高中 | 第3节 DNA的复制 题目答案及解析

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必修二 遗传与进化

第三章 基因的本质

第3节 DNA的复制

海洋中珊瑚礁生态系统是最重要的生态系统之一,有数量众多的浮游植物和大型藻类,栖息着$\rm 400$多种海洋软体动物和$\rm 1500$多种鱼类,被称为海洋中的“热带雨林”。珊瑚虫是一种体型微小的腔肠动物,许多珊瑚虫聚合生长,分泌碳酸钙等物质构成珊瑚礁。珊瑚虫能捕食海洋里细小的浮游生物,因体内有虫黄藻而色彩斑斓(图$\rm 1$)。珊瑚虫氧化分解有机物的过程如图$\rm 2$,其中①②③表示生理过程,$\rm X$$\rm Y$$\rm Z$表示物质。

由图$\rm 1$可知,珊瑚虫所需的有机物主要来源于虫黄藻的                 (填生理过程),少部分通过捕食浮游生物获得。虫黄藻能进入珊瑚虫内胚层细胞,可能与内胚层细胞的                 直接相关(编号选填)。

①质膜上的转运蛋白②细胞识别③质膜的流动性④细胞分裂

[["光合作用","②③"]]

由图$\rm 1$可知,珊瑚虫所需的有机物主要来源于虫黄藻的光合作用,少部分通过捕食浮游生物获得;虫黄藻进入珊瑚虫内胚层细胞,首先珊瑚虫内胚层细胞要识别虫黄藻,然后虫黄藻以胞吞的方式进入珊瑚虫内胚层细胞,体现了质膜的流动性,故选:②③;

$\rm 2$所示的细胞呼吸过程中,$\rm Z$                 (填写中文名称),生理过程①②③中产生$\rm Z$最多的过程是                 (填写编号)。

[["腺苷三磷酸","③"]]

由图$\rm 2$可知,①②③过程均有$\rm Z$生成,因此$\rm Z$是腺苷三磷酸($\rm ATP$),产生$\rm Z$最多的过程是有氧呼吸的第三阶段的反应,即图$\rm 2$中的③过程;

因为虫黄藻含有光合色素,所以其可以进行光合作用。若要测定其叶绿素含量,则提取试剂为                 ,可使用                 进行定量测定(填写仪器名称)。

[["无水乙醇","分光光度计"]]

色素易溶于有机溶剂,因此可用无水乙醇作为提取剂来提取叶绿素,可用分光光度计进行定量测定;

珊瑚对环境变化及为敏感,海水表层温度($\rm SST$)的升高就可能对其生长造成巨大影响,导致珊瑚虫体内虫黄藻减少或虫黄藻失去颜色,从而出现白化现象,若一段时间内影响因子消除,颜色可得到恢复,长时间胁迫则珊瑚虫死亡,白化不可逆。研究人员为探究温度对虫黄藻生长的影响,设计了相关实验。

科研人员预实验测得虫黄藻细胞密度和吸光度关系曲线如图$\rm 3-1$,将一定数量的离体虫黄藻在$\rm 25^\circ\rm C$进行培养,连续$\rm 8$天定时取样测定吸光度结果如图$\rm 3-2$。在以上预实验中,培养到第$\rm 7$天的虫黄藻密度为                 

[["$\\rm 20$(或$\\rm 19$、$\\rm 21$)$\\rm \\times 10^{5}$个$\\rm /mL$或$\\rm 2.0$($\\rm 1.9$、$\\rm 2.1$)$\\rm \\times 10^{6}$个$\\rm /mL$"]]

$\rm 3-2$中第$\rm 7$天的吸光度约为$\rm 0.15$左右,$\rm 0.15$的吸光度在图$\rm 3-1$中对应的细胞吸毒大约在$\rm 20\times 10^{5}$$\rm /mL$左右;

研究人员测定了不同培养温度下虫黄藻的细胞密度,并计算了生长速率,实验结果见图$\rm 4$。结合图$\rm 4$与所学知识,以下说法正确的是$\rm (\quad\ \ \ \ )$

["

$\\rm 27^\\circ\\rm C$组虫黄藻生长速率显著高于其余两组

","

温度主要通过影响酶活性来影响虫黄藻的生长速率,且温度与虫黄藻生长速率呈正相关

","

根据图$\\rm 6$可以确定虫黄藻的最适培养温度一定是$\\rm 23^\\circ\\rm C$

","

为进一步探究虫黄藻的最适培养温度,应在$\\rm 20-26^\\circ\\rm C$重新设计梯度实验。

"]
[["D"]]

$\rm A$、由图$\rm 4$可以看出,$\rm 27^\circ\rm C$组虫黄藻生长速率显著低于其余两组,$\rm A$错误;

$\rm B$、由图可知,随着温度的升高,虫黄藻生长速率先增后减,不是正相关,$\rm B$错误;

$\rm C$、由图可知,在$\rm 23^\circ\rm C$虫黄藻的生长比$\rm 20^\circ\rm C$$\rm 27^\circ\rm C$快,但$\rm 23^\circ\rm C$不一定是虫黄藻的最适培养温度,因此没有做$\rm 24-26^\circ\rm C$的实验,$\rm C$错误;

$\rm D$、由$\rm C$分析可知,要进一步探究虫黄藻的最适培养温度,应在$\rm 20-26^\circ\rm C$重新设计梯度实验,$\rm D$正确。

故选:$\rm D$

较短时间的$\rm SST$升高,白化珊瑚能得以恢复的原因可能有$\rm (\quad\ \ \ \ )$

["

胁迫期珊瑚虫体内还有少量的虫黄藻为其提供物质和能量

","

胁迫期珊瑚虫没有其他获得有机物的途径

","

$\\rm SST$恢复后珊瑚虫继续招募和吸纳虫黄藻

","

胁迫期珊瑚虫还能氧化分解细胞内的有机物

"]
[["ACD"]]

较短时间的$\rm SST$升高,白化珊瑚能得以恢复的原因:若海水表层温度($\rm SST$)的升高只是导致珊瑚虫体内虫黄藻减少,可能胁迫期珊瑚虫体内还有少量的虫黄藻为其提供物质和能量;珊瑚虫可以利用虫黄藻提供的糖类等物质,也可捕食浮游生物,可能胁迫期珊瑚虫尽量增加对浮游生物的摄取;也可能$\rm SST$恢复后珊瑚虫继续招募和吸纳虫黄藻产生色素恢复颜色;胁迫期珊瑚虫充分利用自身储存的营养物质避免死亡,$\rm B$错误、$\rm ACD$正确。

故选:$\rm ACD$

珊瑚共生体中的噬菌体对于调节珊瑚共附生菌群的群落结构,避免细菌过度繁殖有着重要的调控作用。噬菌体是以细菌为宿主的病毒,依据生长周期的不同可分为两类,其具体增殖过程如图$\rm 5$所示。其中,温和噬菌体在侵染细菌后并不会直接裂解宿主。

结合所学知识,噬菌体的遗传物质为                ,复制的特点为                (任填一个)。

[["

$\\rm DNA$

半保留复制、边解旋边复制$\\rm /$多起点复制

"]]

噬菌体是$\rm DNA$病毒,其遗传物质为$\rm DNA$$\rm DNA$复制具有半保留复制、边解旋边复制、多起点复制等特点;

结合材料分析,为长久地影响细菌群落动态并维持稳定,可推测珊瑚共生体中的噬菌体为                 (选填“$\rm a$”或“$\rm b$”)。在噬菌体增殖的过程中,不需要宿主细菌提供                 (编号选填)。

$\rm DNA$模板②脱氧核苷三磷酸③核糖核苷三磷酸④氨基酸⑤$\rm RNA$聚合酶⑥$\rm DNA$聚合酶⑦$\rm tRNA$$\rm mRNA$$\rm ATP$⑩核糖体

[["$\\rm b$","①⑧"]]

为长久地影响细菌群落动态并维持稳定,可推测珊瑚共生体中的噬菌体为$\rm b$,在噬菌体增殖的过程中,$\rm DNA$模板由噬菌体,翻译的模板$\rm mRNA$可由转录形成,其余的均由宿主细胞提供,因此不需要宿主细菌提供①⑧;

宿主细菌中基因表达过程如图$\rm 6$所示,相关叙述错误的是$\rm (\quad\ \ \ \ )$

["

图中一个基因在短时间内只能表达出$\\rm 4$条多肽链

","

图中$\\rm RNA$聚合酶移动的方向是从左往右

","

图中核糖体运动方向为从下往上

","

图中存在$\\rm DNA-RNA$$\\rm RNA-RNA$杂交区域且遵循碱基互补配对原则

"]
[["AB"]]

$\rm A$、由图可知,一个$\rm mRNA$可结合多个核糖体,可在短时间内表达出多条多肽链,$\rm A$错误;

$\rm B$、图中核糖体移动方向应从肽链短的一侧向肽链长的一侧移动,因此$\rm RNA$聚合酶移动的方向应是从右往左,$\rm B$错误;

$\rm C$、随着核糖体的移动肽链逐渐延长,因此核糖体运动方向为从下往上,$\rm C$正确;

$\rm D$、图中有基因的转录和翻译过程,因此存在$\rm DNA-RNA$$\rm RNA-RNA$杂交区域且遵循碱基互补配对原则,$\rm D$正确。

故选:$\rm AB$

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