作业(五)基因的本质-2024年高一生物暑假作业(人教版 单选)

高一生物学 基因的本质 知识点一 准确识记遗传物质探究历程的 “两标记”和“三结论” 1.噬菌体侵染细菌实验中的两次标记的目的不同 2.遗传物质发现的三个实验结论 1.(2024·衡阳月考)某科研小组在格里菲思实验 的基础上增加了相关实验,实验过程如图所示 (实验②和⑤分别为两种菌混合后注射到小鼠 体内)。下列有关叙述正确的是 ( ) A.活菌甲在培养基上形成的菌落表面光滑 B.通过实验②,鼠2的血液中只能分离出活 菌乙 C.加热致死菌乙中的某种物质能使活菌甲转 化成活菌乙 D.鼠5死亡的原因是死菌甲中的某种物质能 使死菌甲转化成活菌乙 知识点二 DNA的结构和复制 1.DNA的结构 (1)结构图解 (2)特点 ①DNA单链上相邻脱氧核苷酸通过磷酸二酯 键连接。 ②双链DNA分子中常用公式:A=T、C=G、 A+G=T+C=A+C=T+G。 ③“单链中互补碱基和”占该链碱基数比例= “双链中互补碱基和”占双链总碱基数比例。 ④某单链不互补碱基之和的比值与其互补链 的该比值互为倒数。 2.DNA复制的分析 2.(2024·白城模拟)如图表示大肠杆菌的质粒 DNA复制过程,其中复制叉是 DNA复制时 在DNA链上形成的结构。下列相关叙述错 误的是 ( ) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —51— A.复制时,RNA聚合酶对模板具有依赖性 B.大肠杆菌质粒中复制叉的形成需要解旋酶 的参与 C.大肠杆菌质粒DNA的复制具有双向复制的 特点 D.两条子链DNA都按照其5'→3'的方向进行 延伸 1.(2024·重庆黔江中学月考)图1为“噬菌体侵 染大肠杆菌的实验”中32P标记的实验组,图2 为“肺炎链球菌体内转化实验”中加热致死的S 型细菌与活的R型细菌混合注入小鼠体内后, 小鼠体内两种细菌可能的数量变化趋势。下 列对于图示实验的分析,正确的是 ( ) A.图1中保温时间越长,子代噬菌体带放射性 的比例越高 B.图1中若省去搅拌操作,图示结果将发生明 显变化 C.图2中②能正确表示上述肺炎链球菌体内 转化实验中两种细菌数量变化 D.图1和图2中的实验均不可以证明DNA是 主要的遗传物质 2.(2024·重庆月考)线粒体DNA(mtDNA)上有 A、B两个复制起始区,当mtDNA复制时,A区 首先被启动,以L链为模板合成 H'链。当 H' 链合成了约3/5时,B区启动,以 H 链为模板 合成L'链,两条链合成速度相同。最终合成两 个环状双螺旋 DNA 分子,该过程如图所示。 下列有关叙述正确的是 ( ) A.mtDNA的复制方式不符合半保留复制 B.在 mtDNA分子中,少量脱氧核糖连接1个 磷酸 C.H链与L链的复制有时间差,当 H'链全部 合成时,L'链合成了2/5 D.复制完成后 H'链中的嘌呤数与L'链中的嘌 呤数一定相同 3.(2024·赣州月考)如图为某DNA部分结构示 意图,已知该DNA分子含有m 个碱基对,其中 碱基C所占碱基总数的比例为n。下列相关叙 述正确的是 ( ) A.该DNA分子中的每个碱基都可与两个磷酸 基团形成磷酸二酯键 B.该DNA分子碱基对的排列方式有4m 种,碱 基的排列顺序代表遗传信息 C.该DNA分子中含氢键数m+2n个,碱基A +G占碱基总数的1/2 D.若该DNA分子进行连续两次复制,需消耗 游离的脱氧核苷酸6m 个 4.(2024·大庆开学考试)关 于 基 因、染 色 体、 DNA、脱氧核苷酸的关系,下列说法正确的是 ( ) A.染色体是DNA的主要载体,一条染色体上 含有一个DNA分子 B.每个DNA分子上含有多个基因,基因是有 遗传效应的DNA片段 C.脱氧核苷酸的排列顺序可以代表基因中蕴 含的遗传信息 D.真核细胞中,基因位于染色体上 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —61— 高一生物学 5.(2024·杭州联考)将双链DNA在中性盐溶液 中加 热,两 条 DNA 单 链 分 开,该 过 程 叫 作 DNA变性。变性后的DNA如果慢慢冷却,又 能恢复成为双链DNA,该过程叫作退火。回答 下列 关 于 双 链 DNA 分 子 的 结 构 和 复 制 的 问题: (1)从结构上看(图1),DNA 两条链的方向 (填“相同”或“相反”)。DNA复 制时,催化脱氧核苷酸添加到DNA子链上的 酶是 ,该酶只能使新合成的DNA 链从5'-端向3'-端延伸,依据该酶催化DNA子 链延伸的方向推断,图1中的DNA复制模型 是否完全正确: (填“是”或“否”)。 (2)DNA变性时脱氧核苷酸分子间的磷酸二酯 键不受影响,而 被打开;在细 胞内进行DNA复制时,该过程需要 的作用。 (3)如果图2中α链中A+T所占比例为46%, 则该DNA分子中A+C所占比例为 。 (4)图2中α链是以β链为模板逆转录形成的 子链,α链的碱基序列是5'—GATACC—3',则 β链由5'→3'的碱基序列是 。 1.(2022·广东卷)λ噬菌体的线性双链DNA两 端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大 肠杆菌后其DNA会自连环化(如图),该线性 分子两端能够相连的主要原因是 ( ) A.单链序列脱氧核苷酸数量相等 B.分子骨架同为脱氧核糖与磷酸 C.单链序列的碱基能够互补配对 D.自连环化后两条单链方向相同 2.(2023·山东卷)将一个双链DNA分子的一端 固定于载玻片上,置于含有荧光标记的脱氧核 苷酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复 制过程中3个时间点的图像,①和②表示新合 成的单链,①的5'-端指向解旋方向,丙为复制 结束时的图像。该DNA复制过程中可观察到 单链延伸暂停现象,但延伸进行时2条链延伸 速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互 补配对原则,下列说法错误的是 ( ) A.据图分析,①和②延伸时均存在暂停现象 B.甲时①中 A、T之和与②中 A、T之和可能 相等 C.丙时①中 A、T之和与②中 A、T之和一定 相等 D.②延伸方向为5'-端至3'-端,其模板链3'-端 指向解旋方向 易错一 DNA是主要的遗传物质 1.(2024·河南太康高一月考)下列关于生物遗传 物质的叙述,错误的是 ( ) ①细胞核内的遗传物质是DNA,细胞质内的遗 传物质是RNA ②DNA是主要的遗传物质是指一种生物的遗 传物质主要是DNA ③具有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA, 病毒的遗传物质都是RNA 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —71— ④生物的遗传物质是DNA或RNA,具有细胞 结构的生物的遗传物质是DNA ⑤T2噬菌体含碱基5种,核苷酸5种,五碳糖1种 ⑥烟草叶肉细胞含碱基5种,核苷酸8种,五碳 糖2种 ⑦烟草花叶病毒含碱基4种,核苷酸8种,五碳 糖2种 ⑧豌豆根毛细胞含碱基8种,核苷酸8种,五碳 糖2种 A.①②③⑤⑥⑦ B.①④⑤⑥⑦⑧ C.①②③⑤⑦⑧ D.①②④⑤⑦⑧ 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 对整个生物界而言,DNA 是主要的遗传物 质。对于某种生物,其遗传物质是DNA或RNA。 有细胞结构的生物和 DNA 病毒的遗传物质是 DNA,只有RNA病毒的遗传物质才是RNA。 易错二 DNA复制与细胞分裂过程中染色 体的标记问题分析 2.用15N标记某二倍体动物(2N=8)的精原细胞 核DNA双链,将其置于14N的培养液中,让该 精原细胞在特定的条件下进行一次有丝分裂 或减数分裂。下列有关叙述正确的是 ( ) A.有丝分裂中期与减数分裂Ⅱ中期细胞核 DNA数量相同 B.有丝分裂后期细胞中的核DNA分子均含有 15N标记 C.减数分裂Ⅰ中期含14N的染色单体有8条 D.分别对减数分裂产生的四个精细胞的核 DNA进行密度梯度离心,其分布结果不同 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 未进行放射性标记的某细胞在含有放射性物 质的培养基中,第一次分裂时,前期、中期细胞内 每条染色体的两条单体均被标记,后期细胞内每 条染色体都有标记(其 DNA 的一条链有标记)。 然后,在不含放射性物质的培养基中进行第二次 分裂时,细胞内前期、中期每条染色体中有一条单 体有标记,而后期细胞内只有半数的染色体具有 标记。 让无名者“有名”! 一个有希望的民族不能没有英雄,一个有前 途的国家不能没有先锋。为烈士确认身份、找到 亲人,党和国家一直高度重视。 近年来,退役军人事务部成立烈士遗骸搜寻 鉴定中心,深入开展遗物整理、辨识和分析,陆续 发布烈士寻亲线索,发动社会各方面力量,共同 找寻烈士亲属。 在此基础上,依托国家烈士遗骸DNA鉴定 实验室,建成了国家烈士遗骸DNA数据库和烈 士亲属DNA数据库,破解战争陈旧遗骸DNA身 份识别难题,突破复杂亲缘关系鉴定等关键技术。 2024年年初,退役军人事务部发布了最新在 韩中国人民志愿军烈士寻亲成果,10位烈士经过 遗骸DNA比对,成功找到了亲人。 与此同时,在全国各地,为烈士寻亲的行动 从未停止,帮烈士寻亲、送烈士回家的脚步一刻 不停。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —81— 高一生物学 传病时,最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病,如红 绿色盲、白化病,而冠心病属于多基因遗传病,D错误。 2.C 性控遗传的致病基因位于常染色体上,伴性遗传的致病 基因位于性染色体上,致病机理不同,A错误;一对夫妇表 型正常,设该遗传病的致病基因用Y(y)表示,说明该对夫妇 中男方为隐性纯合子(基因型为yy),女方的基因型为 Y_, 其子代中女孩可能患病,B错误;一对夫妇都患病,说明该对 夫妇中男方的基因型为 Y_,女方的基因型为yy,子代中男 孩可能正常(基因型为yy),女孩可能患病(基因型为yy), C正确;一对夫妇,男方正常(基因型为yy),女方患病(基因 型为yy),则生一个男孩患病的概率为0,D错误。 作业(五) 基因的本质 [知识巩固]———跟踪训练 1.C 活菌甲、乙分别对应R型细菌和S型细菌,所以活菌甲 在培养基上形成的菌落表面粗糙,A错误;实验②是将活菌 甲和加热致死菌乙混合后注射到鼠2体内,加热致死菌乙中 的某种物质能使部分活菌甲转化成活菌乙,因此鼠2的血液 中能分离出活菌甲和乙,B错误;由于实验②是将活菌甲和 加热致死菌乙混合后注射到鼠2体内,加热致死菌乙中的某 种物质能使部分活菌甲转化成活菌乙,加热致死菌乙中的 某种物质能使活菌甲转化成活菌乙,C正确;鼠5死亡的原 因是活菌乙具有致死效应,D错误。 2.A DNA的复制无需RNA聚合酶参与,A错误;DNA复制离 不开解旋酶,B正确;从图示质粒DNA的复制过程可以看出,质 粒DNA进行双向复制,C正确;DNA为反向平行的结构,因此 两条子链DNA都按照其5'→3'的方向进行延伸,D正确。 [综合演练] 1.D 噬菌体若被32P标记,保温时间过长,大肠杆菌破裂,释 放出子代噬菌体,经离心后分布于上清液中,导致子代噬菌 体带放射性的比例降低,A错误;搅拌的目的是将噬菌体的 蛋白质外壳与被侵染的大肠杆菌分开,但不影响DNA进入 大肠杆菌,因此若省去搅拌操作,用32P标记的噬菌体侵染 大肠杆菌的图示实验结果不会发生明显变化,B错误;图2 所示的实验开始时只有R型细菌,然后发生转化的一段时 间内S型细菌开始出现并数量逐渐增多,而R型细菌数量 减少,所以图1中能正确表示题干中肺炎链球菌体内转化实 验中两种细菌数量变化,而图2中不能,C错误;证明DNA是 主要的遗传物质需要证明绝大多数生物的遗传物质是DNA, 因此除噬菌体侵染细菌的实验外,还需要进行其他实验,肺炎 链球菌的转化实验只能证明存在“转化因子”,D正确。 2.C mtDNA的复制方式是半保留复制,A错误;mtDNA是 环状DNA分子,没有游离的磷酸基团,每个脱氧核糖都与 两个磷酸相连,B错误;H'链合成约3/5时,启动合成新的 L'链,所以当H'链完成复制的时候,L'链复制完成了约2/5, C正确;依据碱基互补配对原则和图示分析可知,复制完成 后 H'链和L'链在碱基序列上呈互补关系,因此复制完成后 H'链中的嘌呤数(A、G)与L'链中的嘧啶数(T、C)一定相 同,D错误。 3.D DNA分子中含氮碱基与脱氧核糖直接相连,不与磷酸 直接相连,A错误;DNA分子具有特异性,故该 DNA分子 中有特定的碱基比例,只有一种碱基对的排列方式,B错误; 已知该DNA分子含有m 个碱基对,其中碱基C所占碱基总 数的比例为n,则C=G=2mn,A=T=(2m-2×2mn)÷2= m-2mn,由于A和T之间是两个氢键,G和C之间为三个 氢键,因此该DNA分子中含氢键数为:2mn×3+(m-2mn) ×2=2m+2mn个,任意两个不互补的碱基之和是碱基总数 的一半,即碱基A+G占碱基总数的1/2,C错误;若该DNA 分子 连 续 复 制 两 次,形 成4个 DNA,相 当 于 增 加 了 三 个 DNA,故需 消 耗 游 离 的 脱 氧 核 苷 酸 数 为3×2m=6m 个, D正确。 4.C 一条染色体上含有一个或两个DNA分子,A错误;基因 通常是有遗传效应的DNA片段,但是对于RNA病毒而言, 基因指的是具有遗传效应的RNA片段,B错误;DNA中脱 氧核苷酸的排列顺序蕴含着遗传信息,RNA中核糖核苷酸 的排列顺序蕴含着遗传信息,故脱氧核苷酸的排列顺序可 以代表基因中蕴含的遗传信息,C正确;真核细胞中细胞核 中的基因位于染色体上,细胞质中的基因不位于染色体上, D错误。 5.解析 (1)分析图1可知,DNA的两条模板链的方向分别是 5'→3'和3'→5',故两条链方向相反;DNA复制时,DNA聚 合酶可催化脱氧核苷酸添加到DNA子链上;DNA聚合酶 只能使新合成的 DNA链从5'-端向3'-端方向延伸,而图1 中有一条子链的延伸方向是3'→5',故图1中的DNA复制 模型不正确。 (2)DNA变性时脱氧核苷酸分子间的磷酸二酯键不受影响, 而碱基对之间的氢键断裂,解旋酶具有催化氢键断裂的作 用,在细胞内正常DNA复制过程中则需要解旋酶的作用。 (3)双链DNA分子中,嘌呤数=嘧啶数,A+T+G+C=1, A=T,C=G,所以2A+2C=1,即A+C=50%。 (4)DNA分子是反向平行的,若图2中DNA的α链的碱基 序列是5'—GATACC—3',那 么 根 据 碱 基 互 补 配 对 原 则, β链由5'→3'的碱基序列是GGTATC。 答案 (1)相反 DNA聚合酶 否 (2)碱基对之间的氢键 解旋酶 (3)50% (4)GGTATC [真题体验] 1.C 单链序列脱氧核苷酸数量相等、分子骨架同为脱氧核糖 与磷酸交替连接,不 能 决 定 该 线 性 DNA分 子 两 端 能 够 相 连,A、B错误;据题图可知,单链序列的碱基能够互补配对, 决定该线性DNA分子两端能够相连,C正确;DNA的两条 链是反向的,因此自连环化后两条单链方向相反,D错误。 2.D 据 题 图 分 析,图 甲 时 新 合 成 的 单 链①比②短,图 乙 时 ①比②长,因此 可 以 说 明①和②延 伸 时 均 存 在 暂 停 现 象, A正确;①和②两条链中碱基是互补的,图甲时新合成的单 链①比②短,但②中多出的部分可能不含有A、T,因此①中 A、T之和与②中A、T之和可能相等,B正确;①和②两条链 中碱基是互 补 的,丙 为 复 制 结 束 时 的 图 像,新 合 成 的 单 链 ①与②等长,图丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相 等,C正确;①和②两条单链由一个双链DNA分子复制而 来,其中一条母链合成子链时①的5'-端指向解旋方向,那么 另一条母链合成子链时②延伸方向为5'-端至3'-端,其模板 链5'-端指向解旋方向,D错误。 [易错清零] 1.C ①细胞核内的遗传物质是 DNA,细胞质内的遗传物质 也是DNA,①错误;②DNA是主要的遗传物质是指大多数 生物的遗传物质是 DNA,一种生物的遗传物质只有一种, ②错误;③具有细胞结构的生物的遗传物质是DNA,病毒的 遗传物质是DNA或RNA,③错误;④具有细胞结构的生物 的遗传物质是 DNA,DNA病毒的遗 传 物 质 是 DNA,RNA 病毒的遗传物质是RNA,④正确;⑤T2噬菌体是 DNA病 毒,含碱基4种,核苷酸4种,五碳糖1种(核糖),⑤错误; ⑥烟草叶肉细胞含有DNA和RNA,故含碱基5种,核苷酸 8种,五碳糖2种,⑥正确;⑦烟草花叶病毒是RNA病毒,含 碱基4种,核苷酸4种,五碳糖1种(含核糖),⑦错误;⑧豌 豆根毛细胞含有DNA和RNA,故含碱基5种,核苷酸8种, 五碳糖2种,⑧错误。A、B、D错误,C正确。 2.B 有丝分裂中期细胞DNA数量是减数第二次分裂中期细 胞DNA数量的两倍,A错误;由于DNA的半保留复制,有 丝分裂 后 期 DNA 一 条 链 为15N,一 条 链 为14N,所 以 均 含 有15N,B正确;由于减数分裂DNA复制,减数第一次分裂 中期含有14N的染色单体共有16条,C错误;由于减数分裂 过程中DNA分子进行一次半保留复制,所以分别对减数分 裂产生的四个精 子 的 DNA进 行 密 度 梯 度 离 心,其 结 果 一 致,D错误。 作业(六) 基因指导蛋白质的合成 [知识巩固]———跟踪训练 1.B 图中细胞为原核细胞,原核细胞没有细胞核,转录和翻 译的场所都是细胞质,②为转录过程,③为翻译过程,转录 和翻译是同时进行的,A正确;tRNA局部碱基之间也可形 成氢键,B错误;图中酶A为DNA聚合酶,复制时,DNA聚 合酶与解开的每一条母链DNA结合;图中酶B为RNA聚 合酶结合位点在DNA分子上,转录过程RNA聚合酶也与 DNA结合,C正确;过程②为转录过程,碱基互补配对的方 式A—U、T—A、C—G、G—C;过程③为翻译过程,碱基互补 配对的方式A—U、U—A、C—G、G—C,所以②③中碱基互 补配对的方式不完全相同,D正确。 2.C 正常人体细胞内只能发生DNA的复制、转录、翻译,不 会发生4、6RNA的复制和7逆转录过程,A正确;1过程表 示转录,需要RNA聚合酶参与,3过程表示DNA的复制, 需要DNA聚合酶参与,B正确;1、4、6、8过程均需要核糖核 苷酸作为原料,10过程表示DNA的复制,需要脱氧核糖核 苷酸作为原料,C错误;病毒只有寄生在活细胞中才能发生 图甲、乙或丙所代表的生理过程,D正确。 [综合演练] 1.D 若甲中的m是T,则甲是脱氧核糖核苷酸,则甲一定是 乙DNA的组成单位,A正确;病毒 只 含 有 一 种 核 酸,DNA 或RNA,故彻底水解得到磷酸、1种五碳糖、4种含氮碱基, 共6种水解产物,B正确;人的神经细胞含有DNA和RNA, 因此含有四种核糖核苷酸和四种脱氧核苷酸,共8种核苷 酸,C正确;小麦根尖细胞遗传物质是DNA,含有四种含氮 碱基m,即A、T、C、G,1种五碳糖a,即脱氧核糖,D错误。 2.B 一种tRNA只能携带一种氨基酸,A错误;密码子与反 密码子的配对遵循碱基互补配对原则,碱基对之间通过氢 键结合,B正确;由图示可知,tRNA分子由单链RNA经过折 叠后形成三叶草形,有双链部位存在,C错误;由于密码子的简 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —55—