高考生物二轮复习遗传的分子基础重难点检测（3）借助标记技术考察DNA的结构、复制和基因表达

高考生物二轮复习遗传的分子基础重难点检测（3）借助标记技术考察DNA的结构、复制和基因表达1.在有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(A-Pα~Pβ~Pγ或dA-Pα~Pβ~Pγ)。下列说法错误的是()A.主动运输所需能量来自ATP的"γ"位前的高能磷酸键的断裂释放的能量B.如果用带有32P标记的dATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的"γ"位上C.将ATP中的"β"和"γ"位磷酸基团去掉，所得物质是合成RNA分子的单体之一D.将某细胞中所有染色体上的DNA都用32P标记，该细胞在不含32P的培养基中完成一次有丝分裂，形成的子细胞中所有染色体都有放射性2.将小鼠(2n=40)胚胎干细胞置于含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中，培养至第2次分裂中期。下列相关叙述正确的是(

)A.此时细胞中有40条染色单体

B.每个DNA分子的两条脱氧核苷酸链均含3H

C.每个DNA分子中均只有一条脱氧核苷酸链含3H

D.每条染色体中的两条染色单体均含3H3.将一个用15N标记的DNA放到含l4N的培养基上培养，让其连续复制三次，将每次复制产物置于试管内进行离心，下图中分别代表复制1次、2次、3次离心后的分层结果的是()A.c、e、f B.c、e、b C.a、b、d D.c、a、b4.在探究核酸是遗传物质的科学历程中，有如下重要实验：噬菌体侵染细菌实验、肺炎双球菌转化实验、烟草花叶病毒感染和重建实验。下列叙述中正确的是()A.用35S标记的T2噬菌体感染不具放射性的细菌，少量子代噬菌体会含有35SB.加热杀死的S型菌和活的R型菌混合注入小鼠体内，不会引起小鼠患败血症C.S型菌的DNA经DNA酶处理后，不能使活的R型菌转化成S型菌D.用烟草花叶病毒的RNA感染烟草，烟草中不会有子代病毒5.在体外用14C标记半胱氨酸一tRNA复合物中的半胱氨酸(Cys)，得到*Cys-tRNACys，再用无机催化剂镍将其中的半胱氨酸还原成丙氨酸(Ala)，得到*Ala-tRNACys(如图，tRNA不变)。如果该*Ala-tRNACys参与翻译过程，那么下列说法正确的是()A.在一个mRNA分子上不可以同时合成多条被14C标记的肽链B.反密码子与密码子的配对由tRNA上结合的氨基酸决定C.新合成的肽链中，原来Cys的位置会被替换为14C标记的AlaD.新合成的肽链中，原来Ala的位置会被替换为14C标记的Cys6.1958年，科学家设计了DNA复制的同位素示踪实验，实验的培养条件与方法是（1）在含15N的培养基中培养若干代，使DNA均被15N标记，离心结果如图甲；（2）转至含14N的培养基培养，每20分钟繁殖一代；（3）取出每代大肠杆菌的DNA样本，离心。图乙、丙、丁是某学生画的结果示意图。下列有关推论，正确的是()A.出现丁的结果需要60分钟B.乙是转入14N培养基中繁殖一代的结果C.转入培养基中繁殖三代后含有14N的DNA占3/4D.图丙的结果出现后，将此时的DNA热变性后离心分析可得出半保留复制的结论7.埃博拉出血热（EBHF）是由EBV（一种丝状单链RNA病毒）引起的，EBV与宿主细胞结合后，将其核酸—蛋白复合体释放至细胞质，通过如图途径进行增殖。如直接将EBV的RNA注入人体细胞，则不会引起EBHF。下列推断正确的是()A.分别用32P和35S标记EBV的核酸和蛋白质不能证明谁是遗传物质B.过程①所需的所有成分都由宿主细胞提供C.过程①所需嘌呤数与过程③所需嘌呤数相同D.参与过程②的RNA只有2种8.用35S、32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌(34S、31P)，在产生的子代噬菌体的组成成分中，能找到的元素为()A.可在外壳中找到35S、34S、31P B.可在子代噬菌体中找到32P、34S、31PC.可在外壳中找到32P、34S、31P D.可在DNA中找到32P、34S、31P9.图甲是加热杀死的S型细菌与R型活菌混合后注射到小鼠体内后两种细菌含量的变化；图乙是“噬菌体侵染细菌的实验”的部分操作步骤。下列有关叙述错误的是()A.图甲中，后期出现的大量S型细菌是由R型细菌转化后增殖而来的B.图甲中，AB段对应时间段内，小鼠体内还没有形成大量抗R型细菌的抗体C.图乙经离心的试管中，沉淀物中新形成的子代噬菌体具有放射性D.图乙若用32P标记亲代噬菌体，则子代噬菌体中只有少部分具有放射性10.下列关于用32P标记的T2噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌实验的叙述，错误的是()A.子代噬菌体的DNA控制子代噬菌体的蛋白质合成B.合成子代噬菌体外壳的原料来自大肠杆菌，子代噬菌体外壳都含35SC.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32PD.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11.下图是“以32P标记T2噬菌体侵染大肠杆菌”实验示意图。下列有关叙述正确的是(

)A.锥形瓶内的培养液中有含32P的物质，以便用32P标记噬菌体

B.过程②的目的是使噬菌体的外壳与大肠杆菌分离

C.若只有C中含大量放射性，可直接证明噬菌体的遗传物质是DNA

D.实验中B对应部分有少量放射性，可能原因是搅拌不充分12.如图一所示的是噬菌体侵染细菌过程示意图，图二所示的是1952年赫尔希和蔡斯利用同位素标记法完成的噬菌体侵染细菌实验的部分实验过程。请回答下列问题。1.根据图一写出噬菌体侵染细菌的正确顺序是:B→__________→C。

2.根据图二实验结果可知，用于标记噬菌体的同位素是__________，标记的是噬菌体的__________。一个被该放射性同位素标记的噬菌体，在其侵染细菌后，若此细菌破裂后释放出n个噬菌体，则其中含有放射性同位素的子代噬菌体有__________个。3.如要大量制备用35S标记的噬菌体，需先用35S的培养基培养__________。4.图二实验结果表明，经离心处理后上清液中具有很低的放射性，请分析该现象出现的可能原因:__________(答一种即可)。

5.噬菌体侵染细菌的实验得出了__________是遗传物质的结论。

答案以及解析1.答案：B解析：A、主动运输所需要的能量是由ATP分子中远离A(即“γ”位前)的高能磷酸键容易断裂释放的，A正确；B、合成DNA的原料应该是4种脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸都是一分子磷酸、一分子脱氧核糖、一分子含氮碱基组成，其中磷酸和脱氧核糖之间的化学键是普通磷酸键，用带有32P标记的dATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上(合成过程中，dATP要脱掉两个高能磷酸键)，则带有32P的磷酸基团应在dATP的α位上，B错误；C、将ATP中的2个磷酸基团去掉，所得物质是合成RNA分子的单体:腺嘌呤核糖核苷酸，C正确；D、DNA复制具有半保留复制，如果亲代DNA都用32P标记，该细胞在不含32P的培养基中完成一次有丝分裂即DNA复制一次，那么每个子代DNA分子的子链一条含有32P一条链含有的31P，形成的子细胞中所有染色体都有放射性，D正确。故选:B。2.答案：D解析：细胞中含有40条染色体，则有丝分裂的中期含有80条染色单体，A错误。注意此题和模型的差异：模型均为亲代DNA分子标记而子代DNA分子不标记，而此题是亲代DNA分子不标记而子代DNA分子标记。结合模型分析如下：胚胎干细胞置于含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养液中，在间期的S期时DNA复制1次，所以第一次细胞分裂完成后得到的2个子细胞都是每一条染色体的DNA都只有1条链被标记；培养至第二次分裂时，经过复制，每个子代链均是标记链，可知每个DNA分子均被标记，此时每个染色体的两个染色单体中，一个DNA分子是双链标记，一个是单链标记，可知每条染色体中的两条染色单体均含3H标记，B、C错误，D正确。3.答案：A解析：由于DNA是以半保留方式复制的个用15N标记的DNA在含的培养基中培养，复制1次后，每个DNA分子的一条链含l5N，另一条链含14N，离心后对应图中的c；复制2次后，产生4个DNA分子，其中含l5N和l4N的DNA分子有2个，只含14N的DNA分子有2个，离心后对应图中的e；复制3次后，产生8个DNA分子，其中含1SN和l4N的DNA分子有2个，只含l4N的DNA分子有6个，离心后对应图中的f。4.答案：C解析：A.用35S标记的T2噬菌体感染不具放射性的细菌，由于35S标记的T2噬菌体的蛋白质外壳留在外面，故子代噬菌体不含有35S，A错误；

B.把加热杀死的S型菌和活的R型菌混合后注射到小鼠体内，S型菌体内的转化因子（DNA）能使R型菌转化为S型菌，因此会引起小鼠败血症死亡，B错误；

C.S型菌的DNA经DNA酶处理后，不能使活的R型菌转化成S型菌，C正确；

D.用烟草花叶病毒的RNA感染烟草，由于RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，故烟草中会有子代病毒，D错误。

故选：C。5.答案：C解析：一个mRNA分子上可结合多个核糖体，同时合成多条肽链，A项错误；tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子配对是由二者的碱基序列决定的，B项错误；由于半胱氨酸在镍的催化作用下还原成丙氨酸，但tRNA未变，所以该*Ala-tRNACys参与翻译时，新合成的肽链中原来Cys的位置会被替换为14C标记的Ala，但原来Ala的位置不会被替换，C项正确，D项错误。6.答案：D解析：本题考查DNA半保留复制的实验证据。由题意可知，含15N的样品比14N样品重，只含15N的样品离心后处在离心管的下方，图甲是在15N培养基中培养的结果，为重带；转入含14N的培养基后，由于DNA的半保留复制，繁殖一代后全部DNA均为一条链含15N，一条链含14N，离心后处于离心管中部，为中带，与图丙结果吻合；繁殖两代后，一条链含15N、一条链含14N的DNA占50%，两条链均含14N的DNA占50%，为中带和轻带，与图丁结果吻合；繁殖三代后，一条链含15N、一条链含14N的DNA占25%，两条链均含14N的DNA占1-25%=75%。结合上述分析可知，出现丁的结果需要繁殖两代，所以时间为40分钟，A错误；图乙的结果不会出现，转入14N培养基繁殖一代应为图丙的结果，B错误；1个两条链均被15N标记的DNA分子转入14N培养基中繁殖三代后含有15N的DNA分子有2个，而所有DNA分子中都含有14N，C错误；图丙的结果出现后，将此时的DNA热变性后离心，发现有一半的DNA链位于轻带，另一半位于重带，即一半含14N，分析可得出DNA半保留复制的结论，D正确。7.答案：A解析：本题考查确定遗传物质的实验设计。由题意知，由于EBV的蛋白质和RNA都进入宿主细胞，因此分别用32P和35S标记EBV的核酸和蛋白质不能证明谁是遗传物质，A正确；过程①中的模板来自埃博拉病毒，B错误；RNA是单链结构，①③过程是以RNA为模板合成RNA的过程，按照碱基互补配对原则，①过程形成的mRNA的嘌呤数=模板RNA中的嘧啶数，③过程形成RNA的嘌呤数=模板RNA的嘌呤数，因此过程①所需嘌呤数与过程③所需嘌呤数不一定相同，C错误；②过程是翻译过程，该过程需要tRNA、mRNA、rRNA3种RNA参与，D错误。8.答案：B解析：9.答案：C解析：本题考查证明DNA是主要遗传物质的有关实验。由于是将杀死的S型细菌与R型活菌混合后注射到小鼠体内，所以图甲中最初的S型细菌是由R型细菌转化来的，之后产生的S型细菌多数是由转化形成的S型细菌增殖而来的，A正确；小鼠产生抗体需要经过体液免疫过程，需要一定的时间，所以图甲中AB段对应时间段内，小鼠体内还没形成大量的抗R型细菌的抗体，导致R型细菌数目增多，B正确；图乙中噬菌体被标记的成分是蛋白质，蛋白质不能进入细菌，所以新形成的子代噬菌体没有放射性，C错误；由于DNA分子的半保留复制，所以用32P标记亲代噬菌体，裂解后子代噬菌体中只有少部分具有放射性，D正确。10.答案：C解析：A、子代噬菌体的DNA利用细菌的原料、能量和核糖体，控制子代噬菌体的蛋白质合成，A正确；

B、噬菌体侵染细菌时，合成子代噬菌体的原料均由细菌提供，所以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35S，B正确；

C、由于DNA分子是半保留复制，所以用含32P的噬菌体侵染细菌时，合成子代噬菌体DNA的原料来自大肠杆菌，子代噬菌体含有32P的是2个，C错误；

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，都等于1，D正确．

故选：C．11.答案：B解析：A、噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能独立生存，因此不能用含32P物质的培养液直接培养噬菌体，A错误；

B、过程②为搅拌，其目的是使噬菌体的外壳与大肠杆菌分离，B正确；

C、由于缺少用35S标记蛋白质的对照实验，虽然只有C中含大量放射性，也不能直接证明噬菌体的遗传物质是DNA，C错误；

D、实验中B对应部分有少量放射性，可能原因是保温时间过长，导致部分细菌破裂，释放出子代噬菌体，D错误。

故选：B。12.答案：1.D→A→E；2.32P；DNA；2

3.细菌；4.培养时间过短，部分噬菌体未侵入细菌体内；5.DNA解析：1.根据图一写出噬菌体侵染细