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DNA分子的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及基因的本質(zhì)1、用3H標(biāo)記蠶豆根尖分生區(qū)細(xì)胞的DNA分子雙鏈,再將這些細(xì)胞轉(zhuǎn)入含秋水仙素但不含3H的普通培養(yǎng)基中培養(yǎng)。若秋水仙素對(duì)細(xì)胞連續(xù)發(fā)揮作用,則下列相關(guān)敘述不正確的是()A.通過檢測(cè)DNA鏈上3H標(biāo)記出現(xiàn)的情況,不可推測(cè)DNA的復(fù)制方式B.細(xì)胞中DNA第二次復(fù)制完成后,每個(gè)細(xì)胞都帶有3H標(biāo)記C.秋水仙素可抑制紡錘體的形成,但不影響著絲點(diǎn)的正常分裂D.通過對(duì)細(xì)胞中不含染色單體的染色體計(jì)數(shù),即可推測(cè)DNA復(fù)制的次數(shù)【答案】A【解析】細(xì)胞中DNA第二次復(fù)制完成后,每條染色體中都有一條染色單體中的DNA帶有3H標(biāo)記,所以每個(gè)細(xì)胞都帶有3H標(biāo)記,B正確;秋水仙素可抑制紡錘體的形成,但不影響著絲點(diǎn)的正常分裂,所以能使細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)加倍,C正確;1個(gè)DNA分子復(fù)制n次,形成的DNA分子數(shù)是2n,不含染色單體時(shí)一條染色體上含有一個(gè)DNA分子,因此可以通過對(duì)細(xì)胞中不含染色單體的染色體計(jì)數(shù),可推測(cè)DNA復(fù)制的次數(shù),D正確。2、(2021·魚臺(tái)縣第一中學(xué)高三月考)真核生物染色體上DNA具有多起點(diǎn)雙向復(fù)制的特點(diǎn),在復(fù)制原點(diǎn)(ori)結(jié)合相關(guān)的復(fù)合體,進(jìn)行DNA的復(fù)制。下列敘述正確的是()A.真核生物DNA上ori多于染色體的數(shù)目B.ori上結(jié)合的復(fù)合體具有打開磷酸二酯鍵的作用C.DNA子鏈延伸過程中,結(jié)合的復(fù)合體促進(jìn)氫鍵形成D.每個(gè)細(xì)胞周期ori處可起始多次以保證子代DNA快速合成【答案】A【解析】因DNA是多起點(diǎn)復(fù)制,且一條染色體上有1或2個(gè)DNA,因此ori多于染色體數(shù)目,A正確;ori上結(jié)合的復(fù)合體具有打開氫鍵的作用,B錯(cuò)誤;DNA鏈延伸過程中結(jié)合的復(fù)合體促進(jìn)磷酸二酯鍵的形成,C錯(cuò)誤;每個(gè)細(xì)胞周期中DNA只復(fù)制一次,ori處只起始一次,D錯(cuò)誤。3、(2020·鄒城市兗礦第一中學(xué)高三月考)核DNA被32P標(biāo)記的精子與未被標(biāo)記的卵細(xì)胞受精后,在不含放射性標(biāo)記的培養(yǎng)基中連續(xù)分裂兩次,下列分析正確的是()A.放射性細(xì)胞數(shù)量與所有細(xì)胞數(shù)量之比逐代減少B.放射性DNA分子數(shù)與所有細(xì)胞總DNA分子數(shù)之比逐代減少C.可以確定含有放射性的細(xì)胞數(shù),因?yàn)榉至押笃诮忝萌旧珕误w均分到兩極D.無法確定含有放射性的細(xì)胞數(shù),因?yàn)榉至押笃诜峭慈旧w自由組合【答案】B【解析】由于DNA的半保留復(fù)制,含有標(biāo)記的DNA分子在未標(biāo)記的原料中連續(xù)復(fù)制兩次,帶有放射性標(biāo)記的DNA分子數(shù)與所有細(xì)胞總DNA分子數(shù)的比例將逐代減少,放射性細(xì)胞數(shù)量與所有細(xì)胞數(shù)量之比不一定逐代減少,A錯(cuò)誤、B正確;有絲分裂后期姐妹染色單體分開后隨機(jī)進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞中,第一次分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞都含有放射性,但第二次分裂后含有放射性的細(xì)胞數(shù)目無法確定,C錯(cuò)誤;受精卵進(jìn)行有絲分裂,不會(huì)發(fā)生基因重組,D錯(cuò)誤。4、將果蠅精原細(xì)胞(2n=8)的DNA分子兩條鏈都用15N標(biāo)記后,置于含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng),連續(xù)進(jìn)行兩次分裂。下列推斷正確的是()A.第二次分裂中期的細(xì)胞中有8條染色單體含15NB.第二次分裂后期的細(xì)胞中有16條染色體含14NC.兩次分裂結(jié)束后含14N的子細(xì)胞可能有2個(gè)或3個(gè)或4個(gè)D.兩次分裂結(jié)束后所有子細(xì)胞的染色體均含有15N【答案】A【解析】若進(jìn)行的是有絲分裂,則第一次分裂結(jié)束產(chǎn)生的細(xì)胞中有8個(gè)DNA,均為14N-15N,則經(jīng)過復(fù)制后,在第二次分裂中期的細(xì)胞中有16條染色單體,其中有8染色單體含15N;若進(jìn)行的是減數(shù)分裂,DNA只復(fù)制1次,第二次分裂中期有4條染色體,8條染色單體,每條染色單體上都含15N,A正確;若進(jìn)行的是減數(shù)分裂,則第二次分裂后期的細(xì)胞中有8條染色體含14N,B錯(cuò)誤;由于DNA是半保留復(fù)制,若進(jìn)行的是有絲分裂,兩次分裂產(chǎn)生的4個(gè)子細(xì)胞都含14N,若進(jìn)行的是減數(shù)分裂,則兩次分裂結(jié)束后產(chǎn)生了4個(gè)子細(xì)胞,也均含14N,C錯(cuò)誤;若進(jìn)行的是減數(shù)分裂,兩次分裂結(jié)束后所有子細(xì)胞的染色體均含有15N,若進(jìn)行的是有絲分裂,形成的子細(xì)胞中含15N染色體的子細(xì)胞比例為1/2~1,D錯(cuò)誤。5、(2022·重慶·統(tǒng)考高考真題)下列發(fā)現(xiàn)中,以DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型為理論基礎(chǔ)的是(
)A.遺傳因子控制性狀 B.基因在染色體上C.DNA是遺傳物質(zhì) D.DNA半保留復(fù)制【答案】D【解析】A、孟德爾利用假說—演繹法提出了生物的性狀是由遺傳因子控制的,總結(jié)出了分離定律,并未以DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型為理論基礎(chǔ),A不符合題意;B、薩頓根據(jù)基因與染色體的平行關(guān)系,運(yùn)用類比推理法得出基因位于染色體上的推論,并未以DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型為理論基礎(chǔ),B不符合題意;C、艾弗里、赫爾希和蔡斯等科學(xué)家,設(shè)法將DNA和蛋白質(zhì)分開,單獨(dú)、直接地研究它們的作用,證明了DNA是遺傳物質(zhì),并未以DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型為理論基礎(chǔ),C不符合題意;D、沃森和克里克成功構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,并進(jìn)一步提出了DNA半保留復(fù)制的假說,DNA半保留復(fù)制,以DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型為理論基礎(chǔ),D符合題意。故選D。6、(2023·山東·模擬預(yù)測(cè))某果蠅精原細(xì)胞中8條染色體上的DNA已全部被15N標(biāo)記,其中一對(duì)同源染色體上有基因A和a,現(xiàn)給此精原細(xì)胞提供含14N的原料讓其連續(xù)進(jìn)行兩次分裂,產(chǎn)生四個(gè)子細(xì)胞,分裂過程中無基因突變和染色體畸變發(fā)生。下列敘述中正確的是(
)A.若四個(gè)子細(xì)胞中均含4條染色體,則一定有一半子細(xì)胞含有a基因B.若四個(gè)子細(xì)胞中均含8條染色體,則每個(gè)子細(xì)胞中均含2個(gè)A基因C.若四個(gè)子細(xì)胞中的核DNA均含15N,則每個(gè)子細(xì)胞均含8條染色體D.若四個(gè)子細(xì)胞中有一半核DNA含15N,則每個(gè)子細(xì)胞均含4條染色體【答案】A【解析】A、若四個(gè)子細(xì)胞中均含4條染色體(染色體數(shù)目是體細(xì)胞的一半),則細(xì)胞進(jìn)行的減數(shù)分裂,等位基因會(huì)發(fā)生分離,形成4個(gè)精細(xì)胞兩兩相同,故有一半子細(xì)胞含有a基因,A正確;B、若四個(gè)子細(xì)胞中均含8條染色體(染色體數(shù)目與體細(xì)胞相同),則細(xì)胞進(jìn)行的是有絲分裂,子細(xì)胞的基因型與體細(xì)胞相同,則每個(gè)子細(xì)胞中均只含有1個(gè)A基因和1個(gè)a基因,B錯(cuò)誤;C、若四個(gè)子細(xì)胞中的核DNA均含15N,則DNA只復(fù)制一次,細(xì)胞進(jìn)行的是減數(shù)分裂,四個(gè)子細(xì)胞為精細(xì)胞,染色體數(shù)目是體細(xì)胞的一半,因此四個(gè)子細(xì)胞中均含4條染色體,C錯(cuò)誤;D、若四個(gè)子細(xì)胞中有一半核DNA含15N,說明DNA不止復(fù)制一次,則細(xì)胞進(jìn)行的是有絲分裂,所以每個(gè)子細(xì)胞均含8條染色體,D錯(cuò)誤。故選A。7、(2023·江蘇連云港·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))哺乳動(dòng)物的線粒體DNA是雙鏈閉合環(huán)狀分子,外環(huán)為H鏈,內(nèi)環(huán)為L(zhǎng)鏈,如圖所示。下列敘述正確的是(
)
A.線粒體DNA分子中含有兩個(gè)游離的磷酸基團(tuán)B.子鏈1的延伸方向是3′端→5′端,需要DNA聚合酶的催化C.子鏈中新形成的磷酸二酯鍵數(shù)目和脫氧核苷酸數(shù)目相同D.若該線粒體DNA放在N的培養(yǎng)液中復(fù)制3次,含15N的DNA有6個(gè)【答案】C【解析】A、環(huán)狀DNA鏈?zhǔn)孜蚕噙B,不會(huì)有裸露的3′端、5′端,因而不會(huì)有游離的磷酸基團(tuán),線粒體DNA分子為環(huán)狀DNA,因而其中不含游離的磷酸基團(tuán),A錯(cuò)誤;B、圖示表明,子鏈1的延伸方向是5’端→3’端,子鏈合成過程需要DNA聚合酶的催化,B錯(cuò)誤;C、由于形成的DNA分子是環(huán)狀的,因此子鏈中新形成的磷酸二酯鍵數(shù)目和脫氧核苷酸數(shù)目相同,C正確;D、若該線粒體DNA放在15N的培養(yǎng)液中復(fù)制3次,新合成的子鏈中均含有15N,由于DNA進(jìn)行半保留復(fù)制,故每個(gè)DNA分子都含有新合成的子鏈,即含15N的DNA有23=(8)個(gè),D錯(cuò)誤。故選C。8、(2023·山東·山東師范大學(xué)附中??寄M預(yù)測(cè))下列有關(guān)科學(xué)發(fā)展史的說法正確的是(
)選項(xiàng)科學(xué)家科學(xué)發(fā)現(xiàn)或提出理論科學(xué)方法或技術(shù)A魯賓、卡門二氧化碳中的碳是如何轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中的碳同位素標(biāo)記法B恩格爾曼用水綿、好氧細(xì)菌等材料驗(yàn)證葉綠體能吸收光能用于光合作用放氧對(duì)照實(shí)驗(yàn)C薩姆納通過對(duì)細(xì)胞膜成分的分析,提出細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型建構(gòu)模型D沃森、克里克DNA半保留復(fù)制密度梯度離心法A.A B.B C.C D.D【答案】B【解析】A、魯賓和卡門采用同位素標(biāo)記法分別標(biāo)記二氧化碳和水中的氧進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過檢測(cè)產(chǎn)生的氧氣的相對(duì)質(zhì)量,證明光合作用釋放的O2來自水,A錯(cuò)誤;B、對(duì)照實(shí)驗(yàn):恩格爾曼利用新鮮水綿和好氧細(xì)菌進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn):把新鮮水綿和好氧細(xì)菌制成臨時(shí)裝片放在黑暗環(huán)境中,然后用極細(xì)的光束照射水綿,發(fā)現(xiàn)好氧細(xì)菌集中分布在光照部位的帶狀葉綠體的周圍,該實(shí)驗(yàn)說明有葉綠體的地方含有豐富的氧氣,吸引了大量的好氧細(xì)菌,即光葉綠體能吸收光能用于光合作用放氧,B正確;C、建構(gòu)模型:辛格和尼科爾森通過對(duì)細(xì)胞膜的功能分析,提出細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型,C錯(cuò)誤;D、沃森和克里克用構(gòu)物理模型的方法研究DNA分子結(jié)構(gòu),梅賽爾森和斯塔爾利用同位素標(biāo)記和密度梯度離心法驗(yàn)證DNA的半保留復(fù)制,D錯(cuò)誤。故選B。9、(2023·山東濟(jì)南·濟(jì)南市歷城第二中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))第一代基因測(cè)序技術(shù)又叫雙脫氧鏈終止法,它以DNA合成反應(yīng)為基礎(chǔ),反應(yīng)體系中需加入ddNTP(有ddATP、ddGTP、ddCTP、ddTTP4種)。下圖是該技術(shù)的測(cè)序原理和某待測(cè)DNA序列的電泳圖譜。下列說法錯(cuò)誤的是(
)A.反應(yīng)體系中加入ddNTP的作用是使DNA復(fù)制停止B.待分離DNA片段有可解離的基團(tuán),在電場(chǎng)中會(huì)帶上正電荷或負(fù)電荷C.需根據(jù)待分離DNA片段的大小用電泳緩沖液配置瓊脂糖溶液濃度D.待測(cè)DNA的堿基序列是3'-GACTGCCA-5'【答案】B【解析】A、由于ddNTP沒有3′-OH末端,則反應(yīng)體系中加入ddNTP,作用是使DNA復(fù)制停止,A正確;B、待分離DNA片段帶有負(fù)電荷,在電場(chǎng)中會(huì)向正極移動(dòng),B錯(cuò)誤;C、DNA分子的遷移速率與凝膠的濃度、DNA分子的大小和構(gòu)象等有關(guān),所以需根據(jù)待分離DNA片段的大小用電泳緩沖液配置瓊脂糖溶液濃度,C正確;D、根據(jù)電泳圖譜,由左到右讀出待測(cè)DNA的堿基序列是3'-GACTGCCA-5',D正確。故選B。10、(2023·山東·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))DNA復(fù)制時(shí)雙鏈DNA從復(fù)制起點(diǎn)處解開螺旋成單鏈,復(fù)制起點(diǎn)呈現(xiàn)叉子形的復(fù)制叉。復(fù)制起始點(diǎn)的共同特點(diǎn)是含有豐富的AT序列,DNA復(fù)制從固定的起始點(diǎn)以雙向等速方式進(jìn)行的。如下圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()
A.復(fù)制起始點(diǎn)含有豐富的AT序列的原因是該序列氫鍵少,更容易解旋B.滯后鏈岡崎片段的合成需要引物,前導(dǎo)鏈的合成不需要引物C.當(dāng)滯后鏈RNA引物被切除后可以利用后一個(gè)岡崎片段作為引物由5′→3′合成DNA填補(bǔ)缺口D.DNA子鏈5′端的RNA引物被切除后無法修復(fù),使DNA隨復(fù)制次數(shù)的增加而縮短是細(xì)胞衰老的原因之一【答案】B【解析】A、雙鏈DNA的堿基A、T之間含有2個(gè)氫鍵,G、C之間含有3個(gè)氫鍵,故復(fù)制起始點(diǎn)含有豐富的A、T序列的氫鍵少,更容易解旋,A正確;B、DNA復(fù)制時(shí)滯后鏈和前導(dǎo)鏈的合成都需要引物,B錯(cuò)誤;C、滯后鏈RNA引物被切除后,在DNA聚合酶的作用下,將新的脫氧核苷酸連接到原來的岡崎片段上繼續(xù)延伸,C正確;D、若DNA子鏈5’端的RNA引物被切除后無法修復(fù),會(huì)導(dǎo)致子代DNA(端粒DNA)長(zhǎng)度變短,是引起細(xì)胞衰老的原因之一,D正確。故選B。11、(2023·山東濟(jì)寧·統(tǒng)考二模)斑馬魚幼魚皮膚表面張力增大引起Piezol離子通道開放,進(jìn)而誘導(dǎo)表面上皮細(xì)胞(SEC)在DNA不復(fù)制的情況下進(jìn)行分裂。這種“無復(fù)制分裂”能保障生長(zhǎng)中幼魚的體表覆蓋。下列敘述正確的是(
)A.解旋酶失活會(huì)影響SEC的無復(fù)制分裂B.基因突變導(dǎo)致SEC具有了無復(fù)制分裂的能力C.無復(fù)制分裂有利于幼魚的快速生長(zhǎng)D.Piezol離子通道抑制劑可促進(jìn)無復(fù)制分裂的發(fā)生【答案】C【解析】A、SEC在DNA不復(fù)制的情況下進(jìn)行分裂,則DNA不需要解旋,所以解旋酶失活不會(huì)影響SEC的無復(fù)制分裂,A錯(cuò)誤;B、SEC具有了無復(fù)制分裂的能力,是由皮膚表面張力增大引起Piezol離子通道開放引起的,B錯(cuò)誤;C、“無復(fù)制分裂”能保障生長(zhǎng)中幼魚的體表覆蓋,則無復(fù)制分裂有利于幼魚的快速生長(zhǎng),C正確;D、Piezol離子通道開放誘導(dǎo)SEC無復(fù)制分裂,則Piezol離子通道抑制劑抑制了無復(fù)制分裂的發(fā)生,D錯(cuò)誤。故選C。12、(2020·山東濟(jì)南·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))基因檢測(cè)是指通過檢測(cè)生物體中的DNA序列,以了解生物體基因狀況的技術(shù)手段。Sanger雙脫氧鏈終止法是DNA測(cè)序的基本方法,其原理是:核酸模板在核酸聚合酶、帶有3′-OH末端的單鏈核苷酸引物、四種dNTP存在的條件下復(fù)制或轉(zhuǎn)錄時(shí),如果在反應(yīng)系統(tǒng)中分別引人單一種類的ddNTP(即2、3雙脫氧核苷三磷酸,在脫氧核糖的3′位置缺少一個(gè)羥基,故不能同后續(xù)的dNTP形成磷酸二酯鍵),只要ddNTP摻入鏈端,該鏈就停止延長(zhǎng),鏈端摻入dNTP的片段可繼續(xù)延長(zhǎng)。通過電泳將不同長(zhǎng)度的片段分開,DNA片段越小,距離起點(diǎn)越遠(yuǎn),根據(jù)末端核苷酸可得到原始序列信息。具體流程圖如下。(1)若待測(cè)核酸模板為雙鏈DNA,首先要作處理,與引物結(jié)合后,在DNA聚合酶作用下子鏈沿方向(填“5′端向3′端”或“3′端向5′端”)進(jìn)行延伸反應(yīng)。若待測(cè)核酸模板為RNA,則需要在酶的幫助下合成DNA單鏈片段。(2)ddNTP為2,3-雙脫氧核苷三磷酸,只要ddNTP摻入鏈端,該鏈就停止延長(zhǎng)的原因是。(3)假設(shè)某反應(yīng)體系中,待測(cè)DNA單鏈序列3′GTACCGTA5′,加入4種dNTP和ddATP,經(jīng)過雙脫氧鏈終止法處理,會(huì)得到
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