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密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线
密 封 线 内 不 要 答 题
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姓名 班级 考号
密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线
密 封 线 内 不 要 答 题
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第六单元　遗传的分子基础（一）
满分50分,限时25分钟
考点1 DNA是主要的遗传物质 考点2 DNA的结构、复制
一、选择题(本题共5小题,共20分。每题只有一项符合题目要求,每题4分。)
1.关于赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验,下列叙述正确的是(　　)
A.分别用含32P和35S的培养基培养噬菌体
B.搅拌的目的是使大肠杆菌破裂,释放出子代噬菌体
C.32P标记噬菌体的实验中,放射性主要分布在沉淀物中
D.此实验证明了DNA是主要的遗传物质
2.下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法,错误的是(　　)
A.性染色体上的基因,并不一定都与性别决定有关
B.基因的特异性主要是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的
C.G和C含量较多的DNA分子更难以解旋
D.不同的双链DNA分子中嘌呤与嘧啶的比值不同
3.如图为DNA复制的局部图,A→B→C表示大肠杆菌的DNA复制,D→E→F表示哺乳动物的DNA复制。其中A中含有48 502个碱基对,子链延伸速率是105个碱基对/min。下列相关叙述不正确的是(　　)
注:图中黑点表示复制起点,“→”表示复制方向,“ ”表示时间顺序。
A.若大肠杆菌DNA分子A从头到尾进行复制,实际所需的复制时间远小于29 s
B.蛙的红细胞、哺乳动物的成熟红细胞中都不会发生DNA的复制
C.人体活化的B细胞进行DNA复制时,需要解旋酶、DNA聚合酶等
D.大肠杆菌和哺乳动物体内的DNA分子可双向复制,该过程中子链都是从5'→3'合成
4.将DNA全部用15N进行标记的大肠杆菌置于含有14NH4Cl的普通培养液中,使大肠杆菌连续繁殖三代,利用密度梯度离心技术检测DNA的离心位置,图中阴影是密度梯度离心结果,则亲代、子一代、子二代、子三代DNA带依次是(　　)
A.①②③④　　　　B.③①④②　　　　C.①③②④　　　　D.①②④③
5.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
二、选择题(本题共3小题,共18分。每题有一项或多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
6.遗传物质实验证据的获得和DNA双螺旋结构模型的建立,揭示了遗传物质的化学本质及结构特点。下列叙述错误的是(　　)
A.艾弗里的肺炎链球菌转化实验运用了自变量控制中的“减法原理”
B.噬菌体侵染细菌实验中,子代噬菌体标记情况也是得出结论的关键
C.搅拌不充分可导致32P标记的噬菌体组的上清液中会出现较高的放射性
D.烟草花叶病毒的遗传物质中,相邻A和T之间通过核糖—磷酸—核糖相连
7.线粒体DNA(mtDNA)上有A、B两个复制起始区,当mtDNA复制时,A区首先被启动,以L链为模板合成H'链。当H'链合成了约2/3时,B区启动,以H链为模板合成L'链,最终合成两个环状双螺旋DNA分子,该过程如图所示。下列有关叙述不正确的是(　　)
A.mtDNA含有2个游离的磷酸基团,能指导合成有氧呼吸酶
B.mtDNA的复制方式是半保留复制,H'链和L'链的碱基能互补配对
C.H链与L链的复制有时间差,当H'链全部合成时,L'链只合成了约1/3
D.当一个复制周期完成时,由H链和L'链构成的子代DNA分子滞后形成
8.如图为真核细胞内某基因结构示意图,该基因共由1 000对脱氧核苷酸组成,其中碱基T占15%。下列说法正确的是(　　)
A.该基因一定存在于细胞核内的染色体DNA上
B.该基因的一条脱氧核苷酸链中(C+G)/(A+T)为7∶3
C.解旋酶作用于①部位,DNA聚合酶用于催化②部位的键形成
D.该基因复制3次,则需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸4 900个
三、非选择题(本题共1小题,共12分。)
9.(12分)大肠杆菌是研究DNA复制特点的理想材料,根据下表实验作答。
实验 细菌 培养及取样 操作(密度梯度离心和放射自显影) 实验结果
1 大肠杆菌 含3H标记的dTTP(胸腺嘧啶脱氧核糖核苷三磷酸)的液体培养基,30秒取样 分离DNA,碱性条件变性(双链分开) 被3H标记的片段,一半是1 000~2 000个碱基DNA小片段,而另一半则是长很多的DNA大片段
2 大肠杆菌 含3H标记的dTTP(胸腺嘧啶脱氧核糖核苷三磷酸)的液体培养基,3分钟取样 同上 被3H标记的片段大多数是DNA大片段
3 DNA连接酶突变型大肠杆菌 含3H标记的dTTP(胸腺嘧啶脱氧核糖核苷三磷酸)的液体培养基,3分钟取样 同上 同实验1
(1)科学家用碱变性方法让新合成的单链和模板链分开,即　　　键断裂,在大肠杆菌体内该过程在　　　　　作用下完成。
(2)实验2的实验结果表明,一半DNA大片段具有放射性,一半DNA大片段无放射性,　　　(填“能”或“不能”)说明DNA复制方式为半保留复制,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)实验1的实验结果表明,被3H标记的DNA片段,一半是1 000~2 000个碱基的小片段,另一半是大片段,说明DNA复制过程中,一条链的复制是连续的,另一条是　　　　　(填“连续”或“不连续”)的。
(4)以上实验表明,大肠杆菌所形成的1 000~2 000个碱基的小片段子链需要　　　　　进一步催化连接成新链。
答案全解全析
1.C　
解题关键:回顾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。
选项分析:噬菌体是病毒,不能在培养基中直接培养,因此要标记噬菌体,需分别用含35S和32P的培养基培养大肠杆菌,再分别用35S和32P标记的大肠杆菌培养噬菌体,A错误;搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳与细菌分离,B错误;由于32P标记的DNA分子进入了细菌的细胞中,而细菌的密度大,离心后分布在沉淀物中,因此32P标记的噬菌体侵染细菌的实验中,放射性主要分布在离心管的沉淀物中,C正确;此实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质,D错误。
2.D　性染色体上的基因,并不一定都与性别决定有关,例如,控制果蝇眼色的基因位于性染色体上,但并不决定果蝇的性别,A正确;基因的特异性主要是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的,B正确;A和T之间形成2个氢键,G和C之间形成3个氢键,所以,G和C含量较多的DNA分子更难以解旋,C正确;双链DNA分子中嘌呤(A+G)的量=嘧啶(T+C)的量,二者的比值等于1,D错误。
3.B　若大肠杆菌DNA分子A从头到尾进行单向复制,可用下图表示:
所需复制时间为48 502÷105×60≈29(s),实际DNA是双向复制的,故实际复制时间远小于29 s,A正确;蛙的红细胞含有细胞核等,可进行无丝分裂,存在DNA的复制,B错误;DNA复制需要解旋酶(打开DNA双链之间的氢键)、DNA聚合酶(将单个脱氧核苷酸连接在脱氧核苷酸链上)等,C正确;DNA合成过程中子链的延伸方向是5'端向3'端,大肠杆菌和哺乳动物体内的DNA分子可双向复制,该过程中子链都是从5'→3'合成,D正确。
4.B　据题意,亲代DNA分子复制三代,结果如下:
亲代DNA为15N/15N-DNA,离心结果为③;子一代DNA为14N/15N-DNA,离心结果为①;子二代DNA为1/214N/14N-DNA、1/214N/15N-DNA,离心结果为④;子三代DNA为3/414N/14N-DNA、1/414N/15N-DNA,离心结果为②。故选B。
5.D　据图可知,甲时间点①短于②,乙时间点①长于②,而延伸进行时2条链延伸速率相等,因此可判断①和②延伸时均存在暂停现象,A正确;①和②表示新合成的单链,二者碱基互补配对,若甲时②长于①的此段链中无A与T,则可推知甲时①中A、T之和与②中A、T之和相等,B正确;丙时①和②等长,根据碱基互补配对原则,可判断此时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等,C正确;DNA复制过程中子链的延伸方向为5'端至3'端,根据题干“①的5'端指向解旋方向”可判断①的合成方向与解旋方向相反,①、②反向平行,②的合成方向与解旋方向相同,故②的模板链的5'端指向解旋方向,D错误。
6.CD　艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,向S型菌的细胞提取液中分别加入蛋白酶、DNA酶、RNA酶等,然后分别与R型菌混合,这种方法属于自变量控制中的“减法原理”,A正确;噬菌体侵染细菌实验中,分析两组上清液和沉淀的放射性情况,同时结合子代噬菌体的标记情况得出实验结论,B正确;搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,若搅拌不充分,则部分噬菌体外壳不能与细菌分离,离心后部分噬菌体外壳会进入沉淀中,而32P标记的噬菌体组搅拌是否充分,放射性都主要集中在沉淀中,C错误;烟草花叶病毒的遗传物质为RNA,RNA不含T,D错误。
7.A　据题图可知,线粒体DNA为环状,不含游离的磷酸基团,A错误;mtDNA的复制方式是半保留复制,H'链的模板是L链,L'链的模板是H链,H链和L链互补,故H'链和L'链的碱基也能互补配对,B正确;H'链合成约2/3时,启动合成L'链,所以当H'链全部合成的时候,L'链合成了约1/3,C正确;L'链的合成滞后,当一个复制周期完成时,由H链和L'链构成的子代DNA分子也滞后形成,D正确。
8.BD　在真核细胞中,基因大多数分布在细胞核内,少数分布于细胞质的线粒体和叶绿体中,A错误。由题干可得,该基因中碱基T共有1 000×2×15%=300(个),根据碱基互补配对原则,A=T=300,C=G=700,则该DNA分子片段双链中(C+G)∶(A+T)=1 400∶600=7∶3,设该DNA分子片段由1号链和2号链组成,如图:
则双链的C+G=C1+G1+C2+G2,A+T=A1+T1+A2+T2,所以(C1+G1+C2+G2)∶(A1+T1+A2+T2)=7∶3,又根据碱基互补配对原则可知:C1=G2,G1=C2,A1=T2,T1=A2,故2(C1+G1)∶2(A1+T1)=7∶3,即单链中(C1+G1)∶(A1+T1)=7∶3,B正确。DNA聚合酶催化①部位的化学键(磷酸二酯键)形成,解旋酶作用于②部位,使②部位的键(氢键)断裂,C错误。该基因复制3次,所需要的游离的鸟嘌D正确。
9.答案　(除标注外,每空2分)(1)氢(1分)　解旋酶
(2)不能　不管是半保留复制还是全保留复制,复制后形成的DNA单链都是一半有放射性,一半无放射性(3分)
(3)不连续
(4)DNA连接酶
解析　(1)新合成的单链和模板链是通过氢键连接的,因此,科学家用碱变性方法让新合成的单链和模板链分开,是让氢键断裂,而在大肠杆菌体内氢键的断裂是在解旋酶作用下完成的。
(2)不管是半保留复制还是全保留复制,复制后形成的DNA单链都是一半有放射性,一半无放射性,所以实验2的实验结果表明一半DNA大片段具有放射性,一半DNA大片段无放射性,不能说明DNA复制方式为半保留复制。
(3)实验1结果表明,被3H标记的DNA片段,一半是1 000~2 000个碱基的小片段,另一半是大片段,说明DNA复制过程中,一条链的复制是连续的,另一条是不连续的。
(4)根据实验2、3的实验结果可推知,大肠杆菌所形成的1 000~2 000个碱基的小片段子链需要DNA连接酶进一步催化才能连接成新链。

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