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第3章阶段检测
一、 单项选择题：本题共16小题，每小题4分，共64分。每小题给出四个选项中，只有一个选项最符合题意。
1．下列关于遗传学上重要探究活动科研方法与原理的叙述，正确的是(　　)
A．萨顿通过蝗虫实验证明基因在染色体上呈线性排列运用了假说—演绎法
B．在R型细菌提取液中加入DNA酶证实DNA是遗传物质的实验运用了加法原理
C．35S噬菌体侵染大肠杆菌证明噬菌体外壳没进入细菌的实验运用了离心法
D．在证明DNA半保留复制的实验中，运用了放射性同位素标记技术
2．T2噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质，如图为T2噬菌体的结构简图，①②表示其组成部分。下列叙述错误的是(　　)
A．实验过程中用32P标记图中①
B．实验过程中②不能进入细菌细胞内
C．T2噬菌体在任意细菌中都能增殖
D．实验中①的复制方式是半保留复制
3．下列关于“DNA是主要的遗传物质”的叙述，正确的是(　　)
A．细胞核的遗传物质是DNA，细胞质的遗传物质是RNA
B．“肺炎链球菌的转化实验”证明了DNA是主要的遗传物质
C．烟草花叶病毒侵染烟草的实验证明了RNA是遗传物质
D．细胞生物的遗传物质是DNA，非细胞生物的遗传物质是RNA
4．蜗牛(2n－24)的贝壳有宝塔形、陀螺形、圆锥形、球形、烟斗形等多种类型。蜗牛6号染色体的某个位点存在控制其贝壳形状的5种基因，分别是B1、B2、B3、B4和b，其中B对b为完全显性，B1、B2、B3、B4之间为共显性(即一对等位基因的两个成员在杂合体中都表达的遗传现象)。下列叙述正确的是(　　)
A．不考虑变异，基因B1、B2、B3、B4、b在染色体上呈线性排列
B．蜗牛细胞中一对同源染色体的4个DNA分子中(A＋T)/(C＋G)的比值一定相同
C．正常情况下，控制蜗牛贝壳形状的相关基因型有15种
D．该位点上的B1、B2、B3、B4和b基因在遗传时遵循自由组合定律
5．研究人员发现，人类和小鼠的软骨细胞中富含“miR140”分子，这是一种微型单链核糖核酸。不含“miR140”分子的实验鼠与正常小鼠比较，其软骨严重损伤。下列关于“miR140”分子的说法，正确的是(　　)
A．“miR140”与ATP、DNA的组成单位相同
B．“miR140”分子彻底水解会产生4种水解产物
C．软骨细胞中的“miR140”分子主要分布在细胞质中
D．每个正常的“miR140”分子中都含有两个游离的磷酸基团
6．已知烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能感染烟草叶片，但两者致病斑不同。有人用这两种病毒做实验，具体步骤和结果如下图所示。下列说法错误的是(　　)
A．c表示用TMV的蛋白质外壳感染烟草叶片，结果是烟草叶片上不出现病斑
B．d表示用HRV的RNA感染烟草叶片，结果是烟草叶片上出现病斑
C．f表示TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA组成的“杂种病毒”产生的后代是HRV
D．该实验的结论是病毒的遗传物质是RNA，而不是蛋白质
7．某DNA分子经过诱变，某位点上一个正常碱基(设为P)变成了尿嘧啶。该DNA连续复制两次，得到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，推测下列选项提到的碱基中，“P”可能是(　　)
A．胸腺嘧啶 B．腺嘌呤
C．胸腺嘧啶或腺嘌呤 D．胞嘧啶或鸟嘌呤
8．深圳华大基因研究院在深圳第十届“高交会”上宣布：大熊猫“晶晶”的基因组框架图绘制完成。大熊猫有21对染色体，包含2万～3万个基因。下列叙述合理的是(　　)
A．基因就是任意一个DNA片段
B．大熊猫的基因都位于染色体上
C．由1 000个碱基对组成的某基因具有特定的碱基排列顺序
D．大熊猫基因组计划测定的是21条染色体上DNA的碱基序列
9．将大肠杆菌放在含有同位素15N培养基中培育若干代后，大肠杆菌DNA所有氮均为15N标记的，然后将大肠杆菌再移到含14N培养基中培养，每隔20 min(相当于分裂繁殖一代的时间)取样一次，抽取其子代的DNA离心，下图①～⑤为可能的结果。下列叙述正确的是(　　)
A．出现①的结果需要转入含14N培养基中培养60 min
B．④是转入含14N培养基中繁殖一代的结果
C．转入含14N培养基中繁殖三代后含有14N的DNA占3/4
D．本实验可作为对DNA复制方式假设的验证
10．每种生物的基因数量都远多于这种生物的染色体数目，如果蝇体细胞中的4对染色体携带基因数有1.3万多个。下列关于基因和染色体的叙述，正确的是(　　)
A．性染色体上的基因是决定性别的基因
B．基因的遗传信息蕴藏在碱基的排列顺序之中
C．碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的特异性
D．DNA片段通常是具有遗传效应的基因
11．下列有关DNA结构的叙述，正确的是(　　)
A．细胞内的DNA均是由两条脱氧核苷酸链构成的链状结构
B．若酵母菌的遗传物质中碱基A约占32%，则碱基U约占18%
C．DNA中的每个碱基均连着一个磷酸和一个核糖
D．若某生物遗传物质中(A＋C)/(T＋G)＝1，则该生物可能为T2噬菌体
12．下列关于遗传物质的经典研究，叙述正确的是(　　)
A．格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明了DNA是遗传物质
B．艾弗里体外转化实验中利用了减法原理对自变量进行控制
C．证明DNA半保留复制的实验，应用了差速离心法
D．烟草花叶病毒感染烟草的实验说明所有病毒的遗传物质都是RNA
13．某生物兴趣学习小组在“制作DNA双螺旋结构模型”活动前，准备了如下表所示材料及相关连接物若干，最后成功地搭建了一个完整的DNA分子模型。下列关于他们构建的DNA模型的叙述，不正确的是(　　)
600个 520个 110个 130个 120个 150个 110个
A．该模型最多含有460个脱氧核苷酸
B．该模型理论上能搭建出4230种DNA分子模型
C．该模型中嘌呤总数和嘧啶总数的比是1∶1
D．该模型中需要代表碱基对之间的氢键的连接物580个
14．沙门氏菌是一种常见的食源性致病菌，其传统检测方法都存在一定的弊端。根据O—I噬菌体特异性侵染宿主菌的原理，将DNA被荧光染料标记的O—I噬菌体与待检样品混合，一段时间后，离心并取培养液制成装片，在荧光显微镜下观察，可以快速检测出食品中的沙门氏菌。O—I噬菌体不能侵染死细菌，该方法能辨别细菌死亡与否，准确性好。下列相关叙述正确的是(　　)
A．能发荧光的是活的沙门氏菌，不发荧光的是死的沙门氏菌
B．子代O—I噬菌体中，外壳蛋白都不发荧光，DNA都发荧光
C．发荧光的子代O—I噬菌体的数量随培养时间的延长而不断增多
D．推测DNA被荧光染料标记的O—I噬菌体不能用于检测大肠杆菌
15．某真核细胞核DNA 的复制过程如图。虚线框中为局部放大，甲、乙为相关酶。有关叙述错误的是(　　)
A．该过程发生在细胞分裂前的间期
B．该过程以DNA 的一条链作为模板
C．甲、乙分别为解旋酶和DNA 聚合酶
D．多起点复制可提高 DNA 复制的效率
16．下图是T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的部分步骤示意图，下列对此实验的有关叙述，正确的是(　　)
A．本实验使用的被标记的噬菌体是接种在含有35S的培养基中获得的
B．本实验选用噬菌体作实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和DNA
C．实验中采用搅拌和离心等手段是为了把DNA和蛋白质分开再分别检测其放射性
D．在新形成的噬菌体中没有检测到35S，说明噬菌体的遗传物质是DNA，而不是蛋白质
二、 非选择题：共3小题，共36分。
17．(10分)铁皮石斛具有良好的药用和保健价值，资源濒危、价格昂贵。常见的石斛属植物有十多种，市场上有人用其他近缘物种假冒铁皮石斛。质检人员从市场上抽检部分商品，对这类植物中较为稳定的“matK基因”进行检测，结果如下表。请回答问题：
组别 matK基因中碱基含量/%
T C A G
样品1 37.4 17.4 29.5 15.7
样品2 37.5 17.1 29.8 15.6
样品3 37.6 16.9 30.0 15.5
样品4 37.3 17.4 29.6 15.7
铁皮石斛 37.5 17.1 29.8 15.6
(1) 据表可知，被检测的matK基因是DNA片段，判断依据是其碱基中不含________。分析4种碱基含量，由于A和T的含量、C和G的含量不相同，表明质检人员检测的是该基因的____________(填“两条链”或“一条单链”)。
(2) 与铁皮石斛的matK基因中碱基含量比较，能初步确定抽检样品中________为“假冒品”。
(3) 仅依据上述信息，质检人员还无法判断样品2一定是铁皮石斛，理由是________________________________________________________________________。
已知铁皮石斛matK基因中第1 015个碱基为T，若样品2在多次随机抽检中该位点均为C，则可判断样品2________(填“是”或“不是”)铁皮石斛。
18．(14分)沃森和克里克提出的“DNA双螺旋结构模型”为DNA的研究提供了理论基础。研究发现，DNA分子中含有4种碱基，其中两种嘌呤族碱基分子(C5H4N4)是双环结构，而两种嘧啶族碱基(C4H4N2)是单环结构。图甲是DNA片段的结构图，图乙是SP8噬菌体的DNA分子某片段的碱基组成，图丙是离心结果。请分析回答下列问题：
甲
乙
丙
(1) 从图甲中可以看出，组成DNA分子的两条链的方向是____________________的，图甲中结构⑤的名称是________________，图甲中结构②的碱基C和A通过____________________________连接。
(2) 在双链DNA分子中，嘌呤族碱基的数量一定________(填“多于”“少于”或“等于”)嘧啶族碱基的数量。通过生化分析得出某DNA分子中，一条链中碱基A∶C∶T∶G＝1∶2∶3∶4，则该DNA分子中上述碱基的比例应为____________。
(3) 科学家发现SP8噬菌体的DNA分子某片段的碱基组成如图乙，他们将该片段处理成单链，然后进行离心，两条带的相对位置如图丙所示，离心后2链形成的条带位于下方的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4) 某小组参照“证明DNA半保留复制的实验”进行以下操作：将普通大肠杆菌转移到含3H的培养基上繁殖一代，再将子代大肠杆菌的DNA处理成单链，然后进行离心。他们的实验结果________(填“能”或“不能”)证明DNA的复制方式是半保留复制而不是全保留复制，理由是_______________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
19．(12分)真核细胞内染色体外环状DNA(eccDNA)是游离于染色体基因组外的DNA，DNA的损伤可能会导致eccDNA的形成。下图中途径1、2分别表示真核细胞中DNA复制的两种情况，a、b、a′和b′表示子链的两端，①～④表示生理过程。请据图回答：
(1) 途径1中酶2为__________，途径2中④过程需要__________酶的作用。
(2) 途径2中a、b、a′和b′中为5′端的是______。
(3) 观察过程①③可推测DNA复制采用了__________等方式，极大地提升了复制速率。eccDNA能自我复制的原因是__________________________。
(4) eccDNA形成的原因可能有________。
A．DNA发生双链断裂 B．染色体片段丢失
C．染色体断裂后重新连接 D．DNA中碱基互补配对
(5) eccDNA在肿瘤细胞中普遍存在，肿瘤细胞分裂时，因eccDNA无________(填结构)，而无法与________连接，导致不能平均分配到子细胞中。由此可见，eccDNA的遗传________(填“遵循”或“不遵循”)孟德尔遗传规律。
第3章阶段检测
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C C C C C D D C
题号 9 10 11 12 13 14 15 16
答案 D B D B B D B B
1．C　解析：摩尔根运用假说—演绎法证明了基因位于染色体上，萨顿通过观察蝗虫的减数分裂结合孟德尔的遗传定律提出了基因和染色体的平行关系，没运用假说—演绎法，A错误；在S型细菌提取液中加入DNA酶证实DNA是遗传物质的实验运用了减法原理，B错误；梅塞尔森和斯塔尔利用稳定性同位素标记法验证DNA的半保留复制，该实验中用到的15N不具有放射性，D错误。
2． C　解析：T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌中，只能在大肠杆菌细胞中增殖，C错误。
3．C　解析：细胞核和细胞质的遗传物质都是DNA，A错误；肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质，但没有证明DNA是主要的遗传物质，B错误；部分病毒(非细胞生物)的遗传物质是DNA，例如T2噬菌体，D错误。
4．C　解析：基因B1、B2、B3、B4、b互为等位基因，它们存在于同源染色体的同一位置，A错误；蜗牛细胞中一对同源染色体相同位置的基因可能是相同基因，也可能是等位基因，故4个DNA分子中(A＋T)/(C＋G)的比值不一定相同，B错误；正常情况下，控制蜗牛贝壳形状的相关基因型有纯合和杂合两大类情况，所以基因型共有5种纯合＋C种杂合＝5＋10＝15种，C正确；B1、B2、B3、B4和b互为等位基因，遗传时遵循分离定律，D错误。
5． C　解析：“miR140”是一种微型单链核糖核酸，其组成单位是核糖核苷酸，ATP脱掉两分子磷酸是“miR140”的组成单位之一，而DNA的组成单位是脱氧核苷酸，A错误；“miR140”分子是一种微型单链核糖核酸(RNA)，由磷酸、核糖和A、U、G、C四种含氮碱基组成，所以彻底水解会产生6种水解产物，B错误；根据RNA主要存在于细胞质中，可推测，软骨细胞中的“miR140”分子主要分布在细胞质中，C正确；“miR140”分子是一种微型单链核糖核酸，其中含有1个游离的磷酸基团，D错误。
6．D　解析：该实验的结论为烟草花叶病毒和车前草病毒的遗传物质是RNA，而不是蛋白质，不能证明所有病毒的遗传物质是RNA，D错误。
7．D　解析：根据DNA分子半保留复制的特点，4个子代DNA分子中，有两个与亲代DNA分子相同，含有尿嘧啶U的DNA分子是突变形成的，据此可判断相应位点上含有G—C或C—G的DNA分子与亲代未突变前的DNA分子相同，该位点的正常碱基是胞嘧啶或鸟嘌呤。
8．C　解析：基因通常是有遗传效应的DNA片段，A不合理；大熊猫的基因主要位于染色体上，线粒体中也存在少量的基因，B不合理；每一个特定的基因都具有特定的碱基排列顺序，故由1 000个碱基对组成的某基因也具有特定的碱基排列顺序，C合理；大熊猫基因组计划测定的是22条染色体(20条常染色体＋X＋Y)上DNA的碱基序列，D不合理。
9．D　解析：一个15N标记的DNA分子在14N的条件下进行半保留复制一次，DNA的一条链含14N，另一条链含15N，离心形成中带。复制2次，生成4个DNA分子，其中有两个DNA的一条链含14N，另一条链含15N，离心生成中带；还有两个DNA的两条链都含14N，离心形成轻带。所以出现①的结果是复制了2次，分裂繁殖一代的时间为20 min，所以是培养了40 min，A错误；转入14N培养基中繁殖一代生成两个DNA分子，离心生成中带，如图②所示，B错误；1个两条链均被15N标记的DNA分子转入14N培养基中繁殖三代后，含有15N的DNA分子有2个，而所有DNA分子中都含有14N，C错误。
10．B　解析：性染色体上的基因并不都是决定性别的基因，例如人类红绿色盲基因也位于性染色体上，A错误；基因中的脱氧核苷酸(碱基)排列顺序代表遗传信息，因此基因中的遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中，B正确；碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的多样性，而碱基的特定排列顺序构成了DNA分子的特异性，C错误；基因通常是有遗传效应的DNA片段，D错误。
11． D　解析：原核细胞内的DNA是由两条脱氧核苷酸链构成的环状结构，A错误；酵母菌的遗传物质为DNA，DNA中不含U，B错误；DNA中的碱基和脱氧核糖相连，不和磷酸相连，C错误。
12．B　解析：格里菲思的肺炎链球菌转化实验仅发现“转化因子”，未证明DNA是遗传物质，A错误；艾弗里实验通过逐一去除不同成分(如DNA、蛋白质等)，观察转化现象，属于“减法原理”控制自变量，B正确；证明DNA半保留复制的实验运用了同位素标记法和密度梯度离心法，C错误；烟草花叶病毒感染烟草实验仅说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，D错误。
13．B　解析：一个脱氧核苷酸由1个碱基、1个脱氧核糖、1个磷酸基团组成，根据表可知，该模型含110个A、110个T、120个G、120个C，即共需要460个碱基、460个脱氧核糖、460个磷酸基团，因此最多含有460个脱氧核苷酸，A正确；该模型中有230个碱基对，其中110个A—T碱基对，120个C—G碱基对，所以能搭建出的DNA分子模型种类少于4230种，B错误；该DNA双螺旋结构模型中A＋G＝C＋T，则嘌呤总数和嘧啶总数的比是1∶1，C正确；由于A—T碱基对之间有2个氢键，C—G 碱基对之间有3个氢键，所以该模型中需要代表碱基对之间的氢键的连接物110×2＋120×3＝580个，D正确。
14．D　解析：能发荧光的是活的沙门氏菌，不发荧光的是死的沙门氏菌或其他菌，A错误；子代O—I噬菌体中，外壳蛋白都不发荧光，部分DNA发荧光，B错误；仅带有亲代噬菌体DNA链的子代噬菌体发荧光，因此发荧光的子代O—I噬菌体数量是一定的，不会随培养时间的延长而不断增多，C错误；O—I噬菌体侵染宿主菌具有特异性，DNA被荧光染料标记的O—I噬菌体不能用于检测大肠杆菌，D正确。
15．B　解析：图示为某真核细胞中DNA复制过程模式图，其中酶甲能使双链打开，为解旋酶；酶乙能催化子链合成，为DNA聚合酶，C正确。DNA复制以DNA的两条链作为模板，B错误。
16．B　解析：病毒的繁殖离不开细胞，要标记噬菌体，应先标记大肠杆菌细胞，A错误；实验中采用搅拌和离心等手段是为了把大肠杆菌和噬菌体的蛋白质外壳分开，C错误；仅用35S标记噬菌体壳体蛋白做侵染细菌实验，在新形成的噬菌体中没有检测到35S，只能说明蛋白质没有进入大肠杆菌内，不能说明DNA是噬菌体的遗传物质，也不能说明蛋白质不是遗传物质，D错误。
17．(10分，每空2分)(1) U(或尿嘧啶)　一条单链　(2) 1、3、4
(3) 无法确定检测的matK基因的碱基序列是否与铁皮石斛的matK基因的碱基序列一致　不是
解析：(1) DNA中不含U，根据表格中A与T不相等，C与G不相等可知，质检人员检测的是该基因的一条单链。(2) 根据表格数据可知，样品1、3、4中各个碱基的比例均与铁皮石斛matK基因有所区别，故推测1、3、4均为假冒品。(3) 样品2中碱基比例与铁皮石斛中matK基因的碱基比例相同，但二者碱基的排列顺序可能不同，故无法判断样品2一定是铁皮石斛。已知铁皮石斛matK基因中第1 015个碱基为T，若样品2在多次随机抽检中该位点均为C，说明二者的碱基序列不同，则可判断样品2不是铁皮石斛。
18．(14分，除说明外，每空2分)(1) 反向平行(1分)　腺嘌呤脱氧核苷酸　脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖　(2) 等于　4∶6∶4∶6(或2∶3∶2∶3)　(3) 2链含有的嘌呤数目多于1链，相对分子质量比1链大　(4) 不能(1分)　含有标记和不含标记的单链均各占一半，出现的条带位置相同
解析：(1) 从图甲中可以看出，组成DNA分子的两条链的方向是反向平行的，图甲中⑥与T配对，则⑥为A，则结构⑤的名称是腺嘌呤脱氧核苷酸。图甲中结构②的碱基C和A通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖连接。(2) 按照碱基互补配对原则，A＝T、C＝G，所以在DNA分子中，嘌呤族碱基数量一定等于嘧啶族碱基的数量，通过生化分析得出某DNA分子中，一条链中碱基A∶C∶T∶G＝1∶2∶3∶4，另一条链中碱基A∶C∶T∶G＝3∶4∶1∶2，所以该DNA分子中上述碱基的比例应为4∶6∶4∶6(或2∶3∶2∶3)。(3) 嘌呤族碱基分子为C5H4N4，而两种嘧啶族碱基为C4H4N2，2链含有的嘌呤数目多于1链，相对分子质量比1链大，离心后2链形成的条带位于下方。(4) 将普通大肠杆菌转移到含3H的培养基上繁殖一代，处理成单链后，不管是半保留复制还是全保留复制，含有3H标记和不含3H标记的单链均各占一半，出现的条带位置相同，所以不能证明DNA的复制方式是半保留复制，而不是全保留复制。
19． (12分，除说明外，每空1分)(1) DNA聚合酶　DNA连接　(2) a和a′　(3) 双向、多起点　eccDNA上有复制起点(复制原点)(2分)　(4) ABC(2分)　(5) 着丝粒　星射线(纺锤丝)　不遵循(2分)
解析：(1) 途径1为DNA复制过程，该过程中的酶1为解旋酶，酶2为DNA聚合酶；途径2为环状DNA复制的过程，④为损伤DNA形成环状DNA的过程，该过程需要DNA连接酶的作用。(2) DNA复制过程中子链的延伸方向是由5′→3′端，根据复制方向可知，途径2中a、a′为5′端。(3) 观察过程①③可推测DNA复制为半保留复制，结合图示可知，DNA复制过程中表现出双向复制和多起点复制的特点，该特点极大地提升了复制速率。eccDNA上有复制起点，因而eccDNA能自我复制。(4) 题意显示，DNA的损伤可能会导致eccDNA的形成。而DNA发生双链断裂、染色体片段丢失、染色体断裂等都是DNA损伤的表现，而DNA碱基互补配对不会导致eccDNA的形成。(5) eccDNA在肿瘤细胞中普遍存在，肿瘤细胞分裂时，因eccDNA无着丝粒，因此无法与纺锤丝连接，只能随机分配到子细胞中。由于eccDNA不能均等分配到子细胞中，因此，eccDNA的遗传不遵循孟德尔遗传规律。

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