2020-2021学年高中生物人教版必修2课后巩固练习：第3、4章　章末评估检测

2020-2021学年高中生物人教版必修2课后巩固练习：第3、4章　章末评估检测

第 3、4 章 章末评估检测 (时间：60 分钟 满分：100 分) 一、选择题(本题共 20 小题，每小题 3 分。在每小题给出的四个 选项中，只有一项是符合题目要求的) 1．下列关于探索 DNA 是遗传物质实验的相关叙述，正确的是 ( ) A．格里菲思实验中肺炎双球菌 R 型转化为 S 型是基因突变的结 果 B．格里菲思实验证明了 DNA 是肺炎双球菌的遗传物质 C．赫尔希和蔡斯实验中 T2 噬菌体的 DNA 是用 32P 直接标记的 D．赫尔希和蔡斯实验证明了 DNA 是 T2 噬菌体的遗传物质 解析：肺炎双球菌 R 型转化为 S 型是基因重组的结果，A 错误； 格里菲思只是提出了存在“转化因子”的假说，B 错误；T2 噬菌体无 细胞结构，无法在培养基中独立生存，其 DNA 的标记不可用 32P 直接 标记，而是先用 32P 标记细菌，然后再标记噬菌体，C 错误。选 D。 答案：D 2. 分析某生物体内仅有的一种核酸分子，发现碱基 A 和 C 之和占 碱基总数的 55%，碱基 U 占碱基总数的 24%，因此可以推断该生物是 ( ) A．烟草花叶病毒 B．肺炎双球菌 C．T2 噬菌体 D．玉米 解析：由题干可知，该生物仅含一种核酸，且含碱基 U，说明该 核酸是 RNA，该生物是 RNA 病毒，只有 A 项符合题意。 答案：A 3．下列关于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：豌豆的遗传物质就是 DNA，A 错误；T2 噬菌体的遗传物质 是 DNA，DNA 的元素组成是 C、H、O、N、P，不含 S，C 错误；HIV 的遗传物质是 RNA，RNA 水解产生 4 种核糖核苷酸，D 错误。选 B。 答案：B 4．在 DNA 分子模型搭建实验中，如果用一种长度的塑料片代表 A 和 G，用另一种长度的塑料片代表 C 和 T，那么由此搭建而成的 DNA 双螺旋的整条模型( ) A．粗细相同，因为嘌呤环必定与嘧啶环互补 B．粗细相同，因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸相似 C．粗细相同，因为嘌呤环不一定与嘧啶环互补 D．粗细相同，因为嘌呤环与嘧啶环的空间尺寸不同 解析：DNA 分子由两条反向平行的长链盘旋成规则的双螺旋结 构，两条单链之间由嘌呤和嘧啶组成的碱基对相连，遵循碱基互补配 对原则。由此可知，DNA 分子双螺旋模型粗细相同，因为嘌呤环和嘧 啶环构成的碱基对的空间尺寸相似，A 项符合题意。 答案：A 5．在一个双链 DNA 分子中，碱基总数为 m，腺嘌呤碱基数为 n， 以下有关结构数目不正确的是( ) A．碱基之间的氢键数为（3m－2n） 2 B．一条链中 A＋T 的数值为 n C．G 的数量为 m－n D．一条链中（A＋T） （G＋C）的比值为 2n （m－2n） 解析：一个双链 DNA 分子中，碱基总数为 m，腺嘌呤＝胸腺嘧啶， 腺嘌呤碱基数为 n，G＝C＝m－2n 2 ；A－T 有 n 对，氢键有 2n 个；G －C 有m－2n 2 对，氢键有3（m－2n） 2 个；氢键总数是2n＋3（m－2n） 2 ＝3m－2n 2 个；一条链中（A＋T） （G＋C）的比值为 2n m－2n 。 答案：C 6．下列有关“用 32P 标记的 T2 噬菌体侵染大肠杆菌”实验的叙述， 错误的是( ) A．本实验使用的大肠杆菌应不含 32P B．培养噬菌体的时间、温度等是本实验的无关变量 C．本实验的结果是上清液的放射性强，沉淀物中放射性弱 D．本实验还不足以证明 DNA 是噬菌体的遗传物质 解析：为防止对实验结果的干扰，实验所使用的大肠杆菌应不含 32P，A 正确；本实验旨在探究生物的遗传物质，因此培养噬菌体的时 间、温度等是本实验的无关变量，B 正确；32P 标记的是噬菌体的 DNA， 而蛋白质外壳留在细胞外，因此一定时间后离心，上清液的放射性弱， 沉淀物中放射性强，C 错误；本实验未设置对照实验，因此不足以证 明 DNA 是噬菌体的遗传物质，D 正确。选 C。 答案：C 7．一个被 32P 标记的精原细胞在不含 32P 的培养液中依次进行一 次有丝分裂和一次减数分裂，下列有关分析正确的是( ) A．有丝分裂中期，细胞中1 2 的核 DNA 含 32P B．减数第一次分裂后期，细胞中1 2 的核 DNA 含 32P C．减数第二次分裂后期，细胞中所有染色体都含 32P D．分裂产生的每个精细胞中，1 2 的染色体含 32P 解析：DNA 分子是半保留复制，所以有丝分裂中期，细胞中的核 DNA 都含 32P，A 错误；该细胞经一次有丝分裂后形成的精原细胞进 行减数分裂，复制得到的染色体中一条染色单体含 32P，一条染色单体 不含 32P，所以细胞中有 1/2 的核 DNA 含 32P，B 正确；减数第二次分 裂后期，着丝点分裂，所以细胞中只有 1/2 染色体含 32P，C 错误；由 于减数第二次分裂后期，着丝点分裂后产生的两条染色体移向细胞两 极，而移向细胞两极的染色体是随机的，所以无法确定分裂产生的每 个精细胞中含 32P 的染色体数目，D 错误。 答案：B 8．下列关于 DNA 的叙述正确的是( ) A．DNA 转录的产物就是 mRNA B．导致性状改变的基因突变不一定能遗传给子代 C．某碱基在 DNA 单链中所占比例与在双链中所占比例相同 D．某个含 100 个碱基对的特定基因其碱基对的排列方式有 4100 种 解析：RNA 是 DNA 转录的产物，mRNA 是产物之一，A 错误； 体细胞中的基因突变，一般不遗传给后代，B 正确；一种碱基在单链 中的比例一般与双链中的比例不同，C 错误；100 个碱基对组成的 DNA 序列最多有 4100 种，含 100 个碱基对的特定基因的排列顺序是特定的， D 错误。 答案：B 9．下列叙述错误的是( ) A．DNA 与 ATP 中所含元素的种类相同 B．一个 tRNA 分子中只有一个反密码子 C．T2 噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成 D．控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体中的 DNA 上 解析：ATP 的元素组成为 C、H、O、N、P，DNA 的元素组成也 为 C、H、O、N、P，故 ATP 与 DNA 的组成元素相同，A 项正确；tRNA 是由一条 RNA 链自身折叠形成的三叶草状结构，其下端有能与 mRNA 上的密码子进行碱基互补配对的三个连续碱基，这三个连续碱基构成 了反密码子，B 项正确；T2 噬菌体的遗传物质是 DNA，组成 DNA 的 基本单位是四种脱氧核糖核苷酸，C 项正确；细菌是原核生物，其细 胞内只有核糖体一种细胞器，D 项错误。 答案：D 10．下列生理过程的组合中，所用原料相同的是( ) ①DNA 分子的复制 ②RNA 的复制 ③转录 ④逆转录 ⑤翻 译 A．①与③、②与④ B．②与⑤、①与④ C．①与④、②与③ D．②与④、①与⑤ 解析：当产物相同时，所需要的原料就是相同的，①④的产物为 DNA，②③的产物为 RNA。 答案：C 11．关于转录和翻译的叙述，错误的是( ) A．转录时以核糖核苷酸为原料 B．转录时 RNA 聚合酶能识别 DNA 中特定碱基序列 C．mRNA 在核糖体上移动翻译出蛋白质 D．不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性 解析：核糖体在 mRNA 上移动翻译出蛋白质，C 项错误。 答案：C 12．图中α、β是真核细胞某基因的两条链，γ是另外一条多核苷酸 链，下列说法正确的是( ) A．图中的酶是 DNA 聚合酶 B．γ彻底水解后能生成 6 种小分子物质 C．该过程只发生在细胞核中 D．β链中碱基 G 占 28%，则γ中碱基 A 占 22% 解析：图中显示的是转录过程，图中的酶是 RNA 聚合酶，A 错误； γ是核糖核苷酸链，彻底水解的产物是核糖、磷酸及 A、G、C、U 四 种碱基，共 6 种小分子，B 正确；该过程主要发生在细胞核中，线粒 体、叶绿体中也可以发生，C 错误；γ链中碱基 A 与 a 中的 T 配对，β 链中碱基 G 占 28%，不能判断 a 中的 T 的比例，因此不能判断γ中碱 基 A 的比例，D 错误。 答案：B 13．一种动物体内的某种酶是由 2 条多肽链构成的，含有 150 个 肽键，则控制这个酶合成的基因中核苷酸的分子数至少是( ) A．912 个 B．456 个 C．450 个 D．906 个 解析：首先根据缩合的概念及肽链条数计算出酶具有的氨基酸数 等于 150＋2＝152 个，再根据其中的关系求出控制这个酶合成的基因 中核苷酸的分子数至少是 152×6＝912 个。 答案：A 14．如图所示，正常情况下在动植物细胞中都不可能发生的是 ( ) A．①② B．③④⑥ C．⑤⑥ D．②④ 解析：在细胞生物中存在 DNA 的复制、转录和翻译，逆转录与 RNA 的复制只存在于部分 RNA 病毒中，动植物细胞中不可能发生。 遗传信息不能由蛋白质流向 RNA。 答案：B 15．关于复制、转录和翻译的叙述，正确的是( ) A．转录时以脱氧核糖核苷酸为原料 B．真核细胞染色体 DNA 的复制发生在有丝分裂前期 C．转录时 RNA 聚合酶能识别 DNA 中特定碱基序列 D．细胞中有多种 tRNA，一种 tRNA 能转运多种氨基酸 解析：转录是合成 RNA，以核糖核苷酸为原料，A 项错误；真核 细胞染色体 DNA 的复制发生在分裂间期，B 项错误；RNA 聚合酶在 转录时与 DNA 上的 RNA 聚合酶结合位点相结合，从而催化转录过程， C 项正确；一种 tRNA 只能转运一种氨基酸，D 项错误。 答案：C 16．用 a 表示 DNA，b 表示基因，c 表示脱氧核苷酸，d 表示染色 体，则正确表示四者关系的是( ) A B C D 解析：染色体是由 DNA 和蛋白质组成，所以 d>a，基因是有遗传 效应的 DNA 片段，所以 a>b，基因的基本单位是脱氧核苷酸，所以 b>c，即 d>a>b>c。 答案：D 17．一个 DNA 分子可以转录成的 mRNA 的种类和个数分别为 ( ) A．一种，一个 B．一种，多个 C．多种，多个 D．无数种，无数个 解析：转录的单位为基因，而基因是有遗传效应的 DNA 片段，一 个 DNA 分子上可以有多个基因，但不是无数个；而每个基因都可以转 录成相应的 mRNA，并且这种转录在反复进行，因此一个 DNA 分子 可以转录成多个 mRNA。 答案：C 18．下列关于基因和性状关系的说法中，不正确的是( ) A．很多情况下一个基因决定一种性状 B．有的情况下多个基因决定一种性状 C．有的情况下一个基因决定多种性状 D．生物体的性状是由基因控制的，不会受到环境的影响 解析：基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位， 一个基因有时可以控制多个性状，一个性状也可能由多个基因控制。 性状既受基因的控制，也受环境因素的影响，是二者共同作用的结果。 答案：D 19．mRNA 上决定氨基酸的一个密码子的一个碱基发生替换，对 识别该密码子的 tRNA 种类及转运的氨基酸种类将会产生的影响是 ( ) A．tRNA 种类一定改变，氨基酸种类一定改变 B．tRNA 种类不一定改变，氨基酸种类不一定改变 C．tRNA 种类一定改变，氨基酸种类不一定改变 D．tRNA 种类不一定改变，氨基酸种类一定改变 解析：一种密码子只能对应一种氨基酸，而一种氨基酸可以有多 个密码子。mRNA 上一个密码子的一个碱基发生替换，则识别该密码 子的 tRNA(一端有反密码子)种类也肯定发生改变，但有可能改变后的 密码子与原密码子决定同一种氨基酸，故氨基酸种类不一定改变。 答案：C 20．2017 年诺贝尔生理学或医学奖授予三名美国科学家，以表彰 他们在研究生物钟运行的分子机制方面的成就。这些科学家以果蝇为 研究对象，分离出一个能够控制生物节律的基因，它可以编码一种在 夜间积聚、在白天分解的蛋白质，这种蛋白质在细胞中的数量变化就 引起了细胞生物节律的昼夜变化。下列说法错误的是( ) A．生物节律性现象体现了遗传信息的表达过程 B．节律性蛋白在白天可能由溶酶体中合成的蛋白质水解 C．该现象体现了基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制性状 D．果蝇在编码节律性蛋白时和人共用一套密码子 解析：本题以诺贝尔奖为背景，考查基因表达、基因与性状的关 系、溶酶体的相关知识。A 项，生物节律性现象体现了遗传信息的表 达(转录、翻译)过程，正确。B 项，溶酶体中的酶是由核糖体合成的， 错误。C 项，根据题干信息：这种蛋白质在细胞中的数量变化就引起 了细胞生物节律的昼夜变化，说明基因通过控制蛋白质结构直接控制 性状，正确。D 项，所有生物共用一套密码子，正确。 答案：B 二、非选择题(共 40 分) 21．(12 分)赫尔希和蔡斯为了证明噬菌体侵染细菌时，进入细菌 的是 T2 噬菌体的 DNA，而不是它的蛋白质外壳，用两种不同的放射 性同位素分别标记 T2 噬菌体的蛋白质外壳和 DNA。然后再让这两种 不同标记的噬菌体分别去侵染未被标记的细菌，从而对此做出实验论 证。据分析，T2 噬菌体的蛋白质外壳含有甲硫氨酸、半胱氨酸等多种 氨基酸。现请你完成以下关键性的实验设计： (1)实验室已制备好分别含 3H、14C、15N、18O、32P、35S 等 6 种放 射性同位素的微生物培养基。你将选择哪两种培养基分别用于噬菌体 蛋白质外壳和噬菌体 DNA 的标记：__________________________ _____________________________________________________。 (2)你用这两种培养基怎样去实现对噬菌体的标记？请简要说明实 验的设计方法和这样设计的理由：___________________________ _____________________________________________________。 (3)为什么不同时标记同一个噬菌体的蛋白质外壳和 DNA？ _______________________________________________________ _____________________________________________________。 (4)用上述 32P 和 35S 标记的 T2 噬菌体分别去侵染未标记的大肠杆 菌，子代噬菌体的 DNA 分子中含有____________(31P、32P)，原因是 _____________________________________________________； 子代噬菌体的蛋白质中含有________(32S、35S)，原因是________ _____________________________________________________。 此实验结果证明了_____________________________________。 解析：该题的命题意图是使同学们理解在噬菌体侵染细菌的实验 中，分别用 32P 和 35S 标记的目的是为了将 DNA 和蛋白质分开，单独 地观察它们各自的作用。(1)DNA 含 P，蛋白质含 S，只有标记各自特 有元素才能区分开。(2)噬菌体不能独立增殖，只有在宿主细胞内才能 繁殖，所以先用 32P 和 35S 标记细菌，再让噬菌体去侵染分别被 32P 或 35S 标记的细菌。(3)检测放射性的仪器不能区分是 32P 还是 35S 产生的 放射性。(4)噬菌体的 DNA(32P)进入细菌后，利用细菌中未标记的含 31P 的脱氧核苷酸为原料合成自身 DNA，因此子代噬菌体的 DNA 分子中 含有 31P 和 32P；噬菌体的蛋白质外壳(35S)未进入细菌体内，而是以细 菌体内的含 32S 的氨基酸为原料合成自身蛋白质，因此子代噬菌体的蛋 白质中含有 32S。整个实验说明在噬菌体的亲、子代之间具有连续性的 物质是 DNA，也就是说 DNA 是遗传物质。 答案：(1)用 32P 标记 DNA，用 35S 标记蛋白质外壳 (2)先将细菌分别培养在含 32P 或 35S 的培养基上，然后用噬菌体去 侵染分别被 32P 或 35S 标记的细菌。这样设计的理由是噬菌体属于营寄 生生活 (3)检测放射性的仪器不能区分放射性是由哪种物质产生的，因此 只能分开标记 (4)31P 和 32P 噬菌体的 DNA(32P)进入细菌后，利用细菌中未标记 的含 31P 的脱氧核苷酸为原料合成自身 DNA 32S 噬菌体的蛋白质外 壳(35S)未进入细菌体内，而是以细菌体内的含 32S 的氨基酸为原料合成 自身蛋白质 DNA 是遗传物质 22．(9 分)下面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)结构Ⅰ、Ⅱ代表的结构或物质分别为________、________。 (2)完成过程①需要的物质是从细胞质进入细胞核的，它们是 ____________。 (3)从图中分析，基因表达过程中转录的发生场所有_________。 (4)根据右侧表格判断，Ⅲ为________(填名称)，它携带的氨基酸 是________。若蛋白质 2 在线粒体内膜上发挥作用，推测其功能可能 是参与有氧呼吸的第________阶段。 (5)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。 (6)如图为上图中①过程，图中的 b 和 d 二者在化学组成上的区别 是________________。图中 a 是一种酶分子，它能促进 c 的合成，其 名称为________。 解析：(1)图中Ⅰ是核膜，Ⅱ是线粒体 DNA，Ⅲ是 tRNA。过程① 和过程③分别是核 DNA 和线粒体 DNA 的转录过程；过程②和过程④ 分别是核 DNA 和线粒体 DNA 的翻译过程。(2)过程①是核 DNA 转录 合成 RNA 的过程，需要核糖核苷酸为原料，还需要酶和 ATP。它们 都是在细胞质中合成的。(4)Ⅲ是 tRNA，上面的三个特定的碱基(反密 码子)和 mRNA 上的密码子是互补配对的，即 mRNA 上的密码子是 ACU，该 tRNA 携带的氨基酸是苏氨酸。(5)由图可知，细胞质中的 RNA 来自核 DNA 的转录。因此最有可能抑制过程①。蛋白质 1 是核 DNA 表达的产物，核 DNA 表达受抑制，必定会影响线粒体功能。(6)b 是胞嘧啶脱氧核苷酸，d 是胞嘧啶核糖核苷酸。RNA 聚合酶是催化转 录过程的酶，可以催化单个核糖核苷酸聚合成 RNA 分子。 答案：(1)核膜 线粒体 DNA (2)ATP、核糖核苷酸、酶 (3)细 胞核、线粒体 (4)tRNA 苏氨酸 三 (5)① 会 (6)前者含脱氧核糖，后者含核糖 RNA 聚合酶 23．(10 分)如图是某 DNA 分子的局部结构示意图。请据图分析回 答问题： (1)写出下列图中序号代表的结构的中文名称：①________；⑦ ________；⑨________。 (2)图中 DNA 片段中碱基对有________对，该 DNA 分子应有 ________个游离的磷酸基团。 (3)从主链上看，两条单链方向________，从碱基关系看，两条单 链________。 (4)如果将 14N 标记的细胞培养在含 15N 标记的脱氧核苷酸的培养 液中，此图所示的__________(填图中序号)中可检测到 15N。若细胞在 该培养液中分裂 4 次，该 DNA 分子也复制 4 次，则得到的子代 DNA 分子中含 14N 和含 15N 的比例为________。 (5)若该 DNA 分子共有 a 个碱基，其中腺嘌呤有 m 个，则该 DNA 分子复制 4 次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为________个。 解析：(1)根据碱基互补配对原则可知，①是胞嘧啶，②是腺嘌呤， ③是鸟嘌呤，④是胸腺嘧啶，⑤是磷酸基团，⑥是胸腺嘧啶，⑦是脱 氧核糖，⑧是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，⑨是一条脱氧核苷酸链的片段。 (2)由图可知，图中 DNA 片段中碱基对有 4 对，每一条链中都有一个 游离的磷酸基团，则该 DNA 分子应有 2 个游离的磷酸基团。(3)从主 链上看，两条单链方向反向平行，从碱基关系看，两条单链互补。(4) 碱基中含有 N，所以图中①②③④⑥⑧⑨中可检测到 15N。DNA 复制 4 次，产生 16 个 DNA 分子，由于 DNA 复制为半保留复制，含 14N 的 DNA 分子共有 2 个，所有的 DNA 都含有 15N，所以子代 DNA 分子中 含 14N 和含 15N 的比例为 1∶8。(5)A＝T＝m，则 G＝C＝a 2 －m，复制 4 次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为(24－1)× a 2 －m ＝15 a 2 －m 个。 答案：(1)胞嘧啶 脱氧核糖 一条脱氧核苷酸链的片段 (2)4 2 (3)反向平行 互补 (4)①②③④⑥⑧⑨ 1∶8 (5)15(a 2 －m) 24．(9 分)人们通过对青霉素、链霉素、四环素、氯霉素等抗生素 进行研究发现，抗生素之所以能够杀死细菌等病原体而对人体无害， 其原因是抗生素能够有效地阻断细菌细胞内蛋白质的合成，而不影响 人体细胞内蛋白质的合成。于是有人对此现象提出的假设是抗生素能 阻断细菌 DNA 的转录过程，而不影响人体 DNA 的转录过程。设计如 下实验证明该假设是否成立。 (1)实验基本思路： ①设置甲、乙两组实验进行体外模拟________过程。 ②甲组滴加一定浓度的适量________，乙组滴加等量的________ 做对照，其余条件________。 ③最后检测两组实验中________的生成量。 (2)预测实验结果、结论：_________________________________ _____________________________________________________。 (3)如果上面的实验结果证明假设是错误的，你还能提出哪些假 设？____________________________________________________ ____________________________________________________。 解析：(1)根据题意可知，设置对照实验的目的是体外模拟 DNA 转录过程，首先确定单一变量——是否加入抗生素，因变量是 mRNA 的生成量；将甲设为实验组，加入抗生素，乙设为对照组，加入蒸馏 水；还要注意等量原则，其他条件(如加入物质的体积等)应该相同。(2) 根据甲、乙两组中 mRNA 的生成量，来证明该假设是否成立，若甲组 mRNA 生成量少于乙组，则假设成立，即抗生素能阻断细菌 DNA 的 转录过程；若两组 mRNA 生成量相等，则假设不成立。(3)由题干知抗 生素能阻断蛋白质的合成过程，可能发生在转录、翻译等过程中。 答案：(1)①DNA 转录 ②抗生素 蒸馏水 相同 ③mRNA (2)若甲、乙两组中 mRNA 的生成量相等，则假设不成立；若甲组 mRNA 生成量少于乙组，则假设成立 (3)①抗生素能阻断细菌 tRNA 的功能，而不影响人 tRNA 的功能； ②抗生素能阻断细菌内核糖体的功能，而不影响人体内核糖体的功能 (只要合理即可)