1、情境专项练情境专项练 5 科学史科学史 一、单项选择题 1.(2020 山东一模)双脱氧核苷三磷酸(ddNTP)与脱氧核苷三磷酸(dNTP)的结构如图所示。已知 ddNTP 按碱基互补配对的方式加到正在复制的子链中后,子链的延伸立即终止。某同学要通过 PCR 技术获得被 32P 标记且以碱基“C”为末端的、不同长度的子链 DNA片段。在反应管中已经有单链模 板、引物、DNA聚合酶和相应的缓冲液等,还需要加入下列哪些原料?( ) dGTP,dATP,dTTP,dCTP dGTP,dATP,dTTP 位 32P 标记的 ddCTP 位 32P 标记的 ddCTP A. B. C. D. 2.(20
2、20 山东临沂 4月一模)用荧光标记的特定 DNA 片段作为探针,与染色体上对应的 DNA 片段结 合,能在染色体上定位特定的基因,其定位原理如图。下列叙述错误的是( ) A.合成荧光探针所需原料是带标记的脱氧核苷酸 B.荧光探针与染色体共同煮沸,DNA 双链中氢键断裂而形成单链 C.降温复性时,探针与基因分子杂交遵循碱基互补配对原则 D.二倍体生物细胞减数分裂和有丝分裂过程中,最多可有 8 个荧光点 3.(2020 山东烟台 6月模拟 2)下列是应用同位素示踪法进行的几种研究,其中错误的是( ) A.将某噬菌体的 DNA 和蛋白质分别用 32P 和35S标记进而证明 DNA 是遗传物质 B.
3、用含 3H 标记的胸腺嘧啶的营养液培养洋葱根尖,在核糖体上检测不到放射性 C.用单细胞绿藻做 14CO 2示踪实验,不同时间点对放射性碳分析可研究暗反应的途径 D.用放射性同位素标记某种氨基酸进行示踪,可研究分泌蛋白合成、加工和分泌的途径 4.(2020 山东济南 4月一模)美国科学家阿格雷和麦金农因研究细胞膜中的通道蛋白获得了诺贝尔奖, 通道蛋白分为两大类:水通道蛋白和离子通道蛋白,阿格雷成功分离出了水通道蛋白,麦金农测出了 K+通道蛋白的立体结构。下图为肾小管上皮细胞重吸收水分和 K+通道蛋白的立体结构的示意图。 下列与通道蛋白有关的叙述错误的是 ( ) A.水通道蛋白往往贯穿于磷脂双分子
4、层中 B.K+通道蛋白运输物质的方式为协助扩散,不需要消耗 ATP C.通道蛋白运输时没有选择性,比通道直径小的物质可自由通过 D.机体可通过调节细胞膜上通道蛋白的数量或开关来调节物质的运输 二、不定项选择题 5.(2020 山东泰安 6月模拟)以去除脑但保留脊髓的蛙(称脊蛙)为材料进行反射实验,支配脊蛙右后肢 的传出神经保持完整,剪断支配脊蛙左后肢的传出神经(如图)。下列相关叙述正确的是( ) A.针刺脊蛙右后肢趾部可观察到右后肢出现收缩活动,该反射活动的感受器位于右后肢趾部的皮肤 中 B.脊蛙只能完成非条件反射,不能完成条件反射 C.剪断后立即刺激 A端,不能看到左后肢的收缩活动 D.剪断
5、后立即刺激 B 端,不能在传入神经上检测到电位变化 6.(2020 山东威海 6月模拟)遗传密码的破译是生物学发展史上一个伟大的里程碑。1961年,克里克 用实验证明遗传密码中 3个碱基编码 1个氨基酸;同年,尼伦伯格和马太采用蛋白质的体外合成技术, 用人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸作为翻译模板,证明 UUU 为苯丙氨酸的密码子。1966 年,霍拉纳以 人工合成的 ACACAC简写为(AC)n,以下同作为体外翻译模板,得到了苏氨酸和组氨酸的多 聚体(实验一);而以(CAA)n作为模板,则分别得到了谷氨酰胺、天冬酰胺和苏氨酸的多聚体(实验二), 由此得出了苏氨酸的密码子。据此分析,下列相关说法错误的
6、是( ) A.体外合成蛋白质时不需要 AUG作为起始密码子 B.由实验一可知苏氨酸的密码子可能为 ACA 或 CAC C.实验二中的多聚体由 3种氨基酸交替连接组成 D.综合实验一、二可以得出组氨酸的密码子为 CAC 7.(2020 河北衡水中学一模)下列关于光合作用探究历程中相关实验的描述,错误的是( ) A.饥饿处理后,天竺葵叶片曝光部位可向遮光部位运输小分子有机物 B.受到均匀光照时,好氧菌分布在水绵带状叶绿体所有受光照部位 C.改变水中 O 所占的比例,小球藻释放的氧气中 18O 2所占的比例也随之变化 D.供给小球藻 14CO 2,叶绿体内含 14C的三碳化合物会不断积累 三、非选择
7、题 8.(2020 山东泰安 6月模拟)人们对光合作用的认识经历了漫长的探索历程。回答下列关于光合产物 O2中氧的来源的问题。 (1)20 世纪 30 年代,凡涅尔比较了不同生物的光合作用过程,发现它们有共同之处,例如: 绿色植物 CO2+2H2O(CH2O)+O2+H2O 紫硫细菌 CO2+2H2S(CH2O)+2S+H2O 红细菌 C2+2H2(CH2O)+H2O 依据紫硫细菌 ,可推测绿色植物光合作用产生的 O2 中氧的来源。 (2)1939年希尔(R.Hill)将分离出来的叶绿体放入草酸铁盐溶液中,经过光照后放出 O2,同时 Fe3+被还 原为 Fe2+,希尔的实验证明了 ;而且这一发
8、现将光合作用 区分为两个阶段: 。 (3)20 世纪 40 年代初,美国科学家鲁宾和卡门利用 (方法)研究了上述问题, 实验设计思路是 (利用小球藻进行实验)。 9.(2020 山东泰安 6月模拟)摩尔根通过白眼这一异常性状发现了控制果蝇眼色的基因位于 X 染色体 上,还有许多科学家也是从生物体的异常性状着手,研究相关基因的作用。回答下列问题。 (1)白化病是由于 ,而不能将酪氨酸转变为黑色素,从而使 人表现出白化症状。 (2)研究表明,大约 70%的囊性纤维病患者是由于编码一个跨膜蛋白(CFTR 蛋白)的基因 了 3 个碱基,导致 CFTR 蛋白在第 508 位缺少苯丙氨酸,进而影响了 CF
9、TR 蛋白的结构。 (3)由正常基因编码的血红蛋白使红细胞呈圆饼状,由异常基因编码的血红蛋白使红细胞的形态异常, 功能受到影响。由此可知,分析 ,建 立性状与基因的对应关系可研究相关基因的作用。 (4)性状是由基因控制的,如果某一性状发生异常,并且能够 ,说明控制该性状的基因 发生了突变。 参考答案 情境专项练 5 科学史 1.A 解析 由题意可知,为得到放射性 32P 标记且以碱基“C”为末端的、不同长度的子链 DNA片段,首先必须提供四种 dNTP,同时提供含 32P 标记的 ddCTP,这样 ddCTP 随机插 入到合成的子链中,导致子链合成终止,形成不同长度的子链 DNA 片段;ddC
10、TP 作为 DNA复制的原料需要脱去两分子磷酸基团,故带有 32P 的磷酸基团应在 ddCTP的 位上。 2.D 解析 图中显示制作荧光标记的 DNA探针时,使用了 DNA聚合酶聚合 DNA片段, 因此可推测需要带标记的脱氧核苷酸,A项正确;DNA分子双链之间的氢键在加热的情 况下,会断裂形成单链结构,B项正确;由图中信息可知,降温以后 DNA复性为双链结构, 此时 DNA探针也与相关位置通过碱基互补配对结合在一起,C 项正确;一个 DNA上某 个特定的基因只能被标记一次,由于同源染色体上具有等位基因,因此正常情况下一个二 倍体生物的体细胞中应该存在 2个荧光点,当进行有丝分裂或者减数分裂的时
11、候 DNA 会发生一次复制,细胞中最多会存在 4 个荧光点,D项错误。 3.A 解析 噬菌体侵染细菌实验中分别用 32P标记 DNA、35S 标记蛋白质的噬菌体侵染 细菌,做了两组实验,而不是用一个噬菌体做的实验,证明了 DNA是遗传物质,A项错误; 胸腺嘧啶是合成 DNA 的原料,核糖体本身含有 rRNA,且翻译时 tRNA与 mRNA碱基互 补配对,所以用含 3H标记的胸腺嘧啶的营养液培养洋葱根尖,在核糖体上检测不到放射 性,B项正确;用单细胞绿藻做 14CO2示踪实验,不同时间点对放射性碳分析可得出暗反应 的途径是 14CO214C3(14CH2O),C 项正确;用放射性同位素标记某种氨
12、基酸进行示踪, 可得出分泌蛋白合成、加工和分泌的途径,即核糖体内质网高尔基体细胞膜,D项 正确。 4.C 解析 通过图 1 可知,水通道蛋白往往贯穿于磷脂双分子层中,A项正确;通过图 2 和 图 3 可知,K+从高浓度一侧到低浓度一侧,通过 K+通道蛋白运输,不需要消耗 ATP,属于协 助扩散,B项正确;通道蛋白运输时具有选择性,C 项错误;由图可知,水分子和 K+的运输需 要借助通道蛋白来实现,机体可通过调节细胞膜上通道蛋白的数量或开关来调节物质的 运输,D项正确。 5.ABD 解析 针刺脊蛙右后肢趾部可观察到右后肢出现收缩活动,该反射活动的感受器 位于右后肢趾部的皮肤中,A项正确;条件反射
13、的中枢在大脑皮层,非条件反射的中枢在 脊髓,由于脊蛙去除了脑保留了脊髓,所以脊蛙只能完成非条件反射,不能完成条件反 射,B项正确;剪断后立即刺激 A端,由于兴奋能传到效应器,所以能看到左后肢的收缩活 动,但不属于反射,C 项错误;兴奋在突触上只能单向传递,且在反射弧上只能由传入神经 传到神经中枢,然后再传到传出神经,所以剪断后立即刺激 B端,不能在传入神经上检测 到电位变化,D项正确。 6.A 解析 体外合成蛋白质时不需要 AUG作为起始密码子,A项正确;根据 mRNA上 3 个相邻碱基编码 1个氨基酸,由实验一为(AC)n排列,可知苏氨酸的密码子可能为 ACA或 CAC,B项正确;实验二中的
14、多聚体由谷氨酰胺、天冬酰胺和苏氨酸的 1种氨基酸连接组 成,C 项错误;实验一说明,组氨酸的密码子可能为 ACA或 CAC,实验二说明,组氨酸的密 码子不是 CAA、AAC 或 ACA,D项正确。 7.D 解析 饥饿处理后,天竺葵叶片曝光部分合成的小分子有机物如葡萄糖可向遮光部 分运输,A项正确;叶绿体是光合作用产生氧气的场所,受到均匀光照,在水绵带状叶绿体 周围有氧气释放,所有受光照部位都有好氧菌分布,B项正确;光合作用释放的氧气来自 水的光解,改变水中 O所占的比例,小球藻释放的氧气中 18O2所占的比例也随之改 变,C 项正确;在暗反应过程中 CO2与 C5反应生成 C3,C3进一步转化
15、为糖类和 C5,叶绿体 内 C3和 C5保持动态平衡,所以供给小球藻 14CO2,叶绿体内含14C 的三碳化合物不会不 断积累,D项错误。 8.答案 (1)光合作用产生的硫来自原料 H2S (2)光合作用产生的氧气来自水 光反应阶 段和暗反应阶段 (3)同位素标记法 将同种等量小球藻均分为两组,一组提供 H2O和 C18O2,另一组提供 O 和 CO2,其他条件相同且适宜,测定相同时间内两组实验释放 O2 的质量 解析 (1)绿色植物光合作用和紫硫细菌光合作用的原料区别是 H2O和 H2S,而绿色植物 能产生氧气,紫硫细菌却产生了硫,所以可依据紫硫细菌光合作用产生的硫来自原料 H2S, 可推测
16、绿色植物光合作用产生的 O2中氧的来源。(2)1939年希尔(R.Hill)将分离出来的 叶绿体放入草酸铁盐溶液中,经过光照后放出 O2,同时 Fe3+被还原为 Fe2+,该实验证明了 光合作用产生的氧气来自水;而且这一发现将光合作用根据是否需要光将其分为光反应 和暗反应两个阶段。(3)鲁宾和卡门利用同位素标记法研究了光合作用中氧气的来源,实 验设计思路是将同种等量小球藻均分为两组,一组提供 H2O和 C18O2,另一组提供 O 和 CO2,其他条件相同且适宜,测定相同时间内两组实验释放 O2的质量。 9.答案 (1)控制酪氨酸酶的基因异常(或发生突变) (2)缺失 (3)具有异常性状的个体的
17、 基因与正常个体的基因 (4)稳定遗传 解析 (1)白化病属于常染色体隐性遗传病,是由于控制酪氨酸酶的基因异常,而不能将酪 氨酸转变为黑色素,从而使人表现出白化症状。(2)根据基因突变后,会导致 CFTR 蛋白 在第 508位缺少苯丙氨酸,可知囊性纤维病患者是由于编码一个跨膜蛋白(CFTR 蛋白)的 基因缺失了 3个碱基而患病。(3)由正常基因编码的血红蛋白使红细胞呈圆饼状,由异常 基因编码的血红蛋白使红细胞的形态异常,功能受到影响。由此可知,分析具有异常性状 的个体的基因与正常个体的基因,建立性状与基因的对应关系可研究相关基因的作用。 (4)性状是由基因控制的,如果某一性状发生异常,并且能够稳定遗传,说明控制该性状的 基因发生了突变。
