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1、第12讲基因的本质A组基础题组考点一遗传物质的探究实验1.(2017北京东城期末)肺炎双球菌转化实验中,使R型细菌转化为S型细菌的转化因子是() A.荚膜多糖B.蛋白质C.R型细菌的DNAD.S型细菌的DNA2.(2017北京大兴期末)下列有关艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验的叙述不正确的是()A.S型菌的DNA被相关的酶水解后,仍能使R型菌发生转化B.该实验的原理与基因工程的原理相同,都实现了基因重组C.该实验设计思路是把DNA与蛋白质分开,研究各自的作用D.该实验与噬菌体侵染大肠杆菌实验都证明了DNA是遗传物质3.(2017北京平谷期末)某同学分离纯化了甲、乙两种噬菌体的蛋白质和DNA,重新
2、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()“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与甲种一致4与乙种一致A.1、3B.1、4C.2、3D.2、44.(2017北京通州期末)在探索遗传物质的过程中,赫尔希和蔡斯做了关于噬菌体侵染细菌的实验,下列叙述正确的是()A.此实验证明了DNA是主要的遗传物质B.用含有充足有机物的完全培养基培养T2噬菌体C.标记后的 32P存在于噬菌体DNA分子的基本骨架中D.用同位素 35S标记的一组实验中,放射性主要分布在试管的
3、沉淀物中考点二DNA分子的结构5.(2017北京东城期末)已知一个DNA分子由2 000个碱基对组成,其中胞嘧啶800个,这个DNA分子中应含有腺嘌呤()A.800个B.1 200个C.1 000个D.2 000个6.(2017北京大兴期末)如图是果蝇染色体上白眼基因示意图,下列叙述正确的是()A.S基因中有5种碱基、8种核苷酸B.S基因在表达时,两条链均做模板C.S基因在果蝇的细胞核内,遵循遗传定律D.复制过程中解旋酶作用于a点所示的结构7.如图表示DNA分子结构的片段,下列有关叙述正确的是()A.双螺旋结构使DNA分子具有较强的特异性B.DNA单链上相邻碱基之间以氢键连接C.结构的排列顺序
4、代表了一定的遗传信息D.限制性核酸内切酶可以切割中的化学键考点三DNA的复制8.(2017北京通州期末)科学家们在研究成体干细胞的分裂时提出这样的假说:成体干细胞总是将含有相对古老的DNA链(永生化链)的染色体分配给其中一个子代细胞,使其成为成体干细胞,同时将含有相对新的合成链的染色体分配给另一个子代细胞,这个细胞分化并最终衰老凋亡(如图所示)。下列相关推测不正确的是()A.成体干细胞的细胞分裂方式为有丝分裂B.通过该方式可以减少成体干细胞积累的DNA复制过程中产生的基因突变C.从图中可看出成体干细胞分裂时DNA进行半保留复制,染色体随机分配D.根据该假说可以推测生物体内成体干细胞的数量保持相
5、对稳定9.用32P标记了玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链,再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养,则第二次细胞分裂的后期细胞中()A.染色体数目为20条,每个DNA都带有32P标记B.染色体数目为20条,仅10个DNA带有32P标记C.染色体数目为40条,每个DNA都带有32P标记D.染色体数目为40条,仅20个DNA带有32P标记B组提升题组一、选择题1.图甲是将加热杀死的S型细菌与R型活菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化,图乙是利用同位素标记技术完成噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。下列相关叙述中,不正确的是()A.图甲中ab对应的时间段内,小鼠体内还没形成大量的抗R型
6、细菌的抗体B.图甲中,后期出现的大量S型细菌是由R型细菌转化并增殖而来的C.图乙沉淀物中新形成的子代噬菌体完全没有放射性D.图乙中若用32P标记亲代噬菌体,裂解后子代噬菌体中大部分具有放射性2.在肺炎双球菌的转化实验中,将加热杀死的S型细菌与R型细菌相混合后,注射到小鼠体内,小鼠死亡,则小鼠体内S型、R型细菌含量变化情况最可能是()3.(2017北京顺义期末)研究人员将含15N-DNA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),将F1DNA热变性处理后进行密度梯度离心,离心管中出现的两个条带分别对应图中的两个峰。下列相关叙述中不正确的是()A.热变
7、性处理导致F1DNA分子中的磷酸二酯键断裂B.F1DNA中的两条链分别是15N-DNA单链、14N-DNA单链C.14NH4Cl培养液的氮可被大肠杆菌用来合成四种脱氧核苷酸D.未进行热变性处理的F1DNA密度梯度离心后在离心管中只出现一个条带4.某生物(2N)细胞中的DNA经3H充分标记后,置于不含3H的培养基中培养;如图中的ABCA过程为细胞周期中细胞核消失和重新构建的部分示意图。下列有关叙述错误的是()A.与DNA复制有关的酶是从1处运进图A结构的B.图B中的染色体数、同源染色体对数的比例为21C.细胞连续分裂两次后,子细胞中含3H的染色体数一定为ND.结构3的基本支架是磷脂双分子层5.(
8、2017北京通州期末)H2O2能将鸟嘌呤(G)氧化损伤为8-氧-7-氢脱氧鸟嘌呤(8-oxodG),8-oxodG可与A互补配对。若DNA片段有两个G发生上述氧化损伤,则该片段复制两次形成的子代DNA中不可能出现()A.一半分子碱基序列保持不变B.一半分子含有8-oxodGC.全部分子GC碱基对数减少D.嘌呤数与嘧啶数不相同二、非选择题6.1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染细菌过程中的功能,请回答下列有关问题:(1)实验材料对实验成功具有重要的作用,选择T2噬菌体作为理想的实验材料,是因为它的结构简单,只含有蛋白质和DNA,且。(2)获得分别被32P、35
9、S标记的噬菌体的具体方法是 。(3)侵染一段时间后,用搅拌器搅拌,然后离心得到上清液和沉淀物,检测上清液中的放射性,得到如图所示的实验结果。实验结果表明,当搅拌时间在25 min时,上清液中的35S、32P分别占初始标记噬菌体放射性的90%和20%左右,由此可以推断出。图中“被侵染细菌”的存活率曲线基本保持在100%,本组数据的意义是作为对照组,以证明。(4)通过噬菌体侵染细菌实验发现,细菌裂解后释放出来的噬菌体大小、形状等都与原来噬菌体一致,实验证明。7.科学家在研究DNA分子复制方式时提出了三种假说如图甲(弥散复制:亲代双链被切成双链片段,而这些片段又可以作为新合成双链片段的模板,新、老双
10、链片段又以某种方式聚集成“杂种链”);图乙是采用同位素示踪技术和离心处理来探究DNA复制方式的过程图解。请分析并回答:(1)为说明b组DNA均分布于中密度带,除了与组结果比较外,还需要另设一组:让细菌在含有的培养基中生长多代,提取DNA并离心。(2)b组结果支持假说。若将b组DNA双链分开来离心,结果为“轻”和“重”两条密度带,这一结果不支持假说,也可通过图乙中组的结果来排除该假说。(3)利用以上判断结果,若继续培养c组细菌,使其再繁殖一代,取样提取DNA并离心,与c组实验结果相比会发现密度带的不发生变化,密度带的DNA所占比例下降。答案全解全析A组基础题组考点一遗传物质的探究实验1.D艾弗里
11、的肺炎双球菌体外转化实验中,将提纯的S型细菌的DNA、蛋白质和多糖分别加入R型细菌的培养基中,实验结果表明S型细菌的DNA是使R型细菌转化为S型细菌的转化因子,D正确。2.AS型菌的DNA被DNA酶水解后成为脱氧核苷酸,不携带遗传信息,所以不能使RNA型菌转化成S型菌,A错误;该实验的原理与基因工程的原理相同,都实现了基因重组,B正确;肺炎双球菌转化实验证明DNA是遗传物质的关键就是设法将DNA与其他物质分开,单独地、直接地观察他们各自的作用,C正确;该实验与噬菌体侵染大肠杆菌实验都证明了DNA是遗传物质,D正确。3.BDNA和蛋白质这两种物质中,DNA是噬菌体的遗传物质,所以组成成分为甲的D
12、NA和乙的蛋白质的“杂合”噬菌体感染大肠杆菌后得到的子代噬菌体的表现型与甲种一致;组成成分为乙的DNA和甲的蛋白质的“杂合”噬菌体感染大肠杆菌后得到的子代噬菌体的表现型与乙种一致。4.C噬菌体侵染细菌的实验只能说明DNA是遗传物质,A错误;噬菌体为病毒,只能寄生在活细胞内,不能直接用培养基培养,B错误;35S标记的是蛋白质,噬菌体侵染细菌的过程中,噬菌体的蛋白质外壳不进入细菌体内,只有DNA注入,因此放射性主要分布在试管的上清液中,D错误。考点二DNA分子的结构5.B双链DNA分子中,根据碱基互补配对原则,非互补配对的碱基之和占碱基总数的一半。已知一个DNA分子由2 000个碱基对组成,其中胞
13、嘧啶800个,这个DNA分子中应含有腺嘌呤2 000个-800个=1 200个。6.C组成S基因片段中的基本单位是脱氧核苷酸,S基因中有4种碱基,4种脱氧核苷酸,A错误;S基因在表达时,以其中的一条链做模板转录形成RNA,B错误;由题干得,S基因在果蝇的细胞核内,遵循遗传定律,C正确;复制过程中解旋酶作用于氢键,而a点所示的结构为磷酸二酯键,D错误。7.CDNA分子中脱氧核苷酸的特定排列顺序使DNA分子具有特异性,A错误;两条DNA单链间配对的碱基是以氢键连接的,每条单链上相邻的碱基以脱氧核糖磷酸脱氧核糖相连,B错误;结构为1分子的脱氧核苷酸,脱氧核苷酸的排列顺序代表了一定的遗传信息,C正确;
14、限制性核酸内切酶可以切割磷酸二酯键,而中的化学键为氢键,D错误。考点三DNA的复制8.C分析题图可知,成体干细胞分裂前后核DNA数目不变,则其分裂方式为有丝分裂,A正确;由于子代的成体干细胞总含有永生化链,因此该种方式减少了成体干细胞积累的DNA复制过程中产生的基因突变,B正确;从图中可以看出,成体干细胞分裂时染色体不是随机分配的,成体干细胞总是将含有相对古老的DNA链的染色体分配给其中一个子代细胞,使其成为成体干细胞,同时将含有相对新的合成链的染色体分配给另一个子代细胞,C错误;由图可知,成体干细胞的数量保护相对稳定,D正确。9.DDNA的复制方式为半保留复制,子代DNA的两条链中有一条是母
15、本的模板链。体细胞进行第一次有丝分裂时,DNA复制所形成的每一条染色单体均含有母本的DNA链,因此子一代细胞的每一条染色体的DNA都有一条链带32P标记,第二次有丝分裂间期,DNA复制所形成的两条姐妹染色单体中,一条有32P标记,一条无32P标记,导致第二次有丝分裂后期染色体数目加倍后,一半染色体不含32P。故选D。B组提升题组一、选择题1.D图甲中ab对应的时间段内,R型活菌迅速增加,原因是小鼠体内还没形成大量的抗R型活菌的抗体,A正确;将加热杀死的S型细菌与R型活菌混合注射到小鼠体内后,部分R型活菌转化成S型细菌并分裂增殖,B正确;35S标记的噬菌体蛋白质,不参与子代噬菌体的形成,新形成的
16、子代噬菌体完全没有放射性,C正确;图乙中若用32P标记亲代噬菌体,由于DNA的半保留复制,如果标记亲代一个噬菌体,则不管复制多少代,只有两个子代噬菌体具有放射性,D错误。2.B无毒性的R型细菌与加热杀死的S型细菌混合后,部分R型细菌转化为有毒性的S型细菌,故S型细菌数量应该先增加后稳定;混合菌注射到小鼠体内,开始时小鼠的免疫能力较强,R型细菌数量减少,后来S型细菌在小鼠体内增殖,导致小鼠免疫力下降,R型细菌数量逐渐增加后趋于稳定。3.A热变性处理导致F1DNA分子中的氢键断裂,A错误;由题图得,F1DNA中的两条链分别是15N-DNA单链、14N-DNA单链,B正确;脱氧核糖核苷酸组成元素是C
17、、H、O、N、P,14NH4Cl培养液的氮可被大肠杆菌用来合成四种脱氧核苷酸,C正确;未进行热变性处理的F1DNA分子两条链由氢键相连,所以密度梯度离心后在离心管中只出现一个条带,D正确。4.CDNA复制需要的解旋酶和DNA聚合酶是在细胞质中的核糖体内合成的,并通过1(核孔)运入图A结构(细胞核)参与DNA的复制,A正确;图B中的4为染色体,核膜逐渐消失发生在有丝分裂前期,此时染色体数、同源染色体对数的比例为 21,B正确;某生物(2N)细胞中的DNA经3H充分标记后,置于不含3H的培养基中培养,依据DNA分子的半保留复制可知,第一次有丝分裂形成的两个子细胞中,每条染色体上所含有的每个双链DN
18、A分子,只有一条链被3H标记,在第二次有丝分裂的间期完成DNA复制后,1个亲代DNA分子复制形成2个子代DNA分子,其中1个DNA分子的2条链都没有被3H 标记,另1个DNA分子的1条链被3H标记,1条链没有被3H标记,这2个子代DNA分子分别位于组成同一染色体的2条姐妹染色单体上,因此只有一条染色单体有放射性,在有丝分裂后期,着丝点分裂导致2条姐妹染色单体分开成为2条子染色体,分别移向细胞两极,由于子染色体移向细胞的哪一极是随机的,所以细胞连续分裂两次后,子细胞中含3H的染色体数为02N,C错误;结构3为核膜,其基本支架为磷脂双分子层,D正确。5.D由题意知,该DNA分子两条链上都含有两个G
19、,如果发生氧化的G在同一条链上,则DNA分子复制2次后,以氧化后的单链为模板形成的DNA碱基序列都发生变化,以没有氧化的DNA单链为模板形成的DNA的碱基序列都不发生变化,A不符合题意;如果氧化的G发生在亲代DNA的两条链上,DNA复制2次形成4个DNA分子,其中2个含有亲代DNA单链,即一半分子含有8-oxodG,B不符合题意;由于氧化后的G与腺嘌呤A配对,因此通过DNA复制,可以将GC碱基对转化成AT碱基对,全部分子的GC碱基对会减少,C不符合题意;鸟嘌呤G与胞嘧啶C配对,G氧化后与腺嘌呤A配对,A与胸腺嘧啶配对,因此在氧化后,DNA复制过程中仍然遵循嘌呤与嘧啶配对的原则,即子代DNA中嘌
20、呤数与嘧啶数相等,D符合题意。二、非选择题6.答案(1)在侵染细菌的过程中蛋白质与DNA(核酸)会自然分离(2)分别用含32P和35S的培养基培养大肠杆菌,再用噬菌体分别侵染被32P和35S标记的大肠杆菌(3)DNA进入细菌,蛋白质外壳没有进入细菌细菌没有裂解,子代噬菌体没有被释放出来(4)DNA是噬菌体的遗传物质(噬菌体的遗传物质是DNA或噬菌体的各种性状是通过DNA传递给后代的)解析(1)T2噬菌体结构简单,只含有蛋白质和DNA,且在侵染细菌的过程中蛋白质与DNA(核酸)会自然分离,是理想的实验材料。(2)噬菌体是病毒,营寄生生活,如果想得到分别被32P、35S标记的噬菌体,需先对其宿主细
21、菌分别用含32P和35S的培养基进行培养,再用噬菌体分别侵染被32P和35S标记的宿主细菌。(3)35S、32P分别存在于噬菌体的蛋白质和DNA中,实验结果说明DNA进入细菌,蛋白质外壳没有进入细菌。(4)细菌裂解后释放出来的噬菌体大小、形状等都与原来噬菌体一致,说明噬菌体通过DNA将遗传性状传递给子代,DNA是噬菌体的遗传物质。7.答案(1)a14N(2)半保留复制和弥散复制弥散复制c(3)种类(数量和位置)中解析(1)为说明b组DNA均分布于中密度带,除了与a组结果比较外,还需要另设一组:让细菌在含有14N的培养基中生长多代,提取DNA并离心。(2)若细菌DNA分子的两条链都只含有15N,转入含14N的培养基中复制一次,无论DNA分子是半保留复制还是弥散复制,结果都只有“中”密度带,若将b组DNA双链分开来离心,结果为“轻”和“重”两条密度带,这一结果不支持弥散复制假说,因为若为弥散复制,则将DNA双链分开来离心,密度带应在中带偏上的位置,也可通过图乙中c组的结果来排除该假说。(3)根据DNA分子的半保留复制方式,若继续培养c组细菌,使其再繁殖一代,取样提取DNA并离心,与c组实验结果相比会发现密度带的种类(数量和位置)不发生变化,只是中密度带的DNA所占比例下降,轻密度带的DNA所占比例上升。