2025届高考生物学二轮复习考点创新提升练：遗传的分子学基础（含解析）

2025届高考生物学二轮复习考点创新提升练遗传的分子学基础题型考法1.遗传物质证据分析题型考法（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题型考法（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题型法（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。考点提升1.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创新思路：DNA复制时，DNA聚合酶只能催化DNA单链由5′→3′方向延伸，因此DNA复制时，一条链是连续合成的，称为前导链，另一条链是不连续合成的，称为后随链。2.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B32P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D35S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创新思路：解析TM4噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体一噬菌体与大肠杆菌混合培养一噬菌体侵染未被标记的细菌一在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。3.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创新思路：生物的表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表现型发生可遗传变化的现象。4.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5.端粒存在于真核细胞的染色体两端，细胞的每次分裂都会使端粒缩短一截，随着端粒缩短、消失，细胞将失去分裂能力而衰老。人的端粒酶结构及其催化修复端粒DNA的过程如图所示，端粒酶通过修复端粒DNA从而维持端粒长度。下列相关叙述正确的是()A.细胞衰老后细胞核体积减小，细胞体积增大B.端粒酶可以连接核糖核苷酸之间的磷酸二酯键C.端粒酶、核糖体和烟草花叶病毒的组成成分相同D.端粒DNA序列被“截”短，不影响正常基因的DNA序列6.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7.细菌glg基因是编码糖原合成中的关键酶。细菌糖原合成的平衡受到CsrA/CsrB系统的调节。CsrA蛋白可结合glgmRNA分子，也可结合CsrB（一种非编码RNA分子），相关过程如图所示。下列叙述错误的是()A.抑制CsrB基因的转录能抑制细菌糖原合成B.CsrB与glgmRNA竞争结合CsrA蛋白C.CsrA蛋白与glgmRNA结合促进细菌糖原的合成D.RNA聚合酶识别并结合glg基因的启动子后驱动转录8.噬菌体φX174的遗传物质是单链环状DNA分子（含有a个腺嘌呤），其复制过程如图所示。某兴趣小组利用一个被15N标记的噬菌体φX174侵染宿主细胞进行实验，下列叙述正确的是()A.噬菌体φX174的遗传物质复制时，所需的尿嘧啶核苷酸来自宿主细胞B.滚动复制n次后提取DNA进行离心，离心后试管中会出现轻、中、重3种条带C.若该正链进行图示复制最终产生4条正链DNA，则共消耗游离腺嘌呤3a个D.若噬菌体φX174的正链中嘌呤所占的比例为b，则负链中嘧啶所占比例也为b9.微RNA（miRNA）是真核生物中广泛存在的一类重要的基因表达调控因子。下图表示线虫细胞中微RNA（lin-4）调控基因lin-14表达的作用机制。下列叙述错误的是()A.过程A和B的碱基配对方式不完全相同B.过程B中核糖体移动的方向是从a向bC.图中发生碱基互补配对的过程只有A、B、CD.当lin-4基因活跃表达时，会使lin-14蛋白质合成量减少10.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①C.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11.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12.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13.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1.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。2.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，3.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。4.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。5.答案：C6.答案：B7.答案：C8.答案：D9.答案：C10.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。11.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。12.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m