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【人教版2019】2023届高考生物分层训练—专题10 基因的本质(标准)
满分:100分
一、单选题(共10题;共20分)
1.(2分)下列有关真核细胞DNA分子复制的叙述,正确的是( )
A.复制形成的两个子代DNA分子共有2个游离的磷酸基团
B.DNA复制完成后原先的DNA分子不复存在
C.DNA聚合酶催化碱基对之间的连接
D.复制过程中先全部解链,再进行半保留复制
2.(2分)某同学在进行双链DNA模型搭建时,选取代表碱基A、C、T、G纸片的数量分别为15、12、11、13,其它材料足量。该同学搭建的正确模型中,碱基对最多有( )
A.25对 B.24对 C.23对 D.28对
3.(2分)如图为DNA分子结构模型,有关叙述不正确的是( )
A.“2”和“3”组成的结构叫脱氧核苷
B.模型中碱基的含量遵循卡伽夫法则
C.DNA分子在复制过程中会发生氢键的断裂和形成
D.DNA中每个脱氧核糖与两个磷酸基团相连
4.(2分)(2022高二下·浙江月考)下列关于遗传学发展史上4个经典实验的叙述,错误的是 ( )
A.孟德尔从两对相对性状的杂交实验中总结出自由组合定律
B.摩尔根的果蝇眼色遗传实验首次将特定基因定位于特定染色体上
C.肺炎链球菌离体转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质
D.T2噬菌体侵染细菌实验获得了DNA是T2噬菌体主要遗传物质的证据
5.(2分)如图为“噬菌体侵染大肠杆菌实验”的部分过程。有关该实验的叙述正确的是( )
A.用含35S的培养基培养大肠杆菌,再培养得到35S标记的噬菌体
B.实验过程中需要将噬菌体DNA和蛋白质分离,搅拌可以达到这个目的
C.少量噬菌体未侵入大肠杆菌,会导致上清液中的放射性强于沉淀物中
D.被噬菌体侵染的大肠杆菌,不能为该噬菌体的繁殖提供所有条件
6.(2分)生长在太平洋西北部的一种水母能发出绿色荧光,这是因为该种水母DNA上有一段长度为5 170个碱基对的片段——绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明,转入了水母的绿色荧光蛋白基因的转基因鼠,在紫外线的照射下,也能像水母一样发光。根据上述资料分析,下列说法错误的是( )
A.基因是有遗传效应的DNA片段
B.基因是DNA上的有一定功能的特异性的碱基排列顺序
C.该基因在水母和小鼠体内都能表达的原因是它们共用一套遗传密码子表
D.将基因转入到肺炎双球菌体内,理论上该基因也能在其细胞核中转录
7.(2分)下图表示某DNA分子的局部结构模式图。以下有关说法正确的是( )
A.图中共画出了8种核苷酸,其中7代表胸腺嘧啶脱氧核苷酸
B.图中出现的字母A与ATP中的A含义不相同
C.可以推知(A+T)/(C+G)在图中DNA片段中等于1,在该DNA分子中也等于1
D.图中碱基对之间通过磷酸二酯键直接连接
8.(2分)(2022高一下·武汉期末)有关艾弗里肺炎链球菌的体外转化实验,错误的是( )
A.通过“加法原理”控制自变量
B.该实验的自变量是不同处理的细胞提取物,因变量是培养基中细菌的种类
C.该实验的结论是:转化因子很可能是DNA
D.艾弗里进一步分析细胞提取物的理化特性,提出了结论:DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
9.(2分)(2022高一下·梅州月考)在一个DNA分子中,腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占全部碱基的42%,若其中一条链的胞嘧啶占该链碱基总数的24%,胸腺嘧啶占30%,则在其互补链上,胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占( )
A.12%和34% B.21%和24% C.34%和12% D.58%和30%
10.(2分)将蚕豆根尖置于含BrdU的培养液中进行培养,(BrdU能代替胸腺嘧啶脱氧核苷掺入到新合成的DNA链中),待细胞处于第二个分裂周期时,取出根尖组织用姬姆萨染料染色,结果被染色的染色体出现色差如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A.第一次分裂中期每条染色体的染色单体均含有BrdU
B.第二次分裂中期的染色体均如乙图所示
C.第三次分裂中期,每条染色体的染色单体均着色浅
D.色差染色体的出现证明DNA是半保留复制
二、多选题(共5题;共20分)
11.(4分)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.格里菲斯——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
12.(4分)(2022高一下·深州期末)某大肠杆菌DNA由m个脱氧核苷酸形成,其中含有n个腺嘌呤。下列有关叙述正确的是( )
A.该DNA分子中不含游离的磷酸基团
B.该DNA分子中的碱基对构成DNA分子的基本骨架
C.该DNA分子中碱基排列顺序有2m种
D.该DNA分子中胞嘧啶个数为(m/2)-n
13.(4分)为研究肺炎双球菌R型转化为S型的转化因子是DNA还是蛋白质,研究者进行了下图所示的转化实验。有关分析正确的是( )
A.实验通过酶解去除单一成分进行研究
B.甲、乙组培养基中只有S型菌落出现
C.蛋白酶处理结果显示提取物仍有转化活
D.实验结果表明DNA使R型菌发生转化
14.(4分)某科研小组在格里菲思实验的基础上增加了相关实验,实验过程如图所示,下列叙述不正确的是( )
A.该实验证明了DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质
B.从鼠2血液中分离出来的活菌都能使小鼠死亡
C.活菌甲与死菌乙混合后能转化产生活菌乙的原理是基因突变
D.从鼠5体内分离出活菌在培养基上培养,都会产生光滑菌落
15.(4分)某双链DNA分子由6000个脱氧核苷酸构成,其中一条链中A:T:C:G = 1:2:3:4,下列相关说法正确的是( )
A.该DNA分子中A:T:C:G也是1:2:3:4
B.嘌呤碱基在该DNA分子中共有3000个,每条链中有1500个
C.该DNA分子的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接形成的,排列在分子的外侧
D.如果该DNA分子中碱基A和T的比例增加,则该分子的稳定性会增加
三、综合题(共2题;共36分)
16.(20分)下图所示为一段DNA空间结构和平面结构的示意图,请据图回答问题。
(1)从图甲中可以看出DNA分子具有规则的 结构,从图乙中可以看出DNA是由 条平行且走向 的长链组成的。在真核细胞中,DNA的主要载体是 。
(2)图乙中1代表的化学键为 。与图乙中碱基2相配对的碱基是 (填中文名称);由3、4、5组成的结构名称为 。
(3)不同生物的双链DNA分子中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数的比值 (填“相同”或“不同”)。
(4)若在一单链中 =n,则在另一条互补链中其比例为 ,在整个DNA分子中其比例为 。
17.(16分)医学上常使用抗生素治疗由细菌引起的疾病。图1中①~⑤分别表示不同抗生素抑制细菌的作用机制,其中②表示抗生素通过损伤细胞膜从而达到抑菌的作用。字母a、b、c表示遗传信息的传递过程,F、R表示不同的结构。图2表示该细菌细胞中某基因的表达过程。请回答:
(1)图1中,将N个细菌的F用32P标记后,放在31P的培养液中连续分裂m次,含31P标记的细菌有 个。
(2)根据题意,图1中①表示抗生素能够抑制细菌 从而起到抑菌的作用;④表示抗生素能够抑制细菌 从而起到抑菌的作用。
(3)细菌在正常状态下,c过程中遗传信息的传递也会有损失,其原因是 。
(4)人类滥用抗生素往往导致细菌产生耐药性,现代生物进化理论认为,其实质是抗生素对细菌进行了定向 ,使菌群中抗药基因频率增加。
(5)图2中a过程所需的酶是 ,如果图中信使RNA对应的DNA片段连续复制5次,共需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数目为 个。
(6)在基因工程构建基因表达载体时,常用到图1中的R,原因是含有多个限制酶切点,在受体细胞中能自我复制,并且含有 ,便于筛选出含有目的基因的受体细胞。
四、实验探究题(共2题;共24分)
18.(12分)赫尔希和蔡斯研究T2噬菌体侵染细菌的实验:分别用35S和32P标记的噬菌体与大肠杆菌混合保温,一段时间后搅拌并离心,得到上清液和沉淀物并检测放射性。搅拌时间不同,上清液中的放射性强度不同。回答下列问题。
(1)获得含有35S标记或32P标记的噬菌体的具体操作是 。实验时,用来与被标记的噬菌体混合的大肠杆菌 (填“带有”或“不带有”)放射性。
(2)若1个被32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,大肠杆菌裂解后释放出200个子代噬菌体,其中未被32P标记的噬菌体有 个,出现该数目说明DNA的复制方式是 。
(3)实验过程中,搅拌的目的是 。若搅拌5min,被侵染细菌的成活率为100%,而上清液中仍有32P放射性出现,则说明 。
19.(12分)(2022高三上·营口期末)水稻是自花传粉的植物,水稻胚芽鞘上具有紫线性状,该性状可用于杂交水稻种子的筛选。
(1)为探明紫线性状的遗传规律,科研人员利用纯种水稻进行如下杂交实验(图1)。
①控制胚芽鞘有无紫线的两对等位基因(B和b,D和d)位于 (“同源”或“非同源”)染色体上,根据以上实验结果可知,粳稻2和籼稻1的基因型分别是 。
②籼稻2和粳稻1杂交后的F2代无紫线个体中纯合子比例是 。
(2)已知胚芽鞘具有紫线是因为有花青素,进一步研究发现B基因是花青素合成所需的调控蛋白基因,D基因是花青素合成所需的酶基因,对转录的模板DNA链进行序列分析,结果如图2所示。
请据图2分析产生d基因的机制,并解释由该基因改变而产生的水稻胚芽鞘无紫线的原因 。
(3)已知胚芽鞘中花青素的合成与光照有关,科研人员为探明光对B/b、D/d基因的影响,及B/b、D/d基因的相互作用关系,进行相关实验,结果如图3和图4所示。
据图3分析,光能够 (“提高”“降低”)B/b基因的表达量,结合图4实验结果,推测B/b、D/d基因的表达调控模式为:首先光激活 。
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】 A、每个DNA分子含有2个游离的磷酸基团,因此复制形成的两个子代DNA分子共有4个游离的磷酸基团,A错误;
B、DNA复制是半保留复制,所以完成复制后原先的DNA分子不复存在,B正确;
C、DNA聚合酶催化两个相邻脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键,使得两个相邻脱氧核苷酸连接起来,C错误;
D、DNA复制过程的特点是边解旋边复制,D错误。
故答案为:B。
【分析】DNA分子复制:
(1)复制时间:细胞分裂的间期;
(2)条件:模板(DNA的单链)、能量ATP、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸);
(3)特点:边解旋边复制;
(4)方式:半保留复制;
(5)结果:一个DNA复制形成两个DNA。
(6)意义:通过复制,使亲代的遗传信息传递给子代,使前后代保持一定的连续性。
2.【答案】C
【解析】【解答】代表碱基A、C、T、G的纸片分别为15、12、11、13个,根据碱基互补配对原则,可组成A-T碱基对11个,C-G碱基对12个,则搭建的双链DNA模型最长为11+12=23个碱基对,C正确,ABD错误。
故答案为:C。
【分析】DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸链由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链,DNA分子一般是由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,由氢键连接形成碱基对,且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
3.【答案】D
【解析】【解答】A、“2”脱氧核糖和“3”碱基组成的结构叫脱氧核苷,A正确;
B、模型中碱基的含量遵循卡伽夫法则,即嘌呤量=嘧啶量,B正确;
C、DNA分子在复制过程中会解螺旋,形成局部单链区,使双链区氢键断裂,子链形成后与模板链会形成氢键,故DNA分子在复制过程中会发生氢键的断裂和形成,C正确;
D、链状DNA的首端或末端的脱氧核糖,只连接一个磷酸基团,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、DNA 的双螺旋结构:①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧。③两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
2、DNA复制:
(1)时间:在细胞分裂前的间期,随染色体的复制完成。
(2)场所:主要是细胞核,线粒体、叶绿体中也存在。
(3)过程:在细胞提供的能量驱动下,解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。然后,DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板,以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,各自合成与母链互补的一条子链。随着模板链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断延伸。同时,每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
4.【答案】D
【解析】【解答】A、 孟德尔通过通过先研究一对相对性状,再研究两对相对性状,总结出了自由组合定律,A正确;
B、 摩尔根的果蝇眼色遗传实验 ,证明的控制眼色的基因位于X染色体,即首次将特定基因定位于特定染色体上 ,B正确;
C、 肺炎链球菌离体转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质 ,蛋白质不是遗传物质,C正确;
D、 T2噬菌体侵染细菌实验获得了DNA是T2噬菌体的遗传物质的证据 ,D错误;
故答案为:D
【分析】探索遗传物质的相关实验及对应的结论:
实验者 实验名称 结论
格里菲斯 肺炎双球菌转化实验 存在转化因子
艾弗里 肺炎双球菌的转化因子实验 DNA是转化因子
赫尔希和蔡斯 T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验 DNA才是真正的遗传物质
烟草花叶病毒感染烟草实验 RNA是遗传物质
5.【答案】D
【解析】【解答】A、由于沉淀物的放射性很高,所以第一步中的噬菌体被32P标记了,A错误;
B、实验中采用搅拌和离心等手段是为了把吸附在大肠杆菌上的噬菌体与大肠杆菌分开,B错误;
C、少量噬菌体未侵入细菌会导致上清液中的放射性增大,但不会强于沉淀物中的放射性,C错误;
D、被噬菌体侵染的大肠杆菌,不能为该噬菌体的繁殖提供所有条件,如合成子代病毒遗传物质的模板链,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、噬菌体是一种病毒,病毒是比较特殊的一种生物,它只能寄生在活细胞中,利用宿主细胞的原料进行遗传物质的复制和蛋白质外壳的合成。
2、(1)要获得被35S或32P标记噬菌体,首先要获得35S或32P标记的大肠杆菌,即在含35S或32P的培养基上分别培养获得被35S或32P标记的大肠杆菌,然后在被35S或32P标记的大肠杆菌中培养获得被35S或32P标记的噬菌体。噬菌体侵染细菌的过程: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。(2)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(使吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳与细菌分离),然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
3、注意:(1)保温时间不能过长,过长大肠杆菌细胞会裂解;保温时间不能过短,过短噬菌体侵染不充分;(2)35S的噬菌体,放射性出现在上清液中,若沉淀物中出现沉淀可能是搅拌不充分,沉淀物中有少量蛋白质外壳;32P的噬菌体放射性出现在沉淀物中,若上清液中出现放射性,可能保温时间过长是大肠杆菌裂解,也可能是保温时间过短噬菌体侵染不充分。
6.【答案】D
【解析】【解答】A、根据题干信息“生长在太平洋西北部的一种海蜇能发出绿色荧光,这是因为该种海蜇DNA分子上有一段长度为5170个碱基对的片段--绿色荧光蛋白基因”可知,基因是DNA分子上的片段,是具有遗传效应的DNA片段,A正确;
B、根据以上分析可知,基因在DNA分子上,是具有一定功能的特异性的碱基排列顺序,B正确;
C、所有生物共用一套遗传密码,故水母的绿色荧光蛋白基因仍可在小鼠体内表达形成绿色荧光蛋白,C正确;
D、肺炎双球菌为原核生物,没有细胞核,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、基因通常是有遗传效应的DNA片段,是决定生物性状的基本单位。每个基因中含有成百上千个脱氧核苷酸。基因中的脱氧核苷酸(碱基对)排列顺序代表遗传信息。不同的基因含有不同的脱氧核苷酸的排列顺序。
2、密码子的特点:(1)一种密码子只能编码一种氨基酸,但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码;(2)密码子具有通用性,即自然界所有的生物共用一套遗传密码。
7.【答案】B
【解析】【解答】A、图中共画出了胸腺嘧啶脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸,共4种核苷酸,其中7代表胸腺嘧啶脱氧核苷酸,A错误;
B、图中出现的字母A表示腺嘌呤,ATP中的A表示腺苷,B正确;
C、推知(A+T)/(C+G)在图中DNA片段中等于1,但无法判断该DNA分子中也等于1,C错误;
D、图中碱基对之间通过氢键连接,D错误。
故答案为:B。
【分析】分析题图:1是C胞嘧啶,2是A腺嘌呤,3是G鸟嘌呤,4是T胸腺嘧啶,5是脱氧核糖,6是磷酸,7是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,8是碱基对,9是氢键,10是脱氧核苷酸链。
8.【答案】A
【解析】【解答】A、肺炎链球菌的体外转化实验,从控制自变量的角度,实验的基本思路是:依据自变量控制中的“减法原理”,在每个实验组S型细菌的细胞提取物中特异性地去除了一种物质,A错误;
B、实验通过向肺炎链球菌中放入不同的提取物,来看得到的细菌种类,达到控制变量的作用,故该实验的自变量是不同处理的细胞提取物,因变量是培养基中细菌的种类,B正确;
C、该实验中用DNA酶处理后,细胞提取物就失去了转化活性,故该实验的结论是转化因子很可能就是DNA,C正确;
D、艾弗里等人进一步分析了细胞提取物的理化特性,发现这些特性都与DNA的极为相似,于是艾弗里提出DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质,即DNA是转化因子,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”,而人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。
2、肺炎链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。
9.【答案】C
【解析】【解答】互补的两碱基之和占一条单链碱基总数的比值等于其互补链中和整个DNA分子中该种比例的比值。DNA分子中A+T=42%,则在两条单链中,A+T占该链碱基总数的比值也都为42%,DNA分子中一条链C=24%,T=30%,则A=12%,G=34%,根据碱基互补配对原则,其互补链上C=34%,T=12%。
故答案为:C。
【分析】解题的关键在于:互补的两碱基之和占一条单链碱基总数的比值等于其互补链中和整个DNA分子中该种比例的比值。
10.【答案】C
【解析】【解答】A、在第一个分裂周期中,由于DNA是半保留复制,形成的每条染色体的染色单体间均含有BrdU,A正确;
B、在第二个分裂周期的中期,每条染色体中含有2个DNA,4条链,含有亲代链是1条,则有3条脱氧核苷酸链含有BrdU,如图乙,B正确;
C、通过分析可知,在第三个分裂周期的中期,细胞中有1/2染色体的染色单体间出现颜色差异;1/2染色体的染色单体间不出现颜色差异都是浅色,C错误;
D、实验可用于验证DNA的复制方式为半保留复制,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、DNA的复制是半保留复制,DNA分子复制时,以DNA的两条链为模板,合成两条新的子链,每个DNA分子各含一条亲代DNA分子的母链和一条新形成的子链。染色体主要由DNA与蛋白质组成。
2、依据题意,将蚕豆根尖置于含BrdU的培养液中进行培养,BrdU能代替胸腺嘧啶脱氧核苷掺入到新合成的DNA链中,DNA复制n次,DNA分子总数是2n个,其中只有一条链为BrdU、一条链为胸腺嘧啶脱氧核苷酸的DNA有2个,其余的2n-2个DNA分子都是双链含有BrdU。据此答题。
11.【答案】A,D
【解析】【解答】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、格里菲斯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。
故答案为: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斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲斯体内转化实验证明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。
12.【答案】A,D
【解析】【解答】A、大肠杆菌的DNA呈环状,不含游离的磷酸基团,A正确;
B、DNA分子的基本骨架是磷酸与脱氧核糖交替连接形成,B错误;
C、该DNA分子中腺嘌呤数量已知,则排列顺序小于2m种,C错误;
D、该DNA有腺嘌呤A=n,则T=n,则胞嘧啶C=(m-2n)/2=(m/2)-n,D正确。
故答案为:AD。
【分析】“归纳法”求解DNA分子中的碱基数量的计算规律
(1)在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同,即A+G=T+C。
(2)互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同,即若在一条链中(A+T)/(G+C)=m,在互补链及整个DNA分子中(A+T)/(G+C)=m。
(3)非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数,在整个DNA分子中为1,即若在DNA一条链中(A+G)/(T+C)=a,则在其互补链中(A+G)/(T+C)=1/a,而在整个DNA分子中(A+G)/(T+C)=1。
13.【答案】A,C,D
【解析】【解答】A、根据图示,实验通过酶解去除单一成分进行研究,A正确;
B、甲、乙组培养基中既有S型菌落出现,也有未转化的R型菌落,B错误;
C、蛋白酶处理结果显示,R型细菌转变成S型细菌,故提取物仍有转化活性,C正确;
D、实验结果表明DNA使R型菌发生转化,D正确。
故答案为:ACD。
【分析】 格里菲斯做了肺炎双球菌体内转化实验,得出死的S型细菌的某种转化因子把R型细菌转化为S型细菌;艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验中,把S型细菌的组成物质进行分离、提纯,单独探究各种成分的生理作用,得出DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质的结论。
14.【答案】A,B,C
【解析】【解答】A、由图可知,活菌乙能导致小鼠死亡,为S型菌,活菌甲不能使小鼠死亡,为R型菌。该实验能体现S型死菌的某种物质能让R型菌转化为S型活菌,但不能证明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质,A错误;
B、实验②过程中R型菌与加热杀死的S型菌混合后注射到小鼠体内,少数R型菌能转化为S型活菌,小鼠体内仍存在R型菌,所以从小鼠血液中能分离出两种菌,其中R型菌不能使小鼠死亡,B错误;
C、活菌甲与死菌乙混合后能转化产生活菌乙的原理是基因重组,C错误;
D、实验⑤过程中,R型死菌与S型活菌混合后注射到小鼠体内,鼠5体内只能分离出S型活菌,S型菌的菌体有多糖类的荚膜,在培养基上形成的菌落表面光滑,D正确。
故答案为:ABC。
【分析】 格里菲斯做了肺炎双球菌体内转化实验,得出死的S型细菌的某种转化因子把R型细菌转化为S型细菌;艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验中,把S型细菌的组成物质进行分离、提纯,单独探究各种成分的生理作用,得出DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质的结论。
15.【答案】B,C
【解析】【解答】A、由于在两条互补链中,A=T、C=G,一条链上A:T:G:C=1:2:3:4,则另一条链上A:T:G:C=2:1:4:3,该DNA分子中A:T:G:C=3:3:7:7,A错误;
B、嘌呤碱基为A和G,嘧啶碱基为C和T,由于DNA分子中A=T,G=C,因此DNA分子中嘌呤碱基数=嘧啶碱基数,双链DNA分子共有6000个碱基,因此嘌呤碱基在该DNA分子中共有3000个,由于在两条互补链中,A=T、C=G,即互补链中,嘌呤碱基数=嘧啶碱基数,所以每条链中嘌呤碱基有1500个,B正确;
C、DNA分子是由两条脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,DNA分子的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接形成的,排列在分子的外侧,C正确;
D、由于C与G之间有3个氢键,A与T之间有2个氢键,因此DNA分子中碱基C与G的比例越大,DNA分子越稳定,如果该DNA分子中碱基A和T的比例增加,则C与G的比例减小,则该DNA分子的稳定性会降低,D错误。
故答案为:BC。
【分析】 1、DNA的结构:
①由两条、反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。
②外侧:脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。
内侧:由氢键相连的碱基对组成。
③碱基配对有一定规律: 一一对应关系A = T;G ≡ C(碱基互补配对原则) 。
2、在一个DNA之中,碱基比例规律为腺嘌呤的比例等于胸腺嘧啶的比例,可以用A=T表示,同法,C=G。如果用1和2分别表示DNA的两条链,则①A1=T2,A2=T1,C1=G2,C2=G1;②(A1+T1)/(A1+T1+C1+G1)=(A2+T2)/(A2+T2+C2+G2)=(A+T)/(A+T+C+G)=m;③(A1+C1)/(T1+G1)与(A2+C2)/(T2+G2)互为倒数。
16.【答案】(1)双螺旋;两;相反;染色体
(2)氢键;鸟嘌呤;腺嘌呤脱氧核苷酸
(3)相同
(4)n;n
【解析】【解答】(1)DNA分子是由两条链组成的,这两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构。在真核细胞中,DNA的主要载体是染色体。
(2)DNA双链的碱基对之间通过氢键相连,鸟嘌呤与胞嘧啶互补配对,由3、4、5组成的结构是腺嘌呤脱氧核苷酸。
(3)双链DNA分子中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数,两者的比值总是等于1,所以不同生物的双链DNA分子中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数的比值相同。
(4)一条单链上 ,根据碱基互补配对原则,与该链互补的另一条链上 ,整个DNA分子中 。
【分析】1、DNA的组成元素:C、H、O、N、P;
2、DNA的基本单位:脱氧核糖核苷酸(4种);
3、DNA的结构:
①由两条、反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。
②外侧:脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。
内侧:由氢键相连的碱基对组成。
③碱基配对有一定规律: 一一对应关系A = T;G ≡ C(碱基互补配对原则) ;
4、在一个DNA之中,碱基比例规律为腺嘌呤的比例等于胸腺嘧啶的比例,可以用A=T表示,同法,C=G。如果用1和2分别表示DNA的两条链,则①A1=T2,A2=T1,C1=G2,C2=G1;②(A1+T1)/(A1+T1+C1+G1)=(A2+T2)/(A2+T2+C2+G2)=(A+T)/(A+T+C+G)=m;③(A1+C1)/(T1+G1)与(A2+C2)/(T2+G2)互为倒数。
17.【答案】(1)2mN
(2)细胞壁的形成;DNA转录
(3)mRNA上有些碱基序列不编码氨基酸,如终止密码子
(4)选择
(5)RNA聚合酶;217
(6)标记基因
【解析】【解答】(1)F为大型环状DNA分子,用32P标记后,放在31P的培养液中连续分裂m次,能形成2m个F,根据半保留复制的特点,2m个F都含有31P(有两个F一条链含32P、一条链含31P),故N个细菌的F最终含31P标记的细菌有2mN个。
(2)根据题意,图1中①表示抗生素能够抑制细菌细胞壁的形成从而起到抑菌的作用;b是转录过程,故④表示抗生素能够抑制细菌DNA转录从而起到抑菌的作用。
(3)细菌在正常状态下,c过程中遗传信息的传递也会有损失,其原因是mRNA上有些碱基序列不编码氨基酸,如终止密码子,这样终止密码子后的遗传信息也不会传递下去。
(4)现代生物进化理论认为,生物进化的实质是种群基因频率的改变,滥用抗生素往往导致细菌产生耐药性,其实质是抗生素对细菌进行了定向的选择,使抗药性个体存活几率变大,使菌群中抗药基因频率增加。
(5)图2中a过程为转录,所需的酶是RNA聚合酶,结合的位点是DNA上的一条链。图中信使RNA含6个碱基U,说明DNA模板链中有6个A,非模板链中有6个T;信使RNA含1个A说明模板链中含一个T,故信使RNA对应的DNA片段中含7个T,连续复制5次,共需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数目为(32-1)×7=217。
(6)图1中的R为质粒,作为基因表达载体时,除了有多个限制酶切点,在受体细胞中能自我复制外,还应含有标记基因,便于筛选出含有目的基因的受体细胞。
【分析】1、DNA分子的复制:
(1)场所:主要在细胞核,此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
(2)时期:有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
(3)特点:边解旋边复制;复制方式为半保留复制(4)条件:模板:亲代DNA分子的两条链;原料:游离的4种脱氧核苷酸;能量:ATP;酶:解旋酶、DNA聚合酶 。
(4)原则:碱基互补配对原则。A-T,G-C,C-G,T-A。
(5)准确复制的原因:DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板;通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。
(6)1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个,含母链的DNA分子2个。
2、转录:以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,通过RNA聚合酶合成mRNA的过程。
(1)场所:细胞核(主要)、线粒体、叶绿体。
(2)过程:解旋、原料与DNA碱基互补并通过氢键结合、RNA新链延伸、合成的mRNA从DNA链上释放、DNA双链恢复。
(3)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,T-A。
3、翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(1)场所:细胞质中的核糖体。
(2)模板:mRNA。
(3)原料:21种游离的氨基酸。
(4)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
4、密码子概念:密码子是mRNA上相邻的3个碱基;种类:64种,其中有3种是终止密码子,不编码氨基酸;特点:(1)一种密码子只能编码一种氨基酸,但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码;(3)密码子具有通用性,即自然界所有的生物共用一套遗传密码。反密码子与密码子互补配对,位于RNA上。
18.【答案】(1)在分别含有35S和32P的培养基中培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体即可获得;不带有
(2)198;半保留复制方式
(3)使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离;有一部分含有32P标记的噬菌体没有侵入细菌中,且被侵染的细菌没有裂解释放子代噬菌体
【解析】【解答】(1)噬菌体是病毒,只能寄生在活的细胞中,不能用一般培养基培养,所以获得被32P和35S标记的噬菌体,就先用分别含32P和35S的培养基分别培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体即可获得。实验时,用来与被标记的噬菌体混合的大肠杆菌不带有放射性。
(2)最初带有32P标记的噬菌体DNA的两条链只参与形成两个DNA分子,所以200个子代噬菌体中,只有2个噬菌体带有32P标记,198个噬菌体未带有32P标记。出现该数目说明DNA的复制方式是半保留复制方式。
(3)用标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌。一段时间后,用搅拌器搅拌,然后离心得到上清液和沉淀物。搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。搅拌5min,被侵染细菌的成活率为100%,而上清液中仍有32P放射性出现,说明有一部分含有32P标记的噬菌体没有侵入细菌中,且被侵染的细菌没有裂解释放子代噬菌体。
【分析】1、噬菌体侵染细菌的过程: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。
2、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。
3、标记噬菌体的方法是:分别用含35S和含32P的培养基培养细菌,再用此细菌培养出带相应标记的噬菌体。
19.【答案】(1)非同源;bbdd和BBDD;
(2)D基因发生碱基对的替换,导致mRNA上由编码丝氨酸的密码子变为终止密码子,蛋白质合成提前终止,造成花青素合成所需酶缺失。
(3)提高;B/b基因表达,然后有功能的B基因产物(调控蛋白)能激活D/d基因的表达
【解析】【解答】(1)①籼稻1和粳稻2杂交,F2的紫线:无紫线=9:7,是9:3:3:1的变式,说明B和b、D和d位于非同源染色体上;籼稻1和粳稻2杂交F1全部为紫线,所以基因型分别是BBDD、bbdd。
②籼稻2的基因型为BBdd(或bbDD),粳稻1的基因型为bbDD(或BBdd),二者杂交F1的基因型为BbDd,则F2代无紫线个体为单显或者纯隐,其中纯合子基因型为BBdd、bbDD或者bbdd,所占比例为3/7。
(2)由图可知,产生d基因的机制是碱基对的替换;D基因发生碱基对的替换,A-T替换G-C碱基对,导致mRNA上由编码丝氨酸的密码子变为终止密码子,蛋白质合成提前终止,造成花青素合成所需酶缺失。
(3)由图三可推断,无论D/d基因型如何。光照均能加强B/b基因表达。由图四推断,bb基因型个体光照条件下D/d基因不能表达。因此,可推测光照激活B/b基因,而B基因产物进一步激活D/d基因。
【分析】1、基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中,位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离,分别进入不同的配子中,随配子独立遗传给后代,同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合,由于自由组合定律同时也遵循分离定律。
2、基因突变:
(1)概念:指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
(2)时间:基因突变可以发生在发育的任何时期,通常发生在DNA复制时期,即细胞分裂间期,包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
(3)基因突变的类型:自发突变和人工诱变或者显性突变和隐性突变。
(4)基因突变的特点:①基因突变具有普遍性:生物界中普遍存在;②低频性:自然情况下突变频率很低(10-5-10-8);③随机性:个体发育的任何时期和部位;④不定向性:突变是不定向的;⑤多害少利性:多数对生物有害。
(5)基因突变是点突变,在光学显微镜下观察不到,在染色体变异在显微镜下可以观察到。
(6)基因突变的意义:基因突变是新基因产生的途径;基因突变能为生物进化提供原材料;基因突变是生物变异的根本来源。
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