课时训练1 核酸是遗传物质的证据DNA分子的结构和复制.docx

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课时训练1核酸是遗传物质的证据DNA分子的结构和复制

课时训练1　核酸是遗传物质的证据、

DNA分子的结构和复制

一、选择题

1.关于DNA和RNA的叙述,不正确的是（　C　）

A.有些RNA有氢键

B.一种病毒只含有DNA或RNA

C.真核细胞的遗传物质主要是DNA

D.叶绿体、线粒体和核糖体都含有RNA

解析:

tRNA绕成的三叶草形状,单链之间有氢键相连;病毒只具有一种核酸,或是DNA,或是RNA;不论是真核细胞还是原核细胞,其遗传物质均是DNA;叶绿体、线粒体中均含有DNA和RNA,核糖体中含有RNA。

2.（2019·杭州质量检测）下列关于“噬菌体侵染细菌实验”的叙述,正确的是（　A　）

A.若培养的时间太短,则两组实验结果中沉淀都几乎没有放射性

B.若培养的时间太长,则两组实验结果中上清液都几乎没有放射性

C.若在实验中用35S和32P分别标记两组细菌,则实验结果与原实验

相反

D.若在实验中用35S和32P分别标记两组细菌,则实验结果与原实验

相同

解析:

若培养的时间太短,噬菌体还来不及侵染细菌,经过离心会使噬菌体全部进入上清液,沉淀都几乎没有放射性;若培养的时间太长,噬菌体会从大肠杆菌中释放出来,则两组实验结果中上清液都有放射性;若在实验中用35S和32P分别标记两组细菌,则子代均含有35S或32P标记两组细菌,用35S标记组的实验结果是上清液和沉淀物均有放射性,用32P标记组的实验结果是沉淀物有放射性。

3.如图为某核苷酸链的局部结构图,下列叙述中正确的是（　D　）

A.图中a或b能构成一个完整的核苷酸

B.各核苷酸之间是通过化学键①连接起来的

C.该链可能是组成T2噬菌体遗传物质的一部分

D.该核苷酸链中五碳糖上连接的磷酸可以是1个或2个

解析:

一个完整的核苷酸由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基组成,而且磷酸基团连接在五碳糖的5'端。

图中a是一个完整的核苷酸,而b不是,A项错误;各核苷酸之间是通过③磷酸二酯键连接起来的,B项错误;T2噬菌体的遗传物质是DNA,DNA含有T而不含有U,图示碱基含有U,因此该链不可能是组成T2噬菌体遗传物质的一部分,C项错误;由图可知,末端五碳糖连接的磷酸是1个,中间的五碳糖连接的磷酸是2个,D项正确。

4.T2噬菌体侵染细菌的部分实验如图所示。

下列叙述正确的是

（　B　）

A.①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②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是主要的遗传物质

D.该实验得到的子代噬菌体中,大多数含有放射性32P

解析:

噬菌体侵染细菌时,只有DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体合成,而DNA复制所需的原料、能量、酶等条件均由细菌提供,且该过程不需要逆转录酶;②为搅拌,其目的是使细菌外的噬菌体外壳与细菌分离;由该图分析可知,实验结果可说明DNA是遗传物质,而不能证明DNA是主要的遗传物质;含有放射性的DNA进入细菌体内进行半保留复制,其原料全部来自无放射性的细菌,子代噬菌体只有少部分含有放射性。

5.下列有关DNA结构和复制的叙述,正确的是（　C　）

A.脱氧核糖与含氮碱基的交替排列构成DNA的基本骨架

B.每个DNA分子中脱氧核糖上连接一个磷酸和一个碱基

C.双链DNA分子中的碱基含量遵循卡伽夫法则

D.在“探究DNA的复制过程”活动中,第二代大肠杆菌DNA用解旋酶处理后进行密度梯度离心的结果与原来相同

解析:

脱氧核糖与磷酸交替排列构成DNA的基本骨架;DNA每条链中总有一个脱氧核糖上连接一个磷酸和一个碱基,而其他脱氧核糖上同时连接两个磷酸和一个碱基;双链DNA分子中的碱基含量遵循卡伽夫法则,即A=T、C=G;在“探究DNA的复制过程”活动中,第二代大肠杆菌DNA用解旋酶处理后进行密度梯度离心的结果与原来不同。

6.（2019·金华十校联考）某同学在“制作DNA双螺旋结构模型”活动中,制作了甲～丁四种相关化合物的模型（如图所示）,①、②表示化学键连接的位点。

下列相关叙述正确的是（　D　）

A.化合物甲、乙、丙可组成DNA的基本单位

B.化合物甲、乙位于DNA双螺旋结构的外侧

C.连接化合物丙与丁的化学键位于①②之间

D.在双链DNA分子中甲的数量等于丁的数量

解析:

DNA的基本单位是脱氧核苷酸,由磷酸、脱氧核糖（五碳糖）、碱基组成,即甲、丁、丙;DNA双螺旋结构的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成,即丁和甲;连接化合物丙（碱基）与丁（五碳糖）的化学键不在①②之间;在双链DNA分子中,磷酸（甲）的数量=碱基（丙）的数量=脱氧核糖（丁）的数量。

7.某班级分组制作DNA双螺旋结构模型时,采用了如下流程:

制作脱氧核苷酸→制作脱氧核苷酸链→制作双链DNA→螺旋化。

下列叙述错误的是（　B　）

A.制作脱氧核苷酸时,将磷酸和碱基连在脱氧核糖的特定位置

B.制作脱氧核苷酸链时,相邻脱氧核苷酸的磷酸基团直接相连

C.制作双链DNA时,两条链之间的碱基A与T配对,G与C配对

D.各组DNA模型的碱基序列往往不同,反映了DNA分子的多样性

解析:

脱氧核苷酸中,磷酸和碱基均与脱氧核糖相连;制作脱氧核苷酸链时,相邻脱氧核苷酸的磷酸与脱氧核糖形成磷酸二酯键;DNA双螺旋结构中,碱基A与T配对,G与C配对;DNA分子的多样性源于核苷酸即碱基序列的千变万化。

8.如图为科学家设计的DNA合成的同位素示踪实验,利用大肠杆菌来探究DNA的复制过程,下列说法正确的是（　D　）

A.从获得试管①到试管③,细胞内的染色体复制了两次

B.用噬菌体代替大肠杆菌进行实验,提取DNA更方便

C.试管③中含有14N的DNA占3/4

D.本实验是科学家对DNA复制方式假设的验证

解析:

大肠杆菌细胞内没有染色体;噬菌体是寄生的,不能在培养液中繁殖,不能代替大肠杆菌进行实验;试管③中含有14N的DNA占100%;本实验是对DNA半保留复制的验证实验。

9.下列关于DNA的相关计算,正确的是（　C　）

A.具有1000个碱基对的DNA,腺嘌呤有600个,则每一条链上都具有胞嘧啶200个

B.具有m个胸腺嘧啶的DNA片段,复制n次后共需2n·m个胸腺嘧啶

C.具有m个胸腺嘧啶的DNA片段,第n次复制需要2n-1·m个胸腺

嘧啶

D.无论是双链DNA还是单链DNA,（A+G）所占的比例均是1/2

解析:

具有1000个碱基对的DNA,腺嘌呤有600个,则DNA中含胞嘧啶400个,因此一条链上的胞嘧啶数可为0～400个;具有m个胸腺嘧啶的DNA片段,复制n次后DNA数由1个变为2n个,因此需要（2n-1）·m个胸腺嘧啶,其第n次复制DNA数由2n-1个变为2n个,这一过程需要（2n-2n-1）·m即2n-1·m个胸腺嘧啶;只有在双链DNA中才遵循卡伽夫法则,即A=T,G=C,（A+G）所占比例为1/2,在单链DNA中不存在这一关系,（A+G）所占比例不一定为1/2。

10.在利用大肠杆菌“探究DNA复制过程”的活动中,若含有m个碱基对的DNA分子被15N标记,其中鸟嘌呤n个,含该DNA分子的大肠杆菌在14N的培养液中分裂三次,获取DNA在试管中离心。

若仅考虑该分子的复制情况,下列叙述中,错误的是（　A　）

A.细胞中每次复制产生的2个DNA分子连在同一个着丝粒上

B.离心后试管中DNA分子数在轻带和中带的比值为3∶1

C.3次复制共消耗游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸7（m-n）个

D.该过程需DNA聚合酶催化形成磷酸二酯键

解析:

大肠杆菌属于原核生物,其环状DNA上无着丝粒;分裂三次产生8个DNA分子,2个DNA分子是由含14N的链和15N的链组成,为中带,只含14N的DNA有6个,为轻带,因此离心后试管中DNA分子数在轻带和中带的比值为3∶1;根据分析可知,3次复制共消耗游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸（m-n）·（23-1）即7（m-n）个;该过程需DNA聚合酶催化形成磷酸二酯键。

11.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（　C　）

解析:

DNA分子中（A+C）/（T+G）应始终等于1;一条单链中（A+C）/（T+G）与其互补链中（A+C）/（T+G）互为倒数,一条单链中（A+C）/（T+G）=0.5时,互补链中（A+C）/（T+G）=2;一条单链中（A+T）/（G+C）与其互补链中（A+T）/（G+C）及DNA分子中（A+T）/（G+C）都相等。

12.下列关于科学家探究“DNA是遗传物质”实验的叙述,正确的是（　A　）

A.用R型活菌和加热杀死的S型菌分别给小白鼠注射,小鼠均不死亡

B.用35S标记的噬菌体侵染细菌,在子代噬菌体中也有35S标记

C.用烟草花叶病毒核心部分感染烟草,可证明DNA是遗传物质

D.用32P标记的噬菌体侵染细菌后离心,上清液中具有较强的放射性

解析:

R型活菌没有毒性,不会导致小鼠死亡,加热杀死的S型菌失去侵染能力,不会导致小鼠死亡,因此用R型活菌和加热杀死的S型菌分别给小白鼠注射,小鼠均不死亡;35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,而噬菌体侵染细菌时,蛋白质外壳留在外面,且合成子代噬菌体的原料由细菌提供,因此子代噬菌体中不含35S;用烟草花叶病毒核心部分感染烟草,可证明RNA是遗传物质;32P标记的是噬菌体的DNA,噬菌体侵染细菌时,DNA进入细菌中,并随着细菌离心到沉淀物中,因此上清液中应该没有放射性或较弱的放射性。

13.利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验。

各组肺炎双球菌先进行图示处理,再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。

下列说法不正确的是（　D　）

A.通过E、F对照,能说明转化因子是DNA而不是蛋白质

B.F组可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌

C.F组产生的S型肺炎双球菌可能是基因重组的结果

D.能导致小鼠死亡的是A、B、C、D四组

解析:

E组没有出现S型细菌,F组出现S型细菌,所以通过E、F对照,能说明转化因子是DNA而不是蛋白质;将加热杀死的S型细菌的DNA与R型细菌混合,S型细菌的DNA能将部分R型细菌转化成S型细菌,所以F组可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌;F组产生S型肺炎双球菌的原理是基因重组,属于可遗传的变异,能将此性状传递给后代;能导致小鼠死亡的是B、C和F组。

14.（2019·嘉兴、丽水联考）将含14N

DNA的某细菌转移到含15NH4Cl的培养液中,培养24h后提取子代细菌的DNA。

先将DNA热变性处理,即解开双螺旋,变成单链,然后再进行密度梯度离心,结果如图,离心管中出现的两种条带分别对应下图中的两个峰。

下列叙述正确的是（　D　）

A.热变性处理破坏了DNA分子中的磷酸二酯键

B.由实验结果可推知该细菌的细胞周期大约为6h

C.根据条带的数目和位置可以判断DNA的复制方式

D.如子代DNA直接密度梯度离心,则出现2条带,含量比例为1∶3

解析:

热变性处理破坏了DNA分子中的氢键;由曲线知DNA单链15N和14N之比为7∶1,说明培养24h后DNA分子复制了3代,由此知该细菌的细胞周期大约为8h;由于条带是单链的数目和位置,不可以判断DNA的复制方式。

二、非选择题

15.如图是DNA双螺旋结构模型的构建过程图解（1～5）,请据图探讨相关问题。

（1）物质1是构成DNA的基本单位,与RNA的基本单位相比,两者成分方面的差别是 

　。

图2化学键①为　　　　　　　。

（2）图3和图4中的氢键用于连接两条脱氧核苷酸链,如果DNA耐高温的能力越强,则　　　　（填“G—C”或“A—T”）碱基对的比例越高。

（3）RNA病毒相比DNA病毒更容易发生变异,请结合图5和有关RNA的结构说明其原因:

　。

（4）图5中的DNA分子片段中,游离的磷酸基团有　　　　个,若大肠杆菌的DNA分子的碱基G为x个,占其碱基总量的比例是y,则该DNA分子的碱基之间的氢键数目是　　　　　　。

解析:

（1）DNA与RNA相比,主要区别是DNA中的五碳糖是脱氧核糖,特有的碱基是T,而RNA的基本单位中的五碳糖是核糖,特有的碱基是U。

DNA分子中,两个脱氧核苷酸分子之间通过磷酸二酯键相连。

（2）DNA分子中氢键越多,DNA分子越稳定,C—G之间有3个氢键,A—T之间有2个氢键。

（3）RNA一般是单链结构,DNA分子是双链螺旋结构,其稳定性较强,而单链RNA更容易发生变异。

（4）由于每条DNA单链中含有1个游离的磷酸基团,故图中DNA分子片段中,游离的磷酸基团有2个。

该DNA分子中鸟嘌呤数目为x,因此G、C碱基对为x,腺嘌呤=胸腺嘧啶=（

-2x）÷2,由于G、C碱基对之间的氢键是三个,A、T碱基对之间的氢键是2个,因此DNA分子的碱基之间的氢键数是3x+[（

-2x）÷

2]×2=x（1+

）。

答案:

（1）物质1中的五碳糖是脱氧核糖,特有的碱基是T,而RNA的基本单位中的五碳糖是核糖,特有的碱基是U　磷酸二酯键　

（2）G—C

（3）DNA的双螺旋结构较RNA单链结构更稳定

（4）2　x（1+

）

16.欲探究禽流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA,请根据以下提供的实验材料与用具,提出实验思路,预测实验结果并进行分析。

材料用具:

显微注射器、禽流感病毒的核酸提取物、活鸡胚、DNA酶、RNA酶等。

（说明:

活鸡胚的培养方法不做要求）

（1）实验思路:

　。

（2）预测实验结果及结论:

　。

（3）从注射的物质看,该实验所依据的生物学原理是　　　　　　。

从实验结果的检测看,该实验所依据的生物学原理是　。

解析:

（1）本实验的目的是探究禽流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA,因此实验过程中可设计两组实验,即A组和B组,用显微注射技术,向A组活鸡胚细胞中注射适量的禽流感病毒的核酸提取物与DNA酶;向B组活鸡胚细胞中注射等量的禽流感病毒的核酸提取物与RNA酶。

（2）若A组活鸡胚中有禽流感病毒产生,B组中没有禽流感病毒产生,则禽流感病毒的遗传物质是RNA;若A组活鸡胚中无禽流感病毒产生,B组中有禽流感病毒产生,则禽流感病毒的遗传物质是DNA。

（3）从注射的物质看,该实验所依据的生物学原理是酶具有专一性,即DNA酶能分解DNA,而RNA酶能分解RNA。

从实验结果的检测看,该实验依据的生物学原理是核酸控制生物的性状。

答案:

（1）实验过程中可设计两组实验,即A组和B组,用显微注射技术,向A组活鸡胚细胞中注射适量的禽流感病毒的核酸提取物与DNA酶;向B组活鸡胚细胞中注射等量的禽流感病毒的核酸提取物与RNA酶

（2）若A组活鸡胚中有禽流感病毒产生,B组中没有禽流感病毒产生,则禽流感病毒的遗传物质是RNA;若A组活鸡胚中无禽流感病毒产生,B组中有禽流感病毒产生,则禽流感病毒的遗传物质是DNA

（3）酶具有专一性　核酸控制生物的性状