高中生物人教版遺傳與進化第3章基因的本質(zhì) 優(yōu)質(zhì)課獎

階段質(zhì)量檢測(三)基因的本質(zhì)基因的表達(A卷學(xué)業(yè)水平達標(biāo))一、選擇題(每小題3分，共42分)1．人類對遺傳物質(zhì)本質(zhì)的探索經(jīng)歷了漫長的過程，下列有關(guān)敘述正確的是()A．孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳因子并證實了其傳遞規(guī)律和化學(xué)本質(zhì)B．噬菌體侵染細菌實驗比肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗更具說服力C．沃森和克里克提出在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中嘧啶數(shù)不等于嘌呤數(shù)D．煙草花葉病毒感染煙草實驗說明所有病毒的遺傳物質(zhì)是RNA解析：選B孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳因子并證實了其遺傳規(guī)律，但并沒有證實其化學(xué)本質(zhì)；沃森和克里克構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)時利用前人的一個重要成果，就是嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù)；煙草花葉病毒感染煙草實驗只能說明煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，并不能說明所有病毒的遺傳物質(zhì)都是RNA。2．關(guān)于DNA結(jié)構(gòu)與功能的說法不正確的是()A．DNA分子中G與C這一堿基對含量較高，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性相對較大B．堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的多樣性C．生物體所有DNA分子的轉(zhuǎn)錄和翻譯是同時同場所進行的D．DNA分子結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定的重要原因之一是堿基互補配對形成了氫鍵解析：選C真核生物的轉(zhuǎn)錄是在細胞核中進行的，翻譯是在細胞質(zhì)中進行的。3．除色氨酸和甲硫氨酸外，其他18種氨基酸均由多種密碼子編碼(即密碼子簡并性)，如亮氨酸的密碼子就有6種。相關(guān)敘述中，錯誤的是()A．從理論上分析，亮氨酸被利用的機會多于色氨酸B．密碼子的簡并性對生物體的生存發(fā)展有重要意義C．同一種密碼子在不同細胞中可以決定不同的氨基酸D．決定亮氨酸的基因中被替換一個堿基對時，其決定的氨基酸可能不變解析：選C由于亮氨酸所對應(yīng)的密碼子的種類多，理論上分析，亮氨酸被利用的機會增多。密碼子具有通用性，幾乎所有生物共用一套密碼子。4．(2023·江蘇)關(guān)于基因控制蛋白質(zhì)合成的過程，下列敘述正確的是()A．一個含n個堿基的DNA分子，轉(zhuǎn)錄的mRNA分子的堿基數(shù)是n/2個B．細菌的一個基因轉(zhuǎn)錄時兩條DNA鏈可同時作為模板，提高轉(zhuǎn)錄效率C．DNA聚合酶和RNA聚合酶的結(jié)合位點分別在DNA和RNA上D．在細胞周期中，mRNA的種類和含量均不斷發(fā)生變化解析：選DDNA上可能有不具遺傳效應(yīng)的片段，且基因會選擇性表達，所以mRNA分子的堿基數(shù)小于n/2個；轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補配對原則合成RNA的過程；DNA聚合酶和RNA聚合酶的結(jié)合位點都在DNA上；在細胞周期中，如分裂間期的G1期和G2期中，mRNA的種類和含量有所不同。5．將用15N標(biāo)記的一個DNA分子放在含有14N的培養(yǎng)基中復(fù)制n次，則后代中含15N的單鏈占全部DNA單鏈的比例和含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例依次是()A．1/2n,1/2n B．1/2n,1/2n－1C．1/2n,1/2n＋1 D．1/2n－1,1/2n解析：選B將用15N標(biāo)記的一個DNA分子放在含有14N的培養(yǎng)基中復(fù)制n次，可形成2n個DNA分子，2n＋1條單鏈，含15N的單鏈為2條，含15N的DNA分子為2個。故后代中含15N的單鏈占全部DNA單鏈的比例為2/2n＋1＝1/2n，含15N的DNA分子占全部DNA分子的比例為2/2n＝1/2n－1。6．欲確定一份人血細胞樣品是否屬于小趙同學(xué)，下列選項中最可靠的判斷依據(jù)是()A．血紅蛋白的氨基酸序列B．血紅蛋白的氨基酸種類C．染色體DNA的堿基序列D．轉(zhuǎn)運RNA的核苷酸種類解析：選C不同個體中氨基酸種類、轉(zhuǎn)運RNA的核苷酸種類以及正常血紅蛋白的氨基酸序列都是相同的，但不同個體的DNA具有特異性。7．下列有關(guān)DNA和RNA的敘述，正確的是()A．生物的遺傳信息只存在于DNA分子中B．真核生物的遺傳物質(zhì)是DNA，而原核生物的遺傳物質(zhì)是DNA或RNAC．原核生物的DNA上不存在密碼子，密碼子只存在于mRNA上D．在真核生物細胞內(nèi)，既能以DNA為模板轉(zhuǎn)錄形成RNA，也能以RNA為模板逆轉(zhuǎn)錄形成DNA解析：選C有些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，其遺傳信息存在于RNA中；凡是有細胞結(jié)構(gòu)的生物，其遺傳物質(zhì)都是DNA，逆轉(zhuǎn)錄過程只存在于少數(shù)以RNA為遺傳物質(zhì)的病毒內(nèi)。8．關(guān)于下圖所示的過程，有關(guān)敘述正確的是()A．噬菌體進行①過程，需將噬菌體放在含有四種游離的脫氧核糖核苷酸的溶液中B．正常的真核生物細胞內(nèi)可發(fā)生①②⑤過程C．③④⑥過程常見于RNA病毒侵入細胞時D．細胞中①④過程的發(fā)生都需要解旋酶的催化作用解析：選B噬菌體不能單獨生活，必須寄生在其他細胞內(nèi)，故不能單獨培養(yǎng)噬菌體；①②⑤過程在正常的真核生物細胞內(nèi)可發(fā)生；到目前為止，所有的生物體內(nèi)還沒有發(fā)現(xiàn)⑥過程；①過程需要解旋酶的催化，④過程不需要。9．DNA一條鏈的一段堿基排列順序為“—CTCGAT—”，以其為模板轉(zhuǎn)錄形成mRNA，則此段mRNA決定的氨基酸序列由左至右為()密碼子：CAU為組氨酸，CAG為谷氨酰胺，CUA、CUC為亮氨酸，GUC、GUA為纈氨酸(起始)，GAG為谷氨酸，GAU為天冬氨酸。A．—亮氨酸—天冬氨酸—B．—谷氨酸—亮氨酸—C．—谷氨酰胺—纈氨酸—D．—纈氨酸—組氨酸—解析：選B根據(jù)堿基互補配對原則，可推出該段mRNA的堿基排列順序為“—GAGCUA—”，密碼子GAG對應(yīng)的氨基酸為谷氨酸，密碼子CUA對應(yīng)的氨基酸為亮氨酸。10．在肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗中(如下圖)，在培養(yǎng)有R型細菌的1、2、3、4四支試管中，依次加入從S型活細菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白質(zhì)、多糖，經(jīng)過培養(yǎng)，檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)仍然有R型細菌的是()A．3和4 B．1、3和4C．2、3和4 D．1、2、3和4解析：選D2、3、4三支試管內(nèi)只有R型細菌，因為沒有S型活細菌的DNA，所以都不會發(fā)生轉(zhuǎn)化。1號試管因為有S型活細菌的DNA，所以會使R型細菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，但是發(fā)生轉(zhuǎn)化的R型細菌只是一部分，故試管內(nèi)仍然有R型細菌存在。11．下面為人體中基因?qū)π誀羁刂七^程示意圖，相關(guān)敘述正確的是()A．過程①②都發(fā)生在細胞核中B．基因1和基因2控制生物性狀的途徑不相同C．M1和M2可同時出現(xiàn)在同一個細胞中D．老年人黑色素細胞中不含有M2解析：選B過程①為轉(zhuǎn)錄，主要在細胞核中進行，過程②為翻譯，主要在細胞質(zhì)中的核糖體上進行；基因1通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀，基因2通過控制酶的合成間接控制生物的性狀；M1和M2體現(xiàn)了特定基因的選擇性表達，一般不可能同時出現(xiàn)在同一個細胞中；老年人黑色素細胞中基因2仍轉(zhuǎn)錄，仍含有M2，只是酪氨酸酶的活性降低。12．真核細胞某生理過程如下圖所示，下列敘述錯誤的是()A．酶1可使磷酸二酯鍵斷裂，酶2可催化磷酸二酯鍵的形成B．a(chǎn)鏈和b鏈的方向相反，a鏈與c鏈的堿基序列相同C．該圖表示DNA半保留復(fù)制過程，遺傳信息傳遞方向是DNA→DNAD．c鏈和d鏈中G＋C所占比例相等，該比值越大DNA熱穩(wěn)定性越高解析：選A酶1是解旋酶，可使氫鍵斷裂，酶2是DNA聚合酶，可催化磷酸二酯鍵的形成；該圖表示DNA復(fù)制過程，其中b、c鏈?zhǔn)悄告?，a、d鏈?zhǔn)亲渔?，a鏈和b鏈的方向相反，a鏈與c鏈的堿基序列相同；DNA序列中G—C堿基對間有三個氫鍵，G—C堿基對所占比例越大，DNA熱穩(wěn)定性越高。13．如下圖所示為真核細胞中核基因遺傳信息的傳遞和表達過程。下列相關(guān)敘述正確的是()A．①②過程中堿基配對情況相同B．②③過程發(fā)生的場所相同C．①②過程所需要的酶相同D．③過程中核糖體的移動方向是由左向右解析：選D①②過程中堿基配對方式不完全相同，②中存在著A—U，而①中存在的是A—T；②③過程分別發(fā)生在細胞核、核糖體上；①②過程中所需要的酶不完全相同，①中需要解旋酶和DNA聚合酶，②中需要解旋酶和RNA聚合酶；由肽鏈的長短可以判斷出核糖體移動的方向是由左向右。14．如圖是果蠅染色體上的白眼基因示意圖，下列敘述不正確的是()A．白眼基因片段中，含有成百上千個脫氧核糖核苷酸B．S基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段C．白眼基因與其他基因的區(qū)別是堿基的種類不同D．白眼基因與紅眼基因的區(qū)別是部分堿基對的不同解析：選C基因中含有成百上千個脫氧核苷酸，A正確；基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，B正確；基因之間的區(qū)別主要是堿基對的排列順序不同，C錯誤；基因之間的區(qū)別主要是堿基對的排列順序不同，D正確。二、非選擇題(共58分)15．(10分)下圖甲、乙表示兩種不同類型的生物基因的表達過程，回答下列問題：(1)圖甲表示________(填“原核”或“真核”)細胞中基因的表達過程，在DNA—RNA雜交區(qū)域中DNA中堿基A應(yīng)與RNA中的________配對。(2)圖甲所示細胞由于____________________，所以轉(zhuǎn)錄、翻譯同時發(fā)生在同一空間內(nèi)，參與翻譯的RNA分子有______________________。(3)圖乙所示細胞的基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA需要通過________才能進入細胞質(zhì)。(4)翻譯時一條mRNA可以結(jié)合多個核糖體，一般來說每個核糖體合成的多肽長度________(填“相同”或“不同”)，每個核糖體完成翻譯時的時間________(填“相同”或“不同”)。(5)圖甲、乙兩種生物共有的細胞器是______；圖中所示的遺傳信息的流動方向都是________________________________________________________________________。解析：(1)由圖可知，圖甲中轉(zhuǎn)錄、翻譯過程發(fā)生在同一場所內(nèi)，可表示原核細胞內(nèi)的基因表達過程。在DNA—RNA雜交區(qū)域中，DNA鏈上的堿基A與RNA鏈上堿基U配對。(2)原核細胞由于沒有核膜包被的細胞核，所以基因的表達可以在同一空間內(nèi)進行。翻譯時需要mRNA、tRNA、rRNA三種RNA的參與。(3)真核細胞內(nèi)的基因在細胞核中轉(zhuǎn)錄形成mRNA，需通過核孔進入細胞質(zhì)進行翻譯。(4)多個核糖體以同一條mRNA鏈進行翻譯時，每個核糖體翻譯的時間相同，合成的多肽也相同。(5)真核、原核生物唯一共有的細胞器是核糖體，圖中表示基因的表達，遺傳信息的流動方向都是DNA→mRNA→蛋白質(zhì)。答案：(1)原核堿基U(2)沒有核膜包被的細胞核mRNA、tRNA、rRNA(3)核孔(4)相同相同(5)核糖體DNA→mRNA→蛋白質(zhì)16．(10分)鐵蛋白是細胞內(nèi)儲存多余Fe3＋的蛋白，鐵蛋白合成的調(diào)節(jié)與游離的Fe3＋、鐵調(diào)節(jié)蛋白、鐵應(yīng)答元件等有關(guān)。鐵應(yīng)答元件是位于鐵蛋白mRNA起始密碼上游的特異性序列，能與鐵調(diào)節(jié)蛋白發(fā)生特異性結(jié)合，阻遏鐵蛋白的合成。當(dāng)Fe3＋濃度高時，鐵調(diào)節(jié)蛋白由于結(jié)合Fe3＋而喪失與鐵應(yīng)答元件的結(jié)合能力，核糖體能與鐵蛋白mRNA一端結(jié)合，沿mRNA移動，遇到起始密碼后開始翻譯(如下圖所示)?；卮鹣铝袉栴}：(1)圖中甘氨酸的密碼子是________，鐵蛋白基因中決定“…—甘—天—色—…”的模板鏈堿基序列為______________________________。(2)Fe3＋濃度低時，鐵調(diào)節(jié)蛋白與鐵應(yīng)答元件結(jié)合干擾了________________________，從而抑制了翻譯的起始；Fe3＋濃度高時，鐵調(diào)節(jié)蛋白由于結(jié)合Fe3＋而喪失與鐵應(yīng)答元件的結(jié)合能力，鐵蛋白mRNA能夠翻譯。這種調(diào)節(jié)機制既可以避免________對細胞的毒性影響，又可以減少________________________。(3)若鐵蛋白由n個氨基酸組成，指導(dǎo)其合成的mRNA的堿基數(shù)遠大于3n，主要原因是__________________________________________。(4)若要改造鐵蛋白分子，將圖中色氨酸變成亮氨酸(密碼子為UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG)，可以通過改變DNA模板鏈上的一個堿基來實現(xiàn)，即由__________________。解析：轉(zhuǎn)運甘氨酸的轉(zhuǎn)運RNA末端的三個堿基為CCA，所以甘氨酸的密碼子為GGU；模板鏈與信使RNA是互補的?！省臁瓕?yīng)的mRNA上堿基序列為…GGUGACUGG…，因此對應(yīng)DNA模板鏈上的堿基序列為…CCACTGACC…；在Fe3＋濃度高時，鐵調(diào)節(jié)蛋白由于和Fe3＋結(jié)合而喪失了與鐵應(yīng)答元件結(jié)合的能力；Fe3＋不足時，最終影響了核糖體在mRNA上的結(jié)合與移動。由于mRNA起始密碼子的前面和終止密碼子及后面對應(yīng)的堿基序列不能編碼氨基酸，因此由n個氨基酸組成的鐵蛋白，指導(dǎo)其合成的mRNA的堿基數(shù)目遠大于3n；色氨酸對應(yīng)的密碼子為UGG，亮氨酸對應(yīng)的密碼子有UUG，其差別為G→U，對應(yīng)模板鏈上的堿基為C→A。答案：(1)GGU…CCACTGACC…(2)核糖體在mRNA上的結(jié)合與移動Fe3＋細胞內(nèi)物質(zhì)和能量的浪費(3)mRNA兩端存在不翻譯的序列(4)C→A17．(10分)1952年赫爾希和蔡斯研究了噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA在侵染過程中的功能，請回答有關(guān)問題：(1)他們指出：“噬菌體在分子生物學(xué)的地位就相當(dāng)于氫原子在玻爾量子力學(xué)模型中的地位”。這句話指出了噬菌體作為實驗材料具有______________________的特點。(2)通過____________________________________________________________的方法分別獲得被32P和35S標(biāo)記的噬菌體，用標(biāo)記的噬菌體侵染細菌，從而追蹤在侵染過程中________________________變化。(3)侵染一段時間后，用攪拌機攪拌，然后離心得到上清液和沉淀物，檢測上清液中的放射性，得到如下圖所示的實驗結(jié)果。攪拌的目的是____________________，所以攪拌時間少于1min時，上清液中的放射性________。實驗結(jié)果表明當(dāng)攪拌時間足夠長時，上清液中的35S和32P分別占初始標(biāo)記噬菌體放射性的80%和30%，證明__________________________________。圖中“被侵染細菌”的存活率曲線基本保持在100%，本組數(shù)據(jù)的意義是作為對照組，以證明____________________________，否則細胞外____________放射性會增高。(4)本實驗證明病毒傳遞和復(fù)制遺傳特性中________起著作用。解析：(1)以噬菌體作為實驗材料，是因為其結(jié)構(gòu)簡單，只含有蛋白質(zhì)和DNA。(2)噬菌體是病毒，離開活體細胞不能繁殖，所以要標(biāo)記噬菌體，首先應(yīng)用含32P和35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，再讓噬菌體侵染標(biāo)記后的大腸桿菌，即可達到標(biāo)記噬菌體的目的，進而追蹤在侵染過程中蛋白質(zhì)和DNA的位置變化。(3)噬菌體侵染大腸桿菌的時間要適宜，時間過長，子代噬菌體從大腸桿菌體內(nèi)釋放出來，會使細胞外32P含量增高。圖中被侵染細菌的存活率始終保持在100%，說明細菌沒有裂解，沒有子代噬菌體釋放出來。細胞外的35S含量只有80%，原因是在攪拌時侵染細菌的噬菌體外殼沒有全部分離；細胞外的32P含量有30%，原因是有部分標(biāo)記的噬菌體還沒有侵染細菌。(4)該實驗證明DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)。答案：(1)結(jié)構(gòu)簡單，只含有蛋白質(zhì)和DNA(核酸)(2)用含32P和35S的培養(yǎng)基分別培養(yǎng)大腸桿菌，再用噬菌體分別侵染被32P和35S標(biāo)記的大腸桿菌DNA和蛋白質(zhì)的位置(3)將吸附在細菌上的噬菌體和細菌分離較低DNA進入細菌，蛋白質(zhì)沒有進入細菌細菌沒有裂解，沒有子代噬菌體釋放出來32P(4)DNA18．(10分)請結(jié)合下面艾滋病病毒侵染人體淋巴細胞及其繁殖過程的圖解，回答下列問題：(1)圖中3表示病毒正在侵染淋巴細胞，進入淋巴細胞內(nèi)的是病毒的________。(2)圖中4～5的過程在生物學(xué)上稱為________，該過程必須在________酶參與下完成。(3)圖中5是通過________進入淋巴細胞的細胞核中，并結(jié)合到淋巴細胞的DNA上。(4)圖中6～7是形成病毒蛋白質(zhì)的過程，該過程需要經(jīng)過________和________兩步。(5)圖中6～8是形成病毒RNA的過程，其中6的腺嘌呤與8的________互補配對。(6)目前科學(xué)家研制出治療艾滋病的藥物是用來阻止4～5的進行，其原理是抑制________的活性。(7)由于1和9具有相同的結(jié)構(gòu)和功能，說明HIV的RNA分子結(jié)構(gòu)具有一定的________，并使其前后代保持一定的________。解析：(1)HIV為RNA病毒，因此侵入寄主細胞的為RNA。(2)4～5的過程是以病毒的RNA為模板，合成DNA的過程，因此為逆轉(zhuǎn)錄，要有逆轉(zhuǎn)錄酶的參與。(3)5為DNA，是大分子物質(zhì)，通過核孔進入細胞核。(4)6和7是指整合到宿主細胞核上的病毒逆轉(zhuǎn)錄出的DNA表達的過程。(5)按照堿基互補配對原則，8(RNA)上，與腺嘌呤配對的是U(尿嘧啶)。(6)治療艾滋病的藥物用來阻止4～5過程中逆轉(zhuǎn)錄酶的活性，從而達到治療艾滋病的目的。(7)1和9具有相同的結(jié)構(gòu)和功能，說明RNA分子具有穩(wěn)定性，其在保持遺傳中的連續(xù)性上具有重要作用。答案：(1)RNA(2)逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄(3)核孔(4)轉(zhuǎn)錄翻譯(5)尿嘧啶(U)(6)逆轉(zhuǎn)錄酶(7)穩(wěn)定性連續(xù)性19．(10分)下圖表示某DNA片段遺傳信息的傳遞過程，①～⑤表示物質(zhì)或結(jié)構(gòu)，a、b、c表示生理過程。(可能用到的密碼子：AUG—甲硫氨酸、GCU—丙氨酸、AAG—賴氨酸、UUC—苯丙氨酸、UCU—絲氨酸、UAC—酪氨酸)請據(jù)圖回答下列問題：(1)完成遺傳信息表達的是________(填字母)過程；b過程所需的酶主要有______________。(2)圖中含有核糖的是________(填數(shù)字)；由②指導(dǎo)合成的多肽鏈中氨基酸序列是________________________________________________________________________。(3)該DNA片段中胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目為________個。(4)從化學(xué)成分角度分析，與③結(jié)構(gòu)的化學(xué)組成最相似的是()A．乳酸桿菌 B．噬菌體C．染色體 D．流感病毒(5)苯丙酮尿癥是由控制某種酶的基因異常而引起的，這說明基因和性狀的關(guān)系是________________________________________________。解析：(1)遺傳信息的表達包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程，圖中a、b、c分別為復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯，其中參與b過程的酶主要是RNA聚合酶。(2)圖中含有核糖的是各種RNA，如mRNA、tRNA、rRNA，而rRNA存在于③核糖體上；從②上所含有的密碼子的順序來看，AUG對應(yīng)甲硫氨酸，GCU對應(yīng)丙氨酸，以此類推。(3)RNA片段中A＋U的數(shù)目為7個，所以對應(yīng)模板DNA中A＋T為14個，所以T為7個。(4)③