泸县九中—钟小兰—练习：基因的本质

基因的本质（专项训练）

一、单选题 

1．细胞的很多物质或结构都存在“骨架”或“支架”，下列相关叙述错误的是（    ）

A．细胞中微管和微丝构成了细胞骨架                B．磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架

C．磷脂、乳糖、蛋白质等大分子物质以碳链为骨架   D．磷酸与脱氧核糖交替连接形成DNA的基本骨架

2．如图为DNA结构模式图，下列叙述错误的是（    ）

A．碱基特定的排列顺序，构成了DNA的特异性

B．①表示脱氧核糖，与②交替连接，构成基本骨架

C．③表示氢键，在DNA聚合酶的作用下发生断裂

D．C与G碱基对的含量越高，DNA结构越稳定

3．下列有关DNA是遗传物质的实验证据的叙述，正确的是（    ）

A．格里菲思的实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状

B．艾弗里证明DNA是遗传物质的实验运用了同位素标记法和细菌培养技术等

C．赫尔希和蔡斯的实验中，大肠杆菌裂解后得到的T₂噬菌体都带有³²P标记

D．赫尔希和蔡斯的实验中，离心后大肠杆菌主要存在于沉淀中

4．下图为“T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验”的流程图，有关该实验的表述错误的是（     ）

A．T2噬菌体仅由蛋白质和DNA构成，是研究遗传物质的理想材料

B．用T2噬菌体侵染被³⁵S标记的大肠杆菌，获得蛋白质被标记的噬菌体

C．若搅拌不充分，³⁵S标记T2噬菌体的这一组上清液放射性会增强

D．³²P标记T2噬菌体的这一组，沉淀物放射性很高，子代部分噬菌体有放射性

5．1958年，科学家设计了DNA复制的同位素示踪实验，实验的培养条件与方法是：（1）在含¹⁸N的培养基中培养若干代，使DNA均被¹⁵N标记，离心结果如下图的甲；（2）转至¹⁴N的培养基培养，每20分钟繁殖一代；（3）取出每代大肠杆菌的DNA样本，离心。下图的乙、丙、丁是某学生画的结果示意图。下列有关推论，正确的是（　　）

A．出现丁的结果需要60分钟     B．乙是转入¹⁴N培养基中繁殖一代的结果

C．转入培养基中繁殖三代后含有¹⁴N的DNA占3/4

D．丙图的结果出现后，将此时的DNA热变性后离心分析可得出半保留复制的结论

6．如图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，有关叙述错误的是（    ）

A．图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的        

B．图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的

C．真核生物DNA分子复制过程中解旋酶作用于氢键  

D．真核生物的这种复制方式提高了复制速率

7．DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中，为该模型构建提供主要依据的是（    ）

①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验       ②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱

③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等   ④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制

A．①②B．②③ C．③④ D．①④

8．下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，正确的是       （    ）

A．一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性是由脱氧核苷酸的比例决定的

B．基因是具有遗传效应的DNA片段，不是4种碱基对的随机排列

C．在DNA分子结构中，脱氧核苷酸的排列构成了DNA分子的基本骨架

D．染色体是DNA的主要载体，一条染色体上只含有1个DNA分子

9．假设一个双链均被³²P标记的噬菌体DNA由5000个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部碱基的20%。用这个噬菌体侵染只含³¹P的大肠杆菌，共释放出100个子代噬菌体。下列叙述正确的是（　　）

A．该过程至少需要3×10⁵个鸟嘌呤脱氧核苷酸       B．噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等

C．含³²P与只含³¹P的子代噬菌体的比例为1：49    D．该DNA发生突变，其控制的性状即发生改变

10．下列关于真核生物遗传物质和性状的叙述，正确的是（    ）

A．细胞中染色体的数目始终等于DNA的数目

B．有丝分裂有利于保持亲代细胞和子代细胞间遗传性状的稳定

C．细胞中DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和

D．某DNA含2018对碱基，其一单链A：T：C：G=2：0：1：8，则碱基对排列顺序可有4²⁰¹⁸种

11．对双链DNA分子进行加热会导致DNA解旋为单链结构（这一过程称为DNA分子的变性），但DNA分子单链中的化学键并没有发生变化。对双链DNA分子加热使其解开一半时所需的温度称为该DNA的熔点（Tm）。下列有关说法错误的是（    ）

A．DNA分子变性只是破坏了DNA分子中的氢键

B．在格里菲思的肺炎双球菌转化实验中不存在DNA分子的变性

C．Tm值的大小与DNA分子中碱基G—C所占的百分比成正相关

D．变性后的DNA分子空间结构和生物学功能均发生了改变

12．用宏观的可视化现象检测分子层面发生的变化是生物学上常用的手段，下列相关描述错误的是（    ）

A．人鼠细胞融合后不同颜色的荧光均匀分布说明细胞膜上的蛋白质是可以流动的

B．用³²P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，产生的子代噬菌体有的带放射性说明DNA是遗传物质

C．用荧光标记的DNA探针检测白化病基因，若DNA片段带荧光则检测者一定患白化病

D．大肠杆菌繁殖的第一代，离心管中仅含中带可以排除DNA全保留的复制方式

13．20世纪中叶，科学家发现染色体主要由DNA和蛋白质组成，为探究这两种物质究竟谁是遗传物质，赫尔希、蔡斯等人做了很多努力。下列相关叙述正确的是（    ）

A．用标记噬菌体的方法与用标记细菌的方法相同

B．让DNA的两条链均被标记的噬菌体在细菌体内增殖一代，子代噬菌体中有一半含

C．用含有标记的噬菌体侵染未标记的细菌，子代噬菌体均不含

D．噬菌体的DNA分子中，相邻碱基通过“—磷酸—脱氧核糖—磷酸—”连接

14．在证明DNA是遗传物质的过程中，艾弗里的“肺炎双球菌转化”实验赫尔希和蔡斯的“T₂噬菌体侵染细菌”实验都发挥了重要作用。下列相关分析错误的是

A．艾弗里的实验能说明DNA可以从一个生物个体转移到另一个生物个体内

B．艾弗里的实验能证明格里菲思提出的“转化因子”是DNA

C．艾弗里的实验中得到的R型活细菌被³²P标记后可以用来培养T₂噬菌体

D．赫尔希和蔡斯的实验只能通过测定放射性的强度来判断，不能通过测定放射性的有无来判断

15．在一个DNA分子中，腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占全部碱基的42%，若其中一条链的胞嘧啶占该链碱基总数的24%，胸腺嘧啶占30%，则在其互补链上，胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占（    ）。

A．12%和34%B．21%和24% C．34%和12% D．58%和30%

16．下列关于肺炎链球菌的体内和体外转化实验以及T₂噬菌体侵染大肠杆菌实验的叙述，正确的是（ ）

A．三个实验的设计思路是一致的            B．三个实验都用到了放射性同位素标记法

C．三个实验都不能得出蛋白质不是遗传物质的结论   D．三个实验所涉及生物的遗传物质都是DNA

17．某研究小组用放射性同位素³²P、³⁵S分别标记T₂噬菌体，然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养，如图所示。一段时间后，分别进行搅拌、离心，并检测沉淀物和悬浮液中的放射性。下列分析错误的是（    ）

A．甲组的悬浮液含极少量³²P标记的噬菌体DNA，但不产生含³²P的子代噬菌体

B．甲组被感染的细菌内含有³²P标记的噬菌体DNA，也可产生不含³²P的子代噬菌体

C．乙组的悬浮液含³⁵S标记的噬菌体蛋白质，也可产生含³⁵S的子代噬菌体

D．乙组被感染的细菌内不含³⁵S标记的噬菌体蛋白质，也不产生含³⁵S的子代噬菌体

二、综合题 

18．经过许多科学家的不懈努力，遗传物质之谜终于被破解，请回答下列相关问题。

（1）格里菲思通过肺炎链球菌的体内转化实验，得出S型细菌中存在某种__________，能将R型细菌转化成S型细菌。

（2）艾弗里等人做的肺炎链球菌的体外转化实验，该实验与赫尓希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验的设计思路相似，都是___________________________________________。

（3）赫尓希和蔡斯利用___________技术完成了著名的T₂噬菌体侵染大肠杆菌的实验。

（4）噬菌体DNA复制时，由细菌提供的条件是________________________。

（5）因为________________________________________，所以说DNA是主要的遗传物质。

（6）DNA复制的方式是________复制。若一个DNA分子有100个碱基对，腺嘌呤占碱基总数的20%，如果连续复制3次，则需要游离的胞嘧啶___________个。

19．用一段由放射性同位素标记的DNA片段可以确定基因在染色体上的位置。某研究人员使用放射性同位素³²P标记的脱氧腺苷三磷酸(dATP，dA-P_α~P_β~P_γ)等材料制备了DNA片段甲（单链），对W基因在染色体上的位置进行了研究，实验流程的示意图如下。

回答下列问题：

（1）该研究人员在制备³²p标记的DNA片段甲时，所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是³²P，原因是_______。

（2）该研究人员以细胞为材料制备了染色体样品，在混合操作之前去除了样品中的RNA分子，去除RNA分子的目的是_______。

（3）为了使片段甲能够通过碱基互补配对与染色体样品中的W基因结合，需要通过某种处理使样品中的染色体DNA_______。

（4）该研究人员在完成上述实验的基础上，又对动物细胞内某基因的mRNA进行了检测，在实验过程中用某种酶去除了样品中的DNA，这种酶是_______。

1．C

 【详解】A、细胞骨架是由微管、微丝等蛋白质纤维构成的网络状框架结构，A正确；

B、磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架，B正确；

C、磷脂、乳糖不是大分子物质，C错误；

D.、磷酸与脱氧核糖交替连接形成DNA的基本骨架，D正确。

故选C。

2．C

 【详解】A、每个DNA分子都有特定的碱基序列，这构成了DNA分子的特异性，A正确；

B、脱氧核糖和磷酸交替连接构成DNA分子的基本骨架，B正确；

C、③表示氢键，在解旋酶的作用下发生断裂，C错误；

D、CG之间有三个氢键，所以C与G碱基对的含量越多，DNA结构越稳定，D正确。

故选C。

3．D

 【详解】A、格里菲思的实验证明S型细菌中存在某种转化因子，能将R型细菌转化为S型细菌，但没有证明DNA可以改变生物体的遗传性状，A错误；

B、艾弗里证明DNA是遗传物质的实验运用了细菌培养技术，但没有运用同位素标记法，B错误；

C、赫尔希和蔡斯的实验中，合成子代噬菌体的原料都来自大肠杆菌，由于DNA分子复制方式为半保留复制，因此大肠杆菌裂解后得到的T₂噬菌体只有少数带有³²P标记，C错误；

D、赫尔希和蔡斯的实验中，离心后大肠杆菌主要存在于沉淀物中，噬菌体的蛋白质外壳分布在上清液中，D正确。

故选D。

4．C

 【详解】A、T2噬菌体是DNA病毒，仅由蛋白质和DNA构成，在研究遗传物质时，可以将DNA和蛋白质完全分开，单独的研究它们的作用，所以是研究遗传物质的理想材料，A正确；

B、用T2噬菌体侵染被³⁵S标记的大肠杆菌，T2噬菌体的DNA进入大肠杆菌细胞内，在T2噬菌体DNA的指导下，利用寄主细胞内的被³⁵S标记的氨基酸来合成蛋白质外壳，所以可以获得蛋白质被标记的T2噬菌体，B正确；

C、若搅拌不充分，³⁵S标记T2噬菌体的这一组，一些蛋白质外壳没有和大肠杆菌分开而进入沉淀中，导致上清液放射性会减少，C错误；

D、³²P标记T2噬菌体的这一组，³²P标记的是T2噬菌体的DNA，可以进入大肠杆菌细胞中，所以沉淀物放射性很高，子代细胞中少部分T2噬菌体有放射性，D正确。

故选C。

5．D

 【详解】A、根据DNA半保留复制特点，转入¹⁴N培养基中复制二代后所得DNA分子中，有一半DNA分子只含¹⁴N，另一半DNA分子是一条链含有¹⁵N，一条链含有¹⁴N，离心后分布在中带和轻带上，即丁图所示结果，即出现丁的结果至少要复制两次，而细菌每20分钟复制一次，因此至少需要40分钟，A错误；

B、根据DNA半保留复制特点，转入¹⁴N培养基中复制一代后所得DNA分子都是一条链含有¹⁵N，另一条链含有¹⁴N，离心后都分布在中带上，即丙图所示结果，B错误；

C、因实验中DNA复制的原料均含¹⁴N，故转入培养基中繁殖三代后，所有的DNA都含有¹⁴N，C错误；

D、丙图是转入¹⁴N培养基中复制一代后所得DNA分子，且都是一条链含有¹⁵N，另一条链含有¹⁴N，因此将此时的DNA热变性后离心分析可得出半保留复制的结论，D正确。

故选D。

6．A

 【详解】A、分析题图可知，图中的三个复制起点复制的DNA片段的长度不同，圈比较大的表示复制开始的时间较早，因此DNA分子复制的起始时间不同，A错误；

B、DNA分子的复制过程是边解旋边复制的，B正确；

C、DNA分子的复制首先要在解旋酶的作用下使双链间的氢键断裂，C正确；

D、真核生物的DNA分子复制具有多个起点，这种复制方式加速了复制过程进行，提高了复制速率，D正确。

故选A。

7．B

 【详解】①赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验，证明了DNA是遗传物质，与构建DNA双螺旋结构模型无关，①错误；

②沃森和克里克根据富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱，推算出DNA分子呈螺旋结构，②正确；

③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等，沃森和克里克据此推出碱基的配对方式，③正确；

④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制，是在DNA双螺旋结构模型之后提出的，④错误。

故选B。

8．B

 【详解】A、一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的，A错误；

B、基因通常是具有遗传效应的DNA片段，不是4种碱基对的随机排列，B正确；

C、在DNA分子结构中，脱氧核糖和磷酸交替连接排列构成了DNA分子的基本骨架，C错误；

D、染色体是DNA的主要载体，一个染色体含有1或2个DNA分子，D错误。

故选B。

9．C

 【详解】A、该过程至少需要3000×（100－1）＝2.97×10⁵个鸟嘌呤核苷酸，A错误；

B、噬菌体增殖过程，模板是由噬菌体提供，不是细菌提供，B错误；

C、由于DNA的半保留复制，释放出的100个子代噬菌体中，含³²P的有2个，只含³¹P的子代噬菌体为98个，所以比例关系为1：49，C正确；

D、该DNA发生突变，由于密码子的简并性，控制的性状不一定发生改变，D错误；

故选C。

10．B

 【详解】A、正常情况下，一条染色体含一个DNA，在细胞分裂时，由于DNA复制，一条染色体含两个DNA，A错误；

B、体细胞有丝分裂生成的子细胞含有一套与母细胞相同的染色体和DNA，保证亲代细胞和子代细胞间遗传性状的稳定，B正确；

C、基因是有遗传效应的DNA片段，有的DNA片段不是基因，故细胞中DNA分子的碱基对数大于所有基因的碱基对数之和，C错误；

D、某DNA含2018对碱基，其一单链A：T：C：G=2：0：1：8，由于A、T、C、G的比例一定、数量有限，因此遗传信息远小于4²⁰¹⁸种，D错误。

故选B。

11．B

 【详解】A、根据题中信息可知，DNA分子变性破坏的仅仅是DNA分子中的氢键，A选项正确；

B、在格里菲思的肺炎双球菌转化实验中，有一组实验是将加热致死的S型细菌与R型活细菌混合后注射到小鼠体内，在加热的过程中存在变性，B选项错误；

C、G—C碱基对之间存在3个氢键，而A—T碱基对之间只存在2个氢键，故G+C所占的百分比越大，Tm值也越大，C选项正确；

D、变性后的DNA分子空间结构和生物学功能均发生了改变，D选项正确；

故选B。

12．C

 【详解】A、分别用不同颜色的荧光标记人鼠细胞膜表面蛋白，若荧光均匀分布则说明细胞膜上的蛋白质是可以流动的，A正确；

B、用³²P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，产生的子代噬菌体有的带放射性说明DNA传给了后代，DNA是遗传物质，B正确；

C、用荧光标记的DNA探针检测白化病基因，若DNA片段带荧光则说明检测者有白化病基因，但不一定患病，有可能是携带者，C错误；

D、大肠杆菌繁殖的第一代，离心管中只含有¹⁴N—¹⁵N的中带，则可排除全保留复制（该复制方法离心管中应含有重带和轻带两条带），D正确。

故选C。

13．C

 【详解】A、用³⁵S标记噬菌体时，需先用含³⁵S的培养基培养细菌，接着让噬菌体侵染带标记的细菌；用³²P标记细菌时直接用含³²P的培养基培养即可，A错误；

B、让DNA的两条链均被³²P标记的噬菌体在细菌体内增殖一代，子代噬菌体均含³²P，B错误；

C、噬菌体侵染细菌时，只将DNA注入细菌内，蛋白质外壳留在细菌外，其利用细菌细胞内的物质合成子代噬菌体，故子代噬菌体均不含³⁵S，C正确；

D、DNA分子单链中相邻碱基之间通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接，DNA分子的两条链中的碱基之间通过氢键连接，D错误。

故选C。

14．C

 【详解】A. 艾弗里的实验能说明DNA是转化因子，可见一种细菌的 DNA 能掺入到另一种细菌中，引起稳定的遗传变异，A正确；

B. 在艾弗里证明遗传物质是DNA的实验中，艾弗里将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开，单独的、直接的观察它们各自的作用，只有其中的DNA组分能够把R型菌转化为S型菌，即DNA是转化因子，B正确；

C. T₂噬菌体专一性的寄生在大肠杆菌内，艾弗里的实验中得到的R型活细菌是肺炎双球菌，C错误；

D. 赫尔希和蔡斯的实验分别用³⁵S、³²P标记的噬菌体侵染无标记的细菌，培养、搅拌、离心、放射性测定，但用³²P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，在理论上，上清液中不含放射性，下层沉淀物中具有很高的放射性；而实验的实际最终结果显示：在离心上层液体中，也具有一定的放射性，而下层的放射性强度比理论值略低，³⁵S正好相反，故该实验只能通过测定放射性的强度来判断，不能通过测定放射性的有无来判断，D正确。

15．C

 【详解】设DNA中总碱基数为100，A总+T总=42%×100=42个，A总=T总=21个，C总=G总=100÷2-21=29个。其中一条链上的胞嘧啶即C₁=24%×50=12个，T₁=30%×50=15个，

因为C总=C₁+C₂，故C₂=29-12=17个，占一条链的碱基比例为17÷50=34%；同理，T₂=T总-T₁=21-15=6个，占互补链的比例为：6÷50=12%。综上所述，ABD不符合题意，C符合题意。故选C。

16．D

 【详解】A、三个实验中，只有肺炎链球菌的体外转化实验和T₂噬菌体侵染细菌实验的设计思路相同，A错误；

B、肺炎链球菌的体内和体外转化实验都没有用到放射性同位素标记法，B错误；

C、艾弗里的肺炎链球菌的转化实验能得出蛋白质不是遗传物质的结论，但T₂噬菌体侵染大肠杆菌实验不能得出蛋白质不是遗传物质的结论，C错误；

D、三个实验所涉及生物有T₂噬菌体、小鼠、肺炎链球菌、大肠杆菌，它们的遗传物质都是DNA，D正确。

故选D。

17．C

 【详解】A、甲组用³²P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，由于P存在于DNA中，悬浮液含极少量³²P标记的噬菌体DNA，说明这一部分DNA没有和蛋白质外壳组装在一起，不会产生含³²P的子代噬菌体，A正确;

B、甲组用³²P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，由于P存在于DNA中，在侵染过程中，DNA进入大肠杆菌体内，由于噬菌体繁殖所需原料来自未被标记的大肠杆菌，且DNA复制为半保留复制，所以可产生含³²P的子代噬菌体和不含³²P的子代噬菌体，B正确;

C、由于噬菌体的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌，所以乙组的悬浮液含较多³⁵S标记的噬菌体蛋白质，不会产生含³⁵S的子代噬菌体，C错误;

D、由于噬菌体的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌，乙组被感染的细菌内不含³⁵S标记的噬菌体蛋白质，也不产生含³⁵S的子代噬菌体，D正确。

故选C。

18．     转化因子     设法把DNA与蛋白质等物质分开研究     同位素标记     原料、酶、能量等     绝大多数生物的遗传物质是DNA     半保留     420

 【详解】（1）格里菲思通过肺炎链球菌的转化实验提出在S型细菌中存在某种转化因子，能将R型细菌转化为S型细菌；

（2）艾弗里实验与噬菌体侵染细菌实验的设计思路都是设法把DNA与蛋白质等物质分开，然后单独地、直接地研究各自的作用；

（3）赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记技术完成了T₂噬菌体侵染大肠杆菌的实验。用³⁵S和³²P分别标记T₂噬菌体，再用该噬菌体侵染未标记的细菌，观察子代噬菌体是否具有放射性；

（4）噬菌体是病毒，寄生于大肠杆菌细胞内，需要借助由细菌提供的原料、酶、能量等条件；

（5）由于自然界的生物中绝大多数的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质；

（6）DNA复制的方式是半保留复制；若一个DNA有100个碱基对，腺嘌呤（A）占碱基总数的20%，则该DNA中含有的胞嘧啶（ C）为（200—200×20%×2）/2=60（个）；该DNA如果连续复制3次，则需要游离的胞嘧啶（2³—1）×60=420（个）。

19．     dATP脱去β、γ位上的两个磷酸基团后，则为腺嘌呤脱氧核苷酸，是合成DNA的原料之一     防止RNA分子与染色体DNA的W基因片段发生杂交     解旋     DNA酶

 【详解】（1）dA-P_α~P_β~P_γ脱去β、γ位上的两个磷酸基团后，则为腺嘌呤脱氧核苷酸，是合成DNA的原料之一。因此研究人员在制备³²p标记的DNA片段甲时，所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是³²p。

（2）RNA分子也可以与染色体DNA进行碱基互补配对，产生杂交带，从而干扰³²p标记的DNA片段甲与染色体DNA的杂交，故去除RNA分子，可以防止RNA分子与染色体DNA的W基因片段发生杂交。

（3）DNA分子解旋后的单链片段才能与³²p标记的DNA片段甲进行碱基互补配对，故需要使样品中的染色体DNA解旋。

（4）DNA酶可以水解DNA分子从而去除了样品中的DNA。