12-13学年高一生物：第三章 遗传信息的复制与表达 综合测试（北师大版必修2）

第3章 遗传信息的复制与表达
(时间：90分钟；满分：100分)
一、选择题(本题共20小题，每小题2.5分，共50分)
1．DNA复制的结果是形成两个携带完全相同遗传信息的DNA分子，这两个相同DNA分子形成在(　　)
A．有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期
B．有丝分裂前期和减数第一次分裂中期
C．减数第二次分裂前期
D．有丝分裂后期和减数第二次分裂后期
解析：选A。两个相同DNA分子是DNA复制的结果，DNA复制的时期是有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期
2．体外进行DNA分子复制的实验，向试管中加入有关的酶、四种脱氧核苷酸和ATP,37 ℃下保温。下列叙述中正确的是(　　)
A．能生成DNA，DNA的碱基比例与四种脱氧核苷酸的比例一致
B．不能生成DNA，因为缺少DNA模板
C．能生成DNA，DNA的碱基比例不确定，且与酶的来源有一定的关联
D．不能生成DNA，因为实验中缺少酶催化的适宜的体内条件
解析：选B。DNA复制的四个基本条件是模板、酶、ATP、原料。没加入模板DNA，所以无DNA生成。
3．某DNA分子中含有 1000个碱基对(P元素只是32P)。若将DNA分子放在只含31P的脱氧核苷酸的培养液中，让其在适宜的条件下复制两次，则子代DNA的平均相对分子质量比原来(　　)
A．减少1500　　　　　　　　 B．增加1500
C．增加1000 D．减少1000
解析：选A。具有1000个碱基对的DNA分子连续复制两次，形成四个DNA分子，这四个DNA分子中有两个DNA分子的每条链都是含31P，还有两个DNA分子都是一条链是31P，另一条链是32P。前两个DNA分子的相对分子质量比原DNA共减少了4000，后两个DNA分子的相对分子质量比原来共减少了2000，这样四个DNA分子平均比原来减少了6000/4＝1500。
4．用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在14N的培养基中连续复制5次。下列有关判断错误的是(　　)
A．含有15N的DNA分子有两个
B．只含有14N的DNA分子占15/16
C．复制过程中共需腺嘌呤脱氧核苷酸320个
D．复制第5次时需腺嘌呤脱氧核苷酸640个
解析：选C。15N标记的DNA分子，在14N的培养基中连续复制5次后，共产生25＝32个DNA分子。15N标记的DNA分子的两条链最多只能进入到2个DNA分子中，只含14N的DNA分子为25－2＝30个，所以比例为30/32＝15/16。含有100个碱基对(200个碱基)的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，则有腺嘌呤(腺嘌呤脱氧核苷酸)(200－2×60)×＝40(个)，故复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸(25－1)×40＝1240(个)。第5次复制时需腺嘌呤脱氧核苷酸25－1×40＝640(个)。
5．已知某DNA分子共含有1000个碱基对，其中一条链上A∶G∶T∶C＝1∶2∶3∶4。该DNA分子连续复制2次，共需要鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数是(　　)
A．600个 B．900个
C．1200个 D．1800个
解析：选D。复制后的DNA分子中A、T、G、C四种碱基含量不变，每个DNA分子中，A＝T＝400个，G＝C＝600个，复制2次，共有4个DNA分子，相当于合成3个DNA分子，所以需要G为600×3＝1800个。
6．有关大肠杆菌乳糖操纵子的叙述错误的是(　　)
A．它由一个基因和三种蛋白质组成
B．它含有一个操纵基因(O)及其他
C．在它的调控下可合成半乳糖苷酶
D．它的启动子可与RNA聚合酶结合
解析：选A。大肠杆菌的乳糖操纵子由一个操纵基因(O)、三个结构基因、启动子(P)和调节基因(I)组成，故A是错误的。
7．调节基因的调节作用最终是通过________实现的。(　　)
A．DNA B．RNA
C．操纵基因 D．调节蛋白
答案：D
8．用15N同位素标记细菌的DNA分子，再将它们放入含14N的培养基中使其连续繁殖四代，a、b、c为三种DNA分子：a只含15N，b同时含14N和15N，c只含14N，如图所示这三种DNA分子的比例正确的是(　　)
解析：选D。繁殖4代后得到24＝16个DNA分子，其中2个DNA分子含有1条15N链和1条14N链，其余14个DNA分子中的2条链全部都含14N。
9．一个DNA分子可以转录成多少种多少个信使RNA(　　)
A．一种一个 B．一种多个
C．多种多个 D．无数种无数个
解析：选C。一个DNA分子上有很多个基因，因此可以转录出多种多个信使RNA，DNA分子上基因的数目是可以计数的。
10．如图代表人体胰岛细胞中发生的某一过程(AA代表氨基酸)，下列叙述正确的是(　　)
A．该过程的模板是DNA
B．该过程合成的产物一定是酶或激素
C．有多少个密码子，就有多少个反密码子与之对应
D．该过程有水产生
解析：选D。翻译的直接模板是mRNA而不是DNA；翻译的产物是多肽，经加工后形成蛋白质，而酶与激素不都是蛋白质；终止密码子不与氨基酸对应，所以没有与终止密码子对应的反密码子；多肽是由氨基酸脱水缩合形成的。
11．已知某转运RNA一端的三个碱基顺序是GAU，它所转运的氨基酸是亮氨酸，那么决定此氨基酸的密码子是由下列哪项转录来的(　　)
A．GAT B．GAA
C．GUA D．GTA
解析：选A。本题考查转录和翻译过程中的碱基配对规律。
转运RNA：GAU
↑
信使RNA：CUA
↑
DNA的一条模板链：GAT
12．如图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断，有利于提高该过程效率的是(　　)
①转录尚未结束，翻译已经开始　②多个核糖体上共同完成一条多肽的合成　③多条多肽链可以同时进行合成
④有些氨基酸具有多个密码子
A．①② B．①③
C．②④ D．③④
解析：选B。从图中可以看出，转录没有结束就开始了翻译过程，这样可以提高整个基因表达的效率。同时可以看到，多个核糖体上同时进行翻译过程，这样就可以在短时间内合成出多条肽链。
13．关于遗传密码或遗传密码子的叙述正确的是(　　)
A．遗传密码是DNA上能够决定一个氨基酸的3个相邻的碱基
B．绝大多数生物通用一套遗传密码子
C．因为有20种氨基酸，所以遗传密码子也一定有20种
D．遗传密码的形成主要是在核糖体上
解析：选B。遗传密码是经DNA转录而形成的mRNA上的碱基序列。可见，其形成主要在细胞核中，存在于mRNA上。虽然氨基酸种类为20种，但同一种氨基酸可以有不同遗传密码子。
14．已知AUG、GUG为起始密码，UAA、UGA、UAG为终止密码。某信使RNA的碱基排列顺序如下：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个 B．17个
C．16个 D．15个
解析：选C。由题干可知：信使RNA的碱基排列顺序可知：从起始密码AUG到终止密码UAG共有51个碱基，能编码16个氨基酸。
15．下列叙述中正确的是(多选)(　　)
A．用32P、35S分别标记细菌的DNA、蛋白质，被噬菌体侵染后复制4次，则子代噬菌体100%含32P、35S
B．减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数第二次分裂
C．如果控制人的血红蛋白的基因中有一对碱基发生改变，则血红蛋白的结构一定发生改变
D．tRNA具有专一性，在蛋白质的翻译过程中，每种tRNA只能转运一种特定的氨基酸
解析：选AD。细菌中被标记的DNA、蛋白质为噬菌体在细菌内的增殖提供原料(脱氧核苷酸和氨基酸)，所以全部的蛋白质都含有35S。每个DNA分子双链中至少一条链中含32P，所以A正确。减数分裂过程中，染色体的减半发生在减Ⅰ过程中，B错。由于密码子的简并性，所以某基因的一对碱基发生改变，血红蛋白的结构不一定改变，C错。tRNA具有专一性，一种tRNA只能转运一种氨基酸。
16．根据下表内容分析，色氨酸的密码子是(　　)
双链DNA
C
G
信使RNA
G
转运RNA
A
氨基酸
色氨酸
A.ACG B．AGG
C．UCG D．UGG
解析：选D。本题考查密码子的概念以及转录和翻译过程。mRNA上三个相邻碱基称为密码子，而mRNA来自DNA的转录，密码子在翻译时与反密码子互补配对，根据碱基互补配对原则，即可推出mRNA上三个碱基是UGG。
17．如图表示DNA控制合成蛋白质的过程。下列有关说法不正确的是(　　)
A．遗传信息存在于②链上
B．密码子存在于③链上
C．氨基酸与tRNA在种类上是一一对应的关系
D．图中DNA片段最多可控制20种氨基酸来合成蛋白质
解析：选C。遗传信息是指DNA上脱氧核苷酸的排列顺序，转录时作为模板的单链即为信息链。密码子是指信使RNA中决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，它只存在于mRNA上。一种氨基酸可由一种或几种tRNA来携带，但一种tRNA只能携带一种氨基酸。图中DNA片段有1000对碱基，最多能控制合成≈333个氨基酸，最多20种。
18．有关蛋白质合成的叙述，正确的是(多选)(　　)
A．终止密码子不编码氨基酸
B．每种tRNA只转运一种氨基酸
C．tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息
D．核糖体可在mRNA上移动
解析：选ABD。mRNA在细胞核内合成后，其碱基序列携带遗传信息，上面存在密码子；一种密码子只对应一种氨基酸，终止密码子不对应任何氨基酸；mRNA与核糖体结合后，tRNA携带氨基酸与mRNA碱基配对，tRNA上的三个碱基称为反密码子，所有生物体都有61种tRNA，反密码子不携带遗传信息；翻译过程中，核糖体在mRNA上移动；一种tRNA只携带一种氨基酸，一种氨基酸可由一种或多种tRNA转运。
19．基因含有的遗传信息通过控制合成相应的蛋白质而得以表达，下列诸项均是与此过程有关的叙述，其中正确的是(　　)
A．基因的碱基数目是相应蛋白质中氨基酸数目的六倍
B．氨基酸的密码子指相应的转运RNA分子中的三个碱基
C．信使RNA分子的碱基数量大约是相应基因的碱基数量的1/2
D．以信使RNA为模板，通过逆转录，可获得目的基因的一条链
解析：选D。由于基因中含有非编码区，而且真核生物的基因的编码区中含有不表达的区段，因此，基因的碱基数应该是大于氨基酸数目的六倍。而密码子是指信使RNA上三个连续的碱基。
20．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。下列说法不正确的是(　　)
A．a、b、c、d所表示的四个过程依次分别是DNA复制、转录、翻译、逆转录
B．需要tRNA和核糖体同时参与的过程是c，需要逆转录酶参与的过程是d
C．a、b、c过程只发生在真核细胞中，d、e过程只发生在原核细胞和一些病毒中
D．在真核细胞中，a和b两个过程发生的主要场所相同，但需要的关键酶种类不同
解析：选C。图解中a、b、c、d、e分别表示DNA的复制、转录、翻译、逆转录、RNA的复制，其中c过程进行的场所是核糖体，在合成蛋白质时需要tRNA运载氨基酸，a、b、c在细胞生物中均能发生，d、e只发生在RNA病毒中。在真核细胞中，a和b两个过程发生的主要场所都是细胞核，但所需的关键酶不同，前者需要DNA聚合酶，而后者需要RNA聚合酶，两者都需要解旋酶。
二、非选择题(本题共4小题，共50分)
21．(13分)下图为DNA分子复制图解，请据图回答。
(1)该过程主要发生在细胞的________(部位)。正常进行所需的条件是____________________。
(2)图中A′链与________链相同，B′链与________链相同，因此该过程形成的两个DNA分子完全相同，每个子代DNA分子中均保留了其亲代DNA分子的一条单链，这种复制方式称为________________。
(3)假如经过科学家的测定，A链上的一段(M)中的A∶T∶C∶G为2∶1∶1∶3，能不能说明该科学家的测定是错误的？________，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)如果以A链的M为模板，复制出的A′链碱基比例应该是____________________。
(5)15N标记的DNA分子，放在没有标记的培养基上培养，复制三次后标记的DNA分子占DNA分子总数的________，标记的链占全部DNA单链的________。
解析：(1)DNA分子复制的主要场所是细胞核，在线粒体、叶绿体中也存在着DNA分子的复制，正常进行DNA分子复制所需要的条件是模板、酶、原料、能量等。
(2)DNA分子复制为半保留复制，在合成子链时遵循碱基互补配对原则，新合成的子链与另一条母链相同。
(3)在双链DNA分子中，A＝T，G＝C，但在单链DNA分子中A与T，G与C不一定相等。
(4)在以A链为模板合成的A′链中碱基比例为A∶T∶C∶G＝1∶2∶3∶1。
(5)不论复制几次，含15N的DNA分子和DNA单链都是2，经复制三次后DNA分子数为8，DNA单链总数为16，因此标记的DNA分子占DNA分子总数的1/4，标记的链占全部DNA单链的1/8。
答案：(1)细胞核　酶、能量、模板、原料
(2)B　A　半保留复制
(3)不能　在单链中不一定是A＝T，G＝C
(4)A∶T∶C∶G＝1∶2∶3∶1
(5)1/4　1/8
22．(12分)科学家在研究DNA分子复制方式时进行了如下的实验(已知培养用的细菌大约每20 min分裂一次，实验结果如图所示)：
(1)为了证明DNA复制的特点为半保留复制，请设计完成实验三(用图示和有关文字补充在上图中)，并画出结果C。
(2)该过程中，实验一、实验二起________作用。若用15N标记DNA的细菌，用含14N标记的培养基培养，在下图的坐标中画出连续培养细菌60 min过程中，15N标记DNA分子含量变化的曲线图。
解析：(1)实验一和实验二说明14N和15N标记的DNA密度不同，所以进行密度梯度离心后，会在离心管不同位置出现轻(14N/14N)、重(15N/15N)链，若要证明DNA为半保留复制，实验三中的DNA必须出现中间链(14N/15N)，一条来自模板DNA链，另一条为新合成的，离心后应位于轻、重两链之间，所以可用14N标记DNA的细菌放在15N的培养基上培养，或是用15N标记DNA的细菌放在14N标记的培养基上培养，经过一次分裂，破碎细菌细胞提取DNA经离心后，只有中链出现，即可证明DNA复制为半保留复制。
(2)实验一、二为对照实验；细菌繁殖一个世代需20 min,60 min繁殖了三代，即DNA复制了三次，15N标记的DNA分子第一次为1，第二次为1/2，第三次为1/4。
答案：(1)
(2)对照　曲线如图
23．(13分)下图为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图，请据图回答下列问题：
(1)完成过程①需要________________等物质从细胞质进入细胞核。
(2)从图中分析，核糖体的分布场所有________________________________________________________________________。
(3)已知溴化乙啶、氯霉素分别抑制图中过程③、④，将该真菌分别接种到含溴化乙啶、氯霉素的培养基上培养，发现线粒体中RNA聚合酶均保持很高活性。由此可推测该RNA聚合酶由________中的基因指导合成。
(4)用α—鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞质基质中RNA含量显著减少，那么推测α—鹅膏蕈碱抑制的过程是________(填序号)，线粒体功能________(填“会”或“不会”)受到影响。
解析：(1)过程①为转录，需要从核外获取ATP、核糖核苷酸、酶。
(2)过程②表示翻译，场所核糖体，在细胞质基质；线粒体中能进行过程④翻译，所以线粒体中也存在核糖体。
(3)已知溴化乙啶、氯霉素分别抑制图中过程③、④，但是将该真菌分别接种到含溴化乙啶、氯霉素的培养基上培养，线粒体中RNA聚合酶均保持很高活性。所以RNA聚合酶不是线粒体的基因控制合成的，而是由细胞核中的基因指导合成的。
(4)用α—鹅膏蕈碱处理细胞后细胞质基质中RNA含量显著减少，所以抑制了转录合成RNA的过程①，线粒体由于前体蛋白减少，所以功能受影响。
答案：(1)ATP、核糖核苷酸、酶
(2)细胞质基质和线粒体
(3)核DNA(细胞核)　(4)①　会
24．(12分)如图表示某高等植物细胞中基因表达的过程，“→”表示物质转移的路径和方向，请仔细观察和分析图解，并回答下列问题：
(1)图中rbcs基因表达的产物是SSU，Cab基因表达的产物是LHCP。在基因表达的过程中，图中的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表的物质或结构依次为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)图中V是叶绿体中的小型环状DNA，Ⅴ上的基因表达的产物是LUS，物质Ⅵ具有催化某种高分子物质合成的作用，则Ⅵ是________________________________________________________________________。
(3)据图可知，基因表达过程中转录发生的细胞部位是________，翻译发生的细胞部位是__________________。
(4)据图可知，合成的LHCP参与光合作用的__________反应。由SSU和LUS组装成的Rubisco催化CO2＋C52C3反应的过程，则Rubisco存在于____________。
解析：(1)根据中心法则可知，Ⅱ物质为信使RNA，Ⅲ结构为核糖体，Ⅳ物质为多肽链。(2)能够催化DNA转录为RNA的酶是RNA聚合酶。(3)根据图示可知基因表达过程中转录发生的部位是细胞核和叶绿体基质，翻译发生的部位是细胞质基质和叶绿体基质。(4)图示合成的LHCP作用于基粒(或类囊体)，所以LHCP参与光合作用的光反应阶段；Rubisco催化光合作用的暗反应过程，所以该物质存在于叶绿体基质中。
答案：(1)mRNA、核糖体、多肽链
(2)RNA聚合酶
(3)细胞核和叶绿体基质　细胞质基质和叶绿体基质
(4)光　叶绿体基质