第三章 基因的本质单元检测-(含解析)2023-2024学年高一下学期生物必修2

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第三章 基因的本质单元检测-(含解析)2023-2024学年高一下学期生物必修2

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第三章 基因的本质单元检测
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.某科学家做“噬菌体侵染细菌”实验时,分别用同位素标记,如表所示:
噬菌体成分 细菌成分
核苷酸 32P 31P
氨基酸 32S 35S
此实验所得的结果是,子代噬菌体和亲代噬菌体的外形及侵染细菌的特性均相同,而子代噬菌体的DNA分子与蛋白质分子应含有的标记元素是
A.31P、32P,32S
B.31P、32P,35S
C.31P、32P,32S、35S
D.32P,32S、35S
2.下列关于 DNA 分子结构的叙述中,不正确的是( )
A.DNA 分子由四种脱氧核苷酸组成
B.每个 DNA 分子中,碱基数=脱氧核苷酸数=脱氧核糖数
C.双链 DNA 分子中的一段,若含有 30 个胞嘧啶,就一定会同时含有 30 个鸟嘌呤
D.DNA 分子中特定的核糖核苷酸序列代表了遗传信息
3.若DNA分子中一条链的碱基A∶C∶T∶G=4∶3∶2∶1,则另一条链上A∶C∶T∶G的值为( )
A.3∶4∶1∶2 B.2∶1∶4∶3 C.4∶3∶2∶1 D.1∶3∶2∶4
4.下列关于DNA复制的叙述正确的是( )
A.DNA复制时,以一条链为模板
B.真核细胞DNA复制的场所是细胞核
C.碱基互补配对原则有利于保证DNA复制的准确性
D.被32P标记的DNA分子在含31Р培养基中复制3次,子代DNA中含32P的DNA分子占1/8
5.质粒是独立于染色体或拟核以外的能自主复制的双链闭合环状DNA分子,一般为1~200kb,常见于原核细胞中。将不含32P的大肠杆菌放到含32P的环境中培养一段时间,结果大肠杆菌细胞内的DNA分子有图I、图Ⅱ两种类型。下列相关叙述正确的是( )

A.质粒与大肠杆菌的拟核DNA均含2个游离的磷酸基团
B.上述过程发生在有丝分裂间期,虚线表示含有32P的DNA链
C.图示细胞中的质粒至少复制了2次,且遵循半保留复制
D.复制后形成的子代质粒中嘌呤数和嘧啶数不一定相等
6.下列实验使用了假说—演绎法,且相关描述为“演绎推理”步骤的是( )
A.孟德尔认为在两对相对性状杂交实验中不同对的遗传因子在形成配子时发生了自由组合
B.遗传的染色体学说认为体细胞内基因成对存在,染色体也成对存在
C.摩尔根的果蝇实验中F1红眼雌雄果蝇自由交配后,F2中的白眼果蝇全为雄性
D.探究DNA复制方式的活动中,若DNA是半保留复制,则从第一代DNA开始连续复制两代,第三代会出现两种密度不同的DNA分子
7. 某研究人员模拟赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验:①用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌;②用35S标记的噬菌体侵染未标记的细菌;一段时间后分别进行离心,检测到放射性存在的主要部位是
A.①沉淀物、②沉淀物 B.①上清液、②上清液
C.①上清液、②沉淀物 D.①沉淀物、②上清液
8.细胞内的DNA进行复制时,在引发体的作用下会合成多个小片段的RNA引物,这些引物能结合到其中一条DNA链上形成杂合区,DNA链连接引物后继续延伸,形成一些不连续的双链片段,称为冈崎片段。下列相关分析错误的是( )
A.细胞核中可能会出现冈崎片段 B.冈崎片段的碱基序列储存着遗传信息
C.杂合区中的碱基最多有5种 D.杂合区中包含8种核糖核苷酸
9.图1是某细胞的细胞周期示意图,细胞周期可分为分裂间期(包括G1期、S期和G2期)和分裂期(M期),S期进行DNA复制。周期蛋白影响细胞周期的进行,其中周期蛋白cyclinB与蛋白激酶CDK1结合形成复合物MPF后,激活的CDK1促进细胞由G 期进入M期;周期蛋白cyclinE与蛋白激酶CDK2结合后,激活的CDK2促进细胞由G1期进人S期。MPF的活性和周期蛋白的浓度变化如图2,下列说法错误的是( )

A.若将G2期和M期细胞融合,则融合后细胞进入M期的时间会提前
B.激活的CDK1可能具有促进染色质螺旋形成染色体的作用
C.激活的CDK2可能参与调控DNA聚合酶和解旋酶合成
D.加入DNA合成抑制剂,6 h后所有细胞停留在G1/S交界处
10.在噬菌体侵染细菌的实验中,侵染时间过短,会使32P标记组的上清液中放射性强度(  )
A.增强 B.减弱 C.基本不变 D.不能确定
11.如图为线粒体DNA的D环复制示意图。其中一条链因为密度较高称之为重链(简称H链),另一条链因为密度较低称之为轻链(简称L链),复制时,以L链为模板,先合成一段RNA引物,然后合成H链片段,新H链一边复制,一边取代原来旧H链被取代的旧H链以环的形式被游离出来,由于像字母D,所以称为D环复制。随着环形轻链复制的进行,D环增大,待全部复制完成后新的H链和旧的L链、新的L链和旧的H链各自组合成两个环状双螺旋DNA分子。以下分析错误的是( )

A.线粒体DNA复制完成以后没有游离的磷酸基团
B.线粒体DNA的复制属于半保留复制
C.线粒体DNA分子的H链要比L链长
D.线粒体DNA的两条链也符合反向平行
12.下列关于DNA复制的叙述错误的是( )
A.子代DNA分子中一条链来自亲代
B.以ATCG四种游离的碱基为原料
C.配对的碱基间通过氢键相互连接
D.复制是一个边解旋边复制的过程
二、多选题
13.下列有关科学家与其科学成就相符的是(  )
A.孟德尔——发现分离定律和自由组合定律
B.格里菲思——证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA
C.萨顿——证明基因位于染色体上
D.沃森和克里克——首次制作DNA双螺旋结构模型
14.如图是DNA分子的局部组成示意图。下列叙述正确的是(  )
A.图中有2种碱基,有2个游离的磷酸基团
B.从主链上看,两条单链反向平行
C.图中的③代表的是脱氧核糖
D.若④是腺嘌呤,则⑤是胞嘧啶
15.若将某一雄性动物(2n=4)的一个精原细胞中的DNA用32P充分标记,置于含31P的培养液中培养,经一次正常的有丝分裂后形成两个子细胞,其中一个子细胞继续在含31P的培养液中培养产生了四个精细胞。下列说法正确的是( )
A.正常情况下上述细胞中染色体数最多时为8条
B.有丝分裂产生的两个子细胞中所有染色体都含32P
C.每个精细胞中含32P标记的染色体数为0~2
D.四个精细胞中含32P标记的细胞数为0~4
16.同位素标记技术可用于示踪物质的运行和变化规律,下列是科学家利用同位素标记技术进行科学研究的叙述,正确的是( )
A.向豚鼠的胰腺腺泡细胞注射3H标记的亮氨酸,随后检测放射性标记的物质先后出现在哪些结构,研究分泌蛋白合成和运输的过程
B.鲁宾和卡门用同位素标记H218O、CO2和H2O、C18O2分别提供给植物进行光合作用,然后检测释放的O2中是否有放射性18O2研究光合作用中氧气的来源
C.赫尔希和蔡斯利用35S标记的噬菌体和32P标记的噬菌体分别侵染细菌,保温搅拌离心后,检查上清液和沉淀物中的放射性情况,证明了DNA是噬菌体的遗传物质
D.梅塞尔森和斯塔尔利用15N标记的大肠杆菌转移到含有14NH4C1的培养液中培养,不同时刻收集大肠杆菌提取DNA,利用密度梯度离心技术在试管中区分含有不同N元素的DNA,证明DNA半保留复制
三、非选择题
17.材料分析题:
材料1:用同位素31P、32P和32S、35S分别作如下标记:
噬菌体 大肠杆菌
脱氧核苷酸 32P 31P
氨基酸 32S 35S
材料2:
(1)用32P标记噬菌体的大致操作过程:
① ;
② 。
(2)若材料1中的噬菌体和大肠杆菌分别换成烟草花叶病毒和烟叶细胞,则能说明 。
(3)分析材料2,A~D的结果中,哪项不正确? 。说明理由 。
(4)材料1、材料2共同说明的问题是 。
18.果蝇的长翅(B)与短翅(b)、红眼(R)与白眼(r)是两对相对性状。亲代雌果蝇与雄果蝇杂交,F1 表型及数量如下表:
长翅红眼 长翅白眼 短翅红眼 短翅白眼
雌蝇(只) 151 0 52 0
雄蝇(只) 77 75 25 26
请回答:
(1)果蝇眼色性状的基因位于 染色体上,基因 B 与 b 的根本区别是 。
(2)亲本的基因型为 。F1 长翅红眼雌果蝇的基因型有 种,其中杂合子∶纯合子= 。
(3)现有 1 只长翅白眼果蝇与 1 只长翅红眼果蝇杂交,子代雌果蝇中长翅白眼占 3/8,则子代雌果蝇的表型及比例为 。
(4)为验证杂合红眼雌果蝇(不考虑翅形)产生配子的种类及比例,进行了测交实验,请用遗传图解表示实验过程。
19.如图是某链状DNA分子的局部结构示意图,请据图回答下列问题。

(1)写出下列图中序号所代表结构的中文名称:① ,④ ,⑦ ,⑧ ,⑨ 。
(2)图中DNA片段中有 个氢键,该DNA分子应有 个游离的磷酸基团。
(3)如果将无标记的细胞在含15N标记的脱氧核苷酸的培养液中培养,则图中所示的 (填图中序号)中可测到15N。将上述培养得到的只含15N的DNA分子转移到含14N的培养液中分裂4次,则得到的子代DNA分子中含14N的DNA分子和含15N的DNA分子的比例为 。
(4)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4次,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为 个。
20.研究人员以大肠杆菌为实验材料,运用同位素标记技术、密度梯度离心等方法研究DNA复制的机制。关于DNA复制,科学家曾提出三种假说,如图所示。请回答下列问题:
(1)研究人员先用含有15NH4Cl培养液培养大肠杆菌,让大肠杆菌繁殖多代,培养液中的氮可被大肠杆菌用于合成四种 分子,作为DNA复制的原料,最终得到含15N的大肠杆菌,DNA单链中两个碱基之间通过 相连。
(2)将含15N的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中,繁殖一代后提取子代大肠杆菌的DNA(F1DNA),进行密度梯度离心,得到如下图离心管A中的条带分布,将F1DNA用解旋酶处理后进行密度梯度离心,得到如图离心管B中的条带分布。根据实验结果,某同学排除了“弥散复制”假说,依据是 。但该同学错误地认为仅根据离心管B中的条带分布就能说明DNA的复制是半保留复制,你反驳他的理由是 。
(3)为了进一步验证假说,研究人员将上述F1代大肠杆菌继续在含14N的培养基上再繁殖一代,进行密度梯度离心,请预测支持“半保留复制”假说的实验结果:离心后DNA分子在离心管中的条带分布是 。
(4)如上图表示细胞中某DNA分子复制的过程,已知该DNA分子含有48502个碱基对,而子链延伸的速度为105个碱基对/min,则此DNA复制约需要30s,而实际时间远远小于30 s,据图分析其原因是 。
21.艾弗里在格里菲思实验的基础上,进一步探究促使R型活菌转化为S型活菌的“转化因子”。他将加热杀死的S型细菌去除大部分的蛋白质、脂质、糖类等物质后,制得细胞粗提取物,再进行如下图所示实验。请回答下列问题:
(1)艾弗里的肺炎链球菌转化实验利用了自变量控制中的“ 原理”,即每个实验组特异性地 ,从而鉴定出DNA是转化因子,由此推测第5组的实验现象是 。
(2)现提供显微注射器、活鸡胚细胞、H9N6禽流感病毒的核酸提取液、DNA酶、RNA酶、生理盐水等材料用具,探究H9N6禽流感病毒的遗传物质类型。补充实验步骤、预期结果和结论。
实验步骤:
①取三支相同的试管a、b、c,分别加入等量的病毒核酸提取液,然后在a试管中加入适量的生理盐水,在b、c两支试管中分别加入等量的相同浓度的 、 。
②取等量的活鸡胚细胞分成甲、乙、丙三组,用显微注射器分别把第1步处理过的a、b、c三支试管中的核酸提取液等量注入甲、乙、丙三组的活鸡胚细胞中。
③把三组活鸡胚细胞放在相同且适宜环境中培养一段时间,然后 。
预期结果和结论:
①若 ,则说明该病毒的遗传物质是RNA。
②若 ,则说明该病毒的遗传物质是DNA。
参考答案:
1.B
【分析】1、噬菌体的结构:蛋白质外壳(C、H、O、N、S)+DNA(C、H、O、N、P);
2、噬菌体繁殖过程:吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。
3、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】噬菌体侵染细菌时,进入细菌体内的只有DNA,蛋白质外壳保留在外面。DNA进入大肠杆菌后作为模板控制子代噬菌体的合成,根据DNA半保留复制特点,子代噬菌体中有少数个体含有母链,即含有放射性32P,但所有个体均含有31P。合成子代噬菌体的原料均来自大肠杆菌,所以子代噬菌体的蛋白质分子均含有35S。
故选B。
2.D
【分析】DNA分子结构的主要特点:DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构;DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架,内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则(A-T、C-G)。
【详解】A、DNA分子的基本单位为脱氧核苷酸,由四种脱氧核苷酸组成,A正确;
B、脱氧核苷酸是由一分子的磷酸基团、一分子的含氮碱基和一分子的脱氧核糖组成,每个 DNA 分子中,碱基数=脱氧核苷酸数=脱氧核糖数,B正确;
C、双链DNA分子中,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则,因此某双链DNA片段若含有30个胞嘧啶,就一定会同时含有30个鸟嘌呤,C正确;
D、DNA 分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息,D错误。
故选D。
【点睛】
3.B
【分析】DNA分子是由两条脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,磷酸、五碳糖交替排列位于双螺旋结构的外侧;碱基通过氢键连接成碱基对,位于内侧,碱基之间的配对方式是A与T配对,G与C配对。
【详解】按照碱基互补配对原则,若DNA分子中一条链的碱基A:C:T:G=4:3:2:1,则另一条链中的A与该链中的T相等,另一条链中的C与该链中的G相等,另一条链中的T与该链中的A相等,另一条链中的G与该链中的C相等,因此另一条链上A:C:T:G的值为2∶1∶4∶3。
故选B。
4.C
【分析】1.DNA分子复制的特点:半保留复制;边解旋边复制,两条子链的合成方向是相反的;
2.DNA分子复制的场所、过程和时间:
(1)DNA分子复制的场所:细胞核、线粒体和叶绿体;
(2)DNA分子复制的过程:①解旋:在解旋酶的作用下,把两条螺旋的双链解开;
②合成子链:以解开的每一条母链为模板,以游离的四种脱氧核苷酸为原料,遵循碱基互补配对原则,在有关酶的作用下,各自合成与母链互补的子链;
③形成子代DNA:每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子;
(3)DNA分子复制的时间:有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。
【详解】A、DNA复制时,以DNA分子的两条链分别为模板进行DNA复制过程,因而复制的结果是产生两个一模一样的DNA分子,A错误;
B、真核细胞DNA复制的场所主要是细胞核,还有线粒体和叶绿体,B错误;
C、DNA双螺旋结构为复制提供了精确的模板,碱基互补配对原则能保证DNA复制的准确性,因而经过复制产生的两个DNA分子是相同的,C正确;
D、DNA分子复制方式为半保留复制,被32P标记的DNA分子在含31Р培养基中复制3次,会产生23=8个DNA分子,其中只有两个DNA分子带有32P标记,即子代DNA中含32P的DNA分子占2/8=1/4,D错误。
故选C。
5.C
【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。复制的条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸);DNA复制过程:边解旋边复制;DNA复制特点:半保留复制。
【详解】A、质粒与大肠杆菌的拟核DNA为环状结构,不含有游离的磷酸基团,A错误;
B、题干可知虚线是以含 P的原料新合成的DNA链,因此虚线表示含有放射性的 DNA 链,但大肠杆菌不能进行有丝分裂,有丝分裂是真核生物分裂的方式,B错误;
C、图中图Ⅰ中DNA分子只有一条链新合成的,遵循半保留复制,图Ⅱ中DNA的两条链都是虚线,都是新合成的,推测质粒至少复制了2次,C正确;
D、复制后形成的子代质粒是双链DNA中,由于A=T,C=G,嘌呤数和嘧啶数始终相等,D错误。
故选C。
6.D
【分析】假说-演绎法:在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想像提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符,就证明假说是正确的,反之,则说明假说是错误的。
【详解】A、孟德尔认为在两对相对性状杂交实验中不同对的遗传因子在形成配子时发生了自由组合,属于假说内容,A错误;
B、遗传的染色体学说认为体细胞内基因成对存在,染色体也成对存在,这是类比推理,B错误;
C、摩尔根的果蝇实验中F1红眼雌雄果蝇自由交配后,F2中的白眼果蝇全为雄性,这是实验现象,C错误;
D、探究DNA复制方式的活动中,若DNA的复制方式为半保留,则从亲代DNA开始连续复制两代,亲子代一共会出现三种密度不同的DNA分子,即轻带、中带和重带,这属于演绎推理,D正确。
故选D。
7.D
【分析】噬菌体侵染细菌实验中,离心后,上清液中含有“侵染细菌的噬菌体”的蛋白质外壳,沉淀中含有被侵染的细菌,此细菌中又有“侵染细菌的噬菌体”的DNA,所以:被标记的是噬菌体的DNA,离心后放射性主要在沉淀中;被标记的是噬菌体的蛋白质,离心后放射性主要在上清液中;被标记的是噬菌体的DNA和蛋白质外壳,离心后蛋白质外壳在上清液中,DNA在沉淀中。
【详解】① 用32P标记噬菌体,32P主要存在于噬菌体的DNA中,侵染未标记的细菌,DNA注入细菌,利用细菌体内的原料进行DNA的半保留复制和蛋白质外壳的合成,新合成的DNA和蛋白质中只有DNA含有32P,所以一段时间后进行离心,放射性主要存在与沉淀物中;② 用35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,当噬菌体侵染未标记的细菌时,蛋白质外壳留在了细菌外面,所以一段时间后离心,放射性主要存在与上清液中, D正确。
故选D。
8.D
【分析】1、DNA复制主要在细胞核,线粒体和叶绿体也含有少量的DNA,也能进行DNA复制。遗传信息是指DNA(基因)的脱氧核苷酸排列顺序。
2、DNA和RNA区别:DNA的组成碱基是A、T、G、C,单位是脱氧核苷酸。RNA的组成碱基是A、U、G、C,单位是核糖核苷酸。
【详解】A、据题意可知,细胞内的DNA进行复制时会出现冈崎片段,而DNA复制主要在细胞核,因此细胞核中可能会出现冈崎片段,A正确;
B、DNA中脱氧核苷酸的排列顺序代表了遗传信息,冈崎片段属于DNA片段,因此冈崎片段的碱基序列储存着遗传信息,B正确;
C、DNA中含有A、T、C、G四种碱基,RNA中含有A、U、C、G四种碱基,因此杂合区(DNA-RNA)中含有A、T、U、C、G五种碱基,C正确;
D、杂合区中DNA和RNA都含有,所以含有4种核糖核苷酸,4种脱氧核苷酸,共8种核苷酸,D错误。
故选D。
9.D
【分析】分裂间期:G1期主要进行RNA和蛋白质的生物合成,并且为下阶段S期的DNA合成做准备;S期最主要的特征是DNA的合成;G2期主要为M期做准备,但是还有RNA和蛋白质的合成,不过合成量逐渐减少。
【详解】A、“周期蛋白cyclinB与蛋白激酶CDK1结合形成复合物MPF后,激活的CDK1促进细胞由G2期进入M期;周期蛋白cyclinE与蛋白激酶CDK2结合形成复合物后,激活的CDK2促进细胞由G1期进入S期”,G1期、S期和G2期都属于分裂间期,因此周期蛋白发挥作用的时间主要是分裂间期。M期细胞存在周期蛋白cyclinB与蛋白激酶CDK1结合形成复合物MPF,将G2期和M期细胞融合,激活的CDK1促进融合细胞由G2期进入M期,因此G2期细胞进入M期的时间会提前,A正确;
B、周期蛋白cyclinB与蛋白激酶CDK1结合形成复合物MPF后,被激活的CDK1促进细胞由G2期进入M期,因此激活的CDK1可能具有促进染色质螺旋形成染色体的作用,B正确;
C、“激活的CDK2促进细胞由G1期进入S期”,S期是DNA复制的时期,DNA复制需要DNA聚合酶和解旋酶,因此激活的CDK2可能参与DNA聚合酶和解旋酶合成的调控,C正确;
D、据图可知,G1期、S期、G2期和M期分别为1.0h、7h、3.5h、1.5h。DNA合成抑制剂使得处于S期的细胞立刻被抑制,而其他时期的细胞不受影响。预计加入DNA合成抑制剂约(G2+M+G1)的时间即6h后后除了处于S期的细胞外其他细胞都停留在G1/S交界处,D错误。
故选D。
10.A
【分析】用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,上清液中有少量放射性的原因:
保温时间过短,部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,经离心后分布于上清液中,使上清液出现放射性;
保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代,经离心后分布于上清液中,也会使上清液的放射性含量升高。
【详解】用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,侵染时间过短,部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,经离心后分布于上清液中,使上清液放射性增强,A正确,BCD错误。
故选A。
11.C
【分析】DNA复制:以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。DNA复制时间:有丝分裂和减数第一次分裂前的间期。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4种脱氧核苷酸)。DNA复制过程:边解旋边复制。DNA复制特点:半保留复制。DNA复制结果:一个DNA分子复制出两个DNA分子。
【详解】A、线粒体为环状双链DNA分子,故线粒体完成DNA复制后无游离的磷酸基团,A正确;
B、线粒体DNA复制的过程是半保留复制,边解旋边复制,B正确 ;
C、线粒体DNA分子的H链和L链中的碱基遵循碱基互补配对原则,故H链和L链一样长,C错误;
D、线粒体DNA的两条链反向平行构成双螺旋结构,D正确。
故选C。
12.B
【分析】DNA复制过程中边解旋边复制,以两条链分别为模板,利用脱氧核苷酸为原料,在DNA聚合酶的作用下进行复制,子代DNA的两条链一条来自父方,一条来自母方,属于半保留复制。
【详解】A、DNA为半保留复制,子代DNA分子中一条链来自亲代,A正确;
B、DNA分子的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,所以DNA复制的原料是含ATCG碱基的四种脱氧核糖核苷酸,B错误;
C、配对的碱基间通过氢键相互连接,C正确;
D、在解旋酶的作用下,体内DNA复制边解旋边复制,D正确。
故选B。
13.AD
【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说—演绎法,其基本步骤: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、肺炎双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。
3、沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA的结构。
4、萨顿运用类比推理的方法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。
【详解】A、孟德尔以豌豆为材料进行实验,提出了分离定律和自由组合定律,A正确;
B、格里菲思进行肺炎双球菌的体内转化实验,证明了在S型细菌内存在着转化因子,但是并没有证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA,B错误;
C、萨顿观察蝗虫减数分裂的过程,提出基因位于染色体上的假说,后来摩尔根采用假说—演绎法证明基因位于染色体上,C错误;
D、沃森和克里克构建了DNA分子双螺旋结构模型,D正确。
故选AD。
14.ABC
【分析】1、DNA分子是由2条反向平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,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,两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基对,并且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
2、图示为DNA分子片段平面组成示意图,其中①、②为磷酸,③、⑥为脱氧核糖,④、⑤为含氮碱基。
【详解】A、图中含有四个脱氧核苷酸,从碱基的形态看,四个脱氧核苷酸上的四个碱基是两种,有2个游离的磷酸基团,左上的①和右下的磷酸基团,A正确;
B、从主链上的脱氧核糖来看,两条单链反向平行,B正确;
C、图中的③代表的是DNA中的五碳糖即脱氧核糖,C正确;
D、根据碱基互补配对原则,若④是腺嘌呤A,而与之互补配对的碱基⑤是胸腺嘧啶T,D错误。
故选ABC。
15.ABC
【分析】将某一雄性动物(2n=4)的一个精原细胞中的DNA用32P充分标记,置于含31P的培养液中培养,经一次正常的有丝分裂DNA复制一次,形成两位子细胞的DNA一条链含有31P,一条链含有32P。
【详解】A、精原细胞2n=4,正常情况下上述细胞处于有丝分裂后期,染色体数最多为8条,A正确;
B、经过一次正常的有丝分裂,DNA复制一次,故有丝分裂产生的两个子细胞中所有染色体都含32P,B正确;
C、经一次正常的有丝分裂DNA复制一次,形成两位子细胞的DNA一条链含有31P,一条链含有32P。再经过一次减数分裂,DNA再复制一次,每条染色体的两个姐妹染色单体只有一个单体含有32P,精细胞中染色体2条,每个精细胞中含32P标记的染色体数最少为0,最多是2条,即每个单体均为31P的在减数第二次分裂后期时移向同一极,C正确;
D、经一次正常的有丝分裂DNA复制一次,形成两位子细胞的DNA一条链含有31P,一条链含有32P。再经过一次减数分裂,DNA再半保留复制一次,产生的四个精细胞中如果都是含有31P的移向同一级,则含有32P标记的精细胞为2个,如果含有32P的单体和只含有31P的单体同时移向一极,则精细胞含有32P的数量为4个,D错误。
故选ABC。
16.ACD
【分析】用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向,就是同位素标记法,同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律。生物学研究中常用的同位素有的具有放射性,比如14C、32P、3H、35S等,不具有放射性的是稳定同位素,比如15N、18O。
【详解】A、氨基酸是蛋白质的基本组成单位,其元素组成有C、H、O、N等,故科学家可向豚鼠胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸,通过检测放射性标记的物质在细胞中出现的部位来探究分泌蛋白形成的过程,A正确;
B、结合分析可知,18O不属于放射性元素,B错误;
C、噬菌体是由蛋白质外壳(元素组成有C、H、O、N、S)和DNA(元素组成为C、H、O、N、P)组成的,故用32P和35S分别标记T2噬菌体的DNA和蛋白质外壳,侵染大肠杆菌,通过检测放射性物质出现的位置及子代噬菌体是否有放射性,确定了DNA是噬菌体的遗传物质,C正确;
D、梅塞尔森和斯塔尔将15N标记的大肠杆菌转移到14N的普通培养液中培养,收集大肠杆菌并提取DNA,对其密度梯度离心,根据子代DNA在试管中的位置确定DNA的复制方式为半保留复制,D正确。
故选ACD。
17. 在含有放射性32P的培养基中培养大肠杆菌 再用上述大肠杆菌培养噬菌体 RNA是遗传物质 D DNA分子被DNA酶分解掉,R型细菌不能转化成S型细菌,小鼠应为正常 DNA是遗传物质
【分析】1、表格中,噬菌体中的DNA和蛋白质分别用32P、32S标记,由于注入时噬菌体只将自己的DNA注入到细菌内,而蛋白质外壳留在外面,并且进入大肠杆菌后利用大肠杆菌中的原料进行复制和蛋白质合成,因此合成的子代噬菌体中,DNA中含有31P和32P,蛋白质中含有35S。
2、在肺炎双球菌的转化实验中,艾弗里将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开来,分别与R型细菌混合,单独的、直接的观察它们对小鼠的作用,最终证明只有DNA混合的一组小鼠死亡,即DNA是遗传物质。
【详解】(1)由于噬菌体是病毒不能独立培养,必须寄生在活细胞中,所以先在含有放射性32P的培养基中培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养噬菌体。
(2)烟草花叶病毒的核酸是RNA,它可以侵染烟草的叶细胞,说明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。
(3)分析材料2,A~D的结果中,D组由于DNA酶能够分解DNA分子,DNA分子被DNA酶分解掉,不存在DNA时就不能使R型细菌转化成S型细菌,导致R型细菌不能转化成S型细菌,小鼠应为正常。故D组结果错误。
(4)材料1、材料2共同说明的是DNA是遗传物质。
【点睛】本题考查了噬菌体侵染细菌的实验和肺炎双球菌转化实验,要求考生能够识记放射性元素标记的化合物,并且掌握放射性元素标记噬菌体的过程,并能利用DNA半保留复制的特点解决问题。
18.(1) X 碱基序列不同
(2) BbXRY×BbXRXr 4 5:1
(3)长翅红眼:长翅白眼:短翅红眼:短翅白眼=3:3:1:1
(4)
【分析】分析表格:子代雌果蝇中长翅:短翅=3:1,雄果蝇中长翅:短翅=3:1,该比例符合杂合子自交的后代结果,并且与性别无关则亲本基因型用Bb×Bb表示;分析红眼和白眼,子代中雌果蝇中只有红眼,雄果蝇中红眼:白眼=1:1,即性状与性别相关联说明基因位于X染色体上,亲本基因型可以表示BbXRY×BbXRXr。
【详解】(1)分析红眼和白眼,子代中雌果蝇中只有红眼,雄果蝇中红眼:白眼=1:1,即性状与性别相关联说明基因位于X染色体上,眼色由一对等位基因控制,其遗传符合分离定律。基因B与b属于一对等位基因,位于同源染色体相同位置上,根本区别在于二者的碱基序列不同。
(2)分析红眼和白眼,子代中雌果蝇中只有红眼,雄果蝇中红眼:白眼=1:1,即性状与性别相关联说明基因位于X染色体上,亲本基因型可以表示BbXRY×BbXRXr。;F1长翅红眼雌果蝇的基因型有4种,分别为BBXRXR、BBXRXr、BbXRXr、BbXRXR;其中只有BBXRXR为纯合子,比例=1/3×1/2=1/6,因此杂合子占1-1/6=5/6,因此杂合子:纯合子=5:1。
(3)现有1只长翅白眼果蝇与1只长翅红眼果蝇杂交,子代雌果蝇中长翅白眼占3/8,由于子代中雌果蝇出现白眼,因此亲本基因型只能为BbXRXr×BbXrY,则子代雌果蝇中出现长翅:短翅=3:1,红眼:白眼=1:1,故子代雌果蝇的表型及比例为长翅红眼:长翅白眼:短翅红眼:短翅白眼=3:3:1:1。
(4)为验证杂合红眼雌果蝇(不考虑翅形)产生配子的种类及比例,进行了测交实验,遗传图解如图所示:
19.(1) 胞嘧啶 氢键 脱氧核糖 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 一条脱氧核苷酸链
(2) 10 2
(3) ①②③⑥⑧⑨ 8∶1
(4)15(a/2-m)
【分析】DNA是由脱氧核苷酸组成的长链,一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成。
DNA分子的两条链遵循碱基互补配对原则。
【详解】(1)图中结构①与鸟嘌呤配对,所以结构①是胞嘧啶;结构④是连接鸟嘌呤和胞嘧啶的氢键;结构⑦是脱氧核糖;⑧是由⑤⑥⑦组成,其中⑥与腺嘌呤配对,⑥是胸腺嘧啶,所以结构⑧是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,结构⑨是由许多脱氧核苷酸连接而成的一条脱氧核苷酸链。
(2)碱基对C—G由三个氢键相连,碱基对A—T由两个氢键相连,图中有两个C—G碱基对,两个A—T碱基对,所以图中DNA片段中有10个氢键;该DNA分子应有2个游离的磷酸基团,位于每条链的末端。
(3)核苷酸的组成元素有C、H、O、N、P,其中N元素存在于含氮碱基中,所以将无标记的细胞在含15N标记的脱氧核苷酸的培养液中培养,则图中所示的①②③⑥⑧⑨中可测到15N;将上述培养得到的只含15N的DNA分子转移到含14N的培养液中分裂4次,则得到的子代DNA分子中含14N的DNA分子和含15N的DNA分子的比例为24:2=8:1。
(4)该DNA分子共有a个碱基,其中腺嘌呤有m个,则胞嘧啶个数为(a-2m)2=a/2-m,该DNA分子复制4次,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为(24-1)(a/2-m)=15(a/2-m)个。
20. 脱氧核糖核苷酸 脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖 离心管B中条带分布有轻带和重带,说明DNA单链一种是含15N,另一种是含14N,排除了“弥散复制”的假说 用解旋酶处理后会使DNA两条链解开,无论是全保留复制还是半保留复制,都会出现一样的结果 1/2在轻带,1/2在中带 DNA分子有多个复制起点
【分析】1、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。
2、亲代为全重,第1代为全中,说明DNA分子是半保留复制,一条链为14N,另一条链为15N;第2代中一半为轻,一半为中,说明复制两次后一半DNA都是14N,另一半DNA中一条链为14N,另一条链为15N。
【详解】(1)DNA复制的原料是四种脱氧核苷酸;DNA单链中两个碱基之间通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖相连。
(2)离心管B中条带分布有轻带和重带,说明DNA单链一种是含15N,另一种是含14N,从而排除了“弥散复制”的假说;用解旋酶处理后会使DNA两条链解开,无论是全保留复制还是半保留复制,都会出现一样的结果,所以认为仅根据离心管B中的条带分布就能说明DNA的复制是半保留复制是错误的。
(3)将上述F1代大肠杆菌继续在含14N的培养基上再繁殖一代,进行密度梯度离心,如果离心后DNA分子在离心管中的条带分布是1/2在轻带,1/2在中带,则支持“半保留复制”假说的实验结果。
(4)DNA分子有多个复制起点,可以同时复制,缩短复制的时间。
【点睛】本题结合图示,考查DNA分子复制的相关知识,重点是考生需要分析出半保留复制、全保留复制和弥散复制的区别。
21.(1) 减法 去除一种物质 培养基中只长R型菌
(2) DNA酶 RNA酶 分别检测细胞中是否有病毒产生 甲、乙两组有病毒产生,丙组没有 甲、丙两组有病毒产生,乙组没有
【分析】本实验目的是在格里菲思实验的基础上设法去除绝大多数糖类、蛋白质和脂质,据图可知,第1组不做处理,与第2、3、4、5组构成对照;2-5组分别用不同的酶处理,再一一观察相关物质的作用,采用的是减法原理,实验结果显示,只有第5组DNA被水解后,没有出现S型菌,说明DNA是“转化因子”,是遗传物质。
【详解】(1)在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中,每个实验组特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质,该实验利用了“减法原理”;第5组DNA被水解后,培养基中只长R型菌,没有出现S型菌,说明DNA是“转化因子”,是遗传物质。
(2)①该实验利用减法原理探究H9N6禽流感病毒的遗传物质种类,该实验的自变量为核酸的种类,因变量为活鸡胚细胞中是否有病毒产生。在a试管中加入适量的生理盐水(对照组),在b、c两支试管中分别加入等量的相同浓度的DNA酶(DNA酶能分解DNA)、RNA酶(RNA酶能分解RNA)。
②取等量的活鸡胚细胞分成甲、乙、丙三组,用显微注射器分别把第1步处理过的a、b、c三支试管中的核酸提取液等量注入甲、乙、丙三组的活鸡胚细胞中。
③把三组活鸡胚细胞放在相同且适宜环境中培养一段时间,然后分别抽样检测细胞中是否有病毒产生。
若甲、乙两组有病毒产生,丙组没有病毒产生(丙组中的RNA被RNA酶水解了,则没病毒产生),则说明该病毒遗传物质是RNA;若甲、丙两组有病毒产生,乙组没有病毒产生(乙组中的DNA被DNA酶水解了,则没病毒产生),则说明该病毒遗传物质是DNA。

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