2019生物同步新增分方案人教必修二精练：阶段质量检测（三）　基因的本质

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阶段质量检测(三) 基因的本质 (时间：60 分钟；满分：100 分) 一、选择题(每小题 2.5 分，共 50 分) 1．科学研究发现，小鼠体内 HMGIC 基因与肥胖直接相关。具有 HMGIC 基因缺陷的 实验鼠与作为对照的小鼠，吃同样多的高脂肪食物，一段时间后，对照组小鼠变得十分肥胖， 而具有 HMGIC 基因缺陷的实验鼠体重仍然保持正常，这说明( ) A．基因在 DNA 上 B．基因在染色体上 C．基因具有遗传效应 D．DNA 具有遗传效应 2．假定某高等生物体细胞的染色体数是 10 条，其中染色体中的 DNA 用 3H 胸腺嘧啶 标记，将该体细胞放入不含有标记的培养液中连续培养 2 代，则在形成第 2 代细胞时的有丝 分裂后期，没有被标记的染色体数为( ) A．5 条 B．40 条 C．20 条 D．10 条 3．下列各项中，能正确表示 DNA 分子中脱氧核苷酸对的是( ) 4．某双链 DNA 分子中共有含氮碱基 1 400 个，其中一条单链上(A＋T)/(C＋G)＝2/5， 问该 DNA 分子中胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是( ) A．150 B．200 C．300 D．400 5．下列关于 DNA 结构的叙述中，错误的是( ) A．大多数 DNA 分子由两条核糖核苷酸长链盘旋而成为螺旋结构 B．外侧是由磷酸和脱氧核糖交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基 C．DNA 两条链上的碱基间以氢键相连，且 A 与 T 配对，C 与 G 配对 D．DNA 的两条链反向平行 6．DNA 指纹技术是法医物证学上进行个人认定的主要方法，DNA“指纹”是指 DNA 的( ) A．双螺旋结构 B．磷酸和脱氧核糖的排列顺序 C．碱基互补配对原则 D．脱氧核苷酸的排列顺序 7．蚕豆根尖细胞在含 3H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期，然后 在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是( ) A．每条染色体的两条单体都被标记 B．每条染色体中都只有一条单体被标记 C．只有半数的染色体中一条单体被标记 D．每条染色体的两条单体都不被标记 8．肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，证明了( ) A．DNA 是主要的遗传物质 B．蛋白质是遗传物质 C．RNA 是遗传物质 D．DNA 是遗传物质 9．下列关于科学家探究“DNA 是遗传物质”实验的叙述，正确的是( ) A．用 R 型活细菌和加热杀死的 S 型细菌分别给小白鼠注射，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部分烟草，可证明 DNA 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 10．赫尔希和蔡斯分别用 35S 和 32P 标记 T2 噬菌体中不同的有机物。下列被标记的部位 组合正确的是( ) A．①② B．①③ C．①④ D．②④ 11．对染色体、DNA、基因三者关系的叙述中，错误的是( ) A．每条染色体上含有一个或两个 DNA，DNA 分子上含有多个基因 B．都能复制、分离和传递，且三者行为一致 C．三者都是生物细胞内的遗传物质 D．生物的传宗接代中，染色体的行为决定着 DNA 和基因的行为 12．如图所示，甲、乙两种不同的病毒，经病毒重建形成“杂交病毒”丙，用丙病毒侵 染植物细胞，在植物细胞内产生的新一代病毒可表示为( ) 13．某一个 DNA 分子的碱基总数中，腺嘌呤为 200 个，复制 n 次后，消耗周围环境中 含腺嘌呤的脱氧核苷酸 3 000 个，该 DNA 分子已经复制了几次(是第几代)( ) A．三次(第四代) B．四次(第五代) C．五次(第六代) D．六次(第七代) 14．对甲、乙、丙、丁四种生物进行分析比较，结果如表所示： 项目 甲 乙 丙 丁 细胞膜 有 无 有 无 遗传物质 DNA RNA DNA DNA 是否遵循孟德 尔遗传定律 否 否 是 否 其中最可能表示肺炎双球菌的是( ) A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 15．已知一个完全标记上 15N 的 DNA 分子含 100 个碱基对，其中腺嘌呤(A)有 40 个， 在不含 15N 的培养液中经过 n 次复制后，不含 15N 的 DNA 分子总数与含 15N 的 DNA 分子总 数之比为 7∶1，需游离的胞嘧啶(C)为 m 个，则 n、m 分别是( ) A．3 900 B．3 420 C．4 420 D．4 900 16．将含有两对同源染色体，其 DNA 分子都已用 32P 标记的精原细胞，放在只含 31P 的原料中进行减数分裂。则该细胞所产生的四个精子中，含 31P 和 32P 标记的精子所占的比 例分别是 ( ) A．50%、50% B．50%、100% C．100%、50% D．100%、100% 17．已知某 DNA 分子中，G 与 C 之和占全部碱基总数的 35.8%，其中一条链的 T 与 C 分别占该链碱基总数的 32.9%和 17.1%，则在它的互补链中，T 和 C 分别占该链碱基总数的 ( ) A．32.9%和 17.1% B．31.3%和 18.7% C．18.7%和 31.3% D．17.1%和 32.9% 18．利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验。各组肺炎双球菌先进行图示处理， 再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。下列说法不正确的是( ) A．通过 E、F 对照，能说明转化因子是 DNA 而不是蛋白质 B．F 组可以分离出 S 和 R 两种肺炎双球菌 C．F 组产生的 S 肺炎双球菌可能是基因重组的结果 D．能导致小鼠死亡的是 A、B、C、D 四组 19．用 15N 标记细菌的 DNA 分子，再将它们放入含 14N 的培养基中连续繁殖四代，a、 b、c 为三种 DNA 分子；a 只含 15N，b 同时含 14N 和 15N，c 只含 14N，如图，这种 DNA 分 子的比例正确的是( ) 20．(山东高考)某研究小组测定了多个不同双链 DNA 分子的碱基组成，根据测定结果 绘制了 DNA 分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在 DNA 分子中碱基数目比值的 关系图，下列正确的是( ) 二、非选择题(共 50 分) 21．(8 分)某科学家做“噬菌体侵染细菌实验”时，用放射性同位素标记某个噬菌体和 细菌的有关结构或物质(如表所示)。产生的 n 个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全 一样。 噬菌体 细菌 DNA 或脱氧核苷酸 32P 标记 31P 标记 蛋白质或氨基酸 32S 标记 35S 标记 (1)子代噬菌体的 DNA 应含有表中的_______和_______元素，各有________个和 ________个。 (2)子代噬菌体中，只含 32P 的有________个；只含 31P 的有________个；同时含有 32P、 31P 的有________个。 (3) 子 代 噬 菌 体 的 蛋 白 质 分 子 中 都 没 有 ________ 元 素 ， 由 此 说 明 _____________________________________；子代噬菌体蛋白质都含有___________元素，这 是因为______________________________________________________________________。 22．(12 分)猪流感病毒正在全球范围内进行扩散，严重威胁人类的生命。某学校生物兴 趣小组的同学通过查阅资料发现，常见的流感病毒都是 RNA 病毒，同时提出疑问：猪流感 病毒的遗传物质是 DNA 还是 RNA？下面是兴趣小组探究猪流感病毒的遗传物质是 DNA 还 是 RNA 设计的实验步骤，请将其补充完整。 (1)实验目的：______________________________________________________________。 (2)材料用具：显微注射器，猪流感病毒的核酸提取液，猪胚胎干细胞，DNA 水解酶和 RNA 水解酶等。 (3)实验步骤： 第 一 步 ： 把 猪 流 感 病 毒 核 酸 提 取 液 分 成 相 同 的 A 、 B 、 C 三 组 ， ________________________________________________________________________。 第二步：取等量的猪胚胎干细胞分成三组，用显微注射技术分别把 A、B、C 三组处理 过的核酸提取液注射到三组猪胚胎干细胞中。 第三步：将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间，然后从培养好的 猪胚胎干细胞中抽出取样品，检测是否有猪流感病毒产生。 (4)预测结果及结论： ①________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③若 A、B、C 三组都出现猪流感病毒，则猪流感病毒的遗传物质既不是 DNA 也不是 RNA。 23．(12 分)分析以下材料，回答有关问题。 材料 1：在沃森和克里克提出 DNA 的双螺旋结构模型之前，人们已经证实了 DNA 分 子是由许多脱氧核苷酸构成的长链，自然界中的 DNA 并不以单链形式存在，而是由两条链 结合形成的。 材料 2：在 1949 年到 1951 年期间，科学家 Chargaff 研究不同生物的 DNA 时发现， DNA 分子中的嘧啶核苷酸的总数始终等于嘌呤核苷酸的总数；即 A 的总数等于 T 的总数， G 的总数等于 C 的总数，但(A＋T)与(G＋C)的比值是不固定的。 材料 3：根据 R.E.Franklin 等人对 DNA 晶体的 X 射线衍射分析表明，DNA 分子由许多 “亚单位”组成，而且每一层的间距为 3.4 埃，而且整个 DNA 分子长链的直径是恒定的。 以上科学研究成果为 1953 年沃森和克里克提出 DNA 的双螺旋结构模型奠定了基础。 请分析回答： (1)材料 1 表明 DNA 分子是由两条____________组成的，其基本单位是____________。 (2) 嘧 啶 脱 氧 核 苷 酸 的 总 数 始 终 等 于 嘌 呤 脱 氧 核 苷 酸 的 总 数 ， 说 明 ________________________________________________________________________。 (3)A 的 总 数 等 于 T 的 总 数 ， G 的 总 数 等 于 C 的 总 数 ， 说 明 ________________________________________________________________________。 (4)A 与 T 的 总 数 和 G 与 C 的 总 数 的 比 值 不 固 定 ， 说 明 ________________________________________________________________________。 (5)R.E.Franklin 等人提出的 DNA 分子中的“亚单位”事实上是______________；“亚 单位”的间距都为 3.4 埃，而且 DNA 分子的直径是恒定的，这些特征表明 ________________________________________________________________________。 (6) 基 于 以 上 分 析 ， 沃 森 和 克 里 克 提 出 了 各 对 应 碱 基 之 间 的 关 系 是 ______________________________，并成功地构建了 DNA 分子的双螺旋结构模型。 24．(8 分)如图是 DNA 分子复制的图解，请据图回答： (1)图中的[1]表示________过程，需要________酶的作用。 (2)图中的[2]过程表示以母链为模板进行的碱基的____________，参与配对的物质是游 离在周围的________________。 (3)图中的[3]过程表示形成两个新的________分子，这一过程包括子链中脱氧核苷酸的 ____________与____________交互连接以及子链与母链在空间结构上的________化。参与此 过程的酶有____________等。 (4)DNA 复 制 ， 一 般 是 严 格 的 __________ 复 制 ， DNA 复 制 的 遗 传 学 意 义 是 为 ________________在上下代之间的__________准备了物质基础。遗传信息的传递使亲代生物 的性状可在子代得到表现，例如(试举一例)____________________。 25．(10 分)在研究生物遗传物质的过程中，人们做了很多的实验进行探究，包括著名的 “肺炎双球菌的转化实验”。 (1)某人曾重复了“肺炎双球菌的转化实验”，步骤如下。请分析以下实验并回答问题： A．将一部分 S 型细菌加热杀死； B．制备符合要求的培养基，并分为若干组，将菌种分别接种到各组培养基上(接种的菌 种见图中文字所示)； C．将接种后的培养皿放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落的生长情况(见图)。 本实验得出的结论是________________________________________________________。 (2)艾弗里等人通过实验证实了在上述细菌转化过程中，起转化作用的是 DNA。请利用 DNA 酶作试剂，选择适当的材料用具设计实验方案，验证“促进 R 型细菌转化成 S 型细菌 的物质是 DNA”，并预期实验结果，得出实验结论。 ①设计实验方案： 第一步：从 S 型细菌中提取 DNA。 第二步：制备符合要求的培养基，将其均分为三份，标为 A、B、C，分别作如下处理： 组合编号 A B C 处理 不加任何提取物 g.________ h.________ 第三步：_________________________________________________________________。 第四步：将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况。 ②预期实验结果并得出结论：__________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答 案 1．选 C 缺乏 HMGIC 基因，小鼠体重保持正常，含有 HMGIC 的基因，小鼠变得肥胖， 说明基因具有遗传效应。 2．选 D 根据 DNA 半保留复制的特点，DNA 双链被 3H 标记，在不含 3H 标记的培养液中 完成第一次分裂后，每条染色体的 DNA 中一条链有 3H 标记，另一条链没有标记。在不含 3H 标记的培养液中进行第二次分裂，后期一半染色体被标记，一半染色体没有被标记。 3．选 A DNA 分子中的碱基互补配对原则为：A 与 T 配对，G 与 C 配对，A 与 T 之间形 成两个氢键，G 与 C 之间形成三个氢键，两条链反向平行，所以 A 项正确。 4．选 B 双链 DNA 的一条链中，(A＋T)/(G＋C)与另一条互补链中(A＋T)/(G＋C)以及 整个 DNA 分子中(A＋T)/(G＋C)相等。DNA 分子的一条单链上(A＋T)/(C＋G)＝2/5，那么整 个 DNA 分子中(A＋T)/(C＋G)＝2/5，因此可以推导出 A＋T 占 DNA 分子碱基总数的 2/7。双 链 DNA 分子共有含氮碱基 1 400 个，A＝T，则 DNA 分子中胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是 1/2×(1 400×2/7)＝200。 5．选 A 绝大多数 DNA 分子由两条脱氧核苷酸长链盘旋而成为双螺旋结构，而不是由 核糖核苷酸长链盘旋，核糖核苷酸是 RNA 的基本组成单位。 6．选 D 脱氧核苷酸的特定的排列顺序，构成了每一个 DNA 分子的特异性。 7．选 B 由于 DNA 分子的复制方式为半保留复制，在有放射性标记的培养基中完成一 个细胞周期后，每个 DNA 分子中有一条链含放射性。继续在无放射性的培养基中培养时，由 于 DNA 分子的半保留复制，所以 DNA 分子一半含放射性，一半不含放射性，每条染色单体含 一个 DNA 分子，所以一半的染色单体含放射性。 8．选 D 这两个实验只能证明 DNA 是遗传物质。得出“DNA 是主要的遗传物质”的结论， 是由于绝大多数生物的遗传物质是 DNA，只有少数生物如某些病毒的遗传物质是 RNA。 9．选 A R 型肺炎双球菌无毒性，加热杀死后的 S 型细菌不能繁殖，故将其分别给小白 鼠注射，小鼠均不死亡；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；烟草花叶病毒的遗传物质是 RNA；用 32P 标记的噬菌体侵染细菌 后离心，沉淀物中具有较强的放射性。 10．选 A ①代表的是氨基酸的 R 基，②代表磷酸基团，③代表五碳糖，④代表含氮碱 基，含有 S 的是①，含有 P 的是②。 11．选 C 遗传物质是 DNA 或基因，而不是染色体，染色体上还含有蛋白质，蛋白质不 是遗传物质。 12．选 D 病毒的遗传物质是核酸，因此用“杂交病毒”侵染植物细胞，则在植物细胞 中产生的新一代病毒与提供核酸的病毒相同。 13．选 B 依题意，一个 DNA 分子中 A＝200 个，设复制 n 次，消耗 A 3 000 个，则(2n －1)×200＝3 000，所以 n＝4。 14．选 A 肺炎双球菌属于原核生物，具有细胞膜，其遗传物质是 DNA，由于不能进行 有性生殖，所以不遵循孟德尔遗传定律。 15．选 D 根据 DNA 分子的特点可知一个含 100 个碱基对的 DNA 分子，腺嘌呤(A)有 40 个，则 T 有 40 个，G、C 各 60 个。由于 DNA 分子的复制是半保留复制，则由不含 15N 的 DNA 分子总数与含 15N 的 DNA 分子总数之比为 7∶1 可知共复制了 4 次，产生了 16 个 DNA 分子。 需要游离的 C 为(16－1)×60＝900 个。 16．选 D 精原细胞中有两对同源染色体，其 DNA 分子都已用 32P 标记，在减数分裂的 间期，进行 DNA 分子的复制，复制的结果是形成一条链含 32P、一条链含 31P 的 DNA 分子，因 此减数分裂形成的每个精子中的两个 DNA 分子中，每个 DNA 分子都是一条链含 32P、一条链 含 31P。 17．选 B 由于整个 DNA 分子中 G＋C＝35.8%，则每条链中 G＋C＝35.8%，A＋T＝64.2%； 由于其中一条链中 T 与 C 分别占该链碱基总数的 32.9%和 17.1%，由此可以求出该链中 G＝ 18.7%，A＝31.3%，则其互补链中 T 和 C 分别占该链碱基总数的 31.3%和 18.7%。 18．选 D 从图示实验过程看出，通过 E、F 对照，能说明转化因子是 DNA 而不是蛋白 质，F 组加入了 S 菌的 DNA，可以分离出 S 和 R 两种肺炎双球菌，而出现的 S 肺炎双球菌可 能是基因重组的结果。A 组经煮沸、D 和 E 组为 R 菌，均不能导致小鼠死亡，D 错误。 19．选 D 假设亲代 DNA 分子为 1 个，则繁殖四代后，得到 16 个 DNA 分子，其中只含 15N 的 DNA 分子为 0 个，同时含有 14N 和 15N 的有 2 个，只含 14N 的有 14 个，它们呈现的比例 如图 D 所示。 20．选 C DNA 分子中(A＋C)/(T＋G)应始终等于 1，A 项错误；一条单链中(A＋C)/(T ＋G)与其互补链中(A＋C)/(T＋G)互为倒数，一条单链中(A＋C)/(T＋G)＝0.5 时，互补链中 (A＋C)/(T＋G)＝2，B 项错误；一条单链中(A＋T)/(G＋C)与其互补链中(A＋T)/(G＋C)及 DNA 分子中(A＋T)/(G＋C)都相等，C 项正确，D 项错误。 21．解析：由于细菌细胞中核苷酸含 31P，而噬菌体核苷酸中含 32P，细菌氨基酸含 35S， 噬菌体蛋白质含 32S，噬菌体侵染细菌时，其蛋白质外壳留在外面，只有 DNA 侵入，合成子 代噬菌体所需的原料均来自宿主细胞，因此，每个噬菌体侵染细菌所形成的子代噬菌体的 DNA 中，只有 2 个含亲代噬菌体的 DNA 模板链，其余均只含 31P，而蛋白质外壳应全是由细菌 提供的原料构建的，即全含 35S。 答案：(1)31P 32P n 2(或 32P 31P 2 n) (2)0 n－2 2 (3)32S 噬菌体侵染细 菌时，蛋白质外壳没有进入细菌内 35S 子代噬菌体的蛋白质外壳是以细菌内 35S 标记的氨 基酸为原料合成的 22．解析：本题的实验目的是探究猪流感病毒的遗传物质是 DNA 还是 RNA。根据酶的专 一性利用给定的材料用具设计不处理核酸提取液和分别用 DNA 水解酶、RNA 水解酶处理核酸 提取液的三组实验相互对照，根据实验结果便可得出结论。 答案：(1)探究猪流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA (3)分别用等量的相同浓度的DNA 水解酶、RNA 水解酶处理 A、B 两组，C 组不进行处理 (4)①若 A、C 两组出现猪流感病毒， B 组没有出现，则猪流感病毒的遗传物质是 RNA ②若 B、C 两组出现猪流感病毒，A 组没有出现，则猪流感病毒的遗传物质是 DNA 23．解析：材料表明了当时科学界对 DNA 的认识是：DNA 分子是以 4 种脱氧核苷酸为单 位连接而成的双链结构。嘧啶核苷酸的总数始终等于嘌呤核苷酸的总数，说明 DNA 分子中嘌 呤与嘧啶之间一一对应，A 的总数等于 T 的总数，G 的总数等于 C 的总数，说明二者可能是 一种对应关系；而 A 与 T 的总数和 G 与 C 的总数的比值不固定，则说明 A 与 T 之间的对应和 C 与 G 之间的对应是互不影响的。所以沃森和克里克提出了各对应碱基之间的关系是 A 与 T 配对，C 与 G 配对，结果发现与各种事实相符，从而获得了成功。 答案：(1)脱氧核苷酸长链 脱氧核苷酸 (2)DNA 分子中嘌呤与嘧啶之间一一对应 (3)A 与 T 一一对应，C 与 G 一一对应 (4)A 与 T 之间的对应和 C 与 G 之间的对应互不影响 (5)碱基对 DNA 分子的空间结构非常规则 (6)A 与 T 配对，C 与 G 配对 24．解析：(1)图中[1]表示解旋过程，需要解旋酶的作用。解旋酶的作用是打破两条链 之间的氢键。(2)图中[2]表示以母链为模板进行碱基互补配对的过程，参与配对的物质是周 围环境中游离的 4 种脱氧核苷酸。(3)图中[3]过程表示形成两个新的 DNA 分子，这一过程包 括子链中脱氧核苷酸的脱氧核糖与磷酸交互连接以及子链与母链在空间结构上的螺旋化，参 与此过程的酶有 DNA 聚合酶等。(4)DNA 复制为半保留复制，可确保亲子代之间遗传信息的 连续性。 答案：(1)解旋 解旋 (2)互补配对 脱氧核苷酸 (3)DNA 脱氧核糖 磷酸 螺旋 DNA 聚合酶 (4)半保留 遗传信息 传递 子女长得像父母 25．解析：(1)通过第 4 组实验可以得出的结论是 S 型细菌中的某种物质能使 R 型细菌 转化成 S 型细菌。(2)设计实验要遵循对照原则和单一变量原则。 答案：(1)S 型细菌中的某种物质(转化因子)能使 R 型细菌转化成 S 型细菌 (2)①第二步：g.加入提取的 S 型细菌的 DNA h．加入提取的 S 型细菌的 DNA 和 DNA 酶 第三步：将 R 型细菌分别接种到三组培养基上 ②A、C 组培养基中未出现 S 型菌落，只有 B 组培养基中出现 S 型菌落；说明 DNA 分子能使 R 型细菌转化为 S 型细菌