《创新课堂》第3章章末过关检测(三)（教师版）-高中生物学必修2（人教版）同步讲练测

章末过关检测(三)
(分值：100分)
一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48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体内、体外转化实验，以及T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述，正确的是(　　)
A．三个实验的设计思路是一致的
B．三个实验都用到了放射性同位素标记技术
C．三个实验都不能得出蛋白质不是遗传物质的结论
D．三个实验所涉及生物的遗传物质都是DNA
解析：选D。三个实验的设计思路不一样，A错误；肺炎链球菌的体内和体外转化实验都没有用到放射性同位素标记技术，B错误；肺炎链球菌的体外转化实验可证明蛋白质不是遗传物质，C错误；题述三个实验所涉及的生物有T2噬菌体、小鼠、大肠杆菌、肺炎链球菌，它们的遗传物质都是DNA，D正确。
2．在格里菲思所做的肺炎链球菌转化实验中，无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验，结合现有生物学知识所做的下列推测中，不合理的是(　　)
A．与R型细菌相比，S型细菌的毒性可能与荚膜多糖有关
B．S型细菌的DNA整合到了R型细菌的DNA中
C．加热杀死的S型细菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响
D．将S型细菌的DNA经DNA酶处理后与R型细菌混合，可以得到S型细菌
解析：选D。与R型细菌相比，S型细菌具有荚膜多糖且有毒性，故可推测S型细菌的毒性可能与荚膜多糖有关，A合理；S型细菌的DNA进入R型细菌细胞后使R型细菌具有了S型细菌的性状，由此推测S型细菌的DNA整合到了R型细菌的DNA中，B合理；加热杀死的S型细菌不会使小白鼠死亡，说明加热杀死的S型细菌的蛋白质功能丧失，而加热杀死的S型细菌的DNA可以使R型细菌发生转化，由此推测其DNA功能不受影响，C合理；S型细菌的DNA经DNA酶处理后，DNA被水解为小分子物质，故与R型细菌混合，不能得到S型细菌，D不合理。
3．下图表示以大肠杆菌和T2噬菌体为材料进行的实验研究。下列相关叙述错误的是(　　)
A．步骤①的目的是获得含32P标记的大肠杆菌，P主要分布在大肠杆菌细胞核中
B．步骤②的目的是获得32P标记的T2噬菌体，P分布在噬菌体头部
C．步骤③的目的是使T2噬菌体侵染大肠杆菌，但保温时间不宜过长，否则大肠杆菌会破裂释放出子代噬菌体从而影响实验结果
D．步骤④的目的是把T2噬菌体与大肠杆菌分开再分别检测上清液和沉淀物的放射性
解析：选A。大肠杆菌为原核生物，无细胞核，A错误；步骤②的目的是获得32P标记的T2噬菌体，P主要分布在DNA中，即分布在噬菌体头部，B正确；步骤③的目的是使噬菌体侵染大肠杆菌，保温时间会影响实验结果，C正确；步骤④中，搅拌是为了把吸附在大肠杆菌上的T2噬菌体与大肠杆菌分开，再分别检测上清液和沉淀物的放射性，D正确。
4．下列有关DNA的说法正确的是(　　)
A．每个DNA分子不仅具有多样性，还具有特异性
B．大肠杆菌的DNA中每个脱氧核糖连接一个或两个磷酸基团
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．DNA的双螺旋结构和碱基互补配对原则有利于DNA的准确复制
解析：选D。单个DNA分子仅具有特异性，多个DNA分子才具有多样性，A错误；大肠杆菌的DNA为环状，每个脱氧核糖均连接两个磷酸基团，B错误；对于细胞生物而言，基因是DNA上有遗传效应的片段，因此细胞中DNA分子的碱基对数大于所有基因的碱基对数之和，C错误；DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供精确的模板，碱基互补配对原则保证了复制能够精确地进行，D正确。
5．在双链DNA分子中，有腺嘌呤p个，占全部碱基的比例为n/m(m＞2n)，则该DNA分子中鸟嘌呤的个数为(　　)
A．pm/(n－p)　　　 B．pm/2n－p
C．pm/2n D．(n－2p)/2m
解析：选B。在双链DNA分子中，有腺嘌呤p个，占全部碱基的比例为n/m(m＞2n)，则该DNA分子中总碱基数为p/(n/m)＝pm/n，则该DNA分子中鸟嘌呤的个数＝(pm/n－2p)/2＝pm/2n－p，B正确。
6．“人类基因组计划”研究表明，人类基因组计划测定的24条染色体上有2万～2.5万个基因，这一事实说明(　　)
A．基因通常是有遗传效应的DNA片段
B．基因是染色体的片段
C．一个DNA分子上有许多个基因
D．基因平均分布在染色体上
解析：选C。由“人类基因组计划测定的24条染色体上有2万～2.5万个基因”可知，一个DNA分子上有许多个基因。
7．下列与DNA分子复制有关的叙述，正确的是(　　)
A.以半保留的方式进行
B．以核糖为原料
C．复制过程中不需要能量
D．复制过程中不需要模板
解析：选A。DNA复制产生的新DNA分子中，以其中一条链为模板链，合成一条新链，新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，说明DNA复制是半保留复制，A正确，D错误；DNA的基本单位是脱氧核苷酸，故需要的原料是脱氧核苷酸，B错误；DNA复制过程中需要能量，C错误。
8．一开始关于DNA的复制方式有半保留复制、全保留复制等几种假说。下图所示为美国科学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，运用同位素标记技术设计的一个巧妙实验的示意图。下列相关叙述错误的是(　　)
A．该实验对DNA复制方式的研究运用了假说—演绎法
B．试管②的离心结果可排除全保留复制
C．试管③中轻带中的DNA分子不含15N
D．若继续培养几代，试管中将出现3种条带
答案：D
9．下图为某DNA分子半保留复制过程的部分示意图，非复制区与复制区的相接区域会形成Y形结构，被称为“复制叉”。在复制过程中，DNA连接酶可以将脱氧核苷酸片段连接在一起，据图分析，下列说法错误的是(　　)
A．解旋酶可结合在“复制叉”的部位
B．“复制叉”的延伸需要消耗能量
C.DNA聚合酶能催化前导链和后随链由 3′端向5′端延伸
D．DNA连接酶在DNA复制过程中能催化磷酸二酯键形成
解析：选C。解旋酶在DNA复制过程中起催化双链DNA解旋的作用，据题图可知，解旋酶可结合在“复制叉”的部位，A正确；解旋酶需要ATP水解释放的能量来解开DNA双链，故“复制叉”的延伸需要消耗能量，B正确；据题图可知，DNA聚合酶能催化前导链和后随链由5′端向3′端延伸，C错误；DNA连接酶在DNA复制过程中将脱氧核苷酸片段连接在一起，即能催化磷酸二酯键形成，D正确。
10．下图表示真核细胞DNA的复制过程，其中有3个复制泡。下列叙述错误的是(　　)
A．DNA分子的复制遵循了边解旋边复制的特点
B．解开DNA双螺旋结构需要细胞内ATP与解旋酶的参与
C．子链延伸过程中碱基间氢键的形成不需要酶的催化
D．图示复制方式可加快DNA的复制，各起点是同时开始的
解析：选D。题图所示为真核细胞的多起点复制，可加快DNA的复制过程，从各起点的螺旋解开的程度来看，复制可能不是同时开始的，D错误。
11．下列关于DNA分子片段的说法，正确的是(　　)
A．解旋酶可作用于①②处
B．“G”是鸟嘌呤脱氧核苷酸
C.该DNA的特异性表现在碱基种类和(A＋G)/(C＋T)的比例上
D．将此DNA放在含15N的培养液中复制2代，子代中含15N的DNA占3/4
解析：选B。解旋酶的作用是催化氢键断裂，使DNA两条链分开，形成两条单链DNA，即作用于题图中③处，A错误；“G”是鸟嘌呤脱氧核苷酸，B正确；碱基特定的排列顺序，构成了每个DNA分子的特异性，任何双链DNA分子中，(A＋G)/(C＋T)的值都等于1，C错误；将此DNA放在含 15N 的培养液中复制2代，子代DNA中都含有15N，D错误。
12．已知5-溴尿嘧啶(BU)可与碱基A或G配对。大肠杆菌DNA上某个碱基位点已由A—T转变为A—BU，要使该位点由A—BU 转变为G —C，则该位点所在的DNA至少需要复制的次数是(　　)
A．1 B．2
C．3 D．4
解析：选B。根据题意可知，BU既可以与碱基A配对，又可与碱基G配对，又知大肠杆菌DNA上某个碱基位点已由A—T转变为A—BU，则该位点所在的DNA复制一次，该位点可能会转变为G—BU，再复制一次，该位点可能会转变为G—C，即该位点所在的DNA至少需要复制2次才能使该位点由A—BU转变为G—C，如下图所示。
13．某DNA分子含m对碱基，其中腺嘌呤有a个。下列有关此DNA在连续复制时所需的胞嘧啶脱氧核苷酸数目的叙述，错误的是(　　)
A．在第一次复制时，需要m－a个
B．在第二次复制时，需要2(m－a)个
C．在第n次复制时，需要2n－1(m－a)个
D．在复制n次过程中，总共需要2n(m－a)个
解析：选D。DNA分子复制一次，可产生2个DNA分子，因为每个DNA分子中含有m－a个胞嘧啶脱氧核苷酸，所以第一次复制时，需要胞嘧啶脱氧核苷酸m－a个，A正确；在第二次复制时，2个DNA分子会形成4个DNA分子，相当于形成2个新DNA分子，所以需要胞嘧啶脱氧核苷酸2(m－a)个，B正确；在第n次复制时，会形成2n－2n－1个DNA分子，所以需要胞嘧啶脱氧核苷酸(2n－2n－1)(m－a)＝2n－1(m－a)个，C正确；在复制n次过程中，1个DNA分子变为2n个DNA分子，总共需要胞嘧啶脱氧核苷酸(2n－1)(m－a)个，D错误。
14．现有两个生物个体甲和乙，甲的核酸的碱基组成为嘌呤占44%、嘧啶占56%，乙的遗传物质的碱基组成为嘌呤占38%、嘧啶占62%。则甲、乙生物可能是(　　)
A．蓝细菌、变形虫
B．T2噬菌体、烟草花叶病毒
C．硝化细菌、烟草花叶病毒
D．肺炎链球菌、绵羊
解析：选C。依题意可知，在甲生物核酸的碱基组成中，嘌呤数不等于嘧啶数，说明甲生物的核酸可能包含DNA和RNA，也可能只含有RNA；在乙生物遗传物质的碱基组成中，嘌呤数不等于嘧啶数，说明乙生物的遗传物质为RNA。在各选项所涉及的生物中，T2噬菌体只含有DNA，只有烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，其余的生物都含有DNA和RNA。
15．将全部DNA分子双链经32P标记的雄性动物细胞(染色体数为2n)置于不含32P的培养基中培养。经过连续3次细胞分裂后产生8个子细胞，检测子细胞中的情况。下列推断正确的是(　　)
A．若只进行有丝分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1/2
B．若进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂，则含 32P 染色体的子细胞比例至少占1/2
C．若子细胞中的染色体都含32P，则一定进行有丝分裂
D．若子细胞中的染色体都不含32P，则一定进行减数分裂
答案：B
16．在DNA复制时，5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料，与腺嘌呤配对，掺入新合成的子链。用Ciemsa染料对复制后的染色体进行染色，DNA分子的双链都含有 BrdU 的染色单体呈浅蓝色，只有一条链含有 BrdU 的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含有BrdU的培养液中培养，取根尖用Giemsa染料染色后，观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是(　　)
A．第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色
B．第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同
C．第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4
D．根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后，还能观察到深蓝色的染色单体
解析：选C。第一个细胞周期DNA分子只复制了一次，因此第一个细胞周期每条染色体的染色单体都只有一条链含有BrdU，故呈深蓝色，A正确；第二个细胞周期每条染色体复制之后，每条染色体上的两条染色单体分别均为一条染色单体双链都含有BrdU呈浅蓝色，一条染色单体只有一条链含有BrdU呈深蓝色，故着色都不同，B正确；第二次分裂后期，染色体分别移向细胞两极，形成的子细胞内的染色体深蓝色和浅蓝色数目不确定，故第三个细胞周期的细胞染色单体着色不同的染色体不一定占1/4，C错误；根尖分生区细胞可以持续进行有丝分裂，所以不管经过多少个细胞周期，依旧可以观察到一条链含有BrdU的染色单体，呈深蓝色，D正确。
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
17．(10分)已知多数生物的DNA是双链的，但也有个别生物的DNA是单链的。下图是双链DNA片段的结构图。有人从甲、乙两种生物中提取出DNA，分析其碱基比例如下表所示，请回答下列问题：
生物 A T C G
甲 25 33 19 24
乙 31 31 19 19
(1)从生物________的碱基比例来看，它的DNA结构模型应为________链，是极少数病毒所具有的。
(2)从生物________的碱基比例来看，它的DNA结构模型应为双链，其碱基组成的数量特点为________________________________________。
(3)从图中可以看出，________和__________交替连接，排列在外侧，构成了DNA的基本骨架。
(4)含有240个碱基的某DNA片段中碱基间的氢键共有310个。
①该DNA片段中共有鸟嘌呤________个，A和T构成的碱基对共________对。
②在DNA结构稳定性的比较中，________碱基对的比例越高，DNA结构稳定性越高。
解析：(1)分析题表信息可知，生物甲的DNA中，A≠T、G≠C，其DNA结构模型应为单链，是极少数病毒所具有的。(2)题表信息显示，生物乙的DNA中，A＝T、G＝C，据此可推知，其DNA结构模型应为双链。(3)在双链DNA中，脱氧核糖与磷酸交替连接，排列在外侧，构成了DNA的基本骨架。(4)已知含有240个碱基的某DNA片段中，碱基间的氢键共有310个。①若该DNA片段中共有鸟嘌呤(G)m个，依据碱基互补配对原则可知，C＝G＝m，A＝T＝(240－2m)÷2＝120－m；又因为在双链DNA中，A与T之间有2个氢键，G与C之间有3个氢键，所以2×(120－m)＋3m＝310，解得m＝70，即该DNA片段中共有鸟嘌呤70个，A和T构成的碱基对共120－70＝50(对)。②DNA含有的氢键数目越多，其结构越稳定，故在DNA结构稳定性的比较中，G—C碱基对的比例越高，DNA结构稳定性越高。
答案：(1)甲　单　(2)乙　A＝T、G＝C　(3)脱氧核糖　磷酸　(4)①70　50　②G—C
18．(10分)下图中DNA分子有a和d两条链，结合所学知识回答下列问题：
(1)从上图可看出DNA的复制方式是___________________________。
(2)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核苷酸链，从而形成子链；则A是______酶，B是________________酶。
(3)图示过程在绿色植物根尖分生区细胞中进行的场所有____________________。
(4)若亲代DNA分子在复制时，一条链上的G变成了A，则该DNA分子经过n次复制后，发生差错的DNA分子占DNA分子总数的__________。
解析：(1)分析题图可知，DNA分子的复制方式是半保留复制。(2)分析题图可知，A酶的作用是使DNA分子的双螺旋结构解开，因此A酶是解旋酶；B酶的作用是催化形成DNA子链进而进行DNA分子的复制，B酶是DNA聚合酶。(3)题图为DNA分子的复制过程，该过程主要发生在细胞核中，此外在线粒体和叶绿体中也能进行。由于根尖分生区细胞中不含叶绿体，因此该细胞进行DNA复制的场所是细胞核和线粒体。(4)DNA 在复制时，一条链上的碱基发生突变，另一条链上的碱基不发生突变，以发生突变的单链为模板复制形成的DNA分子都是异常的，以碱基没有发生突变的单链为模板复制形成的DNA分子都是正常的，因此不论复制多少次，发生差错的DNA都占一半。
答案：(1)半保留复制　(2)解旋　DNA聚合
(3)细胞核、线粒体　(4)1/2
19．(10分)为研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素(多肽类激素，临床上用于治疗骨质疏松症)，某科研机构从预期新型降钙素的功能出发，推测相应的脱氧核苷酸序列，并人工合成了两条72个碱基的DNA单链，两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段，再利用Klenow酶补平，获得双链DNA，过程如下图所示。分析并回答下列问题：
(1)请画出一个脱氧核苷酸的结构模式图并标注各部分名称。
(2)在DNA单链合成过程中所需条件除酶、模板和原料外还需要________。
(3)Klenow酶是一种________________酶，合成的双链DNA有________个碱基对。
(4)用15N标记该双链DNA，复制1次，测得子代DNA中含有 15N的单链占50%，该现象________(填“能”或“不能”)说明DNA的复制方式为半保留复制，请分析原因。___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________。
答案：(1)
(2)ATP　(3)DNA聚合　126　(4)不能　若为半保留复制，两个子代DNA含有15N的单链占50%；若为全保留复制，两个子代DNA含有15N的单链也占50%
20．(12分)按照下图1→2→3→4进行实验，本实验验证了朊病毒是蛋白质侵染因子，它是一种只含蛋白质而不含核酸的病原微生物，题中所用牛脑组织细胞为无任何标记的活体细胞。据图回答下列问题：
(1)本实验采用的方法是_________________________________。
(2)从理论上讲，离心后上清液中________(填“能大量”或“几乎不能”)检测到32P，沉淀物中______________(填“能大量”或“几乎不能”)检测到32P，出现上述结果的原因是_____________________________________________
___________________________________________________________。
(3)如果添加试管5，从试管2中提取朊病毒后先加入试管5，同时添加35S 标记的 (NH4)235SO4，连续培养一段时间后，再提取朊病毒加入试管3，培养适宜时间后离心，检测放射性应主要位于________中，少量位于________中，原因是___________________________________________________________
___________________________________________________________。
(4)一般病毒与朊病毒之间的最主要区别是一般病毒侵入细胞是向宿主细胞提供______(填物质)，利用宿主细胞的____________________进行___________________________________________________________。
答案：(1)放射性同位素标记法　(2)几乎不能　几乎不能　朊病毒不含核酸只含蛋白质，蛋白质中P含量极低，故离心后上清液和沉淀物中几乎不含32P　(3)沉淀物　上清液　经试管5中牛脑组织细胞培养出的朊病毒(蛋白质)被35S 标记，提取后加入试管3中，35S 随朊病毒侵入牛脑组织细胞中，因此放射性物质主要位于沉淀物中。同时会有少量的朊病毒不能侵入牛脑组织细胞，则离心后位于上清液中，因此上清液中含少量放射性物质　(4)核酸　核苷酸和氨基酸(原料)　自身核酸的复制和蛋白质的合成
21．(10分)根据遗传物质的不同，可将病毒分为两类，下图为这两类病毒的化学组成示意图，其中b、c、d均为大分子物质，请据图回答下列问题：
(1)艾弗里与赫尔希等人选用细菌或病毒作为实验材料，其优点有___________________________________________________________
__________________________________________(答出两点即可)。
(2)赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，选用了图中__________(填“e类病毒”或“f类病毒”)中的一种。实验过程中，他们用35S、32P分别标记了图中的__________(填序号)部位。
(3)为确定某病毒属于e类病毒还是f类病毒，不考虑在宿主细胞内发生碱基之间的相互转换，某实验小组以体外培养的宿主细胞为实验材料，设计了如下实验方案：
组别 实验处理 统计并记录
甲 在含放射性标记的胸腺嘧啶的培养基中培养宿主细胞 分别接种病毒一段时间后，检测子代病毒的放射性
乙 ？
上述实验中，乙组应做的处理为___________________________________
______________________。若____________________________________，则该病毒为f类病毒。
解析：(1)在探索遗传物质的科学实验中，以细菌和病毒作为实验材料，具有的优点：个体小，结构简单，细菌是单细胞生物，病毒无细胞结构，只有核酸和蛋白质外壳，易于观察因遗传物质改变导致的结构和功能的变化；繁殖快，大多数细菌20～30 min就可繁殖一代，病毒短时间内可大量增殖。(2)分析题图可知，e类病毒为DNA病毒，f类病毒为RNA病毒。赫尔希和蔡斯选择的T2噬菌体是DNA病毒。他们用35S、32P分别标记蛋白质、DNA，其中35S位于氨基酸的R基中，32P位于脱氧核苷酸的磷酸基团中。(3)为确定某病毒是DNA病毒还是RNA病毒，可在体外培养宿主细胞，其中甲组在含放射性标记的胸腺嘧啶的培养基中培养，乙组在含放射性标记的尿嘧啶的培养基中培养，分别接种病毒一段时间后，检测子代病毒的放射性。若甲组子代病毒无放射性，而乙组子代病毒有放射性，则说明该病毒为RNA病毒；若甲组子代病毒有放射性，而乙组子代病毒无放射性，则说明该病毒为DNA病毒。
答案：(1)个体小，结构简单，易于观察因遗传物质改变导致的结构和功能的变化；繁殖快，短时间内可大量繁殖(答出两点即可)
(2)e类病毒　①②(顺序不可颠倒)
(3)在含放射性标记的尿嘧啶的培养基中培养宿主细胞　甲组子代病毒无放射性，而乙组子代病毒有放射性