人教版生物必修2阶段质量检测（3） 基因的本质 基因的表达（含解析）

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人教版生物必修2阶段质量检测
（三） 基因的本质 基因的表达
一、选择题
1．下列关于肺炎链球菌转化实验和T2噬菌体侵染细菌实验的叙述，正确的是(　　)
A．将S型细菌的DNA与R型活菌混合培养，一段时间后培养基中只有一种菌落
B．T2噬菌体DNA合成的原料和模板均来自大肠杆菌
C．T2噬菌体侵染细菌的实验中保温时间过长或过短均会导致悬浮液放射性升高
D．肺炎链球菌活体转化实验无法证明DNA是遗传物质
解析：选D　将S型细菌的DNA与R型活菌混合培养，由于S型细菌的DNA能使R型细菌转化为S型细菌，所以一段时间后培养基中会有R型和S型两种菌落，A错误。T2噬菌体DNA合成的模板来自噬菌体本身，B错误。用含32P标记的T2噬菌体侵染细菌的实验中，保温时间过长或过短均会导致悬浮液放射性升高；若是用35S标记的T2噬菌体侵染细菌的实验中，保温时间过长或过短均不会影响悬浮液放射性分布，C错误。肺炎链球菌活体转化实验只证明了S型细菌体内存在转化因子，不能证明DNA是遗传物质，D正确。
2．下列关于染色体、核DNA、核基因三者之间关系的叙述不正确的是(　 )
A．都能复制、分离和传递，且三者行为一致
B．染色体的任一片段可称作基因
C．每条染色体上含有1个或2个DNA分子，DNA分子上含有多个基因
D．在生物的细胞核遗传中，染色体的行为决定着DNA的行为
解析：选B　基因通常是有遗传效应的DNA片段，B错误。
3．某研究小组用放射性同位素32P、35S分别标记T2噬菌体，然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养，如图所示。一段时间后，分别进行搅拌、离心，并检测沉淀物和悬浮液中的放射性。下列分析错误的是(　 )
A．甲组的悬浮液含极少量32P标记的噬菌体，但这些噬菌体在悬浮液中不产生含32P的子代噬菌体
B．甲组被侵染的细菌内含有32P标记的噬菌体DNA，也可产生不含32P的子代噬菌体
C．乙组的悬浮液含极少量35S标记的噬菌体蛋白质，也可产生含35S的子代噬菌体
D．乙组被侵染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质，也不产生含35S的子代噬菌体
解析：选C　甲组离心后，放射性主要在沉淀物中，由于部分噬菌体未来得及侵染大肠杆菌，所以悬浮液中含有极少量放射性，由于甲组的悬浮液中不存在大肠杆菌，所以噬菌体无法繁殖产生含32P标记的子代噬菌体，A正确；甲组被侵染的细菌内含有32P标记的噬菌体DNA，噬菌体侵染细菌后，利用细菌细胞内的物质合成自身的DNA和蛋白质进行增殖，故也可产生不含32P的噬菌体，B正确；35S标记的是噬菌体的蛋白质，噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳留在外面，只有DNA进入细菌内，因此乙组的悬浮液含大量35S标记的噬菌体蛋白质，但不会产生含35S的子代噬菌体，C错误；乙组被侵染的细菌内不含35S标记的噬菌体蛋白质，由于细菌提供的原料中不含35S，所以也不产生含35S的子代噬菌体，D正确。
4．下列有关DNA和RNA的叙述，错误的是(　 )
A．二者相同的化学组成有磷酸以及碱基A、C、G
B．二者都可以携带遗传信息，都可作为遗传物质
C．二者都含有C、H、O、N、P五种元素
D．DNA中含有氢键，而RNA中没有氢键
解析：选D　DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子碱基(A、T、C、G)组成；RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，由一分子磷酸、一分子核糖和一分子碱基(A、U、C、G)组成，A正确。DNA和RNA都可以携带遗传信息，绝大多数生物的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA，B正确。DNA和RNA中都含有C、H、O、N、P五种元素，C正确。DNA分子中，两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，tRNA的RNA链经过折叠，看上去像三叶草的叶形，其中存在碱基配对现象，含有氢键，D错误。
5．某学习小组在DNA双螺旋结构模型构建活动中，尝试利用如下表所示材料构建一个含脱氧核苷酸数最多的DNA双螺旋结构模型。各分子之间的连接键及碱基对之间的氢键都用订书针(足够多)代替，一个订书针代表一个键。下列叙述正确的是(　 )
600个 520个 A 150个 G 120个 T 130个 C 140个
A．用以上材料能构建一个含520个脱氧核苷酸的DNA双螺旋结构模型
B．DNA分子中每个脱氧核糖上都连接着两个磷酸基团和一个含氮碱基
C．用以上材料构建的DNA分子模型可以有420种碱基排列方式
D．在构建该DNA双螺旋结构模型的过程中，一共需要用到2 118个订书针
解析：选D　根据4种碱基数量和碱基互补配对原则，可知用题表中材料构建含脱氧核苷酸数最多的模型时，能构建一个含500个脱氧核苷酸的DNA双螺旋结构模型，A错误；DNA 分子一条链中最末端的脱氧核糖只连接一个磷酸基团，B错误；用以上材料能构建一个含500个脱氧核苷酸的DNA双螺旋结构模型，在该DNA双螺旋结构模型中，碱基排列方式远多于420种，在构建该DNA双螺旋结构模型的过程中，一共需要用到订书针的数目为500×2(形成一个脱氧核苷酸所需化学键)＋(250－1)×2(连接同一条链上相邻的两个脱氧核苷酸的磷酸二酯键)＋130×2(氢键)＋120×3(氢键)＝2 118(个)，C错误，D正确。
6．如图表示真核细胞中某基因表达过程的一部分，下列分析正确的是(　 )
A．图示mRNA中起始密码子位于RNA链上的左侧
B．mRNA上决定甘氨酸的密码子都是GGU
C．图中碱基的配对方式有A—U、C—G、T—A
D．图示过程的正常进行需要ATP和RNA聚合酶
解析：选A　由题图可知，核糖体移动的方向是从左向右，起始密码子位于RNA链上的左侧，A正确；一种氨基酸可由一种或一种以上密码子决定，决定甘氨酸的密码子有GGU、GGC、GGA、GGG，B错误；题图表示翻译过程，碱基的配对方式有A—U、C—G、G—C、U—A，C错误；RNA聚合酶在转录过程中起作用，D错误。
7．如图是电镜下原核生物转录过程中的羽毛状现象，下列叙述正确的是(　 )
A．RNA聚合酶的移动方向为由右向左
B．转录而来的RNA需脱离DNA后，才能进行蛋白质合成
C．当RNA聚合酶到达终止密码子时，DNA合成结束
D．图示结构中同时存在T—A、A—U的配对关系
解析：选D　根据转录形成的RNA链的长度可知，RNA聚合酶的移动方向是从左向右，A错误；原核细胞中不存在核膜，因此转录产生的RNA不需脱离DNA就可直接与核糖体结合进行蛋白质的合成，B错误；终止密码子位于mRNA上，是翻译停止的信号，当RNA聚合酶到达终止子时，RNA合成结束，C错误；转录以DNA的一条链为模板，则DNA碱基中的T与形成的RNA中的A配对，DNA碱基中的A与形成的RNA中的U配对，故图示结构中同时存在T—A、A—U的配对关系，D正确。
8．下图显示科学家获得类胰岛B细胞的途径，其中P基因和M基因能表达相应产物调节胰岛B细胞发育。与正常胰岛A细胞相比，不属于类胰岛B细胞所独有的分子是(　 )
A．P、M基因及胰岛素基因
B．P、M基因转录形成的相应mRNA
C．胰岛素基因转录形成的mRNA
D．P、M基因表达形成的相应蛋白质
解析：选A　由题意可知，正常的胰岛B细胞应同时含有P、M和胰岛素基因，而胰岛A细胞与胰岛B细胞来源于同一个受精卵，因此正常胰岛A细胞也含有胰岛素基因和P、M基因，只是P、M基因及胰岛素基因未表达，A符合题意；类胰岛B细胞是胰岛A细胞转入P基因和M基因后获得的，类胰岛B细胞可分泌胰岛素，与正常胰岛A细胞相比，类胰岛B细胞中P、M基因转录形成的相应mRNA，胰岛素基因转录形成的mRNA，P、M基因表达形成的相应蛋白质为其独有的分子，B、C、D不符合题意。
9．(2022·广东高考)λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化(如图所示)，该线性分子两端能够相连的主要原因是(　 )
A．单链序列脱氧核苷酸数量相等
B．分子骨架同为脱氧核糖与磷酸
C．单链序列的碱基能够互补配对
D．自连环化后两条单链方向相同
解析：选C　单链序列脱氧核苷酸数量相等和分子骨架同为脱氧核糖与磷酸都不是该线性DNA分子两端能够相连的主要原因，A、B错误；据图可知，单链序列的碱基能够互补配对，这是该线性DNA分子两端能够相连的主要原因，C正确；该线性DNA分子自连环化后两条单链方向相反，D错误。
10．若以碱基顺序为5′—ATTCCATGCT—3′的DNA为模板链，转录出的mRNA碱基顺序为(　 )
A．从5′端读起为—ATTCCATGCT—
B．从3′端读起为—UAAGGUACGA—
C．从5′端读起为—AUUCCAUGCU—
D．从3′端读起为—TAAGGTACGA—
解析：选B　若以碱基顺序为5′—ATTCCATGCT—3′的DNA为模板链，根据碱基互补配对原则，转录出的mRNA碱基顺序从3′端读起为—UAAGGUACGA—，从5′端读起为—AGCAUGGAAU—，故选B。
11．如图为某细胞中转录、翻译的示意图，据图判断下列描述正确的是(　 )
A．一个基因在短时间内可表达出多条多肽链
B．多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译
C．图中表示4条多肽链正在合成
D．该细胞可以是人体成熟的红细胞
解析：选A　一个mRNA上可同时结合多个核糖体进行翻译，这样一个基因在短时间内可表达出多条多肽链，A正确；每个核糖体都能完成一条多肽链的翻译，因此多个核糖体可以完成多条多肽链的翻译，B错误；由该DNA模板转录产生了4个mRNA，而不是4条多肽链，C错误；图示细胞中转录和翻译过程同时进行，应该发生在原核细胞中，D错误。
12．下列关于基因对性状控制的叙述，错误的是(　 )
A．白化病患者缺乏酪氨酸酶，体现了基因通过控制酶的合成间接控制生物体的性状
B．同一株水毛茛在空气和水中的叶形不同，体现了性状由基因和环境共同决定
C．原发性高血压与多对基因表达产物有关，体现了基因与基因共同作用控制性状
D．抗生素阻止细菌内tRNA和mRNA的结合，体现了基因表达产物通过影响转录而影响性状
解析：选D　抗生素阻止细菌内tRNA和mRNA的结合，体现了基因表达产物通过影响翻译的过程而影响性状，D错误。
13．同一个体中，在所有细胞中都表达的一类基因，称为管家基因，只在某类细胞中特异性表达的基因称为奢侈基因。下列相关叙述错误的是(　 )
A．管家基因指导合成的蛋白质是维持细胞生命活动所必需的
B．奢侈基因表达的产物赋予细胞特定的形态、结构和功能
C．所有细胞中都含有管家基因，但只有部分细胞含有奢侈基因
D．奢侈基因能表达说明细胞已发生了分化
解析：选C　管家基因在所有细胞中都表达，其指导合成的蛋白质是维持细胞生命活动所必需的，A正确；奢侈基因只在某类细胞中特异性表达，其表达产物赋予细胞特定的形态、结构和功能，B正确；所有细胞中都含有管家基因和奢侈基因，奢侈基因只在特定细胞中表达，C错误；奢侈基因能表达说明细胞已发生了分化，D正确。
14．如图为圆粒豌豆的产生机制，请据图判断下列叙述错误的是(　 )
A．淀粉分支酶基因(R)是豌豆种子细胞中具有遗传效应的DNA片段
B．b过程能发生A与T、C与G的配对
C．R中插入一小段DNA序列使淀粉分支酶出现异常，活性大大降低，可导致种子中蔗糖增多
D．此图体现了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
解析：选B　豌豆种子细胞中，基因是有遗传效应的DNA片段，A正确；b表示翻译过程，该过程中的碱基配对方式为A—U、U—A、G—C、C—G，B错误；淀粉分支酶能催化蔗糖合成淀粉，R中插入一小段DNA序列使淀粉分支酶出现异常，活性大大降低，可导致种子中蔗糖增多，C正确；题图说明基因能够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，D正确。
15．果蝇的灰体(B)对黑体(b)为显性，用含某种添加剂的食物喂养果蝇，所有果蝇都是黑体。不考虑其他因素影响，下列有关果蝇的体色与基因型的关系的叙述，错误的是(　 )
A．食物中不含该种添加剂时，基因型相同的果蝇体色相同
B．食物中不含该种添加剂时，基因型不同的果蝇体色可能相同
C．若黑体果蝇甲×黑体果蝇乙→F1全部为灰体果蝇，则甲、乙的基因型均不可能为bb
D．果蝇的体色受基因控制，同时还受环境因素的影响
解析：选C　由题意分析可知，食物中不含该种添加剂时，基因型相同的果蝇体色相同，A正确；食物中不含该种添加剂时，基因型不同的果蝇体色可能相同，如基因型为BB和Bb的果蝇均表现为灰体，B正确；当亲本中甲的基因型为bb，乙的基因型为BB，且乙用含该种添加剂的食物喂养时，甲、乙均表现为黑体，当F1的食物中不含该种添加剂时，F1全部表现为灰体，C错误；果蝇的体色受基因控制，还受环境影响，D正确。
16．在噬菌体侵染细菌的实验中，随着培养时间的延长，培养基内噬菌体与细菌的数量变化如图所示，下列相关叙述不正确的是(　 )
A．噬菌体增殖所需的原料、酶、能量均来自细菌
B．在O～t1时间内，噬菌体还未侵入到细菌体内
C．在t1～t2时间内，噬菌体侵入细菌体内导致细菌大量死亡
D．在t2～t3时间内，噬菌体因失去寄生场所而停止增殖
解析：选B　噬菌体属于病毒，必须在宿主细胞内才能代谢和繁殖，噬菌体增殖所需的原料、酶、能量均来自细菌，A正确；在O～t1时间内，噬菌体可能已侵入到细菌体内，但还没有大量繁殖，B错误；在t1～t2时间内，由于噬菌体侵入细菌体内，导致细菌大量死亡，C正确；在t2～t3时间内，被侵染的细菌已裂解死亡，所以噬菌体因失去寄生场所而停止增殖，D正确。
17．下图表示DNA复制的过程，结合图示判断，下列有关叙述不正确的是(　 )
A．DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链间的氢键，使两条链解开
B．DNA分子的复制具有边解旋边复制的特点，生成的两条子链方向相反
C．DNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段
D．DNA的两条子链都是连续合成的
解析：选D　由图可知，两条子链中，一条是连续合成的，另一条是不连续合成的。
18．下列关于如图所示生理过程的叙述，正确的是(　 )
A．过程①需要解旋酶和RNA聚合酶的参与
B．物质2上的任意三个碱基叫作密码子
C．同时有A—U和U—A配对的是过程①
D．过程②从左向右进行，形成多条相同的多肽
解析：选D　过程①为转录，需要RNA聚合酶的参与，不需要解旋酶的参与，A错误；物质2上只有决定一个氨基酸的三个相邻碱基才能叫作一个密码子，B错误；过程②为翻译，同时有A—U和U—A配对，C错误；过程②从左向右进行，形成多条相同的多肽，D正确。
19．科学家在实验中发现，DNA分子中基因两条链中只有一条具有转录功能，这条具有转录功能的链叫作模板链，另一条无转录功能的链叫作编码链。下图DNA分子中基因A和基因b (　 )
A．是位于两个DNA分子上的非等位基因
B．分别以DNA的两条单链为转录的模板
C．其中一个基因复制，另一个基因不一定复制
D．其中一个基因转录，另一个基因也一定转录
解析：选B　据图分析，A和b位于同一个DNA分子上，A错误；图中显示，基因A和基因b的模板链不同，是分别以同一个DNA分子的两条单链为模板，B正确；DNA复制时，以两条链为模板，进行复制，C错误；DNA中基因是选择性表达的，两个基因不一定同时转录，D错误。
20．黄色小鼠(AA)与黑色小鼠(aa)杂交，产生的F1(Aa)不同个体出现了不同体色。研究表明，不同体色的小鼠A基因的碱基序列相同，但A基因上二核苷酸胞嘧啶有不同程度的甲基化(如图)现象出现，甲基化不影响DNA复制。下列有关分析错误的是(　 )
A．F1个体体色的差异与A基因甲基化程度有关
B．甲基化可能影响RNA聚合酶与该基因的结合
C．碱基甲基化不一定会影响碱基互补配对过程
D．甲基化是引起基因结构改变的常见方式
解析：选D　根据对题干信息的分析可知，F1个体的基因型都是Aa，而A基因碱基序列相同，有不同程度的甲基化现象，说明F1个体体色差异与A基因甲基化程度有关，A正确；RNA聚合酶与基因的结合是基因表达的关键环节，而A基因甲基化可能会影响其表达过程，B正确；碱基甲基化不影响DNA复制过程，而DNA复制过程有碱基互补配对现象，C正确；基因中碱基甲基化后碱基种类和碱基序列没有改变，因此基因结构没有发生改变，D错误。
二、非选择题
21．在探究生物的遗传物质的相关实验研究中，有如下的实验过程或理论解释。
Ⅰ.图1是关于肺炎链球菌R型细菌的转化过程图。据研究，并非任意两株R型细菌与S型细菌之间的接触都可发生转化，凡能发生转化的，其R型细菌必须处于感受态，产生一些感受态特异蛋白，包括膜表面的相关DNA结合蛋白、细胞壁自溶素和几种核酸酶。
Ⅱ.图2是部分研究人员做的关于肺炎链球菌的体外转化实验过程图(图中表示无毒性R型细菌，表示有毒性S型细菌)。
Ⅲ.图3是噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的检测数据。
请回答下列问题：
(1)图1中，步骤________是将S型细菌加热致死的过程，S型细菌的DNA双链片段与A细胞膜表面的相关DNA结合蛋白结合，其中一条链(a)在____________酶的作用下水解，另一条链(b)与感受态特异蛋白结合进入R型细菌细胞内。完成步骤④后，这条链(b)在相关酶的作用下，形成________(填“单”或“双”)链整合进R型细菌的DNA中。
(2)图2中，实验最关键的设计思路是_____________________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)图3是以噬菌体为研究材料，利用________________技术，分别用32P和35S标记噬菌体，用标记的噬菌体侵染细菌，从而追踪在侵染过程中 DNA和蛋白质的位置变化。
实验结果表明：________(填整数) min后的曲线变化基本上可说明DNA与蛋白质实现分离。图中“被侵染的细菌的存活率”曲线基本保持在100%，这组数据的意义是作为对照组，以证明_________________________________________。
答案：(1)①　核酸(DNA水解)　双　(2)把S型细菌的DNA和蛋白质等分开，单独、直接地观察它们在细菌转化中的作用　(3)放射性同位素标记　2　细菌没有裂解，无子代噬菌体释放出来
22．抗生素是临床上治疗各种由细菌引起的疾病的特效药，能够有效地抑制细菌蛋白质的合成，而不影响人的蛋白质的合成。抗生素是通过什么机制抑制细菌蛋白质的合成的呢？有人推测是抗生素能抑制细菌DNA的转录过程，而不影响人体DNA的转录过程。请分析回答下列问题：
(1)实验设计的思路：
①设计两组实验(甲、乙两组)，体外模拟细菌________过程。甲组加适量________，乙组加等量蒸馏水作为________，检测两组实验中________的生成量。
②设计两组实验(丙、丁两组)，体外模拟人体细胞________过程。丙组加适量________，丁组加等量蒸馏水，检测两组实验中________的生成量。
(2)实验结果及结论：
①若甲组________的生成量明显少于乙组，则说明抗生素是通过抑制____________来抑制细菌蛋白质的合成。
②若____________________________________，则说明抗生素不影响人体DNA的转录过程。
解析：设计实验的基本原则是对照原则，要探究抗生素抑制细菌蛋白质合成的原因是否为抗生素能抑制细菌DNA的转录过程，而不影响人体DNA的转录过程，需要设计四组实验，即体外模拟细菌与人体细胞DNA转录的过程，其中两组加适量抗生素，另外两组加等量蒸馏水，观察指标是两组实验中RNA的生成量。
答案：(1)①DNA的转录　抗生素　对照　RNA　②DNA的转录　抗生素　RNA　(2)①RNA　细菌DNA的转录过程　②丙组的RNA生成量等于丁组的RNA生成量
23．已知果蝇的长翅与残翅是一对相对性状，且长翅(V)对残翅(v)为显性，但遗传学家在不同温度下培养长翅果蝇幼虫，得到不同的结果，如下表。请结合所学知识回答问题：
实验材料 实验处理 结果
长翅果蝇幼虫A 25 ℃条件培养 长翅果蝇
长翅果蝇幼虫B 35～37 ℃条件培养6～24 h 残翅果蝇
(1)请针对出现残翅果蝇的原因提出假说：________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)这个实验说明基因与性状是怎样的关系？ ____________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)果蝇B的残翅性状能否遗传？ _____________________________________________。
原因是________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(4)人们将果蝇B的残翅性状称为表型模拟，若现有一残翅果蝇，如何判断它是否为表型模拟？请设计鉴定方案。
①方法步骤：_____________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
②结果分析：a.若后代均为残翅果蝇，________________________________________________
_______________________________________________________________________________；
b．若后代有长翅果蝇出现，______________________________________________________。
解析：(1)性状不仅受基因的控制，还受环境的影响，如酶的活性要受温度的影响，而酶是在基因指导下合成的，翅的发育需要经过一系列酶的催化作用。(2)这个实验说明表型＝基因型＋环境。(3)残翅的形成是由环境改变而引起的，不是由遗传物质改变引起的，属于不可遗传的变异。(4)可让该个体与常温下发育的异性残翅果蝇(vv)交配，并让其后代在常温下发育，若后代均为残翅，说明该果蝇为纯合子(vv)，不是表型模拟；若后代有长翅出现，则该果蝇为表型模拟。
答案：(1)翅的发育过程需要酶的催化，而酶是在基因指导下合成的，酶的活性受温度条件的影响　(2)基因控制生物的性状，而性状的形成同时还受到环境的影响　(3)不能遗传　这种残翅性状是单纯由环境条件的改变而引起的，其遗传物质(或基因型)并没有发生改变　(4)①让这只残翅果蝇与多只在正常温度条件下发育成的异性残翅果蝇(基因型为vv)交配；使其后代在正常温度条件下发育　②a.则该果蝇为纯合子(vv)，不是表型模拟　b．则该果蝇为表型模拟
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