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新教材2023高中生物第4章基因的表达质量评估新人教版必修2 试卷
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这是一份新教材2023高中生物第4章基因的表达质量评估新人教版必修2，共10页。
第4章质量评估
(时间:75分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分;第13~16小题,每小题4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.下列有关DNA复制、转录和翻译三个过程的叙述,错误的是( )
A.三个过程的碱基互补配对方式相同
B.三个过程都属于中心法则的内容
C.三个过程都发生在细胞中
D.三个过程都需要消耗ATP
解析:三个过程的碱基互补配对方式不完全相同,A项错误;三个过程都属于中心法则的内容,B项正确;三个过程都发生在细胞中,C项正确;三个过程都合成生物大分子,都需要消耗ATP,D项正确。
答案:A
2.下列物质中,不是由DNA的遗传信息直接控制合成的是( )
A.胃蛋白酶 B.tRNA
C.雌性激素 D.DNA
解析:胃蛋白酶的化学本质是蛋白质,是由基因控制合成的,A项正确;tRNA是由DNA的一条链为模板按照碱基互补配对原则经转录形成的,B项正确;雌性激素的化学本质是固醇,所以不是由DNA直接控制合成的,C项错误;DNA是以亲代DNA为模板通过严格的碱基互补配对原则复制形成的,D项正确。
答案:C
3.真核生物基因控制性状的主要途径是 ( )
A.RNA→蛋白质(性状)
B.DNA→蛋白质(性状)
C.DNA→RNA→蛋白质(性状)
D.RNA→DNA→蛋白质(性状)
解析:真核生物基因控制性状的主要途径是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,包括DNA→RNA的转录过程和RNA→蛋白质(性状)的翻译过程。
答案:C
4.在信使RNA结构中,相邻的碱基G与C之间是通过什么结构连接而成的? ( )
A.3个氢键
B.—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—
C.—核糖—磷酸—核糖—
D.—磷酸—核糖—磷酸—
解析:由于信使RNA只有一条链,故相邻的G、C之间由“—核糖—磷酸—核糖—”连接。
答案:C
5.若DNA上某一段编码多肽链的碱基排列顺序为TACGCCCAT,而tRNA所携带的氨基酸与反密码子的关系如下表所示:
反密码子
AUG
UAC
CAU
GUA
CGG
GCC
所携带的氨基酸
a
b
c
d
e
f
试问:合成蛋白质时,氨基酸的排列顺序为( )
A.a—b—c B.b—f—c
C.d—e—f D.d—b—f
解析:由该DNA转录而来的mRNA的碱基序列是AUGCGGGUA,相应的tRNA上的碱基序列是UACGCCCAU,氨基酸序列为b—f—c。
答案:B
6.下列关于遗传信息表达过程的叙述,正确的是( )
A.一个DNA分子转录一次,可形成一个或多个合成多肽链的模板
B.转录过程中,RNA聚合酶没有解开DNA双螺旋结构的功能
C.多个核糖体可结合在一个mRNA分子上共同合成一条多肽链
D.编码氨基酸的密码子由mRNA上3个相邻的脱氧核苷酸组成
解析:一个DNA分子转录一次,形成的mRNA需要进行剪切加工,可能合成一条或多条模板链,A项正确;转录过程中,RNA聚合酶兼具解旋功能,故不需要DNA解旋酶参与转录,B项错误;在转录过程中,mRNA上可附着多个核糖体进行翻译,得到数条相同的mRNA,而不是共同合成一条多肽链,C项错误;编码氨基酸的密码子由mRNA上3个相邻的碱基组成,另外mRNA由核糖核苷酸构成,D项错误。
答案:A
7.下图代表细胞中发生的某一过程,下列叙述错误的是( )
A.该过程表示的是转录过程
B.该过程合成的产物可能不是酶
C.该过程遵循碱基互补配对原则
D.该过程的模板是mRNA
解析:该过程表示翻译,A项错误;该过程合成的产物为蛋白质,可能是酶,也可能是载体、激素等物质,B项正确;该过程遵循碱基互补配对原则,会发生A—U、U—A、C—G、G—C的配对,C项正确;该过程的模板是mRNA,产物是蛋白质,D项正确。
答案:A
8.下列关于DNA复制、转录与翻译的叙述,错误的是( )
A.一个双链含15N的DNA在含14N的环境中复制n次,子代DNA中含15N的占
B.活细胞需要不断合成蛋白质,其细胞核中应存在有活性的RNA聚合酶
C.翻译时,一条mRNA可以结合多个核糖体同时合成多条相同的肽链
D.某基因替换了几个碱基对后,其遗传信息一定改变,其表达的蛋白质一定改变
解析:一个双链含15N的DNA在含14N的环境中复制n次,子代DNA共有2n个,只有2个DNA含15N,故比例为,A项正确;活细胞需要不断合成蛋白质,转录的主要场所是细胞核,需要RNA聚合酶的参与,故细胞核中应存在有活性的RNA聚合酶,B项正确;翻译时,一条mRNA可以结合多个核糖体同时合成多条相同的肽链,提高翻译效率,C项正确;某基因替换了几个碱基对后,其遗传信息一定改变,由于密码子具有简并性,其表达的蛋白质不一定改变,D项错误。
答案:D
9.催产素和抗利尿激素是人体中的两种多肽类激素,这两种激素的氨基酸数目相同,但功能不同,最可能的原因是参与这两种激素合成的( )
A.tRNA种类不同
B.mRNA上碱基的排列顺序不同
C.核糖体成分不同
D.不同密码子决定的氨基酸相同
解析:由于tRNA只是运载氨基酸的工具,所以催产素和抗利尿激素的功能与tRNA种类无关,A项错误;mRNA携带遗传信息,其上碱基的排列顺序决定氨基酸的排列顺序,所以催产素和抗利尿激素的功能不同最可能的原因是参与这两种激素合成的mRNA上碱基的排列顺序不同,B项正确;核糖体是催产素和抗利尿激素的合成场所,与其功能不同无关,C项错误;不同密码子决定的氨基酸相同体现了密码子的简并性,与多肽类激素功能不同无关,D项错误。
答案:B
10.已知AUG、GUG为起始密码子,UAA、UGA、UAG为终止密码子。某原核生物的一个信使RNA碱基排列顺序如下:A—U—U—C—G—A—U—G—A—C…(40个碱基)…C—U—C—U—A—G—A—U—C—U,此信使RNA控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为( )
A.20 B.15C.16 D.18
解析:由题意可知,该序列的第6、7、8三个碱基构成起始密码子(AUG),后面依次每三个碱基对应一个密码子,省略的40个碱基与起始密码子后面的两个碱基构成42÷3=14(个)密码子,省略的40个碱基后面第二个密码子UAG为终止密码子,即编码序列长度为5+40+3=48,则此信使RNA控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为48÷3=16。
答案:C
11.喜马拉雅兔刚出生时全身毛色是白色的,随着成长身体各个末端部分的毛呈黑色,原因是机体深部温度较高导致合成黑色素相关的酶失去活性,身体末端的温度较低,合成黑色素相关的酶保持催化活性。下列相关叙述错误的是( )
A.喜马拉雅兔的毛色受环境因素影响
B.较高温度通过破坏酶的空间结构使酶失活
C.与黑色素合成相关的酶其活性对温度敏感
D.基因选择性表达导致喜马拉雅兔毛色不同
解析:由题意可知,喜马拉雅兔的毛色受环境因素影响,A项正确;酶的作用条件较温和,较高温度通过破坏酶的空间结构使酶失活,B项正确;与黑色素合成相关的酶其活性对温度敏感,C项正确;喜马拉雅兔的毛色不仅受基因的影响,还受环境(温度)的影响,D项错误。
答案:D
12.脊椎动物的一些基因活性与其周围特定胞嘧啶的甲基化有关,甲基化使基因失活,相应的非甲基化能活化基因的表达,以下推测正确的是( )
A.肝细胞和胰岛B细胞中的呼吸酶基因均处于甲基化状态
B.肝细胞和胰岛B细胞中的胰岛素基因均处于非甲基化状态
C.肝细胞中的呼吸酶基因和胰岛素基因均处于非甲基化状态
D.胰岛B细胞中的呼吸酶基因和胰岛素基因均处于非甲基化状态
答案:D
13.下图为基因表达过程中相关物质间的关系,下列叙述错误的是( )
A.过程②③中均发生碱基互补配对
B.原核生物的②③过程同时进行
C.③过程一定在核糖体上完成
D.④上的密码子决定其转运的氨基酸种类
解析:据图分析,过程②为转录,过程③为翻译,转录和翻译均发生碱基互补配对,A项正确;原核生物边转录边翻译,②③过程同时进行,B项正确;翻译是合成蛋白质的过程,蛋白质一定在核糖体上合成,C项正确;④是tRNA,其上面的是反密码子,密码子在mRNA上,D项错误。
答案:D
14.(2021·广东汕尾)在人群中,多种遗传病都是由人体内苯丙氨酸的代谢缺陷所致,下图是与苯丙氨酸有关的一些代谢途径,据图分析错误的是 ( )
A.人体基因3突变导致缺乏酶3可能导致苯丙酮尿症
B.人体基因2突变导致缺乏酶2会使黑色素合成受阻而患白化病
C.这些基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物体的性状
D.由苯丙氨酸合成多巴胺的过程受多对等位基因的控制
解析:据图可知,基因3突变导致缺乏酶3,阻断了苯丙酮酸的合成,所以并不会导致苯丙酮尿症,基因1突变而基因3正常才会导致苯丙氨酸不能转变为酪氨酸而更多地转化为苯丙酮酸导致苯丙酮尿症,A项错误;人体基因2突变导致缺乏酶2会使黑色素合成受阻而患白化病,B项正确;据图可知,这些基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物体的性状,C项正确;由苯丙氨酸合成多巴胺的过程,受基因1和基因4等位基因的控制,D项正确。
答案:A
15.生物体内的DNA常与蛋白质结合,以DNA—蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是( )
A.真核细胞染色体和染色质中都存在DNA—蛋白质复合物
B.真核细胞的细胞核中有DNA—蛋白质复合物,而原核细胞的拟核中没有
C.若复合物中的某蛋白参与DNA复制,则该蛋白可能是DNA聚合酶
D.若复合物中正在进行RNA的合成,则该复合物中含有RNA聚合酶
解析:真核细胞的染色质和染色体是同一物质在不同时期的两种存在形式,主要由DNA和蛋白质组成,都存在DNA-蛋白质复合物,A项正确;真核细胞的细胞核中含有染色体或染色质,存在DNA-蛋白质复合物,原核细胞的拟核中也可能存在DNA-蛋白质复合物,如拟核DNA进行复制或者转录的过程中都存在DNA与酶(成分为蛋白质)的结合,也能形成DNA-蛋白质复合物,B项错误;DNA复制需要DNA聚合酶、解旋酶等,因此复合物中的某蛋白可能是DNA聚合酶,C项正确;若复合物中正在进行RNA的合成,属于转录过程,转录需要RNA聚合酶等,因此复合物中的某蛋白可能是RNA聚合酶,D项正确。
答案:B
16.(2022·广东韶关)DNA甲基化是在DNA甲基转移酶的作用下,将甲基选择性地添加到胞嘧啶上形成5-胞嘧啶的过程。研究发现,雌蜂幼虫用不同的食物喂养,基因组的甲基化程度不同(如图1所示)。科学家通过现代生物技术手段,得到Dnmt3(DNA甲基转移酶的一种)合成被破坏的雌蜂幼虫,在同样喂食花粉和花蜜的条件下,该雌蜂幼虫发育成蜂王(如图2所示)。据此分析下列叙述正确的是 ( )
图1 DNA甲基化与雌蜂幼虫的发育
图2 Dnmt3合成被破坏后雌蜂幼虫的发育
A.DNA分子甲基化程度越高,DNA碱基序列的改变程度越大
B.对于Dnmt3功能缺陷的雌蜂幼虫来说,食物类型的差异不影响其发育方向
C.指导Dnmt3合成的基因是决定雌蜂幼虫发育分化的关键因素
D.蜂王浆中的某些物质可促进Dnmt3的合成
解析:DNA分子甲基化是在DNA甲基转移酶的作用下,将甲基选择性地添加到胞嘧啶上形成5-胞嘧啶的过程,不改变DNA的碱基序列,A项错误;据题意可知,Dnmt3是DNA甲基转移酶的一种,对于Dnmt3功能缺陷的雌蜂幼虫,基因组甲基化程度较低,无论食物是哪一种,都发育为蜂王,食物类型的差异不影响其发育方向,B项正确;据题意可知,指导Dnmt3合成的基因和不同的食物喂养共同决定雌蜂幼虫的发育分化,C项错误;据题意可知,雌蜂幼虫在持续喂食蜂王浆的条件下,基因组甲基化程度低,发育为蜂王,Dnmt3是DNA甲基转移酶的一种,说明蜂王浆中的某些物质可抑制Dnmt3的合成,导致甲基化程度较低,D项错误。
答案:B
二、非选择题(本题共5小题,共60分)
17.(12分)下图为发生在拟南芥植株体内的某些代谢过程,请回答下列问题。
甲乙丙
(1)图甲中主要在细胞核中进行的过程是 (填序号)。
(2)图乙对应图甲中的过程 (填序号),参与该过程的RNA有_____________________________________________________________。
RNA适于用作DNA的信使,原因是________________________________。
(3)图丙所示的DNA若部分碱基发生了变化,但其编码的氨基酸可能不变,其原因是________________________________________________。
(4)若在体外研究mRNA的功能,需先提取拟南芥的DNA,图丙所示为拟南芥的部分DNA,若对其进行大量复制共得到128个相同的DNA片段,则至少要向试管中加入 个鸟嘌呤脱氧核苷酸。
解析:(1)图甲中①表示DNA复制,②③表示转录,④表示翻译。DNA复制和转录过程主要是在细胞核中进行的。(2)图乙是核糖体结合在mRNA上的翻译过程,对应图甲中的过程④。翻译过程中需要mRNA为模板,tRNA为运载氨基酸的工具,rRNA是翻译场所核糖体的重要组成成分,所以翻译过程需要mRNA、tRNA、rRNA的参与。RNA适于用作DNA的信使,原因是通过转录RNA能携带遗传信息,且能穿过核孔进入细胞质。(3)图丙所示的DNA若部分碱基发生了变化,但其编码的氨基酸可能不变,其原因是密码子具有简并性,即一个氨基酸可能对应多个密码子。(4)要得到128个相同的DNA片段,至少需要复制7次,原DNA片段中有3个鸟嘌呤脱氧核苷酸,那么复制7次,需要鸟嘌呤脱氧核苷酸为3×(27-1)=381(个)。
答案:(1)①②③
(2)④ mRNA、tRNA、rRNA 能携带遗传信息,且能穿过核孔进入细胞质
(3)一个氨基酸可能对应多个密码子(或密码子具有简并性)
(4)381
18.(14分)图A表示生物界中遗传信息流动的传递方向,图B表示发生在细菌体内遗传信息的传递过程。请据图回答下列问题。
AB
(1)图A所示的遗传信息的传递规律,被命名为 。图B所示过程对应图A中的 (用图A中的数字序号表示)。
(2)图B中酶Ⅰ和酶Ⅱ的名称分别是 、 。(在a~d中选择)
a.蛋白酶 B.DNA聚合酶
C.RNA聚合酶 D.脂肪酶
(3)已知由图B中DNA片段转录形成的mRNA含有500个碱基,腺嘌呤和尿嘧啶之和占全部碱基总数的40%。若该DNA片段连续复制3次,则至少需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 个。
(4)图中核糖体沿mRNA移动的方向是 (填“从a到b”或“从b到a”),一条mRNA上同时结合了多个核糖体,其生物学意义是 。
(5)人体不同组织细胞的相同DNA进行图A过程③时,启动的起始点 (填“都相同”“都不同”或“不完全相同”),其原因是 。
解析:(1)图A是中心法则,表示遗传信息的传递规律。图B所示过程包括DNA的复制、转录和翻译过程,所以对应图A中的①③⑤。(2)图B中酶Ⅰ参与转录过程,所以是RNA聚合酶,酶Ⅱ参与的是DNA的复制过程,所以是DNA聚合酶。(3)由题意可知,由图B中DNA片段转录形成的mRNA含有500个碱基,说明DNA中共有1 000个碱基,mRNA中A+U占全部碱基总数的40%,则DNA模板链中和整个DNA分子中A和T占全部碱基总数的40%,则C占30%,即为300个。若该DNA片段连续复制3次,则至少需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为23×300-300=2 100(个)。(4)由肽链长度可知,图中核糖体沿mRNA移动的方向是从b到a。一条mRNA上同时结合了多个核糖体,其生物学意义是迅速合成大量肽链。(5)人体不同组织细胞的相同DNA进行图A过程③时,由于转录是以基因为单位进行的,所以启动的起始点不完全相同,其原因是不同组织细胞中基因进行选择性表达。
答案:(1)中心法则 ①③⑤ (2)c b (3)2 100
(4)从b到a 迅速合成大量肽链(或同时进行多条肽链的合成)
(5)不完全相同 不同组织细胞中基因进行选择性表达
19.(10分)(2021·广东湛江)根据图示回答下列问题。
图A
图B图C
(1)图 A 所示全过程在遗传学上称为 , 在人体细胞中不会发生的过程有 (填序号)。图 B 所示的复制方式称为 。
(2)图C所示分子的功能是 。
(3)能完成图A中③过程的生物需要的特殊的酶是 。
(4)豌豆的圆粒和皱粒与细胞内的淀粉分支酶有关,这说明基因对该性状的控制是_______________________________________________________。
解析:(1)图 A 所示全过程是遗传信息的流动过程,在遗传学上称为中心法则。在人体细胞中不会发生的过程有③逆转录和④RNA复制。图 B所示的复制是DNA复制,方式为半保留复制。(2)图 C是tRNA,具有携带氨基酸进入核糖体并且识别密码子的作用。(3)过程③是逆转录,需要逆转录酶的催化作用。(4)豌豆的圆粒和皱粒与细胞内的淀粉分支酶有关,这说明基因对该性状的控制是基因通过控制酶的合成控制代谢进而控制生物的性状。
答案:(1)中心法则 ③④ 半保留复制 (2)携带运输氨基酸、识别密码子 (3)逆转录酶 (4)基因通过控制酶的合成控制代谢进而控制生物的性状
20.(14分)为研究某病毒的致病过程,在实验室中做了如下图所示的模拟实验。
(1)从病毒中分离得到物质A。已知物质A是单链的生物大分子,其部分碱基序列为—GAACAUGUU—。将物质A加入试管甲中,反应后得到产物X。经测定产物X的部分碱基序列是—CTTGTACAA—,则试管甲中模拟的是 过程。
(2)将提纯的产物X加入试管乙中,反应后得到产物Y。产物Y是能与核糖体结合的单链的生物大分子,则产物Y是 ,试管乙中模拟的是 过程。
(3)将提纯的产物Y加入试管丙中,反应后得到产物Z。产物Z是组成该病毒外壳的化合物,则产物Z是 。
(4)若小鼠上皮细胞感染了该病毒,则组成子代病毒外壳的化合物的原料来自 ,而决定该化合物合成的遗传信息来自 。该病毒遗传信息的表达过程为 。
解析:(1)由物质A含有U可知A是RNA,由产物X含有T可知X是DNA,试管甲模拟的是逆转录过程。(2)产物X为DNA,产物Y能与核糖体结合,Y为mRNA,因此试管乙模拟的是以DNA为模板合成mRNA的转录过程。(3)病毒的外壳是蛋白质,而产物Z是组成该病毒外壳的化合物,则产物Z为蛋白质。(4)病毒侵染小鼠上皮细胞后,以自身的核酸(RNA)为模板控制子代病毒的合成,而合成子代病毒所需的原料均由小鼠上皮细胞提供。该病毒是逆转录病毒,其遗传信息传递过程是。
答案:(1)逆转录
(2)mRNA 转录
(3)多肽链(或蛋白质)
(4)小鼠上皮细胞 病毒RNA
21.(10分)下图表示人体内苯丙氨酸的代谢途径。请根据图示回答下列问题。
(1)根据苯丙氨酸代谢途径示意图,某患儿缺乏酶 (填序号)患上苯丙酮尿症,此病诊断的方法是患儿的尿液是否含有过多的 。
(2)根据该图,有人认为缺少酶①时,一定会患白化病。你认为是 (填“正确”或“错误”)的。
(3)由上述实例可以看出基因通过控制_______________________,进而控制生物体的性状。
(4)若控制酶①合成的基因发生改变,会引起多个性状改变;尿黑酸症(尿黑酸在人体内积累使人尿液中含有尿黑酸)与图中几个基因都有代谢联系。这说明_________________________________________________________。
答案:(1)① 苯丙酮酸 (2)错误
(3)酶的合成来控制代谢过程
(4)一个基因可控制多个性状,一种性状也可由多个基因控制
第4章质量评估
(时间:75分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共16小题,共40分。第1~12小题,每小题2分;第13~16小题,每小题4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.下列有关DNA复制、转录和翻译三个过程的叙述,错误的是( )
A.三个过程的碱基互补配对方式相同
B.三个过程都属于中心法则的内容
C.三个过程都发生在细胞中
D.三个过程都需要消耗ATP
解析:三个过程的碱基互补配对方式不完全相同,A项错误;三个过程都属于中心法则的内容,B项正确;三个过程都发生在细胞中,C项正确;三个过程都合成生物大分子,都需要消耗ATP,D项正确。
答案:A
2.下列物质中,不是由DNA的遗传信息直接控制合成的是( )
A.胃蛋白酶 B.tRNA
C.雌性激素 D.DNA
解析:胃蛋白酶的化学本质是蛋白质,是由基因控制合成的,A项正确;tRNA是由DNA的一条链为模板按照碱基互补配对原则经转录形成的,B项正确;雌性激素的化学本质是固醇,所以不是由DNA直接控制合成的,C项错误;DNA是以亲代DNA为模板通过严格的碱基互补配对原则复制形成的,D项正确。
答案:C
3.真核生物基因控制性状的主要途径是 ( )
A.RNA→蛋白质(性状)
B.DNA→蛋白质(性状)
C.DNA→RNA→蛋白质(性状)
D.RNA→DNA→蛋白质(性状)
解析:真核生物基因控制性状的主要途径是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,包括DNA→RNA的转录过程和RNA→蛋白质(性状)的翻译过程。
答案:C
4.在信使RNA结构中,相邻的碱基G与C之间是通过什么结构连接而成的? ( )
A.3个氢键
B.—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—
C.—核糖—磷酸—核糖—
D.—磷酸—核糖—磷酸—
解析:由于信使RNA只有一条链,故相邻的G、C之间由“—核糖—磷酸—核糖—”连接。
答案:C
5.若DNA上某一段编码多肽链的碱基排列顺序为TACGCCCAT,而tRNA所携带的氨基酸与反密码子的关系如下表所示:
反密码子
AUG
UAC
CAU
GUA
CGG
GCC
所携带的氨基酸
a
b
c
d
e
f
试问:合成蛋白质时,氨基酸的排列顺序为( )
A.a—b—c B.b—f—c
C.d—e—f D.d—b—f
解析:由该DNA转录而来的mRNA的碱基序列是AUGCGGGUA,相应的tRNA上的碱基序列是UACGCCCAU,氨基酸序列为b—f—c。
答案:B
6.下列关于遗传信息表达过程的叙述,正确的是( )
A.一个DNA分子转录一次,可形成一个或多个合成多肽链的模板
B.转录过程中,RNA聚合酶没有解开DNA双螺旋结构的功能
C.多个核糖体可结合在一个mRNA分子上共同合成一条多肽链
D.编码氨基酸的密码子由mRNA上3个相邻的脱氧核苷酸组成
解析:一个DNA分子转录一次,形成的mRNA需要进行剪切加工,可能合成一条或多条模板链,A项正确;转录过程中,RNA聚合酶兼具解旋功能,故不需要DNA解旋酶参与转录,B项错误;在转录过程中,mRNA上可附着多个核糖体进行翻译,得到数条相同的mRNA,而不是共同合成一条多肽链,C项错误;编码氨基酸的密码子由mRNA上3个相邻的碱基组成,另外mRNA由核糖核苷酸构成,D项错误。
答案:A
7.下图代表细胞中发生的某一过程,下列叙述错误的是( )
A.该过程表示的是转录过程
B.该过程合成的产物可能不是酶
C.该过程遵循碱基互补配对原则
D.该过程的模板是mRNA
解析:该过程表示翻译,A项错误;该过程合成的产物为蛋白质,可能是酶,也可能是载体、激素等物质,B项正确;该过程遵循碱基互补配对原则,会发生A—U、U—A、C—G、G—C的配对,C项正确;该过程的模板是mRNA,产物是蛋白质,D项正确。
答案:A
8.下列关于DNA复制、转录与翻译的叙述,错误的是( )
A.一个双链含15N的DNA在含14N的环境中复制n次,子代DNA中含15N的占
B.活细胞需要不断合成蛋白质,其细胞核中应存在有活性的RNA聚合酶
C.翻译时,一条mRNA可以结合多个核糖体同时合成多条相同的肽链
D.某基因替换了几个碱基对后,其遗传信息一定改变,其表达的蛋白质一定改变
解析:一个双链含15N的DNA在含14N的环境中复制n次,子代DNA共有2n个,只有2个DNA含15N,故比例为,A项正确;活细胞需要不断合成蛋白质,转录的主要场所是细胞核,需要RNA聚合酶的参与,故细胞核中应存在有活性的RNA聚合酶,B项正确;翻译时,一条mRNA可以结合多个核糖体同时合成多条相同的肽链,提高翻译效率,C项正确;某基因替换了几个碱基对后,其遗传信息一定改变,由于密码子具有简并性,其表达的蛋白质不一定改变,D项错误。
答案:D
9.催产素和抗利尿激素是人体中的两种多肽类激素,这两种激素的氨基酸数目相同,但功能不同,最可能的原因是参与这两种激素合成的( )
A.tRNA种类不同
B.mRNA上碱基的排列顺序不同
C.核糖体成分不同
D.不同密码子决定的氨基酸相同
解析:由于tRNA只是运载氨基酸的工具,所以催产素和抗利尿激素的功能与tRNA种类无关,A项错误;mRNA携带遗传信息,其上碱基的排列顺序决定氨基酸的排列顺序,所以催产素和抗利尿激素的功能不同最可能的原因是参与这两种激素合成的mRNA上碱基的排列顺序不同,B项正确;核糖体是催产素和抗利尿激素的合成场所,与其功能不同无关,C项错误;不同密码子决定的氨基酸相同体现了密码子的简并性,与多肽类激素功能不同无关,D项错误。
答案:B
10.已知AUG、GUG为起始密码子,UAA、UGA、UAG为终止密码子。某原核生物的一个信使RNA碱基排列顺序如下:A—U—U—C—G—A—U—G—A—C…(40个碱基)…C—U—C—U—A—G—A—U—C—U,此信使RNA控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为( )
A.20 B.15C.16 D.18
解析:由题意可知,该序列的第6、7、8三个碱基构成起始密码子(AUG),后面依次每三个碱基对应一个密码子,省略的40个碱基与起始密码子后面的两个碱基构成42÷3=14(个)密码子,省略的40个碱基后面第二个密码子UAG为终止密码子,即编码序列长度为5+40+3=48,则此信使RNA控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为48÷3=16。
答案:C
11.喜马拉雅兔刚出生时全身毛色是白色的,随着成长身体各个末端部分的毛呈黑色,原因是机体深部温度较高导致合成黑色素相关的酶失去活性,身体末端的温度较低,合成黑色素相关的酶保持催化活性。下列相关叙述错误的是( )
A.喜马拉雅兔的毛色受环境因素影响
B.较高温度通过破坏酶的空间结构使酶失活
C.与黑色素合成相关的酶其活性对温度敏感
D.基因选择性表达导致喜马拉雅兔毛色不同
解析:由题意可知,喜马拉雅兔的毛色受环境因素影响,A项正确;酶的作用条件较温和,较高温度通过破坏酶的空间结构使酶失活,B项正确;与黑色素合成相关的酶其活性对温度敏感,C项正确;喜马拉雅兔的毛色不仅受基因的影响,还受环境(温度)的影响,D项错误。
答案:D
12.脊椎动物的一些基因活性与其周围特定胞嘧啶的甲基化有关,甲基化使基因失活,相应的非甲基化能活化基因的表达,以下推测正确的是( )
A.肝细胞和胰岛B细胞中的呼吸酶基因均处于甲基化状态
B.肝细胞和胰岛B细胞中的胰岛素基因均处于非甲基化状态
C.肝细胞中的呼吸酶基因和胰岛素基因均处于非甲基化状态
D.胰岛B细胞中的呼吸酶基因和胰岛素基因均处于非甲基化状态
答案:D
13.下图为基因表达过程中相关物质间的关系,下列叙述错误的是( )
A.过程②③中均发生碱基互补配对
B.原核生物的②③过程同时进行
C.③过程一定在核糖体上完成
D.④上的密码子决定其转运的氨基酸种类
解析:据图分析,过程②为转录,过程③为翻译,转录和翻译均发生碱基互补配对,A项正确;原核生物边转录边翻译,②③过程同时进行,B项正确;翻译是合成蛋白质的过程,蛋白质一定在核糖体上合成,C项正确;④是tRNA,其上面的是反密码子,密码子在mRNA上,D项错误。
答案:D
14.(2021·广东汕尾)在人群中,多种遗传病都是由人体内苯丙氨酸的代谢缺陷所致,下图是与苯丙氨酸有关的一些代谢途径,据图分析错误的是 ( )
A.人体基因3突变导致缺乏酶3可能导致苯丙酮尿症
B.人体基因2突变导致缺乏酶2会使黑色素合成受阻而患白化病
C.这些基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物体的性状
D.由苯丙氨酸合成多巴胺的过程受多对等位基因的控制
解析:据图可知,基因3突变导致缺乏酶3,阻断了苯丙酮酸的合成,所以并不会导致苯丙酮尿症,基因1突变而基因3正常才会导致苯丙氨酸不能转变为酪氨酸而更多地转化为苯丙酮酸导致苯丙酮尿症,A项错误;人体基因2突变导致缺乏酶2会使黑色素合成受阻而患白化病,B项正确;据图可知,这些基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物体的性状,C项正确;由苯丙氨酸合成多巴胺的过程,受基因1和基因4等位基因的控制,D项正确。
答案:A
15.生物体内的DNA常与蛋白质结合,以DNA—蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是( )
A.真核细胞染色体和染色质中都存在DNA—蛋白质复合物
B.真核细胞的细胞核中有DNA—蛋白质复合物,而原核细胞的拟核中没有
C.若复合物中的某蛋白参与DNA复制,则该蛋白可能是DNA聚合酶
D.若复合物中正在进行RNA的合成,则该复合物中含有RNA聚合酶
解析:真核细胞的染色质和染色体是同一物质在不同时期的两种存在形式,主要由DNA和蛋白质组成,都存在DNA-蛋白质复合物,A项正确;真核细胞的细胞核中含有染色体或染色质,存在DNA-蛋白质复合物,原核细胞的拟核中也可能存在DNA-蛋白质复合物,如拟核DNA进行复制或者转录的过程中都存在DNA与酶(成分为蛋白质)的结合,也能形成DNA-蛋白质复合物,B项错误;DNA复制需要DNA聚合酶、解旋酶等,因此复合物中的某蛋白可能是DNA聚合酶,C项正确;若复合物中正在进行RNA的合成,属于转录过程,转录需要RNA聚合酶等,因此复合物中的某蛋白可能是RNA聚合酶,D项正确。
答案:B
16.(2022·广东韶关)DNA甲基化是在DNA甲基转移酶的作用下,将甲基选择性地添加到胞嘧啶上形成5-胞嘧啶的过程。研究发现,雌蜂幼虫用不同的食物喂养,基因组的甲基化程度不同(如图1所示)。科学家通过现代生物技术手段,得到Dnmt3(DNA甲基转移酶的一种)合成被破坏的雌蜂幼虫,在同样喂食花粉和花蜜的条件下,该雌蜂幼虫发育成蜂王(如图2所示)。据此分析下列叙述正确的是 ( )
图1 DNA甲基化与雌蜂幼虫的发育
图2 Dnmt3合成被破坏后雌蜂幼虫的发育
A.DNA分子甲基化程度越高,DNA碱基序列的改变程度越大
B.对于Dnmt3功能缺陷的雌蜂幼虫来说,食物类型的差异不影响其发育方向
C.指导Dnmt3合成的基因是决定雌蜂幼虫发育分化的关键因素
D.蜂王浆中的某些物质可促进Dnmt3的合成
解析:DNA分子甲基化是在DNA甲基转移酶的作用下,将甲基选择性地添加到胞嘧啶上形成5-胞嘧啶的过程,不改变DNA的碱基序列,A项错误;据题意可知,Dnmt3是DNA甲基转移酶的一种,对于Dnmt3功能缺陷的雌蜂幼虫,基因组甲基化程度较低,无论食物是哪一种,都发育为蜂王,食物类型的差异不影响其发育方向,B项正确;据题意可知,指导Dnmt3合成的基因和不同的食物喂养共同决定雌蜂幼虫的发育分化,C项错误;据题意可知,雌蜂幼虫在持续喂食蜂王浆的条件下,基因组甲基化程度低,发育为蜂王,Dnmt3是DNA甲基转移酶的一种,说明蜂王浆中的某些物质可抑制Dnmt3的合成,导致甲基化程度较低,D项错误。
答案:B
二、非选择题(本题共5小题,共60分)
17.(12分)下图为发生在拟南芥植株体内的某些代谢过程,请回答下列问题。
甲乙丙
(1)图甲中主要在细胞核中进行的过程是 (填序号)。
(2)图乙对应图甲中的过程 (填序号),参与该过程的RNA有_____________________________________________________________。
RNA适于用作DNA的信使,原因是________________________________。
(3)图丙所示的DNA若部分碱基发生了变化,但其编码的氨基酸可能不变,其原因是________________________________________________。
(4)若在体外研究mRNA的功能,需先提取拟南芥的DNA,图丙所示为拟南芥的部分DNA,若对其进行大量复制共得到128个相同的DNA片段,则至少要向试管中加入 个鸟嘌呤脱氧核苷酸。
解析:(1)图甲中①表示DNA复制,②③表示转录,④表示翻译。DNA复制和转录过程主要是在细胞核中进行的。(2)图乙是核糖体结合在mRNA上的翻译过程,对应图甲中的过程④。翻译过程中需要mRNA为模板,tRNA为运载氨基酸的工具,rRNA是翻译场所核糖体的重要组成成分,所以翻译过程需要mRNA、tRNA、rRNA的参与。RNA适于用作DNA的信使,原因是通过转录RNA能携带遗传信息,且能穿过核孔进入细胞质。(3)图丙所示的DNA若部分碱基发生了变化,但其编码的氨基酸可能不变,其原因是密码子具有简并性,即一个氨基酸可能对应多个密码子。(4)要得到128个相同的DNA片段,至少需要复制7次,原DNA片段中有3个鸟嘌呤脱氧核苷酸,那么复制7次,需要鸟嘌呤脱氧核苷酸为3×(27-1)=381(个)。
答案:(1)①②③
(2)④ mRNA、tRNA、rRNA 能携带遗传信息,且能穿过核孔进入细胞质
(3)一个氨基酸可能对应多个密码子(或密码子具有简并性)
(4)381
18.(14分)图A表示生物界中遗传信息流动的传递方向,图B表示发生在细菌体内遗传信息的传递过程。请据图回答下列问题。
AB
(1)图A所示的遗传信息的传递规律,被命名为 。图B所示过程对应图A中的 (用图A中的数字序号表示)。
(2)图B中酶Ⅰ和酶Ⅱ的名称分别是 、 。(在a~d中选择)
a.蛋白酶 B.DNA聚合酶
C.RNA聚合酶 D.脂肪酶
(3)已知由图B中DNA片段转录形成的mRNA含有500个碱基,腺嘌呤和尿嘧啶之和占全部碱基总数的40%。若该DNA片段连续复制3次,则至少需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 个。
(4)图中核糖体沿mRNA移动的方向是 (填“从a到b”或“从b到a”),一条mRNA上同时结合了多个核糖体,其生物学意义是 。
(5)人体不同组织细胞的相同DNA进行图A过程③时,启动的起始点 (填“都相同”“都不同”或“不完全相同”),其原因是 。
解析:(1)图A是中心法则,表示遗传信息的传递规律。图B所示过程包括DNA的复制、转录和翻译过程,所以对应图A中的①③⑤。(2)图B中酶Ⅰ参与转录过程,所以是RNA聚合酶,酶Ⅱ参与的是DNA的复制过程,所以是DNA聚合酶。(3)由题意可知,由图B中DNA片段转录形成的mRNA含有500个碱基,说明DNA中共有1 000个碱基,mRNA中A+U占全部碱基总数的40%,则DNA模板链中和整个DNA分子中A和T占全部碱基总数的40%,则C占30%,即为300个。若该DNA片段连续复制3次,则至少需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为23×300-300=2 100(个)。(4)由肽链长度可知,图中核糖体沿mRNA移动的方向是从b到a。一条mRNA上同时结合了多个核糖体,其生物学意义是迅速合成大量肽链。(5)人体不同组织细胞的相同DNA进行图A过程③时,由于转录是以基因为单位进行的,所以启动的起始点不完全相同,其原因是不同组织细胞中基因进行选择性表达。
答案:(1)中心法则 ①③⑤ (2)c b (3)2 100
(4)从b到a 迅速合成大量肽链(或同时进行多条肽链的合成)
(5)不完全相同 不同组织细胞中基因进行选择性表达
19.(10分)(2021·广东湛江)根据图示回答下列问题。
图A
图B图C
(1)图 A 所示全过程在遗传学上称为 , 在人体细胞中不会发生的过程有 (填序号)。图 B 所示的复制方式称为 。
(2)图C所示分子的功能是 。
(3)能完成图A中③过程的生物需要的特殊的酶是 。
(4)豌豆的圆粒和皱粒与细胞内的淀粉分支酶有关,这说明基因对该性状的控制是_______________________________________________________。
解析:(1)图 A 所示全过程是遗传信息的流动过程,在遗传学上称为中心法则。在人体细胞中不会发生的过程有③逆转录和④RNA复制。图 B所示的复制是DNA复制,方式为半保留复制。(2)图 C是tRNA,具有携带氨基酸进入核糖体并且识别密码子的作用。(3)过程③是逆转录,需要逆转录酶的催化作用。(4)豌豆的圆粒和皱粒与细胞内的淀粉分支酶有关,这说明基因对该性状的控制是基因通过控制酶的合成控制代谢进而控制生物的性状。
答案:(1)中心法则 ③④ 半保留复制 (2)携带运输氨基酸、识别密码子 (3)逆转录酶 (4)基因通过控制酶的合成控制代谢进而控制生物的性状
20.(14分)为研究某病毒的致病过程,在实验室中做了如下图所示的模拟实验。
(1)从病毒中分离得到物质A。已知物质A是单链的生物大分子,其部分碱基序列为—GAACAUGUU—。将物质A加入试管甲中,反应后得到产物X。经测定产物X的部分碱基序列是—CTTGTACAA—,则试管甲中模拟的是 过程。
(2)将提纯的产物X加入试管乙中,反应后得到产物Y。产物Y是能与核糖体结合的单链的生物大分子,则产物Y是 ,试管乙中模拟的是 过程。
(3)将提纯的产物Y加入试管丙中,反应后得到产物Z。产物Z是组成该病毒外壳的化合物,则产物Z是 。
(4)若小鼠上皮细胞感染了该病毒,则组成子代病毒外壳的化合物的原料来自 ,而决定该化合物合成的遗传信息来自 。该病毒遗传信息的表达过程为 。
解析:(1)由物质A含有U可知A是RNA,由产物X含有T可知X是DNA,试管甲模拟的是逆转录过程。(2)产物X为DNA,产物Y能与核糖体结合,Y为mRNA,因此试管乙模拟的是以DNA为模板合成mRNA的转录过程。(3)病毒的外壳是蛋白质,而产物Z是组成该病毒外壳的化合物,则产物Z为蛋白质。(4)病毒侵染小鼠上皮细胞后,以自身的核酸(RNA)为模板控制子代病毒的合成,而合成子代病毒所需的原料均由小鼠上皮细胞提供。该病毒是逆转录病毒,其遗传信息传递过程是。
答案:(1)逆转录
(2)mRNA 转录
(3)多肽链(或蛋白质)
(4)小鼠上皮细胞 病毒RNA
21.(10分)下图表示人体内苯丙氨酸的代谢途径。请根据图示回答下列问题。
(1)根据苯丙氨酸代谢途径示意图,某患儿缺乏酶 (填序号)患上苯丙酮尿症,此病诊断的方法是患儿的尿液是否含有过多的 。
(2)根据该图,有人认为缺少酶①时,一定会患白化病。你认为是 (填“正确”或“错误”)的。
(3)由上述实例可以看出基因通过控制_______________________,进而控制生物体的性状。
(4)若控制酶①合成的基因发生改变,会引起多个性状改变;尿黑酸症(尿黑酸在人体内积累使人尿液中含有尿黑酸)与图中几个基因都有代谢联系。这说明_________________________________________________________。
答案:(1)① 苯丙酮酸 (2)错误
(3)酶的合成来控制代谢过程
(4)一个基因可控制多个性状,一种性状也可由多个基因控制
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