2020-2024年五年高考1年模拟生物真题分类汇编（山东专用） 专题06 遗传的分子基础（解析版）

2020-2024年五年高考真题分类汇编PAGEPAGE1专题06遗传的分子基础五年考情考情分析遗传的分子基础2020年山东卷第5题2020年山东卷第15题2020年山东卷第21题2021年山东卷第4题2021年山东卷第5题2022年山东卷第2题2023年山东卷第1题2023年山东卷第5题2024年山东卷第5题从近些年的各地高考试题分析，本模块主要考查内容有DNA是主要的遗传物质、DNA的结构与复制、基因的表达、表观遗传5个考点。“DNA是主要的遗传物质”主要依托科学史上的经典实验考查科学家证明DNA是主要的遗传物质的思路与方法；“DNA的结构与复制”常结合细胞中DNA分子的结构特点和半保留复制方式进行考查；“基因的表达”重视对转录、翻译等的基本概念和生理过程的理解和应用。预测此部分内容都会以选择题的形式出现在高考试题中，预计会针对中心法则涉及的五个过程进行命题，命题多结合图示，分析考查上述生理过程发生的场所、条件和相关计算。1、（2024山东高考）制备荧光标记的DNA探针时，需要模板、引物、DNA聚合酶等。在只含大肠杆菌DNA聚合酶、扩增缓冲液、H2O和4种脱氧核苷酸（dCTP、dTTP、dGTP和碱基被荧光标记的dATP）的反应管①~④中，分别加入如表所示的适量单链DNA.已知形成的双链DNA区遵循碱基互补配对原则，且在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区。能得到带有荧光标记的DNA探针的反应管有（）反应管加入的单链DNA①5'-GCCGATCTTTATA-3'3'-GACCGGCTAGAAA-5'②5'-AGAGCCAATTGGC-3'③5'-ATTTCCCGATCCG-3'3'-AGGGCTAGGCATA-5'④5'-TTCACTGGCCAGT-3'A①② B.②③ C.①④ D.③④【答案】D【解析】〖祥解〗子链的延伸方向为5'→3'，由题意可知，在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区，要能得到带有荧光标记的DNA探针，需要能根据所提供的模板进行扩增，且扩增子链种含有A。【详析】分析反应管①～④中分别加入的适量单链DNA可知，①中两条单链DNA分子之间具有互补的序列，但双链DNA区之外的3'端无模板，因此无法进行DNA合成，不能得到带有荧光标记的DNA探针；②中单链DNA分子内具有自身互补的序列，由于在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区，故一条单链DNA分子不发生自身环化，但两条链可以形成双链DNA区，由于DNA合成的链中不含碱基A，不能得到带有荧光标记的DNA探针；③中两条单链DNA分子之间具有互补的序列，且双链DNA区之外的3'端有模板和碱基T，因此进行DNA合成能得到带有荧光标记的DNA探针；④中单链DNA分子内具有自身互补的序列，一条单链DNA分子不发生自身环化，两条链可以形成双链DNA区，且双链DNA区之外的3'端有模板和碱基T，因此进行DNA合成能得到带有荧光标记的DNA探针。综上，能得到带有荧光标记的DNA探针的反应管有③④。故选D。2、（2023山东高考）细胞中的核糖体由大、小2个亚基组成。在真核细胞的核仁中，由核rDNA转录形成的rRNA与相关蛋白组装成核糖体亚基。下列说法正确的是（）A.原核细胞无核仁，不能合成rRNA B.真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成C.rRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子 D.细胞在有丝分裂各时期都进行核DNA的转录【答案】B【解析】〖祥解〗有丝分裂不同时期的特点：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；（4）后期：着丝粒（点）分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。【详析】A、原核细胞无核仁，有核糖体，核糖体由rRNA和蛋白质组成，因此原核细胞能合成rRNA，A错误；B、核糖体是蛋白质合成的场所，真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成，B正确；C、mRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子，C错误；D、细胞在有丝分裂分裂期染色质变成染色体，核DNA无法解旋，无法转录，D错误。故选B。3、（2023山东高考）将一个双链DNA分子的一端固定于载玻片上，置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3个时间点的图像，①和②表示新合成的单链，①的5'端指向解旋方向，丙为复制结束时的图像。该DNA复制过程中可观察到单链延伸暂停现象，但延伸进行时2条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则，下列说法错误的是（）A.据图分析，①和②延伸时均存在暂停现象B.甲时①中A、T之和与②中A、T之和可能相等C.丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等D.②延伸方向5'端至3'端，其模板链3'端指向解旋方向【答案】D【解析】〖祥解〗1、DNA的双螺旋结构：(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧。(3)两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。2、DNA分子复制的特点：半保留复制；边解旋边复制，两条子链的合成方向是相反的。【详析】A、据图分析，图甲时新合成的单链①比②短，图乙时①比②长，因此可以说明①和②延伸时均存在暂停现象，A正确；B、①和②两条链中碱基是互补的，图甲时新合成的单链①比②短，但②中多出的部分可能不含有A、T，因此①中A、T之和与②中A、T之和可能相等，B正确；C、①和②两条链中碱基是互补的，丙为复制结束时的图像，新合成的单链①与②等长，图丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等，C正确；D、①和②两条单链由一个双链DNA分子复制而来，其中一条母链合成子链时①的5'端指向解旋方向，那么另一条母链合成子链时②延伸方向为5'端至3'端，其模板链5'端指向解旋方向，D错误；故选D。4、（2022山东高考）液泡膜蛋白TOM2A的合成过程与分泌蛋白相同，该蛋白影响烟草花叶病毒（TMV）核酸复制酶的活性。与易感病烟草品种相比，烟草品种TI203中TOM2A的编码序列缺失2个碱基对，被TMV侵染后，易感病烟草品种有感病症状，TI203无感病症状。下列说法错误的是（）A.TOM2A的合成需要游离核糖体B.TI203中TOM2A基因表达的蛋白与易感病烟草品种中的不同C.TMV核酸复制酶可催化TMV核糖核酸的合成D.TMV侵染后，TI203中的TMV数量比易感病烟草品种中的多【答案】D【解析】〖祥解〗分泌蛋白合成与分泌过程：在游离的核糖体上合成多肽链→粗面内质网继续合成→内质网腔加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜通过胞吐的方式将蛋白质分泌到细胞外。【详析】A、从“液泡膜蛋白TOM2A的合成过程与分泌蛋白相同”，可知TOM2A最初是在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成，A正确；B、由题干信息可知，与易感病烟草相比，品种TI203中TOM2A的编码序列缺失2个碱基对，并且被TMV侵染后的表现不同，说明品种TI203发生了基因突变，所以两个品种TOM2A基因表达的蛋白不同，B正确；C、烟草花叶病毒（TMV）的遗传物质是RNA，所以其核酸复制酶可催化TMV的RNA（核糖核酸）的合成，C正确；D、TMV侵染后，TI203品种无感病症状，也就是叶片上没有出现花斑，推测是TI203感染的TMV数量比易感病烟草品种中的少，D错误。故选D。5、（2021山东高考）我国考古学家利用现代人的DNA序列设计并合成了一种类似磁铁的“引子”，成功将极其微量的古人类DNA从提取自土壤沉积物中的多种生物的DNA中识别并分离出来，用于研究人类起源及进化。下列说法正确的是（）A.“引子”的彻底水解产物有两种B.设计“引子”的DNA序列信息只能来自核DNAC.设计“引子”前不需要知道古人类的DNA序列D.土壤沉积物中的古人类双链DNA可直接与“引子”结合从而被识别【答案】C【解析】〖祥解〗根据题干信息“利用现代人的DNA序列设计并合成了一种类似磁铁的“引子”，成功将极其微量的古人类DNA从提取自土壤沉积物中的多种生物的DNA中识别并分离出来”，所以可以推测“因子”是一段单链DNA序列，根据碱基互补配对的原则去探测古人类DNA中是否有与该序列配对的碱基序列。【详析】A、根据分析“引子”是一段DNA序列，彻底水解产物有磷酸、脱氧核糖和四种含氮碱基，共6种产物，A错误；B、由于线粒体中也含有DNA，因此设计“引子”的DNA序列信息还可以来自线粒体DNA，B错误；C、根据题干信息“利用现代人的DNA序列设计并合成了引子”，说明设计“引子”前不需要知道古人类的DNA序列，C正确；D、土壤沉积物中的古人类双链DNA需要经过提取，且在体外经过加热解旋后，才能与“引子”结合，而不能直接与引子结合，D错误。故选C。6、（2021山东高考）利用农杆菌转化法，将含有基因修饰系统的T-DNA插入到水稻细胞M的某条染色体上，在该修饰系统的作用下，一个DNA分子单链上的一个C脱去氨基变为U，脱氨基过程在细胞M中只发生一次。将细胞M培育成植株N。下列说法错误的是（）A.N的每一个细胞中都含有T-DNAB.N自交，子一代中含T-DNA的植株占3/4C.M经n（n≥1）次有丝分裂后，脱氨基位点为A-U的细胞占1/2nD.M经3次有丝分裂后，含T-DNA且脱氨基位点为A-T的细胞占1/2【答案】D【解析】〖祥解〗根据题干信息“含有基因修饰系统的T-DNA插入到水稻细胞M的某条染色体上，在该修饰系统的作用下，一个DNA分子单链上的一个C脱去氨基变为U，脱氨基过程在细胞M中只发生一次”，所以M细胞含有T-DNA，且该细胞的脱氨基位点由C-G对变为U-G对，DNA的复制方式是半保留复制，原料为脱氧核苷酸（A、T、C、G）。【详析】A、N是由M细胞形成的，在形成过程中没有DNA的丢失，由于T-DNA插入到水稻细胞M的某条染色体上，所以M细胞含有T-DNA，因此N的每一个细胞中都含有T-DNA，A正确；B、N植株的一条染色体中含有T-DNA，可以记为+，因此N植株关于是否含有T-DNA的基因型记为+-，如果自交，则子代中相关的基因型为++∶+-∶--=1∶2∶1，有3/4的植株含T-DNA，B正确；C、M中只有1个DNA分子上的单链上的一个C脱去氨基变为U，所以复制n次后，产生的子细胞有2n个，但脱氨基位点为A-U的细胞的只有1个，所以这种细胞的比例为1/2n，C正确；D、如果M经3次有丝分裂后，形成子细胞有8个，由于M细胞DNA分子单链上的一个C脱去氨基变为U，所以是G和U配对，所以复制三次后，有4个细胞脱氨基位点为C-G，3个细胞脱氨基位点为A-T，1个细胞脱氨基位点为U-A，因此含T-DNA且脱氨基位点为A-T的细胞占3/8，D错误。故选D。7、（2020山东高考）双脱氧核苷三磷酸（ddNTP）与脱氧核苷三磷酸（dNTP）的结构如图所示。已知ddNTP按碱基互补配对的方式加到正在复制的子链中后，子链的延伸立即终止。某同学要通过PCR技术获得被32p标记且以碱基“C”为末端的、不同长度的子链DNA片段。在反应管中已经有单链模板、引物、DNA聚合酶和相应的缓冲液等，还需要加入下列哪些原料①dGTP，dATP，dTTP，dCTP②dGTP，dATP，dTTP③α位32p标记的ddCTP④γ位32p标记的ddCTPA.①③ B.①④ C.②③ D.②④【答案】A【解析】〖祥解〗PCR条件包括：模板、引物、耐高温DNA聚合酶、四种脱氧核苷三磷酸（dNTP），还需要一定的离子浓度等。【详析】PCR扩增DNA时，需要dGTP、dATP、dTTP、dCTP作为原料，而脱氧核苷三磷酸（dNTP）连接到子链上时，会断掉2个高能磷酸键，为了获得被32p标记且以碱基“C”为末端的，32p标记应位于ddCTP的α位，加入ddCTP后会终止子链的延伸，获得不同长度的子链DNA片段，故需要①③，A正确。8、（2020山东高考）研究人员用三种基因探针，通过分子杂交技术分别对某动物三种细胞中的mRNA进行检测，结果如下表所示。下列说法错误的是细胞杂交带探针输卵管细胞未成熟红细胞胰岛B细胞卵清蛋白基因探针有无无β—珠蛋白基因探针无有无胰岛素基因探针无无有A.三种探针的核苷酸序列不同B.有杂交带出现表明相应基因发生了转录C.用上述探针分别检测三种细胞的DNA，实验结果不变D.可用mRNA逆转录产生的DNA制作相应基因的探针【答案】C【解析】〖祥解〗根据题意，利用特定基因制作基因探针，分别对某动物三种细胞中的mRNA进行检测，利用的原理是基因探针和mRNA之间可以发生碱基互补配对，由于不同的基因是选择性表达的，因此不同细胞中的mRNA是不完全相同的。【详析】A、由于基因不同，因此制备的三种探针的核苷酸序列也不同，A正确；B、有杂交带出现表明探针和mRNA之间发生了碱基互补配对，即相应基因发生了转录，B正确；C、同一生物不同细胞中遗传物质相同，故用上述探针分别检测三种细胞的DNA，都会出现杂交带，C错误；D、可用mRNA逆转录产生的DNA，带上相应的标记后制作成相应基因的探针，D正确。故选：C。9、（2020山东高考）2019年诺贝尔生理学或医学奖授予在低氧感应方面做出贡献的科学家。研究发现，合成促红细胞生成素（EPO）的细胞持续表达低氧诱导因子（HIF-1a）。在氧气供应正常时，HIF-la合成后很快被降解；在氧气供应不足时，HIF-1a不被降解，细胞内积累的HIF-1a可促进EPO的合成，使红细胞增多以适应低氧环境，相关机理如下图所示。此外，该研究可为癌症等诸多疾病的治疗提供新思路。（1）如果氧气供应不足，HIF-1a进入细胞核，与其他因子（ARNT）一起与EPO基因上游的调控序列结合，增强该基因的__________，使EPO合成和分泌增加。EPO刺激骨髓造血干细胞，使其__________，生成大量红细胞，从而提高氧气的运输能力。（2）正常条件下，氧气通过__________的方式进入细胞，细胞内的HIF-1a在脯氨酰羟化酶的作用下被羟基化，最终被降解。如果将细胞中的脯氨酰羟化酶基因敲除，EPO基因的表达水平会__________（填“升高”或“降低”），其原因是__________。（3）一些实体肿瘤（如肝癌）中的毛细血管生成滞后，限制了肿瘤的快速发展。研究发现，血管内皮生长因子能促进血管内皮细胞增殖和毛细血管的生成。假设血管内皮生长因子的合成与EPO合成的调节途径类似，且途径有两个：途径①相当于图中HIF-la的降解过程，途径②相当于HIF-1a对EPO合成的调控过程。为了限制肿瘤快速生长，可以通过调节途径①和途径②来实现，进行调节的思路是__________。【答案】①.转录②.增殖分化③.自由扩散④.升高⑤.HIF-1a无法降解，在细胞内积累，促进EPO基因的表达⑥.促进途径①进行，抑制途径②的进行【解析】〖祥解〗据题干和题图分析，HIF-1a是低氧诱导因子，当氧气供应正常时，HIF-la在脯氨酰羟化酶的作用下被降解；在氧气供应不足时，HIF-1a进入细胞核中，与EPO基因调控序列结合，促进促红细胞生成素（EPO）的合成，据此分析。【详析】（1）据图可知，如果氧气供应不足，HIF-1a进入细胞核，与其他因子（ARNT）一起与EPO基因上游的调控序列结合，增强该基因的转录，使EPO合成和分泌增加。EPO刺激骨髓造血干细胞，促进其增殖和分化，生成大量红细胞，从而提高氧气的运输能力。（2）正常条件下，氧气通过自由扩散的方式进入细胞，细胞内的HIF-1a在脯氨酰羟化酶的作用下被羟基化，最终被降解。如果将细胞中的脯氨酰羟化酶基因敲除，则HIF-1a降解的途径中断，HIF-1a无法降解，在细胞内积累，会进入细胞核后，促进EPO基因的表达，故EPO基因的表达水平会升高。（3）血管内皮生长因子的合成与EPO合成的调节途径类似，途径有两个：途径①相当于图中HIF-la的降解过程，途径②相当于HIF-1a对EPO合成的调控过程。根据题意，实体肿瘤（如肝癌）中的毛细血管生成滞后，会限制肿瘤的快速发展，故可通过抑制毛细血管的生成来限制肿瘤的快速生长，而血管内皮生长因子能促进血管内皮细胞增殖和毛细血管的生成，故可调控诱导血管内皮生长因子凋亡来实现。因此，进行调节的思路为：促进途径①即降解过程，抑制途径②的进行。【『点石成金』】本题结合背景信息，考查学生获取和解读信息的能力，以及调动和运用知识的能力，解答本题的关键是能整合题干信息，结合相关图像，提取相关信息，并能以题干信息为基础进行知识迁移，有一定难度。一、单选题1．（2024·山东聊城·三模）成熟的柿果实营养丰富，形色美观且有“事事（柿柿）如意”的美好寓意，深受人们喜爱。柿果成熟过程中乙烯起着关键的作用，乙烯在细胞内的合成途径如图所示。下列说法错误的是（

）A．乙烯能促进开花，促进叶、花、果实脱落B．用14C标记甲硫氨酸可追踪研究乙烯的合成过程C．果实经ACC氧化酶抑制剂处理后可延长贮藏时间D．乙烯对植物生命活动的调节，本质上也是植物基因组直接控制生物性状的过程【答案】D〖祥解〗激素调节与植物生命活动的关系：激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用，但是，激素调节只是植物生命活动调节的一部分。植物的生长发育过程，在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。光照、温度等环境因子的变化，会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调节。【详析】A、乙烯的作用表现在：促进果实成熟；促进开花；促进叶、花、果实脱落，A正确；B、由图可知，甲硫氨酸通过一系列的反应能转化乙烯，因此用14C标记甲硫氨酸可追踪研究乙烯的合成过程，B正确；C、抑制ACC合酶的表达，能抑制乙烯的合成，乙烯具有促进果实成熟的作用，因此抑制ACC合酶的表达能延长柿果实贮藏时间，C正确；D、由图可知，乙烯对植物生命活动的调节，本质上基因组控制酶的合成来控制细胞代谢进而间接控制生物体性状的过程，D错误。故选D。2．（2024·山东菏泽·二模）放射自显影技术可用于区分DNA复制的方向，复制开始时，首先用低放射性的³H脱氧胸苷作原料进行培养，一定时间后转移到含有高放射性的原料中进行培养，在放射自显影图像上观察比较放射性标记的强度，结果如图甲和图乙。图丙和图丁分别表示不同DNA复制过程模式图。下列说法错误的是（

）A．图甲、图乙分别对应图丙、图丁代表的DNA复制方式B．若解旋酶移动速率恒定，图丙表示的复制方式比图丁表示的复制方式效率高C．⑤⑥复制完成后，两条完整子链中G与C含量之和相等D．②③⑤是不连续复制，其模板链的3’端都指向解旋方向【答案】A〖祥解〗DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。DNA复制条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；DNA复制过程：边解旋边复制；DNA复制特点：半保留复制。【详析】A、由图可知，图丙表示双向复制，复制起始点区域利用低放射性原料，其放射性低，两侧的新合成区域利用高放射性原料，其放射性高，图丁表示单向复制，复制起始点区域利用的是低放射性原料，因此放射性低，右侧的新合成区域利用的是高放射性原料，因此放射性高，故图甲、图乙分别对应图丁、图丙代表的DNA复制方式，A错误；B、由图可知，图丙表示双向复制，图丁表示单向复制，若解旋酶移动速率恒定，图丙表示的复制方式比图丁表示的复制方式效率高，B正确；C、⑤⑥复制完成后两条链互补，所以两条完整子链中G与C含量之和相等，C正确；D、由图可知，②③⑤是不连续复制，由于DNA聚合酶只能从5’向3’方向延伸子链，因此每条子链延伸的方向都是从5’向3’其模板链的3’端都指向解旋方向，D正确。故选A。3．（2024·山东临沂·二模）R2是低等真核生物中广泛存在的一种逆转座子，它可以通过“复制-粘贴”方式在基因组上发生跳跃。它专一性地“寄生”在宿主基因组的28S核糖体DNA中，借助宿主基因的启动子，合成自身的RNA和蛋白质并组装形成R2复合物（“复制”过程）。R2复合物可再次识别宿主28S核糖体DNA上的专一性位点，通过酶切开DNA双链，再逆转录合成cDNA，将R2基因序列重新整合到宿主基因组上（“粘贴”过程），完成“增殖”。下列有关说法错误的是（

）A．R2的“复制-粘贴”过程需要RNA聚合酶、逆转录酶和DNA连接酶等参与B．R2的“复制-粘贴”过程可造成基因突变或染色体变异C．宿主基因的启动子特定区域甲基化会使R2的“复制”过程无法完成D．R2的存在造成宿主基因组不稳定，增加了遗传多样性，有利于生物的进化【答案】B〖祥解〗DNA甲基化若发生在基因转录的启动子序列上，则会影响RNA聚合酶与该序列的识别与结合，进而抑制基因的表达。【详析】A、R2的“复制”过程需要合成自身的RNA和蛋白质，R2的“粘贴”需要逆转录合成cDNA，故该过程需要RNA聚合酶、逆转录酶和DNA连接酶等参与，A正确；B、R2专一性地“寄生”在宿主基因组的28S核糖体DNA中，所以它的“复制-粘贴”过程可造成基因突变，但不会造成染色体变异，B错误；C、宿主基因的启动子特定区域甲基化，会抑制转录过程，所以使R2的“复制”过程无法完成，C正确；D、R2的存在造成宿主基因组不稳定，会产生很多变异，这会增加了遗传多样性，为进化提供原材料，D正确。故选B。4．（2024·山东烟台·三模）DNA转录时作为模板功能的链叫作反义链，另一条叫作有义链。下图是DNA分子中某些基因有义链和反义链示意图。下列说法错误的是（

）A．不同基因可能同时复制，但不能同时转录B．根据启动子和终止子的相对位置可判断哪条链作为反义链C．DNA分子的一条链对不同基因来说，有的是有义链，有的是反义链D．基因的转录和翻译并不都是沿着模板的3'端到5'端进行的【答案】A〖祥解〗RNA是在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成的，这一过程称为转录。翻译指游离在细胞质内的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。【详析】A、不同的基因位置不同可能同时复制，也可能同时转录，A错误；B、启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合的位点，驱动基因转录，因此根据启动子和终止子的相对位置可以判断哪条链作为反义链，B正确；C、由图可知，不同基因的有义链和反义链不同，因此DNA分子的一条链对不同基因来说，有的是有义链，有的是反义链，C正确；D、基因的转录是沿着模板的3'端到5'端进行的，翻译是沿着模板的5'端到3'端进行的，D正确。故选A。5．（2024·山东德州·二模）将高血糖鼠卵母细胞进行体外受精，经胚胎移植后获得的子代小鼠的胰岛素分泌不足。研究发现，亲代鼠卵母细胞中DNA去甲基化酶基因Tet3表达下降，子代小鼠胰岛素分泌相关基因GCK的启动子区域高度甲基化且转录水平降低，这种甲基化状态最早出现在受精卵的雄原核，呈现父本的特异性。下列说法错误的是（）A．Tet3基因表达降低导致GCK基因去甲基化障碍直接影响转录过程B．向高血糖鼠的卵母细胞中注射Tet3的mRNA可改善子代鼠胰岛素分泌情况C．GCK高度甲基化没有改变碱基的种类和排列顺序但其控制的表型可遗传D．卵母细胞中Tet3基因表达下降导致雄原核中GCK基因高度甲基化【答案】D〖祥解〗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。【详析】A、分析题意，亲代鼠卵母细胞中DNA去甲基化酶基因Tet3表达下降，子代小鼠胰岛素分泌相关基因GCK的启动子区域高度甲基化且转录水平降低，说明Tet3基因表达降低导致GCK基因去甲基化障碍直接影响转录过程，A正确；B、高血糖小鼠的胰岛素分泌相关基因GCK的启动子区域高度甲基化且转录水平降低，导致胰岛素合成减少，向高血糖鼠的卵母细胞中注射Tet3的mRNA能够使胰岛素的合成提高，可改善子代鼠胰岛素分泌情况，B正确；C、GCK高度甲基化是表观遗传的一种，表观遗传没有改变碱基的种类和排列顺序但其控制的表型可遗传，C正确；D、分析题意，子代小鼠胰岛素分泌相关基因GCK的启动子区域高度甲基化且转录水平降低，这种甲基化状态最早出现在受精卵的雄原核，呈现父本的特异性，故卵母细胞中Tet3基因表达下降不会导致雄原核中GCK基因高度甲基化，D错误。故选D。6．（2024·山东德州·二模）DNA分子的碱基具有吸收260nm波长光的特性。当DNA两条链碱基紧密连接时，吸光度偏低；两条链分离时，吸光度升高，因此DNA变性可通过DNA溶液对260nm波长光的吸光度来检测。肺炎链球菌DNA的变性曲线如图所示，吸光度达到最大值的50%时的温度称为熔解温度（Tm）。下列说法正确的是（）A．加热会破坏脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键使DNA变性B．A、T碱基对所占比例越高的DNA，变性曲线中Tm值越高C．加热至约70℃时DNA两条链从一端向另一端逐渐分离D．利用PCR技术检测目的基因时需要先将DNA变性【答案】D〖祥解〗DNA变性的本质原因是：DNA双螺旋分子结构在某种因素的作用下，DNA分子互补碱基对之间的氢键断裂，使.DNA分子双螺旋结构疏散，双链裂解变成单链，进行解链反应，解链后即称为DNA变性。【详析】A、加热是使DNA分子互补碱基对之间的氢键断裂，使DNA分子双螺旋结构疏散，双链裂解变成单链，进行解链反应，使DNA变性，A错误；B、A、T碱基对有两个氢键，C、G碱基对有三个氢键，A、T碱基对所占比例越高的DNA变性时需要的温度越低，即变性曲线中Tm值越低，B错误；C、加热至约70℃时DNA两条链同时分离，C错误；D、利用PCR技术检测目的基因时，需要先将DNA变性，使DNA双链打开，D正确。故选D。7．（2024·山东·模拟预测）拟南芥在盐胁迫条件下，会发生DNA甲基化和mRNA假尿嘧啶化修饰，产生较稳定的表型改变来应对环境变化。当后代未受到胁迫时部分植株能延续这种改变，该现象称为“胁迫跨代记忆”。研究发现，假尿嘧啶化修饰使尿嘧啶核苷酸化学结构发生改变，形成假尿嘧啶核苷酸，可提高mRNA的稳定性和翻译速率。下列叙述正确的是（

）A．“胁迫跨代记忆”改变了基因的碱基排列顺序B．甲基化修饰可抑制DNA的复制与转录过程C．含有假尿嘧啶核苷酸的密码子不能编码氨基酸D．可通过逆境胁迫激发表观遗传修饰来培育新品种【答案】D〖祥解〗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。【详析】A、“胁迫跨代记忆”与DNA甲基化修饰有关，DNA甲基化属于表观遗传，表观遗传未改变基因的碱基排列顺序，A错误；B、由题意可知，甲基化修饰可抑制DNA的转录与翻译过程，不影响DNA的复制，B错误；C、假尿嘧啶化修饰可以提高mRNA的稳定性（不容易被核酸酶分解）和翻译速率，故含有假尿嘧啶核苷酸的密码子仍可以编码氨基酸，C错误；D、在逆境下，拟南芥DNA甲基化修饰可对逆境做出应答，产生较稳定的表型改变，因此可通过逆境锻炼激发表观遗传修饰培育新品种，D正确。故选D。8．（2024·山东泰安·模拟预测）M13噬菌体是一种寄生于大肠杆菌的丝状噬菌体，其DNA为含有6407个核苷酸的单链环状DNA．M13噬菌体增殖的部分过程如图所示，其中SSB是单链DNA结合蛋白。下列相关叙述正确的是（

）A．M13噬菌体的遗传物质复制过程中不需要先合成RNA引物来引导子链延伸B．SSB的作用是防止解开的两条单链重新形成双链，利于DNA复制C．过程⑥得到的单链环状DNA是过程②~⑤中新合成的DNAD．过程②~⑥需要断裂2个磷酸二酯键，合成6411个磷酸二酯键【答案】B〖祥解〗据图可知，M13噬菌体DNA在宿主细胞内的合成过程为：MI3噬菌体DNA是一种单链DNA，进入大肠杆菌后先合成为复制型双链DNA，再进行滚环复制，即在M13噬菌体的双链DNA环状分子一条链（正链）上切一个切口，产生游离的3'端羟基作为延伸起点，最后在宿主细胞DNA聚合酶的催化下，以另一条单链即负链为模板不断地合成新的正链。【详析】A、①过程需要先合成RNA引物来引导子链延伸，③不需要，A错误；B、SSB是单链DNA结合蛋白，由图可知SSB的作用是防止解开的两条单链重新形成双链，利于DNA复制，B正确；C、据题图可知，过程⑥得到的单链环状DNA是原来的，过程②~⑤中新合成的DNA单链存在于复制型双链DNA中，C错误；D、该DNA为含有6407个核苷酸的单链环状DNA，由图可知过程②~⑥需要断裂2个磷酸二酯键，一共合成6409个磷酸二酯键，D错误。故选B。9．（2024·山东泰安·模拟预测）NewPhytologist杂志发表了我国科学家有关大豆对盐胁迫响应的分子调控机制，过程如图所示。研究发现，miR160a可通过切割GmARF16基因转录的mRNA使大豆具有耐盐性。下列叙述错误的是（

）

A．大豆的不耐盐与耐盐这对性状受多对基因共同决定B．若GmMYC2基因启动子甲基化程度增加可提高耐盐性C．脯氨酸含量增加可降低根部细胞渗透压引起耐盐性增强D．miR160a通过碱基互补配对原则识别mRNA并断裂磷酸二酯键【答案】C〖祥解〗由图可知，GmARF16基因转录的mRNA可以激活GmMYC2基因的表达，GmMYC2基因的表达产物bHLH转录因子抑制脯氨酸的合成，从而使大豆表现出不耐盐的性状。【详析】A、大豆的不耐盐与耐盐受GmARF16基因、GmMYC2基因等多对基因共同决定，A正确；B、若GmMYC2基因启动子甲基化程度增加，会抑制bHLH转录因子的产生，故脯氨酸合成增加，大豆耐盐性增加，B正确；C、脯氨酸含量增加可增大根部细胞渗透压，如果外部环境含盐量一定程度的增加，细胞依然可以吸收水分，故大豆耐盐性增强，C错误；D、miR160a可通过切割GmARF16基因转录的mRNA，故miR160a通过碱基互补配对原则识别mRNA并断裂磷酸二酯键，D正确。故选C。10．（2024·山东威海·二模）DNA的复制方式存在全保留复制、半保留复制和弥散复制（子代—DNA—由亲本链和新合成的片段随机拼接而成）三种假说。为探究DNA的复制方式，研究人员将大肠杆菌置于以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养多代，再转入以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养并提取不同世代大肠杆菌的DNA进行密度梯度离心，离心结果如下图所示，已知0世代时DNA条带的平均密度为1.724，4.1世代时图示离心管最左侧DNA条带的平均密度为1.710。下列说法正确的是（

）A．据图可推知离心管管底位于图示左侧B．1.0世代时半保留复制和弥散复制均会出现图示结果C．3.0世代时图示右侧DNA条带的平均密度小于1.717D．4.1世代时两个DNA条带含量比约为3：1【答案】B〖祥解〗DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。DNA复制条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；DNA复制过程：边解旋边复制；DNA复制特点：半保留复制，边解旋边复制。此题通过放射性同位素标记和密度梯度离心方法分析DNA的复制方式。【详析】A、已知0世代时DNA条带的平均密度为1.724，密度大靠近右侧，4.1世代时图示离心管最左侧DNA条带的平均密度为1.710，密度小靠近左侧，说明离心管管底位于图示右侧，A错误；B、半保留复制和弥散复制（子代—DNA—由亲本链和新合成的片段随机拼接而成）的1.0世代离心的结果相同，都只出现一个条带，所以1.0世代时半保留复制和弥散复制均会出现图示结果，B正确；C、3.0世代时图示右侧DNA条带与1.0世代的相同，已知0世代时，DNA条带的平均密度是1.724，4.1世代时，较深的DNA条带平均密度是1.710，因此1.0世代时，DNA条带的平均密度=（1.710+1.724）÷2=1.717，C错误；D、4.0世代时，两个DNA条带的含量比值=(24-2)：2=7：1，因此4.1世代时，两个DNA条带的含量比值大于7：1，D错误。故选B。11．（2024·山东·模拟预测）硅藻（真核生物）有着奇特的繁殖方式，其含硅外壳无法生长，由大的上壳扣住小的下壳形成，分裂时产生的两个子细胞各自以旧壳为新上壳合成新下壳，形成一个与母体大小相同的细胞和一个略小于母体的细胞（如图）。当该物种繁殖到若干代后，有的子细胞会以产生复大孢子的方式恢复原来的大小。下列有关叙述正确的是（）A．能在光学显微镜下看到硅藻细胞的双层核膜B．1个硅藻细胞繁殖代后，与母体大小相同的子细胞数大于或等于1C．1个母体繁殖3次后，形成4个大小与B细胞相同的子细胞D．硅藻繁殖时，不一定会出现DNA双螺旋解旋的现象【答案】B〖祥解〗由题意可知，硅藻细胞繁殖时，其含硅外壳无法生长，分裂时产生的两个子细胞各自以旧壳为新上壳合成新下壳，形成一个与母体大小相同的细胞和一个略小于母体的细胞，若不考虑产生复大孢子这种情况，则1个硅藻细胞繁殖n代后，与母体大小相同的子细胞数为1，由于当该物种繁殖到若干代后，有的子细胞会以产生复大孢子的方式恢复原来的大小，故1个硅藻细胞繁殖n代后，与母体大小相同的子细胞数大于或等于1。【详析】A、核膜为亚显微结构，在电子显微镜下可以看到，在光学显微镜下不能看到，A错误；B、由题意可知，硅藻细胞繁殖时，其含硅外壳无法生长，分裂时产生的两个子细胞各自以旧壳为新上壳合成新下壳，形成一个与母体大小相同的细胞和一个略小于母体的细胞，若不考虑产生复大孢子这种情况，则1个硅藻细胞繁殖n代后，与母体大小相同的子细胞数为1，由于当该物种繁殖到若干代后，有的子细胞会以产生复大孢子的方式恢复原来的大小，故1个硅藻细胞繁殖n代后，与母体大小相同的子细胞数大于或等于1，B正确；C、1个母体繁殖3次后，形成3个大小与B细胞相同的子细胞，C错误；D、硅藻繁殖过程中，会发生DNA复制，DNA复制过程中，DNA双链会解螺旋，D错误。12．（2024·山东淄博·二模）dNTP（包括dATP、dTTP、dGTP、dCTP）的结构与ATP类似，除碱基不同外，dNTP含有脱氧核糖。与dNTP相比，ddNTP的五碳糖为双脱氧核糖，其3'碳位为-H且不能与磷酸形成化学键。现有甲~丁四个PCR反应体系，甲体系中含有放射性磷标记的ddATP（记作ddATP+）和DNA模板链。PCR完成后，经电泳（分子量小的DNA在电场中移动快）将甲体系中一组长度不等的DNA单链分离。丙、乙、丁三个PCR体系与甲相似，分别用于检测T、C、G的碱基序列，检测结果如图。下列说法正确的是（

）A．ddATP+中的放射性磷酸基团应位于ddATP的末端B．甲体系中除含ddATP+外，还应含有dTTP、dGTP、dCTPC．新掺入脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接在子链的5'端D．模板DNA的碱基序列为3'CTGGACTGACAT5'【答案】D〖祥解〗DNA分子复制的场所、过程和时间：（1）DNA分子复制的场所：细胞核、线粒体和叶绿体；（2）DNA分子复制的过程：①解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开；②合成子链：以解开的每一条母链为模板，以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链；③形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构，从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子；（3）DNA分子复制的时间：有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。【详析】A、由于ddNTP的五碳糖为双脱氧核糖，其3'碳位为-H且不能与磷酸形成化学键，因此ddATP+中的放射性磷酸基团不应位于ddATP的末端，A错误；B、甲体系中除含ddATP+外，还应含有dATP、dTTP、dGTP、dCTP，B错误；C、PCR扩增时，由5'端向3'端延伸，则新掺入脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接在子链的3'端，C错误；D、当ddNTP结合时，DNA合成终止，因此DNA合成链可能随机停止在任何碱基处，根据四种碱基的条带位置反向推出DNA序列。PCR扩增时，由5'端向3'端延伸，则根据电泳图及分子量小的DNA在电场中移动快可知，该DNA片段的待测碱基序列为5'GACCTGACTGTA3'，因此模板DNA的碱基序列为3'CTGGACTGACAT5'，D正确。故选D。13．（2024·山东·模拟预测）将两条单链均被32P标记的基因A导入不含32P标记的某动物精原细胞中，两个基因A分别插入1号和2号两条非同源染色体上。将该精原细胞置于不含32P的培养液中培养，得到4个子细胞，不考虑同源染色体的非姐妹染色单体间的互换和染色体变异，检测子细胞中的标记情况。下列叙述正确的是（

）A．基因A的插入一定会导致该染色体上基因的数目发生变化B．可能会出现3个子细胞含32P，1个子细胞不含32P的情况C．若2个子细胞中含有32P，则该精原细胞一定进行了减数分裂D．若4个子细胞中含32P，则该精原细胞一定进行了有丝分裂【答案】B〖祥解〗根据题意可知，两个基因A分别插入1号和2号两条非同源染色体上。若进行有丝分裂，这两条非同源染色体复制后的姐妹染色单体分别移向两极，形成的两个子细胞都含有两个A基因。若为减数分裂，减数第一次分裂形成的子细胞内可能含有A基因所在的1号和2号染色体，也可能只含有A基因所在的1号染色体或2号染色体，也可能不含A基因。【详析】A、若基因A插入到染色体的某基因内部，则会破坏原有基因，因此基因A的插入不一定会导致该染色体上基因的数目发生变化，A错误；B、两个基因A分别插入1号和2号两条非同源染色体上。若该精原细胞进行两次有丝分裂，由于DNA的半保留复制，第一次有丝分裂产生的两个子细胞均含有32P（此时1号和2号染色体所含的A基因均只有一条链含32P），经第二次有丝分裂DNA复制后，含A基因的1号和2号染色体形成的两条姐妹染色单体只有一条单体的一条DNA链含32P，着丝粒分裂后由于姐妹染色单体分开后随机进入两个子细胞，可能出现4个子细胞中均含32P或3个子细胞中含32P、1个子细胞中不含32P或2个子细胞中含32P、2个子细胞中不含32P，B正确；C、根据B项分析可知，若进行两次有丝分裂，也可能出现2个子细胞中含有32P，C错误；D、若进行减数分裂，DNA复制一次，含A基因的1号染色体和2号染色体的两条姐妹染色单体均含32P，减数第一次分裂若含A基因的1号染色体和含A基因的2号染色体分向两个次级精母细胞，则减数第二次分裂结束形成的4个子细胞均含32P，因此若4个子细胞中含32P，则该精原细胞不一定进行了有丝分裂，D错误。故选B。14．（2024·山东·模拟预测）校正tRNA是一种虽携带氨基酸a，但因某种突变而能识别氨基酸b密码子的tRNA。下列叙述错误的是（

）A．校正tRNA携带氨基酸a不只与校正tRNA上的反密码子有关B．转录过程中，校正tRNA使原来氨基酸b的位置变为氨基酸aC．校正tRNA在发挥作用时要遵循碱基互补配对原则D．校正tRNA可以弥补某些因突变而引发的遗传缺陷【答案】B〖祥解〗翻译是指以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。翻译的场所：细胞质的核糖体上。翻译的本质：把DNA上的遗传信息通过mRNA转化成为蛋白质分子上氨基酸的特定排列顺序。【详析】A、依据题干信息，校正tRNA是一种虽携带氨基酸a，但能识别氨基酸b密码子的tRNA，说明校正tRNA的反密码子已改变，仍携带氨基酸a，说明携带氨基酸a不只与校正tRNA上的反密码子有关，A正确；B、校正tRNA使原来氨基酸b的位置变为氨基酸a的过程，是在翻译过程，B错误；C、校正tRNA在发挥作用时要发生“识别”过程，即遵循碱基互补配对原则，C正确；D、校正tRNA分子的作用是校正发生错误的翻译的过程，故某些突变引发密码子改变，但由于校正tRNA分子的存在使得该位置的氨基酸未发生改变，可以弥补某些突变引发的遗传缺陷，D正确。故选B。15．（2024·山东潍坊·二模）从大肠杆菌中提取某条mRNA逆转录形成一条cDNA单链并测序，测得该序列为5'-⋯CGTAGC，⋯-3'。现将该序列形成双链，构建表达载体并导入细胞中表达形成肽链。反密码子与对应的氨基酸关系如下表所示。下列说法错误的是（

）反密码子（方向为3'到5'）CGACGUUGCACGAGCGCU氨基酸丙氨酸丙氨酸苏氨酸半胱氨酸丝氨酸精氨酸A．5'-GCU-3'和5'-GCA-3'是编码丙氨酸的密码子B．编码该mRNA的DNA序列的模板链与该cDNA单链序列相同C．构建表达载体时该cDNA单链的3'端与启动子相连D．该细胞表达的多肽序列为“⋯-丙氨酸-半胱氨酸-⋯”【答案】D〖祥解〗转录是在细胞核内，以DNA一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。翻译是在核糖体中以mRNA为模板，按照碱基互补配对原则，以tRNA为转运工具、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。【详析】A、由表格可知，丙氨酸的反密码子是3'-CGA-5'，3'-CGU-5'，编码丙氨酸的密码子5'-GCU-3'和5'-GCA-3'，A正确；B、cDNA单链是mRNA逆转录形成的，编码该mRNA的DNA序列的模板链与该cDNA单链序列都和mRNA的序列互补，因此它们的序列相同，B正确；C、启动子的作用是启动转录，子链的延伸方向5'到3'，因此cDNA单链的3'端与启动子相连，C正确；D、cDNA单链并测序，测得该序列为5'-⋯CGTAGC，⋯-3'，则mRNA的序列为3'-⋯GCAUCG⋯-5'，反密码子的序列5'-⋯CGUAGC，⋯-3'，对照表格可知，细胞表达的多肽序列不是“⋯-丙氨酸-半胱氨酸-⋯”，D错误。故选D。二、多选题16．（2024·山东菏泽·一模）在对照实验中，控制变量可采用“加法原理”或“减法原理”。与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”；与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。下列实验中采用了加法原理的是（

）A．“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，实验组分别作加热、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理B．阻断实验动物垂体与下丘脑之间的血液联系，观察其生殖器是否萎缩C．格里菲斯将R型活细菌和加热杀死的S型细菌混合后向小鼠注射，观察小鼠是否存活D．“验证Mg是植物生活的必需元素”实验中，完全培养液作为对照，实验组是缺Mg培养液【答案】AC〖祥解〗据题干信息可知，“加法原理”是人为添加某种影响因素，“减法原理”是认为去除某种因素，均为“实验组”。判断为“加法原理”或“减法原理”是和常态情况的对照组进行对照实验。【详析】A、比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，实验组分别作加热、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液，与自然状态相比，是添加条件，属于加法原理的应用，A正确；B、阻断实验动物垂体与下丘脑之间的血液联系，观察其生殖器是否萎缩，属于减法原理的应用，B错误；C、在肺炎双球菌的转化实验中，格里菲思向小鼠体内单独注射R型活菌、S型活菌及加热杀死后的S型菌，观察存活情况作为对照组，然后将R型活菌和加热杀死的S型菌混合后向小鼠注射，观察小鼠是否存活作为实验组，增加了实验的影响因素，属于加法原理，C正确；D、“验证Mg是植物生活的必需元素”实验中，对照组是完全培养液，实验组是缺Mg培养液，属于减法原理，D错误。故选AC。17．（2024·山东菏泽·一模）人体内DU145细胞是一种癌细胞，该细胞中的XIAP基因能抑制凋亡和促进癌细胞的增殖。研究人员将目的基因导入DU145细胞中，其直接表达的shRNA经过运输、剪切等作用，与XIAP转录的mRNA发生结合而使XIAP基因沉默，过程如图所示。图中①~⑨代表生理过程，Dicer是一种核糖核酸内切酶，RISC称为RNA诱导沉默复合体，染色体组蛋白乙酰化会使染色体中蛋白质与DNA的结构变得松散。下列叙述正确的是（

）A．过程⑨中A核糖体先与mRNA结合，翻译过程从左往右进行B．若XIAP基因中碱基C有a个，则该基因复制第3次需要胞嘧啶脱氧核苷酸7a个C．使用组蛋白去乙酰化酶抑制剂有助于过程①⑦的进行D．过程⑥说明RISC可以对XIAP基因的mRNA进行切割和降解【答案】CD〖祥解〗DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，一条链上相邻的脱氧核苷酸由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链，DNA分子一般是由2条反向平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构，两条链上的碱基由氢键连接形成碱基对，且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。【详析】A、图中⑨过程底物为mRNA，产物是肽链，该过程称为翻译。图中右侧核糖体上的肽链较左侧肽链短，说明右侧核糖体先与mRNA结合，翻译过程从右往左进行，A错误；B、若XIAP基因中碱基C有a个，在DNA分子中C=G，则该基因复制第3次需要胞嘧啶脱氧核苷酸=（23-22）a=4a个，B错误；C、图中①⑦进行的是转录，染色体组蛋白乙酰化会使染色体中蛋白质与DNA的结构变得松散，有利于DNA解螺旋，组蛋白去乙酰化酶抑制剂，有利于染色体组蛋白乙酰化，可促进基因转录，C正确；D、由图可知，过程⑥中RISC可以对XIAP基因的mRNA进行切割和降解，导致XIAP基因的表达产物凋亡抑制因子(XIAP蛋白)不能合成，从而使癌细胞的增殖受到抑制，D正确。故选CD。18．（2024·山东泰安·模拟预测）2020年2月，中科院生物物理研究所揭示了一种精细的DNA复制起始位点的识别调控机制。该研究发现，含有组蛋白变体H2A．Z的核小体（染色体的基本组成单位）能够通过直接结合甲基化酶SUV420H1，促进核小体上的组蛋白H4的第二十位氨基酸发生二甲基化修饰。而带有二甲基化修饰的H2A．Z核小体能进一步招募复制起始位点识别蛋白ORC1，从而帮助DNA复制起始位点的识别。下列叙述正确的是（

）

A．核小体的主要组成成分是DNAB．一个DNA分子上只可能含有一个组蛋白变体H2A．Z的核小体C．开发抑制甲基化酶SUV420H1活性的药物，可以用作肿瘤的治疗D．在T细胞中破坏该调控机制后，T细胞的免疫激活也会受到抑制【答案】CD〖祥解〗染色体的主要成分是DNA和蛋白质，染色体是DNA的主要载体。DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。DNA复制条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；DNA复制过程：边解旋边复制；DNA复制特点：半保留复制。【详析】A、染色体的主要组成成分是DNA和蛋白质，核小体是染色体的基本组成单位，其主要组成成分是DNA和蛋白质，A错误；B、依题意，含有组蛋白变体H2A.Z的核小体参与调控DNA复制起点的识别，DNA分子可以多起点复制，所以一个DNA分子上可以含有多个组蛋白变体H2A.Z的核小体，B错误；C、依题意，甲基化酶SUV420H1可催化组蛋白变体H2A.Z的甲基化，二甲基化修饰的H2A.Z核小体能进一步招募复制起始位点识别蛋白ORC1，从而帮助DNA复制起始位点的识别。因此，开发抑制甲基化酶SUV420H1活性的药物，能抑制DNA复制过程，因而可以用作肿瘤的治疗，C正确；D、在T细胞中破坏该调控机制后，能抑制DNA复制，T细胞的增殖受阻，导致免疫激活受到抑制，D正确。故选CD。19．（2024·山东泰安·模拟预测）研究人员发现果蝇体内PER蛋白与TIM蛋白浓度呈周期性变化，且与昼夜节律同步。白天PER蛋白与TIM蛋白都会被降解，晚上这两种蛋白结合产生复合物，进入细胞核调节PER基因表达，变化过程如图所示。①、②、③为基因表达过程。下列叙述错误的是（

）

A．①过程中DNA聚合酶在模板链上不断移动B．②过程中利用细胞核内核糖体识别mRNA的起始密码子C．每天傍晚PER基因转录产生的mRNA数量达到最多D．TIM基因缺失将导致PER蛋白在白天不断积累【答案】ABD〖祥解〗基因控制蛋白质合成包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，而翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程。题意分析，白天PER蛋白与TIM蛋白都会被降解，晚上这两种蛋白结合产生复合物，进入细胞核调节PER基因表达，实现昼夜节律。【详析】A、①为转录过程，在该过程中RNA聚合酶在模板链上不断移动，A错误；B、②过程中利用细胞质中的核糖体识别mRNA的起始密码子，B错误；C、白天PER蛋白与TIM蛋白都会被降解，每天傍晚这两种蛋白结合产生的复合物浓度最低，对PER基因转录的阻遏作用最弱，PER基因转录产生的mRNA数量达到最多，C正确；D、TIM基因缺失将导致TIM蛋白不能合成，PER蛋白在白天会被降解，不会不断积累，D错误。故选ABD。20．（2024·山东济宁·三模）小鼠A基因编码某种生长因子，缺乏时个体矮小。某一性别的小鼠形成配子时A基因甲基化，另一性别的小鼠形成配子时A基因去甲基化，从而使子代产生不同表型。某鼠群中雌雄均有矮小个体和正常个体，现以1对雌雄小鼠为研究对象，正常小鼠为母本、矮小小鼠为父本进行多次杂交实验，子代中矮小小鼠皆为雄性，正常小鼠皆为雌性。下列分析正确的是（

）A．基因A、a可能位于常染色体上 B．亲本正常小鼠的父本表型可能为矮小小鼠C．甲基化的A基因碱基序列改变，不能表达 D．亲本矮小小鼠产生的A精子和a精子数量相等【答案】BD〖祥解〗表观遗传：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。DNA的甲基化：生物基因的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。【详析】A、子代中矮小小鼠皆为雄性，正常小鼠皆为雌性，子代雌雄小鼠中矮小和正常的遗传与性别有关，由此推测基因A、a可能位于性染色体上，A错误；B、子代中矮小小鼠皆为雄性，正常小鼠皆为雌性，说明雌性小鼠形成配子时A基因甲基化，雄性小鼠形成配子时A基因去甲基化，亲本正常小鼠的父本表型可能为矮小小鼠，B正确；C、甲基化的A基因碱基序列不发生改变，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而对表型产生影响，C错误；D、在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代，因此亲本矮小小鼠产生的A精子和a精子数量相等，D正确。故选BD。21．（2024·山东·二模）在植物腋芽处特异性表达的转录因子BRC1是侧芽生长的核心调控因子。研究表明，生长素、细胞分裂素（CK）、独脚金内酯（SL）、油菜素内酯（BR）等多种植物激素和D53、PIFs、SPL、BZR1等多种信号分子之间的相互作用会影响BRC1的含量从而参与对侧芽生长的调控，调控机理如下图所示。下列说法正确的是（

）A．照射红光既能为侧芽生长提供糖类，还能作为信号影响激素代谢并抑制BRC1的表达B．照射远红光可能会抑制PIFs的活性，降低生长素的活性进而解除植物的顶端优势C．细胞分裂素可抑制BRC1的表达，促进侧芽活化，与独脚金内酯的作用相抗衡D．培养枝繁叶茂的优质盆景可激活植物体内的BR、D53、BZR1、PHY信号分子【答案】ACD〖祥解〗植物激素是由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。植物激素作为信息分子，几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。【详析】A、红光可以作为光合作用的能源，也可以作为信号分子，照射红光既能为侧芽生长提供能量，也能提供糖类，A正确；B、由图可知，照射远红光作用于光敏色素PHY，促进PIFs的活性，提高生长素的活性进而促进植物的顶端优势，B错误；C、细胞分裂素可抑制BRC1的表达，促进侧芽活化，但独脚金内酯抑制D53，细胞分裂素与独脚金内酯的作用相抗衡，C正确；D、由图可知，培养枝繁叶茂的优质盆景可激活植物体内的BR、D53、BZR、PHY等信号分子，D正确。故选ACD。22．（2024·山东济宁·二模）Klotho基因与人及小鼠的衰老密切相关。在启动子和终止子不变的情况下，该基因在人体内能表达出两种不同结构的蛋白质，分别为跨膜klotho蛋白和内环境中的klotho蛋白。klotho蛋白通过特定的通路诱导某种超氧化物歧化酶的表达，进而降低细胞中自由基的危害。下列说法错误的是（）A．人血清中的klotho蛋白浓度随年龄的增长而降低B．敲除Klotho基因的小鼠发生基因突变的概率增加C．细胞通过调节转录过程合成出不同的klotho蛋白D．Klotho基因通过控制酶的合成控制代谢，直接控制生物性状【答案】CD〖祥解〗衰老细胞的主要特征：（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；（2）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；（3）细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；（4）有些酶的活性降低；（5）呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。【详析】A、研究表明，随着年龄的增长，人体内klotho蛋白的浓度会下降，这与人体的衰老过程密切相关，A正确；B、Klotho基因编码的蛋白质能够降低细胞中自由基的危害，所以敲除Klotho基因的小鼠可能会因为自由基的损害而增加基因突变的风险，B正确；C、由题意可知，在启动子和终止子不变的情况下，Klotho基因在人体内能表达出两种不同结构的蛋白质，这表明细胞可能通过调节翻译过程来合成不同的蛋白质，C错误；D、由题意可知，Klotho基因通过调控klotho蛋白的表达来诱导超氧化物歧化酶的合成，进而降低细胞中自由基的危害，这里的控制是间接的，通过调控代谢过程中的酶活性来影响细胞功能，是间接控制生物性状，D错误。故选CD。23．（2024·山东潍坊·三模）真核生物线粒体基质内的DNA是双链闭合环状分子，外环为H链，内环为L链。大体过程为：先以L链为模板，合成一段RNA引物，然后在DNA聚合酶的作用下合成新的H链片段，当H链合成2/3时，新的L链开始合成，如图所示。下列关于线粒体DNA的说法正确的是（

）

A．DNA内外环的复制是不同步的，但子链都是从5′端向3′端延伸B．DNA分子中的磷酸二酯键数目与脱氧核苷酸数目相等C．DNA复制时可能还需要RNA聚合酶和DNA连接酶D．用15N只标记亲代DNA，复制n次后含14N/15N的DNA占总数的1/2n【答案】ABC〖祥解〗1、环状DNA分子没有游离的磷酸基团，环状DNA分子中磷酸二酯键数目和脱氧核苷酸数目相同；2、DNA复制的条件：⑴、DNA复制需要模板、原料、能量、酶等条件；⑵、DNA复制是边解旋边复制、半保留复制；⑶、DNA复制时，子链只能从5＇端向3＇端延伸，两条子链的延伸方向相反。【详析】A、图示表明，DNA内外环的复制不同步，子链的延伸方向是5'→3'，A正确；B、由于形成的DNA分子是环状的，因此子链中新形成的磷酸二酯键的数目和脱氧核苷酸的数目是相同的，B正确；C、由题意可知，DNA内外环的复制需要先以L链为模板，合成一段RNA引物，RNA的合成需要RNA聚合酶催化，也需要DNA连接酶连接磷酸二酯键，C正确；D、用15N只标记亲代DNA，复制n次后含14N/15N的DNA占总数的1/2n

-1，D错误。故选ABC。24．（2024·山东潍坊·三模）每个核糖体都由一个大亚单位和一个小亚单位构成，两个亚单位都是由核糖体RNA（rRNA）和蛋白质构成的复合物。如图表示某生物体内核糖体形成过程，据图分析，下列说法错误的是（

）A．与核糖体形成有关的基因并非都需要进行翻译B．参与组成核糖体的RNA均来自核仁，蛋白质均来自细胞质C．加工过程中，未及时利用的RNA和蛋白质均被酶分解D．核糖体在细胞核中形成后通过核孔进入细胞质发挥作用【答案】BCD〖祥解〗基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括转录和翻译两个主要阶段。（1）转录：是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。转录的场所：细胞核转录的模板：DNA分子的一条链；转录的原料：四种核糖核苷酸（“U”代替“T”与“A”配对，不含“T”）；与转录有关的酶：DNA解旋酶、RNA聚合酶；转录的产物：mRNA，tRNA，rRNA。（2）翻译：是指以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。翻译的场所：细胞质的核糖体上。翻译的本质：把DNA上的遗传信息通过mRNA转化成为蛋白质分子上氨基酸的特定排列顺序。【详析】A、核糖体是由RNA和蛋白质组成，则与核糖体形成有关的基因只需转录，不需要进行翻译，A正确；B、由图可知，参与组成核糖体的RNA还有来自核仁以外的5srRNA，蛋白质也有来自核仁的大核糖核蛋白颗粒，B错误；C、加工过程中，未及时利用的RNA和蛋白质会重新进入加工的周期中，C错误；D、核糖体在细胞质中合成，D错误。故选BCD。25．（2024·山东潍坊·模拟预测）遗传印记是因亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象，DNA甲基化是遗传印记重要的方式之一。印记是在配子发生和个体发育过程中获得的，在下一代配子形成时印记重建。下图为遗传印记对转基因鼠的Igf2基因（存在有功能型A和无功能型a两种基因）表达和传递影响的示意图，被甲基化的基因不能表达。下列说法错误的是（）

A．雌配子中印记重建后，A基因碱基序列保持不变B．由图中配子形成过程中印记发生的机制，可以断定亲代雌鼠的A基因来自它的父方C．亲代雌、雄鼠的基因型均为Aa，表型相同D．亲代雌鼠与雄鼠杂交，子代小鼠的表型及比例为生长正常鼠∶生长缺陷鼠＝3∶1【答案】CD〖祥解〗据图分析可知，雄配子中印记重建为基因去甲基化，雌配子中印记重建为基因甲基化。设甲基化分别用A'、a'表示。功能型A和无功能型a，即显性有功能（生长正常），隐性无功能（生长缺陷）。【详析】A、遗传印记是对基因进行甲基化，影响其表达，碱基序列并没有改变，故雌配子中印记重建后，A基因碱基序列保持不变，A正确；B、由图中配子形成过程中印记发生的机制可知，雄配子中印记重建为基因去甲基化，雌配子中印记重建为基因甲基化，雌鼠的A基因未甲基化，可以断定亲代雌鼠的A基因来自其父方，B正确；C、亲代雌、雄鼠的基因型均为Aa，但表型不同，原因是体细胞里发生甲基化的等位基因不同，且甲基化的基因不能表达，C错误；D、亲代雌鼠基因型为Aa，产生配子为甲基化A'：甲基化a'=1：1，雄鼠基因型为Aa，产生的配子为未甲基化A：未甲基化a=1：1，由于被甲基化的基因不能表达，所以子代小鼠基因型及比例为AA'（生长正常鼠）：Aa'（生长正常鼠）：A'a（生长缺陷鼠）：aa'（生长缺陷鼠）=1：1：1：1，即子代小鼠的表型及比例为生长正常鼠：生长缺陷鼠=1：1，D错误。故选CD。专题06遗传的分子基础五年考情考情分析遗传的分子基础2020年山东卷第5题2020年山东卷第15题2020年山东卷第21题2021年山东卷第4题2021年山东卷第5题2022年山东卷第2题2023年山东卷第1题2023年山东卷第5题2024年山东卷第5题从近些年的各地高考试题分析，本模块主要考查内容有DNA是主要的遗传物质、DNA的结构与复制、基因的表达、表观遗传5个考点。“DNA是主要的遗传物质”主要依托科学史上的经典实验考查科学家证明DNA是主要的遗传物质的思路与方法；“DNA的结构与复制”常结合细胞中DNA分子的结构特点和半保留复制方式进行考查；“基因的表达”重视对转录、翻译等的基本概念和生理过程的理解和应用。预测此部分内容都会以选择题的形式出现在高考试题中，预计会针对中心法则涉及的五个过程进行命题，命题多结合图示，分析考查上述生理过程发生的场所、条件和相关计算。1、（2024山东高考）制备荧光标记的DNA探针时，需要模板、引物、DNA聚合酶等。在只含大肠杆菌DNA聚合酶、扩增缓冲液、H2O和4种脱氧核苷酸（dCTP、dTTP、dGTP和碱基被荧光标记的dATP）的反应管①~④中，分别加入如表所示的适量单链DNA.已知形成的双链DNA区遵循碱基互补配对原则，且在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区。能得到带有荧光标记的DNA探针的反应管有（）反应管加入的单链DNA①5'-GCCGATCTTTATA-3'3'-GACCGGCTAGAAA-5'②5'-AGAGCCAATTGGC-3'③5'-ATTTCCCGATCCG-3'3'-AGGGCTAGGCATA-5'④5'-TTCACTGGCCAGT-3'A①② B.②③ C.①④ D.③④【答案】D【解析】〖祥解〗子链的延伸方向为5'→3'，由题意可知，在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区，要能得到带有荧光标记的DNA探针，需要能根据所提供的模板进行扩增，且扩增子链种含有A。【详析】分析反应管①～④中分别加入的适量单链DNA可知，①中两条单链DNA分子之间具有互补的序列，但双链DNA区之外的3'端无模板，因此无法进行DNA合成，不能得到带有荧光标记的DNA探针；②中单链DNA分子内具有自身互补的序列，由于在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区，故一条单链DNA分子不发生自身环化，但两条链可以形成双链DNA区，由于DNA合成的链中不含碱基A，不能得到带有荧光标记的DNA探针；③中两条单链DNA分子之间具有互补的序列，且双链DNA区之外的3'端有模板和碱基T，因此进行DNA合成能得到带有荧光标记的DNA探针；④中单链DNA分子内具有自身互补的序列，一条单链DNA分子不发生自身环化，两条链可以形成双链DNA区，且双链DNA区之外的3'端有模板和碱基T，因此进行DNA合成能得到带有荧光标记的DNA探针。综上，能得到带有荧光标记的DNA探针的反应管有③④。故选D。2、（2023山东高考）细胞中的核糖体由大、小2个亚基组成。在真核细胞的核仁中，由核rDNA转录形成的rRNA与相关蛋白组装成核糖体亚基。下列说法正确的是（）A.原核细胞无核仁，不能合成rRNA B.真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成C.rRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子 D.细胞在有丝分裂各时期都进行核DNA的转录【答案】B【解析】〖祥解〗有丝分裂不同时期的特点：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；（4）后期：着丝粒（点）分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。【详析】A、原核细胞无核仁，有核糖体，核糖体由rRNA和蛋白质组成，因此原核细胞能合成rRNA，A错误；B、核糖体是蛋白质合成的场所，真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成，B正确；C、mRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子，C错误；D、细胞在有丝分裂分裂期染色质变成染色体，核DNA无法解旋，无法转录，D错误。故选B。3、（2023山东高考）将一个双链DNA分子的一端固定于载玻片上，置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3个时间点的图像，①和②表示新合成的单链，①的5'端指向解旋方向，丙为复制结束时的图像。该DNA复制过程中可观察到单链延伸暂停现象，但延伸进行时2条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则，下列说法错误的是（）A.据图分析，①和②延伸时均存在暂停现象B.甲时①中A、T之和与②中A、T之和可能相等C.丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等D.②延伸方向5'端至