1、1第 3 章 基因的本质测评(时间:60 分钟,满分:100 分)一、选择题(共 20 小题,每小题 3 分,共 60 分)1.赫尔希和蔡斯分别用 32P 和 35S 标记噬菌体的 DNA 和蛋白质,参照下图判断被标记的部位是( )A. B.C. D.解析： 根据脱氧核苷酸的分子组成特点进行判断,磷酸基团含磷元素,可用 32P 标记,氨基酸中只有R 基团可能含硫元素,可用 35S 标记。答案： C2.下列关于遗传物质的叙述,正确的是( )肺炎双球菌转化实验,证明 DNA 是主要的遗传物质大肠杆菌的遗传物质是 DNA病毒的遗传物质是 DNA 或 RNA水稻的遗传物质是 DNAA.B.C.D.解析
2、： DNA 是主要的遗传物质,指绝大多数生物的遗传物质是 DNA。肺炎双球菌转化实验证明 DNA 是遗传物质,但不能证明 DNA 是主要的遗传物质;水稻是真核生物,体细胞中有 2 种核酸,只有 DNA 是遗传物质;大肠杆菌为原核生物,细胞中有 DNA 和 RNA,但只有 DNA 是遗传物质;病毒的遗传物质是 DNA 或 RNA。答案： B3.豌豆的高茎基因(D)与矮茎基因(d)的根本区别是( )A.分别控制显性和隐性性状B.所含的核苷酸种类不同C.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： D 与 d 为一对等位基因,在同一对同源染色体的相同位置,控制一对相对性状,其根本区别在于两
3、个基因的遗传信息不同,即脱氧核苷酸的排列顺序不同。答案： C4.用 15N 同位素标记细菌的 DNA 分子,再将它们放入含 14N 的培养基中连续繁殖四代,a、b、c 为三种 DNA 分子:a 只含 15N,b 同时含 14N 和 15N,c 只含 14N,下图中这三种 DNA 分子的比例正确的是( )2解析： 1 个含 15N 的 DNA 分子在含 14N 培养基上繁殖四代,共产生 16 个 DNA 分子,其中有 2个是 15N- 14N DNA 分子,14 个为 14N- 14N DNA 分子,没有 15N- 15N DNA 分子。答案： D5.下列关于下图中 DNA 分子片段的说法,正确
4、的是( )A.解旋酶可作用于处B.“G”是鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸C.不同 DNA 的碱基种类相同,(A+T)/(C+G)的比例也相同D.把此 DNA 放在含 15N 的培养液中复制 2 代,子代中含 15N 的 DNA 占 3/4解析： 解旋酶破坏的是氢键;不同 DNA 分子具有相同的碱基种类,但不同 DNA 分子中(A+T)/(C+G)的比例不同;DNA 复制 2 代后,得到 4 个 DNA 分子,均含有 15N,其中含有亲代 DNA 的两条单链的有 2 个。答案： B6.下列关于 DNA 分子结构的叙述,不正确的是( )A.每个 DNA 分子一般都含有 4 种脱氧核苷酸B.在 DNA 分子中
5、,碱基数=磷酸数=脱氧核苷酸数=脱氧核糖数 C.双链 DNA 分子中的一段,若含有 30 个胞嘧啶,就一定会同时含有 30 个鸟嘌呤D.每个脱氧核糖均只与一个磷酸和一个含氮碱基相连解析： DNA 分子是由 4 种脱氧核苷酸构成的。每个脱氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基构成的。因此,在 DNA 分子中,碱基数=磷酸数=脱氧核苷酸数=脱氧核糖数。双链 DNA 分子中碱基 C 与 G 配对,因此 G=C。从 DNA 分子的结构图中可以看出,大部分脱氧核糖都与两个磷酸相连,只有两端各有一个脱氧核糖只与一个磷酸相连。答案： D7. 导学号 52240037 已知病毒的核酸有双链 D
6、NA、单链 DNA、双链 RNA、单链RNA 四种类型。现发现一种新病毒,要确定其核酸属于哪一种类型,应该( )A.分析碱基类型,确定碱基比例B.分析蛋白质的氨基酸组成,确定五碳糖类型C.分析碱基类型,确定五碳糖类型D.分析蛋白质的氨基酸组成,确定碱基类型解析： DNA 的碱基组成是 A、T、G、C,RNA 的碱基组成是 A、U、G、C;含 T 的一定是 DNA,含 U 的一定是 RNA;双链 DNA 的碱基中 A=T,G=C;双链 RNA 的碱基中 A=U,G=C;单链 DNA 和单链 RNA 中的碱基没有一定的比例。答案： A8.胰岛 B 细胞内存在某个 DNA 分子,已知在该 DNA 分
7、子的一条链上 G+C 占 60%,A 占 24%,则在另一条链上 A 占整个 DNA 分子的碱基比例为( )A.60% B.24% C.8% D.16%解析： 由一条链上 G+C 占 60%推知,另一条链上 G+C 也占该链的 60%。已知一条链上 A 占 24%,则另一条链上 T 占 24%。另一条链上 A 应占该链比例为 1-60%-24%=16%,占整个 DNA 分子的比例为 16%2=8%。答案： C9.下列关于 DNA 复制的叙述,不正确的是( )3A.DNA 的复制过程是边解旋边复制B.在叶肉细胞中 DNA 的复制发生在细胞核、叶绿体和线粒体中C.DNA 复制过程中,要消耗 ATP
8、 并且需要酶的催化D.DNA 复制需要的原料是脱氧核糖核酸解析： DNA 复制需要的原料是脱氧核糖核苷酸,不是脱氧核糖核酸。答案： D10.在基因工程中,若有一个控制有利性状的 DNA 分子片段为 ,要使其数量增多,可进行人工复制,复制时应给予的条件是( )ATGTG 或 TACAC 模板链A、U、G、C 碱基A、T、C、G 碱基核糖脱氧核糖DNA 聚合酶ATP磷酸DNA 水解酶A.B.C.D.解析： DNA 复制所需的基本条件包括模板、原料(4 种脱氧核苷酸)、酶和能量等。磷酸、脱氧核糖、碱基(A、T、C 或 G)可用于合成脱氧核苷酸即原料。所需的酶包括 DNA 聚合酶等,不包括 DNA 水
9、解酶。答案： D11.细菌在含 15N 的培养基中繁殖数代后,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B.第二次分裂的子代 DNA 应为C.第三次分裂的子代 DNA 应为D.亲代的 DNA 应为解析： DNA 分子的复制方式是半保留复制,根据题干信息可知,亲代 DNA 的两条链都含 15N,应为图;一个亲代 DNA 分子第一次复制后产生的 2 个子代 DNA 分子,均是一条链含 15N、另一条链含 14N,即全为 15N/14N-DNA 分子,经离心后,应
10、为图;经过第二次复制后,共得到 4 个DNA 分子,其中 2 个 DNA 分子为 15N/14N-DNA 分子,另外 2 个 DNA 分子两条链均为 14N,离心后应为图;经过第三次复制后,共得到 8 个 DNA 分子, 15N/14N-DNA 分子有 2 个,两条链均为14N 的 DNA 分子有 6 个,离心后应为图。答案： A412.蚕豆根尖细胞在含被 3H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期,然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期,其染色体的放射性标记分布情况是( )A.每条染色体的两条单体都被标记B.每条染色体中都只有一条单体被标记C.只有半数的染色体中一条单体被标记
11、D.每条染色体的两条单体都不被标记解析： 完成一个细胞周期后,一条染色体上只有一个 DNA,该 DNA 的一条链为正常链,另一条链为标记链。再复制一次后得到两个 DNA,一个 DNA 的两条链全为正常链,另一个 DNA 的一条链为正常链,另一条链为标记链,这两个 DNA 分子位于同一染色体的两条姐妹染色单体上。答案： B13.某亲本 DNA 分子双链均以白色表示,以灰色表示第一次复制出的 DNA 子链,以黑色表示第二次复制出的 DNA 子链,该亲本双链 DNA 分子连续复制两次后的产物是( )解析： 亲代 DNA 双链用白色表示,DNA 复制方式是半保留复制,因此复制一次后得到的两个DNA 分
12、子只含有白色和灰色,而第二次复制是以这两个 DNA 分子的四条链为模板,合成四个DNA 分子,这四个 DNA 分子都含有黑色的 DNA 子链,故 D 项正确。答案： D14.下图为真核生物染色体上 DNA 分子复制过程示意图,有关叙述错误的是( )A.图中 DNA 分子复制是从多个起点同时开始的B.图中 DNA 分子复制是边解旋边双向复制的C.真核生物 DNA 分子复制过程需要解旋酶D.真核生物的这种复制方式提高了复制速率解析： 从图中能看出有多个复制起点,但并不是同时开始的,所以 A 项错误。图中 DNA 分子复制是边解旋边双向复制的,真核生物 DNA 分子复制过程需要解旋酶、DNA 聚合酶
13、等参与。这种半保留复制的模式不仅保持了前后代的稳定性,而且多个 DNA 片段同时进行复制,提高了效率。答案： A15.DNA 分子经过诱变,某位点上的一个正常碱基(设为 P)变成了尿嘧啶。该 DNA 连续复制两次,得到的 4 个子代 DNA 分子相应位点上的碱基对分别为 UA、AT、GC、CG。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.胞嘧啶或鸟嘌呤解析： 根据半保留复制的特点,DNA 分子经过两次复制后,突变链形成的两个 DNA 分子中含有 UA、AT 碱基对,而另一条正常链形成的两个 DNA 分子中含有 GC、CG 碱基对,因此替换的可能是 G,也可能是 C。5答
14、案： D16. 导学号 52240038 假定某大肠杆菌含 14N 的 DNA 分子的相对分子量为 a,若将其长期培养在含 15N 的培养基中,得到含 15N 的 DNA,相对分子量为 b。现在将含 15N DNA 分子的大肠杆菌再培养在含 14N 的培养基中,那么,子二代 DNA 的相对分子量平均为( )A.(a+b)/2B.(3a+b)/4C.(2a+3b)/2D.(a+3b)/4解析： 亲代 DNA 是两条链都含有 15N 的 DNA 分子,在含 14N 的培养基上繁殖两代产生 4 个子代 DNA 分子,其中完全含 14N 的有 2 个,相对分子质量为 2a,其余 2 个 DNA 分子都
15、是一条链含15N,另一条链含 14N,即相对分子质量为( a+b),则 4 个子代 DNA 相对分子质量为( a+b)+2a=3a+b,平均相对分子质量为(3 a+b)/4。答案： B17.(2016 全国高考甲理综)某种物质可插入 DNA 分子两条链的碱基对之间,使 DNA 双链不能解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质,下列相关叙述错误的是( )A.随后细胞中的 DNA 复制发生障碍B.随后细胞中的 RNA 转录发生障碍C.该物质可将细胞周期阻断在分裂中期D.可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用解析： DNA 双链不能解开,则 DNA 不能解旋,所以 DNA 不能复制,也不能转录
16、,A、B 两项正确;DNA 复制在间期进行,所以该物质可将细胞周期阻断在分裂间期,C 项错误;DNA 不能复制,则细胞不能增殖,所以该物质对癌细胞的增殖有抑制作用,D 项正确。答案： C18.“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 型活细菌和加热杀死后的 R 型细菌分别对小白鼠进行注射,并形成对照B.用杀死的 S 型细菌与无毒的 R 型细菌混合后注射到小白鼠体内,测定小白鼠体液中抗体的含量C.从死亡小白鼠体内分离获得了 S 型细菌D.将 S 型细菌的各种因子分离并分别加入到各培养基中,培养 R 型细菌,观察是否发生变化解析
17、： 实验的关键就是设法把 DNA 和蛋白质等其他物质分开,单独地、直接地观察各种物质的作用。答案： D19.某研究小组测定了多个不同双链 DNA 分子的碱基组成,根据测定结果绘制了 DNA 分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在 DNA 分子中碱基数目比值的关系图,下列正确的是( )6解析： 整个 DNA 分子中,=1,A 项错误;一条单链中,的值等于其互补链中的值,即与其互补链中的的值互为倒数,B 项错误;一条单链中的=互补链中的=整个 DNA 分子中的,C 项正确,D 项错误。答案： C20.下列有关基因的叙述,正确的是( )A.基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位B.经测
18、定一个由 n 个脱氧核苷酸构成的 DNA 分子中,包含了 m 个基因,则每个基因的平均长度为 n/2m 个脱氧核苷酸对C.人体细胞内的基因全部位于染色体上D.基因中脱氧核苷酸的排列顺序就是遗传信息,只能通过减数分裂传递给后代解析： 基因是有遗传效应的 DNA 片段,是控制生物性状的结构单位和功能单位。一个 DNA分子上有许多个基因,但基因与基因并非紧密相连,那些没有遗传效应的 DNA 片段并不是基因,因此 B 项中基因的平均长度小于 n/2m 个脱氧核苷酸对。人体细胞内的基因主要在染色体上,线粒体 DNA 分子上也有少量基因。进行有性生殖的生物通过减数分裂将遗传信息传递给下一代;进行无性生殖的
19、生物通过有丝分裂将遗传信息传递给下一代。答案： A二、非选择题(共 40 分)21.(10 分)下图是赫尔希和蔡斯研究遗传物质实验中的物质示意图及实验过程图,请回答下列问题。7(1)图 3 中用 35S 标记噬菌体蛋白质外壳,标记元素所在部位是图 2 中的 。如果用 32P标记噬菌体的 DNA, 标记元素所在部位是图 1 中的 。 (2)实验材料对实验成功具有重要的作用,选择 T2噬菌体作为实验材料,是因为它的结构简单,只含有蛋白质和 DNA,且 。 (3)获得分别被 32P、 35S 标记的噬菌体的具体方法是 。 (4)实验中采用搅拌和离心等手段,其目的是 。 (5)仅有图 3 的实验过程,
20、 (填“能”或“不能”)说明蛋白质不是遗传物质,原因是 。 答案： (1) (2)侵染细菌过程中蛋白质与 DNA(核酸)会自然分离(3)分别用含 32P 和 35S 的培养基培养大肠杆菌,再用噬菌体分别侵染被 32P 和 35S 标记的大肠杆菌(4)让噬菌体的蛋白质外壳与细菌分离(5)不能 蛋白质外壳没有进入细菌体内22.(12 分)下图是 DNA 复制的有关图示,AC 表示大肠杆菌的 DNA 复制,DG 表示哺乳动物的 DNA 分子复制。图中黑点表示复制起始点,“”表示复制方向。(1)若 A 中含 48 502 个碱基对,而子链延伸速度是 105个碱基对/min,则此 DNA 分子复制完成需
21、约 30 s。而实际上只需约 16 s。根据 AC 图分析,是因为 。 (2)哺乳动物的 DNA 分子展开可达 2 m,若按 AC 的方式复制,至少 8 h,而实际上为 6 h 左右。据 DG 图分析,是因为 。 (3)AG 均有以下特点:延伸的子链紧跟着解旋酶,这说明 DNA 分子复制是 的。(4)C 与 A 相同,G 与 D 相同,C、G 能被如此准确地复制出来,是因为 。 (5)若 DNA 分子有基因 a,基因 a 会随 产生 个基因 a。 解析： 据图 AC 可知,DNA 分子的复制向两个方向同时进行,因而复制时间缩短了。据图DG,在一个较长的 DNA 分子上,复制起点很多,正是从多个
22、起点同时复制,所需时间才较短。基因随 DNA 的复制而复制,DNA 数量增加,基因数量也增加。答案： (1)DNA 的复制是双向进行的(2)DNA 从多个起始点同时进行复制(3)边解旋边复制(4)DNA 分子独特的双螺旋结构为复制提供精确的模板;DNA 分子的碱基互补配对原则保证了 DNA 分子复制准确无误地完成(5)DNA 复制 223.(10 分)下图是某 DNA 分子的局部结构示意图,请据图回答问题。8(1)写出下列图中序号代表的结构的中文名称: ; ; ; 。 (2)图中 DNA 片段中有 对碱基对,该 DNA 分子应有 个游离的磷酸基团。 (3)从主链上看,两条单链方向 ;从碱基关系
23、看,两条单链 。 (4)如果将 14N 标记的细胞培养在含 15N 标记的脱氧核苷酸的培养液中,此图所示的 (填图中序号)中可测到 15N。若细胞在该培养液中分裂 4 次,该 DNA 分子也复制 4 次,则得到的子代 DNA 分子中含 14N 的 DNA 分子和含 15N 的 DNA 分子的比例为 。 (5)若该 DNA 分子共有 a 个碱基,其中腺嘌呤有 m 个,则该 DNA 分子复制 4 次,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为 个。 解析： 根据碱基互补配对原则可知,是胞嘧啶,是腺嘌呤,是鸟嘌呤,是胸腺嘧啶,是磷酸基团,是胸腺嘧啶,是脱氧核糖,是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,是一条脱氧核苷酸链的片段。该
24、DNA 分子复制 4 次,产生 16 个 DNA 分子,由于 DNA 复制方式为半保留复制,含 14N 的 DNA 分子共 2 个,所有的 DNA 分子都含有 15N,所以子代 DNA 分子中含 14N 和 15N 的比例为 18。A=T= m,则 G=C=a/2-m,复制 4 次,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为(2 4-1)(a/2-m)=15(a/2-m)。答案： (1)胞嘧啶 脱氧核糖 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 一条脱氧核苷酸链的片段(2)4 2(3)反向平行 互补(4) 18(5)15(a/2-m)24.(8 分)(2016 全国高考乙理综)在有关 DNA 分子的研究中,常用 32P 来标记
25、DNA 分子。用、 和 表示 ATP 或 dATP(d 表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(A-P P P 或dA-P P P )。回答下列问题。(1)某种酶可以催化 ATP 的一个磷酸基团转移到 DNA 末端上,同时产生 ADP。若要用该酶把32P 标记到 DNA 末端上,那么带有 32P 的磷酸基团应在 ATP 的 (填“”“”或“”)位上。 (2)若用带有 32P 的 dATP 作为 DNA 生物合成的原料,将 32P 标记到新合成的 DNA 分子上,则带有 32P 的磷酸基团应在 dATP 的 (填“”“”或“”)位上。 (3)将一个某种噬菌体 DNA 分子的两条链用 32P 进行标记
26、,并使其感染大肠杆菌,在不含有32P 的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链 DNA 分子都装配成噬菌体( n 个)并释放,则其中含有 32P 的噬菌体所占比例为 2/n,原因是 。 解析： (1)ATP 水解时,远离腺苷的高能磷酸键断裂提供能量。ATP 水解变为 ADP 时,要把其中的 32P 标记到 DNA 末端上,那么带有 32P 的磷酸基团应在 ATP 的 位上。(2)若用带有 32P 标记的 dATP 作为 DNA 生物合成的原料,dATP 要断裂两个高能磷酸键才变为脱氧核苷酸。所9以要将 32P 标记到新合成的 DNA 分子上,则带有 32P 的磷酸基团应在 dATP 的 位上。(3)DNA 分子的复制方式为半保留复制。一个噬菌体 DNA 分子用 32P 标记后,在不含 32P 的大肠杆菌中培养,不管复制多少代,复制形成的 n 个 DNA 分子中只有 2 个 DNA 分子含 32P,所以含有 32P 的噬菌体所占比例为 2/n。答案： (1)(2)(3)一个含有 32P 标记的噬菌体双链 DNA 分子经半保留复制后, 32P 标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链 DNA 分子中,因此在得到的 n 个噬菌体中只有 2 个带有标记
