2020-2021学年新教材高中生物 第3章 基因的本质 过关检测（含解析）新人教版必修2.docx

1、第3章过关检测(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.人类探索遗传物质的过程是漫长的,直到20世纪初期,人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的理由不包括()A.不同生物的蛋白质在结构上存在差异B.蛋白质与生物的性状密切相关C.蛋白质比DNA具有更高的热稳定性,并且能够自我复制D.蛋白质中氨基酸的不同排列顺序可能蕴含大量遗传信息答案:C解析:不同生物的蛋白质在结构上存在差异,蛋白质的不同结构可能对应不同的遗传信息。遗传物质要能控制生物的性状,而蛋白质与生物的性状密切相关。遗传物质要能储存大量的遗传信息,而蛋

2、白质中氨基酸的不同排列顺序可能蕴含大量遗传信息,A、B、D三项均可作为判断蛋白质是遗传物质的理由。2.科学的研究方法是取得成功的关键。下列关于人类探索遗传奥秘历程中的科学实验方法及技术的叙述,错误的是()A.孟德尔进行的豌豆杂交实验以及摩尔根进行的果蝇杂交实验均运用了假说演绎法B.格里菲思利用肺炎链球菌研究遗传物质时,运用了放射性同位素标记法C.萨顿根据基因和染色体的行为存在平行关系,类比推理出基因位于染色体上D.沃森和克里克研究DNA分子结构时,运用了建构物理模型的方法答案:B3.下图1、图2表示T2噬菌体侵染大肠杆菌的相关实验。某同学据图分析总结出四个结论,你认为其中正确的有()图1图2甲

3、处的噬菌体含有放射性乙处的噬菌体一定不含放射性图1能证明DNA是遗传物质,而不能证明蛋白质不是遗物物质图2增设一组35S标记的噬菌体作对照,能证明DNA是遗传物质A.一项B.两项C.三项D.四项答案:B解析:分析图1可知,大肠杆菌被放射性同位素32P或35S标记,所以甲处的噬菌体含有放射性,正确;由于亲代噬菌体被32P标记,所以乙处噬菌体部分含放射性,错误;由于图1中的大肠杆菌被32P或35S标记,而亲代噬菌体未被标记,所以图1不能证明DNA是遗传物质,也不能证明蛋白质不是遗传物质,错误;图2增设一组35S标记的噬菌体作对照,能证明DNA是遗传物质,正确。4.下列关于科学家探究“DNA是遗传物

4、质”实验的叙述,正确的是()A.用R型活细菌和加热致死的S型细菌分别给小鼠注射,小鼠均不死亡B.用35S标记的噬菌体侵染细菌,在子代噬菌体中也有35S标记C.用烟草花叶病毒感染烟草,可证明RNA是遗传物质D.用32P标记的噬菌体侵染细菌后离心,上清液中具有较强的放射性答案:A解析:R型肺炎链球菌无毒性,加热致死后的S型细菌不能繁殖,故将其分别给小鼠注射,小鼠均不死亡,A项正确。噬菌体的蛋白质分子被35S标记,该物质没有进入被侵染的细菌中,故子代噬菌体中无35S标记,B项错误。烟草花叶病毒由蛋白质外壳和RNA组成,烟草花叶病毒导致烟叶感染不能证明RNA是遗传物质,C项错误。用32P标记的噬菌体侵

5、染细菌后离心,沉淀物中具有较强的放射性,D项错误。5.下列关于格里菲思和艾弗里的肺炎链球菌转化实验以及T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述,正确的是()A.三个实验的设计思路是一致的B.三个实验都用到了放射性同位素标记技术C.三个实验都能得出DNA是遗传物质的结论D.三个实验所涉及的生物的遗传物质都是DNA答案:D解析:三个实验中,只有艾弗里的肺炎链球菌转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的设计思路是相同的,设法将DNA与其他物质分开,或特异性地去除某一物质,单独研究它们各自不同的作用,A项错误。格里菲思的肺炎链球菌转化实验和艾弗里的肺炎链球菌转化实验都没有用到放射性同位素标记技术,B项错误。格里

6、菲思的肺炎链球菌转化实验不能得出DNA是遗传物质的结论,C项错误。三个实验所涉及的生物有噬菌体、小鼠、细菌,它们的遗传物质都是DNA,D项正确。6.在证明DNA是遗传物质的过程中,T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述,正确的是()A.T2噬菌体也可以在肺炎链球菌中复制和增殖B.T2噬菌体病毒颗粒内可以合成蛋白质C.培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中D.人体免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型相同答案:C解析:T2噬菌体只能侵染大肠杆菌,不能侵染肺炎链球菌,A项错误。病毒没有细胞结构,不能独立生活,T2噬菌体病毒颗粒内不能合成蛋白质,B项错误。T

7、2噬菌体侵染大肠杆菌时,其DNA进入大肠杆菌,以大肠杆菌的核苷酸为原料合成子代噬菌体的DNA,而核苷酸中含有P,则培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中,C项正确。人体免疫缺陷病毒为RNA病毒,T2噬菌体为DNA病毒,二者所含核酸类型不同,D项错误。7.用含32P和35S的培养基培养细菌,将1个未标记的噬菌体在细菌中培养9 h,经检测共产生了64个子代噬菌体。下列叙述正确的是()A.32P和35S只能分别标记细菌的DNA和蛋白质B.子代噬菌体的DNA和蛋白质一定具有放射性C.DNA具有放射性的子代噬菌体占1/32D.噬菌体繁殖1代的时间约为1 h答案:B解析:磷脂也可以被32P

8、标记,A项错误。子代噬菌体的DNA和蛋白质是利用细菌的原料合成的,故一定具有放射性,B项正确,C项错误。培养9h产生了64个子代噬菌体,说明噬菌体繁殖了6代,故噬菌体繁殖1代的时间为1.5h,D项错误。8.下图表示科研人员探究烟草花叶病毒(TMV)遗传物质的实验过程,由此可以判断()A.水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNAB.TMV的蛋白质没有进入烟草细胞中C.侵入烟草细胞的RNA含有A、T、G、C 4种碱基D.RNA是TMV的主要遗传物质答案:A解析:水和苯酚的作用是将TMV的RNA与蛋白质分离开,A项正确。能将TMV的蛋白质接种到正常烟草细胞内,即TMV的蛋白质进入了烟草细胞中,B项错

9、误。RNA包含A、U、G、C4种碱基,C项错误。本实验证明RNA是TMV的遗传物质,而不能证明RNA是TMV的主要遗传物质,D项错误。9.1962年,沃森、克里克和威尔金斯三人因什么成果共同获得了诺贝尔生理学或医学奖?()A.通过细菌转化实验证明“转化因子”的存在B.通过噬菌体侵染细菌的实验证明遗传物质是DNAC.提出DNA双螺旋结构D.确定了基因存在于染色体上答案:C10.下列有关DNA分子结构的叙述,错误的是()A.双链DNA分子中含有2个游离的磷酸基团B.DNA的1条单链上相邻的碱基之间通过氢键连接C.嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定D.DNA分子的2条链反向平

10、行答案:B解析:DNA每条脱氧核苷酸链的一端有1个游离的磷酸基团,则双链DNA分子中含有2个游离的磷酸基团,A项正确。DNA分子一条单链上相邻的碱基之间通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”相连,B项错误。碱基互补配对原则中,A与T配对,G与C配对,C项正确。DNA分子是由2条反向平行的脱氧核苷酸链构成的,D项正确。11.在一个双链DNA分子中,碱基总数为m,腺嘌呤数为n。下列有关叙述正确的是()脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基总数=m碱基之间的氢键数为(3m-2n)/21条链中(A+T)的数量为nG的数量为m-nA.B.C.D.答案:D解析:在该DNA分子中,A=T,C=G,由此推出C=G=(m-2n)/2

11、,又因C与G之间有3个氢键,A与T之间有2个氢键,故一共有氢键数为3(m-2n)/2+2n=(3m-2n)/2。12.用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,在搅拌器中搅拌、离心,检测到上清液的放射性占15%,沉淀物的放射性占85%。上清液带有放射性的原因可能是()A.噬菌体侵染大肠杆菌后,大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体B.搅拌不充分,吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离C.离心时间过长,上清液中析出较重的大肠杆菌D.32P标记了噬菌体的蛋白质外壳,离心后存在于上清液中答案:A13.20世纪90年代,Cuenoud等发现DNA也具有酶催化活性,他们根据共有序列设计并合成了由47个核苷酸组成的单链DNA

12、-E47,它可以催化两个底物DNA片段之间的连接。下列有关叙述正确的是()A.在DNA-E47分子中,嘌呤碱基数一定等于嘧啶碱基数B.在DNA-E47分子中,碱基数=脱氧核苷酸数=脱氧核糖数C.在DNA-E47分子中,含有碱基UD.在DNA-E47分子中,每个脱氧核糖上均连有一个磷酸和一个碱基答案:B解析:由于DNA-E47分子是单链DNA,嘌呤碱基数不一定等于嘧啶碱基数,A项错误。无论是单链还是双链DNA分子,其基本单位都是脱氧核苷酸,每个脱氧核苷酸分子由一分子碱基、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成,B项正确。DNA-E47为单链DNA分子,不含碱基U,C项错误。在单链DNA分子中,除其中一端

13、外,每个脱氧核糖上均连有两个磷酸和一个碱基,D项错误。14.组成DNA的碱基只有4种,4种碱基的配对方式只有2种,但DNA分子具有多样性和特异性,主要原因是()A.DNA分子是高分子化合物B.脱氧核糖结构不同C.磷酸的排列方式不同D.碱基的排列顺序不同,碱基数目很多答案:D解析:DNA分子中的碱基种类只有4种,但其排列顺序多样。DNA分子中的碱基数目很多,而且不同的DNA分子所含的碱基数目一般也不同,这些决定了DNA分子的多样性和特异性。15.某男性X和其两任妻子M、N各生有一子,但均在战乱中走失。右图为X、M、N及4个孤儿的DNA指纹图,试判断M及N的孩子最可能是()A.M的孩子是b,N的孩

14、子是cB.M的孩子是c,N的孩子是bC.M的孩子是d,N的孩子是aD.M的孩子是d,N的孩子是b 答案:B解析:子女的遗传物质来自父方和母方,据DNA指纹图可知,b、c的DNA指纹各有与X相同的部分,说明他们可能是X的孩子,b的另一个指纹与N相同,c的另一个指纹与M相同,说明b、c可能分别是N和M与X所生的孩子。二、选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)16.下面为含有4种碱基的DNA分子结构示意图。下列对该图的描述,错误的是()A.有可能是碱基AB.和相间排列,构成DNA分子的基本骨架C.中特有的元

15、素分别是P、C和ND.与有关的碱基对一定是AT答案:ABC解析:该DNA分子含有4种碱基,且A与T之间形成2个氢键,G与C之间形成3个氢键,因此与有关的碱基对一定是AT,与有关的碱基对一定是GC,但无法确定具体是哪一种碱基。DNA分子的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接构成的,应为图中的。中特有的元素是P,中特有的元素是N,而C并不是所特有的,中也含有C。17.下列关于DNA分子结构与复制的叙述,错误的是()A.DNA分子中含有4种核糖核苷酸B.DNA分子中每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基C.DNA复制不仅需要氨基酸作原料,还需要ATP供能D.DNA复制不仅发生在细胞核中,也发生于线粒体

16、和叶绿体中答案:ABC解析:DNA分子中含有4种脱氧核苷酸,核糖核苷酸是RNA分子的基本组成单位。DNA分子两条链的末端的脱氧核糖上只连着一个磷酸和一个碱基。DNA复制的原料是脱氧核苷酸,蛋白质合成需要氨基酸作原料。DNA主要分布在细胞核中,此外,在线粒体和叶绿体中也有少量分布,因此DNA复制不仅发生在细胞核中,也发生于线粒体和叶绿体中。18.下图为某DNA分子的部分平面结构图,该DNA分子片段中含100个碱基对,40个胞嘧啶,则下列说法错误的是()A.与交替连接,构成了DNA分子的基本骨架B.是连接DNA单链上2个核糖核苷酸的磷酸二酯键C.该DNA复制n次,含母链的DNA分子只有2个D.该D

17、NA复制n次,消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸数为60(2n-1)个答案:B解析:是脱氧核糖,是磷酸,两者交替连接构成了DNA分子的基本骨架。是连接DNA单链上2个脱氧核苷酸的化学键,是鸟嘌呤脱氧核苷酸中连接磷酸和脱氧核糖的化学键。该DNA复制n次,得到2n个DNA,其中含有母链的DNA分子共2个。该DNA复制n次,消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸数为(200-402)(1/2)(2n-1)=60(2n-1)(个)。19.右图中P和Q各表示某精原细胞的一段DNA分子,分别位于一对同源染色体的两条非姐妹染色单体的相同位置上。下列叙述正确的是()A.P和Q来自同一条染色体上DNA分子的复制B.P1和Q1的碱基序列和碱

18、基种类不一定相同C.P和Q的分离发生在减数分裂后期D.P和Q的形成常发生在四分体时期的非同源染色体之间答案:BC解析:P和Q是分别位于一对同源染色体的两条非姐妹染色单体上的一段DNA分子,因此P和Q来自两个DNA分子,A项错误。同源染色体上相同位置可能存在相同基因或等位基因,因此P1和Q1的碱基序列可能相同,也可能不同,B项正确。P和Q位于同源染色体上,而同源染色体的分离发生在减数分裂后期,C项正确。P和Q是同源染色体的非姐妹染色单体之间互换形成的,发生在四分体时期,D项错误。20.下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法,正确的是()A.真核生物的染色体存在于细胞核中,原核生物的染色体

19、存在于拟核中B.基因通常是有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上可含有成百上千个基因C.一个基因含有许多个脱氧核苷酸,基因的特异性由碱基的排列顺序决定D.染色体是DNA的主要载体,一条染色体上含有一个或两个DNA分子答案:BCD解析:原核生物没有染色体,A项错误。基因通常是有遗传效应的DNA片段,一个DNA分子上可含有成百上千个基因,B项正确。一个基因含有许多个脱氧核苷酸,基因的特异性由碱基的排列顺序决定,不同的DNA分子其碱基排列顺序也不相同,C项正确。染色体是DNA的主要载体,一条染色体上含有一个或两个DNA分子,D项正确。三、非选择题(本题共5小题,共55分)21.(8分)科学家用去污

20、剂裂解加热致死的S型肺炎链球菌,然后抽取裂解产物依次进行如下图所示的肺炎链球菌转化实验(S型细菌有荚膜且具有致病性,能使小鼠患败血症,R型细菌无荚膜,也无致病性)。请回答下列问题。(1)上述实验中,对照能说明S型细菌的DNA是“转化因子”。(2)除了通过观察注射后小鼠的生活情况来判断R型和S型细菌外,还可以通过什么方法区别R型和S型细菌?。(3)上述实验利用了酶具有的特点。与“设法将物质分开,单独地、直接地观察它们各自作用”的实验思路相比,本实验的优势在于。答案:(1)和(2)显微镜下观察细菌有无荚膜(或在固体培养基中培养,观察菌落特征,若菌落表面光滑,则为S型细菌;若菌落表面粗糙,则为R型细

21、菌)(3)专一性避免物质纯度不足带来的干扰解析:(1)实验和对照,可证明DNA是“转化因子”。(2)R型细菌和S型细菌的结构是不同的,在显微镜下观察细菌有无荚膜可区分R型细菌和S型细菌。也可观察菌落特征,菌落表面光滑的是有荚膜的S型细菌,菌落表面粗糙的是无荚膜的R型细菌。(3)利用分离提纯法进行肺炎链球菌转化实验的缺点是物质纯度不能达到100%。22.(12分)赫尔希和蔡斯研究T2噬菌体侵染细菌的实验时,分别用35S和32P标记的噬菌体与大肠杆菌混合,保温一段时间后搅拌并离心,得到上清液和沉淀物,并检测其放射性。搅拌时间不同,上清液中的放射性强度不同,得到下表数据。搅拌时间/min12345上

22、清液35S的比例/%5070758080上清液32P的比例/%2125283030被侵染细菌的成活率/%100100100100100请分析回答下列问题。(1)获得含有35S标记或32P标记的T2噬菌体的具体操作是。进行实验时,用来与被标记的T2噬菌体混合的大肠杆菌(填“带有”或“不带有”)放射性。(2)实验过程中,搅拌的目的是。搅拌5 min,被侵染细菌的成活率为100%,而上清液中仍有32P放射性出现,原因是。(3)若1个带有32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌,大肠杆菌裂解后释放出100个子代T2噬菌体,其中带有32P标记的T2噬菌体有个,出现该数目说明DNA的复制方式是。答案:(1)在分

23、别含有35S和32P的培养基中培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体不带有(2)使吸附在细菌上的T2噬菌体(外壳)与细菌分离有一部分含有32P标记的T2噬菌体没有侵入细菌(3)2半保留复制解析:(1)T2噬菌体是病毒,只能寄生在活细胞中,不能用一般培养基培养,所以要获得32P或35S标记的T2噬菌体,就先分别用含32P和35S的培养基培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体。进行实验时,用来与被标记的T2噬菌体混合的大肠杆菌不带有放射性。(2)实验过程中,搅拌的目的是使吸附在细菌上的T2噬菌体(外壳)与细菌分离。搅拌5min,被侵染细菌的成活率为100%,而上清液中仍有32P放射性出

24、现,说明有一部分含有32P标记的T2噬菌体没有侵入细菌。(3)由于DNA的复制方式是半保留复制,最初带有32P标记的T2噬菌体DNA的2条单链只参与形成2个DNA分子,所以100个子代T2噬菌体中,只有2个T2噬菌体带有32P标记。23.(10分)下图为一段DNA空间结构和平面结构的示意图,据图回答下列问题。(1)从图甲中可以看出DNA分子具有规则的结构,从图乙中可以看出DNA是由条平行且走向的长链组成的。在真核细胞中,DNA的主要载体是。(2)图中代表的是。与图中相配对的碱基是(填中文名称);由组成的结构名称为。(3)不同生物的双链DNA分子中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数的比值(填“相同”或“

25、不同”)。(4)若在一单链中(A+T)/(G+C)=n,则在另一条互补链中其比例为,在整个DNA分子中其比例为。答案:(1)双螺旋两相反染色体(2)氢键鸟嘌呤腺嘌呤脱氧核苷酸(3)相同(4)nn解析:(1)DNA分子是由两条链组成的,这两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构。在真核细胞中,DNA的主要载体是染色体。(2)DNA双链的碱基对之间通过氢键相连。鸟嘌呤与胞嘧啶互补配对;由组成的结构是腺嘌呤脱氧核苷酸。(3)双链DNA分子中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数,两者的比值总是等于1,所以不同生物的双链DNA分子中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数的比值相同。(4)一条单链上(A1+T1)/(G1+C1

26、)=n,根据碱基互补配对原则,与该链互补的另一条链上(T2+A2)/(C2+G2)=n,整个DNA分子中(A+T)/(G+C)=(A1+A2+T1+T2)/(G1+G2+C1+C2)=(2A1+2T1)/(2G1+2C1)=n。24.(10分)为研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素(多肽类激素,临床上用于治疗骨质疏松症),某科研机构从预期新型降钙素的功能出发,推测相应的脱氧核苷酸序列,并人工合成了2条含有72个碱基的DNA单链,2条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段,再利用Klenow酶补平,获得双链DNA,过程如下图所示。请分析并回答下列问题。(1)请画出一个脱氧核苷酸的结构模式图并标

27、注各部分名称。(2)在DNA单链合成过程中,所需条件除酶、模板和原料外,还需要。(3)Klenow酶是一种酶,合成的双链DNA有个碱基对。(4)用15N标记该双链DNA,复制1次,测得子代DNA中含有15N的单链占50%,该现象能不能说明DNA的复制方式为半保留复制?原因是什么?答案:(1)(2)ATP(3)DNA聚合126(4)不能。若为半保留复制,两个子代DNA分别如下图1所示,含有15N的单链占50%;若为全保留复制,两个子代DNA分别如图2所示,含有15N的单链也占50%。图1图225.(15分)科学家在研究DNA分子复制方式时进行了如下实验,请回答下列问题。(已知培养用的细菌大约每2

28、0 min分裂一次,产生子代,实验结果见相关图示)实验一:细菌破碎细菌细胞提取DNA结果A实验二:细菌破碎细菌细胞提取DNA结果B实验三:(1)实验一、实验二的作用是。(2)从结果C、D看,DNA复制具有的特点。根据这一特点,理论上结果E中含14N的DNA分子所占比例为。(3)复制过程除需要模板DNA、脱氧核苷酸外,还需要等条件。(4)若结果C中的DNA分子先用解旋酶处理,然后再离心,结果为F,请在图中表示出。(5)如果结果C、D、E都与结果G相同,据此可判断DNA分子的复制方式(填“是”或“不是”)半保留复制。答案:(1)对照(2)半保留复制1(3)酶、能量(4)如图(5)不是解析:(1)实

29、验一和实验二分别表示用含14N的培养基和含15N的培养基培养细菌后提取DNA的离心结果,其作用是与后面的实验结果形成对照。(2)从结果C、D看,新形成的DNA保留了原来DNA的两条链,说明DNA复制具有半保留复制的特点;经过60min后,DNA复制了3次,1个DNA共形成8个DNA分子,其中有2个DNA分子是15N/14N,其余6个DNA分子为14N/14N,所以结果E中所有DNA分子都含有14N。(3)复制过程需要模板DNA、原料(4种脱氧核苷酸)、酶和能量等条件。(4)结果C中的每个DNA分子均为15N/14N,解旋后形成的单链为1条重链15N和1条轻链14N。(5)结果G表明原来被15N标记的DNA的2条链没有分开,因此可判断DNA分子的复制方式不是半保留复制。