专题04 遗传的分子基础(期末真题汇编,浙江专用)高二生物下学期
2026-05-25
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3份
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34页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 遗传的分子基础 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.48 MB |
| 发布时间 | 2026-05-25 |
| 更新时间 | 2026-05-25 |
| 作者 | xkw_030876078 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58028085.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
汇编浙江多地高二下期末试题,聚焦遗传分子基础4大高频考点,整合经典实验(如噬菌体侵染、肺炎链球菌转化)与前沿研究(2024诺贝尔奖miRNA、表观遗传)。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|25题|核酸功能(考点01)、DNA结构复制(考点02)、基因表达(考点03)、表观遗传(考点04)|结合地域期末真题,基础判断与实验分析结合,如噬菌体侵染实验放射性分析|
|非选择题|3题|遗传规律(考点03)、miRNA调控(考点04)|综合图表分析与实验设计,如昆虫眼色遗传推导、S基因miRNA调控机制,体现科学思维与探究实践|
内容正文:
专题04 遗传的分子基础
4大高频考点概览
考点01 核酸是遗传物质
考点02 DNA分子结构及复制
考点03 基因控制蛋白质合成
考点04 表观遗传
地 城
考点01
核酸是遗传物质
1.(24-25高二下·浙江嘉兴·期末)下列关于遗传学史上重要科学发现的叙述,错误的是( )
A.孟德尔用统计学方法分析杂交实验结果发现了遗传规律
B.摩尔根等基于性状与性别的关联证明基因在染色体上
C.噬菌体侵染细菌实验证明RNA是遗传物质
D.肺炎链球菌转化实验证明DNA是遗传物质
2.(24-25高二下·浙江宁波·期末)1949年科学家用一种抗青霉素的S型菌,提取出它的DNA,加到一个对青霉素敏感的R型菌的培养基中。结果发现,这些R型菌有的转化成对青霉素敏感的S型菌,有的转化成抗青霉素的R型菌,还有的转化成抗青霉素的S型菌。下列分析错误的是( )
A.抗青霉素S型菌的DNA中存在抗青霉素的基因和荚膜合成有关的基因
B.对青霉素敏感的R型菌转化抗青霉素的S型菌是基因重组的结果
C.若用青霉素筛选抗青霉素的细菌,培养皿上出现的菌落有些表面粗糙,有些表面光滑
D.该实验证明了DNA是肺炎链球菌主要的遗传物质
3.(24-25高二下·浙江金华·期末)某同学在复习“核酸是遗传物质”专题时,整理了以下实验结论,其中正确的是( )
A.格里菲思肺炎链球菌活体转化实验证明DNA引起细菌转化
B.若噬菌体双标记(32P+35S)进行侵染实验,离心管上下层放射性均较强
C.烟草花叶病毒感染烟草,病斑类型由提供DNA的株系决定
D.科学家通过RNA酶特异性降解实验,确证DNA是转化因子
4.(24-25高二下·浙江绍兴·期末)研究发现细胞中一些RNA也可发生糖基化修饰形成糖基化RNA(glycoRNA),主要分布在细胞表面,与细胞间的信息传递有关。下列叙述正确的是( )
A.glycoRNA含有元素C、H、O、N、P
B.glycoRNA与糖蛋白主要分布在细胞膜的内侧
C.糖基化修饰包括对RNA分子中碱基T的糖基化
D.RNA是细胞中的遗传物质,储存着相应的遗传信息
5.(24-25高二下·浙江衢州·期末)科学家为探索遗传物质的本质进行了大量实验。下列关于肺炎链球菌转化实验叙述正确的是( )
A.由R型菌转化为S型菌的过程中有磷酸二酯键的断裂和形成
B.S型菌和R型菌致病性不同的根本原因是基因的选择性表达
C.活的S型菌在小鼠体内通过有丝分裂产生大量后代,导致小鼠患败血症
D.S型菌DNA与活的R型菌混合后进行悬浮培养,可观察到少量的光滑菌落
6.(24-25高二下·浙江温州·期末)噬菌体侵染细菌实验的流程如图所示。该实验条件下,噬菌体每20分钟复制一代。下列叙述错误的是( )
A.据该实验可推测DNA是噬菌体的遗传物质
B.试管Ⅱ的培养时间短于试管Ⅰ的培养时间
C.试管Ⅲ中的大肠杆菌往往没有裂解
D.乙组试管Ⅲ上清液中的放射性强度与接种后的培养时间成正比
地 城
考点02
DNA分子结构及复制
1.(24-25高二下·浙江舟山·期末)某种噬菌体的遗传物质是一个单链环状DNA。下列叙述错误的是( )
A.该DNA中不存在游离的磷酸基团
B.该DNA中嘌呤数和嘧啶数不一定相等
C.该DNA相邻碱基通过氢键相连接
D.该DNA的复制遵循碱基互补配对原则
2.(24-25高二下·浙江温州·期末)下列关于双链DNA分子结构的叙述,正确的是( )
A.双链DNA中T占比越高,DNA热变性温度越高
B.磷酸与脱氧核糖交替连接构成了DNA的基本骨架
C.两条链之间的氢键形成由DNA聚合酶催化
D.若一条链的G+C占47%,则另一条链的A+T也占47%
3.(24-25高二下·浙江温州·期末)模拟实验是根据相似性原理,用模型来替代研究对象的实验。比如实验一:“性状分离比的模拟实验”中用小桶甲和乙分别代表植物的雌雄生殖器官,用不同颜色的彩球代表D、d雌雄配子;实验二:“建立减数分裂中染色体变化的模型”模拟实验中用橡皮泥制作染色体模型,细绳代表纺锤丝;实验三:制作DNA双螺旋结构模型。下列实验中模拟正确的是( )
A.向实验一桶内添加代表另一对等位基因的彩球可模拟两对等位基因的自由组合
B.实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开,可模拟纺锤丝牵引使着丝粒分裂
C.实验三中选取材料时,用4种不同颜色的材料分别表示脱氧核糖、磷酸和碱基
D.实验一中不能用绿豆和黄豆代替不同颜色的彩球分别模拟D和d配子
4.(24-25高二下·浙江丽水·期末)某研究小组开展“32P标记的T2噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌”实验。下列叙述正确的是( )
A.实验前需用含32P的培养基培养噬菌体
B.若搅拌不充分,则上清液的放射性偏高
C.释放的全部子代噬菌体均含35S标记
D.释放的大部分子代噬菌体含32P标记
5.(24-25高二下·浙江绍兴·期末)如图为DNA分子部分片段的示意图,下列有关叙述正确的是( )
A.①所在为链的5'端,⑥所在为链的3'端
B.该分子中②包括核糖和脱氧核糖两种类型
C.DNA聚合酶可催化④的形成,解旋酶可催化⑤的断裂
D.若该分子中G-C比例高,则分子的热稳定性较低
6.(24-25高二下·浙江宁波·期末)下图为某环状DNA分子部分片段的结构示意图。下列叙述正确的是( )
A.DNA复制时聚合酶沿b链从上向下移动
B.该DNA分子含2个游离的磷酸基团
C.a链中嘌呤碱基与嘧啶碱基数相等
D.④⑤⑥可组成一分子脱氧核苷酸
7.(24-25高二下·浙江温州·期末)将某二倍体动物的若干个精原细胞(假定DNA中的P元素都为32P,其它分子不含32P)置于不含32P的培养液中培养,甲、乙、丙是不同时间收集到的3个样本细胞,3个细胞中32P标记的染色体数和核DNA数如表,不考虑变异。下列叙述正确的是( )
统计项目
甲
乙
丙
标记染色体数
20
40
10
标记核DNA数
40
40
10
A.形成甲细胞的过程经历了一次胞质分裂
B.乙细胞中的核DNA两条链均含有32P
C.丙细胞处于减数第二次分裂后期
D.该动物的1个染色体组含10条或20条染色体
地 城
考点03
基因控制蛋白质合成
1.(24-25高二下·浙江衢州·期末)关于遗传信息及其传递,下列叙述错误的是( )
A.碱基排列顺序编码了遗传信息
B.翻译过程中核糖体从mRNA的3'端向5'端移动
C.DNA分子中的一条链可以转录出不同的RNA分子
D.遗传信息可以从DNA流向RNA,也可以从RNA流向蛋白质
2.(24-25高二下·浙江台州·期末)tRNA分子为一条多核苷酸单链,可通过自身回折形成部分互补配对序列,其空间结构模式如图所示。下列叙述正确的是( )
A.tRNA分子由mRNA分子复制而来
B.核糖体沿着tRNA运行使多肽延伸
C.tRNA分子含有一个游离的磷酸基团
D.tRNA分子内部不存在氢键
3.人肠道细胞中载脂蛋白B基因转录后,其mRNA上特定位置的碱基C在相关酶的作用下转变为碱基U,造成该位置相应的密码子变为终止密码子UAA,该终止密码子对应的DNA模板链序列为( )
A.5'-TTG-3' B.5'-ATT-3' C.5'-GTT-3' D.5'-TTA-3'
4.(24-25高二下·浙江丽水·期末)某细菌基因M的部分单链碱基序列如图所示,数字表示基因编码的氨基酸序号。已知AUG为起始密码,编码甲硫氨酸。下列叙述错误的是( )
A.图中①处省略174个碱基
B.基因M转录时需要RNA聚合酶
C.图示DNA单链为M基因的编码链
D.携带61号甘氨酸的tRNA上的反密码子是5'-CCA-3'
5.(24-25高二下·浙江宁波·期末)下图表示人体内干细胞中一条核苷酸链片段M,在酶X的作用下进行的某生理过程的部分示意图(①②③表示核苷酸链),下列说法正确的是( )
A.该生理过程是转录,酶X是RNA聚合酶
B.该生理过程是DNA的水解,酶X是DNA酶
C.酶X为解旋酶,①②③的合成需要DNA聚合酶的参与
D.该生理过程是逆转录,酶X是逆转录酶
6.(24-25高二下·浙江温州·期末)DNA在细胞生命过程中会发生多种类型的损伤。如损伤较小,RNA聚合酶经过损伤位点时,腺嘌呤核糖核苷酸会不依赖于模板掺入mRNA(如图1);如损伤较大,修复因子Mfd识别、结合滞留的RNA聚合酶,“招募”多种修复因子、DNA聚合酶等进行修复(如图2)。下列叙述错误的是( )
A.图1所示的DNA经复制后有半数子代DNA含该损伤导致的突变基因
B.图1所示转录产生的mRNA指导合成的蛋白质氨基酸序列可能不变
C.图2所示的RNA聚合酶、DNA聚合酶均能催化磷酸二酯键的形成
D.图2所示的转录过程是沿着模板链的5'端到3'端进行的
7.(24-25高二下·浙江温州·期末)2024年诺贝尔生理学或医学奖授子两位研究微小RNA(miRNA)的科学家。miRNA是一类非编码单链小分子RNA,通过与mRNA结合调控基因的表达,第一个miRNA(lin-4mRNA)是在线虫中发现的,其调控lin-14基因表达的具体机制如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.过程①中的关键酶是RNA聚合酶,该酶与模板链的3’端结合
B.lin-4基因可以通过转录直接产生具有调控功能的成熟miRNA分子
C.RISC中的miRNA与lin-14mRNA的5’端配对结合
D.miRNA复合物(RISC)通过与lin-14mRNA特异性结合,促进lin-14基因的表达
8.(24-25高二下·浙江温州·期末)一个具有甲、乙两种单基因遗传病的家族系谱图如下。甲病是某种家族遗传性肿瘤,由等位基因A/a控制;乙病是苯丙酮尿症,因缺乏苯丙氨酸羟化酶所致,由等位基因B/b控制。在正常人群中乙病携带者的概率为1/12,两对基因独立遗传(Ⅱ-6是纯合体)。下列叙述错误的是( )
A.甲病是常染色体上的显性遗传病,乙病是常染色体上的隐性遗传病
B.Ⅱ-2和Ⅲ-1的基因型相同的概率是2/3
C.若Ⅲ-5与一个无亲缘关系的正常男子婚配,生育患病孩子的概率为1/144
D.苯丙酮尿症的形成体现了基因对生物性状的间接控制
9.(24-25高二下·浙江绍兴·期末)图示为某基因表达的过程,①~⑦代表不同的结构或物质,Ⅰ和Ⅱ代表过程。下列叙述错误的是( )
A.Ⅰ过程中③的移动方向是①的3′→5′
B.⑤首先结合在④的5′端,随后启动Ⅱ过程
C.⑥能与④上全部密码子一一配对
D.④上结合多个⑤,利于迅速合成出大量的⑦
10.(24-25高二下·浙江衢州·期末)某昆虫性别决定方式为XY型,其眼色有白色、褐色、红色,由位于常染色体上的A/a基因和X染色体上的B/b基因共同控制,两对基因与眼色的关系如下图,研究人员用一只纯合褐眼雌昆虫与一只纯合红眼雄昆虫杂交,F1雌昆虫全为红眼,雄昆虫全为褐眼,F1相互交配,获得的F2中雌雄昆虫均有3种表型。回答下列问题:
(1)组成A/a基因的基本单位是______,上述关系图说明基因可以通过控制______进而控制生物性状。
(2)在该昆虫的群体中,眼色为红色的基因型有______种,F1红眼雌昆虫的基因型是_______,F2雌昆虫的表型及其比例是______。
(3)控制该昆虫体色有条纹(D)和无条纹(d)的基因位于另一对常染色体上。现用一只褐色有条纹雌昆虫和一只白色无条纹雄昆虫交配,F1全表现为褐色有条纹,F1雌雄昆虫随机交配,F2雌雄昆虫的表型及比例均为褐色条纹:褐色无纹:白色条纹:白色无纹=7:1:3:1,推测F2出现该表型比可能是由于基因型为______的雄配子不育导致的。若要进一步验证上述推测,可将F1中雄昆虫个体与表型为______的雌昆虫交配,后代的表型及比例为______。
地 城
考点04
表观遗传
1.(24-25高二下·浙江杭州·期末)同卵双胞胎的区分是法医物证学领域中的一个难点,DNA甲基化分析可提供有效依据,帮助疑难案件侦破。下列叙述正确的是( )
A.DNA甲基化可能会影响基因中遗传信息的转录
B.DNA甲基化使同卵双胞胎的DNA序列产生差异
C.DNA甲基化对同卵双胞胎表型的影响不能遗传给子代
D.同卵双胞胎DNA甲基化差异均由出生后生活环境差异所致
(24-25高二下·浙江衢州·期末)阅读材料,回答下列小题
染色质重塑复合物是一类多亚基蛋白质复合体,能够利用ATP水解释放的能量,影响染色质的松散程度,改变其结构和状态,从而调控基因的表达,且这一过程不改变DNA的碱基序列。当染色质重塑复合物功能异常时,可能引发多种疾病,如癌症、糖尿病等。
2.生物体通过染色质重塑复合物调控基因表达的现象属于( )
A.基因突变 B.基因重组 C.染色体变异 D.表观遗传
3.研究发现,某糖尿病患者的染色质重塑复合物功能异常,引起胰岛素含量下降。下列叙述正确的是( )
A.染色质重塑复合物直接参与胰岛素基因的转录和翻译
B.该患者胰岛素基因的碱基对排列顺序发生了改变
C.该患者RNA聚合酶与胰岛素基因的结合可能受抑制
D.该患者胰岛素基因的转录产物提前出现了终止子
4.(24-25高二下·浙江台州·期末)给小鼠闻不会引起其不安的苯乙酮,同时进行电击,小鼠表现出恐惧。其后代小鼠只闻苯乙酮,也会表现出恐惧反应。检测发现后代小鼠编码苯乙酮受体的基因碱基序列未改变,但甲基化水平降低,苯乙酮受体增多。这种现象最可能属于( )
A.表观遗传 B.伴性遗传
C.细胞质遗传 D.常染色体遗传
5.(24-25高二下·浙江杭州·期末)研究发现,鱼体内用于去除RNA甲基化修饰的m6A去甲基化酶FTO,可擦除NOD基因的mRNA甲基化修饰,避免mRNA被YTHDF2 蛋白质识别并降解,从而提高鱼类的抗病能力。下列叙述正确的是( )
A.mRNA的甲基化修饰不会改变其碱基序列和相应的表型
B.提高NOD基因的mRNA甲基化水平会抑制NOD基因的表达
C.饲喂适量的FTO蛋白抑制剂有助于提高鱼类的抗病能力
D.甲基化会使RNA聚合酶结合起始密码子的过程受到干扰
6.(23-24高二下·浙江杭州·期末)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
7.(24-25高二下·浙江舟山·期末)2024年诺贝尔生理学奖授予了两名美国科学家,以表彰他们发现了微小核糖核酸(miRNA)及其在转录后调控引起的基因沉默。已知玉米籽粒中果糖和葡萄糖含量越高则越甜,支链淀粉含量越高则越具糯性。图1表示玉米籽粒中淀粉的合成途径,图2表示S基因的表达受MIR-15a基因控制合成的miRNA调控图解。
回答下列问题:
(1)据图1可知,当S基因缺失时,玉米籽粒淀粉含量大量减少,导致籽粒凹陷干瘪,这表明基因通过控制______从而间接控制生物性状。
(2)图2中,②的长度比①短的原因是______。②中a为______(填“5'”或“3'”)端,结合多个核糖体的意义是______,最终形成的③与④的氨基酸序列______(填“相同”或“不同”)。在MIR-15a基因的调控下,S基因无法合成S酶的原因是______。
(3)研究发现同一生物体内不同的组织细胞中miRNA种类有显著差异,其根本原因是______。科学家认为miRNA介导的基因沉默是一种表观遗传现象,得出此结论理由是基因碱基序列______(填“改变”或“未改变”),基因表达水平______(填“改变”或“未改变”)。
(4)利用上述研究成果提出一个提高玉米籽粒糯性的思路:______。
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专题04 遗传的分子基础
4大高频考点概览
考点01 核酸是遗传物质
考点02 DNA分子结构及复制
考点03 基因控制蛋白质合成
考点04 表观遗传
地 城
考点01
核酸是遗传物质
1.C
2.D
3.B
4.A
5.A
6.D
地 城
考点02
DNA分子结构及复制
1.C
2.B
3.D
4.C
5.C
6.A
7.D
地 城
考点03
基因控制蛋白质合成
1.B
2.C
3.A
4.D
5.C
6.D
7.A
8.B
9.C
10.(1) 脱氧核苷酸 酶的合成控制代谢过程
(2) 9 AaXBXb 红眼:褐眼:白眼=4:3:1
(3) AdXb和AdY 白色无纹 无论雌雄,均为褐色条纹:白色条纹:白色无纹=1:1:1
地 城
考点04
表观遗传
1.A
2.D 3.C
4.A
5.B
6.A
7.(1)酶的合成来控制生物体内的生物化学反应
(2) 转录后的产物还需要进行进一步加工 5’ 提高翻译效率/短时间内可以合成多个蛋白质 相同 MIR-15a基因的成熟miRNA与②(S基因的mRNA)形成双链,导致无法翻译
(3) 基因的选择性表达 未改变 改变
(4)设计W基因的miRNA,抑制W基因的表达(翻译),减少直链淀粉形成,提高支链淀粉含量
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专题04 遗传的分子基础
4大高频考点概览
考点01 核酸是遗传物质
考点02 DNA分子结构及复制
考点03 基因控制蛋白质合成
考点04 表观遗传
地 城
考点01
核酸是遗传物质
1.(24-25高二下·浙江嘉兴·期末)下列关于遗传学史上重要科学发现的叙述,错误的是( )
A.孟德尔用统计学方法分析杂交实验结果发现了遗传规律
B.摩尔根等基于性状与性别的关联证明基因在染色体上
C.噬菌体侵染细菌实验证明RNA是遗传物质
D.肺炎链球菌转化实验证明DNA是遗传物质
【答案】C
【详解】A、孟德尔通过豌豆杂交实验,运用统计学方法分析子代性状分离比,揭示了分离定律和自由组合定律,A正确;
B、摩尔根团队通过果蝇眼色性状与性别的关联,推测基因位于染色体上,并进一步用测交实验验证,B正确;
C、噬菌体侵染细菌实验中,只有DNA进入细菌,蛋白质外壳留在外部,实验结果证明DNA是遗传物质,而非RNA,C错误;
D、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验通过分离提纯DNA,证明DNA是转化因子(遗传物质),D正确。
故选C。
2.(24-25高二下·浙江宁波·期末)1949年科学家用一种抗青霉素的S型菌,提取出它的DNA,加到一个对青霉素敏感的R型菌的培养基中。结果发现,这些R型菌有的转化成对青霉素敏感的S型菌,有的转化成抗青霉素的R型菌,还有的转化成抗青霉素的S型菌。下列分析错误的是( )
A.抗青霉素S型菌的DNA中存在抗青霉素的基因和荚膜合成有关的基因
B.对青霉素敏感的R型菌转化抗青霉素的S型菌是基因重组的结果
C.若用青霉素筛选抗青霉素的细菌,培养皿上出现的菌落有些表面粗糙,有些表面光滑
D.该实验证明了DNA是肺炎链球菌主要的遗传物质
【答案】D
【分析】肺炎双球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、抗青霉素的S型菌的DNA中必然含有控制荚膜合成的基因(使其表现为S型)和抗青霉素的基因(使其具有抗药性),A正确;
B、R型菌转化为抗青霉素的S型菌是由于吸收了S型菌的DNA,发生了基因重组,B正确;
C、用青霉素筛选时,只有抗青霉素的细菌存活。抗青霉素的R型菌(表面粗糙)和抗青霉素的S型菌(表面光滑)均能形成菌落,C正确;
D、该实验仅能证明DNA是肺炎链球菌的遗传物质,D错误。
故选D。
3.(24-25高二下·浙江金华·期末)某同学在复习“核酸是遗传物质”专题时,整理了以下实验结论,其中正确的是( )
A.格里菲思肺炎链球菌活体转化实验证明DNA引起细菌转化
B.若噬菌体双标记(32P+35S)进行侵染实验,离心管上下层放射性均较强
C.烟草花叶病毒感染烟草,病斑类型由提供DNA的株系决定
D.科学家通过RNA酶特异性降解实验,确证DNA是转化因子
【答案】B
【分析】1、格里菲思的肺炎链球菌的体内转化实验结论:在S型细菌中存在转化因子可以使R型细菌转化为S型细菌。
2、艾弗里 肺炎链球菌的体外转化实验结论:DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质,实验中控制变量的方法为减法原则。
【详解】A、格里菲思的肺炎链球菌活体转化实验仅发现“转化因子”的存在,未证明DNA是转化因子,艾弗里的体外实验才确证DNA的作用,A错误;
B、若噬菌体同时被32P(标记DNA)和35S(标记蛋白质)双标记,离心后蛋白质外壳(含35S)留在上清液,DNA(含32P)进入沉淀物,因此上下层均会检测到较强放射性,B正确;
C、烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,病斑类型由提供RNA的株系决定,而非DNA,C错误;
D、艾弗里实验通过DNA酶特异性降解DNA,证明DNA是转化因子,而非RNA酶,D错误。
故选B。
4.(24-25高二下·浙江绍兴·期末)研究发现细胞中一些RNA也可发生糖基化修饰形成糖基化RNA(glycoRNA),主要分布在细胞表面,与细胞间的信息传递有关。下列叙述正确的是( )
A.glycoRNA含有元素C、H、O、N、P
B.glycoRNA与糖蛋白主要分布在细胞膜的内侧
C.糖基化修饰包括对RNA分子中碱基T的糖基化
D.RNA是细胞中的遗传物质,储存着相应的遗传信息
【答案】A
【分析】1、糖类的元素组成为C、H、O,RNA的元素组成为C、H、O、N、P。2、每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,生物大分子是由许多单体连接成的多聚体,因此生物大分子也是以碳链为基本骨架。
【详解】A、glycoRNA由RNA和糖链组成,RNA含有C、H、O、N、P,糖链含有C、H、O,因此glycoRNA含有C、H、O、N、P,A正确;
B、题干明确说明glycoRNA主要分布在细胞表面(即细胞膜外侧),而糖蛋白也分布在细胞膜外侧,B错误;
C、RNA的碱基为A、U、C、G,不含T(胸腺嘧啶),因此不存在对碱基T的糖基化修饰,C错误;
D、细胞中的遗传物质是DNA,RNA仅在某些病毒中作为遗传物质,D错误。
故选A。
5.(24-25高二下·浙江衢州·期末)科学家为探索遗传物质的本质进行了大量实验。下列关于肺炎链球菌转化实验叙述正确的是( )
A.由R型菌转化为S型菌的过程中有磷酸二酯键的断裂和形成
B.S型菌和R型菌致病性不同的根本原因是基因的选择性表达
C.活的S型菌在小鼠体内通过有丝分裂产生大量后代,导致小鼠患败血症
D.S型菌DNA与活的R型菌混合后进行悬浮培养,可观察到少量的光滑菌落
【答案】A
【分析】肺炎双球菌是原核生物。R型肺炎双球菌的菌体外面没有多糖类的荚膜,S型肺炎双球菌的菌体外面有多糖类的荚膜,后者可使人患肺炎或使小鼠患败血症死亡。S型肺炎双球菌的DNA是“转化因子”,可促进R型细菌转化为S型细菌”,该种转化属于基因重组。
【详解】A、由 R 型菌转化为 S 型菌的过程中,S 型菌的 DNA 片段整合到 R 型菌的 DNA 中,这个过程涉及 DNA 的剪切和拼接,有磷酸二酯键的断裂和形成,A 正确;
B、S 型菌和 R 型菌致病性不同的根本原因是遗传物质不同,而不是基因的选择性表达,因为基因的选择性表达是在细胞分化过程中出现的,这两种菌是不同的菌种,B错误;
C、肺炎链球菌是原核生物,不进行有丝分裂,有丝分裂是真核细胞的分裂方式,原核生物通过二分裂产生后代,C 错误;
D、S 型菌 DNA 与活的 R 型菌混合后进行悬浮培养,只有少数 R 型菌会转化为 S 型菌,且光滑菌落是在固体培养基上形成的,悬浮培养观察不到菌落,D 错误。
故选A。
6.(24-25高二下·浙江温州·期末)噬菌体侵染细菌实验的流程如图所示。该实验条件下,噬菌体每20分钟复制一代。下列叙述错误的是( )
A.据该实验可推测DNA是噬菌体的遗传物质
B.试管Ⅱ的培养时间短于试管Ⅰ的培养时间
C.试管Ⅲ中的大肠杆菌往往没有裂解
D.乙组试管Ⅲ上清液中的放射性强度与接种后的培养时间成正比
【答案】D
【分析】噬菌体侵染细菌的实验:
(1)实验原理:设法把DNA和蛋白质分开,直接地、单独地去观察它们地作用。实验原因:艾弗里实验中提取的DNA,纯度最高时也还有0.02%的蛋白质;
(2)实验过程:
①标记噬菌体:在分别含有放射性同位素35S或放射性同位素32P培养基中培养大肠杆菌;再用上述大肠杆菌培养噬菌体,得到DNA含有32P标记或蛋白质含有35S标记的噬菌体;
②噬菌体侵染细菌:用DNA含有32P标记或蛋白质含有35S标记的噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌;
③短时间培养后,搅拌、离心。搅拌的目的:使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。离心的目的:让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒,而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。
【详解】A、噬菌体侵染大肠杆菌实验,主要是证明DNA是遗传物质,同时也证明了DNA能自我复制,能控制蛋白质的合成,A正确;
B、试管Ⅰ是为了得到32P标记的噬菌体和35S标记的噬菌体,需要大肠杆菌裂解之后才能释放出来,一般情况下,试管Ⅱ中大肠杆菌中并未裂解,因此试管Ⅱ的培养时间明显短于试管Ⅰ的培养时间 ,B正确;
C、试管Ⅲ中的大肠杆菌往往没有裂解,离心后留在沉淀物中,C正确;
D、用35S标记的噬菌体侵染未标记的细菌,35S标记蛋白质,蛋白质不进入细菌菌体,保温时间长短不影响上清液中的放射性强度,D错误。
故选D。
地 城
考点02
DNA分子结构及复制
1.(24-25高二下·浙江舟山·期末)某种噬菌体的遗传物质是一个单链环状DNA。下列叙述错误的是( )
A.该DNA中不存在游离的磷酸基团
B.该DNA中嘌呤数和嘧啶数不一定相等
C.该DNA相邻碱基通过氢键相连接
D.该DNA的复制遵循碱基互补配对原则
【答案】C
【分析】DNA的基本单位脱氧核苷酸,脱氧核苷酸是由磷酸、脱氧核糖和含氮碱基组成,脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成DNA单链。
【详解】A、环状DNA无游离末端,磷酸基团均参与形成磷酸二酯键,无游离磷酸基团,A正确;
B、单链DNA中嘌呤与嘧啶无互补配对关系,数量可能不相等,B正确;
C、单链DNA中相邻碱基通过“脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖”连接,而非氢键,氢键仅存在于互补碱基对间,C错误;
D、单链DNA复制时需以自身为模板合成互补链,此过程严格遵循碱基互补配对原则,D正确。
故选C。
2.(24-25高二下·浙江温州·期末)下列关于双链DNA分子结构的叙述,正确的是( )
A.双链DNA中T占比越高,DNA热变性温度越高
B.磷酸与脱氧核糖交替连接构成了DNA的基本骨架
C.两条链之间的氢键形成由DNA聚合酶催化
D.若一条链的G+C占47%,则另一条链的A+T也占47%
【答案】B
【详解】A、DNA的热变性温度(Tm)与G-C碱基对含量呈正相关,因为G-C间有3个氢键,比A-T(2个氢键)更稳定。若T占比高,则G-C含量低,A错误;
B、DNA的基本骨架由磷酸和脱氧核糖通过磷酸二酯键交替连接构成,此描述符合双链DNA结构特点,B正确;
C、DNA两条链间的氢键形成是自发过程,无需酶催化;DNA聚合酶的作用是催化磷酸二酯键的形成,C错误;
D.根据碱基互补配对原则,若一条链的G+C占47%,则互补链的G+C也占47%,整个DNA分子中G+C总含量为47%。互补链的A+T应为100%−47%=53%,而非47%,D错误。
故选B。
3.(24-25高二下·浙江温州·期末)模拟实验是根据相似性原理,用模型来替代研究对象的实验。比如实验一:“性状分离比的模拟实验”中用小桶甲和乙分别代表植物的雌雄生殖器官,用不同颜色的彩球代表D、d雌雄配子;实验二:“建立减数分裂中染色体变化的模型”模拟实验中用橡皮泥制作染色体模型,细绳代表纺锤丝;实验三:制作DNA双螺旋结构模型。下列实验中模拟正确的是( )
A.向实验一桶内添加代表另一对等位基因的彩球可模拟两对等位基因的自由组合
B.实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开,可模拟纺锤丝牵引使着丝粒分裂
C.实验三中选取材料时,用4种不同颜色的材料分别表示脱氧核糖、磷酸和碱基
D.实验一中不能用绿豆和黄豆代替不同颜色的彩球分别模拟D和d配子
【答案】D
【分析】DNA的双螺旋结构:①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的;②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,碱基在内测;③两条链上的碱基通过氢键连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则,其中G和C之间形成三个氢键,A和T之间形成两个氢键。
【详解】A、实验一中,需另加两个桶,分别添加代表另一对等位基因的两种彩球,可模拟两对等位基因的自由组合,A错误;
B、着丝粒分裂并非纺锤丝牵引所致,B错误;
C、构成DNA的脱氧核苷酸由1分子磷酸、1分子含氮碱基、1分子脱氧核糖组成,由于含氮碱基是A、T、G、C四种,因此共6种小分子,所以材料的颜色应该是6种,C错误;
D、在实验一“性状分离比的模拟实验”中为了避免人为误差,要求小球的大小、质地应该相同,这样抓摸时手感才一样。而绿豆和黄豆在大小、手感上存在差异,所以不能用绿豆和黄豆代替不同颜色的彩球分别模拟D和d配子,D正确。
故选D。
4.(24-25高二下·浙江丽水·期末)某研究小组开展“32P标记的T2噬菌体侵染35S标记的大肠杆菌”实验。下列叙述正确的是( )
A.实验前需用含32P的培养基培养噬菌体
B.若搅拌不充分,则上清液的放射性偏高
C.释放的全部子代噬菌体均含35S标记
D.释放的大部分子代噬菌体含32P标记
【答案】C
【详解】A、噬菌体是病毒,不能直接在培养基中培养,需先用含32P的培养基培养大肠杆菌,再用其培养噬菌体使其被32P标记,A错误;
B、搅拌不充分会导致吸附在细菌表面的35S标记的蛋白质外壳(来自大肠杆菌)进入沉淀物,但32P标记的噬菌体DNA已进入细菌,上清液放射性应偏低,B错误;
C、子代噬菌体的蛋白质外壳完全由大肠杆菌提供的35S标记的原料合成,因此全部子代噬菌体均含35S标记,C正确;
D、DNA复制为半保留复制,亲代噬菌体的32P标记的DNA链仅分配给少数子代,而宿主内无32P来源,故大部分子代不含32P,D错误。
故选C。
5.(24-25高二下·浙江绍兴·期末)如图为DNA分子部分片段的示意图,下列有关叙述正确的是( )
A.①所在为链的5'端,⑥所在为链的3'端
B.该分子中②包括核糖和脱氧核糖两种类型
C.DNA聚合酶可催化④的形成,解旋酶可催化⑤的断裂
D.若该分子中G-C比例高,则分子的热稳定性较低
【答案】C
【分析】图中展示了 DNA 的双螺旋结构局部,体现脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成链,两条链靠碱基对间氢键维系,遵循碱基互补配对原则(A与 T 配对、G与 C配对)。
【详解】A、DNA 分子的两条链是反向平行的,每条链的 5' 端含有游离的磷酸基团,3' 端含有游离的羟基(-OH),图示结构:①、⑥处连接的是磷酸基团,都属于5'端,A错误;
B、DNA 分子的基本单位是脱氧核苷酸,其五碳糖为脱氧核糖,而非核糖(核糖是RNA的组成成分),图示结构:②表示五碳糖,在 DNA 中只能是脱氧核糖,不存在核糖,B错误;
C、DNA 聚合酶的作用是催化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键,从而合成DNA链,解旋酶的作用是断裂氢键,使DNA双链解开,C正确;
D、G(鸟嘌呤)与C(胞嘧啶)之间形成 3个氢键,而A(腺嘌呤)与T(胸腺嘧啶)之间形成 2个氢键,因此G-C比例高的 DNA 分子,热稳定性更高,D错误。
故选C。
6.(24-25高二下·浙江宁波·期末)下图为某环状DNA分子部分片段的结构示意图。下列叙述正确的是( )
A.DNA复制时聚合酶沿b链从上向下移动
B.该DNA分子含2个游离的磷酸基团
C.a链中嘌呤碱基与嘧啶碱基数相等
D.④⑤⑥可组成一分子脱氧核苷酸
【答案】A
【详解】A、DNA 复制时,子链延伸方向与聚合酶相同,均为5′→3′ ,与模板链反向互补,故DNA复制时聚合酶沿b链从上向下移动,A正确;
B、该 DNA 分子是环状 DNA,环状 DNA 没有游离的磷酸基团,B错误;
C、整个 DNA 分子中嘌呤碱基(A+G )与嘧啶碱基(T+C )数相等,但单链中(如a链)嘌呤碱基与嘧啶碱基数不一定相等,C 错误;
D、脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成。图中④是含氮碱基,⑤是脱氧核糖,⑥是磷酸,但磷酸应与脱氧核糖的5号碳相连,故④⑤⑥不可组成一分子脱氧核苷酸,④⑤⑦可组成一分子脱氧核苷酸,D错误。
故选A。
7.(24-25高二下·浙江温州·期末)将某二倍体动物的若干个精原细胞(假定DNA中的P元素都为32P,其它分子不含32P)置于不含32P的培养液中培养,甲、乙、丙是不同时间收集到的3个样本细胞,3个细胞中32P标记的染色体数和核DNA数如表,不考虑变异。下列叙述正确的是( )
统计项目
甲
乙
丙
标记染色体数
20
40
10
标记核DNA数
40
40
10
A.形成甲细胞的过程经历了一次胞质分裂
B.乙细胞中的核DNA两条链均含有32P
C.丙细胞处于减数第二次分裂后期
D.该动物的1个染色体组含10条或20条染色体
【答案】D
【分析】 减数分裂过程:(1)减数分裂前间期:染色体的复制;(2)减数第一次分裂:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂:①前期:染色体散乱分布;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点(着丝粒)分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、若该生物染色体数目=20,则甲细胞中标记的DNA数是标记的染色体数的两倍,根据DNA复制的半保留特点,甲是中期细胞,说明甲细胞只进行了第一次DNA复制,此时染色体已复制(每条含2个DNA),但未分离,染色体数为二倍体数目(20),可能处于有丝分裂的前期、中期或减数第一次分裂的前期、中期,形成甲的过程未经历胞质分裂(胞质分裂发生在分裂结束时),A错误;
B、若该生物染色体数目=20,乙细胞的标记染色体数和核DNA数都是40,可能处于有丝分裂后期,由于DNA的半保留复制,故核DNA只有一条链有32P,B错误;
C、若该生物染色体数目=20,丙细胞染色体数和核DNA数均为10,细胞为2n=20,减数第二次分裂后期染色体应暂时加倍至20,而丙的染色体数为10,说明已形成精细胞(n=10),处于分裂结束阶段,C错误;
D、该生物的染色体数目可能是20或40条,则该动物的1个染色体组含10条或20条染色体,D正确。
故选D。
地 城
考点03
基因控制蛋白质合成
1.(24-25高二下·浙江衢州·期末)关于遗传信息及其传递,下列叙述错误的是( )
A.碱基排列顺序编码了遗传信息
B.翻译过程中核糖体从mRNA的3'端向5'端移动
C.DNA分子中的一条链可以转录出不同的RNA分子
D.遗传信息可以从DNA流向RNA,也可以从RNA流向蛋白质
【答案】B
【分析】真核生物的正常细胞中遗传信息的传递和表达过程包括DNA的复制、转录和翻译过程。DNA分子上分布着多个基因,基因是有遗传效应的DNA片段。
【详解】A、碱基的排列顺序编码了遗传信息,A正确;
B、翻译过程中核糖体从mRNA的5'端向3'端移动,B错误;
C、基因通常是有遗传效应的DNA片段,由于基因的选择性表达,DNA分子中的一条链可以转录出不同的RNA分子,C正确;
D、遗传信息的表达过程包括DNA转录成mRNA,mRNA进行翻译合成蛋白质,D正确。
故选B。
2.(24-25高二下·浙江台州·期末)tRNA分子为一条多核苷酸单链,可通过自身回折形成部分互补配对序列,其空间结构模式如图所示。下列叙述正确的是( )
A.tRNA分子由mRNA分子复制而来
B.核糖体沿着tRNA运行使多肽延伸
C.tRNA分子含有一个游离的磷酸基团
D.tRNA分子内部不存在氢键
【答案】C
【分析】转运RNA是指具有携带并转运氨基酸功能的一类小分子核糖核酸。大多数tRNA由七十几至九十几个核苷酸折叠形成的三叶草形短链组成,主要作用是携带氨基酸进入核糖体,在mRNA指导下合成蛋白质,即以mRNA为模板,将其中具有密码意义的核苷酸顺序翻译成蛋白质中的氨基酸顺序。tRNA与mRNA是通过反密码子与密码子相互作用而发生关系的
【详解】A、tRNA分子是以DNA分子为模板转录的产物,A错误;
B、mRNA是翻译的模板,核糖体沿着mRNA运行使多肽延伸,B错误;
C、tRNA是一条链,只含有一个游离的磷酸基团,C正确;
D、tRNA分子内部存在氢键,D错误。
故选C。
3.人肠道细胞中载脂蛋白B基因转录后,其mRNA上特定位置的碱基C在相关酶的作用下转变为碱基U,造成该位置相应的密码子变为终止密码子UAA,该终止密码子对应的DNA模板链序列为( )
A.5'-TTG-3' B.5'-ATT-3' C.5'-GTT-3' D.5'-TTA-3'
【答案】A
【分析】转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸即为一个密码子。
【详解】分析题意:人肠道细胞中载脂蛋白B基因转录后,其mRNA上特定位置的碱基C在相关酶的作用下转变为碱基U,造成该位置相应的密码子变为终止密码子UAA,说明该终止密码子这里原来是5'-CAA3',那么其对应的DNA模板链序列为5'-TTG-3',BCD错误,A正确。
故选A。
4.(24-25高二下·浙江丽水·期末)某细菌基因M的部分单链碱基序列如图所示,数字表示基因编码的氨基酸序号。已知AUG为起始密码,编码甲硫氨酸。下列叙述错误的是( )
A.图中①处省略174个碱基
B.基因M转录时需要RNA聚合酶
C.图示DNA单链为M基因的编码链
D.携带61号甘氨酸的tRNA上的反密码子是5'-CCA-3'
【答案】D
【详解】A、由图可知,①处有58个氨基酸,mRNA分子上决定一个氨基酸每三个相邻的碱基为一个密码子,mRNA由DNA分子转录而来的一条单链,DNA分子单链上每三个相邻碱基就对应一个氨基酸,所以58×3=174,A正确;
B、基因M转录是以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程,该过程需要RNA聚合酶催化,B正确;
C、已知AUG为起始密码,编码甲硫氨酸,它的模板链为3′-TAC-5′ ,那么编码链就为5'-ATG-3',所以图示单链为M基因的编码链,C正确;
D、携带61号甘氨酸的编码链为5'-GGT-3',模板链和编码链互补为3′-CCA-5′,mRNA和模板链互补为5′-GGU-3′,tRNA与mRNA互补为5′-ACC-3′,D错误。
故选D。
5.(24-25高二下·浙江宁波·期末)下图表示人体内干细胞中一条核苷酸链片段M,在酶X的作用下进行的某生理过程的部分示意图(①②③表示核苷酸链),下列说法正确的是( )
A.该生理过程是转录,酶X是RNA聚合酶
B.该生理过程是DNA的水解,酶X是DNA酶
C.酶X为解旋酶,①②③的合成需要DNA聚合酶的参与
D.该生理过程是逆转录,酶X是逆转录酶
【答案】C
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程,其中转录过程中,需要以DNA的一条链为模板合成mRNA;翻译过程中,需要以mRNA为模板,tRNA运送氨基酸,从而合成多肽链,多肽链经盘曲折叠变成具有一定空间结构的蛋白质。
【详解】A、观察可知,若该生理过程是转录,酶X是RNA聚合酶,转录时RNA聚合酶应沿着模板链从3'端向5'端移动,合成的RNA从5'端向3'端延伸,而图中移动方向与之相反,所以不是转录过程,A错误;
B、若该生理过程是DNA的水解,酶X是DNA酶,DNA酶作用于DNA使其水解为脱氧核苷酸,而图中明显是在合成新的核苷酸链,并非水解,B错误;
C、综合分析可知酶X为解旋酶,①②③是新合成的DNA子链,DNA子链的合成需要DNA聚合酶的参与,C正确;
D、逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程,图中模板是DNA链,不是逆转录过程,D错误。
故选C。
6.(24-25高二下·浙江温州·期末)DNA在细胞生命过程中会发生多种类型的损伤。如损伤较小,RNA聚合酶经过损伤位点时,腺嘌呤核糖核苷酸会不依赖于模板掺入mRNA(如图1);如损伤较大,修复因子Mfd识别、结合滞留的RNA聚合酶,“招募”多种修复因子、DNA聚合酶等进行修复(如图2)。下列叙述错误的是( )
A.图1所示的DNA经复制后有半数子代DNA含该损伤导致的突变基因
B.图1所示转录产生的mRNA指导合成的蛋白质氨基酸序列可能不变
C.图2所示的RNA聚合酶、DNA聚合酶均能催化磷酸二酯键的形成
D.图2所示的转录过程是沿着模板链的5'端到3'端进行的
【答案】D
【分析】RNA是在细胞核中,通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的,这一过程叫作转录。游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质,这一过程叫作翻译。
【详解】A、根据半保留复制可知,图1所示的DNA经复制后有半数子代DNA含该损伤导致的突变基因,A正确;
B、由题意可知,图1所示为损伤较小时的转录情况,RNA聚合酶经过损伤位点时,腺嘌呤核糖核苷酸会不依赖于模板掺入mRNA。若该DNA是由于少了一个碱基而发生损伤,则转录时掺入腺嘌呤核糖核苷酸后的mRNA与正常的mRNA相比,碱基数相同,且由于密码子有简并性,其指导合成的蛋白质氨基酸序列可能不会发生变,B正确;
C、转录时的RNA聚合酶、DNA复制过程中的DNA聚合酶均能催化磷酸二酯键的形成,C正确;
D、转录时mRNA是由5'端到3'端进行的,模板链是由3'端到5'端进行的,D错误。
故选D。
7.(24-25高二下·浙江温州·期末)2024年诺贝尔生理学或医学奖授子两位研究微小RNA(miRNA)的科学家。miRNA是一类非编码单链小分子RNA,通过与mRNA结合调控基因的表达,第一个miRNA(lin-4mRNA)是在线虫中发现的,其调控lin-14基因表达的具体机制如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.过程①中的关键酶是RNA聚合酶,该酶与模板链的3’端结合
B.lin-4基因可以通过转录直接产生具有调控功能的成熟miRNA分子
C.RISC中的miRNA与lin-14mRNA的5’端配对结合
D.miRNA复合物(RISC)通过与lin-14mRNA特异性结合,促进lin-14基因的表达
【答案】A
【分析】图中①是转录过程,②是翻译过程,lin-4mRNA与miRNA结合,抑制了翻译过程。
【详解】A、过程①是转录,需要RNA聚合酶,该酶以DNA的一条链为模板,催化核糖核苷酸形成RNA长链,移动方向为模板链的3’端到5’端,A正确;
B、lin-4基因可以通过转录产生Pre-miRNA,再经过加工形成具有调控作用的miRNA分子,B错误;
C、翻译过程核糖体从mRNA的5'端移动至3'端,从图中看出,RISC中的miRNA与lin-14mRNA的3'端互补配对,C错误;
D、miRNA复合物(RISC)通过与lin-14mRNA特异性结合,抑制基因的表达的翻译过程,D错误。
故选A。
8.(24-25高二下·浙江温州·期末)一个具有甲、乙两种单基因遗传病的家族系谱图如下。甲病是某种家族遗传性肿瘤,由等位基因A/a控制;乙病是苯丙酮尿症,因缺乏苯丙氨酸羟化酶所致,由等位基因B/b控制。在正常人群中乙病携带者的概率为1/12,两对基因独立遗传(Ⅱ-6是纯合体)。下列叙述错误的是( )
A.甲病是常染色体上的显性遗传病,乙病是常染色体上的隐性遗传病
B.Ⅱ-2和Ⅲ-1的基因型相同的概率是2/3
C.若Ⅲ-5与一个无亲缘关系的正常男子婚配,生育患病孩子的概率为1/144
D.苯丙酮尿症的形成体现了基因对生物性状的间接控制
【答案】B
【分析】判断遗传病的常用口诀为“无中生有为隐性,隐性遗传看女病,女病父正非伴性;有中生无为显性,显性遗传看男病,男病母正非伴性”。
【详解】A、由图可知,Ⅰ-1和Ⅰ-2都患甲病,但子代有不患甲病的女儿,因此甲病是常染色体上的显性遗传病,Ⅰ-1和Ⅰ-2都不患乙病,但子代有患乙病的女儿,因此乙病为常染色体上的隐性遗传病,A正确;
B、根据Ⅲ-2不患甲病,基因型为aa,因此Ⅱ-2(患甲病和乙病)基因型为Aabb,Ⅱ-1(不患两病,但有患乙病的子女)基因型为aaBb,Ⅲ-1患两病,基因型为Aabb,因此Ⅱ-2和Ⅲ-1的基因型相同的概率是100%,B错误;
C、Ⅲ-5的基因型为aaB_,人群中的正常男子基因型也为aaB_,因此后代均不会患甲病,只考虑乙病即可。根据系谱图可推得,Ⅱ-5为BB的概率为1/3,为Bb概率为2/3,可产生2/3B配子和1/3b配子;Ⅱ-6是纯合体,为BB,只能产生B配子,因此Ⅲ-5为BB的概率为2/3,为Bb概率为1/3,可产生(2/3+1/3×1/2=5/6)B配子和1/6b配子。正常人群中乙病携带者(即Bb)的概率为1/12,可产生b配子的概率为1/12×1/2=1/24,因此生育患病孩子(bb)的概率为1/6×1/24=1/144,C正确;
D、苯丙酮尿症是因缺乏苯丙氨酸羟化酶所致,由等位基因B/b控制,因此苯丙酮尿症的形成体现了基因对生物性状的间接控制,D正确。
故选B。
9.(24-25高二下·浙江绍兴·期末)图示为某基因表达的过程,①~⑦代表不同的结构或物质,Ⅰ和Ⅱ代表过程。下列叙述错误的是( )
A.Ⅰ过程中③的移动方向是①的3′→5′
B.⑤首先结合在④的5′端,随后启动Ⅱ过程
C.⑥能与④上全部密码子一一配对
D.④上结合多个⑤,利于迅速合成出大量的⑦
【答案】C
【分析】图示为某基因表达的过程,其中Ⅰ过程为转录,Ⅱ过程为翻译;①②为DNA分子的两条链,③为RNA聚合酶,④为mRNA,⑤为核糖体,⑥为tRNA,⑦为多肽链。
【详解】A、Ⅰ过程表示转录,①为DNA分子的模板链,③为RNA聚合酶,④为正在合成的mRNA,转录时,RNA聚合酶是从模板链的3′向5′移动,即Ⅰ过程中③的移动方向是①的3′→5′,A正确;
B、⑤为核糖体,④为翻译的模板mRNA,Ⅱ过程为翻译,翻译时核糖体首先结合在mRNA的5′端,B正确;
C、⑥为tRNA,④为mRNA,tRNA上的构成反密码子的3个碱基能够与它所搬运的氨基酸的构成密码子的3个碱基互补配对,密码子位于mRNA,终止密码子没有对应的tRNA与之结合,C 错误;
D、④为mRNA,⑤为核糖体,⑦为多肽链,在翻译时,一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,利于迅速合成出大量的多肽链,D正确。
故选C。
10.(24-25高二下·浙江衢州·期末)某昆虫性别决定方式为XY型,其眼色有白色、褐色、红色,由位于常染色体上的A/a基因和X染色体上的B/b基因共同控制,两对基因与眼色的关系如下图,研究人员用一只纯合褐眼雌昆虫与一只纯合红眼雄昆虫杂交,F1雌昆虫全为红眼,雄昆虫全为褐眼,F1相互交配,获得的F2中雌雄昆虫均有3种表型。回答下列问题:
(1)组成A/a基因的基本单位是______,上述关系图说明基因可以通过控制______进而控制生物性状。
(2)在该昆虫的群体中,眼色为红色的基因型有______种,F1红眼雌昆虫的基因型是_______,F2雌昆虫的表型及其比例是______。
(3)控制该昆虫体色有条纹(D)和无条纹(d)的基因位于另一对常染色体上。现用一只褐色有条纹雌昆虫和一只白色无条纹雄昆虫交配,F1全表现为褐色有条纹,F1雌雄昆虫随机交配,F2雌雄昆虫的表型及比例均为褐色条纹:褐色无纹:白色条纹:白色无纹=7:1:3:1,推测F2出现该表型比可能是由于基因型为______的雄配子不育导致的。若要进一步验证上述推测,可将F1中雄昆虫个体与表型为______的雌昆虫交配,后代的表型及比例为______。
【答案】(1) 脱氧核苷酸 酶的合成控制代谢过程
(2) 9 AaXBXb 红眼:褐眼:白眼=4:3:1
(3) AdXb和AdY 白色无纹 无论雌雄,均为褐色条纹:白色条纹:白色无纹=1:1:1
【分析】基因和性状的关系:
(1)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;
(2)基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
【详解】(1)基因是具有遗传效应的DNA片段,所以组成A/a基因的基本单位是脱氧核苷酸,由图可知,基因A控制酶A的合成,基因B控制酶B的合成,进而影响眼色性状,这说明基因可以通过控制酶的合成控制代谢过程进而控制生物性状。
(2)由图可知,红色个体的基因型为A-XBX-、A-XBY、aaXBX-、aaXBY,对于常染色体有AA、Aa和aa这三种情况,对于X染色体,雌性有XBXB和XBXb两种情况,雄性有XBY一种情况,所以红色基因型有3×3=9种,一只纯合褐眼雌昆虫(AAXbXb)与一只纯合红眼雄昆虫(aaXBY)杂交,F1中红眼雌昆虫的基因型是AaXBXb,雄昆虫的基因型为AaXbY,F1相互交配,F2雌昆虫的基因型为1AAXBXb、2AaXBXb、1aaXBXb、1AAXbXb、2AaXbXb、1aaXbXb,表型及其比例为红眼:褐眼:白眼=4:3:1。
(3)现用一只褐色有条纹雌昆虫(AADDXbXb)和一只白色无条纹雄昆虫(aaddXbY)交配,F1全表现为褐色有条纹(AaDdXbXb、AaDdXbY),F1雌雄昆虫随机交配,正常情况下F2雌雄昆虫共有4×8=32种结合类型,而现在比例为褐色条纹:褐色无纹:白色条纹:白色无纹=7:1:3:1,只有12=4×3种组合类型,对比发现褐色条纹(A-D-XbXb、A-D-XbY)和褐色无纹(A-ddXbXb、A-ddXbY)都减少,所以推测可能是由于基因型为AdXb和AdY的雄配子不育导致的。若要验证上述推测,可将F1中雄昆虫(AaDdXbY)与表型为白色无纹(aaddXbXb)的雌昆虫交配,由于AdXb和AdY雄配子不育,F1雄昆虫产生的配子为ADXb:aDXb:adXb:ADY:aDY:adY=1:1:1:1:1:1,与aaddXbXb产生的adXb配子结合,后代雌性的基因型及比例为AaDdXbXb:aaDdXbXb:aaddXbXb=1:1:1,后代雄性的基因型及比例为AaDdXbY:aaDdXbY:aaddXbY=1:1:1,所以后代的表型及比例为无论雌雄,均为褐色条纹:白色条纹:白色无纹=1:1:1。
地 城
考点04
表观遗传
1.(24-25高二下·浙江杭州·期末)同卵双胞胎的区分是法医物证学领域中的一个难点,DNA甲基化分析可提供有效依据,帮助疑难案件侦破。下列叙述正确的是( )
A.DNA甲基化可能会影响基因中遗传信息的转录
B.DNA甲基化使同卵双胞胎的DNA序列产生差异
C.DNA甲基化对同卵双胞胎表型的影响不能遗传给子代
D.同卵双胞胎DNA甲基化差异均由出生后生活环境差异所致
【答案】A
【详解】A、DNA甲基化是在DNA分子上添加甲基基团,它可能会影响RNA聚合酶与DNA的结合等,从而影响基因中遗传信息的转录过程,A正确;
B、同卵双胞胎的DNA序列是相同的,DNA甲基化只是对DNA进行化学修饰,并不改变DNA的碱基序列,B错误;
C、若甲基化发生在生殖细胞中,其影响可通过配子遗传给子代,C错误;
D、同卵双胞胎DNA甲基化差异不仅由出生后生活环境差异所致,在胚胎发育过程中也可能因一些因素出现甲基化差 异,D错误。
故选A。
(24-25高二下·浙江衢州·期末)阅读材料,回答下列小题
染色质重塑复合物是一类多亚基蛋白质复合体,能够利用ATP水解释放的能量,影响染色质的松散程度,改变其结构和状态,从而调控基因的表达,且这一过程不改变DNA的碱基序列。当染色质重塑复合物功能异常时,可能引发多种疾病,如癌症、糖尿病等。
2.生物体通过染色质重塑复合物调控基因表达的现象属于( )
A.基因突变 B.基因重组 C.染色体变异 D.表观遗传
3.研究发现,某糖尿病患者的染色质重塑复合物功能异常,引起胰岛素含量下降。下列叙述正确的是( )
A.染色质重塑复合物直接参与胰岛素基因的转录和翻译
B.该患者胰岛素基因的碱基对排列顺序发生了改变
C.该患者RNA聚合酶与胰岛素基因的结合可能受抑制
D.该患者胰岛素基因的转录产物提前出现了终止子
【答案】2.D 3.C
【分析】表观遗传是指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Leyc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合成Leyc蛋白,从而抑制了基因的表达。
2.由题干心信息可知,染色质重塑复合物是一类多亚基蛋白质复合体,能够利用ATP水解释放的能量,影响染色质的松散程度,改变其结构和状态,从而调控基因的表达,且这一过程不改变DNA的碱基序列,可知该现象属于表观遗传,ABC错误,D正确。
故选D。
3.A、染色质重塑复合物影响染色质的松散程度,可参与胰岛素基因的转录,但不参与胰岛素翻译,A错误;
B、染色质重塑复合物不改变DNA的碱基序列,故该患者胰岛素基因的碱基对排列顺序未发生改变,B错误;
C、该患者RNA聚合酶与胰岛素基因的结合可能受抑制,抑制胰岛素的转录过程进而使胰岛素含量下降,C正确;
D、胰岛素基因转录产物是mRNA,mRNA上含有终止密码子,终止子位于基因上,且染色质重塑复合物不改变DNA的碱基序列,不会导致终止子提前,D错误。
故选C。
4.(24-25高二下·浙江台州·期末)给小鼠闻不会引起其不安的苯乙酮,同时进行电击,小鼠表现出恐惧。其后代小鼠只闻苯乙酮,也会表现出恐惧反应。检测发现后代小鼠编码苯乙酮受体的基因碱基序列未改变,但甲基化水平降低,苯乙酮受体增多。这种现象最可能属于( )
A.表观遗传 B.伴性遗传
C.细胞质遗传 D.常染色体遗传
【答案】A
【分析】表观遗传:生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。
【详解】分析题意可知,后代小鼠只闻苯乙酮,也会表现出恐惧反应(出现可遗传变化),后代小鼠编码苯乙酮受体的基因碱基序列未改变(生物体基因的碱基序列保持不变),但甲基化水平降低,苯乙酮受体增多,这种现象最可能属于表观遗传,A正确,BCD错误。
故选A。
5.(24-25高二下·浙江杭州·期末)研究发现,鱼体内用于去除RNA甲基化修饰的m6A去甲基化酶FTO,可擦除NOD基因的mRNA甲基化修饰,避免mRNA被YTHDF2 蛋白质识别并降解,从而提高鱼类的抗病能力。下列叙述正确的是( )
A.mRNA的甲基化修饰不会改变其碱基序列和相应的表型
B.提高NOD基因的mRNA甲基化水平会抑制NOD基因的表达
C.饲喂适量的FTO蛋白抑制剂有助于提高鱼类的抗病能力
D.甲基化会使RNA聚合酶结合起始密码子的过程受到干扰
【答案】B
【分析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列不变,而基因表达与表型发生可遗传变化的现象。
【详解】A、mRNA的甲基化不会改变自身碱基序列,但可能会影响翻译过程,从而改变生物的表型,A错误;
B、提高NOD基因mRNA的甲基化水平升高会抑制NOD基因的翻译,B正确;
C、给鱼类饲喂适量的FTO蛋白抑制剂,则FTO蛋白不能发挥作用,即FTO蛋白不能擦除N基因mRNA的甲基化修饰,导致被Y蛋白识别并降解的mRNA量增加,从而降低了鱼类的抗病能力,C错误;
D、起始密码子存在于mRNA上,RNA聚合酶结合的是DNA上的启动部位,D错误。
故选B。
6.(23-24高二下·浙江杭州·期末)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
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传。表观遗传的特点:①DNA的碱基序列不发生改变;②可以遗传给后代;③容易受环境的影响。
伴性遗传:位于性染色体上的基因所控制的性状,在遗传上总是和性别相关联的现象。
【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。
7.(24-25高二下·浙江舟山·期末)2024年诺贝尔生理学奖授予了两名美国科学家,以表彰他们发现了微小核糖核酸(miRNA)及其在转录后调控引起的基因沉默。已知玉米籽粒中果糖和葡萄糖含量越高则越甜,支链淀粉含量越高则越具糯性。图1表示玉米籽粒中淀粉的合成途径,图2表示S基因的表达受MIR-15a基因控制合成的miRNA调控图解。
回答下列问题:
(1)据图1可知,当S基因缺失时,玉米籽粒淀粉含量大量减少,导致籽粒凹陷干瘪,这表明基因通过控制______从而间接控制生物性状。
(2)图2中,②的长度比①短的原因是______。②中a为______(填“5'”或“3'”)端,结合多个核糖体的意义是______,最终形成的③与④的氨基酸序列______(填“相同”或“不同”)。在MIR-15a基因的调控下,S基因无法合成S酶的原因是______。
(3)研究发现同一生物体内不同的组织细胞中miRNA种类有显著差异,其根本原因是______。科学家认为miRNA介导的基因沉默是一种表观遗传现象,得出此结论理由是基因碱基序列______(填“改变”或“未改变”),基因表达水平______(填“改变”或“未改变”)。
(4)利用上述研究成果提出一个提高玉米籽粒糯性的思路:______。
【答案】(1)酶的合成来控制生物体内的生物化学反应
(2) 转录后的产物还需要进行进一步加工 5’ 提高翻译效率/短时间内可以合成多个蛋白质 相同 MIR-15a基因的成熟miRNA与②(S基因的mRNA)形成双链,导致无法翻译
(3) 基因的选择性表达 未改变 改变
(4)设计W基因的miRNA,抑制W基因的表达(翻译),减少直链淀粉形成,提高支链淀粉含量
【分析】基因的表达包括转录和翻译过程,其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程主要在细胞核中进行,需要RNA聚合酶参与;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,该过程发生在核糖体上,需要以氨基酸为原料,还需要酶、能量和tRNA等。
【详解】(1)S基因缺失时,玉米籽粒淀粉含量大量减少,进而导致籽粒成熟后凹陷干瘪,这表明基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状。
(2)基因转录合成前体RNA,内含子转录出来对应的序列会被剪切形成成熟的mRNA,图2中,②的长度比①短的原因就是因为转录后的产物还需要进行进一步加工。根据图2翻译的方向特点,核糖体会沿着mRNA的5'端向3'端移动,根据肽链合成的长短来判断,翻译的方向为从从右向左,所以就可判定a为5'端。一条mRNA上可以相继结合多个核糖体的意义是提高翻译效率/短时间内可以合成多个蛋白质。由于②③都是以同一条mRNA为模板合成的,所以最终合成物质③与④的氨基酸序列相同。在MIR-15a基因的调控下,S基因无法合成S酶的原因是MIR-15a基因的成熟miRNA与②(S基因的mRNA)形成双链,导致无法翻译。
(3)由于基因的选择性表达,同一生物体内不同的组织细胞中miRNA种类有显著差异。表观遗传是指基因的碱基序列未发生改变,但基因的表达和表型发生可遗传变化的现象。若认为miRNA介导的基因沉默是一种表观遗传现象,得出此结论理由是基因碱基序列未改变,基因表达水平发生了改变。
(4)已知玉米籽粒中果糖和葡萄糖含量越高则越甜,支链淀粉含量越高则越具糯性。所以可以设计W基因的miRNA,抑制W基因的表达(翻译),使ADP-葡萄糖更多的在X酶的作用下转化形成支链淀粉,提高支链淀粉含量。
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