第2章遗传信息的复制与表达A卷基础夯实单元达标2022-2023学年高一下学期生物北师大版必修2

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第2章 遗传信息的复制与表达 A卷 基础夯实
——2022-2023学年高一生物学北师大版（2019）必修二
单元达标测试卷
考试时间：90分钟
满分：100分
一、单项选择题：本题共13小题，每题3分，共39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.下图为真核生物染色体上的DNA分子复制过程示意图，有关叙述错误的是( )

A.图中DNA分子的复制是从多个起点同时开始的
B.图中DNA分子的复制是边解旋边双向复制的
C.真核生物DNA分子的复制过程需要解旋酶
D.真核生物的这种复制方式提高了复制速率
2.细菌在含有15N的培养基中繁殖数代后可认为DNA的含氮碱基都含有15N，然后移入只含有14N的培养基中培养，抽取亲代及子代的DNA经高速离心分离，图①～⑤为可能的结果，下列叙述错误的是( )

A.子一代DNA应为② B.子二代DNA应为①
C.子三代DNA应为④ D.亲代的DNA应为⑤
3.将含有14N/14N-DNA的大肠杆菌放入以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养n代，分离出细菌中的DNA进行密度梯度离心和分析。下列叙述错误的是( )
A.离心后的DNA分布于离心管下部的条带占(2n-2)/2n
B.离心后的DNA分布于离心管的下部和中部
C.含有15N的子代DNA占总数的100%
D.含有14N的子代DNA占总数的1/2n
4.下列关于洋葱根尖细胞遗传信息转录过程的叙述,正确的是(   )
A.一个DNA可转录出多个不同类型的RNA
B.以完全解开螺旋的一条脱氧核苷酸链为模板
C.转录终止时成熟的RNA从模板链上脱离下来
D.可发生在该细胞的细胞核、线粒体和叶绿体中
5.如图表示在人体细胞中进行的某一生命过程，据图分析下列说法正确的是( )

A.该过程共涉及5种核苷酸 B.在同一细胞中该过程的产物无差异
C.该过程需要解旋酶和DNA聚合酶 D.该过程涉及碱基互补配对并消耗能量
6.如图甲表示某种多肽链（含有35个氨基酸）的合成过程，图乙表示这种多肽链中有3个甘氨酸且分别位于第8、20、23位。下列叙述正确的是( )

A.图甲中表示4条多肽链正在合成
B.用特殊水解酶选择性除去图乙中的3个甘氨酸，形成的产物中有3条多肽
C.该多肽释放到细胞外与细胞呼吸无关
D.转录方向为从左往右
7.下图为基因表达过程示意图，Ⅰ、Ⅱ表示基因表达的不同过程，X表示某种酶。据图判断，下列相关叙述正确的是( )

A.X表示DNA聚合酶，能识别DNA特定序列，移动方向是由左向右
B.核糖体含有rRNA，能识别mRNA特定序列，移动方向是由左向右
C.过程Ⅱ中有多个核糖体和mRNA结合，每个核糖体上形成的肽链是不同的
D.过程Ⅰ还未完成，过程Ⅱ即已开始，该现象可能发生在真核细胞的线粒体中
8.已知一段mRNA含有30个碱基,其中A和G有12个,转录该段mRNA的DNA分子中应有C和T的个数是(   )
A.12 B.24 C.18 D.30
9.表观遗传现象普遍存在于生物体生命活动过程中。下列有关表观遗传的叙述错误的是( )
A.表观遗传现象的出现是因为在减数分裂产生配子的过程中碱基序列发生了改变
B.同一蜂群中的蜂王和工蜂在形态结构、生理和行为等方面的不同与表观遗传有关
C.柳穿鱼Lcyc基因的部分碱基发生了甲基化修饰时，基因的表达会受到抑制
D.构成染色体的组蛋白被修饰也会影响基因的表达，属于表现遗传现象
10.若两条链都含32P的DNA分子的相对分子质量是M，两条链都不含32P的DNA分子的相对分子质量为N。现将含32P的DNA的细菌放在不含32P的培养基上让其分裂a次，则子代细菌的DNA的平均相对分子质量是( )
A.[N（2a-2）+M]/2a B. [N（2a-1）+M]/2a C. [M（2a-2）+N]/2a D. [N（2a-1）+M]/(2a-2)
11.下图为一个双链DNA分子（15N标记）中某基因的部分结构示意图，该基因全部碱基中A占20%。下列说法正确的是( )

A.DNA的特异性是由4种碱基的数量比例决定的
B.DNA聚合酶可催化形成①和②处的化学键
C.该基因的一条核苷酸链中（C+G）/（A+T）的值为1.5
D.将该DNA置于不含15N的环境中复制3次后，含15N的DNA分子占总数的1/8
12.如图表示蓝细菌DNA上遗传信息、密码子、反密码子间的对应关系。下列说法正确的是( )

A.由图分析可知①链应为DNA的α链
B.DNA形成②的过程的发生场所是细胞核
C.图中②与③配对的过程需要在核糖体上进行
D.图中酪氨酸和天冬氨酸的密码子分别是AUG、CUA
13.如图简要概括了真核细胞内基因指导蛋白质合成过程中相关物质间的关系。据图分析，下列说法错误的是( )

A.①表示基因，主要位于染色体上
B.②过程需要有RNA聚合酶的催化，并且不是沿着整条DNA长链进行的
C.③表示翻译，该过程离不开④
D.④中的密码子决定其携带的氨基酸的种类
二、多项选择题：本题共5小题，每小题5分，共25分。在每小题给出的四个选项中，有不止一个选项是符合题目要求的。全部选对得5分，选对但选不全得3分，有选错得0分。
14.（多选）下列关于DNA的结构与复制的叙述，正确的是( )
A.含有m个腺嘌呤的DNA分子第n次复制需要腺嘌呤脱氧核苷酸数为2n-1×m个
B.在一个双链DNA分子中，G+C占碱基总数的M%，那么该DNA分子的每条链中的G+C都占该链碱基总数的M%
C.细胞内全部DNA被32P标记后在不含32P的环境中进行连续有丝分裂，第2次分裂后的每个子细胞染色体均有一半有标记
D.DNA双链被32P标记后，复制n次，子代DNA中有标记的占1/2n
15.下列有关蛋白质生物合成的叙述，错误的是( )
A.tRNA中含有氢键，一种tRNA可以识别并携带多种氨基酸
B.RNA聚合酶具有专一性，在细胞核内合成并发挥作用
C.密码子共有64个，每个密码子都能决定氨基酸
D.线粒体中的DNA能控制线粒体内某些蛋白质的合成
16.如图为真核生物细胞核内转录过程的示意图。下列说法不正确的是( )

A.②与③相同的化学基团只有磷酸基团，不同的是五碳糖
B.促进转录过程的酶为RNA聚合酶，①移动的方向是从右向左
C.某基因含96个脱氧核苷酸，则其控制合成的蛋白质最多有32个氨基酸
D.转录完成后，结构④需通过两层生物膜才能与核糖体结合
17.下列关于DNA分子复制过程及半保留复制的实验证据的叙述中，正确的是( )
A.DNA分子在解旋酶的作用下水解成脱氧核苷酸
B.在复制过程中，解旋和复制是同时进行的
C.DNA分子复制是从多个起点同时开始的，能保证DNA复制在短时间内完成
D.将15N标记的大肠杆菌转移到14N的培养液中，在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA进行密度梯度离心，出现三条DNA带则证明是半保留复制
18.对如图所示生理过程的说法，正确的是( )

A.图甲所示过程是“多起点双向复制”，提高了复制的效率
B.图乙所示过程为形成“多聚核糖体”，提高了翻译的效率
C.图丙所示过程可能同时存在A与T、A与U的配对
D.根尖分生区细胞核内能同时发生图中三个生理过程
三、非选择题：本题共3小题，共36分。
19.如图为DNA的复制图解，请据图回答下列问题：

（1）DNA复制发生在__________期，动物细胞中DNA复制发生的主要场所是____________，少量也发生在________（细胞器）
（2）②过程称为__________，需要的酶是___________；指出③中的子链有_______________，③过程需要的酶是____________，必须遵循__________原则。
（3）子代DNA分子中只有一条链来自亲代DNA分子，由此说明DNA的复制具有__________特点。
（4）DNA分子比较稳定，主要因为DNA分子具有_______________结构，其基本支架是由________和_____交替链接形成的，
（5）在DNA分子稳定性的比较中，__________碱基对的比例越高，DNA分子稳定性越高，其中碱基对之间通过______键连接。
20.当某些基因转录形成的mRNA分子难与模板链分离时，会形成RNA—DNA杂交体，这时非模板链、RNA—DNA杂交体共同构成R环结构。研究表明R环结构会影响DNA复制、转录和基因的稳定性等。下图是原核细胞DNA复制及转录相关过程的示意图。请回答下列问题：

（1）酶C是_____。与酶A相比，酶C除能催化核苷酸之间形成磷酸二酯键外，还能催化_____断裂。
（2）R环结构通常出现在DNA非转录模板链上含较多碱基G的片段，R环中含有碱基G的核苷酸有_____，富含G的片段容易形成R环的原因是_____。对这些基因而言，R环是否出现可作为_____的判断依据。
（3）研究发现原核细胞DNA复制速率和转录速率相差很大。当DNA复制和基因转录同向进行时，若转录形成R环，则DNA复制会被迫停止，这是由于_____。R环的形成会降低DNA的稳定性，如果非模板链上胞嘧啶转化为尿嘧啶，经_____次DNA复制后开始产生碱基对C—G替换为T—A。
21.如图为人体胰岛素基因控制合成胰岛素的过程示意图。请回答下列有关问题：

（1）胰岛素基因的本质是_____。决定图2中mRNA的基因的碱基序列为_____。
（2）图1中过程①称为_____，过程②称为_____。该细胞与人体其他细胞在形态结构和生理功能上不同，根本原因是_____。
（3）已知胰岛素由两条多肽链共51个氨基酸组成，翻译时mRNA上的碱基数远大于153，原因是_____。某动物b基因的mRNA末端序列为“—AGCGCGACCAGACUCUAA—”，其中AGA之前的碱基序列与胰岛素基因的mRNA中UGA之前的碱基序列相同，则该动物的b基因比胰岛素基因多编码_____个氨基酸（UGA、UAA、UAG为终止密码子）。
答案以及解析
1.答案：A
解析：从图中能看出有多个复制起点，但并不是同时开始，A错误；图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的，B正确；真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶、DNA聚合酶等酶的参与，C正确；真核生物的DNA分子具有多个复制起点，这种复制方式加速了复制过程，提高了复制速率，D正确。
2.答案：C
解析：A.子一代DNA表明DNA分子只复制一次，都是15N-14N，所以应为②，A正确；B.子二代DNA表明DNA分子复制二次，产生4个DNA分子，其中2个都是14N，2个为15N-14N，所以应为①，B正确；C.三代DNA表明DNA分子复制三次，产生8个DNA分子，其中6个都是14N，2个为15N-14N，所以应为③而不是④，C错误；D.亲代的DNA都是15N，所以应为5，D正确。故选：C。
3.答案：D
解析：离心后的DNA分布于离心管下部的条带是15N/15N-DNA，占(2n-2)/2n，A正确；离心后的DNA分布于离心管的下部和中部，B正确；将含有14N/14N-DNA的大肠杆菌放入以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养n代，含有15N的子代DNA占总数的100%，C正确；含有14N的子代DNA占总数的2/2n，D错误。
4.答案：A
解析：一个DNA含有多个基因，因此一个DNA可以转录出多个不同类型的RNA，A正确；转录时，边解旋边转录，B错 误；转录终止时从模板链上脱离下来的RNA还没有成熟，需要加工切除一些结构，C错误；洋葱根尖细胞中不含叶绿体,D 错误。
5.答案：D
解析：据图可知，该生理过程是遗传信息的转录过程，该过程中共涉及8种核苷酸；基因的选择性表达，使转录过程可产生不同种类的mRNA；遗传信息的转录过程需要RNA聚合酶的催化，而不是DNA聚合酶；转录过程中严格遵循碱基互补配对原则使遗传信息的转录准确进行，同时转录过程是由小分子合成生物大分子，需要消耗能量。
6.答案：B
解析：图甲中所示的转录和翻译同时进行，其中正在合成的是4条mRNA，每条mRNA上均附着有许多核糖体，A错误；将图乙所示的多肽链中依次位于第8、20、23位的3个甘氨酸去掉，形成的产物除了甘氨酸外，还有七肽、十一肽、二肽、十二肽，因二肽不属于多肽，所以形成的产物中有3条多肽，B正确；该多肽以胞吐的 方式释放到细胞外，需要消耗细胞呼吸释放的能量，C错误；因形成的4条mRNA由右向左越来越长，所以转录方向为从右往左，D 错误。
7.答案：D
解析：本题考查基因的转录和翻译过程。由题图分析可知，X表示RNA聚合酶，能识别DNA特定序列，移动方向是由右向左，A错误；核糖体含有rRNA，能识别mRNA特定序列，移动方向是由右向左，B错误；过程Ⅱ中有多个核糖体和一条mRNA结合，每个核糖体上合成的肽链是相同的，C错误；过程Ⅰ还未完成，过程Ⅱ即已开始，线粒体基质中含有DNA分子和核糖体，因此其转录与翻译可同时进行，D正确。
8.答案：D
解析：mRNA是以DNA的一条链为模板转录而来的,若mRNA有30个碱基,则转录该mRNA的DNA含有碱基数为30×2=60个,根据碱基互补配对原则,DNA双链中不配对碱基之和占碱基总数的一半,所以C和T共有30个。
9.答案：A
解析：表观遗传现象中碱基序列没有发生改变，A错误；同一蜂群中的蜂王和工蜂由受精卵发育而来，它们在形态结构、生理和行为等方面的不同与表观遗传有关，B正确；柳穿鱼Lcyc基因的部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而对表型有影响，这属于表观遗传现象，C正确；构成染色体的组蛋白被修饰也会影响基因的表达，属于表观遗传现象，D正确。
10.答案：B
解析：根据DNA分子半保留复制的特点分析，细菌分裂a次后得到2a个DNA分子，两条链都含32P的DNA有0个，两条链都不含32P的DNA有（2a-2）个，只有一条链含32P的DNA有2个。根据题干信息“若两条链都含32P的DNA分子的相对分子质量是M，两条链都不含32P的DNA分子的相对分子质量为N”，可求得子代细菌的DNA的平均相对分子质量是{（2a-2）×N+[（M+N）/2]×2}/2a=[N（2a-1）+M]/2a。
11.答案：C
解析：本题考查DNA的分子结构特点及复制。DNA分子中有4种碱基，4种碱基的配对方式有两种，即A—T、G—C，不同的DNA分子碱基比例可能相同，但不同的DNA碱基对排列顺序一定不同，所以其特异性体现在碱基对的排列顺序不同，A错误；DNA聚合酶可催化形成②处的化学键（磷酸二酯键），而①处是氢键，其形成不需要DNA聚合酶的催化作用，B错误；由该基因全部碱基中A占20%可知，T=A=20%，C=G=30%，因此该基因中（C+G）/（A+T）=（30%+30%）/（20%+20%）=3/2=1.5，又由于在双链DNA分子中，一条核苷酸链中（C+G）/（A+T）的值=整个DNA分子中的（C+G）/（A+T）的值，因此该基因的一条核苷酸链中（C+G）/（A+T）的值为1.5，C正确；DNA复制为半保留复制，不管复制几次，最终子代DNA都保留亲代DNA的2条母链，故最终有2个子代DNA含15N，DNA复制3次后，共有8个DNA分子，所以含有15N的DNA分子占DNA分子总数的2/8=1/4，D错误。
12.答案：C
解析：根据碱基互补配对原则，可知①是DNA的β链，A错误；由于蓝细菌属于原核生物，没有核膜包被的细胞核，B错误；图中②与③配对发生在翻译过程中，需要在核糖体上进行，C正确；图中酪氨酸和天冬氨酸的密码子（位于mRNA上）分别是UAC、GAU，D错误。
13.答案：D
解析：真核细胞中，①基因主要分布在染色体上，少量基因在线粒体和叶绿体中，A正确；②表示转录过程，需要有RNA聚合酶的催化，并且不是沿着整条DNA长链进行的，B正确；③表示翻译过程，该过程离不开④tRNA识别mRNA上密码子，并运载相应氨基酸的过程，C正确；密码子在mRNA上，而④是tRNA，D错误。
14.答案：AB
解析：含有m个腺嘌呤的DNA分子第n次复制，其实就是有2n-1个DNA分子在复制，每个DNA分子复制需要m个腺嘌呤脱氧核苷酸，那么2n-1个DNA分子就需要2n-1×m个腺嘌呤脱氧核苷酸，A正确；在一个双链DNA分子中，G+C占碱基总数的M%，由于两条链中G+C的数目是相等的，那么该DNA分子的每条链中G+C所占比例就相当于分子、分母各减半，其比例是不变的，B正确；细胞内全部DNA被32P标记后，在不含32P的环境中进行连续有丝分裂，第2次分裂时，细胞复制后的每条染色体中都有一条姐妹染色单体被32P标记，在有丝分裂后期，着丝粒分开后，有一半染色体带有标记，由于两条姐妹染色单体分开后向两极移动是随机的，所以进入某一个子细胞的染色体不一定有一半带有标记，C错误；DNA双链被32P标记后，不管复制多少次，都只有2个DNA带有标记，所以复制n次，子代DNA中有标记的占2/2n，D错误。
15.答案：ABC
解析：tRNA中含有氢键，一种tRNA只可以识别并携带一种氨基酸，A错误；RNA聚合酶具有专一性，其本质为蛋白质，在细胞质内的核糖体上合成，B错误；密码子共有64个，其中61个密码子能够决定氨基酸，3个终止密码子不能决定氨基酸，C错误；线粒体是半自主性的细胞器，其中的DNA能控制线粒体内某些蛋白质的合成，D正确
16.答案：ACD
解析：由题图可知，①为RNA聚合酶，②为DNA链上的胞嘧啶脱氧核苷酸，③为RNA链上的胞嘧啶核糖核苷酸，两者相同的化学基团包括磷酸基团和含氮碱基，不同的基团是五碳糖，A错误；催化转录的酶是RNA聚合酶，RNA聚合酶在题图中的移动方向是从右向左，B正确；在转录与翻译过程中，如果不考虑内含子及终止密码子等因素，DNA的脱氧核苷酸数︰RNA的核糖核苷酸数︰蛋白质中的氨基酸数=6︰3︰1，所以，96个脱氧核苷酸组成的基因控制合成的蛋白质中最多有16个氨基酸，C错误；④为转录形成的RNA，转录完成后，RNA需通过核孔进入细胞质与核糖体结合，不需要通过生物膜，D错误。
17.答案：BD
解析：解旋酶的作用是使DNA分子解旋，打开双链，而不是水解成脱氧核苷酸；DNA分子复制是边解旋边复制的；DNA分子复制是从多个起点双向复制，不同起点起始时间可不同；三条DNA带：一条带是15N标记的亲代双链DNA，其密度最大，最靠近试管底部；一条带是只有一条DNA链被15N标记的子代双链DNA，其密度居中，位置也居中；还有一条带是两条DNA链都未被15N标记的子代双链DNA，密度最小，离试管底部最远。
18.答案：ABC
解析：本题考查DNA的复制和基因的表达。图甲所示的过程为“多起点双向复制”，其意义是实现了DNA的快速复制，提高了复制效率，A正确；“多聚核糖体”是指多个核糖体结合于同一条mRNA上，可以同时合成大量相同的蛋白质，提高了翻译的效率，B正确；图丙是转录过程，存在DNA和RNA的碱基配对，包括A—U、T—A、G—C、C—G，C正确；根尖分生区细胞核内只能进行DNA复制和转录等过程，翻译过程是在细胞质中的核糖体上进行的，D错误。
19.答案：（1）间；细胞核；线粒体
（2）解旋；解旋酶；II、III；DNA聚合酶；碱基互补配对
（3）半保留复制
（4）双螺旋；磷酸；脱氧核糖
（5）G和C；氢
解析：（1）DNA复制发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。动物细胞中DNA复制发生的主要场所是细胞核，少量也发生在线粒体（植物细胞还有叶绿体）。
（2）②过程称为解旋，需要解旋酶催化；图中③的子链有Ⅱ、Ⅲ，形成③过程需要DNA聚合酶催化，而且必须遵循碱基互补配对原则。
（3）子代DNA分子中只有一条链来自亲代DNA分子，还有一条链是新的子链，由此说明DNA的复制具有半保留复制特点。
（4）DNA分子比较稳定，主要因为DNA分子具有双螺旋结构，其基本支架是由磷酸和脱氧核糖交替链接形成的。
（5）在DNA分子稳定性的比较中，由于G和C碱基对形成3个氢键，而A和T碱基对只形成2个氢键，所以G和C碱基对的比例越高，DNA分子稳定性越高，其中碱基对之间通过氢键连接。
20.答案：（1）RNA聚合酶；氢键
（2）鸟嘌呤脱氧核苷酸和鸟嘌呤核糖核苷酸；模板链与mRNA之间形成的氢键比例高，mRNA不易脱离模板链；基因是否转录（或表达）
（3）R环阻碍解旋酶（酶B）的移动；2
解析：（1）酶C是RNA聚合酶。酶C催化氢键断裂的同时，也能催化核苷酸之间形成磷酸二酯键。
（2）R环包括DNA链和RNA链，含有碱基G的核苷酸有鸟嘌呤脱氧核苷酸和鸟嘌呤核糖核苷酸，富含G的片段的模板链与mRNA之间形成的氢键比例高，mRNA不易脱离模板链，容易形成R环。R环是否出现可作为基因是否转录（或表达）的判断依据。
（3）转录形成R环，R环会阻碍解旋酶（酶B）的移动，使DNA复制被迫停止。DNA的复制为半保留复制，如果非模板链上胞嘧啶转化为尿嘧啶，经第1次复制该位点碱基对变为U—A，经第2次复制该位点碱基对变为T—A。
21.答案：（1）具有遗传效应的DNA片段；
（2）转录；翻译；基因选择性表达
（3）mRNA上存在终止密码子等不翻译的序列；2
解析：（1）人体遗传物质为DNA，故胰岛素基因的本质是具有遗传效应的DNA片段。根据转录过程中的碱基互补配对原则可知，决定图2中mRNA的基因的碱基序列为。
（2）图1中过程①为转录，过程②为翻译。由于细胞分化，同一个个体的不同细胞出现了形态结构和生理功能上的差异，细胞分化的本质是基因选择性表达。
（3）已知胰岛素由两条多肽链共51个氨基酸组成，由于mRNA上存在终止密码子等不翻译的序列，故翻译时mRNA上的碱基数远大于153。某动物的b基因的mRNA末端序列为“—AGCGCGACCAGACUCUAA—”，其AGA之前的碱基序列与胰岛素基因的mRNA中UGA之前的碱基序列相同，结合终止密码子序列可知，b基因的终止密码子为AGA后第二个密码子，故该动物的b基因比胰岛素基因多编码2个氨基酸。