单元素养测评卷(三)
1.B [解析] 细胞生物和大部分病毒的遗传物质是DNA,而只有少部分病毒的遗传物质是RNA,所以DNA和RNA都可以作为生物的遗传物质,A正确;噬菌体的遗传物质是DNA,其彻底水解产物有6种,即脱氧核糖、磷酸和4种含氮碱基,B错误;具有细胞结构的生物体都是以DNA作为遗传物质,C正确;在生物界中,只有部分病毒的遗传物质是RNA,D正确。
2.C [解析] S型细菌的DNA没有毒性和侵染能力,将其注入小鼠体内不能引起小鼠死亡,也不能从小鼠体内提取出S型细菌,A错误;格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验只能证明已经加热致死的S型细菌中含有某种促使R型活菌转化为S型活菌的转化因子,但不能证明DNA是肺炎链球菌的“转化因子”,B错误;噬菌体合成蛋白质的原料来自细菌,细菌均被35S (蛋白质的组成元素之一) 标记,因此释放的每一个子代噬菌体均含35S,C正确;由于只能检测放射性的有无而不能检测出是哪种元素的放射性,因此用被32P、35S同时标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,上清液和沉淀物均出现放射性,不能证明DNA是遗传物质,D错误。
3.C [解析] 病毒只能寄生在活细胞内,所以不能用含有放射性35S或32P的完全培养液培养猴痘病毒,A错误;用32P标记的一组侵染实验,如果上清液中放射性物质较多,可能的原因是保温时间过短或过长,B错误;采用32P标记的一组实验,保温培养时间过长时,子代病毒从细菌细胞内释放出来,导致上清液中放射性增强,C正确;猴痘病毒的蛋白质外壳和DNA都含有氮元素,但15N没有放射性,因此上清液和沉淀物中都不能检测到放射性,D错误。
4.B [解析] ④为氢键,A正确;①为磷酸,②为脱氧核糖,③为胞嘧啶,图中⑦表示胞嘧啶脱氧核糖核苷酸,B错误;不同的DNA分子中碱基互补配对方式是相同的,都是A与T配对、C与G配对,C正确;DNA分子中千变万化的碱基对的排列顺序构成了DNA分子的多样性,DNA分子中碱基对特定的排列顺序决定了DNA分子的特异性,D正确。
5.D [解析] 题中显示,在噬菌体S-2L的DNA中,2-氨基腺嘌呤(Z)完全取代了腺嘌呤(A),与胸腺嘧啶(T)形成具有三个氢键的新碱基对,说明Z-DNA中碱基的种类没有增加,嘌呤碱基的比例也没有增大,A错误;S-2L噬菌体中不会发生Z-DNA复制,B错误;Z-DNA的两条DNA单链之间是互补关系,因而其中的碱基数量相等,各有1游离的磷酸基团,C错误;由于Z-DNA中的Z和T之间有三个氢键,因此,与人体细胞中的DNA相比,Z-DNA分子结构更稳定,D正确。
6.A [解析] 根据题干可知:G+C=60%,A+T=40%,A=T=20%,其中一条链上腺嘌呤占该链全部碱基的 20% ,则另一条链中腺嘌呤占该链碱基的20%,则占整个 DNA 分子碱基的比例是20%÷2=10%,A正确。
7.B [解析] 脱氧核糖和磷酸之间的连接物只有18个,因此最多能搭建出18个游离的脱氧核苷酸,A错误;设能搭建的DNA分子含有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,共需(2n-1)×2个,已知脱氧核糖和磷酸之间的连接物有18个,则n=5,所以只能搭建出一个含5个碱基对的DNA分子片段,所搭建的最长DNA分子最多有45种碱基的排列顺序,B正确,C错误;脱氧核糖和磷酸之间的连接物只有18个,若搭建一条DNA单链,则该链最长含有9个脱氧核苷酸,D错误。
8.A [解析] 子链延伸时沿5'→3'合成,故游离的脱氧核苷酸添加到子链的3'端,A正确;复制过程遵循A—T、C—G的碱基互补配对原则,B错误;脱氧核苷酸的排列顺序是DNA多样性的原因,脱氧核糖和磷酸的连接方式在所有DNA中是相同的,C错误;DNA解旋酶的作用是打开DNA双链,D错误。
9.B [解析] 只含31P的DNA的相对分子质量为a,所以含有31P的每条链的相对分子质量为a/2,只含32P的DNA的相对分子质量为b,所以含有32P的每条链相对分子质量为b/2。将只含32P DNA的大肠杆菌置于含31P的培养基中复制,根据半保留复制原则,连续分裂n次,子代DNA分子为2n个,只有两条链含有32P,新增的 (2n+1-2) 条单链均含31P,因此子代中DNA分子的平均相对分子质量为[2×b/2+(2n+1-2)×a/2]÷2n=[(2n-1)×a+b]/2n,故选B。
10.A [解析] 子链的延伸方向是5'端→3'端,且与模板链的关系是反向平行,因此,判断图中a处是模板链的5'端,A错误;图中e处子链的合成与f处子链的合成都用到DNA聚合酶,将游离的脱氧核苷酸连接形成长链,B正确;若一条母链中(A+T)有m个,由于DNA分子中具有互补关系的碱基之和所占的比例在整个DNA分子中和在两条单链中是相等的,故另一条母链中(A+T)也有m个,C正确;若某DNA复制时形成了n个复制泡,图中显示一个复制泡会出现两个复制叉,因此,该DNA上应有2n个复制叉,D正确。
11.B [解析] 本实验目的是研究使肺炎链球菌发生转化的物质,该实验单独研究了DNA和蛋白质的作用,则该实验的假设是“使肺炎链球菌发生转化的物质是蛋白质或DNA”,A正确;该实验控制自变量时,分别加了两种酶,是根据酶具有专一性的特点分别去除蛋白质和DNA,运用了减法原理,B错误;本实验的第一组为对照组,第二组无蛋白质,第三组无DNA,故若第一组和第二组培养皿中都出现两种菌落,而第三组中出现了一种菌落,说明使肺炎链球菌发生转化的物质是DNA,C正确;R型肺炎链球菌转化为S型肺炎链球菌,该过程发生了遗传物质的改变,D正确。
12.A [解析] 根据题干中“双螺旋解开后会产生一段单链区,DNA结合蛋白(SSB)能很快与单链结合”,说明SSB不是一种解开DNA双螺旋的解旋酶,A错误;SSB与单链结合,防止解旋的单链重新配对,而使DNA呈伸展状态,有利于DNA复制,B正确;SSB在复制过程中可以重复利用,说明SSB与DNA单链既可结合也可分开,C正确;SSB是一种DNA结合蛋白(不含有碱基),与单链(DNA)的结合不遵循碱基互补配对原则,D正确。
13.A [解析] 雄性X染色体上的基因来自其雌性亲本,Y染色体上的基因来自雄性亲本,A正确;在减数分裂四分体时期,同源染色体上的非姐妹染色单体之间可发生互换,而一条染色体上的基因Ⅰ和基因Ⅱ之间不可能发生互换,B错误;同源染色体的相同位置上,控制着相对性状的基因,叫等位基因,所以基因Ⅰ和基因Ⅱ不可能是等位基因,属于非等位基因,C错误;基因Ⅰ和基因Ⅱ不同的原因是脱氧核糖核苷酸排列顺序不同,D错误。
14.B [解析] 由于DNA分子中A=T,G=C,该DNA分子的碱基总数为a,G=C=b,所以该细胞的核DNA分子共含有A=T=(a-2b)/2个,DNA分子连续进行n次有丝分裂,第n次需要消耗的腺嘌呤数为(a-2b)/2×2n-1,A错误;连续进行有丝分裂时,第一次分裂结束后,每条染色体上的DNA都有一条链被15N标记,在第二次分裂结束后,细胞中被15N标记的染色体最多有8条,最少为0条,因此在第三次分裂中期时含有15N的染色体数为0~8条,B正确;若进行减数分裂,则减数分裂Ⅰ后期DNA被15N标记的有16个,染色体被15N标记的为8条,C错误;进行一次有丝分裂后产生的两个子细胞中的DNA都有一条链被15N标记,再进行减数分裂时,由于DNA半保留复制,复制后的同一条染色体的两条姐妹染色单体中一条被15N标记,一条不被15N标记,在减数第二次分裂后期,姐妹染色单体分离,移动到细胞一极的染色体可能都含15N,另一极都不含15N,也可能细胞两极都存在被15N标记的染色体,因此最终形成的8个细胞有可能都含15N,D错误。
15.A [解析] 将大肠杆菌在含15N标记的脱氧核苷酸的培养基中培养一代的时间,然后利用密度梯度离心分离提取的DNA,若合成DNA的原料是细胞内自主合成的,则合成的DNA没有15N标记,离心后DNA均位于顶部,对应图丙,A正确;若合成DNA的原料是从培养基中摄取的,则得到的子代DNA分子一条链含15N,一条链含14N,离心后位于中部,对应图甲,B错误;若合成DNA的原料既可以自主合成,也可以从培养基中摄取,则合成的DNA既有14N/14N-DNA,也有14N/15N-DNA,离心后位于中部和顶部之间,对应图乙,C错误;无论原核生物还是真核生物,DNA复制的方式都是半保留复制,若合成DNA的原料是从培养基中摄取的,则子代DNA分子均为一条链含有15N、一条链含有14N,D错误。
16.(1)碱基对 腺嘌呤脱氧核苷酸
(2)3'—TACGGTA—5'(或5'—ATGGCAT—3')
(3)11 10
(4)原料、能量 边解旋边复制
(5)子链β2
[解析] (1)甲图中,1表示碱基对,5是腺嘌呤脱氧核苷酸。(2)根据碱基互补配对原则以及DNA两条链的反向平行关系,可以写出其互补链为3'—TACGGTA—5'(或5'—ATGGCAT—3')。(3)芦笋(2n=20)为XY型性别决定的植物,则测定基因组序列时需测定芦笋9条常染色体+X、Y染色体,即测定11条染色体上的DNA碱基序列;而玉米为没有性别分化的植物,没有常染色体和性染色体之分,故只需测定10条染色体上的DNA碱基序列即可。(4)DNA复制需要模板、原料、能量、酶等条件;DNA复制有半保留复制和边解旋边复制的特点,延伸的子链紧跟着解旋酶体现的是边解旋边复制的特点。(5)DNA分子的独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板,通过碱基互补配对原则保证了复制能够准确地进行;母链α1与母链α2互补,母链α2又与子链β2互补,因此母链α1碱基排列顺序与子链β2一致。
17.(1)脱氧核苷酸排列顺序(或碱基排列顺序) 组成DNA的脱氧核苷酸的数量多,且排列顺序极其多样化
(2)F2 C的DNA指纹图中一条带与M DNA指纹图中的一条带相同,另一条带与F2DNA指纹图中的一条带相同
(3)(A+T)/(G+C) 脱氧核糖、四种含氮碱基、磷酸基团
[解析] (1)DNA指纹技术鉴定的原理是DNA分子的特异性,因为每个人的DNA的脱氧核苷酸都具有特定的排列顺序,是独一无二的。组成DNA的脱氧核苷酸的数量多,且排列顺序极其多样化,所以DNA分子中遗传信息量非常大。(2)子代的核遗传物质一半来自父方,一半来自母方,据图可知,C的DNA指纹图中一条带与M的DNA指纹图中的一条带相同,另一条带与F2DNA指纹图中的一条带相同,所以F2最可能是该小孩生物学上的父亲。(3)在双链DNA分子中,(A+C)/(T+G)=1,该值无法体现 DNA 分子的特异性,而不同生物的DNA分子中(A+T)/(G+C)的值不同,可体现 DNA分子的特异性。DNA分子彻底水解的产物是脱氧核糖、四种含氮碱基和磷酸基团。
18.(1)等量的14C—核糖核苷酸和脱氧核苷酸
(2)适宜且相同的环境中
(3)细胞核和细胞质的放射性强弱
(4)4 0~4
[解析] (1)第二步:设置对比实验。在培养基甲中加入适量的核糖核苷酸和14C—脱氧核苷酸;在培养基乙中加入等量的14C—核糖核苷酸和脱氧核苷酸。(2)第三步:培养。在甲、乙培养基中分别接种等量的甲种细胞,放到相同且适宜的环境中培养一段时间,让细胞增殖。(3)第四步:观察。分别取出培养基甲、乙中的细胞,用放射性探测显微仪探测观察细胞核和细胞质的放射性强弱。(4)将某动物一个体细胞中的核DNA全部用15N标记。放在含14N的培养液中进行培养,培养时细胞分裂具有周期性,则为有丝分裂。当完成第一个细胞分裂周期培养时,得到的子细胞中有4条DNA链含标记,分别在4个DNA分子中。该4个DNA分子进入第二个细胞分裂周期的后期时,仍在该细胞中,所以含15N的染色体为4条。与含标记的DNA同一着丝粒上还有另一个不含标记的DNA,着丝粒分裂后,这两个DNA分子随机分配至两个子细胞中,所以第二个细胞分裂周期结束后产生的子细胞中含15N标记的染色体为0~4条。单元素养测评卷(三)
第3章
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷60分,第Ⅱ卷40分,共100分,考试时间为40分钟。
第Ⅰ卷 (选择题 共60分)
一、选择题(本大题共15小题,每小题4分,共60分。每小题只有1个选项符合题意,不选、多选、错选均不得分)
1.[2024·甘肃天水月考] 下列有关生物的遗传物质的叙述,不正确的是 ( )
A.DNA和RNA都可以作为生物的遗传物质
B.噬菌体的遗传物质彻底水解产物有4种
C.具有细胞结构的生物体都以DNA作为遗传物质
D.在生物界中,只有部分病毒的遗传物质是RNA
2.下列关于肺炎链球菌转化实验及噬菌体侵染细菌实验的叙述,正确的是 ( )
A.将S型细菌的DNA注入小鼠体内,从小鼠体内能提取出S型细菌
B.格里菲思肺炎链球菌体内转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的“转化因子”
C.用被32P标记的噬菌体去侵染35S标记的细菌,释放的每一个子代噬菌体均含35S
D.用被32P、35S同时标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,证明了DNA是遗传物质
3.猴痘病毒由DNA和蛋白质构成。研究者分别利用35S或32P标记猴痘病毒,之后侵染未被标记的宿主细胞,短时间保温后,搅拌、离心,检测上清液和沉淀物中的放射性,探究猴痘病毒的遗传物质。下列相关叙述正确的是 ( )
A.在分别含有放射性35S和32P的完全培养液中培养以获得猴痘病毒
B.用32P标记的一组实验,如果上清液中放射性物质较多,可能的原因是搅拌不够充分
C.采用32P标记的一组实验,保温培养时间过长时,上清液中放射性增强
D.若用15N标记猴痘病毒,则在上清液和沉淀物中都能检测到较高的放射性
4.[2024·江苏扬州月考] 下图是DNA分子结构模式图的部分片段,相关叙述错误的是 ( )
A.图中④表示氢键
B.图中⑦表示鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸
C.不同的DNA分子中碱基互补配对方式是相同的
D.碱基对的排列顺序决定了DNA分子的特异性
5.[2024·山东烟台月考] 在噬菌体S-2L的DNA中,2-氨基腺嘌呤(Z)完全取代了腺嘌呤(A),与胸腺嘧啶(T)形成具有三个氢键的新碱基对。含有Z的DNA(Z-DNA)的理化特征发生改变。下列叙述正确的是 ( )
A.Z-DNA中碱基的种类增加,嘌呤碱基的比例增大
B.S-2L噬菌体中发生Z-DNA复制时,涉及Z的合成和取代
C.Z-DNA的两条DNA单链上的碱基数量相等,各有2个游离的磷酸基团
D.与人体细胞中的DNA相比,Z-DNA分子结构更稳定
6.某双链DNA分子中,胞嘧啶与鸟嘌呤之和占全部碱基的比例为60%,且其中一条链上腺嘌呤占该链全部碱基的20%,则另一条链中腺嘌呤占整个DNA分子碱基的比例是 ( )
A.10% B.20%
C.30% D.40%
7.在搭建DNA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.最多能搭建出30个游离的脱氧核苷酸
B.所搭建的DNA分子最长为5个碱基对
C.所搭建的最长DNA分子有46种碱基的排列顺序
D.若搭建DNA的一条单链,则该链最长含有10个脱氧核苷酸
8.[2024·山西太原月考] 下列有关DNA及其复制过程的叙述,正确的是 ( )
A.复制时游离的脱氧核苷酸添加到子链的3'端
B.复制过程遵循A—U、C—G的碱基互补配对原则
C.DNA多样性原因是脱氧核糖和磷酸的连接方式不同
D.DNA聚合酶的作用是将DNA双螺旋的两条链解开
9.假设某大肠杆菌中只含31P的DNA的相对分子质量为a,只含32P的DNA相对分子质量为b。现将只含32P的DNA的大肠杆菌置于只含31P的培养基中培养,连续分裂n次,则子代中DNA分子的平均相对分子质量为 ( )
A.(a+b)/2 B.[(2n-1)×a+b]/2n
C.[(2n-1)×b+a]/2n D.(2n×a+b)/ 2n+1
10.复制泡是DNA进行同一起点双向复制时形成的。在复制启动时,尚未解开螺旋的亲代双链DNA同新合成的两条子代双链DNA的交界处形成的Y型结构, 称为复制叉。下图为DNA复制时,形成的复制泡和复制叉的示意图,其中a~h代表相应位置。下列相关叙述错误的是 ( )
A.根据子链的延伸方向,可以判断图中a处是模板链的3'端
B.图中e处子链的合成与f处子链的合成都用到了DNA聚合酶
C.若一条母链中(A+T)有m个,则另一条母链中(A+T)也有m个
D.若某DNA复制时形成了n个复制泡, 则该DNA上应有2n个复制叉
11.为研究使肺炎链球菌发生转化的物质,某研究小组做了肺炎链球菌体外转化实验,过程如下:1.S型菌提取物+含R型菌的培养液进行培养;2.S型菌提取物中加入蛋白酶+含R型菌的培养液进行培养;3.S型菌提取物加DNA酶+含R型菌的培养液进行培养。下列叙述中错误的是 ( )
A.该实验的假设是“使肺炎链球菌发生转化的物质是蛋白质或DNA”
B.该实验控制自变量时,分别加了两种酶,这用到了加法原理
C.若第一组和第二组培养皿中都出现两种菌落,而第三组中出现了一种菌落,说明使肺炎链球菌发生转化的物质是DNA
D.R型肺炎链球菌发生转化的实质是发生了遗传物质的改变
12.正常情况下,DNA分子在细胞内复制时,双螺旋解开后会产生一段单链区,DNA结合蛋白(SSB)能很快与单链结合,防止解旋的单链重新配对,而使DNA呈伸展状态,SSB在复制过程中可以重复利用,下列有关推理,错误的是 ( )
A.SSB是一种解开DNA双螺旋的解旋酶
B.SSB与单链的结合有利于DNA复制
C.SSB与DNA单链既可结合也可分开
D.SSB与单链结合不遵循碱基互补配对原则
13.[2024·广东惠州月考] 部分基因在果蝇X染色体上的相对位置如图所示,下列说法正确的是( )
A.雄性X染色体上的基因来自其雌性亲本
B.在减数分裂四分体时期,基因Ⅰ和基因Ⅱ可发生互换
C.基因Ⅰ和基因Ⅱ可能是等位基因
D.基因Ⅰ和基因Ⅱ不同的原因是核糖核苷酸排列顺序不同
14.将果蝇(2n=8)的一个精原细胞的核DNA用15N标记,已知核DNA共含有a个碱基,胞嘧啶的数量为b,将该精原细胞置于含14N的培养液中培养。下列关于该精原细胞的叙述正确的是 ( )
A.若该细胞进行n次有丝分裂,则第n次需要消耗的腺嘌呤数为(a-b/2)×2n-1
B.若该细胞连续进行有丝分裂,则第三次分裂中期时细胞中含0~8条被15N标记的染色体
C.若进行减数分裂,则减数分裂Ⅰ后期细胞中被15N标记的DNA和染色体均为8条
D.若依次经过一次有丝分裂和一次减数分裂后产生了8个细胞,则其中只有4个细胞中含15N
15.关于合成DNA的原料——脱氧核苷酸的来源,科学家曾提出三种假说:①细胞内自主合成;②从培养基中摄取;③二者都有。为验证三种假说,设计如下实验:将无标记的大肠杆菌在含15N标记的脱氧核苷酸的培养基中培养一代的时间,然后利用密度梯度离心分离提取的DNA,记录离心后试管中DNA的位置。下图表示DNA在离心管中的可能位置。下列叙述正确的是 ( )
A.若支持观点①,则实验结果为图丙
B.若支持观点②,则实验结果为图乙
C.若支持观点③,则实验结果为图甲
D.若合成DNA的原料是从培养基中摄取的,则子代DNA分子的两条链均含15N
第Ⅱ卷 (非选择题 共40分)
二、非选择题(本大题共3小题,共40分)
16.(13分)甲图是DNA片段的结构图,乙图表示 DNA分子复制的过程。据图回答问题。
(1)填出甲图中各部分的名称:1 ;5 。
(2)若已知DNA片段一条单链的碱基组成是5'—ATGCCAT—3',则它的互补链的碱基组成为 。
(3)芦笋(2n=20)为XY型性别决定的植物,玉米(2n=20)为雌雄同株异花植物,则测定芦笋、玉米的基因组序列需要分别测定 、 条染色体上DNA的碱基序列。
(4)乙图的DNA复制过程中除了需要模板和酶外,还需要的条件有 ,延伸的子链紧跟着解旋酶,这说明DNA复制的特点之一是 。
(5)乙图中,和母链α1碱基排列顺序一致的DNA单链是 。
17.(13分)研究表明,每个人的DNA都不完全相同,因此DNA也可以像指纹一样用来识别身份,这种方法就是DNA指纹技术。回答下列有关问题。
(1)我们可以根据分析指纹图的吻合程度来帮助确认身份,因为DNA能够储存遗传信息,不同个体的DNA的 各不相同,故每个人的DNA指纹图都是独一无二的。DNA分子中遗传信息量非常大,原因是 。
(2)在现代刑侦领域中,DNA指纹技术正在发挥着越来越重要的作用,此外,DNA指纹技术还可以用于亲子鉴定等。如下图是通过提取某小孩和其母亲以及待测定的四位男性的DNA,分别经合适的酶处理后,形成若干DNA片段,然后进行电泳等一系列步骤得到的一组DNA指纹图,F1~F4中,谁最可能是该小孩生物学上的父亲 ,作出该判断的理由是 。
(3)DNA分子中,(A+T)/(G+C)、(A+C)/(T+G)中能体现DNA分子特异性的是 。DNA分子彻底水解的产物是 。
18.(14分)[2024·江西南昌月考] 在正常情况下,细胞内完全可以自主合成组成核酸的核糖和脱氧核糖。现有能连续分裂的甲种细胞不能自主合成核糖和脱氧核糖,必须从培养基中摄取。为验证DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸,而不是核糖核苷酸,请你完成实验方案。
实验步骤:第一步:编号。取基本培养基两个,编号为甲、乙。
(1)第二步:设置对比实验。在培养基甲中加入适量的核糖核苷酸和14C—脱氧核苷酸;在培养基乙中加入 。
(2)第三步:培养。在甲、乙培养基中分别接种等量的甲种细胞,放到 培养一段时间,让细胞增殖。
(3)第四步:观察。分别取出培养基甲、乙中的细胞,用放射性探测显微仪探测观察 。
预期结果及结论:甲培养基中细胞的放射性部位主要在细胞核,细胞质中放射性较弱;乙培养基中细胞的放射性部位主要在细胞质,细胞核中放射性较弱;证明DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸,而不是核糖核苷酸。
(4)将某动物(2n=4)的一个体细胞中的核DNA 全部用15N标记,放在含14N的培养液中进行培养,当培养到第二个细胞分裂周期的后期时,含15N的染色体 条;第二个细胞分裂周期结束后产生的子细胞中含15N标记的染色体 条。
