2024春高中生物第3章基因的本质达标检测卷（人教版必修2）

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第3章达标检测卷一、选择题：本题共20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．肺炎链球菌转化实验中，发现无毒R型和被加热致死的有毒S型细菌混合后，在小鼠体内可找到的细菌类型有(　　)①有毒R型　②无毒R型　③有毒S型　④无毒S型A．①② B．③④C．②③ D．②④【答案】C【解析】在肺炎链球菌的转化过程中，并不是所有的无毒R型细菌都转化成了有毒S型细菌，因此在小鼠体内有无毒R型和有毒S型两种细菌。2．在生命科学发展过程中，证明DNA是遗传物质的实验是(　　)①孟德尔的豌豆杂交实验　②摩尔根的果蝇杂交实验　③肺炎链球菌的转化实验　④噬菌体侵染细菌的实验　⑤DNA的X光衍射实验A．①② B．②③C．③④ D．④⑤【答案】C【解析】①发现了基因的分离定律和自由组合定律，②证明了基因位于染色体上，③证明了DNA是遗传物质，④证明了DNA是遗传物质，⑤为DNA双螺旋结构模型的构建提供了有力的证据，综上所述，C选项符合题意。3．“噬菌体侵染细菌的实验”是研究遗传物质的经典实验，主要过程如下：①标记噬菌体→②噬菌体与细菌混合培养→③搅拌、离心→④检测放射性。下列叙述正确的是(　　)A．①需要利用分别含有35S和32P的细菌 B．②中少量噬菌体未侵入细菌会导致实验失败C．③的作用是加速细菌的解体 D．④的结果是沉淀物中检测到放射性【答案】A【解析】标记噬菌体需要用含35S或32P的细菌培养噬菌体，A正确；②中少量噬菌体如果未侵入细菌会导致上清液中有少量放射性，但并不影响实验的结果，B错误；搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体外壳，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌，C错误；以35S标记的噬菌体侵染细菌的实验中，上清液中含有较高的放射性，以32P标记的噬菌体侵染细菌的实验中，沉淀物中含有较高的放射性，D错误。4．在证明DNA是遗传物质的实验中，赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质，在下图中标记元素所在部位依次是(　　)A．①、④ B．②、④C．①、⑤ D．③、⑤【答案】A【解析】赫尔希和蔡斯用32P标记的是噬菌体的DNA，用35S标记的是噬菌体的蛋白质，在DNA中只有①磷酸含有P元素，在蛋白质中S元素应存在于R基上，也就是图中的④。5．如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，由此可以判断(　　)A．水和苯酚的作用是分离病毒中的蛋白质和RNAB．TMV的蛋白质不能进入烟草细胞中C．蛋白质是TMV的遗传物质D．RNA是TMV的主要遗传物质【答案】A【解析】据图示分析，TMV放入水和苯酚中后，RNA和蛋白质分离，A正确；该实验不能判断TMV的蛋白质是否进入烟草细胞中，B错误；此实验说明TMV的遗传物质是RNA，而不是蛋白质，某种生物的遗传物质只有一种，C、D错误。6．下列关于遗传物质的说法，错误的是(　　)①真核生物的遗传物质是DNA　②原核生物的遗传物质是RNA　③细胞核的遗传物质是DNA　④细胞质的遗传物质是RNA　⑤甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA或RNAA．①②③ B．②③④C．②④⑤ D．③④⑤【答案】C【解析】无论是真核生物还是原核生物，细胞生物的遗传物质都是DNA；凡是有细胞结构的生物，无论是细胞核中还是细胞质中，遗传物质都是DNA；流感病毒是RNA病毒，遗传物质是RNA。7．DNA是主要的遗传物质，下图为DNA结构模式图。下列叙述正确的是(　　)A．①由磷酸、核糖和含氮碱基组成B．双链中A＋T与C＋G的数量相等C．遗传信息蕴藏在碱基排列顺序中D．艾滋病病毒的遗传物质含有该结构【答案】C【解析】①是DNA的基本结构单位，其中的五碳糖是脱氧核糖，A错误；双链DNA分子中，因为碱基互补配对关系，所以A＝T、G＝C，但A＋T与C＋G的数量不一定相等，B错误；DNA是主要的遗传物质，DNA分子的遗传信息蕴藏在碱基的排列顺序中，C正确；艾滋病病毒属于RNA病毒，没有DNA，D错误。8．DNA分子基本骨架的组成成分是(　　)A．核糖、磷酸 B．脱氧核糖、磷酸、碱基C．核糖、磷酸、碱基 D．脱氧核糖、磷酸【答案】D【解析】组成DNA分子的五碳糖是脱氧核糖，脱氧核糖和磷酸在外侧交替连接构成了DNA分子的基本骨架。9．下列有关DNA分子结构的叙述不正确的是(　　)A．双链DNA分子中含有两个游离的磷酸基团B．DNA分子的一条单链中相邻的碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连接C．每个脱氧核糖都连接着2个磷酸D．C、G所占比例越大，DNA分子越稳定【答案】C【解析】末端的脱氧核糖只连接1个磷酸，C错误。10．以下所示四个双链DNA分子中，稳定性最差的是(　　)A．双链DNA中A占25% B．双链DNA中T占30%C．双链DNA中G占25% D．双链DNA中C占30%【答案】B【解析】A与T之间有两个氢键，G与C之间有三个氢键，所以G与C的比例越高，稳定性就越强。11．某同学分离得到X、Y两种未知菌种，分析其DNA的碱基组成，发现X菌的腺嘌呤含量为15%，而Y菌的胞嘧啶含量为42%。下列关于这两个菌种DNA组成的叙述，正确的是(　　)A．X菌的鸟嘌呤含量为15%B．X菌的胞嘧啶及鸟嘌呤之和占DNA碱基总数的70%C．Y菌的腺嘌呤的数量较X菌的低D．当两个菌种的DNA碱基数相等时，将X菌DNA解旋所需能量较将Y菌DNA解旋所需能量多【答案】B【解析】X菌的腺嘌呤含量为15%，说明胸腺嘧啶的含量为15%，胞嘧啶和鸟嘌呤的含量均为35%，X菌的胞嘧啶及鸟嘌呤之和占DNA碱基总数的70%，A错误，B正确；Y菌的胞嘧啶含量为42%，说明腺嘌呤的含量为8%，但具体数量不能确定，C错误；胞嘧啶和鸟嘌呤之间存在三个氢键，腺嘌呤和胸腺嘧啶之间只存在两个氢键，因此DNA中胞嘧啶和鸟嘌呤所占比例越高，解旋所需的能量就越多，分析可知Y菌DNA中胞嘧啶和鸟嘌呤所占比例较X菌DNA中相应比例高，因此当两个菌种的DNA碱基数相等时，Y菌DNA解旋所需能量较X菌DNA解旋所需能量多，D错误。12．下列关于DNA分子的叙述，不正确的是(　　)A．磷酸和脱氧核糖交替连接排列构成DNA分子的基本骨架B．由一个DNA分子复制形成的两个子代DNA分子的分离与着丝粒分裂不同时发生C．双链DNA分子中，若一条链上 eq \f(A＋T,G＋C)＝b，则另一条链上 eq \f(A＋T,G＋C)＝bD．体内DNA分子中氢键含量越多，DNA分子越稳定【答案】B【解析】在DNA分子中，磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧，构成DNA分子的基本骨架，A正确；由一个DNA分子复制形成的两个子代DNA分子分别位于组成该染色体的2条姐妹染色单体上，这两个子代DNA分子的分离是随着姐妹染色单体的分开而分离的，而着丝粒分裂导致姐妹染色单体分开，因此这两个子代DNA分子的分离与着丝粒分裂同时发生，B错误；依据碱基互补配对原则，在双链DNA分子中，若一条链上 eq \f(A＋T,G＋C)＝b，则另一条链上 eq \f(A＋T,G＋C)＝b，C正确；体内DNA分子中氢键含量越多，DNA分子越稳定，D正确。13．一个双链DNA分子在复制解旋时，由于某种原因，一条链上的A变成了T，则该DNA经n次复制后，发生差错的DNA占总数的(　　)A．1/2 B．1/nC．1/2n D．1/4n【答案】A14．下列关于DNA复制的叙述，正确的是(　　)A．在细胞有丝分裂前的间期，发生DNA复制B．DNA通过一次复制后产生四个DNA分子C．DNA双螺旋结构全部解链后，开始DNA的复制D．单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链【答案】A15．将DNA双链都被15N标记的大肠杆菌放在以14NH4Cl为唯一氮源的培养基中培养，连续分裂3次。下列相关叙述不合理的是(　　)A．DNA的复制过程需要ATP直接供能B．本实验利用14N和15N区分不同密度的DNAC．分裂3次后形成的子代DNA中都含有14ND．大肠杆菌的DNA复制不遵循碱基互补配对原则【答案】D【解析】DNA的复制过程需要消耗能量，可由ATP直接提供，因为ATP是直接能源物质，A正确；该实验运用了同位素标记法，利用14N和15N区分不同密度的DNA，B正确；DNA复制为半保留复制，即子代DNA中含有亲代DNA分子的一条链，因此，复制三次后，后代DNA中都含14N，C正确；DNA复制遵循碱基互补配对原则，由于其复制是半保留复制，所以新合成的两条子链分别与母链通过碱基互补配对形成两个新的DNA双链，D错误。16．已知某DNA分子中的一条单链中 eq \f(A＋C,T＋G)＝m，则它的互补链中的这个比值是(　　)A．m B． eq \f(1,m)C． eq \f(1,(m＋1)) D．无法判断【答案】B【解析】某DNA分子中的一条单链中 eq \f(A＋C,T＋G)＝m，另一条链中碱基与之互补，则 eq \f(T＋G,A＋C)＝m，则 eq \f(A＋C,T＋G)＝ eq \f(1,m)，B符合题意。17．如图为DNA分子结构示意图，对该图的正确描述是(　　)A．DNA分子中的⑤⑥⑦⑧依次代表A、G、C、TB．④的名称是鸟嘌呤脱氧核苷酸C．⑩表示磷酸二酯键，复制时由解旋酶催化形成D．DNA分子的特异性表现在碱基互补配对原则上【答案】A【解析】根据碱基互补配对原则可推出⑤⑥⑦⑧依次代表A、G、C、T，A正确；④包括的三部分不是同一个脱氧核苷酸的组成成分，B错误；磷酸二酯键由DNA聚合酶催化形成，C错误；DNA分子中，特定的碱基排列顺序决定DNA分子的特异性，D错误。18．把培养在含轻氮(14N)环境中的细菌，转移到含重氮(15N)环境中培养相当于复制一轮的时间，然后放回原环境中培养相当于连续复制两轮的时间后，分析表明细菌DNA组成为(　　)A． eq \f(3,4)轻氮型、 eq \f(1,4)中间型 B． eq \f(1,4)轻氮型、 eq \f(3,4)中间型C． eq \f(1,2)中间型、 eq \f(1,2)重氮型 D． eq \f(1,2)轻氮型、 eq \f(1,2)中间型【答案】A【解析】将含14N的细菌移到含重氮(15N)环境中培养相当于复制一轮的时间，则得到的每个DNA分子都是一条链含14N、一条链含15N；再转回至含14N的环境中培养相当于连续复制两轮的时间后，由1个DNA分子得到4个DNA分子，其中3个DNA分子只含14N，另外1个DNA分子一条链含14N、一条链含15N，即3/4轻氮型、1/4中间型，A正确。19．真核细胞某生理过程如图所示，下列叙述正确的是(　　)A．酶1是DNA聚合酶，酶2是解旋酶B．a链与d链的碱基序列相同C．该图表示遗传信息传递方向是DNA→RNAD．c链和d链中G＋C所占比例相等，该比值越大，DNA热稳定性越高【答案】D【解析】图示为DNA复制过程，其中酶1可使氢键断裂，酶2可催化磷酸二酯键的形成，所以酶1是解旋酶，酶2是DNA聚合酶，A错误；a链与b链的碱基互补配对，d链与c链的碱基互补配对，b链和c链在复制之前是碱基互补配对的关系，故a链与c链的碱基序列相同，a链与d链的碱基序列互补，B错误；题图表示DNA半保留复制过程，遗传信息传递方向是DNA→DNA，C错误；在双链DNA分子中，互补碱基之和所占的比例在两条单链中相等，因G、C之间有三个氢键，所以双链中G＋C所占比值越大，DNA热稳定性越高，D正确。20．研究人员将1个含14N－DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中，培养1h后提取子代大肠杆菌的DNA。将DNA解开双螺旋，变成单链，然后进行密度梯度离心，试管中出现两种条带(如图)。下列说法正确的是(　　)A．由结果可推知该大肠杆菌的细胞周期大约为15 minB．若直接将子代DNA进行密度梯度离心也能得到两种条带C．解开DNA双螺旋的实质是破坏核苷酸之间的磷酸二酯键D．根据条带的数目和位置可以确定DNA的复制方式为半保留复制【答案】B【解析】由于14N单链∶15N单链＝1∶7，说明DNA复制了3次，因此可推知该细菌的细胞周期大约为60÷3＝20(min)，A错误；经过分析可知，DNA复制3次，有2个DNA是15N/14N，中带，有6个15N/15N的DNA，重带，两种条带，B正确；解开DNA双螺旋的实质是破坏核苷酸之间的氢键，C错误；将DNA解开双螺旋，变成单链，根据条带的数目和位置只能判断DNA单链的标记情况，但无法判断DNA的复制方式，D错误。二、非选择题：本题包括3小题，共40分。21．(14分)请回答下列遗传学问题。(1)格里菲思用肺炎链球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验，此实验结果证明：被杀死的S型菌中含有某种____________。(2)1952年，赫尔希和蔡斯用同位素标记法对T2噬菌体进行标记，然后对细菌进行侵染，证明DNA是遗传物质，他们所利用的标记元素是________，请你简述对T2噬菌体进行标记的方法：_____________________________。(3)从细菌细胞内提取到一个DNA分子，现有被同位素3H标记的4种脱氧核苷酸。要在实验室内合成新的DNA分子：①除以上物质外，还必须有________和________，才能合成第二代的DNA分子。②在第二代的DNA分子中，有______条含3H的链。③在第五代的全部DNA分子中，有______条不含3H的链。【答案】(1)转化因子　(2)35S和32P　先分别用含35S、32P的培养基培养大肠杆菌，然后再分别用相应的大肠杆菌培养噬菌体　(3)①酶　ATP(或能量)　②2　③2【解析】(1)格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验证明了“转化因子”的存在。(2)噬菌体侵染细菌的实验分两组，一组噬菌体用35S对其蛋白质外壳进行标记，另一组用32P对噬菌体的核酸进行标记。因为病毒只有在寄主细胞内才能增殖，所以应该先用含35S或32P的培养基培养大肠杆菌，然后用被标记的大肠杆菌培养噬菌体，才能将噬菌体进行标记。(3)解答此小题需注意DNA分子复制需要模板、原料、酶、ATP(或能量)等条件。DNA分子复制的特点是半保留复制，在第二代的每个DNA分子中，含有一条3H链，一条母链。在第五代的全部DNA分子中不含3H的链，只有最初DNA分子中的两条链。22．(14分)如图是某链状DNA分子的局部结构示意图，请据图回答下列问题。(1)写出下列图中序号所代表结构的中文名称：①________________，④________________，⑦__________________，⑧__________________，⑨______________________________。(2)图中DNA片段中有______对碱基对，该DNA分子应有______个游离的磷酸基团。(3)从主链上看，两条单链方向________；从碱基关系看，两条单链________。(4)如果将无标记的细胞培养在含15N标记的脱氧核苷酸的培养液中，则图中所示的______________(填图中序号)中可测到15N。若细胞在该培养液中分裂四次，该DNA分子也复制四次，则得到的子代DNA分子中含14N的DNA分子和含15N的DNA分子的比例为________。(5)若该DNA分子共有a个碱基，其中腺嘌呤有m个，则该DNA分子复制4次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为____________________个。【答案】(1)胞嘧啶　氢键　脱氧核糖　胸腺嘧啶脱氧核苷酸　一条脱氧核苷酸链的片段(2)4　2　(3)反向平行　互补　(4)①②③⑥⑧⑨(2分)　1∶8　(5)15·(a/2－m)(2分)【解析】(1)根据碱基互补配对原则可知，①是胞嘧啶，②是腺嘌呤，③是鸟嘌呤，④是氢键，⑤是磷酸基团，⑥是胸腺嘧啶，⑦是脱氧核糖，⑧是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，⑨是一条脱氧核苷酸链的片段。(2)图中DNA分子片段中含有4个碱基对，每个链状DNA分子含有2个游离的磷酸基团。(3)双链DNA分子中，两条单链反向平行，碱基之间互补配对。(4)一个DNA分子复制4次，可产生16个子代DNA分子，由于DNA复制为半保留复制，故含14N的DNA分子共有2个，所有的DNA都含有15N，所以子代DNA分子中含14N 的DNA分子和含15N的DNA分子的比例为1∶8。(5)该DNA分子中腺嘌呤有m个，则胞嘧啶有(a/2－m)个，故复制4次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的个数为(24－1)×(a/2－m)＝15·(a/2－m)。23．(12分)科学家在研究DNA分子复制方式时进行了如下的实验(已知培养用的细菌大约每20 min分裂一次，实验结果见相关图示)。实验一：细菌 eq \o(―――→,\s\up7(14N培养基))破碎细菌细胞提取DNA eq \o(―――→,\s\up7(离心))结果A实验二：细菌 eq \o(―――→,\s\up7(15N培养基))破碎细菌细胞提取DNA eq \o(―――→,\s\up7(离心))结果B实验三、四、五：(1)实验一、实验二的作用是____________________。(2)从结果C、D看，DNA复制具有____________的特点。根据这一特点，理论上结果E中含14N的DNA分子所占比例为________。(3)复制过程除需要模板DNA、四种脱氧核苷酸外，还需要____________等条件。(4)若对结果C中的DNA分子先用解旋酶处理，然后再离心，结果为F，请在图中表示出。(5)如果实验C、D、E的结果都为图G，据此可判断DNA分子的复制方式______(填“是”或“不是”)半保留复制。【答案】(1)对照(2)半保留复制　1(3)酶、能量(4)如右图(5)不是【解析】(1)实验一和实验二分别表示14N和15N DNA的离心结果，其作用是与后面的实验结果形成对照。(2)从结果C、D看，新形成的DNA保留了原来DNA的两条链，DNA复制具有半保留复制的特点；经过60 min后，DNA复制了3次，共形成8个DNA分子，其中有2个DNA分子是15N/14N，其余6个DNA分子为14N/14N，所以结果E中所有DNA分子都含有14N。(3)复制过程需要模板DNA、原料(四种脱氧核苷酸)、酶和能量等条件。(4)结果C中的2个DNA分子均为15N/14N，解旋后形成的单链为2条重链15N和2条轻链14N。(5)结果G表明原来被15N标记的DNA的两条链没有分开，因此可判断DNA分子的复制方式不是半保留复制。