新人教（2019）必修2《遗传与进化》重点突破练：第3章　基因的本质（Word版含解析）

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新人教（2019）必修2《遗传与进化》重点突破练
第3章　基因的本质
题组一　噬菌体侵染细菌的实验
1．下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是(　　)
A．分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体
B．分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养
C．用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致
D．32P、35S标记的噬菌体侵染细菌实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质
答案　C
解析　噬菌体营寄生生活，不能用培养基直接培养；保温时间不能过长，若保温时间太长则可能有含32P的子代噬菌体被释放出来，离心后存在于上清液中，导致上清液中也能检测到放射性。用35S标记的是噬菌体的蛋白质，理论上应存在于上清液中，但可能因搅拌不充分而使部分噬菌体外壳仍吸附在细菌表面，离心后存在于沉淀物中；本实验可证明DNA是噬菌体的遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质。
2．下列有关“噬菌体侵染细菌的实验”的说法，不正确的是(　　)
A．搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
B．T2噬菌体侵入大肠杆菌后利用自身的物质进行大量增殖
C．在该实验中T2噬菌体的DNA发生了复制
D．保温、搅拌和离心操作不当都会影响实验结果
答案　B
3．(2019年·四川成都外国语学校月考)某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验，进行以下4个实验；①用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌；②用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌；③用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌；④用14C标记的噬菌体侵染未标记的细菌，以上4个实验，经过一段时间后离心，检测到放射性的主要部位是(　　)
A．沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液
B．沉淀物、沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液
C．上清液、上清液、沉淀物和上清液、上清液
D沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液
答案　B
解析　①用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌，35S将出现在新的噬菌体中，所以离心后主要在沉淀物中检测到放射性；②用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌，32P标记噬菌体的DNA，将出现在新的噬菌体中，所以离心后主要在沉淀物中检测到放射性；③用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌，3H将出现在新的噬菌体中，所以离心后主要在沉淀物中检测到放射性；④用14C标记的噬菌体侵染未标记的细菌，由于14C标记噬菌体的DNA和蛋白质，蛋白质外壳出现在上清液中，14C标记的噬菌体DNA将出现在新的噬菌体中，所以离心后主要在沉淀物和上清液中检测到放射性。故选B。
4．用一个具有放射性元素标记的双链DNA分子的噬菌体去侵染细菌，若此细菌裂解后释放出n个噬菌体，则具有放射性标记的噬菌体占总数的(　　)
A. B. C. D.
答案　A
解析　用一个具有放射性元素标记的双链DNA分子的噬菌体去侵染细菌，当这个噬菌体的DNA注入细菌后，会以该DNA分子为模板进行半保留复制。由于亲代DNA只含有两条放射性元素标记的DNA(单)链，因此产生的后代噬菌体中最多含有2个具有放射性标记的噬菌体。所以具有放射性标记的噬菌体占总数的，故选A项。
题组二　DNA的结构、复制及相关计算
5．(2019·河南豫南九校期中)在制作DNA双螺结构模型的实验中，若4种碱基塑料片共30个，其中6个C、10个G、6个A、8个T，脱氧核糖和磷酸之间的连接物18个，脱氧核糖塑料片、磷酸塑料片、代表氢键的连接物、脱氧核糖和碱基之间的连接物等材料均充足，则(　　)
A．能制作出含30个脱氧核苷酸的DNA分子片段
B．所制作出的DNA分子片段最多含12个碱基对
C．能制作出415种不同的DNA分子模型
D．能制作出一个含5个碱基对的DNA分子片段
答案　D
解析　在双链DNA分子中，碱基之间遵循碱基互补配对原则，设制作的DNA分子片段含有n个碱基对，则每条链需要脱氧核糖和磷酸之间的连接物的数目为2n－1，制作的DNA分子片段需要脱氧核糖和磷酸之间的连接物的数目为(2n－1)×2，已知脱氧核糖和磷酸之间的连接物有18个，则n≤5，又4种碱基数均大于5，其他材料充足，所以题干提供的材料最多能制作出一个含5个碱基对的DNA分子片段，最多可以制作出45种不同的DNA分子模型，故选D。
6．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a－b
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项正确；由于双链DNA分子中A＝T＝b，所以A＋T＝2b，G＝C＝(a－2b)＝a－b，A项错误，C项正确；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＝a－b，D项正确。
7．(2019·首都师范大学第二附属中学月考)DNA分子中碱基A与T配对，C与G配对，下列关于双链DNA分子中的叙述正确的是(　　)
A．不同的生物该比值可能会相同
B．如果一条链中该比值为m，则互补链中该比值为
C．不同生物该比值越接近，亲缘关系越近
D．同一生物个体不同细胞中核DNA分子的该比值不同
答案　A
解析　DNA分子中，A＝T，C＝G，但A＋T与C＋G不一定相等，不同的生物该比值可能会相同，A项正确；如果DNA分子中的一条单链中＝m，则互补链中＝＝m，B项错误；不同生物该比值接近，只说明碱基含量情况，并不能说明不同生物的DNA中碱基排列顺序是否接近，所以亲缘关系无法确定，C项错误；同一生物个体不同体细胞中的核DNA分子相同，所以该比值相同，D项错误。
8．(2019·山东新泰一中期中)在一个DNA分子中，腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占全部碱基的42%，若其中一条链的胞嘧啶占该链碱基总数的24%，胸腺嘧啶占30%，则在其互补链上，胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占(　　)
A．12%和34% B．21%和24%
C．34%和12% D．58%和30%
答案　C
解析　因为腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基总数的42%，由于A＝T，则A＝T＝21%，G＝C＝29%。设这条DNA分子的碱基数量是2a，则一条链上胞嘧啶数量设为C1，其互补链上胞嘧啶的数量为C2，则＝29%，又由已知C1＝24%a，则＝34%，也就是互补链上胞嘧啶的含量是34%；设一条链上的胸腺嘧啶的数量是T1，即T1＝30%a，其互补链上胸腺嘧啶的数量是T2，则＝21%，＝12%，故选C。
9．DNA分子是双螺旋结构，如图表示DNA分子的一个片段，下列有关说法错误的是(　　)
A．DNA聚合酶作用于①部位
B．解旋酶作用于②部位
C．把此DNA放在含15N的培养液中复制3代，子代中含15N的DNA占75%
D．该DNA的特异性表现在碱基的排列顺序中
答案　C
解析　把此DNA放在含15N的培养液中复制3代，子代中含15N的DNA占100%，C项错误。
10．(2019·湖南邵阳高二上月考)用15N标记一个含有100个碱基对的DNA分子，该DNA分子中有胞嘧啶60个。若该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次，其结果可能是(　　)
A．含有14N的脱氧核苷酸链占总链数的15/16
B．复制过程中需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸640个
C．含15N的脱氧核苷酸链占总链数的1/8
D．子代DNA分子中嘌呤数与嘧啶数之比是2∶3
答案　A
解析　含15N标记的DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次，得到24＝16(个)DNA分子，由DNA分子的半保留复制，含15N的脱氧核苷酸链有2条，占总链数的1/16，含14N的脱氧核苷酸链占总链数的15/16，A项正确，C项错误；根据已知条件，可知每个DNA分子中含腺嘌呤脱氧核苷酸(100×2－60×2)÷2＝40(个)，则复制过程中需消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸数为40×(24－1)＝600(个)，B项错误；每个双链DNA分子中的嘌呤数和嘧啶数相等，两者之比是1∶1，D项错误。
11．某一个双链DNA分子中腺嘌呤为200个，复制n次后消耗周围环境中腺嘌呤脱氧核苷酸共3 000个，则该DNA分子已经复制了几次(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)
答案　B
解析　设该DNA分子复制了n次，则3 000＝200×(2n－1)，所以n＝4。
12．某一个DNA被32P标记的精原细胞在不含32P的培养液中经过一次有丝分裂，产生两个精原细胞，其中一个接着进行一次减数分裂，其四分体时期的一对同源染色体上的DNA组成示意图正确的是(　　)
答案　B
解析　一个DNA被32P标记的精原细胞在不含32P的培养液中经过一次有丝分裂，子细胞中每个DNA分子的一条单链被32P标记，减数分裂前的间期核DNA再进行一次半保留复制，前期同源染色体联会，形成四分体，每个四分体中的四个DNA分子中，各有两个DNA分子的一条单链被32P标记，B项正确。
13．回答下列与噬菌体侵染细菌的实验有关的问题：
(1)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验中，采用的实验方法是___________。采用该实验方法可判断进入细菌体内的是______________。具体是用32P标记_____________，用35S标记________________。
(2)若要大量制备含35S标记的噬菌体，需先用含35S的培养基培养________________，再用噬菌体去侵染__________________________。
(3)上述实验中，_____________(填“能”或“不能”)用14C来标记噬菌体的DNA，理由是______________________。
(4)新合成的噬菌体的DNA与蛋白质外壳，组装出很多与亲代一模一样的子代噬菌体，基遗传情况__________(填“符合”或“不符合”)孟德尔的遗传规律。
(5)噬菌体侵染细菌的实验证明了_____________________________________________。
答案　(1)放射性同位素标记技术　DNA　噬菌体的DNA　噬菌体的蛋白质　(2)大肠杆菌　被35S标记的大肠杆菌　(3)不能　DNA和蛋白质中都含有C　(4)不符合　(5)DNA是噬菌体的遗传物质
14．据图分析回答下列问题：
(1)填出图1中部分结构的名称：②__________________、⑤_____________________。
(2)DNA分子的基本骨架是由_________________和________________交替连接组成的。
(3)碱基通过____________________连接成碱基对。
(4)如果该DNA片段有200个碱基对，氢键共540个，胞嘧啶脱氧核苷酸有___________个，该DNA分子复制3次，需要原料腺嘌呤脱氧核苷酸___________个，复制过程中需要的条件是原料、模板、__________、__________酶和__________酶等。一个用15N标记的DNA分子，放在14N的环境中培养，复制4次后，含有14N的DNA分子总数为_________个。
(5)图2为不同生物或生物不同器官(细胞核)的DNA分子中的比值情况，据图回答问题：
①上述三种生物中的DNA分子，热稳定性最强的是__________________(填名称)。
②假设小麦DNA分子中＝1.2，那么＝______________。
答案　(1)脱氧核苷酸单链片段　腺嘌呤脱氧核苷酸　(2)磷酸　脱氧核糖　(3)氢键　(4)140　420　能量　解旋　DNA聚合　16　(5)①小麦　②1
解析　(4)如果一个DNA片段有200个碱基对，氢键共540个，由于C和G之间有3个氢键，A和T之间有2个氢键，设C的含量为x，则3x＋2×(200－x)＝540，解得胞嘧啶脱氧核苷酸有140个，则腺嘌呤脱氧核苷酸有60个；该DNA分子复制3次，需要原料腺嘌呤脱氧核苷酸数为(23－1)×60＝420(个)。一个用15N标记的DNA分子，放在14N的环境中培养，复制4次后，根据DNA分子半保留复制的特点，子代DNA分子都含有14N，即含有14N的DNA分子总数为24＝16(个)。(5)①C和G之间有3个氢键，A与T之间有2个氢键，因此C和G的含量越高，DNA分子越稳定。图2为不同生物或生物不同器官(细胞核)的DNA分子中的比值情况，其中小麦的比值最小，其热稳定性最强。②DNA分子中A＝T，C＝G，所以＝1，与的值无关。
15．如图是DNA复制的有关图示，A→B→C表示大肠杆菌的DNA复制。D→G表示某哺乳动物的DNA复制。图中黑点表示复制起始点。回答下列问题：
(1)解旋酶能使双链DNA解开，但解旋过程需要细胞提供________________________。
(2)真核细胞中DNA复制的场所是__________________________；在复制完成后，分开的时期为______________________________________________________________________。
(3)若A中含48 502个碱基对，而子链延伸速度是105个碱基对/min，则此DNA分子复制完成约需30s，而实际上只需约16 s，根据图A→C分析，是因为____________________。
(4)某哺乳动物的DNA分子展开可达2 m之长，若按A→C的方式复制，复制完成至少需要8 h，而实际上约需要6 h左右。据D→G图分析，是因为__________________________。
(5)A→G均有以下特点：延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子复制是______的。
(6)C与A相同，G与D相同，C、G能被如此准确地复制出来，是因为_____________。
答案　(1)能量(ATP)　(2)细胞核、线粒体和叶绿体　有丝分裂后期、减数分裂Ⅱ后期　(3)DNA复制是双向进行的　(4)DNA是从多个起点同时进行复制的　(5)边解旋边复制　(6)DNA独特的双螺旋结构为复制提供精确的模板，通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行
解析　(1)解旋过程中需要断开氢键，消耗ATP。(2)真核细胞中DNA主要存在于细胞核中，此外线粒体、叶绿体中也存在少量DNA。(3)据图A→C可知，DNA分子的复制向两个方向同时进行，因而复制时间缩短了。(4)据图D→G可知，在一个较长的DNA分子上，复制起点有很多，正是由于DNA从多个起始点一起复制，所以需要的时间才较短。