高考生物二輪復(fù)習(xí)遺傳的分子基礎(chǔ)重難點檢測（3）借助標(biāo)記技術(shù)考察DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制和基因表達(dá)

高考生物二輪復(fù)習(xí)遺傳的分子基礎(chǔ)重難點檢測（3）借助標(biāo)記技術(shù)考察DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制和基因表達(dá)1.在有關(guān)DNA分子的研究中，常用32P來標(biāo)記DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脫氧)上三個磷酸基團所處的位置(A-Pα~Pβ~Pγ或dA-Pα~Pβ~Pγ)。下列說法錯誤的是()A.主動運輸所需能量來自ATP的"γ"位前的高能磷酸鍵的斷裂釋放的能量B.如果用帶有32P標(biāo)記的dATP作為DNA生物合成的原料，將32P標(biāo)記到新合成的DNA分子上，則帶有32P的磷酸基團應(yīng)在dATP的"γ"位上C.將ATP中的"β"和"γ"位磷酸基團去掉，所得物質(zhì)是合成RNA分子的單體之一D.將某細(xì)胞中所有染色體上的DNA都用32P標(biāo)記，該細(xì)胞在不含32P的培養(yǎng)基中完成一次有絲分裂，形成的子細(xì)胞中所有染色體都有放射性2.將小鼠(2n=40)胚胎干細(xì)胞置于含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)液中，培養(yǎng)至第2次分裂中期。下列相關(guān)敘述正確的是(

)A.此時細(xì)胞中有40條染色單體

B.每個DNA分子的兩條脫氧核苷酸鏈均含3H

C.每個DNA分子中均只有一條脫氧核苷酸鏈含3H

D.每條染色體中的兩條染色單體均含3H3.將一個用15N標(biāo)記的DNA放到含l4N的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，讓其連續(xù)復(fù)制三次，將每次復(fù)制產(chǎn)物置于試管內(nèi)進(jìn)行離心，下圖中分別代表復(fù)制1次、2次、3次離心后的分層結(jié)果的是()A.c、e、f B.c、e、b C.a、b、d D.c、a、b4.在探究核酸是遺傳物質(zhì)的科學(xué)歷程中，有如下重要實驗：噬菌體侵染細(xì)菌實驗、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗、煙草花葉病毒感染和重建實驗。下列敘述中正確的是()A.用35S標(biāo)記的T2噬菌體感染不具放射性的細(xì)菌，少量子代噬菌體會含有35SB.加熱殺死的S型菌和活的R型菌混合注入小鼠體內(nèi)，不會引起小鼠患敗血癥C.S型菌的DNA經(jīng)DNA酶處理后，不能使活的R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌D.用煙草花葉病毒的RNA感染煙草，煙草中不會有子代病毒5.在體外用14C標(biāo)記半胱氨酸一tRNA復(fù)合物中的半胱氨酸(Cys)，得到*Cys-tRNACys，再用無機催化劑鎳將其中的半胱氨酸還原成丙氨酸(Ala)，得到*Ala-tRNACys(如圖，tRNA不變)。如果該*Ala-tRNACys參與翻譯過程，那么下列說法正確的是()A.在一個mRNA分子上不可以同時合成多條被14C標(biāo)記的肽鏈B.反密碼子與密碼子的配對由tRNA上結(jié)合的氨基酸決定C.新合成的肽鏈中，原來Cys的位置會被替換為14C標(biāo)記的AlaD.新合成的肽鏈中，原來Ala的位置會被替換為14C標(biāo)記的Cys6.1958年，科學(xué)家設(shè)計了DNA復(fù)制的同位素示蹤實驗，實驗的培養(yǎng)條件與方法是（1）在含15N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)若干代，使DNA均被15N標(biāo)記，離心結(jié)果如圖甲；（2）轉(zhuǎn)至含14N的培養(yǎng)基培養(yǎng)，每20分鐘繁殖一代；（3）取出每代大腸桿菌的DNA樣本，離心。圖乙、丙、丁是某學(xué)生畫的結(jié)果示意圖。下列有關(guān)推論，正確的是()A.出現(xiàn)丁的結(jié)果需要60分鐘B.乙是轉(zhuǎn)入14N培養(yǎng)基中繁殖一代的結(jié)果C.轉(zhuǎn)入培養(yǎng)基中繁殖三代后含有14N的DNA占3/4D.圖丙的結(jié)果出現(xiàn)后，將此時的DNA熱變性后離心分析可得出半保留復(fù)制的結(jié)論7.埃博拉出血熱（EBHF）是由EBV（一種絲狀單鏈RNA病毒）引起的，EBV與宿主細(xì)胞結(jié)合后，將其核酸—蛋白復(fù)合體釋放至細(xì)胞質(zhì)，通過如圖途徑進(jìn)行增殖。如直接將EBV的RNA注入人體細(xì)胞，則不會引起EBHF。下列推斷正確的是()A.分別用32P和35S標(biāo)記EBV的核酸和蛋白質(zhì)不能證明誰是遺傳物質(zhì)B.過程①所需的所有成分都由宿主細(xì)胞提供C.過程①所需嘌呤數(shù)與過程③所需嘌呤數(shù)相同D.參與過程②的RNA只有2種8.用35S、32P標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的大腸桿菌(34S、31P)，在產(chǎn)生的子代噬菌體的組成成分中，能找到的元素為()A.可在外殼中找到35S、34S、31P B.可在子代噬菌體中找到32P、34S、31PC.可在外殼中找到32P、34S、31P D.可在DNA中找到32P、34S、31P9.圖甲是加熱殺死的S型細(xì)菌與R型活菌混合后注射到小鼠體內(nèi)后兩種細(xì)菌含量的變化；圖乙是“噬菌體侵染細(xì)菌的實驗”的部分操作步驟。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.圖甲中，后期出現(xiàn)的大量S型細(xì)菌是由R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化后增殖而來的B.圖甲中，AB段對應(yīng)時間段內(nèi)，小鼠體內(nèi)還沒有形成大量抗R型細(xì)菌的抗體C.圖乙經(jīng)離心的試管中，沉淀物中新形成的子代噬菌體具有放射性D.圖乙若用32P標(biāo)記親代噬菌體，則子代噬菌體中只有少部分具有放射性10.下列關(guān)于用32P標(biāo)記的T2噬菌體侵染35S標(biāo)記的大腸桿菌實驗的敘述，錯誤的是()A.子代噬菌體的DNA控制子代噬菌體的蛋白質(zhì)合成B.合成子代噬菌體外殼的原料來自大腸桿菌，子代噬菌體外殼都含35SC.合成子代噬菌體DNA的原料來自大腸桿菌，子代噬菌體DNA都不含32PD.大腸桿菌的DNA中嘌呤堿基之和與嘧啶堿基之和的比值與噬菌體的相同11.下圖是“以32P標(biāo)記T2噬菌體侵染大腸桿菌”實驗示意圖。下列有關(guān)敘述正確的是(

)A.錐形瓶內(nèi)的培養(yǎng)液中有含32P的物質(zhì)，以便用32P標(biāo)記噬菌體

B.過程②的目的是使噬菌體的外殼與大腸桿菌分離

C.若只有C中含大量放射性，可直接證明噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA

D.實驗中B對應(yīng)部分有少量放射性，可能原因是攪拌不充分12.如圖一所示的是噬菌體侵染細(xì)菌過程示意圖，圖二所示的是1952年赫爾希和蔡斯利用同位素標(biāo)記法完成的噬菌體侵染細(xì)菌實驗的部分實驗過程。請回答下列問題。1.根據(jù)圖一寫出噬菌體侵染細(xì)菌的正確順序是:B→__________→C。

2.根據(jù)圖二實驗結(jié)果可知，用于標(biāo)記噬菌體的同位素是__________，標(biāo)記的是噬菌體的__________。一個被該放射性同位素標(biāo)記的噬菌體，在其侵染細(xì)菌后，若此細(xì)菌破裂后釋放出n個噬菌體，則其中含有放射性同位素的子代噬菌體有__________個。3.如要大量制備用35S標(biāo)記的噬菌體，需先用35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)__________。4.圖二實驗結(jié)果表明，經(jīng)離心處理后上清液中具有很低的放射性，請分析該現(xiàn)象出現(xiàn)的可能原因:__________(答一種即可)。

5.噬菌體侵染細(xì)菌的實驗得出了__________是遺傳物質(zhì)的結(jié)論。

答案以及解析1.答案：B解析：A、主動運輸所需要的能量是由ATP分子中遠(yuǎn)離A(即“γ”位前)的高能磷酸鍵容易斷裂釋放的，A正確；B、合成DNA的原料應(yīng)該是4種脫氧核苷酸，每個脫氧核苷酸都是一分子磷酸、一分子脫氧核糖、一分子含氮堿基組成，其中磷酸和脫氧核糖之間的化學(xué)鍵是普通磷酸鍵，用帶有32P標(biāo)記的dATP作為DNA生物合成的原料，將32P標(biāo)記到新合成的DNA分子上(合成過程中，dATP要脫掉兩個高能磷酸鍵)，則帶有32P的磷酸基團應(yīng)在dATP的α位上，B錯誤；C、將ATP中的2個磷酸基團去掉，所得物質(zhì)是合成RNA分子的單體:腺嘌呤核糖核苷酸，C正確；D、DNA復(fù)制具有半保留復(fù)制，如果親代DNA都用32P標(biāo)記，該細(xì)胞在不含32P的培養(yǎng)基中完成一次有絲分裂即DNA復(fù)制一次，那么每個子代DNA分子的子鏈一條含有32P一條鏈含有的31P，形成的子細(xì)胞中所有染色體都有放射性，D正確。故選:B。2.答案：D解析：細(xì)胞中含有40條染色體，則有絲分裂的中期含有80條染色單體，A錯誤。注意此題和模型的差異：模型均為親代DNA分子標(biāo)記而子代DNA分子不標(biāo)記，而此題是親代DNA分子不標(biāo)記而子代DNA分子標(biāo)記。結(jié)合模型分析如下：胚胎干細(xì)胞置于含3H標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)液中，在間期的S期時DNA復(fù)制1次，所以第一次細(xì)胞分裂完成后得到的2個子細(xì)胞都是每一條染色體的DNA都只有1條鏈被標(biāo)記；培養(yǎng)至第二次分裂時，經(jīng)過復(fù)制，每個子代鏈均是標(biāo)記鏈，可知每個DNA分子均被標(biāo)記，此時每個染色體的兩個染色單體中，一個DNA分子是雙鏈標(biāo)記，一個是單鏈標(biāo)記，可知每條染色體中的兩條染色單體均含3H標(biāo)記，B、C錯誤，D正確。3.答案：A解析：由于DNA是以半保留方式復(fù)制的個用15N標(biāo)記的DNA在含的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，復(fù)制1次后，每個DNA分子的一條鏈含l5N，另一條鏈含14N，離心后對應(yīng)圖中的c；復(fù)制2次后，產(chǎn)生4個DNA分子，其中含l5N和l4N的DNA分子有2個，只含14N的DNA分子有2個，離心后對應(yīng)圖中的e；復(fù)制3次后，產(chǎn)生8個DNA分子，其中含1SN和l4N的DNA分子有2個，只含l4N的DNA分子有6個，離心后對應(yīng)圖中的f。4.答案：C解析：A.用35S標(biāo)記的T2噬菌體感染不具放射性的細(xì)菌，由于35S標(biāo)記的T2噬菌體的蛋白質(zhì)外殼留在外面，故子代噬菌體不含有35S，A錯誤；

B.把加熱殺死的S型菌和活的R型菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，S型菌體內(nèi)的轉(zhuǎn)化因子（DNA）能使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，因此會引起小鼠敗血癥死亡，B錯誤；

C.S型菌的DNA經(jīng)DNA酶處理后，不能使活的R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌，C正確；

D.用煙草花葉病毒的RNA感染煙草，由于RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)，故煙草中會有子代病毒，D錯誤。

故選：C。5.答案：C解析：一個mRNA分子上可結(jié)合多個核糖體，同時合成多條肽鏈，A項錯誤；tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子配對是由二者的堿基序列決定的，B項錯誤；由于半胱氨酸在鎳的催化作用下還原成丙氨酸，但tRNA未變，所以該*Ala-tRNACys參與翻譯時，新合成的肽鏈中原來Cys的位置會被替換為14C標(biāo)記的Ala，但原來Ala的位置不會被替換，C項正確，D項錯誤。6.答案：D解析：本題考查DNA半保留復(fù)制的實驗證據(jù)。由題意可知，含15N的樣品比14N樣品重，只含15N的樣品離心后處在離心管的下方，圖甲是在15N培養(yǎng)基中培養(yǎng)的結(jié)果，為重帶；轉(zhuǎn)入含14N的培養(yǎng)基后，由于DNA的半保留復(fù)制，繁殖一代后全部DNA均為一條鏈含15N，一條鏈含14N，離心后處于離心管中部，為中帶，與圖丙結(jié)果吻合；繁殖兩代后，一條鏈含15N、一條鏈含14N的DNA占50%，兩條鏈均含14N的DNA占50%，為中帶和輕帶，與圖丁結(jié)果吻合；繁殖三代后，一條鏈含15N、一條鏈含14N的DNA占25%，兩條鏈均含14N的DNA占1-25%=75%。結(jié)合上述分析可知，出現(xiàn)丁的結(jié)果需要繁殖兩代，所以時間為40分鐘，A錯誤；圖乙的結(jié)果不會出現(xiàn)，轉(zhuǎn)入14N培養(yǎng)基繁殖一代應(yīng)為圖丙的結(jié)果，B錯誤；1個兩條鏈均被15N標(biāo)記的DNA分子轉(zhuǎn)入14N培養(yǎng)基中繁殖三代后含有15N的DNA分子有2個，而所有DNA分子中都含有14N，C錯誤；圖丙的結(jié)果出現(xiàn)后，將此時的DNA熱變性后離心，發(fā)現(xiàn)有一半的DNA鏈位于輕帶，另一半位于重帶，即一半含14N，分析可得出DNA半保留復(fù)制的結(jié)論，D正確。7.答案：A解析：本題考查確定遺傳物質(zhì)的實驗設(shè)計。由題意知，由于EBV的蛋白質(zhì)和RNA都進(jìn)入宿主細(xì)胞，因此分別用32P和35S標(biāo)記EBV的核酸和蛋白質(zhì)不能證明誰是遺傳物質(zhì)，A正確；過程①中的模板來自埃博拉病毒，B錯誤；RNA是單鏈結(jié)構(gòu)，①③過程是以RNA為模板合成RNA的過程，按照堿基互補配對原則，①過程形成的mRNA的嘌呤數(shù)=模板RNA中的嘧啶數(shù)，③過程形成RNA的嘌呤數(shù)=模板RNA的嘌呤數(shù)，因此過程①所需嘌呤數(shù)與過程③所需嘌呤數(shù)不一定相同，C錯誤；②過程是翻譯過程，該過程需要tRNA、mRNA、rRNA3種RNA參與，D錯誤。8.答案：B解析：9.答案：C解析：本題考查證明DNA是主要遺傳物質(zhì)的有關(guān)實驗。由于是將殺死的S型細(xì)菌與R型活菌混合后注射到小鼠體內(nèi)，所以圖甲中最初的S型細(xì)菌是由R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化來的，之后產(chǎn)生的S型細(xì)菌多數(shù)是由轉(zhuǎn)化形成的S型細(xì)菌增殖而來的，A正確；小鼠產(chǎn)生抗體需要經(jīng)過體液免疫過程，需要一定的時間，所以圖甲中AB段對應(yīng)時間段內(nèi)，小鼠體內(nèi)還沒形成大量的抗R型細(xì)菌的抗體，導(dǎo)致R型細(xì)菌數(shù)目增多，B正確；圖乙中噬菌體被標(biāo)記的成分是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)不能進(jìn)入細(xì)菌，所以新形成的子代噬菌體沒有放射性，C錯誤；由于DNA分子的半保留復(fù)制，所以用32P標(biāo)記親代噬菌體，裂解后子代噬菌體中只有少部分具有放射性，D正確。10.答案：C解析：A、子代噬菌體的DNA利用細(xì)菌的原料、能量和核糖體，控制子代噬菌體的蛋白質(zhì)合成，A正確；

B、噬菌體侵染細(xì)菌時，合成子代噬菌體的原料均由細(xì)菌提供，所以合成子代噬菌體外殼的原料來自大腸桿菌，子代噬菌體外殼都含35S，B正確；

C、由于DNA分子是半保留復(fù)制，所以用含32P的噬菌體侵染細(xì)菌時，合成子代噬菌體DNA的原料來自大腸桿菌，子代噬菌體含有32P的是2個，C錯誤；

D、大腸桿菌的DNA中嘌呤堿基之和與嘧啶堿基之和的比值與噬菌體的相同，都等于1，D正確．

故選：C．11.答案：B解析：A、噬菌體是病毒，沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，不能獨立生存，因此不能用含32P物質(zhì)的培養(yǎng)液直接培養(yǎng)噬菌體，A錯誤；

B、過程②為攪拌，其目的是使噬菌體的外殼與大腸桿菌分離，B正確；

C、由于缺少用35S標(biāo)記蛋白質(zhì)的對照實驗，雖然只有C中含大量放射性，也不能直接證明噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，C錯誤；

D、實驗中B對應(yīng)部分有少量放射性，可能原因是保溫時間過長，導(dǎo)致部分細(xì)菌破裂，釋放出子代噬菌體，D錯誤。

故選：B。12.答案：1.D→A→E；2.32P；DNA；2

3.細(xì)菌；4.培養(yǎng)時間過短，部分噬菌體未侵入細(xì)菌體內(nèi)；5.DNA解析：1.根據(jù)圖一寫出噬菌體侵染細(xì)