高三生物一轮复习专题10 遗传的分子基础Word格式.docx
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③
DNA
R型、S型
④
DNA(经DNA酶处理)
A.①不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子
B.②说明S型菌的荚膜多糖有酶活性
C.③和④说明S型菌的DNA是转化因子
D.①~④说明DNA是主要的遗传物质
①、②组加入S型菌的蛋白质或荚膜多糖,都只长出R型菌,说明蛋白质和荚膜多糖不是转化因子。
③组加入S型菌的DNA,结果既有R型菌又有S型菌,说明DNA可以使R型菌转化为S型菌;
④组加入的DNA酶能将DNA水解成脱氧核糖核苷酸,结果只长出R型菌,说明DNA的水解产物不能使R型菌转化为S型菌,③、④组对比说明了只有DNA才能使R型菌发生转化。
4.(2011·
江苏卷)关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述,正确的是(C)
A.分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体
B.分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,进行长时间的保温培养
C.用35S标记噬菌体的侵染实验中,沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致
D.32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质
5.赫尔希和蔡斯通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质,实验包括4个步骤:
①培养噬菌体(侵染细菌) ②35S和32P标记噬菌体 ③放射性检测 ④离心分离。
实验步骤的先后顺序为(C)
A.①②④③B.④②①③
C.②①④③D.②①③④
本实验包括4个步骤:
第一步获得35S和32P标记的噬菌体;
第二步再培养噬菌体(侵染细菌);
第三步离心分离培养液;
第四步进行放射性检测。
6.(2010·
海南卷)某同学分离纯化了甲、乙两种噬菌体的蛋白质和DNA,重新组合为“杂合”噬菌体,然后分别感染大肠杆菌,并对子代噬菌体的表现型作出预测,见表。
其中预测正确的是(B)
“杂合”噬菌
体的组成
实验预期结果
预期结果序号
子代表现型
甲的DNA+
乙的蛋白质
1
与甲种一致
2
与乙种一致
乙的DNA+
甲的蛋白质
3
4
A.1、3B.1、4
C.2、3D.2、4
噬菌体是一类病毒,它的外壳由蛋白质构成,内有DNA。
噬菌体侵染大肠杆菌时只将DNA注入大肠杆菌细胞内,而蛋白质外壳留在外面。
噬菌体的DNA进入大肠杆菌后,以大肠杆菌内部的氨基酸为原料,通过大肠杆菌的核糖体合成噬菌体的蛋白质。
因此,重新组合的“杂合”噬菌体的DNA来自于哪种噬菌体,后代的表现型就与哪种噬菌体一致。
7.赫尔希和蔡斯分别用35S和32P标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,下列被标记的部位组合正确的是(A)
CNH2HCOOH①
A.①②B.①③
C.①④D.②④
35S标记在氨基酸的R基上,32P标记在核苷酸的磷酸基团上。
8.用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,经过一段时间的保温、搅拌、离心后发现放射性主要分布在上清液中,沉淀物的放射性很低,对于沉淀物中含有少量的放射性的正确解释是(A)
A.经搅拌与离心后还是有少量含有35S的T2噬菌体吸附在大肠杆菌上
B.离心速度太快,较重的T2噬菌体有部分留在沉淀物中
C.T2噬菌体的DNA分子上含有少量的35S
D.少量含有放射性35S的蛋白质进入大肠杆菌内
沉淀物中含有少量的放射性,是由于还有少量含35S的T2噬菌体吸附在大肠杆菌上,没有分离下来。
彻底离心时,不会有T2噬菌体留在沉淀物中;
由于T2噬菌体进入大肠杆菌的是DNA而不是蛋白质外壳,所以新产生的T2噬菌体的DNA分子上不会有35S,也不会有含35S的蛋白质进入大肠杆菌内。
9.科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出a、b两个不同品系,它们感染植物产生的病斑形态不同。
下列4组实验(见下表)中,不可能出现的结果是(C)
编号
实验过程
实验结果
病斑
类型
病斑中分离出
的病毒类型
a型TMV→感染植物
a型
b型TMV→感染植物
b型
组合病毒(a型TMV的蛋白质+b型TMV的RNA)→感染植物
组合病毒(b型TMV的蛋白质+a型TMV的RNA)→感染植物
A.实验①B.实验②
C.实验③D.实验④
烟草花叶病毒的遗传物质为RNA,a型TMV的蛋白质+b型TMV的RNA形成的组合病毒感染植物后,其病斑类型与分离出的病毒均为b型。
病毒包括DNA病毒和RNA病毒两类,分别以DNA和RNA作遗传物质;
结构简单,包括了外部的蛋白质外壳和内部的核酸两部分;
不能单独生存,必须寄生在活细胞内;
在侵入活细胞时,蛋白质外壳留在外面,核酸进入,子代个体的性状由核酸决定。
10.现有两组实验数据:
(1)测得豌豆中DNA有84%在染色体上,14%在叶绿体上,2%在线粒体上;
(2)进一步测得豌豆染色体的组成是:
DNA占36.5%,RNA占9.6%,蛋白质占48.9%。
这些实验数据表明(B)
A.染色体是DNA的唯一载体
B.染色体主要由核酸和蛋白质组成
C.DNA能传递遗传信息
D.蛋白质是遗传物质
从题中所列数据可知,染色体、叶绿体、线粒体都是DNA的载体,染色体主要由核酸和蛋白质组成。
11.(2013·
长春模拟)科研人员将提取出的“疯牛病”病毒用DNA水解酶和RNA水解酶分别进行处理后,发现该病毒仍具有侵染能力,但用蛋白酶处理后,病毒就会失去侵染能力,该现象说明(B)
A.“疯牛病”病毒由蛋白质和核酸构成
B.“疯牛病”病毒的遗传物质应该是蛋白质
C.“疯牛病”病毒对核酸水解酶具有抵抗力
D.“疯牛病”病毒不含蛋白质,只含核酸
用DNA水解酶、RNA水解酶处理后仍具有侵染能力,说明其遗传物质不是DNA或RNA;
用蛋白酶处理后,病毒失去侵染能力,说明起遗传作用的是蛋白质。
12.(2013·
肇庆模拟)回答下列与噬菌体侵染细菌实验有关的问题:
Ⅰ.1952年,赫尔希和蔡斯利用同位素标记完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验,下面是实验的部分步骤:
(1)写出以上实验的部分操作步骤:
第一步:
用35S标记噬菌体的蛋白质外壳 。
第二步:
把35S标记的噬菌体与细菌混合 。
(2)以上实验结果说明:
T2噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌体内 。
(3)若要大量制备用35S标记的噬菌体,需先用含35S的培养基培养 大肠杆菌 ,再用噬菌体去感染 被35S标记的大肠杆菌 。
Ⅱ.在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中,用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,在理论上,上清液中不含放射性,下层沉淀物中具有很高的放射性;
而实验的实际最终结果显示:
在离心后的上清液中,也具有一定的放射性,而下层的放射性强度比理论值略低。
(1)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中,采用的实验方法是 同位素标记法(同位素示踪法) 。
(2)在理论上,上清液放射性应该为0,其原因是 理论上讲,噬菌体已将含32P的DNA全部注入大肠杆菌内,上清液中只含噬菌体蛋白质外壳 。
(3)由于实验数据和理论数据之间有较大的误差,由此对实验过程进行误差分析:
a.在实验中,从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离,这一段时间如果过长,会使上清液的放射性含量升高,其原因是 噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来,经离心后分布于上清液中 。
b.在实验中,如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,将 是 (填“是”或“不是”)误差的来源,理由是 没有侵入大肠杆菌的噬菌体经离心后分布于上清液中,使上清液出现放射性 。
(4)噬菌体侵染细菌实验证明了 DNA是遗传物质 。
(5)上述实验中, 不能 (填“能”或“不能”)用15N来标记噬菌体的DNA,理由是 在DNA和蛋白质中都含有N元素 。
Ⅰ.沉淀物中放射性很低,上清液中放射性很高,说明是用35S标记的噬菌体的蛋白质外壳。
噬菌体的繁殖必须在大肠杆菌内进行,要获得用35S标记的噬菌体,需要先用含35S的培养基培养大肠杆菌,再用噬菌体去感染被35S标记的大肠杆菌,才可以得到被35S标记的噬菌体。
Ⅱ.
(1)噬菌体侵染细菌实验中,采用的实验方法是同位素标记法。
(2)在DNA中含有P元素,蛋白质中没有,故32P只能进入噬菌体的DNA中。
在侵染过程中,由于噬菌体的DNA全部注入大肠杆菌,离心后,上清液中是噬菌体蛋白质外壳,沉淀物中是被侵染的大肠杆菌,因此上清液中没有放射性。
(3)从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离,如果时间过长会使带有放射性的噬菌体从大肠杆菌中释放出来,使上清液带有放射性;
如果部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,也会使上清液带有放射性。
(4)噬菌体侵染细菌实验表明,在噬菌体中,亲代和子代之间具有连续性的物质是DNA,证明了DNA是噬菌体的遗传物质。
(5)N元素在DNA和蛋白质中都含有,因此不能用15N标记DNA。
13.(2013·
杭州模考)已知菠菜的干叶病是干叶病毒导致的,但不清楚干叶病毒的核酸类型,请设计实验进行探究。
实验材料:
苯酚的水溶液(可以将病毒的蛋白质外壳和核酸分离)、健康生长的菠菜植株、干叶病毒样本、DNA水解酶、其他必需器材。
(1)实验步骤:
①选取两株生长状况相似的菠菜植株,编号为a、b。
②用苯酚的水溶液处理干叶病毒样本,并设法将其蛋白质和核酸分离,以获得其核酸。
③在适当条件下,用 DNA水解酶 处理干叶病毒样本的部分核酸。
④ 一段时间后,用处理过的核酸稀释液喷洒植株a,用未处理过的核酸稀释液喷洒植株b 。
⑤再过一段时间后,观察两株菠菜的生长情况。
(2)实验结果及结论:
① 若植株a、b都出现干叶病,则病毒的核酸是RNA ;
② 若仅植株b出现干叶病,则病毒的核酸是DNA 。
本题实验目的为“探究干叶病毒的核酸种类”,实验原理为:
干叶病毒导致菠菜得干叶病;
若干叶病毒的核酸为DNA,则用DNA水解酶处理干叶病毒核酸,DNA被水解,实验组(用DNA水解酶处理)不出现干叶病;
对照组(没有处理)出现干叶病,若干叶病毒的核酸为RNA,则对照组和实验组都表现出干叶病。
考点2 DNA分子的结构和复制
1.(2011·
上海卷)某双链DNA分子含有400个碱基,其中一条链上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4。
下列表述错误的是(B)
A.该DNA分子的一个碱基改变,不一定会引起子代性状的改变
B.该DNA分子连续复制两次,需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸120个
C.该DNA分子中4种碱基的比例为A∶T∶G∶C=3∶3∶7∶7
D.该DNA分子中的碱基排列方式共有4200种
本题考查DNA分子的结构特点。
改变一个碱基,由于密码子的简并性,氨基酸也可能不变,因而性状不变。
某双链DNA分子含有400个碱基,其中一条链上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则这条链上A+T=3/10,所以在双链DNA分子中A+T=3/10,因此此DNA分子中A+T为3/10×
400=120,而A=T,所以A和T各有60个,因此连续复制两次,需要游离的腺嘌呤核苷酸为(22-1)×
60=180。
2.(2010·
上海卷)细胞内某一DNA片段中有30%的碱基为A,则该片段中(C)
A.G的含量为30%B.U的含量为30%
C.嘌呤含量为50%D.嘧啶含量为40%
在DNA双链间只有A—T和G—C碱基对,故A=T=30%,G=C=20%,A+G=50%,T+C=50%。
3.(2013·
无锡模拟)下面对DNA结构的叙述中,不正确的一项是(C)
A.DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧
B.双链DNA分子中的嘌呤碱基与嘧啶碱基总数相等
C.DNA分子中只有4种碱基,所以实际上只能构成44种DNA
D.DNA分子中碱基之间一一对应配对的关系是碱基互补配对原则
在DNA分子中,A—T,G—C,脱氧核糖与磷酸交替连接,排列在DNA外侧,共同构成DNA分子的基本支架。
DNA分子多样性取决于碱基种类、数量及排列顺序。
4.(2013·
长沙模拟)在一个双链DNA分子中,碱基总数为m,腺嘌呤碱基数为n,则下列有关叙述不正确的是(D)
A.脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基总数=m
B.碱基之间的氢键数为
C.一条链中A+T的数量为n
D.G的数量为m-n
A项的等量关系容易判断;
对于B项,需知G与C之间形成3个氢键,A与T之间形成2个氢键,故氢键数为:
2n+3×
=
;
C项中因A+T的总量为2n,故一条链中的A+T的数量应为n;
D项中计算G的数量有误,应为
-n。
5.(2011·
上海卷)在一个细胞周期中,DNA复制过程中的解旋发生在(A)
A.两条DNA母链之间
B.DNA子链与其互补的母链之间
C.两条DNA子链之间
D.DNA子链与其非互补母链之间
DNA复制时,第一步要解旋,解开两条扭成螺旋的双链,所以解旋酶的作用是打开两条母链之间的氢键。
6.(2011·
江苏卷)下列物质合成时,需要模板的是(B)
A.磷脂和蛋白质
B.DNA和酶
C.性激素和胰岛素
D.神经递质和受体
蛋白质合成时以mRNA为模板,DNA合成时以DNA的两条链为模板,酶(蛋白质或RNA)合成时需要以mRNA或DNA的一条链作为模板,脂质和神经递质的合成不需要模板,B正确。
7.(2011·
海南卷)关于核酸生物合成的叙述,错误的是(D)
A.DNA的复制需要消耗能量
B.RNA分子可作为DNA合成的模板
C.真核生物的大部分核酸在细胞核中合成
D.真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期
DNA的复制需要消耗能量,可以以RNA分子为模板通过逆转录合成DNA分子,真核生物的大部分核酸在细胞核中合成,少数核酸在某些细胞器(如叶绿体、线粒体)中合成,真核细胞染色体DNA复制发生在有丝分裂间期,故D错误。
8.蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期,然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期,其染色体的放射性标记分布情况是(B)
A.每条染色体的两条单体都被标记
B.每条染色体中都只有一条单体被标记
C.只有半数的染色体中一条单体被标记
D.每条染色体的两条单体都不被标记
由于DNA分子的复制方式为半保留复制,在有放射性标记的培养基中完成一个细胞周期后,每个DNA分子中有一条链含放射性。
继续在无放射性的培养基中培养时,由于DNA的半保留复制,所以子代DNA分子一半含放射性,一半不含放射性。
每条染色单体含一个DNA分子,所以一半的染色单体含放射性。
9.(2012·
山东卷)假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5000个碱基对组成,其中腺嘌呤占全部碱基的20%。
用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌,共释放出100个子代噬菌体。
下列叙述正确的是(C)
A.该过程至少需要3×
105个鸟嘌呤脱氧核苷酸
B.噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等
C.含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1∶49
D.该DNA发生突变,其控制的性状即发生改变
本题考查噬菌体侵染细菌的实验、DNA的结构、复制及其与生物性状的关系。
由5000个碱基对组成的双链DNA中,腺嘌呤占全部碱基的20%,则鸟嘌呤G占30%,即一个这样的DNA中,A=T=2000个,G=C=3000个,则100个子代噬菌体的DNA中共含有鸟嘌呤3×
105个。
由1个噬菌体增殖到100个噬菌体的过程中,需要鸟嘌呤脱氧核苷酸的数目为3×
105-3000个,故选项A错误。
噬菌体侵染细菌并增殖过程中,DNA复制、转录所需的模板为噬菌体DNA,复制、转录和翻译所需要的原料脱氧核苷酸、核糖核苷酸、核糖体、氨基酸以及酶等皆来自宿主细胞(细菌),故选项B错误。
DNA进行半保留复制,1个双链都含32P的DNA复制后,子代中含有32P的DNA(一条链含32P,一条链含31P的DNA)共有2个,只含有31P的DNA共有98个,二者的比例为2∶98即1∶49,故选项C正确。
由于DNA上有非基因序列,基因中有非编码序列以及密码子具有简并性等原因,DNA发生突变并不意味着性状一定会发生改变,选项D错误。
10.(2013·
宁夏模拟)有100个碱基对的某DNA分子片段,内含60个胞嘧啶脱氧核苷酸,若连续复制n次,则在第n次复制时需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸多少个(C)
A.40n-1B.40n
C.40×
2n-1D.40×
2n
该DNA分子中共有100个碱基对即200个碱基,其中有C60个,则T为40个,在第n次复制时需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸40×
2n-1个。
11.基因芯片的测序原理是DNA分子杂交测序方法,即通过与一组已知序列的核酸探针杂交进行核酸序列测定的方法。
先在一块芯片表面固定序列已知的核苷酸的探针;
当溶液中带有荧光标记的靶核酸序列与基因芯片上对应位置的核酸探针产生互补匹配时,通过确定荧光强度最强的探针位置,获得一组序列完全互补的探针序列。
据此可重组出靶核酸的序列TATGCAATCTAG(过程见图1)。
若靶核酸序列与八核苷酸的探针杂交后,荧光强度最强的探针位置如图2所示,溶液中靶序列为(A)
A.AGCCTAGCTGAAB.TCGGATCGACTT
C.ATCGACTTD.TAGCTGAA
由图1所示方法可知,图2基因芯片上显示荧光的位置排序为①TCGGATCG,②CGGATCGA,③GGATCGAC,④GATCGACT,⑤ATCGACTT,进而推出互补序列为TCGGATCGACTT,则靶序列为AGCCTAGCTGAA。
12.(2010·
北京卷)科学家以大肠杆菌为实验对象,运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验,实验内容及结果见下表。
组别
1组
2组
3组
4组
培养液中
唯一氮源
14NH4Cl
15NH4Cl
繁殖代数
多代
一代
两代
培养产物
A
B
B的
子Ⅰ代
子Ⅱ代
操作
提取DNA并离心
离心
结果
仅为轻带
(14N/14N)
仅为重带
(15N/15N)
仅为中带
(15N/14N)
1/2轻带
1/2中带
请分析并回答:
(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B,必须经过 多 代培养,且培养液中的 15NH4Cl 是唯一氮源。
(2)综合分析本实验的DNA离心结果,第 3 组结果对得到的结论起到了关键作用,但需把它与第 1 组和第 2 组的结果进行比较,才能说明DNA分子的复制方式是 半保留复制 。
(3)分析讨论:
①若子Ⅰ代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带,则“重带”DNA来自于 B ,据此可判断DNA分子的复制方式不是 半保留 复制。
②若将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心,其结果 不能 (选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。
③若在同等条件下将子Ⅱ代继续培养,子n代DNA离心的结果是:
密度带的数量和位置 没有变化 ,放射性强度发生变化的是 轻 带。
④若某次实验的结果中,子Ⅰ代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽,可能的原因是新合成的DNA单链中的N尚有少部分为 15N 。
本题考查DNA的半保留复制及学生推理能力。
若在同等条件下将子Ⅱ代继续培养,子n代DNA的情况是有2个15N/14NDNA,其余全都是14N/14NDNA,所以子n代DNA离心的结果是:
密度带的数量和位置没有变化,放射性强度发生变化的是轻带。
13.(2012·
云浮模拟)DNA指纹技术正发挥着越来越重要的作用,在亲子鉴定、侦察罪犯等方面是目前最为可靠的鉴定技术。
请思考回答下列有关DNA指纹技术的问题:
(1)DNA亲子鉴定中,DNA探针必不可少,DNA探针实际是一种已知碱基顺序的DNA片段。
请问:
DNA探针寻找基因所用的原理是:
碱基互补配对原则 。
(2)用DNA做亲子鉴定时,小孩的条码会一半与其生母相吻合,另一半与其生父相吻合,其原因是 孩子的每一对同源染色体必定一条来自母亲,一条来自父亲 。
(3)如图为通过提取某小孩和其母亲以及待测定的三位男性的DNA,进行DNA指纹鉴定,部分结果如图所示。
则该小孩的真正生物学父亲是 B 。
(4)现在已知除了同卵双生双胞胎外,每个人的DNA是独一无二的,就好像指纹一样,这说明了:
DNA分子具有多样性和特异性 。
(5)为什么用DNA做亲子鉴定,而不用RNA?
因为基因在DNA上,而不在RNA上,且DNA具有特异性 。
(6)为了确保实验的准确性,需要克隆出较多的DNA样品,若一个只含31P的DNA分子用32P标记的脱氧核苷酸为原料连续复制3次后,含32P的单链占全部单链的 7/8 。
(7)DNA指纹技术也可应用于尸体的辨认工作中,瓦斯爆炸案中数十名尸体的辨认就是借助于DNA指纹技术。
①下表所示为分别从尸体和死者生前的生活用品中提取的三条相同染色体同一区段DNA单链的碱基序列,根据碱基配对情况判断。
A、B、C三组DNA中不是同一人的是 C 。
A组
B组
C组
尸体中的DNA碱基序列
ACTGACGGTT
GGCTTATCGA
GCAATCGTGC
家属提供的DNA碱基序列
TGACTGCCAA
CCGAATAGCA
CGG