24年高中生物高考真题分类题库-基因的本质与遗传信息的表达

1.(2024·黑吉辽高考·T9)下图表示DNA半保留复制和甲基化修饰过程。研究发现,50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大。下列叙述正确的是()A.酶E的作用是催化DNA复制B.甲基是DNA半保留复制的原料之一C.环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素D.DNA甲基化不改变碱基序列和生物个体表型【解析】选C。本题考查甲基化。由题图可知,酶E的作用是催化DNA甲基化,A错误;DNA半保留复制的原料为四种脱氧核苷酸,B错误;“研究发现,50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大”,说明环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素,C正确;DNA甲基化不改变碱基序列,但会影响生物个体表型,D错误。2.(2024·湖北高考·T16)编码某蛋白质的基因有两条链,一条是模板链(指导mRNA合成),其互补链是编码链。若编码链的一段序列为5'-ATG-3',则该序列所对应的反密码子是()A.5'-CAU-3'B.5'-UAC-3'C.5'-TAC-3'D.5'-AUG-3'【解析】选A。本题主要考查密码子与反密码子的概念。由题意可知,DNA中作为mRNA合成模板的链为模板链,与模板链配对的为编码链,因此mRNA上的密码子与DNA编码链的碱基序列相近,只是T用U代替。若编码链的一段序列为5'-ATG-3',则mRNA上密码子的碱基序列为5'-AUG-3',该序列所对应的反密码子是5'-CAU-3',A正确,B、C、D错误。3.(2024·安徽高考·T11)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5.8S

rRNA、18S

rRNA、28S

rRNARNA聚合酶Ⅱ核质mRNARNA聚合酶Ⅲ核质tRNA、5S

rRNA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【解题指南】(1)获取信息:①真核生物细胞中主要有3类RNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在细胞中的定位分别是核仁、核质、核质,转录产物不同。②在线粒体和叶绿体中也发现了分子量小的RNA聚合酶。(2)扫清障碍:RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ的转录产物虽然都有rRNA,但rRNA的种类不同,而且酶具有专一性,所以两种酶识别的启动子序列不同。【解析】选C。本题考查基因的表达。线粒体和叶绿体中都含有DNA和核糖体,其基因转录时会使用各自的RNA聚合酶,A正确;若基因的DNA发生甲基化修饰,则RNA聚合酶就不能与该基因的启动子识别并结合,从而导致无法转录,进而影响基因的表达,B正确;RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ的转录产物都有rRNA,但rRNA的种类不同,且酶具有专一性,所以两种酶识别的启动子序列不同,C错误;RNA聚合酶Ⅰ的本质是蛋白质,其基因表达时先在细胞核内转录形成mRNA,mRNA再通过核孔进入细胞质中进行翻译,产物最终定位在核仁,D正确。4.(2024·广东高考·T10)研究发现,短暂地抑制果蝇幼虫中PcG蛋白(具有组蛋白修饰功能)的合成,会启动原癌基因zfhl的表达,导致肿瘤形成。驱动此肿瘤形成的原因属于()A.基因突变

B.染色体变异C.基因重组

D.表观遗传【解析】选D。本题考查表观遗传。由题意可知,短暂地抑制果蝇幼虫中PcG蛋白(具有组蛋白修饰功能)的合成,会启动原癌基因zfhl的表达,导致肿瘤形成,即基因型未发生变化而表型却发生了改变,因此驱动此肿瘤形成的原因属于表观遗传,D选项正确。5.(2024·河北高考·T4)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【解析】选D。DNA复制时,脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成子链,A错误;复制时,解旋酶结合母链后将DNA双链解开,其中一条由3'端向5'端解旋,另一条由5'端向3'端解旋,B错误;转录时不需要解旋酶,RNA聚合酶即可完成解旋,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。6.(2024·甘肃高考·T5)科学家发现染色体主要由蛋白质和

DNA构成。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型细菌株的

DNA分子在小鼠体内可使R型活细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

型细菌

DNA

+DNA

酶”加入

R型活细菌的培养基中,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【解析】选D。本题考查DNA是遗传物质证据的相关实验。在肺炎链球菌体内转化实验中,证明了S型细菌具有某种转化因子使得R型细菌转化为S型细菌,而没有证明这种转化因子是DNA,另外,相对性状由等位基因控制,属于真核生物的概念,肺炎链球菌属于原核生物,A错误;将“S

型细菌

DNA

+DNA

酶”混合处理后DNA被降解,利用的是自变量控制的“减法原理”,B错误;噬菌体增殖过程中用到的原料脱氧核苷酸与氨基酸均来自细菌,C错误;烟草花叶病毒由RNA和蛋白质构成,烟草花叶病毒侵染实验中,去除蛋白质的RNA也具有感染能力,D正确。7.(2024·黑吉辽高考·T24)作物在成熟期叶片枯黄,若延长绿色状态将有助于提高产量。某小麦野生型在成熟期叶片正常枯黄(熟黄),其单基因突变纯合子m1在成熟期叶片保持绿色的时间延长(持绿)。回答下列问题。(1)将m1与野生型杂交得到F1,表型为(填“熟黄”或“持绿”),则此突变为隐性突变(A1基因突变为al基因)。推测A1基因控制小麦熟黄,将A1基因转入个体中表达,观察获得的植株表型可验证此推测。

(2)突变体m2与m1表型相同,是A2基因突变为a2基因的隐性纯合子,A2基因与A1基因是非等位的同源基因,序列相同。A1、A2、a1和a2基因转录的模板链简要信息如图1。据图1可知,与野生型基因相比,a1基因发生了

,a2基因发生了

,使合成的mRNA都提前出现了

,翻译出的多肽链长度变,导致蛋白质的空间结构改变,活性丧失。A1(A2)基因编码A酶,图2为检测野生型和两个突变体叶片中A酶的酶活性结果,其中

号株系为野生型的数据。

(3)A1和A2基因位于非同源染色体上,m1的基因型为,m2的基因型为

。若将m1与m2杂交得到F1,F1自交得到F2,F2中自交后代不发生性状分离个体的比例为。

【解析】本题考查自由组合、基因突变、基因的表达等知识。(1)若此突变为隐性突变,则m1的基因型为a1a1,野生型的基因型为A1A1,m1×野生型→A1a1,表型为野生型,即熟黄。若要证明此推测,可将A1基因转入持绿(或m1或突变型)个体中表达,若植株表现为熟黄,则可验证此推测。(2)依据题干和图1可知,A2基因与A1基因是非等位的同源基因,序列相同;突变体m2与ml表型相同,且均为对应基因的隐性纯合子;由于终止密码子为UAA、UAG、UGA,可知对应模板链上碱基为ATT、ATC、ACT。与野生型基因相比较,a1发生了碱基的替换(C→T),a2基因发生了碱基的增添,即a1序列上提前出现了ACT,a2序列上也提前出现了ACT,使合成的mRNA都提前出现了终止密码子,导致翻译出的多肽链长度变短,导致蛋白质的空间结构改变,活性丧失。A1(A2)基因编码A酶,且突变体m2与ml表型相同,可知m2与ml中A酶的酶活性大体相同,所以据图2可知,①号株系为野生型的数据。(3)依据题干信息,A1和A2基因位于非同源染色体上,则ml的基因型为a1a1A2A2,m2的基因型为A1A1a2a2。ml×m2→F1:A1a1A2a2,F1F2:A1

-

A2

-

∶a1a1A2

-

∶A1

-

a2a2

∶a1a1a2