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第3章 基因的本质
一、选择题
1.(2分)艾弗里完成肺炎链球菌的体外转化实验后,持反对观点者认为“DNA可能只是在细胞表面起化学作用形成荚膜,而不是起遗传作用”。已知S型肺炎链球菌中存在能抗青霉素的突变型(这种对青霉素的抗性不是荚膜产生的)。下列实验设计及结果能反驳上述观点的是( )
A.抗青霉素的S型细菌+R型细菌DNA→预期出现不抗青霉素的S型细菌
B.R型细菌+抗青霉素的S型细菌DNA→预期出现抗青霉素的R型细菌或S型细菌
C.S型细菌+R型细菌DNA→预期出现R型细菌
D.R型细菌+不抗青霉素的S型细菌DNA→预期出现抗青霉素的S型细菌
2.(2分)科学家从活的S型细菌中抽提DNA、蛋白质和荚膜等物质,分别与活的R型细菌混合,并进行悬浮培养。实验结果表明,只有其中的DNA组分能够把R型细菌转化为S型细菌。下列叙述错误的是( )
A.从实验结果可知,除DNA组外其他各组培养液中均有R型细菌
B.实验中可通过进一步培养观察菌落来确定培养液中有无S型细菌存在
C.为使实验结果更有说服力,还可设置DNA酶处理DNA样品组
D.通过分析可知,S型细菌的DNA能使R型细菌发生可遗传的变异
3.(2分)某校生物研究性学习小组模拟赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验,过程如图所示。下列有关分析错误的是( )
A.由于噬菌体不能独立生活,所以标记噬菌体时应先标记噬菌体的宿主细胞﹣﹣大肠杆菌
B.实验1的结果是只有上清液a有放射性,沉淀物b中无放射性
C.如果实验2的混合培养时间太长或太短,则沉淀物d的放射性会降低
D.该实验能证明DNA是遗传物质,但不能证明DNA是主要的遗传物质
4.(2分)如图为烟草花叶病毒对烟草叶子细胞的感染和病毒重建实验示意图,下列叙述错误的是( )
A.烟草花叶病毒由一条RNA链和蛋白质外壳组成
B.单用病毒的RNA可以使烟草出现感染病毒的症状
C.用RNA酶处理过的RNA没有感染效力
D.对烟草花叶病毒进行降解的步骤需要用蛋白酶
5.(2分)如图是人体细胞中某DNA片段结构示意图。有关叙述正确的是( )
A.图中“X”代表磷酸基团,“A”代表腺苷
B.图中“N”键的名称为磷酸二酯键
C.该DNA片段的碱基之间遵循碱基互补配对法则
D.蛋白质多样性的根本原因主要是Y种类的多样性造成的
6.(2分)下面关于DNA分子结构的叙述中,错误的是( )
A.每个双链DNA分子一般都含有4种脱氧核苷酸
B.DNA分子中的每个磷酸均与2个脱氧核糖连接
C.每个DNA分子的碱基数=磷酸数=脱氧核糖数
D.双链DNA分子中的一段若含有40个胞嘧啶,就一定会同时含有40个鸟嘌呤
7.(2分)某双链DNA分子含有1000个碱基对,其中一条链上(A+T)占该链碱基总数的,用15N标记该DNA分子,并在含14N的培养基中连续复制四次,下列叙述错误的是( )
A.含15N的脱氧核苷酸链共有2条
B.含有14N的DNA分子占全部子代DNA分子的
C.每个DNA分子含有氢键2400个
D.消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸6000个
8.(2分)20世纪50年代,查哥夫对多种生物DNA做了碱基定量分析,发现(A+T)/(C+G)的值如表所示。结合所学知识据表分析,能得出的结论是( )
DNA来源 大肠杆菌 小麦 鼠 猪肝 猪胸腺 猪脾
(A+T)/(C+G) 1.01 1.21 1.21 1.43 1.43 1.43
A.猪的DNA结构比大肠杆菌DNA结构更稳定一些
B.小麦和鼠的DNA分子所携带的遗传信息相同
C.小麦的DNA分子数量比猪的DNA分子数量少
D.同一生物不同组织的DNA碱基组成相同
9.(2分)一个DNA分子有a个碱基对,A碱基数为b,则下列有关结构数目正确的是( )
①脱氧核苷酸数=脱氧核糖数=磷酸数=碱基数=a ②A=T=b ③G=C= ④A+C=G+T.
A.①② B.③④ C.②④ D.①②③④
10.(2分)某DNA(14N)含有3000个碱基,腺嘌呤占35%,若该DNA分子用15N同位素标记过的四种游离脱氧核苷酸为原料复制3次。将全部复制产物进行密度梯度离心,得到如图1结果;如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心,则得到如图2结果,下列有关分析错误的是( )
A.Y层全部是仅含15N的基因
B.Z层与W层的核苷酸之比为
C.W层中含15N标记胞嘧啶3150个
D.该DNA分子碱基间的氢键数是碱基数的1.15倍
11.(2分)下列关于DNA复制的叙述,正确的是( )
A.在细胞有丝分裂或减数第一次分裂间期发生DNA的复制
B.DNA复制后,两条母链形成一个DNA分子,两条子链形成一个DNA分子
C.DNA双螺旋结构全部解链后,开始DNA的复制
D.单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链
12.(2分)如图为真核生物DNA分子复制过程示意图,下列说法中错误的是( )
A.图中DNA分子复制是从多个起点开始的,但不同时开始,复制开始时间右边最早
B.图中DNA分子复制的特点有:边解旋边复制、半保留复制
C.真核生物的这种复制方式的意义是:提高了复制速率
D.图中过程只能发生在细胞核中
13.(2分)真核生物染色体上DNA具有多起点双向复制的特点,在复制原点(Ori)结合相关的复合体,进行DNA的复制。下列叙述正确的是( )
A.真核生物DNA上Ori多于染色体的数目
B.Ori上结合的复合体具有打开磷酸二酯键的作用
C.DNA子链延伸过程中,结合的复合体促进氢键形成
D.每个细胞周期Ori处可起始多次以保证子代DNA快速合成
14.(2分)下列有关染色体、DNA、基因与脱氧核苷酸关系的叙述正确的是( )
A.真核细胞的基因只存在于细胞核中,而核酸并非仅存在于细胞核中
B.DNA分子中每一个片段都是一个基因
C.并非所有的基因都位于染色体上
D.由简单到复杂的结构层次是:脱氧核苷酸→基因→染色体→DNA
15.(2分)下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法,不正确的是( )
A.一个基因含有许多个脱氧核苷酸,基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的
B.基因是具有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上可含有成百上千个基因
C.在DNA分子结构中,与脱氧核糖直接相连的都是一个磷酸和一个碱基
D.染色体是DNA的主要载体,一条染色体上含有1个或2个DNA分子
16.(2分)大肠杆菌DNA呈环状,其复制过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.环状DNA分子中每个磷酸基团均连接2个脱氧核糖
B.酶1能识别并结合DNA,并使磷酸二酯键断裂
C.酶2能在游离的脱氧核苷酸之间催化形成磷酸二酯键
D.大肠杆菌DNA复制时,两条子链均沿5'→3'连续合成
17.(2分)下列有关基因的叙述,正确的是( )
A.经测定一个由n个脱氧核苷酸构成的DNA分子中,包含了m个基因,则每个基因的平均长度不超过个脱氧核苷酸对
B.碱基对是体现生物遗传效应的结构单位和功能单位
C.人体细胞内的基因全部位于染色体上
D.基因中脱氧核苷酸的排列顺序就是遗传信息,只能通过减数分裂传递给后代
18.(2分)科研工作者做噬菌体侵染细菌的实验时,分别用同位素32P、35S、18O和14C对噬菌体以及大肠杆菌成分做了如下标记。以下说法正确的是( )
第一组 第二组 第三组 第四组
噬菌体成分 用35S标记 未标记 用14C标记 用32P标记
大肠杆菌成分 未标记 用18O标记 未标记 用35S标记
A.第一组实验中,保温时间过短会导致部分大肠杆菌进入上清液,进而上清液放射性偏高
B.第二组实验中,子代噬菌体只有蛋白质外壳中存在的氧元素18O
C.第三组实验中,经过一段时间培养后,子代噬菌体个体的DNA中不一定含有14C
D.第四组实验中,若噬菌体DNA在细菌体内复制了三次,释放出的子代噬菌体中含有32P的噬菌体和35S的噬菌体分别占子代噬菌体总数的25%、0
19.(2分)S型菌有荚膜且具有毒性,R型菌无荚膜也无毒性,二者对青霉素敏感。已知在多代培养的S型菌中存在能抗青霉素的突变型(记为PenrS型,且对青霉素的抗性不是荚膜产生的)。现用PenrS型菌和R型菌进行如图所示实验,下列分析最合理的是( )
A.甲组中部分小鼠患败血症,可用青霉素治疗
B.乙组中加入青霉素后有两种菌落继续生长
C.丙组培养基中生长的菌落是PenrS型菌
D.甲组实验能证明PenrS型菌DNA中存在抗青霉素的基因和控制荚膜合成的基因
20.(2分)下列关于“DNA是主要的遗传物质”的叙述中,正确的是( )
A.细胞生物的遗传物质是DNA,非细胞生物的遗传物质是RNA
B.细胞核遗传的遗传物质是DNA,细胞质遗传的遗传物质是RNA
C.“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”都证明了DNA是主要的遗传物质
D.真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA,少数病毒的遗传物质是RNA
21.(2分)如图为DNA分子的复制方式模式图,图中“→”表示复制方向。下列叙述错误的是( )
A.由图可知,DNA分子复制为多起点双向复制
B.除图示酶外,DNA分子复制还需DNA聚合酶和DNA连接酶等
C.DNA分子复制时,子链的延伸方向是相同的
D.解旋含G﹣C碱基对较多区域时,消耗的能量相对较多
22.(2分)肺炎双球菌有许多类型,有荚膜的有毒性,能使小鼠患败血症而死亡,无荚膜的无毒性。科研人员所做的细菌转化实验如图所示,下列相关说法不正确的是( )
A.能导致小鼠死亡的有a、d两组
B.d、e两组对比可说明转化因子是DNA而不是蛋白质
C.培养后的d组中所有的肺炎双球菌都具有毒性
D.d组产生的有毒性的肺炎双球菌能将该性状遗传给后代
23.(2分)用DNA双链均被32p标记的一个T2噬菌体侵染被35S标记的大肠杆菌,一段时间后释放出了M个子代T2噬菌体。下列有关叙述正确的是( )
A.用32P标记T2噬菌体的方法与用35S标记大肠杆菌的方法相同
B.这M个子代T2噬菌体中,含32P的T2噬菌体所占的比例为
C.若子代T2噬菌体均同时含32P 和35S,则该T2噬菌体只繁殖了一代
D.培养足够长的时间,T2 噬菌体和大肠杆菌的标记会发生完全互换
24.(2分)噬菌斑(如图1)是在长满细菌的培养基上,由一个噬菌体侵染细菌后,不断裂解细菌产生的一个不长细菌的透明小圆区,它是检出噬菌体数量的重要方法之一.现利用连续取样、在培养基中培养的方法,测得噬菌体在感染大肠杆菌后数量变化曲线(图2).下列有关该曲线的叙述中正确的是( )
A.曲线a~b段噬菌体数量不变,说明此阶段噬菌体还没有开始侵染细菌
B.曲线a~b段细菌细胞中正旺盛地进行细菌DNA的复制和有关蛋白质的合成
C.由b到c对应时间内噬菌体共繁殖了10代
D.限制c~d段噬菌斑数量增加的因素最可能是细菌已经绝大部分被裂解
二、实验题
25.(10分)自从世界上发现了能感染人类的高致病性禽流感病毒(简称禽流感病毒),我国就参与了抗击禽流感的国际性合作,并已经研制出预防禽流感的疫苗。根据所学知识回答下列问题:
(1)实验室中获得大量禽流感病毒,不是将病毒直接接种到无细胞的培养基上,而是以活鸡胚为培养基,其原因是 。
(2)利用特定的颜色反应来鉴定禽流感病毒的化学组分,原理是:
①RNA在浓盐酸中与苔黑酚试剂共热显绿色;
② ;
③DNA与二苯胺试剂共热显蓝色。
(3)若实验分析出禽流感病毒的物质组成为蛋白质和RNA,不含DNA。请利用活鸡胚为材料检测鸡胚组织中是否含有HN1病毒为指标。设计实验探究H1N1病毒的遗传物质并预测结果结论。
①最关键实验设计思路: 。
②实验结果、结论:
a. ,说明 。
b. ,说明H1N1病毒的RNA和蛋白质都有遗传效应。
c.若只在用蛋白质感染的鸡胚中检测到H1N1病毒,说明 。
三、解答题
26.(13分)在含有BrdU(中文名称是5﹣溴脱氧尿嘧啶核苷,在DNA合成期可代替胸腺嘧啶脱氧核苷,即胸苷)的培养液中进行DNA复制时BrdU会取代胸苷掺入新合成的链中,形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色时,发现含半标记DNA(一条链被标记)的染色单体发出明亮的荧光,含全标记DNA(两条链均被标记)的染色单体的荧光被抑制(无明亮荧光)。如图表示DNA复制过程模式图。请据图回答:
(1)DNA复制时,与BrdU进行配对的核苷酸的名称是 ,该核苷酸的各个组成部分之间的连接方式可以用简图表示为 。
(2)若将一个细胞置于含BrdU的培养液中,细胞分裂一次后,用荧光染料对细胞中每个DNA分子进行染色,观察到的现象是 ,出现这种现象的原因是 。
(3)DNA复制是一个边解旋边复制的过程,需要 等基本条件,图中解旋酶可将DNA的两条链分开,解旋需要ATP提供能量的原因是 。
(4)在刑侦领域,DNA能像指纹一样用来鉴定个人身份的原因是该DNA分子具有 性,DNA分子具有这种特性的原因是 。
(5)基因中发生个别碱基对的替换往往不改变其指导合成蛋白质的氨基酸种类,原因是 ;科学家将人的胰岛素基因转入大肠杆菌中,成功合成人的胰岛素,说明 。
27.(13分)为确定遗传信息从DNA传递给蛋白质的中间载体,科学家们做了如下研究。
(1)依据真核细胞中 位于细胞核内,而蛋白质合成在核糖体上这一事实,科学家推测存在某种“信使”分子,能将遗传信息从细胞核携带到细胞质中。
(2)对于“信使”,有两种不同假说。假说一:核糖体RNA可能就是信息的载体;假说二:另有一种RNA(称为mRNA)作为遗传信息传递的信使。若假说一成立,则细胞内应该有许多 (填“相同”或“不同”)的核糖体。若假说二成立,则mRNA应该与细胞内原有的核糖体结合,并指导蛋白质合成。
(3)研究发现噬菌体侵染细菌后,细菌的蛋白质合成立即停止,转而合成噬菌体的蛋白质,在此过程中,细菌细胞内合成了新的噬菌体RNA.为确定新合成的噬菌体RNA是否为“信使”,科学家们进一步实验。
①15NH4Cl和13C﹣葡萄糖作为培养基中的氨源和碳源来培养细菌,细菌利用它们合成 等生物大分子。经过若干代培养后,获得具有“重”核糖体的“重”细菌。
②将这些“重”细菌转移到含14NH4Cl和12C﹣葡萄糖的培养基中培养,用噬菌体侵染这些细菌,该培养基中加入32P标记的 核糖核苷酸作为原料,以标记所有新合成的噬菌体RNA。
③将上述被侵染后裂解的细菌进行密度梯度离心,结果如图表示,由图可知,大肠杆菌被侵染后 (填“合成了”或“没有合成”)新的核糖体,这一结果否定假说一。32P标记的新噬菌体RNA仅出现在离心管的 ,说明 与“重”核糖体相结合,为假说二提供了证据。
28.(14分)荧光原位杂交可用荧光标记的特异DNA片段为探针,与染色体上对应的DNA片段结合,从而将特定的基因在染色体上定位,请回答下列问题:
(1)DNA荧光探针的准备过程如图1所示,DNA酶Ⅰ随机切开了核苷酸之间的 键从而产生切口,随后在DNA聚合酶Ⅰ作用下,以荧光标记的 为原料,合成荧光标记的DNA探针.
(2)图2表示探针与待测基因结合的原理,先将探针与染色体共同煮沸,使DNA双链中 键断裂,形成单链,随后在降温复性过程中,探针的碱基按照 原则,与染色体上的特定基因序列形成较稳定的杂交分子,图中两条姐妹染色单体中最多可有 条荧光标记的DNA片段.
(3)A、B、C分别代表不同来源的一个染色体组,已知AA和BB中各有一对同源染色体可被荧光探针标记,若植物甲(AABB)与植物乙(AACC)杂交,则其F1,有丝分裂中期的细胞中可观察到 个荧光点,在减数第一次分裂形成的两个子细胞中分别可观察到 个荧光点.
第3章 基因的本质
参考答案与试题解析
一、选择题
1.(2分)艾弗里完成肺炎链球菌的体外转化实验后,持反对观点者认为“DNA可能只是在细胞表面起化学作用形成荚膜,而不是起遗传作用”。已知S型肺炎链球菌中存在能抗青霉素的突变型(这种对青霉素的抗性不是荚膜产生的)。下列实验设计及结果能反驳上述观点的是( )
A.抗青霉素的S型细菌+R型细菌DNA→预期出现不抗青霉素的S型细菌
B.R型细菌+抗青霉素的S型细菌DNA→预期出现抗青霉素的R型细菌或S型细菌
C.S型细菌+R型细菌DNA→预期出现R型细菌
D.R型细菌+不抗青霉素的S型细菌DNA→预期出现抗青霉素的S型细菌
【答案】B
【分析】1、R型和S型肺炎双球菌的区别是前者没有荚膜(菌落表现粗糙),后者有荚膜(菌落表现光滑)。由肺炎双球菌转化实验可知,只有S型菌有毒,会导致小鼠死亡,S型菌的DNA才会使R型菌转化为S型菌。
2、肺炎双球菌体内转化实验:R型细菌→小鼠→存活;S型细菌→小鼠→死亡;加热杀死的S型细菌→小鼠→存活;加热杀死的S型细菌+R型细菌→小鼠→死亡。
【解答】解:A、抗青霉素的S型菌+R型菌DNA→预期出现不抗青霉素的S型菌,不能反驳上述观点,A错误;
B、R型菌+抗青霉素的S型菌DNA→预期出现抗青霉素的R型菌或S型菌,说明抗青霉素的S型菌DNA控制其子代出现了相应的性状,DNA起遗传作用,能反驳上述观点,B正确;
C、S型菌+R型菌DNA→预期出现R型菌,不能反驳上述观点,C错误;
D、R型菌+不抗青霉素的S型菌DNA→预期出现抗青霉素的S型菌,不能反驳上述观点,D错误。
故选:B。
【点评】本题考查肺炎双球菌转化实验,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验采用的方法、实验现象及结论等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。
2.(2分)科学家从活的S型细菌中抽提DNA、蛋白质和荚膜等物质,分别与活的R型细菌混合,并进行悬浮培养。实验结果表明,只有其中的DNA组分能够把R型细菌转化为S型细菌。下列叙述错误的是( )
A.从实验结果可知,除DNA组外其他各组培养液中均有R型细菌
B.实验中可通过进一步培养观察菌落来确定培养液中有无S型细菌存在
C.为使实验结果更有说服力,还可设置DNA酶处理DNA样品组
D.通过分析可知,S型细菌的DNA能使R型细菌发生可遗传的变异
【答案】A
【分析】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。
【解答】解:A、从实验结果可知,各组(包括DNA组)培养液中均有R型细菌,A错误;
B、由于R型细菌和S型细菌的菌落存在明显区别,因此实验中可通过进一步培养观察菌落来确定培养液中有无S型细菌存在,B正确;
C、为使实验结果更有说服力,还可设置DNA酶处理DNA样品组,更加说明其转化作用的物质是DNA,C正确;
D、通过分析可知,S型细菌的DNA能使R型细菌发生可遗传的变异,即基因重组,D正确。
故选:A。
【点评】本题考查肺炎双球菌转化实验,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验采用的方法、实验现象及结论等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。
3.(2分)某校生物研究性学习小组模拟赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验,过程如图所示。下列有关分析错误的是( )
A.由于噬菌体不能独立生活,所以标记噬菌体时应先标记噬菌体的宿主细胞﹣﹣大肠杆菌
B.实验1的结果是只有上清液a有放射性,沉淀物b中无放射性
C.如果实验2的混合培养时间太长或太短,则沉淀物d的放射性会降低
D.该实验能证明DNA是遗传物质,但不能证明DNA是主要的遗传物质
【答案】B
【分析】1、T2噬菌体侵染细菌的实验:
①研究者:1952年,赫尔希和蔡斯。
②实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌等。
③实验方法:放射性同位素标记法。
④实验思路:S是蛋白质的特有元素,DNA分子中含有P,蛋白质中几乎不含有,用放射性同位素32P和放射性同位素35S分别标记DNA和蛋白质,直接单独去观察它们的作用。
⑤实验过程: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。
⑥实验结论:DNA是遗传物质。
2、根据题意和图示分析可知:图示为噬菌体侵染大肠杆菌的部分实验:用35S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(目的是将蛋白质外壳和细菌分开),然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质,上清液a中放射性较强,沉淀物b中含有少量的放射性。
【解答】解:A、噬菌体属于病毒,没有细胞结构,不能独立生活,所以标记噬菌体时应先标记噬菌体的宿主细胞﹣﹣大肠杆菌,然后再用噬菌体侵染已标记的大肠杆菌,A正确;
B、35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,实验1的结果是只有上清液a有放射性,沉淀物b中有少量的放射性,B错误;
C、实验2中用32P标记的噬菌体侵染实验中,混合培养时间太长(细菌细胞已裂解)或太短(噬菌体没有完全侵入)均可导致沉淀物d的放射性会降低,上清液放射性升高,C正确;
D、实验1和实验2对照,能证明DNA是遗传物质,但不能证明DNA是主要的遗传物质,D正确。
故选:B。
【点评】本题结合噬菌体侵染大肠杆菌的部分实验过程图,考查噬菌体侵染细菌的实验,要求考生识记噬菌体侵染细菌的过程,明确噬菌体侵染细菌时只有DNA注入细菌中;掌握噬菌体侵染细菌实验过程,明确图示实验只能证明噬菌体侵染细菌时蛋白质外壳没有进入细菌,不能证明DNA是遗传物质。
4.(2分)如图为烟草花叶病毒对烟草叶子细胞的感染和病毒重建实验示意图,下列叙述错误的是( )
A.烟草花叶病毒由一条RNA链和蛋白质外壳组成
B.单用病毒的RNA可以使烟草出现感染病毒的症状
C.用RNA酶处理过的RNA没有感染效力
D.对烟草花叶病毒进行降解的步骤需要用蛋白酶
【答案】D
【分析】烟草花叶病毒是一种单链RNA病毒,专门感染植物,尤其是烟草及其他茄科植物。烟草花叶病毒是由蛋白质外壳和RNA组成,只有RNA一种核酸,其遗传物质是RNA。
【解答】解:A、烟草花叶病毒由一条RNA链和蛋白质外壳组成,A正确;
B、单用病毒的RNA可以使烟草出现感染病毒的症状,B正确;
C、用RNA酶处理过的RNA发生了水解,没有感染效力,C正确;
D、据图分析,对烟草花叶病毒进行降解的步骤获得了蛋白质A、B,因此该过程不可能用蛋白酶处理,D错误。
故选:D。
【点评】本题考查了烟草花叶病毒的感染和重建实验,要求考生能够掌握实验的步骤、结论,识记病毒的结构特点,再结合所学知识准确判断各项,属于识记和理解层次的考查。
5.(2分)如图是人体细胞中某DNA片段结构示意图。有关叙述正确的是( )
A.图中“X”代表磷酸基团,“A”代表腺苷
B.图中“N”键的名称为磷酸二酯键
C.该DNA片段的碱基之间遵循碱基互补配对法则
D.蛋白质多样性的根本原因主要是Y种类的多样性造成的
【答案】C
【分析】DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链,DNA分子一般是由2条脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,脱氧核糖与磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧,两条链上的碱基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。
【解答】解:A、由题图可知,图中的A是腺嘌呤碱基,A错误;
B、N代表的化学键是氢键,B错误;
C、DNA中的两条链上的碱基遵循碱基互补配对原则,C正确;
D、蛋白质结构多样性的原因是脱氧核苷酸(Y)的排列顺序决定的,D错误。
故选:C。
【点评】本题旨在考查学生理解并掌握DNA分子的结构和结构特点,把握知识的内在联系,形成知识网络,并结合模式图进行推理、判断。
6.(2分)下面关于DNA分子结构的叙述中,错误的是( )
A.每个双链DNA分子一般都含有4种脱氧核苷酸
B.DNA分子中的每个磷酸均与2个脱氧核糖连接
C.每个DNA分子的碱基数=磷酸数=脱氧核糖数
D.双链DNA分子中的一段若含有40个胞嘧啶,就一定会同时含有40个鸟嘌呤
【答案】B
【分析】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。
如图所示:
【解答】解:A、每个双链DNA分子一般都含有4种脱氧核苷酸,A正确;
B、DNA分子中大多数磷酸均与2个脱氧核糖连接,但每条链末端的一个磷酸只连接一个脱氧核糖,B错误;
C、每个DNA分子的碱基数=磷酸数=脱氧核糖数,C正确;
D、双链DNA分子中的一段若含有40个胞嘧啶,根据碱基互补配对原则可知,该DNA分子一定会同时含有40个鸟嘌呤,D正确。
故选:B。
【点评】本题考查DNA分子结构的主要特点,要求考生识记DNA分子结构的主要特点,掌握碱基互补配对原则及其应用,能结合所学的知识准确判断各选项。
7.(2分)某双链DNA分子含有1000个碱基对,其中一条链上(A+T)占该链碱基总数的,用15N标记该DNA分子,并在含14N的培养基中连续复制四次,下列叙述错误的是( )
A.含15N的脱氧核苷酸链共有2条
B.含有14N的DNA分子占全部子代DNA分子的
C.每个DNA分子含有氢键2400个
D.消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸6000个
【答案】B
【分析】1、碱基互补配对原则的规律:
(1)在双链DNA分子中,互补碱基两两相等,A=T,C=G,A+G=C+T,即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。
(2)DNA分子的一条单链中(A+T)与(G+C)的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值。
(3)DNA分子一条链中(A+G)与(T+C)的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数,在整个双链中该比值为1。
(4)双链DNA分子中,A=(A1+A2)÷2,其他碱基同理。
2、DNA分子的复制方式为半保留复制,n次复制后形成的DNA分子数为2n,需要的某种游离的核苷酸为a×(2n﹣1)。
【解答】解:A、一个DNA分子有两条链,在含14N的培养基中连续复制四次,形成16个DNA分子,共有32条链,其中含15N的脱氧核苷酸链仍只有2条,A正确;
B、用15N标记该DNA分子,在含14N的培养基中连续复制四次,形成24=16个DNA分子,由于DNA复制方式是半保留复制,所以有15N标记的DNA分子有2个,只含有14N的DNA分子有14个,子代DNA分子含有14N,所占比例为1,B错误;
C、某双链DNA分子含有1 000个碱基对,其中一条链上(A+T)占该链碱基总数,A=T=1000×2×÷2=600,G=C=(2000﹣1200)÷2=400,A与T之间的氢键数为两个,G与C之间的氢键数为三个,故每个DNA分子含有氢键数为600×2+400×3=2400个,C正确;
D、某双链DNA分子含有1 000个碱基对,其中一条链上(A+T)占该链碱基总数的,A=T=1000×2×÷2=600,G=C=(2000﹣600×2)÷2=400,根据公式a×(2n﹣1),消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为400×(24﹣1)=6000,D正确。
故选:B。
【点评】本题考查碱基互补配对原则、DNA分子的复制、DNA分子的多样性,要求考生识记碱基互补配对原则及其应用;识记DNA分子的复制方式,掌握其中的相关计算,能运用其延伸规律进行答题。
8.(2分)20世纪50年代,查哥夫对多种生物DNA做了碱基定量分析,发现(A+T)/(C+G)的值如表所示。结合所学知识据表分析,能得出的结论是( )
DNA来源 大肠杆菌 小麦 鼠 猪肝 猪胸腺 猪脾
(A+T)/(C+G) 1.01 1.21 1.21 1.43 1.43 1.43
A.猪的DNA结构比大肠杆菌DNA结构更稳定一些
B.小麦和鼠的DNA分子所携带的遗传信息相同
C.小麦的DNA分子数量比猪的DNA分子数量少
D.同一生物不同组织的DNA碱基组成相同
【答案】D
【分析】1、DNA分子结构的主要特点DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构;DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架,内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则.
2、C和G之间有3个氢键,而A和T之间有2个氢键,因此DNA分子中C和G所占的比例越高,其稳定性越高.
【解答】解:A、C和G所占的比例越高,DNA分子的稳定性就越高,根据表中数据可知,大肠杆菌的DNA结构比猪DNA结构更稳定一些,A错误;
B、小麦和鼠中的比值相等,但两者的DNA分子数不一定相同,B错误;
C、根据表中数据无法得知小麦DNA数量和猪DNA数量的大小,C错误;
D、根据表中猪肝和猪脾中的比值相等可知,同一生物不同组织的DNA碱基组成相同,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查DNA分子结构的主要特点,要求考生识记DNA分子结构的主要特点,掌握碱基互补配对原则及其应用,能分析表中数据,提取有效信息答题,属于考纲识记和理解层次的考查.
9.(2分)一个DNA分子有a个碱基对,A碱基数为b,则下列有关结构数目正确的是( )
①脱氧核苷酸数=脱氧核糖数=磷酸数=碱基数=a ②A=T=b ③G=C= ④A+C=G+T.
A.①② B.③④ C.②④ D.①②③④
【答案】C
【分析】1、DNA分子是由2条反向平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构,磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧,两条链上的碱基通过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/;
2、DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,1分子脱氧核苷酸由1分子磷酸、1分子碱基、1分子脱氧核糖组成,因此DNA分子中脱氧核糖数=磷酸数=碱基数=脱氧核苷酸数.
【解答】解:①由题意知,该DNA分子含有a个碱基对,因此碱基数是2a个,因此脱氧核苷酸数=脱氧核糖数=磷酸数=碱基数=2a,①错误;
②由于DNA分子中A与T配对,因此A=T=b个,②正确;
③由于双链DNA分子中A=T,G=C,因此该DNA分子中G=C=(2a﹣2b)÷2=a﹣b,③错误;
④由于双链DNA分子中A=T,G=C,因此A+C=G+T=50%,④正确。
故选:C。
【点评】对于DNA分子的结构和碱基互补配对原则的掌握,把握知识的内在联系并进行推理、判断的能力是本题考查的重点.
10.(2分)某DNA(14N)含有3000个碱基,腺嘌呤占35%,若该DNA分子用15N同位素标记过的四种游离脱氧核苷酸为原料复制3次。将全部复制产物进行密度梯度离心,得到如图1结果;如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心,则得到如图2结果,下列有关分析错误的是( )
A.Y层全部是仅含15N的基因
B.Z层与W层的核苷酸之比为
C.W层中含15N标记胞嘧啶3150个
D.该DNA分子碱基间的氢键数是碱基数的1.15倍
【答案】B
【分析】若该DNA分子用15N同位素标记过的四种游离脱氧核苷酸为原料复制3次,产生8个DNA分子,其中2个DNA分子含14N和15N,6个DNA分子只含15N.因此图1中X层全部是含14N和15N的基因,Y层全部是仅含15N的基因。DNA分子复制了3次,产生的8个DNA分子中,2个DNA分子含14N和15N,6个DNA分子只含15N,则含有2条DNA链含14N,14条DNA链含15N.因此图2中Z层是2条含14N的DNA链,W层是14条含15N的DNA链。
【解答】解:A、Y层全部是仅含15N的基因,A正确;
B、Z层是2条含14N的DNA链,W层是14条含15N的DNA链,Z层与W层的核苷酸之比为,B错误;
C、由于DNA分子复制了3次,产生了8个DNA分子,含16条脱氧核苷酸链,其中含15N标记的有14条链。又在含有3000个碱基的DNA分子中,腺嘌呤占35%,因此胞嘧啶占15%,共450个。所以W层中含15N标记胞嘧啶为450×14÷2=3150个,C正确;
D、某DNA(14N)含有3000个碱基,腺嘌呤占35%,T=A=35%×3000=1050,C=G=(1﹣35%×2)÷2×3000=450,A和T之间有2个氢键,C和G之间有3个氢键,该DNA分子碱基间的氢键数是碱基数的(1050×2+450×3)÷3000=1.15倍,D正确。
故选:B。
【点评】本题考查DNA分子复制的相关知识,意在考查学生的识图能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。
11.(2分)下列关于DNA复制的叙述,正确的是( )
A.在细胞有丝分裂或减数第一次分裂间期发生DNA的复制
B.DNA复制后,两条母链形成一个DNA分子,两条子链形成一个DNA分子
C.DNA双螺旋结构全部解链后,开始DNA的复制
D.单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链
【答案】A
【分析】DNA复制时间:有丝分裂和减数分裂间期
DNA复制条件:模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸)
DNA复制过程:边解旋边复制.
DNA复制特点:半保留复制.
DNA复制结果:一条DNA复制出两条DNA.
DNA复制意义: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.
【解答】解:A、细胞分裂间期的生理过程是完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,A正确;
B、解旋后DNA分别以两条母链为模板按照碱基互补配对原则合成两条子链,所以子代DNA分子中一个为母链,一条为子链,B错误;
C、DNA分子的复制是边解旋边复制,不是双螺旋结构全部解链后,才开始DNA的复制,C错误;
D、DNA酶的作用是促进DNA水解成脱氧核苷酸,促进单个脱氧核苷酸连接合成新的子链的酶是DNA聚合酶,D错误。
故选:A。
【点评】本题知识点简单,考查DNA分子的复制,要求考生识记DNA分子复制的场所、条件、过程、产物等基础知识,明确DNA的复制方式为半保留复制,能结合所学的知识准确判断各选项,属于考查识记层次的考查.
12.(2分)如图为真核生物DNA分子复制过程示意图,下列说法中错误的是( )
A.图中DNA分子复制是从多个起点开始的,但不同时开始,复制开始时间右边最早
B.图中DNA分子复制的特点有:边解旋边复制、半保留复制
C.真核生物的这种复制方式的意义是:提高了复制速率
D.图中过程只能发生在细胞核中
【答案】D
【分析】DNA分子的复制过程是首先DNA分子在解旋酶的作用下解旋成两条单链,解开的两条链分别为模板,在DNA聚合酶的作用下,按照碱基互补配对原则形成子链,子链与模板链双螺旋成新的DNA分子,DNA分子是边解旋边复制的过程,分析题图可知,真核细胞的DNA分子的复制具有多个复制点,这种复制方式加速了复制过程。
【解答】解:A、分析题图可知图中的三个复制点复制产生的DNA片段的长度不同,因此复制的起始时间不同,右边最早,A正确;
B、分析题图可知,DNA分子的复制过程是边解旋边复制的过程,B正确;
C、真核细胞的DNA分子具有多个复制起点,这种复制方式加速了复制过程,提高了复制速率,C正确;
D、图中过程主要发生在细胞核中,也可发生在线粒体、叶绿体中,D错误。
故选:D。
【点评】本题主要考查DNA分子复制的相关知识点,准确分析题图获取信息是解题的关键,对DNA分子复制过程的掌握是解题的基础。
13.(2分)真核生物染色体上DNA具有多起点双向复制的特点,在复制原点(Ori)结合相关的复合体,进行DNA的复制。下列叙述正确的是( )
A.真核生物DNA上Ori多于染色体的数目
B.Ori上结合的复合体具有打开磷酸二酯键的作用
C.DNA子链延伸过程中,结合的复合体促进氢键形成
D.每个细胞周期Ori处可起始多次以保证子代DNA快速合成
【答案】A
【分析】DNA分子的复制过程是:首先DNA分子在解旋酶的作用下解旋成两条单链,解开的两条链分别为模板,在DNA聚合酶的作用下,按照碱基互补配对原则形成子链,子链与模板链双螺旋成新的DNA分子,DNA分子是边解旋边复制的过程。
【解答】解:A、因为DNA是多起点复制,且一条染色体上有1个或2个DNA,因此Ori多于染色体的数目,A正确;
B、Ori上结合的复合体具有打开氢键的作用,B错误;
C、DNA子链延伸过程中,结合的复合体促进磷酸二酯键形成,C错误;
D、每个细胞周期,DNA只复制一次,Ori处只起始一次,D错误。
故选:A。
【点评】本题的知识点是真核细胞DNA分子复制的特点和意义,意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系的能力。
14.(2分)下列有关染色体、DNA、基因与脱氧核苷酸关系的叙述正确的是( )
A.真核细胞的基因只存在于细胞核中,而核酸并非仅存在于细胞核中
B.DNA分子中每一个片段都是一个基因
C.并非所有的基因都位于染色体上
D.由简单到复杂的结构层次是:脱氧核苷酸→基因→染色体→DNA
【答案】C
【分析】1、基因的概念:基因是具有遗传效应的DNA片段,是决定生物性状的基本单位。
2、基因和染色体的关系:基因在染色体上,并且在染色体上呈线性排列,染色体是基因的主要载体。
【解答】解:A、真核细胞的基因主要存在于细胞核中,此外在线粒体和叶绿体中也有少量,A错误;
B、基因是有遗传效应的DNA片段,因此DNA分子的片段不一定是基因,B错误;
C、并非所有的基因都位于染色体上,如线粒体和叶绿体中有少量的基因,C正确;
D、由简单到复杂的结构层次是:脱氧核苷酸→基因→DNA→染色体,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查基因的相关知识,要求考生识记基因的概念,掌握基因与DNA、基因与染色体的关系,再结合所学的知识准确答题。
15.(2分)下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法,不正确的是( )
A.一个基因含有许多个脱氧核苷酸,基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的
B.基因是具有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上可含有成百上千个基因
C.在DNA分子结构中,与脱氧核糖直接相连的都是一个磷酸和一个碱基
D.染色体是DNA的主要载体,一条染色体上含有1个或2个DNA分子
【答案】C
【分析】本题是对DNA的结构及染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系的考查,梳理有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系和DNA的结构,然后结合选项进行分析判断。
【解答】解:A、基因的基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸的排列顺序代表基因的遗传信息,一个基因含有许多个脱氧核苷酸,基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的,A正确;
B、基因是具有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上可含有多个基因,B正确;
C、在DNA分子结构中,与脱氧核糖直接相连的一般是两个磷酸和一个碱基,C错误;
D、DNA主要存在于细胞核中的染色体上,所以说染色体是DNA的主要载体,一般情况下一条染色体上含有1个DNA分子,当染色体复制后,着丝粒分裂前一条染色体上含有2个DNA分子,D正确。
故选:C。
【点评】本题的知识点涉及DNA的结构,基本组成单位、基因与DNA的关系,DNA与染色体的关系,基因的特异性原因、对于相关知识的理解是解题的关键,C选项往往分不清脱氧核苷酸中与DNA结构中与脱氧核糖直接相连的磷酸数目而出现分析错误。
16.(2分)大肠杆菌DNA呈环状,其复制过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.环状DNA分子中每个磷酸基团均连接2个脱氧核糖
B.酶1能识别并结合DNA,并使磷酸二酯键断裂
C.酶2能在游离的脱氧核苷酸之间催化形成磷酸二酯键
D.大肠杆菌DNA复制时,两条子链均沿5'→3'连续合成
【答案】A
【分析】DNA分子复制的过程:
①解旋:在解旋酶的作用下,把两条螺旋的双链解开。
②合成子链:以解开的每一条母链为模板,以游离的四种脱氧核苷酸为原料,遵循碱基互补配对原则,在有关酶的作用下,各自合成与母链互补的子链。
③形成子代DNA: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。
【解答】解:A、一般情况下,子代DNA分子中,位于中间部分的每个磷酸基连接2个脱氧核糖,首尾两端的磷酸基团只连接1个脱氧核糖,而大肠杆菌是环状DNA分子,首尾相连,没有游离的磷酸基团,所以环状DNA分子中每个磷酸基团均连接2个脱氧核糖,A正确;
B、酶1是解旋酶,能识别并结合DNA,催化DNA解螺旋,并使氢键断裂,B错误;
C、酶2是DNA聚合酶,其在模板的指导下,将单个游离的脱氧核苷酸加到DNA链中,与前一个脱氧核苷酸形成磷酸二酯键,C错误;
D、大肠杆菌DNA复制时,一条子链的合成是连续的,另一条子链的合成是不连续的,D错误。
故选:A。
【点评】本题考查DNA复制的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力。
17.(2分)下列有关基因的叙述,正确的是( )
A.经测定一个由n个脱氧核苷酸构成的DNA分子中,包含了m个基因,则每个基因的平均长度不超过个脱氧核苷酸对
B.碱基对是体现生物遗传效应的结构单位和功能单位
C.人体细胞内的基因全部位于染色体上
D.基因中脱氧核苷酸的排列顺序就是遗传信息,只能通过减数分裂传递给后代
【答案】A
【分析】1、基因的概念:基因是具有遗传效应的DNA片段,是决定生物性状的基本单位。
2、基因和染色体的关系:基因在染色体上,并且在染色体上呈线性排列,染色体是基因的主要载体。
3、基因和脱氧核苷酸的关系:每个基因中含有成百上千个脱氧核苷酸。
4、基因和遗传信息的关系: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。
【解答】解:A、经测定一个由n个脱氧核苷酸构成的DNA分子中,故DNA分子长度为个脱氧核苷酸对,该DNA分子中包含了m个基因,故每个基因的平均长度不超过个脱氧核苷酸对,A正确;
B、多对碱基组成的基因是控制生物遗传效应的结构单位和功能单位,B错误;
C、人体细胞内的基因主要位于染色体上,还有少部分位于线粒体中,C错误;
D、基因中脱氧核苷酸序列就是遗传信息,可以通过有丝分裂和减数分裂传递给后代,D错误。
故选:A。
【点评】本题考查基因的相关知识,要求考生识记基因的概念,掌握基因与DNA、基因与染色体之间的关系,能结合所学的知识准确判断各选项,属于考纲识记和理解层次的考查。
18.(2分)科研工作者做噬菌体侵染细菌的实验时,分别用同位素32P、35S、18O和14C对噬菌体以及大肠杆菌成分做了如下标记。以下说法正确的是( )
第一组 第二组 第三组 第四组
噬菌体成分 用35S标记 未标记 用14C标记 用32P标记
大肠杆菌成分 未标记 用18O标记 未标记 用35S标记
A.第一组实验中,保温时间过短会导致部分大肠杆菌进入上清液,进而上清液放射性偏高
B.第二组实验中,子代噬菌体只有蛋白质外壳中存在的氧元素18O
C.第三组实验中,经过一段时间培养后,子代噬菌体个体的DNA中不一定含有14C
D.第四组实验中,若噬菌体DNA在细菌体内复制了三次,释放出的子代噬菌体中含有32P的噬菌体和35S的噬菌体分别占子代噬菌体总数的25%、0
【答案】C
【分析】噬菌体侵染细菌实验:1、噬菌体的结构:蛋白质外壳(C、H、O、N、S)+DNA(C、H、O、N、P)。2、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。3、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。4、结论:DNA是遗传物质。
【解答】解:A、第一组实验中,标记的是噬菌体的蛋白质外壳,蛋白质不进入细菌,因此不受保温时间的影响,同时大肠杆菌质量较大,离心时在沉淀物中,A错误;
B、第二组实验中,子代噬菌体DNA和蛋白质外壳中都存在的氧元素18O,B错误;
C、14C能标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA,由于DNA的半保留复制且不知复制代数,故子代可能只有部分噬菌体含有亲代DNA的一条放射性链,所以子代噬菌体个体的DNA中不一定含有14C,C正确;
D、第四组实验中,噬菌体DNA在细菌体内复制了三次,释放出的子代噬菌体中含有32P的噬菌体和35S的噬菌体分别占子代噬菌体总数的25%、100%,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查噬菌体侵染细菌的实验,意在考查考生的识记能力;能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力;能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论。
19.(2分)S型菌有荚膜且具有毒性,R型菌无荚膜也无毒性,二者对青霉素敏感。已知在多代培养的S型菌中存在能抗青霉素的突变型(记为PenrS型,且对青霉素的抗性不是荚膜产生的)。现用PenrS型菌和R型菌进行如图所示实验,下列分析最合理的是( )
A.甲组中部分小鼠患败血症,可用青霉素治疗
B.乙组中加入青霉素后有两种菌落继续生长
C.丙组培养基中生长的菌落是PenrS型菌
D.甲组实验能证明PenrS型菌DNA中存在抗青霉素的基因和控制荚膜合成的基因
【答案】D
【分析】R型和S型肺炎双球菌的区别是前者没有荚膜(菌落表现粗糙),后者有荚膜(菌落表现光滑)。由肺炎双球菌转化实验可知,只有S型菌有毒,会导致小鼠死亡,S型菌的DNA才会使R型菌转化为S型菌。肺炎双球菌体内转化实验:R型细菌→小鼠→存活;S型细菌→小鼠→死亡;加热杀死的S型细菌→小鼠→存活;加热杀死的S型细菌+R型细菌→小鼠→死亡。
【解答】解:A、甲组中加热杀死PenrS型菌含有转化因子,可以使部分R型菌转化,产生抗青霉素的PenrS型菌,使部分小鼠患败血症,且注射青霉素治疗后不可康复,A错误;
B、PenrS 型菌的DNA可以使部分R型菌发生转化,产生抗青霉素的PenrS 型菌,乙组中可观察到R型菌和PenrS 型菌两种菌落,加青霉素后R型菌落不能继续生长,B错误;
C、丙组培养基中含有青霉素,R型菌无法存活,PenrS 型菌的DNA不能使R型菌发生转化,C错误;
D、甲组实验能证明PenrS型菌DNA中存在抗青霉素的基因和控制荚膜合成的基因,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查肺炎双球菌转化实验的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。
20.(2分)下列关于“DNA是主要的遗传物质”的叙述中,正确的是( )
A.细胞生物的遗传物质是DNA,非细胞生物的遗传物质是RNA
B.细胞核遗传的遗传物质是DNA,细胞质遗传的遗传物质是RNA
C.“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”都证明了DNA是主要的遗传物质
D.真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA,少数病毒的遗传物质是RNA
【答案】D
【分析】1、核酸是一切生物的遗传物质.
2、有细胞结构的生物含有DNA和RNA两种核酸,但其细胞核遗传物质和细胞质遗传物质都是DNA.
3、病毒只含一种核酸,因此病毒的遗传物质是DNA或RNA.
【解答】解:A、细胞生物的遗传物质是DNA,非细胞生物的遗传物质是DNA或RNA,A错误;
B、细胞核遗传物质和细胞质遗传物质都是DNA,B错误;
C、“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”都证明了DNA是遗传物质,这两个实验都没有证明DNA是主要的遗传物质,C错误;
D、真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA,少数病毒的遗传物质是RNA,D正确。
故选:D。
【点评】本题考查生物的遗传物质,对于此类试题,需要考生理解和掌握几句结论性语句,并能准确判断各种生物的遗传物质,属于考纲识记和理解层次的考查.
21.(2分)如图为DNA分子的复制方式模式图,图中“→”表示复制方向。下列叙述错误的是( )
A.由图可知,DNA分子复制为多起点双向复制
B.除图示酶外,DNA分子复制还需DNA聚合酶和DNA连接酶等
C.DNA分子复制时,子链的延伸方向是相同的
D.解旋含G﹣C碱基对较多区域时,消耗的能量相对较多
【答案】A
【分析】分析题图:图示表示DNA分子复制过程,根据箭头方向可知DNA复制是双向复制;DNA复制需要以DNA的两条链为模板,所以首先需要解旋酶断裂两条链间的氢键,还需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段,此外还需原料(四种脱氧核苷酸)和能量。
【解答】解:A、图中DNA复制只有一个起点,不能说明DNA分子具有多起点复制的特点,A错误;
B、DNA复制过程的第一步是解旋,需要用解旋酶破坏DNA双链之间的氢键,使两条链解开,DNA分子复制还需DNA聚合酶和DNA连接酶等,B正确;
C、由图可知,DNA分子的复制具有双向复制的特点,且生成的两条子链的方向相同,即5′→3″,C正确;
D、解旋含G﹣C碱基对较多区域时,氢键多,DNA稳定性高,则消耗的能量相对多,D正确。
故选:A。
【点评】本题结合DNA复制的过程图,考查DNA复制的过程和特点,要求考生识记DNA复制的过程、特点、条件等基础知识,能运用所学的知识,结合题图对相关选项作出准确的判断。
22.(2分)肺炎双球菌有许多类型,有荚膜的有毒性,能使小鼠患败血症而死亡,无荚膜的无毒性。科研人员所做的细菌转化实验如图所示,下列相关说法不正确的是( )
A.能导致小鼠死亡的有a、d两组
B.d、e两组对比可说明转化因子是DNA而不是蛋白质
C.培养后的d组中所有的肺炎双球菌都具有毒性
D.d组产生的有毒性的肺炎双球菌能将该性状遗传给后代
【答案】C
【分析】分析题图:肺炎双球菌有许多类型,有荚膜的有毒性(S型),能使小鼠患败血症而死亡,无荚膜的无毒性(R型)。a试管有毒性。荚膜是多糖,加热杀死的S型菌无毒,因此b试管无毒。c试管无荚膜,无毒。DNA是肺炎双球菌的遗传物质,能使R型转化为S型,因此d试管有毒。而蛋白质不是遗传物质,无法使R型转化,因此e试管无毒。
【解答】解:A、S型肺炎双球菌有荚膜有毒性能导致小鼠死亡,S型肺炎双球菌的DNA能使无荚膜无毒性 的R型细菌转化为S型肺炎双球菌,故a、d两组能导致小鼠死亡,A正确;
B、d、e两组将DNA和蛋白质分开,对比可说明转化因子是DNA而不是蛋白质,B正确;
C、培养后的d组中少数的肺炎双球菌具有毒性,大部分的未发生转化,无毒,C错误;
D、DNA是肺炎双球菌的遗传物质,d组产生的有毒性的肺炎双球菌能将该性状遗传给后代,D正确。
故选:C。
【点评】本题结合图解,考查肺炎双球菌转化实验,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验采用的方法、实验现象及结论等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。
23.(2分)用DNA双链均被32p标记的一个T2噬菌体侵染被35S标记的大肠杆菌,一段时间后释放出了M个子代T2噬菌体。下列有关叙述正确的是( )
A.用32P标记T2噬菌体的方法与用35S标记大肠杆菌的方法相同
B.这M个子代T2噬菌体中,含32P的T2噬菌体所占的比例为
C.若子代T2噬菌体均同时含32P 和35S,则该T2噬菌体只繁殖了一代
D.培养足够长的时间,T2 噬菌体和大肠杆菌的标记会发生完全互换
【答案】C
【分析】1、噬菌体的结构:蛋白质外壳(C、H、O、N、S)+DNA(C、H、O、N、P);
2、噬菌体的繁殖过程: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;
3、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物质。
实验结论:DNA是遗传物质。
【解答】解:A、T2噬菌体为病毒,没有细胞结构,不能用培养基进行直接培养;而大肠杆菌属于原核生物,能用培养基进行直接培养,因此用32P标记T2噬菌体的方法与用35S标记大肠杆菌的方法不相同,A错误;
B、根据DNA半保留复制方式可知,这M个子代T2噬菌体中只有2个含32P,因此含32P的T2噬菌体所占的比例为,B错误;
C、由于DNA的复制为半保留复制,若子代T2噬菌体均同时含32P和35S,则该T2噬菌体只繁殖了一代,C正确;
D、培养过程中原料都来自于大肠杆菌,所以得到的M个子代T2噬菌体中都有35S,但大肠杆菌不会含有32p,D错误。
故选:C。
【点评】本题难度适中,属于考纲中识记、理解层次的要求,着重考查了噬菌体侵染细菌的实验过程中的放射性标记、实验的步骤、实验结果等知识,属于考纲识记和理解层次的考查。
24.(2分)噬菌斑(如图1)是在长满细菌的培养基上,由一个噬菌体侵染细菌后,不断裂解细菌产生的一个不长细菌的透明小圆区,它是检出噬菌体数量的重要方法之一.现利用连续取样、在培养基中培养的方法,测得噬菌体在感染大肠杆菌后数量变化曲线(图2).下列有关该曲线的叙述中正确的是( )
A.曲线a~b段噬菌体数量不变,说明此阶段噬菌体还没有开始侵染细菌
B.曲线a~b段细菌细胞中正旺盛地进行细菌DNA的复制和有关蛋白质的合成
C.由b到c对应时间内噬菌体共繁殖了10代
D.限制c~d段噬菌斑数量增加的因素最可能是细菌已经绝大部分被裂解
【答案】D
【分析】噬菌体是病毒,没有细胞结构,只有寄生在活细胞中才能繁衍后代.噬菌体侵染细菌的过程:吸附、注入、合成、组装和释放,其中合成子代噬菌体所需的原料均由细菌提供.
根据题意和图示分析可知:曲线a~b段,噬菌斑没有增加;曲线b~d段,噬菌体数量呈指数倍数增长;d~e段噬菌斑数量不再增加,可能是绝大部分细菌已经被裂解.
【解答】解:A、曲线a~b段噬菌体数量虽然不变,是由于噬菌体在细菌细胞内,没有裂解细菌,因而不能说明噬菌体还没有开始侵染细菌,A错误;
B、曲线a~b段,噬菌斑没有增加,说明细菌体内正旺盛地进行噬菌体而不是细菌DNA的复制和有关蛋白质的合成等过程,B错误;
C、曲线b~c段所对应的时间内噬菌斑数量增长了10倍,但并不表示噬菌体共繁殖了10代,因为噬菌体数量是呈指数倍数增长的,C错误;
D、d~e段噬菌斑数量不再增加,原因可能是绝大部分细菌已经被裂解,噬菌体失去寄生场所,故D正确。
故选:D。
【点评】本题的知识点是噬菌体的生活方式、噬菌体的种群数量变化,限制种群数量增长的因素,意在考查学生分析题干和题图提取有效信息的能力,理解所学知识要点,并能运用所学知识与观点,做出合理的判断或得出正确的结论.
二、实验题
25.(10分)自从世界上发现了能感染人类的高致病性禽流感病毒(简称禽流感病毒),我国就参与了抗击禽流感的国际性合作,并已经研制出预防禽流感的疫苗。根据所学知识回答下列问题:
(1)实验室中获得大量禽流感病毒,不是将病毒直接接种到无细胞的培养基上,而是以活鸡胚为培养基,其原因是 病毒的繁殖只能在宿主细胞中进行 。
(2)利用特定的颜色反应来鉴定禽流感病毒的化学组分,原理是:
①RNA在浓盐酸中与苔黑酚试剂共热显绿色;
② 蛋白质与双缩脲试剂反应显紫色 ;
③DNA与二苯胺试剂共热显蓝色。
(3)若实验分析出禽流感病毒的物质组成为蛋白质和RNA,不含DNA。请利用活鸡胚为材料检测鸡胚组织中是否含有HN1病毒为指标。设计实验探究H1N1病毒的遗传物质并预测结果结论。
①最关键实验设计思路: 将H1N1病毒的RNA和蛋白质分开,分别用RNA和蛋白质感染活鸡胚组织,在适宜条件下培养一段时间,分别检测鸡胚中是否存在H1N1病毒 。
②实验结果、结论:
a. 只在用RNA感染的鸡胚组织中检测到H1N1病毒 ,说明 H1N1病毒的RNA起遗传作用 。
b. 在用RNA、蛋白质分别感染的鸡胚中都检测到了H1N1病毒 ,说明H1N1病毒的RNA和蛋白质都有遗传效应。
c.若只在用蛋白质感染的鸡胚中检测到H1N1病毒,说明 H1N1病毒的蛋白质起遗传作用 。
【答案】(1)病毒的繁殖只能在宿主细胞中进行
(2)蛋白质与双缩脲试剂反应显紫色
(3)①将H1N1病毒的RNA和蛋白质分开,分别用RNA和蛋白质感染活鸡胚组织,在适宜条件下培养一段时间,分别检测鸡胚中是否存在H1N1病毒
②a、只在用RNA感染的鸡胚组织中检测到H1N1病毒 H1N1病毒的RNA起遗传作用
b、在用RNA、蛋白质分别感染的鸡胚中都检测到了H1N1病毒
c、H1N1病毒的蛋白质起遗传作用
【分析】病毒是非细胞生物,专性寄生在活细胞内。病毒依据宿主细胞的种类可分为植物病毒、动物病毒和噬菌体;根据遗传物质来分,分为DNA病毒和RNA病毒;病毒由核酸和蛋白质组成。
【解答】解:(1)实验室获得大量甲型H1N1病毒,不是将病毒直接接种在无细胞的培养基上;而是将其接种到7日龄的活鸡胚上培养,其原因是病毒没有细胞结构,其繁殖只能在宿主细胞中进行。
(2)②蛋白质与双缩脲试剂反应显紫色。
(3)①根据题意可知,要探究H1N1病毒的遗传物质,其设计思路是将H1N1病毒的化学成分分离开,分别感染活鸡胚,在适宜条件下培养一段时间,检测鸡胚中是否有H1N1病毒存在。
②a、在用RNA、蛋白质分别感染的鸡胚中都检测到了H1N1病毒,说明H1N1病毒的RNA和蛋白质都具有遗传效应。
b、只在用RNA感染的鸡胚组织中检测到H1N1病毒,说明H1N1病毒的RNA起遗传作用。
c、只在用蛋白质感染的鸡胚中检测到H1N1病毒,说明H1N1病毒的蛋白质起遗传作用。
故答案为:
(1)病毒的繁殖只能在宿主细胞中进行
(2)蛋白质与双缩脲试剂反应显紫色
(3)①将H1N1病毒的RNA和蛋白质分开,分别用RNA和蛋白质感染活鸡胚组织,在适宜条件下培养一段时间,分别检测鸡胚中是否存在H1N1病毒
②a、只在用RNA感染的鸡胚组织中检测到H1N1病毒 H1N1病毒的RNA起遗传作用
b、在用RNA、蛋白质分别感染的鸡胚中都检测到了H1N1病毒
c、H1N1病毒的蛋白质起遗传作用
【点评】本题考查病毒和蛋白质、DNA、RNA的颜色反应,要求考生识记相关知识,掌握实验设计原则,并完善实验步骤、预期实验结果、获取结论的能力是本题考查的重点。
三、解答题
26.(13分)在含有BrdU(中文名称是5﹣溴脱氧尿嘧啶核苷,在DNA合成期可代替胸腺嘧啶脱氧核苷,即胸苷)的培养液中进行DNA复制时BrdU会取代胸苷掺入新合成的链中,形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色时,发现含半标记DNA(一条链被标记)的染色单体发出明亮的荧光,含全标记DNA(两条链均被标记)的染色单体的荧光被抑制(无明亮荧光)。如图表示DNA复制过程模式图。请据图回答:
(1)DNA复制时,与BrdU进行配对的核苷酸的名称是 腺嘌呤脱氧核糖核苷酸 ,该核苷酸的各个组成部分之间的连接方式可以用简图表示为 。
(2)若将一个细胞置于含BrdU的培养液中,细胞分裂一次后,用荧光染料对细胞中每个DNA分子进行染色,观察到的现象是 每条染色体都发出明亮的荧光 ,出现这种现象的原因是 DNA分子的复制是半保留复制 。
(3)DNA复制是一个边解旋边复制的过程,需要 模板、原料、能量和酶 等基本条件,图中解旋酶可将DNA的两条链分开,解旋需要ATP提供能量的原因是 打开氢键需要能量供应 。
(4)在刑侦领域,DNA能像指纹一样用来鉴定个人身份的原因是该DNA分子具有 特异 性,DNA分子具有这种特性的原因是 DNA分子的碱基具有特定的排列顺序 。
(5)基因中发生个别碱基对的替换往往不改变其指导合成蛋白质的氨基酸种类,原因是 不同的密码子可能对应同一种氨基酸 ;科学家将人的胰岛素基因转入大肠杆菌中,成功合成人的胰岛素,说明 自然界中所有生物共用一套遗传密码子 。
【答案】(1)腺嘌呤脱氧核糖核苷酸
(2)每条染色体都发出明亮的荧光 DNA分子的复制是半保留复制
(3)模板、原料、能量和酶 打开氢键需要能量供应
(4)特异 DNA分子的碱基具有特定的排列顺序
(5)不同的密码子可能对应同一种氨基酸 自然界中所有生物共用一套遗传密码子
【分析】1、DNA分子复制的特点:半保留复制。
2、看图可知:该图为DNA分子复制,DNA解旋需要能量,DNA分子复制为半保留复制。
3、DNA分子的稳定性,主要表现在DNA分子具有独特的双螺旋结构;
DNA分子的多样性主要表现为构成DNA分子的四种脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序;
特异性主要表现为每个DNA分子都有特定的碱基序列。
【解答】解:(1)DNA复制时,与BrdU进行配对的核苷酸是腺嘌呤脱氧核苷酸,一分子腺嘌呤脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖、一分子含氮碱基(腺嘌呤)组成,该核苷酸的各个组成部分之间的连接方式可以用简图表示为。
(2)DNA分子为半保留复制,若将一个细胞置于含BrdU的培养液中,细胞分裂一次后,所有染色体的DNA都有一条链是新合成的,所有染色体DNA都有一条链中含有Brdu,将一个细胞置于含BrdU的培养液中,细胞分裂一次后,用荧光染料对细胞中每个DNA分子进行染色,观察到的现象是每条染色体都发出明亮的荧光。
(3)DNA复制是一个边解旋边复制的过程,需要模板、原料、能量和酶等基本条件,图中解旋酶可将DNA的两条链分开,由于打开氢键需要能量供应,所以解旋需要ATP提供能量。
(4)在刑侦领域,DNA能像指纹一样用来鉴定个人身份的原因是该DNA分子具有特异性,即DNA分子的碱基具有特定的排列顺序。
(5)由于不同的密码子可能对应同一种氨基酸,所以基因中发生个别碱基对的替换往往不改变其指导合成蛋白质的氨基酸种类;科学家将人的胰岛素基因转入大肠杆菌中,成功合成人的胰岛素,说明自然界中所有生物共用一套遗传密码子。
故答案为:
(1)腺嘌呤脱氧核糖核苷酸
(2)每条染色体都发出明亮的荧光 DNA分子的复制是半保留复制
(3)模板、原料、能量和酶 打开氢键需要能量供应
(4)特异 DNA分子的碱基具有特定的排列顺序
(5)不同的密码子可能对应同一种氨基酸 自然界中所有生物共用一套遗传密码子
【点评】本题考查了DNA分子的半保留复制,DNA分子的特异性,意在考查考生的获取信息的能力,难度适中。
27.(13分)为确定遗传信息从DNA传递给蛋白质的中间载体,科学家们做了如下研究。
(1)依据真核细胞中 DNA(或“基因”) 位于细胞核内,而蛋白质合成在核糖体上这一事实,科学家推测存在某种“信使”分子,能将遗传信息从细胞核携带到细胞质中。
(2)对于“信使”,有两种不同假说。假说一:核糖体RNA可能就是信息的载体;假说二:另有一种RNA(称为mRNA)作为遗传信息传递的信使。若假说一成立,则细胞内应该有许多 不同 (填“相同”或“不同”)的核糖体。若假说二成立,则mRNA应该与细胞内原有的核糖体结合,并指导蛋白质合成。
(3)研究发现噬菌体侵染细菌后,细菌的蛋白质合成立即停止,转而合成噬菌体的蛋白质,在此过程中,细菌细胞内合成了新的噬菌体RNA.为确定新合成的噬菌体RNA是否为“信使”,科学家们进一步实验。
①15NH4Cl和13C﹣葡萄糖作为培养基中的氨源和碳源来培养细菌,细菌利用它们合成 蛋白质和核酸 等生物大分子。经过若干代培养后,获得具有“重”核糖体的“重”细菌。
②将这些“重”细菌转移到含14NH4Cl和12C﹣葡萄糖的培养基中培养,用噬菌体侵染这些细菌,该培养基中加入32P标记的 尿嘧啶 核糖核苷酸作为原料,以标记所有新合成的噬菌体RNA。
③将上述被侵染后裂解的细菌进行密度梯度离心,结果如图表示,由图可知,大肠杆菌被侵染后 没有合成 (填“合成了”或“没有合成”)新的核糖体,这一结果否定假说一。32P标记的新噬菌体RNA仅出现在离心管的 底部 ,说明 新合成的噬菌体RNA 与“重”核糖体相结合,为假说二提供了证据。
【答案】见试题解答内容
【分析】基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个重要的过程,其中转录主要发生细胞核中,而翻译发生在细胞质的核糖体上,这就涉及遗传信息如何从细胞核传递到细胞质的问题,本题就该问题展开讨论和进行实验验证。
【解答】解:(1)蛋白质是基因控制合成的,而真核细胞中基因位于细胞核内,蛋白质合成在核糖体上,科学家据此推测存在某种“信使”分子,能将遗传信息从细胞核携带到细胞质中。
(2)对于“信使”有两种不同假说。假说一:核糖体RNA可能就是信息的载体;假说二:另有一种RNA(称为mRNA)作为遗传信息传递的信使。不同基因的遗传信息不同,若假说一成立,则细胞内应该有许多不同的核糖体。若假说二成立,则mRNA应该与细胞内原有的核糖体结合,并指导蛋白质合成。
(3)①细菌利用碳源和氮源来合成蛋白质、核酸等生物大分子。
②核糖体核苷酸特有的碱基是尿嘧啶,因此应用32P标记的尿嘧啶核糖核苷酸为作为原料。
③将上述被侵染后裂解的细菌进行密度梯度离心,结果均为“重”核糖体,说明大肠杆菌被侵染后,没有合成新的核糖体,这一结果否定假说一。32P标记仅出现在离心管的底部,说明新合成的噬菌体RNA与“重”核糖体相结合,为假说二提供了证据。
故答案为:
(1)DNA(或“基因”)
(2)不同
(3)①蛋白质和核酸
②尿嘧啶
③没有合成 底部 新合成的噬菌体RNA
【点评】本题考查噬菌体侵染细菌实验、遗传信息的转录和翻译、微生物的培养等知识,要求考生识记噬菌体侵染细菌的具体过程;识记遗传信息转录和翻译的具体过程;能根据实验假设或实验目的,完善实验步骤,并预测实验结论,有一定难度。
28.(14分)荧光原位杂交可用荧光标记的特异DNA片段为探针,与染色体上对应的DNA片段结合,从而将特定的基因在染色体上定位,请回答下列问题:
(1)DNA荧光探针的准备过程如图1所示,DNA酶Ⅰ随机切开了核苷酸之间的 磷酸二酯 键从而产生切口,随后在DNA聚合酶Ⅰ作用下,以荧光标记的 脱氧核苷酸 为原料,合成荧光标记的DNA探针.
(2)图2表示探针与待测基因结合的原理,先将探针与染色体共同煮沸,使DNA双链中 氢 键断裂,形成单链,随后在降温复性过程中,探针的碱基按照 碱基互补配对 原则,与染色体上的特定基因序列形成较稳定的杂交分子,图中两条姐妹染色单体中最多可有 4 条荧光标记的DNA片段.
(3)A、B、C分别代表不同来源的一个染色体组,已知AA和BB中各有一对同源染色体可被荧光探针标记,若植物甲(AABB)与植物乙(AACC)杂交,则其F1,有丝分裂中期的细胞中可观察到 6 个荧光点,在减数第一次分裂形成的两个子细胞中分别可观察到 2和4 个荧光点.
【答案】见试题解答内容
【分析】基因探针是用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA分子作为探针,原理是DNA分子杂交.
DNA分子是一个独特的双螺旋结构,是由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成,外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架,内侧是碱基对(A﹣T;C﹣G)通过氢键连接.
【解答】解:(1)根据题意和图示分析可知:DNA酶Ⅰ随机切开了核苷酸之间的磷酸二酯键从而产生切口,形成一段一段的DNA分子片段.在DNA聚合酶Ⅰ作用下,以荧光标记的四种脱氧核苷酸为原料,合成荧光标记的DNA探针.
(2)DNA分子是双链结构,通过氢键连接.将探针与染色体共同煮沸,使DNA双链中氢键断裂,形成单链,随后在降温复性过程中,探针的碱基按照A﹣T、C﹣G的碱基互补配对原则,与染色体上的特定基因序列形成较稳定的杂交分子,图中两条姐妹染色单体中含有2个DNA分子共有4条链,所以最多可有4条荧光标记的DNA片段.
(3)由于AA和BB中各有一对同源染色体可被荧光探针标记,若植物甲(AABB)与植物乙(AACC)杂交,则其F1,有丝分裂中期的细胞(AABC)中可观察到6个荧光点,在减数第一次分裂形成的两个子细胞中分别可观察到含A和含AB的2和4个荧光点.
故答案为:
(1)磷酸二酯 脱氧核苷酸
(2)氢 碱基互补配对 4
(3)6 2和4
【点评】本题考查基因工程和减数分裂的相关知识,意在考查学生的识图能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力.
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