专题04 遗传分子基础（上海专用）高一生物下学期

专题04 遗传分子基础 1．(23-24高一下·上海松江二中·期中)下图是遗传信息在生物大分子间传递的示意图。图中字母表示物质，编号表示过程。 (1)图中结构X是_____________，可被碱性染料醋酸洋红或龙胆紫染成深色。 (2)真核生物中过程②发生的主要场所是_____________，需要的原料是_____________。 (3)若A的模板链序列为5＇-GGACTGATT- 3＇，则B的序列为（　　） A．5＇-CCUGACUAA- 3＇ B．5＇-AAUCAGUCC- 3＇ C．5＇-UUAGUCAGG- 3＇ D．5＇-GGACUGAUU- 3＇ (4)过程④的名称是_____________，会发生过程④的生物有______________（举一例）。 (5)与①过程相比，③过程特有的碱基互补配对方式是（　　） A．G-C B．A-T C．A-U D．A-C (6)如果过程①中出现差错，导致A分子上某基因的一个碱基对被替换，但产生的C没有发生改变，其原因可能是（　　） A．多种氨基酸可以由一种密码子编码 B．不同的密码子可能决定同一种氨基酸 C．过程①②⑤所需要的酶没有发生变化 D．A序列的改变不可能影响C的序列 (7)下表表示基因表达过程中决定苏氨酸的相关碱基，据表推测苏氨酸的密码子可能有________，能够运输氨基酸的RNA称为_____________。 DNA G A A mRNA tRNA G 氨基酸 苏氨酸 (8)如图中各过程在造血干细胞和高度分化的肌肉细胞内能发生的过程是（　　） A．前者有①②⑤，后者有②⑤ B．两者都有① C．两者都有①②⑤ D．两者都只有②⑤ DNA甲基化是指DNA序列上特定的碱基在DNA甲基转移酶（DNMT）的催化作用下添加甲基，高度DNA甲基化会抑制基因表达。在多细胞的真核生物中，DNA甲基化多数发生在胞嘧啶碱基，甲基转移酶将甲基选择性地添加到胞嘧啶上，形成5-甲基胞嘧啶。甲基化在细胞中普遍存在，对维持细胞的生长及代谢等是必需的。 (9)请据题干和图中所示信息及分析，下列有关DNA甲基化引起的表观遗传叙述正确的有（　　） A．被甲基化的DNA片段中遗传信息发生改变，从而使生物的性状发生改变 B．一个DNA分子可能连接多个甲基 C．DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合 D．胞嘧啶和5-甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对 (10)针对某一真核生物的基因，下列哪一种调控是转录后水平的调控（    ） A．阻遏蛋白抑制RNA聚合酶与启动子结合 B．RNA前体经过剪切加工成为成熟的mRNA C．通过某些蛋白因子延长mRNA存在时间 D．对翻译产生的多肽链进行加工修饰 (11)下列遗传学概念说法正确的是（    ） A．任何生物的基因一定是DNA双链上有遗传效应的片段 B．人的遗传物质主要是DNA C．转录需要RNA解旋酶和RNA聚合酶 D．转录与逆转录的碱基互补配对方式的种类完全相同 (12)真核生物的DNA分子和由其转录出的某一成熟mRNA的长度相比，后者长度往往明显短于前者，可能的原因有（    ） ①转录的模板不是整个DNA分子 ②基因的启动子和终止子不转录 ③基因中内含子转录出的RNA前体相关片段会被剪切 ④肽链在加工过程中可能会剪切掉部分氨基酸 ⑤起始密码子和终止密码子不是由基因转录出的 A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．①③⑤ (13)如果GCU可以是丙氨酸的密码子，则相关tRNA上的反密码子是_________，其携带的丙氨酸位于tRNA分子的______端（填3＇或5＇）。 (14)下列不同生物或细胞所遵循的中心法则内容完全相同的是（    ） A．人的造血干细胞和植物的成熟叶肉细胞 B．艾滋病毒和新冠病毒 C．麻疹病毒和新冠病毒 D．洋葱根尖分生区能分裂的细胞和细菌细胞 (15)细胞中转录出的RNA分子有mRNA、tRNA、rRNA三种，请将三者和它们各自的主要功能进行连线_________。 mRNA              ①转录DNA分子的遗传信息，编码氨基酸序列。 ②识别mRNA，使出核孔后的mRNA结合到特定位置。 tRNA               ③催化肽键的形成。 ④识别mRNA并通过反密码子与mRNA中相应密码子碱基配对。     rRNA              ⑤搬运氨基酸。 (16)DNA分子不大可能是生物催化剂——酶的根本原因是（    ） A．它已经是遗传物质，不能一物多用。 B．自然界的DNA分子多为双螺旋结构，不符合各种不同酶催化对空间结构多样性的要求。 C．DNA分子不是所有生物都有。 D．DNA分子多在细胞核内，而各种酶需要出现在各种地方。 2．(23-24高一下·上海扬子中学·期中)自然界中，存在着多种性别决定的方式。半滑舌鳎是我国沿海地区养殖率较高的经济鱼种，雄鱼染色体组成为 ZZ，雌鱼为ZW。但是，幼鱼在28℃时，ZW鱼发育为表型雄性，称为伪雄鱼 (用Z*W 表示)。如图是半滑舌鳎性别决定和体形模式图。    (1)性别二态指第二性征为基础的非生殖系统特征差异，比如：体重积累、生长形态等。下列相关推测正确的是 。 A．半滑舌鳎鱼具有性别二态性 B．伪雄鱼比雌鱼具有更高的经济价值 C．雌鱼有更大的体型有利于增加产卵量 D．性别二态现象是生物进化的结果 (2)已知伪雄鱼可以产生雄性配子，子代 Z*W 在 22℃下生长依然发育为伪雄鱼，且Z 或Z*染色体是鱼类生存所必需的。请预测在 22℃下饲养的Z*W和ZW鱼杂交后中表现型为雌鱼的比例 。 A．1/4 B．1/3 C．1/2 D．2/3 研究表明：gsdf基因在半滑舌鳎性别分化过程中起到重要作用，不同性别表现的半滑舌鳎性腺中 gsdf基因的甲基化图谱， 如图甲所示。    (3)相比雌鱼，雄鱼与伪雄鱼 gsdf 基因启动子区域甲基化水平___________(高/低/大致相同)。 (4)据图甲分析，关于半滑舌鳎性别分化的机制，相关叙述正确的是 A．甲基化使 DNA 所含的遗传信息发生改变 B．DNA 甲基化使半滑舌鳎性状发生改变 C．gsdf基因的甲基化程度不能遗传给后代 D．gsdf 基因表达产物有利于发育成雄鱼 (5)据图甲分析，半滑舌鳎gsdf基因的表达调控发生在图乙中的过程_________(填图中编号)。    (6)据上述信息和所学知识，从分子层面提出提高半滑舌鳎鱼养殖产量的建议。_____________________________________________________________。 (7)XY 和 ZW型是最常见的性别决定方式，科学家将以半滑舌鳎为代表的鲽形目鱼类(身体扁平，双眼偏转至头颅同侧)与其他生物的 DNA 构建了进化关系树，可判断生物间的亲缘关系如下图。据图分析，下列叙述正确的是 。    A．利用 DNA 判断生物进化关系属于进化的细胞学证据 B．半滑舌鳎和鸟类亲缘关系较远，但来源于共同的祖先 C．由鲽形目鱼类的形态特征可推测其可能为水体底栖生物 D．有些生物的性别不一定通过性染色体来决定 (8)综合以上材料可知生物体性别决定的影响因素有__________。(编号选填) ①性染色体                   ②基因                  ③环境因素 3．(23-24高一下·上海松江二中·期中)在大肠杆菌的培养基中同时加入葡萄糖和乳糖时，发现大肠杆菌的数量会先增长，稳定一段时间后再增长，科学家经过研究发现大肠杆菌优先利用葡萄糖，当葡萄糖被用完后，再利用乳糖。利用乳糖时，需要乳糖酶基因表达。如图所示，乳糖酶基因由启动子、操纵基因和结构基因三部分组成。同时，细胞中存在激活蛋白（CAP）和阻遏蛋白对乳糖酶基因的转录进行调控。 (1)葡萄糖是激活蛋白（CAP）的抑制剂，当培养基中________（填“有”或“无”）葡萄糖时，激活蛋白才能与CAP结合位点结合，从而激活RNA聚合酶。 (2)阻遏蛋白与操纵基因结合时会阻止_____________与启动子的结合，从而阻止结构基因的转录，但是如果细胞中存在乳糖，乳糖会与___________结合，使其空间结构发生改变，从而使其无法与操纵基因结合。 (3)如果培养基中有乳糖，也有葡萄糖，则___________会抑制CAP的活性，使其无法与CAP结合位点结合，RNA聚合酶的活性受到抑制，乳糖酶基因仍然不能转录。如果培养基中有乳糖，但无葡萄糖，则由于有乳糖，乳糖与阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白无法与操纵基因结合，同时，由于无葡萄糖，______________会激活RNA聚合酶的活性，乳糖酶基因可以转录。 (4)下列不属于表观遗传机制调控基因表达的是（    ） A．DNA甲基化使部分基因不能表达 B．环境改变使某些基因的阻遏蛋白失效 C．外源基因引起的RNA干扰阻碍了某些基因的翻译过程 D．组蛋白修饰促进或关闭基因表达 (5)下列有较大可能属于表观遗传现象的是（    ） ①食用蜂王浆的雌性幼虫长大后成了蜂王 ②某人因长期大量抽烟导致部分基因甲基化，诱发了某些疾病 ③某同学因为长期玩电子游戏成了高度近视 ④某人因长期学习压力过大得了神经衰弱类疾病 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ (6)长期大量饮用烈性白酒的人不仅会损害自身身体健康，还可能会导致期间所生育的下一代个体出现智障等严重问题，相关说法正确的是（    ） A．高浓度酒精肯定是导致了生殖细胞基因的碱基序列发生改变，下一代才会异常 B．这些智障的下一代个体如果不再饮酒，如果再有下一代，则不会出现智障等问题 C．只有女性酗酒才会如此，因为女性酗酒才可能使下一代胚胎细胞的甲基化水平降低 D．高浓度酒精降低了生殖细胞的甲基化水平，使胚胎发育过程出现异常 4．(23-24高一下·上海松江二中·期中)如图1为用32Р标记的T2噬菌体侵染未经标记的大肠杆菌的实验，据图回答下列问题： (1)根据上述实验对下列问题进行分析：锥形瓶中的培养液是用来培养________的。 (2)实验证明，噬菌体侵染细菌有如下几个过程，其先后顺序应该为（    ） ①注入②合成③释放④组装⑤附着 A．①④⑤②③ B．⑤④①②③ C．⑤①②④③ D．①⑤④②③ (3)离心后位于试管的沉淀物和上清液中的分别是（    ） A．细菌    噬菌体或其蛋白质外壳 B．噬菌体或其蛋白质外壳    细菌 C．噬菌体   噬菌体的蛋白质外壳 D．噬菌体的蛋白质外壳      噬菌体 (4)若实验操作正确，放射性主要集中在______（填“上清液”或“沉淀物”）中。 (5)赫尔希和蔡斯分别用35S和32P标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，参照图2，被标记的部位分别是___________（填序号）。 (6)若用32Р标记的T2噬菌体侵染未经标记的大肠杆菌，离心后检测的放射性情况和实验时间长短有很大关系，什么情况下可能会出现上清液放射性较强而沉淀物几乎没有放射性（     ） ①侵染时间过长②侵染时间过短③侵染时间适宜 A．仅① B．仅② C．仅③ D．①或② 5．(24-25高一下·上海中学·期中)成年后营养过度会导致肥胖，即获得性肥胖。研究者为探究父代获得性肥胖对子代的影响进行多项实验。 (1)父子传代效应可能由___改变引起，也可能与表观遗传有关。表观遗传指生物体___不变，但___和表型发生可遗传变化的现象。 (2)科研人员通过高脂饮食建立获得性肥胖小鼠模型，将高脂饮食组（HFD）和对照饮食组（CD）雄鼠分别与正常成年雌鼠交配得到F1。统计两组F1在不同条件下的体重增长（图1a、图1b）。结果显示：子代正常喂养时实验组与对照组差异不显著而高脂喂养时两组差异显著，说明父代获得性肥胖使得___。观察并比较各组小鼠肝脏切片 （图1c），进一步在___水平支持上述结论。 注：N-CD：正常鼠子代+正常喂养N-HFD：肥胖鼠子代+正常喂养 H-CD：正常鼠子代+高脂喂养H-HFD：肥胖鼠子代+高脂喂养 (3)水迷宫实验用于测试小鼠的空间学习记忆能力。实验时动物需要利用视觉线索来学习并记住水池中逃生平台的位置，以最短时间爬上平台（图2）。科研人员对实验组和对照组的F1小鼠均采取正常饮食喂养，每天进行水迷宫实验，两组F1小鼠找到平台所用时间如图3所示，结果表明___。 (4)海马区BDNF（脑源性神经营养因子）与空间学习记忆能力密切相关。科研人员检测了亲子代不同细胞中BDNF基因的甲基化程度及其转录水平，结果如图4。据此分析两组小鼠水迷宫实验结果不同的原因：___。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 遗传分子基础 1．(23-24高一下·上海松江二中·期中)下图是遗传信息在生物大分子间传递的示意图。图中字母表示物质，编号表示过程。 (1)图中结构X是_____________，可被碱性染料醋酸洋红或龙胆紫染成深色。 (2)真核生物中过程②发生的主要场所是_____________，需要的原料是_____________。 (3)若A的模板链序列为5＇-GGACTGATT- 3＇，则B的序列为（　　） A．5＇-CCUGACUAA- 3＇ B．5＇-AAUCAGUCC- 3＇ C．5＇-UUAGUCAGG- 3＇ D．5＇-GGACUGAUU- 3＇ (4)过程④的名称是_____________，会发生过程④的生物有______________（举一例）。 (5)与①过程相比，③过程特有的碱基互补配对方式是（　　） A．G-C B．A-T C．A-U D．A-C (6)如果过程①中出现差错，导致A分子上某基因的一个碱基对被替换，但产生的C没有发生改变，其原因可能是（　　） A．多种氨基酸可以由一种密码子编码 B．不同的密码子可能决定同一种氨基酸 C．过程①②⑤所需要的酶没有发生变化 D．A序列的改变不可能影响C的序列 (7)下表表示基因表达过程中决定苏氨酸的相关碱基，据表推测苏氨酸的密码子可能有________，能够运输氨基酸的RNA称为_____________。 DNA G A A mRNA tRNA G 氨基酸 苏氨酸 (8)如图中各过程在造血干细胞和高度分化的肌肉细胞内能发生的过程是（　　） A．前者有①②⑤，后者有②⑤ B．两者都有① C．两者都有①②⑤ D．两者都只有②⑤ DNA甲基化是指DNA序列上特定的碱基在DNA甲基转移酶（DNMT）的催化作用下添加甲基，高度DNA甲基化会抑制基因表达。在多细胞的真核生物中，DNA甲基化多数发生在胞嘧啶碱基，甲基转移酶将甲基选择性地添加到胞嘧啶上，形成5-甲基胞嘧啶。甲基化在细胞中普遍存在，对维持细胞的生长及代谢等是必需的。 (9)请据题干和图中所示信息及分析，下列有关DNA甲基化引起的表观遗传叙述正确的有（　　） A．被甲基化的DNA片段中遗传信息发生改变，从而使生物的性状发生改变 B．一个DNA分子可能连接多个甲基 C．DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合 D．胞嘧啶和5-甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对 (10)针对某一真核生物的基因，下列哪一种调控是转录后水平的调控（    ） A．阻遏蛋白抑制RNA聚合酶与启动子结合 B．RNA前体经过剪切加工成为成熟的mRNA C．通过某些蛋白因子延长mRNA存在时间 D．对翻译产生的多肽链进行加工修饰 (11)下列遗传学概念说法正确的是（    ） A．任何生物的基因一定是DNA双链上有遗传效应的片段 B．人的遗传物质主要是DNA C．转录需要RNA解旋酶和RNA聚合酶 D．转录与逆转录的碱基互补配对方式的种类完全相同 (12)真核生物的DNA分子和由其转录出的某一成熟mRNA的长度相比，后者长度往往明显短于前者，可能的原因有（    ） ①转录的模板不是整个DNA分子 ②基因的启动子和终止子不转录 ③基因中内含子转录出的RNA前体相关片段会被剪切 ④肽链在加工过程中可能会剪切掉部分氨基酸 ⑤起始密码子和终止密码子不是由基因转录出的 A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．①③⑤ (13)如果GCU可以是丙氨酸的密码子，则相关tRNA上的反密码子是_________，其携带的丙氨酸位于tRNA分子的______端（填3＇或5＇）。 (14)下列不同生物或细胞所遵循的中心法则内容完全相同的是（    ） A．人的造血干细胞和植物的成熟叶肉细胞 B．艾滋病毒和新冠病毒 C．麻疹病毒和新冠病毒 D．洋葱根尖分生区能分裂的细胞和细菌细胞 (15)细胞中转录出的RNA分子有mRNA、tRNA、rRNA三种，请将三者和它们各自的主要功能进行连线_________。 mRNA              ①转录DNA分子的遗传信息，编码氨基酸序列。 ②识别mRNA，使出核孔后的mRNA结合到特定位置。 tRNA               ③催化肽键的形成。 ④识别mRNA并通过反密码子与mRNA中相应密码子碱基配对。     rRNA              ⑤搬运氨基酸。 (16)DNA分子不大可能是生物催化剂——酶的根本原因是（    ） A．它已经是遗传物质，不能一物多用。 B．自然界的DNA分子多为双螺旋结构，不符合各种不同酶催化对空间结构多样性的要求。 C．DNA分子不是所有生物都有。 D．DNA分子多在细胞核内，而各种酶需要出现在各种地方。 【答案】(1)染色质（体） (2) 细胞核 四种核糖核苷酸 (3)B (4) 逆转录 艾滋病病毒 (5)C (6)B (7) ACU 转运RNA (8)A (9)BCD (10)B (11)D (12)A (13) CGA 3＇ (14)D (15)mRNA-①，tRNA-④⑤，rRNA-②③ (16)B 【详解】（1）结构X是染色质，主要由DNA和蛋白质组成，可被碱性染料醋酸洋红或龙胆紫染成深色。 （2）②是转录，真核细胞内转录主要发生在细胞核，转录形成的产物是RNA，因此需要的原料是四种核糖核苷酸。 （3）转录时形成的B（即mRNA）与DNA的模板链上的碱基序列互补（RNA中的U与DNA中A互补），且RNA链的方向与DNA模板链的方向相反，因此若A的模板链序列为5＇-GGACTGATT- 3＇，则B的序列为3＇-CCUGACUAA- 5＇，即B正确，ACD错误。 故选B。 （4）过程④是由RNA单链形成DNA链，为逆转录过程，发生在RNA逆转录病毒的宿主细胞内，如艾滋病病毒感染辅助性T细胞后可发生逆转录过程。 （5）①是DNA复制，③是RNA复制，DNA复制时的碱基互补配对方式为A-T、G-C，而RNA复制时的碱基互补配对方式为A-U、G-C，因此与①过程相比，③过程特有的碱基互补配对方式是A-U，C正确，ABD错误。 故选C。 （6）①表示DNA的复制过程，若该过程出现了差错，导致A分子上某基因的一个碱基对被替换，则转录形成的密码子也发生了改变，但是由于不同的密码子可以决定同一种氨基酸，即密码子具有简并性，因此产生的C（蛋白质）可能没有改变，B正确，ACD错误。 故选B。 （7）密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA，由tRNA可知，密码子第二位是C，说明该mRNA是由DNA的上面一条链转录得来，根据碱基互补配对可知，DNA的上面一条链碱基序列为TGA，则mRNA上的碱基序列为ACU，故苏氨酸的密码子可能有ACU，能够运输氨基酸的RNA简写为tRNA，为转运RNA。 （8）造血干细胞和高度分化的肌肉细胞都能够进行基因的表达，因此都能够进行②转录、⑤翻译过程；造血干细胞可以进行DNA复制过程（①），而高度分化的肌肉细胞不能进行DNA复制。细胞生物不能进行④RNA复制和③逆转录过程，综上所述，造血干细胞能进行①②⑤，而高度分化的肌肉细胞能进行②⑤。A正确，BCD错误。 故选A。 （9）A、被甲基化的DNA片段中遗传信息没有发生改变，但是影响了基因的表达，进而导致生物性状发生改变，A错误； B、据图分析可知，一个DNA分子可能连接多个甲基，B正确； C、DNA甲基化后可能DNA的某些区域如启动子添加甲基基团，因此可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合，C正确； D、由图可知，胞嘧啶和5-甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对，D正确。 故选BCD。 （10）A、基因表达的转录后调控一般是指基因转录起始后对转录产物进行的一系列修饰、加工过程，主要包括转录的提前终止，mRNA前体的加工、剪接，mRNA通过核孔和胞质内定位，RNA编辑、mRNA的稳定性等多个环节。阻遏蛋白抑制RNA聚合酶与启动子结合，阻止的是转录过程，不属于转录后水平的调控，A错误； B、RNA前体经过剪切加工成为成熟的mRNA属于转录后对转录形成的RNA的修饰，属于转录后水平的调控，B正确； C、通过某些蛋白因子延长mRNA存在时间，可延长合成相应蛋白质的时间，属于翻译水平的调控，不属于转录后水平的调控，C错误； D、对翻译产生的多肽链进行加工修饰，属于蛋白质加工水平的调控，不属于转录后水平的调控，D错误。 故选B。 （11）A、对于RNA病毒，基因是RNA上有遗传效应的片段，A错误； B、人的遗传物质是DNA，B错误； C、转录时RNA聚合酶既可以解旋又可以参与RNA形成，因此转录时不需要解旋酶，C错误； D、转录时碱基配对方式为A→U、T→A、G→C、C→G，而逆转录时碱基配对方式为A→T、U→A、G→C、C→G，因此配对方式的种类都是四种，即转录与逆转录的碱基互补配对方式的种类完全相同，D正确。 故选D。 （12）①②③转录是以基因的一条链为模板进行转录，而基因是DNA上有遗传效应的片段，因此转录的模板不是整个DNA分子，导致形成的RNA比DNA短。基因结构包括编码区和非编码区，转录时只转录编码区的遗传信息，因此位于非编码区的启动子和终止子遗传信息不能转录到RNA中，导致形成的RNA比DNA短；编码区又分为外显子和内含子，其中内含子转录的遗传信息不能编码氨基酸，因此形成的RNA还要将内含子转录的部分剪切掉，因此形成的成熟RNA要比DNA短，①②③正确； ④肽链在加工过程中可能会剪切掉部分氨基酸不影响RNA的长度，④错误； ⑤起始密码子和终止密码子是由基因的编码区转录出的，⑤错误。 综上分析，A正确，BCD错误。 故选A。 （13）tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子之间存在碱基互补配对，因此如果GCU可以是丙氨酸的密码子，则相关tRNA上的反密码子是CGA，其携带的丙氨酸位于tRNA分子的3＇端。 （14）A、人的造血干细胞能增殖，细胞内能进行DNA复制，植物的成熟叶肉细胞不能进行增殖，细胞内不能进行DNA复制，因此人的造血干细胞和植物的成熟叶肉细胞所遵循的中心法则内容不完全相同，A错误； B、艾滋病毒是逆转录病毒，其宿主细胞内能进行逆转录过程，而新冠病毒是RNA复制病毒，其宿主细胞内能进行RNA复制，因此艾滋病毒和新冠病毒所遵循的中心法则内容不完全相同，B错误； C、麻疹病毒和新冠病毒都是RNA复制病毒，在宿主细胞内都能发生RNA复制和翻译过程，但麻疹病毒的RNA不能直接作为翻译的模板，新冠病毒的RNA可直接作为翻译的模板，因此麻疹病毒和新冠病毒遗传信息的流动不完全相同，C错误； D、洋葱根尖分生区能分裂的细胞能进行DNA复制、转录和翻译过程，细菌细胞也能进行DNA复制、转录和翻译过程，因此洋葱根尖分生区能分裂的细胞和细菌细胞所遵循的中心法则内容完全相同，D正确。 故选D。 （15）mRNA上含有DNA上转录的遗传信息，mRNA是翻译的模板，可编码氨基酸序列；rRNA可识别mRNA，使出核孔后的mRNA结合到特定位置，并催化氨基酸与氨基酸之间形成肽键。tRNA是搬运氨基酸的工具，可识别mRNA并通过反密码子与mRNA中相应密码子碱基配对，因此mRNA功能连①，rRNA功能连②③，tRNA功能连④⑤。 （16）酶作为生物催化剂，需要与被催化的底物结合，因此具有结构多样性，而自然界的DNA分子多为双螺旋结构，碱基形成氢键的部位都位于双链之间，无法发挥活性，所以难以具备酶活性，且结构单一，不符合各种不同酶催化对空间结构多样性的要求，即B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．(23-24高一下·上海扬子中学·期中)自然界中，存在着多种性别决定的方式。半滑舌鳎是我国沿海地区养殖率较高的经济鱼种，雄鱼染色体组成为 ZZ，雌鱼为ZW。但是，幼鱼在28℃时，ZW鱼发育为表型雄性，称为伪雄鱼 (用Z*W 表示)。如图是半滑舌鳎性别决定和体形模式图。    (1)性别二态指第二性征为基础的非生殖系统特征差异，比如：体重积累、生长形态等。下列相关推测正确的是 。 A．半滑舌鳎鱼具有性别二态性 B．伪雄鱼比雌鱼具有更高的经济价值 C．雌鱼有更大的体型有利于增加产卵量 D．性别二态现象是生物进化的结果 (2)已知伪雄鱼可以产生雄性配子，子代 Z*W 在 22℃下生长依然发育为伪雄鱼，且Z 或Z*染色体是鱼类生存所必需的。请预测在 22℃下饲养的Z*W和ZW鱼杂交后中表现型为雌鱼的比例 。 A．1/4 B．1/3 C．1/2 D．2/3 研究表明：gsdf基因在半滑舌鳎性别分化过程中起到重要作用，不同性别表现的半滑舌鳎性腺中 gsdf基因的甲基化图谱， 如图甲所示。    (3)相比雌鱼，雄鱼与伪雄鱼 gsdf 基因启动子区域甲基化水平___________(高/低/大致相同)。 (4)据图甲分析，关于半滑舌鳎性别分化的机制，相关叙述正确的是 A．甲基化使 DNA 所含的遗传信息发生改变 B．DNA 甲基化使半滑舌鳎性状发生改变 C．gsdf基因的甲基化程度不能遗传给后代 D．gsdf 基因表达产物有利于发育成雄鱼 (5)据图甲分析，半滑舌鳎gsdf基因的表达调控发生在图乙中的过程_________(填图中编号)。    (6)据上述信息和所学知识，从分子层面提出提高半滑舌鳎鱼养殖产量的建议。_____________________________________________________________。 (7)XY 和 ZW型是最常见的性别决定方式，科学家将以半滑舌鳎为代表的鲽形目鱼类(身体扁平，双眼偏转至头颅同侧)与其他生物的 DNA 构建了进化关系树，可判断生物间的亲缘关系如下图。据图分析，下列叙述正确的是 。    A．利用 DNA 判断生物进化关系属于进化的细胞学证据 B．半滑舌鳎和鸟类亲缘关系较远，但来源于共同的祖先 C．由鲽形目鱼类的形态特征可推测其可能为水体底栖生物 D．有些生物的性别不一定通过性染色体来决定 (8)综合以上材料可知生物体性别决定的影响因素有__________。(编号选填) ①性染色体                   ②基因                  ③环境因素 【答案】(1)ACD (2)B (3)低 (4)B (5)② (6)抑制 gsdf 基因启动子区域甲基化，促进gsdf 基因表达 (7)BCD (8)①②③ 【详解】（1）A、性别二态指第二性征为基础的非生殖系统特征差异，幼鱼在28℃时，ZW鱼发育为表型雄性，即出现非生殖系统特征差异的第二性征，说明半滑舌鳎鱼具有性别二态性，A正确； B、据图可知，半滑舌鳎雌鱼相对于雄鱼具有绝对的生长优势，雌鱼的身长和体重都比伪雄鱼大，说明雌鱼具有更高的经济价值，B错误； C、一般来说，体型大的雌鱼产卵能力超过多条体型小的雌鱼之和，因此雌鱼有更大的体型有利于增加产卵量，C正确； D、性别二态现象是长期自然选择的结果，是生物进化的结果，D正确。 故选ACD。 （2）根据题意分析可知：伪雄鱼的性染色体为Z*W ，在22℃下生长依然发育为伪雄鱼，说明 ZW是雌性，ZZ是雄性。Z*W 和ZW鱼杂交，在 22℃下饲养，后代的基因型及比例为 ZZ: ZW: Z*W : WW=1: 1: 1: 1，其中WW不能存活，所以后代的表现型及比例为雄性:雌性=2: 1，表现型为雌鱼的比例为1/3，B正确，ACD错误。 故选B。 （3）伪雄鱼的性染色体为Z*W，雄鱼的性染色体为ZZ，雌鱼的性染色体为ZW，相比雌鱼，雄鱼与伪雄鱼 gsdf 基因启动子区域甲基化水平高。 （4）A、表观遗传是指细胞内基因序列没有改变，但发生DNA甲基化、组蛋白修饰等，使基因的表达发生可遗传变化的现象，因此甲基化不会使 DNA 所含的遗传信息发生改变，A错误； B、甲基化会使生物性状发生改变，使半滑舌鳎性状发生改变，B正确； C、表观遗传是可以遗传的，gsdf基因的甲基化程度能遗传给后代，C错误； D、据图可知，雄鱼与伪雄鱼 gsdf 基因启动子区域甲基化水平低，易表达，说明gsdf 基因表达产物有利于发育成雄鱼，D错误。 故选B。 （5）据图甲分析，半滑舌鳎gsdf基因的表达调控是gsdf 基因启动子区域甲基化，影响gsdf 基因转录，图乙中①表示DNA复制，②表示转录，③表示翻译，④表示逆转录，因此半滑舌鳎gsdf基因的表达调控发生在图乙中的过程②。 （6）gsdf基因在半滑舌鳎性别分化过程中起到重要作用，gsdf 基因表达产物有利于发育形成雌鱼，因此抑制 gsdf 基因启动子区域甲基化，促进gsdf 基因表达，促进雌鱼的产生，进而提高半滑舌鳎鱼养殖产量。 （7）A、利用 DNA 判断生物进化关系属于进化的分子水平的证据，A错误； B、据图可知，半滑舌鳎和鸟类亲缘关系较远，但来源于共同的祖先，B正确； C、鲽形目物种体形侧扁，成鱼左右不对称，两眼均位于头部左侧或右侧，由鲽形目鱼类的形态特征可推测其可能为水体底栖生物，C正确； D、有些生物的性别不一定通过性染色体来决定，比如有些生物是没有性染色体的，D正确。 故选BCD。 （8）据题意可知，温度能影响半滑舌鳎鱼性别的分化，gsdf基因在半滑舌鳎性别分化过程中起到重要作用，性染色体也与性别有关，因此生物体性别决定的影响因素有①②③。 3．(23-24高一下·上海松江二中·期中)在大肠杆菌的培养基中同时加入葡萄糖和乳糖时，发现大肠杆菌的数量会先增长，稳定一段时间后再增长，科学家经过研究发现大肠杆菌优先利用葡萄糖，当葡萄糖被用完后，再利用乳糖。利用乳糖时，需要乳糖酶基因表达。如图所示，乳糖酶基因由启动子、操纵基因和结构基因三部分组成。同时，细胞中存在激活蛋白（CAP）和阻遏蛋白对乳糖酶基因的转录进行调控。 (1)葡萄糖是激活蛋白（CAP）的抑制剂，当培养基中________（填“有”或“无”）葡萄糖时，激活蛋白才能与CAP结合位点结合，从而激活RNA聚合酶。 (2)阻遏蛋白与操纵基因结合时会阻止_____________与启动子的结合，从而阻止结构基因的转录，但是如果细胞中存在乳糖，乳糖会与___________结合，使其空间结构发生改变，从而使其无法与操纵基因结合。 (3)如果培养基中有乳糖，也有葡萄糖，则___________会抑制CAP的活性，使其无法与CAP结合位点结合，RNA聚合酶的活性受到抑制，乳糖酶基因仍然不能转录。如果培养基中有乳糖，但无葡萄糖，则由于有乳糖，乳糖与阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白无法与操纵基因结合，同时，由于无葡萄糖，______________会激活RNA聚合酶的活性，乳糖酶基因可以转录。 (4)下列不属于表观遗传机制调控基因表达的是（    ） A．DNA甲基化使部分基因不能表达 B．环境改变使某些基因的阻遏蛋白失效 C．外源基因引起的RNA干扰阻碍了某些基因的翻译过程 D．组蛋白修饰促进或关闭基因表达 (5)下列有较大可能属于表观遗传现象的是（    ） ①食用蜂王浆的雌性幼虫长大后成了蜂王 ②某人因长期大量抽烟导致部分基因甲基化，诱发了某些疾病 ③某同学因为长期玩电子游戏成了高度近视 ④某人因长期学习压力过大得了神经衰弱类疾病 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ (6)长期大量饮用烈性白酒的人不仅会损害自身身体健康，还可能会导致期间所生育的下一代个体出现智障等严重问题，相关说法正确的是（    ） A．高浓度酒精肯定是导致了生殖细胞基因的碱基序列发生改变，下一代才会异常 B．这些智障的下一代个体如果不再饮酒，如果再有下一代，则不会出现智障等问题 C．只有女性酗酒才会如此，因为女性酗酒才可能使下一代胚胎细胞的甲基化水平降低 D．高浓度酒精降低了生殖细胞的甲基化水平，使胚胎发育过程出现异常 【答案】(1)无 (2) RNA聚合酶 阻遏蛋白 (3) 葡萄糖 CAP/激活蛋白 (4)BC (5)A (6)D 【详解】（1）因为葡萄糖是CAP的抑制剂，所以只有葡萄糖不存在时，激活蛋白才能与CAP结合位点结合，从而激活RNA聚合酶。 （2）RNA聚合酶与启动子结合后才能启动基因的转录，因此，阻遏蛋白与操纵基因结合后，通过阻止RNA聚合酶与启动子的结合来阻止结构基因的转录。乳糖与阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白的空间结构发生改变，从而使阻遏蛋白不能与操纵基因结合。 （3）乳糖会与阻遏蛋白结合，改变阻遏蛋白的空间结构，使阻遏蛋白无法与操纵基因结合，但是，由于有葡萄糖的存在，葡萄糖抑制了CAP的活性，从而使RNA聚合酶无法被激活，因此虽然有乳糖，但是有葡萄糖存在时，结构基因然仍不能转录，如果没有葡萄糖，CAP就会激活RNA聚合酶，结构基因就会进行转录。 （4）表观遗传是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现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达，AD错误，BC正确。 故选BC。 （5）①蜂王浆会使部分基因发生甲基化而导致表观遗传现象，①正确； ②抽烟导致部分基因甲基化，诱发了某些疾病，属于表观遗传现象，②正确； ③④长期玩电子游戏成了高度近视、压力过大得了神经衰弱类疾病，上述过程未发生基因甲基化或组蛋白乙酰化，③④错误。 综上①②正确。 故选A。 （6）A、高浓度酒精肯定是导致了表观遗传时也可能出现下一代异常，A错误； B、基因甲基化是可遗传的，这些智障的下一代个体如果不再饮酒，如果再有下一代，照样会出现智障问题，B错误； CD、不管男女酗酒都可能降低了生殖细胞的甲基化水平，导致受精卵异常，使胚胎发育过程出现异常，C错误，D正确。 故选D。 4．(23-24高一下·上海松江二中·期中)如图1为用32Р标记的T2噬菌体侵染未经标记的大肠杆菌的实验，据图回答下列问题： (1)根据上述实验对下列问题进行分析：锥形瓶中的培养液是用来培养________的。 (2)实验证明，噬菌体侵染细菌有如下几个过程，其先后顺序应该为（    ） ①注入②合成③释放④组装⑤附着 A．①④⑤②③ B．⑤④①②③ C．⑤①②④③ D．①⑤④②③ (3)离心后位于试管的沉淀物和上清液中的分别是（    ） A．细菌    噬菌体或其蛋白质外壳 B．噬菌体或其蛋白质外壳    细菌 C．噬菌体   噬菌体的蛋白质外壳 D．噬菌体的蛋白质外壳      噬菌体 (4)若实验操作正确，放射性主要集中在______（填“上清液”或“沉淀物”）中。 (5)赫尔希和蔡斯分别用35S和32P标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，参照图2，被标记的部位分别是___________（填序号）。 (6)若用32Р标记的T2噬菌体侵染未经标记的大肠杆菌，离心后检测的放射性情况和实验时间长短有很大关系，什么情况下可能会出现上清液放射性较强而沉淀物几乎没有放射性（     ） ①侵染时间过长②侵染时间过短③侵染时间适宜 A．仅① B．仅② C．仅③ D．①或② 【答案】(1)大肠杆菌 (2)C (3)A (4)沉淀物 (5)①、② (6)D 【详解】（1）噬菌体没有细胞结构，不能独立代谢，需要寄生在活细胞内才能生存，因此锥形瓶中的培养液是用来培养噬菌体的宿主细胞大肠杆菌的。 （2）噬菌体繁殖过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放。即C正确，ABD错误。 故选C。 （3）噬菌体感染大肠杆菌时，蛋白质外壳留在外面，DNA注入大肠杆菌，并在大肠杆菌内指导形成新的噬菌体，由于被感染的大肠杆菌密度大，而噬菌体及蛋白质外壳质量较轻，因此搅拌并离心后试管的沉淀物中是被感染的大肠杆菌，而上清液是未来得及感染的噬菌体或其蛋白质外壳，A正确，BCD错误。 故选A。 （4）本实验是用32P标记噬菌体的DNA，由于噬菌体DNA进入大肠杆菌，因此放射性主要集中在沉淀物中。 （5）根据氨基酸的结构可知，S元素可能存在氨基酸的R基上，即①位置，而P元素存在核苷酸的磷酸中，即②位置，因此赫尔希和蔡斯分别用35S和32P标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，被标记的部位分别是图中①、②位置。 （6）用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，保温时间过长导致部分噬菌体增殖后由大肠杆菌释放，导致上清液放射性偏高，若时间过长，可能导致子代噬菌体全部被释放并分离到上清液中，若保温的时间过短，会导致噬菌体还未侵染大肠杆菌就被分离到上清液中，因此若用32Р标记的T2噬菌体侵染未经标记的大肠杆菌，离心后检测到上清液放射性较强而沉淀物几乎没有放射性，可能是①侵染时间过长或②侵染时间过短，D正确，ABC错误。 故选D。 5．(24-25高一下·上海中学·期中)成年后营养过度会导致肥胖，即获得性肥胖。研究者为探究父代获得性肥胖对子代的影响进行多项实验。 (1)父子传代效应可能由___改变引起，也可能与表观遗传有关。表观遗传指生物体___不变，但___和表型发生可遗传变化的现象。 (2)科研人员通过高脂饮食建立获得性肥胖小鼠模型，将高脂饮食组（HFD）和对照饮食组（CD）雄鼠分别与正常成年雌鼠交配得到F1。统计两组F1在不同条件下的体重增长（图1a、图1b）。结果显示：子代正常喂养时实验组与对照组差异不显著而高脂喂养时两组差异显著，说明父代获得性肥胖使得___。观察并比较各组小鼠肝脏切片 （图1c），进一步在___水平支持上述结论。 注：N-CD：正常鼠子代+正常喂养N-HFD：肥胖鼠子代+正常喂养 H-CD：正常鼠子代+高脂喂养H-HFD：肥胖鼠子代+高脂喂养 (3)水迷宫实验用于测试小鼠的空间学习记忆能力。实验时动物需要利用视觉线索来学习并记住水池中逃生平台的位置，以最短时间爬上平台（图2）。科研人员对实验组和对照组的F1小鼠均采取正常饮食喂养，每天进行水迷宫实验，两组F1小鼠找到平台所用时间如图3所示，结果表明___。 (4)海马区BDNF（脑源性神经营养因子）与空间学习记忆能力密切相关。科研人员检测了亲子代不同细胞中BDNF基因的甲基化程度及其转录水平，结果如图4。据此分析两组小鼠水迷宫实验结果不同的原因：___。 【答案】(1) 遗传物质 基因碱基序列 基因的表达 (2) 子代在高脂饮食时更容易肥胖 组织、细胞 (3)亲本获得性肥胖，使子代小鼠的空间学习记忆能力下降 (4)高脂饮食导致父本精子的BDNF基因1、2、5位点甲基化程度增高，遗传给子代，子代海马区细胞中BDNF基因转录减弱，BDNF减少，使HFDF1空间学习记忆能力下降 【详解】（1）父子传代效应是指由父亲遗传给子女的基因,它们可以影响子女的生理特征、行为习惯以及其他生物特征，基因这种现象可能是由遗传物质发生改变引起的，也可能与表观遗传有关。表观遗传指生物体基因碱基序列不变，但基因的表达和表型发生可遗传变化的现象； （2）由题意“子代正常喂养时实验组与对照组差异不显著而高脂喂养时两组差异显著”可知，父代获得性肥胖使得子代在高脂饮食时更容易肥胖，观察并比较各组小鼠肝脏切片，进一步在组织、细胞水平支持上述结论； （3）由图3可知，喂养相同天数时对照组小鼠找到平台的时间短，表明亲本获得性肥胖使子代小鼠的空间学习记忆能力下降； （4）由图4可知，两组小鼠水迷宫实验结果不同的原因是高脂饮食导致父本精子的BDNF基因1、2、5位点甲基化程度增高，遗传给子代，子代海马区细胞中BDNF基因转录减弱，BDNF减少，使HFDF1空间学习记忆能力下降。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 遗传分子基础 答案版 1．【答案】(1)染色质（体） (2) 细胞核 四种核糖核苷酸 (3)B (4) 逆转录 艾滋病病毒 (5)C (6)B (7) ACU 转运RNA (8)A (9)BCD (10)B (11)D (12)A (13) CGA 3＇ (14)D (15)mRNA-①，tRNA-④⑤，rRNA-②③ (16)B 2．【答案】(1)ACD (2)B (3)低 (4)B (5)② (6)抑制 gsdf 基因启动子区域甲基化，促进gsdf 基因表达 (7)BCD (8)①②③ 3．【答案】(1)无 (2) RNA聚合酶 阻遏蛋白 (3) 葡萄糖 CAP/激活蛋白 (4)BC (5)A (6)D 4．【答案】(1)大肠杆菌 (2)C (3)A (4)沉淀物 (5)①、② (6)D 5．【答案】(1) 遗传物质 基因碱基序列 基因的表达 (2) 子代在高脂饮食时更容易肥胖 组织、细胞 (3)亲本获得性肥胖，使子代小鼠的空间学习记忆能力下降 (4)高脂饮食导致父本精子的BDNF基因1、2、5位点甲基化程度增高，遗传给子代，子代海马区细胞中BDNF基因转录减弱，BDNF减少，使HFDF1空间学习记忆能力下降 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $