内容正文:
中频考点17 基因的本质
(时间:25分钟 分值:22分)
选择题1~11小题,每小题2分,共22分。
考向一 DNA是主要的遗传物质
1.(2025·安徽黄山质检)探究生物遗传物质的方法有多种,如同位素标记法、病毒重组法和酶解法等。下列相关叙述正确的是( )
若用RNA酶处理病毒后,病毒仍有侵染能力,则说明该病毒的遗传物质主要是DNA
将甲病毒核酸和乙病毒的蛋白质重组,根据子代病毒性状可确定遗传物质的核酸类型
欲知某病毒核酸类型,可用含放射性T或U的宿主细胞培养病毒,一段时间后收集并检测病毒是否含放射性
R型菌的培养基中添加S型菌提取物和DNA酶,若无S型菌产生,则RNA是遗传物质
2.(2024·湖南益阳一模)为验证 DNA 是遗传物质,某学习小组进行了肺炎链球菌体外转化实验,其基本过程如图所示。下列叙述错误的是( )
本实验思路是将 DNA和蛋白质分开,单独观察它们的作用
乙组和丙组是该实验的实验组
该实验用到了“加法原理”来控制变量
实验结束后,甲、乙组将出现两种菌落
3.(2025·河北承德开学考)绿脓杆菌是一种需氧型病原体,耐药性强,其产生的外毒素(PA)通过阻断核糖体蛋白质的合成来干扰宿主细胞的蛋白质合成,从而引起宿主细胞及组织坏死。研究人员利用噬菌体杀灭高耐药性绿脓杆菌,将噬菌体PaP1的DNA和噬菌体JG的蛋白质外壳重组获得的重组噬菌体、噬菌体JG和噬菌体PaP1分别侵染绿脓杆菌PA1,测定吸附率如表所示。下列相关叙述正确的是( )
噬菌体
JG
PaP1
重组噬菌体
吸附率/%
13
98
13
PA能与宿主细胞的核仁结合抑制某种RNA的合成
与噬菌体PaP1比,噬菌体JG杀灭绿脓杆菌PA1效果更好
推测重组噬菌体的子代噬菌体的吸附率仍为13%
若将PaP1的DNA注入人体细胞不会导致细胞坏死
考向二 DNA分子结构特点
4.(2025·山东青岛质检)物理模型有助于直观的表达认识对象的特征。学习小组打算构建脱氧核糖核苷酸和DNA等物质的物理模型。若4种碱基塑料片共32个,其中6个C,10个G,8个A,8个T,脱氧核糖和磷酸之间的连接物24个,脱氧核糖塑料片、磷酸塑料片、代表氢键的连接物、脱氧核糖和碱基之间的连接物等材料均充足,则构建脱氧核糖核苷酸和DNA的数量描述正确的是( )
若构建脱氧核糖核苷酸,最多能够构建24个
若构建DNA分子,则最长为7个碱基对
构建DNA分子,最多需要34个氢键连接物
能搭建出424种不同的DNA分子模型
5.(不定项)(2025·河北保定期末)科学家曾在一种叫S-2L的噬菌体中发现部分碱基A被2-氨基腺嘌呤(Z)取代,Z与碱基T之间的结合力和碱基G与C一样强,并且这种Z-DNA(含有Z的DNA)能够帮助噬菌体更好地抵抗细菌中某些蛋白质的攻击。下列相关叙述正确的是( )
组成S-2L噬菌体的核酸只有一种
与没有发生替换的原DNA相比,Z-DNA分子结构更稳定
组成Z-DNA的化学元素有五种,彻底水解可得到7种产物
Z-DNA中碱基的互补配对方式增加,嘌呤的比例大于嘧啶
考向三 DNA分子的复制
6.(2024·福建福州一模)冈崎等人发现DNA的一条链是“半不连续”复制的。复制时,以若干小段的RNA为引物,先在DNA模板链上合成一些短的片段(被称为“冈崎片段”),通过酶去除RNA引物后再用对应的脱氧核糖核苷酸替换,最后将冈崎片段连接成与母链等长的新链。下列有关说法错误的是( )
在能量的驱动下,解旋酶解开DNA双螺旋的两条链作为复制的模板
在DNA聚合酶的作用下,新合成的两条子链均由3'→5'的方向延伸
有丝分裂后期,复制出的两个子代DNA分子分开后被拉向细胞的两极
冈崎片段上的引物被切除和替换后,在DNA连接酶作用下连成长链
7.(2025·山东德州开学考)“θ”型复制是某些环状DNA复制的方式,从环状双链DNA特定的复制点开始,以正负两链为模板双向进行,正(+)链膨大,负(-)链内陷,形成像希腊字母“θ”的形状。一条新生子链沿母链(+)内侧延长,另一条子链沿母链(-)外侧延长,当延长到一定长度时,通过相应酶连接成闭环,形成两个子代DNA分子。下列说法正确的是( )
参与该过程的酶有解旋酶和DNA连接酶等
复制形成的两条子链的碱基序列相同
闭环前,每条子链的3'端有一个游离的磷酸基团
“正链膨大,负链内陷”过程中氢键断裂不需要消耗能量
8.(不定项)(2025·山东德州开学考)同源染色体联会时可能会发生同源重组,同源重组的起始是Spol1和MRX复合体侵入导致DNA双链断裂并在5'端切除部分核苷酸。其中一条链延伸侵入非姐妹染色单体的DNA中,并将DNA缺口修复,交界处称为chiasmata。它可以将两条染色体保持在一起沿着染色体迁移并产生更多的DNA混合区域,最后完成重组。下图表示相关DNA变化过程。下列说法正确的是( )
Spol1和MRX复合体的侵入导致部分磷酸二酯键水解
同源重组的结果是导致非同源染色体上的非等位基因重组
chiasmata沿着染色体迁移过程中有氢键的断裂和形成
发生同源重组的两条染色单体在减数分裂Ⅰ后期移向细胞两极
考向四 基因的结构与功能综合
9.(2024·江苏南通一模)下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法,错误的是( )
在DNA分子结构中,与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸基团和一个碱基
基因是具备遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上可含有许多个基因
一个基因含有多个脱氧核苷酸,基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列次序决定的
染色体是DNA的重要载体,一条染色体上含有1个或2个DNA分子
综合提升
10.(2025·广西柳州质检)不同细胞生物中的DNA结构不同。大肠杆菌的DNA为环状,人体细胞的核DNA为链状。下列相关叙述正确的是( )
大肠杆菌的DNA和人体细胞的核DNA中均存在游离的磷酸基团
双链DNA分子的两条单链上(A+G)/(C+T)的比值相等
双链DNA分子结构的稳定性与碱基对C—G所占比例相关
若双链DNA中有x个T,占全部碱基的比例为y,则G有(x/y-2x)个
11.(2024·湖北荆州模拟)DNA复制时,一条子链是连续合成的,称为前导链;另一条子链的合成是不连续的,即先合成一些小片段,最后连成一条完整的长链,称为后随链(参见下图)。复制过程中,由于DNA聚合酶不能单独发动新链的合成,只能催化已有链的延长,因此DNA合成是由RNA引物引发的。下列相关判断错误的是( )
前导链的合成方向与复制叉移动方向一致,后随链的合成方向与之相反
前导链合成所需的嘌呤碱基数等于后随链合成所需的嘌呤碱基数
图中所示的“空白”区域可以由DNA聚合酶催化合成的新链来填补
图中引物的合成方向为5'→3',该过程需要由RNA聚合酶催化进行
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中频考点17基因的本质
1.C利用酶的专一性水解病毒的核酸,若加入RNA酶后,病毒仍有侵染能力,只能说明病毒的遗传
物质不是RNA,不能确定是DNA还是蛋白质,A错误:将甲病毒的核酸和乙病毒的蛋白质重组,根据
子代病毒性状不能确定遗传物质的核酸类型,只能确定子代病毒的性状是否由核酸控制,B错误;欲
知某病毒核酸类型,可将宿主细胞培养在含有放射性标记的特定碱基(T或U)的培养基中,然后接种
病毒,观察病毒是否利用这些标记的碱基。如果病毒利用了放射性标记的T,则该病毒为DNA病毒:
如果利用了放射性标记的U,则该病毒为RNA病毒,C正确:若在R型菌的培养基中加入S型菌的提
取物与DNA酶,S菌中提取物中的DNA被DNA酶破坏,无S型菌产生,无法说明DNA不是遗传物
质,D错误。1
2.C肺炎链球菌体外转化实验设计思路是设法将DNA和蛋白质分开,单独观察它们各自的作用
A正确:甲组实验作对照而乙、丙两组实验中分别加入了蛋白酶和DNA酶可知,相当于这两组实验
分别研究了S型菌的蛋白质和DNA的作用,因此,这两组均是该实验中的实验组,B正确:由于蛋白
酶和DNA酶能催化蛋白质和DNA水解,所以该实验控制自变量用到了减少提取物中成分的方法,
利用的原理是减法原理”,C错误;由于甲、乙组中S型菌的DNA结构完整,因而会引起R型菌发生
转化,因而实验结束后,将出现两种菌落,D正确。]
3.D[据题意可知,绿脓杆菌产生的外毒素PA)通过阻断核糖体蛋白质的合成来干扰宿主细胞的蛋
白质合成,而不是通过与宿主细胞的核仁结合抑制RNA的合成,A错误:噬菌体侵染宿主细胞时,首
先要吸附在宿主细胞表面,结合题意可知,与噬菌体PP1相比,噬菌体JG对绿脓杆菌PA1的吸附率
低,说明噬菌体JG对绿脓杆菌PA1的杀灭效果较差,B错误:重组噬菌体对绿脓杆菌PA1的吸附率
与噬菌体JG相似,重组噬菌体由噬菌体PP1的DNA和噬菌体JG的蛋白质外壳组成,所以噬菌体
对绿脓杆菌的吸附主要取决于其蛋白质外壳,由于噬菌体的遗传物质是DNA,重组噬菌体侵染绿脓
杆菌后繁殖出的子代噬菌体具有PP1的特征,结合图示信息可知,重组噬菌体侵染绿脓杆菌后繁殖
出的子代噬菌体对绿脓杆菌PA1的吸附率应与噬菌体PaP1相同,即为98%,C错误:PaP1的DNA
是噬菌体的遗传物质,噬菌体主要感染细菌,对人体细胞没有感染能力,因此将PP1的DNA注入人
体细胞不会导致细胞坏死,D正确。]
4.A脱氧核糖和磷酸之间的连接物有24个,因此若构建脱氧核糖核苷酸,最多能够构建24个,A正
确:在双链DA中,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则,即A一T、G一C,则A一T有8对,GC
有6对,设能搭建的DNA分子含有n个碱基对,则每条链需要脱氧核糖和磷酸之间的连接物的数目
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为2n-1,共需(2n-1)×2个,已知脱氧核糖和磷酸之间的连接物有24(个),则6,所以只能搭建出一个6
个碱基对的DNA分子片段,B错误:最多只能搭建出一个6个碱基对的DNA分子片段,假定全是
G-C碱基对,最多需要6×3=18(个)氢键连接物,C错误:最多只能搭建出一个6个碱基对的DNA分子
片段,最多能搭建出46种不同的DNA分子模型,D错误。]
5,ABC[S-2L噬菌体为病毒,只含一种核酸,为DNA,A正确:因Z与碱基T之间的结合力和碱基G
与C相同,说明Z一T之间有三个氢键,因此,与没有发生替换的同种DNA比较,Z-DNA分子结构更
稳定,B正确:组成Z-DNA的化学元素有五种,为C、H、O、N、P,彻底水解后可得到7种产物,包括
脱氧核糖、磷酸和五种碱基,C正确:Z-DNA分子中碱基的互补配对方式增加,但是嘌呤与嘧啶的比
例不变,即二者在碱基中的占比是相等的,D错误。]
6.B在DNA复制过程中,解旋酶解开DNA双螺旋的两条链作为复制的模板,这一过程需要能量
驱动,A正确:DNA复制时,在DNA聚合酶的作用下,新合成的两条子链均由5'→3的方向延伸,B错
误;有丝分裂后期,复制出的两个子代DNA分子,即位于姐妹染色单体上的DNA分子分开后被拉向
细胞的两极,C正确:冈崎片段是指在DNA模板链上合成一些短的片段,DNA连接酶可以连接两个
DNA片段,故冈崎片段上的引物被切除和替换后,在DNA连接酶的作用下连成长链,D正确。]
7.ADA复制过程中需要解旋酶打开氢键,DNA连接酶催化磷酸二酯键连接成闭环,形成两个子
代DNA分子链,故参与环状DNA复制过程的酶有解旋酶和DNA连接酶等,A正确;DNA的两条链
是碱基互补的关系,故复制形成的两条子链的碱基序列不同,B错误:闭环前,每条子链的5端有一个
游离的磷酸基团,C错误:氢键断裂需要吸收能量,D错误。]
8.ACD[由题干同源重组的起始是Sol1和MRX复合体侵入导致DNA双链断裂并在5'端切除部
分核苷酸,可知,核苷酸的切除中有磷酸二酯键的水解,A正确:同源重组发生在同源染色体的非姐妹
染色单体的DNA中,B错误;由题干可知,chiasmata沿着染色体迁移过程中进行DNA的双链解旋和
连接,故碱基之间的氢键发生断裂和形成,C正确:发生同源重组的两条染色单体分别位于互为同源
染色体的两条染色体上,减数分裂I后期同源染色体分离移向细胞两级,D正确。]
9.A[在DNA分子结构中,与脱氧核糖直接相连的一般是两个磷酸和一个碱基,在5'端的脱氧核糖
与一个磷酸相连,A错误;基因是具备遗传效应的DNA片段,基因在DNA上呈线性排列,一个DNA
分子上有多个基因,B正确基因的基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸的排列顺序代表基因的
遗传信息,基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的,C正确:DNA主要存在于细胞核中的染
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色体上,所以说染色体是DNA的重要载体,一般情况下,一条染色体上含有1个DNA分子,当染色体
复制后,着丝粒分裂前一条染色体上含有2个DNA分子,D正确。]
10.C大肠杆菌的DNA为环状,没有游离的磷酸基团,A错误;DNA的两条链互补配对,双链DNA
分子的两条单链上(A+G)/(C+T)的比值是倒数关系,B错误;双链DNA分子结构的稳定性与碱基对
CG所占比例相关,C-G比例高,氢键含量多,稳定性强,C正确:若双链DNA中有x个T,占全部碱基
的比例为y,则G有(xy-2x)/2个,D错误。]
11.B据图可知,前导链的合成方向是5'一→3'(从右到左),复制叉的移动方向也是从右到左,后随链的
合成方向是从左到右,A正确:前导链和后随链是互补的,根据碱基互补配对原侧,前导链合成所需的
嘌呤碱基数目等于后随链合成所需的嘧啶碱基数目,B错误;空白区域是去除RNA引物后形成的,可
以由DNA聚合酶催化合成的新链来填补,C正确:图中的引物是RNA,图中引物的合成方向为5'→3',
该过程需要在RNA聚合酶作用下进行,D正确。]
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