高中生物人教版遗传与进化第3章基因的本质单元测试 获奖作品

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RNAC．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B2．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C3．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B4．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B5．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A6．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DNAB．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RNAC．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RNAD．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B7．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D8．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C9．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1/2nA．①②B．②③C．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A9．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B10．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B11．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)MB．M(1/2q－1)C．(2n－1)·M(1－2q)/2qD．(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eq\f(M,x)＝q，x＝eq\f(M,q)，此DNA分子中含有鸟嘌呤数应为G＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(M,q)－2M))/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)·eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(M,q)－2M))/2＝(2n－1)·M(1－2q)/2q。答案C12．一个基因平均由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．×106B．×105C．×105D．×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C13．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D14．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．②C．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D15．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35SB．在DNA中找到15N和32PC．在外壳中找到15ND．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B16．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B17．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B18．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D19．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C20．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B21．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20B．中期20和10、后期40和20C．中期20和20、后期40和10D．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A22．一个用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、420C．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D23．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A24．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A25．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－1eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(A,2)－m)) D．2neq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(A,2)－m))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RS(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：abcdef(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_________________________________________________________________________