9.必修2 第三章 基因的本质(学生版)(按章分类)-高中生物·3年高考真题 (2024-2026)

【 高中生物 】 3年高考真题(2024-2026)-按章分类 必修2 遗传与进化 第三章 基因的本质 16个单选题 + 1个非选择题 ---- 学 生 版 ---- 一、单选题 1.(2026高考·北京)原核生物分布广泛，种类多样，其共有特征不包括( ) A.自养 B.单细胞 C.没有核膜 D.以DNA为遗传物质 2.(2026高考·广东)紫外线辐射能使DNA分子形成异常化学键(如图)。该异常化学键发生在( ) A.碱基 B.磷酸 C.脱氧核糖 D.核糖 3.(2026高考·山东)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 4.(2026高考·河南)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 5.(2026高考·浙江)下列关于M13遗传物质和遗传信息的叙述，正确的是(　　) A.M13遗传物质中的嘌呤数与嘧啶数相等 B.正链DNA与负链DNA的碱基序列相同 C.RFDNA的复制过程需DNA聚合酶参与 D.M13遗传信息的转录和翻译不能同时进行 6.(2026高考·浙江)若用M13替代T2进行噬菌体侵染大肠杆菌的实验，M13经放射性标记后，与未被标记的大肠杆菌混合并培养适当时间，搅拌、离心，再检测沉淀和上清液中的放射性。下列叙述正确的是(　　) A.用含的培养基直接培养M13，可获得放射性标记的噬菌体 B.用标记的M13侵染未被标记的大肠杆菌，沉淀中可检测到放射性 C.用标记的M13侵染未被标记的大肠杆菌，沉淀中检测不到放射性 D.M13不会裂解宿主细胞，比T2更适合作为材料用于证明DNA是遗传物质 7.(2025高考·河南)在T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，子代噬菌体中的元素全部来自其宿主细胞的是(　　) A.C B.S C.P D.N 8.(2025高考·北京)1958年，Meselson和Stahl通过15N标记DNA的实验，证明了DNA的半保留复制。关于这一经典实验的叙述正确的是(  ) A.因为15N有放射性，所以能够区分DNA的母链和子链 B.得到的DNA带的位置有三个，证明了DNA的半保留复制 C.将DNA变成单链后再进行离心也能得到相同的实验结果 D.选择大肠杆菌作为实验材料是因为它有环状质粒DNA 9.(2024高考·北京)摩尔根和他的学生们绘出了第一幅基因位置图谱，示意图如图，相关叙述正确的是(  ) 果蝇X染色体上一些基因的示意图 A.所示基因控制的性状均表现为伴性遗传 B.所示基因在Y染色体上都有对应的基因 C.所示基因在遗传时均不遵循孟德尔定律 D.四个与眼色表型相关基因互为等位基因 10.(2024高考·河北)某病毒具有蛋白质外壳，其遗传物质的碱基含量如表所示，下列叙述正确的是(  ) 碱基种类 A C G T U 含量(％) 31.2 20.8 28.0 0 20.0 A.该病毒复制合成的互补链中G＋C含量为51.2％ B.病毒的遗传物质可能会引起宿主DNA变异 C.病毒增殖需要的蛋白质在自身核糖体合成 D.病毒基因的遗传符合分离定律 11.(2024高考·甘肃)科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成。关于证明蛋白质和核酸哪一种是遗传物质的系列实验，下列叙述正确的是(  ) A.肺炎链球菌体内转化实验中，加热致死的S型菌株的DNA分子在小鼠体内可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性 B.肺炎链球菌体外转化实验中，利用自变量控制的“加法原理”，将“S型菌DNA+DNA酶”加入R型活菌的培养基中，结果证明DNA是转化因子 C.噬菌体侵染实验中，用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA，发现其DNA进入宿主细胞后，利用自身原料和酶完成自我复制 D.烟草花叶病毒实验中，以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染，结果发现自变量RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状 12.(2024高考·北京)科学家证明“尼安德特人”是现代人的近亲，依据的是DNA的(  ) A.元素组成 B.核苷酸种类 C.碱基序列 D.空间结构 13.(2024高考·湖北)模拟实验是根据相似性原理，用模型来替代研究对象的实验。比如“性状分离比的模拟实验”(实验一)中用小桶甲和乙分别代表植物的雌雄生殖器官，用不同颜色的彩球代表D、d雌雄配子；“建立减数分裂中染色体变化的模型”模拟实验(实验二)中可用橡皮泥制作染色体模型，细绳代表纺锤丝；DNA分子的重组模拟实验(实验三)中可利用剪刀、订书钉和写有DNA序列的纸条等模拟DNA分子重组的过程。下列实验中模拟正确的是(  ) A.实验一中可用绿豆和黄豆代替不同颜色的彩球分别模拟D和d配子 B.实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开，可模拟纺锤丝牵引使着丝粒分裂 C.实验三中用订书钉将两个纸条片段连接，可模拟核苷酸之间形成磷酸二酯键 D.向实验一桶内添加代表另一对等位基因的彩球可模拟两对等位基因的自由组合 14.(2024高考·浙江)大肠杆菌在含有³H-脱氧核苷培养液中培养，³H-脱氧核苷掺入到新合成的 DNA链中，经特殊方法显色，可观察到双链都掺入³H-脱氧核苷的 DNA区段显深色，仅单链掺入的显浅色，未掺入的不显色。掺入培养中，大肠杆菌拟核 DNA 第2 次复制时，局部示意图如图。DNA 双链区段①、②、③对应的显色情况可能是(  ) A.深色、浅色、浅色 B.浅色、深色、浅色 C.浅色、浅色、深色 D.深色、浅色、深色 15.(2024高考·浙江)下列关于双链DNA分子结构的叙述，正确的是(  ) A.磷酸与脱氧核糖交替连接构成了DNA的基本骨架 B.双链DNA中T占比越高，DNA热变性温度越高 C.两条链之间的氢键形成由DNA聚合酶催化 D.若一条链的G+C占47%，则另一条链的A+T也占47% 16.(2024高考·浙江)某二倍体动物(2n=4)精原细胞DNA中的P均为32P，精原细胞在不含32P的培养液中培养，其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后，产生甲~丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。 不考虑染色体变异的情况下，下列叙述正确的是(  ) A.该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂 B.4个细胞均处于减数第二次分裂前期，且均含有一个染色体组 C.形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交叉互换 D.4个细胞完成分裂形成8个细胞，可能有4个细胞不含32P 二、非选择题 1.(2024高考·广东)驹形杆菌可合成细菌纤维素(BC)并将其分泌到胞外组装成膜。作为一种性能优异的生物材料，BC膜应用广泛。研究者设计了酪氨酸酶(可催化酪氨酸形成黑色素)的光控表达载体，将其转入驹形杆菌后构建出一株能合成BC膜并可实现光控染色的工程菌株，为新型纺织原料的绿色制造及印染工艺升级提供了新思路(图一)。 回答下列问题： (1)研究者优化了培养基的__________ (答两点)等营养条件，并控制环境条件，大规模培养工程菌株后可在气液界面处获得BC菌膜(菌体和 BC膜的复合物)。 (2)研究者利用T7 噬菌体来源的RNA聚合酶(T7RNAP)及蓝光光敏蛋白标签，构建了一种可被蓝光调控的基因表达载体(光控原理见图二a，载体的部分结构见图二b)。构建载体时，选用了通用型启动子 PBAD(被工程菌 RNA 聚合酶识别)和特异型启动子PT7(仅被T7RNAP识别)。为实现蓝光控制染色，启动子①②及③依次为__________，理由是__________。 (3)光控表达载体携带大观霉素(抗生素)抗性基因。长时间培养时在培养液中加入大观霉素，其作用为__________(答两点)。 (4)根据预设的图案用蓝光照射已长出的BC菌膜并继续培养一段时间，随后将其转至染色池处理，发现只有经蓝光照射的区域被染成黑色，其原因是__________。 (5)有企业希望生产其他颜色图案的BC膜。按照上述菌株的构建模式提出一个简单思路__________。 第三章 基因的本质 ---- 参考答案及解析 ---- 一、单选题 1.A 原核生物代谢类型多样，既有蓝细菌、硝化细菌等自养生物，也有大肠杆菌、乳酸菌等异养生物，自养不是原核生物的共有特征，A错误。原核生物均为单细胞生物，单细胞是其共有特征，B正确。原核生物和真核生物的核心区别是原核细胞没有核膜包被的细胞核，没有核膜是原核生物的共有特征，C正确。原核生物属于细胞生物，所有细胞生物的遗传物质都是DNA，因此以DNA为遗传物质是原核生物的共有特征，D正确。 2.A DNA分子的一条链由磷酸(圆形结构)和脱氧核糖(五边形结构)交替连接，一条链中的碱基(方形结构)不会连在一起，而图中异常化学键连接两个方形结构，因此该异常化学键发生在碱基之间，A正确，BCD错误。 3.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，32P标记的dTTP，酶切后，带32P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dGTP，B正确。 4.C DNA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'端移动，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-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。 阅读下列材料，完成下面小题。 M13是专一侵染大肠杆菌的单链DNA噬菌体，其DNA含6407个碱基。在侵染过程中，M13的DNA和部分蛋白质会同时进入宿主细胞。M13DNA复制过程如图所示。增殖产生的子代M13会从宿主细胞中分泌出来，而宿主细胞仍然能继续生长和分裂。 5.C M13 的遗传物质是单链 DNA，不遵循碱基互补配对原则，因此嘌呤数和嘧啶数不一定相等，A错误。负链 DNA 是正链 DNA 的互补链，二者碱基序列是互补关系，而不是相同，B错误。RF DNA 是双链 DNA，其复制过程需要 DNA 聚合酶来催化脱氧核苷酸的连接，这是 DNA 复制的必需条件，C正确。M13 的宿主是大肠杆菌(原核生物)，原核细胞没有核膜，转录和翻译可以在细胞质中同时进行，D错误。 6.B 噬菌体是病毒，必须寄生在活细胞内才能增殖，不能直接用培养基培养，A错误。题干提到 M13 的部分蛋白质会进入宿主细胞，因此用 ³⁵S 标记蛋白质后，这部分进入细菌的蛋白质会随细菌出现在沉淀中，使沉淀检测到放射性，B正确。M13 的 DNA 会进入宿主细胞，用 ³²P 标记 DNA 后，这部分 DNA 会随细菌出现在沉淀中，沉淀中可以检测到放射性，C错误。在侵染过程中，M13的DNA和部分蛋白质会同时进入宿主细胞”，因此不适合作为材料用于证明DNA是遗传物质，D错误。 7.B T2噬菌体侵染大肠杆菌时，只有DNA进入大肠杆菌中并作为模板控制子代T2噬菌体的合成，而合成子代T2噬菌体所需的原料均由大肠杆菌提供，因此子代T2噬菌体外壳中元素全部来自大肠杆菌；但由于DNA复制方式为半保留复制，因此子代噬菌体DNA中一些元素来自亲代噬菌体，一些来自大肠杆菌。已知蛋白质由C、H、O、N、S组成，DNA由C、H、O、N、P组成，综上分析，子代噬菌体中的元素全部来自其宿主细胞大肠杆菌的是S，B正确。 8.B 15N没有放射性，它与14N只是氮元素的不同同位素，质量不同，可通过密度梯度离心技术区分含不同氮元素的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14N)、中带(一条链含14N，一条链含15N)、重带(两条链都含15N)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。 9.A 图为X染色体上一些基因的示意图，性染色体上基因控制的性状总是与性别相关联，图所示基因控制的性状均表现为伴性遗传，A正确。X染色体和Y染色体存在非同源区段，所以Y染色体上不一定含有与 所示基因对应的基因，B错误。在性染色体上的基因(位于细胞核内)仍然遵循孟德尔遗传规律，因此，图所示基因在遗传时遵循孟德尔分离定律，C错误。等位基因是指位于一对同源染色体相 同位置上，控制同一性状不同表现类型的基因，图中四个与眼色表型相关基因位于同一条染色 体上，其基因不是等位基因，D错误。 10.B 由表可知，该病毒为RNA病毒，根据碱基互补配对原则可知，该病毒复制合成的互补链中G＋C含量与原RNA含量一致，为48.8％，A错误。逆转录病毒经逆转录得到的DNA可能整合到宿主细胞的DNA上，引起宿主DNA变异，B正确。病毒增殖需要的蛋白质在宿主细胞的核糖体上合成，C错误。必需是进行有性生殖的真核生物的细胞核基因遗传才遵循基因的分离定律，病毒基因的遗传不符合分离定律，D错误。 11.D 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验未单独研究每种物质的作用，在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，S型菌株的DNA分子可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性，A错误。在肺炎链球菌的体外转化实验中，利用自变量控制中的“减法原理”设置对照实验，通过观察只有某种物质存在或只有某种物质不存在时，R型菌的转化情况，最终证明了DNA是遗传物质，例如“S型菌DNA+DNA酶”组除去了DNA，B错误。噬菌体为DNA病毒，其DNA进入宿主细胞后，利用宿主细胞的原料和酶完成自我复制，C错误。烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染，结果发现RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状，而蛋白质不能使烟草出现花叶病斑性状，D正确。 12.C DNA的元素组成都是C、H、O、N、P，A不选。DNA分子的核苷酸种类只有4种，B不选。每种DNA的碱基序列不同，“尼安德特人”与现代人的DNA 碱基序列有相似部分，证明“尼安德特人”与现代人是近亲，C入选。DNA的空间结构都是规则的双螺旋结构，D不选。 13.C 实验一中小球的大小、质地应该相同，使抓摸时手感一样，以避免人为误差，而绿豆和黄豆的大小、手感不同，A错误。实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开，可模拟纺锤丝牵引姐妹染色单体分离形成染色体，而着丝粒的分裂不是纺锤丝牵引的，是酶在起作用，B错误。DNA连接酶是连接两个DNA片段，形成磷酸二酯键，实验三中用订书钉将两个纸条片段连接，可模拟核苷酸之间形成磷酸二酯键，C正确。向实验一桶内添加代表另一对等位基因的彩球可模拟雌雄配子的自由组合，D错误。 14.B 大肠杆菌在含有³H-脱氧核苷培养液中培养，DNA的复制方式为半保留复制，大肠杆菌拟核 DNA 第1 次复制后产生的子代DNA的两条链一条被³H标记，另一条未被标记，大肠杆菌拟核 DNA 第2 次复制时，以两条链中一条被³H标记，另一条未被标记的DNA分子为模板，结合题干显色情况，DNA 双链区段①为浅色，②中两条链均含有³H显深色，③中一条链含有³H一条链不含³H显浅色，ACD错误，B正确。 15.A DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，A正确。双链DNA中GC碱基对占比越高，DNA热变性温度越高，B错误。DNA聚合酶催化形成的是磷酸二酯键，C错误。互补的碱基在单链上所占的比例相等，若一条链的G+C占47%，则另一条链的G+C也占47%，A+T占1-47%=53%，D错误。 16.C 图中的细胞是一个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后产生的，据图所示，这些细胞含有染色单体，说明着丝粒没有分裂，因此该精原细胞2次DNA复制，1次着丝粒分裂，A错误。四个细胞还没有进入减数第二次分裂后期(着丝粒分裂)，因此可能处于减数第一次分裂末期、减数第二次分裂前期、中期，且均含有一个染色体组，B错误。精原细胞进行一次有丝分裂后，产生的子细胞每个DNA上有一条链含有32P，减数分裂完成复制后，每条染色体上有1个单体含有32P，另一个单体不含32P，减数第一次分裂结束，每个细胞中应该含有2条染色体，四个染色单体，其中有两个单体含有放射性，但乙细胞含有3个染色单体含有放射性，原因是形成乙的过程中发生了同源染色体的配对和交叉互换，C正确。甲、丙、丁完成减数第二次分裂至少产生3个含32P的细胞，乙细胞有3个单体含有32P，完成减数第二次分裂产生的2个细胞都含有32P，因此4个细胞完成分裂形成8个细胞，至多有3个细胞不含32P，D错误。 二、非选择题 1.【答案】(1)碳源、氮源。 (2)PT7、PBAD 和PBAD；基因2和3正常表达无活性产物，被蓝光激活后再启动基因1表达。 (3)抑制杂菌、去除丢失质粒的菌株。 (4)该处细胞中T7RNAP激活，酪氨酸酶表达并合成黑色素。 (5)将酪氨酸酶替换成催化其他色素合成的酶(或将酪氨酸酶替换成不同颜色蛋白)。 【解析】(1)培养基的营养物质包括水、无机盐、碳源、氮源等，研究者培养工程菌，需要优化培养基的碳源、氮源等营养条件，并控制环境条件。 (2)题图二a分析可知，蓝光照射下，T7RNAP N端-nMag与T7RNAP C端结合，导致无活性的T7RNAP变成有活性的T7RNAP，结合图一，蓝光处理后，RNA聚合酶(T7RNAP)识别启动子①使基因1转录获得相应的mRNA，再以其为模板通过翻译过程获得酪氨酸酶，酪氨酸酶从而催化染色液中酪氨酸形成黑色素，可见基因2和3正常表达无活性产物，被蓝光激活后再启动基因1表达，综合上述分析可知，为实现蓝光控制染色，启动子①②及③依次为PT7、PBAD 和PBAD。 (3)光控表达载体携带大观霉素(抗生素)抗性基因。长时间培养时在培养液中加入大观霉素，抗生素具有抑制杂菌；去除丢失质粒的菌株的作用。 (4)由小问2分析可知，细胞中T7RNAP激活，酪氨酸酶表达并合成黑色素，故用蓝光照射已长出的BC菌膜并继续培养一段时间，随后将其转至染色池处理，发现只有经蓝光照射的区域被染成黑色。 (5)由小问2分析可知，题干信息的设计思路最终BC膜被染成黑色，希望生产其他颜色图案的BC膜，则需要将酪氨酸酶替换成催化其他色素合成的酶(或将酪氨酸酶替换成不同颜色蛋白)。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $