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生物人教版 (2019)第3章 基因的本质本章综合与测试习题
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这是一份生物人教版 (2019)第3章 基因的本质本章综合与测试习题，共13页。试卷主要包含了5%的噬菌体含有32P等内容，欢迎下载使用。
考点1 对遗传物质的探索历程
1.(2020浙江7月选考,12,2分,)下列关于“肺炎双球菌转化实验”的叙述,正确的是( )
A.活体转化实验中,R型菌转化成的S型菌不能稳定遗传
B.活体转化实验中,S型菌的荚膜物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌
C.离体转化实验中,蛋白质也能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传
D.离体转化实验中,经DNA酶处理的S型菌提取物不能使R型菌转化成S型菌
2.(2020浙江1月选考,23,2分,)某研究小组用放射性同位素32P、35S分别标记T2噬菌体,然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养,如图所示。一段时间后,分别进行搅拌、离心,并检测沉淀物和悬浮液中的放射性。下列分析错误的是( )
A.甲组的悬浮液含极少量32P标记的噬菌体DNA,但不产生含32P的子代噬菌体
B.甲组被感染的细菌内含有32P标记的噬菌体DNA,也可产生不含32P的子代噬菌体
C.乙组的悬浮液含极少量35S标记的噬菌体蛋白质,也可产生含35S的子代噬菌体
D.乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质,也不产生含35S的子代噬菌体
3.(2019海南单科,21,2分,)下列实验及结果中,能作为直接证据说明“核糖核酸是遗传物质”的是( )
A.红花植株与白花植株杂交,F1为红花,F2中红花∶白花=3∶1
B.病毒甲的RNA与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲
C.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
D.用放射性同位素标记T2噬菌体外壳蛋白,在子代噬菌体中检测不到放射性
4.(2017课标全国Ⅱ,2,6分,)在证明DNA是遗传物质的过程中,T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述,正确的是( )
A.T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖
B.T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质
C.培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中
D.人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同
5.(2017江苏单科,2,2分,)下列关于探索DNA是遗传物质的实验,叙述正确的是( )
A.格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状
B.艾弗里实验证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡
C.赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中
D.赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P标记
考点2 DNA分子的结构和复制
6.(2018海南单科,15,2分,)现有DNA分子的两条单链均只含有14N(表示为14N14N)的大肠杆菌,若将该大肠杆菌在含有15N的培养基中繁殖两代,再转到含有14N的培养基中繁殖一代,则理论上DNA分子的组成类型和比例分别是( )
A.有15N14N和14N14N两种,其比例为1∶3
B.有15N15N和14N14N两种,其比例为1∶1
C.有15N15N和14N14N两种,其比例为3∶1
D.有15N14N和14N14N两种,其比例为3∶1
7.(2017海南单科,24,2分,)DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体内DNA分子中(A+T)/(G+C)与(A+C)/(G+T)两个比值的叙述,正确的是( )
A.碱基序列不同的双链DNA分子,后一比值不同
B.前一个比值越大,双链DNA分子的稳定性越高
C.当两个比值相同时,可判断这个DNA分子是双链
D.经半保留复制得到的DNA分子,后一比值等于1
8.(2016上海单科,28,2分,)在DNA分子模型的搭建实验中,若仅用订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含10对碱基(A有6个)的DNA双链片段,那么使用的订书钉个数为( )
A.58 B.78 C.82 D.88
三年模拟练
应用实践
1.(2020黑龙江七台河第一中学高一期末,)转化实验和噬菌体侵染细菌实验是人类探索遗传物质过程中的两个经典实验,下列相关叙述中,正确的是( )
A.R型活细菌与S型细菌的DNA混合培养,R型活细菌都能转化为S型活细菌
B.噬菌体吸收和利用培养基中含有35S的氨基酸从而被标记
C.转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是主要的遗传物质
D.转化实验和噬菌体侵染细菌实验的思路相同而实验技术不同
2.(2020浙江温州高三三模,)如图所示,给T2噬菌体做相应标记并侵染大肠杆菌的实验。下列叙述错误的是( )
A.①中所用的大肠杆菌含有32P,②中所用的大肠杆菌不含32P
B.③中进行搅拌的目的是使大肠杆菌外的噬菌体与大肠杆菌分离
C.繁殖若干代后,若对子代噬菌体的DNA进行密度梯度离心,可在离心管中获得2个条带
D.若②中有一个噬菌体进行实验,并释放出200个后代,则有0.5%的噬菌体含有32P
3.(2020河南林州一中高一月考改编,)如图表示DNA复制的过程。结合图示判断,下列有关叙述错误的是( )
A.DNA复制过程中首先需要解旋酶打开DNA双链间的氢键,使两条链解开
B.DNA分子的复制具有双向进行的特点,生成的两条子链的方向相反
C.DNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接到新合成的DNA子链上
D.DNA分子复制形成的两条子链都是连续合成的
迁移创新
4.(2020山东临沂蒙阴实验中学高三期末,)科学家在研究DNA分子的复制方式时,进行了如图所示的实验研究(已知培养用的细菌大约要20 min分裂一次)。下列叙述不正确的是( )
A.若DNA复制为全保留复制,则结果C、D中应均含有重链DNA和轻链DNA
B.DNA分子复制过程中需要的原料、酶分别为脱氧核苷酸、解旋酶和DNA聚合酶等
C.以15N标记的DNA作为模板,用含14N的培养液培养,第三次复制后50%的DNA分子一条链含15N一条链含14N,50%的分子只含14N
D.复制过程中遵循碱基互补配对原则
5.(不定项)(2019安徽毛坦厂中学高一下期末,)物质M能使DNA分子中的碱基G转变成mG(烷基鸟嘌呤),mG不与C配对而与T配对。某双链DNA分子中T占碱基总数的20%,用物质M将其所有的G转变成mG后,该双链DNA分子复制一次,产生甲、乙两个DNA分子,其中甲DNA分子中T占碱基(包括mG)总数的30%。下列相关叙述正确的是( )
A.与亲代DNA分子相比,甲、乙两个DNA分子中的氢键数均减少
B.甲DNA分子中,G的数量等于C的数量
C.乙DNA分子中,A的数量等于T的数量
D.乙DNA分子中,T占碱基总数的40%
6.(2020内蒙古呼和浩特高三期中,)研究发现,一种病毒只含一种核酸(DNA或RNA),病毒的核酸可能是单链结构也可能是双链结构。新病毒出现后,科研人员首先要确定该病毒的核酸种类和结构类型。以下是探究新病毒的核酸种类和结构类型的实验方法,回答下列问题。
(1)酶解法:通过分离提纯技术,提取新病毒的核酸,加入 酶混合培养一段时间,再感染其宿主或宿主细胞,若宿主不患病或在宿主细胞内检测不到子代病毒,则新病毒为DNA病毒。
(2)侵染法:将 培养在含有放射性标记的尿嘧啶的培养基中繁殖数代,之后接种 ,培养一段时间后收集子代病毒并检测其放射性。若检测到子代病毒有放射性,则说明该病毒为 病毒。
(3)碱基测定法:为确定新病毒的核酸是单链结构还是双链结构,可对此新病毒核酸的碱基组成和比例进行测定分析。若含T,且 ,则说明该病毒的核酸是单链DNA;若含T,且 ,则该病毒的核酸最可能是双链DNA;若含U,且 ,则说明该病毒的核酸是单链RNA;若含U,且A=U,则该病毒的核酸最可能是双链RNA。
(4)最终测定新病毒为单链RNA病毒,研究人员依据该病毒的核酸种类和结构类型,初步判断研制此病毒的疫苗会很困难,原因可能是 。 深度解析
答案全解全析
五年选考练
1.D 活体转化实验中,R型活细菌转化成S型活细菌,实质是DNA的改变,是能稳定遗传的,A错误;活体转化实验无法证明是哪种物质使R型活细菌转化成S型活细菌的,B错误;离体转化实验中,只有S型细菌的DNA能使部分R型细菌转化成S型细菌且可实现稳定遗传,C错误;离体转化实验中,S型细菌细胞提取物经DNA酶处理后,S型细菌的DNA被水解,不能使R型活细菌转化成S型活细菌,D正确。
2.C 32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,经搅拌、离心后,放射性主要存在于沉淀中,悬浮液中含有少量放射性的原因可能是有部分噬菌体未来得及侵染细菌,由于甲组的悬浮液中不存在大肠杆菌,噬菌体无法繁殖产生含32P的子代噬菌体,A正确;甲组被感染的细菌内含32P标记的噬菌体DNA,产生的子代噬菌体中只有少部分是含32P的,大部分是不含32P的,B正确;由于噬菌体的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌,所以乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质,也不产生含35S的子代噬菌体,搅拌、离心后悬浮液含较多35S标记的噬菌体蛋白质,C错误,D正确。
3.B 红花植株与白花植株杂交,F1为红花,F2中红花∶白花=3∶1,属于性状分离现象,不能说明RNA是遗传物质,A不符合题意;病毒甲的RNA与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲,说明病毒甲的RNA是遗传物质,B符合题意;加热杀死的S型肺炎双球菌(肺炎链球菌)与R型活细菌混合培养后可分离出S型活细菌,只能说明加热杀死的S型细菌存在某种“转化因子”,使R型活细菌转化为S型细菌,不能说明RNA是遗传物质,C不符合题意;用放射性同位素标记T2噬菌体(T2噬菌体)外壳蛋白,在子代噬菌体中检测不到放射性,说明蛋白质未进入大肠杆菌,不能说明RNA是遗传物质,D不符合题意。
4.C T2噬菌体(T2噬菌体)是一种专门寄生在大肠杆菌细胞内的病毒,A错误;T2噬菌体没有细胞结构,缺乏独立代谢的能力,只能在宿主细胞内进行代谢(mRNA将于第4章详解),B错误;T2噬菌体侵入宿主细胞后,利用宿主细胞的核苷酸合成自身的核酸,培养基中的32P经宿主摄取后可以出现在T2噬菌体的核酸中,C正确;人类免疫缺陷病毒的核酸是RNA,T2噬菌体的核酸是DNA,D错误。
5.C 格里菲思体内转化实验证明加热致死的S型细菌中存在某种“转化因子”,能促使R型活细菌转化为S型活细菌,但没有证明DNA可以改变生物体的遗传性状,A错误;艾弗里实验证明DNA是使R型活细菌转化为S型细菌的“转化因子”,并没有涉及肺炎双球菌(肺炎链球菌)中的DNA对小鼠的作用,B错误;在赫尔希和蔡斯实验中,细菌质量较大,离心后主要存在于沉淀中,C正确;32P标记噬菌体实验中,由于DNA的复制方式为半保留复制,只有含亲代噬菌体DNA链的子代噬菌体才带有32P标记,D错误。
6.D 由于DNA复制方式为半保留复制,图解如下:(表示14N标记的DNA链,表示15N标记的DNA链)
根据以上分析,得到的8个DNA分子中,6个为15N14N类型,2个为14N14N类型,因此只有D符合题意。
7.D 双链DNA分子中,互补碱基数目两两相等,即A=T,C=G,则A+C=G+T,即任何双链DNA分子中,A+C与G+T的比值均为1,A错误;DNA分子中,C和G之间有3个氢键,A与T之间有2个氢键,氢键数目越多,DNA分子越稳定,则C与G的含量越高,即(A+T)/(G+C)的值越小,双链DNA分子的稳定性越高,B错误;当DNA分子中(A+T)/(G+C)与(A+C)/(G+T)的值相同时,这个DNA分子可能是双链,也可能是单链,C错误;经半保留复制得到的DNA分子中,A=T,C=G,(A+C)/(G+T)的值等于1,D正确。
8.C 需要使用订书钉连接的部位有氢键、磷酸二酯键以及脱氧核糖和碱基之间,氢键需订书钉的个数=6×2+4×3=24,磷酸二酯键需订书钉的个数=20×2-2=38,脱氧核糖和碱基的连接需订书钉20个,故使用的订书钉共有82个。
三年模拟练
1.D R型活细菌与S型细菌的DNA混合培养,只有一部分R型活细菌能转化成S型活细菌,A错误;噬菌体是病毒,必须寄生在活细胞中,不能单独从培养基中获取营养物质,B错误;转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质,不能说明DNA是主要的遗传物质,C错误;转化实验和噬菌体侵染细菌实验的思路相同,都是设法把DNA和蛋白质分开,单独去研究它们的作用,而用的技术不同,噬菌体侵染细菌的实验利用了放射性同位素标记技术、密度梯度离心等,转化实验没有利用这些技术,D正确。
2.D ①中用含有32P的大肠杆菌培养噬菌体,以获得32P标记的噬菌体,②中所用的大肠杆菌不含有32P,A正确;③中进行搅拌的目的是使大肠杆菌外的噬菌体与大肠杆菌分离,B正确;亲代噬菌体的DNA被32P标记,繁殖若干代后,得到的子代噬菌体的DNA有的不含32P有的含32P,进行密度梯度离心,可在离心管中获得2个条带,C正确;一个噬菌体进行实验,后代中有2个噬菌体含有32P,即有1%的噬菌体含有32P,D错误。
3.D 分析题图:图示表示DNA分子复制过程,根据箭头方向可知DNA复制是双向复制,且形成的子链的方向相反。DNA复制需要以DNA的两条链分别作为模板,所以首先需要解旋酶打开两条链间的氢键,还需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接到新合成的DNA子链上。由题图可知,DNA分子的两条子链中,一条单链的合成是连续的,另一条单链的合成是不连续的。
4.C 14N标记DNA的细菌转移到含15N的培养液上繁殖一代,如果DNA复制是全保留复制,1个DNA复制得到的2个DNA分子中1个DNA是14N/14N-DNA、另外1个DNA是15N/15N-DNA,故一半在轻带位置,一半在重带位置;15N标记DNA的细菌转移到含14N的培养液上繁殖一代,如果DNA复制是全保留复制,1个DNA复制得到的2个DNA分子中1个DNA是14N/14N-DNA、另外1个DNA是15N/15N-DNA,故一半在轻带位置,一半在重带位置,A正确。DNA复制过程中需要的原料为4种游离的脱氧核苷酸,需要的酶为解旋酶和DNA聚合酶等,B正确。以15N标记的DNA分子为模板,用含14N的培养液培养,第一次复制后,全部DNA分子中一条链含15N一条链含14N;第二次复制后50%的DNA分子只含14N,50%的DNA分子一条链含15N一条链含14N,第三次复制后25%的DNA分子一条链含15N一条链含14N,75%的DNA分子只含14N,C错误。DNA复制过程中遵循碱基互补配对原则,D正确。
5.ABD 据题干可知,与亲代DNA分子相比,甲、乙两个DNA分子中G—C碱基对均减少,故总的氢键数均减少,A正确。甲DNA分子中,C仍和G碱基互补配对,故G的数量等于C的数量,B正确。在双链DNA分子复制过程中,由于mG和T配对,A也和T配对,故A的数量少于T的数量,C错误。亲代双链DNA分子中A=T、C=G,A、T分别占碱基总数的20%,则A+T占双链DNA分子中碱基总数的40%,G+C占双链DNA分子中碱基总数的60%,G、C分别占双链DNA分子中碱基总数的30%;用物质M使DNA分子中所有鸟嘌呤成为mG后,因mG不与C配对而与T配对,复制一次后得到DNA分子甲和乙,根据DNA分子半保留复制的特点,若甲DNA分子中T占碱基总数的30%,则甲DNA分子中mG占碱基总数的30%-20%=10%,乙DNA分子中mG占碱基总数的30%-10%=20%,所以乙DNA分子中T占碱基总数的20%+20%=40%,D正确。
6.答案 (1)DNA(DNA水解) (2)该病毒的宿主细胞 该病毒 RNA (3)A不等于T A=T A不等于U (4)单链RNA分子结构不稳定,容易产生变异,进而使疫苗对变异后的病毒无效
解析 (1)酶有专一性。若新病毒为DNA病毒,用DNA(DNA水解)酶与病毒混合培养一段时间后,DNA酶水解DNA,在宿主细胞中不能检测到子代病毒。(2)根据DNA和RNA的异同,可用放射性同位素标记碱基的方法,探究该病毒是DNA病毒还是RNA病毒。实验思路为设置两组实验,将该病毒的宿主细胞分别培养在含有放射性标记的胸腺嘧啶(记为甲组)和尿嘧啶(记为乙组)的培养基中,然后分别接种该病毒,培养一段时间后收集子代病毒并检测其放射性。若甲组收集的子代病毒不含放射性而乙组有放射性,则该病毒为RNA病毒。(3)DNA病毒的核酸特有的碱基为胸腺嘧啶,对新病毒核酸的碱基组成和比例进行测定分析,若含T,且A≠T,则说明该病毒的核酸是单链DNA;若含T,且A=T,则该病毒的核酸最可能为双链DNA;RNA病毒的核酸特有的碱基为尿嘧啶,对新病毒核酸的碱基组成和比例进行测定分析,若含U,且A≠U,则说明该病毒的核酸是单链RNA;若含U,且A=U,则该病毒的核酸最可能为双链RNA。(4)RNA病毒不能通过接种疫苗来长期有效预防,原因是疫苗具有专一性,只对特定的病原体有效,而该病毒为RNA单链病毒,结构不稳定,容易发生变异。
归纳总结
DNA和RNA的异同
1.D
2.C
3.B
4.C
5.C
6.D
7.D
8.C
1.D
2.D
3.D
4.C
5.ABD
缩写
基本组
成单位
五碳糖
含氮
碱基
存在
场所
结构
DNA
脱氧核糖核苷酸
脱氧核糖
A、C、G、T
主要存在于细胞核中,在叶绿体和线粒体中有少量存在
一般为
双链
RNA
核糖核苷酸
核糖
A、C、G、U
主要存在于细胞质中
一般为
单链
考点1 对遗传物质的探索历程
1.(2020浙江7月选考,12,2分,)下列关于“肺炎双球菌转化实验”的叙述,正确的是( )
A.活体转化实验中,R型菌转化成的S型菌不能稳定遗传
B.活体转化实验中,S型菌的荚膜物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌
C.离体转化实验中,蛋白质也能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传
D.离体转化实验中,经DNA酶处理的S型菌提取物不能使R型菌转化成S型菌
2.(2020浙江1月选考,23,2分,)某研究小组用放射性同位素32P、35S分别标记T2噬菌体,然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养,如图所示。一段时间后,分别进行搅拌、离心,并检测沉淀物和悬浮液中的放射性。下列分析错误的是( )
A.甲组的悬浮液含极少量32P标记的噬菌体DNA,但不产生含32P的子代噬菌体
B.甲组被感染的细菌内含有32P标记的噬菌体DNA,也可产生不含32P的子代噬菌体
C.乙组的悬浮液含极少量35S标记的噬菌体蛋白质,也可产生含35S的子代噬菌体
D.乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质,也不产生含35S的子代噬菌体
3.(2019海南单科,21,2分,)下列实验及结果中,能作为直接证据说明“核糖核酸是遗传物质”的是( )
A.红花植株与白花植株杂交,F1为红花,F2中红花∶白花=3∶1
B.病毒甲的RNA与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲
C.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
D.用放射性同位素标记T2噬菌体外壳蛋白,在子代噬菌体中检测不到放射性
4.(2017课标全国Ⅱ,2,6分,)在证明DNA是遗传物质的过程中,T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述,正确的是( )
A.T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖
B.T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质
C.培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中
D.人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同
5.(2017江苏单科,2,2分,)下列关于探索DNA是遗传物质的实验,叙述正确的是( )
A.格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状
B.艾弗里实验证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡
C.赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中
D.赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P标记
考点2 DNA分子的结构和复制
6.(2018海南单科,15,2分,)现有DNA分子的两条单链均只含有14N(表示为14N14N)的大肠杆菌,若将该大肠杆菌在含有15N的培养基中繁殖两代,再转到含有14N的培养基中繁殖一代,则理论上DNA分子的组成类型和比例分别是( )
A.有15N14N和14N14N两种,其比例为1∶3
B.有15N15N和14N14N两种,其比例为1∶1
C.有15N15N和14N14N两种,其比例为3∶1
D.有15N14N和14N14N两种,其比例为3∶1
7.(2017海南单科,24,2分,)DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体内DNA分子中(A+T)/(G+C)与(A+C)/(G+T)两个比值的叙述,正确的是( )
A.碱基序列不同的双链DNA分子,后一比值不同
B.前一个比值越大,双链DNA分子的稳定性越高
C.当两个比值相同时,可判断这个DNA分子是双链
D.经半保留复制得到的DNA分子,后一比值等于1
8.(2016上海单科,28,2分,)在DNA分子模型的搭建实验中,若仅用订书钉将脱氧核糖、磷酸、碱基连为一体并构建一个含10对碱基(A有6个)的DNA双链片段,那么使用的订书钉个数为( )
A.58 B.78 C.82 D.88
三年模拟练
应用实践
1.(2020黑龙江七台河第一中学高一期末,)转化实验和噬菌体侵染细菌实验是人类探索遗传物质过程中的两个经典实验,下列相关叙述中,正确的是( )
A.R型活细菌与S型细菌的DNA混合培养,R型活细菌都能转化为S型活细菌
B.噬菌体吸收和利用培养基中含有35S的氨基酸从而被标记
C.转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是主要的遗传物质
D.转化实验和噬菌体侵染细菌实验的思路相同而实验技术不同
2.(2020浙江温州高三三模,)如图所示,给T2噬菌体做相应标记并侵染大肠杆菌的实验。下列叙述错误的是( )
A.①中所用的大肠杆菌含有32P,②中所用的大肠杆菌不含32P
B.③中进行搅拌的目的是使大肠杆菌外的噬菌体与大肠杆菌分离
C.繁殖若干代后,若对子代噬菌体的DNA进行密度梯度离心,可在离心管中获得2个条带
D.若②中有一个噬菌体进行实验,并释放出200个后代,则有0.5%的噬菌体含有32P
3.(2020河南林州一中高一月考改编,)如图表示DNA复制的过程。结合图示判断,下列有关叙述错误的是( )
A.DNA复制过程中首先需要解旋酶打开DNA双链间的氢键,使两条链解开
B.DNA分子的复制具有双向进行的特点,生成的两条子链的方向相反
C.DNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接到新合成的DNA子链上
D.DNA分子复制形成的两条子链都是连续合成的
迁移创新
4.(2020山东临沂蒙阴实验中学高三期末,)科学家在研究DNA分子的复制方式时,进行了如图所示的实验研究(已知培养用的细菌大约要20 min分裂一次)。下列叙述不正确的是( )
A.若DNA复制为全保留复制,则结果C、D中应均含有重链DNA和轻链DNA
B.DNA分子复制过程中需要的原料、酶分别为脱氧核苷酸、解旋酶和DNA聚合酶等
C.以15N标记的DNA作为模板,用含14N的培养液培养,第三次复制后50%的DNA分子一条链含15N一条链含14N,50%的分子只含14N
D.复制过程中遵循碱基互补配对原则
5.(不定项)(2019安徽毛坦厂中学高一下期末,)物质M能使DNA分子中的碱基G转变成mG(烷基鸟嘌呤),mG不与C配对而与T配对。某双链DNA分子中T占碱基总数的20%,用物质M将其所有的G转变成mG后,该双链DNA分子复制一次,产生甲、乙两个DNA分子,其中甲DNA分子中T占碱基(包括mG)总数的30%。下列相关叙述正确的是( )
A.与亲代DNA分子相比,甲、乙两个DNA分子中的氢键数均减少
B.甲DNA分子中,G的数量等于C的数量
C.乙DNA分子中,A的数量等于T的数量
D.乙DNA分子中,T占碱基总数的40%
6.(2020内蒙古呼和浩特高三期中,)研究发现,一种病毒只含一种核酸(DNA或RNA),病毒的核酸可能是单链结构也可能是双链结构。新病毒出现后,科研人员首先要确定该病毒的核酸种类和结构类型。以下是探究新病毒的核酸种类和结构类型的实验方法,回答下列问题。
(1)酶解法:通过分离提纯技术,提取新病毒的核酸,加入 酶混合培养一段时间,再感染其宿主或宿主细胞,若宿主不患病或在宿主细胞内检测不到子代病毒,则新病毒为DNA病毒。
(2)侵染法:将 培养在含有放射性标记的尿嘧啶的培养基中繁殖数代,之后接种 ,培养一段时间后收集子代病毒并检测其放射性。若检测到子代病毒有放射性,则说明该病毒为 病毒。
(3)碱基测定法:为确定新病毒的核酸是单链结构还是双链结构,可对此新病毒核酸的碱基组成和比例进行测定分析。若含T,且 ,则说明该病毒的核酸是单链DNA;若含T,且 ,则该病毒的核酸最可能是双链DNA;若含U,且 ,则说明该病毒的核酸是单链RNA;若含U,且A=U,则该病毒的核酸最可能是双链RNA。
(4)最终测定新病毒为单链RNA病毒,研究人员依据该病毒的核酸种类和结构类型,初步判断研制此病毒的疫苗会很困难,原因可能是 。 深度解析
答案全解全析
五年选考练
1.D 活体转化实验中,R型活细菌转化成S型活细菌,实质是DNA的改变,是能稳定遗传的,A错误;活体转化实验无法证明是哪种物质使R型活细菌转化成S型活细菌的,B错误;离体转化实验中,只有S型细菌的DNA能使部分R型细菌转化成S型细菌且可实现稳定遗传,C错误;离体转化实验中,S型细菌细胞提取物经DNA酶处理后,S型细菌的DNA被水解,不能使R型活细菌转化成S型活细菌,D正确。
2.C 32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,经搅拌、离心后,放射性主要存在于沉淀中,悬浮液中含有少量放射性的原因可能是有部分噬菌体未来得及侵染细菌,由于甲组的悬浮液中不存在大肠杆菌,噬菌体无法繁殖产生含32P的子代噬菌体,A正确;甲组被感染的细菌内含32P标记的噬菌体DNA,产生的子代噬菌体中只有少部分是含32P的,大部分是不含32P的,B正确;由于噬菌体的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌,所以乙组被感染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质,也不产生含35S的子代噬菌体,搅拌、离心后悬浮液含较多35S标记的噬菌体蛋白质,C错误,D正确。
3.B 红花植株与白花植株杂交,F1为红花,F2中红花∶白花=3∶1,属于性状分离现象,不能说明RNA是遗传物质,A不符合题意;病毒甲的RNA与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲,说明病毒甲的RNA是遗传物质,B符合题意;加热杀死的S型肺炎双球菌(肺炎链球菌)与R型活细菌混合培养后可分离出S型活细菌,只能说明加热杀死的S型细菌存在某种“转化因子”,使R型活细菌转化为S型细菌,不能说明RNA是遗传物质,C不符合题意;用放射性同位素标记T2噬菌体(T2噬菌体)外壳蛋白,在子代噬菌体中检测不到放射性,说明蛋白质未进入大肠杆菌,不能说明RNA是遗传物质,D不符合题意。
4.C T2噬菌体(T2噬菌体)是一种专门寄生在大肠杆菌细胞内的病毒,A错误;T2噬菌体没有细胞结构,缺乏独立代谢的能力,只能在宿主细胞内进行代谢(mRNA将于第4章详解),B错误;T2噬菌体侵入宿主细胞后,利用宿主细胞的核苷酸合成自身的核酸,培养基中的32P经宿主摄取后可以出现在T2噬菌体的核酸中,C正确;人类免疫缺陷病毒的核酸是RNA,T2噬菌体的核酸是DNA,D错误。
5.C 格里菲思体内转化实验证明加热致死的S型细菌中存在某种“转化因子”,能促使R型活细菌转化为S型活细菌,但没有证明DNA可以改变生物体的遗传性状,A错误;艾弗里实验证明DNA是使R型活细菌转化为S型细菌的“转化因子”,并没有涉及肺炎双球菌(肺炎链球菌)中的DNA对小鼠的作用,B错误;在赫尔希和蔡斯实验中,细菌质量较大,离心后主要存在于沉淀中,C正确;32P标记噬菌体实验中,由于DNA的复制方式为半保留复制,只有含亲代噬菌体DNA链的子代噬菌体才带有32P标记,D错误。
6.D 由于DNA复制方式为半保留复制,图解如下:(表示14N标记的DNA链,表示15N标记的DNA链)
根据以上分析,得到的8个DNA分子中,6个为15N14N类型,2个为14N14N类型,因此只有D符合题意。
7.D 双链DNA分子中,互补碱基数目两两相等,即A=T,C=G,则A+C=G+T,即任何双链DNA分子中,A+C与G+T的比值均为1,A错误;DNA分子中,C和G之间有3个氢键,A与T之间有2个氢键,氢键数目越多,DNA分子越稳定,则C与G的含量越高,即(A+T)/(G+C)的值越小,双链DNA分子的稳定性越高,B错误;当DNA分子中(A+T)/(G+C)与(A+C)/(G+T)的值相同时,这个DNA分子可能是双链,也可能是单链,C错误;经半保留复制得到的DNA分子中,A=T,C=G,(A+C)/(G+T)的值等于1,D正确。
8.C 需要使用订书钉连接的部位有氢键、磷酸二酯键以及脱氧核糖和碱基之间,氢键需订书钉的个数=6×2+4×3=24,磷酸二酯键需订书钉的个数=20×2-2=38,脱氧核糖和碱基的连接需订书钉20个,故使用的订书钉共有82个。
三年模拟练
1.D R型活细菌与S型细菌的DNA混合培养,只有一部分R型活细菌能转化成S型活细菌,A错误;噬菌体是病毒,必须寄生在活细胞中,不能单独从培养基中获取营养物质,B错误;转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质,不能说明DNA是主要的遗传物质,C错误;转化实验和噬菌体侵染细菌实验的思路相同,都是设法把DNA和蛋白质分开,单独去研究它们的作用,而用的技术不同,噬菌体侵染细菌的实验利用了放射性同位素标记技术、密度梯度离心等,转化实验没有利用这些技术,D正确。
2.D ①中用含有32P的大肠杆菌培养噬菌体,以获得32P标记的噬菌体,②中所用的大肠杆菌不含有32P,A正确;③中进行搅拌的目的是使大肠杆菌外的噬菌体与大肠杆菌分离,B正确;亲代噬菌体的DNA被32P标记,繁殖若干代后,得到的子代噬菌体的DNA有的不含32P有的含32P,进行密度梯度离心,可在离心管中获得2个条带,C正确;一个噬菌体进行实验,后代中有2个噬菌体含有32P,即有1%的噬菌体含有32P,D错误。
3.D 分析题图:图示表示DNA分子复制过程,根据箭头方向可知DNA复制是双向复制,且形成的子链的方向相反。DNA复制需要以DNA的两条链分别作为模板,所以首先需要解旋酶打开两条链间的氢键,还需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接到新合成的DNA子链上。由题图可知,DNA分子的两条子链中,一条单链的合成是连续的,另一条单链的合成是不连续的。
4.C 14N标记DNA的细菌转移到含15N的培养液上繁殖一代,如果DNA复制是全保留复制,1个DNA复制得到的2个DNA分子中1个DNA是14N/14N-DNA、另外1个DNA是15N/15N-DNA,故一半在轻带位置,一半在重带位置;15N标记DNA的细菌转移到含14N的培养液上繁殖一代,如果DNA复制是全保留复制,1个DNA复制得到的2个DNA分子中1个DNA是14N/14N-DNA、另外1个DNA是15N/15N-DNA,故一半在轻带位置,一半在重带位置,A正确。DNA复制过程中需要的原料为4种游离的脱氧核苷酸,需要的酶为解旋酶和DNA聚合酶等,B正确。以15N标记的DNA分子为模板,用含14N的培养液培养,第一次复制后,全部DNA分子中一条链含15N一条链含14N;第二次复制后50%的DNA分子只含14N,50%的DNA分子一条链含15N一条链含14N,第三次复制后25%的DNA分子一条链含15N一条链含14N,75%的DNA分子只含14N,C错误。DNA复制过程中遵循碱基互补配对原则,D正确。
5.ABD 据题干可知,与亲代DNA分子相比,甲、乙两个DNA分子中G—C碱基对均减少,故总的氢键数均减少,A正确。甲DNA分子中,C仍和G碱基互补配对,故G的数量等于C的数量,B正确。在双链DNA分子复制过程中,由于mG和T配对,A也和T配对,故A的数量少于T的数量,C错误。亲代双链DNA分子中A=T、C=G,A、T分别占碱基总数的20%,则A+T占双链DNA分子中碱基总数的40%,G+C占双链DNA分子中碱基总数的60%,G、C分别占双链DNA分子中碱基总数的30%;用物质M使DNA分子中所有鸟嘌呤成为mG后,因mG不与C配对而与T配对,复制一次后得到DNA分子甲和乙,根据DNA分子半保留复制的特点,若甲DNA分子中T占碱基总数的30%,则甲DNA分子中mG占碱基总数的30%-20%=10%,乙DNA分子中mG占碱基总数的30%-10%=20%,所以乙DNA分子中T占碱基总数的20%+20%=40%,D正确。
6.答案 (1)DNA(DNA水解) (2)该病毒的宿主细胞 该病毒 RNA (3)A不等于T A=T A不等于U (4)单链RNA分子结构不稳定,容易产生变异,进而使疫苗对变异后的病毒无效
解析 (1)酶有专一性。若新病毒为DNA病毒,用DNA(DNA水解)酶与病毒混合培养一段时间后,DNA酶水解DNA,在宿主细胞中不能检测到子代病毒。(2)根据DNA和RNA的异同,可用放射性同位素标记碱基的方法,探究该病毒是DNA病毒还是RNA病毒。实验思路为设置两组实验,将该病毒的宿主细胞分别培养在含有放射性标记的胸腺嘧啶(记为甲组)和尿嘧啶(记为乙组)的培养基中,然后分别接种该病毒,培养一段时间后收集子代病毒并检测其放射性。若甲组收集的子代病毒不含放射性而乙组有放射性,则该病毒为RNA病毒。(3)DNA病毒的核酸特有的碱基为胸腺嘧啶,对新病毒核酸的碱基组成和比例进行测定分析,若含T,且A≠T,则说明该病毒的核酸是单链DNA;若含T,且A=T,则该病毒的核酸最可能为双链DNA;RNA病毒的核酸特有的碱基为尿嘧啶,对新病毒核酸的碱基组成和比例进行测定分析,若含U,且A≠U,则说明该病毒的核酸是单链RNA;若含U,且A=U,则该病毒的核酸最可能为双链RNA。(4)RNA病毒不能通过接种疫苗来长期有效预防,原因是疫苗具有专一性,只对特定的病原体有效,而该病毒为RNA单链病毒,结构不稳定,容易发生变异。
归纳总结
DNA和RNA的异同
1.D
2.C
3.B
4.C
5.C
6.D
7.D
8.C
1.D
2.D
3.D
4.C
5.ABD
缩写
基本组
成单位
五碳糖
含氮
碱基
存在
场所
结构
DNA
脱氧核糖核苷酸
脱氧核糖
A、C、G、T
主要存在于细胞核中,在叶绿体和线粒体中有少量存在
一般为
双链
RNA
核糖核苷酸
核糖
A、C、G、U
主要存在于细胞质中
一般为
单链
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