2022届高考生物二轮复习遗传与进化专项训练（三）基因的本质（word版含解析）

（三）基因的本质-2022届高考生物二轮复习遗传与进化专项训练
1.以下表述正确的是( )
A.遗传信息是指DNA中碱基的排列顺序
B.DNA和基因是一回事
C.染色体或DNA是生物体的遗传物质
D.真核生物细胞中的遗传物质都是DNA,原核生物的遗传物质主要是DNA
2.在一个细胞周期中，下列有关DNA分子解旋的叙述，正确的是( )
A.DNA分子解旋是指DNA分子的完全水解
B.DNA分子解旋发生在DNA子链与其互补的母链之间
C.DNA复制中需要解旋酶催化解开双链
D.DNA分子解旋不需要消耗能量
3.某亲本DNA分子双链均以白色表示，以黑色表示第一次复制出的DNA子链，以灰色表示第二次复制出的DNA子链，该亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物是( )
A. B.
C. D.
4.肺炎双球菌的离体转化实验中，从活的S型菌中抽提DNA、蛋白质和荚膜物质，分别与活的R型菌混合，并进行悬浮培养。下列有关描述错误的是( )
A.肺炎双球菌中S型菌是唯一能够引起肺炎或败血症的类型
B.实验需要具备从S型菌中分离提取各种化合物的技术手段
C.若用核酶处理S型菌的DNA，再与R型菌混合，结果是部分R型菌转化为S型菌
D.R型菌转化得到的S型菌与提供DNA的S型菌的遗传物质完全相同
5.悠悠百年，人们对遗传物质进行了不懈地探索。对此有关叙述，错误的是(　)
A．最初认为氨基酸的多种排列顺序可能蕴含遗传信息
B．格里菲思通过肺炎双球菌的转化实验得出DNA是遗传物质的结论
C．噬菌体侵染细菌的实验之所以更有说服力，是因为其蛋白质与DNA能分开研究
D．艾弗里提出了DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
6.用a表示DNA，b表示基因，c表示脱氧核苷酸，d表示碱基（A、T、G、C）。下列图解中，四者关系正确的是( )
A. B. C. D.
7.某噬菌体的DNA为单链DNA，四种碱基的比率是A：0.28、G：0.32、T：0.24、C：0.16。当它感染宿主细胞时，能形成杂合型双链DNA分子，则杂合型双链DNA分子中碱基A、G的比率依次是( )
A.0.24、0.16 B.0.26、0.24 C.0.28、0.32 D.0.24、0.26
8.赫尔希和蔡斯用噬菌体侵染大肠杆菌，离心后，甲组上清液放射性低，沉淀物放射性高；乙组刚好相反。下列说法正确的是( )
A.甲组的噬菌体是用35S标记其蛋白质 B.乙组的噬菌体是用32P标记其蛋白质
C.甲组产生的子代噬菌体均含有放射性 D.乙组产生的子代噬菌体均不含放射性
9.噬菌体侵染细菌的实验进一步证实了DNA是遗传物质。该实验更具说服力的主要原因是噬菌体( )
A.侵染大肠杆菌后会裂解宿主细胞 B.只将其DNA注入大肠杆菌细胞中
C.DNA可用放射性同位素32P标记 D.蛋白质可用放射性同位素35S标记
10.为分析DNA复制是全保留还是半保留复制，现将一直在15N培养基上生长的大肠杆菌转移
到14N的培养基上，再连续繁殖两代(子代Ⅰ和子代Ⅱ)。下列分析错误的是(　)
A. 若子代Ⅰ离心后能出现14N/14N和15N/15N两种密度带，说明为全保留复制
B. 若子代Ⅰ离心后只能出现15N/14N一种密度带，可排除全保留复制
C. 若为半保留复制，子代Ⅱ离心后应只有15N/14N一种密度带
D. 若为全保留复制，子代Ⅱ离心后应有14N/14N和15N/15N两种密度带
11.某基因片段含有400个碱基，其中一条链上A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4。则有关该DNA分子的叙述，正确的是( )
A.该基因片段的碱基对之间是以磷酸二酯键相连
B.该基因片段另一条链上的4种含氮碱基A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4
C.该基因片段连续复制两次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸420个
D.该基因片段中的碱基A+T的量始终等于C+G的量
12.下列有关真核细胞中染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，不正确的是（　）
A.一个基因含有多个脱氧核苷酸，细胞中的嘌呤碱基与嘧啶碱基数量不一定相等
B.染色体是DNA的主要载体，G和C含量较多的DNA分子更难以解旋
C.细胞中DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和
D.在DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是一个碱基和两个磷酸基团
13.在“噬菌体侵染细菌的实验”中，噬菌体与细菌保温时间长短与放射性高低的关系图可能如下，下列关联中最合理的是（35S标记的噬菌体记为甲组，32P标记的噬菌体记为乙组）( )
A.甲组—上清液—b B.乙组—上清液—a C.甲组—沉淀物—c D.乙组—沉淀物—d
14.下图是探究“烟草花叶病毒（TMV）遗传物质”的实验过程，据此推断错误的是( )
A．水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNA
B．设计思路和肺炎链球菌的体外转化实验相同
C．该实验证明TMV的遗传物质是蛋白质
D．TMV的遗传信息蕴含在RNA的碱基排列顺序中
15.为证明蛋白质和DNA究竟哪一种是遗传物质，赫尔希和蔡斯做了“T2噬菌体侵染大肠杆菌”实验（T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌体内）。如图中亲代噬菌体已用32P标记，A、C中的方框代表大肠杆菌。下列关于本实验及噬菌体、细菌的有关叙述正确的是( )
A.图中锥形瓶中的培养液是用来培养大肠杆菌的，其瓶内的营养成分中要加入32P标记的无机盐
B.若要达到实验目的，还要再设计一组用35S标记噬菌体的实验，两组相互对照，都是实验组
C.噬菌体的遗传不遵循基因分离定律，而大肠杆菌的遗传遵循基因分离定律
D.该实验证明了DNA是主要的遗传物质
16.下图是DNA分子结构模式图，请据图回答下列问题（[_____]内填数字）。
（1）组成DNA的基本单位是[_____]_____。
（2）图中1、2、6的名称依次为_____、_____、_____。
（3）在双链DNA分子中，嘌呤与嘧啶之间的数量关系可表示为_____。
（4）DNA分子两条链上的碱基通过[_____]_____连接起来。DNA在细胞内的空间构型是_____结构。
（5）如图表示两个脱氧核苷酸之间的连接方式，其中正确的是_____。
17.如图1为真核生物染色体上部分DNA分子复制过程示意图，图2为拟核或质粒复制过程示意图，据图回答下列问题：
（1）从图1可以看出，DNA分子复制是_____。
（2）真核生物DNA分子复制过程需要的条件是_____等，解旋酶的作用是_____。
（3）图1生物的DNA复制方式的意义是_____。
（4）将不含放射性的拟核放在含有3H-胸腺嘧啶的培养基中培养，如果第一次复制时，图2中1、2处的放射性强度相同，证明DNA复制方式很可能是_____。
（5）若图2中DNA在复制开始前的碱基总数是100个，其中T为20个，则复制一次需要游离的C为_____个。
18.图1是用DNA测序仪测出的某生物的一个DNA分子片段上一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序( TGCGTATTGG)，请回答下列问题：
(1)据图1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1中脱氧核苷酸链的碱基排序，推测图2中显示的脱氧核苷酸链的碱基排列顺序为_____________(从上往下)。
(3)图1所显示的DNA片段与图2所显示的DNA片段中的(A+G)/(T+C)的值总是为___________，由此证明DNA分子中碱基的数量关系是__________。图1中的DNA片段与图2中的DNA片段中A/G的值分别为____________、___________，由此说明了DNA分子的特异性。
(4)若用35S标记某噬菌体，让其在不含35S的细菌中繁殖5代，则子代噬菌体中含有35S标记的噬菌体所占比例为______________。
(5)若某DNA片段由500个碱基对组成，其中A+T占碱基总数的34%，则该DNA片段复制2次，共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸_______________个。
答案以及解析
1.答案：A
解析：A、遗传信息是指DNA中碱基的排列顺序，A正确；B．基因是DNA中具有遗传效应的片段，B错误；C． DNA或RNA是生物体的遗传物质，染色体不是，C错误；D．真核生物细胞中的遗传物质都是DNA，原核生物的遗传物质也是DNA，D错误。
2.答案：C
解析：DNA分子解旋是指DNA分子中碱基对之间氢键的断裂，A错误；DNA分子解旋发生在DNA分子两条母链之间，B错误；DNA复制需要解旋酶参与催化解开双链，C正确；DNA分子解旋需要消耗能量，D错误。
3.答案：C
解析： DNA分子的复制是半保留复制，新合成的DNA分子中其中一条是母链，一条是新合成的子链。如果亲本DNA分子双链均以白色表示，以黑色表示第一次复制出的DNA子链，则复制一次获得的2个DNA分子都各含有1条白色链和1条黑色链，灰色表示第二次复制出的DNA子链，则第二次复制形成的4个DNA分子都含有1条灰色链，2个DNA分子含有白色链，2个DNA分子含有黑色链。
4.答案：D
解析：A、在众多肺炎双球菌菌株中，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，A正确；
B、该实验需要分离S型菌中的各种化合物，分别与活的R型菌混合，排除其他物质干扰，以弄清转化因子究竟是什么物质，因此需要具备从S型菌中分离提取各种化合物的技术手段，B正确；
C、核酶是具有催化功能的RNA分子，能特异性结合并切割特定mRNA序列，不能降解DNA，因此处理后的S型菌的DNA仍能将部分R型菌转化为S型菌，C正确；
D、R型菌转化为S型菌的过程是由于S型菌的DNA整合到R型菌的DNA上，获得的新S型菌同时含有R型菌和S型菌的遗传物质，与提供DNA的S型菌的遗传物质不完全相同，D错误。
故选D。
5.答案：B
解析：最初认为遗传物质是蛋白质，是因为推测蛋白质中氨基酸的多种排列顺序可能蕴含遗传信息；格里菲思通过肺炎双球菌的转化实验得出S型细菌中存在某种转化因子，能将R型细菌转化为S型细菌；噬菌体侵染细菌时只有DNA进入细菌，其蛋白质外壳留在细菌外，导致DNA和蛋白质彻底分开，因此该实验比艾弗里体外转化实验更有说服力；艾弗里体外转化实验证明S型细菌的DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质；故选B。
6.答案：D
解析：基因是有遗传效应的DNA片段，二者的基本组成单位均为脱氧核苷酸，每一分子脱氧核苷酸又是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖，一分子含氮碱基组成的。
7.答案：B
解析：根据碱基互补配对原则（A与T配对，G与C配对），可知感染宿主细胞后形成的杂合双链DNA中，新合成的链上四种碱基的比率是A-0.24、G-0.16、T-0.28、C-0.32。在一个DNA分子中，一种碱基在DNA中所占的比例为两条单链中该碱基所占比例之和的一半，所以杂合双链DNA中A的比率为（0.28+0.24）/2=0.26；G的比率为（0.32+0.16）/2=0.24。
8.答案：D
解析：由于离心后，甲组上清液放射性低，沉淀物放射性高，所以甲组的噬菌体是用32P标记其DNA，A错误；由于乙组上清液放射性高，沉淀物放射性低，所以乙组的噬菌体是用35S标记其蛋白质，B错误；由于DNA的复制方式是半保留复制，所以甲组产生的子代噬菌体不一定都含有放射性，C错误；由于噬菌体的蛋白质外壳不进入细菌，合成子代噬菌体的原料由细菌提供，所以乙组产生的子代噬菌体均不含放射性，D正确。
9.答案：B
解析：噬菌体侵染细菌的过程中，蛋白质没有进入细菌，只将其DNA注入大肠杆菌细胞中，从而实现了DNA和蛋白质的完全分离，这样可以单独地研究二者的功能，进一步证实了DNA是遗传物质，故B项正确，A、C、D项错误。
10.答案：C
解析：A、15N/15N在14N的培养基上繁殖一代得到子代Ⅰ，若为全保留复制，则子代Ⅰ为14N/14N∶15N/15N=1∶1，离心后能出现14N/14N和15N/15N两种密度带，A正确；
B、若子代Ⅰ离心后只能出现15N/14N一种密度带，说明子代Ⅰ全为15N/14N类DNA分子，DNA复制方式应是半保留复制，B正确；
C、若为半保留复制，子代Ⅱ应为15N/14N∶14N/14N=1∶1，离心后应有15N/14N和14N/14N两种密度带，C错误；
D、若为全保留复制，子代Ⅱ应为14N/14N∶15N/15N=3∶1，离心后应有14N/14N和15N/15N两种密度带，D正确。
故选C。
11.答案：C
解析：该基因片段的碱基对之间是以氢键相连，A-T之间2个氢键，CG之间3个氢键；根据碱基互补配对问知，该基因片段另一条链上的4种含氮碱基A:T:G:C=2:1:4:3；该基因片段连续复制两次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸（22-1）×140=420个；该基因片段中的碱基A+G的量始终等于C+T的量；故选C。
12.答案：C
解析：基因的基本单位是脱氧核苷酸，一个基因含有多个脱氧核苷酸，细胞中的核酸有DNA和RNA，RNA一般是单链结构，故细胞内嘌呤碱基与嘧啶碱基数量不一定相等，A正确；真核细胞中的DNA主要分布在细胞核内，故染色体是DNA的主要载体，G和C含量较多的DNA分子中氢键数量多，结构稳定，更难以解旋，B正确；基因是具有遗传效应的DNA片段，单分子中还含有许多非基因片段，故细胞中DNA分子的碱基对数多与所有基因的碱基对数之和，C错误；在DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是一个碱基和两个磷酸基团，DNA两条链各有一个脱氧核糖连接一个碱基和一个磷酸基团，D正确。
13.答案：D
解析：本题考查噬菌体侵染细菌的实验。甲组用35S标记的噬菌体侵染细菌，而35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体在侵染细菌时，蛋白质外壳没有进入细菌内，经过搅拌离心后，蛋白质外壳分布在上清液中，且放射性强度与保温时间长短没有关系，对应曲线c。乙组用32P标记的噬菌体侵染细菌，而32P标记的是噬菌体的DNA，噬菌体在侵染细菌时，只有DNA进入细菌内，若保温时间短，噬菌体没有侵入细菌体内，则经过搅拌离心后，分布在上清液中，沉淀物中放射性低；保温时间过长，噬菌体在细菌内增殖后释放子代经离心后分布于上清液中，这会使上清液的放射性升高，沉淀物中放射性降低，对应曲线d。故选D。
14.答案：C
解析：A、从图示分析，TMV放入水和苯酚中后，RNA和蛋白质分离，故水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNA，A正确；B、该实验设计思路是将RNA和蛋白质分离，分别验证其作用，和肺炎双球菌的体外转化实验的设计思路相同，后者也是将DNA、蛋白质等物质分离后，探究其作用，B正确；C、此实验说明TMV的遗传物质是RNA，而不是蛋白质，C错误；D、基因中碱基的排列顺序代表遗传信息，因此TMV的遗传信息蕴含在遗传物质RNA的碱基排列顺序中，D正确。故选C。
15.答案：B
解析：由于亲代噬菌体已用32P标记，要研究该标记物出现的部位，因此培养大肠杆菌的培养液不应含有32P标记的无机盐，A错误；单独进行题中的一组实验能够证明DNA进入细菌，但是不能证明蛋白质的作用，因此应设置用35S标记噬菌体的实验作为相互对照，B正确；基因分离定律适用于进行有性生殖的真核生物的核基因的遗传，病毒和细菌的遗传均不遵循该规律，C错误；该实验证明DNA是遗传物质，D错误。
16.答案：（1）5；脱氧核苷酸
（2）磷酸；脱氧核糖；碱基对
（3）嘌呤数=嘧啶数（A+G=T+C）
（4）7；氢键；双螺旋
（5）B
解析：（1）DNA的基本单位是脱氧核苷酸，脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成，图中5表示脱氧核苷酸。
（2）图中1表示磷酸，2表示脱氧核糖，6表示碱基对。
（3）在双链DNA分子中，由于A与T配对，C与G配对，因此A+G（嘌呤碱基）=T+C（嘧啶碱基）。
（4）DNA分子两条链上的碱基通过[7]氢键连接起来。DNA在细胞内的空间构型是双螺旋结构。
（5）DNA分子的两条链是反向平行的，A、C错误；根据DNA分子结构特点可知B正确；DNA分子中A与T配对，C与G配对，D错误。
17.答案：（1）多起点、双向复制，边解旋边复制
（2）模板、能量、脱氧核苷酸、酶；打开DNA分子碱基对之间的氢键，形成两条单链
（3）提高了复制速率
（4）半保留复制
（5）30
解析：（1）图1中的复制起点有三个，每个起点处的复制都是双向进行的，且边解旋边复制，这种复制方式有利于提高复制速率。
（2）DNA复制需要模板、原料、酶、ATP等条件。
（3）图1中的复制起点有三个，每个起点处的复制都是双向进行的，且边解旋边复制，这种复制方式有利于提高复制速率。
（4）如果第一次复制时图2中1、2处的放射性强度相同，则表明新合成的DNA的两条链中含放射性的链都是一条，也说明了DNA复制属于半保留复制。
（5）由题中信息可知，该DNA分子中C为30个，所以复制一次需要游离的C30个。
18.答案：（1）5
（2） CCAGTGCGCC
（3）1；嘌呤数等于嘧啶数；1；1/4
（4）0
（5）990
解析：（1）根据题干信息和图形分析，图1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，即共有5个鸟嘌呤脱氧核苷酸。
（2）由图1确定从左到右的四种碱基依次是A、C、G、T，故可确定图2中从上往下的脱氧核苷酸序列为 CCAGTGCGCC。
（3）在双链DNA分子中，碱基互补配对，嘌呤数等于嘧啶数，故（A+G）/（T+C）=1。根据图1对应的DNA片段的一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序，可计算出图1对应的DNA片段中A/G=1；同理可计算出图2对应的DNA片段中A/G=1/4。
（4）若用35S标记某噬菌体，让其在不含35S的细菌中繁殖5代，由于噬菌体自身的蛋白质外壳没有进入细菌，子代噬菌体指导合成组成外壳的蛋白质时全都是利用细菌内的氨基酸作为原料，因此繁殖产生的子代噬菌体中都不含有35S标记。
（5）已知某DNA片段由500个碱基对组成，其中A+T占碱基总数的34%，则G+C占碱基总数的1-34%=66%，又因为双链DNA分子中C=G，因此该DNA分子中G=C=500×2×66%÷2=330（个），则该DNA片段复制2次，共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数量为（22-1）×330=990（个）。