专题14 基因的表达-【创新大课堂系列】高三生物全国名校名卷168优化重组卷

专题14 (时间：75分钟 一、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.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)下列关于基因 表达及其调控的叙述错误的是 A.转录和翻译过程中，碱基互补配对的方式 不同 实 B.转录时通过RNA聚合酶打开DNA双链 C.某些DNA甲基化可通过抑制基因转录影响 生物表型 D.核糖体与mRNA的结合部位形成1个tRNA 结合位点 2.（2025·辽宁葫芦岛期末)研究发现，携带某种氨 基酸的tRNA上反密码子中某个碱基改变，对该 氨基酸的携带和转运不产生影响。下列叙述正 确的是 ( A.tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传 信息 B.转录时RNA聚合酶能识别tRNA中特定碱 基序列 C.反密码子与密码子的配对由tRNA上结合的 氨基酸决定 D.一种氨基酸可能被多种tRNA转运，但一种 tRNA只能转运一种氨基酸 3.(2025·湖北·高考真题)大数据时代，全球每天 产生海量数据，预计2040年需一百万吨硅基芯片 才能储存全球一年产生的数据。为解决这一难 题，科学家尝试运用DNA来储存数据。我国科学 家已经将汉代拓片、熊猫照片等文化数据写入 DNA,实现数据长期保存。下列叙述中，DNA可 以作为存储介质的优点不包括 A.DNA具有可复制性，有利于数据的传播 B.可通过DNA转录和翻译传递相应数据信息 C.DNA长链中碱基排列的多样化，为大量数据 的存储提供可能 D.DNA作为存储介质体积小，为数据携带和保 存节约了大量空间 4.(2025·湖北黄冈中学高三模拟)图1所示为某 种生物细胞内进行的部分生理活动，图2表示 中心法则，图中字母代表具体过程。下列叙述 错误的是 酶内 DNA 一晦甲 DNA mRNA 双链 结构丁 合成中的多肽 d®NA。蛋白质 图1 图2 基因的表达 分值：100分) A.图1所示过程可在原核细胞中进行，其转录 和翻译过程可同时进行 B.图2中过程c和d的产物不同，但涉及的碱 基配对方式完全相同 C.图1中酶甲和酶乙催化形成磷酸二酯键，而 酶丙则催化磷酸二酯键的水解 D.图1体现了图2中的a、b、c三个生理过程 5.(2025·河北·高考真题)M和N是同一染色 体上两个基因的部分序列，其转录方向如图所 示。表中对M和N转录产物的碱基序列分析 正确的是 ( 编号 M的转录产物 编号 N的转录产物 ① 5'-UCUACA-3' ③ 5'-AGCUGU-3 ② 5'-UGUAGA-3' ④ 5'-ACAGCU-3 转录方向 转录方向 5'-TCTACA …AGCTGT-3 3'-AGATGT-TCGACA-5' M 公 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 6.(2025·全国·高三专题练习)研究发现，小鼠 的生长发育与常染色体上的胰岛素样生长因子 基因(B)有关，该基因发生突变后(b),小鼠发育 迟缓表现为个体矮小。某小组选用纯合正常鼠 与纯合矮小鼠进行如下实验： 实验一：纯合正常雌鼠与纯合矮小雄鼠杂交，F 全表现为个体矮小。 实验二：纯合矮小雌鼠与纯合正常雄鼠杂交，F 全表现为正常。 针对上述实验结果，有人提出假说：B基因在精 子中处于非甲基化，而在卵细胞中处于甲基化。 下列说法错误的是 ( A.DNA甲基化抑制了B基因表达，进而对表型 产生影响 B.若假说正确，则基因型为Bb雌鼠产生一种 配子 C.可通过F,中个体矮小雄鼠与纯合矮小雌鼠 杂交来验证假说 D.若假说正确，实验一、二的F1自交后代的表 现型及比例完全一致 7.(2025·江苏·高考真题)甲基化读取蛋白Y识 别甲基化修饰的mRNA,引起基因表达效应改变， 如图所示。下列相关叙述正确的是 DNA yooonooonoooocco0c0ooo mRNA 碱基甲基化 甲1 mRNA 蛋白Y mRNA 11 mRNA OA 降解 表达 、 肽链一 A.甲基化通过抑制转录过程调控基因表达 B.图中甲基化的碱基位于脱氧核糖核苷酸链上 C.蛋白Y可结合甲基化的mRNA并抑制表达 D.若图中DNA的碱基甲基化也可引起表观遗 传效应 8.(2025·山东·高考真题)关于豌豆胞核中淀粉 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 9.(2025·山东枣庄高三期末)某种实验小鼠的毛 色受一对等位基因Ay和a的控制，Ay为显性 基因，表现为黄色，a为隐性基因，表现为黑色。 纯种黄色体毛小鼠与纯种黑色体毛小鼠杂交， 子一代小鼠的基因型都是Aya,却表现出介于 黄色和黑色之间的一系列过渡类型。研究表 明，在Ay基因的前端有一段特殊的可发生 DNA甲基化修饰的碱基序列。Ay基因的表达 受到DNA甲基化的抑制，甲基化程度越高小鼠 体毛的颜色越深。下列说法正确的是() A.决定该小鼠毛色的基因的遗传不符合孟德尔 分离定律 B.基因型Aya小鼠毛色不同的原因是Ay基 因和a基因的碱基序列不同 C.DNA甲基化过程主要影响Ay基因的翻译 过程 D.亲代的DNA甲基化影响可通过有性生殖向 子代传递 10.(2025·福建·模拟预测)下图表示某生物遗 传信息传递和表达的过程，相关叙述错误的是 酶2 NV 基酸1 核糖体 放大 CCG UCA mRNA 58 A.酶1为解旋酶，酶2为RNA聚合酶 B.该图显示了提高翻译效率的方式 C.核糖体在mRNA上从a→b移动 D.决定氨基酸1的密码子是CCG 1.（2025·山东·模拟预测)组蛋白乳酸化修饰 (主要是组蛋白赖氨酸乳酸化)能直接影响基 因的转录，调控相应基因的表达，从而抑制炎 症产生。组蛋白H3K4me3甲基化使ILC2分 泌L一5、L一13，从而导致哮喘的发生。下列 说法错误的是 A.组蛋白乳酸化水平降低，易出现炎症反应 B.DNA甲基化后碱基序列发生改变，从而影 响转录过程 C.DNA甲基化对表型产生影响，可以遗传给 后代 D.组蛋白H3K4me3去甲基化有利于缓解哮 喘症状 2.(2025·黑龙江哈尔滨·三模)染色质由DNA 和组蛋白等物质构成，组蛋白乙酰化会调控基 因的表达。下列有关说法不正确的是() DNA组蛋白 RNA聚合酶 思密念组蛋白乙酰化 ●燃早恶 蕊蕊爸组蛋白去乙酰化 乙酰基 mRNA d S蛋白质 图甲 图乙 A.由图甲可知，a过程使组蛋白与DNA结合 的紧密程度降低，利于相关基因的转录 B.图甲中组蛋白的乙酰化属于表观遗传，a、b 过程可能发生在细胞分化的过程中 C.图乙所示过程对应图甲中过程d,c与d过 程中碱基互补配对方式相同 D.图乙中多个结构e沿着mRNA由m向n移 动，可迅速合成大量相同的蛋白质 3.(2025·辽宁沈阳·三模)下列有关DNA分子 的复制、转录和翻译的说法，正确的是() A.DNA复制时，在DNA聚合酶的作用下 DNA双链打开开始复制 B.转录时，RNA聚合酶与DNA结合后解开 DNA的双螺旋结构 C.在tRNA分子上不会发生碱基互补配对 现象 D.翻译时一条mRNA上可结合多个核糖体同 时合成一条肽链 14.(2025·黑龙江·模拟预测)如图是人体某细 胞的细胞核中发生的两个过程，下列有关叙述 正确的是 酶2 酶3 甲基化 酶1 起始点 酶2 一基因1 一基因2 A.基因1进行转录，α链延伸的方向是从 5'→31 B.基因2进行复制，酶1为RNA聚合酶、酶2 为DNA聚合酶 C.基因1和基因2在细胞核中不能同时进行 转录和复制 D.甲基化不仅抑制基因1的表达，也能抑制基 因2的复制 二、非选择题：本题共5小题，共72分」 15.(14分)(2025·江苏·高考真题)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： 细胞核 细胞质 o IncRNA mRNA mRNA IncRNA miRNA 沉默复合蛋白 mRNA AGO等蛋白 (1)细胞核中，DNA缠绕在组蛋白上形成 。 由于核膜的出现，实现了基因的转录和 在时空上的分隔。 (2)基因转录时， 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 。分泌蛋白的肽链在 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IncRNA、miRNA参与： 基因的表达调控。据图分析，IncRNA调控基 因表达的主要机制有 。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 (4)外源RNA进入细胞后，经加工可形成siR NA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 59 6.(14分)(2025·广西河池·二模)正常成人的 血红蛋白主要是HbA(由2条a肽链和2条B 肽链组成)，而HbF(由2条α肽链和2条Y肽 链组成)占极少量。a肽链基因（用A表示）位 于16号染色体，B和Y肽链基因（分别用B、D 表示)都位于11号染色体。B地中海贫血是B 基因突变致使α/B肽链比例失衡引起的遗传 性贫血。正常人出生后D基因关闭表达而B 基因开始表达，DNA甲基转移酶(DNMT)在 此过程发挥关键作用，回答下列问题： (1)B、D基因的遗传 (填“遵循”或“不 遵循”)基因的自由组合定律。B基因突变致 使a/B肽链比例失衡引起阝地中海贫血，这体 现了基因控制生物性状的方式是 (2)由图1可知，正常人出生后D基因关闭表 达的原因是 启动子 0D0D00000A 0001表达催化 胎儿的D基因 DNMT基因 DNMT 启动子 个生光光 X的00000( 注：*表示甲基基团 出生后的D基因 图1DNA甲基转移酶的作用过程 (3)在有关B地中海贫血人群的胚胎中，若只 要是来自父方的B、b基因均不会被甲基化，来 自母方的B、b基因均被甲基化（不考虑其他基 因的影响)，一对夫妇均是B地中海贫血携带 者(Bb),预测他们生一个患有B地中海贫血孩 子的概率是 (4)阝地中海贫血患者甲的症状明显比其他患 者轻，研究人员对此开展研究，结果如图2和 图3。 口正常人 4▣甲 4.0■普通邱地中海贫血患者 3.5 3.0 2.5 1.5 1.0 0.5 D基因的mRNA Y肽链 图2研究结果 普通β地中海 贫血忠者 …谷氨酸一丝氨酸一脯氨酸… 877 878 879 甲 …谷氨酸一苯丙氨酸一脯氨酸… 图3普通B地中海贫血患者和甲的DNMT蛋白异常部分 氨基酸序列对比 由图3可知，甲DNMT基因的脱氧核苷酸个： 数 (填“>”“=”或“<”)普通B地中 海贫血患者DNMT基因的脱氧核苷酸个数。 据题意和图2、图3结果分析，甲的症状明显较 轻的具体原因是 17.(14分)(2025·河北秦皇岛·二模)RNA干扰 (RNAi)主要是对mRNA进行干扰，起作用的 有miRNA和siRNA。miRNA是由基因组内 源DNA编码产生，其可与目标mRNA配对， 影响核糖体的移动，作用过程如图1；siRNA 主要来源于外来生物，例如寄生在宿主体内的 病毒会产生异源双链RNA(dsRNA),dsRNA 经过酶2的加工后成为sRNA,可引起基因沉 默，作用过程如图2。回答下列问题： miRNACO00BO0 基因 Q细胞核 Drosha 成熟miRNA 合体 图1 MMMKM 2 DNNONONL dsRNA siRNA 复合体2 ④ ·目标mRNA被水解 复合体2 目标mRNA 图2 (1)过程③中miRNA可与目标mRNA配对，： 进而会导致 终止。过程④复合体2 能使目标mRNA水解，而不能水解其他mR NA,原因是 (2)若miRNA基因中，腺嘌岭有m个，占该基 因全部碱基的比例为n,则该miRNA基因中 胞嘧啶为 个，该基因完成第4代复制 所需的腺嘌呤脱氧核苷酸为 个。 miRNA基因和miRNA在化学组成上的区别 在于 (3)肿瘤细胞中会产生一些正常细胞没有的蛋 白质，利用RNA干扰技术抑制这些蛋白质的 合成从而能阻止肿瘤的生长，该治疗方法的优 点是 18.(16分)(2025·河南信阳·二模)图甲为基因 对性状的控制过程，图乙表示细胞内合成某种： 酶的一个阶段。据图回答下列问题： 血红·正常红细胞 基因1 M 蛋白镰刀型红细胞 酪氨 酪氨酸 基因2 黑色素 分 60 ① Asn- Ser Gly ③ CCU 5-AACUCGGGAUAGGU-3 ③ 乙 (1)对细胞生物来讲，基因是 。 图甲中基因1和基因2 (填“可以”或“不可以”)存在于同一细胞中。 (2)图乙中决定丝氨酸(Ser)的密码子对应的 DNA模板链上的三个碱基是5' 3'。若Gy是该多肽的最后一个氨基酸，则该 多肽的终止密码是 (3)DNA甲基化若发生在图甲中a过程的启 动部位，则会影响 与该序列的识 别与结合，进而抑制基因的表达。图甲中基因 1和基因2最终形成的蛋白质不同的根本原因 是 (4)图甲中若基因2不能表达，则人会患白化 病，说明基因与性状关系是 (5)某些病毒侵入宿主细胞后，在宿主细胞中， 可发生与a相反的过程，该过程与b过程相 比，特有的碱基互补配对方式是 (模板链碱基在前，子链碱基在后)。 9.(14分)(2025·河南南阳·高三阶段练习)图 甲是人体胰岛素基因控制合成胰岛素的示意 图，图乙是图甲中过程②的局部放大，请据图 回答： 胰岛素基因 苏氨酸 二DNA分子 \① mRNA UGU UGA ②-②mRNA UGGACUACAGGG ② 甲 乙 (1)图甲中过程①为 ,发生该过程的 主要场所是 该细胞与人体其他细 胞在形态结构和生理功能上存在稳定性差异 的根本原因是 (2)由图乙可知，决定苏氨酸的密码子是 ,参与图乙过程的RNA有 (3)已知过程①产生的mRNA中腺嘌呤与尿 嘧啶之和占碱基总数的46%，其模板链对应的 区段中鸟嘌呤占26%，则对应的双链DNA分 子中胞嘧啶所占的比例为 (4)图甲过程②中，核糖体的移动方向是 (填“从左到右”或“从右到左”)，一个 mRNA上结合多个核糖体的意义是上，B/位于ZW染色体上，则亲本基因型是AAZZ和aaZ w,子 一代基因型是AaZW(雌性红色)，AaZZ(雄性褐色)，相互交配子 二代中红眼雌性的基因型有AaZW,AAZW,aaZW和aaZW (4)杂交一中品系乙的亲本基因型是AAZW和aaZZB,子一代是 AazW、AaZZ,组合二中亲本基因型是AAZZ和aaZW,子一代， 基因型是AaZW(雌性红色)，AaZZ(雄性褐色)，测交是和隐性纯 合子(aaZZ和aaZW)交配，如果选择AaZW,则子代全为红眼，不 符合要求：故可以选择褐眼雄性(AaZZ)交配，子代中AaZZ: Aazb Zb:Aazw Aazbw aazzb aazZb:aaz w aazW= 1:1:1:1:1:1:1:1,则褐眼雄性：红眼雄性：褐眼雌性：红 眼雌性=1：3：1：3。故选A和④：还可以选择褐眼雌性(AaZW) 进行测交，子代中AaZZ:aaZZ:AaZW:aaZW=1:1:1: 1,褐眼雄性：红眼雄性：褐眼雌性：红眼雌性=1：1：1：1。故选 C和③。 答案(1)正反交(2)伴性 正反交结果不同，且杂交二中F,代雄 性全为褐眼，雌性全为红眼 (3)常 aaZW(4)A和④、C和③ 19.解析 (1)根据系谱图中Ⅲ-2同时出现两种稀有性状，Ⅲ-4与Ⅲ-5分 别出现稀有性状之 ,而系语图中雌性犬Ⅱ-2表型正常，已知Ⅱ-1不 带有致病基因，反推分析得出控制这两种稀有性状的基因都在X染 色体上，为伴X染色体隐性遗传方式，Ⅱ-2带有两种稀有性状突变基 因，故两种性状的遗传均为伴X染色体隐性遗传 (2)Ⅲ-2的表型可能是因为Ⅱ-2的两条X染色体的非姐妹染色单体：18 发生交换的结果。 (3)小狗2是Ⅲ-3生的，小狗1和小狗3不是Ⅲ-3生的。判断依据是 受精卵的核外遗传物质线粒体DNA均由卵子提供，有亲缘关系的子 代的线粒体DNA序列特征（是否含有酶切位点）一定和母亲相同，反 之，则两者没有亲缘关系。 (4)若用基因型为AABbCc和AaBbCe的个体杂交，解析如下： AABbCc AaBbCc 3/4C 9/16A BC 表型N 3/4B 1/4cc 3/16A_B-cc 表型Ⅲ C3/4C 3/16A_bbC_ 表型八 1/4bb 1/4cc 1/16A bbcc 表型Ⅱ 分离 分离 规律 规律 自由组合规律 则子一代表型有Ⅱ、Ⅲ、W3种，其性状及分离比为N:Ⅲ：Ⅱ 12:3:1。 答案 (1)否 根据系谱图中Ⅱ-3和Ⅱ-5雄性出现与I-1不同的稀 有表型，推出【-2携带有稀有性状突变基因。Ⅲ-2同时出现两种稀！ 有性状，Ⅲ-4与Ⅲ-5分别出现稀有性状之 ·,而家系中雌性犬表型都， 正常，已知Ⅱ-1不带有致病基因，综合分析得出控制这两种稀有性状 的基因都在X染色体上，为伴X染色体隐性遗传方式，Ⅱ-2带有两种 稀有性状突变基因（或：从图中Ⅱ-1、Ⅱ-2表现正常，Ⅲ-2出现两种稀 有性状，推出两种稀有性状的遗传属于隐性遗传：由题干已知Ⅱ-1不 带两种稀有性状突变基因，而Ⅲ-2出现两种稀有性状，推出两种性状 的遗传位于X染色体上)(2)Ⅱ-2的两条X染色体的非姐妹染色单 体发生交换的结果(3)能小狗2是Ⅲ-3生的，小狗1和小狗3不 是Ⅲ-3生的。受精卵的核外遗传物质线粒体DNA均由卵子提供，有 亲缘关系的子代的线粒体DNA序列特征一定和母亲相同，反之，则 两者没有亲缘关系（或：图3中只有小狗2的核基因序列和线粒体基 因序列与Ⅲ-3相同)(4)3 N:Ⅲ：Ⅱ=12：3： 专题13 基因的本质 1.B2.C3.D4.B5.D6.D7.D8.C9.D 10.D11.D 12.B13.D14.D 顿屏安开是是有路尚皇到的技产量的是维： 15.解析 化图甲中⑩磷酸二酯键形成的酶是DNA聚合酶。(2)乙图表示 1 DNA分子复制过程，可发生在细胞核、叶绿体、线粒体中 (3)若双 链DNA分子的一条链中(A十T)/(C十G)=,根据碱基互补配对原 则，A与T配对，A=T,G与C配对，G=C,则其互补链中该比值也 为a。(4)DNA分子杂交技术依据的原理是碱基互补配对原则：两种 生物杂合双链区的部位越多，说明两种生物的亲缘关系越近。 答案 (1)DNA聚合酶 解旋酶 (2)细胞核、叶绿体、线粒体 (3)a (4)碱基互补配对亲缘关系越近 16.解析 (1)由A C图可知，DNA复制是双向进行的，所以实际复制 所需时间约是单向复制所需时间的一半。 (2)据D→F图可知，哺乳 动物的DNA分子是从多个起始点同时进行复制的，所以复制时间比！ A→C单起点复制所需时间短。 (3)延仲的子链紧跟着解旋酶，这说 明DNA分子复制是边解旋边复制。 (4)每个DNA分子中，有腺骠呤} m个，则有胸腺嘧啶m个，则鸟嘌岭和胞嘧啶各有（一2m)/2个。 复 制4次，就是最后有16个DNA分子，即增加了15个相同的DNA分 子。则需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸个数为15×(/2一m)个。 答案 (1)DNA的复制是双向进行的 (2)DNA从多个起始点同时 进行复制(3)边解旋边复制(4)15×(a/2一m) 17.解析 (1)噬菌体是病毒，是营寄生生活的生物，不能直接在培养基 上培养 所以为了获得标记的噬菌体，要先培养细首，使细菌被标 记，再用噬菌体侵染被标记的细菌，再用被标记的噬菌体侵染未标记， 的细菌，保温、搅拌离心处理，最后检测放射性。因此顺序为②①④： 233 ③。故选C。(2)图中锥形瓶内的培养液是用来培养大肠杆菌的：由 于噬菌体已经被标记，因此用于培养大肠杆菌的培养液中不能含有 P或S。(3)A,噬萌体是专性寄生物，只能在活细胞中寄生，因而不 能用含西S的培养基直接培养噬菌体，A错误：B.噬菌体只能寄生在 活细胞内，因而不能用含32P的培养基直接培养噬菌体，B错误：C,用 含5S的培养基培养细菌，即获得带有5S放射性标记的细菌，再用此 细菌培养噬菌体，则可获得蛋白质外壳带有标记的噬菌体，用带有5S 的噬菌体侵染未标记的细菌，保温适当时间，经过离心、分离后即可 实现离心管的上清液中带有放射性，C正确：D.用含2P的培养基培 养细菌，再用此细菌培养噬茵体，则可获得带有？P标记的噬菌体，再 用该噬菌体侵染未标记的噬菌体，则保温适当时间后，经过离心 、分 离即可在沉淀物中检测到放射性，不符合题意，D错误 故选C (4)用被2P标记的噬菌体去浸染未被标记的大肠杆菌，因为2P位于 噬体的DNA中，噬菌体侵染大肠杆菌时核酸注入到大肠杆菌体 内，但是蛋白质留在外面，理论上应该是上清液中没有反射性。 如果 离心后，发现上清液中有放射性物质存在，这些放射性物质的来源可 能是有些噬菌体的DNA未注入到大肠杆菌体内：或者是保温培养的 时间过长，子代噬随体已经释放出来，经离心后到达上清液中 答案 (1)C (2)大肠杆菌 否 (3)C (4)保温时间过短有未侵染 进大肠杆菌中的噬菌体，其中的DNA随着外壳离心进入上清液或者 保温时间过长，导致大肠杆菌裂解，使得子代噬菌体得以释放，经离 心后到达上清夜 解析(1)通过同位素标记技术可将亲代DNA与子代DNA区分开 由于11N、15N是稳定同位素，稳定同位素不具有放射性，固此无法通 过检测放射性的有无来区分，但不同同位素的相对分子质量不同，可 借助密度梯度离心技术将不同的DNA分离开。(2)将大肠杆菌在 含15N(I5NH,CI)的培养液中培养若千代，这样大肠杆菌的DNA几 乎都是15N标记的。(3)提取含15N的大肠杆菌DNA离心，其目的是 检测含15N的DNA离心后在试管中的位置，以便于与复制后的DNA 作为对照。若为全保留复制，则b(繁殖一代)的结果应为两条带： 条重带、 一条轻带，故最早可根据b的离心结果确定DNA的复制方 式为丰保留复制。(4)亲代大肠杆菌的DNA复制三次后共8个 DNA,其中两个DNA的一条链含15N,另一条链含11N,其余6个 DNA的两条链均为1N,离心后应为11N/I5N(中带)：1N/N(轻 带)=1：3 答案(1)密度梯度离心只含11N、只含15N、同时含11N15N的DNA 分子的相对分子质量存在差异（或利用密度梯度离心可将相对分子 质量不同的物质分离)(2)将大肠杆菌在含15N(15NH,CI)的培养液 中培养若干代(3)检测含15N的DNA离心后在试管中的位置，作 为对照b(4)3 解析(1)分析题图甲可知，A是DNA解旋酶，作用是断裂氢键，使 DNA解旋，形成单链DNA:绿色植物根尖细胞中DNA存在于细胞 核、线粒体中，因此在细胞核、线粒体都能进行DNA分子复制。 (2)乙图中7是胸腺密啶脱氧核苷酸，DNA分子两条链上的碱基通过氢 键连接成碱基对，并且遵循碱基互补配对原则(AT、CG)。(3)该分子 基总数为2b,C=G=n,C十G=2n,A十T=2b一2n,A 第 次复制需要A为(b-n)个，第二次复制需要A为2(b n)个，第 次复制需要A为4(b一)个，因此第三次复制需要腺骠岭脱氧核 苷酸为4(b一n)个。 (4)噬菌体DNA含有C、H、()、N、P等元素，蛋白 质含有C、H,()、N,S等元素，侵染大肠杆菌过程中DNA注入大肠杆 菌内部，蛋白质外壳留在外面，如果用3H、2P、S标记噬菌体后，其 DNA含有3H、32P,蛋白质外壳含有2P、5S,让其侵染未被标记的细 菌，产生的子代噬菌体组成成分中含放射性元素3H和2P。(5)酶具 有专一性，底物mRNA结构改变后，原酶可能失去对新底物的降解 作用。 答案(1)解旋细胞核、线粒体(2)胸腺嘧啶脱氧核苷酸 碱基 互补配对 (3)4(b-n) (4)3H和32P (5)酶具有专一性 专题14基因的表达 2.D3.B4.C5.C6.B7.D8.C9.D10.D11.B C13.B14.A 解析 (1)细胞核中，DNA缠绕在组蛋白上形成染色质（染色体）」 转录在细胞核内进行，翻译在细胞质中的核糖体，故由于核膜的出 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(组成核 糖体)、mRNA(翻译的模板)和RNA(运输氨基酸)。分泌蛋白的肽链在 内质网的核糖体上完成合成后，还需转运到高尔基体进行加工 (3)转录后加工产生的IncRNA、miRNA参与基因的表达调控。据图 分析，IneRNA调控基因表达的主要机制有在细胞核中与DNA结合 调控基因的转录：在细胞质中与mRNA结合，阻止翻译。miRNA与 AG)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发挥的调控作用有与mRNA结合，引导 mRNA降解：与IncRNA结合，引导IncRNA降解 (4)外源RNA进入细胞后，经加工可形成sRNA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：具有特异性，对其他 生物没有危害：容易降解，不会污染环境。 答 (1)染色质/染色体翻译(2)RNA聚合RNA内质网 的核糖体上 (3)在细胞核中与DNA结合，调控基因的转录：在细胞 质中与mRNA结合，阻止翻译 与mRNA结合，引导mRNA降解： 与IneRNA结合，引导IneRNA降解 (4)具有特异性，对其他生物没 有危害：容易降解，不会污染环境 16.解析 (1)B、D基因都有位于11号染色体上，二者不遵循基因自由！ 组合定律。B基因突变致使α/B肽链比例失衡引起的遗传性贫血，体 现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状。 (2)从图看出，DNMT基因表达出DNMT,催化胎儿D基因的启动子 发生甲基化过程，导致启动子甲基化，从而阻止D基因表达，所以出 生后D基因关闭表达。 (3)一对夫妇均是3地中海贫血携带者(Bh),说明B地中海贫血病是 种隐性遗传病，即B地中海贫血是隐性性状，父母都是杂合子b, 若只要是来自父方的B、b基因均不会被甲基化，来自母方的B、b基 因均被甲基化，设被甲基化的基因分别表示为B'、b',基因被甲基化 后会抑制其表达，因此二者后代的基因型为：1BB':1B'b:1Bb':1bb', 故生 个患有3地中海贫血孩子的概率=1/4Bb十1/4bb=1/2。 (4)从图3看出，普通患者和甲的区别是在878位氨基酸由丝氨酸变 为苯丙氨酸，发生了碱基对的替换，所以甲DNMT基因的脱氧核苷 酸个数等于普通B地中海贫血患者DNMT基因的脱氧核苷酸个数， 从图2看出，甲个体DNMT基因发生突变后，导致DNMT结构异 1 常，无法催化D基因的启动子甲基化，D基因表达量增加，可以表达 出Y肽链，而《肽链可以和Y肽链结合形成正常的血红蛋白，因此甲 的症状明显较轻 答案(1)不遵循 基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状 2)DNMT基因表达出DNMT,催化D基因的启动子发生甲基化 过程，导致启动子甲基化，从而阻止D基因表达 (3)1/2 甲个体DNMT基因发生突变后，导致DNMT结构异常，无法催化D 基因的启动子甲基化，D基因表达量增加，可以表达出Y肽链，而α肽 链可以和Y肽链结合形成正常的血红蛋白 17.解析 (I)在过程③中，miRNA可与目标mRNA配对，导致核糖体 不能沿mRNA移动，进而会导致翻译终止。由于复合体2中的RNA 可以与目标RNA之间的碱基互补配对，但不可以与其他mRNA的 碱基互补配对，所以过程④复合体2能使目标mRNA水解，而不能水 解其他mRNA (2)若miRNA基因中，腺票岭有m个，占该基因全部碱基的比例为 n,则胸腺嘧啶也有m个，且该基因全部碱基数为m/n,胞嘧啶=鸟嘌 =(m/n一2m)/2=m(1/2n一1)。该基因中腺噪呤脱氧核苷酸有 m个，第4代复制所需的腺膘呤脱氧核苷酸=(2 -23)×m=8m。 miRNA基因中含有脱氧核糖和胸腺嘧啶，miRNA中含有核糖和尿 院 (3)由题意“肿瘤细胞中会产生一些正常细胞没有的蛋白质”可知，正 常人体内不会产生这些蛋白质，可以利用RNA千扰技术抑制这些蛋 白质的合成，因此该治疗方法的优点是针对性较强，避免误伤正常 胞 答案(I)翻译复合体2中的RNA可以与目标RNA之间碱基互： 补配对，但不可以与其他mRNA的碱基互补配对 (2)m(1/2n 11 8m miRNA基因中含有脱氧核糖和胸腺嘧啶，miRNA中含有核糖 和尿嘧啶(3)针对性较强，避免误伤正常细胞 18.解析 (1)对细胞生物（遗传物质为DNA)来讲，基因是具有遗传效 应的DNA片段：同一个体的不同体细胞均由同一个受精卵经过有丝 分裂和细胞分化形成，含有的基因与受精卵相同，因此图甲中基因1 和基因2可以存在于同一细胞中 16 (2)分析图乙可知，决定丝氨酸(Ser)的密码子为UCG,密码子位于 mRNA上，mRNA上对应的三个碱基是5' -UCG ,mRNA是 DNA的模板链通过碱基互补配对转录而来的，因此对应的DNA模 板链上的三个碱基是：3 -AGC 5',则决定丝氯酸(Ser)的密码子对 应的DNA模板链上的三个碱基是5'一UCG一3' 、终止密码子不编 码氨基酸，若Gy是该多肽的最后一个氨基酸，则该多肽的终止密码 是UAG。 (3)图甲a过程表示转录，转录的起始信号是启动子，启动子是RNA 聚合酶识别位，点；DNA甲基化若发生在图甲中过程的启动部位，则} 会影响RNA聚合酶与该序列的识别与结合，进而抑制基因的表达 图甲中的M1与M2,图乙中的③均为mRNA。图甲中的过程b和图 乙所示的过程都是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，因此在生物 学上均称为翻译，最终形成的蛋白质不同的根本原因是基因不同（或 DNA中碱基序列不同)。 (4)图甲可知，若基因2不能表达，则人体就不能合成酪氨酸酶，人体 缺乏酪氯酸酶，酪氨酸就不能形成黑色素，所以人会患白化病，此例 说明基因还可以通过控制酶的合成，进而控制生物的代谢过程，从而 间接控制人的性状。 (5)图a表示转录，的相反过程表示逆转录，b过程表示翻译，翻译过 程碱基互补配对方式是A一U,U -A,G一C,C一G,而逆转录过程 (以RNA为模板合成DNA的过程)碱基互补配对方式是A一T A,G C,C- -G,与b过程相比，逆转录过程特有的碱基互补配对 117 方式是A 答案(1)具有遗传效应的DNA片段 可以 (2)3A T】A (3)RNA聚合酶 基因不同（或基因碱基序列不同） (4)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 (5)A- 19.解析 (1)图甲过程①表示以人体胰岛素基因为模板合成胰岛素 mRNA的转录过程，因此发生在人体的胰岛B细胞中，在细胞的细胞 核中发生。该细胞与人体其他细胞在形态结构和生理功能上存在稳 定性差异的根本原因是细胞分化，细胞分化的实质是基因的选择性 表沃 (2)图乙表示正在进行翻译过程。密码子是指mRNA上决定1个氨 基酸的3个相邻的碱基，由图2可知，搬运苏氨酸的tRNA上的反密 码子为UGA,反密码子与密码子碱基互补配对，故决定苏氨酸的密 18 码子是ACU。参与翻译过程的RNA有mRNA、tRNA、RNA, mRNA是翻译的模板，tRNA能识别密码子，并转运相应的氯基酸到 核糖体上合成蛋白质，RNA是合成核糖体的重要成分 234 (3)依题意可知：在mRNA链中，A十U=46%,其模板链对应的区段 中A十T=46%,A十T在双链的比例也为46%，C十G在双链的比例 为1一46%=54%，对应的双链DNA分子中胞嘧啶所占的比例为 540%·2=270a (4)图甲中②表示翻译过程，由肽链的长度可知，核糖体的移动方向 是从右到左。在翻译过程中，一个mRNA上结合多个核糖体的意义 是：少量的mRNA可以迅速合成出大量的蛋白质 答案(1)转录细胞核基因的选择性表达(2)ACU mRNA tRNA、rRNA(3)27%(4)从右到左少量的mRNA可以迅速合 成出大量的蛋白质 专题15生物的变异和进化 2.A3.D4.B5.C6.B7.A8.C9.A10.A11.D 13.A14.D 解析 (1)基因突变是指碱基对的增添、缺失或替换。故断裂的 DNA可能发生非同源末端连接修复，导致靶基因中发生碱基的增 添、缺失或替换，引起基因突变 (2)将供体DNA与靶向T基因的gRNA和Cs9酶共同注入果蝇受 精卵，实质是基因工程中将基因表达栽体注入受体细胞，需要根据标 记基因挑选，图2中红色荧光蛋白基因是标记基因，所以在低倍镜下 挑选出发出红色荧光的成蝇，即为成功实现驱动片段替换的个 G09 (3)当细胞中1个T基因被驱动片段替换后，会表达靶向T基因的 gRNA和Cas9酶，而gRNA可以与T基因特异性结合，同时Cas9酶 在特定位点将其切割，所以导致另1个丁基因也被驱动片段替换，用 G0雄蝇与野生型雌蝇杂交·杂交子代中一对同源染色体上T基因被 替换，而另一条没有被替换，但根据前面分析，最终这对染色体上的 T基因都会被替换，所以F雌果蝇均不育。 (4)有的C。果蝇受粉卵中T基因发生末端连接修复，突变为1基因。 t基因既不能正常表达，也不能被gRNA识别，t基因本身也是发生了 基因突变，所以t是不育的，但不能将野生型2号染色体上的T基因 进行驱动片段替换，因此如果果蝇同时含有t和野生型基因，是可 育的 用携带t基因的C。雄蝇（记为Tt)与野生型雌蝇（记为十十）杂交，子 代T十：十=1：1，T十变为TT,在雌果蝇中表现不育，所以F1自 由交配，雄采蝇产生的配子T:【:十 2:1:1,雌果蝇产生的配子 t:十=1：1，随机结合F2中Tt:T十：tt:t十：十十=2：2：1： 2：1,所以雌果蝇中可育个体比例为3/8 (5)对驱动片段进行改造，将其中鳊码gRNA的基因增加为3个，分 别靶向T基因中不同的位点的好处是T基因中即使发生末端连接修 复，也可以被其它gRNA识别，引发同源重组修复，降低基因产生 概率 答案 (1)增添、缺失或替换 (2)发出红色荧光 (3)另1个T基因 也被驱动片段替换均不育 (4)3/8(5)T基因中即使发生末瑞 连接修复，也可以被其它gRNA识别，引发同源重组修复，降低t基 因产生概率 解析(1)生殖隔高是指不同物种之间一般是不能相互交配的，即使 交配成功，也不能产生可育的后代的现象。长穗偃麦草与普通小麦 于不同的物种，所以长稳偃麦草与普通小麦之间存在生殖隔离 图中①处理之后导致染色体数目加倍，所以是用秋水仙素或者低温 诱导抑制纺锤体的形成，从而使染色体数目加倍。从而恢复育性，形 成异源八倍体 (2)乙(42W十7E)的染色体来源于普通小麦和长移偃麦草，普通小麦 和长穗偃麦草属于不同物种，二者之间存在生殖隔离，由于来自长穗 偃麦草的染色体(7条)之间无法联会而随机丢失。根据染色体丢失 或保留两种情况，理论上最多可产生2×2×2×2×2×2×2=2 128种配子 (3)目的是选育携带抗锈病基因的小麦二体异附加系，所以应选择表 型为抗锈病的单体附加体 丁(42W十1E)自交，产生的戊(42W十 2E)是含有2条携带抗锈病基因的染色体的个体，丁产生含E染色体 的配子的概率为1/2，自交产生42W十2E的概率1/2×1/2=1/4：该 育种过程涉及到染色体数目的增减，故原理是染色体致目变异 (4)长穗偃麦草抗锈病基因移接整合到普通小麦的染色体上，属于染 色体结构变异中的易位。 答案 (1)生殖隔离秋水仙素或低温抑制纺锤体的形成，染色体 不能分离，从而导致染色体数目加倍(2)联会128(3)抗锈病 1/4 染色体变异(4)易位 解析(1)现代生物进化理论认为生物进化的实质是种群基因频率 的改变。蜗牛从A点到B点发生了进化，其原因是从A到B杀虫剂 R的使用会使蜗牛种群中抗药性基因频率上升，种群基因频率发生 改变。C点后蜗牛种群数量开始下降，从C点开始，农民开始放养青 蛙控制害虫。(2)由题意可知，无条纹是隐性性状，基因型为aa。 表格信息可知，aa的基因型频率是490÷1000=49%，Aa=32%,则 a的基因频率为：49%十1/2×32%=65%。由表格中的信息可知，有 条纹的蜗牛空壳的相对数量更多，因此有条纹的蜗牛更易被鸟捕食 控制有条纹性状的基因A的基因频率会逐渐降低，控制无条纹性状 的基因a的基因频率会逐渐上升 答案(1)从A到B杀虫剂R的使用会使蜗牛种群中抗药性基因频 率上升，种群基因频率发生改变C (2)49%65% 无条纹 解析(1)据图可知，关东107和白火麦杂交的子代F1和五米杂交 形成的受精卵会发生玉米染色体全部丢失的现象，则小麦染色体的 单倍体胚只含有小麦的配子，染色体条数是21条：小麦的每个染色 体组含有7条染色体，故图中单倍体小麦幼苗含3个染色体组：与二