热点01 生命科学与核心概念交叉-2025年高考生物【热点·重点·难点】专练（上海专用）

热点01 生命科学与核心概念交叉 目录 1．热点解读：热点命题方向解读、核心考点明晰 2．关联教材：链接教材掌知识、基础打牢应万变 3．命题趋势：明考情知方向、巧预测押热点 4．创新演练：知情境、练突破（30min限时练) 热点解读 1．DNA双螺旋结构与现代基因编辑技术结合 里程碑式研究成果(如DNA双螺旋结构发现70周年)可能结合现代基因编辑技术(如CRISPR-Cas9)命题，要求考生分析科学发现与技术应用的逻辑关联。 2．孟德尔遗传规律与表观遗传学的对比分析 通过实验数据推断显隐性关系或非孟德尔式遗传现象。 关联教材 AI热点 教材章节 核心知识点 DNA双螺旋结构 必修二《分子与细胞》第一章 DNA是主要遗传物质、遗传信息的传递 基因编辑技术 选必三《生物技术与工程》第三章 基因工程工具、操作步骤 孟德尔遗传方式 必修二《遗传与进化》第二章 基因分离定律、基因自由组合定律 命题趋势 明考情知方向 1．科学理论基础命题： DNA双螺旋结构的发现（1953年）揭示了遗传信息的存储与传递机制，为基因编辑技术提供了理论基础。例如，CRISPR-Cas9通过sgRNA与DNA的碱基互补配对实现靶向切割，这一过程直接依赖于对DNA分子结构的精确理解。 应用案例：CRISPR-Cas9通过切割DNA双链并利用细胞修复机制实现基因敲除或插入，其核心原理基于DNA双链断裂修复机制（NHEJ和HDR）。 2．遗传机制的核心差异： 表观遗传学：研究基因表达的非DNA序列变化（如DNA甲基化、组蛋白修饰），可跨代传递且不改变基因序列。 实验推断示例：若某性状在杂交后代中不符合3:1比例（如母系遗传），可能提示表观调控（如线粒体基因）或基因组印记等非孟德尔机制。 创新演练（建议用时：60分钟） 1．人类对遗传物质的探索经历了一个漫长而复杂的过程。在此过程中，少不了一些经典的科学实验，这些实验对最终结论的得出都有着不可磨灭的贡献。 （1）赫尔希和蔡斯进一步证明DNA才是真正的遗传物质。该实验包括4个步骤： ①噬菌体侵染细菌 ②35S和32P分别标记T2噬菌体 ③放射性检测 ④搅拌离心分离。 该实验步骤的正确顺序是 　 　。 （2）赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记T2噬菌体的DNA和蛋白质，32P和35S在图中标记元素所在部位依次是 　 　、　 　（填序号）。 （3）用被35S标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌，搅拌离心后，发现放射性物质主要存在于 　 　（填“上清液”或“沉淀物”）中。在用被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌实验中，发现放射性物质主要存在于 　 　（填“上清液”或“沉淀物”）中。 （4）人体细胞的DNA中，腺嘌呤的分子数约占30%，那么，鸟嘌呤的分子数应该约占 　 　。 （5）一条DNA单链的序列是5′﹣GATACC﹣3′，那么它的互补链的序列是 　 　。 A．5′﹣CTATGG﹣3′ B．5′﹣GATACC﹣3′ C．5′﹣GGTATC﹣3′ D．5′﹣CCATAG﹣3′ 2．如图为DNA分子的某生理过程示意图。请据图回答下列问题： （1）DNA的基本组成单位是 　 　。 A．核糖、碱基、磷酸 B．脱氧核糖、碱基、磷酸 C．脱氧核糖、碱基、氨基酸 D．五碳糖、碱基、磷酸 （2）有一对脱氧核苷酸，已查明碱基对之间有3个氢键，则它的组成应是 　 　。 A．2个磷酸、2个脱氧核糖、2个鸟嘌呤、2个胞嘧啶 B．2个磷酸、2个核糖、1个鸟嘌呤、1个胞嘧啶 C．2个磷酸、2个脱氧核糖、2个腺嘌呤、2个胸腺嘧啶 D．2个磷酸、2个脱氧核糖、1个鸟嘌呤、1个胞嘧啶 （3）遗传信息、密码子、反密码子分别位于 　 　。 A．DNA mRNA tRNA B．DNA tRNA mRNA C．tRNA DNA mRNA D．RNA DNA tRNA （4）沃森和克里克于1953年构建了DNA双螺旋结构模型，这项研究被认为是20世纪生物学的一大成就，其重要性可以和19世纪达尔文和孟德尔的成就相媲美，其重要意义在于 　 　（多选）。 A．证明DNA是主要的遗传物质 B．确定DNA是染色体的组成成分 C．发现DNA如何存储遗传信息 D．为阐明DNA的复制奠定基础 （5）如图为采用“实时荧光定量RT﹣PCR”技术检测新型冠状病毒核酸的基本流程，1～2h内即可得到检测结果。其基本原理是在DNA的复制过程中加入与特定模板链互补的荧光探针，这样每新合成一条DNA单链，就会产生一个荧光分子，通过检测荧光信号即可确定是否为阳性。下列相关说法正确的是 　 　。 A．①、②过程需要分别加入四种核糖核苷酸和脱氧核苷酸作为原料 B．①为转录过程，②为DNA复制 C．①产生的1个DNA，在②复制了n次后，可以产生20个荧光分子 D．新型冠状病毒在人体细胞中的繁殖过程中合成衣壳蛋白所需的核糖体由宿主细胞提供 据图回答（6）（7）小题 （6）图1中腺病毒DNA能够与狗核DNA整合在一起，原因不包括：　 　。 A．腺病毒与狗的DNA基本单位都是脱氧核苷酸 B．腺病毒与狗的DNA都是双螺旋结构 C．腺病毒与狗的DNA中，碱基互补配对方式相同 D．腺病毒与狗的DNA碱基序列相同 （7）下列关于图2的叙述中，错误的是 　 　（多选）。 A．该图是图1中的过程① B．该过程核糖体在mRNA上的移动方向是从左往右 C．一条mRNA上能结合多个核糖体的意义是提高蛋白质的合成效率 D．图中3个核糖体合成的3条肽链相同 （8）下列生物的遗传信息流向包括逆转录过程的是 　 　。 A．艾滋病病毒 B．大肠杆菌 C．豌豆 D．T2噬菌体 （9）遗传信息传递与表达的过程中，能与腺嘌呤碱基互补配对的是 　 　（多选）。 A．鸟嘌呤 B．胞嘧啶 C．胸腺嘧啶 D．尿嘧啶 （10）将32P和35S分别标记在噬菌体的DNA和蛋白质上，然后进行侵染细菌（含31P和32S）实验，则产生的子代噬菌体的DNA和蛋白质中分别含有 　 　。 A．31P、32P和32S B．31P、32P和35S C．31P、32P和32S、35S D．32P和32S、35S （11）若1个35S标记的大肠杆菌被1个32P标记的噬菌体侵染，裂解后释放的所有噬菌体 　 　。 A．一定有35S，可能有32P B．只有35S C．一定有32P，可能有35S D．只有32P 3．如图表示一段DNA空间结构和平面结构的示意图，请据图回答问题。 （1）从图甲中可以看出DNA分子具有规则的 　 　结构，在真核细胞中，DNA的主要载体是 　 　。 （2）与图乙中碱基②相配对的碱基是 　 　（填中文名称）；由③④⑤组成的结构名称为 　 　。 （3）若在一条单链中＝n，在整个DNA分子中其比例为 　 　。若该DNA复制三次以后，含有甲图中两条链的DNA占DNA总数的比例是 　 　。 4．图1表示噬菌体侵染大肠杆菌的部分过程，图2所示的是赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记法完成的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的部分实验过程。请回答下列问题。 （1）图1中噬菌体侵染大肠杆菌的正确顺序：B→　 　→C。 （2）由图2实验结果分析，用于标记噬菌体的同位素是 　 　（填“35S”或“32P”），请完成标记T2噬菌体的操作步骤： ①配制适合大肠杆菌生长的培养基，在培养基中加入用放射性标记的 　 　，作为合成DNA的原料。 ②在培养基中接种大肠杆菌，培养一段时间，再用被标记的大肠杆菌培养T2噬菌体。 （3）图22实验结果表明，经离心处理后上清液中具有很低的放射性，请分析该现象出现的可能原因是 　 　。 （4）噬菌体侵染大肠杆菌后，合成子代噬菌体的蛋白质外壳需要 　 　。 ①大肠杆菌的DNA和核糖体及其氨基酸 ②噬菌体的DNA和核糖体及其氨基酸 ③噬菌体的DNA、大肠杆菌的氨基酸和核糖体 ④大肠杆菌的DNA及噬菌体的氨基酸 （5）赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记法完成的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验结果证明了DNA是遗传物质，根据图1遗传物质的特点有 　 　（至少答出2点）。 （6）在35S组实验中，保温时间和上清液放射性强度的关系为图3的 　 　。 5．高效生产LNT：LNT（乳酰﹣N﹣四糖）是母乳中重要营养成分，在配方奶粉中需求量大。科学家设计并构建能同时表达两种外源酶lgtA与wbgO的质粒，从而在大肠杆菌中高效生产LNT。图1为构建的3种质粒的局部组成示意图，RBS为核糖体结合位点，用以调整翻译效率。相关代谢过程如图2所示，其中UDP﹣●（UDP﹣葡萄糖醛酸）为大肠杆菌自身可以合成的物质。 （1）不同原核生物的RBS序列不同，可以为生物进化提供 　 　。（单选） A．细胞生物学证据 B．分子生物学证据 C．比较解剖学证据 D．胚胎学证据 （2）除了图1中的组成部分，该质粒还应该含有的序列或结构有 　 　。（多选） A．复制起点 B．抗生素抗性基因 C．黏性末端 D．着丝粒 （3）结合题意与图1，下列哪些方法可以判断三种质粒上RBS的类型 　 　。（多选） A．使用合适的核酸内切酶分别酶切三种质粒，再使用琼脂糖凝胶电泳检测 B．使用PCR扩增三种质粒从启动子到终止子的序列，再使用琼脂糖凝胶电泳检测 C．使用PCR扩增三种质粒从启动子到终止子的序列，再对该片段进行测序 D．将三种质粒转入大肠杆菌中，在单位时间内对产生的LNT进行含量测定 （4）下列对两种外源酶lgtA和wbgO的描述中，正确的是 　 　。（单选） A．空间结构相同 B．结合底物相同 C．最适环境相似 D．化学本质不同 （5）据图2推测，关于培养该大肠杆菌的说法，正确的是 　 　。（多选） A．培养液中需要加入适量乳糖 B．培养液中需要加入大量葡萄糖 C．培养液在使用前需要高温高压灭菌 D．使用固体培养基进行扩增培养 （6）据图2判断，下列措施中，能够提高LNT产量的有 　 　。（编号选填） ①提高1acZ酶的活性 ②降低wbgO酶的活性 ③提高plmMU酶的活性 ④及时移出产物LNT ⑤增加乳糖转运蛋白数量 ⑥加强该菌呼吸作用 （7）为提高LNT产量，可以进一步优化的培养条件有 　 　。（编号选填） ①培养pH ②培养温度 ③培养时间 ④初次接种量 ⑤更换新鲜培养液频率 ⑥培养液成分配比 （8） 进一步实验发现，UDP﹣葡萄糖醛酸的量越多，LNT合成量越大。参考艾弗里的实验设计思路，从基因水平上，利用图2改造好的大肠杆菌设计实验，证明在合成UDP﹣葡萄糖醛酸过程中，galET酶是对合成影响最大的酶，包括但不限于实验组和对照组的操作和预期实验结果 　 　。 6．2A肽是来源于病毒的短肽，一般为18至25个氨基酸，也被称为“自我剪切”肽。2A肽能够使融合蛋白通过2A肽自我切割分离，产生多种蛋白质独立地行使各自的功能（如图a，Ⅰ～Ⅳ为不同的生物过程）。“P2A”来自某猪病毒，序列为ATNFSLLKQAGDVEENPGP。现欲将斑马鱼的vtg基因（图b）插入图c的载体，形成vtg﹣Luc融合基因重组载体并培育转基因斑马鱼。（注：Luc基因缺乏启动子序列，vtg基因内部无图c中的任何限制酶识别序列） （1）图a中过程Ⅰ需要的酶是 　 　，合成方向为 　 　。 （2）根据题干信息，图a中的基因1和基因2依次对应 　 　。 A.vtg基因；Luc基因 B.Luc基因；vtg基因 C.Ampr基因；vtg基因 D.Luc基因：Ampr基因 （3）对图a的表述，合理的是 　 　。 A.P2A含另一个启动子 B.P2A能与基因1、基因2一起转录. C.P2A能与基因1、基因2一起翻译. D.“P2A肽”可能影响蛋白1和蛋白2发挥功能 （4）从图c中载体角度分析，选用限制酶 　 　切割载体，可降低“空载”概率。（编号选填） ①BamHⅠ ②EcoRⅠ ③HindⅢ ④BsrGⅠ （5）为了使得vtg基因“正确”装载入载体，引物1和引物2的序列应为 　 　 A.5'﹣GAATTCAACTAT﹣3' B.5'﹣AAGCTTAGAGGC﹣3' C.5'﹣GAATTCTATCAA﹣3' D.5'﹣AAGCTTCGGAGA﹣3 水体中的雌激素能使斑马鱼细胞产生E蛋白，E蛋白可以结合vtg基因上游的启动子区域。Luc基因的表达产物是萤火虫荧光素酶，可以催化荧光素氧化产生荧光。 （6）请结合本题信息，简述构建转基因斑马鱼基本步骤（已构建好表达载体），分析该转基因斑马鱼检测水体中雌激素的原理：　 　。 3 / 12 学科网（北京）股份有限公司 $$ 热点01 生命科学与核心概念交叉 目录 1．热点解读：热点命题方向解读、核心考点明晰 2．关联教材：链接教材掌知识、基础打牢应万变 3．命题趋势：明考情知方向、巧预测押热点 4．创新演练：知情境、练突破（30min限时练) 热点解读 1．DNA双螺旋结构与现代基因编辑技术结合 里程碑式研究成果(如DNA双螺旋结构发现70周年)可能结合现代基因编辑技术(如CRISPR-Cas9)命题，要求考生分析科学发现与技术应用的逻辑关联。 2．孟德尔遗传规律与表观遗传学的对比分析 通过实验数据推断显隐性关系或非孟德尔式遗传现象。 关联教材 AI热点 教材章节 核心知识点 DNA双螺旋结构 必修二《分子与细胞》第一章 DNA是主要遗传物质、遗传信息的传递 基因编辑技术 选必三《生物技术与工程》第三章 基因工程工具、操作步骤 孟德尔遗传方式 必修二《遗传与进化》第二章 基因分离定律、基因自由组合定律 命题趋势 明考情知方向 1．科学理论基础命题： DNA双螺旋结构的发现（1953年）揭示了遗传信息的存储与传递机制，为基因编辑技术提供了理论基础。例如，CRISPR-Cas9通过sgRNA与DNA的碱基互补配对实现靶向切割，这一过程直接依赖于对DNA分子结构的精确理解。 应用案例：CRISPR-Cas9通过切割DNA双链并利用细胞修复机制实现基因敲除或插入，其核心原理基于DNA双链断裂修复机制（NHEJ和HDR）。 2．遗传机制的核心差异： 表观遗传学：研究基因表达的非DNA序列变化（如DNA甲基化、组蛋白修饰），可跨代传递且不改变基因序列。 实验推断示例：若某性状在杂交后代中不符合3:1比例（如母系遗传），可能提示表观调控（如线粒体基因）或基因组印记等非孟德尔机制。 创新演练（建议用时：60分钟） 1．人类对遗传物质的探索经历了一个漫长而复杂的过程。在此过程中，少不了一些经典的科学实验，这些实验对最终结论的得出都有着不可磨灭的贡献。 （1）赫尔希和蔡斯进一步证明DNA才是真正的遗传物质。该实验包括4个步骤： ①噬菌体侵染细菌 ②35S和32P分别标记T2噬菌体 ③放射性检测 ④搅拌离心分离。 该实验步骤的正确顺序是 　 　。 （2）赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记T2噬菌体的DNA和蛋白质，32P和35S在图中标记元素所在部位依次是 　 　、　 　（填序号）。 （3）用被35S标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌，搅拌离心后，发现放射性物质主要存在于 　 　（填“上清液”或“沉淀物”）中。在用被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌实验中，发现放射性物质主要存在于 　 　（填“上清液”或“沉淀物”）中。 （4）人体细胞的DNA中，腺嘌呤的分子数约占30%，那么，鸟嘌呤的分子数应该约占 　 　。 （5）一条DNA单链的序列是5′﹣GATACC﹣3′，那么它的互补链的序列是 　 　。 A．5′﹣CTATGG﹣3′ B．5′﹣GATACC﹣3′ C．5′﹣GGTATC﹣3′ D．5′﹣CCATAG﹣3′ 【解答】解：（1）赫尔希和蔡斯用同位素标记法进行了噬菌体侵染大肠杆菌的实验，证明了DNA是遗传物质，该实验的步骤是：②35S和32P分别标记噬菌体（先标记大肠杆菌，再用噬菌体侵染大肠杆菌，得到被标记的噬菌体）→①噬菌体与未标记的大肠杆菌混合培养→④离心分离→③放射性检测。 （2）噬菌体中DNA的元素组成为C、H、O、N、P，蛋白质的元素组成为C、H、O、N、S，应标记特殊元素，故用32P标记DNA的①磷酸基团，用35S标记蛋白质的④R基。 （3）35S标记的噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳没有进入细菌，经过搅拌离心后分布在上清液中，因此，用被35S标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌，离心后，发现放射性物质主要存在于上清液中；被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌实验中，32P标记的噬菌体的遗传物质DNA，噬菌体侵染细菌时，遗传物质进入细菌，经过搅拌离心后分布在沉淀物中。 （4）根据碱基互补配对原则，双链DNA分子中，非互补配对的碱基之和占碱基总数的一半。猪的肝脏细胞的DNA为双链DNA，腺嘌呤的分子数占30%，那么鸟嘌呤的分子数占50%﹣30%＝20%。 （5）在DNA分子中，含有两条互补的单链，且反向平行，相关的碱基互补配对原则为A﹣T、G﹣C，据此，若一条DNA单链的序列是5'﹣GATACC﹣3'，那么它的互补链的序列应该为3'﹣CTATGG﹣5'，C正确，ABD错误。 故选：C。 故答案为： （1）②①④③ （2）①④ （3）上清液 沉淀物 （4）20% （5） C 2．如图为DNA分子的某生理过程示意图。请据图回答下列问题： （1）DNA的基本组成单位是 　 　。 A．核糖、碱基、磷酸 B．脱氧核糖、碱基、磷酸 C．脱氧核糖、碱基、氨基酸 D．五碳糖、碱基、磷酸 （2）有一对脱氧核苷酸，已查明碱基对之间有3个氢键，则它的组成应是 　 　。 A．2个磷酸、2个脱氧核糖、2个鸟嘌呤、2个胞嘧啶 B．2个磷酸、2个核糖、1个鸟嘌呤、1个胞嘧啶 C．2个磷酸、2个脱氧核糖、2个腺嘌呤、2个胸腺嘧啶 D．2个磷酸、2个脱氧核糖、1个鸟嘌呤、1个胞嘧啶 （3）遗传信息、密码子、反密码子分别位于 　 　。 A．DNA mRNA tRNA B．DNA tRNA mRNA C．tRNA DNA mRNA D．RNA DNA tRNA （4）沃森和克里克于1953年构建了DNA双螺旋结构模型，这项研究被认为是20世纪生物学的一大成就，其重要性可以和19世纪达尔文和孟德尔的成就相媲美，其重要意义在于 　 　（多选）。 A．证明DNA是主要的遗传物质 B．确定DNA是染色体的组成成分 C．发现DNA如何存储遗传信息 D．为阐明DNA的复制奠定基础 （5）如图为采用“实时荧光定量RT﹣PCR”技术检测新型冠状病毒核酸的基本流程，1～2h内即可得到检测结果。其基本原理是在DNA的复制过程中加入与特定模板链互补的荧光探针，这样每新合成一条DNA单链，就会产生一个荧光分子，通过检测荧光信号即可确定是否为阳性。下列相关说法正确的是 　 　。 A．①、②过程需要分别加入四种核糖核苷酸和脱氧核苷酸作为原料 B．①为转录过程，②为DNA复制 C．①产生的1个DNA，在②复制了n次后，可以产生20个荧光分子 D．新型冠状病毒在人体细胞中的繁殖过程中合成衣壳蛋白所需的核糖体由宿主细胞提供 据图回答（6）（7）小题 （6）图1中腺病毒DNA能够与狗核DNA整合在一起，原因不包括：　 　。 A．腺病毒与狗的DNA基本单位都是脱氧核苷酸 B．腺病毒与狗的DNA都是双螺旋结构 C．腺病毒与狗的DNA中，碱基互补配对方式相同 D．腺病毒与狗的DNA碱基序列相同 （7）下列关于图2的叙述中，错误的是 　 　（多选）。 A．该图是图1中的过程① B．该过程核糖体在mRNA上的移动方向是从左往右 C．一条mRNA上能结合多个核糖体的意义是提高蛋白质的合成效率 D．图中3个核糖体合成的3条肽链相同 （8）下列生物的遗传信息流向包括逆转录过程的是 　 　。 A．艾滋病病毒 B．大肠杆菌 C．豌豆 D．T2噬菌体 （9）遗传信息传递与表达的过程中，能与腺嘌呤碱基互补配对的是 　 　（多选）。 A．鸟嘌呤 B．胞嘧啶 C．胸腺嘧啶 D．尿嘧啶 （10）将32P和35S分别标记在噬菌体的DNA和蛋白质上，然后进行侵染细菌（含31P和32S）实验，则产生的子代噬菌体的DNA和蛋白质中分别含有 　 　。 A．31P、32P和32S B．31P、32P和35S C．31P、32P和32S、35S D．32P和32S、35S （11）若1个35S标记的大肠杆菌被1个32P标记的噬菌体侵染，裂解后释放的所有噬菌体 　 　。 A．一定有35S，可能有32P B．只有35S C．一定有32P，可能有35S D．只有32P 【解答】解：（1）DNA是脱氧核糖核酸，基本单位是脱氧核苷酸，包括1分子脱氧核糖、1分子碱基和1分子磷酸，B正确，ACD错误。 故选：B。 （2）A和T之间有两个氢键，C和G之间有三个氢键，说明该碱基对是C﹣G对，该碱基对含有2个磷酸、2个脱氧核糖、1个鸟嘌呤、1个胞嘧啶，D正确，ABC错误。 故选：D。 （3）遗传信息是DNA中脱氧核苷酸的排列顺序，密码子是mRNA中决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，反密码子位于tRNA上，A正确，BCD错误。 故选：A。 （4）A、证明DNA是主要遗传物质的是多个实验，如噬菌体侵染实验、肺炎链球菌转化实验，A错误； B、确定DNA是染色体成分需要进行化学物质提取和分离，B错误； C、DNA双螺旋结构模型发现了DNA依靠脱氧核苷酸的排列顺序储存遗传信息，C正确； D、DNA的结构为阐明DNA的复制奠定了基础，在此结构基础上DNA可进行精确复制，D正确。 故选：CD。 （5）AB、①是逆转录过程，需要四种脱氧核苷酸；②是复制，原料也是脱氧核苷酸，AB错误； C、每新合成一条DNA单链，就会产生一个荧光分子，①产生的1个DNA，在②复制了n次后，可以产生2n个荧光分子，C错误； D、病毒复制过程中利用宿主细胞的核糖体合成其自身的蛋白质，D正确。 故选：D。 （6）DNA的基本单位相同（都是脱氧核苷酸）、结构相同（都是双螺旋结构）、碱基互补配对方式相同导致，故而腺病毒DNA能够与狗核DNA可以整合在一起，而腺病毒与狗的DNA碱基序列不同，二者含有不同的遗传信息，ABC不符合题意，D符合题意。 故选：D。 （7）A、图2表示翻译的过程，即图1中的②，A错误； B、根据肽链长度判断，从短的一边向肽链长的一边移动，该过程核糖体在mRNA上的移动方向是从右往左，B错误； C、一条mRNA上能结合多个核糖体，可以在短时间内合成大量的蛋白质，意义是提高蛋白质的合成效率，C正确； D、三个核糖体用的都是相同的模板mRNA，故合成的肽链相同，D正确。 故选：AB。 （8）艾滋病病毒的遗传物质是RNA，可以发生逆转录过程；大肠杆菌、豌豆和T2噬菌体的遗传物质都是DNA，不能发生逆转录，A正确，BCD错误。 故选：A。 （9）DNA中能与腺嘌呤A配对的是胸腺嘧啶T，RNA中能与腺嘌呤A配对的是U尿嘧啶，AB错误，CD正确。 故选：CD。 （10）噬菌体的蛋白质没有进入细菌中，DNA进入了细菌中，噬菌体合成蛋白质、DNA的原料利用宿主细胞的，故亲本的32P在子代DNA中存在，原料的31P和32S在子代中也存在，A正确，BCD错误。 故选：A。 （11）噬菌体的蛋白质没有进入细菌中，DNA进入了细菌中，噬菌体合成蛋白质、DNA的原料利用宿主细胞的，再由于DNA复制是半保留复制，子代噬菌体中一定含有35S，可能含有32P，A正确，BCD错误。 故选：A。 故答案为： （1）B （2）D （3）A （4）CD （5）D （6）D （7）AB （8）A （9）CD （10）A （11）A 3．如图表示一段DNA空间结构和平面结构的示意图，请据图回答问题。 （1）从图甲中可以看出DNA分子具有规则的 　 　结构，在真核细胞中，DNA的主要载体是 　 　。 （2）与图乙中碱基②相配对的碱基是 　 　（填中文名称）；由③④⑤组成的结构名称为 　 　。 （3）若在一条单链中＝n，在整个DNA分子中其比例为 　 　。若该DNA复制三次以后，含有甲图中两条链的DNA占DNA总数的比例是 　 　。 【解答】解：（1）DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构。在真核细胞中，DNA的主要载体是染色体。 （2）鸟嘌呤与碱基②胞嘧啶互补配对，由③④⑤组成的结构是腺嘌呤脱氧核苷酸。 （3）一条单链上＝n，在整个DNA分子中其比例为＝n。若该DNA复制三次以后，有8个DNA分子，含有甲图中两条链的DNA有2个，占DNA总数的比例是。 故答案为： （1）双螺旋 染色体 （2）鸟嘌呤 腺嘌呤脱氧核苷酸 （3）n 4．图1表示噬菌体侵染大肠杆菌的部分过程，图2所示的是赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记法完成的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的部分实验过程。请回答下列问题。 （1）图1中噬菌体侵染大肠杆菌的正确顺序：B→　 　→C。 （2）由图2实验结果分析，用于标记噬菌体的同位素是 　 　（填“35S”或“32P”），请完成标记T2噬菌体的操作步骤： ①配制适合大肠杆菌生长的培养基，在培养基中加入用放射性标记的 　 　，作为合成DNA的原料。 ②在培养基中接种大肠杆菌，培养一段时间，再用被标记的大肠杆菌培养T2噬菌体。 （3）图22实验结果表明，经离心处理后上清液中具有很低的放射性，请分析该现象出现的可能原因是 　 　。 （4）噬菌体侵染大肠杆菌后，合成子代噬菌体的蛋白质外壳需要 　 　。 ①大肠杆菌的DNA和核糖体及其氨基酸 ②噬菌体的DNA和核糖体及其氨基酸 ③噬菌体的DNA、大肠杆菌的氨基酸和核糖体 ④大肠杆菌的DNA及噬菌体的氨基酸 （5）赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记法完成的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验结果证明了DNA是遗传物质，根据图1遗传物质的特点有 　 　（至少答出2点）。 （6）在35S组实验中，保温时间和上清液放射性强度的关系为图3的 　 　。 【解答】解：（1）噬菌体侵染细菌的过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放，故图1中噬菌体侵染大肠杆菌的正确顺序为B→D→A→E→C。 （2）由于在新形成的噬菌体中检测到放射性，说明用于标记噬菌体的同位素是32P，标记的是噬菌体的DNA。噬菌体没有细胞结构，是寄生在大肠杆菌中的，所以标记T2噬菌体的操作步骤： ①配制适合大肠杆菌生长的培养基，在培养基中加入用放射性标记的4种脱氧核苷酸作为合成DNA的原料。 ②在培养基中接种大肠杆菌，培养一段时间后，再用此大肠杆菌培养T2噬菌体。 （3）如果在噬菌体侵染细菌的实验过程中，培养时间过短，部分噬菌体未侵入大肠杆菌体内；或者培养时间过长，增殖的子代噬菌体从大肠杆菌体内释放出来，都会导致上清液中具有很低的放射性。 （4）由于噬菌体没有细胞结构，是寄生在大肠杆菌中的，所以噬菌体侵染大肠杆菌后，合成子代噬菌体的蛋白质外壳需要噬菌体的DNA作模板，大肠杆菌的氨基酸作原料。故选：③。 （5）根据图1遗传物质的特点有能自我复制、能指导蛋白质的合成、分子结构具有相对稳定性等。 （6）由于35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，且蛋白质外壳不进入大肠杆菌，所以在35S组实验中，保温时间和上清液放射性强度没有关系，为图④。 故答案为： （1）D→A→E （2）32P 脱氧核苷酸 （3）培养时间过短，部分噬菌体未侵入大肠杆菌体内；培养时间过长，增殖的子代噬菌体从大肠杆菌内释放出来 （4）③ （5）能自我复制、能指导蛋白质的合成、分子结构具有相对稳定性 （6）④ 5．高效生产LNT：LNT（乳酰﹣N﹣四糖）是母乳中重要营养成分，在配方奶粉中需求量大。科学家设计并构建能同时表达两种外源酶lgtA与wbgO的质粒，从而在大肠杆菌中高效生产LNT。图1为构建的3种质粒的局部组成示意图，RBS为核糖体结合位点，用以调整翻译效率。相关代谢过程如图2所示，其中UDP﹣●（UDP﹣葡萄糖醛酸）为大肠杆菌自身可以合成的物质。 （1）不同原核生物的RBS序列不同，可以为生物进化提供 　 　。（单选） A．细胞生物学证据 B．分子生物学证据 C．比较解剖学证据 D．胚胎学证据 （2）除了图1中的组成部分，该质粒还应该含有的序列或结构有 　 　。（多选） A．复制起点 B．抗生素抗性基因 C．黏性末端 D．着丝粒 （3）结合题意与图1，下列哪些方法可以判断三种质粒上RBS的类型 　 　。（多选） A．使用合适的核酸内切酶分别酶切三种质粒，再使用琼脂糖凝胶电泳检测 B．使用PCR扩增三种质粒从启动子到终止子的序列，再使用琼脂糖凝胶电泳检测 C．使用PCR扩增三种质粒从启动子到终止子的序列，再对该片段进行测序 D．将三种质粒转入大肠杆菌中，在单位时间内对产生的LNT进行含量测定 （4）下列对两种外源酶lgtA和wbgO的描述中，正确的是 　 　。（单选） A．空间结构相同 B．结合底物相同 C．最适环境相似 D．化学本质不同 （5）据图2推测，关于培养该大肠杆菌的说法，正确的是 　 　。（多选） A．培养液中需要加入适量乳糖 B．培养液中需要加入大量葡萄糖 C．培养液在使用前需要高温高压灭菌 D．使用固体培养基进行扩增培养 （6）据图2判断，下列措施中，能够提高LNT产量的有 　 　。（编号选填） ①提高1acZ酶的活性 ②降低wbgO酶的活性 ③提高plmMU酶的活性 ④及时移出产物LNT ⑤增加乳糖转运蛋白数量 ⑥加强该菌呼吸作用 （7）为提高LNT产量，可以进一步优化的培养条件有 　 　。（编号选填） ①培养pH ②培养温度 ③培养时间 ④初次接种量 ⑤更换新鲜培养液频率 ⑥培养液成分配比 （8） 进一步实验发现，UDP﹣葡萄糖醛酸的量越多，LNT合成量越大。参考艾弗里的实验设计思路，从基因水平上，利用图2改造好的大肠杆菌设计实验，证明在合成UDP﹣葡萄糖醛酸过程中，galET酶是对合成影响最大的酶，包括但不限于实验组和对照组的操作和预期实验结果 　 　。 【解答】解：（1）生物进化的分子生物学证据主要包括基因比较和蛋白质比较两个方面。基因比较是通过对不同物种的基因进行比较，发现它们之间存在许多相同的基因序列和结构。这些共同的基因序列表明不同物种之间有着共同的祖先，不同原核生物的RBS序列不同，可以为生物进化提供分子生物学证据，B正确。 故选：B。 （2）基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子、复制起点和标记基因等，除了图1中的组成部分，该质粒还应该含有的序列或结构有复制起点、抗生素抗性基因，AB正确。 故选：AB。 （3）A、使用合适的核酸内切酶分别酶切三种质粒，不同的RBS序列其酶切位点分布可能不同，酶切后产生的片段长度不同，再使用琼脂糖凝胶电泳检测，根据条带的位置（片段长度信息）可以区分不同的RBS类型，该方法可行，A正确； B、使用PCR扩增三种质粒从启动子到终止子的序列，由于RBS序列不同，扩增出的这段序列长度可能不同，但琼脂糖凝胶电泳对于区分长度相近的片段分辨率有限，不一定能准确区分三种不同的RBS类型，该方法不可靠，B错误； C、使用PCR扩增三种质粒从启动子到终止子的序列，再对该片段进行测序，通过测序可以直接获得RBS的碱基序列，从而准确判断RBS的类型，该方法可行，C正确； D、将三种质粒转入大肠杆菌，不同RBS影响基因转录和翻译效率，理论上可通过LNT含量间接判断RBS类型。但实际情况复杂，除RBS外，还有多种因素影响LNT含量，如细胞生理状态、代谢环境等，这些因素干扰下，仅依据LNT含量难以准确判断RBS类型，D错误。 故选：AC。 （4）A、不同的酶通常具有不同的空间结构。酶的空间结构决定了其功能特异性，不同的外源酶 IgtA 和wbgO，它们的氨基酸序列等可能不同，进而导致空间结构不同，A错误； B、不同的酶一般作用于不同的底物，具有底物特异性。IgtA 和wbgO 作为不同的酶，其结合底物通常是不同的，B错误； C、许多酶发挥作用都有特定的适宜条件，比如适宜的温度、pH等，在相似的最适环境下，酶能更好地发挥活性。虽然它们是不同的酶，但从生物体内酶发挥作用的一般情况来看，有可能它们发挥作用的最适环境相似，比如在生物体的细胞内环境中都要在接近中性pH等条件下发挥作用，C正确； D、绝大多数酶的化学本质是蛋白质，只有少数酶是 RNA。通常情况下，一般的外源酶IgtA 和wbgO都属于蛋白质类的酶，化学本质相同，D错误。 故选：C。 （5）A、从图中可以看出，在加入乳糖后，大肠杆菌才开始大量合成分解乳糖的酶，进而利用乳糖进行生长繁殖，所以培养液中需要加入适量乳糖，A正确； B、培养液中加入大量葡萄糖会导致大肠杆菌渗透压过高，甚至出现死亡的现象，B错误； C、为了避免杂菌污染，培养液在使用前需要高温高压灭菌，C正确； D、一般液体培养基用于扩增培养，固体培养基多用于分离、鉴定等，所以大肠杆菌扩增培养通常用液体培养基，D错误。 故选：AC。 （6）从图中相关反应路径看，①降低1acZ酶的活性、②提高wbgO酶的活性、③提高plmMU酶的活性、④及时移出产物LNT、⑤增加乳糖转运蛋白数量都能够提高LNT产量，③④⑤正确。 故选：③④⑤。 （7）①培养 pH：不同的微生物对pH有不同的适宜范围，适宜的pH环境有利于微生物的生长和代谢，从而影响产物产量，优化培养pH可能提高 LNT 产量，该条件可优化。 ②培养温度：温度对微生物的生长、酶的活性等都有重要影响，合适的温度能促进微生物更好地生长和合成产物，调整培养温度可能提高LNT产量，该条件可优化。 ③培养时间：培养时间过短，微生物可能未充分生长和合成产物；培养时间过长，可能会因营养物质耗尽、代谢废物积累等影响产物合成，选择合适的培养时间可能提高LNT产量，该条件可优化。 ④初次接种量：合适的接种量能使微生物在培养液中更好地生长繁殖，若接种量不当可能影响生长速度和最终产物产量，优化初次接种量可能提高LNT产量，该条件可优化。 ⑤更换新鲜培养液频率：适时更换新鲜培养液可以补充营养物质，减少代谢废物积累，为微生物生长和产物合成提供更好的环境，优化更换新鲜培养液频率可能提高LNT产量，该条件可优化。 ⑥培养液成分：培养液成分是微生物生长和代谢的物质基础，调整培养液成分，比如添加合适的碳源、氮源、微量元素等，可能提高LNT产量，该条件可优化。 故答案为：①②③④⑤⑥。 （8）LNT合成实验设计 方法：在产LNT的大肠杆菌中，分别过表达/抑制galET基因（如CRISPR敲除或RNAi），以空白质粒/无义SiRNA为对照。预期结果：过表达 galET→LNT产量显著高于对照组。抑制galET→LNT产量显著低于对照组。 本实验是要从基因水平探究在合成UDP﹣葡萄糖醛酸过程中，galET酶是对合成影响最大的酶，自变量为galET酶的有无，因变量为LNT合成量，其他为无关变量应保持相同且适宜，故在产LNT的大肠杆菌中，分别为过表达/抑制galET基因（如CRISPR敲除或RNAi），实验组，以空白质粒/无义SiRNA为对照。预期结果：过表达galET组，LNT产量显著高于对照组。抑制galET组，LNT产量显著低于对照组。 故答案为： （1）B （2）AB （3）AC （4）C （5）AC （6）③④⑤ （7）①②③④⑤⑥ （8）LNT合成实验设计 方法：在产LNT的大肠杆菌中，分别过表达/抑制galET基因（如CRISPR敲除或RNAi），以空白质粒/无义SiRNA为对照。预期结果：过表达galET→LNT产量显著高于对照组。抑制galET→LNT产量显著低于对照组。 6．2A肽是来源于病毒的短肽，一般为18至25个氨基酸，也被称为“自我剪切”肽。2A肽能够使融合蛋白通过2A肽自我切割分离，产生多种蛋白质独立地行使各自的功能（如图a，Ⅰ～Ⅳ为不同的生物过程）。“P2A”来自某猪病毒，序列为ATNFSLLKQAGDVEENPGP。现欲将斑马鱼的vtg基因（图b）插入图c的载体，形成vtg﹣Luc融合基因重组载体并培育转基因斑马鱼。（注：Luc基因缺乏启动子序列，vtg基因内部无图c中的任何限制酶识别序列） （1）图a中过程Ⅰ需要的酶是 　 　，合成方向为 　 　。 （2）根据题干信息，图a中的基因1和基因2依次对应 　 　。 A.vtg基因；Luc基因 B.Luc基因；vtg基因 C.Ampr基因；vtg基因 D.Luc基因：Ampr基因 （3）对图a的表述，合理的是 　 　。 A.P2A含另一个启动子 B.P2A能与基因1、基因2一起转录. C.P2A能与基因1、基因2一起翻译. D.“P2A肽”可能影响蛋白1和蛋白2发挥功能 （4）从图c中载体角度分析，选用限制酶 　 　切割载体，可降低“空载”概率。（编号选填） ①BamHⅠ ②EcoRⅠ ③HindⅢ ④BsrGⅠ （5）为了使得vtg基因“正确”装载入载体，引物1和引物2的序列应为 　 　 A.5'﹣GAATTCAACTAT﹣3' B.5'﹣AAGCTTAGAGGC﹣3' C.5'﹣GAATTCTATCAA﹣3' D.5'﹣AAGCTTCGGAGA﹣3 水体中的雌激素能使斑马鱼细胞产生E蛋白，E蛋白可以结合vtg基因上游的启动子区域。Luc基因的表达产物是萤火虫荧光素酶，可以催化荧光素氧化产生荧光。 （6）请结合本题信息，简述构建转基因斑马鱼基本步骤（已构建好表达载体），分析该转基因斑马鱼检测水体中雌激素的原理：　 　。 【解答】解：（1）图a中过程Ⅰ为转录，需要的酶是RNA聚合酶，RNA聚合酶只能催化游离的核糖核苷酸加到mRNA的3′端，所以合成方向为从mRNA的5′端到3′端。 （2）2A肽能够使融合蛋白通过2A肽自我切割分离，产生多种蛋白质独立地行使各自的功能。Luc基因缺乏启动子序列，而启动子位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA。可见，为使vtg﹣Luc融合基因重组载体在受体细胞中表达出融合蛋白，图a中的基因1和基因2依次对应vtg基因、Luc基因，A正确，BCD错误。 故选：A。 （3）由题意可知：通过2A肽自我切割分离，使融合蛋白产生多种蛋白质独立地行使各自的功能，为此，图a中的基因1至基因2应表达出一条含有2A肽的融合蛋白，故对图a的表述，合理的是：P2A能与基因1、基因2一起转录，而且“P2A肽”可能影响蛋白1和蛋白2发挥功能，AC错误，BD正确。 故选：BD。 （4）为降低“空载”概率，需要选用双酶切法，从图c中载体角度分析，基因载体存在2个BamHⅠ酶切位点，不能使用；BsrGⅠ会把P2A序列切掉，因此也不能使用。可见，形成vtg﹣Luc融合基因重组载体，应选用限制酶EcoRⅠ与HindⅢ（即选用②与③）切割载体，可降低“空载”概率。 （5）为了使得vtg基因“正确”装载入载体，即将vtg基因插入ori与P2A序列之间。依据图b与图c推测：引物1是以3′﹣TTGATA﹣5′为模板的，并与其互补，所以引物1碱基序列中应该含有5′﹣AACTAT﹣3′，以及EcoRⅠ的识别序列（5′﹣GAATTC﹣3′），故引物1包含的碱基序列为A选项所示的5′﹣GAATTCAACTAT﹣3′；引物2是以3′﹣TCTCCG﹣5′为模板的，并与其互补，所以引物2碱基序列中应该含有5′﹣AGAGGC﹣3′，以及HindⅢ的识别序列（5′﹣AAGCTT﹣3′），故引物2包含的碱基序列为B选项所示的5′﹣AAGCTTAGAGGC﹣3′。可见，引物1和引物2的序列应分别为AB。 （6）构建转基因斑马鱼的基本步骤为：vtg基因的筛选与获取、vtg﹣Luc融合基因重组载体的构建、将vtg﹣Luc融合基因重组载体导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。水体中的雌激素能使斑马鱼细胞产生E蛋白，E蛋白可以结合vtg基因上游的启动子区域。Luc基因的表达产物是萤火虫荧光素酶，可以催化荧光素氧化产生荧光，由此可推知该转基因斑马鱼检测水体中雌激素的原理是：斑马鱼的vtg基因在正常情况下不表达，当水体中有雌激素和荧光素存在时，斑马鱼vtg基因的启动子被激活，vtg基因和Luc基因得以表达，且表达水平与雌激素的浓度呈正相关。Luc基因表达的萤火虫荧光素酶可以催化荧光素氧化产生荧光，水体中雌激素浓度越高，产生的荧光越强。 故答案为： （1）RNA聚合酶 从mRNA的5′端到3′端 （2）A （3）BD （4）②③ （5）AB （6）构建转基因斑马鱼的基本步骤为：vtg基因的筛选与获取、vtg﹣Luc融合基因重组载体的构建、将vtg﹣Luc融合基因重组载体导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。该转基因斑马鱼检测水体中雌激素的原理是：斑马鱼的vtg基因在正常情况下不表达，当水体中有雌激素和荧光素存在时，斑马鱼vtg基因的启动子被激活，vtg基因和Luc基因得以表达，且表达水平与雌激素的浓度呈正相关。Luc基因表达的萤火虫荧光素酶可以催化荧光素氧化产生荧光，水体中雌激素浓度越高，产生的荧光越强 3 / 12 学科网（北京）股份有限公司 $$