第3章 基因的本质（满分培优卷）-2024-2025学年高一生物基础与培优高效突破测试卷（人教版2019必修2）

学科网（北京）股份有限公司 第3章 基因的本质 （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 满分培优卷 1、 选择题：本题共20个小题，每小题3分，共 60分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．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．用32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，子代噬菌体不具有放射性 B．加热杀死的S型细菌提取液注入小鼠体内，会引起小鼠患败血症死亡 C．S型细菌和R型细菌性状不同的根本原因是基因选择性表达的结果 D．用提取的烟草花叶病毒的RNA和蛋白质混合感染烟草，烟草细胞中会有子代病毒 【答案】D 【分析】1、肺炎双球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。 2、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。 【详解】A、用32P标记的是T2噬菌体的DNA，T2噬菌体侵染细菌时，遗传物质会进入细菌内，因此用32P标记的T2噬菌体感染，子代噬菌体会有放射性，A错误； B、使小鼠患败血病的是活的S型菌株，S型菌的DNA不会使小鼠患败血病，B错误； C、S型菌和R型菌性状不同的本质原因是遗传物质不同，C错误； D、烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，用烟草花叶病毒的RNA感染烟草，烟草中会有子代病毒，D正确。 故选D。 2．美国科学家艾弗里等人为了弄清楚究竟是什么物质将R型菌转化成了S型菌，又进行了肺炎链球菌的离体转化实验。他们从活的S型菌中抽提DNA、蛋白质、荚膜，用离心的方法将它们分离，然后分别与活的R型菌混合，进行液体悬浮培养。最终结果证明了DNA是促使R型菌转化为S型菌的物质。下列操作及出现的现象错误的是（    ） A．DNA+R型菌→S型菌 B．荚膜+R型菌→R型菌 C．蛋白质+R型菌→R型菌 D．DNA+DNA酶+R型菌→R型菌 【答案】A 【分析】肺炎链球菌的转化实验： （1）实验材料：肺炎链球菌：R 型：无多糖类荚膜、无毒性、菌落粗糙；S 型：有多糖类荚膜、有毒性、菌落光滑，使人患肺炎，使小鼠患败血症。 （2）肺炎链球菌体内转化实验：1928年由英国科学家格里菲思等人进行。结论：加热杀死的S型菌中含有促成R型活菌转化成S型活菌的活性物质——转化因子。 （3）体外转化实验：1944年由美国科学家艾弗里等人进行。结论：DNA是遗传物质。 （4）R型菌转化为S型菌的实质：基因重组。两实验共同的设计思路是：设法把DNA和蛋白质分开，直接地、单独地去观察它们地作用。 【详解】A、把 S 型菌的 DNA 与 R 型菌混合培养时，有一部分R 型菌会转化为 S 型菌，因此会出现S型菌和R型菌，A错误； BC、荚膜、蛋白质不是促使 R 型菌转化为 S 型菌的物质，将荚膜或蛋白质与 R 型菌混合培养，R 型菌不会发生转化，依然是 R 型菌，BC正确； D、DNA 酶会将 DNA 水解，此时再将处理后的产物与 R 型菌混合，由于没有完整的 DNA，R 型菌不会转化为 S 型菌，应还是 R 型菌，D正确。 故选A。 3．噬菌体侵染细菌的实验中，将32P标记的噬菌体与大肠杆菌保温一段时间后，搅拌离心并检测离心管悬浮液和沉淀物的放射性。如果操作中噬菌体加入过量，导致上清液的放射性（    ） A．偏高 B．偏低 C．无影响 D．各种情况都有 【答案】A 【分析】分别在含有放射性同位素35S和32P的培养基培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体，得到蛋白质含有35S标记和DNA含有32P标记的噬菌体。然后用两种噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，经过短时间的保温后，用搅拌器搅拌、离心，检查上清液和沉淀物中的放射性物质发现：用35S标记的侵染实验中，放射性主要分布在上清液中；用32P标记的实验，放射性同位素主要分布在离心管的沉淀物中。 【详解】在噬菌体侵染细菌实验中， 32P标记的是噬菌体的 DNA。正常情况下，噬菌体侵染细菌时，DNA 进入细菌细胞，离心后沉淀物放射性高，上清液放射性低。若噬菌体加入过量，会有部分噬菌体没有侵染到细菌细胞内，离心后这部分噬菌体分布在上清液中，由于其被32P标记，就会使上清液的放射性偏高，A 正确。 故选A。 4．在T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，实验条件的变化会影响实验结果。分别用35S、32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌（分别记为甲组、乙组），经保温（35℃～40℃）、搅拌和离心后，检测甲、乙两组上清液及沉淀物的放射性强度变化。下列叙述正确的是（    ） A．若只延长保温时间，则甲组上清液的放射性强度减小 B．若只缩短搅拌时间，则甲组沉淀物的放射性强度增大 C．若保温的温度过低，则乙组沉淀物的放射性强度增大 D．若将搅拌步骤省略，则甲组沉淀物的放射性强度减小 【答案】B 【分析】噬菌体的繁殖过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放。 【详解】A、甲组是用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，由于蛋白质外壳不进入大肠杆菌，因此保温时间长短不影响上清液的放射性强度变化，A错误； B、搅拌的目的是让未侵染的噬菌体与大肠杆菌分离，若只缩短搅拌时间，会使噬菌体外壳与大肠杆菌的分离不彻底，部分噬菌体的蛋白质外壳仍吸附在大肠杆菌上，使沉淀物中放射性增强，B正确； C、乙组是用32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，由于噬菌体的DNA会侵染进入大肠杆菌，而保温的温度会降低噬菌体的侵染能力，同时也会影响大肠杆菌和噬菌体的繁殖，因此乙组沉淀物的放射性强度会减小，C错误； D、搅拌的目的是让未侵染的噬菌体与大肠杆菌分离，若将搅拌步骤省略，则噬菌体的蛋白质外壳会随着大肠杆菌分布在沉淀物中，因此甲组沉淀物的放射性强度增加，D错误。 故选B。 5．科学家们对遗传物质本质的探索经历了漫长而曲折的过程，并最终证明了DNA是主要的遗传物质。下列叙述正确的是（    ） A．格里菲思在肺炎链球菌的体内转化实验中，发现R型细菌可以通过基因重组转化为有致病性的S型细菌，证明了DNA就是遗传物质 B．艾弗里在肺炎链球菌的体外转化实验中，创造性地运用“加法原理”，在S型细菌的细胞提取物中加入DNA酶，从而证明DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 C．噬菌体侵染大肠杆菌实验中，赫尔希和蔡斯用放射性同位素和同时标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，证明了DNA是遗传物质 D．烟草花叶病毒的侵染实验中，以病毒颗粒的RNA和蛋白质分别侵染烟草，结果发现RNA可使烟草出现花叶病斑性状，证明了RNA也是遗传物质 【答案】D 【分析】格里菲思实验证明S型细菌中存在某种转化因子，能将R型细菌转化为S型细菌，但并没有证明转化因子是DNA。艾弗里实验、赫尔希和蔡斯实验均证明了DNA是遗传物质。 【详解】A、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验证明，加热致死的S型细菌含有能将R型细菌转化为S型细菌的转化因子，A错误； B、在肺炎链球菌的体外转化实验中，利用自变量控制中的“减法原理”设置对照实验，B错误； C、噬菌体侵染大肠杆菌实验中，赫尔希和蔡斯用放射性同位素和分别标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，证明了DNA是遗传物质，C错误； D、在进行烟草花叶病毒侵染实验中，将病毒颗粒的RNA和蛋白质分离开来分别侵染烟草，结果发现RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状，而蛋白质不能使烟草出现花叶病斑性状，证明了RNA也是遗传物质，D正确。 故选D。 6．下图表示科研人员探究“烟草花叶病毒（TMV）遗传物质”的实验过程，下列叙述正确的是（　　） A．振荡有助于病毒的蛋白质和RNA的分开 B．TMV的蛋白质进入了烟草细胞内 C．侵入烟草细胞的RNA与烟草的蛋白质组装成新的病毒 D．RNA是TMV的主要遗传物质 【答案】A 【分析】分析图示可知，首先把烟草花叶病毒的RNA与蛋白质分开，分别接种到正常烟草上，再分别观察两种物质对正常烟草的影响，以判断RNA和蛋白质哪种物质是烟草花叶病毒的遗传物质。 【详解】A、由图可知TMV放在水和苯酚中震荡后，分别得到了RNA和蛋白质，可见震荡有利于分离病毒的蛋白质和RNA，A正确； B、从图中得出蛋白质接种于正常烟草，但没有感染病毒，所以TMV的蛋白质没有进入烟草细胞，B错误； C、病毒的RNA侵染正常的烟草后，会以RNA为模板利用烟草细胞的氨基酸来合成蛋白质，不是烟草的蛋白质，C错误； D、TMV是病毒，其遗传物质只有一种，没有“主要”遗传物质，D错误。 故选A。 7．DNA鉴定技术被广泛用于遗传病风险评估、刑事案件的侦破、被拐卖人口寻亲、空难失踪人口身份确认等很多方面。这是因为DNA作为遗传物质，结构稳定而独特。下列有关DNA的结构叙述错误的是（    ） A．作为生物大分子，DNA由很多个脱氧核苷酸构成 B．磷酸与脱氧核糖交替排列在外侧构成了基本骨架 C．DNA的每条链中鸟嘌呤和胞嘧啶的数量总是相等的 D．每个DNA中特定的脱氧核苷酸序列蕴含着特定的遗传信息 【答案】C 【分析】DNA由脱氧核苷酸组成的大分子聚合物。脱氧核苷酸由碱基、脱氧核糖和磷酸构成。其中碱基有4种：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C）。 【详解】A、脱氧核苷酸是DNA的基本单位，DNA是由很多个脱氧核苷酸构成的生物大分子，A正确； B、磷酸与脱氧核糖交替排列在外侧构成了DNA的基本骨架，B正确； C、DNA中A=T，G=C，DNA中一条链中的鸟嘌呤与另一条链中的胞嘧啶数量相等，但DNA的每条链中鸟嘌呤和胞嘧啶的数量不一定相等，C错误； D、DNA的特异性在于其碱基对的排列顺序，每个DNA中特定的脱氧核苷酸序列蕴含着特定的遗传信息，D正确。 故选C。 8．DNA指纹技术在案件侦破工作中有重要的用途。刑侦人员从收集到的血液、头发等样品中提取DNA，与犯罪嫌疑人的DNA进行比较，为案件的侦破提供证据。下列相关叙述错误的是（　　） A．人体细胞中的DNA主要分布在细胞核中 B．不同人DNA中所含遗传信息一般具有差异性 C．人体遗传物质中含有8种核苷酸、5种含氮碱基 D．DNA由两条脱氧核苷酸链构成，元素组成为C、H、O、N、P 【答案】C 【分析】1、DNA分子的多样性：构成DNA分子的脱氧核苷酸虽只有4种，配对方式仅2种，但其数目却可以成千上万，更重要的是形成碱基对的排列顺序可以千变万化，从而决定了DNA分子的多样性。 2、DNA分子的特异性：每个特定的DNA分子中具有特定的碱基排列顺序，而特定的排列顺序代表着遗传信息，所以每个特定的DNA分子中都贮存着特定的遗传信息，这种特定的碱基排列顺序就决定了DNA分子的特异性。 【详解】A、人体细胞中的DNA主要分布在细胞核中，A正确； B、不同人的DNA不同，DNA的碱基排列顺序不同，不同人DNA中所含遗传信息一般具有差异性，B正确； C、人体遗传物质是DNA，DNA中含有4种脱氧核苷酸、4种含氮碱基（A、T、G、C），C错误； D、DNA由两条脱氧核苷酸链构成，元素组成为C、H、O、N、P，D正确。 故选C。 9．某双链DNA分子片段有200个碱基，其中腺嘌呤（A）有30个，则该片段中胞嘧啶（C）应有（    ） A．20个 B．30个 C．60个 D．70个 【答案】D 【分析】DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成，两条脱氧核苷酸链上的碱基遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则，因此双链DNA分子中，A=T、G=C。 【详解】在DNA分子中，由于遵循碱基互补配对原则，即A＝T，G＝C，故当腺嘌呤（A）有30个，胸腺嘧啶（T）为30个，则该片段中胞嘧啶（C）应有（200－30－30）÷2＝70个，D正确，ABC错误。 故选D。 10．某双链DNA分子含1000个碱基对，已知腺嘌呤(A)的数目是400个，则鸟嘌呤(G)的数目是（　　） A．200个 B．400个 C．600个 D．800个 【答案】C 【分析】DNA 分子结构中，两条多脱氧核苷酸链围绕一个共同的中心轴盘绕，构成双螺旋结构。脱氧核糖-磷酸链在螺旋结构的外面，碱基朝向里面。两条多脱氧核苷酸链反向互补，通过碱基间的氢键形成的碱基配对相连，形成相当稳定的组合。碱基互补配对的原则为A－T、G－C，因此嘌呤数目（A+G）=嘧啶数目（T+C）。 【详解】DNA分子中，A与T配对、G与C配对，因此A的数目等于T，G的数目等于C，A+G=T+C=1000，A为400个，G为600个，C正确，ABD错误。 故选C。 11．下图为DNA分子的片段，相关叙述错误的是（　　） A．②处T表示的含义是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸 B．若a链中的G:T=1:2，则b链的C:A=1:2 C．该DNA的特异性表现在（A+T）/（G+C）的比例上 D．解旋酶作用于①③部位 【答案】D 【分析】分析题图：图示表示DNA分子片段，①是磷酸二酯键；②是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸；③是氢键。 【详解】A、该图为DNA分子的片段，②处T表示的含义是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸，A正确； B、如果该双链DNA分子中，一条链的G:T=1:2，根据碱基互补配对原则（A=T、G=C），则另一条链的C:A=1:2，B正确； C、所有DNA分子都含有A、C、G和T四种碱基，且在双链DNA分子中，互补碱基两两相等，即A=T，C=G，不同DNA分子(A+T)/( C+G)的比例不同，因此DNA的特异性应该表现(A+T)/( C+G)的比例上，C正确； D、解旋酶可作用于③氢键处，部位①为磷酸二酯键，是限制酶、DNA聚合酶和DNA连接酶等的作用部位，D错误。 故选D。 12．如图为某DNA分子片段的部分平面结构图，若该DNA分子中含有100个碱基对，下列有关说法正确的是（　　） A．左侧DNA单链的I号端为3'端，Ⅱ号端有一个羟基（-OH） B．①②③组成了胞嘧啶脱氧核苷酸 C．图中DNA分子片段的右侧单链的部分碱基序列可表示为5'-AGCT-3 D．该双链DNA分子中嘌呤碱基的数量为50个 【答案】C 【分析】DNA分子双螺旋结构的主要特点：DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律：A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对；G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。 【详解】A、DNA单链的Ⅰ号端含有磷酸基团，为5'端，Ⅱ号端含有脱氧核糖，为3'端，Ⅱ号端有游离的-OH，A错误； B、⑨磷酸、②脱氧核糖、③胞嘧啶组成了胞嘧啶脱氧核苷酸，B错误； C、结合图示可知，右侧单链上端为3'端，下端为5'端，从下到上的部分碱基序列可表示为5'-AGCT-3'，C正确； D、DNA分子中A=T，G=C，即嘌呤碱基与嘧啶碱基相等，因此该双链DNA分子中共有100个碱基对，即200个碱基，那么嘌呤碱基的数量为100个，D错误。 故选C。 13．细菌的质粒DNA分子具有三种不同构型：①完整的环形结构（cccDNA）；②只有一条链保持完整的环形结构，而另一条链出现一至数个缺口（ocDNA）；③发生双链断裂而形成线性分子（DNA）。下列叙述正确的是（    ） A．cccDNA中有一至数个游离的羟基或磷酸基团 B．cccDNA中A—T碱基对占比越多，其结构越稳定 C．ocDNA复制时不需要引物和DNA连接酶的参与 D．IDNA进行半保留复制且该过程不需要线粒体供能 【答案】D 【分析】DNA分子的复制时间：有丝分裂和减数分裂间期；条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；过程：边解旋边复制；结果：一条DNA复制出两条DNA；特点：半保留复制。 【详解】A、cccDNA中没有游离的羟基或磷酸基团，A错误； B、cccDNA中G—C碱基对占比越多，其结构越稳定，B错误； C、ocDNA复制时，除原料外还需要引物和DNA连接酶等，C错误； D、DNA的复制方式是半保留复制，细菌是原核生物，没有线粒体，其生命活动所需的能量由细胞质基质等提供，所以细菌质粒DNA（包括IDNA）的复制过程不需要线粒体供能，D正确。 故选D。 14．如图是某种病毒双链DNA的部分结构，该DNA分子中含有m个碱基对，其中碱基C所占的比例为x。下列相关叙述正确的是（    ） A．该DNA分子的单链上相邻碱基通过氢键连接 B．该DNA在宿主细胞中复制不需要解旋酶和DNA聚合酶参与 C．该DNA中含有的T有（m－mx）/2个，氢键有2m+mx个 D．若该病毒的DNA复制4次，需消耗游离脱氧核苷酸30m个 【答案】D 【分析】DNA分子双螺旋结构的主要特点：DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律：腺嘌呤一定与胸腺嘧啶配对，鸟嘌呤一定与胞嘧啶配对，碱基之间这种一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。 【详解】A、DNA单链上的碱基通过—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—相互连接，A错误； B、DNA复制需要解旋酶和DNA聚合酶参与，复制方式为半保留复制，B错误； C、根据碱基互补配对原则推测，该DNA分子中含有m个碱基对，其中碱基C所占的比例为x，则该DNA中含有的T有（m－2mx）个，A和T之间有2个氢键，G和C之间有3个氢键，则该DNA分子中含有的氢键数目为2（m－2mx）+3×2mx＝2m+2mx，C错误； D、若该病毒的DNA复制4次，相当于新合成（24－1）个DNA分子，因而需消耗游离脱氧核苷酸为2m（24－1）＝30m个，D正确。 故选D。 15．科学家曾提出DNA复制方式的三种假说：全保留复制、半保留复制和分散复制（图1）。对此假说，科学家以大肠杆菌为实验材料，进行了如下实验（图2），下列有关叙述正确的是（    ）    A．上述DNA复制方式的探究过程使用的是放射性同位素标记法 B．大肠杆菌的拟核为环状DNA分子，其中至少有两个游离的磷酸基团 C．结合第一、二代的离心结果，说明DNA复制方式一定是分散复制 D．若DNA复制方式是半保留复制，推测第三代离心后轻带比例增加 【答案】D 【分析】DNA的复制是半保留复制，即以亲代DNA分子的每条链为模板，合成相应的子链，子链与对应的母链形成新的DNA分子，这样一个DNA分子经复制形成两个子代DNA分子，且每个子代DNA分子都含有一条母链。 【详解】A、15N不具有放射性，该过程使用的不是放射性同位素标记法，A错误； B、大肠杆菌的拟核为环状DNA分子，不具有游离的磷酸基团，B错误； C、第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带，则可以排除全保留复制，第二代离心后，试管中出现一条轻带和一条中带，说明DNA复制是半保留复制，不是分散复制，若是分散复制，第二代离心后，试管中只会出现中带，C错误； D、若DNA复制方式是半保留复制，将DNA被15N标记的大肠杆菌移到14N培养基中培养，因合成DNA的原料中含14N，所以新合成的DNA链均含14N。根据半保留复制的特点，第一代的DNA分子应一条链含15N，一条链含14N，第二代的DNA分子中一条链含15N一条链含14N的DNA占1/2，两条链含14N的DNA占1/2，第三代DNA分子中一条链含15N一条链含14N的DNA占1/4，两条链含14N的DNA占3/4，第三代离心后轻带比例增加，D正确。 故选D。 16．DNA 的超螺旋是指在 DNA 双螺旋的基础上进一步盘绕而成，超螺旋有正超螺旋和负超螺旋两种。如图为双链环状右螺旋DNA分子(甲)的超螺旋形成示意图。下列叙述正确的是（    ） A．图示中负超螺旋与甲的双螺旋盘旋方向相同 B．热变性时，超螺旋 DNA较双螺旋DNA 需要更高的温度 C．环状DNA 复制时，需解旋酶在该 DNA 的复制原点处断开磷酸二酯键 D．环状 DNA 分子一般比线性 DNA 分子更稳定，环状DNA 只存在原核细胞中 【答案】B 【分析】DNA的双螺旋结构：①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧。③两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。 【详解】A、当盘旋方向与DNA双螺旋（右螺旋）方向相同时，其超螺旋结构为正超螺旋，反之则为负超螺旋，A错误； B、超螺旋DNA较双螺旋DNA结构更复杂，更稳定，所以更耐高温，解旋时需要的温度更高，B正确； C、环状DNA复制时，解旋酶作用于两条链之间的氢键。解开DNA的双链，形成复制叉，但不切开DNA单链的磷酸二酯键，C错误； D、环状DNA分子一般比线性DNA分子结合更紧密、更稳定，环状DNA也存在于线粒体、叶绿体，D错误。 故选B。 17．基因重叠是指几个基因共用一段DNA序列的情况，这种现象在病毒、细菌和果蝇中均有发现。以下推测错误的是（    ） A．基因A、B的转录可以独立进行，互不干扰 B．基因A、B中重叠基因表达的氨基酸序列相同 C．重叠基因能够更有效地利用DNA 的遗传信息 D．重叠基因的嘌呤碱基数与嘧啶碱基数一定相等 【答案】B 【分析】基因通常是具有遗传效应的DNA片段。基因支持着生命的基本构造和性能。储存着生命的种族、血型、孕育、生长、凋亡等过程的全部信息。 【详解】A、基因是一段有遗传功能的DNA片段，基因A、B的转录可以独立进行，互不干扰，A正确； B、重叠基因在基因A、B中可能模板链不同， 因此指导合成的氨基酸序列不一定完全相同，B错误； C、重叠基因包含在两个不同的基因中，因而能够更有效地利用DNA 的遗传信息，C正确； D、根据碱基互补配对原则可知，A=T，G=C，重叠基因的嘌呤碱基（A+G）数与嘧啶碱基（T+C）数相等，即重叠基因的嘌呤碱基数与嘧啶碱基数一定相等，D正确。 故选B。 18．番茄是雌雄同株的，番茄的红果色（R）对黄果色（r）为显性。R基因和r基因的本质区别是（    ） A．在同源染色体上的位置不同 B．基因内部碱基配对方式不同 C．遗传时遵循的遗传规律不同 D．基因内部的碱基排序不同 【答案】D 【分析】绝大多数生物的遗传物质是DNA，因此基因通常是有遗传效应的DNA片段。有些病毒的遗传物质是RNA，对这类病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。 【详解】就番茄而言，基因是有遗传效应的DNA片段，而不同的DNA片段的碱基排序不同，所以R基因和r基因的本质区别是基因内部的碱基排序不同，ABC错误，D正确。 故选D。 19．DNA双螺旋结构的揭示，在生物学的发展中具有里程碑式的意义。下列有关DNA分子叙述错误的是（    ） A．DNA复制时，在能量驱动下，解旋酶将双链完全解开后，再以母链为模板合成新的子链 B．真核细胞基因的遗传信息储存在脱氧核苷酸的排列顺序中 C．艾弗里的肺炎链球菌转化实验运用了“减法原理”，证实DNA是遗传物质 D．A与T配对，C与G配对，使得DNA分子具有恒定的直径 【答案】A 【分析】构成DNA分子的脱氧核苷酸虽只有4种，配对方式仅2种，但其数目却可以成千上万，更重要的是形成碱基对的排列顺序可以千变万化，从而决定了DNA分子的多样性。 【详解】A、在体内进行DNA复制时，DNA双链在解旋酶的作用下边解旋，同时DNA聚合酶边催化子链的合成，即DNA复制为边解旋边复制，A错误； B、基因的基本单位是脱氧核苷酸，一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因中的遗传信息储存在脱氧核苷酸的排列顺序之中，B正确； C、“减法原理”是指与常态比较，人为去除某种影响因素，艾弗里把S型细菌的成分分别加入不同的酶后与R型菌混合，排除了其他成分的影响，采用了“减法原理”，C正确； D、威尔金斯、富兰克林分析DNA衍射图谱后发现，DNA的直径和相邻碱基对的间距都是恒定的，嘌呤分子直径大于嘧啶，而嘌呤和嘧啶配对后具有相同的形状和直径，即A与T配对，C与G配对，使得DNA分子具有恒定的直径，D正确。 故选A。 20．某真核生物核DNA分子在复制时会出现多个复制泡，每个复制泡的两端有2个复制叉，复制叉的延伸方向如下图所示。有关说法正确的是（　　） A．解旋酶与复制泡的形成有关，DNA聚合酶沿模板链由3'端向5'端移动 B．G-C碱基对比例高的DNA分子在解旋时，消耗的能量一定多 C．DNA聚合酶能够催化氢键和磷酸二酯键的形成 D．上述过程说明，真核生物核DNA分子复制是多起点复制、双向复制和半保留复制 【答案】A 【分析】分析题图：图中DNA复制是多起点双向复制，且复制泡3大于复制泡2和复制泡1，说明复制泡3的DNA复制早于复制泡1和2。 【详解】A、解旋酶与复制泡的形成有关，子链延伸的方向是从5'端向3'端，那么DNA聚合酶沿模板链应该由3'端向5'端移动，A正确； B、氢键越多，解旋时需要消耗的能量就越多，G—C碱基对比例高，但不清楚DNA分子的长度，所以无法判断氢键的数量，B错误； C、DNA聚合酶催化脱氧核苷酸间形成磷酸二酯键，不催化形成氢键 ，C错误； D、上述过程没有说明，真核生物核DNA分子复制是半保留复制，D错误。 故选A。 2、 非选择题：本题共5个小题，共40分。 21．（8分）下面介绍的是DNA研究的科学实验。1952年，赫尔希和蔡斯利用同位素标记法，完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验，如图是实验的部分过程： (1)写出以上实验的部分操作过程： 第一步：用35S标记噬菌体的蛋白质外壳。如何实现对噬菌体的标记？请简要说明实验的设计方法： 。 第二步：用被35S标记的噬菌体去侵染没有被放射性标记的 。 第三步：一定时间后，在搅拌器中搅拌，后进行离心。 (2)以上实验结果不能说明遗传物质是DNA，原因是 。 (3)噬菌体侵染大肠杆菌后，需利用 的遗传信息，并以 为原料合成子代噬菌体的蛋白质外壳。 (4)用35S标记噬菌体侵染细菌，理论上离心之后沉淀中不含放射性，实际上沉淀中会含有少量的放射性，产生一定的误差，产生此结果可能的原因是 。 【答案】 (1) 用含35S的培养基培养大肠杆菌，获得含35S标记的大肠杆菌，再用此大肠杆菌培养噬菌体 大肠杆菌 (2)此实验中没有32P标记的噬菌体侵染细菌的实验（缺少对照组） (3) 噬菌体 氨基酸 (4)搅拌不充分，导致噬菌体颗粒和细菌未分开 【分析】1、噬菌体侵染细菌的过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放； 2、噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。 【详解】（1）第一步：由于噬菌体没有细胞结构，不能用含35S标记的培养基直接培养，所以要先用含35S的培养基培养大肠杆菌，获得含35S标记的大肠杆菌，再用此大肠杆菌培养噬菌体；第二步：用被35S标记的噬菌体去侵染没有被放射性标记的大肠杆菌； （2）由于实验只用35S标记噬菌体的蛋白质外壳，所以只能证明噬噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌体内；要证明遗传物质是DNA，还要用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，实验结果不能说明遗传物质是DNA，原因是此实验中没有32P标记的噬菌体侵染细菌的实验(缺少对照组)； （3）噬菌体侵染大肠杆菌后，需利用噬菌体的遗传信息，并以氨基酸为原料合成子代噬菌体的蛋白质外壳； （4）如果搅拌不充分，仍有少量噬菌体外壳吸附在细菌表面，则沉淀物中仍检测到有少量的放射性。 22．（8分）噬菌体生物扩增法（PhaB法）是一种快速的间接检测标本中的结核分枝杆菌（MTB）的方法，其原理是噬菌体D29能专一性感染和裂解活的MTB，其可将DNA注入MTB菌体内，进入宿主细菌的噬菌体可以免受杀病毒剂的灭活，在MTB菌体内进行子代噬菌体的合成与增殖，最后裂解MTB释放出的子代噬菌体又感染一种作为指示剂的快速生长分枝杆菌，在24h内形成清晰的噬菌斑。其检测原理如下图所示，回答下列问题： (1)噬菌体D29是一种DNA病毒，侵染MTB后，MTB能为噬菌体D29的增殖过程提供 等原料。 (2)该实验需要设计对照实验，对照实验应将噬菌体D29置于 中，其他操作与实验组相同。若对照组中也发现了少数的噬菌斑，排除操作过程中被杂菌污染的可能，结合图示分析最可能的原因是 。 (3)作为指示剂的细菌应当对噬菌体D29具有较 （填“强”或“弱”）的敏感性，利用PhaB法检测MTB可以用于区别活菌和死菌，原因是 。 (4)利用PhaB法检测MTB可用于快速开展临床抗结核药物的疗效观察，以及时评估疗效。现有某种抗结核药物X和MTB样液，试简述利用PhaB法评估药物X疗效的实验设计思路：将MTB样液均分为A和B两组，A组 处理，B组 处理，再利用PhaB法检测MTB，通过比较两组 差异评估药物X的疗效。 【答案】 (1)核苷酸（或脱氧核苷酸和核糖核苷酸）、氨基酸 (2) 不含MTB的培养液 杀病毒剂的剂量过小或处理时间过短，导致部分噬菌体D29未被杀灭 (3) 强 噬菌体D29只能侵染活的结核分枝杆菌 (4) 用药物X 不做 噬菌斑的数量 【分析】病毒是一类没有细胞结构的特殊生物，只有蛋白质外壳和内部的遗传物质构成，不能独立的生活和繁殖，只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖，一旦离开了活细胞，病毒就无法进行生命活动。 【详解】（1）根据题意分析，噬菌体D29是一种DNA病毒，由DNA和蛋白质组成，其合成DNA所需的原料为脱氧核苷酸，合成蛋白质外壳经过了转录和翻译过程，需要的原料为核糖核苷酸和氨基酸。 （2）噬菌体D29能专一性感染和裂解活的MTB，该实验需要设计空白对照实验，空白对照组应当将噬菌体D29置于不含MTB的培养液中，其他操作与实验组相同。若对照组中也发现了少量的噬菌斑，最可能的原因是杀病毒剂的剂量过小或处理时间过短，导致部分噬菌体D29未被杀灭，从而最终在培养基上形成噬菌斑。 （3）指示剂细菌的作用是被病毒侵染后产生噬菌斑，该细菌具有容易被噬菌体D29侵染产生噬菌斑的特性，因此需要选择的细菌对噬菌体D29具有较强的敏感性。利用PhaB法检测MTB可以用于区别活菌和死菌，原因是噬菌体D29只能侵染活的结核分枝杆菌。 （4）该实验的目的是评估药物X的疗效，即评估药物X对MTB的杀灭效果，该实验自变量为是否含有药物X，药物X对MTB的杀灭效果可用噬菌斑数量表示，即因变量为噬菌斑的数量，因此实验思路为将MTB样液均分为A和B两组，A组用药物X预处理，B组不做处理，再利用PhaB法检测MTB，通过比较两组噬菌斑的数量差异评估药物X的疗效，差异越显著说明药物X的疗效越好。 23．（8分）下图1为糖类的概念图，图2为血红蛋白结构示意图，一分子血红蛋白含四条肽链，每条肽链环绕一个亚铁血红素基团，该基团可携带一分子O2．请分析回答问题： (1)图1中，若单糖A为果糖，则它与葡萄糖脱水缩合失去1分子水后形成的物质①是 若③为生物大分子且是植物细胞中重要的储能物质，则③为 。 (2)如果单糖A与磷酸和碱基结合形成物质②，其中碱基是尿嘧啶，则形成的物质②是 如果单糖A与磷酸和碱基结合形成物质④，其中的碱基是胞嘧啶，则该单糖A是 。 (3)血红蛋白的四条肽链包括2条a链（各有141个氨基酸）和2条β链（各有146个氨基酸）。a链上的氨基酸之间通过 相连接，所有氨基酸合成血红蛋白时，至少脱去 个水分子，产生的水中的H来自 。 (4)图为染色体结构中的一部分，若想将如图两个小分子以化学键连接起来，则连接的两点为 。 【答案】 (1) 蔗糖 淀粉 (2) 尿嘧啶核糖核苷酸 核糖或脱氧核糖 (3) 肽键 570 氨基和羧基 (4)③⑥ 【分析】1、糖类可以作为细胞的能源物质，如葡萄糖；也可以作为细胞中的储能物质，如淀粉和糖原；也可以参与构成细胞结构，如五碳糖。 2、氨基酸通过脱水缩合形成多肽链，而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基（-COOH）和另一个氨基酸分子的氨相连接，同时脱去一分子水的过程，该过程中的相关计算：肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数，O原子数=肽键数+2×肽链数+R基上的O原子数=各氨基酸中O原子总数一脱去水分子数，蛋白质的相对分子质量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量一脱去水分子数×18。 【详解】（1）蔗糖是二糖，由一分子果糖和一分子葡萄糖脱水缩合而成；淀粉是由葡萄糖脱水缩合而成的生物大分子，绿色植物通过光合作用产生淀粉，作为植物体内的储能物质存在于植物细胞中；苹果富含糖类，给小动物长期饲喂大量苹果导致小动物摄入的糖类过多，血液中的葡萄糖除供细胞利用外，多余的部分可以合成糖原储存起来，如果葡萄糖还有富余，就可以转变成脂肪和某些氨基酸。 （2）单糖A（五碳糖）和磷酸、碱基可结合形成核苷酸，尿嘧啶只能参与合成尿嘧啶核糖核苷酸；单糖（五碳糖）与磷酸和碱基结合可形成核苷酸，胞嘧啶可参与形成胞嘧啶核糖核苷酸和胞嘧啶脱氧核糖核苷酸，因此单糖A可以脱氧核糖，也可以是核糖。 （3）氨基酸之间通过脱水缩合形成肽键连接起来，因此α链上的氨基酸之间通过肽键相连接；脱水缩合过程中产水数=肽键数=氨基酸数-肽链数，血红蛋白含有四条肽链，氨基酸总数为141×2+146×2=574，因此所有氨基酸合成血红蛋白时，至少脱去水分子数为574-4=570；脱水缩合的过程为一个氨基酸分子的羧基（—COOH）和另一个氨基酸分子的氨基（—NH2）相连接，羧基中丢掉一个氢和一个氧，氨基丢掉一个氢，形成一分子的水，因此脱去的水分子中H 来至氨基和羧基。 （4）图为染色体结构中的一部分，染色体由蛋白质和DNA组成，故图中结构为两个脱氧核苷酸，脱氧核苷酸通过图中③号碳原子上的羟基和⑥号磷酸基团发生脱水聚合形成磷酸二酯键，进而形成脱氧核苷酸长链，两条脱氧核苷酸长链反向平行形成DNA，因此若将两个脱氧核苷酸连接形成磷酸二酯键，则连接的两点为③⑥。 24．（8分）如图表示采用同位素示踪技术和离心处理来探究DNA复制方式的过程图解。 (1)图中轻带表示14N-14N的DNA分子，中带表示 的DNA分子，重带表示15N-15N的DNA分子，本实验证明DNA的复制方式为 。 (2)细菌繁殖三代后取样、提取DNA，离心后离心管中出现 个条带，若将DNA双链分开来离心，则b、c两组实验结果分别得到 个条带。 (3)DNA分子复制的基本条件 。 (4)将一个带有某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，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 。 【答案】(1) 14N-15N 半保留复制 (2) 2 2、2 (3)需要模板、原料、能量和酶 (4)一个含有标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后，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 【分析】DNA复制方式是半保留复制，DNA复制需要的条件：模板（DNA的两条单链）、原料（四种游离的脱氧核苷酸）、能量和酶（解旋酶和DNA聚合酶）。 【详解】（1）15N的相对分子量大于14N，因此离心之后14N-14N的DNA分子出现在离心管的上部，代表轻带，中带表示14N-15N的DNA分子，重带表示15N-15N的DNA分子，第一次离心结果是只有重带，第二次离心的结果是只有中带，第三次离心的结果是轻带和中带，证明DNA的复制方式为半保留复制。 （2）亲代细菌DNA都是15N，在14N的培养基中培养，DNA复制方式为半保留复制，因此细菌繁殖三代后取样、提取DNA，DNA有两种类型，一种是14N-14N的DNA分子，另一种是14N-15N的DNA分子，离心后离心管中出现轻带和中带两个条带。若将DNA双链分开，b和c中会形成两种DNA单链，分别是15N和14N，则b、c两组实验结果分别得到2、2个条带，分别是轻带和重带。 （3）DNA分子复制的基本条件：模板（DNA的两条单链）、原料（四种游离的脱氧核苷酸）、能量和酶（解旋酶和DNA聚合酶）。 （4）一个噬菌体含有1个DNA分子，2条链都用32P进行标记，在不含有32P的培养基中培养一段时间，由于DNA是半保留复制的，因此这两条含32P的单链只能分配到2个噬菌体中，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。 25．（8分）科学家曾对 DNA 的复制提出两种假说：全保留复制和半保留复制。为验证哪种假说正确，科学家将全部 DNA 的双链均被 15N 标记的大肠杆菌转移到 14NH4C1 培养液中，繁殖一代后提取子代大肠杆菌的 DNA（F1DNA）。将F1 DNA热变性处理（即解开双螺旋）后进行密度梯度离心，离心管中出现的两个条带，对应图1中的两个峰。 (1)热变性处理破坏了 DNA 分子中的 键。 (2)根据图中条带的数目和位置，能否判断 DNA的复制方式是“全保留复 制”还是“半保留复制”？ ，原因是 。 (3)图2表示某生物细胞中 DNA 分子复制的过程，已知该DNA分子含有485个碱基，T 占20%，而子链延伸的速度为 105个碱基对/min，则此DNA复制约需要30s，而实际时间远远小于30s，据图分析其原因是 。在第3次复制的过程中，需要胞嘧啶 个。 【答案】 (1)氢 (2) 否（或“不能”） 无论是DNA全保留复制还是半保留复制，经热变性后都能得到相同的实验结果 (3) DNA有多个复制起点 582 【分析】分析F1DNA离心结果对应的曲线图：将DNA被15N标记的大肠杆菌移到14N培养基中培养，因合成DNA的原料中含14N，所以新合成的DNA链均含14N，根据半保留复制的特点，第一代的DNA分子都应一条链含15N，一条链含14N。 【详解】（1）热变性处理导致DNA分子中碱基对之间的氢键发生断裂，形成两条DNA单链。 （2）无论是DNA全保留复制还是半保留复制，经热变性后都会在离心管中得到两条14N链和两条15N链，即都会得到两个条带，一条为14N条带，另一条为15N条带，无法区分复制方式。 （3）DNA复制约需要30s，而实际时间远远小于30s，这说明DNA有多个复制起点，多起点同时复制，大大缩短了复制时间；该DNA分子含有485个碱基，T占20%， 在DNA双链中，A=T=20%，G=C=30%，胞嘧啶含有485×30%=145.5，在第3次复制的过程中，需要胞嘧啶145.5×（23-1）=582个。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 学科网（北京）股份有限公司 第3章 基因的本质 （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 满分培优卷 1、 选择题：本题共20个小题，每小题3分，共 60分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．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．用32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，子代噬菌体不具有放射性 B．加热杀死的S型细菌提取液注入小鼠体内，会引起小鼠患败血症死亡 C．S型细菌和R型细菌性状不同的根本原因是基因选择性表达的结果 D．用提取的烟草花叶病毒的RNA和蛋白质混合感染烟草，烟草细胞中会有子代病毒 2．美国科学家艾弗里等人为了弄清楚究竟是什么物质将R型菌转化成了S型菌，又进行了肺炎链球菌的离体转化实验。他们从活的S型菌中抽提DNA、蛋白质、荚膜，用离心的方法将它们分离，然后分别与活的R型菌混合，进行液体悬浮培养。最终结果证明了DNA是促使R型菌转化为S型菌的物质。下列操作及出现的现象错误的是（    ） A．DNA+R型菌→S型菌 B．荚膜+R型菌→R型菌 C．蛋白质+R型菌→R型菌 D．DNA+DNA酶+R型菌→R型菌 3．噬菌体侵染细菌的实验中，将32P标记的噬菌体与大肠杆菌保温一段时间后，搅拌离心并检测离心管悬浮液和沉淀物的放射性。如果操作中噬菌体加入过量，导致上清液的放射性（    ） A．偏高 B．偏低 C．无影响 D．各种情况都有 4．在T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，实验条件的变化会影响实验结果。分别用35S、32P标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌（分别记为甲组、乙组），经保温（35℃～40℃）、搅拌和离心后，检测甲、乙两组上清液及沉淀物的放射性强度变化。下列叙述正确的是（    ） A．若只延长保温时间，则甲组上清液的放射性强度减小 B．若只缩短搅拌时间，则甲组沉淀物的放射性强度增大 C．若保温的温度过低，则乙组沉淀物的放射性强度增大 D．若将搅拌步骤省略，则甲组沉淀物的放射性强度减小 5．科学家们对遗传物质本质的探索经历了漫长而曲折的过程，并最终证明了DNA是主要的遗传物质。下列叙述正确的是（    ） A．格里菲思在肺炎链球菌的体内转化实验中，发现R型细菌可以通过基因重组转化为有致病性的S型细菌，证明了DNA就是遗传物质 B．艾弗里在肺炎链球菌的体外转化实验中，创造性地运用“加法原理”，在S型细菌的细胞提取物中加入DNA酶，从而证明DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质 C．噬菌体侵染大肠杆菌实验中，赫尔希和蔡斯用放射性同位素和同时标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，证明了DNA是遗传物质 D．烟草花叶病毒的侵染实验中，以病毒颗粒的RNA和蛋白质分别侵染烟草，结果发现RNA可使烟草出现花叶病斑性状，证明了RNA也是遗传物质 6．下图表示科研人员探究“烟草花叶病毒（TMV）遗传物质”的实验过程，下列叙述正确的是（　　） A．振荡有助于病毒的蛋白质和RNA的分开 B．TMV的蛋白质进入了烟草细胞内 C．侵入烟草细胞的RNA与烟草的蛋白质组装成新的病毒 D．RNA是TMV的主要遗传物质 7．DNA鉴定技术被广泛用于遗传病风险评估、刑事案件的侦破、被拐卖人口寻亲、空难失踪人口身份确认等很多方面。这是因为DNA作为遗传物质，结构稳定而独特。下列有关DNA的结构叙述错误的是（    ） A．作为生物大分子，DNA由很多个脱氧核苷酸构成 B．磷酸与脱氧核糖交替排列在外侧构成了基本骨架 C．DNA的每条链中鸟嘌呤和胞嘧啶的数量总是相等的 D．每个DNA中特定的脱氧核苷酸序列蕴含着特定的遗传信息 8．DNA指纹技术在案件侦破工作中有重要的用途。刑侦人员从收集到的血液、头发等样品中提取DNA，与犯罪嫌疑人的DNA进行比较，为案件的侦破提供证据。下列相关叙述错误的是（　　） A．人体细胞中的DNA主要分布在细胞核中 B．不同人DNA中所含遗传信息一般具有差异性 C．人体遗传物质中含有8种核苷酸、5种含氮碱基 D．DNA由两条脱氧核苷酸链构成，元素组成为C、H、O、N、P 9．某双链DNA分子片段有200个碱基，其中腺嘌呤（A）有30个，则该片段中胞嘧啶（C）应有（    ） A．20个 B．30个 C．60个 D．70个 10．某双链DNA分子含1000个碱基对，已知腺嘌呤(A)的数目是400个，则鸟嘌呤(G)的数目是（　　） A．200个 B．400个 C．600个 D．800个 11．下图为DNA分子的片段，相关叙述错误的是（　　） A．②处T表示的含义是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸 B．若a链中的G:T=1:2，则b链的C:A=1:2 C．该DNA的特异性表现在（A+T）/（G+C）的比例上 D．解旋酶作用于①③部位 12．如图为某DNA分子片段的部分平面结构图，若该DNA分子中含有100个碱基对，下列有关说法正确的是（　　） A．左侧DNA单链的I号端为3'端，Ⅱ号端有一个羟基（-OH） B．①②③组成了胞嘧啶脱氧核苷酸 C．图中DNA分子片段的右侧单链的部分碱基序列可表示为5'-AGCT-3 D．该双链DNA分子中嘌呤碱基的数量为50个 13．细菌的质粒DNA分子具有三种不同构型：①完整的环形结构（cccDNA）；②只有一条链保持完整的环形结构，而另一条链出现一至数个缺口（ocDNA）；③发生双链断裂而形成线性分子（DNA）。下列叙述正确的是（    ） A．cccDNA中有一至数个游离的羟基或磷酸基团 B．cccDNA中A—T碱基对占比越多，其结构越稳定 C．ocDNA复制时不需要引物和DNA连接酶的参与 D．IDNA进行半保留复制且该过程不需要线粒体供能 14．如图是某种病毒双链DNA的部分结构，该DNA分子中含有m个碱基对，其中碱基C所占的比例为x。下列相关叙述正确的是（    ） A．该DNA分子的单链上相邻碱基通过氢键连接 B．该DNA在宿主细胞中复制不需要解旋酶和DNA聚合酶参与 C．该DNA中含有的T有（m－mx）/2个，氢键有2m+mx个 D．若该病毒的DNA复制4次，需消耗游离脱氧核苷酸30m个 15．科学家曾提出DNA复制方式的三种假说：全保留复制、半保留复制和分散复制（图1）。对此假说，科学家以大肠杆菌为实验材料，进行了如下实验（图2），下列有关叙述正确的是（    ）    A．上述DNA复制方式的探究过程使用的是放射性同位素标记法 B．大肠杆菌的拟核为环状DNA分子，其中至少有两个游离的磷酸基团 C．结合第一、二代的离心结果，说明DNA复制方式一定是分散复制 D．若DNA复制方式是半保留复制，推测第三代离心后轻带比例增加 16．DNA 的超螺旋是指在 DNA 双螺旋的基础上进一步盘绕而成，超螺旋有正超螺旋和负超螺旋两种。如图为双链环状右螺旋DNA分子(甲)的超螺旋形成示意图。下列叙述正确的是（    ） A．图示中负超螺旋与甲的双螺旋盘旋方向相同 B．热变性时，超螺旋 DNA较双螺旋DNA 需要更高的温度 C．环状DNA 复制时，需解旋酶在该 DNA 的复制原点处断开磷酸二酯键 D．环状 DNA 分子一般比线性 DNA 分子更稳定，环状DNA 只存在原核细胞中 17．基因重叠是指几个基因共用一段DNA序列的情况，这种现象在病毒、细菌和果蝇中均有发现。以下推测错误的是（    ） A．基因A、B的转录可以独立进行，互不干扰 B．基因A、B中重叠基因表达的氨基酸序列相同 C．重叠基因能够更有效地利用DNA 的遗传信息 D．重叠基因的嘌呤碱基数与嘧啶碱基数一定相等 18．番茄是雌雄同株的，番茄的红果色（R）对黄果色（r）为显性。R基因和r基因的本质区别是（    ） A．在同源染色体上的位置不同 B．基因内部碱基配对方式不同 C．遗传时遵循的遗传规律不同 D．基因内部的碱基排序不同 19．DNA双螺旋结构的揭示，在生物学的发展中具有里程碑式的意义。下列有关DNA分子叙述错误的是（    ） A．DNA复制时，在能量驱动下，解旋酶将双链完全解开后，再以母链为模板合成新的子链 B．真核细胞基因的遗传信息储存在脱氧核苷酸的排列顺序中 C．艾弗里的肺炎链球菌转化实验运用了“减法原理”，证实DNA是遗传物质 D．A与T配对，C与G配对，使得DNA分子具有恒定的直径 20．某真核生物核DNA分子在复制时会出现多个复制泡，每个复制泡的两端有2个复制叉，复制叉的延伸方向如下图所示。有关说法正确的是（　　） A．解旋酶与复制泡的形成有关，DNA聚合酶沿模板链由3'端向5'端移动 B．G-C碱基对比例高的DNA分子在解旋时，消耗的能量一定多 C．DNA聚合酶能够催化氢键和磷酸二酯键的形成 D．上述过程说明，真核生物核DNA分子复制是多起点复制、双向复制和半保留复制 2、 非选择题：本题共5个小题，共40分。 21．（8分）下面介绍的是DNA研究的科学实验。1952年，赫尔希和蔡斯利用同位素标记法，完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验，如图是实验的部分过程： (1)写出以上实验的部分操作过程： 第一步：用35S标记噬菌体的蛋白质外壳。如何实现对噬菌体的标记？请简要说明实验的设计方法： 。 第二步：用被35S标记的噬菌体去侵染没有被放射性标记的 。 第三步：一定时间后，在搅拌器中搅拌，后进行离心。 (2)以上实验结果不能说明遗传物质是DNA，原因是 。 (3)噬菌体侵染大肠杆菌后，需利用 的遗传信息，并以 为原料合成子代噬菌体的蛋白质外壳。 (4)用35S标记噬菌体侵染细菌，理论上离心之后沉淀中不含放射性，实际上沉淀中会含有少量的放射性，产生一定的误差，产生此结果可能的原因是 。 22．（8分）噬菌体生物扩增法（PhaB法）是一种快速的间接检测标本中的结核分枝杆菌（MTB）的方法，其原理是噬菌体D29能专一性感染和裂解活的MTB，其可将DNA注入MTB菌体内，进入宿主细菌的噬菌体可以免受杀病毒剂的灭活，在MTB菌体内进行子代噬菌体的合成与增殖，最后裂解MTB释放出的子代噬菌体又感染一种作为指示剂的快速生长分枝杆菌，在24h内形成清晰的噬菌斑。其检测原理如下图所示，回答下列问题： (1)噬菌体D29是一种DNA病毒，侵染MTB后，MTB能为噬菌体D29的增殖过程提供 等原料。 (2)该实验需要设计对照实验，对照实验应将噬菌体D29置于 中，其他操作与实验组相同。若对照组中也发现了少数的噬菌斑，排除操作过程中被杂菌污染的可能，结合图示分析最可能的原因是 。 (3)作为指示剂的细菌应当对噬菌体D29具有较 （填“强”或“弱”）的敏感性，利用PhaB法检测MTB可以用于区别活菌和死菌，原因是 。 (4)利用PhaB法检测MTB可用于快速开展临床抗结核药物的疗效观察，以及时评估疗效。现有某种抗结核药物X和MTB样液，试简述利用PhaB法评估药物X疗效的实验设计思路：将MTB样液均分为A和B两组，A组 处理，B组 处理，再利用PhaB法检测MTB，通过比较两组 差异评估药物X的疗效。 23．（8分）下图1为糖类的概念图，图2为血红蛋白结构示意图，一分子血红蛋白含四条肽链，每条肽链环绕一个亚铁血红素基团，该基团可携带一分子O2．请分析回答问题： (1)图1中，若单糖A为果糖，则它与葡萄糖脱水缩合失去1分子水后形成的物质①是 若③为生物大分子且是植物细胞中重要的储能物质，则③为 。 (2)如果单糖A与磷酸和碱基结合形成物质②，其中碱基是尿嘧啶，则形成的物质②是 如果单糖A与磷酸和碱基结合形成物质④，其中的碱基是胞嘧啶，则该单糖A是 。 (3)血红蛋白的四条肽链包括2条a链（各有141个氨基酸）和2条β链（各有146个氨基酸）。a链上的氨基酸之间通过 相连接，所有氨基酸合成血红蛋白时，至少脱去 个水分子，产生的水中的H来自 。 (4)图为染色体结构中的一部分，若想将如图两个小分子以化学键连接起来，则连接的两点为 。 24．（8分）如图表示采用同位素示踪技术和离心处理来探究DNA复制方式的过程图解。 (1)图中轻带表示14N-14N的DNA分子，中带表示 的DNA分子，重带表示15N-15N的DNA分子，本实验证明DNA的复制方式为 。 (2)细菌繁殖三代后取样、提取DNA，离心后离心管中出现 个条带，若将DNA双链分开来离心，则b、c两组实验结果分别得到 个条带。 (3)DNA分子复制的基本条件 。 (4)将一个带有某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，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 。 25．（8分）科学家曾对 DNA 的复制提出两种假说：全保留复制和半保留复制。为验证哪种假说正确，科学家将全部 DNA 的双链均被 15N 标记的大肠杆菌转移到 14NH4C1 培养液中，繁殖一代后提取子代大肠杆菌的 DNA（F1DNA）。将F1 DNA热变性处理（即解开双螺旋）后进行密度梯度离心，离心管中出现的两个条带，对应图1中的两个峰。 (1)热变性处理破坏了 DNA 分子中的 键。 (2)根据图中条带的数目和位置，能否判断 DNA的复制方式是“全保留复 制”还是“半保留复制”？ ，原因是 。 (3)图2表示某生物细胞中 DNA 分子复制的过程，已知该DNA分子含有485个碱基，T 占20%，而子链延伸的速度为 105个碱基对/min，则此DNA复制约需要30s，而实际时间远远小于30s，据图分析其原因是 。在第3次复制的过程中，需要胞嘧啶 个。 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$