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专题七 基因的本质
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考点1 DNA是主要的遗传物质
一、肺炎链球菌的转化实验
1.格里菲思的肺炎链球菌的体内转化实验
(1)实验过程及结果。
(2)结论:加热杀死的S型细菌中,含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的“________________”。
(1)不死亡 S型 R型 (2)转化因子
2.艾弗里的体外转化实验
(1)实验过程及结果。
(2)结论:______才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
DNA
二、噬菌体侵染细菌的实验
1.实验者:________________。
2.实验方法:__________________________________技术。
3.实验过程
(1)标记T2噬菌体。
1.赫尔希和蔡斯 2.放射性同位素标记 3.(1)大肠杆菌 噬菌体 大肠杆菌 噬菌体
(2)侵染细菌。
4.实验分析
(1)T2噬菌体侵染细菌时,________进入细菌的细胞中,而________仍留在细胞外。
(2)子代T2噬菌体的各种性状是通过____________遗传的。
5.实验结论:________才是噬菌体的遗传物质。
(2)高 低 低 高 4.(1)DNA 蛋白质外壳 (2)亲代的DNA 5.DNA
三、生物的遗传物质
1.RNA是遗传物质的实验证据
(1)实验材料:烟草花叶病毒(只由________和________组成)。
(2)实验过程。
(3)结论:烟草花叶病毒的遗传物质是__________,不是________。
(1)蛋白质 RNA (2)不感染病毒 RNA 感染病毒
(3)RNA 蛋白质
2.DNA是主要的遗传物质:绝大多数生物的遗传物质是________,只有极少数生物的遗传物质是________。因此,________是主要的遗传物质。
DNA RNA DNA
(2021年7月·广东学考)艾弗里在肺炎链球菌转化实验中,用加热致死的S型细菌制成提取液,将其加入到含有R型细菌的培养基中,再加入不同的酶,实验结果如下表。下列叙述正确的是( )
组别 1 2 3 4 5
酶 无 蛋白酶 RNA酶 酯酶 DNA酶
得到的
菌落 R型、
S型 R型、
S型 R型、
S型 R型、
S型 R型
A.该实验应用“减法原理”控制自变量
B.该实验属于对比实验,无空白对照组
C.第2组实验证明了蛋白质是遗传物质
D.第5组实验证明了DNA不是遗传物质
解析:与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。艾弗里的实验中,每个实验组特异性地去除了一种物质,应用了“减法原理”控制自变量,A正确;该实验属于对照实验,其中组别1对照组,B错误;第2组利用蛋白酶除去蛋白质后,仍然有S型菌产生,说明蛋白质不是遗传物质,C错误;第5组用DNA酶除去DNA后,没有S型菌产生,说明DNA是遗传物质,D错误。
答案:A
(2018年6月·广东学考)下列关于DNA是遗传物质探索历程的叙述,正确的是( )
A.格里菲思的实验证明了DNA是遗传物质
B.肺炎链球菌由R型转化为S型是染色体变异的结果
C.可用含32P的培养液培养T2噬菌体
D.赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是遗传物质
解析:格里菲斯的肺炎链球菌转化实验证明转化因子使R型菌转化为S型菌,没有证明DNA是遗传物质,A错误;肺炎链球菌由R型转化为S型是基因重组的结果,B错误;T2噬菌体是病毒,需要寄生在大肠杆菌体内,不能培养液直接培养,如要T2噬菌体被32P标记,需先用含32P的培养液培养大肠杆菌,然后让T2噬菌体侵染上述大肠杆菌,C错误;赫尔希和蔡斯实验证明了DNA是遗传物质,D正确。
答案:D
噬菌体侵染细菌实验中的标记误区
(1)该实验不能标记C、H、O、N这些DNA和蛋白质共有的元素,否则无法将DNA和蛋白质区分开。
(2)35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一噬菌体上,因为放射性检测时只能检测到存在部位,不能确定是何种元素的放射性。
1.在“肺炎链球菌转化实验”中,下列叙述正确的是( )
A.格里菲思的实验表明,S型细菌的DNA可以使小鼠死亡
B.格里菲思的实验中R型细菌转化成的S型细菌能稳定遗传
C.在艾弗里实验中,采用的科学研究方法是同位素标记技术
D.在艾弗里实验中,实验组自变量的控制利用了“加法原理”
B 体内转化实验表明S型细菌的DNA可以使R型细菌转化为S型细菌,有毒的S型细菌会导致小鼠死亡,A错误;格里菲思的实验中R型细菌转化成的S型细菌能稳定遗传,其后代还是S型细菌,B正确;在艾弗里实验中,实验组自变量的控制利用了“减法原理”,没有用同位素标记法,C、D错误。
2.在肺炎链球菌的体外转化实验中,只出现R型菌落的培养基上加入了( )
A.S型细菌的细胞提取物和蛋白质酶
B.S型细菌的细胞提取物和RNA酶
C.S型细菌的细胞提取物和DNA酶
D.S型细菌的细胞提取物和酯酶
C S型细菌的DNA能使R型细菌转化为S型细菌,S型细菌的细胞提取物中有DNA、蛋白质、RNA、酯质等物质,而加入蛋白质酶、RNA酶、酯酶不会使DNA水解,故培养基中会出现S型细菌和R型细菌,加入DNA酶后会水解DNA,导致R型细菌不能转化,故只会出现R型细菌。
3.(2019年12月 · 广东学考)艾弗里等人进行了肺炎链球菌转化实验,赫尔希与蔡斯进行了噬菌体实验,这两个实验都( )
A.以大肠杆菌为材料
B.应用了同位素标记法
C.证明了DNA是遗传物质
D.诱发了 DNA突变
C 艾弗里的“肺炎链球菌转化实验”是以肺炎链球菌为材料的;肺炎链球菌转化实验没有应用同位素示踪技术,T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验要用同位素32P、35S对DNA和蛋白质分别进行标记;艾弗里的“肺炎链球菌转化实验”和赫尔希与蔡斯的“T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验”都证明了DNA是遗传物质,C正确;两个实验都没有诱发了 DNA突变来进行实验,D错误。
4.下面是用32P标记噬菌体并侵染细菌的过程,下列有关叙述正确的是( )
①用32P标记噬菌体→②被标记的噬菌体侵染细菌→③搅拌、离心→④检测上清液和沉淀物中的放射性
A.过程①32P标记的是噬菌体外壳的磷脂分子和内部的DNA分子
B.过程②应短时保温,有利于吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
C.过程③搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
D.过程④沉淀物的放射性很高,说明噬菌体的DNA是遗传物质
C 噬菌体属于病毒,没有细胞结构,噬菌体外壳由蛋白质组成,不含磷脂分子,A错误;过程②应短时间保温,保证噬菌体将DNA全部注入细菌内部,又避免时间长了导致细菌裂解释放出子代噬菌体,B错误;过程③搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,C正确;缺少35S标记的噬菌体作对照,不能说明噬菌体的DNA是遗传物质,D错误。
5.在T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,指导子代噬菌体蛋白质合成的是( )
A.大肠杆菌DNA B.大肠杆菌RNA
C.噬菌体DNA D.噬菌体RNA
C 根据噬菌体侵染大肠杆菌的实验过程分析,噬菌体的DNA进入大肠杆菌,而蛋白质外壳留在了外面,利用大肠杆菌提供的氨基酸和脱氧核苷酸为原料合成噬菌体的DNA和蛋白质,因此指导子代噬菌体蛋白质合成的是噬菌体的DNA,故选C。
6.用35S和32P标记的噬菌体去侵染大肠杆菌后,预计在大肠杆菌体内测出的放射性元素是( )
A.35S B.32P
C.35S和32P D.都没有
B 35S标记是噬菌体的蛋白质外壳,32P用来标记噬菌体的DNA分子,噬菌体是把DNA分子注入到细菌体内,利用大肠杆菌体内原料等合成子代噬菌体的DNA分子和蛋白质外壳。
7.对“DNA是主要的遗传物质”的理解,正确的是( )
A.遗传物质的主要载体是染色体
B.大多数生物的遗传物质是DNA
C.真核细胞的DNA主要分布在细胞核
D.核酸在遗传上起主要作用
B DNA是主要的遗传物质是指绝大多数生物的遗传物质是DNA,少数病毒的遗传物质是RNA,B项正确。
8.赫尔希和蔡斯于1952年所做的噬菌体侵染细菌的著名实验进一步证实了DNA是遗传物质。这项实验获得成功的原因之一是噬菌体( )
A.侵染大肠杆菌后会裂解宿主细胞
B.只将其DNA注入大肠杆菌细胞中
C.DNA可用15N同位素标记
D.蛋白质可用32P放射性同位素标记
B 噬菌体侵染大肠杆菌后确实会裂解宿主细胞,但这并不是实验成功的原因,A错误;噬菌体侵染细菌的过程中实现了DNA和蛋白质的完全分离,这样可以单独的研究二者的功能,B正确;DNA和蛋白质外壳都含有N元素,因此不能用15N标记DNA,C错误;蛋白质外壳不含P元素,不能用32P标记蛋白质外壳,D错误。
9.烟草花叶病毒(TMV)和车前草花叶病毒(HRV)同属于RNA病毒,都可以使烟草患病。将TMV的RNA和HRV的蛋白质外壳混合后感染烟草叶片,使烟草患病,则在患病烟草中最可能检测到的是( )
A.TMV的RNA和蛋白质
B.HRV的RNA和蛋白质
C.TMV的RNA和HRV的蛋白质
D.HRV的RNA和TMV的蛋白质
A RNA病毒的遗传物质是RNA,RNA决定RNA病毒的遗传性状。蛋白质不是RNA病毒的遗传物质,不能决定RNA病毒的遗传性状。将TMV的RNA和HRV的蛋白质外壳混合后感染烟草叶片,使烟草患病。由于RNA是RNA病毒的遗传物质,且RNA来自TMV,因此能检测到TMV的RNA和蛋白质,A正确,B、C、D错误,
10.肺炎双球菌的转化实验中,发生转化的细菌和含转化因子的细菌分别是( )
A.R型细菌和S型细菌
B.R型细菌和R型细菌
C.S型细菌和S型细菌
D.S型细菌和R型细菌
A
11.科学的研究方法是取得成功的关键。下列关于人类探索遗传奥秘历程中的科学实验方法及技术的叙述,正确的是( )
A.孟德尔在研究豌豆杂交实验时,运用了假说—演绎法
B.摩尔根用控制变量的减法原理证明DNA是使R型菌产生稳定遗传变化的物质
C.格里菲思利用肺炎链球菌研究遗传物质时,运用了放射性同位素标记法
D.沃森和克里克研究DNA分子结构时,运用了建构数学模型的方法
A 孟德尔在研究豌豆杂交实验时,运用了假说——演绎法,A正确;艾弗里用控制变量的减法原理证明DNA是使R型菌产生稳定遗传变化的物质,B错误;格里菲斯利用肺炎(双)球菌研究遗传物质时,没有运用放射性同位素标记法,C错误;沃森和克里克研究DNA分子结构时,运用了建构物理模型的方法,D错误。
考点2 DNA的结构
一、DNA双螺旋结构模型的构建者
美国生物学家________和英国物理学家________。
二、DNA的结构及其特点
1.DNA的组成元素:__________。
2.DNA的基本组成单位____________。
① _______;②_________;③碱基:_______;④_________。
一、沃森 克里克
二、1.C、H、O、N、P 2.脱氧核苷酸 ①磷酸 ②脱氧核糖 ③A、T、G、C ④脱氧核糖核苷酸
3.双螺旋结构特点
(1)DNA是由两条单链组成的,这两条链按________方式盘旋成双螺旋结构。
(2)DNA中的________交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;________排列在内侧。
(3)两条链上的碱基通过________连接成碱基对,并且碱基配对具有一定规律:________一定与T配对,________一定与C配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫作________原则。
4.DNA的功能:携带遗传信息。
3.(1)反向平行 (2)脱氧核糖和磷酸 碱基 (3)氢键 A G 碱基互补配对
(2021年7月·广东学考)下图为DNA分子结构的模式图。下列叙述错误的是( )
A.分子的两条链呈反向平行
B.配对的碱基间以氢键连接
C.脱氧核糖和碱基交替连接
D.碱基数量总是A+G=T+C
解析:脱氧核糖和磷酸基团交替
连接,C错误。
答案:C
(2018年1月·广东学考改编)下列关于 DNA 分子的叙述,正确的有( )
A.DNA 分子中 A+T=G+C
B.磷酸是DNA的组成成分
C.核糖是组成DNA的糖类物质
D.DNA 通常是单链分子
解析:DNA分子中碱基含量通常为A=T、C=G,数量上A+G=T+C,因此A错误;DNA分子的基本单位是脱氧核糖核苷酸,每个脱氧核苷酸均含有磷酸、脱氧核糖、含氮碱基,因此B正确,C错误;DNA分子通常呈双链结构,D错误。
答案:B
DNA中碱基相关计算的原理是碱基互补配对原则,同时还要注意以下几点:
(1)看清碱基的单位是“对”还是“个”。
(2)注意提问的是DNA双链还是DNA的一条单链。
(3)画DNA平面结构简图复制解题,比较直观。
1.组成DNA的两条反向平行的脱氧核苷酸链之间的连接键是( )
A.氢键 B.肽键
C.磷酸键 D.双键
A DNA分子由2条脱氧核苷酸链组成,这两条链反向平行,两条链中间的碱基对通过氢键连接,A正确,故选A。
2.下图为DNA分子片段的部分平面结构示意图,下列叙述正确的是( )
A.物质2为尿嘧啶
B.物质6为胸腺嘧啶核糖核苷酸
C.物质4只能与一分子五碳糖连接
D.碱基对3的排列顺序能代表遗传信息
D 物质2为胸腺嘧啶,A错误;图为DNA分子片段,物质6为胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸,B错误;物质4为磷酸,一般连接两个五碳糖,只有末端的一个磷酸连接一个五碳糖,C错误;碱基对3的排列顺序能代表遗传信息,D正确。
3.(2020年7月·广东学考)下图表示DNA分子结构片段模式图。相关叙述错误的是( )
A.该片段由两条脱氧核苷酸链组成
B.磷酸和脱氧核糖相间排列在外侧
C.碱基之间遵循碱基互补配对原则
D.虚线框内表示鸟嘌呤脱氧核苷酸
D 考查DNA分子的结构特点,DNA分子由两条脱氧核苷酸链反向平行盘旋成双螺旋结构,外侧是磷酸和脱氧核糖交替连接形成基本骨架,内侧碱基通过氢键相连,遵循碱基互补配对原则,虚线方框内为胞嘧啶脱氧核苷酸。
4.(2020年1月·广东学考)一条DNA单链的部分碱基序列是
—GATACTCTATGGA—,其对应的互补链中含有A和G碱基数目是( )
A.2和4 B.4和2
C.4和3 D.3和4
B 如果DNA分子一条链的碱基序列是
—GATACTCTATGGA—,根据碱基互补配对原则,则另一条链的碱基序列是—CTATGAGATACCT—,其中A和G碱基数目分别是4和2。
5.(2021年1月·广东学考)要准确地构建一个含有30个碱基对的双链DNA分子模型,则该模型中( )
A.含有30个脱氧核糖分子
B.若含20个腺嘌呤,则有20个胞嘧啶
C.含有60个磷酸基团
D.两条脱氧核苷酸链是同向平行的
C 含30个碱基对的双链DNA分子,应该由60个脱氧核苷酸组成,即含60个脱氧核糖,60个磷酸基团。若含20个A,根据碱基互补配对,含20个T,含10个G和10个C。两条链是反向平行的。
6.在DNA分子的一条单链中,相邻的碱基是通过下列哪种结构连接起来的( )
A.2个氢键
B.3个氢键
C.—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—
D.—磷酸—脱氧核糖—磷酸—
C DNA双链中的A—T碱基对之间通过2个氢键相连,单链中相邻碱基之间不是通过2个氢键相连的,A错误;DNA双链中的C—G碱基对之间通过3个氢键相连,单链中相邻碱基之间不是通过3个氢键相连的,B错误;每个脱氧核苷酸中碱基与脱氧核糖相连,脱氧核糖与磷酸相连,在一条DNA单链中,上一个脱氧核苷酸的脱氧核糖与下一个脱氧核苷酸的磷酸相连,
因此在DNA分子的一条单链中,相邻的碱基是通过—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—连接起来的,C正确;—磷酸—脱氧核糖—磷酸—交替连接排列在DNA外侧,构成DNA的基本骨架,DNA单链中的相邻碱基之间不是通过该结构进行连接的,D错误。
7.下列表示某同学制作的脱氧核苷酸对模型(表示?脱氧核糖、 表示碱基、○表示磷酸基团),其中正确的是( )
A. B.
C. D.
D 构成脱氧核苷酸对的两个脱氧核苷酸的方向应是相反的,A错误;G与C之间有三个氢键,B错误;脱氧核苷酸中不含碱基U,C错误;DNA两条链反向平行,且A—T之间有2个氢键,D正确。
8.下图为某DNA片段的结构模式图,下列叙述正确的是( )
A.①表示腺嘌呤 B.②表示胞嘧啶
C.③表示葡萄糖 D.④表示磷酸二酯键
B 分析图示可知,A(腺嘌呤)与①配对,根据碱基互补配对原则,则①为T(胸腺嘧啶),A错误;②与G(鸟嘌呤)配对,则②为C(胞嘧啶),B正确;DNA分子中所含的糖③为脱氧核糖,C错误;DNA两条链中配对的碱基通过④氢键相连,D错误。
9.一个双链DNA分子中,胸腺嘧啶占全部碱基的23.8%,那么在该DNA分子中A+C的含量占全部碱基的( )
A.50% B.47.6%
C.23.8% D.52.4%
A 根据碱基互补配对原则,双链DNA分子中,非互补配对的碱基之和占碱基总数的一半。因此,在该DNA分子中,A+C的含量占全部碱基的50%。
10.(2022年1月·广东学考)DNA是主要的遗传物质,下图为DNA结构模式图。下列叙述正确的是( )
A.①由磷酸、核糖和含氮碱基组成
B.双链中A+T与C+G的数量相等
C.遗传信息蕴藏在碱基排列顺序中
D.新冠病毒的遗传物质含有该结构
C 题图为DNA的结构模式图,①为鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸,由磷酸、脱氧核糖、含氮碱基组成,A错误;DNA双链中A与T配对,G与C配对,所以A=T的量,G=C的量,A+G=T+C或A+C=T+G。但A+T不一定与G+C的量相等,B错误;遗传信息储存在DNA的碱基排列顺序中,C正确;新冠病毒为RNA病毒,不含DNA,D错误。
11.(2022年7月·广东学考)下图为DNA分子结构模式图,下列叙述错误的是( )
A.②和③交替相连构成DNA的基本骨架
B.①和②构成了DNA双螺旋的基本单位
C.A链和B链的碱基通过氢键配成碱基对
D.A链和B链是反向平行的脱氧核苷酸链
B ①为碱基,②为脱氧核糖,和③磷酸一起构成DNA的基本单位脱氧核糖核苷酸,故选B。
12.下列有关DNA双螺旋结构主要特点的叙述,正确的是
( )
A.碱基对构成DNA的基本骨架
B.脱氧核糖与磷酸交替连接,排列在内侧
C.碱基通过肽键连接,遵循碱基互补配对原则
D.DNA是由两条链反向平行方式盘旋成双螺旋结构
D DNA分子的基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替连接形成的,A错误;脱氧核糖与磷酸交替连接,排列在外侧,B错误;碱基按照碱基互补配对原则由氢键连接形成碱基对,C错误;DNA分子的两条链是反向平行的,D正确。
考点3 DNA的复制
一、DNA复制的过程
1.DNA复制的概念
以________为模板合成________的过程。
2.发生时期
在真核生物中,这一过程是在细胞分裂前的________,随着染色体的复制而完成的。
3.发生场所主要在________。
1.亲代DNA 子代DNA 2.间期 3.细胞核
4.过程
能量 解旋 脱氧核苷酸 DNA聚合酶 双螺旋结构
5.结果
形成两个________的DNA分子。
6.特点
(1)____________________。
(2)________复制(复制的方式)。
7.意义:将________从亲代细胞传递给子代细胞,从而保持了________的连续性。
8.DNA能精确复制的原因
(1)独特的________结构为复制提供了精确的模板。
(2)________原则保证复制能够准确进行。
5.完全相同 6.(1)边解旋边复制 (2)半保留 7.遗传信息 遗传信息 8.(1)双螺旋 (2)碱基互补配对
二、与DNA复制有关的计算
(1)复制出DNA的分子数=________(n为复制次数)。
(2)含亲代链的DNA分子数=2。
2n
(2019年1月·广东学考改编)下列关于DNA分子复制的叙述,错误的有( )
A.只发生在有丝分裂间期
B.两条链均为模板
C.需要解旋酶和DNA聚合酶
D.方式是半保留复制
解析:复制发生在细胞分裂间期,包括有丝分裂间期和减数第一次分裂间期,A错误;在DNA复制时,亲代DNA的两条链均为模板,B正确;复制过程需要解旋酶和DNA聚合酶的参与,并消耗能量,C正确;DNA分子复制时子代DNA都保留了原来DNA分子中的一条链,这种方式叫做半保留复制,D正确。
答案:A
下列有关双链DNA分子半保留复制的叙述错误的是( )
A.以亲代DNA两条链分别为模板
B.以多种脂肪酸为原料合成子链
C.碱基A与T、G与C互补配对
D.理论上亲子代DNA分子完全相同
解析:DNA分子复制,以解开的亲代DNA两条母链为模板,A正确;DNA的复制原料为四种脱氧核苷酸,B错误;DNA分子复制遵循碱基互补配对原则,碱基A与T、G与C互补配对,C正确;理论上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,D正确。
答案:B
DNA分子复制的场所
核内的DNA能复制,线粒体、叶绿体等细胞质DNA也能复制,复制的场所是DNA存在的部位,复制的基本过程是相同的,只是核DNA复制时伴有相关蛋白质的合成,因为要与蛋白质结合成染色体。
1.DNA复制是以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。下列关于真核细胞中DNA复制的叙述,错误的是( )
A.复制方式是半保留复制
B.复制是边解旋边复制的过程
C.复制过程中不消耗能量
D.复制主要发生在细胞核中
C DNA复制过程中需要消耗能量,C错误。
2.DNA是由两条单链组成的,这两条单链按反向平行的方式盘旋成双螺旋。如果一条DNA单链的碱基序列是5′ CAGTCTAG 3′,那么它的互补链的序列是( )
A.5′ CTAGACTG 3′
B.5′ CAGTCTAG 3′
C.5′ GTCAGATC 3′
D.5′ GATCTGAC 3′
A 由于DNA的两条单链按反向平行的方式盘旋成双螺旋,且A—T配对,G—C配对,所以如果一条DNA单链的碱基序列是5′ CAGTCTAG 3′,则它的互补链的序列是3′ GTCAGATC 5′。
3.(2018年6月 · 广东学考改编)下列关于DNA分子复制过程的叙述,正确的是( )
A.发生在有丝分裂前期
B.不需要DNA解旋酶
C.需要消耗能量
D.子代DNA由两条新链组成
C DNA的复制发生在有丝分裂的间期或减数第一次分裂前的间期,A错误; DNA的复制需要DNA聚合酶、DNA解旋酶,B错误; DNA的复制需要ATP供能,C正确; DNA复制形成的子代DNA由一条母链和一条新链组成,D错误。
4.DNA一般能准确复制,其原因是( )
①DNA规则的双螺旋结构为复制提供模板 ②DNA复制发生于细胞周期的间期 ③碱基互补配对是严格的 ④产生的两个子代DNA均和亲代DNA相同
A.②④ B.②③
C.①④ D.①③
D DNA规则的双螺旋结构经解旋后为DNA复制提供两条模板(即复制的标准),严格的碱基互补配对原则保证了DNA复制的准确性,它保证了子代DNA是以亲代DNA提供的两条模板为标准合成的。
5.已知DNA分子的一条母链上的部分碱基排列顺序为—A—C—G—T—,那么,以另一条母链为模板,经复制后得到的对应子链的碱基排列顺序是( )
A.—T—G—C—A—
B.—A—C—G—T—
C.—U—G—C—A—
D.—A—C—G—U—
B DNA复制过程中遵循碱基互补配对原则,以另一条母链为模板形成的子代DNA的相对应的子链的碱基顺序与已知的母链是相同的。
6.如图表示某DNA分子的复制过程,①~④分别为不同的DNA链。下列与DNA复制相关的叙述,正确的是( )
①DNA边解旋边复制
②a与d的碱基序列可互补配对
③c与d的碱基序列相同
④该图所示为DNA半保留复制
A.①② B.②③
C.①③ D.①④
D DNA分子复制是边解旋边复制,①正确。a与b的碱基序列可互补配对,②错误。c与d的碱基序列互补配对,③错误。图中DNA以分子两条链为模板,形成新的子链,表示DNA半保留复制过程,④正确。
7.以下实验中,使用放射性同位素标记技术的是( )
A.肺炎链球菌体内转化实验
B.肺炎链球菌体外转化实验
C.噬菌体侵染大肠杆菌实验
D.大肠杆菌DNA半保留复制证明实验
C 肺炎链球菌体内转化实验根据小鼠的存活情况以及是否分离出S型菌进行判断,没有使用放射性同位素标记技术,A错误;肺炎链球菌体外转化实验分析R型菌和S型菌的菌落,没有使用放射性同位素标记技术,B错误;噬菌体侵染大肠杆菌实验,使用35S和32P标记噬菌体,使用放射性同位素标记技术,C正确;大肠杆菌DNA半保留复制证明实验,使用同位素标记,但无放射性,D错误。
8.用32P标记一个DNA分子的两条链,让该DNA分子在31P的培养液中连续复制3次,则含32P的子代DNA分子个数是( )
A.1 B.2
C.4 D.8
B DNA分子的复制是半保留复制,用32P标记一个DNA分子的两条链,让该DNA分子在31P的培养液中连续复制3次,则含32P的子代DNA分子个数是2个。
9.下图是真核生物的DNA复制的图解,下列叙述错误的是( )
A.复制是多个起点开始的,但多个起点并非同时开始
B.DNA复制是边解旋边复制,而且是双向复制的
C.真核生物的这种多起点复制可以提高复制的效率
D.DNA的复制过程与解旋酶和RNA聚合酶有关
D 由图可知有三个复制起点,而且三个复制环的大小不一致,故复制是多个起点开始的,但多个起点并非同时开始,A正确;DNA空间结构为双螺旋,解旋后碱基才会暴露出来,才能进行复制,DNA由两条反向平行的脱氧核苷酸链形成,复制都是从5′端到3′端,故复制是从双向的,B正确;DNA由很多脱氧核苷酸组成,多起点复制可以使DNA片段快速完成复制,提高效率,C正确;DNA复制过程需要解旋酶断开氢键,DNA聚合酶催化磷酸二酯键形成,RNA聚合酶在转录过程中起作用,D错误。
10.(2022年1月·广东学考)人体内的DNA复制( )
A.采用半保留复制方式
B.主要在细胞质中进行
C.不需要能量和解旋酶
D.以核糖核苷酸为原料
11.一个由15N标记的DNA分子,放在没有标记的环境中培养,复制4次后没有标记的DNA分子个数是( )
A.2个 B.14个
C.6个 D.16个
A
B
12.关于真核细胞DNA复制的叙述,正确的是( )
A.以4种核糖核苷酸为原料
B.边解旋边复制
C.以其中一条链为模板
D.新合成的2个DNA分子是不相同的
B
考点4 基因通常是具有遗传效应的DNA片段
一、说明基因与DNA关系的实例
阅读教材“思考·讨论”,说明基因与DNA的关系:
独立 许多 部分 性状 DNA片段 遗传效应 有遗传效应的DNA片段
二、DNA片段中的遗传信息
1.遗传信息
遗传信息是指基因中的________的排列顺序。不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序不同,含有的遗传信息不同。
2.DNA分子的多样性和特异性
(1)多样性:DNA分子中共有_______种类型的碱基,但碱基的______千变万化,若某个DNA分子具有n个碱基对,则DNA分子可有________种组合方式,从而构成了DNA分子的多样性。
(2)特异性:每个特定的DNA分子都有特定的______________顺序,即DNA分子的特异性。
(3)意义:DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的___。
1.脱氧核苷酸(4种碱基) 2.(1)4 排列顺序 4n (2)碱基排列 (3)物质基础
3.染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系
4.基因的本质
由于________的遗传物质都是________,只有________的遗传物质是________,因此,对于绝大多数生物,基因是具有________的DNA片段;对于极少数生物,基因是有遗传效应的RNA片段,所以,基因通常是具有________的DNA片段。
绝大多数生物 DNA 极少数生物 RNA 遗传效应 遗传效应
(2019年1月·广东学考)下列关于基因的叙述,错误的是( )
A.每条染色体上有多个基因
B.基因就是DNA
C.基因能够存储遗传信息
D.基因是有遗传效应的DNA片段
解析:一条染色体含有许多个基因,A正确;DNA为遗传物质时,基因是具有遗传效应的DNA片段,RNA为遗传物质时,基因是具有遗传效应的RNA片段,B错误;基因中碱基的排列顺序蕴含遗传信息,C正确;基因是具有遗传效应的DNA片段,D正确。
答案: B
下列结构或物质的层次关系正确的是( )
A.染色体→DNA→基因→脱氧核苷酸
B.染色体→DNA→脱氧核苷酸→基因
C.染色体→脱氧核苷酸→DNA→基因
D.基因→染色体→脱氧核苷酸→DNA
解析:染色体主要由蛋白质和DNA组成,基因是有遗传效应的DNA片段,因此基因的基本组成单位为脱氧核苷酸,所以它们的关系由大到小依次是染色体→DNA→基因→脱氧核苷酸,故选A。
答案:A
弄清两个易错点
(1)真核细胞DNA包括:细胞核DNA和细胞质DNA;原核细胞DNA包括拟核DNA和质粒DNA。而基因是有遗传效应的DNA片段,所以哪里有DNA,哪里就有基因。
(2)对于RNA病毒来说,基因是有遗传效应的RNA片段。
1.基因中的遗传信息蕴含在基因的( )
A.空间结构中
B.碱基种类中
C.脱氧核苷酸排列顺序中
D.碱基的配对方式中
C 基因中的遗传信息蕴含在基因的脱氧核苷酸排列顺序中。
2.(2018年6月·广东学考改编)下列关于基因的叙述,正确的是( )
A.线粒体和叶绿体中不存在基因
B.人体肝细胞和成熟红细胞所含基因相同
C.基因通常是有遗传效应的DNA片段
D.原核细胞的基因均分布于拟核
C 线粒体和叶绿体中含有少量DNA,A错误;人体成熟红细胞没有细胞核,B错误;部分原核细胞的细胞质中有环状DNA—质粒,D错误。
3.不同的基因携带的遗传信息不同的原因是( )
A.不同基因的碱基种类不同
B.不同基因的碱基对的排列顺序不同
C.不同基因的磷酸和脱氧核糖的排列顺序不同
D.不同基因的碱基配对方式不同
B 对于绝大多数生物而言,组成不同基因的碱基种类均为A、T、C、G,A错误;不同基因的碱基对的排列顺序不同,代表了不同的遗传信息,B正确;不同基因的磷酸和脱氧核糖排列顺序相同,二者交替链接,构成了基因的基本骨架,C错误;不同基因的碱基配对方式相同,均是A与T配对,G与C配对,D错误。
4.DNA可以和指纹一样用来识别身份,因此DNA指纹技术可用于罪犯鉴定、死者遗骸的鉴定等,这主要是利用DNA分子的( )
A.特异性 B.高效性
C.可溶性 D.统一性
A DNA可以和指纹一样用来识别身份,因此DNA指纹技术可用于罪犯鉴定、死者遗骸的鉴定等,这主要是利用DNA分子的特异性。
5.下列关于真核生物中基因的叙述,不正确的是( )
A.基因在染色体上呈线性排列
B.基因通常是组成DNA分子结构的基本单位
C.基因通常是具有遗传效应的DNA片段
D.基因中碱基的排列顺序代表着遗传信息
B 基因主要位于染色体上,且一条染色体含有多个基因,基因在染色体上呈线性排列,A正确;脱氧核苷酸是DNA分子结构的基本单位,B错误;真核生物的遗传物质是DNA,基因通常是具有遗传效应的DNA片段,C正确;基因中碱基的排列顺序代表着遗传信息,基因能通过指导蛋白质合成控制生物性状,D正确。
6.决定自然界中真核生物多样性和特异性的根本原因是
( )
A.蛋白质分子的多样性和特异性
B.DNA分子的多样性和特异性
C.氨基酸种类的多样性和特异性
D.化学元素和化合物的多样性和特异性
B 蛋白质分子的多样性和特异性是生物多样性的直接原因,A错误;DNA分子的多样性和特异性是生物多样性的根本原因,B正确;氨基酸种类的多样性和特异性是决定蛋白质多样性的原因之一,C错误;化学元素和化合物的多样性和特异性不是决定生物多样性的原因,D错误。
7.“人类基因组计划”研究表明,人类基因组计划测定的24条染色体上有2万~2.5万个基因,这一事实说明( )
A.基因是DNA上有遗传效应的片段
B.基因是染色体的片段
C.一个DNA分子上有许多个基因
D.基因只存在于染色体上
C 人类基因组计划测定的24条染色体上含有24个DNA分子,由题中所给数据可知,其上的基因已发现的有2万~2.5万个,因此可推出一个DNA分子上有许多个基因。
8.下列有关基因型、性状和环境的叙述,错误的是( )
A.牝鸡司晨现象表明性别受遗传物质和环境因素的共同影响
B.同一株水毛茛出现两种叶形是由于细胞内的基因组成不同导致的
C.长翅果蝇幼虫在25 ℃下培养均为残翅,可能与温度影响酶活性有关
D.柳穿鱼花形态的遗传说明基因碱基序列不变,表型也能发生可遗传变化
B “牝鸡司晨”是指下过蛋的母鸡,变成有鲜艳羽毛会鸣啼的公鸡,该现象现代生物学称之为性反转,性反转的母鸡体内的性染色体仍为ZW,表明性别受遗传物质和环境因素共同影
响,A正确;同一株水毛莨,细胞内的基因组成是相同的,但由于水和空气等环境条件的影响,会导致出现了两种类型的叶,B错误;果蝇的长翅对残翅为显性,长翅果蝇的幼虫虽都含有显性基因,但在25 ℃下培养都是残翅,说明果蝇的性状与环境有关,可能是温度影响酶活性引起的,C正确;柳穿鱼花的基因序列相同,但由于环境不同,造成基因表达和表型发生可遗传变化的现象,属于表观遗传,D正确。
9.下列关于染色体、DNA、基因和遗传信息之间关系的叙述,错误的是( )
A.1条染色体上含1个或2个DNA分子
B.真核细胞中的基因都位于染色体上
C.基因在染色体上呈线性排列
D.基因中碱基的排列顺序代表遗传信息
B 1条染色体上复制前含1个DNA分子,复制后含2个DNA分子,A项正确;真核细胞中的基因位于染色体、线粒体、叶绿体中,B项错误;基因在染色体上呈线性排列,C项正确;基因中碱基的排列顺序代表遗传信息,D项正确。
10.下列关于染色体、DNA、基因三者关系的叙述,正确的是( )
A.1条染色体只有1个DNA
B.1个DNA只有1个基因
C.三者都可以复制
D.三者含义相同
C 1条染色体有1个或2个DNA,一个DNA有很多个基因。
11.DNA分子具有特异性,体现在( )
A.DNA分子外侧,磷酸和脱氧核糖交替连结的方式稳定不变
B.DNA分子内侧,碱基对的配对方式不变
C.DNA分子碱基对的排列顺序千变万化
D.每个DNA分子的碱基对都有其特定的排列顺序
D DNA分子的稳定性体现在:DNA分子外侧,磷酸和脱氧核糖交替连结的方式稳定不变;DNA分子内侧,碱基对的配对方式不变,A、B错误;DNA分子的多样性体现在DNA分子碱基对的排列顺序千变万化,C错误;虽然DNA具有多样性,但每个DNA分子的碱基对都有其特定的排列顺序,这就是DNA分子的特异性,D正确。
12.小麦根尖细胞的基因分布在( )
A.染色体 B.内质网
C.叶绿体 D.核糖体
A