人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第4章 基因的表达第1节 基因指导蛋白质的合成课后练习题

  第三章学业质量标准检测

本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分，考试时间90分钟。

第Ⅰ卷(选择题　共55分)

一、选择题(共11小题，每小题5分，共55分，在每小题给出的4个选项中，只有1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(　B　)

A．孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质

B．噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力

C．沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数

D．烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是RNA

[解析]　孟德尔发现遗传因子并证实了其遗传规律，但并没有证实其化学本质；沃森和克里克构建DNA双螺旋结构时利用前人的一个重要成果，就是嘌呤数等于嘧啶数；烟草花叶病毒感染烟草实验只能说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，并不能说明所有病毒的遗传物质都是RNA。

2．1952年，赫尔希和蔡斯做“噬菌体侵染细菌实验”时发现：用35S标记的一组侵染实验，上清液中检测到的放射性很高，而用32P标记的一组实验，在沉淀物中检测到的放射性很高。由此可以得到的结论是(　D　)

A．上清液中主要是噬菌体，沉淀物是主要是细菌

B．蛋白质在噬菌体的增殖过程中，不起任何作用

C．DNA是主要的遗传物质

D．在亲子代间具有连续性的物质是DNA，因此DNA才是真正的遗传物质

[解析]　赫尔希和蔡斯的实验证明了DNA是遗传物质。

3．遗传学是在科学实验的基础上建立和发展的。下列关于遗传学研究的说法错误的是(　B　)

A．肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染大肠杆菌的实验方法不同，但实验思路是一致的

B．孟德尔成功运用了假说—演绎的科学研究方法，从而发现了三个遗传学定律

C．无论证明DNA是遗传物质的实验还是豌豆杂交实验，科学选材是保证实验成功的重要因素

D．沃森和克里克成功地构建了DNA分子的结构模型，为分子遗传学和多种生物工程技术奠定了理论基础

[解析]　证明DNA是遗传物质的两个经典实验虽然方法不一样，但思路是一样的：设法将蛋白质和DNA分开，单独地直接观察它们的作用；孟德尔的成功除了选材科学外，还运用了假说—演绎法，从而发现了遗传学的两大定律。

4．细胞每次分裂时DNA都复制一次，每次复制都是(　B　)

A．母链和母链，子链和子链，各组成一条子代DNA

B．每条子链和与它碱基互补配对的母链组成子代DNA

C．每条子链随机地和两条母链之一组成子代DNA

D．母链降解，重新形成两个子代DNA

[解析]　每次复制形成的两个子代DNA都是由每条子链和与它碱基互补配对的母链组成。

5．如果用3H、15N、35S、32P标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成成分中，能够找到的放射性元素为(　B　)

A．可在外壳中找到15N和35S和3H     

B．可在DNA中找到3H、15N、32P

C．可在外壳中找到15N和35S         

D．可在DNA中找到15N、35S、32P

[解析]　DNA中含有3H、15N和32P，DNA的复制方式是半保留复制，所以能在子代噬菌体的DNA中检测到放射性。另外，噬菌体在增殖过程中，是把外壳留在细菌外，把DNA注入细菌，所以在子代噬菌体的外壳中检测不到放射性，并且，35S存在于蛋白质中，不存在于DNA中。B选项正确。

6．将一个不含有放射性同位素标记的大肠杆菌(其拟核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－胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中，培养一段时间后，检测到如图所示的Ⅰ、Ⅱ两种类型的拟核DNA(虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链)。下列有关该实验结果的分析中，正确的是(　A　)

A．该拟核DNA分子中每个脱氧核糖都与2分子磷酸基团相连

B．第二次复制产生的子代拟核DNA分子中Ⅰ、Ⅱ两种类型的比例为1∶3

C．复制n次需要胞嘧啶的数目是(2n－1)·(m－a)/2

D．复制n次形成的含放射性的脱氧核苷酸单链数为2n－2

[解析]　由于拟核DNA分子是环状的，所以每个脱氧核糖都与2分子磷酸基团相连；由于DNA复制是半保留复制，所以第二次复制产生的4个子代拟核DNA分子中Ⅰ、Ⅱ两种类型的比例为1∶1，含有m个碱基的拟核DNA，有a个胸腺嘧啶，故胞嘧啶的数目为(m/2)－a，复制n次需要胞嘧啶的数目是为(2n－1)×[(m/2)－a]；复制n次形成的脱氧核苷酸单链数为2n×2，即2n＋1，其中亲代拟核DNA的两条链不含放射性，故含放射性的脱氧核苷酸单链数为2n＋1－2。

7．某长度为1 000个碱基对的双链环状DNA分子，其中含腺嘌呤300个。该DNA分子复制时，1链首先被断开形成3′、5′端，接着5′端与2链发生分离，随后DNA分子以2链为模板，通过滚动从1链的3′端开始延伸子链，同时还以分离出来的5′端单链为模板合成另一条子链，其过程如图所示。下列关于该过程的叙述正确的是(　C　)

A．1链中的碱基数目多于2链

B．该过程是从两个起点同时进行的

C．复制过程中2条链分别作模板，边解旋边复制

D．若该DNA连续复制3次，则第3次复制共需鸟嘌呤4 900个

[解析]　双链环状DNA分子的两条链的碱基是互补配对的，所以1链和2链均含1 000个碱基，A错误；该DNA分子的复制起始于断口处，由于只有一处断开，故只有一个复制起点，B错误；断开后两条链分别作为模板，边解旋边复制，C正确；该DNA分子含腺嘌呤300个，所以鸟嘌呤为700个，第3次复制新合成4个DNA分子，则第3次复制时共需鸟嘌呤700×4＝2 800个，D错误。

8．在一个DNA分子中，A与T之和占全部碱基总数的42%，若其中一条链的C占该链碱基总数的24%，T占30%，则另一条链上C、T分别占该链碱基总数的(　A　)

A．34%、12% B．42%、12%

C．58%、34% D．34%、30%

[解析]　根据“任意两个互补碱基之和在双链和单链中的比例相同”知：A＋T＝42%，有(A＋T)1＝42%，(A＋T)2＝42%。又因为T1＝30%，故A1＝42%－30%＝12%，则T2＝A1＝12%；同理G1＝C2＝58%－24%＝34%。

9．下列关于建构模型或科学研究方法的相关叙述错误的是(　A　)

A．童第周用类比推理的方法证明了“基因在染色体上”

B．孟德尔用豌豆进行杂交实验时，运用了假说一演绎法

C．沃森和克里克研究DNA分子结构时，建构了物理模型

D．摩尔根利用果蝇进行杂交实验时，运用了假说—演绎法

10．将DNA分子双链用3H标记的蚕豆(2n＝12)根尖细胞移入普通培养液(不含放射性元素)中，再让细胞连续进行有丝分裂。根据下图判断在普通培养液中的第二次有丝分裂中期，一个细胞中染色体标记情况依次是(　B　)

A．6个a,6个b B．12个b

C．6个b,6个c D．b＋c＝12个，但b和c数目不确定

[解析]　根据题意可知，亲代DNA分子双链用3H标记，由于DNA分子为半保留复制，因此亲代细胞中染色体经过第一次复制后两条姐妹染色单体均被标记，如图a；第一次有丝分裂结束后产生的子细胞中每条染色体上的DNA分子均有一条链被标记，该细胞中的染色体再进行第二次复制，一条染色体上的两条染色单体只有一条被标记，如图b，因此在第二次有丝分裂中期，细胞中每条染色体的两条染色单体均只有一条带有标记。故选B。

11．在一个双链DNA分子中，碱基总数为m，腺嘌呤数为n，则下列有关结构数目正确的是(　D　)

①脱氧核苷酸数＝磷酸数＝碱基总数＝m　②碱基之间的氢键数为(3m－2n)/2　③一条链中A＋T的数量为n

④G的数量为m－n

A．①②③④ B．②③④

C．③④ D．①②③

[解析]　在双链DNA分子中，A＝T＝n，则G＝C＝(m－2n)/2。

第Ⅱ卷(非选择题　共45分)

二、非选择题(共45分)

12．(15分)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，在理论上，上清液中不含放射性，下层沉淀物中具有很高的放射性；而实验的最终结果显示：在离心上层液体中，也具有一定的放射性，而下层的放射性强度比理论值略低。

(1)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，采用的实验方法是__同位素标记法(同位素示踪法)__。

(2)在理论上，上层液放射性应该为0，其原因是：理论上讲，噬菌体已将含32P的DNA全部注入大肠杆菌内，上清液中只含噬菌体的__蛋白质外壳__。

(3)由于实验数据和理论数据之间有较大的误差，由此对实验过程进行误差分析：

a．在实验中，从噬菌体和大肠杆菌混合培养，到用离心机分离，这一段时间如果过长，会使上清液的放射性升高，其原因是：噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代来，经离心后__分布在上清液中__。

b．在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，将__是__(填“是”或“不是”)误差的来源，理由是：没有侵入大肠杆菌的噬菌体经离心后分布于上清液中，使上清液__出现放射性__。

[解析]　(1)噬菌体侵染细菌实验中，采用的是同位素标记法。(2)DNA中含有P元素，蛋白质中没有，故32P只能标记噬菌体的DNA。在侵染过程中，由于噬菌体的DNA全部注入大肠杆菌，离心后，上清液中是噬菌体蛋白质外壳，沉淀物中是被侵染的大肠杆菌，因此理论上上清液中没有放射性。(3)从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，如果时间过长，带有放射性的子代噬菌体会从大肠杆菌中释放出来，使上清液带有放射性。在实验中如果部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，也会使上清液带有放射性。

13．(15分)含有32P和31P的磷酸，两者的化学性质几乎相同，都可参与DNA分子的组成，但32P比31P质量大。现将某哺乳动物的细胞放在含有31P磷酸的培养基中，连续培养数代后得到G0代细胞。然后将G0代细胞移至含32P磷酸的培养基中培养，经过第1、2次细胞分裂后，分别得到G1和G2代细胞。再从G0、G1、G2代细胞中提出DNA，经密度梯度离心后得到结果如下图所示。由于DNA分子质量不同，因此在离心管内分布不同。若①、②、③分别表示轻、中、重三种DNA分子的位置，请回答：

(1)G0、G1、G2三代DNA离心后的试管分别是图中的：G0__A__；G1__B__；G2__D__。

(2)G2代在①、②、③三条带中DNA数的比例是__0∶2∶2__。

(3)图中①、②两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是：条带①__31P__、条带②__31P和32P__。

(4)上述实验结果证明DNA的复制方式是__半保留复制__。DNA的自我复制能使生物的__遗传特性__保持相对稳定。

[解析]　首先应当理解轻、中、重三种DNA的含义：由两条含31P的脱氧核苷酸链组成的是轻DNA；由一条含31P的脱氧核苷酸组成的链与另一条含32P的脱氧核苷酸组成的链形成的是中DNA；由两条含32P的脱氧核苷酸组成的链形成的是重DNA。根据DNA半保留复制的特点，G0代细胞中的DNA全部是轻DNA；G1代是以G0代细胞中的DNA为模板，以含32P的脱氧核苷酸为原料形成的两个DNA分子，全部为中DNA；G2代是以G1代细胞DNA为模板，以含32P的脱氧核苷酸为原料形成的四个DNA分子，其中有两个DNA分子的母链含31P、子链含32P，是中DNA，另两个DNA分子的母链、子链全含32P，是重DNA。G2代以后除两个中DNA外，其他均为重DNA。

14．(15分)通常DNA分子复制从一个复制起始点开始，有单向复制和双向复制，如下图所示：

放射性越高的3H－胸腺嘧啶脱氧核糖核苷(3H－脱氧胸苷)，在放射性自显影技术的图像上，感光还原的银颗粒密度越高。请利用放射性自显影技术、低放射性3H－脱氧胸苷和高放射性3H－脱氧胸苷，设计实验以确定大肠杆菌DNA复制的方向，简要写出：

(1)实验思路：__复制开始时，首先用含低放射性3H－脱氧胸苷的培养基培养大肠杆菌，一段时间后转移到含有高放射性3H－脱氧胸苷的培养基中继续培养，用放射性自显影技术观察复制起点和复制起点两侧的银颗粒的密度情况__。

(2)预测实验结果并得出结论：__若复制起点处银颗粒密度低，复制起点的一侧银颗粒密度高，则DNA分子复制为单向复制；若复制起点处银颗粒密度低，复制起点的两侧银颗粒密度高，则DNA分子复制为双向复制__。