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第六单元 遗传的分子基础
时间：75分钟 分值：100分
一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。在每个小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．如图为“DNA是主要的遗传物质”论证模型。下列叙述错误的是（　　）
A．DNA酶处理后的S型肺炎链球菌提取物，无法使R型菌发生转化
B．肺炎链球菌的体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验都证明DNA是主要的遗传物质
C．用32P标记噬菌体，上清液中放射性较高可能是保温时间过长或过短
D．烟草花叶病毒感染实验的思路：分离病毒的RNA和蛋白质，并单独检测其作用
2．在探究 RNA病毒的蛋白质和RNA 谁是遗传物质的实验中，有科学家利用烟草花叶病毒(TMV)进行了相关实验，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．由乙组可知，仅有蛋白质外壳不能使烟草感染形成病斑
B．虽没有设置对照组，但可以得出RNA是遗传物质的结论
C．丙组病斑较少，可能是裸露的RNA 在感染过程中易被酶所降解
D．对甲、丙、丁组病斑进行检测，可以得到新合成的子代TMV
3．赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，在研究噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能时，检测了上清液的放射性，结果如图，下列叙述错误的是（ ）
A．分别用含32P和35S标记的大肠杆菌来培养噬菌体以获得被标记的噬菌体
B．该实验无空白对照，32P组和35S组均为实验组
C．32P组上清液出现放射性是由于子代噬菌体从大肠杆菌中释放出来导致的
D．赫尔希和蔡斯实验最终证明DNA进入了大肠杆菌，而蛋白质没有进入
4．现代刑侦中，刑侦人员会利用DNA指纹技术对采集到的血滴、精液或头发等样品进行鉴定。下列有关DNA的叙述，错误的是（ ）
A．DNA指纹技术运用了DNA分子的特异性
B．应用DNA指纹技术时需要使用限制酶切割成DNA片段
C．双链DNA中，嘧啶碱基数目占碱基总数的一半
D．DNA分子的多样性是由于DNA分子空间结构的多样性
5．某DNA分子片段结构如图所示。该DNA分子有1000个碱基对，碱基A占总数的32%，将该DNA分子在含有14N的培养基中连续复制3次，①③表示化学键。下列叙述错误的是（　　）
A．DNA复制时解旋酶作用于③，DNA聚合酶作用于①
B．该DNA分子中G—C碱基对有360个，A—T碱基对有640个
C．复制3次后的DNA分子均被14N标记
D．该DNA分子中碱基和磷酸交替连接，构成基本骨架
6．1958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．得到的DNA带的位置有三个，证明了DNA的半保留复制
B．因为15N有放射性，所以能够区分DNA的母链和子链
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
7．早期科学家对 DNA复制方式的预测如图甲所示。科学家以大肠杆菌（30min 复制一代）为材料，进行相关实验，可能出现的结果如图乙所示。下列分析不正确的是（　　）
A．若30min后离心现象如试管③所示，则可排除的 DNA复制方式是全保留复制
B．若60min后离心出现试管②的结果，则 DNA复制的方式是半保留复制
C．若60min后用解旋酶处理后再离心，同时出现重带和轻带，则试管中重带与轻带的DNA链数之比为1:3
D．若DNA复制的方式是半保留复制，则复制3次得到的DNA分子中只含14N的DNA占3/4
8．下列关于真核细胞某双链DNA分子复制的叙述，错误的是（ ）
A．DNA复制以DNA分子的一条链为模板，需要解旋酶的催化
B．DNA复制需DNA聚合酶参与，可多起点同时进行半保留双向复制
C．若该DNA分子含m个碱基对、n个A，连续复制3次，则需胞嘧啶7（m-n）个
D．受精卵核DNA均被32P标记后，在含31P的培养基中连续分裂2次，细胞中无32P/32P-DNA
9．下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，正确的是（　　）
A．含有n个碱基对的荧光蛋白基因（基因3），其脱氧核苷酸排序有4n种
B．一个基因含有许多个脱氧核苷酸，脱氧核苷酸的排列顺序蕴含遗传信息
C．染色体是DNA的唯一载体，一条染色体上含有1个或2个DNA分子
D．基因在染色体上呈线性排列，一个DNA分子上有多个等位基因
10．基因支持着生命的基本构造和性能，储存着生命活动的全部遗传信息，演绎着生命繁衍、细胞分裂和蛋白质合成等重要生理过程。下列有关基因的叙述正确的是（　　）
A．所有生物的基因都是具有遗传效应的DNA片段
B．含有n个碱基对的某个基因中碱基对的排列方式有4n种
C．基因是控制生物遗传性状的结构和功能的基本单位，不同基因之间互不影响
D．细胞生物的基因的单体是脱氧核苷酸，其基本骨架由五碳糖和磷酸构成
11．真核细胞核仁染色质的铺展图呈现大树的形状（见下图），此结构是核仁内rRNA基因的DNA片段上进行转录的状况。对铺展图分析错误的是（ ）
A．该机制能提高真核生物细胞基因的转录效率
B．f是rRNA基因转录产物的5'末端
C．RNA聚合酶的移动方向是由右向左
D．新合成的RNA上附着大量核糖体
12．DNA复制和转录是同时发生的两大染色质代谢过程。在整个S期的复制过程中，转录仍然在部分基因区活跃发生，因此复制可能与转录发生冲突，如下图所示。以下说法错误的是（ ）
A．DNA复制和转录过程都需要解旋酶进行解旋
B．DNA复制和转录合成核苷酸链时都需要形成磷酸二酯键
C．DNA复制是双向的所以出现了相向冲突和同向冲突的情况
D．DNA转录的过程中会出现T-A、A-U、C-G和G-C配对
13．下图是遗传信息流动中的某一环节，下列说法正确的是（ ）
A．图中的RNA不一定都含有磷酸二酯键
B．该过程涉及的RNA只有tRNA和mRNA
C．图中①②对应的反密码子分别是5'-ACC-3'、5'-UGC-3'
D．图中连接甘氨酸和天门冬氨酸的氢键是由氨基酸脱水缩合形成的
14．视网膜病变是糖尿病常见并发症之一。高血糖环境中，在DNA 甲基转移酶催化下，部分胞嘧啶加上活化的甲基被修饰为5'—甲基胞嘧啶，使视网膜细胞线粒体DNA 碱基甲基化水平升高，可引起视网膜细胞线粒体损伤和功能异常。下列说法正确的是（ ）
A．正常情况下，细胞核DNA 有2个游离磷酸基团，且5'端是羟基末端
B．高血糖环境引起的甲基化修饰改变了患者线粒体DNA中的碱基序列
C．DNA甲基化可能干扰了RNA 聚合酶等对部分 DNA序列的识别和结合
D．表观遗传不属于可遗传变异
15．环境温度能影响龟等爬行动物的性别。红耳龟产卵穴上方孵化温度较高，约为30～33℃，卵通常发育为雌性；下方孵化温度较低，约为25～27℃，卵通常发育为雄性。研究发现，Dmrt1蛋白在雄性早期胚胎的性腺中含量极为丰富，且在一定温度范围内，Dmrt1基因表达量随温度升高而降低。研究员检测不同温度下Dmrt1基因的甲基化程度，结果如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．Dmrt1基因甲基化比例升高使基因的碱基序列改变
B．雄性龟早期胚胎性腺中Dmrt1基因高甲基化水平可遗传
C．Dmrt1基因甲基化比例升高抑制了Dmrt1基因表达
D．温度升高可能抑制雄性分化导致红耳龟的性别比例失衡
二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每个小题给出的四个选项中，有一项或多项是符合题目要求的。全部选对得3分，选对但不全得1分，选错得0分。
16．噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程如图所示。该实验条件下，T2噬菌体在20分钟后会引起大肠杆菌裂解。下列相关叙述正确的是（ ）
A．A组试管Ⅲ中有部分子代噬菌体含32P
B．本实验A组为空白对照组，B组为实验组
C．大肠杆菌为噬菌体增殖提供了模板、原料和酶等
D．该实验结果不能证明DNA的复制方式为半保留复制
17．如图为一个双链DNA片段的平面结构示意图。下列相关叙述正确的是（　　）
A．图中的字母“A”和ATP中的字母“A”都代表腺嘌呤
B．①和②所代表的碱基名称分别为胞嘧啶和胸腺嘧啶
C．DNA单链上相邻碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接
D．若某核酸分子中嘌呤总数等于嘧啶总数，则该分子也可能是单链RNA
18．如图为某DNA半保留复制过程的部分示意图，非复制区与复制区的相接区域会形成Y字形结构，被称为“复制叉”。据图分析，下列说法正确的是（　　）
A．解旋酶可结合在复制叉的部位
B．DNA聚合酶能催化前导链和滞后链由3’端向5’端延伸
C．整个复制过程是先解旋后复制的
D．整个DNA分子复制过程中两条子链的合成表现为一条子链连续，另一条子链不连续
19．如图表示麻疹病毒、新型冠状病毒、艾滋病病毒的增殖过程。下列叙述错误的是（　　）
A．麻疹病毒的RNA复制和相关蛋白质合成过程中碱基配对方式不完全相同
B．新型冠状病毒的RNA分子进行两次复制才能得到与亲代相同的RNA
C．艾滋病病毒只要RNA分子进入细胞就可以利用寄主细胞内的物质进行增殖
D．三种病毒的增殖过程体现了生命是物质、能量和信息的统一体
20．某植物中的A、a是一对等位基因，A基因能控制酶A的合成，a基因不能，植物缺乏酶A时株高较矮，表现为矮茎。A基因在植株体内及雌雄配子中的甲基化情况如下图所示，据图分析正确的是（ ）
A．图中雌株 A 基因来自其父本
B．图中雄株、雌株的基因型和表型均相同
C．雌配子中 A 基因甲基化会引起基因碱基序列的改变
D．图中雌株和雄株杂交，F1中矮茎个体占1/2
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21．（11分，除标注外，每空1分）已知S型菌分为I-S、Ⅱ-S、Ⅲ-S三种类型，R型菌分为I-R、Ⅱ-R、Ⅲ-R三种类型，自然状态下会有S型菌突变为同型的R型菌和R型菌突变为同型的S型菌，如I-S可突变为I-R，但不会突变为Ⅲ-R。在格里菲思所做的肺炎链球菌转化实验中，无毒性的Ⅱ-R型活细菌与加热杀死的Ⅲ-S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的Ⅲ-S型活细菌。为进一步研究促使R型菌转化为S型菌的物质是蛋白质还是DNA，某同学进行了如图1所示的实验，另一同学进行如图2所示的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验。回答下列问题：
(1)对于格里菲思实验中Ⅲ-S型活细菌是由R型菌 （填“基因突变”或“基因重组”）而来，原因是 。
(2)图1步骤①中加入酶处理S型菌，在实验变量的控制上采用了 原理，若观察到DNA酶处理组的培养基上 （填“只有R型菌”“只有S型菌”或“有R型菌和S型菌”）的菌落，蛋白酶处理组的培养基上同时有R型菌和S型菌的菌落，则说明DNA是促使R型菌转化为S型菌的转化物质。
(3)图2所示实验中，35S与32P分别标记噬菌体的 。获取含35S标记的噬菌体方法： 。
(4)一个被32P标记的噬菌体产生了120个子代噬菌体，其中含有32P的噬菌体与含31P的噬菌体数量之比是 。
22．（11分，除标注外，每空2分）巨大的事故和自然灾害会造成人员罹难，事后的尸体辨认需借助于DNA杂交技术。该方法是从尸体和死者家属提供的死者生前的生活用品中分别提取DNA，在一定温度下，水浴共热，使DNA氢键断裂，双链打开。若两份DNA样本来自同一个体，在温度降低时，两份样本的DNA单链通过氢键连接在一起；若不是来自同一个体。则在两份样本中DNA单链在一定程度上不能互补。DNA杂交技术就能通过这一过程对面目全非的尸体进行辨认。
(1)图中4所示物质所处的一端为 （填“3＇”或“5＇”）端，1所示的碱基对在DNA分子中比例越高则DNA分子的稳定性 ，理由是 。
(2)乙的两条长链按 方式盘旋成双螺旋结构。
(3)下表所示为分别从尸体和死者生前的生活用品中提取的三条相同染色体、同一区段DNA单链的碱基序列。
A组 B组 C组
尸体中的DNA碱基序列 ACTGACGGTT GGCTTATCGA GCAATCGTGC
家属提供的DNA碱基序列 TGACTGCCAA CCGAATAGCT CGGTAAGATG
根据碱基配对情况，A、B、C三组DNA中不是同一人的是 。
(4)DNA杂交技术同样可以用于两物种亲缘关系的判断，若两个物种的DNA样本经处理后形成的杂合DNA区段越少，则两物种的亲缘关系 （远/近）。
23．（12分，除标注外，每空2分）美国科学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为材料，进行了DNA复制方式的实验探究，获得的结果如下图1中的部分试管所示；下图2为DNA复制过程示意图。请回答下列问题：
(1)梅塞尔森和斯塔尔先让大肠杆菌在只含N15的培养液中繁殖多代，再将其转移到只含N14的培养液中进行分裂，并获得相应的结果。根据所学知识，图1中能代表两位科学家实验结果的试管有 。他们在该实验过程中用到的技术有 。
(2)图2中DNA分子要完成复制，所需要的酶主要有 （写出2种）。通过DNA的复制，亲代细胞将 传递给了子代细胞，从而保持了连续性。
(3)研究表明，当DNA分子中碱基对G-C的比例越高时，通过加热使其解旋成单链所需的温度就越高，原因是 。
24．（10分，每空1分）基因指导蛋白质合成的过程较为复杂，有关信息如图所示。图1、图2为基因表达过程，其中图2中的甘、天、色、丙分别表示甘氨酸、天冬氨酸、色氨酸和丙氨酸；图3为中心法则图解，a～e为生理过程。请据图分析回答：
(1)图1为 （填“原核”或“真核”）生物基因表达的过程，该过程包括 和 两个步骤。
(2)图2过程中决定丙氨酸的密码子是 ，该过程发生时利用的模板是 （用字母回答），核糖体（b）移动的方向是向 （填“左”或“右”）。
(3)在图3的各生理过程中，T2噬菌体在宿主细胞内可发生的是 ；在正常动植物细胞内一般不存在图3中的 过程。（注：本小题用图3中字母回答）
(4)某植物细胞核基因M编码的肽链在茎部和叶肉细胞中很难找到，而在根部细胞中含量却很高，究其根本原因是 。若M基因发生插入突变，使mRNA中插入了连续的三碱基序列GCA，结果使表达的肽链与原肽链的氨基酸序列相比，除增加1个氨基酸外，还有1个氨基酸种类发生了改变，从mRNA上的碱基序列分析，出现上述现象的原因是GCA的插入点在 。
25．（11分，除标注外，每空1分）衰老是众多疾病发生的重要诱因。科研人员用人脐静脉内皮细胞进行检测，结果发现PHGDH的含量与细胞衰老程度呈负相关；进一步研究发现，某P蛋白（参与糖代谢的酶）可在不同酶的催化下发生不同位点的乙酰化修饰，而PHGDH可与P蛋白结合，从而参与P蛋白乙酰化过程的调控，进而影响细胞的衰老进程，机理如图。
(1)过程①③中，碱基互补配对方式不完全相同，请写出它们的异同：
(2)科研人员发现，PHGDH能与酶1竞争性地结合P蛋白的结合位点，且与PHGDH结合的P蛋白更容易被酶2催化。结合图示可推测，PHGDH缺乏的细胞，更容易被 催化，乙酰化为 ，从而降低了细胞内 的含量，使S蛋白产量减少，此类细胞中P-ac1的去乙酰化过程将 ，从而进一步影响P蛋白的含量。
(3)细胞自噬是由 （填结构名称）对胞内物质或结构分解的过程。根据图文信息可推测，P蛋白乙酰化为P-ac2后，将 细胞衰老。
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第六单元 遗传的分子基础
时间：75分钟 分值：100分
一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。在每个小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．如图为“DNA是主要的遗传物质”论证模型。下列叙述错误的是（　　）
A．DNA酶处理后的S型肺炎链球菌提取物，无法使R型菌发生转化
B．肺炎链球菌的体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验都证明DNA是主要的遗传物质
C．用32P标记噬菌体，上清液中放射性较高可能是保温时间过长或过短
D．烟草花叶病毒感染实验的思路：分离病毒的RNA和蛋白质，并单独检测其作用
【答案】B
【解析】A、S型肺炎链球菌的提取物中含有转化因子（DNA），能将R型菌转化为S型菌。而DNA酶可以水解DNA，当用DNA酶处理S型肺炎链球菌提取物后，其中的DNA被水解，失去了转化因子，所以无法使R型菌发生转化，A正确；
B、肺炎链球菌的体外转化实验证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质；噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质。这两个实验都只能证明DNA是遗传物质，而不能证明DNA是“主要的”遗传物质。“DNA是主要的遗传物质”这一结论是通过对大量生物的遗传物质进行研究后得出的，即绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少数病毒的遗传物质是RNA，B错误；
C、用32P标记噬菌体，32P标记的是噬菌体的DNA。在噬菌体侵染细菌的实验中，若保温时间过短，部分噬菌体还未侵染到细菌内部，离心后会分布在上清液中，导致上清液中放射性较高；若保温时间过长，细菌会裂解，子代噬菌体释放出来，离心后也会分布在上清液中，使上清液中放射性较高，C正确；
D、烟草花叶病毒感染实验的思路是：将烟草花叶病毒的RNA和蛋白质分离，然后分别去感染烟草，单独检测RNA和蛋白质的作用，从而证明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，D正确。
2．在探究 RNA病毒的蛋白质和RNA 谁是遗传物质的实验中，有科学家利用烟草花叶病毒(TMV)进行了相关实验，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．由乙组可知，仅有蛋白质外壳不能使烟草感染形成病斑
B．虽没有设置对照组，但可以得出RNA是遗传物质的结论
C．丙组病斑较少，可能是裸露的RNA 在感染过程中易被酶所降解
D．对甲、丙、丁组病斑进行检测，可以得到新合成的子代TMV
【答案】B
【解析】A、观察乙组实验，用蛋白质外壳感染烟草，烟草叶片不出现病斑，这就表明仅有蛋白质外壳不能使烟草感染形成病斑，A正确；
B、该实验甲组作为对照组，通过对照，可以清晰地得出 RNA 是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质的结论，说没有设置对照组是错误的，B错误；
C、丙组用的是裸露的 RNA，病斑较少，很有可能是因为裸露的 RNA 在感染过程中容易被细胞内的酶降解，从而导致其感染能力下降，病斑减少，C正确；
D、甲、丙、丁组中都有 RNA 进入烟草细胞，而 RNA 是遗传物质，所以能够在烟草细胞内进行复制和表达等过程，进而合成新的子代 TMV，D正确。
3．赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，在研究噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能时，检测了上清液的放射性，结果如图，下列叙述错误的是（ ）
A．分别用含32P和35S标记的大肠杆菌来培养噬菌体以获得被标记的噬菌体
B．该实验无空白对照，32P组和35S组均为实验组
C．32P组上清液出现放射性是由于子代噬菌体从大肠杆菌中释放出来导致的
D．赫尔希和蔡斯实验最终证明DNA进入了大肠杆菌，而蛋白质没有进入
【答案】C
【解析】A、分别用含32P和35S的培养基培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染被32P或35S标记的大肠杆菌的方法分别获得被32P或35S标记的噬菌体，A正确；
B、32P和35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌均为实验组，为对比实验，B正确；
C、 在搅拌时间足够的情况下，32P组上清液出现放射性主要是因为部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，而不是子代噬菌体从大肠杆菌中释放出来导致的（从图中可知，在子代噬菌体未释放时上清液就已有放射性），C错误。
D、 赫尔希和蔡斯实验通过放射性的分布情况最终证明DNA进入了大肠杆菌，而蛋白质没有进入，D正确。
4．现代刑侦中，刑侦人员会利用DNA指纹技术对采集到的血滴、精液或头发等样品进行鉴定。下列有关DNA的叙述，错误的是（ ）
A．DNA指纹技术运用了DNA分子的特异性
B．应用DNA指纹技术时需要使用限制酶切割成DNA片段
C．双链DNA中，嘧啶碱基数目占碱基总数的一半
D．DNA分子的多样性是由于DNA分子空间结构的多样性
【答案】D
【解析】A、除了同卵双胞胎外，每个人的DNA指纹图都具有特异性，都是独一无二的，刑侦人员会利用DNA指纹技术对采集到的血滴、精液或头发等样品进行鉴定，说明DNA分子具有特异性，A正确；
B、DNA指纹技术需用限制酶切割DNA样本，得到不同长度的片段后进行电泳分离，比较电泳后的条带情况就知道亲缘关系，B正确；
C、双链DNA中，A=T，C=G，故嘌呤数（A+G）等于嘧啶数（T+C），嘧啶碱基数目占碱基总数的一半，C正确；
D、DNA多样性源于碱基对的排列顺序多样性，而非空间结构（均为双螺旋结构），D错误；
5．某DNA分子片段结构如图所示。该DNA分子有1000个碱基对，碱基A占总数的32%，将该DNA分子在含有14N的培养基中连续复制3次，①③表示化学键。下列叙述错误的是（　　）
A．DNA复制时解旋酶作用于③，DNA聚合酶作用于①
B．该DNA分子中G—C碱基对有360个，A—T碱基对有640个
C．复制3次后的DNA分子均被14N标记
D．该DNA分子中碱基和磷酸交替连接，构成基本骨架
【答案】D
【解析】A、解旋酶作用于③（氢键 ），DNA 聚合酶作用于①（磷酸二酯键 ），A正确；
B 、A=T=32%×2000=640个，G=C=(1 64%)×2000÷2=360个，B正确；
C、半保留复制，3 次复制后 8 个 DNA 分子均含14N（原料含14N ），C正确；
D 、DNA 基本骨架是脱氧核糖和磷酸交替连接，不是碱基和磷酸，D错误。
6．1958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．得到的DNA带的位置有三个，证明了DNA的半保留复制
B．因为15N有放射性，所以能够区分DNA的母链和子链
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
【答案】A
【解析】A、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，A正确；
B、15N是稳定性同位素，无放射性，实验中通过密度梯度离心区分DNA分子密度差异，而非放射性标记，且无法直接区分母链与子链，B错误；
C、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；
D、大肠杆菌被选用的主要原因是其繁殖快、拟核DNA为环状且易于提取，而非因质粒的存在，D错误。
故选A。
7．早期科学家对 DNA复制方式的预测如图甲所示。科学家以大肠杆菌（30min 复制一代）为材料，进行相关实验，可能出现的结果如图乙所示。下列分析不正确的是（　　）
A．若30min后离心现象如试管③所示，则可排除的 DNA复制方式是全保留复制
B．若60min后离心出现试管②的结果，则 DNA复制的方式是半保留复制
C．若60min后用解旋酶处理后再离心，同时出现重带和轻带，则试管中重带与轻带的DNA链数之比为1:3
D．若DNA复制的方式是半保留复制，则复制3次得到的DNA分子中只含14N的DNA占3/4
【答案】B
【解析】A、如果DNA的复制方式是全保留复制，大肠杆菌30min复制一代，则形成的子代DNA一半全是14N，一半全是15N，离心后一半在轻带，一半在重带，不会出现试管③（全为中带）的现象，A正确；
B、若是半保留复制，60min后DNA复制了2次，则会出现2个15N14N和2个14N14N，离心后出现试管④的结果，B错误；
C、60min后DNA复制了2次，1个DNA分子可形成4个DNA分子，8条脱氧核苷酸链，其中含15N的链有2条，含14N的链有6条，用解旋酶处理后再离心，同时出现重带和轻带，则试管中重带与轻带的DNA链数之比为1:3，C正确；
D、若DNA复制的方式是半保留复制，则复制3次后1个DNA分子可形成8个DNA分子，其中2个15N14N和6个14N14N，只含14N的DNA占6/8=3/4，D正确。
8．下列关于真核细胞某双链DNA分子复制的叙述，错误的是（ ）
A．DNA复制以DNA分子的一条链为模板，需要解旋酶的催化
B．DNA复制需DNA聚合酶参与，可多起点同时进行半保留双向复制
C．若该DNA分子含m个碱基对、n个A，连续复制3次，则需胞嘧啶7（m-n）个
D．受精卵核DNA均被32P标记后，在含31P的培养基中连续分裂2次，细胞中无32P/32P-DNA
【答案】A
【解析】A、DNA 复制是以亲代 DNA 分子的两条链分别为模板进行的，A错误；
B、真核细胞DNA复制需要DNA聚合酶，且该过程具有半保留复制、边解螺旋边复制的特点，B正确；
C、若该DNA分子含m个碱基对、n个A，在双链DNA分子中，A=T=n，则C=G=(2m-2n)=m-n，3次复制得到8个DNA分子，需要游离的C＝(8－1)×(m-n)＝7（m-n）个，C正确；
D、受精卵核DNA全被32P标记后，在31P中分裂2次。第一次复制后DNA均为32P/31P，第二次复制后子代DNA为32P/31P和31P/31P，分裂后细胞中无完全32P标记的DNA，D正确。
9．下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，正确的是（　　）
A．含有n个碱基对的荧光蛋白基因（基因3），其脱氧核苷酸排序有4n种
B．一个基因含有许多个脱氧核苷酸，脱氧核苷酸的排列顺序蕴含遗传信息
C．染色体是DNA的唯一载体，一条染色体上含有1个或2个DNA分子
D．基因在染色体上呈线性排列，一个DNA分子上有多个等位基因
【答案】B
【解析】A、有n个碱基对的荧光蛋白基因（基因 3 ），其脱氧核苷酸排序是特定的，只有1种，而不是4n种，4n种是理论上n个碱基对的 DNA 片段可能的碱基排列顺序数，这里强调的是特定基因，A错误；
B、基因一般是有遗传效应的 DNA 片段，一个基因含有许多个脱氧核苷酸，脱氧核苷酸的排列顺序蕴含遗传信息 ，B正确；
C、染色体是DNA的主要载体，DNA复制之后DNA数目加倍，而染色体数目加倍随着着丝粒的分开而加倍，因此，一条染色体上含有1个或2个DNA分子，C错误；
D、基因在染色体上呈线性排列，等位基因位于同源染色体的相同位置上，一个 DNA 分子上不存在多个等位基因 ，D错误。
10．基因支持着生命的基本构造和性能，储存着生命活动的全部遗传信息，演绎着生命繁衍、细胞分裂和蛋白质合成等重要生理过程。下列有关基因的叙述正确的是（　　）
A．所有生物的基因都是具有遗传效应的DNA片段
B．含有n个碱基对的某个基因中碱基对的排列方式有4n种
C．基因是控制生物遗传性状的结构和功能的基本单位，不同基因之间互不影响
D．细胞生物的基因的单体是脱氧核苷酸，其基本骨架由五碳糖和磷酸构成
【答案】D
【解析】A、基因通常是具有遗传效应的DNA片段，但RNA病毒的基因是RNA片段，A错误；
B、含有n个碱基对的基因，其排列方式理论上为4 种，但题目中“某个基因”指特定基因，其排列方式唯一，B错误；
C、基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能的基本单位，不同基因之间可能相互影响，如A基因是否存在会影响B基因的表达，C错误；
D、细胞生物的基因是有遗传效应的DNA片段，其单体是脱氧核苷酸，基本骨架由五碳糖和磷酸构成，D正确。
11．真核细胞核仁染色质的铺展图呈现大树的形状（见下图），此结构是核仁内rRNA基因的DNA片段上进行转录的状况。对铺展图分析错误的是（ ）
A．该机制能提高真核生物细胞基因的转录效率
B．f是rRNA基因转录产物的5'末端
C．RNA聚合酶的移动方向是由右向左
D．新合成的RNA上附着大量核糖体
【答案】D
【解析】A、由图知，该机制可实现多个RNA同时合成，能提高转录的效率，A正确；
B、基因的转录是从RNA链的5'端向3'端延伸，据RNA的长度可知，f是rRNA基因转录产物的5'末端，B正确；
C、据RNA的长度可知，在a区段，f较c更长，RNA聚合酶的移动方向是由右向左，C正确；
D、RNA在细胞核中合成，核糖体在细胞质中，新合成的RNA上不会附着大量核糖体，D错误。
12．DNA复制和转录是同时发生的两大染色质代谢过程。在整个S期的复制过程中，转录仍然在部分基因区活跃发生，因此复制可能与转录发生冲突，如下图所示。以下说法错误的是（ ）
A．DNA复制和转录过程都需要解旋酶进行解旋
B．DNA复制和转录合成核苷酸链时都需要形成磷酸二酯键
C．DNA复制是双向的所以出现了相向冲突和同向冲突的情况
D．DNA转录的过程中会出现T-A、A-U、C-G和G-C配对
【答案】A
【解析】A、DNA复制需要解旋酶和DNA聚合酶的参与，转录需要RNA聚合酶（本身能打开DNA双链之间的氢键，具有解旋的作用）的参与，不需要解旋酶，A错误；
B、一条核苷酸单链上的相邻核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，因此DNA复制和转录合成核苷酸链时都需要形成磷酸二酯键，B正确；
C、据图可知，图中DNA复制从中间向两侧进行，是双向的，这样就会出现相向冲突和同向冲突的情况，C正确；
D、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，DNA转录的过程中会出现T-A、A-U、C-G和G-C配对，D正确。
13．下图是遗传信息流动中的某一环节，下列说法正确的是（ ）
A．图中的RNA不一定都含有磷酸二酯键
B．该过程涉及的RNA只有tRNA和mRNA
C．图中①②对应的反密码子分别是5'-ACC-3'、5'-UGC-3'
D．图中连接甘氨酸和天门冬氨酸的氢键是由氨基酸脱水缩合形成的
【答案】C
【解析】A、RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，核苷酸之间通过磷酸二酯键进行连接，所以图中RNA中一定都含有磷酸二酯键，A错误；
B、图中涉及的RNA有tRNA、mRNA和rRNA，B错误；
C、结合图示可知图中①②的密码子分别为5'-GGU-3'、5'-GCA-3'，对应的反密码子分别是5'-ACC-3'、5'-UGC-3'，C正确；
D、连接甘氨酸和天门冬氨酸的肽键是由氨基酸脱水缩合形成的，D错误。
14．视网膜病变是糖尿病常见并发症之一。高血糖环境中，在DNA 甲基转移酶催化下，部分胞嘧啶加上活化的甲基被修饰为5'—甲基胞嘧啶，使视网膜细胞线粒体DNA 碱基甲基化水平升高，可引起视网膜细胞线粒体损伤和功能异常。下列说法正确的是（ ）
A．正常情况下，细胞核DNA 有2个游离磷酸基团，且5'端是羟基末端
B．高血糖环境引起的甲基化修饰改变了患者线粒体DNA中的碱基序列
C．DNA甲基化可能干扰了RNA 聚合酶等对部分 DNA序列的识别和结合
D．表观遗传不属于可遗传变异
【答案】C
【解析】A、正常情况下，细胞核DNA为双链结构，每条链的5'端连接磷酸基团，3'端为羟基。整个双链DNA分子中，两条链的5'端各有一个游离磷酸基团，共2个，但5'端是磷酸末端而非羟基末端，A错误；
B、DNA甲基化是表观遗传修饰，仅改变碱基的化学修饰（如胞嘧啶甲基化），不改变DNA的碱基序列，B错误；
C、DNA甲基化可能阻碍RNA聚合酶与启动子等区域的结合，抑制转录过程，导致线粒体基因表达异常，从而引发功能损伤，C正确；
D、表观遗传通过DNA甲基化等机制实现，虽不改变碱基序列，但可通过细胞分裂遗传给子代细胞，属于可遗传变异，D错误。
15．环境温度能影响龟等爬行动物的性别。红耳龟产卵穴上方孵化温度较高，约为30～33℃，卵通常发育为雌性；下方孵化温度较低，约为25～27℃，卵通常发育为雄性。研究发现，Dmrt1蛋白在雄性早期胚胎的性腺中含量极为丰富，且在一定温度范围内，Dmrt1基因表达量随温度升高而降低。研究员检测不同温度下Dmrt1基因的甲基化程度，结果如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．Dmrt1基因甲基化比例升高使基因的碱基序列改变
B．雄性龟早期胚胎性腺中Dmrt1基因高甲基化水平可遗传
C．Dmrt1基因甲基化比例升高抑制了Dmrt1基因表达
D．温度升高可能抑制雄性分化导致红耳龟的性别比例失衡
【答案】A
【解析】A、 基因甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下，在基因序列的CpG二核苷酸中的胞嘧啶（C）共价键结合一个甲基基团。基因甲基化并不改变基因的碱基序列，A错误；
B、 DNA甲基化这种表观遗传修饰在细胞分裂过程中可以稳定遗传，所以雄性龟早期胚胎性腺中Dmrt1基因高甲基化水平可遗传，B正确；
C、 由题干信息“在一定温度范围内，Dmrt1基因表达量随温度升高而降低”以及所给柱状图中温度较高时Dmrt1基因甲基化比例升高，可推测Dmrt1基因甲基化比例升高抑制了Dmrt1基因表达，C正确；
D、 因为温度升高时Dmrt1基因表达量降低，而Dmrt1蛋白在雄性早期胚胎的性腺中含量极为丰富，所以温度升高可能抑制雄性分化，进而导致红耳龟的性别比例失衡，D正确。
二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每个小题给出的四个选项中，有一项或多项是符合题目要求的。全部选对得3分，选对但不全得1分，选错得0分。
16．噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程如图所示。该实验条件下，T2噬菌体在20分钟后会引起大肠杆菌裂解。下列相关叙述正确的是（ ）
A．A组试管Ⅲ中有部分子代噬菌体含32P
B．本实验A组为空白对照组，B组为实验组
C．大肠杆菌为噬菌体增殖提供了模板、原料和酶等
D．该实验结果不能证明DNA的复制方式为半保留复制
【答案】AD
【解析】A、A组为32P标记的噬菌体，32P标记的DNA进入了宿主细胞内，经多次半保留复制，试管Ⅲ中有部分子代噬菌体含32P，A正确；
B、本实验中A组和B组都是实验组，形成对比实验，B错误；
C、噬菌体增殖过程中的原料、酶和能量均由大肠杆菌提供，噬菌体提供模板，C错误；
D、噬菌体侵染大肠杆菌实验，主要是证明DNA是遗传物质，同时也证明了DNA能自我复制，能控制蛋白质的合成，但不能证明DNA是以半保留方式复制的，D正确。
17．如图为一个双链DNA片段的平面结构示意图。下列相关叙述正确的是（　　）
A．图中的字母“A”和ATP中的字母“A”都代表腺嘌呤
B．①和②所代表的碱基名称分别为胞嘧啶和胸腺嘧啶
C．DNA单链上相邻碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接
D．若某核酸分子中嘌呤总数等于嘧啶总数，则该分子也可能是单链RNA
【答案】CD
【解析】A、图中的字母“A”表示腺嘌呤，ATP中的“A”表示腺苷（腺嘌呤和核糖组成），A错误；
B、DNA双链上的碱基遵循A与T配对、G与C配对，故①和②所代表的碱基名称分别为鸟嘌呤和胸腺嘧啶，B错误；
C、DNA的基本单位为脱氧核苷酸，其上的碱基连接在脱氧核糖上，DNA单链上相邻碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接，C正确；
D、在DNA双链中嘌呤总数等于嘧啶总数，但嘌呤总数等于嘧啶总数的不一定是双链DNA，也可能是单链RNA（A+G=U+C），D正确。
18．如图为某DNA半保留复制过程的部分示意图，非复制区与复制区的相接区域会形成Y字形结构，被称为“复制叉”。据图分析，下列说法正确的是（　　）
A．解旋酶可结合在复制叉的部位
B．DNA聚合酶能催化前导链和滞后链由3’端向5’端延伸
C．整个复制过程是先解旋后复制的
D．整个DNA分子复制过程中两条子链的合成表现为一条子链连续，另一条子链不连续
【答案】AD
【解析】A、解旋酶在DNA复制过程中起到催化双链DNA解旋的作用，据图可知，解旋酶可结合在复制叉的部位，A正确；
B、据图可知，DNA聚合酶能催化前导链和滞后链即子链由5'端向3'端延伸，B错误；
C、DNA 复制过程是边解旋边复制，而不是先解旋后复制，C错误；
D、由图可知，一条子链的延伸方向与解旋方向一致，为连续合成，另一条子链的延伸方向与解旋方向相反，为不连续合成，D正确。
19．如图表示麻疹病毒、新型冠状病毒、艾滋病病毒的增殖过程。下列叙述错误的是（　　）
A．麻疹病毒的RNA复制和相关蛋白质合成过程中碱基配对方式不完全相同
B．新型冠状病毒的RNA分子进行两次复制才能得到与亲代相同的RNA
C．艾滋病病毒只要RNA分子进入细胞就可以利用寄主细胞内的物质进行增殖
D．三种病毒的增殖过程体现了生命是物质、能量和信息的统一体
【答案】AC
【解析】A、由图可知，麻疹病毒是RNA复制病毒，RNA合成时“病毒RNA”和“互补RNA”发生碱基配对，蛋白质合成时“互补RNA”作为信使RNA和tRNA发生碱基配对，两过程都是RNA和RNA进行碱基配对，碱基配对方式都是A-U，U-A，G-C，C-G，A错误；
B、麻疹病毒和新型冠状病毒都是进行两次复制才能得到子代的“病毒RNA”，第一次复制“病毒RNA”→“互补RNA”，第二次复制“互补RNA”→“病毒RNA”，B正确；
C、据图可知，艾滋病病毒只有当“病毒RNA”和逆转录酶同时进入宿主细胞才可增殖，C错误；
D、三种病毒的增殖过程均涉及复制、翻译、组装、成熟等过程，体现了生命是物质、能量和信息的统一体，D正确。
20．某植物中的A、a是一对等位基因，A基因能控制酶A的合成，a基因不能，植物缺乏酶A时株高较矮，表现为矮茎。A基因在植株体内及雌雄配子中的甲基化情况如下图所示，据图分析正确的是（ ）
A．图中雌株 A 基因来自其父本
B．图中雄株、雌株的基因型和表型均相同
C．雌配子中 A 基因甲基化会引起基因碱基序列的改变
D．图中雌株和雄株杂交，F1中矮茎个体占1/2
【答案】AD
【解析】A、由图可知，雄配子中的 A 基因去甲基化，而雌配子中的 A 基因甲基化，图中雌株的A基因是去甲基化，说明图中雌株中的 A 基因来自它的父本，A正确；
B、图中雄株、雌株的基因型相同，均为 Aa，但由于雄株 A 基因被甲基化，雌株表现为高茎和雄株表现为矮茎，图中雄株和雌株的表型不同，B错误；
C、甲基化只抑制基因表达，但不改变基因碱基序列，因此雌配子中 A 基因甲基化不会引起基因碱基序列的改变，C错误；
D、图中雌株和雄株杂交，由于雌配子中的 A 基因甲基化，相当于雌配子都是 a，而雄配子 A∶a=1∶1，F1 表型比例为 1∶1，矮茎占 1/2，D正确。
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21．（11分，除标注外，每空1分）已知S型菌分为I-S、Ⅱ-S、Ⅲ-S三种类型，R型菌分为I-R、Ⅱ-R、Ⅲ-R三种类型，自然状态下会有S型菌突变为同型的R型菌和R型菌突变为同型的S型菌，如I-S可突变为I-R，但不会突变为Ⅲ-R。在格里菲思所做的肺炎链球菌转化实验中，无毒性的Ⅱ-R型活细菌与加热杀死的Ⅲ-S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的Ⅲ-S型活细菌。为进一步研究促使R型菌转化为S型菌的物质是蛋白质还是DNA，某同学进行了如图1所示的实验，另一同学进行如图2所示的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验。回答下列问题：
(1)对于格里菲思实验中Ⅲ-S型活细菌是由R型菌 （填“基因突变”或“基因重组”）而来，原因是 。
(2)图1步骤①中加入酶处理S型菌，在实验变量的控制上采用了 原理，若观察到DNA酶处理组的培养基上 （填“只有R型菌”“只有S型菌”或“有R型菌和S型菌”）的菌落，蛋白酶处理组的培养基上同时有R型菌和S型菌的菌落，则说明DNA是促使R型菌转化为S型菌的转化物质。
(3)图2所示实验中，35S与32P分别标记噬菌体的 。获取含35S标记的噬菌体方法： 。
(4)一个被32P标记的噬菌体产生了120个子代噬菌体，其中含有32P的噬菌体与含31P的噬菌体数量之比是 。
【答案】(1)基因重组 Ⅱ-R型活细菌应突变为Ⅱ-S型活细菌，而事实上从小鼠体内分离出来的是Ⅲ-S型活细菌（2分）
(2) 减法 只有R型菌
(3) 蛋白质外壳、DNA（顺序不可颠倒） 先用35S的培养基培养大肠杆菌，再让噬菌体侵染被35S标记的大肠杆菌，即可获得被35S标记的子代噬菌体（3分）
(4)1：60（2分）
【解析】（1）格里菲思实验中Ⅲ-S型活细菌是由R型菌基因重组而来，原因加热杀死的Ⅲ - S型细菌的DNA进入Ⅱ - R型细菌体内，使Ⅱ - R型细菌获得了新的遗传物质，这符合基因重组的概念。原因是Ⅱ-R型活细菌应突变为Ⅱ-S型活细菌，而事实上从小鼠体内分离出来的是Ⅲ-S型活细菌。
（2）步骤①中加入酶处理S型菌，在实验变量的控制上采用了减法原理，通过加入酶去除S型菌中的某一成分（DNA或蛋白质），从而观察对R型菌转化的影响，这是减法原理的应用。若观察到DNA酶处理组的培养基上只有R型菌，因为DNA酶处理组中，DNA被DNA酶分解，如果DNA是转化物质，那么R型菌就无法转化为S型菌，所以培养基上只有R型菌。
（3）噬菌体的蛋白质外壳含有S元素，DNA含有P元素，所以用35S标记噬菌体的蛋白质，用32P标记噬菌体的DNA。先用35S的培养基培养大肠杆菌，再让噬菌体侵染被35S标记的大肠杆菌，即可获得被35S标记的子代噬菌体。
（4）一个被32P标记的噬菌体，其DNA进行半保留复制。产生的120个子代噬菌体中，含有32P的噬菌体有2个（因为亲代噬菌体的两条链会分别进入两个子代噬菌体中 ），含31P的噬菌体有120个（因为新合成的子链都含有31P），所以含有32P的噬菌体与含31P的噬菌体数量之比是2:120 = 1:60。
22．（11分，除标注外，每空2分）巨大的事故和自然灾害会造成人员罹难，事后的尸体辨认需借助于DNA杂交技术。该方法是从尸体和死者家属提供的死者生前的生活用品中分别提取DNA，在一定温度下，水浴共热，使DNA氢键断裂，双链打开。若两份DNA样本来自同一个体，在温度降低时，两份样本的DNA单链通过氢键连接在一起；若不是来自同一个体。则在两份样本中DNA单链在一定程度上不能互补。DNA杂交技术就能通过这一过程对面目全非的尸体进行辨认。
(1)图中4所示物质所处的一端为 （填“3＇”或“5＇”）端，1所示的碱基对在DNA分子中比例越高则DNA分子的稳定性 ，理由是 。
(2)乙的两条长链按 方式盘旋成双螺旋结构。
(3)下表所示为分别从尸体和死者生前的生活用品中提取的三条相同染色体、同一区段DNA单链的碱基序列。
A组 B组 C组
尸体中的DNA碱基序列 ACTGACGGTT GGCTTATCGA GCAATCGTGC
家属提供的DNA碱基序列 TGACTGCCAA CCGAATAGCT CGGTAAGATG
根据碱基配对情况，A、B、C三组DNA中不是同一人的是 。
(4)DNA杂交技术同样可以用于两物种亲缘关系的判断，若两个物种的DNA样本经处理后形成的杂合DNA区段越少，则两物种的亲缘关系 （远/近）。
【答案】(1)5＇（1分） 越高 G-C碱基对中的氢键有3个，而A-T碱基对中的氢键只有2个，两条脱氧核苷酸链间的氢键越多，DNA分子的稳定性越高
(2)反向平行
(3)C
(4)远
【解析】（1）图中4所示物质为磷酸基团所处的一端为5＇端，图中1所示的碱基对C和G中有3个氢键，A和T之间有2个氢键，因此，在DNA分子中图示碱基对之间比例越高，氢键数目越多，则DNA分子的稳定性越高。
（2）乙的两条长链按反方向平行方式盘旋成双螺旋结构。
（3）DNA分子具有特异性，观察表中给出的碱基序列，可以发现A组和B组的能够互相配对，只有C组不能，所以C组不是取自同一个人。
（4）两个物种的DNA样本经处理后形成的杂合DNA区段越少，两个DNA之间的相同的区段越少，则两物种的亲缘关系越远，相反，杂合DNA区段越多，说明两个DNA之间相同的区段越多，则两物种的亲缘关系近。
23．（12分，除标注外，每空2分）美国科学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为材料，进行了DNA复制方式的实验探究，获得的结果如下图1中的部分试管所示；下图2为DNA复制过程示意图。请回答下列问题：
(1)梅塞尔森和斯塔尔先让大肠杆菌在只含N15的培养液中繁殖多代，再将其转移到只含N14的培养液中进行分裂，并获得相应的结果。根据所学知识，图1中能代表两位科学家实验结果的试管有 。他们在该实验过程中用到的技术有 。
(2)图2中DNA分子要完成复制，所需要的酶主要有 （写出2种）。通过DNA的复制，亲代细胞将 传递给了子代细胞，从而保持了连续性。
(3)研究表明，当DNA分子中碱基对G-C的比例越高时，通过加热使其解旋成单链所需的温度就越高，原因是 。
【答案】(1) A、B、D 同位素标记技术、离心技术
(2) 解旋酶、DNA聚合酶 遗传信息
(3)碱基对G-C之间的氢键数比A-T之间的更多，当DNA分子中G-C的比例越高时，两条链之间的氢键数目越多，解旋使其断裂消耗的能量就更多（4分）
【解析】（1）首先，大肠杆菌在只含15N的培养液中繁殖多代后，DNA 分子两条链都含15N，离心后位于重带，A试管符合。再转移到只含14N的培养液中进行分裂，根据 DNA 半 - 保留复制的特点，第一次分裂后形成的子代 DNA 分子一条链含15N，一条链含4N，离心后位于中带；第二次分裂后形成的子代 DNA 分子，一半是一条链含15N，一条链含14N（位于中带），另一半是两条链都含14N（位于轻带）。观察图 1，B 试管中只有中带（对应第一次分裂后的结果），D 试管中中带和轻带都有（对应第二次分裂后的结果），所以能代表两位科学家实验结果的试管有A、 B、D。其次，在该实验过程中用到了同位素标记技术（用15N和14N标记 DNA）和密度梯度离心技术（通过离心将不同密度的 DNA 分子分离）。
（2）DNA 分子复制时，需要解旋酶解开双链，还需要 DNA 聚合酶将游离的脱氧核苷酸连接成新的子链。 通过 DNA 的复制，亲代细胞将遗传信息传递给了子代细胞，从而保持了遗传的连续性。
（3）DNA 分子中碱基对 G - C 之间有 3 个氢键，而 A - T 之间有 2 个氢键。当 DNA 分子中碱基对 G - C 的比例越高时，DNA 分子中的氢键数量就越多，其结构就越稳定，所以通过加热使其解旋成单链所需的温度就越高。
24．（10分，每空1分）基因指导蛋白质合成的过程较为复杂，有关信息如图所示。图1、图2为基因表达过程，其中图2中的甘、天、色、丙分别表示甘氨酸、天冬氨酸、色氨酸和丙氨酸；图3为中心法则图解，a～e为生理过程。请据图分析回答：
(1)图1为 （填“原核”或“真核”）生物基因表达的过程，该过程包括 和 两个步骤。
(2)图2过程中决定丙氨酸的密码子是 ，该过程发生时利用的模板是 （用字母回答），核糖体（b）移动的方向是向 （填“左”或“右”）。
(3)在图3的各生理过程中，T2噬菌体在宿主细胞内可发生的是 ；在正常动植物细胞内一般不存在图3中的 过程。（注：本小题用图3中字母回答）
(4)某植物细胞核基因M编码的肽链在茎部和叶肉细胞中很难找到，而在根部细胞中含量却很高，究其根本原因是 。若M基因发生插入突变，使mRNA中插入了连续的三碱基序列GCA，结果使表达的肽链与原肽链的氨基酸序列相比，除增加1个氨基酸外，还有1个氨基酸种类发生了改变，从mRNA上的碱基序列分析，出现上述现象的原因是GCA的插入点在 。
【答案】(1) 原核 转录 翻译
(2) GCA d 右
(3) a、b、e c、d
(4) 基因的选择性表达 mRNA上的某一密码子内部
【解析】（1）图1中边转录边翻译，为原核生物体内基因的表达过程。基因的表达包括转录和翻译两个步骤。
（2）从运输丙氨酸的tRNA上的反密码子可知mRNA上决定丙氨酸的密码子是GCA；翻译的模板是d（mRNA），新加入的tRNA上在右侧，因此核糖体的移动方向为向右。
（3）图3中a为DNA复制，b是转录，c是逆转录，d是RNA复制，e是翻译，图1包含转录和翻译过程，因此图1所示过程为图3中的b和e。T2噬菌体是DNA病毒，可在宿主细胞内进行DNA复制和基因的表达，即图3中a、b、e过程。在正常动植物细胞内不存在逆转录（c）和RNA复制（d）过程。
（4）某植物细胞核基因M编码的肽链在茎部和叶肉细胞中很难找到，而在根部细胞中含量却很高，这是细胞分化的结果，细胞分化的实质是基因选择性表达。若M基因发生插入突变，使mRNA中插入了连续的三碱基序列GCA，结果使表达的肽链与原肽链的氨基酸序列相比，除增加1个氨基酸外，还有1个氨基酸种类发生了改变，说明插入的三个碱基转录后的三个碱基序列在mRNA的某个密码子内，这六个碱基组成两个新的密码子，因此使表达的肽链与原肽链的氨基酸序列相比，除增加1个氨基酸外，还有1个氨基酸种类发生了改变。
25．（11分，除标注外，每空1分）衰老是众多疾病发生的重要诱因。科研人员用人脐静脉内皮细胞进行检测，结果发现PHGDH的含量与细胞衰老程度呈负相关；进一步研究发现，某P蛋白（参与糖代谢的酶）可在不同酶的催化下发生不同位点的乙酰化修饰，而PHGDH可与P蛋白结合，从而参与P蛋白乙酰化过程的调控，进而影响细胞的衰老进程，机理如图。
(1)过程①③中，碱基互补配对方式不完全相同，请写出它们的异同：
(2)科研人员发现，PHGDH能与酶1竞争性地结合P蛋白的结合位点，且与PHGDH结合的P蛋白更容易被酶2催化。结合图示可推测，PHGDH缺乏的细胞，更容易被 催化，乙酰化为 ，从而降低了细胞内 的含量，使S蛋白产量减少，此类细胞中P-ac1的去乙酰化过程将 ，从而进一步影响P蛋白的含量。
(3)细胞自噬是由 （填结构名称）对胞内物质或结构分解的过程。根据图文信息可推测，P蛋白乙酰化为P-ac2后，将 细胞衰老。
【答案】(1)①是转录，DNA的T配对mRNA的A，③是翻译，mRNA的U配对tRNA的A，其余的相同（即①是T配A，③是U配A。其余的，都是A配U，C配G，G配C）（3分）
(2) 酶1 P-ac1 P-ac2 减弱（2分）
(3) 溶酶体 延缓（2分）
【解析】（1）据图可知，①为转录，③为翻译过程，转录过程中的碱基配对方式为A-U、T-A、G-C、C-G，而翻译过程中的碱基配对方式为A-U、U-A、G-C、C-G，因此过程①③中，碱基互补配对方式的差异为：①是转录，DNA的T配对mRNA的A，③是翻译，mRNA的U配对tRNA的A，其余的配对方式相同。
（2）已知PHGDH能与酶1竞争P蛋白的结合位点，且与PHGDH结合的P蛋白更容易被酶2催化。那么PHGDH缺失的细胞，P蛋白更容易与酶1结合被酶1催化，即P蛋白更容易被乙酰化为P-ac1。因为P-ac2能影响S基因的表达，PHGDH缺失细胞中P-ac2含量相对减少，对S基因表达的促进作用减弱，S蛋白含量减少，S蛋白可促进P-ac1的去乙酰化，所以此类细胞中P-ac1的去乙酰化过程将减弱。
（3）细胞自噬是由溶酶体对胞内物质或结构分解的过程。已知PHGDH可与P蛋白结合，从而参与P蛋白乙酰化为P-ac1的过程，进而促进细胞自噬降解，加速细胞衰老，而P蛋白乙酰化为P-ac2后，可促进S蛋白的合成，进而促进P-ac1去乙酰化为P蛋白，减少细胞自噬降解，从而延缓细胞衰老。
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