高中全程训练计划生物课练13 基因的本质Word格式.docx

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用从烟草花叶病毒分离出的RNA和蛋白质分别感染烟草叶片

烟草花叶病毒的RNA是遗传物质

3.（2017·

广州一模）用32P或35S标记T2噬菌体并分别与无标记的细菌混合培养，保温一定时间后经搅拌、离心得到上清液和沉淀物，并测量放射性。

对此实验的叙述，不正确的是（　　）

A．实验目的是研究遗传物质是DNA还是蛋白质

B．保温时间过长会使32P标记组上清液的放射性偏低

C．搅拌不充分会使35S标记组沉淀物的放射性偏高

D．实验所获得的子代噬菌体不含35S而部分可含有32P

4．（2017·

闽粤联合体联考）利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验。

各组肺炎双球菌先进行图示处理，再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。

下列说法不正确的是（　　）

A．通过E、F对照，能说明转化因子是DNA而不是蛋白质

B．F组可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌

C．E组可分离出R型肺炎双球菌

D．能导致小鼠死亡的是A、B、C、D四组

5．（2017·

江西师大附中考试）（创新题）用卡片构建DNA平面结构模型，所提供的卡片类型和数量如表所示，以下说法正确的是（　　）

卡片类型

脱氧核糖

磷酸

碱基

T

G

卡片数量

10

2

3

A.最多可构建4种脱氧核苷酸，5个脱氧核苷酸对

B．构成的双链DNA片段最多有10个氢键

C．DNA中每个脱氧核糖均与1分子磷酸相连

D．最多可构建44种不同碱基序列的DNA

6．（2017·

山东名校联考）右图为DNA分子部分结构示意图，对该图的描述不正确的是（　　）

A．DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构

B．④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸，②和③相间排列，构成了DNA分子的基本骨架

C．⑤、⑥、⑦、⑧对应的碱基依次为A、G、C、T

D．若该DNA分子中A与T之和占全部碱基数目的54%，其中一条链中G占该链碱基总数的22%，则另一条链中G占该链碱基总数的24%

7．（2017·

合肥三中月考）下列与真核细胞内DNA分子复制有关的叙述正确的是（　　）

A．复制过程中先全部解旋，再半保留复制

B．复制过程主要发生在有丝分裂前期

C．DNA连接酶催化两个游离的脱氧核苷酸之间的连接

D．复制后两个子代DNA分子的碱基序列可能不同

8．（2017·

河南中原名校联考）真核细胞中DNA复制如下图所示，下列表述错误的是（　　）

A．多起点双向复制能保证DNA复制在短时间内完成

B．每个子代DNA都有一条核苷酸链来自亲代

C．复制过程中氢键的破坏和形成都需要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

9．（2017·

临汾段考）用15N标记含有100个碱基对的DNA分子（其中有腺嘌呤60个），该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次。

下列有关判断错误的是（　　）

A．含有15N的DNA分子有两个

B．含有14N的DNA分子占总数的7/8

C．第四次复制消耗胞嘧啶脱氧核苷酸320个

D．复制共产生16个DNA分子

10．（2017·

潍坊联考）在一对等位基因中，一定相同的是（　　）

A．氢键数目B．碱基数目C．遗传信息D．基本骨架

二、非选择题（共2个小题，每小题12分）

11．（2017·

河南十校联考）20世纪70年代，科学家利用小鼠进行了一系列体内转化实验，如图1所示。

感受态R型细菌与S型细菌之间的转化过程如图2所示。

请回答下列有关问题：

（1）青霉素是一种常用的广谱抗菌素，通过抑制细菌细胞壁的合成起杀菌作用，无青霉素抗性的细菌与青霉素接触，易死亡的原因最可能是________。

（2）在实验4死亡的小鼠中能够分离出________型细菌。

（3）除了用显微镜观察细菌有无荚膜或在固体培养基中培养，以观察菌落特征外，据图1可知，你还可以通过怎样的方法来区分R型和S型细菌？

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（4）图2中步骤________是将S型细菌加热杀死的过程；

S型细菌的DNA双链片段与A细胞膜表面的相关DNA结合蛋白结合，其中一条链在________________酶的作用下分解，另一条链与感受态特异蛋白结合进入R型细菌细胞内；

C细胞经DNA复制和细胞分裂后，产生大量的S型细菌导致小鼠患败血症死亡，S型细菌的致病性与紧贴在细胞壁外侧的________（一种结构）有关，细菌此结构的有无受________控制。

（5）科学家证实生物界基因表达的基本机制是相同的。

性状的表达需经过________和________过程。

12．DNA分子双螺旋结构模型提出之后，人们又去探究DNA是如何传递遗传信息的。

当时推测可能有如图A所示的三种方式。

1958年，Meslson和Stahl用密度梯度离心的方法，追踪由15N标记的DNA亲本链的去向，实验过程是：

在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N－DNA（对照），在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA均为15N－DNA（亲代），将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代（子代Ⅰ和子代Ⅱ）后离心得到下图B所示的结果。

请依据上述材料回答问题：

（1）如果与对照相比，子代Ⅰ离心后能分辨出轻和重两条密度带，则说明DNA传递遗传信息的方式是____________________________。

如果子代Ⅰ离心后只有1条中等密度带，则可以排除DNA传递遗传信息的方式是________。

如果子代I离心后只有1条中等密度带，再继续做子代Ⅱ的DNA密度鉴定：

①若子代Ⅱ离心后可以分出中、轻两条密度带，则可以确定DNA传递遗传信息的方式是________。

②若子代Ⅱ离心后不能分出中、轻两条密度带，则可以确定DNA传递遗传信息的方式是________的可能。

（2）他们观测的实验数据如下：

梯度离心DNA浮力密度（g/mL）表

世代

实验

对照

亲代

1.742

1.710

子Ⅰ代

1.717

子Ⅱ代

（1/2）1.717，（1/2）1.710

子Ⅲ代

（1/4）1.717，（3/4）1.710

分析实验数据可知：

实验结果与当初推测的DNA三种可能复制方式中的________方式相吻合。

1．（2016·

课标全国Ⅱ）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

2．（2016·

上海单科）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．58B．78C．82D．88

3．（2014·

山东理综）某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成，根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是（　　）

4．（2014·

上海单科）某亲本DNA分子双链均以白色表示，以灰色表示第一次复制出的DNA子链，以黑色表示第二次复制出的DNA子链，该亲本双链DNA连续复制两次后的产物是（　　）

5．（2013·

课标Ⅱ）关于DNA和RNA的叙述，正确的是（　　）

A．DNA有氢键，RNA没有氢键

B．一种病毒同时含有DNA和RNA

C．原核细胞中既有DNA，也有RNA

D．叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA

6．（2016·

江苏单科）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

7．（2013·

课标Ⅱ）在生命科学发展过程中，证明DNA是遗传物质的实验是（　　）

①孟德尔的豌豆杂交实验　②摩尔根的果蝇杂交实验　③肺炎双球菌转化实验　④T2噬菌体侵染大肠杆菌实验　⑤DNA的X光衍射实验

A．①②B．②③C．③④D．④⑤

8．（2016·

课标全国Ⅰ）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。

（2）若用带有32P的dATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的________（填“α”、“β”或“γ”）位上。

（3）将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。

若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体（n个）并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n，原因是________________________________。

云南玉溪一中期中）下列关于“DNA是主要的遗传物质”的叙述中，正确的是（　　）

A．细胞核遗传的遗传物质是DNA，细胞质遗传的遗传物质是RNA

B．“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”都证明了DNA是主要的遗传物质

C．真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA

D．细胞生物的遗传物质是DNA，非细胞生物的遗传物质是RNA

湖北武汉部分学校联考）下列关于DNA分子结构的叙述正确的是（　　）

A．DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的单链结构

B．DNA分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基

C．DNA分子两条链之间总是嘌呤与嘧啶形成碱基对

D．DNA分子一条链上的相邻碱基通过磷酸—脱氧核糖—磷酸相连

上海虹口月考）1952年赫尔希和蔡斯完成了著名的噬菌体侵染大肠杆菌实验，图为其所做实验中的一组。

请据图回答下列问题。

（1）图1中，噬菌体的核酸位于________（用图1中字母表示）。

（2）在图2实验过程中，离心后的沉淀中含有________。

（3）图2实验利用了同位素标记法，由实验结果可知，此次实验的标记元素是________，根据该组实验结果可以说明________进入了细菌。

该组实验能否说明蛋白质不是遗传物质？

________（能/不能）。

（4）噬菌体DNA的复制方式是____________复制。

12．（2017·

河南八校第一次质检）如图是DNA双螺旋结构模型的建构过程图解（1～5），请据图探讨相关问题。

（1）物质1是构成DNA的基本单位，与RNA的基本单位相比，两者成分方面的差别是______________________。

（2）催化形成图2中的磷酸二酯键的酶是________。

（3）图3和图4中的氢键用于连接两条脱氧核苷酸链，如果DNA耐高温的能力越强，则________（填“G—C”或“A—T”）碱基对的比例越高。

（4）RNA病毒相比DNA病毒更容易发生变异，请结合图5和有关RNA的结构说明其原因：

____________________________。

1．解析：

DNA和RNA上特定的碱基序列代表了特定的遗传信息，A正确；

依据中心法则，DNA转录能形成RNA，而RNA可通过逆转录形成DNA，B正确；

细胞中的核酸包括DNA和RNA两种，一般DNA都是双链，嘧啶数和嘌呤数相同，RNA通常为单链，嘌呤数和嘧啶数不一定相同，C正确。

基因的特异性是由基因中特定的脱氧核苷酸序列决定的，每个基因都有其特定的碱基序列，碱基对不是随机排列的，D错误。

答案：

2．解析：

格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验证明了加热杀死的S型细菌含有促进R型细菌转化成S型细菌的转化因子，但没有证明DNA就是转化因子，A错误；

艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验中，将S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等物质分开，分别加入到培养R型细菌的培养基中，加入DNA的培养基中才能实现R型细菌到S型细菌的转化，证明DNA是遗传物质，其他物质不是遗传物质，B错误；

噬菌体侵染细菌实验中，用35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA，分别感染未标记的细菌，实验最终证明了DNA是遗传物质，但并不能说明DNA是主要遗传物质，C错误；

烟草花叶病毒侵染烟草叶片实验中，从烟草花叶病毒中分离出RNA和蛋白质，分别感染烟草叶片，RNA侵染的烟草叶片出现病斑，说明烟草花叶病毒的RNA是遗传物质，D正确。

3．解析：

蔡斯、赫尔希用32P或35S标记的噬菌体侵染无标记的大肠杆菌，从而可将DNA和蛋白质分开，单独研究是哪种物质在起遗传效应，A项正确；

32P标记组的离心结果是试管底部出现大量的放射性，说明DNA是进入到大肠杆菌细胞内的物质，如果保温时间过长，子代噬菌体会因为大肠杆菌裂解而被释放，从而使上清液放射性偏高，B项错误；

如果搅拌不充分，吸附在大肠杆菌表面的被35S标记的噬菌体随着大肠杆菌一起离心到试管底部，从而使沉淀物的放射性偏高，C项正确；

实验结果表明DNA才是真正进入大肠杆菌的物质，是噬菌体的遗传物质，被32P标记的噬菌体DNA会因为半保留复制使得部分子代噬菌体带有32P标记，但被标记的蛋白质不进入大肠杆菌，故子代噬菌体不会含有35S，D项正确。

4．解析：

分析题图可知，A中是加热杀死的S型细菌，不能使小鼠死亡；

B中是S型细菌，能使小鼠死亡；

C中是S型细菌＋R型细菌的DNA，能使小鼠死亡；

D中是R型细菌，不能使小鼠死亡；

E中是R型细菌＋S型细菌的蛋白质，由于蛋白质不是遗传物质，所以R型细菌不能转化成S型细菌，不能使小鼠死亡；

F中是R型细菌＋S型细菌的DNA，由于DNA是遗传物质，所以R型细菌能转化成S型细菌，能使小鼠死亡。

E组没有出现S型细菌，F组出现S型细菌，说明转化因子是DNA而不是蛋白质，A正确；

F中是R型细菌＋S型细菌的DNA，由于DNA是遗传物质，所以部分R型细菌能转化成S型细菌，B正确；

E组中只能分离出R型肺炎双球菌，C正确；

能导致小鼠死亡的是B、C和F组，D错误。

5．解析：

根据表格数据可知，代表脱氧核糖、磷酸和含氮碱基的卡片数分别都是10，所以最多可构建10个脱氧核苷酸，根据碱基种类可推知最多构建4种脱氧核苷酸，4个脱氧核苷酸对，A错误；

构成的双链DNA片段中可含2个A—T碱基对和2个G—C碱基对，故最多可含有氢键数＝2×

2＋2×

3＝10（个），B正确；

DNA分子结构中，与脱氧核糖直接连接的一般是2个磷酸，但最末端的脱氧核糖只连接1个磷酸，C错误；

碱基序列要达到44种，每种碱基对的数量至少要有4个，D错误。

6．解析：

DNA分子由反向平行的两条链组成，A正确；

④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸，②脱氧核糖和①磷酸相间排列，构成了DNA分子的基本骨架，B错误；

根据碱基互补配对原则，在DNA分子中A与T配对，G与C配对，C正确；

若该DNA分子中A与T之和占全部碱基数目的54%，则该DNA分子的一条链中A与T之和占该链碱基数目的54%，若一条链中G占该链碱基总数的22%，则该条链中C占24%，则互补链中G占该链碱基总数的24%，D正确。

7．解析：

DNA复制是边解旋边复制的，A错误。

复制的时间是有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期，B错误。

DNA连接酶催化两个DNA片段之间的脱氧核苷酸形成磷酸二酯键，C错误。

复制后两个子代DNA分子的碱基序列一般相同，但若发生基因突变，则形成的DNA分子碱基序列可能不同，D正确。

8．解析：

多起点双向复制能保证DNA复制在短时间内完成，A正确；

DNA复制以亲代DNA分子的两条链分别作为模板，通过碱基互补配对原则合成子链，所以每个子代DNA都有一条核苷酸链来自亲代，B正确；

复制过程中氢键的破坏需要解旋酶的催化，C错误；

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。

9．解析：

由于DNA分子的复制是半保留复制，亲代DNA分子的两条链始终存在于子代的两个DNA分子中，因此含有15N的DNA分子有两个，A正确；

该DNA分子是在含14N的培养基中复制的，新形成的子链均含有14N，故16个DNA分子都含14N，比例为100%，B错误；

根据碱基互补配对原则，DNA分子中腺嘌呤有60个，则胞嘧啶有40个，第四次复制消耗胞嘧啶脱氧核苷酸数＝（24－23）×

40＝320（个），C正确；

1个DNA分子经过4次复制，共产生24个DNA分子，D正确。

10．解析：

等位基因是通过基因突变形成的，基因中碱基对数目和排列次序可能不同，氢键数目也可能不相同，所携带遗传信息不同。

等位基因都是有遗传效应的DNA片段，都是以磷酸、脱氧核糖交替排列形成基本骨架，D项正确。

11．解析：

（1）依题意可知，青霉素通过抑制细菌细胞壁的合成起杀菌作用，用青霉素处理，无青霉素抗性的细菌所产生的子代细菌因缺乏细胞壁的保护，导致细胞吸水过多，引起细胞膜过度膨胀发生破裂而死亡。

（2）在实验4中，S型细菌含有的转化因子能使部分R型细菌转化为S型细菌致使小鼠死亡，故在实验4中，死亡的小鼠中能够分离出S型细菌和R型细菌。

（3）除了用显微镜观察细菌有无荚膜或在固体培养基中培养，以观察菌落特征外，还可以用注射法，通过观察小鼠的生活情况来区分R型和S型细菌。

（4）分析图2可知，步骤①是将S型细菌加热杀死的过程；

DNA水解酶能催化DNA水解；

R型细菌的外表面没有荚膜，没有致病性，而S型细菌的外表面有荚膜，有致病性，所以S型细菌的致病性与紧贴在细胞壁外侧的荚膜有关；

基因控制生物的性状，所以细菌荚膜结构的有无，受基因（或DNA）控制。

（5）性状的表达过程即为基因指导蛋白质的合成过程，该过程包括转录和翻译两个阶段。

（1）细菌细胞吸水过多，细胞膜过度膨胀发生破裂

（2）S型和R

（3）用注射法，通过观察小鼠的生活情况来区分

（4）①　核酸（或DNA）水解　荚膜　DNA（或控制荚膜合成的基因）

（5）转录　翻译

12．答案：

（1）全保留复制　全保留复制　①半保留复制　②分散复制

（2）半保留复制

加餐练

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。

每个脱氧核苷酸的三部分间需2个订书钉，每条链上的10个脱氧核苷酸间需9个订书钉，两条链间的6对A—T和4对G—C间各需12个订书钉，故构建该DNA片段共需订书钉数量为29＋29＋12＋12＝82。

根据DNA分子的结构特点可知，若DNA分子双链中（A＋T）/（C＋G）的比值均为m，则每条链中（A＋T）/（C＋G）比值为m，由此可判断C正确、D错误；

DNA分子中（A＋C）/（T＋G）＝1，而每条链中的（A＋C）/（T＋G）不能确定，但两条链中（A＋C）/（T＋G）的比值互为倒数，故A、B错误。

根据DNA半保留复制的特点可知，亲代DNA的两条链（白色）应在不同的子代DNA分子中，A、B错误；

第一次复制合成的子链（灰色）应有2条，第二次复制合成的子链（黑色）应有4条，由此可判断C错误、D正确。

DNA一般为双链结构，其碱基对间为氢键，RNA虽然一般为单链，但tRNA形成的“三叶草”结构中，也存在碱基配对现象，也存在氢键；

DNA病毒只含DNA，RNA病毒只含RNA，一种病毒不可能同时含有DNA和RNA；

原核细胞与真核细胞一样，既有DNA，也有RNA；

叶绿体和线粒体均含有DNA和RNA，而核糖体只含有RNA。

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，艾弗里实验仅证明了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。

①孟德尔通过豌豆杂交实验，发现了“基因的分离定律和自由组合定律”；

②摩尔根通过果蝇杂交实验，证明了“基因在染色体上”；

③肺炎双球菌的体外转化实验，证明了DNA是遗传物质；

④T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，运用了同位素标记法，证明了DNA是遗传物质；

⑤DNA的X光衍射实验为DNA双螺旋结构的确定提供了有力的佐证。

故正确答案为选项C。

（1）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。

（2）脱氧核苷酸中的磷酸应对应于dATP的α位上的磷酸基团，若用dATP作为DNA生物合成的原料，则dATP需脱去β位和γ位上的磷酸基团形成脱氧核苷酸，所以参与DNA分子组成的脱氧核苷酸中只有α位上的磷酸基团。

（3）1个噬菌体含有1个双链DNA分子，用32P标记的噬菌体感染大肠杆菌，由于DNA分子复制为半保留复制，即亲代DNA分子的两条链在复制中保留下来，且分别进入不同的DNA分子中，所以理论上不管增殖多少代，子代噬菌体中只有2个噬菌体含有32P。

（1）γ　

（2）α

（3）一个含有32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中，因此在得到的n个噬菌体中只有2个带有标记

9．解析