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第五单元 遗传的物质根底
阶段性检测
(时间：45分钟 总分值：90分)
一、选择题(此题包括10小题，每题5分，共50分)
1．S型肺炎双球菌菌株是人类肺炎和小鼠败血症的病原体，而R型菌株却无致病性。以下有关表达正确的选项是( )
A．肺炎双球菌利用人体细胞的核糖体合成蛋白质
B．S型菌与R型菌的结构不同是由于遗传物质有差异
C．加热杀死的S型菌与R型菌混合使R型菌转化成S型菌属于基因突变
D．高温处理过的S型菌蛋白质因变性而不能与双缩脲试剂发生紫色反响
解析：选B。肺炎双球菌含有核糖体，其利用自身的核糖体合成蛋白质；S型菌与R型菌的结构不同是由于遗传物质有差异；加热杀死的S型菌与R型菌混合使R型菌转化成S型菌属于基因重组；高温处理过的S型菌的蛋白质变性，但能与双缩脲试剂发生紫色反响。
2．以下有关生物体内遗传物质DNA的表达，正确的选项是( )
A．一个DNA分子彻底水解后得到4种脱氧核苷酸
B．大肠杆菌的DNA中没有游离的磷酸基团
C．DNA分子的多样性和特异性主要与它的空间结构密切相关
D．假设减数分裂过程发生交叉互换那么往往不会导致其DNA分子结构的改变
解析：选B。一个DNA分子初步水解后得到4种脱氧核苷酸，彻底水解后得到1种脱氧核糖、1种磷酸、4种碱基；大肠杆菌DNA为环状DNA，没有游离的磷酸基团；DNA分子的多样性和特异性主要与它的脱氧核苷酸排列顺序相关；假设减数分裂过程中发生交叉互换那么可能会导致生物体内DNA分子结构的改变。
3.(2022·吉林松原模拟)现基因M含有碱基共N个，腺嘌呤n个，具有类似如图的平面结构，以下说法正确的选项是( )
A．基因M共有4个游离的磷酸基，1.5N－n个氢键
B．如图a可以代表基因M，基因M的等位基因m可以用b表示
C．基因M的双螺旋结构中，脱氧核糖和磷脂交替排列在外侧，构成根本骨架
D．基因M和它的等位基因m含有的碱基数可以不相等
解析：选D。基因M的每一条链都有1个游离的磷酸基，因此基因M含有2个游离的磷酸基，氢键数为1.5N－n，A错误；基因是两条脱氧核苷酸链组成的，图中a和b共同组成基因M，因此基因M的等位基因m不能用b表示，B错误；DNA双螺旋结构中，脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，构成根本骨架，C错误；等位基因是基因突变产生的，而基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，因此基因M和它的等位基因m的碱基数或排列顺序可以不相等，D正确。
4．(2022·云南高中复习统考)枯草芽孢杆菌(细菌)可分泌几丁质酶降解几丁质。某科研小组对几丁质酶的合成进行了研究，结果如下表所示。以下表达正确的选项是( )
检测指标
甲(不加诱导物)
乙(参加诱导物)
几丁质酶mRNA
＋
＋
几丁质酶
＋
＋＋＋＋
注：“＋〞表示含量的多少。
A．枯草芽孢杆菌合成、分泌几丁质酶需要内质网和高尔基体加工
B．诱导物促进了几丁质酶基因的转录，从而促进几丁质酶大量合成
C．有诱导物时，一个几丁质酶的mRNA可能会结合多个核糖体
D．诱导物使基因转录时，DNA两条链同时作为模板，从而提高酶的产量
解析：选C。枯草芽孢杆菌属于原核生物，其细胞中没有内质网和高尔基体，A错误；不加诱导物的甲组与加诱导物的乙组，几丁质酶mRNA的含量相同，说明诱导物不能促进几丁质酶基因的转录，B错误；乙组几丁质酶的含量明显高于甲组，说明有诱导物时，一个几丁质酶的mRNA可能会结合多个核糖体，C正确；基因转录时，以DNA的一条链为模板，D错误。
5．(2022·江西鹰潭一中高三月考)利用基因工程的方法能够高效地生产出各种高质量、低本钱的药品。1978年，科学家将人体内能够产生胰岛素的基因用32P进行标记后与大肠杆菌的DNA分子重组，筛选得到含胰岛素基因的大肠杆菌并且获得成功表达。以下相关表达正确的选项是( )
A．胰岛素基因在大肠杆菌体内转录时，遗传信息通过模板链传递给mRNA
B．胰岛素基因在大肠杆菌体内表达时，RNA聚合酶的结合位点在RNA上
C．含胰岛素基因的大肠杆菌连续分裂n次后，子代细胞中32P标记的细胞占 1/2n＋1
D．如胰岛素基因含n个碱基，那么转录产生的mRNA分子的碱基数是n/2个
解析：选A。胰岛素基因在大肠杆菌体内转录时，遗传信息通过模板链传递给mRNA，A项正确；RNA聚合酶的结合位点在DNA上，B项错误；含胰岛素基因的大肠杆菌连续分裂n次后，共形成2n个子代细胞，其中32P标记的细胞有2个，所以子代细胞中32P标记的细胞占1/2n－1，C项错误；如胰岛素基因含n个碱基，由于只有基因的编码区能够转录，故转录产生的mRNA分子的碱基数少于n/2个，D项错误。
6．(2022·成都一诊)图甲、乙表示真核细胞内某个基因表达的局部过程。以下表达正确的选项是( )
A．图甲所示的过程中，该基因的两条单链都可以作为模板链
B．图甲所示的过程完成以后，产物中G的个数等于C的个数
C．图乙中，①与②的结合部位会形成两个tRNA的结合位点
D．图乙中的②可以结合多个核糖体，它们沿②从左向右移动
解析：选C。题图甲为转录过程，图乙为翻译过程，因此图甲中该基因只有一条链可作为模板链；转录形成的mRNA是单链，G与C的个数关系不能确定；核糖体与mRNA的结合部位会有两个tRNA的结合位点；mRNA可以结合多个核糖体，根据多肽链的长度可判断图乙中核糖体沿mRNA从右向左移动。
7．(2022·山东烟台模拟)原核生物的mRNA通常在转录完成之前便可启动蛋白质的翻译，但真核生物的核基因必须在mRNA形成之后才能翻译蛋白质，针对这一差异的合理解释是( )
A．原核生物的tRNA合成无需基因指导
B．真核生物tRNA呈三叶草结构
C．真核生物的核糖体可进入细胞核
D．原核生物的核糖体可以靠近DNA
解析：选D。原核生物的转录和翻译是在同一时间和地点进行，原核生物的核糖体可以靠近DNA，这使得原核生物在转录完成之前便可启动蛋白质的翻译，而真核生物的mRNA在细胞核形成以后必须通过核孔才能与核糖体结合进行翻译，所以真核生物基因必须在mRNA形成之后才能翻译蛋白质，D正确。
8．根据如下图的基因表达过程，有关说法正确的选项是( )
A．甲状腺细胞和垂体细胞表达的产物不同，所以其所含的基因不同
B．过程1、过程3(含3－1、3－2)中发生碱基互补配对，过程2中有磷酸二酯键的断裂和形成
C．启动子是转录的起点，是核糖体识别和结合的起始位点
D．图中基因表达过程是在细胞核中完成的
解析：选B。甲状腺细胞和垂体细胞都是由同一个受精卵分裂和分化形成，分化前后细胞核中的遗传物质不变，故两者所含的基因相同，A错误；过程1表示转录，过程3(含3－1，3－2)表示翻译，两个过程中都发生碱基互补配对，过程2表示对mRNA前体进行剪切和拼接，该过程中发生磷酸二酯键的断裂和形成，B正确；启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，C错误；基因表达包括转录和翻译，转录在细胞核中完成，翻译在核糖体上完成，D错误。
9．FX174噬菌体的遗传物质是单链DNA，感染宿主细胞时，先形成复制型的双链DNA分子(其中母链称为正链DNA，子链称为负链DNA)。转录时以负链DNA作为模板合成mRNA。以下图为FX174噬菌体的局部基因序列及其所指导合成的蛋白质局部氨基酸序列。以下说法不正确的选项是( )
A．FX174噬菌体的不同基因之间可以相互重叠是长期自然选择的结果
B．假设正链中(A＋G)/(T＋C)＝m，那么负链中(A＋G)/(T＋C)＝1/m
C．基因D、E指导蛋白质合成过程中，mRNA上的终止密码分别是UAA、UGA
D．基因D、E重叠局部的碱基序列指导合成的蛋白质中具有相同的氨基酸序列
解析：选D。由图知基因D和基因E有重叠局部，这是生物适应环境长期进化的产物或长期自然选择的结果；母链和子链上的碱基遵循碱基互补配对原那么，正链中(A＋G)/(T＋C)＝m，那么负链中(A＋G)/(T＋C)＝1/m；基因D指导合成蛋白质终止时DNA上对应的三个碱基是TAA，那么负链(子链)对应的三个碱基为ATT，因此对应的终止密码子是UAA，同理可推出基因E指导蛋白质合成过程中，mRNA上的终止密码子是UGA；基因D、E重叠局部密码子不同，因此，编码的氨基酸不同，至于未编号局部有可能相同也有可能不同，因此不能说指导合成的蛋白质的氨基酸序列相同。
10．(2022·四川凉山二诊)人体未成熟红细胞中的PK基因编码丙酮酸激酶(PK)。如果PK基因突变会导致PK活性降低，红细胞中ATP生成减少使Na＋累积而成球形，最终破裂导致溶血性贫血。以下说法正确的选项是( )
A．该病说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
B．人体正常成熟红细胞排出Na＋所需能量主要由线粒体提供
C．RNA聚合酶读取到突变PK基因上的终止密码时停止转录
D．翻译时，遗传信息借助mRNA表达为蛋白质的氨基酸序列
解析：选D。PK基因编码PK，PK活性低导致生物性状改变，是基因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错误；正常人体成熟的红细胞中无线粒体，通过无氧呼吸产生ATP，B错误；RNA聚合酶与DNA的一条链结合遇到终止子停止转录，终止密码位于mRNA上，C错误；基因表达时，DNA通过转录将遗传信息传递给mRNA，然后以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸序列的蛋白质，D正确。
二、非选择题(此题包括3小题，共40分)
11．(13分)以下图甲为基因对性状的控制过程，图乙表示细胞内合成某酶的一个阶段，据图答复以下问题：
(1)图甲中基因1和基因2________(填“可以〞或“不可以〞)存在同一细胞中。
(2)图乙中①②③含有五碳糖的有________。决定丝氨酸(Ser)的密码子对应的DNA模板链上的三个碱基是________，假设Gly是该多肽的最后一个氨基酸，那么该多肽的终止密码子是________。
(3)图甲中过程b和图乙所示的过程在生物学上称为________，最终形成的蛋白质不同的根本原因是____________________________________________。
(4)图甲中基因1是通过控制____________________________________________控制人的性状的。假设基因2不能表达，那么人会患白化病，为什么？_____________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)同一生物体的不同组织细胞中含有相同的基因，故基因1和基因2可以存在同一细胞中。(2)图乙中①②③分别表示核糖体、tRNA、mRNA，三者均含有五碳糖。依图示，丝氨酸(Ser)的密码子为UCG，那么决定该密码子的DNA分子模板链上的3个碱基是AGC。Gly后的密码子是终止密码子(UAG)。(3)图甲中过程a、b依次表示转录和翻译，图乙表示翻译过程，最终形成的蛋白质不同的根本原因是基因不同(或DNA中碱基序列不同)。(4)图甲中基因1是通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状的。假设基因2不能表达，那么细胞中缺乏酪氨酸酶，酪氨酸不能形成黑色素，导致白化病的产生。
答案：(1)可以 (2)①②③ AGC UAG (3)翻译 基因不同(或DNA中碱基序列不同) (4)蛋白质的结构直接 基因2不能表达，人体会缺乏酪氨酸酶，酪氨酸不能形成黑色素，导致患白化病
12．(14分)图1为两种病毒(核酸不同)的物质组成；图2为某一卵原细胞及其细胞内一对同源染色体上的两个DNA分子，其放射性标记如下图。请据图答复以下问题：
(1)图1 a中A、B共有的元素是________，病毒e和病毒f体内的④总共有________种。
(2)图1中基因与d的关系可概括为基因指导蛋白质的合成，其核心过程包括________________________，主要场所分别为________________________。
(3)赫尔希和蔡斯用实验证明DNA是遗传物质时用了图1中哪种病毒？______________。其实验设计思路是设法将DNA和蛋白质分开，单独、直接地观察它们各自的作用，为实现该设计思路，他们分别标记了图1 A、B中的________(用图中数字表示)部位。
(4)假设将图2细胞放在含有32P的培养液中，让其只进行减数分裂。假设该细胞内只有这两个DNA分子，且每个DNA分子均含有m个碱基，其中细胞内碱基T共占15%，那么：
①该细胞在形成卵细胞过程中共需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸数为________。
②依照图2请在下面方框中画出该卵原细胞产生的卵细胞及其DNA放射性标记情况。
解析：(1)图1中A为核苷酸，含有的元素有C、H、O、N、P，B为氨基酸，含有的元素有C、H、O、N等，两者共有的元素有C、H、O、N；病毒e为DNA病毒，病毒f为RNA病毒，DNA与RNA共含有5种碱基，分别为A、T、C、G、U。(2)基因指导蛋白质的合成过程即基因表达，该过程包括转录和翻译两个阶段，主要场所分别为细胞核和细胞质。(3)赫尔希和蔡斯用实验证明DNA是遗传物质时，选用噬菌体(即DNA病毒)作为实验材料，即图1中的病毒e；他们利用同位素标记法，分别标记图1 A中的P元素和B中的S元素，即②、①部位。(4)①每个DNA分子均含有m个碱基，细胞内碱基T共占15%，那么两个DNA分子中鸟嘌呤脱氧核苷酸数为(50%－15%)×2m＝0.7m，根据DNA分子半保存复制的特点，该细胞在形成卵细胞过程中核DNA分子复制一次，所需的鸟嘌呤脱氧核苷酸数为0.7m。②DNA分子的复制为半保存复制，卵细胞中的一个核DNA分子可能只含有32P也可能同时含31P和32P。
答案：(1)C、H、O、N 5 (2)转录和翻译 细胞核和细胞质(核糖体) (3)病毒e ②、① (4)①0.7m ②见以下图
13．(13分)(2022·辽宁大连八中模拟)图1表示某基因的局部片段，其中a、b、c分别表示该基因片段中特定的碱基对，图2表示遗传信息的传递过程。请分析答复：
(1)图2所示遗传信息的传递过程叫________。过程②需要的原料是____________，需要________催化，碱基配对方式有________种。图中需要解旋酶的过程有________。
(2)③表示的过程称为________，有________种RNA参与。完成③时，一般在一条mRNA上会结合多个核糖体，其意义是________________。一条mRNA上不同核糖体最终合成的多肽链________(填“相同〞或“不同〞)。
(3)假设图1中基因位点a的碱基对由C—G变为T—A；位点b的碱基对由A—T变为G—C；位点c的碱基对由G—C变为A—T，那么其中位点________的改变对生物性状表现无影响。
解析：(1)图2所示遗传信息的传递过程包括DNA的复制、转录和翻译，整个过程叫中心法那么。过程②是以单链DNA为模板合成RNA的过程，需要的原料是核糖核苷酸，需要RNA聚合酶的催化，碱基配对方式为A—U、T—A、G—C 3种。图中需要解旋酶的过程有①，即DNA的复制。
(2)③表示的过程称为翻译，需要mRNA、tRNA和rRNA 3种RNA的共同参与。完成③时，一般在一条mRNA上会结合多个核糖体，其意义是加快翻译速度。由于模板相同，故一条mRNA上不同核糖体最终合成的多肽链相同。
(3)位点c改变后的氨基酸仍为亮氨酸，对生物性状表现无影响。
答案：(1)中心法那么 核糖核苷酸 RNA聚合酶 三 ① (2)翻译 三 加快翻译速度(或其他合理答案) 相同 (3)c
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