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新教材2023高中生物第3章基因的本质质量评估新人教版必修2 试卷
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这是一份新教材2023高中生物第3章基因的本质质量评估新人教版必修2，共11页。
第3章质量评估
(时间:75分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分;第13~16小题,每小题4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.在生命科学发展过程中,证明DNA是遗传物质的实验是 ( )
①DNA的X光衍射实验 ②噬菌体侵染细菌的实验 ③肺炎链球菌体外转化实验 ④孟德尔的豌豆杂交实验 ⑤摩尔根的果蝇杂交实验
A.①②③ B.②③C.②③④ D.④⑤
解析:①沃森和克里克根据DNA衍射图谱推算出DNA呈双螺旋结构;②赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌的实验表明DNA是遗传物质;③格里菲思通过肺炎链球菌体内转化实验推测出加热致死的S型细菌中有将R型细菌转化为S型细菌的转化因子,艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是遗传物质;④孟德尔通过豌豆杂交实验发现了基因的分离定律和自由组合定律;⑤摩尔根通过果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上。综上所述②③正确。
答案:B
2.1928年,格里菲思的肺炎链球菌的转化实验,成功地证明了 ( )
A.已加热致死的S型细菌中,DNA已经失去活性而蛋白质仍具有活性
B.已加热致死的S型细菌中,含有促使R型活细菌发生转化的活性物质
C.DNA是遗传物质
D.DNA是主要遗传物质
解析:已加热致死的S型细菌中,蛋白质已经失去活性而DNA仍具有活性,A项错误;已加热致死的S型细菌中,含有促使R型活细菌发生转化的活性物质,即转化因子,B项正确;格里菲思的肺炎链球菌的转化实验证明加热致死的S型细菌中存在某种转化因子,能将R型活细菌转化为S型活细菌,未说明DNA是遗传物质,C项错误;格里菲思的肺炎链球菌的转化实验没有说明转化因子的本质,不能证明生物界的遗传物质主要是DNA,D项错误。
答案:B
3.下列关于科学家探究“DNA是遗传物质”实验的叙述,正确的是 ( )
A.分别给小鼠注射R型活细菌和加热致死的S型细菌,小鼠均不死亡
B.用含35S标记的噬菌体侵染细菌,子代噬菌体中也有35S标记
C.用烟草花叶病毒核心部分感染烟草,可证明DNA是遗传物质
D.用含32P标记的噬菌体侵染细菌,离心后上清液中具有较强的放射性
解析:R型细菌和加热致死的S型细菌均不会使小鼠死亡,A项正确;用含35S标记的噬菌体侵染细菌,噬菌体侵染细菌时蛋白质分子没有进入细菌,且合成子代噬菌体蛋白质外壳的原料来自细菌,因此子代噬菌体中没有35S标记,B项错误;用烟草花叶病毒核心部分感染烟草,可证明RNA是遗传物质,C项错误;32P标记的是噬菌体的DNA,而噬菌体侵染细菌时DNA进入细菌并随着细菌离心到沉淀物中,因此用含32P标记的噬菌体侵染细菌,离心后沉淀物中具有较强的放射性,D项错误。
答案:A
4.下列关于噬菌体侵染细菌的实验的说法,错误的是 ( )
A.用含35S的培养基培养未被标记的T2噬菌体,一段时间后可得到被35S标记
的T2噬菌体
B.实验中离心的目的是让上清液析出质量较轻的T2噬菌体颗粒,沉淀物留
下被感染的大肠杆菌
C.T2噬菌体是一种病毒,没有细胞结构
D.在该实验中,用被35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验组,若操作规范,
离心后上清液中放射性很高
解析:T2噬菌体是病毒,不能直接在培养基中培养,A项错误;实验中离心的目的是让上清液析出质量较轻的T2噬菌体颗粒,沉淀物留下被感染的大肠杆菌,B项正确;T2噬菌体是一种病毒,没有细胞结构,C项正确;在该实验中,用被35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验组,若操作规范,离心后上清液中放射性很高,D项正确。
答案:A
5.(2022·浙江6月选考)某同学欲制作DNA双螺旋结构模型,已准备了足够的相关材料。下列叙述正确的是 ( )
A.在制作脱氧核苷酸时,需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基
B.制作模型时,鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连
C.制成的模型中,腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和
D.制成的模型中,磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧
解析:在制作脱氧核苷酸时,需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基,A项错误;鸟嘌呤和胞嘧啶之间由3个氢键连接,B项错误;DNA的两条链之间遵循碱基互补配对原则,即A=T、C=G,故在制作的模型中,A+C=G+T,C项正确;DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧,D项错误。
答案:C
6.λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化(如图),该线性分子两端能够相连的主要原因是 ( )
A.单链序列脱氧核苷酸数量相等
B.分子骨架同为脱氧核糖与磷酸
C.单链序列的碱基能够互补配对
D.自连环化后两条单链方向相同
解析:由图可以看出,该线性双链DNA两端各有一段单链序列,两端的碱基序列刚好互补,因此可以自连环化,与单链序列脱氧核苷酸数量无关,A项不符合题意,C项符合题意;DNA分子的骨架是脱氧核糖和磷酸交替连接而成,但是与自连环化无关,B项不符合题意;自连环化后形成环状DNA分子,两条单链的方向是相反的,D项不符合题意。
答案:C
7.某DNA分子共有a个碱基,其中含有腺嘌呤m个,则该DNA分子复制3次,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为 ( )
A.3(a-m) B.4(a-m)C.7a-m D.8(2a-m)
解析:某DNA分子共有a个碱基,其中含有腺嘌呤m个,根据碱基互补配对原则,腺嘌呤与胞嘧啶之和占总碱基数的一半,故该DNA分子含有胞嘧啶的数目为-m;该DNA分子复制3次,根据DNA分子半保留复制的特点,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为(23-1)×-m=7a-m,C项正确。
答案:C
8.下列关于基因、DNA、遗传信息和染色体的描述,错误的是 ( )
A.基因在染色体上呈线性排列
B.染色体是基因的主要载体
C.基因通常是有遗传效应的DNA片段
D.每条染色体上只含有1个DNA分子
解析:基因在染色体上呈线性排列,一条染色体上含有多个基因,A项正确;染色体是基因的主要载体,其次线粒体、叶绿体中也含有少量的基因,B项正确;基因通常是有遗传效应的DNA片段,C项正确;每条染色体上含有1个或2个DNA分子,D项错误。
答案:D
9.在一个DNA分子中,腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基总数的54%,若其中一条链的胞嘧啶占该链碱基总数的22%,胸腺嘧啶占28%,则另一条链上,胞嘧啶、胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的 ( )
A.24%、26% B.22%、28%
C.27%、23% D.20%、30%
解析:根据题意分析,已知DNA分子中A+T=54%,而双链DNA分子中A与T相等,G与C相等,且不配对的碱基之和等于碱基总数的一半,因此A=T=27%;G=C=50%-27%=23%;又因为C1=22%,T1=28%,则C2=2×23%-22%=24%,T2=2×27%-28%=26%。
答案:A
10.下列有关DNA复制的叙述,正确的是 ( )
A.DNA复制发生于细胞分裂的前期
B.复制过程遵循碱基互补配对原则,即A与U配对、G与C配对
C.DNA复制过程是先完全解旋后开始碱基配对形成子链
D.真核细胞内DNA的复制可以发生在细胞核和细胞质中
解析:DNA复制发生于细胞分裂前的间期,A项错误;复制过程遵循碱基互补配对原则,即A与T配对,G与C配对,B项错误;DNA复制过程是边解旋边复制,C项错误;由于DNA既存在于细胞核中,也存在于细胞质中,所以DNA复制过程既在细胞核中进行,也在细胞质中进行,D项正确。
答案:D
11.下图为核苷酸的模式图,下列相关说法正确的是 ( )
A.DNA与RNA的不同点只体现在②处
B.若②为核糖,则③可以是胸腺嘧啶
C.在T2噬菌体中核苷酸共有5种
D.人体内的③有5种,②有2种
解析:图中①②③分别是磷酸、五碳糖、含氮碱基,DNA与RNA的不同点体现在②③两处,A项错误;若②为核糖,则③可以是A、U、C、G,但是不可能是T(胸腺嘧啶),B项错误;T2噬菌体是DNA病毒,只含有1种核酸,4种核苷酸,C项错误;人体内有2种核酸,故有2种②所示的五碳糖与5种③所示的碱基,D项正确。
答案:D
12.取一个含有一对同源染色体的受精卵,让其在含被3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一次细胞分裂,然后在不含放射性标记的培养基中继续完成一次细胞分裂。下列叙述错误的是 ( )
A.第一次细胞分裂中,细胞内放射性迅速升高的时期在细胞分裂前的间期
B.第一次细胞分裂结束后,每个子细胞中都有一半的染色体被标记
C.第二次细胞分裂的中期,每条染色体中仅有一条染色单体被标记
D.第二次细胞分裂结束后,每个子细胞中含3H的染色体数目可能不同
答案:B
13.某科学家模拟肺炎链球菌的转化实验(如下图所示),下列相关叙述正确的是 ( )
A.活细菌1是有荚膜的R型细菌,活细菌3是无荚膜的S型细菌
B.由实验结果可知,活细菌3或死细菌2都能使小鼠死亡
C.从鼠Y的血液中分离出的活细菌3是由活细菌1转化而来的
D.在鼠W的血液中能分离出活细菌1和活细菌3
解析:活细菌1不能使鼠X死亡,应为无荚膜的R型细菌,活细菌3能使鼠W死亡,应是有荚膜的S型细菌,A项错误;由实验结果可知,活细菌3以及死细菌2使活细菌1转化形成的菌体都能使小鼠死亡,死细菌2不能使小鼠死亡,B项错误;从鼠Y的血液中分离出的活细菌3是由活细菌1转化而来的,C项正确;在鼠W的血液中只能分离出活细菌3,D项错误。
答案:C
14.某DNA分子(14N)片段中共含有3 000个碱基,其中腺嘌呤占35%。现将该DNA分子片段用15N同位素标记过的四种游离脱氧核苷酸为原料复制3次,将全部复制产物进行密度梯度离心,得到图甲所示结果;如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心,则得到图乙所示结果。下列有关分析正确的是 ( )
A.X层与Y层中DNA分子质量比大于1∶3
B.Y层中含15N标记的鸟嘌呤有3 600个
C.X层中含有的氢键数是Y层的
D.W层与Z层的核苷酸数之比是4∶1
解析: X层(2个DNA含有14N和15N)与Y层(6个DNA只含15N)中DNA分子质量比小于1∶3,A项错误;1个DNA中鸟嘌呤G=450个,Y层(6个DNA只含15N)中含15N标记的鸟嘌呤G=450×6=2 700 个,B项错误;X层中有2个DNA,Y层中有6个DNA,故X层中含有的氢键数是Y层的,C项正确;W层(14个含有15N的DNA单链)与Z层(2个含有14N的DNA单链)的核苷酸数之比是14∶2=7∶1,D项错误。
答案:C
15.细菌在含15N的培养基中繁殖数代后,使细菌的DNA皆含有15N,然后再移入含14N的培养基中培养,提取其子代的DNA进行梯度离心,下图①~⑤为可能的结果,下列叙述错误的是 ( )
A.第一次分裂的子代DNA应为②
B.第二次分裂的子代DNA应为①
C.第三次分裂的子代DNA应为③
D.亲代的DNA应为④
解析:子一代DNA表明DNA只复制一次,都是15N/14N,应为②,A项正确;子二代DNA表明DNA复制两次,其中一半是14N/14N,另一半是15N/14N,应为①,B项正确;子三代DNA表明DNA复制三次,其中都是14N/14N,是15N/14N,应为③,C项正确;亲代的DNA都是15N/15N,应为⑤,D项错误。
答案:D
16.若以一个含500个碱基对的DNA(不含放射性)为模板,在含15N的环境中复制n次,下列相关叙述正确的是 ( )
A.DNA复制需要解旋酶和DNA聚合酶
B.子代DNA中,两条链均含有15N的DNA有2n个
C.细胞内DNA复制主要发生在细胞核、线粒体和核糖体中
D.复制过程中,需要消耗(2n-1)×1000个核糖核苷酸
解析:DNA复制需要解旋酶和DNA聚合酶,A项正确;子代DNA中,两条链均含有15N的DNA有(2n-2)个,B项错误;细胞内DNA复制主要发生在细胞核中,C项错误;复制过程中,需要的原料是脱氧核糖核苷酸,D项错误。
答案:A
二、非选择题(本题共5小题,共60分)
17.(10分)下图是烟草花叶病毒侵染烟草的实验,回答下列相关问题。
甲
乙
丙
(1)据图丙可知,从烟草花叶病毒分离出来的 可以侵染正常烟叶,使其出现病态,且从病态叶中可以分离得到烟草花叶病毒的子代。
(2)图乙的实验结果是烟叶 (填“有”或“没有”)感染烟草花叶病毒。
(3)由甲、乙、丙三组实验可知: 是烟草花叶病毒的遗传物质, 不是其遗传物质。
(4)除自变量不同以外,无关变量均保持相同且适宜,这是实验设计中
的 (填“可重复性”“对照”或“单一变量”)原则。
解析:(1)据图丙可知,烟草花叶病毒RNA可以侵染正常烟叶,使其出现病态,说明RNA是遗传物质,从病态叶中可以分离得到烟草花叶病毒的子代。
(2)图乙烟叶未出现病态,说明烟叶没有感染烟草花叶病毒。(3)由三组实验结果可知,病毒的RNA可以引起烟叶出现病态,说明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质,蛋白质不是其遗传物质。(4)除自变量不同以外,无关变量均保持相同且适宜(以排除无关变量的影响),这是实验设计中的单一变量原则。
答案:(1)RNA(2)没有 (3)RNA 蛋白质 (4)单一变量
18.(15分)下图为DNA结构模式图,请据图回答下列问题。
(1)6的名称是 ,5的名称是 。
(2)2的名称是 ,7的名称是 。
(3)DNA的基本骨架是 。遗传信息蕴藏在 , 基因通常是有 的DNA片段。DNA的空间结构是规则的 结构。
(4)若8代表的脱氧核苷酸链中为36%,则在整个DNA分子中的比值为 。的比值越 (填“大”或“小”),DNA的结构相对越稳定。
(5)若一对同源染色体上相同位置的DNA片段上是基因D与d,则这两段DNA的根本区别是 。
解析:(1)6是由两条链的相邻碱基构成的碱基对,与5中碱基互补的是A,故5是胸腺嘧啶脱氧核苷酸。(2)2指脱氧核糖,7指碱基对之间形成的氢键。(3)脱氧核糖与磷酸交替连接构成了DNA的基本骨架。4种碱基的排列顺序代表着遗传信息,基因通常是有遗传效应的DNA片段。DNA是规则的双螺旋结构。(4)DNA一条链中的值等于另一条链及整个DNA上的的值,故比值为36%。A、T碱基对之间有2个氢键,C、G碱基对之间有3个氢键,故的比值越小,DNA的结构相对越稳定。(5)D与d是等位基因,等位基因的根本区别在于碱基的排列顺序不同。
答案:(1)碱基对 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 (2)脱氧核糖 氢键 (3)脱氧核糖和磷酸交替连接 4种碱基的排列顺序之中 遗传效应 双螺旋 (4)36% 小 (5)碱基的排列顺序不同
19.(10分)同位素标记法是一种常用的实验方法,请根据题意回答问题。
(1)用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中复制3次,则含有14N的DNA占全部DNA的比例和含15N的DNA链占全部DNA单链的比例依次 为 和 。
(2)经32P充分标记的某动物精原细胞置于不含32P的培养液中,在适宜条件下先进行了一次有丝分裂,紧接着再连续进行了两次细胞分裂(第二次和第三次),若某细胞中含32P的染色体比例、含32P的核DNA比例均为,则该细胞可能处于 。
A.第二次分裂(有丝分裂)后期
B.第二次分裂(减数分裂Ⅰ)后期
C.第三次分裂(有丝分裂)后期
D.第三次分裂(减数分裂Ⅱ)后期
(3)果蝇的体细胞含有8条染色体。现有一个果蝇体细胞,它的每条染色体的DNA双链都被32P标记。如果把该细胞放在不含32P的培养基中培养,使其连续分裂,那么将会在第 次细胞分裂中出现每个细胞的中期和后期分别有8条、16条被标记的染色体。
解析:(1)用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中,让其复制3次,则产生的DNA分子共有23=8(个),共有16条脱氧核苷酸链,其中含有15N的DNA分子有2个,含有14N的DNA分子有8个,含有15N的脱氧核苷酸链有2条。因此,连续复制3次,含有14N的DNA占全部DNA的比例为1,含有15N的脱氧核苷酸链占全部DNA单链的比例是。(2)由于经过第一次有丝分裂后,产生的两个子细胞中每条染色体上的DNA分子均有一条链被标记,因此第二次分裂(有丝分裂)后期,细胞中含32P的染色体比例为,含32P的核DNA比例也为,A项正确;在第二次分裂(减数分裂Ⅰ)后期,只发生了同源染色体的分离,着丝粒并没有分裂,因此此时每条染色体上均有32P标记,B项错误;如果在第二次分裂(有丝分裂)后期含有标记的染色体全部移向细胞的一极,那么该细胞在第三次分裂(有丝分裂)后期细胞中含32P的染色体比例、含32P的核DNA比例均为,C项正确;在第二次分裂(减数分裂Ⅰ)时,由于只是发生同源染色体分离,因此产生的次级精母细胞中每条染色体的DNA分子均有一条链被标记,因此第三次分裂(减数分裂Ⅱ)后期含32P的染色体比例、含32P的核DNA比例均为,D项正确。(3)果蝇的体细胞含有8条染色体,并且开始每条染色体的DNA双链都被32P标记。如果把该细胞放在不含32P的培养基中培养,DNA会进行半保留复制,导致复制形成的16个DNA分子中均含有一条被标记的脱氧核苷酸链,因此在第一次有丝分裂中期时,细胞中含有8条被标记的染色体;而在第一次有丝分裂后期时,由于着丝粒的分裂,染色体加倍为16条,此时16条染色体上均含有标记。
答案:(1)1 (2)ACD (3)一
20.(15分)将大肠杆菌置于含15N的培养基上培养数代后,大肠杆菌细胞中的DNA均被15N标记,然后将被15N标记的大肠杆菌作为亲代转到普通培养基中繁殖两代,亲代、子一代、子二代大肠杆菌的状况如下图所示。据图回答下列问题。
(1)本实验可以说明DNA的复制方式是 。
(2)如果将子二代大肠杆菌的DNA总量记作1,则其中含15N的子二代大肠杆菌DNA约占总量的 。
(3)如果将子二代大肠杆菌的DNA单链总数记作1,则其中含15N的子二代大肠杆菌DNA单链约占总量的 。
(4)子代大肠杆菌DNA储存的遗传信息与亲代大肠杆菌DNA储存的遗传信息完全相同的原因是 。
(5)如用某种离心方法分离得到子二代大肠杆菌的DNA,请你将DNA可能出现在试管中的位置在下图中标出。
解析:(1)本实验可以说明DNA的复制方式是半保留复制。(2)据图可知,如果将子二代大肠杆菌的DNA总量记作1,则含15N的子二代大肠杆菌DNA约占总量的50%。(3)据图可知,如果将子二代大肠杆菌的DNA单链总数记作1,其中含15N的子二代大肠杆菌DNA单链约占总量的25%。(4)子代大肠杆菌DNA储存的遗传信息与亲代大肠杆菌DNA储存的遗传信息完全相同的原因是它们均是以亲代15N标记的DNA双链的每条链为模板,按照碱基互补配对原则合成的。(5)如用某种离心方法分离得到子二代大肠杆菌的DNA,其中有的DNA为1条链含14N、1条链含15N,另外的DNA为2条链均含14N,因此一半为中链,一半为轻链。图示见答案。
答案:(1)半保留复制 (2)50% (3)25%(4)它们均是以亲代15N标记的DNA双链的每条链为模板,按照碱基互补配对原则合成的
(5)如图所示
21.(10分)为了探究某物质(X)的作用,研究者提出了以下实验思路:
(1)实验分组:
甲组:培养液+Y细胞+3H-TdR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)+生理盐水
乙组:培养液+Y细胞+3H-TdR+X(用生理盐水配制)
每组设置若干个重复样品。
(2)分别测定两组的CRD(细胞内的放射性强度),求每组的平均值。
(3)将各样品在适宜条件下培养合适时间后,测定CRD,求每组平均值并进行统计分析。
(要求与说明:答题时用X、CRD、3H-TdR表示相关名词;Y细胞是能增殖的高等动物体细胞)
请回答下列问题。
(1)本实验的目的是 。
(2)预测实验结果及结论:_________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
_____________________________________________________________。
(3)实验中采用3H-TdR的原因是___________________________________
_____________________________________________________________。
解析:(1)本实验的目的是探究X对Y细胞中的DNA的复制和细胞增殖的影响,实验的自变量为是否加入物质X,因变量是细胞内的放射性强度,即CRD,故实验目的是探究X对Y细胞增殖的影响。(2)如果乙组CRD明显高于甲组,说明X对Y细胞增殖(DNA合成)有促进作用;如果乙组CRD与甲组基本相同,说明X对Y细胞增殖(DNA合成)无影响;如果乙组CRD明显低于甲组,说明X对Y细胞增殖(DNA合成)有抑制作用。(3)由于3H-TdR只能存在于DNA分子中,是DNA合成的原料之一,所以可以根据CRD变化来判断细胞增殖和DNA复制情况。
答案:(1)探究X对Y细胞增殖(DNA合成)的影响
(2) 如果乙组CRD明显高于甲组,说明X对Y细胞增殖(DNA合成)有促进作用;如果乙组CRD与甲组基本相同,说明X对Y细胞增殖(DNA合成)无影响;如果乙组CRD明显低于甲组,说明X对Y细胞增殖(DNA合成)有抑制作用 (3)3H-TdR是DNA合成的原料之一,可根据CRD变化来判断细胞增殖(DNA合成)情况
第3章质量评估
(时间:75分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分;第13~16小题,每小题4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.在生命科学发展过程中,证明DNA是遗传物质的实验是 ( )
①DNA的X光衍射实验 ②噬菌体侵染细菌的实验 ③肺炎链球菌体外转化实验 ④孟德尔的豌豆杂交实验 ⑤摩尔根的果蝇杂交实验
A.①②③ B.②③C.②③④ D.④⑤
解析:①沃森和克里克根据DNA衍射图谱推算出DNA呈双螺旋结构;②赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌的实验表明DNA是遗传物质;③格里菲思通过肺炎链球菌体内转化实验推测出加热致死的S型细菌中有将R型细菌转化为S型细菌的转化因子,艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是遗传物质;④孟德尔通过豌豆杂交实验发现了基因的分离定律和自由组合定律;⑤摩尔根通过果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上。综上所述②③正确。
答案:B
2.1928年,格里菲思的肺炎链球菌的转化实验,成功地证明了 ( )
A.已加热致死的S型细菌中,DNA已经失去活性而蛋白质仍具有活性
B.已加热致死的S型细菌中,含有促使R型活细菌发生转化的活性物质
C.DNA是遗传物质
D.DNA是主要遗传物质
解析:已加热致死的S型细菌中,蛋白质已经失去活性而DNA仍具有活性,A项错误;已加热致死的S型细菌中,含有促使R型活细菌发生转化的活性物质,即转化因子,B项正确;格里菲思的肺炎链球菌的转化实验证明加热致死的S型细菌中存在某种转化因子,能将R型活细菌转化为S型活细菌,未说明DNA是遗传物质,C项错误;格里菲思的肺炎链球菌的转化实验没有说明转化因子的本质,不能证明生物界的遗传物质主要是DNA,D项错误。
答案:B
3.下列关于科学家探究“DNA是遗传物质”实验的叙述,正确的是 ( )
A.分别给小鼠注射R型活细菌和加热致死的S型细菌,小鼠均不死亡
B.用含35S标记的噬菌体侵染细菌,子代噬菌体中也有35S标记
C.用烟草花叶病毒核心部分感染烟草,可证明DNA是遗传物质
D.用含32P标记的噬菌体侵染细菌,离心后上清液中具有较强的放射性
解析:R型细菌和加热致死的S型细菌均不会使小鼠死亡,A项正确;用含35S标记的噬菌体侵染细菌,噬菌体侵染细菌时蛋白质分子没有进入细菌,且合成子代噬菌体蛋白质外壳的原料来自细菌,因此子代噬菌体中没有35S标记,B项错误;用烟草花叶病毒核心部分感染烟草,可证明RNA是遗传物质,C项错误;32P标记的是噬菌体的DNA,而噬菌体侵染细菌时DNA进入细菌并随着细菌离心到沉淀物中,因此用含32P标记的噬菌体侵染细菌,离心后沉淀物中具有较强的放射性,D项错误。
答案:A
4.下列关于噬菌体侵染细菌的实验的说法,错误的是 ( )
A.用含35S的培养基培养未被标记的T2噬菌体,一段时间后可得到被35S标记
的T2噬菌体
B.实验中离心的目的是让上清液析出质量较轻的T2噬菌体颗粒,沉淀物留
下被感染的大肠杆菌
C.T2噬菌体是一种病毒,没有细胞结构
D.在该实验中,用被35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验组,若操作规范,
离心后上清液中放射性很高
解析:T2噬菌体是病毒,不能直接在培养基中培养,A项错误;实验中离心的目的是让上清液析出质量较轻的T2噬菌体颗粒,沉淀物留下被感染的大肠杆菌,B项正确;T2噬菌体是一种病毒,没有细胞结构,C项正确;在该实验中,用被35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验组,若操作规范,离心后上清液中放射性很高,D项正确。
答案:A
5.(2022·浙江6月选考)某同学欲制作DNA双螺旋结构模型,已准备了足够的相关材料。下列叙述正确的是 ( )
A.在制作脱氧核苷酸时,需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基
B.制作模型时,鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连
C.制成的模型中,腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和
D.制成的模型中,磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧
解析:在制作脱氧核苷酸时,需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基,A项错误;鸟嘌呤和胞嘧啶之间由3个氢键连接,B项错误;DNA的两条链之间遵循碱基互补配对原则,即A=T、C=G,故在制作的模型中,A+C=G+T,C项正确;DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内侧,D项错误。
答案:C
6.λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化(如图),该线性分子两端能够相连的主要原因是 ( )
A.单链序列脱氧核苷酸数量相等
B.分子骨架同为脱氧核糖与磷酸
C.单链序列的碱基能够互补配对
D.自连环化后两条单链方向相同
解析:由图可以看出,该线性双链DNA两端各有一段单链序列,两端的碱基序列刚好互补,因此可以自连环化,与单链序列脱氧核苷酸数量无关,A项不符合题意,C项符合题意;DNA分子的骨架是脱氧核糖和磷酸交替连接而成,但是与自连环化无关,B项不符合题意;自连环化后形成环状DNA分子,两条单链的方向是相反的,D项不符合题意。
答案:C
7.某DNA分子共有a个碱基,其中含有腺嘌呤m个,则该DNA分子复制3次,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为 ( )
A.3(a-m) B.4(a-m)C.7a-m D.8(2a-m)
解析:某DNA分子共有a个碱基,其中含有腺嘌呤m个,根据碱基互补配对原则,腺嘌呤与胞嘧啶之和占总碱基数的一半,故该DNA分子含有胞嘧啶的数目为-m;该DNA分子复制3次,根据DNA分子半保留复制的特点,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为(23-1)×-m=7a-m,C项正确。
答案:C
8.下列关于基因、DNA、遗传信息和染色体的描述,错误的是 ( )
A.基因在染色体上呈线性排列
B.染色体是基因的主要载体
C.基因通常是有遗传效应的DNA片段
D.每条染色体上只含有1个DNA分子
解析:基因在染色体上呈线性排列,一条染色体上含有多个基因,A项正确;染色体是基因的主要载体,其次线粒体、叶绿体中也含有少量的基因,B项正确;基因通常是有遗传效应的DNA片段,C项正确;每条染色体上含有1个或2个DNA分子,D项错误。
答案:D
9.在一个DNA分子中,腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基总数的54%,若其中一条链的胞嘧啶占该链碱基总数的22%,胸腺嘧啶占28%,则另一条链上,胞嘧啶、胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的 ( )
A.24%、26% B.22%、28%
C.27%、23% D.20%、30%
解析:根据题意分析,已知DNA分子中A+T=54%,而双链DNA分子中A与T相等,G与C相等,且不配对的碱基之和等于碱基总数的一半,因此A=T=27%;G=C=50%-27%=23%;又因为C1=22%,T1=28%,则C2=2×23%-22%=24%,T2=2×27%-28%=26%。
答案:A
10.下列有关DNA复制的叙述,正确的是 ( )
A.DNA复制发生于细胞分裂的前期
B.复制过程遵循碱基互补配对原则,即A与U配对、G与C配对
C.DNA复制过程是先完全解旋后开始碱基配对形成子链
D.真核细胞内DNA的复制可以发生在细胞核和细胞质中
解析:DNA复制发生于细胞分裂前的间期,A项错误;复制过程遵循碱基互补配对原则,即A与T配对,G与C配对,B项错误;DNA复制过程是边解旋边复制,C项错误;由于DNA既存在于细胞核中,也存在于细胞质中,所以DNA复制过程既在细胞核中进行,也在细胞质中进行,D项正确。
答案:D
11.下图为核苷酸的模式图,下列相关说法正确的是 ( )
A.DNA与RNA的不同点只体现在②处
B.若②为核糖,则③可以是胸腺嘧啶
C.在T2噬菌体中核苷酸共有5种
D.人体内的③有5种,②有2种
解析:图中①②③分别是磷酸、五碳糖、含氮碱基,DNA与RNA的不同点体现在②③两处,A项错误;若②为核糖,则③可以是A、U、C、G,但是不可能是T(胸腺嘧啶),B项错误;T2噬菌体是DNA病毒,只含有1种核酸,4种核苷酸,C项错误;人体内有2种核酸,故有2种②所示的五碳糖与5种③所示的碱基,D项正确。
答案:D
12.取一个含有一对同源染色体的受精卵,让其在含被3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一次细胞分裂,然后在不含放射性标记的培养基中继续完成一次细胞分裂。下列叙述错误的是 ( )
A.第一次细胞分裂中,细胞内放射性迅速升高的时期在细胞分裂前的间期
B.第一次细胞分裂结束后,每个子细胞中都有一半的染色体被标记
C.第二次细胞分裂的中期,每条染色体中仅有一条染色单体被标记
D.第二次细胞分裂结束后,每个子细胞中含3H的染色体数目可能不同
答案:B
13.某科学家模拟肺炎链球菌的转化实验(如下图所示),下列相关叙述正确的是 ( )
A.活细菌1是有荚膜的R型细菌,活细菌3是无荚膜的S型细菌
B.由实验结果可知,活细菌3或死细菌2都能使小鼠死亡
C.从鼠Y的血液中分离出的活细菌3是由活细菌1转化而来的
D.在鼠W的血液中能分离出活细菌1和活细菌3
解析:活细菌1不能使鼠X死亡,应为无荚膜的R型细菌,活细菌3能使鼠W死亡,应是有荚膜的S型细菌,A项错误;由实验结果可知,活细菌3以及死细菌2使活细菌1转化形成的菌体都能使小鼠死亡,死细菌2不能使小鼠死亡,B项错误;从鼠Y的血液中分离出的活细菌3是由活细菌1转化而来的,C项正确;在鼠W的血液中只能分离出活细菌3,D项错误。
答案:C
14.某DNA分子(14N)片段中共含有3 000个碱基,其中腺嘌呤占35%。现将该DNA分子片段用15N同位素标记过的四种游离脱氧核苷酸为原料复制3次,将全部复制产物进行密度梯度离心,得到图甲所示结果;如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心,则得到图乙所示结果。下列有关分析正确的是 ( )
A.X层与Y层中DNA分子质量比大于1∶3
B.Y层中含15N标记的鸟嘌呤有3 600个
C.X层中含有的氢键数是Y层的
D.W层与Z层的核苷酸数之比是4∶1
解析: X层(2个DNA含有14N和15N)与Y层(6个DNA只含15N)中DNA分子质量比小于1∶3,A项错误;1个DNA中鸟嘌呤G=450个,Y层(6个DNA只含15N)中含15N标记的鸟嘌呤G=450×6=2 700 个,B项错误;X层中有2个DNA,Y层中有6个DNA,故X层中含有的氢键数是Y层的,C项正确;W层(14个含有15N的DNA单链)与Z层(2个含有14N的DNA单链)的核苷酸数之比是14∶2=7∶1,D项错误。
答案:C
15.细菌在含15N的培养基中繁殖数代后,使细菌的DNA皆含有15N,然后再移入含14N的培养基中培养,提取其子代的DNA进行梯度离心,下图①~⑤为可能的结果,下列叙述错误的是 ( )
A.第一次分裂的子代DNA应为②
B.第二次分裂的子代DNA应为①
C.第三次分裂的子代DNA应为③
D.亲代的DNA应为④
解析:子一代DNA表明DNA只复制一次,都是15N/14N,应为②,A项正确;子二代DNA表明DNA复制两次,其中一半是14N/14N,另一半是15N/14N,应为①,B项正确;子三代DNA表明DNA复制三次,其中都是14N/14N,是15N/14N,应为③,C项正确;亲代的DNA都是15N/15N,应为⑤,D项错误。
答案:D
16.若以一个含500个碱基对的DNA(不含放射性)为模板,在含15N的环境中复制n次,下列相关叙述正确的是 ( )
A.DNA复制需要解旋酶和DNA聚合酶
B.子代DNA中,两条链均含有15N的DNA有2n个
C.细胞内DNA复制主要发生在细胞核、线粒体和核糖体中
D.复制过程中,需要消耗(2n-1)×1000个核糖核苷酸
解析:DNA复制需要解旋酶和DNA聚合酶,A项正确;子代DNA中,两条链均含有15N的DNA有(2n-2)个,B项错误;细胞内DNA复制主要发生在细胞核中,C项错误;复制过程中,需要的原料是脱氧核糖核苷酸,D项错误。
答案:A
二、非选择题(本题共5小题,共60分)
17.(10分)下图是烟草花叶病毒侵染烟草的实验,回答下列相关问题。
甲
乙
丙
(1)据图丙可知,从烟草花叶病毒分离出来的 可以侵染正常烟叶,使其出现病态,且从病态叶中可以分离得到烟草花叶病毒的子代。
(2)图乙的实验结果是烟叶 (填“有”或“没有”)感染烟草花叶病毒。
(3)由甲、乙、丙三组实验可知: 是烟草花叶病毒的遗传物质, 不是其遗传物质。
(4)除自变量不同以外,无关变量均保持相同且适宜,这是实验设计中
的 (填“可重复性”“对照”或“单一变量”)原则。
解析:(1)据图丙可知,烟草花叶病毒RNA可以侵染正常烟叶,使其出现病态,说明RNA是遗传物质,从病态叶中可以分离得到烟草花叶病毒的子代。
(2)图乙烟叶未出现病态,说明烟叶没有感染烟草花叶病毒。(3)由三组实验结果可知,病毒的RNA可以引起烟叶出现病态,说明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质,蛋白质不是其遗传物质。(4)除自变量不同以外,无关变量均保持相同且适宜(以排除无关变量的影响),这是实验设计中的单一变量原则。
答案:(1)RNA(2)没有 (3)RNA 蛋白质 (4)单一变量
18.(15分)下图为DNA结构模式图,请据图回答下列问题。
(1)6的名称是 ,5的名称是 。
(2)2的名称是 ,7的名称是 。
(3)DNA的基本骨架是 。遗传信息蕴藏在 , 基因通常是有 的DNA片段。DNA的空间结构是规则的 结构。
(4)若8代表的脱氧核苷酸链中为36%,则在整个DNA分子中的比值为 。的比值越 (填“大”或“小”),DNA的结构相对越稳定。
(5)若一对同源染色体上相同位置的DNA片段上是基因D与d,则这两段DNA的根本区别是 。
解析:(1)6是由两条链的相邻碱基构成的碱基对,与5中碱基互补的是A,故5是胸腺嘧啶脱氧核苷酸。(2)2指脱氧核糖,7指碱基对之间形成的氢键。(3)脱氧核糖与磷酸交替连接构成了DNA的基本骨架。4种碱基的排列顺序代表着遗传信息,基因通常是有遗传效应的DNA片段。DNA是规则的双螺旋结构。(4)DNA一条链中的值等于另一条链及整个DNA上的的值,故比值为36%。A、T碱基对之间有2个氢键,C、G碱基对之间有3个氢键,故的比值越小,DNA的结构相对越稳定。(5)D与d是等位基因,等位基因的根本区别在于碱基的排列顺序不同。
答案:(1)碱基对 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 (2)脱氧核糖 氢键 (3)脱氧核糖和磷酸交替连接 4种碱基的排列顺序之中 遗传效应 双螺旋 (4)36% 小 (5)碱基的排列顺序不同
19.(10分)同位素标记法是一种常用的实验方法,请根据题意回答问题。
(1)用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中复制3次,则含有14N的DNA占全部DNA的比例和含15N的DNA链占全部DNA单链的比例依次 为 和 。
(2)经32P充分标记的某动物精原细胞置于不含32P的培养液中,在适宜条件下先进行了一次有丝分裂,紧接着再连续进行了两次细胞分裂(第二次和第三次),若某细胞中含32P的染色体比例、含32P的核DNA比例均为,则该细胞可能处于 。
A.第二次分裂(有丝分裂)后期
B.第二次分裂(减数分裂Ⅰ)后期
C.第三次分裂(有丝分裂)后期
D.第三次分裂(减数分裂Ⅱ)后期
(3)果蝇的体细胞含有8条染色体。现有一个果蝇体细胞,它的每条染色体的DNA双链都被32P标记。如果把该细胞放在不含32P的培养基中培养,使其连续分裂,那么将会在第 次细胞分裂中出现每个细胞的中期和后期分别有8条、16条被标记的染色体。
解析:(1)用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中,让其复制3次,则产生的DNA分子共有23=8(个),共有16条脱氧核苷酸链,其中含有15N的DNA分子有2个,含有14N的DNA分子有8个,含有15N的脱氧核苷酸链有2条。因此,连续复制3次,含有14N的DNA占全部DNA的比例为1,含有15N的脱氧核苷酸链占全部DNA单链的比例是。(2)由于经过第一次有丝分裂后,产生的两个子细胞中每条染色体上的DNA分子均有一条链被标记,因此第二次分裂(有丝分裂)后期,细胞中含32P的染色体比例为,含32P的核DNA比例也为,A项正确;在第二次分裂(减数分裂Ⅰ)后期,只发生了同源染色体的分离,着丝粒并没有分裂,因此此时每条染色体上均有32P标记,B项错误;如果在第二次分裂(有丝分裂)后期含有标记的染色体全部移向细胞的一极,那么该细胞在第三次分裂(有丝分裂)后期细胞中含32P的染色体比例、含32P的核DNA比例均为,C项正确;在第二次分裂(减数分裂Ⅰ)时,由于只是发生同源染色体分离,因此产生的次级精母细胞中每条染色体的DNA分子均有一条链被标记,因此第三次分裂(减数分裂Ⅱ)后期含32P的染色体比例、含32P的核DNA比例均为,D项正确。(3)果蝇的体细胞含有8条染色体,并且开始每条染色体的DNA双链都被32P标记。如果把该细胞放在不含32P的培养基中培养,DNA会进行半保留复制,导致复制形成的16个DNA分子中均含有一条被标记的脱氧核苷酸链,因此在第一次有丝分裂中期时,细胞中含有8条被标记的染色体;而在第一次有丝分裂后期时,由于着丝粒的分裂,染色体加倍为16条,此时16条染色体上均含有标记。
答案:(1)1 (2)ACD (3)一
20.(15分)将大肠杆菌置于含15N的培养基上培养数代后,大肠杆菌细胞中的DNA均被15N标记,然后将被15N标记的大肠杆菌作为亲代转到普通培养基中繁殖两代,亲代、子一代、子二代大肠杆菌的状况如下图所示。据图回答下列问题。
(1)本实验可以说明DNA的复制方式是 。
(2)如果将子二代大肠杆菌的DNA总量记作1,则其中含15N的子二代大肠杆菌DNA约占总量的 。
(3)如果将子二代大肠杆菌的DNA单链总数记作1,则其中含15N的子二代大肠杆菌DNA单链约占总量的 。
(4)子代大肠杆菌DNA储存的遗传信息与亲代大肠杆菌DNA储存的遗传信息完全相同的原因是 。
(5)如用某种离心方法分离得到子二代大肠杆菌的DNA,请你将DNA可能出现在试管中的位置在下图中标出。
解析:(1)本实验可以说明DNA的复制方式是半保留复制。(2)据图可知,如果将子二代大肠杆菌的DNA总量记作1,则含15N的子二代大肠杆菌DNA约占总量的50%。(3)据图可知,如果将子二代大肠杆菌的DNA单链总数记作1,其中含15N的子二代大肠杆菌DNA单链约占总量的25%。(4)子代大肠杆菌DNA储存的遗传信息与亲代大肠杆菌DNA储存的遗传信息完全相同的原因是它们均是以亲代15N标记的DNA双链的每条链为模板,按照碱基互补配对原则合成的。(5)如用某种离心方法分离得到子二代大肠杆菌的DNA,其中有的DNA为1条链含14N、1条链含15N,另外的DNA为2条链均含14N,因此一半为中链,一半为轻链。图示见答案。
答案:(1)半保留复制 (2)50% (3)25%(4)它们均是以亲代15N标记的DNA双链的每条链为模板,按照碱基互补配对原则合成的
(5)如图所示
21.(10分)为了探究某物质(X)的作用,研究者提出了以下实验思路:
(1)实验分组:
甲组:培养液+Y细胞+3H-TdR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)+生理盐水
乙组:培养液+Y细胞+3H-TdR+X(用生理盐水配制)
每组设置若干个重复样品。
(2)分别测定两组的CRD(细胞内的放射性强度),求每组的平均值。
(3)将各样品在适宜条件下培养合适时间后,测定CRD,求每组平均值并进行统计分析。
(要求与说明:答题时用X、CRD、3H-TdR表示相关名词;Y细胞是能增殖的高等动物体细胞)
请回答下列问题。
(1)本实验的目的是 。
(2)预测实验结果及结论:_________________________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________
_____________________________________________________________。
(3)实验中采用3H-TdR的原因是___________________________________
_____________________________________________________________。
解析:(1)本实验的目的是探究X对Y细胞中的DNA的复制和细胞增殖的影响,实验的自变量为是否加入物质X,因变量是细胞内的放射性强度,即CRD,故实验目的是探究X对Y细胞增殖的影响。(2)如果乙组CRD明显高于甲组,说明X对Y细胞增殖(DNA合成)有促进作用;如果乙组CRD与甲组基本相同,说明X对Y细胞增殖(DNA合成)无影响;如果乙组CRD明显低于甲组,说明X对Y细胞增殖(DNA合成)有抑制作用。(3)由于3H-TdR只能存在于DNA分子中,是DNA合成的原料之一,所以可以根据CRD变化来判断细胞增殖和DNA复制情况。
答案:(1)探究X对Y细胞增殖(DNA合成)的影响
(2) 如果乙组CRD明显高于甲组,说明X对Y细胞增殖(DNA合成)有促进作用;如果乙组CRD与甲组基本相同,说明X对Y细胞增殖(DNA合成)无影响;如果乙组CRD明显低于甲组,说明X对Y细胞增殖(DNA合成)有抑制作用 (3)3H-TdR是DNA合成的原料之一,可根据CRD变化来判断细胞增殖(DNA合成)情况
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