【例题分析】
例1 噬菌体侵染细菌的实验,能证明的结论是( )。
A.DNA是主要的遗传物质 B.DNA能产生可遗传的变异
C.DNA是遗传物质 D.蛋白质不是遗传物质
解析 噬菌体的组成就是DNA和蛋白质外壳。通过同位素标记证明,在整个噬菌体侵染细菌的过程中,蛋白质外壳没有进入到细菌内,只有DNA进入细菌体内在起作用,说明噬菌体的遗传物质是DNA。这只是对一种生物的实验结果,不能证明其他生物的遗传物质是否也是DNA。因此,该实验不能证明DNA是主要的遗传物质,要对其他许多生物进行研究,得出绝大多数生物的遗传物质是DNA,才能得出DNA是主要的遗传物质的结论。
答案 C。
例2 (2004年春季理综卷)现有一待测核酸样品,经检测后,对碱基个数统计和计算得到下列结果:(A+T)/(G+C)=1,(A+G)/(T+C)=1根据此结果,该样品( )。
A.无法被确定是脱氧核糖核酸还是核糖核酸
B.可被确定为双链DNA
C.无法被确定是单链DNA还是双链DNA
D.可被确定为单链DNA
解析 此题主要考查DNA的结构,在双链DNA中,碱基比例的含量符合碱基互补配对原则,单链DNA中不符合该原则。双链DNA分子中,A=T,G=C,所以(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=1。(A+T)/(G+C)的碱基比率在特殊情况下等于1,在绝大多数情况下不等于1;在单链DNA分子中,A和T,G和C之间无对应关系,其(A+G)/(T+C)的比例在绝大多数情况下不等于1,特殊情况下等于1,所以题干给出的情况无法判断该核酸是单链DNA还是双链DNA。
答案 C。
例3 从分子水平看,生物所以有遗传现象,主要与下列哪项有关?( )
A.DNA分子的种类 B.DNA分子的数量
C.染色体的复制 D.DNA分子的复制
解析 生物的遗传物质主要是DNA。生物之所以遗传,是由于遗传物质遗传决定的。亲代的遗传物质——DNA通过复制,随着细胞的分裂传递给后代,使后代得到亲代的遗传物质,从而表现出遗传现象。染色体是遗传物质的主要载体,不是遗传物质。在细胞分裂过程中,染色体的规律性的变化,实质上是完成了DNA的规律性的变化。
答案 D。
例4 将大肠杆菌放在含有同位素15N培养基中培养若干代后,细菌DNA所有氮均为15N,它比14N分子密度大。然后将DNA被15N标记的大肠杆菌再移到14N培养基中培养,每隔4小时(相当于分裂繁殖一代的时间)取样一次,测定其不同世代细菌DNA的密度。实验结果:DNA复制的密度梯度离心试验如右图所示。
(1)中带含有的氮元素是 。
(2)如果测定第四代DNA分子密度,15N标记的比例表示为 。
(3)如果将第一代(全中)DNA链的氢键断裂后再测定密度,它的两条DNA单链在试管中的分布位置应为 。
(4)上述实验表明,子代DNA合成的方式是 。
解析 DNA的复制是半保留复制,即以亲代DNA分子的每条链为模板,合成相应的子链,子链与对应的母链形成新的DNA分子,一个DNA分子经复制形成两个子代DNA分子。将DNA被15N标记的大肠杆菌移到14N培养基中培养,因合成DNA的原料中含14N,所以新合成的DNA链均含14N。根据半保留复制的特点,第一代的DNA分子应一条链含15N,一条链含14N。一个亲代DNA分子复制到第二代形成22=4个DNA,其中两个各保留亲代DNA分子的一条链(含15N),另一条链为14N,另两个DNA分子的两条链均含14N;以后各代中含有一条15N链、一条14N链的DNA分子始终为2个(来自于同一个亲代DNA),其余DNA分子两条链均含14N。全含15N的DNA分子比纯含14N的DNA分子密度大,在密度梯度离心试验中,含15N的DNA分子均位于试管下部,而含14N的DNA分子应位于试管中较靠上的位置。一条链含15N,一条链含14N的DNA分子位置应位于前两者之间,试验的结果也证明了这一点。据此可知,(1)中带(DNA)含有氮元素为两种:15N和14N;(2)第四代中由一个亲代DNA分子产生的子代DNA数为24=16个,一条链为14N,一条链为15N的DNA分子为2个,占总数的1/8,位于梯度离心分离的中带,其余DNA分子含14N,有14个,占7/8,位于轻带;(3)将第一代DNA链(一条含15N,一条含14N)的氢键断裂后(两链分开)测定密度,应一半链在轻带,一半链在重带。
答案(1)14N和15N(2)1/8中,7/8轻(3)1/2重,1/2轻(4)半保留复制
【变式训练】
1.格里菲思提出的“转化因子”,后来被艾弗里证实了它的化学成分是( )。
A.DNA B.蛋白质 C.多糖 D.脂质
2.从分析一个DNA分子的成分得知,含有鸟嘌呤的脱氧核苷酸占总数的20%,数目是400个,则该DNA分子有A=T碱基对( )。
A.2000个 B.1200个 C.600个 D.1 000个
3.当蛙的精原细胞进行DNA复制时,细胞中不可能发生( )。
A.DNA的解旋 B.基因重组
C.基因突变 D.蛋白质的合成
4.下列关于遗传信息传递的叙述中,不正确的是( )。
A.遗传信息可通过细胞分裂向子细胞中传递
B.遗传信息可通过减数分裂和有性生殖向下代传递
C.通过有丝分裂和无性生殖,遗传信息也可以向下代传递
D.在同一生物体中,遗传信息不能传递
5.对以下材料进行分析,并得出结论:
材料一:通过对生物在传种接代中细胞分析可知,染色体的数量在生物的生殖与发育过程中的变化如上图(N为生殖细胞中染色体的个数)。
材料二:通过对染色体化学成分的分析发现,染色体主要由DNA和蛋白质组成,其中DNA的含量稳定而蛋白质的含量不稳定。
材料三:病毒只有核酸(核心)和蛋白质(外壳)两种物质组成,用病毒侵染相应的生物细胞发现,病毒的蛋白质外壳都没有进入相应的被侵染的细胞,只有核酸被注入到受侵染的细胞内,被侵染的细胞最后裂解能释放出很多新的病毒。
材料四:研究发现,人类、动物、植物、原核生物的遗传物质是DNA。病毒中有的种类的遗传物质是DNA,另一部分种类的病毒的遗传物质是RNA。
(1)从遗传学的角度分析“材料一”,可以看出染色体在生物的传种接代中保持着 性和 性。
(2)通过“材料二”你认为 应该是遗传物质。
(3)通过分析“材料三”,你认为在病毒中起遗传作用的物质应该是 ,“材料三”也是证明 是遗传物质的 证据。
(4)从“材料四”中,你可以归纳出的结论是: 是主要的遗传物质。
6.现有从生物体内提取的一个DNA分子(称第一代)和标记放射性同位素3H的四种脱氧核苷酸,要在实验室里合成新的DNA分子。
(1)除上述几种物质外,还必须有 和 ,方能合成第二代的DNA分子。
(2)在第二代的全部DNA分子中,有 条含3H的链。
(3)在第二代的全部DNA分子中,含有3H链的碱基序列相同吗? 。
(4)在第五代的全部DNA分子中,有 条不含3H的链。
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