第3章 基因的本质 （基础突破卷）-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） 基础突破卷 一、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．关于肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，下列叙述正确的是（    ） A．S型细菌与R型细菌致病性差异的根本原因是细胞分化 B．艾弗里及同事利用“加法原理”证明了DNA是主要的遗传物质 C．噬菌体侵染细菌的实验中，离心后沉淀物中主要是蛋白质，上清液中主要是DNA D．用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌后，随实验时间的增加，子代噬菌体放射性的比例下降 2．科学家以T2噬菌体作为实验材料，利用放射性同位素标记技术完成了噬菌体侵染细菌的实验，在此实验中，用32P、35S分别标记的是噬菌体的（  ） A．DNA、蛋白质 B．蛋白质、蛋白质 C．DNA、DNA D．RNA、DNA 3．车前草花叶病毒（HRV）和烟草花叶病毒（TMV）都属于RNA病毒，它们单独感染都能使烟草患病。将病毒分成蛋白质和RNA两部分，两两组合感染烟草，不能使烟草患病的是（    ） A．HRV的蛋白质+TMV的蛋白质 B．HRV的RNA+TMV的蛋白质 C．HRV的蛋白质+TMV的RNA D．HRV的RNA+TMV的RNA 4．赫尔希和蔡斯通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明 DNA 是噬菌体的遗传物质，实验包括六个步骤： ①上清液和沉淀物的放射性检测      ②分别用含35S和32P的培养基培养细菌 ③充分搅拌后离心分离              ④子代噬菌体的放射性检测 ⑤噬菌体与被标记的细菌混合培养    ⑥被标记的噬菌体侵染未被标记的细菌 最合理的实验步骤顺序为（    ） A．⑤①⑥②③④ B．②⑤①⑥③④ C．②⑤⑥③①④ D．②⑤⑥③④① 5．格里菲思的小鼠体内转化实验中，将加热杀死的S型菌与R型活细菌混合，使R型转化为含有多糖荚膜的S型活菌。下列分析错误的是 （　　） A．加热杀死的S型菌中多糖荚膜、DNA 和蛋白质均失去活性 B．格里菲思的体内转化实验证明加热杀死的S型菌中含有转化因子 C．小鼠体内部分R型活细菌转化为S型活细菌的过程中发生了基因重组 D．上述实验的检测指标是小鼠是否死亡和小鼠体内是否分离出S 型活菌 6．DNA分子可携带大量遗传信息的原因是（　　） A．碱基配对方式的多样性 B．磷酸和脱氧核糖排列顺序的多样性 C．螺旋方向的多样性 D．碱基对排列顺序的多样性 7．DNA指纹技术在案件侦破工作中有着重要作用，从案发现场获取的生物组织材料中提取DNA样品，可为案件侦破提供证据。DNA分子可以为案件侦破提供证据的依据是（　　） A．DNA分子能储存遗传信息 B．DNA分子特定的碱基排列顺序 C．DNA分子的碱基种类和数量不同 D．DNA分子的五碳糖和磷酸种类不同 8．查哥夫对DNA进行化学分析，发现碱基的数量关系为：A=T且C=G，则（A+C）/（T+G）＝（    ） A．0 B．1 C．3 D．5 9．一条DNA链的部分序列是5＇—GCTACC—3＇，那么它的互补链的序列是（    ） A．5＇-CGATGG-3＇ B．5＇-GATACC-3＇ C．5＇-GGTAGC-3＇ D．3＇-CCATAG-5＇ 10．乙肝病毒（HBV）是一种DNA病毒，HBV进入人体后侵染肝细胞，在肝细胞内大量增殖，形成子代HBV。下列有关叙述正确的是（    ） A．HBV结构简单，是典型的原核生物 B．HBV的侵入说明肝细胞膜无法控制物质进出细胞 C．HBV在自身核糖体上合成增殖所需要的蛋白质 D．HBV的DNA复制需要肝细胞提供原料和能量 11．已知DNA分子一条链上的部分碱基排列顺序为5＇—A—C—G—T—3＇，那么以其为模板，经复制后得到的子链的碱基排列顺序是（    ） A．5＇—U—G—C—A—3＇ B．5＇—A—C—G—U—3＇ C．5＇—T—G—C—A—3＇ D．5＇—A—C—G—T—3＇ 12．下列关于生物体内DNA分子结构和复制的说法正确的是（    ） A．DNA分子一条链上的嘌呤碱基数一定等于嘧啶碱基数 B．DNA分子的两条链反向平行，有游离磷酸基团的一端是3’端 C．DNA复制过程中需要解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶的参与 D．DNA复制过程中新合成子链的延伸方向为3’端→5’端 13．下列有关DNA 复制的叙述，错误的是（　　） A．DNA 复制时边解旋边复制 B．细胞分裂前的间期核DNA 可进行复制 C．DNA 复制形成的子代DNA 含有母链 D．1个DNA分子经1次复制形成4个子代DNA 14．下列物质或结构的层次关系由大到小的是（    ） A．染色体→DNA→脱氧核苷酸→基因 B．染色体→DNA→基因→脱氧核苷酸 C．DNA→染色体→脱氧核苷酸→基因 D．基因→染色体→脱氧核苷酸→DNA 15．下列关于基因的叙述，正确的是（    ） A．不同的基因碱基数量都相同 B．不同的基因碱基排列顺序相同 C．DNA中所有片段都具有遗传效应 D．基因是有遗传效应的DNA片段 16．现有DNA分子的两条单链均只含有15N（表示为15N15N）的大肠杆菌，若将该大肠杆菌放入含有14N的培养基中繁殖两代，再转入含有15N的培养基中繁殖一代，则理论上DNA分子的组成类型和比例分别是（    ） A．有15N14N和14N14N两种，其比例为1：3 B．有15N14N和15N15N两种，其比例为1：1 C．有15N14N和15N15N两种，其比例为3：1 D．有15N14N和14N14N两种，其比例为1：1 17．大肠杆菌的遗传物质为大型环状DNA，每30min繁殖一代。将15N标记的大肠杆菌置于只含14N的培养液中培养。下列叙述错误的是（    ） A．大肠杆菌的DNA中的碱基组成为A、T、G、C B．大肠杆菌的DNA复制需要DNA聚合酶参与 C．大肠杆菌的DNA复制过程是边解旋边复制 D．繁殖4代后，含15N标记的大肠杆菌DNA占1/16 18．用15N 标记一个 DNA 分子的两条链，让该DNA 分子在I4N 的培养液中连续复制了2次，则含15N的子代 DNA 分子个数是（    ） A．32 B．16 C．8 D．2 19．某DNA片段（14N）含有2000个碱基，腺嘌呤占35%。若该DNA分子以同位素15N标记过的四种游离脱氧核苷酸为原料复制3次，将全部复制产物进行密度梯度离心，得到如图甲所示的结果；若将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心，则得到如图乙所示的结果。下列有关分析正确的是（　　） A．图甲所示的DNA分子均含有15N B．图甲X层为仅含14N的DNA，Y层的DNA仅一条链含14N C．图乙W层中含15N标记的胞嘧啶有4900个 D．图乙Z层与W层的脱氧核苷酸数之比是1：8 20．某双链DNA分子含2000个碱基，已知腺嘌呤（A）的数目是300个，则胞嘧啶（C）的数目是（    ） A．200个 B．300个 C．500个 D．700个 2、 非选择题：本题共5个小题，共40分。 21．（8分）1952年，赫尔希和蔡斯完成了著名的T2噬菌体侵染细菌的实验，下面是实验的部分步骤，请据图回答下列问题： (1)获得含有35S标记或32P标记的噬菌体的具体操作是 。实验时，用来与被标记的噬菌体混合的大肠杆菌 （填“带有”或“不带有”）放射性。 (2)实验过程中，搅拌的目的是 。搅拌5min，被侵染细菌的成活率为100%，而上清液中仍有32P放射性出现，说明 。 (3)在正确的实验操作下，35S组实验的保温时间和上清液放射性强度的关系为 。（填序号） 22．（5分）请结合遗传物质的相关实验回答下列问题： (1)格里菲思肺炎链球菌的体内转化实验 （填“有”或“没有”）得出DNA是“转化因子”的结论； (2)艾弗里和他的同事欲确定哪一种物质是转化因子，进行了肺炎双球菌体外转化实验，实验结果通过显微镜观察发现R型细菌与S型细菌相比区别是 。 (3)赫尔希和蔡斯噬菌体侵染的细菌实验中，实验步骤如下，该实验的正确顺序是 。（填序号） ①噬菌体与未被标记的大肠杆菌混合培养 ②用35S和32P分别标记噬菌体③放射性检测④搅拌离心 (4)继发现DNA是生物体的遗传物质之后，科学家们又将目光转向部分不含DNA的RNA病毒（只含RNA和蛋白质），烟草花叶病毒（TMV）就是其中的一种，它能使烟草叶片出现花叶病斑。下图所示为相关的实验过程，据图分析并回答问题： ①据所学知识推断，物质甲和乙分别是 。 ②实验结束后，可从图中所示的 组中分离出完整的TMV病毒。 23．（9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。以下是探究新病毒的核酸种类和结构类型的实验方法。 (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，再侵染其宿主细胞，若在宿主细胞内检测不到子代病毒，则病毒为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，之后接种该病毒，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A、U、T碱基比例进行测定分析。 ①若含有T，且 ，则说明是单链DNA。 ②若含有T，且 ，则最可能是双链DNA。 ③若含有U，且 ，则说明是单链RNA。 ④若含有U，且A的比例等于U的比例，则最可能是双链RNA。 24．（7分）如图表示某种真核生物DNA片段的结构（图甲）及发生的相关生理过程（图乙），回答下列问题：（噬菌体为DNA病毒，新冠病毒为RNA病毒） (1)图甲中④全称是 ，它是组成 填“噬菌体”或“新冠病毒”）遗传物质的基本单位。 (2)与动植物相比，新冠病毒的结构特点是没有 结构，它的遗传物质的基本单位是 。 (3)体内DNA复制时，催化形成图甲中⑩形成的酶是 ，催化⑨断裂需要的酶是 。 (4)若双链DNA分子的一条链中（A+T）/（C+G）=a。则其互补链中该比值为 。 25．（11分）某研究性学习小组以细菌为实验对象，运用同位素标记技术及密度梯度离心法对有关DNA复制的方式进行了探究（已知培养用的细菌大约每20min分裂一次，产生子代，破碎细胞提取的是双链DNA分子），实验结果见相关图示。请回答下列问题。    (1)综合分析本实验的DNA离心结果，前三组的实验中，第三组结果对得到的结论起到了关键作用，但需把它与第 组和第 组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式。 (2)分析讨论。 ①若实验三的离心结果为：如果DNA位于1/2重带和1/2轻带位置，则是 复制；如果DNA位于全中带位置，则是 复制。为了进一步得出结论，该小组设计了实验四，请分析：如果DNA位于 （位置及比例，下同）带位置，则是全保留复制；如果DNA位于 带位置，则是半保留复制。 ②若将实验三得到的DNA双链分开再离心，其结果 （填“能”或“不能”）判断DNA的复制方式。原因是 。 实验得出结论：DNA复制方式为 。 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 $$ 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） 基础突破卷 一、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．关于肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验，下列叙述正确的是（    ） A．S型细菌与R型细菌致病性差异的根本原因是细胞分化 B．艾弗里及同事利用“加法原理”证明了DNA是主要的遗传物质 C．噬菌体侵染细菌的实验中，离心后沉淀物中主要是蛋白质，上清液中主要是DNA D．用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌后，随实验时间的增加，子代噬菌体放射性的比例下降 【答案】D 【分析】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；35S标记组放射性主要在上清液，说明噬菌体蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，32P标记组放射性主要在沉淀中，说明DNA进入了大肠杆菌。 【详解】A、S型细菌与R型细菌致病性差异的根本原因是两者的遗传物质有差异，A错误； B、弗里及同事利用“减法原理”证明了DNA是遗传物质，B错误； C、噬菌体侵染细菌的实验中，离心后上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌，C错误； D、噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记的噬菌体侵染细菌后的子代噬菌体中的DNA只有少部分来自亲代DNA，大多数是新合成无放射性的DNA链，故随实验时间的增加，子代噬菌体放射性的比例下降，D正确。 故选D。 2．科学家以T2噬菌体作为实验材料，利用放射性同位素标记技术完成了噬菌体侵染细菌的实验，在此实验中，用32P、35S分别标记的是噬菌体的（  ） A．DNA、蛋白质 B．蛋白质、蛋白质 C．DNA、DNA D．RNA、DNA 【答案】A 【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验：①研究着：1952年，赫尔希和蔡斯。②实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌等。③实验方法：放射性同位素标记法。④实验思路：S是蛋白质的特有元素，DNA分子中含有P，蛋白质中几乎不含有，用放射性同位素32P和放射性同位素35S分别标记DNA和蛋白质，直接单独去观察它们的作用。⑤实验过程：标记细菌→标记噬菌体→用标记的噬菌体侵染普通细菌→搅拌离心。 【详解】蛋白质外壳由C、H、O、N组成，DNA由C、H、O、N、P组成，P是DNA分子的特征元素，S是蛋白质的特征元素，则用32P标记DNA，用35S标记蛋白质，A正确，BCD错误。 故选A。 3．车前草花叶病毒（HRV）和烟草花叶病毒（TMV）都属于RNA病毒，它们单独感染都能使烟草患病。将病毒分成蛋白质和RNA两部分，两两组合感染烟草，不能使烟草患病的是（    ） A．HRV的蛋白质+TMV的蛋白质 B．HRV的RNA+TMV的蛋白质 C．HRV的蛋白质+TMV的RNA D．HRV的RNA+TMV的RNA 【答案】A 【分析】RNA病毒的感染性主要由其RNA决定，RNA携带了病毒的遗传信息，能够在宿主细胞中进行复制和表达，从而引发感染。蛋白质壳体主要起保护和识别宿主的作用。 【详解】RNA病毒的感染性主要由其RNA决定，RNA携带了病毒的遗传信息，能够在宿主细胞中进行复制和表达，从而引发感染。蛋白质壳体主要起保护和识别宿主的作用；选项A中，HRV的蛋白质和TMV的蛋白质组合，没有RNA的参与，因此无法引发感染。其他选项中，至少有一种病毒的RNA存在，能够引发感染；综上所述：A项符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4．赫尔希和蔡斯通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明 DNA 是噬菌体的遗传物质，实验包括六个步骤： ①上清液和沉淀物的放射性检测      ②分别用含35S和32P的培养基培养细菌 ③充分搅拌后离心分离              ④子代噬菌体的放射性检测 ⑤噬菌体与被标记的细菌混合培养    ⑥被标记的噬菌体侵染未被标记的细菌 最合理的实验步骤顺序为（    ） A．⑤①⑥②③④ B．②⑤①⑥③④ C．②⑤⑥③①④ D．②⑤⑥③④① 【答案】C 【详解】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；该实验证明DNA是遗传物质。 【点睛】T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P的培养基培养细菌→噬菌体与标记的细菌混合培养，使噬菌体分别被标记35S或32P→用被标记的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→检测子代噬菌体的放射性，因此最合理的实验步骤顺序为②⑤⑥③①④，ABD错误，C正确。 故选C。 5．格里菲思的小鼠体内转化实验中，将加热杀死的S型菌与R型活细菌混合，使R型转化为含有多糖荚膜的S型活菌。下列分析错误的是 （　　） A．加热杀死的S型菌中多糖荚膜、DNA 和蛋白质均失去活性 B．格里菲思的体内转化实验证明加热杀死的S型菌中含有转化因子 C．小鼠体内部分R型活细菌转化为S型活细菌的过程中发生了基因重组 D．上述实验的检测指标是小鼠是否死亡和小鼠体内是否分离出S 型活菌 【答案】A 【分析】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，没有证明转化因子是什么物质，而艾弗里体外转化实验，将各种物质分开，单独研究它们在遗传中的作用，并用到了生物实验中的减法原理，最终证明DNA是遗传物质。 【详解】A、加热杀死的S型菌中有转化因子，转化因子是有活性的DNA.另外，蛋白质在高温条件下会变性，DNA 热稳定性高，经90-95℃高温处理冷却后还会恢复活性，因此加热杀死的S型菌中，蛋白质失活而 DNA 仍具有活性，A 错误； B、格里菲思实验结论是加热杀死的S型菌中含有转化因子，能将R型活菌转化为S型菌，B正确； C、外源DNA 分子（加热杀死的S型细菌会释放自身的DNA 小片段）进入R型细菌体内，会与R型细菌同源区段的DNA分子发生互换，该过程的实质是基因重组，C 正确； D、从死亡小鼠体内分离出S型菌，才能说明小鼠死亡是由于S型菌感染导致的，才可判断出活的S型是由R型转化来的，因此可以得出结论加热杀死的S型菌存在的“转化因子”能使R型活菌转化为S型菌，D正确。 故选A。 6．DNA分子可携带大量遗传信息的原因是（　　） A．碱基配对方式的多样性 B．磷酸和脱氧核糖排列顺序的多样性 C．螺旋方向的多样性 D．碱基对排列顺序的多样性 【答案】D 【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、DNA分子结构中，4种碱基的配对遵循碱基互补配对原则，总是A与T配对，C与G配对，A不符合题意； B、磷酸和脱氧核糖交替排列，构成了DNA分子的基本骨架，其排列顺序不变，B不符合题意； C、DNA的两条链反向平行构成规则的双螺旋结构，C不符合题意； D、碱基之间通过氢键连接形成碱基对，碱基对的排列顺序干变万化，具有多样性，可携带大量遗传信息，D符合题意。 故选D。 7．DNA指纹技术在案件侦破工作中有着重要作用，从案发现场获取的生物组织材料中提取DNA样品，可为案件侦破提供证据。DNA分子可以为案件侦破提供证据的依据是（　　） A．DNA分子能储存遗传信息 B．DNA分子特定的碱基排列顺序 C．DNA分子的碱基种类和数量不同 D．DNA分子的五碳糖和磷酸种类不同 【答案】B 【分析】DNA分子的多样性主要表现为构成DNA分子的四种脱氧核苷酸的种类数量和排列顺序。特异性主要表现为每个DNA分子都有特定的碱基序列。 【详解】A、不同人的DNA分子都能储存遗传信息，不能作为破案证据，A错误； B、不同人的DNA分子特定的碱基排列顺序不同，可作为破案证据，B正确； C、不同人的DNA分子的碱基种类相同，都是A、G、C、T，不能作为破案证据，C错误； D、不同人的DNA分子的五碳糖和磷酸种类相同，都是脱氧核糖和磷酸，不能作为破案证据，D错误。 故选B。 8．查哥夫对DNA进行化学分析，发现碱基的数量关系为：A=T且C=G，则（A+C）/（T+G）＝（    ） A．0 B．1 C．3 D．5 【答案】B 【分析】在DNA分子结构构建方面，威尔金斯和富兰克林提供了DNA衍射图谱；查哥夫发现了A的量总是等于T的量、C的量总是等于G的量；在此基础上沃森和克里克提出了DNA分子的双螺旋结构模型。 【详解】根据题干信息分析可知，查哥夫提供的碱基数量关系：A＝T、G＝C，则（A+C）/（T+G）=1，B正确，ACD错误。 故选B。 9．一条DNA链的部分序列是5＇—GCTACC—3＇，那么它的互补链的序列是（    ） A．5＇-CGATGG-3＇ B．5＇-GATACC-3＇ C．5＇-GGTAGC-3＇ D．3＇-CCATAG-5＇ 【答案】C 【分析】DNA的两条链反向平行，遵循碱基互补配对原则，A与T配对，G与C配对。 【详解】一条DNA单链的序列是5'—GCTACC—3'，它的互补链与之方向相反且遵循碱基互补配对原则，因此序列为5'—GGTAGC—3'，C正确，ABD错误。 故选C。 10．乙肝病毒（HBV）是一种DNA病毒，HBV进入人体后侵染肝细胞，在肝细胞内大量增殖，形成子代HBV。下列有关叙述正确的是（    ） A．HBV结构简单，是典型的原核生物 B．HBV的侵入说明肝细胞膜无法控制物质进出细胞 C．HBV在自身核糖体上合成增殖所需要的蛋白质 D．HBV的DNA复制需要肝细胞提供原料和能量 【答案】D 【分析】病毒没有细胞结构，但必须依赖细胞才能生活。 【详解】A、乙肝病毒（HBV）没有细胞结构，不属于原核生物，A错误； B、肝细胞膜具有选择透过性，HBV的侵入不能说明肝细胞膜无法控制物质进出细胞，B错误； C、HBV没有核糖体，它需要在宿主细胞（肝细胞）的核糖体上合成增殖所需要的蛋白质，C错误； D、HBV营寄生生活，它的DNA复制需要肝细胞提供原料和能量，D正确。 故选D。 11．已知DNA分子一条链上的部分碱基排列顺序为5＇—A—C—G—T—3＇，那么以其为模板，经复制后得到的子链的碱基排列顺序是（    ） A．5＇—U—G—C—A—3＇ B．5＇—A—C—G—U—3＇ C．5＇—T—G—C—A—3＇ D．5＇—A—C—G—T—3＇ 【答案】D 【分析】碱基互补配对原则是指在DNA分子结构中，由于碱基之间的氢键具有固定的数目和DNA两条链之间的距离保持不变，使得碱基配对必须遵循一定的规律，这就是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】DNA两条单链反向平行，根据碱基互补配对原则（A与T配对，C与G配对），若DNA分子的一条母链上的部分碱基排列顺序为5＇—A—C—G—T—3＇，以其为模板，经复制后得到的对应子链的碱基排列顺序是3＇—T—G—C—A—5＇，D正确，ABC错误。 故选D。 12．下列关于生物体内DNA分子结构和复制的说法正确的是（    ） A．DNA分子一条链上的嘌呤碱基数一定等于嘧啶碱基数 B．DNA分子的两条链反向平行，有游离磷酸基团的一端是3’端 C．DNA复制过程中需要解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶的参与 D．DNA复制过程中新合成子链的延伸方向为3’端→5’端 【答案】C 【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、DNA分子一条链上的嘌呤碱基数不一定等于嘧啶碱基数，但DNA分子两条互补链上的嘌呤碱基数一定等于嘧啶碱基数，A错误； B、DNA的一条单链具有两个末端，有游离磷酸基团的一端为5'端，B错误； C、DNA复制过程中需要解旋酶、DNA聚合酶，DNA两条链复制方式不同，其中一条链以冈崎片段的方式进行，需要DNA连接酶的参与，C正确； D、DNA的两条链是反向平行的，但复制时子链延伸的方向都为5'→3'，D错误。 故选C。 13．下列有关DNA 复制的叙述，错误的是（　　） A．DNA 复制时边解旋边复制 B．细胞分裂前的间期核DNA 可进行复制 C．DNA 复制形成的子代DNA 含有母链 D．1个DNA分子经1次复制形成4个子代DNA 【答案】D 【分析】DNA分子复制的过程：①解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。②合成子链：以解开的每一条母链为模板，以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链。③形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。 【详解】A、DNA复制的过程是一个边解旋边复制的过程，A正确； B、细胞分裂前的间期，核DNA分子数量加倍，核DNA 进行了复制，B正确； C、DNA复制的特点是半保留复制，形成的子代DNA的两条链，1条是母链，1条是新形成的子链，C正确； D、1个DNA分子经1次复制形成2个子代DNA，D错误； 故选D。 14．下列物质或结构的层次关系由大到小的是（    ） A．染色体→DNA→脱氧核苷酸→基因 B．染色体→DNA→基因→脱氧核苷酸 C．DNA→染色体→脱氧核苷酸→基因 D．基因→染色体→脱氧核苷酸→DNA 【答案】B 【分析】染色体主要由DNA和蛋白质组成，每条染色体含有多个基因，基因在染色体上呈线性排列；每个基因中含有成百上千个脱氧核苷酸。 【详解】染色体主要由DNA和蛋白质组成，基因是有遗传效应的DNA片段，DNA和基因的基本组成单位均为脱氧核苷酸。所以，由大到小的结构层次是：染色体 → DNA → 基因 → 脱氧核苷酸，B正确。 故选B。 15．下列关于基因的叙述，正确的是（    ） A．不同的基因碱基数量都相同 B．不同的基因碱基排列顺序相同 C．DNA中所有片段都具有遗传效应 D．基因是有遗传效应的DNA片段 【答案】D 【分析】基因是有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上有许多基因，每个基因都是特定的DNA片段。 【详解】A、不同的基因中碱基的数量可能不同，A错误； B、不同的基因碱基排列顺序不同，B错误； CD、基因是有遗传效应的DNA片段，C错误，D正确。 故选D。 16．现有DNA分子的两条单链均只含有15N（表示为15N15N）的大肠杆菌，若将该大肠杆菌放入含有14N的培养基中繁殖两代，再转入含有15N的培养基中繁殖一代，则理论上DNA分子的组成类型和比例分别是（    ） A．有15N14N和14N14N两种，其比例为1：3 B．有15N14N和15N15N两种，其比例为1：1 C．有15N14N和15N15N两种，其比例为3：1 D．有15N14N和14N14N两种，其比例为1：1 【答案】C 【分析】DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。 DNA复制条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；DNA复制过程：边解旋边复制；DNA复制特点：半保留复制。 【详解】DNA分子的两条单链均只含有15N，该大肠杆菌在含有14N 的培养基中繁殖两代，形成4个DNA，其中2个DNA为15N14N，另外2个DNA为14N14N；再转到含有15N 的培养基中繁殖一代，DNA为15N14N形成的子代DNA中经复制后，形成一个DNA为15N14N，另外1个DNA为15N15N；而DNA为14N14N 形成的2个子代DNA都为15N14N；因此理论上 DNA 分子的组成类有15N14N 和15N15N 两种，其比例为 3：1，C正确，ABD错误。 故选C。 17．大肠杆菌的遗传物质为大型环状DNA，每30min繁殖一代。将15N标记的大肠杆菌置于只含14N的培养液中培养。下列叙述错误的是（    ） A．大肠杆菌的DNA中的碱基组成为A、T、G、C B．大肠杆菌的DNA复制需要DNA聚合酶参与 C．大肠杆菌的DNA复制过程是边解旋边复制 D．繁殖4代后，含15N标记的大肠杆菌DNA占1/16 【答案】D 【分析】DNA的复制方式为半保留复制。亲代DNA两条链均被15N标记，繁殖一代后DNA一条链含15N，一条链含14N。 【详解】A、DNA中的碱基组成为A、T、G、C，A正确； B、DNA复制过程中，DNA聚合酶形成磷酸二酯键，参与DNA分子的复制，B正确； C、DNA复制过程中，解旋酶进行解旋，解旋的过程中DNA边解旋边复制，C正确； D、DNA分子的复制是半保留复制，每30min繁殖一代，培养2h后繁殖4代，产生16个DNA分子，含15N标记的大肠杆菌DNA共有两个，占1/8，D错误。 故选D。 18．用15N 标记一个 DNA 分子的两条链，让该DNA 分子在I4N 的培养液中连续复制了2次，则含15N的子代 DNA 分子个数是（    ） A．32 B．16 C．8 D．2 【答案】D 【分析】DNA分子的复制特点是半保留复制。一个DNA分子复制二次，共得到DNA分子22=4个。 【详解】用15N标记一个DNA分子的两条链，让该DNA分子在14N的培养液中连续复制2次，共得到DNA分子4个，由于DNA分子是半保留复制的，故最初的含15N的DNA分子两条链分别形成两个新的DNA分子，故含有15N的子代DNA分子个数是2个，D正确，ABC错误。 故选D。 19．某DNA片段（14N）含有2000个碱基，腺嘌呤占35%。若该DNA分子以同位素15N标记过的四种游离脱氧核苷酸为原料复制3次，将全部复制产物进行密度梯度离心，得到如图甲所示的结果；若将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心，则得到如图乙所示的结果。下列有关分析正确的是（　　） A．图甲所示的DNA分子均含有15N B．图甲X层为仅含14N的DNA，Y层的DNA仅一条链含14N C．图乙W层中含15N标记的胞嘧啶有4900个 D．图乙Z层与W层的脱氧核苷酸数之比是1：8 【答案】A 【分析】根据题意和图示分析可知：DNA片段含有2000个碱基，腺嘌呤A占35%，则A=T=700个，G=C=300个；DNA分子以15N同位素标记的游离脱氧核苷酸为原料复制3次，得8个DNA分子，根据半保留复制，其中2个DNA分子含有14N和15N，6个DNA分子只含15N；由于DNA分子为双链结构，所以加入解旋酶再离心，共得到2个含有14N的DNA单链，14个含有15N的DNA单链。 【详解】A、甲为全部复制产物（DNA分子）离心的结果，该DNA分子以同位素15N标记过的四种游离脱氧核苷酸为原料复制，则图甲所示的DNA分子均含有15N，A正确； B、图甲密度小的X层是同时含14N和15N的DNA，密度大的Y层DNA分子只含15N，B错误； C、图乙是全部复制产物加入解旋酶处理后再离心，W层是密度大的14个15N链，相当于7个DNA分子，由腺嘌呤占35%，可知胞嘧啶为15%，含有胞嘧啶的数目为个，C错误； D、图乙Z层中为2条14N链，相当于一个DNA，W层中为14条15N链，相当于7个DNA，Z层与W层的核苷酸数之比是1：7，D错误。 故选A。 20．某双链DNA分子含2000个碱基，已知腺嘌呤（A）的数目是300个，则胞嘧啶（C）的数目是（    ） A．200个 B．300个 C．500个 D．700个 【答案】D 【分析】DNA分子是由2条反向平行的脱氧核苷酸链组成的，两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基对，且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。 【详解】由DNA分子的结构特点可知，双链DNA分子中A=T，G=C，因此A+C=T+G=50%，所以含2000个碱基的双链DNA分子，如果腺嘌呤（A）的数目是300个，则胞嘧啶（C）的数目是2000/2-300=700个，D正确。 故选D。 2、 非选择题：本题共5个小题，共40分。 21．（8分）1952年，赫尔希和蔡斯完成了著名的T2噬菌体侵染细菌的实验，下面是实验的部分步骤，请据图回答下列问题： (1)获得含有35S标记或32P标记的噬菌体的具体操作是 。实验时，用来与被标记的噬菌体混合的大肠杆菌 （填“带有”或“不带有”）放射性。 (2)实验过程中，搅拌的目的是 。搅拌5min，被侵染细菌的成活率为100%，而上清液中仍有32P放射性出现，说明 。 (3)在正确的实验操作下，35S组实验的保温时间和上清液放射性强度的关系为 。（填序号） 【答案】 (1)在分别含有35S和32P的培养基中培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体即可获得 不带有 (2) 使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 有一部分含有32P标记的噬菌体没有侵入细菌中，且被侵染的细菌没有裂解释放子代噬菌体 (3)④ 【分析】1、噬菌体侵染大肠杆菌实验中，搅拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。离心的目的：让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。 2、32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌中，保温时间过短，部分噬菌体未浸染大肠杆菌，离心后，上清液有放射性；保温时间过长，部分噬菌体增殖后释放出来，离心后，上清液有放射性。35S标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌中，搅拌不充分，少量噬菌体蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面，沉淀物中出现放射性。 【详解】（1）为了能够观察到DNA和蛋白质的传递过程，赫尔希和蔡斯采用同位素标记法进行。首先要获得含有35S标记或32P标记的噬菌体，由于噬菌体是非细胞生物，必须寄生在活细胞中才能繁殖，因此需要首先标记大肠杆菌，然后再让噬菌体去侵染标记的大肠杆菌，其具体操作是在分别含有35S和32P的培养基中培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体即可获得。实验时，用来与被标记的噬菌体混合的大肠杆菌不带有放射性，这样才能观察到噬菌体DNA和蛋白质的传递方向。 （2）实验过程中，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，随后通过离心使噬菌体颗粒和大肠杆菌分离。搅拌5min，被侵染细菌的成活率为100%，这说明大肠杆菌没有裂解释放子代噬菌体，而上清液中仍有32P放射性出现，则说明有一部分含有32P标记的噬菌体没有侵入细菌中。 （3）由于35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，且蛋白质外壳不进入大肠杆菌，所以在35S组实验中，保温时间和上清液放射性强度没有关系，为图④。 22．（5分）请结合遗传物质的相关实验回答下列问题： (1)格里菲思肺炎链球菌的体内转化实验 （填“有”或“没有”）得出DNA是“转化因子”的结论； (2)艾弗里和他的同事欲确定哪一种物质是转化因子，进行了肺炎双球菌体外转化实验，实验结果通过显微镜观察发现R型细菌与S型细菌相比区别是 。 (3)赫尔希和蔡斯噬菌体侵染的细菌实验中，实验步骤如下，该实验的正确顺序是 。（填序号） ①噬菌体与未被标记的大肠杆菌混合培养 ②用35S和32P分别标记噬菌体③放射性检测④搅拌离心 (4)继发现DNA是生物体的遗传物质之后，科学家们又将目光转向部分不含DNA的RNA病毒（只含RNA和蛋白质），烟草花叶病毒（TMV）就是其中的一种，它能使烟草叶片出现花叶病斑。下图所示为相关的实验过程，据图分析并回答问题： ①据所学知识推断，物质甲和乙分别是 。 ②实验结束后，可从图中所示的 组中分离出完整的TMV病毒。 【答案】 (1)没有 (2)R型细菌无荚膜，S型细菌有荚膜 (3)②①④③ (4) RNA、蛋白质 甲和丙 【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、噬菌体侵染实验的结论是： DNA是遗传物质。 【详解】（1）格里菲思肺炎链球菌的体内转化实验没有得出DNA是“转化因子”的结论，该实验的结论是S型菌中有转化因子。 （2）艾弗里和他的同事欲确定哪一种物质是转化因子，进行了肺炎双球菌体外转化实验，实验结果通过显微镜观察发现R型细菌与S型细菌相比区别是R型菌无荚膜，S型菌有荚膜，因而S型菌长出的菌落表面是光滑的。 （3）赫尔希和蔡斯噬菌体侵染的细菌实验中，实验步骤如下，该实验过程中需要首先让噬菌体标记，让噬菌体标记的前提是获得带有放射性标记的大肠杆菌，而后用噬菌体侵染带有放射性标记的大肠杆菌可获得带有标记的噬菌体，而后让带有放射性标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，一段时间的保温后经过搅拌、离心分离得到上清液和沉淀物，而后检测上清液和沉淀物的放射性，进而得出相应的结论，因此该实验的正确顺序为： ②用35S和32P分别标记噬菌体→①噬菌体与未被标记的大肠杆菌混合培养→④搅拌离心→③放射性检测。 （4）本实验的思路是设法让烟草花叶病毒的核酸和蛋白质分开，而后单独地、直接地去观察它们的作用，据所学知识推断，物质甲和乙分别是病毒的RNA和蛋白质，实验结束后，可从图中所示的甲和丙组中分离出完整的TMV病毒，进而证明了RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。 23．（9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。以下是探究新病毒的核酸种类和结构类型的实验方法。 (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，再侵染其宿主细胞，若在宿主细胞内检测不到子代病毒，则病毒为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，之后接种该病毒，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A、U、T碱基比例进行测定分析。 ①若含有T，且 ，则说明是单链DNA。 ②若含有T，且 ，则最可能是双链DNA。 ③若含有U，且 ，则说明是单链RNA。 ④若含有U，且A的比例等于U的比例，则最可能是双链RNA。 【答案】 (1)DNA(DNA水解) (2) 该病毒的宿主细胞 RNA (3) A的比例不等于T的比例 A的比例等于T的比例 A的比例不等于U的比例 【分析】核酸根据五碳糖不同分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），DNA主要分布在细胞核中，线粒体、叶绿体也含有少量DNA。RNA主要分布在细胞质中，细胞核中也含有RNA。DNA与RNA在组成上的差别：一是五碳糖不同，DNA含脱氧核糖，RNA含核糖；二是碱基不完全相同，DNA中含有的碱基是A、T、G、C，RNA的碱基是A、U、G、C。 【详解】（1）酶有专一性，若该病毒为DNA病毒，用DNA(DNA水解)酶与病毒混合培养一段时间后，DNA酶分解DNA，则在宿主细胞中不能检测到子代病毒。 （2）DNA中含有的特有碱基是T，RNA中含有的特有碱基是U，可用放射性同位素标记碱基的方法来探究病毒是DNA病毒还是RNA病毒。实验思路为将该病毒的宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，然后接种该病毒，培养一段时间后收集病毒并检测其放射性，若收集的病毒含放射性，则该病毒为RNA病毒。 （3）根据DNA和RNA的组成成分分析，DNA病毒的核酸含有特有的碱基为胸腺嘧啶，如为双链则A=T，而单链则A≠T；若为RNA病毒，则含特有的碱基为尿嘧啶，如为双链则A=U，而单链则A≠U。 24．（7分）如图表示某种真核生物DNA片段的结构（图甲）及发生的相关生理过程（图乙），回答下列问题：（噬菌体为DNA病毒，新冠病毒为RNA病毒） (1)图甲中④全称是 ，它是组成 填“噬菌体”或“新冠病毒”）遗传物质的基本单位。 (2)与动植物相比，新冠病毒的结构特点是没有 结构，它的遗传物质的基本单位是 。 (3)体内DNA复制时，催化形成图甲中⑩形成的酶是 ，催化⑨断裂需要的酶是 。 (4)若双链DNA分子的一条链中（A+T）/（C+G）=a。则其互补链中该比值为 。 【答案】(1) 胞嘧啶脱氧核苷酸/胞嘧啶脱氧核糖核苷酸 噬菌体 (2) 细胞 核糖核苷酸 (3) DNA聚合酶 解旋酶 (4)a 【分析】图甲分析：①为磷酸，②为脱氧核糖，③为胞嘧啶，④为胞嘧啶脱氧核苷酸，⑤⑥⑦⑧为含氮碱基，⑨为氢键，⑩为磷酸二酯键。图乙分析：乙图表示DNA分子复制过程。 【详解】（1）依据图甲，①为磷酸，②为脱氧核糖，③为胞嘧啶，④由①②③构成，为胞嘧啶脱氧（核糖）核苷酸，它是由噬菌体的遗传物质（DNA）的基本单位。 （2）动植物都是细胞生物，新冠病毒没有细胞结构，新冠病毒的遗传物质是RNA，其基本单位是核糖核苷酸。 （3）⑩是连接脱氧核糖核苷酸的化学键，即磷酸二酯键，催化形成图甲中磷酸二酯键形成的酶是DNA聚合酶，⑨是氢键，催化氢键断裂需要的酶是解旋酶。 （4）根据碱基互补配对原则，在DNA中，A=T，C=G，若双链DNA分子的一条链中（A+T）/（C+G）=a，则其互补链中该比值为：（T+A）/（G+C）=a。 25．（11分）某研究性学习小组以细菌为实验对象，运用同位素标记技术及密度梯度离心法对有关DNA复制的方式进行了探究（已知培养用的细菌大约每20min分裂一次，产生子代，破碎细胞提取的是双链DNA分子），实验结果见相关图示。请回答下列问题。    (1)综合分析本实验的DNA离心结果，前三组的实验中，第三组结果对得到的结论起到了关键作用，但需把它与第 组和第 组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式。 (2)分析讨论。 ①若实验三的离心结果为：如果DNA位于1/2重带和1/2轻带位置，则是 复制；如果DNA位于全中带位置，则是 复制。为了进一步得出结论，该小组设计了实验四，请分析：如果DNA位于 （位置及比例，下同）带位置，则是全保留复制；如果DNA位于 带位置，则是半保留复制。 ②若将实验三得到的DNA双链分开再离心，其结果 （填“能”或“不能”）判断DNA的复制方式。原因是 。 实验得出结论：DNA复制方式为 。 【答案】 (1) 一 二 (2) 全保留 半保留 1/4轻带和3/4重 1/2中带和1/2重 不能 无论DNA是全保留复制方式还是半保留复制方式,实验结果都是一样的 半保留复制 【分析】分析图示可知，图示探究了DNA分子复制的方式如果是全保留复制，亲代DNA分子不变，子代DNA分子利用试管中原料合成；如果是半保留复制，亲代DNA分子的两条链始终存在于2个子代DNA分子中。 【详解】（1）综合分析本实验的DNA离心结果，第三组结果对得到半保留复制的结论起到了关键作用，但需把它与第一组的结果（全部为轻带）和第二组的结果（全部为重带）进行比较，才能说明DNA分子的复制方式。 （2）实验三中将含15N的细菌在含14N的培养基上培养20min，即细菌繁殖一代，该题用逆推法。①若DNA进行全保留复制，则产生的两个子代DNA中，一个DNA的两条链全部含14N，另一个DNA分子的两条链含15N，离心后DNA位于1/2重带和1/2轻带位置。若DNA进行半保留复制，则产生的两个子代DNA中一条链含14N，一条链含15N，离心后全部位于中带位置。为了进一步得出结论，该小组设计了实验四，该实验中含14N的细菌在含15N的培养基上培养40min，即细菌繁殖两代，形成4个DNA分子，如是DNA进行全保留复制，则只含14N的DNA分子有1个，位于轻带位置，占1/4，只含15N的DNA分子有3个，位于重带位置，占3/4：如果DNA进行半保留复制，则含14N和15N的DNA分子为2个，位于中带且占1/2，只含15N的DNA分子有2个，位于重带且占1/2。②若DNA进行全保留复制，则产生的两个子代DNA中，一个DNA的两条链全部含14N，另一个DNA分子的两条链含15N，离心后DNA位于1/2重带和1/2轻带位置。若DNA进行半保留复制，则产生的两个子代DNA中一条链含14N，一条链含15N，离心后全部位于中带位置。若将实验三得到的DNA双链分开再离心，则无论DNA是全保留复制方式还是半保留复制方式，离心后DNA都位于1/2重带和1/2轻带位置。实验得出结论：DNA复制方式为半保留复制。 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 $$