第3章基因的本质（考题猜想）

第三章基因的本质章末检测卷一、选择题：本题共20小题，每小题3分，共60分。每小题只有一个选项符合题目要求。1．在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。下列实验中，采用“加法原理”的是()A．验证过氧化氢酶可加快过氧化氢分解B．验证Mg是植物的必需元素C．验证光是光合作用的条件D．艾弗里的肺炎链球菌的转化实验解析：选A。验证过氧化氢酶可加快过氧化氢分解，应进行有无过氧化氢酶的对照实验，采用了“加法原理”。验证Mg是植物的必需元素、光是光合作用的条件，应在常态条件下除去Mg、光照条件，采用的是“减法原理”。艾弗里的肺炎链球菌转化实验，每组实验特异性地去除一种物质，采用了“减法原理”。2．某科研团队重复了格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验，甲组～丁组同时注射总量相同的细菌，实验过程如下图所示。下列对该实验的分析，不合理的是()A．乙组和丁组小鼠死亡的时间应不同B．丁组的死亡小鼠体内有活的S型细菌C．S型活细菌有致病性，R型活细菌无致病性D．R型死细菌与S型活细菌混合也可发生转化解析：选D。丁组将加热致死的S型细菌和R型活细菌混合后注射到小鼠体内，R型活细菌转化为S型活细菌需要一定的时间，因此乙组和丁组小鼠死亡的时间应不同，A项合理；丁组的死亡小鼠体内存在着S型和R型两种活细菌，B项合理；S型活细菌有致病性，会导致小鼠死亡，而R型活细菌无致病性，不会导致小鼠死亡，C项合理；R型死细菌与S型活细菌混合并不能发生转化，D项不合理。3．(2021·广东学业水平合格性考试)艾弗里在肺炎链球菌转化实验中，用加热致死的S型细菌制成提取液，将其加入含有R型细菌的培养基中，再加入不同的酶，实验结果如表。下列叙述正确的是()组别12345酶无蛋白酶RNA酶酯酶DNA酶得到的菌落R型、S型R型、S型R型、S型R型、S型R型A．该实验应用“减法原理”控制自变量B．该实验属于对比实验，无空白对照组C．第2组实验证明了蛋白质是遗传物质D．第5组实验证明了DNA不是遗传物质解析：选A。艾弗里在肺炎链球菌体外转化实验应用“减法原理”控制自变量，A正确；该实验属于对照实验，其中第1组为空白对照组，B错误；第2组实验中蛋白质被蛋白酶分解后仍出现S型细菌，说明蛋白质不是遗传物质，C错误；第5组实验中DNA被DNA酶水解后只出现R型细菌，没有发生转化作用，说明被分解的DNA是遗传物质，D错误。4．某校生物研究性学习小组做了T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，过程如下图所示，下列有关分析正确的是()A．若实验1中b的放射性偏高，则这与①过程中培养时间的长短有关B．若实验2中c的放射性偏高，则这与④过程中搅拌不充分有关C．理论上，a、d中放射性很高，b、c中放射性很低D．该实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质解析：选C。35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，经搅拌、离心后位于上清液a中，若b的放射性偏高，则与搅拌不充分有关，A错误。32P标记的是T2噬菌体的DNA，经搅拌、离心后存在于沉淀物d中，若c中放射性偏高，是因为保温时间过短或过长，上清液c中存在具有放射性的T2噬菌体，B错误。实验1中35S标记的蛋白质外壳主要存在于上清液a中，故a中放射性很高，b中放射性很低；实验2中32P标记的T2噬菌体DNA注入大肠杆菌体内，经搅拌、离心后主要存在于沉淀物d中，故d中放射性很高，c中放射性很低，C正确。该实验证明了DNA是遗传物质，但是实验中蛋白质外壳没有进入大肠杆菌体内，不能证明蛋白质不是遗传物质，D错误。5．(2022·山东济南高一检测)下列关于遗传物质的说法，正确的是()A．真核生物的遗传物质是DNAB．原核生物的遗传物质是RNAC．细胞质的遗传物质是RNAD．甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA或RNA解析：选A。细胞生物的遗传物质是DNA，无论是真核生物还是原核生物，A正确，B错误；凡是有细胞结构的生物，无论是细胞核中还是细胞质中，遗传物质都是DNA，C错误；流感病毒是RNA病毒，故其遗传物质是RNA，D错误。6．下列有关DNA结构的说法，错误的是()A．每个DNA片段含有两个游离的磷酸基团，且分别位于DNA片段的两端B．DNA中某些脱氧核糖只和一个磷酸基团相连C．碱基对通过氢键相连排列在DNA结构的内侧D．DNA中的A—T碱基对越多，该DNA越耐高温解析：选D。DNA中，A与T之间通过两个氢键相连，G与C之间通过三个氢键相连，因此DNA中的G—C碱基对越多，该DNA越耐高温，D项错误。7．(2022·四川成都高一月考)下图为某同学在学习DNA的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段(“”代表磷酸基团)，下列为几位同学对此图的评价，正确的是()A．甲说：“物质组成和结构上没有错误”B．乙说：“只有一处错误，就是U应改为T”C．丙说：“至少有三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖”D．丁说：“如果他画的是RNA双链，则该图应是正确的”解析：选C。DNA中含有的五碳糖应为脱氧核糖，而不是核糖；DNA中不含碱基U，而含碱基T；C和G间的氢键应为3个；一条单链上两个相邻脱氧核苷酸之间的连接方式不正确，应是一个脱氧核苷酸的脱氧核糖与另一个脱氧核苷酸的磷酸连接。8．(2022·山东济南高一月考)1952年，查哥夫对多种生物的DNA做了碱基定量分析，发现(A＋T)/(C＋G)的值如下表所示。结合所学知识，你认为能得出的结论是()DNA来源大肠杆菌小麦鼠猪肝猪胸腺猪脾(A＋T)/(C＋G)1.011.211.211.431.431.43A．猪的DNA结构比大肠杆菌的DNA结构更稳定一些B．小麦和鼠的DNA所携带的遗传信息相同C．小麦的DNA中(A＋T)的数量是鼠的DNA中(C＋G)数量的1.21倍D．同一生物不同组织的DNA碱基组成相同解析：选D。大肠杆菌DNA中(A＋T)/(C＋G)的值小于猪的，说明大肠杆菌DNA所含C—G碱基对的比例较高，而C—G碱基对含三个氢键，因此大肠杆菌的DNA结构稳定性高于猪的；虽然小麦和鼠的DNA中(A＋T)/(C＋G)的值相同，但不能代表二者的DNA所携带的遗传信息相同；同一生物的不同组织所含DNA的碱基序列是相同的，因此DNA碱基组成也相同。9．(2022·陕西西安高一检测)在双链DNA中，A和T之和占全部碱基数的比例为m%，其中一条链(α链)中C占该链碱基数的比例为n%，则另一条链(β链)中C占该链碱基总数的比例是()A．n% B．eq\f(m%－n%,2)C．1－(m%＋n%) D．m%－eq\f(n%,2)解析：选C。A和T之和占全部碱基数的比例为m%，所以C和G之和占全部碱基数的比例为1－m%，α链中C和G之和占该链碱基数的比例为1－m%，α链中G占该链碱基数的比例为1－m%－n%，β链中C占该链碱基数的比例＝α链中G占该链碱基数的比例＝1－m%－n%＝1－(m%＋n%)，C项符合题意。10．在一个双链DNA中，碱基总数为m，腺嘌呤数为n，则下列有关叙述错误的是()A．脱氧核苷酸数＝磷酸数＝碱基总数＝mB．碱基之间的氢键数为(3m－2n)/2C．一条链中A＋T的数量为nD．G的数量为m－n解析：选D。每个脱氧核苷酸分子含有一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子碱基，所以脱氧核苷酸数＝磷酸数＝碱基总数＝m，A正确；双链DNA分子中，碱基总数为m，腺嘌呤数为n，A＝T＝n，C＝G＝(m－2n)/2，A和T之间有2个氢键，C和G之间有3个氢键，则碱基之间的氢键数为2n＋[(m－2n)/2]×3＝(3m－2n)/2，B正确，D错误；双链DNA中，A＝T＝n，则根据碱基互补配对原则，一条链中A＋T的数量为n，C正确。11．(2022·江西南昌高一检测)下列关于DNA复制的叙述，正确的是()A．DNA复制时，亲代DNA中只有一条链是模板B．精原细胞略微增大进行DNA复制C．DNA复制在核糖体上进行D．DNA复制时，以其周围游离的脱氧核糖核酸为原料解析：选B。DNA复制时，亲代DNA中的两条链都是模板，A项错误；精原细胞略微增大，说明细胞处于分裂前的间期，正在进行DNA复制，B项正确；DNA复制主要在细胞核中进行，蛋白质合成在核糖体上进行，C项错误；DNA复制时，以其周围游离的单体——脱氧核苷酸为原料，D项错误。12．(2022·广东佛山期中)如图为某真核细胞中DNA复制过程模式图，下列分析正确的是()A．酶①和酶②均作用于氢键B．该过程的模板链是a、d链C．该过程只能发生在细胞有丝分裂前的间期D．DNA复制的特点有半保留复制和边解旋边复制解析：选D。图中酶①是解旋酶，酶②是DNA聚合酶，前者作用于氢键，后者作用于磷酸二酯键，A错误；该过程a、b链为模板链，c、d链分别是以a、b链为模板合成的子链，B错误；在真核细胞中，DNA复制发生在细胞有丝分裂前的间期和减数第一次分裂前的间期，C错误；DNA复制的特点有半保留复制和边解旋边复制，D正确。13．下图表示DNA复制的过程。结合图示判断，下列有关叙述错误的是()A．DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链间的氢键，使两条链解开B．DNA的复制具有双向进行的特点，生成的两条子链的延伸方向相反C．DNA的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段D．DNA复制形成的两条子链都是连续合成的解析：选D。DNA复制过程的第一步是解旋，需要用解旋酶破坏DNA双链之间的氢键，使两条链解开，A项正确；由题图可知，DNA的复制具有双向进行的特点，生成的两条子链的延伸方向相反，B项正确；DNA的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段，C项正确；由题图可知，DNA复制合成两条子链时，前导链的合成是连续的，后随链的合成是不连续的，D项错误。14．(2021·浙江6月选考)含有100个碱基对的一个DNA分子片段，其中一条链的A＋T占40%，它的互补链中G与T分别占22%和18%，如果连续复制2次，则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为()A．240个B．180个C．114个 D．90个解析：选B。已知在DNA分子片段的一条链上A＋T占40%，则在双链中A＋T占40%，C＋G占60%，故C与G分别占30%，又知该DNA分子片段含有100个碱基对，即200个碱基，因此该DNA分子片段上C有60个，该DNA分子片段复制2次所需要的游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为(4－1)×60＝180(个)。15．在氮源分别为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分别为14N/14N­DNA(拟核DNA相对分子质量为a)和15N/15N­DNA(拟核DNA相对分子质量为b)。将一个15N标记的亲代大肠杆菌(15N/15N­DNA)转移到含14N的培养基上，让其连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用某种离心方法分离得到的结果如下图所示。下列关于此实验的叙述，不正确的是()A．Ⅰ代大肠杆菌DNA分子中一条链含14N，另一条链含15NB．Ⅱ代大肠杆菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/4C．预计Ⅲ代大肠杆菌拟核DNA分子的平均相对分子质量为(7a＋b)/8D．上述实验结果证明DNA的复制方式为半保留复制解析：选B。将一个亲代大肠杆菌(15N/15N­DNA)转移到含14N的培养基上后，由于DNA的复制方式为半保留复制，15N/15N­DNA在含14N的培养基上进行第一次复制后，产生的两个子代DNA分子均为14N/15N­DNA，这样的DNA用离心法分离后，应该分布在中带位置。Ⅰ代大肠杆菌的两个DNA分子再分别进行复制，产生的四个子代DNA分子中，有两个为14N/14N­DNA分子，另外两个为14N/15N­DNA分子，此时进行离心处理，DNA应该分布于轻带和中带位置，且含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/2。Ⅲ代大肠杆菌拟核DNA分子共有8个，其相对分子质量之和为7a＋b，平均相对分子质量为(7a＋b)/8。16．(山东学业水平合格考改编)下列有关遗传信息的叙述，错误的是()A．遗传信息可以准确地复制B．遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序中C．DNA分子的任一片段都有遗传效应D．烟草花叶病毒的遗传信息位于RNA上解析：选C。遗传信息通常是指基因(DNA分子)中脱氧核苷酸的排列顺序，伴随着DNA分子的复制，遗传信息也进行了复制，A、B正确；并非DNA分子中的每一个片段都有遗传效应，只有基因具有遗传效应，C错误；烟草花叶病毒内仅有RNA一种核酸，故其遗传信息位于RNA分子中，D正确。17．科学研究发现，小鼠体内HMGIC基因与肥胖直接相关。具有HMGIC基因缺陷的实验小鼠与作为对照的正常小鼠吃同样多的高脂肪食物，一段时间后，对照组小鼠变得十分肥胖，而具有HMGIC基因缺陷的实验小鼠体重仍然保持正常，这说明()A．基因在DNA上 B．基因在染色体上C．基因具有遗传效应 D．DNA具有遗传效应解析：选C。该题干中没有涉及基因和DNA、染色体的关系，A、B不符合题意；由题干可知，肥胖这一性状是由HMGIC基因决定的，说明基因控制生物的性状，具有遗传效应，C符合题意，D不符合题意。18．(2022·广东广州高一段考)豌豆的高茎基因(D)与矮茎基因(d)的根本区别是()A．基因D能控制显性性状，基因d能控制隐性性状B．基因D、基因d所含的碱基种类不同C．4种脱氧核苷酸的排列顺序不同D．在染色体上的位置不同解析：选C。显性基因D能控制显性性状，隐性基因d能控制隐性性状，这是对显性基因与隐性基因功能的描述，不是它们的根本区别，A错误；基因D、基因d所含的碱基种类相同，都是T、A、G、C，B错误；基因通常是有遗传效应的DNA片段，因此高茎基因(D)与矮茎基因(d)的根本区别是4种脱氧核苷酸的排列顺序不同，C正确；高茎基因(D)与矮茎基因(d)是一对等位基因，位于同源染色体的相同位置上，D错误。19．右图为果蝇X染色体的部分基因图，下列对此X染色体的叙述，错误的是()A．基因在染色体上呈线性排列B．l、w、f和m为非等位基因C．说明了各基因在染色体上的绝对位置D．雄性果蝇的X染色体上的基因来自雌性亲本解析：选C。从图中可以看出，基因位于染色体上，且呈线性排列，A项正确；等位基因是位于同源染色体上相同位置控制相对性状的基因，而l、w、f和m在同一条染色体的不同位置，为非等位基因，B项正确；变异会导致基因的排列顺序发生改变，故基因在染色体上的位置不是绝对的，C项错误；雄性果蝇的X染色体来自母本，因此雄性果蝇X染色体上的基因来自其雌性亲本，D项正确。20．下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，不正确的是()A．在DNA结构中，脱氧核糖与磷酸交替连接，排列在外侧B．基因是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA上可含有成百上千个基因C．一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的D．染色体是DNA的主要载体，一条染色体上含有一个DNA解析：选D。在DNA分子结构中，外侧是脱氧核糖与磷酸交替连接，A正确；基因一般是指具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有成百上千个基因，B正确；基因的组成单位是脱氧核苷酸，且脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息，也决定了基因的特异性，C正确；DNA主要分布在细胞核的染色体上，因此染色体是DNA的主要载体，且一条染色体上含有一个或两个DNA分子，D错误。二、非选择题：本题共4小题，共40分。21．(9分)下图为肺炎链球菌转化实验的部分图解，请据图回答下列问题：(1)该实验是____________________所做的肺炎链球菌转化实验的部分图解。(2)该实验是在________实验的基础上进行的。(3)S型细菌的细胞提取物中，使R型细菌发生转化的物质最可能是________。(4)为进一步探究细胞提取物中使R型细菌发生转化的物质的化学成分，他们又设计了下面的实验。实验中加入DNA酶的目的是________________________________________________，当细胞提取物中加入DNA酶时，他们观察到的实验现象是__________________________。(5)该实验能够说明________________________________________________________________________________________________。解析：(1)由实验图解可看出，这是肺炎链球菌的体外转化实验，是艾弗里及其同事所做的。(2)该实验是在格里菲思实验的基础上为进一步证明“转化因子”的化学成分而进行的。(3)组成S型细菌的有机化合物中，除去大部分蛋白质、脂质、糖类等，剩余的物质最可能是核酸。(4)酶具有专一性，DNA酶可以特异性地水解DNA，向细胞提取物中加入DNA酶时，培养基中只出现R型细菌。(5)通过对照实验说明，蛋白质、RNA和脂质不是遗传物质，DNA是遗传物质。答案：(1)艾弗里及其同事(2)格里菲思(3)核酸(4)催化细胞提取物中DNA的水解培养基中只出现R型细菌(5)蛋白质、RNA和脂质不是遗传物质，DNA是遗传物质22．(9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。有人从两种生物中提取出DNA，分析它们的碱基比例如下表，请分析并回答下列问题：生物ATCG甲25331924乙31311919(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________相间排列，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)分析表中信息可知，生物甲的DNA中，A≠T、G≠C，其DNA结构模型应为单链，是极少数病毒具有的。(2)表中信息显示，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，脱氧核糖与磷酸相间排列，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－m－m)÷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－m＝50(对)。②DNA含有的氢键数目越多，其结构越稳定。据此结合对①的分析可知，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)①7050②G—C23．(8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