專題12遺傳的分子基礎高考題組考點1DNA是主要的遺傳物質1.(2022海南,13,3分)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()材料及標記實驗組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④B.②和③C.②和④D.④和③答案C2.(2022河北,16,3分)(多選)人染色體DNA中存在串聯重復序列,對這些序列進行體外擴增、電泳分離后可得到個體的DNA指紋圖譜。該技術可用于親子鑒定和法醫學分析。下列敘述錯誤的是()A.DNA分子的多樣性、特異性及穩定性是DNA鑒定技術的基礎B.串聯重復序列在父母與子女之間的遺傳不遵循孟德爾遺傳定律C.指紋圖譜顯示的DNA片段屬于人體基礎代謝功能蛋白的編碼序列D.串聯重復序列突變可能會造成親子鑒定結論出現錯誤答案BC考點2DNA的結構與復制3.(2023山東,5,2分)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D4.(2021山東,5,2分)利用農桿菌轉化法,將含有基因修飾系統的T-DNA插入水稻細胞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D5.(2022廣東,12,2分)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C6.(2022海南,11,3分)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考點3基因的表達7.(2023湖南,12,2分)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C8.(2023海南,13,3分)噬菌體ФX174的遺傳物質為單鏈環狀DNA分子,部分序列如圖。下列有關敘述正確的是()A.D基因包含456個堿基,編碼152個氨基酸B.E基因中編碼第2個和第3個氨基酸的堿基序列,其互補DNA序列是5'-GCGTAC-3'C.噬菌體ФX174的DNA復制需要DNA聚合酶和4種核糖核苷酸D.E基因和D基因的編碼區序列存在部分重疊,且重疊序列編碼的氨基酸序列相同答案B9.(2023全國乙,5,6分)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()①ATP②甲③RNA聚合酶④古菌的核糖體⑤酶E的基因⑥tRNA甲的基因A.②⑤⑥B.①②⑤C.③④⑥D.②④⑤答案A10.(2021重慶,12,2分)科學家建立了一個蛋白質體外合成體系(含有人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸、除去了DNA和mRNA的細胞提取液)。在盛有該合成體系的四支試管中分別加入苯丙氨酸、絲氨酸、酪氨酸和半胱氨酸后,發現只有加入苯丙氨酸的試管中出現了多肽鏈。下列敘述錯誤的是()A.合成體系中多聚尿嘧啶核苷酸為翻譯的模板B.合成體系中的細胞提取液含有核糖體C.反密碼子為UUU的tRNA可攜帶苯丙氨酸D.試管中出現的多肽鏈為多聚苯丙氨酸答案C11.(2020全國Ⅲ,3,6分)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C12.(2022湖南,14,4分)(不定項)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rRNA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D13.(2021遼寧,17,3分)(不定項)脫氧核酶是人工合成的具有催化活性的單鏈DNA分子。如圖為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BCD14.(2021河北,16,3分)(多選)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BCD15.(2021北京,21,10分)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,預期實驗結果: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,預期實驗結果:與U-P植株相比,轉基因植株種子淀粉含量增加,為圓粒。②④,預期實驗結果: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。(答出任意兩條即可)三年模擬A組基礎題組1.(2023山東臨沂一模)某同學利用塑料片、曲別針、扭扭棒、牙簽、橡皮泥、鐵絲等材料制作DNA雙螺旋結構模型,以加深對DNA結構特點的認識和理解。下列操作或分析錯誤的是()A.一條鏈上相鄰的兩個堿基通過“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”連接在一起B.制成的模型上下粗細相同,是因為A—T堿基對與G—C堿基對的形狀和直徑相同C.在構建的不同長度DNA分子中,堿基G和C的數量越多化學結構越穩定D.觀察所構建模型中只連接一個五碳糖的磷酸基團位置,可看出DNA兩條鏈方向相反答案C2.(2023山東濟南歷城二中校聯考)某烷化劑能使鳥嘌呤轉變為烷基化鳥嘌呤(mG),mG只與T配對,某雙鏈DNA分子中含20%的堿基T,用芥子氣使DNA分子中所有鳥嘌呤成為mG后進行一次復制,其中復制后的一個DNA分子T占堿基總數的30%,則()A.原DNA分子中每條鏈含20%的堿基TB.原DNA分子中含60%的堿基GC.復制后的另一個DNA分子中含40%的堿基AD.復制后的另一個DNA分子中含40%的堿基T答案D3.(2022山東淄博一模)大多數真核生物的DNA在復制時會出現多個復制泡,每個復制泡的兩端有2個復制叉,復制叉的延伸方向如圖所示。已知復制時DNA聚合酶只能沿模板鏈的3'→5'方向移動,下列說法錯誤的是()A.圖中DNA的復制為雙向半保留復制B.多起點復制加快了DNA的復制速度C.復制泡3的DNA復制早于復制泡1D.子鏈的延伸方向與復制叉的推進方向相同答案D4.(2023山東日照一模)研究發現,抑癌基因p15、p16等過度甲基化會導致細胞周期失常并最終引起骨髓增生異常綜合征(MDS)。DNA甲基化需要甲基化轉移酶的催化,治療MDS的藥物地西他濱能抑制DNA甲基化轉移酶活性。下列敘述錯誤的是()A.DNA甲基化不會改變相關基因的堿基序列,但其表型可遺傳B.抑癌基因p15的甲基化可能會阻礙RNA聚合酶與其啟動子結合C.藥物地西他濱通過促進甲基化的DNA發生去甲基化來治療MDSD.基因中的不同位置發生甲基化可能會對基因表達造成不同的影響答案C5.(2023山東青島一模)不同核酸類型的病毒完成遺傳信息傳遞的具體方式不同。如圖為某“雙鏈±RNA病毒”基因表達示意圖。這類病毒攜帶有RNA復制酶,在該酶的作用下,-RNA作為模板復制出新的+RNA。合成的+RNA既可以翻譯出病毒的蛋白質,又可以作為模板合成-RNA,最終形成“±RNA”。已知逆轉錄病毒的核酸為“+RNA”。下列說法正確的是()A.合成病毒蛋白的原料來源于宿主,酶來源于病毒本身B.與DNA的復制不同,“±RNA”的雙鏈可能都是新合成的C.該病毒與逆轉錄病毒基因表達時都存在A—T、A—U的配對D.逆轉錄病毒與該病毒繁殖時均有+RNA到-RNA的過程答案B6.(2023山東棗莊二模)已知某段肽鏈為“—甲硫氨酸—組氨酸—色氨酸—”,如圖表示決定該段肽鏈的密碼子和反密碼子的配對情況。密碼子和反密碼子配對的“擺動假說”認為,反密碼子的第1位堿基與密碼子的第3位堿基的配對可在一定范圍內變動,如當反密碼子的第1位堿基為稀有堿基次黃嘌呤(I)時,密碼子上對應的堿基可能是U、C或A。下列說法錯誤的是()A.決定該段肽鏈中色氨酸的基因模板鏈的堿基順序是5'-CCA-3'B.根據擺動假說,反密碼子的種類應少于62種C.攜帶組氨酸的tRNA上的反密碼子不可能是3'-GUI-5'D.密碼子和反密碼子的堿基互補配對發生在核糖體答案C7.(2023山東濰坊一模)真核細胞內的miRNA是僅由21~23個核苷酸組成的單鏈非編碼RNA,miRNA是重要的雙功能分子。在細胞質中,miRNA可以阻斷mRNA的翻譯進而發揮基因的負調控作用;在細胞核中,可以結合DNA的特殊區段,從而激活基因的轉錄。下列說法正確的是()A.在不同發育階段、不同組織中miRNA的水平沒有差異B.miRNA的合成部位是細胞質基質,可穿過核孔在細胞核內發揮作用C.在細胞質內,miRNA可借助于A—T堿基對形成雙鏈結構影響基因的表達D.阻止細胞內miRNA與DNA特殊區段的結合,可影響細胞的代謝答案D8.(2023山東煙臺一模)在DNA甲基轉移酶(Dnmt)的作用下,基因啟動子區發生5'胞嘧啶的甲基化可導致基因轉錄沉默。某植物用5-azaC處理后,5'胞嘧啶的甲基化水平明顯降低,開花提前。當敲除Dnmt基因時,甲基化的DNA復制出的子鏈不會被甲基化。下列說法正確的是()A.5'胞嘧啶的甲基化導致啟動子區的堿基序列發生改變B.5-azaC的去甲基化作用直接導致相應基因的基因頻率升高C.Dnmt基因通過控制Dnmt的合成直接控制生物的性狀D.雙鏈均甲基化的DNA在無Dnmt時,復制兩次可得到去甲基化的DNA答案DB組提升訓練一、選擇題(每小題只有一個選項符合題意)1.(2023山東齊魯名校大聯考)研究發現,加熱致死的S型細菌釋放出的與莢膜形成相關的基因S以雙鏈的形式與R型細菌表面的位點結合,其中一條鏈被R型細菌產生的酶徹底水解,而另一條鏈與處于能吸收周圍環境中DNA分子的生理狀態的R型細菌的特異蛋白結合,進入R型細菌并整合到其基因組中,促使R型細菌轉化為S型細菌。下列相關敘述錯誤的是()A.S型細菌與R型細菌的遺傳物質徹底水解的產物均有6種B.基因S通過控制莢膜的合成來直接控制S型細菌的性狀C.實驗中只有少數R型細菌轉化為S型細菌,轉化的實質是基因重組D.實驗中用Ca2+處理R型細菌有利于基因S進入R型細菌答案B2.(2023山東濱州期末)在果蠅細胞中,當X染色體數量與常染色體組數的比例(X∶A)=1時,Sx1基因被激活,導致2號染色體上的Msl-2基因轉錄的RNA不能正確的剪接,產生無效Msl-2蛋白,導致每條X染色體上基因轉錄水平都較低;當(X∶A)<1時,Sx1基因關閉,常染色體上Msl-2基因全部表達。這樣,雌性果蠅兩條X染色體上基因表達的總量與雄性果蠅一條X染色體的相當,稱為劑量補償效應。下列說法正確的是()A.激活的Sx1基因阻止了Msl-2基因表達的翻譯過程B.Msl-2蛋白對X染色體中基因的表達起抑制作用C.雄性X染色體中基因通過高水平轉錄而達到劑量補償D.超雄果蠅(1X∶3A)X染色體基因的轉錄量比正常的雄性低答案C3.(2023山東日照期末)細胞中的氨基酸有兩種來源:一是從細胞外攝取,二是細胞內利用氨基酸合成酶自我合成。鳥苷四磷酸(ppGpp)是細胞內的一種信號分子。當細胞缺乏氨基酸時,某種RNA無法結合氨基酸(空載),空載RNA與核糖體結合后引發RelA利用GDP和ATP合成ppGpp。ppGpp可進一步提高細胞內甲類基因或降低乙類基因的轉錄水平,甚至直接抑制翻譯的過程。下列敘述錯誤的是()A.上述實例中存在負反饋調節,可一定程度上緩解氨基酸缺乏造成的影響B.空載RNA屬于tRNA,其上的反密碼子與密碼子的堿基之間通過氫鍵結合C.ppGpp可能與RNA聚合酶結合調控甲類基因啟動子的開啟促進其轉錄D.推測氨基酸合成酶基因屬于乙類基因,rRNA基因屬于甲類基因答案D4.(2023山東菏澤一模)三位美國遺傳學家發現了控制生物節律(即生物鐘)的分子機制,其核心組件的簡化示意圖如下(PER蛋白是與生物節律有關的關鍵蛋白)。下列有關敘述正確的是()A.PER基因的表達過程中,只有轉錄需要遵循堿基互補配對原則B.PER/TIM蛋白復合物、mRNA通過核孔自由進出細胞核C.PER/TIM蛋白復合物對PER基因表達的調控屬于翻譯水平的調控D.PER蛋白積累后抑制PER基因的活性屬于負反饋調節答案D5.(2023山東聊城一模)真核生物大多數成熟的mRNA的3'端有一個特殊結構,稱為polyA尾。轉錄后期,polyA尾是以ATP為前體物,由腺苷酸轉移酶催化100~200個腺嘌呤核糖核苷酸(AMP)在mRNA的3'端連接而成的。有polyA尾的mRNA可以結合更多核糖體。科研人員將含有polyA尾和無polyA尾的珠蛋白mRNA分別注入爪蟾卵母細胞中,起初二者都能合成珠蛋白,6h后后者不能繼續合成珠蛋白。下列敘述正確的是()A.polyA尾含有核糖體翻譯終止的終止密碼子B.mRNA分子上結合多個核糖體是為了快速高效地合成不同肽鏈C.polyA尾可以增強mRNA的穩定性,調控翻譯的過程D.翻譯出的多肽末端含多個密碼子AAA對應的氨基酸答案C二、選擇題(每小題有一個或多個選項符合題意)6.(2023山東濱州期末)人體細胞內的Bcl-2基因是一個抗凋亡基因,其編碼的蛋白質具有抑制細胞凋亡的作用。MIR-15a基因控制合成的miRNA不編碼蛋白質,但能夠與Bcl-2基因轉錄合成的mRNA結合,從而阻礙后者與核糖體的結合。下列說法錯誤的是()A.MIR-15a基因的表達需要tRNA和核糖體的參與B.MIR-15a基因缺失的細胞發生癌變的概率會降低C.MIR-15a基因與Bcl-2基因具有某些相同的堿基序列D.MIR-15a基因控制合成的miRNA可調控Bcl-2基因的轉錄答案ABD7.(2023山東泰安期中)硒代半胱氨酸(Sec)參與硒蛋白合成,硒蛋白mRNA中存在一個呈折疊環狀的硒代半胱氨酸引導插入序列(S序列),該序列對Sec參與多肽鏈合成的過程至關重要。如圖表示真核細胞Sec的翻譯機制,圖中AUG是起始密碼子,編碼甲硫氨酸,UGA是終止密碼子,但在特殊情況下,可以編碼硒代半胱氨酸。下列說法正確的是()A.硒代半胱氨酸是組成人體蛋白質的21種氨基酸之一,必須從外界環境中獲取B.mRNA中的堿基數量與其指導合成的肽鏈中的氨基酸數量的比值大于3C.硒蛋白mRNA中可能含有功能不同的兩個UGA序列D.圖中mRNA與tRNA分子內部都可能形成氫鍵答案BCD熱點探究1.(2023山東德州期中)小鼠的H19基因和Igf2基因位于7號染色體上,它們控制胚胎的正常發育過程,圖(a)和圖(b)分別表示母本和父本中兩種基因的表達情況,增強子與蛋白質X結合后可增強H19基因和Igf2基因的表達,CTCF與絕緣子結合后,可阻止增強子對基因Igf2的增強作用。從受精卵中移去雄原核而代之以雌原核的孤雌生殖、移去雌原核而代之以雄原核的孤雄生殖的小鼠胚胎都不能正常發育。下列說法錯誤的是()A.H19基因的甲基化不會改變基因的堿基序列B.H19基因與Igf2基因共同表達是胚胎正常發育的必要條件C.用去甲基化酶處理孤雄生殖的受精卵,胚胎能夠正常發育D.增強子在轉錄水平上調控H19基因和Igf2基因的表達答案C2.(2023山東濰坊一模)紫外線照射大腸桿菌會使其DNA形成胸腺嘧啶二聚體(T-T)而損傷DNA,重組修復是DNA修復機制之一,即雙鏈DNA中的一條鏈發生損傷,損傷DNA進行復制時,由于損傷部位不能成為模板使子鏈