一、选择题
1.(2014·滨州一模)肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验,均不能证明的是()
A.DNA可以产生可遗传的变异
B.蛋白质不是遗传物质
C.DNA可以控制生物的性状
D.DNA是主要的遗传物质
解析:选D。肺炎双球菌的转化实验可证明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质;噬菌体浸染细菌的实验只能证明DNA是遗传物质;大多数生物遗传物质为DNA,所以,DNA是主要的遗传物质,两实验均不能证明此结论。
2.在艾弗里及其同事利用肺炎双球菌证明遗传物质是DNA的实验中,用DNA酶处理从S型菌中提取的DNA之后与R型活菌混合培养,结果发现培养基上仅有R型肺炎双球菌生长。设置本实验步骤的目的是()
A.证明R型菌生长不需要DNA
B.补充R型菌生长所需要的营养物质
C.直接证明S型菌DNA不是促进R型菌转化的因素
D.与“以S型菌的DNA与R型菌混合培养”的实验形成对照
解析:选D。用DNA酶处理从S型活细菌中提取的DNA并与R型菌混合培养的目的是与“以S型菌的DNA与R型菌混合培养”的实验形成对照。
3.若1个35S标记的大肠杆菌被1个32P标记的噬菌体侵染,裂解后释放的所有噬菌体()
A.一定有35S,可能有32PB.只有35S
C.一定有32P,可能有35S D.只有32P
解析:选A。噬菌体侵染细菌时,以亲代噬菌体的DNA为模板,以大肠杆菌的成分为原料,合成子代噬菌体的DNA和蛋白质,故子代噬菌体中部分含32P,全部含35S。
4.在证明DNA是生物遗传物质的实验中,用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,下列对沉淀物中含有少量放射性物质的解释,正确的是()
A.经搅拌与离心后有少量含35S的T2噬菌体蛋白质外壳仍吸附在大肠杆菌上
B.离心速度太快,含35S的T2噬菌体有部分留在沉淀物中
C.T2噬菌体的DNA分子上含有少量的35S
D.少量含有35S的蛋白质进入大肠杆菌
解析:选A。在证明DNA是生物遗传物质的实验中,用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,在沉淀物中含有少量放射性,原因是搅拌不充分,有少量的含35S的T2噬菌体蛋白质外壳还吸附在大肠杆菌上。
5.用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,经培养、搅拌、离心、检测,上清液的放射性占10%,沉淀物的放射性占90%。上清液带有放射性的原因可能是()
A.离心时间过长,上清液中析出较重的大肠杆菌
B.搅拌不充分,吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离
C.噬菌体侵染大肠杆菌后,大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体
D.32P标记了噬菌体蛋白质外壳,离心后存在于上清液中
解析:选C。噬菌体侵染大肠杆菌时,经过搅拌、离心,上清液是质量较轻的噬菌体蛋白质外壳,沉淀物是被侵染的大肠杆菌;搅拌不充分,噬菌体外壳与细菌未分离,放射性应出现在沉淀物中;32P标记的是噬菌体的DNA,侵染时注入大肠杆菌,子代噬菌体的DNA会含32P,上清液带有放射性的原因可能是保温时间过长,噬菌体侵染大肠杆菌后,大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体。
6.艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质。下列关于这两个实验的叙述正确的是()
A.二者都应用同位素标记法
B.二者的设计思路都是设法把DNA与蛋白质分开,研究各自的效应
C.艾弗里的实验设置了对照,赫尔希与蔡斯的实验没有对照
D.二者都诱发了DNA突变
解析:选B。肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的设计思路都是设法把DNA和蛋白质分开,研究各自的效应,都遵循对照原则,二者都没有诱发DNA突变,其中只有噬菌体侵染细菌实验应用了同位素标记法。
7.(2014·江苏通州一中高三学情调研)某DNA分子中含有1 000个碱基对(P元素只是32P)。若将该DNA分子放在只含31P的脱氧核苷酸的培养液中让其复制两次,则子代DNA的相对分子质量平均比原来()
A.减少1 500 B.增加1 500
C.增加1 000 D.减少1 000
解析:选A。复制两次,形成4个DNA,8条单链,6条含31P,2条含32P。
8.下图表示DNA复制的过程,结合图示下列有关叙述不正确的是()
A.DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链之间的氢链,使两条链解开
B.DNA分子的复制具有双向复制的特点,生成的两条子链的方向相反
C.从图示可知,DNA分子具有多起点复制的特点,缩短了复制所需的时间
D.DNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段
解析:选C。虽然DNA具有多起点复制的特点,但图中所示每条链只沿一个起点在复制。
9.在果蝇精巢内的细胞中,由A、C、T三种碱基参与构成的核苷酸共有a种。其DNA分子结构稳定性最低的时期是细胞周期的b期。假如在精原细胞进行DNA分子复制之前,用放射性元素标记了其中一条染色体,分裂完成后含有放射性元素的子细胞是c。则a、b、c分别代表()
A.5、分裂间期、两个来自于同一个次级精母细胞形成的精细胞
B.5、分裂间期、两个来自于不同次级精母细胞形成的精细胞
C.3、分裂前期、两个来自于同一个次级精母细胞形成的精细胞
D.3、分裂间期、两个来自于不同次级精母细胞形成的精细胞
解析:选A。碱基A可以参与构成腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸,碱基C可以参与构成胞嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶核糖核苷酸,碱基T只能参与构成胸腺嘧啶脱氧核苷酸。DNA分子结构稳定性最低的时期是DNA复制时,也就是细胞分裂间期。用放射性元素标记了一条染色体,也就是标记了一个DNA分子,该DNA分子进行半保留复制后,形成两个DNA分子,各含有一条含放射性元素的单链,且这两个DNA分子通过一个着丝点相连。减数第一次分裂结束之后,这两个DNA分子进入同一个次级精母细胞中,在减数第二次分裂后期,着丝点分裂,两个DNA分子分开,随后分别进入到两个精细胞中。
10.下列有关DNA复制的叙述,不正确的是()
A.DNA在复制过程中可能会发生差错,但这种差错不一定改变生物的性状
B.DNA的复制过程是先解旋后复制
C.DNA的复制通常发生在细胞分裂间期
D.DNA复制过程需要DNA聚合酶
解析:选B。DNA的复制过程是边解旋边复制。
11.(2014·衡阳六校联考)某DNA分子有500个碱基对,其中含有鸟嘌呤300个,该DNA进行连续复制,经测定最后一次复制消耗了周围环境中3 200个腺嘌呤脱氧核苷酸,则该DNA分子共复制了多少次()
A.3次 B.4次
C.5次 D.6次
解析:选C。已知该DNA分子有500个碱基对,其中含有300个鸟嘌呤,则A与T均为200个;最后一次复制消耗了3 200个A,因此,最后一次复制净产生的DNA分子数为3 200/200=16(个),则经过复制后,形成的DNA分子总数为32个.因此,这个DNA分子共进行了5(25=32)次复制。
12.下图为真核细胞内某基因(被15N标记)的结构示意图,该基因全部碱基中C占30%,下列说法正确的是()
A.解旋酶作用于①②两处
B.该基因的一条核苷酸链中(C G)/(A T)为3∶2
C.若①处后T变为A,则该基因控制的性状一定发生改变
D.该基因在含14N的培养液中复制3次后,含14N的DNA分子占3/4
解析:选B。①处为磷酸二酯键,②处为氢键,解旋酶作用的部位为氢键;由于C占该基因全部碱基的30%,所以A与T均占该基因全部碱基的20%,该基因的一条核苷酸链中(C G)/(A T)等于该基因全部碱基中(C G)/(A T)=3∶2;若①处后T变为A,突变后的密码子对应的氨基酸不一定改变,则该基因控制的性状不一定发生改变;该基因在含14N的培养液中复制3次后,含14N的DNA分子占100%。
二、非选择题
13.1928年,英国科学家利用小鼠做了如下的实验:
实验1:R型活细菌 小鼠→小鼠存活;
实验2:S型活细菌 小鼠→小鼠死亡→分离出S型活细菌:
实验3:加热后杀死的S型细菌 小鼠→小鼠存活;
实验4:加热后杀死的S型细菌 R型活细菌 小鼠→小鼠死亡。
请回答下列相关问题。
(1)在实验4中从死亡的小鼠体内能够分离出________细菌。
(2)除了用注射法,通过观察小鼠的生活情况来区分R型和S型细菌外,你还可以利用怎样的方法来区别R型和S型细菌? _______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)下图为实验4中小鼠体内R型细菌的增长曲线,请在图中绘出S型细菌的增长情况。(用虚线绘制)
(4)通过该实验获得的结论是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)一段时间后,给实验3中的小鼠注射S型活细菌,请预测该小鼠的生活情况:________;并分析其原因:____________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)在实验4中,小鼠的死亡是部分R型细菌转化成S型细菌的结果,故从死亡的小鼠体内能够分离出R型和S型两种细菌。(2)除了运用注射法,通过观察小鼠是否死亡来区分R型和S型细菌外,也可以通过培养细菌,直接观察细菌的菌落特征进行判断,以及借助显微镜观察细菌有无荚膜来判断。(3)绘图时需要注意:①S型细菌种群将呈现“S”型增长曲线;②S型细菌的初始数量应为0,体现转化从无到有的过程;③S型细菌应先于R型细菌开始增长,且最后数量要多于R型细菌。(4)该实验证明了S型细菌中存在着转化因子,但不能证明DNA就是遗传物质。(5)一段时间后,给实验3中的小鼠注射S型活细菌,小鼠不会死亡,因为先前注射的加热后杀死的S型细菌相当于抗原,引起小鼠体内免疫应答,产生相应的抗体和记忆细胞,杀死注射的S型活细菌。
答案:(1)S型和R型 (2)显微镜下观察细菌有无荚膜(或在固体培养基中培养,观察菌落特征,若菌落表面光滑,则为S型;若菌落表面粗糙,则为R型)
(3)如下图
(4)S型细菌中存在着转化因子 (5)存活 加热后杀死的S型细菌相当于抗原,能刺激小鼠产生大量的抗体和记忆细胞
14.1952年,赫尔希和蔡斯进行的噬菌体侵染细菌的实验,是人类探究“什么是遗传物质”的最具说服力的实验。下图为用含32P的T2噬菌体侵染大肠杆菌(T2噬菌体专性寄生在大肠杆菌细胞内)的实验,据图回答下列问题:
(1)T2噬菌体的组成成分是蛋白质和DNA。如果仅凭猜想,控制其性状的遗传物质有可能是__________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)你认为怎样才能得到被32P标记的T2噬菌体?请简述你的实验方案。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)当接种噬菌体后培养时间过长,发现在搅拌后的上清液中有放射性,其最可能的原因是_____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)一个噬菌体含有一个DNA分子。理论上分析,一个被32P标记的T2噬菌体侵染细菌后,复制出n个子代噬菌体,其中携带32P的噬菌体有________个。复制用的原料来自于________。
解析:(1)单凭猜想,遗传物质可能会有三种情况:蛋白质和DNA都是遗传物质;DNA是遗传物质;蛋白质是遗传物质。(2)解答这一问题要考虑到病毒本身不能增殖,必须借助于宿主细胞,因此应考虑先培养出有标记的宿主细胞,然后再培养出有标记的噬菌体,(3)若接种噬菌体后的培养时间过长,复制增殖后噬菌体会从细菌体内释放出来,导致上清液中有放射性。(4)一个被标记的噬菌体含有两条被标记的链,不管复制多少次,最多有两个子代噬菌体含有放射性物质,复制的场所和原料由细菌提供。
答案:(1)①蛋白质和DNA都是遗传物质;②其遗传物质是蛋白质,不是DNA;③其遗传物质是DNA,不是蛋白质 (2)将宿主细菌培养在含32P的培养基中培养,获得含有32P的细菌;用T2噬菌体去侵染被32P标记的细菌,待细菌细胞裂解后,释放出的噬菌体会被32P标记
(3)培养时间过长,复制增殖后的噬菌体从细菌体内释放出来
(4)2 细菌细胞内游离的脱氧核苷酸
15.科学家在研究DNA分子复制方式时进行了如下的实验研究(已知培养用的细菌大约每20 min分裂一次,产生子代,实验结果见相关图示):
实验一:
实验二:
实验三:
—
(1)实验一、实验二的作用是___________________________________________。
(2)从实验二结果C、D看DNA复制________(是,不是)半保留复制。
(3)如果实验三的结果都为F,据此可判断DNA分子的复制方式________(是,不是)半保留复制。
(4)如果DNA的复制方式是半保留复制,若某次实验的结果中,结果C比以往实验结果所呈现的带略宽,可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为___________。
(5)如果DNA的复制方式是半保留复制,与结果D相比,结果E密度带的数量和位置________,宽度不同的是________带。
解析:(1)实验一和实验二分别表示14N和15N标记的DNA的离心结果,其作用是与后面的实验结果形成对照。
(2)从结果C、D看新形成的DNA分子保留了原来DNA的一条链,DNA复制具有半保留复制的特点。
(3)结果F表明原来被15N标记的DNA的两条链没有分开。
(4)“中带”为15N/14N,“中带”略宽,说明新合成的DNA分子之间的相对分子质量有差别,原因可能是新合成的DNA单链中的N尚有少部分为15N。
(5)结果D和结果E都有2个15N/14N,结果D有2个14N/14N,而结果E有6个14N/14N,所以结果E密度带的数量和位置没有变化,宽度发生变化的是轻带。
答案:(1)对照作用 (2)是 (3)不是 (4)15N (5)没有变化 轻
