第20讲 DNA分子的结构、复制与基因的本质（培优专练）（26年高考真题+强化训练+限时模拟）（全国通用）2027年高考生物一轮复习高效培优系列

**基本信息** 以高考真题为引领，通过“真题感知-进阶演练-限时模拟”三阶训练，系统构建DNA分子结构与复制的科学思维体系，强化实验探究与计算推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |真题·命题感知|3道高考真题|化学键定位法、碱基互补推理法、题干信息提取法|从DNA分子结构→复制过程→基因本质，构建“结构-功能-变异”逻辑链| |进阶·强化演练|4类29题|图示对比分析法、复制轮次推导法、实验变量控制法|结合科研情境，实现“基础概念→实验应用→计算建模”的能力跃升| |拔高·限时模拟|15选择+5综合|假说-演绎法、同位素标记技术、数据图表转换法|整合DNA复制与遗传规律，培养科学探究与综合应用的核心素养|

第20讲 DNA分子的结构、复制与基因的本质（一轮培优练） 目 录 真题·命题感知（含2026高考真题） 1 进阶·强化演练（含情景探究、图表分析、实验探究、计算推理类） 4 拔高·限时模拟（75分钟 100分） 63 真题·命题感知 1．（2026·山东·高考真题）以4种脱氧核苷酸（dATP、dCTP、dGTP和32P标记的dTTP）为原料，以一段单链DNA为模板进行PCR，获得大量双链DNA。酶W可切断DNA中5´碳与磷酸基团之间的化学键。用酶W对上述PCR产物充分酶切后获得3´-核苷酸，如图所示。所有带32P的3´-核苷酸中，碱基均为胞嘧啶。若用32P标记某种脱氧核苷酸，以相同单链DNA为模板进行PCR，产物经充分酶切后，带32P的3´-核苷酸的碱基均为腺嘌呤，则被标记的脱氧核苷酸为（　　） A．dATP B．dGTP C．dCTP或dGTP D．dATP或dCTP 命题情境 本题以 PCR 扩增、限制性酶切为分子生物学实验情境，依托 DNA 脱氧核苷酸化学键结构、DNA 复制碱基配对机理创设新题型，贴合高考分子遗传微观实验创新命题趋势。 考点解读 核心考点：DNA 脱氧核苷酸结构、DNA 链磷酸二酯键切割位点、PCR 复制碱基互补配对、脱氧核糖核苷酸磷酸位置规律。 酶 W 切割 5’磷酸端，放射性标记脱氧核苷酸的磷酸留在 3’端核苷酸；模板与子链碱基互补，标记脱氧核苷酸对应的互补碱基为产物碱基，推导对应脱氧核苷酸种类。 解题方法 化学键定位法：明确酶 W 切割位点，放射性磷酸留存于 3’端核苷酸； 碱基互补推理法：产物碱基与标记脱氧核苷酸碱基互补，反向推导标记原料； 题干信息提取法：利用题目给出的 dTTP 标记对照案例快速建立推理逻辑。 解题方法 化学键定位法：明确酶 W 切割位点，放射性磷酸留存于 3’端核苷酸； 碱基互补推理法：产物碱基与标记脱氧核苷酸碱基互补，反向推导标记原料； 题干信息提取法：利用题目给出的 dTTP 标记对照案例快速建立推理逻辑。 答案：B 2.（2026·安徽·高考真题）诱变剂亚硝酸可使DNA上的碱基A和C脱去氨基分别成为次黄嘌呤（H）和尿嘧啶（U），复制时，碱基配对发生改变，引起碱基对替换（图a、b）。羟胺也是一种诱变剂，能使碱基C中的氨基发生修饰，进而诱发碱基对替换（图c）。下列叙述正确的是（　　） A．两种诱变剂通过改变碱基的结构，均能诱发两种形式的碱基对替换 B．亚硝酸和羟胺引起碱基对替换突变，至少需要经过三轮DNA复制 C．羟胺能够引起DNA序列改变，说明该序列中一定有G—C碱基对 D．由亚硝酸诱发A—T到G—C的突变，不能由亚硝酸再诱变回到A—T 命题情境 本题以化学诱变剂诱发基因突变的分子机制为科研情境，结合 DNA 复制碱基配对、基因突变形成过程命题，聚焦 DNA 结构改变与遗传物质变异，贴合高考基因突变分子机理考查方向。 考点解读 核心考点：DNA 碱基结构修饰、碱基互补配对改变、碱基对替换突变形成过程、DNA 复制与基因突变的关系。 亚硝酸修饰 A、C 两种碱基，羟胺仅修饰 C；不同诱变剂引发突变类型、复制轮次存在差异；G-C 碱基对是羟胺诱变的前提。 解题方法 图示对比分析法：区分两种诱变剂修饰碱基、配对变化的差异； 复制轮次推导法：梳理碱基替换稳定突变所需 DNA 复制次数； 逻辑排除法：依据诱变剂作用靶点，排除无 G-C 对即可突变的错误表述。 解题方法 图示对比分析法：区分两种诱变剂修饰碱基、配对变化的差异； 复制轮次推导法：梳理碱基替换稳定突变所需 DNA 复制次数； 逻辑排除法：依据诱变剂作用靶点，排除无 G-C 对即可突变的错误表述。 答案：C 3．（2026·河南·高考真题）某细菌在高温环境下依然能够进行DNA的复制。下列叙述正确的是（　　） A．该菌体内DNA复制时，不需要解旋酶的参与 B．该菌DNA复制时，母链从5'端到3'端被阅读 C．该菌DNA聚合酶在高温下仍能保持活性，催化子链的延伸 D．该菌DNA复制系统耐高温特性与氢键有关，与二硫键无关 命题情境 本题以极端环境耐高温细菌为新颖微生物科研情境，围绕原核生物 DNA 复制全套过程（解旋、链读取、DNA 聚合酶、DNA 稳定结构）命题，融合 DNA 复制基础知识点，属于 “新生物 + 旧考点” 经典考法。 考点解读 核心考点：原核生物 DNA 复制过程、DNA 聚合酶功能、DNA 链读取方向、耐高温 DNA 结构（氢键、蛋白质二硫键）。 细菌 DNA 复制仍需解旋酶；聚合酶沿模板 3’→5’读取、子链 5’→3’延伸；耐高温依赖耐热 DNA 聚合酶，同时氢键、蛋白二硫键共同维持复制系统稳定。 解题方法 基础直判法：牢记 DNA 复制通用规律（模板读取方向、解旋酶作用）快速排除 A、B； 概念辨析法：区分 DNA 双链氢键、蛋白质二硫键对高温稳定性的不同作用； 生物特性匹配法：耐高温菌株核心优势为耐热 DNA 聚合酶，锁定正确选项。 解题方法 情境特点：均为分子生物学前沿实验、特殊微生物科研素材，无生活化素材，侧重微观 DNA 分子机制； 考查逻辑：陌生酶切 / 诱变 / 耐高温细菌新情境，依托 DNA 复制、碱基配对、基因突变核心基础考点； 通用解题思路： ① 提取题干限定关键信息（切割位点、诱变碱基、高温特性）； ② 套用 DNA 复制、碱基互补配对基础概念； ③ 对比图示 / 案例信息，区分易混概念（模板读取方向、两种诱变剂作用差异、化学键功能）； ④ 逐项排除错误表述。 答案：C 进阶·强化演练 情境探究类 1．【前沿科研】2025年《自然》杂志报道，科学家发现线粒体DNA（mtDNA）可逃逸至细胞质，被胞质DNA感受器cGAS识别；cGAS进而催化合成第二信使cGAMP，cGAMP与内质网蛋白STING结合并激活下游免疫信号。下列叙述错误的是（     ） A．mtDNA逃逸可能与线粒体膜通透性改变有关 B．cGAS识别mtDNA后，可催化合成cGAMP C．该发现为理解自身免疫病提供了新视角 D．mtDNA与核DNA的复制方式均为半保留复制，但碱基组成不完全相同 【答案】D 【详解】A、线粒体DNA（mtDNA）位于线粒体基质中，只有线粒体膜通透性发生改变时，mtDNA才可能逃逸到细胞质中，A正确； B、题干明确说明mtDNA被胞质DNA感受器cGAS识别后，cGAS可催化合成第二信使cGAMP，B正确； C、自身免疫病的发病机制是免疫系统错误攻击自身正常物质，mtDNA是自身遗传物质，其逃逸激活免疫信号的过程异常时可能诱发自身免疫，因此该发现为研究自身免疫病提供了新视角，C正确； D、mtDNA和核DNA的化学本质都是DNA，碱基组成完全相同，都含有A、T、G、C4种碱基，二者复制方式均为半保留复制，D错误。 2．【考古科研情境】中国科学院付巧妹团队通过对古DNA的分析，证明最早居住在中国台湾省等地的南岛语系人群起源于福建及毗邻地区。其主要依据是分析了DNA的（　　） A．化学组成 B．碱基类型 C．碱基数量 D．碱基序列 【答案】D 【详解】A、所有DNA的化学组成均为脱氧核糖、磷酸和四种含氮碱基，不同人群的DNA化学组成无差异，无法判断亲缘关系，A错误； B、细胞生物的DNA碱基类型均为A、T、C、G四种，不同人群的DNA碱基类型相同，无法作为起源判断的依据，B错误； C、碱基数量仅能反映DNA的分子长度，不能体现遗传信息的差异，无法判断人群的亲缘关系，C错误； D、DNA的碱基序列储存着遗传信息，不同人群的DNA碱基序列相似性越高，亲缘关系越近，可作为判断南岛语系人群起源的依据，D正确。 故选D。 3．【医学前沿情境】地中海贫血是珠蛋白基因突变导致的遗传病。CS-101疗法通过碱基编辑器对患者造血干细胞中的HBG1/2基因启动子进行精准编辑，模拟健康人群中天然存在的有益碱基突变，重新激活γ-珠蛋白的合成，使血红蛋白恢复正常功能，再将编辑后的造血干细胞回输至患者体内。下列叙述正确的是（ ） A．地中海贫血患者的珠蛋白基因的嘌呤与嘧啶之比与正常人的不同 B．CS-101疗法通过调控基因表达使患者可以重新合成γ-珠蛋白 C．珠蛋白基因表达过程中解旋酶沿模板链3'→5'方向解开DNA双链 D．编辑后的造血干细胞回输后，其遗传特性可以遗传给患者的后代 【答案】B 【详解】A、珠蛋白基因突变属于碱基序列改变，但双链DNA中嘌呤与嘧啶数量始终相等（A=T、G=C），故嘌呤/嘧啶比值恒为1，患者与正常人相同，A错误； B、CS-101疗法通过编辑HBG1/2基因启动子，模拟有益突变，使γ-珠蛋白基因可以正常启动转录而表达出相应蛋白，属于对基因转录水平的表达调控，B正确； C、基因表达中的转录过程由RNA聚合酶催化，解旋酶在DNA复制时解开双链，且转录时DNA局部解旋由RNA聚合酶完成，无需解旋酶参与，C错误； D、编辑后的造血干细胞属于体细胞，其遗传物质改变仅影响患者自身，不会通过生殖细胞遗传给后代，D错误。 故选B。 4．【生产职业情境】生物学是农业、医药、环境等其他有关科学和技术的基础，当今，生物学在微观和宏观两个方向的发展都非常迅速，并且与信息技术和工程技术的结合日益紧密，正在对社会、经济和人类生活产生越来越大的影响。下列对与生物学有关的职业叙述错误的是（　　） A．育种工作者可以根据杂种优势的原理培育出稳定遗传的杂交水稻 B．测序工程师测定生物样品中DNA和RNA的碱基序列获得相关遗传信息 C．化石标本的制作人员将化石从岩石中剥离出来，对缺失的部分进行修复 D．遗传咨询师根据遗传学理论、遗传病发病规律、咨询者健康状况等为咨询者提供建议 【答案】A 【分析】1、碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA的多样性；碱基特定的排列顺序，又构成了每个DNA分子的特异性。 2、调查遗传病的发病率应在人群中随机调查，调查某遗传病的遗传方式应在患者家系中进行调查。 【详解】A、育种工作者可以根据杂种优势的原理培育出具有优良性状的杂交水稻，其不能稳定遗传，A错误； B、由于不同生物和不同的个体，其DNA或RNA是不同的，故测序工程师可通过测定DNA或RNA的碱基序列进行医学分析研究，B正确； C、化石标本的制作人员将化石从岩石中剥离出来，对缺失的部分进行修复，化石是研究生物进化最直接、最重要的证据，C正确； D、遗传咨询属于遗传病的预防方式之一，遗传咨询师可根据遗传学理论、遗传病发病规律、咨询者健康状况等为咨询者提供建议，即通过分析夫妻家族系谱图推算后代患某种遗传病概率，进而提出合理化的建议，D正确。 故选A。 5．【生命起源科研情境】科学家发现了在人类肠道和口腔细菌内定殖的比病毒还小的微小RNA片段，这些新发现的能够向细胞传递指令的最小单位称为“方尖碑”，由于体积小、结构简单且具有自我复制的能力，研究人员猜测它们可能是地球上生命的前身。下列有关叙述错误的是（    ） A．“方尖碑”中核糖核苷酸的排列顺序可能储存着遗传信息 B．在细胞中，RNA利用核糖核苷酸和逆转录酶进行自我复制 C．有关“方尖碑"的探究实验，利于揭示生命起源的真相 D．“方尖碑”可能改变宿主细菌的遗传活性，进而影响人类基因 【答案】B 【分析】真核生物、原核生物、DNA病毒的遗传物质都是DNA，RNA病毒的遗传物质是RNA。 【详解】A、“方尖碑”为微小RNA片段，其中的核糖核苷酸的排列顺序可能储存着遗传信息，A正确； B、RNA逆转录形成DNA过程需要用到逆转录酶，而非进行RNA自我复制，B错误； C、“方尖碑"只有RNA片段，而现有的生物遗传物质均为核酸，两者有共同之处，因此有关“方尖碑"的探究实验，利于揭示生命起源的真相，C正确； D、在人类肠道和口腔细菌内定殖的比病毒还小的微小RNA片段“方尖碑”，具有自我复制的能力，可能改变宿主细菌的遗传活性，进而影响人类基因，D正确。 故选B。 6．【分子实验情境】DNA糖基化酶X能识别DNA上的某些损伤碱基，并将其切除，随后在相关酶的作用下完成修复。研究人员对某细胞系进行如下处理：甲组细胞正常培养；乙组细胞培养液中加入DNA糖基化酶X抑制剂；丙组细胞先加入DNA糖基化酶X抑制剂，再用射线照射造成DNA损伤。培养一段时间后，检测各组细胞内的DNA突变率，结果如下表。下列叙述正确的是（    ） 组别 甲组 乙组 丙组 DNA突变率 0.1% 0.2% 3.2% A．推测DNA糖基化酶X主要参与DNA复制过程中的解旋 B．乙组DNA突变率上升说明DNA糖基化酶X可引入DNA突变 C．丙组实验中DNA糖基化酶X抑制剂会阻碍DNA损伤后的修复 D．DNA糖基化酶X抑制剂会使DNA由半保留复制变为全保留复制 【答案】C 【详解】A、DNA糖基化酶X主要参与DNA损伤修复（如碱基切除修复），而非DNA复制过程中的解旋；DNA解旋由解旋酶完成，A错误； B、乙组DNA突变率上升是由于抑制剂抑制了DNA糖基化酶X的修复功能，导致自发损伤积累，而非该酶引入突变；B错误； C、丙组实验中，射线造成DNA损伤后，DNA糖基化酶X抑制剂阻碍了酶X对损伤碱基的切除和修复，导致损伤无法修复而积累，因此突变率显著升高（3.2%），C正确； D、DNA糖基化酶X抑制剂仅影响损伤修复过程，不改变DNA复制的半保留机制，D错误。 故选C。 7．【农业育种情境】我国科研人员鉴定到调控油菜每角果粒数的关键基因 BnaC9. APT5: 其启动子区域 48bp核苷酸缺失可使基因表达量显著上调，每角果粒数提升约11%；超表达该基因后，油菜角果差异表达基因显著富集于细胞分裂素代谢途径。下列叙述中错误的是（    ） A．BnaC9. APT5 基因通过调控细胞分裂素代谢途径影响角果发育 B．该基因启动子区域的48bp缺失会解除对基因转录的抑制 C．若敲除该基因，油菜每角果粒数大概率会显著增加 D．启动子区域碱基的缺失不会改变BnaC9. APT5 表达蛋白的结构 【答案】C 【详解】A、题意显示，超表达该基因后，油菜角果差异表达基因显著富集于细胞分裂素代谢途径，可推知该基因通过调控细胞分裂素代谢途径影响角果发育，A正确； B、启动子是调控基因转录的序列，该基因启动子区域48bp缺失后基因表达量显著上调，说明该缺失片段原本对基因转录有抑制作用，缺失后解除了转录抑制，B正确； C、题意显示该基因表达量上调时每角果粒数提升，说明该基因高表达利于增加粒数，若敲除该基因则基因无法表达，每角果粒数大概率会显著减少，C错误； D、启动子属于基因的非编码区，不参与蛋白质的编码过程，因此其区域碱基的缺失不会改变该基因表达蛋白的结构，D正确。 8．【航天科研情境】2025年5月，我国科学家宣布一项重大发现∶从中国空间站分离出一种独特微生物，并将其命名为“天宫尼尔菌”。科学家们提取了它的DNA，进行了基因组分析。结果发现，它的基因组与其他微生物有很大差异。下列叙述中与基因结构多样性有关的是（　　） A．组成不同基因的核心元素不同 B．组成不同基因的骨架不同 C．组成基因的单体连接方式不同 D．组成基因的单体排列顺序不同 【答案】D 【详解】A、组成不同基因的核心元素均为C、H、O、N、P，即核心元素相同，A不符合题意； B、组成不同基因的骨架均为磷酸和脱氧核糖交替连接，B不符合题意； C、基因的单体（脱氧核苷酸）通过磷酸二酯键连接，连接方式相同，C不符合题意； D、基因的单体（脱氧核苷酸）排列顺序不同，直接决定了基因的多样性，D符合题意。 故选D。 9．【园艺农业情境】某二倍体植物是一种重要的中药材，也是园艺观赏植物。该植物花色形成与3对独立遗传的基因有关，当有显性基因R时，白色前体物质会转化为花色素苷，花色呈淡红色；当有显性基因R和D时，花色素苷会聚集到花瓣，花色呈深红色；显性基因H可抑制D基因的作用，从而阻止花色素苷的聚集，因此基因型为R_D_H_植株的花色仍为淡红色。相应的隐性基因均无上述功能。花色形成机理示意图如下。 回答下列问题。 (1)基因型为RrDDHH的植株自交，子代的表型是______。基因型为RrDDHh的植株与基因型为RrDdHh的植株杂交，子代中白花∶淡红花∶深红花=______。结合基因和染色体的关系，简述基因自由组合定律的实质：______。 (2)基因型为RrDdHh的植株测交，从F1的淡红花和深红花植株群体中，随机选取两株相互授粉。若F2有3种花色，则两植株的基因型组合可能有______种（不考虑正、反交）。 (3)为研究上述基因的特征，对相关基因进行了测序，发现它们的启动子特定区域碱基组成具有______特点，这样的区域双链容易被RNA聚合酶打开，起始转录。 (4)该植物能够产生一种次生代谢物，有重要的应用价值，可采用植物细胞悬浮培养反应器进行次生代谢物的工厂化生产。与直接从植物体中提取相比，该技术可大幅提高次生代谢物的产量，除此之外，还具有______（答出2点即可）等优点。 【答案】(1) 淡红色和白色 4:9:3 位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合 (2)7/七 (3)A-T碱基对比例高 (4)不受季节、气候、地域限制，可全年工业化生产；无需采收野生植株，有利于野生植物资源/生态保护；产物易分离纯化，生产成本更低（任选2点即可） 【详解】（1）由题意可知，rr----为白色，R-D-hh为深红色，R-D-H-、R-dd--为淡红色。基因型为RrDDHH的植株自交，子代的基因型及比例为RRDDHH：RrDDHH：rrDDHH=1:2:1，表型为淡红色和白色。基因型为RrDDHh的植株与基因型为RrDdHh的植株杂交，由于该植物花色形成与3对独立遗传的基因有关，Rr×Rr，子代为R-：rr=3:1；DD×Dd，子代全为D-；Hh×Hh，子代为H-：hh=3:1，因此基因型为RrDDHh的植株与基因型为RrDdHh的植株杂交，子代中白花∶淡红花∶深红花=1/4×1×1：3/4×1×3/4：3/4×1×1/4=1/4：9/16：3/16=4:9:3。基因自由组合定律的实质是位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 （2）基因型为RrDdHh的植株测交，即RrDdHh与rrddhh杂交，子代的基因型及比例为RrDdHh：RrDdhh：RrddHh：Rrddhh：rrDdHh：rrDdhh：rrddHh：rrddhh=1:1:1:1:1:1:1:1，F1的淡红花的基因型为RrDdHh、RrddHh、Rrddhh，深红花RrDdhh，随机选取两株相互授粉，F2有3种花色，则两植株的基因型组合可能有RrDdHh×RrDdHh、RrDdhh×RrDdhh、RrDdHh×RrDdhh、RrddHh×RrDdHh、RrddHh×RrDdhh、Rrddhh×RrDdHh、Rrddhh×RrDdhh，共7种。 （3）相关基因启动子特定区域双链容易被RNA聚合酶打开，说明该区域的稳定性相对弱，而双链严格遵循碱基互补配对原则，其中A-T碱基对含两个氢键，G-C碱基对含3个氢键，因此相关基因启动子特定区域双链容易被RNA聚合酶打开，说明该基因的启动子特定区域碱基组成具有A-T碱基对比例高的特点。 （4）与直接从植物体中提取相比，采用植物细胞悬浮培养反应器进行次生代谢物的工厂化生产的技术可大幅提高次生代谢物的产量，除此之外，还具有不受季节、气候、地域限制，可全年工业化生产；无需采收野生植株，有利于野生植物资源/生态保护；产物易分离纯化，生产成本更低（任选2点即可）。 10．【畜牧防疫情境】科研人员从某种野生禽类的粪便中分离得到一种新型病毒X，该病毒表面的某种蛋白质能与宿主细胞表面的受体结合，通过膜融合的方式进入宿主细胞进行增殖，从而使禽类患病。为确定这种病毒类型，科研人员进行了相关实验。回答下列问题： (1)如果用和分别对病毒X进行标记，模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实验，让含和的病毒分别侵染没有放射性的宿主细胞，_______（填“能”或“不能”）通过检测放射性在上清液或沉淀物中的分布，来确认病毒X的遗传物质是蛋白质还是核酸，理由是_______。 (2)实验人员分别用蛋白酶、核酸酶处理病毒X，然后将处理过的病毒X注射到鸡体内，发现注射用蛋白酶处理过的病毒X会使鸡发病，而注射用核酸酶处理过的病毒X不会使鸡发病，由此说明，病毒X的遗传物质是_______。 (3)为进一步探究病毒X遗传物质的种类，实验人员将病毒X分为甲、乙两组，甲组接种到用3H-胸腺嘧啶培养过的鸡胚细胞中，乙组接种到用_______培养过的鸡胚细胞中，培养一段时间后，检测子代病毒的放射性。若_______，则病毒X的遗传物质是DNA；若_______，则病毒X的遗传物质是RNA。 (4)实验人员进一步检测了遗传物质中碱基的种类和含量，确认了病毒X的遗传物质是双链RNA，依据是_______。 【答案】(1) 不能 病毒X通过膜融合的方式进入宿主细胞，其蛋白质外壳和核酸都会进入，无法确定沉淀物中放射性来源 (2)核酸 (3) 3H-尿嘧啶 甲组子代病毒有放射性，乙组没有 乙组子代病毒有放射性，甲组没有 (4)遗传物质中含有碱基U，且A的含量等于U的含量，G的含量等于C的含量（或遗传物质中含有碱基U，且嘌呤碱基的含量等于嘧啶碱基的含量） 【详解】（1）噬菌体侵染大肠杆菌实验中，噬菌体通过将DNA注入大肠杆菌细胞内，蛋白质外壳留在细胞外，从而可以通过检测放射性在不同部位的分布来判断遗传物质。但病毒X通过膜融合的方式进入宿主细胞，其蛋白质外壳和核酸都会进入宿主细胞，这样就不能通过检测放射性在上清液或沉淀物中的分布，来确认病毒X的遗传物质是蛋白质还是核酸。 （2）用蛋白酶处理病毒X后注射到鸡体内，鸡会发病，说明蛋白酶处理后病毒的遗传物质依然能发挥作用引起鸡发病；而用核酸酶处理病毒X后注射到鸡体内，鸡不发病，说明核酸被处理后病毒失去了致病能力，由此可以说明病毒X的遗传物质是核酸。 （3）胸腺嘧啶（T）是DNA特有的碱基，尿嘧啶（U）是RNA特有的碱基。甲组接种到用³H - 胸腺嘧啶培养过的鸡胚细胞中，乙组接种到用³H - 尿嘧啶培养过的鸡胚细胞中。若病毒X的遗传物质是DNA，那么在甲组中，由于鸡胚细胞含有被³H - 胸腺嘧啶标记的原料，子代病毒会利用这些原料合成DNA从而具有放射性，而乙组中鸡胚细胞含有³H - 尿嘧啶，子代病毒无法利用就没有放射性；若病毒X的遗传物质是RNA，那么在乙组中，鸡胚细胞含有被³H - 尿嘧啶标记的原料，子代病毒会利用这些原料合成RNA从而具有放射性，而甲组中鸡胚细胞含有³H - 胸腺嘧啶，子代病毒无法利用就没有放射性。 （4）DNA中含有碱基T，RNA中含有碱基U。双链RNA中遵循碱基互补配对原则，即A（腺嘌呤）的含量等于U（尿嘧啶）的含量，G（鸟嘌呤）的含量等于C（胞嘧啶）的含量（或嘌呤碱基的含量等于嘧啶碱基的含量），当检测到遗传物质中含有碱基U，且A的含量等于U的含量，G的含量等于C的含量时，就可以确认病毒X的遗传物质是双链RNA。 11．【生理科研情境】科学家进行了间歇性禁食对毛发生长的影响的相关研究，发现间歇性禁食会使毛发生长明显滞后。回答下列问题： (1)毛发的生长由毛囊干细胞的激活驱动，为研究毛发生长滞后与毛囊干细胞的增殖是否有关，可选用带荧光标记的__________（含氮碱基）对毛囊干细胞的DNA进行标记并追踪。 (2)研究表明，间歇性禁食会抑制毛囊干细胞的增殖并促进细胞凋亡，请结合图1分析：可以通过药物__________（“促进”或者“抑制”）肾上腺分泌皮质醇和肾上腺素以缓解间歇性禁食对毛囊干细胞的抑制。肾上腺分泌的肾上腺素、皮质醇通过__________运输作用于脂肪细胞，其中皮质醇的分泌受__________轴的分级调节系统调控，其意义在于____________________。 图1：间歇性禁食/进食影响部分内分泌腺或细胞的作用机理图示 (3)为了研究毛发生长滞后与不同的禁食间歇时长是否有关，科学家开展了以下实验。 实验一：不同组小鼠热量和进食量情况表 组别 禁食时 长（小时） 可进食时长（小时） 从食物获取得 热量（千卡/天） 进食量（克/小时） AL 全天无禁食限制 9.5 2.5 12/12TRF 12 12 10.5 5.5 16/8TRF 16 8 10 7.8 19/5TRF 19 5 9 11.3 21/3TRF 21 3 9.7 20.2 ①从实验一结果可见，禁食时长的改变对平均每天从食物获取的热量影响不明显，可能是小鼠通过__________来适应进食时长的改变，以保证身体的能量需求。 ②实验二中对各组小鼠进行剃毛处理后，测量毛发重长率，从实验结果可见，每天禁食时长与毛发重长率呈__________（正相关/负相关）。 (4)在进化过程中，野生动物和我们人类的祖先都面临着食物供应波动的环境，这使得禁食成为一种常态，请从生物适应环境的角度，阐述禁食抑制毛发生长对适应环境的有利方面：___________。 【答案】(1)胸腺嘧啶（或碱基T） (2) 抑制 体液 下丘脑-垂体-肾上腺皮质 放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，从而维持机体的稳态 (3) 调整进食量，在可进食期间内进食更多的食物 负相关 (4)动物通过抑制毛发的生长，减少体内资源的消耗，为对生存更关键的器官（如大脑）节省资源，从而促进适应和生存 【详解】（1）若要标记并追踪DNA，应选取DNA特有的碱基进行标记，所以应选用带荧光标记的胸腺嘧啶（即碱基T）标记毛囊干细胞的DNA。 （2）题图1显示，间歇性禁食可促进肾上腺分泌皮质醇和肾上腺素，而皮质醇和肾上腺素可通过促进脂肪细胞的活动间接导致毛囊干细胞发生氧化损伤和细胞凋亡，所以若要缓解毛囊干细胞的凋亡，应抑制肾上腺分泌皮质醇和肾上腺素。肾上腺素和皮质醇都属于激素，激素通过体液运输作用于脂肪细胞。皮质醇由肾上腺皮质分泌，所以其分泌过程受下丘脑─垂体─肾上腺皮质轴的分级调控，分级调节可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，从而维持机体的稳态。 （3）①题表信息显示，禁食时长和可进食时长不同的情况下，小鼠的进食量不同，从食物中获得的热量区别不大，说明小鼠适应进食时长改变的方式是调整进食量，在可进食期间内进食更多的食物，从而保证身体的能量需求。 ②由实验二的结果可知，给各组小鼠剃毛后，禁食12小时的小鼠（即12/12TRF组）毛发重长率最接近不禁食的小鼠（即AL组），而禁食19小时和21小时的小鼠毛发重长率几乎始终为较低水平，说明每天禁食时长越长，则毛发重长率越低，二者呈负相关。 （4）结合实验一和实验二的结论可知，禁食抑制毛发生长对适应环境的有利方面是，动物通过抑制毛发的生长，减少体内资源的消耗，为对生存更关键的器官（如大脑）节省资源，从而促进对环境的适应，有利于其在缺少食物的环境下生存。 12．【经典遗传情境】某科研团队以豌豆为材料，开展花色、粒形性状的遗传研究，同时探究豌豆细胞内基因、DNA与染色体间的联系。请结合所学知识回答下列问题： (1)豌豆细胞中，__________是基因的主要载体；染色体主要由___________组成，基因的本质是_______________片段，基因在染色体上呈____________排列。 (2)某豌豆的A基因控制紫花性状、a基因控制白花性状，等位基因A与a的根本差异是_______________不同；___________________________是生物体多样性和特异性的物质基础。 (3)某豌豆细胞中有三对等位基因分别控制不同的性状。基因在染色体上的位置如图所示。图中A与B、a与b属于_________（填“等位”或“非等位”）基因；图中每一对基因的遗传均遵循基因的_________定律；基因A/a与D/d的遗传遵循基因的_________定律。 (4)研究人员利用DNA测序仪（用于测定DNA分子碱基排列顺序的仪器）测定豌豆某DNA片段的碱基排列顺序，结果如图1、图2所示，其中图1的碱基序列已解读为GGTTATGCGT（碱基从下往上读取）。结合该解读规律，可判断图2对应的碱基序列为__________________。 【答案】(1) 染色体 DNA和蛋白质 具有遗传效应的DNA 线性 (2) 脱氧核苷酸（碱基对）的排列顺序 DNA的多样性和特异性 (3) 非等位 分离 自由组合 (4)GATGCGTTCG 【详解】（1）在豌豆细胞中，基因是有遗传效应的DNA片段，而DNA主要存在于细胞核中的染色体上，所以染色体是基因的主要载体；染色体主要由DNA和蛋白质组成；基因的本质是具有遗传效应的DNA片段；基因在染色体上呈线性排列。 （2）等位基因A与a是位于同源染色体相同位置上控制相对性状的基因，根本差异是脱氧核苷酸（碱基对）的排列顺序不同；DNA的多样性使得生物界的性状多种多样，DNA的特异性决定了生物体的独特性，所以DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。 （3）图中A与B、a与b都位于同一条染色体的不同位置，属于非等位基因；每一对等位基因的遗传均遵循基因的分离定律；基因A/a与D/d是位于非同源染色体上的非等位基因，它们的遗传遵循基因的自由组合定律。 （4）图中表示DNA测序仪测定豌豆某DNA片段的碱基排列顺序，其中图1的碱基排列顺序已经解读，其顺序是：GGTTATGCGT，因此图中碱基序列从下往上读，而且按由左至右的顺序依次是ACGT，进而推出图2的碱基序列为GATGCGTTCG。 13．【生态保护情境】长江鲟是我国特有的珍稀鱼类，属于淡水定居性鱼类。因环境污染、过度捕捞等人类活动影响，长江鲟自然种群数量锐减。2000年左右，人们就未再监测到长江鲟的野外自发繁殖，目前人工增殖放流成为恢复其野外种群数量的一项重要手段。下表是2021~2023年长江上游部分江段长江鲟的放流数量及规格。 年份/年 不同阶段的鱼 规格/cm 放流数量/万尾 甲地 乙地 2021 稚鱼 5~20 4.0 0.0 幼鱼 20~45 5.6 0.2 2022 稚鱼 5~20 29.6 0.0 幼鱼 20~45 7.3 0.7 2023 稚鱼 5~20 75.7 0.0 幼鱼 20~45 2.6 0.4 (1)某科研单位于2021~2023年夏季及秋季在长江上游甲、乙两地的调查站进行了连续监测和采集，采集的长江鲟数量如图所示。从种群的数量特征分析，甲地和乙地的采集数量逐年增加的主要原因是___________。    (2)长江鲟的空间分布与多种因素有关，例如，①长江鲟的放流地点、②单位江段空间饵料生物的数量、③江段底部底质类型、④江段过往船舶的噪音大小等，其中属于密度制约因素的有___________。(填序号) (3)eDNA是指在环境样品中所有被发现的不同生物的基因组DNA的混合。在未记录过长江鲟的区域进行eDNA监测可补充长江鲟的时空分布信息，这体现了DNA具有___________。 (4)长江鲟在维持水域生态平衡和研究生物进化方面具有重要意义，这分别体现了生物多样性的___________价值。 (5)研究者建议保护长江鲟需严格检查周边水域外来物种的引入，对群众的放流活动加以引导。从生态位的角度分析，外来物种的入侵对长江鲟造成危害的原因是___________。 【答案】(1)人工增殖放流导致迁入率增加 (2)② (3)特异性 (4)间接、直接 (5)外来物种可能与长江鲟生态位重叠，竞争食物、空间等资源 【分析】种群的特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例。其中种群密度是种群最基本的数量特征；出生率和死亡率、迁入率和迁出率对种群数量起着决定性作用；性别比例通过影响出生率而影响种群数量变化，年龄结构可以预测种群数量发展的变化趋势。 【详解】（1）种群的数量特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例等。人工增殖放流使得更多的长江鲟进入甲、乙两地的江段，即迁入率增加，这是甲地和乙地采集数量逐年增加的主要原因。 （2）密度制约因素是指种群密度越高，这些因素对种群数量增长的限制作用越强，主要包括食物、天敌等生物因素。单位江段空间饵料生物的数量会随着长江鲟种群密度的变化而对其数量增长产生影响，属于密度制约因素；而长江鲟的放流地点、江段底部底质类型、江段过往船舶的噪音大小等与种群密度关系不大，不属于密度制约因素。所以属于密度制约因素的是②。 （3）在未记录过长江鲟的区域进行 eDNA 监测可补充长江鲟的时空分布信息，这是因为不同生物的 DNA 具有特异性，通过检测环境样品中的 DNA 可以确定是否存在长江鲟。 （4）长江鲟在维持水域生态平衡方面的作用体现了生物多样性的间接价值；在研究生物进化方面的意义体现了生物多样性的直接价值。 （5）从生态位的角度分析，外来物种与长江鲟可能存在生态位重叠，外来物种会与长江鲟竞争食物、空间等资源，从而对长江鲟造成危害。 14．【课堂模型情境】模型建构和模拟实验是生物学研究的常用方法。回答下列有关问题： (1)“减数分裂模型的制作研究”活动中，模拟果蝇（2n=8）的减数分裂过程，至少需要______种颜色的橡皮泥（如下图）。 ①将两条颜色、长短相同的橡皮泥用铁丝扎起来表示______过程。 ②将两条长短相同、颜色不同的橡皮并排放在一起，模拟______过程；接着将这两条橡皮泥分别向两极控动，模拟______过程。 (2)“制作DNA双螺旋结构模型”时，选取______种不同形状和颜色的塑料片（如下图）作模型材料。 ①若上图中丙既是组成DNA的重要组成成分，也是组成ATP的重要组成成分，则丙表示______（物质名称），其中______（用图中的标号）交替连接形成DNA主链的基本骨架。 ②若构建含4个碱基对的DNA双螺旋结构模型，其中含有2个A-T碱基对，则在构建该模型过程中需要使用______个订书钉来代表氢键。 (3)“模拟孟德尔杂交实验”中，准备2个大信封，分别标上“雌1”、“雄1”，每个信封中分别装入“黄Y”和“绿y”的卡片各10张（如下图）。 ①从“雌1”（或“雄1”）信封中随机取出一张卡片，模拟F1产生配子时______过程。 ②从“雌1”和“雄1”信封中各随机取出一张卡片组合在一起，模拟______过程，卡片共有______种组合类型。 ③为了保证实验数据的准确性，每次取出卡片记录后，卡片需______。 【答案】(1) 2 染色体复制 同源染色体配对（或同源染色体联会） 同源染色体分离 (2) 6 腺嘌呤 甲、丁 10 (3) 等位基因分离 受精作用（或雌雄配子随机结合） 3 放回原信封袋 【分析】DNA分子双螺旋结构的主要特点：DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA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；碱基排列在内侧。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律：A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对；G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。 减数分裂过程： （1）减数第一次分裂间期：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）减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点分裂，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】（1）“减数分裂模型的制作研究”活动中，模拟果蝇（2n=8）的减数分裂过程，至少需要两种颜色的橡皮泥，这样可以表示一条来自父方、一条来自母方的具有同源关系的染色体。 ①将两条颜色、长短相同的橡皮泥用铁丝扎起来表示染色体复制过程，该过程发生在减数第一次分裂前的间期，复制后每条染色体含有两条染色单体。 ②由于长短相同、颜色不同的橡皮泥表示的同源染色体，因此，将两条长短相同、颜色不同的橡皮泥并排放在一起，表示同源染色体的联会过程；接着将这两条橡皮泥分别向两极移动模拟同源染色体分离过程，该过程发生在减数第一次分裂后期。 （2）“制作DNA双螺旋结构模型”时，选6种不同形状和颜色的塑料片（如下图）作模型材料，分别表示磷酸（甲）、嘧啶碱基（两种颜色的乙）、嘌呤碱基（两种颜色的丙）和脱氧核糖（丁）。 ①ATP中含有的碱基是腺嘌呤，因此，若上图中丙既是组成DNA的重要组成成分，也是组成ATP的重要组成成分，则丙表示腺嘌呤A，DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接形成长链排在DNA分子的外侧构成DNA分子的基本骨架，即由图中的甲和丁交替连接形成DNA主链的基本骨架。 ②若构建含4个碱基对的DNA双螺旋结构模型，其中含有2个A-T碱基对，说明另外两个碱基对是G-C，而A-T之间有两个氢键，G-C之间有三个氢键，而氢键用订书钉代替，则在构建该模型过程中需要使用2×3+2×2=10个订书钉来代表氢键。 （3）“模拟孟德尔杂交实验”中，准备2个大信封，分别标上“雌1”、“雄1”，每个信封中分别装入“黄Y”和“绿y”的卡片各10张（如下图），信封中两种大小写不同的字母表示等位基因在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因要发生彼此分离。 ①从“雌1”（或“雄1”）信封中随机取出一张卡片，模拟F1产生配子时等位基因分离分别进入不同配子中的过程。 ②从“雌1”和“雄1”信封中各随机取出一张卡片组合在一起，模拟雌雄配子随机结合的过程，由于能产生两种雌、雄配子，因此卡片共有三种组合类型，分别为YY、Yy、yy。 ③为了保证实验数据的准确性，同时也能保证雌雄配子间结合的机会均等，每次取出卡片记录后，卡片需放回原信封袋内。 【点睛】熟知减数分裂分裂过程中染色体行为的变化是解答本题的关键，掌握DNA分子的结构特点以及性状分离比模拟实验的原理和过程是解答本题的另一关键。 15．【药材质检情境】铁皮石斛具有良好的药用和保健价值，资源濒危、价格昂贵。常见的石解属植物有十多种，市场上有人用其他近缘物种假冒铁皮石斛。质检人员从市场上抽检部分商品，对这类植物中较为稳定的“matK基因”进行序列分析，得到四种碱基含量如下表。请回答问题： 组别 malk基因中碱基含量（%） T C A G 样品1 37．4 17．4 29．5 15．7 样品2 37．5 17．1 29．8 15．6 样品3 37．6 16．9 30．0 15．5 样品4 37．3 17．4 29．6 15．7 铁皮石斛 37．5 17．1 29．8 15．6 （1）据表可知，被检测的matk基因是DNA片段，判断依据是其碱基中不含____________。分析四种碱基含量，由于____________，表明质检人员检测的是该基因的一条单链。 （2）与铁皮石斛的matK基因中碱基含量比较，能初步确定抽检样品中____________为“假冒品”。 （3）仅依据上述信息，质检人员还无法判断样品2一定是铁皮石斛，理由是____________可能不同。已知铁皮石斛matK基因中第1015个碱基为T，若样品2在多次随机抽检中该位点均为C，则可判断样品2____________（是、不是）铁皮石斛。 【答案】 U A与T不相等，C与G不相等 1、3、4 碱基的排列顺序 不是 【分析】DNA的基本单位是脱氧核苷酸，双链DNA中磷酸与脱氧核糖交替连接，排列在外侧，构成DNA的基本骨架；碱基对排列在内侧。两条链反向平行盘旋成双螺旋结构。两条链之间的碱基遵循碱基的互补配对原则（A-T、C-G）。 【详解】（1）DNA中不含U，根据表格中A与T不相等，C与G不相等可知，质检人员检测的是该基因的一条单链。 （2）根据表格数据可知，样品1、3、4中各个碱基的比例均与铁皮石斛matK基因有所区别，故推测1、3、4均为假冒品。 （3）样品2中碱基比例与铁皮石斛中matK基因的碱基比例相同，但由于二者的碱基的排列顺序可能不同，故无法判断样品2一定是铁皮石斛。已知铁皮石斛matK基因中第1015个碱基为T，若样品2在多次随机抽检中该位点均为C，说明二者的碱基序列不同，则可判断样品2不是铁皮石斛。 【点睛】在DNA双链中，A=T，C=G，根据表格中各碱基的比例可知，图中检测的不是DNA的双链。 图表分析类 1．【DNA 分子特异性】DNA分子杂交技术可用来比较不同生物 DNA分子的差异。在两种生物的DNA单链具有互补碱基序列的部位，互补的碱基序列会结合在一起，形成杂合双链区，而在没有互补碱基序列的部位，仍然是两条单链，形成杂交游离区。现有甲乙丙三种螺旋锥蝇，其编码呼吸酶的部分基因片段中的碱基序列如图所示。研究人员研究人员让c'链与a链、b'链与a链分别混合，发现出现了杂合双链区，下列相关叙述正确的是（　　） A．与丙相比，乙与甲的亲缘关系更近一些 B．杂合双链区越多，说明两种生物的亲缘关系越近 C．理论上DNA分子杂交技术也可以用来检测DNA转录和翻译的产物 D．DNA分子杂交游离区的形成是因为该区域碱基的种类不同 【答案】B 【分析】DNA分子的多样性和特异性：（1）DNA分子的多样性主要表现为构成DNA分子的四种脱氧核苷酸的排列顺序。（2）DNA分子的特异性主要表现为每个DNA分子都有特定的碱基序列。 【详解】A、观察图示，c'链与a链碱基配对更多，说明杂合双链区更多，故丙与甲的亲缘关系更近，A错误； B、杂合双链区越多，说明两种生物的亲缘关系越近，B正确； C、理论上DNA分子杂交技术也可以用来检测DNA转录的产物即RNA，不能检测翻译的产物蛋白质，C错误； D、中杂交游离区的形成是因为碱基没有互补配对，不是因为碱基种类不同，D错误。 故选B。 阅读下列材料，回答下列小题 科研人员为解决化疗药物对正常细胞的毒副作用，采用DNA折纸术构建靶向药物递送系统。该系统以噬菌体单链DNA为“支架链”、短链DNA为“订书钉链”，经退火处理后通过碱基互补配对精准折叠成球形纳米结构。该结构可通过内部空腔负载药物，表面修饰靶向分子实现病变部位精准识别，进而实现安全高效的药物靶向递送，其中虚线框标注区域为可修饰靶向分子或负载药物的自由结合功能区。 2．【DNA 单双链结构】下列有关DNA折纸术的叙述正确的是（　　） A．自由结合功能区的碱基比例（A+G）/（C+T）=1 B．“支架链”选择噬菌体双链DNA以提高结构稳定性 C．若退火温度下降过快，会导致“订书钉链”与“支架链”非特异性结合增加 D．“订书钉链”与“支架链”的结合需要DNA聚合酶催化，形成磷酸二酯键 3．【核酸与免疫综合】球形纳米结构表面自由结合区连接肿瘤细胞特异性抗体，内部包裹化疗药物。该结构进入人体后，通过抗体与肿瘤细胞表面受体结合实现精准递药。下列相关叙述正确的是（　　） A．肿瘤细胞特异性抗体可通过单一B淋巴细胞直接体外培养大量制备 B．纳米结构表面的抗体与肿瘤细胞表面受体的结合，类似体液免疫的效应阶段 C．抗体与肿瘤细胞表面受体结合后，会直接引发肿瘤细胞的裂解死亡 D．若纳米结构未连接抗体，则其进入人体后会被浆细胞特异性识别 【答案】2．C 3．B 【解析】2．A、DNA中碱基遵循互补配对原则，双链DNA的(A+G)/(C+T)=1，但自由结合功能区是单链DNA（“订书钉链” 是短链DNA），单链中(A+G)/(C+T)不一定等于1，A错误； B、“支架链” 选择噬菌体单链DNA（不是双链），单链DNA稳定性低于双链，B错误； C、退火温度过低时，DNA碱基互补配对的特异性会下降，“订书钉链” 与 “支架链” 的非特异性结合会增加，C正确； D、“订书钉链” 与 “支架链” 的结合是碱基互补配对（氢键连接），不需要DNA聚合酶（DNA聚合酶催化磷酸二酯键形成，用于DNA复制），D错误。 故选C。 3．A、单一B淋巴细胞不能体外无限增殖，需与骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞，才能大量制备单克隆抗体，A错误； B、纳米结构表面的抗体（相当于 “抗体”）与肿瘤细胞表面受体（相当于 “抗原”）结合，类似体液免疫中抗体与抗原的特异性结合（效应阶段），B正确； C、抗体与抗原结合后，不会直接引发细胞裂解，细胞裂解是细胞毒性T细胞的作用，C错误； D、若未连接抗体，纳米结构无特异性识别的 “标签”，不会被浆细胞特异性识别（浆细胞的功能是分泌抗体），D错误。 故选B。 4．【核酸碱基判定】从小鼠、DNA病毒以及RNA病毒中提取出三份遗传物质样品，分析其碱基百分比组成，如表所示。下列判断正确的是 样品 腺嘌呤 胞嘧啶 鸟嘌呤 胸腺嘧啶 尿嘧啶 a 26 28 23 0 23 b 21 29 29 21 0 c 22 27 26 25 0 A．可判断样品a来自RNA病毒，其可能为单链RNA或双链RNA B．样品b、c都含胸腺嘧啶，无法判断该样品来自DNA病毒还是小鼠 C．样品b与样品a、c相比其稳定性更高，更不容易发生基因突变 D．将三份核酸样品彻底水解后，可根据水解产物的种类判断样品来源 【答案】C 【分析】分析表格：小鼠、DNA病毒以及RNA病毒的遗传物质分别是DNA、DNA、RNA，样品a中，A≠U，C≠G，表示单链RNA；样品b中，A=T，C=G，表示双链DNA分子，样品c中，A≠T，C≠G，表示单链DNA。 【详解】A、样品a中含有尿嘧啶，不含有胸腺嘧啶，尿嘧啶是RNA特有的碱基，胸腺嘧啶是DNA特有的碱基，样品a来自RNA病毒，腺嘌呤数与尿嘧啶数不相等，胞嘧啶数与鸟嘌呤数不相等，其可能为单链RNA ，A错误； B、样品b中腺嘌呤数等于胸腺嘧啶数，胞嘧啶数等于鸟嘌呤数，为双链DNA，是来自小鼠，样品c中腺嘌呤数不等于胸腺嘧啶数，胞嘧啶数不等于鸟嘌呤数，为单链DNA，是来自DNA病毒，B错误； C、样品b为双链DNA，样品a为单链RNA ，样品c为单链DNA，双链比单链稳定性更高，更不容易发生基因突变，C正确； D、样品b和样品c都为DNA，彻底水解产物相同，都是磷酸、脱氧核糖、四种碱基（A、T、G、C），不能根据水解产物的种类判断样品来源，D错误； 故选C。 5．【DNA 半保留复制实验】假说-演绎法在生物学研究（实验）中有着广泛的应用。下列叙述正确的是（    ） 序号 生物学研究（实验） 假说—演绎程序及对应内容 ① 基因在染色体上的实验证据 提出问题——为什么红眼与白眼的表型比在杂交后代中为3:1 ② 探究植物细胞的吸水与失水实验 作出假设——原生质层相当于一层半透膜 ③ DNA半保留复制的实验证据 演绎推理——若是全保留复制，将15N标记的DNA分子转移培养，子一代DNA离心后在试管中会有一条位置靠下的条带、一条位置靠上的条带 ④ 孟德尔两对相对性状的遗传实验 得出结论——在形成配子时，决定同一性状的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合 A．①②③④ B．②③④ C．①②③ D．③④ 【答案】B 【详解】①在摩尔根证明基因在染色体上的实验中，提出的问题是“为什么白眼性状总是与性别相关联”，而非“为什么红眼与白眼的表型比在杂交后代中为3:1”，①错误。 ②在探究植物细胞的吸水与失水实验中，作出的假设是“原生质层相当于一层半透膜”，这符合假说-演绎法中“作出假设”的步骤，②正确；    ③在DNA半保留复制的实验证据探究中，演绎推理的内容是：若是半保留复制，将15N标记的DNA分子转移到含14N的培养基中培养，子一代DNA离心后在试管中会出现一条中带；若是全保留复制，子一代DNA离心后会有一条重带（位置靠下）和一条轻带（位置靠上）。这里描述的“若是全保留复制……”属于演绎推理的内容，③正确；    ④孟德尔两对相对性状的遗传实验中，“在形成配子时，决定同一性状的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合”是通过实验验证后得出的结论，④正确。 综上所述②③④正确，B正确。 故选B。 6．【DNA 损伤修复】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。 7．【DNA 复制过程】日本学者冈崎等人发现在DNA复制过程中，滞后链的合成是由酶X催化合成的不连续、相对较短的DNA片段通过酶Y连接而成的长链，这些不连续、相对较短的DNA片段称为冈崎片段（如图所示）。下列叙述错误的是（　　） A．图中冈崎片段延伸的方向是3′→5′ B．DNA边解旋边复制的合成方式大大提高复制的效率 C．酶X、Z分别为DNA聚合酶、解旋酶，酶Y能将短的DNA片段连接成长链 D．据图推测，蛋白质m的作用可能是防止DNA双链重新螺旋 【答案】A 【分析】DNA复制： 1、复制时间：有丝分裂和减数第一次分裂间期； 2、DNA复制条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）； 3、DNA复制过程：边解旋边复制； 4、DNA复制特点：DNA复制时，解旋后DNA分别以两条母链为模板按照碱基互补配对原则合成两条子链，所以子代DNA分子中一条为母链，一条为子链，为半保留复制； 5、DNA复制结果：一条DNA复制出两条DNA； 6、DNA复制意义：通过复制，使亲代的遗传信息传递给子代，使前后代保持一定的连续性。 【详解】A、DNA聚合酶只能在5’→3’方向上合成新的DNA链，因此冈崎片段延伸的方向是5'→3'，A错误； B、DNA的边解旋边复制可以大大提高复制的效率，使得DNA能够在短时间内完成复制。同时，滞后链的合成方式（即不连续合成后由酶Y连接成长链）也是为了提高复制效率，使得复制过程更加灵活和高效，B正确； C、依据题图可知，在DNA复制过程中，酶Z将DNA双螺旋结构解开为解旋酶，酶X将单个的脱氧核苷酸连接成 DNA 片段，为DNA 聚合酶，酶Y能将短的DNA片段（冈崎片段）连接成长链，为DNA连接酶，C正确； D、根据题图可知，蛋白质m可能的作用是与DNA单链结合，防止DNA双链在复制过程中重新螺旋化，从而保持复制过程的稳定性和连续性，D正确。 故选A。 8．【基因重组本质】人的B淋巴细胞在分化过程中会出现抗体基因重排现象，其机制如下图所示。抗体分子的部分结构由位于人2号染色体上的kappa链基因家族编码，该基因家族主要由L、V、J、C四类基因片段组成。B细胞分化过程中，V片段与J片段连接形成V-J复合体，重排中选择的片段是随机的，片段之间序列在重排中被删除。下列有关说法错误的是（　　） A．B淋巴细胞的分化和成熟发生在人体骨髓中 B．图示过程体现了细胞分化的实质为基因的选择性表达 C．据上述信息推测，通常情况下一个浆细胞只产生一种抗体 D．V基因片段与J基因片段重排过程中可能用到DNA连接酶 【答案】B 【详解】A、B细胞起源于骨髓造血干细胞，在骨髓内完成分化与成熟，A正确； B、细胞分化的实质是基因的选择性表达，但图示过程是抗体基因的片段重排，属于基因重组，并非基因的选择性表达，B错误； C、由于V片段与J片段的重排是随机且每个B细胞的重排结果唯一，分化后的浆细胞通常只产生一种抗体，C正确； D、V基因片段与J基因片段重排时，需要将不同的DNA片段连接，此过程会用到DNA连接酶，D正确。 故选B。 9．【核酸碱基配对】(多选)miRNA是真核细胞中具有调控功能但不能编码蛋白质的小分子RNA，乙烯合成酶是植物细胞合成乙烯的关键酶，科学家将乙烯合成酶反义基因导入番茄细胞获得了耐贮存的转基因番茄，转基因番茄耐贮存的主要原理如图所示。下列有关分析错误的是（    ） A．反义基因与乙烯合成酶基因中（A+T）/（G+C）的比值相等 B．RNA杂合双链区中的嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数相等 C．乙烯合成酶mRNA编码蛋白质时一种tRNA可与多种氨基酸的密码子互补配对 D．转基因番茄耐贮存的原因是反义基因抑制了乙烯合成酶基因的翻译 【答案】AC 【分析】1、密码子是位于mRNA上能决定一个氨基酸的相邻的三个碱基。反密码子位于tRNA上，能与密码子互补配对。一种tRNA只能携带一种氨基酸，通过tRNA上的反密码子与密码子互补配对，将氨基酸放到对应的位置上， 2、识图分析可知，反义基因转录形成的mRNA能够与乙烯合成酶基因转录形成的mRNA之间部分碱基互补配对，形成RNA杂合双链区，从而干扰乙烯合成酶的基因的翻译过程，导致乙烯合成酶含量和乙烯含量减少。 【详解】A、反义基因与乙烯合成酶基因转录的RNA部分互补，两种基因中（A+T）/（G+C）的比值不一定相等，A错误； B、RNA杂合双链区中A与U、G与C配对，因此嘌呤碱基总数（A+G）与嘧啶碱基总数（C+U）相等，B正确； C、一种tRNA的反密码子只有一种密码子互补配对，C错误； D、据图分析可知，转基因番茄耐贮存的原因是反义基因抑制了乙烯合成酶基因的翻译，导致乙烯合成酶含量和乙烯含量减少，D正确。 故选AC。 10．【基因、转录、突变】玉米TE1基因促进株高正常形成的分子机制如图1所示，图1中PP2Ac-2、WEE1分别表示磷酸酶PP2Ac-2、激酶WEE1.在磷酸酶PP2Ac-2和激酶WEE1作用下，mRNA-TE1-P复合物去磷酸化，形成的mRNA-TE1通过核孔进入细胞质，mRNA被释放，mRNA指导合成蛋白质，促进细胞生长和细胞分裂，促进株高正常形成。回答下列问题∶ (1)在玉米细胞中，简述基因与DNA的关系∶______。DNA分子的基本骨架由______交替连接构成。 (2)过程①中，RNA聚合酶和生长与分裂相关基因结合，从模板链的______（填“5'”或“3'”）端开始向另一端移动。玉米细胞转录过程中，RNA聚合酶的功能是______、______。 (3)据图1可知，mRNA-TE1复合物发生磷酸化后，在细胞核内直接抑制基因表达的______过程，使相关蛋白处于动态平衡状态。 (4)ZM66是矮化突变体玉米植株，其矮化表型是由TE1功能缺失造成的。野生型（WT）玉米与ZM66突变体玉米TE1基因编码序列的差异如图2所示。ZM66突变体玉米TE1功能缺失的原因是______（已知有3种终止密码子：UAA、UAG、UGA）。 WTTE1基因的非模板链5'-CCT GCA CCG ACG CCC CAG GCC TGG GAC TGG CCC-3' ZM66TE1基因的非模板链5'-CCT GCA CCG ACG CCC TAG GCC TGG GAC TGG CCC-3' 【答案】(1) 基因是有遗传效应的DNA片段 磷酸、脱氧核糖 (2) 3' 使DNA双链解开/解旋或断开DNA分子中的氢键 催化核糖核苷酸的连接/催化RNA的合成 (3)转录 (4)碱基的替换形成的基因突变导致mRNA上提前形成终止密码子，编码的肽链缩短，TE1功能缺失 【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录的条件：模板（DNA的一条链）、原料（核糖核苷酸）、酶（RNA聚合酶）和能量；翻译过程的条件：模板（mRNA）、原料（氨基酸）、酶、tRNA和能量。 【详解】（1）对于玉米细胞而言，基因指具有遗传效应的DNA片段。DNA分子的基本骨架由脱氧核糖与磷酸基团通过磷酸二酯键交替连接形成。 （2）转录时，RNA聚合酶沿DNA模板链的3'→5'方向移动，同时催化合成5'→3'方向的RNA链。玉米细胞转录过程中，RNA聚合酶的功能是使DNA双链解开（或解旋或断开DNA分子中的氢键）；催化核糖核苷酸的连接（或催化RNA的合成）。 （3）mRNA-TE1-P复合物去磷酸化，形成的mRNA-TE1通过核孔进入细胞质，mRNA被释放，mRNA指导合成蛋白质，结合图示可知，磷酸化的mRNA-TE1复合物滞留在细胞核内，无法进入细胞质进行翻译，从而抑制生长与分裂相关基因的转录。 （4）对比野生型（WT）与突变体（ZM66）的TE1基因非模板链序列发现，碱基C替换成了T，导致mRNA上提前形成终止密码子（UAG），编码的肽链缩短，TE1功能缺失。 11．【DNA 复制计算】质粒是一种独立于原核生物拟核DNA和真核生物细胞核DNA之外的、能够自主复制的小型环状双链DNA分子。如图表示某质粒及部分结构示意图。回答下列问题：    (1)图中③对应碱基是_______。 (2)若该质粒共有6×103个碱基对，其中胞嘧啶占全部碱基的20%，则该质粒连续复制3次，消耗_______个胸腺嘧啶脱氧核苷酸。 (3)质粒也是原核生物和真核生物的遗传物质。在遗传物质的探索中，格里菲思、艾弗里、赫尔希和蔡斯作出了里程碑式的贡献，其中_______的实验不能证明DNA是遗传物质。 (4)质粒DNA分子常采用滚环式进行复制，如图所示。    ①1958年，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，运用_______技术，设计了一个巧妙的实验，证明了DNA复制是以______进行的。 ②图示延伸出去的单链，其碱基序列与b链的碱基序列________（填“相同”或“互补”）。 ③质粒通过滚环式进行复制，用到的酶除了解旋酶和DNA聚合酶以外，________（填“有”或“没有”）其他酶的催化，理由是________。 【答案】(1)腺嘌呤或胸腺嘧啶（A或T） (2)2.52×104 (3)格里菲思 (4) 同位素标记 半保留的方式 互补 有 质粒缺口的形成以及延伸出去的单链脱离都要破坏磷酸二酯键，而解旋酶和DNA聚合酶不能破坏磷酸二酯键 【分析】DNA半保留复制：DNA 在进行复制的时候链间氢键断裂，双链解旋分开，每条链作为模板在其上合成互补链，经过一系列酶（DNA聚合酶、解旋酶等）的作用生成两个新的DNA分子；子代DNA分子其中的一条链来自亲代DNA ，另一条链是新合成的。 【详解】（1）③对应碱基参与形成的碱基对中只有2个氢键，腺嘌呤与胸腺嘧啶形成的碱基对中有2个氢键。 （2）若该质粒共有6×103个碱基对，其中胞嘧啶占全部碱基的20%，则该质粒连续复制3次，消耗的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为6×103×2×（50%-20%）×（23-1）=2.52×104个。 （3）格里菲思的体内转化实验，只能得出加热杀死的S型细菌中有能使R型细菌转化成S型细菌的转化因子。 （4）①1958年，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，运用同位素标记技术，设计了一个巧妙的实验，证明了DNA复制是以半保留的方式进行的。 ②图中延伸出去的单链是a链，a链与b链的碱基序列互补。 ③据图可知，质粒缺口的形成以及延伸出去的单链脱离都要破坏磷酸二酯键，而解旋酶和DNA聚合酶不能破坏磷酸二酯键，所以质粒的滚环复制还需要其他酶的催化。 12．【DNA 模型构建】建立模型和模拟实验是科学研究的常用方法。 (1)以下图4种形状的塑料片为材料进行“制作DNA双螺旋结构模型”的活动，其中甲代表磷酸，乙代表嘧啶碱基，丙代表嘌呤碱基。回答下列问题: ①图中丁代表________________。 在制作DNA模型时，__________(填图中标号) 交替连接形成主链的基本骨架，排列在外侧。在DNA模型中，乙和丙的数目相等，原因是DNA中碱基含量符合________________。 ②有两位同学均构建了含6个碱基对的DNA模型，所用材料完全相同，但两个DNA模型并不相同，两者的差别可能是______________________。 ③若进一步用上图中材料模拟DNA复制过程，将构建好的DNA模型中的乙、丙分离开来，模拟_________________过程， 然后以每一条链为模板，按照_____________原则构建新的子链。 (2)在4个容器内，各放入两种小球，如下图所示，进行“模拟孟德尔杂交实验”的活动。回答下列问题: ①从容器I和II中各随机抓一个小球，模拟F1产生配子时等位基因___________的基因行为；将抓取的两个小球组合在一起，模拟___________________过程。 ②从容器III和IV中各随机抓一个小球组合在一起，模拟F1产生配子时__________的基因行为，该种基因行为的意义是_________________________。 【答案】(1) 脱氧核糖 甲、丁 卡伽夫法则 碱基排列顺序不同 解旋 碱基互补配对 (2) 分离 受精作用 非等位基因自由组合 子代产生多种基因型和表型/子代产生更多变异类型 【分析】DNA双螺旋结构的主要特点如下(1)DNA是由两条单链组成的，这两条链按平行方式盘旋成双螺旋结构。(2)DNA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。(3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，碱基之间配对时遵循碱基互补配对原则，即A总是与T配对、C总是与G配对。 DNA的组成单位是脱氧核苷酸，脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子含氮碱基和一分子脱氧核糖组成。 基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。基因自由组合定律实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的， 在减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【详解】（1）①由题干可知，甲、乙、丙、丁四种形状的塑料片是制作DNA双螺旋结构模型的材料，DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，由一分子磷酸、一分子含氮碱基（嘧啶碱基或者嘌呤碱基）和一分子脱氧核糖组成，由甲代表磷酸，乙代表嘧啶碱基，丙代表嘌呤碱基，可推知丁代表脱氧核糖。 由DNA的双螺旋结构模型可知，DNA分子中的脱氧核糖（即丁）和磷酸（即甲）交替连接，排列在外侧，构成基本骨架。 卡伽夫法则（碱基互补配对原则）是指腺嘌呤A与胸腺嘧啶T配对，胞嘧啶C与鸟嘌呤G配对。由此可以推知，嘧啶碱基乙的总数和嘌呤碱基丙的总数相等。 ②构成DNA的碱基对数目相等、种类相同，但是碱基对排列顺序不同也会导致形成DNA分子不同。 ③DNA双链中嘧啶碱基乙一定与嘌呤碱基丙配对，中间连以氢键。将构建好的DNA模型中的乙、丙分离开来，相当于模拟DNA复制时的解旋过程，然后 然后以每一条链为模板，按照碱基互补配对原则构建新的子链。 （2）①容器I和II分别代表雌雄生殖器官，其中小球分别代表不同基因型的雌配子（或雄配子），因此从容器I和II中各随机抓一个小球，模拟F1产生配子时等位基因分离的行为，将抓取的两个小球组合在一起，模拟的是通过受精作用不同基因型的配子随机结合的过程。 ②容器III和IV中的小球分别代表两对非等位基因，从容器III和IV中各随机抓一个小球组合在一起，模拟F1产生配子时非等位基因自由组合的过程，由于非等位基因间的组合具有随机性，会导致出现较多种类的配子，不同基因型的雌雄配子随机组合，形成的子代也具有多种基因型和表型。 13．【DNA 序列特异性】DNA条形码技术常用于物种鉴定，操作流程包括：提取待鉴定生物的DNA→测定其COI基因序列→与DNA条形码数据库中的COI基因序列比对→根据结果判定所属物种。某市场监管小队随机采集了3份标为“牛肉”的烧烤肉类食材，从分子水平对这些烧烤肉类食材进行鉴定，三份样品的DNA中各种碱基含量如表所示，COI基因序列结果如图所示。回答下列问题： 样品名称 碱基含量 T C A G 样品A 22.9 27.1 22.9 27.1 样品B 23.7 26.3 23.7 26.3 样品C 25.2 24.8 25.2 24.8 注：图中仅标注出与DNA条形码不一致的位点，一致的位点用“……”代替。 (1)据表分析，不同个体DNA中4种碱基所占的比例________（“相同”或“不同”），这说明DNA分子具有________的特点。 (2)统计发现样品A与牛COI基因序列存在282个核苷酸位点的差异，进一步将核苷酸序列翻译为氨基酸序列进行比对，显示仅有53个氨基酸位点的差异，这体现了密码子具有________的特点。 (3)DNA条形码技术可通过比对COI基因序列来鉴定生物种类，据此分析，COI基因序列应具备以下条件：①在同一物种内部，________；②在不同物种之间，________。 (4)请写出一条DNA条形码技术广阔的应用前景：________。 【答案】(1) 不同 多样性 (2)简并性 (3) 该片段序列相对一致/该片段序列高度保守 存在明显差异/具有物种特异性 (4)鉴定物种间的亲缘关系；鉴定某个未知的物种或者发现新物种；在市场监督中，减少市场上“以次充好”替换物种，从而损害消费者利益等问题；为海关和法医鉴定等部门和行业提供了科学参考；流行病学的监测等（答出1点，合理即可） 【分析】DNA 条形码是利用生物体内特定基因（如题目中 COI 基因 ） 进行物种鉴定的技术。其原理为基因特异性。不同物种的 COI 等基因序列存在差异（物种间有特异性 ），但同一物种内该基因序列相对保守、稳定 。像题目中，牛的 COI 基因是鉴定依据，不同样品与牛 COI 基因比对，可判断是否为 “牛肉” 。鉴定流程为提取待鉴定生物 DNA→测定特定基因（如 COI ）序列→与数据库中该基因序列比对→依据差异判断所属物种 。比如题目里对烧烤肉类食材，测 COI 基因序列并和牛的比对，识别真伪 。 【详解】（1）从表格看，样品 A、B、C 的碱基比例（T、C、A、G 占比 ）不同 。不同个体 DNA 碱基比例有差异，体现 DNA 分子具有多样性（不同 DNA 分子的碱基排列等有差异 ），这是 DNA 分子多样性的体现 。 （2）密码子简并指一种氨基酸可由多种密码子编码 。样品 A 与牛 COI 基因序列有 282 个核苷酸差异，但翻译后氨基酸差异仅 53 个，说明多个核苷酸差异对应相同氨基酸，体现密码子简并性的特点 。 （3）DNA 条形码技术用 COI 基因鉴定物种，同一物种内部 COI 基因序列需相对一致、稳定，这样同一物种个体间比对才具参考性 。不同物种间 COI 基因序列得有明显差异（物种特异性 ），才能通过比对区分不同物种 。 （4）DNA 条形码技术基于物种 DNA 序列特异性，在物种鉴定相关场景都可应用 。比如市场监管中，可通过比对 COI 基因识别 “以假充真” 的肉类；在生物学研究中，能辅助鉴定未知物种、探究物种亲缘关系等 ，这些应用都利用了该技术通过 DNA 序列精准区分物种的特点 。 14．【DNA 甲基化调控基因】图1是生物遗传信息的传递过程，其中A、B、C为有关物质，①～④为有关生理过程；图2、图3是研究人员探究尼古丁对表观遗传及后代乳腺异常增生的影响时获得的实验结果，图2为WNT4基因（乳腺异常增生有关基因）的相对表达水平，图3为microRNA-15b（一种小分子RNA，可调节多个生理过程）的相对表达水平。其中F0为亲代，F1为子代。回答下列问题： (1)图1中结构X是染色体，在有丝分裂________期开始出现在细胞中，可被________（答一种）染液染成深色。 (2)图1中可发生在洋葱鳞片叶外表皮细胞的生理过程有________（填序号），过程④的进行需要________酶的催化；不同物质C的差异主要体现在________。 (3)由图2可知，与对照组相比，尼古丁处理后对F0-精子中WNT4基因的表达有______作用，对F1-乳腺组织中WNT4基因表达的影响更________（填“显著”或“不显著”）。 (4)研究发现尼古丁会使F0小鼠精子中microRNA-15b基因的启动子区域（基因中与转录起始有关的区域）发生高甲基化，结合图3分析，DNA甲基化会______（填“促进”或“抑制”）该基因的转录。 (5)结合上述结果推测microRNA-15b对WNT4基因表达的调控关系是________，吸烟导致后代乳腺异常增生的概率上升的分子机制可能是_________。 【答案】(1) 前 甲紫或醋酸洋红 (2) ②⑤ 逆转录 组成物质C的氨基酸的种类、数目和排列顺序及物质C的空间结构不同 (3) 促进 显著 (4)抑制 (5) microRNA-15b抑制WNT4基因的表达 尼古丁使F0精子中microRNA-15b基因启动子高甲基化，该甲基化修饰可遗传给F1，导致F1乳腺组织中microRNA-15b表达量降低，对WNT4基因表达的抑制作用减弱，使WNT4基因表达量升高，最终导致F1乳腺异常增生的概率上升 【详解】（1）图1中结构X是染色体，在有丝分裂前期开始出现在细胞中，可被甲紫或醋酸洋红染液染成深色，因为染色体指的是细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质。 （2）图1中包含的生理过程有DNA复制、转录和翻译，洋葱鳞片叶外表皮细胞是高度分化的细胞，不再分裂，因而其中能进行的生理过程有转录和翻译，即基因的表达过程，对应图中的②⑤，过程④为逆转录，该过程的进行需要逆转录酶的催化；图中物质C为蛋白质，多肽链的差异主要体现在组成物质C的氨基酸的种类、数目和排列顺序及物质C的空间结构不同。 （3）由图2可知，与对照组相比，尼古丁处理后F0-精子中WNT4基因的表达水平升高，说明尼古丁对该基因在精子中的表达有促进作用，图中数据显示，尼古丁对F1-乳腺组织中WNT4基因表达的增强作用幅度1.2-0.7=0.5＞0.4-0.2（尼古丁使用后在F0-精子中WNT4基因的表达增幅），因而可得出相应的结论，即尼古丁对F1-乳腺组织中WNT4基因表达的影响更显著。 （4）研究发现尼古丁会使F0小鼠精子中microRNA-15b基因的启动子区域（基因中与转录起始有关的区域）发生高甲基化，高甲基化会导致microRNA-15b基因表达量下降，结合图3数据可推测，DNA甲基化确实引起了microRNA-15b基因表达量下降，即启动子甲基化抑制了基因的表达。 （5）实验结果表明，尼古丁使F0精子中WNT4基因的表达水平升高，使microRNA-15b基因表达水平下降，子代乳腺组织中WNT4基因的表达水平也升高，据此可推测，microRNA-15b基因表达产物可能抑制WNT4基因的表达，进而促进了乳腺异常增生，该过程发生的分子机制可表述如下：尼古丁使F0精子中microRNA-15b基因启动子高甲基化，该甲基化修饰可遗传给F1，导致F1乳腺组织中microRNA-15b表达量降低，对WNT4基因表达的抑制作用减弱，使WNT4基因表达量升高，最终导致F1乳腺异常增生的概率上升。 15．【基因工程与 RNA 干扰】埃及伊蚊是登革热、寨卡和基孔肯尼亚等病毒的主要传播媒介。近年来化学杀虫剂的广泛使用导致许多地区生态环境的破坏以及不同程度的杀虫剂抗性问题。苏云金芽孢杆菌（Bt）能产生对双翅目昆虫有较好的毒杀作用的伴孢晶体蛋白。埃及伊蚊AaCPR100A是一种表皮结构蛋白，前期研究发现RNA干扰AaCPR100A基因后对蚊虫的幼虫具有高度致死性。科研人员欲利用基因工程技术获得针对埃及伊蚊新型环境友好杀虫剂。具体过程如下： (1)获取目的基因： ①通过PCR1、PCR3分别扩增获得正向启动子Pro-1（+）、反向启动子Pro-1（-），启动子的作用是_____。 ②从埃及伊蚊获取RNA，并通过_____过程形成cDNA，以此为模板扩增靶基因AaCPR100A，该过程需要使用的酶有_____。 (2)构建基因表达载体： 通过无缝克隆将正向启动子、靶基因、反向启动子插入载体pHT315（3000bp）中，构建重组质粒。为了便于PCR扩增的基因与质粒进行无缝连接，引物设计需要在5′添加_____。无缝克隆时，T5核酸外切酶沿_____（填“5′→3′”或“3′→5′”）的方向水解DNA，形成黏性末端。T5核酸外切酶催化的最适温度为37℃，而过程①选择的温度为50℃，目的是_____。过程②两个片段复性后存在“缺口”，因此过程③进行无缝连接时需要的酶有 _____。 (3)目的基因导入受体细胞：将重组质粒通过_____法导入苏云金芽孢杆菌中。 (4)目的基因导及表达产物的鉴定： 对无缝克隆得到的重组质粒进行检测，PCR扩增结果如图所示，其中泳道1、2、3分别为Pro-1（+）、靶基因AaCPR100A、Pro-1（-）基因电泳结果，试在泳道4画出重组质粒的电泳结果_____。 (5)将 RNAi（RNA干扰） 需要的表达元件通过无缝克隆连接到重组质粒上，构成双启动子RNAi表达载体。为下一步利用苏云金芽孢杆菌表达目的基因dsRNA，达到抑制埃及伊蚊内源目的基因的表达，从而实现生物防控的目的。从下图中可知，dsRNA的作用机理是：_____。 【答案】(1) RNA聚合酶识别和结合的部位，启动基因转录 逆转录 逆转录酶、耐高温的DNA聚合酶（Taq酶） (2) 同源序列（与质粒末端互补的序列） 5'→3' 降低T5核酸外切酶的活性，防止过度水解DNA DNA聚合酶和DNA连接酶 (3)Ca2+处理法 (4) (5)dsRNA被酶2切割形成siRNA，siRNA与相关蛋白形成复合体2，复合体2识别并结合目标mRNA，使目标mRNA被水解 【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞。（4）目的基因的检测与鉴定。 【详解】（1）①启动子是基因的一段DNA序列，其主要功能是作为RNA聚合酶识别和结合的位点，驱动基因转录，即启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录。 ②利用RNA合成DNA叫逆转录，逆转录需要逆转录酶，所以从埃及伊蚊获取RNA后，通过逆转录过程形成cDNA，再以cDNA为模板扩增靶基因AaCPR100A，需要使用耐高温的DNA聚合酶（Taq酶），所以该过程需要使用的酶有逆转录酶、耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）。 （2）根据无缝克隆的原理，PCR扩增的目的基因两端需要与载体末端具有完全同源的序列，才能通过碱基互补配对实现无缝连接，因此，为便于PCR扩增的基因与质粒进行无缝连接，引物设计需要在5'添加与质粒末端互补的序列。 由图可知，根据无缝克隆的机制，T5核酸外切酶沿5'→3'方向水解DNA，形成3'黏性末端，这些末端可以通过碱基互补配对形成中间产物，随后需要DNA聚合酶填补缺口，DNA连接酶封闭缺口，即T5核酸外切酶沿5'→3'的方向水解DNA，形成黏性末端。T5核酸外切酶催化的最适温度为37℃，但是过程①选择50℃的温度，此时T5核酸外切酶活性会降低，避免了片段被过度水解，因此目的是降低T5核酸外切酶的活性，防止过度水解DNA。根据无缝克隆的机制，T5核酸外切酶沿5'→3'方向水解DNA，形成3'黏性末端，这些末端可以通过碱基互补配对形成中间产物，随后需要DNA聚合酶填补缺口，DNA连接酶封闭缺口，所以进行无缝连接时需要DNA聚合酶和DNA连接酶。 （3）将重组质粒导入微生物细胞体内常用感受态细胞法，因此，目的基因导入苏云金芽孢杆菌中，常用感受态细胞法。 （4） 载体pHT315长度为3000bp，而重组质粒包含正向启动子Pro-1（+）、靶基因AaCPR100A、反向启动子Pro-1（-），据图可知，泳道1、2、3分别为Pro-1（+）、靶基因AaCPR100A、Pro-1（-）基因电泳结果，Pro-1（+）、Pro-1（-）的长度都是250bp，靶基因AaCPR100A的长度为750bp，所以重组质粒长度应该是3000＋250＋750＋250＝4250bp，电泳结果如图所示： （5）从图中可知，dsRNA在酶2作用下被切割成siRNA，siRNA解链后，其中一条链与相关蛋白结合形成复合体2，该复合体通过碱基互补配对识别目标mRNA并引导其被水解，即dsRNA的作用机理是：dsRNA被酶切割形成siRNA，siRNA与相关蛋白形成复合体2，复合体2识别并结合目标mRNA，从而使目标mRNA被水解。 实验探究类 1．【基因本质、SSR 基因定位、自由组合定律】西瓜植株的花有雌花、雄花和完全花（同时具备雌蕊和雄蕊）三种类型，且同一植株上可以有不同类型的花。研究表明，与西瓜性别分化相关的基因有A/a、G/g、T/t三对，主要性别分化表型对应的基因情况见下表。回答下列问题： 表型 雌雄异花同株（既有雄花，又有雌花） 全雌株（只有雌花） 雌全同株（既有雌花，又有完全花） 完全花株（只有完全花） 雄全同株（既有雄花，又有完全花） 三性花株（既有雄花、雌花，又有完全花） 基因情况 含有显性基因A、G、T 显性基因仅含A、T 显性基因仅含A 不含显性基因A、G 含显性基因G，但不含A 显性基因仅含A、G (1)利用AaggTT与aaggTt杂交时，母本的基因型是_______。从基因结构上分析，基因A与T的根本区别是________。 (2)研究人员利用纯合西瓜品种进行了如下实验： 实验 杂交组合 F1 F2 一 雄全同株（P1） 雌雄异花同株（P2） 雌雄异花同株 雌雄异花同株∶雄全同株∶三性花株＝9∶4∶3 二 全雌株（P3） 雄全同株（P4） 雌雄异花同株 雌雄异花同株∶雄全同株∶全雌株∶三性花株∶完全花株∶雌全同株＝27∶12∶9∶9∶4∶3 ①根据以上实验，实验一中亲本P1的基因型为_______，实验二的F2雌雄异花同株中杂合子占______。 ②根据实验_______（填“一”或“二”）可判断等位基因A/a、G/g、T/t的遗传遵循自由组合定律，理由是_______。 ③欲确定实验一F2某雄全同株的基因型，用纯合的三性花株与该植株杂交，观察并统计后代的表型及比例。 实验结果预测：若_______，则该雄全同株的基因型为________； 若_______，则该雄全同株的基因型是aaGGtt； 若_______，则该雄全同株的基因型是aaGGTT。 ④为了进一步对基因A/a进行染色体定位，对实验一中的亲本植株P1、P2、F1以及部分F2提取相关DNA，表型一致的DNA作混合样本，用不同的SSR（染色体上的一段特异性短核苷酸序列，不同染色体具有各自特异的SSR）引物扩增不同样本的SSR遗传标记，电泳结果如下图，据电泳结果推测，A/a基因位于_______号染色体上，理由是_______。 注：SSR-4代表4号染色体上的SSR，SSR-6代表6号染色体上的SSR。 【答案】(1) AaggTT 碱基（脱氧核苷酸）的排列顺序的不同 (2) aaGGtt 26/27 二 F2中6种表型数量比之和为64＝43，说明F1的基因型为AaGgTt，且产生了8种比值相等的雌配子和8种比值相等的雄配子，因此这三对等位基因独立遗传 后代雌雄异花同株∶三性花株＝1∶1 aaGGTt 后代全为三性花株 后代全为雌雄异花同株 4号和6 亲本P1含a基因，亲本P2仅含A基因，由电泳结果图可知：P1的SSR-4和SSR-6位置上均出现了样本P1条带，P2的SSR-4和SSR-6位置上均出现了样本P2的条带，表明a基因与4号和6号染色体上的SSR均存在连锁关系，A基因也是如此，因此A/a基因位于4号和6号染色体上。 【分析】由题意和表中信息可知：A_G_T_为雌雄异花同株（既有雄花，又有雌花），A_ggT_为全雌株（只有雌花），A_ggyy为雌全同株（既有雌花，又有完全花），aaggT_为完全花株（只有完全花），aaG_ _ _为雄全同株（既有雄花，又有完全花），A_G_tt为三性花株（既有雄花、雌花，又有完全花）。完全花（同时具备雌蕊和雄蕊）。 【详解】（1）AaggTT为全雌株（只有雌花），aaggTt为完全花株（只有完全花），二者杂交时，母本的基因型是AaggTT。西瓜植株的遗传物质是DNA，其基因是有遗传效应的DNA片段。从基因结构上分析，基因A与T的根本区别是碱基（脱氧核苷酸）的排列顺序的不同。 （2）①在实验一中，亲本P1表现为雄全同株（aaG_ _ _），亲本P2表现为雌雄异花同株（A_G_T_），二者杂交，F1均为雌雄异花同株，F2中雌雄异花同株∶雄全同株∶三性花株（A_G_tt）＝9∶4∶3，说明F1产生了4种比值相等的雌配子和4种比值相等的雄配子，进而推知F1的基因型为AaGGTt，亲本P1的基因型为aaGGtt，亲本P2的基因型为AAGGTT。在实验二中，亲本P3表现为全雌株（A_ggT_），亲本P4表现为雄全同株（aaG_ _ _），二者杂交，F1均为雌雄异花同株，F2中6种表型数量比之和为64，说明F1产生了8种比值相等的雌配子和8种比值相等的雄配子，进而推知F1的基因型为AaGgTt，F2雌雄异花同株（A_G_T_）中杂合子占1－1/3AA×1/3GG×1/3TT＝26/27。 ②根据实验二可判断等位基因A/a、G/g、T/t的遗传遵循自由组合定律，理由是：F2中6种表型数量比之和为64＝43，说明F1的基因型为AaGgTt，且产生了8种比值相等的雌配子和8种比值相等的雄配子，因此这三对等位基因独立遗传。 ③在实验一中，亲本P1的基因型为aaGGtt，亲本P2的基因型为AAGGTT，F2某雄全同株的基因型为aaGGTt或aaGGtt或aaGGTT。用纯合的三性花株（AAGGtt）与该植株杂交，若该雄全同株的基因型为aaGGTt，则后代的表型及比例为雌雄异花同株（AaGGTt）∶三性花株（AaGGtt）＝1∶1；若该雄全同株的基因型是aaGGtt，则后代全为三性花株（AaGGtt；若该雄全同株的基因型是aaGGTT，则后代全为雌雄异花同株（AaGGTt）。 ④综上分析，实验一中，基因型为aaGGtt的亲本P1（雄全同株）和F2雄全同株都是仅含a基因，基因型为AAGGTT的亲本P2（雌雄异花同株）仅含A基因，基因型为AaGGTt的F1（雌雄异花同株）和F2雌雄异花同株的群体中A和a基因同时存在。由电泳结果图可知：P1的SSR-4和SSR-6位置上均出现了样本P1条带，P2的SSR-4和SSR-6位置上均出现了样本P2的条带，表明a基因与4号和6号染色体上的SSR均存在连锁关系，A基因也是如此，因此A/a基因位于4号和6号染色体上。 2．【染色体 DNA 与基因、细胞分裂】为探究盐胁迫对油菜种子萌发和幼苗根生长的影响，进行下列实验。选取大小一致且饱满的油菜种子，随机平均分为3组，编号为S1、S2、S3，分别用等量的蒸馏水、40mmol/L、240mmol/L的盐溶液处理相同时间。置于25℃恒温培养箱中，培养6天，每天统计各组种子萌发率，结果如图1。 (1)种子萌发长成幼苗的过程中，经历了细胞的 ______过程。 (2)由图1可知，低浓度盐环境会延迟种子萌发，高浓度盐环境会抑制种子萌发，依据分别是 ______。 (3)实验中将种子放在25℃环境中培养，目的是排除 ______对种子萌发的影响。 (4)取上述3组油菜幼苗的根，进行显微观察。 ①剪取根尖2～3mm,经 ______漂洗后，用碱性染料如甲基紫进行染色，制成临时装片。 ②在S3组的装片中观察到图2所示细胞，此细胞处于细胞分裂的 ______期，在该细胞中发现有些染色体出现断裂（图2圆圈中为断裂片段）。由于染色体上有 ______，图2中染色体异常变化将导致亲子代细胞中遗传不稳定。 【答案】(1)分裂、分化 (2)外界高渗透压导致种子吸水不足，导致种子萌发延迟，外界渗透压过高会导致种子无法吸水，甚至失水，抑制种子萌发 (3)温度/无关变量 (4) 解离 有丝分裂后 基因 【分析】观察植物细胞有丝分裂实验时，先用低倍镜观察把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察，要求找到分生区的细胞，特点是：细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞正在分裂，然后换成高倍镜观察。观察植物细胞有丝分裂的实验一般步骤是根尖制备-解离→漂洗→染色→制片→观察。 【详解】（1）种子萌发长成幼苗的过程中，细胞数目不断增多，并且形态和功能都发生稳定性的差异，所以经历了细胞的分裂、分化过程。 （2）由题意可知，该实验的自变量是时间及盐浓度，低浓度盐环境会延迟种子萌发，是因为外界高渗透压导致种子吸水不足，导致种子萌发延迟；高浓度盐环境会抑制种子萌发是因为外界渗透压过高会导致种子无法吸水，甚至失水。 （3）该实验的温度是无关变量，应该保持相同且适宜，以排除无关变量对实验结果的干扰，保证实验结果的不同完全由自变量引起。 （4）①观察细胞有丝分裂的步骤是：解离→漂洗→染色→制片。 ②图2着丝粒分裂，姐妹染色单体分离成子染色体，属于有丝分裂后期。由于基因在染色体上呈线性排列，故染色体出现断裂，会丢失一部分基因，使亲子代细胞中遗传不稳定。 3．【定点突变、载体 DNA 复制、基因表达】蛋白质工程是通过改造基因来定向优化蛋白质功能的技术。科研人员为提高某工业用酶（野生型T酶）的催化效率，利用蛋白质工程对其进行了改造。科研人员首先获得了T酶的晶体结构，分析了其活性中心的关键氨基酸，然后通过定点突变技术对编码这些氨基酸的DNA序列进行替换，最终获得了催化效率更高的突变酶。回答下列问题： (1)蛋白质工程中，定点突变技术可改变基因的特定碱基序列，其与自然状态下的基因突变相比，最显著的特点是_______。 (2)科研人员将突变后的基因插入表达载体，其模式图如下（箭头表示基因转录方向）。图中①②分别为________其中①的作用是________；图中复制原点的存在可以保证表达载体在受体细胞中能________。复制原点中A—T含量很高，这有利于DNA复制起始时的解旋，其原因是_______。 (3)将构建好的表达载体导入大肠杆菌后，发现部分大肠杆菌未能产生突变酶。根据中心法则分析，可能的原因是_________。 (4)突变酶功能验证：将成功表达突变酶的大肠杆菌培养后，提取相应酶。在_________的条件下催化底物反应，测定两种酶活性，结果应为突变酶的酶活性_________野生型T酶。 【答案】(1)定向突变（或人为定向改变基因序列） (2) 启动子、终止子 启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动目的基因转录 自我复制，维持其在细胞内的数量 A-T碱基对含2个氢键，C-G碱基对含3个氢键，A-T含量高，氢键少，更容易解旋 (3)突变后的基因未转录，或转录的mRNA未翻译 (4) 相同且适宜 高于 【详解】（1）基因突变具有多方向性，蛋白质工程中，定点突变技术可改变基因的特定碱基序列，其与自然状态下的基因突变相比，最显著的特点是定向突变（或人为定向改变基因序列）。 （2）调控基因转录的起始和终止是启动子和终止子，结合图示分析，转录是顺时针的，因此图中①②分别为启动子、终止子。启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动目的基因转录。图中复制原点的存在可以保证表达载体在受体细胞中能自我复制，维持其在细胞内的数量。A和T碱基之间存在两个氢键，G和C之间存在三个氢键，氢键数量越多越稳定，复制原点中A—T含量很高，这有利于DNA复制起始时的解旋，其原因是A-T碱基对含2个氢键，C-G碱基对含3个氢键，A-T含量高，氢键少，更容易解旋。 （3）将构建好的表达载体导入大肠杆菌后，发现部分大肠杆菌未能产生突变酶。根据中心法则分析，可能的原因是突变后的基因未转录，或转录的mRNA未翻译。 （4）实验目的是验证突变酶的功能，自变量是酶的种类，检测指标是酶的活性，其它条件为无关变量，需要保持相同且适宜，因此在相同且适宜的条件下催化底物反应，测定两种酶活性，结果应为突变酶的酶活性高于野生型T酶。 4．【遗传物质探究、DNA 复制与酶】在探索遗传物质化学本质的历程中，“肺炎链球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”发挥了非常重要的作用。请回答下列问题： (1)作为遗传物质必须具备一定的特点，如下列选项中的______ A．能自我复制，保持前后代之间的连续性 B．储存大量遗传信息，能控制生物的性状和代谢 C．基本组成单位一致，但又能形成多样化的空间结构 D．特殊情况下能发生变异，且变异后仍能复制并遗传给后代 (2)1928年，格里菲思利用小鼠进行的肺炎链球菌转化实验对整个探索历程起到了关键作用，具体过程及结果如下表所示。 组别 对小鼠进行的实验处理 实验结果 1 注射R型活细菌 小鼠不死亡 2 注射S型活细菌 小鼠死亡 3 注射加热杀死的S型细菌 小鼠不死亡 4 注射R型活细菌与加热杀死的S型细菌的混合物 小鼠死亡 第2组和第3组对照，说明______。进一步从小鼠体内分离细菌，能同时分离出R型细菌和S型细菌的是第______组。格里菲思根据实验结果给出的推断是______。 (3)艾弗里及其同事基于格里菲思的实验，设计并开展了如下图所示的研究，最终证明了DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 本实验中，艾弗里采用______原理控制实验的自变量，5组培养基上能形成表面光滑的菌落的组别是______。第5组实验的结果说明______。 (4)1952年，赫尔希和蔡斯完成了更具有说服力的噬菌体侵染细菌的实验，以下是某同学总结的该实验的操作步骤： ①用含35S和32P的培养基培养大肠杆菌； ②用上述大肠杆菌培养T2噬菌体，使噬菌体被标记； ③把上述被标记的噬菌体分别与未被标记的大肠杆菌混合； ④短时间保温后进行离心； ⑤分别检测上清液和沉淀物中的放射性。 上述步骤存在两个错误，请纠正。第一处：______；第二处：______。在其他操作都合理的情况下，保温时间过短或过长均会影响______（选填“32P标记组”或“35S标记组”）的放射性检查结果。 (5)以细菌或病毒作为探索遗传物质化学本质的实验材料，是研究得以成功的原因之一，请说出这一类生物的优点：______。 【答案】(1)ABD (2) 只有S型活菌才能使小鼠死亡 4 加热杀死的S型细菌中存在某种“转化因子” (3) 减法 1、2 、3 、4 DNA是转化因子，即DNA是遗传物质 (4) 步骤①中应该是在分别用含有35S和32P的培养基培养大肠杆菌 步骤④中应该保温适当时间 32P标记组 (5)结构简单、易于繁殖 【分析】1、R型和S型肺炎双球菌的区别是前者没有荚膜（菌落表现粗糙），后者有荚膜（菌落表现光滑）．由肺炎双球菌转化实验可知，只有S型菌有毒，会导致小鼠死亡，S型菌的DNA才会是R型菌转化为S型菌。 2、赫尔希和蔡斯在做噬菌体侵染细菌的过程中，利用了同位素标记法，用32P和35S分别标记的噬菌体的DNA和蛋白质。噬菌体在细菌内繁殖的过程为：吸附→注入→合成→组装→释放。 【详解】（1）作为遗传物质至少具备以下个特点：具有储存大量遗传信息的潜在能力；能够准确地自我复制，使得前后代具有一定的连续性；能够指导蛋白质的合成，从而控制生物体的性状和新陈代谢过程；结构比较稳定，但又能发生突变而且突变以后还能继续复制，并能遗传给后代。 故选ABD。 （2）第2组和第3组的自变量是S型菌是否杀死，结果2组小鼠死亡，3组小鼠不死亡，说明只有S型活菌才能使小鼠死亡；4组注射R型活细菌与加热杀死的S型细菌的混合物，有部分R型活菌被转化为S型菌，故可以同时分离出R型细菌和S型细菌；格里菲思根据实验结果给出的推断是：加热杀死的S型细菌中存在某种“转化因子”，能够使R型菌转化为S型菌。 （3）本实验中，艾弗里通过加入对应的酶去除某种物质，采用的是减法原理；5组加入DNA酶，将DNA分解，不能完成转化过程，其余组别的DNA完整，能够完成转化，故5组培养基上能形成表面光滑的菌落（S型）的组别是1、2 、3 、4；第5组实验的结果说明DNA是转化因子，即DNA是遗传物质。 （4）同时含35S和32P的培养基去培养大肠杆菌，会使子代T2噬菌体中的DNA和蛋白质同时有标记，不能区分两种物质，因此步骤①中应该是在分别含有含35S和32P的培养基培养大肠杆菌。搅拌前应该先进行短时间的保温，让亲代噬菌体充分感染大肠杆菌，但大肠杆菌并未破裂释放子代噬菌体，故步骤④中应该保温适当时间，而非短时间；32P标记组保温时间过长（子代噬菌体从大肠杆菌中释放出来，离心后分布在上清液中）或过短（部分亲代噬菌体还未来得及侵染大肠杆菌，离心后分布在上清液中）对实验结果影响相同，都会使上清液中的放射性偏高，而35S标记组由于标记的是蛋白质，通常不会因为保温时间影响实验结果。 （5）以细菌或病毒作为探索遗传物质化学本质的实验材料，是研究得以成功的原因之一，其优点有遗传物质简单、易于繁殖等。 5．【DNA 损伤修复、基因突变】紫外线（UV）是皮肤黑色素瘤的首要危险因素，为揭示UV诱发黑色素瘤的分子机制，科研人员开展相关研究。 (1)过度UV辐射导致DNA单链上相邻的嘧啶通过化学键相连，使DNA的___________结构异常，DNA发生损伤。 (2)若黑色素细胞DNA损伤过载，未被及时修复，损伤的胞嘧啶易发生脱氨反应，生成类似胸腺嘧啶的结构，导致DNA复制时发生碱基错配，从而诱发___________，促进黑色素瘤的发生。 (3)DNA损伤后会启动修复机制（NER），即识别并切除含受损核苷酸的单链DNA片段，再以未损伤的互补链为___________，在_____________酶的催化下，填补切除区域。 (4)研究发现黑色素瘤细胞中UV响应蛋白GPR3表达量显著增加，为进一步探究NER的分子机制，科研人员开展如下实验，实验操作及结果如下图。 ①据图分析，黑色素瘤细胞的NER效率____________正常细胞。（选填“>”、“<”、“≈”） ②科研人员推测GPR3通过增加X蛋白影响黑色素瘤细胞的NER损伤修复，请在图中补充能证明上述结论的结果。 【答案】(1)双螺旋 (2)基因突变 (3) 模板 DNA聚合 (4) > 【详解】（1）DNA具有独特的双螺旋结构，过度UV辐射导致DNA单链上相邻的嘧啶通过化学键相连，会使DNA的双螺旋结构异常，从而造成DNA损伤。 （2）基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。若黑色素细胞DNA损伤过载未及时修复，损伤的胞嘧啶发生脱氨反应生成类似胸腺嘧啶的结构，导致DNA复制时碱基错配，这符合基因突变的定义，所以从而诱发基因突变，促进黑色素瘤的发生。 （3）DNA损伤启动修复机制（NER）时，识别并切除含受损核苷酸的单链DNA片段后，是以未损伤的互补链为模板，在DNA聚合酶的催化下，填补切除区域，从而完成DNA的修复。 （4）①由柱形图可知，黑色素瘤细胞组的相对修复率高于对照组，所以黑色素瘤细胞的NER效率>正常细胞。 ②因为科研人员推测GPR3通过增加X蛋白影响黑色素瘤细胞的NER损伤修复，在GPR3过表达组中加入X蛋白缺失体，此时相对修复率应低于GPR3过表达组，但高于对照组，结果如图所示：。 6．【基因工程载体 DNA、PCR 鉴定目的基因】重组人组织纤溶酶原激活剂（rhPA）是临床治疗血栓疾病的新型生物药品。某科研团队采用转基因兔乳腺生物反应器批量生产rhPA。简要步骤为构建乳腺特异性表达载体PCL25/rhPA（图1），酶切后得片段（图2），注射到兔体内，培养一段时间，检测仔兔rhPA基因PCR扩增产物（图3）和检测rhPA生物活性（图4）。    回答下列问题： (1)图1中乳腺特异性表达载体PCI.25/rhPA中的CMV能与______________识别并结合，开启转录过程。复制原点（ori）序列中______________碱基对含量很高，有利于DNA复制时解旋。 (2)用______________限制酶切乳腺特异性表达载体PCL25/rhPA，得到如图2的注射转移用表达载体。将该载体用______________法（具体方法）注射到兔受精卵的雄原核内，注射完成后的重构胚置于培养液中培养，培养至______________时期后移植到同期发情的受体母体子宫内，待孕。 (3)对实验得到的1-6号仔兔进行PCR扩增产物检测。M道为已知相对分子质量大小的DNA做标准对照，1为阴性对照组，2-6为实验组，7道为注射转移用表达载体做阳性对照，其中1应选择______________作为阴性对照，得到图3所示结果，则转基因兔中未成功导入rhPA基因的仔兔编号为______________。 (4)为检测乳腺上皮细胞表达液中rhPA的生物活性（图4）。将编号为A-E转基因动物奶样，F-J溶栓药物阿替普普（药物浓度依次降低），K-M正常兔奶样，接种在含类似血栓物质的培养基上，若遇到溶栓药物或rhPA则会出现溶栓透明圈。若实验结果为______________，可初步证明rhPA具有生物学上的溶栓活性功能。 【答案】(1) RNA聚合酶 A-T (2) NotI、SalI 显微注射法 桑葚胚或囊胚 (3) （未转入rhPA基因的）正常兔 4 (4)转基因成功动物奶样与药物一样有溶栓透明圈产生，而正常奶样和转基因未成功动物奶样未有溶栓透明圈产生（不能答A-E有溶栓透明圈产生） 【分析】基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。 （2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。 （3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。 （4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【详解】（1）CMV为启动子，启动子能被RNA聚合酶识别并结合，从而开启转录过程。A-T碱基对之间含有两个氢键，C-G碱基对之间含有三个氢键，氢键数量越多，DNA分子的稳定性越强，因此A-T碱基对含量越高，越有利于DNA复制时解旋。 （2）据图2可知，该乳腺特异性表达载体是由β—casein、CMV、rhPAcDNA片段等组成，没有其他序列，说明这是通过用SalⅠ和NotⅠ切割PCL25/rhPA重组质粒得到的。将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法。由于桑葚胚和囊胚的内细胞团具有发育的全能性，因此需要将重构胚培养至桑葚胚或囊胚时期后移植到同期发情的受体母体子宫内，待孕。 （3）1为阴性对照组，应选择（未转入rhPA基因的）正常兔为实验材料，据题意可知，7道为显微注射片段PCR扩增产物作阳性对照，而4号仔兔无PCR产物片段，由此推测转基因兔中未成功导入rhPA基因的仔兔编号为4号。 （4）若转基因成功动物奶样与药物一样有溶栓透明圈产生，而正常奶样和转基因未成功动物奶样未有溶栓透明圈产生，则可初步证明rhPA具有生物学上的溶栓活性功能。 7．【DNA 结构特点、RNA 病毒遗传物质验证】研究DNA是主要遗传物质这一事实经过了科学界很多人的努力。 (1)艾弗里（Avery）等人利用肺炎双球菌的酶解实验进行了如下处理：对S型菌株分别进行DNA，RNA、蛋白质的降解处理，然后与R型菌株混合培养，检测R型菌株转化为S型菌株的能力，预期结果是____________，从而推测S菌株的____________掺入到了R菌株的遗传物质中，并且可以稳定遗传，从而证明了____________。后续转化实验在果蝇、家蚕等真核生物中也取得了成功。 (2)随着病毒研究的进展，许多病毒仅含有RNA和蛋白质，如TMV（烟草花叶病毒），其物质和结构组成是94%的蛋白质包裹住6%的RNA，欲验证其遗传物质为RNA，请利用TMV、正常的烟草植株、水和苯酚混合物（能够分离RNA和蛋白质）进行实验，写出实验思路并预测结果________________________。 (3)在上述（2）实验组基础上统计其感染率，发现远低于TMV感染组，试分析原因可能是_____________________________________________________________________。 (4)生物界中DNA作为主要遗传物质，与其双螺旋结构有关，DNA双螺旋结构的主要特点是________________________________________________。 【答案】(1) 只有加入S型菌的DNA组才会使R型转变为S型 DNA 肺炎双球菌的遗传物质是DNA (2) 实验思路：将烟草花叶病毒的RNA和蛋白质分别提取出来，分别观察各自的遗传效应。将长势一致的烟草随机均分为三组，第一组用提取到的RNA处理，第二组用提取到的蛋白质处理，第三组用烟草花叶病毒处理，观察烟草叶片是否出现病斑 实验结果：处理组和烟草花叶病毒处理组烟草叶片均出现病斑，蛋白质处理组不出现病斑 (3)缺少蛋白质的帮助，RNA侵染效率远低于完整的TMV (4)①反向平行；②脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，构成基本骨架；③碱基排列在内侧，两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基对 【分析】DNA携带有合成RNA和蛋白质所必需的遗传信息，是生物体发育和正常运作必不可少的生物大分子。DNA由脱氧核苷酸组成的大分子聚合物。脱氧核苷酸由碱基、脱氧核糖和磷酸构成。其中碱基有4种：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C）。DNA 分子结构中，两条多脱氧核苷酸链围绕一个共同的中心轴盘绕，构成双螺旋结构。脱氧核糖-磷酸链在螺旋结构的外面，碱基朝向里面。两条多脱氧核苷酸链反向互补，通过碱基间的氢键形成的碱基配对相连，形成相当稳定的组合。 【详解】（1）艾弗里（Avery）等人将S型菌株的DNA，RNA、蛋白质分别与R型菌株混合培养，结果是只有加S型菌DNA那组出现了S型菌的菌落，即只有加入S型的DNA才能将R型转变为S型；从而推测S菌株的DNA掺入到了R型的遗传物质中，控制其性状，使得其表现为S型；也即证明了肺炎双球菌的遗传物质是DNA。 （2）RNA病毒仅含有RNA和蛋白质，要验证其遗传物质为RNA，可以将RNA和蛋白质分开研究；即实验可设计为：用水和苯酚混合物将TMV降解分离成RNA和蛋白质，分组编号：①TMV的RNA+烟草，②TMV的蛋白质+烟草，③TMV+烟草；实验结果：只有①③会使烟草出现病斑，而②不会使烟草出现病斑。 （3）上述（2）实验组中出现感染的是RNA组，未出现感染的是蛋白质组，由于单独的RNA侵染时缺少蛋白质的协助，因此感染率原低于完整的TMV引起的感染率。 （4）DNA分子是由2条反向、平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构，脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧，两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基对，并遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。 【点睛】本题主要考查遗传物质的探究，要求学生有一定的理解分析实验设计的能力。 计算推理类 1．【DNA 复制、碱基计算、基因表达调控】近期的科学研究发现，乳腺癌转移灶不是无序的肿块，而是有独特的空间结构，主要机理是通过激活“转移性小梁形态发生（MTM）”程序实现的。该程序由ETV1/4/5（转录调控因子）启动，下游依赖FGF信号通路执行，使癌细胞形成三维小梁状结构并完成大规模转移。结合材料信息和所学知识，完成下列问题： (1)乳腺癌转移灶形成时，MTM相关基因进行复制，该过程在______酶的作用下氢键发生断裂，形成______条模板链（母链），子链形成时，相邻核苷酸的脱氧核糖和磷酸基团间形成______。 (2)ETV1/4/5作为转录调控因子，其通过结合MTM相关基因的______区域，调控基因的______过程，进而启动MTM程序。若MTM相关基因序列有300个碱基对，腺嘌呤占30%，则该基因中胞嘧啶占______%，转录形成的mRNA中尿嘧啶最多可能为______个（不考虑mRNA加工）。 (3)FGF受体抑制剂可抑制乳腺癌转移灶形成，其作用原理是：抑制剂与______结合，阻断FGF信号通路的传导，从而抑制MTM相关基因的______，阻止癌细胞形成三维小梁状结构。 (4)为验证ETV1/4/5对MTM程序的特异性调控，在敲除ETV1/4/5编码基因的实验组基础上，还需设置______的阳性对照组和______的阴性对照组（选填“转入无关基因”或“再次转入ETV1/4/5编码基因”），通过对比癌细胞分支能力和转移能力，明确ETV1/4/5的特异性作用。 【答案】(1) 解旋酶 2#两 磷酸二酯键 (2) 启动子（或启动部位） 转录 20 180 (3) FGF受体（或特异性受体） 表达（或转录和翻译） (4) 再次转入ETV1/4/5编码基因 转入无关基因 【详解】（1）DNA复制时，解旋酶的作用是断开双链间的氢键，打开双螺旋结构；DNA为半保留复制，双链打开后形成2条母链分别作为模板；DNA子链合成时，相邻脱氧核苷酸的脱氧核糖和磷酸之间通过形成磷酸二酯键连接。 （2）ETV1/4/5作为转录调控因子通过结合基因上游的启动子（或启动部位），调控基因的转录过程。根据碱基互补配对原则，双链DNA中A=T，G=C，A+C=50%，已知A占30%，因此C占50%−30%=20%；该基因共300个碱基对，总碱基数为600，A总数为600×30%=180个，若所有A都位于转录的模板链上，不考虑加工时，mRNA中尿嘧啶（U，与A配对）最多为180个。 （3）受体抑制剂可特异性与FGF受体（或特异性受体）结合，占据结合位点，阻断FGF信号通路传导，进而抑制MTM相关基因的表达（或转录和翻译），最终抑制癌细胞转移灶形成。 （4）验证实验中，实验组敲除了ETV1/4/5编码基因，阳性对照组需要重新恢复该基因的功能，即再次转入ETV1/4/5编码基因；阴性对照组需要排除基因转入操作本身的影响，因此转入无关基因。 2．【逆转录、DNA 碱基比例、限制酶与载体】植物在高于胞内Na⁺浓度的环境下，SOS3和SOS2激活位于质膜上的转运蛋白SOS1，SOS1通过SOS信号通路与胞质内Na⁺结合并将其排出细胞外，维持其正常生命活动。回答下列问题： (1)植物利用SOS信号通路将Na⁺排出细胞外，这种运输方式的特点是___________。 (2)通过基因工程在水稻中过量表达SOS1蛋白，以期增强水稻抗盐能力。 ①为获得编码SOS1蛋白的基因，可提取野生型水稻总RNA，通过___________获得模板DNA，再经PCR获得SOS1基因片段。 ②测序表明，SOSI基因编码序列含有3444个核苷酸，其中A+T含量占53%，模板链中C含量为26%，那么SOSl基因双链序列中G+C的含量为___________%。 ③构建表达载体时，在下图所示载体含有的限制酶识别位点插入SOSI基因。序列分析发现SOSI基因内部有XbaI的识别序列，为使载体中SOSI基因和绿色荧光蛋白基因正确表达，应在SOSl基因两端分别添加___________两种限制酶的识别序列，将SOSI基因插入载体前，应选用___________两种限制酶对载体酶切。 (3)重组质粒转化水稻后，选取可发绿色荧光的植株，鉴定其抗盐能力是否增强，采取的操作是___________。 (4)若发现水稻中过量表达SOSI基因并不能明显提高其抗盐能力，从信号通路角度分析，可能的原因是___________。 【答案】(1)需要能量、需要载体 (2) 逆转录 47 Spe Ⅰ、EcoR Ⅰ Xba Ⅰ、EcoR Ⅰ (3)将转基因水稻和普通水稻种植于高于胞内Na⁺浓度的环境下，观察两种水稻的生长状况。 (4)过量表达SOSⅠ基因使转运蛋白SOS1含量增多，SOS1通过SOS信号通路将胞质内的Na⁺过多地排出细胞外，影响细胞本身对Na+的利用 【分析】转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型： （1）载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过而且每次转运时都会发生自身构象的改变； （2）通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合。 【详解】（1）由题干信息“在高于胞内Na⁺浓度的环境下，SOS1通过SOS信号通路与胞质内Na⁺结合并将其排出细胞外”可知，植物利用SOS信号通路将Na⁺排出细胞外是逆浓度梯度的运输，因此运输方式为主动运输，特点是需要转运蛋白，需要能量。 （2）①为获得编码SOS1蛋白的基因，可提取野生型水稻总RNA，通过逆转录获得模板DNA，再经PCR获得SOSI基因片段。 ②SOSI基因编码序列中A+T含量占53%，则G+C含量为47%。 ③由图可知，荧光蛋白基因内部存在Spe Ⅰ和BamH Ⅰ两种限制酶切序列，因此对载体酶切时不能选择这两种酶，并且不能选择限制酶SmaⅠ，否者会导致载体中SOS1基因和绿色荧光蛋白基因不能正确表达，故选择Xba Ⅰ和EcoR Ⅰ两种限制酶对载体酶切，由于SOS1基因内部有Xba I的识别序列，故不能选择限制酶Xba I对目的基因酶切，但需要目的基因有与载体相同的黏性末端，故可在SOSⅠ基因两端分别添加Spe Ⅰ和EcoR Ⅰ两种限制酶两种限制酶的识别序列。 （3）鉴定水稻抗盐能力是否增强，采取的操作是将转基因水稻和普通水稻种植于高于胞内Na⁺浓度的环境下，观察两种水稻的生长状况。 （4）过量表达SOSⅠ基因使转运蛋白SOS1含量增多，SOS1通过SOS信号通路与胞质内的Na⁺过多地排出细胞外，影响细胞本身对Na+的利用。 3．【DNA 碱基互补、DNA 复制计算、RNA 干扰】人体内DU145细胞是一种癌细胞，XIAP基因是该细胞核中的一种凋亡抑制因子基因，该凋亡抑制因子能抑制凋亡和促进癌细胞的增殖。科研人员向DU145细胞基因组中导入某目的基因，其直接表达的shRNA经过运输、剪切等作用，与XIAP的mRNA发生结合而使XIAP基因沉默，过程如图所示。图中Dicer是一种核糖核酸内切酶，RISC称为RNA诱导沉默复合体，①~⑨代表生理过程。请回答下列问题。 (1)若XIAP基因一条单链的部分序列为5＇-GATACC-3＇，那么它对应的互补链上碱基序列为5＇-______-3＇；若XIAP基因中，腺嘌呤有m个，占该基因全部碱基的比例为n，则胞嘧啶为______个，该基因完成第4代复制所需的腺嘌呤脱氧核苷酸是______个。 (2)图中①表示目的基因的转录过程，催化该过程的酶是______，转录成的RNA的碱基序列，与目的基因非模板链的碱基序列的区别是______，完成过程①______（填“需要”或“不需要”）DNA解旋酶的参与。 (3)图中⑨过程称为______，其中______（填“左”或“右”）侧的核糖体先与mRNA结合。 (4)Dicer通过过程③切下shRNA的茎环结构形成siRNA，其作用的化学键是______；过程④siRNA与RISC结合后，RISC发挥水解作用，去掉其中RNA链，留下的链可以与______碱基互补。过程⑥说明RISC还具有______功能，从而导致______不能合成，癌细胞的增殖受到抑制。 【答案】(1) GGTATC m(1/2n-1) 8m (2) RNA聚合酶 RNA链上的碱基U，对应在非模板链上的碱基T 不需要 (3) 翻译 左 (4) 磷酸二酯键 XIAP基因的mRNA 对XIAP基因的mRNA进行切割和降解 凋亡抑制因子(XIAP蛋白) 【分析】DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，一条链上相邻的脱氧核苷酸由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链，DNA分子一般是由2条反向、 平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构，两条链上的碱基由氢键连接形成碱基对，且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。 【详解】（1）根据碱基互补配对原则，即A与T配对、G与C配对，若XIAP基因一条单链的部分序列为5'- GATACC- 3'， 那么它对应的互补链上碱基列为5'- GGTATC- 3'；若XIAP基因中，腺嘌呤有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=鸟嘌呤=（m/n-2m）/2=m(1/2n-1)。该基因中腺嘌呤脱氧核苷酸有m个，第4代复制所需的腺嘌呤脱氧核苷酸=（24-23）×m=8m。 （2）催化转录过程的酶为RNA聚合酶，转录过程同样遵循碱基互补配对原则，但转录成的RNA链上的碱基U，对应在非模板链上的碱基T，与目的基因非模板链的碱基序列有所区别。过程①为转录，发生在人体内DU145细胞（真核细胞）中，故不需要DNA解旋酶使双链解旋成单链，RNA聚合酶具有解旋功能。 （3）图中⑨过程底物为mRNA，产物是肽链，该过程称为翻译。图中右侧核糖体上的肽链较左侧肽链短，说明左侧核糖体先与mRNA结合。 （4）已知Dicer是一种核糖核酸内切酶，因此Dicer作用的化学键是磷酸二酯键；siRNA与RISC结合后， RISC发挥水解作用，去掉其中一条RNA链，留下与XIAP基因的mRNA碱基互补的链，XIAP基因的mRNA与siRNA中的留下的RNA链互补配对，从而使XIAP基因沉默，不能表达。由图可知，过程⑥中RISC可以对XIAP基因的mRNA进行切割和降解，导致XIAP基因的表达产物凋亡抑制因子(XIAP蛋白) 不能合成，从而使癌细胞的增殖受到抑制。 4．【DNA 复制、转录翻译、密码子简并性】如表是某真核生物中某基因控制合成含74个氨基酸的肽链的过程，“…”代表省略的核苷酸或氨基酸序列。已知该基因中含有胸腺嘧啶脱氧核苷酸150个。请回答下列问题: 序号 31 32 33 247 248 249 250 251 252 253 254 255 ... 基因 α链 A T G ... T C T A G C T A G ... β链 T A C ... A G A T C G A T C ... mRNA ... A U G … U C U A G C U A G ... 肽链 甲硫氨酸 丝氨酸 丝氨酸 ？ (1)该基因进行复制时，以DNA分子中的________（填“一”或“两”）条链为模板，合成子代DNA;第3次复制时需腺嘌呤脱氧核苷酸_________个。 (2)据表分析，该基因转录的模板链是_________链，催化该过程的酶是________，mRNA分子的延伸方向是_________。 (3)表中"?"所对应的密码子表示_________。在该基因翻译的过程中，起始密码子是________。绝大多数氨基酸像丝氨酸一样有几个密码子，该现象称为密码子的________。 (4)根据表格分析，mRNA上的碱基数与其指导合成的蛋白质中的氨基酸数不是恰好3:1的关系，而是大于3:1，其原因是________（答出2点）。表格中体现的遗传信息传递过程是________（用文字、字母和箭头表示）。 【答案】(1) 二 600 (2) β RNA聚合酶 从5'往3' (3) 终止密码子 AUG 简并 (4) mRNA在转录出来以后还需要进行剪切，才进行翻译；此外，终止密码子不对应相应的氨基酸 DNA→mRNA→蛋白质 【分析】基因通常是有遗传效应的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，DNA和基因的基本组成单位都是脱氧核苷酸。基因在染色体上，且一条染色体含有多个基因，基因在染色体上呈线性排列。 【详解】（1）该基因进行复制时，以DNA分子中的二条链为模板， 由题意可知，该基因片段中含150个胸腺嘧啶脱氧核苷酸，因此互补的腺嘌呤为150个，第3次复制增加4个DNA分子，需要150 × 4＝ 600个腺嘌呤脱氧核苷酸。 （2）起始密码子为AUG，与表中基因片段β链上的碱基TAC互补，因此表中的基因片段在转录时以β链为模板合成mRNA。催化该过程的酶是RNA聚合酶，mRNA分子的延伸方向是从5'往3'。 （3）起始密码子为AUG，根据碱基互补配对原则，表中“?”所对应的密码子表示为终止密码子，绝大多数氨基酸像丝氨酸一样有几个密码子，该现象称为密码子的简并。 （4）根据表格分析，mRNA上的碱基数与其指导合成的蛋白质中的氨基酸数不是恰好3:1的关系，而是大于3:1，其原因是mRNA在转录出来以后还需要进行剪切，才进行翻译；此外，终止密码子不对应相应的氨基酸。表格中体现的遗传信息传递过程是DNA→mRNA→蛋白质。 5．【DNA 半保留复制、原核操纵子调控】细胞内多数基因的表达需要调控，基因表达的调控机制极其复杂。图1是大肠杆菌利用培养基中葡萄糖和乳糖的情况，图2是大肠杆菌分解乳糖前合成3-半乳糖苷酶时有关基因的调控机制。回答下列问题：    (1)若将某大肠杆菌的DNA双链均用32P标记，置于只含有31P的环境中复制4次，子代中含32P的单链与含31P的单链数目之比为_____；若某基因片段的模板链序列为5'-GGACTGATT-3'，则其复制产生的子链的序列为_____。 (2)分析图1，将一定数量的大肠杆菌接种在仅含有葡萄糖和乳糖的培养基中，大肠杆菌最先利用的糖类是_____。结合图2，从基因表达是否需要调控的角度分析，大肠杆菌细胞内分解葡萄糖和乳糖两种糖类的基因的表达调控情况为：_____。 (3)图2中②过程除图示mRNA外，还需要_____两种RNA的参与。若某RNA分子中U：A：C：G=1：2：3：4，则形成该RNA的DNA片段中碱基比例为_____。 (4)结构基因的表达受到操纵子的调控，当培养基中的葡萄糖被消耗完毕，只剩下乳糖时，此时大肠杆菌细胞内的操纵子处于_____状态，简述此状态下操纵子对结构基因的调控过程：_____。 【答案】(1) 1：15 5'-AATCAGTCC-3' (2) 葡萄糖 分解葡萄糖的酶的有关基因始终处于表达状态，而分解乳糖的酶的相关基因的表达需要调控 (3) tRNA和rRNA T：A：C：G=3：3：7：7 (4) 开启 只有乳糖时，乳糖与阻遏蛋白结合成阻遏蛋白一乳糖复合物，阻遏蛋白不能与操纵基因结合，RNA聚合酶识别并与启动子结合，结构基因表达出3-半乳糖苷酶（合理即可） 【分析】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。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）一个双链均被32P标记的DNA分子，将其置于只含有31P的环境中复制4次共得到16个DNA分子（32条单链），根据DNA半保留复制特点，子代中含32P的单链有2条，含31P的单链数目为30条，因此含32P的单链与含31P的单链数目之比为1：15；某基因片段的模板链序列为5'-GGACTGATT-3'，则根据A-T、G-C的配对原则及DNA分子反向平行特点可知，其复制产生的子链的序列为5'-AATCAGTCC-3'。 （2）葡萄糖是单糖，可直接被细胞吸收利用，故将一定数量的大肠杆菌接种在仅含有葡萄糖和乳糖的培养基中，大肠杆菌最先利用的糖类是葡萄糖；结合图2，从基因表达是否需要调控的角度分析，大肠杆菌细胞内分解葡萄糖和乳糖两种糖类的基因的表达调控情况为：分解葡萄糖的酶的有关基因始终处于表达状态，而分解乳糖的酶的相关基因的表达需要调控。 （3）图2中②（翻译）过程除图示mRNA外，还需要tRNA（准运氨基酸）和rRNA（参与构成核糖体）两种RNA的参与；转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，遵循A-U、G-C配对关系，若某RNA分子中U：A：C：G=1：2：3：4，则形成该RNA的DNA模板链中A：T：G：C=1：2：3：4，另一条链中T：A：C：G=1：2：3：4，，则DNA片段中碱基比例为T：A：C：G=3：3：7：7。 （4）结合图示可知，当培养基中的葡萄糖被消耗完毕，只剩下乳糖时，此时大肠杆菌细胞内的操纵子处于开启状态，此时操纵子对结构基因的调控过程为：只有乳糖时，乳糖与阻遏蛋白结合成阻遏蛋白一乳糖复合物，阻遏蛋白不能与操纵基因结合，RNA聚合酶识别并与启动子结合，结构基因表达出3-半乳糖苷酶。 6．【DNA 碱基计算、转录翻译、多聚核糖体】脑源性神经营养因子（BDNF）是由两条肽链构成，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，则会导致精神分裂症的发生。如图为BDNF基因的表达及调控过程： (1)甲过程以_______为原料，需要_______酶的催化，若mRNA以图中DNA片段整条链为模板进行转录，测定发现mRNA中C占26%，G占22%，则DNA片段中T所占的比例为______________。 (2)图2中该tRNA上的氨基酸为_______（密码子：UCG-丝氨酸；GCU-丙氨酸；CGA-精氨酸；AGC--丝氨酸） (3)由图1可知，miRNA-195基因调控BDNF基因表达的机理是：miRNA-195与_______形成局部双链结构，从而使BDNF基因表达的mRNA无法与核糖体结合。由此可知，miRNA-195基因抑制了BDNF基因表达的_______阶段。 (4)人体不同组织细胞的相同DNA进行图1中的甲过程时，启动的起始点_______（“都相同”“都不同”或“不完全相同”）。 (5)若BDNF基因共有1000个碱基对，其中含碱基A200个，现让该基因进行复制，第4次复制时需要_______个游离的含碱基C的脱氧核苷酸。 (6)图1中乙的mRNA分子上结合多个核糖体的意义是______________。 【答案】(1) （四种）游离核糖核苷酸 RNA聚合 26% (2)丝氨酸 (3) BDNF基因表达的mRNA 翻译 (4)不完全相同 (5)6400 (6)少量mRNA可以迅速合成大量的蛋白质 【分析】基因的表达包括转录和翻译两个过程。转录是在细胞核内，以DNA一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。 翻译是在核糖体中以mRNA为模板，按照碱基互补配对原则，以tRNA为转运工具、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。 【详解】（1）甲过程由BDNF基因指导RNA的合成，为转录过程，该过程需要RNA聚合酶的催化，该过程的产物是mRNA，因此转录的原料是四种核糖核苷酸，若mRNA以图中DNA片段整条链为模板进行转录，测定发现mRNA中C占26%，G占22%，显然mRNA中C+G的含量为48%，该比例在mRNA中和与之互补的DNA的两条链中是恒等的 ，即DNA中C+G的含量也为48%，显然 DNA分子中A+T=1-48%=52%，又因为在DNA分子中A和T的数量是相等，因此，该DNA片段中T所占的比例为52%÷2=26%。 （2）图2中tRNA上的反密码子的读取方向是由右向左（3'-5'），即为UCG，则其对应的密码子为AGC，根据密码子表可知，该密码子决定的氨基酸是丝氨酸，因此其所携带的氨基酸为丝氨酸。 （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与BDNF基因表达的mRNA形成局部双链结构，从而使BDNF基因表达的mRNA无法与核糖体结合导致的。 （4）人体不同组织细胞是由同一受精卵分裂分化形成，故细胞中DNA相同，但存在基因的选择性表达，故不同细胞转录的基因不完全相同，故人体不同组织细胞的相同DNA进行图l中的甲过程时，启动的起始点不完全相同。 （5）碱基总数为2000，A有200个，则G有（2000-200×2）/2=800个，第4次复制时需要的游离的含碱基C的脱氧核苷酸为800×24-1=6400。 （6）一个mRNA分子上结合多个核糖体可以用少量mRNA迅速合成大量的蛋白质。 7．【DNA 复制、转录碱基配对、基因表达】在海洋的深处，水中溶解的氧气本就有限，如果在特殊时期，再有超量的有机物（往往来自进行光合作用的生物的尸体）从表层沉降下来，这些“尸体”的分解过程很容易就能将仅存的氧气消耗殆尽。在这样的缺氧环境里，一类特殊的细菌可能会“挺身而出”，它们能“呼吸”硫酸盐，并将其中的硫还原为硫化氢。这样的环境对多数生物来说往往是致命的——生存所需的氧气匮乏，剧毒的硫化氢却存在。万幸的是，目前全球仅有不到0．5%的海底属于这样的“死亡海域”。 (1)希瓦氏菌为一类兼性厌氧细菌，能在厌氧下利用硫酸盐或者硫单质等产生H2S。将这一生理过程类比有氧呼吸，H2S相当于有氧呼吸最终产生的H2O，则硫单质起到的作用相当于有氧呼吸中消耗的_______。 研究发现，H2S可以还原二硫键，破坏蛋白质高级结构，从而抑制某些微生物的生长。图1-1中①～⑤分别表示硫化氢可能的影响细菌的作用机制，其中②表示通过影响细胞膜从而达到抑菌的作用。字母a、b、c表示遗传信息的传递过程，F、R表示不同的结构。图1-2表示该细菌细胞中X基因的表达过程。 (2)图1-1中，③表示硫化氢可能抑制了a过程所需的____________（酶）发挥作用。将1个F用31P标记后，放在32P的培养液中连续复制4次，则含32P的F有______个。 (3)图1-2中，与b过程相比，a过程特有的碱基配对方式为_______。核糖体的移动方向是_______（填“从左向右”或“从右向左”）。 (4)图1-2中“甲”代表甲硫氨酸，其密码子为5’-________-3’（填碱基序列）。若X基因对应mRNA的部分序列为5'-UCAGCU-3'，则铁蛋白基因上编码链的对应序列为：5'-___________-3'。 铜绿假单胞菌是难治性下呼吸道感染最常见致病菌之一，严重危害人体的健康。为探究联合使用H2S和抗生素CAZ对铜绿假单胞菌抑制作用，研究人员进行了相关实验。其中，NaHS在水中可产生硫化氢气体。 (5)请完成下表实验设计： 组别 菌液处理 5h后培养结果（存活率） 1 _____ 95% 2 加入1ml含有CAZ的无菌生理盐水 15% 3 加入1ml含有NaHS的无菌生理盐水 30% 4 _____ 2% (6)请根据上表实验结果，分析H2S和抗生素CAZ对铜绿假单胞菌抑制作用。_____ H2S除了可以抑制某些细菌的生长，还可以参与特殊的光合作用。例如，绿硫细菌是一类厌氧的光合细菌，能够利用硫化氢等硫化物进行光合作用，其细胞内进行的光反应和暗反应过程如图15。绿硫细菌的无氧光合作用需要满足两个基本条件：一、处于海洋的表层，有足够的阳光射入；二、有充足的硫化物。在表层海水里，大部分情况下，硫化物就来自深层海水释放出的硫化氢气体。 (7)据图2推测，图中ATP合酶向细胞质基质转运H+的过程是_________（填写跨膜运输方式）。光合片层内腔中高浓度H+的形成原因包括______________和内腔中H2S分解产生H+。 (8)下列有关绿硫细菌的叙述，正确的是____ A．绿硫细菌的光合色素分布于叶绿体类囊体薄膜上 B．绿硫细菌合成的有机物中稳定的化学能全部来自H2S中的化学能 C．绿硫细菌分解H2S产生H+相当于叶绿体中的暗反应 D．绿硫细菌光合作用过程中不产生O2 (9)绿硫细菌细胞中的RNA，其功能有_______（编号选填）。 ①传递遗传信息②作为遗传物质③转运氨基酸④构成核糖体 【答案】(1)氧气（或O2） (2) DNA解旋酶和DNA聚合酶 24（或16） (3) T-A 从左向右 (4) AUG TCAGCT (5) 加入1ml无菌生理盐水 加入1ml含有CAZ和NaHS的无菌生理盐水 (6)H2S和抗生素CAZ单独使用均降低了铜绿假单胞菌存活率，但是联合使用H2S和抗生素CAZ的组别存活率更低，说明使用H2S和抗生素CAZ联合使用有更好的抗菌效果 (7) 协助扩散 细胞质基质中的H+转运进内腔中 (8)D (9)①③④ 【分析】1、有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程； 2、DNA复制是指DNA双链在细胞分裂以前的分裂间期S期进行的复制过程，复制的结果是一条双链变成两条一样的双链，每条双链都与原来的双链一样。这个过程通过边解旋边复制和半保留复制机制得以顺利完成； 3、绿硫细菌是一类厌氧的光合细菌，能够利用硫化氢等硫化物进行光合作用。绿硫细菌的无氧光合作用需要满足两个基本条件：一是处于海洋的表层，有足够的阳光射入；二是有充足的硫化物。在表层海水里，大部分情况下，硫化物就来自深层海水释放出的硫化氢气体。 【详解】（1）由题意可知，硫单质起到的作用相当于有氧呼吸中消耗的O2； （2）图1-1中③表示硫化氢可能抑制了a过程所需的DNA聚合酶和解旋酶的作用，影响了DNA的复制过程；由于DNA复制具有半保留复制的特点，因此将1个F用31P标记后，放在32P的培养液中连续复制4次，则含32P的F有24=16个； （3）图1-2中，a过程是转录过程，发生了G-C、C-G、A-U与T-A的配对，b过程是翻译过程，发生了A-U、U-A、G-C、C-G的配对，因此与b过程相比，a过程特有的碱基配对方式为T-A的配对；由图1-2可知，核糖体的移动方向是从左向右； （4）图1-2中“甲”代表甲硫氨酸，其密码子为5’-AUG-3’（填碱基序列）。若X基因对应mRNA的部分序列为5'-UCAGCU-3'，则转录其生成的模板链上的碱基序列为3'-AGTCGA-5'，则铁蛋白基因上编码链的对应序列为：5'-TCAGCT-3'； （5）由对照实验原则可知，组1菌液的处理应为加入1ml无菌生理盐水，组4的菌液处理应为加入1ml含有CAZ和NaHS的无菌生理盐水； （6）由表格信息可知，H2S和抗生素CAZ单独使用均降低了铜绿假单胞菌存活率，但是联合使用H2S和抗生素CAZ的组别存活率更低，说明使用H2S和抗生素CAZ联合使用有更好的抗菌效果； （7）据图可知，图2中，ATP合酶运输H+能够生成ATP，是利用H+浓度差为能量合成ATP，说明是顺浓度梯度的，且需要蛋白质的协助，因此ATP合酶向细胞质基质转运H+的过程是方式是协助扩散；光合片层内腔中高浓度H+的形成原因包括细胞质基质中的H+转运进内腔中和内腔中H2S分解产生H+； （8）A、绿硫细菌是原核生物，没有叶绿体，A错误； B、由图可知，绿硫细菌合成的有机物中稳定的化学能所需能量来自氧化H2S释放的化学能和菌绿素复合体吸收的光能，B错误； C、绿硫细菌分解H2S产生H+相当于叶绿体中的光反应，C错误； D、绿硫细菌光合作用过程中不产生O2，产生的是硫，D正确。 故选D。 （9）硫细菌细胞中的RNA，其功能有传递遗传信息（mRNA）、转运氨基酸（tRNA）、构成核糖体（rRNA），故选①③④。 拔高·限时模拟 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。 1．为研究R型肺炎双球菌转化为S型的转化因子是DNA还是蛋白质，研究者进行了下图所示的转化实验。对本实验作出的分析，不正确的是（　　） A．甲、乙组培养基中只有S型菌落出现 B．本实验通过酶解去除单一成分进行研究 C．蛋白酶处理结果显示提取物仍有转化活性 D．本实验结果表明DNA使R型菌发生转化 【答案】A 【分析】在艾弗里证明遗传物质是DNA的实验中，艾弗里将S型菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开，单独的、直接的观察它们各自的作用。另外还增加了一组对照实验，即DNA酶和S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养。 【详解】A、甲组是混合培养，乙组是去除蛋白质后再混合培养，均能发生转化，但转化率低，故甲、乙组培养基中既有S型菌落出现，也有未转化的R型菌落，A错误； B、本实验通过加蛋白酶和DNA酶解去相应的物质，将DNA、蛋白质分开，用单一成分进行研究，B正确； C、乙组实验中加蛋白酶处理后，培养皿中有S型菌落，则说明提取物仍有转化活性，C正确； D、丙组实验中加入DNA酶后，没有S型菌落，说明DNA的结构被破坏了，若是结构完整，则有S型菌落，进一步对照说明DNA 使R型菌发生转化，D正确。 故选A。 2．复制泡是DNA进行同一起点双向复制时形成的。图1为真核细胞核DNA复制的电镜照片，其中泡状结构为复制泡。复制启动时，尚未解开螺旋的亲代双链DNA同新合成的两条子代双链DNA的交界处形成的Y型结构，称为复制叉。图2为DNA复制时形成的复制泡和复制叉的示意图，其中a～h代表相应位置。下列叙述正确的是（    ） A．图1显示DNA分子具有多起点同时双向复制的特点 B．图2中，根据子链的延伸方向，可以判断a处是模板链的3'端 C．f位置子链延伸不连续的原因是解旋酶与DNA聚合酶的移动方向不同 D．e、f位置对应的子链中（A+T）/（C+G）的比值不同 【答案】C 【分析】1、DNA分子的复制方式是半保留复制。DNA分子链的延伸方向是从5'→3′，又因DNA的两条链是反向平行的，所以图中a处是模板链的5′端。 2、DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程，复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件。DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。 【详解】A、图1中复制泡大小不同，说明DNA分子复制不是同时复制的，A错误； B、子链的延伸方向是从5'→3'端延伸，且与模板链的关系是反向平行，因此，根据子链的延伸方向，可以判断图中a处是模板链的5'端，B错误； C、f位置合成的DNA聚合酶和解旋酶移动方向相反，因此其合成不连续的，C正确； D、e、f位置遵循A-T、G-C的碱基互补配对原则，且DNA分子复制时遵循上述配对方式，e、f位置对应的子链中（A+T）/（C+G）的比值相同，D错误。 故选C。 3．滚环式复制是噬菌体中常见的DNA复制方式，复制过程中，双链DNA环状分子先在一条单链的复制起点上产生一个切口，然后以另一条单链为模板不断地合成新的单链，其部分过程如下图所示。下列分析正确的是（    ） A．②过程中，在a链的5'端加入脱氧核苷酸使其延长 B．在DNA聚合酶的作用下，b链逆时针滚动合成新的a链 C．新形成的a链与原来的a链碱基序列互补配对 D．④过程中破坏了a链氢键，但不破坏磷酸二酯键 【答案】B 【详解】AB、由图可知，以环状b链为模板，从a链的3′—OH末端加入与b链互补的脱氧核苷酸，使链不断延长，通过逆时针滚动b链而合成新的a链，A错误，B正确； C、新形成的a链与原来的a链碱基序列相同，C错误； D、④切割过程中破坏磷酸二酯键，D错误。 故选B。 4．如图为某DNA分子片段，假设该DNA分子中有5000对碱基，A+T占碱基总数的34%。若该DNA分子在含14N的培养基中连续复制2次，下列叙述正确的是（　　） A．复制时作用于③处的酶为DNA聚合酶 B．④处指的是腺嘌呤核糖核苷酸 C．复制后产生的子代DNA中均含2个游离的磷酸基团 D．子代中含15N的DNA分子占1/2 【答案】C 【分析】根据题意和图示分析可知：DNA分子中有碱基5000对，A+T占碱基总数的34%，则G+C=66%，G=C=3300个。 【详解】A、复制时作用于③处的酶为解旋酶而不是DNA聚合酶，A错误； B、DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸，所以④处指的是腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，B错误； C、复制后产生的子代双链DNA中均含2个游离的磷酸基团，C正确； D、DNA分子只有一条链含15N，其复制是半保留复制，连续复制2次后，形成的4个DNA分子，只有一个DNA分子含有15N，因此子代中含15N的DNA分子占，D错误。 故选C。 5．生物大分子一般是指生物体内的分子量大于10KD（千道尔顿）的物质，如蛋白质、核酸和多糖等，它们还可相互结合以复合大分子的形式存在。生物大分子的方向性指的是生物大分子中的单体分子在化学结构上存在某种方向性。下列说法正确的是（　　） A．生物大分子是由许多不含碳链单体连接成的多聚体，碳链为生物大分子的基本骨架 B．生物大分子是构成生命的基础物质，都在生物新陈代谢中发挥作用 C．蛋白质分子有氨基端到羧基端的方向性，单链核酸分子有5到3的方向性 D．真核细胞核内存在核酸和蛋白质的复合体，原核生物中不存在 【答案】C 【分析】多糖、蛋白质、核酸等生物大分子都是由许多基本组成单位（单体）连接而成，多糖的单体是单糖，蛋白质的单体是氨基酸，核酸的单体是核苷酸。 【详解】A、生物大分子是由许多单体连接成的多聚体，例如蛋白质是由氨基酸等单体构成的，单体是以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，因此生物大分子都是以碳链为基本骨架，A错误； B、生物大分子是构成生命的基础物质，不一定都在生物新陈代谢中发挥作用，如核酸中的 RNA，B错误； C、蛋白质分子有氨基端到羧基端的方向性，单链核酸分子有5到3的方向性，C正确； D、真核细胞核内存在核酸和蛋白质的复合体，如染色体，原核生物中也存在，如 DNA 复制时， DNA 聚合酶与 DNA 结合，D错误。 故选C。 6．在格里菲思的肺炎链球菌转化实验中，第四组实验（将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注入小鼠体内）中的小鼠体内S型细菌、R型细菌含量的变化情况如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．R型细菌与S型细菌致病性不同的根本原因是两者的遗传物质不同 B．ab段期间，小鼠启动了免疫防御功能，致使R型细菌含量减少 C．bc段期间，R型细菌大量繁殖的原因最可能是S型细菌降低了小鼠的免疫力 D．后期出现的大量S型细菌是由R型细菌大量转化而成的 【答案】D 【分析】曲线图分析：加热杀死的S型菌的DNA能将R型细菌转化为S型细菌，随着R型细菌转化为S型细菌，S型细菌的数量呈现S型曲线的变化。R型细菌在小鼠体内开始时大部分会被免疫系统消灭，随着小鼠免疫系统被破坏，R型细菌数量又开始增加。 【详解】A、R型细菌与S型细菌致病性不同的根本原因是两者的遗传物质不同，因为性状都是有遗传物质控制的，A正确； B、ab段期间，R型菌数量逐渐下降，说明小鼠启动了免疫防御功能引起的，B正确； C、bc段S型细菌大量繁殖，导致小鼠的免疫力下降，进而造成R型细菌大量繁殖，C正确； D、最初的S型细菌是由R型细菌转化来的，但之后产生的S型细菌多数是由转化形成的S型细菌增殖而来的，D错误。 故选D。 7．根据S型肺炎链球菌荚膜多糖的差异，将其分为SⅠ、SⅡ、SⅢ……等类型，不同类型的S型发生基因突变后失去荚膜，成为相应类型的R型（RⅠ、RⅡ、RⅢ）。S型的荚膜能阻止外源DNA进入细胞，R型只可回复突变为相应类型的S型。为探究S型菌的形成机制，科研人员将加热杀死的甲菌破碎后获得提取物，将冷却后的提取物加入至乙菌培养液中混合均匀，再接种到平板上，经培养后检测子代细菌的类型。下列相关叙述正确的是（    ） A．该实验中的甲菌应为R型菌，乙菌应为S型菌 B．肺炎链球菌的拟核DNA有2个游离的磷酸基团 C．若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅢ，子代细菌为SⅢ和RⅢ，则能排除基因突变的可能 D．若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅡ，子代细菌为SⅢ和RⅡ，则能说明S型菌是转化而来 【答案】D 【分析】分析题意可知，S型菌根据荚膜多糖的不同，分为不同类型，无论哪种类型，只要发生基因突变，就会失去荚膜成为相应类型的R型菌。且S型菌的荚膜会阻止外源DNA进入细胞，而R型菌则可突变为S型菌。 【详解】A、实验目的是探究S型菌的形成机制，则R型菌为实验对象，S型菌的成分为自变量。因此甲菌应为S型菌，乙菌应为R型菌，A错误； B、肺炎链球菌的拟核DNA为环状，有0个游离的磷酸基团，B错误； C、若甲菌为SⅢ，乙菌为RIⅢ，RⅢ经转化形成的S菌为SⅢ，RⅢ经回复突变形成的S菌也是SⅢ，繁殖后形成的子代细菌都为SⅢ和RⅢ，不能排除基因突变的可能，C错误； D、若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅡ，RⅡ接受加热杀死的SⅢ的DNA，经转化得到SⅢ，繁殖所得子代细菌为SⅢ和RⅡ，RⅡ经回复突变得到SⅡ，繁殖所得子代细菌为SⅡ和RⅡ。所以若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅡ，子代细菌为SⅢ和RⅡ，则能说明S型菌是转化而来，D正确。 故选D。 8．DNA复制过程中需要多种酶及功能蛋白的参与。图1为果蝇DNA正在复制的电镜照片，DNA复制起始于基因组的特殊位点，称为“起始位点”，在“起始位点”处DNA解链和子链的合成会形成复制叉。复制叉中的DNA聚合酶同时合成出两条子链，前导链先合成，后随链总是推迟了一个冈崎片段，具体复制过程如图2所示。下列有关DNA复制的说法错误的是（　　）    A．DNA分子复制时，边解旋边复制，一个DNA分子上有多个“起始位点”，由此加快DNA复制的速率 B．前导链、后随链合成方向均是从5′→3′端，两条链碱基互补配对 C．DNA聚合酶能催化核糖核苷酸连接到DNA片段上 D．证明DNA半保留复制的实验中使用了同位素标记技术和离心法 【答案】C 【分析】DNA分子的复制需要模板、原料、酶、能量等条件，DNA分子的复制过程是边解旋边复制和半保留复制的过程，DNA分子复制遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。 【详解】A、DNA复制具有边解旋边复制和多起点双向复制特点，这可以提高DNA复制的速率，A正确； B、不管是前导链还是后随链，合成方向都是均是从5′→3′端，且两条链碱基互补配对，B正确； C、DNA聚合酶能催化脱氧核糖核苷酸连接到DNA片段上，C错误； D、验证DNA半保留复制使用了同位素标记法和密度梯度离心法，D正确。 故选C。 9．在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时，BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中，形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色，发现含半标记DNA（一条链被标记）的染色单体发出明亮荧光，含全标记DNA（两条链均被标记）的染色单体荧光被抑制（无明亮荧光）。若将果蝇（2n＝8）的精原细胞置于含BrdU的培养液中，先进行一次有丝分裂，再进行减数分裂，在此过程中依次截取不同时期的1个细胞观察，其染色体和核DNA的数量关系如图所示。下列叙述错误的是（    ）    A．Ⅱ时期时，细胞内染色体形态有5种，每条染色体均发出明亮荧光 B．Ⅲ时期时，细胞内有4对同源染色体，可能观察到同源染色体两两配对的情况 C．Ⅳ时期时，细胞中含有1条Y染色体，每条染色体均有一条单体荧光被抑制 D．V时期时，细胞中含有1个染色体组，可能观察到3条染色体发出明亮荧光 【答案】C 【分析】分析题图：白色为染色体，黑色为核DNA。Ⅰ中染色体数目与体细胞相同，可能是体细胞、减数第二次分裂后期；Ⅱ中染色体数目是体细胞数目的2倍，该细胞处于有丝分裂后期；Ⅲ中染色体数目与体细胞相同，核DNA数目是体细胞数目的2倍，处于减数第一次分裂过程、有丝分裂前期、中期；Ⅳ染色体数、DNA分子数之比为1：2，染色体数目只有体细胞的一半，处于减数第一次分裂末期、减数第二次分裂前期和中期；Ⅴ中没有染色单体，染色体数和DNA分子数之比为1：1，且数目是正常体细胞的一半，处于减数第二次分裂末期。 【详解】A、Ⅱ中染色体数目是体细胞数目的2倍，该细胞处于有丝分裂后期，细胞内染色体形态有5种（3条常染色体+XY），DNA只复制一次，所有的染色体DNA都只有一条链含有Brdu，因此每条染色体均发出明亮荧光，A正确； B、Ⅲ中染色体数目与体细胞相同，核DNA数目是体细胞数目的2倍，处于减数第一次分裂过程、有丝分裂前期、中期，细胞内有4对同源染色体，可能观察到同源染色体两两配对（减数第一次分裂前期）的情况，B正确； C、Ⅳ染色体数、DNA分子数之比为1：2，染色体数目只有体细胞的一半，处于减数第一次分裂末期、减数第二次分裂前期和中期，有的细胞中含有1条X染色体，有的细胞中含有1条Y染色体，此时DNA复制两次，但着丝粒没有断开，每条染色体含有两条染色单体，其中一条染色单体发出明亮荧光，另一条染色单体无明亮荧光（其荧光被抑制），C错误； D、Ⅴ中没有染色单体，染色体数和DNA分子数之比为1：1，且数目是正常体细胞的一半，处于减数第二次分裂末期，含有放射性的染色体和不含有放射性的染色体随机分配，观察到发出明亮荧光的染色体的条数为0~4，故可能观察到3条染色体发出明亮荧光，D正确。 故选C。 10．大肠杆菌错配修复系统能精准识别并修复DNA复制时发生的碱基错配。该修复过程包括“识别错配→切开子链→切除区段→重新合成”四个阶段。下图为部分蛋白（MutS、MutL、MutH）参与错配修复的过程。下列叙述正确的是（    ） 注：MutL与MutS结合后，激活MutH使其在未甲基化链GATC的5′端切开。 A．MutH通过识别甲基化标记区分母链和子链 B．若双链均被甲基化，该错配仍能被正确修复 C．若大肠杆菌完成该修复，“T-G”将变成“T-A” D．该修复不需要DNA聚合酶和DNA连接酶参与 【答案】A 【详解】A、母链的 GATC 序列带有甲基化，子链无甲基化。MutH 的作用是识别甲基化标记，从而区分甲基化的母链和未甲基化的子链，仅在未甲基化的子链上切割，保证以正确的母链为模板修复子链，A正确； B、错配修复的核心前提是通过甲基化区分母链和子链：只有母链甲基化、子链未甲基化时，系统才能判断哪条链是需要修复的错误链。若双链均被甲基化，MutH 无法区分母链和子链，会随机切割其中一条链，无法保证正确修复，B错误； C、图示中母链的碱基是G（甲基化链的对应碱基），子链的碱基是T，形成了T-G错配； 修复时会切除子链中错误的T，以母链的G为模板，合成正确的C，最终错配T-G会被修正为C-G，C错误； D、切除错误区段后，需要DNA 聚合酶以母链为模板，合成正确的子链序列； 新合成的片段与原链之间的缺口，需要DNA 连接酶进行连接，完成修复，D错误。 故选A。 11．T2噬菌体由DNA和蛋白质组成。T2噬菌体在侵染大肠杆菌时，注入大肠杆菌体内的是什么物质，某研究者的假设有三种：注入DNA、注入蛋白质、注入整个病毒。该研究者对实验结果进行预测：①放射性物质主要分布在上清液中、②放射性物质主要分布在沉淀物中、③放射性物质在上清液和沉淀物中均有分布。用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，让其分别去侵染无标记的大肠杆菌，则上述假设对应的结果正确的是（　　） A．②①③、①②③ B．①②②、②①② C．③②①、③②② D．②①②、②①① 【答案】B 【分析】T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验表明：32P标记的是噬菌体的DNA分子，在噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，DNA分子进入大肠杆菌，经离心后处于沉淀物中；35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，不进入大肠杆菌，故噬菌体侵染细菌并经离心后，含35S的放射性同位素主要分布在离心管的上清液中。 【详解】T2噬菌体的蛋白质外壳比较轻，离心后会出现在上清液中，则35S标记的噬菌体蛋白质外壳主要分布在上清液中（结果①），32P标记的噬菌体DNA主要分布在沉淀物中（结果②）； 若T2噬茵体注入大肠杆菌的是蛋白质，则35S标记的噬菌体蛋白质外壳主要分布在沉淀物中（结果②），32P标记的噬菌体DNA主要分布在上清液中（结果①）； 若注入大肠杆菌的是整个病毒，其放射性物质都主要分布在沉淀物中（结果②），故ACD错误，B正确。 故选B。 12．甲、乙、丙均为某二倍体动物（2n=4）的精原细胞，细胞中DNA中的H均为3H，将这三个精原细胞置于不含3H的培养液中培养，在某次分裂中期，检测甲、乙、丙的子细胞染色体和染色单体情况，结果如图所示。不考虑突变和互换，其中可能进行了两次DNA复制的是（　　） A．甲和丙 B．乙和丙 C．甲和乙 D．仅有乙 【答案】B 【详解】分析甲、乙、丙的染色体 / 染色单体特征可知，甲细胞染色体数为2（减半），染色单体均含3H，推测为1次DNA 复制后，处于减数第二次分裂中期），甲不符合。 乙细胞染色体数为4，部分染色单体含3H，部分不含（符合2次DNA复制的半保留复制结果）。可能是有丝分裂第一次分裂后，再次进入分裂间期完成第2次复制，处于有丝分裂第二次中期；或有丝分裂第一次分裂后，再次进入分裂间期完成第2次复制，处于减数第一次分裂中期，乙符合。 丙细胞染色体数为2（减半），染色单体含3H的情况为部分含、部分不含（符合2次DNA复制的半保留复制结果），推测有丝分裂第一次分裂后，再次进入分裂间期完成第2次复制，处于减数第二次分裂中期，丙符合，B正确，ACD错误。 故选B。 13．噬菌体φX174的遗传物质是单链环状DNA分子，其侵入细胞后采用滚环方式复制（如图）。在滚环复制过程中，“-”链滚动并指导子链“+”链持续合成、伸长，该正在合成的“+”链是前导链，子“-”链的合成是间断的，形成冈崎片段后再连接，是后随链；当G1、G2积累到一定数量时，其滚环复制便不产生后随链，而是持续合成多拷贝的新“+”链DNA并切割和环化，产生大量的噬菌体单链环状（+）DNA。下列相关叙述正确的是（    ） 注：虚线及箭头表示子链合成与伸长方向，G1、G2可重复滚环复制；到一定的时候，不形成后随链，便可产生（+）DNA A．前导链的合成以“-”链为模板，后随链的合成以“+”链为模板 B．产生后随链时，G1的形成无需用到DNA连接酶，而G2需要 C．不产生后随链时，会持续合成冈崎片段再加工成单链环状（+）DNA D．滚环复制时，所用到的酶都催化合成磷酸二酯键或破坏氢键 【答案】A 【详解】A、由题图可知，前导链合成是以原始“-”链为模板，从3'端起始连续延伸，合成新的“+”链。后随链合成是以新合成的“+”链为模板，间断合成冈崎片段（方向5'→3'），再由DNA连接酶连接成完整“-”链，即前导链的合成以“-”链为模板，后随链的合成以“+”链为模板，A正确； B、产生后随链时，G1和G2都是间断合成的冈崎片段，这些片段的连接都需要DNA连接酶连接，B错误； C、不产生后随链时，不会形成冈崎片段，而是持续合成多拷贝的新“+”链DNA并切割和环化，产生大量的噬菌体单链环状（+）DNA，C错误； D、滚环复制时，所用到的酶（如DNA聚合酶）催化合成磷酸二酯键，解旋酶破坏氢键，限制性内切酶是催化断裂磷酸二酯键，D错误。 14．如图，双脱氧核苷酸（ddNTP）与脱氧核苷酸（dNTP）结构相似。ddNTP在DNA复制过程中子链延伸时随机插入，进而导致子链合成终止。现有ddATP和4种dNTP为原料，以一定量的5′−ATAGGCCTAGA−3′为模板链进行一轮DNA复制。有关说法正确的是（     ） A．ddNTP和dNTP都可脱去三分子磷酸为反应提供能量和原料 B．ddNTP的2′−C上缺少-OH，因此复制中不能与下一个核苷酸连接 C．该过程需要DNA聚合酶，其沿着模板链的5′→3′方向移动 D．在该反应体系中，该轮复制生成的产物中最短的是5′−TCTA−3′ 【答案】D 【详解】A、ddNTP和dNTP脱去两分子磷酸后均可作为DNA合成的原料，同时释放能量，A错误； B、ddNTP的3′−C上为H，缺少羟基，无法与下一个核苷酸形成磷酸二酯键，导致终止，B错误； C、DNA聚合酶沿子链的5′→3′方向合成，沿模板链移动的方向为3′→5′方向，C错误； D、模板链为5′−ATAGGCCTAGA−3′，复制时子链的互补序列为3′−TATCCGGATCT−5′，由于ddATP会随机插入，当ddATP插入时链终止，可能的产物包括以下3种：5′−TCTA−3′、5′−TCTAGGCCTA−3′、5′−TCTAGGCCTAT−3′，最短的是5′−TCTA−3′，D正确。 15．在一个增长的群体中几乎所有的DNA都在复制，因此离复制起点越近的基因出现频率相对越高，反之越低。据此可确定大肠杆菌DNA复制起点在基因图谱上的位置。图1为大肠杆菌的部分基因图谱，图2为部分基因出现的频率。下列叙述正确的是（    ） A．据图推测his位于tyrA和trp之间 B．大肠杆菌DNA复制的方向是单向的 C．大肠杆菌DNA的复制起点位于his附近 D．DNA双链完全解旋后，DNA聚合酶结合在复制起点上 【答案】A 【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】AB、由图2可知，his的相对基因频率最低，trp、tyrA分布在his两侧，且两侧曲线对应的各基因出现的概率基本相等，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，且his位于tyrA和trp之间，A正确，B错误； C、由图2可知，his的相对基因频率最低，故离复制起点越远，C错误； 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A。 二、非选择题：本题共5题，共55分。 16．（每空1分，共11分）图1中DNA分子有a和d两条链，I和Ⅱ均是DNA分子复制过程中需要的酶，将图1中某一片段放大后如图2.请回答下列问题： (1)从图1可看出DNA复制的过程是_____，I是_______酶，Ⅱ是_______酶。 (2)图2中，DNA分子的基本骨架由______（填序号）交替连接而成，该DNA片段中左侧单链的上端是____（填“3'”或“5'”）端。 (3)图2中④名称是______，一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基A和T之间通过____连接。 (4)该过程发生的时间为______。 (5)DNA分子复制时，在有关酶的作用下，以母链为模板，以游离的_____为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链。 (6)若亲代DNA分子中碱基总数为100对，A+T占60%，则该DNA分子复制4次，共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸的数量是_____。 (7)若将含14N的细胞放在只含15N的培养液中培养，使细胞连续分裂4次，则最终获得的子代DNA分子中，两条链都含15N的占______。 【答案】(1) 边解旋边复制 解旋 DNA聚合 (2) ②③ 5' (3) 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖 (4)有丝分裂前的间期或减数分裂Ⅰ前的间期 (5)4种脱氧核苷酸 (6)600 (7)7/8 【分析】图1表示DNA的复制过程，Ⅰ表示解旋酶，Ⅱ表示DNA聚合酶。 图2中：①碱基T，②脱氧核糖，③磷酸，④胸腺嘧啶脱氧核苷酸，⑤表示A。 【详解】（1）从图1可以看出DNA复制时，解旋酶打开一段链，DNA聚合酶以母链为模板合成一段子链，所以DNA复制的过程是边解旋边复制，Ⅰ是解旋酶，Ⅱ是DNA聚合酶。 （2）DNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接而成，图2中脱氧核糖是②，磷酸是③，所以DNA分子的基本骨架由②③交替连接而成；在DNA分子中磷酸在5'端，所以该DNA片段中左侧单链的上端是5'端。 （3）图2中④由胸腺嘧啶、脱氧核糖与磷酸构成，名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸；在DNA分子中一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基A和T之间通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖连接。 （4）DNA分子复制发生在细胞分裂前的间期，包含有丝分裂前的间期和减数分裂Ⅰ前的间期。 （5）DNA分子复制时，在有关酶的作用下，以母链为模板，以游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链。 （6）若亲代DNA分子中碱基总数为100对，即碱基总数是200个，A+T占60%，则G+C占40%，又因G=C，所以C=G=40%×200×1/2=40（个）；该DNA分子复制4次，产生的DNA分子数是24=16（个），因为DNA分子的复制方式是半保留复制，所以相当于新合成了15个DNA分子，共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸的数量是40×15=600（个）。 （7）若将含14N的细胞放在只含15N的培养液中培养，使细胞连续分裂4次，子代DNA分子数是24=16（个），因DNA分子是半保留复制，含14N的亲代DNA的两条链分别进入两个子代DNA分子中，所以两条链都含15N的DNA分子数16-2=14个，占子代DNA分子总数的14/16=7/8。 17．（每空2分，共12分）1952年，赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记的新技术，完成了噬菌体侵染大肠杆菌的实验。请回答有关问题。 (1)赫尔希和蔡斯用不同的放射性同位素分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，与艾弗里的肺炎链球菌转化实验在设计思路上的共同点是：_________。 (2)若要大量制备用35S标记的噬菌体，该如何操作_________。 (3)请将下图中T2噬菌体侵染大肠杆菌过程的标号进行排序______________→a。子代T2噬菌体的蛋白质外壳是在大肠杆菌中合成的，所需氨基酸原料和酶来自______。 (4)以35S标记组为例，如果________，可能造成的结果是上清液和沉淀物的放射性强度差异不显著。 (5)T2噬菌体与大肠杆菌保温时间长短与放射性高低的关系图可能如下，下列关联中最合理的是________（注：甲组为35S标记的T2噬菌体，乙组为32P标记的T2噬菌体）。 A．甲组—上清液—① B．甲组—沉淀物—③ C．乙组—上清液—② D．乙组—沉淀物—④ 【答案】(1)分离DNA和蛋白质，单独观察其作用 (2)先用含35S的培养基培养大肠杆菌，再用噬菌体去侵染含35S的大肠杆菌 (3) d→e→b→f→c 大肠杆菌 (4)搅拌不充分 (5)C 【分析】赫尔希和蔡斯利用同位素标记法，用35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，32P标记的T2噬菌体的DNA分子，完全实现了DNA和蛋白质的分离，充分证明DNA是遗传物质。 【详解】（1）在赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，采用的方法是同位素标记法，即用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，其目的是分离DNA和蛋白质，单独观察其作用。 （2）由于噬菌体是病毒，无细胞结构，不能在培养基中独立生存，是专一性侵染大肠杆菌的病毒，因此为了获得含35S的噬菌体，应先将大肠杆菌在含35S的培养基上培养，再用菌体去侵染该大肠杆菌。 （3）图中a为子代噬菌体，b表示合成，c表示释放，d表示吸附，e表示注入，f表示组装，因此正确的顺序为d→e→b→f→c→a。噬菌体侵染细菌的过程中，只有DNA进入细菌，所以指导蛋白质合成的DNA来自噬菌体，核糖体、氨基酸和酶是由细菌提供的。 （4）35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体在侵染细菌时，蛋白质外壳没有进入细菌内，经过搅拌离心后，蛋白质外壳分布在上清液中。若搅拌不充分，会导致部分蛋白质外壳没有与细菌分开，随着细菌离心到沉淀物中，导致上清液和沉淀物都出现较强的放射性。 （5）甲组用35S标记的噬菌体侵染细菌，而35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体在侵染细菌时，蛋白质外壳没有进入细菌内，经过搅拌离心后，蛋白质外壳分布在上清液中，且放射性强度与保温时间长短没有关系，对应于曲线④；乙组用32P标记的噬菌体侵染细菌，而32P标记的是噬菌体的DNA，噬菌体在侵染细菌时，只有DNA进入细菌内，经过搅拌离心后，DNA随着细菌分布在沉淀物中。保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液中，这会使上清液的放射性含量升高，沉淀物中放射性含量降低，对应于曲线②，C正确。 故选C。 18．（每空2分，共14分）肺炎链球菌的转化实验和T2噬菌体侵染细菌的实验是证明DNA是遗传物质的两大经典实验。 Ⅰ.为研究R型菌转化为S型菌的转化因子是DNA，艾弗里的实验流程如图所示： (1)若要去除提取液中的蛋白质，通常向提取液中加入_____这在实验变量的控制上采用了_____原理。 Ⅱ.赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记技术证明DNA才是真正的遗传物质。 (2)实验包括4个步骤：a．T2噬菌体与未被标记的大肠杆菌混合培养；b．35S或32P分别标记T2噬菌体；c．放射性检测；d．离心分离。该实验步骤的正确顺序是_____（请用字母和→表示）。 (3)赫尔希和蔡斯用不同的放射性同位素分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，而不是同时标记在同一个噬菌体上，这其中的设计思路是：_____。 Ⅲ.某研究小组在南极冰层中发现一种全新的病毒，为探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA，做了如下实验。回答下列问题： (4)实验步骤： ①取健康且生长状况基本一致的小白鼠若干，随机均分成四组，编号为A、B、C、D． ②将下表补充完整，并将配制溶液分别注射入小白鼠体内。 组别 A B C D 注射溶液 该病毒核酸提取物和RNA酶 _____ 该病毒核酸提取物 生理盐水 ③相同条件下培养一段时间后，观察比较各组小白鼠的发病情况。 (5)结果预测及结论： ①若A、C组发病，B、D组正常，则_____是该病毒的遗传物质； ②若B、C组发病，A、D组正常，则_____是该病毒的遗传物质。 【答案】(1) 蛋白酶 减法 (2)b→a→d→c (3)将蛋白质和DNA完全分开，单独观察它们的作用 (4)该病毒核酸提取物和DNA酶 (5) DNA RNA 【详解】（1）艾弗里实验中，加入蛋白酶可特异性水解去除提取液中的蛋白质，自变量控制中，去除某一因素来探究该因素的作用，采用的是减法原理。 （2）赫尔希和蔡斯实验流程为：先标记噬菌体→再让标记噬菌体与未标记大肠杆菌混合培养（侵染）→离心分离→检测放射性，因此正确顺序为b→a→d→c。 （3）同时标记同一噬菌体时，DNA和蛋白质的放射性无法区分，因此需将DNA和蛋白质分离开，分别观察二者各自在遗传中的作用，排除相互干扰。 （4）本实验利用酶的特异性水解探究遗传物质种类，遵循单一变量原则：A组水解RNA，B组需要水解DNA，因此B组注射该病毒核酸提取物+DNA酶。 （5）若A（RNA被水解，保留DNA）、C发病，B（DNA被水解，保留RNA）正常，说明DNA是遗传物质；若B（DNA被水解，保留RNA）、C发病，A（RNA被水解，保留DNA）正常，说明RNA是遗传物质。 19．（除标注外，每空1分，共10分）图1表示一个无标记的T2噬菌体侵染32P标记的大肠杆菌的过程，图2表示赫尔希和蔡斯利用同位素标记的T2噬菌体侵染未标记细菌的部分实验过程。请回答下列问题。    (1)图1中T2噬菌体侵染32P标记的大肠杆菌后，在增殖阶段合成子代T2噬菌体的DNA需要的模板来自________，合成子代T2噬菌体的蛋白质外壳的场所是________。 (2)图1中如果在成熟阶段释放出32个子代噬菌体，可检测到无放射性32P的噬菌体所占比例为________，此时亲代噬菌体的DNA复制了________次。 (3)根据图2实验结果可知，用于标记噬菌体的同位素是（选填“35S”/“32P”），不能用含放射性同位素的化学培养基直接培养标记噬菌体的理由是________。离心的目的是________。 (4)图2实验结果表明，经离心处理后的沉淀物的放射性很高，说明感染阶段侵入大肠杆菌的物质是噬菌体的________，而离心处理后的上清液中具有很低的放射性，请分析该现象出现的可能原因是：________。 (5)赫尔希和蔡斯用不同的放射性同位素分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，而不是同时标记在同一个噬菌体上，这其中的设计思路是：________。 【答案】(1) 噬菌体的DNA 细菌的核糖体 (2) 0 5 (3) 32P噬菌体只有寄生在细菌体内才能存活 让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体（外壳）颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌（2分） (4) DNA部分 亲代噬菌体未侵入细菌体内、保温培养时间过长，导致部分被侵染的细菌裂解释放出子代噬菌体（2分） (5)分离DNA和蛋白质，单独观察其作用（2分） 【分析】噬菌体的结构：蛋白质外壳（C、H、O、N、S）+DNA（C、H、O、N、P）。噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。实验结论：DNA是遗传物质。 【详解】（1）T2噬菌体侵染细菌后，合成新的T2噬菌体蛋白质外壳需要T2噬菌体的DNA；病毒没有细胞结构，不能进行独立的代谢，因此合成蛋白质外壳在大肠杆菌内的核糖体上。 （2）根据DNA半保留复制的特点，1个无标记的T2噬菌体侵染32P标记的大肠杆菌无论复制多少子代都含有32P标记，可检测到放射性32P的噬菌体所占比例为100%，无放射性32P的噬菌体所占比例为0；根据2n=32可知，n=5，即复制了5次。 （3）32P噬菌体只有寄生在细菌体内才能存活，因此不能用含放射性同位素的化学培养基直接培养标记噬菌体；离心可以让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体（外壳）颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。 （4）图2中上清液的放射性低，沉淀物的放射性高，则标记的是噬菌体的DNA，标记的同位素是32P。由于DNA进入大肠杆菌，标记了T2噬菌体的DNA，则会导致沉淀物的放射性高，理论上上清液不含有放射性。由于亲代噬菌体未侵入细菌体内或保温培养时间过长，导致部分被侵染的细菌裂解释放出子代噬菌体，使得离心处理后的上清液中具有很低的放射性。 （5）用不同的放射性同位素分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，可以分离DNA和蛋白质，单独观察其作用。 20．（每空1分，共8分）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。 第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第20讲 DNA分子的结构、复制与基因的本质（一轮培优练） 目 录 真题·命题感知（含2026高考真题） 1 进阶·强化演练（含情景探究、图表分析、实验探究、计算推理类） 4 拔高·限时模拟（75分钟 100分） 34 真题·命题感知 1．（2026·山东·高考真题）以4种脱氧核苷酸（dATP、dCTP、dGTP和32P标记的dTTP）为原料，以一段单链DNA为模板进行PCR，获得大量双链DNA。酶W可切断DNA中5´碳与磷酸基团之间的化学键。用酶W对上述PCR产物充分酶切后获得3´-核苷酸，如图所示。所有带32P的3´-核苷酸中，碱基均为胞嘧啶。若用32P标记某种脱氧核苷酸，以相同单链DNA为模板进行PCR，产物经充分酶切后，带32P的3´-核苷酸的碱基均为腺嘌呤，则被标记的脱氧核苷酸为（　　） A．dATP B．dGTP C．dCTP或dGTP D．dATP或dCTP 命题情境 本题以 PCR 扩增、限制性酶切为分子生物学实验情境，依托 DNA 脱氧核苷酸化学键结构、DNA 复制碱基配对机理创设新题型，贴合高考分子遗传微观实验创新命题趋势。 考点解读 核心考点：DNA 脱氧核苷酸结构、DNA 链磷酸二酯键切割位点、PCR 复制碱基互补配对、脱氧核糖核苷酸磷酸位置规律。 酶 W 切割 5’磷酸端，放射性标记脱氧核苷酸的磷酸留在 3’端核苷酸；模板与子链碱基互补，标记脱氧核苷酸对应的互补碱基为产物碱基，推导对应脱氧核苷酸种类。 解题方法 化学键定位法：明确酶 W 切割位点，放射性磷酸留存于 3’端核苷酸； 碱基互补推理法：产物碱基与标记脱氧核苷酸碱基互补，反向推导标记原料； 题干信息提取法：利用题目给出的 dTTP 标记对照案例快速建立推理逻辑。 解题方法 化学键定位法：明确酶 W 切割位点，放射性磷酸留存于 3’端核苷酸； 碱基互补推理法：产物碱基与标记脱氧核苷酸碱基互补，反向推导标记原料； 题干信息提取法：利用题目给出的 dTTP 标记对照案例快速建立推理逻辑。 答案：B 2.（2026·安徽·高考真题）诱变剂亚硝酸可使DNA上的碱基A和C脱去氨基分别成为次黄嘌呤（H）和尿嘧啶（U），复制时，碱基配对发生改变，引起碱基对替换（图a、b）。羟胺也是一种诱变剂，能使碱基C中的氨基发生修饰，进而诱发碱基对替换（图c）。下列叙述正确的是（　　） A．两种诱变剂通过改变碱基的结构，均能诱发两种形式的碱基对替换 B．亚硝酸和羟胺引起碱基对替换突变，至少需要经过三轮DNA复制 C．羟胺能够引起DNA序列改变，说明该序列中一定有G—C碱基对 D．由亚硝酸诱发A—T到G—C的突变，不能由亚硝酸再诱变回到A—T 命题情境 本题以化学诱变剂诱发基因突变的分子机制为科研情境，结合 DNA 复制碱基配对、基因突变形成过程命题，聚焦 DNA 结构改变与遗传物质变异，贴合高考基因突变分子机理考查方向。 考点解读 核心考点：DNA 碱基结构修饰、碱基互补配对改变、碱基对替换突变形成过程、DNA 复制与基因突变的关系。 亚硝酸修饰 A、C 两种碱基，羟胺仅修饰 C；不同诱变剂引发突变类型、复制轮次存在差异；G-C 碱基对是羟胺诱变的前提。 解题方法 图示对比分析法：区分两种诱变剂修饰碱基、配对变化的差异； 复制轮次推导法：梳理碱基替换稳定突变所需 DNA 复制次数； 逻辑排除法：依据诱变剂作用靶点，排除无 G-C 对即可突变的错误表述。 解题方法 图示对比分析法：区分两种诱变剂修饰碱基、配对变化的差异； 复制轮次推导法：梳理碱基替换稳定突变所需 DNA 复制次数； 逻辑排除法：依据诱变剂作用靶点，排除无 G-C 对即可突变的错误表述。 答案：C 3．（2026·河南·高考真题）某细菌在高温环境下依然能够进行DNA的复制。下列叙述正确的是（　　） A．该菌体内DNA复制时，不需要解旋酶的参与 B．该菌DNA复制时，母链从5'端到3'端被阅读 C．该菌DNA聚合酶在高温下仍能保持活性，催化子链的延伸 D．该菌DNA复制系统耐高温特性与氢键有关，与二硫键无关 命题情境 本题以极端环境耐高温细菌为新颖微生物科研情境，围绕原核生物 DNA 复制全套过程（解旋、链读取、DNA 聚合酶、DNA 稳定结构）命题，融合 DNA 复制基础知识点，属于 “新生物 + 旧考点” 经典考法。 考点解读 核心考点：原核生物 DNA 复制过程、DNA 聚合酶功能、DNA 链读取方向、耐高温 DNA 结构（氢键、蛋白质二硫键）。 细菌 DNA 复制仍需解旋酶；聚合酶沿模板 3’→5’读取、子链 5’→3’延伸；耐高温依赖耐热 DNA 聚合酶，同时氢键、蛋白二硫键共同维持复制系统稳定。 解题方法 基础直判法：牢记 DNA 复制通用规律（模板读取方向、解旋酶作用）快速排除 A、B； 概念辨析法：区分 DNA 双链氢键、蛋白质二硫键对高温稳定性的不同作用； 生物特性匹配法：耐高温菌株核心优势为耐热 DNA 聚合酶，锁定正确选项。 解题方法 情境特点：均为分子生物学前沿实验、特殊微生物科研素材，无生活化素材，侧重微观 DNA 分子机制； 考查逻辑：陌生酶切 / 诱变 / 耐高温细菌新情境，依托 DNA 复制、碱基配对、基因突变核心基础考点； 通用解题思路： ① 提取题干限定关键信息（切割位点、诱变碱基、高温特性）； ② 套用 DNA 复制、碱基互补配对基础概念； ③ 对比图示 / 案例信息，区分易混概念（模板读取方向、两种诱变剂作用差异、化学键功能）； ④ 逐项排除错误表述。 答案：C 进阶·强化演练 情境探究类 1．【前沿科研】2025年《自然》杂志报道，科学家发现线粒体DNA（mtDNA）可逃逸至细胞质，被胞质DNA感受器cGAS识别；cGAS进而催化合成第二信使cGAMP，cGAMP与内质网蛋白STING结合并激活下游免疫信号。下列叙述错误的是（     ） A．mtDNA逃逸可能与线粒体膜通透性改变有关 B．cGAS识别mtDNA后，可催化合成cGAMP C．该发现为理解自身免疫病提供了新视角 D．mtDNA与核DNA的复制方式均为半保留复制，但碱基组成不完全相同 2．【考古科研情境】中国科学院付巧妹团队通过对古DNA的分析，证明最早居住在中国台湾省等地的南岛语系人群起源于福建及毗邻地区。其主要依据是分析了DNA的（　　） A．化学组成 B．碱基类型 C．碱基数量 D．碱基序列 3．【医学前沿情境】地中海贫血是珠蛋白基因突变导致的遗传病。CS-101疗法通过碱基编辑器对患者造血干细胞中的HBG1/2基因启动子进行精准编辑，模拟健康人群中天然存在的有益碱基突变，重新激活γ-珠蛋白的合成，使血红蛋白恢复正常功能，再将编辑后的造血干细胞回输至患者体内。下列叙述正确的是（ ） A．地中海贫血患者的珠蛋白基因的嘌呤与嘧啶之比与正常人的不同 B．CS-101疗法通过调控基因表达使患者可以重新合成γ-珠蛋白 C．珠蛋白基因表达过程中解旋酶沿模板链3'→5'方向解开DNA双链 D．编辑后的造血干细胞回输后，其遗传特性可以遗传给患者的后代 4．【生产职业情境】生物学是农业、医药、环境等其他有关科学和技术的基础，当今，生物学在微观和宏观两个方向的发展都非常迅速，并且与信息技术和工程技术的结合日益紧密，正在对社会、经济和人类生活产生越来越大的影响。下列对与生物学有关的职业叙述错误的是（　　） A．育种工作者可以根据杂种优势的原理培育出稳定遗传的杂交水稻 B．测序工程师测定生物样品中DNA和RNA的碱基序列获得相关遗传信息 C．化石标本的制作人员将化石从岩石中剥离出来，对缺失的部分进行修复 D．遗传咨询师根据遗传学理论、遗传病发病规律、咨询者健康状况等为咨询者提供建议 5．【生命起源科研情境】科学家发现了在人类肠道和口腔细菌内定殖的比病毒还小的微小RNA片段，这些新发现的能够向细胞传递指令的最小单位称为“方尖碑”，由于体积小、结构简单且具有自我复制的能力，研究人员猜测它们可能是地球上生命的前身。下列有关叙述错误的是（    ） A．“方尖碑”中核糖核苷酸的排列顺序可能储存着遗传信息 B．在细胞中，RNA利用核糖核苷酸和逆转录酶进行自我复制 C．有关“方尖碑"的探究实验，利于揭示生命起源的真相 D．“方尖碑”可能改变宿主细菌的遗传活性，进而影响人类基因 6．【分子实验情境】DNA糖基化酶X能识别DNA上的某些损伤碱基，并将其切除，随后在相关酶的作用下完成修复。研究人员对某细胞系进行如下处理：甲组细胞正常培养；乙组细胞培养液中加入DNA糖基化酶X抑制剂；丙组细胞先加入DNA糖基化酶X抑制剂，再用射线照射造成DNA损伤。培养一段时间后，检测各组细胞内的DNA突变率，结果如下表。下列叙述正确的是（    ） 组别 甲组 乙组 丙组 DNA突变率 0.1% 0.2% 3.2% A．推测DNA糖基化酶X主要参与DNA复制过程中的解旋 B．乙组DNA突变率上升说明DNA糖基化酶X可引入DNA突变 C．丙组实验中DNA糖基化酶X抑制剂会阻碍DNA损伤后的修复 D．DNA糖基化酶X抑制剂会使DNA由半保留复制变为全保留复制 7．【农业育种情境】我国科研人员鉴定到调控油菜每角果粒数的关键基因 BnaC9. APT5: 其启动子区域 48bp核苷酸缺失可使基因表达量显著上调，每角果粒数提升约11%；超表达该基因后，油菜角果差异表达基因显著富集于细胞分裂素代谢途径。下列叙述中错误的是（    ） A．BnaC9. APT5 基因通过调控细胞分裂素代谢途径影响角果发育 B．该基因启动子区域的48bp缺失会解除对基因转录的抑制 C．若敲除该基因，油菜每角果粒数大概率会显著增加 D．启动子区域碱基的缺失不会改变BnaC9. APT5 表达蛋白的结构 8．【航天科研情境】2025年5月，我国科学家宣布一项重大发现∶从中国空间站分离出一种独特微生物，并将其命名为“天宫尼尔菌”。科学家们提取了它的DNA，进行了基因组分析。结果发现，它的基因组与其他微生物有很大差异。下列叙述中与基因结构多样性有关的是（　　） A．组成不同基因的核心元素不同 B．组成不同基因的骨架不同 C．组成基因的单体连接方式不同 D．组成基因的单体排列顺序不同 9．【园艺农业情境】某二倍体植物是一种重要的中药材，也是园艺观赏植物。该植物花色形成与3对独立遗传的基因有关，当有显性基因R时，白色前体物质会转化为花色素苷，花色呈淡红色；当有显性基因R和D时，花色素苷会聚集到花瓣，花色呈深红色；显性基因H可抑制D基因的作用，从而阻止花色素苷的聚集，因此基因型为R_D_H_植株的花色仍为淡红色。相应的隐性基因均无上述功能。花色形成机理示意图如下。 回答下列问题。 (1)基因型为RrDDHH的植株自交，子代的表型是______。基因型为RrDDHh的植株与基因型为RrDdHh的植株杂交，子代中白花∶淡红花∶深红花=______。结合基因和染色体的关系，简述基因自由组合定律的实质：______。 (2)基因型为RrDdHh的植株测交，从F1的淡红花和深红花植株群体中，随机选取两株相互授粉。若F2有3种花色，则两植株的基因型组合可能有______种（不考虑正、反交）。 (3)为研究上述基因的特征，对相关基因进行了测序，发现它们的启动子特定区域碱基组成具有______特点，这样的区域双链容易被RNA聚合酶打开，起始转录。 (4)该植物能够产生一种次生代谢物，有重要的应用价值，可采用植物细胞悬浮培养反应器进行次生代谢物的工厂化生产。与直接从植物体中提取相比，该技术可大幅提高次生代谢物的产量，除此之外，还具有______（答出2点即可）等优点。 10．【畜牧防疫情境】科研人员从某种野生禽类的粪便中分离得到一种新型病毒X，该病毒表面的某种蛋白质能与宿主细胞表面的受体结合，通过膜融合的方式进入宿主细胞进行增殖，从而使禽类患病。为确定这种病毒类型，科研人员进行了相关实验。回答下列问题： (1)如果用和分别对病毒X进行标记，模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实验，让含和的病毒分别侵染没有放射性的宿主细胞，_______（填“能”或“不能”）通过检测放射性在上清液或沉淀物中的分布，来确认病毒X的遗传物质是蛋白质还是核酸，理由是_______。 (2)实验人员分别用蛋白酶、核酸酶处理病毒X，然后将处理过的病毒X注射到鸡体内，发现注射用蛋白酶处理过的病毒X会使鸡发病，而注射用核酸酶处理过的病毒X不会使鸡发病，由此说明，病毒X的遗传物质是_______。 (3)为进一步探究病毒X遗传物质的种类，实验人员将病毒X分为甲、乙两组，甲组接种到用3H-胸腺嘧啶培养过的鸡胚细胞中，乙组接种到用_______培养过的鸡胚细胞中，培养一段时间后，检测子代病毒的放射性。若_______，则病毒X的遗传物质是DNA；若_______，则病毒X的遗传物质是RNA。 (4)实验人员进一步检测了遗传物质中碱基的种类和含量，确认了病毒X的遗传物质是双链RNA，依据是_______。 11．【生理科研情境】科学家进行了间歇性禁食对毛发生长的影响的相关研究，发现间歇性禁食会使毛发生长明显滞后。回答下列问题： (1)毛发的生长由毛囊干细胞的激活驱动，为研究毛发生长滞后与毛囊干细胞的增殖是否有关，可选用带荧光标记的__________（含氮碱基）对毛囊干细胞的DNA进行标记并追踪。 (2)研究表明，间歇性禁食会抑制毛囊干细胞的增殖并促进细胞凋亡，请结合图1分析：可以通过药物__________（“促进”或者“抑制”）肾上腺分泌皮质醇和肾上腺素以缓解间歇性禁食对毛囊干细胞的抑制。肾上腺分泌的肾上腺素、皮质醇通过__________运输作用于脂肪细胞，其中皮质醇的分泌受__________轴的分级调节系统调控，其意义在于____________________。 图1：间歇性禁食/进食影响部分内分泌腺或细胞的作用机理图示 (3)为了研究毛发生长滞后与不同的禁食间歇时长是否有关，科学家开展了以下实验。 实验一：不同组小鼠热量和进食量情况表 组别 禁食时 长（小时） 可进食时长（小时） 从食物获取得 热量（千卡/天） 进食量（克/小时） AL 全天无禁食限制 9.5 2.5 12/12TRF 12 12 10.5 5.5 16/8TRF 16 8 10 7.8 19/5TRF 19 5 9 11.3 21/3TRF 21 3 9.7 20.2 ①从实验一结果可见，禁食时长的改变对平均每天从食物获取的热量影响不明显，可能是小鼠通过__________来适应进食时长的改变，以保证身体的能量需求。 ②实验二中对各组小鼠进行剃毛处理后，测量毛发重长率，从实验结果可见，每天禁食时长与毛发重长率呈__________（正相关/负相关）。 (4)在进化过程中，野生动物和我们人类的祖先都面临着食物供应波动的环境，这使得禁食成为一种常态，请从生物适应环境的角度，阐述禁食抑制毛发生长对适应环境的有利方面：___________。 12．【经典遗传情境】某科研团队以豌豆为材料，开展花色、粒形性状的遗传研究，同时探究豌豆细胞内基因、DNA与染色体间的联系。请结合所学知识回答下列问题： (1)豌豆细胞中，__________是基因的主要载体；染色体主要由___________组成，基因的本质是_______________片段，基因在染色体上呈____________排列。 (2)某豌豆的A基因控制紫花性状、a基因控制白花性状，等位基因A与a的根本差异是_______________不同；___________________________是生物体多样性和特异性的物质基础。 (3)某豌豆细胞中有三对等位基因分别控制不同的性状。基因在染色体上的位置如图所示。图中A与B、a与b属于_________（填“等位”或“非等位”）基因；图中每一对基因的遗传均遵循基因的_________定律；基因A/a与D/d的遗传遵循基因的_________定律。 (4)研究人员利用DNA测序仪（用于测定DNA分子碱基排列顺序的仪器）测定豌豆某DNA片段的碱基排列顺序，结果如图1、图2所示，其中图1的碱基序列已解读为GGTTATGCGT（碱基从下往上读取）。结合该解读规律，可判断图2对应的碱基序列为__________________。 13．【生态保护情境】长江鲟是我国特有的珍稀鱼类，属于淡水定居性鱼类。因环境污染、过度捕捞等人类活动影响，长江鲟自然种群数量锐减。2000年左右，人们就未再监测到长江鲟的野外自发繁殖，目前人工增殖放流成为恢复其野外种群数量的一项重要手段。下表是2021~2023年长江上游部分江段长江鲟的放流数量及规格。 年份/年 不同阶段的鱼 规格/cm 放流数量/万尾 甲地 乙地 2021 稚鱼 5~20 4.0 0.0 幼鱼 20~45 5.6 0.2 2022 稚鱼 5~20 29.6 0.0 幼鱼 20~45 7.3 0.7 2023 稚鱼 5~20 75.7 0.0 幼鱼 20~45 2.6 0.4 (1)某科研单位于2021~2023年夏季及秋季在长江上游甲、乙两地的调查站进行了连续监测和采集，采集的长江鲟数量如图所示。从种群的数量特征分析，甲地和乙地的采集数量逐年增加的主要原因是___________。    (2)长江鲟的空间分布与多种因素有关，例如，①长江鲟的放流地点、②单位江段空间饵料生物的数量、③江段底部底质类型、④江段过往船舶的噪音大小等，其中属于密度制约因素的有___________。(填序号) (3)eDNA是指在环境样品中所有被发现的不同生物的基因组DNA的混合。在未记录过长江鲟的区域进行eDNA监测可补充长江鲟的时空分布信息，这体现了DNA具有___________。 (4)长江鲟在维持水域生态平衡和研究生物进化方面具有重要意义，这分别体现了生物多样性的___________价值。 (5)研究者建议保护长江鲟需严格检查周边水域外来物种的引入，对群众的放流活动加以引导。从生态位的角度分析，外来物种的入侵对长江鲟造成危害的原因是___________。 14．【课堂模型情境】模型建构和模拟实验是生物学研究的常用方法。回答下列有关问题： (1)“减数分裂模型的制作研究”活动中，模拟果蝇（2n=8）的减数分裂过程，至少需要______种颜色的橡皮泥（如下图）。 ①将两条颜色、长短相同的橡皮泥用铁丝扎起来表示______过程。 ②将两条长短相同、颜色不同的橡皮并排放在一起，模拟______过程；接着将这两条橡皮泥分别向两极控动，模拟______过程。 (2)“制作DNA双螺旋结构模型”时，选取______种不同形状和颜色的塑料片（如下图）作模型材料。 ①若上图中丙既是组成DNA的重要组成成分，也是组成ATP的重要组成成分，则丙表示______（物质名称），其中______（用图中的标号）交替连接形成DNA主链的基本骨架。 ②若构建含4个碱基对的DNA双螺旋结构模型，其中含有2个A-T碱基对，则在构建该模型过程中需要使用______个订书钉来代表氢键。 (3)“模拟孟德尔杂交实验”中，准备2个大信封，分别标上“雌1”、“雄1”，每个信封中分别装入“黄Y”和“绿y”的卡片各10张（如下图）。 ①从“雌1”（或“雄1”）信封中随机取出一张卡片，模拟F1产生配子时______过程。 ②从“雌1”和“雄1”信封中各随机取出一张卡片组合在一起，模拟______过程，卡片共有______种组合类型。 ③为了保证实验数据的准确性，每次取出卡片记录后，卡片需______。 15．【药材质检情境】铁皮石斛具有良好的药用和保健价值，资源濒危、价格昂贵。常见的石解属植物有十多种，市场上有人用其他近缘物种假冒铁皮石斛。质检人员从市场上抽检部分商品，对这类植物中较为稳定的“matK基因”进行序列分析，得到四种碱基含量如下表。请回答问题： 组别 malk基因中碱基含量（%） T C A G 样品1 37．4 17．4 29．5 15．7 样品2 37．5 17．1 29．8 15．6 样品3 37．6 16．9 30．0 15．5 样品4 37．3 17．4 29．6 15．7 铁皮石斛 37．5 17．1 29．8 15．6 （1）据表可知，被检测的matk基因是DNA片段，判断依据是其碱基中不含____________。分析四种碱基含量，由于____________，表明质检人员检测的是该基因的一条单链。 （2）与铁皮石斛的matK基因中碱基含量比较，能初步确定抽检样品中____________为“假冒品”。 （3）仅依据上述信息，质检人员还无法判断样品2一定是铁皮石斛，理由是____________可能不同。已知铁皮石斛matK基因中第1015个碱基为T，若样品2在多次随机抽检中该位点均为C，则可判断样品2____________（是、不是）铁皮石斛。 图表分析类 1．【DNA 分子特异性】DNA分子杂交技术可用来比较不同生物 DNA分子的差异。在两种生物的DNA单链具有互补碱基序列的部位，互补的碱基序列会结合在一起，形成杂合双链区，而在没有互补碱基序列的部位，仍然是两条单链，形成杂交游离区。现有甲乙丙三种螺旋锥蝇，其编码呼吸酶的部分基因片段中的碱基序列如图所示。研究人员研究人员让c'链与a链、b'链与a链分别混合，发现出现了杂合双链区，下列相关叙述正确的是（　　） A．与丙相比，乙与甲的亲缘关系更近一些 B．杂合双链区越多，说明两种生物的亲缘关系越近 C．理论上DNA分子杂交技术也可以用来检测DNA转录和翻译的产物 D．DNA分子杂交游离区的形成是因为该区域碱基的种类不同 阅读下列材料，回答下列小题 科研人员为解决化疗药物对正常细胞的毒副作用，采用DNA折纸术构建靶向药物递送系统。该系统以噬菌体单链DNA为“支架链”、短链DNA为“订书钉链”，经退火处理后通过碱基互补配对精准折叠成球形纳米结构。该结构可通过内部空腔负载药物，表面修饰靶向分子实现病变部位精准识别，进而实现安全高效的药物靶向递送，其中虚线框标注区域为可修饰靶向分子或负载药物的自由结合功能区。 2．【DNA 单双链结构】下列有关DNA折纸术的叙述正确的是（　　） A．自由结合功能区的碱基比例（A+G）/（C+T）=1 B．“支架链”选择噬菌体双链DNA以提高结构稳定性 C．若退火温度下降过快，会导致“订书钉链”与“支架链”非特异性结合增加 D．“订书钉链”与“支架链”的结合需要DNA聚合酶催化，形成磷酸二酯键 3．【核酸与免疫综合】球形纳米结构表面自由结合区连接肿瘤细胞特异性抗体，内部包裹化疗药物。该结构进入人体后，通过抗体与肿瘤细胞表面受体结合实现精准递药。下列相关叙述正确的是（　　） A．肿瘤细胞特异性抗体可通过单一B淋巴细胞直接体外培养大量制备 B．纳米结构表面的抗体与肿瘤细胞表面受体的结合，类似体液免疫的效应阶段 C．抗体与肿瘤细胞表面受体结合后，会直接引发肿瘤细胞的裂解死亡 D．若纳米结构未连接抗体，则其进入人体后会被浆细胞特异性识别 4．【核酸碱基判定】从小鼠、DNA病毒以及RNA病毒中提取出三份遗传物质样品，分析其碱基百分比组成，如表所示。下列判断正确的是 样品 腺嘌呤 胞嘧啶 鸟嘌呤 胸腺嘧啶 尿嘧啶 a 26 28 23 0 23 b 21 29 29 21 0 c 22 27 26 25 0 A．可判断样品a来自RNA病毒，其可能为单链RNA或双链RNA B．样品b、c都含胸腺嘧啶，无法判断该样品来自DNA病毒还是小鼠 C．样品b与样品a、c相比其稳定性更高，更不容易发生基因突变 D．将三份核酸样品彻底水解后，可根据水解产物的种类判断样品来源 5．【DNA 半保留复制实验】假说-演绎法在生物学研究（实验）中有着广泛的应用。下列叙述正确的是（    ） 序号 生物学研究（实验） 假说—演绎程序及对应内容 ① 基因在染色体上的实验证据 提出问题——为什么红眼与白眼的表型比在杂交后代中为3:1 ② 探究植物细胞的吸水与失水实验 作出假设——原生质层相当于一层半透膜 ③ DNA半保留复制的实验证据 演绎推理——若是全保留复制，将15N标记的DNA分子转移培养，子一代DNA离心后在试管中会有一条位置靠下的条带、一条位置靠上的条带 ④ 孟德尔两对相对性状的遗传实验 得出结论——在形成配子时，决定同一性状的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合 A．①②③④ B．②③④ C．①②③ D．③④ 6．【DNA 损伤修复】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 7．【DNA 复制过程】日本学者冈崎等人发现在DNA复制过程中，滞后链的合成是由酶X催化合成的不连续、相对较短的DNA片段通过酶Y连接而成的长链，这些不连续、相对较短的DNA片段称为冈崎片段（如图所示）。下列叙述错误的是（　　） A．图中冈崎片段延伸的方向是3′→5′ B．DNA边解旋边复制的合成方式大大提高复制的效率 C．酶X、Z分别为DNA聚合酶、解旋酶，酶Y能将短的DNA片段连接成长链 D．据图推测，蛋白质m的作用可能是防止DNA双链重新螺旋 8．【基因重组本质】人的B淋巴细胞在分化过程中会出现抗体基因重排现象，其机制如下图所示。抗体分子的部分结构由位于人2号染色体上的kappa链基因家族编码，该基因家族主要由L、V、J、C四类基因片段组成。B细胞分化过程中，V片段与J片段连接形成V-J复合体，重排中选择的片段是随机的，片段之间序列在重排中被删除。下列有关说法错误的是（　　） A．B淋巴细胞的分化和成熟发生在人体骨髓中 B．图示过程体现了细胞分化的实质为基因的选择性表达 C．据上述信息推测，通常情况下一个浆细胞只产生一种抗体 D．V基因片段与J基因片段重排过程中可能用到DNA连接酶 9．【核酸碱基配对】(多选)miRNA是真核细胞中具有调控功能但不能编码蛋白质的小分子RNA，乙烯合成酶是植物细胞合成乙烯的关键酶，科学家将乙烯合成酶反义基因导入番茄细胞获得了耐贮存的转基因番茄，转基因番茄耐贮存的主要原理如图所示。下列有关分析错误的是（    ） A．反义基因与乙烯合成酶基因中（A+T）/（G+C）的比值相等 B．RNA杂合双链区中的嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数相等 C．乙烯合成酶mRNA编码蛋白质时一种tRNA可与多种氨基酸的密码子互补配对 D．转基因番茄耐贮存的原因是反义基因抑制了乙烯合成酶基因的翻译 10．【基因、转录、突变】玉米TE1基因促进株高正常形成的分子机制如图1所示，图1中PP2Ac-2、WEE1分别表示磷酸酶PP2Ac-2、激酶WEE1.在磷酸酶PP2Ac-2和激酶WEE1作用下，mRNA-TE1-P复合物去磷酸化，形成的mRNA-TE1通过核孔进入细胞质，mRNA被释放，mRNA指导合成蛋白质，促进细胞生长和细胞分裂，促进株高正常形成。回答下列问题∶ (1)在玉米细胞中，简述基因与DNA的关系∶______。DNA分子的基本骨架由______交替连接构成。 (2)过程①中，RNA聚合酶和生长与分裂相关基因结合，从模板链的______（填“5'”或“3'”）端开始向另一端移动。玉米细胞转录过程中，RNA聚合酶的功能是______、______。 (3)据图1可知，mRNA-TE1复合物发生磷酸化后，在细胞核内直接抑制基因表达的______过程，使相关蛋白处于动态平衡状态。 (4)ZM66是矮化突变体玉米植株，其矮化表型是由TE1功能缺失造成的。野生型（WT）玉米与ZM66突变体玉米TE1基因编码序列的差异如图2所示。ZM66突变体玉米TE1功能缺失的原因是______（已知有3种终止密码子：UAA、UAG、UGA）。 WTTE1基因的非模板链5'-CCT GCA CCG ACG CCC CAG GCC TGG GAC TGG CCC-3' ZM66TE1基因的非模板链5'-CCT GCA CCG ACG CCC TAG GCC TGG GAC TGG CCC-3' 11．【DNA 复制计算】质粒是一种独立于原核生物拟核DNA和真核生物细胞核DNA之外的、能够自主复制的小型环状双链DNA分子。如图表示某质粒及部分结构示意图。回答下列问题：    (1)图中③对应碱基是_______。 (2)若该质粒共有6×103个碱基对，其中胞嘧啶占全部碱基的20%，则该质粒连续复制3次，消耗_______个胸腺嘧啶脱氧核苷酸。 (3)质粒也是原核生物和真核生物的遗传物质。在遗传物质的探索中，格里菲思、艾弗里、赫尔希和蔡斯作出了里程碑式的贡献，其中_______的实验不能证明DNA是遗传物质。 (4)质粒DNA分子常采用滚环式进行复制，如图所示。    ①1958年，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，运用_______技术，设计了一个巧妙的实验，证明了DNA复制是以______进行的。 ②图示延伸出去的单链，其碱基序列与b链的碱基序列________（填“相同”或“互补”）。 ③质粒通过滚环式进行复制，用到的酶除了解旋酶和DNA聚合酶以外，________（填“有”或“没有”）其他酶的催化，理由是________。 12．【DNA 模型构建】建立模型和模拟实验是科学研究的常用方法。 (1)以下图4种形状的塑料片为材料进行“制作DNA双螺旋结构模型”的活动，其中甲代表磷酸，乙代表嘧啶碱基，丙代表嘌呤碱基。回答下列问题: ①图中丁代表________________。 在制作DNA模型时，__________(填图中标号) 交替连接形成主链的基本骨架，排列在外侧。在DNA模型中，乙和丙的数目相等，原因是DNA中碱基含量符合________________。 ②有两位同学均构建了含6个碱基对的DNA模型，所用材料完全相同，但两个DNA模型并不相同，两者的差别可能是______________________。 ③若进一步用上图中材料模拟DNA复制过程，将构建好的DNA模型中的乙、丙分离开来，模拟_________________过程， 然后以每一条链为模板，按照_____________原则构建新的子链。 (2)在4个容器内，各放入两种小球，如下图所示，进行“模拟孟德尔杂交实验”的活动。回答下列问题: ①从容器I和II中各随机抓一个小球，模拟F1产生配子时等位基因___________的基因行为；将抓取的两个小球组合在一起，模拟___________________过程。 ②从容器III和IV中各随机抓一个小球组合在一起，模拟F1产生配子时__________的基因行为，该种基因行为的意义是_________________________。 13．【DNA 序列特异性】DNA条形码技术常用于物种鉴定，操作流程包括：提取待鉴定生物的DNA→测定其COI基因序列→与DNA条形码数据库中的COI基因序列比对→根据结果判定所属物种。某市场监管小队随机采集了3份标为“牛肉”的烧烤肉类食材，从分子水平对这些烧烤肉类食材进行鉴定，三份样品的DNA中各种碱基含量如表所示，COI基因序列结果如图所示。回答下列问题： 样品名称 碱基含量 T C A G 样品A 22.9 27.1 22.9 27.1 样品B 23.7 26.3 23.7 26.3 样品C 25.2 24.8 25.2 24.8 注：图中仅标注出与DNA条形码不一致的位点，一致的位点用“……”代替。 (1)据表分析，不同个体DNA中4种碱基所占的比例________（“相同”或“不同”），这说明DNA分子具有________的特点。 (2)统计发现样品A与牛COI基因序列存在282个核苷酸位点的差异，进一步将核苷酸序列翻译为氨基酸序列进行比对，显示仅有53个氨基酸位点的差异，这体现了密码子具有________的特点。 (3)DNA条形码技术可通过比对COI基因序列来鉴定生物种类，据此分析，COI基因序列应具备以下条件：①在同一物种内部，________；②在不同物种之间，________。 (4)请写出一条DNA条形码技术广阔的应用前景：________。 14．【DNA 甲基化调控基因】图1是生物遗传信息的传递过程，其中A、B、C为有关物质，①～④为有关生理过程；图2、图3是研究人员探究尼古丁对表观遗传及后代乳腺异常增生的影响时获得的实验结果，图2为WNT4基因（乳腺异常增生有关基因）的相对表达水平，图3为microRNA-15b（一种小分子RNA，可调节多个生理过程）的相对表达水平。其中F0为亲代，F1为子代。回答下列问题： (1)图1中结构X是染色体，在有丝分裂________期开始出现在细胞中，可被________（答一种）染液染成深色。 (2)图1中可发生在洋葱鳞片叶外表皮细胞的生理过程有________（填序号），过程④的进行需要________酶的催化；不同物质C的差异主要体现在________。 (3)由图2可知，与对照组相比，尼古丁处理后对F0-精子中WNT4基因的表达有______作用，对F1-乳腺组织中WNT4基因表达的影响更________（填“显著”或“不显著”）。 (4)研究发现尼古丁会使F0小鼠精子中microRNA-15b基因的启动子区域（基因中与转录起始有关的区域）发生高甲基化，结合图3分析，DNA甲基化会______（填“促进”或“抑制”）该基因的转录。 (5)结合上述结果推测microRNA-15b对WNT4基因表达的调控关系是________，吸烟导致后代乳腺异常增生的概率上升的分子机制可能是_________。 15．【基因工程与 RNA 干扰】埃及伊蚊是登革热、寨卡和基孔肯尼亚等病毒的主要传播媒介。近年来化学杀虫剂的广泛使用导致许多地区生态环境的破坏以及不同程度的杀虫剂抗性问题。苏云金芽孢杆菌（Bt）能产生对双翅目昆虫有较好的毒杀作用的伴孢晶体蛋白。埃及伊蚊AaCPR100A是一种表皮结构蛋白，前期研究发现RNA干扰AaCPR100A基因后对蚊虫的幼虫具有高度致死性。科研人员欲利用基因工程技术获得针对埃及伊蚊新型环境友好杀虫剂。具体过程如下： (1)获取目的基因： ①通过PCR1、PCR3分别扩增获得正向启动子Pro-1（+）、反向启动子Pro-1（-），启动子的作用是_____。 ②从埃及伊蚊获取RNA，并通过_____过程形成cDNA，以此为模板扩增靶基因AaCPR100A，该过程需要使用的酶有_____。 (2)构建基因表达载体： 通过无缝克隆将正向启动子、靶基因、反向启动子插入载体pHT315（3000bp）中，构建重组质粒。为了便于PCR扩增的基因与质粒进行无缝连接，引物设计需要在5′添加_____。无缝克隆时，T5核酸外切酶沿_____（填“5′→3′”或“3′→5′”）的方向水解DNA，形成黏性末端。T5核酸外切酶催化的最适温度为37℃，而过程①选择的温度为50℃，目的是_____。过程②两个片段复性后存在“缺口”，因此过程③进行无缝连接时需要的酶有 _____。 (3)目的基因导入受体细胞：将重组质粒通过_____法导入苏云金芽孢杆菌中。 (4)目的基因导及表达产物的鉴定： 对无缝克隆得到的重组质粒进行检测，PCR扩增结果如图所示，其中泳道1、2、3分别为Pro-1（+）、靶基因AaCPR100A、Pro-1（-）基因电泳结果，试在泳道4画出重组质粒的电泳结果_____。 (5)将 RNAi（RNA干扰） 需要的表达元件通过无缝克隆连接到重组质粒上，构成双启动子RNAi表达载体。为下一步利用苏云金芽孢杆菌表达目的基因dsRNA，达到抑制埃及伊蚊内源目的基因的表达，从而实现生物防控的目的。从下图中可知，dsRNA的作用机理是：_____。 实验探究类 1．【基因本质、SSR 基因定位、自由组合定律】西瓜植株的花有雌花、雄花和完全花（同时具备雌蕊和雄蕊）三种类型，且同一植株上可以有不同类型的花。研究表明，与西瓜性别分化相关的基因有A/a、G/g、T/t三对，主要性别分化表型对应的基因情况见下表。回答下列问题： 表型 雌雄异花同株（既有雄花，又有雌花） 全雌株（只有雌花） 雌全同株（既有雌花，又有完全花） 完全花株（只有完全花） 雄全同株（既有雄花，又有完全花） 三性花株（既有雄花、雌花，又有完全花） 基因情况 含有显性基因A、G、T 显性基因仅含A、T 显性基因仅含A 不含显性基因A、G 含显性基因G，但不含A 显性基因仅含A、G (1)利用AaggTT与aaggTt杂交时，母本的基因型是_______。从基因结构上分析，基因A与T的根本区别是________。 (2)研究人员利用纯合西瓜品种进行了如下实验： 实验 杂交组合 F1 F2 一 雄全同株（P1） 雌雄异花同株（P2） 雌雄异花同株 雌雄异花同株∶雄全同株∶三性花株＝9∶4∶3 二 全雌株（P3） 雄全同株（P4） 雌雄异花同株 雌雄异花同株∶雄全同株∶全雌株∶三性花株∶完全花株∶雌全同株＝27∶12∶9∶9∶4∶3 ①根据以上实验，实验一中亲本P1的基因型为_______，实验二的F2雌雄异花同株中杂合子占______。 ②根据实验_______（填“一”或“二”）可判断等位基因A/a、G/g、T/t的遗传遵循自由组合定律，理由是_______。 ③欲确定实验一F2某雄全同株的基因型，用纯合的三性花株与该植株杂交，观察并统计后代的表型及比例。 实验结果预测：若_______，则该雄全同株的基因型为________； 若_______，则该雄全同株的基因型是aaGGtt； 若_______，则该雄全同株的基因型是aaGGTT。 ④为了进一步对基因A/a进行染色体定位，对实验一中的亲本植株P1、P2、F1以及部分F2提取相关DNA，表型一致的DNA作混合样本，用不同的SSR（染色体上的一段特异性短核苷酸序列，不同染色体具有各自特异的SSR）引物扩增不同样本的SSR遗传标记，电泳结果如下图，据电泳结果推测，A/a基因位于_______号染色体上，理由是_______。 注：SSR-4代表4号染色体上的SSR，SSR-6代表6号染色体上的SSR。 2．【染色体 DNA 与基因、细胞分裂】为探究盐胁迫对油菜种子萌发和幼苗根生长的影响，进行下列实验。选取大小一致且饱满的油菜种子，随机平均分为3组，编号为S1、S2、S3，分别用等量的蒸馏水、40mmol/L、240mmol/L的盐溶液处理相同时间。置于25℃恒温培养箱中，培养6天，每天统计各组种子萌发率，结果如图1。 (1)种子萌发长成幼苗的过程中，经历了细胞的 ______过程。 (2)由图1可知，低浓度盐环境会延迟种子萌发，高浓度盐环境会抑制种子萌发，依据分别是 ______。 (3)实验中将种子放在25℃环境中培养，目的是排除 ______对种子萌发的影响。 (4)取上述3组油菜幼苗的根，进行显微观察。 ①剪取根尖2～3mm,经 ______漂洗后，用碱性染料如甲基紫进行染色，制成临时装片。 ②在S3组的装片中观察到图2所示细胞，此细胞处于细胞分裂的 ______期，在该细胞中发现有些染色体出现断裂（图2圆圈中为断裂片段）。由于染色体上有 ______，图2中染色体异常变化将导致亲子代细胞中遗传不稳定。 3．【定点突变、载体 DNA 复制、基因表达】蛋白质工程是通过改造基因来定向优化蛋白质功能的技术。科研人员为提高某工业用酶（野生型T酶）的催化效率，利用蛋白质工程对其进行了改造。科研人员首先获得了T酶的晶体结构，分析了其活性中心的关键氨基酸，然后通过定点突变技术对编码这些氨基酸的DNA序列进行替换，最终获得了催化效率更高的突变酶。回答下列问题： (1)蛋白质工程中，定点突变技术可改变基因的特定碱基序列，其与自然状态下的基因突变相比，最显著的特点是_______。 (2)科研人员将突变后的基因插入表达载体，其模式图如下（箭头表示基因转录方向）。图中①②分别为________其中①的作用是________；图中复制原点的存在可以保证表达载体在受体细胞中能________。复制原点中A—T含量很高，这有利于DNA复制起始时的解旋，其原因是_______。 (3)将构建好的表达载体导入大肠杆菌后，发现部分大肠杆菌未能产生突变酶。根据中心法则分析，可能的原因是_________。 (4)突变酶功能验证：将成功表达突变酶的大肠杆菌培养后，提取相应酶。在_________的条件下催化底物反应，测定两种酶活性，结果应为突变酶的酶活性_________野生型T酶。 4．【遗传物质探究、DNA 复制与酶】在探索遗传物质化学本质的历程中，“肺炎链球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”发挥了非常重要的作用。请回答下列问题： (1)作为遗传物质必须具备一定的特点，如下列选项中的______ A．能自我复制，保持前后代之间的连续性 B．储存大量遗传信息，能控制生物的性状和代谢 C．基本组成单位一致，但又能形成多样化的空间结构 D．特殊情况下能发生变异，且变异后仍能复制并遗传给后代 (2)1928年，格里菲思利用小鼠进行的肺炎链球菌转化实验对整个探索历程起到了关键作用，具体过程及结果如下表所示。 组别 对小鼠进行的实验处理 实验结果 1 注射R型活细菌 小鼠不死亡 2 注射S型活细菌 小鼠死亡 3 注射加热杀死的S型细菌 小鼠不死亡 4 注射R型活细菌与加热杀死的S型细菌的混合物 小鼠死亡 第2组和第3组对照，说明______。进一步从小鼠体内分离细菌，能同时分离出R型细菌和S型细菌的是第______组。格里菲思根据实验结果给出的推断是______。 (3)艾弗里及其同事基于格里菲思的实验，设计并开展了如下图所示的研究，最终证明了DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 本实验中，艾弗里采用______原理控制实验的自变量，5组培养基上能形成表面光滑的菌落的组别是______。第5组实验的结果说明______。 (4)1952年，赫尔希和蔡斯完成了更具有说服力的噬菌体侵染细菌的实验，以下是某同学总结的该实验的操作步骤： ①用含35S和32P的培养基培养大肠杆菌； ②用上述大肠杆菌培养T2噬菌体，使噬菌体被标记； ③把上述被标记的噬菌体分别与未被标记的大肠杆菌混合； ④短时间保温后进行离心； ⑤分别检测上清液和沉淀物中的放射性。 上述步骤存在两个错误，请纠正。第一处：______；第二处：______。在其他操作都合理的情况下，保温时间过短或过长均会影响______（选填“32P标记组”或“35S标记组”）的放射性检查结果。 (5)以细菌或病毒作为探索遗传物质化学本质的实验材料，是研究得以成功的原因之一，请说出这一类生物的优点：______。 5．【DNA 损伤修复、基因突变】紫外线（UV）是皮肤黑色素瘤的首要危险因素，为揭示UV诱发黑色素瘤的分子机制，科研人员开展相关研究。 (1)过度UV辐射导致DNA单链上相邻的嘧啶通过化学键相连，使DNA的___________结构异常，DNA发生损伤。 (2)若黑色素细胞DNA损伤过载，未被及时修复，损伤的胞嘧啶易发生脱氨反应，生成类似胸腺嘧啶的结构，导致DNA复制时发生碱基错配，从而诱发___________，促进黑色素瘤的发生。 (3)DNA损伤后会启动修复机制（NER），即识别并切除含受损核苷酸的单链DNA片段，再以未损伤的互补链为___________，在_____________酶的催化下，填补切除区域。 (4)研究发现黑色素瘤细胞中UV响应蛋白GPR3表达量显著增加，为进一步探究NER的分子机制，科研人员开展如下实验，实验操作及结果如下图。 ①据图分析，黑色素瘤细胞的NER效率____________正常细胞。（选填“>”、“<”、“≈”） ②科研人员推测GPR3通过增加X蛋白影响黑色素瘤细胞的NER损伤修复，请在图中补充能证明上述结论的结果。 6．【基因工程载体 DNA、PCR 鉴定目的基因】重组人组织纤溶酶原激活剂（rhPA）是临床治疗血栓疾病的新型生物药品。某科研团队采用转基因兔乳腺生物反应器批量生产rhPA。简要步骤为构建乳腺特异性表达载体PCL25/rhPA（图1），酶切后得片段（图2），注射到兔体内，培养一段时间，检测仔兔rhPA基因PCR扩增产物（图3）和检测rhPA生物活性（图4）。    回答下列问题： (1)图1中乳腺特异性表达载体PCI.25/rhPA中的CMV能与______________识别并结合，开启转录过程。复制原点（ori）序列中______________碱基对含量很高，有利于DNA复制时解旋。 (2)用______________限制酶切乳腺特异性表达载体PCL25/rhPA，得到如图2的注射转移用表达载体。将该载体用______________法（具体方法）注射到兔受精卵的雄原核内，注射完成后的重构胚置于培养液中培养，培养至______________时期后移植到同期发情的受体母体子宫内，待孕。 (3)对实验得到的1-6号仔兔进行PCR扩增产物检测。M道为已知相对分子质量大小的DNA做标准对照，1为阴性对照组，2-6为实验组，7道为注射转移用表达载体做阳性对照，其中1应选择______________作为阴性对照，得到图3所示结果，则转基因兔中未成功导入rhPA基因的仔兔编号为______________。 (4)为检测乳腺上皮细胞表达液中rhPA的生物活性（图4）。将编号为A-E转基因动物奶样，F-J溶栓药物阿替普普（药物浓度依次降低），K-M正常兔奶样，接种在含类似血栓物质的培养基上，若遇到溶栓药物或rhPA则会出现溶栓透明圈。若实验结果为______________，可初步证明rhPA具有生物学上的溶栓活性功能。 7．【DNA 结构特点、RNA 病毒遗传物质验证】研究DNA是主要遗传物质这一事实经过了科学界很多人的努力。 (1)艾弗里（Avery）等人利用肺炎双球菌的酶解实验进行了如下处理：对S型菌株分别进行DNA，RNA、蛋白质的降解处理，然后与R型菌株混合培养，检测R型菌株转化为S型菌株的能力，预期结果是____________，从而推测S菌株的____________掺入到了R菌株的遗传物质中，并且可以稳定遗传，从而证明了____________。后续转化实验在果蝇、家蚕等真核生物中也取得了成功。 (2)随着病毒研究的进展，许多病毒仅含有RNA和蛋白质，如TMV（烟草花叶病毒），其物质和结构组成是94%的蛋白质包裹住6%的RNA，欲验证其遗传物质为RNA，请利用TMV、正常的烟草植株、水和苯酚混合物（能够分离RNA和蛋白质）进行实验，写出实验思路并预测结果________________________。 (3)在上述（2）实验组基础上统计其感染率，发现远低于TMV感染组，试分析原因可能是_____________________________________________________________________。 (4)生物界中DNA作为主要遗传物质，与其双螺旋结构有关，DNA双螺旋结构的主要特点是________________________________________________。 计算推理类 1．【DNA 复制、碱基计算、基因表达调控】近期的科学研究发现，乳腺癌转移灶不是无序的肿块，而是有独特的空间结构，主要机理是通过激活“转移性小梁形态发生（MTM）”程序实现的。该程序由ETV1/4/5（转录调控因子）启动，下游依赖FGF信号通路执行，使癌细胞形成三维小梁状结构并完成大规模转移。结合材料信息和所学知识，完成下列问题： (1)乳腺癌转移灶形成时，MTM相关基因进行复制，该过程在______酶的作用下氢键发生断裂，形成______条模板链（母链），子链形成时，相邻核苷酸的脱氧核糖和磷酸基团间形成______。 (2)ETV1/4/5作为转录调控因子，其通过结合MTM相关基因的______区域，调控基因的______过程，进而启动MTM程序。若MTM相关基因序列有300个碱基对，腺嘌呤占30%，则该基因中胞嘧啶占______%，转录形成的mRNA中尿嘧啶最多可能为______个（不考虑mRNA加工）。 (3)FGF受体抑制剂可抑制乳腺癌转移灶形成，其作用原理是：抑制剂与______结合，阻断FGF信号通路的传导，从而抑制MTM相关基因的______，阻止癌细胞形成三维小梁状结构。 (4)为验证ETV1/4/5对MTM程序的特异性调控，在敲除ETV1/4/5编码基因的实验组基础上，还需设置______的阳性对照组和______的阴性对照组（选填“转入无关基因”或“再次转入ETV1/4/5编码基因”），通过对比癌细胞分支能力和转移能力，明确ETV1/4/5的特异性作用。 2．【逆转录、DNA 碱基比例、限制酶与载体】植物在高于胞内Na⁺浓度的环境下，SOS3和SOS2激活位于质膜上的转运蛋白SOS1，SOS1通过SOS信号通路与胞质内Na⁺结合并将其排出细胞外，维持其正常生命活动。回答下列问题： (1)植物利用SOS信号通路将Na⁺排出细胞外，这种运输方式的特点是___________。 (2)通过基因工程在水稻中过量表达SOS1蛋白，以期增强水稻抗盐能力。 ①为获得编码SOS1蛋白的基因，可提取野生型水稻总RNA，通过___________获得模板DNA，再经PCR获得SOS1基因片段。 ②测序表明，SOSI基因编码序列含有3444个核苷酸，其中A+T含量占53%，模板链中C含量为26%，那么SOSl基因双链序列中G+C的含量为___________%。 ③构建表达载体时，在下图所示载体含有的限制酶识别位点插入SOSI基因。序列分析发现SOSI基因内部有XbaI的识别序列，为使载体中SOSI基因和绿色荧光蛋白基因正确表达，应在SOSl基因两端分别添加___________两种限制酶的识别序列，将SOSI基因插入载体前，应选用___________两种限制酶对载体酶切。 (3)重组质粒转化水稻后，选取可发绿色荧光的植株，鉴定其抗盐能力是否增强，采取的操作是___________。 (4)若发现水稻中过量表达SOSI基因并不能明显提高其抗盐能力，从信号通路角度分析，可能的原因是___________。 3．【DNA 碱基互补、DNA 复制计算、RNA 干扰】人体内DU145细胞是一种癌细胞，XIAP基因是该细胞核中的一种凋亡抑制因子基因，该凋亡抑制因子能抑制凋亡和促进癌细胞的增殖。科研人员向DU145细胞基因组中导入某目的基因，其直接表达的shRNA经过运输、剪切等作用，与XIAP的mRNA发生结合而使XIAP基因沉默，过程如图所示。图中Dicer是一种核糖核酸内切酶，RISC称为RNA诱导沉默复合体，①~⑨代表生理过程。请回答下列问题。 (1)若XIAP基因一条单链的部分序列为5＇-GATACC-3＇，那么它对应的互补链上碱基序列为5＇-______-3＇；若XIAP基因中，腺嘌呤有m个，占该基因全部碱基的比例为n，则胞嘧啶为______个，该基因完成第4代复制所需的腺嘌呤脱氧核苷酸是______个。 (2)图中①表示目的基因的转录过程，催化该过程的酶是______，转录成的RNA的碱基序列，与目的基因非模板链的碱基序列的区别是______，完成过程①______（填“需要”或“不需要”）DNA解旋酶的参与。 (3)图中⑨过程称为______，其中______（填“左”或“右”）侧的核糖体先与mRNA结合。 (4)Dicer通过过程③切下shRNA的茎环结构形成siRNA，其作用的化学键是______；过程④siRNA与RISC结合后，RISC发挥水解作用，去掉其中RNA链，留下的链可以与______碱基互补。过程⑥说明RISC还具有______功能，从而导致______不能合成，癌细胞的增殖受到抑制。 4．【DNA 复制、转录翻译、密码子简并性】如表是某真核生物中某基因控制合成含74个氨基酸的肽链的过程，“…”代表省略的核苷酸或氨基酸序列。已知该基因中含有胸腺嘧啶脱氧核苷酸150个。请回答下列问题: 序号 31 32 33 247 248 249 250 251 252 253 254 255 ... 基因 α链 A T G ... T C T A G C T A G ... β链 T A C ... A G A T C G A T C ... mRNA ... A U G … U C U A G C U A G ... 肽链 甲硫氨酸 丝氨酸 丝氨酸 ？ (1)该基因进行复制时，以DNA分子中的________（填“一”或“两”）条链为模板，合成子代DNA;第3次复制时需腺嘌呤脱氧核苷酸_________个。 (2)据表分析，该基因转录的模板链是_________链，催化该过程的酶是________，mRNA分子的延伸方向是_________。 (3)表中"?"所对应的密码子表示_________。在该基因翻译的过程中，起始密码子是________。绝大多数氨基酸像丝氨酸一样有几个密码子，该现象称为密码子的________。 (4)根据表格分析，mRNA上的碱基数与其指导合成的蛋白质中的氨基酸数不是恰好3:1的关系，而是大于3:1，其原因是________（答出2点）。表格中体现的遗传信息传递过程是________（用文字、字母和箭头表示）。 5．【DNA 半保留复制、原核操纵子调控】细胞内多数基因的表达需要调控，基因表达的调控机制极其复杂。图1是大肠杆菌利用培养基中葡萄糖和乳糖的情况，图2是大肠杆菌分解乳糖前合成3-半乳糖苷酶时有关基因的调控机制。回答下列问题：    (1)若将某大肠杆菌的DNA双链均用32P标记，置于只含有31P的环境中复制4次，子代中含32P的单链与含31P的单链数目之比为_____；若某基因片段的模板链序列为5'-GGACTGATT-3'，则其复制产生的子链的序列为_____。 (2)分析图1，将一定数量的大肠杆菌接种在仅含有葡萄糖和乳糖的培养基中，大肠杆菌最先利用的糖类是_____。结合图2，从基因表达是否需要调控的角度分析，大肠杆菌细胞内分解葡萄糖和乳糖两种糖类的基因的表达调控情况为：_____。 (3)图2中②过程除图示mRNA外，还需要_____两种RNA的参与。若某RNA分子中U：A：C：G=1：2：3：4，则形成该RNA的DNA片段中碱基比例为_____。 (4)结构基因的表达受到操纵子的调控，当培养基中的葡萄糖被消耗完毕，只剩下乳糖时，此时大肠杆菌细胞内的操纵子处于_____状态，简述此状态下操纵子对结构基因的调控过程：_____。 6．【DNA 碱基计算、转录翻译、多聚核糖体】脑源性神经营养因子（BDNF）是由两条肽链构成，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，则会导致精神分裂症的发生。如图为BDNF基因的表达及调控过程： (1)甲过程以_______为原料，需要_______酶的催化，若mRNA以图中DNA片段整条链为模板进行转录，测定发现mRNA中C占26%，G占22%，则DNA片段中T所占的比例为______________。 (2)图2中该tRNA上的氨基酸为_______（密码子：UCG-丝氨酸；GCU-丙氨酸；CGA-精氨酸；AGC--丝氨酸） (3)由图1可知，miRNA-195基因调控BDNF基因表达的机理是：miRNA-195与_______形成局部双链结构，从而使BDNF基因表达的mRNA无法与核糖体结合。由此可知，miRNA-195基因抑制了BDNF基因表达的_______阶段。 (4)人体不同组织细胞的相同DNA进行图1中的甲过程时，启动的起始点_______（“都相同”“都不同”或“不完全相同”）。 (5)若BDNF基因共有1000个碱基对，其中含碱基A200个，现让该基因进行复制，第4次复制时需要_______个游离的含碱基C的脱氧核苷酸。 (6)图1中乙的mRNA分子上结合多个核糖体的意义是______________。 7．【DNA 复制、转录碱基配对、基因表达】在海洋的深处，水中溶解的氧气本就有限，如果在特殊时期，再有超量的有机物（往往来自进行光合作用的生物的尸体）从表层沉降下来，这些“尸体”的分解过程很容易就能将仅存的氧气消耗殆尽。在这样的缺氧环境里，一类特殊的细菌可能会“挺身而出”，它们能“呼吸”硫酸盐，并将其中的硫还原为硫化氢。这样的环境对多数生物来说往往是致命的——生存所需的氧气匮乏，剧毒的硫化氢却存在。万幸的是，目前全球仅有不到0．5%的海底属于这样的“死亡海域”。 (1)希瓦氏菌为一类兼性厌氧细菌，能在厌氧下利用硫酸盐或者硫单质等产生H2S。将这一生理过程类比有氧呼吸，H2S相当于有氧呼吸最终产生的H2O，则硫单质起到的作用相当于有氧呼吸中消耗的_______。 研究发现，H2S可以还原二硫键，破坏蛋白质高级结构，从而抑制某些微生物的生长。图1-1中①～⑤分别表示硫化氢可能的影响细菌的作用机制，其中②表示通过影响细胞膜从而达到抑菌的作用。字母a、b、c表示遗传信息的传递过程，F、R表示不同的结构。图1-2表示该细菌细胞中X基因的表达过程。 (2)图1-1中，③表示硫化氢可能抑制了a过程所需的____________（酶）发挥作用。将1个F用31P标记后，放在32P的培养液中连续复制4次，则含32P的F有______个。 (3)图1-2中，与b过程相比，a过程特有的碱基配对方式为_______。核糖体的移动方向是_______（填“从左向右”或“从右向左”）。 (4)图1-2中“甲”代表甲硫氨酸，其密码子为5’-________-3’（填碱基序列）。若X基因对应mRNA的部分序列为5'-UCAGCU-3'，则铁蛋白基因上编码链的对应序列为：5'-___________-3'。 铜绿假单胞菌是难治性下呼吸道感染最常见致病菌之一，严重危害人体的健康。为探究联合使用H2S和抗生素CAZ对铜绿假单胞菌抑制作用，研究人员进行了相关实验。其中，NaHS在水中可产生硫化氢气体。 (5)请完成下表实验设计： 组别 菌液处理 5h后培养结果（存活率） 1 _____ 95% 2 加入1ml含有CAZ的无菌生理盐水 15% 3 加入1ml含有NaHS的无菌生理盐水 30% 4 _____ 2% (6)请根据上表实验结果，分析H2S和抗生素CAZ对铜绿假单胞菌抑制作用。_____ H2S除了可以抑制某些细菌的生长，还可以参与特殊的光合作用。例如，绿硫细菌是一类厌氧的光合细菌，能够利用硫化氢等硫化物进行光合作用，其细胞内进行的光反应和暗反应过程如图15。绿硫细菌的无氧光合作用需要满足两个基本条件：一、处于海洋的表层，有足够的阳光射入；二、有充足的硫化物。在表层海水里，大部分情况下，硫化物就来自深层海水释放出的硫化氢气体。 (7)据图2推测，图中ATP合酶向细胞质基质转运H+的过程是_________（填写跨膜运输方式）。光合片层内腔中高浓度H+的形成原因包括______________和内腔中H2S分解产生H+。 (8)下列有关绿硫细菌的叙述，正确的是____ A．绿硫细菌的光合色素分布于叶绿体类囊体薄膜上 B．绿硫细菌合成的有机物中稳定的化学能全部来自H2S中的化学能 C．绿硫细菌分解H2S产生H+相当于叶绿体中的暗反应 D．绿硫细菌光合作用过程中不产生O2 (9)绿硫细菌细胞中的RNA，其功能有_______（编号选填）。 ①传递遗传信息②作为遗传物质③转运氨基酸④构成核糖体 拔高·限时模拟 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。 1．为研究R型肺炎双球菌转化为S型的转化因子是DNA还是蛋白质，研究者进行了下图所示的转化实验。对本实验作出的分析，不正确的是（　　） A．甲、乙组培养基中只有S型菌落出现 B．本实验通过酶解去除单一成分进行研究 C．蛋白酶处理结果显示提取物仍有转化活性 D．本实验结果表明DNA使R型菌发生转化 2．复制泡是DNA进行同一起点双向复制时形成的。图1为真核细胞核DNA复制的电镜照片，其中泡状结构为复制泡。复制启动时，尚未解开螺旋的亲代双链DNA同新合成的两条子代双链DNA的交界处形成的Y型结构，称为复制叉。图2为DNA复制时形成的复制泡和复制叉的示意图，其中a～h代表相应位置。下列叙述正确的是（    ） A．图1显示DNA分子具有多起点同时双向复制的特点 B．图2中，根据子链的延伸方向，可以判断a处是模板链的3'端 C．f位置子链延伸不连续的原因是解旋酶与DNA聚合酶的移动方向不同 D．e、f位置对应的子链中（A+T）/（C+G）的比值不同 3．滚环式复制是噬菌体中常见的DNA复制方式，复制过程中，双链DNA环状分子先在一条单链的复制起点上产生一个切口，然后以另一条单链为模板不断地合成新的单链，其部分过程如下图所示。下列分析正确的是（    ） A．②过程中，在a链的5'端加入脱氧核苷酸使其延长 B．在DNA聚合酶的作用下，b链逆时针滚动合成新的a链 C．新形成的a链与原来的a链碱基序列互补配对 D．④过程中破坏了a链氢键，但不破坏磷酸二酯键 4．如图为某DNA分子片段，假设该DNA分子中有5000对碱基，A+T占碱基总数的34%。若该DNA分子在含14N的培养基中连续复制2次，下列叙述正确的是（　　） A．复制时作用于③处的酶为DNA聚合酶 B．④处指的是腺嘌呤核糖核苷酸 C．复制后产生的子代DNA中均含2个游离的磷酸基团 D．子代中含15N的DNA分子占1/2 5．生物大分子一般是指生物体内的分子量大于10KD（千道尔顿）的物质，如蛋白质、核酸和多糖等，它们还可相互结合以复合大分子的形式存在。生物大分子的方向性指的是生物大分子中的单体分子在化学结构上存在某种方向性。下列说法正确的是（　　） A．生物大分子是由许多不含碳链单体连接成的多聚体，碳链为生物大分子的基本骨架 B．生物大分子是构成生命的基础物质，都在生物新陈代谢中发挥作用 C．蛋白质分子有氨基端到羧基端的方向性，单链核酸分子有5到3的方向性 D．真核细胞核内存在核酸和蛋白质的复合体，原核生物中不存在 6．在格里菲思的肺炎链球菌转化实验中，第四组实验（将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合后注入小鼠体内）中的小鼠体内S型细菌、R型细菌含量的变化情况如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．R型细菌与S型细菌致病性不同的根本原因是两者的遗传物质不同 B．ab段期间，小鼠启动了免疫防御功能，致使R型细菌含量减少 C．bc段期间，R型细菌大量繁殖的原因最可能是S型细菌降低了小鼠的免疫力 D．后期出现的大量S型细菌是由R型细菌大量转化而成的 7．根据S型肺炎链球菌荚膜多糖的差异，将其分为SⅠ、SⅡ、SⅢ……等类型，不同类型的S型发生基因突变后失去荚膜，成为相应类型的R型（RⅠ、RⅡ、RⅢ）。S型的荚膜能阻止外源DNA进入细胞，R型只可回复突变为相应类型的S型。为探究S型菌的形成机制，科研人员将加热杀死的甲菌破碎后获得提取物，将冷却后的提取物加入至乙菌培养液中混合均匀，再接种到平板上，经培养后检测子代细菌的类型。下列相关叙述正确的是（    ） A．该实验中的甲菌应为R型菌，乙菌应为S型菌 B．肺炎链球菌的拟核DNA有2个游离的磷酸基团 C．若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅢ，子代细菌为SⅢ和RⅢ，则能排除基因突变的可能 D．若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅡ，子代细菌为SⅢ和RⅡ，则能说明S型菌是转化而来 8．DNA复制过程中需要多种酶及功能蛋白的参与。图1为果蝇DNA正在复制的电镜照片，DNA复制起始于基因组的特殊位点，称为“起始位点”，在“起始位点”处DNA解链和子链的合成会形成复制叉。复制叉中的DNA聚合酶同时合成出两条子链，前导链先合成，后随链总是推迟了一个冈崎片段，具体复制过程如图2所示。下列有关DNA复制的说法错误的是（　　）    A．DNA分子复制时，边解旋边复制，一个DNA分子上有多个“起始位点”，由此加快DNA复制的速率 B．前导链、后随链合成方向均是从5′→3′端，两条链碱基互补配对 C．DNA聚合酶能催化核糖核苷酸连接到DNA片段上 D．证明DNA半保留复制的实验中使用了同位素标记技术和离心法 9．在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时，BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中，形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色，发现含半标记DNA（一条链被标记）的染色单体发出明亮荧光，含全标记DNA（两条链均被标记）的染色单体荧光被抑制（无明亮荧光）。若将果蝇（2n＝8）的精原细胞置于含BrdU的培养液中，先进行一次有丝分裂，再进行减数分裂，在此过程中依次截取不同时期的1个细胞观察，其染色体和核DNA的数量关系如图所示。下列叙述错误的是（    ）    A．Ⅱ时期时，细胞内染色体形态有5种，每条染色体均发出明亮荧光 B．Ⅲ时期时，细胞内有4对同源染色体，可能观察到同源染色体两两配对的情况 C．Ⅳ时期时，细胞中含有1条Y染色体，每条染色体均有一条单体荧光被抑制 D．V时期时，细胞中含有1个染色体组，可能观察到3条染色体发出明亮荧光 10．大肠杆菌错配修复系统能精准识别并修复DNA复制时发生的碱基错配。该修复过程包括“识别错配→切开子链→切除区段→重新合成”四个阶段。下图为部分蛋白（MutS、MutL、MutH）参与错配修复的过程。下列叙述正确的是（    ） 注：MutL与MutS结合后，激活MutH使其在未甲基化链GATC的5′端切开。 A．MutH通过识别甲基化标记区分母链和子链 B．若双链均被甲基化，该错配仍能被正确修复 C．若大肠杆菌完成该修复，“T-G”将变成“T-A” D．该修复不需要DNA聚合酶和DNA连接酶参与 11．T2噬菌体由DNA和蛋白质组成。T2噬菌体在侵染大肠杆菌时，注入大肠杆菌体内的是什么物质，某研究者的假设有三种：注入DNA、注入蛋白质、注入整个病毒。该研究者对实验结果进行预测：①放射性物质主要分布在上清液中、②放射性物质主要分布在沉淀物中、③放射性物质在上清液和沉淀物中均有分布。用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，让其分别去侵染无标记的大肠杆菌，则上述假设对应的结果正确的是（　　） A．②①③、①②③ B．①②②、②①② C．③②①、③②② D．②①②、②①① 12．甲、乙、丙均为某二倍体动物（2n=4）的精原细胞，细胞中DNA中的H均为3H，将这三个精原细胞置于不含3H的培养液中培养，在某次分裂中期，检测甲、乙、丙的子细胞染色体和染色单体情况，结果如图所示。不考虑突变和互换，其中可能进行了两次DNA复制的是（　　） A．甲和丙 B．乙和丙 C．甲和乙 D．仅有乙 13．噬菌体φX174的遗传物质是单链环状DNA分子，其侵入细胞后采用滚环方式复制（如图）。在滚环复制过程中，“-”链滚动并指导子链“+”链持续合成、伸长，该正在合成的“+”链是前导链，子“-”链的合成是间断的，形成冈崎片段后再连接，是后随链；当G1、G2积累到一定数量时，其滚环复制便不产生后随链，而是持续合成多拷贝的新“+”链DNA并切割和环化，产生大量的噬菌体单链环状（+）DNA。下列相关叙述正确的是（    ） 注：虚线及箭头表示子链合成与伸长方向，G1、G2可重复滚环复制；到一定的时候，不形成后随链，便可产生（+）DNA A．前导链的合成以“-”链为模板，后随链的合成以“+”链为模板 B．产生后随链时，G1的形成无需用到DNA连接酶，而G2需要 C．不产生后随链时，会持续合成冈崎片段再加工成单链环状（+）DNA D．滚环复制时，所用到的酶都催化合成磷酸二酯键或破坏氢键 14．如图，双脱氧核苷酸（ddNTP）与脱氧核苷酸（dNTP）结构相似。ddNTP在DNA复制过程中子链延伸时随机插入，进而导致子链合成终止。现有ddATP和4种dNTP为原料，以一定量的5′−ATAGGCCTAGA−3′为模板链进行一轮DNA复制。有关说法正确的是（     ） A．ddNTP和dNTP都可脱去三分子磷酸为反应提供能量和原料 B．ddNTP的2′−C上缺少-OH，因此复制中不能与下一个核苷酸连接 C．该过程需要DNA聚合酶，其沿着模板链的5′→3′方向移动 D．在该反应体系中，该轮复制生成的产物中最短的是5′−TCTA−3′ 15．在一个增长的群体中几乎所有的DNA都在复制，因此离复制起点越近的基因出现频率相对越高，反之越低。据此可确定大肠杆菌DNA复制起点在基因图谱上的位置。图1为大肠杆菌的部分基因图谱，图2为部分基因出现的频率。下列叙述正确的是（    ） A．据图推测his位于tyrA和trp之间 B．大肠杆菌DNA复制的方向是单向的 C．大肠杆菌DNA的复制起点位于his附近 D．DNA双链完全解旋后，DNA聚合酶结合在复制起点上 二、非选择题：本题共5题，共55分。 16．（每空1分，共11分）图1中DNA分子有a和d两条链，I和Ⅱ均是DNA分子复制过程中需要的酶，将图1中某一片段放大后如图2.请回答下列问题： (1)从图1可看出DNA复制的过程是_____，I是_______酶，Ⅱ是_______酶。 (2)图2中，DNA分子的基本骨架由______（填序号）交替连接而成，该DNA片段中左侧单链的上端是____（填“3'”或“5'”）端。 (3)图2中④名称是______，一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基A和T之间通过____连接。 (4)该过程发生的时间为______。 (5)DNA分子复制时，在有关酶的作用下，以母链为模板，以游离的_____为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链。 (6)若亲代DNA分子中碱基总数为100对，A+T占60%，则该DNA分子复制4次，共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸的数量是_____。 (7)若将含14N的细胞放在只含15N的培养液中培养，使细胞连续分裂4次，则最终获得的子代DNA分子中，两条链都含15N的占______。 17．（每空2分，共12分）1952年，赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记的新技术，完成了噬菌体侵染大肠杆菌的实验。请回答有关问题。 (1)赫尔希和蔡斯用不同的放射性同位素分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，与艾弗里的肺炎链球菌转化实验在设计思路上的共同点是：_________。 (2)若要大量制备用35S标记的噬菌体，该如何操作_________。 (3)请将下图中T2噬菌体侵染大肠杆菌过程的标号进行排序______________→a。子代T2噬菌体的蛋白质外壳是在大肠杆菌中合成的，所需氨基酸原料和酶来自______。 (4)以35S标记组为例，如果________，可能造成的结果是上清液和沉淀物的放射性强度差异不显著。 (5)T2噬菌体与大肠杆菌保温时间长短与放射性高低的关系图可能如下，下列关联中最合理的是________（注：甲组为35S标记的T2噬菌体，乙组为32P标记的T2噬菌体）。 A．甲组—上清液—① B．甲组—沉淀物—③ C．乙组—上清液—② D．乙组—沉淀物—④ 18．（每空2分，共14分）肺炎链球菌的转化实验和T2噬菌体侵染细菌的实验是证明DNA是遗传物质的两大经典实验。 Ⅰ.为研究R型菌转化为S型菌的转化因子是DNA，艾弗里的实验流程如图所示： (1)若要去除提取液中的蛋白质，通常向提取液中加入_____这在实验变量的控制上采用了_____原理。 Ⅱ.赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记技术证明DNA才是真正的遗传物质。 (2)实验包括4个步骤：a．T2噬菌体与未被标记的大肠杆菌混合培养；b．35S或32P分别标记T2噬菌体；c．放射性检测；d．离心分离。该实验步骤的正确顺序是_____（请用字母和→表示）。 (3)赫尔希和蔡斯用不同的放射性同位素分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，而不是同时标记在同一个噬菌体上，这其中的设计思路是：_____。 Ⅲ.某研究小组在南极冰层中发现一种全新的病毒，为探究该病毒的遗传物质是DNA还是RNA，做了如下实验。回答下列问题： (4)实验步骤： ①取健康且生长状况基本一致的小白鼠若干，随机均分成四组，编号为A、B、C、D． ②将下表补充完整，并将配制溶液分别注射入小白鼠体内。 组别 A B C D 注射溶液 该病毒核酸提取物和RNA酶 _____ 该病毒核酸提取物 生理盐水 ③相同条件下培养一段时间后，观察比较各组小白鼠的发病情况。 (5)结果预测及结论： ①若A、C组发病，B、D组正常，则_____是该病毒的遗传物质； ②若B、C组发病，A、D组正常，则_____是该病毒的遗传物质。 19．（除标注外，每空1分，共10分）图1表示一个无标记的T2噬菌体侵染32P标记的大肠杆菌的过程，图2表示赫尔希和蔡斯利用同位素标记的T2噬菌体侵染未标记细菌的部分实验过程。请回答下列问题。    (1)图1中T2噬菌体侵染32P标记的大肠杆菌后，在增殖阶段合成子代T2噬菌体的DNA需要的模板来自________，合成子代T2噬菌体的蛋白质外壳的场所是________。 (2)图1中如果在成熟阶段释放出32个子代噬菌体，可检测到无放射性32P的噬菌体所占比例为________，此时亲代噬菌体的DNA复制了________次。 (3)根据图2实验结果可知，用于标记噬菌体的同位素是（选填“35S”/“32P”），不能用含放射性同位素的化学培养基直接培养标记噬菌体的理由是________。离心的目的是________。 (4)图2实验结果表明，经离心处理后的沉淀物的放射性很高，说明感染阶段侵入大肠杆菌的物质是噬菌体的________，而离心处理后的上清液中具有很低的放射性，请分析该现象出现的可能原因是：________。 (5)赫尔希和蔡斯用不同的放射性同位素分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，而不是同时标记在同一个噬菌体上，这其中的设计思路是：________。 20．（每空1分，共8分）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______。 第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第20讲 DNA分子的结构、复制与基因的本质（一轮培优练）参考答案 真题·命题感知 题号 1 2 3 答案 B C C 进阶·强化演练 情境探究类 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D D B A B C C D 9.(1) 淡红色和白色 4:9:3 位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合 (2)7/七 (3)A-T碱基对比例高 (4)不受季节、气候、地域限制，可全年工业化生产；无需采收野生植株，有利于野生植物资源/生态保护；产物易分离纯化，生产成本更低（任选2点即可） 10.(1) 不能 病毒X通过膜融合的方式进入宿主细胞，其蛋白质外壳和核酸都会进入，无法确定沉淀物中放射性来源 (2)核酸 (3) 3H-尿嘧啶 甲组子代病毒有放射性，乙组没有 乙组子代病毒有放射性，甲组没有 (4)遗传物质中含有碱基U，且A的含量等于U的含量，G的含量等于C的含量（或遗传物质中含有碱基U，且嘌呤碱基的含量等于嘧啶碱基的含量） 11.(1)胸腺嘧啶（或碱基T） (2) 抑制 体液 下丘脑-垂体-肾上腺皮质 放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，从而维持机体的稳态 (3) 调整进食量，在可进食期间内进食更多的食物 负相关 (4)动物通过抑制毛发的生长，减少体内资源的消耗，为对生存更关键的器官（如大脑）节省资源，从而促进适应和生存 12.(1) 染色体 DNA和蛋白质 具有遗传效应的DNA 线性 (2) 脱氧核苷酸（碱基对）的排列顺序 DNA的多样性和特异性 (3) 非等位 分离 自由组合 (4)GATGCGTTCG 13.(1)人工增殖放流导致迁入率增加 (2)② (3)特异性 (4)间接、直接 (5)外来物种可能与长江鲟生态位重叠，竞争食物、空间等资源 14.(1) 2 染色体复制 同源染色体配对（或同源染色体联会） 同源染色体分离 (2) 6 腺嘌呤 甲、丁 10 (3) 等位基因分离 受精作用（或雌雄配子随机结合） 3 放回原信封袋 15. U A与T不相等，C与G不相等 1、3、4 碱基的排列顺序 不是 图表分析类 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 B C B C B B A B AC 10.(1) 基因是有遗传效应的DNA片段 磷酸、脱氧核糖 (2) 3' 使DNA双链解开/解旋或断开DNA分子中的氢键 催化核糖核苷酸的连接/催化RNA的合成 (3)转录 (4)碱基的替换形成的基因突变导致mRNA上提前形成终止密码子，编码的肽链缩短，TE1功能缺失 11.(1)腺嘌呤或胸腺嘧啶（A或T） (2)2.52×104 (3)格里菲思 (4) 同位素标记 半保留的方式 互补 有 质粒缺口的形成以及延伸出去的单链脱离都要破坏磷酸二酯键，而解旋酶和DNA聚合酶不能破坏磷酸二酯键 12.(1) 脱氧核糖 甲、丁 卡伽夫法则 碱基排列顺序不同 解旋 碱基互补配对 (2) 分离 受精作用 非等位基因自由组合 子代产生多种基因型和表型/子代产生更多变异类型 13.(1) 不同 多样性 (2)简并性 (3) 该片段序列相对一致/该片段序列高度保守 存在明显差异/具有物种特异性 (4)鉴定物种间的亲缘关系；鉴定某个未知的物种或者发现新物种；在市场监督中，减少市场上“以次充好”替换物种，从而损害消费者利益等问题；为海关和法医鉴定等部门和行业提供了科学参考；流行病学的监测等（答出1点，合理即可） 14.(1) 前 甲紫或醋酸洋红 (2) ②⑤ 逆转录 组成物质C的氨基酸的种类、数目和排列顺序及物质C的空间结构不同 (3) 促进 显著 (4)抑制 (5) microRNA-15b抑制WNT4基因的表达 尼古丁使F0精子中microRNA-15b基因启动子高甲基化，该甲基化修饰可遗传给F1，导致F1乳腺组织中microRNA-15b表达量降低，对WNT4基因表达的抑制作用减弱，使WNT4基因表达量升高，最终导致F1乳腺异常增生的概率上升 15.(1) RNA聚合酶识别和结合的部位，启动基因转录 逆转录 逆转录酶、耐高温的DNA聚合酶（Taq酶） (2) 同源序列（与质粒末端互补的序列） 5'→3' 降低T5核酸外切酶的活性，防止过度水解DNA DNA聚合酶和DNA连接酶 (3)Ca2+处理法 (4) (5)dsRNA被酶2切割形成siRNA，siRNA与相关蛋白形成复合体2，复合体2识别并结合目标mRNA，使目标mRNA被水解 实验探究类 1.(1) AaggTT 碱基（脱氧核苷酸）的排列顺序的不同 (2) aaGGtt 26/27 二 F2中6种表型数量比之和为64＝43，说明F1的基因型为AaGgTt，且产生了8种比值相等的雌配子和8种比值相等的雄配子，因此这三对等位基因独立遗传 后代雌雄异花同株∶三性花株＝1∶1 aaGGTt 后代全为三性花株 后代全为雌雄异花同株 4号和6 亲本P1含a基因，亲本P2仅含A基因，由电泳结果图可知：P1的SSR-4和SSR-6位置上均出现了样本P1条带，P2的SSR-4和SSR-6位置上均出现了样本P2的条带，表明a基因与4号和6号染色体上的SSR均存在连锁关系，A基因也是如此，因此A/a基因位于4号和6号染色体上。 2. (1)分裂、分化 (2)外界高渗透压导致种子吸水不足，导致种子萌发延迟，外界渗透压过高会导致种子无法吸水，甚至失水，抑制种子萌发 (3)温度/无关变量 (4) 解离 有丝分裂后 基因 3.(1)定向突变（或人为定向改变基因序列） (2) 启动子、终止子 启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动目的基因转录 自我复制，维持其在细胞内的数量 A-T碱基对含2个氢键，C-G碱基对含3个氢键，A-T含量高，氢键少，更容易解旋 (3)突变后的基因未转录，或转录的mRNA未翻译 (4) 相同且适宜 高于 4. (1)ABD (2) 只有S型活菌才能使小鼠死亡 4 加热杀死的S型细菌中存在某种“转化因子” (3) 减法 1、2 、3 、4 DNA是转化因子，即DNA是遗传物质 (4) 步骤①中应该是在分别用含有35S和32P的培养基培养大肠杆菌 步骤④中应该保温适当时间 32P标记组 (5)结构简单、易于繁殖 5. (1)双螺旋 (2)基因突变 (3) 模板 DNA聚合 (4) > 6.(1) RNA聚合酶 A-T (2) NotI、SalI 显微注射法 桑葚胚或囊胚 (3) （未转入rhPA基因的）正常兔 4 (4)转基因成功动物奶样与药物一样有溶栓透明圈产生，而正常奶样和转基因未成功动物奶样未有溶栓透明圈产生（不能答A-E有溶栓透明圈产生） 7.(1) 只有加入S型菌的DNA组才会使R型转变为S型 DNA 肺炎双球菌的遗传物质是DNA (2) 实验思路：将烟草花叶病毒的RNA和蛋白质分别提取出来，分别观察各自的遗传效应。将长势一致的烟草随机均分为三组，第一组用提取到的RNA处理，第二组用提取到的蛋白质处理，第三组用烟草花叶病毒处理，观察烟草叶片是否出现病斑 实验结果：处理组和烟草花叶病毒处理组烟草叶片均出现病斑，蛋白质处理组不出现病斑 (3)缺少蛋白质的帮助，RNA侵染效率远低于完整的TMV (4)①反向平行；②脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，构成基本骨架；③碱基排列在内侧，两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基对 计算推理类 1.(1) 解旋酶 2#两 磷酸二酯键 (2) 启动子（或启动部位） 转录 20 180 (3) FGF受体（或特异性受体） 表达（或转录和翻译） (4) 再次转入ETV1/4/5编码基因 转入无关基因 2.(1)需要能量、需要载体 (2) 逆转录 47 Spe Ⅰ、EcoR Ⅰ Xba Ⅰ、EcoR Ⅰ (3)将转基因水稻和普通水稻种植于高于胞内Na⁺浓度的环境下，观察两种水稻的生长状况。 (4)过量表达SOSⅠ基因使转运蛋白SOS1含量增多，SOS1通过SOS信号通路将胞质内的Na⁺过多地排出细胞外，影响细胞本身对Na+的利用 3.(1) GGTATC m(1/2n-1) 8m (2) RNA聚合酶 RNA链上的碱基U，对应在非模板链上的碱基T 不需要 (3) 翻译 左 (4) 磷酸二酯键 XIAP基因的mRNA 对XIAP基因的mRNA进行切割和降解 凋亡抑制因子(XIAP蛋白) 4.(1) 二 600 (2) β RNA聚合酶 从5'往3' (3) 终止密码子 AUG 简并 (4) mRNA在转录出来以后还需要进行剪切，才进行翻译；此外，终止密码子不对应相应的氨基酸 DNA→mRNA→蛋白质 5.(1) 1：15 5'-AATCAGTCC-3' (2) 葡萄糖 分解葡萄糖的酶的有关基因始终处于表达状态，而分解乳糖的酶的相关基因的表达需要调控 (3) tRNA和rRNA T：A：C：G=3：3：7：7 (4) 开启 只有乳糖时，乳糖与阻遏蛋白结合成阻遏蛋白一乳糖复合物，阻遏蛋白不能与操纵基因结合，RNA聚合酶识别并与启动子结合，结构基因表达出3-半乳糖苷酶（合理即可） 6.(1) （四种）游离核糖核苷酸 RNA聚合 26% (2)丝氨酸 (3) BDNF基因表达的mRNA 翻译 (4)不完全相同 (5)6400 (6)少量mRNA可以迅速合成大量的蛋白质 7.(1)氧气（或O2） (2) DNA解旋酶和DNA聚合酶 24（或16） (3) T-A 从左向右 (4) AUG TCAGCT (5) 加入1ml无菌生理盐水 加入1ml含有CAZ和NaHS的无菌生理盐水 拔高·限时模拟 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C B C C D D C C A 题号 11 12 13 14 15 答案 B B A D A 16．（每空1分，共11分） (1) 边解旋边复制 解旋 DNA聚合 (2) ②③ 5' (3) 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖 (4)有丝分裂前的间期或减数分裂Ⅰ前的间期 (5)4种脱氧核苷酸 (6)600 (7)7/8 17．（每空2分，共12分） (1)分离DNA和蛋白质，单独观察其作用 (2)先用含35S的培养基培养大肠杆菌，再用噬菌体去侵染含35S的大肠杆菌 (3) d→e→b→f→c 大肠杆菌 (4)搅拌不充分 (5)C 18．（每空2分，共14分） (1) 蛋白酶 减法 (2)b→a→d→c (3)将蛋白质和DNA完全分开，单独观察它们的作用 (4)该病毒核酸提取物和DNA酶 (5) DNA RNA 19．（除标注外，每空1分，共10分） (1) 噬菌体的DNA 细菌的核糖体 (2) 0 5 (3) 32P噬菌体只有寄生在细菌体内才能存活 让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体（外壳）颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌（2分） (4) DNA部分 亲代噬菌体未侵入细菌体内、保温培养时间过长，导致部分被侵染的细菌裂解释放出子代噬菌体 (5)分离DNA和蛋白质，单独观察其作用 20．（每空1分，共8分） (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 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $