单元质量检测(八)
第三章基因的本质
(时间:90分钟)
一、选择题(共60分)
1.科学的研究方法是取得成功的关键。下列关于人类探索遗传奥秘历程中的科学实验方法及技术的叙述,不正确的是
() A.孟德尔在研究豌豆杂交实验时,运用了假说—演绎法
B.萨顿根据基因和染色体的行为存在平行关系,类比推理出基因位于染色体上
C.格里菲思利用肺炎双球菌研究遗传物质时,运用了放射性同位素标记法
D.沃森和克里克研究DNA分子结构时,运用了建构物理模型的方法
解析:格里菲思利用肺炎双球菌进行了体外转化实验,并未运用放射性同位素标记法。
答案:C
2.下列有关“DNA是生物的主要遗传物质”的叙述,正确的是
() A.所有生物的遗传物质都是DNA
B.真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA,少部分病毒的遗传物质是RNA
C.动物、植物、真菌的遗传物质是DNA,除此以外的其他生物的遗传物质是RNA D.真核生物、原核生物的遗传物质是DNA,其他生物的遗传物质是RNA
解析:DNA是主要的遗传物质是指绝大多数生物(如所有细胞生物及大部分病毒)的遗传物质为DNA,只有RNA病毒的遗传物质为RNA。
答案:B
3.噬菌体侵染细菌后可以使细菌死亡,HIV感染T细胞后可以造成T细胞大量死亡,下列有关叙述正确的是
() A.噬菌体和HIV都以四种脱氧核苷酸为原料合成自身的遗传物质
B.噬菌体和HIV的遗传信息的传递方式相同
C.噬菌体与细菌属于寄生关系
D.HIV的感染只影响机体的细胞免疫,不影响体液免疫
解析:噬菌体是一种遗传物质为DNA的病毒,HIV是一种遗传物质为RNA的病毒,T 细胞也参与体液免疫。
答案:C
4.对染色体、DNA、基因三者关系的叙述中,正确的是
() A.每条染色体上含有一个或两个DNA分子;一个DNA分子上含有一个基因
B.都能复制、分离和传递,且三者行为一致
C.三者都是生物的遗传物质
D.在生物的传种接代中,基因的行为决定着染色体的行为
解析:每条染色体上可含1个或2个DNA分子,每个DNA分子中含有多个基因,基因是DNA分子上的有遗传效应的片段,基因与染色体行为存在平行关系,随染色体传递而传递。
答案:B
5.已知某DNA分子含有500个碱基对,其中一条链上A∶C∶T∶G=1∶2∶3∶4。该DNA分子连续复制数次后,消耗周围环境中含G的脱氧核苷酸4500个,则该DNA分子已经复制了
() A.3次B.4次
C.5次D.6次
解析:DNA中共有500个碱基对,每条单链中含有500个碱基,一条链上A∶C∶T∶G =1∶2∶3∶4,所以碱基(G+C)占3/5,在整个DNA分子中(C+G)所占比例也为3/5,所以在每个DNA分子中,G=300个。消耗了4500个碱基G,说明增加了15个DNA分子,所以是复制了4次。
答案:B
6.一般情况下,下列不可用2n表示的是
() A.一个DNA分子复制n次后产生的DNA分子数
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.具有n对等位基因的杂合子自交后代的基因型种类
D.含有n个碱基的双链DNA分子的种类
解析:具有n对等位基因的杂合子自交后代的基因型种类为3n,含有n个碱基(n/2对)的双链DNA分子的排列顺序即种类为4n/2(2n)。
答案:C
7.甲、乙两生物的体细胞中,DNA分子数、碱基的总量与种类均分别相同。与之相关的下列几种判断中,正确的是
() A.甲、乙的遗传信息完全相同
B.甲、乙是同一生物的后代
C.甲、乙细胞中的基因数相同
D.不足以得出上述任何一种结论
解析:两种生物细胞的DNA分子数、碱基总数及种类相同,遗传信息未必相同。基因数也未必相同,更未必是同一生物的后代。
答案:D
8.将大肠杆菌在含15N的培养液中培养后,再转移到含14N的普通培养液中培养,8小时后提取DNA进行分析,得出含15N的DNA分子所占比例为1/16,则大肠杆菌的分裂周期是
() A.2小时B.4小时
C.1.6小时D.1小时
解析:由子代DNA中含15N的DNA的比例为1/16可知,8小时后得到子代DNA分子共2÷1/16=32;设DNA分子复制了n代,则有2n=32,解得n=5,所以,大肠杆菌的分裂周期是8/5=1.6小时。
答案:C
9.噬菌体又称为细菌病毒。下列关于噬菌体侵染细菌实验的相关叙述中不正确的是
() A.该实验能够证明蛋白质不是遗传物质
B.侵染所需的原料、ATP、酶、场所等条件均由细菌提供
C.为确认何种物质注入细菌体内,可用32P、35S共同标记一组噬菌体的DNA和蛋白质
D.连续培养噬菌体n代,则含母链的DNA应占子代DNA总数的1/2n-1
解析:噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质而蛋白质不是;噬菌体增殖除自身注入最初模板DNA分子外,其余所需原料、ATP、酶、场所等均是由细菌细胞提供的;连续复制n代,子代DNA数量为2n,含母链的DNA始终是2个,所占比例为2/2n,即1/2n-
1。用32P、35S共同标记一组噬菌体,检测时不易区分放射性元素为何种,也就不能说明DNA 和蛋白质的作用。
答案:C
10.下列有关遗传物质的描述错误的是
() A.正常情况下,同一生物的不同组织,DNA结构一定相同,数量也一定相同
B.正常情况下,同一生物的不同组织,DNA结构一定相同,数量可能不同
C.细胞生物的遗传物质都是DNA
D.任何生物个体的遗传物质只有一种
解析:正常情况下,同一生物的不同组织,由于其代谢程度不同,细胞质中的DNA含量有很大不同。任何一种生物,即使体内同时含有两种核酸,遗传物质也只能是其中的一种,如人的遗传物质是DNA,不能说人的遗传物质是DNA和RNA(当然可以说人的遗传物质是核酸)。
答案:A
11.已知一条完全标记上15N的DNA分子利用含14N的脱氧核苷酸经n次复制后,含14N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为8∶1,则n是
() A.2 B.3
C.4 D.5
解析:被标记上15N的DNA分子有2条链,都可以作模板进行复制,经n次复制后,含14N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为8∶1,因含15N的DNA分子有2个,则含14N的DNA分子总数为16个,经复制形成了16个DNA分子,即经过了4次复制。
答案:C
12.DNA分子复制时解旋酶作用于下列哪一结构
() C.A—U D.G—C
解析:DNA复制时解旋酶的作用是使扭曲在一起的两条链打开,两条链是通过碱基之间的氢键联系在一起的。
答案:D
13.由50个脱氧核苷酸构成的DNA分子,按其碱基的排列顺序不同可区别为多少种?这表明了DNA分子的什么特性?
()
①50种②450种③504种④425种⑤遗传性⑥分子结构的多样性⑦分子结构的稳定性
A.①⑤B.②⑦
C.④⑥D.②⑥
答案:C
14.现有一待测核酸样品,经检测后,对碱基个数统计和计算得到下列结果:(A+T)∶(G +C)=(A+G)∶(T+C)=1。根据此结果,该样品
() A.无法被确定是脱氧核糖核酸还是核糖核酸
B.可被确定为双链DNA
C.无法被确定是单链DNA还是双链DNA
D.可被确定为单链DNA
解析:由于核酸样品检测得到碱基A、T、C、G,所以该核酸一定是DNA,而不是RNA。DNA双链结构中,(A+G)∶(T+G)=1,但是(A+G)∶(T+C)=1的DNA不一定就是双链。如在A=C=G=T的单链DNA中,(A+G)∶(T+C)=1。所以该样品无法被确定是单链DNA 还是双链DNA。
答案:C
15.下列关于肺炎双球菌转化和艾弗里实验的叙述中,正确的是
() A.加热杀死后的S型细菌中DNA已经全部断裂,失去活性
B.在转化过程中,加热杀死后的S型细菌中DNA没有进入R型活细菌的细胞中
C.在艾弗里的实验中,DNA酶将S型细菌DNA分解为脱氧核苷酸,控制荚膜合成的基因不存在,因此不能使R型细菌发生转化
D.加热杀死的S型细菌也能使小鼠的体细胞发生转化
解析:本题难度较大,主要考查学生对经典实验的掌握程度。加热杀死的细菌体DNA 仍具有活性;加热杀死的S型的细菌的DNA进入到R型细菌体内,转化成了S型细菌;DNA酶能水解DNA成脱氧核苷酸;原核细胞内的基因与动物细胞内的基因结构不同,一般不能进行转化。
答案:C
16.放射性同位素示踪法在生物学研究中具有广泛的用途,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同位素示踪技术的是
() A.DNA半保留复制的实验证据
B.噬菌体侵染细菌的实验
C.艾弗里所做的肺炎双球菌的转化实验
D.研究分泌蛋白的合成及分泌途径
解析:艾弗里所做的肺炎双球菌的转化实验是把其组成成分蛋白质、DNA和糖类分开,然后分别与R型活细菌混合注射入小鼠体内,观察各自的作用。
答案:C
17.将TMV型病毒的RNA与HRV型病毒的蛋白质结合到一起,组成一个新品系,用这个病毒去感染烟草,则在烟草体内分离出来的病毒有
() A.TMV型的蛋白质和HRV型的RNA
B.TMV型的RNA和HRV型的蛋白质
C.TMV型的蛋白质和TMV型的RNA
D.HRV型的蛋白质和HRV型的RNA
解析:TMV与HRV型病毒的遗传物质都是RNA,将TMV型病毒的RNA与HRV型病毒的蛋白质结合在一起,组成一个新品系,由于其遗传物质是RNA,用这种新品系病毒去感染烟草,其遗传物质RNA会在烟草体内利用烟草的化学成分来合成RNA,并以此RNA 为模板来合成蛋白质外壳。所以子代病毒的RNA和蛋白质都是TMV型。
答案:C
18.组成DNA结构的基本成分是
()
①核糖②脱氧核糖③磷酸④腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶⑤胸腺嘧啶⑥尿嘧啶
A.①③④⑤B.①②④⑥
C.②③④⑤D.②③④⑥
解析:组成DNA的基本单位是脱氧核苷酸。脱氧核苷酸是由磷酸、脱氧核糖和碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶)组成,核糖及尿嘧啶则是组成RNA的成分。
答案:C
19.有一对氢键连接的脱氧核苷酸,已查明它的结构中有一个腺嘌呤,则它的其他组成成分应是
() A.三个磷酸、三个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶
B.两个磷酸、两个脱氧核糖和一个胞嘧啶
C.两个磷酸、两个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶
D.两个磷酸、两个脱氧核糖和一个尿嘧啶
解析:一个脱氧核苷酸是一由分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成,因为组成脱氧核苷酸的含氮碱基只有A、T、C、G四种,所以只有四种脱氧核苷酸。又依据题
中“有一对氢键连接的脱氧核苷酸”,则必定形成碱基对,按照碱基互补配对原则,与腺嘌呤配对的一定为胸腺嘧啶,而其他成分相同。
答案:C
20.噬菌体侵染细菌的过程是
()
①噬菌体的DNA在细菌体内复制并合成许多蛋白质外壳,组成很多新的噬菌体
②噬菌体把自己的DNA注入细菌体内,蛋白质外壳留在细菌外面,不起作用
③子代噬菌体再去侵染其他的细菌
④细菌解体,子代噬菌体释放出去
⑤噬菌体吸附在细菌上
A.⑤→②→①→④→③B.①→⑤→③→④→②
C.②→④→③→①→⑤D.③→④→②→①→⑤
解析:考查噬菌体侵染细菌的过程。解决该题的关键是记住噬菌体侵染细菌的步骤:吸附、注入、合成与组装、释放,释放出的子代噬菌体再去侵染其他的细菌。
答案:A
21.噬菌体侵染细菌实验,除证明DNA是遗传物质外,还间接地说明了DNA
() A.能产生可遗传的变异
B.能进行自我复制,上下代保持连续性
C.不能控制蛋白质的合成
D.是生物的主要遗传物质
解析:在噬菌体侵染细菌的实验过程中,噬菌体进入细菌细胞内的是它的DNA,一段时间后,在体内出现了许多相同的噬菌体DNA,这说明噬菌体的DNA在细菌体内发生了自我复制。在出现了大量DNA后,继而又出现了噬菌体的蛋白质,这可以间接说明,DNA 指导自身蛋白质的合成。从整个实验现象看,没有哪一点能说明DNA分子产生了可遗传的变异,另外,该实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质。不能得出它是生物的主要遗传物质,是否“主要”是通过对大量生物的研究,才能得出的结论。
答案:B
22.噬菌体DNA在大肠杆菌细胞内能利用细菌的化学成分合成出噬菌体自身的DNA 和蛋白质。对这一事实不正确的叙述是
() A.说明DNA携带有自我复制的遗传信息
B.由大肠杆菌提供DNA模板、原料、能量、酶及核糖体等,两者构成寄生关系
C.说明DNA携带有指导蛋白质合成的遗传信息
D.这一过程中的DNA合成对遗传起着决定性作用
解析:侵染过程中的“合成”阶段,原料、能量、酶、反应场所由细菌提供,而DNA 模板则由亲代噬菌体提供。这一事实曾被用同位素标记等方法所确认。
答案:B
23.人、噬菌体、烟草花叶病毒及根瘤菌中遗传物质的核苷酸分别有多少种?() A.8、4、4、8 B.4、4、4、4
C.5、4、4、5 D.8、4、5、4
解析:每种生物的遗传物质只能是一种核酸—DNA或RNA,所以组成遗传物质的核苷酸只能是四种—四种脱氧核苷酸或四种核糖核苷酸。
答案:B
24.下列关于基因的说法,错误的是
() A.基因是有遗传效应的DNA片段
B.基因的脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息
C.基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位
D.基因是染色体的一段
解析:考查基因的概念。基因是有遗传效应的DNA片段,主要存在于染色体上(呈线性
排列),是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位,基因中的脱氧核苷酸(或碱基)的排列顺序就代表遗传信息。而染色体上除含有DNA外,还含有蛋白质,因此“基因是染色体上的一段”是错误的。因为染色体上的蛋白质不是遗传物质。
答案:D
25.用一个32P标记的噬菌体侵染细菌。若该细菌解体后释放出16个大小、形状一样的噬菌体,则其中含有32P的噬菌体
() A.0个B.2个
C.15个D.16个
解析:标记了一个噬菌体,等于标记了两条DNA链,由于DNA为半保留复制,各进入两个噬菌体内,以后不管复制多少次,最终都只有2个噬菌体被标记。
答案:B
二、简答题(共40分)
26.根据DNA分子结构模式图所示,回答下列问题:
(1)写出①~⑥的名称:
①________;②________;
③________;④________;
⑤________;⑥________;
(2)分析这种结构的主要特点:
Ⅰ.构成DNA分子的两条链按________盘旋成双螺旋结构。
Ⅱ.DNA分子的基本骨架由________________________________而成。
Ⅲ.DNA分子两条链上的碱基通过________连结成碱基对,并且遵循________原则。
(3)DNA分子中的碱基有________种,碱基间配对方式有________种,但由于________,使DNA分子具有多样性,由于________________________,使DNA分子具有特异性。
答案:(1)胸腺嘧啶胞嘧啶腺嘌呤鸟嘌呤脱氧核糖磷酸
(2)反向平行脱氧核糖与磷酸交替连接氢键碱基互补配对
(3)42不同DNA分子中碱基对排列顺序千变万化每个DNA分子具有特定的碱基对排列顺序
27.如图是DNA的复制图解,请据图回答下列问题。
(1)DNA复制发生在__________________________期。
(2)②过程称为________。
(3)指出③中的子链________。
(4)③过程必须遵循________________原则。
(5)子代DNA分子中只有一条链来自亲代DNA分子,由此说明DNA的复制具有____________的特点。
(6)已知原来DNA中有100个碱基对,其中腺嘌呤40个,则复制4次,在复制过程中将需要________个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸参加。
答案:(1)有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间(2)解旋(3)ⅡⅢ(4)碱基互补配对(5)半保留复制(6)900
28.分析下图,回答有关问题:
(1)图中B是________,C是________,D是________,F是________,G是________。
(2)F的基本组成单位是图中的________,共有________种。F与H的关系是________。
(3)图中E和F的关系是________。决定F结构多样性的是________的排列顺序。
(4)通常情况下,1个H中含有________个F,1个F中含有________个E,1个E中含有
________个D。
解析:本题以图的形式表示出了DNA与基因、染色体、脱氧核苷酸的关系。DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,它由1分子磷酸、1分子脱氧核糖和1分子含氮碱基组成;基因是有遗传效应的DNA片段;染色体是遗传物质DNA的主要载体;1条染色体上通常情况下含有一个DNA分子,一个DNA分子上有很多个基因,1个基因由成百上千个脱氧核苷酸构成。
答案:(1)脱氧核糖含氮碱基脱氧核苷酸DNA蛋白质(2)D4H是F的主要载体(3)E是有遗传效应的F片段D(4)1许多成百上千
29.某校一个生物活动小组要进行研究性学习。对生物学史上的经典实验进行验证,也
是研究性学习的内容之一。这个小组借助某大学的实验设备,对有关DNA复制的方式进行探索,有人认为DNA是全保留复制,也有人认为DNA是半保留复制。为了证明这两种假
设,这个小组设计了下列实验程序,请完成实验并对结果进行预测。
(1)实验步骤:
第一步:在氮源为14N 的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA 分子均为14N —DNA ;在氮源为15N 的培养基上生长的大肠杆菌,其DNA 分子均为15N —DNA 。用某种离心方法分离得到的结果如上图所示,其DNA 分别分布在轻带和重带上。
第二步:将亲代大肠杆菌(含15N)转移到含14N 的培养基上繁殖一代(Ⅰ)。请分析: 如果DNA 位于________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。
第三步:为了进一步验证第二步的推测结果,将亲代大肠杆菌(含15N)转移到含14N 的培养基上再连续繁殖一代(Ⅱ)。
请分析:
如果DNA 位于________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)有人提出:第一代(Ⅰ)的DNA 用解旋酶处理后再离心,就能直接判断DNA 的复制
方式,如果轻带和重带各占12
,则一定为半保留复制。 你认为这位同学说法是否正确?
________________________________________________________________________。 原因是
________________________________________________________________________。 解析:如果DNA 的复制方式为全保留复制,则一个亲代15N —15N 的DNA 分子,子代两个DNA 分子是:一个15N —15N ,一个14N —14N ,其在离心管中分布的位置是一半在轻带、一半在重带;如果DNA 的复制方式为半保留复制,则一个亲代15N —15N 的DNA 分子,子代两个DNA 分子都是15N —14N ,其在离心管中分布的位置全部在中带。
答案:(1)1/2重和1/2轻 全中 1/4重和3/4轻 1/2中和1/2轻
(2)不正确 无论半保留复制还是全保留复制,如果研究DNA 链的情况,结果是一致的,无法区分
30.在研究生物遗传物质的过程中,人们做了很多实验进行研究,包括著名的“肺炎双球菌转化实验”。请分析以下实验并回答问题:
(1)某人曾重复了“肺炎双球菌转化实验”,步骤如下:
a .将一部分S 型细菌加热杀死;
b .制备符合要求的培养基并均分为若干组,将菌种分别接种到各组培养基上(如图中文字说明部分);
c .将接种后的培养基置于适宜温度下培养一段时间,并观察菌落生长情况,结果如图所示。
注:○为S 型菌落,●为R 型菌落
①制备符合要求的培养基时,除加入适当比例的水和琼脂外,还必须加入一定量的无机盐、氮源、有机碳源、________,并调整pH 。
②本实验可得出的结论是:___________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(2)艾弗里等人通过实验证实了在上述细菌转化过程中起作用的是DNA。请利用DNA 酶做试剂,选择适当的材料用具,设计实验方案,验证“促使R型细菌转化成S型细菌的物质是DNA”,并预测实验结果,得出实验结论。
①实验设计方案:
第一步:从S型细菌中提取DNA,制备符合要求的培养基,并将盛有等量培养基的装置分别标号A、B、C;
第二步:__________________________________________________________________ ________________________________________________________________________;
第三步:_______________________________________________________________
________________________________________________________________________;
第四步:________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
②请预测实验结果并得出合理结论:
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
③通过你设计的实验,还能得出的新的结论:
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
解析:第(1)题微生物生长需要五大营养要素,即水、无机盐、碳源、氮源及生长因子;由于R型细菌和S型细菌都属于异养型细菌,所以培养基中的碳源应为有机碳源。
第(2)题是验证实验。欲证明促进R型菌转化的物质是DNA,可用DNA酶将S型菌DNA 破坏后,看是否还能实现R型菌向S型菌的转化。解答可考虑以下几个方面:①设置对照实验:实验组中加入提取的S型细菌的DNA;在对照组中,一组不加任何提取物,另一组中加入提取出的S型细菌的DNA和DNA酶。②单一变量的控制,即培养细菌的培养基中只有是否加入S型细菌DNA这一实验变量不同,其余的变量(如接种的细菌种类、数量以及培养条件等)应基本相同。
答案:(1)①生长因子②S型细菌中的“某种物质”(转化因子)能使R型细菌转化成S 型细菌,而且这种转化是可遗传的
(2)①第二步:A中不加任何提取物,B中加入提取出的S型细菌DNA,C中加入提取的S型细菌DNA和DNA酶(顺序可变)
第三步:在三组培养基上分别接种等量的R型细菌
第四步:将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间,观察菌落生长情况
②A中只有R型细菌菌落;B中出现R型和S型细菌两种菌落;C中只有R型细菌菌落。本实验结果可证明S型细菌DNA分子可使R型细菌转化为S型细菌
③DNA只有在结构保持完整、未被破坏的条件下才具有促进R型细菌转化为S型细菌的功能