内容正文:
专题06 基因的本质
4大高频考点概览
考点01 DNA是主要的遗传物质
考点02 DNA的结构
考点03 DNA的复制
考点04 基因通常是具有遗传效应的DNA片段
地 城
考点01
DNA是主要的遗传物质
一、单选题
1.(24-25高一下·辽宁省沈阳市东北育才高中·期中) 某团队从下表①~④实验组中选择两组,模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实验,验证DNA是遗传物质。结果显示:第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中,第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中。该团队选择的第一、二组实验分别是( )
T2噬菌体
大肠杆菌
①
未标记
15N标记
②
32P标记
35S标记
③
3H标记
未标记
④
35S标记
未标记
A. ①和④ B. ②和③ C. ②和④ D. ④和③
2.(24-25高一下·辽宁省沈阳市联合体·期中) 下列有关生命科学发展史的叙述,正确的是( )
A. 孟德尔通过豌豆杂交实验揭示了两大遗传定律,并阐明了遗传因子的化学本质
B. 萨顿通过对蝗虫细胞中染色体行为变化的观察,证实了基因位于染色体上
C. 摩尔根运用假说一演绎法,证明了控制果蝇眼色的基因位于X染色体上
D. 格里菲思证明了DNA是将R型细菌转化为S型细菌的物质
3.(24-25高一下·黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学·期中)烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟叶,但二者致病的病斑不同,如下图所示。下列说法中不正确的是( )
A. a过程表示用TMV的蛋白质外壳感染烟叶,结果说明TMV的蛋白质外壳没有感染作用
B. b过程表示用HRV的RNA单独感染烟叶,结果说明其具有感染作用
C. c、d过程表示用TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA合成的“杂种病毒”感染烟叶,结果说明该“杂种病毒”有感染作用,表现病症为感染HRV症状,并能从中分离出HRV
D. 该实验证明只有车前草病毒的RNA是遗传物质,蛋白质外壳和烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质
4.(24-25高一下·黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学·期中)下列关于探究遗传物质的几个经典实验的叙述中,正确的是( )
A. 将S型细菌的DNA注入小鼠体内,从小鼠体内能提取出S型细菌
B. 肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的“转化因子”
C. 用被32P、35S同时标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,证明了DNA是遗传物质
D. 用被32P标记的噬菌体去侵染35S标记的细菌,释放的每一个子代噬菌体均含32P和35S
5.(24-25高一下·吉林省四平市部分学校·期中)赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记的T2噬菌体侵染未标记细菌的部分实验过程如图所示。下列分析不合理的是( )
A. 用32P标记了噬菌体的DNA
B. 仅少数子代噬菌体具有放射性
C. 搅拌可使噬菌体外壳与细菌分离
D. DNA是噬菌体主要的遗传物质
2、 非选择题
1.(24-25高一下·黑龙江省大庆市铁人中学·期中)肺炎链球菌的转化实验和T2噬菌体侵染细菌的实验是证明DNA是遗传物质的两大经典实验,
I.已知S型菌分为I-S、Ⅱ-S、Ⅲ-S三种类型,R型菌分为I-R、Ⅱ-R、Ⅲ-R三种类型。研究发现许多细菌有自然转化能力。在格里菲思所做的肺炎链球菌转化实验中,无毒性的Ⅱ-R型活细菌与加热致死的Ⅲ-S型细菌混合后注射到小鼠体内,从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。对于S型活细菌是怎样出现的,主要存在2种假说。假说一:R型菌突变为S型菌;假说二:加热致死的S型菌中有某种物质进入了R型菌体内导致其转化。请回答下列问题:
(1)S型肺炎链球菌的菌体有多糖类的________,在培养基上形成的菌落表面______,可使小鼠患败血症死亡。
(2)自然状态下会有R型菌突变为同型的S型菌,如I-R可突变为I-S,但不会突变为Ⅲ-S。事实上,格里菲思从小鼠体内未分离出有毒性的________型活细菌,证实了假说一是不合理的。
(3)为研究R型菌转化为S型菌的转化因子是DNA,艾弗利的实验流程如图所示:
若要去除提取液中的蛋白质,通常向提取液中加入_________这在实验变量的控制上采用了________原理
Ⅱ.赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记技术证明DNA才是真正的遗传物质。
(4)实验包括4个步骤:a.T2噬菌体与未被大肠杆菌混合培养;b.35S或32P分别标记T2噬菌体;c.放射性检测;d.离心分离。该实验步骤的正确顺序是_________(请用字母和→表示)。
(5)赫尔希和蔡斯用不同的放射性同位素分别标记噬菌体的DNA和蛋白质,而不是同时标记在同一个噬菌体上,这其中的设计思路是:___________。
(6)若合成DNA的原料用32P标记,用含此原料的培养基培养T2噬菌体,_________(填“能”或“否”)获得DNA被32P标记的T2噬菌体。若用DNA被32P标记的T2噬菌体侵染普通大肠杆菌,则子代T2噬菌体的DNA含P的情况是_________,离心后,发现放射性物质主要存在于__________(填“上清液”或“沉淀物”)中。
Ⅲ.为探究某病毒(能使小鼠致病)的遗传物质是DNA还是RNA,研究人员做了如下实验。
实验用具:该病毒核酸提取物、DNA酶、RNA酶、小鼠、等渗生理盐水、注射器等。
实验步骤:
取健康且生长状况等基本一致的小鼠若干,随机均分成四组,编号为A、B、C、D,其中A和B为对照组,C和D为实验组
(7)向A组鼠体内注射________________,向B组鼠体内注射适量的该病毒核酸提取物,向C组鼠体内注射________________,向D组鼠体内注射________________;
(8)将四组小鼠放在相同且适宜的条件下培养一段时间后,观察比较各组小鼠的发病情况。
结果及结论:
A组和____组的小鼠不发病,B组和____组的小鼠发病,则说明DNA是该病毒的遗传物质。
地 城
考点02
DNA的结构
一、单选题
1.(24-25高一下·辽宁省沈阳市联合体·期中) 下列有关双链线性DNA分子的叙述,错误的是( )
A. 碱基特定的排列顺序,构成了每个DNA分子的特异性
B. 若一条单链上(A+G)/(T+C)=m,则DNA双链中该比值也为m
C. DNA分子的稳定性与氢键含量有关,碱基对G-C含量越高,DNA分子越稳定
D. 双链线性DNA分子片段中的两个游离的磷酸基团分别位于DNA分子的两个末端
2.(24-25高一下·辽宁省沈阳市东北育才高中·期中)某真核生物DNA片段的结构示意图如下,下列叙述正确的是
A. ①的形成需要DNA聚合酶催化
B. ②表示腺嘌呤脱氧核苷酸
C. ③的形成只能发生在细胞核
D. 若a链中A+T占48%,则DNA分子中G占26%
3.(24-25高一下·辽宁省沈阳市东北育才高中·期中)含有100个碱基对的—个DNA分子片段,其中一条链的A+T占40%,它的互补链中G与T分别占22%和18%,如果连续复制2 次,则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为( )
A. 240个 B. 180个 C. 114个 D. 90个
4.(24-25高一下·黑龙江省大庆市铁人中学·期中)图为DNA分子部分片段的示意图,下列有关叙述正确的是( )
A. 甲链自上而下的方向是3'→5'
B. 解旋酶作用于①,DNA聚合酶作用于②
C. 图中的五碳糖为脱氧核糖,③是胸腺嘧啶
D. 若该分子中GC含量高,则热稳定性较好
5.(24-25高一下·黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学·期中)某双链(α链和β链)DNA分子中鸟嘌呤与胞嘧啶的数量之和占全部碱基总数的56%,α链中腺嘌呤占28%。下列关于该DNA分子中各碱基数量及其相互关系的叙述,错误的是( )
A. β链中腺嘌呤与胸腺嘧啶的数量之和占该链碱基总数的44%
B. β链中鸟嘌呤与胞嘧啶所占的比例相等,均是28%
C. α链中胸腺嘧啶所占的比例是16%,占双链DNA分子的8%
D. α链中(G+C)/(A+T)=14/11,β链中(A+T)/(G+C)=11/14
6.(24-25高一下·吉林省四平市部分学校·期中) 如图为DNA的结构模式图。下列叙述正确的是( )
A. 甲和丙是DNA单链的5'-端
B. ①表示腺嘌呤,④表示胸腺嘧啶
C. ③⑤⑥构成了胞嘧啶脱氧核苷酸
D. DNA的多样性与⑤⑥⑦的排列顺序有关
7.(24-25高一下·吉林省四平市部分学校·期中) 微卫星DNA(STR)富含腺嘌呤—胸腺嘧啶碱基对,不同个体的STR具有明显差异。下列关于STR的叙述,错误的是( )
A. STR片段中嘧啶数与嘌呤数不相等
B. STR彻底水解后可以得到6种小分子物质
C. 相对于等长的其他DNA,STR稳定性可能较差
D. 不同个体的STR不同,体现了DNA的多样性
8.(24-25高一下·内蒙古自治区北京八中乌兰察布分校·期中)已知一个双链DNA分子中有6000个碱基对,胞嘧啶有2200个。则该DNA分子中有( )
A. 6000个脱氧核糖 B. 2200个腺嘌呤
C. 12000个氢键 D. 6000个嘌呤碱基
二、多选题
1.(24-25高一下·内蒙古自治区北京八中乌兰察布分校·期中)坐落在北京中关村高科技园区的DNA雕塑,以它简洁而独特的双螺旋造型向世人展示着它特殊的魅力。下列关于DNA的叙述,正确的是( )
A. 在DNA的双链结构中,碱基(A+T)/(C+G)的比值总为1
B. DNA分子能够通过复制来保证遗传信息在亲子代之间的连续性
C. DNA转录形成的mRNA与模板链的碱基组成、排列顺序都相同
D. DNA分子杂交技术可以用来比较不同种生物DNA分子的差异
二、非选择题
1.(24-25高一下·黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学·期中)下图是一段DNA空间结构和平面结构的示意图,据图回答下列问题:
(1)从图甲中可以看出DNA具有规则的_________结构,从图乙中可以看出DNA的基本骨架是由_________构成的。
(2)图乙中9代表的是_________,由4、5、6组成的7的名称为_________。
(3)若图甲中某段DNA一条链的序列是5′-CAGTAAG-3′,那么它的互补链的序列是5′_________3′。
(4)若该双链DNA分子中C占27%,其中一条链中的A占该单链的18%,则另一条链中的A占该单链碱基总数的比例为_________。若该DNA分子的一条链中(A+C)/(T+G)=2,那么在它的互补链中(A+C)/(T+G)=_________,在整个DNA中(A+C)/(T+G)=_________。
(5)基因通常是指_________。
地 城
考点03
DNA的复制
一、单选题
1.(24-25高一下·辽宁省沈阳市联合体·期中) 噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程如图所示。该实验条件下,噬菌体每20分钟复制一次。下列相关叙述正确的是( )
A. 该实验证明了DNA是主要的遗传物质
B. A组试管Ⅲ中有少量子代噬菌体含32P
C. 大肠杆菌为噬菌体增殖提供了模板、原料和酶等
D. 本实验为空白对照实验,其中A组是对照组,B组是实验组
2.(24-25高一下·辽宁省沈阳市联合体·期中)图甲和图乙分别表示的是蓝细菌和哺乳动物细胞中DNA的复制过程示意图。下列相关叙述错误的是( )
A. 图甲环状DNA分子中两条脱氧核苷酸链均可作为复制的模板
B. 图甲和图乙中DNA分子的复制都需要解旋酶解开DNA双链
C. 蓝细菌和哺乳动物细胞中DNA分子的复制都是双向复制的
D. 图乙中有多个复制起点,同时开始复制,能加快DNA复制的速率
3.(24-25高一下·黑龙江省大庆市铁人中学·期中)下图1表示大肠杆菌的DNA分子复制,图2表示哺乳动物的DNA分子复制。下列叙述正确的是( )
A. 图1中按照③②①的先后顺序合成子链,子链延伸方向为5'→3'
B. 图1和图2复制过程中,形成的两条子链一条连续,一条不连续
C. 图1和图2表示的过程都具有多起点、双向、边解旋边复制的特点
D. DNA分子复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接到正在合成的子链上
4.(24-25高一下·黑龙江省大庆市铁人中学·期中)某DNA分子的两条链均带有同位素15N标记,在含有14N核苷酸的试管中以该DNA为模板进行复制实验,复制3次后,试管中带有同位素15N标记的DNA分子占( )
A. 1/8 B. 1/4 C. 1/2 D. 1
5.(24-25高一下·黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学·期中)将某动物的一个精原细胞中全部DNA分子双链用32P标记(染色体数为2N),置于不含32P的培养基中培养。经分裂后产生4个子细胞,下列推断错误的是( )
A. 若进行有丝分裂,则含32P染色体的子细胞比例一定为
B. 若进行减数分裂,则含32P的子细胞一定为4 个
C. 若子细胞中的染色体都含32P,则一定进行减数分裂
D. 若子细胞中的染色体不都含32P,则一定进行有丝分裂
6.(24-25高一下·黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学·期中)具有A个碱基对的DNA分子片段,含有m个腺嘌呤,该片段完成n次复制需要多少个游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸( )
A. 2n(A-m) B. (2n-1)(A-m)
C. (2n-1)(A/2-m) D. 2n(A/2-m)
7.(24-25高一下·吉林省四平市部分学校·期中) 细胞核中DNA复制的部分过程如图所示,其中SSB是一种DNA单链结合蛋白,能阻止DNA重新螺旋。下列叙述正确的是( )
A. 酶①为DNA聚合酶,酶②为解旋酶
B. 酶②催化两条子链由5'-端向3'-端延伸
C. SSB与单链DNA通过碱基互补配对结合
D. SSB与单链DNA的结合不利于DNA复制
二、多选题
1.(24-25高一下·内蒙古自治区北京八中乌兰察布分校·期中)线粒体和叶绿体中也含有少量DNA,如图是人体细胞线粒体某DNA的复制过程。下列有关叙述正确的是( )
A. 图示过程需要解旋酶和RNA聚合酶的参与
B. 若②的α链是模板链,则③的β链也是模板链
C. 若①含有1000个碱基,则第3次复制需要游离的脱氧核苷酸7000个
D. 用15N标记①的双链,在14N的环境中复制n次后,含14N/15N的DNA占全部DNA的1/2n-1
2.(24-25高一下·黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学·期中)双链DNA分子的复制是半不连续的:连续合成的新链叫做前导链,主要由DNA聚合酶催化合成;随着解旋的推进,不连续合成的链叫后随链,先由聚合酶α催化合成一个小片段,然后由聚合酶催化继续往后延伸,如图1。当聚合酶缺乏时,DNA合成将会出现部分单链(五角星处),如图2-4。单链区的胞嘧啶会被催化变为尿嘧啶。下列说法错误的是( )
A. 半不连续复制的原因是DNA聚合酶只能从5’端往3’端合成新DNA链
B. α缺乏引起的单链区域,相对于缺乏所引起的单链区,前者更加分散
C. 图所示情况说明,前导链能否正常进行复制将会影响后随链的复制
D. 经过多轮复制后,DNA聚合酶的缺乏容易引起C-G碱基对突变为U-A
地 城
考点04
基因通常是具有遗传效应的DNA片段
一、单选题
1.(24-25高一下·黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学·期中)下列有关真核生物基因的说法,正确的是( )
①基因是有遗传效应的DNA片段 ②基因的基本单位是核糖核苷酸
③基因存在于细胞核、核糖体等结构中 ④DNA分子每一个片段都是一个基因
⑤基因能够储存遗传信息 ⑥基因的分子结构首先由摩尔根发现
A. ①②③ B. ②⑤⑥
C. ①⑤ D. ③④⑥
2.(24-25高一下·黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学·期中)下列有关基因的叙述,错误的是( )
A. 转录是以基因为单位进行的
B. DNA分子上的每一个片段都是基因
C. DNA分子的结构发生改变,基因的结构不一定发生改变
D. 真核细胞核基因位于染色体上,在染色体上呈线性排列
3.(24-25高一下·内蒙古自治区北京八中乌兰察布分校·期中)基因通常是有遗传效应的DNA片段,下列叙述正确的是( )
A. 烟草和烟草花叶病毒的基因都是有遗传效应的DNA片段
B. 血红蛋白基因中4种碱基随机排列导致DNA具有多样性
C. 豌豆体内所有基因的碱基总数等于所有DNA分子中的碱基总数
D. 一个DNA分子在复制时包含了多个遗传信息互不相同的基因在复制
二、多选题
1.(24-25高一下·吉林省四平市部分学校·期中)枯草杆菌有噬菌体敏感性菌株(S型)和抗性菌株(R型),噬菌体能特异性侵染S型菌。实验小组分别在三个培养瓶中培养S型菌、R型菌、R型+S型混合菌,一段时间后接入噬菌体,测得枯草杆菌的相对含量变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 枯草杆菌和噬菌体均具有遗传物质和核糖体
B. 枯草杆菌的基因是有遗传效应的RNA片段
C. S型菌能为噬菌体的增殖提供模板、能量等
D. 混合培养时R型菌对噬菌体的抗性可能降低
2.(24-25高一下·吉林省四平市部分学校·期中)拟南芥的ATMYB44基因与ATMYB77基因均可参与植物耐旱性的调控。据报道,科研人员已成功将上述基因分别导入野生水稻的叶肉细胞中,并获得了耐旱水稻。下列推测合理的是( )
A. 上述两种基因在遗传时遵循自由组合定律
B. 上述两种基因中脱氧核苷酸的排列顺序不同
C. 拟南芥的基因可以跨物种转移并发挥作用
D. 导入了上述两种基因的水稻不一定都耐旱
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专题06 基因的本质
4大高频考点概览
考点01 DNA是主要的遗传物质
考点02 DNA的结构
考点03 DNA的复制
考点04 基因通常是具有遗传效应的DNA片段
地 城
考点01
DNA是主要的遗传物质
一、单选题
1.C
2.C
3.D
4.B
5.D
2、 非选择题
1.
【答案】(1) ①. 荚膜 ②. 光滑
(2)Ⅱ-S (3) ①. 蛋白酶 ②. 减法
(4)b→a→d→c (5)将蛋白质和DNA完全分开,单独观察他们的作用
(6) ①. 否 ②. 有的DNA一条链含32P,另一条链含31P,有的DNA两条链都含31P ③. 沉淀物
(7) ①. 等量的等渗的生理盐水 ②. 等量的该病毒核酸提取物和DNA酶(或等量的该病毒核酸提取物和RNA酶) ③. 等量的该病毒核酸提取物和RNA酶(或等量的该病毒核酸提取物和DNA酶)
(8) ①. C(或D) ②. D(或C)
地 城
考点02
DNA的结构
一、单选题
1.B
2.D
3.B
4.D
5.B
6.A
7.A
8.D
二、多选题
1.BD
三、非选择题
1.
【答案】(1) ①. 双螺旋 ②. 脱氧核糖与磷酸交替连接,排列在外侧
(2) ①. 一条脱氧核苷酸链
②. 胸腺嘧啶脱氧(核糖)核苷酸
(3)-CTTACTG-
(4) ①. 28% ②. 1/2 ③. 1
(5)有遗传效应的DNA片段
地 城
考点03
DNA的复制
一、单选题
1.B
2.D
3.D
4.B
5.A
6.B
7.B
二、多选题
1.BD
2.BD
地 城
考点04
基因通常是具有遗传效应的DNA片段
一、单选题
1.C
2.B
3.D
二、多选题
1.ABC
2.BCD
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专题06 基因的本质
4大高频考点概览
考点01 DNA是主要的遗传物质
考点02 DNA的结构
考点03 DNA的复制
考点04 基因通常是具有遗传效应的DNA片段
地 城
考点01
DNA是主要的遗传物质
一、单选题
1.(24-25高一下·辽宁省沈阳市东北育才高中·期中) 某团队从下表①~④实验组中选择两组,模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实验,验证DNA是遗传物质。结果显示:第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中,第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中。该团队选择的第一、二组实验分别是( )
T2噬菌体
大肠杆菌
①
未标记
15N标记
②
32P标记
35S标记
③
3H标记
未标记
④
35S标记
未标记
A. ①和④ B. ②和③ C. ②和④ D. ④和③
【答案】C
【解析】噬菌体侵染细菌时,只有DNA进入细菌,蛋白质外壳没有进入,为了区分DNA和蛋白质,可用32P标记噬菌体的DNA,用35S标记噬菌体的蛋白质外壳,根据第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中,说明亲代噬菌体的DNA被32P标记,根据第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中,说明第二组噬菌体的蛋白质被35S标记,即C正确,ABD错误。
故选C。
2.(24-25高一下·辽宁省沈阳市联合体·期中) 下列有关生命科学发展史的叙述,正确的是( )
A. 孟德尔通过豌豆杂交实验揭示了两大遗传定律,并阐明了遗传因子的化学本质
B. 萨顿通过对蝗虫细胞中染色体行为变化的观察,证实了基因位于染色体上
C. 摩尔根运用假说一演绎法,证明了控制果蝇眼色的基因位于X染色体上
D. 格里菲思证明了DNA是将R型细菌转化为S型细菌的物质
【答案】C
【解析】A、孟德尔的豌豆杂交实验发现了两大遗传规律,但是没有揭示遗传因子的化学本质,A错误;
B、萨顿通过观察蝗虫细胞的染色体变化规律,提出了基因在染色体上的假说,摩尔根证实了基因位于染色体上,B错误;
C、摩尔根运用假说一演绎法,通过果蝇杂交实验,证明了控制果蝇眼色的基因位于X染色体上,C正确;
D、格里菲思的肺炎链球菌转化实验并没有证明DNA是将R型细菌转化为S型细菌的物质,而只是推断出已经加热杀死的S型细菌,含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子,D错误。
故选C。
3.(24-25高一下·黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学·期中)烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟叶,但二者致病的病斑不同,如下图所示。下列说法中不正确的是( )
A. a过程表示用TMV的蛋白质外壳感染烟叶,结果说明TMV的蛋白质外壳没有感染作用
B. b过程表示用HRV的RNA单独感染烟叶,结果说明其具有感染作用
C. c、d过程表示用TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA合成的“杂种病毒”感染烟叶,结果说明该“杂种病毒”有感染作用,表现病症为感染HRV症状,并能从中分离出HRV
D. 该实验证明只有车前草病毒的RNA是遗传物质,蛋白质外壳和烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质
【答案】D
【解析】A、a过程中烟叶没有出现病斑,表示用TMV蛋白质外壳感染烟叶,TMV的蛋白质外壳没有侵染作用,A正确;
B、b过程中烟叶出现病斑,表示用HRV的RNA单独接种烟叶,其有侵染作用,B正确;
C、c、d过程表示用TMV外壳和HRV的RNA合成的“杂种病毒”接种烟叶出现病斑,并能从中分离出车前草病毒,说明该“杂种病毒”有侵染作用,表现病症为感染车前草病毒症状,C正确;
D、该实验证明只有车前草病毒的RNA是遗传物质,不能证明蛋白质外壳和烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质,D错误。
故选D。
4.(24-25高一下·黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学·期中)下列关于探究遗传物质的几个经典实验的叙述中,正确的是( )
A. 将S型细菌的DNA注入小鼠体内,从小鼠体内能提取出S型细菌
B. 肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的“转化因子”
C. 用被32P、35S同时标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,证明了DNA是遗传物质
D. 用被32P标记的噬菌体去侵染35S标记的细菌,释放的每一个子代噬菌体均含32P和35S
【答案】B
【解析】A、S型细菌的DNA不能直接在小鼠体内体现生命活性,因此无法从小鼠体内提取出S型细菌,A错误;B、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的“转化因子”,B正确;
C、噬菌体侵染大肠杆菌实验中用32P、35S分别标记噬菌体,以单独研究DNA和蛋白质在遗传中的作用,C错误;
D、32P标记噬菌体的DNA,由于DNA的半保留复制,释放的子代噬菌体中只有一部分含32P,D错误;
故选B。
5.(24-25高一下·吉林省四平市部分学校·期中)赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记的T2噬菌体侵染未标记细菌的部分实验过程如图所示。下列分析不合理的是( )
A. 用32P标记了噬菌体的DNA
B. 仅少数子代噬菌体具有放射性
C. 搅拌可使噬菌体外壳与细菌分离
D. DNA是噬菌体主要的遗传物质
【答案】D
【解析】A、据图经搅拌和离心后放射性主要出现在沉淀物中,可知噬菌体的DNA被标记,DNA的元素组成是C、H、O、N、P,说明用32P标记了噬菌体的DNA,A正确;
B、由于新合成的DNA单链不含32P,所以该实验产生的子代噬菌体中仅少部分DNA的一条链被32P标记,B正确;
C、本实验中搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体外壳与细菌分离,为离心做准备,C正确;
D、一种生物只有一种遗传物质,DNA是噬菌体的遗传物质而非主要的遗传物质,D错误。
故选D。
2、 非选择题
1.(24-25高一下·黑龙江省大庆市铁人中学·期中)肺炎链球菌的转化实验和T2噬菌体侵染细菌的实验是证明DNA是遗传物质的两大经典实验,
I.已知S型菌分为I-S、Ⅱ-S、Ⅲ-S三种类型,R型菌分为I-R、Ⅱ-R、Ⅲ-R三种类型。研究发现许多细菌有自然转化能力。在格里菲思所做的肺炎链球菌转化实验中,无毒性的Ⅱ-R型活细菌与加热致死的Ⅲ-S型细菌混合后注射到小鼠体内,从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。对于S型活细菌是怎样出现的,主要存在2种假说。假说一:R型菌突变为S型菌;假说二:加热致死的S型菌中有某种物质进入了R型菌体内导致其转化。请回答下列问题:
(1)S型肺炎链球菌的菌体有多糖类的________,在培养基上形成的菌落表面______,可使小鼠患败血症死亡。
(2)自然状态下会有R型菌突变为同型的S型菌,如I-R可突变为I-S,但不会突变为Ⅲ-S。事实上,格里菲思从小鼠体内未分离出有毒性的________型活细菌,证实了假说一是不合理的。
(3)为研究R型菌转化为S型菌的转化因子是DNA,艾弗利的实验流程如图所示:
若要去除提取液中的蛋白质,通常向提取液中加入_________这在实验变量的控制上采用了________原理
Ⅱ.赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记技术证明DNA才是真正的遗传物质。
(4)实验包括4个步骤:a.T2噬菌体与未被大肠杆菌混合培养;b.35S或32P分别标记T2噬菌体;c.放射性检测;d.离心分离。该实验步骤的正确顺序是_________(请用字母和→表示)。
(5)赫尔希和蔡斯用不同的放射性同位素分别标记噬菌体的DNA和蛋白质,而不是同时标记在同一个噬菌体上,这其中的设计思路是:___________。
(6)若合成DNA的原料用32P标记,用含此原料的培养基培养T2噬菌体,_________(填“能”或“否”)获得DNA被32P标记的T2噬菌体。若用DNA被32P标记的T2噬菌体侵染普通大肠杆菌,则子代T2噬菌体的DNA含P的情况是_________,离心后,发现放射性物质主要存在于__________(填“上清液”或“沉淀物”)中。
Ⅲ.为探究某病毒(能使小鼠致病)的遗传物质是DNA还是RNA,研究人员做了如下实验。
实验用具:该病毒核酸提取物、DNA酶、RNA酶、小鼠、等渗生理盐水、注射器等。
实验步骤:
取健康且生长状况等基本一致的小鼠若干,随机均分成四组,编号为A、B、C、D,其中A和B为对照组,C和D为实验组
(7)向A组鼠体内注射________________,向B组鼠体内注射适量的该病毒核酸提取物,向C组鼠体内注射________________,向D组鼠体内注射________________;
(8)将四组小鼠放在相同且适宜的条件下培养一段时间后,观察比较各组小鼠的发病情况。
结果及结论:
A组和____组的小鼠不发病,B组和____组的小鼠发病,则说明DNA是该病毒的遗传物质。
【答案】(1) ①. 荚膜 ②. 光滑
(2)Ⅱ-S (3) ①. 蛋白酶 ②. 减法
(4)b→a→d→c (5)将蛋白质和DNA完全分开,单独观察他们的作用
(6) ①. 否 ②. 有的DNA一条链含32P,另一条链含31P,有的DNA两条链都含31P ③. 沉淀物
(7) ①. 等量的等渗的生理盐水 ②. 等量的该病毒核酸提取物和DNA酶(或等量的该病毒核酸提取物和RNA酶) ③. 等量的该病毒核酸提取物和RNA酶(或等量的该病毒核酸提取物和DNA酶)
(8) ①. C(或D) ②. D(或C)
【解析】
【小问1详解】
S型菌因具有多糖类荚膜,菌落表面光滑。
【小问2详解】
S型菌分为Ⅰ-S、Ⅱ-S、Ⅲ-S三种类型,R型菌分为Ⅰ-R、Ⅱ-R、Ⅲ-R三种类型,自然转化中,R型菌只能突变为同型S型菌(如Ⅰ-R→Ⅰ-S,Ⅲ-R→Ⅲ-S)。格里菲思实验中,无毒性的Ⅱ-R型活细菌与加热致死的Ⅲ-S菌混合后,转化产生Ⅲ-S型菌,但无法产生Ⅱ-S型菌,因此未分离出Ⅱ-S型菌,证实了假说一是不合理的。
【小问3详解】
若要去除提取液中的蛋白质,通常向提取液中加入蛋白酶,这应用了减法原理。
【小问4详解】
赫尔希和蔡斯用放射性同位素标记方法,进一步证明DNA才是真正的遗传物质,实验过程是先配制含放射性元素(32P或35S)的培养基→用含放射性元素的培养基培养大肠杆菌,使大肠杆菌中含有放射性元素→用T2噬菌体侵染含放射性元素的大肠杆菌,使T2噬菌体被放射性元素标记→用标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌→培养适宜时间、搅拌离心,观察结果,因此该实验步骤的正确顺序是b→a→d→c。
【小问5详解】
噬菌体侵入细菌时,遗传物质DNA能进入细菌体内,而蛋白质外壳不能进去,赫尔希和蔡斯用不同的放射性同位素分别标记噬菌体的DNA和蛋白质,而不是同时标记在同一个噬菌体上,这其中的设计思路是将蛋白质和DNA完全分开,单独观察他们的作用。
【小问6详解】
病毒没有细胞结构,不能独立生活,所以若合成DNA的原料用32P标记,用含此原料的培养基培养T2噬菌体,不能获得DNA被32P标记的T2噬菌体。DNA的复制方式是半保留复制,用DNA被32P标记的T2噬菌体侵染普通大肠杆菌,则子代T2噬菌体的DNA含P的情况是有的DNA一条链含32P,另一条链含31P,有的DNA两条链都含31P。由于噬菌体的DNA会进入大肠杆菌,离心后在沉淀物中,所以放射性物质主要存在于沉淀物中。
【小问7详解】
细胞生物的遗传物质是DNA,T2噬菌体的传物质是DNA,新冠病毒的遗传物质是RNA,根据酶的专一性,即一种酶只能催化一种或一类化学反应。A组DNA酶可以催化DNA水解,最终产物中没有DNA;B组RNA酶可以催化RNA的水解,最终产物中没有RNA。表中向C组鼠体内注射等量的该病毒核酸提取物,向D组鼠体内注射等量的等渗生理盐水;将四组小鼠放在相同且适宜的条件下培养一段时间后,观察比较各组小鼠的发病情况。
【小问8详解】
探究某病毒(能使小鼠致病)的遗传物质是DNA还是RNA,利用的原理是酶具有专一性,A和B为对照组,C和D为实验组,所以A组注射等量的等渗的生理盐水,B组鼠体内注射适量的该病毒核酸提取物,C组注射等量的该病毒核酸提取物和DNA酶(水解DNA,只保留RNA),向D组鼠体内注射等量的该病毒核酸提取物和RNA酶(水解RNA,只保留DNA)。
如果DNA是该病毒的遗传物质,则A组不含核酸,C组只含RNA,不会发病,B组和D组含有DNA会发病。
地 城
考点02
DNA的结构
一、单选题
1.(24-25高一下·辽宁省沈阳市联合体·期中) 下列有关双链线性DNA分子的叙述,错误的是( )
A. 碱基特定的排列顺序,构成了每个DNA分子的特异性
B. 若一条单链上(A+G)/(T+C)=m,则DNA双链中该比值也为m
C. DNA分子的稳定性与氢键含量有关,碱基对G-C含量越高,DNA分子越稳定
D. 双链线性DNA分子片段中的两个游离的磷酸基团分别位于DNA分子的两个末端
【答案】B
【解析】A、DNA分子中碱基对的排列顺序的千变万化构成了DNA分子的多样性,每个DNA分子的碱基对又具有特定的排列顺序,这构成了DNA分子的特异性,A正确;
B、根据碱基互补配对原则可知:A与T配对,G与C配对,一条链中的A+G/T+C分别等于另一条链中的T+C/A+G,故已知一条单链中(A+G)/(T+C)=m,所以在另一互补链中上述比例为1/m,双链中该比值为1,B错误;
C、DNA分子的稳定性与氢键含量有关,碱基对A-T之间有两个氢键,G-C之间有三个氢键,G-C对含量越高,DNA分子越稳定,C正确;
D、双链线性DNA分子片段中的两个游离的磷酸基团分别位于DNA分子的两个末端,D正确。
故选B。
2.(24-25高一下·辽宁省沈阳市东北育才高中·期中)某真核生物DNA片段的结构示意图如下,下列叙述正确的是
A. ①的形成需要DNA聚合酶催化
B. ②表示腺嘌呤脱氧核苷酸
C. ③的形成只能发生在细胞核
D. 若a链中A+T占48%,则DNA分子中G占26%
【答案】D
【解析】A、①是氢键,不需要酶的催化,A错误;
B、图中②与A配对,表示腺嘌呤,B错误;
C、③是DNA分子复制过程中形成的磷酸二酯键,DNA复制可以发生在细胞核、线粒体和叶绿体中,C错误;
D、若a链中A+T占48%,则整个DNA分子中A+T=48%,因此G+C=52%,又因G=C,所以G占26%,D正确。
故选D。
3.(24-25高一下·辽宁省沈阳市东北育才高中·期中)含有100个碱基对的—个DNA分子片段,其中一条链的A+T占40%,它的互补链中G与T分别占22%和18%,如果连续复制2 次,则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为( )
A. 240个 B. 180个 C. 114个 D. 90个
【答案】B
【解析】分析题意可知:该DNA片段含有100个碱基对,即每条链含有100个碱基,其中一条链(设为1链)的A+T占40%,即A1+T1=40个,则C1+G1=60个;互补链(设为2链)中G与T分别占22%和18%,即G2=22,T2=18,可知C1=22,则G1=60-22=38=C2,故该DNA片段中C=22+38=60。已知DNA复制了2次,则DNA的个数为22=4,4个DNA中共有胞嘧啶脱氧核苷酸的数量为4×60=240,原DNA片段中有60个胞嘧啶脱氧核糖核苷酸,则需要游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为240-60=180,B正确,ACD错误。
故选B。
4.(24-25高一下·黑龙江省大庆市铁人中学·期中)图为DNA分子部分片段的示意图,下列有关叙述正确的是( )
A. 甲链自上而下的方向是3'→5'
B. 解旋酶作用于①,DNA聚合酶作用于②
C. 图中的五碳糖为脱氧核糖,③是胸腺嘧啶
D. 若该分子中GC含量高,则热稳定性较好
【答案】D
【解析】A、DNA的每条链都具有两个末端,一端有一个游离的磷酸基团,这一端称作5’端,另一端有一个羟基(-OH),称作3’端,甲链自上而下的方向是5'→3',A错误;
B、解旋酶作用于②氢键,DNA聚合酶作用于①磷酸二酯键,B错误;
C、图为DNA分子部分片段的示意图,图中的五碳糖为脱氧核糖,③是腺嘌呤(A),C错误;
D、由于C-G之间有3个氢键,A-T之间有2个氢键,因此若该分子中GC含量高,则热稳定性较好,D正确。
故选D。
5.(24-25高一下·黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学·期中)某双链(α链和β链)DNA分子中鸟嘌呤与胞嘧啶的数量之和占全部碱基总数的56%,α链中腺嘌呤占28%。下列关于该DNA分子中各碱基数量及其相互关系的叙述,错误的是( )
A. β链中腺嘌呤与胸腺嘧啶的数量之和占该链碱基总数的44%
B. β链中鸟嘌呤与胞嘧啶所占的比例相等,均是28%
C. α链中胸腺嘧啶所占的比例是16%,占双链DNA分子的8%
D. α链中(G+C)/(A+T)=14/11,β链中(A+T)/(G+C)=11/14
【答案】B
【解析】A、DNA分子中鸟嘌呤与胞嘧啶的数量之和占全部碱基总数的56%,则腺嘌呤与胸腺嘧啶的数量之和占全部碱基总数的44%,互补碱基之和在单双链中比值相等,A正确;
B、根据鸟嘌呤和胞嘧啶所占的比例不能确定每条链中鸟嘌呤与胞嘧啶所占的比例,两者不一定是等分的,B错误;
C、α链中胸腺嘧啶所占的比例是1-56%-28%=16%,则占双链中的比例是16%÷2=8%,C正确;
D、根据碱基互补配对原则,α链中的G与β链中的C配对,α链中的C与β链中的G配对,同理A与T也是一样,因此α链中(G+C)/(A+T)=14/11,β链中(A+T)/(G+C)=11/14,D正确。
故选B。
6.(24-25高一下·吉林省四平市部分学校·期中) 如图为DNA的结构模式图。下列叙述正确的是( )
A. 甲和丙是DNA单链的5'-端
B. ①表示腺嘌呤,④表示胸腺嘧啶
C. ③⑤⑥构成了胞嘧啶脱氧核苷酸
D. DNA的多样性与⑤⑥⑦的排列顺序有关
【答案】A
【解析】A、磷酸基团连接在脱氧核糖5号碳位置,因此DNA分子中含有游离磷酸基团的一端是DNA的5'一端,即甲和丙是DNA单链的5'-端,A正确;
B、①与A配对,为胸腺嘧啶T,④与T配对,为腺嘌呤A,B错误;
C、③⑥⑦构成了胞嘧啶脱氧核苷酸,C错误;
D、脱氧核糖与磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨架,而DNA的多样性与碱基对的排列顺序有关,D错误。
故选A。
7.(24-25高一下·吉林省四平市部分学校·期中) 微卫星DNA(STR)富含腺嘌呤—胸腺嘧啶碱基对,不同个体的STR具有明显差异。下列关于STR的叙述,错误的是( )
A. STR片段中嘧啶数与嘌呤数不相等
B. STR彻底水解后可以得到6种小分子物质
C. 相对于等长的其他DNA,STR稳定性可能较差
D. 不同个体的STR不同,体现了DNA的多样性
【答案】A
【解析】A、DNA分子中嘧啶数与嘌呤数相等,A错误;
B、DNA分子彻底水解后可以得到四种碱基、磷酸和脱氧核糖,共6种小分子物质,B正确;
C、DNA分子中A-T之间有2个氢键,G-C之间有3个氢键,氢键越多,DNA分子稳定性越高,因此相对于等长的其他DNA,STR稳定性可能较差,C正确;
D、由于碱基对的排列顺序不同,导致不同生物的 STR 不同,体现了 DNA 具有多样性,D正确。
故选A。
8.(24-25高一下·内蒙古自治区北京八中乌兰察布分校·期中)已知一个双链DNA分子中有6000个碱基对,胞嘧啶有2200个。则该DNA分子中有( )
A. 6000个脱氧核糖 B. 2200个腺嘌呤
C. 12000个氢键 D. 6000个嘌呤碱基
【答案】D
【解析】A、双链DNA中有6000个碱基对,则有12000个碱基,12000个脱氧核糖,A错误;
B、双链DNA中,A=T,C=G,由于有胞嘧啶2200个,根据两种不配对的碱基之和占总碱基总数的一半,则有腺嘌呤6000-2200=3800个,B错误;
C、因为有胞嘧啶2200个,腺嘌呤3800个,则A-T碱基对3800个,C-G碱基对2200 个,故氢键数为2200×3+3800×2=14200个,C错误;
D、双链DNA中,嘌呤与嘧啶配对,所以嘌呤碱基占总碱基数的一半,有6000个,D正确。
故选D。
二、多选题
1.(24-25高一下·内蒙古自治区北京八中乌兰察布分校·期中)坐落在北京中关村高科技园区的DNA雕塑,以它简洁而独特的双螺旋造型向世人展示着它特殊的魅力。下列关于DNA的叙述,正确的是( )
A. 在DNA的双链结构中,碱基(A+T)/(C+G)的比值总为1
B. DNA分子能够通过复制来保证遗传信息在亲子代之间的连续性
C. DNA转录形成的mRNA与模板链的碱基组成、排列顺序都相同
D. DNA分子杂交技术可以用来比较不同种生物DNA分子的差异
【答案】BD
【解析】A、在双链DNA分子中,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则,且互补配对的碱基数量彼此相等,即A=T、G=C,因此碱基的比例总是(A+G)/(T+G)为1,A错误;
B、DNA分子能够通过复制来保证遗传信息在亲子代之间的连续性,B正确;
C、转录形成的mRNA,与模板链的碱基组成不同,mRNA中是A、G、C、U,而模板链中是A、G、C、T,且排列顺序是互补的,C错误;
D、不同种生物的DNA分子杂交形成杂合双链区的部位越多,不同种生物的亲缘越近,因此DNA分子杂交技术可以用来比较不同种生物DNA分子的差异,D正确。
故选BD。
二、非选择题
1.(24-25高一下·黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学·期中)下图是一段DNA空间结构和平面结构的示意图,据图回答下列问题:
(1)从图甲中可以看出DNA具有规则的_________结构,从图乙中可以看出DNA的基本骨架是由_________构成的。
(2)图乙中9代表的是_________,由4、5、6组成的7的名称为_________。
(3)若图甲中某段DNA一条链的序列是5′-CAGTAAG-3′,那么它的互补链的序列是5′_________3′。
(4)若该双链DNA分子中C占27%,其中一条链中的A占该单链的18%,则另一条链中的A占该单链碱基总数的比例为_________。若该DNA分子的一条链中(A+C)/(T+G)=2,那么在它的互补链中(A+C)/(T+G)=_________,在整个DNA中(A+C)/(T+G)=_________。
(5)基因通常是指_________。
【答案】(1) ①. 双螺旋 ②. 脱氧核糖与磷酸交替连接,排列在外侧
(2) ①. 一条脱氧核苷酸链
②. 胸腺嘧啶脱氧(核糖)核苷酸
(3)-CTTACTG-
(4) ①. 28% ②. 1/2 ③. 1
(5)有遗传效应的DNA片段
【解析】
【小问1详解】
DNA具有规则的双螺旋结构,脱氧核糖与磷酸交替连接,排列在外侧,构成DNA的基本骨架,碱基排列在内侧。
【小问2详解】
图乙中9代表的是一条脱氧核苷酸链,与A互补配对的碱基是T,因此由4、5、6组成的7的名称为胸腺嘧啶脱氧(核糖)核苷酸。
【小问3详解】
若图甲中某段DNA一条链的序列是5′-CAGTAAG-3′,由于DNA的两条链反向平行,根据碱基互补配对原则可知,它的互补链的序列是5′-CTTACTG-3′。
【小问4详解】
若该双链DNA分子中C占27%,双链DNA中A = T,C = G,A + C = 50%,所以该DNA中A = 23% = T,A + T = 46%,每条链中的A + T = 46%,其中一条链中的A占该单链的18%,那么该条链中的T = 28%,该条链中的T等于互补链中的A的数目,所以另一条链中的A占该单链碱基总数的比例为28%;若该DNA分子的一条链中(A + C)/(T + G) = 2,根据碱基互补配对的原则,那么在它的互补链中(A + C)/(T + G) = 1/2,在整个DNA中A = T,C = G,所以上述比例为1。
【小问5详解】
基因通常是有遗传效应的DNA片段。
地 城
考点03
DNA的复制
一、单选题
1.(24-25高一下·辽宁省沈阳市联合体·期中) 噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程如图所示。该实验条件下,噬菌体每20分钟复制一次。下列相关叙述正确的是( )
A. 该实验证明了DNA是主要的遗传物质
B. A组试管Ⅲ中有少量子代噬菌体含32P
C. 大肠杆菌为噬菌体增殖提供了模板、原料和酶等
D. 本实验为空白对照实验,其中A组是对照组,B组是实验组
【答案】B
【解析】A、本实验证明了DNA是遗传物质,A错误;
B、32P标记的DNA进入了大肠杆菌内,经多次半保留复制,A组试管的沉淀中有少量DNA含有32P,B正确;
C、噬菌体增殖过程中的原料、酶和能量均由大肠杆菌提供,噬菌体提供模板,C错误;
D、本实验属于对比试验,其中A组和B组均为实验组,通过它们之间的相互对照得出结论,D错误。
故选B。
2.(24-25高一下·辽宁省沈阳市联合体·期中)图甲和图乙分别表示的是蓝细菌和哺乳动物细胞中DNA的复制过程示意图。下列相关叙述错误的是( )
A. 图甲环状DNA分子中两条脱氧核苷酸链均可作为复制的模板
B. 图甲和图乙中DNA分子的复制都需要解旋酶解开DNA双链
C. 蓝细菌和哺乳动物细胞中DNA分子的复制都是双向复制的
D. 图乙中有多个复制起点,同时开始复制,能加快DNA复制的速率
【答案】D
【解析】A、DNA复制是指以亲代DNA的两条单链为模板合成子代DNA的过程,所以图甲环状DNA分子中两条脱氧核苷酸链均可作为复制的模板,A正确;
B、图甲和图乙中DNA分子复制的过程中都需要解旋酶解开DNA双链,B正确;
C、据图可知,蓝细菌和哺乳动物细胞中的DNA分子都是双向复制的,可以提高复制的速率,C正确;
D、由图乙可知,该DNA复制时有多个复制起点,可以加快DNA复制的速率,但是复制泡的大小不一,说明不是同时开始复制,D错误。
故选D。
3.(24-25高一下·黑龙江省大庆市铁人中学·期中)下图1表示大肠杆菌的DNA分子复制,图2表示哺乳动物的DNA分子复制。下列叙述正确的是( )
A. 图1中按照③②①的先后顺序合成子链,子链延伸方向为5'→3'
B. 图1和图2复制过程中,形成的两条子链一条连续,一条不连续
C. 图1和图2表示的过程都具有多起点、双向、边解旋边复制的特点
D. DNA分子复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接到正在合成的子链上
【答案】D
【解析】A、DNA分子复制时,子链延伸方向都是5'→3',但图1中按照①②③的先后顺序合成子链,A错误;
B、结合图示可知,每一条子链合成时都有连续的一部分,也有不连续的一部分,B错误;
C、图1中只有一个复制起点,不具有多起点特点;图2有多个复制起点,C错误;
D、DNA分子复制时DNA聚合酶催化单个的脱氧核苷酸连接到DNA子链,D正确。
故选D。
4.(24-25高一下·黑龙江省大庆市铁人中学·期中)某DNA分子的两条链均带有同位素15N标记,在含有14N核苷酸的试管中以该DNA为模板进行复制实验,复制3次后,试管中带有同位素15N标记的DNA分子占( )
A. 1/8 B. 1/4 C. 1/2 D. 1
【答案】B
【解析】解根据DNA分子复制的特点,复制3次后,形成的子代DNA分子是23=8个;由于复制方式是半保留复制,故不管复制多少次,子代中始终有2个DNA分子含有亲代链;故经2次复制后试管中带有15N标记的DNA分子占1/4,B正确,ACD错误。
故选B。
5.(24-25高一下·黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学·期中)将某动物的一个精原细胞中全部DNA分子双链用32P标记(染色体数为2N),置于不含32P的培养基中培养。经分裂后产生4个子细胞,下列推断错误的是( )
A. 若进行有丝分裂,则含32P染色体的子细胞比例一定为
B. 若进行减数分裂,则含32P的子细胞一定为4 个
C. 若子细胞中的染色体都含32P,则一定进行减数分裂
D. 若子细胞中的染色体不都含32P,则一定进行有丝分裂
【答案】A
【解析】A、若进行有丝分裂,则该过程中DNA分子共复制两次,第一次分裂形成的2个子细胞都含有32P标记,则含32P染色体的子细胞比例为100%;当细胞处于第二次有丝分裂后期时,着丝粒分裂,姐妹染色单体随机分开,具有32P标记的染色体也随机进入2个细胞,所以经过连续两次细胞分裂.后产生的4个子细胞中,含32P的子细胞可能有2个或3个或4个,A错误;
B、若进行减数分裂,此过程中DNA分子只复制了一次,根据DNA半保留复制的特点,所有DNA分子都含有32P,因此经过连续两次细胞分裂后产生的4个子细胞都含32P,B正确;
C、若子细胞中的染色体都含32P,说明DNA只复制了1次,进行的一定是减数分裂,C正确;
D、若子细胞中的染色体不都含32P,说明DNA不是只复制一次,进行的一定是有丝分裂,D正确。
故选A。
6.(24-25高一下·黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学·期中)具有A个碱基对的DNA分子片段,含有m个腺嘌呤,该片段完成n次复制需要多少个游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸( )
A. 2n(A-m) B. (2n-1)(A-m)
C. (2n-1)(A/2-m) D. 2n(A/2-m)
【答案】B
【解析】DNA分子片段中含有A个碱基对,其中含有m个腺嘌呤,因为在DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数等于碱基总数的一半,故该片段中鸟嘌呤脱氧核苷酸的数目为A-m,完成n次复制形成DNA的数目为2n个,去掉模板DNA,实际该过程中新合成的DNA数目为2n-1个,则该复制过程需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数目为(2n-1)×(A-m)个,即B正确。
故选B。
7.(24-25高一下·吉林省四平市部分学校·期中) 细胞核中DNA复制的部分过程如图所示,其中SSB是一种DNA单链结合蛋白,能阻止DNA重新螺旋。下列叙述正确的是( )
A. 酶①为DNA聚合酶,酶②为解旋酶
B. 酶②催化两条子链由5'-端向3'-端延伸
C. SSB与单链DNA通过碱基互补配对结合
D. SSB与单链DNA的结合不利于DNA复制
【答案】B
【解析】A、酶①能解开DNA双链,为解旋酶,酶②将游离的四种脱氧核苷酸连接成为脱氧核苷酸链,为DNA聚合酶,A错误;
B、DNA聚合酶只能与3'端结合,因此DNA复制时子链的延伸方向是5'→3 ,B正确;
C、根据题干信息可知,SSB是一种DNA单链结合蛋白(不含有碱基),故与单链(DNA)的结合不遵循碱基互补配对原则,C错误;
D、根据题干信息可知,SSB与单链结合,防止解旋的单链重新配对,而使DNA呈伸展状态,有利于DNA复制,D错误。
故选B。
二、多选题
1.(24-25高一下·内蒙古自治区北京八中乌兰察布分校·期中)线粒体和叶绿体中也含有少量DNA,如图是人体细胞线粒体某DNA的复制过程。下列有关叙述正确的是( )
A. 图示过程需要解旋酶和RNA聚合酶的参与
B. 若②的α链是模板链,则③的β链也是模板链
C. 若①含有1000个碱基,则第3次复制需要游离的脱氧核苷酸7000个
D. 用15N标记①的双链,在14N的环境中复制n次后,含14N/15N的DNA占全部DNA的1/2n-1
【答案】BD
【解析】A、DNA复制需要解旋酶和DNA聚合酶,A错误;
B、DNA复制以亲代两条链为模板,故若②的α链是模板链,则③的β链也是模板链,B正确;
C、若①含有1 000个碱基,则第3次复制需要游离的脱氧核苷酸(23-22)×1000=4000(个),C错误;
D、DNA复制是半保留复制,故用15N标记①的双链,在14N的环境中复制n次后,含14N/15N的DNA有2个,占全部DNA的2/2n=1/2n-1,D正确。
故选BD。
2.(24-25高一下·黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学·期中)双链DNA分子的复制是半不连续的:连续合成的新链叫做前导链,主要由DNA聚合酶催化合成;随着解旋的推进,不连续合成的链叫后随链,先由聚合酶α催化合成一个小片段,然后由聚合酶催化继续往后延伸,如图1。当聚合酶缺乏时,DNA合成将会出现部分单链(五角星处),如图2-4。单链区的胞嘧啶会被催化变为尿嘧啶。下列说法错误的是( )
A. 半不连续复制的原因是DNA聚合酶只能从5’端往3’端合成新DNA链
B. α缺乏引起的单链区域,相对于缺乏所引起的单链区,前者更加分散
C. 图所示情况说明,前导链能否正常进行复制将会影响后随链的复制
D. 经过多轮复制后,DNA聚合酶的缺乏容易引起C-G碱基对突变为U-A
【答案】BD
【解析】A、因为DNA聚合酶只能按照5’端往3’端的方向进行延伸合成新DNA链,而DNA本身是反向平行的,所以会出现半不连续复制的现象,A正确;
B、根据题干可知,五角星处表示聚合酶缺乏时出现的部分单链,再结合图示可知,α缺乏引起的单链区域,相对于δ 缺乏所引起的单链区,后者更加分散,B错误;
C、图1表示正常复制,图4表示缺乏DNA聚合酶ε ,即图4中的前导链无法正常进行复制,对比图1和图4中后随链的复制情况可知,前导链能否正常进行复制将会影响后随链的复制,C正确;
D、DNA聚合酶的缺乏容易引起单链区的胞嘧啶C会被催化变为尿嘧啶U,U与A配对,结果使C-G碱基对突变为T-A,D错误。
故选BD。
地 城
考点04
基因通常是具有遗传效应的DNA片段
一、单选题
1.(24-25高一下·黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学·期中)下列有关真核生物基因的说法,正确的是( )
①基因是有遗传效应的DNA片段 ②基因的基本单位是核糖核苷酸
③基因存在于细胞核、核糖体等结构中 ④DNA分子每一个片段都是一个基因
⑤基因能够储存遗传信息 ⑥基因的分子结构首先由摩尔根发现
A. ①②③ B. ②⑤⑥
C. ①⑤ D. ③④⑥
【答案】C
【解析】①④对真核生物来说,基因是有遗传效应的DNA片段,故DNA分子中并不是每一个片段都是一个基因,①正确,④错误;
②对真核生物来说,基因的基本单位是脱氧核苷酸而不是核糖核苷酸,②错误;
③基因存在于细胞核等结构中,核糖体中没有基因,③错误;
⑤基因能够储存遗传信息,⑤正确;
⑥基因的分子结构首先由沃森和克里克发现,⑥错误;所以正确的有①⑤;
故选C。
2.(24-25高一下·黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学·期中)下列有关基因的叙述,错误的是( )
A. 转录是以基因为单位进行的
B. DNA分子上的每一个片段都是基因
C. DNA分子的结构发生改变,基因的结构不一定发生改变
D. 真核细胞核基因位于染色体上,在染色体上呈线性排列
【答案】B
【解析】A、遗传信息的表达(包括转录和翻译)是以基因为单位进行的,实质是对基因的表达,A正确;
B、基因通常是有遗传效应的DNA片段,B错误;
C、DNA分子的非基因结构发生改变,不会引起基因结构变化,C正确;
D、染色体是基因的主要载体,基因在染色体上呈线性排列,D正确。
故选B。
3.(24-25高一下·内蒙古自治区北京八中乌兰察布分校·期中)基因通常是有遗传效应的DNA片段,下列叙述正确的是( )
A. 烟草和烟草花叶病毒的基因都是有遗传效应的DNA片段
B. 血红蛋白基因中4种碱基随机排列导致DNA具有多样性
C. 豌豆体内所有基因的碱基总数等于所有DNA分子中的碱基总数
D. 一个DNA分子在复制时包含了多个遗传信息互不相同的基因在复制
【答案】D
【解析】A、烟草的遗传物质是DNA,烟草的基因是有遗传效应的DNA片段,烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,烟草花叶病毒的基因都是有遗传效应的RNA片段,A错误;
B、血红蛋白基因是特定的基因,血红蛋白基因中4种碱基序列是特定的,B错误;
C、基因通常是有遗传效应的DNA片段,豌豆体内所有基因的碱基总数大于所有DNA分子中的碱基总数,C错误;
D、基因通常是有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子在复制时包含了多个遗传信息互不相同的基因在复制,D正确。
故选D。
二、多选题
1.(24-25高一下·吉林省四平市部分学校·期中)枯草杆菌有噬菌体敏感性菌株(S型)和抗性菌株(R型),噬菌体能特异性侵染S型菌。实验小组分别在三个培养瓶中培养S型菌、R型菌、R型+S型混合菌,一段时间后接入噬菌体,测得枯草杆菌的相对含量变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 枯草杆菌和噬菌体均具有遗传物质和核糖体
B. 枯草杆菌的基因是有遗传效应的RNA片段
C. S型菌能为噬菌体的增殖提供模板、能量等
D. 混合培养时R型菌对噬菌体的抗性可能降低
【答案】ABC
【解析】A、枯草杆菌和噬菌体均具有遗传物质,噬菌体无核糖体,A错误;
B、枯草杆菌的基因是有遗传效应的DNA片段,B错误;
C、S型菌能为噬菌体的增殖提供原料、能量等,但不能提供模板,C错误;
D、混合培养时,枯草杆菌的数量明显减少,说明R型菌也被侵染,最可能是S型的DNA和R的DNA发生了重组,使得R合成了受体蛋白,导致R型菌对噬菌体的抗性降低,D正确。
故选ABC
2.(24-25高一下·吉林省四平市部分学校·期中)拟南芥的ATMYB44基因与ATMYB77基因均可参与植物耐旱性的调控。据报道,科研人员已成功将上述基因分别导入野生水稻的叶肉细胞中,并获得了耐旱水稻。下列推测合理的是( )
A. 上述两种基因在遗传时遵循自由组合定律
B. 上述两种基因中脱氧核苷酸的排列顺序不同
C. 拟南芥的基因可以跨物种转移并发挥作用
D. 导入了上述两种基因的水稻不一定都耐旱
【答案】BCD
【解析】A、由题意无法知道ATMYB44基因与ATMYB77基因导入细胞的位置,无法推测上述两种基因在遗传时是否遵循自由组合定律,A错误;
B、碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA的多样性,而碱基特定的排列顺序,又构成了每个DNA分子的特异性,因此ATMYB44基因与ATMYB77基因中脱氧核苷酸的排列顺序不同,B正确;
C、依题意,科研人员已成功将ATMYB44基因与ATMYB77基因分别导入野生水稻的叶肉细胞中,并获得了耐旱水稻,因此拟南芥的基因可以跨物种转移并发挥作用的推测合理,C正确;
D、ATMYB44基因与ATMYB77基因导入野生水稻的叶肉细胞中后,要稳定存在且能够得到表达才能体现耐旱特性,因此,导入了ATMYB44基因与ATMYB77基因的水稻不一定都耐旱,D正确。
故选BCD。
学科网(北京)股份有限公司
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