新教材适用2023年高中生物第1章遗传信息的分子基础测评A北师大版必修2

第1章测评(A)

(时间:60分钟　满分:100分)

一、选择题(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.下列关于遗传学发展的叙述,与事实不相符的是(　　)。

A.艾弗里通过实验证明了S型肺炎链球菌的DNA是导致R型肺炎链球菌转化的“转化因子”

B.沃森、克里克发现了DNA分子的双螺旋结构

C.格里菲斯证明了DNA是遗传物质

D.威尔金斯等人的DNA衍射图对DNA双螺旋模型的提出有很大帮助

答案:C

解析:格里菲斯的实验仅证明了有一种特殊的物质或因子,能使肺炎链球菌从R型转变成S型。

2.下列叙述不能说明核酸是遗传物质的是(　　)。　

A.T2噬菌体的DNA进入细菌细胞后能合成T2噬菌体的蛋白质外壳

B.将S型肺炎链球菌的DNA导入R型肺炎链球菌细胞后,使R型肺炎链球菌转化为S型肺炎链球菌

C.烟草花叶病毒的RNA与霍氏车前病毒的蛋白质重建而成的新病毒能感染烟草并增殖出完整的烟草花叶病毒

D.在肺炎链球菌的转化实验中,将没有生物活性的S型肺炎链球菌和有生物活性的R型肺炎链球菌混合后注射到小鼠体内,最终能分离出活的S型肺炎链球菌

答案:D

解析:在肺炎链球菌的转化实验中,没有活性的S型菌和活的R型菌混合后注射到小鼠体内,最终能分离出活的S型菌,只能得出S型菌中有使R型菌发生转化的因子,此实验并没有出现DNA、 RNA,不能说明核酸是遗传物质。

3.已知两种烟草花叶病毒TMV和HRV都能侵染烟草叶片,且两者都由蛋白质和RNA组成。图1-A-1是探索HRV的遗传物质是蛋白质还是RNA的操作流程图。请据图分析,下列说法错误的是(　　)。

图1-A-1

A.本实验运用了对照原则,无空白对照组

B.实验过程中重组病毒的后代是HRV

C.该实验只能说明HRV的遗传物质是RNA

D.若运用同位素标记法,不能选择15N标记

答案:A

解析:a组和b组分别由TMV和HRV直接侵染烟草叶片,属于空白对照组,A项错误。将TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA进行重组,获得重组病毒,其后代是HRV,B项正确。该实验只设计用HRV的RNA和TMV的蛋白质外壳重组获得的病毒侵染烟草叶片,因此,该实验只能证明HRV的遗传物质是RNA,C项正确。病毒的蛋白质外壳和RNA均含有N,故无法用15N将蛋白质外壳和RNA区分开,因此,不能选择15N标记,D项正确。

4.下列关于DNA分子结构的叙述,正确的是(　　)。

A.DNA分子是以四种脱氧核苷酸为单位连接而成的单链结构

B.DNA分子中的每个磷酸均连接着一个脱氧核糖和一个碱基

C.DNA分子两条链之间总是嘌呤与嘧啶形成碱基对

D.DNA分子一条链上的相邻碱基通过磷酸—脱氧核糖—磷酸相连

答案:C

解析:DNA分子大都是以四种脱氧核苷酸为单位连接而成的双链结构。DNA分子中的绝大多数磷酸连接着两个脱氧核糖,且磷酸不与碱基直接相连。DNA分子一条链上的相邻碱基通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖相连。

5.赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质,参照图1-A-2判断被标记的部位分别是(　　)。

图1-A-2

A.①②　　　　 B.③④

C.①④ D.②④

答案:C

解析:根据脱氧核糖核苷酸的分子组成特点进行判断,①磷酸基团含磷元素,可用32P标记;氨基酸中只有④R基可能含硫元素,可用35S标记。

6.已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、双链RNA、单链RNA四种类型。现发现一种新病毒,要确定其核酸属于哪一种类型,应该(　　)。

A.分析碱基类型,确定碱基比例

B.分析蛋白质的氨基酸组成,确定五碳糖类型

C.分析碱基类型,确定五碳糖类型

D.分析蛋白质的氨基酸组成,确定碱基类型

答案:A

解析:DNA的碱基组成是A、T、G、C,RNA的碱基组成是A、U、G、C;含T的一定是DNA,含U的一定是RNA;双链DNA的碱基中A=T,G=C;双链RNA的碱基中A=U,G=C;单链DNA和单链RNA中的碱基没有一定的比例。

7.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%,则另一条链上的A占整个DNA分子的比例为(　　)。

A.60% B.24% 

C.8% D.16%

答案:C

解析:由DNA分子的一条链上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%。则另一条链上A占该链的比例为1-60%-24%=16%,占整个DNA分子的比例为16%/2=8%。

8.许多天然生物大分子或生物结构为螺旋状。下列与生物螺旋结构相关的叙述,错误的是(　　)。

A.破坏某蛋白质的螺旋结构,其功能丧失,但仍能与双缩脲试剂发生紫色反应

B.螺旋藻细胞质内的遗传物质中含有A、G、C、U四种碱基

C.染色体的高度螺旋会导致染色体形态固定

D.DNA双螺旋结构中,磷酸、脱氧核糖、碱基三者数目相等

答案:B

解析:蛋白质的空间结构被破坏之后,功能丧失,但肽键依然存在,仍可与双缩脲试剂发生紫色反应。螺旋藻细胞质内的遗传物质是DNA,含有A、T、G、C四种碱基。染色体高度螺旋会使染色体缩短变粗、形态固定,在光学显微镜下更易观察。DNA由脱氧核糖核苷酸组成,每一个脱氧核糖核苷酸分子中都含有一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子碱基。

9.图1-A-3为含有四种碱基的DNA分子结构示意图,下列对该图的描述,正确的是(　　)。　

图1-A-3

A.③有可能是碱基A

B.②和③相间排列,构成DNA分子的基本骨架

C.①②③中特有的元素分别是P、C和N

D.与⑤有关的碱基对一定是A-T

答案:D

解析:该DNA分子含有四种碱基,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有关的碱基对一定是A-T,与③有关的碱基对一定是G-C,但无法确定③⑤具体是哪一种碱基,A项错误,D项正确。DNA分子的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接构成的,应为题图中的①②,B项错误。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,C项错误。

10.制作DNA分子的双螺旋结构模型时,发现制成的DNA分子的平面结构很像一架“梯子”,那么组成这架“梯子”的“扶手”、“扶手”之间的“阶梯”、连接“阶梯”的化学键以及遵循的原则依次是(　　)。　

①磷酸和脱氧核糖　②氢键　③碱基对　④碱基互补配对

A.①②③④　　 B.①③②④

C.③①②④ D.①②④③

答案:B

解析:“扶手”代表DNA分子的骨架,即磷酸和脱氧核糖交替连接形成的长链,排列在内侧的碱基对相当于“阶梯”,连接“阶梯”的化学键是氢键,碱基间遵循碱基互补配对原则。

11.1953年沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型,其重要意义在于(　　)。

①证明DNA是主要的遗传物质　②确定DNA是染色体的组成成分　③发现DNA如何储存遗传信息　④奠定了人类对遗传物质研究的基础

A.①③ B.②③

C.②④ D.③④

答案:D

12.下列四个双链DNA分子,稳定性最差的是(　　)。　

A.A占25% B.T占30%

C.G占25% D.C占30%

答案:B

解析:双链DNA分子含有四种碱基,碱基对之间通过氢键连接,其中A与T之间形成两个氢键,G与C之间形成三个氢键,氢键含量越高,稳定性越强。所以四个双链DNA分子中含G-C碱基对最少的稳定性最差。A项中G+C=50%;B项中G+C=40%;C项中G+C=50%;D项中G+C=60%。

13.下列关于核酸的叙述,正确的是(　　)。

A.DNA和RNA中的五碳糖相同

B.组成DNA与ATP的元素种类不同

C.T2噬菌体的遗传信息储存在RNA中

D.双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数

答案:D

解析:DNA含有脱氧核糖,RNA含有核糖,A项错误。DNA和ATP都是由C、H、O、N、P五种元素组成的,B项错误。T2噬菌体的遗传物质为DNA,故其遗传信息储存在DNA中,C项错误。

14.现有一待测核酸样品,经检测后,对碱基个数进行统计和计算得到下列结果:(A+T)∶(G+C)=(A+G)∶(T+C)=1。据此结果可知,该样品(　　)。

A.无法确定是脱氧核糖核酸还是核糖核酸

B.可确定为双链DNA

C.无法确定是单链DNA还是双链DNA

D.可确定为单链DNA

答案:C

解析:由于待测核酸样品中含有碱基A、T、C、G,所以该核酸一定是DNA,而不是RNA。据题意可知四种碱基数目相等,即A=T=G=C,这样该样品就无法被确定是单链DNA还是双链DNA。

15.在格里菲斯所做的肺炎链球菌转化实验中,无毒性的R型肺炎链球菌与被加热杀死的S型肺炎链球菌混合后注射到小鼠体内,从小鼠体内分离出了有毒性的S型肺炎链球菌。某同学根据上述实验,结合现有生物学知识所做的下列推测中,不合理的是(　　)。

A.与R型肺炎链球菌相比,S型肺炎链球菌的毒性可能与荚膜多糖有关

B.S型肺炎链球菌的DNA能够进入R型肺炎链球菌细胞指导蛋白质的合成

C.加热杀死S型肺炎链球菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响

D.将S型肺炎链球菌的DNA经DNA酶处理后与R型肺炎链球菌混合,可以得到S型肺炎链球菌

答案:D

解析:结合现有生物学知识分析格里菲斯实验。R型肺炎链球菌的菌体没有多糖类的荚膜,在培养基上形成的菌落表面粗糙,是无毒性的;S型肺炎链球菌的菌体有多糖类的荚膜,在培养基上形成的菌落表面光滑,可以使人患肺炎或使小鼠患败血症,是有毒性的,A项正确。无毒性的R型肺炎链球菌与被加热杀死的S型肺炎链球菌混合后注射到小鼠体内,从小鼠体内可以分离出有毒性的S型肺炎链球菌,是因为高温并没有影响S型肺炎链球菌DNA的功能,被加热杀死的S型肺炎链球菌的遗传物质DNA进入了R型肺炎链球菌体内并指导蛋白质的合成,进而从小鼠体内可以分离出有毒性的S型肺炎链球菌,B、C两项正确。DNA酶可以水解S型肺炎链球菌的DNA使其失去功能,因此将S型肺炎链球菌的DNA经DNA酶处理后与R型肺炎链球菌混合,无法得到S型肺炎链球菌,D项错误。

16.下列有关生物体遗传物质的叙述,正确的是(　　)。

A.豌豆的遗传物质主要是DNA

B.酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上

C.T2噬菌体的遗传物质含有S元素

D.HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核糖核苷酸

答案:B

解析:豌豆的遗传物质只有DNA,A项错误。酵母菌的遗传物质DNA主要分布在染色体上,细胞质中也有DNA,B项正确。T2噬菌体的遗传物质是DNA,不含有S元素,C项错误。HIV的遗传物质是RNA,水解后产生4种核糖核苷酸,D项错误。

17.图1-A-4中,能正确表示DNA分子中脱氧核糖核苷酸对的是(　　)。

图1-A-4

答案:A

18.下列关于证明“DNA是主要遗传物质”的实验的叙述,正确的是(　　)。

A.肺炎链球菌的转化实验、噬菌体侵染细菌的实验都证明了DNA是遗传物质

B.艾弗里和赫尔希、蔡斯等人的实验方法、实验思路和实验对象都不相同

C.噬菌体侵染大肠杆菌的实验需要两次培养大肠杆菌,且培养基成分不完全相同

D.肺炎链球菌的转化实验中,培养R型肺炎链球菌时加入S型肺炎链球菌的多糖类物质,能够产生一些S型肺炎链球菌

答案:C

解析:格里菲斯的肺炎链球菌转化实验不能证明DNA是遗传物质,A项错误。艾弗里和赫尔希、蔡斯等人的实验思路是相同的,B项错误。噬菌体侵染细菌的实验中,需要两次培养大肠杆菌,第一次培养基含放射性物质,第二次不含,C项正确。S型肺炎链球菌的多糖类物质不能使R型肺炎链球菌转化成S型肺炎链球菌,D项错误。

19.下列有关基因、DNA和RNA的叙述,错误的是(　　)。

A.多数生物的基因是DNA分子的功能片段

B.烟草花叶病毒的基因在RNA分子上

C.遗传信息蕴含在DNA或RNA分子上,基因中不存在遗传信息

D.TMV型烟草花叶病毒和HRV型烟草花叶病毒分别侵染烟草,形成的病斑不同的根本原因是它们的RNA上储存的遗传信息不同

答案:C

20.DNA熔解温度(Tm)是使DNA双螺旋结构解开一半时所需要的温度,不同种类DNA的Tm值不同。图1-A-5表示DNA分子中(G+C)的含量(占全部碱基的比例)与Tm的关系。下列有关叙述错误的是(　　)。

图1-A-5

A.一般来说,DNA分子的Tm值与(G+C)的含量呈正相关

B.维持DNA双螺旋结构的主要化学键有氢键和磷酸二酯键

C.Tm值相同的DNA分子中(G+C)的数量相同

D.若DNA分子中(G+C)/(A+T)=1,则G与C之间的氢键总数比A与T之间的多

答案:C

解析:分析题图可知,Tm值越大,(G+C)的含量越高,即DNA分子的Tm值与(G+C)的含量呈正相关,A项正确。每条链上的脱氧核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键连接,两条链的碱基之间通过氢键连接,可见维持DNA双螺旋结构的主要化学键有氢键和磷酸二酯键,B项正确。若两DNA分子的Tm值相同,则它们所含(G+C)的比例相同,但(G+C)的数量不一定相同,C项错误。G-C碱基对中有三个氢键,A-T碱基对中有两个氢键,若整个DNA分子中(G+C)/(A+T)=1,则G与C之间的氢键数量比A与T之间的多,D项正确。

二、非选择题(共40分)

21.(8分)图1-A-6为不同生物或生物不同器官(细胞)的DNA分子中(A+T)与(G+C)的比值情况,请据图回答下列问题。

图1-A-6

(1)猪的不同组织细胞中DNA分子的碱基比例大致相同,原因是               　。

(2)上述三种生物中的DNA分子,热稳定性最强的是　　　　。 

(3)假设小麦DNA分子中(A+T)/(G+C)=1.2,那么(A+G)/(T+C)=　　　　。 

(4)假如猪的某一DNA分子中有腺嘌呤30%,则该分子一条链上鸟嘌呤含量的最大值可占此链碱基总数的　　　　。 

答案:(1)不同的组织细胞来源于同一个受精卵的有丝分裂　(2)小麦　(3)1　(4)40%

解析:(1)猪的不同组织细胞中DNA分子(A+T)/(G+C)的比值大致相同,是因为它们由同一个受精卵经有丝分裂产生。(2)根据题图中的数值可判断小麦中的(G+C)所占比例最大,而在A与T之间有两个氢键,G与C之间有三个氢键,所以小麦DNA分子的热稳定性最高。(3)只要是双链DNA分子,(A+G)/(T+C)的比值均为1。(4)据A+G=T+C=50%可知,鸟嘌呤占20%。若所有鸟嘌呤分布在一条链上,则分母缩小一半,一条链上鸟嘌呤含量的最大值可占此链碱基总数的40%。

22.(6分)图1-A-7是DNA分子片段的结构图,请据图回答下列问题。

图1-A-7

(1)甲是DNA分子片段的　　　　结构,乙是DNA分子片段的　　　　结构。 

(2)写出图中部分结构的名称:[②]　　　　　　　　　　　　　、[⑤]　　　　　　　　　　　　。 

(3)从图中可以看出DNA分子中的两条长链是由　　　　和　　　　交替连接成的。

(4)碱基配对的方式:　　　　与　　　　　　配对;　　　　与　　　　　　配对。

(5)从甲中可以看出,组成DNA分子的两条链的方向是　　　　的,从乙中可以看出,组成DNA分子的两条链相互缠绕成有规则的　　　　　　结构。 

答案:(1)平面　立体(或空间)

(2)一条脱氧核糖核苷酸链的片段　腺嘌呤脱氧核糖核苷酸

(3)脱氧核糖　磷酸

(4)A(腺嘌呤)　T(胸腺嘧啶)　G(鸟嘌呤)　C(胞嘧啶)

(5)反向　双螺旋

解析:(1)从题图中可以看出:甲表示的是DNA分子片段的平面结构,而乙表示的是DNA分子片段的立体(空间)结构。(2)题图中②表示的是一条脱氧核糖核苷酸链的片段,⑤表示的是腺嘌呤脱氧核糖核苷酸。(3)从甲可以看出:DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧构成了基本骨架。(4)DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,且有一定规律:A与T配对,G与C配对。(5)从甲中可以看出,组成DNA分子的两条脱氧核糖核苷酸链是反向平行的;从乙中可以看出,组成DNA分子的两条脱氧核糖核苷酸链相互缠绕成有规则的双螺旋结构。

23.(12分)在20世纪以前,大多数科学家认为蛋白质是遗传物质,后来英国科学家格里菲斯和美国科学家艾弗里进行了肺炎链球菌的转化实验,1952年赫尔希与蔡斯进行了噬菌体侵染细菌的实验,先后证明了DNA是遗传物质。请回答下列问题。

(1)在肺炎链球菌的转化实验中,将活的R型肺炎链球菌与经加热杀死的S型肺炎链球菌混合后注射到小鼠体内,小鼠死亡并从小鼠体内分离出活的S型肺炎链球菌,结果说明                      　。 

(2)艾弗里将S型肺炎链球菌的培养物中分离纯化的DNA与多糖,分别与活的R型肺炎链球菌一起培养,结果只有在添加S型肺炎链球菌DNA的培养基中分离得到活的S型肺炎链球菌,这说明                      　。 

(3)在噬菌体侵染细菌的实验中,分别用35S和32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,经过一段时间的培养后,对子代噬菌体的放射性进行检测,发现　　　　　　　　　　,进一步说明了DNA才是遗传物质。 

(4)说明实验中赫尔希和蔡斯选择用35S和32P这两种同位素分别对蛋白质和DNA进行标记的原因:                      　。 

(5)若用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌,则得到的子代噬菌体含放射性标记的情况是                      　。 

答案:(1)S型肺炎链球菌中存在转化因子,使R型肺炎链球菌转化成了S型肺炎链球菌

(2)DNA是S型肺炎链球菌的转化因子(遗传物质)

(3)只能检测到32P

(4)硫元素几乎仅存在于蛋白质中,而大约99%的磷元素存在于DNA中

(5)子代噬菌体的蛋白质中检测不到标记,DNA中能检测到放射性标记

24.(6分)我国研制出的预防甲型H1N1流感的疫苗,已在全国进行分批次免费接种。据所学知识回答下列问题。

(1)在研制疫苗过程中,实验室获得大量甲型H1N1流感病毒的方法,不是将病毒直接接种在无细胞的培养基上,而是将其接种到7日龄的活鸡胚上进行培养,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)利用特定的颜色反应来鉴定甲型H1N1流感病毒的化学成分,原理包括:

①RNA在浓盐酸中与苔黑酚试剂共热显绿色;

②DNA可被甲基绿染色剂染成绿色;

③蛋白质　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)在上述鉴定其化学成分的基础上,请利用活鸡胚为材料,以鸡胚组织中是否含有甲型H1N1流感病毒为检测指标,设计实验探究甲型H1N1流感病毒的遗传物质并预测结果和结论。

①实验设计思路:                       　。 

②实验结果、结论

a.                      　, 

说明甲型H1N1流感病毒的RNA和蛋白质都具有遗传效应。

b.                      　, 

说明　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

c.只在用蛋白质感染的鸡胚中检测到了甲型H1N1流感病毒,说明  　。

答案:(1)病毒的繁殖只能在宿主活细胞中进行

(2)与双缩脲试剂反应显紫色

(3)①将甲型H1N1流感病毒的RNA和蛋白质分开,分别用RNA和蛋白质感染活鸡胚组织,在适宜条件下培养一段时间,分别检测鸡胚中是否存在甲型H1N1流感病毒　②a.在用RNA、蛋白质分别感染的鸡胚中都检测到了甲型H1N1流感病毒　b.只在用RNA感染的鸡胚中检测到了甲型H1N1流感病毒　甲型H1N1流感病毒的RNA具有遗传效应　c.甲型H1N1流感病毒的蛋白质具有遗传效应

解析:(1)病毒营寄生生活,只能在宿主活细胞中生存。(2)蛋白质可用双缩脲试剂鉴定。(3)根据题意可知,要探究甲型H1N1流感病毒的遗传物质,其设计思路是将甲型H1N1流感病毒的化学成分分离开,分别感染活鸡胚,检测鸡胚组织中是否有甲型H1N1流感病毒存在。探究性实验的结果及结论可能存在多种情况,需要进行全面预测。

25.(8分)图1-A-8是用DNA测序仪测出的某DNA片段上一条脱氧核糖核苷酸链中的碱基排列顺序(TGCGTATTGG),请回答下列问题。

图1-A-8

图1-A-9

(1)据图1-A-8推测,此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸的数量是　　　　个。 

(2)根据图1-A-8中脱氧核糖核苷酸链中的碱基排列顺序,推测图1-A-9中显示的脱氧核糖核苷酸链的碱基排列顺序为　　　　　　　　(从上往下)。 

(3)图1-A-8所显示的DNA片段与图1-A-9所显示的DNA片段中的(A+G)/(T+C)总是　　　　,由此证明DNA分子中碱基的数量关系是　　　　　　　　　　。图1-A-8中的DNA片段与图1-A-9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。 

答案:(1)5

(2)CCAGTGCGCC

(3)1　嘌呤数等于嘧啶数　1　1/4

解析:(1)图1-A-8中显示的一条链上鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸的数量是4个,胞嘧啶脱氧核糖核苷酸的数量是1个,根据碱基互补配对原则,其互补链上还有1个鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸。(2)根据图1-A-8及其对应的脱氧核糖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1-A-9对应的脱氧核糖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。