專題08遺傳的分子基礎考點1DNA的結構與復制〖2023年高考真題〗1．（2023·山東·高考真題）將一個雙鏈DNA分子的一端固定于載玻片上，置于含有熒光標記的脫氧核苷酸的體系中進行復制。甲、乙和丙分別為復制過程中3個時間點的圖像，①和②表示新合成的單鏈，①的5'端指向解旋方向，丙為復制結束時的圖像。該DNA復制過程中可觀察到單鏈延伸暫停現象，但延伸進行時2條鏈延伸速率相等。已知復制過程中嚴格遵守堿基互補配對原則，下列說法錯誤的是（

）A．據圖分析，①和②延伸時均存在暫停現象B．甲時①中A、T之和與②中A、T之和可能相等C．丙時①中A、T之和與②中A、T之和一定相等D．②延伸方向為5'端至3'端，其模板鏈3'端指向解旋方向【答案】D【詳解】A、據圖分析，圖甲時新合成的單鏈①比②短，圖乙時①比②長，因此可以說明①和②延伸時均存在暫停現象，A正確；B、①和②兩條鏈中堿基是互補的，圖甲時新合成的單鏈①比②短，但②中多出的部分可能不含有A、T，因此①中A、T之和與②中A、T之和可能相等，B正確；C、①和②兩條鏈中堿基是互補的，丙為復制結束時的圖像，新合成的單鏈①與②等長，圖丙時①中A、T之和與②中A、T之和一定相等，C正確；D、①和②兩條單鏈由一個雙鏈DNA分子復制而來，其中一條母鏈合成子鏈時①的5'端指向解旋方向，那么另一條母鏈合成子鏈時②延伸方向為5'端至3'端，其模板鏈5'端指向解旋方向，D錯誤；故選D。2．（2023·浙江·統考高考真題）紫外線引發的DNA損傷，可通過“核苷酸切除修復（NER）”方式修復，機制如圖所示。著色性干皮癥（XP）患者的NER酶系統存在缺陷，受陽光照射后，皮膚出現炎癥等癥狀。患者幼年發病，20歲后開始發展成皮膚癌。下列敘述錯誤的是（）A．修復過程需要限制酶和DNA聚合酶B．填補缺口時，新鏈合成以5’到3’的方向進行C．DNA有害損傷發生后，在細胞增殖后進行修復，對細胞最有利D．隨年齡增長，XP患者幾乎都會發生皮膚癌的原因，可用突變累積解釋【答案】C【詳解】A、由圖可知，修復過程中需要將損傷部位的序列切斷，因此需要限制酶的參與；同時修復過程中，單個的脫氧核苷酸需要依次連接，要借助DNA聚合酶，A正確；B、填補缺口時，新鏈即子鏈的延伸方向為5’到3’的方向進行，B正確；C、DNA有害損傷發生后，在細胞增殖中進行修復，保證DNA復制的正確進行，對細胞最有利，C錯誤；D、癌癥的發生是多個基因累積突變的結果，隨年齡增長，XP患者幾乎都會發生皮膚癌的原因，可用突變累積解釋，D正確。故選C。3．（2023·北京·統考高考真題）變胖過程中，胰島B細胞會增加。增加的B細胞可能源于自身分裂（途徑I），也可能來自胰島中干細胞的增殖、分化（途徑Ⅱ）。科學家采用胸腺嘧啶類似物標記的方法，研究了L基因缺失導致肥胖的模型小鼠IK中新增B細胞的來源。(1)EdU和BrdU都是胸腺嘧啶類似物，能很快進入細胞并摻入正在復制的DNA中，摻入DNA的EdU和BrdU均能與___________互補配對，并可以被分別檢測。未摻入的EdU和BrdU短時間內即被降解。(2)將處于細胞周期不同階段的細胞混合培養于多孔培養板中，各孔同時加入EdU，隨后每隔一定時間向一組培養孔加入BrdU，再培養十幾分鐘后收集該組孔內全部細胞，檢測雙標記細胞占EdU標記細胞的百分比（如圖）。圖中反映DNA復制所需時長的是從___________點到___________點。(3)為研究變胖過程中B細胞的增殖，需使用一批同時變胖的小鼠。為此，本實驗使用誘導型基因敲除小鼠，即飼喂誘導物后小鼠的L基因才會被敲除，形成小鼠IK。科學家利用以下實驗材料制備小鼠IK：①純合小鼠Lx：小鼠L基因兩側已插入特異DNA序列（x），但L的功能正常；②Ce酶基因：源自噬菌體，其編碼的酶進入細胞核后作用于x，導致兩個x間的DNA片段丟失；③Er基因：編碼的Er蛋白位于細胞質，與Er蛋白相連的物質的定位由Er蛋白決定；④口服藥T：小分子化合物，可誘導Er蛋白進入細胞核。請完善制備小鼠IK的技術路線：______________________→連接到表達載體→轉入小鼠Lx→篩選目標小鼠→____________→獲得小鼠IK。(4)各種細胞DNA復制所需時間基本相同，但途徑I的細胞周期時長（t1）是途徑Ⅱ細胞周期時長（t2）的三倍以上。據此，科學家先用EdU飼喂小鼠IK，t2時間后換用BrdU飼喂，再過t2時間后檢測B細胞被標記的情況。研究表明，變胖過程中增加的B細胞大多數來源于自身分裂，與之相應的檢測結果應是_________________________。【答案】(1)A/腺嘌呤(2)QR(3)將Ce酶基因和Er基因連接飼喂口服藥T(4)大多數B細胞沒有被BrdU標記【詳解】（1）分析題意可知，EdU和BrdU都是胸腺嘧啶（T）類似物，根據堿基互補配對的原則可知，摻入DNA的EdU和BrdU均能與A（腺嘌呤）互補配對，并可以被分別檢測。（2）DNA分子復制時會發生模板鏈與子鏈的堿基互補配對，據題可知，將處于細胞周期不同階段的細胞混合培養于多孔培養板中，各孔同時加入EdU，則EdU會與A結合，導致子鏈出現放射性，隨后每隔一定時間向一組培養孔加入BrdU，則BrdU也會與A結合，使放射性增強，最終實現雙標記，隨復制完成達到峰值，故結合題圖可知，圖中反映DNA復制所需時長的是從Q點到R點。（3）分析題意，要制備IK小鼠，需要用誘導型基因敲除小鼠，而飼喂誘導物后小鼠的L基因才會被敲除，結合所給實驗材料及藥物可知，制備小鼠IK的技術路線為：將Ce酶基因和Er基因連接（Ce酶基因可切除Er基因從而獲得只在細胞質表達的Er基因）→連接到表達載體→轉入小鼠Lx→篩選目標小鼠→飼喂口服藥T（誘導Er蛋白進入細胞核）→獲得小鼠IK。（4）據題可知，變胖過程中增加的B細胞可能源于自身分裂（途徑I），也可能來自胰島中干細胞的增殖、分化（途徑Ⅱ），由于但途徑I的細胞周期時長（t1）是途徑Ⅱ細胞周期時長（t2）的三倍以上，若先用EdU飼喂小鼠IK，t2時間已經經過一個細胞周期，所有的細胞應都含有EdU標記，實驗假設是變胖過程中增加的B細胞大多數來源于自身分裂，即來源于途徑II，該過程已經復制的B細胞直接分裂，不會再有DNA復制過程，故t2時間后用BrdU飼喂則不起作用，即大多數B細胞沒有被BrdU標記。〖2022年高考真題〗4．（2022·重慶·統考高考真題）下列發現中，以DNA雙螺旋結構模型為理論基礎的是（

）A．遺傳因子控制性狀 B．基因在染色體上C．DNA是遺傳物質 D．DNA半保留復制【答案】D【解析】孟德爾利用假說—演繹法提出了生物的性狀是由遺傳因子控制的，總結出了分離定律，并未以DNA雙螺旋結構模型為理論基礎，A不符合題意；薩頓根據基因與染色體的平行關系，運用類比推理法得出基因位于染色體上的推論，并未以DNA雙螺旋結構模型為理論基礎，B不符合題意；艾弗里、赫爾希和蔡斯等科學家，設法將DNA和蛋白質分開，單獨、直接地研究它們的作用，證明了DNA是遺傳物質，并未以DNA雙螺旋結構模型為理論基礎，C不符合題意；沃森和克里克成功構建DNA雙螺旋結構模型，并進一步提出了DNA半保留復制的假說，DNA半保留復制，以DNA雙螺旋結構模型為理論基礎，D符合題意。5．（2022·河北·統考高考真題）關于遺傳物質DNA的經典實驗，敘述錯誤的是（）A．摩爾根依據果蠅雜交實驗結果首次推理出基因位于染色體上B．孟德爾描述的“遺傳因子”與格里菲思提出的“轉化因子”化學本質相同C．肺炎雙球菌體外轉化實驗和噬菌體浸染細菌實驗均采用了能區分DNA和蛋白質的技術D．雙螺旋模型的堿基互補配對原則解釋了DNA分子具有穩定的直徑【答案】A【解析】摩爾根通過假說—演繹法利用果蠅雜交遺傳實驗證明了基因位于染色體上，A錯誤；孟德爾描述的“遺傳因子”實質是基因，基因是有遺傳效應的DNA片段，格里菲思提出的“轉化因子”是DNA，兩者化學本質相同，B正確；肺炎雙球菌體外轉化實驗利用酶解法去掉DNA或者DNA蛋白質，噬菌體浸染細菌實驗利用同位素標記法區分DNA和蛋白質，兩者均采用了能區分DNA和蛋白質的技術，C正確；DNA兩條鏈上的堿基由氫鍵連接形成堿基對，且遵循A與T配對、G與C配對的堿基互補配對原則，使DNA分子具有穩定的直徑，D正確。6．（2022·浙江·高考真題）某同學欲制作DNA雙螺旋結構模型，已準備了足夠的相關材料，下列敘述正確的是（

）A．在制作脫氧核苷酸時，需在磷酸上連接脫氧核糖和堿基B．制作模型時，鳥嘌呤與胞嘧啶之間用2個氫鍵連接物相連C．制成的模型中，腺嘌呤與胞嘧啶之和等于鳥嘌呤和胸腺嘧啶之和D．制成的模型中，磷酸和脫氧核糖交替連接位于主鏈的內側【答案】C【解析】在制作脫氧核苷酸時，需在脫氧核糖上連接磷酸和堿基，A錯誤；鳥嘌呤和胞嘧啶之間由3個氫鍵連接，B錯誤；DNA的兩條鏈之間遵循堿基互補配對原則，即A=T、C=G，故在制作的模型中A+C=G+T，C正確；DNA分子中脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側，構成基本骨架，堿基在內側，D錯誤。7．（2022·廣東·高考真題）λ噬菌體的線性雙鏈DNA兩端各有一段單鏈序列。這種噬菌體在侵染大腸桿菌后其DNA會自連環化（如圖），該線性分子兩端能夠相連的主要原因是（

）A．單鏈序列脫氧核苷酸數量相等B．分子骨架同為脫氧核糖與磷酸C．單鏈序列的堿基能夠互補配對D．自連環化后兩條單鏈方向相同【答案】C【解析】單鏈序列脫氧核苷酸數量相等、分子骨架同為脫氧核糖與磷酸交替連接，不能決定該線性DNA分子兩端能夠相連，AB錯誤；據圖可知，單鏈序列的堿基能夠互補配對，決定該線性DNA分子兩端能夠相連，C正確；DNA的兩條鏈是反向的，因此自連環化后兩條單鏈方向相反，D錯誤。8．（2022·廣東·高考真題）下列關于遺傳學史上重要探究活動的敘述，錯誤的是（

）A．孟德爾用統計學方法分析實驗結果發現了遺傳規律B．摩爾根等基于性狀與性別的關聯證明基因在染色體上C．赫爾希和蔡斯用對比實驗證明DNA是遺傳物質D．沃森和克里克用DNA衍射圖譜得出堿基配對方式【答案】D【解析】孟德爾用統計學方法分析雜合子自交子代的表現型及比例，發現了遺傳規律，A正確；摩爾根等基于果蠅眼色與性別的關聯，證明了基因在染色體上，B正確；赫爾希和蔡斯分別用32P和35S標記T2噬菌體DNA和蛋白質，通過對比兩組實驗結果，證明了DNA是遺傳物質，C正確；沃森和克里克用DNA衍射圖譜得出了DNA的螺旋結構，D錯誤。9．（2022·海南·統考高考真題）科學家曾提出DNA復制方式的三種假說：全保留復制、半保留復制和分散復制（圖1）。對此假說，科學家以大腸桿菌為實驗材料，進行了如下實驗（圖2）：下列有關敘述正確的是（

）A．第一代細菌DNA離心后，試管中出現1條中帶，說明DNA復制方式一定是半保留復制B．第二代細菌DNA離心后，試管中出現1條中帶和1條輕帶，說明DNA復制方式一定是全保留復制C．結合第一代和第二代細菌DNA的離心結果，說明DNA復制方式一定是分散復制D．若DNA復制方式是半保留復制，繼續培養至第三代，細菌DNA離心后試管中會出現1條中帶和1條輕帶【答案】D【解析】第一代細菌DNA離心后，試管中出現1條中帶，則可以排除全保留復制，但不能肯定是半保留復制或分散復制，繼續做子代ⅡDNA密度鑒定，若子代Ⅱ可以分出一條中密度帶和一條輕密度帶，則可以排除分散復制，同時肯定是半保留復制，ABC錯誤；若DNA復制方式是半保留復制，繼續培養至第三代，形成的子代DNA只有兩條鏈均為14N，或一條鏈含有14N一條鏈含有15N兩種類型，因此細菌DNA離心后試管中只會出現1條中帶和1條輕帶，D正確。〖2021年高考真題〗10．（2021·北京·統考高考真題）酵母菌的DNA中堿基A約占32%，關于酵母菌核酸的敘述錯誤的是（）A．DNA復制后A約占32% B．DNA中C約占18%C．DNA中（A+G）/（T+C）=1 D．RNA中U約占32%【答案】D【解析】DNA分子為半保留復制，復制時遵循A-T、G-C的配對原則，則DNA復制后的A約占32%，A正確；酵母菌的DNA中堿基A約占32%，則A=T=32%，G=C=（1-2×32%）/2=18%，B正確；DNA遵循堿基互補配對原則，A=T、G=C，則（A+G）/（T+C）=1，C正確；由于RNA為單鏈結構，且RNA是以DNA的一條單鏈為模板進行轉錄而來，故RNA中U不一定占32%，D錯誤。11．（2021·廣東·統考高考真題）DNA雙螺旋結構模型的提出是二十世紀自然科學的偉大成就之一。下列研究成果中，為該模型構建提供主要依據的是（

）①赫爾希和蔡斯證明DNA是遺傳物質的實驗②富蘭克林等拍攝的DNA分子X射線衍射圖譜③查哥夫發現的DNA中嘌呤含量與嘧啶含量相等④沃森和克里克提出的DNA半保留復制機制A．①② B．②③ C．③④ D．①④【答案】B【解析】①赫爾希和蔡斯通過噬菌體侵染大腸桿菌的實驗，證明了DNA是遺傳物質，與構建DNA雙螺旋結構模型無關，①錯誤；②沃森和克里克根據富蘭克林等拍攝的DNA分子X射線衍射圖譜，推算出DNA分子呈螺旋結構，②正確；③查哥夫發現的DNA中嘌呤含量與嘧啶含量相等，沃森和克里克據此推出堿基的配對方式，③正確；④沃森和克里克提出的DNA半保留復制機制，是在DNA雙螺旋結構模型之后提出的，④錯誤。12．（2021·海南·高考真題）已知5-溴尿嘧啶（BU）可與堿基A或G配對。大腸桿菌DNA上某個堿基位點已由A-T轉變為A-BU，要使該位點由A-BU轉變為G-C，則該位點所在的DNA至少需要復制的次數是（

）A．1 B．2 C．3 D．4【答案】B【解析】根據題意可知：5-BU可以與A配對，又可以和G配對，由于大腸桿菌DNA上某個堿基位點已由A-T轉變為A-BU，由半保留復制可知，復制一次會得到G-5-BU，復制第二次時會得到有G-C，所以至少需要經過2次復制后，才能實現該位點由A-BU轉變為G-C，B正確。13．（2021·遼寧·統考高考真題）下列有關細胞內的DNA及其復制過程的敘述，正確的是（）A．子鏈延伸時游離的脫氧核苷酸添加到3′端B．子鏈的合成過程不需要引物參與C．DNA每條鏈的5′端是羥基末端D．DNA聚合酶的作用是打開DNA雙鏈【答案】A【解析】子鏈延伸時5′→3′合成，故游離的脫氧核苷酸添加到3′端，A正確；子鏈的合成過程需要引物參與，B錯誤；DNA每條鏈的5′端是磷酸基團末端，3′端是羥基末端，C錯誤；解旋酶的作用是打開DNA雙鏈，D錯誤。14．（2021·山東·統考高考真題）利用農桿菌轉化法，將含有基因修飾系統的T-DNA插入到水稻細胞M的某條染色體上，在該修飾系統的作用下，一個DNA分子單鏈上的一個C脫去氨基變為U，脫氨基過程在細胞M中只發生一次。將細胞M培育成植株N。下列說法錯誤的是（

）A．N的每一個細胞中都含有T-DNAB．N自交，子一代中含T-DNA的植株占3/4C．M經n（n≥1）次有絲分裂后，脫氨基位點為A-U的細胞占1/2nD．M經3次有絲分裂后，含T-DNA且脫氨基位點為A-T的細胞占1/2【答案】D【解析】N是由M細胞形成的，在形成過程中沒有DNA的丟失，由于T-DNA插入到水稻細胞M的某條染色體上，所以M細胞含有T-DNA，因此N的每一個細胞中都含有T-DNA，A正確；N植株的一條染色體中含有T-DNA，可以記為+，因此N植株關于是否含有T-DNA的基因型記為+-，如果自交，則子代中相關的基因型為++∶+-∶--=1∶2∶1，有3/4的植株含T-DNA，B正確；M中只有1個DNA分子上的單鏈上的一個C脫去氨基變為U，所以復制n次后，產生的子細胞有2n個，但脫氨基位點為A-U的細胞的只有1個，所以這種細胞的比例為1/2n，C正確；如果M經3次有絲分裂后，形成子細胞有8個，由于M細胞DNA分子單鏈上的一個C脫去氨基變為U，所以是G和U配對，所以復制三次后，有4個細胞脫氨基位點為C-G，3個細胞脫氨基位點為A-T，1個細胞脫氨基位點為U-A，因此含T-DNA且脫氨基位點為A-T的細胞占3/8，D錯誤。15．（2021·浙江·統考高考真題）在DNA復制時，5-溴尿嘧啶脫氧核苷（BrdU）可作為原料，與腺嘌呤配對，摻入新合成的子鏈。用Giemsa染料對復制后的染色體進行染色，DNA分子的雙鏈都含有BrdU的染色單體呈淺藍色，只有一條鏈含有BrdU的染色單體呈深藍色。現將植物根尖放在含有BrdU的培養液中培養，取根尖用Giemsa染料染色后，觀察分生區細胞分裂中期染色體的著色情況。下列推測錯誤的是（）A．第一個細胞周期的每條染色體的兩條染色單體都呈深藍色B．第二個細胞周期的每條染色體的兩條染色單體著色都不同C．第三個細胞周期的細胞中染色單體著色不同的染色體均為1/4D．根尖分生區細胞經過若干個細胞周期后，還能觀察到深藍色的染色單體【答案】C【解析】根據分析，第一個細胞周期的每條染色體的染色單體都只有一條鏈含有BrdU，故呈深藍色，A正確；第二個細胞周期的每條染色體復制之后，每條染色體上的兩條染色單體均為一條單體雙鏈都含有BrdU呈淺藍色，一條單體只有一條鏈含有BrdU呈深藍色，故著色都不同，B正確；第二個細胞周期結束后，不同細胞中含有的帶有雙鏈都含有BrdU的染色體和只有一條鏈含有BrdU的染色體的數目是不確定的，故第三個細胞周期的細胞中染色單體著色不同的染色體比例不能確定，C錯誤；根尖分生區細胞可以持續進行有絲分裂，所以不管經過多少個細胞周期，依舊可以觀察到一條鏈含有BrdU的染色單體，成深藍色，D正確。16．（2021·浙江·統考高考真題）含有100個堿基對的—個DNA分子片段，其中一條鏈的A+T占40%，它的互補鏈中G與T分別占22%和18%，如果連續復制2次，則需游離的胞嘧啶脫氧核糖核苷酸數量為（）A．240個 B．180個 C．114個 D．90個【答案】B【解析】分析題意可知：該DNA片段含有100個堿基對，即每條鏈含有100個堿基，其中一條鏈（設為1鏈）的A+T占40%，即A1+T1=40個，則C1+G1=60個；互補鏈（設為2鏈）中G與T分別占22%和18%，即G2=22，T2=18，可知C1=22，則G1=60-22=38=C2，故該DNA片段中C=22+38=60。已知DNA復制了2次，則DNA的個數為22=4，4個DNA中共有胞嘧啶脫氧核苷酸的數量為4×60=240，原DNA片段中有60個胞嘧啶脫氧核糖核苷酸，則需要游離的胞嘧啶脫氧核糖核苷酸數量為240-60=180，B正確，ACD錯誤。〖2019年高考真題〗17．（2019天津卷·1）用3H標記胸腺嘧啶后合成脫氧核苷酸，注入真核細胞，可用于研究A．DNA復制的場所 B．mRNA與核糖體的結合C．分泌蛋白的運輸 D．細胞膜脂質的流動【答案】A【解析】DNA復制需要DNA模板、原料脫氧核苷酸、能量ATP和DNA聚合酶，A正確；mRNA與核糖體的結合，開始翻譯mRNA上的密碼子，需要tRNA運輸氨基酸，不需要脫氧核苷酸，B錯誤；分泌蛋白的需要內質網的加工，形成囊泡運到高爾基體，加工、分類和包裝，形成分泌小泡，運到細胞膜，胞吐出去，與脫氧核苷酸無關，C錯誤；細胞膜脂質的流動與物質跨膜運輸有關，無需脫氧核苷酸，D錯誤。因此，本題答案選A。18．（2019浙江4月選考·24）二倍體動物某個精原細胞形成精細胞過程中，依次形成四個不同時期的細胞，其染色體組數和同源染色體對數如圖所示：下列敘述正確的是A．甲形成乙過程中，DNA復制前需合成rRNA和蛋白質B．乙形成丙過程中，同源染色體分離，著絲粒不分裂C．丙細胞中，性染色體只有一條X染色體或Y染色體D．丙形成丁過程中，同源染色體分離導致染色體組數減半【答案】A【解析】根據題圖分析可知，精原細胞形成精細胞的過程中，S期、減數第一次分裂的前、中、后期均滿足甲乙兩圖中表示的2組染色體組和2N對同源染色體對數；圖丙表示減數第二次分裂后期著絲粒斷裂后，同源染色體消失，染色體組數暫時加倍的細胞；圖丁則表示減數第二次分裂末期形成精細胞后，細胞中的染色體組數和同源染色體對數。DNA復制前需要合成rRNA參與氨基酸的運輸，需要合成一些蛋白質，如DNA復制需要的酶等，A選項正確；乙形成丙過程中，同源染色體消失則必然伴隨著絲粒的分裂，B選項錯誤；丙圖表示圖丙表示減數第二次分裂后期著絲粒斷裂后，同源染色體消失，染色體組數暫時加倍的細胞，則性染色體應該是兩條X染色體或兩條Y染色體，C選項錯誤；丙形成丁的過程中，為減數第二次分裂，已經不存在同源染色體，是由于細胞分裂成兩個而導致的染色體組數減半，D選項錯誤。19．（2019浙江4月選考·25）在含有BrdU的培養液中進行DNA復制時，BrdU會取代胸苷摻入到新合成的鏈中，形成BrdU標記鏈。當用某種熒光染料對復制后的染色體進行染色，發現含半標記DNA（一條鏈被標記）的染色單體發出明亮熒光，含全標記DNA（兩條鏈均被標記）的染色單體熒光被抑制（無明亮熒光）。若將一個細胞置于含BrdU的培養液中，培養到第三個細胞周期的中期進行染色并觀察。下列推測錯誤的是A．1/2的染色體熒光被抑制 B．1/4的染色單體發出明亮熒光C．全部DNA分子被BrdU標記 D．3/4的DNA單鏈被BrdU標記【答案】D【解析】DNA的復制方式為半保留復制。根據題意分析，復制到第三個細胞周期的中期時，共有4個細胞，以第一代細胞中的某一條染色體為參照，含半標記DNA的染色單體共有2條，含全標記DNA的染色單體共有6條。根據題意可知，在第三個細胞周期中期時，含半標記DNA的染色單體分別在兩個細胞中，故有兩個細胞的兩條染色單體熒光全被抑制，有兩個細胞中的一條染色單體發出明亮熒光，一條染色單體熒光被抑制，故A、B選項正確；一個DNA分子中有兩條脫氧核苷酸鏈，由于DNA為半保留復制，故不含BrdU標記的兩條脫氧核苷酸鏈分別位于兩個DNA分子中，新復制得到的脫氧核苷酸鏈必然含BrdU標記，故所有DNA分子都被BrdU標記，C選項正確；以第一代細胞中的某一條染色體為參照，在第三個細胞周期中期時一共有16條DNA單鏈，含BrdU標記的有14條，故有的DNA單鏈被BrdU標記，D選項錯誤。考點2DNA是主要的遺傳物質〖2022年高考真題〗1．（2022·海南·統考高考真題）某團隊從下表①～④實驗組中選擇兩組，模擬T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗，驗證DNA是遺傳物質。結果顯示：第一組實驗檢測到放射性物質主要分布在沉淀物中，第二組實驗檢測到放射性物質主要分布在上清液中。該團隊選擇的第一、二組實驗分別是（

）T2噬菌體大腸桿菌①未標記15N標記②32P標記35S標記③3H標記未標記④35S標記未標記A．①和④ B．②和③ C．②和④ D．④和③【答案】C【解析】噬菌體侵染細菌時，只有DNA進入細菌，蛋白質外殼沒有進入，為了區分DNA和蛋白質，可用32P標記噬菌體的DNA，用35S標記噬菌體的蛋白質外殼，根據第一組實驗檢測到放射性物質主要分布在沉淀物中，說明親代噬菌體的DNA被32P標記，根據第二組實驗檢測到放射性物質主要分布在上清液中，說明第二組噬菌體的蛋白質被35S標記，即C正確，ABD錯誤。2．（2022·湖南·高考真題）T2噬菌體侵染大腸桿菌的過程中，下列哪一項不會發生（）A．新的噬菌體DNA合成B．新的噬菌體蛋白質外殼合成C．噬菌體在自身RNA聚合酶作用下轉錄出RNAD．合成的噬菌體RNA與大腸桿菌的核糖體結合【答案】C【解析】T2噬菌體侵染大腸桿菌后，其DNA會在大腸桿菌體內復制，合成新的噬菌體DNA，A正確；T2噬菌體侵染大腸桿菌的過程中，只有DNA進入大腸桿菌，T2噬菌體會用自身的DNA和大腸桿菌的氨基酸等來合成新的噬菌體蛋白質外殼，B正確；噬菌體在大腸桿菌RNA聚合酶作用下轉錄出RNA，C錯誤；T2噬菌體的DNA進入細菌，以噬菌體的DNA為模板，利用大腸桿菌提供的原料合成噬菌體的DNA，然后通過轉錄，合成mRNA與核糖體結合，通過翻譯合成噬菌體的蛋白質外殼，因此侵染過程中會發生合成的噬菌體RNA與大腸桿菌的核糖體結合，D正確。3．（2022·浙江·高考真題）下列關于“噬菌體侵染細菌的實驗”的敘述，正確的是（

）A．需用同時含有32P和35S的噬菌體侵染大腸桿菌B．攪拌是為了使大腸桿菌內的噬菌體釋放出來C．離心是為了沉淀培養液中的大腸桿菌 D．該實驗證明了大腸桿菌的遺傳物質是DNA【答案】C【解析】實驗過程中需單獨用32P標記噬菌體的DNA和35S標記噬菌體的蛋白質，A錯誤；實驗過程中攪拌的目的是使吸附在細菌上的噬菌體外殼與細菌分離，B錯誤；大腸桿菌的質量大于噬菌體，離心的目的是為了沉淀培養液中的大腸桿菌，C正確；該實驗證明噬菌體的遺傳物質是DNA，D錯誤。4．（2022·廣東·高考真題）下列關于遺傳學史上重要探究活動的敘述，錯誤的是（

）A．孟德爾用統計學方法分析實驗結果發現了遺傳規律B．摩爾根等基于性狀與性別的關聯證明基因在染色體上C．赫爾希和蔡斯用對比實驗證明DNA是遺傳物質D．沃森和克里克用DNA衍射圖譜得出堿基配對方式【答案】D【詳解】A、孟德爾用統計學方法分析雜合子自交子代的表現型及比例，發現了遺傳規律，A正確；B、摩爾根等基于果蠅眼色與性別的關聯，證明了基因在染色體上，B正確；C、赫爾希和蔡斯分別用32P和35S標記T2噬菌體DNA和蛋白質，通過對比兩組實驗結果，證明了DNA是遺傳物質，C正確；D、沃森和克里克用DNA衍射圖譜得出了DNA的螺旋結構，D錯誤。故選D。5．（2022·山東·高考真題）液泡膜蛋白TOM2A的合成過程與分泌蛋白相同，該蛋白影響煙草花葉病毒（TMV）核酸復制酶的活性。與易感病煙草品種相比，煙草品種TI203中TOM2A的編碼序列缺失2個堿基對，被TMV侵染后，易感病煙草品種有感病癥狀，TI203無感病癥狀。下列說法錯誤的是（

）A．TOM2A的合成需要游離核糖體B．TI203中TOM2A基因表達的蛋白與易感病煙草品種中的不同C．TMV核酸復制酶可催化TMV核糖核酸的合成D．TMV侵染后，TI203中的TMV數量比易感病煙草品種中的多【答案】D【詳解】A、從“液泡膜蛋白TOM2A的合成過程與分泌蛋白相同”，可知TOM2A最初是在游離的核糖體中以氨基酸為原料開始多肽鏈的合成，A正確；B、由題干信息可知，與易感病煙草相比，品種T1203中TOM2A的編碼序列缺失2個堿基對，并且被TMV侵染后的表現不同，說明品種T1203發生了基因突變，所以兩個品種TOM2A基因表達的蛋白不同，B正確；C、煙草花葉病毒（TMV）的遺傳物質是RNA，所以其核酸復制酶可催化TMV的RNA（核糖核酸）的合成，C正確；D、TMV侵染后，T1203品種無感病癥狀，也就是葉片上沒有出現花斑，推測是T1203感染的TMV數量比易感病煙草品種中的少，D錯誤。故選D。6．（2022年1月·浙江·高考真題）S型肺炎雙球菌的某種“轉化因子”可使R型菌轉化為S型菌。研究“轉化因子”化學本質的部分實驗流程如圖所示下列敘述正確的是（

）A．步驟①中，酶處理時間不宜過長，以免底物完全水解B．步驟②中，甲或乙的加入量不影響實驗結果C．步驟④中，固體培養基比液體培養基更有利于細菌轉化D．步驟⑤中，通過涂布分離后觀察菌落或鑒定細胞形態得到實驗結果【答案】D【詳解】A、步驟①中、酶處理時間要足夠長，以使底物完全水解，A錯誤；B、步驟②中，甲或乙的加入量屬于無關變量，應相同，否則會影響實驗結果，B錯誤；C、步驟④中，液體培養基比固體培養基更有利于細菌轉化，C錯誤；D、S型細菌有莢膜，菌落光滑，R型細菌無莢膜，菌落粗糙。步驟⑤中，通過涂布分離后觀察菌落或鑒定細胞形態，判斷是否出現S型細菌，D正確。故選D。〖2021年高考真題〗7．（2021·全國·高考真題）在格里菲思所做的肺炎雙球菌轉化實驗中，無毒性的R型活細菌與被加熱殺死的S型細菌混合后注射到小鼠體內，從小鼠體內分離出了有毒性的S型活細菌。某同學根據上述實驗，結合現有生物學知識所做的下列推測中，不合理的是（

）A．與R型菌相比，S型菌的毒性可能與莢膜多糖有關B．S型菌的DNA能夠進入R型菌細胞指導蛋白質的合成C．加熱殺死S型菌使其蛋白質功能喪失而DNA功能可能不受影響D．將S型菌的DNA經DNA酶處理后與R型菌混合，可以得到S型菌【答案】D【解析】與R型菌相比，S型菌具有莢膜多糖，S型菌有毒，故可推測S型菌的毒性可能與莢膜多糖有關，A正確；S型菌的DNA進入R型菌細胞后使R型菌具有了S型菌的性狀，可知S型菌的DNA進入R型菌細胞后指導蛋白質的合成，B正確；加熱殺死的S型菌不會使小白鼠死亡，說明加熱殺死的S型菌的蛋白質功能喪失，而加熱殺死的S型菌的DNA可以使R型菌發生轉化，可知其DNA功能不受影響，C正確；將S型菌的DNA經DNA酶處理后，DNA被水解為小分子物質，故與R型菌混合，不能得到S型菌，D錯誤。8．（2021·浙江·統考高考真題）下列關于遺傳學發展史上4個經典實驗的敘述，正確的是（）A．孟德爾的單因子雜交實驗證明了遺傳因子位于染色體上B．摩爾根的果蠅伴性遺傳實驗證明了基因自由組合定律C．T2噬菌體侵染細菌實驗證明了DNA是大腸桿菌的遺傳物質D．肺炎雙球菌離體轉化實驗證明了DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質【答案】D【解析】孟德爾的單因子雜交實驗沒有證明遺傳因子位于染色體上，當時人們還沒有認識染色體，A錯誤；摩爾根的果蠅伴性遺傳實驗只研究了一對等位基因，不能證明基因自由組合定律，B錯誤；T2噬菌體侵染細菌實驗證明了DNA是噬菌體的遺傳物質，C錯誤；肺炎雙球菌離體轉化實驗證明了DNA是轉化因子，即DNA是肺炎雙球菌的遺傳物質，D正確。9.（2021年廣東卷）DNA雙螺旋結構模型的提出是二十世紀自然科學的偉大成就之一。下列研究成果中，為該模型構建提供主要依據的是（

）①赫爾希和蔡斯證明DNA是遺傳物質的實驗②富蘭克林等拍攝的DNA分子X射線衍射圖譜③查哥夫發現的DNA中嘌呤含量與嘧啶含量相等④沃森和克里克提出的DNA半保留復制機制A．①② B．②③ C．③④ D．①④【答案】B【詳解】①赫爾希和蔡斯通過噬菌體侵染大腸桿菌的實驗，證明了DNA是遺傳物質，與構建DNA雙螺旋結構模型無關，①錯誤；②沃森和克里克根據富蘭克林等拍攝的DNA分子X射線衍射圖譜，推算出DNA分子呈螺旋結構，②正確；③查哥夫發現的DNA中嘌呤含量與嘧啶含量相等，沃森和克里克據此推出堿基的配對方式，③正確；④沃森和克里克提出的DNA半保留復制機制，是在DNA雙螺旋結構模型之后提出的，④錯誤。故選B。〖2020年高考真題〗10．（2020年浙江省高考生物試卷（7月選考)·12）下列關于“肺炎雙球菌轉化實驗”的敘述，正確的是（）A．活體轉化實驗中，R型菌轉化成的S型菌不能穩定遺傳B．活體轉化實驗中，S型菌的莢膜物質使R型菌轉化成有莢膜的S型菌C．離體轉化實驗中，蛋白質也能使部分R型菌轉化成S型菌且可實現穩定遺傳D．離體轉化實驗中，經DNA酶處理的S型菌提取物不能使R型菌轉化成S型菌【答案】D【詳解】A、活體轉化實驗中，小鼠體內有大量S型菌，說明R型菌轉化成的S型菌能穩定遺傳，A錯誤；B、活體轉化實驗中，無法說明是哪種物質使R型菌轉化成有莢膜的S型菌，B錯誤；C、離體轉化實驗中，只有S型菌的DNA才能使部分R型菌轉化成S型菌且可實現穩定遺傳，C錯誤；D、離體轉化實驗中，經DNA酶處理的S型菌提取物，其DNA被水解，故不能使R型菌轉化成S型菌，D正確。故選D。〖2019年高考真題〗11．（2019江蘇卷·3）赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗證實了DNA是遺傳物質，下列關于該實驗的敘述正確的是A．實驗中可用15N代替32P標記DNAB．噬菌體外殼蛋白是大腸桿菌編碼的C．噬菌體DNA的合成原料來自大腸桿菌D．實驗證明了大腸桿菌的遺傳物質是DNA【答案】C【解析】T2噬菌體侵染細菌的實驗步驟：分別用35S或32P標記噬菌體→噬菌體與大腸桿菌混合培養→噬菌體侵染未被標記的細菌→在攪拌器中攪拌，然后離心，檢測上清液和沉淀物中的放射性物質；結論：DNA是遺傳物質。N是蛋白質和DNA共有的元素，若用15N代替32P標記噬菌體的DNA，則其蛋白質也會被標記，A錯誤；噬菌體的蛋白質外殼是由噬菌體的DNA在大腸桿菌體內編碼的，B錯誤；噬菌體的DNA合成的模板來自于噬菌體自身的DNA，而原料來自于大腸桿菌，C正確；該實驗證明了噬菌體的遺傳物質是DNA，D錯誤。12．（2019浙江4月選考·20）為研究R型肺炎雙球菌轉化為S型肺炎雙球菌的轉化物質是DNA還是蛋白質，進行了肺炎雙球菌體外轉化實驗，其基本過程如圖所示：下列敘述正確的是A．甲組培養皿中只有S型菌落，推測加熱不會破壞轉化物質的活性B．乙組培養皿中有R型及S型菌落，推測轉化物質是蛋白質C．丙組培養皿中只有R型菌落，推測轉化物質是DNAD．該實驗能證明肺炎雙球菌的主要遺傳物質是DNA【答案】C【解析】艾弗里的肺炎雙球菌體外轉化實驗中，將S型菌的DNA、蛋白質和莢膜等物質分離開，與R型菌混合培養，觀察S型菌各個成分所起的作用。最后再S型菌的DNA與R型菌混合的培養基中發現了新的S型菌，證明了DNA是遺傳物質。甲組中培養一段時間后可發現有極少的R型菌轉化成了S型菌，因此甲組培養皿中不僅有S型菌落也有R型菌落，A選項錯誤；乙組培養皿中加入了蛋白質酶，故在乙組的轉化中已經排除了蛋白質的干擾，應當推測轉化物質是DNA，B選項錯誤；丙組培養皿中加入了DNA酶，DNA被水解后R型菌便不發生轉化，故可推測是DNA參與了R型菌的轉化，C選項正確；該實驗只能證明肺炎雙球菌的遺傳物質是DNA，無法證明還有其他的物質也可做遺傳物質，D選項錯誤。考點3基因的表達與中心法則〖2023年高考真題〗1．（2023·山東·高考真題）細胞中的核糖體由大、小2個亞基組成。在真核細胞的核仁中，由核rDNA轉錄形成的rRNA與相關蛋白組裝成核糖體亞基。下列說法正確的是（

）A．原核細胞無核仁，不能合成rRNAB．真核細胞的核糖體蛋白在核糖體上合成C．rRNA上3個相鄰的堿基構成一個密碼子D．細胞在有絲分裂各時期都進行核DNA的轉錄【答案】B【詳解】A、原核細胞無核仁，有核糖體，核糖體由rRNA和蛋白質組成，因此原核細胞能合成rRNA，A錯誤；B、核糖體是蛋白質合成的場所，真核細胞的核糖體蛋白在核糖體上合成，B正確；C、mRNA上3個相鄰的堿基構成一個密碼子，C錯誤；D、細胞在有絲分裂分裂期染色質變成染色體，核DNA無法解旋，無法轉錄，D錯誤。故選B。2．（2023·浙江·統考高考真題）疊氮脫氧胸苷（AZT）可與逆轉錄酶結合并抑制其功能。下列過程可直接被AZT阻斷的是（）A．復制 B．轉錄C．翻譯 D．逆轉錄【答案】D【詳解】題中顯示，疊氮脫氧胸苷（AZT）可與逆轉錄酶結合并抑制其功能，而逆轉錄過程需要逆轉錄酶的催化，因而疊氮脫氧胸苷（AZT）可直接阻斷逆轉錄過程，而復制、轉錄和翻譯過程均不需要逆轉錄酶，即D正確。故選D。3．（2023·湖南·統考高考真題）酗酒危害人類健康。乙醇在人體內先轉化為乙醛，在乙醛脫氫酶2（ALDH2）作用下再轉化為乙酸，最終轉化成CO2和水。頭孢類藥物能抑制ALDH2的活性。ALDH2基因某突變導致ALDH2活性下降或喪失。在高加索人群中該突變的基因頻率不足5%，而東亞人群中高達30%。下列敘述錯誤的是（

）A．相對于高加索人群，東亞人群飲酒后面臨的風險更高B．患者在服用頭孢類藥物期間應避免攝入含酒精的藥物或食物C．ALDH2基因突變人群對酒精耐受性下降，表明基因通過蛋白質控制生物性狀D．飲酒前口服ALDH2酶制劑可催化乙醛轉化成乙酸，從而預防酒精中毒【答案】D【詳解】A、ALDH2基因某突變會使ALDH2活性下降或喪失，使乙醛不能正常轉化成乙酸，導致乙醛積累危害機體，東亞人群中ALDH2基因發生該種突變的頻率較高，故與高加索人群相比，東亞人群飲酒后面臨的風險更高，A正確；B、頭孢類藥物能抑制ALDH2的活性，使乙醛不能正常轉化成乙酸，導致乙醛積累危害機體，故患者在服用頭孢類藥物期間應避免攝人含酒精的藥物或食物，B正確；C、ALDH2基因突變人群對酒精耐受性下降，表明基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀，乙醛脫氫酶2的化學本質是蛋白質，C正確；D、酶制劑會被胃蛋白酶消化，故飲酒前口服ALDH2酶制劑不能催化乙醛分解為乙酸，不能預防酒精中毒，D錯誤。故選D。4．（2023·廣東·統考高考真題）科學理論隨人類認知的深入會不斷被修正和補充，下列敘述錯誤的是（

）A．新細胞產生方式的發現是對細胞學說的修正B．自然選擇學說的提出是對共同由來學說的修正C．RNA逆轉錄現象的發現是對中心法則的補充D．具催化功能RNA的發現是對酶化學本質認識的補充【答案】B【詳解】A、細胞學說主要由施萊登和施旺建立，魏爾肖總結出“細胞通過分裂產生新細胞”是對細胞學說的修正和補充，A正確；B、共同由來學說指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先進化來的；自然選擇學說揭示了生物進化的機制，揭示了適應的形成和物種形成的原因。共同由來學說為自然選擇學說提供了基礎，B錯誤；C、中心法則最初的內容是遺傳信息可以從DNA流向DNA，也可以從DNA流向RNA，進而流向蛋白質，隨著研究的不斷深入，科學家發現一些RNA病毒的遺傳信息可以從RNA流向RNA（RNA的復制）以及從RNA流向DNA（逆轉錄），對中心法則進行了補充，C正確；D、最早是美國科學家薩姆納證明了酶是蛋白質，在20世紀80年代，美國科學家切赫和奧爾特曼發現少數RNA也具有催化功能，這一發現對酶化學本質的認識進行了補充，D正確。故選B。5．（2023·湖南·統考高考真題）細菌glg基因編碼的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起關鍵作用。細菌糖原合成的平衡受到CsrAB系統的調節。CsrA蛋白可以結合glgmRNA分子，也可結合非編碼RNA分子CsrB,如圖所示。下列敘述錯誤的是（

）A．細菌glg基因轉錄時，RNA聚合酶識別和結合glg基因的啟動子并驅動轉錄B．細菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽鏈時，核糖體沿glgmRNA從5'端向3'端移動C．抑制CsrB基因的轉錄能促進細菌糖原合成D．CsrA蛋白都結合到CsrB上，有利于細菌糖原合成【答案】C【詳解】A、基因轉錄時，RNA聚合酶識別并結合到基因的啟動子區域從而啟動轉錄，A正確；B、基因表達中的翻譯是核糖體沿著mRNA的5'端向3'端移動，B正確；C、由題圖可知，抑制CsrB基因轉錄會使CsrB的RNA減少，使CsrA更多地與glgmRNA結合形成不穩定構象，最終核糖核酸酶會降解glgmRNA，而glg基因編碼的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起關鍵作用，故抑制CxrB基因的轉錄能抑制細菌糖原合成，C錯誤；D、由題圖及C選項分析可知，若CsrA都結合到CsrB上，則CsrA沒有與glgmRNA結合，從而使glgmRNA不被降解而正常進行，有利于細菌糖原的合成，D正確。故選C。6．（2023·浙江·統考高考真題）某研究小組利用轉基因技術，將綠色熒光蛋白基因（GFP）整合到野生型小鼠Gata3基因一端，如圖甲所示。實驗得到能正常表達兩種蛋白質的雜合子雌雄小鼠各1只，交配以期獲得Gata3-GFP基因純合子小鼠。為了鑒定交配獲得的4只新生小鼠的基因型，設計了引物1和引物2用于PCR擴增，PCR產物電泳結果如圖乙所示。下列敘述正確的是（）A．Gata3基因的啟動子無法控制GFP基因的表達B．翻譯時先合成Gata3蛋白，再合成GFP蛋白C．2號條帶的小鼠是野生型，4號條帶的小鼠是Gata3-GFP基因純合子D．若用引物1和引物3進行PCR，能更好地區分雜合子和純合子【答案】B【詳解】A、分析圖中可知，啟動子在左側，GFP基因整合Gata3基因的右側，啟動子啟動轉錄后，可以使GEP基因轉錄，Gata3基因的啟動子能控制GFP基因的表達，A錯誤；B、因啟動子在左側，轉錄的方向向右，合成的mRNA從左向右為5′→3′，剛好是翻譯的方向，所以翻譯時先合成Gata3蛋白，再合成GFP蛋白，B正確；C、整合GFP基因后，核酸片段變長，2號個體只有大片段，所以是Gata3-GFP基因純合子，4號個體只有小片段，是野生型，C錯誤；D、用引物1和引物3進行PCR擴增，擴增出的片段大小差異較小，無法較好的區分片段，D錯誤。故選B。7．（2023·全國·統考高考真題）已知某種氨基酸（簡稱甲）是一種特殊氨基酸，迄今只在某些古菌（古細菌）中發現含有該氨基酸的蛋白質。研究發現這種情況出現的原因是，這些古菌含有特異的能夠轉運甲的tRNA（表示為tRNA甲）和酶E，酶E催化甲與tRNA甲結合生成攜帶了甲的tRNA甲（表示為甲－tRNA甲），進而將甲帶入核糖體參與肽鏈合成。已知tRNA甲可以識別大腸桿菌mRNA中特定的密碼子，從而在其核糖體上參與肽鏈的合成。若要在大腸桿菌中合成含有甲的肽鏈，則下列物質或細胞器中必須轉入大腸桿菌細胞內的是（

）①ATP

②甲

③RNA聚合酶

④古菌的核糖體

⑤酶E的基因

⑥tRNA甲的基因A．②⑤⑥ B．①②⑤C．③④⑥ D．②④⑤【答案】A【詳解】①③④、根據題干信息“已知tRNA甲可以識別大腸桿菌mRNA中特定的密碼子，從而在其核糖體上參與肽鏈的合成肽鏈”，說明該肽鏈合成所需能量、核糖體、RNA聚合酶均由大腸桿菌提供，①③④不符合題意；②、據題意可知，氨基酸甲是一種特殊氨基酸，迄今只在某些古菌（古細菌）中發現含有該氨基酸的蛋白質，所以要在大腸桿菌中合成含有甲的肽鏈，必須往大腸桿菌中轉入氨基酸甲，②符合題意；⑤⑥、古菌含有特異的能夠轉運甲的tRNA（表示為tRNA甲）和酶E，酶E催化甲與tRNA甲結合生成攜帶了甲的tRNA甲（表示為甲－tRNA甲），進而將甲帶入核糖體參與肽鏈合成，所以大腸桿菌細胞內要含有tRNA甲的基因以便合成tRNA甲，大腸桿菌細胞內也要含有酶E的基因以便合成酶E，催化甲與tRNA甲結合，⑤⑥符合題意。②⑤⑥組合符合題意，A正確。故選A。8．（2023·浙江·統考高考真題）核糖體是蛋白質合成的場所。某細菌進行蛋白質合成時，多個核糖體串聯在一條mRNA上形成念珠狀結構——多聚核糖體（如圖所示）。多聚核糖體上合成同種肽鏈的每個核糖體都從mRNA同一位置開始翻譯，移動至相同的位置結束翻譯。多聚核糖體所包含的核糖體數量由mRNA的長度決定。下列敘述正確的是（

）A．圖示翻譯過程中，各核糖體從mRNA的3'端向5'端移動B．該過程中，mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子互補配對C．圖中5個核糖體同時結合到mRNA上開始翻譯，同時結束翻譯D．若將細菌的某基因截短，相應的多聚核糖體上所串聯的核糖體數目不會發生變化【答案】B【詳解】A、圖示翻譯過程中，各核糖體從mRNA的5'端向3'端移動，A錯誤；B、該過程中，mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子互補配對，tRNA通過識別mRNA上的密碼子攜帶相應氨基酸進入核糖體，B正確；C、圖中5個核糖體結合到mRNA上開始翻譯，從識別到起始密碼子開始進行翻譯，識別到種子密碼子結束翻譯，并非是同時開始同時結束，C錯誤；D、若將細菌的某基因截短，相應的多聚核糖體上所串聯的核糖體數目可能會減少，D錯誤。故選B。9.（2023·浙江·統考高考真題）閱讀下列材料，回答下列問題。基因啟動子區發生DNA甲基化可導致基因轉錄沉默。研究表明，某植物需經春化作用才能開花，該植物的DNA甲基化水平降低是開花的前提。用5－azaC處理后，該植株開花提前，檢測基因組DNA，發現5'胞嘧啶的甲基化水平明顯降低，但DNA序列未發生改變，這種低DNA甲基化水平引起的表型改變能傳遞給后代。（1）這種DNA甲基化水平改變引起表型改變，屬于（

）A．基因突變 B．基因重組C．染色體變異 D．表觀遺傳（2）該植物經5－azaC去甲基化處理后，下列各項中會發生顯著改變的是（

）A．基因的堿基數量 B．基因的堿基排列順序C．基因的復制 D．基因的轉錄【答案】（1）D（2）D【詳解】（1）表觀遺傳是指DNA序列不發生變化，但基因的表達卻發生了可遺傳的改變，即基因型未發生變化而表現型卻發生了改變，如DNA的甲基化。故選D。（2）甲基化的Leyc基因不能與RNA聚合酶結合，故無法進行轉錄產生mRNA，也就無法進行翻譯最終合成Leyc蛋白，從而抑制了基因的表達。植物經5－azaC去甲基化處理后，基因啟動子正常解除基因轉錄沉默，基因能正常轉錄產生mRNA。故選D。〖2022年高考真題〗10．（2022·湖南·高考真題）大腸桿菌核糖體蛋白與rRNA分子親和力較強，二者組裝成核糖體。當細胞中缺乏足夠的rRNA分子時，核糖體蛋白可通過結合到自身mRNA分子上的核糖體結合位點而產生翻譯抑制。下列敘述錯誤的是（）A．一個核糖體蛋白的mRNA分子上可相繼結合多個核糖體，同時合成多條肽鏈B．細胞中有足夠的rRNA分子時，核糖體蛋白通常不會結合自身mRNA分子C．核糖體蛋白對自身mRNA翻譯的抑制維持了RNA和核糖體蛋白數量上的平衡D．編碼該核糖體蛋白的基因轉錄完成后，mRNA才能與核糖體結合進行翻譯【答案】D【詳解】A、一個核糖體蛋白的mRNA分子上可相繼結合多個核糖體，同時合成多條肽鏈，以提高翻譯效率，A正確；B、細胞中有足夠的rRNA分子時，核糖體蛋白通常不會結合自身mRNA分子，與rRNA分子結合，二者組裝成核糖體，B正確；C、當細胞中缺乏足夠的rRNA分子時，核糖體蛋白只能結合到自身mRNA分子上，導致蛋白質合成停止，核糖體蛋白對自身mRNA翻譯的抑制維持了rRNA和核糖體蛋白數量上的平衡，C正確；D、大腸桿菌為原核生物，沒有核膜，轉錄形成的mRNA在轉錄未結束時即和核糖體結合，開始翻譯過程，D錯誤。故選D。11．（2022·廣東·高考真題）擬南芥HPR1蛋白定位于細胞核孔結構，功能是協助mRNA轉移。與野生型相比，推測該蛋白功能缺失的突變型細胞中，有更多mRNA分布于（

）A．細胞核 B．細胞質 C．高爾基體 D．細胞膜【答案】A【詳解】分析題意，野生型的擬南芥HPR1蛋白是位于核孔協助mRNA轉移的，mRNA是轉錄的產物，翻譯的模板，故可推測其轉移方向是從細胞核內通過核孔到細胞核外，因此該蛋白功能缺失的突變型細胞，不能協助mRNA轉移，mRNA會聚集在細胞核中，A正確。故選A。12．（2022年6月浙江·高考真題）“中心法則”反映了遺傳信息的傳遞方向，其中某過程的示意圖如下。下列敘述正確的是（

）A．催化該過程的酶為RNA聚合酶 B．a鏈上任意3個堿基組成一個密碼子C．b鏈的脫氧核苷酸之間通過磷酸二酯鍵相連 D．該過程中遺傳信息從DNA向RNA傳遞【答案】C【詳解】A、圖示為逆轉錄過程，催化該過程的酶為逆轉錄酶，A錯誤；B、a（RNA）鏈上能決定一個氨基酸的3個相鄰堿基，組成一個密碼子，B錯誤；C、b為單鏈DNA，相鄰的兩個脫氧核苷酸之間通過磷酸二酯鍵連接，C正確；D、該過程為逆轉錄，遺傳信息從RNA向DNA傳遞，D錯誤。故選C。13．（2022年1月·浙江·高考真題）羊瘙癢病是感染性蛋白粒子PrPSc引起的。某些羊體內存在蛋白質PrPc，但不發病。當羊感染了PrPSc后，PrPSc將PrPc不斷地轉變為PrPSc，導致PrPSc積累，從而發病。把患瘙癢病的羊組織勻漿接種到小鼠后，小鼠也會發病。下列分析合理的是（

）A．動物體內的PrPSc可全部被蛋白酶水解B．患病羊體內存在指導PrPSc合成的基因C．產物PrPSc對PrPc轉變為PrPSc具有反饋抑制作用D．給PrPc基因敲除小鼠接種PrPSc，小鼠不會發病【答案】D【詳解】A、由題干可知PrPSc可將PrPc不斷地轉變為PrPSc，導致PrPSc在羊體內積累，說明PrPSc不會被蛋白酶水解，A錯誤；B、患病羊體內不存在指導PrPSc合成的基因，但存在指導蛋白質PrPc合成的基因，PrPc合成后，PrPSc將PrPc不斷地轉變為PrPSc，導致PrPSc積累，從而使羊發病，B錯誤；C、由題干可知當羊感染了PrPSc后，PrPSc將PrPc不斷地轉變為PrPSc，導致PrPSc積累，從而使羊發病，說明產物PrPSc對PrPc轉變為PrPSc不具有反饋抑制作用，C錯誤；D、小鼠的PrPc基因敲除后，不會表達產生蛋白質PrPc，因此小鼠接種PrPSc后，不會出現PrPc轉變為PrPSc，也就不會導致PrPSc積累，因此小鼠不會發病，D正確。故選D。〖2021年高考真題〗14．（2021遼寧高考真題）腈水合酶（N0）廣泛應用于環境保護和醫藥原料生產等領域，但不耐高溫。利用蛋白質工程技術在N0的α和β亞基之間加入一段連接肽，可獲得熱穩定的融合型腈水合酶（N1）。下列有關敘述錯誤的是（）A．N1與N0氨基酸序列的差異是影響其熱穩定性的原因之一B．加入連接肽需要通過改造基因實現C．獲得N1的過程需要進行轉錄和翻譯D．檢測N1的活性時先將N1與底物充分混合，再置于高溫環境【答案】D【詳解】A、在N0的α和β亞基之間加入一段連接肽，可獲得熱穩定的融合型腈水合酶（N1），則N1與N0氨基酸序列有所不同，這可能是影響其熱穩定性的原因之一，A正確；B、蛋白質工程的作用對象是基因，即加入連接肽需要通過改造基因實現，B正確；C、N1為蛋白質，蛋白質的合成需要經過轉錄和翻譯兩個過程，C正確；D、酶具有高效性，檢測N1的活性需先將其置于高溫環境，再與底物充分混合，D錯誤。故選D。15．（2021遼寧高考真題）脫氧核酶是人工合成的具有催化活性的單鏈DNA分子。下圖為10-23型脫氧核酶與靶RNA結合并進行定點切割的示意圖。切割位點在一個未配對的嘌呤核苷酸（圖中R所示）和一個配對的嘧啶核苷酸（圖中Y所示）之間，圖中字母均代表由相應堿基構成的核苷酸。下列有關敘述錯誤的是（）A．脫氧核酶的作用過程受溫度的影響B．圖中Y與兩個R之間通過氫鍵相連C．脫氧核酶與靶RNA之間的堿基配對方式有兩種D．利用脫氧核酶切割mRNA可以抑制基因的轉錄過程【答案】BCD【詳解】A、脫氧核酶的本質是DNA，溫度會影響脫氧核酶的結構，從而影響脫氧核酶的作用，A正確；B、圖示可知，圖中Y與兩個R之間通過磷酸二酯鍵相連，B錯誤；C、脫氧核酶本質是DNA，與靶RNA之間的堿基配對方式有A-U、T-A、C-G、G-C四種，C錯誤；D、利用脫氧核酶切割mRNA可以抑制基因的翻譯過程，D錯誤。故選BCD。16．（2021湖南高考真題）細胞內不同基因的表達效率存在差異，如圖所示。下列敘述正確的是（

）A．細胞能在轉錄和翻譯水平上調控基因表達，圖中基因A的表達效率高于基因BB．真核生物核基因表達的①和②過程分別發生在細胞核和細胞質中C．人的mRNA、rRNA和tRNA都是以DNA為模板進行轉錄的產物D．②過程中，rRNA中含有與mRNA上密碼子互補配對的反密碼子【答案】ABC【詳解】A、基因的表達包括轉錄和翻譯兩個過程，圖中基因A表達的蛋白質分子數量明顯多于基因B表達的蛋白質分子，說明基因A表達的效率高于基因B，A正確；B、核基因的轉錄是以DNA的一條鏈為模板轉錄出RNA的過程，發生的場所為細胞核，翻譯是以mRNA為模板翻譯出具有氨基酸排列順序的多肽鏈，翻譯的場所發生在細胞質中的核糖體，B正確；C、三種RNA（mRNA、rRNA、tRNA）都是以DNA中的一條鏈為模板轉錄而來的，C正確；D、反密碼子位于tRNA上，rRNA是構成核糖體的成分，不含有反密碼子，D錯誤。故選ABC。17．（2021年海南高考真題）終止密碼子為UGA、UAA和UAG。圖中①為大腸桿菌的一段mRNA序列，②~④為該mRNA序列發生堿基缺失的不同情況（“-”表示一個堿基缺失）。下列有關敘述正確的是（

）A．①編碼的氨基酸序列長度為7個氨基酸B．②和③編碼的氨基酸序列長度不同C．②~④中，④編碼的氨基酸排列順序與①最接近D．密碼子有簡并性，一個密碼子可編碼多種氨基酸【答案】C【詳解】A、由于終止密碼子不編碼氨基酸，因此①編碼的氨基酸序列長度為6個氨基酸，A錯誤；B、根據圖中密碼子顯示，②和③編碼的氨基酸序列長度相同，都是6個氨基酸，B錯誤；C、從起始密碼子開始，mRNA上每三個相鄰堿基決定一個氨基酸，②~④中，②③編碼的氨基酸序列從第二個開始都發生改變，④編碼的氨基酸序列除了少了第二個氨基酸，之后的序列都與①相同，因此④編碼的氨基酸排列順序與①最接近，C正確；D、密碼子有簡并性，一個密碼子只能編碼一種氨基酸，但一種氨基酸可以由一個或多個密碼子對應，D錯誤；故選C。18．（2021年福建高考真題）下列關于遺傳信息的敘述，錯誤的是（）A．親代遺傳信息的改變都能遺傳給子代B．流向DNA的遺傳信息來自DNA或RNAC．遺傳信息的傳遞過程遵循堿基互補配對原則D．DNA指紋技術運用了個體遺傳信息的特異性【答案】A【詳解】A、親代遺傳信息的改變不一定都能遺傳給后代，如親代發生基因突變若發生在體細胞，則突變一般不能遺傳給子代，A錯誤；B、流向DNA的遺傳信息可來自DNA（DNA分子的復制），也可來自RNA（逆轉錄過程），B正確；C、遺傳信息的傳遞過程遵循堿基互補配對原則，如DNA分子復制過程中會發生A-T、G-C的配對關系，該配對關系保證了親子代之間遺傳信息的穩定性，C正確；D、由于DNA分子具有特異性，故可用于DNA指紋鑒定，D正確。故選A。19.（2021年河北卷）許多抗腫瘤藥物通過干擾DNA合成及功能抑制腫瘤細胞增殖。下表為三種抗腫瘤藥物的主要作用機理。下列敘述正確的是（

）藥物名稱作用機理羥基脲阻止脫氧核糖核苷酸的合成放線菌素D抑制DNA的模板功能阿糖胞苷抑制DNA聚合酶活性A．羥基脲處理后，腫瘤細胞中DNA復制和轉錄過程都出現原料匱乏B．放線菌素D處理后，腫瘤細胞中DNA復制和轉錄過程都受到抑制C．阿糖胞苷處理后，腫瘤細胞DNA復制過程中子鏈無法正常延伸D．將三種藥物精準導入腫瘤細胞的技術可減弱它們對正常細胞的不利影響【答案】BCD【詳解】A、據分析可知，羥基脲阻止脫氧核糖核苷酸的合成，從而影響腫瘤細胞中DNA復制過程，而轉錄過程需要的原料是核糖核苷酸，不會受到羥基脲的影響，A錯誤；B、據分析可知，放線菌素D通過抑制DNA的模板功能，可以抑制DNA復制和轉錄，因為DNA復制和轉錄均需要DNA模板，B正確；C、阿糖胞苷抑制DNA聚合酶活性而影響DNA復制過程，DNA聚合酶活性受抑制后，會使腫瘤細胞DNA復制過程中子鏈無法正常延伸，C正確；D、將三種藥物精準導入腫瘤細胞的技術可以抑制腫瘤細胞的增殖，由于三種藥物是精準導入腫瘤細胞，因此，可以減弱它們對正常細胞的不利影響，D正確；故選BCD。20．（2021年北京高考真題）近年來發現海藻糖-6-磷酸（T6P）是一種信號分子，在植物生長發育過程中起重要調節作用。研究者以豌豆為材料研究了T6P在種子發育過程中的作用。(1)豌豆葉肉細胞通過光合作用在__________中合成三碳糖，在細胞質基質中轉化為蔗糖后運輸到發育的種子中轉化為淀粉貯存。(2)細胞內T6P的合成與轉化途徑如下：底物T6P海藻糖將P酶基因與啟動子U（啟動與之連接的基因僅在種子中表達）連接，獲得U-P基因，導入野生型豌豆中獲得U-P純合轉基因植株，預期U-P植株種子中T6P含量比野生型植株__________，檢測結果證實了預期，同時發現U-P植株種子中淀粉含量降低，表現為皺粒。用同樣方法獲得U-S純合轉基因植株，檢測發現植株種子中淀粉含量增加。(3)本實驗使用的啟動子U可以排除由于目的基因__________對種子發育產生的間接影響。(4)在進一步探討T6P對種子發育的調控機制時，發現U-P植株種子中一種生長素合成酶基因R的轉錄降低，U-S植株種子中R基因轉錄升高。已知R基因功能缺失突變體r的種子皺縮，淀粉含量下降。據此提出假說：T6P通過促進R基因的表達促進種子中淀粉的積累。請從①~⑤選擇合適的基因與豌豆植株，進行轉基因實驗，為上述假說提供兩個新的證據。寫出相應組合并預期實驗結果________。①U-R基因

②U-S基因

③野生型植株④U-P植株

⑤突變體r植株【答案】(1)葉綠體基質(2)低(3)在其他器官（過量）表達(4)②⑤

與突變體r植株相比，轉基因植株種子的淀粉含量不變，仍皺縮①④

與U-P植株相比，轉基因植株種子淀粉含量增加，為圓粒②④

與U-P植株相比，轉基因植株種子R基因轉錄提高，淀粉含量增加，為圓粒【解析】(1)豌豆葉肉細胞通過光合作用形成三碳糖是暗反應過程，該過程發生在葉綠體基質中。(2)結合題意可知，P酶基因與啟動子U結合后則可啟動U基因表達，則P基因在種子中表達增高，P酶增多，T6P更多轉化為海藻糖，故預期U-P植株種子中T6P含量比野生型植株低。(3)結合題意可知，啟動子U啟動與之連接的基因僅在種子中表達，該過程可以排除由于目的基因在其他器官（過量）表達對種子發育產生的間接影響。(4)分析題意可知，本實驗的目的是驗證T6P通過促進R基因的表達促進種子中淀粉的積累，且結合（2）可知，U-P植株種子中淀粉含量降低，表現為皺粒。用同樣方法獲得U-S純合轉基因植株，檢測發現植株種子中淀粉含量增加，實驗設計應遵循對照與單一變量原則，故可設計實驗如下：②（U-S基因，S酶可以較高表達）⑤（R基因功能缺失突變體），與突變體r植株相比，轉基因植株種子的淀粉含量不變，仍皺縮；①（U-R基因，R基因表達較高）④（U-P植株，P基因表達較高），與U-P植株相比，轉基因植株種子淀粉含量增加，為圓粒；②（U-S基因，S酶可以較高表達）④（U-P植株，P基因表達較高），與U-P植株相比，轉基因植株種子R基因轉錄提高，淀粉含量增加，為圓粒。〖2020年高考真題〗21．（2020年全國統一高考生物試卷（新課標Ⅲ·1)）關于真核生物的遺傳信息及其傳遞的敘述，錯誤的是（）A．遺傳信息可以從DNA流向RNA，也可以從RNA流向蛋白質B．細胞中以DNA的一條單鏈為模板轉錄出的RNA均可編碼多肽C．細胞中DNA分子的堿基總數與所有基因的堿基數之和不相等D．染色體DNA分子中的一條單鏈可以轉錄出不同的RNA分子【答案】B【詳解】A、遺傳信息的表達過程包括DNA轉錄成mRNA，mRNA進行翻譯合成蛋白質，A正確；B、以DNA的一條單鏈為模板可以轉錄出mRNA、tRNA、rRNA等，mRNA可以編碼多肽，而tRNA的功能是轉運氨基酸，rRNA是構成核糖體的組成物質，B錯誤；C、基因是有遺傳效應的DNA片段，而DNA分子上還含有不具遺傳效應的片段，因此DNA分子的堿基總數大于所有基因的堿基數之和，C正確；D、染色體DNA分子上含有多個基因，由于基因的選擇性表達，一條單鏈可以轉錄出不同的RNA分子，D正確。故選B。22．（2020年全國統一高考生物試卷（新課標Ⅲ)·3）細胞內有些tRNA分子的反密碼子中含有稀有堿基次黃嘌呤（I），含有I的反密碼子在與mRNA中的密碼子互補配對時，存在如圖所示的配對方式（Gly表示甘氨酸）。下列說法錯誤的是（）A．一種反密碼子可以識別不同的密碼子B．密碼子與反密碼子的堿基之間通過氫鍵結合C．tRNA分子由兩條鏈組成，mRNA分子由單鏈組成D．mRNA中的堿基改變不一定造成所編碼氨基酸的改變【答案】C【分析】分析圖示可知，含有CCI反密碼子的tRNA轉運甘氨酸，而反密碼子CCI能與mRNA上的三種密碼子（GGU、GGC、GGA）互補配對，即I與U、C、A均能配對。【詳解】A、由圖示分析可知，I與U、C、A均能配對，因此含I的反密碼子可以識別多種不同的密碼子，A正確；B、密碼子與反密碼子的配對遵循堿基互補配對原則，堿基對之間通過氫鍵結合，B正確；C、由圖示可知，tRNA分子由單鏈RNA經過折疊后形成三葉草的葉形，C錯誤；D、由于密碼子的簡并性，mRNA中堿基的改變不一定造成所編碼氨基酸的改變，從圖示三種密碼子均編碼甘氨酸也可以看出，D正確。故選C。23．（2020年天津高考生物試卷·3）對于基因如何指導蛋白質合成，克里克認為要實現堿基序列向氨基酸序列的轉換，一定存在一種既能識別堿基序列，又能運載特定氨基酸的分子。該種分子后來被發現是（）A．DNAB．mRNAC．tRNAD．rRNA【答案】C【詳解】A、DNA是細胞的遺傳物質，主要在細胞核中，不能運載氨基酸，A錯誤；B、mRNA以DNA分子一條鏈為模板合成，將DNA的遺傳信息轉運至細胞質中，不能運載氨基酸，B錯誤；C、tRNA上的反密碼子可以和mRNA上的密碼子配對，tRNA也能攜帶氨基酸，C正確；D、rRNA是組成核糖體的結構，不能運載氨基酸，D錯誤。故選C。【點睛】解答本題的關鍵是抓住題干中“這種分子可以運載氨基酸”進行作答。24．（2020年山東省高考生物試卷（新高考)·16）棉花纖維由纖維細胞形成。蔗糖經膜蛋白SUT轉運進入纖維細胞后逐漸積累，在纖維細胞的加厚期被大量水解后參與纖維素的合成。研究人員用普通棉花品系培育了SUT表達水平高的品系F，檢測兩品系植株開花后纖維細胞中的蔗糖含量，結果如圖所示。下列說法正確的是（）A．纖維素的基本組成單位