第3章《基因的本质》提能测试2023~2024学年高中生物人教版（2019）必修2（含答案）

第3章《基因的本质》提能测试
(全卷满分100分;考试用时90分钟)
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.下列关于“肺炎链球菌的转化实验”的叙述,正确的是(　　)
A.R型细菌转化成的S型细菌不能稳定遗传
B.S型细菌的荚膜物质使R型细菌转化成有荚膜的S型细菌
C.经DNA酶处理的S型细菌提取物不能使R型细菌转化成S型细菌
D.蛋白质也能使部分R型细菌转化成S型细菌且可实现稳定的遗传
2.下列关于DNA分子结构的叙述中,正确的是(　　)
A.每个碱基均连着一个磷酸和一个脱氧核糖
B.双链DNA分子的特异性表现在(A+C)/(G+T)的比例上
C.某双链DNA分子中一条链上A∶T=1∶2,则该DNA分子中A∶T=2∶1
D.检测某生物样品中碱基比例,嘌呤含量不等于嘧啶含量,该生物样品不可能是T2噬菌体
3.赫尔希和蔡斯完成了著名的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验,有关该实验的叙述正确的是(　　)
A.T2噬菌体也可以在肺炎链球菌中复制和增殖
B.用32P和35S标记同一组T2噬菌体的DNA和蛋白质分子
C.实验中T2噬菌体培养时间、温度等是本实验的无关变量
D.32P标记的噬菌体侵染实验中,保温时间过长或过短都会降低上清液的放射性
4.赫尔希和蔡斯的“噬菌体侵染细菌的实验”表明(　　)
A.病毒中只有DNA,但没有蛋白质 B.DNA是遗传物质
C.遗传物质包括DNA和蛋白质 D.细菌中只有DNA,但没有蛋白质
5.DNA分子具有特异性,体现在(　　)
A.DNA分子外侧,磷酸和脱氧核糖交替连接的方式稳定不变
B.DNA分子内侧,碱基对的配对方式不变
C.DNA分子碱基对的排列顺序千变万化
D.每个DNA分子的碱基对都有其特定的排列顺序
6如图为DNA分子部分结构示意图,对该图的描述不正确的是(　　)
A.DNA分子是由两条链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构
B.④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸,②和③相间排列,构成了DNA分子的基本骨架
C.⑤、⑥、⑦、⑧对应的碱基依次为A、G、C、T
D.若该DNA分子A与T之和占全部碱基数目的54%,其中一条链中G占该链碱基总数的22%,则另一条链中G占该链碱基总数的24%
7.对某个DNA分子进行化学分析,发现鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的54%,又知该DNA的一条链(A链)所含的碱基中28%是腺嘌呤,则与A链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的(　　)
A.26% B.24% C.18% D.11%
8.下列关于科学家的研究过程或方法的叙述,不正确的是(　　)
A.孟德尔利用假说—演绎法发现了分离定律和自由组合定律
B.科学家通过密度梯度离心法和同位素标记法证明了DNA的复制方式为半保留式复制
C.格里菲思和艾弗里通过同位素标记法证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA
D.沃森和克里克通过构建物理模型的方法揭示了DNA的双螺旋结构
9.如图为烟草花叶病毒对烟草叶片细胞的感染和病毒重建实验示意图,下列叙述错误的是(　　)
A.烟草花叶病毒由一条RNA链和蛋白质外壳组成
B.单用病毒的RNA可以使烟草出现感染病毒的症状
C.用RNA酶处理过的RNA没有感染效力
D.对烟草花叶病毒进行降解的步骤需要用蛋白酶
10.下列有关“DNA是生物的主要遗传物质”的叙述,正确的是(　　)
A.所有生物的遗传物质都是DNA
B.真核生物、原核生物、部分病毒的遗传物质是DNA,少部分病毒的遗传物质是RNA
C.动物、植物、真菌的遗传物质是DNA,除此之外的其他生物的遗传物质是RNA
D.真核生物、原核生物的遗传物质是DNA,其他生物的遗传物质是RNA
11.下列是某同学构建的关于基因的概念模型,其中不合理的一组是(　　)
①基因和染色体的关系是:基因在染色体上呈线性排列
②一条染色体上有多个基因,基因中的碱基数小于DNA中的碱基总数
③基因通常是有遗传效应的DNA片段
④基因携带的遗传信息蕴藏在核糖核苷酸的排列顺序中
⑤原核生物与真核生物的基因本质不同
A.①②④⑤ B.①③④⑤ C.③④ D.④⑤
12.如图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图,有关叙述错误的是(　　)
A.图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的
B.图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的
C.真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶
D.真核生物的这种复制方式提高了复制速率
13.1962年,美国生物学家沃森、英国物理学家克里克和英国生物物理学家威尔金斯因为《核酸的分子结构—脱氧核糖核酸的一个结构模型》共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。如图是DNA分子结构模式图,下列叙述正确的是(　　)
A.图中2链上从3'到5',碱基排列顺序是—ACGTCAG—
B.图中3是一个鸟嘌呤脱氧核苷酸
C.图中4部位的碳与磷酸基团相连,为3号碳
D.此类DNA分子的碱基(A+T)/(G+C)都是1
14.如图为科学家设计的利用大肠杆菌探究DNA复制的实验相关过程,下列叙述正确的是(　　)
A.比较试管①和②的结果即可证明DNA复制为半保留复制
B.实验中没有采用放射性同位素示踪的研究方法
C.可用噬菌体代替大肠杆菌进行上述实验,且提取DNA更方便
D.大肠杆菌在含有15NH4Cl的培养液中生长若干代,细胞中只有DNA含15N
15.用15N标记一个含有100个碱基对的DNA分子,其中有胞嘧啶60个,该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次。其结果不可能是(　　)
A.含有15N的DNA分子占1/8
B.含有14N的DNA分子占7/8
C.复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个
D.复制结果共产生16个DNA分子
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.果蝇(体细胞中有8条染色体)的一个精原细胞内染色体DNA两条链均被15N标记,该精原细胞在不含15N的培养液中进行一次减数分裂,产生了4个精细胞(不考虑突变)。下列说法正确的是(　　)
A.一个精细胞中含有4条染色体
B.次级精母细胞中带15N标记的DNA有8个
C.初级精母细胞中带15N标记的染色单体有8条
D.每个精细胞中的所有染色体均带有15N标记
17.在含有4种碱基的双链DNA区段中,一条单链上含有碱基A为m个,占该单链的比例为n,据此判断下列说法一定成立的是(　　)
A.互补链上含有T的数量为m
B.0C.该DNA区段中,A+T=2m
D.该DNA区段中,(A+G)∶(T+C)=1
18.20世纪初,大多数科学家认为蛋白质是生物体的遗传物质,1952年美国遗传学家赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质。对该过程的分析正确的是(　　)
A.细菌和病毒作为实验材料具有个体小、结构简单和繁殖快等特点
B.在控制变量方面,艾弗里利用了添加某种酶,破坏或去除某种物质的“加法原理”
C.赫尔希利用的主要技术手段有噬菌体培养技术、同位素标记技术等
D.科学成果的取得必须有技术手段的保证,科学与技术是相互支持和促进的
19.1952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,将经过不同搅拌时间后的离心结果绘制如图。下列关于该实验的叙述正确的是(　　)
A.需要用含有32P或35S的培养基培养噬菌体以获得被32P或35S标记的噬菌体
B.当搅拌时间足够长以后,上清液中的32P仍占初始标记噬菌体放射性的30%的原因可能是有一部分被侵染细菌裂解释放了子代噬菌体
C.用32P标记的T2噬菌体去侵染细菌,仅有少数子代噬菌体的DNA分子双链均含32P
D.实验结果表明当搅拌时间足够长以后,离心所得上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%,可以证明DNA进入细菌,蛋白质没有进入
20.假设32P、35S分别标记了一个噬菌体中的DNA和蛋白质,其中DNA由5 000个碱基对组成,腺嘌呤占全部碱基的30%。用这个噬菌体侵染不含标记元素的大肠杆菌,共释放出50个子代噬菌体。下列叙述不正确的是(　　)
A.子代噬菌体中可能含有32P、35S
B.该过程至少需要1×105个鸟嘌呤脱氧核苷酸
C.含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1∶24
D.噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(12分)1952年,赫尔希和蔡斯利用同位素标记法,完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验。
(1)赫尔希和蔡斯分别用32P和35S对噬菌体进行标记。32P标记的是噬菌体的　　　　。35S标记的是噬菌体的　　　　。
(2)该实验包括以下四个过程:
①标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌;②用32P和35S分别标记噬菌体;③上清液和沉淀物的放射性检测;④保温一段时间后,搅拌、离心。
其正确的实验步骤顺序是　　　　　　。
(3)按下图步骤完成实验后,实验结果是放射性同位素主要分布在上清液中,则可推断实验中用标记的元素是　　　(填“32P”或“35S”),说明亲代噬菌体的蛋白质外壳　　　(填“进入”或“未进入”)细菌体内。
(4)假设亲代噬菌体进入细菌体内,繁殖4代后,含亲代DNA的噬菌体占子代噬菌体总数的比例是　　　　。
22.(11分)下面甲图中DNA分子有a和d两条链,将甲图中某一片段放大后如乙图所示,结合所学知识回答下列问题:
(1)甲图中,A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶,其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链,从而形成子链:则A是　　　酶,B是　　　　酶。
(2)甲图中,从DNA复制结果看,DNA复制的特点是　　　　　　　;从DNA复制过程看,DNA复制的特点是　　　　　　　。
(3)写出乙图中序号代表的结构的中文名称:7　　　　　　　　　。
(4)从乙图看,DNA双螺旋结构的主要特点是:①DNA分子由两条脱氧核苷酸链按　　　　方式盘旋成双螺旋结构。②DNA分子中的
　　　　　　　交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基排在内侧。③两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且遵循　　　　　原则。
23.(12分)双链DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成的。早在1966年,日本科学家冈崎提出DNA半不连续复制假说:DNA复制形成互补子链时,一条子链是连续形成,另一条子链不连续即先形成短链片段(如图1)。为验证这一假说,冈崎进行了如下实验:让T4噬菌体在20 ℃时侵染大肠杆菌70 min后,将同位素3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,在2 s、7 s、15 s、30 s、60 s、120 s后,分离T4噬菌体DNA并通过加热使DNA分子变性、全部解螺旋,再进行密度梯度离心,以DNA单链片段分布位置确定片段大小(分子越小离试管口距离越近),并检测相应位置DNA单链片段的放射性,结果如图2。请分析回答:
(1)以3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,最终在噬菌体DNA中检测到放射性,其原因是　　　　　　　　　　　　　。
(2)若1个双链DNA片段中有1 000个碱基对,其中胸腺嘧啶350个,该DNA连续复制4次,在第4次复制时需要消耗　　　　个胞嘧啶脱氧核苷酸,复制4次后含亲代脱氧核苷酸链的DNA有　　　个。
(3)DNA解旋在细胞中需要解旋酶的催化,在体外通过加热也能实现。解旋酶不能为反应提供能量,但能　　　　　　　　　　　　　　。研究表明,在DNA分子加热解链时,DNA分子中G+C的比例越高,需要解链温度越高的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)图2中,与60 s结果相比,120 s结果中短链片段减少的原因是　　　　　　　　　。该实验结果为冈崎假说提供的有力证据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
24.(10分)如图表示细胞内与基因有关的物质或结构,请仔细阅读并回答问题。
元素(a)e基因(f)gi
(1)细胞内的遗传物质是[　]　　　　,基因和g的关系是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)e和g的关系是　　,g被彻底水解后的产物可用字母　 表示。
(3)遗传物质的主要载体是[　]　　　　,基因和i的关系是　　　　　　　　　　　　。
(4)g的成分与RNA的成分相比,主要差异在于　　　　　　　　　。
25.(10分)在研究DNA复制机制的过程中,为验证DNA分子的半保留复制方式,研究者用蚕豆根尖进行实验,主要步骤如下:
步骤①:将蚕豆根尖置于含放射性3H标记胸腺嘧啶的培养液中,培养大约一个细胞周期的时间。
步骤②:取出根尖,洗净后转移至不含放射性物质的培养液中,继续培养大约两个细胞周期的时间。
分别在第一个、第二个和第三个细胞周期取样,通过放射自显影技术检测有丝分裂中期细胞染色体上的放射性分布。
(1)本实验最主要的研究方法称为　　　　。实验所用的细胞材料最可能取自蚕豆根尖的　　　区,步骤①目的是标记细胞中的　　分子。
(2)若第一个细胞周期的检测结果是每个染色体的姐妹染色单体都具有放射性,如图A所示。第二个细胞周期的放射性检测结果符合图中的　　　　(选填字母),且第三个细胞周期的放射性检测结果符合图中的　　　　(选填字母),说明DNA分子的复制方式为半保留复制。
中期的染色体示意图(深色代表染色单体具有放射性)
参考答案：
1-5CDCBD
6-10BCCDB
11-15DAABB
16.ABD
17.AD
18.ACD
19.D
20.ABD
21.(每空2分)
(1)DNA　蛋白质　
(2)②①④③　
(3)35S　未进入　
(4)1/8
22.(除注明外,每空1分)
(1)解旋　DNA聚合
(2)半保留复制(2分)　边解旋边复制(2分)
(3)胸腺嘧啶脱氧核苷酸(2分)
(4)反向平行　脱氧核糖和磷酸　碱基互补配对
23.(除注明外,每空2分)
(1)标记的脱氧核苷酸被大肠杆菌吸收,为噬菌体DNA复制提供原料
(2)5 200(1分)　2(1分)
(3)降低化学反应所需的活化能　DNA分子中G+C的比例越高,氢键数越多,DNA结构越稳定
(4)短链片段连接成长链片段　在实验时间内细胞中均能检测到较多的短链片段
24.(除注明外,每空1分)
(1)g DNA　基因是有遗传效应的g(DNA)片段(2分)
(2)e是g的基本单位　b、c、d
(3)i染色体　基因在染色体上呈线性排列(2分)
(4)碱基和五碳糖的种类不同(2分)
25.(每空2分)
(1)同位素标记法　分生　DNA
(2)B　B和C