第三章 基因的本质（单元测试）（附答案）—2023-2024学年高一下学期生物必修2（人教版(2019））

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第三章 基因的本质（单元测试）
一、选择题：(本大题共16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。)
1.细菌转化是指某一受体细菌通过直接吸收来自另一供体细菌的一些含有特定基因的DNA片段，从而获得供体细菌的相应遗传性状的现象，如肺炎链球菌转化实验。S型肺炎链球菌有荚膜，菌落光滑，可致病，对青霉素敏感。在多代培养的S型细菌中分离出了两种突变型：R型，无荚膜，菌落粗糙，不致病；抗青霉素的S型(记为PenrS型)。现用PenrS型细菌和R型细菌进行下列实验，对其结果的分析最合理的是(　　)
A.甲组中部分小鼠患败血症，注射青霉素治疗后均可康复
B.乙组中可观察到两种菌落，加青霉素后仍有两种菌落继续生长
C.丙组培养基中含有青霉素，所以生长的菌落是PenrS型细菌
D.丁组培养基中无菌落生长
2.下列关于生物遗传物质的说法，正确的是(　　)
A.同时含有DNA和RNA的生物的遗传物质是DNA
B.DNA是主要的遗传物质是指一种生物的遗传物质主要是DNA
C.真核生物的遗传物质都是DNA，病毒的遗传物质都是RNA
D.肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是主要的遗传物质
3.假设一个DNA分子片段中碱基A共有312个，占全部碱基总数的26%，则此DNA分子片段中碱基G所占的百分比和数目分别是(　　)
A.26%；312 B.24%；312
C.26%；288 D.24%；288
4.1958年科学家用15N和14N标记大肠杆菌，并提取其DNA。利用DNA分子对紫外光有光吸收的特点确定DNA在密度梯度离心后在离心管中所处的位置，实验结果如下图。图中深色的区域是紫外光被一定程度吸收而形成的。下列分析错误的是(不考虑实验误差)(　　)
A.实验中定时取一些大肠杆菌提取其DNA，但是不需检测其放射性
B.1.9～3.0代的条带深度变化说明位置b处的DNA的含量比例下降了
C.该实验是先用14N标记大肠杆菌多代后，再转移到15N环境中培养的
D.若分别用14C、12C取代15N、14N，每代色带的相对位置仍基本相同
5.下列关于艾弗里的肺炎链球菌转化实验的叙述,错误的是(　　)
A.需对细胞提取物分别进行不同的处理后再进行实验
B.R型细菌转化为S型细菌后,其性状是可以遗传的
C.S型细菌的DNA使部分R型细菌转化为S型细菌
D.该实验的思路是将DNA和蛋白质分开,单独观察DNA的作用
6.在DNA分子的1条单链中,相邻的碱基A与T是通过下列哪种结构连接起来的 (　　)
A.氢键 B.脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖
C.肽键 D.磷酸—脱氧核糖—磷酸
7.在“制作DNA双螺旋结构模型”实验中,如果用一种长度的塑料片代表A和G,用另一种长度的塑料片代表C和T,那么由此搭建而成的DNA双螺旋的整条模型(　　)
A.粗细相同,因为嘌呤必定与嘧啶互补 B.粗细相同,因为嘌呤与嘧啶的空间尺寸相似
C.粗细不同,因为嘌呤不一定与嘧啶互补 D.粗细不同,因为嘌呤与嘧啶的空间尺寸不同
8.下图甲是真核细胞DNA复制过程的模式图,图乙是大肠杆菌DNA复制过程的模式图,箭头表示复制方向。下列叙述错误的是(　　)
A.真核细胞DNA有多个复制起点,而大肠杆菌只有一个
B.两者均具有双向复制的特点
C.真核细胞DNA复制时,在不同起点处开始复制的时间不同
D.两者的遗传物质均是环状的
9.等位基因A与a最本质的区别是(　　)
A.A控制显性性状,a控制隐性性状 B.在减数分裂时,A与a分离
C.两者的碱基序列不同 D.A对a起显性作用
10.下列从分子水平上对生物体多样性或特异性进行的分析,错误的是(　　)
A.碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA的多样性
B.碱基特定的排列顺序,又构成了每个DNA分子的特异性
C.1个含2 000个碱基的DNA分子,其碱基对可能的排列方式有41 000种
D.人体内控制β-珠蛋白的基因由1 700个碱基对组成,其碱基对排列方式有41 700种
11.下图表示科研人员探究烟草花叶病毒(TMV)遗传物质的实验过程,由此可以判断(　　)
A.水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNA B.TMV的蛋白质没有进入烟草细胞中
C.侵入烟草细胞的RNA含有A、T、G、C 4种碱基 D.RNA是TMV的主要遗传物质
12.下列有关DNA分子结构的叙述,错误的是(　　)
A.双链DNA分子中含有2个游离的磷酸基团
B.DNA的1条单链上相邻的碱基之间通过氢键连接
C.嘌呤碱基与嘧啶碱基的结合保证了DNA分子空间结构的相对稳定
D.DNA分子的2条链反向平行
13.在肺炎链球菌的转化实验中，R型细菌转化成S型细菌的转化因子是(　　)
A.细菌荚膜　　 B.细菌蛋白质
C.R型细菌的DNA　　 D.S型细菌的DNA
14.以下是赫尔希和蔡斯实验的过程和结果，关于此实验的分析和结论不正确的是(　　)
①
②
A.上清液的主要成分是细菌的培养基和噬菌体蛋白质外壳，沉淀物的主要成分是细菌菌体
B.此实验表明DNA是遗传物质
C.①实验说明噬菌体的标记部分进入了细菌
D.②实验说明噬菌体的标记部分进入了细菌
15.下图中4种化合物的化学组成中，与圆圈中“A”所对应的名称相符合的是(　　)
①表示腺苷　②表示腺嘌呤核糖核苷酸 ③表示腺嘌呤脱氧核苷酸　④表示腺嘌呤
A.①②　　 B.②③　　　C.①④　　D.③④
16.酵母菌的DNA中碱基A约占32%，关于酵母菌核酸的叙述错误的是(　　)
A.DNA复制后A约占32% B.DNA中C约占18%
C.DNA中(A＋G)/(T＋C)＝1 D.RNA中U约占32%
二、非选择题(本大题共4小题，共52分)
17.（12分）图甲是用DNA测序仪测出的某DNA片段上一条脱氧核苷酸链中的碱基排列顺序(TGCGTATTGG)，请回答下列问题：
(1)据图甲推测，此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是________个。
(2)根据图甲中脱氧核苷酸链中的碱基排列顺序，推测图乙中显示的脱氧核苷酸链的碱基排列顺序为__________________________(从上往下)。
(3)图甲所显示的DNA片段与图乙所显示的DNA片段中的(A＋G)/(T＋C)总是为__________，由此证明DNA分子中碱基的数量关系是________________________。图甲中的DNA片段与图乙中的DNA片段中的 A/G分别为________、________，由此说明了DNA分子具有特异性。
18.（14分）图1中DNA分子有a和d两条链，Ⅰ和Ⅱ均是DNA分子复制过程中所需要的酶，将图1中某一片段放大后如图2所示。请分析回答下列问题：
(1)从图1可看出DNA复制的方式是____________，Ⅰ是________酶，Ⅱ是________酶。
(2)图2中，DNA分子的基本骨架由________(填序号)交替连接而成，该DNA片段中含有________个游离的磷酸基团。
(3)图2中④名称是__________________________。一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基A和T之间通过“____________________________”连接。
(4)该过程发生的时间为____________________________________________________。
(5)DNA分子复制时，在有关酶的作用下，以母链为模板，以游离的____________为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链。
(6)若亲代DNA分子中A＋T占60%，则子代DNA分子某一条单链中A＋T占________%。
(7)若将含14N的细胞放在只含15N的环境中培养，使细胞连续分裂4次，则最终获得的子代DNA分子中，含14N 的占________。
19.（16分） 1952年,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,请回答下列有关问题。
(1)他们指出“噬菌体在分子生物学的地位就相当于氢原子在玻尔量子力学模型中的地位”。噬菌体作为实验材料具有　　　　　　　　　　　　的特点。
(2)通过　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　的方法分别获得被32P或35S标记的噬菌体,用标记的噬菌体侵染细菌,从而追踪在侵染过程中　　　　　　变化。
(3)侵染一段时间后,用搅拌机搅拌,然后离心,得到上清液和沉淀物,检测上清液中的放射性,得到如上图所示的实验结果。搅拌的目的是　　　　　　　　　　　　,所以搅拌时间少于1 min时,上清液中的放射性　　　　　。实验结果表明当搅拌时间足够长以后,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%,证明　　　　　　　　　　　　　　。图中“被侵染的细菌”的存活率曲线基本保持在100%,本组数据的意义是作为对照组,以证明　　　　　　　　　　　　　　　,否则细胞外　　　　　　放射性会增高。
(4)本实验证明病毒遗传物质的复制和传递过程中　　　　　　起着重要作用。
20.（10分）下图表示DNA分子复制的过程。请回答下列问题。
(1)图示DNA分子复制过程中,除了需要模板和酶外,还需要　　　　　　　等条件,保证DNA分子的复制过程精确无误的关键是　　　　　　　　。
(2)若图中该DNA分子含有48 502个碱基对,而子链延伸的速度为105个碱基对/min,则此DNA复制约需要30 s,而实际时间远远小于30 s,根据图示分析,是因为　　　　　　　　　;由图可知延伸的子链紧跟着解旋酶,这说明DNA分子复制的特点是　　　　　　　　　。
(3)DNA分子在复制过程中,某位点上的一个正常碱基(设为P)由于诱变变成了尿嘧啶。该DNA连续复制2次,得到的4个子代DNA分子相应位点上的碱基对分别为U—A、A—T、G—C、C—G。推测“P”可能是　　　　。
A.胸腺嘧啶 B.腺嘌呤
C.胸腺嘧啶或腺嘌呤 D.胞嘧啶或鸟嘌呤
参考答案及解析：
一、选择题
1.D 解析：抗青霉素的S型(PenrS型)细菌的DNA是转化因子。在甲组中，将加热致死的PenrS型细菌与活的R型活细菌混合注射到小鼠体内，部分活的R型细菌会转化为PenrS型细菌，部分小鼠会患败血症，注射青霉素治疗后，体内有抗青霉素的S型细菌存在的小鼠不能康复，A不符合题意；在乙组中，PenrS型细菌的DNA与活的R型活细菌混合培养，可观察到R型细菌和PenrS型细菌两种菌落，加青霉素后R型细菌生长受到抑制，只有PenrS型菌落继续生长，B不符合题意；丙组培养基中含有青霉素，活的R型细菌不能生长，也不能发生转化，因此无菌落出现，C不符合题意；丁组中因为PenrS型细菌的DNA被DNA酶催化水解而无转化因子，且活的R型细菌不抗青霉素，因此培养基中无菌落生长，D符合题意。
2.A 解析：同时含有DNA和RNA的生物的遗传物质是DNA，A正确；DNA是主要的遗传物质是指绝大多数生物的遗传物质是DNA，B错误；真核生物的遗传物质都是DNA，RNA病毒的遗传物质是RNA，而DNA病毒的遗传物质是DNA，C错误；肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质，但没有证明DNA是主要的遗传物质，D错误。
3.D 解析：双链DNA分子中，非互补配对碱基之和占碱基总数的一半。某DNA分子片段，含有312个碱基A，占全部碱基总数的26%，则此DNA片段中碱基G所占百分比为50%－26%＝24%，数目＝312/26%×24%＝288(个)。故选D。
4.C 解析：由于利用DNA分子对紫外光有光吸收的特点而不是检测放射性，所以实验中定时取一些大肠杆菌提取其DNA，但是不需检测其放射性，A正确；根据图示，1.9～3.0代的条带深度变化说明位置b处的DNA的含量比例下降了，c处的DNA的含量比例上升了，B正确；由于0代时，DNA的条带在a处，所以该实验是先用15N标记大肠杆菌多代后，再转移到14N环境中培养的，C错误；若分别用14C、12C取代15N、14N，每代色带的相对位置仍基本相同，D正确。
5.D
6.B 解析：DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸,1分子脱氧核苷酸由1分子磷酸、1分子碱基和1分子脱氧核糖组成,DNA单链中相邻的碱基是通过2个脱氧核糖和1个磷酸连接起来的。
7.A 解析：虽然嘌呤和嘧啶的长度不同,但由于碱基互补配对原则,嘌呤总是与嘧啶配对,所以整个模型粗细相同。
8.D 解析：由题图甲可知,真核生物DNA有两个复制起点,由此可推测真核生物有多个复制起点,由题图乙可知大肠杆菌只有一个复制起点,A项正确。真核生物和大肠杆菌均可以同时进行双向复制,B项正确。真核生物DNA复制时,形成的解旋链长度不同,表示不同起点处开始复制的时间不同,C项正确。真核生物的遗传物质是双螺旋结构的DNA分子,大肠杆菌的遗传物质是环状DNA分子,D项错误。
9.C 解析：基因间的本质区别是碱基序列不同。
10.D 解析：β-珠蛋白基因的碱基对排列顺序是β-珠蛋白基因所特有的,任意改变碱基的排列顺序后,就不一定是β-珠蛋白。β-珠蛋白基因的碱基对排列顺序是特定的,其碱基对排列方式应只有1种。
11.A 解析：水和苯酚的作用是将TMV的RNA与蛋白质分离开,A项正确。能将TMV的蛋白质接种到正常烟草细胞内,即TMV的蛋白质进入了烟草细胞中,B项错误。RNA包含A、U、G、C 4种碱基,C项错误。本实验证明RNA是TMV的遗传物质,而不能证明RNA是TMV的主要遗传物质,D项错误。
12.B 解析：DNA每条脱氧核苷酸链的一端有1个游离的磷酸基团,则双链DNA分子中含有2个游离的磷酸基团,A项正确。DNA分子一条单链上相邻的碱基之间通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连,B项错误。碱基互补配对原则中,A与T配对,G与C配对,C项正确。DNA分子是由2条反向平行的脱氧核苷酸链构成的,D项正确。
13.D　解析：S型细菌的DNA进入R型细菌体内，整合到R型细菌的DNA上，使R型细菌转化为S型细菌。
14.C　解析：上清液主要成分是细菌的培养基和噬菌体蛋白质外壳，质量较重的沉淀物的主要成分是细菌菌体，A正确；此实验表明：噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在外面，DNA才是真正的遗传物质，B正确；①实验说明标记物未进入细菌，出现在上清液中，②实验说明标记物进入了细菌，出现在沉淀物中，C错误，D正确。
15.C　解析：据图分析，①ATP失去一个磷酸基团是ADP，再失去一个磷酸就变成了构成RNA的基本单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸，所以A代表核糖和腺嘌呤即腺苷。②是DNA上一个基本单位：腺嘌呤脱氧核糖核苷酸。③是RNA上一个基本单位：腺嘌呤核糖核苷酸。④是核糖核苷酸的组成成分腺嘌呤。
16.D　解析：DNA复制以亲代DNA为模板，遵循碱基互补配对原则，所以复制后A约占32%，A正确；酵母菌的DNA中碱基A约占32%，则C约占50%－32%＝18%，B正确；DNA中A与T配对，G与C配对，所以(A＋G)/(T＋C)＝1，C正确；RNA是以DNA分子一条链为模板转录而来，由于无法确定DNA分子一条链中碱基A所占比例，所以不能确定RNA中碱基U的比例，D错误。
二、非选择题
17.答案：(1)5　(2)CCAGTGCGCC　(3)1　嘌呤数等于嘧啶数　1　1/4
解析：(1)图甲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，其互补链上还有1个鸟嘌呤脱氧核苷酸，因此该DNA片段上的鸟嘌呤核苷酸数量是5个。(2)看清楚图甲中各列所示的碱基种类是读出图乙中脱氧核苷酸链碱基序列的关键。(3)在双链DNA分子中，因为碱基互补配对，所以嘌呤数等于嘧啶数；根据图甲中DNA片段的一条脱氧核苷酸链中的碱基排列顺序(TGCGTATTGG)，可计算出此DNA片段中A/G＝(1＋4)/(4＋1)＝1；由图乙中脱氧核苷酸链中的碱基排列顺序(CCAGTGCGCC)，可计算出此DNA片段中A/G＝2/8＝1/4，不同的DNA分子中(A＋T)/(G＋C)、A/G、T/C是不同的，体现了DNA分子的特异性。
18.答案：(1)半保留复制　解旋　DNA聚合　(2)②③　2
(3)胸腺嘧啶脱氧核苷酸　脱氧核糖磷酸脱氧核糖
(4)有丝分裂间期或减数分裂Ⅰ前的间期　(5)脱氧核苷酸　(6)60　(7)1/8
解析：(1)从图1可看出DNA复制的方式是半保留复制，Ⅰ是解旋酶，Ⅱ是DNA聚合酶。(2)图2中，DNA分子的基本骨架由②脱氧核糖与③磷酸交替连接而成，该DNA片段中含有2个游离的磷酸基团。(3)图2中④名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基A和T之间通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”连接。(4)DNA复制发生的时间为有丝分裂间期或减数分裂Ⅰ前的间期。(5)DNA分子复制时，在有关酶的作用下，以母链为模板，以游离的脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链。(6)若亲代DNA分子中A＋T占60%，子代DNA分子某一条单链中A＋T也占60%。(7)若将含14N的细胞放在只含15N的环境中培养，使细胞连续分裂4次，则最终获得的子代DNA分子中，含14N的占1/8。
19.答案：(1)结构简单,只含有蛋白质和DNA(核酸)
(2)用分别含32P和35S的培养基培养大肠杆菌,再用噬菌体分别侵染被32P或35S标记的大肠杆菌　DNA和蛋白质的位置
(3)使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离　较低　大多DNA进入细菌,大多蛋白质没有进入细菌　细菌没有裂解,没有子代噬菌体释放出来　32P
(4)DNA
20.答案：(1)原料、能量　碱基互补配对　(2)复制是双向多起点进行的　边解旋边复制　(3)D
解析：正常碱基“P”变成了U后,能与A配对,因此含有U—A、A—T的2个DNA分子是发生变化的,而含有G—C、C—G的2个DNA分子是未发生变化的。这两个正常的DNA分子和亲代DNA分子的碱基组成是一致的,即亲代DNA分子中的碱基对是G—C或C—G,因此P可能是胞嘧啶或鸟嘌呤。

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