专题03 基因的本质(期末真题汇编,河南专用)高一生物下学期
2026-05-20
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3份
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34页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版必修2 遗传与进化 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第3章 基因的本质 |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 遗传的分子基础 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.84 MB |
| 发布时间 | 2026-05-20 |
| 更新时间 | 2026-05-20 |
| 作者 | 学霸培优知识小店 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57948110.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦基因本质三大核心考点,精选河南多地期末真题,融合经典实验与现代科技情境,注重科学思维与探究能力考查。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|28题|DNA是主要的遗传物质(肺炎链球菌转化实验、噬菌体侵染实验等)、DNA结构(双螺旋模型、碱基计算等)、DNA复制(半保留复制、过程与酶等)|结合噬菌体侵染实验放射性标记分析(如³²P/³⁵S标记结果判断),融入新型致矮突变体探究等情境|
|非选择题|2题|DNA复制方式验证、碱基组成与环境适应关系|设计DNA复制假说(全保留/半保留)实验分析题,结合高温细菌GC含量差异考查结构与功能观|
内容正文:
专题03 基因的本质
3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
地 城
考点01
DNA是主要的遗传物质
一、单选题
1.(24-25高一下·河南商丘·期末)人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程。下列叙述正确的是( )
A.表面有荚膜的R型细菌有致病性,会使小鼠患病死亡
B.加热杀死的R型细菌能使S型细菌转化为R型细菌
C.格里菲思通过实验证明肺炎链球菌的遗传物质主要是DNA
D.噬菌体侵染细菌实验中用15N标记噬菌体不能达到实验目的
2.(24-25高一下·河南南阳·期末)科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成。关于证明蛋白质和核酸哪一种是遗传物质的系列实验中,下列叙述正确的是( )
A.从肺炎链球菌体内转化实验中推断出,已经加热致死的S型细菌的DNA能促使R型活细菌转化为S型活细菌
B.肺炎链球菌体外转化实验中,利用自变量控制的“加法原理”,将“S型菌DNA+DNA 酶”加入R型活菌的培养基中,结果证明DNA是转化因子
C.噬菌体侵染实验中,用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA,发现其DNA进入宿主细胞后,利用自身原料和酶完成自我复制
D.烟草花叶病毒实验中,以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染,结果发现自变量RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状
3.(24-25高一下·河南新乡·期末)向已去除大部分脂质和蛋白质的S型肺炎链球菌的细胞提取物中分别加入不同的酶并与R型菌混合培养、如图所示。下列实验结果正确的是( )
A.①组仅出现S型菌 B.②③组仅出现R型菌
C.④组仅出现S型菌 D.⑤组仅出现R型菌
4.(24-25高一下·河南南阳·期末)在探究生物体的遗传物质的历程中,以下几个实验发挥着至关重要的作用:实验1:格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验;实验2:艾弗里及其同事的肺炎链球菌体外转化实验;实验3:赫尔希和蔡斯的T2 噬菌体侵染细菌的实验;实验4:烟草花叶病毒的感染实验。下列说法正确的是( )
A.实验1中加热致死的S型细菌无致病性的主要原因是 DNA 变性失活
B.实验2 直接证明了 DNA 是遗传物质,但不能证明蛋白质不是遗传物质
C.若实验3 加入过量³²P标记的噬菌体,则产生的效果与保温时间过短类似
D.实验4证明了 RNA是烟草花叶病毒的遗传物质,而DNA是主要的遗传物质
5.(24-25高一下·河南鹤壁·期末)科学家在解析古代豌豆种质资源时,发现了一种新型致矮突变体。为探究其遗传本质,研究团队进行了以下实验:
①将突变型细胞质的提取物与正常型离体细胞共培养,矮化表型转化率为0;
②将突变型豌豆茎秆提取物用DNA酶处理后与正常型离体细胞共培养,矮化表型转化率为0;
③将突变型豌豆茎秆提取物用蛋白酶处理后与正常型离体细胞共培养,23%细胞转化为矮化表型。
下列结论最合理的是( )
A.遗传物质需通过核移植才能表达
B.转化因子是对DNA酶敏感的蛋白质
C.矮化表型由细胞质中的RNA控制
D.致矮性状的转化因子为DNA分子
6.(24-25高一下·河南鹤壁·期末)下列有关赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验的叙述,正确的是( )
A.该实验还可利用3H对T2噬菌体进行标记
B.该实验证明了T2噬菌体的遗传物质主要是DNA
C.分别用含32P或35S的培养基培养T2噬菌体可获得被标记的噬菌体
D.用35S标记的噬菌体侵染细菌,保温时间长短基本不影响上清液放射性强度
7.(24-25高一下·河南驻马店·期末)下列有关噬菌体侵染细菌实验的叙述,正确的是( )
A.用无放射性的噬菌体侵染3H标记的大肠杆菌,子代噬菌体的蛋白质与DNA都含3H
B.用含32P的培养基培养噬菌体,可得到DNA含有32P标记的噬菌体
C.赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验说明DNA是主要的遗传物质
D.噬菌体侵染大肠杆菌实验中离心的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
8.(24-25高一下·河南·期末)下列有关T2噬菌体侵染细菌实验中35S标记组实验的叙述错误的是( )
A.该组实验中上清液的放射性显著高于沉淀物
B.若搅拌不充分,会导致沉淀物的放射性增强
C.沉淀物中检测到的放射性部分来自子代的T2噬菌体
D.该组实验证明侵染过程中噬菌体外壳未进入细菌内
9.(24-25高一下·河南南阳·期末)人类对遗传物质本质的探索先后经历了艾弗里等人的肺炎链球菌转化实验、赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验以及烟草花叶病毒的相关实验,最终探究出了生物体内遗传物质的本质。下列相关叙述正确的是( )
A.艾弗里的肺炎链球菌转化实验运用了“加法原理”证明DNA是遗传物质
B.艾弗里、赫尔希与蔡斯在探究DNA是遗传物质时的实验均遵循对照原则
C.噬菌体侵染大肠杆菌实验表明DNA是大肠杆菌和噬菌体的遗传物质
D.烟草花叶病毒的核酸+蛋白酶→感染烟草→烟草将不会出现花叶病斑
10.(24-25高一下·河南洛阳·期末)在探究 RNA病毒的蛋白质和RNA 谁是遗传物质的实验中,有科学家利用烟草花叶病毒(TMV)进行了相关实验,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.由乙组可知,仅有蛋白质外壳不能使烟草感染形成病斑
B.虽没有设置对照组,但可以得出RNA是遗传物质的结论
C.丙组病斑较少,可能是裸露的RNA 在感染过程中易被酶所降解
D.对甲、丙、丁组病斑进行检测,可以得到新合成的子代TMV
11.(24-25高一下·河南开封·期末)“DNA是主要的遗传物质”是经长期研究得出的结论。下列叙述正确的是( )
A.格里菲思的转化实验中,S型细菌的荚膜物质使R型细菌转化成有荚膜的S型细菌
B.DNA酶处理的S型菌细胞提取物不能使R型菌发生转化,实验运用了“加法原理”
C.用烟草花叶病毒感染烟草的实验证明RNA是烟草花叶病毒和烟草的遗传物质
D.真核生物、原核生物和DNA病毒的遗传物质是DNA,RNA病毒的遗传物质是RNA
12.(24-25高一下·河南郑州·期末)20 世纪中叶,为证明蛋白质和 DNA 究竟哪一种是遗传物质,科学家进行了一系列实验,下列叙述正确的是( )
A.格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明了 DNA 是遗传物质
B.将“S型菌 DNA+DNA 酶”加入R 型活菌的培养基中,只长出了 R 型细菌,证明 DNA 是转化因子,该实验利用了自变量控制中的“加法原理”
C.噬菌体侵染实验中,用32P 标记的 T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,搅拌并离心后放射性主要集中在沉淀物中
D.噬菌体侵染实验中,搅拌和离心的目的是使噬菌体的 DNA 与蛋白质分离
地 城
考点02
DNA的结构
一、单选题
1.(24-25高一下·河南郑州·期末)下图为 DNA 分子的结构模式图,相关叙述错误的是( )
A.①②③④中都含有 N 元素
B.⑤和⑥交替连接,排列在外侧,构成了 DNA 分子的基本骨架
C.⑦的名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸
D.与⑩互补的序列可写为 5′-CAGT-3′
2.(24-25高一下·河南南阳·期末)用DNA测序仪检测出的某生物某一DNA分子片段上一条脱氧核苷酸链的碱基测序结果及推测的碱基序列如图所示,5'端第1个碱基为T。下列叙述正确的是( )
A.该DNA片段有遗传效应,其具有多样性
B.图示单链的互补链碱基序列为5′-ACGCATAACC-3'
C.该DNA片段连续复制两次,需要15个游离的胸腺嘧啶
D.该生物的遗传信息就蕴藏在千变万化的脱氧核苷酸中
3.(24-25高一下·河南开封·期末)DNA存储技术利用人工合成的DNA作为存储介质,具有高效、存储量大、存储时间长、易获取且免维护的优点。下列叙述正确的是( )
A.四种核糖核苷酸的排列顺序蕴藏DNA的遗传信息
B.DNA两条链的碱基之间遵循碱基互补配对原则
C.DNA两条链中每条链有游离磷酸基团的一段是3'端
D.DNA分子中A-T碱基对含量越多,其热稳定性越高
4.(24-25高一下·河南安阳·期末)微卫星DNA(STR)是真核生物核DNA中的高度重复序列,其序列差异可用于亲子鉴定、刑侦破案等领域。下列叙述错误的是( )
A.STR序列的个体特异性可用于DNA亲子鉴定
B.不同个体STR序列差异体现了DNA分子的多样性
C.真核细胞的STR序列中有A、G、C、T、U五种碱基
D.STR序列彻底水解可得到磷酸、脱氧核糖和含氮碱基
5.(24-25高一下·河南信阳·期末)下列关于科学史的说法错误的是( )
A.噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,搅拌的目的是让噬菌体与大肠杆菌充分混匀
B.沃森和克里克构建的DNA双螺旋模型中A—T与G—C具有相同的直径
C.艾弗里肺炎链球菌转化实验中,对各对照组进行加酶处理应用了减法原理
D.摩尔根及其学生通过基因定位绘制了第一幅果蝇基因在染色体上的相对位置图
6.(24-25高一下·河南商丘·期末)线粒体DNA(mtDNA)是双链环状DNA,能指导合成13种蛋白质。下列叙述正确的是( )
A.mtDNA可与蛋白质结合形成染色体
B.mtDNA的遗传遵循基因的分离定律
C.mtDNA中两个相邻的脱氧核苷酸由氢键连接
D.mtDNA中嘌呤碱基数量与嘧啶碱基数量相等
地 城
考点03
DNA的复制
一、单选题
1.(24-25高一下·河南郑州·期末)为研究 DNA 的复制方式,科学家以大肠杆菌为实验材料,进行了如下图所示的实验,相关叙述错误的是( )
A.离心后得到的轻带是14N 标记的 DNA 单链
B.第一代只出现了一条中带,由此可排除全保留复制
C.若细胞分裂到第三代,轻带 DNA 分子数占 DNA 总数的 3/4
D.若测得重带的平均密度是 a,中带的平均密度是 b,则轻带的平均密度是2b-a
2.(24-25高一下·河南三门峡·期末)DNA复制使完整的遗传信息传给子细胞,如图为DNA复制过程示意图,其中DNA单链结合蛋白与解旋后的DNA单链结合,使单链呈伸展状态而有利于复制。下列叙述正确的是( )
A.DNA复制过程中子链合成的方向一条是5'→3',另一条是3'→5'
B.DNA单链结合蛋白能防止解旋的DNA单链重新配对
C.DNA复制过程中两条子链是齐头并进的
D.若酶X变性失活,则DNA复制和转录都不能进行
3.(24-25高一下·河南南阳·期末)DNA复制时一条子链连续复制,另一条子链先合成小片段(冈崎片段),过程如图所示。前导链和滞后链是新合成的子链。据图分析,下列有关叙述错误的是( )
A.该复制区 DNA 的解旋方向是从左到右
B.前导链和滞后链的合成方向均是5'→3'
C.DNA 复制是边解旋边复制,且是半不连续复制
D.DNA 聚合酶催化冈崎片段连接时需形成氢键
4.(24-25高一下·河南·期末)科学家将大肠杆菌(只有一个复制原点,完成一次复制约40 min)置于低剂量的含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷培养基中培养几分钟后,将其转移至高剂量的含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷培养基中继续培养,在DNA完成一轮复制前,检测发现合成的DNA两端的片段具有高放射性,中间片段具有低放射性。据此可以得出的结论是( )
A.DNA复制方式为半保留复制
B.DNA的复制和解旋同时发生
C.DNA可从起点向两边双向复制
D.DNA可以在多起点进行复制
5.(24-25高一下·河南鹤壁·期末)2025年4月7日,Colossal宣布成功“复活”了已灭绝1.3万年的恐狼。他们从一颗13000年前的牙齿和一个72000年前的头骨中提取出了恐狼的DNA片段,依据这些片段对现代灰狼的基因进行编辑,最终培育出含有恐狼DNA序列的“恐狼幼崽”。下列有关叙述不合理的是( )
A.DNA聚合酶能催化脱氧核苷酸连接到已有DNA单链的:3'端
B.DNA两条链的碱基通过氢键互补配对,保证了遗传信息准确传递
C.培育出的“恐狼幼崽”的DNA序列与远古恐狼的DNA序列完全相同
D.DNA分子中两条链反向平行,且脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧
6.(24-25高一下·河南商丘·期末)如图为DNA复制的部分过程,a、b、c、d分别表示相应的脱氧核苷酸链。若不考虑变异,下列叙述正确的是( )
A.a链和b链的解开需要解旋酶和DNA聚合酶提供活化能
B.d链和b链的碱基序列不同,和a链的部分碱基序列相同
C.c链的延伸方向为5'→3',而d链的延伸方向为3'→5'
D.该过程不能发生在大肠杆菌细胞和人的成熟红细胞中
7.(24-25高一下·河南南阳·期末)DNA通过精确的复制,将遗传信息从亲代传递给子代,从而保证了遗传信息的连续性。下列有关真核生物中DNA复制的叙述,错误的是( )
A.DNA分子复制发生于细胞分裂前的间期
B.DNA可多起点同时复制,有利于提高复制效率
C.DNA分子双螺旋结构全部解旋后才开始复制
D.解旋酶、DNA聚合酶分别作用于DNA分子的氢键、磷酸二酯键
8.(24-25高一下·河南·期末)T4噬菌体是一种双链DNA病毒,其入侵大肠杆菌的方式与T2噬菌体的相似,现将一个用32P标记的T4噬菌体入侵一个未标记的大肠杆菌,让其复制3代。下列叙述正确的是( )
A.T4噬菌体遗传物质中的(A+T)/(C+G)═1
B.T4噬菌体在增殖过程中会出现染色体的形态结构和数量的周期性变化
C.T4噬菌体在大肠杆菌中增殖时,在宿主细胞的内质网中合成了相关蛋白
D.若子代噬菌体DNA中含放射性的DNA占1/4,则可证明上述DNA的复制为半保留复制
9.(24-25高一下·河南濮阳·期末)下图为 DNA 分子片段的结构模式图,不考虑变异,下列有关叙述正确的是( )
A.DNA 分子中氢键数等于碱基数对的 2 倍
B.图中的④表示磷酸基团,其参与构成鸟嘌呤脱氧核苷酸
C.若 a 链中 (A + T) 占 60%,则子代 DNA 中碱基 A 的比例可能大于 30%
D.若该 DNA 复制 4 次,则共消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸数为原 DNA 的 8 倍
10.(24-25高一下·河南新乡·期末)若将DNA双链均被15N标记的大肠杆菌转移到含14N的培养基中连续分裂4次,则所有大肠杆菌的DNA中,含有15N的DNA分子所占的比例是( )
A.1/4 B.1/8 C.1/16 D.1/32
二、非选择题
11.(24-25高一下·河南洛阳·期末)生物体内DNA的结构与其功能密切相关,也能在一定程度上反映其与环境的关系,某科学家分析了猪和牛两种生物DNA 的碱基组成,如表所示。回答下列问题。
生物
猪
牛
器官
肝
脾
胰
肺
肾
胃
((A+T))/((G+C) )
1.43
1.43
1.42
1.29
1.29
1.30
(1)同种生物不同器官细胞的DNA 中脱氧核苷酸的比例基本相同,其原因是________。不同生物的A、T之和与G、C之和的比值不一致,这说明了每种生物DNA具有________。
(2)研究发现,某些生活在高温热泉中的细菌,其DNA 中 GC 含量显著高于常温下生活的生物,其可能原因是________。
(3)沃森和克里克在提出DNA 分子双螺旋结构模型后,又提出DNA复制的方式为______,随后这一假说被其他科学家证实。在遗传信息流动过程中,信息的载体和表达产物以及为信息流动供能的物质分别是_____。
(4)一个精原细胞(2n=20)被³²P充分标记后,再置于³¹P 的培养基中先后完成一次有丝分裂和减数分裂,产生了8个精细胞(不考虑染色体变异与片段互换)。这8个精细胞中有________个细胞可能有放射性,每个精细胞中放射性染色体条数可能是________条。
12.(24-25高一下·河南南阳 期末)关于DNA复制方式,科学家曾提出三种假说:全保留复制、半保留复制和分散复制(复制完成后,亲代DNA双链被切成片段后,分散进入子代复制品的每条链中),如图所示。回答下列问题:
(1)在构建了DNA双螺旋结构的基础上,_____提出了DNA的复制方式为半保留复制。
(2)1958年,生物学家梅塞尔森和斯塔尔用_____技术和_____技术,以大肠杆菌为实验材料通过实验证明了DNA为半保留复制。
实验过程:将15N标记的大肠杆菌部分提取DNA,部分转移到含14N的普通培养基中培养;每间隔_____时间收集大肠杆菌并提取DNA;将提取的DNA进行离心,记录DNA在试管中位置。
实验分析:①若DNA为半保留复制,亲代DNA写为15N/15N―DNA,则子代DNA可以写为_____;离心后,亲代DNA、子代DNA在试管中的位置为_____;若复制n代,第n代DNA离心后位于试管中间位置的占_____。②DNA复制1次并离心后,DNA全部位于试管的中间,可以排除全保留复制方式,理由是_____;根据该实验结果,_____(填“能”或“不能”)排除分散复制方式,理由是_____。
试卷第1页,共3页
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专题03 基因的本质
3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
地 城
考点01
DNA是主要的遗传物质
一、单选题
1.(24-25高一下·河南商丘·期末)人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程。下列叙述正确的是( )
A.表面有荚膜的R型细菌有致病性,会使小鼠患病死亡
B.加热杀死的R型细菌能使S型细菌转化为R型细菌
C.格里菲思通过实验证明肺炎链球菌的遗传物质主要是DNA
D.噬菌体侵染细菌实验中用15N标记噬菌体不能达到实验目的
【答案】D
【分析】肺炎链球菌中的S型细菌有致病性,可使人和小鼠患肺炎,小鼠并发患败血症死亡;肺炎链球菌中的R型细菌没有致病性,不会使人和小鼠患病。格里菲思所做的肺炎链球菌的体内转化实验推测出S型细菌中存在某种“转化因子”,能促使R型细菌转化为S型细菌。艾弗里所做的肺炎链球菌的体外转化实验,证明了DNA是遗传物质。
【详解】A、R型细菌表面无荚膜,无致病性,S型细菌表面有荚膜,有致病性,会使小鼠患病死亡,A错误;
B、加热杀死的S型细菌能使R型细菌转化为S型细菌,而不是加热杀死的R型细菌使S型细菌转化为R型细菌,B错误;
C、格里菲思通过实验证明了加热杀死的S型细菌中存在某种“转化因子”,能使R型细菌转化为S型细菌,并没有证明肺炎链球菌的遗传物质主要是DNA,C错误;
D、因为噬菌体的蛋白质和DNA都含有N元素,用15N标记噬菌体,无法区分噬菌体的蛋白质外壳和DNA在侵染过程中的作用,不能达到实验目的,D正确。
故选D。
2.(24-25高一下·河南南阳·期末)科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成。关于证明蛋白质和核酸哪一种是遗传物质的系列实验中,下列叙述正确的是( )
A.从肺炎链球菌体内转化实验中推断出,已经加热致死的S型细菌的DNA能促使R型活细菌转化为S型活细菌
B.肺炎链球菌体外转化实验中,利用自变量控制的“加法原理”,将“S型菌DNA+DNA 酶”加入R型活菌的培养基中,结果证明DNA是转化因子
C.噬菌体侵染实验中,用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA,发现其DNA进入宿主细胞后,利用自身原料和酶完成自我复制
D.烟草花叶病毒实验中,以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染,结果发现自变量RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状
【答案】D
【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】A、格里菲思的体内转化实验仅得出S型菌中存在“转化因子”的结论,并未证明DNA是遗传物质,A错误;
B、艾弗里的体外转化实验采用“减法原理”,通过分别去除不同成分来观察转化效果,而非“加法原理”,B错误;
C、噬菌体侵染实验中,其DNA进入宿主细胞后,利用的是宿主细胞的原料和酶完成自我复制,C错误;
D、烟草花叶病毒实验中,将RNA和蛋白质分离后分别感染烟草,结果显示RNA感染可导致花叶病斑,证明RNA是其遗传物质,D正确。
故选D。
3.(24-25高一下·河南新乡·期末)向已去除大部分脂质和蛋白质的S型肺炎链球菌的细胞提取物中分别加入不同的酶并与R型菌混合培养、如图所示。下列实验结果正确的是( )
A.①组仅出现S型菌 B.②③组仅出现R型菌
C.④组仅出现S型菌 D.⑤组仅出现R型菌
【答案】D
【分析】S型菌的DNA能使R型活菌转化为S型活菌。控制自变量的原理有加法原理和减法原理。
【详解】A、细胞提取物中含有S型菌的DNA等物质,①组未加酶处理,与R型菌混合培养后,S型菌的DNA可以使部分R型菌转化为S型菌,所以①组会出现S型菌和R型菌,而不是仅出现S型菌,A错误;
B、②组加入蛋白酶,③组加入酯酶,由于S型菌的遗传物质是DNA,蛋白酶和酯酶不能破坏DNA,所以②③组中S型菌的DNA仍能使部分R型菌转化为S型菌,②③组会出现S型菌和R型菌,而不是仅出现R型菌,B错误;
C、④组加入RNA酶,RNA酶不能破坏DNA,S型菌的DNA能使部分R型菌转化为S型菌,所以④组会出现S型菌和R型菌,而不是仅出现S型菌,C错误;
D、⑤组加入DNA酶,DNA酶会将S型菌的DNA水解,水解后的产物不能使R型菌转化为S型菌,所以⑤组仅出现R型菌,D正确。
故选D。
4.(24-25高一下·河南南阳·期末)在探究生物体的遗传物质的历程中,以下几个实验发挥着至关重要的作用:实验1:格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验;实验2:艾弗里及其同事的肺炎链球菌体外转化实验;实验3:赫尔希和蔡斯的T2 噬菌体侵染细菌的实验;实验4:烟草花叶病毒的感染实验。下列说法正确的是( )
A.实验1中加热致死的S型细菌无致病性的主要原因是 DNA 变性失活
B.实验2 直接证明了 DNA 是遗传物质,但不能证明蛋白质不是遗传物质
C.若实验3 加入过量³²P标记的噬菌体,则产生的效果与保温时间过短类似
D.实验4证明了 RNA是烟草花叶病毒的遗传物质,而DNA是主要的遗传物质
【答案】C
【分析】格里菲思的肺炎链球菌转化实验的结论是:已经被加热杀死的S型细菌中,必然含有某种促成这一转化的活性物质—“转化因子”;噬菌体侵染细菌实验的结论是DNA是噬菌体的遗传物质。
【详解】A、实验1中加热致死的S型细菌的DNA仍有一定活性(还可使R型细菌发生转化),其无致病性的主要原因是蛋白质(如合成、组装荚膜的蛋白质等)变性失活,A错误;
B、实验2中用蛋白酶处理S型细菌的细胞提取物,结果长出了S型细菌和R型细菌,但用DNA酶处理S型细菌的细胞提取物,结果只长出了R型细菌,可证明DNA是S型细菌的遗传物质,而蛋白质不是,B错误;
C、若实验3中加入过量32P标记的噬菌体,则噬菌体不能全部进入大肠杆菌,多余的噬菌体会被离心至上清液,导致上清液放射性增强;如果保温时间过短,则噬菌体还没有完全进入大肠杆菌便被离心至上清液,也会导致上清液放射性增强,C正确;
D、实验4是将烟草花叶病毒的RNA和蛋白质分别提取出来再侵染烟草细胞,结果为RNA可以使烟草出现病斑,而蛋白质不行,从而证明了RNA是烟草花叶病毒的遗传物质;“DNA是主要的遗传物质”这个结论必须建立于绝大多数生物的遗传物质是DNA,少数生物的遗传物质是RNA的事实上,仅凭一个实验是不能得出这个结论的,D错误。
故选C。
5.(24-25高一下·河南鹤壁·期末)科学家在解析古代豌豆种质资源时,发现了一种新型致矮突变体。为探究其遗传本质,研究团队进行了以下实验:
①将突变型细胞质的提取物与正常型离体细胞共培养,矮化表型转化率为0;
②将突变型豌豆茎秆提取物用DNA酶处理后与正常型离体细胞共培养,矮化表型转化率为0;
③将突变型豌豆茎秆提取物用蛋白酶处理后与正常型离体细胞共培养,23%细胞转化为矮化表型。
下列结论最合理的是( )
A.遗传物质需通过核移植才能表达
B.转化因子是对DNA酶敏感的蛋白质
C.矮化表型由细胞质中的RNA控制
D.致矮性状的转化因子为DNA分子
【答案】D
【详解】A、遗传物质需通过核移植才能表达,但实验未涉及细胞核移植,无法得出此结论,A不符合题意;
B、转化因子若为对DNA酶敏感的蛋白质,则实验②中DNA酶处理应不影响转化率,但实际转化率为0,说明转化因子被DNA酶破坏,应为DNA而非蛋白质,B不符合题意;
C、若矮化表型由细胞质中的RNA控制,则实验①中细胞质提取物应能引起转化,但转化率为0,且实验③中蛋白酶处理不影响RNA,转化率应更高,与结果矛盾,C不符合题意;
D、实验②中DNA酶处理使转化率为0,说明转化因子是DNA;实验③中蛋白酶处理后仍有转化,表明DNA未被破坏,进一步支持转化因子为DNA分子,D符合题意。
故选D。
6.(24-25高一下·河南鹤壁·期末)下列有关赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验的叙述,正确的是( )
A.该实验还可利用3H对T2噬菌体进行标记
B.该实验证明了T2噬菌体的遗传物质主要是DNA
C.分别用含32P或35S的培养基培养T2噬菌体可获得被标记的噬菌体
D.用35S标记的噬菌体侵染细菌,保温时间长短基本不影响上清液放射性强度
【答案】D
【详解】A、3H可同时标记噬菌体的DNA和蛋白质,无法区分两者去向,会导致实验无法区分哪种物质是遗传物质,A错误;
B、该实验直接证明DNA是T2噬菌体的遗传物质,而非“主要是”,B错误;
C、噬菌体没有细胞结构,不能直接在培养基中培养,需先标记宿主细菌再获得标记噬菌体,C错误;
D、35S标记的蛋白质外壳未进入细菌,离心后已与细菌分离,保温时间长短不会显著影响上清液放射性强度,D正确。
故选D。
7.(24-25高一下·河南驻马店·期末)下列有关噬菌体侵染细菌实验的叙述,正确的是( )
A.用无放射性的噬菌体侵染3H标记的大肠杆菌,子代噬菌体的蛋白质与DNA都含3H
B.用含32P的培养基培养噬菌体,可得到DNA含有32P标记的噬菌体
C.赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验说明DNA是主要的遗传物质
D.噬菌体侵染大肠杆菌实验中离心的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
【答案】A
【分析】1、T2噬菌体侵染细菌的过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放;
2、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.该实验的结论:DNA是遗传物质。
【详解】A、无放射性的噬菌体侵染3H标记的大肠杆菌时,噬菌体DNA进入细菌,利用细菌内3H标记的脱氧核苷酸和氨基酸分别合成子代DNA和蛋白质外壳,因此子代噬菌体的DNA和蛋白质均含3H,A正确;
B、噬菌体是病毒,不能直接在培养基中培养,必须用含32P的培养基先培养大肠杆菌,再用噬菌体感染标记的细菌才能获得32P标记的噬菌体,B错误;
C、赫尔希和蔡斯的实验仅证明DNA是噬菌体的遗传物质,而“DNA是主要遗传物质”的结论需结合其他实验(如烟草花叶病毒实验)得出,C错误;
D、噬菌体侵染大肠杆菌实验中搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,离心的目的是使上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒,D错误。
故选A。
8.(24-25高一下·河南·期末)下列有关T2噬菌体侵染细菌实验中35S标记组实验的叙述错误的是( )
A.该组实验中上清液的放射性显著高于沉淀物
B.若搅拌不充分,会导致沉淀物的放射性增强
C.沉淀物中检测到的放射性部分来自子代的T2噬菌体
D.该组实验证明侵染过程中噬菌体外壳未进入细菌内
【答案】C
【分析】³⁵S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,实验通过离心分离上清液(含蛋白质外壳)和沉淀物(含细菌)。
【详解】A、³⁵S标记的噬菌体蛋白质外壳未进入细菌,离心后主要存在于上清液中,因此上清液放射性显著高于沉淀物,A正确;
B、若搅拌不充分,部分蛋白质外壳仍吸附在细菌表面,离心后进入沉淀物,导致沉淀物放射性增强,B正确;
C、³⁵S标记的是亲代噬菌体的蛋白质,子代噬菌体的蛋白质由细菌内未标记的原料合成,不含³⁵S,沉淀物的放射性仅来自未分离的亲代蛋白质外壳,C错误;
D、实验结果显示沉淀物放射性低,说明蛋白质外壳未进入细菌,D正确。
故选C。
9.(24-25高一下·河南南阳·期末)人类对遗传物质本质的探索先后经历了艾弗里等人的肺炎链球菌转化实验、赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验以及烟草花叶病毒的相关实验,最终探究出了生物体内遗传物质的本质。下列相关叙述正确的是( )
A.艾弗里的肺炎链球菌转化实验运用了“加法原理”证明DNA是遗传物质
B.艾弗里、赫尔希与蔡斯在探究DNA是遗传物质时的实验均遵循对照原则
C.噬菌体侵染大肠杆菌实验表明DNA是大肠杆菌和噬菌体的遗传物质
D.烟草花叶病毒的核酸+蛋白酶→感染烟草→烟草将不会出现花叶病斑
【答案】B
【分析】肺炎双球菌转化实验:包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲斯体内转化实验证明S型菌中存在某种转化因子,能将S型菌转化为R型菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。在艾弗里证明遗传物质是DNA的实验中,艾弗里将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开,单独的、直接的观察它们各自的作用.另外还增加了一组对照实验,即DNA酶和S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养。
【详解】A、艾弗里的肺炎链球菌转化实验用酶去除了不同的物质,运用了“减法原理”证明DNA是遗传物质,A错误;
B、艾弗里、赫尔希与蔡斯在探究DNA是遗传物质的实验均遵循对照原则,B正确;
C、噬菌体侵染大肠杆菌实验表明DNA是噬菌体的遗传物质,并未表明DNA是大肠杆菌的遗传物质,C错误;
D、烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,蛋白酶不能催化RNA水解,所以用烟草花叶病毒的核酸+蛋白酶去感染烟草,则烟草将会出现花叶病斑,D错误。
故选B。
10.(24-25高一下·河南洛阳·期末)在探究 RNA病毒的蛋白质和RNA 谁是遗传物质的实验中,有科学家利用烟草花叶病毒(TMV)进行了相关实验,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.由乙组可知,仅有蛋白质外壳不能使烟草感染形成病斑
B.虽没有设置对照组,但可以得出RNA是遗传物质的结论
C.丙组病斑较少,可能是裸露的RNA 在感染过程中易被酶所降解
D.对甲、丙、丁组病斑进行检测,可以得到新合成的子代TMV
【答案】B
【分析】烟草花叶病毒是RNA病毒,遗传物质是RNA,而蛋白质不是遗传物质,重组烟草花叶病毒侵染烟草后,病斑由重组病毒的RNA决定。
【详解】A、观察乙组实验,用蛋白质外壳感染烟草,烟草叶片不出现病斑,这就表明仅有蛋白质外壳不能使烟草感染形成病斑,A正确;
B、该实验甲组作为对照组,通过对照,可以清晰地得出 RNA 是遗传物质,而蛋白质不是遗传物质的结论,说没有设置对照组是错误的,B错误;
C、丙组用的是裸露的 RNA,病斑较少,很有可能是因为裸露的 RNA 在感染过程中容易被细胞内的酶降解,从而导致其感染能力下降,病斑减少,C正确;
D、甲、丙、丁组中都有 RNA 进入烟草细胞,而 RNA 是遗传物质,所以能够在烟草细胞内进行复制和表达等过程,进而合成新的子代 TMV,D正确。
故选B。
11.(24-25高一下·河南开封·期末)“DNA是主要的遗传物质”是经长期研究得出的结论。下列叙述正确的是( )
A.格里菲思的转化实验中,S型细菌的荚膜物质使R型细菌转化成有荚膜的S型细菌
B.DNA酶处理的S型菌细胞提取物不能使R型菌发生转化,实验运用了“加法原理”
C.用烟草花叶病毒感染烟草的实验证明RNA是烟草花叶病毒和烟草的遗传物质
D.真核生物、原核生物和DNA病毒的遗传物质是DNA,RNA病毒的遗传物质是RNA
【答案】D
【分析】1、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。
2、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。
3、烟草花叶病毒的感染和重建实验,证明了RNA是遗传物质。
【详解】A、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验仅发现S型菌的某种成分(转化因子)能使R型菌转化为S型菌,但未确定该成分为DNA(当时认为可能是荚膜多糖),A错误;
B、艾弗里实验中,用DNA酶处理S型菌提取物后失去转化活性,通过“去除DNA”观察结果变化,属于“减法原理”,B错误;
C、烟草花叶病毒(TMV)感染实验证明其遗传物质是RNA,但烟草的遗传物质仍为DNA,C错误;
D、真核生物和原核生物均为细胞生物,遗传物质均为DNA;DNA病毒遗传物质为DNA,RNA病毒遗传物质为RNA,D正确。
故选D。
12.(24-25高一下·河南郑州·期末)20 世纪中叶,为证明蛋白质和 DNA 究竟哪一种是遗传物质,科学家进行了一系列实验,下列叙述正确的是( )
A.格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明了 DNA 是遗传物质
B.将“S型菌 DNA+DNA 酶”加入R 型活菌的培养基中,只长出了 R 型细菌,证明 DNA 是转化因子,该实验利用了自变量控制中的“加法原理”
C.噬菌体侵染实验中,用32P 标记的 T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,搅拌并离心后放射性主要集中在沉淀物中
D.噬菌体侵染实验中,搅拌和离心的目的是使噬菌体的 DNA 与蛋白质分离
【答案】C
【分析】1、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。
2、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、格里菲思的肺炎链球菌转化实验仅发现“转化因子”的存在,但未明确其化学本质,艾弗里的实验才证明DNA是转化因子,A错误;
B、该实验通过添加DNA酶分解DNA,观察转化现象是否消失,属于自变量控制中的“减法原理”(排除DNA的作用),而非“加法原理”,B错误;
C、32P标记的是噬菌体的DNA,侵染时DNA进入宿主细胞,离心后宿主细胞位于沉淀物中,因此放射性主要集中于沉淀物,C正确;
D、搅拌的目的是使吸附在细菌表面的噬菌体蛋白质外壳与细菌分离,离心使细菌沉降,二者结合后实现DNA(进入细菌)与蛋白质(留在上清液)的分离,但选项表述不准确,D错误。
故选C。
地 城
考点02
DNA的结构
一、单选题
1.(24-25高一下·河南郑州·期末)下图为 DNA 分子的结构模式图,相关叙述错误的是( )
A.①②③④中都含有 N 元素
B.⑤和⑥交替连接,排列在外侧,构成了 DNA 分子的基本骨架
C.⑦的名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸
D.与⑩互补的序列可写为 5′-CAGT-3′
【答案】D
【分析】由图可知,①为C,②为A,③为G,④为T,⑤为脱氧核糖,⑥为磷酸,⑦为脱氧核苷酸,⑧为碱基对,⑨为氢键,⑩为脱氧核苷酸链。
【详解】A、①为C,②为A,③为G,④为T,各种碱基均含有N元素,A正确;
B、⑤为脱氧核糖,⑥为磷酸,二者交替连接,排列在外侧,构成了DNA分子的基本骨架,B正确;
C、⑦为胸腺嘧啶脱氧核苷酸,C正确;
D、DNA两条链是反向平行的,⑩的序列为5′-GTCA-3′,互补链的序列为3′-CAGT-5′,D错误。
故选D。
2.(24-25高一下·河南南阳·期末)用DNA测序仪检测出的某生物某一DNA分子片段上一条脱氧核苷酸链的碱基测序结果及推测的碱基序列如图所示,5'端第1个碱基为T。下列叙述正确的是( )
A.该DNA片段有遗传效应,其具有多样性
B.图示单链的互补链碱基序列为5′-ACGCATAACC-3'
C.该DNA片段连续复制两次,需要15个游离的胸腺嘧啶
D.该生物的遗传信息就蕴藏在千变万化的脱氧核苷酸中
【答案】C
【分析】碱基对C-G之间有3个氢键,碱基对A-T之间有2个氢键,DNA分子中氢键越多结构越稳定,所C-G比例越高,DNA耐高温能力越强。
【详解】A、基因通常是有遗传效应的DNA片段,其具有特异性,A错误;
B、DNA两条链的碱基序列互补,图中所示单链的碱基序列为5'-TGCGTATTGG-3',因此图示单链的互补链碱基序列为3'-ACGCATAACC-5',B错误;
C、图中所示DNA片段中有5个胸腺嘧啶脱氧核苷酸,其复制2次需要鸟嘌呤脱氧核苷酸数目为5×(22-1)=15个,C正确;
D、生物的遗传信息蕴藏在碱基(或核苷酸)的排列顺序之中,D错误。
故选C。
3.(24-25高一下·河南开封·期末)DNA存储技术利用人工合成的DNA作为存储介质,具有高效、存储量大、存储时间长、易获取且免维护的优点。下列叙述正确的是( )
A.四种核糖核苷酸的排列顺序蕴藏DNA的遗传信息
B.DNA两条链的碱基之间遵循碱基互补配对原则
C.DNA两条链中每条链有游离磷酸基团的一段是3'端
D.DNA分子中A-T碱基对含量越多,其热稳定性越高
【答案】B
【分析】本题考查DNA结构的相关知识,涉及核苷酸组成、碱基互补配对原则、DNA链的末端结构及碱基对稳定性。
【详解】A、DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,而非核糖核苷酸,核糖核苷酸是RNA的组成单位,A错误;
B、DNA两条链通过碱基互补配对原则连接,即A与T配对,C与G配对,遵循严格的配对规则,B正确;
C、DNA链5'端带有游离的磷酸基团,3'端带有羟基,若某端有游离磷酸基团,应为5'端而非3'端,C错误;
D.A-T碱基对含2个氢键,C-G碱基对含3个氢键,C-G含量越高,DNA热稳定性越强,因此A-T含量多时热稳定性较低,D错误;
故选B。
4.(24-25高一下·河南安阳·期末)微卫星DNA(STR)是真核生物核DNA中的高度重复序列,其序列差异可用于亲子鉴定、刑侦破案等领域。下列叙述错误的是( )
A.STR序列的个体特异性可用于DNA亲子鉴定
B.不同个体STR序列差异体现了DNA分子的多样性
C.真核细胞的STR序列中有A、G、C、T、U五种碱基
D.STR序列彻底水解可得到磷酸、脱氧核糖和含氮碱基
【答案】C
【详解】A、STR序列在不同个体间存在差异,具有个体特异性,可用于DNA亲子鉴定,A正确;
B、不同个体STR序列的差异由碱基排列顺序决定,体现了DNA分子的多样性,B正确;
C、STR属于核DNA序列,其碱基组成为腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T),不含尿嘧啶(U),U是RNA特有的碱基,C错误;
D、STR是DNA序列,彻底水解产物包括磷酸、脱氧核糖和含氮碱基,D正确。
故选C。
5.(24-25高一下·河南信阳·期末)下列关于科学史的说法错误的是( )
A.噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,搅拌的目的是让噬菌体与大肠杆菌充分混匀
B.沃森和克里克构建的DNA双螺旋模型中A—T与G—C具有相同的直径
C.艾弗里肺炎链球菌转化实验中,对各对照组进行加酶处理应用了减法原理
D.摩尔根及其学生通过基因定位绘制了第一幅果蝇基因在染色体上的相对位置图
【答案】A
【详解】A、在噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,而不是让噬菌体与大肠杆菌充分混匀,A错误;
B、沃森和克里克构建的DNA双 - 螺旋模型中,A(腺嘌呤)与T(胸腺嘧啶)之间形成2个氢键,G(鸟嘌呤)与C(胞嘧啶)之间形成3个氢键,A—T与G—C具有相同的直径,使得DNA分子具有稳定的直径,B正确;
C、艾弗里肺炎链球菌转化实验中,对各对照组进行加酶处理,比如加入蛋白酶去除蛋白质、加入RNA酶去除RNA等,从而观察去除某种物质后转化是否发生,应用了减法原理,C正确;
D、摩尔根及其学生通过基因定位绘制了第一幅果蝇基因在染色体上的相对位置图,证明了基因在染色体上呈线性排列,D正确。
故选A。
6.(24-25高一下·河南商丘·期末)线粒体DNA(mtDNA)是双链环状DNA,能指导合成13种蛋白质。下列叙述正确的是( )
A.mtDNA可与蛋白质结合形成染色体
B.mtDNA的遗传遵循基因的分离定律
C.mtDNA中两个相邻的脱氧核苷酸由氢键连接
D.mtDNA中嘌呤碱基数量与嘧啶碱基数量相等
【答案】D
【分析】本题考查线粒体DNA(mtDNA)的结构、遗传规律及碱基配对原则。
【详解】A、染色体由DNA和蛋白质组成,但仅存在于细胞核中;mtDNA位于线粒体内,属于细胞质遗传物质,不与蛋白质结合形成染色体,A错误;
B、基因的分离定律适用于核基因在有性生殖中的传递,而mtDNA的遗传属于细胞质遗传,不遵循孟德尔定律,B错误;
C、相邻脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接,氢键连接的是两条链的碱基对(如A-T、C-G),C错误;
D、双链DNA中,嘌呤与嘧啶通过碱基互补配对严格相等,mtDNA为双链环状结构,故嘌呤数等于嘧啶数,D正确;
故选D。
地 城
考点03
DNA的复制
一、单选题
1.(24-25高一下·河南郑州·期末)为研究 DNA 的复制方式,科学家以大肠杆菌为实验材料,进行了如下图所示的实验,相关叙述错误的是( )
A.离心后得到的轻带是14N 标记的 DNA 单链
B.第一代只出现了一条中带,由此可排除全保留复制
C.若细胞分裂到第三代,轻带 DNA 分子数占 DNA 总数的 3/4
D.若测得重带的平均密度是 a,中带的平均密度是 b,则轻带的平均密度是2b-a
【答案】A
【分析】根据离心结果可知,亲代DNA双链均用15N标记,在不含15N的环境中进行复制,若为半保留复制,复制n次后,含15N的DNA始终为2个。轻带为双链均为14N14N的DNA分子,重带为双链均为15N15N的DNA分子,中带为15N14N的杂合链。
【详解】A、离心后得到的轻带是14N 标记的双链DNA ,A错误;
B、若为全保留复制,第一代离心的结果为轻带和重带,而第一代只出现了中带,说明不是全保留复制,B正确;
C、若细胞分裂到第三代,DNA的总数为23=8个,有2个DNA分子为15N/14N,为中带,6个DNA分子为轻带,轻带 DNA 分子数占 DNA 总数的 3/4,C正确;
D、中带的平均密度=(重带的平均密度+轻带的平均密度)÷2,故轻带的平均密度是2b-a,D正确。
故选A。
2.(24-25高一下·河南三门峡·期末)DNA复制使完整的遗传信息传给子细胞,如图为DNA复制过程示意图,其中DNA单链结合蛋白与解旋后的DNA单链结合,使单链呈伸展状态而有利于复制。下列叙述正确的是( )
A.DNA复制过程中子链合成的方向一条是5'→3',另一条是3'→5'
B.DNA单链结合蛋白能防止解旋的DNA单链重新配对
C.DNA复制过程中两条子链是齐头并进的
D.若酶X变性失活,则DNA复制和转录都不能进行
【答案】B
【详解】A、DNA复制时,子链合成方向都是5′→3′ ,A错误;
B、DNA单链结合蛋白与解旋后的单链结合,能防止其重新配对,利于复制,B正确;
C、DNA复制时,两条子链一条连续合成(领头链 ),一条不连续合成(随从链 ),C错误;
D、酶X是DNA聚合酶,转录需要RNA聚合酶,酶X失活只影响DNA复制,不影响转录,D错误。
故选B。
3.(24-25高一下·河南南阳·期末)DNA复制时一条子链连续复制,另一条子链先合成小片段(冈崎片段),过程如图所示。前导链和滞后链是新合成的子链。据图分析,下列有关叙述错误的是( )
A.该复制区 DNA 的解旋方向是从左到右
B.前导链和滞后链的合成方向均是5'→3'
C.DNA 复制是边解旋边复制,且是半不连续复制
D.DNA 聚合酶催化冈崎片段连接时需形成氢键
【答案】D
【分析】DNA分子复制的过程: ①解旋:在解旋酶的作用下,把两条螺旋的双链解开。②合成子链:以解开的每一条母链为模板,以游离的四种脱氧核苷酸为原料,遵循碱基互补配对原则,在有关酶的作用下,各自合成与母链互补的子链。 ③形成子代DNA:每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构,从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。
【详解】A、据图可知,该复制区DNA的解旋方向是从左到右,A正确;
B、由冈崎片段连接形成的滞后链和前导链的合成方向都为5′→3′,即DNA单链合成的方向是5′→3′,B正确;
C、体内DNA复制的特点是边解旋边复制、半保留复制,且DNA复制形成互补子链时,一条子链连续形成;另一条子链不连续,即存在半不连续复制,C正确;
D、冈崎片段是一段DNA单链,最终这些单链DNA片段需要连接成一条完整的DNA单链,此时需要形成的是磷酸二酯键,需要的酶是DNA连接酶,D错误。
故选D。
4.(24-25高一下·河南·期末)科学家将大肠杆菌(只有一个复制原点,完成一次复制约40 min)置于低剂量的含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷培养基中培养几分钟后,将其转移至高剂量的含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷培养基中继续培养,在DNA完成一轮复制前,检测发现合成的DNA两端的片段具有高放射性,中间片段具有低放射性。据此可以得出的结论是( )
A.DNA复制方式为半保留复制
B.DNA的复制和解旋同时发生
C.DNA可从起点向两边双向复制
D.DNA可以在多起点进行复制
【答案】C
【详解】DNA复制是指以亲代DNA分子为模板,在一系列酶的作用下,按照碱基互补配对原则,合成出与亲代DNA分子完全相同的两个子代DNA分子的过程。DNA具有半保留复制、边解旋边复制等特点。
【分析】A、实验现象无法直接证明DNA复制方式为半保留复制,半保留复制需通过密度梯度离心实验验证,A错误;
B、DNA复制时解旋酶与聚合酶协同作用,边解旋边复制,但题干中放射性分布结果与复制方向相关,无法直接说明解旋与复制同时发生,B错误;
C、大肠杆菌DNA复制为单起点双向复制。低剂量³H标记时,复制起点附近区域被低放射性标记;转移至高剂量后,复制向两端延伸,两端因高剂量³H标记而呈现高放射性,中间为低放射性,符合双向复制的特征,C正确;
D、大肠杆菌DNA仅有一个复制起点,真核生物DNA才存在多起点复制,D错误。
故选C。
5.(24-25高一下·河南鹤壁·期末)2025年4月7日,Colossal宣布成功“复活”了已灭绝1.3万年的恐狼。他们从一颗13000年前的牙齿和一个72000年前的头骨中提取出了恐狼的DNA片段,依据这些片段对现代灰狼的基因进行编辑,最终培育出含有恐狼DNA序列的“恐狼幼崽”。下列有关叙述不合理的是( )
A.DNA聚合酶能催化脱氧核苷酸连接到已有DNA单链的:3'端
B.DNA两条链的碱基通过氢键互补配对,保证了遗传信息准确传递
C.培育出的“恐狼幼崽”的DNA序列与远古恐狼的DNA序列完全相同
D.DNA分子中两条链反向平行,且脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧
【答案】C
【分析】DNA的结构:①由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。 ②外侧:脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。 内侧:由氢键相连的碱基对组成。 ③碱基配对有一定规律:A=T,G=C。(碱基互补配对原则),其中AT间有两个氢键连接,CG间有三个氢键连接。
【详解】A、DNA聚合酶催化脱氧核苷酸连接到DNA链的3'端,确保链的延伸方向为5'→3',符合DNA复制机制,A正确;
B、DNA双链通过碱基互补配对(氢键连接),确保复制时遗传信息准确传递,B正确;
C、恐狼DNA片段因年代久远可能降解,且基因编辑可能无法完全还原原始序列,幼崽DNA与恐狼DNA不可能完全相同,C错误;
D、DNA分子为反向平行双螺旋结构,脱氧核糖和磷酸交替连接构成骨架,排列在外侧,描述正确,D正确。
故选C。
6.(24-25高一下·河南商丘·期末)如图为DNA复制的部分过程,a、b、c、d分别表示相应的脱氧核苷酸链。若不考虑变异,下列叙述正确的是( )
A.a链和b链的解开需要解旋酶和DNA聚合酶提供活化能
B.d链和b链的碱基序列不同,和a链的部分碱基序列相同
C.c链的延伸方向为5'→3',而d链的延伸方向为3'→5'
D.该过程不能发生在大肠杆菌细胞和人的成熟红细胞中
【答案】B
【分析】DNA分子复制的过程:①解旋:在解旋酶的作用下,把两条螺旋的双链解开。②合成子链:以解开的每一条母链为模板,以游离的四种脱氧核苷酸为原料,遵循碱基互补配对原则,在有关酶的作用下,各自合成与母链互补的子链。③形成子代DNA:每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。
【详解】A、DNA双链解开需要解旋酶催化,不需要DNA聚合酶催化,酶催化化学反应的实质是降低化学反应所需的活化能,而不是为反应提供活化能,A错误;
B、据图可知,a链和b链为互补链,d链是以b链为模板合成的一段脱氧核苷酸链,因此d链和b链碱基序列不同,d链和a链的部分碱基序列相同,B正确;
C、c链和d链都是新合成的子链,二者延伸的方向相同,都是5′→3’,C错误;
D、大肠杆菌细胞中可进行DNA复制,人成熟的红细胞中不含DNA,不能进行DNA复制,D错误。
故选B。
7.(24-25高一下·河南南阳·期末)DNA通过精确的复制,将遗传信息从亲代传递给子代,从而保证了遗传信息的连续性。下列有关真核生物中DNA复制的叙述,错误的是( )
A.DNA分子复制发生于细胞分裂前的间期
B.DNA可多起点同时复制,有利于提高复制效率
C.DNA分子双螺旋结构全部解旋后才开始复制
D.解旋酶、DNA聚合酶分别作用于DNA分子的氢键、磷酸二酯键
【答案】C
【分析】DNA分子复制:①时间:有丝分裂和减数分裂前的间期;②条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸);③过程:边解旋边复制;④结果:一条DNA复制出两条DNA;⑤特点:半保留复制。
【详解】A、DNA复制发生在有丝分裂和减数分裂前的间期,即DNA分子复制发生于细胞分裂前的间期,A正确;
B、真核生物的DNA复制是多个起点的,DNA多个起点可同时复制,能有效提高复制效率,B正确;
C、DNA复制是一个边解旋边复制的过程,C错误;
D、复制过程中,解旋酶解开DNA的双螺旋结构,作用于氢键,DNA聚合酶作用于磷酸二酯键,D正确。
故选C。
8.(24-25高一下·河南·期末)T4噬菌体是一种双链DNA病毒,其入侵大肠杆菌的方式与T2噬菌体的相似,现将一个用32P标记的T4噬菌体入侵一个未标记的大肠杆菌,让其复制3代。下列叙述正确的是( )
A.T4噬菌体遗传物质中的(A+T)/(C+G)═1
B.T4噬菌体在增殖过程中会出现染色体的形态结构和数量的周期性变化
C.T4噬菌体在大肠杆菌中增殖时,在宿主细胞的内质网中合成了相关蛋白
D.若子代噬菌体DNA中含放射性的DNA占1/4,则可证明上述DNA的复制为半保留复制
【答案】D
【详解】本题考查噬菌体增殖过程中DNA复制特点是半保留复制;原核生物除了核糖体,不含内质网等其他细胞器。
【分析】A、T₄噬菌体的遗传物质是双链DNA,双链DNA中(A+T)/(C+G)的比值由DNA的碱基组成决定,不一定等于1。例如,若DNA中A+T的总量不等于C+G,则比值不为1。题目未说明T₄噬菌体DNA的具体碱基比例,因此无法确定该比值是否为1,A错误;
B、T₄噬菌体是病毒,自身无染色体;宿主大肠杆菌为原核生物,其增殖通过二分裂完成,过程中无染色体形态结构和数量的周期性变化(此为真核生物有丝分裂的特征),B错误;
C、大肠杆菌为原核生物,细胞中无内质网。噬菌体的蛋白质合成依赖宿主细胞的核糖体,直接在细胞质基质中完成,C错误;
D、用³²P标记的T₄噬菌体感染未标记的大肠杆菌,复制3代后共产生8个DNA。由于DNA复制为半保留复制,仅最初标记的2条母链(分属2个DNA)含³²P,其余6个DNA均为全新链。因此含放射性的DNA占2/8=1/4,此结果与半保留复制的理论预期一致,D正确。
故选D。
9.(24-25高一下·河南濮阳·期末)下图为 DNA 分子片段的结构模式图,不考虑变异,下列有关叙述正确的是( )
A.DNA 分子中氢键数等于碱基数对的 2 倍
B.图中的④表示磷酸基团,其参与构成鸟嘌呤脱氧核苷酸
C.若 a 链中 (A + T) 占 60%,则子代 DNA 中碱基 A 的比例可能大于 30%
D.若该 DNA 复制 4 次,则共消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸数为原 DNA 的 8 倍
【答案】B
【分析】DNA的双螺旋结构:①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。②DNA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。③两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
【详解】A、DNA 分子中 A - T 碱基对之间有 2 个氢键,G - C 碱基对之间有 3 个氢键,因此DNA 分子中氢键数大于或等于碱基数对的 2 倍,A 错误;
B、图中的④表示磷酸基团,它与③⑤构成鸟嘌呤脱氧核苷酸,是构成DNA分子的基本单位,B正确;
C、若 a 链中(A+T)占 60%,由于 DNA 两条链遵循碱基互补配对原则,整个 DNA 分子中(A+T)也占 60%,则A=T=30%。但DNA复制能保持亲子带遗传信息的稳定性,子代 DNA 中 A 的比例应为 30%,C错误;
D、该 DNA 分子中 A 的数量设为 a 个,DNA 复制 4 次,形成24=16个 DNA 分子,共消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸数为(24−1)a=15a,是原 DNA 中腺嘌呤脱氧核苷酸数的 15 倍,而不是 8 倍,D错误。
故选B。
10.(24-25高一下·河南新乡·期末)若将DNA双链均被15N标记的大肠杆菌转移到含14N的培养基中连续分裂4次,则所有大肠杆菌的DNA中,含有15N的DNA分子所占的比例是( )
A.1/4 B.1/8 C.1/16 D.1/32
【答案】B
【分析】大肠杆菌在含14N的培养基中分裂时,DNA进行半保留复制,母链(15N)始终保留在两个子代DNA分子中。
【详解】一个双链DNA分子复制4次,形成的子代DNA分子数为16个。根据DNA分子半保留复制特点,不管亲代DNA分子复制几次,子代DNA分子中含有亲代DNA单链(含15N)的DNA分子数都只有两个,因此含有15N的DNA分子所占的比例是2/16=1/8,B正确,ACD错误。
故选B。
二、非选择题
11.(24-25高一下·河南洛阳·期末)生物体内DNA的结构与其功能密切相关,也能在一定程度上反映其与环境的关系,某科学家分析了猪和牛两种生物DNA 的碱基组成,如表所示。回答下列问题。
生物
猪
牛
器官
肝
脾
胰
肺
肾
胃
((A+T))/((G+C) )
1.43
1.43
1.42
1.29
1.29
1.30
(1)同种生物不同器官细胞的DNA 中脱氧核苷酸的比例基本相同,其原因是________。不同生物的A、T之和与G、C之和的比值不一致,这说明了每种生物DNA具有________。
(2)研究发现,某些生活在高温热泉中的细菌,其DNA 中 GC 含量显著高于常温下生活的生物,其可能原因是________。
(3)沃森和克里克在提出DNA 分子双螺旋结构模型后,又提出DNA复制的方式为______,随后这一假说被其他科学家证实。在遗传信息流动过程中,信息的载体和表达产物以及为信息流动供能的物质分别是_____。
(4)一个精原细胞(2n=20)被³²P充分标记后,再置于³¹P 的培养基中先后完成一次有丝分裂和减数分裂,产生了8个精细胞(不考虑染色体变异与片段互换)。这8个精细胞中有________个细胞可能有放射性,每个精细胞中放射性染色体条数可能是________条。
【答案】(1)由同一个受精卵有丝分裂而来,所以同种生物不同器官的细胞中,DNA的碱基序列基本相同 特异性
(2)GC之间含氢键较多,对稳定 DNA 结构有一定作用
(3)半保留复制 DNA和RNA、蛋白质、ATP
(4)4~8 0~10
【分析】DNA的特性:
①稳定性:DNA分子两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序和两条链之间碱基互补配对的方式是稳定不变的,从而导致DNA分子的稳定性。
②多样性:DNA中的碱基对的排列顺序是千变万化的。 ③特异性:每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序,这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子自身严格的特异性。
【详解】(1)同种生物不同器官细胞是由同一个受精卵经过有丝分裂而来,有丝分裂保证了亲子代细胞间遗传物质的稳定性,所以同种生物不同器官细胞的 DNA 中脱氧核苷酸的比例基本相同。不同生物的 A、T 之和与 G、C 之和的比值不一致,说明每种生物 DNA 中碱基对的排列顺序具有特异性,即每种生物 DNA 具有特异性。
(2)在 DNA 分子中,G - C 碱基对之间有 3 个氢键,A - T 碱基对之间有 2 个氢键。某些生活在高温热泉中的细菌,其 DNA 中 GC 含量显著高于常温下生活的生物,可能原因是 GC 含量高,DNA 分子中氢键数量多,DNA 结构更稳定,更能适应高温环境。
(3)沃森和克里克提出 DNA 复制的方式为半保留复制。在遗传信息流动过程中,信息的载体是核酸(DNA和RNA),表达产物是蛋白质,为信息流动供能的物质是 ATP。
(4)经有丝分裂产生的精原细胞,DNA一条链有标记,另一条没有标记,染色体复制后的一条染色单体有标记,另一条没有,非同源染色体在MⅡ后形成的子染色体随机组合,所以每个次级精母细胞形成的精子中含有放射性标记的个数为1~2,4个次级精母细胞形成的精子中含有放射性标记的个数为4~8,即这8个精细胞中有4~8个细胞可能有放射性。若MⅡ后所有含放射性的染色体移向细胞的一侧,则精细胞最多有10条染色体带有放射性,最少有0条染色体带有放射性,即每个精细胞中放射性染色体条数可能是0~10条。
12.(24-25高一下·河南南阳 期末)关于DNA复制方式,科学家曾提出三种假说:全保留复制、半保留复制和分散复制(复制完成后,亲代DNA双链被切成片段后,分散进入子代复制品的每条链中),如图所示。回答下列问题:
(1)在构建了DNA双螺旋结构的基础上,_____提出了DNA的复制方式为半保留复制。
(2)1958年,生物学家梅塞尔森和斯塔尔用_____技术和_____技术,以大肠杆菌为实验材料通过实验证明了DNA为半保留复制。
实验过程:将15N标记的大肠杆菌部分提取DNA,部分转移到含14N的普通培养基中培养;每间隔_____时间收集大肠杆菌并提取DNA;将提取的DNA进行离心,记录DNA在试管中位置。
实验分析:①若DNA为半保留复制,亲代DNA写为15N/15N―DNA,则子代DNA可以写为_____;离心后,亲代DNA、子代DNA在试管中的位置为_____;若复制n代,第n代DNA离心后位于试管中间位置的占_____。②DNA复制1次并离心后,DNA全部位于试管的中间,可以排除全保留复制方式,理由是_____;根据该实验结果,_____(填“能”或“不能”)排除分散复制方式,理由是_____。
【答案】(1)沃森和克里克
(2)同位素标记 密度梯度离心 20分钟 15N/14N―DNA 重带、中带 1/2n-1 若为全保留复制,DNA复制1次并离心后,DNA应一半位于重带,一半位于轻带 不能 分散复制,DNA复制1次并离心后,DNA也全部位于试管的中间
【分析】DNA复制:以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程; DNA复制结果:一个DNA复制出两个DNA; DNA复制意义:通过复制,使亲代的遗传信息传递给子代,使前后代保持一定的连续性。
【详解】(1)在构建了DNA双螺旋结构的基础上,沃森和克里克提出了DNA的复制方式为半保留复制。
(2)1958年,生物学家梅塞尔森和斯塔尔用同位素标记技术和密度梯度离心技术,以大肠杆菌为实验材料通过实验证明了DNA为半保留复制。
实验过程:将15N标记的大肠杆菌部分提取DNA,部分转移到含14N的普通培养基中培养;每间隔20分钟时间收集大肠杆菌并提取DNA;将提取的DNA进行离心,记录DNA在试管中位置。
实验分析:①若DNA为半保留复制,亲代DNA写为15N/15N―DNA,则子代DNA可以写为15N/14N―DNA;离心后,亲代DNA在试管中的位置为重带,子代DNA在试管中的位置为中带;若复制n代,第n代DNA离心后位于试管中间位置的占2/2n=1/2n-1。②DNA复制1次并离心后,DNA全部位于试管的中间,可以排除全保留复制方式,理由是若为全保留复制,DNA复制1次并离心后,DNA应一半位于重带,一半位于轻带;根据该实验结果,不能排除分散复制方式,理由是分散复制,DNA复制1次并离心后,DNA也全部位于试管的中间。
试卷第1页,共3页
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专题03 基因的本质
答案版
地 城
考点01
DNA是主要的遗传物质
一、单选题
1.D
2.D
3.D
4.C
5.D
6.D
7.A
8.C
9.B
10.B
11.D
12.C
地 城
考点02
DNA的结构
一、单选题
1.D
2.C
3.B
4.C
5.A
6.D
地 城
考点03
DNA的复制
一、单选题
1.A
2.B
3.D
4.C
5.C
6.B
7.C
8.D
9.B
10.B
二、非选择题
11.(1)由同一个受精卵有丝分裂而来,所以同种生物不同器官的细胞中,DNA的碱基序列基本相同 特异性
(2)GC之间含氢键较多,对稳定 DNA 结构有一定作用
(3)半保留复制 DNA和RNA、蛋白质、ATP
(4)4~8 0~10
12.(1)沃森和克里克
(2)同位素标记 密度梯度离心 20分钟 15N/14N―DNA 重带、中带 1/2n-1 若为全保留复制,DNA复制1次并离心后,DNA应一半位于重带,一半位于轻带 不能 分散复制,DNA复制1次并离心后,DNA也全部位于试管的中间
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