广东高考生物真题12_真题分类 第9章 基因的本质高考二轮专题

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(2024贵州,15,3分)研究结果的合理推测或推论,可促进科学实验的进一步探究。下列对研究结果的推测或推论正确的是( )
A.①②④B.②③⑤
C.①④⑤D.②③④
答案 A 水分子通过细胞膜的速率高于人工膜,可以推测细胞膜上存在特殊的水分子通道,①正确;人成熟红细胞不含任何细胞器,故可由其脂质单分子层面积为表面积的2倍推测细胞膜中的磷脂分子为两层,②正确;注射加热致死的S型肺炎链球菌,小鼠不死亡,说明加热致死的S型肺炎链球菌失去了毒性,但不能说明其DNA被破坏,③错误;沃森和克里克根据DNA的双螺旋结构提出了遗传物质自我复制假说,这种复制方式称作半保留复制,④正确;单侧光照射时,胚芽鞘向光弯曲生长,只能说明胚芽鞘具有向光性,由于缺乏相应对照,无法说明胚芽鞘尖端产生生长素,⑤错误。故选A。
(2024甘肃,5,3分)科学家发现染色体主要由蛋白质和DNA组成。关于证明蛋白质和核酸哪一种是遗传物质的系列实验,下列叙述正确的是( )
A.肺炎链球菌体内转化实验中,加热致死的S型菌株的DNA分子在小鼠体内可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性
B.肺炎链球菌体外转化实验中,利用自变量控制的“加法原理”,将“S型菌DNA+DNA酶”加入R型活菌的培养基中,结果证明DNA是转化因子
C.噬菌体侵染实验中,用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA,发现其DNA进入宿主细胞后,利用自身原料和酶完成自我复制
D.烟草花叶病毒实验中,以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染,结果发现自变量RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状
答案 D 肺炎链球菌体内转化实验中,加热致死的S型菌株含有的某种“转化因子”在小鼠体内可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性,但不知道“转化因子”是DNA,A错误;在肺炎链球菌的体外转化实验中,利用了自变量控制中的“减法原理”,如“S型菌DNA+DNA酶”组除去了DNA,B错误;T2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等完成复制,C错误。
(2023天津,5,4分)科学发现中蕴含着值得后人借鉴的方法或原理。下列探究实践与科学发现运用的方法或原理不一致的是( )
答案 C 沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA的结构和建立减数分裂中染色体变化的模型均运用了模型建构的方法,A不符合题意。鲁宾和卡门采用同位素标记法,通过对比实验证明了光合作用中氧气的来源是水;探究酵母菌细胞呼吸的方式对比分析了酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸的异同,二者均为对比实验,B不符合题意。艾弗里的肺炎链球菌转化实验,通过去除相应物质证明DNA是肺炎链球菌的转化因子,利用的是减法原理;探究抗生素对细菌的选择作用利用含抗生素的滤纸片反复筛选获得耐药细菌,利用的是加法原理,C符合题意。孟德尔研究豌豆遗传规律和调查人群中的遗传病均利用了统计分析的方法,D不符合题意。
(2022浙江6月选考,22,2分)下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述,正确的是( )
A.需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌
B.搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来
C.离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌
D.该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
答案 C 噬菌体侵染细菌的实验中,设计两组对比实验,分别用含有32P和35S的T2噬菌体侵染大肠杆菌,A错误;在搅拌器中搅拌,使吸附在大肠杆菌外的T2噬菌体与大肠杆菌分离,B错误;离心的目的是让悬浮液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒,沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌,C正确;该实验证明了T2噬菌体的遗传物质是DNA,D错误。
(2022海南,13,3分)某团队从如表①~④实验组中选择两组,模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实验,验证DNA是遗传物质。结果显示:第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中,第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中。该团队选择的第一、二组实验分别是( )
A.①和④B.②和③C.②和④D.④和③
答案 C T2噬菌体侵染大肠杆菌时仅将DNA注入大肠杆菌,蛋白质外壳仍留在细胞外,沉淀物为含有T2噬菌体DNA的大肠杆菌,故②组的放射性物质主要分布在沉淀物中、③组的上清液和沉淀物中均有放射性物质、④组的放射性物质主要分布在上清液中;15N为稳定同位素,①组中检测不到放射性。故第一、二组实验分别是②和④,C正确。
易错警示 P是DNA的特征元素,S是蛋白质的特征元素,通常用32P和35S分别标记T2噬菌体的DNA和蛋白质,不能用3H或15N标记的T2噬菌体进行侵染实验,因为T2噬菌体的DNA和蛋白质都含有N、H,无法判断被标记的物质是DNA还是蛋白质。
(2022河北,8,2分)关于遗传物质DNA的经典实验,叙述错误的是( )
A.摩尔根依据果蝇杂交实验结果首次推理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.肺炎双(链)球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验均采用了能区分DNA和蛋白质的技术
D.双螺旋模型的碱基互补配对原则解释了DNA分子具有稳定的直径
答案 A 萨顿首次推理出基因位于染色体上,摩尔根运用“假说—演绎法”,依据果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上,A错误;孟德尔描述的“遗传因子”与格里菲思提出的“转化因子”的化学本质都是DNA,B正确;肺炎双(链)球菌体外转化实验利用蛋白酶和DNA酶处理细胞提取物,从而将DNA和蛋白质区分开,噬菌体侵染细菌实验利用放射性同位素分别标记DNA和蛋白质,从而探究二者在遗传中的作用,C正确;DNA两条链上的碱基A与T之间、G与C之间通过氢键形成碱基对,使DNA分子具有稳定的直径,D正确。
(2022辽宁,4,2分)选用合适的实验材料对生物科学研究至关重要。下表对教材中相关研究的叙述,错误的是( )
答案 B 卡尔文等科学家以小球藻(一种单细胞的绿藻)为材料,利用放射性同位素标记技术,用经过14C标记的14CO2,供小球藻进行光合作用,然后追踪放射性14C的去向,最终探明了CO2中的碳是如何转化为有机物中的碳的,暗反应中从C5到C3再到C5的循环也被称为卡尔文循环,A正确;利用大肠杆菌为材料,运用同位素标记技术及离心技术,证明了DNA半保留复制,B错误;可利用枪乌贼极粗的神经纤维或蛙坐骨神经为材料,研究动作电位产生的原理,C正确;利用T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证明了DNA是遗传物质,D正确。
(2021浙江1月选考,15,2分)下列关于遗传学发展史上4个经典实验的叙述,正确的是( )
A.孟德尔的单因子杂交实验证明了遗传因子位于染色体上
B.摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因自由组合定律
C.T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质
D.肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质
答案 D 摩尔根是第一个将特定基因(遗传因子)定位在一条特定染色体上的科学家,孟德尔的单因子杂交实验并没有证明这一点,A错误;摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因分离定律,B错误;T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质,C错误;肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质,D正确。
(2021广东,5,2分)DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中,为该模型构建提供主要依据的是( )
①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验
②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱
③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等
④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
答案 B 沃森和克里克以威尔金斯和其同事富兰克林提供的DNA衍射图谱的有关数据为基础,推算出DNA分子呈螺旋结构;从查哥夫那里得到腺嘌呤的量总是等于胸腺嘧啶的量,鸟嘌呤的量总是等于胞嘧啶的量,于是他们改变了碱基配对方式,让A与T配对,G与C配对,构建出新的DNA模型。所以为该模型提供主要依据的是②③,故选B。
(2021全国乙,5,6分)在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中,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,不合理的是( )
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 D 与R型菌相比,S型菌有毒且菌体有荚膜多糖,推测S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关,A正确;加热杀死的S型菌的转化因子进入R型菌中,并将部分R型菌转化成了S型菌,因为加热后蛋白质会变性而DNA热稳定性高,所以加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响,C正确;由于蛋白质功能丧失而DNA结构和功能仍能保持,因此推测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;DNA酶可以把S型菌的DNA水解,因此S型菌的DNA经DNA酶处理后的产物不能将R型菌转化成S型菌,D错误。
(2020江苏单科,20,2分)同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。在生物科学史中,下列科学研究未采用同位素标记法的是( )
A.卡尔文(M.Calvin)等探明CO2中的碳在光合作用中的转化途径
B.赫尔希()等利用T2噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA是遗传物质
C.梅塞尔森(M.Meselsn)等证明DNA进行半保留复制
D.温特()证明胚芽鞘产生促进生长的化学物质
答案 D 卡尔文等探明CO2中的碳在光合作用中的转化途径时,用14C标记了CO2中的碳,A不符合题意;赫尔希等利用T2噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA是遗传物质的实验中,采用35S、32P分别标记T2噬菌体,B不符合题意;梅塞尔森等证明DNA进行半保留复制时,利用15N标记DNA,C不符合题意;温特证明胚芽鞘产生促进生长的化学物质时并没有采用同位素标记法,D符合题意。
(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
答案 D 活体转化实验中,R型菌转化成S型菌的实质是S型菌的DNA与R型菌的DNA实现了基因重组,属于可遗传变异,所以转化后形成的S型菌的性状可以稳定遗传下去,A错误;离体转化实验中,分别将S型活菌的DNA、蛋白质、荚膜物质和DNA+DNA酶的混合物加入含R型活菌的培养基中,结果只有加入S型活菌DNA的培养基长出了S型活菌,B、C错误;DNA酶可以将DNA水解成脱氧核苷酸,所以经DNA酶处理的S型菌提取物中不含有S型菌的DNA,无法使R型菌转化成S型菌,D正确。
(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
答案 B 将病毒甲的RNA(核糖核酸)与病毒乙的蛋白质混合后感染烟草只能得到病毒甲,说明生物性状的遗传是由RNA控制的,可判断RNA是遗传物质;其他选项中的遗传现象不能确认是否与RNA有关,故不能作为判断核糖核酸是遗传物质的直接证据。B项符合题意。
(2019浙江4月选考,20,2分)为研究R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌的转化物质是DNA还是蛋白质,进行了肺炎双球菌体外转化实验,其基本过程如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.甲组培养皿中只有S型菌落,推测加热不会破坏转化物质的活性
B.乙组培养皿中有R型及S型菌落,推测转化物质是蛋白质
C.丙组培养皿中只有R型菌落,推测转化物质是DNA
D.该实验能证明肺炎双球菌的主要遗传物质是DNA
答案 C 本题通过肺炎双球菌转化实验,考查了科学探究中的结果分析。甲组培养皿中有S型菌落和R型菌落,A错误;乙组培养皿中有R型及S型菌落,推测转化物质不是蛋白质,B错误;丙组培养皿中只有R型菌落,推测转化物质是DNA,C正确;该实验能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA,D错误。
(2018浙江4月选考,23,2分)下列关于“核酸是遗传物质的证据”的相关实验的叙述,正确的是( )
A.T2噬菌体侵染细菌实验中,用32P标记的T2噬菌体侵染细菌后的子代噬菌体多数具有放射性
B.肺炎双球菌活体细菌转化实验中,R型肺炎双球菌转化为S型菌是基因突变的结果
C.肺炎双球菌离体细菌转化实验中,S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌,说明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质
D.烟草花叶病毒感染和重建实验中,用TMV A的RNA和TMV B的蛋白质重建的病毒感染烟草叶片细胞后,可检测到A型病毒,说明RNA是TMV A的遗传物质
答案 D 本题通过“核酸是遗传物质的证据”的相关经典实验,体现了对科学探究中结果分析要素的考查。T2噬菌体侵染细菌的实验中,32P标记的是T2噬菌体的DNA,而DNA复制为半保留复制,新链合成过程中的原料由细菌提供,只有少部分子代噬菌体具有放射性,A错误;肺炎双球菌活体细菌转化实验中,R型肺炎双球菌转化为S型菌是基因重组的结果,B错误;肺炎双球菌离体细菌转化实验中,S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌,说明DNA是遗传物质,不能说明蛋白质不是遗传物质,C错误。
(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
答案 C 本题主要考查病毒的相关知识及T2噬菌体侵染细菌的过程。T2噬菌体专一性地侵染大肠杆菌,而不能侵染肺炎双球菌,A错误;T2噬菌体营寄生生活,在宿主活细胞中进行遗传物质DNA的复制,合成mRNA和蛋白质,以实现增殖,B错误;用含有32P的培养基培养大肠杆菌,大肠杆菌被32P标记,T2噬菌体寄生在被标记的大肠杆菌中,利用宿主的32P合成T2噬菌体的核酸,C正确;人体免疫缺陷病毒即HIV,其核酸为RNA,增殖时发生逆转录过程,T2噬菌体的核酸为DNA,D错误。
(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
答案 C 本题重点考查人类对遗传物质探索过程中的经典实验。格里菲思实验只是证明了转化因子的存在,没有证明转化因子是DNA,A错误;艾弗里实验证明了转化因子是DNA,从S型肺炎双球菌中提取的DNA使R型细菌转化为S型细菌而导致小鼠死亡,B错误;赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌出现在沉淀中,对沉淀后的细菌继续培养,待其裂解后得到的T2噬菌体并不都带有32P标记,C正确,D错误。
易错警示 由于32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌过程中最终得到的子代噬菌体数量较多,且新合成的DNA单链不存在32P,因此只有部分T2噬菌体具有放射性。
(2016江苏单科,1,2分)下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述,正确的是( )
A.格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因突变的结果
B.格里菲思实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质
C.赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的
D.赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质
答案 D 格里菲思实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因重组的结果,A项错误;格里菲思实验证明了S型肺炎双球菌中含有转化因子,艾弗里实验证明了DNA是遗传物质,B项错误;赫尔希和蔡斯实验中T2噬菌体的DNA是利用大肠杆菌中含32P的脱氧核苷酸标记的,该实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质,C项错误,D项正确。
易错警示 解答此题切记T2噬菌体属于病毒,无细胞结构,不能独立进行新陈代谢,只能寄生在活细胞中,不能直接用普通培养基培养。
(2015江苏单科,4,2分)下列关于研究材料、方法及结论的叙述,错误的是( )
A.孟德尔以豌豆为研究材料,采用人工杂交的方法,发现了基因分离与自由组合定律
B.摩尔根等人以果蝇为研究材料,通过统计后代雌雄个体眼色性状分离比,认同了基因位于染色体上的理论
C.赫尔希与蔡斯以噬菌体和细菌为研究材料,通过同位素示踪技术区分蛋白质与DNA,证明了DNA是遗传物质
D.沃森和克里克以DNA大分子为研究材料,采用X射线衍射的方法,破译了全部密码子
答案 D 孟德尔以豌豆为实验材料进行了一系列的实验,发现了基因分离与自由组合定律,A正确;摩尔根等人以果蝇为研究材料,证明了基因在染色体上,B正确;T2噬菌体侵染细菌的实验,证明了DNA是遗传物质,C正确;沃森和克里克以4种脱氧核苷酸为原料,采用物理模型法,发现了DNA双螺旋结构,D错误。
知识归纳 沃森和克里克提出了DNA分子的双螺旋结构模型;遗传密码是尼伦伯格等人利用化学实验破译的;此外,克里克在1958年还提出了中心法则。
(2017课标全国Ⅰ,29,10分)根据遗传物质的化学组成,可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常,一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。
假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记的方法,以体外培养的宿主细胞等为材料,设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出(1)实验思路,(2)预期实验结果及结论即可。(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组)
答案 (1)思路
甲组:将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。
乙组:将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。
(2)结果及结论
若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,即为RNA病毒;反之为DNA病毒。
解析 该题主要考查病毒的增殖以及对照实验设计的思路和方法,体现了对科学探究素养中实验设计的考查。题目假设病毒在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换,放射性同位素标记的尿嘧啶(U)和胸腺嘧啶(T)只能通过宿主细胞进入病毒。因此,收集新复制的病毒,并检测它的放射性,便可知其核酸的类型。将含有放射性同位素标记的尿嘧啶(U)或胸腺嘧啶(T)的培养基分别标记为甲组、乙组,分别培养宿主细胞,之后分别接种新病毒,培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。若为RNA病毒,则甲组收集的病毒因增殖过程中利用了含放射性标记的尿嘧啶而具有放射性,乙组收集的病毒无放射性;若为DNA病毒,则乙组收集的病毒因增殖过程中利用了含放射性标记的胸腺嘧啶而具有放射性,甲组收集的病毒无放射性。
第2节 DNA的结构和复制
(2024北京,2,2分)科学家证明“尼安德特人”是现代人的近亲,依据的是DNA的( )
A.元素组成B.核苷酸种类
C.碱基序列D.空间结构
答案 C 人的遗传信息蕴藏在DNA的脱氧核苷酸的排列顺序之中,可作为亲缘关系远近的判断依据,故选C。
(2024河北,4,2分)下列关于DNA复制和转录的叙述,正确的是( )
A.DNA复制时,脱氧核苷酸通过氢键连接成子链
B.复制时,解旋酶使DNA双链由5'端向3'端解旋
C.复制和转录时,在能量的驱动下解旋酶将DNA双链解开
D.DNA复制合成的子链和转录合成的RNA延伸方向均为由5'端向3'端
答案 D DNA复制时,脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成子链,A错误;复制时,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开,其并不是从5'端到3'端的单向解旋,B错误;转录时不需要解旋酶,RNA聚合酶即可完成解旋,C错误;DNA复制合成的子链和转录合成的RNA延伸方向均为由5'端向3'端,D正确。
(2024·浙江1月选考·10,2分)大肠杆菌在含有3H-脱氧核苷培养液中培养,3H-脱氧核苷掺入到新合成的DNA链中,经特殊方法显色,可观察到双链都掺入3H-脱氧核苷的DNA区段显深色,仅单链掺入的显浅色,未掺入的不显色。掺入培养中,大肠杆菌拟核DNA第2次复制时,局部示意图如图。DNA双链区段①、②、
③对应的显色情况可能是( )
A.深色、浅色、浅色
B.浅色、深色、浅色
C.浅色、浅色、深色
D.深色、浅色、深色
答案 B
(2024浙江6月选考,9,2分)下列关于双链DNA分子结构的叙述,正确的是( )
A.磷酸与脱氧核糖交替连接构成了DNA的基本骨架
B.双链DNA中T占比越高,DNA热变性温度越高
C.两条链之间的氢键形成由DNA聚合酶催化
D.若一条链的G+C占47%,则另一条链的A+T也占47%
答案 A A—T碱基对之间有2个氢键,G—C碱基对之间有3个氢键,G—C碱基对越多,则氢键数目越多,DNA热变性温度越高,B错误;DNA聚合酶催化磷酸二酯键的形成,氢键的形成不需要酶的催化,C错误;

由图分析知,若一条链的G+C占47%,则另一条链中,G+C也占47%,A+T占53%,D错误。
(2023山东,5,2分)将一个双链DNA分子的一端固定于载玻片上,置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3个时间点的图像,①和②表示新合成的单链,①的5'端指向解旋方向,丙为复制结束时的图像。该DNA复制过程中可观察到单链延伸暂停现象,但延伸进行时2条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则,下列说法错误的是( )
A.据图分析,①和②延伸时均存在暂停现象
B.甲时①中A、T之和与②中A、T之和可能相等
C.丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等
D.②延伸方向为5'端至3'端,其模板链3'端指向解旋方向
答案 D 据题干信息,延伸进行时2条链延伸速率相等,甲时①比②短,说明①在此前延伸时暂停过,而乙时①比②长,说明②在延伸时暂停过,A正确;甲时①和②等长的部分两条链中A和T是互补的,这段区间①中A、T之和与②中A、T之和相等,若②比①长的部分不存在A和T,那么两条链A、T之和是相等的,B正确;丙时复制结束,①和②作为该DNA的两条子链等长而且互补,按照碱基互补配对原则,①中A、T之和与②中A、T之和一定相等,C正确;DNA子链延伸的方向都是5'端到3'端,①和②是一个DNA复制产生的两条子链,二者反向平行,②又和其模板链反向平行,所以②的模板链和①方向相同,都是5'端指向解旋方向,D错误。
(2023浙江6月选考,16,2分)紫外线引发的DNA损伤,可通过“核苷酸切除修复(NER)”方式修复,机制如图所示。着色性干皮症(XP)患者的NER酶系统存在缺陷,受阳光照射后,皮肤出现炎症等症状。患者幼年发病,20岁后开始发展成皮肤癌。下列叙述错误的是( )
A.修复过程需要限制酶和DNA聚合酶
B.填补缺口时,新链合成以5'到3'的方向进行
C.DNA有害损伤发生后,在细胞增殖后进行修复,对细胞最有利
D.随年龄增长,XP患者几乎都会发生皮肤癌的原因,可用突变累积解释
答案 C 修复时需要限制酶识别并切除损伤位点的单链DNA序列,再用DNA聚合酶以另一条链为模板补齐缺口,A正确;DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸添加到已有脱氧核苷酸链的3'端,所以新链只能从5'到3'的方向合成,B正确;细胞增殖会进行DNA复制,若没有及时修复受损DNA,则增殖产生的子细胞可能会因基因突变导致功能异常,因此在细胞增殖前进行修复,对细胞最有利,C错误;XP患者无法对紫外线引发的DNA损伤进行修复,导致原癌基因、抑癌基因等发生突变的积累,最终导致癌症的产生,D正确。
(2022重庆,4,2分)下列发现中,以DNA双螺旋结构模型为理论基础的是( )
A.遗传因子控制性状
B.基因在染色体上
C.DNA是遗传物质
D.DNA半保留复制
答案 D DNA半保留复制是以DNA的两条单链为模板,以游离的脱氧核苷酸为原料,根据碱基互补配对原则合成互补DNA链的过程,因此DNA半保留复制的发现需以DNA双螺旋结构模型为理论基础,D正确。
(2022广东,12,2分)λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化(如图),该线性分子两端能够相连的主要原因是( )
A.单链序列脱氧核苷酸数量相等
B.分子骨架同为脱氧核糖与磷酸
C.单链序列的碱基能够互补配对
D.自连环化后两条单链方向相同
答案 C 结合题图可知,线性双链DNA两端单链序列的碱基能够互补配对,导致线性分子两端相连,C正确。
(2022浙江6月选考,13,2分)某同学欲制作DNA双螺旋结构模型,已准备了足够的相关材料。下列叙述正确的是( )
A.在制作脱氧核苷酸时,需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基
B.制作模型时,鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连
C.制成的模型中,腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和
D.制成的模型中,磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧
答案 C 在制作脱氧核苷酸时,需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基,A错误;制作模型时,腺嘌呤和胸腺嘧啶之间用2个氢键连接物相连,鸟嘌呤与胞嘧啶之间用3个氢键连接物相连,B错误;制成的DNA双螺旋结构模型遵循碱基互补配对原则,腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和,C正确;制成的模型中,磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的外侧,碱基位于主链内侧,D错误。
(2022海南,11,3分)科学家曾提出DNA复制方式的三种假说:全保留复制、半保留复制和分散复制(图1)。对此假说,科学家以大肠杆菌为实验材料,进行了如下实验(图2):

图1 图2
下列有关叙述正确的是( )
A.第一代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带,说明DNA复制方式一定是半保留复制
B.第二代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带和1条轻带,说明DNA复制方式一定是全保留复制
C.结合第一代和第二代细菌DNA的离心结果,说明DNA复制方式一定是分散复制
D.若DNA复制方式是半保留复制,继续培养至第三代,细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带
答案 D 第一代细菌DNA离心后,试管中出现1条中带,说明DNA复制方式一定不是全保留复制,可能为半保留复制或分散复制,A错误;若DNA复制方式为全保留复制,则第二代细菌DNA离心后,4个子代DNA分子中,1个为15N15N,3个为14N14N,会在试管中出现1条重带和1条轻带,与题图信息不符,B错误;若第一代和第二代细菌DNA离心后,试管中只出现1条中带,则可说明DNA复制方式为分散复制,与题图信息不符,C错误;若DNA复制方式为半保留复制,继续培养至第三代,得到的8个子代DNA分子中,2个为15N14N,6个为14N14N,细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带,D正确。
(2022河北,16,3分)(多选)人染色体DNA中存在串联重复序列,对这些序列进行体外扩增、电泳分离后可得到个体的DNA指纹图谱。该技术可用于亲子鉴定和法医学分析。下列叙述错误的是( )
A.DNA分子的多样性、特异性及稳定性是DNA鉴定技术的基础
B.串联重复序列在父母与子女之间的遗传不遵循孟德尔遗传定律
C.指纹图谱显示的DNA片段属于人体基础代谢功能蛋白的编码序列
D.串联重复序列突变可能会造成亲子鉴定结论出现错误
答案 BC 不同人的DNA序列有所差异,是DNA分子多样性和特异性的体现,DNA上的碱基序列是相对稳定且可以遗传给后代的,DNA上碱基序列的差异度大小可以作为亲子鉴定的依据,故DNA分子的多样性、特异性和稳定性是DNA鉴定技术的基础,A正确;串联重复序列存在于人染色体DNA中,故在父母与子女之间的遗传遵循孟德尔遗传定律,B错误;指纹图谱显示的DNA片段是一段串联重复的序列,应具有特异性,不属于人体基础代谢功能蛋白的编码序列(该类序列基本无特异性),C错误;据题意可知,串联重复序列经体外扩增、电泳分离后得到的DNA指纹图谱可用于亲子鉴定和法医学分析,故如果串联重复序列突变,可能会造成亲子鉴定结论出现错误,D正确。
(2021浙江6月选考,14,2分)含有100个碱基对的一个DNA分子片段,其中一条链的A+T占40%,它的互补链中G与T分别占22%和18%,如果连续复制2次,则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为( )
A.240个 B.180个 C.114个 D.90个
答案 B 根据DNA分子中碱基含量A=T、C=G可知,一条链的A+T和其互补链的A+T以及整个DNA中的A+T的比例是相等的,所以整个DNA分子中G+C占60%,C占30%;一个DNA分子复制2次,形成4个DNA分子,除去模板链,需要提供形成3个DNA分子所需的原料。综上可知,连续复制2次需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸100×2×30%×3=180个。
(2021辽宁,4,2分)下列有关细胞内的DNA及其复制过程的叙述,正确的是( )
A.子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3'端
B.子链的合成过程不需要引物参与
C.DNA每条链的5'端是羟基末端
D.DNA聚合酶的作用是打开DNA双链
答案 A DNA复制过程中,DNA聚合酶只能从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸,3'端是羟基末端,A选项正确,B、C选项不正确;DNA解旋酶的作用是使DNA的双链解开,DNA聚合酶的作用是将单个的脱氧核苷酸连接起来,D选项错误。
(2021北京,4,2分)酵母菌的DNA中碱基A约占32%,关于酵母菌核酸的叙述错误的是( )
A.DNA复制后A约占32%
B.DNA中C约占18%
C.DNA中(A+G)/(T+C)=1
D.RNA中U约占32%
答案 D DNA复制后的碱基组成方式和原有的DNA一样,碱基A仍约占32%,A正确;DNA分子中A和T约占64%,C和G约占36%,则C约占18%,B正确;对于任何双链DNA来说,(A+G)/(T+C)=1,C正确;一个细胞中RNA和DNA的碱基之间没有必要的数量关系,被转录出的RNA和模板链DNA中的碱基有对应的数量关系,D错误。
(2021山东,5,2分)利用农杆菌转化法,将含有基因修饰系统的T-DNA插入水稻细胞M的某条染色体上,在该修饰系统的作用下,一个DNA分子单链上的一个C脱去氨基变为U,脱氨基过程在细胞M中只发生一次。将细胞M培育成植株N。下列说法错误的是( )
A.N的每一个细胞中都含T-DNA
B.N自交,子一代中含T-DNA的植株占3/4
C.M经n(n≥1)次有丝分裂后,脱氨基位点为A-U的细胞占1/2n
D.M经3次有丝分裂后,含T-DNA且脱氨基位点为A-T的细胞占1/2
答案 D 植株N是由细胞M经植物组织培养得到的,所以植株N每个细胞中都含有T-DNA,A正确;T-DNA插到了细胞M的一条染色体上,所以该细胞相当于杂合子,N自交,子一代中含T-DNA的植株占3/4,B正确;M经过n次有丝分裂,形成2n个细胞,C变为U只发生在细胞M的一条DNA链上,故A-U只存在于一个细胞中,因此最终脱氨基位点为A-U的细胞占1/2n,C正确;M经3次有丝分裂产生的所有细胞中都含有T-DNA,经1次有丝分裂后一个细胞中的脱氨基位点为U-A,另一个细胞中对应的碱基位点为G-C,经2次有丝分裂后得到的4个细胞中,2个细胞分别具有脱氨基位点U-A、A-T,其余细胞对应碱基位点分别为G-C、C-G,经3次有丝分裂后得到的8个细胞中,4个细胞分别具有脱氨基位点U-A、A-T、A-T、T-A,其余细胞对应碱基位点分别为G-C、C-G、G-C、C-G,故细胞M经3次有丝分裂后,含有T-DNA且脱氨基位点为A-T的细胞占3/8,D错误。
(2021河北,16,3分)许多抗肿瘤药物通过干扰DNA合成及功能抑制肿瘤细胞增殖。下表为三种抗肿瘤药物的主要作用机理。下列叙述正确的是( )
A.羟基脲处理后,肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都出现原料匮乏
B.放线菌素D处理后,肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都受到抑制
C.阿糖胞苷处理后,肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸
D.将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可减弱它们对正常细胞的不利影响
答案 BCD DNA复制的原料是脱氧核糖核苷酸,转录的原料是核糖核苷酸,所以羟基脲处理后,肿瘤细胞中DNA复制过程出现原料匮乏,但不影响转录过程,A错误;DNA复制和转录都要以DNA链为模板,放线菌素D处理后,肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都会受到抑制,B正确;DNA聚合酶能催化DNA复制过程中子链的延伸,阿糖胞苷可抑制DNA聚合酶活性,进而导致DNA复制过程中子链无法正常延伸,C正确;三种药物对正常细胞也会发挥作用,故将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可减弱其对正常细胞的不利影响,D正确。
(2019天津理综,1,6分)用3H标记胸腺嘧啶后合成脱氧核苷酸,注入真核细胞,可用于研究( )
A.DNA复制的场所
B.mRNA与核糖体的结合
C.分泌蛋白的运输
D.细胞膜脂质的流动
答案 A 本题借助DNA复制,考查考生理解所学知识点并作出合理判断的能力;试题通过比较分析的方法体现了生命观念素养中的结构与功能观。胸腺嘧啶是脱氧核苷酸的特有组成成分之一,脱氧核苷酸是DNA复制的原料,故用3H标记的胸腺嘧啶合成脱氧核苷酸,注入真核细胞后可以用于研究DNA复制的场所,A正确。
易混易错 脱氧核糖≠脱氧核苷酸≠脱氧核糖核酸:脱氧核糖是一种五碳糖,脱氧核苷酸是脱氧核糖核酸的基本组成单位,脱氧核糖核酸即DNA分子。
(2018浙江4月选考,22,2分)某研究小组进行“探究DNA的复制过程”的活动,结果如图所示。其中培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl,a、b、c表示离心管编号,条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置。下列叙述错误的是( )
A.本活动运用了同位素示踪和密度梯度离心技术
B.a管的结果表明该管中的大肠杆菌是在含14NH4Cl的培养液中培养的
C.b管的结果表明该管中的大肠杆菌的DNA都是15N-14N-DNA
D.实验结果说明DNA分子的复制是半保留复制
答案 B 本活动中有使用14N和15N,即采用了同位素示踪技术,3个离心管中的条带是经密度梯度离心后得到的,A正确。a管中只有重带,即15N-15N-DNA,表明该管中的大肠杆菌是在含15NH4Cl的培养液中培养的,B错误。b管中只有中带,即DNA都是15N-14N-DNA,C正确。c管中1/2中带为15N-14N-DNA,1/2轻带为14N-14N-DNA,综合以上可推测,a管中为亲DNA:15N-15N-DNA,b管中为复制一代后的子代DNA:15N-14N-DNA,c管中为复制两代后的子代DNA:1/215N-14N-DNA、1/214N-14N-DNA,说明DNA分子的复制是半保留复制,D正确。
(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)两个值的叙述,正确的是( )
A.碱基序列不同的双链DNA分子,后一值不同
B.前一个值越大,双链DNA分子的稳定性越高
C.当两个值相同时,可判断这个DNA分子是双链
D.经半保留复制得到的DNA分子,后一值等于1
答案 D 双链DNA分子中碱基数目A=T、G=C,故任何双链DNA分子中(A+C)/(G+T)相同,均等于1,但不同DNA分子的(A+T)/(G+C)不同,A错误,D正确;A、T之间有两个氢键,G、C之间有三个氢键,G+C所占比例越大,DNA分子的稳定性越高,B错误;单链DNA分子中(A+T)/(G+C)与(A+C)/(G+T)两个值也可能相同,C错误。
(2016课标全国Ⅱ,2,6分)某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间,使DNA双链不能解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质,下列相关叙述错误的是( )
A.随后细胞中的DNA复制发生障碍
B.随后细胞中的RNA转录发生障碍
C.该物质可将细胞周期阻断在分裂中期
D.可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用
答案 C 因为该物质可使DNA双链不能解开,DNA复制时需要解旋,所以若在细胞正常生长的培养液中加入该物质,会导致细胞中DNA复制发生障碍,A正确;由于RNA主要是在细胞核中以DNA的一条链为模板合成的,因此,RNA转录前需要DNA解旋,B正确;因为该物质使DNA复制不能完成,所以可将细胞周期阻断在分裂间期,C错误;该物质能抑制DNA复制,因此,可抑制癌细胞增殖,D正确。
(2021全国甲,30,9分)用一段由放射性同位素标记的DNA片段可以确定基因在染色体上的位置。某研究人员使用放射性同位素32P标记的脱氧腺苷三磷酸(dATP,dA—Pα~Pβ~Pγ)等材料制备了DNA片段甲(单链),对W基因在染色体上的位置进行了研究。实验流程的示意图如下。
回答下列问题:
(1)该研究人员在制备32P标记的DNA片段甲时,所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32P,原因是 。
(2)该研究人员以细胞为材料制备了染色体样品,在混合操作之前去除了样品中的RNA分子,去除RNA分子的目的是 。
(3)为了使片段甲能够通过碱基互补配对与染色体样品中的W基因结合,需要通过某种处理使样品中的染色体DNA 。
(4)该研究人员在完成上述实验的基础上,又对动物细胞内某基因的mRNA进行了检测,在实验过程中用某种酶去除了样品中的DNA,这种酶是 。
答案 (1)合成DNA时,dATP先水解成腺嘌呤脱氧核苷酸,远离A的β位和γ位的磷酸基团脱离形成游离的磷酸,只有α位的磷酸基团会参与形成DNA (2)避免RNA与DNA片段甲形成杂交分子,对基因在染色体上的定位造成干扰 (3)变性解链为单链 (4)DNA酶(或答DNA水解酶)
解析 (1)合成DNA时,dATP先水解成腺嘌呤脱氧核苷酸,远离A的β位和γ位的磷酸基团脱离形成游离的磷酸,只有α位的磷酸基团会参与形成DNA,因此要制备32P标记的DNA片段甲,所用dATP的α位的磷酸基团中的磷必须是32P。(2)RNA是以染色体DNA为模板转录出来的,可能会与DNA片段甲发生碱基互补配对形成杂交分子,从而对基因在染色体上的定位造成干扰。(3)染色体中的基因片段是DNA双链,所以需先通过某种处理使DNA解链为单链。(4)DNA酶(或DNA水解酶)能够催化DNA水解为脱氧核苷酸。若用某种酶去除了样品中的DNA,则该酶是DNA酶(或DNA水解酶)。
[2016课标全国Ⅰ,29(1),3分]在有关DNA分子的研究中,常用32P来标记DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(A—Pα~Pβ~Pγ或dA—Pα~Pβ~Pγ)。回答下列问题:
(1)某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上,同时产生ADP。若要用该酶把32P标记到DNA末端上,那么带有32P的磷酸基团应在ATP的 (填“α”“β”或“γ”)位上。
答案 (1)γ
解析 由题意知,该酶可催化ATP水解产生ADP,此过程中断裂的应是远离“A”的那个高能磷酸键,从而使ATP中γ位上的磷酸基团脱离,此磷酸基团可在该酶的作用下转移到DNA末端上。
序号
研究结果
推测或推论
①
水分子通过细胞膜的速率高于人工膜
细胞膜存在特殊的水分子通道
②
人成熟红细胞脂质单分子层面积为表面积的2倍
细胞膜的磷脂分子为两层
③
注射加热致死的S型肺炎链球菌,小鼠不死亡
S型肺炎链球菌的DNA被破坏
④
DNA双螺旋结构
半保留复制
⑤
单侧光照射,胚芽鞘向光弯曲生长
胚芽鞘尖端产生生长素
选项
科学发现
探究实践
A
沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA的结构
建立减数分裂中染色体变化的模型
B
鲁宾和卡门用对比实验证明光合作用中氧气的来源是水
探究酵母菌细胞呼吸的方式
C
艾弗里用减法原理证明DNA是肺炎链球菌的转化因子
探究抗生素对细菌的选择作用
D
孟德尔用统计分析法研究豌豆遗传规律
调查人群中的遗传病
材料及标记
实验组
T2噬菌体
大肠杆菌
①
未标记
15N标记
②
32P标记
35S标记
③
3H标记
未标记
④
35S标记
未标记
选项
实验材料
生物学研究
A
小球藻
卡尔文循环
B
肺炎链球菌
DNA半保留复制
C
枪乌贼
动作电位原理
D
T2噬菌体
DNA是遗传物质
药物名称
作用机理
羟基脲
阻止脱氧核糖核苷酸的合成
放线菌素D
抑制DNA的模板功能
阿糖胞苷
抑制DNA聚合酶活性