内容正文:
第5周·周末作业 “生物的遗传物质与DNA分子的结构”强化练
一、选择题
1.如图为“DNA是主要的遗传物质”论证模型。下列相关叙述正确的是 ( )
A.人们曾认为蛋白质是遗传物质,可能是因为蛋白质的氨基酸排列顺序多样
B.艾弗里在肺炎链球菌体外转化实验中对自变量的控制采用了“加法”原理
C.证据2的实验中可用C、H的同位素分别标记噬菌体的DNA和蛋白质
D.“主张DNA是主要的遗传物质”是通过完全归纳法得出的
2.根据科学家的经典实验,对下列实验过程产生的实验结果的推断,错误的是 ( )
选项
实验过程
实验结果
A
将R型活细菌、S型细菌的DNA和DNA酶混合培养
培养基上只长出R型细菌
B
用从烟草花叶病毒中分离出的RNA感染正常烟草
烟草出现病斑
C
用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,短时间保温
搅拌、离心后获得的沉淀物中放射性很高
D
将DNA被15N标记的大肠杆菌培养在含14N的培养基中
两次分裂后,经密度梯度离心,离心管中出现两条DNA带
3.某兴趣小组利用放射性同位素标记法开展T2噬菌体侵染大肠杆菌实验,验证DNA是遗传物质。结果显示:第一组实验放射性物质主要分布在上清液中,第二组实验放射性物质主要分布在沉淀物中。为达成实验目的,该小组选择的第一、二组实验是 ( )
实验分组
组①
组②
组③
组④
T2噬菌体
未带同位
素标记
32P
3H
35S
大肠杆菌
3H
未带同位
素标记
未带同位
素标记
未带同位
素标记
A.组②和组① B.组④和组②
C.组③和组① D.组③和组②
4.某嗜热菌细胞中有一个由56 000个碱基对组成的环状双链DNA分子。
该DNA分子中C和G之和所占比例为66%,其中一条链上A所占比例为20%,其部分序列如图所示。下列有关说法正确的是 ( )
A.该DNA分子中1个脱氧核糖连接1或2个磷酸
B.图中①②③构成一个胞嘧啶脱氧核糖核苷酸
C.该DNA分子另一条链上A所占比例为14%
D.该DNA分子中碱基的排列顺序高达456 000种
5.某同学欲制作DNA双螺旋结构模型,现提供材料如下:30个碱基(6个G、8个C、6个A、10个T),脱氧核糖和磷酸之间的连接物30个,磷酸基团、脱氧核糖、代表氢键的连接物、脱氧核糖和碱基之间的连接物等材料充足。若该同学对提供的材料做到物尽其用的情况下,下列相关说法正确的是 ( )
A.利用提供的材料,该同学搭建的DNA分子有15个碱基对
B.该同学搭建出的DNA分子,其碱基的排列顺序可高达412种
C.搭建出的DNA分子最多需要消耗24个代表氢键的连接物
D.搭建出的DNA分子最少需要消耗18个代表氢键的连接物
6.DNA指纹技术是指利用合适的酶将待测样品DNA切开,经电泳法分成大小不同的片段,形成特定的DNA指纹图,根据DNA指纹图识别个体身份的技术。DNA指纹技术在亲子鉴定、海难、刑事侦查中有着重要应用。下列有关叙述正确的是 ( )
A.该技术的原理是磷酸和五碳糖交替排列的方式
B.该技术所用的酶断裂碱基对间的氢键
C.同一个体不同体细胞中核DNA的序列几乎完全相同
D.任意两个个体的体细胞中核DNA的序列完全不同
7.对DNA片段的碱基进行数量分析,可以通过检测其中某种碱基的数目及其比例来推断其他碱基的数目及其比例。假如检测得知某DNA片段中碱基A的数目为x,其比例为y,下列推断正确的是 ( )
A.碱基总数为x/y
B.碱基C的数目为x/(y-1)
C.嘌呤数与嘧啶数之比为x/(1-y)
D.碱基G的比例为(1-y)/2
8.下列关于DNA结构模型构建的说法,正确的是 ( )
A.威尔金斯和富兰克林应用X射线衍射技术获得了物理模型——DNA衍射图谱
B.某小组制成的DNA双螺旋结构模型中,碱基对A—T与G—C具有不同的形状和直径
C.DNA模型的一条链碱基序列为5'⁃CTAGTT⁃3',则另一条链为3'⁃AACTAG⁃5'
D.在双链DNA分子中,碱基的比例总是(A+G)/(T+C)=1
二、非选择题
9.随着不同学科交叉的深入,生物体的遗传物质是蛋白质还是DNA引起了激烈的争论。为证实这一问题,科学家进行了相关研究。回答下列问题:
(1)20世纪20年代,大多数科学家认为,蛋白质是生物体的遗传物质。作出这一假说的依据是 的排列顺序可能蕴含遗传信息。
(2)艾弗里和他的同事进行的肺炎链球菌体外转化实验,利用了 (填“加法”或“减法”)原理,即每个实验组用 法特异性地去除了一种物质(对照组未做处理),观察加热杀死的S型菌细胞提取物(去除大部分糖类、蛋白质和脂质)对R型活细菌的转化活性,从而得出结论:
。
(3)1952年,赫尔希和蔡斯利用同位素标记法,完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验。
①上图中锥形瓶内的培养液是用来培养 。
②如果让放射性同位素主要分布在图中离心管的上清液中,则获得该实验中的噬菌体的培养方法是 。
A.用含35S的培养基直接培养噬菌体
B.用含32P的培养基直接培养噬菌体
C.用含35S的培养基培养细菌,再用此细菌培养噬菌体
D.用含32P的培养基培养细菌,再用此细菌培养噬菌体
③用被32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,离心后,发现上清液中有放射性物质存在,这些放射性物质的来源可能是
(答两点)。
10.图1是某链状DNA分子的局部结构示意图,图2是利用DNA分子杂交技术比较不同种生物DNA分子差异的示意图。据图回答下列问题:
(1)图1中⑧的名称为 ,③的中文名称为 ,该链状DNA分子有 个游离的磷酸基团。
(2)该DNA分子两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构; 交替连接排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧通过氢键连接成碱基对,碱基之间的这种一一对应关系叫作 原则。
(3)图2中两种生物的遗传信息蕴藏在 中,物种A与物种B的DNA中(A+T)/(G+C)的比值通常情况下 (填“相同”或“不相同”),据图分析,形成杂合双链区的部位 (填“越多”或“越少”),说明这两种生物的亲缘关系越近。
第5周·周末作业
1.选A 各种氨基酸可以按照不同的顺序排列,形成不同的蛋白质,氨基酸多种多样的排列顺序,可能蕴含着遗传信息,因此人们曾认为蛋白质是生物体的遗传物质,A正确;艾弗里在肺炎链球菌体外转化实验中对自变量的控制采用了“减法原理”,B错误;证据2的实验中以T2噬菌体为实验材料,利用放射性同位素标记技术完成了实验,根据噬菌体蛋白质和DNA的组成元素的差异,该实验中选择32P、35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质,C错误;“主张DNA是主要的遗传物质”是通过不完全归纳法得出的,D错误。
2.选C R型细菌与S型细菌的DNA混合时,若加入DNA酶,S型细菌的DNA会被分解,无法转化R型细菌,因此培养基上只长R型细菌,A正确;烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,故用从烟草花叶病毒中分离出的RNA感染烟草,烟草出现病斑,B正确;35S标记T2噬菌体的蛋白质,T2噬菌体侵染大肠杆菌时,蛋白质外壳并不进入大肠杆菌体内,故保温时间的长短不影响放射性分布,该实验离心获得的上清液中的放射性很高,C错误;DNA半保留复制后,两次分裂产生的DNA有14N/14N和14N/15N两种类型,离心后出现中带和轻带两条带,D正确。
3.选B 组①未标记噬菌体,无法追踪DNA或蛋白质去向,无法验证实验目的;组②中32P标记T2噬菌体的DNA,离心后放射性主要在沉淀物中;组③的3H标记无法明确区分T2噬菌体的DNA和蛋白质,实验设计不严谨;组④中35S标记T2噬菌体的蛋白质,离心后放射性主要在上清液中。B符合题意。
4.选C 环状DNA中,每个脱氧核糖均连接2个磷酸,A错误;图中②③④构成一个胞嘧啶脱氧核糖核苷酸,B错误;双链DNA中,C+G=66%,则A+T=34%,一条链上A占20%,则该链上T占14%,根据碱基互补配对原则,另一条链上A所占比例为14%,C正确;该DNA是特定的环状DNA,碱基排列顺序固定,不是随机的456 000种,D错误。
5.选D 由于脱氧核糖和磷酸之间的连接物只有30个,总碱基对数最多为8对,A错误。搭建的DNA分子有8对碱基,由于每种碱基的数量固定,其碱基的排列顺序远小于48种,B错误。当使用6对G—C和2对A—T时,搭建出的DNA分子消耗最多的代表氢键的连接物,为6×3+2×2=22个,C错误。当使用2对G—C和6对A—T时,搭建出的DNA分子消耗的代表氢键的连接物最少,为2×3+6×2=18个,D正确。
6.选C DNA指纹技术在刑事侦查、亲子鉴定等方面作用巨大,这主要是根据DNA具有特异性,即每个DNA分子都有特定的碱基序列,所有DNA分子磷酸和五碳糖交替排列的方式相同,A错误;该技术所用的酶断裂磷酸二酯键,B错误;由于同一个体不同体细胞来自同一个受精卵的有丝分裂和细胞分化,故其核DNA的序列几乎完全相同,C正确;DNA分子具有特异性,任意两个个体的体细胞中核DNA的序列不完全相同,D错误。
7.选A 根据题意可知,A=x,所占比例为y,则碱基总数为x/y,A正确;碱基总数为x/y,A=T=x,则C+G=x/y-A-T=x/y-2x,且C=G,故C=G=x[1/(2y)-1],B错误;DNA片段中,嘌呤数等于嘧啶数,故嘌呤数与嘧啶数之比为1,C错误;碱基A的比例为y,T=A=y,C+G=1-2y,C=G,故碱基G的比例为(1-2y)/2,D错误。
8.选D 威尔金斯和富兰克林应用X射线衍射技术获得的DNA衍射图谱不是物理模型,A错误;在DNA双螺旋结构中,A—T碱基对和G—C碱基对具有相同的形状和直径,B错误;DNA模型的一条链碱基序列为5'⁃CTAGTT⁃3',那么另一条链的碱基序列是3'⁃GATCAA⁃5',C错误;在双链DNA分子中,由于碱基互补配对原则,A(腺嘌呤)的数量等于T(胸腺嘧啶)的数量,即A=T,G(鸟嘌呤)的数量等于C(胞嘧啶)的数量,即G=C,所以A+G=T+C,那么(A+G)/(T+C)=1,D正确。
9.解析:(1)20世纪20年代,大多数科学家认为,蛋白质是生物体的遗传物质。作出这一假说的依据是氨基酸的排列顺序可能蕴含遗传信息。
(2)艾弗里和他的同事进行的肺炎链球菌体外转化实验,利用了减法原理,即每个实验组用酶解法特异性地去除了一种物质(对照组未做处理),观察加热杀死的S型菌细胞提取物(去除大部分糖类、蛋白质和脂质)对R型活细菌的转化活性,发现加DNA酶组无S型菌产生,从而得出DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质这一结论。
(3)①因为T2噬菌体只能寄生在大肠杆菌中,不能用培养液直接培养噬菌体,所以图中锥形瓶内的培养液是用来培养大肠杆菌。
②如果让放射性同位素主要分布在图中离心管的上清液中,说明用35S标记了蛋白质外壳,则获得该实验中的噬菌体的培养方法是用含35S的培养基培养细菌,再用此细菌培养噬菌体,故选C。
③用被32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,离心后,发现上清液中有放射性物质存在,这些放射性物质的来源可能是培养(保温)时间过短,部分噬菌体还未侵染细菌;培养(保温)时间过长,部分子代噬菌体已经释放。
答案:(1)氨基酸 (2)减法 酶解 DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 (3)①大肠杆菌 ②C ③培养(保温)时间过短,部分噬菌体还未侵染细菌;培养(保温)时间过长,部分子代噬菌体已经释放
10.解析:(1)DNA分子由两条核苷酸链构成,图1中⑧由一分子磷酸、一分子脱氧核糖、一分子含氮碱基构成,其中T与A配对,因此⑧为胸腺嘧啶脱氧核苷酸,C与G配对,因此③为鸟嘌呤,每条核苷酸链有一个游离的磷酸基团,DNA分子有两条核苷酸链,因此有两个游离的磷酸基团。
(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,碱基在内侧。碱基之间的这种一一对应关系叫作碱基互补配对原则。
(3)图2中两种生物的遗传信息蕴藏在碱基(或核苷酸)的排列顺序中。(A+T)/(G+C)的比值因物种特异性通常不相同。由图2可知,形成杂合双链区的部位越多,说明两物种DNA序列相似性越高,亲缘关系越近。
答案:(1)胸腺嘧啶脱氧核苷酸 鸟嘌呤 2 (2)脱氧核糖和磷酸 碱基互补配对 (3)碱基的排列顺序 不相同 越多
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