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1、阶段检测二(3-4章)(时间:60分钟,满分:100分)一、选择题(每小题3分,共60分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.在“噬菌体侵染细菌的实验”中,如果对35S标记的甲组噬菌体不进行搅拌,32P标记的乙组噬菌体保温时间过长,最可能的实验结果是()A.甲组的上清液中无放射性B.甲组的沉淀物中有较强的放射性C.乙组的沉淀物中无放射性D.乙组的上清液中放射性较低解析:甲组不进行搅拌,大量的噬菌体附着在大肠杆菌上,所以上清液中放射性较低,沉淀物中有较强的放射性;乙组保温时间过长,大部分噬菌体从裂解的大肠杆菌中释放出来,所以上清液中有较强的放射性,沉淀物中放射性较低。答案:B
2、2.下列能正确表示DNA复制过程的是()解析:DNA复制过程中不应该出现A与U或U与A配对。答案:B3.基因r1、r2、r3分别是由R基因的一对不同碱基发生改变而引起的,r1、r2、r3控制蛋白质合成过程中转录的mRNA如下表。分析表中mRNA碱基序列,R基因相应DNA片段中模板链的碱基顺序是()突变基因mRNA碱基序列r1GCGACUCGGUGAr2GAGACGCGGUGAr3GAGACUCGUUGAA.CTCTGAGCCACTB.GAGACTCGGTGAC.CTCTGAGCCTCTD.GAGACTCGGGGA解析:根据3个突变基因转录出的3个mRNA 中,其中2个或3个mRNA的相同碱基是
3、由R基因转录出的正常序列,可推断出R基因转录出的序列是GAGACUCGGUGA,可推测出R基因相应DNA片段中模板链的碱基顺序是CTCTGAGCCACT,A项正确。答案:A4.下列关于T2噬菌体的叙述,正确的是()A.T2噬菌体的核酸和蛋白质中含S元素B.T2噬菌体寄生于酵母菌和大肠杆菌中C.RNA和DNA都是T2噬菌体的遗传物质D.T2噬菌体可利用宿主体内的物质大量增殖解析:T2噬菌体的蛋白质外壳中含有S,但DNA中不含S,A项错误;T2噬菌体是细菌病毒,不能寄生在真核生物酵母菌体内,B项错误;T2噬菌体的遗传物质只有DNA,C项错误;T2噬菌体可在大肠杆菌体内大量增殖,其原料来自大肠杆菌,
4、D项正确。答案:D5.在生命科学发展过程中,证明DNA是遗传物质的实验是()孟德尔的豌豆杂交实验摩尔根的果蝇杂交实验肺炎双球菌转化实验T2噬菌体侵染大肠杆菌实验DNA的X光衍射实验A.B.C.D.解析:肺炎双球菌的体外转化实验,证明了DNA是遗传物质,思路是把DNA及其他物质分开,单独观察它们的作用;T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验思路与肺炎双球菌的体外转化实验相同,也是单独观察DNA和蛋白质的作用,证明了遗传物质是DNA。答案:C6.下列关于DNA分子结构的叙述,正确的是()A.每个DNA分子都是以四种脱氧核苷酸为基本单位连接而成的单链结构B.DNA分子中的每个磷酸基均连接着两个脱氧核糖和一个碱
5、基C.DNA分子一条链上的相邻碱基通过磷酸脱氧核糖磷酸相连D.双链DNA分子的两条链之间总是嘌呤和嘧啶形成碱基对解析:DNA分子大都是以四种脱氧核苷酸为单位连接而成的双链结构,A项错误。DNA分子的每条单链上都有一个磷酸只连接着一个脱氧核糖,且磷酸都不与碱基直接相连,B项错误。DNA分子一条链上的相邻碱基通过脱氧核糖磷酸脱氧核糖相连,C项错误。DNA分子中,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则,因此两条链之间总是嘌呤与嘧啶形成碱基对,D项正确。答案:D7.下列有关DNA分子结构的叙述,错误的是()A.双链DNA分子中含有两个游离的磷酸基团B.DNA的一条单链上相邻的碱基A与T之间通过氢键连接C.
6、嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定D.DNA分子两条链反向平行解析:DNA分子每条链中含有一个未参与形成磷酸二酯键的游离的磷酸基团,位于链的一端,两条链共有两个游离的磷酸基团。DNA的一条单链上相邻的碱基A与T之间通过脱氧核糖磷酸脱氧核糖连接。碱基对以及双螺旋结构保证了DNA分子空间结构的相对稳定。对DNA分子的两条链而言,有游离磷酸基团的端点相反,即DNA分子两条链反向平行。答案:B8.一个不含放射性元素的噬菌体,在脱氧核苷酸被32P标记及氨基酸被15N标记的细菌内,连续繁殖三代,子代噬菌体中含有32P和15N的噬菌体分别占子代噬菌体总数的()A.100%,100%B
7、.25%,50%C.50%,50%D.25%,0答案:A9.一个DNA分子在15N的环境中复制,若子一代DNA的一条单链出现差错,则子二代DNA中,差错DNA单链和含15N的DNA分子分别占()A.1/3,1B.1/4,1C.1/3,1/2D.1/4,1/2解析:子二代DNA中,以差错单链为模板合成的DNA两条链都是差错链,占子二代DNA全部单链的比例为28=1/4。由于DNA的复制原料含15N,因此子二代DNA分子都含15N。答案:B10.一个双链被3H标记的DNA分子,复制5次后,放射性DNA所占比例为()A.1/4B.1/8C.1/16D.1/32解析:一个双链被3H标记的DNA分子,复
8、制5次后,一共形成了25=32个DNA分子。根据DNA分子半保留复制的特点可知,其中含有放射性的DNA只有2个,所占比例为232=1/16。答案:C11.下图所示为真核细胞中遗传信息的传递和表达过程。下列相关叙述正确的是()A.过程中碱基配对情况相同B.过程发生的场所相同C.过程所需要的酶相同D.过程中核糖体的移动方向是由左向右解析:为DNA复制过程,碱基互补配对方式为AT、GC,为转录,碱基互补配对方式为AU、GC、TA;转录主要发生在细胞核中,还可发生在叶绿体和线粒体中,翻译主要发生在细胞质中的核糖体上;过程需要解旋酶和DNA聚合酶,过程需要RNA聚合酶;根据肽链的长度判断,核糖体移动的方
9、向是由左向右。答案:D12.下列细胞结构中,RNA是其结构组分的是()A.液泡B.核糖体C.高尔基体D.溶酶体解析:含RNA的细胞器有核糖体、叶绿体、线粒体,其中核糖体由RNA和蛋白质装配而成。而液泡、高尔基体、溶酶体含有磷脂、蛋白质等成分,三者均不含RNA。答案:B13.用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质,处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是()A.蛋白酶B.RNA聚合酶C.RNAD.逆转录酶解析:核糖体主要由蛋白质和rRNA组成,当核糖体的蛋白质被分解后,核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应,说明能催化该反应的物质是rRNA。答案:C14.分别用
10、-珠蛋白基因、卵清蛋白基因和丙酮酸激酶(与细胞呼吸相关的酶)基因的片段为探针,与鸡的成熟红细胞、输卵管细胞和胰岛细胞中提取的总RNA进行分子杂交,结果见下页左上表(注:“+”表示阳性,“-”表示阴性)。下列叙述错误的是()探针细胞总RNA-珠蛋白基因卵清蛋白基因丙酮酸激酶基因成熟红细胞+-+输卵管细胞-+胰岛细胞-+A.在成熟红细胞中,-珠蛋白基因处于活动状态,卵清蛋白基因处于关闭状态B.输卵管细胞的基因组DNA中存在卵清蛋白基因,缺少-珠蛋白基因C.丙酮酸激酶基因的表达产物对维持鸡细胞的基本生命活动很重要D.上述不同类型细胞的生理功能差异与基因的选择性表达有关解析:细胞分化的本质是基因的选择
11、性表达,即由受精卵分化形成的不同组织细胞中,虽然DNA(基因)的种类和数量是相同的,但转录产生的RNA、翻译产生的蛋白质是不同的。而一些对细胞的基本生命活动极为重要的基因则不存在表达的选择性,而是在所有细胞中均表达,如题目中的丙酮酸激酶基因。据表分析,-珠蛋白基因只在成熟红细胞中处于活动状态,而卵清蛋白基因则只在输卵管细胞中处于活动状态。答案:B15.将牛催乳素基因用32P标记后导入小鼠乳腺细胞,选取仅有一条染色体上整合有单个目的基因的某个细胞进行体外培养。下列叙述错误的是()A.小鼠乳腺细胞中的核酸含有5种碱基和8种核苷酸B.该基因转录时,遗传信息通过模板链传递给mRNAC.连续分裂n次后,
12、子细胞中32P标记的细胞占1/2n+1D.该基因翻译时所需tRNA与氨基酸种类数不一定相等解析:小鼠乳腺细胞中的核酸有DNA和RNA两种,所以共含有5种碱基和8种核苷酸,A项正确;以DNA模板链为模板合成mRNA 时,遗传信息就传递到了mRNA 上,B项正确;细胞连续分裂n次,共得到2n个子细胞,因为进行体外培养的细胞仅有一条染色体上整合有被32P 标记的单个目的基因,所以细胞连续分裂n次后,子细胞中只有2个细胞被32P标记,所以子细胞中32P 标记的细胞占1/2n-1,C项错误;一种tRNA只能携带一种氨基酸,但由于一种氨基酸可能由不同密码子决定,所以一种氨基酸可能由不同的tRNA 携带,所
13、以翻译时所需tRNA和氨基酸的种类数不一定相等,D项正确。答案:C16.一个mRNA分子有m个碱基,其中G、C共有n个。由该mRNA合成的蛋白质有2条肽链。则其模板DNA分子的A+T数、合成蛋白质时脱去的水分子数分别是()A.m个、(m/3-1)个B.m个、(m/3-2)个C.2(m-n)个、(m/3-1)个D.2(m-n)个、(m/3-2)个解析:由题意知,DNA分子中有2m个碱基,其中G+C=2n,则A+T=2m-2n=2(m-n)(个)。由于形成了2条肽链,故脱去的水分子数为(m/3-2)个。答案:D17.研究发现,人类免疫缺陷病毒(HIV)携带的RNA在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质
14、的模板。依据中心法则(下图),下列相关叙述错误的是()A.合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过环节B.侵染细胞时,病毒中的蛋白质不会进入宿主细胞C.通过形成的DNA可以整合到宿主细胞的染色体DNA上D.科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病解析:HIV是RNA病毒,在宿主细胞中经逆转录合成DNA,再转录合成mRNA,才能合成蛋白质,故A项正确;HIV侵染人体细胞时,通过胞吞的形式进入细胞中,所以病毒的蛋白质外壳能进入宿主细胞,B项错误;逆转录合成的DNA整合到宿主DNA上,再借助人体细胞的酶系统和能量、原料合成RNA,C项正确;通过抑制逆转录过程可减小HIV的增殖速度,D项正
15、确。答案:B18.下列关于DNA的结构和复制的叙述,错误的是()A.在不同双链DNA分子中,A+G=T+C或A+C=T+GB.所有双链DNA分子的复制都具有半保留复制的特点C.一个双链DNA分子中,若A占20%,则G占30%D.一个含有m对碱基,其中A为a个的双链DNA,在n次复制过程中,需消耗2n(m-a)个C解析:在双链DNA分子中,A=T、G=C,由此可推出A+G=T+C或A+C=T+G,A项正确;双链DNA复制时,以解旋后的两条脱氧核苷酸链为模板分别合成子链,所得到的每个子代DNA中分别含有一条母链和一条子链,这种特点为半保留复制,B项正确;由于A=T=20%、C=G,所以G=(1-A
16、-T)/2=(1-20%-20%)/2=30%,C项正确;在n次复制过程中,共需要(m-a)(2n-1)个C,D项错误。答案:D19.下图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程,下列叙述错误的是()A.过程需要的条件是模板、原料、酶、能量B.造血干细胞的细胞核内可以发生过程C.过程都遵循碱基互补配对原则D.过程都需要酶的催化,但酶的种类各不相同解析:和均为翻译过程,所需酶的种类相同。答案:D20.miRNA是一类在人体内广泛分布的内源性非编码RNA,长度为1925个核苷酸。不同miRNA在个体发育的不同阶段产生。miRNA通过与靶mRNA结合或引起靶mRNA的降解,进而特异性地影响相应基因的表达
17、。请根据材料判断,下列相关说法正确的是()A.不同miRNA在个体发育不同阶段产生,与细胞分化有关B.不同miRNA的区别在于脱氧核苷酸的排列顺序不同C.miRNA指导合成的肽链最多含有8个氨基酸D.miRNA在转录阶段特异性地影响基因的表达过程解析:由不同miRNA在个体发育的不同阶段产生推测,miRNA与细胞分化有关。RNA的单体为核糖核苷酸。miRNA不能作为翻译的模板。miRNA通过与靶mRNA 结合或引起靶mRNA的降解,进而特异性地影响相应基因的表达。答案:A二、非选择题(共40分)21.(11分)下图是某DNA分子的局部结构示意图,请据图回答问题。(1)写出下列序号代表的结构的中
18、文名称:,。(2)图中DNA片段中碱基对有对,该DNA分子应有个游离的磷酸基。(3)从主链上看,两条单链方向,从碱基关系看,两条单链。(4)如果将14N标记的细胞培养在含15N标记的脱氧核苷酸的培养液中,此图所示的(填图中序号)中可测到15N。若细胞在该培养液中分裂4次,该DNA分子也复制4次,则得到的子代DNA分子中,含14N的和含15N的比例为。解析:根据碱基互补配对原则可知,是胞嘧啶,是腺嘌呤,是鸟嘌呤,是磷酸基团,是胸腺嘧啶,是脱氧核糖,是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,是一条脱氧核苷酸链的片段。复制4次,产生16个DNA分子。由于DNA复制为半保留复制,含14N的DNA分子共2个,所有的DNA都
19、含有15N,所以子代DNA分子中含14N的和含15N 的比例为18。答案:(1)胞嘧啶脱氧核糖胸腺嘧啶脱氧核苷酸一条脱氧核苷酸链的片段(2)42(3)反向平行互补(4)1822.(8分)请根据噬菌体侵染细菌的实验过程,回答下列问题。(1)噬菌体DNA复制时,细菌除了提供原料外,还提供。(2)合成噬菌体的蛋白质是在中的上进行的。(3)35S标记的噬菌体侵染细菌时,离心后的沉淀物中有少量放射性的原因可能是不充分,少量35S标记的噬菌体蛋白质外壳没有分离。(4)后来赫尔希和蔡斯在子代噬菌体中检测到被32P标记的DNA,表明DNA具有连续性,说明DNA是遗传物质。在子代噬菌体中(填“能”或“不能”)找
20、到两条链都被32P标记的DNA。(5)该实验在设计思路上的关键点是。解析:(1)噬菌体DNA复制时,噬菌体只是提供模板,其余的条件都由细菌提供,包括原料(脱氧核苷酸)、能量、酶等。(2)在细菌中的核糖体上合成噬菌体的蛋白质。(3)用35S标记的噬菌体侵染细菌时,离心后的沉淀物中有少量放射性的原因可能是搅拌不充分,有少量35S标记的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面。(4)DNA复制是半保留复制,即子代DNA分子中的两条链一条为母链,一条为新合成的子链,所以在赫尔希和蔡斯的实验中,用32P标记的实验组中,子代DNA不可能两条链都有放射性标记。(5)噬菌体侵染细菌的实验在设计思路上的关键点是设法把DN
21、A与蛋白质分开,单独地、直接地观察各自的作用。答案:(1)能量、酶(2)细菌核糖体(3)搅拌吸附在细菌表面(4)不能(5)设法把DNA与蛋白质分开,单独地、直接地观察各自的作用23.(5分)请回答下列与DNA分子有关的问题。(1)含有m个腺嘌呤的DNA分子第n次复制需要腺嘌呤脱氧核苷酸个。(2)在一个双链DNA分子中,(G+C)占碱基总数的m%,那么该DNA分子的每条链中(G+C)都占该链碱基总数的。(3)假定大肠杆菌只含14N的DNA的相对分子质量为a;只含15N的DNA的相对分子质量为b。现将只含15N的DNA培养在含14N的培养基中,子二代DNA的平均相对分子质量为。(4)单个脱氧核苷酸
22、借助通过磷酸二酯键彼此连接成DNA链。(5)某研究人员模拟噬菌体侵染细菌的实验,用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌,短时间保温后搅拌、离心,检测到放射性主要存在于(填“沉淀物”或“上清液”)中。解析:(1)含有m个腺嘌呤的DNA第n次复制需要腺嘌呤脱氧核苷酸数为2n-1m个。(2)互补配对的碱基之和,在单链和双链中的比例相同。(3)一个只含15N的DNA分子培养在含14N的培养基中,子二代产生4个DNA分子,8条DNA单链,其中含15N的单链有2条,含14N的单链有6条,则这4个DNA分子的平均相对分子质量为(1/2b2+1/2a6)/4=(3a+b)/4。(4)DNA复制时,DNA聚合酶将一
23、个个脱氧核苷酸连接成DNA链。(5)短时间保温后搅拌、离心,上清液含有噬菌体的蛋白质外壳,而沉淀物中含有细菌及细菌内的噬菌体,由于亲代噬菌体未被标记,所以放射性主要存在于沉淀物中。答案:(1)2n-1m(2)m%(3)(3a+b)/4(4)DNA聚合酶(5)沉淀物24.(9分)研究者以大肠杆菌为实验对象,运用同位素示踪技术及密度梯度离心等方法完成蛋白质合成过程的相关研究,实验过程及结果见下表。组别1组2组3组4组培养条件培养液中氮源(无放射性)14NH4Cl15NH4Cl15NH4Cl14NH4Cl培养液中碳源(无放射性)12C-葡萄糖13C-葡萄糖13C-葡萄糖12C-葡萄糖添加的放射性标记
24、物无无35S-氨基酸14C-尿嘧啶操作和检测核糖体放射性检测无无有放射性有放射性用温和的方法破碎细菌,然后使用密度梯度离心离心后核糖体位置轻带重带A(1)核糖体的主要成分是和蛋白质,前者是以大肠杆菌的分子为模板合成的;由第1组和第2组结果可知,核糖体位于重带主要是因为其含有。(2)以35S-氨基酸为原料合成蛋白质的过程称为。若将第3组带有放射性标记的大肠杆菌移入无放射性标记的培养基中培养,核糖体的放射性会随时间延长而下降,且细胞其他部位出现放射性,由此推断,第3组结果中核糖体放射性下降的原因可能是。(3)若用T4噬菌体侵染第2组的大肠杆菌,然后放在第4组的实验条件下继续培养,请推测:短时间内,
25、若T4噬菌体和大肠杆菌的蛋白质均是在第2组大肠杆菌原有的核糖体上合成,则表中A对应的核糖体位置应更多地集中在(填“轻带”或“重带”);随着时间延长,离心后出现多条核糖体带,若位于重带的核糖体出现放射性,则说明14C-尿嘧啶会出现在分子中;培养时间越长,该类分子与(填“大肠杆菌”或“T4噬菌体”)的DNA单链形成杂交分子的比例越大。(4)该系列实验的目的是研究。解析:(1)核糖体由rRNA和相关蛋白质组成;构成核糖体的RNA是以细菌的DNA为模板合成的;由于大肠杆菌放在含有15NH4Cl和13C-葡萄糖中培养过,以此为原料合成的核糖体中会含有15N和13C,密度较大,会出现在重带区。(2)在核糖
26、体内把氨基酸合成蛋白质属于翻译过程;以有放射性的氨基酸为原料,核糖体在合成肽链时会具有放射性,若此时换用无放射性的氨基酸为原料,随着合成的进行,新合成的肽链不再具有放射性,核糖体的放射性也会逐渐降低。(3)第2组的大肠杆菌中的核糖体位于重带区,若转移到第4组中培养,短时间内核糖体大多还是原有的核糖体,应集中于重带区;随着时间延长,新合成的核糖体不含有15N和13C,会出现在轻带;若位于重带的核糖体出现了放射性碳,说明在此核糖体中正在发生蛋白质的合成过程,因为标记物为14C-尿嘧啶,所以此时具有放射性的是RNA分子;随着培养时间的延长,大肠杆菌内合成T4噬菌体蛋白质的核糖体比例逐渐升高,与核糖体
27、结合的mRNA多为噬菌体DNA转录而成。(4)通过上述分析,可以看出,本实验主要通过核糖体的变化研究蛋白质的合成过程。答案:(1)rRNADNA15N和13C(2)翻译具有放射性的蛋白质(或多肽)从核糖体和mRNA的复合物上脱离(合理即可)(3)重带RNA(或mRNA、mRNA和tRNA)T4噬菌体(4)蛋白质合成的过程(或翻译过程中核糖体和RNA的作用,合理即可)25.(7分)请利用所给的含有大肠杆菌生长所需各种营养成分的培养基(分别含32P标记的核苷酸和35S标记的氨基酸)、大肠杆菌菌液、T2噬菌体进行实验,证明DNA是遗传物质。实验过程:步骤一,分别取等量含32P标记核苷酸和含35S标记
28、氨基酸的培养基装入两个相同培养皿中,并分别编号为甲,乙;步骤二,在两个培养皿中接入,在适宜条件下培养一段时间;步骤三,放入,培养一段时间,分别获得和标记的噬菌体;步骤四,用上述噬菌体分别侵染的大肠杆菌,经短时间保温后,用搅拌器搅拌、放入离心管内离心;步骤五,检测放射性同位素存在的主要位置。预测实验结果:(1)在甲培养皿中获得的噬菌体侵染大肠杆菌,搅拌、离心后结果如图;(2)在乙培养皿中获得的噬菌体侵染大肠杆菌,搅拌、离心后结果如图。解析:本实验首先应关注的是噬菌体为DNA病毒,营寄生生活,不能直接在培养皿中培养,所以需将大肠杆菌放入含放射性的培养基中培养,然后再通过噬菌体侵染含放射性的大肠杆菌,从而使噬菌体获得放射性。由题干可知,甲培养皿含用32P标记的核苷酸,乙培养皿中含用35S标记的氨基酸,因而通过上述过程,甲、乙培养皿中得到的噬菌体分别含有32P、35S。用上述噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌,然后搅拌、离心,依据噬菌体在侵染过程只有DNA进入,而蛋白质外壳不进入的特点,甲培养皿中含32P的噬菌体使大肠杆菌含放射性,实验结果应为B图;乙培养皿中含35S的噬菌体的蛋白质外壳留在大肠杆菌外,实验结果应为A图。答案:等量的大肠杆菌菌液T2噬菌体32P35S未被标记(1)B(2)A