1、第第 4 4 章章 基因的表达基因的表达 (时间：90 分钟 满分：100 分) 一、选择题(每小题 4 分，共 60 分) 1.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
2、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.在肺炎链球菌的转化实验中(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，
3、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 3.(2019 宿迁期末)DNA 熔解温度(Tm)是使 DNA 双螺旋结构解开一半时所需要的温度， 不同种 类 DNA 的 Tm 值不同。如图表示 DNA 分子中(GC)含量(占全部碱基的比例)与 Tm 的关系。 下列有关叙述错误的是( ) A.一般来说，在一定范围内，DNA 分子的 Tm 值与(GC)含量呈正相关 B.维持 DNA 双螺旋结构的化学键主要有氢键和磷酸二酯键 C.Tm 值相同的 DNA 分子中(GC)数量也相同 D.若 DNA 分子中(GC)/(AT)1，则 G 与 C 之间的氢键总数比 A 与
4、 T 之间多 解析 两 DNA 分子若 Tm 值相同， 则它们所含(CG)比例相同， 但(CG)的数量不一定相同， C 错误。 答案 C 4.(2019 日照月考)科学家在人体快速分裂的活细胞(如癌细胞)中发现了 DNA 的四螺旋结构。 形 成该结构的 DNA 单链中富含 G， 每 4 个 G 之间通过氢键等形成一个正方形的“G4 平面”， 继而形成立体的“G四联体螺旋结构”(如图)。下列叙述正确的是( ) 该结构是沃森和克里克首次发现的 该结构由一条脱氧核苷酸链形成 用 DNA 解旋酶 可打开该结构中的氢键 该结构中(AG)/(TC)的值与 DNA 双螺旋中的比值相等 A. B. C. D.
5、 解析 “G四联体螺旋结构”是由英国剑桥大学的科学家首先发现，不是沃森和克里克首次 发现的，错误；由图中实线可知，该结构由一条脱氧核苷酸链形成，正确；DNA 解旋酶 能打开碱基对之间的氢键，因此用 DNA 解旋酶可打开该结构中的氢键，正确；DNA 双螺旋 中(AG)/(TC)的值始终等于 1，而该结构中(AG)/(TC)的值不一定等于 1，因此该结构 中(AG)/(TC)的值与 DNA 双螺旋中的比值不一定相等，错误；故选 B。 答案 B 5.(2020 郑州一中高一期末)新型冠状病毒具有很强的传染力，其遗传物质为“RNA”，繁殖 过程如下图。与大肠杆菌相比下列相关叙述正确的是( ) A.完成
6、遗传物质的复制均需 RNA 聚合酶 B.遗传物质复制过程中所需的原料相同 C.蛋白质的合成均需要宿主细胞的核糖体 D.遗传物质复制均遵循碱基互补配对原则 解析 识图分析可知，图中新型冠状病毒遗传物质的复制需要 RNA 聚合酶，而大肠杆菌细胞 内的遗传物质是DNA， 复制过程需要解旋酶和DNA聚合酶， A错误； 病毒的遗传物质是RNA， 复制时需要的原料为四种核糖核苷酸，而大肠杆菌细胞内的遗传物质是 DNA，复制时所需原 料为四种脱氧核苷酸，B 错误；病毒的蛋白质的合成需要在宿主细胞的核糖体上进行，而大肠 杆菌细胞内具有自己的核糖体结构，C 错误；无论是 RNA 还是 DNA 的复制，其过程均遵
7、循 碱基互补配对原则，D 正确。 答案 D 6.(2019 宁波九校联考期末)下图为 DNA 分子部分片段平面结构模式图，下列相关叙述正确的 是( ) A.图中表示脱氧核苷酸，其与磷酸基团一起形成基本骨架 B.DNA 聚合酶能催化和键形成 C.DNA 分子中碱基对的排列顺序千变万化，决定了 DNA 分子结构的特异性 D.若该 DNA 分子中 GC 碱基对比例较高，则热稳定性较高 解析 图中表示脱氧核糖，其与磷酸基团交替连接，排列在外侧，形成基本骨架，A 错误； DNA 聚合酶能催化磷酸二酯键形成，无法催化氢键形成，B 错误；DNA 分子中碱基对的 排列顺序千变万化，决定了 DNA 分子结构的多
8、样性，C 错误；在 DNA 分子中，氢键的含量 越多，DNA 分子的热稳定性越好。碱基对 AT 通过两个氢键连接，碱基对 CG 通过三个 氢键连接， 若 DNA 分子中 GC 碱基对比例较高， 则其氢键的含量较高， 故其热稳定性较高， D 正确。 答案 D 7.(2019 长郡中学期末)7乙基鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对。某 DNA 分子 中腺嘌呤(A)占碱基总数的 30%，其中的鸟嘌呤(G)全部被 7乙基化，该 DNA 分子正常复制 产生两个 DNA 分子，其中一个 DNA 分子中胸腺嘧啶(T)占碱基总数的 45%，另一个 DNA 分 子中胸腺嘧啶(T)所占比例为( )
9、A.20% B.30% C.35% D.45% 解析 某双链DNA分子中A占碱基总数的30%， 则根据碱基互补配对原则可知AG50%， 所以 G20%。鸟嘌呤(G)全部被 7乙基化而且与胸腺嘧啶配对，所以在 DNA 复制时子代中 A 和 G 的比例不受影响，而 C 和 T 的比例受影响，一个 DNA 分子中胸腺嘧啶(T)占碱基总数 的 45%，由于 A 的比例不变仍为 30%，所以 7乙基鸟嘌呤为 15%，由此推出另一个 DNA 分 子中 7乙基鸟嘌呤为 5%，而 A30%不变，所以 T30%5%35%，综上分析，C 正确。 答案 C 8.如图为真核细胞 DNA 复制过程的模式图，据图分析，下
10、列相关叙述错误的是( ) A.由图示得知，DNA 分子复制的方式是半保留复制 B.解旋酶能使 DNA 双链解旋，且需要消耗 ATP C.从图中可以看出合成两条子链的方向是相反的 D.DNA 在复制过程中先完成解旋，再复制 解析 DNA 复制过程中边解旋边复制。 答案 D 9.一个 32P标记的噬菌体侵染在31P环境中培养的大肠杆菌， 已知噬菌体DNA上有m个碱基对， 其中胞嘧啶有 n 个，以下叙述错误的是( ) A.大肠杆菌为噬菌体增殖提供原料和酶等 B.噬菌体 DNA 含有(2mn)个氢键 C.该噬菌体增殖四次，子代噬菌体中只有 14 个含有 31P D.噬菌体 DNA 第四次复制共需要 8
11、(mn)个腺嘌呤脱氧核苷酸 解析 噬菌体营寄生生活，大肠杆菌为噬菌体增殖提供原料、能量、酶和场所等，A 正确；噬 菌体中含有双链 DNA， 胞嘧啶有 n 个， 鸟嘌呤有 n 个， 腺嘌呤数目胸腺嘧啶数目(2m2n)/2 mn(个)，A 与 T 之间有 2 个氢键，G 与 C 之间有 3 个氢键，所以噬菌体 DNA 含有的氢键 数目(mn)2n32mn(个)，B 正确；DNA 复制是半保留复制，该噬菌体增殖四次， 一共可形成 16 个噬菌体，其中子代中含有 32P 的噬菌体有 2 个，含有31P 的噬菌体有 16 个， 只含有 31P 的噬菌体有 14 个，C 错误；噬菌体 DNA 第四次复制共
12、需要的腺嘌呤脱氧核苷酸数 目(mn)24 18(mn)(个)，D 正确。 答案 C 10.已知一个双链 DNA 分子的 G 占整个 DNA 的碱基的 27%，并测得 DNA 分子一条链上的 A 占这条链碱基的 18%，则另一条链上的 A 的比例是( ) A.9% B.27% C.28% D.46% 解析 根据题意，G 占整个 DNA 分子碱基的 27%，依据碱基互补配对原则进行计算，C 也占 27%，GC54%，那么，AT154%46%，其中一条链中 A 占 18%，则此链中 T46% 18%28%，则另一条链中 A28%。 答案 C 11.(2020 临川一中高一月考)1957 年克里克提出
13、“中心法则”，1970 年他又重申了中心法则的 重要性并完善了中心法则(如图)，有关叙述错误的是( ) A.中心法则描述了生物界遗传信息的传递过程 B.碱基互补配对保证了遗传信息传递的准确性 C.图中过程都可以在细胞内发生 D.中心法则揭示了生物界共用同一套遗传密码 解析 中心法则描述了生物界遗传信息的传递过程，A 正确；在中心法则中的每一步骤均遵循 碱基互补配对原则，保证了遗传信息传递过程中的准确性，B 正确；图中表示转录，表示 逆转录，表示 DNA 复制，表示 RNA 复制，表示翻译，以上过程均发生在细胞中，C 正确； 中心法则揭示了自然界中真核生物与原核生物遗传信息的传递与表达过程，没有
14、揭示生 物界共用同一套遗传密码，D 错误。 答案 D 12.下列有关植物遗传的叙述，正确的是( ) A.由 A、C、T、U 4 种碱基参与合成的核苷酸共有 7 种 B.一个转运 RNA 只有 3 个碱基并且只携带一个特定的氨基酸 C.一个用 15N 标记的双链 DNA 分子在含有14N 的培养基中连续复制两次后，所得的后代 DNA 分子中含 15N 和14N 的脱氧核苷酸单链数之比为 13 D.控制细胞核遗传和细胞质遗传的物质分别是 DNA 和 RNA 解析 由 A、T、C、U 4 种碱基参与合成的核苷酸共有 6 种；一个转运 RNA 由多个核糖核苷 酸组成，其中一端的 3 个碱基称为反密码子
15、，另一端携带一个特定的氨基酸；一个用 15N 标记 的双链 DNA 分子在含有 14N 的培养基中连续复制两次后，所得的后代共 4 个 DNA 分子 8 条 链， 含有 15N 的仍为 2 条， 含有14N 的为 6 条； 控制细胞核遗传和细胞质遗传的物质都是 DNA。 答案 C 13.(2020 广州市高一期末)图为 HIV 病毒在人体细胞内增殖的过程。据图分析，下列叙述正确 的是( ) A.过程需要 RNA 聚合酶 B.过程需要四种核糖核苷酸为原料 C.过程均遵循碱基互补配对原则 D.过程产生的蛋白质中氨基酸的排列顺序是由 tRNA 来决定的 解析 过程需要逆转录酶，不需要 RNA 聚合酶
16、，A 错误；过程需要四种脱氧核糖核苷酸 为原料，B 错误；过程为转录，均遵循碱基互补配对原则，C 正确；过程产生的蛋白质 中氨基酸的排列顺序是由 mRNA 中的核糖核苷酸序列来决定的，D 错误。 答案 C 14.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，
17、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 15.关于基因控制蛋白质合成的过程，下列叙述正确的是( ) A.一个含 n 个碱基的 DNA 分子，转录的 mRNA 分子的碱基数是 n/2 个 B.细菌的一个基因转录时两条 DNA 链可同时作为模板，提高转录效率 C.DNA 聚合酶和 RNA 聚合酶的结合位点分别在 DNA 和 RNA 上 D.在细胞周期中，mRNA 的种类和含量均不断发生变化 解析 DNA 上可能有不具遗传效应的片段，且基因会选择性表达，所以 mRNA 分子的碱基数 小于 n/2
18、 个； 转录是以 DNA 的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成 RNA 的过程； DNA 聚合酶和 RNA 聚合酶的结合位点都在 DNA 上；在细胞周期中，如分裂间期的 G1期和 G2期 中，mRNA 的种类和含量有所不同。 答案 D 二、非选择题(每题 10 分，共 40 分) 16.如图是 DNA 片段的结构图，请据图完成下列问题： (1)图甲是 DNA 片段的_结构，图乙是 DNA 片段的_结构。 (2)从图中可以看出 DNA 分子中的两条长链是由_和_交替连接的； 排列在内侧 的是_，DNA 中的这种结构决定了 DNA 分子结构的_性。 (3)连接碱基对的化学键是_键，碱基配对的方
19、式是严格的，即_、_配 对，且 DNA 分子中碱基对的排列顺序千变万化，决定了 DNA 分子结构的_性。 (4)就某一确定的 DNA 分子而言，其碱基的排列顺序一般与其他的 DNA 分子有很大不同，这 体现了 DNA 分子结构的_性。 (5)从图甲可以看出组成 DNA 分子的两条链的方向是_的， 从图乙中可以看出组成 DNA 分子的两条链相互缠绕成规则的_。 解析 DNA 由两条链螺旋而成，两条链反向平行，磷酸和脱氧核糖排列在链的外侧，形成基 本骨架，含氮碱基按照碱基互补配对原则以氢键相连。由于组成 DNA 的脱氧核苷酸的数目、 排列顺序不同，故 DNA 具有多样性，又因组成每种生物的 DNA
20、 中的碱基排列顺序具有独特 的结构，所以 DNA 又具有特异性。 答案 (1)平面 立体 (2)脱氧核糖 磷酸 碱基对 稳定 (3)氢 A 与 T G 与 C 多样 (4)特异 (5)反向平行 双螺旋结构 17.(2020 黑龙江省鹤岗一中高一月考)中心法则揭示了生物遗传信息由 DNA 向蛋白质传递与 表达的过程。请回答下列问题。 (1)a、b、c、d 所表示的四个过程依次分别是_、_、_和_。 (2)需要 tRNA 和核糖体同时参与的过程是_(用图中的字母回答)。 (3)a 过程发生在真核细胞分裂前的_期。 (4)在真核细胞中，a 和 b 两个过程发生的主要场所是_。 (5)能特异性识别信使
21、 RNA 上密码子的分子是_，后者所携带的分子是_。 (6)RNA 病毒的遗传信息传递与表达的途径有(用类似本题图中的形式表述)： _； _。 解析 (1)图中 a 表示以 DNA 为模板合成 DNA 的复制过程，b 表示以 DNA 为模板合成 RNA 的转录过程，c 表示以 mRNA 为模板合成蛋白质的翻译过程，d 表示以 RNA 为模板合成 DNA 的逆转录过程。(2)翻译过程在核糖体上进行，需要 tRNA 搬运特定的氨基酸，并通过反密码子 与 mRNA 中的密码子相识别。(3)DNA 复制发生在真核细胞分裂前的间期的 S 期。(4)在真核 细胞中，DNA 复制和转录过程主要发生在细胞核中
22、。(5)tRNA 携带特定的氨基酸，并通过反 密码子特异性识别信使 RNA 上密码子。(6)大多数 RNA 病毒的遗传信息传递和表达包括 RNA 复制和翻译过程，逆转录病毒的遗传信息传递和表达包括逆转录、DNA 复制、转录、翻译等 过程。 答案 (1)DNA 复制 转录 翻译 逆转录 (2)c (3)间(S) (4)细胞核 (5)tRNA(转运 RNA) 氨基酸 (6) 18.(2019 铜仁一中期中)回答下列与噬菌体侵染细菌实验有关的问题： 1952 年，赫尔希和蔡斯完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验，下面是实验的部分步骤： 在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，用 32P 标记的噬菌体侵染大
23、肠杆菌，在理论上，上 清液中不含放射性，下层沉淀物中具有很高的放射性；而实验的实际最终结果显示：在离心后 上清液中，也具有一定的放射性，而沉淀中的放射性强度比理论值略低。 (1) 在 赫 尔 希 和 蔡 斯 的 噬 菌 体 侵 染 细 菌 实 验 中 ， 采 用 的 实 验 方 法 是 _。 由于实验数据和理论数据之间有较大的误差，由此对实验过程进行误差分析： a.在实验中， 如果噬菌体和大肠杆菌混合培养的时间过长， 会使上清液的放射性含量_， 其原因是_。 b.在实验中， 如果噬菌体和大肠杆菌混合培养的时间过短， 会使上清液的放射性含量_， 其原因是_。 (2)事实上，赫尔希和蔡斯的实验还有
24、一组只标记噬菌体蛋白质外壳的实验作为对照组，在该 组实验中，用_元素来标记噬菌体的蛋白质外壳。两组实验表明：噬菌体侵染细菌时， DNA 进入细菌细胞中，蛋白质外壳留在细菌外面。因此，赫尔希和蔡斯的实验结论是： _ _。 解析 (1)在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，采用的实验方法是同位素标记法。 32P 标记的是噬菌体的 DNA，噬菌体在侵染细菌时，DNA 进入细菌内，并随着细菌离心到沉 淀物中，所以经过离心过程后，上清液放射性应该为 0，但实验数据与理论数据之间存在误 差，即离心后上清液中有少量放射性，可能的原因有：a.培养时间过长，复制增殖后的子代噬 菌体从大肠杆菌体内释放出来离心后分
25、布在上清液中，所以在实验中，如果噬菌体和大肠杆菌 混合培养的时间过长，会使上清液的放射性含量升高。b.在实验中，如果噬菌体和大肠杆菌混 合培养的时间过短，则会有部分亲代噬菌体还未将 DNA 注入大肠杆菌，仍存在于培养液中， 故会使上清液的放射性含量增加。 (2)事实上，赫尔希和蔡斯的实验还有一组只标记噬菌体蛋白质外壳的实验作为对照组，由于 噬菌体蛋白质外壳中含 S，而 DNA 中不含 S，故在该组实验中，用 35S 元素来标记噬菌体的蛋 白质外壳。两组实验表明：噬菌体侵染细菌时，DNA 进入细菌细胞中，蛋白质外壳留在细菌 外面。因此，赫尔希和蔡斯的实验结论是 DNA 是噬菌体的遗传物质。 答案
26、 (1)同位素标记法 升高 子代噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来，经离心后分布于 上清液中 升高 亲代噬菌体还未将 DNA 注入大肠杆菌，经离心后分布于上清液中 (2)35S DNA 是噬菌体的遗传物质 19.(2020 全国高一单元测试)在某种小鼠中，毛色的黑色为显性(E)，白色为隐性(e)。下图示两 项交配，亲代小鼠 A、B、P、Q 均为纯合子，子代小鼠在不同环境下成长，其毛色如下图所 示，请据图分析回答： 第一项交配： 第二项交配： (1)小鼠 C 与小鼠 D 的表型不同，说明表型是_ 共同作用的结果。 (2)现将小鼠 C 与小鼠 R 交配： 若子代在15 的环境中成长，其表型及比例最可
27、能是_。 若子代在30 的环境中成长，其表型最可能是 _。 (3)现有一些基因型都相同的白色小鼠(雌雄均有)， 但不知是基因控制的， 还是温度影响的结果。 请设计实验确定它们的基因型， 简要写出你的实验设计思路、 可能出现的结果及相应的基因型。 A.设计思路： _； 观察子代小鼠的毛色。 B.可能出现的结果及相应的基因型： 若子代小鼠都是_，则亲代白色小鼠的基因型为_； 若子代小鼠_，则亲代白色小鼠的基因型为 EE； 若子代小鼠_，则亲代白色小鼠的基因型为_。 解析 (1)根据题干可知 A 的基因型是 EE， B 的基因型为 ee， 则 C 和 D 的基因型都是 Ee， C、 D 所处的温度环
28、境不同导致 C 和 D 性状不同，说明表型是基因型与环境共同作用的结果。(2) 由题意知，小鼠 C 的基因型为 Ee，小鼠 R 的基因型为 ee，小鼠 C 与小鼠 R 交配，后代的基 因型及比例为 Eeee11。若子代在15 的环境中成长，Ee 表现为黑色，ee 表现为白 色， 因此黑色白色11。 若子代在 30 的环境中成长， Ee 表现为白色， ee 表现为白色， 因此全是白色。(3)A.由于在15 的温度下培养，Ee 表现为黑色，ee 表现为白色，所以让这 些白色小鼠相互交配，在15 的温度下培养，观察子代小鼠的毛色。B.若子代小鼠都是 白色，则亲代白色小鼠的基因型为 ee；若子代小鼠都是黑色，则亲代白色小鼠的基因型为 EE；若子代小鼠既有黑色也有白色，则亲代白色小鼠的基因型为 Ee。 答案 (1)基因型和环境 (2)黑色白色11 全为白色 (3)A.让这些白色小鼠相互 交配，在15 的温度下培养 B.白色 ee 都是黑色 既有黑色又有白色 Ee
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