2020_2021学年新教材高中生物第3章基因的本质测评B含解析新人教版必修第二册20210605174.docx

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1、第3章测评(B)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(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.下列有关格里菲思的肺炎链球菌的转化实验的叙述,正确的是()A.证明了DNA是遗传物质B.证明了RNA是遗传物质C.证明了蛋白质是遗传物质D.没有具体证明哪一种物质是遗传物质答案:D解析:格里菲思实验的结论是加热致死的S型细菌中含有某种“转化因子”,这种“转化因子”到底是什么,该实验并没有证明。2.下图是科研工作者重复“肺炎链球菌的转化实验”的步骤,下列有关叙述正确的是()A.该实验证明起转化作用的物质是DNAB.第1、2、3组为该实验的对照组C.第4组中加热

2、致死的S型细菌转化成了R型细菌D.该实验证明灭活的S型细菌可以复活答案:B解析:该实验不能证明起转化作用的是S型细菌的哪一种物质。第4组中加热致死的S型细菌使R型细菌转化成了S型细菌,而不是灭活的S型细菌可以复活。3.赫尔希和蔡斯通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质,实验包括以下6个步骤:噬菌体侵染细菌;用35S或32P标记噬菌体;上清液和沉淀物的放射性检测;离心分离;子代噬菌体的放射性检测;噬菌体与大肠杆菌混合培养。最合理的实验步骤顺序为()A.B.C.D.答案:C解析:该实验首先要用32P和35S分别标记T2噬菌体,然后将标记的噬菌体和未标记的细菌混合培养,使噬菌体侵染细菌,

3、保温培养一段时间后,充分搅拌,离心分离,最后对上清液和沉淀物的放射性进行检测,以此来判断DNA和蛋白质在亲子代之间的传递情况。4.如果用15N、32P、35S共同标记噬菌体后,让其侵染未标记的大肠杆菌,在产生的子代噬菌体中,能够找到的标记元素为()A.在外壳中找到15N和35SB.在DNA中找到15N和32PC.在外壳中找到15N和32PD.在DNA中找到15N、32P和35S答案:B解析:DNA中含P,蛋白质中含S,而N是DNA和蛋白质共有的元素,因此32P只标记DNA,35S只标记蛋白质,而15N同时标记DNA和蛋白质。噬菌体侵染细菌时,只有DNA进入细菌内,利用细菌的脱氧核苷酸和氨基酸合

4、成子代噬菌体的DNA和蛋白质,故在子代噬菌体中能找到15N和32P标记的DNA,不能找到35S和15N标记的蛋白质。5.在探索遗传物质的过程中,赫尔希和蔡斯做了T2噬菌体侵染细菌的实验。下列有关叙述正确的是()A.用32P、35S标记同一组T2噬菌体的DNA和蛋白质B.该实验的步骤是标记、培养、搅拌、离心、检测C.用含有充足有机物的完全培养基培养T2噬菌体D.该实验证明了DNA是主要的遗传物质答案:B解析:32P、35S应分别标记不同组T2噬菌体的DNA和蛋白质。该实验应先标记大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体。然后用不同标记的T2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,进

5、行搅拌和离心,最后检测上清液和沉淀物的放射性。T2噬菌体只能用活细菌培养,不能用培养基培养。该实验证明了DNA是遗传物质,而不能证明DNA是主要的遗传物质。6.赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌的实验证实了DNA是遗传物质。下列关于该实验的叙述,正确的是()A.实验中可用15N代替32P标记DNAB.噬菌体的蛋白质外壳是在大肠杆菌的遗传物质指导下合成的C.噬菌体DNA合成的原料来自大肠杆菌D.实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA答案:C解析:N是蛋白质和DNA共有的元素,若用15N代替32P标记噬菌体的DNA,则噬菌体的蛋白质也会被标记。噬菌体的蛋白质外壳是在噬菌体DNA的指导下、在大肠杆菌体内

6、合成的。噬菌体DNA合成的原料来自大肠杆菌。该实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA。7.右图表示用同位素32P、35S分别标记T2噬菌体的DNA和大肠杆菌的蛋白质(氨基酸),然后进行噬菌体侵染细菌的实验,侵染后产生的子代噬菌体(101 000个)与亲代噬菌体形态完全相同。则子代噬菌体的DNA分子和蛋白质分子肯定不含()A.31PB.32PC.32SD.35S答案:C解析:根据题图可知,噬菌体的DNA和蛋白质分别被32P和32S标记,在噬菌体侵染大肠杆菌时,含32P的DNA进入大肠杆菌,含32S的蛋白质不进入大肠杆菌。在大肠杆菌内,噬菌体以自身的DNA为模板,利用大肠杆菌中的原料合成新的噬菌体,故

7、新的噬菌体DNA中可以含有32P和31P,噬菌体的蛋白质外壳中含35S,肯定不含32S。8.下图表示科研人员探究“烟草花叶病毒(TMV)的遗传物质”的实验过程,由此可以判断()A.水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNAB.TMV的蛋白质不能进入烟草细胞中C.侵入烟草细胞的RNA没有起到遗传作用D.RNA是TMV的主要遗传物质答案:A解析:由题图可知,将TMV放在水和苯酚中振荡后,RNA和蛋白质分离。该实验不能确定TMV的蛋白质是否可以进入烟草细胞。此实验能得出TMV的RNA起遗传作用。此实验说明TMV的遗传物质是RNA,而不是蛋白质。9.下列是生物学发展史上的几个重要实验,其中没有应用放射性

8、同位素标记法的是()A.验证光合作用释放的氧全部来自水B.噬菌体侵染细菌的实验C.肺炎链球菌的转化实验D.研究分泌蛋白的合成和运输答案:C解析:肺炎链球菌的转化实验没有应用同位素标记法。10.下列关于DNA结构模型构建的叙述,错误的是()A.富兰克林的DNA衍射图谱为模型的构建提供了重要依据B.根据DNA衍射图谱,沃森和克里克推算出DNA分子呈螺旋结构C.沃森和克里克在最初构建的双螺旋结构中,认为磷酸和脱氧核糖排列在外部,碱基排列在内部,且A与T配对,G与C配对D.DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的答案:C解析:在DNA结构模型的构建过程中,最初并不知道A一定与T配对,G一定与C配对

9、。11.下图是用集合的方法表示各种概念之间的关系,其中与图示相符的是()选项1234A染色体DNARNA基因BDNA基因脱氧核苷酸碱基C核酸DNA脱氧核苷酸基因D核酸染色体DNA基因答案:B12.下图为某DNA分子的部分平面结构图,该DNA分子片段中含有100个碱基对,40个胞嘧啶,则下列说法错误的是()A.与交替连接,构成了DNA分子的基本骨架B.是连接DNA单链上两个核糖核苷酸的化学键C.该DNA复制n次,含母链的DNA分子只有2个D.该DNA复制n次,消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸数为60(2n-1)个答案:B解析:是脱氧核糖,是磷酸,两者交替连接构成了DNA分子的基本骨架。是连接DNA单链上两

10、个脱氧核苷酸的化学键,是鸟嘌呤脱氧核苷酸中连接磷酸和脱氧核糖的化学键。该DNA复制n次,得到2n个DNA,其中含有母链的DNA分子只有2个。该DNA复制n次,消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸数为(200-402)2(2n-1)=60(2n-1)(个)。13.某双链DNA分子中,G、C之和占全部碱基的35.8%,一条链中T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%,则它的互补链中,T和C分别占该链碱基总数的()A.32.9%和17.1%B.31.3%和18.7%C.18.7%和31.3%D.17.1%和32.9%答案:B解析:在双链DNA分子中,G、C之和占全部碱基的比例=单链中G、C之和占该链全部碱

11、基的比例。由此可推出每条单链中,G、C之和占相应单链全部碱基的比例为35.8%。又因一条链中(设该链为1链,其互补链为2链)T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%,可求出A占该链碱基总数的比例=1-(35.8%+32.9%)=31.3%,G占该链碱基总数的比例=35.8%-17.1%=18.7%。2链中T和C占该链碱基总数的比例分别与1链中A和G占该链碱基总数的比例相等,分别为31.3%和18.7%。14.20世纪90年代,科学家发现DNA也有酶催化活性,他们根据共有序列设计并合成了由47个核苷酸组成的单链DNA-E47,它可以催化两个底物DNA片段之间的连接。下列有关叙述正确的是(

12、)A.在DNA-E47分子中,嘌呤碱基数一定等于嘧啶碱基数B.在DNA-E47分子中,碱基数=脱氧核苷酸数=脱氧核糖数C.在DNA-E47分子中,含有碱基UD.在DNA-E47分子中,每个脱氧核糖均连有一个磷酸和一个含N的碱基答案:B解析:由于DNA-E47分子是由47个核苷酸组成的单链DNA分子,嘌呤碱基数一定不等于嘧啶碱基数。无论是单链DNA分子,还是双链DNA分子,其基本单位都是脱氧核苷酸,每个脱氧核苷酸由一个碱基、一个脱氧核糖和一分子磷酸组成。DNA-E47为单链DNA分子,不含碱基U。在单链DNA分子中,除其一端的一个脱氧核糖外,每个脱氧核糖均连有两个磷酸和一个含N的碱基。15.下列

13、有关大肠杆菌的叙述,正确的是()A.大肠杆菌拟核的DNA中有控制性状的基因B.大肠杆菌中DNA分子数目与基因数目相同C.在普通光学显微镜下能观察到大肠杆菌的核糖体D.大肠杆菌分泌的蛋白质需要经过内质网加工答案:A解析:大肠杆菌拟核的DNA中有控制性状的基因,可以控制相关蛋白质的合成,A项正确。每个DNA中含有许多个基因,故大肠杆菌中DNA分子数目小于基因数目,B项错误。核糖体属于亚显微结构,在普通光学显微镜下不能观察到大肠杆菌的核糖体,C项错误。大肠杆菌是原核生物,无内质网,D项错误。16.下列有关噬菌体的叙述,正确的是()A.利用寄主菌的氨基酸合成子代噬菌体的蛋白质B.以寄主菌DNA为模板合

14、成子代噬菌体的核酸C.外壳抑制了寄主菌的蛋白质合成,使该细菌死亡D.能在寄主菌内以二分裂方式增殖,使该细菌裂解答案:A解析:噬菌体侵入寄主菌后,利用寄主菌的原料(氨基酸和核苷酸),合成噬菌体的蛋白质、DNA。子代噬菌体是以亲代噬菌体的DNA为模板来复制的。噬菌体消耗寄主菌内的物质,导致细菌死亡。噬菌体没有细胞结构,不能以二分裂方式增殖,而是在寄主菌内合成各个部件后,组装、释放,最后使寄主菌裂解。17.假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5 000个碱基对组成,其中腺嘌呤占全部碱基的20%。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌,共释放出100个子代噬菌体。下列叙述正确的是()A.该过程至少

15、需要3105个鸟嘌呤脱氧核苷酸B.噬菌体的增殖需要细菌提供模板、原料和酶等C.含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为149D.该噬菌体DNA分子中含有的胞嘧啶脱氧核苷酸的数量是2 000个答案:C解析:DNA分子中含有的鸟嘌呤脱氧核苷酸(G)的数量是(50002-5000220%2)2=3000(个),复制过程至少需要鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量为3000(100-1)=2.97105(个)。噬菌体增殖过程中的模板来自噬菌体本身。经过多次复制后,含32P的子代噬菌体为2个,所以含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为2(100-2)=149。在双链DNA分子中,胞嘧啶脱氧核苷酸的数量等于鸟嘌呤脱氧

16、核苷酸的数量,为3000个。18.某含14N的DNA有3 000个碱基,其中腺嘌呤占35%。若该DNA以15N标记的游离脱氧核苷酸为原料复制3次,再将全部复制产物置于试管内离心,得到的结果如图所示;加入解旋酶再离心,得到的结果如图所示。下列有关分析正确的是()A.X层中的DNA只含14N,Y层中的DNA只含15NB.W层中含15N的胞嘧啶有3 150个C.W层与Z层的脱氧核苷酸数之比为14D.X层中含有的氢键数是Y层的3倍答案:B解析:由于DNA复制的方式为半保留复制,故X层应是含有15N和14N的DNA,Y层是只含15N的DNA。DNA复制3次,产生了8个DNA,共有16条链,则Z层含有2条

17、14N链,W层含有14条15N链。由题意可知,每个DNA含有的胞嘧啶的数量为3000(1-35%2)/2=450(个),故W层中含15N的胞嘧啶为450142=3150(个)。这16条链中的每条链含有的脱氧核苷酸数相同,则W层与Z层的脱氧核苷酸数之比为142=71。这8个DNA分子中含有的氢键数相同,X层有2个DNA分子,Y层有6个DNA分子,故X层中含有的氢键数为Y层的1/3。19.下图为科学家设计的DNA复制的实验,利用大肠杆菌来探究DNA的复制过程。下列说法正确的是()A.从试管到试管,细胞内的染色体复制了两次B.用噬菌体代替大肠杆菌进行实验,提取DNA更方便C.试管中含有14N的DNA

18、占3/4D.本实验可作为对DNA复制方式假设的验证实验答案:D解析:大肠杆菌细胞内没有染色体。噬菌体专营寄生生活,不能直接在该培养液中培养,所以不能代替大肠杆菌进行该实验。试管中含有14N的DNA占100%。20.下图是大肠杆菌的DNA复制示意图。如果是单起点单向复制,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。据图分析,下列说法错误的是()A.此DNA分子的复制方式为半保留复制B.该DNA分子从2个起点进行双向复制C.将甲置于含15N的培养液中复制3次,子代DNA分子中都含15ND.甲中碱基A占20%,那么其子代DNA分子中鸟嘌呤占30%答案:

19、B解析:分析题图可知,DNA分子为半保留复制。此DNA分子从1个起点进行双向复制。由于新合成的子链中都含有15N,所以子代DNA分子中都含有15N。根据碱基互补配对原则可知,子代DNA分子中鸟嘌呤占30%。二、非选择题(共40分)21.(10分)某生物兴趣小组在学习了艾弗里等人的肺炎链球菌的体外转化实验后,他们尝试从S型活细菌中提取出了DNA、蛋白质和多糖等物质,然后将其分别加入培养R型细菌的培养基中培养,主要过程如下图所示。请回答下列问题。(1)参照图解,预测A、C过程的结果,填在图中“”处。(2)写出A、B、C的实验结果说明的问题。A.。B.。C.。(3)该兴趣小组的某名同学通过学习肺炎链

20、球菌的体内和体外转化实验认识到,R型细菌转化为S型细菌的原因是S型细菌体内的转化因子在发挥作用,那么反过来R型细菌中存在能促使S型细菌发生转化的物质吗?该同学模仿高中生物教科书中格里菲思等科学家的实验来探究R型细菌体内是否有转化因子。将R型细菌注入小鼠体内,小鼠正常。将S型细菌注入小鼠体内,小鼠患败血症死亡。将加热致死的R型细菌注入小鼠体内,小鼠正常。将S型细菌和加热致死的R型细菌混合后注入小鼠体内,小鼠患败血症死亡。实验结论:R型细菌体内没有转化因子。该同学的实验有不足之处,如组的小鼠患败血症死亡,并不能证明S型细菌没有转化为R型细菌,原因是。答案:(1)A.只有粗糙型细胞(无毒)C.只有粗

21、糙型细胞(无毒)(2)蛋白质没有转化作用DNA具有转化作用DNA的降解产物没有转化作用(3)即使有部分S型细菌转化为R型细菌,另一部分未转化的S型细菌仍会导致小鼠死亡解析:(1)该实验的过程是将S型细菌的DNA、蛋白质、多糖等分离开,单独地、直接地去侵染R型细菌,只有DNA具有转化作用,因此A、C过程的结果均为只有粗糙型细胞。(2)A、B、C的实验结果依次表明蛋白质没有转化作用、DNA具有转化作用、DNA的降解产物没有转化作用。(3)分析该同学的实验设计的思路和方法可知,实验有不足之处:组的小鼠患败血症死亡,并不能证明S型细菌没有转化为R型细菌,因为即使有部分S型细菌转化为R型细菌,另一部分未

22、转化的S型细菌仍会导致小鼠死亡。22.(10分)赫尔希和蔡斯研究T2噬菌体侵染细菌的实验:分别用35S和32P标记的噬菌体与大肠杆菌混合,保温一段时间后搅拌并离心,得到上清液和沉淀物,并检测其放射性。搅拌时间不同,上清液中的放射性强度不同,得到下表数据。搅拌时间/min12345上清液35S的比例/%5070758080上清液32P的比例/%2125283030被侵染细菌的成活率/%100100100100100请分析回答下列问题。(1)获得含有35S标记或32P标记的T2噬菌体的具体操作是。进行实验时,用来与被标记的T2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,

23、搅拌的目的是。搅拌5 min,被侵染细菌的成活率为100%,而上清液中仍有32P放射性出现,原因是。(3)若1个带有32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌,大肠杆菌裂解后释放出100个子代T2噬菌体,其中带有32P标记的T2噬菌体有个,出现该数目说明DNA的复制方式是。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噬菌体不带有(2)使吸附在细菌上的T2噬菌体(外壳)与细菌分离有一部分含有32P标记的T2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T2噬菌体(3)2半保留复制解析:(1)T2噬菌体是病毒,只能寄生在活细胞中,不能用一般培养基培养,所以要获

24、得32P或35S标记的T2噬菌体,就先分别用含32P和35S的培养基培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体。进行实验时,用来与被标记的T2噬菌体混合的大肠杆菌不带有放射性。(2)实验过程中,搅拌的目的是使吸附在细菌上的T2噬菌体(外壳)与细菌分离。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,说明有一部分含有32P标记的T2噬菌体没有侵入细菌,且被侵染的细菌没有裂解释放子代T2噬菌体。(3)由于DNA的复制方式是半保留复制,最初带有32P标记的T2噬菌体DNA的2条单链只参与形成2个DNA分子,所以100个子代T2噬菌体中,只有2个T2噬菌体带有32P标记。

25、23.(10分)1958年,梅塞尔森和斯塔尔通过一系列实验首次证明了DNA的半保留复制,此后科学家便开始了有关DNA复制起点数目、方向等方面的研究。试回答下列问题。图1复制叉图2亲代环状DNA图3图4大肠杆菌DNA的复制(注:图示复制过程中)(1)DNA分子呈结构,DNA复制开始时首先必须解旋,从而在复制起点位置形成复制叉(如图1所示)。因此,研究中可以根据复制叉的数量推测。(2)1963年,Cairns将不含放射性的大肠杆菌(其拟核DNA呈环状)放在含有3H-胸腺嘧啶的培养基中培养,进一步证明了DNA的半保留复制。根据图2的大肠杆菌亲代环状DNA示意图,用简图表示复制一次和复制两次后形成的D

26、NA分子。(注:以“-”表示含放射性的脱氧核苷酸链)(3)有人为探究DNA的复制从起点开始以后是单向进行的还是双向进行的,将不含放射性的大肠杆菌DNA放在含有3H-胸腺嘧啶的培养基中培养,给予适当的条件,让其进行复制,得到图3所示结果,这一结果说明。(4)为了研究大肠杆菌DNA复制是单起点复制还是多起点复制,用第(2)小题的方法,观察到大肠杆菌DNA复制的过程如图4所示,这一结果说明大肠杆菌细胞中DNA复制是起点复制的。答案:(1)(规则的)双螺旋复制起点的数量(2)如下图所示第一代DNA第二代DNA(3)DNA复制是双向进行的(4)单解析:(1)因DNA复制开始时首先必须解旋,从而在复制起点

27、位置形成复制叉,所以可以根据复制叉的数量推测复制起点的数量。(2)因为DNA为半保留复制,故复制一次所得到的两个DNA分子中,一条单链带放射性标记,另一条单链不带。复制两次后所得的四个DNA分子中,有两个DNA分子都是其中一条单链带放射性标记,另外两个DNA分子则是两条单链都带放射性标记。(3)由图3可以看出,该DNA分子有一个复制起点,复制为双向进行。(4)由图4可知,该DNA分子有一个复制起点,即单起点复制。24.(10分)某研究小组要探究黄瓜花叶病毒的核酸种类。实验材料:苯酚的水溶液(可以将病毒的蛋白质外壳和核酸分离)、健康生长的黄瓜植株、RNA水解酶(只会水解RNA,不会水解DNA)、

28、蒸馏水、实验必需的器材。(1)实验步骤选择若干株生长状况相似的黄瓜植株,分为两组并编号为A和B。用处理黄瓜花叶病毒,设法将核酸和蛋白质分离开,将获得的核酸平均分成两份,编号为a、b。用处理核酸a,用蒸馏水处理核酸b。一段时间后用核酸a喷洒黄瓜植株A组,用核酸b喷洒黄瓜植株B组。再过一段时间观察两组黄瓜植株的生长状况。(2)预期实验结果和结论实验结果:。实验结论:该病毒的核酸种类为DNA。实验结果:。实验结论:该病毒的核酸种类为RNA。答案:(1)苯酚的水溶液RNA水解酶(2)A、B两组黄瓜植株均出现病症A组黄瓜植株不出现病症,B组黄瓜植株出现病症解析:若黄瓜花叶病毒的核酸为RNA,则用RNA水解酶处理病毒核酸,RNA被水解,对照组(没有处理)出现病症,实验组(用RNA水解酶处理)不出现病症;若黄瓜花叶病毒的核酸为DNA,则对照组和实验组都表现出病症。(1)苯酚的水溶液可以将病毒的蛋白质外壳和核酸分离,因此要设法将核酸和蛋白质分离,应该用苯酚的水溶液处理黄瓜花叶病毒。RNA水解酶只会水解RNA,不会水解DNA,用RNA水解酶处理核酸a,用蒸馏水处理核酸b。(2)若A、B两组黄瓜植株均出现病症,则实验结论是该病毒的核酸种类为DNA;若A组黄瓜植株不出现病症,B组黄瓜植株出现病症,则实验结论为该病毒的核酸种类为RNA。- 13 -