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2020-2021学年高中生物 第3、4章 基因的本质 基因的表达 单元素养评价新人教版必修2

2020-2021学年高中生物 第3、4章 基因的本质 基因的表达 单元素养评价新人教版必修2

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- 13 -

单元素养评价(二)(第3、4章)
(90分钟　100分)
一、选择题(共20小题,每小题2分,共40分)
1.下列有关科学家对遗传学的贡献的叙述,错误的是 (　　)
A.孟德尔发现了分离定律和自由组合定律
B.艾弗里第一个证明了 DNA是主要的遗传物质
C.摩尔根第一个将基因定位在一条具体的染色体上
D.克里克将遗传信息传递的一般规律命名为中心法则
2.(2020·郑州高一检测)DNA分子复制、转录、翻译所需的原料依次是 (　　)
A.脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸
B.脱氧核苷酸、核糖核苷酸、蛋白质
C.核糖核苷酸、脱氧核苷酸、氨基酸
D.脱氧核苷酸、脱氧核苷酸、氨基酸
3.下列关于基因和性状之间关系的叙述,正确的是 (　　)
A.基因型相同的个体,性状表现一定相同
B.生物的某些性状可由多个基因共同控制
C.基因可通过控制结构蛋白的合成间接控制生物性状
D.相同环境下,表现型相同的个体的基因型一定相同
4.(2020·太原高一期末)DNA分子中的信息容量巨大主要决定于 (　　)
A.五碳糖的种类和碱基的种类
B.磷酸和碱基的排列位置
C.碱基对的排列顺序多种多样
D.碱基对的种类多种多样
5.下列关于转录和翻译两个过程的说法,错误的是 (　　)
A.均以核酸为直接的模板
B.均遵循碱基的互补配对
C.都需要运输原料的工具
D.都需要能量和相应的酶
6.某生物核酸的碱基组成中,嘌呤碱基占52%,嘧啶碱基占48%,此生物不可能是 (　　)
A.烟草花叶病毒　　　　B.T2噬菌体
C.肺炎双球菌 D.酵母菌
7.下列四种病毒中,遗传信息储存在DNA分子中的是 (　　)
A.引发禽流感的病原体
B.烟草花叶病毒
C.T2噬菌体
D.引起AIDS的病原体
8.下列关于双链DNA分子结构的叙述,错误的是 (　　)
A.每个DNA分子一般含有四种脱氧核苷酸
B.每个脱氧核糖上均连有一个磷酸和一个碱基
C.每个DNA分子中,碱基、磷酸和脱氧核糖的数量都相等
D.某DNA片段中,如果有40个腺嘌呤,就一定同时有40个胸腺嘧啶
9.DNA是以半保留方式进行复制的,如果放射性完全标记的1个双链DNA分子在无放射性标记的溶液中复制两次,那么所产生的4个DNA分子的特点是 (　　)
A.部分DNA分子含有放射性
B.全部DNA分子含有放射性
C.所有分子的一条链含有放射性
D.所有分子的两条链都没有放射性
10.如图是肺炎双球菌转化实验的过程示意图,有关分析错误的是 (　　)

A.肺炎双球菌转化的实质是DNA转移
B.结果1中全部为S型肺炎双球菌
C.结果1中部分为R型肺炎双球菌
D.结果2中全部为R型肺炎双球菌
11.(2020·西安高一检测)下列关于甲、乙、丙三图的叙述,正确的是 (　　)

A.图甲中共有5种核苷酸
B.甲、乙、丙三图中都含有腺嘌呤
C.图乙中含有3个高能磷酸键
D.图丙中含有的单糖只能是核糖
12.基因控制生物性状的方式是 (　　)
①通过控制全部核糖的合成控制生物体
②通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
③通过控制全部激素的合成控制生物体的性状
④通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状
A.①②　　B.②③　　C.②④　　D.③④
13.某DNA分子中含有1 000个碱基对(所含P均为32P)。若将该DNA分子放在只含31P的脱氧核苷酸的培养液中让其复制3次,则子代DNA的相对分子质量平均比原来 (　　)
A.增加250　　　　　　B.减少250
C.增加1 750 D.减少1 750
14.下列关于遗传信息传递和表达的叙述,正确的是 (　　)
A.转录是以DNA为模板通过半保留复制的方式合成RNA
B.蛋白质合成旺盛的细胞中,转录成的mRNA分子较多,DNA数量保持不变
C.人体不同部位的细胞中转录的RNA完全不同
D.细胞通过细胞增殖把遗传物质和性状传给子细胞
15.中心法则是指遗传信息的流向所遵循的法则,下列叙述错误的是 (　　)
A.DNA复制不一定伴随着染色体的复制
B.转录产生的RNA上的碱基序列都能编码氨基酸
C.核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA结合位点
D.感染HIV的T细胞在HIV提供的逆转录酶作用下完成RNA→DNA
16.下列有关RNA的叙述,错误的是 (　　)
A.有的RNA具有生物催化功能
B.tRNA、rRNA和mRNA都是基因转录的产物
C.mRNA上有多少个密码子就有多少个tRNA与之对应
D.分化后的不同形态的细胞中mRNA的种类和数量有所不同
17.图示为细胞内某些重要物质的合成过程。该过程发生在 (　　)

A.真核细胞内,一个mRNA分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链
B.原核细胞内,转录促使mRNA在核糖体上移动以便合成肽链
C.原核细胞内,转录还未结束便启动遗传信息的翻译
D.真核细胞内,转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译
18.某DNA分子含嘌呤碱基4 000个,胸腺嘧啶与腺嘌呤之和占60%;其中一条链的胞嘧啶占12%,则该链互补链的胞嘧啶数是 (　　)
A.660个 B.800个
C.1 120个 D.2 240个
19.如图表示中心法则,下列叙述错误的是 (　　)

A.过程①③⑥都会在人体的遗传信息传递及表达时发生
B.人体细胞内的过程③主要发生在细胞核中,产物有mRNA、tRNA、rRNA
C.过程③存在A-U、C-G、T-A、G-C的碱基配对方式
D.过程⑤有半保留复制的特点,过程⑥发生在核糖体上
20.(2020·北京高一检测)下列有关科学实验研究的叙述,错误的是 (　　)
选
项
实验
材料
实验过程
实验结果与结论
A
R型和S型肺炎双球菌
将R型活菌与S型菌的DNA与DNA水解酶混合培养
只生长R型菌,说明DNA被水解后,就失去遗传效应
B
噬菌体和大肠杆菌
用含35S标记的噬菌体去感染普通的大肠杆菌,短时间保温
离心获得的上清液中的放射性很高,说明DNA是遗传物质
C
烟草花叶病毒和烟草
用从烟草花叶病毒分离出的RNA侵染烟草
烟草感染出现病斑,说明烟草花叶病毒的RNA可能是遗传物质
D
大肠杆菌
将已用15N标记DNA的大肠杆菌培养在普通(14N)培养基中
经三次分裂后,含15N的DNA占DNA总数的1/4,说明DNA分子的复制方式是半保留复制

题号
1
2
3
4
5
6
7
答案

题号
8
9
10
11
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答案

题号
15
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18
19
20

答案

二、非选择题(共5小题,共60分)
21.(12分)(2020·济南高一检测)请回答下列与DNA分子的结构和复制有关的问题:
(1)一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基靠　　　　　　　连接。 
(2)在DNA分子模型构建实验中,如果用一种长度的塑料片代表A和G,用另一种长度的塑料片代表C和T,那么由此构建而成的DNA分子双螺旋的整条模型粗细　　　　　　,原因是　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)科学家在研究DNA分子复制方式时运用的主要技术是　　　　　　　。DNA分子复制时的解旋在细胞中需要解旋酶的催化,延伸的子链紧跟着解旋酶,这说明DNA分子复制的特点是　　　　　　　　。DNA分子解旋在体外通过加热也能实现,研究发现有些DNA分子加热变性时需要的温度较高,推测其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)某双链DNA分子中含有100个碱基对,一条链上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则该DNA分子连续复制3次共需要消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数量是　　　　　　　个。  
22.(12分)人类免疫缺陷病毒(HIV)是RNA病毒,该病毒在T细胞内增殖的过程如图所示,其中①~⑤表示生理过程。回答问题:

(1)①过程需要逆转录酶催化,逆转录酶来自　　　　　　　(填“HIV”或“T细胞”),在逆转录过程中,逆转录酶的作用是　　　　　　　　　。 
(2)过程③和过程④不是从同一条链上的相同起点开始的,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)若过程②合成的DNA分子含有5 000个碱基对,其中一条链中A+T占40%。将1个该DNA分子的两条链用32P进行标记,将其放在不含32P的培养基中培养一段时间,并连续复制3次,发现含有32P的DNA分子所占比例为1/4,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。第3次复制时消耗　　　　　　个鸟嘌呤脱氧核苷酸。 
(4)经研究发现,过程⑤合成的蛋白质有多种,从RNA携带的密码子角度分析其原因是　　　　　　　　　　　　。 
23.(12分)(2020·松原高一检测)核糖体在细胞中普遍存在,如图是核糖体形成过程的示意图,其中a、b代表物质,①②代表过程。请回答下列问题:

(1)在细胞核中,与核糖体形成有关的结构是　　　　。 
(2)组成物质a、b的基本单位在组成成分上的差别是前者特有　　　　　　。 
(3)过程①②合称为　　　　。与过程②相比,过程①特有的碱基互补配对方式是　　　　　　　　　。在真核细胞中能进行过程①的场所有　　　　　　　　　　　　(答出3点)。 
(4)当细胞中的核糖体蛋白质合成过量时,核糖体蛋白质会与物质b结合,从而阻遏过程②的进行,其生理意义是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
24.(12分)同位素标记法在遗传学的研究中发挥了重要作用。请根据所学知识回答:
(1)现提供3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸以及亮氨酸,若要研究抗体的合成与转运,应选择　　　　　　　　;若要验证抗体合成所需的直接模板,应选择　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)为探究T2噬菌体的遗传物质,用放射性同位素标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌,经短时间保温培养、搅拌离心,检测到上清液中的放射性很低。此组实验标记的元素是　　　　　　　　　,离心的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)科学家将15N标记的DNA分子(15N/15N-DNA)放到14N的培养液中培养,让其复制三次。将亲代DNA和每次复制产物置于试管进行离心,结果如图。其中代表复制两次后的分层结果的是　　　　　　　　(填字母),理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

25.(12分)油菜植物体内的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)运向种子后有两条转变途径,如图甲所示,其中酶a和酶b分别由基因A和基因B控制合成。图乙表示基因B。某科研人员根据这一机制培育出高产油菜,产油率由原来的35%提高到58%。请回答:

(1)酶a与酶b在结构上的区别是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)基因B的表达过程包括　　　　　　　　。 
(3)在基因B中,α链是转录链,转录出α'链,科学家们诱导β链也进行转录,转录出β'链,从而形成双链mRNA,那么该双链mRNA的组成链是　　　　　　　。 
(4)为什么基因B转录出双链mRNA就能提高油脂产量? 
　。 
(5)如果基因A的转录链为β,其互补链为α,想要提高氨基酸的产量,基本思路是 

　。 

单元素养评价(二)(第3、4章)
1.B　2.A　3.B　
4.C　DNA分子是一个独特的双螺旋结构,是由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成,外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架,内侧是碱基对(A-T;C-G)通过氢键连接。磷酸和脱氧核糖总是交替排列在DNA外侧,碱基总是通过氢键连接,这两种情况不变,体现DNA稳定性;碱基对的排列顺序千变万化,体现DNA多样性。
5.C　转录过程以DNA的一条链为模板,翻译过程以mRNA为模板,可见两个过程都以核酸作为模板,A正确;转录和翻译过程的完成都遵循碱基互补配对,B正确;翻译过程的完成需要tRNA运载氨基酸,而转录过程的完成不需要运载工具,C错误;转录需要RNA聚合酶,翻译也需要相关的酶,D正确。
6.B　7.C　8.B　
9.A　由题意可知,由放射性完全标记的1个双链DNA分子复制两次所形成的4个DNA分子中,两个DNA分子的两条链都没有放射性,另外两个DNA分子含有放射性,且都是一条链含有放射性,另一条链无放射性。
10.B　R型菌与S型菌DNA混合后,肺炎双球菌转化的实质是DNA转移,即S型菌DNA转移到R型菌内,A正确;S型肺炎双球菌的DNA是转化因子,能使R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌,所以用S型菌DNA与R型活菌混合后,结果1培养出S型菌和R型菌,B错误,C正确;用DNA酶处理S型菌DNA后,其所携带的遗传信息已失去,所以与R型活菌混合后,不能培养出S型菌,只有R型菌,D正确。
11.B　图甲中有4种脱氧核糖核苷酸和4种核糖核苷酸,共8种核苷酸,A错误;核苷酸和ATP中均含有腺嘌呤,故甲、乙、丙三图中都含有腺嘌呤,B正确;图乙所示的化合物是ATP分子,含有2个高能磷酸键,C错误;图丙表示核苷酸,可能是核糖核苷酸,也可能是脱氧核糖核苷酸。若其为核糖核苷酸,含有的单糖是核糖;若其为脱氧核糖核苷酸,含有的单糖是脱氧核糖,D错误。
12.C　基因对性状的控制有两条途径,一是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,二是通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状,所以C 正确。
13.D　14.B　15.B　16.C　
17.C　题图显示:转录形成的mRNA分子还没有完全与DNA模板链脱离就与核糖体结合,据此可判断图示过程发生在原核细胞内,转录还未结束便启动遗传信息的翻译,A、D错误,C正确;翻译时,核糖体在mRNA上移动以便合成肽链,B错误。
18.C　可作图解模型,借助模型并依据有关的碱基等量关系逐步分析。因为嘌呤个数等于嘧啶个数,所以DNA的总碱基数量为4 000×2=8 000个。由胸腺嘧啶与腺嘌呤之和占60%,推知胞嘧啶和鸟嘌呤共占1-60%=40%,胞嘧啶占20%。一条链的胞嘧啶占12%,则该链胞嘧啶占完整DNA分子的比例为12%÷2=6%,互补链胞嘧啶占完整DNA分子的比例为20%- 6%=14%,将该比例转化为具体的碱基个数为:8 000×14%=1 120个。
19.D　人体细胞能进行的是①DNA的复制、③转录、⑥翻译,A正确;人体细胞内的过程③主要发生在细胞核中,产物都是mRNA、tRNA、rRNA等,B正确;过程③为转录,即以DNA单链为模板合成RNA的过程,存在A-U、C-G、T-A、G-C的碱基配对方式,C正确;过程⑤没有半保留复制的特点,过程⑥发生在核糖体上,D错误。
20.B　DNA水解酶能够水解DNA分子,从而使其失去遗传效应,A正确;用含有35S标记的噬菌体去感染普通的大肠杆菌,短时间保温,离心获得的上清液中的放射性很高,35S标记的是蛋白质,不能说明DNA是遗传物质,也不能说明蛋白质不是遗传物质,只能说明蛋白质没有进入细菌,B错误;因为用从烟草花叶病毒分离出的RNA侵染烟草,所以烟草感染出现病斑,说明烟草花叶病毒的RNA可能是遗传物质,C正确;将已用15N标记DNA的大肠杆菌,培养在普通(14N)培养基中,经三次分裂后,形成子代8个,由于半保留复制,含15N的DNA分子是2个,占DNA总数的1/4,D正确。
21.【解析】(1)一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基靠-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-连接。(2)在DNA分子的结构中碱基互补配对,A、T配对,G、C配对,所以形成的DNA分子直径相同。(3)科学家用15N标记核苷酸作为DNA复制的原材料追踪复制的过程,再利用密度梯度离心将不同质量的DNA分子分离,所以运用了同位素示踪技术和密度梯度离心法,解旋需要解旋酶的催化,延伸的子链紧跟着解旋酶,这说明DNA分子复制有边解旋边复制的特点,A-T碱基对有两个氢键,G-C碱基对有三个氢键,有的DNA分子解旋需要的温度高,是因为该DNA分子中G-C碱基的比例高,氢键较多,分子结构更加稳定。(4)根据碱基互补配对的原则,一个DNA分子中胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为70个,所以复制3次共需要胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为(23-1)×70=490个。
答案:(1)—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—
(2)相同　嘌呤必定与嘧啶互补配对
(3)同位素示踪技术(和密度梯度离心技术)　边解旋边复制　该DNA分子中G —C碱基的比例高,氢键较多,分子结构更加稳定,体外解旋时需要更高的温度
(4)490
22.【解析】(1)①过程是逆转录过程,需要逆转录酶催化,逆转录酶来自HIV。在逆转录过程中,逆转录酶的作用是以RNA为模板合成DNA。(2)由于过程③和过程④形成的是不同的RNA,因此过程③和过程④不是从同一条链上的相同起点开始的。(3)一个含有32P标记的双链DNA分子经半保留复制后,标记的两条单链只能分配到两个双链DNA分子中,因此在连续复制3次后得到的8个DNA分子中有且只有2个带有32P标记,因此含有32P的DNA分子所占比例为1/4。根据碱基互补配对原则,第3次复制时消耗鸟嘌呤脱氧核苷酸12 000个。(4)⑤是翻译过程,能合成多种蛋白质,题目要求从密码子角度分析,因此该mRNA可能含有多个起始密码子和终止密码子。
答案:(1)HIV　以RNA为模板合成DNA
(2)过程③和过程④形成的是不同的RNA
(3)一个含有32P标记的双链DNA分子经半保留复制后,标记的两条单链只能分配到两个双链DNA分子中,因此在连续复制3次得到的8个DNA分子中有且只有2个带有32P标记　12 000
(4)mRNA上含有多个起始密码子和终止密码子
23.(1)核仁　(2)脱氧核糖和胸腺嘧啶
(3)基因的表达　T-A　细胞核、线粒体和叶绿体
(4)使核糖体蛋白质的合成与rRNA的合成相协调,避免物质和能量的浪费
24.(1)3H标记的亮氨酸　3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸
(2)P　让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒,沉淀物中留下被感染的大肠杆菌
(3) c　DNA复制方式为半保留复制,15N/15N-DNA分子复制两次后,子代中1/2 为15N/14N-DNA,1/2为14N/14N-DNA,离心结果与c相符
25.【解析】(1)酶a和酶b的化学本质都是蛋白质,两者在结构上的区别是构成它们的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同,其空间结构也不同。(2)基因表达是指基因控制蛋白质的合成,包括转录和翻译两个过程。(3)根据图解,基因B的两条链(α链和β链)互补,那么按照碱基互补配对原则,以α链和β链分别为模板转录形成的两条mRNA链α'链和β'链也互补。(4)形成双链mRNA后,mRNA不能与核糖体结合,不能进行翻译形成酶b,而细胞能正常合成酶a,因此生成的油脂比例高。(5)如果基因A的转录链为β,其互补链为α,想要提高氨基酸的产量,结合(4)小题的思路得出:可诱导基因A的α链也进行转录,形成双链mRNA,导致α链转录出的mRNA不能与核糖体结合,进而不能进行翻译形成酶a,而细胞能正常合成酶b,因此氨基酸的产量提高。
答案:(1)构成它们的氨基酸种类、数目和排列顺序不同以及肽链形成的空间结构不同
(2)转录和翻译
(3)α'链与β'链
(4)形成双链后mRNA不能与核糖体结合,从而不能合成酶b;而细胞能正常合成酶a,故生成的油脂比例提高
(5)诱导基因A的α链也进行转录,形成双链mRNA