2024年高中生物新教材第3章重點突破練(三)

重點突破練(三)題組一噬菌體侵染細菌的實驗1．在證明DNA是遺傳物質(zhì)的過程中，赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細菌的實驗發(fā)揮了重要作用。下列關(guān)于該實驗的敘述，正確的是()A．實驗中可用15N代替32P標記DNAB．實驗中保溫時間屬于自變量C．噬菌體增殖所需原料來自大腸桿菌D．該實驗證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)答案C解析由于噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA都含有N，因此實驗中不能用15N代替32P標記DNA，A錯誤；實驗中保溫時間屬于無關(guān)變量，B錯誤；噬菌體侵染細菌實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，D錯誤。2．如圖表示以大腸桿菌和T2噬菌體為材料進行的實驗研究。下列相關(guān)敘述正確的是()A．步驟①的目的是獲得含32P的大腸桿菌，32P主要分布在細菌擬核和線粒體DNA中B．步驟②的目的是獲得32P標記的T2噬菌體，其中只有DNA有標記C．步驟③的目的是使噬菌體侵染大腸桿菌，攪拌程度通常會影響該實驗結(jié)果D．離心后上清液中含有較強的放射性答案B解析步驟①將大腸桿菌接種到含32P的培養(yǎng)液中，獲得含32P的大腸桿菌；大腸桿菌是原核生物，沒有線粒體，所以32P主要分布在細菌的擬核DNA中，A錯誤；讓T2噬菌體去侵染32P標記的大腸桿菌，目的是獲得32P標記的T2噬菌體，T2噬菌體中的P幾乎都存在于DNA分子中，所以只有DNA有標記，B正確；短時間保溫的目的是讓T2噬菌體去侵染大腸桿菌，但是攪拌程度一般不會影響實驗結(jié)果，實驗結(jié)果都是放射性同位素主要分布在離心管的沉淀物中，C、D錯誤。3．某研究人員模擬赫爾希和蔡斯關(guān)于噬菌體侵染細菌的實驗，進行以下4個實驗：①用未標記的噬菌體侵染35S標記的細菌；②用32P標記的噬菌體侵染未標記的細菌；③用未標記的噬菌體侵染3H標記的細菌；④用14C標記的噬菌體侵染未標記的細菌。以上4個實驗，經(jīng)過一段時間后離心，檢測到放射性的主要部位依次是()A．沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液B．沉淀物、沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液C．上清液、上清液、沉淀物和上清液、上清液D．沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液答案B解析①用未標記的噬菌體侵染35S標記的細菌，35S將出現(xiàn)在新的噬菌體中，所以離心后主要在沉淀物中檢測到放射性；②用32P標記的噬菌體侵染未標記的細菌，32P標記噬菌體的DNA，將出現(xiàn)在新的噬菌體中，所以離心后主要在沉淀物中檢測到放射性；③用未標記的噬菌體侵染3H標記的細菌，3H將出現(xiàn)在新的噬菌體中，所以離心后主要在沉淀物中檢測到放射性；④用14C標記的噬菌體侵染未標記的細菌，由于14C標記噬菌體的DNA和蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)外殼出現(xiàn)在上清液中，14C標記的噬菌體DNA將出現(xiàn)在新的噬菌體中，所以離心后在沉淀物和上清液中均能檢測到放射性。故選B。4．如圖a～e表示用35S標記的T2噬菌體侵染細菌的過程，下列有關(guān)敘述正確的是()A．a(chǎn)～e依次為吸附、注入、合成、組裝和釋放B．c時細菌內(nèi)部分DNA分子具有放射性C．d、e時分別攪拌離心，后者上清液中放射性較強D．?dāng)嚢枋菫榱税咽删wDNA和蛋白質(zhì)分離答案A解析35S標記的是T2噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，其在T2噬菌體侵染細菌時并未進入細菌體內(nèi)，因此c時細菌內(nèi)DNA分子都沒有放射性，B錯誤；由B項分析可知，d、e時分別攪拌離心，兩者上清液中放射性一樣強，C錯誤；攪拌是為了使吸附在細菌上的噬菌體的蛋白質(zhì)外殼與細菌分離，D錯誤。題組二DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及相關(guān)計算5．(2023·河南焦作高一統(tǒng)考)如圖為某鏈狀DNA分子部分結(jié)構(gòu)示意圖，下列相關(guān)敘述正確的是()A．甲、丙端是該DNA分子片段兩條鏈的5′端B．該DNA中堿基配對的方式儲存了遺傳信息C．圖中虛線框內(nèi)代表的結(jié)構(gòu)也存在于RNA中D．每個脫氧核糖上均連接著1個磷酸和1個堿基答案A解析游離磷酸基團端為DNA的5′端，羥基端為3′端，因此甲、丙端是該DNA片段的5′端，乙、丁端是該DNA片段的3′端，A正確；DNA中堿基的排列順序儲存了遺傳信息，堿基配對方式是相同的，B錯誤；DNA中的五碳糖為脫氧核糖，而RNA中的五碳糖為核糖，因此圖中虛線框內(nèi)代表的結(jié)構(gòu)不會存在于RNA中，C錯誤；DNA中大多數(shù)脫氧核糖都與2個磷酸基團相連接，但每條鏈末端的1個磷酸基團只連接1個脫氧核糖，D錯誤。6．下列關(guān)于DNA復(fù)制的敘述，正確的是()A．DNA雙螺旋打開的過程需要酶，不需要能量B．1個DNA分子連續(xù)復(fù)制2次，可形成4個DNA分子C．DNA復(fù)制形成的子鏈與母鏈的方向相同D．DNA分子復(fù)制時解旋酶與DNA聚合酶作用于相同的化學(xué)鍵答案B解析DNA的解旋既需要能量也需要酶，A錯誤；1個DNA分子連續(xù)復(fù)制2次，則可形成1×22＝4(個)DNA分子，B正確；DNA復(fù)制形成的子鏈與母鏈是互補配對的，子鏈和母鏈形成雙螺旋結(jié)構(gòu)，構(gòu)成子代DNA分子，兩條鏈的方向相反，C錯誤；解旋酶作用于氫鍵，DNA聚合酶作用于磷酸二酯鍵，D錯誤。7.DNA分子是雙螺旋結(jié)構(gòu)，如圖表示DNA分子的一個片段。下列有關(guān)說法錯誤的是()A．DNA聚合酶作用于①部位B．解旋酶作用于②部位C．把此DNA放在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制3代，子代中含15N的DNA占75%D．該DNA的特異性表現(xiàn)在堿基的排列順序中答案C解析把此DNA放在含15N的培養(yǎng)液中復(fù)制3代，子代中含15N的DNA占100%，C錯誤。8．(2022·河北衡水高一月考)一個DNA分子的一條鏈上，腺嘌呤與鳥嘌呤數(shù)目之比為2∶1，兩者之和占DNA分子堿基總數(shù)的24%，則該DNA分子的另一條鏈上，胸腺嘧啶占該鏈堿基數(shù)目的()A．32%B．24%C．14%D．28%答案A解析已知DNA分子的一條鏈上，A∶G＝2∶1，且A＋G的和占DNA分子堿基總數(shù)的24%，而該鏈的堿基總數(shù)占DNA分子堿基總數(shù)的1/2，所以該鏈中A＋G的和占該鏈的堿基總數(shù)的48%，從而推出該鏈中A占該鏈的堿基數(shù)目的32%，另一條鏈上的T和該鏈中的A相等，即另一條鏈上的胸腺嘧啶占該鏈堿基數(shù)目的32%，A符合題意。9．用15N標記一個含有100個堿基對的DNA分子，該DNA分子中有胞嘧啶60個。若該DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次，其結(jié)果可能是()A．含14N的脫氧核苷酸鏈占總鏈數(shù)的15/16B．復(fù)制過程中需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸640個C．含15N的脫氧核苷酸鏈占總鏈數(shù)的1/8D．子代DNA分子中嘌呤數(shù)與嘧啶數(shù)之比是2∶3答案A解析含15N標記的DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次，得到24＝16(個)DNA分子，由于DNA分子的半保留復(fù)制，含15N的脫氧核苷酸鏈有2條，占總鏈數(shù)的1/16，含14N的脫氧核苷酸鏈占總鏈數(shù)的15/16，A符合題意，C不符合題意；根據(jù)已知條件，可知每個DNA分子中含腺嘌呤脫氧核苷酸(100×2－60×2)÷2＝40(個)，則復(fù)制過程中需消耗游離的腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)為40×(24－1)＝600(個)，B不符合題意；每個雙鏈DNA分子中的嘌呤數(shù)和嘧啶數(shù)相等，兩者之比是1∶1，D不符合題意。10．(2023·江蘇泰州高一期末)線粒體DNA(mtDNA)是線粒體中的遺傳物質(zhì)，mtDNA是一種環(huán)狀雙鏈DNA分子。某mtDNA分子中含有1000個堿基，其中一條鏈上A＋T所占的比例為40%。下列有關(guān)說法錯誤的是()A．磷酸和脫氧核糖交替排列構(gòu)成該mtDNA的基本骨架B．該mtDNA分子中每個脫氧核糖都和兩個磷酸基團相連C．該mtDNA分子連續(xù)復(fù)制3次，會消耗4200個胞嘧啶脫氧核苷酸D．該mtDNA分子兩條鏈上(A＋C)/(G＋T)的值互為倒數(shù)答案C11．科學(xué)家在研究DNA復(fù)制時，提出了DNA的半不連續(xù)復(fù)制模型(如圖所示)，以圖中b鏈為模板時，最終合成的互補鏈實際上是由許多沿5′－端到3′－端方向合成的DNA片段連接起來的。下列敘述錯誤的是()A．a(chǎn)鏈、b鏈都可作為模板，其互補鏈的合成方向均為5′－端到3′－端B．前導(dǎo)鏈和后隨鏈的合成都需要模板、原料、能量、酶等基本條件C．復(fù)制形成的兩個DNA分子會在有絲分裂后期、減數(shù)分裂Ⅰ后期分開D．DNA通過復(fù)制將遺傳信息從親代細胞傳給子代細胞，保持了遺傳信息的連續(xù)性答案C解析復(fù)制后形成的兩個DNA分子存在于同一條染色體的姐妹染色單體上，會在有絲分裂的后期和減數(shù)分裂Ⅱ的后期分開，C錯誤。12．某研究小組測定了多個不同雙鏈DNA的堿基組成，根據(jù)測定結(jié)果繪制了DNA的一條單鏈與其互補鏈、一條單鏈與其所在DNA中堿基數(shù)目比值的關(guān)系圖。下列表示正確的是()答案C解析DNA中eq\f(A＋C,T＋G)應(yīng)始終等于1；一條單鏈中eq\f(A＋C,T＋G)與其互補鏈中eq\f(A＋C,T＋G)互為倒數(shù)，一條單鏈中eq\f(A＋C,T＋G)＝0.5時，互補鏈中eq\f(A＋C,T＋G)＝2；一條單鏈中eq\f(A＋T,C＋G)與其互補鏈中eq\f(A＋T,C＋G)及DNA中eq\f(A＋T,C＋G)都相等。13．1952年，赫爾希和蔡斯完成了著名的T2噬菌體侵染細菌的實驗，如圖是實驗的部分步驟。請據(jù)圖回答下列問題：(1)獲得含有35S標記或32P標記的噬菌體的具體操作是________________________________________________________________________________________________________________。實驗時，用來與被標記的噬菌體混合的大腸桿菌________(填“帶有”或“不帶有”)放射性。(2)實驗過程中，攪拌的目的是__________________________________________。攪拌5min，被侵染細菌的成活率為100%，而上清液中仍有32P放射性出現(xiàn)，說明_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)若1個帶有32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，大腸桿菌裂解后釋放出100個子代噬菌體，其中帶有32P標記的噬菌體有________個，出現(xiàn)該數(shù)目說明DNA的復(fù)制方式是________________。(4)在35S組實驗中，保溫時間和上清液放射性強度的關(guān)系為________(填序號)。(5)該實驗證明了________________________________________________________________。答案(1)在分別含有35S和32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)大腸桿菌，再用上述大腸桿菌培養(yǎng)T2噬菌體即可獲得不帶有(2)使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離保溫時間過短，有一部分含有32P標記的噬菌體沒有侵入細菌中，經(jīng)離心后分布于上清液中(3)2半保留復(fù)制(4)④(5)DNA是遺傳物質(zhì)解析(3)由于DNA的復(fù)制方式是半保留復(fù)制，最初帶有32P標記的噬菌體DNA的兩條鏈只參與形成兩個DNA分子，所以100個子代噬菌體中，只有2個噬菌體帶有32P標記。(4)35S標記噬菌體的蛋白質(zhì)，由于噬菌體侵染細菌的實驗中，噬菌體的DNA進入大腸桿菌，蛋白質(zhì)外殼留在外面，因此無論保溫時間長短，上清液中的放射性不變，故選④。14．據(jù)圖分析回答下列問題：(1)填出圖中部分結(jié)構(gòu)的名稱：②________________________、⑤___________________。(2)DNA分子的基本骨架是由___________________________________________________和______________________交替連接組成的。(3)堿基通過__________________連接成堿基對。(4)如果該DNA片段有200個堿基對，氫鍵共540個，胞嘧啶脫氧核苷酸有________________個，該DNA分子復(fù)制3次，需要原料腺嘌呤脫氧核苷酸______________個，復(fù)制過程中需要的條件是原料、模板、__________、____________酶和____________酶等。一個用15N標記的DNA分子，放在14N的環(huán)境中培養(yǎng)，復(fù)制4次后，含有14N的DNA分子總數(shù)為______________個。答案(1)脫氧核苷酸單鏈片段腺嘌呤脫氧核苷酸(2)磷