《2025年红对勾高考一轮复习金卷生物》

21.(12分)(2023·河北衡水模拟)赫尔希和蔡斯研究了T2噬菌体的蛋白质和DNA在侵染细菌过程中的功能。用被标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，一段时间后，用搅拌器搅拌,然后离心得到上清液和沉淀物,并检测上清液中的放射性,得到如图所示的实验结果。请回答下列问题:
　　　　　　　　　　　　　　　　
(1)要获得DNA被标记的T2噬菌体,其培养方法是____________。
(2)实验中搅拌的目的是______________________________,搅拌时间应大于______min,否则上清液中的放射性会比较______。
(3)上清液中³²P的放射性仍达到30％,其原因可能是____________。图中被侵染细菌的存活率曲线的意义是作为对照,若存活率明显低于100％,则上清液中放射性物质³²P的含量会________,原因是______________________________。
(4)上述实验中不用¹⁴C来标记T2噬菌体的DNA或蛋白质,原因是______________________________。

答案： 21.
(1)先用含³²P标记的培养基培养大肠杆菌，再用T2噬菌体侵染被³²P标记的大肠杆菌
(2)使吸附在细菌表面的噬菌体和细菌分离 2 低
(3)部分噬菌体未侵染细菌 增加 大肠杆菌裂解，子代噬菌体释放到上清液中
(4)DNA和蛋白质中均含有C
解析：
(1)T2噬菌体是病毒，病毒是非细胞结构生物，只有寄生在活细胞中才能繁殖，所以要获得DNA被标记的T2噬菌体，其培养方法是用含³²P标记的培养基培养大肠杆菌，使大肠杆菌被³²P标记，再用此大肠杆菌培养T2噬菌体。
(2)搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，便于离心分层，由题图可知，用³⁵S标记噬菌体的蛋白质时，搅拌时间应大于2 min，否则上清液中的放射性会比较低。
(3)上清液中仍有少量³²P的放射性，主要原因是部分噬菌体未侵染细菌。若被侵染细菌的存活率明显低于100％，说明保温时间过长，被侵染的细菌裂解，释放出子代噬菌体，则上清液中放射性物质³²P的含量会增加。
(4)因为DNA和蛋白质中均含有C，故不能用¹⁴C来标记T2噬菌体的DNA或蛋白质。

22.(12分)(2024·四川泸州二诊)大肠杆菌等原核生物基因表达时转录和翻译往往是同时进行的,这种现象称为“转录—翻译耦合”。
回答下列问题:
(1)真核生物的核基因表达时,转录和翻译不能耦合的原因是真核细胞中有________(填结构名称)阻隔。
(2)与真核生物的核基因表达相比,原核生物的基因表达时“转录—翻译耦合”的优点是__________________________。研究发现,大肠杆菌的核糖体每秒可翻译15个氨基酸,这就意味着核糖体沿着mRNA每秒至少可转位约________个核糖核苷酸。
(3)科学家根据大肠杆菌基因表达的原理设计了“细胞外蛋白质表达系统”。该系统是通过向大肠杆菌裂解液中补充物质和能量来实现蛋白质的体外合成,如果某些外源基因转录提到的密码子较为稀有,这类基因在大肠杆菌裂解液中表达时,除补充底物和能量外,还需要添加的物质是____________________,以确保翻译准确地进行。

答案： 22.
(1)核膜
(2)提高基因的表达效率 45
(3)能与稀有密码子配对的tRNA
解析：
(1)真核生物的核基因表达时，转录和翻译不能耦合的原因是真核细胞中有核膜阻隔。
(2)原核生物的基因表达时“转录—翻译耦合”的优点是转录和翻译同时进行，大大提高了基因的表达效率。翻译过程中，一个氨基酸对应mRNA上由三个核苷酸决定的一个密码子，因此，核糖体每秒翻译15个氨基酸，意味着核糖体沿mRNA每秒至少可转移45个核糖核苷酸。
(3)若外源基因转录提到的密码子较为稀有，大肠杆菌体内没有能与之配对的tRNA，则需要额外添加补充，以确保翻译能够准确地进行。

23.(12分)图甲为某链状DNA分子片段的结构图,①~⑨代表相应的结构;图乙为DNA复制过程模式图。引发体是一类多酶复合物,位于复制叉的前端,主要成分为引物酶以及解旋酶等。单链结合蛋白(SSB)可结合于解旋酶解开的单链区,待复制的各项条件具备后,SSB脱离单链区,子链开始合成。回答下列问题:
　　　　　　
(1)图甲所示DNA的基本骨架由__________________(填名称)交替排列构成。该DNA分子具有游离的磷酸基团________个。
(2)图乙中参与DNA复制过程的酶有__________________________等,其中参与形成磷酸二酯键的酶有____________________。若图甲中DNA分子共含有X个碱基,该DNA分子在含有³²P标记的培养液中复制2次,则获得的所有DNA分子的平均相对分子质量比原来增加________。
(3)图乙中SSB结合于解旋酶解开的单链区,可以防止核酸酶将解开的单链降解,也可以防止____________________________,从而保证解旋后的DNA处于单链状态。DNA复制时,随从链的合成__________________(填“不需要引物”“需要一种引物”或“需要多种引物")。
(4)某小组为验证图乙DNA复制的方式为半保留复制,进行了如下操作:将普通大肠杆菌转移到含³H的培养基上繁殖一代,再将子代大肠杆菌的DNA处理成单链,然后进行离心处理。他们的实验结果________(填“能”或“不能”)证明DNA的复制方式是半保留复制而不是全保留复制,理由是____________________________.

答案： 23.
(1)脱氧核糖和磷酸 2
(2)解旋酶、DNA连接酶和DNA聚合酶(DNA聚合酶Ⅰ、DNA聚合酶Ⅲ) DNA连接酶和DNA聚合酶(DNA聚合酶Ⅰ、DNA聚合酶Ⅲ) 3X/4
(3)解旋的单链DNA重新配对形成双链 需要多种引物
(4)不能 处理成单链后，无论是半保留复制还是全保留复制，含有标记和不含标记的单链均各占一半
解析：
(1)DNA的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替排列构成。该DNA分子具有游离的磷酸基团2个，每条链有1个。
(2)在DNA复制时参与的酶有解旋酶、DNA连接酶和DNA聚合酶等，其中DNA连接酶和DNA聚合酶参与形成磷酸二酯键。若图甲中DNA分子共含有X个碱基，则就含有X个磷酸基团，P的相对原子质量是31，该DNA分子在含有³²P标记的培养液中复制2次，形成的4个DNA中，相当于新增了3个DNA，含³²P，因此获得的DNA分子的平均相对分子质量比原来增加3X/4。
(3)图乙中SSB结合于解旋酶解开的单链区，可以防止核酸酶将解开的单链降解，也可以防止解旋的单链DNA重新配对形成双链，从而保证解旋后的DNA处于单链状态。DNA复制时，随从链的合成是分段进行的，因此需要多种引物。
(4)将普通大肠杆菌转移到含³H的培养基上繁殖一代，再将子代大肠杆菌的DNA处理成单链，然后进行离心处理，处理成单链后，无论是半保留复制还是全保留复制，含有标记和不含标记的单链均各占一半，因此实验结果不能证明DNA的复制方式是半保留复制。