[第3、4章 基因的本质 基因的表达]
(满分：100分 时间：45分钟)
一、选择题(每小题4分，共48分)
1．(2012·江苏高考)人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程，下列有关叙述正确的是( )
A．孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质
B．噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力
C．沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数
D．烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是RNA
解析：孟德尔发现遗传因子并证实了其遗传规律，但并没有证实其化学本质；沃森和克里克构建DNA双螺旋结构时利用前人的一个重要成果，就是嘌呤数等于嘧啶数；烟草花叶病毒感染烟草实验只能说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，并不能说明所有病毒的遗传物质都是RNA。
答案：B
2．下列关于DNA结构与功能的说法，不正确的是( )
A．DNA分子中G与C这一碱基对含量较高，其结构稳定性相对较大
B．碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性
C．生物体所有DNA分子的转录和翻译是同时同场所进行的
D．DNA分子结构相对稳定的重要原因之一是碱基互补配对形成了氢键
解析：真核生物的转录是在细胞核中进行的，翻译是在细胞质中进行的。[高考资源网]
答案：C
3．正常情况下，出现肽链合成终止，是因为( )
A．一个与mRNA链终止密码相对应的tRNA不能携带氨基酸
B．细胞内不具有与mRNA链终止密码相应的反密码子
C．mRNA在mRNA链终止密码处停止合成
D．tRNA上出现终止密码
解析：终止密码子不对应反密码子。tRNA上没有终止密码子，终止密码子在mRNA上。
答案：B
4．下列关于遗传物质的说法，错误的是( )
①真核生物的遗传物质是DNA ②原核生物的遗传物质是RNA ③细胞核的遗传物质是DNA ④细胞质的遗传物质是RNA ⑤甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA或RNA
A．①②③ B．②③④
C．②④⑤ D．③④⑤
解析：凡具有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA。甲型H1N1流感病毒的遗传物质是RNA。
答案：C
5．将用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中复制n次，则后代中含15N的单链占全部DNA单链的比例和含有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－1
C．1/2n，1/2n＋1 D．1/2n－1，1/2n
解析：将用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中复制n次，可形成2n个DNA分子，2n＋1条单链，含15N的单链为2条，含15N的DNA分子为2个。故后代中含15N的单链占全部DNA单链的比例为2/2n＋1＝1/2n，含15N的DNA分子占全部DNA分子的比例为2/2n＝1/2n－1。
答案：B
6．欲确定一份人血细胞样品是否属于小赵同学，下列选项中最可靠的判断依据是( )
A．血红蛋白的氨基酸序列
B．血红蛋白的氨基酸种类
C．染色体DNA的碱基序列
D．转运RNA的核苷酸种类
解析：不同个体中氨基酸种类、转运RNA的核苷酸种类以及正常血红蛋白的氨基酸序列都是相同的，但不同个体的DNA具有特异性。
答案：C
7．下列有关DNA和RNA的叙述，正确的是( )
A．生物的遗传信息只存在于DNA分子中
B．真核生物的遗传物质是DNA，而原核生物的遗传物质是DNA或RNA
C．原核生物的DNA上不存在密码子，密码子只存在于mRNA上
D．在真核生物细胞内，既能以DNA为模板转录形成RNA，也能以RNA为模板逆转录形成DNA
解析：有些病毒的遗传物质是RNA，其遗传信息存在于RNA中；凡是有细胞结构的生物，其遗传物质都是DNA，逆转录过程只存在于少数以RNA为遗传物质的病毒内。
答案：C
8．关于下图所示的过程，有关叙述正确的是( )
A．噬菌体进行①过程，需将噬菌体放在含有四种游离的脱氧核糖核苷酸的溶液中
B．正常的真核生物细胞内可发生①②⑤过程
C．③④⑥过程常见于RNA病毒侵入细胞时
D．细胞中①④过程的发生都需要解旋酶的催化作用
解析：噬菌体不能单独生活，必须寄生在其他细胞内，故不能单独培养噬菌体；①②⑤过程在正常的真核生物细胞内可发生；到目前为止，所有的生物体内还没有发现⑥过程；①过程需要解旋酶的催化，④过程不需要。
答案：B
9．DNA一条链的一段碱基排列顺序为“—CTCGAT—”，以其为模板转录形成mRNA，则此段mRNA决定的氨基酸序列由左至右为( )
密码子：CAU为组氨酸，CAG为谷氨酰胺，CUA、CUC为亮氨酸，GUC、GUA为缬氨酸(起始)，GAG为谷氨酸，GAU为天冬氨酸。
A．—亮氨酸—天冬氨酸— B．—谷氨酸—亮氨酸—
C．—谷氨酰胺—缬氨酸— D．—缬氨酸—组氨酸—
解析：根据碱基互补配对原则，可推出该段mRNA的碱基排列顺序为“—GAGCUA—”，密码子GAG对应的氨基酸为谷氨酸，密码子CUA对应的氨基酸为亮氨酸。
答案：B
10．在肺炎双球菌的转化实验中（如下图），在培养有R型细菌的1、2、3、4四支试管中，依次加入从S型活细菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、多糖，经过培养，检查结果发现试管内仍然有R型细菌的是( )
A．3和4 B．1、3和4
C．2、3和4 D．1、2、3和4
解析：2、3、4三支试管内只有R型细菌，因为没有S型活细菌的DNA，所以都不会发生转化。1号试管因为有S型活细菌的DNA，所以会使R型细菌发生转化，但是发生转化的R型细菌只是一部分，故试管内仍然有R型细菌存在。
答案：D
11．人体神经细胞与肝细胞的形态、结构和功能不同，其根本原因是这两种细胞的( )
A．DNA中脱氧核苷酸排列顺序不同
B．核糖体不同
C．tRNA不同
D．mRNA不同
解析：人体的所有体细胞均来自同一受精卵的有丝分裂，所以神经细胞与肝细胞中含有的DNA分子是相同的。但由于基因表达具有选择性，使得不同细胞内转录生成的mRNA分子不相同，进而控制合成了不同的蛋白质分子 ，使细胞表现出形态、结构和功能上的差异。
答案：D
12．下图简要概括了真核细胞中基因指导蛋白质合成过程中相关物质间的关系。下列说法错误的是( )
A．图中①表示基因，主要位于染色体上
B．图中②表示转录，该过程中碱基配对方式与DNA复制过程中有所不同
C．图中③表示翻译，该过程离不开④
D．图中④中的密码子决定其携带的氨基酸的种类
解析：图中①表示基因，在真核细胞中主要位于染色体上；图中②表示转录，该过程中的碱基配对方式有A－U，而DNA复制过程中没有；图中③表示以mRNA为模板翻译蛋白质的过程，此过程离不开tRNA(④)的参与；图中④表示tRNA，其上存在反密码子，而不是密码子。
答案：D
二、非选择题(共52分)
13．(15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，如下图甲所示，浙江农科院陈锦清教授根据这一机制培育出高产油油菜，产油率由原来的35%提高到58%。其中酶a和酶b分别由基因A和基因B控制合成，图乙是基因A或B表达的部分过程。请回答下列问题：
(1)酶a与酶b结构上的区别是_________________________________________________
________________________。
(2)图乙所示遗传信息的传递过程称为________；图中结构⑤的名称是________；氨基酸②的密码子是________；图中④形成后到达此场所是否穿过磷脂分子？________。
(3)在基因B中，α链是转录链，陈教授及其助手诱导β链也能转录，从而形成双链mRNA，提高了油脂产量，其原因是_____________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：酶的本质是蛋白质， 所以酶a与酶b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。图乙所示遗传信息的传递过程称为翻译，图乙中①②③④⑤分别表示核糖体、氨基酸、肽链、mRNA、tRNA，mRNA属于大分子，mRNA在细胞核中形成后通过核孔进入细胞质。形成双链mRNA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，故生成的油脂比例高。
答案：(1)构成它们的氨基酸的种类、数目和排列顺序不同，其空间结构不同 (2)翻译 tRNA UCU 否 (3)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，故生成的油脂比例高。
14．(17分)铁蛋白是细胞内储存多余Fe3＋的蛋白，铁蛋白合成的调节与游离的Fe3＋、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码上游的特异性序列，能与铁调节蛋白发生特异性结合，阻遏铁蛋白的合成。当Fe3＋浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3＋而丧失与铁应答元件的结合能力，核糖体能与铁蛋白mRNA一端结合，沿mRNA移动，遇到起始密码后开始翻译(如下图所示)。回答下列问题：
(1)图中甘氨酸的密码子是________，铁蛋白基因中决定“…————…”的模板链碱基序列为________________________________________。
(2)Fe3＋浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了________________________，从而抑制了翻译的起始；Fe3＋浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3＋而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白mRNA能够翻译。这种调节机制既可以避免________对细胞的毒性影响，又可以减少________________________。
(3)若铁蛋白由n个氨基酸组成，指导其合成的mRNA的碱基数远大于3n，主要原因是__________________________________________。
(4)若要改造铁蛋白分子，将图中色氨酸变成亮氨酸(密码子为UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG)，可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现，即由________。
解析：转运甘氨酸的转运RNA末端的三个碱基为CCA，所以甘氨酸的密码子为GGU；模板链与信使RNA是互补的。…————…对应的mRNA上碱基序列为…GGUGACUGG…，因此对应DNA模板链上的碱基序列为…CCACTGACC…；在Fe3＋浓度高时，铁调节蛋白由于和Fe3＋结合而丧失了与铁应答元件结合的能力；Fe3＋不足时，最终影响了核糖体在mRNA上的结合与移动。由于mRNA起始密码子的前面和终止密码子及后面对应的碱基序列不能编码氨基酸，因此由n个氨基酸组成的铁蛋白，指导其合成的mRNA的碱基数目远大于3n；色氨酸对应的密码子为UGG，亮氨酸对应的密码子有UUG，其差别为G→U，对应模板链上的碱基为C→A。
答案：(1)GGU …CCACTGACC…
(2)核糖体在mRNA上的结合与移动 Fe3＋ 细胞内物质和能量的浪费
(3)mRNA两端存在不翻译的序列
(4)C→A
15．(20分)1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能，请回答下列有关问题：
(1)他们指出：“噬菌体在分子生物学的地位就相当于氢原子在玻尔量子力学模型中的地位”。这句话指出了噬菌体作为实验材料具有______________________的特点。
(2)通过______________________________________________的方法分别获得被32P和35S标记的噬菌体，用标记的噬菌体侵染细菌，从而追踪在侵染过程中____________变化。
(3)侵染一段时间后，用搅拌机搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中的放射性，得到如右图所示的实验结果。
搅拌的目的是____________________，所以搅拌时间少于1 min时，上清液中的放射性________。实验结果表明当搅拌时间足够长时，上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%，证明_________。图中“被侵染细菌”的存活率曲线基本保持在100%，本组数据的意义是作为对照组，以证明________________________，否则细胞外________放射性会增高。[Ks5u.com]
(4)本实验证明病毒传递和复制遗传特性中________起着作用。
解析：(1)以噬菌体作为实验材料，是因为其结构简单，只含有蛋白质和DNA。(2)噬菌体是病毒，离开活体细胞不能繁殖，所以要标记噬菌体，首先应用含32P和35S的培养基培养大肠杆菌，再让噬菌体侵染标记后的大肠杆菌，即可达到标记噬菌体的目的，进而追踪在侵染过程中蛋白质和DNA的位置变化。(3)噬菌体侵染大肠杆菌的时间要适宜，时间过长，子代噬菌体从大肠杆菌体内释放出来，会使细胞外32P含量增高。图中被侵染细菌的存活率始终保持在100%，说明细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来。细胞外的35S含量只有80%，原因是在搅拌时侵染细菌的噬菌体外壳没有全部分离；细胞外的32P含量有30%，原因是有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌。(4)该实验证明DNA是噬菌体的遗传物质。
答案：(1)结构简单，只含有蛋白质和DNA(核酸)
(2)用含32P和35S的培养基分别培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染被32P和35S标记的大肠杆菌 DNA和蛋白质的位置 (3)将吸附在细菌上的噬菌体和细菌分离 较低 DNA进入细菌，蛋白质没有进入细菌 细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来 32P (4)DNA
[教师备选题]
16．下图所示为真核细胞蛋白质合成过程中必需的两种物质(甲、乙)。有关叙述正确的是( )
A．甲上能编码氨基酸的密码子有64种
B．乙由三个碱基组成
C．甲的合成需要RNA聚合酶的参与
D．乙可以转运多种氨基酸
解析：由图可知，甲为mRNA，乙为tRNA。能编码氨基酸的密码子有61种；tRNA是由一条单链的RNA通过折叠形成的，由多个碱基组成；一种tRNA只能转运一种氨基酸；mRNA是在RNA聚合酶催化作用下以DNA分子的一条链为模板转录形成的。
答案：C
17.右图表示一个DNA分子的片段，有关叙述正确的是( )
A．若b2为合成信使RNA的模板链，则信使RNA的碱基序列与b1完全相同
B．若b2为合成信使RNA的模板链，则转运RNA的碱基序列与b1完全相同
C．b1、b2链中均有ATGC四种碱基，且b1中的A碱基量与b2中A碱基量相同
D．若以b2为DNA复制时的模板链，则新形成的子DNA链碱基序列与b1完全相同
解析：RNA中含碱基U不含T，DNA中含碱基T不含U，所以以b2为模板链合成的RNA的碱基序列与b1不完全相同。由于A＝T，所以b1中的A碱基量与b2中的T碱基量相同。
答案：D
18．在下列四种化合物的化学组成中，“”中所对应的含义相同的是( )
A．①和② B．①和③
C．③和④ D．②和④
解析：由图分析可知，②中A为腺嘌呤，④中A亦为腺嘌呤，①中为腺嘌呤核糖核苷酸，③中为腺嘌呤脱氧核糖核苷酸。
答案：D
【点此下载】