第3章 基因的本质
一、 选择题(本题包括20小题,每小题3分,共60分)
1 (扬州期末)艾弗里和同事用R型和S型肺炎链球菌进行实验,结果如下表。下列说法正确的是( )
实验组号 接种菌型 加入S型菌物质 培养皿中的菌落类型
① R 蛋白质 R型
② R 荚膜多糖 R型
③ R DNA R型、S型
④ R DNA (经DNA酶处理) R型
A. 据表可知,DNA被降解后失去转化功能
B. ③中培养皿上形成的菌落多为光滑型
C. ③中S型菌的出现是R型菌基因突变的结果
D. ①②③组说明DNA是生物主要的遗传物质
2 (2024南京期末)下列有关肺炎链球菌实验的说法,正确的是( )
A. 肺炎链球菌体内转化实验证明了DNA是遗传物质
B. R型细菌被转化为S型细菌后导致小鼠死亡,是因为S型细菌的DNA具有毒性
C. S型肺炎链球菌的菌落为粗糙的,R型肺炎链球菌的菌落是光滑的
D. 加热杀死的S型细菌的DNA进入R型细菌细胞内,使R型细菌转化为S型细菌
3 如果用15N、32P、35S标记噬菌体后,让其侵染细菌,在产生的子代噬菌体的组成结构成分中,能够找到的元素为( )
A. 可在外壳中找到15N和35S
B. 可在DNA中找到15N和32P
C. 可在外壳中找到15N
D. 可在DNA中找到15N、32P和35S
4 下列有关DNA分子结构的叙述,错误的是( )
A. DNA分子结构具有特异性和多样性
B. DNA分子具有独特的双螺旋结构
C. DNA分子中,A与U配对,C与G配对
D. 磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA分子的基本骨架
5 (南通期末)赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料,利用放射性同位素标记技术进行了相关实验,为生物遗传的物质探索提供了有力的证据,下图所示为实验的部分过程。下列相关叙述正确的是( )
A. 培养获得含32P的细菌是标记噬菌体DNA的前提
B. 过程①时间越长,噬菌体侵染细菌越充分,结果更可靠
C. 过程②的目的是使噬菌体的蛋白质与DNA彼此分离
D. 过程③沉淀中放射性高证明DNA是遗传物质
6 (2024扬州期中)假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5 000个碱基对组成,其中腺嘌呤占全部碱基的20%。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌,共释放出100个子代噬菌体。下列叙述正确的是( )
A. 该过程至少需要3×105个鸟嘌呤脱氧核苷酸
B. 噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等
C. 含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1∶49
D. 用含32P标记的噬菌体侵染细菌,离心后上清液中具有较强的放射性
7 赫尔希和蔡斯利用噬菌体证明DNA是遗传物质的实验中,用32P标记噬菌体的DNA,实验过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 该组实验说明噬菌体进入大肠杆菌的物质只有DNA
B. 完成该组实验需先后用到带32P标记和不带32P标记的大肠杆菌
C. 若在上清液中检测到少量放射性,则可能是②过程搅拌不均匀
D. 新噬菌体中只有部分含32P,说明只有部分噬菌体获得亲代的遗传信息
8 (2024扬州中学月考)烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟叶,但二者致病的病斑不同,如下图所示。下列说法不正确的是( )
A. a过程表示用TMV的蛋白质外壳感染烟叶,结果说明TMV的蛋白质外壳没有感染作用
B. b过程表示用HRV的RNA单独感染烟叶,结果说明其具有感染作用
C. c、d过程表示用TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA合成的“杂种病毒”感染烟叶,结果说明该“杂种病毒”有感染作用,表现病症为感染HRV症状,并能从中分离出HRV
D. 该实验证明只有车前草病毒的RNA是遗传物质,蛋白质外壳和烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质
9 (2024江苏模拟)科学家在人体快速分裂的细胞中发现了DNA的四螺旋结构,形成该结构的DNA单链中富含G,每4个G之间通过氢键等形成一个正方形的“G4平面”,继而形成立体的“G四联体螺旋结构”(如下图)。下列叙述正确的是( )
A. 组成该结构的基本单位为鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸
B. 用DNA解旋酶可以打开该结构中的磷酸二酯键
C. 该结构中(A+G)/(T+C)的值与双链DNA中相等
D. 每个“G四联体螺旋结构”中含有一个游离的磷酸基团
10 (2024连云港东海期中)烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(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,可能观察到的现象是( )
A. 能检测到TMV的RNA和蛋白质
B. 能检测到HRV的RNA和蛋白质
C. 能检测到TMV的RNA和HRV的蛋白质
D. 能检测到HRV的RNA和TMV的蛋白质
11 (2024潍坊模拟)假说—演绎法是构建科学理论的一种重要方法,下表中假说和演绎推理不相符的是( )
选项 探究目的 假说 演绎推理
A 金鱼草花色的遗传 金鱼草花色遗传符合“融合遗传” 若将F1粉红花色金鱼草进行自交,后代F2应全为粉红色
B DNA的复制方式 DNA的复制方式为全保留复制 若提取子一代和子二代DNA进行密度梯度离心,均出现 2个条带
C 噬菌体的遗传物质 噬菌体的DNA进入大肠杆菌 预测35S组沉淀物含有大量放射性;32P组沉淀物基本不含放射性
D 探究果蝇控制白眼性状的基因的位置 控制白眼性状的基因位于Y染色体上 白眼果蝇全为雄性
12 (2024浙江百校联考)噬菌体侵染细菌实验分析的活动如图所示(甲和丙为悬浮液,乙和丁为沉淀物)。下列叙述正确的是( )
A. 若其他操作正常,随①过程时间延长,则甲中含有35S的蛋白质外壳的量会增多
B. 若各过程操作正确,则乙中存在35S标记的子代噬菌体
C. 丙中可能含有32P的亲代噬菌体、亲代噬菌体蛋白质外壳、含32P和不含32P的子代噬菌体
D. 若②和③操作不当,会使丁中含32P的放射性增强
13 (2024菏泽模拟)下列关于生物科学方法和相关实验的说法,错误的是( )
A. 分离细胞中各种细胞器和证明DNA半保留复制的实验均使用了差速离心法
B. 孟德尔获得遗传规律和摩尔根证明基因在染色体上均运用了假说—演绎法
C. 构建的DNA双螺旋塑料模型和用橡皮泥制作的减数分裂染色体模型均属于物理模型
D. 研究分泌蛋白的合成途径和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验均使用放射性同位素标记法
14 (2024连云港期中)遗传奥秘的探索之路充满着艰难和曲折,但又精彩绝伦,许多科学家以卓越的贡献书写着“遗传史诗”。下列各组对应关系中,错误的是( )
选项 科学家 研究方法 研究成果
A 斯塔尔等 同位素标记技术 揭示DNA的半保留复制
B 沃森、克里克 构建物理模型 揭示了DNA的结构
C 摩尔根 假说—演绎法 证明基因位于染色体上
D 孟德尔 假说—演绎法 基因的本质和作用原理
15 (2024扬州期中)将全部DNA分子双链经32P标记的雄性动物细胞(染色体数为2N)置于不含32P的培养基中培养。经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞,检测子细胞中的情况。下列推断正确的是( )
A. 若进行有丝分裂,则含32P染色体的子细胞比例一定为1/2
B. 若进行减数分裂,则含32P染色体的子细胞比例一定为1
C. 若子细胞中的染色体都含32P,则一定进行有丝分裂
D. 若子细胞中的染色体不都含32P,则一定进行减数分裂
16 发现DNA是生物的遗传物质之后,科学家又将目光转向部分不含DNA的RNA病毒,烟草花叶病毒(TMV)就是其中的一种,它能使烟草叶片出现花叶病斑。下图为相关的实验过程,下列叙述不正确的是( )
A. 通过本实验能够证明极少数病毒的遗传物质是RNA
B. 图中用X溶液处理TMV的目的是将病毒的RNA和蛋白质分离
C. 组成RNA的化学元素是C、H、O、N、P
D. 该实验能够说明蛋白质不是TMV的遗传物质
17 下列关于格里菲思的肺炎链球菌的体内转化实验(实验1)、艾弗里及其同事的肺炎链球菌的体外转化实验(实验2)以及赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌的实验(实验3)的叙述,错误的是( )
A. 实验1不能得出R型细菌含有转化因子的结论
B. 实验2的任意一组实验的培养基上都有R型细菌
C. 实验3的35S标记的实验组搅拌不充分不会影响放射性的分布
D. 实验2和实验3均能证明DNA是遗传物质
18 一个用15N标记的DNA分子,在不含15N标记的培养液中经过n次复制后,后代中不含15N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为( )
A. 2n∶2 B. (2n-2)∶2
C. 2n∶0 D. 2n-1∶2
19 (多选)双链DNA分子的复制是半不连续的,连续合成的新链叫作前导链,主要由DNA聚合酶ε催化合成;随着解旋的推进,不连续合成的链叫作后随链,先由聚合酶α催化合成一个小片段,然后由聚合酶δ催化继续往后延伸,如图1。当聚合酶缺乏时,DNA合成将会出现部分单链(五角星处),如图2~4。单链区的胞嘧啶会被催化变为尿嘧啶。下列说法错误的有( )
图1 正常 图2 α缺乏
图3 δ缺乏 图4 ε缺乏
A. 半不连续复制的原因是DNA聚合酶只能从5′端往3′端合成新DNA链
B. α缺乏引起的单链区域,相对于δ缺乏所引起的单链区,前者更加分散
C. 上图所示情况说明,前导链能否正常进行复制将会影响后随链的复制
D. 经过多轮复制后,DNA聚合酶的缺乏容易引起C—G碱基对突变为U—A
20 (多选)(2024长沙期末)图1是用DNA测序仪测出的某生物的一个DNA分子片段上被标记的一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序(TGCGTATTGG),下列说法正确的有( )
测序结果图 碱基序列
图1 图2
A. 据图1推测,此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是5个
B. 根据图1脱氧核苷酸链的碱基排列顺序,分析图2显示的脱氧核苷酸链的碱基序列为CCAGTGCGCC(从上往下排序)
C. 图1所测定的DNA片段与图2所显示的DNA片段中(A+G)/(T+C)都为1
D. 若用35S标记某噬菌体,让其在不含35S的细菌中繁殖5代,则含有35S标记的噬菌体所占比例为50%
二、 非选择题(本题包括4小题,共40分)
21 (5分)(2024扬州期中)1952年,赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记的新技术,完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验,实验的部分步骤如图所示。请回答下列问题。
图1
图2
(1) 图1中噬菌体侵染大肠杆菌的正确顺序:B→____________→C。
(2) 由图2实验结果分析,用于标记噬菌体的同位素是________(填“35S”或“32P”)。
(3) 噬菌体侵染细菌之后,合成新的噬菌体蛋白质外壳需要________。
A. 细菌的DNA及噬菌体的氨基酸
B. 噬菌体的DNA和细菌的氨基酸
C. 细菌的DNA及其氨基酸
D. 噬菌体的DNA及其氨基酸
(4) 若1个带有32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,大肠杆菌裂解后释放出100个子代噬菌体,其中带有32P标记的噬菌体所占的比例为________(用分数表示)。
(5) 在35S组实验中,保温时间和上清液放射性强度的关系为________。
① ② ③ ④
22 (13分)(南通如皋阶段考)1966年,日本科学家冈崎提出DNA半不连续复制假说:DNA复制形成互补子链时,一条子链是连续形成,另一条子链先形成短链片段(如图1)。为了验证这一假说,冈崎进行了如下实验:让T4噬菌体在 20 ℃时侵染大肠杆菌70 min后,将同位素3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,在2 s、7 s、15 s、30 s、60 s、120 s后,分离T4噬菌体DNA并通过加热使DNA分子全部解螺旋,再进行密度梯度离心,以DNA单链片段分布位置确定片段大小(分子越小离试管口距离越近),并检测相应位置DNA单链片段的放射性,结果如图2。请回答下列问题。
图1 图2
(1) 大肠杆菌DNA呈环状,环状DNA分子中每个磷酸基团连接________个脱氧核糖,其上基因的特异性是由_______________________决定的。
(2) 研究表明,在DNA分子加热解链时,DNA分子中G+C的比例越高,需要解链的温度越高,原因是_____________________________________________
______________________________________________________________________。
(3) 根据图2所示结果,在实验时间内,均能检测到________________,为冈崎提出的假说提供了有力证据。与60 s结果相比,120 s结果中短链片段减少的原因是_________________________________________________________。
(4) 从图1可以看出,DNA复制时,子链延伸的方向是__________,需要的原料是___________________________________________________________。
(5) 为证明DNA复制的方式为半保留复制而不是全保留复制,科学家利用大肠杆菌进行了相关实验:将大肠杆菌在15NH4Cl培养液中培养若干代,再将其转移到14NH4Cl培养液中培养,在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA进行密度梯度离心,记录离心后试管中DNA带的位置,如图表示5种可能的离心结果。请回答下列问题。
图3
①大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中增殖一代,如果DNA为全保留复制,则DNA带的分布应如图中试管________所示;如果为半保留复制,DNA带的分布应如图中试管________所示。
②在整个实验中出现了甲、乙、丙三条带,证明DNA是半保留复制,则大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中增殖三代后,含15N的DNA分子占________%。
23 (11分)(2024潍坊期中)将一个双链DNA分子的一端固定于载玻片上,置于含荧光标记的脱氧核苷酸的体系中复制(过程严格遵守碱基互补配对原则)。甲、乙、丙表示复制过程中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。请回答下列问题。
(1) 真核细胞中DNA分子的复制可发生在__________________________(填三种细胞结构)中。
(2) ①和②延伸时都要用到__________酶,其中____(填“①”或“②”) 还需DNA连接酶。
(3) 据图分析,①和②延伸时____________(填“均不存在”“其中一条存在”或“均存在”)暂停现象,判断依据是______________________________________。
(4) 甲时①中A、T之和的占比与②中A、T之和的占比____________(填“一定”或“不一定”)相等,判断依据是______________________________________
______________________________________________________________________。
(5) 结合以上分析,DNA分子复制除具有半保留复制特点外,还具有的特点是________________________(答出两点)。
24 (11分)(2024泰州期中)人是水痘——带状疱疹病毒(VZV)传播的宿主。VZV为双链DNA病毒,其入侵并增殖的过程如图1所示。请回答下列问题。
图1
(1) VZV与细菌的主要区别是细菌具有__________;VZV侵入宿主细胞后,双链DNA先环化再进行滚环复制。环化可降低其被________水解的概率,复制过程中需要____________为原料。
(2) 由图1可知,VZV第一次获取的包膜来自______________; 第二次获取的包膜来自________。这2个过程体现了生物膜具有一定的________。
(3) 由图1可知,细胞自噬参与了VZV在细胞内的__________过程。为了检测VZV感染细胞后自噬发生的情况,研究团队通过蛋白质免疫印迹实验检测了病毒感染中性粒细胞的自噬指标Beclin-1和LC3BⅠ/Ⅱ的变化情况,结果见图2(免疫印迹的基本原理是抗体与待测目标蛋白结合后显示条带,条带的粗细对应目标蛋白的量)。
图2 图3
据图2,中性粒细胞的自噬程度与病毒量的关系是_______________________,说明VZV的感染______中性粒细胞发生自噬。
(4) 研究表明3-ma能有效抑制VZV对宿主细胞的感染。为研究其机制,采用3-ma提前预处理中性粒细胞后进行病毒感染,通过免疫印迹检测了病毒感染细胞的自噬指标Beclin-1的变化情况,结果见图3。根据图1 和图3说明3-ma通过____________________________________而抑制病毒感染。
第3章 基因的本质
1. A
2. D 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验推测S型细菌中存在某种“转化因子”,没有证明DNA是遗传物质,A错误;R型细菌被转化为S型细菌后导致小鼠死亡,是因为S型菌有多糖类荚膜的保护而具有毒性,而不是因为其DNA具有毒性,B错误;S型肺炎链球菌有荚膜,其菌落为光滑的,R型肺炎链球菌无荚膜,其菌落是粗糙的,C错误;加热杀死的S型细菌的DNA进入R型细菌细胞内,仍能作为转化因子,使R型细菌转化成S型细菌,D正确。
3. B 合成子代噬菌体蛋白质外壳的原料均由细菌提供,因此在子代噬菌体的蛋白质外壳中找不到15N和35S,A、C错误;合成子代噬菌体DNA的原料均由细菌提供,复制模板由亲代噬菌体提供,且DNA的复制方式为半保留复制,因此在子代噬菌体的DNA中可以找到15N和32P,DNA中不含S,因此子代DNA中不能找到35S,B正确,D错误。
4. C 5. A
6. C 腺嘌呤A=5 000×2×20%=2 000,由于A+G=1/2总碱基数,故G=3 000,则该过程至少需要3 000×(100-1)=2.97×105个鸟嘌呤脱氧核苷酸,A错误;噬菌体增殖需要细菌提供原料和酶等,但模板是噬菌体的DNA,B错误;由于释放出的100个子代噬菌体中,含32P的有2个,只含31P的子代噬菌体有98个,所以二者比例为1∶49,C正确;用含32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌,其中被32P标记的是噬菌体的DNA分子,侵染过程中进入细菌细胞的是噬菌体的DNA,在离心后细菌分布在沉淀物中,因此沉淀中具有较强的放射性,D错误。
7. B 沉淀物是大肠杆菌,放射性主要在沉淀物中,且子代噬菌体中检测到32P,说明进入大肠杆菌的是DNA,但没有对照实验,不能说明噬菌体的蛋白质不能进入大肠杆菌,A错误;标记噬菌体是在分别含有放射性同位素35S或放射性同位素32P培养基中培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养噬菌体,得到DNA含有32P标记或蛋白质含有35S标记的噬菌体,题干中噬菌体感染的大肠杆菌是不带32P标记的大肠杆菌,B正确;若在上清液中检测到少量放射性,则可能是保温时间过长,细菌裂解,释放出带放射性的子代噬菌体,C错误;新噬菌体中只有部分含32P,是由于DNA进行半保留复制,只有保留亲代噬菌体DNA链的子代噬菌体含有32P,D错误。
8. D 分析题图信息可知,用TMV的蛋白质外壳、HRV的RNA和TMV的蛋白质外壳与HRV的RNA组成的重组病毒感染烟叶,用TMV的蛋白质外壳感染的烟叶没有出现病斑,其他两组烟叶上出现的病斑是HRV的病斑,结果说明TMV的蛋白质外壳没有侵染作用,HRV的RNA和TMV的蛋白质外壳与HRV的RNA组成的重组病毒有感染作用。a过程中烟叶没有出现病斑,表示用TMV蛋白质外壳感染烟叶,TMV的蛋白质外壳没有侵染作用,A正确;b过程中烟叶出现病斑,表示用HRV的RNA单独接种烟叶,其有侵染作用,B正确;c、d过程表示用TMV外壳和HRV的RNA合成的“杂种病毒”接种烟叶出现病斑,并能从中分离出车前草病毒,说明该“杂种病毒”有侵染作用,表现病症为感染车前草病毒症状,C正确;该实验证明只有车前草病毒的RNA是遗传物质,不能证明蛋白质外壳和烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质,D错误。
9. D 组成该结构的基本单位为脱氧核糖核苷酸,A错误;用DNA解旋酶可以打开该结构中的氢键,B错误;双链DNA中(A+G)/(T+C)的值等于1,而该结构为单链结构,其中(A+G)/(T+C)的值不一定等于1,C错误;该结构为DNA单链,含有一个游离的磷酸基团,D正确。
10. 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,病毒感染烟草时,RNA进入烟草细胞,蛋白质外壳留在细胞外面,故由于RNA来自TMV,因此能检测到TMV的RNA和蛋白质,A正确。
11. C 假说—演绎法的基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证(测交实验)→得出结论。假说—演绎法需要根据假说内容进行演绎推理,推出预测的结果,再通过实验来检验,如果实验结果与预测相符,就可以认为假说正确,反之,则可以认为假说是错误的。融合遗传是指两亲代的相对性状在杂种后代中融合而成为新的性状,即子代的性状是亲代性状的平均结果,且杂合子后代中没有一定的分离比例,若杂交后代自交,性状不会分离。若金鱼草的花色遗传符合融合遗传,则F1自交后代表型为粉红花,假说与演绎推理相符,A不符合题意;在探究DNA的复制方式的实验中,若DNA的复制方式为全保留复制,子一代和子二代DNA进行密度梯度离心,均出现2个条带,假说与演绎推理相符,B不符合题意;在探究噬菌体的遗传物质的实验中,若噬菌体的DNA进入大肠杆菌,35S组沉淀物基本不含放射性,32P组沉淀物含有大量放射性,假说与演绎推理不相符,C符合题意;探究果蝇控制白眼性状的基因的位置的实验中,若控制白眼性状的基因位于Y染色体上,那么白眼果蝇全为雄性,假说与演绎推理相符,D不符合题意。
12. C 由于35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳,蛋白质外壳不能进入细菌,故正确操作后放射性主要集中在上清液,若其他操作正常,无论①过程时间是否延长,都不会影响甲(上清液)中含35S的蛋白质外壳的量的多少,A错误;由于35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳,蛋白质外壳不能进入细菌,若各过程操作正确,则乙(沉淀物)中不存在35S标记的子代噬菌体,B错误;32P标记的T2噬菌体的DNA分子,丙(上清液)中可能含有32P的亲代噬菌体(未侵入细菌)、亲代噬菌体蛋白质外壳、含32P和不含32P的子代噬菌体(细菌破裂后释放出来的子代噬菌体),C正确;若②和③操作不当,会使放射性物质进入上清液中,则会导致丁(沉淀物)中含32P的放射性减弱,D错误。
13. A 分离细胞中各种细胞器使用了差速离心法,证明DNA半保留复制的实验使用了密度梯度离心法,A错误;孟德尔获得遗传规律和摩尔根证明基因在染色体上均运用了假说—演绎法,B正确;物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,构建的DNA双螺旋塑料模型和用橡皮泥制作的减数分裂染色体模型均属于物理模型,C正确;同位素标记法可用于追踪物质的运行和变化规律,研究分泌蛋白的合成途径标记的是亮氨酸中的H,T2噬菌体侵染大肠杆菌实验标记的是P和S,D正确。
14. D
15. B 若进行有丝分裂,第一次有丝分裂后,子细胞都含有标记(每条染色体上的DNA分子只有 1条链被标记),第二次有丝分裂复制后,每条染色体只有1条染色单体被标记,有丝分裂后期,染色单体随机分开,具有32P标记的染色体也随机进入2个细胞,所以经过连续两次细胞分裂后产生的 4个子细胞中,含32P染色体的子细胞有2个或 3个或4个,因此含有32P染色体的子细胞比例为1/2或3/4或1,A错误;若进行减数分裂,DNA只复制一次,每条染色体的姐妹染色单体都被标记,减数分裂形成的4个细胞中染色体都被标记,故含32P染色体的子细胞比例一定为1,B正确;若子细胞中的染色体都含32P,则一定进行的是减数分裂,C错误;若子细胞中的染色体不都含32P,则一定进行的是有丝分裂,D错误。
16. A 核酸根据五碳糖不同分为DNA和RNA,含有DNA和RNA的生物的遗传物质是DNA,只含有RNA的生物的遗传物质是RNA,具有细胞结构的生物含有DNA和RNA,遗传物质是DNA,病毒只含有DNA或RNA一种核酸,遗传物质是DNA或RNA,本实验只能证明TMV的遗传物质是RNA,A错误;为探究病毒的遗传物质类型,需将病毒的RNA和蛋白质分离,分别研究两者的作用,即用X溶液处理TMV的目的是将病毒的RNA与蛋白质分离,B正确;组成RNA的化学元素是C、H、O、N、P,C正确;蛋白质不能使烟叶被感染,该实验能够说明蛋白质不是TMV的遗传物质,D正确。
17. C 实验1只能得出S型细菌含有转化因子的结论,但不能得出R型细菌含有转化因子的结论,A正确;实验2的任意一组实验的培养基上都有R型细菌,其中未加入DNA酶的组含有R型细菌和S型细菌,B正确;实验3中用35S标记的噬菌体侵染细菌时,搅拌不充分会导致沉淀物中放射性增强,C错误;艾弗里及其同事的肺炎链球菌体外转化实验和赫尔希与蔡斯的T2噬菌体侵染细菌的实验均能证明DNA是遗传物质,D正确。
18. B DNA复制为半保留复制,1个DNA分子经过n次复制得到2n个DNA分子,其中有2个DNA分子含有15N,所以后代中不含15N的DNA为2n-2,故后代中不含15N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为(2n-2)∶2,B正确。
19. BD 因为DNA聚合酶只能按照5′端往3′端的方向进行延伸合成新DNA链,而DNA本身是反向平行的,所以会出现半不连续复制的现象,A正确;根据题干可知,五角星处表示聚合酶缺乏时出现的部分单链,再结合图示可知,α缺乏引起的单链区域,相对于δ缺乏所引起的单链区,后者更加分散,B错误;图1表示正常复制,图4表示缺乏DNA聚合酶ε,即图4中的前导链无法正常进行复制,对比图1和图4中后随链的复制情况可知,前导链能否正常进行复制将会影响后随链的复制,C正确;DNA聚合酶的缺乏容易引起单链区的胞嘧啶C会被催化变为尿嘧啶U,U与A配对,结果使C—G碱基对突变为T—A,D错误。
20. ABC 图1的一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序是TGCGTATTGG,其中鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是4个,此链有一个C,推出互补链中还有一个G,此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量共5个,A正确;根据图1脱氧核苷酸链的碱基排列顺序,分析图中碱基序列应从上向下读,且由左至右的顺序依次是ACGT,故图2显示的脱氧核苷酸链的碱基序列为CCAGTGCGCC,B正确;双链DNA中,碱基遵循互补配对原则,A=T,C=G,嘌呤数=嘧啶数,故图1所测定的DNA片段与图2所显示的DNA片段中(A+G)/(T+C)都为1,C正确;噬菌体侵染细菌过程,蛋白质外壳不会进入细菌内部,35S标记噬菌体的是蛋白质外壳,若用35S标记某噬菌体,让其在不含35S的细菌中繁殖5代,则含有35S标记的噬菌体所占比例为0,D错误。
21. (1) D→A→E (2) 35S (3) B (4) 1/50 (5) ④
22. (1) 2 脱氧核苷酸的排列顺序(2分) (2) DNA分子中G+C的比例越高,氢键数越多,DNA结构越稳定(2分)
(3) 较多的短链片段 短链片段连接形成长片段,所以短链片段减少(2分) (4) 5′→3′ 脱氧核苷酸 (5) ①C B ②25
23. (1) 细胞核、线粒体和叶绿体 (2) DNA聚合 ① (3) 均存在 图甲时新合成的单链①比②短,图乙时①比②长(2分) (4) 不一定 ①和②两条链中碱基是互补的,图甲时新合成的单链①比②短,但②中多出的部分可能不含有A、T(2分) (5) 双向复制、边解旋边复制、半不连续复制(2分)
解析:(1) 真核细胞中DNA分布于细胞核、线粒体和叶绿体,故真核细胞中DNA分子的复制可发生在细胞核、线粒体和叶绿体中。(2) DNA复制过程中需要解旋酶和DNA聚合酶,子链①和②延伸时都要用到DNA聚合酶,1个DNA分子复制过程中形成的两条新合成的子链,一条是连续的,一条是不连续的,不连续的子链需要DNA连接酶进行连接,题干信息:①的5′端指向解旋方向,而子链延伸的方向是5′端至3′端,因此①链是不连续合成的,而②链是连续合成的,可见①还需DNA连接酶。(3) 据图分析,图甲时新合成的单链①比②短,图乙时①比②长,因此可以说明①和②延伸时均存在暂停现象。(4) ①和②两条链中碱基是互补的,图甲时新合成的单链①比②短,但②中多出的部分可能不含有A、T,因此①中A、T之和与②中A、T之和可能相等。(5) 结合以上分析,DNA分子复制除具有半保留复制特点外,还具有的特点是边解旋边复制、双向复制、半不连续复制。
24. (1) 细胞结构 DNA酶 脱氧核苷酸 (2) 核膜的内膜 自噬体 流动性 (3) 组装和胞吐 自噬程度随着VZV含量的增加而增加 诱导 (4) 抑制细胞自噬,阻止VZV第2次获取包膜(2分)
解析:(1) 由题意可知,VZV是双链病毒,无细胞结构,而细菌属于细胞生物,因此VZV与细菌的主要区别是细菌具有细胞结构;VZV侵入宿主细胞后,双链DNA先环化再进行滚环复制。复制是以DNA的两条链为模板合成DNA的过程,因此需要以脱氧核苷酸为原料。(2) 由图1可知,VZV第一次获取的包膜来自细胞核核膜的内膜;第二次获取的包膜来自自噬体的膜,这2个过程体现了生物膜具有一定的流动性。(3) 由图1可知,细胞自噬参与了VZV在细胞内的组装和释放(胞吐)过程;由图2可知,随着VZV含量的增加,Beclin 1和LC3BⅠ/Ⅱ的量也在增加,说明中性粒细胞的自噬程度与病毒量的关系是自噬程度随着VZV含量的增加而增加,说明VZV的感染诱导中性粒细胞发生自噬。(4) 由图1和图3可知,采用3 ma处理中性粒细胞后减少自噬体产生,阻止VZV劫持自噬体的膜,阻止VZV第二次获取包膜,阻止了病毒的释放。