第3章 基因的本质 章末达标检测(Word练习)-【精讲精练】2024-2025学年高中生物必修2（人教版2019 单选）

(本卷满分100分) 一、选择题(本题共20小题，每小题2分，共40分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的。) 1．探究生物遗传物质的实验很多，如肺炎链球菌体内转化实验、肺炎链球菌体外转化实验、噬菌体侵染细菌的实验和烟草花叶病毒侵染烟草实验。下列有关实验的分析不正确的是(　　) A．肺炎链球菌体内转化实验的结果为体外转化实验提出问题奠定了实验基础 B．肺炎链球菌的体外转化实验中自变量的控制利用了减法原理 C．烟草花叶病毒侵染烟草的实验结果能作为RNA是生物遗传物质的证据 D．四个实验所涉及的实验原理都是设法区分每一种物质，单独地直接地观察每一种物质的作用 解析　格里菲思做的肺炎链球菌在小鼠体内转化的实验证明了“转化因子”的存在，该实验的结果为体外转化实验提出问题奠定了实验基础，A正确；艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验利用了自变量控制中的“减法原理”，进而证明DNA是遗传物质，B正确；烟草花叶病毒侵染烟草的实验，说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，C正确；肺炎链球菌体内转化实验不是单独地直接地观察每一种物质的作用，D错误。 答案　D 2．某团队从表①～④实验组中选择两组，模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实验，验证DNA是遗传物质。结果显示：第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中，第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中。该团队选择的第一、二组实验分别是(　　) 　　材料及标记 实验组　　　　 T2噬菌体 大肠杆菌 ① 未标记 15N标记 ② 32P标记 35S标记 ③ 3H标记 未标记 ④ 35S标记 未标记 A．①和④ B．②和③ C．②和④ D．④和③ 解析　15N是稳定同位素，不含放射性。T2噬菌体侵染大肠杆菌时仅将DNA注入大肠杆菌内，蛋白质外壳留在细胞外，经实验处理后蛋白质外壳主要分布于上清液中，而沉淀物主要为含有亲代T2噬菌体DNA的大肠杆菌，故②组的放射性物质主要分布在沉淀物中，③组的上清液和沉淀物均有放射性，④组的放射性物质主要分布在上清液中。若想要验证DNA是遗传物质，应使用32P和35S分别标记T2噬菌体的DNA和蛋白质外壳进行侵染实验，故选C。 答案　C 3．(2023·菏泽期中)下列关于双链DNA分子结构的叙述，正确的是(　　) A．某DNA分子含有500个碱基，可能的排列方式有4500种 B．某环状DNA分子含有2 000个碱基，则该分子同时含有2个游离的磷酸基团 C．某DNA分子内胞嘧啶占25%，则每条单链上的胞嘧啶占25%～50% D．某DNA分子上有312个胸腺嘧啶，占总碱基的26%，则该DNA分子上有288个鸟嘌呤 解析　某DNA分子含有500个碱基，250个碱基对，可能的排列方式有4250种，A错误；环状DNA分子没有游离的磷酸基团，B错误；如果DNA内胞嘧啶占25%，胞嘧啶分布在两条DNA单链上，因此每一条单链上胞嘧啶占0～50%，C错误；由DNA分子的碱基互补配对原则可知，双链DNA中A＋C＝T＋G＝50%，因此如果DNA分子有312个胸腺嘧啶，占总碱基的26%，则鸟嘌呤G占总碱基的24%，数量是312÷26%×24%＝288，D正确。 答案　D 4．将一个没有被放射性同位素32P标记的大肠杆菌(拟核DNA呈环状，共含有m个碱基，其中有a个胸腺嘧啶)放在含有32P标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养一段时间，检测到如图Ⅰ、Ⅱ两种类型的DNA(虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链)。下列有关该实验的结果预测与分析，正确的是(　　) A．DNA第二次复制产生的子代DNA有Ⅰ、Ⅱ两种类型，比例为1∶3 B．DNA复制后分配到两个子细胞中，其上的基因遵循基因分离定律 C．复制n次需要胞嘧啶的数目是(2n－1)(m－a)×0.5 D．复制n次形成的含放射性脱氧核苷酸的单链有(2n＋1－2)条 解析　该拟核DNA共含有m个碱基，其中有a个胸腺嘧啶，则A＝T＝a，G＝C＝(m－2a)/2。图Ⅰ类型的DNA表明一条链含32P，一条链不含32P；而Ⅱ类型的DNA表明两条链都含32P。该DNA第二次复制产生的子代DNA有Ⅰ、Ⅱ两种类型，比例为1∶1，A错误。基因分离定律的实质是减数分裂过程中，等位基因随着同源染色体的分开而分离，而大肠杆菌不进行减数分裂，B错误。复制n次需要胞嘧啶的数目是(2n－1)(m－2a)/2，C错误。 答案　D 5．(2024·湖南长郡中学期中改编)下列关于基因的叙述中，正确的是(　　) A．一个DNA分子上所有基因的碱基对数目之和与该DNA分子中的碱基对数目相等 B．细胞中的基因是有遗传效应的DNA片段，但病毒中的基因可能是RNA片段 C．真核生物基因中的遗传信息指的是核糖核苷酸的排列顺序，是决定生物性状的基本单位 D．每条染色体上含有1个DNA分子，每个DNA分子上含有多个基因 解析　一个DNA分子中有多个基因，但由于DNA的一些片段并非基因，所以一个DNA分子中所有基因的碱基对数目之和小于DNA分子中的碱基对数目，A错误；对细胞生物和DNA病毒来说，基因是有遗传效应的DNA片段，但对于RNA病毒而言，基因是具有遗传效应的RNA片段，B正确；真核生物基因中的遗传信息指的是脱氧核苷酸的排列顺序，基因是决定生物性状的基本单位，C错误；每条染色体上含有1个或2个DNA分子，每个DNA分子上含有多个基因，D错误。 答案　B 6．(2024·焦作期中)图中A、B、C表示果蝇细胞核内一个DNA分子上的三个片段。下列叙述错误的是(　　) A．基因A和基因C都是具有遗传效应的DNA片段 B．基因A和基因C的区别在于碱基的种类和排列顺序不同 C．基因间区B不具有遗传效应，但它的基本组成单位仍是脱氧核苷酸 D．基因A和基因C在果蝇染色体上是呈线性排列的 解析　基因A和基因C中碱基种类相同，都是A、T、G、C，基因A和基因C的区别在于碱基的数量和排列顺序不同，B错误。 答案　B 7．下列有关细胞内的DNA及其复制过程的叙述，正确的是(　　) A．子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3′端 B．子链的合成过程不需要能量供应 C．DNA每条链的5′端是羟基末端 D．DNA聚合酶的作用是打开DNA双链 解析　子链按照5′→3′方向延伸，故游离的脱氧核苷酸添加到3′端，A正确；子链的合成过程需要消耗能量，B错误；DNA每条链的5′端是磷酸基团末端，3′端是羟基末端，C错误；解旋酶的作用是打开DNA双链，D错误。 答案　A 8．(2024·山东潍坊二中检测)研究表明，并不是所有的R型细菌都能转化为S型细菌，只有处于感受态(易于接受外源DNA片段的状态)的R型细菌才能实现转化。如图是处于感受态的R型细菌转化为S型细菌的过程示意图，其中S型细菌加热后，DNA部分片段成为两条链，其中一条DNA链进入R型细菌内与R型细菌的DNA重组。相关叙述不正确的是(　　) A．③过程中S型细菌的DNA的一条链被DNA酶水解 B．⑤过程表明S型细菌的部分DNA单链整合到R型细菌的DNA上完成重组 C．⑥过程表明重组的DNA进行复制后形成了R型细菌的DNA和S型细菌的DNA D．该转化过程体现了DNA是主要的遗传物质 解析　由图可知，转化的本质是S型细菌的特有基因整合到R型细菌的DNA上，使重组DNA的一条链上具有S型细菌的遗传信息。③过程中S型细菌的DNA进入R型细菌中时是单链进入的，可推知双链DNA的另一条链在DNA酶的作用下被水解了，A正确；由图可知，⑥过程表明重组的DNA，外侧的链复制形成S型细菌的DNA，里侧的链复制形成R型细菌的DNA，最终各自形成不同的菌，C正确；分析该过程示意图，S型细菌的DNA使R型细菌转化为S型细菌，因此可以体现DNA是S型细菌的遗传物质，但不能体现DNA是主要的遗传物质，D错误。 答案　D 9．(2024·武汉联考)长期以来，关于DNA复制过程中是DNA聚合酶在移动还是DNA链在移动，一直存在争论，一种观点是DNA聚合酶沿着DNA链移动；另一种观点则是DNA链在移动，而DNA聚合酶不动。科学家给枯草芽孢杆菌的DNA聚合酶标上绿色荧光，在不同条件下培养，观察荧光在细胞中的分布，发现绿色荧光只分布在细胞中固定的位点，位点个数如表所示。下列说法错误的是(　　) 组别 营养物 含有下列荧光位点个数的细胞比例(%) 0 1 2 3 4 ① 琥珀酸盐 24 56 19 0.08 <0.08 ② 葡萄糖 3 43 41 9 3.6 ③ 葡萄糖＋氨基酸 2 33 32 22 10 A．DNA复制过程需要脱氧核苷酸为原料，并消耗能量 B．DNA聚合酶只能以DNA单链为模板合成其互补链 C．上述实验结果中绿色荧光的分布情况支持第二种观点 D．根据结果可推测枯草芽孢杆菌的分裂速度：①<③<② 解析　分析题干信息可推测DNA复制时DNA聚合酶不动，DNA链移动；含有荧光位点个数多的细胞比例越大，说明DNA复制越快，枯草芽孢杆菌的分裂速度也越快。DNA复制为半保留复制，以DNA的每条链为模板合成碱基互补的子链，所以DNA聚合酶只能以DNA单链为模板合成其互补链，B正确；科学家给枯草芽孢杆菌的DNA聚合酶标上绿色荧光，在不同条件下培养，观察荧光在细胞中的分布，发现绿色荧光只分布在细胞中固定的位点，说明DNA复制时是DNA链在移动，而DNA聚合酶不动，C正确；DNA复制时需要DNA聚合酶的催化，含有荧光位点个数多的细胞比例越大，说明细胞分裂越旺盛，根据表格数据可推测，枯草芽孢杆菌的分裂速度①<②<③，D错误。 答案　D 10．(2024·江西省六校期末联考)图1是用DNA测序仪测出的某生物的一个DNA分子片段上被标记的一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序(TGCGTATTGG)，下列说法错误的是(　　) A．据图1推测，此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸共有5个 B．根据图1脱氧核苷酸链的碱基排列顺序，分析图2显示的脱氧核苷酸链的碱基序列为CCAGTGCGCC(从上往下排序) C．图1代表的DNA片段与图2代表的DNA片段中(A＋G)/(T＋C)的值都为1 D．若用35S标记某噬菌体，让其在不含35S的细菌中繁殖2代，则含有35S标记的噬菌体所占比例为50% 解析　图1为DNA测序仪测出的某生物DNA片段一条链的碱基排列顺序，其中鸟嘌呤脱氧核苷酸有4个，此链有一个C，推出互补链中还有一个G，则此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸共有5个，A正确；图1的碱基排列顺序是TGCGTATTGG，所以图中测序结果图应从上向下读，且由左至右的顺序依次是A、C、G、T，所以图2碱基序列为CCAGTGCGCC，B正确；双链DNA中，A＝T，C＝G，嘌呤数＝嘧啶数，故图1代表的DNA片段与图2代表的DNA片段中(A＋G)/(T＋C)的值都为1，C正确；噬菌体的蛋白质外壳不会进入细菌内部，若用35S标记某噬菌体，标记的是噬菌体蛋白质外壳，该噬菌体在不含35S的细菌中繁殖2代，则含有35S标记的噬菌体所占比例为0，D错误。 答案　D 11．(2024·亳州期末)复制泡是DNA进行同起点双向复制时形成的。在复制启动时，尚未解开螺旋的亲代双链DNA同新合成的两条子代双链DNA的交界处形成的Y型结构，就称为复制叉。如图为DNA复制时，形成的复制泡和复制叉的示意图，其中a～h代表相应位置。下列相关叙述错误的是(　　) A．根据子链的延伸方向，可以判断图中a处是模板链的3′端 B．图中e处子链的合成与f处子链的合成都用到了DNA聚合酶 C．若一条母链中(A＋T)有m个，则另一条母链中(A＋T)也有m个 D．若某DNA复制时形成了n个复制泡，则该DNA上应有2n个复制叉 解析　子链的延伸方向是5′→3′，且子链与模板链是反向平行关系，因此，根据子链的延伸方向，可以判断图中a处是模板链的5′端，A错误；若一条母链中(A＋T)有m个，由于这两条母链是互补关系，互补链间A1＝T2，T1＝A2，A1＋T1＝T2＋A2，则另一条母链中(A＋T)也有m个，C正确；图中显示一个复制泡会出现两个复制叉，因此若某DNA复制时形成了n个复制泡，则该DNA上应有2n个复制叉，D正确。 答案　A 12．(2024·安徽泾县期末)将含有基因修饰系统的T­DNA(一段双链DNA序列)插入水稻细胞M的某条染色体上，在该修饰系统的作用下，一个DNA分子单链上的一个C脱去氨基变为U，该脱氨基过程在细胞M中只发生一次。利用培养技术将细胞M培育成植株N，这样N的每一个细胞中都含有T­DNA，下列说法不正确的是(　　) A．DNA的复制方式是半保留复制，原料为脱氧核苷酸(含A、T、C、G) B．N自交，子一代中含T­DNA的植株占3/4 C．M经n(n≥1)次有丝分裂后，脱氨基位点为A—U的细胞占1/2n D．M经3次有丝分裂后，含T­DNA且脱氨基位点为A—T的细胞占1/2 解析　将N植株含有T­DNA的染色体记为A，因此N植株相关基因型可以记为Aa，如果N自交，则子代中相关的基因型为AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，有3/4的植株含T­DNA，B正确；M中只有1个DNA分子的单链上的一个C脱去氨基变为U，所以经n次有丝分裂后，产生的子细胞有2n个，但脱氨基位点为A—U的细胞只有1个，所以这种细胞的比例为1/2n，C正确；M经3次有丝分裂后，形成8个子细胞，有4个细胞脱氨基位点为C—G,3个细胞脱氨基位点为A—T，1个细胞脱氨基位点为A—U，因此含T­DNA且脱氨基位点为A—T的细胞占3/8，D错误。 答案　D 13．某双链DNA分子含有1 000个碱基对，其中一条链上(A＋T)占该链碱基总数的3/5，用15N标记该DNA分子，并在含14N的培养基中连续复制四次，下列叙述错误的是(　　) A．含15N的脱氧核苷酸链共有2条 B．含有14N的DNA分子占全部子代DNA分子的7/8 C．每个DNA分子含有氢键2 400个 D．消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸6 000个 解析　依据DNA分子的半保留复制可知：用15N标记的一个DNA分子在含14N的培养基中连续复制四次所产生的16个DNA分子中，含15N的脱氧核苷酸链共有2条，每个DNA分子都含有14N，即含有14N的DNA分子占全部子代DNA分子的100%，A正确，B错误；含有1 000个碱基对的该DNA分子，其中一条链上(A＋T)的碱基总数为＝1 000×3/5＝600个，依据碱基互补配对原则可推知，该链上的碱基A、T、C、G分别与其互补链上的碱基T、A、G、C相等，进而推知：在该DNA分子中，A＝T＝600个，C＝G＝400个，又因为在双链DNA分子中，A与T之间有2个氢键， G与C之间有3个氢键，所以每个DNA分子含有的氢键数目为2×600＋3×400＝2 400个，该DNA分子连续复制四次，消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数目＝(24－1)×400＝6 000个，C、D正确。 答案　B 14．(2024·无锡期末)如图为真核细胞DNA复制的电镜照片，其中泡状结构为复制泡，是DNA上正在复制的部分。下列相关叙述错误的是(　　) A．每个复制泡中含有2条DNA母链和2条子链 B．每个复制泡中一条子链是完全连续的，另一条子链是不连续的 C．解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶等多种酶参与了该过程 D．该图说明了真核细胞通过多起点复制的方式提高复制效率 解析　DNA复制方式为半保留复制，每个复制泡中含有2条DNA母链和2条子链，A正确；DNA聚合酶只能催化子链沿5′端到3′端延伸，每个复制泡向两侧双向复制，同一方向中一条子链是连续的，另一条子链是不连续的，B 错误；DNA复制时，解旋酶解开双螺旋，DNA聚合酶催化子链的延伸，DNA连接酶连接不连续合成的子链，C正确；多起点双向复制大大提高了DNA复制的效率，D正确。 答案　B 15．某研究人员进行“噬菌体侵染细菌的实验”时，分别用同位素32P、35S、18O和14C 对噬菌体以及大肠杆菌成分做了如下标记，第一组：用35S标记噬菌体、用32P标记大肠杆菌；第二组：未被标记的噬菌体、用18O标记大肠杆菌；第三组：用14C标记噬菌体、未被标记的大肠杆菌。实验过程中大肠杆菌均未发生裂解，下列分析正确的是(　　) ①第一组中，子代噬菌体均不含有35S，但均含有32P ②第二组中，子代噬菌体蛋白质外壳中存在的氧元素有18O和16O ③一般来说，第三组中，子代噬菌体的DNA分子中不一定含有14C ④第二、三组经一段时间保温后离心，两组在沉淀物和上清液中均能检测到放射性 A．①③　　　　　 B．①④ C．②③ D．②④ 解析　在第一组实验中，由于寄主大肠杆菌用32P标记，用35S标记的噬菌体蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，所以从细菌体内合成的子代噬菌体中含有32P的噬菌体和35S的噬菌体分别占子代噬菌体总数为100%、0，①正确；第二组实验中，合成子代噬菌体的原料来自大肠杆菌，所以子代噬菌体蛋白质外壳中存在的氧元素是18O，②错误；一般来说，第三组实验中，由于DNA 分子的半保留复制，亲代DNA分子进入寄主细胞后复制多次，子代噬菌体的DNA中不一定含有14C的母链，③正确；第二组与第三组实验经过一段时间培养后离心，由于大肠杆菌均未发生裂解，所以第二组检测到放射性的主要部位是沉淀物，第三组检测到放射性的部位是沉淀物和上清液，④错误。 答案　A 16．(2023·辽宁铁岭月考)将果蝇精原细胞的染色体DNA都被放射性元素标记后，转至不含标记元素的培养液中继续培养，追踪某一个精原细胞分裂过程。由1个精原细胞分裂产生了4个子细胞，可能是进行了2次有丝分裂，也可能是进行了一次减数分裂。下列预测分析错误的是(　　) 预测子细胞结果 一 二 三 四 五 有标记的细胞个数 4 3 2 1 0 无标记的细胞个数 0 1 2 3 4 A.若是减数分裂，只能是表中预测一 B．若是有丝分裂，表中预测一、二皆有可能 C．若是有丝分裂，表中预测二、三皆有可能 D．若是有丝分裂，表中预测三、四皆有可能 解析　如果进行减数分裂，DNA复制后同源染色体的每条染色体上都有放射性标记，减数第一次分裂时同源染色体分离，两个子细胞中的染色体上都含有标记，两个子细胞分别进行减数第二次分裂，减数第二次分裂的后期，姐妹染色单体分离，由于每条染色体上的DNA都有一条链带有标记，则形成的4个子细胞都有标记。如果进行有丝分裂，DNA复制一次，第一次分裂形成的两个子细胞都含有标记，但由于DNA的复制方式为半保留复制，所以染色体上的DNA只有一条链含有标记，另一条链没有标记；在第二次有丝分裂前的间期，DNA再进行半保留复制，每条染色体的单体中只有一条有标记，有丝分裂的后期姐妹染色单体分开，随机移向细胞两极，因此形成的4个细胞可能3个有标记、1个没有标记，可能2个有标记、2个没有标记，也可能4个都有标记，但不可能出现1个有标记、3个没有标记的情况。 答案　D 17．(2024·衡水月考)大肠杆菌质粒是一种环状DNA，下图表示质粒DNA复制过程，其中复制叉是DNA复制时在DNA链上形成的Y型结构。相关叙述错误的是(　　) A．一个质粒DNA分子有两个游离的磷酸基团 B．复制叉的形成离不开解旋酶的参与，需要消耗ATP C．子链的延伸需要脱氧核糖核苷酸为原料、DNA聚合酶催化 D．根据图示，质粒DNA复制具有单起点、双向复制的特点 解析　质粒DNA分子是环状的，不含游离的磷酸基团，A错误。 答案　A 18．用DNA双链均被32P 标记的一个T2噬菌体侵染被35S标记的大肠杆菌，一段时间后释放出了M个子代T2噬菌体。下列有关叙述正确的是(　　) A．用32P标记T2噬菌体的方法与用35S标记大肠杆菌的方法相同 B．这M个子代T2噬菌体中，含32P的T2噬菌体所占的比例为M－2/M C．若子代T2噬菌体均同时含32P和35S，则该T2噬菌体只繁殖了一代 D．经过培养，得到的M个子代T2噬菌体中有3/4含有35S 解析　用32P 标记T2噬菌体需要先标记大肠杆菌，用35S 标记大肠杆菌可以直接把大肠杆菌置于普通培养基上培养，A错误；这M个子代T2噬菌体中，含32P 的T2噬菌体所占的比例为2/M，B错误；若子代T2噬菌体均同时含32P 和35S，则该T2噬菌体只繁殖了一代，C正确；T2噬菌体合成子代噬菌体的蛋白质外壳的原料来自大肠杆菌，而大肠杆菌被35S标记，故M个子代T2噬菌体全部含35S，D错误。 答案　C 19．(2024·庄河市校级开学考试)将某精原细胞(2N＝8)的DNA分子用15N标记后置于含14N的环境中培养，经过连续的两次细胞分裂。下列推断不正确的是(　　) A．若这两次分裂为有丝分裂，则含15N的染色体的子细胞比例为1/2 B．若这两次分裂为有丝分裂，则第二次分裂中期一个细胞中含14N的染色单体有16条 C．若这两次分裂为减数分裂，则减数分裂Ⅰ中期一个细胞中含14N的染色单体有16条 D．若这两次分裂为减数分裂，则子细胞中每条染色体均含15N 解析　如果细胞进行2次有丝分裂，含15N染色体的子细胞比例为1/2～1，A错误；如果进行有丝分裂，经过一次细胞分裂后，形成的2个子细胞中的DNA分子都是15N/14N，再复制一次形成2个DNA分子分别是15N/14N、14N/14N，中期存在于2条染色单体上，则第二次分裂中期含14N的染色单体有16条，B正确；如果进行减数分裂，则减数分裂Ⅰ中期每条染色体上2条染色单体都含有14N，因此含14N的染色单体有16条，C正确；如果进行减数分裂，DNA复制一次，且为半保留复制，所以形成的子细胞中每条染色体均含15N，D正确。 答案　A 20．用分别被32P和35S标记的T2噬菌体分别侵染未被标记的细菌，经短时间保温后，用搅拌器搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，检测上清液和沉淀物中的放射性。据图判断下列叙述错误的是(　　) A．32P和35S标记T2噬菌体的位置分别为图1中的①④ B．用32P标记T2噬菌体，增殖n代后(n＞3)子代T2噬菌体大部分带有放射性 C．若图2 C中含有较高放射性，则B中也可能检测到放射性 D．被35S标记的T2噬菌体侵染细菌实验中，搅拌不充分会使沉淀物中放射性强度升高 解析　32P标记的是T2噬菌体的DNA，而DNA分子由磷酸、脱氧核糖和碱基组成，其中只有磷酸基团中含有磷，因此在图1中标记元素所在部位是①磷酸；35S标记的是T2噬菌体的蛋白质，蛋白质由氨基酸组成，氨基酸中只有R基团中可能存在S元素，因此在图1中标记元素所在部位是④，A正确；DNA为半保留复制，用32P标记T2噬菌体，侵染未被标记的细菌，增殖n代后(n＞3)，子代T2噬菌体只有少部分带有放射性，B错误；C为沉淀物，若含有较高放射性，说明T2噬菌体被32P标记，可能有少量被32P标记的T2噬菌体DNA未进入细菌中，经离心后处于上清液中，使B上清液能检测到放射性，C正确；被35S标记的T2噬菌体侵染细菌实验中，若搅拌不充分，少部分未与细菌分离的噬菌体外壳吸附在细菌表面进入到沉淀物中，沉淀物中会出现放射性，D正确。 答案　B 二、非选择题(本题共5小题，共60分。) 21．(11分)研究发现，一种病毒只含一种核酸(DNA或RNA)，病毒的核酸可能是单链结构也可能是双链结构。新病毒出现后，科研人员首先要确定该病毒的核酸种类和结构类型。以下是探究新病毒的核酸种类和结构类型的实验方法，回答下列问题： (1)酶解法：通过分离提纯技术，提取新病毒的核酸，加入________酶混合培养一段时间，再感染其宿主或宿主细胞，若宿主不患病或在宿主细胞内检测不到子代病毒，则新病毒为DNA病毒。 (2)侵染法：将________培养在含有放射性标记的尿嘧啶的培养基中繁殖数代，之后接种____，培养一段时间后收集子代病毒并检测其放射性。若检测到子代病毒有放射性，则说明该病毒为________病毒。 (3)碱基测定法：为确定新病毒的核酸是单链结构还是双链结构，可对此新病毒核酸的碱基组成和比例进行测定分析。若含T，且________，则说明该病毒的核酸是单链DNA；若含T，且________，则该病毒的核酸最可能是双链DNA；若含U，且________，则说明该病毒的核酸是单链RNA；若含U，且A＝U，则该病毒的核酸最可能是双链RNA。 (4)最终测定新病毒为单链RNA病毒，研究人员依据该病毒的核酸种类和结构类型，初步判断研制此病毒的疫苗会很困难，原因可能是_____________________________________ ________________________________________________________________________。 解析　(1)酶有专一性。若新病毒为DNA病毒，用DNA(DNA水解)酶与病毒混合培养一段时间后，DNA酶水解DNA，在宿主细胞中不能检测到子代病毒。(2)根据DNA和RNA的异同，可用放射性同位素标记碱基的方法，探究该病毒是DNA病毒还是RNA病毒。实验思路为设置两组实验，将该病毒的宿主细胞分别培养在含有放射性标记的胸腺嘧啶(记为甲组)和尿嘧啶(记为乙组)的培养基中，然后分别接种该病毒，培养一段时间后收集子代病毒并检测其放射性。若甲组收集的子代病毒不含放射性而乙组有放射性，则该病毒为RNA病毒。(3)DNA病毒的核酸特有的碱基为胸腺嘧啶，对新病毒核酸的碱基组成和比例进行测定分析，若含T，且A≠T，则说明该病毒的核酸是单链DNA；若含T，且A＝T，则该病毒的核酸最可能为双链DNA；RNA病毒的核酸特有的碱基为尿嘧啶，对新病毒核酸的碱基组成和比例进行测定分析，若含U，且A≠U，则说明该病毒的核酸是单链RNA；若含U，且A＝U，则该病毒的核酸最可能为双链RNA。(4)RNA病毒不能通过接种疫苗来长期有效预防，原因是疫苗具有专一性，只对特定的病原体有效，而该病毒为RNA单链病毒，结构不稳定，容易发生变异。 答案　(1)DNA(DNA水解)　(2)该病毒的宿主细胞　该病毒　RNA (3)A不等于T　A＝T　A不等于U　 (4)单链RNA分子结构不稳定，容易产生变异，进而使疫苗对变异后的病毒无效 22．(11分)(2023·淄博期末)如图1为DNA分子的局部结构模式图，请分析回答： (1)DNA分子的基本骨架由________构成。DNA的组成单位由图中的________(填序号)构成。 (2)图中⑥代表碱基对，碱基对形成遵循的原则是 ________。假设某DNA片段含100个碱基对，其中A有40个，那么其他3种碱基G、C、T的数目依次是 ________。DNA分子携带的遗传信息储存于 ________中。由20个碱基对组成的DNA片段，排列顺序最多有420种不同类型，说明DNA分子具有 ________。 (3)以下是某同学对DNA分子双螺旋结构的理解，正确的是________(多选)。 A．DNA分子中，两条脱氧核苷酸长链之间通过氢键连接 B．DNA分子中，碱基A和T的数量等于G和C的数量 C．DNA分子中，G—C碱基对占比越高，DNA的稳定性越强 D．DNA分子中的两条链反向平行螺旋起来，形成双螺旋结构 (4)图2为“制作DNA双螺旋结构模型”时，某同学搭建的第一个脱氧核苷酸模型(图中①～④代表脱氧核苷酸模型间的连接部位)，那么，第二个脱氧核苷酸模型与第一个之间的连接方式可描述为 ________________。这样，不断重复就能得到一条脱氧核苷酸长链。 解析　(1)DNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接构成。DNA的组成单位为脱氧核糖核苷酸，由图中①含氮碱基(腺嘌呤)、③脱氧核糖、④磷酸共同构成。(2)图中⑥代表碱基对，碱基对形成时遵循A与T配对，G与C配对的原则。假设某DNA片段含100个碱基对，其中A有40个，由于A＝T，所以T＝40，由于G＝C，所以G＝C＝＝60。DNA分子携带的遗传信息储存于脱氧核苷酸(碱基)的排列顺序中。由20个碱基对组成的DNA片段，排列顺序最多有420种不同类型，说明DNA分子具有多样性。(3)DNA分子中，两条脱氧核苷酸长链之间通过氢键连接，A正确；DNA分子中，由于碱基之间遵循碱基互补配对，所以A＝T，G＝C，但A和T的数量不一定等于G和C的数量，B错误；DNA分子中，由于A—T之间为两个氢键，G—C之间为三个氢键，所以G—C碱基对占比越高，DNA的稳定性越强，C正确；DNA分子中的两条链反向平行螺旋起来，形成双螺旋结构，D正确。(4)DNA分子的一条链上相邻脱氧核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键连接在一起，即图中第二个模型的①部位与第一个模型的②部位连接(或第二个模型的②部位与第一个模型的①部位连接)。 答案　(1)脱氧核糖和磷酸交替连接　①③④ (2)碱基互补配对原则(A与T配对，G与C配对)　60、60、40　脱氧核苷酸(碱基)的排列顺序　多样性　(3)ACD　(4)第二个模型的①部位与第一个模型的②部位连接(或第二个模型的②部位与第一个模型的①部位连接) 23．(11分)(2024·横峰县校级期中)如图甲是DNA分子局部组成示意图，图乙表示DNA分子复制的过程。请回答以下问题： (1)图甲中有 ________种碱基，有________个游离的磷酸基团。从主链上看，两条单链的方向 ________，从碱基关系上看，两条单链 __________________。 (2)DNA分子的 ________是生物体多样性和特异性的物质基础。DNA与基因的关系是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)图乙的DNA分子复制过程中保证DNA分子复制精确无误的关键是 ________________________________________________________________________。 (4)若图乙的该DNA分子含有48 502个碱基对，而子链延伸的速度为105个碱基对/min，则此DNA分子完成复制约需要30 s，而实际只需约16 s，根据题图分析，这是因为 ________；由图可知，延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子复制是________。 (5)DNA分子在复制过程中，某位点上的一个正常碱基(设为P)经诱变变成了尿嘧啶。该DNA分子连续复制两次，得到的4个子代DNA分子的相应位点上的碱基对分别为U—A、A—T、G—C、C—G。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　(1)分析题图可知，图中含有四种碱基，分别为A、G、T、C；图示DNA为双螺旋结构，含有2个游离的磷酸基团；从主链看，DNA分子的两条链是反向平行的，两条链上的碱基遵循碱基互补配对原则，因此从碱基关系上看，两条单链互补配对。(2)基因能控制生物的性状，而基因是有遗传效应的DNA片段，因此DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。(3)DNA分子复制精确无误的关键是碱基互补配对。(4)若单起点单向复制，按正常的子链延伸速度，此DNA分子复制约需30 s，而实际上复制从开始到结束只需约16 s，据题图分析，这是因为复制是双向进行(单起点双向复制)的；由图可知，延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子复制是边解旋边复制。(5)由于正常碱基P变成了U后，能与A配对，因此含有U与A、A与T的2个DNA分子是发生了突变的，而含有G—C、C—G的2个DNA分子是未发生突变的。又因为这两个正常的DNA分子和亲代DNA分子的碱基组成是一致的，即亲代DNA分子中的碱基组成是G—C或C—G，因此P可能是胞嘧啶或鸟嘌呤。故选D。 答案　(1)4　2　反向平行　互补配对　 (2)多样性和特异性　基因是有遗传效应的DNA片段　(3)碱基互补配对　(4)复制是双向进行的　边解旋边复制　(5)D 24．(11分)用一段由放射性同位素标记的DNA片段可以确定基因在染色体上的位置。某研究人员使用放射性同位素32P标记的脱氧腺苷三磷酸(dATP，dA—Pα～Pβ～Pγ)等材料制备了DNA片段甲(单链)，对W基因在染色体上的位置进行了研究，实验流程的示意图如下。 回答下列问题： (1)该研究人员在制备32P标记的DNA片段甲时，所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32P，原因是__________________________。 (2)该研究人员以细胞为材料制备了染色体样品，在混合操作之前去除了样品中的RNA分子，去除RNA分子的目的是________________________。 (3)为了使片段甲能够通过碱基互补配对与染色体样品中的W基因结合，需要通过某种处理使样品中的染色体DNA________。 (4)该研究人员在完成上述实验的基础上，又对动物细胞内某基因的mRNA进行了检测，在实验过程中用某种酶去除了样品中的DNA，这种酶是__________。 解析　(1)合成DNA时，dATP先水解成腺嘌呤脱氧核苷酸，远离A的β位和γ位的磷酸基团脱离形成游离的磷酸，只有α位的磷酸基团会参与形成DNA，因此要制备32P标记的DNA片段甲，所用dATP的α位的磷酸基团中的磷必须是32P。(2)RNA分子可能会与DNA片段甲进行碱基互补配对形成杂交分子，从而对基因在染色体上的定位造成干扰。 答案　(1)合成DNA时，dATP先水解成腺嘌呤脱氧核苷酸，远离A的β位和γ位的磷酸基团脱离形成游离的磷酸，只有α位的磷酸基团会参与形成DNA　(2)避免RNA与DNA片段甲形成杂交分子，对基因在染色体上的定位造成干扰　(3)解旋　(4)DNA酶 25．(11分)荧光原位杂交可用荧光标记的特异性DNA片段为探针，与染色体上对应的DNA片段结合，从而将特定的基因在染色体上定位。请回答下列问题： (1)DNA荧光探针的制备过程如图1所示，DNA酶Ⅰ随机切开了核苷酸之间的________键，从而产生切口，随后在DNA聚合酶Ⅰ作用下，以荧光标记的________为原料，合成荧光标记的DNA探针。 (2)图2表示探针与待测基因结合的原理。先将探针与染色体共同煮沸，使DNA双链中______键断裂，形成单链。随后在降温复性过程中，探针的碱基按照________原则，与染色体上的特定基因序列形成较稳定的杂交分子。图中两条姐妹染色单体中最多可有________条荧光标记的DNA片段。 (3)A、B、C分别代表不同来源的一个染色体组，已知AA和BB中各有一对同源染色体可被荧光探针标记。若植物甲(AABB)与植物乙(AACC)杂交，则在其F1有丝分裂中期的细胞中可观察到________个荧光点；在减数分裂Ⅰ形成的两个子细胞中分别可观察到________个荧光点。 解析　(1)根据题意和图示分析可知：DNA酶Ⅰ随机切开了核苷酸之间的磷酸二酯键，从而产生切口，形成一段一段的DNA分子片段。在DNA聚合酶Ⅰ作用下，以荧光标记的四种脱氧核苷酸为原料，合成荧光标记的DNA探针。(2)DNA分子是双链结构，通过氢键连接，将探针与染色体共同煮沸，使DNA双链中氢键断裂，形成单链，随后在降温复性过程中，探针的碱基按照A—T、C—G的碱基互补配对原则，与染色体上的特定基因序列形成较稳定的杂交分子，图中两条姐妹染色单体中含有2个DNA分子共有4条链，所以最多可有4条荧光标记的DNA片段。(3)由于AA和BB中各有一对同源染色体可被荧光探针标记，若植物甲(AABB)与植物乙(AACC)杂交，则在其F1有丝分裂中期的细胞(AABC)中可观察到6个荧光点，在减数分裂Ⅰ形成的两个子细胞中分别可观察到含A和含AB的2和4个荧光点。 答案　(1)磷酸二酯　脱氧核苷酸　(2)氢　碱基互补配对　4　(3)6　2和4 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