必修2同步精练精析：第3、4章 单元质量评估

单元质量评估（三）
第3章 基因的本质
第4章 基因的表达
一、选择题（共15小题，每小题3分，共45分）
1.（2009·江苏高考改造）下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是（ ）
A.豌豆的遗传物质主要是DNA
B.酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上
C.T2噬菌体的遗传物质含有硫元素
D.HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸
【解析】选B。豌豆的遗传物质是DNA；酵母菌的遗传物质DNA主要分布在染色体上，细胞质中也有；T2噬菌体的遗传物质是DNA，不含硫元素；HIV的遗传物质是RNA，水解后产生4种核糖核苷酸。
2.一百多年前，人们就开始了对遗传物质的探索历程。对此有关叙述不正确的是（ ）21世纪教育网
A.孟德尔的豌豆杂交实验证明了遗传因子是DNA
B.在肺炎双球菌转化实验中，艾弗里证明了DNA是遗传物质
C.赫尔希和蔡斯的实验表明，噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在外面
D.最初认为遗传物质是蛋白质，是推测氨基酸的多种排列顺序可能蕴含遗传信息
【解析】选A。孟德尔的实验没有证明遗传因子是DNA，他只是通过实验总结了两大遗传定律，肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验分别证明了DNA是遗传物质。
3.下列属于基因通过控制蛋白质分子结构直接控制生物性状的实例是（ ）
①人类的白化病 ②囊性纤维病
③皱粒豌豆 ④镰刀型细胞贫血症
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
【解析】选D。白化病是由于人体内缺乏酪氨酸酶，皱粒豌豆是由于细胞内缺乏淀粉分支酶，均属于基因通过控制酶间接控制生物性状的例子。
4.下列有关DNA分子双螺旋结构中碱基对特征的表述，错误的是（ ）
A.两条主链上的对应碱基以氢键连接成对
B.配对碱基的互补关系为A—G，T—C
C.各个碱基对的平面之间呈平行关系
D.碱基对排列在双螺旋的内侧
【解析】选B。DNA分子中碱基对是以氢键连接，并排列于双螺旋内侧，且碱基对平面是平行的。碱基互补配对的关系是A—T，C—G。
5.某同学制作DNA双螺旋模型中含腺嘌呤5个，腺嘌呤与鸟嘌呤之比为1∶3，则该DNA片段模型中含有脱氧核糖的数目为（ ）
A.10 B.20 C.30 D.40
【解析】选D。碱基总数与脱氧核糖数目相等，计算碱基总数要利用碱基互补配对原则，即A=T，G=C。因A=5，A∶G=1∶3，所以G=15。A=T，G=C，所以A+T+G+C=40个。
6.（2010·南京高一检测）下列有关真核生物基因的说法，正确的是（ ）
①基因是有遗传效应的DNA片段
②基因的基本单位是核糖核苷酸
③基因存在于细胞核、核糖体等结构
④基因表达时会受到环境的影响
⑤DNA分子每一个片段都是一个基因
⑥基因在染色体上呈线性排列
⑦基因的分子结构首先由摩尔根发现
A.两种 B.三种 C.四种 D.五种
【解析】选B。基因是有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子中往往有许多个基因，基因是DNA分子的功能单位，其基本组成单位是脱氧核苷酸。基因主要分布于细胞核中，在线粒体、叶绿体中也存在，基因的表达受环境的影响。基因在染色体上呈线性排列，摩尔根通过实验证明了基因在染色体上，但没有发现基因的分子结构。
7.某DNA分子共有a个碱基，其中含胞嘧啶m个，则该DNA分子复制3次，需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为（ ）
A.7（a-m） B.8（a-m）
C.7（a/2-m） D.8（2a-m）21世纪教育网
【解析】选C。DNA分子复制了3次，会出现23个DNA分子，1个DNA分子中T的数量是（a-2m）/2，复制3 次后共有T=［（a-2m）/2］×23，则需游离的T=［（a-2m）/2］×23-（a-2m）/2=7（a/2-m）。
8.保证准确无误地进行DNA复制的关键步骤是（ ）
A.解旋酶促使DNA的两条互补链分离
B.游离的脱氧核苷酸与母链碱基进行互补配对
C.配对的脱氧核苷酸之间连接成与母链互补的子链
D.模板母链与互补子链盘绕成双螺旋结构
【解析】选B。DNA复制时新合成子链与模板链间严格地遵守碱基互补配对原则，从而保证合成的子代DNA与亲代DNA携带相同的遗传信息，保证了遗传信息准确无误地传递。
9.艾滋病患者与正常人相比，其体内特有的一类酶是 （ ）
A.复制DNA所需的酶
B.转录合成RNA所需的酶
C.翻译合成蛋白质所需的酶
D.逆转录合成DNA所需的酶
【解析】选D。正常人体细胞遗传信息的传递过程涉及到DNA复制、转录和翻译过程，完成上述过程需要相关酶的催化。艾滋病患者体内已感染了艾滋病病毒（HIV），HIV有一种逆转录酶，可催化合成与RNA互补的DNA单链。
10.下列各细胞结构中，可能存在碱基互补配对现象的有（ ）
①染色体 ②中心体 ③纺锤体 ④核糖体
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
【解析】选B。染色体中含有DNA，DNA分子的两条脱氧核苷酸长链的碱基之间发生碱基互补配对，核糖体是蛋白质合成的场所，翻译时tRNA一端携带着氨基酸，另一端的反密码子与核糖体上的mRNA上的密码子发生碱基互补配对；中心体、纺锤体上无碱基。
11.下列有关DNA多样性的叙述，正确的是（ ）
A.DNA多样性的原因是DNA分子空间结构千变万化
B.含有200个碱基的DNA分子，碱基对的排列方式有4200种
C.DNA分子多样性和特异性是生物多样性和特异性的基础
D.DNA分子多样性是指一个DNA分子上有许多个基因
【解析】选C。DNA分子多样性是指同种生物的不同个体或不同种生物的DNA分子千差万别，表现为多种多样，其根本原因是DNA分子中碱基排列顺序千差万别。含有200个碱基的DNA分子，碱基对的排列方式有4100种。
12.（2010·冀州高一检测）下列有关图示的生理过程（图中④代表核糖体，⑤代表多肽链）的叙述中，不正确的是（ ）

A.图中所示的生理过程主要有转录和翻译
B.图中的全过程可发生在原核细胞中
C.图中⑤没有反密码子
D.图中①的核苷酸与②是相同的
【解析】选D。此图表示的过程是边转录边翻译，是原核生物基因的表达过程。①与②是DNA的两条链，发生碱基互补配对，③为mRNA，其上有密码子，⑤为多肽，其上没有反密码子，反密码子位于tRNA上。
13.（2009·海南高考）酶A、B、C是大肠杆菌的三种酶，每种酶只能催化下列反应过程中的一个步骤，其中任意一种酶的缺失均能导致该酶因缺少化合物丁而不能在基本培养基上生长。

现有三种营养缺陷型突变体，在添加不同化合物的基本培养基上的生长情况如下表：[21世纪教育网
21世纪教育网
由上可知：酶A、B、C在该反应过程中的作用顺序依次是（ ）
A.酶A、酶B、酶C B.酶A、酶C、酶B
C.酶B、酶C、酶A D.酶C、酶B、酶A
【解析】选D。本题考查基因控制生物性状的一种途径，即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，由题干可知，化合物丁的合成受三种酶的控制，加入化合物甲后，只有突变体c（酶C缺陷）能生长，可见酶C催化化合物甲→化合物乙的过程，加入化合物乙，突变体b（酶B缺陷）和突变体c（酶C缺陷）能生长，可见酶B催化化合物乙→化合物丙的过程。
14.（2010·厦门高一检测）下列代谢过程或现象中，与碱基互补配对原则无关的是（ ）
A.蛋白质的合成过程21世纪教育网
B.体细胞内染色体成对存在
C.遗传物质的复制、转录及翻译
D.DNA分子结构的稳定性
【解析】选B。DNA的复制、转录及翻译过程中均发生碱基互补配对，DNA分子结构稳定性的原因有两个：
①两条单链之间按碱基互补配对原则，由氢键相连；
②两条平行的单链形成独特的双螺旋结构。
染色体成对存在与碱基互补配对无关。
15.下列有关RNA的叙述，不正确的是（多选）（ ）
A.RNA是以DNA的一条链为模板合成的，需要解旋酶和DNA聚合酶[21世纪教育网
B.所有RNA都可以作为基因表达的直接模板21世纪教育网
C.一个mRNA上可以同时结合多个核糖体，提高了合成蛋白质的速度
D.有些RNA可以催化某些代谢反应，有些则可作为某些细菌的遗传物质
【解析】选A、B、D。转录时需要RNA聚合酶，只有mRNA可以作为基因表达的直接模板，RNA只能作为某些病毒的遗传物质，所有细菌的遗传物质都是DNA。
二、非选择题（共3小题，共55分）
16.（20分）如图是某生物DNA分子结构图示（片段）。请据图回答：

（1）3有_______种，若3为碱基A，则4为碱基___；若3为碱基C，则4为碱基____。DNA分子中3与4是通过________连接起来的。
（2）在菠菜的叶肉细胞中，含有DNA的细胞结构有______，其中__________中的基因控制的遗传病只能由母本传给后代。
（3）若该DNA分子一条单链中（A+G）/（T+C）=m，则其互补链中该比例是_________，在整个DNA分子中该比例为________。
（4）若该DNA分子一条单链中，（A+T）/（G+C）=n，则其互补链中该比例为_______，在整个DNA分子中该比例为_______。
【解析】（1）构成DNA的核苷酸有4种，含氮碱基也有4种，分别是A、G、C、T，若3为A，根据碱基互补配对原则，4应为T，若3为C，则4为G，3与4之间通过氢键连接。
（2）在菠菜的叶肉细胞中，含有DNA的细胞结构有细胞核、线粒体、叶绿体，其中线粒体、叶绿体中的基因属于细胞质基因，具有母系遗传的特点。
（3）（4）据图可以看出，一条链上（A+G）/（T+C）与另一条链上（A+G）/（T+C）互为倒数，整个DNA分子中（A+G）/（T+C）=1；一条链上（A+T）/（G+C）与另一条链上（A+T）/（G+C）相等，且与整个DNA分子中（A+T）/（G+C）相等。

答案：（1）4 T G 氢键 （2）叶绿体、线粒体、细胞核 叶绿体、线粒体 （3） 1 （4）n n
17.（14分）（2009·广州模拟）如图是大白鼠细胞内某生理过程示意图，如表是其曲细精管细胞中存在的两种水通道蛋白AQP7和AQP8的部分比较。请分析回答下列问题：
21世纪教育网

（1）图示的生理过程是______，在大白鼠细胞中可进行该生理过程的结构有________，在图中方框内用“→”或“←”标出该过程进行的方向。
（2）丁的名称是_____，它与乙的不同是_________。
（3）图中甲的名称为_______，其基本单位是______。21世纪教育网
（4）从AQP7和AQP8在睾丸中的表达来看，细胞分化的原因之一是____________的结果。
（5）控制AQP7的基因中碱基的数目至少为_________个（不考虑终止密码）。
（6）大白鼠汞中毒后，对初级精母细胞和精子的影响，哪一个更大些？_____________________。
【解析】（1）图中所示生理过程为转录，其产物是RNA，进行的场所有细胞核、线粒体。进行方向由右向左。
（2）丁的名称是胞嘧啶核糖核苷酸，它与乙的不同是组成乙的五碳糖为脱氧核糖，组成丁的五碳糖为核糖。
（3）甲为RNA聚合酶，其基本组成单位是氨基酸。
（4）细胞分化的原因是基因的选择性表达。
（5）控制AQP7的基因中碱基的数目至少为1 500×2=3 000个。
（6）由于AQP8对汞敏感，而AQP8在初级精母细胞到精子细胞中表达，因此当汞中毒时，对初级精母细胞影响更大。
答案：（1）转录 细胞核、线粒体 ←
（2）胞嘧啶核糖核苷酸 乙是胞嘧啶脱氧核苷酸，组成乙的五碳糖为脱氧核糖，而对应的组成丁的五碳糖为核糖
（3）RNA聚合酶 氨基酸
（4）基因选择性表达
（5）3 000 （6）初级精母细胞
18.（21分）（思维拓展题）下面为基因与性状的关系示意图，据图回答：

（1）通过①过程合成mRNA，在遗传学上称为_____，与合成DNA不同，这一过程的特点是________________。
（2）②过程称为______，需要的物质和结构有________。
（3）基因对性状的控制是通过控制蛋白质的合成来实现的。白化病是由于缺乏合成黑色素的酶所致，这属于基因对性状的________（直接/间接）控制。
（4）某人欲探究抗生素对细菌蛋白质合成的影响，设计如下实验：[来源:21世纪教育网
提出：①问题：抗生素能杀死细菌等病原体，原因是抗生素能够有效地阻断细菌细胞内蛋白质合成的哪一过程？
②作出假设：抗生素能阻断细菌转运RNA的功能。
③请写出实验的基本思路。
④预期实验结果并得出结论。
⑤若上述假设不成立，请你再提出一种假说。
【解析】（1）①为转录，与DNA的复制相比，模板、原料、产物等都不相同。
（2）②为翻译，其场所是核糖体，模板是mRNA，原料是氨基酸，条件有tRNA、酶、ATP等。
（3）白化病是由于缺乏酶而引起的，即基因通过控制酶的合成来控制性状，属于对性状的间接控制。
（4）要注意实验步骤的设置中要有对照实验，只有对照才使实验更有说服力。根据假设可以分析得出：设计实验的关键有两个方面，一方面要模拟细菌的翻译过程，另一方面实验组中的tRNA用抗生素处理，而对照组中的tRNA不用抗生素处理。
答案：（1）转录 以DNA的一条链为模板，以U替代T与A配对
（2）翻译 mRNA、氨基酸、tRNA、酶、ATP、核糖体
（3）间接
（4）③设置甲、乙两组实验，进行体外模拟细菌的翻译过程。甲组加入用抗生素处理后的各种转运RNA，乙组加入等量未用抗生素处理的各种转运RNA，其余条件相同且适宜。最后检测两组实验中蛋白质的生成量。
④若甲、乙两组中蛋白质的生成量相等，则抗生素不阻断细菌转运RNA的功能；若甲组中蛋白质的生成量少于乙组中蛋白质的生成量，则抗生素能阻断细菌转运RNA的功能。
⑤抗生素能阻断细菌DNA的转录过程或抗生素能阻断细菌内核糖体的功能。