内容正文:
专题03 基因的本质
1.(23-24高一下·天津·期末)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质,下列关于该实验的叙述正确的是( )
A.实验中可用18O代替32P标记DNA
B.噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌
C.噬菌体外壳蛋白可用32P标记
D.实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
2.(23-24高一下·天津·期末)一条DNA链的部分序列是5'—GCTACC—3',那么它的互补链的序列是( )
A.5'-CGATGG-3'
B.5'-GATACC-3'
C.5'-GGTAGC-3'
D.3'-CCATAG-5'
3.(2024高二下·天津南开·学业考试)下列选项中能正确表示物质从简单到复杂的结构层次关系的是( )
A.基因→DNA→脱氧核苷酸
B.脱氧核苷酸→DNA→基因
C.脱氧核苷酸→基因→DNA
D.DNA→脱氧核苷酸→基因
4.(23-24高一下·天津·期末)已知烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能侵染烟草叶片,且两者都由蛋白质和RNA组成,如图是探索HRV的遗传物质是蛋白质还是RNA的操作流程图。据图分析,下列说法错误的是( )
A.本实验遵循了对照原则
B.实验过程中重组病毒的后代是HRV
C.若运用同位素标记法,不能选择15N标记
D.该实验说明HRV的遗传物质是主要是RNA
5.(23-24高一下·天津·期末)下列生物实验与其所采用的方法或技术,对应错误的一项是( )
A.果蝇白眼基因位于X染色体上 假说—演绎法
B.DNA双螺旋结构模型的提出 物理模型构建法
C.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验 减法原理
D.DNA的半保留复制 放射性同位素标记和离心等技术
6.(23-24高一下·天津·期末)如果把一个DNA分子用3H标记,然后提供不含3H的原料,使其复制形成两个DNA分子,那么这两个DNA分子( )
A.都含有2条标记链 B.都不含有标记链
C.都含有1条标记 D.只有一个DNA分子有标记链
7.(23-24高一下·天津·期末)在一个双链DNA分子中,若含有20%的A(腺嘌呤),则G(鸟嘌呤)的含量应是( )
A.70% B.35% C.30% D.15%
8.(23-24高一下·天津·期末)下图为某DNA分子片段结构示意图,下列有关描述错误的是( )
A.该DNA分子片段中磷酸数=脱氧核糖数=含氮碱基数
B.图中的①②③共同组成一个鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸
C.A、B链的方向反向平行,DNA呈规则的双螺旋结构
D.DNA单链中相邻碱基通过“脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖”连接
9.(2022高一下·河北·学业考试)下列选项中,能正确表示染色体、碱基、基因和DNA之间结构层次关系的是( )
A. B.
C. D.
10.(23-24高一下·天津河北·期末)图1中原 DNA 分子有 a 和 d 两条链, I 和I I 均是 DNA 复制过程中所需要的酶,将图1中某一片段放大后如图2所示。请分析回答下列问题:
(1)图1中,I 和Ⅱ 均是 DNA 复制过程中所需要的酶,其中Ⅱ 能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链,从而形成子链,则II 是_______酶。图1中两条 DNA 单链按_______.方式盘旋成双螺旋结构。
(2)在绿色植物根尖分生区细胞中进行图1过程的场所为______________ 。
(3)组成 DNA 的元素为_______.DNA 分子中________碱基对比例越高, DNA 分子越稳定。图2中序号④的中文名称是________。
(4)若 1 个 DNA 双链均被32P 标记的 T2噬菌体去侵染未标记的大肠杆菌,释放出 m个子代噬菌体,其中含有32P 的噬菌体所占的比例为________。
1.(23-24·天津·期末)下列有关实验及实验结论的叙述中,错误的是( )
选项
实验材料
实验过程
实验结果与结论
一
R型和S型肺炎双球菌
将R型活细菌与S型细菌的DNA和DNA水解酶混合培养
只生长R型细菌,说明DNA被水解后失去了遗传效应
二
噬菌体和大肠杆菌
用35S标记的噬菌体去感染普通的大肠杆菌,短时间保温
离心后获得的上清液中放射性很高,说明DNA是遗传物质
三
烟草花叶病毒和烟草
用从烟草花叶病毒中分离出的RNA侵染烟草
烟草出现病斑,说明烟草花叶病毒的RNA可能是遗传物质
四
大肠杆菌
将已用15N标记DNA的大肠杆菌培养在普通(14N)培养基中
经三次分裂后,含15N的DNA占DNA总数的1/4,说明DNA分子的复制方式是半保留复制
A.一 B.二 C.三 D.四
2.(23-24高一下·天津·期末)如图甲、乙分别表示大肠杆菌、小麦细胞DNA 复制模式图,箭头所指的结构叫作 DNA 复制泡,复制泡是 DNA 进行同一起点双向复制时形成的。下列叙述正确的是( )
A.将甲放在含¹⁵N的培养液中复制三代,子代中含15N的DNA 占6/8
B.小麦细胞DNA 有多个复制起点,而大肠杆菌 DNA 只有一个复制起点
C.图乙中复制泡大小不一,可能是因为复制过程出现了错误
D.一个含有m个腺嘌呤的DNA 分子经过n次复制,共消耗腺嘌呤脱氧核苷酸m·2n-1.个
3.(23-24高一下·天津·期末)小鼠的部分隐性基因及其在染色体上的相对位置如下图所示,下列相关叙述错误的是( )
A.一条染色体上有多个基因,基因在染色体上呈线性排列
B.正常情况下,雄性小鼠的一条X染色体上可能有0个、1个或2个c基因
C.若果蝇的Y染色体上存在d基因或d的等位基因D,D和d基因所控制的性状在遗传上会与性别相关联
D.若b基因由140对脱氧核苷酸构成,则该基因碱基排列顺序有4140种
4.(23-24高一下·天津·期末)噬菌体侵染细菌是研究DNA 是遗传物质的经典实验,其中的部分实验如下图所示 (②为离心机)。下列叙述错误的是( )
A.细菌最终裂解后释放的子代噬菌体中,只有少数含有放射性³²P
B.适当时间保温后进行②操作,使细菌外的噬菌体与细菌分离
C.③后进行放射性检测,悬浮液中有少量放射性很可能是由于离心前搅拌不充分导致
D.①中噬菌体 DNA 复制的原料、能量、酶均由细菌提供
5.(23-24高一下·天津·期末)如图表示DNA分子复制的片段,图中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链。下列相关叙述错误的是( )
A.a、d链是复制的模板链
B.b、c链的碱基排列顺序相同
C.此过程需要解旋酶、DNA聚合酶的参与
D.DNA的复制方式是半保留复制
6.(23-24高一下·天津·期末)图甲表示加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化;图乙是噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤示意图。下列相关叙述错误的是( )
A.图甲中的实线代表R型细菌,虚线代表S型细菌
B.据图甲可知,只有一部分R型细菌转化为S型细菌
C.图乙中搅拌的目的是将噬菌体的蛋白质外壳与DNA分开
D.图乙中上清液的放射性很高,沉淀物的放射性很低
7.(23-24高一下·天津·期末)将1个DNA双链都被15N标记的大肠杆菌放到只含14N的培养基中培养,然后在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA,通过密度梯度离心技术将15N/15N-DNA、14N/14N-DNA、15N/14N-DNA分开。因DNA能够强烈地吸收紫外线,用紫外光源照射离心管,透过离心管在感光胶片上记录DNA带的位置就可以显示出离心管内不同密度的DNA带。下列相关叙述正确的是( )
A.感光胶片上能够记录到DNA带的位置是因为15N具有放射性
B.DNA复制的解旋过程只需解旋酶催化氢键断开,不需能量的驱动
C.若大肠杆菌分裂3次,含有14N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为3/4
D.若大肠杆菌分裂1次,只出现一条位置居中的DNA带,可排除DNA是全保留复制
8.(23-24高一下·天津·期末)用32P标记一个蛙的受精卵中的一条染色体,放在只含有31P的适宜环境中培养,该受精卵经过四次卵裂后,含有31P的细胞数占全部细胞数的
A.1 B.1/2 C.1/4 D.1/8
9.(23-24·天津和平·期末)下列关于“肺炎双球菌转化实验”的叙述,正确的是( )
A.活体转化实验中,R型菌转化成的S型菌不能稳定遗传
B.活体转化实验中,S型菌的荚膜物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌
C.离体转化实验中,蛋白质也能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传
D.离体转化实验中,经DNA酶处理的S型菌提取物不能使R型菌转化成S型菌
10.(23-24高一下·天津·期末)下图为果蝇核DNA复制的电镜照片,箭头所指的结构叫作DNA复制泡(DNA上正在复制的部分)。下列相关叙述正确的是( )
A.复制泡可出现于细胞分裂前的间期
B.较大的复制泡复制起始时间较晚
C.复制泡只出现在细胞核中
D.复制泡的出现说明复制过程出现了错误
11.(23-24高一下·天津·期末)关于DNA是遗传物质的推测,科学家们找到了很多直接或者间接的证据,并解决了很多技术难题,提出了科学的模型,请回答下列问题:
(1)格里菲思的肺炎链球菌转化实验中,将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内,从死亡的小鼠体内可以分离得到的细菌为_______(填:R型或S型或R和S型)
(2)艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,每个实验组通过添加相应酶特异性的去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质,利用了_______(填“加法原理”或“减法原理”)。
(3)噬菌体侵染细菌之后,合成新的噬菌体蛋白质外壳需要________。
A.细菌的DNA及其氨基酸
B.噬菌体的DNA及其氨基酸
C.噬菌体的DNA和细菌的氨基酸
D.细菌的DNA及噬菌体的氨基酸
(4)某种感染动物细胞的病毒M主要由核酸和蛋白质组成。为探究病毒M的遗传物质是DNA还是RNA,某研究小组展开了相关实验,如下所示。请回答下列问题:
材料用具:该病毒核酸提取物、DNA酶(能够分解DNA)、RNA酶(能够分解RNA)、小白鼠及生理盐水、注射器等。
I.实验步骤:
①取健康且生长状况基本一致的小白鼠若干,随机均分成四组,编号分别为A、B、C、D。②将配制溶液分别注射入小白鼠体内,请完善下表(已知A/B为实验组,CD为对照组且D组为空白对照组):
组别
A
B
C
D
注射溶液
适量的病毒核酸提取物和RNA酶
_______
_______
等量的生理盐水
③相同条件下培养一段时间后,观察比较各组小白鼠的发病情况。
Ⅱ.结果预测及结论:
①A、C组发病,B、D组不发病,说明DNA是该病毒的遗传物质。
②______,说明RNA是该病毒的遗传物质。
试卷第1页,共3页
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专题03 基因的本质
1.(23-24高一下·天津·期末)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质,下列关于该实验的叙述正确的是( )
A.实验中可用18O代替32P标记DNA
B.噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌
C.噬菌体外壳蛋白可用32P标记
D.实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
【答案】B
【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌→用搅拌器搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质分布情况。实验结论:DNA是遗传物质。
【详解】A、O是蛋白质和DNA共有的元素,若用18O代替32P标记噬菌体的DNA,则其蛋白质也会被标记,不能区分噬菌体的蛋白质和DNA,A错误;
B、子代噬菌体DNA合成的模板来自亲代噬菌体自身的DNA,而合成的原料来自大肠杆菌,B正确;
C、噬菌体外壳蛋白中不含P不能用32P标记,可用35S标记,C错误;
D、该实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA,D错误。
故选B。
2.(23-24高一下·天津·期末)一条DNA链的部分序列是5'—GCTACC—3',那么它的互补链的序列是( )
A.5'-CGATGG-3'
B.5'-GATACC-3'
C.5'-GGTAGC-3'
D.3'-CCATAG-5'
【答案】C
【分析】DNA的两条链反向平行,遵循碱基互补配对原则,A与T配对,G与C配对。
【详解】一条DNA单链的序列是5'—GCTACC—3',它的互补链与之方向相反且遵循碱基互补配对原则,因此序列为5'—GGTAGC—3',C正确,ABD错误。
故选C。
3.(2024高二下·天津南开·学业考试)下列选项中能正确表示物质从简单到复杂的结构层次关系的是( )
A.基因→DNA→脱氧核苷酸
B.脱氧核苷酸→DNA→基因
C.脱氧核苷酸→基因→DNA
D.DNA→脱氧核苷酸→基因
【答案】C
【分析】基因通常是有遗传效应的DNA片段,是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位;每条染色体含有多个基因,基因是染色体上呈线性排列。
【详解】基因通常是有遗传效应的DNA片段,DNA和基因的基本组成单位均为脱氧核苷酸,所以,从简单到复杂的结构层次是脱氧核苷酸→基因→DNA,C正确,ABD错误。
故选C。
4.(23-24高一下·天津·期末)已知烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能侵染烟草叶片,且两者都由蛋白质和RNA组成,如图是探索HRV的遗传物质是蛋白质还是RNA的操作流程图。据图分析,下列说法错误的是( )
A.本实验遵循了对照原则
B.实验过程中重组病毒的后代是HRV
C.若运用同位素标记法,不能选择15N标记
D.该实验说明HRV的遗传物质是主要是RNA
【答案】D
【分析】分析题图信息可知,用TMV的蛋白质外壳感染的烟叶没有出现病斑,用HRV的RNA、由TMV的蛋白质外壳与HRV的RNA组装成的重组病毒感染的烟叶都出现了病斑,且该病斑与用HRV感染烟叶出现的病斑相同,说明TMV的蛋白质外壳没有侵染作用,HRV的RNA是遗传物质。
【详解】A、在本实验中,a~e组之间可相互对照,说明本实验遵循了对照原则,A正确;
B、重组病毒是由TMV的蛋白质外壳与HRV的RNA组成,用重组病毒感染烟叶,出现病斑的烟叶中提取的病毒为HRV,说明实验过程中重组病毒的后代是HRV,B正确;
C、组成病毒的蛋白质外壳和RNA中均含有N,无法用15N将蛋白质外壳和RNA区分开。可见,若运用同位素标记法,不能选择15N标记,C正确;
D、该实验设计的重组病毒是由TMV的蛋白质外壳与HRV的RNA组成的,没有设计由HRV的蛋白质外壳与TMV的RNA组装成的重组病毒,也没有设计仅用HRV的蛋白质外壳感染烟叶的实验,因此,该实验只能证明HRV的遗传物质是RNA,不能说明HRV的遗传物质是主要是RNA,D错误。
故选D。
5.(23-24高一下·天津·期末)下列生物实验与其所采用的方法或技术,对应错误的一项是( )
A.果蝇白眼基因位于X染色体上 假说—演绎法
B.DNA双螺旋结构模型的提出 物理模型构建法
C.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验 减法原理
D.DNA的半保留复制 放射性同位素标记和离心等技术
【答案】D
【分析】在同一元素中,质子数相同、中子数不同的原子为同位素,如16O与18O,14C与12C。同位素的物理性质可能有差异,但组成的化合物化学性质相同。用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向,就是同位素标记法。用同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律。通过追踪同位素标记的化合物,可以弄清楚化学反应的详细过程。生物学研究中常用的同位素有的具有放射性,如14C、32P、3H、35S等;有的不具有放射性,是稳定同位素,如15N、18O等。
【详解】A、摩尔根等人利用假说一演绎法证明了果蝇白眼基因位于X染色体上,A正确;
B、沃森和克里克通过建立DNA的物理结构模型揭示了DNA的双螺旋结构,B正确;
C、减法原理是与常态相比,人为的去除某种影响因素,艾弗里等人在肺炎链球菌体外转化实验中,每个实验组特异性地去除了一种物质,利用了减法原理,C正确;
D、15N、14N两种同位素不具有放射性,该实验利用二者的相对原子质量不同,含15N的DNA比含14N的DNA密度大,利用离心技术可以在试管中区分含有不同氮元素的DNA,从而证明了DNA半保留复制的特点,D错误。
故选D。
6.(23-24高一下·天津·期末)如果把一个DNA分子用3H标记,然后提供不含3H的原料,使其复制形成两个DNA分子,那么这两个DNA分子( )
A.都含有2条标记链 B.都不含有标记链
C.都含有1条标记 D.只有一个DNA分子有标记链
【答案】C
【分析】DNA复制是以亲代DNA的两条链为模板合成子代DNA的过程。新形成的每个DNA分子中都保留了原来DNA分子中的一条链,因此DNA分子复制又称为半保留复制。
【详解】依据DNA分子的半保留复制可知:一个用3H标记的DNA分子,提供不含3H的原料,使其复制形成两个DNA分子,那么这两个DNA分子都是的1条链有3H标记、另1条链没有3H标记,C正确,A BD错误。
故选C。
7.(23-24高一下·天津·期末)在一个双链DNA分子中,若含有20%的A(腺嘌呤),则G(鸟嘌呤)的含量应是( )
A.70% B.35% C.30% D.15%
【答案】C
【分析】DNA分子是由2条脱氧核苷酸链组成的,这两条链是反向平行的规则的双螺旋结构,磷酸、五碳糖交替排列位于双螺旋结构的外侧,两条链的碱基通过氢键连接成碱基对,位于内侧,碱基对之间遵循碱基互补配对原则,即A与T配对,G与C配对。
【详解】由于双链DNA分子中A与T配对,G与C配对,因此A总是与T相等,G总是与C相等,又由题意知,A=20%,那么T=A=20%,G=C=(1-20%×2)÷2=30%,C正确,ABD错误。
故选C。
8.(23-24高一下·天津·期末)下图为某DNA分子片段结构示意图,下列有关描述错误的是( )
A.该DNA分子片段中磷酸数=脱氧核糖数=含氮碱基数
B.图中的①②③共同组成一个鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸
C.A、B链的方向反向平行,DNA呈规则的双螺旋结构
D.DNA单链中相邻碱基通过“脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖”连接
【答案】B
【分析】DNA分子双螺旋结构的主要特点如下:
(1)DNA分子是由两条链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构;
(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧;
(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对有一定的规律,A(腺嘌呤)一定与T (胸腺嘧啶)配对,G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对,碱基之间的这种一一对应的关系,叫做碱基互补配对原则。
【详解】A、每个DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸,一分子脱氧核苷酸含有一分子磷酸基团,一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基,因此DNA分子中碱基数、磷酸数、脱氧核糖数都相等,A正确;
B、分析图可知,图中①②③不能组成一个鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸,因为磷酸基团和脱氧核糖之间为磷酸二酯键,B错误;
C、每个双链DNA分子中的两条链反向平行盘旋成双螺旋结构,C正确;
D、分析图可知,DNA单链中相邻碱基通过“脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖”连接,D正确。
故选B。
9.(2022高一下·河北·学业考试)下列选项中,能正确表示染色体、碱基、基因和DNA之间结构层次关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】染色体、DNA、基因三者之间的关系为:DNA是染色体的主要成分,染色体是DNA的主要载体,基因是有遗传效应的DNA片段,每个DNA分子上有许多个基因。DNA的基本单位是脱氧核苷酸,一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子含氮碱基和一分子脱氧核糖组成。
【详解】染色体是细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质,染色体是由DNA和蛋白质两种物质组成,基因是有遗传效应的DNA片段,组成DNA的基本单位是脱氧核苷酸,一分子脱氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子含氮碱基和一分子的脱氧核糖组成,因此染色体、碱基、基因和染色体之间结构层次关系是染色体>DNA>基因>碱基。
故选A。
10.(23-24高一下·天津河北·期末)图1中原 DNA 分子有 a 和 d 两条链, I 和I I 均是 DNA 复制过程中所需要的酶,将图1中某一片段放大后如图2所示。请分析回答下列问题:
(1)图1中,I 和Ⅱ 均是 DNA 复制过程中所需要的酶,其中Ⅱ 能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链,从而形成子链,则II 是_______酶。图1中两条 DNA 单链按_______.方式盘旋成双螺旋结构。
(2)在绿色植物根尖分生区细胞中进行图1过程的场所为______________ 。
(3)组成 DNA 的元素为_______.DNA 分子中________碱基对比例越高, DNA 分子越稳定。图2中序号④的中文名称是________。
(4)若 1 个 DNA 双链均被32P 标记的 T2噬菌体去侵染未标记的大肠杆菌,释放出 m个子代噬菌体,其中含有32P 的噬菌体所占的比例为________。
【答案】(1) DNA聚合 反向平行
(2)细胞核、线粒体
(3) C、H、O、N、P G-C 胸腺嘧啶脱氧核苷酸
(4)2/m
【分析】1、分析图1可知,该图是DNA分子复制过程,Ⅰ的作用是使DNA分子的双螺旋结构解开,形成单链DNA,因此Ⅰ是解旋酶,Ⅱ是催化以DNA单链d为模板形成DNA分子的子链c,因此Ⅱ是DNA聚合酶,由图可以看出形成的新DNA分子中都含有一条模板链和一条子链,因此DNA分子的复制是半保留复制。
2、分析图2可知,该图是DNA分子的平面结构,①是碱基T,②是脱氧核糖,③是磷酸,④是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,⑤是腺嘌呤。
【详解】(1)分析图1可知,Ⅰ是使DNA分子的双螺旋结构解开,形成单链DNA,因此Ⅰ是解旋酶。Ⅱ是催化以DNA单链d为模板形成DNA分子的子链c,因此Ⅱ是DNA聚合酶。
图1中两条 DNA 单链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
(2)在绿色植物根尖分生区细胞中含有DNA的结构有细胞核、线粒体,因此在这两处会发生DNA复制。
(3)DNA由五碳糖,含氮碱基,磷酸基团构成,组成 DNA 的元素为C、H、O、N、P,DNA分子中G-C碱基对之间含有3个氢键,A-T碱基对含有2个氢键,所以G-C碱基对,比例越高,DNA分子越稳定。
分析图2可知,该图是DNA分子的平面结构,①是碱基T,②是脱氧核糖,③是磷酸,图2中序号④的中文名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸。
(4)若用1个32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,释放出m个子代噬菌体,根据DNA半保留复制特点可知,只有2个噬菌体含有32P,其中含有32P的噬菌体所占的比例是2/m。
1.(23-24·天津·期末)下列有关实验及实验结论的叙述中,错误的是( )
选项
实验材料
实验过程
实验结果与结论
一
R型和S型肺炎双球菌
将R型活细菌与S型细菌的DNA和DNA水解酶混合培养
只生长R型细菌,说明DNA被水解后失去了遗传效应
二
噬菌体和大肠杆菌
用35S标记的噬菌体去感染普通的大肠杆菌,短时间保温
离心后获得的上清液中放射性很高,说明DNA是遗传物质
三
烟草花叶病毒和烟草
用从烟草花叶病毒中分离出的RNA侵染烟草
烟草出现病斑,说明烟草花叶病毒的RNA可能是遗传物质
四
大肠杆菌
将已用15N标记DNA的大肠杆菌培养在普通(14N)培养基中
经三次分裂后,含15N的DNA占DNA总数的1/4,说明DNA分子的复制方式是半保留复制
A.一 B.二 C.三 D.四
【答案】B
【分析】噬菌体侵染大肠杆菌的实验过程:首先用放射性同位素35S标记了一部分噬菌体的蛋白质,并用放射性同位素32P标记了另一部分噬菌体的DNA,然后,用被标记的T2噬菌体分别去侵染细菌,当噬菌体在细菌体内大量增殖时,生物学家对被标记物质进行测试,简单过程为:标记细菌→标记噬菌体→用标记的噬菌体侵染普通细菌→搅拌离心。
【详解】A、由于DNA水解酶能将S型菌的DNA水解,使其携带的遗传信息失去,所以将R型活菌与S型菌的DNA和DNA水解酶混合培养,因此实验结果只有R型菌落,说明DNA被水解后,就失去遗传效应,A正确;
B、35S标记的噬菌体标记的是噬菌体的蛋白质,并且短时间保温可能导致噬菌体的DNA并没有导入细菌,离心获得的上清液中的放射性很高,说明标记的噬菌体的蛋白质存在于上清液中,因此不能证明DNA就是遗传物质,B错误;
C、用从烟草花叶病毒分离出的RNA感染烟草,实验结果是烟草感染出现病斑,说明烟草花叶病毒的RNA可能是遗传物质,C正确;
D、将已用15N标记DNA的大肠杆菌培养在含14N的培养基中,经三次分裂过程后,DNA共复制了3次,共得到8个DNA分子,若含15N的DNA占DNA总数的 1/4,可证明DNA分子的复制是半保留复制;若为全保留复制,三次复制生成8个DNA分子,只有一个含有15N,含15N的DNA占DNA总数的1/8,D正确。
故选B。
2.(23-24高一下·天津·期末)如图甲、乙分别表示大肠杆菌、小麦细胞DNA 复制模式图,箭头所指的结构叫作 DNA 复制泡,复制泡是 DNA 进行同一起点双向复制时形成的。下列叙述正确的是( )
A.将甲放在含¹⁵N的培养液中复制三代,子代中含15N的DNA 占6/8
B.小麦细胞DNA 有多个复制起点,而大肠杆菌 DNA 只有一个复制起点
C.图乙中复制泡大小不一,可能是因为复制过程出现了错误
D.一个含有m个腺嘌呤的DNA 分子经过n次复制,共消耗腺嘌呤脱氧核苷酸m·2n-1.个
【答案】B
【分析】原核细胞的DNA为环状DNA,其复制为单起点双向复制,真核细胞的核DNA为线性DNA,其复制为多起点双向复制。
【详解】A、由于DNA复制方式为半保留复制,将甲放在含15N的培养液中复制三代,子代中含15N的DNA 占100%,A错误;
B、据图所示,甲有一个DNA复制泡,乙有多个DNA复制泡,复制泡是DNA 进行同一起点双向复制时形成的,因此小麦细胞DNA 有多个复制起点,而大肠杆菌 DNA 只有一个复制起点,B正确;
C、图乙中复制泡大小不一,可能是因为复制不是同时进行的,C错误;
D、一个含有m个腺嘌呤的DNA 分子经过n次复制,从本质上说,该过程新合成的DNA有2n-1,共消耗腺嘌呤脱氧核苷酸m(2n-1)个,D错误。
故选B。
3.(23-24高一下·天津·期末)小鼠的部分隐性基因及其在染色体上的相对位置如下图所示,下列相关叙述错误的是( )
A.一条染色体上有多个基因,基因在染色体上呈线性排列
B.正常情况下,雄性小鼠的一条X染色体上可能有0个、1个或2个c基因
C.若果蝇的Y染色体上存在d基因或d的等位基因D,D和d基因所控制的性状在遗传上会与性别相关联
D.若b基因由140对脱氧核苷酸构成,则该基因碱基排列顺序有4140种
【答案】D
【分析】基因是具有遗传效应的核酸片段,可以是一段DNA,也可以是一段RNA。
【详解】A、染色体是基因的主要载体,据图所示,一条染色体上有多个基因,基因在染色体上呈线性排列,A正确;
B、雄性小鼠的一条X染色体上可能含有的是1个C基因,即含0个c基因,也可能含有1个c基因,该染色体完成复制后则含有2个c基因,因此雄性小鼠的一条X染色体上可能有0个、1个或2个c基因,B正确;
C、只要基因在性染色体上,那么该基因所控制的性状在遗传上就会与性别相关联,因此若果蝇的Y染色体上存在d基因或d的等位基因D,D和d基因所控制的性状在遗传上会与性别相关联,C正确;
D、b基因的碱基序列是确定的,因此该基因碱基排列顺序有1种,D错误。
故选D。
4.(23-24高一下·天津·期末)噬菌体侵染细菌是研究DNA 是遗传物质的经典实验,其中的部分实验如下图所示 (②为离心机)。下列叙述错误的是( )
A.细菌最终裂解后释放的子代噬菌体中,只有少数含有放射性³²P
B.适当时间保温后进行②操作,使细菌外的噬菌体与细菌分离
C.③后进行放射性检测,悬浮液中有少量放射性很可能是由于离心前搅拌不充分导致
D.①中噬菌体 DNA 复制的原料、能量、酶均由细菌提供
【答案】C
【分析】T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,其实验步骤是:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质;该实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,DNA复制所需的原料来自大肠杆菌,噬菌体增殖多次,最终释放的子代噬菌体中,只有少数含有放射性³²P,A正确;
B、操作②为搅拌,搅拌的目的是使细菌外的噬菌体与细菌分离,B正确;
C、图中进行的是32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,悬浮液中有少量放射性很可能是由于培养时间过短或过长导致的,C错误;
D、①中噬菌体侵染大肠杆菌,噬菌体只提供模板DNA, DNA 复制的原料、能量、酶均由细菌提供,D正确。
故选C。
5.(23-24高一下·天津·期末)如图表示DNA分子复制的片段,图中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链。下列相关叙述错误的是( )
A.a、d链是复制的模板链
B.b、c链的碱基排列顺序相同
C.此过程需要解旋酶、DNA聚合酶的参与
D.DNA的复制方式是半保留复制
【答案】B
【分析】DNA复制:复制开始时,在细胞提供的能量驱动下,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开,然后DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链,随着模板链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断延伸,同时,每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
【详解】AB、a、d链是复制的模板链,b、c链是分别以a、d链为母链,按碱基互补配对原则合成的子链,二者的碱基排列顺序互补,A正确,B错误;
C、此过程需要解旋酶(解开亲代DNA的螺旋),DNA聚合酶(催化子代DNA的合成)的参与,C正确;
D、DNA的复制方式是半保留复制,边解螺旋边复制,D正确。
故选B。
6.(23-24高一下·天津·期末)图甲表示加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化;图乙是噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤示意图。下列相关叙述错误的是( )
A.图甲中的实线代表R型细菌,虚线代表S型细菌
B.据图甲可知,只有一部分R型细菌转化为S型细菌
C.图乙中搅拌的目的是将噬菌体的蛋白质外壳与DNA分开
D.图乙中上清液的放射性很高,沉淀物的放射性很低
【答案】C
【分析】题图分析:图甲表示加热杀死的S型菌和R型活菌混合注射到小鼠体内,开始是R型菌较多,在小鼠体内扩增,数量上升,后被小鼠免疫系统清除,数量下降,此过程中少部分R型菌在加热杀死的S型菌DNA作用下转化为S型活菌,S型活菌扩增并破坏小鼠的免疫系统,使R型菌和S型菌数量重新上升,由此可得实线表示R型菌,虚线表示S型菌。观察图乙可得,噬菌体在侵染细菌时需要先吸附在细菌表面,再将噬菌体DNA注入到细菌,离心前搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分开,离心后细菌主要分布在沉淀物中,噬菌体及其蛋白质外壳主要分布在上清液中。
【详解】A、图甲表示加热杀死的S型菌和R型活菌混合注射到小鼠体内,开始是R型菌较多,在小鼠体内扩增,数量上升,后被小鼠免疫系统清除,数量下降,此过程中少部分R型菌在加热杀死的S型菌DNA作用下转化为S型活菌,S型活菌扩增并破坏小鼠的免疫系统,使R型菌和S型菌数量重新上升,由此可得实线表示R型菌,虚线表示S型菌,A正确;
B、分析图甲可得,S型菌开始是数量很少,说明只有部分R型菌转化为S型菌,B正确;
C、观察图乙可得,噬菌体在侵染细菌时需要先吸附在细菌表面,再将噬菌体DNA注入到细菌,离心前搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分开,C错误;
D、35S标记物质为噬菌体的蛋白质外壳,在噬菌体侵染细菌时吸附在大肠杆菌细胞膜上,因此离心后其放射性主要分布在上清液中,上沉淀物中的放射性会很低,D正确。
故选C。
7.(23-24高一下·天津·期末)将1个DNA双链都被15N标记的大肠杆菌放到只含14N的培养基中培养,然后在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA,通过密度梯度离心技术将15N/15N-DNA、14N/14N-DNA、15N/14N-DNA分开。因DNA能够强烈地吸收紫外线,用紫外光源照射离心管,透过离心管在感光胶片上记录DNA带的位置就可以显示出离心管内不同密度的DNA带。下列相关叙述正确的是( )
A.感光胶片上能够记录到DNA带的位置是因为15N具有放射性
B.DNA复制的解旋过程只需解旋酶催化氢键断开,不需能量的驱动
C.若大肠杆菌分裂3次,含有14N的大肠杆菌占全部大肠杆菌的比例为3/4
D.若大肠杆菌分裂1次,只出现一条位置居中的DNA带,可排除DNA是全保留复制
【答案】D
【分析】DNA的复制:
条件:a、模板:亲代DNA的两条母链;b、原料:四种脱氧核苷酸为;c、能量:(ATP);d、一系列的酶。缺少其中任何一种,DNA复制都无法进行。
过程: a、解旋:首先DNA分子利用细胞提供的能量,在解旋酶的作用下,把两条扭成螺旋的双链解开,这个过程称为解旋;b、合成子链:然后,以解开的每段链(母链)为模板,以周围环境中的脱氧核苷酸为原料,在有关酶的作用下,按照碱基互补配对原则合成与母链互补的子链。
DNA复制特点:半保留复制和边解旋边复制。
【详解】A、根据题意,感光胶片上能够记录到DNA带的位置是因为DNA能够强烈地吸收紫外线,15N不具有放射性,A错误;
B、DNA复制的解旋过程需解旋酶催化氢键断开,同时需能量的驱动,B错误;
C、DNA复制为半保留复制,若大肠杆菌分裂3次,则产生的子代DNA数目为23=8个,由于亲代DNA双链都被15N标记,而提供的原料是含14N的培养基,因此,产生的子代DNA中只有两个DNA分子含有15N,所有的子代DNA分子均含有14N,C错误;
D、若大肠杆菌分裂1次,即DNA复制一次,则产生的子代DNA分子均为一条链含有15N、一条链含有14N,因此只出现一条位置居中的DNA带,据此可排除DNA是全保留复制,D正确。
故选D。
8.(23-24高一下·天津·期末)用32P标记一个蛙的受精卵中的一条染色体,放在只含有31P的适宜环境中培养,该受精卵经过四次卵裂后,含有31P的细胞数占全部细胞数的
A.1 B.1/2 C.1/4 D.1/8
【答案】A
【分析】用32P标记的一条染色体放在只含31P的环境中培养,让其复制4次,则产生的DNA分子共有24=16个,又一个由32P标记的DNA分子共有2条脱氧核苷酸链,所以连续复制4次后,含32P的DNA只有2个,含31P的DNA有16个,据此分析。
【详解】DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程,由于DNA分子的复制是半保留复制,放在只含有31P的适宜环境中培养,故子代DNA都含31P,因此所有细胞都含有31P,A正确。
9.(23-24·天津和平·期末)下列关于“肺炎双球菌转化实验”的叙述,正确的是( )
A.活体转化实验中,R型菌转化成的S型菌不能稳定遗传
B.活体转化实验中,S型菌的荚膜物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌
C.离体转化实验中,蛋白质也能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传
D.离体转化实验中,经DNA酶处理的S型菌提取物不能使R型菌转化成S型菌
【答案】D
【分析】活体转化实验是以R型和S型菌株作为实验材料进行遗传物质的实验,将活的、无毒的R型(无荚膜,菌落粗糙型)肺炎双球菌或加热杀死的有毒的S型肺炎双球菌注入小白鼠体内,结果小白鼠安然无恙;将活的、有毒的S型(有荚膜,菌落光滑型)肺炎双球菌或将大量经加热杀死的有毒的S型肺炎双球菌和少量无毒、活的R型肺炎双球菌混合后分别注射到小白鼠体内,结果小白鼠患病死亡,并从小白鼠体内分离出活的S型菌。格里菲思称这一现象为转化作用,实验表明,S型死菌体内有一种物质能引起R型活菌转化产生S型菌。离体转化实验是艾弗里等人从S型活菌体内提取DNA、RNA、蛋白质和荚膜多糖,将它们分别和R型活菌混合培养,结果只有S型菌DNA和R型活菌的混合培养的培养基中既有R型菌,也有S型菌,这就是是一部分R型菌转化产生有毒的、有荚膜的S型菌所致,并且它们的后代都是有毒、有荚膜的。
【详解】A、 活体转化实验中,小鼠体内有大量 S型菌,说明R型菌转化成的S型菌能稳定遗传,A错误;
B、活体转化实验中,无法说明是哪种物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌,B错误;
C、离体转化实验中,只有S型菌的DNA才能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传,C错误;
D、离体转化实验中,经DNA酶处理的S型菌提取物,其DNA被水解,故不能使R型菌转化成 S型菌,D正确。
故选D。
10.(23-24高一下·天津·期末)下图为果蝇核DNA复制的电镜照片,箭头所指的结构叫作DNA复制泡(DNA上正在复制的部分)。下列相关叙述正确的是( )
A.复制泡可出现于细胞分裂前的间期
B.较大的复制泡复制起始时间较晚
C.复制泡只出现在细胞核中
D.复制泡的出现说明复制过程出现了错误
【答案】A
【分析】图为果蝇DNA的电镜照片,图中的泡状结构叫作DNA复制泡,是DNA上正在复制的部分,果蝇DNA形成多个复制泡,而且复制泡大小不同,可能的原因是DNA分子的复制为多起点复制。
【详解】A、分裂间期主要进行DNA复制和有关蛋白质合成,复制泡出现于细胞分裂前的间期,A正确;
B、果蝇DNA形成多个复制泡,而且复制泡大小不同,较小的复制泡复制起始时间较晚,较大的复制泡复制起始时间较早,B错误;
C、细胞核和细胞质(线粒体)中存在DNA,能进行DNA的复制,因此复制泡可能出现在细胞核和细胞质(线粒体)中,C错误;
D、复制泡是正常的生理现象,说明DNA分子的复制为多起点复制,不能说明复制过程出现了错误,D错误。
故选A。
11.(23-24高一下·天津·期末)关于DNA是遗传物质的推测,科学家们找到了很多直接或者间接的证据,并解决了很多技术难题,提出了科学的模型,请回答下列问题:
(1)格里菲思的肺炎链球菌转化实验中,将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内,从死亡的小鼠体内可以分离得到的细菌为_______(填:R型或S型或R和S型)
(2)艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,每个实验组通过添加相应酶特异性的去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质,利用了_______(填“加法原理”或“减法原理”)。
(3)噬菌体侵染细菌之后,合成新的噬菌体蛋白质外壳需要________。
A.细菌的DNA及其氨基酸
B.噬菌体的DNA及其氨基酸
C.噬菌体的DNA和细菌的氨基酸
D.细菌的DNA及噬菌体的氨基酸
(4)某种感染动物细胞的病毒M主要由核酸和蛋白质组成。为探究病毒M的遗传物质是DNA还是RNA,某研究小组展开了相关实验,如下所示。请回答下列问题:
材料用具:该病毒核酸提取物、DNA酶(能够分解DNA)、RNA酶(能够分解RNA)、小白鼠及生理盐水、注射器等。
I.实验步骤:
①取健康且生长状况基本一致的小白鼠若干,随机均分成四组,编号分别为A、B、C、D。②将配制溶液分别注射入小白鼠体内,请完善下表(已知A/B为实验组,CD为对照组且D组为空白对照组):
组别
A
B
C
D
注射溶液
适量的病毒核酸提取物和RNA酶
_______
_______
等量的生理盐水
③相同条件下培养一段时间后,观察比较各组小白鼠的发病情况。
Ⅱ.结果预测及结论:
①A、C组发病,B、D组不发病,说明DNA是该病毒的遗传物质。
②______,说明RNA是该病毒的遗传物质。
【答案】(1)R和S型
(2)减法原理
(3)C
(4) 等量的病毒核酸提取物和DNA酶 等量的病毒核酸提取物(和生理盐水) B、C组发病,A、D组不发病
【分析】肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
【详解】(1)格里菲思的肺炎链球菌转化实验中,将R型活菌与加热致死的S型菌混合后注射到小鼠体内,有部分R型活菌转化为S型菌,导致小鼠死亡,所以从死亡的小鼠体内可以分离到的细菌是S型菌和R型菌。
(2)该实验中通过添加相应酶特异性的去除了一种物质,利用了减法原理。
(3)噬菌体寄生在细菌体内,噬菌体侵染细菌时,蛋白质外壳没有进入细菌,噬菌体DNA进入细菌,因此合成新的噬菌体蛋白质外壳需要噬菌体的DNA和细菌的氨基酸,ABD错误,C正确。
故选C。
(4)I、分析题意,该实验的目的是“探究病毒M的遗传物质是DNA还是RNA”,观察指标是小白鼠是否发病,自变量是使用的酶的种类,DNA酶能催化DNA水解,RNA酶能催化RNA水解,即通过减法原理判断起遗传作用的物质。步骤②中A组注射适量的病毒核酸提取物和RNA酶,则B组应注射等量的病毒核酸提取物和DNA酶,C、D为对照组且D组为空白对照组,故C应注射等量的病毒核酸提取物(和生理盐水)。
Ⅱ、预期实验结果:若病毒M的遗传物质为DNA,加入DNA酶的组别会失去遗传作用,即C组和加入RNA酶的A组发病,D组和加入DNA酶的B组不发病。若RNA是该病毒的遗传物质,则加入RNA酶的组别会失去遗传作用,即C组和加入DNA酶的B组发病,D组和加入RNA酶的A组不发病。
试卷第1页,共3页
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