高中生物必修二（人教版）：第三章基因的本質(zhì)進階突破

1、第3章進階突破(題目較難，有志沖擊“雙一流”高校的學生選做)(本欄目對應學生用書P197) 一、選擇題1關(guān)于遺傳物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)過程，下列說法錯誤的是()A美國科學家艾弗里通過確鑿的實驗證據(jù)向遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)的觀點提出挑戰(zhàn)B格里菲思將R型活菌與加熱殺死的S型細菌混合注入小鼠體內(nèi)，小鼠體內(nèi)兩種活菌均有C赫爾希和蔡斯利用35S和32P同時標記一組T2噬菌體，進行了侵染大腸桿菌的實驗D若要利用同位素標記T2噬菌體，需先利用含有同位素的培養(yǎng)基培養(yǎng)其寄主細菌【答案】C【解析】艾弗里通過確鑿的實驗證據(jù)向遺傳物質(zhì)是蛋白質(zhì)的觀點提出挑戰(zhàn)，其實驗是在格里菲思的實驗基礎上進行的，A正確；格里菲思將R型活菌與加熱殺死的S

2、型細菌混合注入小鼠體內(nèi)，部分R型活菌會發(fā)生轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生S型細菌，所以小鼠體內(nèi)兩種活菌均有，B正確；赫爾希和蔡斯利用35S和32P兩種同位素分別標記兩組T2噬菌體，并非同時標記一組T2噬菌體，C錯誤；若要利用同位素標記T2噬菌體，需先利用含有同位素的培養(yǎng)基培養(yǎng)其寄主細菌(大腸桿菌)，再用T2噬菌體侵染含有同位素標記的細菌(大腸桿菌)，D正確。2下圖是關(guān)于肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實驗，下列分析錯誤的是()A肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實質(zhì)是一種基因重組B結(jié)果1中全部為S型肺炎鏈球菌C該實驗證明DNA是遺傳物質(zhì)D結(jié)果2中全部為R型肺炎鏈球菌【答案】B【解析】肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化的實質(zhì)是基因重組，A正確；結(jié)果1中有S型細菌，也有R

3、型細菌，因為只有部分R型細菌會轉(zhuǎn)化為S型細菌，B錯誤；該實驗可證明DNA是遺傳物質(zhì)，C正確；S型菌的DNA被DNA酶降解后將不會使R型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，因此，結(jié)果2中全部為R型肺炎鏈球菌，D正確。3下面是噬菌體侵染細菌實驗的部分實驗步驟示意圖，有關(guān)敘述正確的是()A被標記的噬菌體是直接接種在含有35S的培養(yǎng)基中獲得的B培養(yǎng)時間過長會影響上清液中放射性物質(zhì)的含量C培養(yǎng)時間過短會影響上清液中放射性物質(zhì)的含量D攪拌不充分會影響上清液中放射性物質(zhì)的含量【答案】D【解析】病毒必須寄生在活細胞中，不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，A錯誤；培養(yǎng)時間的長短會影響32P標記的實驗結(jié)果，不影響35S標記的實驗結(jié)果，因此B、C錯誤；

4、攪拌不充分會使部分噬菌體的蛋白質(zhì)外殼仍吸附在大腸桿菌表面，使沉淀物中有少量放射性，D正確。4研究發(fā)現(xiàn)rep蛋白可以將DNA雙鏈解旋；結(jié)合蛋白可以和解旋的DNA單鏈結(jié)合，并隨著子鏈的延伸而在DNA單鏈上移動。下列敘述正確的是()Arep蛋白能使A與C、T與G之間的氫鍵斷裂B低溫處理DNA分子也可以使DNA雙鏈解旋CDNA復制具有邊解旋邊復制和半保留復制的特點D結(jié)合蛋白與DNA單鏈結(jié)合不利于DNA新鏈的形成【答案】C【解析】因為rep蛋白可以將DNA雙鏈解旋，則rep蛋白應為解旋酶，能破壞氫鍵；DNA雙鏈堿基之間互補配對原則是A與T配對，C與G配對，即rep蛋白可破壞A與T、C與G之間形成的氫鍵，

5、A錯誤。高溫處理DNA分子能使DNA雙鏈解旋，B錯誤。DNA復制的特點是邊解旋邊復制、半保留復制，C正確。DNA結(jié)合蛋白纏繞在DNA單鏈上，可防止單鏈之間重新螺旋化，對DNA新鏈的形成有利，D錯誤。5下圖為某同學在學習DNA的結(jié)構(gòu)后畫的含有兩個堿基對的DNA片段(“”代表磷酸基團)，下列為幾位同學對此圖的評價，其中正確的是()A甲說：“物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)上沒有錯誤”B乙說：“只有一處錯誤，就是U應改為T”C丙說：“有三處錯誤，其中核糖需改為脫氧核糖”D丁說：“如果說他畫的是RNA雙鏈則該圖是正確的”【答案】C【解析】圖中的核糖應改為脫氧核糖；DNA分子中沒有U，應將U改為T；磷酸與磷酸之間無化學鍵

6、，而且磷酸應連接在兩個五碳糖之間。6研究人員將含14NDNA的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到15NH4Cl培養(yǎng)液中，培養(yǎng)24 h后提取子代大腸桿菌的DNA。將DNA熱變性處理，即解開雙螺旋，變成單鏈；然后進行密度梯度離心，管中出現(xiàn)的兩種條帶分別對應下圖中的兩個峰，則大腸桿菌的細胞周期為()A4 hB6 hC8 hD12 h【答案】C【解析】將含14NDNA的大腸桿菌轉(zhuǎn)移到15NH4Cl培養(yǎng)液中，培養(yǎng)24 h后提取子代大腸桿菌的DNA，DNA變性離心后，得到14NDNA占1/8,15NDNA占7/8，則子代DNA共8條，繁殖了3代，細胞周期為24/38(h)，C正確。7用15N標記含有100個堿基對的DNA分子

7、，其中有胞嘧啶60個。該DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復制4次，其結(jié)果可能是()A含有14N的DNA分子占100%B復制過程中需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸640個C含15N的鏈占1/8D子代DNA中嘌呤與嘧啶之比是23【答案】A【解析】在含14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復制4次，得到2416個DNA分子，32條鏈，其中含14N的DNA分子占100%，含15N的鏈有2條，占1/16，A正確，C錯誤；根據(jù)已知條件，每個DNA分子中腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)為(1002602)/240，則復制過程中需消耗的腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)為40(241)600(個)，B錯誤；每個DNA分子中嘌呤和嘧啶互補相等，兩者之比是11，D

8、錯誤。8某雙鏈DNA分子有100個堿基對，其中有腺嘌呤35個，下列敘述正確的是()A該DNA分子蘊含的遺傳信息種類最多有4100種B該DNA分子在第4次復制時消耗520個胞嘧啶脫氧核苷酸C每個脫氧核糖上均連接著一個磷酸和一個堿基DDNA分子每一條鏈中相鄰的堿基通過氫鍵相連【答案】B【解析】因4種堿基的數(shù)量是特定的，該DNA分子蘊含的遺傳信息種類少于4100種，A錯誤；該DNA分子含有100個堿基對，腺嘌呤有35個，則胸腺嘧啶有35個，胞嘧啶鳥嘌呤65個，與第3次復制相比，第4次復制后增加的DNA分子數(shù)是1688，所以第4次復制時需要的胞嘧啶脫氧核苷酸為865520(個)，B正確；DNA分子中多

9、數(shù)的脫氧核糖與兩個磷酸基團相連，C錯誤；DNA分子中，一條鏈上的相鄰堿基由“脫氧核糖磷酸脫氧核糖”連接，D錯誤。9生長在太平洋西北部的一種海蜇能發(fā)出綠色熒光，這是因為該種海蜇DNA分子上有一段長度為5 170個堿基對的片段綠色熒光蛋白基因。轉(zhuǎn)基因?qū)嶒灡砻?，轉(zhuǎn)入了海蜇的綠色熒光蛋白基因的轉(zhuǎn)基因鼠，在紫外線的照射下，也能像海蜇一樣發(fā)光。這個材料說明：()基因是DNA分子上的片段基因在染色體上基因控制特定的遺傳性狀基因控制性狀的途徑有兩條轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以定向地改造生物的遺傳性狀ABCD【答案】D【解析】海蜇DNA分子上一段長度為5 170個堿基對的片段為綠色熒光蛋白基因，說明基因是DNA分子上的片段，

10、正確；題干材料未涉及染色體，不能說明基因在染色體上，錯誤；綠色熒光蛋白基因控制發(fā)光，說明基因控制特定的遺傳性狀，正確；題中信息不能體現(xiàn)基因控制性狀的途徑，錯誤；轉(zhuǎn)入了海蜇綠色熒光蛋白基因的轉(zhuǎn)基因鼠也能發(fā)光，說明轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以定向改造生物的遺傳性狀，正確。10某犯罪嫌疑人為逃脫法律的制裁，進行了面部整容。假如你是一位專家，你認為在國家公安部門已經(jīng)獲得該犯罪嫌疑人的照片、指紋、口腔上皮細胞標本的條件下，哪種鑒定方法最可靠()A研究嫌疑人的牙齒結(jié)構(gòu)、成分和年齡，然后進行分析判斷B鑒定指紋特點，并與檔案中指紋相比較，進行確認C檢測嫌疑人口腔上皮細胞中DNA的堿基排列順序，并與檔案中的相比較D檢測嫌疑人

11、口腔上皮細胞中RNA的核苷酸排列順序，并與檔案中的相比較【答案】C【解析】DNA分子具有特異性，不同的DNA分子中脫氧核苷酸(堿基)的排列順序不同，因此在個體鑒定中是最可靠的鑒定方法。二、非選擇題11下圖為真核生物DNA的結(jié)構(gòu)(圖甲)及發(fā)生的生理過程(圖乙)，請據(jù)圖回答下列問題：(1)圖甲為DNA的結(jié)構(gòu)示意圖，其基本骨架由_和_(填序號)交替排列構(gòu)成，為_。(2)從圖乙可看出，該過程是從_個起點開始復制的，從而_復制速率；圖中所示的酶為_酶；作用于圖甲中的_(填序號)。(3)若用1個32P標記的噬菌體侵染未標記的大腸桿菌，釋放出300個子代噬菌體，其中含有32P的噬菌體所占的比例是_。 (4)

12、若圖甲中的親代DNA分子含有100個堿基對，將該DNA分子放在含有用32P標記的脫氧核苷酸培養(yǎng)液中復制一次，則一個子代DNA分子的相對分子質(zhì)量比親代的增加_。(5)若圖乙中親代DNA分子在復制前，一條母鏈上的G變成了A，則該DNA分子經(jīng)過n次復制后，發(fā)生差錯的DNA分子占DNA分子總數(shù)的_。【答案】(1)胞嘧啶脫氧核苷酸(2)2提高解旋(3)1/150(4)100(5)1/2【解析】(1)DNA分子的基本骨架由磷酸和脫氧核糖交替連接構(gòu)成。圖中的是由一分子脫氧核糖、一分子磷酸和一分子C(胞嘧啶)組成的胞嘧啶脫氧核苷酸。(2)分析圖乙，有2個復制的起點，這樣可以大大提高復制的速率。圖中酶使堿基對間

13、的氫鍵斷裂，使DNA雙鏈解旋，應為解旋酶。(3)用32P標記的1個噬菌體侵染大腸桿菌，根據(jù)DNA分子半保留復制的特點，則新形成的300個噬菌體中有2個含32P，占1/150。(4)親代DNA分子含有100個堿基對，在含有用32P標記的脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中復制一次形成的子代DNA分子一條鏈含32P，一條鏈含31P，標記部分的脫氧核苷酸比未標記的相對分子質(zhì)量增加1，因此相對分子質(zhì)量增加100。(5)DNA分子復制時一條母鏈上的堿基發(fā)生突變，另一條母鏈上的堿基不發(fā)生突變，以發(fā)生突變的單鏈為模板復制形成的DNA分子都是異常的，以堿基沒有發(fā)生突變的單鏈為模板合成的DNA分子都是正常的，因此無論復制多少次

14、，發(fā)生差錯的DNA分子都占1/2。12正常情況下細胞內(nèi)可以自主合成組成核酸的核糖核苷酸和脫氧核苷酸，某細胞系由于發(fā)生基因突變而不能自主合成，必須從培養(yǎng)基中攝取。為驗證“DNA 分子復制的原料是脫氧核苷酸，而不是核糖核苷酸”，現(xiàn)提供如下實驗材料，請你完成實驗方案。(1)實驗材料：突變細胞系、基本培養(yǎng)基、12C核糖核苷酸、14C核糖核苷酸、12C脫氧核苷酸、14C脫氧核苷酸、細胞放射性檢測技術(shù)等。(2)實驗步驟：第一步：取基本培養(yǎng)基若干，隨機等量地分成兩組，分別編號為甲組和乙組。第二步：在甲組培養(yǎng)基中加入適量的12C核糖核苷酸和14C脫氧核苷酸；在乙組培養(yǎng)基中加入_。第三步：在甲、乙兩組培養(yǎng)基中分

15、別接種_，在 5%CO2 恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)一段時間，使細胞增殖。第四步：分別取出甲、乙兩組培養(yǎng)基中的細胞，檢測細胞中出現(xiàn)放射性的部位。(3)預期結(jié)果：_。(4)實驗結(jié)論：_。【答案】(2)等量的14C核糖核苷酸和12C脫氧核苷酸等量的突變細胞系(3)甲組培養(yǎng)基中細胞的放射性部位主要在細胞核；乙組培養(yǎng)基中細胞的放射性部位主要在細胞質(zhì)(4)DNA分子復制的原料是脫氧核苷酸，而不是核糖核苷酸【解析】(2)根據(jù)生物實驗需要遵循對照原則和控制單一變量原則，可進行如下實驗：實驗步驟：第一步：編號，取基本培養(yǎng)基若干，隨機等量地分成兩組，編號為甲、乙，兩組之間進行對照。第二步：設置對比實驗。在培養(yǎng)基甲中加入適量的12C核糖核苷酸和14C脫氧核苷酸；在培養(yǎng)基乙中加入