第三章 基因的本质（单元检测）（附答案）—2023-2024高一下学期生物必修2（人教版(2019））（文字版含解析）

第三章 基因的本质（单元检测）
一、选择题：(本大题共16小题，每小题3分，共48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.如图所示，甲、乙表示两种不同的植物病毒，经重组形成杂种病毒丙，丙侵染植物细胞后，在植物细胞内增殖产生的新一代病毒是(　　)
2.某研究人员模拟肺炎链球菌转化实验，进行了以下4个实验：
①R型细菌的DNA＋DNA酶→加入S型细菌→注射入小鼠　
②S型细菌的DNA＋DNA酶→加入R型细菌→注射入小鼠　
③R型细菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入S型细菌的DNA→注射入小鼠　
④S型细菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入R型细菌的DNA→注射入小鼠
以上4个实验中小鼠的情况依次是(　　)
A.存活、存活、存活、死亡 B.死亡、存活、存活、存活
C.死亡、死亡、存活、存活 D.存活、死亡、存活、死亡
3.犬细小病(CPV)是由犬细小病毒感染幼犬所引起的一种急性传染病。细小病毒是一种单链DNA病毒，碱基A约占30%。下列关于犬细小病毒的叙述正确的是(　　)
A.可在液体培养基中繁殖 B.遗传物质是DNA
C.DNA中(A＋G)/(T＋C)＝1 D.DNA中C约占20%
4.某同学欲制作DNA双螺旋结构模型，已准备了足够的相关材料。下列叙述正确的是(　　)
A.在制作脱氧核苷酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基
B.制作模型时，鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连
C.制成的模型中，腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和
D.制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧
5.某DNA分子含m对碱基，其中腺嘌呤有a个。下列有关此DNA在连续复制时所需的胞嘧啶脱氧核苷酸数目的叙述，错误的是(　　)
A.在第一次复制时，需要(m－a)个 B.在第二次复制时，需要2(m－a)个
C.在第n次复制时，需要2n－1(m－a)个 D.在n次复制过程中，总共需要2n(m－a)个
6.下列有关基因的叙述，错误的是(　　)
A.每个基因通常都是DNA分子上的一个片段
B.DNA分子上的每一个片段都是基因
C.DNA分子的结构发生改变，基因的结构不一定发生改变
D.真核细胞的核基因位于染色体上，在染色体上呈线性排列
7.DNA是主要的遗传物质是指(　　)
A.遗传物质的主要载体是染色体 B.大多数生物的遗传物质是DNA
C.细胞里的DNA大部分在染色体上 D.染色体在遗传上起主要作用
8.在探索遗传物质的过程中,赫尔希和蔡斯做了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、离心、搅拌、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是遗传物质
9.现已知基因M含有碱基N个,腺嘌呤n个,具有类似如右图所示的平面结构。下列说法正确的是(　　)
A.基因M共有4个游离的磷酸基团,氢键数目为(1.5N+n)个
B.图中a可以代表基因M,基因M的等位基因m可以用b表示;a链含有A的比例最多为2n/N
C.基因M的双螺旋结构中脱氧核糖和磷脂交替排列在外侧,构成基本骨架
D.基因M和它的等位基因m含有的碱基数可以不相等
10.下图为某一DNA分子片段。下列说法正确的是(　　)
A.解旋酶可作用于①②处
B.G是鸟嘌呤核糖核苷酸
C.不同DNA分子的碱基种类相同,(A+T)/(C+G)的比例也相同
D.把此DNA分子放在含14N的培养液中复制2代,子代中含15N的DNA分子占1/4
11.某基因片段含有400个碱基,其中一条链上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4。下列有关该DNA分子的叙述,错误的是(　　)
A.该基因片段的碱基对之间是以氢键相连的
B.该基因片段连续复制两次,需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸180个
C.该基因片段中4种含氮碱基A∶T∶G∶C=3∶3∶7∶7
D.该基因片段中的碱基A+T的量始终等于C+G的量
12.下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法,错误的是(　　)
A.一个基因含有许多个脱氧核苷酸,细胞中的嘌呤碱基与嘧啶碱基数量不一定相等
B.基因型相同的个体其表型不一定相同
C.染色体是DNA的主要载体,G和C含量较多的DNA分子更难以解旋
D.在DNA分子结构中,与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸和一个碱基
13.在一个双链DNA分子中,碱基总数为m,腺嘌呤数为n。下列有关叙述正确的是(　　)
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　
③1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
14.烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)同属于RNA病毒，都可以使烟草患病。将TMV的RNA和HRV的蛋白质外壳混合后感染烟草叶片，使烟草患病，可能观察到的现象是(　　)
A.能检测到TMV的RNA和蛋白质 B.能检测到HRV的RNA和蛋白质
C.能检测到TMV的RNA和HRV的蛋白质 D.能检测到HRV的RNA和TMV的蛋白质
15.如图为用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，相关叙述错误的是(　　)
A.锥形瓶中的培养液用于培养大肠杆菌，其中应不含32P
B.搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与大肠杆菌分离
C.若实验操作正确，放射性主要集中在上清液中
D.仅凭图示实验并不能证明DNA是遗传物质，还需一组用35S标记蛋白质的实验
16.某一个DNA片段，经过连续三次复制，共需要消耗210个游离的腺嘌呤脱氧核苷酸、560个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。该DNA片段具有的碱基对数是(　　)
A.110对　　 B.220对　　　C.330对　　 D.440对
二、非选择题(本大题共4小题，共52分)
17.（12分）不同生物或生物体不同器官(细胞)的DNA分子中配对的碱基之和的比值如下表所示,请回答下列问题。
生物或器官(细胞) 酵母菌 小麦 人 兔 牛
肝 胰 脾 肾 精子 肺
1.08 1.21 1.52 1.43 1.43 1.43 1.30 1.29 1.30
(1)表中可见,不同生物的DNA分子中(A+T)/(G+C)的比值显著不同,这一事实表明,DNA分子结构具有　　　　　　。
(2)牛的肾和肺的(A+T)/(G+C)的比值相同,原因是　　　　　;
但精子与肾和肺的(A+T)/(G+C)的比值稍有差异,原因是　　　　　　　　　　　　　。
(3)表中所列生物的DNA分子中,(A+C)/(G+T)或(A+G)/(T+C)的比值差异显著吗
　　　　　　。因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)比较表中不同生物的(A+T)/(G+C)的比值,　　　　　　中DNA分子的热稳定性最高,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
18.（12分）下图甲是用DNA测序仪测出的某DNA片段上一条脱氧核苷酸链中的碱基排列顺序(TGCGTATTGG),请回答下列问题。
(1)据图甲推测,此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是　　　　　　个。
(2)根据图甲中脱氧核苷酸链中的碱基排列顺序,推测图乙中显示的脱氧核苷酸链的碱基排列顺序为　　　　　　　　　　(从上往下)。
(3)图甲所显示的DNA片段与图乙所显示的DNA片段中的(A+G)/(T+C)总是为　　　　　,由此证明DNA分子中碱基的数量关系是　　　　　　　　　　。图甲中的DNA片段与图乙中的DNA片段中的A/G分别为　　　　　　　、　　　　　　,由此说明了DNA分子具有特异性。
19.(14分)赫尔希和蔡斯研究T2噬菌体侵染细菌的实验时,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/min 1 2 3 4 5
上清液35S的比例/% 50 70 75 80 80
上清液32P的比例/% 21 25 28 30 30
被侵染细菌的成活率/% 100 100 100 100 100
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,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　　　　　　　　。
20.（14分）如图所示是某DNA分子的部分平面结构示意图，据图回答：
(1)DNA的基本组成单位是______(用数字表示)，其化学元素组成是________。
(2)DNA分子的空间结构是________，DNA的两条单链的方向是________，________________在外侧形成基本骨架，__________在内侧。
(3)碱基通过________连接成碱基对，遵循________原则。若该DNA分子的一条链中(A＋G)/(T＋C)＝0.5，那么在它的互补链中，(A＋G)/(T＋C)应为________。
参考答案及解析：
一、选择题
1.D 解析：杂种病毒丙是由病毒甲的蛋白质外壳和病毒乙的核酸组装而成的，核酸为遗传物质，所以子代病毒应与病毒乙相同。故选D。
2.B 解析：含有S型细菌的会使小鼠死亡，不含有S型细菌的不会使小鼠死亡。①中含有S型细菌；②中的S型细菌的DNA被DNA酶分解掉，所以只含有R型细菌；③④中经高温加热后R、S型两种细菌均死亡，所以小鼠不死亡。故选B。
3.B 解析：犬细小病毒不能独立代谢，必须寄生在活细胞中才能表现出生命活性，所以不能在液体培养基中繁殖，A错误；犬细小病毒是一种单链DNA病毒，故遗传物质是DNA，B正确；作为单链DNA病毒，没有碱基互补配对关系，(A＋G)/(T＋C)的值无法计算，也无法计算C的数量，C、D错误。
4.C 解析：在制作脱氧核苷酸时，需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基，A错误；鸟嘌呤和胞嘧啶之间由3个氢键连接，B错误；DNA的两条链之间遵循碱基互补配对原则，即A＝T、C＝G，故在制作的模型中A＋C＝G＋T，C正确；DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧，D错误。
5.D　解析：DNA分子复制一次，可产生2个DNA分子，因为每个DNA分子中含有(m－a)个胞嘧啶脱氧核苷酸，所以复制一次时，需要胞嘧啶脱氧核苷酸为(m－a)个，A正确；在第二次复制时，2个DNA分子会形成4个DNA分子，相当于形成2个新DNA分子，所以需要胞嘧啶脱氧核苷酸为2(m－a)个，B正确；在第n次复制后，会形成2n个DNA分子，所以需要胞嘧啶脱氧核苷酸为(2n－2n－1)(m－a)＝2n－1(m－a)个，C正确；在第n次复制过程中，1个DNA分子变为2n个DNA分子，总共需要胞嘧啶脱氧核苷酸为(2n－1)(m－a)个，D错误。
6.B 解析：每个基因通常都是DNA分子上的一个片段，A正确；基因通常是有遗传效应的DNA片段，B错误；DNA分子的非基因结构发生改变，不会引起基因结构变化，C正确；染色体是基因的主要载体，基因在染色体上呈线性排列，D正确。
7.B 8.D
9.D 解析：基因M的每一条链有1个游离的磷酸基团,故基因M共有2个游离的磷酸基团,氢键数为(1.5N-n)个。基因是由2条脱氧核苷酸链组成的,图中a和b共同组成基因M。双螺旋结构中脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧,构成基本骨架。
10.D 解析：题图表示DNA分子片段,部位①②为磷酸二酯键,是限制酶、DNA聚合酶和DNA连接酶的作用部位;部位③为氢键,是解旋酶的作用部位,A项错误。题图为DNA片段,因此G是鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸,B项错误。DNA分子都含有A、C、G和T 4种碱基,且在双链DNA分子中,互补碱基两两相等,即A=T,C=G,但不同的DNA分子,(A+T)/(C+G)的比例不等,C项错误。把此DNA放在含14N的培养液中复制2代得到4个DNA分子,根据DNA半保留复制的特点,其中有1个DNA分子的一条链含有14N,另一条链含有15N,其他3个DNA分子只含14N,因此子代中含15N的DNA占1/4,D项正确。
11.D 解析：DNA分子中碱基对之间是以氢键相连的,A项正确。已知一条链上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,即A1∶T1∶G1∶C1=1∶2∶3∶4,根据碱基互补配对原则可知另一条链上A2∶T2∶G2∶C2=2∶1∶4∶3,该基因中含有400个碱基,则A1=T2=20个,T1=A2=40个,G1=C2=60个,C1=G2=80个,即该DNA分子中A=T=60个,C=G=140个,该基因片段连续复制两次,需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸数为60×(22-1)=180(个),B项正确。该基因片段中4种含氮碱基A∶T∶G∶C=3∶3∶7∶7,C项正确。该基因片段中的碱基A+T=120(个),C+G=280(个),二者不相等,D项错误。
12.D 解析：基因的基本组成单位是脱氧核苷酸,一个基因含有许多个脱氧核苷酸,细胞中的核酸包括DNA和RNA,DNA为双链,嘌呤碱基与嘧啶碱基配对,嘌呤碱基与嘧啶碱基数量相等,RNA通常为单链结构,嘌呤碱基与嘧啶碱基数量不一定相等,A项正确。表型是基因型与环境共同作用的结果,基因型相同的个体其表型不一定相同,B项正确。DNA主要存在于细胞核中的染色体上,所以染色体是DNA的主要载体,DNA分子中氢键越多,结构越稳定,A—T碱基对之间具有两个氢键,C—G碱基对之间有三个氢键,因此G和C含量较多的DNA分子更稳定,更难以解旋,C项正确。在DNA分子结构中,与脱氧核糖直接相连的一般是两个磷酸和一个碱基,D项错误。
13.D 解析：在该DNA分子中,A=T,C=G,由此推出C=G=(m-2n)/2,又因C与G之间有3个氢键,A与T之间有2个氢键,故一共有氢键数为3×(m-2n)/2+2×n=(3m-2n)/2。
14.A 15.C
16.A　 解析：经过三次复制形成了8个DNA片段，增加了7个，而共需要210个游离的腺嘌呤脱氧核苷酸、560个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸，说明每个DNA片段中有30个腺嘌呤、80个胞嘧啶，因此有110个碱基对，A项正确。
二、非选择题
17.答案：(1)特异性
(2)它们是由同一受精卵经有丝分裂产生的体细胞构成的　精子是减数分裂的产物,虽然X、Y染色体是一对同源染色体,但X、Y染色体上的DNA分子有差异
(3)不显著　比值相等,均为1 (4)酵母菌　酵母菌DNA分子中G—C碱基对所占比例最大
解析：(1)对于双链DNA分子而言,互补碱基和之比在不同生物体内有显著差异,体现了DNA分子的特异性。(2)在同一生物体内,所有的体细胞均来自同一受精卵的有丝分裂,因而各体细胞内DNA分子相同,其配对碱基之和的比值也相同。(3)无论在哪种生物体内,双链DNA分子中A=T,G=C,所以(A+C)/(G+T)或(A+G)/(T+C)的比值均为1。(4)G—C碱基对含量越高,DNA分子的热稳定性越高。
18.答案：(1)5 (2)CCAGTGCGCC (3)1　嘌呤数等于嘧啶数　1　1/4
解析：(1)题图甲中显示的一条链上鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是4个,胞嘧啶脱氧核苷酸的数量是1个,根据碱基互补配对原则,其互补链上还有1个鸟嘌呤脱氧核苷酸。(2)根据图甲及其对应的脱氧核苷酸链的碱基序列可知,测序结果图从左到右依次表示A、C、G、T。据此可进一步写出图乙对应的脱氧核苷酸链的碱基序列。(3)在双链DNA分子中,碱基互补配对,所以嘌呤数等于嘧啶数;不同的DNA分子中A/G是不同的,体现了DNA分子的特异性。
19.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　(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,说明有一部分含有32P标记的T2噬菌体没有侵入细菌。(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。
20.答案：(1)4　C、H、O、N、P (2)双螺旋结构　反向平行　磷酸—脱氧核糖　碱基
(3)氢键　碱基互补配对　2
解析：(1)DNA分子的基本组成单位是4——脱氧核苷酸；DNA分子的组成元素有C、H、O、N、P五种。(2)DNA是双螺旋结构，两条单链反向平行，磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在DNA分子的外侧，构成基本骨架，碱基在内侧。(3)碱基通过氢键连接成碱基对；碱基配对遵循碱基互补配对原则，DNA分子的一条链中(A＋G)/(T＋C)的比值与其互补链中的该种碱基的比值互为倒数，则在它的互补链中，(A＋G)/(T＋C)应为2。