第1章 遗传信息的分子基础 B卷 能力提升单元测试2021-2022学年高一下学期生物北师大版必修2（含答案）

第1章 遗传信息的分子基础 B卷 能力提升——2021-2022学年高一生物北师大版（2019）必修二单元测试AB卷
1.为研究噬菌体侵染细菌的详细过程,选择同位素标记的方案是( )
A. 用18O或3H培养噬菌体,再去侵染细菌
B. 用14C或15N培养噬菌体,再去侵染细菌
C.将一组噬菌体用32P和35S标记
D.一组用32P标记DNA,另一组用35S标记蛋白质
2.如图甲、乙、丙、丁分别表示在“噬菌体侵染细菌”实验(搅拌强度、时长等都合理)和“肺炎链球菌转化”实验中相关强度或数量的变化，下列相关叙述正确的是( )
A.图甲表示在“32P标记的噬菌体侵染细菌”实验中，沉淀物放射性强度的变化
B.图乙表示在“35S标记的噬菌体侵染细菌”实验中，沉淀物放射性强度的变化
C.图丙表示“肺炎链球菌体内转化”实验的R型细菌+加热致死的S型细菌组中，R型细菌与S型细菌的数量变化
D.图丁表示“肺炎链球菌体内转化”实验的R型细菌+加热致死的S型细菌组中，R型细菌与S型细菌的数量变化
3.烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟叶，但二者引起的病斑不同，如甲图。将TMV的遗传物质和蛋白质分离，并分别单独感染健康烟叶，结果如乙图。科学家将不同病毒的遗传物质与蛋白质重新组合形成“杂种病毒”，然后感染健康烟叶，如丙图。依据实验，下列推论合理的是( )
A.甲图实验结果说明病毒的蛋白质外壳能感染烟叶
B.乙图实验结果说明TMV的蛋白质外壳能感染烟叶
C.丙图实验结果是烟叶被感染，并且出现b病斑
D.杂种病毒产生的子代具有TMV的蛋白质外壳
4.艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验是关于探究什么才是遗传物质的两个经典实验。下列相关叙述正确的是( )
A.两个实验均采用了对照实验和同位素标记的方法
B.两个实验的关键设计思路都是把DNA与蛋白质分开，单独观察其结果
C.赫尔希与蔡斯同时采用35S和32P分别对噬菌体的蛋白质和DNA进行标记
D.噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是主要的遗传物质
5.为研究R型肺炎双（链）球菌转化为S型肺炎双（链）球菌的转化物质是DNA还是蛋白质，进行了肺炎双（链）球菌体外转化实验，其基本过程如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.甲组培养皿中只有S型菌落，推测加热不会破坏转化物质的活性
B.乙组培养皿中有R型及S型菌落，推测转化物质是蛋白质
C.丙组培养皿中只有R型菌落，推测转化物质是DNA
D.该实验能证明肺炎双（链）球菌的主要遗传物质是DNA
6.将加热杀死的S型细菌与R型细菌混合后，注射到小鼠体内，小鼠体内S型、R型细菌含量的变化情况如图所示。下列有关叙述不正确的是( )
A.曲线ab段小鼠体内还没形成大量的相应抗体
B.曲线bc段绝大多数的R型细菌转化成了S型细菌
C.cd段上升的原因可能是S型细菌降低了小鼠的免疫能力
D.实验过程中，S型细菌的出现可能是因为S型细菌的DNA进入到了R型细菌内
7.某科研小组将S型肺炎双球菌进行破碎处理，设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，过滤得到无菌提取液，然后进行如图所示实验。下列有关该实验的叙述错误的是( )
A.该实验的设计思路是把各种物质分离开，并观察各自独立的作用
B.本实验为对比实验，利用了酶具有专一性的特性
C.①~⑤组实验结果中，可以得到S型菌的组别为①②③④
D.混合培养后出现的S型菌与原S型菌的遗传信息存在差异
8.科学家研究发现肺炎双球菌转化实验中,加热灭活的S型细菌遗留下了完整的细菌DNA的各个片段,其中包括控制荚膜形成的基因,即S基因(smoothgene),这一片段从S型细菌中释放出来,并且在后继的培养中被一些R型细菌所摄取,S基因的DNA以双链的形式在R型细菌细胞的几个位点上结合并被切割。R型细菌产生的核酸内切酶首先切断DNA双链中的一条链,被切割的链在核酸酶的作用下降解,成为寡核苷酸释放到培养基中,另一条链与R型感受态细菌的特异蛋白质结合,以这种形式进入细胞,并通过同源重组以置换的方式整合进入R型细菌的基因组中,使R型细菌转化为S型细菌。下列有关叙述正确的是( )
A.转化过程中S基因以R型细菌的原料合成荚膜和能切断R型细菌DNA的核酸内切酶
B.R型细菌转化成S型细菌是发生了染色体的变异
C.将加热杀死的S型细菌和R型细菌一起培养,培养基上有S型细菌、R型细菌和新产生菌三种菌落
D.艾弗里实验的巧妙之处是把S型细菌的DNA和蛋白质、多糖等分开,分别与R型细菌进行培养
9.如图表示DNA分子结构的片段，下列叙述错误的是( )
A.②和③交替排列，构成DNA分子的基本骨架
B.DNA分子中⑤的含量越高，分子结构越稳定
C.图中两条链反向平行，构成规则的双螺旋结构
D.图中④的特定排列顺序决定了DNA分子的特异性
10.某小组同学在“制作DNA双螺旋结构模型”活动中,制作了甲~丁的相关化合物,①②表示化学键连接的位点。下列叙述正确的是( )
A.化合物甲、乙、丙可组成DNA的基本单位
B.DNA双螺旋结构中的甲数量不等于丙数量
C.化合物甲、乙位于DNA双螺旋结构的外侧
D.连接化合物丙与丁的化学键位于①②之间
11.某真核生物DNA片段的结构示意图如图。下列叙述正确的是( )
A.DNA分子一条链中相邻碱基依靠①连接
B.②表示腺嘌呤脱氧核苷酸
C.③的形成只能发生在细胞核
D.若α链中A+T占48%，则DNA分子中G占26%
12.在一个双链DNA分子中,碱基总数为m,腺嘌呤数为n,则下列有关结构数目正确的是( )
①脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基总数=m
②碱基之间的氢键数为(3m-2n)/2
③一条链中(A+T)的数量为n
④G的数量为(m-n)
A.① ② ③ ④ B.② ③ ④ C.③ ④ D.① ② ③
13.DNA熔解温度（Tm）是使DNA双螺旋结构解开一半时所需要的温度，不同种类DNA的Tm值不同。如图表示DNA分子中（G+C）含量（占全部碱基的比值）与Tm的关系。下列有关叙述错误的是( )
A.若DNA分子中（G+C）/（A+T）=1，则G与C之间的氢键总数比A与T之间多
B.一般来说，DNA分子的Tm值与（G+C）含量呈正相关
C.DNA主要依靠氢键和磷酸二酯键来维持其双螺旋结构
D.Tm值相同的DNA分子中（G+C）数量也相同
14.在一个双链DNA分子中,脱氧核苷酸数为a,腺嘌呤碱基数为b,则下列有关说法错误的是( )
A.鸟嘌呤的数量为a-b B.碱基总数=磷酸数=a
C.两条链中A + T的数量为2b D. 碱基之间的氢键数为3/2a-b
15.下列与核酸是遗传物质的证据相关的叙述,正确的是( )
A.肺炎双球菌R型菌株因没有荚膜,长成的菌落表面光滑
B.肺炎双球菌离体转化实验中S型菌的DNA与活R型菌混合培养,后代中只有S型菌
C.噬菌体侵染细菌的实验是证实DNA为遗传物质的最早证据来源
D.烟草花叶病毒感染实验中单用病毒的RNA就可以使烟草出现感染病毒的症状
16.1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能，请回答下列有关问题：
（1）他们指出“噬菌体在分子生物学中的地位就相当于氢原子在玻尔量子力学模型中的地位。”这句话指出了噬菌体作为实验材料具有_____的特点。
（2）通过_____的方法分别获得被32P和35S标记的噬菌体，用标记的噬菌体侵染细菌，从而追踪在侵染过程中_____变化。
（3）侵染一段时间后，用搅拌器搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中的放射性，得到如图所示的实验结果。搅拌的目的是_____，所以搅拌时间少于1min时，上清液中的放射性_____。实验结果表明当搅拌时间足够长时，上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%，证明_____。图中“被侵染的细菌”的存活率曲线基本保持在100%，本组数据的意义是作为对照组，以证明_____，否则细胞外_____的含量会增高。
（4）本实验证明在病毒复制和遗传过程中_____起着作用。
17.图甲是用DNA测序仪测出的某DNA片段上一条脱氧核苷酸链中的碱基排列顺序（TGCGTATTGG），请回答下列问题：
（1）据图甲推测，此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是_____个。
（2）根据图甲中脱氧核苷酸链中的碱基排列顺序，推测图乙中显示的脱氧核苷酸链的碱基排列顺序为_____（从上往下）。
（3）图甲所显示的DNA片段与图乙所显示的DNA片段中的（A+G）/（T+C）总是为_____，由此证明DNA分子中碱基的数量关系是_____。图甲中的DNA片段与图乙中的DNA片段中的A/G分别为_____、_____，由此说明了DNA分子具有特异性。
18.“肺炎双球菌转化实验”是科学家对生物遗传物质的探究过程中的一个实验。
(1)某人曾重复了“肺炎双球菌转化实验”,步骤如下:
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(接种的菌种见下图中文字所示);
C.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,发现在第4组培养基中有S型细菌。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”,并预测实验结果,得出实验结论。 材料用具:R型细菌、S型细菌、DNA酶、蒸馏水、制备培养基所需的原料。
①实验设计方案:
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,将其均分为三组,标为 A、B、C,请将处理方法填写在表格中;
组合编号 A B C
处理方法 不加任何提取物
第三步:将R型细菌分别接种到三组培养基上;
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预测实验结果:__________。
③得出结论:___________。
(3)回答下列问题。
①“肺炎双球菌转化实验”以细菌为实验材料主要是由于细菌具有______、__________等优点。
②艾弗里实验最为关键的设计思路是______________。
③写出艾弗里实验采用的主要技术手段:__________________(写出两种)
答案以及解析
1.答案：D
解析：噬菌体是病毒,无细胞结构.只能在活细胞内增殖,不能用培养基直接培养,A、B两项错误;将一组噬菌体同时用32P和35S标记,结果是DNA和蛋白质都具有放射性,即上清液和沉淀物中都具有放射性,因而无法判断,C项错误;用32P、35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质,通过检测上清液和沉淀物中的放射性来确定是何种物质进入了细菌内,D项正确。
2.答案：D
解析：图甲表示在“32P标记的噬菌体侵染细菌”实验中，上清液放射性强度的变化，A错误。图乙表示在“35S标记的噬菌体侵染细菌”实验中，上清液放射性强度的变化，B错误。
在肺炎链球菌的体内转化实验中，加热致死的S型细菌的DNA能将R型细菌转化为S型细菌，S型细菌通过繁殖，数量增多，故其数量会先增加后稳定，而R型细菌在小鼠体内开始时大部分会被免疫系统消灭，所以曲线在开始时段有所下降，而后随着小鼠免疫系统的破坏，R型细菌数量又开始增加，所以曲线上升。故图丁表示“肺炎链球菌体内转化”实验的R型细菌+加热致死的S型细菌组中，R型细菌与S型细菌的数量变化，C错误，D正确。
3.答案：C
解析：甲图实验结果不能说明病毒的蛋白质外壳能感染烟叶，A错误；乙图过程中用TMV的蛋白质外壳感染烟叶，烟叶没有出现病斑，说明TMV的蛋白质外壳不能感染烟叶，B错误；丙图表示用TMV的蛋白质外壳和HRV的遗传物质组合成的“杂种病毒”感染烟叶，结果是烟叶被感染，出现b病斑，C正确；杂种病毒中含有HRV的遗传物质，故其产生的子代为HRV，D错误。
4.答案：B
解析：本题考查的是肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的相关内容。肺炎双球菌转化实验没有采用同位素标记的方法；离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌，该实验标记的是T2噬菌体的蛋白质，T2噬菌体和大肠杆菌混合后未经搅拌，则仍然吸附在大肠杆菌表面的35S标记的噬菌体在离心后会出现在沉淀物中，导致上清液的放射性强度下降，两个实验的关键设计思路都是把DNA 与蛋白质分开，单独地、直接地观察各自的作用；赫尔希与蔡斯分別采用35S和32P分别对噬菌体的蛋白质和DNA进行标记；噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质。
5.答案：C
解析：若加热不会破坏转化因子的活性，则培养基中应当有R型和S型菌落，不会只有S型菌落，A错误。乙组中S型菌细胞提取物中的蛋白质被蛋白酶催化水解，与R型菌混合培养后，仍能使R型菌转化为S型菌，所以可推测转化因子不是蛋白质，B错误。丙组培养皿中只有R型菌落，DNA被水解后，R型菌不能转化为S型菌，所以可推测转化因子是DNA，C正确。
该实验能证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA，不能证明肺炎链球菌的主要遗传物质是DNA，D错误。
6.答案：B
解析：
7.答案：A
解析：从题图所示实验过程可知，科研小组利用酶的专一性，向S型菌的提取物中分别加入蛋白酶、酯酶、RNA酶和DNA酶，以除去相应的分子，然后进行研究，属于对比实验，但并没有把这些物质分离开，A错误、B正确；肺炎双球菌的遗传物质是DNA，因而①~⑤组混合培养后，只有第⑤组不会出现S型菌，其他组均会出现S型菌，C正确；混合培养后出现的S型菌是由R型菌吸收S型菌DNA转化而来，故与原S型菌的遗传信息存在差异，D正确。
8.答案：D
解析：从题干中分析得出,核酸内切酶是R型细菌产生的,并且切断的是S型细菌的DNA,A错误;R型细菌转化成S型细菌是发生了基因重组,B错误;将加热杀死的S型细菌和R型细菌一起培养,培养基上有S型细菌、R型细菌两种菌落,C错误;艾弗里肺炎双球菌体外转化实验的巧妙之处是把S型细菌的DNA和蛋白质、多糖等分开,分别与R型细菌进行培养,D正确。
9.答案：B
解析：图中②表示脱氧核糖，③表示磷酸，脱氧核糖和磷酸交替排列，构成DNA的基本骨架，A正确；⑤表示A—T碱基对，A和T之间有2个氢键，G和C之间有3个氢键，G、C含量越高，分子结构越稳定，B错误；图中DNA分子两条链反向平行，构成规则的双螺旋结构，C正确；④表示脱氧核糖核苷酸，DNA分子间的差异在于脱氧核苷酸的排列顺序，所以脱氧核苷酸的特定排列顺序决定了DNA分子的特异性，D正确。
10.答案：B
解析：
11.答案：D
解析：由题图可知，DNA分子一条链中相邻碱基依靠“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接在一起，A错误；②表示腺嘌呤，B错误；③为磷酸二酯键，是在DNA复制过程中形成的，DNA复制可以发生在真核细胞中的细胞核、线粒体、叶绿体中，C错误；若α链中A+T占48%，根据碱基互补配对原则，该DNA分子中A+T占48%，则G+C占52%，G占26%，D正确。
12.答案：D
解析：在该DNA分子中,A=T,C=G,由此推出C=G=(m—2n)/2,又因为C与G之间有3个氢键,A与T之间有2个氢键,故一共含有的氢键数为(m—2n)/2×3+n×2=(3m-2n)/2。
13.答案：D
解析：G—C之间有3个氢键，A—T之间有2个氢键，若DNA分子中（G+C）/（A+T）=1，说明G—C和A—T数量相同，则G与C之间的氢键总数比A与T之间多，A正确；由题图可知，DNA分子的Tm值与（C+G）含量呈正相关，B正确；每条链上的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，两条链之间的碱基通过氢键连接，可见DNA主要依靠氢键和磷酸二酯键来维持其双螺旋结构，C正确；两个DNA分子若Tm值相同，则它们中的（G+C）含量相同，但（G+C）的数量不一定相同，D错误。
14.答案：A
解析：1分子脱氧核糖核苷酸由1分子磷酸、1分子碱基和1分子脱氧核糖组成，因此DNA分子中脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基总数=a,B正确；由于双链DNA分子中A=T=b，所以A+T=2b,G=C=1/2(a－2b)=1/2a－b，A错误、C正确；由于在碱基对中，A与T之间的氢键是2个，G与C之间的氢键是3个，所以该DNA分子中氢键的总数是2b＋3(1/2a－b)=3/2a－b，D正确 。
15.答案：D
解析：【正确项分析】烟草花叶病毒的感染实验过程:首先，从TMV中分别提取RNA和蛋白质，然后用RNA和蛋白质分别去感染烟草。结果发现单用病毒的RNA就可以使烟草出现感染病毒的症状,说明病毒RNA进入叶子的细胞后,能繁殖出正常的病毒后裔，病毒的蛋白质，不能单独使烟草感染，D正确。
【错误项分析】在众多的肺炎双球菌菌株中，光滑型（S)菌株是唯一能够引起肺炎或败血症的类型,这种菌株在培养基上能长成光滑的菌落，S型细菌的菌体外面有多糖类的胶状荚膜,使菌体不易受到宿主正常防护机制的破坏，不致病的粗糙型（R)菌株长成的菌落表面粗糙,菌体的外面没有荚膜。肺炎双球菌R型菌株因菌体外面没有荚膜,长成的菌落表面粗糙，A错误。肺炎双球菌离体转化实验中的转化过程属于可遗传变异——基因重组,变异频率低，因此S型菌的DNA与活R型菌混合培养,后代中R型菌占多数,少数为S型菌，B错误。肺炎双球菌离体转化实验是证实DNA为遗传物质的最早证据来源,C错误。
16.答案：（1）结构简单，只含有蛋白质和DNA（核酸）
（2）用含32P和35S的培养基分别培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染被32P和35S标记的大肠杆菌；DNA和蛋白质的位置
（3）使噬菌体（蛋白质外壳）和细菌分离；较低；DNA进入细菌，蛋白质没有进入细菌；细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来；32P
（4）DNA
解析：（1）噬菌体作为实验材料，是因为其结构简单，只含有蛋白质和DNA。
（2）噬菌体是病毒，离开活体细胞不能繁殖，所以要标记噬菌体，首先应用含32P和35S的培养基分别培养大肠杆菌，再让噬菌体分别侵染标记后的大肠杆菌，即可达到标记噬菌体的目的，进而追踪在侵染过程中蛋白质和DNA的位置变化。
（3）噬菌体侵染大肠杆菌的时间要适宜，时间过长，子代噬菌体从大肠杆菌体内释放出来，会使细胞外32P含量增高。图中被侵染细菌的存活率始终保持在100%，说明细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来。细胞外的35S含量只有80%，原因是在搅拌时被侵染细菌和噬菌体外壳没有全部分离；细胞外的32P含量有30%，原因是有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌。
（4）该实验证明DNA是噬菌体的遗传物质。
17.答案：（1）5
（2）CCAGTGCGCC
（3）1；嘌呤数等于嘧啶数；1；1/4
解析：（1）图甲中显示的一条链上鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是4个，胞嘧啶脱氧核苷酸的数量是1个，根据碱基互补配对原则，互补链上还有1个鸟嘌呤脱氧核苷酸。
（2）看清楚各列所示的碱基种类是读脱氧核苷酸链碱基序列的关键。
（3）在双链DNA分子中，因为碱基互补配对，所以嘌呤数等于嘧啶数；由图甲中的DNA片段的一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序是TGCGTATTGG，可计算出此DNA片段中的A/G=（l+4）/（4+1）=1；图乙中的DNA片段中一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序为CCAGTGCGCC，可计算出此DNA片段中A/G=（l+l）/（4+4）=l/4，不同生物的DNA分子中（A+T）/（G+C）、A/G、T/C是不同的，体现了DNA分子的特异性。
18.答案：(1)加热杀死的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在B组中加入提取出的S型细菌DNA；在C组中加入提取出的S型细菌DNA和DNA酶②A、C组培养基中未出现S型细菌,B组培养基中出现S型细菌③使R型细菌转化为S型细菌的物质是DNA;
(3)①结构简单；繁殖快②设法把DNA与蛋白质分开,单独地观察各自的作用；③细菌的培养技术、物质的提纯和分离技术、物质的鉴定技术等(任选两种);
解析：
1