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（6）遗传的分子基础
——2024年高考生物学真题模拟试题专项汇编
一、单选题
1．[2024年安徽高考真题]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
2．[2024年甘肃高考真题]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．[2024年河北高考真题]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
4．[2024年河北高考真题]下列关于DNA复制和转录的叙述，正确的是（ ）
A.DNA复制时，脱氧核苷酸通过氢键连接成子链
B.复制时，解旋酶使DNA双链由5′端向3′端解旋
C.复制和转录时，在能量的驱动下解旋酶将DNA双链解开
D.DNA复制合成的子链和转录合成的RNA延伸方向均为由5′端向3′端
5．[2024届·山东·模拟考试]复制原点是一段富含AT碱基的DNA序列，是DNA复制的起点。DNA复制时，在复制原点处DNA解旋和子链合成会形成Y字形的复制叉，如图所示。复制时，DNA聚合酶只能沿模板链的3'→5'方向移动下列叙述错误的是（ ）
A.复制原点含氢键较少更易解旋
B.一个DNA分子中可能含多个复制原点
C.Ⅲ、Ⅳ链的延伸方向与复制叉移动方向相同
D.Ⅰ链与Ⅳ链中的碱基排列顺序相同
6．[2024届·广东·一模]有研究表明，在真核细胞中，转录因子（TFⅡ）（一种具有调控作用的蛋白质）能促进DHFR基因的表达。长链非编码RNA（IncRNA）是一种不能翻译为蛋白质的功能性RNA分子。IncRNA能够和DHFR基因的启动子区域结合形成RNA-DNA复合物，从而抑制TFⅡ与DHFR基因的结合。下列说法正确的是（ ）
A.IncRNA和其他RNA的合成场所均是细胞核
B.促进IncRNA的合成，有利于DHFR基因的表达
C.IncRNA和DHFR基因合成时均以核糖核苷酸为原料
D.DHFR基因、IncRNA与TFⅡ的合成均遵循碱基互补配对原则
7．[2024届·安徽·模拟考试]2023年香港大学翟元梁教授等研究人员成功从酵母细胞中纯化得到人内源MCM-DH，也称为复制前复合体，并解析出高分辨率冷冻电镜结构，揭示了人细胞DNA复制起始新机制。下列叙述错误的是（ ）
A.图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的
B.在细胞周期的间期MCM-DH被组装和激活
C.一个细胞周期中图示复制的起点只起始一次
D.抑制MCM-DH能够实现细胞周期的同步化
8．[2024届·安徽·模拟考试]①.snRNA存在于真核生物的细胞核，是基因转录后加工过程中HNA剪接体的主要成分，参与nRNA前体的加工过程；②.核小体是染色质的基本单位，构成染色质的组蛋白在DNA上的位置称为核小体定位，影响启动子功能是它的一种作用机制；③.图示表示在酶x催化下的生化过程。下列叙述错误的是（ ）
A.①②③可分别调控基因表达过程的翻译、转录、转录
B.发菜的核基因转录形成的mRNA经过snKNA加工后才能到达细胞质
C.对②和③的研究有助于更加深入地了解基因选择性表达的相关机制
D.③过程通过对DNA的甲基化修饰，从而改变生物的性状是可遗传的
9．[2024届·山东·模拟考试]人体细胞核内转录形成的某些前体mRNA在细胞核内剪切、拼接后才能产生成熟的mRNA，其简要流程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A.RNA聚合酶需要识别基因上的起始密码才能与之结合
B.前体mRNA剪切所需的限制酶合成部位是核糖体
C.剪切、拼接后形成的成熟mRNA立即进行翻译过程
D.合成多肽链1和多肽链2的过程中，核糖体在mRNA上的移动方向均是5 →3
10．[2024届·广东·模拟考试]2023年诺贝尔生理学或医学奖颁发给了对mRNA疫苗技术作出重要贡献的两位科学家。有关mRNA疫苗的叙述，正确的是（ ）
A.构成mRNA的基本单位是脱氧核苷酸
B.与DNA相比，mRNA特有的碱基是U
C.细胞内的mRNA是通过翻译而来的
D.疫苗进入人体后，起抗体的作用
11．[2024届·安徽·模拟考试]大肠杆菌的RNA聚合酶功能强大，可以自主解开双链DNA，并进行RNA的合成。合成出的RNA一端，很快会结合核糖体合成多肽链。某同学绘制了一幅大肠杆菌转录和翻译的模式图，请同学们进行评议。下列有关该图的评议，正确的是（ ）
A.RNA聚合酶沿模板链移动的方向应该是从5'向3'
B.RNA聚合酶结合位置应该包含整个DNA的解链区
C.双链解开的DNA应该在RNA合成结束后恢复双螺旋
D.图中移动的3个核糖体上已合成的肽链长度应该相同
12．[2024届·吉林·模拟考试]华丽硫珠菌是在红树林浅滩中新发现的一种细菌，单个细胞最长可达2cm，其生长的环境富含硫化物。该细菌形态、结构和部分生理过程如下图。下列叙述错误的是（ ）
A.该菌基因的转录和翻译都发生在膜囊P内
B.大膜囊结构类似植物细胞的液泡可保持菌体形态
C.细胞内外硫元素状态表明该菌参与生态系统的硫循环
D.大肠杆菌的遗传物质也存在于类似膜囊P的结构中
二、多选题
13．[2024届·河北·二模]研究发现在肺炎链球菌转化实验中（如下图所示），S型细菌的DNA片段会与R型细菌表面的某些酶结合并被其切割。某些酶能使S型细菌DNA片段的双链打开，另一些酶能降解DNA片段中的一条链。未被降解的DNA单链可与R型细菌的感受态特异蛋白结合，以此种方式进入细胞，并通过同源重组以置换的方式整合（形成杂合DNA区段）进入R型细菌的基因组内，使R型细菌转化为S型细菌。下列相关叙述，正确的是（ ）
注：S基因即控制荚膜形成的基因
A.推测转化过程中有限制酶、解旋酶、DNA酶的共同参与
B.在感受态特异蛋白的作用下，R型细菌发生了基因突变
C.S基因能在R型细菌内正确表达是由于生物共用同一套密码子
D.刚转化形成的S型细菌分裂一次后可产生R型和S型两种细菌
14．[2024届·山东·模拟考试]遗传物质实验证据的获得和DNA双螺旋结构模型的建立，揭示了遗传物质的化学本质及结构特点。下列叙述错误的是（ ）
A.艾弗里的肺炎链球菌转化实验运用了自变量控制中的“减法原理”
B.噬菌体侵染细菌实验中，子代噬菌体标记情况也是得出结论的关键
C.搅拌不充分可导致32P标记的噬菌体组的上清液中会出现较高的放射性
D.烟草花叶病毒的遗传物质中，相邻A和T之间通过核糖-磷酸-核糖相连
三、非选择题
15．[2024届·山东·模拟考试]基因表达的调控包括转录水平的调控和翻译水平的调控，转录水平的调控又可分为转录前水平和转录后水平的调控。如图为某生物中dsx基因表达的过程，其中①②③表示相关过程。
注：①启动子为RNA聚合酶识别并结合的区域；②外显子可编码蛋白质，内含子不能编码蛋白质。
（1）过程①___（填“需要”、“不需要”）解旋酶。启动子甲基化导致dsx基因不表达属于___水平的调控。
（2）雌雄个体中特异的DSX蛋白的出现___（填“是”、“不是”）基因选择性表达的结果，理由是___。
（3）过程②对基因表达的调控属于___（填“转录前”、“转录后”）水平调控。过程③为___，该过程与DNA复制过程不同的碱基互补配对方式为___。
（4）以雄性体内成熟mRNA为模板，经逆转录得到的dsx基因并不包含内含子，原因是___。
参考答案
1．答案：C
解析：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。
2．答案：D
解析：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，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，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．答案：B
解析：病毒的增殖、核酸的结构该病毒的遗传物质的碱基中无T有U，说明该病毒的遗传物质是RNA，由题表可知，A与U的含量不相等，C与G的含量不相等，说明该病毒的遗传物质为单链RNA，以该单链RNA为模板合成的互补链中G+C的含量为28.0%+20.8%=48.8%，A错误；某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA，从而引起基因突变，因此，该病毒的遗传物质可能会引起宿主DNA变异，B正确；病毒无细胞结构，病毒增殖需要的蛋白质由宿主细胞的核糖体合成，C错误；分离定律的适用条件是进行有性生殖的真核生物的细胞核遗传，病毒基因的遗传不符合分离定律D错误。
4．答案：D
解析：DNA复制和转录DNA复制时，脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成子链，A错误；复制开始时，在细胞提供的能量的驱动下，解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开，这个过程叫作解旋，由于DNA双链反向平行，故B错误；在转录过程中，不需要解旋酶参与，C错误；DNA复制合成的子链和转录合成的RNA延伸方向均为由5'端向3'端，D正确。
5．答案：C
解析：A、由题意可知，复制原点是一段富含AT碱基的DNA序列，A-T碱基对之间含有两个氢键，G-C碱基对之间含有三个氢键，故复制原点中含氢键较少，DNA结构不稳定，更容易发生解旋，A正确；B、一个DNA分子可存在多个复制原点，进行多起点复制，这样可缩短复制时间，B正确；C、DNA聚合酶只能沿模板链的3'→5'方向，故Ⅲ链的延伸方向由左→右，Ⅳ链的延伸方向由右→左，复制叉的移动方向由左→右，故Ⅲ链的延伸方向与复制叉移动方向相同，Ⅳ链的延伸方向与复制叉移动方向不相同，C错误；D、依据DNA半保留复制的特点可知，Ⅰ链与Ⅱ链碱基互补配对，Ⅱ链与Ⅳ链碱基互补配对，故Ⅰ链与Ⅳ链中的碱基排列顺序相同，D正确。
6．答案：D
解析：本题主要考查基因的表达，考查学生的解决问题能力。真核细胞中，线粒体和叶绿体中含有DNA，可以进行某些RNA的合成，A项错误。根据题意可知，促进IncRNA的合成，会抑制转录因子TFⅡ与DHFR基因的结合，而TFⅡ能促进DHFR基因的表达，因此促进IncRNA的合成，不利于DHFR基因的表达，B项错误。DHFR基因合成时以脱氧核苷酸为原料，C项错误。
7．答案：A
解析：图中DNA分子复制是从多起点双向复制，但复制叉大小不同，因此不是同时开始，A错误；
MCM-DH复合物启动DNA复制，故在细胞周期的间期MCM-DH复合物被组装和激活，B正确；
一个细胞周期中，核DNA只复制一次，故所示过程在每个起点只起始一次，C正确；
抑制MCM-DH，导致DNA无法复制，从而使细胞停留在间期，可实现细胞周期的同步化，D正确。
8．答案：B
解析：snRNA通过剪切mRNA调控翻译，启动子是基因转录的调控序列，核小体定位影响基因转录，DNA甲基化调控基因转录，A正确；
发菜为蓝细菌，属于原核生物，没有细胞核，B错误；
由于②和③都影响基因的转录，从而有助于了解基因选择性表达，C正确；
③过程属于表观遗传的机制，D正确。
9．答案：D
解析：A、RNA聚合酶需要识别基因上的启动子才能与之结合，A错误；B、限制酶不能切mRNA，B错误；C、剪切、拼接后形成的成熟mRNA是在细胞核内完成的，需要进入细胞质与核糖体结合后才能进行翻译，C错误；D、合成多肽链的过程中，核糖体在mRNA上的移动方向均是5'一3'，D正确。
10．答案：B
解析：A.RNA是大分子物质，它的基本组成单位是核糖核苷酸，故A错误；B.组成DNA的碱基有A、T、C、G，组成RNA的碱基有A、U、C、G。因此，RNA和DNA相比，RNA特有的碱基是尿嘧啶U，故B正确；C.细胞内的mRNA是通过转录形成的，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则形成RNA，故C错误；D.疫苗相当于抗原，进入机体可诱发机体的特异性免疫过程，人体内可产生相应的抗体，故D错误。
11．答案：C
解析：C.双链解开的DNA应该在RNA合成结束后恢复双螺旋，C正确；
D.图中移动的3个核糖体上已合成的肽链长度应该不同，D错误。
12．答案：D
解析：A.该菌为原核生物，其基因的转录和翻译都发生在膜襄P内，A正确；B.大膜囊结构类似植物细胞的液泡，可保持菌体形态，B正确；C.细胞内外硫元素状态表明该菌参与生态系统的硫循环，C正确；D.大肠杆菌的遗传物质是DNA，存在于拟核中，D错误。故选D。
13．答案：ACD
14．答案：CD
解析：A、艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，向S型菌的提取液中分别加入蛋白酶、DNA酶、RNA酶等，然后再与R型菌混合，这种方法属于自变量控制中的“减法原理”，A正确；B、噬菌体侵染细菌实验中，分析两组上清液和沉淀的放射性情况，同时也依据子代噬菌体的标记情况得出实验结论，B正确；C、搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，若搅拌不充分导致噬菌体外壳不能与细菌分离，一起进入沉淀中，而对于32P标记噬菌体组搅拌是否充分，放射性主要集中在沉淀中，C错误；D、烟草花叶病毒的遗传物质为RNA，RNA不含T，D错误。
15．答案：（1）不需要；分子
（2）不是；雌雄个体属于不同的个体，而基因的选择性表达是在同一个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同
（3）转录后；翻译；A-U、U-A
（4）逆转录是以成熟的mRNA为模板合成DNA的过程，成熟的mRNA已经经过加工切除了内含子
解析：（1）转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要解旋酶和RNA聚合酶参与；分析题图：过程①是转录过程，不需要解旋酶。启动子甲基化导致dsx基因不表达属于分子水平的调控。
（2）雌雄个体属于不同的个体，在不同个体中相同的dsx基因都进行了表达，而形成的蛋白质不同，这说明了同一个基因可能控制不同的蛋白质合成，但不能体现基因的选择性表达。基因的选择性表达是指在同一个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同；雌雄个体中特异的DSX蛋白的出现不是基因选择性表达的结果。
（3）根据题图可知，过程②对基因表达的调控属于转录后水平调控。过程③是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，故过程③是翻译过程，DNA复制过程中A-T、T-A、G-C、C-G配对，而翻译过程中A-U、U-A、G-C、C-G，该③过程与DNA复制过程不同的碱基互补配对方式为A-U、IU-A。
（4）逆转录是用成熟的mRNA为模板合成DNA，成熟的mRNA经过加工已经切除掉内含子部分。

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