新形成的DNA子链。③如果是分散复制,则新形成的DNA分子中每条链中一些片段是母链片段,另一些片段是新形成的子链片段。(2)设计实验来证明DNA的复制方式,由于14N与15N的相对原子质量不同,新形成的DNA相对分子质量不同。实验预测:①如果子代Ⅰ离心只出现一条中等密度带,则可以排除全保留复制,但不能确定是半保留复制还是分散复制。②如果子代Ⅰ离心只出现一条中等密度带,再继续做子代Ⅱ密度鉴定,若子代Ⅱ离心后出现中等密度带和轻密度带,则可以排除分散复制,同时确定是半保留复制。
24.答案　(每空2分)(1)半保留复制、边解旋边复制　(2)8∶0　(3)(a+b)/2　(3a+b)/4　(4)4(1分)　0或2或4
解析　(1)DNA复制的特点是半保留复制、边解旋边复制。(2)若将15N-DNA(亲代)的大肠杆菌在含14N的培养基上连续复制3次,则所产生的子代DNA数目为23=8(个),由于DNA复制的半保留复制特点,子代DNA中都含有14N,有6个DNA分子只含14N,有2个DNA分子一条脱氧核苷酸链含有14N,另一条脱氧核苷酸链含有15N,没有只含15N的DNA分子,所以子代DNA中含14N的DNA分子与只含15N的DNA分子数目的比例为8∶0。(3)假定该大肠杆菌含14N的DNA的相对分子质量为a,若将其长期培养在含15N的培养基中,便得到含15N的DNA,相对分子质量为b。现将含15N的DNA大肠杆菌再培养在含14N的培养基中,子一代2个DNA分子一条脱氧核苷酸链含有14N,另一条脱氧核苷酸链含有15N,所以子一代DNA分子的相对分子质量平均为(a+b)/2,子二代4个DNA分子中2个DNA分子一条脱氧核苷酸链含有14N,另一条脱氧核苷酸链含有15N,另外2个DNA分子只含14N,所以子二代DNA分子的相对分子质量平均为(3a+b)/4。(4)由题意可知,某卵原细胞含有4条即2对同源染色体,其中有2条即每对同源染色体仅有一条染色体上的DNA分子两条链均被15N标记,在14N的环境中进行减数分裂,依据DNA分子半保留复制的特点,当DNA即染色体复制结束时,2条被15N标记的染色体所含有的4条染色单体上的DNA分子均为一条链含15N,另一条链含14N,因此处于减数第一次分裂后期的初级卵母细胞中含有15N标记的染色单体有4条。减数第一次分裂的主要特点是同源染色体分离,分别移向细胞两极,因染色体移向细胞两极的过程是随机的,所以减数第一次分裂结束时所形成的次级卵母细胞中所含有的被15N标记的染色体数是0或1或2。减数第二次分裂后期由于着丝粒分裂,1条染色体形成2条子染色体,因此处于减数第二次分裂后期的次级卵母细胞中含有15N标记的染色体有0或2或4条。
25.答案　(每空2分)(1)a　不能　(2)B　B和C　24　0~24
解析　分析甲图可知,a表示半保留复制,b表示全保留复制,c表示混合复制。分析乙图可知,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。(1)依据“DNA半保留复制”假说推测,DNA分子复制形成的子代DNA分子中有一条链为亲代链,另一条链为新合成的子链,即题图甲中的a;DNA分子复制方式可能为半保留复制(a)、全保留复制(b)或混合复制(c),若第一个细胞周期的检测结果是每个染色体上的姐妹染色单体都具有放射性,则可能是混合复制,因此该结果不能确定假说成立。(2)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含有两条姐妹染色单体,其中一条染色单体含有放射性,另一条染色单体不含放射性,即符合题图乙中的B;第三个细胞周期的放射性检测结果是有一半染色体不含放射性,另一半染色体的姐妹染色单体中,有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;正常蚕豆细胞有24条染色体,由于DNA的半保留复制,第二个细胞周期的后期,被标记的染色体数为24,但是分裂后期染色体移向两极是随机的,则第三个细胞周期的中期被标记的染色体数的范围是0~24。
解题通法
(1)一个DNA分子含两条DNA单链,只要有一条DNA单链带标记,该DNA分子便带标记。
(2)每条染色体含一个或两个DNA分子,只要有一条DNA单链带标记,该染色体便带标记。