专题05 遗传的分子基础（北京专用）-【好题汇编】2025年高考生物二模试题分类汇编

专题05遗传的分子基础 考点概览 考点01遗传物质的探索 考点02 DNA的结构和复制 考点03基因的表达 遗传物质的探索考点01 1、（2025北京东城二模）“DNA是主要的遗传物质”是经长期研究得出的结论。下列叙述错误的是（    ） A．加热杀死的S型菌中存在某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质 B．DNA酶处理的S型菌细胞提取液不能使R型菌发生转化，实验运用了“减法原理” C．用32P-噬菌体侵染细菌，部分子代噬菌体含32P，可作为DNA是遗传物质的证据 D．用烟草花叶病毒感染烟草的实验证明RNA是烟草花叶病毒和烟草的遗传物质 2、（2025北京丰台二模）高中生物学教材经典实验中，未使用放射性同位素标记技术的是（　　） A．探究胰腺腺泡细胞中分泌蛋白的合成和运输途径 B．探究光合作用暗反应阶段碳元素的转移过程 C．利用T2噬菌体侵染细菌证明DNA是遗传物质 D．利用密度梯度离心技术证明DNA的复制方式 DNA的结构和复制考点02 3、（2025北京海淀二模）为探究DNA的复制方式，梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料进行实验，结果如下图。关于该实验的叙述，错误的是（　　）    A．利用含有15NH4Cl的培养液获得第0代大肠杆菌 B．第1代离心结果不支持DNA的复制方式为全保留复制 C．第2代大肠杆菌的DNA中，15N/14N-DNA占1/2 D．本实验采用差速离心技术 4、（2025北京朝阳二模）科研人员为研究DNA复制方式；将DNA被15N标记的大肠杆菌作为第0代．转移到含14NH4Cl的培养液中，在不同时刻收集细菌，提取DNA，离心观察DNA在试管中的位置（如图）。图中甲最可能来自（　　） A．第0.5代 B．第1.0代 C．第2.0代 D．第2.5代 5、（2025北京丰台二模）如图为果蝇DNA的电镜照片，图中箭头所指结构叫复制泡，是DNA上正在复制的部分。关于复制泡的推测不合理的是（　　） A．证明DNA复制过程是边解旋边复制 B．证明DNA复制方式为半保留复制 C．复制泡越大说明复制起始时间越早 D．多个复制泡能提高DNA复制效率 6、（2025北京昌平二模）下列技术与其推动的科学发现的促进关系中，叙述错误的是（　　） A．电子显微镜的发明促进细胞学说的提出 B．差速离心法的应用促进对细胞器的认识 C．同位素标记法的应用促进光合作用过程的探索 D．X射线衍射技术的应用促进DNA双螺旋结构模型的建立 7、（2025北京昌平二模）一段DNA的两条链分别记为Ⅰ、Ⅱ，通过复制新合成子链a、b、c，其中c比b先合成。下列叙述错误的是（　　）    A．合成子链a、b、c时，都需要引物 B．子链a的合成方向是从右端向左端延伸 C．合成子链a、b、c时需要DNA聚合酶 D．子链a、b、c合成后，Ⅰ链与Ⅱ链重新形成双链结构 基因的表达考点03 8、（2025北京东城二模）如下图所示，细胞内存在修复DNA损伤的机制，若正在转录的基因发生损伤，来不及修复时，可能发生跨损伤转录。将终止密码子对应序列 插入荧光素酶基因，并去除碱基A引入损伤，将损伤的荧光素酶基因导入细菌中进行实验。下列说法错误的是（    ）    A．DNA修复的过程中有氢键形成 B．图中终止密码子的序列为TAA C．若检测到细菌产生荧光，能够说明细菌存在跨损伤转录机制 D．跨损伤转录和DNA修复能降低基因突变对细菌的不利影响 9、（2025北京海淀二模）高温导致番茄叶片运输到果实的蔗糖难以转化为单糖，果实糖度降低。为解决该问题，研究者将一个热响应元件序列插入蔗糖转化酶基因（CN）的启动子中，培育环境智能型作物。下列关于热响应元件的叙述，错误的是（　　） A．导致番茄CN发生基因突变 B．抑制RNA聚合酶与CN的启动子结合 C．促进高温条件下CN的转录 D．提高高温环境下番茄果实的糖度 10、（2025北京海淀二模）下图所示的基因编码区序列，编码的氨基酸序列为：甲硫氨酸-组氨酸-脯氨酸-赖氨酸……。下列叙述错误的是（　　） A．甲链是转录的模板链，其左侧是3'端，右侧是5'端 B．6号碱基对由A/T替换为G/C后，合成的肽链不变 C．5号和6号碱基对之间插入G/C，合成的肽链变短 D．甲链和乙链上均有终止密码子，可使转录终止 11、（2025北京西城二模）近年来，因高糖高脂饮食造成的高血脂症人数逐年上升，且趋于年轻化。高血脂症典型特点是血浆中胆固醇含量偏高。 (1)胆固醇与磷脂都属于 物质，与 等共同参与细胞膜的构成。 (2)由H基因编码的H酶是胆固醇合成的关键酶。如图1所示，当细胞内胆固醇含量高时，SP复合物被锚定在内质网膜上。当胆固醇含量低时，SP转移至高尔基体膜上被酶切，产生的转录因子与启动子结合，调控H基因的转录。用于治疗高血脂症的他汀类药物能抑制H酶活性，但疗效不理想，原因是细胞内胆固醇合成存在 机制，导致使用他汀类药物后胆固醇代偿性增加。 (3)我国科学家发现小肠细胞能合成并分泌肠脂抑素（C），给小鼠注射0.2mgKg-1C能显著降低血浆中胆固醇含量。通过特定技术检测到肝脏、肾脏、骨骼肌细胞存在 ，证明C是一种新发现的激素。 (4)给正常小鼠注射不同剂量C，H基因转录水平如图2所示。利用高血脂症模型鼠进行多组实验，检测不同药物的治疗效果，结果如图3所示。请分析C与他汀类药物联合使用治疗效果最佳的原因 。 12、（2025北京西城二模）蔬菜甘蓝具有杂种优势现象，花为两性花，开花后一株可结5000多粒种子。育种专家对甘蓝雄性不育性状进行研究。 (1)从甘蓝纯种优良品系1中获得一株雄性不育突变株（甲），甲与品系1杂交，子代中可育株约占1/2，推测甲的雄性不育性状为 性。后续研究证实了该推测，将可育基因与雄性不育基因分别记为A和A′。利用雄性不育株获得杂种避免了杂交过程中的 和套袋等繁琐操作。 (2)通过甲获得两株基因型为A'A'的甘蓝（乙），利用品系1、乙及另一优良可育品系2，生产出兼具品系1和2优良性状的杂交种子（YF1），用于大田种植。请补充答题卡上的图解，用以表示经两代杂交生产大量YF1的过程 。 (3)与A相比，A'启动子缺失1个碱基对。编辑A基因，获得编码区突变的隐性基因a，三者结构如图1所示。检测发现，突变株aa（丙）、兼具A′和a基因突变位点的纯合突变株（丁）均表现为雄性不育。 ①为检测突变启动子的活性，将A和A'基因启动子与报告基因连接后导入烟草细胞。图2结果说明突变后的启动子转录活性提高，依据是 。 ②研究发现，A蛋白可抑制A和A'基因的转录，调控相关蛋白含量。为此，研究人员检测不同株系甘蓝育性基因（A及其等位基因）相对转录量请在图3中补充丁组实验结果 。 (4)绝大多数植物都有A基因，利用其特点推广到其他作物育种时发现，若将（2）中产生的YF1用于某些自花传粉为主的作物时会造成严重减产，请分析原因 。 13、（2025北京海淀二模）为监测、调控和利用细菌的葡萄糖代谢途径，优化目标产物的生产过程，研究者尝试通过基因工程技术构建生物传感器。 (1)将GFP（绿色荧光蛋白）基因作为报告基因，构建出基因表达载体（R），将其导入大肠杆菌时，应先用 处理大肠杆菌。 (2)PE基因编码的PE酶催化E蛋白磷酸化，磷酸化的E蛋白可转运葡萄糖进入大肠杆菌细胞，转运葡萄糖后E蛋白去磷酸化。M蛋白是一种转录抑制因子。R作为生物传感器，包括启动子（P）、GFP基因和PE基因等元件，工作过程如图1、图2。    ①据图1、图2可知，存在葡萄糖时，葡萄糖通过E蛋白转运进入细胞中后被磷酸化，推测M蛋白 ，PE表达产物可使E蛋白重新磷酸化。 ②在周围环境中葡萄糖存在状态不同时，R均可监测大肠杆菌的葡萄糖摄取状态，请阐释其工作原理 。 ③在含有葡萄糖的培养基中培养转入R的大肠杆菌，分别在不同培养时间检测 和荧光强度。若结果显示二者呈正相关，则可确定该生物传感器具有检测可靠性。 (3)在工业发酵生产色氨酸过程中，研究者利用R监测大肠杆菌对葡萄糖的摄取，发现菌体摄入的葡萄糖偏多，因为代谢过程中形成了一些副产品，导致生产成本偏高。已知大肠杆菌C基因编码的蛋白C可结合启动子Pc，促进RNA聚合酶也结合Pc；当胞内葡萄糖含量较高时，C蛋白无法结合Pec，Pc无法启动下游基因转录。研究者将R的启动子Р更换为启动子Pc，解决葡萄糖摄取偏多导致浪费的问题。请在表格中补充不同条件下，2个调控元件对R的精准调控过程。“+”表示相应蛋白结合、“-”表示相应蛋白脱离。 条件 Pc中c蛋白的结合序列 M蛋白的结合序列 无葡萄糖 + + 低浓度葡萄糖 ⅰ． ⅱ． 高浓度葡萄糖 ⅲ． ⅳ． 14、（2025北京海淀二模）研究者对植物遭受机械损伤后的防御和再生机制开展了下列研究。 (1)番茄遭受机械损伤后会启动与防御相关的基因的表达，以避免病虫侵害；同时，伤口处细胞经脱分化形成 ，以完成组织修复与器官再生。 (2)野生型番茄（WT）的R基因编码R肽，突变型番茄（r）的R基因缺失。研究者分别检测茎切除后WT、r和外施R肽的r三者茎的再生能力，结果如图1。结合图1，若补充检测上述3种番茄植株茎切除后的细胞中 ，则可得出“R基因可以启动防御反应并促进再生”这一结论。 (3)跨膜蛋白P可催化胞内蛋白磷酸化过程，且能结合R肽。研究者开展如下实验，证实了P蛋白是R肽的受体。请完善下表实验方案，并预期相应结果（ⅰ、ⅱ处选填字母序号，ⅲ、ⅳ处填适合数量的“+”）。 组别 番茄 处理 再生能力 1 WT 蒸馏水 ++ 2 ⅰ． ++++ 3 ⅱ． 蒸馏水 ⅲ． 4 同i ⅳ． 注：“+”的多少代表再生能力的强弱。 A．WT  B．突变体r  C．P基因缺失突变体  D．蒸馏水  E．外源P蛋白  F．外源R肽 (4)受到机械损伤或外施R肽时，番茄相应部位的细胞中W基因的表达均显著增加。为确认W基因的作用，研究者分别检测茎切除后WT、W基因缺失突变体（w）、外施R肽的w三者的再生情况，如图2。进一步研究发现，W蛋白可以结合R基因的启动子；切除茎后，突变体w损伤处细胞中的R基因mRNA含量显著低于WT。 综上所述，研究者提出番茄受机械损伤后启动修复与再生的调控模型，如图3。请利用上述研究结果评述该模型，若认为正确，请基于上述研究提供支持①～④的证据；若认为错误，请指出错误序号并基于上述研究证据进行改正 。 15、（2025北京朝阳二模）我国科研工作者对胚胎干细胞分化为血管平滑肌细胞的机制进行了研究。 (1)T基因是血管平滑肌细胞的标志基因。细胞分化过程中，由于基因的 ，导致细胞的形态、结构和生理功能发生稳定性变化。 (2)B蛋白是一种转录因子，促进血管平滑肌细胞的分化形成。为检测B蛋白在DNA上的结合位点，先对正在向血管平滑肌细胞分化的胚胎干细胞进行处理，使抗体能够进入，之后依次加入抗体M和偶联两组转座酶的抗M抗体。转座酶上携带了接头DNA序列，该酶可以切开它所靠近的染色体DNA，并将接头DNA序列添加在切开的DNA片段上（图1）。    ①抗体M的作用是与 结合，使转座酶到达目标位点。 ②检测B蛋白结合位点的步骤为：“提取细胞基因组DNA→用与 特异性结合的引物进行PCR扩增→回收扩增产物→测序。”结果表明B蛋白的结合位点是T基因的启动子区域。 (3)血管平滑肌细胞分化形成过程中，T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平升高。R酶是一种组蛋白甲基化酶．B蛋白可与R酶结合。制备B基因敲除的胚胎干细胞（BKO），检测其与正常胚胎干细胞（WT）中R酶表达量（图2）和第6天T基因启动子结合的R酶量（图3）。    ①图2所示实验的实验目的是 。 ②综合以上信息及图2、3结果推测，B蛋白通过 影响T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平。 (4)推测R酶催化T基因启动子附近的组蛋白甲基化，从而促进T基因的转录。欲为此推测提供证据，合理的方案包括________，并检测T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平和T基因mRNA水平。 A．制备WT细胞、B基因过表达细胞和BKO细胞 B．使用组蛋白甲基化抑制剂处理B基因过表达细胞 C．在BKO细胞中过表达T基因 D．使用干扰R酶基因表达的siRNA处理B基因过表达细胞 16、（2025北京丰台二模）M蛋白是一种RNA结合蛋白，在肿瘤组织的发展中发挥着重要作用。 (1)细胞增殖过程中， 发出星射线形成纺锤体，牵引染色体运动，最终染色体平均分配到两个子细胞中，从而保持了亲代和子代细胞之间 。 (2)检测M-mRNA在多种人类肿瘤组织与正常组织中的表达情况及细胞增殖率，结果如图1，表明M蛋白在肿瘤组织中高表达，且 。    (3)C蛋白是纺锤体组装的关键调节因子。为探究M基因与C基因的关系，研究者以结直肠癌细胞为材料进行相关实验，结果如图2。由此推测 ，进而促进癌细胞增殖。为进一步验证上述推测，实验思路是 。    (4)进一步研究表明，M蛋白发挥作用与其对前体RNA的选择性剪接有关。如图3所示，敲除M基因后， ，使成熟mRNA中含有序列A，导致 ，合成的肽链长度变短，蛋白质失去功能。    17、（2025北京昌平二模）学习以下材料，回答（1）~（4）题。 基于启动子编辑的作物改良 关键基因的时空表达调控对生物体的生长发育以及对环境适应性至关重要。启动子作为重要的基因编码调控区域，控制着基因转录的时空特异性以及转录水平。 根据转录模式划分，高等植物启动子类型分为组成型启动子、组织特异性启动子、诱导型启动子。组成型启动子驱动下的基因表达无时空特异性，且表达量趋于稳定。组织特异性启动子调控基因阶段性地在某些特定的部位或器官中表达，发挥生长发育调节的功能。诱导型启动子仅在诱导因素（胁迫信号等）存在的情况下，才能迅速调控启动子的转录活性，实现快速调控目的基因表达。 在某些植物遭受环境胁迫（干旱、低温等）时，1，3-丙二醇可能通过与特定的转录因子结合或者激活某些信号转导途径，促使植物合成抗菌物质、增强细胞壁的木质化程度等启动防御机制。为精准调控植物体内1，3-丙二醇的合成，研究者构建了两种光控化质粒载体用于合成1，3-丙二醇，载体部分结构如图1。光控元件产生的蛋白质会在蓝光照射时改变其结构，并与操纵区结合，从而抑制下游基因表达，光控元件工作机制如图2。 综上所述，启动子编辑策略可以对重要农作物性状基因表达进行微调，不仅促进作物改良，还能帮助我们理解重要性状的调控机制。 (1)启动子的基本组成单位是 ，可被 识别并结合。根据转录模式划分，PT7启动子属于 。 (2)在光控化改造的植物体内诱导合成1，3-丙二醇时，需要进行的调控是用 （黑暗/蓝光）处理。 (3)为验证光控化改造的调控效果，研究者用光控化改造的大肠杆菌、未光控化改造的大肠杆菌（IPTG可诱导1，3-丙二醇基因表达）进行验证实验。结果表明，光控化改造的大肠杆菌在合成1，3-丙二醇上具有明显优势。请完成图3中实验处理，在（　　）内填“+”“－”分别表示处理和不处理 。 (4)综合上述信息，与IPTG诱导剂相比，光控元件调控基因表达的优点是 。（写出1点） 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题05遗传的分子基础 考点概览 考点01遗传物质的探索 考点02 DNA的结构和复制 考点03基因的表达 遗传物质的探索考点01 1、（2025北京东城二模）“DNA是主要的遗传物质”是经长期研究得出的结论。下列叙述错误的是（    ） A．加热杀死的S型菌中存在某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质 B．DNA酶处理的S型菌细胞提取液不能使R型菌发生转化，实验运用了“减法原理” C．用32P-噬菌体侵染细菌，部分子代噬菌体含32P，可作为DNA是遗传物质的证据 D．用烟草花叶病毒感染烟草的实验证明RNA是烟草花叶病毒和烟草的遗传物质 【答案】D 【知识点】肺炎链球菌的转化实验、噬菌体侵染细菌的实验、RNA是遗传物质的实验证据 【分析】赫尔希和蔡斯用T2噬菌体和大肠杆菌作为实验材料，将DNA和蛋白质彻底分开进行研究，通过放射性同位素标记法，证明了DNA是遗传物质。 【详解】A、在肺炎链球菌转化实验中，加热杀死的S型菌中存在某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质，这种物质后来被证明是DNA，A正确； B、DNA酶处理S型菌细胞提取液，将提取液中的DNA水解，不能使R型菌发生转化，该实验通过去除DNA来观察结果，运用了“减法原理”，B正确； C、用32P - 噬菌体侵染细菌，32P标记的是噬菌体的DNA，部分子代噬菌体含32P，说明亲代噬菌体的DNA传递到了子代噬菌体中，可作为DNA是遗传物质的证据，C正确； D、用烟草花叶病毒感染烟草的实验证明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，但烟草是细胞生物，其遗传物质是DNA，D错误。 故选D。 2、（2025北京丰台二模）高中生物学教材经典实验中，未使用放射性同位素标记技术的是（　　） A．探究胰腺腺泡细胞中分泌蛋白的合成和运输途径 B．探究光合作用暗反应阶段碳元素的转移过程 C．利用T2噬菌体侵染细菌证明DNA是遗传物质 D．利用密度梯度离心技术证明DNA的复制方式 【答案】D 【知识点】细胞器之间的协调配合、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、噬菌体侵染细菌的实验、探究DNA的复制过程 【分析】具有放射性的同位素有：14C、32P、3H、35S等；不具有放射性的有：15N、18O等。 【详解】A、探究胰腺腺泡细胞中分泌蛋白的合成和运输途径，使用了3H标记，3H具有放射性，A错误； B、探究光合作用暗反应阶段碳元素的转移过程，使用14C标记，14C具有放射性，B错误； C、利用T2噬菌体侵染细菌证明DNA是遗传物质，使用了32P和35S标记，二者均具有放射性，C错误； D、利用密度梯度离心技术证明DNA的复制方式，使用了15N标记，15N不具有放射性，D正确。 故选D。 DNA的结构和复制考点02 3、（2025北京海淀二模）为探究DNA的复制方式，梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料进行实验，结果如下图。关于该实验的叙述，错误的是（　　）    A．利用含有15NH4Cl的培养液获得第0代大肠杆菌 B．第1代离心结果不支持DNA的复制方式为全保留复制 C．第2代大肠杆菌的DNA中，15N/14N-DNA占1/2 D．本实验采用差速离心技术 【答案】D 【知识点】探究DNA的复制过程 【分析】梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料进行实验，运用同位素标记技术和密度梯度离心技术证明DNA复制方式为半保留复制。 【详解】A、第0代需在15NH4Cl培养基中培养多代，使 DNA 双链均被15NH4Cl标记（重DNA），作为实验起始材料，A正确； B、实际实验中，第1代离心结果仅出现中带（DNA），支持半保留复制，排除全保留复制，B正确； C、第1代 DNA均为15N/14N（中带）。第2代复制后，每个15N/14N产生：1个15N/14N-DNA和1个14N/14N-DNA。因此，第2代DNA中15N/14N-DNA 占50%（中带），14N/14N-DNA占50%（轻带）。离心结果显示中带和轻带各占一半，C正确； D、梅塞尔森和斯塔尔实验通过密度梯度离心而非差速离心，证明DNA的半保留复制，D错误。 故选D。 4、（2025北京朝阳二模）科研人员为研究DNA复制方式；将DNA被15N标记的大肠杆菌作为第0代．转移到含14NH4Cl的培养液中，在不同时刻收集细菌，提取DNA，离心观察DNA在试管中的位置（如图）。图中甲最可能来自（　　） A．第0.5代 B．第1.0代 C．第2.0代 D．第2.5代 【答案】B 【知识点】DNA分子的复制过程、特点及意义 【分析】DNA分子的复制时间：有丝分裂和减数分裂间期；条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；过程：边解旋边复制；结果：一条DNA复制出两条DNA；特点：半保留复制。 【详解】将DNA被15N（重）标记的大肠杆菌作为第0代．转移到含14NH4Cl（轻）的培养液中，在不同时刻收集细菌，提取DNA，根据半保留复制规律，最初全部是¹⁵N“重”链的细菌，转入“轻”氮环境后，经历一次完整复制（即第1.0代）时，所有新合成的DNA双链均是一条旧（重）链和一条新（轻）链，因而只出现一条介于“重”与“轻”之间的“中间型”DNA带（图中甲即为该中间型带），若是第0.5代则会同时存在“重”带和“中间型”带，而第2.0代及以后则会出现“中间型”带和“轻”带两条带。故图中甲最可能来自第1.0代。 故选B。 5、（2025北京丰台二模）如图为果蝇DNA的电镜照片，图中箭头所指结构叫复制泡，是DNA上正在复制的部分。关于复制泡的推测不合理的是（　　） A．证明DNA复制过程是边解旋边复制 B．证明DNA复制方式为半保留复制 C．复制泡越大说明复制起始时间越早 D．多个复制泡能提高DNA复制效率 【答案】B 【知识点】DNA分子的复制过程、特点及意义 【分析】图为果蝇DNA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，果蝇DNA形成多个复制泡，而且复制泡大小不同，可能的原因是DNA分子的复制为多起点复制。 【详解】A、由图可知，图中DNA部分解旋的同时正在进行复制，说明DNA复制是边解旋边复制，A正确； B、图示不能判断DNA的复制方式，可以通过同位素标记法来证明DNA的复制方式，B错误； C、复制泡越大，说明复制开始的时间越早，复制进行的时间越长，C正确； D、多个复制泡同时进行复制，可以提高复制的效率，能够在短时间内完成DNA的复制，D正确。 故选B。 6、（2025北京昌平二模）下列技术与其推动的科学发现的促进关系中，叙述错误的是（　　） A．电子显微镜的发明促进细胞学说的提出 B．差速离心法的应用促进对细胞器的认识 C．同位素标记法的应用促进光合作用过程的探索 D．X射线衍射技术的应用促进DNA双螺旋结构模型的建立 【答案】A 【知识点】细胞学说及其建立过程、细胞器的结构、功能及分离方法、光合作用原理实验、DNA分子的结构和特点 【分析】差速离心法可以通过不同的离心速度将细胞内大小、密度不同的细胞器分离开来，使得科学家能够单独对各种细胞器进行研究和分析，从而极大地促进了对细胞器的结构、功能等方面的认识。像线粒体、叶绿体、内质网等细胞器的详细研究，都得益于差速离心法的应用。 【详解】A、细胞学说由施莱登、施旺等在19世纪中期提出，而电子显微镜发明于20世纪30年代。当时科学家使用的是光学显微镜，电子显微镜的出现与细胞学说无直接关联，A错误； B、差速离心法通过密度差异分离细胞器，帮助科学家研究线粒体、叶绿体等结构和功能，B正确； C、同位素可用于追踪物质运行和变化的规律，同位素标记法的应用促进光合作用过程的探索，C正确； D、X射线衍射技术为沃森和克里克提供关键数据，推动DNA双螺旋结构模型的建立，D正确。 故选A。 7、（2025北京昌平二模）一段DNA的两条链分别记为Ⅰ、Ⅱ，通过复制新合成子链a、b、c，其中c比b先合成。下列叙述错误的是（　　）    A．合成子链a、b、c时，都需要引物 B．子链a的合成方向是从右端向左端延伸 C．合成子链a、b、c时需要DNA聚合酶 D．子链a、b、c合成后，Ⅰ链与Ⅱ链重新形成双链结构 【答案】D 【知识点】DNA分子的复制过程、特点及意义 【分析】DNA分子的复制时间：有丝分裂和减数分裂间期；条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；过程：边解旋边复制；结果：一条DNA复制出两条DNA；特点：半保留复制。 【详解】A、DNA复制过程中，DNA聚合酶需要引物来启动新链的合成，引物通常是一段短核酸序列，为DNA聚合酶提供3’-OH末端，以便开始延伸，A正确； B、Ⅰ的右边为3′端，子链与模板链反向链接，DNA复制时，子链沿5′→3′方向延长，图中子链a的合成方向是从右端向左端延伸，B正确； C、新链合成均需 DNA 聚合酶催化，故合成子链a、b、c时都需要DNA聚合酶，C正确； D、DNA复制是半保留复制，两条模板链不会重新形成双链结构，而是各自与其新合成子链配对形成新的双链，D错误。 故选D。 基因的表达考点03 8、（2025北京东城二模）如下图所示，细胞内存在修复DNA损伤的机制，若正在转录的基因发生损伤，来不及修复时，可能发生跨损伤转录。将终止密码子对应序列 插入荧光素酶基因，并去除碱基A引入损伤，将损伤的荧光素酶基因导入细菌中进行实验。下列说法错误的是（    ）    A．DNA修复的过程中有氢键形成 B．图中终止密码子的序列为TAA C．若检测到细菌产生荧光，能够说明细菌存在跨损伤转录机制 D．跨损伤转录和DNA修复能降低基因突变对细菌的不利影响 【答案】B 【知识点】DNA分子的结构和特点、遗传信息的转录、基因突变 【分析】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。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、DNA修复过程中，DNA双链需要重新配对，配对过程中会形成氢键，A正确； B、终止密码子在mRNA上，mRNA中不含T，B错误； C、如果细菌中存在跨损伤转录机制，即使荧光素酶基因中有损伤，细菌仍可能通过跨损伤转录产生荧光素酶，进而产生荧光。因此，检测到荧光可以说明细菌存在跨损伤转录机制，C正确； D、跨损伤转录和DNA修复都是细胞应对DNA损伤的机制，能够减少基因突变的发生，从而降低对细菌的不利影响，D正确。 故选B。 9、（2025北京海淀二模）高温导致番茄叶片运输到果实的蔗糖难以转化为单糖，果实糖度降低。为解决该问题，研究者将一个热响应元件序列插入蔗糖转化酶基因（CN）的启动子中，培育环境智能型作物。下列关于热响应元件的叙述，错误的是（　　） A．导致番茄CN发生基因突变 B．抑制RNA聚合酶与CN的启动子结合 C．促进高温条件下CN的转录 D．提高高温环境下番茄果实的糖度 【答案】B 【知识点】遗传信息的转录、基因突变、基因表达载体的构建 【分析】基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，从而引起的基因碱基序列的改变。 【详解】A、将热响应元件序列插入蔗糖转化酶基因（CN）的启动子中，改变了基因的结构，属于基因突变，A正确； B、若抑制RNA聚合酶与CN的启动子结合，就无法启动转录过程，而培育环境智能型作物是为了在高温下使蔗糖转化酶基因更好地表达，所以热响应元件不是抑制RNA聚合酶与启动子结合，B错误； C、因为要解决高温下果实糖度降低的问题，将热响应元件插入启动子中，应该是促进高温条件下CN的转录，从而使蔗糖转化酶能正常合成，将蔗糖转化为单糖，C正确； D、促进高温条件下CN的转录，蔗糖转化酶合成增加，能将运输到果实的蔗糖转化为单糖，进而提高高温环境下番茄果实的糖度，D正确。 故选B。 10、（2025北京海淀二模）下图所示的基因编码区序列，编码的氨基酸序列为：甲硫氨酸-组氨酸-脯氨酸-赖氨酸……。下列叙述错误的是（　　） A．甲链是转录的模板链，其左侧是3'端，右侧是5'端 B．6号碱基对由A/T替换为G/C后，合成的肽链不变 C．5号和6号碱基对之间插入G/C，合成的肽链变短 D．甲链和乙链上均有终止密码子，可使转录终止 【答案】D 【知识点】遗传信息的转录、遗传信息的翻译 【分析】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。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、转录时RNA聚合酶从模板链的3’端向5’端移动，合成RNA，且起始密码子是AUG，模板链碱基与mRNA的碱基互补配对，相应的转录的模板链上含有TAC，据此可知甲链是转录的模板链，其左侧是3’端，右侧是5’端，A正确； B、6号碱基对由A/T替换为G/C后，密码子CAU变为CAC，都是编码氨基酸，合成的肽链不变，B正确； C、mRNA上的密码子依次为 AUG  CAU  CCU  AAG，当5号和6号碱基对之间插入G/C，mRNA上的密码子依次为 AUG  CAC  UCC  UAA（终止密码子），故会导致终止密码子提前出现，肽链变短，C正确； D、甲链和乙链都是DNA链，终止密码子是在mRNA上，而不是在DNA链上，D错误。 故选D。 11、（2025北京西城二模）近年来，因高糖高脂饮食造成的高血脂症人数逐年上升，且趋于年轻化。高血脂症典型特点是血浆中胆固醇含量偏高。 (1)胆固醇与磷脂都属于 物质，与 等共同参与细胞膜的构成。 (2)由H基因编码的H酶是胆固醇合成的关键酶。如图1所示，当细胞内胆固醇含量高时，SP复合物被锚定在内质网膜上。当胆固醇含量低时，SP转移至高尔基体膜上被酶切，产生的转录因子与启动子结合，调控H基因的转录。用于治疗高血脂症的他汀类药物能抑制H酶活性，但疗效不理想，原因是细胞内胆固醇合成存在 机制，导致使用他汀类药物后胆固醇代偿性增加。 (3)我国科学家发现小肠细胞能合成并分泌肠脂抑素（C），给小鼠注射0.2mgKg-1C能显著降低血浆中胆固醇含量。通过特定技术检测到肝脏、肾脏、骨骼肌细胞存在 ，证明C是一种新发现的激素。 (4)给正常小鼠注射不同剂量C，H基因转录水平如图2所示。利用高血脂症模型鼠进行多组实验，检测不同药物的治疗效果，结果如图3所示。请分析C与他汀类药物联合使用治疗效果最佳的原因 。 【答案】(1) 脂质（脂类） 蛋白质 (2)负反馈调节 (3)C的受体 (4)C抑制H酶的转录，减轻了他汀类药物单独使用诱导的胆固醇合成代偿性增加，而他汀类则抑制了现有H酶的活性，二者共同使用更有效降低胆固醇合成，使血浆中胆固醇含量降低 【知识点】遗传信息的转录、激素调节的特点、脂质的种类及功能 【分析】激素调节是指由内分泌器官（或细胞）分泌的化学物质进行的调节。不同激素的化学本质组成不同，但它们的作用方式却有一些共同的特点： （1）微量和高效； （2）通过体液运输； （3）作用于靶器官和靶细胞．激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了，激素只能对生命活动进行调节，不参与生命活动。 【详解】（1）胆固醇与磷脂都属于脂质物质。细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外，还有少量的糖类。因此胆固醇与磷脂和蛋白质等共同参与细胞膜的构成。 （2）由题意可知，当使用他汀类药物抑制 H 酶活性后，细胞内胆固醇含量降低，会通过一系列调节使胆固醇合成增加，这是因为细胞内胆固醇合成存在负反馈调节机制。当胆固醇含量低时，会启动相关调节过程促进胆固醇合成，以维持细胞内胆固醇含量的相对稳定。 （3）激素是由内分泌器官（或细胞）分泌的化学物质，通过体液运输作用于靶器官、靶细胞。若肝脏、肾脏、骨骼肌细胞存在 C 的受体，说明 C 可以作用于这些细胞，也就证明 C 是一种激素。 （4）由图 2 可知，随着 C 蛋白剂量增加，C抑制H酶的转录，减轻了他汀类药物单独使用诱导的胆固醇合成代偿性增加。由图 3 可知，他汀类药物能抑制 H 酶活性，减少胆固醇合成，但存在代偿性增加问题。C与他汀类药物联合使用时，C 蛋白抑制 H 基因转录，减少胆固醇合成的起始量，他汀类药物抑制 H 酶活性，进一步减少胆固醇的合成，二者共同使用更有效降低胆固醇合成，使血浆中胆固醇含量降低 12、（2025北京西城二模）蔬菜甘蓝具有杂种优势现象，花为两性花，开花后一株可结5000多粒种子。育种专家对甘蓝雄性不育性状进行研究。 (1)从甘蓝纯种优良品系1中获得一株雄性不育突变株（甲），甲与品系1杂交，子代中可育株约占1/2，推测甲的雄性不育性状为 性。后续研究证实了该推测，将可育基因与雄性不育基因分别记为A和A′。利用雄性不育株获得杂种避免了杂交过程中的 和套袋等繁琐操作。 (2)通过甲获得两株基因型为A'A'的甘蓝（乙），利用品系1、乙及另一优良可育品系2，生产出兼具品系1和2优良性状的杂交种子（YF1），用于大田种植。请补充答题卡上的图解，用以表示经两代杂交生产大量YF1的过程 。 (3)与A相比，A'启动子缺失1个碱基对。编辑A基因，获得编码区突变的隐性基因a，三者结构如图1所示。检测发现，突变株aa（丙）、兼具A′和a基因突变位点的纯合突变株（丁）均表现为雄性不育。 ①为检测突变启动子的活性，将A和A'基因启动子与报告基因连接后导入烟草细胞。图2结果说明突变后的启动子转录活性提高，依据是 。 ②研究发现，A蛋白可抑制A和A'基因的转录，调控相关蛋白含量。为此，研究人员检测不同株系甘蓝育性基因（A及其等位基因）相对转录量请在图3中补充丁组实验结果 。 (4)绝大多数植物都有A基因，利用其特点推广到其他作物育种时发现，若将（2）中产生的YF1用于某些自花传粉为主的作物时会造成严重减产，请分析原因 。 【答案】(1) 显 去除雄蕊 (2) (3) A'组报告基因表达量高于A组 (4)YF1中有1/2是雄性不育杂合子，若自花传粉作物收获的是果实或种子，不育株自然 状态下无法授粉结实，严重减产 【知识点】基因分离定律的实质和应用、基因自由组合定律的实质和应用、基因重组、基因的表达综合 【分析】雄性不育系花粉败育，在杂交中只能作为母本，省去了人工去雄的麻烦；杂交育种是通过杂交的方法是不同品系的优良性状集中在一起。 【详解】（1）品系1是可育的纯种，与甲雄性不育株进行杂交，后代中可育株占1/2，说明甲是显性杂合子，即雄性不育性状为显性性状。雄性不育株在杂交中只能做母本，可以省去去除雄蕊、套袋等操作。 （2）甲的基因型为A′A，品系1和2的基因型为AA，乙的基因型为A'A'，设品系1其他优良性状的基因为BB，品系2其他优良性状的基因为CC，乙与品系1杂交，F1的基因型为A′AB-，再将F1与品系2杂交，可以获得兼具品系1和2优良性状的杂交种子（YF1）A′AB-C-，。 （3）①启动子的作用是启动转录过程。若突变后的启动子转录活性提高，那么与报告基因连接后，在相同的条件下，报告基因的转录量应该更高。观察图2，A'组报告基因相对表达量明显高于A组 ，所以可以说明突变后的启动子转录活性提高。 ②已知A蛋白可抑制A和A'基因的转录，突变株aa（丙）表现为雄性不育，兼具A'和a基因突变位点的纯合突变株（丁）也表现为雄性不育。因为丁兼具A'和a的突变位点，A'启动子转录活性提高，且a为隐性突变，在纯合状态下发挥作用，同时又没有A蛋白的抑制（因为A基因突变了），所以丁组中基因相对转录量应该高于丙组。参考丙组的转录量位置，丁组应在丙组之上（具体绘图需根据题目所给图3的坐标和比例进行绘制，这里无法直接呈现绘图结果，大致趋势是高于丙组）。 如图所示： 。 （4）由于YF1中有1/2是雄性不育杂合子，若自花传粉作物收获的是果实或种子，不育株自然状态下无法授粉结实，严重减产。 13、（2025北京海淀二模）为监测、调控和利用细菌的葡萄糖代谢途径，优化目标产物的生产过程，研究者尝试通过基因工程技术构建生物传感器。 (1)将GFP（绿色荧光蛋白）基因作为报告基因，构建出基因表达载体（R），将其导入大肠杆菌时，应先用 处理大肠杆菌。 (2)PE基因编码的PE酶催化E蛋白磷酸化，磷酸化的E蛋白可转运葡萄糖进入大肠杆菌细胞，转运葡萄糖后E蛋白去磷酸化。M蛋白是一种转录抑制因子。R作为生物传感器，包括启动子（P）、GFP基因和PE基因等元件，工作过程如图1、图2。    ①据图1、图2可知，存在葡萄糖时，葡萄糖通过E蛋白转运进入细胞中后被磷酸化，推测M蛋白 ，PE表达产物可使E蛋白重新磷酸化。 ②在周围环境中葡萄糖存在状态不同时，R均可监测大肠杆菌的葡萄糖摄取状态，请阐释其工作原理 。 ③在含有葡萄糖的培养基中培养转入R的大肠杆菌，分别在不同培养时间检测 和荧光强度。若结果显示二者呈正相关，则可确定该生物传感器具有检测可靠性。 (3)在工业发酵生产色氨酸过程中，研究者利用R监测大肠杆菌对葡萄糖的摄取，发现菌体摄入的葡萄糖偏多，因为代谢过程中形成了一些副产品，导致生产成本偏高。已知大肠杆菌C基因编码的蛋白C可结合启动子Pc，促进RNA聚合酶也结合Pc；当胞内葡萄糖含量较高时，C蛋白无法结合Pec，Pc无法启动下游基因转录。研究者将R的启动子Р更换为启动子Pc，解决葡萄糖摄取偏多导致浪费的问题。请在表格中补充不同条件下，2个调控元件对R的精准调控过程。“+”表示相应蛋白结合、“-”表示相应蛋白脱离。 条件 Pc中c蛋白的结合序列 M蛋白的结合序列 无葡萄糖 + + 低浓度葡萄糖 ⅰ． ⅱ． 高浓度葡萄糖 ⅲ． ⅳ． 【答案】(1)Ca²⁺ (2) 脱离启动子P 存在葡萄糖时，葡萄糖进入细胞使M蛋白脱离启动子P，PE基因表达，产生荧光；无葡萄糖时，M蛋白结合启动子P，PE基因不表达，无荧光 葡萄糖摄取量 (3) + - - - 【知识点】基因工程的操作程序综合 【分析】基因工程的基本操作步骤 1、目的基因的获取：从基因组文库或 cDNA 文库筛选、PCR 扩增：设计引物扩增特定基因片段、人工合成：已知序列的短基因（如胰岛素基因）。 2、基因表达载体的构建：将目的基因与载体用限制酶切割后，通过DNA连接酶连接。 3、将重组DNA导入受体细胞 原核细胞（如大肠杆菌）：用Ca²⁺处理使其成为感受态细胞，吸收重组质粒。 真核细胞：显微注射法、农杆菌转化法、基因枪法。 4、筛选与鉴定：抗性筛选、PCR鉴定、核酸杂交、表达产物检测。 【详解】（1）将GFP（绿色荧光蛋白）基因作为报告基因，构建出基因表达载体（R），将其导入大肠杆菌时，应先用Ca²⁺处理大肠杆菌。 （2）①推测M蛋白的作用：当存在葡萄糖时，葡萄糖通过E蛋白转运进入细胞并被磷酸化，此时M蛋白与启动子P脱离。这是因为葡萄糖的代谢产物可能改变了M蛋白的构象或磷酸化状态，使其失去对启动子的亲和力，从而解除对PE基因和GFP基因的转录抑制。 ②生物传感器的工作原理：无葡萄糖时M蛋白结合在启动子P上，抑制PE基因和GFP基因的转录，因此细胞不产生GFP，无荧光信号。有葡萄糖时葡萄糖通过E蛋白转运进入细胞并被磷酸化，导致M蛋白脱离启动子P。此时，启动子P启动PE基因和GFP基因的转录，PE酶使E蛋白重新磷酸化以维持葡萄糖摄取，同时GFP表达产生荧光。荧光强度与葡萄糖摄取量正相关，从而实现对葡萄糖摄取状态的监测。 ③验证生物传感器可靠性的检测指标：在含有葡萄糖的培养基中培养转入R的大肠杆菌，分别在不同培养时间检测葡萄糖消耗量和荧光强度。若二者呈正相关，则证明荧光信号可可靠反映葡萄糖摄取量。 （3）调控机制解释：低浓度葡萄糖时C蛋白仍能结合Pc（+），启动子Pc被激活；同时，葡萄糖的存在使M蛋白脱离启动子（-），PE基因和GFP基因高效表达，促进葡萄糖摄取。高浓度葡萄糖抑制C蛋白与Pc的结合（-），启动子Pc活性降低；同时，M蛋白仍保持脱离状态（-），但由于Pc失活，PE基因和GFP基因表达量下降，从而减少葡萄糖摄取，避免浪费。这种双调控机制使生物传感器能根据葡萄糖浓度动态调整基因表达，优化目标产物的生产过程。 14、（2025北京海淀二模）研究者对植物遭受机械损伤后的防御和再生机制开展了下列研究。 (1)番茄遭受机械损伤后会启动与防御相关的基因的表达，以避免病虫侵害；同时，伤口处细胞经脱分化形成 ，以完成组织修复与器官再生。 (2)野生型番茄（WT）的R基因编码R肽，突变型番茄（r）的R基因缺失。研究者分别检测茎切除后WT、r和外施R肽的r三者茎的再生能力，结果如图1。结合图1，若补充检测上述3种番茄植株茎切除后的细胞中 ，则可得出“R基因可以启动防御反应并促进再生”这一结论。 (3)跨膜蛋白P可催化胞内蛋白磷酸化过程，且能结合R肽。研究者开展如下实验，证实了P蛋白是R肽的受体。请完善下表实验方案，并预期相应结果（ⅰ、ⅱ处选填字母序号，ⅲ、ⅳ处填适合数量的“+”）。 组别 番茄 处理 再生能力 1 WT 蒸馏水 ++ 2 ⅰ． ++++ 3 ⅱ． 蒸馏水 ⅲ． 4 同i ⅳ． 注：“+”的多少代表再生能力的强弱。 A．WT  B．突变体r  C．P基因缺失突变体  D．蒸馏水  E．外源P蛋白  F．外源R肽 (4)受到机械损伤或外施R肽时，番茄相应部位的细胞中W基因的表达均显著增加。为确认W基因的作用，研究者分别检测茎切除后WT、W基因缺失突变体（w）、外施R肽的w三者的再生情况，如图2。进一步研究发现，W蛋白可以结合R基因的启动子；切除茎后，突变体w损伤处细胞中的R基因mRNA含量显著低于WT。 综上所述，研究者提出番茄受机械损伤后启动修复与再生的调控模型，如图3。请利用上述研究结果评述该模型，若认为正确，请基于上述研究提供支持①～④的证据；若认为错误，请指出错误序号并基于上述研究证据进行改正 。 【答案】(1)愈伤组织 (2)与防御相关的基因的表达量和细胞的再生能力 (3) C B + ++ (4)该模型正确。证据：①R肽结合P蛋白，因为P蛋白是R肽的受体；②R肽结合P蛋白后激活W基因，因为受到机械损伤或外施R肽时，番茄相应部位的细胞中W基因的表达均显著增加；③W蛋白结合R基因的启动子，促进R基因表达，因为切除茎后，突变体w损伤处细胞中的R基因mRNA含量显著低于WT；④R基因表达产生的R肽进一步激活相关过程，属于正反馈，从R基因可以启动防御反应并促进再生可推测存在正反馈调节 【知识点】基因突变、植物组织培养技术综合、基因的表达综合 【分析】愈伤是指植物体的局部受到创伤刺激后，在适宜环境条件下，在伤口表面新生的组织。它由活的薄壁细胞组成，可起源于植物体任何器官内各种组织的活细胞。 【详解】（1）伤口处细胞经脱分化形成愈伤组织，是一团未分化的细胞。 （2）图1中茎切除后WT、r和外施R肽的r三者茎的再生能力比较，WT与r+R相近，r最小，说明R基因与茎再生能力相关，若再检测WT、r和外施R肽的r中的与防御相关的基因的表达量和细胞的再生能力，可得出“R基因可以启动防御反应并促进再生”这一结论。 （3）①P蛋白是R肽的受体，R基因编码R肽可促进茎的再生，WT的两组，一组加蒸馏水处理，R蛋白与P蛋白结合，再生能力较弱，一组经P基因缺失突变体处理，R蛋白更多地促进茎的再生。②另两组为突变体r ，即无R肽的两组，一组加蒸馏水，一组经P基因缺失突变体处理。③加蒸馏水处理的R肽较少，且与P蛋白结合，故促进茎的再生能力比野生型（WT）的弱。④经P基因缺失突变体处理，R肽不需与P蛋白结合，更多的促进茎的再生。 （4）该模型正确。证据：①R肽结合P蛋白，因为P蛋白是R肽的受体；②R肽结合P蛋白后激活W基因，因为受到机械损伤或外施R肽时，番茄相应部位的细胞中W基因的表达均显著增加；③W蛋白结合R基因的启动子，促进R基因表达，因为切除茎后，突变体w损伤处细胞中的R基因mRNA含量显著低于WT；④R基因表达产生的R肽进一步激活相关过程，属于正反馈，从R基因可以启动防御反应并促进再生可推测存在正反馈调节 15、（2025北京朝阳二模）我国科研工作者对胚胎干细胞分化为血管平滑肌细胞的机制进行了研究。 (1)T基因是血管平滑肌细胞的标志基因。细胞分化过程中，由于基因的 ，导致细胞的形态、结构和生理功能发生稳定性变化。 (2)B蛋白是一种转录因子，促进血管平滑肌细胞的分化形成。为检测B蛋白在DNA上的结合位点，先对正在向血管平滑肌细胞分化的胚胎干细胞进行处理，使抗体能够进入，之后依次加入抗体M和偶联两组转座酶的抗M抗体。转座酶上携带了接头DNA序列，该酶可以切开它所靠近的染色体DNA，并将接头DNA序列添加在切开的DNA片段上（图1）。    ①抗体M的作用是与 结合，使转座酶到达目标位点。 ②检测B蛋白结合位点的步骤为：“提取细胞基因组DNA→用与 特异性结合的引物进行PCR扩增→回收扩增产物→测序。”结果表明B蛋白的结合位点是T基因的启动子区域。 (3)血管平滑肌细胞分化形成过程中，T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平升高。R酶是一种组蛋白甲基化酶．B蛋白可与R酶结合。制备B基因敲除的胚胎干细胞（BKO），检测其与正常胚胎干细胞（WT）中R酶表达量（图2）和第6天T基因启动子结合的R酶量（图3）。    ①图2所示实验的实验目的是 。 ②综合以上信息及图2、3结果推测，B蛋白通过 影响T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平。 (4)推测R酶催化T基因启动子附近的组蛋白甲基化，从而促进T基因的转录。欲为此推测提供证据，合理的方案包括________，并检测T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平和T基因mRNA水平。 A．制备WT细胞、B基因过表达细胞和BKO细胞 B．使用组蛋白甲基化抑制剂处理B基因过表达细胞 C．在BKO细胞中过表达T基因 D．使用干扰R酶基因表达的siRNA处理B基因过表达细胞 【答案】(1)选择性表达 (2) B蛋白和偶联转座酶的抗M抗体 接头DNA (3) 探究血管平滑肌细胞分化形成过程中不同时间B蛋白对R酶表达的影响 将R酶招募至T基因启动子区域 (4)ABD 【知识点】细胞的分化、体液免疫、PCR扩增的原理与过程、基因的表达综合 【分析】基因的表达包括转录和翻译两个阶段，真核细胞的转录在细胞核完成，模板是DNA的一条链，原料是游离的核糖核苷酸，翻译在核糖体上进行，原料是氨基酸，需要tRNA识别并转运氨基酸，翻译过程中一种氨基酸可以有一种或几种tRNA，但是一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。 【详解】（1）细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞分化导致细胞的形态、结构和生理功能发生稳定性变化。 （2）①结合题干信息可知，为检测B蛋白在DNA上的结合位点，依次向处理后的胚胎干细胞中加入抗体M和偶联两组转座酶的抗M抗体，由此推测抗体M的作用是与B蛋白和偶联转座酶的抗M抗体结合，使转座酶到达目标位点。 ②结合题干信息可知，转座酶上携带了接头DNA序列，该酶可以切开它所靠近的染色体DNA，并将接头DNA序列添加在切开的DNA片段上，因此要用与接头DNA特异性结合的引物进行PCR扩增。 （3）①结合题干信息和题图2可知，实验的自变量为诱导分化的天数和是否敲除B基因，因变量为R酶相对表达量，因此该实验是为了探究血管平滑肌细胞分化形成过程中不同时间B蛋白对R酶表达的影响。 ②分析题图2可知，正常胚胎干细胞（WT）组与B基因敲除的胚胎干细胞（BKO）组R酶相对表达量几乎无差异，说明B蛋白的由于几乎不影响R酶的相对表达量；分析题图3可知，BKO组T基因启动子结合的R酶量明显低于WT组，由此推测，B蛋白通过将R酶招募至T基因启动子区域影响T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平。 （4）为证明R酶催化T基因启动子附近的组蛋白甲基化，从而促进T基因的转录，设计实验方案。 A、制备WT细胞、B基因过表达细胞和BKO细胞，通过比较WT细胞、B基因过表达细胞和BKO细胞中T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平和T基因mRNA水平，能证明R酶催化T基因启动子附近的组蛋白甲基化，从而促进T基因的转录，A正确； B、使用组蛋白甲基化抑制剂处理B基因过表达细胞，通过抑制组蛋白甲基化，观察T基因mRNA水平的变化，能证明R酶催化T基因启动子附近的组蛋白甲基化，从而促进T基因的转录，B正确； C、在BKO细胞中过表达T基因，并不能证明R酶催化T基因启动子附近的组蛋白甲基化，从而促进T基因的转录，C错误； D、通过干扰R酶的表达，观察T基因启动子附近的组蛋白甲基化水平和T基因mRNA水平的变化，可以验证R酶在T基因转录中的作用，D正确。 故选ABD。 16、（2025北京丰台二模）M蛋白是一种RNA结合蛋白，在肿瘤组织的发展中发挥着重要作用。 (1)细胞增殖过程中， 发出星射线形成纺锤体，牵引染色体运动，最终染色体平均分配到两个子细胞中，从而保持了亲代和子代细胞之间 。 (2)检测M-mRNA在多种人类肿瘤组织与正常组织中的表达情况及细胞增殖率，结果如图1，表明M蛋白在肿瘤组织中高表达，且 。    (3)C蛋白是纺锤体组装的关键调节因子。为探究M基因与C基因的关系，研究者以结直肠癌细胞为材料进行相关实验，结果如图2。由此推测 ，进而促进癌细胞增殖。为进一步验证上述推测，实验思路是 。    (4)进一步研究表明，M蛋白发挥作用与其对前体RNA的选择性剪接有关。如图3所示，敲除M基因后， ，使成熟mRNA中含有序列A，导致 ，合成的肽链长度变短，蛋白质失去功能。    【答案】(1) 中心体 遗传物质的稳定性 (2)M蛋白的表达量与细胞增殖率呈正相关 (3) M基因可能通过促进C蛋白的表达 检测敲低M基因后C蛋白的含量变化，以及敲低C基因后细胞增殖率的变化 (4) 翻译 提前终止 【知识点】动物细胞的有丝分裂、细胞癌变的原因及防治 【分析】中心体存在于动物和低等植物细胞中，作用是：发出星射线形成纺锤体。 【详解】（1）肿瘤细胞增殖过程中，中心体发出星射线组成纺锤体，经过有丝分裂过程染色体复制一次，分裂一次，每个子细胞获得相同的染色体，保持了亲代和子代细胞之间遗传物质的稳定性。 （2）分析图1，与正常组织相比，肿瘤细胞中M-mRNA的含量更高，说明M蛋白在肿瘤组织中高表达，右图中随着时间的增加，细胞增殖率升高，所以M蛋白的表达量与细胞增殖率呈正相关。 （3）从图2中看出，敲低C基因后，M蛋白含量与敲低无关基因没有差别，而敲低M基因后，C蛋白含量降低，所以可以推测M基因可能通过促进C蛋白的表达，为进一步验证推测，可以检测敲低M基因后C蛋白的含量变化，以及敲低C基因后细胞增殖率的变化。 （4）从图3看出，敲除M基因后，mRNA中的序列A没有被切除，而多肽链长度变短，所以可以推测，敲除M基因后，前体RNA中序列A没有被切除，导致翻译提前终止，合成的肽链长度变短，蛋白质失去功能。 17、（2025北京昌平二模）学习以下材料，回答（1）~（4）题。 基于启动子编辑的作物改良 关键基因的时空表达调控对生物体的生长发育以及对环境适应性至关重要。启动子作为重要的基因编码调控区域，控制着基因转录的时空特异性以及转录水平。 根据转录模式划分，高等植物启动子类型分为组成型启动子、组织特异性启动子、诱导型启动子。组成型启动子驱动下的基因表达无时空特异性，且表达量趋于稳定。组织特异性启动子调控基因阶段性地在某些特定的部位或器官中表达，发挥生长发育调节的功能。诱导型启动子仅在诱导因素（胁迫信号等）存在的情况下，才能迅速调控启动子的转录活性，实现快速调控目的基因表达。 在某些植物遭受环境胁迫（干旱、低温等）时，1，3-丙二醇可能通过与特定的转录因子结合或者激活某些信号转导途径，促使植物合成抗菌物质、增强细胞壁的木质化程度等启动防御机制。为精准调控植物体内1，3-丙二醇的合成，研究者构建了两种光控化质粒载体用于合成1，3-丙二醇，载体部分结构如图1。光控元件产生的蛋白质会在蓝光照射时改变其结构，并与操纵区结合，从而抑制下游基因表达，光控元件工作机制如图2。 综上所述，启动子编辑策略可以对重要农作物性状基因表达进行微调，不仅促进作物改良，还能帮助我们理解重要性状的调控机制。 (1)启动子的基本组成单位是 ，可被 识别并结合。根据转录模式划分，PT7启动子属于 。 (2)在光控化改造的植物体内诱导合成1，3-丙二醇时，需要进行的调控是用 （黑暗/蓝光）处理。 (3)为验证光控化改造的调控效果，研究者用光控化改造的大肠杆菌、未光控化改造的大肠杆菌（IPTG可诱导1，3-丙二醇基因表达）进行验证实验。结果表明，光控化改造的大肠杆菌在合成1，3-丙二醇上具有明显优势。请完成图3中实验处理，在（　　）内填“+”“－”分别表示处理和不处理 。 (4)综合上述信息，与IPTG诱导剂相比，光控元件调控基因表达的优点是 。（写出1点） 【答案】(1) 脱氧核苷酸 RNA聚合酶 诱导型启动子 (2)黑暗 (3)+ (4)可以精准控制基因表达的时空特异性（或避免化学诱导剂可能带来的污染等，合理即可） 【知识点】基因的表达综合 【分析】特异型启动子只能被特定的转录因子识别并结合。转录因子能与启动子特定区域相互作用，调控基因的转录过程。 【详解】（1）启动子属于基因结构，其基本组成单位是脱氧核苷酸。启动子能调控基因的转录过程，可被RNA聚合酶识别并结合。本题情境是为了解决某些植物遭受环境胁迫（干旱、低温等）时，1，3-丙二醇可能通过与特定的转录因子结合或者激活某些信号转导途径，促使植物合成抗菌物质、增强细胞壁的木质化程度等启动防御机制，由此看来PT7启动子属于诱导型启动子。 （2）由于光控元件产生的蛋白质会在蓝光照射时改变其结构，并与操纵区结合，从而抑制下游基因表达，所以在光控化改造的植物体内诱导合成1，3-丙二醇时，需要进行的调控是用黑暗处理。 （3）为验证光控化改造的调控效果，可设置4组实验，对光控化改造的大肠杆菌进行蓝光照射和不处理，对未光控化改造的大肠杆菌分别用IPTG处理和不处理，然后检测1，3-丙二醇的合成量，结果应是蓝光照射组比对照组1，3-丙二醇含量更多，IPTG处理比对照组1，3-丙二醇含量更多。处理如下： （4）光控化元件可以通过光照强度和时间精确控制基因的表达水平；使用光控化元件调控基因表达不需要添加像IPTG这样的化学诱导剂，避免了化学物质在产物中的残留问题，提高了产物的安全性和纯度；而IPTG可能会残留在发酵液中，对后续产物分离和应用带来一定风险。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$