专题03基因的本质(期末真题汇编,江苏专用)高一生物下学期
2026-05-21
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3份
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48页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.97 MB |
| 发布时间 | 2026-05-21 |
| 更新时间 | 2026-05-21 |
| 作者 | 秀 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57969713.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
汇编江苏多地高一下期末试题,聚焦DNA分子结构、复制及遗传物质探索三大考点,融合经典实验分析与模型构建,注重基础巩固与科学思维考查。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|28题|DNA双螺旋结构(核苷酸组成、碱基比例)、半保留复制(同位素标记计算)、噬菌体侵染实验(放射性分布)|结合江苏各地期末真题,情境真实,基础题占比高|
|多选题|5题|DNA复制特点(多起点、双向复制)、遗传物质探索实验设计|考查知识迁移能力,选项设置具迷惑性|
|非选择题|7题|DNA复制过程(酶作用、碱基计算)、肺炎链球菌转化实验(变量控制)、同位素标记实验分析(15N离心结果)|综合性强,融合图形分析与实验设计,体现探究实践素养|
内容正文:
专题03 基因的本质
3大高频考点概览
考点01 DNA 分子结构
考点02 DNA 复制
考点03 遗传物质探索
地 城
考点01
DNA分子结构
一、单选题
1.(24-25高一下·江苏宿迁·期末)下图为某链状DNA分子部分结构示意图,下列叙述错误的是( )
A.①和②的交替连接构成了DNA的基本骨架
B.④是一个鸟嘌呤脱氧核苷酸,⑤需要DNA聚合酶催化形成
C.在DNA的双链结构中,碱基的比例总是(A+G)/(T+C)=1
D.A链和B链的方向相反,该DNA分子共有2个游离的磷酸基团
2.(24-25高一下·江苏徐州·期末)下列有关DNA双螺旋结构模型构建的叙述,错误的是( )
A.20世纪30年代后期瑞典科学家证明DNA分子是不对称的
B.威尔金斯和富兰克林应用X射线衍射技术获得DNA衍射图谱
C.查哥夫发现在DNA中,A的量总是等于T的量,G的量总是等于C的量
D.沃森和克里克采用了构建模型的方法来分析DNA分子中碱基的数量关系
3.(24-25高一下·江苏苏州·期末)模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述。下列相关叙述正确的是( )
A.性状分离比模拟实验中,分别从两个小桶内随机抓取一个彩球并组合在一起,模拟雌、雄配子的随机结合
B.建立减数分裂中染色体变化的模型时,模拟减数分裂Ⅱ后期移向细胞同一极的橡皮泥颜色不能相同
C.制作DNA双螺旋结构模型时,不同碱基对之间的连接棒数量相等才能维持DNA结构的稳定性
D.达尔文的“自然选择学说的解释模型”对生物遗传和变异的本质作出了科学地解释
4.(24-25高一下·江苏徐州·期末)下图为真核细胞内用15N标记的双链DNA片段结构示意图,含有1000对脱氧核苷酸,其中碱基A占20%。下列相关叙述错误的是( )
A.该DNA片段的每条核苷酸链中(C+G):(A+T)为3:2
B.该DNA片段置于14N培养液中复制3次,含14N的DNA分子占3/4
C.该DNA片段复制3次,则共需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸4200个
D.解旋酶作用于②部位,DNA聚合酶用于催化①部位的化学键形成
5.(24-25高一下·江苏镇江·期末)若某DNA片段含有100个碱基对,腺嘌呤占DNA分子的32%,其中一条链上鸟嘌呤占该链的36%。下列相关叙述正确的是( )
A.该DNA片段中胞嘧啶占DNA分子比例为34%
B.该DNA片段一条单链上嘌呤比例为16%
C.该DNA片段有一条单链上没有鸟嘌呤
D.该DNA片段中(A+T/G+C)=3( )
6.(24-25高一下·江苏无锡·期末)下列关于细胞中DNA分子的结构与复制的叙述中,正确的是( )
A.DNA分子中含嘧啶和磷酸,且复制均在细胞核内进行
B.DNA两条链反向平行排列,复制仅发生在有丝分裂前的间期
C.DNA分子的两条链通过氢键相连接,复制过程先解旋后复制
D.DNA分子在解旋酶作用下解旋,DNA碱基互补配对保证了复制的准确性
7.(24-25高一下·江苏苏州·期末)某些细菌体内存在GUS基因,其编码的酶能催化特定底物水解,使菌体变蓝。下列相关叙述正确的是( )
A.GUS基因是有遗传效应的DNA片段
B.GUS基因的遗传遵循孟德尔遗传定律
C.该实例中基因对性状的控制方式与囊性纤维病相同
D.细胞内基因与性状的关系均为简单的一一对应关系
8.(24-25高一下·江苏南通·期末)人类单纯疱疹病毒1型(HSV-1)由衣壳、包膜和线性双链DNA组成,可感染人体上皮细胞。相关叙述错误的是( )
A.HSV-1的DNA含有两个游离的磷酸基团
B.HSV-1的DNA的基本骨架由磷酸和核糖交替排列形成
C.HSV-1的DNA复制需要解旋酶和DNA聚合酶等的催化
D.HSV-1的衣壳需要上皮细胞的核糖体参与合成
9.(24-25高一下·江苏连云港·期末)如图为DNA分子结构示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.④为胞嘧啶脱氧核苷酸
B.⑨的数量只与脱氧核苷酸的数量有关
C.a、β链反向平行盘旋成规则的双螺旋结构
D.β链的方向及部分碱基序列为5'-TCGA-3'
10.(24-25高一下·江苏连云港·期末)若某环状DNA分子中碱基G有100个,占总碱基数的比例为20%,被3H标记后置于不含标记的培养液中连续复制3次,下列相关叙述正确的是( )
A.子代DNA有1/2被标记
B.复制过程中共需要1200个T
C.环状DNA分子中碱基数与磷酸二酯键数相等
D.环状DNA分子中每个磷酸基团均连接两个核糖和一个碱基
11.(24-25高一下·江苏连云港·期末)下列关于真核细胞内DNA结构及复制的叙述正确的是( )
A.DNA一条链上的嘌呤数一定等于嘧啶数
B.双链DNA分子中(A+G)/(T+C)=1
C.启动子位于基因上游,是DNA聚合酶结合的部位
D.单链中A+T的占比是整个DNA分子中A+T占比的1/2
二、多选题
12.(24-25高一下·江苏·期末)如图为某生物DNA复制方式的模式图,图中“→”表示子链的复制方向。下列叙述正确的是( )
A.DNA复制具有多起点复制和半保留复制的特点
B.复制过程中需要解旋酶和RNA聚合酶的参与
C.根据复制环的大小可推测复制开始时间的早晚
D.图示DNA分子的a侧为5′端,b侧为3′端
13.(24-25高一下·江苏连云港·期末)腺病毒的复制方式如图所示,其双链DNA的每条链都有一个复制起点,分别起始合成一条新链,两条链以相向方式延伸。以下相关叙述正确的是( )
A.该过程需要边解旋边复制
B.图中每个复制叉仅有一条链作为模板
C.该过程体现了半不连续复制的特点
D.合成新链时需要以四种核糖核苷酸为原料且合成方向为5'→3'
三、非选择题
14.(24-25高一下·江苏常州·期末)在真核生物中,DNA分子的复制随着染色体的复制而完成。下图是DNA分子复制的示意图,请据图分析回答:
(1)图中①是染色体,它的主要成分是DNA和_____。
(2)DNA分子进行复制时,需要各种酶的参与,首先在_____酶的作用下,使DNA分子的双链解开,然后以解开的双链为模板,在_______酶等酶的作用下,进而形成新的DNA分子。
(3)DNA分子具有独特的______结构,为复制提供了精确的模板,通过______原则,保证了复制能够精确地进行。
15.(24-25高一下·江苏镇江·期末)如图为真核生物DNA的结构(图甲)及发生的相关生理过程(图乙),请据图回答下列问题:
(1)图甲为DNA的结构示意图,其基本骨架由________(填图中数字序号)和________(填图中数字序号)交替连接构成,④为________;⑨为________。
(2)图乙所示过程需要的酶包括________、________等;图示的过程体现了DNA复制的哪些特点?________、________。
(3)若用1个含32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,培养一段时间后共释放出300个子代噬菌体,则其中含有32P标记的噬菌体所占的比例是________。
(4)若该DNA分子中,G占碱基总数的38%,其中一条链中的T占该DNA分子全部碱基总数的5%,那么另一条链中的T占该DNA分子全部碱基总数的比例为________;若该DNA分子共有含氮碱基1600个,其中一条单链上(A+T):(C+G)=3:5,则该DNA分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是________个。
16.(24-25高一下·江苏淮安·期末)图1为DNA的部分平面结构模式图;图2为真核生物细胞中DNA复制的过程;从复制叉开始,沿DNA链移动,开始DNA的复制。请回答下列问题:
(1)图1中②的名称是______;DNA分子中该核苷酸越多,DNA分子的热稳定性越______。
(2)蝗虫精母细胞中进行DNA复制的场所有______。除图1所示外,DNA复制还需要______等基本条件。
(3)模板链解旋后,原始的双螺旋和两条子链组成的一个叉状结构即为复制叉。由图2可知,复制叉的______可影响DNA复制的速度。若图1中①突变为G,则该DNA分子复制6次后,异常的DNA分子占全部DNA分子的比例为______。
(4)图2体现DNA复制的特点有______。
A.从头开始复制 B.边解旋边复制
C.多起点复制 D.双向复制
地 城
考点02
DNA复制
一、单选题
1.(24-25高一下·江苏淮安·期末)下列关于科学史的叙述错误的是( )
选项
研究者
研究方法
研究成果
A
摩尔根
假说-演绎法
基因在染色体上
B
沃森和克里克
模型建构法
DNA 双螺旋结构模型
C
梅塞尔森和斯塔尔
差速离心法等
DNA 半保留复制
D
哈迪和温伯格
数学建模与推导法
遗传平衡定律
A.A B.B C.C D.D
2.(24-25高一下·江苏宿迁·期末)下图为果蝇细胞DNA复制的电镜照片,其中泡状结构为复制泡,是DNA正在复制的部分。下列叙述正确的是( )
A.果蝇的DNA复制均在细胞核内进行
B.图示多个复制泡的出现体现DNA的复制是多起点同时复制,可加快复制速率
C.DNA复制具有边解旋边复制、半不连续复制的特点
D.子链的合成需要酶甲催化游离的核糖核苷酸连接到核苷酸链上
3.(24-25高一下·江苏泰州·期末)下列关于“T₂噬菌体侵染细菌的实验”的叙述,正确的是( )
A.分别用35S 和32P 标记噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,长时间保温培养
B.噬菌体在自身 RNA 聚合酶作用下以细菌核糖核苷酸为原料转录出 RNA
C.侵染细菌后 T₂噬菌体 DNA 会在大肠杆菌体内合成新的噬菌体 DNA
D.搅拌使大肠杆菌内的噬菌体释放出来,离心沉淀出培养液中的大肠杆菌
4.(24-25高一下·江苏淮安·期末)下列关于中心法则图解的叙述错误的是( )
A.过程①、⑤所需的原料相同
B.过程②、④属于基因的表达
C.人体所有细胞均可发生过程①②④
D.烟草花叶病毒在烟草细胞中发生的过程有③④
5.(24-25高一下·江苏苏州·期末)将15N标记的大肠杆菌转移到含14NH4Cl的普通培养液中培养,在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA后离心。下列相关叙述正确的是( )
A.该实验运用了放射性同位素标记技术和密度梯度离心技术
B.经过一次分裂形成的子细胞中拟核DNA被15N标记的占50%
C.经过两次分裂,离心后DNA一半位于试管的中层,另一半位于上层
D.经过三次分裂,完全解旋的脱氧核苷酸链离心分层情况能确定DNA复制方式
二、多选题
6.(24-25高一下·江苏泰州·期末)下图表示大肠杆菌的 DNA 分子复制过程。下列相关叙述错误的是( )
A.图中复制起点部位的 G//C 碱基对比例较高,易于解旋
B.图中表示的过程具有双向、边解旋边复制的特点
C.DNA 聚合酶在细胞质中合成后运入细胞核进行图示过程
D.图中按照①②③的先后顺序合成子链,子链延伸方向为 5'→3'
三、非选择题
7.(24-25高一下·江苏苏州·期末)图1为某原核生物拟核DNA分子的局部结构示意图。图2为该生物拟核DNA复制的部分过程。请回答下列问题。
(1)图1中⑧是______(写中文名称),⑨中的两个相邻碱基之间通过______相连接。该生物拟核DNA中含______个游离的磷酸基团。
(2)若该拟核DNA中,一条链的部分碱基序列为5'-GACT-3',则与之对应的互补链序列为5'-______-3';若该拟核DNA共有碱基8000对,其中胞嘧啶脱氧核苷酸5000个,则其连续复制两次共需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸的数目是______个。
(3)若该拟核DNA复制时,子链延伸的平均速度约为105个碱基对/min,完成一次复制约2.4s,据图分析,这是因为______。除此以外,该DNA复制的特点还有______、______。
(4)DNA复制过程需要多种酶参与。rep蛋白具有解旋的功能,其作用于______键;引物酶可利用核糖核苷酸为原料合成引物,则引物的化学本质是______;DNA聚合酶能将游离的脱氧核苷酸连接到引物的______端继续延伸。
(5)若该拟核DNA某位点的1个正常碱基(设为P)突变成尿嘧啶,经连续两次复制得到4个子代DNA分子,相应位点的碱基对分别为U-A、A-T、G-C、C-G,推测“P”可能是______。
地 城
考点03
遗传物质探索
一、单选题
1.(24-25高一下·江苏常州·期末)赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验表明( )
A.T2噬菌体的遗传物质是DNA
B.遗传物质包括蛋白质和RNA
C.病毒中有DNA,但没有蛋白质
D.细菌中有DNA,但没有蛋白质
2.(24-25高一下·江苏宿迁·期末)下列有关T2噬菌体侵染细菌的实验叙述正确的是( )
A.在被放射性标记的肺炎链球菌中培养,可获得含放射性的噬菌体
B.含35S的亲代噬菌体侵染细菌,搅拌离心后,放射性主要分布在A处
C.噬菌体合成自身的物质时,需要细菌为其提供模板、原料、能量、酶等
D.含32P的亲代噬菌体侵染细菌后,搅拌是否充分会影响图中B处放射性强度
3.(24-25高一下·江苏镇江·期末)下列关于生物学观点和实验的叙述,错误的是( )
A.萨顿依据果蝇杂交实验结果得出基因位于染色体上
B.孟德尔描述的“遗传因子”与格里菲思提出的“转化因子”化学本质相同
C.噬菌体侵染细菌实验采用了能区分DNA和蛋白质的技术
D.加热杀死的S型肺炎双球菌与R型活菌混合培养后可分离出S型活菌
4.(24-25高一下·江苏常州·期末)科研人员用三种标记方式进行了“噬菌体侵染细菌”实验:①用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌;②用35S标记的噬菌体侵染未标记的细菌;③用3H标记的噬菌体侵染未标记的细菌。保温一段时间后搅拌、离心并检测放射性。下列相关叙述错误的是( )
A.①中放射性主要出现在沉淀中
B.②中放射性主要出现在上清液中
C.③中沉淀与上清液均出现放射性
D.放射性出现的位置与搅拌无关
5.(24-25高一下·江苏宿迁·期末)下列关于遗传学实验材料、实验方法及结论的叙述,正确的是( )
A.摩尔根通过果蝇杂交实验,用假说-演绎法证明了基因位于染色体上
B.沃森和克里克以DNA为研究材料,破译了全部密码子
C.威尔金斯和富兰克林提供了高质量的DNA衍射图谱,揭示了嘌呤总数等于嘧啶总数
D.赫尔希与蔡斯通过同位素示踪法区分蛋白质和DNA,证明了DNA是主要的遗传物质
6.(24-25高一下·江苏徐州·期末)下列有关T2噬菌体侵染细菌实验、肺炎链球菌转化实验、烟草花叶病毒感染烟草实验的叙述,正确的是( )
A.用32P标记的T2噬菌体感染不具放射性的细菌,多数子代噬菌体会含有32P
B.艾弗里实验用到了同位素标记技术、物质的提取与分离技术
C.S型菌的DNA经DNA酶处理后,不能使活的R型菌转化成S型菌
D.用烟草花叶病毒的RNA感染烟草,烟草中不会有子代病毒
7.(24-25高一下·江苏盐城·期末)下列关于T2噬菌体侵染细菌实验的相关叙述,正确的是( )
A.T2噬菌体侵染细菌实验证明DNA是主要的遗传物质
B.用含32P培养基培养T2噬菌体,可获得32P标记的噬菌体
C.35S标记组如果搅拌不够充分,沉淀物放射性会增高
D.32P标记组沉淀物放射性强度随保温时间变化可用如图表示
8.(24-25高一下·江苏苏州·期末)图示某研究小组模拟艾弗里及其同事的肺炎链球菌转化实验。下列相关叙述错误的是( )
A.甲、乙两组实验除选用的酶种类不同外,其他条件需相同且适宜
B.甲、乙两组实验最终都能检测到R型细菌
C.本实验利用加法原理来控制实验的自变量
D.本实验的基本思路是单独研究DNA和蛋白质对R型菌转化的影响
9.(24-25高一下·江苏南通·期末)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
A.A B.B C.C D.D
10.(24-25高一下·江苏无锡·期末)下列关于遗传科学史的叙述,正确的是( )
A.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中,对自变量的控制遵循了“加法原理”
B.沃森和克里克提出DNA双螺旋结构模型,运用了模型构建法
C.赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染实验中,用玻棒搅拌以促进噬菌体外壳与细菌充分接触
D.格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验证明了DNA是遗传物质
11.(24-25高一下·江苏盐城·期末)下列有关遗传学实验及其科学研究方法的叙述,错误的是( )
实验
研究方法或原理
A
摩尔根证明基因在染色体上实验
假说—演绎法
B
沃森和克里克构建的DNA结构模型
物理模型构建
C
梅塞尔森和斯塔尔证明DNA半保留复制
放射性同位素标记法
D
艾弗里证明了DNA是遗传物质
减法原理
A.A B.B C.C D.D
12.(24-25高一下·江苏连云港·期末)下列关于生物科学实验的对应关系中错误的是( )
选项
研究内容或结论
科学家
科学技术或方法
A
肺炎链球菌体外转化实验
艾弗里
加法原理
B
T2噬菌体侵染大肠杆菌实验
赫尔希和蔡斯
同位素标记法
C
提出基因在染色体上
萨顿
类比推理法
D
实验证明基因在染色体上
摩尔根
假说-演绎法
A.A B.B C.C D.D
二、多选题
13.(24-25高一下·江苏淮安·期末)下列关于遗传物质探索历程的叙述错误的有( )
A.格里菲思推断 S 型菌中存在转化因子使 R 型活菌转化为 S 型活菌
B.噬菌体侵染细菌时,细菌的 DNA 指导噬菌体外壳蛋白质的合成
C.35S 标记的噬菌体侵染细菌的实验中,沉淀物的放射性较高
D.科学家通过病毒重建实验,发现部分病毒的遗传物质是 RNA
14.(24-25高一下·江苏无锡·期末)下图是噬菌体侵染细菌的实验。下列叙述正确的有( )
A.为获得含35S标记的噬菌体,可用含35S 标记的细菌培养
B.搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与DNA分离
C.该实验若侵染的时间过长,会影响实验结果
D.该实验结果上清液放射性较高,沉淀物中放射性较低
三、非选择题
15.(24-25高一下·江苏宿迁·期中)探索遗传物质本质的历程中,几个经典实验发挥了重要作用。请回答下列问题。
(1)①格里菲思通过肺炎链球菌的体内转化实验,得出S型细菌中存在某种_________,能将R型细菌转化成S型细菌。
②下图表示艾弗里实验的某组实验,根据实验结果可知,加入的物质X为________,利用的是酶的_______特性。
(2)1952年,赫尔希和蔡斯完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验,实验包括4个步骤:
a.噬菌体侵染大肠杆菌 b.35S和32P分别标记噬菌体 c.放射性检测 d.离心分离
①该实验步骤的正确顺序是________。
A.abcd B.dbac C.badc D.bacd
②若要大量制备含有35S标记的噬菌体,需先用含35S的培养基培养大肠杆菌,再用噬菌体去侵染________(填“带标记”或“未带标记”)的大肠杆菌,收集噬菌体;若用3H标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌,经离心后放射性主要存在于_________(填“上清液”或“沉淀物”或“上清液和沉淀物”)。
③噬菌体侵染细菌之后,合成新的噬菌体需要________。
A.细菌的DNA B.噬菌体的DNA
C.噬菌体的原料 D.细菌的原料
(3)某研究小组在南极冰层中发现一种全新的病毒M,为探究病毒M的遗传物质是DNA还是RNA,开展了相关实验,如表所示。回答下列问题:
组别
处理方式
实验结果
A
病毒M+活鸡胚培养基
分离得到大量的病毒M
B
病毒M +DNA水解酶+活鸡胚培养基
C
病毒M+ +活鸡胚培养基
①该实验运用了________(填“加法”或“减法”)原理。C组的处理方式横线处填 _________。
②若鉴定结果表明病毒M是DNA病毒,则B组的实验结果:_________(填“能”或“不能”)分离得到病毒M;C组的实验结果:______(填“能”或“不能”)分离得到病毒M。
16.(24-25高一下·江苏镇江·期末)1952年,赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记的新技术,完成了著名的噬菌体侵染大肠杆菌的实验。请回答有关问题:
(1)赫尔希和蔡斯使用35S标记________,使用32P标记________。
(2)若要大量制备含35S标记的噬菌体,需先用含35S的培养基培养________,再用噬菌体去侵染。
(3)下图为T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程:
①噬菌体侵染大肠杆菌之后,合成新的噬菌体蛋白质外壳需要的模板是________提供的;原料是________提供的。
②T2噬菌体与细菌保温时间长短与放射性高低的关系图可能如下,下列关联中最合理的是________。
(注:甲组为35S标记的T2噬菌体,乙组为32P标记的2噬菌体)。
A.甲组—上清液—① B.乙组—上清液—②
C.甲组—沉淀物—③ D.乙组—沉淀物—④
③科学家在研究T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验时,检测上清液中的放射性,得到如下图所示的实验结果。实验中搅拌的目的是________,据图分析搅拌时间应至少大于2min,否则上清液中的放射性较________(填“高”或“低”),当搅拌时间足够长时,上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%,说明DNA进入细菌,蛋白质没有进入细菌,但上清液中32P的放射性仍达到30%,其原因可能是________,图中“被侵染细菌”的存活率曲线的意义是作为对照,如果明显低于100%,则上清液放射性物质32P的含量会________(选填“增高”或“降低”)。
17.(24-25高一下·江苏无锡·期末)图甲是关于DNA复制两种方式的假说。1958年,美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料,设计了一个巧妙的实验(图乙)验证DNA的复制方式。据图回答下列有关问题:
(1)体内DNA复制需要在______酶的催化下,利用的原料是______。
(2)梅塞尔森和斯塔尔通过______技术来区分亲代DNA与子代DNA,并借助______技术将大肠杆菌不同的DNA分子分开。
(3)请写出获得上述实验中含15N大肠杆菌的过程:______。
(4)位于中带的DNA含有的氮元素是______。分析图乙,最早可根据______的离心结果排除DNA的复制方式为全保留复制。
(5)若离心结果是轻带和中带DNA含量为3∶1,则亲代大肠杆菌的DNA进行了______次复制,此时重带DNA含量为______。
(6)若按乙图的复制方式连续复制5次,含14N的脱氧核苷酸链的占比是______。
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 分子结构
考点02 DNA 复制
考点03 遗传物质探索
地 城
考点01
DNA分子结构
一、单选题
1.B
2.D
3.A
4.B
5.C
6.D
7.A
8.B
9.C
10.C
11.B
二、多选题
12.AC
13.AB
三、非选择题
14.(1)蛋白质
(2) 解旋(②) DNA聚合(③)
(3) 双螺旋 碱基互补配对
15.(1) ① ② 胞嘧啶脱氧核苷酸 氢键
(2) 解旋酶 DNA聚合酶 半保留复制 边解旋边复制、多起点复制
(3)1/150
(4) 7% 900
16.(1) 胞嘧啶脱氧核苷酸 高
(2) 细胞核、线粒体 模板、酶、能量
(3) 数量和移动速度 1/2
(4)BCD
地 城
考点02
DNA复制
一、单选题
1.C
2.C
3.C
4.C
5.C
二、多选题
6.AC
三、非选择题
7.(1) 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖 0
(2) AGTC 9000
(3) 复制是双向进行的 半保留复制 边解旋边复制(上述两空顺序可以颠倒)
(4) 氢(键) (单链)RNA 3′
(5)G(或C)
地 城
考点03
遗传物质探索
一、单选题
1.A
2.B
3.A
4.D
5.A。
6.C
7.C
8.C
9.C
10.B
11.C
12.A
二、多选题
13.BC
14.AD
三、非选择题
15.(1) 转化因子 DNA酶(DNA水解酶) 专一性
(2) C 带标记 上清液和沉淀物 BD
(3) 减法 RNA水解酶 不能 能
16.(1) 蛋白质 DNA
(2)大肠杆菌
(3) 噬菌体 大肠杆菌 B 使吸附在细菌上的噬菌体和大肠杆菌分离 低 部分噬菌体未侵染进入细菌 增高
17.(1) 解旋酶、DNA聚合酶 脱氧核苷酸(dNTP)
(2) 同位素标记 密度梯度离心
(3)让大肠杆菌在含15N(15NH4Cl)的培养液中培养若干代
(4) 一条链含有14N,一条链含有15N b(子一代)
(5) 3 0
(6)31/32
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 分子结构
考点02 DNA 复制
考点03 遗传物质探索
地 城
考点01
DNA分子结构
一、单选题
1.(24-25高一下·江苏宿迁·期末)下图为某链状DNA分子部分结构示意图,下列叙述错误的是( )
A.①和②的交替连接构成了DNA的基本骨架
B.④是一个鸟嘌呤脱氧核苷酸,⑤需要DNA聚合酶催化形成
C.在DNA的双链结构中,碱基的比例总是(A+G)/(T+C)=1
D.A链和B链的方向相反,该DNA分子共有2个游离的磷酸基团
【答案】B
【详解】A、①表示磷酸,②表示脱氧核糖,①和②的交替连接构成了DNA的基本骨架,A正确;
B、据图分析,④中的三个成分不属于同一个脱氧核苷酸的,不能表示鸟嘌呤脱氧核苷酸,B错误;
C、在DNA的双链结构中,A=T,G=C,碱基的比例总是(A+G)/(T+C)=1,C正确;
D、DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的,因此图中的A链、B链的方向是相反的,且从图中可以看出两条链共含有两个游离的磷酸基团,D正确。
故选B。
2.(24-25高一下·江苏徐州·期末)下列有关DNA双螺旋结构模型构建的叙述,错误的是( )
A.20世纪30年代后期瑞典科学家证明DNA分子是不对称的
B.威尔金斯和富兰克林应用X射线衍射技术获得DNA衍射图谱
C.查哥夫发现在DNA中,A的量总是等于T的量,G的量总是等于C的量
D.沃森和克里克采用了构建模型的方法来分析DNA分子中碱基的数量关系
【答案】D
【详解】A、20世纪30年代后期,瑞典科学家证明DNA分子是不对称的,这为后续DNA结构的研究提供了一定的基础,A正确;
B、威尔金斯和富兰克林利用X射线衍射技术拍摄到DNA的衍射图谱,为双螺旋结构提供了关键物理数据,B正确;
C、查哥夫通过实验测定不同生物DNA的碱基组成,发现A与T的量相等、G与C的量相等(查哥夫法则),直接为碱基互补配对原则奠定基础,C正确;
D、沃森和克里克构建模型时,直接引用了查哥夫的碱基数量关系(A=T、G=C),而非通过模型方法分析得出该结论。他们是通过物理模型推导DNA的空间结构,D错误。
故选D。
3.(24-25高一下·江苏苏州·期末)模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述。下列相关叙述正确的是( )
A.性状分离比模拟实验中,分别从两个小桶内随机抓取一个彩球并组合在一起,模拟雌、雄配子的随机结合
B.建立减数分裂中染色体变化的模型时,模拟减数分裂Ⅱ后期移向细胞同一极的橡皮泥颜色不能相同
C.制作DNA双螺旋结构模型时,不同碱基对之间的连接棒数量相等才能维持DNA结构的稳定性
D.达尔文的“自然选择学说的解释模型”对生物遗传和变异的本质作出了科学地解释
【答案】A
【详解】A、性状分离比模拟实验中,两个小桶分别代表雌、雄生殖器官,桶内彩球模拟配子。随机抓取彩球组合模拟雌、雄配子的随机结合,符合孟德尔遗传定律的实质,A正确;
B、减数分裂Ⅱ后期时,姐妹染色单体分离形成子染色体,移向同一极的染色体应为原姐妹染色单体,故橡皮泥颜色应相同,B错误;
C、DNA中A-T碱基对含2个氢键,C-G含3个氢键,连接棒数量不同。若强制要求相等会破坏DNA结构的真实性,C错误;
D、达尔文自然选择学说未阐明遗传变异的本质(当时遗传学尚未建立),该问题由现代生物进化理论补充,D错误。
故选A。
4.(24-25高一下·江苏徐州·期末)下图为真核细胞内用15N标记的双链DNA片段结构示意图,含有1000对脱氧核苷酸,其中碱基A占20%。下列相关叙述错误的是( )
A.该DNA片段的每条核苷酸链中(C+G):(A+T)为3:2
B.该DNA片段置于14N培养液中复制3次,含14N的DNA分子占3/4
C.该DNA片段复制3次,则共需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸4200个
D.解旋酶作用于②部位,DNA聚合酶用于催化①部位的化学键形成
【答案】B
【详解】A、已知该基因全部碱基中A占20%,根据碱基互补配对原则,A=T=20%,则C=G=30%,所以该基因的每一条核苷酸链中及整个双链中(C+G)/(A+T)的比例均为3∶2,A正确;
B、DNA分子复制是半保留复制,将细胞置于14N培养液中复制3次后,子代DNA分子均含14N,所以含14N的DNA分子占1,B错误;
C、由题意知,该基因是1000个碱基对,其中碱基A占20%,因此鸟嘌呤G=2000×30%=600个,复制3次,则需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸是600×(23-1)=600×7=4200个,C正确;
D、解旋酶作用于②氢键部位,DNA聚合酶用于催化①磷酸二酯键的形成,D正确。
故选B。
5.(24-25高一下·江苏镇江·期末)若某DNA片段含有100个碱基对,腺嘌呤占DNA分子的32%,其中一条链上鸟嘌呤占该链的36%。下列相关叙述正确的是( )
A.该DNA片段中胞嘧啶占DNA分子比例为34%
B.该DNA片段一条单链上嘌呤比例为16%
C.该DNA片段有一条单链上没有鸟嘌呤
D.该DNA片段中(A+T/G+C)=3( )
【答案】C
【详解】A、已知该DNA片段含100个碱基对(共200个碱基),腺嘌呤(A)占 32%,则:A的数量 = 200×32%=64 个,因此T=A=64 个;剩余碱基总数 = 200-64-64=72个,即G+C=72个,故G=C=36个,胞嘧啶(C)占比 = 36/200×100%=18%,A错误;
B、一条链的G占36%,互补链的C占36%。该链嘌呤(A+G)比例需结合A和G计算,无法得出16%,B错误;
C、已知双链中G总数为 36 个,其中一条链上G占该链的 36%(该链含100个碱基),则该链G的数量 = 100×36%=36 个,恰好等于双链中G的总数。因此另一条链上G的数量 =0个,即该DNA片段有一条单链上没有鸟嘌呤,C正确;
D、A+T/G+C=128/72≈1.78≠3,D错误。
故选C。
6.(24-25高一下·江苏无锡·期末)下列关于细胞中DNA分子的结构与复制的叙述中,正确的是( )
A.DNA分子中含嘧啶和磷酸,且复制均在细胞核内进行
B.DNA两条链反向平行排列,复制仅发生在有丝分裂前的间期
C.DNA分子的两条链通过氢键相连接,复制过程先解旋后复制
D.DNA分子在解旋酶作用下解旋,DNA碱基互补配对保证了复制的准确性
【答案】D
【详解】A、DNA分子由含氮碱基、脱氧核糖和磷酸构成,含氮碱基包括嘌呤(腺嘌呤、鸟嘌呤)和嘧啶(胸腺嘧啶、胞嘧啶)。对于真核生物,DNA复制主要在细胞核,但线粒体、叶绿体中也有DNA,也能进行复制;原核生物DNA复制在拟核等区域,A错误;
B、DNA 两条链是反向平行的双螺旋结构,不只是有丝分裂前的间期但复制不仅发生在有丝分裂前的间期,还发生在减数分裂Ⅰ前的间期,B错误;
C、DNA两条链通过氢键连接正确,但复制是边解旋边复制(半保留复制),而非先完全解旋再复制,C错误;
D、DNA复制时,解旋酶作用于氢键使DNA解旋。 复制过程中,DNA依据碱基互补配对原则(A-T、G-C )进行,保证了复制的准确性,D正确。
故选D。
7.(24-25高一下·江苏苏州·期末)某些细菌体内存在GUS基因,其编码的酶能催化特定底物水解,使菌体变蓝。下列相关叙述正确的是( )
A.GUS基因是有遗传效应的DNA片段
B.GUS基因的遗传遵循孟德尔遗传定律
C.该实例中基因对性状的控制方式与囊性纤维病相同
D.细胞内基因与性状的关系均为简单的一一对应关系
【答案】A
【详解】A、基因是具有遗传效应的DNA片段,GUS基因作为细菌的基因,A正确;
B、孟德尔遗传定律适用于真核生物有性生殖的减数分裂过程,而细菌为原核生物,进行无性生殖,其基因的遗传不遵循孟德尔定律,B错误;
C、GUS基因通过控制酶的合成影响代谢过程,属于基因间接控制性状;囊性纤维病是基因通过控制蛋白质结构直接控制性状,两者方式不同,C错误;
D、基因与性状的关系复杂,可能一个性状由多个基因控制,或一个基因影响多个性状,并非简单的一一对应,D错误。
故选A。
8.(24-25高一下·江苏南通·期末)人类单纯疱疹病毒1型(HSV-1)由衣壳、包膜和线性双链DNA组成,可感染人体上皮细胞。相关叙述错误的是( )
A.HSV-1的DNA含有两个游离的磷酸基团
B.HSV-1的DNA的基本骨架由磷酸和核糖交替排列形成
C.HSV-1的DNA复制需要解旋酶和DNA聚合酶等的催化
D.HSV-1的衣壳需要上皮细胞的核糖体参与合成
【答案】B
【详解】A、HSV-1的DNA是线性双链结构,每条链的5'端均含有一个游离的磷酸基团,因此共有两个游离磷酸基团,A正确;
B、DNA的基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接构成,B错误;
C、HSV-1的DNA复制需要解旋酶解开双链,并由DNA聚合酶催化合成子链。虽然病毒自身不携带这些酶,但可利用宿主细胞的酶系统完成复制,C正确;
D、病毒的衣壳蛋白需借助宿主细胞的核糖体合成,HSV-1作为病毒没有自主合成蛋白质的能力,D正确;
故选B。
9.(24-25高一下·江苏连云港·期末)如图为DNA分子结构示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.④为胞嘧啶脱氧核苷酸
B.⑨的数量只与脱氧核苷酸的数量有关
C.a、β链反向平行盘旋成规则的双螺旋结构
D.β链的方向及部分碱基序列为5'-TCGA-3'
【答案】C
【详解】A、①为磷酸,②为脱氧核糖,③为胞嘧啶,但①②③不能构成一个脱氧核苷酸,A错误;
B、⑨是氢键,由于A-T之间为两个氢键,G-C之间为三个氢键,因此⑨的数量不只与脱氧核苷酸的数量有关,还与碱基对的种类有关,B错误;
C、DNA分子一般是由2条反向平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,即a、β链反向平行盘旋成规则的双螺旋结构,C正确;
D、根据图中核苷酸的连接顺序,可知β链的3’端在上端,5’端在下端,因此β链的方向及部分碱基序列为5'-AGCT-3',D错误。
故选C。
10.(24-25高一下·江苏连云港·期末)若某环状DNA分子中碱基G有100个,占总碱基数的比例为20%,被3H标记后置于不含标记的培养液中连续复制3次,下列相关叙述正确的是( )
A.子代DNA有1/2被标记
B.复制过程中共需要1200个T
C.环状DNA分子中碱基数与磷酸二酯键数相等
D.环状DNA分子中每个磷酸基团均连接两个核糖和一个碱基
【答案】C
【详解】A、由于DNA复制为半保留复制,亲代DNA两条链被3H标记,置于不含标记的培养液中连续复制3次,则形成的子代DNA分子数为8个,含有3H标记的DNA分子为两个,故子代DNA有2/8=1/4被标记,A错误;
B、环状DNA分子中碱基G有100个,占总碱基数的比例为20%,则碱基总数为100÷20%=500,A=T=(500-100×2)÷2=150,则DNA复制三次共需要T的数量为(23-1)×150=1050个,B错误;
C、一条DNA链上的不同脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连,环状DNA分子中每条链上首尾的脱氧核苷酸通过磷酸二酯键相连,因此环状DNA分子中碱基数与磷酸二酯键数相等,C正确;
D、环状DNA分子中每个磷酸基团均连接两个脱氧核糖,D错误。
故选C。
11.(24-25高一下·江苏连云港·期末)下列关于真核细胞内DNA结构及复制的叙述正确的是( )
A.DNA一条链上的嘌呤数一定等于嘧啶数
B.双链DNA分子中(A+G)/(T+C)=1
C.启动子位于基因上游,是DNA聚合酶结合的部位
D.单链中A+T的占比是整个DNA分子中A+T占比的1/2
【答案】B
【详解】A、DNA一条链上的嘌呤数不一定等于嘧啶数。在双链DNA中,嘌呤与嘧啶通过互补配对(A-T、C-G)使整个分子嘌呤数等于嘧啶数,但单链中嘌呤与嘧啶数可能不等(如一条链中A+G≠T+C),A错误;
B、双链DNA分子中(A+G)/(T+C)=1。根据查哥夫规则,A=T、C=G,故A+G=T+C,该比值恒为1,B正确;
C、启动子是RNA聚合酶识别并结合的位点,用于启动转录,C错误;
D、单链中A+T的占比等于整个DNA分子中A+T的占比。例如,若整个DNA中A+T占30%,则单链中A+T也占30%,而非其1/2(即15%),D错误。
故选B。
二、多选题
12.(24-25高一下·江苏·期末)如图为某生物DNA复制方式的模式图,图中“→”表示子链的复制方向。下列叙述正确的是( )
A.DNA复制具有多起点复制和半保留复制的特点
B.复制过程中需要解旋酶和RNA聚合酶的参与
C.根据复制环的大小可推测复制开始时间的早晚
D.图示DNA分子的a侧为5′端,b侧为3′端
【答案】AC
【详解】A、结合图示分析,该DNA复制时有多个起点,且具有半保留复制的特点,A正确;
B、DNA复制过程中需要解旋酶和DNA聚合酶的参与,B错误;
C、复制环越大说明解旋时间越早,复制开始越早,因此根据复制环的大小可推测复制开始时间的早晚,C正确;
D、DNA的两条单链是反向平行的,DNA复制时子链的延伸方向是5'→3',因此该DNA分子上面的一条单链左侧为3'端,下面这条单链右侧是3'端,D错误。
故选AC。
13.(24-25高一下·江苏连云港·期末)腺病毒的复制方式如图所示,其双链DNA的每条链都有一个复制起点,分别起始合成一条新链,两条链以相向方式延伸。以下相关叙述正确的是( )
A.该过程需要边解旋边复制
B.图中每个复制叉仅有一条链作为模板
C.该过程体现了半不连续复制的特点
D.合成新链时需要以四种核糖核苷酸为原料且合成方向为5'→3'
【答案】AB
【详解】A、复制叉表示DNA复制解旋的位点,据图可知,随着复制叉的移动,亲代DNA双链逐渐解开,同时新链不断合成,这体现了该DNA边解旋边复制的特点,A正确;
B、由题意可知,腺病毒的双链DNA的每条链都有一个复制起点,分别起始合成一条新链,两条链以相向方式延伸,结合图示可知,图中每个复制叉仅有一条链作为模板,B正确;
C、图示过程中新链的合成都是随着DNA的解旋连续合成的,没有体现半不连续复制的特点,C错误;
D、合成DNA子链的原料是四种脱氧核糖核苷酸,子链延伸的方向是5'→3',D错误。
故选AB。
三、非选择题
14.(24-25高一下·江苏常州·期末)在真核生物中,DNA分子的复制随着染色体的复制而完成。下图是DNA分子复制的示意图,请据图分析回答:
(1)图中①是染色体,它的主要成分是DNA和_____。
(2)DNA分子进行复制时,需要各种酶的参与,首先在_____酶的作用下,使DNA分子的双链解开,然后以解开的双链为模板,在_______酶等酶的作用下,进而形成新的DNA分子。
(3)DNA分子具有独特的______结构,为复制提供了精确的模板,通过______原则,保证了复制能够精确地进行。
【答案】(1)蛋白质
(2) 解旋(②) DNA聚合(③)
(3) 双螺旋 碱基互补配对
【详解】(1)图中①表示染色体,染色体的主要成分是DNA和蛋白质。
(2) DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程,DNA进行复制时,首先在②解旋酶作用下,使DNA分子的双链解开,然后以解开的双链为模板,在DNA聚合酶等酶的作用下,利用细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料合成子链,进而形成新的DNA分子。
(3) DNA能准确复制的原因:DNA 具有独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板;通过碱基互补配对原则,保证了复制能够精确地进行。
15.(24-25高一下·江苏镇江·期末)如图为真核生物DNA的结构(图甲)及发生的相关生理过程(图乙),请据图回答下列问题:
(1)图甲为DNA的结构示意图,其基本骨架由________(填图中数字序号)和________(填图中数字序号)交替连接构成,④为________;⑨为________。
(2)图乙所示过程需要的酶包括________、________等;图示的过程体现了DNA复制的哪些特点?________、________。
(3)若用1个含32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,培养一段时间后共释放出300个子代噬菌体,则其中含有32P标记的噬菌体所占的比例是________。
(4)若该DNA分子中,G占碱基总数的38%,其中一条链中的T占该DNA分子全部碱基总数的5%,那么另一条链中的T占该DNA分子全部碱基总数的比例为________;若该DNA分子共有含氮碱基1600个,其中一条单链上(A+T):(C+G)=3:5,则该DNA分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是________个。
【答案】(1) ① ② 胞嘧啶脱氧核苷酸 氢键
(2) 解旋酶 DNA聚合酶 半保留复制 边解旋边复制、多起点复制
(3)1/150
(4) 7% 900
【详解】(1)DNA的基本骨架由①磷酸和②脱氧核糖交替排列构成;图中④为胞嘧啶脱氧核苷酸,⑨为氢键。
(2)图乙表示DNA分子复制过程,所需要的酶有解旋酶、DNA聚合酶。图乙表示DNA分子复制过程,有多个起点,体现了DNA复制具有半保留复制、边解旋边复制、多起点复制的特点。
(3)若用 1 个含32P 标记的 T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,则T2噬菌体只将DNA注入到大肠杆菌内,并以自己的DNA作为模板,利用大肠杆菌的脱氧核糖核苷酸为原料,进行半保留复制,合成子代噬菌体的DNA,所以1 个含32P 标记的DNA分子,每条链各进入1个子代DNA内,以后不管复制多少次,最终都只有2个DNA被标记;培养一段时间后共释放出 300个子代噬菌体,则其中含有32P 标记的噬菌体有2个,所以其中含有32P 标记的噬菌体所占的比例是2÷300=1/150。
(4)若该DNA分子中,G占碱基总数的38%,则T占碱基总数的12%,其中一条链中的T占该DNA分子全部碱基总数的5%,那么另一条链中的T占该DNA分子全部碱基总数的比例为12%-5%=7%。若该DNA分子共有含氮碱基1600个,其中一条单链上(A+T):(C+G)=3:5,则在该双链DNA分子中也存在(A+T):(C+G)=3:5,则C+G=1600×5/8=1000个,因此C=G=500个,A=T=300个,该DNA分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是300×(22-1)=900个。
16.(24-25高一下·江苏淮安·期末)图1为DNA的部分平面结构模式图;图2为真核生物细胞中DNA复制的过程;从复制叉开始,沿DNA链移动,开始DNA的复制。请回答下列问题:
(1)图1中②的名称是______;DNA分子中该核苷酸越多,DNA分子的热稳定性越______。
(2)蝗虫精母细胞中进行DNA复制的场所有______。除图1所示外,DNA复制还需要______等基本条件。
(3)模板链解旋后,原始的双螺旋和两条子链组成的一个叉状结构即为复制叉。由图2可知,复制叉的______可影响DNA复制的速度。若图1中①突变为G,则该DNA分子复制6次后,异常的DNA分子占全部DNA分子的比例为______。
(4)图2体现DNA复制的特点有______。
A.从头开始复制 B.边解旋边复制
C.多起点复制 D.双向复制
【答案】(1) 胞嘧啶脱氧核苷酸 高
(2) 细胞核、线粒体 模板、酶、能量
(3) 数量和移动速度 1/2
(4)BCD
【详解】(1)图1中②由一分子胞嘧啶、一分子脱氧核糖、一分子磷酸组成,故名称为胞嘧啶脱氧核苷酸。DNA 的热稳定性与碱基对之间的氢键数量有关:A-T 对含 2 个氢键,G-C 对含 3 个氢键。胞嘧啶(C)与鸟嘌呤(G)配对,若该核苷酸(C)越多,说明 G-C 对可能越多,则热稳定性越高。
(2)蝗虫精母细胞为真核细胞,DNA分布在细胞核和线粒体中,故复制场所为 细胞核、线粒体。DNA复制的基本条件:模板(DNA 双链)、原料(脱氧核苷酸,图 1 已体现)、能量(ATP)、酶(解旋酶、DNA 聚合酶),故除图 1 所示外,还需 模板、能量、酶。
(3)图 2 显示多个复制叉同时复制,复制叉数量越多,复制速度越快,故数量和移动速率影响速度。DNA 复制为半保留复制,若一条链①突变为 G,另一条链正常,则第一次复制后形成 2 个 DNA 分子:1 个正常(一条母链正常 + 新链),1 个异常(一条母链突变 + 新链)。此后每次复制,异常链始终形成异常 DNA,正常链始终形成正常 DNA,故无论复制多少次,异常 DNA 占比均为 1/2。
(4)复制叉处边解旋边合成子链,体现边解旋边复制;存在多个复制起点,体现多起点复制;每个复制起点向两个方向延伸,体现双向复制,A错误,BCD正确。
故选BCD。
地 城
考点02
DNA复制
一、单选题
1.(24-25高一下·江苏淮安·期末)下列关于科学史的叙述错误的是( )
选项
研究者
研究方法
研究成果
A
摩尔根
假说-演绎法
基因在染色体上
B
沃森和克里克
模型建构法
DNA 双螺旋结构模型
C
梅塞尔森和斯塔尔
差速离心法等
DNA 半保留复制
D
哈迪和温伯格
数学建模与推导法
遗传平衡定律
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、摩尔根通过果蝇实验,运用假说-演绎法,证实基因位于染色体上,A正确;
B、沃森和克里克通过构建物理模型,提出DNA双螺旋结构,B正确;
C、梅塞尔森和斯塔尔利用同位素标记和密度梯度离心法,验证DNA半保留复制,而非差速离心法,C错误;
D、哈迪和温伯格通过数学建模推导出哈迪-温伯格遗传平衡定律,D正确。
故选C。
2.(24-25高一下·江苏宿迁·期末)下图为果蝇细胞DNA复制的电镜照片,其中泡状结构为复制泡,是DNA正在复制的部分。下列叙述正确的是( )
A.果蝇的DNA复制均在细胞核内进行
B.图示多个复制泡的出现体现DNA的复制是多起点同时复制,可加快复制速率
C.DNA复制具有边解旋边复制、半不连续复制的特点
D.子链的合成需要酶甲催化游离的核糖核苷酸连接到核苷酸链上
【答案】C
【详解】
A、果蝇线粒体中也有DNA,能进行DNA复制,A错误;
B、多个复制泡体现多起点复制,但不一定同时开始,B错误;
C、DNA 复制特点是边解旋边复制、半不连续复制(图示复制泡中的每条子链都是部分连续合成、部分不连续合成的) ,C正确;
D、酶甲是 DNA 聚合酶,催化脱氧核糖核苷酸连接,不是核糖核苷酸,D错误。
故选C。
3.(24-25高一下·江苏泰州·期末)下列关于“T₂噬菌体侵染细菌的实验”的叙述,正确的是( )
A.分别用35S 和32P 标记噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,长时间保温培养
B.噬菌体在自身 RNA 聚合酶作用下以细菌核糖核苷酸为原料转录出 RNA
C.侵染细菌后 T₂噬菌体 DNA 会在大肠杆菌体内合成新的噬菌体 DNA
D.搅拌使大肠杆菌内的噬菌体释放出来,离心沉淀出培养液中的大肠杆菌
【答案】C
【分析】噬菌体侵染大肠杆菌的步骤:吸附、注入、增殖、释放。
【详解】A、长时间保温会导致被32P标记的噬菌体裂解细菌,释放子代DNA进入上清液,干扰实验结果。实验中需短时间保温后离心,A错误;
B、噬菌体无RNA聚合酶,其RNA转录依赖宿主(细菌)的酶系统,B错误;
C、噬菌体DNA进入细菌后,以自身DNA为模板,利用细菌的原料和酶合成子代DNA,C正确;
D、搅拌的作用是分离未侵入的噬菌体蛋白质外壳与细菌,离心使细菌沉淀,而非释放内部噬菌体,D错误。
故选C。
4.(24-25高一下·江苏淮安·期末)下列关于中心法则图解的叙述错误的是( )
A.过程①、⑤所需的原料相同
B.过程②、④属于基因的表达
C.人体所有细胞均可发生过程①②④
D.烟草花叶病毒在烟草细胞中发生的过程有③④
【答案】C
【详解】A、据题图可知,过程①为DNA复制,⑤为逆转录,两者的产物都是DNA,都需要脱氧核苷酸作为原料,A正确;
B、基因的表达是指基因通过指导蛋白质的合成来控制性状的过程,包括②转录和④翻译两个过程。所以,过程②、④属于基因的表达,B正确;
C、①DNA的复制发生在细胞分裂的间期,人体只有能进行分裂的细胞才会发生DNA的复制,高度分化的细胞(如神经细胞、成熟的红细胞等)不再进行细胞分裂,也就不会发生①DNA的复制过程,C错误;
D、烟草花叶病毒是RNA病毒,在烟草细胞中可发生③RNA的复制和④翻译过程,从而实现自身遗传信息的传递和表达,D正确。
故选C。
5.(24-25高一下·江苏苏州·期末)将15N标记的大肠杆菌转移到含14NH4Cl的普通培养液中培养,在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA后离心。下列相关叙述正确的是( )
A.该实验运用了放射性同位素标记技术和密度梯度离心技术
B.经过一次分裂形成的子细胞中拟核DNA被15N标记的占50%
C.经过两次分裂,离心后DNA一半位于试管的中层,另一半位于上层
D.经过三次分裂,完全解旋的脱氧核苷酸链离心分层情况能确定DNA复制方式
【答案】C
【详解】A、实验中使用的15N是稳定同位素,并非放射性同位素,因此该实验运用了同位素标记技术和密度梯度离心技术,A错误;
B、DNA的复制方式为半保留复制,大肠杆菌分裂一次时,DNA复制一次,每个子代DNA均为1条15N链和1条14N链,故所有子细胞拟核DNA均含15N,B错误;
C、两次分裂后,DNA复制两次。第一次复制产生2个15N/14N-DNA(中层),第二次复制时每个15N/14N-DNA经复制后形成2个14N/14N-DNA(上层)和2个15N/14N-DNA(中层),离心后中层和上层各占50%,C正确;
D、完全解旋后,将得到的脱氧核苷酸单链离心无法直接判断复制方式(如半保留或全保留),需通过完整DNA分子密度分布确定,D错误。
故选C。
二、多选题
6.(24-25高一下·江苏泰州·期末)下图表示大肠杆菌的 DNA 分子复制过程。下列相关叙述错误的是( )
A.图中复制起点部位的 G//C 碱基对比例较高,易于解旋
B.图中表示的过程具有双向、边解旋边复制的特点
C.DNA 聚合酶在细胞质中合成后运入细胞核进行图示过程
D.图中按照①②③的先后顺序合成子链,子链延伸方向为 5'→3'
【答案】AC
【详解】A、DNA分子中A/T碱基对之间是两个氢键,G/C碱基对之间是三个氢键。 复制起点部位A/T碱基对比例较高时,氢键数量相对较少,易于解旋,A错误;
B、图中表示的过程具有双向、边解旋边复制的特点,B正确;
C、图示表示大肠杆菌的 DNA 分子复制过程,无细胞核,C错误;
D、DNA分子复制时,子链延伸方向都是5'→3',图中按照①②③的先后顺序合成子链,D正确。
故选AC。
三、非选择题
7.(24-25高一下·江苏苏州·期末)图1为某原核生物拟核DNA分子的局部结构示意图。图2为该生物拟核DNA复制的部分过程。请回答下列问题。
(1)图1中⑧是______(写中文名称),⑨中的两个相邻碱基之间通过______相连接。该生物拟核DNA中含______个游离的磷酸基团。
(2)若该拟核DNA中,一条链的部分碱基序列为5'-GACT-3',则与之对应的互补链序列为5'-______-3';若该拟核DNA共有碱基8000对,其中胞嘧啶脱氧核苷酸5000个,则其连续复制两次共需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸的数目是______个。
(3)若该拟核DNA复制时,子链延伸的平均速度约为105个碱基对/min,完成一次复制约2.4s,据图分析,这是因为______。除此以外,该DNA复制的特点还有______、______。
(4)DNA复制过程需要多种酶参与。rep蛋白具有解旋的功能,其作用于______键;引物酶可利用核糖核苷酸为原料合成引物,则引物的化学本质是______;DNA聚合酶能将游离的脱氧核苷酸连接到引物的______端继续延伸。
(5)若该拟核DNA某位点的1个正常碱基(设为P)突变成尿嘧啶,经连续两次复制得到4个子代DNA分子,相应位点的碱基对分别为U-A、A-T、G-C、C-G,推测“P”可能是______。
【答案】(1) 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖 0
(2) AGTC 9000
(3) 复制是双向进行的 半保留复制 边解旋边复制(上述两空顺序可以颠倒)
(4) 氢(键) (单链)RNA 3′
(5)G(或C)
【详解】(1)甲图是DNA分子局部组成示意图;胸腺嘧啶脱氧核苷酸,一条脱氧核苷酸链之间的相邻碱基通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖相连,拟核DNA是环状,没有游离的脱氧核苷酸。分析乙图:乙图表示DNA分子复制过程,该图表明DNA分子的复制是双向进行的,且其特点是边解旋边复制。
(2) 一条链的部分碱基序列为5'-GACT-3',对应的互补链序列为5'-AGTC-3';C=G=5000,A=T=(16000-10000)÷2=3000,连续复制两次,共需要游离的腺嘌呤脱氧核苷数目是:A=3000×(22-1)=9000。
(3)DNA复制的特点:半保留复制、边解旋边复制、双向复制半不连续复制。子链延伸的平均速度约为105个碱基对/min,完成一次复制约2.4s,据图分析,这是因为复制是双向进行的。
(4)DNA复制过程中,解旋酶解开氢键,体内DNA复制的引物是一小段RNA,体外DNA复制的引物是DNA;DNA聚合酶能将游离的脱氧核苷酸连接到引物的3′进行延伸DNA。
(5)若该拟核DNA某位点的1个正常碱基(设为P)突变成尿嘧啶,经连续两次复制得到4个子代DNA分子,相应位点的碱基对分别为U-A、A-T、G-C、C-G,其中U-A、A-T是突变位点复制得到的,而G-C、C-G是正常的位点复制得到的,故正常位点可能是C或G。
地 城
考点03
遗传物质探索
一、单选题
1.(24-25高一下·江苏常州·期末)赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验表明( )
A.T2噬菌体的遗传物质是DNA
B.遗传物质包括蛋白质和RNA
C.病毒中有DNA,但没有蛋白质
D.细菌中有DNA,但没有蛋白质
【答案】A
【详解】AB、噬菌体侵染细菌实验结果显示,只有³²P标记的DNA进入细菌,而³⁵S标记的蛋白质未进入,说明T₂噬菌体的遗传物质是DNA,A正确,B错误;
C.T₂噬菌体由DNA和蛋白质外壳组成,C错误;
D.细菌含有DNA和蛋白质(如酶、结构蛋白等),D错误。
故选A。
2.(24-25高一下·江苏宿迁·期末)下列有关T2噬菌体侵染细菌的实验叙述正确的是( )
A.在被放射性标记的肺炎链球菌中培养,可获得含放射性的噬菌体
B.含35S的亲代噬菌体侵染细菌,搅拌离心后,放射性主要分布在A处
C.噬菌体合成自身的物质时,需要细菌为其提供模板、原料、能量、酶等
D.含32P的亲代噬菌体侵染细菌后,搅拌是否充分会影响图中B处放射性强度
【答案】B
【详解】A、T2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,不能在肺炎链球菌中培养,A错误;
B、含35S的亲代噬菌体侵染细菌后,35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,蛋白质外壳不进入细菌细胞内,经搅拌、离心后,放射性主要分布在A 处(上清液),B正确;
C、模板由噬菌体提供,C错误;
D、含32P的亲代噬菌体侵染细菌后,32P标记的是噬菌体的 DNA,DNA 进入细菌细胞内,搅拌的目的是使噬菌体的蛋白质外壳与细菌分离,搅拌是否充分不会影响图中 B处(沉淀物)放射性强度,D错误。
故选B。
3.(24-25高一下·江苏镇江·期末)下列关于生物学观点和实验的叙述,错误的是( )
A.萨顿依据果蝇杂交实验结果得出基因位于染色体上
B.孟德尔描述的“遗传因子”与格里菲思提出的“转化因子”化学本质相同
C.噬菌体侵染细菌实验采用了能区分DNA和蛋白质的技术
D.加热杀死的S型肺炎双球菌与R型活菌混合培养后可分离出S型活菌
【答案】A
【详解】A、摩尔根通过假说—演绎法利用果蝇杂交遗传实验证明了基因位于染色体上,A错误;
B、孟德尔描述的“遗传因子”实质是基因,基因是有遗传效应的DNA片段,格里菲思提出的“转化因子”是DNA,两者化学本质相同,B正确;
C、赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验使用放射性同位素标记技术:用32P标记DNA,用35S标记蛋白质,从而区分DNA和蛋白质在侵染过程中的作用,C正确;
D、加热杀死的S型菌(含DNA)与R型活菌混合后,R型菌吸收S型DNA并转化为S型活菌,因此可分离出S型菌,D正确。
故选A。
4.(24-25高一下·江苏常州·期末)科研人员用三种标记方式进行了“噬菌体侵染细菌”实验:①用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌;②用35S标记的噬菌体侵染未标记的细菌;③用3H标记的噬菌体侵染未标记的细菌。保温一段时间后搅拌、离心并检测放射性。下列相关叙述错误的是( )
A.①中放射性主要出现在沉淀中
B.②中放射性主要出现在上清液中
C.③中沉淀与上清液均出现放射性
D.放射性出现的位置与搅拌无关
【答案】D
【详解】A、①中噬菌体用32P标记DNA,侵染时DNA进入细菌,离心后细菌在沉淀中,因此放射性主要出现在沉淀中,A正确;
B、②中噬菌体用35S标记蛋白质外壳,侵染时蛋白质未进入细菌,离心后留在上清液中,因此放射性主要出现在上清液,B正确;
C、③中噬菌体用3H标记,DNA和蛋白质均含H,侵染时DNA进入细菌,蛋白质留在上清液,故沉淀和上清液均出现放射性,C正确;
D、搅拌的作用是将吸附在细菌表面的蛋白质外壳与细菌分离。若未充分搅拌,35S标记的蛋白质可能随细菌进入沉淀,导致上清液放射性减少,因此搅拌会影响35S标记实验的放射性分布,D错误。
故选D。
5.(24-25高一下·江苏宿迁·期末)下列关于遗传学实验材料、实验方法及结论的叙述,正确的是( )
A.摩尔根通过果蝇杂交实验,用假说-演绎法证明了基因位于染色体上
B.沃森和克里克以DNA为研究材料,破译了全部密码子
C.威尔金斯和富兰克林提供了高质量的DNA衍射图谱,揭示了嘌呤总数等于嘧啶总数
D.赫尔希与蔡斯通过同位素示踪法区分蛋白质和DNA,证明了DNA是主要的遗传物质
【答案】A
【详解】A、摩尔根通过果蝇杂交实验,观察到白眼性状与性别相关联,提出“基因在染色体上”的假说,并设计测交实验验证,运用了假说-演绎法,A正确;
B、沃森和克里克的主要贡献是建立DNA双螺旋结构模型,而密码子的破译由尼伦伯格等科学家完成,B错误;
C、威尔金斯和富兰克林通过X射线衍射技术为DNA结构模型提供数据,但“嘌呤总数等于嘧啶总数”是沃森和克里克基于双螺旋结构提出的碱基互补配对原则,C错误;
D、赫尔希和蔡斯的同位素标记实验证明DNA是噬菌体的遗传物质,D错误。
故选A。
6.(24-25高一下·江苏徐州·期末)下列有关T2噬菌体侵染细菌实验、肺炎链球菌转化实验、烟草花叶病毒感染烟草实验的叙述,正确的是( )
A.用32P标记的T2噬菌体感染不具放射性的细菌,多数子代噬菌体会含有32P
B.艾弗里实验用到了同位素标记技术、物质的提取与分离技术
C.S型菌的DNA经DNA酶处理后,不能使活的R型菌转化成S型菌
D.用烟草花叶病毒的RNA感染烟草,烟草中不会有子代病毒
【答案】C
【详解】A、T2噬菌体侵染实验中,32P标记的是DNA。噬菌体感染细菌时,仅DNA进入细菌,子代DNA的合成原料来自未标记的细菌。由于DNA复制为半保留复制,只有2个子代噬菌体含32P,其余均不含,用32P标记的T2噬菌体感染不具放射性的细菌,只有少数子代噬菌体会含有32P,A错误;
B、艾弗里实验未使用同位素标记技术(该技术用于赫尔希-蔡斯实验),B错误;
C、DNA酶会水解S型菌的DNA,使其失去转化活性,无法将R型菌转化为S型菌,实验结果支持DNA是转化因子,C正确;
D、烟草花叶病毒的RNA含遗传信息,感染烟草后可利用宿主细胞复制RNA并合成蛋白质,组装出子代病毒,D错误。
故选C。
7.(24-25高一下·江苏盐城·期末)下列关于T2噬菌体侵染细菌实验的相关叙述,正确的是( )
A.T2噬菌体侵染细菌实验证明DNA是主要的遗传物质
B.用含32P培养基培养T2噬菌体,可获得32P标记的噬菌体
C.35S标记组如果搅拌不够充分,沉淀物放射性会增高
D.32P标记组沉淀物放射性强度随保温时间变化可用如图表示
【答案】C
【详解】A、该实验证明 DNA 是遗传物质,“主要” 需结合 RNA 病毒等综合判断,A错误。
B、噬菌体是病毒,需寄生在活细胞(大肠杆菌 )中,不能用培养基直接培养,B错误。
C、35S 标记蛋白质外壳,搅拌不充分会使外壳吸附在细菌上,导致 沉淀物放射性增高,C正确。
D、32P 标记 DNA,保温时间过短(噬菌体未注入 )或过长(子代释放 ),都会使上清液放射性增高,沉淀物放射性先增后减,与图示不符,D错误。
故选C。
8.(24-25高一下·江苏苏州·期末)图示某研究小组模拟艾弗里及其同事的肺炎链球菌转化实验。下列相关叙述错误的是( )
A.甲、乙两组实验除选用的酶种类不同外,其他条件需相同且适宜
B.甲、乙两组实验最终都能检测到R型细菌
C.本实验利用加法原理来控制实验的自变量
D.本实验的基本思路是单独研究DNA和蛋白质对R型菌转化的影响
【答案】C
【详解】 A、甲、乙两组实验的自变量为酶的种类,因变量为培养基中菌落的类型,其他条件为无关变量,无关变量应该相同且适宜,A正确;
B、甲组实验加入的蛋白酶不会破坏S型菌的DNA,可以使部分R型菌转化为S型菌,最终可检测到S型细菌和R型细菌;乙组加入的DNA酶将S型菌的DNA水解,只能检测到R型菌,即两组实验最终都能检测到R型细菌,B正确;
C、本实验过程中加入相关酶特异性除去了一种物质(DNA或蛋白质),采用了减法原理来控制自变量,C错误;
D、本实验的基本思路是将DNA和蛋白质分开,单独研究DNA、蛋白质对R型菌转化的影响,D正确。
故选C。
9.(24-25高一下·江苏南通·期末)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
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、R型细菌与S型细菌的DNA混合时,若加入DNA酶,S型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;
B、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,B正确;
C、35S标记的噬菌体标记的是噬菌体的蛋白质,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(35S)很高,C错误;
D、DNA半保留复制后,两次分裂产生的DNA为¹⁴N/¹⁴N和¹⁴N/¹⁵N,离心后出现中带和轻带两条带,D正确。
故选C。
10.(24-25高一下·江苏无锡·期末)下列关于遗传科学史的叙述,正确的是( )
A.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中,对自变量的控制遵循了“加法原理”
B.沃森和克里克提出DNA双螺旋结构模型,运用了模型构建法
C.赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染实验中,用玻棒搅拌以促进噬菌体外壳与细菌充分接触
D.格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验证明了DNA是遗传物质
【答案】B
【详解】A、艾弗里实验中通过分离提纯DNA、蛋白质等成分,逐一观察转化效果,属于“减法原理”(排除其他物质干扰),而非“加法原理”(添加特定物质),A错误;
B、沃森和克里克基于X射线衍射数据,构建DNA双螺旋物理模型,属于模型构建法的应用,B正确;
C、赫尔希和蔡斯实验中,搅拌的目的是使吸附在细菌表面的噬菌体外壳与细菌分离,而非促进接触,C错误;
D、格里菲思体内转化实验仅发现转化现象,提出存在“转化因子”,但未证明DNA是遗传物质,D错误。
故选B。
11.(24-25高一下·江苏盐城·期末)下列有关遗传学实验及其科学研究方法的叙述,错误的是( )
实验
研究方法或原理
A
摩尔根证明基因在染色体上实验
假说—演绎法
B
沃森和克里克构建的DNA结构模型
物理模型构建
C
梅塞尔森和斯塔尔证明DNA半保留复制
放射性同位素标记法
D
艾弗里证明了DNA是遗传物质
减法原理
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A、摩尔根通过果蝇眼色遗传实验,运用假说—演绎法,证明了基因位于染色体上。该实验通过观察现象提出假说,再设计测交实验验证,符合假说—演绎法的步骤,A正确;
B、沃森和克里克通过构建DNA双螺旋结构的物理模型,直观展示了DNA分子的结构特点。物理模型是以实物形式呈现研究对象特征,B正确;
C、梅塞尔森和斯塔尔利用同位素标记法(15N标记DNA)结合密度梯度离心技术,证明了DNA的半保留复制。但15N是稳定同位素,并非放射性同位素,因此选项中“放射性同位素标记法”表述错误,C错误;
D、艾弗里通过分别去除S型细菌提取物中的不同成分(如DNA、蛋白质等),观察转化效果,验证DNA是遗传物质。这种通过“排除某成分”确定功能的方法属于减法原理,D正确。
故选C。
12.(24-25高一下·江苏连云港·期末)下列关于生物科学实验的对应关系中错误的是( )
选项
研究内容或结论
科学家
科学技术或方法
A
肺炎链球菌体外转化实验
艾弗里
加法原理
B
T2噬菌体侵染大肠杆菌实验
赫尔希和蔡斯
同位素标记法
C
提出基因在染色体上
萨顿
类比推理法
D
实验证明基因在染色体上
摩尔根
假说-演绎法
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中,通过分别去除S型细菌的不同成分(如DNA、蛋白质等),观察对R型细菌转化的影响,属于“减法原理”,而非加法原理,A错误;
B、赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染实验,通过用³²P标记DNA、³⁵S标记蛋白质,追踪遗传物质传递,确为同位素标记法,B正确;
C、萨顿通过观察蝗虫减数分裂中染色体行为,类比基因行为,提出“基因在染色体上”的假说,属于类比推理法,C正确;
D、摩尔根通过果蝇红眼与白眼性状的杂交实验,提出“基因位于染色体上”的假说,并设计测交实验验证,符合假说-演绎法,D正确。
故选A。
二、多选题
13.(24-25高一下·江苏淮安·期末)下列关于遗传物质探索历程的叙述错误的有( )
A.格里菲思推断 S 型菌中存在转化因子使 R 型活菌转化为 S 型活菌
B.噬菌体侵染细菌时,细菌的 DNA 指导噬菌体外壳蛋白质的合成
C.35S 标记的噬菌体侵染细菌的实验中,沉淀物的放射性较高
D.科学家通过病毒重建实验,发现部分病毒的遗传物质是 RNA
【答案】BC
【详解】A、格里菲思的转化实验证实了加热杀死的S型细菌中有一种转化因子,能使RNA型细菌转化为S型细菌,A正确;
B、噬菌体侵染细菌时,噬菌体的DNA进入细菌体内,并利用细菌的原料(氨基酸)、酶和核糖体等,指导噬菌体外壳蛋白质的合成,B错误;
C、35S标记的噬菌体侵染细菌实验中,放射性主要集中在上清液中,沉淀物中会有少量放射性,C错误;
D、科学家(如烟草花叶病毒实验)通过将病毒的RNA和蛋白质分离后重新组合,发现只有含RNA的重组病毒能感染烟草并增殖,证明部分病毒的遗传物质是RNA,D正确。
故选BC。
14.(24-25高一下·江苏无锡·期末)下图是噬菌体侵染细菌的实验。下列叙述正确的有( )
A.为获得含35S标记的噬菌体,可用含35S 标记的细菌培养
B.搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与DNA分离
C.该实验若侵染的时间过长,会影响实验结果
D.该实验结果上清液放射性较高,沉淀物中放射性较低
【答案】AD
【详解】A、噬菌体是病毒,没有细胞结构,不能独立生活,只能寄生在活细胞中。所以要获得含35S标记的噬菌体,可用含35S标记的细菌培养,A正确;
B、搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体蛋白质外壳与细菌分离,而不是与DNA分离,B错误;
C、该实验标记的是噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体的蛋白质外壳不进入细菌细胞内,侵染时间过长不会影响实验结果(因为标记物是蛋白质外壳,它始终在细菌外),C错误;
D、由于35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,蛋白质外壳不进入细菌细胞内,经过搅拌、离心后,蛋白质外壳主要存在于上清液中,所以该实验结果上清液放射性较高,沉淀物中放射性较低,D正确。
故选AD。
三、非选择题
15.(24-25高一下·江苏宿迁·期中)探索遗传物质本质的历程中,几个经典实验发挥了重要作用。请回答下列问题。
(1)①格里菲思通过肺炎链球菌的体内转化实验,得出S型细菌中存在某种_________,能将R型细菌转化成S型细菌。
②下图表示艾弗里实验的某组实验,根据实验结果可知,加入的物质X为________,利用的是酶的_______特性。
(2)1952年,赫尔希和蔡斯完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验,实验包括4个步骤:
a.噬菌体侵染大肠杆菌 b.35S和32P分别标记噬菌体 c.放射性检测 d.离心分离
①该实验步骤的正确顺序是________。
A.abcd B.dbac C.badc D.bacd
②若要大量制备含有35S标记的噬菌体,需先用含35S的培养基培养大肠杆菌,再用噬菌体去侵染________(填“带标记”或“未带标记”)的大肠杆菌,收集噬菌体;若用3H标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌,经离心后放射性主要存在于_________(填“上清液”或“沉淀物”或“上清液和沉淀物”)。
③噬菌体侵染细菌之后,合成新的噬菌体需要________。
A.细菌的DNA B.噬菌体的DNA
C.噬菌体的原料 D.细菌的原料
(3)某研究小组在南极冰层中发现一种全新的病毒M,为探究病毒M的遗传物质是DNA还是RNA,开展了相关实验,如表所示。回答下列问题:
组别
处理方式
实验结果
A
病毒M+活鸡胚培养基
分离得到大量的病毒M
B
病毒M +DNA水解酶+活鸡胚培养基
C
病毒M+ +活鸡胚培养基
①该实验运用了________(填“加法”或“减法”)原理。C组的处理方式横线处填 _________。
②若鉴定结果表明病毒M是DNA病毒,则B组的实验结果:_________(填“能”或“不能”)分离得到病毒M;C组的实验结果:______(填“能”或“不能”)分离得到病毒M。
【答案】(1) 转化因子 DNA酶(DNA水解酶) 专一性
(2) C 带标记 上清液和沉淀物 BD
(3) 减法 RNA水解酶 不能 能
【详解】(1)①格里菲思通过肺炎链球菌的体内转化实验,得出S型细菌中存在某种转化因子,能将R型细菌转化成S型细菌。
②下图表示艾弗里实验的某组实验,实验结果显示只有R型菌出现,说明S型菌的细胞提取物中不含 DNA,因此加入的物质X为DNA酶,利用的是酶的专一性。
(2)①噬菌体侵染细菌的实验,实验流程为35S和32P分别标记噬菌体→噬菌体侵染大肠杆菌→离心分离→放射性检测,正确顺序是badc,C正确,ABD错误。
故选C。
②若要大量制备含有35S标记的噬菌体,需先用含35S的培养基培养大肠杆菌,再用噬菌体去侵染含35S标记的大肠杆菌,收集噬菌体;若用3H标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌,由于噬菌体的蛋白质外壳和DNA中都含H,所以经离心后放射性存在于上清液和沉淀物中。
③噬菌体侵染细菌之后,合成新的噬菌体需要噬菌体的DNA和细菌的原料,如氨基酸和脱氧核糖核苷酸等,BD正确,AC错误。
故选BD。
(3)①该实验的实验目的是“探究病毒M的遗传物质是DNA还是RNA”,实验的自变量是使用的酶的种类,DNA水解酶能催化DNA水解,RNA水解酶能催化RNA水解,所依据的生物学原理是酶的专一性,实验中通过加入的水解酶使核酸分解,因此,该实验运用的是减法原理。根据实验设计的单一变量原则可推测,C组的处理方式是病毒M+RNA水解酶+活鸡胚培养基。
②若鉴定结果表明病毒M是DNA病毒,则B组由于DNA被水解,使得分离结果中没有病毒M的出现,而C组中由于RNA水解酶不能将DNA水解掉,因而实验分离的结果中会得到大量的病毒M出现。
16.(24-25高一下·江苏镇江·期末)1952年,赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记的新技术,完成了著名的噬菌体侵染大肠杆菌的实验。请回答有关问题:
(1)赫尔希和蔡斯使用35S标记________,使用32P标记________。
(2)若要大量制备含35S标记的噬菌体,需先用含35S的培养基培养________,再用噬菌体去侵染。
(3)下图为T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程:
①噬菌体侵染大肠杆菌之后,合成新的噬菌体蛋白质外壳需要的模板是________提供的;原料是________提供的。
②T2噬菌体与细菌保温时间长短与放射性高低的关系图可能如下,下列关联中最合理的是________。
(注:甲组为35S标记的T2噬菌体,乙组为32P标记的2噬菌体)。
A.甲组—上清液—① B.乙组—上清液—②
C.甲组—沉淀物—③ D.乙组—沉淀物—④
③科学家在研究T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验时,检测上清液中的放射性,得到如下图所示的实验结果。实验中搅拌的目的是________,据图分析搅拌时间应至少大于2min,否则上清液中的放射性较________(填“高”或“低”),当搅拌时间足够长时,上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%,说明DNA进入细菌,蛋白质没有进入细菌,但上清液中32P的放射性仍达到30%,其原因可能是________,图中“被侵染细菌”的存活率曲线的意义是作为对照,如果明显低于100%,则上清液放射性物质32P的含量会________(选填“增高”或“降低”)。
【答案】(1) 蛋白质 DNA
(2)大肠杆菌
(3) 噬菌体 大肠杆菌 B 使吸附在细菌上的噬菌体和大肠杆菌分离 低 部分噬菌体未侵染进入细菌 增高
【详解】(1)蛋白质中含有S,DNA中含有P,赫尔希和蔡斯使用35S标记蛋白质,使用32P标记DNA。
(2)病毒没有细胞结构,不能独立地进行生命活动,必须生活在活细胞中。若要大量制备含35S标记的噬菌体,需先用含35S的培养基培养大肠杆菌,再用噬菌体去侵染。
(3)①噬菌体侵染大肠杆菌之后,合成新的噬菌体蛋白质外壳需要的模板是噬菌体提供的;原料是大肠杆菌提供的。
②AC、甲组是用35S标记的噬菌体侵染细菌的过程,则35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体在侵染细菌时,蛋白质外壳没有进入细菌内,经过搅拌离心后,蛋白质外壳分布在上清液中,且放射性强度与保温时间长短没有关系,对应于曲线④,AC错误;
BD、乙组用32P标记的噬菌体侵染细菌,而32P标记的是噬菌体的DNA,噬菌体在侵染细菌时,只有DNA进入细菌内,经过搅拌离心后,存在于大肠杆菌内的子代噬菌体DNA分布在沉淀物中,但随着保温时间过长,子代噬菌体从大肠杆菌内增殖后释放出来,经离心后分布于上清液中,这会使上清液的放射性升高,沉淀物中放射性含量降低,即随着保温时间的延长,亲代噬菌体的DNA逐渐进入大肠杆菌内导致上清液的放射性下降,而后随着培养时间持续延长,子代噬菌体释放出来导致上清液放射性上升,因此,乙组中上清液的放射性表现为先降低而后上升,对应于曲线②,B正确,D错误。
故选B。
③用标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,一段时间后,用搅拌器搅拌,然后离心得到上清液和沉淀物,实验过程中搅拌的目的是使细菌外的噬菌体和大肠杆菌分离;从图中看出,搅拌时间大于2min,此时上清液中的35S放射性表现较高,否则上清液中的放射性较低。当搅拌时间足够长时,上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%,说明DNA进入细菌,蛋白质没有进入细菌,此时上清液中仍有少量32P的放射性,应该是由于部分噬菌体未侵染进入细菌通过离心进入到上清液中的缘故;图中显示“被侵染细菌”的存活率曲线的意义是作为对照,此时的存活率保持在100%,说明细菌没有裂解,因此可以说明图中上清液中32P的放射性仍达到30%的原因是部分噬菌体未侵染进入细菌导致的,若此时细菌的存活率明显低于100%,则说明子代噬菌体释放出来,导致上清液放射性物质32P的含量会增大。
17.(24-25高一下·江苏无锡·期末)图甲是关于DNA复制两种方式的假说。1958年,美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料,设计了一个巧妙的实验(图乙)验证DNA的复制方式。据图回答下列有关问题:
(1)体内DNA复制需要在______酶的催化下,利用的原料是______。
(2)梅塞尔森和斯塔尔通过______技术来区分亲代DNA与子代DNA,并借助______技术将大肠杆菌不同的DNA分子分开。
(3)请写出获得上述实验中含15N大肠杆菌的过程:______。
(4)位于中带的DNA含有的氮元素是______。分析图乙,最早可根据______的离心结果排除DNA的复制方式为全保留复制。
(5)若离心结果是轻带和中带DNA含量为3∶1,则亲代大肠杆菌的DNA进行了______次复制,此时重带DNA含量为______。
(6)若按乙图的复制方式连续复制5次,含14N的脱氧核苷酸链的占比是______。
【答案】(1) 解旋酶、DNA聚合酶 脱氧核苷酸(dNTP)
(2) 同位素标记 密度梯度离心
(3)让大肠杆菌在含15N(15NH4Cl)的培养液中培养若干代
(4) 一条链含有14N,一条链含有15N b(子一代)
(5) 3 0
(6)31/32
【详解】(1)DNA 复制时,需要解旋酶解开双链,还需要 DNA 聚合酶将游离的脱氧核苷酸连接成新的子链。其原料是四种游离的脱氧核苷酸。
(2)梅塞尔森和斯塔尔通过同位素标记技术,用15N标记大肠杆菌的 DNA,来区分亲代 DNA 与子代 DNA。借助密度梯度离心技术,根据不同 DNA 分子的密度差异将大肠杆菌不同的 DNA 分子分开。
(3)将大肠杆菌在含15N的培养液中培养若干代,大肠杆菌在繁殖过程中会利用培养液中的15N来合成自身的 DNA,经过多代培养后,就可获得含15N的大肠杆菌。
(4)中带的 DNA 是一条链含14N,另一条链含15N,所以含有的氮元素是14N和15N 。如果是全保留复制,繁殖一代后会出现重带(两条链都是15N)和轻带(两条链都是14N),而图乙中繁殖一代(b)后只有中带,所以最早可根据 b 的离心结果排除 DNA 的复制方式为全保留复制。
(5)设亲代 DNA 为 1 个,复制 n 次后,DNA 总数为2n个。中带(14N/15N)的 DNA 始终是 2 个,轻带(14N/14N)的 DNA 个数为2n−2。已知轻带和中带 DNA 含量为3:1,即(2n−2)÷2=3,解得2n=8,所以n=3,即亲代大肠杆菌的 DNA 进行了 3 次复制。因为是半保留复制,不会出现两条链都是15N的重带 DNA,所以重带 DNA 含量为 0。
(6)连续复制 5 次,DNA 总数为25=32个,共有32×2=64条脱氧核苷酸链。亲代 DNA 有 2 条链含15N,新合成的链都含14N,所以含14N的脱氧核苷酸链有64−2=62条,含14N的脱氧核苷酸链的占比是62/64=31/32。
试卷第1页,共3页
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