第六单元 遗传的分子基础（综合训练）（山东专用）2027年高考生物一轮复习讲练测

**基本信息** 以遗传信息传递为主线，整合DNA复制、转录翻译、表观遗传及调控机制，通过新情境题考查生命观念与科学思维 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |DNA复制与修复|题1、2、13|新机制情境（ORC、同源重组）|从复制起始复合物形成到修复方式比较，体现结构与功能观| |转录翻译调控|题7、11、15|概念新用（核糖开关、假基因）|结合原核与真核调控实例，构建基因表达调控网络| |表观遗传|题9、10、23|数据表格（甲基化与表达量）|通过甲基化、组蛋白修饰等，揭示基因表达的表观调控逻辑| |新发现应用|题3、12、19|跨学科情境（人工凝聚体、转座子）|联系前沿研究，培养探究实践与态度责任|

第六单元 遗传的分子基础 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：共15小题，每小题2分，共30分，在每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题目要求。 1．真核生物DNA复制时，先由复制起始点识别复合体(ORC)结合自主复制DNA序列(ARS)，再由细胞分裂周期蛋白6(Cdc6)和ORC结合，然后ORC、Cdc6与某些蛋白共同形成前复制复合物(pre-RC)。pre-RC经细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)磷酸化激活后，可招募解旋酶、DNA聚合酶等开始DNA复制。下列说法错误的是（　　） A．ORC能特异性识别ARS中的特定脱氧核苷酸序列 B．Cdc6可能改变了CDK空间构象，暴露该酶活性中心 C．DNA聚合酶与RNA聚合酶的作用起始位点相同 D．DNA复制过程还需要DNA连接酶的参与 2．（新机制背景）细胞内存在两种针对DNA双链断裂的修复方式。非同源末端连接方式通过某种酶将两个断裂末端重新连接，该方式易造成核苷酸丢失；同源重组修复方式具体过程如图所示。核酸外切酶能从核酸链的末端逐个水解核苷酸。下列说法正确的是（　　） A．非同源末端连接方式会造成遗传信息的丢失，对个体和种群有害 B．图中核酸外切酶从单链的5′端开始水解，进入交叉点的是单链的3′端 C．参与两种修复过程酶的种类相同，都有DNA连接酶参与 D．同源重组恢复了双链断裂DNA上原有的遗传信息，维持遗传信息的稳定 3．（新发现）科学家发现了一种独特的细菌防御系统DRT3。该系统包含两种酶（Drt3a和Drt3b）和一种非编码RNA。Drt3b利用自身蛋白质结构中特定的氨基酸残基作为“分子模具”。“模具”区域的谷氨酸和精氨酸分别精确地引导dATP和dCTP依次加入，合成一条由“AC”重复组成的DNA单链，该过程无需核苷酸链作为引物。Drt3a则以非编码RNA中的特定序列为模板，合成另一条DNA单链。两条单链随后形成双链DNA，共同发挥防御功能。下列相关叙述正确的是（　　） A．Drt3a以非编码RNA中的AC重复序列为模板合成DNA单链 B．Drt3a的催化过程体现的信息流向是对现有中心法则的一种颠覆 C．Drt3b合成DNA单链时氨基酸与核苷酸的数量比为1∶3 D．Drt3b可催化DNA单链从3'端向5'端延伸 4．PBPs是参与细菌细胞壁生物合成的酶，其合成受细菌体内PBPs基因控制，青霉素与PBPs结合后会抑制细菌细胞壁的生物合成，进而引起细菌死亡。下列叙述正确的是（    ） A．PBPs基因的基本组成单位是脱氧核糖核酸 B．PBPs基因的表达在细菌的宿主细胞内完成 C．PBPs基因每次转录前都需要进行半保留复制 D．PBPs基因突变可能使细菌对青霉素产生抗性 5．（概念新用）真核细胞的假基因是指基因组中与有功能的基因很相似，但失去编码功能的DNA序列，分为常规假基因和加工后假基因两类。前者是基因突变产生的，后者是正常基因的RNA逆转录成DNA后，随机插入基因组中形成的结构。抑癌基因PTEN具有一种假基因PTENP1，会抢先结合细胞中的一种miRNA（抑制翻译过程），从而保护真基因。下列叙述正确的是（　　） A．真基因突变成常规假基因后一定会造成翻译提前终止 B．与真基因相比，加工后假基因的序列通常会变短 C．可推知PTENP1属于加工后假基因，无编码功能 D．miRNA会与PTEN进行碱基互补配对而使其失效 6．线粒体应激时，会释放特定的mtRNA片段（如mt-ND6-AS）到细胞质中，激活免疫通路。为探究该特定的mtRNA片段作用，科学家将体外转录的mt-ND6-AS导入细胞，检测到干扰素表达增加。下列可直接作为该实验对照组的是（　　） ①导入碱基数量相同的无关序列的RNA片段②导入mt-ND6-AS的互补序列③不导入任何RNA④导入双链DNA片段 A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．①②④ 7．（新机制）研究发现，某些基因转录出的mRNA上存在“核糖开关”。当细菌内硫胺素含量高时，硫胺素的活性形式（TPP）会直接与硫胺素合成相关的mRNA精准结合，导致mRNA构象改变，从而抑制翻译过程。下列说法错误的是（　　） A．mRNA上TPP的结合部位具有特异性 B．mRNA构象的改变可能伴随着氢键的断裂和形成 C．硫胺素通过影响核糖体与启动子的结合来抑制翻译过程 D．细菌通过负反馈调节维持细胞内硫胺素含量的相对稳定 8．褪黑素是哺乳动物重要的昼夜节律调节剂，视网膜中的感光细胞所受到的刺激会影响褪黑素的合成。图中①~④表示基因指导蛋白质合成的某些过程，mRNA和circ-RNA会竞争性结合相应的miRNA来调节褪黑素的合成，甲硫氨酸腺苷转移酶是合成褪黑素的关键酶之一，下列叙述错误的是（　　） A．图中①②③过程表示遗传信息的转录，④过程表示遗传信息的翻译 B．mRNA结合miRNA形成双链RNA后，mRNA仍能作为模板参与遗传信息的翻译 C．长期熬夜会干扰人体的昼夜节律，可能会导致睡眠障碍、情绪波动等问题 D．褪黑素的分泌具有明显的昼夜节律性，通常在夜间达到高峰 9．研究发现，低温会激活TOR激酶，TOR结合PRC2蛋白，使其某氨基酸发生磷酸化，从而催化FLC基因（植物开花的关键基因）所在的染色质的组蛋白甲基化，促进植物开花。若向PRC2缺失突变体幼苗中导入突变的PRC2-荧光蛋白融合基因，发现荧光集中在细胞质部位。部分原理如图所示，下列分析错误的是（　　） A．PRC2蛋白中某氨基酸发生磷酸化不属于表观遗传 B．推测TOR激酶使PRC2磷酸化的过程发生在细胞质 C．组蛋白甲基化导致染色质高度螺旋化，阻遏RNA聚合酶结合 D．推测低温会上调FLC基因的表达，从而促进拟南芥开花 10．研究发现，斑马鱼胚胎发育中dazl基因的启动子区域甲基化水平与其表达量呈负相关。为验证此发现，科研人员测定了不同发育阶段斑马鱼胚胎dazl基因启动子甲基化程度及mRNA含量，结果如表所示。进一步研究发现，用DNA甲基转移酶（DNMT）抑制剂处理受精后0小时的胚胎，dazl基因表达量显著升高。据此分析正确的是（    ） 胚胎发育阶段 甲基化程度（%） mRNA相对含量 受精后0小时 85.2 1.0 受精后6小时 72.4 3.8 受精后12小时 58.1 8.9 受精后24小时 41.3 16.5 A．甲基化直接改变dazl基因的碱基序列，导致其无法转录 B．甲基化影响RNA聚合酶识别启动子，但不影响翻译产物的量 C．随着胚胎发育，dazl基因启动子甲基化程度降低，dazl基因表达增强 D．DNMT抑制剂处理后使dazl基因表达量显著升高，说明基因表达量由甲基化水平决定 11．研究人员对乳糖操纵子进行改造后，阻遏蛋白结构能在蓝光调控下发生改变，如图所示。其中P为启动子，O为操纵基因，GFP为荧光蛋白基因。下列叙述正确的是（    ） A．蓝光调控的原理是蓝光改变了阻遏蛋白的氨基酸排列顺序 B．黑暗条件下阻遏蛋白与O结合，阻碍RNA聚合酶与P结合 C．蓝光条件下阻遏蛋白与O结合更紧密，GFP基因表达正常 D．在实际生产过程中，可将GFP基因换成某种目的蛋白基因 12．（新制造）某科研团队开发了可编程人工固态凝聚体系统，该系统含核定位信号、RNA结合结构域FUS478等模块。不存在药物格拉瑞韦时，凝聚体定位于细胞核，通过FUS478特异性捕获mRNA前体并锚定核内；加入药物后，开关构象改变，凝聚体释放mRNA前体，使其正常发挥作用。下列叙述正确的是（　　） A．该系统通过抑制相关基因的转录过程，实现对基因表达的负调控 B．若更换FUS478为DNA结合结构域，则可实现该系统的稳定遗传 C．核定位信号缺失就会导致该系统在细胞质中捕获mRNA前体 D．无药时细胞质中几乎检测不到目标蛋白，加药后目标蛋白表达量显著上升 13．（新发现）近年我国科研人员揭示了DNA转录区域与复制区域相遇时RNA-DNA杂交体形成和及时解除的动态调控机制（如图所示）。并通过研究发现某些DDX39A蛋白低表达的肿瘤细胞中，因RNA-DNA杂交体含量水平较高而对化疗产生抗性。下列相关叙述错误的是（　　） A．图中X、Y分别表示解旋酶和DNA聚合酶 B．图中RNA-DNA杂交体内可能存在U-A和A-T碱基对 C．图中DNA核酸酶切除的是两条子链3'端的核苷酸链 D．可设计增加DDX39A蛋白含量的辅助类药物来提高化疗效果 14．若基因发生突变后所表达出的蛋白质的氨基酸序列与原来相同，则为同义突变。为训练一种 AI模型协助科研人员判断哪些同义突变可能对细胞有害，下列哪项不是训练AI需要考虑的（　　） A．基因表达的蛋白质对细胞生命活动的重要性 B．DNA 的碱基序列与蛋白质的氨基酸序列的对应关系 C．突变位点是否位于基因的调控序列，如启动子 D．突变位点对基因甲基化的影响 15．原核生物中，转录通过调节蛋白与DNA特定位点结合来进行调控：CAP等激活蛋白可通过结合激活物位点增强转录，阻遏蛋白可结合操纵基因抑制转录。小分子效应物（如乳糖）能结合阻遏蛋白并改变其构象，从而调节其活性，实现对基因转录的精细控制。A、B、C均表示基因。下列说法错误的是（　　） A．图中多顺反子mRNA可作为模板翻译出多种蛋白质，分别对应A、B、C等基因的表达产物 B．激活蛋白CAP与激活物位点结合后，能促进RNA聚合酶与启动子的结合，进而启动转录过程 C．阻遏蛋白的活性取决于其空间构象，若构象发生改变，则阻遏蛋白失去活性 D．原核生物通过激活蛋白和阻遏蛋白的共同作用实现对基因转录的调控 二、选择题：共5小题，每小题3分，共15分，在每小题给出的四个选项中，至少有一个最符合题目要求。 16．多聚谷氨酰胺结合蛋白1（PQBP1）主要定位于细胞核中，其参与基因转录和mRNA的剪接过程。最新研究发现，存在于细胞质中的PQBP1负责mRNA向核糖体的转运，且PQBP1可与翻译延伸因子（促进多肽链延伸的蛋白质）结合，促进蛋白质的合成。下列相关叙述错误的是（　　） A．PQBP1可影响转录和翻译 B．PQBP1在细胞不同部位的作用不同 C．翻译延伸因子可促进肽链中肽键的形成 D．PQBP1可促进翻译过程中mRNA在核糖体上的移动 17．研究发现，人体快速思考或应对突发情况容易发生DNA双链断裂，并在断裂位点进行标记，此时，Parp1基因会迅速合成Parp1蛋白。Parp1蛋白能感知DNA损伤并发出睡眠信号，进而在睡眠期高效修复损伤的DNA，所以良好的睡眠能够提高我们学习工作的效率。已知咖啡因既能抑制Parp1基因的表达也能促进DNA双链断裂。下列说法正确的是（    ） A．DNA的断裂未改变DNA分子的结构，利于Parp1蛋白与之结合 B．Parp1蛋白在断裂位点召集多种蛋白质，如DNA聚合酶，从而修复断裂的DNA片段 C．Parp1蛋白增多促进睡眠，体现了蛋白质的信息传递功能 D．喝咖啡只能短期内提神，但后期需要更多睡眠时间来修复DNA 18．用遗传学和生物化学的方法可确定大肠杆菌DNA复制起点在基因图谱上的位置。在一个增长的群体中几乎所有的DNA都在复制中，因此离复制起点越近的基因出现频率越高，越远的基因出现频率越低。图1为大肠杆菌基因图谱，图2为部分基因出现的频率。下列有关叙述，正确的是（    ）    A．大肠杆菌DNA复制的方向为逆时针 B．大肠杆菌DNA的复制起点位于ilv附近 C．大肠杆菌DNA只有一个复制起点 D．DNA双链解旋后，DNA聚合酶结合在复制起点上，子链开始延伸 19．细菌转座子是可移动的DNA片段，其转座过程依赖转座酶特异性识别两端的反向重复序列（IR），进而实现自身的剪切与整合。下图为Tn10转座子的结构示意图，以及ISIOR区域内两个启动子（PIN、POUT）分别驱动转座酶mRNA、micRNA的转录过程示意，以上两种RNA存在局部互补区域。下列相关叙述错误的有（    ） 注：TetA为四环素抗性基因 A．PIN和POUT是RNA聚合酶识别与结合的位点 B．PIN和POUT驱动转录时模板链相同 C．micRNA能抑制转座酶的翻译，降低转座活性 D．转座子必然导致插入位点基因失活，对宿主不利 20．赤霉素（GA）和脱落酸（ABA）都参与植物的开花调控。GA可促进DELLA蛋白降解。DELLA蛋白可抑制FLC基因的H3K27me3标记，促进FLC基因表达。FLC蛋白可结合到FT基因启动子区域抑制转录，从而抑制开花。ABA可通过激活ABI5基因而激活FT基因。根据上述信息可进行的合理推断有（    ） A．GA能与DELLA蛋白特异性结合，催化DELLA蛋白肽键断裂 B．GA和ABA在调控植物开花过程中的作用相互抗衡 C．H3K27me3可能是一种甲基化标记，可以抑制FLC基因表达 D．基因表达和植物激素调节都能影响植物的开花 三、非选择题：共5小题，55分。 21．（10分，除标记外，每空1分）人体正常血红蛋白由两条α链和两条β构成，其α链的氨基酸序列及DNA模板链上的相应碱基序列如表所示。若α链第138位氨基酸对应的碱基序列中有1个碱基G缺失，则会导致某种血红蛋白异常遗传病。已知UAA、UAG、UGA为终止密码子，回答下列问题： 链氨基酸位置 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 链氨基酸序列 丝氨酸 赖氨酸 酪氨酸 精氨酸 DNA模板链碱基序列 AGG TTT ATG GCA ATT CGA CCT CGG AGC CAT CG… (1)构成DNA的基本单位是________，它由含氮碱基、________和磷酸连接而成，DNA特有的含氮碱基是________。 (2)密码子是指在________上每3个相邻核苷酸排列成的三联体，决定1种氨基酸。但终止密码子不决定任何氨基酸，是________终止的信号。据表推测，决定正常血红蛋白α链第140位酪氨酸的密码子是________。 (3)正常血红蛋白基因的碱基序列中发生碱基G缺失的变异属于________（2分）。若α链第138位氨基酸对应的碱基序列中缺失1个碱基G，则合成的异常血红蛋白α链中含有的氨基酸数目是________（2分）。 22．（14分，除标记外，每空2分）下图是DNA双螺旋结构模型的建构过程图解，请据图探讨相关问题： (1)图2中催化磷酸二酯键形成的酶是________。 (2)图4一条链中相邻两个碱基连接的结构是________。减数分裂中，每个DNA复制后形成的两个子代DNA互相分离的时期是________。 (3)图5形成的 DNA区段中腺嘌呤有a个，占该区段全部碱基的比例为b，若该 DNA 复制，其n次，则需提供游离的胞嘧啶的个数为________。 (4)将某雄性哺乳动物细胞（染色体数为20）一对同源染色体上的全部DNA分子用32P标记后，置于不含32P的培养基中培养，若让该细胞只完成一次完整的减数分裂过程，则含有32P的子细胞数为________个；若让该细胞完成两次连续的有丝分裂过程，则含有32P的子细胞数为________个。 (5)DNA作为遗传物质，除了稳定的双螺旋结构，还应具备的那些特点有：________。（至少答两点） 23．（14分，除标记外，每空2分）表观遗传调控是真核生物基因表达调控的重要方式，m6A甲基化是mRNA上常见的表观修饰，其调控机制与细胞增殖、分化密切相关，异常的m6A甲基化修饰常伴随肿瘤等疾病的发生。下图为m6A甲基化调控基因表达的简化机制图，miR-21是起调节作用的非编码小RNA。请结合图示和所学知识，回答下列问题： (1)真核生物基因表达过程中，转录的主要场所是______________，催化该过程的酶是______________；mRNA的m6A甲基化修饰发生在碱基上，该修饰______________（填“会”或“不会”）改变mRNA的碱基序列。 (2)若某基因转录的mRNA发生m6A甲基化修饰，与未修饰时相比，该基因编码的蛋白质含量会______________（填“增加”“减少”或“不变”），结合图中信息从翻译调控的角度分析原因：___________。 (3)研究发现，某肿瘤细胞中METTL3酶的表达量显著升高，基于上述调控机制，结合肿瘤细胞的增殖特点，请提出两种抑制肿瘤细胞增殖的合理思路：①____________；②________________。 24．（10分，除标记外，每空1分）神经营养因子（BDNF）是一种蛋白质，能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF基因表达受阻，则会导致某种疾病的发生。miRNA是一类在人体内广泛分布的内源性非编码RNA，长度为19～25个核苷酸，能特异性调控相应基因的表达。如图为BDNF基因的表达及调控过程。回答下列问题： (1)图1中甲过程需要____酶的催化。乙过程需要以____为原料，方向是____（用A、B和箭头表示）。乙过程往往一条mRNA结合多个核糖体，其意义是____。 (2)图2中tRNA的功能是____，该tRNA上的氨基酸为____（部分氨基酸对应的密码子：CGU—精氨酸；GCA—丙氨酸；UGC—半胱氨酸；ACG—苏氨酸）。 (3)由图1可知，miRNA-195调控BDNF基因的表达的机理是miRNA-195通过识别____并与之结合，干扰____（填物质名称）与密码子碱基互补配对，进而阻止____过程（填名称）。 (4)现推测精神分裂症患者与正常人相比BDNF含量低。基于上述分析，请提出一种治疗该疾病的思路：____。 25．（7分，除标记外，每空1分）黑腹果蝇有P品系和M品系两大类，不同品系之间的杂交后代育性表现如下表所示： M品系 P品系 M品系 可育 可育 P品系 不育 可育 （1）从杂交结果看，同品系之间的杂交子代是可育的，雄性P品系和雌性M品系的杂交（正交）子代是不育的，但_____________________是可育的。 （2）研究发现P品系的黑腹果蝇核DNA中有许多能够转移的片段，称为转座子，由于其大量存在于P品系中，因此P品系的转座子也称为P因子，P因子的结构如下图： P因子两端的末端重复序列是P因子转移所必需的，中间的编码区可以编码转座酶，转座酶能切割下P因子，然后将其插入其他DNA分子中，造成________的结构改变， 甚至是_________的断裂，从而引起细胞的生活力下降。转座酶的存在是P因子转移必需的。 （3）M品系中不存在P因子，P品系和M品系的正反交结果不同，推测原因是_________的卵细胞的细胞质中有一种能激活P因子转座的物质，而__________的卵细胞中不存在这种物质。 （4）进一步的研究发现，不育子代的体细胞正常发育，生殖细胞发育不正常。而体细胞内没有P因子的转移，表达的转座酶分子量为66000，生殖细胞中表达的转座酶分子量是87000。对两种细胞中转座酶对应的_______分析可知，体细胞中的内含子3转录后未被剪切，使其上________ 的位置发生改变，翻译提前终止。 __可判断待测植株基因型为杂合子。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第六单元 遗传的分子基础 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：共15小题，每小题2分，共30分，在每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题目要求。 1．真核生物DNA复制时，先由复制起始点识别复合体(ORC)结合自主复制DNA序列(ARS)，再由细胞分裂周期蛋白6(Cdc6)和ORC结合，然后ORC、Cdc6与某些蛋白共同形成前复制复合物(pre-RC)。pre-RC经细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)磷酸化激活后，可招募解旋酶、DNA聚合酶等开始DNA复制。下列说法错误的是（　　） A．ORC能特异性识别ARS中的特定脱氧核苷酸序列 B．Cdc6可能改变了CDK空间构象，暴露该酶活性中心 C．DNA聚合酶与RNA聚合酶的作用起始位点相同 D．DNA复制过程还需要DNA连接酶的参与 【答案】C 【详解】A、由题干可知ORC可特异性结合ARS（自主复制DNA序列），说明ORC能识别ARS中特定的脱氧核苷酸序列，A正确； B、Cdc6与ORC结合后共同形成pre-RC，pre-RC需经CDK磷酸化激活才可启动DNA复制，推测Cdc6可能改变CDK的空间构象、暴露其活性中心，使CDK发挥催化功能，B正确； C、DNA聚合酶催化DNA复制，起始位点为DNA复制起始点；RNA聚合酶催化转录过程，起始位点为基因的启动子序列，二者作用起始位点不相同，C错误； D、真核生物DNA复制为半不连续复制，后随链合成的冈崎片段需要DNA连接酶连接形成完整的子链，因此DNA复制过程需要DNA连接酶参与，D正确。 2．（新机制背景）细胞内存在两种针对DNA双链断裂的修复方式。非同源末端连接方式通过某种酶将两个断裂末端重新连接，该方式易造成核苷酸丢失；同源重组修复方式具体过程如图所示。核酸外切酶能从核酸链的末端逐个水解核苷酸。下列说法正确的是（　　） A．非同源末端连接方式会造成遗传信息的丢失，对个体和种群有害 B．图中核酸外切酶从单链的5′端开始水解，进入交叉点的是单链的3′端 C．参与两种修复过程酶的种类相同，都有DNA连接酶参与 D．同源重组恢复了双链断裂DNA上原有的遗传信息，维持遗传信息的稳定 【答案】B 【详解】A、非同源末端连接造成的遗传信息改变属于可遗传变异，变异是不定向的，并非全是有害变异，有利变异可以为生物进化提供原材料，因此不是一定对个体和种群有害，A错误； B、DNA合成的方向固定为5′→3′，结合图示修复过程：核酸外切酶水解断裂DNA链后，露出的3′端单链侵入同源DNA链才能启动后续DNA合成，说明核酸外切酶是从单链的5′端开始水解，最终进入交叉点完成入侵的是单链的3′端，B正确； C、两种修复过程的酶种类不同：非同源末端连接只需要连接酶连接断裂末端；同源重组修复还需要核酸外切酶、DNA聚合酶等额外的酶参与，酶种类不相同，C错误； D、同源重组是以同源DNA的序列为模板修复断裂，同源DNA和断裂DNA原本的序列不一定完全一致，不能保证一定恢复断裂DNA原本的遗传信息，D错误。 3．（新发现）科学家发现了一种独特的细菌防御系统DRT3。该系统包含两种酶（Drt3a和Drt3b）和一种非编码RNA。Drt3b利用自身蛋白质结构中特定的氨基酸残基作为“分子模具”。“模具”区域的谷氨酸和精氨酸分别精确地引导dATP和dCTP依次加入，合成一条由“AC”重复组成的DNA单链，该过程无需核苷酸链作为引物。Drt3a则以非编码RNA中的特定序列为模板，合成另一条DNA单链。两条单链随后形成双链DNA，共同发挥防御功能。下列相关叙述正确的是（　　） A．Drt3a以非编码RNA中的AC重复序列为模板合成DNA单链 B．Drt3a的催化过程体现的信息流向是对现有中心法则的一种颠覆 C．Drt3b合成DNA单链时氨基酸与核苷酸的数量比为1∶3 D．Drt3b可催化DNA单链从3'端向5'端延伸 【答案】A 【详解】A、Drt3b合成的是AC重复的DNA单链，两条单链形成双链DNA时需遵循碱基互补配对原则，因此Drt3a合成的互补链应为TG重复序列；Drt3a以RNA为模板合成DNA属于逆转录过程，碱基配对时RNA的A对应DNA的T、RNA的C对应DNA的G，因此模板RNA应为AC重复序列，A正确； B、Drt3a催化的是RNA→DNA的逆转录过程，逆转录本身属于中心法则的补充内容，并未颠覆现有中心法则，B错误； C、Drt3b的氨基酸残基仅作为“分子模具”引导核苷酸添加，该过程不是翻译，不存在氨基酸与核苷酸1：3的数量关系，该比例是翻译过程中氨基酸与mRNA对应密码子碱基数的比例，C错误； D、所有DNA聚合酶催化DNA链延伸的方向均为5'端向3'端，Drt3b合成DNA单链时也遵循该规律，D错误。 4．PBPs是参与细菌细胞壁生物合成的酶，其合成受细菌体内PBPs基因控制，青霉素与PBPs结合后会抑制细菌细胞壁的生物合成，进而引起细菌死亡。下列叙述正确的是（    ） A．PBPs基因的基本组成单位是脱氧核糖核酸 B．PBPs基因的表达在细菌的宿主细胞内完成 C．PBPs基因每次转录前都需要进行半保留复制 D．PBPs基因突变可能使细菌对青霉素产生抗性 【答案】D 【分析】基因是有遗传效应的DNA片段，是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位；在染色体上呈线性排列；基因的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸；基因控制着蛋白质的合成，进而控制生物性状。 【详解】A、基因的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，A错误； B、PBPs是细菌体内的酶，PBPs基因的表达在细菌细胞内完成，B错误； C、DNA复制的特点是半保留复制，不是每次转录前都需要进行DNA复制，C错误； D、由题干可知，青霉素与PBPs结合后会引起细菌死亡，PBPs基因突变后可能表达不出PBPs，从而使细菌对青霉素产生抗性，D正确。 故选D。 5．（概念新用）真核细胞的假基因是指基因组中与有功能的基因很相似，但失去编码功能的DNA序列，分为常规假基因和加工后假基因两类。前者是基因突变产生的，后者是正常基因的RNA逆转录成DNA后，随机插入基因组中形成的结构。抑癌基因PTEN具有一种假基因PTENP1，会抢先结合细胞中的一种miRNA（抑制翻译过程），从而保护真基因。下列叙述正确的是（　　） A．真基因突变成常规假基因后一定会造成翻译提前终止 B．与真基因相比，加工后假基因的序列通常会变短 C．可推知PTENP1属于加工后假基因，无编码功能 D．miRNA会与PTEN进行碱基互补配对而使其失效 【答案】B 【详解】A、真基因突变成常规假基因后，基因的功能受到影响，但不一定造成翻译提前终止，A错误； B、真核真基因的基因组序列包含启动子、内含子等非编码序列，加工后假基因是RNA逆转录成DNA得到的，与真基因相比，通常缺乏内含子，序列会变短，B正确； C、常规假基因若能转录出与真基因mRNA序列相似的RNA，也可结合miRNA发挥保护作用，仅依据题意无法判断PTENP1是哪种假基因，C错误； D、据题可知，假基因PTENP1的mRNA会与miRNA抢先结合，以防止miRNA与真基因 PTEN的mRNA结合，从而保护真基因，故推测细胞中的miRNA不会与PTEN进行碱基互补配对，D错误。 6．线粒体应激时，会释放特定的mtRNA片段（如mt-ND6-AS）到细胞质中，激活免疫通路。为探究该特定的mtRNA片段作用，科学家将体外转录的mt-ND6-AS导入细胞，检测到干扰素表达增加。下列可直接作为该实验对照组的是（　　） ①导入碱基数量相同的无关序列的RNA片段②导入mt-ND6-AS的互补序列③不导入任何RNA④导入双链DNA片段 A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．①②④ 【答案】A 【详解】①导入碱基数量相同的无关序列的RNA片段RNA片段，可排除“任意RNA导入均可诱导干扰素增加”的无关干扰；②导入mt-ND6-AS的互补序列，可验证该功能的序列特异性；③不导入任何RNA为空白对照，可排除细胞自身基础表达或导入操作的干扰，三者均符合对照原则，可作为对照组，A正确，BCD错误。 7．（新机制）研究发现，某些基因转录出的mRNA上存在“核糖开关”。当细菌内硫胺素含量高时，硫胺素的活性形式（TPP）会直接与硫胺素合成相关的mRNA精准结合，导致mRNA构象改变，从而抑制翻译过程。下列说法错误的是（　　） A．mRNA上TPP的结合部位具有特异性 B．mRNA构象的改变可能伴随着氢键的断裂和形成 C．硫胺素通过影响核糖体与启动子的结合来抑制翻译过程 D．细菌通过负反馈调节维持细胞内硫胺素含量的相对稳定 【答案】C 【详解】A、题干指出TPP能与硫胺素合成相关的mRNA精准结合，说明mRNA上TPP的结合部位有特定的序列和空间结构，具有特异性，A正确； B、mRNA为单链结构，可通过自身碱基互补配对形成局部双链结构（依靠氢键连接），构象改变时会伴随原有氢键的断裂和新氢键的形成，B正确； C、启动子是位于DNA上的RNA聚合酶识别、结合的位点，属于转录过程的调控元件，翻译过程是核糖体与mRNA结合，与启动子无关，C错误； D、当细菌内硫胺素含量高时，TPP会抑制硫胺素合成相关mRNA的翻译，减少硫胺素的合成，属于负反馈调节，可维持细胞内硫胺素含量的相对稳定，D正确。 8．褪黑素是哺乳动物重要的昼夜节律调节剂，视网膜中的感光细胞所受到的刺激会影响褪黑素的合成。图中①~④表示基因指导蛋白质合成的某些过程，mRNA和circ-RNA会竞争性结合相应的miRNA来调节褪黑素的合成，甲硫氨酸腺苷转移酶是合成褪黑素的关键酶之一，下列叙述错误的是（　　） A．图中①②③过程表示遗传信息的转录，④过程表示遗传信息的翻译 B．mRNA结合miRNA形成双链RNA后，mRNA仍能作为模板参与遗传信息的翻译 C．长期熬夜会干扰人体的昼夜节律，可能会导致睡眠障碍、情绪波动等问题 D．褪黑素的分泌具有明显的昼夜节律性，通常在夜间达到高峰 【答案】B 【详解】A、题图中①②③过程是以DNA为模板合成三种RNA的过程，即转录过程，④过程是以RNA为模板合成甲硫氨酸腺苷转移酶的过程，表示遗传信息的翻译过程，A正确； B、mRNA与miRNA结合形成双链RNA，阻止了核糖体与mRNA的结合，mRNA不能作为模板参与遗传信息的翻译，B错误； C、由题图可知长期熬夜，视网膜接受光刺激增加，会促进①过程，抑制③过程，导致合成的褪黑素减少，而由题意可知，褪黑素对昼夜节律调节具有关键作用，因此其减少会干扰人体的昼夜节律，可能导致睡眠障碍和情绪波动等问题，C正确； D、由题图可知，黑暗条件下，促进③过程，抑制①过程，使mRNA增多，促进甲硫氨酸腺苷转移酶的合成，使褪黑素合成增多：白天有光时，促进①过程，抑制③过程，使褪黑素的合成减少，与黑暗时刚好相反，即褪黑素的分泌具有明显的昼夜节律性，在夜间分泌多，白天分泌少，通常在夜间达到高峰，D正确。 9．研究发现，低温会激活TOR激酶，TOR结合PRC2蛋白，使其某氨基酸发生磷酸化，从而催化FLC基因（植物开花的关键基因）所在的染色质的组蛋白甲基化，促进植物开花。若向PRC2缺失突变体幼苗中导入突变的PRC2-荧光蛋白融合基因，发现荧光集中在细胞质部位。部分原理如图所示，下列分析错误的是（　　） A．PRC2蛋白中某氨基酸发生磷酸化不属于表观遗传 B．推测TOR激酶使PRC2磷酸化的过程发生在细胞质 C．组蛋白甲基化导致染色质高度螺旋化，阻遏RNA聚合酶结合 D．推测低温会上调FLC基因的表达，从而促进拟南芥开花 【答案】D 【详解】A、表观遗传是指DNA序列不改变，基因表达发生可遗传改变的现象，PRC2蛋白的氨基酸磷酸化是蛋白质本身的修饰，不属于表观遗传，A正确； B、题干说明突变的PRC2全部留在细胞质，无法进入细胞核，说明正常PRC2在细胞质被TOR激酶催化磷酸化，之后才能进入细胞核发挥作用，该过程发生在细胞质，B正确； C、FLC是抑制植物开花的关键基因，组蛋白甲基化后会使染色质高度螺旋化，阻碍RNA聚合酶与DNA结合，抑制FLC基因的转录，从而解除FLC对开花的抑制，C正确； D、PRC2催化FLC基因组蛋白甲基化，抑制FLC基因的表达，最终促进植物开花，因此低温会下调FLC基因的表达，而非上调，D错误。 10．研究发现，斑马鱼胚胎发育中dazl基因的启动子区域甲基化水平与其表达量呈负相关。为验证此发现，科研人员测定了不同发育阶段斑马鱼胚胎dazl基因启动子甲基化程度及mRNA含量，结果如表所示。进一步研究发现，用DNA甲基转移酶（DNMT）抑制剂处理受精后0小时的胚胎，dazl基因表达量显著升高。据此分析正确的是（    ） 胚胎发育阶段 甲基化程度（%） mRNA相对含量 受精后0小时 85.2 1.0 受精后6小时 72.4 3.8 受精后12小时 58.1 8.9 受精后24小时 41.3 16.5 A．甲基化直接改变dazl基因的碱基序列，导致其无法转录 B．甲基化影响RNA聚合酶识别启动子，但不影响翻译产物的量 C．随着胚胎发育，dazl基因启动子甲基化程度降低，dazl基因表达增强 D．DNMT抑制剂处理后使dazl基因表达量显著升高，说明基因表达量由甲基化水平决定 【答案】C 【详解】A、DNA甲基化属于表观遗传修饰，不改变dazl基因的碱基序列，仅通过抑制启动子功能影响转录，A错误； B、甲基化影响RNA聚合酶识别启动子，会导致转录产生的mRNA含量减少，mRNA是翻译的模板，因此翻译产物的量也会减少，B错误； C、由表格数据可知，随着胚胎发育时间增加，dazl基因启动子甲基化程度逐渐降低，对应的mRNA相对含量逐渐升高，说明dazl基因表达增强，C正确； D、DNMT抑制剂处理使dazl基因甲基化水平降低、表达量升高，只能说明甲基化水平是基因表达量的调控因素之一，基因表达量还受转录因子、环境等其他因素调控，并非由甲基化水平决定，D错误。 11．研究人员对乳糖操纵子进行改造后，阻遏蛋白结构能在蓝光调控下发生改变，如图所示。其中P为启动子，O为操纵基因，GFP为荧光蛋白基因。下列叙述正确的是（    ） A．蓝光调控的原理是蓝光改变了阻遏蛋白的氨基酸排列顺序 B．黑暗条件下阻遏蛋白与O结合，阻碍RNA聚合酶与P结合 C．蓝光条件下阻遏蛋白与O结合更紧密，GFP基因表达正常 D．在实际生产过程中，可将GFP基因换成某种目的蛋白基因 【答案】D 【详解】A、蓝光仅改变阻遏蛋白的空间结构，不会改变阻遏蛋白的氨基酸排列顺序，A错误； B、黑暗条件下，阻遏蛋白不结合操纵基因O，下游基因正常表达，不会阻碍RNA聚合酶与P结合，B错误； C、蓝光条件下阻遏蛋白构象改变，会与O结合紧密，阻碍RNA聚合酶与P结合，GFP基因无法正常表达，C错误； D、该系统是蓝光调控的基因表达系统，GFP是报告基因，实际生产中可将GFP替换为目的蛋白基因，实现蓝光调控目的基因的表达，D正确。 12．（新制造）某科研团队开发了可编程人工固态凝聚体系统，该系统含核定位信号、RNA结合结构域FUS478等模块。不存在药物格拉瑞韦时，凝聚体定位于细胞核，通过FUS478特异性捕获mRNA前体并锚定核内；加入药物后，开关构象改变，凝聚体释放mRNA前体，使其正常发挥作用。下列叙述正确的是（　　） A．该系统通过抑制相关基因的转录过程，实现对基因表达的负调控 B．若更换FUS478为DNA结合结构域，则可实现该系统的稳定遗传 C．核定位信号缺失就会导致该系统在细胞质中捕获mRNA前体 D．无药时细胞质中几乎检测不到目标蛋白，加药后目标蛋白表达量显著上升 【答案】D 【详解】A、转录是以DNA为模板合成mRNA前体的过程，该系统仅捕获已合成的mRNA前体，并未抑制转录过程，抑制的是转录后mRNA的出核过程，A错误； B、更换为DNA结合结构域仅能使该系统结合DNA，无法使其整合到细胞的基因组中，不能实现稳定遗传，B错误； C、mRNA前体是细胞核内转录的产物，仅存在于细胞核中，核定位信号缺失会使该系统无法进入细胞核，细胞质中无mRNA前体，因此无法在细胞质中捕获mRNA前体，C错误； D、无药物时，mRNA前体被锚定在细胞核内，无法进入细胞质进行翻译，因此细胞质中几乎检测不到目标蛋白；加药后mRNA前体被释放，加工为成熟mRNA后出核进行翻译，目标蛋白表达量显著上升，D正确。 13．（新发现）近年我国科研人员揭示了DNA转录区域与复制区域相遇时RNA-DNA杂交体形成和及时解除的动态调控机制（如图所示）。并通过研究发现某些DDX39A蛋白低表达的肿瘤细胞中，因RNA-DNA杂交体含量水平较高而对化疗产生抗性。下列相关叙述错误的是（　　） A．图中X、Y分别表示解旋酶和DNA聚合酶 B．图中RNA-DNA杂交体内可能存在U-A和A-T碱基对 C．图中DNA核酸酶切除的是两条子链3'端的核苷酸链 D．可设计增加DDX39A蛋白含量的辅助类药物来提高化疗效果 【答案】C 【详解】A、图中X、Y分别表示解旋酶和DNA聚合酶，用于DNA的复制，A正确； B、RNA中含有A、G、C、U，DNA中含有A、G、C、T，图中RNA-DNA杂交体内可能存在U-A和A-T碱基对，B正确； C、DNA的两条链是反向平行的，图中DNA核酸酶分别切除两条子链5'端和3'端的核苷酸链，C错误； D、DDX39A蛋白低表达的肿瘤细胞中，因RNA-DNA杂交体含量水平较高而对化疗产生抗性，可设计增加DDX39A蛋白含量的辅助类药物来提高化疗效果，D正确。 故选C。 14．若基因发生突变后所表达出的蛋白质的氨基酸序列与原来相同，则为同义突变。为训练一种 AI模型协助科研人员判断哪些同义突变可能对细胞有害，下列哪项不是训练AI需要考虑的（　　） A．基因表达的蛋白质对细胞生命活动的重要性 B．DNA 的碱基序列与蛋白质的氨基酸序列的对应关系 C．突变位点是否位于基因的调控序列，如启动子 D．突变位点对基因甲基化的影响 【答案】B 【详解】A、若该蛋白质对细胞生命活动很重要，即使是同义突变（氨基酸序列不变），也可能因其他机制影响细胞，因此需要考虑，A正确； B、DNA的碱基序列与蛋白质的氨基酸序列的对应关系是指遗传密码的简并性，但训练AI判断有害性时，输入数据已隐含此关系，无需作为有害性的直接评估特征，B错误； C、调控序列突变可能影响转录效率或基因表达，导致同义突变有害，AI需考虑此因素，C正确； D、甲基化是表观遗传修饰，突变可能改变甲基化模式，进而影响基因表达和细胞功能，AI需考虑此因素，D正确。 故选B。 15．原核生物中，转录通过调节蛋白与DNA特定位点结合来进行调控：CAP等激活蛋白可通过结合激活物位点增强转录，阻遏蛋白可结合操纵基因抑制转录。小分子效应物（如乳糖）能结合阻遏蛋白并改变其构象，从而调节其活性，实现对基因转录的精细控制。A、B、C均表示基因。下列说法错误的是（　　） A．图中多顺反子mRNA可作为模板翻译出多种蛋白质，分别对应A、B、C等基因的表达产物 B．激活蛋白CAP与激活物位点结合后，能促进RNA聚合酶与启动子的结合，进而启动转录过程 C．阻遏蛋白的活性取决于其空间构象，若构象发生改变，则阻遏蛋白失去活性 D．原核生物通过激活蛋白和阻遏蛋白的共同作用实现对基因转录的调控 【答案】C 【详解】A、由图可知，A、B、C基因共用一个启动子，多顺反子mRNA由A、B、C基因转录而来，故多顺反子mRNA可作为模板翻译出多种蛋白质，分别对应A、B、C等基因的表达产物，A正确； B、题意显示，激活蛋白CAP与激活物位点结合，可增强转录，即能促进RNA聚合酶与启动子的结合，进而启动转录过程，B正确； C、阻遏蛋白可结合操纵基因抑制转录，小分子效应物（如乳糖）能结合阻遏蛋白并改变其构象，从而调节其活性，即从“抑制转录变成不抑制转录”，阻遏蛋白并未失去活性，C错误； D、分析题意可知，激活蛋白可通过结合激活物位点增强转录，阻遏蛋白可结合操纵基因抑制转录，从而实现对基因转录的控制，D正确。 故选C。 二、选择题：共5小题，每小题3分，共15分，在每小题给出的四个选项中，至少有一个最符合题目要求。 16．多聚谷氨酰胺结合蛋白1（PQBP1）主要定位于细胞核中，其参与基因转录和mRNA的剪接过程。最新研究发现，存在于细胞质中的PQBP1负责mRNA向核糖体的转运，且PQBP1可与翻译延伸因子（促进多肽链延伸的蛋白质）结合，促进蛋白质的合成。下列相关叙述错误的是（　　） A．PQBP1可影响转录和翻译 B．PQBP1在细胞不同部位的作用不同 C．翻译延伸因子可促进肽链中肽键的形成 D．PQBP1可促进翻译过程中mRNA在核糖体上的移动 【答案】D 【分析】据题分析：（PQBP1）影响基因的转录和翻译过程，但在细胞核和细胞质中功能有所不同，在细胞核中参与基因转录和mRNA的剪接过程，在细胞质中的PQBP1负责mRNA向核糖体的转运，促进蛋白质的合成等。 【详解】A、据题干信息可知PQBP1在细胞核中参与基因转录和mRNA的剪接过程，在细胞质中促进蛋白质的合成，A正确； B、据题干信息PQBP1在细胞核中参与基因转录和mRNA的剪接，在细胞质中负责mRNA向核糖体的转运等，在不同部位的作用不同，B正确； C、据题，翻译延伸因子可促进多肽链延伸，多肽延伸过程中有新肽键的形成，C正确； D、在翻译过程中，mRNA与核糖体，核糖体沿着mRNA运动，使mRNA上的密码子依次翻译出蛋白质，D错误。 故选D。 17．研究发现，人体快速思考或应对突发情况容易发生DNA双链断裂，并在断裂位点进行标记，此时，Parp1基因会迅速合成Parp1蛋白。Parp1蛋白能感知DNA损伤并发出睡眠信号，进而在睡眠期高效修复损伤的DNA，所以良好的睡眠能够提高我们学习工作的效率。已知咖啡因既能抑制Parp1基因的表达也能促进DNA双链断裂。下列说法正确的是（    ） A．DNA的断裂未改变DNA分子的结构，利于Parp1蛋白与之结合 B．Parp1蛋白在断裂位点召集多种蛋白质，如DNA聚合酶，从而修复断裂的DNA片段 C．Parp1蛋白增多促进睡眠，体现了蛋白质的信息传递功能 D．喝咖啡只能短期内提神，但后期需要更多睡眠时间来修复DNA 【答案】BCD 【分析】蛋白质的功能-生命活动的主要承担者：①构成细胞和生物体的重要物质，即结构蛋白，如羽毛、头发、蛛丝、肌动蛋白；②催化作用：如绝大多数酶；③传递信息，即调节作用：如胰岛素、生长激素；④免疫作用：如免疫球蛋白（抗体）；⑤运输作用：如红细胞中的血红蛋白。 【详解】A、DNA双链断裂属于结构损伤，会改变DNA分子的完整性，A错误； B、分析题意可知，Parp1蛋白能感知DNA损伤并发出睡眠信号，进而在睡眠期高效修复损伤的DNA，据此推测Parp1蛋白在断裂位点召集多种蛋白质，如DNA聚合酶，从而修复断裂的DNA片段，B正确； C、Parp1蛋白通过发出睡眠信号传递损伤信息，该过程中蛋白质属于信号分子，体现蛋白质的信息传递功能，C正确； D、Parp1蛋白能感知DNA损伤并发出睡眠信号，而咖啡因抑制Parp1表达（减少修复信号）且促进DNA断裂，导致损伤累积，后期需更多睡眠补偿修复，D正确。 故选BCD。 18．用遗传学和生物化学的方法可确定大肠杆菌DNA复制起点在基因图谱上的位置。在一个增长的群体中几乎所有的DNA都在复制中，因此离复制起点越近的基因出现频率越高，越远的基因出现频率越低。图1为大肠杆菌基因图谱，图2为部分基因出现的频率。下列有关叙述，正确的是（    ）    A．大肠杆菌DNA复制的方向为逆时针 B．大肠杆菌DNA的复制起点位于ilv附近 C．大肠杆菌DNA只有一个复制起点 D．DNA双链解旋后，DNA聚合酶结合在复制起点上，子链开始延伸 【答案】BC 【分析】DNA分子复制的过程：①解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。②合成子链：以解开的每一条母链为模板，以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链。③形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。 【详解】A、由图2可知，以his为中轴线，两侧曲线对应的各基因出现的概率基本相等，如trp=tyrA，结合图1各基因所在位置，可知大肠杆菌DNA的复制方向是双向的，A错误； B、由图2分析可知，ilv出现的频率较高即离复制起点比较近，B正确； C、由图2可知，只有ilv出现的频率最高，即只有一个复制起点在其附近，C正确； D、DNA的复制是边解旋边复制的，井不是双链解旋后再开始子链的延伸，D错误。 故选BC。 19．细菌转座子是可移动的DNA片段，其转座过程依赖转座酶特异性识别两端的反向重复序列（IR），进而实现自身的剪切与整合。下图为Tn10转座子的结构示意图，以及ISIOR区域内两个启动子（PIN、POUT）分别驱动转座酶mRNA、micRNA的转录过程示意，以上两种RNA存在局部互补区域。下列相关叙述错误的有（    ） 注：TetA为四环素抗性基因 A．PIN和POUT是RNA聚合酶识别与结合的位点 B．PIN和POUT驱动转录时模板链相同 C．micRNA能抑制转座酶的翻译，降低转座活性 D．转座子必然导致插入位点基因失活，对宿主不利 【答案】BD 【详解】A、PIN、POUT是两个启动子，启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，A正确； B、转录合成RNA的方向为5′→3′，图中micRNA方向为3′→5′（左到右），转座酶mRNA方向为5′→3′（左到右），说明二者转录方向相反，因此PIN和POUT转录时的模板链是DNA的不同链，B错误； C、两种RNA存在局部互补区域，micRNA可与转座酶mRNA互补结合，阻碍mRNA与核糖体结合，从而抑制转座酶的翻译，降低转座活性，C正确； D、转座子若插入到基因的非编码间隔区，不会导致插入位点基因失活；且转座子可携带有利基因，对宿主生存可以是有利的，D错误。 20．赤霉素（GA）和脱落酸（ABA）都参与植物的开花调控。GA可促进DELLA蛋白降解。DELLA蛋白可抑制FLC基因的H3K27me3标记，促进FLC基因表达。FLC蛋白可结合到FT基因启动子区域抑制转录，从而抑制开花。ABA可通过激活ABI5基因而激活FT基因。根据上述信息可进行的合理推断有（    ） A．GA能与DELLA蛋白特异性结合，催化DELLA蛋白肽键断裂 B．GA和ABA在调控植物开花过程中的作用相互抗衡 C．H3K27me3可能是一种甲基化标记，可以抑制FLC基因表达 D．基因表达和植物激素调节都能影响植物的开花 【答案】CD 【详解】A、酶才具有催化肽键断裂的功能，GA 是植物激素，主要起信号调节作用，不直接作为催化剂，A错误； B、GA 的作用：促进 DELLA 蛋白降解 → 解除 DELLA 对 FLC 的促进作用 → FLC 表达降低 → 对 FT 的抑制减弱 → 促进开花。 ABA 的作用：激活 ABI5 基因 → 激活 FT 基因 → 促进开花， GA和ABA都应该是促进开花，B错误； C、DELLA蛋白可抑制FLC基因的H3K27me3标记，促进FLC基因表达，说明 H3K27me3 标记是抑制FLC 基因表达的，C正确； D、基因表达：FLC、FT 等基因的表达水平直接调控开花。 植物激素调节：GA 和 ABA 作为植物激素，通过调控相关基因的表达来影响开花。 因此，基因表达和植物激素调节都能影响植物的开花，D正确。 故选CD。 三、非选择题：共5小题，55分。 21．（10分，除标记外，每空1分）人体正常血红蛋白由两条α链和两条β构成，其α链的氨基酸序列及DNA模板链上的相应碱基序列如表所示。若α链第138位氨基酸对应的碱基序列中有1个碱基G缺失，则会导致某种血红蛋白异常遗传病。已知UAA、UAG、UGA为终止密码子，回答下列问题： 链氨基酸位置 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 链氨基酸序列 丝氨酸 赖氨酸 酪氨酸 精氨酸 DNA模板链碱基序列 AGG TTT ATG GCA ATT CGA CCT CGG AGC CAT CG… (1)构成DNA的基本单位是________，它由含氮碱基、________和磷酸连接而成，DNA特有的含氮碱基是________。 (2)密码子是指在________上每3个相邻核苷酸排列成的三联体，决定1种氨基酸。但终止密码子不决定任何氨基酸，是________终止的信号。据表推测，决定正常血红蛋白α链第140位酪氨酸的密码子是________。 (3)正常血红蛋白基因的碱基序列中发生碱基G缺失的变异属于________（2分）。若α链第138位氨基酸对应的碱基序列中缺失1个碱基G，则合成的异常血红蛋白α链中含有的氨基酸数目是________（2分）。 【答案】(1) 脱氧核苷酸 脱氧核糖 胸腺嘧啶/T (2) mRNA 多肽链合成/翻译 UAC (3) 基因突变 146 【详解】（1）DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，由含氮碱基、脱氧核糖、磷酸三部分连接构成；和RNA相比，DNA特有的含氮碱基是胸腺嘧啶（T），RNA特有的是尿嘧啶（U）。 （2）密码子的定义是mRNA上每3个相邻核苷酸构成的、决定1种氨基酸的三联体；终止密码子是翻译过程终止的信号，不编码氨基酸。转录时mRNA与DNA模板链碱基互补配对（配对规则为A-U、T-A、G-C、C-G），第140位酪氨酸对应的模板链序列为ATG，因此互补的密码子为UAC。 （3）基因中碱基对的缺失属于基因突变。138位模板链的AGG缺失1个G后发生移码突变，原有的终止密码子UAA被破坏，翻译持续进行直到后续出现终止密码子UAG，最终合成的α链共含146个氨基酸（1~137位正常氨基酸+突变后编码的9个氨基酸）。 22．（14分，除标记外，每空2分）下图是DNA双螺旋结构模型的建构过程图解，请据图探讨相关问题： (1)图2中催化磷酸二酯键形成的酶是________。 (2)图4一条链中相邻两个碱基连接的结构是________。减数分裂中，每个DNA复制后形成的两个子代DNA互相分离的时期是________。 (3)图5形成的 DNA区段中腺嘌呤有a个，占该区段全部碱基的比例为b，若该 DNA 复制，其n次，则需提供游离的胞嘧啶的个数为________。 (4)将某雄性哺乳动物细胞（染色体数为20）一对同源染色体上的全部DNA分子用32P标记后，置于不含32P的培养基中培养，若让该细胞只完成一次完整的减数分裂过程，则含有32P的子细胞数为________个；若让该细胞完成两次连续的有丝分裂过程，则含有32P的子细胞数为________个。 (5)DNA作为遗传物质，除了稳定的双螺旋结构，还应具备的那些特点有：________。（至少答两点） 【答案】(1)DNA聚合酶 (2) 脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖 减数分裂Ⅱ后期 (3)(a/b)(1/2－b)(2ⁿ－1) (4) 4/四 2、3或4 (5)能储存大量的遗传信息（碱基排列顺序多样）；能精确复制；能指导蛋白质合成（控制性状）；结构相对稳定 【详解】（1）图2中催化磷酸二酯键形成的酶是DNA聚合酶。 （2）图4一条链中相邻两个碱基连接的结构是脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖。减数分裂中，每个DNA复制后形成的两个子代DNA位于姐妹染色单体上，姐妹染色单体互相分离的时期是减数分裂Ⅱ后期。 （3）在含有4种碱基的DNA区段中腺嘌呤有a个，占该区段全部碱基的比例为b，因此该DNA片段中碱基数目为a/b。由于双链DNA分子中任意两个不互补的碱基之和占总碱基的50%，即A(腺嘌呤)+C（胞嘧啶）=50%=a/2b，因此C=a/2b-a=(a/b)(1/2－b)，复制n次，则需提供游离的胞嘧啶的个数为(a/b)(1/2－b)(2ⁿ－1)。 （4）将某雄性哺乳动物细胞一对同源染色体上的全部DNA分子用32P标记后，置于不含32P的培养基中培养，由于DNA分子的半保留复制，在减数分裂间期，DNA进行复制，复制后每个DNA分子一条链含32P，一条链不含32P。在减数分裂过程中，同源染色体分离，分别进入不同的子细胞，经过一次完整的减数分裂，形成的4个子细胞中每个子细胞都含有标记的DNA，所以含有32P的子细胞数为4个。细胞完成一次有丝分裂后，每个细胞中染色体上的DNA分子有一条链含32P，一条链不含32P。当细胞进行第二次有丝分裂时，DNA又进行一次半保留复制，中期时每条染色体含有两条染色单体，其中一条单体上的DNA分子一条链含32P，一条链不含32P，另一条单体上的DNA分子两条链都不含32P，后期时姐妹染色单体分开成为染色体，随机移向细胞两极（每个细胞分裂形成的2个子细胞至少有1个具有32P），所以经过两次有丝分裂后，含有32P的子细胞数可能为2个、3个或4个。 （5）DNA分子作为细胞生物的遗传物质应具备的特点有能够准确地自我复制；具有储存大量遗传信息的能力；结构比较稳定；能指导蛋白质的合成，从而控制生物性状和新陈代谢过程等。 23．（14分，除标记外，每空2分）表观遗传调控是真核生物基因表达调控的重要方式，m6A甲基化是mRNA上常见的表观修饰，其调控机制与细胞增殖、分化密切相关，异常的m6A甲基化修饰常伴随肿瘤等疾病的发生。下图为m6A甲基化调控基因表达的简化机制图，miR-21是起调节作用的非编码小RNA。请结合图示和所学知识，回答下列问题： (1)真核生物基因表达过程中，转录的主要场所是______________，催化该过程的酶是______________；mRNA的m6A甲基化修饰发生在碱基上，该修饰______________（填“会”或“不会”）改变mRNA的碱基序列。 (2)若某基因转录的mRNA发生m6A甲基化修饰，与未修饰时相比，该基因编码的蛋白质含量会______________（填“增加”“减少”或“不变”），结合图中信息从翻译调控的角度分析原因：___________。 (3)研究发现，某肿瘤细胞中METTL3酶的表达量显著升高，基于上述调控机制，结合肿瘤细胞的增殖特点，请提出两种抑制肿瘤细胞增殖的合理思路：①____________；②________________。 【答案】(1) 细胞核 RNA聚合酶 不会 (2) 增加 甲基化的mRNA更易与YTHDF1蛋白结合，促进翻译 (3) 抑制METTL3酶的活性 抑制YTHDF1蛋白的功能 【详解】（1）真核生物基因表达过程中，转录主要发生在细胞核中，催化转录过程的酶是RNA聚合酶；因为m6A甲基化修饰是在碱基上进行的化学修饰，并非改变碱基的种类或排列顺序，所以该修饰不会改变mRNA的碱基序列。 （2）由图可知，未甲基化的mRNA可结合miR-21，进而使翻译抑制或降解，而甲基化的mRNA可结合YTHDF1蛋白，从而促进翻译，当某基因转录的mRNA发生m6A甲基化修饰时，与未修饰时相比，该mRNA更易与YTHDF1蛋白结合，促进翻译过程，所以该基因编码的蛋白质含量会增加。 （3）由于肿瘤细胞中METTL3酶表达量显著升高，会使mRNA甲基化水平升高，进而促进翻译，加快细胞增殖。基于此，抑制肿瘤细胞增殖的合理思路有：①抑制METTL3酶的活性，这样能降低mRNA甲基化水平，减少翻译过程，从而抑制肿瘤细胞增殖；②抑制YTHDF1蛋白的功能，使甲基化的mRNA无法与YTHDF1蛋白正常结合来促进翻译，达到抑制肿瘤细胞增殖的目的。 24．（10分，除标记外，每空1分）神经营养因子（BDNF）是一种蛋白质，能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF基因表达受阻，则会导致某种疾病的发生。miRNA是一类在人体内广泛分布的内源性非编码RNA，长度为19～25个核苷酸，能特异性调控相应基因的表达。如图为BDNF基因的表达及调控过程。回答下列问题： (1)图1中甲过程需要____酶的催化。乙过程需要以____为原料，方向是____（用A、B和箭头表示）。乙过程往往一条mRNA结合多个核糖体，其意义是____。 (2)图2中tRNA的功能是____，该tRNA上的氨基酸为____（部分氨基酸对应的密码子：CGU—精氨酸；GCA—丙氨酸；UGC—半胱氨酸；ACG—苏氨酸）。 (3)由图1可知，miRNA-195调控BDNF基因的表达的机理是miRNA-195通过识别____并与之结合，干扰____（填物质名称）与密码子碱基互补配对，进而阻止____过程（填名称）。 (4)现推测精神分裂症患者与正常人相比BDNF含量低。基于上述分析，请提出一种治疗该疾病的思路：____。 【答案】(1) RNA聚合 氨基酸 B→A 提高翻译的效率 (2) 识别密码子和转运氨基酸 丙氨酸 (3) BDNF基因转录出的mRNA tRNA 翻译 (4)促进BDNF基因的转录（抑制miRNA-195基因转录） 【分析】图1：甲表示转录，乙表示翻译，丙过程翻译过程被抑制。图2表示tRNA。 【详解】（1）图1中甲表示转录，该过程需要RNA聚合酶的催化，乙过程以mRNA为模板，正在合成多肽链，表示翻译过程，该过程的场所是核糖体，需要以氨基酸为原料，根据肽链的长度可知，翻译的方向是从B→A。一条mRNA上同时结合多个核糖体，可以同时合成多条多肽链，提高翻译的效率。 （2）tRNA主要作用是在细胞翻译过程中起到识别密码子和转运氨基酸的功能。图2中tRNA上的反密码子的读取方向是由左向右（3'→5'），即为CGU，则其对应的密码子为GCA，根据密码子表可知，该密码子决定的氨基酸是丙氨酸，因此其所携带的氨基酸为丙氨酸。 （3）由图1可知，miRNA-195基因转录出的miRNA-95与BDNF基因转录出的mRNA能够发生部分的碱基互补配对，因而阻止了相应的mRNA的翻译过程，即miRNA-195基因调控BDNF基因表达的机理是miRNA-195通过识别与BDNF基因表达的mRNA形成局部双链结构，干扰tRNA与密码子的碱基互补配对，从而使BDNF基因表达的mRNA无法与核糖体结合导致，阻止翻译过程。 （4）若BDNF基因表达受阻，则会导致精神分裂症的发病，精神分裂症患者与正常人相比，丙过程增强，若甲过程反应强度不变，则由于翻译过程受阻，BDNF的含量将减少。基于上述分析，治疗该疾病的思路可以为促进BDNF基因的转录（抑制miRNA-195基因转录）。 25．（7分，除标记外，每空1分）黑腹果蝇有P品系和M品系两大类，不同品系之间的杂交后代育性表现如下表所示： M品系 P品系 M品系 可育 可育 P品系 不育 可育 （1）从杂交结果看，同品系之间的杂交子代是可育的，雄性P品系和雌性M品系的杂交（正交）子代是不育的，但_____________________是可育的。 （2）研究发现P品系的黑腹果蝇核DNA中有许多能够转移的片段，称为转座子，由于其大量存在于P品系中，因此P品系的转座子也称为P因子，P因子的结构如下图： P因子两端的末端重复序列是P因子转移所必需的，中间的编码区可以编码转座酶，转座酶能切割下P因子，然后将其插入其他DNA分子中，造成________的结构改变， 甚至是_________的断裂，从而引起细胞的生活力下降。转座酶的存在是P因子转移必需的。 （3）M品系中不存在P因子，P品系和M品系的正反交结果不同，推测原因是_________的卵细胞的细胞质中有一种能激活P因子转座的物质，而__________的卵细胞中不存在这种物质。 （4）进一步的研究发现，不育子代的体细胞正常发育，生殖细胞发育不正常。而体细胞内没有P因子的转移，表达的转座酶分子量为66000，生殖细胞中表达的转座酶分子量是87000。对两种细胞中转座酶对应的_______分析可知，体细胞中的内含子3转录后未被剪切，使其上________ 的位置发生改变，翻译提前终止。 【答案】 反交子代 基因 染色体（DNA） M品系 P品系 mRNA 终止密码子 雄性P 雌性X 雄性P和雌性X杂交子代可育 雌性M和雄性X杂交子代不育 是 因为P品系和M品系能产生可育后代 【分析】 1、转录过程以四种核糖核苷酸为原料，以DNA分子的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下消耗能量，合成RNA。 2、翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的mRNA为模板，在酶的作用下，消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。 【详解】（1）从杂交结果看，同品系之间的杂交子代是可育的，雄性P品系和雌性M品系的杂交子代是不育的，但反交子代是可育的。 （2）P因子两端的末端重复序列是P因子转移所必需的，中间的编码区可以编码转座酶，转座酶能切割下P因子，然后将其插入其他DNA分子中，造成基因结构的改变，甚至是染色体（DNA）的断裂，从而引起细胞的生活力下降。 （3）M品系的卵细胞的细胞质中有一种能激活P因子转座的物质，而P品系的卵细胞中不存在这种物质。因此M品系中不存在P因子，P品系和M品系的正反交结果不同。 （4）体细胞内没有P因子的转移，表达的转座酶分子量为66000，生殖细胞中表达的转座酶分子量是87000．对两种细胞中转座酶的mRNA分析可知，体细胞中的内含子3转录后未被剪切，其转录出的终止密码使翻译提前终止。 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第六单元 遗传的分子基础 参考答案 一、选择题：共15小题，每小题2分，共30分，在每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题目要求。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B A D B A C B D C 题号 11 12 13 14 15 答案 D D C B C 二、选择题：共5小题，每小题3分，共15分，在每小题给出的四个选项中，至少有一个最符合题目要求。 题号 16 17 18 19 20 答案 D BCD BC BD CD 三、非选择题：共5小题，55分。 21．（10分，除标记外，每空1分） (1) 脱氧核苷酸 脱氧核糖 胸腺嘧啶/T (2) mRNA 多肽链合成/翻译 UAC (3) 基因突变(2分) 146(2分) 22．（14分，除标记外，每空2分） (1)DNA聚合酶 (2)脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖 减数分裂Ⅱ后期 (3)(a/b)(1/2－b)(2ⁿ－1) (4) 4/四 2、3或4 (5)能储存大量的遗传信息（碱基排列顺序多样）；能精确复制；能指导蛋白质合成（控制性状）；结构相对稳定 23．（14分，除标记外，每空2分） (1) 细胞核 RNA聚合酶 不会 (2) 增加 甲基化的mRNA更易与YTHDF1蛋白结合，促进翻译 (3) 抑制METTL3酶的活性 抑制YTHDF1蛋白的功能 24．（10分，除标记外，每空1分） (1) RNA聚合 氨基酸 B→A 提高翻译的效率 (2) 识别密码子和转运氨基酸 丙氨酸 (3) BDNF基因转录出的mRNA tRNA 翻译 (4) 促进BDNF基因的转录（抑制miRNA-195基因转录） 25．（7分，除标记外，每空1分） (1) 反交子代 (2) 基因 染色体（DNA） (3) M品系 P品系 (4)mRNA 终止密码子 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $