第3章 基因的本质重点突破练(3) （课件）-【步步高】2023-2024学年高一生物学必修2 遗传与进化（人教版2019，苏冀）

第3章 重点突破练(三) 题组一　噬菌体侵染细菌的实验 1.在证明DNA是遗传物质的过程中，赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验发挥了重要作用。下列关于该实验的叙述，正确的是 A.实验中可用15N代替32P标记DNA B.实验中保温时间属于自变量 C.噬菌体增殖所需原料来自大肠杆菌 D.该实验证明了DNA是主要的遗传物质 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 由于噬菌体的蛋白质和DNA都含有N，因此实验中不能用15N代替32P标记DNA，A错误； 实验中保温时间属于无关变量，B错误； 噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质，D错误。 2.(2023·江苏南京高一期末)如图表示以大肠杆菌和T2噬菌体为材料进行的实验研究。下列相关叙述正确的是 A.步骤①的目的是获得含32P 的大肠杆菌，32P主要分布 在细菌拟核和线粒体DNA中 B.步骤②的目的是获得32P标 记的T2噬菌体，其中只有DNA有标记 C.步骤③的目的是使噬菌体侵染大肠杆菌，搅拌程度通常会影响该实验 结果 D.离心后上清液中含有较强的放射性 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 步骤①将大肠杆菌接种到 含32P的培养液中，获得含 32P的大肠杆菌；大肠杆菌 是原核生物，没有线粒体， 所以32P主要分布在细菌的拟核DNA中，A错误； 让T2噬菌体去侵染32P标记的大肠杆菌，目的是获得32P标记的T2噬菌体，T2噬菌体中的P几乎都存在于DNA分子中，所以只有DNA有标记，B正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 短时间保温的目的是让T2噬菌体去侵染大肠杆菌，但是搅拌程度一般不会影响实验结果，实验结果都是放射性同位素主要分布在离心管的沉淀物中，C、D错误。 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标记的细菌；③用未标记的噬菌体侵染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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 √ ①用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌，35S将出现在新的噬菌体中，所以离心后主要在沉淀物中检测到放射性；②用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌，32P标记噬菌体的DNA，将出现在新的噬菌体中，所以离心后主要在沉淀物中检测到放射性；③用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌，3H将出现在新的噬菌体中，所以离心后主要在沉淀物中检测到放射性；④用14C标记的噬菌体侵染未标记的细菌，由于14C标记噬菌体的DNA和蛋白质，蛋白质外壳出现在上清液中，14C标记的噬菌体DNA将出现在新的噬菌体中，所以离心后在沉淀物和上清液中均能检测到放射性。故选B。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 4.(多选)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 √ √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 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； 搅拌是为了使吸附在细菌上的噬菌体的蛋白质外壳与细菌分离，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 题组二　DNA的结构、复制及相关计算 5.(2023·江苏徐州高一统考)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 √ 游离磷酸基团端为DNA的5′端，羟基端为3′ 端，因此甲、丙端是该DNA片段的5′端，乙、 丁端是该DNA片段的3′端，A正确； DNA中碱基的排列顺序储存了遗传信息，碱基 配对方式是相同的，B错误； DNA中的五碳糖为脱氧核糖，而RNA中的五碳 糖为核糖，因此图中虚线框内代表的结构不会存在于RNA中，C错误；DNA中大多数脱氧核糖都与2个磷酸基团相连接，但每条链末端的1个磷酸基团只连接1个脱氧核糖，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 6.(2023·河北石家庄高一月考)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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 7.DNA分子是双螺旋结构，如图表示DNA分子的一个片段。下列有关说法错误的是 A.DNA聚合酶作用于①部位 B.解旋酶作用于②部位 C.把此DNA放在含15N的培养液中复制3代，子代中含15N的DNA占75% D.该DNA的特异性表现在碱基的排列顺序中 √ 把此DNA放在含15N的培养液中复制3代，子代中含15N的DNA占100%，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 8.(2022·河北衡水高一月考)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% √ 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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 9.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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 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。 对点训练 10.(2023·江苏泰州高一期末)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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 √ 11.科学家在研究DNA复制时，提出了DNA的半不连续复制模型(如图所示)，以图中b链为模板时，最终合成的互补链实际上是由许多沿5′－端到3′－端方向合成的DNA片段连接起来的。下列叙述错误的是 A.a链、b链都可作为模板，其互补链的合成方 向均为5′－端到3′－端 B.前导链和后随链的合成都需要模板、原料、 能量、酶等基本条件 C.复制形成的两个DNA分子会在有丝分裂后期、减数分裂Ⅰ后期分开 D.DNA通过复制将遗传信息从亲代细胞传给子代细胞，保持了遗传信息的连 续性 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 √ 对点训练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 复制后形成的两个DNA分子存在于同一条染色体的姐妹染色单体上，会在有丝分裂的后期和减数分裂Ⅱ的后期分开，C错误。 对点训练 12.(多选)某研究小组测定了多个不同双链DNA的碱基组成，根据测定结果绘制了DNA的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA中碱基数目比值的关系图。下列表示不正确的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 √ √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 对点训练 13.1952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)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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 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)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______________________________ ___________________________________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 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)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___________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 2 由于DNA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。 半保留复制 (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)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 ④ 35S标记噬菌体的蛋白质，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。 (5)该实验证明了_______________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 DNA是遗传物质 14.据图分析回答下列问题： (1)填出图中部分结构的名称： ②___________________、 ⑤_________________。 (2)DNA分子的基本骨架是由_____和_________ 交替连接组成的。 (3)碱基通过______连接成碱基对。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 脱氧核苷酸单链片段 腺嘌呤脱氧核苷酸 磷酸 脱氧核糖 氢键 (4)如果该DNA片段有200个碱基对，氢键共 540个，胞嘧啶脱氧核苷酸有____个，该DNA 分子复制3次，需要原料腺嘌呤脱氧核苷酸 ____个，复制过程中需要的条件是原料、模 板、_____、_____酶和__________酶等。一 个用15N标记的DNA分子，放在14N的环境中培养，复制4次后，含有14N的DNA分子总数为____个。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 140 420 能量 解旋 DNA聚合 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 综合强化 如果一个DNA片段有200个碱基对，氢键 共540个，由于C和G之间有3个氢键，A 和T之间有2个氢键，设C的含量为x，则 3x＋2×(200－x)＝540，解得胞嘧啶脱氧 核苷酸有140个，则腺嘌呤脱氧核苷酸有 60个；该DNA分子复制3次，需要原料腺嘌呤脱氧核苷酸数为(23－1)×60＝420(个)。一个用15N标记的DNA分子，放在14N的环境中培养，复制4次后，根据DNA分子半保留复制的特点，子代DNA分子都含有14N，即含有14N的DNA分子总数为24＝16(个)。 DNA中应始终等于1；一条单链中与其互补链中互为倒数，一条单链中＝0.5时，互补链中＝2；一条单链中与其互补链中及DNA中都相等。 $$