内容正文:
专题07 基因的本质和表达
目录
第一部分 高考风向解读 洞察考向,感知前沿
第二部分 核心要点提升 要点精析、能力提升
知识串联·核心必记
要点01 DNA是主要遗传物质的证据
要点02 DNA分子结构和复制过程
要点03 基因的转录和表达
专题拓展·能力提升
微专题拓展 DNA复制过程的冈崎片段
第三部分 题型精准突破 固本培优,精准提分
A组·保分基础练
题型01 DNA是主要遗传物质的科学家及结论
题型02 DNA结构及复制过程中5—3端方向的问题
题型03转录和翻译过程所需要的酶的原料
题型04表观遗传
B组·增分能力练
第四部分 真题演练进阶 对标高考,感悟考法
考情解读
核心要点
高考考情
高考新风向
DNA结构和复制过程
(2025山东卷)DNA复制的过程、特点及意义
(2023山东卷)DNA分子结构、碱基的计算
1. 以教材DNA复制和DNA结构为考察点,重点考察DNA复制过程中碱基配对、原料、所需要的酶及作用化学键、模版的方向及子链延伸方向等问题
2. 重点在于准确记忆DNA复制、转录和翻译的原料、酶、过程及影响因素
基因的转录和翻译
(2025山东卷)遗传信息的转录和翻译方向的问题
(2023山东卷)转录和翻译过程、原料和所需酶的综合
表观遗传
(2025山东卷)表观遗传和遗传定律的计算
(2023山东卷)表观遗传和伴性遗传
新风向演练
1.【新情境·DRT9系统】(2025·山东潍坊·一模)细菌内存在由逆转录酶和非编码RNA组成的DRT9系统。噬菌体侵染时,DRT9系统被激活,合成单链cDNA,这些单链cDNA与复制必需的蛋白SSB结合,阻断噬菌体的复制。下列说法正确的是( )
A.噬菌体和细菌均属于最基本的生命系统结构层次
B.噬菌体侵染细菌产生的子代噬菌体的P元素全部来自细菌
C.DRT9系统将噬菌体RNA逆转录形成DNA阻止其增殖
D.DRT9系统激活后,细菌自身也会暂时停止分裂增殖
【答案】D
【详解】A、噬菌体无细胞结构,不属于最基本的生命系统层次(细胞),A错误;
B、噬菌体侵染细菌的时候,亲代噬菌体的DNA中含有P元素,由于DNA的半保留复制,故在子代噬菌体的P元素少部分来源于亲代噬菌体,大部分来自细菌,B错误;
C、分析题意可知,细菌内存在由逆转录酶和非编码RNA组成的DRT9系统。噬菌体侵染时,DRT9系统被激活,合成单链cDNA,这些单链cDNA与复制必需的蛋白SSB结合,使得噬菌体无法完成DNA复制,从而阻止其增殖,C错误;
D、噬菌体侵染时,DRT9系统被激活,合成单链cDNA,这些单链cDNA与复制必需的蛋白SSB结合,也会影响细菌的DNA复制,细菌自身也会暂时停止分裂增殖,D正确。
故选D。
2. 【新情境·ecDNA分子】(2025·山东德州·模拟)ecDNA是一类广泛存在于癌细胞中染色体外的环状DNA,其携带的癌基因呈现异常高表达。下列说法错误的是( )
A.ecDNA的两条脱氧核苷酸链通过氢键连接,且呈反向平行排列
B.ecDNA分子中每个脱氧核糖都与两个磷酸基团相连
C.ecDNA中的基因在遗传时不遵循孟德尔遗传定律
D.ecDNA上不存在能与某种蛋白质结合的特定DNA序列
【答案】D
【详解】A、ecDNA是双链环状DNA,两条链通过氢键连接且反向平行,符合DNA双螺旋结构的基本特征,A正确;
B、环状DNA分子中每个脱氧核糖均与两个磷酸基团相连(无游离末端),而线状DNA两端的脱氧核糖仅连接一个磷酸基团,B正确;
C、孟德尔遗传定律适用于真核生物有性生殖中染色体上基因的传递,ecDNA位于染色体外,无法通过减数分裂传递,其遗传不遵循孟德尔定律,C正确;
D、ecDNA携带的癌基因高表达,说明其含有启动子等调控序列(如RNA聚合酶结合位点),这些特定DNA序列可与蛋白质结合,D错误。
故选D。
知识串联·核心必记
要点01 DNA是主要遗传物质的证据
1.格里菲思:体内转化实验,证明了转化因子的存在发现历程
常考细节
2.艾弗里:体外转化实验,减法原理,DNA才是使R菌稳定遗传变化的物质
3.赫尔希和蔡斯:相互对照实验,DNA是遗传物质
4.烟草花叶病毒的感染和重建实验:有些病毒中,RNA是遗传物质
5.荚膜:抵抗吞噬细胞的吞噬,利于细菌在宿主体内繁殖
6.直接将加热杀死的S注射到小鼠体内,小鼠不会死亡,只有活的S菌才会使小鼠致死
7.减法原理:想探究某种因素,就将这种因素去掉
8.搅拌的目的:使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,不是让DNA和蛋白质分开
【易错易混】
1.R菌转化为新的是S菌,本质是基因重组,不是基因突变
2.不可以用培养基直接培养噬菌体
3.对于特定生物,遗传物质是确定的,不能说主要是“遗传物质主要是DNA或RNA”
【典例1】某大肠杆菌野生型菌株(m⁺)群体中出现一种缺乏菌毛的菌株(m⁻),将 m⁻菌株单独培养一段时间,后代中又出现野生型表型的菌株X。欲判断菌株X是m⁻基因回复突变为m⁺所致,还是m⁻基因所在DNA分子上的另一位点的抑制因子突变,掩盖了原来突变型的表型效应所致,某同学将菌株X与野生型菌株混合培养,观察子代表型。已知大肠杆菌菌株之间的 DNA 可能会发生同源重组,下列说法正确的是( )
A.菌株X产生的原理与肺炎链球菌转化实验中R型菌转化为S型菌的原理相同
B.若发生回复突变,菌株 X的基因型为m+m+或m+m-
C.若子代大肠杆菌全为野生型表型菌株,可确定菌株X是回复突变所致
D.若子代大肠杆菌中出现突变型菌株,菌株X的产生很可能是抑制因子突变所致
【答案】D
【详解】A、分析题干信息可知,菌株X的出现是发生了突变,而肺炎链球菌转化实验中R型菌转化为S型菌的原理为基因重组,两者的原理不相同,A错误;
B、大肠杆菌是原核生物,无等位基因,所以若发生回复突变,菌株 X的基因型为m+,B错误;
CD、若为回复突变,则菌株X的基因型为m⁺,与野生型(m⁺)混合培养后,子代均为m⁺(野生型);若为抑制因子突变,假设抑制因子为s⁺(野生型,不抑制)和s⁻(突变型,抑制m⁻表型),则菌株X的基因型为m⁻s⁻,野生型菌株为m⁺s⁺。 混合培养时,可能发生同源重组: 若m⁻和s⁻位于不同DNA区域,重组可能产生m⁺s⁻(野生型)和m⁻s⁺(突变型), 若子代全为野生型,说明未发生重组或抑制因子突变与m⁻紧密连锁(难以分离),C错误,D正确。
故选D。
要点02 DNA分子结构和复制过程
DNA分子结构
DNA的水解产物
DNA分子的复制过程
基本骨架:磷酸和脱氧核糖交替连接
DNA初步水解产物是4种脱氧核苷酸,彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基。
研究方法:假说演绎法
实验技术:同位素标记技术(无放射性)和密度梯度离心法
氢键的解旋需要加热或酶的催化,形成氢键不需要
相邻的碱基在DNA分子的一条单链中通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连接,在DNA的双链之间通过“氢键”相连接
DNA解旋过程和合成过程都需要消耗ATP
DNA分子的多样性与碱基的数量和排列顺序有关,与碱基配对方式,碱基的种类,DNA分子的结构和元素组成无关
除双链DNA末端的两个脱氧核糖外,其余每个脱氧核糖都连接着2个磷酸。每个双链DNA片段中,游离的磷酸基团有2个。
原核生物:单起点复制
真核生物:多起点复制
【典例2】少数嗜热链球菌DNA中存在一种特殊的DNA序列,由重复序列()和间隔序列()交替排列组成,间隔序列中部分DNA片段来自噬菌体。科学家用两种噬菌体(P1和P2)侵染野生型嗜热链球菌,研究其对噬菌体侵染的敏感性,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.间隔序列与重复序列的空间结构基本相同
B.噬菌体的遗传物质为DNA,复制时需利用宿主细胞中的脱氧核苷酸
C.重复序列中来自噬菌体的部分DNA片段与嗜热链球菌对噬菌体的抗性有关
D.嗜热链球菌中来自噬菌体的DNA片段可以经复制遗传给子代
【答案】C
【详解】A、不同生物的基因可以拼接,是因为DNA的基本组成单位都是4种脱氧核苷酸,双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构,都遵循碱基互补配对原则,A正确;
B、噬菌体DNA的复制,噬菌体只提供模板,需要利用宿主细胞中的脱氧核苷酸、DNA聚合酶和ATP等来完成复制,B正确;
C、据图分析可知,若嗜热链球菌获得来自P1的S序列,则其对P1侵染的敏感性低;若嗜热链球菌获得来自P2的S序列,则其对P2侵染的敏感性低;若嗜热链球菌获得来自P1和P2共有的S序列,则其对P1和P2侵染的敏感性均低,说明间隔序列中来自噬菌体的部分DNA片段与嗜热链球菌对噬菌体的抗性有关,C错误;
D、嗜热链球菌中来自噬菌体的DNA片段可以利用原料和酶复制后遗传给子代,D正确。
故选B。
【典例3】某些病毒的DNA为双链环状,其中内环链(H链)密度大,外环链(L链)密度小。两条链的复制原点位置不同,H链的称为OH,L链的称为OL。复制时,RNA聚合酶在开口处合成一段引物,当H链合成约2/3时,OL启动,复制过程如图所示。SSBP为单链DNA结合蛋白。下列说法正确的是( )
A.该类型DNA中有2个复制原点,同时启动加快DNA复制速度
B.该类型DNA分子复制时,一条链为连续复制,另一条链为不连续复制
C.产生的子代DNA经离心处理后,试管中会出现一条DNA带
D.SSBP与DNA结合形成染色体,能防止L链和H链重新盘绕成双链
【答案】C
【详解】A、题干明确提到“H链的称为OH,L链的称为OL。复制时,当H链合成约2/3时,OL启动”,这表明两条链的复制原点不是同时启动的,而是有先后顺序,A错误;
B、DNA的两条链是反向平行的,两条链复制时,脱氧核糖核苷酸均与引物的3′端连接,即都是沿着子链的5’→3’方向延伸,所以该类型DNA分子复制时,两条链均为连续复制,B错误;
C、DNA的两条链是反向平行的,该病毒DNA的H链密度大,L链密度小,子代DNA中一条链是原来的母链(有H链或L链),一条链是新合成的链(有L链或H链),即得到的所有DNA分子的两条链,一条链的密度大,一条链的密度小,经离心处理后,试管中会出现一条DNA带,C正确;
D、染色体是由DNA和蛋白质结合形成的,但是病毒没有染色体结构,且SSBP是单链DNA结合蛋白,其作用是防止L链和H链重新盘绕成双链,而不是形成染色体,D错误。
故选C。
要点03基因的转录和表达
【易错易混】
1.RNA都是基因转录的产物
2.启动子和终止子位于基因上,用于驱动转录的起始和终止;起始密码子和终止密码子位于mRNA上
3.原核生物、叶绿体和线粒体都是边转录边翻译的
【典例4】端粒酶是一种由催化蛋白和RNA模板组成的酶,可延长端粒DNA,作用原理如图。延伸完一段,端粒酶就会移动到延伸好的端粒DNA末端,并与端粒DNA末端进行碱基互补配对而实现精准定位。多次重复图示过程,直至端粒延伸至正常长度。下列有关端粒DNA和端粒酶的说法,正确的是( )
A.构成端粒酶的单体有氨基酸和脱氧核苷酸
B.端粒酶RNA具有序列3'-AAUCCC-5'
C.端粒DNA的延伸过程实质是基因的转录
D.图中延伸方向是端粒DNA单链的5'端
【答案】B
【详解】A、端粒酶由催化蛋白(本质是蛋白质)和 RNA 模板(本质是 RNA)组成,因此其单体是氨基酸(蛋白质的单体)和核糖核苷酸(RNA 的单体),A错误;
B、由图可知,端粒 DNA 的一条链序列为 5'-TTAGGG-3'(图中上方链),根据碱基互补配对原则(A-U、T-A、G-C),端粒酶的 RNA 模板需与该链互补,因此 RNA 模板的序列为 3'-AAUCCC-5',B正确;
C、端粒 DNA 的延伸是以 RNA 为模板合成 DNA 链,属于逆转录过程,C错误;
D、DNA 链的延伸方向是从 5' 端到 3' 端(新核苷酸添加到 3' 端)。图中 “延伸方向” 指向的是端粒 DNA 链的3' 端,D错误。
故选B。
【典例5】翻译过程中,氨基酸经活化后可与相对应的tRNA结合形成氨酰-tRNA(见图1);氨酰-tRNA与核糖体结合的情况如图2所示,其中色氨酸的氨基端和天冬氨酸的羧基端将脱水缩合形成肽键。下列叙述错误的是( )
A.图1中,氨基酸与tRNA的3'端结合
B.图2中,核糖体的移动方向是从左向右
C.据图分析,肽链合成时先形成游离的羧基端
D.tRNA与mRNA结合区域中两条链的方向相反
【答案】C
【详解】A、在翻译过程中,氨基酸经活化后可与相对应的tRNA结合形成氨酰-tRNA,结合图示可知,图1中,氨基酸与tRNA的3'端(-OH端)结合,A正确;
B、在翻译过程中,核糖体沿着mRNA从5’端向3’端移动,即从左向右移动,B正确;
C、在肽链合成过程中,氨基酸的氨基端(N端)与另一个氨基酸的羧基端(C端)脱水缩合形成肽键,因此肽链的合成是从氨基端向羧基端延伸的,而不是先形成游离的羧基端,C错误;
D、tRNA的反密码子与mRNA的密码子结合时,两条链的方向是相反的,即5’端对3’端,D正确。
故选C。
专题拓展·能力提升
热点情境拓展 DNA复制过程中冈崎片段
情境解读
1. 技术突破与创新:2025年10月2日,来自哥本哈根大学的Michael L. Nielsen和丹麦Danish癌症中心的Apolinar Maya-Mendoza团队合作在Molecular Cell杂志上发表文章PARP1 auto-modification promotes faithful Okazaki fragment processing and limits replication fork speed,这项研究通过构建自修饰缺陷但催化活性保留的PARP1突变体,揭示出PARP1的自修饰对于修复因子的招募并非必需,但在替代性冈崎片段处理(OFP)和PARP1从DNA断裂位点的清除过程中不可或缺。
2.医学应用进展: 提出“PARP 滞留即毒性”的新机制,为解释PARPi的广谱细胞毒性和优化临床策略提供新思路。 这项发现让“PARP抑制剂更安全、更精准”的第二代疗法和个体化用药策略有了明确的分子路标,癌症患者有望在未来5年内用到副作用更低、疗效预测更准的PARP靶向药物。
3.基础理论应用延伸:对于研究DNA复制过程和遗传病提供方向
4.现存挑战与优化方向:PARP抑制剂联合其他损伤DNA的化疗/放疗时,要更留意血液毒性、骨髓抑制——因为复制叉被“别住”后,正常增殖组织(骨髓、消化道)也会累积DNA碎片,需要更精细的剂量调整和间隔方案。
命题分析
1.DNA复制过程: PARP1在DNA复制过程中的调控作用
2. 技术原理与现实结合:为癌症患者的治疗提供更精确的方向
3. 跨模块知识串联:融合免疫调节(体液免疫、细胞免疫激活过程)、基因工程(体外转录技术)等知识点综合考查。
【典例6】DNA复制时双链DNA从复制起点处解开螺旋成单链,复制起点呈现叉子形的复制叉。复制起始点的共同特点是含有丰富的AT序列,DNA复制从固定的起始点以双向等速方式进行,如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.复制起始点含有丰富的AT序列的原因是该序列氢键少,更容易解旋
B.酶a催化DNA两条链之间氢键的断裂,该过程需要消耗ATP
C.酶b可将脱氧核苷酸聚合到前导链的3'端,形成磷酸二酯键
D.冈崎片段①先于②形成,酶c可将相邻两个冈崎片段连接起来
【答案】D
【详解】A、双链DNA的碱基A、T之间含有2个氢键,G、C之间含有3个氢键,故复制起始点含有丰富的A、T序列的氢键少,更容易解旋,A正确;
B、据图可知,酶a为解旋酶,DNA复制时,解旋酶催化氢键断开,需要消耗ATP,B正确;
C、酶b为DNA聚合酶,DNA聚合酶可将脱氧核苷酸聚合到前导链的3'端,形成磷酸二酯键,C正确;
D、前导链的合成是连续的,解旋的方向应与前导链的合成方向一致,因此冈崎片段②先于①合成,D错误。
故选D。
【典例7】20世纪60年代,日本科学家冈崎提出了DNA的半不连续复制模型,即DNA复制时一条子链是连续合成的,而另外一条子链是先合成短的DNA片段(称为冈崎片段),再连接形成较长DNA分子(过程如图1)。并通过如下实验进行验证: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,根据DNA单链片段分布位置确定片段大小,发现DNA单链片段越小,离试管口距离越近。检测相应位置DNA单链片段的放射性强度,结果如图2所示,下列相关叙述错误的是( )
A.图1过程中所需的酶有解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶等
B.图1可以作为细胞衰老假说中端粒学说的有力证据
C.图2对应实验中不能将大肠杆菌替换成肺炎链球菌
D.由图2所示结果可推知,150s放射性强度峰值对应的离管口距离应小于2
【答案】D
【详解】A、由图1可知,需要延伸DNA小片段,也需要连接DNA小片段,故解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶等均需要,A正确;
B、从复制结果来看,新合成的子链DNA在末端比母链短了一截,符合端粒学说内容,B正确;
C、T4噬菌体专一性寄生在大肠杆菌,故不能将大肠杆菌替换成肺炎链球菌,C正确;
D、由图1可知,随着复制进程的推进,DNA小片段会逐渐连接成DNA大片段,150s时大片段的比例应该比120s更高,结合“DNA单链片段越小,离试管口距离越近”的题干信息,可推知放射性强度峰值对应的离管口距离应大于2,D错误。
故选D。
01 DNA是主要遗传物质的科学家及结论
1.T2噬菌体生长曲线如图所示,该曲线将噬菌体的生长划分为三个阶段:潜伏期、裂解期和平稳期。赫尔希和蔡斯基于此进行了T2噬菌体侵染大肠杆菌实验。下列说法正确的是( )
A.分别用含32P或35S的普通培养基培养噬菌体可获得被32P或35S标记的噬菌体
B.T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的保温时间最好控制在25~50分钟
C.搅拌将噬菌体蛋白质与DNA分开,离心可以使噬菌体都出现在上清液中
D.若50分钟以后才进行搅拌,则32P组上清液的放射性会升高
【答案】D
【详解】A、噬菌体无法直接在普通培养基培养,噬菌体是病毒,必须寄生在活细胞内。需先培养被32P或35S标记的大肠杆菌,再用噬菌体侵染该细菌,才能获得标记噬菌体,A错误;
B、T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中,保温时间过长会导致大肠杆菌裂解,子代噬菌体释放出来,影响实验结果,保温时间过短,噬菌体还未充分侵染大肠杆菌,若保温时间控制在25~50分钟(裂解期),此时大肠杆菌会大量裂解,子代噬菌体释放,会对实验结果产生较大干扰,保温时间最好控制在潜伏期内(5~25分钟),B错误;
C、搅拌是使吸附在大肠杆菌表面的噬菌体蛋白质外壳与细菌分离,离心后细菌(含侵入的噬菌体 DNA)在沉淀物中,蛋白质外壳在上清液,并非噬菌体都出现在上清液,C错误;
D、32P标记的是T2噬菌体的DNA,噬菌体侵染大肠杆菌时,DNA进入大肠杆菌细胞内,若50分钟以后(平稳期,宿主细胞几乎全部裂解)才进行搅拌,此时大肠杆菌已经裂解,含有32P的子代噬菌体释放到上清液中,会导致32P组上清液的放射性升高,D正确。
故选D。
2.S型肺炎链球菌的荚膜能阻止外源DNA进入细胞,根据S型肺炎链球菌荚膜的差异,可分为SⅠ、SⅡ等类型,不同类型的S型菌会突变成相应的R型肺炎链球菌(RⅠ、RⅡ),R型菌只能突变为相应类型的S型菌。将加热杀死的肺炎链球菌甲破碎后获得提取物,冷却后加入肺炎链球菌乙培养液中培养,检测子代细菌的类型。下列说法正确的是( )
A.将S型菌的DNA直接注入小鼠体内时会导致小鼠患败血症死亡
B.该实验中加热处理甲菌时,其蛋白质和DNA会因高温变性而失去作用
C.若甲菌为SⅠ,乙菌为RⅡ,子代细菌出现SⅡ,说明子代S型菌是通过转化形成的
D.若甲菌为SⅡ,乙菌为RⅠ,子代细菌出现SⅡ,说明子代S型菌是通过转化形成的
【答案】D
【详解】A、S型菌的DNA单独存在时无法直接导致小鼠患病,必须通过转化R型菌使其成为有毒的S型菌才能致病,A错误;
B、加热处理会使蛋白质变性失活,但DNA在高温下双链打开,温度降低,DNA分子结构恢复,并未失去活性(如格里菲思实验中加热后的S型菌仍能使R型菌转化),B错误;
C、若甲菌为SⅠ,乙菌为RⅡ,RⅡ只能自发突变为SⅡ。子代出现SⅡ说明是RⅡ自身突变的结果,而非SⅠ的DNA转化,C错误;
D、若甲菌为SⅡ,乙菌为RⅠ,RⅠ只能突变为SⅠ。子代出现SⅡ的唯一可能是SⅡ的DNA通过转化使RⅠ变为SⅡ,D正确。
故选D。
02 DNA结构及复制过程中5—3端方向的问题
3.(多选)将某动物(体细胞中染色体数为2n)分裂旺盛的精巢组织置于含有BrdU(结构与胸腺嘧啶脱氧核苷酸类似,可与碱基A配对)的培养液中培养,在不同分裂时期取出细胞,用Giemsa染料染色(已知DNA分子两条单链均含BrdU呈浅蓝色,不含或一条单链含BrdU时呈深蓝色)。若一条染色体的两条染色单体颜色有差异,称为色差染色体。以下说法正确的是( )
A.对处于第三次有丝分裂中期的细胞进行染色观察,在所有的染色单体中,深蓝色占1/4
B.在第二次分裂中期的细胞中和第三次分裂中期的细胞中出现的色差染色体数均为2n
C.若亲代DNA分子含胞嘧啶a个,第m次复制共需消耗游离胞嘧啶脱氧核苷酸a·2m个
D.若观察到某个第二次分裂中期的细胞没有色差染色体,则该细胞分裂产生的子细胞染色体数为n条
【答案】AD
【详解】A、第三次有丝分裂中期时,每个DNA分子已复制三次。第一次复制后DNA均为一条原链(不含BrdU)和一条BrdU链(深蓝色);第二次复制后,原链继续保留,新链均为BrdU链,此时一半DNA为深蓝色,一半为浅蓝色;第三次复制时,所有DNA均为BrdU链,故深蓝色染色单体仅占1/4,A正确;
B、第二次分裂中期时,所有染色体的DNA均为一条原链+一条BrdU链(深蓝)或两条BrdU链(浅蓝),色差染色体数为2n;第三次分裂时,部分DNA为两条BrdU链(浅蓝),无色差,色差染色体数少于2n,B错误;
C、第m次DNA复制需消耗游离胞嘧啶脱氧核苷酸为a·2m-1(每次复制需前一次DNA总量),而非a·2m,C错误;
D、若第二次分裂中期(减数第二次分裂)细胞无色差染色体,说明姐妹染色单体DNA均为BrdU链,该细胞为次级精母细胞,分裂后子细胞染色体数为n,D正确。
故选AD。
4.某二倍体动物(2n=4)精原细胞DNA中的P均为32P,精原细胞在不含32P的培养液中培养,其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后,产生甲~丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。不考虑染色体变异的情况下,下列叙述错误的是( )
A.该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂
B.4个细胞均处于减数第二次分裂前期或中期,且含2条染色体
C.形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和互换
D.4个细胞完成分裂形成8个细胞,最多有3个细胞不含32P
【答案】A
【详解】A、图中的细胞是一个精原细胞进行一次有丝分裂和减数分裂I后产生的,据图所示,这些细胞都含有染色单体,说明着丝粒没有分裂,因此该精原细胞经历了2次DNA复制,1次着丝粒分裂,A错误;
B、题干叙述明确表示减数分裂I已经完成,因此只可能处于减数第二次分裂前期或中期,且含2条染色体,B正确;
C、精原细胞进行一次有丝分裂后,产生的子细胞每个DNA上有一条链含有32P,减数分裂完成复制后每条染色体上有1个单体含有32P,另一个单体不含32P,减数第一次分裂结束,每个细胞中应该含有2条染色体,四个染色单体,其中有两个单体含有放射性,但乙细胞含有3个染色单体含有放射性,原因是形成乙的过程中发生了同源染色体的配对和交叉互换,C正确;
D、甲、丙、丁完成减数第二次分裂至少产生3个含32P的细胞,乙细胞有3个单体含有32P,完成减数第二次分裂产生的2个细胞都含有32P,因此4个细胞完成分裂形成8个细胞,至多有3个细胞不含32P,D正确。
故选A。
03 转录和翻译过程所需要的酶的原料
5. 原核生物中,转录通过调节蛋白与DNA特定位点结合来进行调控:CAP等激活蛋白可通过结合激活物位点增强转录,阻遏蛋白可结合操纵基因抑制转录。小分子效应物(如乳糖)能结合阻遏蛋白并改变其构象,从而调节其活性,实现对基因转录的精细控制。A、B、C均表示基因。下列说法错误的是( )
A.图中多顺反子mRNA可作为模板翻译出多种蛋白质,分别对应A、B、C等基因的表达产物
B.激活蛋白CAP与激活物位点结合后,能促进RNA聚合酶与启动子的结合,进而启动转录过程
C.阻遏蛋白的活性取决于其空间构象,若构象发生改变,则阻遏蛋白失去活性
D.原核生物通过激活蛋白和阻遏蛋白的共同作用实现对基因转录的调控
【答案】C
【详解】A、由图可知,A、B、C基因共用一个启动子,多顺反子mRNA由A、B、C基因转录而来,故多顺反子mRNA可作为模板翻译出多种蛋白质,分别对应A、B、C等基因的表达产物,A正确;
B、题意显示,激活蛋白CAP与激活物位点结合,可增强转录,即能促进RNA聚合酶与启动子的结合,进而启动转录过程,B正确;
C、阻遏蛋白可结合操纵基因抑制转录,小分子效应物(如乳糖)能结合阻遏蛋白并改变其构象,从而调节其活性,即从“抑制转录变成不抑制转录”,阻遏蛋白并未失去活性,C错误;
D、分析题意可知,激活蛋白可通过结合激活物位点增强转录,阻遏蛋白可结合操纵基因抑制转录,从而实现对基因转录的控制,D正确。
故选C。
6.miRNA是miRNA前体经过加工之后的一类非编码的具有调控功能的小RNA分子(18~25个核苷酸),它含有一段能够自我配对形成“茎环”结构的序列(如图)。某miRNA能抑制W基因控制W蛋白的合成,如图是某真核细胞内形成该miRNA及其发挥作用的过程示意图。下列说法错误的是( )
A.miRNA基因与miRNA的单体不同,但二者都含有氢键
B.过程①(细胞核内加工)和过程②(细胞质内加工)均会破坏磷酸二酯键
C.③过程会导致W基因mRNA翻译终止,是因为miRNA蛋白复合物结合到了W基因mRNA的起始密码子部位
D.若miRNA基因发生碱基对的替换,可能导致miRNA无法抑制W蛋白的合成
【答案】C
【详解】A、miRNA基因的本质是DNA,单体为脱氧核糖核苷酸;miRNA是RNA,单体为核糖核苷酸,二者单体不同;DNA(双链)和miRNA(茎环结构的茎部)均存在碱基配对,因此都含有氢键,A正确;
B、RNA加工(剪切)需切断RNA链,而RNA链的连接依赖磷酸二酯键,因此加工过程会破坏磷酸二酯键;过程①(细胞核内miRNA前体的剪切)和过程②(细胞质内的进一步剪切)均涉及RNA剪切,都会破坏磷酸二酯键,B正确;
C、起始密码子是核糖体启动翻译的信号,若miRNA蛋白复合物结合到起始密码子部位,会阻止翻译起始(而非终止);实际③过程中,miRNA蛋白复合物结合到W基因mRNA上,使核糖体无法继续移动,才会导致翻译终止,C错误;
D、miRNA需与W基因mRNA的特定序列互补结合才能抑制翻译;若miRNA基因发生碱基对替换,会改变miRNA的碱基序列,可能导致其无法与W基因mRNA互补结合,进而无法抑制W蛋白的合成,D正确。
故选C。
04 表观遗传
7.(多选)已知小鼠体毛的灰色(A)与褐色(a)是一对相对性状。基因A的表达受P序列的调控,如图所示,P序列在形成精子时会去甲基化,传给子代后能正常表达;在形成卵细胞时会甲基化,传给子代后不能表达。下列叙述正确的是( )
A.组成基因A与基因a的碱基序列存在差异
B.基因型为Aa的个体也可能表现为褐色
C.精子中的基因A和卵细胞中的基因A的碱基序列存在差异
D.基因型为Aa的个体相互交配,子代中灰色个体占1/2
【答案】ABD
【详解】A、基因A与基因a是等位基因,等位基因的碱基序列有差异,A正确;
B、若基因型为Aa个体的细胞中,基因A来自卵细胞(P序列甲基化,基因A不能表达),基因a表达,则个体表现为褐色,B正确;
C、精子和卵细胞中基因A的碱基序列相同,只是P序列甲基化状态不同,C错误;
D、基因型为Aa的个体相互交配,父本产生的精子中的基因A传给子代,能正常表达,母本产生的卵细胞中的基因A传给子代,不能正常表达,故子代中灰色个体占1/2,D正确。
故选ABD。
8. 乙肝病毒是一种包含部分双链环状DNA 的病毒,其DNA可以进入宿主细胞核内转化为cccDNA.目前,所有抗病毒疗法都无法清除细胞核内的cccDNA,因此慢性乙型肝炎患者需长期服药。下列有关治疗慢性乙型肝炎的策略,最不合理的是( )
A.抑制细胞内RNA 聚合酶的活性,阻止转录过程
B.反向导入cccDNA,抑制 cccDNA 的翻译过程
C.隐藏cccDNA 的启动子,阻止其和RNA 聚合酶结合
D.诱导细胞核内的cccDNA 发生甲基化修饰
【答案】B
【详解】A、抑制细胞内RNA聚合酶的活性,能阻止转录过程,从而减少乙肝病毒相关mRNA的合成,进而减少病毒蛋白的产生,该策略合理,A不符合题意;
B、cccDNA是DNA,DNA不能进行翻译过程,所以反向导入cccDNA来抑制其翻译过程是不合理的,B符合题意;
C、隐藏cccDNA的启动子,阻止其和RNA聚合酶结合,可抑制转录过程,减少病毒相关物质合成,该策略合理,C不符合题意;
D、诱导细胞核内的cccDNA发生甲基化修饰,可能使其无法正常表达,从而达到治疗目的,该策略合理,D不符合题意。
故选B。
1.(2025·山东泰安·三模)若用带有32P的dATP(脱氧腺苷三磷酸,dA-Pα~Pβ~Pγ,)作为DNA生物合成的原料,获得32P标记的DNA,在DNA复制过程中需要引物,引物在复制完成后被降解,如图表示DNA复制过程。下列分析正确的是( )
A.应用32P标记α位的dATP作为DNA生物合成的原料之一
B.图中a链的延伸方向为5'→3',b链的延伸方向为3'→5
C.图中酶的种类不同,它们作用的对象与化学键都不同
D.引物是一小段短单链核酸,引物对碱基序列没有要求
【答案】A
【详解】A、应用32P标记α位的dATP作为DNA生物合成的原料之一,因为dATP去掉两个磷酸基团后是DNA的基本单位之一,A正确;
B、a链和b链的延伸方向均为5'→3',B错误;
C、DNA聚合酶和DNA连接酶都能催化磷酸二酯键的形成,C错误;
D、引物是一小段短单链核酸,引物对碱基序列有要求,引物需要与模板链互补配对,D错误。
故选A。
2.(2025·山东·联考二模)蛋白CLC包括定位在细胞的质膜上的Cl-通道和定位在内膜系统的Cl-/H+逆向转运蛋白两种类型,在细胞兴奋性调控、离子跨膜运输和浓度差的维持等方面发挥关键作用。下列相关说法错误的是( )
A.位于溶酶体膜上的CLC蛋白运输Cl-不直接消耗ATP的能量
B.不同部位CLC蛋白功能不同的根本原因是基因中碱基序列的不同
C.若CLC蛋白结构改变,则无法维持相关离子在膜两侧的浓度差
D.两种蛋白都是在核糖体上合成,且都需要进行加工才能具有生物活性
【答案】C
【详解】A、内膜系统的 Cl-/H+逆向转运蛋白运输离子可能与质子浓度梯度有关,不一定直接消耗 ATP 能量,Cl-通道蛋白运输离子的方式是协助扩散,不消耗能量,A正确;
B、蛋白质的功能由其结构决定,而蛋白质结构是由基因决定的,不同部位 CLC 蛋白功能不同,根本原因是基因中碱基序列不同,导致合成的蛋白质不同,B 正确;
C、CLC 蛋白在维持离子浓度差方面发挥关键作用,若其结构发生不可逆性的改变即活性丧失,则功能改变,就无法维持相关离子在膜两侧的浓度差;若其结构发生可逆性改变,则其仍然具有活性,可以维持相关离子在膜两侧的浓度差,C 错误;
D、蛋白质都是在核糖体上合成,都需要进行加工才能具有生物活性,D 正确。
故选C。
3.(2025·山东·联考)在体外培养条件下,小鼠(2n=40)的精原细胞可以增殖为精原细胞,也可以进行减数分裂产生精细胞(如下图所示)。已知在含有3H-脱氧核苷培养液中培养细胞,3H-脱氧核苷掺入到新合成的DNA链中,经特殊方法显色,可观察到双链都掺入3H-脱氧核苷的DNA区段显深色,仅单链掺入的显浅色,未掺入的不显色。一个精原细胞在含有3H-脱氧核苷培养液中培养,形成了8个精细胞,下列叙述正确的是( )
A.精原细胞Ⅰ分裂中期浅色DNA和不显色DNA数量之比等于1:1
B.精原细胞Ⅱ分裂过程中每个四分体中深色DNA和浅色DNA数量之比等于1:1
C.每个精原细胞Ⅱ中浅色DNA和不显色DNA数量之比等于1:1
D.减数分裂形成的8个精细胞中有4个精细胞DNA显深色,4个精细胞DNA显浅色
【答案】B
【详解】A、一个精原细胞在含有3H-脱氧核苷的培养液中培养形成了8个精细胞,意味着精原细胞在培养液中进行了一次有丝分裂,有丝分裂产生的精原细胞又进行了减数分裂。精原细胞I进行有丝分裂时,DNA复制一次,每条染色体的两个DNA分子都由一条母链和一条被3H标记的子链组成,每个DNA分子都显浅色,A错误;
B、精原细胞Ⅱ的每个DNA都由一条母链和一条被3H标记的子链组成,复制后每条染色体上的两个姐妹染色单体的DNA,一个由一条母链和一条被3H标记的子链组成(染色显浅色),一个由两条被3H标记的DNA组成(染色显深色),每个四分体的4个DNA分子都有两个DNA分子显深色、两个DNA分子显浅色,B正确;
C、由于有丝分裂后期染色体平均分配到两个子细胞,精原细胞Ⅱ每个DNA都显浅色,C错误;
D、每个精原细胞Ⅱ经减数分裂I产生的每个次级精母细胞,其中期的染色体都含有一个染色显深色的染色单体和一个染色显浅色的染色单体,减数分裂Ⅱ的后期,显深色染色单体和显浅色染色单体移向哪一极是随机的,因此,每个精细胞都有可能含有显深色的DNA和显浅色的DNA,D错误。
故选B。
4.(2025·山东济南·一模)依赖解旋酶DNA等温(65℃)扩增技术可实现体外扩增DNA分子。利用解旋酶将DNA双链在恒温下解开,在DNA聚合酶的作用下形成子链的过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.推测图中1为DNA聚合酶,2为解旋酶
B.DNA单链结合蛋白的直接作用是使复制双向进行
C.解旋酶的作用是破坏氢键
D.该技术中每次循环包括解旋、复性、延伸三个过程
【答案】B
【详解】A、依据图中1、2所处的位置可知,1为DNA聚合酶,作用为聚合脱氧核糖核苷酸单体,2为解旋酶,打开氢键,A正确;
B、复制是单向的,只能从子链的5'端向3'端延伸,B错误;
C、解旋酶的作用是打开氢键,即破坏氢键,C正确;
D、体外扩增DNA分子主要包括解旋(打开氢键)、复性(引物与DNA单链结合)和延伸(聚合脱氧核糖核苷酸单体)三个过程,D正确。
故选B。
5.(2025·山东滨州·二模)Igf2蛋白是某哺乳动物重要的生长促进因子,对胎儿的生长发育起关键作用。Igf2蛋白基因(Igf2)特定区段ICR1被甲基化时,Igf2转录水平正常;该区段不被甲基化则抑制Igf2转录。Igf2受体基因(Igf2-R)的甲基化使其转录被抑制。两种基因均为显性基因,分别位于两对常染色体上,在子代的表达情况因来源而不同,如表所示。下列说法正确的是( )
来源
Igf2
Igf2-R
母方
不表达
表达
父方
表达
不表达
A.ICR1区段不被甲基化,胎儿可出现过度生长
B.来自母方的Igf2的ICR1被甲基化
C.基因型相同的个体表型均相同
D.两对基因均杂合的父母生出正常发育孩子的概率为1/4
【答案】D
【详解】A、Igf2蛋白是某哺乳动物重要的生长促进因子,对胎儿的生长发育起关键作用。Igf2蛋白基因(Igf2)特定区段ICR1被甲基化时,Igf2转录水平正常;该区段不被甲基化则抑制Igf2转录,故ICR1区段不被甲基化,抑制胎儿可出现过度生长,A错误;
B、分析表格可知,来自母方的Igf2不表达,说明母方的ICR1没有被甲基化,B错误;
C、相同的基因,由于甲基化情况不同,表型不一定相同,C错误;
D、分析表格可知,来自母方的Igf2不表达,来自父方的Igf2表达,来自母方的Igf2-R表达,来自父方的Igf2-R不表达,故两对基因均杂合的父母生出的孩子,只有同时含有来自父方的Igf2和来自母方的Igf2-R才能正常发育,概率为1/4,D正确。
故选D。
1.(2025·山东·高考真题)关于豌豆细胞核中淀粉酶基因遗传信息传递的复制、转录和翻译三个过程,下列说法错误的是( )
A.三个过程均存在碱基互补配对现象
B.三个过程中只有复制和转录发生在细胞核内
C.根据三个过程的产物序列均可确定其模板序列
D.RNA聚合酶与核糖体沿模板链的移动方向不同
【答案】C
【详解】A、DNA复制、转录和翻译过程中均遵循碱基互补配对原则,因此都存在碱基互补配对现象,A正确;
B、翻译发生在细胞质基质中的核糖体上,豌豆胞核中淀粉酶基因复制和转录的场所都是细胞核,B正确;
C、DNA复制和转录可以通过产物序列确定其模板序列,但翻译的产物是蛋白质,蛋白质的基本单位是氨基酸,由于密码子具有简并性,因此知道氨基酸序列不一定能准确知道mRNA上的碱基序列,C错误;
D、转录时需要RNA聚合酶的参与,RNA聚合酶从模板链的3'→5',翻译时,核糖体从mRNA的5'→3',移动方向不同,D正确。
故选C。
2.(2023·山东·高考真题)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.据图分析,①和②延伸时均存在暂停现象
B.甲时①中A、T之和与②中A、T之和可能相等
C.丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等
D.②延伸方向为5'端至3'端,其模板链3'端指向解旋方向
【答案】D
【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,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,图甲时新合成的单链①比②短,但②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、①和②两条链中碱基是互补的,丙为复制结束时的图像,新合成的单链①与②等长,图丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等,C正确;
D、①和②两条单链由一个双链DNA分子复制而来,其中一条母链合成子链时①的5'端指向解旋方向,那么另一条母链合成子链时②延伸方向为5'端至3'端,其模板链5'端指向解旋方向,D错误;
故选D。
3.(2023·山东·高考真题)某种XY型性别决定的二倍体动物,其控制毛色的等位基因G、g只位于X染色体上,仅G表达时为黑色,仅g表达时为灰色,二者均不表达时为白色。受表观遗传的影响,G、g来自父本时才表达,来自母本时不表达。某雄性与杂合子雌性个体为亲本杂交,获得4只基因型互不相同的F1。亲本与F1组成的群体中,黑色个体所占比例不可能是( )
A.2/3 B.1/2 C.1/3 D.0
【答案】A
【详解】G、g只位于X染色体上,则该雄性基因型可能是XGY或XgY,杂合子雌性基因型为XGXg。
若该雄性基因型为XGY,与XGXg杂交产生的F1基因型分别为XGXG、XGXg、XGY、XgY,在亲本与F1组成的群体中,父本XGY的G基因来自于其母亲,因此G不表达,该父本呈现白色;当母本XGXg的G基因来自于其母亲,g基因来自于其父亲时,该母本的g基因表达,表现为灰色,当母本XGXg的g基因来自于其母亲,G基因来自于其父亲时,该母本的G基因表达,表现为黑色,因此母本表现型可能为灰色或黑色;F1中基因型为XGXG的个体必定有一个G基因来自于父本,G基因可以表达,因此F1中的XGXG表现为黑色;XGXg个体中G基因来自于父本,g基因来自于母本,因此G基因表达,g基因不表达,该个体表现为黑色;XGY的G基因来自于母本,G基因不表达,因此该个体表现为白色;XgY个体的g基因来自于母本,因此g基因不表达,该个体表现为白色,综上所述,在亲本杂交组合为XGY和XGXg的情况下,F1中的XGXG、XGXg一定表现为黑色,当母本XGXg也为黑色时,该群体中黑色个体比例为3/6,即1/2;当母本XGXg为灰色时,黑色个体比例为2/6,即1/3。
若该雄性基因型为XgY,与XGXg杂交产生的F1基因型分别为XGXg、XgXg、XGY、XgY,在亲本与F1组成的群体中,父本XgY的g基因来自于其母亲,因此不表达,该父本呈现白色;根据上面的分析可知,母本XGXg依然是可能为灰色或黑色;F1中基因型为XGXg的个体G基因来自于母本,g基因来自于父本,因此g表达,G不表达,该个体表现为灰色;XgXg个体的两个g基因必定有一个来自于父本,g可以表达,因此该个体表现为灰色;XGY的G基因来自于母本,G基因不表达,因此该个体表现为白色;XgY个体的g基因来自于母本,因此g基因不表达,该个体表现为白色,综上所述,在亲本杂交组合为XgY和XGXg的情况下,F1中所有个体都不表现为黑色,当母本XGXg为灰色时,该群体中黑色个体比例为0,当母本XGXg为黑色时,该群体中黑色个体比例为1/6。
综合上述两种情况可知,BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
4.(2023·山东·高考真题)细胞中的核糖体由大、小2个亚基组成。在真核细胞的核仁中,由核rDNA转录形成的rRNA与相关蛋白组装成核糖体亚基。下列说法正确的是( )
A.原核细胞无核仁,不能合成rRNA B.真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成
C.rRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子 D.细胞在有丝分裂各时期都进行核DNA的转录
【答案】B
【详解】A、原核细胞无核仁,有核糖体,核糖体由rRNA和蛋白质组成,因此原核细胞能合成rRNA,A错误;
B、核糖体是蛋白质合成的场所,真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成,B正确;
C、mRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子,C错误;
D、细胞在有丝分裂分裂期染色质变成染色体,核DNA无法解旋,无法转录,D错误。
故选B。
5.(2025·海南·高考真题)某小组模拟赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验时,应用假说-演绎法推测出①~⑥种假设,如图。下列有关叙述错误的是( )
A.实验1中,若离心后上清液的放射性高,沉淀物的放射性极低,则说明仅假设②正确
B.实验2中,若离心后上清液的放射性极低,沉淀物的放射性高,则说明仅假设⑤正确
C.若实验1子代噬菌体无放射性、实验2子代的部分菌体有放射性,则说明噬菌体的遗传物质是DNA
D.若用35S和32P同时标记的噬菌体进行实验,则离心后上清液和沉淀物均有放射性
【答案】B
【详解】A、实验1中,35S标记的是噬菌体蛋白质,若离心后上清液的放射性高,沉淀物的放射性极低,则说明仅假设②正确,即噬菌体侵染细菌时只有蛋白质进入,A正确;
B、实验2中,32P标记的是噬菌体DNA,若离心后上清液的放射性极低,沉淀物的放射性高,则说明仅假设⑤⑥正确。即噬菌体侵染细菌时只有DNA进入或噬菌体的DNA和蛋白质均进入,B错误;
C、若实验1子代噬菌体无放射性,说明蛋白质没有实现亲子代之间的连续性,实验2子代的部分噬菌体有放射性说明亲子代之间有连续性的物质是DNA,则说明噬菌体的遗传物质是DNA,D正确;
D、若用35S和32P同时标记的噬菌体进行实验,则离心后上清液和沉淀物均有放射性,因为上清液中含有放射性标记的蛋白质,沉淀物中含有放射性标记的DNA,D正确。
故选B。
6.(2025·广西·高考真题)某种二倍体鱼(XY型)会发生性逆转现象,研究人员运用基因编辑技术对雌鱼的雌激素合成主要基因进行敲除实验,并得到雌鱼性逆转的有关结果,见表。下列有关分析正确的是( )
组别
f基因
c基因
s基因
雌激素水平
鱼的性别
野生型
+
+
+
*****
♀
甲
+
-
+
*
♂
乙
-
+
-
**
♂
丙
-
-
+
*
♂
丁
+
-
-
*
♂
戊
-
+
+
**
♂
己
+
+
-
****
♀
注:“+”表示不敲除基因;“-”表示敲除基因;“*****”表示野生型雌鱼正常的雌激素水平。
A.c、f基因都能直接控制合成少量且相等的雌激素
B.s、f基因的表达产物,共同促进c基因控制雌激素合成
C.饲喂外源雌激素,不能阻止甲、丙、丁三组雌鱼性逆转
D.乙、戊组鱼分别与己组鱼交配,后代性染色体组成不全是XX
【答案】B
【详解】A、基因通过控制酶的合成间接调控雌激素(化学本质是脂质而非蛋白质)合成,并非 “直接合成雌激素”;且不同基因敲除后雌激素变化不同,说明基因对雌激素的影响不 “相等”,A错误;
B、甲、丙、丁组敲除c基因,均导致雌激素水平明显降低,对比野生型和其它的其他组,野生型s、f基因共同起作用时,雌激素水平最高,推测s、f基因的表达产物共同促进c基因控制雌激素合成,B正确;
C、性逆转因内源雌激素不足导致,补充外源雌激素可恢复雌性特征,因此饲喂外源雌激素能阻止性逆转,C错误;
D、研究人员运用基因编辑技术对雌鱼的雌激素合成主要基因进行敲除实验,并得到雌鱼性逆转的有关结果,性逆转雄鱼(乙、戊组)的性染色体为 XX ;己组为 XX 雌鱼。二者交配时,后代性染色体组成全是 XX ,D错误。
故选B。
7.(2025·云南·高考真题)RNA干扰原理是指mRNA形成局部互补结构后阻断mRNA翻译。X菌是兼性厌氧菌,能杀伤正常细胞和处于缺氧微环境的肿瘤细胞。我国科学家基于RNA干扰原理改造X菌获得Y菌时,将厌氧启动子PT置于X菌生存必需基因asd上游,启动基因asd转录,PT启动转录效率与氧浓度成反比;同时将好氧启动子PA置于基因asd下游,启动互补链转录,PA启动转录效率与氧浓度成正比。下列说法正确的是( )
A.Y菌存在asd基因DNA双链同时启动转录的状态
B.PT和PA分别启动转录得到的mRNA相同
C.PA的作用是防止有氧环境下Y菌死亡
D.改造X菌目的是增强无氧环境下杀伤肿瘤细胞的能力
【答案】A
【详解】A、因为将厌氧启动子PT置于X菌生存必需基因asd上游启动基因asd转录,将好氧启动子PA置于基因asd下游启动互补链转录,在一定的氧浓度条件下,有可能同时满足PT和PA的启动条件,从而存在asd基因DNA双链同时启动转录的状态,A正确;
B、PT启动的是基因asd转录,PA启动的是基因asd互补链转录,所以PT和PA分别启动转录得到的mRNA是互补的,不相同,B错误;
C、好氧环境中,PA转录效率高(与氧浓度成正比),产生的mRNA会与PT转录的mRNA互补形成双链,通过RNA干扰抑制asd基因表达。而asd是生存必需基因,其表达受抑制会导致Y菌死亡。因此,PA的作用是促进有氧环境下Y菌死亡,而非防止,C错误;
D、改造X菌的目的是让Y菌无氧环境中,PT高效转录asd基因(Y菌存活),PA低效转录(无干扰),Y菌可杀伤肿瘤细胞;有氧环境中,PA高效转录引发干扰(Y菌死亡),减少对正常细胞的损伤。改造目的是提高靶向性,而非单纯增强无氧环境下的杀伤能力,D错误。
故选A。
8.(2025·云南·高考真题)云南省是著名的鲜花产地,所产鲜花花色鲜艳与其独特的自然环境息息相关。花青素苷是决定被子植物色彩呈现的主要色素物质,花冠中糖类或被紫外光激活的紫外光受体均可促进相关基因表达,从而增加花青素苷的合成。下列说法错误的是( )
A.云南平均海拔高,紫外光强,能够促进花青素苷的合成
B.鲜切花中花青素苷会缓慢降解,在浸泡液中添加适量糖可延缓鲜花褪色
C.云南平均海拔高,昼夜温差大,有利于呈色
D.鲜花中花青素苷的含量,与紫外光受体基因表达水平呈负相关
【答案】D
【详解】A、云南海拔高紫外光强,紫外光激活的紫外光受体可促进相关基因表达,增加花青素苷合成,A正确;
B、鲜切花褪色与花青素苷降解相关,糖类可促进相关基因表达,增加花青素苷合成,从而延缓褪色,B正确;
C、昼夜温差大时,白天高温促进光合作用积累糖类,夜间低温减少呼吸消耗,积累更多糖类,糖类可促进相关基因表达,从而增加花青素苷的合成,花青素苷是决定被子植物色彩呈现的主要色素物质,所以昼夜温差大,有利于呈色,C正确;
D,紫外光受体被激活后,可促进相关基因表达,增加花青素苷合成,所以紫外光受体基因表达水平越高,花青素苷合成量应越多,两者应为正相关,D错误。
故选D。
9.(2025·湖南·高考真题)被噬菌体侵染时,某细菌以一特定RNA片段为重复单元,逆转录成串联重复DNA,再指导合成含多个串联重复肽段的蛋白Neo,如图所示。该蛋白能抑制细菌生长,从而阻止噬菌体利用细胞资源。下列叙述错误的是( )
A.噬菌体侵染细菌时,会将核酸注入细菌内
B.蛋白Neo在细菌的核糖体中合成
C.串联重复的双链DNA的两条链均可作为模板指导蛋白Neo合成
D.串联重复DNA中单个重复单元转录产生的mRNA无终止密码子
【答案】C
【详解】A、噬菌体侵染细菌时,会将自身的核酸注入细菌内,而蛋白质外壳留在外面,这是噬菌体侵染细菌的特点,A正确;
B、细菌有核糖体,蛋白Neo是在细菌细胞内合成的蛋白质,所以在细菌的核糖体中合成,B正确;
C、在转录过程中,以DNA的一条链为模板合成mRNA,进而指导蛋白质的合成,而不是双链DNA的两条链都作为模板指导蛋白Neo合成,C错误;
D、因为最终合成的是含多个串联重复肽段的蛋白Neo,说明串联重复DNA中单个重复单元转录产生的mRNA无终止密码子,若有终止密码子就会提前终止翻译,不能形成含多个串联重复肽段的蛋白,D正确。
故选C。
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$
专题07 基因的本质和表达
目录
第一部分 高考风向解读 洞察考向,感知前沿
第二部分 核心要点提升 要点精析、能力提升
知识串联·核心必记
要点01 DNA是主要遗传物质的证据
要点02 DNA分子结构和复制过程
要点03 基因的转录和表达
专题拓展·能力提升
微专题拓展 DNA复制过程的冈崎片段
第三部分 题型精准突破 固本培优,精准提分
A组·保分基础练
题型01 DNA是主要遗传物质的科学家及结论
题型02 DNA结构及复制过程中5—3端方向的问题
题型03转录和翻译过程所需要的酶的原料
题型04表观遗传
B组·增分能力练
第四部分 真题演练进阶 对标高考,感悟考法
考情解读
核心要点
高考考情
高考新风向
DNA结构和复制过程
(2025山东卷)DNA复制的过程、特点及意义
(2023山东卷)DNA分子结构、碱基的计算
1. 以教材DNA复制和DNA结构为考察点,重点考察DNA复制过程中碱基配对、原料、所需要的酶及作用化学键、模版的方向及子链延伸方向等问题
2. 重点在于准确记忆DNA复制、转录和翻译的原料、酶、过程及影响因素
基因的转录和翻译
(2025山东卷)遗传信息的转录和翻译方向的问题
(2023山东卷)转录和翻译过程、原料和所需酶的综合
表观遗传
(2025山东卷)表观遗传和遗传定律的计算
(2023山东卷)表观遗传和伴性遗传
新风向演练
1.【新情境·DRT9系统】(2025·山东潍坊·一模)细菌内存在由逆转录酶和非编码RNA组成的DRT9系统。噬菌体侵染时,DRT9系统被激活,合成单链cDNA,这些单链cDNA与复制必需的蛋白SSB结合,阻断噬菌体的复制。下列说法正确的是( )
A.噬菌体和细菌均属于最基本的生命系统结构层次
B.噬菌体侵染细菌产生的子代噬菌体的P元素全部来自细菌
C.DRT9系统将噬菌体RNA逆转录形成DNA阻止其增殖
D.DRT9系统激活后,细菌自身也会暂时停止分裂增殖
2. 【新情境·ecDNA分子】(2025·山东德州·模拟)ecDNA是一类广泛存在于癌细胞中染色体外的环状DNA,其携带的癌基因呈现异常高表达。下列说法错误的是( )
A.ecDNA的两条脱氧核苷酸链通过氢键连接,且呈反向平行排列
B.ecDNA分子中每个脱氧核糖都与两个磷酸基团相连
C.ecDNA中的基因在遗传时不遵循孟德尔遗传定律
D.ecDNA上不存在能与某种蛋白质结合的特定DNA序列
知识串联·核心必记
要点01 DNA是主要遗传物质的证据
1.格里菲思:体内转化实验,证明了转化因子的存在发现历程
常考细节
2.艾弗里:体外转化实验,减法原理,DNA才是使R菌稳定遗传变化的物质
3.赫尔希和蔡斯:相互对照实验,DNA是遗传物质
4.烟草花叶病毒的感染和重建实验:有些病毒中,RNA是遗传物质
5.荚膜:抵抗吞噬细胞的吞噬,利于细菌在宿主体内繁殖
6.直接将加热杀死的S注射到小鼠体内,小鼠不会死亡,只有活的S菌才会使小鼠致死
7.减法原理:想探究某种因素,就将这种因素去掉
8.搅拌的目的:使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,不是让DNA和蛋白质分开
【易错易混】
1.R菌转化为新的是S菌,本质是基因重组,不是基因突变
2.不可以用培养基直接培养噬菌体
3.对于特定生物,遗传物质是确定的,不能说主要是“遗传物质主要是DNA或RNA”
【典例1】某大肠杆菌野生型菌株(m⁺)群体中出现一种缺乏菌毛的菌株(m⁻),将 m⁻菌株单独培养一段时间,后代中又出现野生型表型的菌株X。欲判断菌株X是m⁻基因回复突变为m⁺所致,还是m⁻基因所在DNA分子上的另一位点的抑制因子突变,掩盖了原来突变型的表型效应所致,某同学将菌株X与野生型菌株混合培养,观察子代表型。已知大肠杆菌菌株之间的 DNA 可能会发生同源重组,下列说法正确的是( )
A.菌株X产生的原理与肺炎链球菌转化实验中R型菌转化为S型菌的原理相同
B.若发生回复突变,菌株 X的基因型为m+m+或m+m-
C.若子代大肠杆菌全为野生型表型菌株,可确定菌株X是回复突变所致
D.若子代大肠杆菌中出现突变型菌株,菌株X的产生很可能是抑制因子突变所致
要点02 DNA分子结构和复制过程
DNA分子结构
DNA的水解产物
DNA分子的复制过程
基本骨架:磷酸和脱氧核糖交替连接
DNA初步水解产物是4种脱氧核苷酸,彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基。
研究方法:假说演绎法
实验技术:同位素标记技术(无放射性)和密度梯度离心法
氢键的解旋需要加热或酶的催化,形成氢键不需要
相邻的碱基在DNA分子的一条单链中通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连接,在DNA的双链之间通过“氢键”相连接
DNA解旋过程和合成过程都需要消耗ATP
DNA分子的多样性与碱基的数量和排列顺序有关,与碱基配对方式,碱基的种类,DNA分子的结构和元素组成无关
除双链DNA末端的两个脱氧核糖外,其余每个脱氧核糖都连接着2个磷酸。每个双链DNA片段中,游离的磷酸基团有2个。
原核生物:单起点复制
真核生物:多起点复制
【典例2】少数嗜热链球菌DNA中存在一种特殊的DNA序列,由重复序列()和间隔序列()交替排列组成,间隔序列中部分DNA片段来自噬菌体。科学家用两种噬菌体(P1和P2)侵染野生型嗜热链球菌,研究其对噬菌体侵染的敏感性,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.间隔序列与重复序列的空间结构基本相同
B.噬菌体的遗传物质为DNA,复制时需利用宿主细胞中的脱氧核苷酸
C.重复序列中来自噬菌体的部分DNA片段与嗜热链球菌对噬菌体的抗性有关
D.嗜热链球菌中来自噬菌体的DNA片段可以经复制遗传给子代
【典例3】某些病毒的DNA为双链环状,其中内环链(H链)密度大,外环链(L链)密度小。两条链的复制原点位置不同,H链的称为OH,L链的称为OL。复制时,RNA聚合酶在开口处合成一段引物,当H链合成约2/3时,OL启动,复制过程如图所示。SSBP为单链DNA结合蛋白。下列说法正确的是( )
A.该类型DNA中有2个复制原点,同时启动加快DNA复制速度
B.该类型DNA分子复制时,一条链为连续复制,另一条链为不连续复制
C.产生的子代DNA经离心处理后,试管中会出现一条DNA带
D.SSBP与DNA结合形成染色体,能防止L链和H链重新盘绕成双链
要点03基因的转录和表达
【易错易混】
1.RNA都是基因转录的产物
2.启动子和终止子位于基因上,用于驱动转录的起始和终止;起始密码子和终止密码子位于mRNA上
3.原核生物、叶绿体和线粒体都是边转录边翻译的
【典例4】端粒酶是一种由催化蛋白和RNA模板组成的酶,可延长端粒DNA,作用原理如图。延伸完一段,端粒酶就会移动到延伸好的端粒DNA末端,并与端粒DNA末端进行碱基互补配对而实现精准定位。多次重复图示过程,直至端粒延伸至正常长度。下列有关端粒DNA和端粒酶的说法,正确的是( )
A.构成端粒酶的单体有氨基酸和脱氧核苷酸
B.端粒酶RNA具有序列3'-AAUCCC-5'
C.端粒DNA的延伸过程实质是基因的转录
D.图中延伸方向是端粒DNA单链的5'端
【典例5】翻译过程中,氨基酸经活化后可与相对应的tRNA结合形成氨酰-tRNA(见图1);氨酰-tRNA与核糖体结合的情况如图2所示,其中色氨酸的氨基端和天冬氨酸的羧基端将脱水缩合形成肽键。下列叙述错误的是( )
A.图1中,氨基酸与tRNA的3'端结合
B.图2中,核糖体的移动方向是从左向右
C.据图分析,肽链合成时先形成游离的羧基端
D.tRNA与mRNA结合区域中两条链的方向相反
专题拓展·能力提升
热点情境拓展 DNA复制过程中冈崎片段
情境解读
1. 技术突破与创新:2025年10月2日,来自哥本哈根大学的Michael L. Nielsen和丹麦Danish癌症中心的Apolinar Maya-Mendoza团队合作在Molecular Cell杂志上发表文章PARP1 auto-modification promotes faithful Okazaki fragment processing and limits replication fork speed,这项研究通过构建自修饰缺陷但催化活性保留的PARP1突变体,揭示出PARP1的自修饰对于修复因子的招募并非必需,但在替代性冈崎片段处理(OFP)和PARP1从DNA断裂位点的清除过程中不可或缺。
2.医学应用进展: 提出“PARP 滞留即毒性”的新机制,为解释PARPi的广谱细胞毒性和优化临床策略提供新思路。 这项发现让“PARP抑制剂更安全、更精准”的第二代疗法和个体化用药策略有了明确的分子路标,癌症患者有望在未来5年内用到副作用更低、疗效预测更准的PARP靶向药物。
3.基础理论应用延伸:对于研究DNA复制过程和遗传病提供方向
4.现存挑战与优化方向:PARP抑制剂联合其他损伤DNA的化疗/放疗时,要更留意血液毒性、骨髓抑制——因为复制叉被“别住”后,正常增殖组织(骨髓、消化道)也会累积DNA碎片,需要更精细的剂量调整和间隔方案。
命题分析
1.DNA复制过程: PARP1在DNA复制过程中的调控作用
2. 技术原理与现实结合:为癌症患者的治疗提供更精确的方向
3. 跨模块知识串联:融合免疫调节(体液免疫、细胞免疫激活过程)、基因工程(体外转录技术)等知识点综合考查。
【典例6】DNA复制时双链DNA从复制起点处解开螺旋成单链,复制起点呈现叉子形的复制叉。复制起始点的共同特点是含有丰富的AT序列,DNA复制从固定的起始点以双向等速方式进行,如图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.复制起始点含有丰富的AT序列的原因是该序列氢键少,更容易解旋
B.酶a催化DNA两条链之间氢键的断裂,该过程需要消耗ATP
C.酶b可将脱氧核苷酸聚合到前导链的3'端,形成磷酸二酯键
D.冈崎片段①先于②形成,酶c可将相邻两个冈崎片段连接起来
【典例7】20世纪60年代,日本科学家冈崎提出了DNA的半不连续复制模型,即DNA复制时一条子链是连续合成的,而另外一条子链是先合成短的DNA片段(称为冈崎片段),再连接形成较长DNA分子(过程如图1)。并通过如下实验进行验证: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,根据DNA单链片段分布位置确定片段大小,发现DNA单链片段越小,离试管口距离越近。检测相应位置DNA单链片段的放射性强度,结果如图2所示,下列相关叙述错误的是( )
A.图1过程中所需的酶有解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶等
B.图1可以作为细胞衰老假说中端粒学说的有力证据
C.图2对应实验中不能将大肠杆菌替换成肺炎链球菌
D.由图2所示结果可推知,150s放射性强度峰值对应的离管口距离应小于2
01 DNA是主要遗传物质的科学家及结论
1.T2噬菌体生长曲线如图所示,该曲线将噬菌体的生长划分为三个阶段:潜伏期、裂解期和平稳期。赫尔希和蔡斯基于此进行了T2噬菌体侵染大肠杆菌实验。下列说法正确的是( )
A.分别用含32P或35S的普通培养基培养噬菌体可获得被32P或35S标记的噬菌体
B.T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的保温时间最好控制在25~50分钟
C.搅拌将噬菌体蛋白质与DNA分开,离心可以使噬菌体都出现在上清液中
D.若50分钟以后才进行搅拌,则32P组上清液的放射性会升高
2.S型肺炎链球菌的荚膜能阻止外源DNA进入细胞,根据S型肺炎链球菌荚膜的差异,可分为SⅠ、SⅡ等类型,不同类型的S型菌会突变成相应的R型肺炎链球菌(RⅠ、RⅡ),R型菌只能突变为相应类型的S型菌。将加热杀死的肺炎链球菌甲破碎后获得提取物,冷却后加入肺炎链球菌乙培养液中培养,检测子代细菌的类型。下列说法正确的是( )
A.将S型菌的DNA直接注入小鼠体内时会导致小鼠患败血症死亡
B.该实验中加热处理甲菌时,其蛋白质和DNA会因高温变性而失去作用
C.若甲菌为SⅠ,乙菌为RⅡ,子代细菌出现SⅡ,说明子代S型菌是通过转化形成的
D.若甲菌为SⅡ,乙菌为RⅠ,子代细菌出现SⅡ,说明子代S型菌是通过转化形成的
02 DNA结构及复制过程中5—3端方向的问题
3.(多选)将某动物(体细胞中染色体数为2n)分裂旺盛的精巢组织置于含有BrdU(结构与胸腺嘧啶脱氧核苷酸类似,可与碱基A配对)的培养液中培养,在不同分裂时期取出细胞,用Giemsa染料染色(已知DNA分子两条单链均含BrdU呈浅蓝色,不含或一条单链含BrdU时呈深蓝色)。若一条染色体的两条染色单体颜色有差异,称为色差染色体。以下说法正确的是( )
A.对处于第三次有丝分裂中期的细胞进行染色观察,在所有的染色单体中,深蓝色占1/4
B.在第二次分裂中期的细胞中和第三次分裂中期的细胞中出现的色差染色体数均为2n
C.若亲代DNA分子含胞嘧啶a个,第m次复制共需消耗游离胞嘧啶脱氧核苷酸a·2m个
D.若观察到某个第二次分裂中期的细胞没有色差染色体,则该细胞分裂产生的子细胞染色体数为n条
4.某二倍体动物(2n=4)精原细胞DNA中的P均为32P,精原细胞在不含32P的培养液中培养,其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后,产生甲~丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。不考虑染色体变异的情况下,下列叙述错误的是( )
A.该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂
B.4个细胞均处于减数第二次分裂前期或中期,且含2条染色体
C.形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和互换
D.4个细胞完成分裂形成8个细胞,最多有3个细胞不含32P
03 转录和翻译过程所需要的酶的原料
5. 原核生物中,转录通过调节蛋白与DNA特定位点结合来进行调控:CAP等激活蛋白可通过结合激活物位点增强转录,阻遏蛋白可结合操纵基因抑制转录。小分子效应物(如乳糖)能结合阻遏蛋白并改变其构象,从而调节其活性,实现对基因转录的精细控制。A、B、C均表示基因。下列说法错误的是( )
A.图中多顺反子mRNA可作为模板翻译出多种蛋白质,分别对应A、B、C等基因的表达产物
B.激活蛋白CAP与激活物位点结合后,能促进RNA聚合酶与启动子的结合,进而启动转录过程
C.阻遏蛋白的活性取决于其空间构象,若构象发生改变,则阻遏蛋白失去活性
D.原核生物通过激活蛋白和阻遏蛋白的共同作用实现对基因转录的调控
6.miRNA是miRNA前体经过加工之后的一类非编码的具有调控功能的小RNA分子(18~25个核苷酸),它含有一段能够自我配对形成“茎环”结构的序列(如图)。某miRNA能抑制W基因控制W蛋白的合成,如图是某真核细胞内形成该miRNA及其发挥作用的过程示意图。下列说法错误的是( )
A.miRNA基因与miRNA的单体不同,但二者都含有氢键
B.过程①(细胞核内加工)和过程②(细胞质内加工)均会破坏磷酸二酯键
C.③过程会导致W基因mRNA翻译终止,是因为miRNA蛋白复合物结合到了W基因mRNA的起始密码子部位
D.若miRNA基因发生碱基对的替换,可能导致miRNA无法抑制W蛋白的合成
04 表观遗传
7.(多选)已知小鼠体毛的灰色(A)与褐色(a)是一对相对性状。基因A的表达受P序列的调控,如图所示,P序列在形成精子时会去甲基化,传给子代后能正常表达;在形成卵细胞时会甲基化,传给子代后不能表达。下列叙述正确的是( )
A.组成基因A与基因a的碱基序列存在差异
B.基因型为Aa的个体也可能表现为褐色
C.精子中的基因A和卵细胞中的基因A的碱基序列存在差异
D.基因型为Aa的个体相互交配,子代中灰色个体占1/2
8. 乙肝病毒是一种包含部分双链环状DNA 的病毒,其DNA可以进入宿主细胞核内转化为cccDNA.目前,所有抗病毒疗法都无法清除细胞核内的cccDNA,因此慢性乙型肝炎患者需长期服药。下列有关治疗慢性乙型肝炎的策略,最不合理的是( )
A.抑制细胞内RNA 聚合酶的活性,阻止转录过程
B.反向导入cccDNA,抑制 cccDNA 的翻译过程
C.隐藏cccDNA 的启动子,阻止其和RNA 聚合酶结合
D.诱导细胞核内的cccDNA 发生甲基化修饰
1.(2025·山东泰安·三模)若用带有32P的dATP(脱氧腺苷三磷酸,dA-Pα~Pβ~Pγ,)作为DNA生物合成的原料,获得32P标记的DNA,在DNA复制过程中需要引物,引物在复制完成后被降解,如图表示DNA复制过程。下列分析正确的是( )
A.应用32P标记α位的dATP作为DNA生物合成的原料之一
B.图中a链的延伸方向为5'→3',b链的延伸方向为3'→5
C.图中酶的种类不同,它们作用的对象与化学键都不同
D.引物是一小段短单链核酸,引物对碱基序列没有要求
2.(2025·山东·联考二模)蛋白CLC包括定位在细胞的质膜上的Cl-通道和定位在内膜系统的Cl-/H+逆向转运蛋白两种类型,在细胞兴奋性调控、离子跨膜运输和浓度差的维持等方面发挥关键作用。下列相关说法错误的是( )
A.位于溶酶体膜上的CLC蛋白运输Cl-不直接消耗ATP的能量
B.不同部位CLC蛋白功能不同的根本原因是基因中碱基序列的不同
C.若CLC蛋白结构改变,则无法维持相关离子在膜两侧的浓度差
D.两种蛋白都是在核糖体上合成,且都需要进行加工才能具有生物活性
3.(2025·山东·联考)在体外培养条件下,小鼠(2n=40)的精原细胞可以增殖为精原细胞,也可以进行减数分裂产生精细胞(如下图所示)。已知在含有3H-脱氧核苷培养液中培养细胞,3H-脱氧核苷掺入到新合成的DNA链中,经特殊方法显色,可观察到双链都掺入3H-脱氧核苷的DNA区段显深色,仅单链掺入的显浅色,未掺入的不显色。一个精原细胞在含有3H-脱氧核苷培养液中培养,形成了8个精细胞,下列叙述正确的是( )
A.精原细胞Ⅰ分裂中期浅色DNA和不显色DNA数量之比等于1:1
B.精原细胞Ⅱ分裂过程中每个四分体中深色DNA和浅色DNA数量之比等于1:1
C.每个精原细胞Ⅱ中浅色DNA和不显色DNA数量之比等于1:1
D.减数分裂形成的8个精细胞中有4个精细胞DNA显深色,4个精细胞DNA显浅色
4.(2025·山东济南·一模)依赖解旋酶DNA等温(65℃)扩增技术可实现体外扩增DNA分子。利用解旋酶将DNA双链在恒温下解开,在DNA聚合酶的作用下形成子链的过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.推测图中1为DNA聚合酶,2为解旋酶
B.DNA单链结合蛋白的直接作用是使复制双向进行
C.解旋酶的作用是破坏氢键
D.该技术中每次循环包括解旋、复性、延伸三个过程
5.(2025·山东滨州·二模)Igf2蛋白是某哺乳动物重要的生长促进因子,对胎儿的生长发育起关键作用。Igf2蛋白基因(Igf2)特定区段ICR1被甲基化时,Igf2转录水平正常;该区段不被甲基化则抑制Igf2转录。Igf2受体基因(Igf2-R)的甲基化使其转录被抑制。两种基因均为显性基因,分别位于两对常染色体上,在子代的表达情况因来源而不同,如表所示。下列说法正确的是( )
来源
Igf2
Igf2-R
母方
不表达
表达
父方
表达
不表达
A.ICR1区段不被甲基化,胎儿可出现过度生长
B.来自母方的Igf2的ICR1被甲基化
C.基因型相同的个体表型均相同
D.两对基因均杂合的父母生出正常发育孩子的概率为1/4
1.(2025·山东·高考真题)关于豌豆细胞核中淀粉酶基因遗传信息传递的复制、转录和翻译三个过程,下列说法错误的是( )
A.三个过程均存在碱基互补配对现象
B.三个过程中只有复制和转录发生在细胞核内
C.根据三个过程的产物序列均可确定其模板序列
D.RNA聚合酶与核糖体沿模板链的移动方向不同
2.(2023·山东·高考真题)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.据图分析,①和②延伸时均存在暂停现象
B.甲时①中A、T之和与②中A、T之和可能相等
C.丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等
D.②延伸方向为5'端至3'端,其模板链3'端指向解旋方向
3.(2023·山东·高考真题)某种XY型性别决定的二倍体动物,其控制毛色的等位基因G、g只位于X染色体上,仅G表达时为黑色,仅g表达时为灰色,二者均不表达时为白色。受表观遗传的影响,G、g来自父本时才表达,来自母本时不表达。某雄性与杂合子雌性个体为亲本杂交,获得4只基因型互不相同的F1。亲本与F1组成的群体中,黑色个体所占比例不可能是( )
A.2/3 B.1/2 C.1/3 D.0
4.(2023·山东·高考真题)细胞中的核糖体由大、小2个亚基组成。在真核细胞的核仁中,由核rDNA转录形成的rRNA与相关蛋白组装成核糖体亚基。下列说法正确的是( )
A.原核细胞无核仁,不能合成rRNA B.真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成
C.rRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子 D.细胞在有丝分裂各时期都进行核DNA的转录
5.(2025·海南·高考真题)某小组模拟赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验时,应用假说-演绎法推测出①~⑥种假设,如图。下列有关叙述错误的是( )
A.实验1中,若离心后上清液的放射性高,沉淀物的放射性极低,则说明仅假设②正确
B.实验2中,若离心后上清液的放射性极低,沉淀物的放射性高,则说明仅假设⑤正确
C.若实验1子代噬菌体无放射性、实验2子代的部分菌体有放射性,则说明噬菌体的遗传物质是DNA
D.若用35S和32P同时标记的噬菌体进行实验,则离心后上清液和沉淀物均有放射性
6.(2025·广西·高考真题)某种二倍体鱼(XY型)会发生性逆转现象,研究人员运用基因编辑技术对雌鱼的雌激素合成主要基因进行敲除实验,并得到雌鱼性逆转的有关结果,见表。下列有关分析正确的是( )
组别
f基因
c基因
s基因
雌激素水平
鱼的性别
野生型
+
+
+
*****
♀
甲
+
-
+
*
♂
乙
-
+
-
**
♂
丙
-
-
+
*
♂
丁
+
-
-
*
♂
戊
-
+
+
**
♂
己
+
+
-
****
♀
注:“+”表示不敲除基因;“-”表示敲除基因;“*****”表示野生型雌鱼正常的雌激素水平。
A.c、f基因都能直接控制合成少量且相等的雌激素
B.s、f基因的表达产物,共同促进c基因控制雌激素合成
C.饲喂外源雌激素,不能阻止甲、丙、丁三组雌鱼性逆转
D.乙、戊组鱼分别与己组鱼交配,后代性染色体组成不全是XX
7.(2025·云南·高考真题)RNA干扰原理是指mRNA形成局部互补结构后阻断mRNA翻译。X菌是兼性厌氧菌,能杀伤正常细胞和处于缺氧微环境的肿瘤细胞。我国科学家基于RNA干扰原理改造X菌获得Y菌时,将厌氧启动子PT置于X菌生存必需基因asd上游,启动基因asd转录,PT启动转录效率与氧浓度成反比;同时将好氧启动子PA置于基因asd下游,启动互补链转录,PA启动转录效率与氧浓度成正比。下列说法正确的是( )
A.Y菌存在asd基因DNA双链同时启动转录的状态
B.PT和PA分别启动转录得到的mRNA相同
C.PA的作用是防止有氧环境下Y菌死亡
D.改造X菌目的是增强无氧环境下杀伤肿瘤细胞的能力
8.(2025·云南·高考真题)云南省是著名的鲜花产地,所产鲜花花色鲜艳与其独特的自然环境息息相关。花青素苷是决定被子植物色彩呈现的主要色素物质,花冠中糖类或被紫外光激活的紫外光受体均可促进相关基因表达,从而增加花青素苷的合成。下列说法错误的是( )
A.云南平均海拔高,紫外光强,能够促进花青素苷的合成
B.鲜切花中花青素苷会缓慢降解,在浸泡液中添加适量糖可延缓鲜花褪色
C.云南平均海拔高,昼夜温差大,有利于呈色
D.鲜花中花青素苷的含量,与紫外光受体基因表达水平呈负相关
9.(2025·湖南·高考真题)被噬菌体侵染时,某细菌以一特定RNA片段为重复单元,逆转录成串联重复DNA,再指导合成含多个串联重复肽段的蛋白Neo,如图所示。该蛋白能抑制细菌生长,从而阻止噬菌体利用细胞资源。下列叙述错误的是( )
A.噬菌体侵染细菌时,会将核酸注入细菌内
B.蛋白Neo在细菌的核糖体中合成
C.串联重复的双链DNA的两条链均可作为模板指导蛋白Neo合成
D.串联重复DNA中单个重复单元转录产生的mRNA无终止密码子
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$