7.达标测试卷(六) 遗传的分子基础-【精讲精练】2026年高考生物一轮达标测试卷
2025-09-01
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内容正文:
达标测试卷(六) 遗传的分子基础
1.D 抗青霉素的S型(PenrS型)细菌的DNA是转化因子,在组1中将加热杀死的PenrS型细菌与活的R型活细菌混合注射到小鼠体内,部分活的R型细菌会转化为PenrS型细菌,部分小鼠会患败血症,注射青霉素治疗后,体内有抗青霉素的S型细菌存在的小鼠不能康复,A错误;组2培养基为普通培养基,乙组中可观察到两种菌落,加青霉素后只有PenrS型细菌的菌落能继续生长,B错误;丙组培养基中含有青霉素,R型菌不能生长,也不能发生转化,所以不会出现菌落,C错误;丁组中因为PenrS型细菌的DNA被水解而无转化因子,且R型细菌不抗青霉素,所以无菌落生长,D正确。
2.B 分析题意可知,利用DNA条形码技术的目的是进行物种鉴定,因此要求标准的DNA序列应在尽可能多的分类群中存在,才能比较不同物种DNA的差异,A不符合题意;该DNA序列应分布广泛,因此不一定分布在细胞核中,也可以是线粒体中的DNA,B符合题意;该DNA序列具有足够的变异性才可以区分不同的物种,C不符合题意;应当具有相同的保守区段以便于设计引物进行扩增,才能保证在不同的物种中利用相同的引物扩增所需的DNA分子,D不符合题意。
3.B 根据题意,人工合成的碱基在配对时都是通过三个氢键连接的,氢键越多,DNA的稳定性越强,对于同等长度的DNA序列,利用新碱基人工合成的双链DNA分子稳定性更强,A正确;核酸聚合酶是合成RNA必需的酶,因为缺乏相应的核酸聚合酶,故在含新碱基的培养基中培养大肠杆菌一段时间,不可在大肠杆菌中检测到含有新碱基的RNA,B错误;含有新碱基对的双链DNA分子中仍然是碱基A和T配对,所以碱基A和T的数量仍然相等,C正确;利用新碱基人工合成的DNA分子仍然以“磷酸—脱氧核糖”交替排列形成的长链作为基本骨架,D正确。
4.A 图中DNA分子复制是从多起点双向复制,但复制环大小不同,因此不是同时开始,A错误;MCMDH复合体最终能启动DNA复制,故在细胞周期的间期MCMDH复合体被组装和激活,B正确;一个细胞周期中,核DNA只复制一次,故图示过程在每个起点只起始一次,C正确;抑制MCMDH,导致DNA无法复制,从而使细胞停留在间期,可实现细胞周期的同步化,D正确。
5.D 加热是使DNA分子互补碱基对之间的氢键断裂,使DNA分子双螺旋结构疏散,双链裂解变成单链,进行解链反应,使DNA变性,A错误;A、T碱基对有两个氢键,C、G碱基对有三个氢键,A、T碱基对所占比例越高的DNA变性时需要的温度越低,即变性曲线中Tm值越低,B错误;加热至约70 ℃时DNA两条链同时分离,C错误;利用PCR技术检测目的基因时,需要先将DNA变性,使DNA双链打开,D正确。
6.D 分析题意,将待测DNA片段固定到一个磁珠上,将磁珠包被在单个油水混合小滴(乳滴)中,在该乳滴里进行独立的DNA复制,该过程在乳滴中进行反应可保证不受其他DNA序列的干扰,保证目标DNA的独立复制,A正确;脱氧核苷三磷酸进入子链DNA并产生PPi时释放一个焦磷酸盐(PPi),断裂特殊的化学键,能够释放能量,B正确;分析题意,如果发生碱基配对,就会释放一个焦磷酸盐(PPi),根据A—T、G—C的碱基互补配对原则可知,当T进入时发出荧光,说明此位置模板链上为A碱基,C正确;由题意“放置在四个单独的试剂瓶里的四种脱氧核苷三磷酸依照T、A、C、G的顺序依次进入该乳滴”可知,需要将四种脱氧核苷三磷酸依次加入,若同时加入会同时产生荧光,则无法鉴定碱基种类,降低效率,D错误。
7.D 噬藻体为DNA病毒,没有细胞结构,蓝细菌为原核生物,有细胞结构,因此噬藻体与蓝细菌的结构的主要区别是有无细胞结构,A正确;噬藻体是一种通过直接侵染使蓝细菌裂解的病毒,因此噬藻体蛋白质的合成需要利用蓝细菌的tRNA,蓝细菌的细胞壁主要成分是肽聚糖,植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶,两者的成分不相同,B正确;溶藻细菌是原核生物,无核膜,因此多个核糖体会相继结合到其mRNA上,同时进行多条多肽链的合成,C正确;通过单独培养蓝细菌并加入培养过SLW6的培养液,不能排除与蓝细菌直接接触破坏蓝细菌细胞壁裂解蓝细菌的方式,D错误。
8.A 根据题意可知,噬藻体的结构类似于噬菌体,因此若要标记噬藻体,需要先用含放射性的培养基标记蓝细菌,然后用噬藻体侵染被标记的蓝细菌得到被标记的噬藻体,接着用被标记的噬藻体侵染未被标记的蓝细菌,搅拌离心后检测上清液和沉淀物中的放射情况,因此该实验过程需要用到被同位素标记的蓝细菌和未被标记的蓝细菌,A正确;用35S、32P同时标记噬藻体,因为噬藻体侵染蓝细菌时,只有DNA进入蓝细菌的细胞中,而蛋白质外壳仍留在外面,因此只能证明DNA是遗传物质,不能证明蛋白质不是遗传物质,B错误;用35S标记噬藻体,搅拌的目的是使吸附在蓝细菌上的噬藻体蛋白质外壳与蓝细菌分离,若搅拌不充分,部分噬藻体外壳仍吸附在蓝细菌表明,离心后沉淀物中出现放射性,上清液的放射性降低,C错误;在双链DNA分子中,A=T,C=G,嘌呤(A+G)=嘧啶(C+T),因此若嘌呤数不等于嘧啶数,则该核酸肯定不是双链DNA,有可能是单链DNA,也有可能是单链RNA,所以通过检测噬藻体核酸中嘌呤和嘧啶的数目不能判断遗传物质是DNA还是RNA,D错误。
9.C 双链DNA分子的两条链是严格按照碱基互补配对原则形成的,所以1链和2链均含1000个碱基,两者碱基数目相同,A错误;根据碱基互补配对原则(A=T、G=C),DNA分子含腺嘌呤300个,所以胸腺嘧啶也为300个,则胞嘧啶和鸟嘌呤均为700个,在第三次复制过程中,DNA分子数由4个增加到8个,即第三次新合成4个DNA,故共需鸟嘌呤700个×4=2800个,B错误;该DNA复制过程中需要解旋酶破坏DNA双链之间的氢键,使双链解开,C正确;酵母菌是真核细胞,D错误 。
10.D 逆转录病毒(PERV)没有细胞结构,不能说明细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能,A错误;过程②是病毒逆转录的DNA整合到宿主细胞的核DNA上属于基因重组,不需要模板、原料等,B错误;该病毒是逆转录病毒,逆转录酶和RNA都会进入细胞,因此分别用35S和15N标记PERV的蛋白质和RNA无法探究其遗传物质,C错误;逆转录病毒(PERV)没有细胞结构,只能寄生在活细胞中,过程④是翻译,需要宿主细胞提供核糖体和tRNA等,D正确。
11.D 研究人员观察到大肠杆菌中同一mRNA上存在RNA聚合酶以及跟随其后的一连串核糖体,说明转录和翻译同时进行,大肠杆菌属于原核细胞,原核细胞没有以核膜为界限的细胞核,因此转录和翻译两过程可同时进行,A正确;基因决定蛋白质的合成,上述现象受到转录和翻译两个过程不同调控机制影响,B正确;叶绿体中的基因类似于原核生物,其表达存在上述转录翻译偶联现象,C正确;由于模板链相同,故最终合成的肽链长度相同,D错误。
12.B 题干信息:含有所有亚基的酶称全酶,无σ的酶称核心酶,用全酶催化转录的RNA和细胞内所转录的RNA,其起始点相同,序列相同,仅用核心酶催化转录,则模板链和起始点的选择具有随意性,可见σ亚基的作用可能是参与启动子的识别,A正确;RNA分为mRNA、rRNA和tRNA,全酶所转录的mRNA上每3个相邻的碱基决定1个氨基酸,每3个这样的碱基叫作1个密码子,B错误;由于磷酸二酯键的形成是有方向的,RNA聚合酶催化转录过程中,游离的核糖核苷酸连接在RNA链的3′端,可见核心酶可以使RNA链从5′→3′方向延伸,C正确;题干信息:若仅用核心酶催化转录,则模板链和起始点的选择具有随意性,往往同一段DNA的两条链都被转录,可见若仅用核心酶可能会因为RNA链的互补结合而影响翻译,D正确。
13.B 抗肿瘤药羟基脲可抑制核苷酸还原酶的活性,导致脱氧核糖核苷酸的含量下降,DNA复制所需要的原料缺乏,最终抑制了①DNA的复制。转录需要以核糖核苷酸为原料,羟基脲并不会使核糖核苷酸的含量下降,翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,所以羟基脲对②转录过程和③翻译过程并无影响,B正确,A、C、D错误。
14.A 香菇多糖不属于蛋白质,故香菇合成香菇多糖不能体现基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状,A错误;控制香菇多糖合成的过程中涉及基因的表达,基因表达过程中存在碱基互补配对,B正确;由题意可知,适宜浓度的外源海藻糖能有效提高香菇多糖的合成量,外源海藻糖可能通过影响某些基因的表达量来有效提高香菇多糖的合成量,C正确;培育高产香菇多糖的香菇品种过程中进行了人工选择,发生了进化,D正确。
15.C 基因通常是有遗传效应的DNA片段,由题干可知,某大肠杆菌的DNA分子上存在一个新霉素磷酸转移酶基因,说明该基因是有遗传效应的DNA片段,A正确;新霉素磷酸转移酶基因其表达产物能将ATP的磷酸基团转移到新霉素的特定羟基,从而抑制新霉素与核糖体相结合,阻止新霉素的抗菌作用,所以该基因可以帮助细菌对新霉素产生抗性,B正确;新霉素是一种抗生素不是蛋白质,由题干信息可知,它影响的是细菌基因翻译的过程,C错误;新霉素磷酸转移酶基因其表达产物,会抑制新霉素与核糖体相结合,阻止新霉素抗菌作用,所以在含新霉素培养基中对新霉素具有抗性的大肠杆菌能够生长,而对新霉素不具有抗性的大肠杆菌不能生存,从而起到筛选作用,D正确。
16.AB 由图可知,在一定范围内,DNA分子的Tm值与(G+C)含量呈正相关,A正确;DNA碱基配对严格遵循碱基互补配对原则,有利于维持DNA分子结构的稳定性,体现结构与功能的统一性,B正确;两DNA分子若Tm值相同,则它们所含(G+C)比例相同,但(G+C)的数量不一定相同,C错误;由于G—C之间有3个氢键,A—T之间有2个氢键,因此DNA分子中(G+C)/(A+T)=1,则G与C之间的氢键总数比A与T之间多,D错误。
17.ACD 剪接体能将前体mRNA剪切拼接后得到成熟mRNA,mRNA进入细胞质中并进行翻译,A正确;起始密码子位于mRNA上,而不是位于DNA上,B错误;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可能发生改变,也可能不变,C正确;剪接体结构的揭晓,对揭示与剪接体相关遗传病的发病机理提供了结构基础和理论指导,D正确。
18.BD 精原细胞的有丝分裂有细胞周期,而减数分裂过程没有细胞周期,A错误;若纺锤体组装检查点关闭,而纺锤体组装检查点会抑制CDC20,从而延长细胞周期阻滞时间,但不会影响着丝粒分裂,因而有丝分裂后期有可能正常进行,B正确;原核细胞不进行有丝分裂,CDC20在原核细胞中不表达,C错误;题意显示,CDC20存在不同的蛋白质亚型,其中一种Met43亚型可调节细胞有丝分裂的阻滞时间,并且可以与正常CDC20蛋白共同调控抗有丝分裂药物的敏感性,因此,CDC20的Met43亚型的发现为抗肿瘤药物的开发和优化提供了新思路,D正确。
19.BD 非洲菊的CHS基因存在于所有细胞中,但只在花器官中特异性表达,A错误;形成siRNA前体过程中的碱基互补配对原则是A—U、T—A、G—C,与siRNA两条链之间的A—U、G—C存在差异,B正确;③过程除了断开磷酸二酯键,还会断开氢键,C错误;由图可知,合成CHS的mRNA被降解,翻译无法进行,D正确。
·79·20.BC 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;若分子信标探针中部分碱基序列为5′GTTCAGGACA3′,则互补DNA序列应为5′TGTCCTGAAC3′,而不是5′CAAGICCIGT3′,B错误;若分子信标探针中腺嘌呤比例为a,可知与其互补DNA链中的T占互补DNA单链的比例为a,但互补双链中G的比例无法确定,C错误;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。
21.解析 (1)过程①表示DNA复制,洋葱根尖分生区细胞进行DNA复制的主要场所是细胞核,此外,线粒体也可以进行DNA复制。DNA复制过程以a链和d链为模板,分别按照碱基互补配对合成子链b链和c链,体现了DNA复制的半保留复制的特点和遵循碱基互补配对的特点。DNA双链中,A与T、C与G碱基互补配对,所以复制过程中a链中的A(腺嘌呤)与b链中的T(胸腺嘧啶)互补配对。(2)过程②表示转录,需要RNA聚合酶参与催化反应过程。转录时游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对,DNA中的碱基A、T、C、G分别与RNA中的U、A、G、C互补配对,RNA聚合酶沿模板链的3′端向5′端移动,催化合成RNA,RNA的合成方向是5′→3′,所以模板链e链的部分碱基序列为3′CAATTG5′,则f链中相对应区域的碱基序列为5′GUUAAC3′。由于一个DNA分子上有很多基因,基因是选择性表达的,且DNA中存在很多非基因部分,所以转录形成的f链长度短于模板链e链的总长度。(3)过程③表示翻译过程,图中g为mRNA,核糖体与mRNA结合得越早,合成的多肽链越长,所以核糖体在mRNA上的移动方向是从肽链短的到肽链长的,即核糖体结合g链开始翻译的位置靠近A端,从A端向B端移动。一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,因此,少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。多肽链的第2、10、35位置都是丙氨酸,但g链上对应的碱基序列不完全相同,该现象可以得出的结论是有些氨基酸可以有多种密码子决定,即密码子具有简并性。
答案 (1)细胞核 半保留复制,遵循碱基互补配对 T(胸腺嘧啶)
(2)转录 RNA聚合 5′GUUAAC3′ 短于
(3)A端 少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质 有些氨基酸可以有多种密码子决定(密码子具有简并性)
22.解析 (1)由题干信息可知,该图表示真核生物DNA复制的示意图,酶A是打开DNA分子双螺旋结构的解旋酶,由图分析可知,新合成的子链与母链结合,体现出半保留复制的特点,解旋酶A边向左移动,形成的DNA分子子链边延长,这体现出边解旋边复制的特点。(2)DNA碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则,即A—T、C—G、T—A、G—C。1个双链DNA片段中有1000个碱基对,其中胸腺嘧啶450个,则胞嘧啶有1000-450=550个,若该DNA连续复制四次,在第五次复制时需要消耗的胞嘧啶脱氧核苷酸数为2(5-1)×550=8800个。(3)将3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,标记的脱氧核苷酸被大肠杆菌吸收,为噬菌体DNA复制提供原料,所以在噬菌体DNA中检测到放射性。用3H充分标记的大肠杆菌培养噬菌体,由于DNA的半保留复制,得到的子代噬菌体含有3H标记的比例是100%。(4)引物的3′端通过磷酸二酯键与脱氧核苷酸相连,引物的本质是RNA,其被酶切除时DNA分子并没有受到影响,因而可能是该酶能够准确识别出引物RNA中特有的碱基U(尿嘧啶),DNA中没有。
答案 (1)解旋酶 半保留复制、边解旋边复制
(2)A和T、G和C 8800
(3)噬菌体复制DNA需要宿主细胞大肠杆菌提供原料 100%
(4)磷酸二酯 RNA中含有U(尿嘧啶),DNA中没有
23.解析 (1)细胞分化是基因选择性表达的结果,组蛋白乙酰化使染色质结构松散,有利于基因的表达,若细胞分化受阻,则可能是组蛋白发生了去乙酰化;表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表型却发生了改变,组蛋白修饰后,基因的碱基序列未发生改变,但影响特定基因的表达,进而导致性状的改变,说明基因表达和表型发生了可遗传变化,故组蛋白修饰是表观遗传的重要机制。(2)过程c为转录,转录过程需要RNA聚合酶,RNA聚合酶可催化DNA双链解旋,催化核糖核苷酸聚合形成RNA。(3)基因A和基因B是两个相邻的基因,在细胞核中,二者可以同时进行复制或转录,而一个基因不能同时进行转录和复制;启动子位于基因的上游,是与RNA聚合酶结合的DNA区域,基因的启动子发生甲基化会影响基因的转录,进而影响翻译,但不影响基因的复制。(4)核小体实现了DNA长度的压缩,进而有利于DNA的储存;在细胞分裂期,核小体之间会进一步压缩,使染色质螺旋变粗变短形成染色体,核小体排列紧密有利于维持染色体结构的相对稳定;DNA缠绕在组蛋白八聚体上,脱氧核糖核酸酶只能作用于核小体之间的DNA片段,推测组蛋白的作用可能是防止DNA被脱氧核糖核酸酶Ⅰ水解,对染色体的结构起支持作用。(5)基因重叠是指两个或两个以上的基因共用一段DNA序列,因此,基因重叠可使有限的DNA序列包含更多的遗传信息。
答案 (1)去乙酰 组蛋白修饰后,基因的碱基序列未发生改变,但影响特定基因的表达,进而导致性状的改变,说明基因表达和表型发生了可遗传变化
(2)催化DNA双链解旋,催化核糖核苷酸聚合形成RNA
(3)能 不能 会影响基因A的表达,但不影响基因A的复制
(4)染色体结构的相对稳定 防止DNA被脱氧核糖核酸酶Ⅰ水解
(5)可使有限的DNA序列包含更多的遗传信息
·80·24.解析 (1)图中①表示转录,在RNA聚合酶的催化作用下完成,成熟的mRNA经核孔进入细胞质作为翻译的模板。(2)③表示翻译,参与该过程的RNA有3种,即mRNA、tRNA、rRNA,由图中tRNA进出的方向可知核糖体移动的方向,即翻译的方向是从左向右进行的,丙氨酸对应的反密码子为UGC,则其对应的密码子为GCA。多种密码子决定一种氨基酸的现象称作密码子的简并性,该现象可增强密码子容错性,当密码子中有一个碱基改变时,可能不会改变其对应的氨基酸,不会引起性状改变;当某种氨基酸的使用频率较高时,几种不同的密码子都编码同一种氨基酸可以保证翻译的速度。(3)由题意可知,肽链合成终止,可能是由于突变导致终止密码子提前出现。由图可知,反义RNA药物与突变基因转录产生的前体mRNA区段发生碱基互补配对形成双链,通过剪接将异常区段剔除(将终止密码子区段剔除),剩余区段重新连接,指导合成有功能的小dystrophin蛋白,从而减轻症状。
答案 (1)RNA聚合 核孔
(2)翻译 3 从左向右 GCA 密码子的简并性 增强密码子容错性,当密码子中有一个碱基改变时,可能不会改变其对应的氨基酸,不会引起性状改变;当某种氨基酸的使用频率较高时,几种不同的密码子都编码同一种氨基酸可以保证翻译的速度
(3)终止密码子 反义RNA药物与突变基因转录产生的前体mRNA区段发生碱基互补配对形成双链,通过剪接将异常区段剔除(将终止密码子区段剔除),剩余区段重新连接,指导合成有功能的小dystrophin蛋白,从而减轻症状
25.解析 (1)在常氧条件下,经过PHD的催化,HIFα蛋白发生羟基化,使得VHL蛋白能够与之识别并结合,从而导致HIFα蛋白降解。在缺氧条件下PHD的活性较低,HIFα稳定性升高。在缺氧条件下,HIFα蛋白与HIFβ蛋白结合,进入细胞核内,与ARNT结合激活HRE(低氧反应元件基因),这一机制参与调控一系列与红细胞生成、血管新生、代谢调节等相关基因的表达,从而导致人体氧供应能力明显增强。
(2)藏牦牛长期生活在低氧环境中,其HIFα基因启动子甲基化水平可能更低,表达出更多的HIFα蛋白,HIFα蛋白与HIFβ蛋白结合,进入细胞核内,与ARNT结合激活HRE(低氧反应元件基因),使得促红细胞生成素(EPO)的mRNA的含量增多,促进EPO的合成,最终导致红细胞增多以适应低氧环境。
(3)表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表型却发生了改变,如DNA的甲基化、染色体组蛋白修饰。科学家为了定点改变相关基因的表达,以提高动物对缺氧环境适应能力,对上述HIF信号通路中某基因进行了靶向甲基化和去甲基化修饰,还需进一步研究此项操作是否会对该动物的表型产生影响、子代出现相似表型的程度和概率。
答案 (1)低 升高 在缺氧条件下,HIFα蛋白与HIFβ蛋白结合,进入细胞核内,与ARNT结合激活HRE(低氧反应元件基因),这一机制参与调控一系列与红细胞生成、血管新生、代谢调节等相关基因的表达
(2)低 高
(3)此项操作是否会对该动物的表型产生影响、子代出现相似表型的程度和概率
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达标测试卷(六) 遗传的分子基础
(本试卷满分100分)
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.肺炎链球菌S型与R型菌株,都对青霉素敏感。在多代培养的S型菌中分离出一种抗青霉素的S型(记为PenrS型)。现用PenrS型细菌和R型细菌进行如图所示的实验,下列关于各组实验结果的分析合理的是( )
A.组1中部分小鼠患败血症,注射青霉素治疗后均可康复
B.组2中可观察到两种菌落,加青霉素后仍有两种菌落继续生长
C.组3培养基中含有青霉素,可出现PenrS型菌落
D.组4培养基不会出现R型菌落和S型菌落
2.DNA条形码技术是通过对标准基因的DNA序列进行分析从而进行物种鉴定的技术。该技术的关键是对一个或一些相关基因进行大范围地扫描,进而鉴定某个未知物种或者发现新物种。下列不属于理想DNA条形码应符合的标准的是( )
A.该标准的DNA序列应在尽可能多的分类群中存在
B.该DNA序列仅在细胞核中,且与蛋白质结合成染色体
C.该DNA序列具有足够的变异性以区分不同的物种
D.应当具有相同的保守区段以便于设计引物进行扩增
3.科学家通过调整G、C、A、T的分子结构,创造出Z、P、S、B四种新的碱基,且Z—P和S—B均通过三个氢键配对。含有新碱基对的DNA仍能保持稳定性,并成功转录,但自然界中缺乏识别这些碱基的核酸聚合酶。下列有关说法错误的是( )
A.对于同等长度的DNA序列,利用新碱基人工合成的双链DNA分子稳定性更强
B.在含新碱基的培养基中培养大肠杆菌一段时间,可在大肠杆菌中检测到含有新碱基的RNA
C.含有新碱基对的双链DNA分子中碱基A和T的数量仍然相等
D.利用新碱基人工合成的DNA分子以“磷酸—脱氧核糖”交替排列作为基本骨架
4.(2024·安徽三模)研究人员成功从酵母细胞中纯化得到人内源MCMDH,也称为复制前复合体,并解析出高分辨率冷冻电镜结构,揭示了人细胞DNA复制起始新机制。下列叙述错误的是( )
A.图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的
B.在细胞周期的间期MCMDH被组装和激活
C.一个细胞周期中图示复制的起点只起始一次
D.抑制MCMDH能够实现细胞周期的同步化
5.(2024·德州二模)DNA分子的碱基具有吸收260 nm波长光的特性。当DNA两条链碱基紧密连接时,吸光度偏低;两条链分离时,吸光度升高,因此DNA变性可通过DNA溶液对260 nm波长光的吸光度来检测。肺炎链球菌DNA的变性曲线如图所示,吸光度达到最大值的50%时的温度称为熔解温度(Tm)。下列说法正确的是( )
A.加热会破坏脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键使DNA变性
B.A、T碱基对所占比例越高的DNA,变性曲线中Tm值越高
C.加热至约70 ℃时DNA两条链从一端向另一端逐渐分离
D.利用PCR技术检测目的基因时需要先将DNA变性
·25·6.(2025·福建模拟)焦磷酸法是DNA测序的一种方法,其原理是:将待测DNA片段固定到一个磁珠上,将磁珠包被在单个油水混合小滴(乳滴)中,在该乳滴里进行独立的DNA复制,放置在四个单独的试剂瓶里的四种脱氧核苷三磷酸依照T、A、C、G的顺序依次进入该乳滴,如果发生碱基配对,就会释放一个焦磷酸盐(PPi),PPi经过一系列酶促反应后发出荧光。
下列叙述错误的是( )
A.在乳滴中进行反应可保证不受其他DNA序列的干扰
B.脱氧核苷三磷酸进入子链DNA并产生PPi时释放较高能量
C.当T进入时发出荧光,说明此位置模板链上为A碱基
D.将四种脱氧核苷三磷酸同时加入可以提高测序的效率
7.(2024·辽宁二模)蓝细菌水华会严重影响水域生态系统的安全,目前主要通过噬藻体或溶藻细菌(如SLW6)控制蓝细菌水华,噬藻体是一种通过直接侵染使蓝细菌裂解的病毒,少数溶藻细菌与蓝细菌直接接触破坏蓝细菌细胞壁裂解蓝细菌,大部分溶藻细菌通过向环境中释放蛋白质等活性物质间接裂解蓝细菌。下列推断错误的是( )
A.噬藻体与溶藻细菌最大的区别是噬藻体无细胞结构
B.噬藻体蛋白质的合成需要利用蓝细菌的tRNA
C.溶藻细菌中多个核糖体会相继结合到其mRNA上,同时进行多条多肽链的合成
D.单独培养蓝细菌并加入培养过SLW6的培养液就可以判断SLW6裂解蓝细菌的方式
8.噬藻体的结构类似于噬菌体,科研人员进行了如下实验以探究噬藻体的遗传物质:标记噬藻体→噬藻体与蓝细菌混合培养→搅拌、离心→检测放射性。下列说法正确的是( )
A.该实验过程需用到被同位素标记的蓝细菌和未被标记的蓝细菌
B.用35S、32P同时标记噬藻体,可证明噬藻体的遗传物质不是蛋白质
C.用35S标记噬藻体,搅拌不充分会导致离心后上清液的放射性增强
D.常通过检测噬藻体核酸中嘌呤和嘧啶的数目判断遗传物质是DNA还是RNA
9.某长度为1000个碱基对的双链环状DNA分子含腺嘌呤300个,该DNA分子复制时,1链首先被断开形成3′、5′端口,接着5′端与2链发生分离,随后DNA分子以2链为模板,通过滚动从1链的3′端开始延伸子链,同时还以分离出来的5′端单链为模板合成另一条子链,其过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.该过程是从两个起点同时进行的,1链中的碱基数目多于2链
B.若该DNA连续复制3次,则第三次复制时共需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸4900个
C.该DNA复制过程中需要解旋酶破坏DNA双链之间的氢键,使双链解开
D.该环状DNA通常存在于细菌、酵母菌等原核细胞中
·26·10.研究表明猪内源性逆转录病毒(PERV)能够将自己的基因整合到猪基因组中,如图是PERV的生活史示意图。有关叙述正确的是( )
A.受体与PERV结合说明细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能
B.过程①②③④都需要模板、原料、能量和酶
C.分别用35S和15N标记PERV的蛋白质和RNA以探究其遗传物质
D.过程④需要猪细胞提供核糖体和tRNA等
11.研究人员观察到大肠杆菌中同一mRNA上存在RNA聚合酶以及跟随其后的一连串核糖体,并发现mRNA的合成速度与最接近RNA聚合酶的核糖体的翻译速度在不同环境条件下始终保持一致,这种现象被称为转录翻译偶联。下列推测错误的是( )
A.大肠杆菌没有细胞核膜的分隔为上述现象提供了结构基础
B.上述现象受到转录和翻译两个过程不同调控机制影响
C.叶绿体中一些光合基因的表达存在上述现象
D.最接近RNA聚合酶的核糖体最终合成的肽链最长
12.大肠杆菌的RNA聚合酶由α、β、β′、σ等亚基组成,含有所有亚基的酶称全酶,无σ的酶称核心酶。离体实验表明:用全酶催化转录的RNA和细胞内所转录的RNA,其起始点相同,序列相同;若仅用核心酶催化转录,则模板链和起始点的选择具有随意性,往往同一段DNA的两条链都被转录。下列说法错误的是( )
A.σ亚基的作用可能是参与启动子的识别
B.全酶所转录的RNA上三个相邻的碱基构成一个密码子
C.核心酶可以使RNA链从5′→3′方向延伸
D.若仅用核心酶可能会因为RNA链的互补结合而影响翻译
13.右图表示肿瘤细胞中的遗传信息流动方向。已知核苷酸还原酶能催化核糖核苷酸生成对应的脱氧核苷酸,抗肿瘤药物羟基脲可抑制核苷酸还原酶的活性,由此可推测羟基脲的作用可能是( )
A.同时抑制①和② B.抑制①,对②无影响
C.同时抑制①和③ D.抑制②,对③无影响
14.香菇多糖是从香菇中提取的一种典型的三螺旋β葡聚糖,具有激发抗肿瘤活性和强化免疫系统等诸多生物学功能。适宜浓度的外源海藻糖能有效提高香菇多糖的合成量,有利于香菇多糖合成积累,除此之外,也可利用诱变育种获得高产香菇多糖的香菇品种。下列叙述错误的是( )
A.香菇合成香菇多糖体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状
B.控制香菇多糖合成的过程中存在碱基互补配对
C.外源海藻糖可能通过影响某些基因的表达量来影响香菇多糖的合成量
D.培育高产香菇多糖的香菇品种过程中发生了进化
15.某大肠杆菌的DNA分子上存在一个新霉素磷酸转移酶基因(如下图),其表达产物能将ATP的磷酸基团转移到新霉素的特定羟基,从而抑制新霉素(一种抗生素)与核糖体相结合,阻止新霉素的抗菌作用。下列说法错误的是( )
A.该基因是有遗传效应的DNA片段
B.该基因可以帮助细菌对新霉素产生抗性
C.新霉素是一种能影响细菌基因转录的蛋白质
D.可用含新霉素的培养基筛选对新霉素具有抗性的大肠杆菌
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16.(2025·大连模拟)DNA熔解温度(Tm)是使DNA双螺旋结构解开一半时所需要的温度,不同种类DNA的Tm值不同。如图表示DNA分子中(G+C)含量(占全部碱基的比例)与Tm的关系。下列有关叙述正确的是( )
A.一般来说,在一定范围内,DNA分子的Tm值与(G+C)含量呈正相关
B.DNA双螺旋结构有利于维持DNA的稳定性
C.Tm值相同的DNA分子中(G+C)数量也相同
D.若DNA分子中(G+C)/(A+T)=1,则G与C之间的氢键总数与A与T之间一样多
17.在真核细胞中,基因表达分三步进行,分别由RNA聚合酶、剪接体和核糖体执行转录、剪接和翻译的过程(如图所示)。剪接体主要由蛋白质和小分子的核RNA组成。下列说法正确的是( )
A.信使RNA前体通过剪接后进入细胞质用于翻译
B.信使RNA前体转录时,RNA聚合酶与基因的起始密码相结合
C.若剪接体剪接位置出现差错,可能导致蛋白质结构发生改变
D.剪接体结构的揭晓,对研究基因表达的相关疾病的发病机理有重要意义
18.(2024·邢台二模)有丝分裂缺陷会激活纺锤体组装检查点,而纺锤体组装检查点抑制CDC20(有丝分裂后期促进复合物激活因子),从而延长细胞周期阻滞时间。研究发现,在细胞中CDC20存在不同的蛋白质亚型(由于核糖体扫描泄露而产生的不同长度的CDC20截短片段),其中一种Met43亚型可调节细胞有丝分裂的阻滞时间,并且可以与正常CDC20蛋白共同调控抗有丝分裂药物的敏感性。下列说法正确的是( )
A.精原细胞的有丝分裂与减数分裂均存在细胞周期
B.若纺锤体组装检查点关闭,则有丝分裂后期有可能正常进行
C.CDC20基因在真核和原核生物基因表达时,在时间和空间上是有差别的
D.CDC20的Met43亚型的发现为抗肿瘤药物的开发和优化提供了新思路
19.(2025·辽宁模拟)查尔酮合成酶(CHS)是特异性在花中表达的色素合成关键酶。科研人员将CHS反义基因导入非洲菊中,通过产生干扰RNA(siRNA)使内源CHS合成受到抑制(过程如图),色素合成受阻,花色发生改变。下列叙述正确的是( )
A.非洲菊的CHS基因及CHS mRNA在根、茎、叶细胞中均能找到
B.形成siRNA前体过程中的碱基互补配对原则与siRNA中存在差异
C.①②③过程中依次断开的是磷酸二酯键、氢键、磷酸二酯键
D.色素合成受阻的非洲菊的内源CHS合成在翻译水平受到抑制
20.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′GTTCAGGACA3′,则互补DNA序列为5′CAAGICCIGT3′
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、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(10分)(2025·杭州模拟)洋葱根尖分生区细胞的遗传信息的传递和表达过程如图所示,图中字母a~g表示物质,序号①~③表示过程。
回答下列问题:
(1)过程①表示DNA复制,发生的主要场所是________,该过程以a链和d链为模板,分别按照碱基互补配对合成子链b链和c链,体现了DNA复制的________________________特点。复制过程中a链中的A(腺嘌呤)与b链中的________互补配对。
(2)过程②表示________,需要________酶参与催化反应过程。已知模板链e链的部分碱基序列为3′CAATTG5′,则f链中相对应区域的碱基序列为____________。过程②完成后,形成的f链长度________(填“长于”“短于”或“等于”)模板链e链的总长度。
(3)过程③中核糖体结合g链开始翻译的位置靠近________(填“A端”或“B端”),一条g链结合多个核糖体的意义是___________________________________________________________。
经检测,多肽链的第2、10、35位置都是丙氨酸,但g链上对应的碱基序列不完全相同,该现象可以得出的结论是___________________________________________________________________。
22.(11分)(2025·青岛模拟)DNA可以通过自我复制完成遗传信息的传递。下图表示真核生物DNA复制的示意图(引物是一段引导DNA子链合成的RNA片段)。
(1)图中A物质是________,据图分析可得出DNA分子复制的特点有________________________________________________________________________。
(2)DNA双链之间的碱基配对方式是__________________。若1个双链DNA片段中有1000个碱基对,其中胸腺嘧啶450个,该DNA连续复制四次,在第五次复制时需要消耗________个胞嘧啶脱氧核苷酸。
(3)将3H标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基中,最终在噬菌体DNA中检测到放射性,其原因是______________________________________________________。用3H充分标记的大肠杆菌培养噬菌体,得到的子代噬菌体含有3H标记的比例是________。
(4)引物的3′端和脱氧核苷酸靠________键相连。复制过程中,引物最终会被酶切除,从核酸的碱基组成分析,该酶能准确识别出引物的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
23.(12分)组蛋白是染色体的重要组成部分,是与核DNA紧密结合的蛋白质。乙酰化标记是组蛋白修饰的常见方式,也是DNA转录调控的重要因素,组蛋白修饰是表观遗传的重要机制。在染色质中,DNA高度缠绕压缩在组蛋白上,这一密致结构的基本单元称作核小体。核小体是含有八个组蛋白的聚合体,其上缠着略不足两圈的DNA分子。染色体DNA上基因A和基因B是两个相邻的基因。根据所学知识回答下列问题:
(1)细胞分化受阻可能是由于组蛋白发生了________化。请根据表观遗传的概念来解释“组蛋白修饰是表观遗传的重要机制”这一结论________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)过程c中RNA聚合酶的作用是________________________________________________________________________。
(3)染色体DNA上基因A和基因B____________(填“能”或“不能”)同时进行转录或复制,基因B________(填“能”或“不能”)同时进行转录和复制。基因A的启动子发生甲基化对该基因的表达和DNA复制的影响分别是________________________________。
(4)染色质螺旋化为染色体时,核小体之间会进一步压缩,核小体排列紧密有利于维持____________________。脱氧核糖核酸酶Ⅰ只能作用于核小体之间的DNA片段,结合题干信息,推测组蛋白的作用可能是________________________。
(5)重叠基因在病毒DNA、原核生物DNA、线粒体DNA中较为普遍,是指两个或两个以上的基因共用一段DNA序列,如大基因内包含小基因、前后两个基因首尾重叠。根据信息推断其意义是________________________________________。
24.(11分)杜氏肌营养不良症是一种X染色体单基因遗传病,该病患者因DMD基因突变导致肌肉细胞中dystrophin蛋白缺失,引发肢体肌无力。下图中①~③表示正常的DMD基因控制合成dystrophin蛋白的过程,④~⑥表示DMD基因发生某种类型的突变后,科研人员通过导入反义RNA药物后合成小dystrophin蛋白(比正常dystrophin蛋白小,但保留了正常dystrophin蛋白的基本功能)进行治疗的过程。
(1)图中①过程在______________酶的催化作用下完成,经②过程剪接加工形成的成熟mRNA通过________(填细胞结构)转移至细胞质中发挥作用。
(2)③过程称为________,参与该过程的RNA有________种;根据方框中的图示可知,核糖体的移动方向是________(填“从左向右”或“从右向左”),决定丙氨酸的密码子是__________;除此之外,细胞中决定丙氨酸的密码子还有3种,上述现象称作________________,该现象对生物体生存发展的意义是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(答出两点即可)。
(3)DMD基因突变有多种类型,有的突变类型会使转录得到的mRNA中提前出现____________,导致肽链合成终止。针对此种突变类型引发的疾病患者,科研人员采用导入反义RNA药物的方式进行治疗,请结合图中④~⑥过程说明反义RNA药物的作用机理:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
25.(11分)生活在青藏高原的生物为了适应当地生存环境,除突变基因决定外,环境和基因相互作用同样发挥作用,此外部分基因启动子的甲基化可能抑制其表达。缺氧诱导因子(HIF)包括α、β两种蛋白质,HIF信号通路被认为是高原缺氧适应的关键调控机制,这一机制参与调控一系列与红细胞生成、血管新生、代谢调节等相关基因的表达。调节过程如图所示,最终激活下游基因转录。
(1)据图分析,缺氧环境PHD的活性较________,HIFα稳定性________(填“不变”“升高”或“下降”)。研究者发现,从平原进入青藏高原生活较长时间后,人体氧供应能力明显增强。据图分析,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)HIF信号通路的活性和稳定性也受到表观遗传的影响,有助于协调机体更好适应缺氧环境。结合图分析,藏牦牛的HIFα基因启动子甲基化水平可能更________,促红细胞生成素(EPO)的mRNA水平更________。
(3)研究发现,表观遗传学调节机制存在DNA甲基化修饰机制和染色体组蛋白修饰机制等。科学家为了定点改变相关基因的表达,以提高动物对缺氧环境适应能力,对上述HIF信号通路中某基因进行了靶向甲基化和去甲基化修饰。还需进一步研究________________________________________________________________________
___________________________________________________________________(答出一点即可)。
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