第3章 基因的本质重点突破练-2023-2024学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

作业16　 基因的本质重点突破练 题组一　噬菌体侵染细菌的实验 1．(2024·开封高一期中)赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记的T2噬菌体侵染未被标记的细菌的部分实验过程如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．图中的细菌可以是肺炎链球菌 B．由实验结果可知，该实验利用的放射性同位素为35S C．被标记的噬菌体是在含放射性同位素的培养基中培养获得的 D．被标记的噬菌体与细菌混合时间过短或过长都会使上清液的放射性偏高 2．(2024·福州高一期末)先用含32P和35S的培养基培养细菌，再将一个未被标记的T2噬菌体侵染此细菌，经检测共产生了64个子代噬菌体。下列叙述错误的是(　　) A．细菌中只有DNA和蛋白质分别被32P和35S标记 B．此实验中子代噬菌体的DNA与蛋白质均具有放射性 C．合成子代噬菌体蛋白质外壳所需的核糖体由细菌提供 D．此实验中噬菌体可能繁殖了6代 3．某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验，进行以下4个实验：①用未被标记的噬菌体侵染35S标记的细菌；②用32P标记的噬菌体侵染未被标记的细菌；③用未被标记的噬菌体侵染3H标记的细菌；④用14C标记的噬菌体侵染未被标记的细菌。以上4个实验，经过一段时间后离心，检测到放射性的主要部位依次是(　　) A．沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液 B．沉淀物、沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液 C．上清液、上清液、沉淀物和上清液、上清液 D．沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液 4．如图a～e表示用35S标记的T2噬菌体侵染细菌的过程，下列有关叙述不正确的是(　　) A．a～e依次为吸附、注入、合成、组装和释放 B．c时细菌内部分DNA分子具有放射性 C．d、e时分别搅拌离心，后者上清液中放射性较强 D．搅拌是为了把噬菌体DNA和蛋白质分离 题组二　DNA的结构、复制及相关计算 5．(2023·徐州高一统考)如图为某链状DNA分子部分结构示意图，下列相关叙述正确的是(　　) A．甲、丙端是该DNA分子片段两条链的5′端 B．该DNA中碱基配对的方式储存了遗传信息 C．图中虚线框内代表的结构也存在于RNA中 D．每个脱氧核糖上均连接着1个磷酸和1个碱基 6．(2023·石家庄高一月考)下列关于DNA复制的叙述，正确的是(　　) A．DNA双螺旋打开的过程需要酶，不需要能量 B．1个DNA分子连续复制2次，可形成4个DNA分子 C．DNA复制形成的子链与母链的方向相同 D．DNA分子复制时解旋酶与DNA聚合酶作用于相同的化学键 7．一个DNA分子的一条链上，腺嘌呤与鸟嘌呤数目之比为2∶1，两者之和占DNA分子碱基总数的24%，则该DNA分子的另一条链上，胸腺嘧啶占该链碱基数目的(　　) A．32% B．24% C．14% D．28% 8．用15N标记一个含有100个碱基对的DNA分子，该DNA分子中有胞嘧啶60个。若该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次，其结果可能是(　　) A．含14N的脱氧核苷酸链占总链数的15/16 B．复制过程中需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸640个 C．含15N的脱氧核苷酸链占总链数的1/8 D．子代DNA分子中嘌呤数与嘧啶数之比是2∶3 9．(2023·泰州高一期末)线粒体DNA(mtDNA)是线粒体中的遗传物质，mtDNA是一种环状双链DNA分子。某mtDNA分子中含有1 000个碱基，其中一条链上A＋T所占的比例为40%。下列有关说法错误的是(　　) A．磷酸和脱氧核糖交替排列构成该mtDNA的基本骨架 B．该mtDNA分子中每个脱氧核糖都和两个磷酸基团相连 C．该mtDNA分子连续复制3次，会消耗4 200个胞嘧啶脱氧核苷酸 D．该mtDNA分子两条链上(A＋C)/(G＋T)的值互为倒数 10．(2024·邵阳高一质检)如图为真核细胞DNA复制过程模式图。据图分析，下列相关叙述错误的是(　　) A．由图示可知，DNA分子的复制是边解旋边复制 B．从图中可以看出合成两条子链时，DNA聚合酶移动的方向是相反的 C．因为DNA分子在复制时需严格遵循碱基互补配对原则，所以新合成的两条子链的碱基序列是完全一致的 D．解旋酶能使DNA双链解开，且需要消耗ATP 11．(18分)1952年，赫尔希和蔡斯完成了著名的T2噬菌体侵染细菌的实验，如图是实验的部分步骤。请据图回答下列问题： (1)(6分)获得含有35S标记或32P标记的噬菌体的具体操作是__________________________ ____________________________________________________________________________。 实验时，用来与被标记的噬菌体混合的大肠杆菌________(填“带有”或“不带有”)放射性。 (2)实验过程中，搅拌的目的是__________________________________________。搅拌5 min，被侵染细菌的成活率为100%，而上清液中仍有32P放射性出现，说明_____________________ ______________________________________________________________________________。 (3)若1个带有32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，大肠杆菌裂解后释放出100个子代噬菌体，其中带有32P标记的噬菌体有________个，出现该数目说明DNA的复制方式是__________。 (4)在35S组实验中，保温时间和上清液放射性强度的关系为________(填序号)。 (5)该实验证明了__________________________________________________________。 12．(12分)(2024·北京高一期中)荧光原位杂交可用荧光标记的特异DNA片段为探针，与染色体上对应的DNA片段结合，从而将特定的基因在染色体上定位。请回答下列问题： (1)DNA荧光探针的制备过程如图1所示，据图1可知，DNA酶Ⅰ随机切开脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键形成短片段，随后在______________作用下，以荧光标记的______________为原料，合成荧光标记的DNA探针。 (2)图2表示探针与待测基因结合的原理。先将探针与染色体共同煮沸，使DNA双链中________键断裂，形成单链。随后在降温过程中，探针的碱基按照____________________原则，与染色体上的特定基因序列形成较稳定的杂交分子。 (3)已知荧光探针1、2分别与A、B基因结合(基因A、B独立遗传)，而不能结合a、b基因。植物甲(AABB)与植物乙(aabb)杂交获得F1，探针1、2与F1有丝分裂中期的细胞结合可观察到________个荧光点；与F1在减数分裂Ⅰ形成的子细胞，每个子细胞可能观察到________个荧光点。 答案精析 1．D　[T2噬菌体只能侵染大肠杆菌，不能侵染肺炎链球菌，图中的细菌只能是大肠杆菌，A错误；根据实验结果可知，被标记的物质是DNA，利用的放射性同位素是32P，B错误；噬菌体只能寄生在活细胞中，不能用培养基直接培养，C错误；用32P标记T2噬菌体，如果离心前混合时间过长，子代噬菌体就会从大肠杆菌中释放出来，而侵染时间过短，有些T2噬菌体的DNA没有进入大肠杆菌，都会导致上清液中放射性升高，D正确。] 2．A　[用含32P和35S的培养基培养细菌，则细菌内含有P或S的物质都可能会被标记，如ATP、核苷酸、DNA等都有可能被32P标记，A错误。] 3．B 4．BCD　[35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，其在T2噬菌体侵染细菌时并未进入细菌体内，因此c时细菌内的DNA分子都没有放射性，B错误；由B项分析可知，d、e时分别搅拌离心，两者上清液中放射性一样强，C错误；搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，D错误。] 5．A 6．B　[DNA的解旋既需要能量也需要酶，A错误；1个DNA分子连续复制2次，则可形成1×22＝4(个)DNA分子，B正确；DNA复制形成的子链与母链是互补配对的，子链和母链形成双螺旋结构，构成子代DNA分子，两条链的方向相反，C错误；解旋酶作用于氢键，DNA聚合酶作用于磷酸二酯键，D错误。] 7．A　[已知DNA分子的一条链上，A∶G＝2∶1，且A＋G的和占DNA分子碱基总数的24%，而该链的碱基总数占DNA分子碱基总数的1/2，所以该链中A＋G的和占该链的碱基总数的48%，从而推出该链中A占该链的碱基数目的32%，另一条链上的T和该链中的A相等，即另一条链上的胸腺嘧啶占该链碱基数目的32%，A符合题意。] 8．A　[含15N标记的DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次，得到24＝16(个)DNA分子，由于DNA分子的半保留复制，含15N的脱氧核苷酸链有2条，占总链数的1/16，含14N的脱氧核苷酸链占总链数的15/16，A符合题意，C不符合题意；根据已知条件，可知每个DNA分子中含腺嘌呤脱氧核苷酸(100×2－60×2)÷2＝40(个)，则复制过程中需消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸数为40×(24－1)＝600(个)，B不符合题意；每个双链DNA分子中的嘌呤数和嘧啶数相等，两者之比是1∶1，D不符合题意。] 9．C 10．C　[因为DNA分子在复制时需严格遵循碱基互补配对原则，所以新合成的两条子链的碱基序列是互补的，C错误。] 11．(1)在分别含有35S和32P的培养基中培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体即可获得　不带有　(2)使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离　保温时间过短，有一部分含有32P标记的噬菌体没有侵入细菌中，经离心后分布于上清液中　(3)2　半保留复制　(4)④　(5)DNA是遗传物质 解析　(3)由于DNA分子的复制方式是半保留复制，最初带有32P标记的噬菌体DNA的两条链只参与形成两个DNA分子，所以100个子代噬菌体中，只有2个噬菌体带有32P标记。(4)35S标记噬菌体的蛋白质外壳，由于噬菌体侵染细菌的实验中，噬菌体的DNA进入大肠杆菌，蛋白质外壳留在外面，因此无论保温时间长短，上清液中的放射性不变，故选④。 12．(1)DNA聚合酶Ⅰ　4种脱氧核苷酸　(2)氢　碱基互补配对　(3)4　4或2或0 学科网（北京）股份有限公司 $$