新教材高一生物下学期暑假训练4基因的本质含答案

4 基因的本质

例1．（2020年浙江省高考生物试卷（7月选考)·12）下列关于“肺炎链球菌转化实验”的叙述，正确的是（   ）

A．活体转化实验中，R型菌转化成的S型菌不能稳定遗传

B．活体转化实验中，S型菌的荚膜物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌

C．离体转化实验中，蛋白质也能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传

D．离体转化实验中，经DNA酶处理的S型菌提取物不能使R型菌转化成S型菌

1．赫尔希和蔡斯利用T2噬菌体探寻遗传物质的本质，下列有关叙述正确的是（）

A．T2噬菌体能利用自身的核糖体合成蛋白质

B．T2噬菌体的核酸水解后只能得到四种核苷酸

C．T2噬菌体结构简单，属于生命系统中最小的结构层次

D．T2噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌可使自身的核酸被标记

2．科学家从活的S型菌中抽提DNA、蛋白质和荚膜等物质，分别与活的R型菌混合，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型菌转化为S型菌。下列叙述错误的是（   ）

A．为使实验结果更有说服力，还可设置DNA酶处理DNA组

B．实验中可通过观察菌落来确定培养液中有无S型菌存在

C．从实验结果可知，除DNA组外其他各组培养液中均有R型菌

D．通过分析可知，S型菌的DNA能使R型菌发生可遗传的变异

3．某DNA部分片段结构如图所示，下列叙述正确的是（   ）

A．③为磷酸二酯键，③的形成需要RNA聚合酶催化

B．①代表氢键，①的形成与断裂需要ATP提供能量

C．片段中碱基②与五碳糖构成的脱氧核苷与ATP中的腺苷相同

D．若该DNA一条链中碱基A与T之和占48%，则整个DNA中碱基C占26%

4．DNA分子中碱基A与T配对，C与G配对，下列关于双链DNA分子中（A+T）/（C+G）的叙述正确的是（   ）

A．不同的生物该比值可能会不同

B．如果一条链中该比值为m，则互补链中该比值为1/m

C．不同生物该比值越接近，亲缘关系越近

D．同一生物个体不同体细胞中核DNA分子的该比值不同

5．有人将大肠杆菌的DNA聚合酶、4种脱氧核苷三磷酸dNTP（即dN-Pα～Pβ～Pγ，其中Pγ用32P标记）、微量的T2噬菌体DNA混合液在有Mg2+存在的条件下于37℃静置30min，检测是否能合成DNA分子以及放射性。下列关于该实验的叙述，正确的是（   ）

A．无DNA合成，原DNA中无放射性，因为实验装置中未提供能量

B．有DNA合成，新DNA中无放射性，新DNA碱基序列与T2噬菌体的DNA相同

C．有DNA合成，新DNA中有放射性，新DNA碱基序列与T2噬菌体的DNA相同

D．有DNA合成，新DNA中有放射性，新DNA碱基序列与大肠杆菌的DNA相同

6．DNA的复制不仅保证了多细胞生物体的每个体细胞都携带相同的遗传信息，生殖细胞在形成过程中也要进行DNA复制。下列关于DNA复制意义的叙述中，错误的是（   ）

A．使亲代的遗传信息传给子代 B．使子代和亲代保持一定的连续性

C．是子女有许多性状与父母相像的原因 D．复制出父母性状直接传递给子女

7．基因通常是有遗传效应的DNA片段，眼色基因（红眼基因R、白眼基因r）位于果蝇的X染色体上，下列叙述正确的是（）

A．雌雄果蝇细胞内的基因都是随染色体的复制而复制的

B．同一DNA分子上不可能同时含有两个控制眼色的基因

C．果蝇正常的卵原细胞有丝分裂时红眼基因最多有4个

D．白眼基因的两侧也都是基因，其中只有一条链可以转录血红蛋白基因

8．将某种发光海蜇的绿色荧光蛋白基因转移到小鼠受精卵中，培育形成的转基因鼠在紫外线照射下也能发出绿色荧光，不同生物体的基因能够相互转移的原因不包括（   ）

A．不同生物的DNA分子和蛋白质相同B．不同生物的DNA分子化学组成相同

C．不同生物的DNA分子空间结构相同D．不同生物的蛋白质分子合成过程相同

9．科学家用放射性同位素35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，然后用两种被标记的噬菌体分别去侵染细菌。当噬菌体在细菌体内大量繁殖后，科学家对标记物质进行检测，结果显示用35S标记的一组实验的上清液放射性很高，32P标记的一组实验的沉淀物放射性很高（如下图所示）。请回答下列问题：

（1）该实验目的是什么？主要的实验方法有哪些？_____________。

（2）为什么选择35S和32P这两种同位素分别对蛋白质和DNA作标记？如何对噬菌体进行同位素标记？_______。

（3）由实验结果可知，用35S标记的一组侵染实验的上清液放射性很高，32P标记的一组实验沉淀物的放射性很高。这个结果说明了什么问题？________。

（4）实验过程中搅拌和离心的目的分别是什么？沉淀物和上清液中分别有哪些生物成分？______。

（5）进一步观察发现，35S标记的一组侵染实验细菌裂解释放出的噬菌体中，不能检测到放射性，而32P标记的一组实验，细菌裂解释放出的噬菌体能够检测到放射性。这个结果说明了什么？____________。

10．DNA双螺旋结构模型的提出在遗传学中具有里程碑式的意义，科学地解释了遗传信息的传递过程。下图甲是DNA复制的过程示意图，将甲图中DNA分子某一片段放大后如乙图所示，请回答下列问题：

（1）图甲中A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶，其中B是______，其作用为________________________________________。

（2）图乙中7全称为_______，DNA复制的特点_________________。

（3）DNA分子具有一定的热稳定性，加热能破坏氢键而打开双链，现在两条等长的双链DNA分子甲和乙，经测定甲的热稳定性较高，可能的原因是_____________________。

（4）某实验小组为验证DNA的半保留复制，将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，继续繁殖两代（Ⅰ和Ⅱ），用密度梯度离心法分离得到结果如下图所示；如果再做一次实验，将子一代细菌（Ⅰ）转移到含15N的培养基上繁殖一代，将所得到细菌的DNA用同样方法分离，请参照图，将DNA分子可能出现在试管中的位置在方框中画出，并注明比例。______________

例1．【答案】D

【解析】活体转化实验中，小鼠体内有大量S型菌，说明R型菌转化成的S型菌能稳定遗传，A错误；活体转化实验中，无法说明是哪种物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌，B错误；离体转化实验中，只有S型菌的DNA才能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传，C错误；离体转化实验中，经DNA酶处理的S型菌提取物，其DNA被水解，故不能使R型菌转化成S型菌，D正确。

1．【答案】B

【解析】病毒无细胞结构，无核糖体，其利用寄主的核糖体合成自身的蛋白质，A错误；一种病毒只有一种核酸，T2噬菌体为DNA病毒，水解后得到四种脱氧核苷酸，B正确；病毒没有细胞结构，不属于生命系统结构层次，生命系统中最小的结构层次是细胞，C错误；病毒的核酸中含有C、H、O、N、P元素，不含S，因此利用病毒侵染S标记的宿主细胞不能标记病毒的核酸，D错误。

2．【答案】C

【解析】DNA酶可以特异性地降解DNA，使用DNA酶+DNA，可以进一步说明DNA是S型菌的转化因子，A正确；S型的菌落光滑，R型的菌落粗糙，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型菌存在，B正确；从实验结果可知，DNA组也有R型菌，少部分转化为S型菌，故各组培养液中均有R型菌，C错误；通过分析可知，S型菌的DNA转入R型菌，属于基因重组，发生的是可遗传的变异，D正确。

3．【答案】D

【解析】③为磷酸二酯键，③的形成需要DNA聚合酶催化，A错误；①代表氢键，氢键的形成不需要消耗能量，B错误；构成脱氧核苷酸的五碳糖是脱氧核糖，而构成腺苷的五碳糖是核糖，C错误；由于DNA分子中碱基互补配对，A=T，G=C，所以若该DNA一条链中碱基A与T之和占48%，则整个DNA分子中则碱基A与T之和占48%，G和C之和占1-48%=52%，所以DNA中碱基C占26%，D正确。

4．【答案】A

【解析】DNA分子中，A=T，C=G，但A+T与C+G不一定相等，因此不同的生物该比值可能会相同，A正确；如果DNA分子中的一条单链中（A1+T1）/（C1+G1）=m，根据碱基互补配对原则，则互补链中（A2+T2）/（C2+G2）=（T1+A1）/（G1+C1）=m，B错误；不同生物该比值接近，只说明碱基含量情况，并不能说明不同生物的DNA中碱基排列顺序是否接近，所以亲缘关系无法确定，C错误；同一生物个体不同体细胞中的核DNA分子相同，所以该比值相同，D错误。

5．【答案】B

【解析】dNTP脱掉两个磷酸基团后可作为DNA合成的原料，同时可为DNA复制提供能量，A错误；题干条件满DNA复制所需要的条件，可以合成T2噬菌体DNA，dNTP脱掉两个磷酸基团后作为DNA合成的原料，不再有放射性，BC正确；大肠杆菌的DNA聚合酶催化T2噬菌体DNA的复制，新DNA碱基序列与T2噬菌体的DNA相同，D正确。

6．【答案】D

【解析】DNA复制可以使亲代的遗传信息传给子代，从而使子代和亲代保持一定的连续性，这也是子女有许多性状与父母相像的原因，ABC正确；父母的性状不能直接传递，需要通过基因（遗传信息）传递给子代，D错误。

7．【答案】C

【解析】果蝇属于真核生物，其基因主要位于染色体上，细胞质中也有分布，故果蝇细胞内的基因不都是随染色体的复制而复制的，A错误；一个DNA上有多个基因，同一DNA分子上可能同时含有两个控制眼色的基因，如朱红眼和深红眼，B错误；雌果蝇的基因型可能为XRXR，则该个体在有丝分裂复制后可能含有四个XR基因，即红眼基因最多有4个，C正确；基因是有遗传效应的DNA片段，一般而言白眼基因的两侧为非基因片段；且由于基因的选择性表达，控制白眼的基因不能转录出血红蛋白，D错误。

8．【答案】A

【解析】不同生物的DNA中的碱基对的排列顺序不同，因而控制合成的蛋白质种类也不同，这与不同生物体的基因能够转移无关，与题意相符，A正确；不同生物的DNA分子化学组成相同，都是磷酸、碱基和脱氧核糖，是不同生物体的基因能够相互转移的原因的原因之一，与题意不符，B错误；不同生物的DNA分子都是双螺旋结构，是不同生物体的基因能够相互转移的原因的原因之一，与题意不符，C错误；不同生物的DNA控制蛋白质合成都是通过转录和翻译过程实现的，是不同生物体的基因能够相互转移的原因的原因之一，与题意不符，D错误。

9．【答案】（1）目的是证明DNA是遗传物质，主要方法有：同位素示踪法、离心等   

（2）间接地将蛋白质和DNA分离，分别观察他们的作用；分别用带有35S和32P标记的细菌培养噬菌体进行同位素标记   

（3）说明蛋白质外壳留在细菌体外，DNA进入细菌体内   

（4）搅拌的目的是使噬菌体和细菌分离，离心的目的是使噬菌体和细菌分层分布；沉淀物的成分是细菌和噬菌体的DNA，上清液的成分是噬菌体的蛋白质外壳   

（5）说明蛋白质在亲代和子代间没有连续性，DNA在亲代和子代间具有连续性

【解析】（1）科学家用放射性同位素35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，然后用两种被标记的噬菌体分别去侵染细菌的实验，目的是证明DNA是遗传物质，实验过程中采用了同位素示踪法、离心等实验方法。（2）蛋白质中含有S，而DNA中含有P，用35S和32P这两种同位素分别对蛋白质和DNA作标记，可以间接地将蛋白质和DNA分离，分别观察他们的作用。因为噬菌体没有细胞结构，不能独立生活，必须营寄生生活。所以先将细菌分别在含32P和35S的培养基中培养，然后分别用带有35S和32P标记的细菌培养噬菌体进行同位素标记。（3）由于用放射性同位素35S标记噬菌体的蛋白质，而被噬菌体侵染的细菌内没有放射性，说明噬菌体的蛋白质外壳留在细菌体外；由于用放射性同位素32P标记噬菌体的双链DNA，被噬菌体侵染的细菌内有放射性，说明噬菌体的DNA进入到细菌体内。故用35S标记的一组侵染实验的上清液放射性很高，32P标记的一组实验沉淀物的放射性很高，此实验证明DNA是噬菌体的遗传物质。（4）“噬菌体侵染细菌的实验”中，由于噬菌体吸附在细菌上，所以搅拌的目的是让侵染细菌的噬菌体和细菌分离，而离心的目的是使噬菌体和细菌分层分布，观察其放射性。离心后，沉淀物的成分是细菌和噬菌体的DNA，上清液的成分是噬菌体的蛋白质外壳。（5）噬菌体侵染细菌的实验中，用35S标记的一组侵染实验，放射性同位素主要分布在上清液中；用32P标记的一组实验，放射性同位素主要分布在试管的沉淀物中，这一现象说明了噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌的细胞中，而蛋白质外壳扔留在细胞外；进一步观察发现，细菌裂解释放出的噬菌体中，可以检测到32P标记的DNA，却不能检测到35S标记的蛋白质，这一现象说明了蛋白质在亲代和子代间没有连续性，DNA在亲代和子代间具有连续性。

10．【答案】（1）DNA聚合酶    将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链   

（2）胸腺嘧啶脱氧核苷酸    半保留复制、边解旋边复制   

（3）甲中碱基C//G比例高，氢键数目多，热稳定性强   

（4）

【解析】（1）甲图中，A和B均是DNA复制过程中所需要的酶，其中B是DNA聚合酶，A是DNA解旋酶。其中DNA聚合酶是将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链。（2）据乙图可知7表示的结构是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸。DNA复制具有半保留复制、边解旋边复制的特点。（3）经测定发现甲DNA分子热稳定性较高，可能的原因是甲分子中C//G比例高，氢键数多。（4）第一代（Ⅰ）细菌DNA离心分离呈全中，说明一条链含15N，一条链14N，将其放在含15N的培养基上繁殖一代，则得到DNA分子一半是中带，一半是重带，示意图如下：

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