高一生物人教版必修2单元测评3单元测评 基因的本质.docx
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高一生物人教版必修2单元测评3单元测评基因的本质
单元测评(三) 基因的本质
(时间:
90分钟 满分:
100分)
一、选择题(每题2分,共50分)
1.下列有关核酸的叙述中,不正确的是( )
A.核酸由C、H、O、N、P元素组成
B.核酸的基本组成单位是DNA和RNA
C.核酸能控制蛋白质的合成
D.DNA主要存在于细胞核内
解析 A项说明了核酸的元素组成;C项是核酸的功能;D项是核酸的分布;B项说法错误,DNA和RNA是两种核酸,而不是核酸的基本单位。
答案 B
2.在证明DNA是遗传物质的几个著名经典实验中,其实验设计思路中最关键的是( )
A.要用同位素标记DNA和蛋白质
B.要分离DNA和蛋白质
C.要区分DNA和蛋白质,单独观察它们的作用
D.要得到噬菌体和肺炎双球菌
解析 证明DNA是遗传物质的思路都是设法把DNA和蛋白质分开,单独地、直接地观察它们的作用。
答案 C
3.用噬菌体去感染体内含大量3H的细菌,待细菌解体后3H( )
A.随细菌的解体而消失
B.发现于噬菌体的外壳及DNA中
C.仅发现于噬菌体的DNA中
D.仅发现于外壳中
解析 该题考查蛋白质和DNA的组成元素。
DNA和蛋白质都含有H元素,所以以3H为原料合成的DNA和蛋白质外壳都含3H。
答案 B
4.Qβ噬菌体的遗传物质(QβRNA)是一条单链RNA。
当噬菌体侵染大肠杆菌后,QβRNA立即作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和RNA复制酶(如图所示),然后利用该复制酶复制QβRNA。
下列叙述正确的是( )
A.QβRNA的复制需经历一个逆转录过程
B.QβRNA的复制需经历形成双链RNA的过程
C.一条QβRNA模板只能翻译出一条肽链
D.QβRNA复制后,复制酶基因才能进行表达
解析 本题考查基因的复制和表达的相关知识,考查识记和理解能力。
难度适中。
QβRNA的复制不需要经历逆转录过程,是由单链复制成双链,再形成一条与原来的单链相同的子代RNA,所以A错误,B正确;由图可以看出一条QβRNA模板翻译出的肽链至少三条,C错误;由题意可知:
有QβRNA复制酶,QβRNA的复制才能进行,QβRNA复制酶基因的表达在QβRNA的复制之前,D错误。
答案 B
5.在“噬菌体侵染细菌的实验”中,如果对35S标记的噬菌体一组(甲组)不进行搅拌、32P标记的噬菌体一组(乙组)保温时间过长,其结果是 ( )
A.甲组沉淀物中也会出现较强放射性,乙组上清液中也会出现较强放射性
B.甲组上清液中也会出现较强放射性,乙组上清液中也会出现较强放射性
C.甲组沉淀物中也会出现较强放射性,乙组沉淀物中也会出现较强放射性
D.甲组上清液中也会出现较强放射性,乙组沉淀物中也会出现较强放射性
解析 两组实验的正常现象是甲组的放射性主要出现在上清液中,乙组的放射性主要出现在沉淀物中。
如果没有对甲组进行搅拌,则吸附在细菌表面的噬菌体外壳和细菌一起经离心进入沉淀物,导致沉淀物中放射性较强。
如果对乙组保温时间过长,则感染了噬菌体的细菌会裂解,释放出其中的子代噬菌体,经搅拌、离心后会导致上清液中放射性较强。
答案 A
6.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、大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,除此以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
解析 DNA是主要的遗传物质的原因是:
生物界中绝大多数生物的遗传物质是DNA,只有极少数病毒的遗传物质是RNA。
答案 B
7.肺炎双球菌的转化实验证明了DNA是遗传物质,而蛋白质不是遗传物质。
得出这一结论的关键是( )
A.用S型活菌和加热杀死后的S型菌分别对小白鼠进行注射,并形成对照
B.用杀死的S型菌与无毒的R型菌混合后注射到小鼠体内,测定小鼠体液中抗体的含量
C.从死亡小鼠体内分离获得了S型菌
D.将S型菌的各种因子分离并分别加入各培养基中,培养R型菌,观察是否发生转化
解析 证明遗传物质的思路都是设法把DNA、蛋白质和多糖分开,分别观察它们的作用,还要遵循单一变量原则、对照原则和等量原则。
答案 D
8.下列关于人类探索遗传奥秘历程中的科学实验方法及技术的叙述,错误的是( )
A.孟德尔在研究豌豆杂交实验时,运用了假说—演绎法
B.萨顿根据基因和染色体的行为存在平行关系,类比推理出基因位于染色体上
C.赫尔希和蔡斯利用肺炎双球菌研究遗传物质时,运用了放射性同位素标记法
D.沃森和克里克研究DNA分子结构时,运用了建构物理模型的方法
解析 赫尔希和蔡斯在噬菌体侵染细菌的实验中,运用同位素标记法证明了噬菌体的遗传物质是DNA。
答案 C
9.关于DNA分子的结构与复制的叙述中,正确的是( )
①含有n个腺嘌呤的DNA分子第n次复制需要腺嘌呤脱氧核苷酸2n-1×n个 ②在一个双链DNA分子中,G+C占碱基总数的M%,那么该DNA分子的每条链中G+C都占该链碱基总数的M% ③细胞内全部DNA被32P标记后在不含32P的环境中进行连续有丝分裂,第2次分裂的每个子细胞染色体均有一半有标记 ④DNA双链被32P标记后,复制n次,子代DNA中有标记的占1/2n
A.①②B.②③
C.③④D.②④
解析 含有n个腺嘌呤的DNA分子第n次复制,其实就是有2n-1个DNA分子在复制,每个需要n个腺嘌呤脱氧核苷酸,那么2n-1个DNA分子就需要2n-1×n个腺嘌呤脱氧核苷酸。
在一个双链DNA分子中,G+C占碱基总数的M%,由于两条链中G+C的数目是相等的,那么该DNA分子的每条链中G+C所占比例就相当于分子、分母各减半,其比例是不变的。
细胞内全部DNA被32P标记后,在不含32P的环境中进行连续有丝分裂,第2次分裂时,细胞复制后的每条染色体中都有一条姐妹染色单体被32P标记,在有丝分裂后期,着丝点分开后,有一半DNA带有标记,两条姐妹染色单体分开后向两极运动是随机的,所以进入某一个子细胞的DNA不一定有一半带有标记。
DNA双链被32P标记后,不管复制多少次,都只有2个DNA带有标记,所以复制n次,子代DNA中有标记的占2/2n。
答案 A
9.人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程,下列有关叙述正确的是( )
A.孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质
B.噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力
C.沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数
D.烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是RNA
解析 孟德尔并没有弄清楚遗传因子的化学本质,遗传因子(即基因)是DNA的事实是艾弗里首先在实验中证明的;在噬菌体侵染细菌的实验中,赫尔希和蔡斯并没有把DNA和蛋白质进行分离提纯,但使用同位素示踪的技术将DNA和蛋白质进行了分开研究,说服力更强;在沃森、克里克之前,查哥夫已证明DNA中嘌呤的数与嘧啶的数是相等的;烟草花叶病毒感染烟草实验只能说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,不能说明其他病毒的遗传物质也是RNA。
答案 B
10.如图所示的核苷酸中,在DNA结构中不可能具有的是( )
解析 ①观察四个选项,确定脱氧核苷酸的三个组成部分都存在;②比较四个选项中的碱基,发现选项B中有U,U是RNA特有的碱基,而不是构成DNA的碱基,由此确定答案。
答案 B
11.DNA分子中胸腺嘧啶的数量为M,占总碱基数的比例为q,若此DNA分子连续复制n次,需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸数为( )
A.(2n-1)M
B.M(1/2q-1)
C.(2n-1)·M(1-2q)/2q
D.(2n-1)M/2nq
解析 DNA中T为M,占总碱基数比例为q,设总数为x,则
=q,x=
,此DNA分子中含有鸟嘌呤数应为G=
/2,复制n次产生2n个子代DNA。
故需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸数为(2n-1)·
/2=(2n-1)·M(1-2q)/2q。
答案 C
12.一个基因平均由1×103个核苷酸对构成,玉米体细胞中有20条染色体,生殖细胞内的DNA合计约有7×109个核苷酸对,因此每条染色体平均有基因的个数是( )
A.3.5×106B.3.5×105
C.7.0×105D.1.4×106
解析 根据题目条件,由生殖细胞中DNA的核苷酸对数/(生殖细胞中染色体数目×一个基因平均核苷酸对数)即可算出每条染色体平均含有的基因数目。
答案 C
13.某双链DNA分子含m对碱基,其中腺嘌呤有A个。
该DNA在连续复制时,对所需的胞嘧啶脱氧核苷酸数目的叙述,不正确的是( )
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.不论复制多少次,需要胞嘧啶脱氧核苷酸的数目等于DNA分子中的脱氧核糖数目
解析 DNA每次复制时,需要胞嘧啶脱氧核苷酸的数目等于原有DNA分子中的胞嘧啶脱氧核苷酸的数目。
答案 D
14.细菌在15N培养基中繁殖数代后,使细菌DNA的含氮碱基皆含有15N,然后再移入14N培养基中培养,抽取亲代及子代的DNA经高速离心分离,①~⑤为可能的结果,下列不可能出现的是( )
A.①B.②
C.③D.④
解析 由于DNA分子的复制是半保留复制,因此依据这一特点来分析,⑤为亲代DNA,②为子一代DNA,①为子二代DNA,③为子三代DNA。
不可能出现④中的情形。
答案 D
15.如果用15N、32P、35S共同标记噬菌体后,让其侵染大肠杆菌,在产生的子代噬菌体的组成结构中,能够找到的标记元素为( )
A.在外壳中找到15N和35S
B.在DNA中找到15N和32P
C.在外壳中找到15N
D.在DNA中找到15N、32P和35S
解析 用15N、32P、35S共同标记噬菌体,15N标记了噬菌体的DNA和蛋白质外壳,32P标记了噬菌体的核酸,35S标记了噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体侵染细菌过程中蛋白质外壳留在细菌外面,核酸进入细菌内部,在细菌中以噬菌体DNA为模板,利用细菌的原料合成子代噬菌体的蛋白质外壳和核酸,由于DNA复制的方式为半保留复制,故在子代噬菌体中能找到15N和32P标记的DNA,不能找到35S和15N标记的蛋白质。
答案 B
16.已知双链DNA分子共含有2000个碱基对,其中一条链上A∶G∶T∶C=1∶2∶3∶4。
该DNA分子连续复制3次,则在第三次复制过程中需要鸟嘌呤脱氧核苷酸( )
A.3200个B.4800个
C.5600个D.8400个
解析 DNA分子中碱基数量计算问题。
2000个“碱基对”即4000个碱基,DNA一条链上A∶G∶T∶C=1∶2∶3∶4,另一条链上A∶G∶T∶C=3∶4∶1∶2,故鸟嘌呤脱氧核苷酸占整个DNA碱基总数的30%,计算得每个DNA中有鸟嘌呤脱氧核苷酸(G)1200个。
“第三次复制过程中”用三次复制所需的减去前2次复制所需的。
即1200×(23-1)-1200×(22-1)=4800。
答案 B
17.下面是关于35S标记噬菌体侵染无标记细菌实验的叙述,其中正确的是( )
A.与细菌转化实验相同,都是根据遗传物质具有控制性状的特性而设计的
B.所使用的噬菌体,必须是接种在35S的大肠杆菌的培养基中再释放出来的
C.采用搅拌和离心等手段,是为了把蛋白质和DNA分开再分别检测其放射性
D.新形成的噬菌体中没有检测到35S,说明DNA是遗传物质而蛋白质不是
解析 噬菌体不能在普通培养基上生长,必须在细菌体内才能进行繁殖,因此必须使用无标记的噬菌体去感染被35S标记的细菌,才能得到35S标记的噬菌体;因噬菌体感染细菌的实验中,噬菌体的蛋白质没有参与新噬菌体的繁殖过程,因此既不能证明蛋白质是遗传物质,也不能证明其不是遗传物质。
答案 B
18.用15N同位素标记细菌的DNA分子,再将它们放入含14N的培养基上连续繁殖4代,a、b、c为三种DNA分子;a只含15N,b同时含15N和14N,c只含14N。
下图中这三种DNA分子的比例正确的是( )
解析 由题意a、b、c的比例应为0∶2∶14。
答案 D
19.某DNA分子有500个碱基对,其中含有鸟嘌呤300个,将该DNA进行连续复制,经测定最后一次复制消耗了周围环境中3200个含腺嘌呤的脱氧核苷酸,则该DNA分子共复制了多少次( )
A.3次B.4次
C.5次D.6次
解析 由已知该DNA分子有500个碱基对,其中含有300个鸟嘌呤,则A与T均为200个;最后一次复制消耗了3200个A,根据公式:
200×2n-1=3200,求n值。
因此,这个DNA分子共经历了5次复制。
答案 C
20.某成年雄性小鼠的初级精母细胞中有20个四分体,如取该小鼠的某种干细胞,放入含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中培养,当该细胞首次进入有丝分裂后期时( )
A.被标记的同源染色体分向两极
B.被标记的染色体是80条
C.此时细胞内的基因表达很活跃
D.此时细胞内含有2个染色体组
解析 一个四分体含两条染色体,四条染色单体,四个DNA分子。
某成年雄性小鼠的初级精母细胞中有20个四分体,说明其含同源染色体40条。
该小鼠的某种干细胞(体细胞)放入含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中培养,有丝分裂间期,染色体复制包括DNA复制和有关蛋白质合成,此时细胞内的基因表达很活跃,C错误。
由于复制时每条染色单体均被3H标记,该干细胞首次进入有丝分裂后期时,被标记的染色体是80条,B正确。
有丝分裂后期,着丝点分裂,姐妹染色单体分开,同源染色体不分离,A错误。
有丝分裂后期,细胞内含有4个染色体组,D错误。
答案 B
21.用32P标记了玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链,再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养,在第二次细胞有丝分裂中期、后期,一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是( )
A.中期20和20、后期40和20
B.中期20和10、后期40和20
C.中期20和20、后期40和10
D.中期20和10、后期40和10
解析 DNA的复制为半保留复制,一个玉米体细胞有20条染色体,内含20个DNA分子,有40条链被标记。
第一次分裂形成的2个子细胞中所有染色体都被标记(每个DNA分子的一条链被标记,另一条链不被标记);第二次分裂时,中期的染色体都被标记;后期由于染色单体变为染色体,则有一半染色体被标记,即为20条。
如果是多个细胞也符合这样的规律。
答案 A
22.一个用15N标记的DNA分子含100个碱基对,其中腺嘌呤40个,在不含15N的培养基中经过n次复制后,不含15N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为7∶1,复制过程共需游离的胞嘧啶为m个,则n、m分别是( )
A.3、900B.3、420
C.4、420D.4、900
解析 DNA分子进行半保留复制,一个DNA分子复制n次后,会形成2n个DNA分子,含有15N的DNA分子数为2,不含15N的为2n-2,得出不含15N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为7∶1,说明复制了4次,得到了16个DNA分子;增加了15个DNA分子,所以需要原料C为15×60=900。
答案 D
23.从某生物组织中提取DNA进行分析,其四种碱基数的比例是鸟嘌呤和胞嘧啶之和占全部碱基数的46%,又知该DNA的一条链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌呤,则与H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.14%D.11%
解析 解这类题目最好先画出DNA分子两条链和碱基符号,并标出已知碱基的含量,这样较为直观,更易找到解题的方法。
利用DNA的碱基互补配对原则,由整个DNA分子G+C=46%,可知在单链DNA分子中,G+C也为46%,则单链中,A+T=54%,由H链中A为28%可知,在该链中,T占26%,所以对应的另一条链中,A为26%。
如图所示:
答案 A
24.已知某双链DNA分子中,G与C之和占全部碱基总数的34%,其一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%,则在它的互补链中,T和C分别占该链碱基总数的( )
A.34%和16%B.34%和18%
C.16%和34%D.32%和18%
解析 设该DNA分子的两条链分别为1链和2链,双链DNA分子中,G与C之和占全部碱基总数的34%,则A+T占66%,又因为双链DNA分子中,互补配对的两种碱基之和占整个DNA分子比例和每条链中的比例相同,因此A1+T1=66%,G1+C1=34%,又因为T1与C1分别占该链碱基总数的32%和18%,则A1=66%-32%=34%;G1=34%-18%=16%,根据DNA分子的碱基互补配对关系,所以T2=A1=34%,C2=G1=16%。
答案 A
25.具有A个碱基对的一个DNA分子片段,含有m个腺嘌呤,该DNA片段完成第n次复制需要多少个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸( )
A.2n(A-m)B.2n-1(A-m)
C.2n-1
D.2n
解析 第n次复制是在复制n-1次的基础上进行的,即新形成2n-1个DNA,每个DNA含胞嘧啶的数为(2A-2m)÷2。
答案 B
二、简答题(共50分)
26.(14分)据图回答问题:
(1)图中①运用了哪些技术手段?
________________________________________________________________________。
(2)过程②和③表明,将S型细菌的________和________与R型活细菌混合培养,其后代为________型细菌。
(3)过程④表明,将S型细菌的________与R型活细菌混合培养,________型细菌转化________型细菌。
(4)过程⑤表明,转化成的________型细菌的后代也是________性的________型细菌。
(5)通过上述实验能证明DNA是主要的遗传物质而蛋白质不是遗传物质吗?
________________________________________________________________________________________________________________________________
解析
(1)由图示可看出实验中先从有毒性的S型细菌中得到多糖、蛋白质和DNA等物质,该过程中利用了物质的提取、分离和鉴定等技术。
(2)由图示实验结果可看出:
利用从S型细菌中提取的多糖、蛋白质分别与R型活细菌混合培养,后代中都只得到R型细菌。
(3)过程④是利用S型细菌的DNA与R型细菌混合培养,结果后代中有R型细菌和S型细菌,由此说明S型细菌的DNA使R型细菌发生了转化。
(4)过程⑤是将R型细菌转化成的S型细菌进行培养,其后代还是S型细菌,由此可说明细菌转化产生的变异是可遗传的变异,S型细菌的DNA进入R型细菌体内起到了遗传物质的作用。
(5)上述实验只能证明DNA是遗传物质。
答案
(1)物质分离、提取和鉴定技术
(2)多糖 蛋白质 R
(3)DNA 少数R S
(4)S 有毒 S
(5)通过上述实验证明了DNA在细菌转化中起到了关键作用,是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。
但不能从该实验得出DNA是“主要”的遗传物质。
27.(24分)烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)均为能感染烟叶而使之出现感染斑的RNA病毒,用石炭酸处理能使蛋白质外壳去掉而留下RNA,由于两者的亲缘关系较近,则重组其RNA和蛋白质形成类似“杂种”的新品系病毒感染烟叶,如图所示,请据图回答下列问题:
a b c d e f
(a为TMV的蛋白质感染,b为TMV的RNA感染,c为HRV的蛋白质感染,d为HRV的RNA感染,e为HRV的蛋白质与TMV的RNA杂交感染,f为TMV的蛋白质与HRV的RNA杂交感染)
(1)a与b、c与d的结果不同,说明________________________________________________。
(2)b与d的结果不同,说明________________________________________________________________________________________。
(3)e中的杂交病毒感染后,在繁殖子代病毒的过程中,合成蛋白质的模板是________,合成蛋白质的原料氨基酸由________提供。
(4)f中的杂交病毒感染后,繁殖出来的子代病毒具有________的RNA和________的蛋白质。
解析 本题考查信息获取能力与分析能力。
两种病毒均为RNA病毒,两种病毒的蛋白质不能使烟叶出现病斑而其RNA却都可以,说明RNA是遗传物质。
作为遗传物质能自我复制,能控制蛋白质的合成,所需模板为病毒的RNA,原料均来自宿主细胞——烟叶细胞。
答案
(1)对这两种病毒来说,RNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质
(2)不同的RNA控制合成不同的蛋白质,表现出不同的性状 (3)TMV的RNA 烟叶细胞
(4)HRV HRV
28.(12分)如图为高等植物细胞DNA复制过程模式图,请根据图示过程,回答问题:
(1)由图示得知,1个DNA分子复制出乙、丙2个DNA分子,其方式是______________。
(2)解旋酶能使双链DNA解开,但需要细胞提供________________。
(3)细胞中DNA复制的场所为________________________________;在复制完成后,乙、丙分开的时期为________________。
(4)把乙DNA分子放在含15N的培养液中复制2次,子代中含15N的DNA单链占总链的比例是________。
解析
(1)DNA复制产生的子代DNA含有一条母链DNA和一条新链,因此DNA复制属于半保留复制。
(2)解旋酶把DNA双链解开,需要把碱基之间的氢键解开,需要ATP提供能量。
(3)细胞中存在的DNA基本都能复制,所以DNA存在场所就是复制场所,因此细胞核、线粒体和叶绿体中都能完成DNA复制。
复制完成后,细胞核中的DNA存在于姐妹染色单体上,姐妹染色单体可以在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期分开。
(4)一个DNA分子复制2次,形成4个DNA分子,8条单链,其中母链中的2条链不含有原料15N,所以含有15N的单链是6条,占总数的比例是3/4。
答案
(1)半保留复制
(2)能量(ATP)
(3)细胞核、线粒体和叶绿体 有丝分裂
后期、减数第二次分裂后期 (4)3/4