2019版高考生物总复习 第二部分 选择题必考五大专题 专题三 遗传的分子基础 第5讲 遗传物质的探究及DNA的结构学案.doc

第5讲遗传物质的探究及DNA的结构考试要求1.噬菌体侵染细菌的实验(b/b)。2.肺炎双球菌转化实验(b/b)。3.烟草花叶病毒的感染和重建实验(a/a)。4.核酸分子的组成(a/a)。5.DNA分子的结构和特点(b/b)。6.活动：制作DNA双螺旋结构模型(b/b)。考点1围绕探索核酸是遗传物质的证据考查科学探究能力1.(2018浙江11月选考)下列关于遗传物质的叙述，正确的是()A.烟草的遗传物质可被RNA酶水解B.肺炎双球菌的遗传物质主要是DNAC.劳氏肉瘤病毒的遗传物质可逆转录出单链DNAD.T2噬菌体的遗传物质可被水解成4种脱氧核糖核酸解析烟草的遗传物质是DNA，不能被RNA酶水解，A错误；肺炎双球菌的遗传物质是DNA，B错误；劳氏肉瘤病毒是RNA病毒，其遗传物质在逆转录酶催化下，能以RNA为模板逆转录成单链DNA，C正确；T2噬菌体是DNA病毒，其遗传物质可被水解成4种脱氧核糖核苷酸，D错误。答案C2.(2018嘉兴3月选考)如图所示为T2噬菌体侵染细菌实验中的一组，下列叙述正确的是()A.本组实验中的细菌先用32P的培养基培养一段时间B.子代噬菌体中具有放射性的个体占大多数C.悬浮液中放射性较高的原因可能是搅拌不充分D.沉淀中放射性偏低的原因可能是保温时间过长解析本组实验中的细菌不含有放射性同位素32P；DNA进行半保留复制，子代噬菌体中，少数含有放射性32P；悬浮液中放射性较高的原因可能是保温时间过短或过长。答案D(1)同位素标记噬菌体的方法(2)噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物放射性分析含32P的噬菌体侵染大肠杆菌含35S的噬菌体侵染大肠杆菌考点2结合肺炎双球菌转化实验考查科学思维能力3.(2017浙江4月选考)肺炎双球菌转化实验的部分过程如图所示。下列叙述正确的是()A.S 型肺炎双球菌的菌落为粗糙的，R 型肺炎双球菌的菌落是光滑的B.S 型菌的DNA 经加热后失活，因而注射S 型菌后的小鼠仍存活C.从病死小鼠中分离得到的肺炎双球菌只有S 型菌而无R 型菌D.该实验未证明R 型菌转化为S 型菌是由S 型菌的DNA 引起的解析S型肺炎双球菌菌落是光滑的，R型肺炎双球菌的菌落是粗糙的，A错误；S菌经加热后蛋白质失活细菌死亡，失去致病能力，B错误；从病死的小鼠中分离得到的肺炎双球菌中有S和R型两种，转化因子不可能把所有的R型菌转化成S型菌，C错误；该实验只证明了加热杀死的S型菌中存在某种转化因子使R型菌转化成了S型菌，并没有证明该转化因子就是DNA，D正确。答案D4.(2018绍兴3月选考)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样品组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解析DNA组能够使R型菌转化为S型菌，但转化率不是100%，培养液中仍有未发生转化的R型菌。答案C(1)活体细菌转化实验证明了S型菌中含有“转化因子”，但不清楚“转化因子”是何物。离体细菌转化实验在活体细菌转化实验的基础上进一步证明了“转化因子”是DNA，即证明了遗传物质是DNA 。(2)转化与转基因技术类似，实质都是一种广义的基因重组。(3)噬菌体侵染细菌实验与离体细菌转化实验的比较离体细菌转化实验噬菌体侵染细菌实验思路相同将DNA与蛋白质等分开，单独地研究它们各自的作用方法不同将DNA与蛋白质等直接分离开利用同位素标记法将DNA与蛋白质区分开结论不同证明DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质证明DNA是遗传物质考向3烟草花叶病毒的感染和重建实验5.(2018宁波3月模拟)下图为烟草花叶病毒对叶子细胞的感染和病毒重建实验示意图，下列叙述正确的是()A.该实验证明了TMV的遗传物质是RNAB.单独使用病毒的蛋白质也能使烟草感染C.该实验用到同位素标记法跟踪构成TMV的物质去向D.烟草叶片受感染后出现病斑是因为接种的病毒进行了逆转录解析蛋白质不是遗传物质，单独使用病毒的蛋白质不能使烟草感染；该实验没有使用同位素标记法；TMV是复制型RNA病毒，不进行逆转录。答案A对“核酸是遗传物质”的理解“核酸是遗传物质”是泛指整个生物界而言的，并不是说DNA和RNA两种核酸都是某一种生物的遗传物质；其实，任何一种特定生物的遗传物质只能是DNA或RNA。生物含有的核酸及其遗传物质为：生物种类含有的核酸遗传物质细胞生物真核生物DNA和RNADNA原核生物DNA和RNADNA病毒DNA病毒DNADNARNA病毒RNARNA考点4DNA分子的结构、特点及双螺旋结构模型的制作6.(2017浙江11月选考)某真核生物DNA片段的结构示意图如下。下列叙述正确的是()A.的形成需要DNA聚合酶催化B.表示腺嘌呤脱氧核苷酸C.的形成只能发生在细胞核D.若链中AT占48%，则DNA分子中G占26%解析是氢键，其形成不需要DNA聚合酶催化，A错误；是腺嘌呤，B错误；是磷酸二酯键，只要是合成DNA都会有形成，所以形成的场所还可能是线粒体、叶绿体，C错误；若链中AT48%，则互补链AT也为48%，因此DNA中AT48%，则GC52%，且GC，所以G占26%，D正确。答案D7.(2018绍兴3月选考)在“制作DNA双螺旋结构模型”活动中，可采用不同形状的纸片分别代表脱氧核糖、磷酸和不同碱基，用订书针作为连接物。现要制作一个包含4种碱基、15个碱基对的DNA分子模型。下列叙述错误的是()A.制作时要用到6种不同形状的纸片B.制作时共用到90张纸片C.制作时用到相同形状的纸片最多为30张D.若该模型中有5个腺嘌呤，则需要68个订书针解析制作时要用到6种不同形状的纸片分别代表磷酸、脱氧核糖和A、T、G、C四种碱基；每个脱氧核苷酸由1分子磷酸、1分子脱氧核糖和1分子碱基组成，15个碱基对的DNA分子共含有30个磷酸、30个脱氧核糖、30个碱基，需要90张纸片；15个碱基对的DNA分子含有30个磷酸，制作时用到代表磷酸的纸片最多为30张；连接形成30个脱氧核苷酸需要60个订书钉，将30个脱氧核苷酸连接成两条脱氧核苷酸链需要28个订书钉，5对AT碱基对需要10个订书钉，10对GC碱基对需要30个订书钉，共需订书钉128个。答案DDNA分子的结构特点(1)DNA分子中稳定不变的是磷酸、脱氧核糖交替排列的基本骨架，千变万化的是DNA分子中碱基的排列顺序。(2)1个DNA分子含有2个游离的磷酸基团，位于两条链的5端。(3)在DNA分子中不是1个磷酸都连接2个脱氧核糖，也不是1个脱氧核糖都连接2个磷酸。(4)碱基互补配对原则：DNA分子中，A与T通过两个氢键相连，G与C通过三个氢键相连。(5)卡伽夫法则：DNA分子中，A与T的分子数相等，G与C的分子数相等，但AT的量不一定等于GC的量。考点5双链DNA分子中碱基含量的计算8.已知某双链DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的34%，其一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%，则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的()A.34%和16% B.34%和18%C.16%和34% D.32%和18%解析根据双链DNA分子的特点，双链中，GC17%，AT33%，因其一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%，则在它的互补链中，T66%32%34%，C34%18%16%。答案A9.假设一个DNA分子片段中，碱基T共312个，占全部碱基的26%，则此DNA片段中碱基G所占百分比和数目分别是()A.26%，312个 B.24%，288个C.24%，298个 D.12%，144个解析DNA分子的碱基数目和比例严格遵循碱基互补配对原则，即DNA分子中有一个A，必定有一个和其互补的T；有一个C，必有一个G。根据这个原理可知G24%；又知T共312个，占26%，则可知该DNA分子片段中共有碱基31226%1 200个；前面已计算出G占24%，则G的数目是1 20024%288个。答案B三步解决DNA分子中有关碱基比例计算第一步：搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分子碱基的比例，还是占DNA分子一条链上碱基的比例。第二步：画一个DNA分子模式图，并在图中标出已知的和所求的碱基。第三步：根据碱基互补配对原则及其规律进行计算。1.(2018浙江“超级全能生”联考)下列有关用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述，错误的是()A.培养温度、离心时间等是本实验的无关变量B.用含32P的大肠杆菌作实验材料不影响本实验结果C.该实验结果不能证明噬菌体的DNA是其遗传物质D.混合培养时间过长或过短都会导致上清液出现放射性解析若用32P标记的噬菌体侵染用32P标记的大肠杆菌，则不能分辨噬菌体侵染大肠杆菌时注入的是不是DNA。答案B2.(2018宁波九校联考)下列有关肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的叙述正确的是()A.肺炎双球菌活体转化实验证明了DNA是转化因子B.S型肺炎双球菌的菌落为粗糙的，R型肺炎双球菌的菌落是光滑的C.噬菌体侵染细菌的实验中，噬菌体与细菌混合培养的时间越长，实验效果越好D.大肠杆菌的DNA中嘌呤碱基之和与嘧啶碱基之和的比值与噬菌体的相同解析肺炎双球菌离体细菌转化实验证明了DNA是转化因子，活体转化实验未证明转化因子是何物；S型肺炎双球菌的菌落为光滑的，R型肺炎双球菌的菌落是粗糙的；噬菌体侵染细菌的实验中，噬菌体与细菌混合培养的时间应适当。答案D3.(2018台州3月质量评估)下列关于“核酸是遗传物质的证据”相关实验的叙述，错误的是()A.噬菌体侵染细菌的实验需要用到被标记的大肠杆菌B.肺炎双球菌活体转化实验中由R型菌转化而来的S型菌的后代都是S型菌C.肺炎双球菌离体转化实验可证明未被降解的DNA分子才能使R型菌发生转化D.烟草花叶病毒的感染和重建实验证明了含RNA的生物中，RNA是遗传物质解析烟草花叶病毒的感染和重建实验证明了烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，而不能证明含RNA的生物中，RNA是遗传物质。答案D4.(2018浙江名校协作体联考)某小组在“制作DNA双螺旋结构模型”活动中，准备了下列相关化合物。下列叙述正确的是()A.在DNA结构中，化合物乙的种类有5种B.化合物甲、乙、丙可组成DNA的基本单位C.化合物甲、乙位于DNA双螺旋结构的外侧D.化合物乙、丙之间通过磷酸二酯键连接起来解析图中甲、乙、丙分别代表脱氧核糖、碱基、磷酸。在DNA结构中，碱基有4种；磷酸与脱氧核糖交替连接，排列在DNA双螺旋结构的外侧，构成基本骨架；脱氧核苷酸链上两个相邻脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接。答案B5.(2018学军中学3月模拟)下列关于生物体内DNA分子中(AT)/(GC)与(AC)/(GT)两个比值的叙述，正确的是()A.碱基序列不同的双链DNA分子，后一比值不同B.前一个比值越大，双链DNA分子的稳定性越高C.当两个比值相同时，可判断这个DNA分子是双链D.经半保留复制得到的双链DNA分子，后一比值等于1解析(AT)/(GC)具有特异性，(AC)/(GT)不具特异性，在不同的双链DNA分子中总等于1。(AT)/(GC)越大，GC含量越低，氢键数量越少，双链DNA分子的稳定性越低；根据AT，GC可知，在双链DNA中，(AC)/(GT)1。答案D (时间：30分钟)1.下列有关用35P标记的T2噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌的实验叙述，错误的是()A.噬菌体的DNA 控制子代噬菌体的蛋白质合成B.合成子代噬菌体DNA 的原料来自大肠杆菌，子代噬菌体DNA 都不含32PC.合成子代噬菌体外壳的原料来自大肠杆菌，子代噬菌体外壳都含35SD.大肠杆菌的DNA 中嘌呤碱基与嘧啶碱基的比值与T2噬菌体的相同解析DNA的复制方式是半保留复制，少数子代噬菌体DNA 含有32P。答案B2.下图是T2噬菌体侵染细菌实验中的一组实验过程和结果示意图，下列相关叙述错误的是()A.实验中的噬菌体是用32P标记了它的DNAB.沉淀物中主要含有细菌，放射性高是由于噬菌体DNA侵入了细菌内部C.若实验中搅拌器搅拌过程不充分，则上清液中的放射性会增高D.并不是每一个子代噬菌体的DNA上都含有32P解析保温时间过短，造成部分噬菌体尚未侵染细菌，或保温时间过长，造成细菌裂解释放出子代噬菌体，离心后会导致上清液中的放射性增高。答案C3.T2噬菌体侵染细菌的部分实验如下图所示。下列叙述正确的是()A.中噬菌体为子代DNA复制提供了模板和逆转录酶B.适当时间保温后进行操作，使细菌外的噬菌体外壳与细菌分离C.由该图分析可知，实验结果可说明DNA是遗传物质D.该实验得到的子代噬菌体中，大多数含有放射性32P解析噬菌体的增殖无逆转录过程，不需要逆转录酶；该组实验只能说明噬菌体侵染细菌时DNA注入了细菌，不能说明遗传物质是不是DNA；DNA进行半保留复制，子代噬菌体中，少数含有放射性32P。答案B4.某同学模拟赫尔希和蔡斯做了噬菌体侵染大肠杆菌的部分实验，有关分析错误的是()A.仅通过图中实验过程并不能证明DNA是遗传物质B.沉淀物b中含放射性的高低，与过程中搅拌是否充分有关C.离心前混合时间过长会导致上清液放射性升高D.过程中与35S标记的噬菌体混合培养的是没有标记的大肠杆菌解析题图中实验过程不能证明DNA是遗传物质，A正确；沉淀物b中含放射性的高低，与过程中搅拌是否充分有关，搅拌充分，几乎没有放射性，搅拌不充分，具有放射性，B正确；离心前混合时间过长会导致大肠杆菌分解，释放噬菌体，但新形成的噬菌体没有放射性，上清液放射性没有变化，C错误；为了观察35S标记的噬菌体的蛋白质的行为，需要将噬菌体与没有标记的大肠杆菌混合培养，D正确。答案C5.如果用32P、35S、15N标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体组成结构中，能够找到的放射性元素为()A.可在外壳中找到35S、15NB.可在DNA中找到32P、15NC.可在外壳中找到32P、15ND.可在DNA中找到32P、35S、15N解析用32P、35S、15N标记后，亲代噬菌体的DNA中含有32P、15N，蛋白质外壳中含有35S、15N。噬菌体侵染细菌过程中，噬菌体外壳留在外面，DNA进入细菌中。子代噬菌体的蛋白质外壳完全由细菌体内的氨基酸为原料合成，无放射性，A、C错误；子代噬菌体的DNA只有一部分含有亲代链(含32P、15N)，B正确；DNA中不含有S元素，D错误。答案B6.下列有关肺炎双球菌的叙述正确的是()A.S型菌的菌落表面有荚膜B.S型菌与R型菌表现不同是细胞分化的结果C.肺炎双球菌利用宿主细胞的核糖体合成蛋白质D.注射到小鼠体内肺炎双球菌能够引起免疫应答解析S型菌有荚膜，其菌落表面光滑；S型菌与R型菌表现不同是DNA不同造成的；肺炎双球菌利用自身的核糖体合成蛋白质。答案D7.肺炎双球菌转化实验的部分过程如图所示。下列有关叙述错误的是 ()A.R型菌转化为S型菌后的DNA中，嘌呤与嘧啶碱基比例不变B.整合到R型菌内的DNA分子片段，可以直接表达出产物荚膜多糖C.进入R型菌的DNA片段上，可能有多个RNA聚合酶结合位点D.S型菌DNA整合到R型菌内属于基因重组解析基因表达的直接产物是蛋白质，荚膜多糖属于糖类。答案B8.用R型和S型肺炎双球菌进行实验，其过程和结果如图所示。据图分析可知()A.RNA是转化因子B.荚膜多糖具有生物活性C.DNA是转化因子D.DNA是主要的遗传物质解析本实验属于肺炎双球菌离体细菌转化实验，图中只有加入DNA的一组才发生转化，与其他组形成对照，说明DNA是转化因子。答案C9.下列关于烟草花叶病毒的感染和重建实验的叙述，正确的是()A.烟草花叶病毒由一条RNA链和蛋白质外壳组成B.该实验证明了RNA是所有病毒的遗传物质C.用RNA酶处理过的RNA仍具有感染效力D.重建病毒所繁殖的子代病毒类型取决于提供的蛋白质株系解析该实验只能证明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质；用RNA酶处理过的RNA丧失感染效力；子代病毒类型取决于遗传物质RNA。答案A10.下列关于“核酸是遗传物质的证据”的相关实验的叙述，正确的是()A.噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记的噬菌体侵染细菌后的子代噬菌体多数具有放射性B.肺炎双球菌活体细菌转化实验中，R型肺炎双球菌转化为S型菌是基因突变的结果C.肺炎双球菌离体细菌转化实验中，S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌，说明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质D.烟草花叶病毒感染和重建实验中，用TMV A的RNA和TMV B的蛋白质重建的病毒感染烟草叶片细胞后，可检测到A型病毒，说明RNA是TMV A的遗传物质解析DNA的复制方式是半保留复制，用32P标记的噬菌体侵染细菌后的子代噬菌体少数具有放射性；R型肺炎双球菌转化为S型菌是基因重组的结果；S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌，只能说明DNA是遗传物质，不能够说明蛋白质不是遗传物质。答案D11.下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是()A.豌豆的遗传物质主要是DNAB.酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上C.T2噬菌体的遗传物质含有硫元素D.HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸解析豌豆的遗传物质只有DNA；酵母菌的遗传物质DNA主要分布在染色体上，细胞质中也有；T2噬菌体的遗传物质是DNA，不含S元素；HIV的遗传物质是RNA，水解后产生4种核糖核苷酸。答案B12.下图甲、乙表示两种不同的植物病毒，经重建形成“杂种病毒丙”，用病毒丙侵染植物细胞，在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒是()解析图中重建的“杂种病毒丙”的核酸来自乙病毒，而蛋白质外壳来自甲病毒。由于病毒丙侵染植物细胞中的是乙病毒核酸，所以在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒的核酸和蛋白质外壳均与乙病毒相同。答案D13.下图表示生物体核酸的基本组成单位核苷酸的模式图，下列说法错误的是()A.劳氏肉瘤病毒的核酸中有1种，有4种B.人体细胞的核酸中有2种，有5种C.RNA中上下核苷酸之间是通过与形成磷酸二酯键连接的D.DNA可蕴藏大量遗传信息的原因是与配对的物质种类多样解析DNA中碱基种类就4种：A、T、G、C，且A与T配对，G与C配对。答案D14.下列表示某同学制作的脱氧核苷酸结构模型，正确的是()解析每1个脱氧核苷酸是由1个脱氧核糖、1个磷酸基团和1个碱基构成，碱基可能是A或C或G或T，不可能是U，A错误；脱氧核糖是戊糖，其中1号碳上连着碱基，5号碳上连着磷酸基团，B、C错误，D正确。答案D15.下列表示某同学制作的构成脱氧核苷酸的小分子结构模型，其中和属于碱基，下列叙述错误的是()A.、都能构成脱氧核苷酸B.和可形成DNA 主链的基本骨架C.DNA单链中与数量相等D.和通过2 或3 个氢键相连解析表示嘧啶碱基，表示嘌呤碱基，在双链DNA分子中，嘧啶碱基总数等于嘌呤碱基总数，但DNA单链中嘌呤碱基与嘧啶碱基的数量却不一定相等。答案C16.下图为DNA分子双螺旋结构模型的部分结构示意图，下列叙述错误的是()A.“1”和“2”相间排列构成DNA的基本骨架B.“2”和“3”组成的结构叫脱氧核苷C.DNA单链上相邻碱基以磷酸二酯键相连D.DNA分子中的碱基含量遵循卡伽夫法则解析DNA单链上相邻脱氧核苷酸以磷酸二酯键相连，相邻碱基以“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”相连。答案C17.下图为DNA分子结构示意图，对该图的正确描述是()A.按序排列，构成了DNA分子的基本骨架B.的名称是鸟嘌呤脱氧核苷酸C.DNA彻底氧化后，中能产生含氮废物的只有D.DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息解析磷酸、脱氧核糖按序排列，构成了DNA分子的基本骨架；是上一个核苷酸的磷酸，与右下的磷酸一起构成一个核苷酸；DNA彻底氧化后，含有氮元素的均能产生含氮废物。答案D18.某双链DNA分子含有200个碱基，一条链上ATGC1234，则该DNA分子()A.含有4个游离的磷酸B.含有腺嘌呤20个C.4种含氮碱基ATGC3377D.碱基排列方式4200种解析DNA分子每条链的其中一端含有一个游离的磷酸，一个DNA分子含2个游离的磷酸。一条链上ATGC1234，则另一条链上ATGC2143，所以DNA分子中ATGC3377，其中腺嘌呤有2003/2030个；因该双链DNA分子中4种碱基的比例一定，所以其碱基排列方式小于4100种。答案C19.从某种生物中提取核酸分子，经分析A占a%，G占b%，且ab50，C占20%，腺嘌呤共150个，鸟嘌呤共225个。则该生物肯定不是()A.噬菌体 B.酵母菌C.烟草花叶病毒 D.蓝藻解析依题意：A/G150/225a%/b%，得a/b2/3，又ab50，得a20，b30，即(G%30%)(C%20%)，故核酸分子或者为单链，或者既有单链又有双链，而噬菌体只含双链DNA。答案A20.关于DNA分子结构的叙述中，错误的是()A.由四种脱氧核苷酸组成B.碱基数脱氧核苷酸数脱氧核糖数C.碱基AT，GCD.每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸和一个含氮碱基解析DNA分子两条单链中除3端外，每个脱氧核糖均连接两个磷酸和一个含氮碱基。答案D21.某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成，根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图，下列正确的是()解析双链DNA分子中，(AC)/(TG)一定等于1，A错误；由于双链DNA分子中，AT、CG，故一条单链中的值与其互补链中的的值互为倒数，B错误；在DNA分子中，存在(A1T1)/(G1C1)(A2T2)/(G2C2)(AT)/(GC)，C正确，D错误。答案C