8.专题微练(七) 遗传的分子基础(专题微练Word)-【赢在微点·考前顶层设计】2026年高考生物大二轮专题复习（多选）

专题微练(七)　遗传的分子基础 一、单项选择题:本题共6小题,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.(2025·辽宁模拟)假设噬菌体在大肠杆菌中每20分钟增殖一代,现有一个一条链被标记的噬菌体DNA侵入了大肠杆菌,不考虑大肠杆菌的裂解。下列说法正确的是(A) A.大肠杆菌中至少有两种酶参与了噬菌体DNA的复制 B.1小时后带标记的DNA占所有子代DNA的1/16 C.标记不影响DNA链与大肠杆菌的核糖体结合形成噬菌体蛋白质外壳 D.40分钟时有一半DNA的碱基序列与20分钟时相同 解析　大肠杆菌中至少有解旋酶和DNA聚合酶参与了噬菌体DNA的复制,A项正确;有一个一条链被标记的噬菌体DNA侵入了大肠杆菌,且噬菌体在大肠杆菌中每20分钟增殖一代,1小时后,DNA已复制了三次,形成了8个DNA,其中只有1个带标记,B项错误;与核糖体结合的不是DNA链,而是由DNA转录成的RNA,C项错误;DNA的复制不改变其碱基序列,20分钟时的DNA与40分钟时的DNA碱基序列都相同,D项错误。 2.(2025·唐山模拟)利巴韦林(RBV)是一种广谱抗病毒药物,对多种RNA病毒具有明显的抑制作用,其结构式及作用原理如图所示。下列分析错误的是(A) A.RBV与病毒核酸的元素组成种类相同 B.RBV可以通过干扰素来干扰病毒复制 C.RTP与鸟苷三磷酸的结构相似 D.RBV可能对DNA病毒也有抑制增殖的作用 解析　病毒核酸元素组成是C、H、O、N、P,根据RBV的结构式可知,RBV只有C、H、O、N元素,而没有P元素,RBV与病毒核酸的元素组成种类不相同,A项错误;结合图示分析,RBV经过酶催化形成RTP,RTP通过与胞嘧啶配对,阻断RNA合成进而抑制病毒增殖,也可以通过增强干扰素相关基因表达,进而干扰病毒复制,B项正确;RTP可以与胞嘧啶配对,鸟嘌呤也可以和胞嘧啶配对,因此RTP与鸟苷三磷酸的结构相似,C项正确;DNA上也有胞嘧啶,RBV在酶的催化下形成RTP可以与胞嘧啶配对,从而阻断DNA复制,即RBV可能对DNA病毒也有抑制增殖的作用,D项正确。 3.单链DNA结合蛋白(SSB)是一类专门负责与DNA单链区域结合,防止单链DNA重新配对形成双链DNA或被核酸酶降解的蛋白质。该蛋白在DNA复制过程中可重复利用。下列叙述错误的是(A) A.SSB会导致一条链中相邻两个脱氧核苷酸无法形成磷酸二酯键 B.双链DNA分子在细胞内复制时,双螺旋解开后会产生一段单链区 C.DNA分子复制过程中,SSB可确保子链能正常由5'端→3'端延伸 D.SSB具有特定的结构,使其能识别并结合到DNA分子的特定序列上 解析　SSB与DNA单链区域结合,可防止碱基重新配对,与一条链中相邻两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键形成无关,A项错误;双链DNA分子在细胞内复制时,双螺旋解开后会产生一段单链区,B项正确;由题意可知,DNA分子复制过程中,SSB可确保子链能正常由5'端→3'端延伸,C项正确;单链DNA结合蛋白(SSB)是一类专门负责与DNA单链区域结合的蛋白质,推测SSB具有特定的结构,使其能识别并结合到DNA分子的特定序列上,D项正确。 4.(2025·张家口模拟)DNA旋转酶目前仅在原核生物中发现,左氧氟沙星可通过特异性抑制细菌DNA旋转酶的活性,阻止细菌DNA复制而抑制其增殖。下列有关叙述正确的是(D) A.左氧氟沙星可阻止DNA复制,因此对DNA病毒的感染也有很好的疗效 B.细菌无线粒体,其感染人体细胞后DNA复制消耗的ATP全部来自人体细胞 C.DNA复制时以每条单链为模板,沿模板链的5'→3'方向合成互补链 D.将DNA双链均被32P标记的细菌,置于仅含31P的培养基中,复制n次后,子代中DNA被32P标记的个体占1/2n-1 解析　根据题意,左氧氟沙星可通过抑制细菌DNA旋转酶的活性,阻止其DNA复制,而DNA旋转酶目前仅在原核生物中发现,因此左氧氟沙星对DNA病毒在真核生物宿主中的增殖没有影响,即左氧氟沙星可阻止细菌DNA复制,因此对DNA病毒的感染真核生物没有疗效,A项错误;细菌无线粒体,但也可以通过自身细胞呼吸产生ATP,而不是全部消耗人体细胞的ATP,B项错误;DNA复制时子链延伸方向是5'→3',因此是沿模板链的3'→5'方向合成互补链,C项错误;一个DNA复制n次后形成2n个DNA分子,其中含有亲代母链的2个DNA分子被32P标记,占1/2n-1,D项正确。 5.(2025·襄阳模拟)研究发现,短暂地抑制果蝇幼虫中基因沉默蛋白PcG(具有组蛋白修饰功能)的合成,可导致染色质结构变化和细胞增殖失控,最终形成肿瘤,部分过程如图所示。下列叙述错误的是(A) A.图示染色质结构变化也是原核细胞表观遗传调控的一种机制 B.PcG使染色质凝集,可能会影响RNA聚合酶与DNA的结合 C.DNA甲基化和组蛋白发生甲基化修饰会影响核基因的表达 D.细胞增殖失控可由基因突变引起,也可由染色质结构变化引起 解析　原核细胞没有染色质,其表观遗传调控不可能通过染色质结构变化引起,A项错误;PcG使染色质凝集,可能会影响RNA聚合酶与DNA的结合,抑制了基因表达,B项正确;DNA甲基化和组蛋白发生甲基化修饰属于表观遗传,都会影响核基因的表达,C项正确;细胞增殖失控可由基因突变(如原癌基因和抑癌基因发生突变)引起,又根据题意可知,也可由染色质结构变化引起,D项正确。 6.(2025·石家庄模拟)在线粒体中,线粒体DNA(mtDNA)的复制和转录是密切相关的过程。在mtDNA复制过程中,DNA聚合酶γ(POLγ)受到TWINKLE的辅助,TWINKLE是一种DNA解旋酶,伴随POLγ一同移动,并催化双链DNA的解旋。专门的引物酶会合成POLγ启动复制所需的短RNA引物。下列相关叙述正确的是(A) A.DNA聚合酶和RNA聚合酶沿模板链移动的方向都是从模板链的3'端到5'端 B.mtDNA复制过程中,TWINKLE可使磷酸二酯键断裂 C.mtDNA复制和转录时,在能量的驱动下TWINKLE可将DNA双链解开 D.mtDNA的复制不受细胞内其他基因表达调控的影响 解析　由于DNA聚合酶、RNA聚合酶只能从子链的3'端连接核苷酸,故DNA复制合成的子链和转录合成的RNA延伸方向均为由5'端向3'端,即沿模板链的3'端到5'端移动,A项正确;mtDNA复制过程中,TWINKLE使DNA双链中的氢键断裂,B项错误;DNA复制时由解旋酶将DNA双链解开,转录时由RNA聚合酶将DNA双链解开,C项错误;细胞内整体的基因表达调控网络会对线粒体DNA的复制产生影响,例如某些细胞信号传导通路可以通过调节线粒体相关蛋白的表达来影响线粒体DNA的复制,D项错误。 二、多项选择题:本题共4小题,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 7.(2025·石家庄模拟)放射自显影技术可用于区分DNA复制的方向。复制开始时,首先用低放射性的3H脱氧胸苷作原料进行培养,一定时间后转移到含有高放射性的原料中进行培养,在放射自显影图像上观察比较放射性标记的强度,结果如图甲和图乙。图丙和图丁分别表示不同DNA复制过程模式图。下列说法错误的是(AC) A.图甲、图乙分别对应图丙、图丁代表的DNA复制方式 B.若解旋酶移动速率恒定,图丙表示的复制方式比图丁的效率高 C.⑤⑥复制完成后,两条完整子链中A+G/T+C的值相等 D.②③⑤是不连续复制,其模板链的3'端都指向解旋方向 解析　由题图可知,图丙表示双向复制,复制起始点区域利用低放射性原料,其放射性低,两侧的新合成区域利用高放射性原料,其放射性高,图丁表示单向复制,复制起始点区域利用的是低放射性原料,因此放射性低,右侧的新合成区域利用的是高放射性原料,因此放射性高,故题图甲、图乙分别对应图丁、图丙代表的DNA复制方式,A项错误;由题图可知,图丙表示双向复制,图丁表示单向复制,若解旋酶移动速率恒定,图丙表示的复制方式比图丁表示的复制方式效率高,B项正确;⑤⑥复制完成后两条链互补,所以两条完整子链中A+G/T+C的值不一定相等,C项错误;由题图可知,②③⑤是不连续复制,由于DNA聚合酶只能从5'向3'方向延伸子链,因此每条子链延伸的方向都是从5'向3',其模板链的3'端都指向解旋方向,D项正确。 8.(2025·新余模拟)天使综合征(简称AS)是与15号染色体上的SNRPN和UBE3A基因有关的表观遗传现象。某AS患儿从父亲获得的UBE3A基因碱基序列正常,但邻近的SNRPN基因产生了一段反义RNA(UBE3A-ATS),可与UBE3A基因的mRNA结合,干扰父源UBE3A基因合成蛋白质,下列分析正确的是(AD) A.SNRPN基因与UBE3A基因的部分碱基序列相同 B.反义RNA会抑制UBE3A mRNA的转录 C.双链RNA被降解的原因是被细胞内的RNA聚合酶识别后分解 D.开发抑制SNRPN基因表达的药物可治疗AS 解析　由题图可知,SNRPN基因转录得到的反义RNA(UBE3A-ATS)能与UBE3A基因转录形成的mRNA部分碱基互补配对,使UBE3A基因的翻译受阻,故SNRPN基因与UBE3A基因的部分碱基序列相同,A项正确;反义RNA与UBE3A mRNA进行互补配对,导致UBE3A mRNA不能与核糖体结合进行翻译,B项错误;双链RNA会被细胞内核酸水解酶降解,不是RNA聚合酶,C项错误;抑制SNRPN基因表达的药物可以减少反义RNA(UBE3A-ATS)形成,则不干扰UBE3A mRNA的翻译,个体可以正常合成相应蛋白质,有利于治疗AS,D项正确。 9.(2025·唐山模拟)藻糖-6-磷酸(T6P)是一种信号分子,在细胞中由T酶催化合成,在种子成熟过程中起重要调节作用。研究发现,T6P含量下降,基因R的转录水平降低。据此提出假说:T6P通过促进R基因的表达促进种子中淀粉的积累。已知T酶活性与T6P含量呈正相关,为验证该假说,准备以下实验材料:①野生型;②R基因缺失突变株;③T酶功能缺失突变株;④R基因和T酶功能都缺失突变体。下列说法正确的是(AB) A.若淀粉含量②低于①,说明R基因促进淀粉合成 B.若淀粉含量③低于①,且②等于④,则支持该假说 C.设法提高②中的T6P水平,淀粉含量上升,支持该假说 D.设法提高③R基因表达量,淀粉含量升高,支持该假说 解析　比较①野生型(R基因正常)和②R基因缺失突变株(无R基因),如果②的淀粉含量低于①,说明R基因确实对淀粉积累有促进作用,此结果支持“R基因促进淀粉合成”,A项正确;③T酶功能缺失突变株(T酶的催化作用缺失,T6P含量低)淀粉含量低于①野生型(T6P正常),说明T6P对淀粉积累是必需的,②R基因缺失突变株(无R基因)和④R基因和T酶功能都缺失突变体(R基因和T酶的催化作用均缺失)淀粉含量相等,说明T6P的作用完全依赖R基因(若无R基因,T6P无法发挥作用),直接支持T6P通过促进R基因的表达促进淀粉积累,B项正确;②是R基因缺失突变株,即使提高T6P水平,由于缺乏R基因,淀粉积累不应增加,若淀粉含量上升,说明T6P可能通过其他途径促进淀粉积累,与假说矛盾,C项错误;③是T酶缺失突变株(T6P含量低),但人为提高R基因表达后淀粉含量增加,说明R基因可直接促进淀粉积累,无需依赖T6P,D项错误。 10.(2025·九江模拟)2024年诺贝尔生理或医学奖揭晓,美国两位学者因在微小单链核糖核酸(miRNA)领域的开创性发现而获得殊荣。他们研究突变秀丽隐杆线虫的Lin-4基因,发现该基因不编码蛋白质,编码产物是Lin-4miRNA,可以通过调控Lin-14基因表达调控幼虫的正常发育模式。此外,他们还发现miRNA能够抑制肿瘤细胞的生长。这一发现对于理解基因表达调控机制具有重要意义,也为肿瘤的治疗提供了新的思路。Lin-4基因表达与对Lin-14基因的调控如图所示,下列说法错误的是(ABC) A.miRNA的基本单位是核糖核苷酸,miRNA中的每个磷酸均可以连接两个核糖 B.肿瘤细胞体积小,细胞核大,代谢特别旺盛,胞内所有的蛋白质含量都增加 C.细胞中原癌基因一旦突变或者过量表达而导致相应蛋白质活性过弱,就可能引起细胞癌变 D.医学中可能会利用miRNA与肿瘤细胞中相应的mRNA配对特性治疗癌症 解析　miRNA的基本单位是核糖核苷酸,每个磷酸基团可以连接一个核糖,或者两个核糖,A项错误;虽然肿瘤细胞通常代谢旺盛,但并不是所有蛋白质含量都增加,有些蛋白质的含量可能会减少,B项错误;原癌基因的突变或过量表达通常会导致相应蛋白质活性过强,从而引起细胞癌变,C项错误;miRNA可以通过与肿瘤细胞中的mRNA配对,抑制其翻译,从而调控基因表达,这是一种潜在的癌症治疗方法,D项正确。 方法微点拨　基因表达综合图题型的解法 方法 具体情况 1.识图 (1)根据模板区分:(双链)DNA复制的模板为DNA的两条链,转录的模板是DNA的一条链,翻译的模板是mRNA。 (2)根据场所区分:DNA复制和转录主要发生在细胞核中,翻译发生在核糖体上。 (3)根据产物区分:(双链)DNA复制的产物为双链DNA,转录的产物为RNA,翻译的产物为多肽(蛋白质) 2.译图 把图示信息转化为容易理解的文字信息,或把文字信息转化为图示信息,从而得出正确结论 3.挖掘 注意挖掘图中的隐含条件。隐含条件往往容易被忽视,从而造成解题失误。只有准确捕捉有效信息,才能正确处理信息,从而解决实际问题 三、非选择题 11.(2025·江苏卷,T20)真核细胞进化出精细的基因表达调控机制,图示部分调控过程。请回答下列问题: (1)细胞核中,DNA缠绕在组蛋白上形成 染色体(或染色质) 。由于核膜的出现,实现了基因的转录和 翻译 在时空上的分隔。 (2)基因转录时, RNA聚合 酶结合到DNA链上催化合成RNA。加工后转运到细胞质中的RNA,直接参与蛋白质肽链合成的有rRNA、mRNA和 tRNA 。分泌蛋白的肽链在 粗面内质网 完成合成后,还需转运到高尔基体进行加工。 (3)转录后加工产生的lncRNA、miRNA参与基因的表达调控。据图分析,lncRNA调控基因表达的主要机制有 在细胞核中,lncRNA与DNA模板链结合调控转录;在细胞质中,lncRNA与mRNA结合,影响翻译 。miRNA与AGO等蛋白结合形成沉默复合蛋白,引导降解与其配对结合的RNA。据图可知,miRNA发挥的调控作用有 miRNA与AGO等蛋白结合后形成的沉默复合蛋白既可以与lncRNA结合,又能与mRNA结合,并引导其发生降解 。 (4)外源RNA进入细胞后,经加工可形成siRNA引导的沉默复合蛋白,科研人员据此研究防治植物虫害的RNA生物农药。根据RNA的特性及其作用机理,分析RNA农药的优点有 可精准沉默害虫的关键基因,抑制害虫关键基因的表达,且RNA易被分解,避免造成环境污染 。 解析　(1)细胞核中,DNA缠绕在组蛋白上形成染色体(或染色质)。原核细胞可边转录边翻译,但真核细胞由于存在核膜,基因表达的两个步骤(转录和翻译)存在时间和空间上的分隔。(2)基因转录时,RNA聚合酶结合到DNA链上催化形成RNA。在翻译的过程中,需要三种RNA的参与,分别为rRNA(核糖体RNA)、mRNA(信使RNA)、tRNA(转运RNA)。分泌蛋白的肽链在粗面内质网完成合成,然后运输到高尔基体进行加工。(3)在细胞核中,lncRNA与DNA模板链结合调控转录;在细胞质中,lncRNA与mRNA结合,影响翻译。miRNA与AGO等蛋白结合后形成的沉默复合蛋白既可以与lncRNA结合,又能与mRNA结合,并引导其发生降解。(4)根据RNA的特性及作用机理分析,碱基互补配对具有特异性,siRNA可精准沉默害虫的关键基因,抑制害虫关键基因的表达,且RNA易被分解,发挥作用后不会长期留存,避免造成环境污染。 12.(科学探究)(2025·广州模拟)直链淀粉含量高的稻米品种做出的米饭黏性、适口性差,从而严重影响米饭的质地与食味。目前,生产上大多通过调控稻米中直链淀粉的含量来改良稻米的蒸煮食味品质。由粳稻品种宁粳2号通过诱变后筛选得到隐性突变体r162,并对突变基因进行定位。回答下列问题: (1)研究人员将诱变后的植株与野生型品种杂交后从 F2 代中挑选其中具有r162表型的个体用于后续研究。 (2)对野生型和突变体r162种子进行理化性质分析,结果如图甲所示。据图分析,说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 。由此研究人员推测发生r162突变的结果是 控制合成直链淀粉的酶的活性降低(或合成量减少) 。 甲 (3)根据上述思路,研究人员发现GBSSⅠ是与水稻直链淀粉含量密切相关的关键蛋白,其编码基因Waxy(Wx)被认为是影响稻米品质、控制直链淀粉含量的关键基因。通过对突变体r162的Wx进行分析,结果如图乙所示,明确Wx基因突变是r162突变体糯性形成的原因。与野生型相比,突变体r162中Wx基因的内含子上发生了 碱基对的替换 的突变,导致编码序列 提前出现终止密码子 ,最终导致其编码的GBSSⅠ蛋白错误翻译且翻译过程 提前终止 。蛋白质序列对比分析,突变体r162中的GBSSⅠ蛋白的 糖基转移酶结构域Ⅰ 缺失。 注:Int:内含子;Ex:外显子;*表示终止。 乙 (4)翻译时氨基酸会不断加到肽链的羧基端(C端),肽链含氨基端为N端。蛋白质序列对比分析,用突变体r162中的GBSSI蛋白的 C端 (填“C端”或“N端”)缺失序列产生的抗体来进行检测,预期结果是 野生型出现阳性反应,突变体r162出现阴性反应 。 解析　(1)诱变后的植株与野生型品种杂交,得到的是F1代,F1代自交得到F2代,会出现性状分离,在F2代中挑选具有特定表型(r162表型)的个体用于后续研究。因为F1代一般只表现显性性状,F2代才会出现性状分离,从而能挑选到符合要求的个体。(2)观察题图,与野生型(WT)相比,突变体r162中总淀粉含量基本不变,但是直链淀粉含量显著降低,支链淀粉含量显著升高。这表明基因表达产物(这里是影响淀粉合成相关的产物)通过影响直链淀粉和支链淀粉的含量来控制水稻的性状(淀粉的组成比例),即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。由于突变体r162直链淀粉含量降低,支链淀粉含量升高,而直链淀粉和支链淀粉的合成受相关酶的控制,所以推测发生r162突变的结果是控制合成直链淀粉的酶的活性降低(或合成量减少),导致直链淀粉合成减少,相对地支链淀粉含量升高。(3)对比野生型和突变体r162的Wx基因序列,发现突变体r162中Wx基因的内含子上发生了碱基对的替换,导致编码序列提前出现终止密码子(提前终止),使得翻译过程提前结束,最终导致其编码的GBSSⅠ蛋白错误翻译且翻译过程提前终止。(4)蛋白质序列对比分析可知,突变体r162中的GBSSⅠ蛋白C端缺失。由于翻译时氨基酸不断加到肽链的C端,所以缺失的是C端序列。用缺失C端序列产生的抗体进行检测,预期结果是野生型能与抗体结合出现阳性反应(因为野生型有完整序列),突变体r162不能与抗体结合出现阴性反应(因为其C端缺失)。 学科网（北京）股份有限公司 $