第六单元检测卷 遗传的分子基础(综合训练)(江苏专用)2027年高考生物一轮复习讲练测
2026-08-06
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摘要:
**基本信息**
以遗传的分子基础为核心,整合DNA结构复制、基因表达及中心法则,通过情境化命题构建从基础到调控的逻辑体系,凸显生命观念与科学思维。
**综合设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础概念|3题(如生物科学史)|结合经典实验辨析|从DNA作为遗传物质的证据到结构功能的内在联系|
|调控机制|8题(如操纵元、选择性剪接)|图表分析与过程推导|围绕中心法则,串联转录翻译调控及表观遗传|
|科学史与实验|4题(如肺炎链球菌转化)|实验设计与结论判断|科学探究方法与结论的逻辑推导|
|前沿应用|5题(如ecDNA、RNA测序)|新情境信息提取|从分子机制到进化适应的跨层次整合|
内容正文:
第六单元 遗传的分子基础
(综合训练)
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
考试范围:DNA 是主要的遗传物质、DNA 的结构、复制、基因的表达及中心法则
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、单选题:共15小题,每小题2分,共30分,在每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题目要求。
1.【原核操纵元调控】(2026·江苏徐州·一模)操纵元是原核细胞基因表达调控的一种组织形式,它由启动子、结构基因(编码蛋白基因)、终止子等部分组成。如图表示大肠杆菌细胞中核糖体蛋白(RP)合成及调控过程,图中①②表示相关生理过程,mRNA上的RBS是核糖体结合位点。下列说法正确的是( )
A.mRNA分子的基本骨架与启动子相同
B.当细胞中缺乏rRNA分子时,RBS基因不能转录
C.原核细胞基因转录时,每次只转录一个基因
D.RP1与mRNA分子结合,避免细胞内物质和能量的浪费
【答案】D
【详解】A、mRNA是RNA,其基本骨架是由磷酸和核糖交替连接构成;启动子是一段DNA序列,其基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接构成的,A错误;
B、结合题图可知,rRNA能与RP1、RP2和其他核糖体蛋白结合形成核糖体,当细胞中缺乏rRNA分子时,RP1不与rRNA结合而是与mRNA上的RBS位点结合,导致核糖体不能与mRNA结合,进而阻止翻译的起始,B错误;
C、原核细胞的基因编码区是连续的,原核细胞基因转录时,RNA聚合酶与启动子结合后相继驱动多个基因的转录,C错误;
D、当细胞中缺乏rRNA分子时,RP1与mRNA分子的结合可以避免在缺乏rRNA(核糖体的组成成分)的情况下,继续合成核糖体蛋白,从而避免细胞内物质和能量的浪费,D正确。
故选D。
2.【生物科学史】(2026·江苏南通·二模)下列关于生物学科学史的描述正确的是( )
A.摩尔根用假说—演绎法证明了基因在染色体上
B.孟德尔通过归纳总结法得出基因的自由组合定律
C.艾弗里用同位素标记法证明了DNA是遗传物质
D.沃森和克里克通过显微观察发现了DNA的双螺旋结构
【答案】A
【详解】A、摩尔根以果蝇为实验材料,运用假说—演绎法开展研究,最终证明了基因在染色体上,A正确;
B、孟德尔得出基因的分离定律和自由组合定律使用的研究方法是假说—演绎法,B错误;
C、艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验没有使用同位素标记法,该方法是赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验所用的研究方法,C错误;
D、沃森和克里克通过构建物理模型的方法发现了DNA的双螺旋结构,D错误。
故选A。
3.【P53 基因 DNA 修复通路】(2026·江苏南通·二模)当人体细胞DNA受损时,核基因P53被激活,通过下图所示的相关途径最终修复受损DNA,从而保持细胞基因组的完整性。相关叙述正确的是( )
A.过程①需要DNA聚合酶与启动子序列特异性结合
B.过程②中核糖体在mRNA上沿着3′→5′的方向移动
C.P53蛋白可启动基因的复制、转录和翻译过程
D.修复酶催化DNA分子在断裂处形成磷酸二酯键
【答案】D
【详解】A、过程①是转录,RNA 聚合酶与启动子序列特异性结合,A错误;
B、过程②是翻译过程,核糖体在mRNA上沿着5'→3'的方向移动,B错误;
C、P53蛋白可启动修复酶基因的表达,进行DNA修复,不能启动基因的复制过程,C错误;
D、修复酶可催化DNA分子在断裂处形成磷酸二酯键,从而修复受损的DNA,D正确。
4.【ecDNA 染色体外环状 DNA】(2026·江苏·一模)BRD4蛋白参与人类肿瘤细胞中细胞周期相关基因表达的调控,其存在的稳定性与ecDNA(细胞核内染色体外的无着丝粒环状DNA)的数量密切相关。下列相关叙述正确的是( )
A.BRD4基因仅在人类的肿瘤细胞中选择性表达
B.同一肿瘤中不同细胞的ecDNA数量通常不同
C.ecDNA携带的遗传信息的传递遵循孟德尔遗传规律
D.ecDNA的复制和转录过程中通常以同一条链为模板
【答案】B
【详解】A、BRD4蛋白参与细胞周期相关基因的表达调控,正常细胞也需要调控细胞周期的运转,说明BRD4基因在正常细胞中也会表达,A错误;
B、ecDNA是无着丝粒的环状DNA,细胞分裂过程中,着丝粒是纺锤丝牵引DNA分配到子细胞的结构,无着丝粒的ecDNA会随机分配到子细胞中,因此同一肿瘤中不同细胞的ecDNA数量通常不同,B正确;
C、孟德尔遗传规律的适用对象是进行有性生殖的真核生物的细胞核染色体上的基因,ecDNA是染色体外的DNA,不随染色体的分离和自由组合而分配,其遗传不遵循孟德尔遗传规律,C错误;
D、DNA复制过程以DNA的两条链分别为模板合成子代DNA,转录过程以DNA的一条链为模板合成RNA,二者的模板链不相同,D错误。
5.【古生物 RNA 测序】(2026·江苏·一模)科学家从已灭绝猛犸象的遗骸中成功提取到了RNA分子,并进行测序分析。下列相关叙述正确的是( )
A.分析猛犸象总RNA可推测出猛犸象的完整基因组
B.猛犸象RNA信息能准确推测基因的表观遗传机制
C.通过猛犸象RNA可分析其相关细胞中基因的表达情况
D.猛犸象RNA信息是推测其与现存象类亲缘关系的直接证据
【答案】C
【详解】A、基因组是生物体全部的DNA序列,RNA是基因选择性转录的产物,仅包含部分基因的序列信息,无法推测出完整基因组,A错误;
B、表观遗传是DNA序列不变的情况下基因表达发生可遗传变化的机制,如DNA甲基化、组蛋白修饰等,RNA序列信息无法反映这类修饰情况,不能推测基因的表观遗传机制,B错误;
C、RNA是基因转录的产物,细胞中基因的表达情况会体现在RNA的种类和含量上,因此可通过猛犸象RNA分析相关细胞的基因表达情况,C正确;
D、推测生物亲缘关系的直接证据是化石,RNA稳定性差易发生变异,RNA信息不属于判断亲缘关系的直接证据,D错误。
故选C。
6.【细胞学说与遗传科学史综合】(2026·江苏·一模)下列关于生命科学史的叙述,正确的是( )
A.施莱登和施旺共同创建了细胞学说:所有生物都是由细胞组成的
B.在生长素的发现实验中,拜尔的实验需要在光照条件下进行
C.沃森和克里克主要通过建构模型的方法揭示了DNA的双螺旋结构
D.孟德尔预测“F1测交后代表型的数量比为1∶1”属于“假说—演绎法”中的假说
【答案】C
【详解】A、施莱登和施旺共同创建了细胞学说,其内容之一是一切动植物都是由细胞和细胞产物组成的,A错误;
B、在生长素的发现实验中,拜尔的实验不需要在光照条件下进行,避免光照对实验结果的影响,B错误;
C、沃森和克里克采用模型建构的方法发现了DNA的双螺旋结构,该模型为物理模型,C正确;
D、孟德尔预测“F1测交后代表型的数量比为1∶1”属于“假说—演绎法”中的演绎,D错误。
7.【R-loop 三链核酸结构】(2026·江苏·一模)转录过程中,合成的RNA不能与模板DNA单链分开会形成RNA-DNA杂交体,此杂交体再和一条DNA单链共同组成的三链核酸称为R-loop(R环结构,如下图),可以稳定存在于基因组中并调节基因表达。下列相关叙述错误的是( )
A.转录产生的RNA未及时脱离模板链促进了R-loop的形成
B.由图中R环结构可以判断出RNA的a侧是其5′端
C.R环结构中三条核苷酸链彼此之间通过碱基互补配对原则相连
D.R环可能影响DNA复制和相关基因的表达
【答案】C
【详解】A、根据题干信息,转录后RNA不能与模板DNA单链分离,才会形成RNA-DNA杂交体,进一步组装形成R环,因此RNA未及时脱离模板确实会促进R环形成,A正确;
B、转录过程中,RNA沿5'→3'方向延伸,新的核苷酸添加到3'端,RNA聚合酶在图中右侧(延伸端),因此远离RNA聚合酶的a侧是RNA先合成的5'端,B正确;
C、R环结构中,只有RNA和模板DNA单链之间遵循碱基互补配对,另一条游离的DNA单链没有和另外两条链发生碱基互补配对,因此“三条核苷酸链彼此之间通过碱基互补配对相连”的叙述错误,C错误;
D、R环是稳定存在的特殊核酸结构,会阻碍DNA复制时的解链过程,且据题意可知,R环可以调节基因表达,因此R环可能影响DNA复制和相关基因的表达,D正确。
8.(2026・江苏扬州・三模)(2026·江苏扬州·三模)2025年,科研人员首次公布在我国空间站发现的一个微生物新物种——天宫尼尔菌(一类产芽孢细菌)。下列叙述正确的是( )
A.天宫尼尔菌只能在拟核区进行DNA的复制
B.天宫尼尔菌增殖过程中能发生等位基因的分离
C.天宫尼尔菌合成的多肽链不能进一步加工
D.天宫尼尔菌基因表达时可边转录边翻译
【答案】D
【详解】A、天宫尼尔菌的DNA包括拟核区的大型环状DNA和细胞质中的质粒DNA,两类DNA都可进行复制,因此并非只能在拟核区进行DNA复制,A错误;
B、等位基因的分离发生在减数分裂产生配子的过程中,天宫尼尔菌为原核生物,无染色体,不进行减数分裂,不存在等位基因分离的现象,B错误;
C、天宫尼尔菌细胞质中存在相关催化酶,可将合成的多肽链进一步折叠、加工为具有空间结构的有功能蛋白质,并非不能进一步加工,C错误;
D、天宫尼尔菌为原核生物,无核膜阻隔转录和翻译过程,转录和翻译可在同一区域同时进行,即基因表达时可边转录边翻译,D正确。
9.(2026・江苏・二模)(2026·江苏·二模)华丽硫珠菌是一种单细胞生物,生活在富含硫化物的无机环境中。图示其外形及横切面,下列相关叙述错误的是( )
A.从细胞核进化角度看,该菌可能介于原核和真核细胞之间
B.遗传信息在该菌内可边转录边翻译,且都发生在膜囊P内
C.大膜囊结构类似于植物细胞的液泡,可支撑菌体的丝状外形
D.该菌用硫化氢进行化能合成作用时,细胞可产生并释放氧气
【答案】D
【详解】A、膜囊P包含该菌全部遗传物质以及核糖体,从细胞核进化角度看,该菌可能介于原核和真核细胞之间,A正确;
B、膜囊P包含该菌全部遗传物质以及核糖体,因此,遗传信息在该菌内可边转录边翻译,且都发生在膜囊P内,B正确;
C、从形态结构看,大膜囊结构位于菌体中间,占73%的体积,类似于中央液泡,它的存在使细胞质紧贴细胞壁,有利于保持菌体形态,C正确;
D、该菌用硫化氢进行化能合成作用时,细胞可产生S,不会产生氧气,D错误。
10.【遗传物质探究经典实验综合】(2026·江苏南通·三模)探究生物遗传物质的过程中有许多经典实验。相关叙述正确的是( )
A.格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验证明R型细菌含有促使S型细菌转化的“转化因子”
B.艾弗里在肺炎链球菌体外转化实验中加入不同酶来控制变量,利用了“加法原理”
C.赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验证明了T2噬菌体的遗传物质是DNA
D.烟草花叶病毒的感染实验证明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质和蛋白质合成的模板
【答案】C
【详解】A、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验中,加热杀死的S型细菌与活R型细菌混合注射到小鼠体内后,小鼠死亡且能分离出活S型细菌,证明已经加热致死的S型细菌,含有某种促使R型活细菌转化的“转化因子”,A错误;
B、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中加入不同酶,是为了分解去除S型菌提取物中的对应物质,排除该物质的作用,利用的是“减法原理”,B错误;
C、赫尔希和蔡斯用同位素标记法分别标记T2噬菌体的DNA和蛋白质,证实只有DNA进入大肠杆菌内并指导子代噬菌体合成,证明T2噬菌体的遗传物质是DNA,C正确;
D、烟草花叶病毒的感染实验仅能证明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质,无法证明RNA是蛋白质合成的模板,D错误。
11.【前体 RNA 选择性剪接】(2026·江苏·二模)图示α原肌球蛋白基因转录形成的前体RNA(hnRNA)在不同组织细胞中进行不同剪接所产生的mRNA,其中UTR代表非翻译区。下列相关叙述正确的是( )
A.hnRNA的形成过程需解旋酶的参与
B.起始密码子和终止密码子分别位于5'UTR和3'UTR
C.剪接hnRNA时伴随着磷酸二酯键的断裂和重新形成
D.不同细胞中的mRNA均可逆转录出α原肌球蛋白基因
【答案】C
【详解】A、hnRNA的形成过程是通过转录过程实现的,该过程需RNA聚合酶的参与,不需要解旋酶,A错误;
B、起始密码子、终止密码子都位于成熟mRNA中,参与翻译过程,而UTR代表非翻译区,所以,起始密码子和终止密码子不位于5'UTR和3'UTR,B错误;
C、选择性剪接前体RNA的过程中,需要断裂磷酸二酯键;之后还需要将剪切的部分对应的序列连接起来,该过程需要形成磷酸二酯键,C正确;
D、前体RNA(hnRNA)在不同组织细胞中进行不同剪接产生的mRNA不同,可见,不同细胞中的mRNA均不能逆转录出α原肌球蛋白基因,D错误。
12.【DNA 甲基化与表观遗传进化】(2026·江苏苏州·三模)我国某研究团队发现,大豆从南向北扩散的过程中表现出花期提前的适应现象。在向北扩散的群体中,开花基因GmFT5a的甲基化水平逐渐降低。下列相关叙述正确的是( )
A.DNA和组蛋白可发生甲基化修饰,均能促进细胞中基因的表达
B.向北扩散的大豆群体中GmFT5a甲基化水平降低由低温环境诱发
C.该位点DNA甲基化水平降低,影响GmFT5a的复制和转录过程
D.表观遗传与遗传物质改变引起的变异共同在生物进化中发挥作用
【答案】D
【详解】A、DNA和组蛋白的甲基化修饰不一定促进基因表达,通常基因启动子区域的DNA甲基化会抑制RNA聚合酶与启动子结合,抑制基因的表达,A错误;
B、变异是不定向的,低温环境仅对大豆群体中已存在的GmFT5a甲基化水平不同的个体起选择作用,不能定向诱发甲基化水平降低,B错误;
C、DNA甲基化不改变DNA的碱基序列,不会影响DNA的复制过程,仅会影响GmFT5a的转录过程,进而影响基因表达,C错误;
D、表观遗传导致的性状改变可以遗传,能为生物进化提供原材料,与遗传物质改变引起的可遗传变异共同在生物进化中发挥作用,D正确。
13.【原核边转录边翻译图像分析】(2026·江苏南京·二模)下图为某原核细胞中转录、翻译的示意图。下列相关叙述正确的是( )
A.图中RNA聚合酶从a侧移动到b侧
B.图中c处核糖体上的多肽链比d处长
C.图中DNA模板链的a端有游离的羟基
D.游离氨基酸与tRNA结合发生在核糖体
【答案】B
【详解】A、转录时,转录时间越长,合成的mRNA越长。图中越靠近a侧的mRNA越长,说明RNA聚合酶是从b侧移动到a侧,A错误;
B、多肽链的长度与核糖体的结合时间正相关。c处核糖体更靠近DNA和RNA聚合酶(mRNA的3'端),结合时间更早,因此c处核糖体上的多肽链比d处长,B正确;
C、 DNA链的末端特性:5'端带有游离的磷酸基团,3'端带有游离的羟基。 RNA聚合酶沿DNA模板链的3'→5'方向移动(从b到a),说明模板链的3'端在b侧,5'端在a侧。因此,DNA模板链的a端是5'端,带有游离的磷酸基团,而非羟基,C错误;
D、游离氨基酸与tRNA结合的过程由氨基酰-tRNA合成酶催化,发生在细胞质基质中,不发生在核糖体,D错误。
14.【果蝇 X 染色体剂量补偿效应】(2026·江苏·一模)“剂量补偿”现象,是指两性个体间某些基因剂量(数量)不同,但表达水平相似。其出现与基因Sx1的表达有关,如下图所示。下列说法错误的是( )
A.细胞分化的原理与Sx1基因参与的“剂量补偿”的原理相同
B.Sx1基因通过促进msl-2的表达从而促进X染色体上基因的表达
C.检测超雌果蝇(XXX)相关基因的表达量可以进一步验证“剂量补偿”
D.雌雄个体X染色体数量不同,但X染色体上相关基因的表达量可能相同
【答案】B
【详解】A、分析题意可知,“剂量补偿”是两性个体间某些基因剂量(数量)不同,但表达水平相似的现象,结合图示可知,该现象与Sxl基因的表达有关,而细胞分化是基因选择性表达的结果,故Sxl基因参与的“剂量补偿”的原理与细胞分化原理相同,A正确;
B、据图可知,雌性个体中Sxl基因表达后导致msl-2缺失,说明Sxl基因通过抑制msl-2的表达,进而使mle、msl-1和msl-3蛋白质复合体没有活性,从而使X染色体基础水平转录,B错误;
C、检测超雌果蝇(XXX)相关基因的表达量可以进一步验证“剂量补偿”,若该“剂量补偿”存在,则预期其X染色体的转录水平应低于XX型,C正确;
D、据图可知,雌性个体有两条X染色体,但其X染色体基础水平转录,雄性个体有1条X染色体,但其染色体高水平转录,据此推测,雌雄个体X染色体数量不同,但X染色体上相关基因的表达量可能相同,D正确。
故选B。
15.【RNA 甲基化调控染色质与原癌基因】(2026·江苏南通·一模)某些癌组织中RNA甲基化水平异常增高,甲基化的RNA能招募一些酶使得染色质变得松散,进而影响X基因的表达,促进癌细胞的增殖,部分过程如下图。相关叙述正确的是( )
A.组蛋白甲基化修饰可发生在细胞核和线粒体
B.图中DNA、组蛋白去甲基化均能促进X基因的表达
C.X基因是抑癌基因,染色质变得松散有利于其表达
D.甲基化的RNA使X基因的遗传信息发生改变
【答案】B
【详解】A、组蛋白是构成真核细胞染色质的蛋白质,仅存在于细胞核中,线粒体有自身的蛋白质,但无组蛋白结构,因此组蛋白甲基化修饰只发生在细胞核,A错误;
B、题干提到 “甲基化的 RNA 能招募一些酶使得染色质变得松散”,图中显示甲基化RNA招募了组蛋白去甲基化酶和DNA去甲基化酶,染色质松散有利于基因表达,因此组蛋白和DNA去甲基化能促进X基因表达,B正确;
C、题干信息表明X基因的表达促进癌细胞的增殖,而抑癌基因的作用是抑制细胞异常增殖,因此X基因应是原癌基因(异常激活后促进增殖),C错误;
D、甲基化的RNA通过调控染色质结构影响基因表达水平,并未改变X基因的碱基序列,因此X基因遗传信息未发生改变,D错误。
二、多选题:共4小题,每小题3分,共12分,少选得1分,多选、错选都不得分。
16.【β- 地中海贫血基因突变与表观遗传】(2026·江苏徐州·三模)β-地中海贫血与β-珠蛋白基因(HBB)的异常调控密切相关,下图为HBB基因的正常表达与两种异常表达发病途径示意图。下列相关叙述错误的有( )
A.反密码子为5′-AGG-3′的tRNA,可识别并转运脯氨酸
B.异常途径I中,基因突变的类型为碱基对的替换
C.异常途径Ⅱ中,HBB基因储存的遗传信息发生了改变
D.人体胰岛细胞中,正常的HBB基因可表达产生β-珠蛋白,缓解贫血症状
【答案】BCD
【详解】A、根据碱基互补配对原则,与脯氨酸密码子CCU互补配对的tRNA上的反密码子为5'-AGG-3',所以反密码子为5'-AGG-3'的tRNA可识别并转运脯氨酸,A正确;
B、异常途径I中,DNA序列中第49位的碱基CC缺失,这种基因突变的类型属于碱基对的缺失,B错误;
C、异常途径 Ⅱ 是DNA 甲基化(表观遗传),基因的碱基序列不变,因此储存的遗传信息未改变,C错误;
D、HBB基因(β‑珠蛋白基因)只在红细胞中特异性表达,胰岛细胞中该基因不表达(基因选择性表达),D错误。
17.【离心技术生物实验应用】(2026·江苏扬州·三模)离心技术是一种广泛应用于各个领域的分离和提取技术,下列相关叙述正确的是( )
A.用差速离心法分离提取液中的细胞器时,可先后分离出较小和较大的细胞器
B.赫尔希和蔡斯用离心技术将吸附在细菌上的噬菌体与细菌分开
C.可用密度梯度离心法使14N-DNA和15N-DNA分布在试管的不同位置
D.可以用离心法将去除植物细胞壁后获得的不同原生质体融合成杂种细胞
【答案】CD
【详解】A、差速离心法分离细胞器时,先通过低转速离心将质量大的细胞器沉淀分离,再逐步升高转速分离质量小的细胞器,因此先后分离的是较大和较小的细胞器,A错误;
B、赫尔希和蔡斯的实验中,搅拌的作用是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,离心的作用是让已经分离的噬菌体和细菌分别分布在上清液和沉淀物中,离心无法将吸附在细菌上的噬菌体与细菌分开,B错误;
C、14N-DNA和15N-DNA的密度存在差异,密度梯度离心法可以让二者因密度不同分布在试管的不同位置,这也是DNA半保留复制实验的核心原理,C正确;
D、诱导植物原生质体融合的物理方法包括离心、振动、电激等,因此可以用离心法促使不同原生质体融合成杂种细胞,D正确。
18.(2026・江苏镇江・三模)(2026·江苏镇江·三模)如图为丙型肝炎病毒的增殖过程,下列相关叙述错误的有( )
A.该病毒和HIV的增殖过程都需要逆转录酶的参与
B.该病毒侵入宿主细胞后,③过程通常发生在④过程之后
C.③④⑤⑥过程都发生了碱基配对且配对方式完全相同
D.④过程和⑤过程消耗的尿嘧啶核糖核苷酸的数目相同
【答案】ABD
【详解】A、由图可以直接看出该病毒的增殖没有逆转录过程,不需要逆转录酶的参与,A错误;
B、④过程为RNA复制,需要RNA复制酶的催化,而宿主细胞中不含有RNA复制酶,故③过程通常发生在④过程之前,B错误;
C、④⑤过程发生+RNA和−RNA之间的配对,③⑥过程发生+RNA上的密码子和tRNA上的反密码子之间的配对,配对方式都是A-U、C-G,C正确;
D、④过程合成的是−RNA,⑤过程合成的是+RNA,两者需要消耗的尿嘧啶核糖核苷酸的数目不相同,D错误。
19.【细菌转座子基因调控】(2026·江苏徐州·三模)细菌转座子是可移动的DNA片段,其转座过程依赖转座酶特异性识别两端的反向重复序列(IR),进而实现自身的剪切与整合。下图为Tn10转座子的结构示意图,以及ISIOR区域内两个启动子(PIN、POUT)分别驱动转座酶mRNA、micRNA的转录过程示意,以上两种RNA存在局部互补区域。下列相关叙述错误的有( )
注:TetA为四环素抗性基因
A.PIN和POUT是RNA聚合酶识别与结合的位点
B.PIN和POUT驱动转录时模板链相同
C.micRNA能抑制转座酶的翻译,降低转座活性
D.转座子必然导致插入位点基因失活,对宿主不利
【答案】BD
【详解】A、PIN、POUT是两个启动子,启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,A正确;
B、转录合成RNA的方向为5′→3′,图中micRNA方向为3′→5′(左到右),转座酶mRNA方向为5′→3′(左到右),说明二者转录方向相反,因此PIN和POUT转录时的模板链是DNA的不同链,B错误;
C、两种RNA存在局部互补区域,micRNA可与转座酶mRNA互补结合,阻碍mRNA与核糖体结合,从而抑制转座酶的翻译,降低转座活性,C正确;
D、转座子若插入到基因的非编码间隔区,不会导致插入位点基因失活;且转座子可携带有利基因,对宿主生存可以是有利的,D错误。
第Ⅱ卷
三、非选择题:本题共5小题,共58分。(除特殊标注外,每空2分)
20.【猫毛色遗传与表观调控】(2026·江苏南通·一模)猫的毛色与真黑素、褐黑素、黄色素有关。有真黑素时毛色为黑色,无真黑素、有褐黑素时毛色为橙色,无真黑素和褐黑素时毛色为黄色。X染色体上的Arhgap36基因上游5kb片段的丢失(用36-表示,未丢失用36+表示)会促进Arhgap36基因的表达,导致真黑素不能合成。相关色素的合成机制如图1、2,其中①~⑤表示相关过程。此外,位于常染色体上的A基因决定有条纹(真黑素和褐黑素仅分布在毛的上端,下端为黄色),a基因决定无条纹(两种色素在毛上均匀分布)。请回答下列问题。
(1)图1中过程④需要________酶,过程⑤一条mRNA上结合多个核糖体的意义是________。图中信号分子与特异性受体结合后经信号转导,可影响酶的________。
(2)与图1相比,图2色素细胞中因产生________,从而使CREB________,导致酪氨酸酶相关蛋白1基因等无法表达,不能产生________素。
(3)研究表明在雌猫发育的某阶段体细胞会随机失活一条X染色体,并遗传给子代细胞。在形成配子时,失活的X染色体会恢复。已知同时表现出黑色毛和橙色毛的猫称为玳瑁猫(包括无条纹玳瑁猫、有条纹玳瑁猫),如图3所示。
①因X染色体随机失活导致性状的改变,属于________遗传。玳瑁猫细胞中一条X染色体随机失活发生在________(填“受精卵”、“早期胚胎”、“出生以后”)。
②有条纹黑黄雌猫(AAX36+X36+)和无条纹橙色雄猫(aaX36-Y)杂交,F1的表现型是________,F1自由交配产生F2,F2有条纹玳瑁猫与无条纹橙色猫自由交配,生出有条纹玳瑁猫的概率是________。
【答案】(1) RNA聚合 可迅速合成大量的蛋白质 合成(种类、数量)和活性
(2) Arhgap36 无法磷酸化 真黑
(3) 表观 早期胚胎 有条纹玳瑁雌猫、有条纹黑黄雄猫 1/6
【详解】(1)图1过程④是转录,转录需要RNA聚合酶催化。过程⑤一条mRNA上结合多个核糖体同时进行多条肽链的合成,因此少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质(提高蛋白质的合成效率)。信号分子与特异性受体结合后,会启动细胞内的一系列信号转导途径,影响相关基因的表达,进而影响酶的活性或合成(种类或数量)。
(2)比较图1和图2可知,由于图2产生了Arhgap36,使PKA被降解,从而使CREB无法磷酸化,导致酪氨酸酶相关蛋白1基因等无法表达,缺少酪氨酸酶相关蛋白1等,无法合成真黑素。
(3)①因X染色体随机失活导致性状的改变(生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化),属于表观遗传;玳瑁猫细胞中一条X染色体随机失活发生在早期胚胎,这样才能使不同细胞有不同的X染色体失活情况,进而形成玳瑁猫不同毛色的表型。
②有条纹黑黄雌猫(AAX36+X36+)和无条纹橙色雄猫(aaX36-Y)杂交,F1有AaX36+X36-(有条纹玳瑁雌猫)和AaX36+Y(有条纹黑黄雄猫),F1自由交配产生F2,F2有条纹玳瑁猫(1/3AAX36+X36-和2/3AaX36+X36-)和无条纹橙色猫(aaX36-Y)自由交配,生出有条纹玳瑁猫(A-X36+X36-)的概率=1/3×1/4+2/3×1/2×1/4=1/6。
21.【昆虫体色遗传连锁与选择性剪接】(2026·江苏南通·一模)某昆虫幼虫体色为白色,群体中有三种突变体:黑色、褐色、紫色,突变基因分别用H、B、G表示,其中基因H位于3号染色体上。为了探明三个突变基因的位置关系,科研人员利用纯系昆虫进行了如下杂交实验,请回答下列问题。
(1)根据实验结果判断,基因B和G的位置关系为__________、显隐性关系为__________;基因B不在3号染色体上,依据是_________。
(2)杂交三F2中白色个体相互交配,后代中白色个体占__________。若让杂交二F2中褐色个体与杂交三F2中黑色个体杂交,后代的表型及比例为__________。
(3)进一步研究发现基因B可能位于6号染色体上。已知SSR是染色体上短的重复序列,科研人员用6号染色体上某SSR(S0805)作为标记,提取杂交一的亲本(两亲本S0805序列的长度不同)、F1、BC1F(F1与褐色亲本回交的后代)DNA,进行PCR扩增S0805并电泳,其中两亲本和F1的电泳结果如右图。若基因B位于6号染色体上,请在答题卡的相应位置补全BC1F的电泳条带。__________。
(4)已知昆虫的K基因转录产生的前体mRNA存在选择性剪接从而产生K1蛋白和K2蛋白。进一步研究发现K基因突变为B和G后,分别转录产生类型1和类型2前体mRNA,如下图。
注:数字代表外显子序列,字母表示内含子序列,“——”和“-----”表示不同剪接方式。
①一个基因转录产生的前体mRNA存在选择性剪接的意义是__________。
②褐色个体体内__________蛋白发生改变,紫色个体体内__________蛋白发生改变。
【答案】(1) 同源染色体上同一位置(或等位基因) B对G为显性 杂交三F2表型比是9∶3∶4
(2) 64/81 白色∶褐色=1∶1
(3)
(4) 较少的基因能表达出更多种类的蛋白质 K2 K1和K2
【详解】(1)杂交二褐色×紫色,F1全为褐色,F2褐色:紫色=3:1,符合一对等位基因的分离定律,说明B、G在同源染色体上同一位置上或为等位基因,且B对G为显性;杂交三的F2为9:3:4(9:3:3:1的变式),说明B与H遵循自由组合定律,位于非同源染色体上。
(2)杂交三F2的白色个体基因型为+_H_(+为白色野生型基因),其中+_的基因型及比例为++:+B=1:2,产生配子+:B=2:1;H_的基因型及比例为HH:Hh=1:2,产生配子H:h=2:1。白色个体相互交配,后代中白色个体(+_H_)的比例为(1-BB的比例)×(1-hh的比例)=(1-1/9)×(1-1/9)=64/81。
杂交二F2的褐色个体基因型为BBHH(1/3)、BGHH(2/3),产生配子B:G=2:1,且均含H;杂交三F2的黑色个体基因型为_ _hh,产生配子+:B=1:1,且均含h。二者杂交后代均为_ _Hh(无黑色个体),其中+_为白色(占1/2),B_为褐色(占1/2),故表型及比例为白色:褐色=1:1。
(3)基因B位于6号染色体上,与SSR标记S0805连锁。F1(+B)从白色亲本获得带白色SSR的+基因,从褐色亲本获得带褐色SSR的B基因,因此F1有两条带。F1与褐色亲本(BB)回交,后代基因型为+B(1/2)和BB(1/2),+B个体有两条带,BB个体仅保留褐色亲本的条带,图应为:。
(4)①选择性剪接可让同一条前体mRNA通过不同的剪接方式,产生多种成熟mRNA,翻译出不同的蛋白质,较少的基因能表达出更多种类的蛋白质。
②K基因可通过选择性剪接产生K1和K2两种蛋白;B基因(褐色)转录的类型1前体mRNA,剪接后会导致K2蛋白的编码序列改变,因此褐色个体体内K2蛋白发生改变;G基因(紫色)转录的类型2前体mRNA,剪接后会导致K1和K2蛋白的编码序列改变,因此紫色个体体内K1和K2蛋白发生改变。
22.【反义 rca 基因沉默玉米光合基因工程】(2026·江苏南通·三模)某植物果皮颜色由紫色花青素和叶绿素共同决定,紫色花青素会掩盖叶绿素使果皮呈现紫色,无两种色素时果皮呈白色。下图是果皮细胞中相关基因控制花青素和叶绿素合成的部分分子机制。请回答下列问题。
(1)紫色花青素位于果皮细胞的__________中,其合成过程体现了基因通过控制__________,进而控制生物性状。
(2)催化过程①的酶是__________,参与过程②的RNA有__________。
(3)研究表明上述等位基因均为完全显性。为进一步研究果皮颜色遗传规律,科研人员利用3个纯系亲本进行了如下杂交实验。
组合
亲本
F1
F2
一
紫果×白果
紫果
紫果∶白果=27∶37
二
白果×绿果
白果
白果∶绿果=3∶1
①组合一中紫果亲本的基因型为_____,F2白果的基因型有__________种。
②自然界中绿果有多种基因型,经基因鉴定组合二的绿果亲本含A、D基因,则该绿果的基因型为__________,F2白果中基因型与白果亲本相同的概率是__________。
(4)为判断B、b和E、e在染色体上距离的远近,某同学通过智能体获知,若B、b和E、e的距离很远,它们之间高频发生互换,类似于独立遗传;若B、b和E、e的距离很近,则两者紧密连锁(不发生互换)。依据上述信息设计如图方案:
①若F2表型及比例为__________,则说明两者距离较远,类似于独立遗传。
②若F2表型及比例为__________,则说明两者距离较近,紧密连锁。
【答案】(1) 液泡 酶的合成来控制代谢过程
(2) RNA聚合酶 mRNA、rRNA、tRNA
(3) AABBDDEE 19 AAbbDDee 1/3
(4) 紫果∶绿果∶白果=2∶7∶7 紫果∶绿果∶白果=1∶4∶3
【详解】(1)紫色花青素位于果皮细胞的液泡中,其合成过程离不开相关基因表达出的相关酶的催化,体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物性状。
(2)过程①表示转录,催化转录过程的酶是RNA聚合酶。过程②表示翻译,参与翻译过程RNA有mRNA、rRNA、tRNA。
(3)由题意和题图可知:某植物果皮颜色由紫色花青素和叶绿素共同决定,受基因A、B、D、E共同调控,基因B和E连锁(位于同一条染色体上),紫色花青素会掩盖叶绿素使果皮呈现紫色,基因A、B、D共同调控紫色花青素的合成,基因E抑制叶绿素的合成。
① 组合一纯系的紫果与白果杂交,F1均为紫果,F2性状分离比为紫果∶白果=27∶37,总份数为27+37=64=43,说明基因A、B与D或E的遗传遵循自由组合定律,F1的基因型为AaBbDdEE,紫果亲本的基因型为AABBDDEE;F2总基因型种类为33=27种,紫果基因型种类为2(AA、Aa)×2(BBEE、BbEE)×2(DD、Dd)=8种,因此白果基因型种类为27−8=19种。
②绿果的特点:不能合成花青素(不是 A_B_D_)、能合成叶绿素(ee)。经基因鉴定组合二的绿果亲本含A、D基因,说明缺显性基因B,因此组合二的绿果亲本的基因型为AAbbDDee。该绿果亲本与纯合白果杂交,F1均为白果,F2性状分离比为白果∶绿果=3∶1,说明F1的基因型为AAbbDDEe,白果亲本的基因型为AAbbDDEE。F2白果(AAbbDDE_)中,基因型与白果亲本相同的概率是1/3。
(4)组合一紫果亲本的基因型为AABBDDEE,该亲本与隐性纯合子(aabbddee)杂交,F1的基因型为AaBbDdEe。若B、b和E、e的距离很远,它们之间高频发生互换,类似于独立遗传,则F1产生16种比值相等的配子(ABDE、ABDe、ABdE、ABde、AbDE、AbDe、AbdE、Abde、aBDE、aBDe、aBdE、aBde、abDE、abDe、abdE、abde);F1与隐性纯合子(aabbddee)杂交,F2表型及比例为紫果∶绿果∶白果=2∶7∶7。若B、b和E、e的距离很近,两者紧密连锁(不发生互换),则F1产生8种比值相等的配子(ABDE、AbDe、ABdE、Abde、aBDE、abDe、aBdE、abde);F1与隐性纯合子(aabbddee)杂交,F2表型及比例为紫果∶绿果∶白果=1∶4∶3。
23.【反义 rca 基因沉默玉米光合基因工程】(2025·江苏泰州·二模)RCA是一种核基因(rca) 编码的一种叶绿体蛋白。为研究RCA 对光合作用的影响及机理,科研人员构建反义 rca基因表达载体 (rca基因反向插入表达载体),利用农杆菌转化法导入玉米细胞,成功获得 rca基因沉默的转基因品种(如图),①~⑥表示相关过程。请回答下列问题:
(1)参与过程①的酶有_____________,合成的 rac 基因中___________(填“存在”或“不存在”)启动子,在引物设计时,需分别在上下游引物的5'端添加___________、__________的识别序列,以确保反义表达载体的构建。
(2)C4pdk 启动子的基本单位是_____________________,经过程②替换 Ti质粒上原有启动子的目的是_______________。
(3)过程④常用的方法是____________________,经过程⑤后,可利用含_______________的培养基筛选出转染成功的玉米细胞。
(4)培育成功的转基因玉米叶肉细胞中反义基因 rac表达会产生反义mRNA,从而使 rac基因沉默,其原理可能是 ,进而抑制翻译过程。
A.反义mRNA 与前体正义 mRNA 结合, 阻止其加工
B.反义 mRNA 与 DNA 上相关基因的起始密码子结合
C.反义 mRNA 与正义 mRNA 结合, 引发正义 mRNA 降解
D.反义 mRNA 与正义 mRNA 结合, 阻止正义 mRNA 与核糖体的结合
(5)为研究RCA 对光合作用的影响及机理,科研人员将野生型玉米和转基因玉米在适宜的光照条件下进行培养,一段时间后分别测定相关指标,结果如下表(Rubisco是光合作用暗反应中的一种关键酶)。
品种
检测指标
光合速率
叶绿素总量
Rubisco含量
Rubisco活力
野生型玉米
19.88
9.07
1.68
32.68
转基因玉米
9.57
9.09
3.21
14.95
据表分析,RCA对玉米的光合作用具有__________(从“促进”或“抑制”中选填)作用,其机理主要是通过__________________来影响光合作用强度。
【答案】(1) 逆转录酶和耐高温的DNA聚合酶 不存在 Sac Ⅰ BamH Ⅰ
(2) 脱氧核苷酸 可使目的基因在玉米叶肉细胞中特异性表达
(3) Ca2+处理法 潮霉素
(4)D
(5) 促进 RAC可提高Rubisco活力,促进暗反应,进而提高光合速率
【详解】(1)过程①为反转录PCR,因此需要的酶由逆转录酶和耐高温的DNA聚合酶,由于合成的rac基因是反转录而来,因此不存在启动子。由图可知,将rac基因插到启动子和终止子之间,且构建反义rac基因表达载体,因此在上游引物添加SacⅠ识别序列,在下游引物添加BamHⅠ识别序列以确保反义表达载体的构建。
(2)启动子是一段DNA序列,因此启动子的基本单位是脱氧核苷酸,C4pdk启动子是受光诱导的强启动子,驱动基因在玉米叶肉细胞中特异性表达,经过程②替换 Ti质粒上原有启动子的目的是可使目的基因在玉米叶肉细胞中特异性表达。
(3)过程④是将重组质粒导入到农杆菌中,常用的方法Ca2+处理农杆菌(感受态细胞法)。由图可知T-DNA内部含有潮霉素抗性基因,因此可利用含潮霉素的培养基筛选出转染成功的玉米细胞。
(4)培育成功的转基因玉米叶肉细胞中反义基因 rac 表达会产生反义mRNA,反义RNA与正义RNA结合,抑制核糖体与其结合,阻断翻译过程进而抑制基因表达,因此ABC错误,D正确。
故选D。
(5)与野生型玉米相比,转基因玉米的rac基因沉默,无RAC蛋白,光合速率降低,则可知RCA对玉米的光合作用具有促进作用。由表格数据可知,rac基因沉默时Rubisco活力下降,因此可推测RCA对玉米的光合作用的作用机理为RAC可提高Rubisco活力,促进暗反应,进而提高光合速率。
24.【多水平基因表达调控与 RNA 干扰表观遗传】(2025·江苏南通·一模)细胞中基因的表达过程受到多水平的调控,包括转录前调控、转录调控、翻译调控和翻译后调控等,每一水平的调控都会实现基因的选择性表达。下图表示几种不同的调控方式,请分析回答:
(1)已分化的B细胞中C、J、D、V等片段编码受体蛋白结构的不同部位,通过如图1所示方式,实现产生不同的受体,基因的这种选择性表达,属于________调控。转录形成的mRNA通过核孔复合体从细胞核转运至细胞质的过程________(填“需要”或“不需要”)消耗能量;据图2分析当细胞中缺乏氨基酸时,空载tRNA(没有携带氨基酸的tRNA)来抑制基因的表达过程,属于____________调控。
(2)已知图2中过程①产生的mRNA链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的46%,该mRNA链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占26%、19%,则该mRNA对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为________。
(3)RNA介导的基因沉默即RNA干扰(RNAi)是当前生物学研究的热点。RNAi主要是对mRNA进行干扰,起作用的有miRNA和siRNA,作用机制如图3。其中宿主通过siRNA的作用降解病毒基因组RNA的过程又称为“RNAi免疫途径”。
图3
①图3miRNA基因的基本单位为________________,“RNAi免疫途径”中,过程④为________过程。RISC复合体需要分子向导siRNA和AGO2蛋白协调发挥功能,siRNA作为分子向导,可通过____________原则,靶向结合病毒基因组;而AGO2蛋白利用自身的RNA酶活性将病毒基因组RNA降解为核苷酸碎片。病毒为了加强侵染效率,病毒蛋白可以和dsRNA和siRNA相结合。由图分析,病毒蛋白抑制“RNAi免疫途径”的机制是________。
②研究发现,RNA介导的基因沉默是可以遗传给子代的,这________(填“属于”或“不属于”)表观遗传,理由是________。
【答案】(1) 转录前 需要 转录、翻译
(2)27.5%
(3) 脱氧核糖核苷酸 RNA复制 碱基互补配对 RNA病毒蛋白与Dicer酶和AGO2蛋白竞争结合位点,分别阻止siRNA的产生和RISC的装配 属于 生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化
【详解】(1)基因的选择性表达中,通过DNA选择性重排实现产生不同受体,这属于转录前调控。转录形成的mRNA通过核孔复合体从细胞核转运至细胞质的过程需要消耗能量;当细胞中缺乏氨基酸时,空载tRNA来抑制基因的表达过程,而表达包括转录和翻译,所以属于转录、翻译调控。
(2)已知过程①产生的mRNA链中鸟嘌呤(G)与尿嘧啶(U)之和占碱基总数的46%,该mRNA链中G占26%,则U占46%-26%=20%,其模板链中C占26%,A占20%,又因为模板链中G占19%,所以模板链中T占1-26%-19%-20%=35%,根据DNA双链中A与T配对,该mRNA对应的DNA区段中腺嘌呤(A)所占的碱基比例为(20%+35%)÷ 2=27.5%。
(3)①miRNA基因是具有遗传效应的DNA片段,其基本单位为脱氧核糖核苷酸,“RNAi免疫途径”中,过程④由单链RNA变为双链RNA,为RNA复制过程。RISC复合体中siRNA作为分子向导,可通过碱基互补配对原则,靶向结合病毒基因组;AGO2蛋白将病毒基因组RNA降解为核苷酸碎片说明有RNA(水解)酶的作用。为了加强病毒的侵染效率,病毒蛋白可以和dsRNA和siRNA相结合。由图分析,RNA病毒蛋白与Dicer酶和AGO2蛋白竞争结合位点,分别阻止siRNA的产生和RISC的装配,不能装配形成RISC复合体,抑制“RNAi免疫途径”。
②表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,RNA介导的基因沉默由RNA介导且可遗传,但未改变DNA序列,属于表观遗传。
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第六单元 遗传的分子基础
(综合训练)答案
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
D
B
C
C
C
D
D
C
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
答案
C
D
B
B
B
BCD
CD
ABD
BD
二、非选择题
20.( 10分)
【答案】(1) RNA聚合 可迅速合成大量的蛋白质 合成(种类、数量)和活性
(2) Arhgap36 无法磷酸化 真黑
(3) 表观 早期胚胎 有条纹玳瑁雌猫、有条纹黑黄雄猫 1/6
21.( 12分)
【答案】(1) 同源染色体上同一位置(或等位基因) B对G为显性 杂交三F2表型比是9∶3∶4
(2) 64/81 ( 2分) 白色∶褐色=1∶1
(3)
(4) 较少的基因能表达出更多种类的蛋白质 K2 K1和K2( 2分)
22.( 12分)
【答案】(1) 液泡 酶的合成来控制代谢过程
(2) RNA聚合酶 mRNA、rRNA、tRNA
(3) AABBDDEE 19 AAbbDDee 1/3
(4) 紫果∶绿果∶白果=2∶7∶7 ( 2分) 紫果∶绿果∶白果=1∶4∶3( 2分)
23.( 12分)
【答案】(1) 逆转录酶和耐高温的DNA聚合酶 不存在 Sac Ⅰ BamH Ⅰ
(2) 脱氧核苷酸 可使目的基因在玉米叶肉细胞中特异性表达
(3) Ca2+处理法 潮霉素
(4)D
(5) 促进 RAC可提高Rubisco活力,促进暗反应,进而提高光合速率( 2分)
24.( 12分)
【答案】(1) 转录前 需要 转录、翻译
(2)27.5%
(3) 脱氧核糖核苷酸 RNA复制 碱基互补配对 RNA病毒蛋白与Dicer酶和AGO2蛋白竞争结合位点,分别阻止siRNA的产生和RISC的装配( 2分) 属于 生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化( 2分)
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第六单元 遗传的分子基础
(综合训练)
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
考试范围:DNA 是主要的遗传物质、DNA 的结构、复制、基因的表达及中心法则
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、单选题:共15小题,每小题2分,共30分,在每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题目要求。
1.【原核操纵元调控】(2026·江苏徐州·一模)操纵元是原核细胞基因表达调控的一种组织形式,它由启动子、结构基因(编码蛋白基因)、终止子等部分组成。如图表示大肠杆菌细胞中核糖体蛋白(RP)合成及调控过程,图中①②表示相关生理过程,mRNA上的RBS是核糖体结合位点。下列说法正确的是( )
A.mRNA分子的基本骨架与启动子相同
B.当细胞中缺乏rRNA分子时,RBS基因不能转录
C.原核细胞基因转录时,每次只转录一个基因
D.RP1与mRNA分子结合,避免细胞内物质和能量的浪费
2.【生物科学史】(2026·江苏南通·二模)下列关于生物学科学史的描述正确的是( )
A.摩尔根用假说—演绎法证明了基因在染色体上
B.孟德尔通过归纳总结法得出基因的自由组合定律
C.艾弗里用同位素标记法证明了DNA是遗传物质
D.沃森和克里克通过显微观察发现了DNA的双螺旋结构
3.【P53 基因 DNA 修复通路】(2026·江苏南通·二模)当人体细胞DNA受损时,核基因P53被激活,通过下图所示的相关途径最终修复受损DNA,从而保持细胞基因组的完整性。相关叙述正确的是( )
A.过程①需要DNA聚合酶与启动子序列特异性结合
B.过程②中核糖体在mRNA上沿着3′→5′的方向移动
C.P53蛋白可启动基因的复制、转录和翻译过程
D.修复酶催化DNA分子在断裂处形成磷酸二酯键
4.【ecDNA 染色体外环状 DNA】(2026·江苏·一模)BRD4蛋白参与人类肿瘤细胞中细胞周期相关基因表达的调控,其存在的稳定性与ecDNA(细胞核内染色体外的无着丝粒环状DNA)的数量密切相关。下列相关叙述正确的是( )
A.BRD4基因仅在人类的肿瘤细胞中选择性表达
B.同一肿瘤中不同细胞的ecDNA数量通常不同
C.ecDNA携带的遗传信息的传递遵循孟德尔遗传规律
D.ecDNA的复制和转录过程中通常以同一条链为模板
5.【古生物 RNA 测序】(2026·江苏·一模)科学家从已灭绝猛犸象的遗骸中成功提取到了RNA分子,并进行测序分析。下列相关叙述正确的是( )
A.分析猛犸象总RNA可推测出猛犸象的完整基因组
B.猛犸象RNA信息能准确推测基因的表观遗传机制
C.通过猛犸象RNA可分析其相关细胞中基因的表达情况
D.猛犸象RNA信息是推测其与现存象类亲缘关系的直接证据
6.【细胞学说与遗传科学史综合】(2026·江苏·一模)下列关于生命科学史的叙述,正确的是( )
A.施莱登和施旺共同创建了细胞学说:所有生物都是由细胞组成的
B.在生长素的发现实验中,拜尔的实验需要在光照条件下进行
C.沃森和克里克主要通过建构模型的方法揭示了DNA的双螺旋结构
D.孟德尔预测“F1测交后代表型的数量比为1∶1”属于“假说—演绎法”中的假说
7.【R-loop 三链核酸结构】(2026·江苏·一模)转录过程中,合成的RNA不能与模板DNA单链分开会形成RNA-DNA杂交体,此杂交体再和一条DNA单链共同组成的三链核酸称为R-loop(R环结构,如下图),可以稳定存在于基因组中并调节基因表达。下列相关叙述错误的是( )
A.转录产生的RNA未及时脱离模板链促进了R-loop的形成
B.由图中R环结构可以判断出RNA的a侧是其5′端
C.R环结构中三条核苷酸链彼此之间通过碱基互补配对原则相连
D.R环可能影响DNA复制和相关基因的表达
8.(2026・江苏扬州・三模)(2026·江苏扬州·三模)2025年,科研人员首次公布在我国空间站发现的一个微生物新物种——天宫尼尔菌(一类产芽孢细菌)。下列叙述正确的是( )
A.天宫尼尔菌只能在拟核区进行DNA的复制
B.天宫尼尔菌增殖过程中能发生等位基因的分离
C.天宫尼尔菌合成的多肽链不能进一步加工
D.天宫尼尔菌基因表达时可边转录边翻译
9.(2026・江苏・二模)(2026·江苏·二模)华丽硫珠菌是一种单细胞生物,生活在富含硫化物的无机环境中。图示其外形及横切面,下列相关叙述错误的是( )
A.从细胞核进化角度看,该菌可能介于原核和真核细胞之间
B.遗传信息在该菌内可边转录边翻译,且都发生在膜囊P内
C.大膜囊结构类似于植物细胞的液泡,可支撑菌体的丝状外形
D.该菌用硫化氢进行化能合成作用时,细胞可产生并释放氧气
10.【遗传物质探究经典实验综合】(2026·江苏南通·三模)探究生物遗传物质的过程中有许多经典实验。相关叙述正确的是( )
A.格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验证明R型细菌含有促使S型细菌转化的“转化因子”
B.艾弗里在肺炎链球菌体外转化实验中加入不同酶来控制变量,利用了“加法原理”
C.赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验证明了T2噬菌体的遗传物质是DNA
D.烟草花叶病毒的感染实验证明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质和蛋白质合成的模板
11.【前体 RNA 选择性剪接】(2026·江苏·二模)图示α原肌球蛋白基因转录形成的前体RNA(hnRNA)在不同组织细胞中进行不同剪接所产生的mRNA,其中UTR代表非翻译区。下列相关叙述正确的是( )
A.hnRNA的形成过程需解旋酶的参与
B.起始密码子和终止密码子分别位于5'UTR和3'UTR
C.剪接hnRNA时伴随着磷酸二酯键的断裂和重新形成
D.不同细胞中的mRNA均可逆转录出α原肌球蛋白基因
12.【DNA 甲基化与表观遗传进化】(2026·江苏苏州·三模)我国某研究团队发现,大豆从南向北扩散的过程中表现出花期提前的适应现象。在向北扩散的群体中,开花基因GmFT5a的甲基化水平逐渐降低。下列相关叙述正确的是( )
A.DNA和组蛋白可发生甲基化修饰,均能促进细胞中基因的表达
B.向北扩散的大豆群体中GmFT5a甲基化水平降低由低温环境诱发
C.该位点DNA甲基化水平降低,影响GmFT5a的复制和转录过程
D.表观遗传与遗传物质改变引起的变异共同在生物进化中发挥作用
13.【原核边转录边翻译图像分析】(2026·江苏南京·二模)下图为某原核细胞中转录、翻译的示意图。下列相关叙述正确的是( )
A.图中RNA聚合酶从a侧移动到b侧
B.图中c处核糖体上的多肽链比d处长
C.图中DNA模板链的a端有游离的羟基
D.游离氨基酸与tRNA结合发生在核糖体
14.【果蝇 X 染色体剂量补偿效应】(2026·江苏·一模)“剂量补偿”现象,是指两性个体间某些基因剂量(数量)不同,但表达水平相似。其出现与基因Sx1的表达有关,如下图所示。下列说法错误的是( )
A.细胞分化的原理与Sx1基因参与的“剂量补偿”的原理相同
B.Sx1基因通过促进msl-2的表达从而促进X染色体上基因的表达
C.检测超雌果蝇(XXX)相关基因的表达量可以进一步验证“剂量补偿”
D.雌雄个体X染色体数量不同,但X染色体上相关基因的表达量可能相同
15.【RNA 甲基化调控染色质与原癌基因】(2026·江苏南通·一模)某些癌组织中RNA甲基化水平异常增高,甲基化的RNA能招募一些酶使得染色质变得松散,进而影响X基因的表达,促进癌细胞的增殖,部分过程如下图。相关叙述正确的是( )
A.组蛋白甲基化修饰可发生在细胞核和线粒体
B.图中DNA、组蛋白去甲基化均能促进X基因的表达
C.X基因是抑癌基因,染色质变得松散有利于其表达
D.甲基化的RNA使X基因的遗传信息发生改变
二、多选题:共4小题,每小题3分,共12分,少选得1分,多选、错选都不得分。
16.【β- 地中海贫血基因突变与表观遗传】(2026·江苏徐州·三模)β-地中海贫血与β-珠蛋白基因(HBB)的异常调控密切相关,下图为HBB基因的正常表达与两种异常表达发病途径示意图。下列相关叙述错误的有( )
A.反密码子为5′-AGG-3′的tRNA,可识别并转运脯氨酸
B.异常途径I中,基因突变的类型为碱基对的替换
C.异常途径Ⅱ中,HBB基因储存的遗传信息发生了改变
D.人体胰岛细胞中,正常的HBB基因可表达产生β-珠蛋白,缓解贫血症状
17.【离心技术生物实验应用】(2026·江苏扬州·三模)离心技术是一种广泛应用于各个领域的分离和提取技术,下列相关叙述正确的是( )
A.用差速离心法分离提取液中的细胞器时,可先后分离出较小和较大的细胞器
B.赫尔希和蔡斯用离心技术将吸附在细菌上的噬菌体与细菌分开
C.可用密度梯度离心法使14N-DNA和15N-DNA分布在试管的不同位置
D.可以用离心法将去除植物细胞壁后获得的不同原生质体融合成杂种细胞
18.(2026・江苏镇江・三模)(2026·江苏镇江·三模)如图为丙型肝炎病毒的增殖过程,下列相关叙述错误的有( )
A.该病毒和HIV的增殖过程都需要逆转录酶的参与
B.该病毒侵入宿主细胞后,③过程通常发生在④过程之后
C.③④⑤⑥过程都发生了碱基配对且配对方式完全相同
D.④过程和⑤过程消耗的尿嘧啶核糖核苷酸的数目相同
19.【细菌转座子基因调控】(2026·江苏徐州·三模)细菌转座子是可移动的DNA片段,其转座过程依赖转座酶特异性识别两端的反向重复序列(IR),进而实现自身的剪切与整合。下图为Tn10转座子的结构示意图,以及ISIOR区域内两个启动子(PIN、POUT)分别驱动转座酶mRNA、micRNA的转录过程示意,以上两种RNA存在局部互补区域。下列相关叙述错误的有( )
注:TetA为四环素抗性基因
A.PIN和POUT是RNA聚合酶识别与结合的位点
B.PIN和POUT驱动转录时模板链相同
C.micRNA能抑制转座酶的翻译,降低转座活性
D.转座子必然导致插入位点基因失活,对宿主不利
第Ⅱ卷
三、非选择题:本题共5小题,共58分。(除特殊标注外,每空2分)
20.【猫毛色遗传与表观调控】(2026·江苏南通·一模)猫的毛色与真黑素、褐黑素、黄色素有关。有真黑素时毛色为黑色,无真黑素、有褐黑素时毛色为橙色,无真黑素和褐黑素时毛色为黄色。X染色体上的Arhgap36基因上游5kb片段的丢失(用36-表示,未丢失用36+表示)会促进Arhgap36基因的表达,导致真黑素不能合成。相关色素的合成机制如图1、2,其中①~⑤表示相关过程。此外,位于常染色体上的A基因决定有条纹(真黑素和褐黑素仅分布在毛的上端,下端为黄色),a基因决定无条纹(两种色素在毛上均匀分布)。请回答下列问题。
(1)图1中过程④需要________酶,过程⑤一条mRNA上结合多个核糖体的意义是________。图中信号分子与特异性受体结合后经信号转导,可影响酶的________。
(2)与图1相比,图2色素细胞中因产生________,从而使CREB________,导致酪氨酸酶相关蛋白1基因等无法表达,不能产生________素。
(3)研究表明在雌猫发育的某阶段体细胞会随机失活一条X染色体,并遗传给子代细胞。在形成配子时,失活的X染色体会恢复。已知同时表现出黑色毛和橙色毛的猫称为玳瑁猫(包括无条纹玳瑁猫、有条纹玳瑁猫),如图3所示。
①因X染色体随机失活导致性状的改变,属于________遗传。玳瑁猫细胞中一条X染色体随机失活发生在________(填“受精卵”、“早期胚胎”、“出生以后”)。
②有条纹黑黄雌猫(AAX36+X36+)和无条纹橙色雄猫(aaX36-Y)杂交,F1的表现型是________,F1自由交配产生F2,F2有条纹玳瑁猫与无条纹橙色猫自由交配,生出有条纹玳瑁猫的概率是________。
21.【昆虫体色遗传连锁与选择性剪接】(2026·江苏南通·一模)某昆虫幼虫体色为白色,群体中有三种突变体:黑色、褐色、紫色,突变基因分别用H、B、G表示,其中基因H位于3号染色体上。为了探明三个突变基因的位置关系,科研人员利用纯系昆虫进行了如下杂交实验,请回答下列问题。
(1)根据实验结果判断,基因B和G的位置关系为__________、显隐性关系为__________;基因B不在3号染色体上,依据是_________。
(2)杂交三F2中白色个体相互交配,后代中白色个体占__________。若让杂交二F2中褐色个体与杂交三F2中黑色个体杂交,后代的表型及比例为__________。
(3)进一步研究发现基因B可能位于6号染色体上。已知SSR是染色体上短的重复序列,科研人员用6号染色体上某SSR(S0805)作为标记,提取杂交一的亲本(两亲本S0805序列的长度不同)、F1、BC1F(F1与褐色亲本回交的后代)DNA,进行PCR扩增S0805并电泳,其中两亲本和F1的电泳结果如右图。若基因B位于6号染色体上,请在答题卡的相应位置补全BC1F的电泳条带。__________。
(4)已知昆虫的K基因转录产生的前体mRNA存在选择性剪接从而产生K1蛋白和K2蛋白。进一步研究发现K基因突变为B和G后,分别转录产生类型1和类型2前体mRNA,如下图。
注:数字代表外显子序列,字母表示内含子序列,“——”和“-----”表示不同剪接方式。
①一个基因转录产生的前体mRNA存在选择性剪接的意义是__________。
②褐色个体体内__________蛋白发生改变,紫色个体体内__________蛋白发生改变。
22.【反义 rca 基因沉默玉米光合基因工程】(2026·江苏南通·三模)某植物果皮颜色由紫色花青素和叶绿素共同决定,紫色花青素会掩盖叶绿素使果皮呈现紫色,无两种色素时果皮呈白色。下图是果皮细胞中相关基因控制花青素和叶绿素合成的部分分子机制。请回答下列问题。
(1)紫色花青素位于果皮细胞的__________中,其合成过程体现了基因通过控制__________,进而控制生物性状。
(2)催化过程①的酶是__________,参与过程②的RNA有__________。
(3)研究表明上述等位基因均为完全显性。为进一步研究果皮颜色遗传规律,科研人员利用3个纯系亲本进行了如下杂交实验。
组合
亲本
F1
F2
一
紫果×白果
紫果
紫果∶白果=27∶37
二
白果×绿果
白果
白果∶绿果=3∶1
①组合一中紫果亲本的基因型为_____,F2白果的基因型有__________种。
②自然界中绿果有多种基因型,经基因鉴定组合二的绿果亲本含A、D基因,则该绿果的基因型为__________,F2白果中基因型与白果亲本相同的概率是__________。
(4)为判断B、b和E、e在染色体上距离的远近,某同学通过智能体获知,若B、b和E、e的距离很远,它们之间高频发生互换,类似于独立遗传;若B、b和E、e的距离很近,则两者紧密连锁(不发生互换)。依据上述信息设计如图方案:
①若F2表型及比例为__________,则说明两者距离较远,类似于独立遗传。
②若F2表型及比例为__________,则说明两者距离较近,紧密连锁。
23.【反义 rca 基因沉默玉米光合基因工程】(2025·江苏泰州·二模)RCA是一种核基因(rca) 编码的一种叶绿体蛋白。为研究RCA 对光合作用的影响及机理,科研人员构建反义 rca基因表达载体 (rca基因反向插入表达载体),利用农杆菌转化法导入玉米细胞,成功获得 rca基因沉默的转基因品种(如图),①~⑥表示相关过程。请回答下列问题:
(1)参与过程①的酶有_____________,合成的 rac 基因中___________(填“存在”或“不存在”)启动子,在引物设计时,需分别在上下游引物的5'端添加___________、__________的识别序列,以确保反义表达载体的构建。
(2)C4pdk 启动子的基本单位是_____________________,经过程②替换 Ti质粒上原有启动子的目的是_______________。
(3)过程④常用的方法是____________________,经过程⑤后,可利用含_______________的培养基筛选出转染成功的玉米细胞。
(4)培育成功的转基因玉米叶肉细胞中反义基因 rac表达会产生反义mRNA,从而使 rac基因沉默,其原理可能是 ,进而抑制翻译过程。
A.反义mRNA 与前体正义 mRNA 结合, 阻止其加工
B.反义 mRNA 与 DNA 上相关基因的起始密码子结合
C.反义 mRNA 与正义 mRNA 结合, 引发正义 mRNA 降解
D.反义 mRNA 与正义 mRNA 结合, 阻止正义 mRNA 与核糖体的结合
(5)为研究RCA 对光合作用的影响及机理,科研人员将野生型玉米和转基因玉米在适宜的光照条件下进行培养,一段时间后分别测定相关指标,结果如下表(Rubisco是光合作用暗反应中的一种关键酶)。
品种
检测指标
光合速率
叶绿素总量
Rubisco含量
Rubisco活力
野生型玉米
19.88
9.07
1.68
32.68
转基因玉米
9.57
9.09
3.21
14.95
据表分析,RCA对玉米的光合作用具有__________(从“促进”或“抑制”中选填)作用,其机理主要是通过__________________来影响光合作用强度。
24.【多水平基因表达调控与 RNA 干扰表观遗传】(2025·江苏南通·一模)细胞中基因的表达过程受到多水平的调控,包括转录前调控、转录调控、翻译调控和翻译后调控等,每一水平的调控都会实现基因的选择性表达。下图表示几种不同的调控方式,请分析回答:
(1)已分化的B细胞中C、J、D、V等片段编码受体蛋白结构的不同部位,通过如图1所示方式,实现产生不同的受体,基因的这种选择性表达,属于________调控。转录形成的mRNA通过核孔复合体从细胞核转运至细胞质的过程________(填“需要”或“不需要”)消耗能量;据图2分析当细胞中缺乏氨基酸时,空载tRNA(没有携带氨基酸的tRNA)来抑制基因的表达过程,属于____________调控。
(2)已知图2中过程①产生的mRNA链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的46%,该mRNA链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占26%、19%,则该mRNA对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为________。
(3)RNA介导的基因沉默即RNA干扰(RNAi)是当前生物学研究的热点。RNAi主要是对mRNA进行干扰,起作用的有miRNA和siRNA,作用机制如图3。其中宿主通过siRNA的作用降解病毒基因组RNA的过程又称为“RNAi免疫途径”。
图3
①图3miRNA基因的基本单位为________________,“RNAi免疫途径”中,过程④为________过程。RISC复合体需要分子向导siRNA和AGO2蛋白协调发挥功能,siRNA作为分子向导,可通过____________原则,靶向结合病毒基因组;而AGO2蛋白利用自身的RNA酶活性将病毒基因组RNA降解为核苷酸碎片。病毒为了加强侵染效率,病毒蛋白可以和dsRNA和siRNA相结合。由图分析,病毒蛋白抑制“RNAi免疫途径”的机制是________。
②研究发现,RNA介导的基因沉默是可以遗传给子代的,这________(填“属于”或“不属于”)表观遗传,理由是________。
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