专题05 基因的本质(6大考点)(期末真题汇编,湖南专用)高一生物下学期
2026-06-01
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3份
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84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) | 湖南省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.59 MB |
| 发布时间 | 2026-06-01 |
| 更新时间 | 2026-06-01 |
| 作者 | 南南生物课堂 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-06-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58129305.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6大高频考点,汇编湖南多校期末试题,突出科学史实验分析与DNA复制计算应用
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|单选题|约30题|肺炎链球菌转化实验、噬菌体侵染实验、DNA复制过程|科学史实验辨析(如艾弗里实验、噬菌体标记实验)|
|多选题|约10题|DNA复制特点、碱基互补配对|结合同位素标记技术分析(如半保留复制实验)|
|解答题/实验题|约10题|DNA复制计算、遗传物质探究|综合考查新冠病毒增殖、抗菌药物机理等情境应用|
内容正文:
专题05 基因的本质
6大高频考点概览
考点01肺炎链球菌的转化实验
考点02 噬菌体侵染细菌的实验
考点03 DNA分子的复制过程、特点及意义
考点04 DNA分子复制的相关计算
考点05 DNA分子中碱基的相关计算
考点06 基因通常是具有遗传效应的DNA片段
地 城
考点01
肺炎链球菌的转化实验
一、单选题
1.(24-25高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)肺炎链球菌S型与R型菌株,都对青霉素敏感(青霉素通过破坏细胞壁从而抑制细菌的增殖)。在多代培养的S型细菌中分离出一种抗青霉素的S型细菌,记为PenrS型。现用PenrS型细菌和R型细菌进行如图所示的实验。下列分析正确的是( )
A.若组1甲中部分小鼠患败血症,通过注射青霉素治疗后能康复
B.组2培养基中观察不到PenrS型菌落
C.组3培养基中出现菌落是因为PenrS型细菌的DNA转移到了R型细菌中
D.组4培养基中可观察到R型菌落和PenrS型菌落
【答案】C
【来源】湖南省长沙市雅礼中学2024-2025学年高一下学期期末考试生物试题
【详解】A、抗青霉素的S型(PenrS型)细菌的DNA是转化因子,在组1中,将加热杀死的PenrS型细菌与活的R型活细菌混合注射到小鼠体内,部分活的R型细菌会转化为PenrS型细菌,PenrS型细菌会使小鼠患败血症,注射青霉素治疗后,体内有抗青霉素的S型菌存在的小鼠不能康复,A错误;
B、在组2中,将PenrS型细菌的DNA与活的R型活细菌混合注射到小鼠体内,部分活的R型细菌会转化为PenrS型细菌,在普通培养基上,PenrS型细菌和R型菌均可以生长,因此组2培养基中可能会出现R型和S型两种菌落,B错误;
C、PenrS型细菌的DNA与活的R型活细菌混合注射到小鼠体内,部分活的R型细菌会转化为PenrS型细菌,在组3含青霉素的培养基上R型菌不能生活,只有PenrS型细菌能生存,且PenrS型菌是由于PenrS型菌的DNA转移到了R型菌中形成PenrS型菌,再经过繁殖形成菌落,C正确;
D、组4中因为PenrS型菌的DNA被DNA酶催化水解而无转化功能,且活的R型细菌不抗青霉素,因此培养基中无菌落生长,D错误。
故选C。
2.(24-25高一下·湖南邵阳新邵县·期末)科学家对遗传的认知不断深入,下列有关生物学科学史实验的叙述,正确的是( )
A.萨顿提出基因在染色体上并通过实验进行了证明
B.孟德尔和摩尔根均通过“亲本杂交得F1,F1自交得F2”的实验来验证假说是否正确
C.艾弗里的体外转化实验中向细胞提取物中加入不同的酶利用了“加法原理”
D.摩尔根利用假说—演绎法将控制果蝇眼色的基因定位在X染色体上
【答案】D
【来源】湖南省邵阳市新邵县2024-2025学年高一下学期期末考试生物试题
【详解】A、萨顿运用类比推理法提出基因在染色体上的假说,摩尔根通过果蝇实验验证该假说,A错误;
B、孟德尔和摩尔根均通过孟德尔和摩尔根均通过测交实验(将F1与隐性纯合子杂交)来验证假说是否正确,B错误;
C、艾弗里实验通过分别去除DNA、蛋白质等成分观察转化效果,属于“减法原理”;这里尽管添加了不同的酶,但酶的作用是将相应的物质分解,因而为“减法原理”,C错误;
D、摩尔根根据果蝇红眼/白眼性状的遗传现象,提出“眼色基因位于X染色体”的假说,并通过测交实验验证,符合假说—演绎法,D正确。
故选D。
3.(24-25高一下·湖南岳阳湘阴县·期末)下列关于科学家及其研究成果的叙述,正确的是( )
A.萨顿利用假说一演绎法,证明基因与染色体存在平行关系
B.沃森和克里克制作的DNA分子双螺旋结构模型,属于物理模型
C.艾弗里利用“加法原理”在细胞提取物中加入酶证明DNA是遗传物质
D.梅塞尔森和斯塔尔利用放射性同位素标记技术,证明DNA复制是半保留复制
【答案】B
【来源】湖南省岳阳市湘阴县2024-2025学年高一下学期期末考试生物试题
【分析】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,这种描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助于具体的实物或其他形象化的手段,有的则通过抽象的形式来表达。模型的形式很多,包括物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,这种模型就是物理模型。沃森和克里克制作的著名的DNA双螺旋结构模型,就是物理模型,它形象而概括地反映了DNA分子结构的共同特征。
【详解】A、萨顿通过类比推理法提出基因与染色体的平行关系,而非假说-演绎法。假说-演绎法是摩尔根证明基因在染色体上的方法,A错误;
B、沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型以实物形式呈现,属于物理模型,B正确;
C、艾弗里实验通过“减法原理”(去除特定物质)证明DNA是遗传物质,而非“加法原理”,C错误;
D、梅塞尔森和斯塔尔利用¹⁵N同位素标记和密度梯度离心技术证明DNA半保留复制,但¹⁵N无放射性,D错误。
故选B。
4.下列有关生命科学重大发现的叙述,正确的是( )
A.赫尔希以小鼠为实验材料发现肺炎链球菌S型细菌的遗传物质是DNA
B.摩尔根与他的学生发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法
C.梅塞尔森和斯塔尔用放射性同位素标记DNA证明了DNA是半保留复制
D.孟德尔用F1与矮茎豌豆进行杂交,后代中高茎和矮茎数量比接近1:1属于演绎推理
【答案】B
【来源】学易金卷:高一生物下学期期末模拟卷(湖南专用)
【分析】1、假说—演绎法基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证(测交实验)→得出结论。
2、萨顿提出基因在染色体的假说,摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上。
3、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、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,赫尔希以噬菌体侵染大肠杆菌实验证明噬菌体的遗传物质是DNA,A错误;
B、摩尔根与他的学生发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法,B正确;
C、梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料,用假说—演绎法和同位素标记技术,证明了DNA的半保留复制方式,15N不是放射性同位素,C错误;
D、孟德尔用F1与矮茎豌豆进行杂交,后代中高茎和矮茎数量比接近1:1属于实验验证,D错误。
故选B。
5.(24-25高一下·湖南地质中学·期末)关于证明蛋白质和核酸哪一种是遗传物质的系列实验,下列叙述正确的是( )
A.用35S标记的T2噬菌体侵染细菌时,沉淀物中的放射性较高,可能是保温时间过短导致的
B.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RNA侵染组可使烟草出现花叶病斑性状
C.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
D.噬菌体侵染实验中,噬菌体DNA进入宿主细胞后,利用自身原料和酶完成自我复制
【答案】B
【来源】湖南地质中学2024-2025学年高一下学期7月期末考试生物试题
【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、35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,用35S标记的噬菌体进行实验时,经过离心后,蛋白质外壳应该分布在上清液中,若沉淀物的放射性较大,可能是搅拌不充分所致,A错误;
B、在进行烟草花叶病毒感染实验中,将病毒颗粒的RNA和蛋白质分离开来分别侵染,两者之间互为对照,结果发现RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状,而蛋白质不能使烟草出现花叶病斑性状,B正确;
C、在肺炎链球菌的体外转化实验中,利用自变量控制中的“减法原理”设置对照实验,通过观察没有某种物质存在时,R型菌的转化情况,最终证明了DNA是遗传物质,C错误;
D、噬菌体为DNA病毒,其DNA进入宿主细胞后,利用宿主细胞的原料和酶完成自我复制,D错误。
故选B。
6.(24-25高一下·湖南长沙雨花区长沙雅礼中学·期末)在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,控制自变量采用了“减法原理”。下列实验同样使用了“减法原理”的是( )
A.比较H₂O₂在不同条件下分解的实验中,对H₂O₂溶液加热
B.希尔在离体叶绿体光合作用的实验中,除去悬浮液中的CO₂
C.低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验中,用低温处理植物
D.利用航天育种方法培育农作物新品种的实验中,将种子带入太空
【答案】B
【来源】湖南省长沙市雨花区长沙市雅礼中学2024-2025学年高一下学期6月期末生物试题
【分析】“加法原理”是人为添加某种影响因素,“减法原理”是认为去除某种因素,均为“实验组”。判断为“加法原理”或“减法原理”是和常态情况的对照组进行对照实验。
【详解】A、“比较H₂O₂在不同条件下的分解”实验中,实验组加热、滴加FeCl3、滴加肝脏研磨液的处理利用了“加法原理”,A错误;
B、希尔在离体叶绿体光合作用的实验中,除去悬浮液中的CO₂,采用了“减法原理”,B正确;
C、低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验中,用低温处理植物,采用了“加法原理”,C错误;
D、利用航天育种方法培育农作物新品种的实验中,将种子带入太空,采用了“加法原理”,D错误。
故选B。
7.(24-25高一下·湖南长沙雨花区长沙雅礼中学·期末)学习遗传学发展史中前人的探究过程有助于我们建立科学态度、科学精神和科学世界观。下列说法正确的是( )
A.萨顿用实验证明了基因位于染色体上
B.沃森和克里克通过构建物理模型揭示DNA分子的双螺旋结构
C.艾弗里等人利用减法原理控制变量证明了DNA是主要的遗传物质
D.梅塞尔森和斯塔尔利用放射性检测和密度梯度离心法证明DNA复制的方式是半保留复制
【答案】B
【来源】湖南省长沙市雨花区长沙市雅礼中学2024-2025学年高一下学期6月期末生物试题
【分析】萨顿运用类比推理法提出基因位于染色体上,摩尔根运用假说——演绎法证明了基因位于染色体上;沃森和克里克通过构建物理模型揭示DNA分子的双螺旋结构;梅塞尔森和斯塔尔利用同位素标记法证明DNA复制是半保留复制。
【详解】A、萨顿运用类比推理法提出基因位于染色体上,A错误;
B、沃森和克里克通过构建物理模型,揭示了DNA分子呈双螺旋结构,B正确;
C、艾弗里等人利用减法原理控制变量证明了DNA是遗传物质,C错误;
D、梅塞尔森和斯塔尔利用同位素14N和15N,证明了DNA复制方式为半保留复制,14N和15N不是放射性同位素,D错误。
故选B。
8.(24-25高一下·湖南娄底部分普通高中·期末)下列有关遗传学史上重要探究活动的叙述,错误的是( )
A.艾弗里利用肺炎链球菌的体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质
B.摩尔根等利用果蝇眼色遗传实验证明基因在染色体上
C.孟德尔利用统计学方法分析实验结果发现了基因分离定律
D.赫尔希和蔡斯利用噬菌体侵染细菌实验证明DNA是遗传物质
【答案】A
【来源】湖南省娄底市部分普通高中2024-2025学年高一下学期7月期末生物试题
【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型菌中存在某种转化因子,能将R型菌转化为S型菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、艾弗里利用肺炎链球菌的体外转化实验证明了DNA是遗传物质,A错误;
B、摩尔根及其学生利用果蝇眼色遗传实验证明基因在染色体上,采用的方法是假说-演绎法,B正确;
C、孟德尔利用统计学方法对实验结果进行数学统计分析,发现了基因分离定律,C正确;
D、赫尔希和蔡斯运用同位素标记法,通过噬菌体侵染细菌实验证明DNA是遗传物质,D正确。
故选A。
二、多选题
9.(24-25高一下·湖南长沙宁乡·期末)将加热致死的S型细菌与R 型活细菌混合培养后,R型活细菌转化为S 型活细菌的机理如图所示。下列相关叙述正确的是( )
注: capˢ为带有荚膜合成基因的 DNA 片段。
A.S型细菌的荚膜不利于其在宿主体内生活并繁殖
B.加热致死的 S 型细菌的 DNA 断裂成许多片段并释放出来
C.capˢ是格里菲思肺炎链球菌转化实验中的转化因子
D.艾弗里用 DNA 酶处理R 型细菌的细胞提取物以破坏 capᴿ
【答案】BC
【来源】湖南省长沙市宁乡市2024-2025学年高一下学期7月期末生物试题
【分析】肺炎链球菌的转化实验包括格里菲思的体内转化实验和艾弗里的体外转化实验。格里菲思的体内转化实验推断已经加热杀死的S型菌含有某种“转化因子”,能促使R型活细菌转化为S型活细菌;艾弗里的体外转化实验提出了DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
【详解】A、S型细菌的荚膜有利于其抵抗吞噬细胞的吞噬从而在宿主体内生活并繁殖,A错误;
B、细菌体内的DNA是环状的,如图所示加热杀死的S型肺炎链球菌的DNA被断裂成许多片段并释放出来,B正确;
C、艾弗里的体外转化实验提出了DNA才是转化因子,结合图示capS是格里菲思肺炎链球菌转化实验中的转化因子,C正确;
D、艾弗里用DNA酶处理S型菌(而不是R型菌)细胞提取物以破坏capS,D错误。
故选BC。
10.(24-25高一下·湖南郴州·期末)下列关于生物科学方法和相关实验的叙述正确的是( )
A.施莱登和施旺通过不完全归纳法提出细胞学说
B.摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上
C.艾弗里在肺炎链球菌体外转化实验控制自变量时运用了“加法原理”
D.证明DNA进行半保留复制的实验使用了同位素标记和密度梯度离心技术
【答案】ABD
【来源】湖南省郴州市2024-2025学年高一下学期7月期末生物试题
【详解】A、施莱登研究植物、施旺研究动物,他们基于部分动植物细胞的观察,通过不完全归纳法提出细胞学说,A正确;
B、摩尔根以果蝇为实验材料,先提出 “基因在染色体上” 的假说,再通过实验验证等,运用假说—演绎法证明基因在染色体上,B正确;
C、艾弗里在肺炎链球菌体外转化实验中,是将S型细菌的各种成分分开,分别研究其作用,运用的是 “减法原理”,C错误;
D、证明DNA半保留复制的实验中,用15N标记 DNA(同位素标记 ),然后通过密度梯度离心技术分析子代DNA的密度,来判断复制方式,D正确。
故选ABD。
11.(24-25高一下·湖南岳阳县第一中学·期末)在格里菲思所做的肺炎链球菌转化实验中,无毒性的R型活细菌与被加热杀死的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。某同学根据上述实验,结合现有生物学知识所做的下列推测中,合理的是
A.与R型菌相比,S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关
B.S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成
C.加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响
D.将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合,可以得到S型菌
【答案】ABC
【来源】湖南省岳阳县第一中学2024-2025学年高一下学期期末考试生物试题
【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,没有证明转化因子是什么物质,而艾弗里体外转化实验,将各种物质分开,单独研究它们在遗传中的作用,并用到了生物实验中的减法原理,最终证明DNA是遗传物质。
【详解】A、S型菌有荚膜,R型菌无荚膜;S型肺炎链球菌使小鼠患败血病死亡,R型肺炎链球菌是无毒性的。与R型菌相比,S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关,A正确;
B、无毒性的R型活细菌与被加热杀死的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,而加热能使S菌蛋白质变性失活,推测S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成,B正确;
C、加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失,但是仍然能使R型菌转变为S型菌,可推测S型菌的DNA功能可能不受影响,C正确;
D、将S型菌的DNA经DNA酶处理后,功能丧失,将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合,得不到S型菌,D错误。
故选ABC。
地 城
考点02
噬菌体侵染细菌的实验
一、单选题
1.(24-25高一下·湖南邵阳新邵县·期末)某实验小组模拟“T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”。如图所示,在实验操作正确的情况下,下列相关叙述,正确的是( )
A.上清液和沉淀物放射性都很高
B.大部分子代T2噬菌体被32P标记
C.子代T2噬菌体均会被35S标记
D.实验前需用含32P的培养液培养T2噬菌体
【答案】C
【来源】湖南省邵阳市新邵县2024-2025学年高一下学期期末考试生物试题
【详解】ABC、用32P标记噬菌体的DNA,噬菌体将含32P的DNA全部注入大肠杆菌中,而蛋白质外壳留在外面,大肠杆菌中的T2噬菌体由于利用大肠杆菌中的原料和能量合成自身的蛋白质和DNA,大肠杆菌中含有35S,所以子代噬菌体的蛋白质外壳均含35S,少部分子代噬菌体的DNA中含32P,因此在离心时,被32P标记的噬菌体侵入的大肠杆菌沉在底部,含35S的子代噬菌体的大肠杆菌也沉在底部,而蛋白质外壳留在上清液中,因此上清液放射性很低,沉淀物放射性很高,C正确,AB错误;
D、由于噬菌体营完全寄生生活,所以要想得到被标记的噬菌体,需先用含32P的培养液培养大肠杆菌,再用32P标记的大肠杆菌培养噬菌体,D错误。
故选C。
2.(24-25高一下·湖南长沙宁乡·期末)教材介绍的艾弗里的实验、赫尔希和蔡斯的实验都证明DNA是遗传物质,这两个实验在设计思路上的共同点是( )
A.重组 DNA 片段,研究其表型效应
B.去掉 DNA 片段,研究其表型效应
C.应用同位素标记技术,研究DNA在亲代与子代之间的传递
D.设法分别研究 DNA 和蛋白质各自的效应
【答案】D
【来源】湖南省长沙市宁乡市2024-2025学年高一下学期7月期末生物试题
【详解】A、重组DNA片段并研究表型效应是基因工程技术的思路,而艾弗里实验、赫尔希和蔡斯实验均未涉及DNA重组,A不符合题意;
B、艾弗里实验通过减法原理向试管中加入DNA酶去除DNA,赫尔希和蔡斯实验是通过同位素标记区分其作用,并未去除DNA,B不符合题意;
C、同位素标记技术仅用于赫尔希和蔡斯实验(标记噬菌体的DNA和蛋白质),而艾弗里实验未使用此技术,C不符合题意;
D、艾弗里实验通过加入DNA酶或蛋白酶分别研究 DNA 和蛋白质各自的效应;赫尔希和蔡斯实验通过同位素标记分别追踪DNA和蛋白质的传递过程。两者均设法分别研究 DNA 和蛋白质各自的效应,D符合题意。
故选D。
3.(24-25高一下·湖南衡阳衡南县第一中学·期末)科学家通过一系列的实验证明了DNA是主要的遗传物质,下列对相关的实验分析正确的是( )
A.赫尔希和蔡斯的实验中用32P标记组子代噬菌体只有少部分具有放射性
B.格里菲思的实验表明S型细菌的DNA可以使小鼠死亡
C.艾弗里的实验思路运用了自变量控制中的“加法原理”
D.赫尔希和蔡斯运用对比实验证明了DNA是主要的遗传物质
【答案】A
【来源】湖南省衡阳市衡南县第一中学2024-2025学年高一下学期期末考试生物试题
【详解】A、赫尔希和蔡斯的实验中,用32P标记噬菌体DNA,由于DNA复制是半保留复制,亲代DNA的两条链被32P标记,在噬菌体增殖时,所有子代DNA均以细菌内的普通磷为原料,因此绝大多数子代噬菌体不含32P,只有少数含有(仅两个子代可能携带亲代链),A正确;
B、格里菲思的体内转化实验仅发现S型菌的“转化因子”能使R型菌转化为有毒S型菌,但未直接证明DNA是转化因子(艾弗里的实验才证明),B错误;
C、艾弗里的实验通过分别去除S型菌的不同成分(如DNA、蛋白质等),观察R型菌是否转化,属于自变量控制中的“减法原理”,C错误;
D、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”的结论是基于多数生物以DNA为遗传物质的综合判断,D错误。
故选A。
4.(24-25高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)下列有关“噬菌体侵染细菌”实验的叙述,正确的是( )
A.用32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,部分子代噬菌体的DNA不含32P
B.用32P和35S同时标记后的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌以确定噬菌体的遗传物质
C.搅拌和离心的目的是一样的,均可使上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒
D.该实验也可以选择14N和15N这两种同位素分别对DNA和蛋白质进行标记
【答案】A
【来源】湖南省长沙市雅礼中学2024-2025学年高一下学期期末考试生物试题
【详解】A、32P标记的是噬菌体的DNA,感染细菌后,DNA进行半保留复制,由于大肠杆菌内不含32P,新合成的DNA链不含32P,因此,大部分子代噬菌体的DNA不含32P,A正确;
B、32P和35S同时标记会导致离心后上清液和沉淀中均含放射性,无法区分DNA和蛋白质的作用,实验需分别进行两组标记,B错误;
C、搅拌的目的是使吸附在细菌表面的蛋白质外壳与细菌分离,离心的目的是使细菌沉淀,两者作用不同,C错误;
D、DNA和蛋白质均含N元素,使用14N和15N无法区分两者的去向,实验需选择仅存在于DNA(如P)或蛋白质(如S)的元素标记,D错误。
故选A。
5.(24-25高一下·湖南长沙长郡中学·期末)下列是赫尔希和蔡斯实验的过程和结果,下列关于此实验的分析和结论,不正确的是( )
A.上清液的主要成分是细菌的培养基和噬菌体的蛋白质外壳,沉淀物的主要成分是细菌菌体
B.充分搅拌后再离心可能会降低①实验结果中沉淀物中的放射性
C.实验①说明噬菌体的标记部分进入了细菌
D.实验②说明噬菌体的标记部分进入了细菌
【答案】C
【来源】湖南省长沙市长郡中学2024-2025学年高一下学期期末考试生物试卷
【详解】A、在该实验中,经过搅拌、离心后,上清液的主要成分是细菌的培养基和噬菌体的蛋白质外壳,沉淀物的主要成分是细菌菌体,A正确;
B、噬菌体侵染细菌时,DNA进入细菌细胞,而蛋白质外壳仍留在外面,由于部分蛋白质外壳仍附着在细菌上使得沉淀物中也有放射性,充分搅拌后再离心能减小这一实验误差,B正确;
CD、①实验标记的是蛋白质外壳,上清液的放射性很高,说明噬菌体标记部分没有进入细菌,②实验标记的是噬菌体的DNA,沉淀物的放射性很高,说明P标记的噬菌体DNA进入了细菌,C错误,D正确。
故选C。
6.(24-25高一下·湖南永州·期末)下图是噬菌体侵染大肠杆菌的实验示意图。下列有关该实验的分析错误的是( )
A.该实验证明了DNA是主要的遗传物质
B.试管Ⅰ中合成子代噬菌体的原料来自大肠杆菌
C.若甲组保温时间过长,会导致试管Ⅱ上清液中放射性增强
D.若乙组搅拌不充分,会导致试管Ⅱ沉淀中放射性增强
【答案】A
【来源】湖南省永州市2024—2025学年高一下学期期末考试生物试题
【分析】分别在含有放射性同位素35S和32P的培养基培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体,得到蛋白质含有35S标记和DNA含有32P标记的噬菌体。然后用两种噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌,经过短时间的保温后,用搅拌器搅拌、离心,检查上清液和沉淀物中的放射性物质发现:用35S标记的侵染实验中,放射性主要分布在上清液中;用32P标记的实验,放射性同位素主要分布在离心管的沉淀物中。
【详解】A、噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质,A错误;
B、噬菌体侵染大肠杆菌时,噬菌体提供模板,合成子代噬菌体的原料、能量、酶等来自大肠杆菌,B正确;
C、甲组为用32P标记的实验,保温时间过长,大肠杆菌裂解,子代噬菌体释放出来,导致试管Ⅱ上清液中放射性增强,C正确;
D、乙组为用35S标记的侵染实验,若搅拌不充分,噬菌体外壳无法脱离大肠杆菌,会随着大肠杆菌沉淀到试管底部,导致试管Ⅱ沉淀中放射性增强,D正确。
故选A。
7.(24-25高一下·湖南长沙一中·期末)生物科学史呈现了生物学知识的发展脉络。下列有关实验的叙述中正确的是( )
科学家
实验材料
实验过程
实验结果与结论
格里
菲思
R型和S型
肺炎链球菌
将R型活菌与S型菌
的DNA与DNA酶混合培养
培养基只生长R型菌,说明DNA
被水解后,就失去转化作用
B.赫尔
希和蔡斯
T2噬菌体
和大肠杆菌
用含35S标记的噬菌体去感染未
被标记的大肠杆菌,短时间保温
离心获得的上清液中的放射性很
高,说明DNA是遗传物质
C.萨顿
蝗虫的体
细胞和配子
观察蝗虫体细胞和配子染色体
数,以及染色体的形态结构
基因和染色体的行为存在着明显的
平行关系,证明了基因在染色体上
D.梅塞尔森
和斯塔尔
大肠杆菌
将已用15N标记DNA的大
肠杆菌培养在
普通(14N)培养基中
经二次分裂后,含15N的DNA占
DNA总数的1/2,说明DNA分子的复
制方式是半保留复制
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【来源】湖南省长沙市一中2024-2025学年高一下学期期末考试生物试卷
【分析】以15N标记大肠杆菌DNA在14N培养基培养,通过密度梯度离心,依据不同代数DNA的密度分布,证明DNA半保留复制方式,为遗传信息传递提供了分子机制解释,也体现了同位素标记与离心技术在研究中的应用。
【详解】A、格里菲思的实验是将R型菌与加热致死的S型菌混合,发现小鼠死亡,提出存在“转化因子”,但未涉及DNA酶处理。选项A描述的是艾弗里的体外实验,格里菲思未进行此操作,A错误;
B、赫尔希和蔡斯用³⁵S标记噬菌体蛋白质,离心后上清液放射性高,说明蛋白质未进入细菌,但需结合32P标记DNA的实验及子代噬菌体的检测才能得出DNA是遗传物质的结论,B错误;
C、萨顿通过观察蝗虫染色体行为与基因行为的平行关系,提出“基因在染色体上”的假说,但未通过实验直接证明。该结论由摩尔根的果蝇实验证实,C错误;
D、梅塞尔森和斯塔尔将¹⁵N标记的DNA大肠杆菌在14N培养基中培养,两次分裂后含15N的DNA占1/2(每个DNA分子含一条15N链),符合半保留复制的预期,D正确。
故选D。
8.(24-25高一下·湖南·期末)下列关于遗传物质的探索实验的分析,错误的是( )
A.格里菲思实验中,加热致死的S型细菌的DNA片段可能通过重组整合到R型细菌的基因组中,导致转化现象
B.艾弗里及其同事进行的实验的关键之处在于采用“酶解法”加入不同的酶,该实验对自变量的控制利用了“加法原理”
C.赫尔希和蔡斯实验中,噬菌体需先分别用³²P标记DNA、³⁵S标记蛋白质外壳,该过程无法直接将噬菌体培养在含放射性的培养基上
D.烟草花叶病毒侵染实验证明其遗传物质是RNA,该结果完善了“DNA是主要的遗传物质”的结论
【答案】B
【来源】湖南省2024-2025学年高一下学期期末考试生物试题
【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。赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记技术完成噬菌体侵染细菌实验,证明DNA是噬菌体的遗传物质。因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以说DNA是主要的遗传物质。
【详解】A、格里菲思实验中,加热致死的S型细菌的DNA未被完全破坏,可能通过重组整合到R型细菌的基因组中,导致R型细菌转化为S型细菌,该转化现象确实存在,A正确;
B、艾弗里实验的关键是通过“酶解法”分别去除不同成分(如DNA、蛋白质等),观察是否发生转化,属于“减法原理”。而选项B中提到的“加法原理”描述错误,应为“减法原理”,B错误;
C、赫尔希和蔡斯实验中,噬菌体需先感染带有³²P或³⁵S标记的大肠杆菌,从而标记其DNA或蛋白质。由于噬菌体不能直接在培养基中培养,必须依赖宿主细胞,因此该过程无法直接将噬菌体培养在含放射性的培养基上,C正确;
D、烟草花叶病毒侵染实验证明其遗传物质是RNA(单独RNA可导致感染),该结果补充了“DNA是主要遗传物质”的结论(因绝大多数生物的遗传物质是DNA),D正确。
故选B。
9.(24-25高一下·湖南永州·期末)在证明DNA是遗传物质的过程中,格里菲斯、艾弗里,以及赫尔希和蔡斯等科学家发挥了重要的贡献,下列叙述正确的是( )
A.T2噬菌体可以在肺炎链球菌中增殖
B.将T2噬菌体DNA的双链都用32P标记,然后在未标记的大肠杆菌中增殖一代,子代噬菌体中有一半含有32P
C.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验通过特定的酶使每个实验组特异性地去除一种物质,运用了自变量控制中的加法原理
D.32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验,保温时间过短会导致上清液具有较高放射性
【答案】D
【来源】湖南省永州市2024-2025学年高一下学期期末质量监测生物学试题
【详解】A、T2噬菌体只能侵染大肠杆菌,因此不可以在肺炎链球菌中增殖,A错误;
B、若双链DNA均被³²P标记,复制一次后每个子代DNA均为一条³²P链和一条普通链,故子代噬菌体全部含³²P,B错误;
C、艾弗里实验通过酶解法逐一去除某类物质(如DNA、蛋白质等),属于自变量控制中的“减法原理”,C错误;
D、³²P标记的是噬菌体DNA,若保温时间过短,部分噬菌体未侵入大肠杆菌,离心后仍留在上清液中,导致上清液放射性较高,D正确。
故选D。
二、多选题
10.(24-25高一下·湖南长沙名校联考联合体·期末)某科研人员在重复了赫尔希和蔡斯的实验后,又根据侵染实验进行了如表所示的拓展实验。下列对该实验结果的分析,正确的是( )
编号
实验处理
实验结果
①
未标记的噬菌体+32P标记的大肠杆菌
上清液放射性较低,沉淀物放射性较高
②
未标记的噬菌体+35S标记的大肠杆菌
上清液放射性较高,沉淀物放射性较高
③
35S标记的噬菌体+32P标记的大肠杆菌
上清液放射性较高,沉淀物放射性较高
④
32P标记的噬菌体+35S标记的大肠杆菌
上清液放射性较低,沉淀物放射性较高
A.第①组实验中,子代噬菌体的DNA均含32P
B.第②组实验的结果异常,可能是因为保温时间过长或过短
C.第③组实验中,子代噬菌体不含35S
D.第④组实验中,子代噬菌体都含32P
【答案】AC
【来源】湖南省长沙市名校联考联合体2024-2025学年高一下学期6月期末生物试题
【详解】A、第①组实验中,大肠杆菌被32P标记,噬菌体侵染大肠杆菌后,利用大肠杆菌内的原料(含32P)合成自身 DNA,子代噬菌体的 DNA 均含32P,A正确;
B、第②组实验中,大肠杆菌被35S标记,噬菌体侵染时,蛋白质外壳(未标记 )留在外面,理论上上清液放射性高,沉淀物放射性低。结果沉淀物放射性较高,不是因为保温时间,B错误;
C、第③组实验中,噬菌体的蛋白质外壳(含35S)未进入大肠杆菌,因此子代噬菌体不含35S,C正确;
D、第④组实验,大肠杆菌中不含32P,噬菌体侵染大肠杆菌后,以自身DNA为模板,利用大肠杆菌的原料合成子代噬菌体,只有部分子代噬菌体的 DNA 含32P,D错误。
故选AC。
三、解答题
11.(24-25高一下·湖南长沙一中·期末)新冠病毒包膜表面的S-刺突糖蛋白被宿主细胞表面的受体识别,然后病毒包膜与宿主细胞膜融合,病毒核衣壳蛋白和核酸一起进入宿主细胞,完成感染过程。新冠病毒是一种单股正链(+RNA)病毒,以+RNA为模板翻译出RNA复制酶,该酶可以使病毒的核酸在宿主细胞内大量复制,形成全长的—RNA和大小不等的—RNA,再以—RNA为模板合成大量的+RNA。
(1)该病毒侵入宿主细胞后,最先进行______(填“复制”“转录”或“翻译”)过程。
(2)写出上述新冠病毒增殖过程中遗传信息的传递途径(标明+RNA或—RNA以及发生的过程):________、________。
(3)用35S标记的新冠病毒侵染未被标记的宿主细胞,假设宿主细胞没有裂解,且所有病毒都已侵染,那么最后检测到________(填“沉淀物”“上清液”或“沉淀物和上清液”)存在放射性。
(4)阿兹夫定是针对新冠病毒的一种特效药,其能特异性作用于RNA复制酶,阻断病毒RNA的复制。HIV同样是RNA病毒,阿兹夫定_______(填“可以”或“不可以”)用于艾滋病治疗,并说明原因:________________。
【答案】(1)翻译
(2) +RNA-RNA+RNA +RNA蛋白质
(3)沉淀物
(4) 不可以 阿兹夫定能特异性作用于RNA复制酶,但HIV是逆转录病毒,其繁殖过程不会涉及RNA复制过程
【来源】湖南省长沙市一中2024-2025学年高一下学期期末考试生物试卷
【分析】新冠病毒是一种单股正链(+RNA)病毒,以+RNA为模板翻译出RNA复制酶,该酶可以使病毒的核酸(+RNA)在宿主细胞内大量复制,形成全长的-RNA和大小不等的-RNA,再以-RNA为模板合成大量的+RNA。
【详解】(1)新冠病毒是一种单股正链(+RNA)病毒,由题图可知,该病毒侵入宿主细胞后,最先以+RNA为模板翻译出RNA复制酶。
(2)新冠病毒增殖过程中(包括遗传物质的复制和以+RNA为模板进行的蛋白质的合成),因此遗传信息的传递途径有+RNA-RNA+RNA,+RNA蛋白质。
(3)由于新型冠状病毒侵染宿主细胞时,病毒核衣壳蛋白和核酸通过胞吞作用一起进入宿主细胞,所以仅沉淀物中含放射性。
(4)阿兹夫定能特异性作用于RNA复制酶,但HIV是逆转录病毒,其繁殖过程不会涉及RNA复制过程,阿兹夫定不可以用于艾滋病治疗。
四、实验题
12.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.为研究R型菌转化为S型菌的转化因子是DNA,艾弗里的实验流程如图所示:
(1)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。
(2)实验包括4个步骤:a.T2噬菌体与未被标记的大肠杆菌混合培养;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)。
(3)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:_____。
Ⅲ.某研究小组在南极冰层中发现一种全新的病毒,为探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA,做了如下实验。回答下列问题:
(4)实验步骤:
①取健康且生长状况基本一致的小白鼠若干,随机均分成四组,编号为A、B、C、D.
②将下表补充完整,并将配制溶液分别注射入小白鼠体内。
组别
A
B
C
D
注射溶液
该病毒核酸提取物和RNA酶
_____
该病毒核酸提取物
生理盐水
③相同条件下培养一段时间后,观察比较各组小白鼠的发病情况。
(5)结果预测及结论:
①若A、C组发病,B、D组正常,则_____是该病毒的遗传物质;
②若B、C组发病,A、D组正常,则_____是该病毒的遗传物质。
【答案】(1) 蛋白酶 减法
(2)b→a→d→c
(3)将蛋白质和DNA完全分开,单独观察它们的作用
(4)该病毒核酸提取物和DNA酶
(5) DNA RNA
【来源】学易金卷:高一生物下学期期末模拟卷(湖南专用)
【详解】(1)艾弗里实验中,加入蛋白酶可特异性水解去除提取液中的蛋白质,自变量控制中,去除某一因素来探究该因素的作用,采用的是减法原理。
(2)赫尔希和蔡斯实验流程为:先标记噬菌体→再让标记噬菌体与未标记大肠杆菌混合培养(侵染)→离心分离→检测放射性,因此正确顺序为b→a→d→c。
(3)同时标记同一噬菌体时,DNA和蛋白质的放射性无法区分,因此需将DNA和蛋白质分离开,分别观察二者各自在遗传中的作用,排除相互干扰。
(4)本实验利用酶的特异性水解探究遗传物质种类,遵循单一变量原则:A组水解RNA,B组需要水解DNA,因此B组注射该病毒核酸提取物+DNA酶。
(5)若A(RNA被水解,保留DNA)、C发病,B(DNA被水解,保留RNA)正常,说明DNA是遗传物质;若B(DNA被水解,保留RNA)、C发病,A(RNA被水解,保留DNA)正常,说明RNA是遗传物质。
地 城
考点03
DNA分子的复制过程、特点及意义
一、单选题
1.下图表示某染色体上DNA分子中甲、乙、丙三个基因的分布情况。下列叙述错误的是( )
A.在一个细胞周期中,基因甲可多次进行转录过程
B.乙基因转录时,若核糖核苷酸与2链碱基配对,则B端为5'端
C.若DNA聚合酶在1链上从A端向B端移动,则A端为3'端
D.三个基因均可能发生基因突变,体现基因突变具有随机性
【答案】B
【来源】学易金卷:高一生物下学期期末模拟卷(湖南专用)
【详解】A、一个细胞周期中DNA仅复制一次,但基因表达时,同一基因可多次转录产生多个mRNA,满足蛋白质合成的需求,因此基因甲可多次进行转录,A正确;
B、图中启动子位于基因的左侧,乙基因转录方向为左→右,新RNA的合成方向为5′→3′,即RNA的5'端在左、3'端在右。若核糖核苷酸与2链配对,说明2链是模板链,RNA聚合酶沿模板链移动方向为3′→5′,因此2链左→右(即2链的B端到A端)为3′→5′,可得2链的B端(左端)为3'端,不是5'端,B错误;
C、DNA聚合酶沿模板链移动方向为3′→5′,若DNA聚合酶在1链上从A端(左)向B端(右)移动,说明1链A端为3′端,C正确;
D、基因突变可发生在DNA不同部位的不同基因上,体现了基因突变的随机性,D正确。
2.(24-25高一下·湖南长沙长郡中学·期末)真核细胞中DNA复制过程如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A.多起点双向复制能保证DNA在短时间内完成复制
B.DNA复制时,子链延伸方向为5′→3'
C.复制过程中氢键的断裂和形成都需要DNA聚合酶的催化
D.DNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则
【答案】C
【来源】湖南省长沙市长郡中学2024-2025学年高一下学期期末考试生物试卷
【详解】A、据图分析,真核细胞DNA复制为多起点双向复制,该复制特点能保证DNA在短时间内完成复制,A正确;
B、双链DNA的两条链反向平行,复制的方向是5′→3',B正确;
C、复制过程中氢键的断裂需要解旋酶的催化,而氢键的形成不需要酶的催化,C错误;
D、DNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则,即A与T配对,G与C配对,D正确。
故选C。
3.(24-25高一下·湖南长沙长郡中学·期末)“膜流”指细胞的膜成分在细胞膜与内膜系统之间以及内膜系统各结构之间的转移、重组过程。下列有关“膜流”的叙述正确的是( )
A.细胞质中与DNA复制有关的酶进入细胞核与“膜流”有关
B.植物细胞有丝分裂过程中不存在“膜流”现象
C.“膜流”体现了生物膜系统结构与功能的联系
D.抗体合成分泌过程中,核糖体、内质网、高尔基体等结构均直接参与“膜流”过程
【答案】C
【来源】湖南省长沙市长郡中学2024-2025学年高一下学期期末考试生物试卷
【详解】A、细胞质中与DNA复制有关的酶(如DNA聚合酶)通过核孔进入细胞核,此过程不涉及膜结构的转移或重组,与“膜流”无关,A错误;
B、植物细胞有丝分裂末期,高尔基体通过囊泡运输细胞壁成分至细胞板,囊泡的形成和融合属于“膜流”,因此存在“膜流”现象,B错误;
C、“膜流”通过膜成分的转移(如内质网→高尔基体→细胞膜的囊泡运输),将不同膜结构的功能联系起来,体现了生物膜系统结构与功能的统一性,C正确;
D、核糖体无膜结构,在抗体合成中仅负责肽链的合成,不直接参与“膜流”,内质网和高尔基体通过囊泡运输直接参与,D错误。
故选C。
4.(24-25高一下·湖南衡阳衡南县第一中学·期末)一个双链均被15N标记的DNA分子有1000个碱基对,其中G+C占60%,该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次。下列叙述错误的是( )
A.该DNA中含有400个A
B.该DNA中任意一条单链中(A+T)/(C+G)=2/3
C.第4复制过程中需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸6000个
D.只含有14N的DNA分子占7/8
【答案】C
【来源】湖南省衡阳市衡南县第一中学2024-2025学年高一下学期期末考试生物试题
【分析】DNA分子的结构特点:主要体现在它的双螺旋结构、碱基配对原则以及稳定性、多样性和特异性。
【详解】A、DNA分子共有1000个碱基对,G+C占60%,则A+T占40%。总碱基数为2000,A+T=800,A=400,T=400,A正确;
B、双链中(A+T)/(G+C)=40%/60%=2/3,单链中该比值与双链相同,B正确;
C、第4次复制需合成8个新DNA分子,每个DNA中T数目为400,总需T=8×400=3200个,C错误;
D、复制4次后,16个DNA中仅2个含15N,其余14个只含14N,占14/16=7/8,D正确。
故选C。
二、多选题
5.(24-25高一下·湖南长沙湖南师大附中·期末)如图为真核细胞中遗传信息的传递和表达过程,相关叙述不正确的是( )
A.①②过程所需要的酶不同
B.③中核糖体的移动方向是由右向左
C.①②过程中碱基配对情况相同
D.②③过程发生的场所相同
【答案】BCD
【来源】湖南省长沙市湖南师大附中2024-2025学年高一下学期期末考试生物试卷
【详解】A、①过程需要解旋酶和DNA聚合酶,②过程需要RNA聚合酶,A正确;
B、结合核糖体上的多肽链的长短可知,右边的更长,左边的更短,③中核糖体的移动方向是由左向右,B错误;
C、①为DNA复制,存在A-T、T-A、G-C、C—G配对,②为转录,存在A-U、T-A、G-C、C—G配对,两者不完全相同,C错误;
D、②转录主要发生在细胞核中,③翻译发生在细胞质(核糖体)中,D错误。
故选BCD。
6.(24-25高一下·湖南衡阳衡南县第一中学·期末)某细胞中有关物质的合成过程如图所示,①~⑤表示生理过程,I、Ⅱ表示结构或物质,蛋白质1和蛋白质2均在线粒体中发挥作用。下列叙述错误的是( )
A.①过程的方式是半保留复制
B.物质Ⅱ是DNA,其上基因的遗传遵循孟德尔遗传定律
C.③过程核糖体在mRNA上由左向右移动
D.①~⑤过程均会发生碱基互补配对,②过程和③过程碱基配对方式不完全相同
【答案】BC
【来源】湖南省衡阳市衡南县第一中学2024-2025学年高一下学期期末考试生物试题
【分析】分析图文,I表示核孔,说明“某细胞”是真核细胞。①过程表示DNA复制,其复制方式为半保留复制,具有边解旋边复制的特点,遗传信息由DNA流向DNA,碱基配对方式是C-G、G-C、A-T、T-A。②过程表示转录,遗传信息由DNA流向RNA,碱基配对方式是C-G、G-C、A-U、T-A。③过程表示翻译,遗传信息由RNA流向蛋白质,碱基配对方式是C-G、G-C、A-U、U-A。对于真核细胞来说,是先转录后翻译。物质Ⅱ是线粒体中的环状DNA,④过程也是表示转录,⑤也是表示翻译。
【详解】A、DNA的复制方式是半保留复制,A正确;
B、孟德尔遗传定律不适用细胞质基因遗传,物质Ⅱ是线粒体中的环状DNA,其上的基因属于细胞质基因,B错误;
C、 核糖体的移动方向是从短肽链向长肽链方向,由此翻译的过程需要沿着mRNA从右向左方向进行,C错误;
D、 两个过程均遵循C-G、G-C、A-U配对,因DNA上特有的碱基是T,而RNA上特有的碱基是U,②过程特有的碱基配对方式是T-A,③过程特有的碱基配对方式是U-A,因此②过程和③过程碱基配对方式不完全相同,D正确。
故选BC。
7.(24-25高一下·湖南衡阳衡阳县·期末)下图为某DNA复制过程的部分图解,其中rep蛋白具有解旋的功能。下列叙述正确的是( )
A.子链的延伸方向与复制叉的移动方向一致
B.rep蛋白的作用是破坏A与C、T与G之间的氢键
C.推测DNA单链结合蛋白可防止DNA单链之间重新配对
D.图示过程体现了DNA半保留复制、边解旋边复制等特点
【答案】CD
【来源】湖南省衡阳市衡阳县2024-2025学年高一下学期7月期末生物试题
【详解】A、DNA子链延伸的方向是5′→3′,两条子链中一条的合成方向与复制叉的移动方向一致,另一条的合成方向与复制叉的移动方向相反,A错误;
B、rep蛋白具有解旋的功能,rep蛋白的作用是破坏 A 与 T、C与 G 之间的氢键,B错误;
C、DNA单链结合蛋白缠绕在DNA单链上,故可推测DNA单链结合蛋白可防止DNA单链之间重新配对,C正确;
D、根据题意和图示分析可知,DNA复制具有边解旋边复制和半保留复制(新合成的DNA有一条链来自模板)的特点,D正确。
故选CD。
8.(24-25高一下·湖南沅澧共同体·期末)关于豌豆胞核中淀粉酶基因遗传信息传递的复制、转录和翻译三个过程,下列说法错误的是( )
A.三个过程均需要相关酶的参与,且均有氢键的断裂和形成
B.转录和翻译过程中的碱基配对方式完全一致
C.转录以核糖核苷酸为原料,翻译以氨基酸为原料
D.根据三个过程的产物序列均可确定其模板序列
【答案】BD
【来源】湖南省沅澧共同体2024-2025学年高一下学期期末考试生物试题
【分析】遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制;也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。
【详解】A、DNA复制(需要解旋酶和DNA聚合酶)、转录(需要RNA聚合酶)和翻译均需要酶参与,且三种生理过程中均遵循碱基互补配对原则,因此都存在氢键的断裂和形成,A正确;
B、转录和翻译过程碱基配对方式不完全相同,转录时的碱基配对方式为A-U、G-C、T-A、C-G,翻译时的碱基配对方式为A-U、G-C、C-G、U-A,B错误;
C、转录以核糖核苷酸为原料,合成RNA,翻译以氨基酸为原料,合成蛋白质,C正确;
D、DNA复制和转录可以通过产物序列确定其模板序列,但翻译的产物是蛋白质,蛋白质的基本单位是氨基酸,由于密码子具有简并性,因此确定氨基酸序列不一定能确定mRNA上的碱基序列,D错误。
故选BD。
三、解答题
9.(24-25高一下·湖南长沙长郡中学·期末)抗菌药物是治疗感染性疾病的药物,表中是几种抗菌药物的抗菌机理,请结合中心法则的图解,回答相关问题。
抗菌药物
抗菌机理
青霉素
抑制细菌细胞壁的合成
环丙沙星
抑制细菌DNA解旋酶的活性
红霉素
能与细菌细胞中的核糖体结合
利福平
抑制结核分枝杆菌的RNA聚合酶的活性
(1)研究者尝试通过抑制图中a过程治疗用眼卫生不良引起的感染性疾病,建议使用的药物是_______。
(2)红霉素会抑制图中的_____(填字母)过程,该过程需要的运输工具是______。
(3)对病毒感染的治疗_____(填“可以”或“不可以”)使用青霉素,理由是_______。
(4)很多结核类疾病的治疗会使用利福平,请说明其可能的杀菌机制:_______。
【答案】(1)环丙沙星
(2) d tRNA
(3) 不可以 青霉素抑制细菌细胞壁的合成,而病毒没有细胞结构
(4)利福平很可能抑制了结核分枝杆菌的转录过程,导致其无法合成蛋白质,从而起到了抑菌的效果
【来源】湖南省长沙市长郡中学2024-2025学年高一下学期期末考试生物试卷
【分析】基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白质,所有已知的生命,都利用基因表达来合成生命的大分子。转录过程由RNA聚合酶(RNAP)进行,以DNA为模板,产物为RNA。RNA聚合酶沿着一段DNA移动,留下新合成的RNA链。翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,场所在核糖体。
【详解】(1)图中a过程是DNA的复制,抑制该过程建议使用的药物是环丙沙星,因为该药可以抑制细菌DNA解旋酶的活性,从而抑制DNA的复制。
(2)红霉素能与细菌细胞中的核糖体结合,而核糖体是翻译的场所,所以红霉素会抑制图中的d(翻译)过程,翻译过程中tRNA作为运输氨基酸的工具。
(3)治疗流感不可以使用青霉素,理由是青霉素可抑制细菌细胞壁的合成,对细菌感染有治疗作用,而流感是由病毒感染引起的,病毒没有细胞结构,所以使用青霉素无效。
(4)利福平能抑制结核分枝杆菌的RNA聚合酶活性,RNA聚合酶是转录时需要的酶,故使用利福平能抑制结核分枝杆菌的转录过程,从而抑制基因的表达使其无法合成蛋白质,进而起到抑菌的效果。
10.(24-25高一下·湖南娄底部分普通高中·期末)Ⅰ.如图表示某种植物DNA片段遗传信息的传递过程,①~④表示物质或结构。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示生理过程。请据图回答下列问题:(可能用到的密码子:AUG—甲硫氨酸、GCU—丙氨酸、AAG—赖氨酸、UUC—苯丙氨酸、UCU——丝氨酸、UAC——酪氨酸)
(1)过程Ⅰ的主要特点是__________和__________,Ⅱ、Ⅲ的名称分别是___________。①~④结构中___________(填序号)存在碱基互补配对。
(2)①~④结构中___________(填序号)中含有核糖结构,另外上图___________中也含有核糖结构。
Ⅱ.囊性纤维化是一种严重的遗传性疾病,导致这一疾病发生的主要原因是编码CFTR蛋白的基因发生突变,下图表示CFTR蛋白在Cl⁻跨膜运输过程中的作用。请回答下列问题:
(3)在正常细胞内,Cl在CFTR蛋白的协助下通过___________方式转运至细胞外,随着Cl在细胞外浓度逐渐升高,水分子向膜外扩散的速度___________,使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释。
(4)研究表明,大约70%的囊性纤维化患者,编码CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基,导致CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸,进而使CFTR蛋白转运Cl的功能出现异常,这表明了基因能通过___________控制生物体的性状。
【答案】(1) 半保留复制 边解旋边复制 转录、翻译 ①和④
(2) 2和④ 核糖体
(3) 主动运输 加快
(4)控制蛋白质的结构直接
【来源】湖南省娄底市部分普通高中2024-2025学年高一下学期7月期末生物试题
【分析】题图分析:图中①是DNA,Ⅰ表示DNA的自我复制过程;②是mRNA,Ⅱ表示转录过程;③是氨基酸,④是tRNA,Ⅲ表示翻译过程。
【详解】(1) 过程Ⅰ为DNA的复制,DNA复制的特点为半保留复制和边解旋边复制。Ⅱ表示转录,是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,Ⅲ表示翻译,是以mRNA为模板合成多肽链。①为双链DNA分子,存在碱基互补配对;②为单链mRNA分子,不存在碱基互补配对;③为氨基酸分子,不存在碱基互补配对;④为tRNA,存在局部双链结构,因此也存在碱基互补配对.所以①~④结构中,①和④存在碱基互补配对。
(2)①为DNA分子、②为mRNA分子、③为氨基酸分子、④为tRNA,其中②mRNA和④tRNA中都含有核糖。翻译的场所在核糖体,核糖体是由RNA和蛋白质组成,因此图中的核糖体也含有核糖结构。
(3) 正常细胞内,氯离子的跨膜运输需要功能正常的CFTR蛋白协助,还需要消耗能量,属于主动运输,随着氯离子在细胞外浓度逐渐升高,细胞外液浓度升高,分子向膜外扩散的速度加快,使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释。
(4)研究表明,大约70%的患者中,编码一个 CFTR 蛋白的基因缺失了3个碱基,导致 CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸,进而使 CFTR 的结构异常,进而导致其转运氯离子的功能异常,这表明了基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,这是基因直接控制生物性状的实例。
地 城
考点04
DNA分子复制的相关计算
一、单选题
1.(24-25高一下·湖南衡阳县创新实验班统考·期末)研究发现,许多真核生物细胞中都存在染色体外的环状DNA分子,环状DNA的复制原点通常富含AT重复序列,有利于复制起始蛋白的结合,启动复制过程。下列叙述正确的是( )
A.若环状DNA分子中胸腺嘧啶为M个,占总碱基数的比例为q,则其含有鸟嘌呤M(1-2q)/2q个
B.复制原点富含AT重复序列,不利于环状DNA双链解旋
C.环状DNA分子的一条脱氧核苷酸链上的嘌呤比例为1/2
D.若用3H标记环状DNA并将其置于不含标记的缓冲液中连续复制3次,子代DNA中一半有标记
【答案】A
【来源】湖南省衡阳县创新实验班统考2024-2025学年高一下学期期末质量检测生物试题
【分析】DNA分子的复制时间:有丝分裂和减数分裂间期;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);过程:边解旋边复制;结果:一条DNA复制出两条DNA;特点:半保留复制。
【详解】A、由胸腺嘧啶的数量和占总碱基数的比例可知:该DNA分子的总碱基数为M/q个,因“任意两个不互补的碱基之和占总碱基数的一半”,故该DNA分子中鸟嘌呤的数量=M/2q-M=M(1-2q)/2q个,即M(1-2q)/2q个,A正确;
B、A-T对之间由两个氢键,C-G之间有三个氢键,AT重复序列的稳定性较低,利于环状DNA双链解旋,B错误;
C、整个DNA分子中嘌呤和嘧啶数量相等,各占1/2,但每条链上的嘌呤比例不确定,不一定为1/2,C错误;
D、若用3H标记环状DNA并将其置于不含标记的缓冲液中连续复制3次,子代DNA中1/4有3H标记,D错误;
故选A。
2.(24-25高一下·湖南永州·期末)某双链DNA分子片段的平面结构模式图如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.图示DNA复制时,左侧单链作为母链的复制方向为由下往上
B.图中碱基对A-T和T-A是相同的,互换不改变遗传信息
C.若图示DNA的某个碱基对发生了替换,其基因表达的结果有可能不变
D.图示片段复制三次需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸14个
【答案】B
【来源】湖南省永州市2024-2025学年高一下学期期末质量监测生物学试题
【详解】A、DNA子链的延伸方向是从5′到3′,图示DNA复制时,左侧单链作为母链的复制方向为由下往上,A正确;
B、DNA分子的特异性体现在不同DNA分子具有不同的碱基排列顺序,碱基A与T,G与C配对,在DNA分子中,若将碱基对A-T换成T-A,在基因中就相当于发生了基因突变,会改变遗传信息,B错误;
C、由于密码的简并性,可以增强密码的容错性,若图示DNA的某个碱基对发生了替换,导致密码子中有一个碱基改变,可能并不会改变对应的氨基酸,则其基因表达的结果不变,C正确;
D、题图DNA片段含有2个胞嘧啶脱氧核苷酸,故图示片段复制三次需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸(23-1)×2=14个,D正确。
故选B。
3.(24-25高一下·湖南永州·期末)将DNA双链都被15N标记的大肠杆菌放在含14N的培养液中培养,分裂3次后收集大肠杆菌并提取DNA,将其中一半放在试管中直接离心,另一半经解旋酶处理后再离心,得到如下结果。下列有关叙述错误的是( )
A.大肠杆菌中DNA的复制是以半保留的方式进行的
B.试管甲条带a与条带b中的DNA均含14N,且数量比为3∶1
C.试管乙中加入了解旋酶,且条带d中的脱氧核苷酸链均含15N
D.试管甲条带a与试管乙条带c中脱氧核苷酸链的数量比为1∶1
【答案】D
【来源】湖南省永州市2024—2025学年高一下学期期末考试生物试题
【分析】DNA的复制是半保留复制,即以亲代DNA分子的每条链为模板,合成相应的子链,子链与对应的母链形成新的DNA分子,这样一个DNA分子经复制形成两个子代DNA分子,且每个子代DNA分子都含有一条母链。
【详解】A、大肠杆菌中DNA的复制是以半保留的方式进行的,A正确;
B、试管甲中出现了轻带和中带,是复制3次后直接离心的结果,条带a中有6个14N14N,条带b中有2个15N14N,故条带a与条带b中的DNA均含14N,且数量比为3∶1,B正确;
C、试管乙离心后出现了轻带和重带,是复制3次后经解旋酶处理后再离心的结果,条带d中的脱氧核苷酸链均含15N,C正确;
D、试管甲条带a中有6个14N14N,含12条脱氧核苷酸链,试管乙是复制3次后经解旋酶处理后再离心的结果,8个DNA,共16条脱氧核苷酸链,2条含15N,14条含14N,条带c中含14条脱氧核苷酸链,D错误。
故选D。
4.(24-25高一下·湖南长沙湖南师大附中·期末)用15N标记含有100个碱基对的DNA分子两条链,该DNA分子碱基间的氢键共有260个,在含14N的培养基中连续复制多次后共消耗游离的嘌呤类脱氧核苷酸1500个,下列有关叙述正确的是( )
A.该DNA片段中共有腺嘌呤60个
B.若一条链中(A+G)/(T+C)<1,则其互补链中该比值也小于1
C.若一条链中A:T:G:C=1:2:3:4,则其互补链中该比例为4:3:2:1
D.该DNA分子经复制后一共产生了16个DNA分子,含有15N的DNA分子占1/8
【答案】D
【来源】湖南省长沙市湖南师大附中2024-2025学年高一下学期期末考试生物试卷
【分析】DNA的复制:
1、条件:a、模板:亲代DNA的两条母链;b、原料:四种脱氧核苷酸为;c、能量:(ATP);d、一系列的酶。缺少其中任何一种,DNA复制都无法进行。
2、过程: a、解旋:首先DNA分子利用细胞提供的能量,在解旋酶的作用下,把两条扭成螺旋的双链解开,这个过程称为解旋;b、合成子链:然后,以解开的每段链(母链)为模板,以周围环境中的脱氧核苷酸为原料,在有关酶的作用下,按照碱基互补配对原则合成与母链互补的子链。
【详解】A、设A=T=X,则C=G=100-X,由于A和T之间有2个氢键,C和G之间有3个氢键,因此2X+3(100-X)=260,解得X=40,即该DNA片段中共有腺嘌呤A=40个,A错误;
B、若一条链中A+G/T+C<1,根据碱基互补配对原则A=T、G=C可知,其互补链中该比例为其倒数,应该大于1,B错误;
C、若一条链中A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,根据碱基互补配对原则A=T、G=C,其互补链中该比例为2∶1∶4∶3,C错误;
D、根据A项可知,该DNA分子中腺嘌呤的数目为40个,共产生了16个DNA分子,则复制了4次,根据半保留复制特点,子代含有15N的DNA分子只有2个,因此占1/8,D正确。
故选D。
5.(24-25高一下·湖南邵阳邵东联考·期末)已知5-溴尿嘧啶(BU)可与碱基A或G配对。某基因内部某个碱基位点已由A-T转变为A-BU,下列说法错误的是( )
A.要使该位点转变为G-C,该基因所在的DNA至少复制2次
B.因为遗传密码的简并性,这种变异有可能不引起生物性状改变
C.这种变异属于基因突变,有可能导致翻译后的肽链的长度变长或变短
D.该基因所在的DNA复制5次,子代DNA中该位点没有变化的比例为1/2
【答案】D
【来源】湖南省邵阳市邵东市联考2024-2025学年高一下学期7月期末生物试题
【分析】DNA分子中发生碱基的 替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变,叫作 基因突变。
【详解】A、第一次复制:原本是A-BU,根据BU可与A或G配对,以含A的链为模板复制时,互补链对应位置会出现T;以含BU的链为模板复制时,互补链对应位置会出现A或G,这里我们取出现G的情况(因为最终要得到G-C),此时形成的两个子代DNA,一个是A-T,一个是G-BU。 第二次复制:以G- BU这个DNA为例,以含G的链为模板复制时,互补链对应位置会出现C;以含BU的链为模板复制时,互补链对应位置会出现A或G,所以要使该位点转变为G-C,该基因所在的DNA至少复制2次,A 正确;
B、由于遗传密码具有简并性,即多种密码子可以编码同一种氨基酸。 所以即使基因发生了碱基替换这种变异,密码子改变后编码的氨基酸可能不变,也就有可能不引起生物体性状改变,B正确;
C、基因内部碱基位点发生改变,这种变异属于基因突变。 基因突变可能导致终止密码子提前出现,从而使翻译后的肽链长度变短;也可能导致终止密码子延后出现,使翻译后的肽链长度变长,C正确;
D、该基因所在的DNA复制5次,得到25=32个子代DNA。 最初是A-BU,因为BU可与A或G配对,所以每次复制时,子代DNA中该位点有两种情况(以含A的链为模板复制时,互补链对应位置会出现T;以含BU的链为模板复制时,互补链对应位置会出现A或G)。 经过5次复制,子代DNA中该位点没有变化(即还是A-BU相关形式)的比例为1/25 = 1/32,而不是1/2,D错误。
故选D。
6.(24-25高一下·湖南长沙岳麓区长沙岳麓实验中学·期末)哺乳动物的线粒体DNA是双链闭合环状分子,其上有两个复制起点。当线粒体DNA复制时,复制起点1先被启动,L链开始复制,当子链1合成约2/3时,复制起点2启动H链开始复制(如图所示)。下列叙述错误的是( )
A.该DNA分子中每个脱氧核糖都与两个磷酸基团相连
B.子链中新形成的磷酸二酯键数目和脱氧核苷酸数目相同
C.复制完成后,子链1中的嘌呤数与子链2中的嘧啶数一定相等
D.若该线粒体DNA放在15N的培养液中复制3次,含15N的DNA有6个
【答案】D
【来源】湖南省长沙市岳麓区长沙市岳麓实验中学2024-2025学年高一下学期7月期末生物试题
【分析】DNA的基本单位为脱氧核苷酸,DNA复制的原料是四种游离的脱氧核苷酸,复制方式为半保留复制。
【详解】A、该DNA分子呈环状,每个脱氧核糖都与两个磷酸基团相连,A正确;
B、由于该DNA分子呈环状,母链和子链均呈环状,环状脱氧核苷酸链中,磷酸二酯键的数目=脱氧核苷酸的数目,B正确;
C、两条模板链互补配对,子链1和2也互补配对,A与T配对,C与G配对,故子链1中嘌呤数A+G=子链2中嘧啶数T+A,C正确;
D、若将线粒体DNA放在15N的培养液中复制3次,所有的DNA均含15N,D错误。
故选D。
7.(24-25高一下·湖南长沙雨花区长沙第二十一中学·期末)DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关,DNA分子的多样性与碱基排列顺序有关。下列关于DNA分子的叙述,错误的是( )
A.一个双链DNA分子含碱基对C—G越多,越稳定
B.若某双链DNA分子由100个脱氧核苷酸组成,则其核苷酸的排列顺序有450种
C.若某DNA分子中(A+T)/(G+C)、(A+C)/(G+T)两个比值相等,则说明该DNA为双链
D.每个人DNA的碱基排列顺序不同,故在现代刑侦领域可利用DNA指纹技术确定犯罪嫌疑人
【答案】C
【来源】湖南省长沙市雨花区长沙市第二十一中学2024-2025学年高一下学期7月期末生物试题
【分析】碱基互补配对原则的规律:(1)在双链DNA分子中,互补碱基两两相等,A=T,C=G,则A+G=C+T,即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数;(2)DNA分子的一条单链中(A+T)与(G+C)的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值;(3)DNA分子一条链中(A+G)与(T+C)的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数,在整个双链中该比值等于1。
【详解】A、在双链DNA分子中碱基对C—G之间含有三个氢键,故C—G越多,DNA稳定性越强,在体外解旋时需要更高的温度,A正确;
B、DNA分子的多样性与碱基对的排列顺序有关,若某双链DNA分子由100个(50对)脱氧核苷酸组成,则其核苷酸的排列顺序有450种,B正确;
C、(A+T)/(G+C)、(A+C)/(G+T)两个比值相等,这个DNA分子可能是双链,也可能是单链,C错误;
D、每个人DNA的碱基排列顺序是特定的,具有特异性,故在现代刑侦领域可利用DNA指纹技术确定犯罪嫌疑人,D正确。
故选C。
二、多选题
8.(24-25高一下·湖南·期末)如图为果蝇体细胞中DNA分子部分片段的平面结构示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.甲链和乙链的碱基互补配对,①表示的碱基应为胞嘧啶
B.果蝇体细胞DNA分子复制时,解旋酶与DNA聚合酶作用的化学键种类相同
C.甲链和乙链均可作为DNA复制的模板链,子链延伸方向为5'端→3'端
D.若该DNA分子中某个碱基发生替换,则经复制后所有子代DNA均会携带该变异
【答案】AC
【来源】湖南省2024-2025学年高一下学期期末考试生物试题
【分析】DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。 DNA复制条件: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)。
【详解】A、甲和乙是碱基互补配对的两条链,①与G进行碱基互补配对,因此为胞嘧啶,A正确;
B、果蝇体细胞DNA分子复制时,解旋酶作用于氢键,DNA聚合酶作用于磷酸二酯键,化学键种类不相同,B错误;
C、由于DNA复制是半保留复制,因此两条链均可以作为复制的模板链,即DNA的合成方向是从子链的5'端向3'端延伸的,因此子链的延伸方向都是5'→3',C正确;
D、若该DNA分子中某个碱基发生替换,则经复制后以该链为模板的一条链的子代DNA均会携带该变异,其他一条链为模板产生的子代不会携带该变异,D错误。
故选AC。
三、解答题
9.(24-25高一下·湖南邵阳新邵县·期末)下图是某DNA分子的局部示意图。请据图回答下列问题:
(1)图中由①②③构成的④称为_________,从主链上看,两条单链方向________。
(2)1953年沃森和克里克提出了DNA的________结构模型。该模型认为DNA分子中的基本骨架是________。
(3)若该DNA分子共有a个碱基,其中腺嘌呤有m个,则该DNA分子复制3次,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为________个。
【答案】(1) 鸟嘌呤脱氧核苷酸 反向平行
(2) 双螺旋 脱氧核糖与磷酸交替连接,排列在外侧
(3)7(a/2-m)
【来源】湖南省邵阳市新邵县2024-2025学年高一下学期期末考试生物试题
【分析】DNA分子的结构特点是:DNA分子由两条链构成,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构;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,碱基对按照碱基互补配对的原则,排列在内侧;两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对有一定的规律,即A与T配对,C与G配对。
【详解】(1)分析题图,①是磷酸,②是脱氧核糖,③是鸟嘌呤,故图中由①②③构成的④称为鸟嘌呤脱氧核苷酸,DNA分子的两条链按反向平行。
(2)1953年沃森和克里克提出了DNA的双螺旋结构模型。该模型认为DNA分子由两条链构成,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构,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。
(3)若该DNA分子共有a个碱基,其中腺嘌呤有m个,则该DNA分子含有(a/2-m)个胞嘧啶脱氧核苷酸,若该DNA分子复制三次,获得8个DNA分子,其中有7个DNA分子是新合成的,故需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸个数=7(a/2-m)。
10.(24-25高一下·湖南长沙一中·期末)在细胞周期的G1期(DNA复制前的一段时期)出现损伤的DNA时,p53基因表达增加,p53蛋白会阻止DNA复制,以提供足够的时间使损伤DNA修复,受损DNA被修复后可继续分裂并产生正常子细胞;如果修复失败,p53蛋白则引发细胞凋亡,阻止带有基因损伤、有癌变倾向细胞的产生。下图是某种存活因子通过调节Bcl-2的活性及表达,来调节细胞凋亡的发生的示意图。请回答有关问题:
(1)若某双链DNA片段含有500个碱基对,其中一条单链上A+T占40%,则该双链DNA片段连续复制两次,共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸______个。黄曲霉是一种真菌,其分泌的黄曲霉素可能诱发基因突变,黄曲霉素属于易诱发基因突变因素中的___________因素。
(2)p53基因属于________(填“原癌”或“抑癌”)基因,这类基因一旦突变而导致相应的蛋白质活性_______(填“增强”或“减弱”),就有可能引起细胞癌变。
(3)已知PKB是蛋白激酶,活化了的PKB会促进Bad磷酸化。请据图描述存活因子与受体结合后对细胞凋亡起到________(填“促进”或“抑制”)作用,并描述发挥作用的机制:_________。
【答案】(1) 900 化学
(2) 抑癌 减弱
(3) 抑制 存活因子与受体结合后使受体激活,激活转录因子,激活的转录因子进入细胞核,Bcl-2基因的表达被激活,最终在细胞质中合成Bcl-2蛋白,抑制细胞凋亡的发生。受体激活后还会活化PKB促进Bad磷酸化,使Bcl-2蛋白正常发挥抑制细胞凋亡的作用
【来源】湖南省长沙市一中2024-2025学年高一下学期期末考试生物试卷
【分析】人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因:原癌基因和抑癌基因。一般来说,原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的,这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强,就可能引起细胞癌变。相反,抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性,也可能引起细胞病变。
【详解】(1)若某双链DNA片段含有500个碱基对,其中一条单链上A+T占40%,则该双链DNA片段中A+T也占40%,C+G占60%,C=G=1/2×500×2×60%=300个,该双链DNA片段连续复制两次,共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为(4-1)×300=900个。黄曲霉素属于化学因素。
(2)由题干信息可知,在细胞周期的G1期(DNA复制前的一段时期)出现损伤的DNA时,p53基因表达增加,p53蛋白会阻止DNA复制,以提供足够的时间使损伤DNA修复,受损DNA被修复后可继续分裂并产生正常子细胞;如果修复失败,p53蛋白则引发细胞程序性死亡,阻止带有基因损伤、有癌变倾向细胞的产生,所以p53基因属于抑癌基因,活性减弱可能导致癌变。
(3)据图可知,一方面,存活因子与受体结合后,会激活转录因子,激活的转录因子进入细胞核,Bcl-2基因的表达被激活,最终在细胞质中合成Bcl-2蛋白,抑制细胞凋亡的发生;另一方面,受体激活后还会活化PKB促进Bad磷酸化,使Bcl-2蛋白正常发挥抑制细胞凋亡的作用。
11.(24-25高一下·湖南岳阳湘阴县·期末)脑源性神经营养因子(BDNF)是由两条肽链构成,能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF基因表达受阻,则会导致精神分裂症的发生。如图为BDNF基因的表达及调控过程:
(1)甲过程需要_______酶的催化。若该过程中模板链的部分碱基序列为3'-CAATAG-5',则该过程形成的分子中相对应区域的碱基序列为5'-_______-3'。
(2)乙过程中核糖体移动方向为_______(填“从左至右”或“从右至左”)。
(3)由图1可知,miRNA-195基因调控BDNF基因表达的机理是:miRNA-195与BDNF基因表达的mRNA通过______原则形成局部双链结构,从而使其无法与核糖体结合。由此可知,miRNA-195基因抑制了BDNF基因表达的_______阶段。
(4)图2中该tRNA上的氨基酸为_______(密码子:UUG-亮氨酸;GUU-缬氨酸;CAA-谷氨酰胺;AGC—丝氨酸)
(5)若BDNF基因共有1000个碱基对,其中模板链上碱基A+T占该链碱基40%,现让该基因进行复制,第4次复制时需要_____个游离的含碱基C的脱氧核苷酸。
【答案】(1) RNA聚合 GUUATC
(2)从右至左
(3) 碱基互补配对 翻译
(4)丝氨酸
(5)4800
【来源】湖南省岳阳市湘阴县2024-2025学年高一下学期期末考试生物试题
【分析】基因的表达包括转录和翻译两个过程。转录是在细胞核内,以DNA一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。 翻译是在核糖体中以mRNA为模板,按照碱基互补配对原则,以tRNA为转运工具、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。
【详解】(1)甲过程由BDNF基因指导RNA的合成,为转录过程,该过程需要RNA聚合酶的催化,该过程的产物是mRNA,因此转录的原料是(四种)游离核糖核苷酸。若该过程中模板链的部分碱基序列为3'-CAATAG-5',根据碱基互补配对原则,该过程形成的分子中相对应区域的碱基序列为5'-GUUATC-3'。
(2)根据图1中核糖体上肽链的长短,长的肽链先合成,短的肽链后合成,所以核糖体移动方向为从右至左。
(3)由图1可知,miRNA-195基因转录出的miRNA-195与BDNF基因转录出的mRNA能够发生部分的碱基互补配对,因而阻止了相应的mRNA的翻译过程,即miRNA-195基因调控BDNF基因表达的机理是miRNA-195与BDNF基因表达的mRNA形成局部双链结构,从而使BDNF基因表达的mRNA无法与核糖体结合导致的,即miRNA-195基因抑制了 BDNF基因表达的翻译阶段。
(4)图2中tRNA上的反密码子的读取方向是由右向左(3'-5'),即为UCG,则其对应的密码子为AGC,根据密码子表可知,该密码子决定的氨基酸是丝氨酸。
(5)已知BDNF基因有1000个碱基对,即2000个碱基。模板链上A+T占该链碱基40%,则整个DNA分子中A + T也占40%,那么A=T = 2000×40%÷2 = 400个,所以G = C=(2000 - 400×2)÷2 = 600个。 DNA复制是半保留复制,第4次复制时需要的游离的含碱基C的脱氧核苷酸数为24-1×600=8×600 = 4800个。
12.(24-25高一下·湖南邵阳邵东联考·期末)如图甲中DNA分子有a和d两条链,将甲图中某一片段放大后如乙图所示,结合所学知识回答下列问题:
(1)请用文字写出图中序号代表的结构名称: 3_________,7_________。
(2)甲图中,A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶,其中B能将单个的脱氧核苷酸连接到单链末端形成脱氧核苷酸链,从而形成子链;则A、B两种酶分别是__________________。
(3)已知G和C之间有3个氢键,A和T之间有2个氢键。若某DNA片段中,碱基对为n, A有m个,则氢键数为_________。
(4)科学家运用_________技术可探究甲过程的方式为______________。 若甲所示模板分子为将其放在含15N的培养液中进行3次甲过程,则子代中含15N的DNA所占比例为______________。
【答案】 鸟嘌呤 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 解旋酶、DNA聚合酶 3n-m 同位素示踪 半保留复制 100%
【来源】湖南省邵阳市邵东市联考2024-2025学年高一下学期7月期末生物试题
【分析】分析甲图可知,该图是DNA分子复制过程,A的作用是使DNA分子的双螺旋结构解开,形成单链DNA,因此A是DNA解旋酶,B是催化以DNA单链d为模板形成DNA分子的子链c,因此B是DNA聚合酶,由图可以看出形成的新DNA分子中都含有一条模板链和一条子链,因此DNA分子的复制是半保留复制。分析图乙可知,该图是DNA分子的平面结构,1是碱基C,2是碱基A,3是碱基G,4是碱基T,5是脱氧核糖,6是磷酸,7是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,8是碱基对,9是氢键,10是脱氧核糖核苷酸链。
【详解】(1)DNA分子中两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基对,碱基之间遵循A与T配对,G与C配对的碱基互补配对原则。根据碱基互补配对原则可知3是碱基G,中文名称为鸟嘌呤。4是碱基T,7由一分子磷酸,一分子脱氧核糖、一分子碱基T组成,为胸腺嘧啶脱氧核苷酸。
(2)根据分析可知,A是解旋酶,B是DNA聚合酶。
(3)已知G和C之间有3个氢键,A和T之间有2个氢键。若某DNA片段中,碱基对为n,A有m个,则A=T=m、C=G=n-m,因此氢键数为2m+3(n-m)=3n-m。
(4)科学家运用同位素示踪技术探究出DNA复制方式为半保留复制,若DNA的一条链被15N标记,一条链被14N标记,将其放在含15N的培养液中进行3次DNA复制过程,得到23=8个DNA分子,由于DNA的半保留复制,子代中含15N的DNA分子所占比例为100%。
【点睛】答题关键在于掌握DNA分子复制特点,判断DNA分子的平面结构图中各结构的名称。
地 城
考点05
DNA分子中碱基的相关计算
一、单选题
1.(24-25高一下·湖南衡阳衡南县第一中学·期末)下列有关双链DNA分子相关叙述,错误的是( )
A.不同生物的DNA中4种脱氧核苷酸的比例不同,说明DNA具有多样性
B.磷酸和核糖交替连接,排列在外侧,构成DNA分子的基本骨架
C.不同的DNA分子,其(A+G)/(T+C)的值相同
D.组成DNA分子的两条单链是反向平行的
【答案】B
【来源】湖南省衡阳市衡南县第一中学2024-2025学年高一下学期期末考试生物试题
【详解】A、不同生物的DNA中4种脱氧核苷酸的比例不同,导致碱基序列的多样性,体现了DNA多样性,A正确;
B、DNA的基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接构成,而非核糖,核糖是RNA的组成成分,B错误;
C、在双链DNA中,根据碱基互补配对原则,(A+G)与(T+C)的比值恒为1,因此该比值对所有双链DNA均相同,C正确;
D、DNA的两条单链反向平行,通过碱基互补配对形成双螺旋结构,D正确。
故选B。
2.(24-25高一下·湖南长沙宁乡·期末)已知一段双链DNA 中,鸟嘌呤所占的比例为20%,由这段DNA转录出来的mRNA 中,胞嘧啶的比例是( )
A.10% B.20% C.40% D.无法确定
【答案】D
【来源】湖南省长沙市宁乡市2024-2025学年高一下学期7月期末生物试题
【详解】转录的模板是DNA的一条链,且DNA模板链中的鸟嘌呤与RNA中的胞嘧啶配对,虽然已知双链DNA分子中鸟嘌呤所占的比例为20%,但无法得知DNA单链中鸟嘌呤所占的比例,所以mRNA中胞嘧啶的比例也无法确定,因此A、B、C错误,D正确。
故选D。
3.(24-25高一下·湖南耒阳第一中学等多校联考·期末)某DNA分子片段结构如图所示。该DNA分子有1000个碱基对,碱基A占总数的32%,将该DNA分子在含有14N的培养基中连续复制3次,①③表示化学键。下列叙述错误的是( )
A.DNA复制时解旋酶作用于③,DNA聚合酶作用于①
B.该DNA分子中G—C碱基对有360个,A—T碱基对有640个
C.复制3次后的DNA分子均被14N标记
D.该DNA分子中碱基和磷酸交替连接,构成基本骨架
【答案】D
【来源】湖南省耒阳市第一中学等多校联考2024-2025学年高一下学期期末考试生物试卷
【详解】A、解旋酶作用于③(氢键 ),DNA 聚合酶作用于①(磷酸二酯键 ),A正确;
B 、A=T=32%×2000=640个,G=C=(1−64%)×2000÷2=360个,B正确;
C、半保留复制,3 次复制后 8 个 DNA 分子均含14N(原料含14N ),C正确;
D 、DNA 基本骨架是脱氧核糖和磷酸交替连接,不是碱基和磷酸,D错误。
故选D。
4.当两种生物的DNA单链具有互补的碱基序列时,互补的碱基序列就会结合在一起形成杂合双链区;在没有互补碱基序列的片段中,仍然是两条游离的单链,如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.杂合双链区的形成依赖于DNA聚合酶的催化
B.杂合双链区中,A—T碱基对的数量一定等于G—C碱基对的数量
C.杂合双链区是基因片段,游离单链区是非基因片段
D.杂合双链区越长,说明两种生物在进化上的亲缘关系可能越近
【答案】D
【来源】学易金卷:高一生物下学期期末模拟卷(湖南专用)
【详解】A、杂合双链区的形成是两条DNA单链依靠碱基互补配对、通过氢键结合形成的,不需要DNA聚合酶催化,DNA聚合酶的功能是催化脱氧核苷酸形成磷酸二酯键,用于DNA合成,A错误;
B、双链DNA中仅满足A=T、G=C的数量关系,A−T碱基对的总数量不一定等于G−C碱基对的数量,不同DNA的碱基对比例存在差异,B错误;
C、能否形成杂合双链只和两种生物DNA的碱基序列是否互补有关,杂合双链区不一定是基因片段,游离单链区也不一定是非基因片段,只要碱基序列不互补就会呈现游离单链,C错误;
D、杂合双链区越长,说明两种生物DNA的互补碱基序列越多,DNA同源性越高,因此二者在进化上的亲缘关系可能越近,D正确。
5.(24-25高一下·湖南衡阳衡南县第一中学·期末)一个双链均被15N标记的DNA分子有1000个碱基对,其中G+C占60%,该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次。下列叙述错误的是( )
A.该DNA中含有400个A
B.该DNA中任意一条单链中(A+T)/(C+G)=2/3
C.第4复制过程中需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸6000个
D.只含有14N的DNA分子占7/8
【答案】C
【来源】湖南省衡阳市衡南县第一中学2024-2025学年高一下学期期末考试生物试题
【分析】DNA分子的结构特点:主要体现在它的双螺旋结构、碱基配对原则以及稳定性、多样性和特异性。
【详解】A、DNA分子共有1000个碱基对,G+C占60%,则A+T占40%。总碱基数为2000,A+T=800,A=400,T=400,A正确;
B、双链中(A+T)/(G+C)=40%/60%=2/3,单链中该比值与双链相同,B正确;
C、第4次复制需合成8个新DNA分子,每个DNA中T数目为400,总需T=8×400=3200个,C错误;
D、复制4次后,16个DNA中仅2个含15N,其余14个只含14N,占14/16=7/8,D正确。
故选C。
6.(24-25高一下·湖南衡阳县创新实验班统考·期末)研究发现,许多真核生物细胞中都存在染色体外的环状DNA分子,环状DNA的复制原点通常富含AT重复序列,有利于复制起始蛋白的结合,启动复制过程。下列叙述正确的是( )
A.若环状DNA分子中胸腺嘧啶为M个,占总碱基数的比例为q,则其含有鸟嘌呤M(1-2q)/2q个
B.复制原点富含AT重复序列,不利于环状DNA双链解旋
C.环状DNA分子的一条脱氧核苷酸链上的嘌呤比例为1/2
D.若用3H标记环状DNA并将其置于不含标记的缓冲液中连续复制3次,子代DNA中一半有标记
【答案】A
【来源】湖南省衡阳县创新实验班统考2024-2025学年高一下学期期末质量检测生物试题
【分析】DNA分子的复制时间:有丝分裂和减数分裂间期;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);过程:边解旋边复制;结果:一条DNA复制出两条DNA;特点:半保留复制。
【详解】A、由胸腺嘧啶的数量和占总碱基数的比例可知:该DNA分子的总碱基数为M/q个,因“任意两个不互补的碱基之和占总碱基数的一半”,故该DNA分子中鸟嘌呤的数量=M/2q-M=M(1-2q)/2q个,即M(1-2q)/2q个,A正确;
B、A-T对之间由两个氢键,C-G之间有三个氢键,AT重复序列的稳定性较低,利于环状DNA双链解旋,B错误;
C、整个DNA分子中嘌呤和嘧啶数量相等,各占1/2,但每条链上的嘌呤比例不确定,不一定为1/2,C错误;
D、若用3H标记环状DNA并将其置于不含标记的缓冲液中连续复制3次,子代DNA中1/4有3H标记,D错误;
故选A。
7.(24-25高一下·湖南长沙湖南师大附中·期末)用15N标记含有100个碱基对的DNA分子两条链,该DNA分子碱基间的氢键共有260个,在含14N的培养基中连续复制多次后共消耗游离的嘌呤类脱氧核苷酸1500个,下列有关叙述正确的是( )
A.该DNA片段中共有腺嘌呤60个
B.若一条链中(A+G)/(T+C)<1,则其互补链中该比值也小于1
C.若一条链中A:T:G:C=1:2:3:4,则其互补链中该比例为4:3:2:1
D.该DNA分子经复制后一共产生了16个DNA分子,含有15N的DNA分子占1/8
【答案】D
【来源】湖南省长沙市湖南师大附中2024-2025学年高一下学期期末考试生物试卷
【分析】DNA的复制:
1、条件:a、模板:亲代DNA的两条母链;b、原料:四种脱氧核苷酸为;c、能量:(ATP);d、一系列的酶。缺少其中任何一种,DNA复制都无法进行。
2、过程: a、解旋:首先DNA分子利用细胞提供的能量,在解旋酶的作用下,把两条扭成螺旋的双链解开,这个过程称为解旋;b、合成子链:然后,以解开的每段链(母链)为模板,以周围环境中的脱氧核苷酸为原料,在有关酶的作用下,按照碱基互补配对原则合成与母链互补的子链。
【详解】A、设A=T=X,则C=G=100-X,由于A和T之间有2个氢键,C和G之间有3个氢键,因此2X+3(100-X)=260,解得X=40,即该DNA片段中共有腺嘌呤A=40个,A错误;
B、若一条链中A+G/T+C<1,根据碱基互补配对原则A=T、G=C可知,其互补链中该比例为其倒数,应该大于1,B错误;
C、若一条链中A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,根据碱基互补配对原则A=T、G=C,其互补链中该比例为2∶1∶4∶3,C错误;
D、根据A项可知,该DNA分子中腺嘌呤的数目为40个,共产生了16个DNA分子,则复制了4次,根据半保留复制特点,子代含有15N的DNA分子只有2个,因此占1/8,D正确。
故选D。
二、多选题
8.(24-25高一下·湖南郴州·期末)图甲是噬菌体DNA片段的平面结构示意图,图乙所示的是赫尔希和蔡斯实验的部分过程。下列叙述错误的是( )
A.图甲中4的名称是腺嘌呤脱氧核苷酸,从图中可以看出组成DNA分子的两条链的方向是反向平行的
B.若DNA分子一条链上的(A+T)/(G+C)=0.4,则在整个DNA分子中(A+T)(G+C)=0.4
C.图乙实验中上清液出现很低放射性可能是搅拌不充分导致的
D.图乙中的噬菌体是用放射性元素32P标记的,该实验可以证明噬菌体的遗传物质是DNA,而不是蛋白质
【答案】CD
【来源】湖南省郴州市2024-2025学年高一下学期7月期末生物试题
【详解】A、图甲中4是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子腺嘌呤组成的腺嘌呤脱氧核苷酸;DNA分子的两条链是反向平行的,A正确;
B、DNA分子的一条链中(A + T)与(G + C)的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值,若DNA分子一条链上的(A + T)与(G + C)=0.4,则在整个DNA分子中(A + T)与(G + C)=0.4,B正确;
C、图乙实验是用32P标记噬菌体的DNA,噬菌体侵染细菌时DNA进入细菌,搅拌离心后,放射性主要在沉淀物中,上清液出现很低放射性可能是保温时间过短,部分噬菌体未侵入细菌,或保温时间过长,部分子代噬菌体释放出来,而不是搅拌不充分,C错误;
D、图乙中沉淀物放射性很高,说明噬菌体是用放射性元素32P标记的DNA,该实验可证明噬菌体的遗传物质是DNA,但要证明不是蛋白质,还需用35S标记噬菌体蛋白质外壳的对照实验,D错误。
故选CD。
三、解答题
9.(24-25高一下·湖南岳阳县第一中学·期末)DNA双螺旋结构模型的提出在遗传学中具有里程碑式的意义,图1为DNA的基本单位脱氧核苷酸示意图,图2为某双链DNA分子片段的平面结构示意图。回答相关问题:
(1)图1中磷酸基团的结合位点在_________(填序号)。
(2)图2中④代表的物质是_________________。______(填序号)交替连接,排列在外侧,构成了DNA分子的基本骨架。
(3)⑤、⑥通过______连接形成碱基对,排列在内侧,并且遵循_____________________原则。⑤、⑥可以表示的碱基对是__________。
(4)若该双链DNA片段中,A占23%,其中一条链中的C占该单链碱基总数的24%,则另一条链中的C占另一条单链碱基总数的比例为__________。
(5)若图2中甲链的某段序列是5′-GATACC-3′,那么它的互补链乙链的序列是5′-_______________-3′。
【答案】(1)②
(2) 脱氧核糖 ③、④
(3) 氢键 碱基互补配对 腺嘌呤与胸腺嘧啶(A-T、T-A)
(4)30%
(5)GGTATC
【来源】湖南省岳阳县第一中学2024-2025学年高一下学期期末考试生物试题
【分析】DNA双螺旋结构的主要特点如下:
(1)DNA 是由两条单链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双 螺旋结构;
(2)DNA 中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列 在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧;
(3)两条链上 的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对具有一定的 规律:A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤) 一定与C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关 系,叫作碱基互补配对原则。
【详解】(1)图1中在脱氧核苷酸分子中,含氮碱基与1'碳相连,磷酸基团与5'碳相连,所以,磷酸基团的结合位点在②。
(2)图2为某双链DNA分子片段的平面结构,④代表脱氧核糖,⑤代表碱基(或含氮碱基),磷酸(③)和脱氧核糖(④)交替连接,构成了DNA分子的基本骨架。
(3) ⑤和⑥代表碱基,通过氢键连接形成碱基对,排列在内侧,并且遵循碱基互补配对原则,由图2可知,碱基⑤、⑥之间有两个氢键,因此⑤、⑥可以表示的碱基对是腺嘌呤与胸腺嘧啶(A-T、T-A)。
(4)若该双链DNA片段中,A占23%,双链DNA中,任意不互补碱基之和占碱基总数的50%,即A%+C%=50%,即则C占27%,C%=(C1%+C2%)/2,其中一条链中的C占该单链的24%,假设为C1%=24%,则另一条链中的C占该单链碱基总数的比例C2%=30% ;
(5) DNA分子的双链是反向平行的,若图乙中甲链的某段DNA的序列是5′-GATACC-3′,根据碱基互补配对原则,那么它的互补链乙链的序列是5′-GGTATC-3′。
10.(24-25高一下·湖南岳阳湘阴县·期末)脑源性神经营养因子(BDNF)是由两条肽链构成,能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF基因表达受阻,则会导致精神分裂症的发生。如图为BDNF基因的表达及调控过程:
(1)甲过程需要_______酶的催化。若该过程中模板链的部分碱基序列为3'-CAATAG-5',则该过程形成的分子中相对应区域的碱基序列为5'-_______-3'。
(2)乙过程中核糖体移动方向为_______(填“从左至右”或“从右至左”)。
(3)由图1可知,miRNA-195基因调控BDNF基因表达的机理是:miRNA-195与BDNF基因表达的mRNA通过______原则形成局部双链结构,从而使其无法与核糖体结合。由此可知,miRNA-195基因抑制了BDNF基因表达的_______阶段。
(4)图2中该tRNA上的氨基酸为_______(密码子:UUG-亮氨酸;GUU-缬氨酸;CAA-谷氨酰胺;AGC—丝氨酸)
(5)若BDNF基因共有1000个碱基对,其中模板链上碱基A+T占该链碱基40%,现让该基因进行复制,第4次复制时需要_____个游离的含碱基C的脱氧核苷酸。
【答案】(1) RNA聚合 GUUATC
(2)从右至左
(3) 碱基互补配对 翻译
(4)丝氨酸
(5)4800
【来源】湖南省岳阳市湘阴县2024-2025学年高一下学期期末考试生物试题
【分析】基因的表达包括转录和翻译两个过程。转录是在细胞核内,以DNA一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。 翻译是在核糖体中以mRNA为模板,按照碱基互补配对原则,以tRNA为转运工具、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。
【详解】(1)甲过程由BDNF基因指导RNA的合成,为转录过程,该过程需要RNA聚合酶的催化,该过程的产物是mRNA,因此转录的原料是(四种)游离核糖核苷酸。若该过程中模板链的部分碱基序列为3'-CAATAG-5',根据碱基互补配对原则,该过程形成的分子中相对应区域的碱基序列为5'-GUUATC-3'。
(2)根据图1中核糖体上肽链的长短,长的肽链先合成,短的肽链后合成,所以核糖体移动方向为从右至左。
(3)由图1可知,miRNA-195基因转录出的miRNA-195与BDNF基因转录出的mRNA能够发生部分的碱基互补配对,因而阻止了相应的mRNA的翻译过程,即miRNA-195基因调控BDNF基因表达的机理是miRNA-195与BDNF基因表达的mRNA形成局部双链结构,从而使BDNF基因表达的mRNA无法与核糖体结合导致的,即miRNA-195基因抑制了 BDNF基因表达的翻译阶段。
(4)图2中tRNA上的反密码子的读取方向是由右向左(3'-5'),即为UCG,则其对应的密码子为AGC,根据密码子表可知,该密码子决定的氨基酸是丝氨酸。
(5)已知BDNF基因有1000个碱基对,即2000个碱基。模板链上A+T占该链碱基40%,则整个DNA分子中A + T也占40%,那么A=T = 2000×40%÷2 = 400个,所以G = C=(2000 - 400×2)÷2 = 600个。 DNA复制是半保留复制,第4次复制时需要的游离的含碱基C的脱氧核苷酸数为24-1×600=8×600 = 4800个。
地 城
考点06
基因通常是具有遗传效应的DNA片段
一、单选题
1.当两种生物的DNA单链具有互补的碱基序列时,互补的碱基序列就会结合在一起形成杂合双链区;在没有互补碱基序列的片段中,仍然是两条游离的单链,如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.杂合双链区的形成依赖于DNA聚合酶的催化
B.杂合双链区中,A—T碱基对的数量一定等于G—C碱基对的数量
C.杂合双链区是基因片段,游离单链区是非基因片段
D.杂合双链区越长,说明两种生物在进化上的亲缘关系可能越近
【答案】D
【来源】学易金卷:高一生物下学期期末模拟卷(湖南专用)
【详解】A、杂合双链区的形成是两条DNA单链依靠碱基互补配对、通过氢键结合形成的,不需要DNA聚合酶催化,DNA聚合酶的功能是催化脱氧核苷酸形成磷酸二酯键,用于DNA合成,A错误;
B、双链DNA中仅满足A=T、G=C的数量关系,A−T碱基对的总数量不一定等于G−C碱基对的数量,不同DNA的碱基对比例存在差异,B错误;
C、能否形成杂合双链只和两种生物DNA的碱基序列是否互补有关,杂合双链区不一定是基因片段,游离单链区也不一定是非基因片段,只要碱基序列不互补就会呈现游离单链,C错误;
D、杂合双链区越长,说明两种生物DNA的互补碱基序列越多,DNA同源性越高,因此二者在进化上的亲缘关系可能越近,D正确。
2.(24-25高一下·湖南永州·期末)下列关于基因、DNA和染色体关系的叙述,正确的是( )
A.真核细胞的基因都在染色体上
B.一条染色体上只有一个DNA分子
C.一对同源染色体同一位置上的两个基因是等位基因,非等位基因都位于非同源染色体上
D.基因通常是有遗传效应的DNA片段
【答案】D
【来源】湖南省永州市2024-2025学年高一下学期期末质量监测生物学试题
【详解】A、真核细胞的基因主要位于染色体上,但线粒体和叶绿体中的DNA也含有基因,因此并非所有基因都在染色体上,A错误;
B、未复制的染色体含一个DNA分子,但复制后的染色体(含姐妹染色单体)含有两个DNA分子,B错误;
C、同源染色体同一位置的基因可能是等位基因或相同基因,而非等位基因既可位于非同源染色体上,也可位于同一染色体的不同位置,C错误;
D、基因通常是有遗传效应的DNA片段,D正确。
故选D。
3.(24-25高一下·湖南长沙一中·期末)基因的本质和作用是遗传学研究的中心问题。下列关于基因的说法正确的是( )
A.孟德尔认为生物的性状是由遗传因子决定的,并且他把遗传因子命名为基因
B.对于有细胞结构的生物来说,基因就是具有遗传效应的DNA片段
C.真核生物的基因都在染色体上呈线性排列
D.基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失
【答案】B
【来源】湖南省长沙市一中2024-2025学年高一下学期期末考试生物试卷
【分析】1、基因的概念:基因是具有遗传效应的DNA片段,是决定生物性状的基本单位。
2、基因和染色体的关系:基因在染色体上,并且在染色体上呈线性排列,染色体是基因的主要载体。
3、基因和性状的关系:基因控制生物的性状,基因是决定生物性状的基本单位--结构单位和功能单位。
【详解】A、孟德尔提出遗传因子决定性状,但“基因”一词由约翰逊命名,A错误;
B、基因是遗传物质的结构和功能单位,基因携带遗传信息,能控制生物的性状,在遗传过程中起着关键作用,B正确;
C、真核生物的基因主要位于染色体,但线粒体和叶绿体中的基因不在染色体上,C错误;
D、基因突变需强调基因中“碱基对”的替换、增添或缺失,基因是具有遗传效应的DNA片段,D错误。
故选B。
4.(24-25高一下·湖南衡阳县创新实验班统考·期末)新冠病毒为RNA病毒,S蛋白是其关键表面蛋白,可与人体细胞表面受体结合,介导病毒入侵细胞。下列叙述正确的是( )
A.新冠病毒的RNA和S蛋白均以碳链为基本骨架,且都含有C、H、O、N、P元素
B.人体细胞遗传物质的初步水解产物与新冠病毒遗传物质的初步水解产物一致
C.新冠病毒的基因是具有遗传效应的RNA片段,该基因通过转录和翻译可合成蛋白质
D.新冠病毒经高温处理后会失去侵染能力,但S蛋白仍可与双缩脲试剂产生紫色反应
【答案】D
【来源】湖南省衡阳县创新实验班统考2024-2025学年高一下学期期末质量检测生物试题
【分析】病毒不具有细胞结构,由蛋白质外壳和内部遗传物质组成,寄生在活细胞中,利用活细胞中的物质生活和繁殖。
【详解】A、新冠病毒的RNA含有C、H、O、N、P元素,S蛋白是蛋白质,其基本组成元素是C、H、O、N,一般不含P元素,A错误;
B、人体细胞遗传物质(DNA)的初步水解产物是4种脱氧核糖核苷酸,而新冠病毒遗传物质(RNA)的初步水解产物是4种核糖核苷酸,B错误;
C、新冠病毒的遗传物质是RNA,其基因是具有遗传效应的RNA片段,转录是以DNA为模板产生RNA的过程,新冠病毒无DNA,不能直接进行转录,C错误;
D、高温处理会破坏新冠病毒S蛋白的空间结构,使其失去活性,进而使病毒失去侵染能力,但高温不会破坏肽键,S蛋白仍含有肽键,可与双缩脲试剂产生紫色反应,D正确。
故选D。
5.(24-25高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)人体正常的肝细胞内,基因I和基因Ⅱ在X染色体DNA上的相对位置如下图所示,相关叙述错误的是( )
A.基因Ⅰ和Ⅱ的根本差异在于两者碱基的排列顺序不同
B.基因Ⅰ和基因Ⅱ表达时模板链可能不同
C.位于X染色体上的基因Ⅰ和Ⅱ都与人体的性别决定有关
D.图中的基因Ⅰ和基因Ⅱ在遗传时不遵循基因的分离定律
【答案】C
【来源】湖南省长沙市雅礼中学2024-2025学年高一下学期期末考试生物试题
【分析】基因分离的实质是减数分裂形成配子时,控制一对相对性状的等位基因随着同源染色体的分开而分离,分别进入子细胞中。
【详解】A、DNA中碱基对的排列顺序可储存遗传信息,不同基因携带的遗传信息不同,故基因I和II的根本差异在于两者碱基的排列顺序不同,A正确;
B、基因的表达具有独立性,因此基因Ⅰ和基因Ⅱ表达时模板链可能不同,B正确;
C、决定性别的基因位于性染色体上,但是性染色上的基因不都与性别决定有关;位于X染色体上的基因I和II不一定与人体的性别决定有关,C错误;
D、图中的基因I和基因II属于同一条DNA上的非等位基因,在遗传时不遵循基因的分离定律,D正确。
故选C。
6.(24-25高一下·湖南岳阳湘阴县·期末)下列有关生物遗传物质的叙述中,正确的是( )
A.核酸是所有生物的遗传物质
B.原核生物的遗传物质是RNA
C.真核生物的遗传物质位于细胞核中
D.在真核生物中,DNA是主要的遗传物质
【答案】A
【来源】湖南省岳阳市湘阴县2024-2025学年高一下学期期末考试生物试题
【分析】细胞类生物(真核生物和原核生物)都含有DNA和RNA两种核酸,但它们的遗传物质均为DNA;病毒只含有一种核酸(DNA或RNA),因此其遗传物质是DNA或RNA。
【详解】A、核酸包括DNA和RNA,所有生物的遗传物质均为核酸(细胞生物为DNA,RNA病毒为RNA),A正确;
B、原核生物的遗传物质是DNA,而非RNA,B错误;
C、真核生物的遗传物质(DNA)主要位于细胞核,但线粒体和叶绿体中也有少量DNA,C错误;
D、对于真核生物而言,DNA是唯一的遗传物质,不存在“主要”与次要之分,D错误。
故选A。
7.(24-25高一下·湖南长沙湖南师大附中·期末)下列关于生物体遗传物质的叙述,正确的是( )
A.生物的遗传物质都是核酸,但有的生物主要是DNA,有的主要是RNA
B.细胞核和拟核中的遗传物质是DNA,细胞质中遗传物质是RNA
C.核酸是生物遗传信息的载体,其核苷酸的排列顺序蕴藏着遗传信息
D.赫尔希和蔡斯的实验证明了噬菌体的遗传物质主要是DNA
【答案】C
【来源】湖南省长沙市湖南师大附中2024-2025学年高一下学期期末考试生物试卷
【分析】有细胞结构的生物含有DNA和RNA两种核酸,但其细胞核遗传物质和细胞质遗传物质都是DNA;病毒只含一种核酸,因此病毒的遗传物质是DNA或RNA。
【详解】A、生物的遗传物质都是核酸,但有的生物是DNA,即绝大多数生物的遗传物质是DNA,极少数病毒的遗传物质是RNA,A 错误;
B、细胞生物细胞核和拟核中的遗传物质是 DNA,细胞质中遗传物质也是DNA,即细胞生物的遗传物质就是DNA,B错误;
C、核酸是生物遗传信息的载体,其核苷酸(或碱基)的排列顺序就代表遗传信息,核酸中的遗传信息就储存在碱基的排列顺序中,C正确;
D、赫尔希和蔡斯的实验只能证明噬菌体的遗传物质是DNA,D错误。
故选C。
8.(24-25高一下·湖南娄底部分普通高中·期末)下列有关探究遗传物质的实验方法的叙述不正确的是( )
A.烟草花叶病毒侵染烟草的实验利用了放射性同位素标记技术
B.用标记噬菌体时,应先用含的培养基培养大肠杆菌
C.肺炎链球菌的体外转化实验中自变量的控制利用了减法原理
D.噬菌体侵染细菌的实验设计思路是设法将和蛋白质分开,单独观察它们的遗传特点
【答案】A
【来源】湖南省娄底市部分普通高中2024-2025学年高一下学期7月期末生物试题
【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。
【详解】A、烟草花叶病毒的感染和重组实验,证明了RNA是遗传物质,烟草花叶病毒感染烟草实验没有利用同位素标记法,A错误;
B、噬菌体是DNA病毒,没有细胞结构,必须寄生在活细胞中增殖,因此用35S标记噬菌体时,应先用含35S的培养基培养大肠杆菌,B正确;
C、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验通入加入酶设法去除某种物质进而探究其作用,利用了自变量控制中的“减法原理”,证明DNA是遗传物质,C正确;
D、噬菌体侵染细菌实验的设计思路是通过分别用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质,设法将DNA和蛋白质分开,单独观察它们的遗传特点,D正确。
故选A。
二、多选题
9.(24-25高一下·湖南长沙雨花区长沙雅礼中学·期末)图为摩尔根和他的学生经过努力,绘制出的第一幅果蝇各种基因在X染色体上的相对位置图(部分),据图分析正确的是( )
A.朱红眼和深红眼是一对相对性状
B.基因在该条染色体上呈线性排列
C.该条染色体是由其上的所有基因构成
D.图中各基因都是具有遗传效应的DNA片段
【答案】BD
【来源】湖南省长沙市雨花区长沙市雅礼中学2024-2025学年高一下学期6月期末生物试题
【分析】据图可知,基因在染色体上呈线性排列,一条染色体上有多个基因。
【详解】A、相对性状由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制,朱红眼和深红眼位于一条染色体上,A错误;
B、基因在该条染色体上呈线性排列,B正确;
C、该条染色体是由DNA和蛋白质组成,DNA包括所有基因和非基因片段,C错误;
D、图中各基因都是具有遗传效应的DNA片段,D正确。
故选BD。
三、实验题
10.(24-25高一下·湖南长沙湖南师大附中·期末)某种感染动物细胞的病毒M主要由核酸和蛋白质组成。为探究病毒M的遗传物质是DNA还是RNA,某研究小组展开了相关实验,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
(1)该实验运用了____________(填“加法”或“减法”)原理。
(2)C组的处理方式是_____________。
(3)若鉴定结果表明病毒M是DNA病毒,则B组和C组的实验结果分别是_____________。
(4)若鉴定结果表明病毒M是单链RNA病毒,通过自我复制产生遗传物质,则让病毒M的遗传物质进行复制,至少经过____________次复制才能得到病毒M的遗传物质,原因是_____________。
【答案】(1)减法
(2)病毒M+RNA水解酶+活鸡胚培养基
(3)不能分离得到病毒M 分离得到大量的病毒M
(4) 2 RNA复制时遵循碱基互补配对原则,单链RNA第1次复制后得到的RNA的碱基序列与亲代RNA的互补,经过第2次复制后得到的RNA的碱基序列与亲代RNA的相同
【来源】湖南省长沙市湖南师大附中2024-2025学年高一下学期期末考试生物试卷
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其具有专一性,即一种酶只能催化一种或一类化学反应。若病毒的遗传物质是DNA,则会被DNA酶催化水解,若病毒的遗传物质是RNA,则会被RNA酶催化水解。
【详解】(1)该实验的目的是“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酶能催化DNA水解,RNA酶能催化RNA水解,所依据的生物学原理是酶具有专一性,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。
(2)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。
(3)若鉴定结果表明病毒M是DNA病毒,则B组由于DNA被水解,是的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。
(4)若鉴定结果表明病毒M是单链RNA病毒,通过自我复制产生遗传物质,由于该病毒的遗传物质是单链RNA,则病毒M的遗传物质进行复制,至少经过2次复制才能得到病毒M的遗传物质,这是因为RNA复制时遵循碱基互补配对原则,单链RNA第1次复制后得到的RNA的碱基序列与亲代RNA的互补,经过第2次复制后得到的RNA的碱基序列与亲代RNA的相同。
试卷第1页,共3页
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专题05 基因的本质
6大高频考点概览
考点01肺炎链球菌的转化实验
考点02 噬菌体侵染细菌的实验
考点03 DNA分子的复制过程、特点及意义
考点04 DNA分子复制的相关计算
考点05 DNA分子中碱基的相关计算
考点06 基因通常是具有遗传效应的DNA片段
地 城
考点01
肺炎链球菌的转化实验
一、单选题
1.(24-25高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)肺炎链球菌S型与R型菌株,都对青霉素敏感(青霉素通过破坏细胞壁从而抑制细菌的增殖)。在多代培养的S型细菌中分离出一种抗青霉素的S型细菌,记为PenrS型。现用PenrS型细菌和R型细菌进行如图所示的实验。下列分析正确的是( )
A.若组1甲中部分小鼠患败血症,通过注射青霉素治疗后能康复
B.组2培养基中观察不到PenrS型菌落
C.组3培养基中出现菌落是因为PenrS型细菌的DNA转移到了R型细菌中
D.组4培养基中可观察到R型菌落和PenrS型菌落
2.(24-25高一下·湖南邵阳新邵县·期末)科学家对遗传的认知不断深入,下列有关生物学科学史实验的叙述,正确的是( )
A.萨顿提出基因在染色体上并通过实验进行了证明
B.孟德尔和摩尔根均通过“亲本杂交得F1,F1自交得F2”的实验来验证假说是否正确
C.艾弗里的体外转化实验中向细胞提取物中加入不同的酶利用了“加法原理”
D.摩尔根利用假说—演绎法将控制果蝇眼色的基因定位在X染色体上
3.(24-25高一下·湖南岳阳湘阴县·期末)下列关于科学家及其研究成果的叙述,正确的是( )
A.萨顿利用假说一演绎法,证明基因与染色体存在平行关系
B.沃森和克里克制作的DNA分子双螺旋结构模型,属于物理模型
C.艾弗里利用“加法原理”在细胞提取物中加入酶证明DNA是遗传物质
D.梅塞尔森和斯塔尔利用放射性同位素标记技术,证明DNA复制是半保留复制
4.下列有关生命科学重大发现的叙述,正确的是( )
A.赫尔希以小鼠为实验材料发现肺炎链球菌S型细菌的遗传物质是DNA
B.摩尔根与他的学生发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法
C.梅塞尔森和斯塔尔用放射性同位素标记DNA证明了DNA是半保留复制
D.孟德尔用F1与矮茎豌豆进行杂交,后代中高茎和矮茎数量比接近1:1属于演绎推理
5.(24-25高一下·湖南地质中学·期末)关于证明蛋白质和核酸哪一种是遗传物质的系列实验,下列叙述正确的是( )
A.用35S标记的T2噬菌体侵染细菌时,沉淀物中的放射性较高,可能是保温时间过短导致的
B.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RNA侵染组可使烟草出现花叶病斑性状
C.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
D.噬菌体侵染实验中,噬菌体DNA进入宿主细胞后,利用自身原料和酶完成自我复制
6.(24-25高一下·湖南长沙雨花区长沙雅礼中学·期末)在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,控制自变量采用了“减法原理”。下列实验同样使用了“减法原理”的是( )
A.比较H₂O₂在不同条件下分解的实验中,对H₂O₂溶液加热
B.希尔在离体叶绿体光合作用的实验中,除去悬浮液中的CO₂
C.低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验中,用低温处理植物
D.利用航天育种方法培育农作物新品种的实验中,将种子带入太空
7.(24-25高一下·湖南长沙雨花区长沙雅礼中学·期末)学习遗传学发展史中前人的探究过程有助于我们建立科学态度、科学精神和科学世界观。下列说法正确的是( )
A.萨顿用实验证明了基因位于染色体上
B.沃森和克里克通过构建物理模型揭示DNA分子的双螺旋结构
C.艾弗里等人利用减法原理控制变量证明了DNA是主要的遗传物质
D.梅塞尔森和斯塔尔利用放射性检测和密度梯度离心法证明DNA复制的方式是半保留复制
8.(24-25高一下·湖南娄底部分普通高中·期末)下列有关遗传学史上重要探究活动的叙述,错误的是( )
A.艾弗里利用肺炎链球菌的体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质
B.摩尔根等利用果蝇眼色遗传实验证明基因在染色体上
C.孟德尔利用统计学方法分析实验结果发现了基因分离定律
D.赫尔希和蔡斯利用噬菌体侵染细菌实验证明DNA是遗传物质
二、多选题
9.(24-25高一下·湖南长沙宁乡·期末)将加热致死的S型细菌与R 型活细菌混合培养后,R型活细菌转化为S 型活细菌的机理如图所示。下列相关叙述正确的是( )
注: capˢ为带有荚膜合成基因的 DNA 片段。
A.S型细菌的荚膜不利于其在宿主体内生活并繁殖
B.加热致死的 S 型细菌的 DNA 断裂成许多片段并释放出来
C.capˢ是格里菲思肺炎链球菌转化实验中的转化因子
D.艾弗里用 DNA 酶处理R 型细菌的细胞提取物以破坏 capᴿ
10.(24-25高一下·湖南郴州·期末)下列关于生物科学方法和相关实验的叙述正确的是( )
A.施莱登和施旺通过不完全归纳法提出细胞学说
B.摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上
C.艾弗里在肺炎链球菌体外转化实验控制自变量时运用了“加法原理”
D.证明DNA进行半保留复制的实验使用了同位素标记和密度梯度离心技术
11.(24-25高一下·湖南岳阳县第一中学·期末)在格里菲思所做的肺炎链球菌转化实验中,无毒性的R型活细菌与被加热杀死的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。某同学根据上述实验,结合现有生物学知识所做的下列推测中,合理的是
A.与R型菌相比,S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关
B.S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成
C.加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响
D.将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合,可以得到S型菌
地 城
考点02
噬菌体侵染细菌的实验
一、单选题
1.(24-25高一下·湖南邵阳新邵县·期末)某实验小组模拟“T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”。如图所示,在实验操作正确的情况下,下列相关叙述,正确的是( )
A.上清液和沉淀物放射性都很高
B.大部分子代T2噬菌体被32P标记
C.子代T2噬菌体均会被35S标记
D.实验前需用含32P的培养液培养T2噬菌体
2.(24-25高一下·湖南长沙宁乡·期末)教材介绍的艾弗里的实验、赫尔希和蔡斯的实验都证明DNA是遗传物质,这两个实验在设计思路上的共同点是( )
A.重组 DNA 片段,研究其表型效应
B.去掉 DNA 片段,研究其表型效应
C.应用同位素标记技术,研究DNA在亲代与子代之间的传递
D.设法分别研究 DNA 和蛋白质各自的效应
3.(24-25高一下·湖南衡阳衡南县第一中学·期末)科学家通过一系列的实验证明了DNA是主要的遗传物质,下列对相关的实验分析正确的是( )
A.赫尔希和蔡斯的实验中用32P标记组子代噬菌体只有少部分具有放射性
B.格里菲思的实验表明S型细菌的DNA可以使小鼠死亡
C.艾弗里的实验思路运用了自变量控制中的“加法原理”
D.赫尔希和蔡斯运用对比实验证明了DNA是主要的遗传物质
4.(24-25高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)下列有关“噬菌体侵染细菌”实验的叙述,正确的是( )
A.用32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,部分子代噬菌体的DNA不含32P
B.用32P和35S同时标记后的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌以确定噬菌体的遗传物质
C.搅拌和离心的目的是一样的,均可使上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒
D.该实验也可以选择14N和15N这两种同位素分别对DNA和蛋白质进行标记
5.(24-25高一下·湖南长沙长郡中学·期末)下列是赫尔希和蔡斯实验的过程和结果,下列关于此实验的分析和结论,不正确的是( )
A.上清液的主要成分是细菌的培养基和噬菌体的蛋白质外壳,沉淀物的主要成分是细菌菌体
B.充分搅拌后再离心可能会降低①实验结果中沉淀物中的放射性
C.实验①说明噬菌体的标记部分进入了细菌
D.实验②说明噬菌体的标记部分进入了细菌
6.(24-25高一下·湖南永州·期末)下图是噬菌体侵染大肠杆菌的实验示意图。下列有关该实验的分析错误的是( )
A.该实验证明了DNA是主要的遗传物质
B.试管Ⅰ中合成子代噬菌体的原料来自大肠杆菌
C.若甲组保温时间过长,会导致试管Ⅱ上清液中放射性增强
D.若乙组搅拌不充分,会导致试管Ⅱ沉淀中放射性增强
7.(24-25高一下·湖南长沙一中·期末)生物科学史呈现了生物学知识的发展脉络。下列有关实验的叙述中正确的是( )
科学家
实验材料
实验过程
实验结果与结论
格里
菲思
R型和S型
肺炎链球菌
将R型活菌与S型菌
的DNA与DNA酶混合培养
培养基只生长R型菌,说明DNA
被水解后,就失去转化作用
B.赫尔
希和蔡斯
T2噬菌体
和大肠杆菌
用含35S标记的噬菌体去感染未
被标记的大肠杆菌,短时间保温
离心获得的上清液中的放射性很
高,说明DNA是遗传物质
C.萨顿
蝗虫的体
细胞和配子
观察蝗虫体细胞和配子染色体
数,以及染色体的形态结构
基因和染色体的行为存在着明显的
平行关系,证明了基因在染色体上
D.梅塞尔森
和斯塔尔
大肠杆菌
将已用15N标记DNA的大
肠杆菌培养在
普通(14N)培养基中
经二次分裂后,含15N的DNA占
DNA总数的1/2,说明DNA分子的复
制方式是半保留复制
A.A B.B C.C D.D
8.(24-25高一下·湖南·期末)下列关于遗传物质的探索实验的分析,错误的是( )
A.格里菲思实验中,加热致死的S型细菌的DNA片段可能通过重组整合到R型细菌的基因组中,导致转化现象
B.艾弗里及其同事进行的实验的关键之处在于采用“酶解法”加入不同的酶,该实验对自变量的控制利用了“加法原理”
C.赫尔希和蔡斯实验中,噬菌体需先分别用³²P标记DNA、³⁵S标记蛋白质外壳,该过程无法直接将噬菌体培养在含放射性的培养基上
D.烟草花叶病毒侵染实验证明其遗传物质是RNA,该结果完善了“DNA是主要的遗传物质”的结论
9.(24-25高一下·湖南永州·期末)在证明DNA是遗传物质的过程中,格里菲斯、艾弗里,以及赫尔希和蔡斯等科学家发挥了重要的贡献,下列叙述正确的是( )
A.T2噬菌体可以在肺炎链球菌中增殖
B.将T2噬菌体DNA的双链都用32P标记,然后在未标记的大肠杆菌中增殖一代,子代噬菌体中有一半含有32P
C.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验通过特定的酶使每个实验组特异性地去除一种物质,运用了自变量控制中的加法原理
D.32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌的实验,保温时间过短会导致上清液具有较高放射性
二、多选题
10.(24-25高一下·湖南长沙名校联考联合体·期末)某科研人员在重复了赫尔希和蔡斯的实验后,又根据侵染实验进行了如表所示的拓展实验。下列对该实验结果的分析,正确的是( )
编号
实验处理
实验结果
①
未标记的噬菌体+32P标记的大肠杆菌
上清液放射性较低,沉淀物放射性较高
②
未标记的噬菌体+35S标记的大肠杆菌
上清液放射性较高,沉淀物放射性较高
③
35S标记的噬菌体+32P标记的大肠杆菌
上清液放射性较高,沉淀物放射性较高
④
32P标记的噬菌体+35S标记的大肠杆菌
上清液放射性较低,沉淀物放射性较高
A.第①组实验中,子代噬菌体的DNA均含32P
B.第②组实验的结果异常,可能是因为保温时间过长或过短
C.第③组实验中,子代噬菌体不含35S
D.第④组实验中,子代噬菌体都含32P
三、解答题
11.(24-25高一下·湖南长沙一中·期末)新冠病毒包膜表面的S-刺突糖蛋白被宿主细胞表面的受体识别,然后病毒包膜与宿主细胞膜融合,病毒核衣壳蛋白和核酸一起进入宿主细胞,完成感染过程。新冠病毒是一种单股正链(+RNA)病毒,以+RNA为模板翻译出RNA复制酶,该酶可以使病毒的核酸在宿主细胞内大量复制,形成全长的—RNA和大小不等的—RNA,再以—RNA为模板合成大量的+RNA。
(1)该病毒侵入宿主细胞后,最先进行______(填“复制”“转录”或“翻译”)过程。
(2)写出上述新冠病毒增殖过程中遗传信息的传递途径(标明+RNA或—RNA以及发生的过程):________、________。
(3)用35S标记的新冠病毒侵染未被标记的宿主细胞,假设宿主细胞没有裂解,且所有病毒都已侵染,那么最后检测到________(填“沉淀物”“上清液”或“沉淀物和上清液”)存在放射性。
(4)阿兹夫定是针对新冠病毒的一种特效药,其能特异性作用于RNA复制酶,阻断病毒RNA的复制。HIV同样是RNA病毒,阿兹夫定_______(填“可以”或“不可以”)用于艾滋病治疗,并说明原因:________________。
四、实验题
12.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.为研究R型菌转化为S型菌的转化因子是DNA,艾弗里的实验流程如图所示:
(1)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。
(2)实验包括4个步骤:a.T2噬菌体与未被标记的大肠杆菌混合培养;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)。
(3)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:_____。
Ⅲ.某研究小组在南极冰层中发现一种全新的病毒,为探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA,做了如下实验。回答下列问题:
(4)实验步骤:
①取健康且生长状况基本一致的小白鼠若干,随机均分成四组,编号为A、B、C、D.
②将下表补充完整,并将配制溶液分别注射入小白鼠体内。
组别
A
B
C
D
注射溶液
该病毒核酸提取物和RNA酶
_____
该病毒核酸提取物
生理盐水
③相同条件下培养一段时间后,观察比较各组小白鼠的发病情况。
(5)结果预测及结论:
①若A、C组发病,B、D组正常,则_____是该病毒的遗传物质;
②若B、C组发病,A、D组正常,则_____是该病毒的遗传物质。
地 城
考点03
DNA分子的复制过程、特点及意义
一、单选题
1.下图表示某染色体上DNA分子中甲、乙、丙三个基因的分布情况。下列叙述错误的是( )
A.在一个细胞周期中,基因甲可多次进行转录过程
B.乙基因转录时,若核糖核苷酸与2链碱基配对,则B端为5'端
C.若DNA聚合酶在1链上从A端向B端移动,则A端为3'端
D.三个基因均可能发生基因突变,体现基因突变具有随机性
2.(24-25高一下·湖南长沙长郡中学·期末)真核细胞中DNA复制过程如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A.多起点双向复制能保证DNA在短时间内完成复制
B.DNA复制时,子链延伸方向为5′→3'
C.复制过程中氢键的断裂和形成都需要DNA聚合酶的催化
D.DNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则
3.(24-25高一下·湖南长沙长郡中学·期末)“膜流”指细胞的膜成分在细胞膜与内膜系统之间以及内膜系统各结构之间的转移、重组过程。下列有关“膜流”的叙述正确的是( )
A.细胞质中与DNA复制有关的酶进入细胞核与“膜流”有关
B.植物细胞有丝分裂过程中不存在“膜流”现象
C.“膜流”体现了生物膜系统结构与功能的联系
D.抗体合成分泌过程中,核糖体、内质网、高尔基体等结构均直接参与“膜流”过程
4.(24-25高一下·湖南衡阳衡南县第一中学·期末)一个双链均被15N标记的DNA分子有1000个碱基对,其中G+C占60%,该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次。下列叙述错误的是( )
A.该DNA中含有400个A
B.该DNA中任意一条单链中(A+T)/(C+G)=2/3
C.第4复制过程中需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸6000个
D.只含有14N的DNA分子占7/8
二、多选题
5.(24-25高一下·湖南长沙湖南师大附中·期末)如图为真核细胞中遗传信息的传递和表达过程,相关叙述不正确的是( )
A.①②过程所需要的酶不同
B.③中核糖体的移动方向是由右向左
C.①②过程中碱基配对情况相同
D.②③过程发生的场所相同
6.(24-25高一下·湖南衡阳衡南县第一中学·期末)某细胞中有关物质的合成过程如图所示,①~⑤表示生理过程,I、Ⅱ表示结构或物质,蛋白质1和蛋白质2均在线粒体中发挥作用。下列叙述错误的是( )
A.①过程的方式是半保留复制
B.物质Ⅱ是DNA,其上基因的遗传遵循孟德尔遗传定律
C.③过程核糖体在mRNA上由左向右移动
D.①~⑤过程均会发生碱基互补配对,②过程和③过程碱基配对方式不完全相同
7.(24-25高一下·湖南衡阳衡阳县·期末)下图为某DNA复制过程的部分图解,其中rep蛋白具有解旋的功能。下列叙述正确的是( )
A.子链的延伸方向与复制叉的移动方向一致
B.rep蛋白的作用是破坏A与C、T与G之间的氢键
C.推测DNA单链结合蛋白可防止DNA单链之间重新配对
D.图示过程体现了DNA半保留复制、边解旋边复制等特点
8.(24-25高一下·湖南沅澧共同体·期末)关于豌豆胞核中淀粉酶基因遗传信息传递的复制、转录和翻译三个过程,下列说法错误的是( )
A.三个过程均需要相关酶的参与,且均有氢键的断裂和形成
B.转录和翻译过程中的碱基配对方式完全一致
C.转录以核糖核苷酸为原料,翻译以氨基酸为原料
D.根据三个过程的产物序列均可确定其模板序列
三、解答题
9.(24-25高一下·湖南长沙长郡中学·期末)抗菌药物是治疗感染性疾病的药物,表中是几种抗菌药物的抗菌机理,请结合中心法则的图解,回答相关问题。
抗菌药物
抗菌机理
青霉素
抑制细菌细胞壁的合成
环丙沙星
抑制细菌DNA解旋酶的活性
红霉素
能与细菌细胞中的核糖体结合
利福平
抑制结核分枝杆菌的RNA聚合酶的活性
(1)研究者尝试通过抑制图中a过程治疗用眼卫生不良引起的感染性疾病,建议使用的药物是_______。
(2)红霉素会抑制图中的_____(填字母)过程,该过程需要的运输工具是______。
(3)对病毒感染的治疗_____(填“可以”或“不可以”)使用青霉素,理由是_______。
(4)很多结核类疾病的治疗会使用利福平,请说明其可能的杀菌机制:_______。
10.(24-25高一下·湖南娄底部分普通高中·期末)Ⅰ.如图表示某种植物DNA片段遗传信息的传递过程,①~④表示物质或结构。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示生理过程。请据图回答下列问题:(可能用到的密码子:AUG—甲硫氨酸、GCU—丙氨酸、AAG—赖氨酸、UUC—苯丙氨酸、UCU——丝氨酸、UAC——酪氨酸)
(1)过程Ⅰ的主要特点是__________和__________,Ⅱ、Ⅲ的名称分别是___________。①~④结构中___________(填序号)存在碱基互补配对。
(2)①~④结构中___________(填序号)中含有核糖结构,另外上图___________中也含有核糖结构。
Ⅱ.囊性纤维化是一种严重的遗传性疾病,导致这一疾病发生的主要原因是编码CFTR蛋白的基因发生突变,下图表示CFTR蛋白在Cl⁻跨膜运输过程中的作用。请回答下列问题:
(3)在正常细胞内,Cl在CFTR蛋白的协助下通过___________方式转运至细胞外,随着Cl在细胞外浓度逐渐升高,水分子向膜外扩散的速度___________,使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释。
(4)研究表明,大约70%的囊性纤维化患者,编码CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基,导致CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸,进而使CFTR蛋白转运Cl的功能出现异常,这表明了基因能通过___________控制生物体的性状。
地 城
考点04
DNA分子复制的相关计算
一、单选题
1.(24-25高一下·湖南衡阳县创新实验班统考·期末)研究发现,许多真核生物细胞中都存在染色体外的环状DNA分子,环状DNA的复制原点通常富含AT重复序列,有利于复制起始蛋白的结合,启动复制过程。下列叙述正确的是( )
A.若环状DNA分子中胸腺嘧啶为M个,占总碱基数的比例为q,则其含有鸟嘌呤M(1-2q)/2q个
B.复制原点富含AT重复序列,不利于环状DNA双链解旋
C.环状DNA分子的一条脱氧核苷酸链上的嘌呤比例为1/2
D.若用3H标记环状DNA并将其置于不含标记的缓冲液中连续复制3次,子代DNA中一半有标记
2.(24-25高一下·湖南永州·期末)某双链DNA分子片段的平面结构模式图如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.图示DNA复制时,左侧单链作为母链的复制方向为由下往上
B.图中碱基对A-T和T-A是相同的,互换不改变遗传信息
C.若图示DNA的某个碱基对发生了替换,其基因表达的结果有可能不变
D.图示片段复制三次需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸14个
3.(24-25高一下·湖南永州·期末)将DNA双链都被15N标记的大肠杆菌放在含14N的培养液中培养,分裂3次后收集大肠杆菌并提取DNA,将其中一半放在试管中直接离心,另一半经解旋酶处理后再离心,得到如下结果。下列有关叙述错误的是( )
A.大肠杆菌中DNA的复制是以半保留的方式进行的
B.试管甲条带a与条带b中的DNA均含14N,且数量比为3∶1
C.试管乙中加入了解旋酶,且条带d中的脱氧核苷酸链均含15N
D.试管甲条带a与试管乙条带c中脱氧核苷酸链的数量比为1∶1
4.(24-25高一下·湖南长沙湖南师大附中·期末)用15N标记含有100个碱基对的DNA分子两条链,该DNA分子碱基间的氢键共有260个,在含14N的培养基中连续复制多次后共消耗游离的嘌呤类脱氧核苷酸1500个,下列有关叙述正确的是( )
A.该DNA片段中共有腺嘌呤60个
B.若一条链中(A+G)/(T+C)<1,则其互补链中该比值也小于1
C.若一条链中A:T:G:C=1:2:3:4,则其互补链中该比例为4:3:2:1
D.该DNA分子经复制后一共产生了16个DNA分子,含有15N的DNA分子占1/8
5.(24-25高一下·湖南邵阳邵东联考·期末)已知5-溴尿嘧啶(BU)可与碱基A或G配对。某基因内部某个碱基位点已由A-T转变为A-BU,下列说法错误的是( )
A.要使该位点转变为G-C,该基因所在的DNA至少复制2次
B.因为遗传密码的简并性,这种变异有可能不引起生物性状改变
C.这种变异属于基因突变,有可能导致翻译后的肽链的长度变长或变短
D.该基因所在的DNA复制5次,子代DNA中该位点没有变化的比例为1/2
6.(24-25高一下·湖南长沙岳麓区长沙岳麓实验中学·期末)哺乳动物的线粒体DNA是双链闭合环状分子,其上有两个复制起点。当线粒体DNA复制时,复制起点1先被启动,L链开始复制,当子链1合成约2/3时,复制起点2启动H链开始复制(如图所示)。下列叙述错误的是( )
A.该DNA分子中每个脱氧核糖都与两个磷酸基团相连
B.子链中新形成的磷酸二酯键数目和脱氧核苷酸数目相同
C.复制完成后,子链1中的嘌呤数与子链2中的嘧啶数一定相等
D.若该线粒体DNA放在15N的培养液中复制3次,含15N的DNA有6个
7.(24-25高一下·湖南长沙雨花区长沙第二十一中学·期末)DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关,DNA分子的多样性与碱基排列顺序有关。下列关于DNA分子的叙述,错误的是( )
A.一个双链DNA分子含碱基对C—G越多,越稳定
B.若某双链DNA分子由100个脱氧核苷酸组成,则其核苷酸的排列顺序有450种
C.若某DNA分子中(A+T)/(G+C)、(A+C)/(G+T)两个比值相等,则说明该DNA为双链
D.每个人DNA的碱基排列顺序不同,故在现代刑侦领域可利用DNA指纹技术确定犯罪嫌疑人
二、多选题
8.(24-25高一下·湖南·期末)如图为果蝇体细胞中DNA分子部分片段的平面结构示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.甲链和乙链的碱基互补配对,①表示的碱基应为胞嘧啶
B.果蝇体细胞DNA分子复制时,解旋酶与DNA聚合酶作用的化学键种类相同
C.甲链和乙链均可作为DNA复制的模板链,子链延伸方向为5'端→3'端
D.若该DNA分子中某个碱基发生替换,则经复制后所有子代DNA均会携带该变异
三、解答题
9.(24-25高一下·湖南邵阳新邵县·期末)下图是某DNA分子的局部示意图。请据图回答下列问题:
(1)图中由①②③构成的④称为_________,从主链上看,两条单链方向________。
(2)1953年沃森和克里克提出了DNA的________结构模型。该模型认为DNA分子中的基本骨架是________。
(3)若该DNA分子共有a个碱基,其中腺嘌呤有m个,则该DNA分子复制3次,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为________个。
10.(24-25高一下·湖南长沙一中·期末)在细胞周期的G1期(DNA复制前的一段时期)出现损伤的DNA时,p53基因表达增加,p53蛋白会阻止DNA复制,以提供足够的时间使损伤DNA修复,受损DNA被修复后可继续分裂并产生正常子细胞;如果修复失败,p53蛋白则引发细胞凋亡,阻止带有基因损伤、有癌变倾向细胞的产生。下图是某种存活因子通过调节Bcl-2的活性及表达,来调节细胞凋亡的发生的示意图。请回答有关问题:
(1)若某双链DNA片段含有500个碱基对,其中一条单链上A+T占40%,则该双链DNA片段连续复制两次,共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸______个。黄曲霉是一种真菌,其分泌的黄曲霉素可能诱发基因突变,黄曲霉素属于易诱发基因突变因素中的___________因素。
(2)p53基因属于________(填“原癌”或“抑癌”)基因,这类基因一旦突变而导致相应的蛋白质活性_______(填“增强”或“减弱”),就有可能引起细胞癌变。
(3)已知PKB是蛋白激酶,活化了的PKB会促进Bad磷酸化。请据图描述存活因子与受体结合后对细胞凋亡起到________(填“促进”或“抑制”)作用,并描述发挥作用的机制:_________。
11.(24-25高一下·湖南岳阳湘阴县·期末)脑源性神经营养因子(BDNF)是由两条肽链构成,能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF基因表达受阻,则会导致精神分裂症的发生。如图为BDNF基因的表达及调控过程:
(1)甲过程需要_______酶的催化。若该过程中模板链的部分碱基序列为3'-CAATAG-5',则该过程形成的分子中相对应区域的碱基序列为5'-_______-3'。
(2)乙过程中核糖体移动方向为_______(填“从左至右”或“从右至左”)。
(3)由图1可知,miRNA-195基因调控BDNF基因表达的机理是:miRNA-195与BDNF基因表达的mRNA通过______原则形成局部双链结构,从而使其无法与核糖体结合。由此可知,miRNA-195基因抑制了BDNF基因表达的_______阶段。
(4)图2中该tRNA上的氨基酸为_______(密码子:UUG-亮氨酸;GUU-缬氨酸;CAA-谷氨酰胺;AGC—丝氨酸)
(5)若BDNF基因共有1000个碱基对,其中模板链上碱基A+T占该链碱基40%,现让该基因进行复制,第4次复制时需要_____个游离的含碱基C的脱氧核苷酸。
12.(24-25高一下·湖南邵阳邵东联考·期末)如图甲中DNA分子有a和d两条链,将甲图中某一片段放大后如乙图所示,结合所学知识回答下列问题:
(1)请用文字写出图中序号代表的结构名称: 3_________,7_________。
(2)甲图中,A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶,其中B能将单个的脱氧核苷酸连接到单链末端形成脱氧核苷酸链,从而形成子链;则A、B两种酶分别是__________________。
(3)已知G和C之间有3个氢键,A和T之间有2个氢键。若某DNA片段中,碱基对为n, A有m个,则氢键数为_________。
(4)科学家运用_________技术可探究甲过程的方式为______________。 若甲所示模板分子为将其放在含15N的培养液中进行3次甲过程,则子代中含15N的DNA所占比例为______________。
地 城
考点05
DNA分子中碱基的相关计算
一、单选题
1.(24-25高一下·湖南衡阳衡南县第一中学·期末)下列有关双链DNA分子相关叙述,错误的是( )
A.不同生物的DNA中4种脱氧核苷酸的比例不同,说明DNA具有多样性
B.磷酸和核糖交替连接,排列在外侧,构成DNA分子的基本骨架
C.不同的DNA分子,其(A+G)/(T+C)的值相同
D.组成DNA分子的两条单链是反向平行的
2.(24-25高一下·湖南长沙宁乡·期末)已知一段双链DNA 中,鸟嘌呤所占的比例为20%,由这段DNA转录出来的mRNA 中,胞嘧啶的比例是( )
A.10% B.20% C.40% D.无法确定
3.(24-25高一下·湖南耒阳第一中学等多校联考·期末)某DNA分子片段结构如图所示。该DNA分子有1000个碱基对,碱基A占总数的32%,将该DNA分子在含有14N的培养基中连续复制3次,①③表示化学键。下列叙述错误的是( )
A.DNA复制时解旋酶作用于③,DNA聚合酶作用于①
B.该DNA分子中G—C碱基对有360个,A—T碱基对有640个
C.复制3次后的DNA分子均被14N标记
D.该DNA分子中碱基和磷酸交替连接,构成基本骨架
4.当两种生物的DNA单链具有互补的碱基序列时,互补的碱基序列就会结合在一起形成杂合双链区;在没有互补碱基序列的片段中,仍然是两条游离的单链,如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.杂合双链区的形成依赖于DNA聚合酶的催化
B.杂合双链区中,A—T碱基对的数量一定等于G—C碱基对的数量
C.杂合双链区是基因片段,游离单链区是非基因片段
D.杂合双链区越长,说明两种生物在进化上的亲缘关系可能越近
5.(24-25高一下·湖南衡阳衡南县第一中学·期末)一个双链均被15N标记的DNA分子有1000个碱基对,其中G+C占60%,该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次。下列叙述错误的是( )
A.该DNA中含有400个A
B.该DNA中任意一条单链中(A+T)/(C+G)=2/3
C.第4复制过程中需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸6000个
D.只含有14N的DNA分子占7/8
6.(24-25高一下·湖南衡阳县创新实验班统考·期末)研究发现,许多真核生物细胞中都存在染色体外的环状DNA分子,环状DNA的复制原点通常富含AT重复序列,有利于复制起始蛋白的结合,启动复制过程。下列叙述正确的是( )
A.若环状DNA分子中胸腺嘧啶为M个,占总碱基数的比例为q,则其含有鸟嘌呤M(1-2q)/2q个
B.复制原点富含AT重复序列,不利于环状DNA双链解旋
C.环状DNA分子的一条脱氧核苷酸链上的嘌呤比例为1/2
D.若用3H标记环状DNA并将其置于不含标记的缓冲液中连续复制3次,子代DNA中一半有标记
7.(24-25高一下·湖南长沙湖南师大附中·期末)用15N标记含有100个碱基对的DNA分子两条链,该DNA分子碱基间的氢键共有260个,在含14N的培养基中连续复制多次后共消耗游离的嘌呤类脱氧核苷酸1500个,下列有关叙述正确的是( )
A.该DNA片段中共有腺嘌呤60个
B.若一条链中(A+G)/(T+C)<1,则其互补链中该比值也小于1
C.若一条链中A:T:G:C=1:2:3:4,则其互补链中该比例为4:3:2:1
D.该DNA分子经复制后一共产生了16个DNA分子,含有15N的DNA分子占1/8
二、多选题
8.(24-25高一下·湖南郴州·期末)图甲是噬菌体DNA片段的平面结构示意图,图乙所示的是赫尔希和蔡斯实验的部分过程。下列叙述错误的是( )
A.图甲中4的名称是腺嘌呤脱氧核苷酸,从图中可以看出组成DNA分子的两条链的方向是反向平行的
B.若DNA分子一条链上的(A+T)/(G+C)=0.4,则在整个DNA分子中(A+T)(G+C)=0.4
C.图乙实验中上清液出现很低放射性可能是搅拌不充分导致的
D.图乙中的噬菌体是用放射性元素32P标记的,该实验可以证明噬菌体的遗传物质是DNA,而不是蛋白质
三、解答题
9.(24-25高一下·湖南岳阳县第一中学·期末)DNA双螺旋结构模型的提出在遗传学中具有里程碑式的意义,图1为DNA的基本单位脱氧核苷酸示意图,图2为某双链DNA分子片段的平面结构示意图。回答相关问题:
(1)图1中磷酸基团的结合位点在_________(填序号)。
(2)图2中④代表的物质是_________________。______(填序号)交替连接,排列在外侧,构成了DNA分子的基本骨架。
(3)⑤、⑥通过______连接形成碱基对,排列在内侧,并且遵循_____________________原则。⑤、⑥可以表示的碱基对是__________。
(4)若该双链DNA片段中,A占23%,其中一条链中的C占该单链碱基总数的24%,则另一条链中的C占另一条单链碱基总数的比例为__________。
(5)若图2中甲链的某段序列是5′-GATACC-3′,那么它的互补链乙链的序列是5′-_______________-3′。
10.(24-25高一下·湖南岳阳湘阴县·期末)脑源性神经营养因子(BDNF)是由两条肽链构成,能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF基因表达受阻,则会导致精神分裂症的发生。如图为BDNF基因的表达及调控过程:
(1)甲过程需要_______酶的催化。若该过程中模板链的部分碱基序列为3'-CAATAG-5',则该过程形成的分子中相对应区域的碱基序列为5'-_______-3'。
(2)乙过程中核糖体移动方向为_______(填“从左至右”或“从右至左”)。
(3)由图1可知,miRNA-195基因调控BDNF基因表达的机理是:miRNA-195与BDNF基因表达的mRNA通过______原则形成局部双链结构,从而使其无法与核糖体结合。由此可知,miRNA-195基因抑制了BDNF基因表达的_______阶段。
(4)图2中该tRNA上的氨基酸为_______(密码子:UUG-亮氨酸;GUU-缬氨酸;CAA-谷氨酰胺;AGC—丝氨酸)
(5)若BDNF基因共有1000个碱基对,其中模板链上碱基A+T占该链碱基40%,现让该基因进行复制,第4次复制时需要_____个游离的含碱基C的脱氧核苷酸。
地 城
考点06
基因通常是具有遗传效应的DNA片段
一、单选题
1.当两种生物的DNA单链具有互补的碱基序列时,互补的碱基序列就会结合在一起形成杂合双链区;在没有互补碱基序列的片段中,仍然是两条游离的单链,如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.杂合双链区的形成依赖于DNA聚合酶的催化
B.杂合双链区中,A—T碱基对的数量一定等于G—C碱基对的数量
C.杂合双链区是基因片段,游离单链区是非基因片段
D.杂合双链区越长,说明两种生物在进化上的亲缘关系可能越近
2.(24-25高一下·湖南永州·期末)下列关于基因、DNA和染色体关系的叙述,正确的是( )
A.真核细胞的基因都在染色体上
B.一条染色体上只有一个DNA分子
C.一对同源染色体同一位置上的两个基因是等位基因,非等位基因都位于非同源染色体上
D.基因通常是有遗传效应的DNA片段
3.(24-25高一下·湖南长沙一中·期末)基因的本质和作用是遗传学研究的中心问题。下列关于基因的说法正确的是( )
A.孟德尔认为生物的性状是由遗传因子决定的,并且他把遗传因子命名为基因
B.对于有细胞结构的生物来说,基因就是具有遗传效应的DNA片段
C.真核生物的基因都在染色体上呈线性排列
D.基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失
4.(24-25高一下·湖南衡阳县创新实验班统考·期末)新冠病毒为RNA病毒,S蛋白是其关键表面蛋白,可与人体细胞表面受体结合,介导病毒入侵细胞。下列叙述正确的是( )
A.新冠病毒的RNA和S蛋白均以碳链为基本骨架,且都含有C、H、O、N、P元素
B.人体细胞遗传物质的初步水解产物与新冠病毒遗传物质的初步水解产物一致
C.新冠病毒的基因是具有遗传效应的RNA片段,该基因通过转录和翻译可合成蛋白质
D.新冠病毒经高温处理后会失去侵染能力,但S蛋白仍可与双缩脲试剂产生紫色反应
5.(24-25高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)人体正常的肝细胞内,基因I和基因Ⅱ在X染色体DNA上的相对位置如下图所示,相关叙述错误的是( )
A.基因Ⅰ和Ⅱ的根本差异在于两者碱基的排列顺序不同
B.基因Ⅰ和基因Ⅱ表达时模板链可能不同
C.位于X染色体上的基因Ⅰ和Ⅱ都与人体的性别决定有关
D.图中的基因Ⅰ和基因Ⅱ在遗传时不遵循基因的分离定律
6.(24-25高一下·湖南岳阳湘阴县·期末)下列有关生物遗传物质的叙述中,正确的是( )
A.核酸是所有生物的遗传物质
B.原核生物的遗传物质是RNA
C.真核生物的遗传物质位于细胞核中
D.在真核生物中,DNA是主要的遗传物质
7.(24-25高一下·湖南长沙湖南师大附中·期末)下列关于生物体遗传物质的叙述,正确的是( )
A.生物的遗传物质都是核酸,但有的生物主要是DNA,有的主要是RNA
B.细胞核和拟核中的遗传物质是DNA,细胞质中遗传物质是RNA
C.核酸是生物遗传信息的载体,其核苷酸的排列顺序蕴藏着遗传信息
D.赫尔希和蔡斯的实验证明了噬菌体的遗传物质主要是DNA
8.(24-25高一下·湖南娄底部分普通高中·期末)下列有关探究遗传物质的实验方法的叙述不正确的是( )
A.烟草花叶病毒侵染烟草的实验利用了放射性同位素标记技术
B.用标记噬菌体时,应先用含的培养基培养大肠杆菌
C.肺炎链球菌的体外转化实验中自变量的控制利用了减法原理
D.噬菌体侵染细菌的实验设计思路是设法将和蛋白质分开,单独观察它们的遗传特点
二、多选题
9.(24-25高一下·湖南长沙雨花区长沙雅礼中学·期末)图为摩尔根和他的学生经过努力,绘制出的第一幅果蝇各种基因在X染色体上的相对位置图(部分),据图分析正确的是( )
A.朱红眼和深红眼是一对相对性状
B.基因在该条染色体上呈线性排列
C.该条染色体是由其上的所有基因构成
D.图中各基因都是具有遗传效应的DNA片段
三、实验题
10.(24-25高一下·湖南长沙湖南师大附中·期末)某种感染动物细胞的病毒M主要由核酸和蛋白质组成。为探究病毒M的遗传物质是DNA还是RNA,某研究小组展开了相关实验,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
(1)该实验运用了____________(填“加法”或“减法”)原理。
(2)C组的处理方式是_____________。
(3)若鉴定结果表明病毒M是DNA病毒,则B组和C组的实验结果分别是_____________。
(4)若鉴定结果表明病毒M是单链RNA病毒,通过自我复制产生遗传物质,则让病毒M的遗传物质进行复制,至少经过____________次复制才能得到病毒M的遗传物质,原因是_____________。
试卷第1页,共3页
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专题05基因的本质
☆6大高频烤点概览
考点01肺炎链球菌的转化实验
考点02噬菌体侵染细菌的实验
考点O3DNA分子的复制过程、特点及意义
考点04DNA分子复制的相关计算
考点O5DNA分子中碱基的相关计算
考点06
基因通常是具有遗传效应的DNA片段
目目
考点01
肺炎链球菌的转化实验
一、单选题
1.C
2.D
3.B
4.B
5.B
6.B
7.B
8.A
二、多选题
9.BC
10.ABD
11.ABC
目目
考点02
噬菌体侵染细菌的实验
一、单选题
1.C
2.D
3.A
4.A
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5.C
6.A
7.D
8,B
9.D
二、多选题
10.AC
三、解答题
11.【答案】(1)翻译
(2)
+RNA-RNA+RNA
+RNA蛋白质
(3)沉淀物
(4)
不可以
阿兹夫定能特异性作用于RNA复制酶,但HIV是逆转录病毒,其繁殖过程不会涉
及RNA复制过程
四、实验题
12.【答案】(1)
蛋白酶
减法
(2)b→a→d→c
(3)将蛋白质和DNA完全分开,单独观察它们的作用
(4)该病毒核酸提取物和DNA酶
(5)
DNA
RNA
目目
考点03
DNA分子的复制过程、特点及意义
一、单选题
1.B
2.C
3.C
4.C
二、多选题
5.BCD
6.BC
7.CD
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8.BD
三、解答题
9.【答案】(1)环丙沙星
(2)
d
tRNA
(3)
不可以
青霉素抑制细菌细胞壁的合成,而病毒没有细胞结构
(④)利福平很可能抑制了结核分枝杆菌的转录过程,导致其无法合成蛋白质,从而起到了抑菌的效果
10.【答案】(1)
半保留复制
边解旋边复制
转录、翻译
①和④
(2)
2和④
核糖体
(3)
主动运输
加快
(4)控制蛋白质的结构直接
目目
考点04
DNA分子复制的相关计算
一、
单选题
1.A
2.B
3.D
4.D
5.D
6.D
7.C
二、多选题
8.AC
三、解答题
9.【答案】(1)
鸟嘌呤脱氧核苷酸
反向平行
(2)
双螺旋
脱氧核糖与磷酸交替连接,排列在外侧
(3)7(a/2-m)
10.【答案】(1)
900
化学
(2)
抑癌
减弱
(3)
抑制
存活因子与受体结合后使受体激活,激活转录因子,激活的转录因子进入细胞核,Bcl-2
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基因的表达被激活,最终在细胞质中合成Bcl-2蛋白,抑制细胞凋亡的发生。受体激活后还会活化PKB
促进Bad磷酸化,使BCl-2蛋白正常发挥抑制细胞调亡的作用
11.【答案】(1)
RNA聚合
GUUATC
(2)从右至左
(3)
碱基互补配对
翻译
(4)丝氨酸
(5)4800
12.【答案】
鸟嘌呤
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
解旋酶、DNA聚合酶
3n-m
同位素
示踪
半保留复制
100%
目目
考点05
DNA分子中碱基的相关计算
一、单选题
1.B
2.D
3.D
4.D
5.C
6.A
7.D
二、多选题
8.CD
三、解答题
9.【答案】(1)②
(2)
脱氧核糖
③、④
(3)
氢键
碱基互补配对
腺嘌呤与胸腺嘧啶(A-T、T-A)
(4)30%
(5)
GGTATC
10.【答案】(1)
RNA聚合
GUUATC
(2)从右至左
(3)
碱基互补配对
翻译
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(4)丝氨酸
(5)4800
目目
考点06
基因通常是具有遗传效应的DNA片段
一、单选题
1.D
2.D
3.B
4.D
5.c
6.A
7.c
8.A
二、多选题
9.BD
三、解答题
10.【答案】(1)减法
(2)病毒M+RNA水解酶+活鸡胚培养基
(3)不能分离得到病毒M分离得到大量的病毒M
(4)
2RNA复制时遵循碱基互补配对原则,单链RNA第1次复制后得到的RNA的碱基序列与
亲代RNA的互补,经过第2次复制后得到的RNA的碱基序列与亲代RNA的相同
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