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专题七 遗传的分子学基础——高考生物学二轮复习典例分析及重难突破
典例分析
1.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%
2.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
3.某种鸟的卵黄蛋白原基因的启动子部分区域存在甲基化修饰。成熟雌鸟产生的雌激素可将此甲基化去除，雄鸟因缺乏雌激素仍保持高度甲基化。下列有关叙述正确的是（ ）
A.卵黄蛋白原基因在成熟雌鸟中可以表达，在雄鸟中表达受到抑制
B.卵黄蛋白原基因转录出的mRNA中，含有甲基化区域序列的互补序列
C.该种雌鸟和雄鸟交配产生的雌雄后代发育成熟后，体内均无卵黄蛋白原
D.卵黄蛋白原基因的乙酰化和甲基化均可产生表观遗传现象
4.图示果蝇细胞中基因沉默蛋白（PcG）的缺失，引起染色质结构变化，导致细胞增殖失控形成肿瘤。下列相关叙述错误的是（ ）
A.PcG使组蛋白甲基化和染色质凝集，抑制了基因表达
B.细胞增殖失控可由基因突变引起，也可由染色质结构变化引起
C.DNA和组蛋白的甲基化修饰都能影响细胞中基因的转录
D.图示染色质结构变化也是原核细胞表观遗传调控的一种机制
5.如图是某基因编码区部分碱基序列，在体内其指导合成肽链的氨基酸序列为：甲硫氨酸-组氨酸-脯氨酸-赖氨酸……下列叙述正确的是（ ）
注：AUG（起始密码子）：甲硫氨酸 CAU、CAC：组氨酸 CCU：脯氨酸 AAG：赖氨酸 UCC：丝氨酸 UAA（终止密码子）
A.①链是转录的模板链，其左侧是5'端，右侧是3'端
B.若在①链5～6号碱基间插入一个碱基G，合成的肽链变长
C.若在①链1号碱基前插入一个碱基G，合成的肽链不变
D.碱基序列不同的mRNA翻译得到的肽链不可能相同
6.真核生物细胞中主要有3类RNA聚合酶，它们在细胞内定位和转录产物见下表。此外，在线粒体和叶绿体中也发现了分子量小的RNA聚合酶。下列叙述错误的是（ ）
种类 细胞内定位 转录产物
RNA聚合酶I 核仁 5. 8SrENA、18SrFN4 、28SrRNA
RNA聚合酶II 核质 mRNA
RNA聚合酶Ⅲ 核质 tRNA、5SrRNA
注：各类RNA均为核糖体的组成成分
A.线粒体和叶绿体中都有DNA，两者的基因转录时使用各自的RNA聚合酶
B.基因的 DNA 发生甲基化修饰，抑制RNA聚合酶的结合，可影响基因表达
C.RNA聚合酶I和Ⅲ的转录产物都有rRNA，两种酶识别的启动子序列相同
D.编码 RNA 聚合酶I的基因在核内转录、细胞质中翻译，产物最终定位在核仁
【解题技巧】
1.遗传物质证据分析
（1）以格里菲思肺炎双球菌体内转化实验及艾弗里肺炎双球菌体外转化实验为背景材料，考查肺炎双球菌转化的原理及实验结果的分析方法等。例如将活的R型细菌与加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，分析小鼠体内S型细菌与R型细菌的数量变化等。
（2）以赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌的实验为信息载体，考查T2噬菌体侵染细菌的实验操作、结果分析及误差原因分析方法等。如获取放射性同位素标记的T2噬菌体的方法、对子代T2噬菌体放射性情况及原因分析等。
2.DNA分子结构与复制分析
（1）以模式图、表格数据等为信息载体，考查DNA分子碱基互补配对原则。如以文字、坐标曲线为信息载体，考查DNA分子两条链碱基互补配对规律的相关计算。
（2）以DNA复制过程为信息，考查DNA半保留复制特点，考查DNA复制过程中原料消耗、子代特殊DNA分子比例的相关计算。
3.中心法则的过程分析与有关计算
（1）以基因表达过程为信息载体，结合基因表达过程的特点，考查不同生物基因表达过程的区别。
（2）以中心法则体现的遗传信息传递途径为背景，考查遗传信息不同传递途径的特点及中心法则过程中的相关计算。
重案突破
1.噬菌体侵染细菌实验中需用噬菌体与大肠杆菌混合，使其侵染大肠杆菌，通过追踪物质的去向，进一步明确其遗传物质。下列关于该操作过程及结果分析，错误的是( )
A.将噬菌体与32P标记的大肠杆菌混合培养，目的是使噬菌体被32P标记
B.将噬菌体与大肠杆菌培养后离心，目的是沉淀培养液中的噬菌体
C.32P标记的噬菌体侵染后搅拌离心，上清液放射性较强可能是侵染时间过短
D.35S标记的噬菌体侵染后搅拌离心，沉淀物放射性较强可能是搅拌不充分
2.M13噬菌体是一种丝状噬菌体，其遗传物质为环状单链DNA分子。M13噬菌体侵染含F质粒的大肠杆菌后，宿主细胞通常不会裂解，而是从宿主细胞中分泌出噬菌体颗粒，且宿主细胞仍能继续生长和分裂。下列叙述正确的是( )
A.宿主细胞在翻译时可能会用到噬菌体的核糖体
B.以该噬菌体DNA为模板直接合成的DNA可参与子代噬菌体的组装
C.M13噬菌体的环状单链DNA分子，含DNA复制和自身增殖所需的遗传信息
D.M13噬菌体和T2噬菌体侵染大肠杆菌后，宿主细胞均不会裂解
3.人类基因组中98.5%的非编码序列曾被称为“垃圾DNA”，它们不编码蛋白质。然而研究发现，这些非编码序列在基因的转录调控中扮演重要角色。下列叙述错误的是( )
A.非编码区的基本组成单位是脱氧核苷酸
B.编码区的基因指导mRNA的合成
C.非编码区发生基因突变对蛋白质的合成没有影响
D.编码区碱基序列发生改变，性状不一定发生改变
4.某同学用了48张红卡片（其中有10张卡片含字母A）为材料制作了一个双链DNA分子的模型，并以此为“模板”，再以其它颜色卡片为材料进行“DNA复制”及“转录”的模拟实验（注：红、绿卡片代表脱氧核苷酸；蓝卡片代表核糖核苷酸；卡片上的字母代表碱基种类）。下列叙述正确的是( )
A. “复制”三次后形成的含绿卡片的DNA分子有7个
B. “复制”三次共需98张含字母G的绿卡片
C. “转录”模拟实验需10张含字母A的蓝卡片
D. “转录”形成的mRNA最多含16个密码子
5.大肠杆菌在环境适宜的条件下，每20分钟就能分裂一次。科学家运用DNA紫外光吸收光谱的方法对其DNA复制方式进行研究，具体操作为：将DNA双链均被15N标记的大肠杆菌放入普通培养基中培养20分钟，提取大肠杆菌DNA并进行密度梯度离心，再测定溶液的紫外光吸收光谱（如甲图所示）；若培养时间为40分钟，则所得结果可能对应乙图中部分曲线。下列相关叙述正确的是( )
注：紫外光吸收光谱的峰值位置即离心管中DNA的主要分布位置，峰值越大，表明该位置的DNA数量越多。
A.DNA是大肠杆菌的主要遗传物质，每20分钟复制一次
B.大肠杆菌拟核的DNA分子中，并非每个脱氧核糖都连接两个磷酸基团
C.若大肠杆菌DNA通过半保留方式复制，则40分钟后所得结果对应乙图中的e、f曲线
D.大肠杆菌DNA复制过程中以四种游离的碱基为材料
6.2017年美国二位科学家因“生物钟的昼夜节律分子机制的研究”荣获诺贝尔生理学或医学奖，per和tim都是生物钟的关键基因，其表达产物分布在细胞核和细胞质中，两种基因对昼夜节律调节机制如图所示，pero、pers、perl是per基因的三种突变类型。有关分析正确的是( )
A.per、pero、pers、perl的遗传遵循自由组合定律
B.per转录、翻译的负反馈调节是昼夜节律的重要机制
C.a过程以per的两条链为模板，用四种核糖核苷酸合成
D.b过程在内质网的核糖体上合成时有两类RNA参与
7.为了让目的基因沉默（基因表达不能进行或不能完成），科学家先合成与目的基因互补的人造双链RNA，然后将该双链RNA导入可以表达目的基因的细胞内，以干扰目的基因的表达，最终达到基因沉默的效果。人造双链RNA使目的基因沉默的部分过程如图所示，其中沉默复合体是由蛋白质与人造双链RNA结合而形成的，图中mRNA被结合后，最终被酶降解。下列相关叙述错误的是( )
A.沉默复合体与DNA甲基化的作用机理相同
B.沉默复合体与核糖体的主要组成成分相同
C.④过程中存在磷酸二酯键的合成，⑥过程中存在磷酸二酯键的断裂
D.利用图中原理可治疗某些遗传病
8.tRNA分子中含有许多稀有碱基，稀有碱基的形成方式多种多样，如甲基化和脱氨反应等。在脱氨反应过程中，某些腺苷酸脱氨成为次黄嘌呤，次黄嘌呤是tRNA中常见的稀有碱基之一，其能够与U、C、A配对，一种含次黄嘌呤的tRNA可以识别多种不同的密码子。下列叙述正确的是( )
A.DNA分子发生甲基化，可能会影响tRNA分子的形成
B.tRNA中次黄嘌呤的形成，会引起该生物基因结构的改变
C.tRNA分子中存在反密码子，且5’端能够连接氨基酸
D.一个含次黄嘌呤的tRNA可同时转运三种氨基酸
9.在光暗转换过程中，通过诱导自噬相关基因（ATGs）的表达上调，可激活植物细胞自噬，相关机理如图所示。光照条件下，HY5和HDA9相互作用，促进ATGs区域H3K9/K27的去乙酰化修饰，抑制了ATGs的表达，进而抑制细胞自噬；而黑暗条件下，HY5会通过26S蛋白酶体途径降解，这就解除了HY5对ATGs区域H3K9/K27去乙酰化修饰的促进，促进了ATGs的表达，进而促进细胞自噬。下列叙述错误的是( )
A.光照条件下，H3K9/K27的去乙酰化修饰使植物细胞自噬受阻
B.黑暗条件下，HY5的降解有利于H3K9/K27维持乙酰化修饰
C.乙酰化修饰可能使蛋白质与DNA的结合变得松散而利于转录
D.H3K9/K27的乙酰化修饰属于表观遗传，只发生于发育早期阶段
10.研究发现，鱼体内用于去除RNA甲基化修饰的m6A去甲基化酶FTO，可擦除NOD基因的mRNA甲基化修饰，避免mRNA被YTHDF2蛋白质识别并降解，从而提高鱼类的抗病能力。下列叙述正确的是( )
A.mRNA的甲基化修饰不会改变其碱基序列和相应的表型
B.提高NOD基因的mRNA甲基化水平会抑制NOD基因的表达
C.饲喂适量的FTO蛋白抑制剂有助于提高鱼类的抗病能力
D.甲基化会使RNA聚合酶结合起始密码子的过程受到干扰
11.下图1是用DNA测序仪测出的某生物的一个DNA分子片段上被标记的一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序（TGCGTATTGG），下列说法错误的是( )
A.据图1推测，此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是5个
B.根据图1脱氧核苷酸链的碱基排列顺序，分析图2显示的脱氧核苷酸链的碱基序列为CCAGTGCGCC（从上往下排序）
C.图1所测定的DNA片段与图2所显示的DNA片段中（A＋G）/（T＋C）都为1
D.若用35S标记某噬菌体，让其在不含35S的细菌中繁殖2代，则含有35S标记的噬菌体所占比例为50%
12.图表示DNA分子复制的片段，图中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链。下列相关叙述错误的是( )
A.a、d链是复制的模板链
B.DNA复制所需要的原料是4种脱氧核苷酸
C.真核细胞中，DNA复制主要发生在细胞分裂的间期
D.b、c链的碱基排列顺序相同
13.科学家在研究细胞中的DNA复制时发现了两个事实，事实1：DNA复制时一条模板链是3′→5′走向，其互补链在5′→3′方向上连续合成，称为前导链；另一条模板链是5′→3′走向，其互补链也是沿5′→3′方向合成，但在复制过程中会形成许多不连续的小片段，最后许多不连续的小片段在DNA连接酶的作用下连成一条完整的DNA单链，称为后随链。事实2：原核生物和真核生物线粒体DNA复制时只有一个复制起点，真核生物核DNA复制时会出现多个复制起点。基于上述事实，不能推出的结论是( )
A.原核生物DNA复制时，后随链各小片段之间可在DNA连接酶作用下通过氢键相连
B.真核生物核DNA复制时DNA聚合酶只能催化DNA单链由5′→3′方向延伸
C.真核生物核DNA复制时前导链可能也需DNA连接酶作用才能形成一条完整的DNA单链
D.线粒体DNA与原核生物DNA的复制特点相似，二者可能有共同的起源
14.TM4为侵染耻垢分枝杆菌的双链DNA噬菌体。耻垢分枝杆菌的stpK7基因是维持TM4噬菌体的吸附能力并抑制细胞死亡的关键基因。按照赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验流程，进行下表中的相关实验，实验结果分析错误的是( )
选项 耻垢分枝杆菌 TM4噬菌体 实验结果分析
A 未敲除stpK7组和敲除stpK7组 35S标记 两组的上清液中放射性有明显区别
B 32P标记未敲除stpK7 未标记 大多数子代TM4的DNA只含32P标记
C 未敲除stpK7组和敲除stpK7组 32P标记 沉淀中放射性强度敲除stpK7组低于未敲除stpK7组
D 35S标记的未敲除stpK7组和35S标记的敲除stpK7组 未标记 两组子代TM4放射性强度有明显差别
A.A B.B C.C D.D
15.VEGFA基因编码的蛋白质是一种重要的血管生成因子，能够促进血管内皮细胞的增殖、迁移和存活，从而诱导新血管的形成。科学研究发现，癌细胞的VEGFA基因的启动子区域存在大量的组蛋白乳酸化修饰，这导致了VEGFA基因高度表达。乳酸化修饰是一种常见的表观遗传修饰。下列相关叙述正确的是( )
A.乳酸化修饰会改变启动子区域的碱基序列
B.乳酸化修饰促进DNA聚合酶与启动子结合，启动转录
C.表观遗传中的分子修饰只发生在蛋白质上
D.抑制VEGFA基因的启动子区域的组蛋白乳酸化修饰可能不利于癌细胞的转移
16.羟胺可使胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶，导致DNA复制时发生错配（如图）。某一DNA片段中的两个胞嘧啶分子转变成了羟化胞嘧啶。下列相关叙述正确的是( )
A.高等生物的细胞中DNA复制只发生在细胞核中
B.该片段复制后的所有子代DNA分子中碱基序列都发生改变
C.该片段复制后的子代DNA分子中G—C碱基对占总碱基对的比例下降
D.发生这种转变后，子代DNA分子中的氢键总数不变
17.噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程如图所示。该实验条件下，噬菌体每20分钟复制一代。下列叙述正确的是( )
A.该实验证明了DNA是主要的遗传物质
B.大肠杆菌为噬菌体增殖提供了原料、酶和能量
C.A组试管Ⅲ中含32P的子代噬菌体比例较高
D.B组试管Ⅲ上清液中的放射性强度与接种后的培养时间成正比
18.PER是存在于下丘脑某细胞中的一种重要生物钟基因，当其突变或者缺失时，会引起节律紊乱。PER蛋白的合成过程如下图所示。
下列叙述正确的是( )
A. PER基因中的遗传信息可沿着过程①②传递
B. DNA聚合酶与PER基因结合发生在过程①
C. 过程②③都遵循碱基互补配对原则但方式不同
D. 过程④可使PER蛋白含量下降而引起节律紊乱
19.真核细胞基因中编码蛋白质的核苷酸序列是不连续的，编码蛋白质的序列称为外显子，外显子之间不能编码蛋白质的序列1称为内含子。外显子和内含子均会被转录成初级RNA，然后由一种酶-RNA复合物（SnRNP））辨认出相应的短核苷酸序列后与蛋白质形成一个剪接体。剪接体能将初级RNA切断，去除内含子对应序列并把外显子产对应的序列连接，形成成熟mRNA，直接用于翻译。真核生物中的起始密码子一般是AUG，编码甲硫氧酸，而成熟蛋白质的首个氨基酸往往不是甲硫氨酸。下列关于真核细胞基因的结构、转录和翻译的叙述，错误的是( )
A.内含子中的碱基对的替换、插入或缺失均能引起基因突变
B.初级RNA形成过程中RNA聚合酶移动方向为模板链的3’端到5’端
C.若将成熟mRNA与模板DNA进行杂交，会出现不能配对的区段
D.成熟蛋白质中的首个氨基酸往往不是甲硫氨酸是RNA的剪切加工过程导致的
20.放射性心脏损伤是由电离辐射诱导大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明，circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制如图。miRNA是细胞内一种单链小分子RNA，可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA，可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合，从而提高mRNA的翻译水平。某些剪接过程需要非蛋白质类的酶参与。下列说法正确的是( )
A.circRNA分子中有2个游离的磷酸基团
B.miRNA含量的增加能够减弱电离辐射对心脏的危害
C.circRNA与P基因mRNA具有相同序列的核酸片段
D.可通过减少细胞内circRNA的含量抑制细胞凋亡
21.油菜的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）运输到种子后有两条转变途径，如下图所示。科研人员根据这一机制培育出高油油菜，基因A和基因B是细胞核基因。据图分析错误的是( )
A.分析上图可知，油菜含油量提高的原因是物质C（双链RNA）的形成抑制了酶b合成过程中的翻译阶段
B.在细胞质中，②过程是一个快速的过程，主要是因为一个mRNA上可以相继结合多个核糖体
C.题中④过程得到的单链与基因B的自然转录模板链的碱基序列完全相同
D.图中体现基因控制性状的方式是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状
22.B基因存在于水稻基因组中，仅在体细胞和精子中正常表达，在卵细胞中不转录。为研究B基因表达对卵细胞的影响，设计了如下实验来获取能够在卵细胞中表达B基因的转基因植株。
注：启动子*指可在水稻卵细胞中启动转录的启动子；Luc基因表达的荧光素酶能催化荧光素产生荧光
下列关于该实验的叙述，不正确的是( )
A.B基因在水稻卵细胞中不转录，可能是B基因的启动子在卵细胞中无法启动转录
B.可从水稻体细胞和精子中提取RNA合成cDNA来获得B基因中编码蛋白的序列
C.在鉴定和筛选转基因植株时，可以检测加入荧光素的该植株卵细胞中是否发出荧光
D.过程②在培养基中应加入卡那霉素以检测T-DNA是否整合到水稻细胞染色体DNA上
23.蛋白质乙酰化是指在蛋白质的赖氨酸残基上添加乙酰基的过程，是细胞控制基因表达、蛋白质活性或生理过程的机制。组蛋白乙酰化修饰能够调节DNA缠绕的松紧度，从而调控基因表达。HDAC（去乙酰化酶）使蛋白质去乙酰化，帕比司他（Panobinostat）是一种用于治疗多发性骨髓瘤的抗癌药物，可抑制去乙酰化，两者的作用机理如图所示。下列相关叙述错误的是( )
乙酰
A.蛋白质乙酰化修饰是真核细胞特有的一种翻译后修饰
B.组蛋白乙酰化修饰后，DNA缠绕变松弛，基因较易转录
C.组蛋白的乙酰化修饰属于表观遗传，具有可遗传的特点
D.帕比司他抑制去乙酰化，可调控相关基因表达，从而抑制肿瘤生长
24.DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从已有片段的3'-端开始延伸，所以DNA复制过程中需要一小段核苷酸单链作为引物先与模板链互补配对，如图所示。下列叙述错误的是( )
A.图示过程发生在细胞分裂前的间期
B.两条子链的延伸方向都是由5'端向3'端
C.因为两条模板链的碱基序列不同，所以需要2种引物
D.引物序列不同导致复制出的两个子代DNA不同
25.真核细胞中L酶可感知葡萄糖的含量，在高浓度葡萄糖条件下，L酶可与亮氨酸和ATP结合，促进tRNA与亮氨酸结合，进而完成蛋白质合成。科研人员对L酶与亮氨酸和ATP的结合（图1）提出两种假设，假设Ⅰ：亮氨酸和ATP竞争结合L酶的位点2；假设Ⅱ：L酶的位点2与ATP结合影响L酶的位点1与亮氨酸的结合。为验证假设，科研人员针对位点1和位点2分别制备出相应突变体细胞L1和L2，在不同条件下进行实验后检测L酶的放射性强度，检测结果如图2、图3所示。请回答下列问题：
（1）tRNA与亮氨酸结合后，进入________参与蛋白质的合成，其中携带亮氨酸的tRNA会与mRNA上的________进行碱基互补配对。
（2）由图2可知，只添加10μmol[3H]ATP，野生型放射性相对值为________，说明各组测得的放射性强度都以野生型放射性强度为基数；加入10μmol[3H]ATP+10mmolATP可明显降低野生型放射性相对值，原因是________。
（3）根据图3可知，与野生型相比，加入10μmol[3H]亮氨酸条件下，Ll的放射性相对值________，说明________，推测上述实验结果支持假设________。
（4）进一步研究发现，在缺乏葡萄糖的条件下，L酶会发生磷酸化，使其空间结构发生变化。在低浓度葡萄糖条件下，更多的亮氨酸参与氧化供能，结合验证的假设，推测原理可能是________。
答案以及解析
典例分析
1.试题分析：DNA分子结构的主要特点：DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；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，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则（A-T、C-G）
答案：A
详解：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；
B、双链DNA中GC碱基对占比越高，DNA热变性温度越高，B错误；
C、DNA聚合酶催化形成的是磷酸二酯键，C错误；
D、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。
故选A。
2.试题分析：肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
答案：D
详解：A、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；
B、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；
C、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；
D、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。
故选D。
3.试题分析：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，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。
答案：A
详解：A、启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点 ，用于驱动基因的转录，分析题意可知，某种鸟的卵黄蛋白原基因的启动子部分区域存在甲基化修饰，成熟雌鸟产生的雌激素可将此甲基化去除，雄鸟因缺乏雌激素仍保持高度甲基化，卵黄蛋白原基因在成熟雌鸟中可以表达，在雄鸟中表达受到抑制，A正确；
B、启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点 ，用于驱动基因的转录，甲基化的DNA无法转录，不能形成mRNA，B错误；
C、该种雌鸟和雄鸟交配产生的雌雄后代发育成熟后，卵黄蛋白原基因在成熟雌鸟中可以表达，成熟雌鸟中有卵黄蛋白原，C错误；
D、除了DNA的甲基化，组蛋白的甲基化和乙酰化（而非基因乙酰化）修饰也可产生表观遗传现象，D错误。
故选A。
4.试题分析：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，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。
答案：D
详解：A、PcG使组蛋白甲基化和染色质凝集，影响RNA聚合酶与DNA分子的结合，抑制了基因表达，A正确；
B、细胞增殖失控可由基因突变（如原癌基因和抑癌基因发生突变）引起；根据题意“基因沉默蛋白（PcG）的缺失，引起染色质结构变化，导致细胞增殖失控形成肿瘤”可知，也可由染色质结构变化引起，B正确；
C、DNA和组蛋白的甲基化修饰属于表观遗传，都能影响细胞中基因的转录，C正确；
D、原核细胞没有染色质，D错误。
故选D。
5.试题分析：转录是以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程。
答案：C
详解：A、转录是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成RNA的过程，由于起始密码子是AUG，故①链是转录的模板链，转录时模板链读取的方向是3'→5'，即左侧是3'端，右侧是5'端，A错误；
B、在①链5～6号碱基间插入一个碱基G，将会导致终止密码子提前出现，故合成的肽链变短，B错误；
C、若在①链1号碱基前插入一个碱基G，在起始密码子之前加了一个碱基，不影响起始密码子和终止密码子之间的序列，故合成的肽链不变，C正确；
D、由于mRNA是翻译模板，但由于密码子的简并性，故碱基序列不同的mRNA翻译得到的肽链也可能相同，D错误。
故选C。
6.试题分析：RNA聚合酶的作用是识别并结合特定的序列，启动基因的转录。
答案：C
详解：A、线粒体和叶绿体中都有DNA，二者均是半自助细胞器，其基因转录时使用各自的RNA聚合酶，A正确；
B、基因的 DNA 发生甲基化修饰，抑制RNA聚合酶的结合，从而影响基因的转录，可影响基因表达，B正确；
C、由表可知，RNA聚合酶I和Ⅲ的转录产物都有rRNA，但种类不同，说明两种酶识别的启动子序列不同，C错误；
D、RNA 聚合酶的本质是蛋白质，编码 RNA 聚合酶I在核仁中，该基因在核内转录、细胞质（核糖体）中翻译，产物最终定位在核仁发挥作用，D正确。
故选C。
重案突破
1.答案：B
解析：A、将噬菌体与32P标记的大肠杆菌混合培养，目的是使噬菌体被32P标记，A正确；
B、将噬菌体与大肠杆菌培养后离心，目的是沉淀培养液中的大肠杆菌，B错误；
C、32P标记的噬菌体侵染后搅拌离心，上清液放射性较强可能是侵染时间过短，部分噬菌体还未侵染大肠杆菌，C正确；
D、35S标记的噬菌体侵染后搅拌离心，沉淀物放射性较强可能是搅拌不充分，D正确。
故选B。
2.答案：C
解析：A、噬菌体没有细胞结构，不存在核糖体，宿主细胞在翻译时不会用到噬菌体的核糖体，A错误；
B、以噬菌体DNA为模板先合成互补链，形成双链DNA后再进行复制，产生的DNA才能参与子代噬菌体的组装，B错误；
C、M13噬菌体的环状单链DNA分子中含有DNA复制和自身增殖所需的遗传信息，C正确；
D、T2噬菌体侵染大肠杆菌后，宿主细胞会裂解，D错误。
故选C。
3.答案：C
解析：A、非编码区也属于DNA序列，其基本组成单位是脱氧核苷酸，A正确；
B、编码区的基因能编码蛋白质，则需要指导mRNA的合成，mRNA指导蛋白质的合成，B正确；
C、这些非编码序列在基因的转录调控中扮演重要角色，所以非编码区发生基因突变对蛋白质的合成有影响，C错误；
D、由于密码子的简并性，编码区碱基序列发生改变，转录形成的mRNA上密码子可能编码同一种氨基酸，性状不一定发生改变，D正确。
故选C。
4.答案：B
解析：A、DNA的复制方式为半保留复制，复制三次，总共形成23=8个DNA分子，形成含有绿卡的DNA分子有8个，A错误；
B、由题意可知，A=T=10，G=C=14，复制三次，总共形成8个DNA分子，需要含有G的绿卡片为：14×7=98张，B正确；
C、由题意可知，DNA分子中含有碱基T共有10个，转录是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则形成RNA的，因此RNA中含有A的核糖核苷酸少于10个，C错误；
D、由题意可知，DNA分子中总共有48个碱基，转录是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则形成RNA的，mRNA中每相邻的3个碱基组成一个密码子，转录形成的mRNA最多含有24÷3=8个密码子，D错误。
故选B。
5.答案：C
解析：A、大肠杆菌的遗传物质只有DNA，所以DNA是大肠杆菌的遗传物质，A错误；
B、大肠杆菌拟核的DNA分子为环状，因此每个脱氧核糖都连接两个磷酸基团，B错误；
C、若大肠杆菌DNA通过半保留方式复制，则40分钟复制两次，所得结果对应乙图中的e、f曲线，C正确；
D、大肠杆菌DNA复制过程中需要以四种游离的脱氧核苷酸为材料，D错误。
故选C。
6.答案：B
解析：A、pero、pers、perl是per基因的三种突变类型，故per、pero、pers、perl属于等位基因，遗传遵循基因的分离定律，A错误；B、由图可知，per转录、翻译的per蛋白质与tin蛋白质结合后会抑制自身per基因的转录，从而翻译不能进行，属于负反馈调节，因此per转录、翻译的负反馈调节是昼夜节律的重要机制，B正确；C、a过程转录以per的1条链为模板，形成RNA，是用四种核糖核苷酸合成的，C错误；D、b过程翻译在核糖体上合成时有三类RNA参与，分别为mRNA、tRNA和rRNA，D错误。故选B。
7.答案：A
解析：A、沉默复合体影响mRNA分子，影响翻译过程；DNA甲基化会影响转录过程，两者的作用机理不同，A错误；
B、沉默复合体与核糖体的主要组成成分都是RNA和蛋白质，B正确；
C、④过程是转录过程，该过程中存在磷酸二酯键的合成，⑥过程中mRNA被降解，存在磷酸二酯键的断裂，C正确；
D、利用图中原理可使致病基因沉默，该原理可应用于某些遗传病的治疗，D正确。
故选A。
8.答案：A
解析：A、DNA分子甲基化，能影响转录，影响tRNA分子的形成，A正确；
B、tRNA中次黄嘌呤的形成，会影响翻译的结果，不会引起该生物基因结构的改变，B错误；
C、tRNA的3'端连接氨基酸，C错误；
D、一个含次黄嘌呤的tRNA一次只能转运一种氨基酸，D错误。
故选A。
9.答案：D
解析：A、光照条件下，HY5和HDA9相互作用，促进ATGs区域H3K9/K27的去乙酰化修饰，抑制了ATGs的表达，进而抑制细胞自噬，A正确；
B、黑暗条件下，HY5会通过26S蛋白酶体途径降解，解除了HY5对ATGs区域H3K9/K27去乙酰化修饰的促进，促进了ATGs的表达，进而促进细胞自噬，B正确；
C、乙酰化修饰可能使蛋白质与DNA的结合变得松散而利于转录，从而促进ATGs的表达，进而促进细胞自噬，C正确；
D、由题意可知，H3K9/K27的乙酰化修饰与光暗转化有关，不一定只发生于发育早期阶段，D错误。
故选D。
10.答案：B
解析：A、mRNA的甲基化不会改变自身碱基序列，但可能会影响翻译过程，从而改变生物的表型，A错误；
B、提高NOD基因mRNA的甲基化水平升高会抑制NOD基因的翻译，B正确；
C、给鱼类饲喂适量的FTO蛋白抑制剂，则FTO蛋白不能发挥作用，即FTO蛋白不能擦除N基因mRNA的甲基化修饰，导致被Y蛋白识别并降解的mRNA量增加，从而降低了鱼类的抗病能力，C错误；
D、起始密码子存在于mRNA上，RNA聚合酶结合的是DNA上的启动部位，D错误。
故选B。
11.答案：D
解析：A、图l的一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序是TGCGTATTGG，其中鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是4个，此链有一个C，推出互补链中还有一个G，此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量共5个，A正确；B、根据图1脱氧核苷酸链的碱基排列顺序，分析图中碱基序列应从上向下读，且由左至右的顺序依次是ACGT，故图2显示的脱氧核苷酸链的碱基序列为CCAGTGCGCC，B正确；C、双链DNA中，碱基遵循互补配对原则，A=T，C=G，嘌呤数=嘧啶数，故图1所测定的DNA片段与图2所显示的DNA片段中（A+G）与（T+C）的比值都为1，C正确；D、噬菌体侵染细菌过程，蛋白质外壳不会进入细菌内部，35S标记噬菌体的是蛋白质外壳，若用35S标记某噬菌体，让其在不含35S的细菌中繁殖2代，则含有35S标记的噬菌体所占比例为0，D错误。故选D。
12.答案：D
解析：A、a、d是复制的模板链，A正确；B、DNA复制所需要的原料是4种脱氧核苷酸，B正确；C、真核细胞中，DNA复制主要发生在细胞分裂的间期，C正确；D、a和c都与d互补，因此a和c的碱基序列相同；a和b的碱基序列互补，则b和c的碱基序列互补，D错误。故选D。
13.答案：A
解析：原核生物DNA复制时后随链各小片段之间可在DNA连接酶作用下形成磷酸二酯键，从而将各小片段连接起来，A符合题意；无论前导链还是后随链，其都是沿5'→3'方向合成，说明DNA复制时DNA聚合酶只能催化DNA单链由5'→3'方向延伸，B不符合题意；真核生物核DNA复制时多个复制起点会形成多个前导链片段，这些片段也需要DNA连接酶作用才能形成一条完整的DNA单链，C不符合题意；真核生物线粒体DNA与原核生物DNA复制的特点相似，通常都只有一个复制起点，推测真核细胞中的线粒体可能起源于原核生物，D不符合题意。
14.答案：A
解析：A、TM4噬菌体被35S标记后侵染未被标记的耻垢分枝杆菌，噬菌体被标记的蛋白质在侵染过程中未进入细菌内，搅拌离心后放射性均集中在上清液中，A错误；
B、未被标记TM4噬菌体侵染被32P标记的耻垢分枝杆菌，噬菌体的DNA注入细胞内后利用宿主细胞中32P标记的原料进行DNA复制，根据DNA半保留复制的特点，子代TM4噬菌体的DNA均被32P标记，B正确；
C、因为未敲除stpK7组可以维持TM4噬菌体的吸附能力，因此未敲除stpK7组的TM4噬菌体可以将32P标记DNA注入耻垢分枝杆菌的体内，敲除stpK7的耻垢分枝杆菌不能接受32P标记DNA，因此沉淀中放射性强度敲除stpK7的耻垢分枝杆菌组低于未敲除stpK7组，
D、用未标记的TM4侵染35S标记的未敲除stpK7耻垢分枝杆菌，TM4可以完成吸附注入DNA，并且利用宿主细胞中35S标记物质合成子代噬菌体，子代会出现放射性，当侵染35S标记的敲除stpK7耻垢分枝杆菌时，TM4不可以完成吸附注入，因此子代没有放射性，
15.答案：D
解析：乳酸化修饰不改变碱基序列，A项错误；乳酸化修饰可能促进RNA聚合酶与启动子结合，启动转录，B项错误；表观遗传中的分子修饰可发生在蛋白质上，也可发生在DNA上，C项错误。
16.答案：C
解析：A、高等生物的细胞中DNA复制主要发生在细胞核中，线粒体、叶绿体中也含有DNA，可以发生DNA的复制，A错误；B、结合图示可知，胞嘧啶转变为羟化胞嘧啶后，其配对方式发生改变，由原来的与鸟嘌呤配对变成与腺嘌呤配对，可见该片段复制后的子代DNA分子中碱基序列会发生改变，若该DNA片段中的两个发生转变的胞嘧啶分子在同一条链上，则复制的结果是一个子代DNA分子碱基序列发生改变，另一个不变；若两个发生转变的胞嘧啶分子分别位于该DNA片段的两条链上，则复制产生的两个子代DNA分子相应部位的碱基序列均发生改变，B错误；C、由于碱基配对方式发生改变，原来的G—C碱基对变成了A—C碱基对，因此，复制后的子代DNA分子中G—C碱基对占总碱基对的比例下降，C正确；D、由图可知，胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶后，羟化胞嘧啶与碱基A之间形成2个氢键，因此发生这种转变后，子代DNA分子中的氢键总数下降，D错误。故选C。
17.答案：B
解析：A、该实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质，A错误；
B、噬菌体在大肠杆菌细胞内增殖，增殖过程所需原料、酶和能量均由细菌提供，噬菌体提供模板，B正确；
C、A组噬菌体DNA被32P标记，32P标记的DNA进入了未标记的宿主细胞内，经多次半保留复制产生的子代DNA中，标记的DNA比例逐渐降低，故A组试管Ⅲ中含32P的子代噬菌体比例较低，C错误；
D、用35S标记的噬菌体侵染未标记的细菌，35S标记蛋白质，蛋白质不进入细菌菌体，保温时间长短不影响上清液中的放射性强度，D错误。
故选B。
18.答案：A
解析：A、①表示转录，②是翻译，PER基因中的遗传信息可沿着过程①②传递，A正确； B、DNA聚合酶可催化DNA分子复制过程，该过程中DNA聚合酶与PER基因结合，而图中的①是转录，B错误； C、②是翻译，③是肽链经盘曲折叠形成蛋白质的过程，③过程不遵循碱基互补配对原则， C错误； D、据图可知，图中PER蛋白质能够抑制PER基因的转录和翻译过程，结合题意可知PER是存在于下丘脑某细胞中的一种重要生物钟基因，当其突变或者缺失时，会引起节律紊乱，故过程④可使PER蛋白的含量保持相对稳定而不会过量合成，从而维持生物节律正常，D错误。
故选：A。
19.答案：D
解析：A、内含子也是属于基因的一部分，因此内含子中的碱基对的替换、插入或缺失均能引起基因突变，A正确；
B、转录时mRNA自身的延伸方向是从5'到3'端，因此初级RNA形成过程中RNA聚合酶移动方向为模板链的3’端到5’端，B正确；
C、由于成熟mRNA除去了内含子区域转录出来的片段，因此若将成熟mRNA与模板DNA进行杂交，会出现不能配对的区段，C正确；
D、蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸，可能是翻译生成的多肽链可能进行加工修饰，甲硫氨酸被去掉。转录生成的mRNA行剪切和拼接，但不能将起始密码子剪切，否则不能转录，D错误；
故选D。
20.答案：C
解析：A、circRNA是细胞内一种闭合环状RNA，没有游离的磷酸基团，A错误；
B、miRNA表达量升高，与P基因的mRNA结合并将其降解的概率上升，P蛋白的含量下降，则不能抑制细胞凋亡，不利于该心脏病的治疗，B错误；
C、circRNA与P基因mRNA都可以通过碱基互补配对原则和miRNA结合，所以它们中具有相同序列的核酸片段，C正确；
D、circRNA可靶向结合miRNA，促进P基因mRNA翻译出P蛋白，抑制细胞凋亡，故可通过提高细胞内circRNA的含量，抑制细胞凋亡，D错误。
故选C。
21.答案：C
解析：A、分析题图可知，由于非模板链进行转录形成的RNA与模板链转录形成的mRNA形成了物质C（杂合双链DNA），抑制了酶b的形成的翻译过程，使PEP不能转化成蛋白质，进而油菜的油脂含量升高，A正确；
B、在翻译的过程中，②翻译过程是一个快速的过程，一个mRNA上可以结合多个核糖体，从而使少量的mRNA分子就可以迅速合成大量蛋白质，提高翻译的效率，B正确；
C、基因中模板链与非模板链是互补的，题中④过程是非模板链转录，得到的单链与基因B的自然转录模板链的碱基序列是互补的，C错误；
D、由图可知，基因可通过控制酶（酶a、酶b）的合成控制细胞代谢进而控制生物体的性状，D正确。
故选C。
22.答案：D
解析：A、启动子是与RNA聚合酶结合并能起始mRNA合成的序列，所以B基因在水稻卵细胞中不能转录，可能是B基因的启动子在卵细胞中无法启动转录，A正确；B、目的基因获取途径之一就是从cDNA文库中获得，故可从水稻体细胞和精子中提取RNA合成cDNA来获得B基因中编码蛋白的序列，B正确；C、由于基因表达载体上有Luc基因，其表达的荧光素酶能催化荧光素产生荧光，所以在鉴定和筛选转基因植株时，可以检测加入荧光素的该植株卵细胞中是否发出荧光，C正确；D、检测T-DNA是否整合到水稻细胞染色体DNA上，应该用DNA分子杂交法，D错误。故选D。
23.答案：A
解析：乙酰化修饰是真核细胞、原核细胞共有的一种翻译后修饰，A错误；由图可知，组蛋白乙酰化修饰后，DNA缠绕变得松弛，基因更容易转录，B正确；组蛋白的乙酰化修饰属于表观遗传现象，具有可遗传的特点，C正确；Panobinostat抑制去乙酰化，可调控相关基因表达，从而抑制肿瘤生长，D正确。
24.答案：D
解析：D、DNA复制中，子链片段形成后，相关外切酶会切除子链片段上的引物，最后由DNA连接酶将子链片段连接起来，所以引物序列不同，复制出的两个子代DNA相同，D错误。故选：D。
25.答案：（1）核糖体；密码子
（2）100%；无放射性ATP与[3H]ATP竞争结合L酶
（3）降低；亮氨酸可与位点1结合；Ⅱ；
（4）在低浓度葡萄糖条件下，L酶位点2发生磷酸化，无法与ATP结合，进而使L酶位点1无法与亮氨酸结合，抑制tRNA与亮氨酸的结合，使亮氨酸更多参与氧化供能
解析：（1）核糖体是翻译的场所，tRNA与亮氨酸结合后，进入核糖体参与蛋白质的合成，其中携带亮氨酸的tRNA会与mRNA上的密码子进行碱基互补配对。
（2）由图2可知，只添加10μmol[3H]ATP，野生型放射性相对值为100%，说明各组测得的放射性强度都以野生型放射性强度为基数。加入可明显降低野生型放射性相对值，与只添加10μmol[3H]ATP相比，自变量为是否含有10mmol无放射性的ATP，故推测放射性减弱的原因是无放射性ATP与[3H]ATP竞争结合L酶。
（3）由图3可知，与野生型相比，加入10μmol[3H]亮氨酸的突变体细胞L1放射性相对值降低，说明亮氨酸可与位点1结合，加入10μmol[3H]亮氨酸的突变体细胞I2放射性相对值降低得更多，说明位点2突变后亮氨酸无法与位点1结合，说明ATP与L酶位点2的结合，促进了亮氨酸与L酶位点1的结合，因此支持假设Ⅱ。
（4）在低浓度葡萄糖条件下，更多的亮氨酸参与氧化供能，原理是L酶位点2发生磷酸化，无法与ATP结合，进而使L酶位点1无法与亮氨酸结合，抑制tRNA与亮氨酸的结合，使亮氨酸更多参与氧化供能。

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