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单元检测六　遗传的物质基础
一、选择题(本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1．关于遗传物质探索的经典实验，下列叙述正确的是(　　)
A．格里菲思的体内转化实验证明了DNA是促使R型细菌转化为S型细菌的物质
B．艾弗里的体外转化实验运用加法原理证明了DNA是遗传物质
C．赫尔希和蔡斯证明了DNA是大多数生物的遗传物质
D．烟草花叶病毒实验证实RNA携带遗传信息，可控制生物性状
2．(2025·邢台期末)某科研小组在“噬菌体侵染细菌的实验”中分别用同位素32P、35S、18O和14C对T2噬菌体以及大肠杆菌成分做了如表所示的标记，一段时间后检测放射性的主要分布部位。下列分析正确的是(　　)
组别 第一组 第二组 第三组
T2噬菌体成分 用35S标记 未标记 用14C标记
大肠杆菌成分 用32P标记 用18O标记 未标记
A.第一组沉淀物中有较高的放射性，上清液中放射性较低
B．即使保温时间过长，第二组的上清液中也检测不到放射性
C．第三组上清液不具有放射性，沉淀物中放射性较高
D．第三组子代噬菌体大多数都具有放射性
3．某同学利用模型建构方法尝试构建DNA平面结构。收集到五边形卡片32张代表脱氧核糖，圆形卡片40张代表磷酸基团，不同颜色卡片代表4种碱基，其中红色卡片10张代表胸腺嘧啶，粉红卡片14张代表胞嘧啶，蓝色卡片8张代表鸟嘌呤，浅蓝卡片12张代表腺嘌呤。各分子间的连接键及氢键都用订书针代替，一个订书针代表一个键。该同学尝试利用上述材料制作一个结构相对最为稳定的链状DNA结构模型，将消耗的订书针数目为(　　)
A．132 B．134 C．142 D．150
4．(2025·荆州一模)某实验小组为研究DNA复制机制，向培养液中加入过量3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸，并在短时间内(如30秒)分离新合成的DNA分子。电泳检测发现：DNA片段长度较短，且放射性主要集中在分子量较小的区域。若延长培养时间(如10分钟)，则长链DNA比例显著增加。下列解释最合理的是(　　)
A．DNA聚合酶只能沿模板链的3′→5′方向移动，导致新链分段复制
B．DNA连接酶未发挥作用，无法连接片段
C．解旋酶活性不足，未能充分打开双链DNA
D．DNA复制时两条链同时连续合成
5.在一个正在复制的DNA分子中，亲代链正在分离、子链正在合成的区域称为复制叉。如图为大肠杆菌体内质粒复制过程的示意图，箭头方向为子链的延伸方向，a表示两个复制叉之间未复制的DNA片段。下列叙述正确的是(　　)
A．复制叉处有解旋酶分布，b、c的碱基序列相同
B．在复制过程中，a长度逐渐变短，b、c长度逐渐变长
C．复制过程中两条子链都按照3′→5′的方向进行延伸
D．双向复制机制提高了复制速度，保证了复制的准确进行
6．基因的概念处于不断修正与完善之中。孟德尔认为生物性状是由遗传因子控制的，摩尔根确认了基因是一个客观实体。科学家发现ΦX174噬菌体编码两个蛋白质的基因共用了一段序列，提出了重叠基因的概念。部分学者提出了基因可以是一段RNA片段的观点。下列叙述正确的是(　　)
A．孟德尔认为减数分裂过程中基因和染色体的行为具有平行关系
B．重叠基因使基因组较小的原核细胞可以编码更多的蛋白质
C．HIV体内RNA中脱氧核苷酸的排列顺序储存了遗传信息
D．所有细胞生物的基因都位于染色体和含DNA的细胞器中
7．(2025·雅安二模)mRNA疫苗和微小RNA(microRNA)的研究成果分别获得了2023和2024年诺贝尔生理学或医学奖。下列关于RNA的叙述，正确的是(　　)
A．microRNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸
B．所有生物的RNA均由DNA转录产生
C．mRNA合成时沿3′→5′方向延伸
D．DNA甲基化可能导致细胞中mRNA种类减少
8．编码某蛋白质的A基因有两条链，一条是模板链(指导mRNA合成)，另一条是编码链。若编码链的一段序列为5′－CTGCAT－3′，该段序列对应tRNA的反密码子有2个，在翻译时有一个tRNA先进入核糖体，这个tRNA上的反密码子为(　　)
A．5′－UAC－3′ B．5′－ATG－3′
C．5′－CAG－3′ D．5′－AUG－3′
9．miRNA是一类具有调控功能的非编码RNA，成熟的miRNA由较长的初级转录物经过一系列核酸酶的剪切加工而成，随后组装进RNA诱导的沉默复合体，通过碱基互补配对的方式识别靶mRNA，最终阻遏靶mRNA发挥作用，如图所示，数字表示相应过程。下列叙述错误的是(　　)
A．①过程所需模板为相应基因中的一条链
B．②过程核糖体沿mRNA移动的方向为右→左
C．②过程与③过程碱基互补配对方式完全相同
D．miRNA通过抑制翻译过程来实现特定基因沉默
10．某科研团队开发出了无细胞蛋白质合成体系，发现其中存在一些小RNA，为研究其功能进行了实验。实验一：将大量的14C亮氨酸加入一种无细胞体系中，一段时间后分离出小RNA并进行检测，结果如图甲所示；实验二：将14C亮氨酸—小RNA复合物与附着有核糖体的内质网提取物混合，在不同时间检测分离出的新合成的蛋白质和小RNA的放射性，结果如图乙所示。下列叙述正确的是(　　)
A．实验一中使用的无细胞体系中应含有核糖体和mRNA
B．两个实验中均存在亮氨酸与小RNA结合和分离的过程
C．与亮氨酸结合的小RNA中含有亮氨酸的密码子
D．根据实验结果推测，无细胞蛋白质合成体系的小RNA应为tRNA
11．如图为基因控制性状的部分过程示意图，下列叙述错误的是(　　)
A．若物质c具有运输物质的功能，则说明基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
B．若物质c具有催化功能，则说明基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状
C．不同形态结构的细胞中过程1合成的物质b的种类和数量不完全相同
D．过程2中运输同种氨基酸的tRNA是相同的
12．有的植物具有“越冬记忆”，表现为春化作用，这是经典的染色质修饰介导环境信号响应的表观遗传调控范例。如在拟南芥中，长期的低温会诱发染色质修饰因子多梳家族蛋白(P蛋白)介导开花抑制基因F沉默。经进一步研究发现，子代的“越冬记忆”来自母本，而非父本。下列说法正确的是(　　)
A．表观遗传基因的碱基序列没有发生改变，不能传递给子代
B．P通过修饰染色质，可能使RNA聚合酶无法识别并结合F基因的起始密码子
C．未经低温处理的拟南芥体内，F基因正常表达，促进植物开花
D．F基因“沉默”可能在卵细胞中得以维持并传给子代
13．1949年，艾弗里同时代的科学家哈赤基斯证实了那些与荚膜形成毫无关系的一些细菌性状(如对药物的敏感性和抗性)也会发生转化。他用一种抗青霉素的S型细菌，提取出它的DNA，加到一个对青霉素敏感的R型细菌的培养物中。结果发现，这些R型细菌有的转化成对青霉素敏感的S型细菌，有的转化成抗青霉素的R型细菌，还有的转化成抗青霉素的S型细菌。下列叙述错误的是(　　)
A．抗青霉素S型细菌的DNA携带有荚膜形成所需要的信息
B．抗青霉素S型细菌的DNA携带有对青霉素抗性机制的形成所需要的信息
C．荚膜的形成和对青霉素的抗性是由同一个基因控制的
D．该实验证实了DNA与荚膜的关系是遗传性的而非生理性的(形成荚膜的原料)
14．(2025·黄冈中学月考)将加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合注射到小鼠体内，测得两种细菌的含量变化曲线如图甲，图乙为噬菌体侵染细菌实验的部分操作程序。下列叙述正确的是(　　)
A．甲、乙两图现有实验环节均不能说明DNA是遗传物质
B．图乙中若混合培养后搅拌不充分，则沉淀物中的放射性会比正常操作偏低
C．图乙中如果保温时间过长，可对实验结果造成影响
D．图甲中①代表的细菌无多糖类的荚膜，②代表的细菌具有多糖类的荚膜
15．M13噬菌体是一种单链DNA病毒，在大肠杆菌细胞内的合成过程如图所示。该过程先合成复制型双链DNA，其中一条链上被制造了一个切口(产生了一个游离的3′—OH末端)，再进行滚环复制，其中SSB是单链DNA结合蛋白。不考虑变异，下列叙述错误的是(　　)
A．形成复制型DNA与滚环复制的过程均按5′→3′方向延伸子链
B．DNA单链切口的形成与闭合伴随着磷酸二酯键的断裂与形成
C．①～⑤整个过程中消耗的嘌呤类碱基数目与嘧啶类碱基数目不一定相等
D．复制结束后形成的新的单链环状DNA可作为子代M13噬菌体的遗传物质
二、选择题(本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分)
16．BrdU能替代T与A配对，从而掺入新合成的DNA链中。已知DNA双链都掺入BrdU的染色单体着色浅，而仅有一条链掺入BrdU的染色单体或DNA未被标记的染色单体着色深。某哺乳动物精原细胞在含BrdU的培养液中进行两次DNA复制，若观察到某细胞染色体的两条染色单体呈现一条深色、一条浅色(色差染色体)，则下列分析正确的是(　　)
A．该细胞可能处于减数分裂Ⅰ后期，将形成两个次级精母细胞
B．该细胞可能处于有丝分裂后期，其子细胞染色体数与体细胞相同
C．该细胞中浅色染色单体上有一条DNA单链被BrdU标记
D．该细胞分裂结束后，子细胞中仅50%的染色体含BrdU标记
17．miRNA是一种介导RNA沉默的小分子RNA。水稻miRNA的合成从细胞核中合成pri－miRNA开始，pri－miRNA被酶DCL1、HYL1剪切，被转运蛋白HASTY运输进入细胞质，再被Dicer剪切成miRNA－miRNA*。miRNA*随即被一种核酸酶降解，而成熟的miRNA则与水稻蛋白AGO1形成miRNA诱导的沉默复合体(miRISC)发挥作用。下列叙述正确的是(　　)
A．合成pri－miRNA的①过程需要DNA聚合酶参与
B．DCL1、HYL1参与的剪切过程会破坏磷酸二酯键
C．miRISC主要通过影响基因的翻译过程发挥作用
D．miRNA不改变基因的碱基序列，不具备遗传效应
18．艾滋病是一种由HIV引起的免疫缺陷病，死亡率极高，如图所示为HIV的增殖过程，下列叙述正确的是(　　)
A．②过程所需的原料是四种核糖核苷酸，③过程的场所是核糖体
B．若该病毒的遗传物质中有尿嘧啶128个，占总碱基数的32%，其逆转录生成的双链DNA分子中，A占总碱基数的30%，则该DNA分子中含鸟嘌呤的个数是160
C．HIV的前病毒复制时以DNA的1条链为模板
D．“整合”过程需要用到DNA连接酶
19．大肠杆菌可以通过乳糖操纵子(结构如图所示)的调控实现优先利用环境中的葡萄糖，再利用乳糖。研究表明，当大肠杆菌利用葡萄糖分解供能时，识别启动子(P)的RNA聚合酶的转录活性下降；当环境中无葡萄糖可供利用时，该RNA聚合酶的转录活性增强。另外，阻遏蛋白能与操纵序列(O)结合，阻止结构基因转录，而乳糖可以解除阻遏，进而利用乳糖。下列有关叙述正确的是(　　)
A．乳糖通过解除阻遏而诱导Z、Y、A酶的合成
B．有乳糖、无葡萄糖时，Z、Y、A酶合成量最高
C．有葡萄糖存在时，大肠杆菌不能利用乳糖
D．结构基因共用启动子，有利于细菌适应环境
20．西北牡丹在白色花瓣基部呈现色斑，极具观赏价值。研究发现，紫色色斑内会积累花色素苷。PrF3H基因控制花色素苷合成途径中关键酶的合成。分别提取花瓣紫色和白色部位的DNA，经不同处理后PCR扩增PrF3H基因的启动子区域，电泳检测扩增产物，如图所示。分析实验结果可以得出的结论是(　　)
A．花瓣紫色与白色部位PrF3H基因的碱基序列存在差异
B．白色部位PrF3H基因启动子高度甲基化
C．PrF3H基因启动子甲基化程度高不利于花色素苷合成
D．启动子甲基化可调控基因表达说明性状并非由基因控制
三、非选择题(本题共5小题，共55分)
21．(11分)噬菌体生物扩增法是一种检测样本中有害菌数量的方法，其原理是噬菌体能专一感染宿主细胞，进入宿主细胞的噬菌体将不受杀病毒剂的灭活，在裂解宿主细胞后继续在平板上增殖形成噬菌斑。现以该方法检测某重度污染水样中大肠杆菌的数量，操作步骤如下：
①将一定浓度的T2噬菌体悬液0.1 mL与0.1 mL待测水样混合，保温约5分钟后，向悬液中加入0.2 mL杀病毒剂；
②随后立即加入大量(1.6 mL)无菌培养液；
③将步骤②所得培养液全部接种到长满大肠杆菌的平板上，培养约24小时；
④观察并计数平板上出现的透明噬菌斑数量。
(1)T2噬菌体在增殖过程中，需要大肠杆菌提供的原料有__________________。
(2)(5分)步骤①中所有的T2噬菌体会略微过量，其目的是________________________。杀病毒剂的处理时间对检测结果会产生很大影响，如果处理时间过短，会使检测结果________(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)，为确定处理时间是否合理，可设置对照组，对照组的处理为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)上述实验进行3次重复后，在3个平板中发现噬菌斑的数量分别为58、55、55个，由此推断原待测样品中的大肠杆菌浓度为________。若步骤①中保温时间过长，检测结果将________(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
22．(12分)研究发现，一种病毒只含一种核酸(DNA或RNA)，病毒的核酸可能是单链结构也可能是双链结构。以下是探究新病毒的核酸种类和结构类型的实验方法。
(1)酶解法：通过分离提纯技术，提取新病毒的核酸，加入________酶混合培养一段时间，再侵染其宿主细胞，若在宿主细胞内检测不到子代病毒，则病毒为DNA病毒。
(2)侵染法：将________________培养在含有放射性标记的尿嘧啶的培养基中繁殖数代，之后接种该病毒，培养一段时间后收集子代病毒并检测其放射性，若检测到子代病毒有放射性，则说明该病毒为________病毒。
(3)碱基测定法：为确定新病毒的核酸是单链结构还是双链结构，可对此新病毒核酸的碱基组成和A、U、T碱基比例进行测定分析。
①若含有T，且__________________________，则说明是单链DNA。
②若含有T，且__________________________，则最可能是双链DNA。
③若含有U，且__________________________，则说明是单链RNA。
④若含有U，且A的比例等于U的比例，则最可能是双链RNA。
23．(12分)BDNF(脑源性神经营养因子)是小鼠大脑中表达最为广泛的一种神经营养因子，也广泛分布于人类中枢神经系统中，其主要作用是影响神经可塑性和认知功能。众多研究表明，抑郁症与BDNF基因甲基化水平及外周血中BDNF mRNA含量变化等有关。如图1为DNA甲基化机理图，图2为BDNF基因表达及调控过程。回答下列问题：
(1)DNMT3是一种DNA甲基化转移酶，结合图1和已有知识，下列叙述正确的有________。
A．DNA分子中甲基胞嘧啶不能与鸟嘌呤配对
B．DNA甲基化引起的变异属于基因突变
C．DNA甲基化可能阻碍RNA聚合酶与启动子结合
D．DNA甲基化转移酶发挥作用需与DNA结合
(2)图2中过程③以____________为原料合成肽链。
(3)抑郁症小鼠与正常鼠相比，图2中过程②__________(填“减弱”“不变”或“增强”)，若过程①反应强度不变，则BDNF的含量将__________(填“减少”“不变”或“增加”)。
(4)若抑郁症小鼠细胞中一个DNA分子的一个G－C中胞嘧啶甲基化后，又发生脱氨基生成了胸腺嘧啶，则该DNA分子经过n次复制后，所产生的子代DNA分子中异常的DNA占比为__________。与正常DNA分子相比，异常DNA的稳定性__________(填“低”或“高”)。
24．(10分)蜜蜂营社会性生活，无性染色体。一个蜂群一般由一只具有繁殖能力的蜂王(雌蜂)、绝大多数没有繁殖能力的工蜂(雌蜂)和少数具有繁殖能力的雄蜂构成。蜂王能够通过正常的减数分裂产生卵细胞。雄蜂会通过“假减数分裂”产生精子，产生的精子染色体数目和雄蜂体细胞相同。所有的雌蜂(2n＝32)均由受精卵发育而来，而雄蜂(n＝16)由未受精的卵细胞直接发育而成。回答下列问题：
(1)蜜蜂的眼色有黑眼和黄眼两种，由染色体上的一对等位基因控制。将黑眼雄蜂和黑眼蜂王交配，F1出现了性状分离，则__________为隐性性状，F1雌蜂的眼色为________。
(2)在上述实验中，若要直接证明眼色的遗传遵循孟德尔的基因分离定律，可以统计F1中________的性状分离比；F1中的蜂王和多只黄眼雄蜂交配，F2中雄蜂的表型和比例为__________________。
(3)蜜蜂受精卵发育产生的幼虫若以花蜜、花粉为食则发育为工蜂，若持续食用蜂王浆则发育为蜂王，发育成蜂王的机理如图。
注：Dnmt3基因能表达出DNA甲基化转移酶，造成蜂王发育相关基因被甲基化。
据此请解释蜜蜂幼虫以花蜜、花粉为食发育为工蜂的机理可能是________________________________________________________________________。
25．(每空1分，共10分)过敏性皮炎是一种慢性、复发性的皮肤炎症疾病。环状RNA(circRNA)对过敏性皮炎有一定的影响。科研人员利用2,4-二硝基氯苯(DNCB)诱导的慢性皮炎模型小鼠设计了四组实验，以探究circ4287(一种环状RNA)对过敏性皮炎的影响，结果如图1所示。回答下列问题：
(1)丁组的处理是将含circ4287基因的重组质粒借助体内转染试剂局部涂抹至小鼠皮肤(即DNCB＋circ4287重组质粒)，则丙组小鼠的处理方式是____________________，比较不同组别的结果(病灶面积)可得出的结论是：导入含circ4287基因的重组质粒可__________________________。
(2)科研人员进一步揭示了circ4287在过敏性皮炎中的调控机制。如图2在脂多糖(LPS)诱导下，circ4287通过与基因MALAT1竞争结合IGF2BP3蛋白促进了MALAT1的降解。MALAT1原本抑制S100A8/S100A9的泛素—蛋白酶体降解途径(泛素化后被蛋白酶体降解)被解除，并引起一系列调节的改变，从而对炎症产生影响。
①pre－RNA为前体RNA，是由__________酶从DNA分子一条链的________端开始催化多个核糖核苷酸之间脱水缩合形成__________键相互连接而成的，pre－RNA经过剪辑形成circ4287等RNA。在细胞质基质中circRNA可稳定存在的原因可能是__________________。
②图中显示，circ4287与IGF2BP3蛋白结合，影响了____________________________，并促使MALAT1的降解，继而导致S100A8/S100A9的泛素化程度________(填“上升”或“下降”)，经过一系列调节，________(填“促进”或“抑制”)下游的M1型巨噬细胞的活化，从而改善皮炎症状。
③circ4287属于非编码RNA(ncRNA)的一种，它是由基因组转录而成，并可调节基因的转录，这种基因表达的调控是在________________________的情况下，基因表达发生的可遗传变化。单元检测六　遗传的物质基础
一、选择题(本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1．关于遗传物质探索的经典实验，下列叙述正确的是(　　)
A．格里菲思的体内转化实验证明了DNA是促使R型细菌转化为S型细菌的物质
B．艾弗里的体外转化实验运用加法原理证明了DNA是遗传物质
C．赫尔希和蔡斯证明了DNA是大多数生物的遗传物质
D．烟草花叶病毒实验证实RNA携带遗传信息，可控制生物性状
答案　D
解析　格里菲思的体内转化实验证明S型细菌含有的某种“转化因子”是促使R型细菌转化为S型细菌的物质，但“转化因子”是什么未能证明，A错误；艾弗里的体外转化实验运用减法原理证明了DNA是遗传物质，B错误；赫尔希和蔡斯证明了DNA是遗传物质，但未证明DNA是大多数生物的遗传物质，C错误。
2．(2025·邢台期末)某科研小组在“噬菌体侵染细菌的实验”中分别用同位素32P、35S、18O和14C对T2噬菌体以及大肠杆菌成分做了如表所示的标记，一段时间后检测放射性的主要分布部位。下列分析正确的是(　　)
组别 第一组 第二组 第三组
T2噬菌体成分 用35S标记 未标记 用14C标记
大肠杆菌成分 用32P标记 用18O标记 未标记
A.第一组沉淀物中有较高的放射性，上清液中放射性较低
B．即使保温时间过长，第二组的上清液中也检测不到放射性
C．第三组上清液不具有放射性，沉淀物中放射性较高
D．第三组子代噬菌体大多数都具有放射性
答案　B
解析　第一组T2噬菌体用35S标记外壳，离心后外壳在上清液中，故上清液有较强放射性；用32P标记了大肠杆菌，故沉淀物中放射性也高，A错误。第二组用18O标记大肠杆菌，18O没有放射性，B正确。第三组用14C标记T2噬菌体，则其外壳和DNA都被标记，故其上清液和沉淀物中都具有放射性，C错误。第三组用14C标记T2噬菌体，则T2噬菌体的DNA会被标记，但大肠杆菌未标记，故第三组少数含有亲本链的子代噬菌体具有放射性，D错误。
3．某同学利用模型建构方法尝试构建DNA平面结构。收集到五边形卡片32张代表脱氧核糖，圆形卡片40张代表磷酸基团，不同颜色卡片代表4种碱基，其中红色卡片10张代表胸腺嘧啶，粉红卡片14张代表胞嘧啶，蓝色卡片8张代表鸟嘌呤，浅蓝卡片12张代表腺嘌呤。各分子间的连接键及氢键都用订书针代替，一个订书针代表一个键。该同学尝试利用上述材料制作一个结构相对最为稳定的链状DNA结构模型，将消耗的订书针数目为(　　)
A．132 B．134 C．142 D．150
答案　B
解析　因为有32个脱氧核糖，所以有32个磷酸基团，可以形成16对脱氧核苷酸构成的双链DNA，根据碱基互补配对原则，A－T配对，有10对，C－G配对，有8对，但需要制作一个结构相对最为稳定的链状DNA结构模型，所以C－G碱基对需要的最多，A－T 之间2个氢键，C－G之间3个氢键，形成16个碱基对需要的氢键为8×2＋8×3＝40(个)，形成16对脱氧核苷酸时，每个脱氧核苷酸中脱氧核糖和磷酸基团之间有1个键，脱氧核糖和碱基之间有1个键，一共需要消耗订书针数目为16×2×2＝64(个)，一条链中相邻脱氧核苷酸之间通过1个磷酸二酯键连接，形成16对脱氧核苷酸时，一共需要消耗订书针数目为15×2＝30(个)，所以16对脱氧核苷酸形成最为稳定的链状DNA结构模型，总共将消耗订书针数目为40＋64＋30＝134(个)，B正确。
4．(2025·荆州一模)某实验小组为研究DNA复制机制，向培养液中加入过量3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸，并在短时间内(如30秒)分离新合成的DNA分子。电泳检测发现：DNA片段长度较短，且放射性主要集中在分子量较小的区域。若延长培养时间(如10分钟)，则长链DNA比例显著增加。下列解释最合理的是(　　)
A．DNA聚合酶只能沿模板链的3′→5′方向移动，导致新链分段复制
B．DNA连接酶未发挥作用，无法连接片段
C．解旋酶活性不足，未能充分打开双链DNA
D．DNA复制时两条链同时连续合成
答案　A
解析　DNA聚合酶只能沿5′→3′方向合成新链，因此后随链需分段合成(冈崎片段)，短时间复制形成短链，A正确；短时间复制中，DNA连接酶尚未发挥作用，但主要原因是DNA聚合酶的方向性限制，B错误；解旋酶活性不足会影响复制速度，但不会导致短链形成，短链是因后随链分段复制，C错误；前导链连续合成，后随链分段合成(冈崎片段)，D错误。
5.在一个正在复制的DNA分子中，亲代链正在分离、子链正在合成的区域称为复制叉。如图为大肠杆菌体内质粒复制过程的示意图，箭头方向为子链的延伸方向，a表示两个复制叉之间未复制的DNA片段。下列叙述正确的是(　　)
A．复制叉处有解旋酶分布，b、c的碱基序列相同
B．在复制过程中，a长度逐渐变短，b、c长度逐渐变长
C．复制过程中两条子链都按照3′→5′的方向进行延伸
D．双向复制机制提高了复制速度，保证了复制的准确进行
答案　B
解析　DNA复制离不开解旋酶，b、c的碱基序列不相同，A错误；a表示两个复制叉之间未复制的DNA片段，在复制过程中逐渐变短，b、c是延伸方向，长度逐渐变长，B正确；DNA为反向平行的结构，在DNA复制过程中，新合成的子链是按照5′→3′的方向进行延伸的，C错误；双向复制机制主要是提高了复制速度，严格的碱基互补配对原则保证了复制的准确进行，D错误。
6．基因的概念处于不断修正与完善之中。孟德尔认为生物性状是由遗传因子控制的，摩尔根确认了基因是一个客观实体。科学家发现ΦX174噬菌体编码两个蛋白质的基因共用了一段序列，提出了重叠基因的概念。部分学者提出了基因可以是一段RNA片段的观点。下列叙述正确的是(　　)
A．孟德尔认为减数分裂过程中基因和染色体的行为具有平行关系
B．重叠基因使基因组较小的原核细胞可以编码更多的蛋白质
C．HIV体内RNA中脱氧核苷酸的排列顺序储存了遗传信息
D．所有细胞生物的基因都位于染色体和含DNA的细胞器中
答案　B
解析　孟德尔并未提出基因的概念，认为减数分裂过程中基因和染色体的行为具有平行关系的是萨顿，A错误；科学家发现ΦX174噬菌体编码两个蛋白质的基因共用了一段序列，提出了重叠基因的概念，据此推测重叠基因是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列，重叠基因使基因组较小的原核细胞可以编码更多的蛋白质，B正确；HIV体内RNA中核糖核苷酸的排列顺序储存了遗传信息，C错误；原核生物无染色体和含DNA的细胞器，其基因不位于染色体和含DNA的细胞器中，D错误。
7．(2025·雅安二模)mRNA疫苗和微小RNA(microRNA)的研究成果分别获得了2023和2024年诺贝尔生理学或医学奖。下列关于RNA的叙述，正确的是(　　)
A．microRNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸
B．所有生物的RNA均由DNA转录产生
C．mRNA合成时沿3′→5′方向延伸
D．DNA甲基化可能导致细胞中mRNA种类减少
答案　D
解析　microRNA是核糖核酸，其基本组成单位是核糖核苷酸，而脱氧核糖核苷酸是DNA的基本组成单位，A错误；部分病毒的遗传物质是RNA，这类病毒的RNA不是由DNA转录产生，而是通过RNA复制等方式合成，B错误；mRNA合成时，RNA聚合酶沿DNA模板链的3′→5′方向移动，mRNA沿5′→3′方向延伸，C错误；DNA甲基化可能会抑制基因的表达，使得某些基因不能转录形成相应的mRNA，从而导致细胞中mRNA种类减少，D正确。
8．编码某蛋白质的A基因有两条链，一条是模板链(指导mRNA合成)，另一条是编码链。若编码链的一段序列为5′－CTGCAT－3′，该段序列对应tRNA的反密码子有2个，在翻译时有一个tRNA先进入核糖体，这个tRNA上的反密码子为(　　)
A．5′－UAC－3′ B．5′－ATG－3′
C．5′－CAG－3′ D．5′－AUG－3′
答案　C
解析　编码链序列为5′－CTGCAT－3′，则模板链序列为3′－GACGTA－5′，转录出的mRNA序列为5′－CUGCAU－3′，翻译是沿着mRNA的5′到3′方向进行，故第一个密码子对应的反密码子应为5′－CAG－3′，因此，先进入核糖体的tRNA上的反密码子为5′－CAG－3′，C正确。
9．miRNA是一类具有调控功能的非编码RNA，成熟的miRNA由较长的初级转录物经过一系列核酸酶的剪切加工而成，随后组装进RNA诱导的沉默复合体，通过碱基互补配对的方式识别靶mRNA，最终阻遏靶mRNA发挥作用，如图所示，数字表示相应过程。下列叙述错误的是(　　)
A．①过程所需模板为相应基因中的一条链
B．②过程核糖体沿mRNA移动的方向为右→左
C．②过程与③过程碱基互补配对方式完全相同
D．miRNA通过抑制翻译过程来实现特定基因沉默
答案　B
解析　①过程为转录，其模板为基因的一条链，A正确；②过程为翻译，该过程中一条mRNA上可相继结合多个核糖体形成多聚核糖体，依据核糖体上肽链的长度(长的在前)可判断，核糖体沿mRNA的移动方向为左→右，B错误；②过程中tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子碱基互补配对，③过程为miRNA与靶mRNA结合，故两过程都是RNA与RNA碱基互补配对，方式完全相同，C正确；由图可知，miRNA与靶mRNA结合，导致靶mRNA不能作为翻译的模板，D正确。
10．某科研团队开发出了无细胞蛋白质合成体系，发现其中存在一些小RNA，为研究其功能进行了实验。实验一：将大量的14C亮氨酸加入一种无细胞体系中，一段时间后分离出小RNA并进行检测，结果如图甲所示；实验二：将14C亮氨酸—小RNA复合物与附着有核糖体的内质网提取物混合，在不同时间检测分离出的新合成的蛋白质和小RNA的放射性，结果如图乙所示。下列叙述正确的是(　　)
A．实验一中使用的无细胞体系中应含有核糖体和mRNA
B．两个实验中均存在亮氨酸与小RNA结合和分离的过程
C．与亮氨酸结合的小RNA中含有亮氨酸的密码子
D．根据实验结果推测，无细胞蛋白质合成体系的小RNA应为tRNA
答案　D
解析　由图乙推测，实验二中使用的无细胞体系中应含有核糖体和mRNA，因为图中有新合成的蛋白质，实验一应该和实验二是对照实验，则实验一中使用的无细胞体系中应不含核糖体和mRNA，A错误；图甲实验一中，随着加入的亮氨酸的量增加，结合RNA的亮氨酸的量也一直增加，因此实验一亮氨酸和RNA没有分离，B错误；翻译时，与亮氨酸结合的小RNA应该是tRNA，其中含有亮氨酸的反密码子，密码子是mRNA上三个相邻的碱基，C错误；翻译时，与亮氨酸结合的小RNA应该是tRNA，无细胞蛋白质合成体系的小RNA应为tRNA，D正确。
11．如图为基因控制性状的部分过程示意图，下列叙述错误的是(　　)
A．若物质c具有运输物质的功能，则说明基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
B．若物质c具有催化功能，则说明基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状
C．不同形态结构的细胞中过程1合成的物质b的种类和数量不完全相同
D．过程2中运输同种氨基酸的tRNA是相同的
答案　D
解析　若物质c具有运输物质的功能，说明是转运蛋白，基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，A正确；若物质c具有催化功能，则说明基因可以通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物体的性状，B正确；不同形态结构的细胞中由于基因的选择性表达，过程1合成的物质b(mRNA)的种类和数量不完全相同，C正确；由于密码子的简并性，过程2中运输同种氨基酸的tRNA的反密码子不一定相同，D错误。
12．有的植物具有“越冬记忆”，表现为春化作用，这是经典的染色质修饰介导环境信号响应的表观遗传调控范例。如在拟南芥中，长期的低温会诱发染色质修饰因子多梳家族蛋白(P蛋白)介导开花抑制基因F沉默。经进一步研究发现，子代的“越冬记忆”来自母本，而非父本。下列说法正确的是(　　)
A．表观遗传基因的碱基序列没有发生改变，不能传递给子代
B．P通过修饰染色质，可能使RNA聚合酶无法识别并结合F基因的起始密码子
C．未经低温处理的拟南芥体内，F基因正常表达，促进植物开花
D．F基因“沉默”可能在卵细胞中得以维持并传给子代
答案　D
解析　表观遗传中基因的碱基序列虽然没有发生改变，但可以通过一些机制传递给子代，题干中提到子代的“越冬记忆”就是表观遗传信息的传递，A错误；RNA聚合酶识别并结合的是基因的启动子，而起始密码子在mRNA上，所以P蛋白不可能使RNA聚合酶无法识别并结合F基因的起始密码子，B错误；根据题意，开花抑制基因F正常表达时是抑制植物开花的，而不是促进，C错误；由于子代的“越冬记忆”来自母本，所以F基因“沉默”这种表观遗传状态可能在卵细胞中得以维持并传给子代，D正确。
13．1949年，艾弗里同时代的科学家哈赤基斯证实了那些与荚膜形成毫无关系的一些细菌性状(如对药物的敏感性和抗性)也会发生转化。他用一种抗青霉素的S型细菌，提取出它的DNA，加到一个对青霉素敏感的R型细菌的培养物中。结果发现，这些R型细菌有的转化成对青霉素敏感的S型细菌，有的转化成抗青霉素的R型细菌，还有的转化成抗青霉素的S型细菌。下列叙述错误的是(　　)
A．抗青霉素S型细菌的DNA携带有荚膜形成所需要的信息
B．抗青霉素S型细菌的DNA携带有对青霉素抗性机制的形成所需要的信息
C．荚膜的形成和对青霉素的抗性是由同一个基因控制的
D．该实验证实了DNA与荚膜的关系是遗传性的而非生理性的(形成荚膜的原料)
答案　C
解析　依据题干信息：用抗青霉素的S型细菌的DNA，加到一个对青霉素敏感的R型细菌的培养物中，结果发现，这些R型细菌有的转化成对青霉素敏感的S型细菌，有的转化成抗青霉素的R型细菌，还有的转化成抗青霉素的S型细菌，说明了抗青霉素S型细菌的DNA不仅携带有荚膜形成所需要的信息，还携带有对青霉素抗性机制的形成所需要的信息，A、B正确；荚膜、抗生素的抗性代表着不同的性状，是由不同的基因控制的，C错误；结合A、B项和题干信息可知，该实验证实了DNA与荚膜的关系是遗传性的，即基因可以控制荚膜的形成，而不是生理性的，D正确。
14．(2025·黄冈中学月考)将加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合注射到小鼠体内，测得两种细菌的含量变化曲线如图甲，图乙为噬菌体侵染细菌实验的部分操作程序。下列叙述正确的是(　　)
A．甲、乙两图现有实验环节均不能说明DNA是遗传物质
B．图乙中若混合培养后搅拌不充分，则沉淀物中的放射性会比正常操作偏低
C．图乙中如果保温时间过长，可对实验结果造成影响
D．图甲中①代表的细菌无多糖类的荚膜，②代表的细菌具有多糖类的荚膜
答案　A
解析　图甲实验可推断出已经加热杀死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的转化因子，图乙实验还需用32P标记噬菌体的DNA作为相互对照，故甲、乙两图现有实验环节均不能说明DNA是遗传物质，A正确；搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，图乙中标记的是噬菌体的蛋白质外壳，若图乙中搅拌不充分，吸附在细菌上的噬菌体与细菌未能分离，离心后随细菌进入沉淀物，导致沉淀物中的放射性升高，上清液中的放射性降低，B错误；若用32P标记噬菌体DNA培养时间过长导致子代噬菌体被释放出来，可影响实验结果，但对于35S标记的噬菌体侵染细菌实验，保温时间对实验结果无影响，C错误；图甲中①代表的S型细菌具有多糖类的荚膜，②代表的R型细菌无多糖类的荚膜，D错误。
15．M13噬菌体是一种单链DNA病毒，在大肠杆菌细胞内的合成过程如图所示。该过程先合成复制型双链DNA，其中一条链上被制造了一个切口(产生了一个游离的3′—OH末端)，再进行滚环复制，其中SSB是单链DNA结合蛋白。不考虑变异，下列叙述错误的是(　　)
A．形成复制型DNA与滚环复制的过程均按5′→3′方向延伸子链
B．DNA单链切口的形成与闭合伴随着磷酸二酯键的断裂与形成
C．①～⑤整个过程中消耗的嘌呤类碱基数目与嘧啶类碱基数目不一定相等
D．复制结束后形成的新的单链环状DNA可作为子代M13噬菌体的遗传物质
答案　C
解析　DNA的合成方向总是从5′端到3′端，无论是复制型DNA的形成还是滚环复制，子链的延伸方向都是5′→3′，A正确；DNA切口的形成涉及磷酸二酯键的断裂，而切口的闭合则涉及磷酸二酯键的形成，B正确；分析题图可知，经过①～⑤整个过程，相当于新形成了一个复制型双链DNA分子，因此在整个过程中消耗的嘌呤类碱基数目与嘧啶类碱基数目是相等的，C错误；M13噬菌体的遗传物质是单链环状DNA，复制结束后形成的新的单链环状DNA可以作为子代噬菌体的遗传物质，D正确。
二、选择题(本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分)
16．BrdU能替代T与A配对，从而掺入新合成的DNA链中。已知DNA双链都掺入BrdU的染色单体着色浅，而仅有一条链掺入BrdU的染色单体或DNA未被标记的染色单体着色深。某哺乳动物精原细胞在含BrdU的培养液中进行两次DNA复制，若观察到某细胞染色体的两条染色单体呈现一条深色、一条浅色(色差染色体)，则下列分析正确的是(　　)
A．该细胞可能处于减数分裂Ⅰ后期，将形成两个次级精母细胞
B．该细胞可能处于有丝分裂后期，其子细胞染色体数与体细胞相同
C．该细胞中浅色染色单体上有一条DNA单链被BrdU标记
D．该细胞分裂结束后，子细胞中仅50%的染色体含BrdU标记
答案　A
解析　该细胞可能处于减数分裂Ⅰ后期，则第一次DNA复制进行有丝分裂，第二次DNA复制细胞进行减数分裂，同时通过题干信息可知，观察到某细胞染色体的两条染色单体呈现一条深色、一条浅色(色差染色体)，表明细胞含有染色单体，故该细胞可能处于减数分裂Ⅰ后期，将形成两个次级精母细胞，A正确；结合A选项分析，有丝分裂后期，细胞中没有染色单体，故该细胞不可能处于有丝分裂后期，B错误；该细胞中浅色染色单体上的DNA有两条DNA单链被BrdU标记，C错误；观察到某细胞染色体的两条染色单体呈现一条深色、一条浅色(色差染色体)，表明一条染色单体的DNA的两条链都被标记，另一条染色单体上的DNA应该是一条链被标记，另一条链未标记(来自模板链)，故题干某细胞如果是减数分裂，则减数分裂Ⅰ结束后，子细胞(减数分裂Ⅱ前期、中期)中染色体100%都含BrdU标记，题干某细胞如果是有丝分裂(前期或者中期)或者减数分裂Ⅱ(前期或者中期)，细胞分裂结束后，则子细胞中染色体还是100%都含BrdU标记，D错误。
17．miRNA是一种介导RNA沉默的小分子RNA。水稻miRNA的合成从细胞核中合成pri－miRNA开始，pri－miRNA被酶DCL1、HYL1剪切，被转运蛋白HASTY运输进入细胞质，再被Dicer剪切成miRNA－miRNA*。miRNA*随即被一种核酸酶降解，而成熟的miRNA则与水稻蛋白AGO1形成miRNA诱导的沉默复合体(miRISC)发挥作用。下列叙述正确的是(　　)
A．合成pri－miRNA的①过程需要DNA聚合酶参与
B．DCL1、HYL1参与的剪切过程会破坏磷酸二酯键
C．miRISC主要通过影响基因的翻译过程发挥作用
D．miRNA不改变基因的碱基序列，不具备遗传效应
答案　BC
解析　合成pri－miRNA的①过程是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，属于转录过程，该过程需要RNA聚合酶参与，而不是DNA聚合酶(DNA聚合酶用于DNA复制过程)，A错误；DCL1、HYL1参与的剪切过程是将pri－miRNA剪切成小分子RNA，该过程会破坏RNA分子中的磷酸二酯键，B正确；由图可知，miRISC与mRNA结合后，会使mRNA降解，因此miRISC主要通过影响基因的翻译过程发挥作用，C正确；miRNA虽然不改变基因的碱基序列，但它可以通过与mRNA结合影响翻译过程，从而对生物的性状产生影响，具备一定的遗传效应，D错误。
18．艾滋病是一种由HIV引起的免疫缺陷病，死亡率极高，如图所示为HIV的增殖过程，下列叙述正确的是(　　)
A．②过程所需的原料是四种核糖核苷酸，③过程的场所是核糖体
B．若该病毒的遗传物质中有尿嘧啶128个，占总碱基数的32%，其逆转录生成的双链DNA分子中，A占总碱基数的30%，则该DNA分子中含鸟嘌呤的个数是160
C．HIV的前病毒复制时以DNA的1条链为模板
D．“整合”过程需要用到DNA连接酶
答案　ABD
解析　图中②过程表示DNA转录形成RNA，所需的原料是四种核糖核苷酸，③表示翻译过程，翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，场所是宿主细胞的核糖体，原料是氨基酸，A正确；若该病毒的遗传物质RNA中有尿嘧啶128个，占总碱基数的32%，说明RNA中含有的碱基为128÷32%＝400(个)，RNA逆转录生成的双链DNA分子中碱基有800个，A占总碱基数的30%，由于A＋G＝50%，则该DNA分子中含鸟嘌呤G＝800×(50%－30%)＝160(个)，B正确；前病毒是指整合到宿主细胞染色体上的病毒DNA，它会随着宿主DNA的复制而复制，则HIV前病毒复制时是以DNA的两条链为模板，C错误；分析题图，“整合”过程为HIV病毒的RNA逆转录形成DNA，连接到宿主细胞的DNA分子上，两个DNA片段连接用DNA连接酶，D正确。
19．大肠杆菌可以通过乳糖操纵子(结构如图所示)的调控实现优先利用环境中的葡萄糖，再利用乳糖。研究表明，当大肠杆菌利用葡萄糖分解供能时，识别启动子(P)的RNA聚合酶的转录活性下降；当环境中无葡萄糖可供利用时，该RNA聚合酶的转录活性增强。另外，阻遏蛋白能与操纵序列(O)结合，阻止结构基因转录，而乳糖可以解除阻遏，进而利用乳糖。下列有关叙述正确的是(　　)
A．乳糖通过解除阻遏而诱导Z、Y、A酶的合成
B．有乳糖、无葡萄糖时，Z、Y、A酶合成量最高
C．有葡萄糖存在时，大肠杆菌不能利用乳糖
D．结构基因共用启动子，有利于细菌适应环境
答案　ABD
解析　由题意可知，阻遏蛋白能与操纵序列(O)结合，阻止结构基因转录，而乳糖可以解除阻遏，进而诱导Z、Y、A酶的合成，使细胞能吸收利用乳糖，A正确；当有乳糖时，阻遏蛋白不能与操纵序列结合，结构基因可以转录；又因为无葡萄糖时，识别启动子(P)的RNA聚合酶的转录活性增强，所以此时Z、Y、A酶合成量最高，B正确；当大肠杆菌利用葡萄糖分解供能时，识别启动子的RNA聚合酶转录活性下降，但未完全失活，仍有部分RNA聚合酶能够识别启动子，经转录、翻译获得吸收利用乳糖所需的酶。所以当葡萄糖和乳糖同时存在时，既可以利用葡萄糖，也可以少量利用乳糖，C错误；结构基因共用启动子，使得细菌可以通过对启动子的调控来统一管理结构基因的表达，有利于细菌适应环境，D正确。
20．西北牡丹在白色花瓣基部呈现色斑，极具观赏价值。研究发现，紫色色斑内会积累花色素苷。PrF3H基因控制花色素苷合成途径中关键酶的合成。分别提取花瓣紫色和白色部位的DNA，经不同处理后PCR扩增PrF3H基因的启动子区域，电泳检测扩增产物，如图所示。分析实验结果可以得出的结论是(　　)
A．花瓣紫色与白色部位PrF3H基因的碱基序列存在差异
B．白色部位PrF3H基因启动子高度甲基化
C．PrF3H基因启动子甲基化程度高不利于花色素苷合成
D．启动子甲基化可调控基因表达说明性状并非由基因控制
答案　BC
解析　紫色部位和白色部位PrF3H的碱基序列相同，只是甲基化程度不同，A错误；根据电泳结果白色部位加入McrBC后没有出现电泳条带，而McrBC只能切割DNA的甲基化区域，说明白色部位PrF3H基因的启动子高度甲基化，B正确；白色部位PrF3H基因启动子甲基化程度高，而花色素苷表达少，因此可以推测PrF3H基因启动子甲基化程度高不利于花色素苷合成，C正确；启动子甲基化属于表观遗传，说明生物性状是由基因决定的，D错误。
三、非选择题(本题共5小题，共55分)
21．(11分)噬菌体生物扩增法是一种检测样本中有害菌数量的方法，其原理是噬菌体能专一感染宿主细胞，进入宿主细胞的噬菌体将不受杀病毒剂的灭活，在裂解宿主细胞后继续在平板上增殖形成噬菌斑。现以该方法检测某重度污染水样中大肠杆菌的数量，操作步骤如下：
①将一定浓度的T2噬菌体悬液0.1 mL与0.1 mL待测水样混合，保温约5分钟后，向悬液中加入0.2 mL杀病毒剂；
②随后立即加入大量(1.6 mL)无菌培养液；
③将步骤②所得培养液全部接种到长满大肠杆菌的平板上，培养约24小时；
④观察并计数平板上出现的透明噬菌斑数量。
(1)T2噬菌体在增殖过程中，需要大肠杆菌提供的原料有__________________。
(2)(5分)步骤①中所有的T2噬菌体会略微过量，其目的是________________________。杀病毒剂的处理时间对检测结果会产生很大影响，如果处理时间过短，会使检测结果________(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)，为确定处理时间是否合理，可设置对照组，对照组的处理为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)上述实验进行3次重复后，在3个平板中发现噬菌斑的数量分别为58、55、55个，由此推断原待测样品中的大肠杆菌浓度为________。若步骤①中保温时间过长，检测结果将________(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
答案　(1)脱氧核苷酸、氨基酸　(2)保证所有大肠杆菌都被侵染　偏大　将待测水样换成无菌水，其余操作不变　(3)560个/mL　偏小
解析　(1)噬菌体增殖时，自身只提供模板，其余原料均来自宿主细胞，需要大肠杆菌提供的原料有脱氧核苷酸(DNA复制的原料)、氨基酸(合成蛋白质的原料)等。(2)该实验中，需让所有大肠杆菌均被噬菌体侵染，以便于在固体培养基(平板)上长出噬菌斑，因此噬菌体接种量需适当过量。杀病毒剂处理时间过短，会造成部分游离噬菌体未被杀灭，形成噬菌斑使检测结果偏大。为保证游离噬菌体全被杀灭，应该设置一组不加大肠杆菌，即将待测水样换成无菌水，其余操作不变。(3)所有0.1 mL的水样中的大肠杆菌最终都被接种到了平板上，由此可知待测水样中的大肠杆菌浓度为560个/mL。保温时间过长，部分大肠杆菌裂解，而裂解出的噬菌体被杀灭，使得最终的噬菌斑数量减少，使得统计结果相比于实际结果偏小。
22．(12分)研究发现，一种病毒只含一种核酸(DNA或RNA)，病毒的核酸可能是单链结构也可能是双链结构。以下是探究新病毒的核酸种类和结构类型的实验方法。
(1)酶解法：通过分离提纯技术，提取新病毒的核酸，加入________酶混合培养一段时间，再侵染其宿主细胞，若在宿主细胞内检测不到子代病毒，则病毒为DNA病毒。
(2)侵染法：将________________培养在含有放射性标记的尿嘧啶的培养基中繁殖数代，之后接种该病毒，培养一段时间后收集子代病毒并检测其放射性，若检测到子代病毒有放射性，则说明该病毒为________病毒。
(3)碱基测定法：为确定新病毒的核酸是单链结构还是双链结构，可对此新病毒核酸的碱基组成和A、U、T碱基比例进行测定分析。
①若含有T，且__________________________，则说明是单链DNA。
②若含有T，且__________________________，则最可能是双链DNA。
③若含有U，且__________________________，则说明是单链RNA。
④若含有U，且A的比例等于U的比例，则最可能是双链RNA。
答案　(1)DNA(或DNA水解)　(2)该病毒的宿主细胞　RNA　(3)①A的比例不等于T的比例　②A的比例等于T的比例　③A的比例不等于U的比例
23．(12分)BDNF(脑源性神经营养因子)是小鼠大脑中表达最为广泛的一种神经营养因子，也广泛分布于人类中枢神经系统中，其主要作用是影响神经可塑性和认知功能。众多研究表明，抑郁症与BDNF基因甲基化水平及外周血中BDNF mRNA含量变化等有关。如图1为DNA甲基化机理图，图2为BDNF基因表达及调控过程。回答下列问题：
(1)DNMT3是一种DNA甲基化转移酶，结合图1和已有知识，下列叙述正确的有________。
A．DNA分子中甲基胞嘧啶不能与鸟嘌呤配对
B．DNA甲基化引起的变异属于基因突变
C．DNA甲基化可能阻碍RNA聚合酶与启动子结合
D．DNA甲基化转移酶发挥作用需与DNA结合
(2)图2中过程③以____________为原料合成肽链。
(3)抑郁症小鼠与正常鼠相比，图2中过程②__________(填“减弱”“不变”或“增强”)，若过程①反应强度不变，则BDNF的含量将__________(填“减少”“不变”或“增加”)。
(4)若抑郁症小鼠细胞中一个DNA分子的一个G－C中胞嘧啶甲基化后，又发生脱氨基生成了胸腺嘧啶，则该DNA分子经过n次复制后，所产生的子代DNA分子中异常的DNA占比为__________。与正常DNA分子相比，异常DNA的稳定性__________(填“低”或“高”)。
答案　(1)CD　(2)氨基酸　(3)增强　减少　(4)1/2　低
解析　(1)从图1中可知，DNA分子中甲基胞嘧啶依然能与鸟嘌呤配对，A错误；基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基排列顺序发生改变，而DNA甲基化没有引起基因中碱基序列的改变，因此，甲基化引起的变异不属于基因突变，B错误；DNA甲基化可能阻碍RNA聚合酶与启动子结合，进而影响了基因的表达，导致了表型的改变，C正确；DNA甲基化转移酶的作用对象是相关的基因上的碱基，因而其发挥作用的过程需与DNA结合，D正确。(2)图2中过程③为翻译过程，该过程发生在核糖体上，是以mRNA为模板，以氨基酸为原料合成多肽链的过程。(3)图2显示，miRNA－195基因调控BDNF基因表达的机理是miRNA－195与BDNF基因表达的 mRNA形成局部双链结构，影响翻译过程。题中显示，BDNF是小鼠大脑中表达最为广泛的一种神经营养因子，其主要作用是影响神经可塑性和认知功能，据此可推测，抑郁症小鼠与正常鼠相比，图2中过程②增强，若过程①反应强度不变，则BDNF的含量将减少，进而影响了神经系统的功能。(4)若抑郁症小鼠细胞中一个DNA分子的一个C－G中胞嘧啶甲基化后，又发生脱氨基生成了胸腺嘧啶，该变化发生在DNA分子的一条链中，则由发生改变的单链经过复制产生的子代DNA分子均发生异常，而由正常的单链为模板复制产生的子代DNA分子均正常，据此可推测该DNA分子经过n次复制后，所产生的子代DNA分子中异常的DNA占比为1/2。与正常DNA分子相比，异常DNA的稳定性变低，因为异常DNA分子中由原来的C－G碱基对变成了A－T碱基对，且C－G碱基对中氢键的数目多。
24．(10分)蜜蜂营社会性生活，无性染色体。一个蜂群一般由一只具有繁殖能力的蜂王(雌蜂)、绝大多数没有繁殖能力的工蜂(雌蜂)和少数具有繁殖能力的雄蜂构成。蜂王能够通过正常的减数分裂产生卵细胞。雄蜂会通过“假减数分裂”产生精子，产生的精子染色体数目和雄蜂体细胞相同。所有的雌蜂(2n＝32)均由受精卵发育而来，而雄蜂(n＝16)由未受精的卵细胞直接发育而成。回答下列问题：
(1)蜜蜂的眼色有黑眼和黄眼两种，由染色体上的一对等位基因控制。将黑眼雄蜂和黑眼蜂王交配，F1出现了性状分离，则__________为隐性性状，F1雌蜂的眼色为________。
(2)在上述实验中，若要直接证明眼色的遗传遵循孟德尔的基因分离定律，可以统计F1中________的性状分离比；F1中的蜂王和多只黄眼雄蜂交配，F2中雄蜂的表型和比例为__________________。
(3)蜜蜂受精卵发育产生的幼虫若以花蜜、花粉为食则发育为工蜂，若持续食用蜂王浆则发育为蜂王，发育成蜂王的机理如图。
注：Dnmt3基因能表达出DNA甲基化转移酶，造成蜂王发育相关基因被甲基化。
据此请解释蜜蜂幼虫以花蜜、花粉为食发育为工蜂的机理可能是________________________________________________________________________。
答案　(1)黄眼　全为黑眼　(2)雄蜂眼色　黑眼∶黄眼＝3∶1　(3)蜜蜂的幼虫以花粉和花蜜为食，Dnmt3基因正常表达DNA甲基化转移酶，造成蜂王发育相关基因被甲基化修饰而不能表达，发育成工蜂
解析　(1)分析题意可知，黑眼双亲杂交，子代出现性状分离，则新出现的黄眼是隐性性状；F1雌蜂从亲本的雄蜂中获得黑眼基因，表现为显性性状，眼色全为黑眼。(2)分离定律的实质是产生配子时等位基因彼此分离，而雄蜂(n＝16)由未受精的卵细胞直接发育而成，故若要直接证明眼色的遗传遵循孟德尔的基因分离定律，可以统计F1中雄蜂眼色的性状分离比；设相关基因是A/a，F1中的蜂王基因型及比例是Aa∶AA＝1∶1，与多只黄眼雄蜂(a)交配，由于雌配子A∶a＝3∶1，故F2中雄蜂的眼色为黑眼∶黄眼＝3∶1。
25．(每空1分，共10分)过敏性皮炎是一种慢性、复发性的皮肤炎症疾病。环状RNA(circRNA)对过敏性皮炎有一定的影响。科研人员利用2,4-二硝基氯苯(DNCB)诱导的慢性皮炎模型小鼠设计了四组实验，以探究circ4287(一种环状RNA)对过敏性皮炎的影响，结果如图1所示。回答下列问题：
(1)丁组的处理是将含circ4287基因的重组质粒借助体内转染试剂局部涂抹至小鼠皮肤(即DNCB＋circ4287重组质粒)，则丙组小鼠的处理方式是____________________，比较不同组别的结果(病灶面积)可得出的结论是：导入含circ4287基因的重组质粒可__________________________。
(2)科研人员进一步揭示了circ4287在过敏性皮炎中的调控机制。如图2在脂多糖(LPS)诱导下，circ4287通过与基因MALAT1竞争结合IGF2BP3蛋白促进了MALAT1的降解。MALAT1原本抑制S100A8/S100A9的泛素—蛋白酶体降解途径(泛素化后被蛋白酶体降解)被解除，并引起一系列调节的改变，从而对炎症产生影响。
①pre－RNA为前体RNA，是由__________酶从DNA分子一条链的________端开始催化多个核糖核苷酸之间脱水缩合形成__________键相互连接而成的，pre－RNA经过剪辑形成circ4287等RNA。在细胞质基质中circRNA可稳定存在的原因可能是__________________。
②图中显示，circ4287与IGF2BP3蛋白结合，影响了____________________________，并促使MALAT1的降解，继而导致S100A8/S100A9的泛素化程度________(填“上升”或“下降”)，经过一系列调节，________(填“促进”或“抑制”)下游的M1型巨噬细胞的活化，从而改善皮炎症状。
③circ4287属于非编码RNA(ncRNA)的一种，它是由基因组转录而成，并可调节基因的转录，这种基因表达的调控是在________________________的情况下，基因表达发生的可遗传变化。
答案　(1)DNCB＋空(不含circ4287基因)质粒　明显改善小鼠的皮肤炎症　(2)①RNA聚合　3′　磷酸二酯　circRNA具有较稳定的环状结构，不易被降解　②IGF2BP3蛋白与基因MALAT1结合　上升　抑制　③基因的核苷酸序列不发生改变
解析　(1)①设计对照实验的一个重要标准是控制单一变量，本实验目的是以2,4-二硝基氯苯(DNCB)诱导的慢性皮炎模型小鼠为实验材料，探究circ4287(一种环状RNA)对过敏性皮炎的影响，结合甲、乙、丁三组处理，可推测对丙组小鼠的处理为DNCB＋空(不含circ4287基因)质粒，以排除质粒载体对实验结果的影响；②观察图中信息可得，丁组的病灶面积远小于乙组和丙组，由此可推测导入含circ4287基因的重组质粒可明显改善小鼠的皮肤炎症。(2)根据题目信息可知，pre－RNA为前体RNA，而RNA是由DNA转录形成，其过程为RNA聚合酶以DNA的一条链为模板，以DNA模板链3′端、RNA子链5′端(子链合成方向为5′到3′)为起点，按照碱基互补配对原则，催化多个核糖核苷酸之间脱水缩合形成磷酸二酯键，连接成一条多核苷酸的RNA子链；根据题目信息可知，circRNA为环状RNA，与单链RNA相比其结构更稳定，不易被降解；根据题目与图中信息可知，circ4287会与基因MALAT1竞争结合IGF2BP3蛋白，即影响IGF2BP3蛋白与基因MALAT1结合；根据题目信息可知，MALAT1的作用是抑制S100A8/S100A9的泛素—蛋白酶体降解(泛素化后被蛋白酶体降解)，而circ4287与IGF2BP3蛋白结合后会促进MALAT1的降解，从而解除MALAT1对S100A8/S100A9的泛素—蛋白酶体降解的抑制作用，继而导致S100A8/S100A9的泛素化程度上升；据图可知，S100A8/S100A9可以与细胞质基质中的MyD88共同形成p38而使巨噬细胞释放的IL－6、TNF－α、IL－1β增多，IL－6、TNF－α、IL－1β使M1巨噬细胞活化而形成皮炎，而S100A8/S100A9泛素化能够抑制上述过程；因此，当S100A8/S100A9的泛素化程度上升，经过一系列调节，能够抑制下游的M1型巨噬细胞的活化，从而改善皮炎症状；根据题目信息可知，circ4287可调节基因的转录，属于表观遗传，即在该调节过程中，生物体基因的核苷酸序列保持不变，但基因表达和表型发生了可遗传变化。

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