2021年高考生物全国真题分类汇编专题07 遗传的分子学基础
一、单选题
1．（2021·辽宁）下列有关细胞内的DNA及其复制过程的叙述，正确的是（ ）
A．子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3′端
B．子链的合成过程不需要引物参与
C．DNA每条链的5′端是羟基末端
D．DNA聚合酶的作用是打开DNA双链
【答案】A
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、DNA分子复制的方向为从5′端到3′端，子链延伸时游离的脱氧核苷酸会添加到3′端，A正确；
B、DNA复制时子链的合成需要引物，B错误；
C、DNA分子每条链的5′端是游离的磷酸，C错误；
D、解旋酶的作用是打开DNA双链，DNA聚合酶的作用是连接游离的脱氧核苷酸形成磷酸二酯键，D错误。
故答案为：A。
【分析】DNA分子的复制：
（1）场所：主要在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
（2）时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
（3）特点：边解旋边复制；复制方式为半保留复制（4）条件：模板：亲代DNA分子的两条链；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量：ATP；酶：解旋酶、DNA聚合酶 。
（4）原则：碱基互补配对原则。A-T，G-C，C-G，T-A。
（5）准确复制的原因：DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板；通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。
（6）1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个，含母链的DNA分子2个。
2．（2021·山东）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-DNA
B．N 自交，子一代中含 T-DNA 的植株占 3/4
C．M 经 n（n≥1）次有丝分裂后，脱氨基位点为 A-U 的细胞占 1/2n
D．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
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、由题意可知，N是由M细胞形成的，在细胞增殖和分化过程中染色体不丢失，则N的每一个细胞中都含有T-DNA，A正确；
B、N是由M细胞形成的，N植株的一条染色体中含有T-DNA，如果自交，则子-代中相关的基因型有3/4的植株含T-DNA，B正确；
C、脱氨基在细胞中只发生一次，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，M复制n次后产生2n个细胞，脱氨基位点为A-U的细胞的只有1个比例为1/2n，C正确；
D、M经过3次有丝分裂，形成8个子细胞，而M细胞DNA分子单链上的一个C脱去氨基变为U，即G和U配对，8个细胞中有4个脱氨基位点为C-G，3个细胞脱氨基位点为A-T，1个细胞脱氯基位点为U-A，故含T-DNA且脱氨基位点为A-T的细胞占3/8，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、DNA分子的复制：
（1）场所：主要在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
（2）时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
（3）特点：边解旋边复制；复制方式为半保留复制（4）条件：模板：亲代DNA分子的两条链；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量：ATP；酶：解旋酶、DNA聚合酶 。
（4）原则：碱基互补配对原则。A-T，G-C，C-G，T-A。
（5）准确复制的原因：DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板；通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。
（6）1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个，含母链的DNA分子2个。
2、分析可知，M细胞含有T-DNA，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，碱基互补配对原则，A-T，G-C，C-G，T-A。
3．（2021·北京）酵母菌的DNA中碱基A约占32%，关于酵母菌核酸的叙述错误的是（ ）
A．DNA复制后A约占32% B．DNA中C约占18%
C．DNA中（A+G）/（T+C）=1 D．RNA中U约占32%
【答案】D
【知识点】碱基互补配对原则；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、DNA分子复制时遵循碱基配对原则，A-T、G-C，故DNA复制后的A约占32%，A正确；
B、酵母菌的DNA中A约占32%，A=T=32%，G=C=（1-2×32%）/2=18%，B正确；
C、DNA分子遵循碱基互补配对原则，A=T、G=C，即（A+G）/（T+C）=1，C正确；
D、RNA为单链结构，一般不遵循碱基互补配对原则，RNA中U不一定占32%，D错误。
故答案为：D。
【分析】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即A-T，G-C，C-G，T-A，即A=T，G=C。
2、DNA分子的复制：
（1）场所：主要在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
（2）时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
（3）特点：边解旋边复制；复制方式为半保留复制（4）条件：模板：亲代DNA分子的两条链；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量：ATP；酶：解旋酶、DNA聚合酶 。
（4）原则：碱基互补配对原则。A-T，G-C，C-G，T-A。
（5）准确复制的原因：DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板；通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。
（6）1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个，含母链的DNA分子2个。
4．（2021·浙江）含有100个碱基对的—个DNA分子片段，其中一条链的A+T占40%，它的互补链中G与T分别占22%和18%，如果连续复制2 次，则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为（ ）
A．240个 B．180个 C．114个 D．90个
【答案】B
【知识点】碱基互补配对原则；DNA分子的复制
【解析】【解答】—个DNA分子片段，一条链的A+T占40%，则两条链中A+T也占40%，A=T=20%，A+C=50%，则C=30%，该DNA片段含有100个碱基对，C=200乘以30%=60个， 连续复制2次，需要从环境中新合成22-1个DNA，需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为60乘以3=180个。
故答案为：B。
【分析】①DNA分子双链中：任意两个不互补碱基和为总碱基数的50%，即 A+C =T+G= A+G= T+C=50%。
②若某DNA分子中含碱基T为a，则连续复制n次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a·（2n-1）。
5．（2021·浙江）在 DNA 复制时，5-溴尿嘧啶脱氧核苷（BrdU）可作为原料，与腺嘌呤配对，掺入新合成的子链。
用 Giemsa 染料对复制后的染色体进行染色，DNA分子的双链都含有 BrdU 的染色单体呈浅蓝色，只有一条链含有 BrdU 的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含有BrdU的培养液中培养，取根尖用 Giemsa 染料染色后，观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是（ ）
A．第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色
B．第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同
C．第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4
D．根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后，还能观察到深蓝色的染色单体
【答案】C
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点；DNA分子的复制
【解析】【解答】A.DNA为半保留复制， 第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都为一条链含有BrdU的染色单体，呈深蓝色，A说法正确；
B.第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体，一条为一条链含有BrdU的染色单体，一条为双链都含有BrdU的染色单体，两条染色单体的着色不同，B说法正确；
C. 第二个周期的细胞分裂后期，每条染色体上含有的两条染色体不同的染色单体，移向两极时组合情况不同，第三个细胞周期中的细胞中染色单体着色不同的染色体不是1/4，C说法错误；
D. 只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色，根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后，还能观察到深蓝色的染色单体，D说法正确。
故答案为：C。
【分析】解决此题，可用图示法，始终牢记DNA半保留复制的特点，结合题中颜色，在染色体复制时，存在含有两条染色体单体的一条染色体的时期。
6．（2021·浙江）某单链RNA病毒的遗传物质是正链 RNA（+RNA）。该病毒感染宿主后，合成相应物质的过程如图所示，其中①~④代表相应的过程。下列叙述正确的是（ ）
A．+RNA 复制出的子代 RNA具有mRNA 的功能
B．病毒蛋白基因以半保留复制的方式传递给子代
C．过程①②③的进行需 RNA 聚合酶的催化
D．过程④在该病毒的核糖体中进行
【答案】A
【知识点】中心法则及其发展；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A.+RNA可以直接作为合成病毒蛋白的模板，所以其复制出的子代RNA和+RNA一样，都具有mRNA的功能，A说法正确；
B.病毒以+RNA为遗传物质，RNA为单链，不属于半保留复制，B说法错误；
C. 过程①②属于RNA复制，需要RNA复制酶，③④属于翻译，均不需要RNA 聚合酶的催化，C说法错误；
D.病毒无细胞结构，不存在核糖体，D说法错误。
故答案为：A。
【分析】中心法则如图示：
7．（2021·河北）关于基因表达的叙述，正确的是（ ）
A．所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码
B．DNA双链解开，RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码子时停止转录
C．翻译过程中，核酸之间的相互识别保证了遗传信息传递的准确性
D．多肽链的合成过程中，tRNA读取mRNA上全部碱基序列信息
【答案】C
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A.以RNA为遗传物质的病毒，其RNA可以作为编码蛋白质的直接模板，A说法错误；
B.终止密码子位于mRNA上，不能与RNA聚合酶结合，B说法错误；
C.翻译过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子之间通过碱基互补配对相互识别保证了遗传信息传递的准确性，C说法正确；
D.终止密码子不存在反密码子，不与tRNA配对，故tRNA不能读取mRNA上全部碱基序列信息，D说法错误。
故答案为：C。
【分析】 RNA聚合酶与DNA上的一段序列启动子结合，开启转录过程，读取到DNA上的另一段序列终止子，转录结束。启动子不等于起始密码子，终止子不等于终止密码子。
8．（2021·广东）金霉素（一种抗生素）可抑制tRNA与mRNA的结合，该作用直接影响的过程是（ ）
A．DNA复制 B．转录 C．翻译 D．逆转录
【答案】C
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】由题意可知，金霉素可抑制tRNA与mRNA的结合，使tRNA（可以携带合成蛋白质的原料氨基酸）不能和mRNA进行碱基互补配对，因此直接影响翻译的过程，C正确，A、B、D错误。
故答案为：C。
【分析】DNA复制、转录和翻译的比较：
比较项目 复制 转录 翻译
场 所 细胞核 细胞核 细胞质
模 板 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA
酶 解旋酶，DNA聚合酶等 解旋酶，RNA聚合酶等 多种酶
能 量 ATP ATP ATP
原 料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 氨基酸
产 物 子代DNA mRNA 多肽链
碱基配对 A-T T-A
G-C C-G A-U T-A
G-C C-G A-U U-A
G-C C-G
9．（2021·广东）DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中，为该模型构建提供主要依据的是（ ）
①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验
②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱
③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等
④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
【答案】B
【知识点】人类对遗传物质的探究历程；DNA分子的结构
【解析】【解答】①公元1952年，赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验，证明了DNA是遗传物质，这与构建DNA双螺旋结构模型没有关系，①错误；
②沃森和克里克根据富兰克林、威尔金斯提供的DNA分子X射线衍射图谱，进行实验，推算出DNA分子呈螺旋结构，②正确；
③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等，沃森和克里克由此推出碱基的配对方式，进而用实验证明出DNA由两条脱氧核苷酸链组成，③正确；
④在DNA双螺旋结构模型之后，沃森和克里克提出DNA半保留复制机制，④错误。
叙述中，①④错误，②③正确，故答案为：B。
【分析】DNA双基因螺旋结构模型构建 ：
1、1951年威尔金斯展示了DNA的X射线的衍射图谱，并且获得相关其数据
2、沃森和克里克提出DNA螺旋结构的初步构想。
3、1952年查哥夫指出：腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量（A=T），鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量(G=C).
4、1953年沃森和克里克发表论文《核酸的分子结构模型－脱氧核糖核酸的一个结构模型》
10．（2021·全国乙卷）在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中，无毒性的R型活细菌与被加热杀死的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S型活细菌。某同学根据上述实验，结合现有生物学知识所做的下列推测中，不合理的是（ ）
A．与R型菌相比，S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关
B．S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成
C．加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响
D．将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，可以得到S型菌
【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、与R型菌相比，S型菌多了荚膜和多糖，S型肺炎双球菌使小鼠患败血病死亡，R型肺炎双球菌使无毒性。所以毒性物质可能与荚膜和多糖有关，A正确；
B、无毒性的R型活细菌与被加热杀死的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S型活细菌，而加热能使S菌蛋白质变性失活，推测S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成，B正确；
C、加热杀死可以破坏蛋白质的空间结构，使其功能发生改变，DNA空间结构不被破坏，所以功能不受影响，C正确；
D、将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，无法得到S型菌，因为S型菌的DNA的结构已经被破坏，D错误；
故答案为：D。
【分析】 1、肺炎双球菌的类型及特点
特点
类型 菌落 荚膜 毒性
S型 光滑 有 有
R型 粗糙 无 无
2、格里菲思的体内转化实验：
结论：加热杀死的S型细菌中，含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”。
3、肺炎双球菌转化实验的3个误区
(1)加热杀死的S型细菌中的蛋白质和DNA并没有永久丧失了活性，加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性。
(2)在转化过程中并不是所有的R型细菌均转化成S型细菌，而是只有少部分R型细菌转化为S型细菌。
(3)转化的实质并不是基因发生突变，而是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，即实现了基因重组。
11．（2021·浙江）下列关于遗传学发展史上4个经典实验的叙述，正确的是（ ）
A．孟德尔的单因子杂交实验证明了遗传因子位于染色体上
B．摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因自由组合定律
C．T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质
D．肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质
【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验；噬菌体侵染细菌实验；基因在染色体上的实验证据；孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、孟德尔的单因子杂交实验没有证明遗传因子位于染色体上，当时人们还没有认识染色体，A错误；
B、摩尔根的果蝇伴性遗传实验只研究了一对等位基因，不能证明基因自由组合定律，B错误；
C、T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质，C错误；
D、肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是转化因子，即DNA是肺炎双球菌的遗传物质，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、肺炎双球菌转化实验包括活体细菌转化实验和离体细菌转化实验，其中活体细菌转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；离体细菌转化实验证明DNA是遗传物质。2、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：标记噬菌体→标记的噬菌体与大肠杆菌混合培养→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。该实验证明DNA是遗传物质。3、萨顿提出基因在染色体上的假说，摩尔根通过果蝇伴性遗传实验证明了基因位于染色体上。
12．（2021·浙江）现建立“动物精原细胞（2n=4）有丝分裂和减数分裂过程”模型。1个精原细胞（假定DNA中的P元素都为32P，其它分子不含32P）在不含32P的培养液中正常培养，分裂为2个子细胞，其中1个子细胞发育为细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示，H（h）、R（r）是其中的两对基因，细胞②和③处于相同的分裂时期。下列叙述正确的是（ ）
A．细胞①形成过程中没有发生基因重组
B．细胞②中最多有两条染色体含有32P
C．细胞②和细胞③中含有32P的染色体数相等
D．细胞④~⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是2、1、1、1
【答案】D
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化；减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、图中细胞①处于减数第一次分裂前期，分析细胞①中基因组成可知，发生了交叉互换，即发生了基因重组，A错误；
B、根据DNA分子半保留复制，1个精原细胞（DNA中的P元素都为32P），在不含32P的培养液中正常培养，经过一次有丝分裂产生的子细胞中每条染色体中的DNA分子一条链含32P和另一链不含32P。该子细胞经过减数第一次分裂前的间期复制，形成的细胞①中每条染色体，只有一条单体的DNA分子一条链含有含32P（共4条染色单体含有32P），细胞①形成细胞②会发生同源染色体分离，正常情况下，细胞②有两条染色体含有32P（分布在非同源染色体上，），但根据图可知，H所在的染色体发生过交叉互换，很有可能H和h所在染色体都含有32P，因此细胞②中最多有3条染色体含有32P，B错误；
C、根据B项分析可知，正常情况下，细胞②和③中各有两条染色体含有32P（分布在非同源染色体上），但由于细胞①中发生了H和h的互换，而发生互换的染色单体上不确定是否含有32P，故细胞②和细胞③中含有32P的染色体数可能相等也可能不相等，C错误；
D、如果细胞②的H和R所在染色体含有32P，且细胞②中h所在染色体含有32P，则r在染色体不含有32P，因此形成的细胞④含有32P的核DNA分子数为2个，形成的细胞⑤含有32P的核DNA分子数为1个，由于细胞③的基因型为Hhrr（h为互换的片段），h所在的染色体与其中一个r所在染色体含有32P（H和另一个r所在染色体不含32P），如果含有32P的2条染色体不在同一极，则形成的细胞⑥和⑦都含32P的核DNA分子数为1个，D正确。
故答案为：D。
【分析】图中细胞①中同源染色体发生联会，细胞处于减数第一次分裂前期；细胞②不含同源染色体，且着丝点已经分裂，染色体分布在两极，细胞②处于减数第二次分裂后期；细胞②和③处于相同的分裂时期，细胞③处于减数第二次分裂后期；细胞④~⑦都是精细胞；细胞①发生了交叉互换和基因突变。
13．（2021·浙江）下图是真核细胞遗传信息表达中某过程的示意图。某些氨基酸的部分密码子（5'→3'）是：丝氨酸UCU；亮氨酸UUA、CUA；异亮氨酸AUC、AUU；精氨酸AGA。下列叙述正确的是（ ）
A．图中①为亮氨酸
B．图中结构②从右向左移动
C．该过程中没有氢键的形成和断裂
D．该过程可发生在线粒体基质和细胞核基质中
【答案】B
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、已知密码子的方向为5'→3'，由图示可知，携带①的tRNA上的反密码子为UAA，与其互补配对的mRNA上的密码子为AUU，因此氨基酸①为异亮氨酸，A错误；
B、由图示可知，tRNA的移动方向是由左向右，则结构②核糖体移动并读取密码子的方向为从右向左，B正确；
C、互补配对的碱基之间通过氢键连接，图示过程中，tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对时有氢键的形成，tRNA离开核糖体时有氢键的断裂，C错误；
D、细胞核内不存在核糖体，细胞核基质中不会发生图示的翻译过程，D错误。
故答案为：B。
【分析】分析图示可知，图示表示遗传信息表达中的翻译过程，①表示氨基酸，②表示核糖体，图中携带氨基酸的tRNA从左侧移向核糖体，空载tRNA从右侧离开核糖体，据此分析。
二、多选题
14．（2021·辽宁）脱氧核酶是人工合成的具有催化活性的单链DNA分子。下图为10-23型脱氧核酶与靶RNA结合并进行定点切割的示意图。切割位点在一个未配对的嘌呤核苷酸（图中R所示）和一个配对的嘧啶核苷酸（图中Y所示）之间，图中字母均代表由相应碱基构成的核苷酸。下列有关叙述错误的是（ ）
A．脱氧核酶的作用过程受温度的影响
B．图中Y与两个R之间通过氢键相连
C．脱氧核酶与靶RNA之间的碱基配对方式有两种
D．利用脱氧核酶切割mRNA可以抑制基因的转录过程
【答案】B,C,D
【知识点】酶的相关综合；DNA分子的结构；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、温度会影响DNA结构，脱氧核酶的作用过程受温度的影响，A正确；
B、由图可知，Y和R在同一条RNA单链上由磷酸二酯键相连，B错误；
C、脱氧核酶是DNA，DNA和RNA之间的碱基配对方式为A-U，G-C，C-G，T-A，C错误；
D、脱氧核酶切割的是RNA，抑制的是翻译过程，D错误。
故答案为：BCD。
【分析】1、酶
（1）酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
（2）酶催化作用的实质：降低化学反应的活化能，在反应前后本身性质不会发生改变。
（3）酶的特性：①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。
（4）酶的变性：过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；低温使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复。
2、DNA复制、转录和翻译的比较：
比较项目 复制 转录 翻译
场 所 细胞核 细胞核 细胞质
模 板 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA
酶 解旋酶，DNA聚合酶等 解旋酶，RNA聚合酶等 多种酶
能 量 ATP ATP ATP
原 料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 氨基酸
产 物 子代DNA mRNA 多肽链
碱基配对 A-T T-A
G-C C-G A-U T-A
G-C C-G A-U U-A
G-C C-G
15．（2021·湖南）细胞内不同基因的表达效率存在差异，如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．细胞能在转录和翻译水平上调控基因表达，图中基因A的表达效率高于基因B
B．真校生物核基因表达的①和②过程分别发生在细胞核和细胞质中
C．人的mRNA，rRNA和tRNA都是以DNA为模板进行转录的产物
D．②过程中，rRNA中含有与mRNA上密码子互补配对的反密码子
【答案】A,B,C
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、基因的表达包括转录和翻译两个过程，图中过程①是转录，过程②是翻译，基因A转录的mRNA数和mRNA翻译的蛋白质分子数明显比基因B多，则基因A的表达效率高于基因B，A符合题意；
B、在真核细胞中核基因的转录发生的场所为细胞核，翻译是以mRNA为模板翻译出具有氨基酸排列顺序的多肽链，翻译的场所发生在细胞质中的核糖体，B符合题意；
C、人的mRNA，rRNA，tRNA都是以DNA中的一条链为模板转录而来的，C符合题意；
D、反密码子位于tRNA上，rRNA是构成核糖体的成分，不含有反密码子，D不符合题意。
故答案为：ABC
【分析】1.转录：RNA是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成的，这一过程称为转录。
2.翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫作翻译。
3.密码子：mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基。
反密码子：与mRNA中的密码子互补配对的tRNA一端的3个碱基。
16．（2021·河北）许多抗肿瘤药物通过干扰DNA合成及功能抑制肿瘤细胞增殖。下表为三种抗肿瘤药物的主要作用机理。下列叙述正确的是（ ）
药物名称 作用机理
羟基脲 阻止脱氧核糖核苷酸的合成
放线菌素D 抑制DNA的模板功能
阿糖胞苷 抑制DNA聚合酶活性
A．羟基脲处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都出现原料匮乏
B．放线菌素D处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都受到抑制
C．阿糖胞苷处理后，肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸
D．将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可减弱它们对正常细胞的不利影响
【答案】B,C,D
【知识点】癌症的预防与治疗；DNA分子的复制；遗传信息的转录
【解析】【解答】A.羟基脲阻止脱氧核糖核苷酸的合成，可影响肿瘤细胞中DNA复制过程，不影响转录过程，A说法错误；
B.DNA复制和转录均需要DNA模板，放线菌素D通过抑制DNA的模板功能，可抑制DNA复制和转录，B说法正确；
C.DNA聚合酶催化脱氧核苷酸的脱水缩合形成子链，阿糖胞苷抑制DNA聚合酶活性而影响DNA复制过程，使子链无法正常延伸，C说法正确；
D.将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术即可以抑制肿瘤细胞的增殖，又可以减弱它们对正常细胞的不利影响，D说法正确。
故答案为：BCD。
【分析】DNA复制、转录和翻译的比较：
比较项目 复制 转录 翻译
场 所 细胞核 细胞核 细胞质
模 板 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA
酶 解旋酶，DNA聚合酶等 解旋酶，RNA聚合酶等 多种酶
能 量 ATP ATP ATP
原 料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 氨基酸
产 物 子代DNA mRNA 多肽链
碱基配对 A-T T-A
G-C C-G A-U T-A
G-C C-G A-U U-A
G-C C-G
三、实验探究题
17．（2021·湖北）疟疾是一种由疟原虫引起的疾病。疟原虫为单细胞生物可在按蚊和人两类宿主中繁殖。我国科学家发现了治疗疟疾的青蒿素。随着青蒿素类药物广泛应用逐渐出现了对青蒿素具有抗药性的疟原虫。
为了研究疟原虫对青蒿素的抗药性机制，将一种青蒿素敏感（S型）的疟原虫品种分成两组：一组逐渐增加青蒿素的浓度，连续培养若干代，获得具有抗药性（R型）的甲群体，另一组为乙群体（对照组）。对甲和乙两群体进行基因组测序，发现在甲群体中发生的9个碱基突变在乙群体中均未发生，这些突变发生在9个基因的编码序列上，其中7个基因编码的氨基酸序列发生了改变。
为确定7个突变基因与青蒿素抗药性的关联性，现从不同病身上获取若干疟原虫样本，检测疟原虫对青蒿素的抗药性（与存活率正相关）并测序，以S型疟原虫为对照，与对照的基因序列相同的设为野生型“+”，不同的设为突变型“-”。部分样本的结果如表。
疟原虫 存活率（%） 基因1 基因2 基因3 基因4 基因5 基因6 基因7
对照 0.04 + + + + + + +
1 0.2 + + + + + + -
2 3.8 + + + - + + -
3 5.8 + + + - - + -
4 23. 1 + + + + - - -
5 27.2 + + + + - - -
6 27.3 + + + - + - -
7 28.9 + + + - - - -
8 31.3 + + + + - - -
9 58.0 + + + - + - -
回答下列问题：
（1）连续培养后疟原虫获得抗药性的原因是 ，碱基突变但氨基酸序列不发生改变的原因是 。
（2）7个基因中与抗药性关联度最高的是 ，判断的依据是 。
（3）若青蒿素抗药性关联度最高的基因突变是导致疟原虫抗青蒿素的直接原因，利用现代分子生物学手段，将该突变基因恢复为野生型，而不改变基因组中其他碱基序。经这种基因改造后的疟原虫对青蒿素的抗药性表现为 。
（4）根据生物学知识提出一条防控疟疾的合理化建议： 。
【答案】（1）通过基因突变可产生抗青蒿素的个体，连续培养过程中，在青蒿素的定向选择作用下，疟原虫种群中抗青蒿素的相关基因的频率升高，抗药性个体数增多；密码子具有简并性
（2）基因6；与对照组相比，在有突变基因6和7的4~9组中，疟原虫的存活率都大幅提高，但在有突变基因7的1、2、3组中，疟原虫的存活率提高的幅度不大
（3）S型（对青蒿素敏感）
（4）做好按蚊的防治工作
【知识点】基因突变的特点及意义；现代生物进化理论的主要内容；遗传信息的翻译
【解析】【解答】（1）青蒿素“抗药性”的产生是疟原虫基因突变导致的，基因突变产生新基因表现新，连续培养过程中，在青蒿素对基因突变产生的新基因进行定向选择，可以导致疟原虫种群中抗药性基因的频率增大，抗药性个体数增多；由于密码子具有简并性，虽然碱基发生改变但氨基酸序列可能也不发生改变。
故答案为： 通过基因突变可产生抗青蒿素的个体，连续培养过程中，在青蒿素的定向选择作用下，疟原虫种群中抗青蒿素的相关基因的频率升高，抗药性个体数增多 ； 密码子具有简并性 。
（2）由表可知，对照的基因序列设为野生型"+”，不同的设为突变型”-”，与对照组相比，在有突变基因6和7的第4~9组实验中，疟原虫的存活率都大幅提高，但在只有有突变基因7的1、2、3组实验中，疟原虫的存活率提高的幅度不大，故7个基因中与抗药性关联度最高的是基因6。
故答案为： 基因6 ； 与对照组相比，在有突变基因6和7的4~9组中，疟原虫的存活率都大幅提高，但在有突变基因7的1、2、3组中，疟原虫的存活率提高的幅度不大 。
（3）由表可知，7个基因中与抗药性关联度最高的是基因6， 若青蒿素抗药性关联度最高的基因突变是导致疟原虫抗青蒿素的直接原因，利用现代分子生物学手段，将该突变基因恢复为野生型，而不改变基因组中其他碱基序。经这种基因改造后的疟原虫对青蒿素的抗药性表现为S型（对青满素敏感）。
故答案为： S型（对青蒿素敏感） 。
（4）由题意可知，疟原虫为单细胞生物并且可在按蚊和人两类宿主中繁殖，则做好按蚁的防治工作，可减少疟原虫。
故答案为： 做好按蚊的防治工作 。
【分析】1、突变和基因重组产生进化的原材料：
（1）可遗传的变异来源于基因突变、基因重组以及染色体变异，其中染色体变异和基因突变统称为突变；
（2）基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率发生变化；
（3）突变的频率虽然很低，但一个种群往往由许多个体组成，而且每一个个体中的每一个细胞都含有成千上万个基因，所以在种群中每一代都会产生大量的突变；
（4）生物的变异是否有利取决于它们的生存环境，同样的变异在不同的生存环境中可能有利，也可能有害；
（5）突变是不定向的，基因重组是随机的，只为进化提供原材料，而不能决定生物进化的方向。
2、自然选择决定生物进化的方向：
（1）变异是不定向的，自然选择是定向的；
（2）自然选择的直接对象是生物的表现型，间接对象是相关的基因型，根本对象是与变异性状相对的基因；
（3）自然选择的实质：种群的基因频率发生定向改变；
（4）自然选择的方向：适应自然环境；
（5）变异是普遍存在的，环境仅是一个选择因素，变异在先、选择在后。
3、密码子是mRNA上相邻的3个碱基；种类：64种，其中有3种是终止密码子，不编码氨基酸；特点：（1）密码子的简并性，一种密码子只能编码一种氨基酸，但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码；（2）密码子具有通用性，即自然界所有的生物共用一套遗传密码。
4、基因突变：
（1）概念：指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
（2）时间：基因突变可以发生在发育的任何时期，通常发生在DNA复制时期，即细胞分裂间期，包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
（3）基因突变的类型：自发突变和人工诱变。
（4）基因突变的特点：①基因突变具有普遍性：生物界中普遍存在；②低频性：自然情况下突变频率很低（10-5-10-8）；③随机性：个体发育的任何时期和部位；④不定向性：突变是不定向的；⑤多害少利性：多数对生物有害。
（5）基因突变是点突变，在光学显微镜下观察不到，在染色体变异在显微镜下可以观察到。
（6）基因突变的意义：基因突变是新基因产生的途径；基因突变能为生物进化提供原材料；基因突变是生物变异的根本来源。
18．（2021·辽宁）水稻为二倍体雌雄同株植物，花为两性花。现有四个水稻浅绿叶突变体W、X、Y、Z，这些突变体的浅绿叶性状均为单基因隐性突变（显性基因突变为隐性基因）导致。回答下列问题：
（1）进行水稻杂交实验时，应首先除去 未成熟花的全部 ，并套上纸袋。若将W与野生型纯合绿叶水稻杂交，F1自交，F2的表现型及比例为 。
（2）为判断这四个突变体所含的浅绿叶基因之间的位置关系，育种人员进行了杂交实验，杂交组合及F1叶色见下表。
实验分组 母本 父本 F1叶色
第1组 W X 浅绿
第2组 W Y 绿
第3组 W Z 绿
第4组 X Y 绿
第5组 X Z 绿
第6组 Y Z 绿
实验结果表明，W的浅绿叶基因与突变体 的浅绿叶基因属于非等位基因。为进一步判断X、Y、Z的浅绿叶基因是否在同一对染色体上，育种人员将第4、5、6三组实验的F1自交，观察并统计F2的表现型及比例。不考虑基因突变、染色体变异和互换，预测如下两种情况将出现的结果：
①若突变体X、Y、Z的浅绿叶基因均在同一对染色体上，结果为 。
②若突变体X、Y的浅绿叶基因在同一对染色体上，Z的浅绿叶基因在另外一对染色体上，结果为 。
（3）叶绿素a加氧酶的功能是催化叶绿素a转化为叶绿素b。研究发现，突变体W的叶绿素a加氧酶基因OsCAO1某位点发生碱基对的替换，造成mRNA上对应位点碱基发生改变，导致翻译出的肽链变短。据此推测，与正常基因转录出的mRNA相比，突变基因转录出的mRNA中可能发生的变化是 。
【答案】（1）母本；雄蕊；绿叶：浅绿叶=3：1
（2）Y、Z；三组均为绿叶：浅绿叶=1：1；第4组绿叶：浅绿叶=1：1；第5组和第6组绿叶：浅绿叶=9：7
（3）终止密码提前出现
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】（1）水稻为二倍体雌雄同株植物，花为两性花， 进行水稻杂交实验时， 应先除去母本未成熟花的全部雄蕊，并套袋，防止外来花粉干扰。若将浅绿叶W（隐性纯合）与野生型纯合绿叶水稻杂交，F1为杂合子，F1自交后代F2的表现型及比例为绿叶：浅绿叶=3：1。
故答案为： 母本 ； 雄蕊 ； 绿叶：浅绿叶=3：1 。
（2） 四个水稻浅绿叶突变体W、X、Y、Z均为单基因隐性突变形成的浅绿叶突变体，由表可知，第1组W、X杂交，F1为浅绿叶，则W和X为相同隐性基因控制；第2组W、Y杂交，第3组W、Z杂交，F1均表现绿叶，则W的浅绿叶基因与Y、Z不是同一基因，即非等位基因，当任何一对隐性基因纯合时就表现为浅绿叶。
①若突变体X、Y、Z的浅绿叶基因均在同一对染色体上，设X的浅绿叶基因为a，Y的浅绿叶基因为b，Z的浅绿叶基因为c，即X基因型为aaBBCC，Y基因型为AAbbCC，Z的基因型为AABBcc，则第4组为X（aaBBCC）xY（AAbbCC)，F1基因型为AaBbCC，F1产生的配子为aBC、AbC，自交产生F2基因型及比例aaBBCC（浅绿叶）：AAbbCC（浅绿叶）：AaBbCC（绿叶）=1：1：2，则绿叶：浅绿叶=1：1；同理可得第5组、第6组的结果也是绿叶：浅绿叶=1：1。
②若突变体X、Y的浅绿叶基因在同一对染色体上，Z的浅绿叶基因在另外一对染色体上，则第4组为X（aaBBCC）xY（AAbbCC)，F1基因型为AaBbCC，F1产生的配子为aBC、AbC，自交产生F2基因型及比例aaBBCC（浅绿叶）：AAbbCC（浅绿叶）：AaBbCC（绿叶）=1：1：2，则绿叶：浅绿叶=1：1；第5组：X（aaBBCC）×Z（AABBcc），F1基因型为AaBBCc，F1产生配子及比例为，ABC：aBc：ABc：aBC=1：1：1：1，即AB、aB和C、c可以进行自由组合，F1自交后代F2表型及比例为9：3：3：1，而任何一对隐性基因纯合时就表现为浅绿叶，F2的表现型为绿叶：浅绿叶=9：7；同理可得第6组绿叶：浅绿叶=9：7。
故答案为： Y、Z ； 三组均为绿叶：浅绿叶=1：1 ； 第4组绿叶：浅绿叶=1：1；第5组和第6组绿叶：浅绿叶=9：7 。
（3）基因突变导致肽链变短的原因可能是终止密码提前出现，导致翻译出的肽链变短。
故答案为： 终止密码提前出现 。
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，由于自由组合定律同时也遵循分离定律，因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
19．（2021·全国甲）用一段由放射性同位素标记的DNA片段可以确定基因在染色体上的位置。某研究人员使用放射性同位素32P标记的脱氧腺苷三磷酸(dATP，dA-Pα~Pβ~Pγ，)等材料制备了DNA片段甲（单链），对W基因在染色体上的位置进行了研究，实验流程的示意图如下。
回答下列问题：
（1）该研究人员在制备32p标记的DNA片段甲时，所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32p，原因是 。
（2）该研究人员以细胞为材料制备了染色体样品，在混合操作之前去除了样品中的RNA分子，去除RNA分子的目的是 。
（3）为了使片段甲能够通过碱基互补配对与染色体样品中的W基因结合，需要通过某种处理使样品中的染色体DNA 。
（4）该研究人员在完成上述实验的基础上，又对动物细胞内某基因的mRNA进行了检测，在实验过程中用某种酶去除了样品中的DNA，这种酶是 。
【答案】（1）dATP脱去β、γ位上的两个磷酸基团后，则为腺嘌呤脱氧核苷酸，是合成DNA的原料之一
（2）防止RNA分子与染色体DNA的W基因片段发生杂交
（3）解旋
（4）DNA酶
【知识点】酶的特性；基因工程的应用；DNA分子的复制
【解析】【解答】 （1）DNA的组成单体是腺嘌呤脱氧核苷酸等4种核苷酸。当dA-Pα~Pβ~Pγ脱去β、γ位上的两个磷酸基团后，则为腺嘌呤脱氧核苷酸，是制备32p标记的DNA片段的原料。
（2）DNA和RNA都含有碱基，且DNA含有A、T、C、G四种碱基，RNA含有A、U、C、G四种碱基。碱基互补配对原则是A-T、C-G或者A-U。当碱基暴露出来时容易发生碱基互补配对，形成杂交带。去除RNA分子的目的是防止RNA分子与染色体DNA的W基因片段发生杂交 。
（3）DNA分子解旋后，DNA双链的碱基之间氢键断裂，暴露出DNA分子结构内部的碱基，变成的单链片段有机会和32p标记的DNA片段甲发生碱基互补配对，于是需要使样品中的染色体DNA进行解旋处理，例如加入解旋酶。
（4）酶具有专一性，转移的催化某一种或者一类化学反应。 在实验过程中用某种酶去除了样品中的DNA，这种酶是DNA酶。
【分析】 1、根据题意，通过带32p标记的DNA分子与染色体样品的基因进行碱基互补配对，形成杂交带，进行放射性检测，从而对W基因在染色体上的位置进行推测和判断。
2、DNA的组成基本单体是脱氧核苷酸，有四种，分别是腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶脱氧核苷酸。
3、正常DNA 分子碱基在分子内部，不可以和其他碱基配对，若果连接碱基的氢键断裂，可能出现核酸分子杂交现象。
四、综合题
20．（2021·北京）新冠病毒（SARS-CoV-2）引起的疫情仍在一些国家和地区肆虐，接种疫苗是控制全球疫情的最有效手段。新冠病毒疫苗有多种，其中我国科学家已研发出的腺病毒载体重组新冠病毒疫苗（重组疫苗）是一种基因工程疫苗，其基本制备步骤是：将新冠病毒的S基因连接到位于载体上的腺病毒基因组DNA中，重组载体经扩增后转入特定动物细胞，进而获得重组腺病毒并制成疫苗。
（1）新冠病毒是RNA病毒，一般先通过 得到cDNA，经 获取S基因，酶切后再连接到载体。
（2）重组疫苗中的S基因应编码________。
A．病毒与细胞识别的蛋白 B．与病毒核酸结合的蛋白
C．催化病毒核酸复制的酶 D．帮助病毒组装的蛋白
（3）为保证安全性，制备重组疫苗时删除了腺病毒的某些基因，使其在人体中无法增殖，但重组疫苗仍然可以诱发人体产生针对新冠病毒的特异性免疫应答。该疫苗发挥作用的过程是：接种疫苗→ → →诱发特异性免疫反应。
（4）重组疫苗只需注射一针即可完成接种。数周后，接种者体内仍然能检测到重组腺病毒DNA，但其DNA不会整合到人的基因组中。请由此推测只需注射一针即可起到免疫保护作用的原因 。
【答案】（1）逆转录/反转录；PCR扩增
（2）A
（3）（重组腺病毒）进入细胞；表达抗原
（4）重组腺病毒DNA在人体细胞中持续表达抗原，反复刺激机体免疫系统。
【知识点】中心法则及其发展；免疫学的应用
【解析】【解答】（1）新冠病毒是RNA病毒，需要通过逆转录得到与其对应的cDNA，以cDNA为模板通过PCR扩增技术扩增出目的基因——S基因。
故答案为： 逆转录/反转录 ； PCR扩增 。
（2）重组疫苗中的S基因来自新冠病毒，重组疫苗需要被人体细胞识别，故S基因需编码病毒与细胞都能识别的蛋白，A正确，BCD错误。
故选A。
故答案为： A 。
（3）重组疫苗属于抗原，重组腺病毒进入人体细胞，引发机体产生特异性免疫——细胞免疫和体液免疫，故该过程是：接种疫苗一（重组腺病毒）进入细胞一表达抗原一诱发特异性免疫反应。
故答案为： （重组腺病毒）进入细胞 ； 表达抗原 。
（4）接种疫苗数周后，接种者体内仍然能检测到重组腺病毒DNA，病毒DNA会持续表达S蛋白，刺激人体产生特异性免疫应答。
故答案为： 重组腺病毒DNA在人体细胞中持续表达抗原，反复刺激机体免疫系统。
【分析】1、新冠病毒需要在宿主细胞中进行增殖，所需要的原料和能量来自于人体（宿主）细胞；该病毒的基因组是指病毒体内以核苷酸序列形式存储的遗传信息。以新型冠状病毒的RNA分子为模板，经逆（反）转录过程形成DNA。
2、疫苗类型：（1）灭活的微生物；（2）分离的微生物成分或其他产物；（3）减毒微生物；（4）重组腺病毒疫苗。疫苗使机体产生相应的抗体和记忆细胞（主要是得到记忆细胞），使人在不发病的情况下产生抗体，获得免疫力。重组腺病毒疫苗必须具备的条件：能够将新冠病毒抗原基因（目的基因）带入到受体细胞；在受体细胞中表达出抗原蛋白；不会导致疾病发生。
3、免疫预防：方法注射抗原，引起人体的免疫反应，在体内产生抗体和记忆细胞，进而获得了对该抗原的抵抗能力。因为记忆细胞能存活时间长，所以人可以保持较长时间的免疫力。
21．（2021·浙江）利用转基因技术，将抗除草剂基因转入纯合不抗除草剂水稻（2n）（甲），获得转基因植株若干。从转基因后代中选育出纯合矮秆抗除草剂水稻（乙）和纯合高秆抗除草剂水稻（丙）。用甲、乙、丙进行杂交，F2结果如下表。转基因过程中，可发生基因突变，外源基因可插入到不同的染色体上。高秆（矮秆）基因和抗除草剂基因独立遗传，高秆和矮秆由等位基因 A（a）控制。有抗除草剂基因用B+表示、无抗除草剂基因用 B-表示
杂交组合 F2的表现形式及数量（株）
矮秆抗除草剂 矮秆不抗除草剂 高秆抗除草剂 高秆不抗除草剂
甲×乙 513 167 0 0
甲×丙 109 37 313 104
乙×丙 178 12 537 36
回答下列问题：
（1）矮秆对高秆为 性状，甲×乙得到的F1产生 种配子。
（2）为了分析抗除草剂基因在水稻乙、丙叶片中的表达情况，分别提取乙、丙叶片中的RNA并分离出 ，逆转录后进行PCR扩增。为了除去提取 RNA中出现的DNA污染，可采用的方法是 。
（3）乙×丙的 F2中，形成抗除草剂与不抗除草剂表现型比例的原因是 。
（4）甲与丙杂交得到F1，F1再与甲杂交，利用获得的材料进行后续育种。写出F1与甲杂交的遗传图解。
【答案】（1）隐性；2
（2）mRNA；用 DNA 酶处理提取的 RNA
（3）乙和丙的抗除草剂基因位于非同源染色体上，乙和丙上抗除草剂基因的遗传遵循自由组合定律
（4）
【知识点】DNA分子的结构；基因的自由组合规律的实质及应用；RNA分子的组成和种类
【解析】【解答】（1）甲与乙（纯合矮杆）杂交组合F2没有高杆，其他组合F2高杆：矮杆=3:1，所以矮杆为隐性性状。F1产生两种配子。
故答案为：隐性；2。
（2） 抗除草剂基因在水稻乙、丙叶片中的表达情况，可通过mRNA的情况得到反映，所以可分别提取乙、丙叶片中的RNA并分离出mRNA，逆转录后DNA进行PCR扩增。纯化RNA中出现的DNA污染，可加入DNA酶，将其中的DNA进行降解。
故答案为：mRNA；用 DNA 酶处理提取的 RNA。
（3） 转基因过程中，外源基因可插入到不同的染色体上，乙和丙的抗除草剂基因位于非同源染色体上，乙和丙上抗除草剂基因的遗传遵循自由组合定律。
故答案为：乙和丙的抗除草剂基因位于非同源染色体上，乙和丙上抗除草剂基因的遗传遵循自由组合定律。
（4） 甲（aaB-B-）与丙（AAB+B+）杂交得到F1（AaB+B-），F1再与甲（aaB-B-）杂交的遗传图解如下。
故答案为：
【分析】①显性性状和隐性性状判断：一对相同性状亲本杂交 → 子代分离比为3:1 →分离比为3的为显性性状。
②自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不相干的，在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
22．（2021·广东）果蝇众多的突变品系为研究基因与性状的关系提供了重要的材料。摩尔根等人选育出M-5品系并创立了基于该品系的突变检测技术，可通过观察F1和F2代的性状及比例，检测出未知基因突变的类型（如显/隐性、是否致死等），确定该突变基因与可见性状的关系及其所在的染色体。回答下列问题：
（1）果蝇的棒眼（B）对圆眼（b）为显性、红眼（R）对杏红眼（r）为显性，控制这2对相对性状的基因均位于X染色体上，其遗传总是和性别相关联，这种现象称为 。
（2）如图示基于M-5品系的突变检测技术路线，在F1代中挑出1只雌蝇，与1只M-5雄蝇交配，若得到的F2代没有野生型雄蝇。雌蝇数目是雄蝇的两倍，F2代中雌蝇的两种表现型分别是棒眼杏红眼和 ，此结果说明诱变产生了伴X染色体 基因突变。该突变的基因保存在表现型为 果蝇的细胞内。
（3）上述突变基因可能对应图中的突变 （从突变①、②、③中选一项），分析其原因可能是 ，使胚胎死亡。
密码子序号 1…4…19 20…540 密码子表（部分）：
正常核苷酸序列 AUG…AAC…ACU
UUA…UAG AUG：甲硫氨酸，起始密码子
突变①↓
突变后核苷酸序列 AUG…AAC…ACC
UUA…UAG AAC：天冬酰胺
正常核苷酸序列 AUG…AAC…ACU
UUA…UAG ACU、ACC：苏氨酸
突变②↓
突变后核苷酸序列 AUG…AAA…ACU
UUA…UAG UUA：亮氨酸
正常核苷酸序列 AUG…AAC…ACU
UUA…UAG AAA：赖氨酸
突变③↓ UAG、UGA：终止密码子
突变后核苷酸序列 AUG…AAC…ACU
UGA…UAG …表示省略的、没有变化的碱基
（4）图所示的突变检测技术，具有的①优点是除能检测上述基因突变外，还能检测出果蝇 基因突变；②缺点是不能检测出果蝇 基因突变。（①、②选答1项，且仅答1点即可）
【答案】（1）伴性遗传
（2）棒眼红眼；隐性完全致死；雌
（3）③；突变为终止密码子，蛋白质停止表达
（4）X染色体上的可见（或X染色体上的显性）；常染色体（或常染色体显性或常染色体隐性）
【知识点】伴性遗传；基因突变的特点及意义；遗传信息的翻译
【解析】【解答】（1）伴性遗传现象可以理解为由于位于性染色体上的基因，在遗传过程中通常和性别相关联的现象。
（2）由分析可知，F2雌蝇（含有两条X染色体，一条来自父方，一条来自母方）基因型为：XBrXBr、XBrXbR，因此F2代中雌蝇的两种表现型应该是棒眼杏红眼和棒眼红眼；然而由于F2代没有野生型雄蝇，雌蝇数目是雄蝇的两倍，此结果说明诱变产生了伴X染色体隐性完全致死基因突变，该突变的基因保存在表现型为雌果蝇的杂合子细胞内。
（3）突变①19号密码子ACU→ACC，突变前后翻译的氨基酸都是苏氨酸，蛋白质未发生改变；突变②4号密码子AAC→AAA，由天冬酰胺变为赖氨酸，蛋白质仅替换一个氨基酸；突变③20号密码子UUA→UGA，由亮氨酸突变为终止翻译，翻译产生的多肽如果不剪切，含有500多个氨基酸。因此上述突变基因可能对应图中的突变③，多肽链明显变短，使胚胎死亡。
（4）染色体上的基因有显性和隐性基因之分。图所示的突变检测技术①优点是除能检测上述伴X染色体隐性完全致死基因突变外，还能检测出果蝇X染色体上的可见基因突变，即X染色体上的显性基因突变以及隐性基因突变；该技术检测的结果需要通过性别进行区分，不能检测出果蝇常染色体上的基因突变，包括常染色体上隐性基因突变和显性基因突变。
【分析】（1）由基于M-5品系的突变检测技术路线可知：
（2）密码子
①密码子：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基又称为1个密码子.
②特点：专一性
简并性：一种氨基酸对应多个密码子
通用性：生物界公用一套密码子
注： 关于密码子的要点：
①密码子共有64种，终止密码有3种，决定氨基酸的密码子有61种。
②除色氨酸外，其余氨基酸都不止一种密码子。
③AUG既可是起始密码，又能决定甲硫氨酸。
④“一种密码子只能决定一种氨基酸，反之，一种氨基酸可以有一种或多种密码子（密码子的简并性）”。
⑤地球上的所有生物全部共用这套密码子。
1 / 12021年高考生物全国真题分类汇编专题07 遗传的分子学基础
一、单选题
1．（2021·辽宁）下列有关细胞内的DNA及其复制过程的叙述，正确的是（ ）
A．子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3′端
B．子链的合成过程不需要引物参与
C．DNA每条链的5′端是羟基末端
D．DNA聚合酶的作用是打开DNA双链
2．（2021·山东）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-DNA
B．N 自交，子一代中含 T-DNA 的植株占 3/4
C．M 经 n（n≥1）次有丝分裂后，脱氨基位点为 A-U 的细胞占 1/2n
D．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
3．（2021·北京）酵母菌的DNA中碱基A约占32%，关于酵母菌核酸的叙述错误的是（ ）
A．DNA复制后A约占32% B．DNA中C约占18%
C．DNA中（A+G）/（T+C）=1 D．RNA中U约占32%
4．（2021·浙江）含有100个碱基对的—个DNA分子片段，其中一条链的A+T占40%，它的互补链中G与T分别占22%和18%，如果连续复制2 次，则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为（ ）
A．240个 B．180个 C．114个 D．90个
5．（2021·浙江）在 DNA 复制时，5-溴尿嘧啶脱氧核苷（BrdU）可作为原料，与腺嘌呤配对，掺入新合成的子链。
用 Giemsa 染料对复制后的染色体进行染色，DNA分子的双链都含有 BrdU 的染色单体呈浅蓝色，只有一条链含有 BrdU 的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含有BrdU的培养液中培养，取根尖用 Giemsa 染料染色后，观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是（ ）
A．第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色
B．第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同
C．第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4
D．根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后，还能观察到深蓝色的染色单体
6．（2021·浙江）某单链RNA病毒的遗传物质是正链 RNA（+RNA）。该病毒感染宿主后，合成相应物质的过程如图所示，其中①~④代表相应的过程。下列叙述正确的是（ ）
A．+RNA 复制出的子代 RNA具有mRNA 的功能
B．病毒蛋白基因以半保留复制的方式传递给子代
C．过程①②③的进行需 RNA 聚合酶的催化
D．过程④在该病毒的核糖体中进行
7．（2021·河北）关于基因表达的叙述，正确的是（ ）
A．所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码
B．DNA双链解开，RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码子时停止转录
C．翻译过程中，核酸之间的相互识别保证了遗传信息传递的准确性
D．多肽链的合成过程中，tRNA读取mRNA上全部碱基序列信息
8．（2021·广东）金霉素（一种抗生素）可抑制tRNA与mRNA的结合，该作用直接影响的过程是（ ）
A．DNA复制 B．转录 C．翻译 D．逆转录
9．（2021·广东）DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中，为该模型构建提供主要依据的是（ ）
①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验
②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱
③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等
④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
10．（2021·全国乙卷）在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中，无毒性的R型活细菌与被加热杀死的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S型活细菌。某同学根据上述实验，结合现有生物学知识所做的下列推测中，不合理的是（ ）
A．与R型菌相比，S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关
B．S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成
C．加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响
D．将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，可以得到S型菌
11．（2021·浙江）下列关于遗传学发展史上4个经典实验的叙述，正确的是（ ）
A．孟德尔的单因子杂交实验证明了遗传因子位于染色体上
B．摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因自由组合定律
C．T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质
D．肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质
12．（2021·浙江）现建立“动物精原细胞（2n=4）有丝分裂和减数分裂过程”模型。1个精原细胞（假定DNA中的P元素都为32P，其它分子不含32P）在不含32P的培养液中正常培养，分裂为2个子细胞，其中1个子细胞发育为细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示，H（h）、R（r）是其中的两对基因，细胞②和③处于相同的分裂时期。下列叙述正确的是（ ）
A．细胞①形成过程中没有发生基因重组
B．细胞②中最多有两条染色体含有32P
C．细胞②和细胞③中含有32P的染色体数相等
D．细胞④~⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是2、1、1、1
13．（2021·浙江）下图是真核细胞遗传信息表达中某过程的示意图。某些氨基酸的部分密码子（5'→3'）是：丝氨酸UCU；亮氨酸UUA、CUA；异亮氨酸AUC、AUU；精氨酸AGA。下列叙述正确的是（ ）
A．图中①为亮氨酸
B．图中结构②从右向左移动
C．该过程中没有氢键的形成和断裂
D．该过程可发生在线粒体基质和细胞核基质中
二、多选题
14．（2021·辽宁）脱氧核酶是人工合成的具有催化活性的单链DNA分子。下图为10-23型脱氧核酶与靶RNA结合并进行定点切割的示意图。切割位点在一个未配对的嘌呤核苷酸（图中R所示）和一个配对的嘧啶核苷酸（图中Y所示）之间，图中字母均代表由相应碱基构成的核苷酸。下列有关叙述错误的是（ ）
A．脱氧核酶的作用过程受温度的影响
B．图中Y与两个R之间通过氢键相连
C．脱氧核酶与靶RNA之间的碱基配对方式有两种
D．利用脱氧核酶切割mRNA可以抑制基因的转录过程
15．（2021·湖南）细胞内不同基因的表达效率存在差异，如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．细胞能在转录和翻译水平上调控基因表达，图中基因A的表达效率高于基因B
B．真校生物核基因表达的①和②过程分别发生在细胞核和细胞质中
C．人的mRNA，rRNA和tRNA都是以DNA为模板进行转录的产物
D．②过程中，rRNA中含有与mRNA上密码子互补配对的反密码子
16．（2021·河北）许多抗肿瘤药物通过干扰DNA合成及功能抑制肿瘤细胞增殖。下表为三种抗肿瘤药物的主要作用机理。下列叙述正确的是（ ）
药物名称 作用机理
羟基脲 阻止脱氧核糖核苷酸的合成
放线菌素D 抑制DNA的模板功能
阿糖胞苷 抑制DNA聚合酶活性
A．羟基脲处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都出现原料匮乏
B．放线菌素D处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都受到抑制
C．阿糖胞苷处理后，肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸
D．将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可减弱它们对正常细胞的不利影响
三、实验探究题
17．（2021·湖北）疟疾是一种由疟原虫引起的疾病。疟原虫为单细胞生物可在按蚊和人两类宿主中繁殖。我国科学家发现了治疗疟疾的青蒿素。随着青蒿素类药物广泛应用逐渐出现了对青蒿素具有抗药性的疟原虫。
为了研究疟原虫对青蒿素的抗药性机制，将一种青蒿素敏感（S型）的疟原虫品种分成两组：一组逐渐增加青蒿素的浓度，连续培养若干代，获得具有抗药性（R型）的甲群体，另一组为乙群体（对照组）。对甲和乙两群体进行基因组测序，发现在甲群体中发生的9个碱基突变在乙群体中均未发生，这些突变发生在9个基因的编码序列上，其中7个基因编码的氨基酸序列发生了改变。
为确定7个突变基因与青蒿素抗药性的关联性，现从不同病身上获取若干疟原虫样本，检测疟原虫对青蒿素的抗药性（与存活率正相关）并测序，以S型疟原虫为对照，与对照的基因序列相同的设为野生型“+”，不同的设为突变型“-”。部分样本的结果如表。
疟原虫 存活率（%） 基因1 基因2 基因3 基因4 基因5 基因6 基因7
对照 0.04 + + + + + + +
1 0.2 + + + + + + -
2 3.8 + + + - + + -
3 5.8 + + + - - + -
4 23. 1 + + + + - - -
5 27.2 + + + + - - -
6 27.3 + + + - + - -
7 28.9 + + + - - - -
8 31.3 + + + + - - -
9 58.0 + + + - + - -
回答下列问题：
（1）连续培养后疟原虫获得抗药性的原因是 ，碱基突变但氨基酸序列不发生改变的原因是 。
（2）7个基因中与抗药性关联度最高的是 ，判断的依据是 。
（3）若青蒿素抗药性关联度最高的基因突变是导致疟原虫抗青蒿素的直接原因，利用现代分子生物学手段，将该突变基因恢复为野生型，而不改变基因组中其他碱基序。经这种基因改造后的疟原虫对青蒿素的抗药性表现为 。
（4）根据生物学知识提出一条防控疟疾的合理化建议： 。
18．（2021·辽宁）水稻为二倍体雌雄同株植物，花为两性花。现有四个水稻浅绿叶突变体W、X、Y、Z，这些突变体的浅绿叶性状均为单基因隐性突变（显性基因突变为隐性基因）导致。回答下列问题：
（1）进行水稻杂交实验时，应首先除去 未成熟花的全部 ，并套上纸袋。若将W与野生型纯合绿叶水稻杂交，F1自交，F2的表现型及比例为 。
（2）为判断这四个突变体所含的浅绿叶基因之间的位置关系，育种人员进行了杂交实验，杂交组合及F1叶色见下表。
实验分组 母本 父本 F1叶色
第1组 W X 浅绿
第2组 W Y 绿
第3组 W Z 绿
第4组 X Y 绿
第5组 X Z 绿
第6组 Y Z 绿
实验结果表明，W的浅绿叶基因与突变体 的浅绿叶基因属于非等位基因。为进一步判断X、Y、Z的浅绿叶基因是否在同一对染色体上，育种人员将第4、5、6三组实验的F1自交，观察并统计F2的表现型及比例。不考虑基因突变、染色体变异和互换，预测如下两种情况将出现的结果：
①若突变体X、Y、Z的浅绿叶基因均在同一对染色体上，结果为 。
②若突变体X、Y的浅绿叶基因在同一对染色体上，Z的浅绿叶基因在另外一对染色体上，结果为 。
（3）叶绿素a加氧酶的功能是催化叶绿素a转化为叶绿素b。研究发现，突变体W的叶绿素a加氧酶基因OsCAO1某位点发生碱基对的替换，造成mRNA上对应位点碱基发生改变，导致翻译出的肽链变短。据此推测，与正常基因转录出的mRNA相比，突变基因转录出的mRNA中可能发生的变化是 。
19．（2021·全国甲）用一段由放射性同位素标记的DNA片段可以确定基因在染色体上的位置。某研究人员使用放射性同位素32P标记的脱氧腺苷三磷酸(dATP，dA-Pα~Pβ~Pγ，)等材料制备了DNA片段甲（单链），对W基因在染色体上的位置进行了研究，实验流程的示意图如下。
回答下列问题：
（1）该研究人员在制备32p标记的DNA片段甲时，所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32p，原因是 。
（2）该研究人员以细胞为材料制备了染色体样品，在混合操作之前去除了样品中的RNA分子，去除RNA分子的目的是 。
（3）为了使片段甲能够通过碱基互补配对与染色体样品中的W基因结合，需要通过某种处理使样品中的染色体DNA 。
（4）该研究人员在完成上述实验的基础上，又对动物细胞内某基因的mRNA进行了检测，在实验过程中用某种酶去除了样品中的DNA，这种酶是 。
四、综合题
20．（2021·北京）新冠病毒（SARS-CoV-2）引起的疫情仍在一些国家和地区肆虐，接种疫苗是控制全球疫情的最有效手段。新冠病毒疫苗有多种，其中我国科学家已研发出的腺病毒载体重组新冠病毒疫苗（重组疫苗）是一种基因工程疫苗，其基本制备步骤是：将新冠病毒的S基因连接到位于载体上的腺病毒基因组DNA中，重组载体经扩增后转入特定动物细胞，进而获得重组腺病毒并制成疫苗。
（1）新冠病毒是RNA病毒，一般先通过 得到cDNA，经 获取S基因，酶切后再连接到载体。
（2）重组疫苗中的S基因应编码________。
A．病毒与细胞识别的蛋白 B．与病毒核酸结合的蛋白
C．催化病毒核酸复制的酶 D．帮助病毒组装的蛋白
（3）为保证安全性，制备重组疫苗时删除了腺病毒的某些基因，使其在人体中无法增殖，但重组疫苗仍然可以诱发人体产生针对新冠病毒的特异性免疫应答。该疫苗发挥作用的过程是：接种疫苗→ → →诱发特异性免疫反应。
（4）重组疫苗只需注射一针即可完成接种。数周后，接种者体内仍然能检测到重组腺病毒DNA，但其DNA不会整合到人的基因组中。请由此推测只需注射一针即可起到免疫保护作用的原因 。
21．（2021·浙江）利用转基因技术，将抗除草剂基因转入纯合不抗除草剂水稻（2n）（甲），获得转基因植株若干。从转基因后代中选育出纯合矮秆抗除草剂水稻（乙）和纯合高秆抗除草剂水稻（丙）。用甲、乙、丙进行杂交，F2结果如下表。转基因过程中，可发生基因突变，外源基因可插入到不同的染色体上。高秆（矮秆）基因和抗除草剂基因独立遗传，高秆和矮秆由等位基因 A（a）控制。有抗除草剂基因用B+表示、无抗除草剂基因用 B-表示
杂交组合 F2的表现形式及数量（株）
矮秆抗除草剂 矮秆不抗除草剂 高秆抗除草剂 高秆不抗除草剂
甲×乙 513 167 0 0
甲×丙 109 37 313 104
乙×丙 178 12 537 36
回答下列问题：
（1）矮秆对高秆为 性状，甲×乙得到的F1产生 种配子。
（2）为了分析抗除草剂基因在水稻乙、丙叶片中的表达情况，分别提取乙、丙叶片中的RNA并分离出 ，逆转录后进行PCR扩增。为了除去提取 RNA中出现的DNA污染，可采用的方法是 。
（3）乙×丙的 F2中，形成抗除草剂与不抗除草剂表现型比例的原因是 。
（4）甲与丙杂交得到F1，F1再与甲杂交，利用获得的材料进行后续育种。写出F1与甲杂交的遗传图解。
22．（2021·广东）果蝇众多的突变品系为研究基因与性状的关系提供了重要的材料。摩尔根等人选育出M-5品系并创立了基于该品系的突变检测技术，可通过观察F1和F2代的性状及比例，检测出未知基因突变的类型（如显/隐性、是否致死等），确定该突变基因与可见性状的关系及其所在的染色体。回答下列问题：
（1）果蝇的棒眼（B）对圆眼（b）为显性、红眼（R）对杏红眼（r）为显性，控制这2对相对性状的基因均位于X染色体上，其遗传总是和性别相关联，这种现象称为 。
（2）如图示基于M-5品系的突变检测技术路线，在F1代中挑出1只雌蝇，与1只M-5雄蝇交配，若得到的F2代没有野生型雄蝇。雌蝇数目是雄蝇的两倍，F2代中雌蝇的两种表现型分别是棒眼杏红眼和 ，此结果说明诱变产生了伴X染色体 基因突变。该突变的基因保存在表现型为 果蝇的细胞内。
（3）上述突变基因可能对应图中的突变 （从突变①、②、③中选一项），分析其原因可能是 ，使胚胎死亡。
密码子序号 1…4…19 20…540 密码子表（部分）：
正常核苷酸序列 AUG…AAC…ACU
UUA…UAG AUG：甲硫氨酸，起始密码子
突变①↓
突变后核苷酸序列 AUG…AAC…ACC
UUA…UAG AAC：天冬酰胺
正常核苷酸序列 AUG…AAC…ACU
UUA…UAG ACU、ACC：苏氨酸
突变②↓
突变后核苷酸序列 AUG…AAA…ACU
UUA…UAG UUA：亮氨酸
正常核苷酸序列 AUG…AAC…ACU
UUA…UAG AAA：赖氨酸
突变③↓ UAG、UGA：终止密码子
突变后核苷酸序列 AUG…AAC…ACU
UGA…UAG …表示省略的、没有变化的碱基
（4）图所示的突变检测技术，具有的①优点是除能检测上述基因突变外，还能检测出果蝇 基因突变；②缺点是不能检测出果蝇 基因突变。（①、②选答1项，且仅答1点即可）
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、DNA分子复制的方向为从5′端到3′端，子链延伸时游离的脱氧核苷酸会添加到3′端，A正确；
B、DNA复制时子链的合成需要引物，B错误；
C、DNA分子每条链的5′端是游离的磷酸，C错误；
D、解旋酶的作用是打开DNA双链，DNA聚合酶的作用是连接游离的脱氧核苷酸形成磷酸二酯键，D错误。
故答案为：A。
【分析】DNA分子的复制：
（1）场所：主要在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
（2）时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
（3）特点：边解旋边复制；复制方式为半保留复制（4）条件：模板：亲代DNA分子的两条链；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量：ATP；酶：解旋酶、DNA聚合酶 。
（4）原则：碱基互补配对原则。A-T，G-C，C-G，T-A。
（5）准确复制的原因：DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板；通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。
（6）1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个，含母链的DNA分子2个。
2．【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、由题意可知，N是由M细胞形成的，在细胞增殖和分化过程中染色体不丢失，则N的每一个细胞中都含有T-DNA，A正确；
B、N是由M细胞形成的，N植株的一条染色体中含有T-DNA，如果自交，则子-代中相关的基因型有3/4的植株含T-DNA，B正确；
C、脱氨基在细胞中只发生一次，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，M复制n次后产生2n个细胞，脱氨基位点为A-U的细胞的只有1个比例为1/2n，C正确；
D、M经过3次有丝分裂，形成8个子细胞，而M细胞DNA分子单链上的一个C脱去氨基变为U，即G和U配对，8个细胞中有4个脱氨基位点为C-G，3个细胞脱氨基位点为A-T，1个细胞脱氯基位点为U-A，故含T-DNA且脱氨基位点为A-T的细胞占3/8，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、DNA分子的复制：
（1）场所：主要在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
（2）时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
（3）特点：边解旋边复制；复制方式为半保留复制（4）条件：模板：亲代DNA分子的两条链；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量：ATP；酶：解旋酶、DNA聚合酶 。
（4）原则：碱基互补配对原则。A-T，G-C，C-G，T-A。
（5）准确复制的原因：DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板；通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。
（6）1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个，含母链的DNA分子2个。
2、分析可知，M细胞含有T-DNA，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，碱基互补配对原则，A-T，G-C，C-G，T-A。
3．【答案】D
【知识点】碱基互补配对原则；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、DNA分子复制时遵循碱基配对原则，A-T、G-C，故DNA复制后的A约占32%，A正确；
B、酵母菌的DNA中A约占32%，A=T=32%，G=C=（1-2×32%）/2=18%，B正确；
C、DNA分子遵循碱基互补配对原则，A=T、G=C，即（A+G）/（T+C）=1，C正确；
D、RNA为单链结构，一般不遵循碱基互补配对原则，RNA中U不一定占32%，D错误。
故答案为：D。
【分析】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即A-T，G-C，C-G，T-A，即A=T，G=C。
2、DNA分子的复制：
（1）场所：主要在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能进行.
（2）时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
（3）特点：边解旋边复制；复制方式为半保留复制（4）条件：模板：亲代DNA分子的两条链；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量：ATP；酶：解旋酶、DNA聚合酶 。
（4）原则：碱基互补配对原则。A-T，G-C，C-G，T-A。
（5）准确复制的原因：DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板；通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。
（6）1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个，含母链的DNA分子2个。
4．【答案】B
【知识点】碱基互补配对原则；DNA分子的复制
【解析】【解答】—个DNA分子片段，一条链的A+T占40%，则两条链中A+T也占40%，A=T=20%，A+C=50%，则C=30%，该DNA片段含有100个碱基对，C=200乘以30%=60个， 连续复制2次，需要从环境中新合成22-1个DNA，需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为60乘以3=180个。
故答案为：B。
【分析】①DNA分子双链中：任意两个不互补碱基和为总碱基数的50%，即 A+C =T+G= A+G= T+C=50%。
②若某DNA分子中含碱基T为a，则连续复制n次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a·（2n-1）。
5．【答案】C
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点；DNA分子的复制
【解析】【解答】A.DNA为半保留复制， 第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都为一条链含有BrdU的染色单体，呈深蓝色，A说法正确；
B.第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体，一条为一条链含有BrdU的染色单体，一条为双链都含有BrdU的染色单体，两条染色单体的着色不同，B说法正确；
C. 第二个周期的细胞分裂后期，每条染色体上含有的两条染色体不同的染色单体，移向两极时组合情况不同，第三个细胞周期中的细胞中染色单体着色不同的染色体不是1/4，C说法错误；
D. 只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色，根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后，还能观察到深蓝色的染色单体，D说法正确。
故答案为：C。
【分析】解决此题，可用图示法，始终牢记DNA半保留复制的特点，结合题中颜色，在染色体复制时，存在含有两条染色体单体的一条染色体的时期。
6．【答案】A
【知识点】中心法则及其发展；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A.+RNA可以直接作为合成病毒蛋白的模板，所以其复制出的子代RNA和+RNA一样，都具有mRNA的功能，A说法正确；
B.病毒以+RNA为遗传物质，RNA为单链，不属于半保留复制，B说法错误；
C. 过程①②属于RNA复制，需要RNA复制酶，③④属于翻译，均不需要RNA 聚合酶的催化，C说法错误；
D.病毒无细胞结构，不存在核糖体，D说法错误。
故答案为：A。
【分析】中心法则如图示：
7．【答案】C
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A.以RNA为遗传物质的病毒，其RNA可以作为编码蛋白质的直接模板，A说法错误；
B.终止密码子位于mRNA上，不能与RNA聚合酶结合，B说法错误；
C.翻译过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子之间通过碱基互补配对相互识别保证了遗传信息传递的准确性，C说法正确；
D.终止密码子不存在反密码子，不与tRNA配对，故tRNA不能读取mRNA上全部碱基序列信息，D说法错误。
故答案为：C。
【分析】 RNA聚合酶与DNA上的一段序列启动子结合，开启转录过程，读取到DNA上的另一段序列终止子，转录结束。启动子不等于起始密码子，终止子不等于终止密码子。
8．【答案】C
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】由题意可知，金霉素可抑制tRNA与mRNA的结合，使tRNA（可以携带合成蛋白质的原料氨基酸）不能和mRNA进行碱基互补配对，因此直接影响翻译的过程，C正确，A、B、D错误。
故答案为：C。
【分析】DNA复制、转录和翻译的比较：
比较项目 复制 转录 翻译
场 所 细胞核 细胞核 细胞质
模 板 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA
酶 解旋酶，DNA聚合酶等 解旋酶，RNA聚合酶等 多种酶
能 量 ATP ATP ATP
原 料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 氨基酸
产 物 子代DNA mRNA 多肽链
碱基配对 A-T T-A
G-C C-G A-U T-A
G-C C-G A-U U-A
G-C C-G
9．【答案】B
【知识点】人类对遗传物质的探究历程；DNA分子的结构
【解析】【解答】①公元1952年，赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验，证明了DNA是遗传物质，这与构建DNA双螺旋结构模型没有关系，①错误；
②沃森和克里克根据富兰克林、威尔金斯提供的DNA分子X射线衍射图谱，进行实验，推算出DNA分子呈螺旋结构，②正确；
③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等，沃森和克里克由此推出碱基的配对方式，进而用实验证明出DNA由两条脱氧核苷酸链组成，③正确；
④在DNA双螺旋结构模型之后，沃森和克里克提出DNA半保留复制机制，④错误。
叙述中，①④错误，②③正确，故答案为：B。
【分析】DNA双基因螺旋结构模型构建 ：
1、1951年威尔金斯展示了DNA的X射线的衍射图谱，并且获得相关其数据
2、沃森和克里克提出DNA螺旋结构的初步构想。
3、1952年查哥夫指出：腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量（A=T），鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量(G=C).
4、1953年沃森和克里克发表论文《核酸的分子结构模型－脱氧核糖核酸的一个结构模型》
10．【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、与R型菌相比，S型菌多了荚膜和多糖，S型肺炎双球菌使小鼠患败血病死亡，R型肺炎双球菌使无毒性。所以毒性物质可能与荚膜和多糖有关，A正确；
B、无毒性的R型活细菌与被加热杀死的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S型活细菌，而加热能使S菌蛋白质变性失活，推测S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成，B正确；
C、加热杀死可以破坏蛋白质的空间结构，使其功能发生改变，DNA空间结构不被破坏，所以功能不受影响，C正确；
D、将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，无法得到S型菌，因为S型菌的DNA的结构已经被破坏，D错误；
故答案为：D。
【分析】 1、肺炎双球菌的类型及特点
特点
类型 菌落 荚膜 毒性
S型 光滑 有 有
R型 粗糙 无 无
2、格里菲思的体内转化实验：
结论：加热杀死的S型细菌中，含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”。
3、肺炎双球菌转化实验的3个误区
(1)加热杀死的S型细菌中的蛋白质和DNA并没有永久丧失了活性，加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性。
(2)在转化过程中并不是所有的R型细菌均转化成S型细菌，而是只有少部分R型细菌转化为S型细菌。
(3)转化的实质并不是基因发生突变，而是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，即实现了基因重组。
11．【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验；噬菌体侵染细菌实验；基因在染色体上的实验证据；孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、孟德尔的单因子杂交实验没有证明遗传因子位于染色体上，当时人们还没有认识染色体，A错误；
B、摩尔根的果蝇伴性遗传实验只研究了一对等位基因，不能证明基因自由组合定律，B错误；
C、T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质，C错误；
D、肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是转化因子，即DNA是肺炎双球菌的遗传物质，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、肺炎双球菌转化实验包括活体细菌转化实验和离体细菌转化实验，其中活体细菌转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；离体细菌转化实验证明DNA是遗传物质。2、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：标记噬菌体→标记的噬菌体与大肠杆菌混合培养→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。该实验证明DNA是遗传物质。3、萨顿提出基因在染色体上的假说，摩尔根通过果蝇伴性遗传实验证明了基因位于染色体上。
12．【答案】D
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化；减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、图中细胞①处于减数第一次分裂前期，分析细胞①中基因组成可知，发生了交叉互换，即发生了基因重组，A错误；
B、根据DNA分子半保留复制，1个精原细胞（DNA中的P元素都为32P），在不含32P的培养液中正常培养，经过一次有丝分裂产生的子细胞中每条染色体中的DNA分子一条链含32P和另一链不含32P。该子细胞经过减数第一次分裂前的间期复制，形成的细胞①中每条染色体，只有一条单体的DNA分子一条链含有含32P（共4条染色单体含有32P），细胞①形成细胞②会发生同源染色体分离，正常情况下，细胞②有两条染色体含有32P（分布在非同源染色体上，），但根据图可知，H所在的染色体发生过交叉互换，很有可能H和h所在染色体都含有32P，因此细胞②中最多有3条染色体含有32P，B错误；
C、根据B项分析可知，正常情况下，细胞②和③中各有两条染色体含有32P（分布在非同源染色体上），但由于细胞①中发生了H和h的互换，而发生互换的染色单体上不确定是否含有32P，故细胞②和细胞③中含有32P的染色体数可能相等也可能不相等，C错误；
D、如果细胞②的H和R所在染色体含有32P，且细胞②中h所在染色体含有32P，则r在染色体不含有32P，因此形成的细胞④含有32P的核DNA分子数为2个，形成的细胞⑤含有32P的核DNA分子数为1个，由于细胞③的基因型为Hhrr（h为互换的片段），h所在的染色体与其中一个r所在染色体含有32P（H和另一个r所在染色体不含32P），如果含有32P的2条染色体不在同一极，则形成的细胞⑥和⑦都含32P的核DNA分子数为1个，D正确。
故答案为：D。
【分析】图中细胞①中同源染色体发生联会，细胞处于减数第一次分裂前期；细胞②不含同源染色体，且着丝点已经分裂，染色体分布在两极，细胞②处于减数第二次分裂后期；细胞②和③处于相同的分裂时期，细胞③处于减数第二次分裂后期；细胞④~⑦都是精细胞；细胞①发生了交叉互换和基因突变。
13．【答案】B
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、已知密码子的方向为5'→3'，由图示可知，携带①的tRNA上的反密码子为UAA，与其互补配对的mRNA上的密码子为AUU，因此氨基酸①为异亮氨酸，A错误；
B、由图示可知，tRNA的移动方向是由左向右，则结构②核糖体移动并读取密码子的方向为从右向左，B正确；
C、互补配对的碱基之间通过氢键连接，图示过程中，tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对时有氢键的形成，tRNA离开核糖体时有氢键的断裂，C错误；
D、细胞核内不存在核糖体，细胞核基质中不会发生图示的翻译过程，D错误。
故答案为：B。
【分析】分析图示可知，图示表示遗传信息表达中的翻译过程，①表示氨基酸，②表示核糖体，图中携带氨基酸的tRNA从左侧移向核糖体，空载tRNA从右侧离开核糖体，据此分析。
14．【答案】B,C,D
【知识点】酶的相关综合；DNA分子的结构；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、温度会影响DNA结构，脱氧核酶的作用过程受温度的影响，A正确；
B、由图可知，Y和R在同一条RNA单链上由磷酸二酯键相连，B错误；
C、脱氧核酶是DNA，DNA和RNA之间的碱基配对方式为A-U，G-C，C-G，T-A，C错误；
D、脱氧核酶切割的是RNA，抑制的是翻译过程，D错误。
故答案为：BCD。
【分析】1、酶
（1）酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
（2）酶催化作用的实质：降低化学反应的活化能，在反应前后本身性质不会发生改变。
（3）酶的特性：①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107-1013倍。②专一性：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。
（4）酶的变性：过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；低温使酶活性明显下降，但在适宜温度下其活性可以恢复。
2、DNA复制、转录和翻译的比较：
比较项目 复制 转录 翻译
场 所 细胞核 细胞核 细胞质
模 板 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA
酶 解旋酶，DNA聚合酶等 解旋酶，RNA聚合酶等 多种酶
能 量 ATP ATP ATP
原 料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 氨基酸
产 物 子代DNA mRNA 多肽链
碱基配对 A-T T-A
G-C C-G A-U T-A
G-C C-G A-U U-A
G-C C-G
15．【答案】A,B,C
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、基因的表达包括转录和翻译两个过程，图中过程①是转录，过程②是翻译，基因A转录的mRNA数和mRNA翻译的蛋白质分子数明显比基因B多，则基因A的表达效率高于基因B，A符合题意；
B、在真核细胞中核基因的转录发生的场所为细胞核，翻译是以mRNA为模板翻译出具有氨基酸排列顺序的多肽链，翻译的场所发生在细胞质中的核糖体，B符合题意；
C、人的mRNA，rRNA，tRNA都是以DNA中的一条链为模板转录而来的，C符合题意；
D、反密码子位于tRNA上，rRNA是构成核糖体的成分，不含有反密码子，D不符合题意。
故答案为：ABC
【分析】1.转录：RNA是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成的，这一过程称为转录。
2.翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫作翻译。
3.密码子：mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基。
反密码子：与mRNA中的密码子互补配对的tRNA一端的3个碱基。
16．【答案】B,C,D
【知识点】癌症的预防与治疗；DNA分子的复制；遗传信息的转录
【解析】【解答】A.羟基脲阻止脱氧核糖核苷酸的合成，可影响肿瘤细胞中DNA复制过程，不影响转录过程，A说法错误；
B.DNA复制和转录均需要DNA模板，放线菌素D通过抑制DNA的模板功能，可抑制DNA复制和转录，B说法正确；
C.DNA聚合酶催化脱氧核苷酸的脱水缩合形成子链，阿糖胞苷抑制DNA聚合酶活性而影响DNA复制过程，使子链无法正常延伸，C说法正确；
D.将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术即可以抑制肿瘤细胞的增殖，又可以减弱它们对正常细胞的不利影响，D说法正确。
故答案为：BCD。
【分析】DNA复制、转录和翻译的比较：
比较项目 复制 转录 翻译
场 所 细胞核 细胞核 细胞质
模 板 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA
酶 解旋酶，DNA聚合酶等 解旋酶，RNA聚合酶等 多种酶
能 量 ATP ATP ATP
原 料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 氨基酸
产 物 子代DNA mRNA 多肽链
碱基配对 A-T T-A
G-C C-G A-U T-A
G-C C-G A-U U-A
G-C C-G
17．【答案】（1）通过基因突变可产生抗青蒿素的个体，连续培养过程中，在青蒿素的定向选择作用下，疟原虫种群中抗青蒿素的相关基因的频率升高，抗药性个体数增多；密码子具有简并性
（2）基因6；与对照组相比，在有突变基因6和7的4~9组中，疟原虫的存活率都大幅提高，但在有突变基因7的1、2、3组中，疟原虫的存活率提高的幅度不大
（3）S型（对青蒿素敏感）
（4）做好按蚊的防治工作
【知识点】基因突变的特点及意义；现代生物进化理论的主要内容；遗传信息的翻译
【解析】【解答】（1）青蒿素“抗药性”的产生是疟原虫基因突变导致的，基因突变产生新基因表现新，连续培养过程中，在青蒿素对基因突变产生的新基因进行定向选择，可以导致疟原虫种群中抗药性基因的频率增大，抗药性个体数增多；由于密码子具有简并性，虽然碱基发生改变但氨基酸序列可能也不发生改变。
故答案为： 通过基因突变可产生抗青蒿素的个体，连续培养过程中，在青蒿素的定向选择作用下，疟原虫种群中抗青蒿素的相关基因的频率升高，抗药性个体数增多 ； 密码子具有简并性 。
（2）由表可知，对照的基因序列设为野生型"+”，不同的设为突变型”-”，与对照组相比，在有突变基因6和7的第4~9组实验中，疟原虫的存活率都大幅提高，但在只有有突变基因7的1、2、3组实验中，疟原虫的存活率提高的幅度不大，故7个基因中与抗药性关联度最高的是基因6。
故答案为： 基因6 ； 与对照组相比，在有突变基因6和7的4~9组中，疟原虫的存活率都大幅提高，但在有突变基因7的1、2、3组中，疟原虫的存活率提高的幅度不大 。
（3）由表可知，7个基因中与抗药性关联度最高的是基因6， 若青蒿素抗药性关联度最高的基因突变是导致疟原虫抗青蒿素的直接原因，利用现代分子生物学手段，将该突变基因恢复为野生型，而不改变基因组中其他碱基序。经这种基因改造后的疟原虫对青蒿素的抗药性表现为S型（对青满素敏感）。
故答案为： S型（对青蒿素敏感） 。
（4）由题意可知，疟原虫为单细胞生物并且可在按蚊和人两类宿主中繁殖，则做好按蚁的防治工作，可减少疟原虫。
故答案为： 做好按蚊的防治工作 。
【分析】1、突变和基因重组产生进化的原材料：
（1）可遗传的变异来源于基因突变、基因重组以及染色体变异，其中染色体变异和基因突变统称为突变；
（2）基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率发生变化；
（3）突变的频率虽然很低，但一个种群往往由许多个体组成，而且每一个个体中的每一个细胞都含有成千上万个基因，所以在种群中每一代都会产生大量的突变；
（4）生物的变异是否有利取决于它们的生存环境，同样的变异在不同的生存环境中可能有利，也可能有害；
（5）突变是不定向的，基因重组是随机的，只为进化提供原材料，而不能决定生物进化的方向。
2、自然选择决定生物进化的方向：
（1）变异是不定向的，自然选择是定向的；
（2）自然选择的直接对象是生物的表现型，间接对象是相关的基因型，根本对象是与变异性状相对的基因；
（3）自然选择的实质：种群的基因频率发生定向改变；
（4）自然选择的方向：适应自然环境；
（5）变异是普遍存在的，环境仅是一个选择因素，变异在先、选择在后。
3、密码子是mRNA上相邻的3个碱基；种类：64种，其中有3种是终止密码子，不编码氨基酸；特点：（1）密码子的简并性，一种密码子只能编码一种氨基酸，但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码；（2）密码子具有通用性，即自然界所有的生物共用一套遗传密码。
4、基因突变：
（1）概念：指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
（2）时间：基因突变可以发生在发育的任何时期，通常发生在DNA复制时期，即细胞分裂间期，包括有丝分裂间期和减数分裂间期。
（3）基因突变的类型：自发突变和人工诱变。
（4）基因突变的特点：①基因突变具有普遍性：生物界中普遍存在；②低频性：自然情况下突变频率很低（10-5-10-8）；③随机性：个体发育的任何时期和部位；④不定向性：突变是不定向的；⑤多害少利性：多数对生物有害。
（5）基因突变是点突变，在光学显微镜下观察不到，在染色体变异在显微镜下可以观察到。
（6）基因突变的意义：基因突变是新基因产生的途径；基因突变能为生物进化提供原材料；基因突变是生物变异的根本来源。
18．【答案】（1）母本；雄蕊；绿叶：浅绿叶=3：1
（2）Y、Z；三组均为绿叶：浅绿叶=1：1；第4组绿叶：浅绿叶=1：1；第5组和第6组绿叶：浅绿叶=9：7
（3）终止密码提前出现
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】（1）水稻为二倍体雌雄同株植物，花为两性花， 进行水稻杂交实验时， 应先除去母本未成熟花的全部雄蕊，并套袋，防止外来花粉干扰。若将浅绿叶W（隐性纯合）与野生型纯合绿叶水稻杂交，F1为杂合子，F1自交后代F2的表现型及比例为绿叶：浅绿叶=3：1。
故答案为： 母本 ； 雄蕊 ； 绿叶：浅绿叶=3：1 。
（2） 四个水稻浅绿叶突变体W、X、Y、Z均为单基因隐性突变形成的浅绿叶突变体，由表可知，第1组W、X杂交，F1为浅绿叶，则W和X为相同隐性基因控制；第2组W、Y杂交，第3组W、Z杂交，F1均表现绿叶，则W的浅绿叶基因与Y、Z不是同一基因，即非等位基因，当任何一对隐性基因纯合时就表现为浅绿叶。
①若突变体X、Y、Z的浅绿叶基因均在同一对染色体上，设X的浅绿叶基因为a，Y的浅绿叶基因为b，Z的浅绿叶基因为c，即X基因型为aaBBCC，Y基因型为AAbbCC，Z的基因型为AABBcc，则第4组为X（aaBBCC）xY（AAbbCC)，F1基因型为AaBbCC，F1产生的配子为aBC、AbC，自交产生F2基因型及比例aaBBCC（浅绿叶）：AAbbCC（浅绿叶）：AaBbCC（绿叶）=1：1：2，则绿叶：浅绿叶=1：1；同理可得第5组、第6组的结果也是绿叶：浅绿叶=1：1。
②若突变体X、Y的浅绿叶基因在同一对染色体上，Z的浅绿叶基因在另外一对染色体上，则第4组为X（aaBBCC）xY（AAbbCC)，F1基因型为AaBbCC，F1产生的配子为aBC、AbC，自交产生F2基因型及比例aaBBCC（浅绿叶）：AAbbCC（浅绿叶）：AaBbCC（绿叶）=1：1：2，则绿叶：浅绿叶=1：1；第5组：X（aaBBCC）×Z（AABBcc），F1基因型为AaBBCc，F1产生配子及比例为，ABC：aBc：ABc：aBC=1：1：1：1，即AB、aB和C、c可以进行自由组合，F1自交后代F2表型及比例为9：3：3：1，而任何一对隐性基因纯合时就表现为浅绿叶，F2的表现型为绿叶：浅绿叶=9：7；同理可得第6组绿叶：浅绿叶=9：7。
故答案为： Y、Z ； 三组均为绿叶：浅绿叶=1：1 ； 第4组绿叶：浅绿叶=1：1；第5组和第6组绿叶：浅绿叶=9：7 。
（3）基因突变导致肽链变短的原因可能是终止密码提前出现，导致翻译出的肽链变短。
故答案为： 终止密码提前出现 。
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，由于自由组合定律同时也遵循分离定律，因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
19．【答案】（1）dATP脱去β、γ位上的两个磷酸基团后，则为腺嘌呤脱氧核苷酸，是合成DNA的原料之一
（2）防止RNA分子与染色体DNA的W基因片段发生杂交
（3）解旋
（4）DNA酶
【知识点】酶的特性；基因工程的应用；DNA分子的复制
【解析】【解答】 （1）DNA的组成单体是腺嘌呤脱氧核苷酸等4种核苷酸。当dA-Pα~Pβ~Pγ脱去β、γ位上的两个磷酸基团后，则为腺嘌呤脱氧核苷酸，是制备32p标记的DNA片段的原料。
（2）DNA和RNA都含有碱基，且DNA含有A、T、C、G四种碱基，RNA含有A、U、C、G四种碱基。碱基互补配对原则是A-T、C-G或者A-U。当碱基暴露出来时容易发生碱基互补配对，形成杂交带。去除RNA分子的目的是防止RNA分子与染色体DNA的W基因片段发生杂交 。
（3）DNA分子解旋后，DNA双链的碱基之间氢键断裂，暴露出DNA分子结构内部的碱基，变成的单链片段有机会和32p标记的DNA片段甲发生碱基互补配对，于是需要使样品中的染色体DNA进行解旋处理，例如加入解旋酶。
（4）酶具有专一性，转移的催化某一种或者一类化学反应。 在实验过程中用某种酶去除了样品中的DNA，这种酶是DNA酶。
【分析】 1、根据题意，通过带32p标记的DNA分子与染色体样品的基因进行碱基互补配对，形成杂交带，进行放射性检测，从而对W基因在染色体上的位置进行推测和判断。
2、DNA的组成基本单体是脱氧核苷酸，有四种，分别是腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸和胞嘧啶脱氧核苷酸。
3、正常DNA 分子碱基在分子内部，不可以和其他碱基配对，若果连接碱基的氢键断裂，可能出现核酸分子杂交现象。
20．【答案】（1）逆转录/反转录；PCR扩增
（2）A
（3）（重组腺病毒）进入细胞；表达抗原
（4）重组腺病毒DNA在人体细胞中持续表达抗原，反复刺激机体免疫系统。
【知识点】中心法则及其发展；免疫学的应用
【解析】【解答】（1）新冠病毒是RNA病毒，需要通过逆转录得到与其对应的cDNA，以cDNA为模板通过PCR扩增技术扩增出目的基因——S基因。
故答案为： 逆转录/反转录 ； PCR扩增 。
（2）重组疫苗中的S基因来自新冠病毒，重组疫苗需要被人体细胞识别，故S基因需编码病毒与细胞都能识别的蛋白，A正确，BCD错误。
故选A。
故答案为： A 。
（3）重组疫苗属于抗原，重组腺病毒进入人体细胞，引发机体产生特异性免疫——细胞免疫和体液免疫，故该过程是：接种疫苗一（重组腺病毒）进入细胞一表达抗原一诱发特异性免疫反应。
故答案为： （重组腺病毒）进入细胞 ； 表达抗原 。
（4）接种疫苗数周后，接种者体内仍然能检测到重组腺病毒DNA，病毒DNA会持续表达S蛋白，刺激人体产生特异性免疫应答。
故答案为： 重组腺病毒DNA在人体细胞中持续表达抗原，反复刺激机体免疫系统。
【分析】1、新冠病毒需要在宿主细胞中进行增殖，所需要的原料和能量来自于人体（宿主）细胞；该病毒的基因组是指病毒体内以核苷酸序列形式存储的遗传信息。以新型冠状病毒的RNA分子为模板，经逆（反）转录过程形成DNA。
2、疫苗类型：（1）灭活的微生物；（2）分离的微生物成分或其他产物；（3）减毒微生物；（4）重组腺病毒疫苗。疫苗使机体产生相应的抗体和记忆细胞（主要是得到记忆细胞），使人在不发病的情况下产生抗体，获得免疫力。重组腺病毒疫苗必须具备的条件：能够将新冠病毒抗原基因（目的基因）带入到受体细胞；在受体细胞中表达出抗原蛋白；不会导致疾病发生。
3、免疫预防：方法注射抗原，引起人体的免疫反应，在体内产生抗体和记忆细胞，进而获得了对该抗原的抵抗能力。因为记忆细胞能存活时间长，所以人可以保持较长时间的免疫力。
21．【答案】（1）隐性；2
（2）mRNA；用 DNA 酶处理提取的 RNA
（3）乙和丙的抗除草剂基因位于非同源染色体上，乙和丙上抗除草剂基因的遗传遵循自由组合定律
（4）
【知识点】DNA分子的结构；基因的自由组合规律的实质及应用；RNA分子的组成和种类
【解析】【解答】（1）甲与乙（纯合矮杆）杂交组合F2没有高杆，其他组合F2高杆：矮杆=3:1，所以矮杆为隐性性状。F1产生两种配子。
故答案为：隐性；2。
（2） 抗除草剂基因在水稻乙、丙叶片中的表达情况，可通过mRNA的情况得到反映，所以可分别提取乙、丙叶片中的RNA并分离出mRNA，逆转录后DNA进行PCR扩增。纯化RNA中出现的DNA污染，可加入DNA酶，将其中的DNA进行降解。
故答案为：mRNA；用 DNA 酶处理提取的 RNA。
（3） 转基因过程中，外源基因可插入到不同的染色体上，乙和丙的抗除草剂基因位于非同源染色体上，乙和丙上抗除草剂基因的遗传遵循自由组合定律。
故答案为：乙和丙的抗除草剂基因位于非同源染色体上，乙和丙上抗除草剂基因的遗传遵循自由组合定律。
（4） 甲（aaB-B-）与丙（AAB+B+）杂交得到F1（AaB+B-），F1再与甲（aaB-B-）杂交的遗传图解如下。
故答案为：
【分析】①显性性状和隐性性状判断：一对相同性状亲本杂交 → 子代分离比为3:1 →分离比为3的为显性性状。
②自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不相干的，在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
22．【答案】（1）伴性遗传
（2）棒眼红眼；隐性完全致死；雌
（3）③；突变为终止密码子，蛋白质停止表达
（4）X染色体上的可见（或X染色体上的显性）；常染色体（或常染色体显性或常染色体隐性）
【知识点】伴性遗传；基因突变的特点及意义；遗传信息的翻译
【解析】【解答】（1）伴性遗传现象可以理解为由于位于性染色体上的基因，在遗传过程中通常和性别相关联的现象。
（2）由分析可知，F2雌蝇（含有两条X染色体，一条来自父方，一条来自母方）基因型为：XBrXBr、XBrXbR，因此F2代中雌蝇的两种表现型应该是棒眼杏红眼和棒眼红眼；然而由于F2代没有野生型雄蝇，雌蝇数目是雄蝇的两倍，此结果说明诱变产生了伴X染色体隐性完全致死基因突变，该突变的基因保存在表现型为雌果蝇的杂合子细胞内。
（3）突变①19号密码子ACU→ACC，突变前后翻译的氨基酸都是苏氨酸，蛋白质未发生改变；突变②4号密码子AAC→AAA，由天冬酰胺变为赖氨酸，蛋白质仅替换一个氨基酸；突变③20号密码子UUA→UGA，由亮氨酸突变为终止翻译，翻译产生的多肽如果不剪切，含有500多个氨基酸。因此上述突变基因可能对应图中的突变③，多肽链明显变短，使胚胎死亡。
（4）染色体上的基因有显性和隐性基因之分。图所示的突变检测技术①优点是除能检测上述伴X染色体隐性完全致死基因突变外，还能检测出果蝇X染色体上的可见基因突变，即X染色体上的显性基因突变以及隐性基因突变；该技术检测的结果需要通过性别进行区分，不能检测出果蝇常染色体上的基因突变，包括常染色体上隐性基因突变和显性基因突变。
【分析】（1）由基于M-5品系的突变检测技术路线可知：
（2）密码子
①密码子：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基又称为1个密码子.
②特点：专一性
简并性：一种氨基酸对应多个密码子
通用性：生物界公用一套密码子
注： 关于密码子的要点：
①密码子共有64种，终止密码有3种，决定氨基酸的密码子有61种。
②除色氨酸外，其余氨基酸都不止一种密码子。
③AUG既可是起始密码，又能决定甲硫氨酸。
④“一种密码子只能决定一种氨基酸，反之，一种氨基酸可以有一种或多种密码子（密码子的简并性）”。
⑤地球上的所有生物全部共用这套密码子。
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