1、1第 3、4 章 基因的本质、基因的本质章末评估检测(时间:60 分钟 满分:100 分)一、选择题(本题共 20 小题,每小题 3 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下列关于肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的对比叙述正确的是( )A都应用了同位素标记法B设计思路都是设法把 DNA 与蛋白质分开,研究各自的效应C前者设置了对照,后者没有对照D原理都是根据遗传物质具有控制性状表达的特性设计的解析:噬菌体侵染细菌实验用了同位素标记法,肺炎双球菌转化实验没用,A 错误;两实验都是把 DNA 与蛋白质分开,看他们分别有什么作用,B 正确;两实验都设置了对照实验,C 错误;
2、噬菌体侵染细菌的实验是根据遗传物质具有控制生物繁殖的特性而设计的,D 错误。答案:B2. 噬菌体在细菌细胞内合成自己的蛋白质需要( )A噬菌体的 DNA 和氨基酸B噬菌体的 DNA 和细菌的氨基酸C细菌的 DNA 和氨基酸D细菌的 DNA 和噬菌体的氨基酸解析:噬菌体在细菌细胞内合成自己的蛋白质所需要的条件是噬菌体的 DNA 和细菌的氨基酸等。答案:B3某亲本 DNA 分子双链均以白色表示,以灰色表示第一次复制出的 DNA 子链,以黑色表示第二次复制出的 DNA 子链,该亲本双链 DNA 分子连续复制两次后的产物是( )解析:DNA 的复制方式为半保留复制,复制第一次时,由 1 个 DNA 复
3、制成的 2 个 DNA都是一条链白色,一条链灰色,第二次复制时,2 个 DNA 复制成 4 个 DNA,有 8 条链,新产生 4 条链为黑色,分别与原来的链结合。答案:D4(2015上海卷)在双螺旋 DNA 模型搭建实验中,使用代表氢键的订书钉将代表四种碱基的塑料片连为一体,为了逼真起见,A 与 T 之间以及 C 与 G 之间最好分别钉( )A2 和 2 个钉 B2 和 3 个钉2C3 和 2 个钉 D3 和 3 个钉解析:A 与 T 之间形成 2 个氢键,G 与 C 之间形成 3 个氢键。由此可推知,A 与 T 之间钉两个图钉,C 与 G 之间钉 3 个图钉。答案:B5在一个双链 DNA 分
4、子中,碱基总数为 m,腺嘌呤碱基数为 n,以下有关结构数目不正确的是( )A碱基之间的氢键数为(3 m2 n)/2B一条链中 AT 的数值为 nCG 的数量为 m nD一条链中(AT)/(GC)的比值为 2n/(m2 n)解析:一个双链 DNA 分子中,碱基总数为 m,腺嘌呤胸腺嘧啶,碱基数为n,GC( m2 n)/2。AT 有 n 对,氢键有 2n 个。GC 有( m2 n)/2 对,氢键 3(m2 n)/2 个。氢键总数是 2n3( m2 n)/2(3 m2 n)/2 个。一条链中(AT)/(GC)的比值为2n/(m2 n)。答案:C6DNA 分子的多样性和特异性分别决定于( )A碱基对不
5、同的排列顺序和特定的碱基排列顺序B细胞分裂的多样性和 DNA 复制的稳定性C碱基对不同的排列顺序和碱基互补配对原则DDNA 分子的双螺旋结构和解旋酶的特异性解析:碱基对的不同排列顺序决定了 DNA 分子的多样性,而特定的碱基排列顺序决定了 DNA 分子的特异性。答案:A7如图为真核细胞内某基因( 15N 标记)结构示意图,该基因全部碱基中 A 占 20%,下列说法正确的是( )A该基因一定存在于细胞核内染色体 DNA 上B该基因的一条核苷酸链中(CG)/(AT)为 32CDNA 解旋酶只作用于部位D将该基因置于 14N 培养液中复制 3 次后,含 15N 的 DNA 分子占 1/8解析:该基因
6、可能存在于细胞核内染色体 DNA 上,也可能存在于线粒体或叶绿体内的DNA 上,A 错误;配对碱基之和的比例在一条链、互补链和双链 DNA 分子中均相等,已知该3基因全部碱基中 A 占 20%,则(CG)/(AT)60%40%32,B 正确;解旋酶的作用是使氢键断开,作用部位是,C 错误;由于 DNA 的复制为半保留复制,故将该基因置于含14N 的培养液中复制 3 次后,只有 2 个 DNA 分子中各有一条链含 15N,所以含 15N 的 DNA 分子占 1/4,D 错误。答案:B8DNA 分子片段复制的情况如图所示,图中 a、b、c、d 表示脱氧核苷酸链的片段。如果没有发生变异,下列说法错误
7、的是( )Ab 和 c 的碱基序列可以互补Ba 和 c 的碱基序列可以互补Ca 中(AT)/(GC)的比值与 b 中(AT)/(GC)的比值相同Da 中(AG)/(TC)的比值与 d 中(AG)/(TC)的比值一般不相同解析:a 与 d 的碱基序列是互补的,b 与 a 互补、c 与 d 互补,因此,b 与 c 互补,a和 c 的碱基序列相同;a 与 b 中的碱基 A 与 T 配对,G 与 C 配对,因此,a 中碱基 A 和 T 的数量分别与 b 中碱基 T 和 A 的数量相等,a 中碱基 G 和 C 的数量分别与 b 中碱基 C 和 G 的数量相等,因此,a 中(AT)/(GC)的比值与 b
8、中(AT)/(GC)的比值相同;a 与 d 互补,a 中(AG)/(TC)的比值与 d 中(AG)/(TC)的比值呈倒数关系,因此,一般不相等。答案:B9(2015课标全国卷)下列叙述错误的是( )ADNA 与 ATP 中所含元素的种类相同B一个 tRNA 分子中只有一个反密码子CT 2噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成D控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体中的 DNA 上解析:ATP 的元素组成为 C、H、O、N、P,DNA 的元素组成也为 C、H、O、N、P,故ATP 与 DNA 的组成元素相同,A 项正确。tRNA 是由一条 RNA 链自身折叠形成的三叶草状结构,其下端有能与 mRNA 上的
9、密码子进行碱基配对的三个连续碱基,这三个连续碱基构成了反密码子,B 项正确。T 2噬菌体的遗传物质是 DNA,组成 DNA 的基本单位是四种脱氧核糖核苷酸,C 项正确。细菌是原核生物,其细胞内只有核糖体一种细胞器,D 项错误。答案:D10下列生理过程的组合中,所用原料相同的是( )DNA 分子的复制 RNA 的复制 转录 逆转录 翻译A与、与 B与、与C与、与 D与、与4解析:当产物相同时,所需要的原料就是相同的,的产物为 DNA,的产物为RNA。答案:C11正常情况下,细胞内能够发生的是( )A一个 DNA 分子通过复制形成多种不同的 DNA 分子B一个 DNA 分子通过转录形成多种不同的
10、mRNA 分子C一种密码子翻译成多种不同的氨基酸D一种 tRNA 分子携带多种不同的氨基酸解析:正常情况下,一个 DNA 分子通过复制形成 2 个完全相同的 DNA 分子;一个 DNA分子包括多个基因,通过转录可能形成多种不同的 mRNA 分子;一种密码子只能编码一种氨基酸,密码子本身不能翻译成蛋白质;一种 tRNA 分子只能携带一种相同的氨基酸。答案:B12下图表示某生物细胞中基因表达的过程,下列叙述不正确的是( )A此过程包括转录和翻译两个阶段B细胞中 mRNA 上的密码子最多有 64 种C细胞中的核仁是与核糖体形成有关的细胞器D核糖体在该 mRNA 上的移动方向是从右向左解析:图示显示:
11、正在形成的 mRNA 上已连接两个核糖体,说明图示过程包括转录和翻译两个阶段,A 项正确;mRNA 上决定 1 个氨基酸的 3 个相邻的碱基构成 1 个密码子,所以细胞中 mRNA 上的密码子最多有 64 种,B 项正确;细胞中的核仁不属于细胞器,C 项错误;左侧核糖体上合成的肽链比右侧的长,说明核糖体在该 mRNA 上的移动方向是从右向左,D项正确。答案:C13下列关于遗传信息传递和表达的叙述,正确的是( )真核细胞 DNA 的复制仅发生在细胞核中 不同组织细胞中可能有相同的基因进行表达 不同核糖体中可能翻译出相同的多肽 识别并转运氨基酸的 tRNA 由 3 个核糖核苷酸组成A BC D5解
12、析:真核细胞 DNA 的复制主要发生在细胞核中,在线粒体和叶绿体中也能发生,错误;因为活细胞中都需要一些相同的蛋白质和酶,如 ATP 合成酶等,所以不同组织细胞中可能有相同的基因进行表达,正确;翻译过程的模板是 mRNA,场所是核糖体,如果模板 mRNA 相同,则不同核糖体中可能翻译出相同的多肽,正确;tRNA 呈三叶草结构,是由多个核苷酸组成的,其中一侧的三个相邻碱基构成反密码子,错误。答案:C14下列关于遗传的相关叙述,不正确的是( )A四分体时期每条染色体含有两个双链 DNA 分子B双链 DNA 分子中任意两个不互补的碱基之和相等C基因控制性状是通过控制蛋白质的合成来实现的D将单个脱氧核
13、苷酸连接成 DNA 分子的主要的酶是 RNA 聚合酶解析:四分体时期每条染色体含有两个双链 DNA 分子,形成姐妹染色单体,A 正确;由于双链 DNA 分子中碱基之间互补配对,所以任意两个不互补的碱基之和相等,B 正确;基因控制性状是通过控制蛋白质的合成来实现的,即通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状或通过控制酶的合成控制代谢过程进而控制生物的性状,C 正确;将单个的脱氧核苷酸连接成 DNA 分子的酶是 DNA 聚合酶,D 错误。答案:D15如图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断,下列描述中正确的是( )A原核细胞转录和翻译在时空上完全分开B转录尚未结束,翻译即已开始C多个核糖体共同完
14、成一条多肽链的翻译D一个 DNA 只能转录一条 RNA,但可表达出多条多肽链解析:原核细胞由于没有核膜的阻断,所以可以边转录边翻译,没有时空的阻隔,A错误;原核细胞由于没有核膜的阻断,所以可以边转录边翻译,B 正确;在蛋白质合成过程中,同一条 mRNA 分子能够同多个核糖体结合,同时合成若干条多肽链,C 错误;一个DNA 能转录产生多条 RNA,也可表达出多条多肽链,D 错误。答案:B16用 a 表示 DNA,b 表示基因,c 表示脱氧核苷酸,d 表示染色体,则正确表示四者关系的是( )6解析:染色体是由 DNA 和蛋白质组成,所以 da,基因是有遗传效应的 DNA 片段,所以 ab,基因的基
15、本单位是脱氧核苷酸,所以 bc,即 dabc。答案:D17研究发现,人类免疫缺陷病毒(HIV) 携带的 RNA 在宿主细胞内不能直接作为合成蛋白质的模板。依据如图所示的中心法则,下列相关叙述不正确的是( )A合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过环节B通过形成的 DNA 可以整合到宿主细胞的染色体 DNA 上CHIV 病毒亲子代之间遗传物质的传递通过过程完成D科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病解析:HIV 是一种逆转录病毒,因此合成子代病毒蛋白质外壳的完整过程至少要经过逆转录、转录和翻译环节,A 正确;通过逆转录过程形成的 DNA 可以整合到宿主细胞的染色体 DNA 上,B
16、 正确;HIV 是一种逆转录病毒,该病毒亲子代之间遗传物质的传递通过逆转录、DNA 的复制和转录过程完成,C 错误;HIV 是一种逆转录病毒,其繁衍过程需要逆转录酶的参与,因此科学家可以研发特异性抑制逆转录酶的药物来治疗艾滋病,D 正确。答案:C18下列关于基因和性状关系的说法中,不正确的是( )A很多情况下一个基因决定一种性状B有的情况下多个基因决定一种性状C有的情况下一个基因决定多种性状D生物体的性状是由基因控制的,不会受到环境的影响解析:基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位,一个基因有时可以控制多个性状,一个性状也可能由多个基因控制。性状既受基因的控制,也受环境因素的影响,是
17、二者共同作用的结果。答案:D19mRNA 上决定氨基酸的一个密码子的一个碱基发生替换,对识别该密码子的 tRNA种类及转运的氨基酸种类将会产生的影响是( )AtRNA 种类一定改变,氨基酸种类一定改变7BtRNA 种类不一定改变,氨基酸种类不一定改变CtRNA 种类一定改变,氨基酸种类不一定改变DtRNA 种类不一定改变,氨基酸种类一定改变解析:一种密码子只能对应一种氨基酸,而一种氨基酸可以有多个密码子。mRNA 上一个密码子的一个碱基发生替换,则识别该密码子的 tRNA(一端有反密码子)种类也肯定发生改变,但有可能改变后的密码子与原密码子决定同一种氨基酸,故氨基酸种类不一定改变。答案:C20
18、真核生物细胞核基因转录过程中,新产生的 mRNA 可能和 DNA 模板稳定结合形成DNARNA 双链,使另外一条 DNA 链单独存在,此状态称为 Rloop。研究显示,Rloop会引起 DNA 损伤等一些不良效应。而原核细胞却没有发现 Rloop 的形成。产生这种差异可能的原因是( )A原核生物的 mRNA 与 DNA 模板链不遵循碱基互补配对B原核生物边转录 mRNA 边与核糖体结合进行翻译C原核生物 DNA 双链的结合能力更强D原核生物 DNA 分子数目较少解析:原核生物的 mRNA 与 DNA 模板链仍然遵循碱基互补配对原则;原核生物的细胞结构没有核膜,导致核 DNA 的转录和翻译过程没
19、有空间上的间隔,可以边转录 mRNA 边与核糖体结合翻译蛋白质,不能形成 Rloop,故 B 是可能的原因;DNA 双链的结合能力与是不是原核生物或者真核生物没有关系;原核生物 DNA 分子数目较少,但是与形成 Rloop 没有关系。答案:B二、非选择题(共 40 分)21(12 分,除标注外,每空 1 分)赫尔希和蔡斯为了证明噬菌体侵染细菌时,进入细菌的是 T2噬菌体的 DNA,而不是它的蛋白质外壳,用两种不同的放射性同位素分别标记 T2噬菌体的蛋白质外壳和 DNA。然后再让这两种不同标记的噬菌体分别去侵染未被标记的细菌,从而对此做出实验论证。据分析,T 2噬菌体的蛋白质外壳含有甲硫氨酸、半
20、胱氨酸等多种氨基酸。现请你完成以下关键性的实验设计:(1)实验室已制备好分别含 3H、 14C、 15N、 18O、 32P、 35S 等 6 种放射性同位素的微生物培养基。你将选择哪两种培养基分别用于噬菌体蛋白质外壳和噬菌体 DNA 的标记:_。(2)你用这两种培养基怎样去实现对噬菌体的标记?请简要说明实验的设计方法和这样设计的理由。_8_。(2 分)(3)为什么不同时标记同一个噬菌体的蛋白质外壳和 DNA?_。(2 分)(4)用上述 32P 和 35S 标记的 T2噬菌体分别去侵染未标记的大肠杆菌,子代噬菌体的DNA 分子中含有_( 31P、 32P),原因是_;(2 分)子代噬菌体的蛋白
21、质中含有_( 32S、 35S),原因是_。此实验结果证明了_。(2 分)解析:该题的命题意图是使同学们理解在噬菌体侵染细菌的实验中,分别用 32P 和 35S标记的目的是为了将 DNA 和蛋白质分开,单独地观察它们各自的作用。(1)DNA 含 P,蛋白质含 S,只有标记各自特有元素才能区分开;(2)噬菌体不能独立增殖,只有在宿主细胞内才能繁殖,所以先用 32P 和 35S 标记细菌,再让噬菌体去侵染分别被 32P 或 35S 标记的细菌;(3)检测放射性的仪器不能区分是 32P 还是 35S 产生的放射性;(4)噬菌体的 DNA(32P)进入细菌后,利用细菌中未标记的含 31P 的脱氧核苷酸
22、为原料合成自身 DNA,因此子代噬菌体的DNA 分子中含有 31P 和 32P;噬菌体的蛋白质外壳( 35S)未进入细菌体内,而是以细菌体内的含 32S 的氨基酸为原料合成自身蛋白质,因此子代噬菌体的蛋白质中含有 32S。整个实验说明在噬菌体的亲、子代之间具有连续性的物质是 DNA,也就是说 DNA 是遗传物质。答案:(1)用 32P 标记 DNA,用 35S 标记蛋白质外壳(2)先将细菌分别培养在含 32P 或 35S 的培养基上,然后用噬菌体去侵染分别被 32P 或35S 标记的细菌。这样设计的理由是噬菌体营寄生生活(3)检测放射性的仪器不能区分放射性是由哪种物质产生的,因此只能分开标记(
23、4)31P 和 32P 噬菌体的 DNA(32P)进入细菌后,利用细菌中未标记的含 31P 的脱氧核苷酸为原料合成自身 DNA 32S 噬菌体的蛋白质外壳( 35S)未进入细菌体内,而是以细菌体内的含 32S 的氨基酸为原料合成自身蛋白质 DNA 是遗传物质22(6 分,每空 1 分)下图是基因控制蛋白质合成的两个主要步骤。请分析回答下列问题:图 A图 B(1)图 A 中甲的名称为_,乙与丁在结构上的不同点是_。方框内表示该过程进行方向的箭头是_(填“”或“”)。(2)图 B 所示的生理过程是细胞中多聚核糖体合成多肽链的过程,此过程的模板是9_(填物质名称)。的最终结构是否相同?_(填“是”或
24、“否”)。(3)从化学成分角度分析,以下与图 B 中结构的化学组成最相似的是( )A大肠杆菌 B噬菌体C染色体 D烟草花叶病毒解析:依图 A 可知该过程为转录过程,甲为 RNA 聚合酶,乙是 DNA 上的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸,丁是 RNA 上的胞嘧啶核糖核苷酸,所以二者的区别是五碳糖的不同。图示中mRNA 已合成,所以该过程的方向是“” 。图 B 所示过程为翻译,模板为 mRNA,因为遗传信息相同,所以合成的多肽链也相同。图 B 中为核糖体,其组成成分为 rRNA 和蛋白质,与此结构相似的为烟草花叶病毒。 答案:(1)RNA 聚合酶 组成乙的五碳糖是脱氧核糖,组成丁的五碳糖是核糖 (2)mRN
25、A 是 (3)D23(11 分,除标注外,每空 1 分)图甲中 DNA 分子有 a 和 d 两条链,将图甲中某一片段放大后如图乙所示,结合所学知识回答下列问题:(1)图甲中,A 和 B 均是 DNA 分子复制过程中所需要的酶,其中 B 能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链,从而形成子链;则 A 是_酶,B 是_酶。(2)图甲表示的过程在绿色植物根尖分生区细胞中进行的场所有_;(2 分)其细胞内全部 DNA 被 32P 标记后在不含 32P 的环境中进行连续有丝分裂,第 2 次分裂的每个子细胞染色体的标记情况是_。(2 分)(3)请指出图乙中的错误:_。(2 分)(4)图甲中 DNA 分子复制
26、时要解旋,对应图乙,应在何处分开( )A1 和 2 B2 和 3C3 和 4 D5 和 6(5)若在该 DNA 分子的某片段中,有腺嘌呤 P 个,占该片段全部碱基的比例为N/M(M2N),则该片段有胞嘧啶_个。(6)若该 DNA 分子共有 a 个碱基,其中含胞嘧啶 m 个,如该 DNA 分子连续复制 3 次,需10要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为_。解析:(1)A 酶是解旋酶,破坏了 DNA 分子中两条链中的氢键,使 DNA 分子解开螺旋;B 酶催化 DNA 子链的合成,为 DNA 聚合酶。(2)图甲表示 DNA 复制,发生在细胞核、线粒体和叶绿体中。细胞内全部 DNA 被 32P 标记后在不含
27、 32P 的环境中进行连续有丝分裂,第一次分裂形成的两个细胞中染色体均被 32P 标记,第二次分裂形成的四个细胞中被标记的染色体在后期移向细胞一极时数目是随机的,因此第 2 次分裂的每个子细胞被 32P 标记的染色体数目不确定。(3)分析图乙可知,该 DNA 分子的两条脱氧核苷酸链的脱氧核糖不是反向的。(4)DNA 分子复制时,在解旋酶的作用下,氢键断裂,形成两条单链,因此解旋酶作用于碱基对之间的氢键,即图中的 3 和 4 之间的化学键。(5)如果 DNA 中的腺嘌呤有 P 个,占该片段全部碱基的比例为 N/M,DNA 分子的碱基总数是 PM/N,胞嘧啶碱基是 PM/2NP。(6)若该DNA
28、分子共有 a 个碱基,其中含胞嘧啶 m 个,则胸腺嘧啶是( a/2 m)个,该 DNA 分子连续复制 3 次,需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为(81)( a/2 m)7( a/2 m)个。答案:(1)解旋 DNA 聚合(2)细胞核、线粒体和叶绿体 不确定(3)脱氧核糖方向应相反 (4)C(5)PM/2NP (6)7( a/2 m)24(11 分,除标注外,每空 1 分)人们通过对青霉素、链霉素、四环素、氯霉素等抗生素进行研究发现,抗生素之所以能够杀死细菌等病原体而对人体无害,其原因是抗生素能够有效地阻断细菌细胞内蛋白质的合成,而不影响人体细胞内蛋白质的合成。于是有人对此现象提出的假设是抗生素能阻断细菌 DNA 的转录过程,而不影响人体 DNA 的转录过程,设计如下实验证明该假设是否成立。(1)实验基本思路:设置甲、乙两组实验进行体外模拟_过程。甲组滴加一定浓度的适量_,乙组滴加等量的_作对照,其余条件_。最后检测两组实验中_的生成量。(2)预测实验结果、结论:_。(3 分)(3)如果上面的实验结果证明假设是错误的,你还能提出哪些假设?_。(3 分)解析:(1)根据题意可知,设置对照实验的目的是体外模拟 DNA 转录过程,首先确定单一变量是否加入抗生素,因变量是 mRNA 的生成量;将甲设为实验组,加入抗生素,乙