专题03 遗传的分子基础（山东专用）-【好题汇编】备战2024-2025学年高一生物下学期期末真题分类汇编（山东专用）

专题03 遗传的分子基础 一、单选题 1．（23-24高一下·山东威海·期末）将大肠杆菌置于含有³H-脱氧核苷酸的培养液中培养，使用特殊方法显色，若DNA双链均掺入³H-脱氧核苷酸则该区段显深色；若仅单链掺入则该区段显浅色；未掺入的区段不显色。下图表示大肠杆菌DNA第3次复制时的局部示意图，①～③代表不同的区段，a～d代表3′或5′端。下列说法错误的是（　　） A．图示过程主要发生在拟核区域 B．图中②、③区段的颜色分别为深色和浅色 C．图示过程中游离的3H-脱氧核苷酸被连接到b端和c端 D．第3次复制完成后深色DNA占DNA总数的3/4 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】DNA分子复制的相关计算、DNA分子的复制过程、特点及意义、DNA分子的结构和特点 【分析】DNA的复制方式为半保留复制，子代DNA分子其中的一条链来自亲代DNA ，另一条链是新合成的，这种方式称半保留复制。半保留复制的意义：遗传稳定性的分子机制。 【详解】A、根据题意可知，该过程为大肠杆菌DNA复制，大肠杆菌的DNA主要分布在拟核区域，A正确； B、大肠杆菌在含有³H-脱氧核苷培养液中培养，DNA的复制方式为半保留复制，大肠杆菌拟核 DNA 第1 次复制后产生的子代DNA的两条链一条被³H标记，另一条未被标记，大肠杆菌拟核 DNA 第2 次复制时，以两条链中一条被³H标记，另一条未被标记的DNA分子为模板，结合题干显色情况，DNA 双链区段①为浅色，②中两条链均含有³H，显深色，③中一条链含有³H一条链不含³H，显浅色，B正确； C、在DNA复制过程中，子链的延伸方向是从5’端到3’端，因此根据图示可知，图示过程中游离的3H-脱氧核苷酸被连接到a端和d端，C错误； D、根据大肠杆菌DNA第3次复制时的局部示意图，新合成的链为深色，由此可知，大肠杆菌一个拟核 DNA 第1 次复制后产生的子代DNA的两条链一条被³H标记，另一条未被标记，大肠杆菌拟核 DNA 第2 次复制时，以两条链中一条被³H标记，另一条未被标记的DNA分子为模板，因此1个拟核 DNA第3次复制完成后共有8个DNA，其中2个DNA分子两条链一条被³H标记，另一条未被标记，显色为浅色，6个DNA分子两条链都被³H标记，显色为深色，故深色DNA占DNA总数的3/4，D正确。 故选C。 2．（23-24高一下·山东泰安·期末）低温是诱导某些植物开花所必需的条件。在这些植物生长初期，若给予一定时间的低温处理，便可大大加快其开花进程，并可使其在当年正常结实从而得到成熟的种子。下图表示低温诱导植物M开花的作用机理。根据上述信息，下列推论错误的是（    ） A．植物M开花基因甲基化水平改变引起表型改变属于表观遗传 B．低温处理后，植物M开花基因的复制和转录过程均会发生显著改变 C．低温作用可以降低该植物DNA的甲基化水平，从而间接促进开花 D．植物开花过程受外界环境的影响较大，但根本上还是由基因控制的 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】基因、蛋白质与性状的关系、表观遗传 【分析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，DNA甲基化是表观遗传的一种类型。 【详解】A、植物M开花基因甲基化水平改变引起表型改变，说明基因的碱基序列并没有改变，只是表达水平改变引起表型改变，属于表观遗传，A正确； B、DNA甲基化影响基因转录不影响基因复制，因此低温处理后，植物M开花基因的转录过程会发生显著改变，复制过程不受影响，B错误； C、根据题中所给信息可知，低温作用可以降低该植物DNA的甲基化水平，从而间接促进开花，C正确； D、根据题中信息可知，低温处理通过影响基因的表达来影响植物开花过程，因此植物开花过程受外界环境的影响较大，但根本上还是由基因控制的，D正确； 故选B。 3．（23-24高一下·山东泰安·期末）下图为真核细胞内其DNA片段（15N标记）结构示意图，共有1000对脱氧核苷酸组成，其中碱基A占20%。下列说法错误的是（    ） A．该DNA片段的每条核苷酸链中（C+G）∶（A+T）为3∶2 B．解旋酶作用于②部位，DNA聚合酶用于催化①部位的化学键形成 C．该DNA片段复制3次，则共需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸4200个 D．将该DNA片段置于14N培养液中复制3次后，含14N的DNA分子占3/4 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】DNA分子复制的相关计算、DNA分子中碱基的相关计算、DNA分子的结构和特点 【分析】DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，脱氧核苷酸由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链，DNA分子一般是由2条反向平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构，磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧，两条链上的碱基由氢键连接形成碱基对，且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。 【详解】A、已知该基因全部碱基中A占20%，根据碱基互补配对原则，A=T=20%，则C=G=30%，所以该基因的每一条核苷酸链中及整个双链中（C+G）/（A+T）的比例均为3：2，A正确； B、①是磷酸二酯键，DNA聚合酶作用于①部位，B正确； C、由题意知，该基因是1000个碱基对，其中碱基A占20%，因此鸟嘌呤G=2000×30%=600，复制3次，则需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸是600×（23-1）=600×7=4200个，C正确； D、DNA分子复制是半保留复制，将细胞置于14N培养液中复制3次后，DNA分子均含14N，所以含14N的DNA分子占1，D错误。 故选D。 4．（23-24高一下·山东泰安·期末）将含有R型肺炎链球菌的培养液加入试管甲，将加热致死的S型肺炎链球菌破碎后得到细胞提取物放入试管乙，并在试管乙中加入一定量的RNA酶；然后再将试管甲、乙中的液体在丙试管中混合。下列说法正确的是（    ） A．加热致死的S型肺炎链球菌中蛋白质和核酸均失去功能 B．试管乙中加入RNA酶的目的是用加法原理除去相应的RNA C．试管甲、乙中的液体混合后，试管丙中S型菌的数量少于R型 D．丙试管中的S型菌的遗传物质与试管乙中的S菌的遗传物质完全相同 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】肺炎链球菌的转化实验 【分析】分析题意可知：甲试管中有R型肺炎链球菌，在乙试管中含有加热杀死的S型菌的细胞提取物，在加入RNA酶后，将RNA水解，故剩余的物质有蛋白质、荚膜多糖、DNA等，再将甲乙试管混合。 【详解】A、加热杀死的S型肺炎链球菌中蛋白质变性失活，失去功能，核酸变性后在低温条件下可复性，没有失去功能，A错误； B、试管乙中加入DNA酶的目的是水解DNA，利用的是减法原理，B错误； C、试管甲、乙中的液体混合后，由于转化率不是100%，故试管丙中S型菌的数量少于R型，C正确； D、丙试管中的S型菌的遗传物质是经转化而来，与试管乙中的S菌的遗传物质不完全相同，D错误。 故选C。 5．（23-24高一下·山东济宁·期末）研究发现，c-myc、p53等基因的突变或异常表达可能导致结肠癌。正常的c-myc基因与细胞正常生长、分裂密切相关，正常的p53基因能够抑制细胞恶性增殖、诱导异常细胞凋亡。下列说法合理的是（    ） A．推测c-myc属于抑癌基因，p53属于原癌基因 B．DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失均会导致基因突变 C．结肠癌细胞增殖过程中，各种基因的表达水平均显著提升 D．与正常人相比，结肠癌患者癌细胞中c-myc甲基化程度通常较低 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】细胞癌变的原因及防治、基因突变、表观遗传 【分析】原癌基因和抑癌基因。一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。相反，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。 【详解】A、原癌基因负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的过程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，正常的c-myc基因与细胞正常生长、分裂密切相关，正常的p53基因能够抑制细胞恶性增殖，说明c-myc属于原癌基因，p53属于抑癌基因，A错误； B、DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，导致基因结构的改变，才会导致基因突变，比如DNA分子中非基因序列中碱基对的替换、增添或缺失不属于基因突变，B错误； C、结肠癌细胞增殖过程中，并非各种基因的表达水平均显著提升，比如抑癌基因表达水平较低，C错误； D、c-myc属于原癌基因，原癌基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变，因此与正常人相比，结肠癌患者癌细胞中c-myc甲基化程度通常较低，c-myc基因表达水平较高，D正确。 故选D。 6．（23-24高一下·山东济宁·期末）某细菌质粒DNA含有m个碱基对，鸟嘌呤的数目为a，其复制的部分过程如图所示，其中复制叉是DNA复制时在DNA链上因解旋而形成的Y型结构。下列叙述正确的是（    ）    A．该质粒DNA分子一条链中含有a/2个胞嘧啶 B．该复制过程中解旋和子链的合成均需要线粒体提供能量 C．以同一条单链为模板时，不同子链片段的延伸方向可能是相反的 D．该质粒DNA分子复制n次共需要消耗（2n-1）（m-a）个胸腺嘧啶 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】真核细胞与原核细胞、DNA分子的结构和特点、DNA分子的复制过程、特点及意义、DNA分子复制的相关计算 【分析】1、 DNA分子复制的过程：①解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开；②合成子链：以解开的每一条母链为模板， 以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链；③形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构，从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子；2、DNA分子的复制方式是半保留复制。 【详解】A、该质粒DNA分子中鸟嘌呤=胞嘧啶=a，但是一条链上不一定含有a/2个胞嘧啶，A错误； B、细菌中没有线粒体，B错误； C、以同一条单链为模板时，不同子链片段的延伸方向是相同的，C错误； D、该DNA共含有m个碱基，其中有a个鸟嘌呤，由DNA分子结构特点可知胸腺嘧啶的数目为（2m-2a）/2=m-a，DNA复制是半保留复制，且得到的DNA完全相同，复制n次得到2n个 DNA 分子，需要胸腺嘧啶的数目是（2n-1）（m-a），D正确。 故选D。 7．（23-24高一下·山东济宁·期末）DNA双螺旋结构的揭示是划时代的伟大发现，在生物学的发展中具有里程碑式的意义。下列研究成果中，无法为该模型构建提供依据的是（    ） ①赫尔希和蔡斯证明了DNA是遗传物质 ②梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记技术证明了DNA半保留复制的机制 ③威尔金斯、富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱 ④查哥夫发现DNA中嘌呤数等于嘧啶数 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】DNA分子的复制过程、特点及意义、DNA分子的结构和特点、噬菌体侵染细菌的实验 【分析】威尔金斯和富兰克林提供了DNA衍射图谱；查哥夫提出碱基A的量总是等于T的量，C的量总是等于G的量；沃森和克里克在以上基础上提出了DNA分子的双螺旋结构模型。 【详解】①赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验，证明了DNA是遗传物质，与构建DNA双螺旋结构模型无关，①错误； ②梅塞尔森和斯塔尔运用15N标记DNA分子的同位素标记技术证明了DNA半保留复制的机制，与构建DNA双螺旋结构模型无关，②错误； ③沃森和克里克根据威尔金斯和富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱，推算出DNA分子呈螺旋结构，③正确； ④查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等，沃森和克里克据此推出碱基的配对方式，④正确。 综上所述，无法为该模型构建提供依据的是①②，A正确，BCD错误。 故选A。 8．（23-24高一下·山东济宁·期末）如图是真核细胞遗传信息表达中某过程的示意图，序号表示物质或结构。部分密码子（5'-3'）是：异亮氨酸AUC、AUU；天冬酰胺AAC、AAU；亮氨酸UUA；终止密码子UAA。下列叙述错误的是（    ）    A．该过程有氢键的形成和断裂 B．图中①所示的氨基酸为异亮氨酸 C．参与该过程的核酸是mRNA和tRNA D．图中②沿模板移动的方向是由右向左 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】遗传信息的翻译 【分析】分析图示可知，图示表示遗传信息表达中的翻译过程，①表示氨基酸，②表示核糖体，图中携带氨基酸的tRNA从左侧移向核糖体，空载tRNA从右侧离开核糖体。 【详解】A、互补配对的碱基之间通过氢键连接，图示过程中，tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对时有氢键的形成，tRNA离开核糖体时有氢键的断裂，A正确； B、已知密码子的方向为5'→3'，由图示可知，携带①的tRNA上的反密码子为UAA，与其互补配对的mRNA上的密码子为AUU，因此氨基酸①为异亮氨酸，B正确； C、参与该过程的核酸是mRNA(作为翻译的模板)、tRNA(运载氨基酸)、rRNA(组成核糖体的重要成分)，C错误； D、由图示可知，tRNA的移动方向是由左向右，则结构②核糖体移动并读取密码子的方向为从右向左，D正确。 故选C。 9．（23-24高一下·山东济宁·期末）真核细胞中，细胞色素c（Cyt-C）是由细胞核中基因控制合成的一种蛋白质，参与细胞呼吸中水的生成。细胞受刺激时，线粒体释放Cyt-C，若此时细胞内ATP不能维持适当水平，则细胞发生坏死；若此时细胞内ATP可以维持适当水平，则自由基产生增加，并发生Cyt-C与某些蛋白质的结合进而诱发细胞凋亡。下列说法正确的是（    ） A．正常情况下Cyt-C位于线粒体内膜上 B．Cyt-C合成后通过核孔进入细胞质 C．细胞发生坏死或凋亡由细胞中ATP的水平决定，与基因无关 D．自由基可以催化蛋白质分子发生水解反应 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】细胞凋亡、遗传信息的翻译、细胞的衰老、有氧呼吸过程 【分析】1.细胞的死亡 （1）细胞凋亡： ①概念：由基因决定的细胞自动结束生命的过程。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以细胞凋亡时一种程序性死亡。 ②意义：对于多细胞生物完成正常发育，维持内部环境的稳定以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常重要的作用。 ③实例：成熟个体中细胞的自然更新（花瓣的自然凋落、某些被病原体感染的细胞的清除等）、个体发育中细胞程序性死亡（蝌蚪发育成青蛙的过程中尾部的消失、胎儿手的发育过程中指间结构的消失等）。 （2）细胞坏死： ①概念：指在种种不利因素影响下，如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。 ②实例：烫伤后皮肤、黏膜的脱落；骨折时部分骨细胞死亡等。 【详解】A、有氧呼吸第三阶段中有水的生成，发生场所为线粒体内膜，由题干信息可知，Cyt-C参与细胞呼吸中水的生成，因此正常情况下Cyt-C位于线粒体内膜上，A正确； B、由题干信息可知，Cyt-C是一种蛋白质，蛋白质合成的场所是细胞质中的核糖体上，B错误； C、细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，与基因有关，C错误； D、自由基能攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，不是使蛋白质分子发生水解反应，D错误。 故选A。 10．（23-24高一下·山东东营·期末）雌猫在胚胎发育早期，胚胎细胞中的1条 X染色体会随机失活，只有1条X染色体保留活性，相关的分子机制如图所示。雄性个体细胞不会形成巴氏小体。下列叙述正确的是（    ） A．X染色体失活会改变其基因的碱基序列 B．Xist 基因与 Tsix 基因都表达时, X染色体保留活性 C．Xist基因和Tsix基因共用同一条模板链 D．形成巴氏小体的X染色体来源于雌性亲本 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】表观遗传、遗传信息的翻译、遗传信息的转录 【分析】分析题图：X染色体失活中心的Xist基因转录出XistRNA后，XistRNA包裹X染色体并吸引失活因子的集聚，从而导致X染色体失活。 【详解】A 、X 染色体失活不会改变其基因的碱基序列，只是基因的表达受到了抑制，A错误； B、Xist 基因与 Tsix 基因都表达时，Tsix形成的RNA与XistRNA 形成双链RNA，使得XistRNA无法包裹X染色体，使X 染色体保留活性，B正确； C、Xist 基因和 Tsix 基因是不同的基因，它们各自有独立的转录过程，不共用同一条模板链，C错误； D、雌猫胚胎细胞中的1条 X染色体会随机失活形成巴氏小体，雌猫体细胞有两条X，故形成巴氏小体的X染色体不一定来源于雌性亲本，D错误。 故选B。                                                                                        11．（23-24高一下·山东东营·期末）嘌呤霉素是一种抗生素，属于氨基糖苷类物质，可以代替氨基酸参与翻译过程中肽链的合成，阻断后续反应进行。下列叙述正确的是（    ） A．嘌呤霉素能识别mRNA 上的终止密码子从而使肽链合成终止 B．嘌呤霉素通过干扰基因转录从而改变蛋白质的结构 C．嘌呤霉素能使一条mRNA翻译得到多条不同的肽链 D．嘌呤霉素能占据核糖体与mRNA的复合物上唯一的 tRNA 结合位点 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】遗传信息的翻译 【分析】由题意可知：嘌呤毒素可以代替携带有氨基酸的tRNA与核糖体结合，通过阻断翻译的进行而干扰细菌蛋白质的合成。 【详解】AB、嘌呤霉素可以代替氨基酸参与翻译过程中肽链的合成，阻断后续反应进行，是干扰了翻译过程，不是识别终止密码子，AB错误； C、嘌呤霉素代替氨基酸参与翻译过程中肽链的合成，如果在不同的位置嘌呤霉素参与了蛋白质的合成过程，则一条mRNA翻译得到多条不同的肽链，C正确； D、在翻译过程中，核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA的结合位点，D错误。 故选C。 12．（23-24高一下·山东东营·期末）腺病毒的双链(α链、β链)DNA分子在复制过程中，首先以α链为模板合成一条子链并逐渐释放β链，然后以完全释放出的β单链为模板合成另一条子链。复制是由与模板链一端特异性结合的末端蛋白(pTP)引发的，pTP 与DNA 聚合酶结合启动复制。下列叙述正确的是（    ） A．腺病毒的DNA 上有多个复制起点以提高DNA 复制速率 B．复制起始时, pTP结合到DNA模板链的3'-端 C．该复制方式可使亲代DNA的两条链保留在同一个子代DNA 中 D．若合成一条子链需要t分钟，则腺病毒的1个DNA分子经2t分钟后能产生4个子代DNA分子 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】DNA分子的复制过程、特点及意义、DNA分子复制的相关计算 【分析】DNA复制：以DNA的两条链为模板，需要DNA聚合酶和解旋酶，真核细胞发生的场所主要为细胞核。 【详解】A、根据题意可知，复制是由与模板链一端特异性结合的末端蛋白(pTP)引发的，说明腺病毒的DNA 上的复制起点为1个，A错误； B、DNA的两条链反向平行，而复制时DNA聚合酶移动的方向，即子链延申的方向是从5’端向3’端延申，则pTP结合到DNA模板链的应为3'-端，B正确； C、由题意可知，在该复制过程中，一次仅复制一条链并释放出单链 DNA ，然后再将释放出的单链 DNA 复制为双链 DNA，则该复制方式产生的子代DNA的两条链中，只有一条来自亲代 DNA，C错误； D、若合成一条子链需要t分钟，则以α链为模板合成一条子链需要t分钟，然后以完全释放出的β单链为模板合成另一条子链仍需要t分钟，故腺病毒的1个DNA分子经2t分钟后只能产生2个子代DNA分子，D错误。 故选B。 13．（23-24高一下·山东东营·期末）CDG4-nCas9是一种碱基编辑器，其中含有Cas9蛋白和人工设计的向导RNA等，在向导RNA 引导下，可实现对基因的定点编辑。利用该系统将一个大肠杆菌拟核DNA 一条链中的特定碱基C替换为A，该大肠杆菌繁殖n代。下列叙述错误的是（    ） A．子代细胞中DNA 分子含有编辑后碱基对的有2ⁿ⁻¹-1个 B．CDG4-nCas9可识别大肠杆菌DNA中特定的碱基序列 C．在一定范围内，向导RNA序列越短，越容易导致编辑位点出错 D．子代大肠杆菌的DNA分子中嘌呤碱基占总碱基数的比例为1/2 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】DNA分子复制的相关计算、DNA分子的复制过程、特点及意义、DNA分子中碱基的相关计算、DNA分子的结构和特点 【分析】大肠杆菌DNA是由两条DNA长链反向平行构成的双螺旋结构，两条链之间的碱基互补配对，碱基含量遵循卡加夫法则，即A=T，G=C，但A+T不一定等于G+C。 【详解】A、该基因编辑器将拟核DNA 一条链中的特定碱基C替换为A，繁殖n代后一半的DNA含有编辑后碱基对，即2n-1个，A错误； B、编辑器含有Cas9蛋白和人工设计的向导RNA，导向RNA可以通过碱基互补配对识别大肠杆菌DNA中特定的碱基序列，B正确； C、在一定范围内，向导RNA序列越短，能与之配对结合的DNA单链片段越多，越容易导致编辑位点出错，C正确； D、大肠杆菌的DNA为双链，双链DNA中A=T，G=C，即嘌呤数等于嘧啶数，因此嘌呤碱基占总碱基数的比例为1/2，D正确。 故选A。 14．（23-24高一下·山东东营·期末）将T2噬菌体与大肠杆菌共同培养，培养液中相对噬菌体浓度变化如图所示，赫尔希和蔡斯利用该过程设计并完成了噬菌体侵染细菌实验。他们利用放射性标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，离心除去未吸附的噬菌体后，搅拌、离心，然后检测了沉淀物和上清液的放射性。下列叙述正确的是（    ） A．实验中需先分别用含有放射性③S和②P的培养基培养噬菌体，使噬菌体被标记 B．噬菌体增殖过程中所需的模板、原料均由大肠杆菌提供 C．赫尔希和蔡斯的实验中，噬菌体侵染大肠杆菌时，保温时间应在20min左右 D．赫尔希和蔡斯的实验中，若噬菌体DNA 被标记，两次离心得到的上清液均无放射性 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】噬菌体侵染细菌的实验 【分析】噬菌体侵染大肠杆菌实验步骤：用32P或35S标记大肠杆菌→噬菌体侵染被标记的大肠杆菌，标记噬菌体→32P或35S标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌→搅拌、离心→观察上清液和沉淀物中的放射性。 【详解】A、噬菌体是病毒，必须寄生在活细胞内才能生存繁殖，不能用培养基直接培养标记噬菌体，A错误； B、噬菌体增殖过程所需的模板由噬菌体提供，原料由大肠杆菌提供，B错误； C、据图所示，随着时间的延长，相对噬菌体浓度不断增加，若培养时间过长，噬菌体数量太多，大肠杆菌会裂解影响放射性的观察，若培养时间过短，部分噬菌体还没有完成侵染，也会影响放射性观察，保温时间20min左右时，噬菌体浓度维持一定数量相对稳定，说明此时噬菌体完成入侵，且大肠杆菌还没有裂解，因此保温20min相对比较适宜，C正确； D、首次离心时，由于部分噬菌体还没有将DNA注入大肠杆菌中，所以上清液中会有放射性，D错误。 故选C。 15．（23-24高一下·山东东营·期末）某两性花二倍体植物的籽粒颜色由3对等位基因I/i、C/c、P/p控制，相关基因控制的代谢途径如图所示。基因C位于4号染色体，基因P位于5号染色体，红色素、紫色素可分别使其籽粒呈现红色、紫色，不存在这两种色素时，籽粒呈现白色。不考虑互换和其他变异。下列叙述正确的是（    ） A．基因C 和基因P可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状 B．纯合紫粒植株与纯合白粒植株杂交，后代均为紫粒 C．基因型为IICcPp的植株自交，后代表型之比为红粒：白粒：紫粒=9：4：3 D．基因型为IiCcPp的植株自交，后代表型之比为红粒：白粒：紫粒=27：9：28 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】基因、蛋白质与性状的关系、9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用、基因自由组合定律的实质和应用 【分析】基因控制性状的两条途径：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状；基因通过控制酶的合成控制代谢过程进而控制生物体的性状。 【详解】A、基因C 和基因P可以通过控制酶的合成控制代谢过程进而控制生物性状，A错误； B、纯合紫花的基因型是IICCpp，当其与基因型为iiCCPP/IIccPP的白花植株杂交，后代为红花，B错误； C、基因型为IICcPp的植株自交，后代为9IIC-P-（红花）：3IIC-pp（紫花）：3IIccP-（白花）：1IIccpp（白花），即后代表型之比为红粒：白粒：紫粒=9：4：3，C正确； D、基因型为IiCcPp的植株自交，分开处理三对基因，Ii自交后代是3I-:1ii，Cc自交后代3C-：1cc，Pp自交后代3P-:1pp，综合起来27I-C-P-（红花），9I-C-pp（紫花），其余为白花，红粒：白粒：紫粒=27：28：9，D错误。 故选C。 16．（23-24高一下·山东东营·期末）关于生物科学史，下列叙述正确的是（    ） A．孟德尔利用假说-演绎法证明了非等位基因的遗传符合自由组合定律 B．艾弗里利用减法原理设计实验，证明了DNA 是肺炎链球菌的主要遗传物质 C．梅塞尔森和斯塔尔利用假说-演绎法证明了 DNA的复制方式为半保留复制 D．萨顿利用假说-演绎法证明了基因和染色体的行为存在平行关系 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】“加法原理”与“减法原理”、肺炎链球菌的转化实验、萨顿的假说、基因自由组合定律的实质和应用 【分析】1、假说-演绎法基本步骤：提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证（测交实验）→得出结论。 2、萨顿提出基因在染色体上的假说，摩尔根运用假说-演绎法证明基因在染色体上。 【详解】A、非同源染色体上的非等位基因的遗传才符合自由组合定律，非等位基因不是由孟德尔提出的，A错误； B、艾弗里利用减法原理设计实验，证明了DNA 是肺炎链球菌的遗传物质，B错误； C、梅塞尔森和斯塔尔利用假说-演绎法证明了 DNA的复制方式为半保留复制，C正确； D、萨顿利用类比-推理法证明了基因和染色体的行为存在平行关系，D错误。 故选C。 17．（23-24高一下·山东临沂·期末）重叠基因是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列。科研人员测定某噬菌体单链DNA的序列，得到其编码蛋白质的一些信息，如图。下列叙述错误的是（    ）    A．缬氨酸（Val）至少有两种密码子，称作密码子的简并 B．D、E基因转录的mRNA中终止密码子分别为UAA和ACU C．E基因中一个碱基对替换可能引起两种蛋白质结构发生改变 D．基因的重叠能节约碱基，更经济和有效地利用DNA遗传信息量 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】遗传信息的转录、遗传信息的翻译 【分析】不同的基因共用了相同的序列，这样就增大了遗传信息储存的容量；基因突变就是指DNA分子中碱基对的增添、缺失或改变，基因突变后控制合成的蛋白质的分子量可能不变、可能减少、也可能增加。 【详解】A 、密码子的简并是指一种氨基酸可以由多个不同的密码子，编码缬氨酸（Val）至少有两种密码子，这称作密码子的简并，A正确； B 、E基因转录的mRNA中终止密码子为ACU，D 基因转录的 mRNA 中终止密码子为 AUU，B错误； C、E 基因中一个碱基对替换可能引起两种蛋白质结构发生改变，因为基因存在重叠，一个碱基对的替换可能影响到两个基因的表达，从而导致两种蛋白质结构改变，C正确； D、基因的重叠是指两个或两个以上的基因共有一段 DNA 序列,基因的重叠能节约碱基，更经济和有效地利用 DNA 遗传信息量，D正确。 故选B。 18．（23-24高一下·山东临沂·期末）将某动物（2n=4，AaBb）一个精原细胞的DNA用含3H的胸腺嘧啶标记，然后转移至普通培养液中使其分裂，发现某个处于减数分裂Ⅱ后期的细胞基因型为AaBB。若只考虑发生一次变异，下列叙述正确的是（    ） A．若只有1条染色体有放射性，说明形成该细胞过程中发生了基因突变 B．若只有2条染色体有放射性，说明该精原细胞在减数分裂前只进行了一次有丝分裂 C．若只有3条染色体有放射性，说明形成该细胞过程中发生了染色体互换 D．若4条染色体均有放射性，说明该精原细胞先经过一次有丝分裂后再进行减数分裂 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】基因突变、DNA分子的复制过程、特点及意义、减数分裂过程中的变化规律、精子的形成过程 【分析】据DNA半保留复制的特点可知：若题中该细胞只有1条染色体有放射性，说明上一个时期含有染色单体时，细胞内只有一条染色体上一个DNA的一条链为32P，而另一条染色体的所有DNA链上均为31P，这说明形成该细胞至少经过了三次DNA复制。 【详解】A、根据 DNA半保留复制的特点可知，若图示细胞只有1条染色体有放射性，说明上一个时期含有染色单体时，细胞内只有一条染色体上一个DNA的一条链为32P，而另一条染色体的所有DNA链上均为31P，这说明形成该细胞至少经过了三次DNA复制。若A和a所在的同源染色体都没有被32P标记，则发生染色体互换不影响细胞中染色体放射性条数的变化，因此若图示细胞内只有1条染色体有放射性，则不能说明A和a的来源一定是发生了基因突变，A错误； B、若该精原细胞在减数分裂前只进行了一次有丝分裂，则形成的减数第二次分裂后期的细胞内含有2条染色体有放射性，但是若减数分裂前经过了不止一次的有丝分裂，而每一次有丝分裂时若有标记的DNA都分到一个细胞内，该细胞进行减数分裂也会得到上述结果，故不能说明该精原细胞在减数分裂前只进行了一次有丝分裂，B错误； C、若图示细胞内有3条染色体有放射性，则说明该细胞的上一个含有染色单体的时期是一条染色体的两条姐妹染色单体上都含有32P的放射性，而另一条染色体的两条姐妹染色单体中有一条有放射性，另一条没有放射性，这种情况只能是减数第一次分裂时A和a所在同源染色体的非姐妹染色单体之间的染色体互换导致了两条姐妹染色单体上都含有了放射性，C正确； D、4条染色体均有放射性，说明该精原细胞只经过了一次DNA复制，因此只进行了减数分裂，D错误。 故选C。 19．（23-24高一下·山东青岛·期末）转座子是染色体上一段能够自主复制和移位的DNA序列。复制型转座子的DNA通过转录获得RNA来合成相应DNA片段，然后插入新位点。非复制型转座子直接将自身DNA从原来位置切除并插入新的位点。澳洲野生稻在过去近300万年内，3种独立的转座子增加了约4×108个碱基对，总量约占整个基因组的60%以上。下列说法错误的是（    ） A．复制型转座子转座过程需要逆转录酶、RNA聚合酶等参与 B．澳洲野生稻的基因组大小的变化主要是复制型转座子引起的 C．转座子可能造成基因组不稳定，降低遗传多样性，不利于生物进化 D．转座子可能会造成基因和染色体的改变，给基因组造成潜在危害 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】中心法则及其发展、基因突变 【分析】1、转座子是一段能移位的DNA序列，所以会引发基因突变，属于可遗传变异，可以为生物进化提供原材料。 2、物种形成的3个环节：突变和基因重组为生物进化提供原材料；自然选择使种群的基因频率定向改变；隔离是新物种形成的必要条件。 【详解】A、复制型转座子转座过程是转座子的DNA通过转录RNA来合成相应DNA片段，故需要用到逆转录酶、DNA聚合酶等的参与，A正确； B、澳洲野生稻在过去近300万年内，3种独立的转座子增加了约4×108个碱基对，总量约占整个基因组的60%以上，故可以说澳洲野生稻基因组的大小变化主要是由复制型转座子引起的，B正确； C、转座子可能造成基因组不稳定，降低遗传的稳定性，不利于生物进化，而不是降低遗传的多样性，C错误； D、转座子是一段能移位的DNA序列，可能会引发基因和染色体的改变，给基因组造成潜在危害，D正确。 故选C。 20．（23-24高一下·山东青岛·期末）在噬菌体和宿主漫长的“军备竞赛”中，为抵御噬菌体的入侵，细菌进化出了多种系统进行防御，其中一类为“限制一修饰”系统，如图所示（限制酶主要分离自原核生物，能识别特定DNA序列并进行剪切）。下列说法错误的是（    ） A．酶A能够切割噬菌体的DNA而不损伤细菌DNA，说明限制酶具有专一性 B．细菌A的DNA序列可能不含限制酶的识别序列而使自身DNA得以保护 C．若极少数噬菌体发生了这种防御逃逸，噬菌体的DNA可能被甲基化修饰 D．产生防御逃逸的噬菌体，对治疗具有多药耐药性的致病细菌引起的疾病是不利的 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】DNA重组技术的基本工具、表观遗传 【分析】从图中可以看出限制酶A可以识别特定的DNA序列，并在特定位点将其切割，如果发生了DNA甲基化，则不会被识别。 【详解】A、限制酶主要分离自原核生物，限制酶A能够切割噬菌体的DNA而不损伤细菌DNA，说明限制酶具有专一性，A正确； B、限制酶A可识别特定的DNA序列，并在相应的位点将DNA序列切开，由图可知，细菌A的限制酶识别序列被甲基化修饰，从而使限制酶不能识别自身DNA而得以保护，也可能细菌A的DNA序列不含限制酶的识别序列而使自身DNA得以保护，B正确； C、如果限制酶A的识别序列被甲基化修饰，则不能被识别，所以若极少数噬菌体发生了这种防御逃逸，噬菌体的DNA可能被甲基化修饰 ，C正确； D、发生防御逃逸的噬菌体能侵染细菌，因而可用于治疗具多药耐药性的致病细菌引起的疾病，D错误。 故选D。 21．（23-24高一下·山东青岛·期末）噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程如下图所示。该实验条件下，噬菌体每15分钟复制一代。下列说法错误的是（    ）    A．该实验不能证明DNA的复制方式为半保留复制 B．大肠杆菌为噬菌体增殖提供了原料、酶和能量 C．A组试管Ⅲ中标记的子代噬菌体比例高于B组试管Ⅲ D．B组试管Ⅲ上清液中的放射性强度与接种后的培养时间成正比 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】噬菌体侵染细菌的实验、DNA分子的复制过程、特点及意义 【分析】上清液和沉淀物中都有放射性的原因分析：①用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中有少量放射性的原因：a．保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性升高。b．保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液中，也会使上清液的放射性含量升高。②用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中也有少量放射性的原因：由于搅拌不充分，有少量35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现少量的放射性。 【详解】A、噬菌体侵染大肠杆菌实验，主要是证明DNA是遗传物质，同时也证明了DNA能自我复制，能控制蛋白质的合成，但不能证明DNA是以半保留方式复制的，A正确； B、噬菌体增殖过程中的原料、酶和能量均由细菌提供，噬菌体提供复制的模板，B正确； C、35S标记的蛋白质外壳并未进入宿主细胞内，32P标记的DNA进入了宿主细胞内。因此32P标记的A组试管Ⅲ中标记的子代噬菌体比例高于35S标记的B组试管Ⅲ中标记的子代噬菌体，C正确； D、B组是用35S标记的噬菌体侵染未标记的细菌，35S标记的是噬菌体的蛋白质，蛋白质不进入细菌菌体，故培养时间长短不影响上清液中的放射性强度，D错误。 故选D。 22．（23-24高一下·山东青岛·期末）miRNA可通过破坏靶mRNA的稳定性参与转录后基因表达调控。circRNA富含miRNA结合位点，通过与miRNA作用来调控靶基因的表达水平。下列说法错误的是（    ） A．miRNA与circRNA分子基本组成单位相同 B．circRNA与miRNA结合抑制了靶基因的表达 C．circRNA与miRNA的合成均需要RNA聚合酶 D．miRNA通过抑制翻译过程而阻断靶基因的表达 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】遗传信息的转录、遗传信息的翻译 【分析】基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个步骤，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA，而翻译是以mRNA为模板合成蛋白质。 【详解】A、miRNA与circRNA分子基本组成单位均为核糖核苷酸，A正确； B、circRNA富含miRNA结合位点，circRNA与miRNA结合抑制了miRNA对靶mRNA的破坏，进而解除miRNA对其靶基因表达的抑制作用，B错误； C、circRNA与miRNA的合成都是通过转录完成的，均需要RNA聚合酶催化，C正确； D、miRNA可通过破坏靶mRNA的稳定性参与转录后基因表达调控，故miRNA通过抑制翻译过程而阻断靶基因的表达，D正确。 故选B。 23．（23-24高一下·山东青岛·期末）科研工作者发现，当细胞中缺乏氨基酸时，负载tRNA（携带氨基酸的tRNA）会转化为空载tRNA（没有携带氨基酸的tRNA）参与基因表达的调控。如图是缺乏氨基酸时tRNA调控基因表达的相关过程，图中的①②③④表示过程。下列说法正确的是（    ） A．参与过程①的酶有解旋酶和RNA聚合酶 B．图中核糖体的移动方向为从左向右 C．①②过程共有的碱基配对方式是G与C配对 D．空载tRNA通过抑制转录和翻译过程抑制蛋白质合成 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】遗传信息的转录、遗传信息的翻译 【分析】分析题图：图中①为转录过程，②为翻译过程，③④表示缺乏氨基酸时，tRNA调控基因表达的相关过程。 【详解】A、①过程是转录过程，以DNA为模板合成mRNA，此过程需要RNA聚合酶，不需要解旋酶，A错误； B、根据肽链的长度可知，左侧肽链较长，结合核糖体的时间较早，说明过程②中核糖体在mRNA上的移动方向是从右向左，B错误； C、①过程是转录过程，碱基配对方式为“A-U、T-A、G-C、C-G”，②过程是翻译过程，是以mRNA为模板，在tRAN的协助下合成多肽链，碱基配对方式为“A-U、U-A、G-C、C-G”。①②过程共有的碱基配对方式是A-U、G-C、C-G，B错误； D、当细胞缺乏氨基酸时，空载tRNA通过激活蛋白激酶抑制基因表达，也可以抑制基因的转录，从而快速停止蛋白质的合成，即通过控制①（转录）②（翻译）过程来影响基因的表达，D正确。 故选D。 24．（23-24高一下·山东青岛·期末）噬菌体φX174的遗传物质为单链环状DNA分子，部分序列如图。下列有关叙述正确的是（    ） A．噬菌体中φX174的DNA中含有的嘌呤数和嘧啶数一定相等 B．E基因和D基因的编码区重叠序列编码的氨基酸序列相同 C．基因是DNA上有遗传效应的片段，RNA病毒没有基因 D．两个基因共有一段序列让有限的DNA包含更多的遗传信息 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】DNA分子的结构和特点、染色体、DNA、基因和核苷酸之间的关系 【分析】对于细胞生物和DNA病毒而言，基因是有遗传效应的DNA片段；对于RNA病毒而言，基因是有遗传效应的RNA片段。 【详解】A、噬菌体中φX174的DNA为单链环状，A（腺嘌呤）不一定与T（胸腺嘧啶）相等、G（鸟嘌呤）不一定与C（胞嘧啶）相等，因此该DNA中含有的嘌呤数和嘧啶数不一定相等，A错误； B、虽然E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠，但二者的起始位点和终止位点都不相同，导致重叠序列编码的氨基酸序列不相同，B错误。 C、噬菌体φX174的基因是DNA上有遗传效应的片段，RNA病毒的基因是RNA上有遗传效应的片段，C错误； D、DNA能够储存足够量的遗传信息，遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中，两个基因共有一段序列让有限的DNA包含更多的遗传信息，D正确。 故选D。 25．（23-24高一下·山东青岛·期末）图1为某同学绘制的DNA片段示意图（其中○表示磷酸基团），图2为不同生物或生物不同器官（细胞）的DNA中A+T/G+C的比值情况。据图分析下列说法错误的是（    ） A．图1共4处错误，其中一处是“核糖”应为“脱氧核糖” B．图1中DNA分子具有特异性与磷酸和脱氧核糖交替连接形成的骨架无关 C．图2中三种生物DNA中A+T/G+C的比值不同，A+G/T+C的比值相同 D．某DNA中碱基T共a个，约占全部碱基的32%，其复制两次需要消耗27a/16个G 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】DNA分子的结构和特点、DNA分子中碱基的相关计算、DNA分子的复制过程、特点及意义 【分析】DNA的结构：①由两条、反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。②外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。内侧：由氢键相连的碱基对组成。③碱基配对有一定规律：A=T，G≡C。（碱基互补配对原则） 其中AT间由两个氢键连接，CG间由三个氢键连接。 【详解】A、图1为DNA结构模式图，第一处错误为与A配对的是T，第二处错误DNA不含核糖，含有脱氧核糖，第三处错误GC对含有三个氢键，第四处错误磷酸和五碳糖连接，而不是磷酸和磷酸连接，第五处错误是磷酸基团为5'端，所以图1中下方为3'端，上方为5'端，A错误； B、DNA分子特异性由含氮碱基的排列顺序决定，与磷酸和脱氧核糖交替连接形成的骨架无关，B正确； C、不同生物的DNA分子中A+T/G+C的比值不同，由于双链DNA分子中A=T，G=C，所以A+G/T+C的比值相同都是1，C正确； D、某DNA中碱基T共a个，约占全部碱基的32%，由于G=C，A=T，所以G=（a÷32%-2a）÷2=9a/16，复制两次需要消耗（22-1）9a/16=27a/16，D正确。 故选A。 二、多选题 26．（23-24高一下·山东威海·期末）某植物的基因M发生了如下图所示多个位点的突变后形成多个等位基因。当基因M的第90位碱基对由G-C替换为A-T时，编码的氨基酸序列没有改变；当第308位碱基对缺失时，编码的第103号氨基酸由x变为y（部分密码子：色氨酸：UGG；苏氨酸：ACC，ACU，ACA，ACG；终止密码子：UGA，UAA，UAG）。下列说法正确的是（　　） A．基因M多个位点的突变体现了基因突变的不定向性 B．图中a链是转录的模板链 C．氨基酸y的密码子为CAA D．转运y的tRNA上反密码子是UUC 【答案】ABD 【难度】0.65 【知识点】基因突变、遗传信息的翻译、遗传信息的转录 【分析】1、基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。 2、转录过程以四种核糖核苷酸为原料，以DNA分子的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下消耗能量，合成RNA。 3、翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的mRNA为模板，在酶的作用下，消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。 【详解】A、结合题干“某植物的基因M发生了如下图所示多个位点的突变后形成多个等位基因”可知，因M多个位点的突变体现了基因突变的不定向性，产生了多个等位基因，A正确； B、由题意“当基因M的第90位碱基对由G-C替换为A-T时，编码的氨基酸序列没有改变”以及所给密码子对应的氨基酸可知，图中a链是转录的模板链，发生碱基对的替换后，对应的氨基酸仍为苏氨酸，B正确； C、结合B选项，a链是转录的模板链，当第308位碱基对缺失时，由于mRNA上3个相连碱基决定1个密码子，结合题图可知，密码子由AGA→AAG，即氨基酸y的密码子为AAG，C错误； D、结合B选项的分析，a链是转录的模板链，氨基酸y的反密码子是UUC，D正确。 故选ABD。 27．（23-24高一下·山东威海·期末）狂犬病毒（RV）的遗传物质是-RNA，当RV侵入宿主细胞后，可通过下图所示途径进行增殖，图中①~③代表相应的生理过程。下列说法错误的是（　　）    A．RV病毒通过过程①完成自身遗传物质的复制 B．过程②发生在宿主细胞的核糖体上 C．过程③属于逆转录 D．过程①与过程③所需嘌呤碱基数相等 【答案】ACD 【难度】0.65 【知识点】中心法则及其发展 【分析】题图分析，图中①③过程为RNA的复制，②为翻译过程。①③过程发生在被病毒侵染的宿主细胞中。 【详解】A、由图可知，-RNA的复制要先合成一条+RNA，再以+RNA为模板合成新-RNA，故RV病毒通过过程①不能完成自身遗传物质的复制，A错误； B、过程②应该发生在宿主细胞的核糖体上，狂犬病毒为非细胞生物，没有核糖体，B正确； C、过程③也属于RNA复制，逆转录过程指的是以RNA为模板指导合成DNA的过程，C错误； D、过程①为RNA复制过程，过程③也属于RNA复制，两个过程形成的+RNA和-RNA为互补关系，二者之间可以发生嘌呤和密嘧啶的互补配对，因此，过程①所需嘌呤数与过程③所需嘌呤数不相同，D错误。 故选ACD。 28．（23-24高一下·山东泰安·期末）关于DNA合成原料的来源，科学家曾提出三种假说：①细胞内自主合成②从培养基中摄取③二者都有。为验证三种假说，设计如下实验：将大肠杆菌在含15N标记的脱氧核苷酸培养基中培养一代，然后对提取的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA的位置。图甲、乙、丙表示DNA在离心管中的可能位置。下列说法错误的是（    ） A．大肠杆菌的拟核DNA含有两个游离的磷酸基团 B．离心后离心管不同位置的DNA放射性强度不同 C．若支持观点①，则实验结果应为图丙所示结果 D．若支持观点②，则实验结果应为图乙所示结果 【答案】ABD 【难度】0.65 【知识点】真核细胞与原核细胞、探究DNA的复制过程、DNA分子的复制过程、特点及意义 【分析】DNA在复制的时候，在DNA解旋酶的作用下，双链首先解开，形成了复制叉，而复制叉的形成则是由多种蛋白质和酶参与的较复杂的复制过程。特点：全保留复制模型中，DNA分子解旋形成两条模板链，模板链复制形成子链，然后两条模扳链DNA彼此结合，恢复原状，新合成的两条子链彼此互补结合形成一条新的双链DNA分子。半保留复制模型中，DNA分子解旋形成两条模板链，模板链复制形成子链，然后两条模板链分别与新合成的子链组成子代DNA分子。最终，科学家证明DNA复制的方式为半保留复制。 【详解】A、大肠杆菌的拟核DNA是环状DNA，不含游离的磷酸基团，A错误； B、15N没有放射性，B错误； CD、将大肠杆菌在15N标记的脱氧核苷酸培养基中培养一代的时间，然后利用密度梯度离心分离提取的DNA，若合成DNA的原料是细胞内自主合成，则合成的DNA没有15N标记，离心后DNA均为14N，位于顶部，对应图丙；若合成DNA的原料是从培养基中摄取，则得到的子代DNA分子一条链是15N，一条链是14N，离心后位于中部，对应图甲，C正确，D错误。 故选ABD。 29．（23-24高一下·山东聊城·期末）下图表示原核细胞遗传信息传递的部分相关过程。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。下列叙述错误的是（    ）    A．过程①表示DNA分子的复制，酶A沿着模板链5'→3'的方向解读碱基序列 B．与过程①比较，过程②特有的碱基配对方式为A-U C．富含碱基G的片段易形成R环，原因可能是mRNA与模板链间形成的氢键更多 D．真核生物染色体DNA上的基因也能同时进行如图所示的转录和翻译过程 【答案】AD 【难度】0.65 【知识点】DNA分子的复制过程、特点及意义、遗传信息的转录、遗传信息的翻译 【分析】据图分析，左侧形成两个子代DNA分子，完成DNA复制，酶A表示DNA聚合酶，酶B表解旋酶；右侧形成信使RNA，表示转录，酶C表示RNA聚合酶。 【详解】A、酶A沿着模板链3'→5'的方向解读碱基序列，A错误； B、过程①表示DNA复制，过程②表示转录，特有的碱基配对方式为A-U，B正确； C、若富含G的片段，则模板链与mRNA之间形成的氢键比例高，mRNA不易脱离模板链，更容易形成R环，C正确； D、真核生物染色体DNA上的基因不能同时进行如图所示的转录和翻译过程，D错误。 故选AD。 30．（23-24高一下·山东东营·期末）分子信标探针结构如图，因其中部分核苷酸碱基彼此互补配对而呈现发夹结构，在探针的一端有荧光团，另一端有荧光淬灭剂。当分子信标探针处于发夹结构时，荧光团无荧光，发夹结构打开时荧光团可发出荧光。下列叙述错误的是（    ） A．分子信标探针可用于检测细胞内特定 DNA 或 RNA序列 B．若分子信标探针中部分碱基序列为5'-GTTCAGGACA-3'则互补DNA序列为 5'-CAAGICCIGT-3' C．若分子信标探针中腺嘌呤比例为a，其与待测DNA形成的互补双链中G的比例为(1-a)/2 D．可利用高温使发夹结构打开，然后降低温度使其与待测DNA 形成杂合双链 【答案】BC 【难度】0.65 【知识点】DNA分子的结构和特点、DNA分子中碱基的相关计算 【分析】DNA 复制是一个半保留复制的过程，即新合成的每个 DNA 分子中，都保留了原来 DNA 分子中的一条链。 复制过程需要多种酶和蛋白质的参与，如解旋酶、DNA 聚合酶等。解旋酶解开 DNA 双螺旋结构，使两条链分离，然后 DNA 聚合酶以解开的两条链为模板，按照碱基互补配对原则，将游离的脱氧核苷酸连接成新的子链。 【详解】A、分子信标探针能特异性地与细胞内特定的 DNA 或 RNA 序列结合，从而检测这些序列，A正确； B、若分子信标探针中部分碱基序列为 5'-GTTCAGGACA-3'，则互补 DNA 序列应为 5'-TGTCCTGAAC-3'，而不是 5'-CAAGICCIGT-3'，B错误；             C 、若分子信标探针中腺嘌呤比例为 a，由于腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）配对，鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）配对，所以 A + T 的比例为 2a，那么 G + C 的比例为 1 - 2a，G 的比例为（1 - 2a）/2，互补双链中G的比例无法确定，C错误； D、高温可以破坏分子信标探针的发夹结构，降低温度后能使其与待测 DNA 形成杂合双链，D正确。 故选BC。 三、解答题 31．（23-24高一下·山东泰安·期末）miRNA是在真核生物中发现的一类能调控基因表达的非编码RNA。研究发现，miRNA只在特定的组织和发育阶段表达，在生物的生长发育过程中具有重要作用。已知玉米棒上的每个籽粒为独立种子，籽粒中的果糖和葡萄糖含量越高则越甜，支链淀粉含量越高则越具糯性。下图1表示玉米籽粒中淀粉的合成途径，图2表示Sh2基因的表达受MIR-15a基因控制合成的miRNA调控图解。 (1)品尝发现某超甜玉米的糯性往往比较低，据图分析其原因： 。当Sh2基因缺失时，玉米籽粒淀粉含量大量减少未能有效保留水分，导致籽粒成熟后凹陷干瘪，这表明基因表达产物与性状的关系是 。 (2)据图2分析可知，miRNA调控Sh2基因表达的机理是 。 (3)图2中B过程的方向为 （填“从左向右”或“从右向左”），物质②③合成过程可以高效的进行，是因为 ，最终合成物质②③的氨基酸序列 （填“相同”或“不同”）。 (4)图2中在Sh2基因表达过程中，其模板链上的碱基序列最终翻译的氨基酸如下表，则图3所示tRNA携带的氨基酸是 。 5′-GCT-3′ 5′-TGC-3′ 5′-TCG-3′ 5′-CGT-3′ 丝氨酸 丙氨酸 精氨酸 苏氨酸 (5)已知Sh2基因经图2中的A、B过程产生的蛋白质中部分氨基酸序列为“—甘氨酸—亮氨酸—谷氨酸—半胱氨酸—缬氨酸—”，根据此序列及密码子表，能否准确推测该基因的碱基排列顺序？请说明理由： 。 【答案】(1) 缺失 Sh2 基因（或受 MIR-15a 基因控制合成的 miRNA 调控使 Sh2 基因表达受抑 制）不能合成Sh2酶，无法合成ADP-Glc，支链淀粉合成缺少底物，支链淀粉含量低 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 (2)miRNA能与Sh2基因转录生成的mRNA发生碱基互补配对，形成双链，阻断翻译 过程 (3) 从右向左 一个mRNA上可相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成 相同 (4)精氨酸 (5)不能，因为密码子有简并性，根据氨基酸序列无法准确得知mRNA的碱基排列顺 序，故无法推测基因的碱基排列顺序 【难度】0.65 【知识点】基因、蛋白质与性状的关系、遗传信息的翻译、遗传信息的转录 【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要RNA聚合酶参与；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程发生在核糖体上，需要以氨基酸为原料，还需要酶、能量和tRNA等。 【详解】（1）结合题图可知，缺失 Sh2 基因（或受 MIR-15a 基因控制合成的 miRNA 调控使 Sh2 基因表达受抑 制）不能合成Sh2酶，无法合成ADP-Glc，支链淀粉合成缺少底物，支链淀粉含量低；当Sh2基因缺失时，玉米籽粒淀粉含量大量减少未能有效保留水分，导致籽粒成熟后凹陷干瘪，据图可知，上述过程与Sh2酶等有关，故表明基因表达产物与性状的关系是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。 （2）翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，据图可知，miRNA调控Sh2基因表达的机理是：miRNA能与Sh2基因转录生成的mRNA发生碱基互补配对，形成双链，阻断翻译 过程。 （3）图2中B过程是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，表示翻译，据图中肽链的长度可知，B过程的方向为从右向左（从短到长）；由于一个mRNA上可相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，故物质②③合成过程可以高效的进行；由于翻译的模板相同，故最终合成物质②③的氨基酸序列相同。 （4）mRNA上的三个相邻碱基编码一个氨基酸，与tRNA上的碱基互补配对，据图可知，tRNA上的碱基是5′-UCG-3′，则mRNA上的碱基是5′-CGA-3′，因此DNA分子模板链上的碱基序列为5′-TCG-3′，携带的氨基酸是精氨酸。 （5）因为密码子有简并性，即一种氨基酸可能由一个或多个密码子决定，根据氨基酸序列无法准确得知mRNA的碱基排列顺 序，故无法推测基因的碱基排列顺序。 32．（23-24高一下·山东济宁·期末）科学家发现人类昼夜节律受基因表达的调控，其分子机制如图所示。夜晚，PER蛋白可与TIM蛋白结合后进入细胞核积累，并通过抑制CLK和CYC的作用调控per基因的表达；白天，光照激活的CRY蛋白与TIM蛋白结合引起TIM蛋白降解，而PER蛋白被DBT蛋白催化水解，导致PER无法和TIM结合，不能进入细胞核；该周期约为24小时，表现出昼夜节律。 (1)PER基因转录时由 进行解旋．其沿模板链的 （填“3'-5'”或“5'-3'”）移动；转录出的mRNA经 离开细胞核，与 结合，翻译出PER蛋白。 (2)研究发现，人体肠道中的某种细菌也存在生物节律，推测对该细菌生物节律影响最小的因素是______。 A．人作息规律 B．人体温变化 C．人进食频率 D．人饮食种类 (3)PER基因部分碱基发生甲基化修饰后，昼夜节律会受到影响，且可遗传给后代，这种现象称为 。 【答案】(1) RNA聚合酶 3'-5' 核孔 核糖体 (2)B (3)表观遗传 【难度】0.65 【知识点】表观遗传、基因、蛋白质与性状的关系、遗传信息的翻译、遗传信息的转录 【分析】基因控制蛋白质合成的过程称为基因的表达，故per基因控制合成PER蛋白的过程称为基因的表达。基因的表达过程包括转录和翻译两步，前者主要发生在细胞核中，而后者发生在细胞质基质中的核糖体上，据此分析为，该过程在细胞的细胞核中，以该基因的一条链为模板，以四种核糖核苷酸为原料转录为mRNA，进而在核糖体上翻译出PER蛋白。 【详解】（1）转录时需要RNA聚合酶进行解旋，其沿模板链的3'-5'移动，新合成的子链RNA从5'-3'合成，转录出的mRNA经核孔进入细胞质，与核糖体结合，开始翻译的过程。 （2）研究发现，人体肠道中的某种细菌也存在生物节律，可能人的作息规律、人的进食频率、人的进食种类等人的有规律的活动均可能会影响该细菌的生物节律，而人的体温变化不会出现这种变动，因此该细菌生物节律影响最小的因素是人体温变化。 （3）基因的碱基序列没有发生改变，但是表型和性状发生了可遗传的现象称为表观遗传。表观遗传的类型包括组蛋白的甲基化、乙酰化和基因的甲基化和乙酰化等等。 33．（23-24高一下·山东聊城·期末）脑源性神经营养因子（BDNF）是由两条肽链构成的，能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育，BDNF基因表达受阻会导致精神分裂症的发生。图示为BDNF基因的表达及调控过程。请回答下列问题。 (1)甲过程需要 酶的催化，其作用体现在① ② 。 (2)若以图中BDNF基因整条片段为模板进行转录，BDNF基因中碱基数与控制合成的多肽链中氨基酸数的比值 （选填“>”、“=”或“<”）6。乙过程发生的场所是 。 (3)图2中tRNA有 个游离的磷酸基团，tRNA与mRNA结合的特异性结构是前端的 ，该tRNA携带的氨基酸为 。（AGC：丝氨酸；UCG：丝氨酸；GCU：丙氨酸；CGA：精氨酸。） (4)由图1可知，miRNA-195基因调控BDNF基因表达的机理是 。精神分裂症患者与正常人相比，丙过程 （选填“减弱”、“不变”或“增强”）。基于上述分析，请提出一种治疗该疾病的思路： 。 【答案】(1) RNA聚合 以DNA的一条链为模板催化转录形成mRNA 识别并结合模板DNA上的启动子序列 (2) > 细胞质中核糖体 (3) 1 与mRNA上密码子互补配对的反密码子 丝氨酸 (4) miRNA-195与BDNF基因表达的mRNA形成局部双链结构，从而使BD-NF基因表达的mRNA无法与核糖体结合，抑制了翻译的进行 增强 促进BDNF基因的转录（或抑制miRNA-195基因转录） 【难度】0.65 【知识点】基因的表达综合、基因表达过程中的相关计算、遗传信息的翻译、遗传信息的转录 【分析】题图分析：图1中miRNA-195基因转录形成的miRNA-195与BDNF基因转录形成的mRNA会形成局部双链结构，从而使BDNF基因转录的mRNA无法与核糖体结合，无法合成蛋白质。图2为tRNA结构，其反密码子从3、端开始读为UCG，mRNA上密码子为AGC，对应氨基酸为丝氨酸。 【详解】（1）甲过程为转录，需要RNA聚合酶的催化，其作用是识别并结合模板DNA上的启动子序列，并以BDNF基因的一条链为模板催化转录合成RNA。 （2）由于转录是以DNA的一条链为模板，翻译时mRNA上一个密码子含有三个碱基，对应一个氨基酸，并且真核细胞的基因结构中存在不编码氨基酸的序列，因此BDNF基因中碱基数是多肽链中氨基酸数6倍还要多，即BDNF基因中碱基数与控制合成的多肽链中氨基酸数的比值＞6；核糖体是蛋白质的合成场所，乙过程为翻译形成蛋白质的过程，场所是核糖体。 （3）图2中tRNA是线性RNA，只是局部存在碱基互补，因此只在5、端存在一个游离的磷酸基团。tRNA在细胞翻译过程中起到识别密码子是tRNA前端的与mRNA上密码子互补配对的反密码子。 图2为tRNA结构，其反密码子从3、端开始读为UCG，mRNA上密码子为AGC，对应氨基酸为丝氨酸，故该tRNA携带的氨基酸为丝氨酸。 （4）由图1可知，miRNA-195基因转录出的miRNA-95与BDNF基因转录出的mRNA能够发生部分的碱基互补配对，因而阻止了相应的mRNA的翻译过程，即miRNA-195基因调控BDNF基因表达的机理是miRNA-195与BDNF基因表达的mRNA形成局部双链结构，从而使BDNF基因表达的mRNA无法与核糖体结合，抑制了翻译的进行。若BDNF基因表达受阻，则会导致精神分裂症的发病，故精神分裂症患者与正常人相比，丙过程增强，若甲过程反应强度不变，则由于翻译过程受阻，BDNF的含量将减少，导致精神分裂症的发病。基于上述分析，治疗该疾病的思路可以为：促进BDNF基因的转录（或抑制miRNA-195基因转录）。 34．（23-24高一下·山东东营·期末）miRNA 是真核细胞中一类不编码蛋白质的短序列RNA，其主要功能是调控其他基因的表达。研究发现，BCL2是一个抗凋亡基因，其编码的蛋白质有抑制细胞凋亡的作用。该基因的表达受MIR-15a基因控制合成的miRNA 调控，如图1所示。图1中A、B表示过程，①、②表示物质，图2表示B过程的相关机制。回答下列问题。 (1)图中A代表的过程是 ，该过程中游离的核糖核苷酸依次连接在正在合成的①的 (填“3'-端”或“5'-端”)。 (2)图2中核糖体甲、乙中更早结合到mRNA 分子上的是 ，tRNA 的 (填“5'-端”或“3'-端”)携带氨基酸进入核糖体。图2中正在进入核糖体甲的氨基酸是 (部分密码子及其对应的氨基酸：GGC——甘氨酸； CCG——脯氨酸； GCC——丙氨酸；CGG一精氨酸) 。 (3)图1中成熟miRNA 单链中腺嘌呤占18%, 尿嘧啶占42%,成熟miRNA与①形成的双链区中鸟嘌呤所占的比例为 。 (4)据图1分析可知，成熟miRNA的大量产生会 (填“促进”或“抑制”)细胞凋亡，请简述其机理 。 (5)BCL2基因在癌细胞中高表达，基于上述分析，请提出一种治疗癌症的思路 。 【答案】(1) 转录 3'-端 (2) 乙 3'-端 脯氨酸 (3)20% (4) 促进 miRNA 能与BCL2基因转录生成的mRNA发生碱基互补配对，形成双链，阻断翻译过程 (5)促进MIR-15a基因的表达 【难度】0.65 【知识点】细胞凋亡、基因表达过程中的相关计算、遗传信息的翻译、遗传信息的转录 【分析】据图分析，A过程表示转录，B过程表示翻译，①表示转录形成的信使RNA，②表示翻译形成的多肽，MIR-15a基因控制合成的miRNA，可与BCL2基因转录生成的mRNA发生碱基互补配对，形成双链，阻断翻译过程。 【详解】（1）A过程表示转录，产生mRNA，转录的方向是从5'到3'，游离的核糖核苷酸依次连接在正在合成的①mRNA的3'-端。 （2）图2中核糖体甲、乙中更早结合到mRNA 分子上的是乙，乙上的肽链更长。tRNA的3'-端携带氨基酸进入核糖体，图2中正在进入核糖体甲的氨基酸是脯氨酸，因为图中tRNA上的反密码子是GGC，对应密码子CCG，编码的是脯氨酸。 （3）成熟miRNA与①形成的双链区遵循碱基互补配对原则，成熟miRNA 单链中腺嘌呤占18%, 尿嘧啶占42%，则双链区的A、U、T占双链的60%，G、C占40%，双链区域的G=C=20%。 （4） 据图分析可知：miRNA能与BCL2基因转录生成的mRNA发生碱基互补配对，形成双链，阻断翻译过程从而调控BCL2基因表达，而BCL2是一个抗凋亡基因，其编码的蛋白质有抑制细胞凋亡的作用，故成熟miRNA的大量产生会促进细胞凋亡。 （5） MIR-15a基因控制合成的 miRNA 能与BCL2基因转录生成的mRNA发生碱基互补配对，形成双链，阻断翻译过程从而调控BCL2基因表达，从而促进细胞凋亡，故基于上述分析，请提出的一种治疗癌症的思路为：促进MIR-15a基因的表达，使其转录出更多的miRNA与BCL2基因转录出的mRNA结合，抑制其翻译。 35．（23-24高一下·山东青岛·期末）下图表示真核细胞中基因表达过程。剪接体主要由蛋白质和小分子的RNA组成。    (1)图示过程①与DNA复制的区别有 （答出三点即可）。转录时，mRNA合成的方向为3’ 5’（填“→”或“←”）。 (2)剪接现象的发现仍然是传统中心法则的内容，剪接体的形成与基因 （填“有关”或“无关”）。剪接体彻底水解的产物有 。 (3)绝大多数氨基酸都有几个密码子，这对生物体的生存发展的意义是 。该动物的某一基因发生突变后，转录出的mRNA长度不变，而肽链变长。经测定发现该基因编码链的某个碱基G变成了c，导致基因转录形成的mRNA上的相应密码子发生改变，可能的变化情况是 （用下表序号和箭头表示）。 可能用到的密码子 a．AGU（丝氨酸） b．UAC（酪氨酸） c．CGU（精氨酸） d．UGG（色氨酸） e．UAG（终止密码子） f．UAA（终止密码子） (4)除了DNA甲基化，影响基因表达的修饰有 。据图分析，若基因转录没有发生变化，最终编码的蛋白质结构发生了改变，则可能的原因是 。 【答案】(1) 酶、原料、模板、产物、碱基配对方式等 ← (2) 有关 氨基酸、核糖、磷酸和碱基（AUGC） (3) 增强密码子容错性、保证翻译速度 e→b (4) 染色体组蛋白的甲基化、乙酰化 剪接体剪接位置出现差错，形成异常的mRNA，导致编码的蛋白质发生改变 【难度】0.65 【知识点】DNA分子的复制过程、特点及意义、遗传信息的转录、基因突变、表观遗传 【分析】1、转录过程以四种核糖核苷酸为原料，以DNA分子的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下消耗能量，合成RNA。 2、翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的mRNA为模板，在酶的作用下，消耗能量产生多肽链。 【详解】（1）过程①为转录，需要以DNA一条链为模板，在RNA聚合酶的催化下，以核糖核苷酸为原料合成RNA，转录过程中存在的碱基配对方式为A-U、T-A、G-C、C-G，而DNA复制需要以DNA的两条链分别为模板，在解旋酶和DNA聚合酶的作用下以脱氧核糖核苷酸为原料合成DNA，DNA复制过程中存在的碱基配对方式为A-T、T-A、G-C、C-G，因此图示过程①与DNA复制的区别在酶、原料、模板、产物、碱基配对方式等方面存在差异。mRNA合成时延伸的方向是5’→3’。即3’←5’。 （2）题中显示，剪接体主要由蛋白质和小分子的RNA组成，蛋白质的合成需要基因的调控，RNA的合成是通过转录过程完成的，可见剪接体的形成与基因有关，由剪接体的成分可知，其彻底水解的产物有氨基酸、核糖、磷酸和四种碱基（A、U、G、C）。 （3）绝大多数氨基酸都有几个密码子，当基因发生突变时，对应的氨基酸可能不变，同时翻译时不同的tRNA也可运输同一种氨基酸，因此可增强密码子容错性、保证翻译速度，对生物体的生存发展有重要的意义。基因的编码链与转录的模板链上的碱基互补，若该基因编码链的某个碱基G变成了C，则对应氨基酸的密码子中只存在一个碱基G→C，分析表格中密码子可知，可能是e（UAG）→b（UAC）。 （4）除了DNA甲基化，影响基因表达的修饰还有染色体组蛋白的甲基化、乙酰化等。若最终编码的蛋白质结构发生了改变，且基因转录没有发生变化，则可能的原因是剪接体剪接位置出现差错，形成的mRNA与正常的mRNA不一样，最终编码的蛋白质结构有可能发生改变。 36．（23-24高一下·山东青岛·期末）下图表示原核生物拟核区域发生的三个生理过程（①~③），若过程②形成的mRNA不易与模板链脱离，会导致R环结构的形成，进而影响DNA复制、转录和基因的稳定性。    (1)上图中酶B和酶C分别为 ，过程②的原料是 ，根据酶C的移动方向推测，该过程模板链的5'端位于 （填“左侧”或“右侧”）。 (2)研究发现R环通常出现在富含G的片段，据此推测R环形成的原因是 。 (3)与图中过程③相比，真核生物的过程③的不同点是 。 (4)若一条mRNA的碱基序列为3'-CGUGAGCAGGUAACG-5'，那么以该mRNA为模板翻译出的肽链的氨基酸序列为 （相关密码子见下表）。 氨基酸 起始（甲硫氨酸） 丙氨酸 谷氨酸 天冬氨酸 半胱氨酸 密码子 AUG GCA GAA、GAG GAC UGC 【答案】(1) 解旋酶、RNA聚合酶 核糖核苷酸 右侧 (2)该片段富含G，因此氢键数量较多，mRNA不易与模板链脱离 (3)先转录后翻译 (4)甲硫氨酸-天冬氨酸-谷氨酸-半胱氨酸 【难度】0.65 【知识点】DNA分子的复制过程、特点及意义、遗传信息的转录、遗传信息的翻译 【分析】基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白质，所有已知的生命，都利用基因表达来合成生命的大分子。转录过程由RNA聚合酶参与，以DNA为模板，产物为RNA。RNA聚合酶沿着一段DNA移动，留下新合成的RNA链。翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，场所在核糖体。 【详解】（1）过程①表示DNA复制，是以DNA的两条链为模板，进行半保留复制；酶A为DNA聚合酶，催化子链的合成，酶B为解旋酶，破坏氢键，达到解旋的目的；DNA独特的双螺旋结构提供了精确的模板，通过碱基互补配对保证了复制能够精确进行。 过程②是转录，是以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程，原料是核糖核苷酸；根据酶C（RNA聚合酶）的移动方向推测，转录的方向为左到右，是从模板链的5'端→3'端，因此该过程模板链（DNA的一条链）的5'端位于右侧。 （2） 由于该片段富含G，因此氢键数量较多，mRNA不易与模板链脱离，因此R环通常出现在富含G的片段。 （3）过程③为翻译，图示为原核生物，边转录边翻译，真核生物的不同点是先转录后翻译。 （4）翻译时核糖体移动方向是从mRNA的5'端→3'端，从起始密码子开始翻译，据密码子表，翻译出来的氨基酸序列为甲硫氨酸-天冬氨酸-谷氨酸-半胱氨酸。 一、单选题 1．（23-24高一下·山东青岛·期末）将果蝇的一个精原细胞用32P标记DNA，然后放在含31P的培养基中培养，该精原细胞先进行一次有丝分裂，产生的两个子细胞继续进行减数分裂产生8个精细胞。下列说法正确的是（    ） A．有丝分裂的后期，细胞内有16条染色单体被标记 B．减数第一次分裂的后期，每个细胞内有8条染色体被标记 C．减数第二次分裂的中期，每个细胞内有8条染色单体被标记 D．最终产生的8个精细胞中，含32P的精细胞有4个或8个 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】动物细胞的有丝分裂、精子的形成过程、DNA分子的复制过程、特点及意义 【分析】根据DNA半保留复制的特点，用32P标记的精原细胞在只供给含31P的原料中进行了一次有丝分裂，则DNA分子中都是一条链含32P，一条链含31P，两个子细胞再各自进行减数分裂，都是以31P的原料进行复制，所以每个DNA分子中都含有31P。 【详解】A、果蝇2n=8，有丝分裂后期着丝粒分开形成16条染色体，但不含染色单体，A错误； BCD、由于一个精原细胞用32P标记DNA，然后放在含31P的培养基中培养，DNA进行半保留复制，所以有丝分裂结束形成的子细胞中的每条染色体的DNA分子的单链一条32P标记，一条31P标记的DNA分子，再次复制形成的染色体形成的两条单体，其中一条单体全是31P，另一条单体一条链是32P，一条链是31P，但整个DNA分子都被32P标记，所以减数第一次分裂的后期，每个细胞内有8条染色体被标记 ，减数分裂Ⅰ结束，同源染色体移向两极，细胞中染色体数目减半，染色体的标记情况与减数分裂Ⅰ相同，所以在减数第二次分裂的中期，每个细胞内有4条染色单体被标记，减数分裂Ⅱ后期，姐妹染色单体分开，形成的染色体随机组合分到两个子细胞中，所以，每个精原细胞形成的精细胞有2-4个含有32P，因此该细胞最终形成的精细胞有4-8个含有32P，B正确，CD错误。 故选B。 2．（23-24高一下·山东青岛·期末）下列关于遗传物质本质及结构探索历程的叙述正确的是（    ） A．梅塞尔森和斯塔尔利用同位素标记和差速离心法证明了DNA复制的方式 B．格里菲思的肺炎链球菌转化实验不能证明使R型菌转化S型菌的物质是DNA C．赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是主要的遗传物质 D．威尔金斯和富兰克林根据DNA衍射图谱推测出DNA的双螺旋结构 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】肺炎链球菌的转化实验、噬菌体侵染细菌的实验、DNA分子的结构和特点、探究DNA的复制过程 【分析】1、肺炎双球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。 2、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。 3、沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA的结构。 4、萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体的假说，摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上。 【详解】A、梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记法用15N标记DNA分子，并利用了密度梯度离心法，证明了DNA的半保留复制方式，A错误； B、格里菲思的肺炎链球菌转化实验不能证明使R型菌转化S型菌的物质是DNA，只是依据实验现象做出推断：已经加热致死的S型细菌中，含有转化因子，B正确； C、赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质，C错误； D、威尔金斯和富兰克林应用X射线衍射技术获得了DNA衍射图谱，沃森和克里克依据照片中的有关数据为基础，推算出DNA呈螺旋结构，D错误。 故选B。 3．（23-24高一下·山东济南·期末）将一个双链DNA分子的一端固定于载玻片上，置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3个时间点的图像，①和②表示新合成的单链，①的5'端指向解旋方向，丙为复制结束时的图像。该DNA复制过程中可观察到单链延伸暂停现象，但延伸进行时2条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则，下列说法错误的是（    ） A．据图甲和图乙分析，①和②延伸时均存在暂停现象 B．乙时①中A、T之和与②中A、T之和可能相等 C．②的模板链3'端指向解旋方向 D．①、②中含有荧光标记可证明DNA复制方式为半保留复制 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】DNA分子的结构和特点、DNA分子的复制过程、特点及意义 【分析】1、DNA的双螺旋结构：(1) DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。(2) DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧。(3)两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。 2、 DNA分子复制的特点：半保留复制；边解旋边复制，两条子链的合成方向是相反的。 【详解】A、据图分析，图甲时新合成的单链①比②短，图乙时①比②长，且延伸进行时2条链延伸速率相等，因此可以说明①和②延伸时均存在暂停现象，A正确； B、①和②两条链中碱基是互补的，图乙时新合成的单链②比①短，但①中多出的部分可能不含有A、T，因此①中A、T之和与②中A、T之和可能相等，B正确； C、DNA 两条链反向平行，由于①的5'端指向解旋方向，则②的3'端指向解旋方向，进而推出②的模板链5'端指向解旋方向，C错误； D、DNA复制时以DNA的两条链为模板合成子链，①、②中含有荧光标记可证明DNA复制方式为半保留复制，D正确。 故选C。 4．（23-24高一下·山东枣庄·期末）我国科研团队构建出国际首个人工合成的光控RNA 结合蛋白 LicV，可通过光对 RNA进行精准调控。LicV 单体是由 LicT 蛋白与光敏蛋白(VVD)构成的融合蛋白。用不同的连接子蛋白连接LicT 与 VVD，形成的 LicV 存在差异，在黑暗和蓝光照射下检测，可筛选出调控效果最佳的LicV。该调控过程如下图所示，图中 RAT由终止子转录而来，可以使转录终止。下列说法正确的是（    ）    A．图中 RAT 是在 DNA 聚合酶的作用下转录形成的 B．LicT 蛋白合成时核糖体沿着 mRNA5'端移动到3'端，直至遇到终止密码子翻译结束 C．在黑暗条件下能根据红色荧光强度差异筛选出连接LicT 与 VVD 的最佳连接子蛋白 D．蓝光照射条件下，终止子不能转录得到 RAT，红色荧光蛋白基因不能表达 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】遗传信息的翻译、遗传信息的转录 【分析】基因的表达是指遗传信息转录和翻译形成蛋白质的过程。转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程需要核糖核苷酸作为原料；翻译是指在核糖体上，以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程，该过程还需要tRNA来运转氨基酸。 【详解】A、由图可知RAT位于mRNA上，mRNA是转录而来的，因此图中RAT是在RNA聚合酶的作用下转录形成的，A错误； B、LicT蛋白属于蛋白质，经过转录和翻译合成，翻译的场所在核糖体，翻译时核糖体沿着mRNA的5′端移动到3′端，直至遇到终止密码子翻译结束，B正确； C、由图可知，黑暗条件下，转录会在遇到终止子时停止，因此并不会转录和翻译红色荧光蛋白，因此无法根据红色荧光强度差异筛选连接LicT与VVD的最佳连接子蛋白，C错误； D、由图可知，蓝光照射条件下，终止子能转录得到 RAT，红色荧光蛋白基因能表达，D错误。 故选B。 5．（23-24高一下·山东潍坊·期末）错配修复是DNA复制错误修复的重要形式。下图是大肠杆菌错配修复的过程，S蛋白与损伤部位结合启动修复过程，L蛋白介导后续的蛋白质互作和新、旧链的区分，H蛋白切割发生错误配对的DNA单链，最后由DNA聚合酶Ⅲ填补大缺口。下列说法错误的是（    ） 注：Me指此处DNA分子被甲基化；DNA连接酶可以连接两个DNA片段 A．通过错配修复可以有效降低因碱基对替换而产生基因突变的概率 B．图中未被甲基化的DNA链是半保留复制过程中的子链 C．图中DNA聚合酶Ⅲ和DNA连接酶作用形成的化学键相同 D．控制S蛋白和L蛋白合成的基因在遗传上可能遵循自由组合定律 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】基因自由组合定律的实质和应用、DNA分子的复制过程、特点及意义、基因突变 【分析】DNA的复制： 条件：a、模板：亲代DNA的两条母链；b、原料：四种脱氧核苷酸为；c、能量：（ATP）；d、一系列的酶。缺少其中任何一种，DNA复制都无法进行。 过程： a、解旋：首先DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条扭成螺旋的双链解开，这个过程称为解旋；b、合成子链：然后，以解开的每段链（母链）为模板，以周围环境中的脱氧核苷酸为原料，在有关酶的作用下，按照碱基互补配对原则合成与母链互补的子链。 【详解】A、基因突变主要发生在DNA复制过程中，可见，通过错配修复可以有效降低因碱基对替换而产生基因突变的概率，A正确； B、图中未被甲基化的DNA链被切割后得到修复，是半保留复制过程中的子链，B正确； C、图中DNA聚合酶Ⅲ和DNA连接酶作用形成的化学键相同，都是磷酸二酯键，只不过作用的对象不同，C正确； D、图示为大肠杆菌细胞中DNA的修复过程，大肠杆菌为原核生物，其中没有同源染色体，因此，控制S蛋白和L蛋白合成的基因在遗传上不可能遵循自由组合定律，D错误。 故选D。 6．（23-24高一下·山东潍坊·期末）大肠杆菌乳糖操纵子包括lacZ、lacY、lacA三个结构基因以及上游3个对结构基因起调控作用的核苷酸序列。操纵基因（0）对结构基因起着“开关”的作用，直接控制结构基因的表达。调节基因（R）能够调节操纵基因状态，从而对“开关”起着控制作用。图1、图2分别表示环境中有、无乳糖时，结构基因表达的调节机制。下列说法错误的是（    ） A．过程①形成mRNA的模板链是β链 B．过程②中，核糖体沿mRNA移动并读取密码子 C．图1中三种酶的合成体现了基因的选择性表达 D．无乳糖时，阻遏蛋白与操纵基因结合，抑制了结构基因的表达 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】遗传信息的转录、遗传信息的翻译 【分析】大肠杆菌乳糖操纵子的调节过程：当环境中有乳糖时，乳糖与阻遏蛋白结合，改变其构象，使之不能与操纵基因结合，使得RNA聚合酶可以与P (启动子)结合，使结构基因能够表达，合成三种酶，酶a是β－半乳糖苷酶，可水解乳糖，乳糖减少时，上述过程减弱。 【详解】A、过程①为转录的过程，转录是从模板链的3’→5’，的方向，过程①形成mRNA的模板链是β链，A正确； B、过程②为翻译，翻译过程中是核糖体沿mRNA移动并读取密码子，B正确； C、基因的选择性表达是指不同细胞中基因的执行情况不同，图1中三种酶的合成丙没有体现基因的选择性表达，C错误； D、由图可知，无乳糖时，阻遏蛋白与操纵基因结合，抑制了结构基因的表达，D正确。 故选C。 7．（23-24高一下·山东潍坊·期末）下列关于“DNA结构模型构建”和“噬菌体侵染细菌的实验”的说法，错误的是（    ） A．双螺旋结构模型的碱基互补配对原则揭示了DNA分子具有恒定的直径 B．沃森和克里克用DNA衍射图谱推算出DNA呈螺旋结构 C．为了去除未吸附的噬菌体，可在T2噬菌体侵染之后增设离心处理 D．T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是主要的遗传物质 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】噬菌体侵染细菌的实验、DNA分子的结构和特点、制作DNA双螺旋结构模型 【分析】赫尔希和蔡斯在做噬菌体侵染细菌的过程中，利用了同位素标记法，用32P和35S分别标记的噬菌体的DNA和蛋白质。噬菌体在细菌内繁殖的过程为：吸附→注入→合成→组装→释放。 【详解】A、双螺旋结构模型的碱基互补配对原则揭示了DNA分子具有恒定的直径，即嘌呤和嘧啶之间氢键的形成使得DNA双螺旋的直径是固定的，A正确； B、沃森和克里克以DNA衍射图谱的相关数据为基础，推算出DNA分子呈螺旋结构，B正确； C、为了去除未吸附的噬菌体，可在T2噬菌体侵染之后增设离心处理，进而可以将未侵染的噬菌体分离出来，C正确； D、T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质，D错误。 故选D。 8．（23-24高一下·山东青岛·期末）放射性心脏损伤是由电离辐射诱导大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明，circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制如图。miRNA是细胞内一种单链小分子RNA，可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA，可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合，从而提高mRNA的翻译水平。某些剪接过程需要非蛋白质类的酶参与。下列说法正确的是（    ） A．circRNA分子中有2个游离的磷酸基团 B．miRNA含量的增加能够减弱电离辐射对心脏的危害 C．circRNA与P基因mRNA具有相同序列的核酸片段 D．可通过减少细胞内circRNA的含量抑制细胞凋亡 【答案】C 【难度】0.4 【知识点】DNA分子的结构和特点、遗传信息的转录、遗传信息的翻译、基因的表达综合 【分析】结合题意分析题图可知，miRNA能与mRNA结合，使其降解，降低mRNA的翻译水平。当miRNA与circRNA结合时，就不能与mRNA结合，从而提高mRNA的翻译水平。 【详解】A、circRNA是细胞内一种闭合环状RNA，没有游离的磷酸基团，A错误； B、miRNA表达量升高，与P基因的mRNA结合并将其降解的概率上升，P蛋白的含量下降，则不能抑制细胞凋亡，不利于该心脏病的治疗，B错误； C、circRNA与P基因mRNA都可以通过碱基互补配对原则和miRNA结合，所以它们中具有相同序列的核酸片段，C正确； D、circRNA 可靶向结合 miRNA，促进P基因mRNA翻译出P蛋白，抑制细胞凋亡，故可通过提高细胞内circRNA的含量，抑制细胞凋亡，D错误。 故选C。 9．（23-24高一下·山东淄博·期末）小鼠的基因F 突变为f后会产生矮化小鼠。科学家发现F/f存在基因印记现象，即子代个体中来自双亲的基因只有一方能表达，另一方不表达。两只矮化小鼠杂交，结果如图。假设子代数量足够多，依据实验，下列说法错误的是（    ）    A．基因F、f的遗传遵循基因的分离定律 B．亲本矮化雌鼠的F基因来自其父本 C．基因型为Ff的雌雄小鼠杂交，后代表型及比例为正常：矮化=3：1 D．两只正常小鼠杂交，后代正常小鼠所占的比例有2种可能 【答案】C 【难度】0.4 【知识点】基因分离定律的实质和应用、表观遗传 【分析】表观遗传：指基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象；表观遗传现象普遍存在于生物体的生长发育和衰老的整个生命活动过程中。 【详解】A、基因F、f属于等位基因，其遗传遵循基因的分离定律，A正确； B、分析题意，亲本Ff表现为矮化雌鼠，说明F未表达，其与ff矮化雄鼠杂交，后代矮化小鼠：正常小鼠=1：1，说明雌性小鼠Ff在产生雌配子F时，F重新表达来自雌鼠的基因表达，故亲本矮化雌鼠的F基因来自其父本，B正确； C、基因型为Ff的雌雄小鼠杂交，由于基因印记现象，来自父本的F不能表达，只能表达父本的f可以表达，而母本的F和f均可表达，故后代中Ff∶ff=1∶1，表型及比例为正常：矮化=1：1，C错误； D、两只正常小鼠杂交，存在以下几种情况：①FF与FF正反交，后代均为正常小鼠，比例为1；②FF与Ff杂交，FF为雌鼠，Ff为雄鼠，后代全为正常小鼠，比例为1；③FF与Ff杂交，FF为雄鼠，Ff为雌鼠，后代矮化小鼠：正常小鼠=1：1，比例为1/2；④Ff与Ff杂交，Ff为雄鼠，Ff为雌鼠，后代矮化小鼠：正常小鼠=1：1，比例为1/2；综上所述，后代正常小鼠所占比例只有2种情况，D正确。 故选C。 10．（21-22高一下·山东淄博·期末）小鼠毛色由常染色体上的一对等位基因A/a的控制。研究发现，若基因A发生甲基化修饰（甲基化修饰的基因用AY表示），则小鼠毛色变成灰色。某实验室进行了两组杂交实验，其过程及结果如下图。 下列相关分析，不合理的是（    ） A．两实验中黄色鼠的基因型为Aa，黑色鼠的基因型为aa B．基因A与基因AY的碱基序列不同，控制性状的表现不同 C．控制小鼠毛色的三个基因之间的显隐性关系为AY>A>a D．实验二F1中灰色鼠与黑色鼠随机杂交，后代中黄色鼠占1/4 【答案】B 【难度】0.4 【知识点】表观遗传、基因分离定律的实质和应用 【分析】据图可知，实验一的黄色鼠交配，子代出现黑色鼠，说明黑色鼠是隐性性状；若基因A发生甲基化修饰（甲基化修饰的基因用AY表示），则小鼠毛色变成灰色，据此分析作答。 【详解】A、实验一的黄色鼠交配，子代出现黑色鼠，说明黑色鼠是隐性性状，则两实验中黄色鼠的基因型为Aa，黑色鼠的基因型为aa，A正确； B、分析题意，AY是由基因A发生甲基化修饰而成，属于表观遗传，表观遗传不改变基因的碱基序列，B错误； C、结合A可知，实验一的亲本组合是Aa×Aa，子代黄色：黑色=2:1，应是AA纯合致死；实验二黄色鼠Aa×AYa，子代为AYA：AYa：Aa：aa=1:1:1:1，表现为黄色：灰色：黑色=1:2:1，据此推测控制小鼠毛色的三个基因之间的显隐性关系为AY>A>a，C正确； D、实验二F1中灰色鼠（1/2AYA、1/2AYa）与黑色鼠（aa）随机杂交，子代出现黄色鼠Aa的概率为1/2×1/2=1/4，D正确。 故选B。 二、多选题   11．（23-24高一下·山东菏泽·期末）根据S型肺炎链球菌荚膜多糖的差异，将其分为SⅠ、SⅡ、SⅢ……等类型，不同类型的S型发生变异后失去荚膜，成为相应类型的R型（RⅠ、RⅡ、RⅢ）。S型的荚膜能阻止外源DNA 进入细胞，R型只可回复突变为相应类型的S型。为探究S型菌的形成机制，将加热杀死的甲菌破碎后获得提取物，将冷却后的提取物加入至乙菌培养液中混合均匀，经培养后检测子代细菌的类型。下列说法正确的是（    ） A．该实验中的甲菌应为R型菌，乙菌应为S型菌 B．自然状态下，S型菌变异的类型可能发生了基因突变也可能发生了染色体变异 C．若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅡ，子代细菌为SⅢ和RⅡ，则能说明S 型菌可通过转化而来 D．若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅢ，子代细菌为SⅢ和RⅢ，则不能排除基因突变的可能 【答案】CD 【难度】0.65 【知识点】肺炎链球菌的转化实验、基因突变、染色体结构变异和数目变异综合 【分析】题意分析：由题干信息可知，该实验的目的是探究S型菌的形成机制。S型菌在结构上比R型菌多了荚膜，根据荚膜多糖的不同，分为不同类型。但无论哪种S型菌类型，只要发生基因突变，就会失去荚膜而成为相应类型的R型菌。S型菌的荚膜会阻止外源DNA进入细胞，R型菌可回复突变为相应类型的S型菌。 【详解】A、实验的目的是探究S型菌的形成机制，则R型菌为实验对象，S型菌的成分为自变量。因此甲菌应为S型菌，乙菌应为R型菌，A错误； B、S型菌是原核生物，不会发生染色体变异，B错误； C、若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅡ，RⅡ经转化得到SⅢ，繁殖所得子代细菌为SⅢ和RⅡ；RⅡ经回复突变得到SⅡ，繁殖所得子代细菌为SⅡ和RⅡ。所以若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅡ，子代细菌为SⅢ和RⅡ，则能说明S型菌是转化而来，C正确； D、、若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅢ，RⅢ经转化形成的S菌为SⅢ，RⅢ经回复突变形成的S菌也是SⅢ，繁殖后形成的子代细菌都为SⅢ和RⅢ，不能排除基因突变的可能，D正确。 故选CD。 12．（23-24高一下·山东青岛·期末）下图是大肠杆菌内某基因表达的过程示意图，①-⑦代表不同的结构或物质，1和Ⅱ代表生理过程。下列说法错误的是（    ） A．过程1中的③表示RNA聚合酶，过程Ⅱ中⑤的形成与核仁有关 B．过程1中的④表示mRNA，其延伸方向和核糖体的移动方向相反 C．①②所属物质和④都是遗传信息载体，⑦是遗传信息的表达产物 D．多个⑤共同参与同一条肽链的合成，提高了过程Ⅱ的效率 【答案】ABD 【难度】0.65 【知识点】细胞核的结构、遗传信息的转录、遗传信息的翻译 【分析】分析题图：图示为某基因表达的过程，其中Ⅰ为转录过程，Ⅱ为翻译过程；①②为DNA分子的两条链，③为RNA聚合酶，④为mRNA，⑤为核糖体，⑥为tRNA，⑦为多肽链。 【详解】A、过程Ⅰ为转录，其中的③表示为RNA聚合酶，过程Ⅱ为翻译过程，⑤为核糖体，大肠杆菌为原核生物，不含核仁，A错误； B、过程Ⅰ为转录，④表示mRNA，由图可知，mRNA的延伸方向为从右向左，由肽链长度可知，核糖体的移动方向为从右向左，B错误； C、①②为DNA分子的两条链，④为mRNA，DNA、RNA都是遗传信息的载体，⑦蛋白质是遗传信息表达的产物，C正确； D、⑤为核糖体，有多个核糖体结合在一条mRNA分子上，形成多条相同的肽链，提高了蛋白质的合成效率，D错误。 故选ABD。 13．（23-24高一下·山东济南·期末）图1所示为中心法则内容，图2所示为DNA复制过程，图3为DNA转录示意图，下列有关叙述正确的是（    ） A．1957年克里克提出的中心法则内容只包括图1中的①②③ B．图1中各过程遵循碱基互补配对原则的有①②④⑤ C．图2中复制完成后，甲、乙可在有丝分裂后期、减Ⅱ后期分开 D．图3说明DNA所有区域的两条链都可以被转录 【答案】AC 【难度】0.65 【知识点】减数分裂和有丝分裂的综合、DNA分子的复制过程、特点及意义、遗传信息的转录、中心法则及其发展 【分析】1、真核生物细胞中含有DNA和RNA两种核酸，其中DNA由四种脱氧核糖核苷酸组成（腺嘌呤脱氧核苷酸A、鸟嘌呤脱氧核苷酸 G、胸腺嘧啶脱氧核苷酸T、胞嘧啶脱氧核苷酸C），RNA由四种核糖核苷酸组成（腺嘌呤核糖核苷酸A、鸟嘌呤核糖核苷酸G、尿嘧啶核糖核苷酸U、胞嘧啶核糖核苷酸C）； 2、DNA中碱基互补配对的方式是A-T、C-G、G-C、T-A；RNA之间碱基互补配对的方式是A-U、C-G、G-C、U-A，翻译过程是mRNA与tRNA之间进行碱基互补配对。 【详解】A、1957年克里克提出的中心法则内容是DNA的复制、转录和翻译过程，即只包括图1中的①②③，A正确； B、图1中的①为DNA复制、②为转录、③为翻译、④为RNA复制、⑤为逆转录，①②③④⑤都遵循碱基互补配对原则，B错误； C、图2中复制完成后，甲、乙存在于姐妹染色单体中，可在有丝分裂后期、减数分裂Ⅱ后期随随着丝粒的分裂而分开，C正确； D、转录是指以DNA的一条链的一部分为模板合成mRNA的过程，D错误。 故选AC。 14．（23-24高一下·山东枣庄·期末）下图一中泡状结构称为 DNA 复制泡，是 DNA 上正在复制的部分，下列有关 DNA 复制的说法正确的是（    ）    A．DNA复制主要发生在细胞周期的间期，没有细胞周期的细胞不发生DNA复制 B．图一中存在多个复制泡，说明在复制过程中存在多个起点 C．图二中的 DNA 解旋方向向左，两条子链的延伸方向有一条与解旋方向相同 D．图二中 DNA 聚合酶可以催化单个的核糖核苷酸在模板作用下延伸子链 【答案】BC 【难度】0.65 【知识点】DNA分子的复制过程、特点及意义、精子的形成过程、细胞增殖的方式及细胞周期 【分析】1、DNA分子复制的过程：①解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开；②合成子链：以解开的每一条母链为模板， 以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链；③形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子； 2、DNA分子的复制方式是半保留复制。 【详解】A、DNA复制主要发生在细胞周期的间期，进行减数分裂的细胞没有细胞周期也可发生DNA复制，A错误； B、图一为细胞中DNA复制，其中一个DNA分子有多个复制泡，说明在复制过程中存在多个起点，B正确； C、DNA复制是边解旋边复制，据图可知，图二中的 DNA 解旋方向向左，两条子链的延伸方向有一条与解旋方向相同，C正确； D、图二中 DNA 聚合酶可以催化单个的脱氧核苷酸在模板作用下延伸子链，D错误。 故选BC。 15．（23-24高一下·山东潍坊·期末）氨酰-tRNA合成酶是催化tRNA和特定的氨基酸结合的酶，该酶首先活化氨基酸，然后再将活化的氨基酸转移到tRNA的3′-端氨基酸臂上，从而完成tRNA对氨基酸的识别和结合。研究发现，一种氨酰-tRNA合成酶只能作用于一种氨基酸。下列说法正确的是（    ） A．人体不同细胞内含有的氨酰-tRNA合成酶种类相同 B．一种氨酰-tRNA合成酶能结合一种或多种tRNA C．核糖体与mRNA的结合部位会形成3个tRNA的结合位点 D．翻译时密码子的读取方向是从mRNA的5′-端到3′-端 【答案】ABD 【难度】0.65 【知识点】遗传信息的翻译 【分析】根据题意，氨酰-tRNA合成酶能催化tRNA和特定的氨基酸结合，由于每种氨基酸有一种或多种密码子，故氨酰-tRNA合成酶能催化一种或多种tRNA和氨基酸结合。 【详解】A、氨酰-tRNA合成酶是催化tRNA和特定的氨基酸结合的酶，人体不同细胞内氨基酸的种类是相同，因此氨酰-tRNA合成酶种类也相同，A正确； B、每种氨基酸可以对应一种或多种tRNA，故每一种氨酰-tRNA合成酶能结合一种或多种tRNA，B正确； C、核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点，C错误； D、翻译时核糖体沿着mRNA的5′-端到3′-端移动，因此密码子的读取方向是从mRNA的5′-端到3′-端，D正确。 故选ABD。 16．（23-24高一下·山东聊城·期末）DNA半不连续复制假说认为，在DNA复制时，一条子链是连续形成的称为前导链；另一条子链是不连续形成的称为后随链，即先形成短链片段（如图1所示）后再连接成长链片段。为验证该假说进行了如下实验：让T4噬菌体在20℃时侵染大肠杆菌70min后，将3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，在15s、30s、60s、120s时，分离T4噬菌体DNA并通过加热使DNA全部解旋，再进行密度梯度离心，DNA单链片段越小．离离心管口距离越近。检测结果如图2所示。下列叙述正确的是（    ） A．用3H标记的脱氧核苷酸， 3H标记的位置应该是脱氧核苷酸3'—C位上的–OH B．通过加热破坏了DNA分子中的氢键，起到的作用跟DNA解旋酶类似 C．短于30s时，距离管口较远的低放射性有部分来自尚未复制完成的先导链 D．120s时高放射性强度集中在距离管口较远的原因是更多的短链片段逐步连接成长链片段 【答案】BD 【难度】0.4 【知识点】噬菌体侵染细菌的实验、DNA分子的结构和特点、DNA分子的复制过程、特点及意义 【分析】分析题图：图1为DNA的半保留复制过程，显示复制方向、起点缺口等； 图2自变量有时间、离试管口的距离，因变量是放射性的强度。 【详解】A、3H标记的位置如果是脱氧核苷酸3'-C位上的–OH，形成磷酸二酯键时会脱去，不能被标记，A错误； B、通过加热破坏了DNA分子中的氢键，起到的作用跟DNA解旋酶类似，B正确； C、3H 标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，大肠杆菌吸收了3H 标记的脱氧核苷酸，同时吸收的3H 标记的脱氧 核苷酸又为噬菌体 DNA 复制提供原料，故在噬菌体 DNA 中能够检测到放射性，短于30s时，距离管口较远的低放射性有部分可能来自噬菌体 DNA，C错误； D、图2中，与60秒结果相比，120秒结果中短链片段减少的原因是短链片段连接形成长片段，D正确。 故选BD。 17．（23-24高一下·山东东营·期末）单基因隐性遗传性多囊肾病是P基因突变所致。图为某患者及其父母同源染色体上P基因的相关序列检测结果(每个基因序列仅列出一条链，其他未显示序列均正常)。患者的父亲、母亲分别具有①、②突变位点，但均未患病。下列叙述正确的是（    ）    A．未突变P 基因的位点①碱基对为A-T B．①和②位点的突变均会导致P基因功能的改变 C．患者同源染色体的①和②位点间发生交换可导致基因重组 D．上述①和②位点的突变可体现基因突变的不定向性 【答案】BD 【难度】0.4 【知识点】基因重组、基因突变、基因的结构及功能 【分析】结合图示可知，患者获得父亲的下面一条链和母亲的下面一条链，均为突变的链，说明未突变P基因的位点①碱基对为C-G、②位点为A-T。 【详解】A、结合图示可知，患者获得父亲的下面一条链和母亲的下面一条链，均为突变的链，说明未突变P基因的位点①碱基对为C-G，A错误； B、结构决定功能，①和②位点的突变均导致基因结构发生改变，均会导致P基因功能的改变，B正确； C、患者同源染色体的①和②位点属于P基因内部位点，两者发生交换，将导致P基因的碱基序列发生改变，属于基因突变，C错误； D、分析题意可知，P基因的位点①碱基对由未突变时的C-G变为T-A，而②位点由A-T变为C-G，说明基因突变是不定向的，D正确。 故选BD。 三、解答题   18．（23-24高一下·山东济南·期末）铁在人体内扮演着重要的角色，是许多生物化学反应的关键参与者，但过量的Fe3+会对细胞造成损害。铁蛋白是人体几乎所有细胞中用于储存多余Fe3+的蛋白，铁蛋白合成的调节与游离的Fe3+、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码上游的特异性序列，能与铁调节蛋白发生特异性结合，阻遏铁蛋白的合成。调节机制如下图所示。回答下列问题：    (1)图中核糖体移动方向是 （填“向左”或“向右”），甘氨酸的密码子是 。若要改造铁蛋白分子，将图中色氨酸变成丝氨酸（密码子为UCU、UCG、UCC、UCA），可以通过改变一个碱基来实现，则改变后的密码子对应DNA模板链上的三个碱基为 。 (2)通常一个铁蛋白mRNA上可同时结合多个核糖体，其生理意义是 。 (3)结合图示和已有知识，下列说法错误的是_____。 A．Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力 B．核糖体与基因上的启动子（RNA聚合酶的结合位点）部位结合，起始翻译 C．Fe3+浓度低时，因为影响了翻译过程，无法合成铁蛋白 D．细菌细胞中也存在基因表达的调控现象 (4)上述铁蛋白合成的调节机制的意义是 。 (5)若基因中的部分碱基发生甲基化修饰，会影响基因的表达，进而影响生物表型，该现象即为表观遗传，是指 的现象。 【答案】(1) 向右 GGU AGC (2)少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质 (3)B (4)这种调节机制既可以避免Fe3+对细胞的毒性影响，又可以减少细胞内物质和能量的浪费 (5)生物体的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化 【难度】0.65 【知识点】遗传信息的转录、遗传信息的翻译、基因的表达综合、表观遗传 【分析】基因的表达：①转录：以DNA为模板，通过碱基互补配对原则，在RNA聚合酶的作用下合成mRNA；②翻译：以mRNA为模板，在核糖体的参与和酶的催化作用下，合成多肽链 【详解】（1）由图可知，反密码子为CCA的tRNA已离开核糖体，反密码子为CGU的tRNA正进入核糖体，因此核糖体的移动方向是从左向右。由图可知，甘氨酸对应的密码子为GGU，色氨酸对应的密码子为UGG，将图中色氨酸变成丝氨酸，需要将密码子改为UCG，则DNA模板链上需要将ACC→AGC。 （2）一个铁蛋白mRNA上可同时结合多个核糖体，可以使用少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质，提高翻译的速率。 （3）A、由图可知，Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白mRNA能够翻译产生铁蛋白，A正确； B、启动子位于DNA上，核糖体与mRNA上的起始密码子结合，起始翻译，B错误； C、Fe3+浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合，核糖体不能与铁蛋白mRNA一端结合，影响了翻译过程，无法合成铁蛋白，C正确； D、无论是真核细胞还是原核细胞，都存在基因表达的调控现象，D正确。 故选B。 （4）Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白mRNA能够翻译产生铁蛋白，储存多余的Fe3+，避免Fe3+对细胞造成损害；Fe3+浓度低时，铁调节蛋白可以与铁应答元件结合，核糖体不能与铁蛋白mRNA一端结合，不能沿mRNA移动，从而抑制了翻译的开始，抑制铁蛋白合成，从而减少物质和能量的浪费。 （5）表观遗传是指生物体的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。 19．（23-24高一下·山东枣庄·期末）当某些基因转录形成的mRNA 分子难与模板链分离时，会形成三链核酸结构，称为R环(如图所示)，由于新产生的mRNA与DNA模板链形成了稳定的杂合链，导致该片段中DNA模板链的互补链只能以单链状态存在。下图表示发生在某细胞内的三个生理过程，请据图回答问题：    (1)过程①表示 ，其中酶A 和酶B分别为 ，该过程的原料是 。 (2)过程②中酶C向 (填“左”或“右”)移动，该过程中若非模板链的一段碱基序列为5′-ATTCCGGTAG-3′，则转录出的mRNA 的碱基序列为5′- -3′。 (3)过程③中将原料运至核糖体的工具是 ，多个核糖体可结合到同一条 mRNA上的生理学意义是 。研究发现R环通常出现在富含 G 的片段，据此推测 R环形成的原因是 。 【答案】(1) DNA复制 DNA聚合酶、解旋酶（顺序不能颠倒） 4种脱氧核苷酸 (2) 右 AUUCCGGUAG (3) tRNA 少量的RNA分子可以迅速合成大量的蛋白质 由于该片段富含G，因此氢键数目较多，mRNA不易与模板链脱离 【难度】0.65 【知识点】遗传信息的翻译、遗传信息的转录、DNA分子的复制过程、特点及意义 【分析】基因表达包括转录和翻译，转录过程由RNA聚合酶进行，以DNA为模板，产物为RNA；RNA聚合酶沿着一段DNA移动，留下新合成的RNA链；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，场所在核糖体； 据图分析：过程①表示DNA复制，过程②是转录，过程③是翻译。 【详解】（1）过程①是以DNA的两条链为模板，进行半保留复制，表示DNA复制，酶A为DNA聚合酶，催化子链的合成，酶B为解旋酶，破坏氢键，达到解旋的目的；该DNA复制过程的原料是4种脱氧核苷酸。 （2） 过程②是以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程，是转录过程，根据酶C（RNA聚合酶）的移动方向推测，转录的方向为左到右，即酶C向右移动，该过程中若非模板链的一段碱基序列为5′-ATTCCGGTAG-3′，模板链的一段碱基序列为5′-CTACCGGAAT-3′，则转录出的mRNA和模板链碱基互补配对，所以转录出的mRNA的碱基序列为5′-AUUCCGGUAG -3′。 （3）过程③为翻译，该过程中将原料运至核糖体的工具是tRNA，不同的核糖体均以相同的mRNA为模板合成多肽链，所以多个核糖体可结合到同一条 mRNA上的生理学意义是可以少量的mRNA就可以迅速合成大量的蛋白质。 由于该片段富含G，因此氢键数量较多，mRNA不易与模板链脱离，因此R环通常出现在富含G的片段。 【点睛】本题考查DNA的复制和遗传信息的转录和翻译，要求考生识记DNA复制和遗传信息转录和翻译过程、场所、条件及产物等基础知识。 20．（23-24高一下·山东潍坊·期末）下图表示细胞中DNA复制的部分过程，图中虚线表示复制起点。泡状结构叫作DNA复制泡，是DNA上正在复制的部分。    (1)DNA复制开始时，在细胞提供的能量的驱动下，酶 （填图中数字）将DNA双螺旋的两条链解开。DNA合成开始的部位叫作复制起点，该位置一般A、T含量较高，原因是 。 (2)图中表示3′-端的是 （填图中字母），从图可以看出两条子链的延伸方向是相反的，这与酶 （填图中数字）有关。 (3)图中多个DNA复制泡体现了DNA复制具有的特点是，其意义是 。DNA复制还具有 （答出两点即可）的特点。 【答案】(1) 酶1 氢键数量少，易解旋 (2) b 1 (3) 加快DNA复制的速度 边解旋边复制，半保留复制 【难度】0.65 【知识点】DNA分子的复制过程、特点及意义 【分析】1、DNA分子复制的过程：①解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。②合成子链：以解开的每一条母链为模板， 以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链。③形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。 2、DNA分子的复制方式是半保留复制，复制特点是边解旋边复制。 【详解】（1）据图所示，酶1将DNA双链中的氢键断裂，解开双螺旋结构，暴露其中的碱基。由于A和T之间有两个氢键，而G和C之间有三个氢键，氢键数量越多越稳定，而DNA复制时，复制起点需要先解旋，该位置一般A、T含量较高，原因是氢键数量少，易解旋。 （2）DNA复制时从模板链的3′开始，结合图示可知，b表示3′端。从图可以看出两条子链的延伸方向是相反的，这与酶1的解旋方向有关。 （3）图中多个DNA复制泡体现了DNA复制具有的特点是，其意义是加快复制的效率。DNA复制除了多起点复制以外，还具有边解旋边复制，半保留复制的特点。 21．（23-24高一下·山东滨州·期末）图甲是果蝇核DNA 复制的电镜照片，图中的泡状结构叫作DNA 复制泡，是DNA上正在复制的部分。图乙是图甲中所圈部分模型图，图丙是图乙所圈部分的放大。 (1)DNA复制泡的形成与 酶有关，由图甲可知，不同DNA复制泡 （是/不是）同时开始复制，形成多个DNA复制泡的意义 ，图甲所示过程发生在 时期。 (2)DNA聚合酶只能将脱氧核苷酸加到延伸中的DNA 链的3'端，因此，DNA复制时子链的延伸方向是 （（5'→3'或3'→5'），图乙中b链和c链延伸方向相反的原因是 。 (3)图丙所圈位置的C转化为羟化胞嘧啶后与A配对，则该DNA复制 次，可得到该位点 C-G替换为 T-A的新 DNA。若该片段所在的基因有1000个碱基对，其中A 占24%，则在上述过程中，需要碱基C 个。 【答案】(1) 解旋酶、DNA聚合酶 不是 提高了DNA复制的效率 有丝分裂前的间期或减数第一次分裂前的间期 (2) 5'→3' 模板链a和d是反向平行的，且DNA聚合酶只能将脱氧核苷酸加到延伸中的DNA链的3’端 (3) 2 1559 【难度】0.65 【知识点】DNA分子的结构和特点、DNA分子的复制过程、特点及意义、DNA分子复制的相关计算 【分析】DNA分子复制的过程： ①解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。 ②合成子链：以解开的每一条母链为模板， 以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链。 ③形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。 【详解】（1）DNA复制泡的形成与解旋酶有关，因为DNA复制首先需要解旋，由图甲可知，不同DNA复制泡大小不同，显然不同起点的复制不是同时开始的，形成多个DNA复制泡可以在多个起点同时复制，提高了DNA复制的效率，图甲所示过程为DNA复制过程，发生在有丝分裂前的间期或减数第一次分裂前的间期。 （2）DNA聚合酶只能将脱氧核苷酸加到延伸中的DNA 链的3'端，因此，DNA复制时子链的延伸方向是5'→3'，子链的延伸方向是从5’-3’端延伸，且与模板链的关系是反向平行，而图乙中b链和c链是互补的，因此延伸方向相反。 （3）图丙所圈位置的C转化为羟化胞嘧啶后与A配对，则该DNA至少复制2次，可得到该位点 C-G替换为 T-A的新 DNA，第一次复制过程中该部位发生的碱基互补配对为羟化胞嘧啶后-A、C-G，在第二次复制过程中该处发生的碱基配对为羟化胞嘧啶后-A、T-A、G-C、C-G，通过该处的碱基配对可以看出，消耗了两个胞嘧啶，除去原来模板中的胞嘧啶，相当于在该过程中该部位的复制只少消耗了一个胞嘧啶，因此，若该片段所在的基因有1000个碱基对，其中A 占24%，则C占26%，该DNA片段中含有胞嘧啶C的数量为2000×26%=520个，则在上述过程中，需要碱基C=520×3-1=1559个。 22．（23-24高一下·山东聊城·期末）剪接体主要由RNA和蛋白质组成，真核细胞的基因经转录会产生前体mRNA，内含子（不编码蛋白质的序列）转录的RNA片段会被剪接体切除并快速水解，外显子（编码蛋白质的序列）转录的RNA片段会相互连接形成成熟mRNA，相关过程如图所示。研究发现癌细胞需要大量的剪接以实现快速增殖。回答下列问题： (1)由图可知，剪接体作用于mRNA前体链中的 键。 (2)转录时，RNA聚合酶沿模板链的 （填“5'端→3'端”或“3'端→5'端”，下同）移动；翻译时，核糖体沿成熟mRNA链的 移动。 (3)若某成熟mRNA最终编码的蛋白质结构发生了改变，成熟mRNA不考虑变异，结合图示过程判断其可能的原因是 。 (4)已知大肠杆菌的基因编码区没有内含子序列，请结合图示和大肠杆菌的细胞结构特点从以上两个方面分析大肠杆菌可以边转录边翻译的原因： 。研究发现，大肠杆菌的核糖体每秒可翻译15个氨基酸，这就意味着核糖体沿着mRNA每秒至少可转位约 个核糖核苷酸。 (5)癌细胞比正常细胞需要更加大量的剪接，这一现象引起了研究者的高度关注。试提出一个治疗癌症的新思路： 。 【答案】(1)磷酸二酯 (2) 3'端→5'端 5'端→3'端 (3)剪接体剪接位置出现差错，形成的成熟mRNA与正常的成熟mRNA不一样，最终编码的蛋白质结构有可能发生改变 (4) 大肠杆菌的基因编码区没有内含子序列，基因编码区转录形成的RNA即为成熟mRNA，能直接参与编码蛋白质；大肠杆菌是原生生物，没有细胞核，转录好的mRNA无需通过核膜运输到细胞质中，故其可以边转录边翻译 45 (5)特异性地把癌细胞中剪接体的识别和剪接能力降低甚至消除（或抑制癌细胞中剪接体的活性或抑制癌细胞中剪接体基因的表达） 【难度】0.65 【知识点】真核细胞与原核细胞、遗传信息的转录、遗传信息的翻译、基因表达过程中的相关计算 【分析】1、真核细胞的基因由内含子和外显子组成，内含子转录出来的RNA片段不具有编码蛋白质的功能，外显子转录出来的RNA片段能编码蛋白质，故真核细胞的基因转录出的mRNA片段需要加工后才能转变为成熟的mRNA，直到蛋白质的合成。 2、由题干“真核细胞的基因转录后产生的前体mRNA，会被剪接体切除内含子转录的RNA片段并使之快速水解，外显子转录的RNA片段则相互连接形成成熟mRNA”可以推知：图中a、c是由外显子转录出来的RNA序列，b是由内含子转录出的RNA序列，b被剪接体切除后会快速水解。 【详解】（1）据题意，剪接体用于剪切RNA片段，所以作用于mRNA前体链中的磷酸二酯键。 （2）转录时，新合成的mRNA链的方向是5′端→3′端，mRNA和DNA模板链反向平行，所以RNA聚合酶沿模板链的3′端→5′端移动；翻译时，核糖体沿成熟mRNA链的5′端→3′端移动阅读密码子。 （3）不考虑变异，若编码的蛋白质结构发生改变，则可能的原因是剪接体剪接位置出现差错，形成的成熟mRNA与正常的成熟mRNA不一样，最终编码的蛋白质结构有可能发生改变。 （4）据题意大肠杆菌的基因编码区没有内含子序列，所以基因编码区转录形成的RNA不需要经过剪接体剪接，即为成熟mRNA，能直接参与编码蛋白质；另一方面，大肠杆菌是原核生物，没有成型的细胞核，转录好的mRNA无需通过核膜运输到细胞质中，所以大肠杆菌可以边转录边翻译；mRNA上三个相邻的碱基构成一个 密码子，一个密码子决定一个氨基酸。每秒翻译15个氨基酸，意味着每秒可以转位约45个核糖核苷酸。 （5） 癌细胞比正常细胞需要更加大量的剪接，所以可以通过特异性地把癌细胞中剪接体的识别和剪接能力降低甚至消除来治疗癌症，或通过抑制癌细胞中剪接体的活性或抑制癌细胞中剪接体基因的表达等手段。 23．（23-24高一下·山东淄博·期末）图1为某雌性动物细胞分裂过程中染色体与核 DNA 数量的比值变化曲线，图2为该动物细胞分裂示意图(仅展示部分染色体)，不考虑突变。    (1)图1中 BC段变化的原因是 ，四分体的非姐妹染色单体互换发生在 (填字母)时期。研究发现CD段细胞中蛋白质合成极少，原因是 。 (2)图2中乙细胞含有 个四分体，乙细胞的下一阶段对应图1中的 (填字母)时期，丙细胞产生的子细胞的基因型可能有 种。 (3)研究人员将该雌性动物单独养殖，3年后在未受精的情况下，该动物产下一只基因型为 AaCCXBXB的个体，经检测发现该雌性动物减数分裂过程中四分体的非姐妹染色单体未发生交换。针对此现象，研究人员提出了三种假说：①雌配子中的染色体复制了一次；②减数分裂I细胞不分裂，减数分裂II每个四分体形成的4条染色体中任意2条进入1个子细胞；③减数分裂I正常，减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离但细胞不分裂。产生此个体的机制可能符合假说 (填数字)，理由是 。 【答案】(1) DNA分子复制 CD CD段染色体高度螺旋化，转录和翻译过程受阻，蛋白质合成减少 (2) 0 DE 4/四 (3) ② ①雌配子中的染色体复制了一次，则复制后的基因组成相同，应是纯合子，不会出现Aa，①错误；②减数分裂I细胞不分裂，则会产生AAaaCCXBXBXbXb，减数分裂II每个四分体形成的4条染色体中任意2条进入1个子细胞，可能产生 AaCCXBXB的个体，②正确；③减数分裂I正常，则A和a会分离，子代中不会出现Aa，③错误。 【难度】0.4 【知识点】减数分裂异常情况分析、减数分裂和有丝分裂的综合、遗传信息的转录 【分析】减数分裂过程：（1）减数分裂前间期：染色体的复制；（2）减数第一次分裂：①前期：联会；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数第二次分裂：①前期：染色体散乱分布；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点（着丝粒）分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 【详解】（1）图1中 BC段每条染色的DNA数目由1变为2，原因是DNA分子复制；四分体的非姐妹染色单体互换发生在减数第一次分裂前期，对应图1的CD阶段；蛋白质合成需要经过转录和翻译过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，而翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，CD阶段由于染色体高度螺旋化，DNA难以解旋，转录和翻译过程受阻，故CD段细胞中蛋白质合成极少。 （2）四分体是减数分裂过程中特有现象，图2中乙细胞处于有丝分裂中期，不含四分体（0个）；乙细胞着丝粒（着丝点）整齐排列在赤道板上，含有同源染色体，处于有丝分裂中期，下一个时期是有丝分裂后期，着丝粒（着丝点）分裂，对应图中的DE段；丙细胞处于减数第二次分裂后期，由于该个体基因型是AaCCXBXB，故产生的子细胞的基因型可能有2×2×1=4种。 （3）将该雌性动物单独养殖，3年后在未受精的情况下，该动物产下一只基因型为 AaCCXBXB的个体，分析三种假说：若是①雌配子中的染色体复制了一次，则复制后的基因组成相同，应是纯合子，不会出现Aa，①错误；②减数分裂I细胞不分裂，则会产生AAaaCCXBXBXbXb，减数分裂II每个四分体形成的4条染色体中任意2条进入1个子细胞，可能产生 AaCCXBXB的个体，②正确；③减数分裂I正常，则A和a会分离，子代中不会出现Aa，③错误。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 遗传的分子基础 一、单选题 1．（23-24高一下·山东威海·期末）将大肠杆菌置于含有³H-脱氧核苷酸的培养液中培养，使用特殊方法显色，若DNA双链均掺入³H-脱氧核苷酸则该区段显深色；若仅单链掺入则该区段显浅色；未掺入的区段不显色。下图表示大肠杆菌DNA第3次复制时的局部示意图，①～③代表不同的区段，a～d代表3′或5′端。下列说法错误的是（　　） A．图示过程主要发生在拟核区域 B．图中②、③区段的颜色分别为深色和浅色 C．图示过程中游离的3H-脱氧核苷酸被连接到b端和c端 D．第3次复制完成后深色DNA占DNA总数的3/4 2．（23-24高一下·山东泰安·期末）低温是诱导某些植物开花所必需的条件。在这些植物生长初期，若给予一定时间的低温处理，便可大大加快其开花进程，并可使其在当年正常结实从而得到成熟的种子。下图表示低温诱导植物M开花的作用机理。根据上述信息，下列推论错误的是（    ） A．植物M开花基因甲基化水平改变引起表型改变属于表观遗传 B．低温处理后，植物M开花基因的复制和转录过程均会发生显著改变 C．低温作用可以降低该植物DNA的甲基化水平，从而间接促进开花 D．植物开花过程受外界环境的影响较大，但根本上还是由基因控制的 3．（23-24高一下·山东泰安·期末）下图为真核细胞内其DNA片段（15N标记）结构示意图，共有1000对脱氧核苷酸组成，其中碱基A占20%。下列说法错误的是（    ） A．该DNA片段的每条核苷酸链中（C+G）∶（A+T）为3∶2 B．解旋酶作用于②部位，DNA聚合酶用于催化①部位的化学键形成 C．该DNA片段复制3次，则共需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸4200个 D．将该DNA片段置于14N培养液中复制3次后，含14N的DNA分子占3/4 4．（23-24高一下·山东泰安·期末）将含有R型肺炎链球菌的培养液加入试管甲，将加热致死的S型肺炎链球菌破碎后得到细胞提取物放入试管乙，并在试管乙中加入一定量的RNA酶；然后再将试管甲、乙中的液体在丙试管中混合。下列说法正确的是（    ） A．加热致死的S型肺炎链球菌中蛋白质和核酸均失去功能 B．试管乙中加入RNA酶的目的是用加法原理除去相应的RNA C．试管甲、乙中的液体混合后，试管丙中S型菌的数量少于R型 D．丙试管中的S型菌的遗传物质与试管乙中的S菌的遗传物质完全相同 5．（23-24高一下·山东济宁·期末）研究发现，c-myc、p53等基因的突变或异常表达可能导致结肠癌。正常的c-myc基因与细胞正常生长、分裂密切相关，正常的p53基因能够抑制细胞恶性增殖、诱导异常细胞凋亡。下列说法合理的是（    ） A．推测c-myc属于抑癌基因，p53属于原癌基因 B．DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失均会导致基因突变 C．结肠癌细胞增殖过程中，各种基因的表达水平均显著提升 D．与正常人相比，结肠癌患者癌细胞中c-myc甲基化程度通常较低 6．（23-24高一下·山东济宁·期末）某细菌质粒DNA含有m个碱基对，鸟嘌呤的数目为a，其复制的部分过程如图所示，其中复制叉是DNA复制时在DNA链上因解旋而形成的Y型结构。下列叙述正确的是（    ）    A．该质粒DNA分子一条链中含有a/2个胞嘧啶 B．该复制过程中解旋和子链的合成均需要线粒体提供能量 C．以同一条单链为模板时，不同子链片段的延伸方向可能是相反的 D．该质粒DNA分子复制n次共需要消耗（2n-1）（m-a）个胸腺嘧啶 7．（23-24高一下·山东济宁·期末）DNA双螺旋结构的揭示是划时代的伟大发现，在生物学的发展中具有里程碑式的意义。下列研究成果中，无法为该模型构建提供依据的是（    ） ①赫尔希和蔡斯证明了DNA是遗传物质 ②梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记技术证明了DNA半保留复制的机制 ③威尔金斯、富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱 ④查哥夫发现DNA中嘌呤数等于嘧啶数 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 8．（23-24高一下·山东济宁·期末）如图是真核细胞遗传信息表达中某过程的示意图，序号表示物质或结构。部分密码子（5'-3'）是：异亮氨酸AUC、AUU；天冬酰胺AAC、AAU；亮氨酸UUA；终止密码子UAA。下列叙述错误的是（    ）    A．该过程有氢键的形成和断裂 B．图中①所示的氨基酸为异亮氨酸 C．参与该过程的核酸是mRNA和tRNA D．图中②沿模板移动的方向是由右向左 9．（23-24高一下·山东济宁·期末）真核细胞中，细胞色素c（Cyt-C）是由细胞核中基因控制合成的一种蛋白质，参与细胞呼吸中水的生成。细胞受刺激时，线粒体释放Cyt-C，若此时细胞内ATP不能维持适当水平，则细胞发生坏死；若此时细胞内ATP可以维持适当水平，则自由基产生增加，并发生Cyt-C与某些蛋白质的结合进而诱发细胞凋亡。下列说法正确的是（    ） A．正常情况下Cyt-C位于线粒体内膜上 B．Cyt-C合成后通过核孔进入细胞质 C．细胞发生坏死或凋亡由细胞中ATP的水平决定，与基因无关 D．自由基可以催化蛋白质分子发生水解反应 10．（23-24高一下·山东东营·期末）雌猫在胚胎发育早期，胚胎细胞中的1条 X染色体会随机失活，只有1条X染色体保留活性，相关的分子机制如图所示。雄性个体细胞不会形成巴氏小体。下列叙述正确的是（    ） A．X染色体失活会改变其基因的碱基序列 B．Xist 基因与 Tsix 基因都表达时, X染色体保留活性 C．Xist基因和Tsix基因共用同一条模板链 D．形成巴氏小体的X染色体来源于雌性亲本  11．（23-24高一下·山东东营·期末）嘌呤霉素是一种抗生素，属于氨基糖苷类物质，可以代替氨基酸参与翻译过程中肽链的合成，阻断后续反应进行。下列叙述正确的是（    ）                                                       A．嘌呤霉素能识别mRNA 上的终止密码子从而使肽链合成终止 B．嘌呤霉素通过干扰基因转录从而改变蛋白质的结构 C．嘌呤霉素能使一条mRNA翻译得到多条不同的肽链 D．嘌呤霉素能占据核糖体与mRNA的复合物上唯一的 tRNA 结合位点 12．（23-24高一下·山东东营·期末）腺病毒的双链(α链、β链)DNA分子在复制过程中，首先以α链为模板合成一条子链并逐渐释放β链，然后以完全释放出的β单链为模板合成另一条子链。复制是由与模板链一端特异性结合的末端蛋白(pTP)引发的，pTP 与DNA 聚合酶结合启动复制。下列叙述正确的是（    ） A．腺病毒的DNA 上有多个复制起点以提高DNA 复制速率 B．复制起始时, pTP结合到DNA模板链的3'-端 C．该复制方式可使亲代DNA的两条链保留在同一个子代DNA 中 D．若合成一条子链需要t分钟，则腺病毒的1个DNA分子经2t分钟后能产生4个子代DNA分子 13．（23-24高一下·山东东营·期末）CDG4-nCas9是一种碱基编辑器，其中含有Cas9蛋白和人工设计的向导RNA等，在向导RNA 引导下，可实现对基因的定点编辑。利用该系统将一个大肠杆菌拟核DNA 一条链中的特定碱基C替换为A，该大肠杆菌繁殖n代。下列叙述错误的是（    ） A．子代细胞中DNA 分子含有编辑后碱基对的有2ⁿ⁻¹-1个 B．CDG4-nCas9可识别大肠杆菌DNA中特定的碱基序列 C．在一定范围内，向导RNA序列越短，越容易导致编辑位点出错 D．子代大肠杆菌的DNA分子中嘌呤碱基占总碱基数的比例为1/2 14．（23-24高一下·山东东营·期末）将T2噬菌体与大肠杆菌共同培养，培养液中相对噬菌体浓度变化如图所示，赫尔希和蔡斯利用该过程设计并完成了噬菌体侵染细菌实验。他们利用放射性标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，离心除去未吸附的噬菌体后，搅拌、离心，然后检测了沉淀物和上清液的放射性。下列叙述正确的是（    ） A．实验中需先分别用含有放射性③S和②P的培养基培养噬菌体，使噬菌体被标记 B．噬菌体增殖过程中所需的模板、原料均由大肠杆菌提供 C．赫尔希和蔡斯的实验中，噬菌体侵染大肠杆菌时，保温时间应在20min左右 D．赫尔希和蔡斯的实验中，若噬菌体DNA 被标记，两次离心得到的上清液均无放射性 15．（23-24高一下·山东东营·期末）某两性花二倍体植物的籽粒颜色由3对等位基因I/i、C/c、P/p控制，相关基因控制的代谢途径如图所示。基因C位于4号染色体，基因P位于5号染色体，红色素、紫色素可分别使其籽粒呈现红色、紫色，不存在这两种色素时，籽粒呈现白色。不考虑互换和其他变异。下列叙述正确的是（    ） A．基因C 和基因P可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状 B．纯合紫粒植株与纯合白粒植株杂交，后代均为紫粒 C．基因型为IICcPp的植株自交，后代表型之比为红粒：白粒：紫粒=9：4：3 D．基因型为IiCcPp的植株自交，后代表型之比为红粒：白粒：紫粒=27：9：28 16．（23-24高一下·山东东营·期末）关于生物科学史，下列叙述正确的是（    ） A．孟德尔利用假说-演绎法证明了非等位基因的遗传符合自由组合定律 B．艾弗里利用减法原理设计实验，证明了DNA 是肺炎链球菌的主要遗传物质 C．梅塞尔森和斯塔尔利用假说-演绎法证明了 DNA的复制方式为半保留复制 D．萨顿利用假说-演绎法证明了基因和染色体的行为存在平行关系 17．（23-24高一下·山东临沂·期末）重叠基因是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列。科研人员测定某噬菌体单链DNA的序列，得到其编码蛋白质的一些信息，如图。下列叙述错误的是（    ）    A．缬氨酸（Val）至少有两种密码子，称作密码子的简并 B．D、E基因转录的mRNA中终止密码子分别为UAA和ACU C．E基因中一个碱基对替换可能引起两种蛋白质结构发生改变 D．基因的重叠能节约碱基，更经济和有效地利用DNA遗传信息量 18．（23-24高一下·山东临沂·期末）将某动物（2n=4，AaBb）一个精原细胞的DNA用含3H的胸腺嘧啶标记，然后转移至普通培养液中使其分裂，发现某个处于减数分裂Ⅱ后期的细胞基因型为AaBB。若只考虑发生一次变异，下列叙述正确的是（    ） A．若只有1条染色体有放射性，说明形成该细胞过程中发生了基因突变 B．若只有2条染色体有放射性，说明该精原细胞在减数分裂前只进行了一次有丝分裂 C．若只有3条染色体有放射性，说明形成该细胞过程中发生了染色体互换 D．若4条染色体均有放射性，说明该精原细胞先经过一次有丝分裂后再进行减数分裂 19．（23-24高一下·山东青岛·期末）转座子是染色体上一段能够自主复制和移位的DNA序列。复制型转座子的DNA通过转录获得RNA来合成相应DNA片段，然后插入新位点。非复制型转座子直接将自身DNA从原来位置切除并插入新的位点。澳洲野生稻在过去近300万年内，3种独立的转座子增加了约4×108个碱基对，总量约占整个基因组的60%以上。下列说法错误的是（    ） A．复制型转座子转座过程需要逆转录酶、RNA聚合酶等参与 B．澳洲野生稻的基因组大小的变化主要是复制型转座子引起的 C．转座子可能造成基因组不稳定，降低遗传多样性，不利于生物进化 D．转座子可能会造成基因和染色体的改变，给基因组造成潜在危害 20．（23-24高一下·山东青岛·期末）在噬菌体和宿主漫长的“军备竞赛”中，为抵御噬菌体的入侵，细菌进化出了多种系统进行防御，其中一类为“限制一修饰”系统，如图所示（限制酶主要分离自原核生物，能识别特定DNA序列并进行剪切）。下列说法错误的是（    ） A．酶A能够切割噬菌体的DNA而不损伤细菌DNA，说明限制酶具有专一性 B．细菌A的DNA序列可能不含限制酶的识别序列而使自身DNA得以保护 C．若极少数噬菌体发生了这种防御逃逸，噬菌体的DNA可能被甲基化修饰 D．产生防御逃逸的噬菌体，对治疗具有多药耐药性的致病细菌引起的疾病是不利的 21．（23-24高一下·山东青岛·期末）噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程如下图所示。该实验条件下，噬菌体每15分钟复制一代。下列说法错误的是（    ）    A．该实验不能证明DNA的复制方式为半保留复制 B．大肠杆菌为噬菌体增殖提供了原料、酶和能量 C．A组试管Ⅲ中标记的子代噬菌体比例高于B组试管Ⅲ D．B组试管Ⅲ上清液中的放射性强度与接种后的培养时间成正比 22．（23-24高一下·山东青岛·期末）miRNA可通过破坏靶mRNA的稳定性参与转录后基因表达调控。circRNA富含miRNA结合位点，通过与miRNA作用来调控靶基因的表达水平。下列说法错误的是（    ） A．miRNA与circRNA分子基本组成单位相同 B．circRNA与miRNA结合抑制了靶基因的表达 C．circRNA与miRNA的合成均需要RNA聚合酶 D．miRNA通过抑制翻译过程而阻断靶基因的表达 23．（23-24高一下·山东青岛·期末）科研工作者发现，当细胞中缺乏氨基酸时，负载tRNA（携带氨基酸的tRNA）会转化为空载tRNA（没有携带氨基酸的tRNA）参与基因表达的调控。如图是缺乏氨基酸时tRNA调控基因表达的相关过程，图中的①②③④表示过程。下列说法正确的是（    ） A．参与过程①的酶有解旋酶和RNA聚合酶 B．图中核糖体的移动方向为从左向右 C．①②过程共有的碱基配对方式是G与C配对 D．空载tRNA通过抑制转录和翻译过程抑制蛋白质合成 24．（23-24高一下·山东青岛·期末）噬菌体φX174的遗传物质为单链环状DNA分子，部分序列如图。下列有关叙述正确的是（    ） A．噬菌体中φX174的DNA中含有的嘌呤数和嘧啶数一定相等 B．E基因和D基因的编码区重叠序列编码的氨基酸序列相同 C．基因是DNA上有遗传效应的片段，RNA病毒没有基因 D．两个基因共有一段序列让有限的DNA包含更多的遗传信息 25．（23-24高一下·山东青岛·期末）图1为某同学绘制的DNA片段示意图（其中○表示磷酸基团），图2为不同生物或生物不同器官（细胞）的DNA中A+T/G+C的比值情况。据图分析下列说法错误的是（    ） A．图1共4处错误，其中一处是“核糖”应为“脱氧核糖” B．图1中DNA分子具有特异性与磷酸和脱氧核糖交替连接形成的骨架无关 C．图2中三种生物DNA中A+T/G+C的比值不同，A+G/T+C的比值相同 D．某DNA中碱基T共a个，约占全部碱基的32%，其复制两次需要消耗27a/16个G 二、多选题 26．（23-24高一下·山东威海·期末）某植物的基因M发生了如下图所示多个位点的突变后形成多个等位基因。当基因M的第90位碱基对由G-C替换为A-T时，编码的氨基酸序列没有改变；当第308位碱基对缺失时，编码的第103号氨基酸由x变为y（部分密码子：色氨酸：UGG；苏氨酸：ACC，ACU，ACA，ACG；终止密码子：UGA，UAA，UAG）。下列说法正确的是（　　） A．基因M多个位点的突变体现了基因突变的不定向性 B．图中a链是转录的模板链 C．氨基酸y的密码子为CAA D．转运y的tRNA上反密码子是UUC 27．（23-24高一下·山东威海·期末）狂犬病毒（RV）的遗传物质是-RNA，当RV侵入宿主细胞后，可通过下图所示途径进行增殖，图中①~③代表相应的生理过程。下列说法错误的是（　　）    A．RV病毒通过过程①完成自身遗传物质的复制 B．过程②发生在宿主细胞的核糖体上 C．过程③属于逆转录 D．过程①与过程③所需嘌呤碱基数相等 28．（23-24高一下·山东泰安·期末）关于DNA合成原料的来源，科学家曾提出三种假说：①细胞内自主合成②从培养基中摄取③二者都有。为验证三种假说，设计如下实验：将大肠杆菌在含15N标记的脱氧核苷酸培养基中培养一代，然后对提取的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA的位置。图甲、乙、丙表示DNA在离心管中的可能位置。下列说法错误的是（    ） A．大肠杆菌的拟核DNA含有两个游离的磷酸基团 B．离心后离心管不同位置的DNA放射性强度不同 C．若支持观点①，则实验结果应为图丙所示结果 D．若支持观点②，则实验结果应为图乙所示结果 29．（23-24高一下·山东聊城·期末）下图表示原核细胞遗传信息传递的部分相关过程。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。下列叙述错误的是（    ）    A．过程①表示DNA分子的复制，酶A沿着模板链5'→3'的方向解读碱基序列 B．与过程①比较，过程②特有的碱基配对方式为A-U C．富含碱基G的片段易形成R环，原因可能是mRNA与模板链间形成的氢键更多 D．真核生物染色体DNA上的基因也能同时进行如图所示的转录和翻译过程 30．（23-24高一下·山东东营·期末）分子信标探针结构如图，因其中部分核苷酸碱基彼此互补配对而呈现发夹结构，在探针的一端有荧光团，另一端有荧光淬灭剂。当分子信标探针处于发夹结构时，荧光团无荧光，发夹结构打开时荧光团可发出荧光。下列叙述错误的是（    ） A．分子信标探针可用于检测细胞内特定 DNA 或 RNA序列 B．若分子信标探针中部分碱基序列为5'-GTTCAGGACA-3'则互补DNA序列为 5'-CAAGICCIGT-3' C．若分子信标探针中腺嘌呤比例为a，其与待测DNA形成的互补双链中G的比例为(1-a)/2 D．可利用高温使发夹结构打开，然后降低温度使其与待测DNA 形成杂合双链 三、解答题 31．（23-24高一下·山东泰安·期末）miRNA是在真核生物中发现的一类能调控基因表达的非编码RNA。研究发现，miRNA只在特定的组织和发育阶段表达，在生物的生长发育过程中具有重要作用。已知玉米棒上的每个籽粒为独立种子，籽粒中的果糖和葡萄糖含量越高则越甜，支链淀粉含量越高则越具糯性。下图1表示玉米籽粒中淀粉的合成途径，图2表示Sh2基因的表达受MIR-15a基因控制合成的miRNA调控图解。 (1)品尝发现某超甜玉米的糯性往往比较低，据图分析其原因： 。当Sh2基因缺失时，玉米籽粒淀粉含量大量减少未能有效保留水分，导致籽粒成熟后凹陷干瘪，这表明基因表达产物与性状的关系是 。 (2)据图2分析可知，miRNA调控Sh2基因表达的机理是 。 (3)图2中B过程的方向为 （填“从左向右”或“从右向左”），物质②③合成过程可以高效的进行，是因为 ，最终合成物质②③的氨基酸序列 （填“相同”或“不同”）。 (4)图2中在Sh2基因表达过程中，其模板链上的碱基序列最终翻译的氨基酸如下表，则图3所示tRNA携带的氨基酸是 。 5′-GCT-3′ 5′-TGC-3′ 5′-TCG-3′ 5′-CGT-3′ 丝氨酸 丙氨酸 精氨酸 苏氨酸 (5)已知Sh2基因经图2中的A、B过程产生的蛋白质中部分氨基酸序列为“—甘氨酸—亮氨酸—谷氨酸—半胱氨酸—缬氨酸—”，根据此序列及密码子表，能否准确推测该基因的碱基排列顺序？请说明理由： 。 32．（23-24高一下·山东济宁·期末）科学家发现人类昼夜节律受基因表达的调控，其分子机制如图所示。夜晚，PER蛋白可与TIM蛋白结合后进入细胞核积累，并通过抑制CLK和CYC的作用调控per基因的表达；白天，光照激活的CRY蛋白与TIM蛋白结合引起TIM蛋白降解，而PER蛋白被DBT蛋白催化水解，导致PER无法和TIM结合，不能进入细胞核；该周期约为24小时，表现出昼夜节律。 (1)PER基因转录时由 进行解旋．其沿模板链的 （填“3'-5'”或“5'-3'”）移动；转录出的mRNA经 离开细胞核，与 结合，翻译出PER蛋白。 (2)研究发现，人体肠道中的某种细菌也存在生物节律，推测对该细菌生物节律影响最小的因素是______。 A．人作息规律 B．人体温变化 C．人进食频率 D．人饮食种类 (3)PER基因部分碱基发生甲基化修饰后，昼夜节律会受到影响，且可遗传给后代，这种现象称为 。 33．（23-24高一下·山东聊城·期末）脑源性神经营养因子（BDNF）是由两条肽链构成的，能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育，BDNF基因表达受阻会导致精神分裂症的发生。图示为BDNF基因的表达及调控过程。请回答下列问题。 (1)甲过程需要 酶的催化，其作用体现在① ② 。 (2)若以图中BDNF基因整条片段为模板进行转录，BDNF基因中碱基数与控制合成的多肽链中氨基酸数的比值 （选填“>”、“=”或“<”）6。乙过程发生的场所是 。 (3)图2中tRNA有 个游离的磷酸基团，tRNA与mRNA结合的特异性结构是前端的 ，该tRNA携带的氨基酸为 。（AGC：丝氨酸；UCG：丝氨酸；GCU：丙氨酸；CGA：精氨酸。） (4)由图1可知，miRNA-195基因调控BDNF基因表达的机理是 。精神分裂症患者与正常人相比，丙过程 （选填“减弱”、“不变”或“增强”）。基于上述分析，请提出一种治疗该疾病的思路： 。 34．（23-24高一下·山东东营·期末）miRNA 是真核细胞中一类不编码蛋白质的短序列RNA，其主要功能是调控其他基因的表达。研究发现，BCL2是一个抗凋亡基因，其编码的蛋白质有抑制细胞凋亡的作用。该基因的表达受MIR-15a基因控制合成的miRNA 调控，如图1所示。图1中A、B表示过程，①、②表示物质，图2表示B过程的相关机制。回答下列问题。 (1)图中A代表的过程是 ，该过程中游离的核糖核苷酸依次连接在正在合成的①的 (填“3'-端”或“5'-端”)。 (2)图2中核糖体甲、乙中更早结合到mRNA 分子上的是 ，tRNA 的 (填“5'-端”或“3'-端”)携带氨基酸进入核糖体。图2中正在进入核糖体甲的氨基酸是 (部分密码子及其对应的氨基酸：GGC——甘氨酸； CCG——脯氨酸； GCC——丙氨酸；CGG一精氨酸) 。 (3)图1中成熟miRNA 单链中腺嘌呤占18%, 尿嘧啶占42%,成熟miRNA与①形成的双链区中鸟嘌呤所占的比例为 。 (4)据图1分析可知，成熟miRNA的大量产生会 (填“促进”或“抑制”)细胞凋亡，请简述其机理 。 (5)BCL2基因在癌细胞中高表达，基于上述分析，请提出一种治疗癌症的思路 。 35．（23-24高一下·山东青岛·期末）下图表示真核细胞中基因表达过程。剪接体主要由蛋白质和小分子的RNA组成。    (1)图示过程①与DNA复制的区别有 （答出三点即可）。转录时，mRNA合成的方向为3’ 5’（填“→”或“←”）。 (2)剪接现象的发现仍然是传统中心法则的内容，剪接体的形成与基因 （填“有关”或“无关”）。剪接体彻底水解的产物有 。 (3)绝大多数氨基酸都有几个密码子，这对生物体的生存发展的意义是 。该动物的某一基因发生突变后，转录出的mRNA长度不变，而肽链变长。经测定发现该基因编码链的某个碱基G变成了c，导致基因转录形成的mRNA上的相应密码子发生改变，可能的变化情况是 （用下表序号和箭头表示）。 可能用到的密码子 a．AGU（丝氨酸） b．UAC（酪氨酸） c．CGU（精氨酸） d．UGG（色氨酸） e．UAG（终止密码子） f．UAA（终止密码子） (4)除了DNA甲基化，影响基因表达的修饰有 。据图分析，若基因转录没有发生变化，最终编码的蛋白质结构发生了改变，则可能的原因是 。 36．（23-24高一下·山东青岛·期末）下图表示原核生物拟核区域发生的三个生理过程（①~③），若过程②形成的mRNA不易与模板链脱离，会导致R环结构的形成，进而影响DNA复制、转录和基因的稳定性。    (1)上图中酶B和酶C分别为 ，过程②的原料是 ，根据酶C的移动方向推测，该过程模板链的5'端位于 （填“左侧”或“右侧”）。 (2)研究发现R环通常出现在富含G的片段，据此推测R环形成的原因是 。 (3)与图中过程③相比，真核生物的过程③的不同点是 。 (4)若一条mRNA的碱基序列为3'-CGUGAGCAGGUAACG-5'，那么以该mRNA为模板翻译出的肽链的氨基酸序列为 （相关密码子见下表）。 氨基酸 起始（甲硫氨酸） 丙氨酸 谷氨酸 天冬氨酸 半胱氨酸 密码子 AUG GCA GAA、GAG GAC UGC 一、单选题 1．（23-24高一下·山东青岛·期末）将果蝇的一个精原细胞用32P标记DNA，然后放在含31P的培养基中培养，该精原细胞先进行一次有丝分裂，产生的两个子细胞继续进行减数分裂产生8个精细胞。下列说法正确的是（    ） A．有丝分裂的后期，细胞内有16条染色单体被标记 B．减数第一次分裂的后期，每个细胞内有8条染色体被标记 C．减数第二次分裂的中期，每个细胞内有8条染色单体被标记 D．最终产生的8个精细胞中，含32P的精细胞有4个或8个 2．（23-24高一下·山东青岛·期末）下列关于遗传物质本质及结构探索历程的叙述正确的是（    ） A．梅塞尔森和斯塔尔利用同位素标记和差速离心法证明了DNA复制的方式 B．格里菲思的肺炎链球菌转化实验不能证明使R型菌转化S型菌的物质是DNA C．赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是主要的遗传物质 D．威尔金斯和富兰克林根据DNA衍射图谱推测出DNA的双螺旋结构 3．（23-24高一下·山东济南·期末）将一个双链DNA分子的一端固定于载玻片上，置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3个时间点的图像，①和②表示新合成的单链，①的5'端指向解旋方向，丙为复制结束时的图像。该DNA复制过程中可观察到单链延伸暂停现象，但延伸进行时2条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则，下列说法错误的是（    ） A．据图甲和图乙分析，①和②延伸时均存在暂停现象 B．乙时①中A、T之和与②中A、T之和可能相等 C．②的模板链3'端指向解旋方向 D．①、②中含有荧光标记可证明DNA复制方式为半保留复制 4．（23-24高一下·山东枣庄·期末）我国科研团队构建出国际首个人工合成的光控RNA 结合蛋白 LicV，可通过光对 RNA进行精准调控。LicV 单体是由 LicT 蛋白与光敏蛋白(VVD)构成的融合蛋白。用不同的连接子蛋白连接LicT 与 VVD，形成的 LicV 存在差异，在黑暗和蓝光照射下检测，可筛选出调控效果最佳的LicV。该调控过程如下图所示，图中 RAT由终止子转录而来，可以使转录终止。下列说法正确的是（    ）    A．图中 RAT 是在 DNA 聚合酶的作用下转录形成的 B．LicT 蛋白合成时核糖体沿着 mRNA5'端移动到3'端，直至遇到终止密码子翻译结束 C．在黑暗条件下能根据红色荧光强度差异筛选出连接LicT 与 VVD 的最佳连接子蛋白 D．蓝光照射条件下，终止子不能转录得到 RAT，红色荧光蛋白基因不能表达 5．（23-24高一下·山东潍坊·期末）错配修复是DNA复制错误修复的重要形式。下图是大肠杆菌错配修复的过程，S蛋白与损伤部位结合启动修复过程，L蛋白介导后续的蛋白质互作和新、旧链的区分，H蛋白切割发生错误配对的DNA单链，最后由DNA聚合酶Ⅲ填补大缺口。下列说法错误的是（    ） 注：Me指此处DNA分子被甲基化；DNA连接酶可以连接两个DNA片段 A．通过错配修复可以有效降低因碱基对替换而产生基因突变的概率 B．图中未被甲基化的DNA链是半保留复制过程中的子链 C．图中DNA聚合酶Ⅲ和DNA连接酶作用形成的化学键相同 D．控制S蛋白和L蛋白合成的基因在遗传上可能遵循自由组合定律 6．（23-24高一下·山东潍坊·期末）大肠杆菌乳糖操纵子包括lacZ、lacY、lacA三个结构基因以及上游3个对结构基因起调控作用的核苷酸序列。操纵基因（0）对结构基因起着“开关”的作用，直接控制结构基因的表达。调节基因（R）能够调节操纵基因状态，从而对“开关”起着控制作用。图1、图2分别表示环境中有、无乳糖时，结构基因表达的调节机制。下列说法错误的是（    ） A．过程①形成mRNA的模板链是β链 B．过程②中，核糖体沿mRNA移动并读取密码子 C．图1中三种酶的合成体现了基因的选择性表达 D．无乳糖时，阻遏蛋白与操纵基因结合，抑制了结构基因的表达 7．（23-24高一下·山东潍坊·期末）下列关于“DNA结构模型构建”和“噬菌体侵染细菌的实验”的说法，错误的是（    ） A．双螺旋结构模型的碱基互补配对原则揭示了DNA分子具有恒定的直径 B．沃森和克里克用DNA衍射图谱推算出DNA呈螺旋结构 C．为了去除未吸附的噬菌体，可在T2噬菌体侵染之后增设离心处理 D．T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是主要的遗传物质 8．（23-24高一下·山东青岛·期末）放射性心脏损伤是由电离辐射诱导大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明，circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制如图。miRNA是细胞内一种单链小分子RNA，可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA，可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合，从而提高mRNA的翻译水平。某些剪接过程需要非蛋白质类的酶参与。下列说法正确的是（    ） A．circRNA分子中有2个游离的磷酸基团 B．miRNA含量的增加能够减弱电离辐射对心脏的危害 C．circRNA与P基因mRNA具有相同序列的核酸片段 D．可通过减少细胞内circRNA的含量抑制细胞凋亡 9．（23-24高一下·山东淄博·期末）小鼠的基因F 突变为f后会产生矮化小鼠。科学家发现F/f存在基因印记现象，即子代个体中来自双亲的基因只有一方能表达，另一方不表达。两只矮化小鼠杂交，结果如图。假设子代数量足够多，依据实验，下列说法错误的是（    ）    A．基因F、f的遗传遵循基因的分离定律 B．亲本矮化雌鼠的F基因来自其父本 C．基因型为Ff的雌雄小鼠杂交，后代表型及比例为正常：矮化=3：1 D．两只正常小鼠杂交，后代正常小鼠所占的比例有2种可能 10．（21-22高一下·山东淄博·期末）小鼠毛色由常染色体上的一对等位基因A/a的控制。研究发现，若基因A发生甲基化修饰（甲基化修饰的基因用AY表示），则小鼠毛色变成灰色。某实验室进行了两组杂交实验，其过程及结果如下图。 下列相关分析，不合理的是（    ） A．两实验中黄色鼠的基因型为Aa，黑色鼠的基因型为aa B．基因A与基因AY的碱基序列不同，控制性状的表现不同 C．控制小鼠毛色的三个基因之间的显隐性关系为AY>A>a D．实验二F1中灰色鼠与黑色鼠随机杂交，后代中黄色鼠占1/4 二、多选题   11．（23-24高一下·山东菏泽·期末）根据S型肺炎链球菌荚膜多糖的差异，将其分为SⅠ、SⅡ、SⅢ……等类型，不同类型的S型发生变异后失去荚膜，成为相应类型的R型（RⅠ、RⅡ、RⅢ）。S型的荚膜能阻止外源DNA 进入细胞，R型只可回复突变为相应类型的S型。为探究S型菌的形成机制，将加热杀死的甲菌破碎后获得提取物，将冷却后的提取物加入至乙菌培养液中混合均匀，经培养后检测子代细菌的类型。下列说法正确的是（    ） A．该实验中的甲菌应为R型菌，乙菌应为S型菌 B．自然状态下，S型菌变异的类型可能发生了基因突变也可能发生了染色体变异 C．若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅡ，子代细菌为SⅢ和RⅡ，则能说明S 型菌可通过转化而来 D．若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅢ，子代细菌为SⅢ和RⅢ，则不能排除基因突变的可能 12．（23-24高一下·山东青岛·期末）下图是大肠杆菌内某基因表达的过程示意图，①-⑦代表不同的结构或物质，1和Ⅱ代表生理过程。下列说法错误的是（    ） A．过程1中的③表示RNA聚合酶，过程Ⅱ中⑤的形成与核仁有关 B．过程1中的④表示mRNA，其延伸方向和核糖体的移动方向相反 C．①②所属物质和④都是遗传信息载体，⑦是遗传信息的表达产物 D．多个⑤共同参与同一条肽链的合成，提高了过程Ⅱ的效率 13．（23-24高一下·山东济南·期末）图1所示为中心法则内容，图2所示为DNA复制过程，图3为DNA转录示意图，下列有关叙述正确的是（    ） A．1957年克里克提出的中心法则内容只包括图1中的①②③ B．图1中各过程遵循碱基互补配对原则的有①②④⑤ C．图2中复制完成后，甲、乙可在有丝分裂后期、减Ⅱ后期分开 D．图3说明DNA所有区域的两条链都可以被转录 14．（23-24高一下·山东枣庄·期末）下图一中泡状结构称为 DNA 复制泡，是 DNA 上正在复制的部分，下列有关 DNA 复制的说法正确的是（    ）    A．DNA复制主要发生在细胞周期的间期，没有细胞周期的细胞不发生DNA复制 B．图一中存在多个复制泡，说明在复制过程中存在多个起点 C．图二中的 DNA 解旋方向向左，两条子链的延伸方向有一条与解旋方向相同 D．图二中 DNA 聚合酶可以催化单个的核糖核苷酸在模板作用下延伸子链 15．（23-24高一下·山东潍坊·期末）氨酰-tRNA合成酶是催化tRNA和特定的氨基酸结合的酶，该酶首先活化氨基酸，然后再将活化的氨基酸转移到tRNA的3′-端氨基酸臂上，从而完成tRNA对氨基酸的识别和结合。研究发现，一种氨酰-tRNA合成酶只能作用于一种氨基酸。下列说法正确的是（    ） A．人体不同细胞内含有的氨酰-tRNA合成酶种类相同 B．一种氨酰-tRNA合成酶能结合一种或多种tRNA C．核糖体与mRNA的结合部位会形成3个tRNA的结合位点 D．翻译时密码子的读取方向是从mRNA的5′-端到3′-端 16．（23-24高一下·山东聊城·期末）DNA半不连续复制假说认为，在DNA复制时，一条子链是连续形成的称为前导链；另一条子链是不连续形成的称为后随链，即先形成短链片段（如图1所示）后再连接成长链片段。为验证该假说进行了如下实验：让T4噬菌体在20℃时侵染大肠杆菌70min后，将3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中，在15s、30s、60s、120s时，分离T4噬菌体DNA并通过加热使DNA全部解旋，再进行密度梯度离心，DNA单链片段越小．离离心管口距离越近。检测结果如图2所示。下列叙述正确的是（    ） A．用3H标记的脱氧核苷酸， 3H标记的位置应该是脱氧核苷酸3'—C位上的–OH B．通过加热破坏了DNA分子中的氢键，起到的作用跟DNA解旋酶类似 C．短于30s时，距离管口较远的低放射性有部分来自尚未复制完成的先导链 D．120s时高放射性强度集中在距离管口较远的原因是更多的短链片段逐步连接成长链片段 17．（23-24高一下·山东东营·期末）单基因隐性遗传性多囊肾病是P基因突变所致。图为某患者及其父母同源染色体上P基因的相关序列检测结果(每个基因序列仅列出一条链，其他未显示序列均正常)。患者的父亲、母亲分别具有①、②突变位点，但均未患病。下列叙述正确的是（    ）    A．未突变P 基因的位点①碱基对为A-T B．①和②位点的突变均会导致P基因功能的改变 C．患者同源染色体的①和②位点间发生交换可导致基因重组 D．上述①和②位点的突变可体现基因突变的不定向性 三、解答题   18．（23-24高一下·山东济南·期末）铁在人体内扮演着重要的角色，是许多生物化学反应的关键参与者，但过量的Fe3+会对细胞造成损害。铁蛋白是人体几乎所有细胞中用于储存多余Fe3+的蛋白，铁蛋白合成的调节与游离的Fe3+、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码上游的特异性序列，能与铁调节蛋白发生特异性结合，阻遏铁蛋白的合成。调节机制如下图所示。回答下列问题：    (1)图中核糖体移动方向是 （填“向左”或“向右”），甘氨酸的密码子是 。若要改造铁蛋白分子，将图中色氨酸变成丝氨酸（密码子为UCU、UCG、UCC、UCA），可以通过改变一个碱基来实现，则改变后的密码子对应DNA模板链上的三个碱基为 。 (2)通常一个铁蛋白mRNA上可同时结合多个核糖体，其生理意义是 。 (3)结合图示和已有知识，下列说法错误的是_____。 A．Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力 B．核糖体与基因上的启动子（RNA聚合酶的结合位点）部位结合，起始翻译 C．Fe3+浓度低时，因为影响了翻译过程，无法合成铁蛋白 D．细菌细胞中也存在基因表达的调控现象 (4)上述铁蛋白合成的调节机制的意义是 。 (5)若基因中的部分碱基发生甲基化修饰，会影响基因的表达，进而影响生物表型，该现象即为表观遗传，是指 的现象。 19．（23-24高一下·山东枣庄·期末）当某些基因转录形成的mRNA 分子难与模板链分离时，会形成三链核酸结构，称为R环(如图所示)，由于新产生的mRNA与DNA模板链形成了稳定的杂合链，导致该片段中DNA模板链的互补链只能以单链状态存在。下图表示发生在某细胞内的三个生理过程，请据图回答问题：    (1)过程①表示 ，其中酶A 和酶B分别为 ，该过程的原料是 。 (2)过程②中酶C向 (填“左”或“右”)移动，该过程中若非模板链的一段碱基序列为5′-ATTCCGGTAG-3′，则转录出的mRNA 的碱基序列为5′- -3′。 (3)过程③中将原料运至核糖体的工具是 ，多个核糖体可结合到同一条 mRNA上的生理学意义是 。研究发现R环通常出现在富含 G 的片段，据此推测 R环形成的原因是 。 20．（23-24高一下·山东潍坊·期末）下图表示细胞中DNA复制的部分过程，图中虚线表示复制起点。泡状结构叫作DNA复制泡，是DNA上正在复制的部分。    (1)DNA复制开始时，在细胞提供的能量的驱动下，酶 （填图中数字）将DNA双螺旋的两条链解开。DNA合成开始的部位叫作复制起点，该位置一般A、T含量较高，原因是 。 (2)图中表示3′-端的是 （填图中字母），从图可以看出两条子链的延伸方向是相反的，这与酶 （填图中数字）有关。 (3)图中多个DNA复制泡体现了DNA复制具有的特点是，其意义是 。DNA复制还具有 （答出两点即可）的特点。 21．（23-24高一下·山东滨州·期末）图甲是果蝇核DNA 复制的电镜照片，图中的泡状结构叫作DNA 复制泡，是DNA上正在复制的部分。图乙是图甲中所圈部分模型图，图丙是图乙所圈部分的放大。 (1)DNA复制泡的形成与 酶有关，由图甲可知，不同DNA复制泡 （是/不是）同时开始复制，形成多个DNA复制泡的意义 ，图甲所示过程发生在 时期。 (2)DNA聚合酶只能将脱氧核苷酸加到延伸中的DNA 链的3'端，因此，DNA复制时子链的延伸方向是 （（5'→3'或3'→5'），图乙中b链和c链延伸方向相反的原因是 。 (3)图丙所圈位置的C转化为羟化胞嘧啶后与A配对，则该DNA复制 次，可得到该位点 C-G替换为 T-A的新 DNA。若该片段所在的基因有1000个碱基对，其中A 占24%，则在上述过程中，需要碱基C 个。 22．（23-24高一下·山东聊城·期末）剪接体主要由RNA和蛋白质组成，真核细胞的基因经转录会产生前体mRNA，内含子（不编码蛋白质的序列）转录的RNA片段会被剪接体切除并快速水解，外显子（编码蛋白质的序列）转录的RNA片段会相互连接形成成熟mRNA，相关过程如图所示。研究发现癌细胞需要大量的剪接以实现快速增殖。回答下列问题： (1)由图可知，剪接体作用于mRNA前体链中的 键。 (2)转录时，RNA聚合酶沿模板链的 （填“5'端→3'端”或“3'端→5'端”，下同）移动；翻译时，核糖体沿成熟mRNA链的 移动。 (3)若某成熟mRNA最终编码的蛋白质结构发生了改变，成熟mRNA不考虑变异，结合图示过程判断其可能的原因是 。 (4)已知大肠杆菌的基因编码区没有内含子序列，请结合图示和大肠杆菌的细胞结构特点从以上两个方面分析大肠杆菌可以边转录边翻译的原因： 。研究发现，大肠杆菌的核糖体每秒可翻译15个氨基酸，这就意味着核糖体沿着mRNA每秒至少可转位约 个核糖核苷酸。 (5)癌细胞比正常细胞需要更加大量的剪接，这一现象引起了研究者的高度关注。试提出一个治疗癌症的新思路： 。 23．（23-24高一下·山东淄博·期末）图1为某雌性动物细胞分裂过程中染色体与核 DNA 数量的比值变化曲线，图2为该动物细胞分裂示意图(仅展示部分染色体)，不考虑突变。    (1)图1中 BC段变化的原因是 ，四分体的非姐妹染色单体互换发生在 (填字母)时期。研究发现CD段细胞中蛋白质合成极少，原因是 。 (2)图2中乙细胞含有 个四分体，乙细胞的下一阶段对应图1中的 (填字母)时期，丙细胞产生的子细胞的基因型可能有 种。 (3)研究人员将该雌性动物单独养殖，3年后在未受精的情况下，该动物产下一只基因型为 AaCCXBXB的个体，经检测发现该雌性动物减数分裂过程中四分体的非姐妹染色单体未发生交换。针对此现象，研究人员提出了三种假说：①雌配子中的染色体复制了一次；②减数分裂I细胞不分裂，减数分裂II每个四分体形成的4条染色体中任意2条进入1个子细胞；③减数分裂I正常，减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离但细胞不分裂。产生此个体的机制可能符合假说 (填数字)，理由是 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$