第七章 第一节 基因的本质-【创新教程】2022-2026五年高考生物真题分类特训

第七章遗传的分子学基础 年真题 分类特训 第七章 遗传的分子学基础 第一节 基因的本质 ◆DNA是主要的遗传物质 (2)体外培养的梭形昆虫细胞，被上述病毒感 1.(2025·1月浙江卷，13,2分)多种多样的生物 染后会转变为圆球形，原因是病毒感染引起了 通过遗传信息控制性状，并通过繁殖将遗传物 昆虫细胞内 (填细胞结构名称)的 质传递给子代。下列关于遗传物质的叙述正 改变。 确的是 () (3)这类病毒的基因组中通常含有抗细胞调 亡的基因，这类基因对病毒的生物学意义是 A.S型肺炎链球菌的遗传物质主要通过质粒 传递给子代 B.水稻、小麦和玉米三大粮食作物的遗传物质 (4)该病毒DNA能在宿主细胞中自我复制，却 主要是DNA 无法在大肠杆菌中复制。为解决这一问题，可 C.控制伞藻伞帽的遗传物质通过半保留复制 在该病毒的DNA中插入 序列，以实 表达遗传信息 现利用大肠杆菌扩增该病毒DNA的目的。 D.烟草叶肉细胞的遗传物质水解后可产生4 (5)用该病毒感染哺乳动物细胞，可以在细胞 种脱氧核苷酸 内检测到该病毒完整的基因组DNA,但无对 ◆DNA的结构 应的转录产物。推测其无法转录的原因是 2.(2024·河北卷，5)某病毒具有蛋白质外壳，其 遗传物质的碱基含量如表所示，下列叙述正确 (6)采用脂溶剂处理该病毒颗粒可使病毒失去 的是 ( 对宿主细胞的感染性，其原因是 碱基种类 A C G ◆DNA的复制 含量(%) 31.220.828.0 0 20.0 4.(2026·山东卷，6,2分)以4种脱氧核苷酸 A.该病毒复制合成的互补链中G十C含量为 (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 51.2% 得大量双链DNA。酶W可切断DNA中5'碳 B.病毒的遗传物质可能会引起宿主DNA 与磷酸基团之间的化学键。用酶W对上述 变异 PCR产物充分酶切后获得3'-核苷酸，如图所 C.病毒增殖需要的蛋白质在自身核糖体合成 示。所有带32P的3'-核苷酸中，碱基均为胞嘧 D.病毒基因的遗传符合分离定律 啶。若用32P标记某种脱氧核苷酸，以相同单 3.(2025·湖北卷，19,16分)某种昆虫病毒的遗 链DNA为模板进行PCR,产物经充分酶切 传物质为双链环状DNA,该病毒具有包膜结 后，带32P的3'-核苷酸的碱基均为腺嘌呤，则 构，包膜上的蛋白A与宿主细胞膜上的受体 被标记的脱氧核苷酸为 结合后，两者的膜发生融合，从而使病毒DNA 进入细胞内进行自我复制。回答下列问题。 (1)要清楚观察病毒的形态结构需要使用的显 3-核苷酸 微镜类型是 注：→指示切割位点 最新真题分类特训·生物学 A.dATP B.dGTP 8.(2023·山东，5,2分)将 ① C.dCTP或dGTP D.dATP或dCTP 一个双链DNA分子的 5.(2026·河南卷，6,3分)某细菌在高温环境下 一端固定于载玻片上，置 依然能够进行DNA的复制。下列叙述正确 于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系中进行 的是 () 复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3个时间 A.该菌体内DNA复制时，不需要解旋酶的 点的图像，①和②表示新合成的单链，①的5 参与 B.该菌DNA复制时，母链从5′端到3'端被 端指向解旋方向，丙为复制结束时的图像。该 阅读 DNA复制过程中可观察到单链延伸暂停现 C.该菌DNA聚合酶在高温下仍能保持活性， 象，但延伸进行时2条链延伸速率相等。已知 催化子链的延伸 复制过程中严格遵守碱基互补配对原则，下列 D.该菌DNA复制系统耐高温特性与氢键有 说法错误的是 ( 关，与二硫键无关 A.据图分析，①和②延伸时均存在暂停现象 6.(2025·北京卷，5,2分)1958年，Meselson和 B.甲时①中A、T之和与②中A、T之和可能 Stahl通过l5N标记DNA的实验，证明了 相等 DNA的半保留复制。关于这一经典实验的叙 C.丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定 述正确的是 ( ) A.因为15N有放射性，所以能够区分DNA的 相等 母链和子链 D.②延伸方向为5'端至3'端，其模板链3'端指 B.得到的DNA带的位置有三个，证明了 向解旋方向 DNA的半保留复制 9.(2023·浙江6月， 紫外线 C.将DNA变成单链后再进行离心也能得到 16,2分)紫外线引 5'TTTTTT TTTTTT13' 3'⊥⊥⊥⊥⊥⊥⊥⊥⊥⊥⊥⊥⊥5' 相同的实验结果 发的DNA损伤， 一损伤 5TTT T3 D.选择大肠杆菌作为实验材料是因为它有环 可通过“核苷酸切 3'ILLIL⊥⊥LLL」5 状质粒DNA 酶切口 切口、酶) 除修复(NER)”方 5'TTTTTT TTTT13 7.(2025·湖北卷，14,2分)大数据时代，全球每 式修复，机制如图 天产生海量数据，预计2040年需一百万吨硅 5'T 缺口 所示。着色性干皮 3'l+L☐5 基芯片才能储存全球一年产生的数据。为解 修复完成 决这一难题，科学家尝试运用DNA来储存数 症(XP)患者的 51111113' 3 15y 据。我国科学家已经将汉代拓片、熊猫照片等 NER酶系统存在 文化数据写入DNA,实现数据长期保存。下 缺陷，受阳光照射后，皮肤出现发炎等症状。患 列叙述中，DNA可以作为存储介质的优点不 者幼年发病，20岁后开始发展成皮肤癌。下列叙 包括 () 述错误的是 A.DNA具有可复制性，有利于数据的传播 A.修复过程需要限制酶和DNA聚合酶 B.可通过DNA转录和翻译传递相应数据 B.填补缺口时，新链合成以5到3'的方向进行 信息 C.DNA有害损伤发生后，在细胞增殖后进行 C.DNA长链中碱基排列的多样化，为大量数 修复，对细胞最有利 据的存储提供可能 D.DNA作为存储介质体积小，为数据携带和 D.随年龄增长，XP患者几乎都会发生皮肤癌 保存节约了大量空间 的原因，可用突变累积解释25.解析：(1)甲突变可致先天性耳聋，由遗传系谱图分析 该病，I一1和1一2均正常，且基因组成均为十/一 都是杂合子，二者均不患病，说明该病是隐性遗传病； I一1和I一2后代中Ⅱ一2、Ⅱ一4为隐性纯合子，即 父亲含致病基因的染色体既可以传给儿子，又可以传 给女儿，不考虑染色体互换，该致病基因不在性染色体 上。故先天性耳聋是常染色体隐性遗传病，I一1和 I一2的甲、乙基因组成均为十/一，生育甲、乙突变基 因双纯合体（一/一一/一）的概率为1/16，生女儿的概 率为1/2，故I一1和I一2生育一个甲和乙突变基因 双纯合体女儿的概率为1/16×1/2=1/32。 (2)引物结合在DNA单链的3'端，且与DNA单链反向 平行，研究人员已经设计好的引物5'一GGCATG一3 与题千中给出的正常基因单链片段3'端相应位，点(5'一C ATGC℃一3')互补，为反向引物，则另一条引物应与题千 中给出的正常基因单链片段的5′端互补链互补，也就 是与该正常基因单链的5端相同，为正向引物，故另一 条引物应设计为“5'-ATTCCA-3”。Ⅱ-1为杂合 子，既含正常基因，又含突变基因，扩增产物长度都为 10(左侧长度)+十293十7（右侧有三个碱基在引物扩增 范围之外)=310(bp),因为酶切位，点在正常基因5瑞 第8、9两个碱基之间，突变基因不含酶切位点，所以Ⅱ 一1的目的基因片断酶切后应有正常基因产生的两条 链，长度为8bp和302bp,突变基因一条链，长度为 310bp。 (3)Ⅱ一1乙基因的基因组成为十/一，但经基因检测胎儿 Ⅲ一2乙基因的基因组成一/一，表明该胎儿不具备转化叶 酸的能力，故应给该孕妇补充叶酸的剂量为4g·d厂」。 答案：(1)常染色体隐性遗传1/32 (2)5′-ATTCCA-3310、302、8(3)4 26.解析：(1)由系谱图可知，Ⅱ，和Ⅱ。都是正常人，却生出 患甲病女儿Ⅲ」，说明甲病为隐性基因控制，设为，正 常基因为A,假设其为伴X染色体遗传，则Ⅲ，基因型 为XX",其父亲Ⅱ，基因型为XY,必定为患者，与系 谱图不符，則可推断甲病为常染色体隐性病，Ⅲ！基因 型为aa,其父母Ⅱ，和Ⅱ，基因型都是Aa。 (2)由系谱图可知，Ⅱ，和Ⅱ，都是乙病患者，二者儿子 Ⅲ：为正常人，则可推知乙病由显性基因控制，设为B 基因，正常基因为b,该病可能为常染色体显性遗传病， 或伴X染色体显性遗传病。 若为常染色体显性遗传病，则Ⅲ，基因型为bb,其父亲 Ⅱ，（是乙病患者）基因型为Bb(同时含有B基因和b基 因)；若为伴X染色体显性遗传病，则Ⅲ，基因型为 XY,其父亲Ⅱ，（是乙病患者）基因型为XBY(只含有B 基因)，若用乙病的正常基因和致病基因分别设计DNA 探针，对Ⅱ，进行核酸检测，若出现两条杂交带则为常 染色体显性遗传病，若只有一条杂交带，则为伴X染色 体显性遗传病。 (3)若乙病是一种常染色体显性遗传病，仅考虑乙病 时，Ⅲ：基因型为bb,Ⅱ：和Ⅱ，基因型为Bb,二者所生 患乙病女儿Ⅲ。基因型可能为两种：BB或Bb,且BB: Bb=1:2;若仅考虑甲病，Ⅲ。为甲病患者，其基因型为 aa,Ⅱ：和Ⅱ；基因型为Aa,二者所生女儿Ⅲ；不患甲 病，其基因型可能为两种：AA或Aa,且AA:Aa 1:2,综合考虑这两对基因，Ⅲ，个体的基因型可能有 2×2=4种。 仅考虑甲病时，已知甲病在人群中的发病率为1/2500， 即aa=1/2500,则可计算出a=1/50,A=49/50,人群 中表型正常的男子所占的概率为：A_=1一1/2500 =2499/2500,人群中杂合子Aa=2×1/50×49/50 =98/2500,那么该正常男子为杂合子Aa的概率 =98/2500÷2499/2500=2/51;由上面分析可知，Ⅲ3 19: 详解详析 的基因型为2/3Aa,因此Ⅲ？与一个表型正常的男子结 婚后，生出患甲病孩子的概率为aa=2/51×2/3×1/4 =1/153。 仅考虑乙病，人群中的表型正常的男子基因型均为bb, 且由上面分析可知，Ⅲ3基因型可能为1/3BB和2/3Bb, 则二者生出患乙病孩子B的概率=1/3十2/3×1/2= 2/3。 综合考虑这两种病，Ⅲ；与一个表型正常的男子结婚 后，生出患两种病的孩子的概率=1/153×2/3=2/459。 (4)甲病为隐性基因控制的遗传病，甲病杂合子的正常 基因可以表达正常的转运C厂的载体蛋白，虽然异常基 因表达的异常载体蛋白无法转运CI厂，但是正常蛋白仍 然可以转运C厂，从而使机体表现正常。 乙病为显性基因控制的遗传病，乙病杂合子的异常基 因表达的异常蛋白质损害神经元，虽然正常基因表达 的正常蛋白质不损害神经元，但是也无法阻止或解除 这种损害的发生，因此杂合子表现为患病。 答案：(1)常染色体隐性遗传（病）Ⅱ，和Ⅱ。均无甲 病，生出患甲病女儿Ⅲ，，可判断出该病为隐性病，且其 父亲Ⅱ，为正常人，若为伴X染色体隐性遗传，则其父 亲异常，故可判断为常染色体隐性遗传 (2)2Ⅱ，(3)42/459 (4)可以转运C1患（乙）病 第七章遗传的分子学基础 第一节基因的本质 1.DS型肺炎链球菌是原核生物，其遗传物质主要分布 于拟核。因此，S型肺炎链球菌的遗传物质主要通过拟 核传递给子代，A错误；水稻、小麦和玉米三大粮食作物 都是植物，都属于真核生物，真核生物的遗传物质是 DNA,B错误；基因指导蛋白质的合成过程是遗传信息 的表达过程，伞藻通过复制传递遗传信息，而不是表达 遗传信息，C错误：烟草叶肉细胞的遗传物质是DNA,其 单体是脱氧核苷酸，DNA水解后可产生4种脱氧核苷 酸，D正确。 2.B该病毒的遗传物质的碱基中无T有U,说明该病毒 的遗传物质是RNA,由题表可知，A与U的含量不相 等，C与G的含量不相等，说明该病毒的遗传物质为单 链RNA,以该单链RNA为模板合成的互补链中G十C 的含量为28.0%十20.8%=48.8%，A错误：某些病毒 的遗传物质能影响宿主细胞的DNA,从而引起基因突 变，因此，该病毒的遗传物质可能会引起宿主DNA变 异，B正确；病毒无细胞结构，病毒增殖需要的蛋白质由 宿主细胞的核糖体合成，C错误：分离定律的适用条件是 进行有性生殖的真核生物的细胞核遗传，病毒基因的遗 传不符合分离定律，D错误。 3.解析：(1)病毒个体极其微小，普通光学显微镜无法清晰 观察其形态结构，需要使用电子显微镜才能清楚观察病 毒的形态结构。 (2)细胞骨架对于维持细胞的形态具有重要作用，体外 培养的梭形昆虫细胞被病毒感染后转变为圆球形，很可 能是病毒感染引起了昆虫细胞内细胞骨架的改变。 (3)病毒需要在宿主细胞内进行生存和繁殖，细胞调亡 会导致宿主细胞死亡，不利于病毒的生存和繁殖。病毒 基因组中含有的抗细胞调亡基因可以抑制宿主细胞的 调亡，为病毒的复制和繁殖提供更多的时间和场所。 (4)要使病毒DNA能在大肠杆菌中复制，需要在病毒 DNA中插入大肠杆菌复制原点序列，这样才能利用大肠 杆菌细胞内的复制系统进行复制。 (5)转录需要特定的酶等条件，该病毒DNA能进入哺乳 动物细胞，但无对应的转录产物，可能是因为哺乳动物 细胞中缺乏该病毒DNA转录所需的酶。 最新真题分类特训·生物学 (6)该病毒具有包膜结构，包膜的主要成分是脂质等，脂 溶剂可以溶解病毒的包膜，使包膜上的蛋白A等结构被 破坏，进而导致病毒无法与宿主细胞膜上的受体结合， 失去对宿主细胞的感染性。 答案：(1)电子显微镜(2)细胞骨架(3)抑制宿主细 胞的调亡，为病毒的复制和繁殖提供更多的时间和场所 (4)大肠杆菌复制原点(5)哺乳动物细胞中缺乏该 病毒DNA转录所需的酶(6)脂溶剂溶解了病毒的包 膜，破坏了蛋白A的结构，导致病毒无法与宿主细胞膜 上的受体结合 4.B酶W可切断DNA中5'碳与磷酸基团之间的化学 键，酶切后获得的3'-核苷酸的磷酸基团是下一个脱氧核 苷酸的磷酸基团，2P标记的dTTP,酶切后，带2P的3' 核苷酸的碱基均为胞嘧啶，则一条链中碱基T和C交替 连接，另一条链中A和G交替连接，要使产物经充分酶 切后，带2P的3'-核苷酸的碱基均为腺嘌呤，则被标记的 脱氧核苷酸为dGTP,B正确。 5.CDNA复制的必需步骤是解开双螺旋，该过程需要解 旋酶参与，该细菌仅酶具备耐高温特性，DNA复制仍需 解旋酶，A错误；DNA复制时，DNA聚合酶沿母链的 3′端向5′瑞移动，即母链从3′端到5′端被阅读，子链从 5′端到3'端合成，B错误；该细菌可在高温环境下完成 DNA复制，说明其参与DNA复制的DNA聚合酶在高 温下仍有活性，可催化子链的延伸过程，C正确；该菌复 制系统耐高温，既和DNA中氢键含量高(G一C碱基对 多)有关，也和相关酶（蛋白质）的稳定结构有关，二硫键 可维持蛋白质空间结构的稳定性，因此该特性与二硫键有 关，D错误。 6.B1iN没有放射性，它与1“N只是氯元素的不同同位 素，质量不同，可通过密度梯度离心技术区分含不同氯 元素的DNA,进而区分DNA的母链和子链，A错误； 在15N标记DNA的实验中，得到的DNA带的位置有轻 带（两条链都含1N)、中带（一条链含“N,一条链含1iN)、 重带（两条链都含1N)三个；根据不同代DNA在离心后 出现的这些带的位置和比例，证明了DNA的半保留复 制，B正确；若将DNA解链为单链后离心，无论是全保 留还是半保留复制，都是只有两条条带，不能证明DNA 的半保留复制，C错误：选择大肠杆菌作为实验材料是因 为大肠杆菌繁殖快，容易培养，能在短时间内获得大量 的子代，便于观察实验结果，而不是因为它有环状质粒 DNA,D错误。 7.BDNA通过半保留复制可快速扩增数据，便于传播， A不符合题意：DNA储存数据时，信息读取依赖测序技 术而非转录和翻译，与数据存储无关，B符合题意；DNA 碱基对排列顺序的多样性使其可编码海量信息，是存储 优势，C不符合题意：DNA分子结构紧凑，单位体积存储 密度极高，节省空间，D不符合题意。 8.DA.据图分析，图甲时新合成的单链①比②短，图乙时 ①比②长，因此可以说明①和②延伸时均存在暂停现 象，A正确；B.①和②两条链中碱基是互补的，图甲时新 合成的单链①比②短，若②比①长的部分不含A和T,则 ①中A、T之和与②中A、T之和可能相等也可能不相 等，B正确；C.①和②两条链中碱基是互补的，丙为复制 结束时的图像，新合成的单链①与②等长，图丙时①中 A、T之和与②中A、T之和一定相等，C正确；D.①和② 两条单链由一个双链DNA分子复制而来，其中一条母 链合成子链时①的5'端指向解旋方向，那么另一条母链 合成子链②时延伸方向为5′端至3'端，其模板链3'端指 向解旋方向，D错误。 9,CA.由图可知，修复过程中需要将损伤部位的序列切 断，因此需要限制酶的参与；同时修复过程中，单个的脱 氧核苷酸需要依次连接，要借助DNA聚合酶，A正确； B.填补缺口时，新链即子链的延伸方向为5′到3'的方向 9 进行，B正确；C.DNA有害损伤发生后，在细胞增殖中进 行修复，保证DNA复制的正确进行，对细胞最有利，C 错误；D.癌症的发生是多个基因累积突变的结果，随年 龄增长，XP患者几乎都会发生皮肤癌的原因，可用突变 累积解释，D正确。 第二节基因的表达 1B中性突变不会导致性状发生明显改变，如突变后翻 译出的蛋白质可能不变，突变若发生在非编码区，或发 生隐性突变且个体处于杂合状态，性状也不会改变， A错误；转录产物的RNA序列与模板链碱基序列互补， 反向平行，且碱基A对应U,模板链序列为5'一GGC TACATGC一3'，与其互补的转录产物部分序列(5′·3') 为5'一GCAUGUAGCC一3'，B正确：DNA的甲基化修 饰是一种表观遗传现象，可以通过生殖细胞遗传给后 代，C错误：该基因复制的产物是DNA,原料是4种脱氧 核苷酸，转录的产物是RNA,原料是4种核糖核苷酸， D错误。 2.C组蛋白乙酰化不改变自身的氨基酸序列，但能降低 染色质的紧密程度，从而促进基因的表达，可影响个体 表型，A正确：具有生物活性的tRNA的形成，需要DNA 转录，还需要转录后加工形成三叶草结构，B正确：编码 组蛋白的mRNA上结合的核糖体数量不同，会影响翻译 效率，但不会影响翻译的准确度，C错误：组蛋白乙酰化 发生在翻译出组蛋白后，是基因表达调控的结果，也会 影响基因的表达，D正确。 3.A题千中ATT基因通过调控赤霉素合成影响耐碱和 耐热两种性状，体现一个基因影响多个性状，A错误； ATT基因编码GA20氧化酶，通过控制酶的合成调控代 谢过程，进而影响性状，符合基因间接控制性状的途径， B正确：ATT基因的表达产物是赤霉素合成的关键酶， 调节其表达可改变赤霉素水平，C正确；克隆ATT基因 后，可通过转基因技术培育耐碱一耐热水稻，D正确。 4.C基因转录是以DNA的一条链为模板，合成RNA的 过程，其中模板链的方向为3'到5'，分析题图基因的转 录方向可知，M基因以上面的链为模板，N基因以下面 的链为模板，故M基因转录产物为5'一UGUAGA一3'， N基因转录产物为5'一AGCUGU一3'，②③正确， C正确。 5.A同一只鹦鹅的体细胞由同一受精卵分裂分化而来， 基因序列应相同，差异不可能来自乙醛脱氢酶基因序 列，A符合题意；乙醛脱氢酶能催化鹦鹅黄素的醛基转 化为羧基，造成羽色由红到黄的渐变，编码乙醛脱氢酶 mRNA量的差异，导致产生的乙醛脱氢酶含量变化，进 而引起生物性状的变化，B不符合题意；不同细胞中乙醛 脱氢酶活性可能存在一定的差异，造成羽色由红到黄的 渐变，进而导致同一只鹦鹅不同部位的羽色有红黄差 异，C不符合题意；乙醛脱氢酶能催化鹦鹉黄素的醛基转 化为羧基，造成羽色由红到黄的渐变，可能是不同部位 鹦鹉黄素醛基转化为羧基数的差异，所以导致同一只鹦 鸪不同部位的羽色有红黄差异，D不符合题意。 6.D观察可知，甲基化是发生在mRNA上，不是抑制转 录过程，而是影响mRNA的翻译或稳定性来调控基因表 达，A错误；由图可知甲基化发生在mRNA上，mRNA 是核糖核苷酸链，不是脱氧核糖核苷酸链，B错误；从图 中可见甲基化的mRNA会降解，而蛋白Y与甲基化的 mRNA结合后可以表达，说明蛋白Y结合甲基化的 mRNA并促进表达，C错误；表观遗传可以由某些碱基 的甲基化或蛋白质乙酰化引起，若图中DNA的碱基甲 基化也可引起表观遗传效应，D正确。 7.D转录过程的碱基配对是A一U、T一A、C一G、G一C, 翻译过程的碱基配对是A一U、U一A、C一G、G一C,配 对方式不完全相同，A正确；转录时，RNA聚合酶结合启 动子并解开DNA双链，以其中一条链为模板合成