第3章测评卷

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第3章测评
(时间:75分钟　满分:100分)
一、选择题(共15小题,每小题2分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的)
1.各种生物的遗传物质都是核酸,下列说法错误的是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　
A.生物界的主要遗传物质是DNA
B.真核生物的遗传物质都是DNA
C.原核生物的遗传物质是RNA
D.H1N1流感病毒的遗传物质是RNA
答案C
解析绝大多数生物都是以DNA作为遗传物质,包括真核生物、原核生物和部分病毒。H1N1流感病毒的遗传物质是RNA。
2.下列关于下图中DNA片段的说法,正确的是(　　)

A.解旋酶可作用于①②处
B.15N链上的“G”表示鸟嘌呤脱氧核苷酸
C.不同DNA的碱基种类相同,(A+T)/(C+G)的比例也相同
D.把此DNA放在含15N的培养液中复制2代,子代中含15N的DNA占3/4
答案B
解析解旋酶破坏的是氢键,即图中的③所示位置;不同DNA分子具有相同的碱基种类,但不同DNA分子中(A+T)/(C+G)的比例一般不同;在含15N的培养液中,题干中的DNA复制2代后,得到的4个DNA分子均含有15N。
3.下图是某种高等植物的病原体的遗传过程实验,实验表明这种病原体(　　)

A.寄生于细胞内,遗传物质为RNA
B.可单独生存,遗传物质为蛋白质
C.寄生于细胞内,遗传物质为蛋白质
D.可单独生存,遗传物质为RNA
答案A
解析这种病原体是病毒,由RNA和蛋白质组成,只有寄生在活细胞内才能表现出生命现象。由图分析可知,RNA能将亲代病毒的特征遗传给后代,而蛋白质却不能,所以RNA是该病毒的遗传物质。
4.胰岛B细胞内存在某个DNA分子,已知在该DNA分子的一条链上G+C占60%,A占24%,则在另一条链上的A占整个DNA分子的碱基比例为(　　)
A.60%
B.24%
C.8%
D.16%
答案C
解析由一条链上G+C占60%,A占24%,推知另一条链上G+C也占该链的60%,T占24%。另一条链上A应占该链比例为1-60%-24%=16%,占整个DNA分子的碱基比例为16%÷2=8%。
5.下列关于DNA复制的叙述,不正确的是(　　)
A.DNA的复制过程是边解旋边复制
B.在叶肉细胞中DNA的复制发生在细胞核、叶绿体和线粒体中
C.DNA复制过程中,要消耗ATP并且需要酶的催化
D.DNA复制需要的原料是脱氧核糖核酸
答案D
解析DNA复制需要的原料是脱氧核苷酸,不是脱氧核糖核酸。
6.肺炎链球菌有许多类型,有荚膜的有毒性,能使人和小鼠患肺炎,且小鼠会患败血症,导致其死亡,无荚膜的无毒性。下图是所做的细菌转化实验,下列相关说法错误的是(　　)

A.能导致小鼠死亡的有a、d两组
B.通过d、e两组对照,能说明转化因子是DNA而不是蛋白质
C.d组产生的有毒性的肺炎链球菌能将该性状遗传给后代
D.d组产生的后代只有有毒性的肺炎链球菌
答案D
解析a组有荚膜菌注射到小鼠体内后,小鼠死亡;b组加热煮沸的有荚膜菌注射到小鼠体内,小鼠不死亡;c组无荚膜菌不会导致小鼠死亡;d组无荚膜菌与加热致死的有荚膜菌的DNA混合培养,在有荚膜菌DNA的作用下,无荚膜菌转化为有荚膜菌,并遗传给后代,产生有荚膜的活菌,导致小鼠死亡;e组,加热致死的有荚膜菌的蛋白质与无荚膜菌混合培养,不会发生转化,也不会导致小鼠死亡。所以d、e两组对照,说明促使无荚膜菌发生转化的是有荚膜菌的DNA,而不是蛋白质。但这种转化率是比较低的,大部分无荚膜菌没有发生转化,所以在d组产生的后代中,大部分是无毒性的,少数是有毒性的,D项错误。
7.蚕豆根尖细胞在含被3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期,然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期,其染色体的放射性标记分布情况是(　　)
A.每条染色体的两条单体都被标记
B.每条染色体中都只有一条单体被标记
C.只有半数的染色体中一条单体被标记
D.每条染色体的两条单体都不被标记
答案B
解析在放射性培养基中完成一个细胞周期后,一条染色体上只有一个DNA分子,该DNA分子的一条链为正常链,另一条链为标记链。在不含放射性的培养基中进行细胞分裂至中期,每条染色体上有两个DNA分子,一个DNA分子的两条链全为正常链,另一个DNA分子的一条链为正常链,另一条链为标记链,这两个DNA分子位于同一条染色体的两条姐妹染色单体上。
8.某DNA分子(两条链均含14N)共有3 000个碱基,其中腺嘌呤占35%。若该DNA分子以15N同位素标记过的4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1结果;如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心,则得到如图2结果。下列有关分析正确的是(　　)

A.X层全部是仅含14N的DNA
B.W层中含15N标记胞嘧啶3 150个
C.X层中含有的氢键数是Y层的1/2
D.W层与Z层的核苷酸数之比为1∶4
答案B
解析由于DNA复制为半保留复制,所以X层的DNA分子一条链含14N、另一条链含15N,A项错误;由于该DNA分子复制了3次,产生了8个DNA分子,含16条脱氧核苷酸链,其中15N标记的有14条链;含有3 000个碱基的DNA中,腺嘌呤占35%,因此胞嘧啶占15%,共450个,所以W层中含15N标记胞嘧啶为450×14÷2=3 150(个),B项正确;在DNA分子中,碱基对之间通过氢键相连,DNA复制了3次,产生的8个DNA分子中,2个DNA分子含14N和15N,6个DNA分子只含15N,所以X层中含有的氢键数是Y层的1/3,C项错误;由于DNA复制了3次,产生了8个DNA分子,含16条脱氧核苷酸链,其中15N标记的有14条链,所以W层与Z层的核苷酸链之比为14∶2=7∶1,D项错误。
9.假定某大肠杆菌含14N的DNA的相对分子质量为a,若将其长期培养在含15N的培养基中,得到含15N的DNA,相对分子质量为b。现在将含15N的DNA的大肠杆菌培养在含14N的培养基中,那么,子二代DNA的平均相对分子质量为(　　)
A.(a+b)/2
B.(3a+b)/4
C.(2a+3b)/2
D.(a+3b)/4
答案B
解析亲代DNA两条链都含有15N,在含14N的培养基上繁殖两代产生4个子代DNA分子,其中完全含14N的有2个,相对分子质量之和为2a,其余2个DNA分子都是一条链含15N,另一条链含14N,即相对分子质量之和为(a+b),则4个子代DNA相对分子质量之和为(a+b)+2a=3a+b,平均相对分子质量为(3a+b)/4。
10.某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验,进行了以下4个实验:①用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌;②用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌;③用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌;④用3H标记的噬菌体侵染未标记的细菌。
以上4个实验,经过短时间保温后搅拌、离心,检测到放射性的主要部位分别是(　　)
A.沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液
B.沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液
C.上清液、上清液、沉淀物和上清液、上清液
D.沉淀物、沉淀物、沉淀物、沉淀物和上清液
答案D
解析用噬菌体侵染细菌短时间保温后离心,上清液中含有噬菌体的蛋白质外壳,沉淀物是细菌(其中含有噬菌体的DNA)。用未标记的噬菌体侵染有标记的细菌,放射性位于沉淀物中;用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌,侵染细菌后,噬菌体的DNA存在于细菌中,放射性主要存在于沉淀物中;用3H标记细菌,放射性在沉淀物中;而用3H标记噬菌体,该噬菌体的蛋白质和DNA均有放射性,实验结果是放射性位于上清液和沉淀物中。
11.一个双链均被32P标记的DNA分子由5 000个碱基对组成,其中腺嘌呤占20%,将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述错误的是(　　)
A.该DNA分子的特异性与碱基对的排列顺序有关
B.复制过程需要2.4×104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸
C.子代DNA中含32P的单链与含31P的单链数目之比为1∶7
D.子代DNA中含32P的分子数目与只含31P的分子数目之比为1∶3
答案B
解析由题可知,该DNA分子中胞嘧啶占30%,则该DNA复制3次需要消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为10 000×30%×(23-1)=2.1×104,B项错误。
12.下面为含有四种碱基的DNA结构示意图,下列对该图的描述,正确的是(　　)

A.③有可能是碱基A
B.②和③相间排列,构成DNA的基本骨架
C.①②③中特有的元素分别是P、C和N
D.与⑤有关的碱基一定是A或T
答案D
解析该DNA含有四种碱基,且A与T之间形成两个氢键,G与C之间形成三个氢键,因此与⑤有关的碱基一定是A或T,与③有关的碱基一定是G或C,但无法确定③⑤具体是哪一种碱基。DNA的基本骨架是由①磷酸和②脱氧核糖交替连接构成的。①中特有的元素是P,③中特有的元素是N,而C并不是②所特有的,③中也含有C。
13.下图为真核细胞DNA复制过程的模式图,据图分析,下列相关叙述错误的是(　　)

A.由图示得知,DNA复制的方式是半保留复制
B.解旋酶能使双链DNA解开,但需要消耗ATP
C.子代DNA的两条链是反向平行排列的
D.DNA在复制过程中是先进行解旋,后半保留复制
答案D
解析由图示可知,新合成的每个DNA分子中,都保留了原来DNA中的一条链,因此复制的方式是半保留复制,A项正确;解旋酶使DNA双链解开,需要消耗ATP,B项正确;子代DNA的两条链是反向平行的,C项正确;DNA在复制过程中是边解旋边半保留复制,D项错误。
14.“人类基因组计划”研究表明,人体的23对染色体约含有3万~3.5万个基因,这一事实说明(　　)
A.基因是DNA上的有遗传效应的片段
B.基因是染色体的片段
C.1个DNA分子上有许多基因
D.基因只存在于染色体上
答案C
解析染色体是基因的主要载体,人体的23对染色体约含有3万~3.5万个基因,说明1个DNA分子上有许多基因。
15.一般情况下,下列各项中不可用2n表示的是(　　)
A.具有n对独立遗传的等位基因的杂合子自交后代的基因型种类
B.含有n对独立遗传的等位基因的个体产生的配子的种类
C.一个DNA分子连续复制n次后所产生的DNA分子数
D.含有n个碱基的双链DNA分子的可能种类
答案A
二、选择题(共5小题,每小题3分,共15分。每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错的得0分)
16.在证明DNA是遗传物质的过程中,T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述,不正确的是(　　)
A.T2噬菌体也可以在肺炎链球菌中复制和增殖
B.T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质
C.培养基中的32P经宿主摄取后可出现在子代T2噬菌体的核酸中
D.人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同
答案ABD
解析T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,A项错误。T2噬菌体mRNA和蛋白质的合成都是在宿主细胞大肠杆菌中进行的,B项错误。T2噬菌体侵染大肠杆菌后,会利用大肠杆菌体内的物质合成自身的组成成分,用含有32P的培养基培养大肠杆菌,再用这种大肠杆菌培养T2噬菌体,能得到DNA含有32P标记的子代T2噬菌体,即培养基中的32P经宿主摄取后可出现在子代T2噬菌体的核酸中, C项正确。人类免疫缺陷病毒的遗传物质为RNA, T2噬菌体的遗传物质为DNA,它们的核酸类型和增殖过程不同,D项错误。
17.DNA一般能准确复制,其原因是(　　)
①DNA规则的双螺旋结构为复制提供模板　②DNA复制发生于细胞周期的间期　③严格遵循碱基互补配对原则　④产生的两个子代DNA均和亲代DNA相同
A.① B.②
C.③ D.④
答案AC
解析DNA规则的双螺旋结构在解旋后为DNA复制提供两条模板,严格的碱基互补配对原则保证了DNA复制的准确性,保证了子代DNA是以亲代DNA提供的两条链为模板合成的。
18.一个DNA分子经过诱变,某位点上的一个正常碱基(设为X)变成了尿嘧啶,该DNA连续复制两次,得到的4个子代DNA分子相应位点上的碱基对分别为U—A、A—T、G—C、C—G,推测“X”可能是(　　)
A.胸腺嘧啶
B.胞嘧啶
C.鸟嘌呤
D.胸腺嘧啶或腺嘌呤
答案BC
解析据半保留复制的特点,DNA分子经过两次复制后,突变链形成的两个DNA分子中含有U—A、A—T碱基对,而另一条正常,正常链形成的两个DNA分子中含有G—C、C—G碱基对,因此被替换的可能是G,也可能是C。
19.20世纪90年代,Cuenoud等人发现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。下列有关叙述不正确的是(　　)
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U
D.在DNA—E47分子中,每个脱氧核糖上均连有一个磷酸和一个含N的碱基
答案ACD
解析由于DNA—E47分子是单链DNA,嘌呤碱基数不一定等于嘧啶碱基数,A项错误;无论是单链还是双链DNA,其基本单位都是脱氧核苷酸,每个脱氧核苷酸分子由一分子碱基、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成,B项正确;DNA—E47为单链DNA,不含碱基U,C项错误;在单链DNA中,只有一端的一个脱氧核糖上连有一个磷酸和一个含N碱基,其他脱氧核糖上均连有两个磷酸和一个含N的碱基,D项错误。
20.下列对大肠杆菌DNA分子图示的分析,不正确的是(　　)

A.图中2是核糖,属于五碳糖
B.图中的碱基对3和4可能是G—C,也可能是A—T
C.磷酸、五碳糖交替连接构成基本骨架
D.1、2、3构成了一个完整的核糖核苷酸分子
答案ABD
解析DNA中含有的五碳糖是脱氧核糖;碱基对G—C之间有三个氢键,A—T之间有两个氢键,故碱基对3和4可能是G—C,也可能是C—G;磷酸、脱氧核糖交替连接构成DNA的基本骨架;1、2、3构成的是一个完整的脱氧核苷酸分子。
三、非选择题(共4小题,共55分)
21.(12分)根据遗传物质的化学组成,可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常,一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。
假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记的方法,以体外培养的宿主细胞等为材料,设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出(1)实验思路,(2)预期实验结果及结论即可。(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组)
答案(1)实验思路
甲组:将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。
乙组:将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。
(2)预期实验结果及结论
若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,即为RNA病毒;反之为DNA病毒。
解析此题解题的切入点是DNA与RNA的区别。DNA与RNA在结构上的区别体现在碱基的种类、五碳糖的种类以及空间结构的不同。本题应通过测定新病毒所含碱基的种类确定其类型。DNA特有的碱基为胸腺嘧啶,RNA特有的碱基为尿嘧啶,故应分别用含有放射性标记尿嘧啶和胸腺嘧啶的培养基培养宿主细胞,之后接种新病毒,培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。根据收集到的病毒的放射性可知其所含碱基的种类(T或U),进而判断出其类型。
22.(13分)经过许多科学家的不懈努力,遗传物质之谜终于被破解,请回答下列相关问题。
(1)格里菲思通过肺炎链球菌的体内转化实验,得出S型细菌中存在某种　　　　　　　,能将R型细菌转化成S型细菌。艾弗里及其同事进行了肺炎链球菌的转化实验,该实验成功的最关键的实验设计思路是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)在证明DNA是遗传物质的过程中,T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。T2噬菌体　　　　　　(填“可以”或“不可以”)在肺炎链球菌中复制和增殖,培养基中的32P经宿主摄取后　　　(填“可以”或“不可以”)出现在T2噬菌体的核酸中。 
(3)生物体内DNA分子的(A+T)/(G+C)与(A+C)/(G+T)两个比值中,前一个比值越小,双链DNA分子的稳定性越　　　,经半保留复制得到的DNA分子,后一比值等于　　　。 
答案(1)转化因子　设法将DNA与蛋白质等物质分开研究
(2)不可以　可以
(3)高　1
解析(1)格里菲思通过肺炎链球菌的体内转化实验,得出S型细菌中存在某种转化因子,能将R型细菌转化成S型细菌。肺炎链球菌体外转化实验成功的最关键的实验设计思路是:设法将DNA与蛋白质等物质分开研究。(2)T2噬菌体只能侵染大肠杆菌,因此其不可以在肺炎链球菌中复制和增殖;噬菌体繁殖后代所需的原料来自大肠杆菌,由于DNA分子复制方式为半保留复制,因此培养基中的32P经宿主摄取后可以出现在T2噬菌体的核酸中。(3)由于C—G之间有3个氢键,A—T之间有2个氢键,因此生物体内DNA分子中(A+T)/(G+C)的比值越小,意味着C—G的含量越高,DNA分子越稳定;双链DNA分子中A=T、C=G,因此(A+C)/(G+T)的比值=1。
23.(14分)下图是某DNA分子的局部结构示意图,请据图回答问题。

(1)写出下列图中序号代表的结构的中文名称:①　　　　　　;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14N标记的细胞培养在含15N标记的脱氧核苷酸的培养液中,此图所示的　　　　　　　　　　　(填图中序号)中可测到15N。若细胞在该培养液中分裂4次,该DNA分子也复制4次,则得到的子代DNA中含14N的DNA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　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)①②③④⑥⑧⑨　1∶8
(5)15×(a/2-m)
解析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是胸腺嘧啶,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。该DNA分子复制4次,产生16个DNA分子,由于DNA复制方式为半保留复制,含14N的DNA分子共2个,所有的子代DNA都含有15N,所以子代DNA中含14N和15N的比例为1∶8。若该DNA分子共有a个碱基,其中腺嘌呤有m个,A=T=m,则G=C=a/2-m,该DNA分子复制4次,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为(24-1)×(a/2-m)=15×(a/2-m)。
24.(16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20 min 分裂一次,产生的子代经离心后的结果见下图)。请回答下列问题。

(1)综合分析本实验的几组DNA离心结果,第　　　组的实验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:若DNA位于　　　　　(填DNA在试管中的位置及比例,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双链分开后再离心,其结果　　　　(填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。为什么?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)实验得出结论:DNA复制方式为半保留复制。若将实验四的实验时间改为60 min,离心后密度带的数量和位置是否发生变化?　　　　　　　　。若实验三的结果中,子一代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽,可能的原因是新合成的DNA单链中有少部分　　　　　。 
答案(1)三　一　二
(2)①全保留　半保留　1/4轻和3/4重　1/2中和1/2重　②不能　不论是全保留还是半保留,实验结果都是一样的
(3)没有变化　15N
解析(1)由于实验一的结果为DNA位于试管的轻带,则子代DNA的两条链都只含14N,实验二的结果为子代DNA都只含有15N,而第三组其离心结果应为子代DNA在试管中的位置全部为中带,即一条链含被标记的15N,另一条链含14N。必须将实验一(全部轻带)与实验二(全部重带)进行比较,才能说明DNA的复制方式是半保留复制。(2)若子一代出现两条带,分别是轻带和重带,则重带DNA只能来自被15N标记的DNA,轻带只能来自新合成的DNA,因此可推测DNA的复制方式不是一条链来自亲代DNA,一条链新合成的半保留复制,而是全保留复制;若将实验三得到的子一代DNA双链分开,不论是全保留复制还是半保留复制,离心结果都会出现轻带和重带两条带,故不能判断DNA的复制方式。(3)若将子代继续培养,则子n代离心,密度带仍旧为中带和轻带两条,只是子代DNA在试管中的位置及比例变为1/4中带,3/4重带;若实验结果中子一代中带略宽,其最可能的原因是新合成的DNA单链中仍有部分被15N标记。