2024高考生物一轮复习课时训练27同位素标记法在遗传物质研究中的应用(人教版新教材).docx

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1、课时训练27 同位素标记法在遗传物质研究中的应用1同位素标记法是生物学实验和研究中常用的技术方法。下列有关说法错误的是( )A鲁宾和卡门研究光合作用过程中氧气的来源时用到了同位素标记法B研究豚鼠胰腺腺泡细胞分泌蛋白的合成和分泌的过程采用了放射性同位素标记法C噬菌体侵染细菌的实验采用了放射性同位素标记技术D科学家证明细胞膜具有流动性的人鼠细胞融合实验中用到了放射性同位素标记法解析：选D科学家证明细胞膜具有流动性的人鼠细胞融合实验中用到了荧光标记法，D错误。2同位素标记法在生物学研究中具有广泛的用途，下列是生物学发展史上的几个重要实验：DNA半保留复制的实验证据DNA双螺旋结构模型的构建肺炎链球菌

2、的转化实验噬菌体侵染细菌的实验其中没有应用同位素标记法的是( )A B C D解析：选C15N标记DNA分子，证明了DNA分子的复制方式是半保留复制，正确；DNA双螺旋结构模型的构建属于构建物理模型，没有应用同位素标记法，错误；肺炎链球菌的(体内和体外)转化实验均没有应用同位素标记法，错误；噬菌体侵染细菌实验应用了同位素标记法(用35S标记噬菌体的蛋白质外壳，用32P标记噬菌体的DNA，分别侵染细菌)，正确。3用32P标记了玉米根尖分生区细胞(2N20)的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体总数和被标记的染色体数分别是( )

3、A中期20和20、后期40和20B中期20和10、后期40和20C中期20和20、后期40和10D中期20和10、后期40和10解析：选A玉米根尖分生区细胞有丝分裂中期、后期染色体条数分别为20和40条。而第一次有丝分裂完成时，每个DNA分子中都有1条链被32P标记；第二次有丝分裂过程中，只有一半的DNA分子被32P标记；中期时，染色单体没有分开，故被标记的染色体数为20条，而后期由于染色单体的分开，染色体数加倍为40条，故被标记的染色体数只有一半，即20条。4噬菌体侵染细菌的实验中，若甲组用3H标记的噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌，乙组用14C标记的噬菌体侵染32P标记的大肠杆菌。下列有关叙

4、述正确的是( )A甲组的大肠杆菌由含35S的培养基直接培养获得B甲组子代噬菌体的蛋白质外壳均含3H、35SC乙组子代噬菌体的DNA均含14C、32PD由甲、乙两组实验可说明DNA是噬菌体的遗传物质解析：选A用3H标记噬菌体，噬菌体的蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，子代噬菌体的蛋白质外壳是以大肠杆菌的氨基酸为原料合成的，因此甲组子代噬菌体的蛋白质外壳均含35S，均不含3H，B错误；14C标记的噬菌体的DNA进入大肠杆菌，以大肠杆菌中的脱氧核苷酸为原料进行半保留复制，乙组子代噬菌体的DNA均含32P，少部分含14C，C错误；甲、乙两组均无法区分DNA和蛋白质，无法说明噬菌体的遗传物质是DNA还是蛋白质

5、，D错误。5用3H标记蚕豆根尖分生区细胞的DNA分子双链，再将这些细胞转入含秋水仙素但不含3H的普通培养基中培养。若秋水仙素对细胞连续发挥作用，则下列相关叙述不正确的是( )A通过检测DNA链上3H标记出现的情况，不可推测DNA的复制方式B细胞中DNA第二次复制完成后，每个细胞都带有3H标记C秋水仙素可抑制纺锤体的形成，但不影响着丝粒的正常分裂D通过对细胞中不含染色单体的染色体计数，即可推测DNA复制的次数解析：选A细胞中DNA第二次复制完成后，每条染色体中都有一条染色单体中的DNA带有3H标记，所以每个细胞都带有3H标记，B正确；1个DNA分子复制n次，形成的DNA分子数是2n，不含染色单体

6、时一条染色体上含有一个DNA分子，因此通过对细胞中不含染色单体的染色体计数，可推测DNA复制的次数，D正确。6如图表示采用同位素示踪技术和离心处理来探究DNA复制方式的过程图解，下列说法错误的是( )A图中轻带表示14N/14N的DNA分子B本实验证明DNA的复制方式为半保留复制C若将DNA双链分开来离心，则b、c两组实验结果都是得到两个条带D细菌繁殖四代后取样提取DNA，离心后的条带类型及数量与繁殖两代后的提取离心结果不同解析：选D由于15N与14N的原子量不同，形成DNA的相对分子质量不同，因此图中轻带表示14N/14N的DNA分子，A正确；细菌繁殖四代后取样提取DNA离心后的条带类型与繁

7、殖两代后的提取离心结果相同，均为中带和轻带，D错误。7取一个含有一对同源染色体的受精卵，让其在含被3H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一次细胞分裂，然后在不含放射性标记的培养基中继续完成一次细胞分裂。下列叙述错误的是( )A第一次细胞分裂中，细胞内放射性迅速升高的时期在分裂间期B第一次细胞分裂结束后，每个子细胞中都有一半的染色体被标记C第二次细胞分裂的中期，每条染色体中仅有一条单体被标记D第二次细胞分裂结束后，毎个子细胞中含3H的染色体数目可能不同解析：选B胸腺嘧啶是合成DNA的原料，而DNA的复制发生在分裂间期，因此第一次分裂过程中，细胞内放射性迅速升高的时期是分裂间期，A正确；第一

8、次分裂完成后，每个子细胞中所有染色体都被标记，B错误；第一次分裂完成时，每个子细胞的染色体都被标记，第二次分裂的后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开并随机移向两极，因此完成两次分裂后，每个子细胞中含标记的染色体数目不一定相同，D正确。8如图为T2噬菌体感染大肠杆菌后，大肠杆菌内放射性RNA与T2噬菌体DNA及大肠杆菌DNA的杂交结果。下列叙述错误的是( )A可在培养基中加入3H尿嘧啶用以标记RNAB参与分子杂交的放射性RNA为相应DNA的转录产物C第0 min时，与DNA杂交的RNA来自T2噬菌体及大肠杆菌的转录D随着感染时间增加，噬菌体DNA的转录增加，细菌基因活动受到抑制解析：选C尿嘧啶是R

9、NA特有的碱基，可以用3H尿嘧啶标记RNA，A正确；RNA能与DNA杂交，那RNA一定为相应DNA的转录产物，B正确；在第0 min时，大肠杆菌还没有感染T2噬菌体，所以在大肠杆菌体内不存在T2噬菌体的DNA，其也不会转录，C错误；从图中可以看出，随着感染时间增加和T2噬菌体DNA杂交的放射性RNA所占百分比越来越高，说明噬菌体DNA的转录增加，而和大肠杆菌DNA杂交的放射性RNA所占百分比越来越低，说明其转录受到抑制，D正确。9下图表示利用大肠杆菌探究DNA复制方式的实验，下列叙述正确的是( )A可用噬菌体代替大肠杆菌进行上述实验B可用(NH4)SO4、(NH4)SO4分别代替15NH4Cl

10、、14NH4Cl进行上述实验C试管中b带的DNA的两条链均含有14ND仅比较试管和的结果不能证明DNA复制方式为半保留复制解析：选D噬菌体是病毒，不能用普通培养基培养，因此不能用噬菌体代替大肠杆菌进行上述实验，A错误；S不是DNA的特征元素，因此不能用含有标记S的化合物代替15NH4Cl、14NH4Cl进行上述实验，B错误；试管中a带的DNA的两条链均含有14N，而b带的DNA的一条链含有14N、一条链含有15N，C错误。10取自某生物(2n8)的一个原始生殖细胞，先用15N标记其8条双链DNA，之后置于含14N的培养基中培养，得到了4个子细胞。检测它们的放射性。下列推断错误的是( )A该原始

11、生殖细胞培养期间完成了两次有丝分裂或一次完整的减数分裂过程B若进行有丝分裂，则4个子细胞中含15N的染色体的子细胞的比例一定是50%C若进行减数分裂，则减数分裂后期每个细胞中含14N的染色体均为8条D若细胞分裂过程中发生了基因重组，则4个子细胞中的每条染色体一定都含15N解析：选B第一次有丝分裂结束后形成的2个子细胞中的染色体均被标记。第二次有丝分裂，DNA分子复制后，每条染色体中1个DNA分子为15N/14N，1个DNA分子为14N/14N。分裂结束后形成的4个子细胞均含有8条染色体，含有15N/14N的染色体数为08，则4个子细胞中含15N的染色体的子细胞的比例是50%或75%或100%，

12、B错误；若进行减数分裂，DNA分子只复制一次，减数分裂后期每个细胞含有8条染色体，每条染色体的DNA分子均是15N/14N，C正确；若细胞分裂过程中发生了基因重组，则细胞进行减数分裂。减数分裂只复制一次，连续分裂两次，形成的4个子细胞中的染色体均是15N/14N，D正确。11科研工作者做噬菌体侵染细菌的实验时，分别用同位素32P、35S、18O和14C对噬菌体以及大肠杆菌成分做了如下标记。请回答下列问题：标记对象第一组第二组第三组噬菌体成分用35S标记未标记用14C标记大肠杆菌成分用32P标记用18O标记未标记(1)第二组实验中，子代噬菌体蛋白质外壳中存在的氧元素是_。一般地说，第三组实验中，

13、子代噬菌体的DNA中_(填“一定含有”“一定不含有”或“不一定含有”)14C。(2)假设在第一组实验中，噬菌体DNA在细菌体内复制了三次，那么从细菌体内释放出的子代噬菌体中含有32P的噬菌体和35S的噬菌体分别占子代噬菌体总数的_。(3)第二组与第三组实验经过一段时间培养后离心，检测到放射性的主要部位分别是_、_。(4)若第一组和第三组的噬菌体标签脱落，无法辨别，请设计实验进行鉴别，写出实验设计思路：_。解析：(1)第二组实验中，子代噬菌体的原料来自大肠杆菌，所以子代噬菌体的蛋白质外壳中存在的氧元素是18O。一般地说，第三组实验中，子代噬菌体的DNA中不一定含有14C，只有少量子代噬菌体含原噬

14、菌体DNA的一条链。(2)假设在第一组实验中，噬菌体DNA在细菌体内复制了三次，由于大肠杆菌用32P标记，而用35S标记的噬菌体蛋白质外壳没有进入大肠杆菌体内，所以从细菌体内释放出的子代噬菌体中含有32P的噬菌体和35S的噬菌体分别占子代噬菌体总数的100%、0。(3)第二组与第三组实验经过一段时间培养后离心，检测到放射性的主要部位分别是沉淀物、沉淀物和上清液。(4)若第一组和第三组的噬菌体标签脱落，无法辨别，可设计如下实验进行鉴别：让第一组和第三组的噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌，保温、离心，比较沉淀物中放射性强度大小，放射性强度很低的是第一组噬菌体，放射性强度较高的是第三组噬菌体。答案：(1)18O不一定含有(2)100%、0(3)沉淀物沉淀物和上清液(4)让第一组和第三组的噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌，保温、离心，比较沉淀物中放射性强度大小，放射性强度很低的是第一组噬菌体，放射性强度较高的是第三组噬菌体