内容正文:
专题精准强化9 基因的本质和结构
一、单选题
1.(2024·江苏扬州模拟)用32P标记的T2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T2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%。下列相关叙述错误的是( )
A.搅拌的目的是使噬菌体与大肠杆菌分离
B.沉淀物的放射性来自T2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.本结果尚不能说明T2噬菌体的遗传物质是DNA
解析:C [搅拌的目的是使噬菌体与大肠杆菌分离,A正确;由于32P标记的是噬菌体DNA,所以沉淀物的放射性主要来自噬菌体的DNA,B正确;保温时间过长会导致被侵染的大肠杆菌裂解死亡,子代噬菌体释放出来,上清液中放射性增加,但是题目给的信息是被侵染细菌的存活率接近100%,故此种情况没有发生,因此上清液中放射性的出现与保温时间过长无关,应该是保温时间短,被标记噬菌体有一部分还未侵染大肠杆菌,导致上清液中出现放射性,C错误;由于上清液具有放射性,所以不能说明DNA是噬菌体的遗传物质,D正确。]
2.(2024·重庆荣昌模拟)为探究“转化因子”的本质,某生物兴趣小组还原了艾弗里的实验,实验分为5组,其中第1组为对照组(培养基上添加了R型细菌和S型细菌提取物),第2~5组为实验组,在对照组的基础上分别添加蛋白酶、RNA酶、酯酶和DNA酶。下列说法正确的是( )
A.该探究实验运用了“加法原理”
B.只有第1组出现光滑型菌落
C.该实验可说明酶具有专一性和高效性
D.实验结果表明“转化因子”的本质可能是DNA
解析:D [在对照组的基础上分别添加蛋白酶、RNA酶、酯酶和DNA酶,分别去掉蛋白质、RNA、脂质、DNA,属于减法原理,A错误;第1组和第2、3、4组均出现了光滑型菌落(S型菌),B错误;酶的专一性是指一种酶催化一种或一类化学反应,该实验结果能说明酶的专一性,但是无法说明酶的高效性(需要与无机催化剂对比),C错误;第5组(水解了DNA)只含有R型菌,其他四组菌含有S型菌,实验结果表明“转化因子”的本质可能是DNA,D正确。]
3.(2024·浙江名校联合体模拟)烟草花叶病毒和车前草病毒均由一条RNA链和蛋白质外壳组成,如图是两种病毒的重建实验。下列叙述正确的是( )
A.该实验证明了RNA是某些病毒的主要遗传物质
B.重建形成的病毒,病毒形态可能无法稳定维持
C.两种病毒的重建过程中发生了基因重组
D.可利用3H对两种成分进行标记开展实验探究
解析:B [该实验证明了RNA是某些病毒的遗传物质,不能证明RNA是主要的遗传物质,A错误;重建形成的病毒其性状由所含有的RNA控制,由于RNA是单链,易发生变异,因此病毒形态可能无法稳定维持,B正确;两种病毒的重建过程是将不同病毒的RNA和蛋白质进行重新组合,不属于基因重组,C错误;由于蛋白质和RNA都含有H,因此利用3H对两种成分进行标记不能进行区分,D错误。]
4.(2024·河南洛阳模拟)线粒体内含有的DNA称为mtDNA,是缺乏组蛋白保护的双链闭合环状DNA分子,具有传递与表达遗传信息的功能。下列相关说法正确的是( )
A.线粒体是真核细胞进行有氧呼吸的场所
B.mtDNA分子中每个脱氧核糖连接2个磷酸基团
C.mtDNA复制和表达过程中都需要解旋酶打开氢键
D.mtDNA上的基因与核基因之间遵循自由组合定律
解析:B [细胞质基质和线粒体是真核细胞进行有氧呼吸的场所,线粒体是真核细胞进行有氧呼吸的主要场所,A错误;mtDNA分子是环状DNA分子,每个脱氧核糖连接2个磷酸基团,B正确;mtDNA复制需要解旋酶打开氢键,表达过程不需要解旋酶,C错误;mtDNA上的基因与核基因之间不属于非同源染色体上的非等位基因,不遵循自由组合定律,D错误。]
5.(2024·吉林市模拟)DNA分子既有环状也有链状,既有单链也有双链。下列关于DNA 分子结构的叙述,正确的是( )
A.不同的双链DNA分子中嘌呤与嘧啶碱基的比例相同
B.DNA 分子中每个脱氧核糖连接2个磷酸基团
C.每个DNA 分子中都含有游离的磷酸基团和羟基
D.双链DNA 分子中不互补的相邻碱基由磷酸二酯键相连
解析:A [两条链组成的DNA分子,根据碱基互补配对原则,A与T配对,G与C配对,因此A+G=T+C,两条链中嘌呤的数量等于嘧啶的数量,分别为50%,A正确;若DNA分子为链状,则每个脱氧核糖连接一个或者两个磷酸基团;若DNA分子为环状,则每个脱氧核糖连接两个磷酸基团,B错误;若DNA分子为链状,则该DNA分子中含有游离的磷酸和羟基;若DNA分子为环状,则该DNA分子中没有游离的磷酸和羟基,C错误;双链DNA 分子中不互补的相邻碱基即指的是在DNA分子的一条单链中相邻的碱基,DNA分子的一条单链中相邻的碱基连接是通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖相连接,D错误。]
6.(2024·安徽滁州三模)科学家分析了多种生物DNA的碱基组成,一部分实验数据如下表所示。下列叙述错误的是( )
生物或器官(细胞)
小麦
人
猪
牛
肝
胰
脾
肾
胃
肺
精子
(A+T)/
(G+C)
1.21
1.52
1.43
1.42
1.43
1.29
1.30
1.29
1.30
A.小麦和人的(A+T)/(G+C)的比值不同,据此初步判断小麦和人的DNA的热稳定性不同
B.除少数病毒外,所有生物的DNA都由相同的4种碱基组成,说明生物是由共同祖先进化而来的
C.同种生物不同器官细胞的(A+T)/(G+C)的比值基本相同,因为它们的DNA序列基本相同
D.不同生物的(A+T)/(G+C)的比值不一致,说明DNA分子的特异性
解析:D [在DNA的双螺旋结构中,A—T碱基对之间有2个氢键,G—C碱基对之间有3个氢键,因此DNA分子中G和C碱基对比例越高,DNA分子越稳定,故可根据小麦和人的DNA的碱基比例不同,初步判断小麦和人的DNA的热稳定性不同,A正确;除少数病毒外,所有生物的DNA都是由相同的4种碱基组成的,从生物进化的角度说明除病毒外的所有生物具有共同的起源,有一定的亲缘关系,B正确;同种生物不同器官细胞的DNA中脱氧核苷酸的序列基本相同,这说明同种生物的DNA碱基组成具有一致性,C正确;不同生物的(A+T)/(G+C)的比值不一致,说明DNA分子的多样性,D错误。]
7.(2024·天津红桥三模)部分基因在果蝇X染色体上的相对位置如图所示,下列说法错误的是( )
A.基因Ⅰ和基因Ⅱ不同的主要原因是脱氧核糖核苷酸排列顺序不同
B.在减数分裂四分体时期,基因Ⅰ和基因Ⅱ发生互换
C.一般情况下,基因Ⅰ和基因Ⅱ不是等位基因
D.雄性X染色体上的基因来自其雌性亲本
解析:B [基因Ⅰ和基因Ⅱ都是由脱氧核苷酸构成的,不同的基因含的遗传信息不同,遗传信息是指基因中脱氧核苷酸的排列顺序,因此基因Ⅰ和基因Ⅱ不同的原因是脱氧核糖核苷酸排列顺序不同,A正确;在减数分裂四分体时期,同源染色体上的非姐妹染色单体之间可以发生互换,而一条染色体上的基因Ⅰ和基因Ⅱ之间不可能发生互换,B错误;基因Ⅰ和基因Ⅱ位于同一条染色体的不同位置上,属于非等位基因,C正确;雄性X染色体上的基因来自其雌性亲本,Y染色体来自雄性亲本,D正确。]
8.(2024·天津南开模拟)利用格里菲思实验所用的两种类型的肺炎链球菌进行相关转化实验。各组肺炎链球菌先进行如图所示处理,再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。下列说法错误的是( )
A.通过E、F对照,能说明转化因子是DNA而不是蛋白质
B.F组可以分离出S型和R型两种肺炎链球菌
C.F组产生的S型肺炎链球菌是基因重组的结果
D.能导致小鼠死亡的是B、C、D、F四组
解析:D [E组没有出现S型细菌,F组出现S型细菌,所以通过E、F对照,能说明转化因子是DNA而不是蛋白质,A正确;将加热杀死的S型细菌的DNA与R型细菌混合,S型细菌的DNA能将部分R型细菌转化成S型细菌,所以F组可以分离出S和R两种肺炎链球菌,B正确;F组有S菌生成,是因为S型菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA上,发生了基因重组,C正确;D组没有S型的活细菌,不会导致小鼠死亡,D错误。]
9.(2024·安徽宿州月考)早期科学家发现酶的本质大多是蛋白质,如蔗糖酶。近年来某科研团队用化学方法合成一个由29个脱氧核苷酸组成的脱氧核酶10-23,其催化中心有15个核苷酸,催化中心的两侧各连有7个核苷酸的结合臂,用于结合底物RNA并进行切割。脱氧核酶在识别靶位点进行切割时具有很强的特异性,这在基因治疗方面有着广阔的应用前景。回答下列问题。
(1)脱氧核酶能够使磷酸二酯键断裂的原理是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)脱氧核酶10-23的化学本质是__________________,理由是________________________________________________________________________。
(3)脱氧核酶能够特异识别底物RNA的原理是
________________________________________________________________________。
(4)酶的活性同时受到温度、酸碱度等因素的影响。如何设计实验来验证蔗糖酶的活性受pH的影响,请写出你的实验思路及预期结果。实验思路:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
预期结果: _________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)脱氧核酶能切割磷酸二酯键,是因为相应序列与底物碱基互补配对,有识别和切割特定位点的能力。
(2)由题干“合成一个由29个脱氧核苷酸组成的脱氧核酶10-23”可知,脱氧核酶的化学本质是脱氧核苷酸序列,是一个单链DNA片段。
(3)结合题干“其催化中心有15个核苷酸,催化中心的两侧各连有7个核苷酸的结合臂,用于结合底物RNA并进行切割”可知,具有催化切割RNA活性的脱氧核酶可以通过碱基互补配对结合底物并催化其在特定位点发生磷酸二酯键的断裂。
(4)实验探究的是蔗糖酶活性随pH值的变化情况,自变量为pH,因变量可以设置为斐林试剂检测还原糖产生的砖红色沉淀的多少,蔗糖为典型的非还原糖,被蔗糖酶分解成的单糖(葡萄糖和果糖)是还原糖,若不被蔗糖酶分解,则无砖红色沉淀,分解越多,砖红色沉淀越多,所以预期结果为pH从低到高,砖红色沉淀从少到多再到少,即酶活性从低到高再到低。
答案:(1)通过碱基互补配对识别并切割特定位点,使其发生磷酸二酯键的断裂
(2)DNA 脱氧核酶是由29个脱氧核苷酸组成的
(3)催化中心有特定核苷酸序列的结合臂,与底物进行碱基互补配对
(4)准备不同pH梯度的蔗糖溶液并编号,分别加入等量适量的蔗糖酶反应相同时间,最后加入斐林试剂,观察并记录每组砖红色沉淀的含量 pH从低到高,砖红色沉淀从少到多再到少
学科网(北京)股份有限公司
$$