章末质量检测（3） 基因的本质 基因的表达-【优学精讲】2024-2025学年高中生物必修第二册教用Word(人教版)

该教案聚焦“基因的本质”与“基因的表达”核心知识点，通过肺炎链球菌转化实验、噬菌体侵染实验等经典案例导入，串联DNA结构、复制、转录、翻译及表观遗传等内容，构建从分子基础到功能调控的知识支架。 特色在于融合科学思维与探究实践，如通过DNA模型搭建实验理解结构与功能观，分析R-loop结构培养逻辑推理能力，结合DNA指纹图等图表提升信息解读能力。助力学生深化概念理解，为教师提供多样化评价素材，提升教学效率。

章末质量检测（三）　基因的本质　基因的表达 （满分：100分） 一、单项选择题（本题共14小题，每小题2分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1.（2024·辽宁锦州高一月考）肺炎链球菌和T2噬菌体是探究遗传物质本质的两类重要的生物，下列有关叙述正确的是（　　） A.肺炎链球菌和T2噬菌体都属于原核生物，其DNA不与蛋白质形成染色体 B.艾弗里利用肺炎链球菌的体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质 C.用含有35S（32P）的培养基培养噬菌体后可得到被标记的T2噬菌体 D.32P标记的T2噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌，子代噬菌体全部含有35S，部分含有32P 解析：D　T2噬菌体是病毒，不是原核生物，A错误；肺炎链球菌的体外转化实验证明了DNA是遗传物质，而不是“主要的遗传物质”，B错误；T2噬菌体是病毒，需寄生在活细胞中繁殖，不能用培养基直接培养，C错误；32P标记的T2噬菌体进入大肠杆菌，利用大肠杆菌的原料合成子代DNA，原料是未标记的P，且DNA复制方式是半保留复制，所以部分子代噬菌体含有32P。合成子代蛋白质的原料全部来自大肠杆菌，被35S标记，所以子代噬菌体全部含有35S，部分含有32P，D正确。 2.如表是人体内的红细胞（未成熟）、胰岛B细胞、浆细胞内所含有的部分核基因及这些基因表达的情况（“＋”表示该基因表达，“－”表示该基因未表达）。下列有关说法正确的是（　　） 项目 血红蛋白基因 胰岛素基因 抗体基因 有氧呼吸有关酶基因 红细胞 ＋ － － ＋ 胰岛B细胞 － ① － ＋ 浆细胞 － － ＋ ② A.①②均表示“＋” B.此表说明细胞分化导致基因的选择性表达 C.三种细胞中mRNA和蛋白质种类完全不同 D.三种细胞的形态、结构和生理功能不同的根本原因是核基因种类不完全相同 解析：A　血红蛋白基因只在未成熟的红细胞中表达，胰岛素基因只在胰岛B细胞中表达，抗体基因只在浆细胞中表达，有氧呼吸有关酶基因在三种细胞中均表达，则①②均表示“＋”，A正确；此表说明基因的选择性表达导致细胞分化，B错误；三种细胞中mRNA和蛋白质种类不完全相同，C错误；三种体细胞中都含有表中所列的四种基因，是因为人体细胞都来源于同一个受精卵，含有相同的遗传信息，三种细胞的形态、结构和生理功能不同的根本原因是基因的选择性表达，D错误。 3.（2024·安徽宿州高一期末）在搭建DNA分子模型的实验中，若有4种碱基塑料片共20个，其中4个C、6个G、3个A、7个T，脱氧核糖和磷酸之间的连接物14个，脱氧核糖塑料片40个，磷酸塑料片100个，代表氢键的连接物若干，脱氧核糖和碱基之间的连接物若干，则（　　） A.能搭建出20个脱氧核苷酸 B.所搭建出DNA分子片段最多含18个氢键 C.理论上能搭建出47种不同的DNA分子模型 D.能搭建出一个含4个碱基对的DNA分子片段 解析：D　每一个脱氧核苷酸中脱氧核糖和磷酸之间的连接物只有1个，搭建DNA分子模型的过程中，因脱氧核糖和磷酸之间的连接物只有14个，最多能搭建14个脱氧核苷酸，A错误；设能搭建的DNA分子含有n个碱基对，则每条链需要脱氧核糖和磷酸之间的连接物的数目为2n－1，共需（2n－1）×2个，已知脱氧核糖和磷酸之间的连接物有14个，则n＝4，所以只能搭建出一个4碱基对的DNA分子片段，由于A—T有3对，C—G有4对，A与T之间2个氢键，C与G之间3个氢键，因此，DNA分子片段全由C—G构成时氢键最多，为12个，B错误，D正确；能搭建出一个4碱基对的DNA分子片段，由于A—T有3对，C—G有4对，因此能搭建的DNA分子模型种类少于44种，C错误。 4.图1是用DNA测序仪测出的某生物的一个DNA分子片段上被标记的一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序（TGCGTATTGG），下列说法错误的是（　　） A.据图1推测，此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是5个 B.根据图1脱氧核苷酸链的碱基排列顺序，分析图2显示的脱氧核苷酸链的碱基序列为CCAGTGCGCC（从上往下排序） C.图1所测定的DNA片段与图2所显示的DNA片段中（A＋G）/（T＋C）都为1 D.若用35S标记某噬菌体，让其在不含35S的细菌中繁殖5代，则含有35S标记的噬菌体所占比例为50％ 解析：D　图1的一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序是TGCGTATTGG，其中鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是4个，此链有一个C，推出互补链中还有一个G，故此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量共5个，A正确；根据图1脱氧核苷酸链的碱基排列顺序，分析图中碱基序列应从上向下读，且由左至右的顺序依次是ACGT，故图2显示的脱氧核苷酸链的碱基序列为CCAGTGCGCC，B正确；双链DNA遵循碱基互补配对原则，其中A＝T，C＝G，嘌呤数＝嘧啶数，故图1所测定的DNA片段与图2所显示的DNA片段中（A＋G）/（T＋C）都为1，C正确；噬菌体侵染细菌过程，蛋白质外壳不会进入细菌内部，35S标记的是噬菌体蛋白质外壳，若用35S标记某噬菌体，让其在不含35S的细菌中繁殖5代，则含有35S标记的噬菌体所占比例为0，D错误。 5.如图为某链状DNA分子部分结构示意图，下列相关叙述正确的是（　　） A.甲、丙端是该DNA分子片段两条链的5'端 B.该DNA中碱基配对的方式储存了遗传信息 C.图中虚线框内代表的结构也存在于RNA中 D.每个脱氧核糖上均连接着1个磷酸和1个碱基 解析：A　游离磷酸基团端为DNA的5'端，羟基端为3'端，因此甲、丙端是该DNA片段的5'端，乙、丁端是该DNA片段的3'端，A正确；DNA中碱基的排列顺序储存了遗传信息，碱基配对方式是相同的，B错误；DNA中的五碳糖为脱氧核糖，而RNA中的五碳糖为核糖，因此图中虚线框内代表的结构不会存在于RNA中，C错误；DNA中大多数脱氧核糖都与2个磷酸基团相连接，但每条链末端的1个磷酸基团只连接1个脱氧核糖，D错误。 6.（2024·河北保定一中高一月考）如图为DNA分子片段结构示意图。下列关于DNA分子的结构与特点的叙述，正确的是（　　） A.碱基总数相同的DNA链中，含胞嘧啶15％的DNA比含腺嘌呤17％的DNA耐热性高 B.⑨的数量只与碱基的数量有关 C.若一条单链的序列是5'-AGCTT-3'，则其互补链的对应序列是5'-AAGCT-3' D.若一条单链中G和C共占1/2，则DNA分子中G占1/2 解析：C　碱基总数相同的DNA链中，含胞嘧啶15％的DNA比含腺嘌呤17％的DNA耐热性低，A错误；A与T之间是两个氢键，C与G之间是三个氢键，⑨氢键的数量与碱基数目和种类都有关，B错误；若一条单链中G和C共占1/2，则DNA分子中G＋C占1/2，G占1/4，D错误。 7.科学家在研究DNA复制时，提出了DNA的半不连续复制模型（如图所示），以图中b链为模板时，最终合成的互补链实际上是由许多沿5'端到3'端方向合成的DNA片段连接起来的。下列叙述错误的是（　　） A.a链、b链都可作为模板，其互补链的合成方向均为5'端到3'端 B.前导链和后随链的合成都需要模板、原料、能量、酶等基本条件 C.复制形成的两个DNA分子会在有丝分裂后期、减数分裂Ⅰ后期分开 D.DNA通过复制将遗传信息从亲代细胞传给子代细胞，保持了遗传信息的连续性 解析：C　复制后形成的两个DNA分子存在于同一条染色体的姐妹染色单体上，会在有丝分裂的后期和减数分裂Ⅱ的后期分开，C错误。 8.（2024·河北晋州高一月考）如图为果蝇某一条染色体上的几个基因示意图，下列有关叙述正确的是（　　） A.由图可知，基因在染色体上呈线性排列，因此基因都位于染色体上 B.R、S、N、O是非等位基因，在遗传中遵循基因的自由组合定律 C.R、S、N、O四个片段的基本组成单位都是脱氧核苷酸 D.R、S、N、O之间的间隔序列也是基因的一部分 解析：C　染色体是核基因的载体，线粒体上还存在少量基因，A错误；R、S、N、O位于一条染色体上，是非等位基因，不遵循自由组合定律，B错误；R、S、N、O是有遗传效应的DNA片段，基本单位是脱氧核苷酸，C正确；R、S、N、O之间的间隔序列没有遗传效应，不是基因，D错误。 9.（2024·山东潍坊高一期末）细胞中某些基因转录形成的mRNA分子难以与模板链分离，会形成相对稳定的RNA-DNA杂交体，此时非模板链与RNA-DNA杂交体共同构成的结构称为R-loop。若某R-loop中DNA单链含1 000个碱基，其中A和T占该链碱基总数的20％。下列说法错误的是（　　） A.R-loop中嘌呤碱基与嘧啶碱基数目相等 B.R-loop可能使DNA分子的稳定性降低 C.该R-loop中的G和C共有2 400个 D.推测G—C含量高的DNA序列更容易形成R-loop 解析：A　R-loop中有三条链，嘌呤碱基数与嘧啶碱基数目不一定相等，A错误；R-loop结构的存在使DNA单链分子不能与互补链碱基互补配对，故该结构的存在使DNA分子的稳定性降低，B正确；R-loop中DNA单链含1 000个碱基，则DNA两条链共有2 000个碱基，互补碱基在单双链中的比值是相等的，该结构中A与T碱基总和为400个，G与C碱基总和为1 600个，单链中G与C之和为800个，则转录出的mRNA中G与C碱基之和为800个，因此该R-loop中的G和C共有1 600＋800＝2 400个，C正确；由于C—G之间有3个氢键，A—T之间有2个氢键，因此含较多碱基G—C的DNA片段容易形成R环结构，因为这种DNA片段的模板链与mRNA之间形成的氢键比例较高，mRNA分子更难与模板链分离，D正确。 10.如图为真核生物细胞核内转录过程的示意图，下列说法正确的是（　　） A.②是以4种核糖核苷酸为原料合成的 B.①链的碱基A与②链的碱基T互补配对 C.若③表示酶分子，则它的名称是DNA聚合酶 D.②的右侧端为3'端 解析：A　②为转录形成的mRNA，该过程需要以四种核糖核苷酸为原料，A正确；①链为转录的模板链，②链为转录形成的RNA链，因此，①链的碱基A与②链的碱基U互补配对，B错误；如果③表示酶分子，则它的名称是RNA聚合酶，C错误；RNA链的合成方向是从5'端向3'端，②的右侧端为5'端，D错误。 11.（2024·辽宁盘锦高一月考）如图为细胞中遗传信息表达部分过程，其中UCU、UCG、AGC均可编码丝氨酸，AGA、CGA均可编码精氨酸，GCU可编码丙氨酸，下列叙述正确的是（　　） A.图中①为丝氨酸 B.结构②移动方向是从左往右 C.图中③的b端为5'端 D.细胞在有丝分裂各个时期都可能发生该过程 解析：D　根据图中③离开核糖体的方向可知，②核糖体沿着mRNA从右向左读取密码子，故图中①的密码子是GCU，对应的是丙氨酸，A、B错误；图中③的b端为3'端，C错误；该过程是翻译，细胞在有丝分裂各个时期都可能发生该过程，D正确。 12.（2024·河北石家庄一中高一期末）下列是某同学关于遗传信息传递的叙述，正确的是（　　） 选项 生理过程 模板 原料 产物 A DNA复制 DNA双链 核糖核苷酸 DNA B 转录 DNA一条链 核糖核苷酸 RNA C 翻译 rRNA 氨基酸 多肽 D RNA复制 RNA 脱氧核苷酸 RNA 解析：B　DNA的原料为脱氧核苷酸，A错误；转录是以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程，B正确；翻译的模板是mRNA，C错误；RNA的基本单位是核糖核苷酸，D错误。 13.（2024·山东德州高一期末）劳氏肉瘤病毒是一种单链RNA病毒，属于逆转录病毒。该病毒首先以自身RNA为模板，经逆转录形成双链DNA并整合到宿主细胞的DNA上，进而指导子代病毒RNA和蛋白质的合成。下列关于劳氏肉瘤病毒的说法正确的是（　　） A.逆转录和转录过程中需要的原料相同 B.遗传信息蕴藏在RNA的四种脱氧核苷酸的排列顺序中 C.遗传信息的复制和表达分别发生在病毒和宿主细胞中 D.遗传信息的传递过程中存在T—A、A—U的配对 解析：D　逆转录是RNA合成DNA的过程，需要的原料为脱氧核苷酸，转录的过程是以DNA为模板合成RNA的过程，需要的原料是核糖核苷酸，A错误；劳氏肉瘤病毒是一种单链RNA病毒，遗传信息蕴藏在RNA的四种核糖核苷酸的排列顺序中，B错误；病毒没有细胞结构，不能进行独立的代谢，遗传信息的复制和表达都发生在宿主细胞中，C错误；遗传信息的传递过程如转录的过程中存在T—A、A—U的配对，D正确。 14.（2024·广东湛江高一月考）DNA上的遗传信息是如何控制生物性状的呢？最初，G.Beadle和E.Tatum发现了基因和酶之间的特殊关系，于是就提出了一个基因一个酶的假说，后来又拓宽为一个基因一个蛋白质。下列叙述错误的是（　　） A.实际上许多蛋白质是由两条或多条相同或不同的多肽链构成的 B.有些基因编码的产物是不同种类的RNA，如tRNA和rRNA C.基因是DNA上的一段编码某种多肽链或RNA的序列 D.一个基因一个酶说明机体只能通过控制酶的合成控制生物性状 解析：D　有些蛋白质由多条肽链构成，这些肽链有的相同也有的不同，A正确；人类基因组中含有一些非编码序列，可以转录出非编码RNA，它们不能编码蛋白质，但有重要的生理和生化功能，如tRNA可以转运氨基酸识别密码子，rRNA组成核糖体，B正确；基因是DNA上的一段编码某种多肽链或RNA的序列，如tRNA和rRNA，C正确；基因可以通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物的性状，基因也可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状，D错误。 二、多项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分） 15.（2024·山西大同高一期中）T2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌细胞内的病毒，其结构包含蛋白质外壳和DNA的核心。关于T2噬菌体注入大肠杆菌细胞内的遗传物质的假说有三种，某研究小组利用35S标记病毒蛋白质进行侵染实验来验证假说，预期实验结果见下表。下列叙述正确的是（　　） 搅拌、离心后离心管的位置 假说1（DNA注入） 假说2（蛋白质注入） 假说3 （蛋白质和DNA均注入） 上清液 ① ③ 沉淀物 无放射性 ② ④ A.若假说2成立，则放射性主要集中在②中 B.若假说3成立，则放射性主要集中在④中 C.若沉淀物放射性高则无法确定假说2和假说3的正确性 D.改用32P标记，则实验结果与本实验完全相反 解析：ABC　若假说2成立，即带有放射性的蛋白质进入大肠杆菌内，则放射性主要集中在沉淀物②中，A正确；若假说3成立，即带有放射性的噬菌体进入大肠杆菌内，则放射性主要集中在沉淀物④中，B正确；若沉淀物放射性高则无法确定假说2和假说3的正确性，因为假说2和3推测的结果是相同的，C正确；改用32P标记，则假说1支配的实验结果为沉淀物有放射性，假说2支配的结果是沉淀物无放射性，假说3支配的结果是沉淀物有放射性，可见实验结果与本实验并非完全相反，D错误。 16.（2024·山东菏泽一中高一期中）科研人员对五种细胞核DNA的碱基含量做了定量分析，并统计了五种细胞中核DNA的（C＋G）/（A＋T）的值，如图所示。下列说法正确的是（　　） A.五种细胞的核DNA中，结构最稳定的是猪肝细胞和猪脾细胞的核DNA B.小麦细胞和鼠细胞核DNA的（C＋G）/（A＋T）值相同，但不能说明二者的遗传信息相同 C.猪肝细胞和猪脾细胞的核DNA的（C＋G）/（A＋T）值相同 D.若统计不同细胞核DNA的（A＋C）/（T＋G）值，也会出现如图所示的结果 解析：ABC　DNA分子中，C和G所占的比例越高，DNA分子的稳定性就越高，根据表中数据可知，结构最稳定的是猪肝细胞和猪脾细胞的核DNA，A正确；遗传信息指碱基的排列顺序，小麦细胞和鼠细胞核DNA的（C＋G）/（A＋T）值相同，但碱基排列顺序不相同，所以不能说明二者的遗传信息相同，B正确；猪肝细胞和猪脾细胞的核DNA的（C＋G）/（A＋T）值相同，C正确；双链DNA分子中，A与T配对，C与G配对，即A＝T，C＝G，则不同细胞的核DNA的（A＋C）/（T＋G）的值都为1，不会出现如图所示的结果，D错误。 17.DNA缠绕在组蛋白周围形成核小体，是染色质的结构单位。组蛋白的乙酰化是由乙酰化酶催化，乙酰化会弱化组蛋白和DNA的相互作用，疏松了染色质的结构，细胞内还存在组蛋白去乙酰化酶，使组蛋白去乙酰化，进而调控基因的表达。下列说法正确的是（　　） A.组蛋白的乙酰化可使生物表型发生可遗传变化 B.组蛋白去乙酰化伴随着对基因转录的抑制 C.组蛋白去乙酰化酶与染色体形态构建有关 D.染色质中的组蛋白乙酰化和去乙酰化是可逆反应 解析：ABC　组蛋白的乙酰化修饰使得DNA分子片段缠绕力量减弱，进而影响性状，因此这是一种可遗传的变化，A正确；组蛋白去乙酰化能抑制相关基因的转录，进而影响性状，B正确；组蛋白去乙酰化酶使组蛋白去乙酰化，进而调控基因的表达，与染色体形态构建有关，C正确；染色质中的组蛋白乙酰化和去乙酰化所需酶不同，是不可逆反应，D错误。 18.（2024·河北石家庄一中高一期末）DNA分子甲基化是表观遗传中常见的现象，在哺乳动物的生殖细胞形成过程中和胚胎发育早期，某些基因可通过去甲基化和再甲基化进行重新编程，从而产生具有发育潜能的细胞。下列有关叙述正确的是（　　） A.基因组成相同的同卵双胞胎具有的微小差异可能与表观遗传有关 B.DNA去甲基化药物可用于治疗DNA甲基化引起的疾病 C.高度分化的细胞一般不再继续增殖，不存在DNA甲基化修饰 D.特定阶段细胞中DNA的甲基化程度可能与该细胞的全能性大小有关 解析：ABD　基因组成相同的同卵双胞胎具有的微小差异可能与表观遗传有关，A正确；DNA去甲基化药物可促进细胞通过去甲基化和再甲基化进行重新编程，从而产生具有发育潜能的细胞，可用于治疗DNA甲基化引起的疾病，B正确；DNA甲基化可影响基因的表达过程，DNA甲基化与细胞是否分裂无关，高度分化的细胞中也可能发生DNA甲基化，从而影响基因的表达，C错误；某些基因通过去甲基化和再甲基化进行重新编程，从而产生具有发育潜能的细胞，说明特定阶段的细胞基因甲基化程度与细胞全能性的大小相关，D正确。 三、非选择题（本题共4小题，共60分） 19.（15分）（2024·四川绵阳南山中学高一月考）图1是DNA片段的结构模式图，图2是刑事侦查人员为侦破案件搜集获得的DNA指纹图。请回答下列问题： （1）图1中DNA分子两条链上的碱基遵循碱基互补配对原则连接成碱基对。图1中4所示物质所处的一端为　5'　　 　（填“3'”或“5'”）端，图1中1所示的碱基对在DNA分子中比例越高则DNA分子的稳定性　越高　，理由是　G—C碱基对中的氢键有3个，而A—T碱基对中的氢键只有2个，两条脱氧核苷酸链间的氢键越多，DNA分子的稳定性越高　。 （2）图1中的5的名称是　腺嘌呤脱氧核苷酸　。乙的两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构；　DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧　，构成DNA的基本骨架。 （3）据图2可知，三个怀疑对象中，　1 最可能是犯罪嫌疑人；如果有一个人与该犯罪嫌疑人的DNA指纹完全相同，则这两个人的关系最可能是　同卵双胞胎　（填“同卵双胞胎”“异卵双胞胎”或“同卵或异卵双胞胎”）；除用于判断犯罪嫌疑人外，DNA指纹技术还可用于　亲子鉴定（或死者遗骸的鉴定）　（答出一点）。 解析：（1）图1中4所示物质为磷酸，其所处的一端为5'端；DNA分子中G—C间的氢键数量是3个，A—T间的氢键只有2个，两条脱氧核苷酸链间的氢键越多，DNA分子的稳定性越高，故图1中1所示的碱基对在DNA分子中比例越高则DNA分子的稳定性越高。（2）5是一个脱氧核苷酸，因为其中的碱基是A，所以5的名称是腺嘌呤脱氧核苷酸。DNA的两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成DNA的基本骨架。（3）从图2中可以看出，1的DNA指纹与从受害者体内分离的精液样品相同，所以1最可能是犯罪嫌疑人。如果有一个人的DNA指纹与1完全相同，则这个人与1最可能是同卵双胞胎，因为同卵双胞胎源于一个受精卵细胞，遗传物质相同。除用于判断犯罪嫌疑人外，DNA指纹技术还可用于亲子鉴定、死者遗骸的鉴定等。 20.（15分）（2024·天津河西区高一月考）如图为DNA复制的有关图示，A→B→C表示大肠杆菌的DNA复制，D→E→F表示哺乳动物的DNA复制。图中黑点表示复制起点，“→”表示复制方向，“⇨”表示时间顺序，图G为果蝇DNA的电镜照片，图中箭头所指的泡状结构叫DNA复制泡，是DNA正在复制的部分： （1）若A中含有48 502个碱基对，按正常的延伸速度，此DNA分子复制约需30 s，而实际上只需约16 s，根据A～C分析，这是因为　DNA分子复制是双向进行的　。 （2）哺乳动物体细胞中的DNA分子展开可达2 m长，若按A～C的方式复制，至少需要8 h，则实验上只需约6 h，根据D～F分析，这是因为　DNA分子复制是从多个起点开始的　。 （3）从图G的电镜照片中看到复制泡大小不一，可推测　复制起点并非同时启动　。 （4）图H表示大肠杆菌环状DNA复制过程： ①由图可知，大肠杆菌DNA复制时，最先与复制起点结合的是　解旋　酶，作用是　断裂氢键，打开双链　；该DNA复制的方式为　半保留复制　。 ②该DNA复制时，子链都是沿　5'端　→　3'端　方向延伸的。 解析：（1）单起点单向复制，按正常的子链延伸速度，此DNA分子需复制30 s，而实际上复制只需16 s，说明该DNA的复制是单起点双向复制。（2）哺乳动物的DNA分子展开可达2 m长，若按A～C的方式复制，至少需要8 h，而实际上只需约6 h，根据D～F分析，该DNA分子复制是从多个起点开始的。（3）复制泡大小不一，可能是因为复制起点并不是同时开始复制的。（4）①大肠杆菌DNA复制时，最先与复制原点结合的是解旋酶，作用是使氢键断裂，打开DNA双链，便于DNA聚合酶与单链结合，DNA复制的方式为半保留复制；②DNA复制时，子链都是由5'端→3'端方向延伸的。 21.（15分）（2024·山东青岛高一期末）某些RNA病毒的遗传信息储存在RNA分子中，当它们进入宿主细胞后，先以病毒的RNA分子为模板合成一个DNA分子，再以DNA分子的一条链为模板合成新的病毒RNA（图1所示）。R环（R-loop）是细胞内一种特殊的三链核酸结构，由一条mRNA链、一条DNA模板链和一条DNA非模板链组成（图2所示）。细胞内存在某种RNA酶（酶X），酶X可以作用于R-loop，阻止它的积累和持久存在，有助于维持细胞中基因结构的稳定。 （1）图1中③过程是指　逆转录　能够发生碱基A与U配对的过程有　①②③　（填图中序号）。若病毒RNA分子中U∶A∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则形成的DNA分子的碱基比例为　A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7　。 （2）②过程中新产生的子链延伸方向为　5'→3'　，①过程中携带氨基酸的结构是　tRNA 。 （3）R-loop形成于基因表达的　转录　过程中，该结构中嘌呤碱基与嘧啶碱基的数量是否相等？　不一定相等　。该结构容易导致某些蛋白质的含量下降，原因是　该结构影响了翻译过程　。 （4）酶X有助于维持细胞中基因结构的稳定，推测其原理是　酶X水解R-loop中的mRNA，使R-loop中的基因恢复稳定的双螺旋结构　。 解析：（1）图1中③过程是以RNA为模板合成DNA的过程，为逆转录，能够发生碱基A与U配对的过程有①翻译、②转录、③逆转录；若病毒RNA分子中U∶A∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则以RNA为模板合成的一条DNA链中T∶A∶G∶C＝1∶2∶3∶4，和该DNA链碱基互补配对的另一条DNA链中A∶T∶C∶G＝1∶2∶3∶4，则形成的DNA分子的碱基比例为A∶T∶G∶C＝3∶3∶7∶7。（2）②转录过程中新产生的子链延伸方向为5'→3'，①翻译过程中携带氨基酸的结构是tRNA。（3）R环（R-loop）是细胞内一种特殊的三链核酸结构，由一条mRNA链、一条DNA模板链和一条DNA非模板链组成，故R-loop形成于基因表达的转录过程中，该结构中嘌呤碱基与嘧啶碱基的数量不一定相等；该结构中转录出的mRNA链和一条DNA模板链和一条DNA非模板链结合，影响了翻译过程，故该结构容易导致某些蛋白质的含量下降。（4）细胞内存在某种RNA酶（酶X），酶X可以作用于R-loop，故可推测酶X水解R-loop中的mRNA，使R-loop中的基因恢复稳定的双螺旋结构，从而有助于维持细胞中基因结构的稳定。 22.（15分）（2024·广东东莞高一期末）遗传印记是因亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象，DNA甲基化是产生遗传印记的方式之一。印记是在配子发生和个体发育过程中获得的，即子代中来自双亲的基因中只有一方能表达，另一方被“印记”而不表达；在产生配子时形成印记重建。胰岛素样生长因子2基因是最早发现的印记基因，存在有功能型的A基因和无功能型的a基因，正常情况下，A基因能促进小鼠正常生长，而a基因无此功能，即小鼠表现为生长缺陷。雌鼠形成配子时A基因和a基因印记重建为甲基化，雄鼠形成配子时A基因和a基因印记重建为去甲基化，过程如图所示。回答问题： （1）据题可知，基因型为AA、aa、Aa的小鼠的表型分别为正常型、缺陷型和　正常型　（填“正常型”“缺陷型”“不能确定”）。雌配子中印记重建会发生甲基化，雄配子中印记重建会发生　去甲基化　，可以断定图示亲代雌鼠的A基因来自它的　父方　（填“父方”“母方”或“不确定”）。 （2）为确定一生长缺陷雄鼠的基因型，让该生长缺陷雄鼠与任一雌鼠杂交，若后代　全为生长缺陷鼠　，则其基因型为aa；若后代　生长正常鼠∶生长缺陷鼠＝1∶1　，则其基因型为　Aa　。 （3）表观遗传的机制有很多，包括DNA甲基化、组蛋白乙酰化、非编码RNA调控等。非编码RNA指不编码蛋白质的RNA，其发挥作用的一种机制是RNA干扰，即非编码RNA能特异性地与相应mRNA结合，抑制mRNA的功能。RNA干扰技术可应用于研究基因的功能，其原理是　RNA干扰技术干扰生物体本身的mRNA，导致相应蛋白质无法合成，从而使特定基因沉默　。 解析：（1）存在有功能型的A基因和无功能型的a基因，A基因能促进小鼠正常生长，而a基因无此功能，即小鼠表现为生长缺陷，故Aa为正常型。根据图示可知，雄配子中印记重建去甲基化，雌配子中印记重建甲基化，由于雌鼠的A基因未甲基化，可以断定亲代雌鼠的A基因来自它的父方。（2）让该生长缺陷雄鼠与任一雌鼠杂交，若该生长缺陷雄鼠基因型为aa，则子代一定含有无功能型的a基因，又由于雌配子中印记重建会发生甲基化，即使雌配子含有A基因也不表达，因此后代全为生长缺陷鼠；若该生长缺陷雄鼠基因型为Aa，其产生配子类型为A∶a＝1∶1，由于雄配子中印记重建会发生去甲基化，因此后代生长正常鼠∶生长缺陷鼠＝1∶1。（3）由于RNA是基因表达的媒介，科学家可通过向生物体内注入特定的非编码RNA，干扰生物体本身的mRNA，导致相应蛋白质无法合成，从而使特定基因沉默，进而用于研究某个基因的功能。 10 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $