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2023年全国高考生物真题汇编8：遗传的细胞基础与分子基础
一、选择题
1．（2023·湖南）南极雄帝企鹅产蛋后，由雄帝企鹅负责孵蛋，孵蛋期间不进食。下列叙述错误的是（ ）
A．帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数高于C元素
B．帝企鹅的核酸、多糖和蛋白质合成过程中都有水的产生
C．帝企鹅蛋孵化过程中有mRNA和蛋白质种类的变化
D．雄帝企鹅孵蛋期间主要靠消耗体内脂肪以供能
2．（2023·浙江）叠氮脱氧胸苷(AZT)可与逆转录酶结合并抑制其功能。下列过程可直接被AZT阻断的是（ ）。
A．复制 B．转录 C．翻译 D．逆转录
3．（2023·广东）科学理论随人类认知的深入会不断被修正和补充，下列叙述错误的是（ ）
A．新细胞产生方式的发现是对细胞学说的修正
B．自然选择学说的提出是对共同由来学说的修正
C．RNA逆转录现象的发现是对中心法则的补充
D．具催化功能RNA的发现是对酶化学本质认识的补允
4．（2023·天津）如图甲乙丙是某动物精巢中细胞减数分裂图像，有关说法正确的是（ ）
A．甲图像中细胞处于减数分裂Ⅱ中期
B．乙中染色体组是丙中两倍
C．乙中同源染色体对数是丙中两倍
D．乙、丙都是从垂直于赤道板方向观察的
5．（2023·北京）武昌鱼（2n=48）与长江白鱼（2n=48）经人工杂交可得到具有生殖能力的子代。显微观察子代精巢中的细胞，一般不能观察到的是（ ）
A．含有24条染色体的细胞 B．染色体两两配对的细胞
C．染色体移到两极的细胞 D．含有48个四分体的细胞
6．（2023·山东）减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起，着丝粒分开后，2个环状染色体互锁在一起，如图所示。2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开，分别进入2个子细胞，交换的部分大小可不相等，位置随机。某卵原细胞的基因组成为Ee，其减数分裂可形成4个子细胞。不考虑其他突变和基因被破坏的情况，关于该卵原细胞所形成子细胞的基因组成，下列说法正确的是（ ）
A．卵细胞基因组成最多有5种可能
B．若卵细胞为Ee，则第二极体可能为EE或ee
C．若卵细胞为E且第一极体不含E，则第二极体最多有4种可能色体
D．若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E，则第一极体最多有3种可能
7．（2023·湖南）某X染色体显性遗传病由SHOX基因突变所致，某家系中一男性患者与一正常女性婚配后，生育了一个患该病的男孩。究其原因，不可能的是（ ）
A．父亲的初级精母细胞在减数分裂I四分体时期，X和Y染色体片段交换
B．父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期，性染色体未分离
C．母亲的卵细胞形成过程中，SHOX基因发生了突变
D．该男孩在胚胎发育早期，有丝分裂时SHOX基因发生了突变
8．（2023·浙江）某动物（2n=4）的基因型为AaXBY，其精巢中两个细胞的染色体组成和基因分布如图所示，其中一个细胞处于有丝分裂某时期。下列叙述错误的是（ ）。
A．甲细胞处于有丝分裂中期、乙细胞处于减数第二次分裂后期
B．甲细胞中每个染色体组的DNA分子数与乙细胞的相同
C．若甲细胞正常完成分裂则能形成两种基因型的子细胞
D．形成乙细胞过程中发生了基因重组和染色体变异
9．（2023·浙江）某基因型为AaXDY的二倍体雄性动物（2n=8），1个初级精母细胞的染色体发生片段交换，引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中，某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。
下列叙述正确的是（ ）
A．甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象
B．乙时期细胞中含有1条X染色体和1条Y染色体
C．甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个
D．该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型均不相同
10．（2023·海南）噬菌体ΦX174的遗传物质为单链环状DNA分子，部分序列如图。
下列有关叙述正确的是（ ）
A．D基因包含456个碱基，编码152个氨基酸
B．E基因中编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列，其互补DNA序列是5′-GCGTAC-3′
C．噬菌体ΦX174的DNA复制需要DNA聚合酶和4种核糖核苷酸
D．E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠，且重叠序列编码的氨基酸序列相同
（2023·天津）在细胞中，细胞器结构、功能的稳定对于维持细胞的稳定十分重要。真核生物细胞中的核糖体分为两部分，在结构上与原核生物核糖体相差较大。真核细胞中的线粒体、叶绿体内含有基因，并可以在其中表达，因此线粒体、叶绿体同样含有核糖体，这类核糖体与原核生物核糖体较为相似。植物细胞前质体可在光照诱导下变为叶绿体。
内质网和高尔基体在细胞分裂前期会破裂成较小的结构，当细胞分裂完成后，重新组装。
经合成加工后，高尔基体会释放含有溶酶体水解酶的囊泡，与前溶酶体融合，产生最适合溶酶体水解酶的酸性环境，构成溶酶体。溶酶体对于清除细胞内衰老、损伤的细胞器至关重要。
11．某种抗生素对细菌核糖体有损伤作用，大量摄入会危害人体，其最有可能危害人类细胞哪个细胞器？（ ）
A．线粒体 B．内质网
C．细胞质核糖体 D．中心体
12．下列说法或推断，正确的是（ ）
A．叶绿体基质只能合成有机物，线粒体基质只能分解有机物
B．细胞分裂中期可以观察到线粒体与高尔基体
C．叶绿体和线粒体内基因表达都遵循中心法则
D．植物细胞叶绿体均由前质体产生
13．下列说法或推断，错误的是（ ）
A．经游离核糖体合成后，溶酶体水解酶囊泡进入前溶酶体，形成溶酶体
B．溶酶体分解衰老、损伤的细胞器的产物，可以被再次利用
C．若溶酶体功能异常，细胞内可能积累异常线粒体
D．溶酶体水解酶进入细胞质基质后活性降低
14．（2023·天津）下列生物实验探究中运用的原理，前后不一致的是（ ）
A．建立物理模型研究DNA结构－ 研究减数分裂染色体变化
B．运用同位素标记法研究卡尔文循环－ 研究酵母菌呼吸方式
C．运用减法原理研究遗传物质－ 研究抗生素对细菌选择作用
D．孟德尔用假说演绎法验证分离定律－ 摩尔根研究伴性遗传
15．（2023·山东）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延伸方向为5'端至3'端，其模板链3'端指向解旋方向
16．（2023·湖南）细菌glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用。细菌糖原合成的平衡受到CsrAB系统的调节。CsrA蛋白可以结合glg mRNA分子，也可结合非编码RNA分子CsrB，如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．细菌glg基因转录时，RNA聚合酶识别和结合glg基因的启动子并驱动转录
B．细菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽链时，核糖体沿glg mRNA从5'端向3'端移动
C．抑制CsrB基因的转录能促进细菌糖原合成
D．CsrA蛋白都结合到CsrB上，有利于细菌糖原合成
17．（2023·浙江）某研究小组利用转基因技术，将绿色荧光蛋自基因（GFP）整合到野生型小鼠Gata3基因一端，如图甲所示。实验得到能正常表达两种蛋白质的杂合子雌雄小鼠各1只，交配以期获得Gata3-GFP基因纯合子小鼠。为了鉴定交配获得的4只新生小鼠的基因型，设计了引物1和引物2用于PCR扩增，PCR产物电泳结果如图乙所示。
下列叙述正确的是（ ）。
A．Gata3基因的启动子无法控制GFP基因的表达
B．翻译时先合成Gata3蛋白，再合成GFP蛋白
C．2号条带的小鼠是野生型，4号条带的小鼠是Gata3-GFP基因纯合子
D．若用引物1和引物3进行PCR，能更好地区分杂合子和纯合子
18．（2023·浙江）紫外线引发的DNA损伤，可通过“核苷酸切除修复(NER)”方式修复，机制如图所示。着色性干皮症（XP）患者的NER酶系统存在缺陷，受阳光照射后，皮肤出现炎症等症状。患者幼年发病，20岁后开始发展成皮肤癌。下列叙述错误的是（ ）。
A．修复过程需要限制酶和DNA聚合酶
B．填补缺口时，新链合成以5'到3'的方向进行
C．DNA有害损伤发生后，在细胞增殖后进行修复，对细胞最有利
D．随年龄增长，XP患者几乎都会发生皮肤癌的原因，可用突变累积解释
19．（2023·全国乙卷）已知某种氨基酸（简称甲）是一种特殊氨基酸，迄今只在某些古菌（古细菌）中发现含有该氨基酸的蛋白质。研究发现这种情况出现的原因是，这些古菌含有特异的能够转运甲的tRNA（表示为tRNA甲）和酶E，酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲（表示为甲－tRNA甲），进而将甲带入核糖体参与肽链合成。已知tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子，从而在其核糖体上参与肽链的合成。若要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链，则下列物质或细胞器中必须转入大肠杆菌细胞内的是（ ）
①ATP ②甲 ③RNA聚合酶 ④古菌的核糖体 ⑤酶E的基因 ⑥tRNA甲的基因
A．②⑤⑥ B．①②⑤ C．③④⑥ D．②④⑤
20．（2023·浙江）核糖体是蛋白质合成的场所。某细菌进行蛋白质合成时，多个核糖体串联在一条mRNA上形成念珠状结构——多聚核糖体（如图所示）。多聚核糖体上合成同种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始翻译，移动至相同的位置结束翻译。多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定。下列叙述正确的是（ ）
A．图示翻译过程中，各核糖体从mRNA的3’端向5’端移动
B．该过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对
C．图中5个核糖体同时结合到mRNA上开始翻译，同时结束翻译
D．若将细菌的某基因截短，相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目不会发生变化
（2023·浙江）阅读下列材料，回答下列小题。
基因启动子区发生DNA甲基化可导致基因转录沉默。研究表明，某植物需经春化作用才能开花，该植物的DNA甲基化水平降低是开花的前提。用5-azaC处理后，该植株开花提前，检测基因组DNA，发现5’胞嘧啶的甲基化水平明显降低，但DNA序列未发生改变，这种低DNA甲基化水平引起的表型改变能传递给后代。
21．这种DNA甲基化水平改变引起表型改变，属于（ ）
A．基因突变 B．基因重组 C．染色体变异 D．表观遗传
22．该植物经5-azaC去甲基化处理后，下列各项中会发生显著改变的是（ ）
A．基因的碱基数量 B．基因的碱基排列顺序
C．基因的复制 D．基因的转录
二、非选择题
23．（2023·山东）（单个精子的DNA提取技术可解决人类遗传学研究中因家系规模小而难以收集足够数据的问题。为研究4对等位基因在染色体上的相对位置关系，以某志愿者的若干精子为材料，用以上4对等位基因的引物，以单个精子的DNA为模板进行PCR后，检测产物中的相关基因，检测结果如表所示。已知表中该志愿者12个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类和比例相同；本研究中不存在致死现象，所有个体的染色体均正常，各种配子活力相同。
等位基因 A a B b D d E e
单 个 精 子 编 号 1 + + +
2 + + + +
3 + + +
4 + + + +
5 + +
6 + + +
7 + + +
8 + + + +
9 + + +
10 + + + +
11 + + +
12 + + + +
注“+”表示有；空白表示无
（1）表中等位基因A、a和B、b的遗传 （填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律，依据是 。据表分析， （填“能”或“不能”）排除等位基因A、a位于X、Y染色体同源区段上。
（2）已知人类个体中，同源染色体的非姐妹染色单体之间互换而形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比例。某遗传病受等位基因B、b和D、d控制，且只要有1个显性基因就不患该病。该志愿者与某女性婚配，预期生一个正常孩子的概率为17/18，据此画出该女性的这2对等位基因在染色体上的相对位置关系图： 。（注：用“”形式表示，其中横线表示染色体，圆点表示基因在染色体上的位置）。
（3）本研究中，另有一个精子的检测结果是：基因A、a，B、b和D、d都能检测到。已知在该精子形成过程中，未发生非姐妹染色单体互换和染色体结构变异。从配子形成过程分析，导致该精子中同时含有上述6个基因的原因是 。
（4）据表推断，该志愿者的基因e位于 染色体上。现有男、女志愿者的精子和卵细胞各一个可供选用，请用本研究的实验方法及基因E和e的引物，设计实验探究你的推断。
①应选用的配子为： ；②实验过程：略；③预期结果及结论： 。
24．（2023·湖北）乙烯（C2H4）是一种植物激素，对植物的生长发育起重要作用。为研究乙烯作用机制，进行了如下三个实验。
【实验一】乙烯处理植物叶片2小时后，发现该植物基因组中有2689个基因的表达水平升高，2374个基因的表达水平下降。
【实验二】某一稳定遗传的植物突变体甲，失去了对乙烯作用的响应（乙烯不敏感型）。将该突变体与野生型植株杂交，F1植株表型为乙烯不敏感。F1自交产生的F2植株中，乙烯不敏感型与敏感型的植株比例为9：7。
【实验三】科学家发现基因A与植物对乙烯的响应有关，该基因编码一种膜蛋白，推测该蛋白能与乙烯结合。为验证该推测，研究者先构建含基因A的表达载体，将其转入到酵母菌中，筛选出成功表达蛋白A的酵母菌，用放射性同位素14C标记乙烯（14C2H4），再分为对照组和实验组进行实验，其中实验组是用不同浓度的14C2H4与表达有蛋白A的酵母菌混合6小时，通过离心分离酵母菌，再检测酵母菌结合14C2H4的量。结果如图所示。
回答下列问题：
（1）实验一中基因表达水平的变化可通过分析叶肉细胞中的 （填“DNA”或“mRNA”）含量得出。
（2）实验二F2植株出现不敏感型与敏感型比例为9：7的原因是 。
（3）实验三的对照组为：用不同浓度的14C2H4与 混合6小时，通过离心分离酵母菌，再检测酵母菌结合14C2H4的量。
（4）实验三中随着14C2H4相对浓度升高，实验组曲线上升趋势变缓的原因是 。
（5）实验三的结论是 。
25．（2023·广东）放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的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，调控机制见下图。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．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。
回答下列问题：
（1）放射刺激心肌细胞产生的 会攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。
（2）前体mRNA是通过 酶以DNA的一条链为模板合成的，可被剪切成circRNA等多种RNA。circRNA和mRNA在细胞质中通过对 的竞争性结合，调节基因表达。
（3）据图分析，miRNA表达量升高可影响细胞凋亡，其可能的原因是 。
（4）根据以上信息，除了减少miRNA的表达之外，试提出一个治疗放射性心脏损伤的新思路 。
26．（2023·全国乙卷）GFP是水母体内存在的能发绿色荧光的一种蛋白。科研人员以GFP基因为材料，利用基因工程技术获得了能发其他颜色荧光的蛋白，丰富了荧光蛋白的颜色种类。回答下列问题。
（1）构建突变基因文库，科研人员将GFP基因的不同突变基因分别插入载体，并转入大肠杆菌制备出GFP基因的突变基因文库。通常，基因文库是指 。
（2）构建目的基因表达载体。科研人员从构建的GFP突变基因文库中提取目的基因（均为突变基因）构建表达载体，其模式图如下所示（箭头为GFP突变基因的转录方向）。图中①为 ；②为 ，其作用是 ；图中氨苄青霉素抗性基因是一种标记基因，其作用是 。
（3）目的基因的表达。科研人员将构建好的表达载体导入大肠杆菌中进行表达，发现大肠杆菌有的发绿色荧光，有的发黄色荧光，有的不发荧光。请从密码子特点的角度分析，发绿色荧光的可能原因是 （答出1点即可）。
（4）新蛋白与突变基因的关联性分析。将上述发黄色荧光的大肠杆菌分离纯化后，对其所含的GFP突变基因进行测序，发现其碱基序列与GFP基因的不同，将该GFP突变基因命名为YFP基因（黄色荧光蛋白基因）。若要通过基因工程的方法探究YFP基因能否在真核细胞中表达，实验思路是 。
27．（2023·北京）变胖过程中，胰岛B细胞会增加。增加的B细胞可能源于自身分裂（途径I），也可能来自胰岛中干细胞的增殖、分化（途径Ⅱ）。科学家采用胸腺嘧啶类似物标记的方法，研究了L基因缺失导致肥胖的模型小鼠IK中新增B细胞的来源。
（1）EdU和BrdU都是胸腺嘧啶类似物，能很快进入细胞并掺入正在复制的DNA中，掺入DNA的EdU和BrdU均能与 （用字母表示）互补配对，并可以被分别检测。未掺入的EdU和BrdU短时间内即被降解。
（2）将处于细胞周期不同阶段的细胞混合培养于多孔培养板中，各孔同时加入EdU，随后每隔一定时间向一组培养孔加入BrdU，再培养十几分钟后收集该组孔内全部细胞，检测双标记细胞占EdU标记细胞的百分比（如图）。图中反映DNA复制所需时长的是从 点到 点。
（3）为研究变胖过程中B细胞的增殖，需使用一批同时变胖的小鼠。为此，本实验使用诱导型基因敲除小鼠，即饲喂诱导物后小鼠的L基因才会被敲除，形成小鼠IK。科学家利用以下实验材料制备小鼠IK：
①纯合小鼠Lx：小鼠L基因两侧已插入特异DNA序列（x），但L的功能正常；
②Ce酶基因：源自噬菌体，其编码的酶进入细胞核后作用于x，导致两个x间的DNA片段丢失；
③Er基因：编码的Er蛋白位于细胞质，与Er蛋白相连的物质的定位由Er蛋白决定；
④口服药T：小分子化合物，可诱导Er蛋白进入细胞核。
请完善制备小鼠IK的技术路线： →连接到表达载体→转入小鼠Lx→筛选目标小鼠→ →获得小鼠IK。
（4）各种细胞DNA复制所需时间基本相同，但途径I的细胞周期时长（t1）是途径Ⅱ细胞周期时长（t2）的三倍以上。据此，科学家先用EdU饲喂小鼠IK，t2时间后换用BrdU饲喂，再过t2时间后检测B细胞被标记的情况。研究表明，变胖过程中增加的B细胞大多数来源于自身分裂，与之相应的检测结果应是 。
28．（2023·浙江）某昆虫的性别决定方式为XY型，野生型个体的翅形和眼色分别为直翅和红眼，由位于两对同源染色体上两对等位基因控制。研究人员通过诱变育种获得了紫红眼突变体和卷翅突变体昆虫。为研究该昆虫翅形和眼色的遗传方式，研究人员利用紫红眼突变体、卷翅突变体和野生型昆虫进行了杂交实验，结果见下表。
杂交组合 P F1 F2
甲 紫红眼突变体、紫红眼突变体 直翅紫红眼 直翅紫红眼
乙 紫红眼突变体、野生型 直翅红眼 直翅红眼∶直翅紫红眼=3∶1
丙 卷翅突变体、卷翅突变体 卷翅红眼∶直翅红眼=2∶1 卷翅红眼∶直翅红眼=1∶1
丁 卷翅突变体、野生型 卷翅红眼∶直翅红眼=1∶1 卷翅红眼∶直翅红眼=2∶3
注：表中F1为1对亲本的杂交后代，F2为F1全部个体随机交配的后代；假定每只昆虫的生殖力相同。
回答下列问题：
（1）红眼基因突变为紫红眼基因属于 （填“显性”或“隐性”突变。若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上，还需要对杂交组合 的各代昆虫进行
鉴定。鉴定后，若该杂交组合的F2表型及其比例为 ，则可判定紫红眼基因位于常染色体上。
（2）根据杂交组合丙的F1表型比例分析，卷翅基因除了控制翅形性状外，还具有纯合 效应。
（3）若让杂交组合丙的F1和杂交组合丁的F1全部个体混合，让其自由交配，理论上其子代（F2）表型及其比例为 。
（4）又从野生型（灰体红眼）中诱变育种获得隐性纯合的黑体突变体，已知灰体对黑体完全显性，灰体（黑体）和红眼（紫红眼）分别由常染色体的一对等位基因控制。欲探究灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传是否遵循自由组合定律。现有3种纯合品系昆虫：黑体突变体、紫红眼突变体和野生型。请完善实验思路，预测实验结果并分析讨论。（说明：该昆虫雄性个体的同源染色体不会发生交换；每只昆虫的生殖力相同，且子代的存活率相同；实验的具体操作不作要求）
①实验思路：
第一步：选择 进行杂交获得F1， 。
第二步：观察记录表型及个数，并做统计分析。
②预测实验结果并分析讨论：
I：若统计后的表型及其比例为 ，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传遵循自由组合定律。
Ⅱ：若统计后的表型及其比例为 ，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传不遵循自由组合定律。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】脂质的种类及其功能；组成细胞的元素和化合物；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、蛋白质是以碳链为基本骨架形成的生物大分子，因此帝企鹅蛋的卵清蛋白中C元素的质量分数高于N元素，A错误；
B、核酸、糖原、蛋白质都是生物大分子，由单体形成多聚体过程中都有水的产生，B正确；
C、孵化过程中会发生细胞分化，涉及基因的选择性表达，因此帝企鹅蛋孵化过程有mRNA和蛋白质种类的变化，C正确；
D、雄帝企鹅孵蛋期间不进食，无外界能量供应，主要消耗体内有机物供能，脂肪是良好的储能物质，因此主要靠消耗体内脂肪以供能，D正确。
故答案为：A。
【分析】（1）蛋白质、核酸和多糖都是生物大分子，都是由许多基本组成单位连接而成的，这些基本单位称为单体。生物大分子又称为单体的多聚体，每一个单体都是以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成的多聚体。
（2）细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态，结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。
2．【答案】D
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】由题意可知，AZT可与逆转录酶结合并抑制其功能，逆转录酶在逆转录过程中起作用，D正确，A、B、C错误。
故答案为：A。
【分析】逆转录是在逆转录酶的作用下，以RNA为模板合成DNA的过程。
3．【答案】B
【知识点】酶的本质及其探索历程；中心法则及其发展；自然选择与适应；细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、施莱登和施旺最初建立的细胞学说认为新细胞是由老细胞产生的，后来耐格里、魏尔肖发现“细胞通过分裂产生新细胞”是对细胞学说的修正，A正确；
B、自然选择学说的提出是对拉马克的“用进废退，获得性遗传”，学说的修正，而共同由来学说为自然选择学说的提出奠定了基础，揭示了适应的形成和物种形成的原因，B错误；
C、科学家克里克首先预见了遗传信息传递的一般规律，并于1957年提出了中心法则：遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。随着研究的不断深入，科学家对中心法则作出了补充：少数生物(如一些RNA病毒)的遗传信息可以从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA，C正确；
D、科学家萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶并证明其本质为蛋白质，后来美国科学家切赫和奥尔特曼发现少数RNA也具有生物催化功能，也就是说酶的本质绝大多数是蛋白质，少数是RNA，因此这一发现对酶化学本质的认识进行了补充，D正确。
故答案为：B。
【分析】本题是对教材细胞学说的建立过程、现代生物进化理论的提出历程、中心法则的构建以及酶的发现与探索历程四段科学史的考查。
4．【答案】B
【知识点】精子的形成过程；减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】A、甲图像中无同源染色体，无染色单体，为减数分裂Ⅱ末期，A错误；
B、乙含有2个染色体组，丙含有一个染色体组，乙中染色体组数目是丙的二倍，B正确；
C、丙为减数分裂Ⅱ中期，无同源染色体，C错误；
D、乙图像明显倾斜不是从垂直于赤道板方向观察的，D错误。
故答案为：B。
【分析】甲为减数分裂Ⅱ末期，乙为减数分裂Ⅰ前期，丙为减数分裂Ⅱ中期。
5．【答案】D
【知识点】精子的形成过程；减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、精巢中的精原细胞通过减数分裂形成生殖细胞精子中含有24条染色体，A不符合题意；
B、精巢中精原细胞在减数第一次分裂前期会发生联会现象，即同源染色体两两配对，B不符合题意；
C、精原细胞在减数第一次分裂后期同源染色体分开并移向两极，在减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开并移向细胞的两极，C不符合题意；
D、精原细胞在减数第一次分裂前期含48条染色体，能观察到24个四分体，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】减数分裂之前进行物质的准备工作，属于减数分裂前的间期；减数分裂分为减数第一次分裂和减数第二次分裂。各时期特点如下：
（1）减数分裂前的间期：DNA复制和有关蛋白质的合成，细胞体积变大；
（2） 减数第一次分裂前期：同源染色体联会，形成四分体；
（3） 减数第一次分裂中期：同源染色体排在赤道板两侧；
（4） 减数第一次分裂后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；
（5）减数第二次分裂与有丝分裂染色体行为变化基本相同，区别是减数第二次分裂过程中无同源染色体。
6．【答案】C
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】A、基因型为Ee的卵原细胞进行减数分裂，若正常分裂则卵细胞的基因型为E或者e，若发生姐妹染色单体互锁并片段互换，并且互换的片段包含E或e基因，则形成的卵细胞基因型可能为EE、ee或者无基因的__三种类型，若减数分裂Ⅰ发生染色体片段互换并且发生姐妹染色单体互锁的情况，还会产生基因型为Ee的卵细胞类型，故卵细胞基因组成最多有6种可能，A错误；
B、若卵细胞为Ee，则发生了同源染色体上分姐妹染色单体间的互换，则减数分裂Ⅱ时次级卵母细胞产生的第二极体基因型为E，第一极体产生的第二极体基因型可能为E、e或Ee和__，B错误；
C、若卵细胞为E且第一极体不含E，即减数分裂Ⅰ未发生异常，则减数分裂Ⅱ时次级卵母细胞产生的第二极体基因型为E，第一极体产生的第二极体基因型可能为e、ee或__，共有4种基因型，C正确；
D、不考虑其他突变和基因被破坏的情况，若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E，则次级卵母细胞减数分裂Ⅱ产生的第二极体基因型为ee或EE，第一极体的基因型为ee或EE两种基因型，D错误。
故答案为：C。
【分析】减数分裂异常：
（1）减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离发生异常，同源染色体未正常分离移向两极而是移向同一极，这样形成的子细胞中仍然存在同源染色体，最终形成的生殖细胞中也存在同源染色体。
（2）减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂姐妹染色单体分离，姐妹染色单体分离形成的两条染色体没有移向两极，而是移向同一级，这样形成的子细胞中常常会有相同的基因（不考虑交叉互换和基因突变的情况）。
7．【答案】B
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化；伴性遗传；基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、某X染色体显性遗传病由SHOX基因突变所致，设该病受一对等位基因A、a控制。若父亲的初级精母细胞在减数分裂I四分体时期，X染色体上含致病基因A的片段与Y染色体某片段互换，则Y染色体上含有致病基因A，含有YA的精子与Xa的卵细胞结合，形成基因型为XaYA的受精卵，发育形成患病男孩，A正确；
B、若减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体未分离，则会形成基因组成为XAXA或YY的精子，生育的男孩基因型为XaYY，表现正常，不患病，B错误；
C、母亲的卵细胞形成过程中，SHOX基因a如果发生显性突变产生A基因，可生育基因型为XAY的患病男孩，C正确；
D、若SHOX基因突变成显性致病基因发生在卵裂期，可导致该男孩出现XAY的基因型，D正确。
故答案为：B。
【分析】减数分裂之前进行物质的准备工作，属于减数分裂前的间期；减数分裂分为减数第一次分裂和减数第二次分裂。各时期特点如下：
（1）减数分裂前的间期：DNA复制和有关蛋白质的合成，细胞体积变大；
（2） 减数第一次分裂前期：同源染色体联会，形成四分体；
（3） 减数第一次分裂中期：同源染色体排在赤道板两侧；
（4） 减数第一次分裂后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；
（5）减数第二次分裂与有丝分裂染色体行为变化基本相同，区别是减数第二次分裂过程中无同源染色体。
8．【答案】B
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点；减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化；基因重组及其意义；染色体结构的变异；减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】A、由图可知，甲细胞处于有丝分裂的中期，乙细胞处于减数第二次分裂后期，Ａ正确；
Ｂ、甲细胞为有丝分裂中期的细胞一个染色体组含有两条染色体，每条染色体含有2个ＤＮＡ分子，故甲细胞中一个染色体组中含有4个ＤＮＡ分子，乙细胞是处于减数二次分裂后期，一个染色体上含有1个ＤＮＡ分子，故一个染色体组含有2条染色体2个ＤＮＡ分子，二者不同，Ｂ错误；
Ｃ、甲细胞中一个a基因突变，甲细胞经过有丝分裂形成两种基因型的细胞，C正确；
D、形成乙细胞的过程中发生了同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合，即发生了基因重组和染色体变异，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、有丝分裂过程：（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。
2、减数分裂过程：（1）减数分裂Ⅰ前的间期：染色体的复制。（2）减数分裂Ⅰ：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期∶同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期∶着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
9．【答案】D
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】A.甲时期细胞中染色体数为4，相对于体细胞数目减半，该细胞处于减数第二次分裂时期，不可能出现同源染色体两两配对的现象，A不符合题意；
B.乙时期细胞中含有8条染色体，染色体数与DNA数相同，说明细胞处于减数第二次分裂后期，此时细胞中没有同源染色体，可能含有2条X染色体或2条Y染色体，B不符合题意；
C.甲时期细胞内含有染色单体，染色单体数为8，乙时期不含染色单体，C不符合题意；
D.该初级精母细胞染色体发生了片段交换，引起1个A和1个a发生互换，这样该初级精母细胞完成减数分裂产生的四个精细胞的基因型为AXD、aXD、AY、aY，基因型均不相同，D符合题意。
故答案为：D
【分析】减数分裂过程中染色体、染色单体和DNA数目变化
10．【答案】B
【知识点】碱基互补配对原则；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、由图可知，D基因编码152个氨基酸，但是D基因还包括D基因终止部分的碱基，所以D基因共有459个碱基，A不符合题意；
B、由图可知，E基因中编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列是5′-GTACGC-3′，所以其互补DNA序列是5′-GCGTAC-3′，B符合题意；
C、DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，所以噬菌体ΦX174的DNA复制需要DNA聚合酶和4种脱氧核糖核苷酸，C不符合题意；
D、由图可知，D基因包含E基因的编码序列，即E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠，但重叠序列编码的氨基酸序列不同，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】1、分析图解：D基因包含E基因的编码序列，即E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠，但重叠序列编码的氨基酸序列不同。
2、双链DNA中，A与T配对，G与C配对，在书写DNA序列时，要按照5′端到3′端的方向书写。
【答案】11．A
12．C
13．A
【知识点】其它细胞器及分离方法；中心法则及其发展；线粒体的结构和功能；叶绿体的结构和功能
【解析】【分析】（1）一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量：在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自噬，可以清除受损或衰老的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定。
（2）溶酶体中含有多种水解酶，能够分解很多种物质以及衰老、损伤的细胞器，清除侵入细胞的病毒或病菌，被比喻为细胞内的“酶仓库”“消化系统”。
11．结合题干信息可知，某种抗生素对细菌核糖体有损伤作用，而真核生物的线粒体、叶绿体同样含有核糖体，这类核糖体与原核生物核糖体较为相似，由此推测抗生素大量摄入会危害人体，其最有可能危害人类细胞线粒体内核糖体，A正确，B、C、D错误。
故答案为：A。
12．A、叶绿体基质中也能分解ATP，线粒体基质中也能合成ATP，A错误；
B、结合题干信息可知，内质网和高尔基体在细胞分裂前期会破裂成较小的结构，所以细胞分裂中期不能观察到高尔基体，B错误；
C、叶绿体和线粒体内含有基因，这些基因也能通过转录和翻译进行表达，进而指导蛋白质合成，所以 叶绿体和线粒体内基因表达都遵循中心法则，C正确；
D、结合题干信息可知，植物细胞前质体可在光照诱导下变为叶绿体，但不能说明植物细胞叶绿体均由前质体产生，D错误。
故答案为：C。
13．A、溶酶体内的蛋白质是由附着在内质网上的核糖体合成的，不是游离的核糖体合成的，A错误；
B、溶酶体分解衰老、损伤的细胞器的产物，其中对细胞有利的物质可以被再次利用，对细胞有害的物质要排出体外，B正确；
C、溶酶体能够分解损伤、异常的细胞器，若溶酶体功能异常，细胞内可能积累异常线粒体，C正确；
D、结合题干信息可知，溶酶体内是酸性环境，溶酶体水解酶进入细胞质基质后，pH会发生改变，进而使水解酶活性降低，D正确。
故答案为：A。
14．【答案】B
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式；肺炎链球菌转化实验；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、研究DNA结构会建立DNA双螺旋的物理模型，研究减数分裂染色体变化会利用橡皮泥制作染色体的物理模型来分析，A正确；
B、研究卡尔文循环要利用同位素14C标记CO2，但探究酵母菌呼吸方式没有用同位素标记法，B错误；
C、研究遗传物质中艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中要用对应的酶设法去除相应物质，观察其作用，运用了减法原理，研究抗生素对细菌的选择作用时，也可以运用减法原理通过去除抗生素进行观察，C正确；
D、孟德尔验证分离定律和摩尔根研究伴性遗传都运用了假说演绎法，D正确。
故答案为：B。
【分析】（1）构建模型：模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性的描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助具体的实物或其它形象化的手段，有的则抽象的形式来表达。模型的形式很多，包括物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，这种模型就是物理模型。沃森和克里克制作的著名的 DNA 双螺旋结构模型就是物理模型。
（2）用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，就是同位素标记法。同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律。通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清楚化学反应的详细过程。生物学研究中常用的同位素有的具有放射性，如14C、32p、3H、35S 等；有的不具有放射性，是稳定同位素，如 15N、18O 等。
15．【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、由图可知，①和②表示以同一DNA分子为模板经复制新合成的单链，图甲和图乙中①和②的长度不同，图甲中②比①长，图乙中①比②长，则①和②延伸时都存在暂停现象，A正确；
B、①和②表示以同一DNA分子为模板经复制新合成的单链，①和②两条链中碱基是互补的，如果②中多出的部分不含有A、T，则①中A、T之和与②中A、T之和可能相等，B正确；
C、①和②表示以同一DNA分子为模板经复制新合成的单链，①和②两条链中碱基是互补的，图丙中①和②长度相同，则①中A，T之和与②中A，T之和一定相等，C正确；
D、①和②表示以同一DNA分子为模板经复制新合成的单链，新链合成的方向都是5'端至3'端，由于两条模板链方向相反，和①和②合成的方向相反，①的5'端指向解旋方向，②模板链5'端指向解旋方向，D错误。
故答案为：D。
【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：多起点，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。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。
16．【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、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，基因转录时RNA聚合酶识别并结合到基因的启动子区域从而启动转录，A正确；
B、翻译时核糖体沿着mRNA移动且方向是是由5'端向3'端移动，B正确；
C、抑制CsrB基因转录会使CsrB减少，CsrA会更多地与glg mRNA结合，形成不稳定构象，glg mRNA被核糖核酸酶降解，无法翻译出UDPG焦磷酸化酶。而glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用，故抑制CxrB基因的转录能抑制细菌糖原合成，C错误；
D、若CsrA都结合到CsrB上，则CsrA不与gg mRNA结合，从而使glg mRNA不被降解而正常进行翻译产生UDPG焦磷酸化酶，有利于细菌糖原的合成，D正确。
故答案为：C。
【分析】转录主要发生在细胞核中，模板是DNA的一条链，四种核糖核苷酸为原料，在RNA聚合酶的催化作用下产生RNA；翻译的场所为核糖体，以信使RNA为模版，氨基酸为原料合成蛋白质，在翻译过程中mRNA并不移动，而是核糖体沿着mRNA移动，进而依次读取密码子，最终因为模板mRNA相同，合成的多个多肽的氨基酸序列完全相同。
17．【答案】B
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；遗传信息的翻译
【解析】【解答】Ａ、由图可知，Gata3基因的启动子在Gata3基因和GFP基因的上游，可以控制GFP基因的表达，Ａ错误；
Ｂ、由图可知，Gata3基因的启动子在Gata3基因和GFP基因的上游，可以控制二者的表达，且Gata3基因距离启动子较近，先合成Gata3蛋白，再合成绿色荧光蛋白，B正确；
C、分析图甲和图乙可知，引物1和引物2用于PCR扩增，扩增出的是Gata3基因和GFP基因大片段，2号条带的小鼠只含有大条带是Gata3-GFP基因纯合子，4号条带的小鼠只有小片段是野生型，C错误；
D、由图甲可知，若用引物1和引物3进行PCR，野生型和Gata3-GFP基因重组型获得的片段大小差异不大，不能区分杂合子和纯合子，D错误。
故答案为：B。
【分析】PCR技术
（1）概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
（2）原理：DNA复制。
（3）前提：要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物
（4）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚台酶(Taq酶)。
（5）过程：①高温变性：DNA解旋过程；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。PCR扩増中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开。
18．【答案】C
【知识点】细胞癌变的原因；DNA分子的复制；基因工程的基本工具（详细）
【解析】【解答】Ａ、由图可知，DNA的修复过程涉及到损伤片段的切除和DNA片段的形成，需要限制酶和DNA聚合酶的参与，Ａ正确；
Ｂ、DNA链的合成方向为5'到3'端，所以填补缺口时，新链合成也是5'到3'的方向进行，Ｂ正确；
Ｃ、DNA有害损伤发生后，在细胞增殖中的DNA复制时进行修复，对细胞最有利，Ｃ错误；
Ｄ、基因累积突变导致癌症，随年龄增长，XP患者几乎都会发生皮肤癌的原因，可用突变累积解释，D正确。
故答案为：Ｃ。
【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：多起点，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。
2、几种酶的比较：
名称 作用部位 作用结果
限制酶 磷酸二酯键 将DNA切成两个片段
DNA连接酶 磷酸二酯键 将两个DNA片段连接为一个DNA分子
DNA聚合酶 磷酸二酯键 将两个脱氧核苷酸依次连接到单链末端
DNA（水解）酶 磷酸二酯键 将DNA片段水解为单个脱氧核苷酸
解旋酶 碱基对之间的氢键 将双链DNA分子局部解旋为单链，形成两条长链
19．【答案】A
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】甲这种氨基酸只存在于某些古细菌中，所以要让大肠杆菌中合成含有甲的肽链，必须转入②甲。同时转运氨基酸甲的tRNA只能是tRNA甲，而大肠杆菌中没有tRNA甲，所以要让大肠杆菌中合成含有甲的肽链，必须转入⑥tRNA甲的基因，可以让大肠杆菌转录出tRNA甲。要让甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲需要酶E的催化，而大肠杆菌中没有酶E，所以必须要给大肠杆菌转入⑤酶E的基因，让该基因在大肠杆菌细胞中表达，合成出酶E。至于①ATP、③RNA聚合酶，大肠杆菌中都有，不需要转入大肠杆菌细胞中。古菌的核糖体没有特异性，与大肠杆菌中的核糖体功能是相同的，所以不需要给大肠杆菌转入④古菌的核糖体。综上所述，若要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链，则②⑤⑥必须转入大肠杆菌细胞内，故A符合题意，B、C、D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】1、转录：在细胞核中，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。（注：叶绿体、线粒体也有转录）
转录的条件：模板（DNA）、原料（四种核糖核苷酸）、能量（ATP）、酶（解旋酶和RNA聚合酶）。
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的过程。（注：叶绿体、线粒体也有翻译）
翻译的条件：模板（mRNA）、原料（氨基酸）、能量（ATP）、酶、核糖体、tRNA。
20．【答案】B
【知识点】RNA分子的组成和种类；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、由图可知，图示翻译过程中，各核糖体从mRNA的5’端向3’端移动，A错误；
B、密码子上mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基，反密码子在tRNA上，是与密码子互补配对的3个碱基，在翻译时mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对，B正确；
C、由图可知，5个核糖体先后结合到mRNA上开始翻译，并非是同时开始同时结束，C错误；
D、若将细菌的某基因截短，则转录形成的mRNA则变短，相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目可能会减少，D错误。
【分析】1、一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，形成的结构叫做多聚核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。
2、密码子：（1）概念：密码子是mRNA上相邻的3个碱基；（2）种类：64种，其中有3种是终止密码子，不编码氨基酸；（3）特点：a、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；b、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。
3、tRNA：（1）结构：单链，存在局部双链结构，含有氢键；（2）种类：61种（3种终止密码子没有对应的tRNA）；（3）特点：专一性，即一种tRNA只能携带一种氯基酸，但一种氨基酸可由一种或几种特定的tRNA来转运；（4）作用：识别密码子并转运相应的氨基酸。
【答案】21．D
22．D
【知识点】基因、DNA、遗传信息的关系；遗传信息的转录；表观遗传
【解析】【分析】DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下，在DNA某些区域结合一个甲基基团；DNA甲基化能引起染色质结构、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变，从而控制基因表达；这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代。
21．A、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，这会导致基因结构的改变，进而产生新基因，A不符合题意；
B、基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的非等位基因重新组合，包括两种类型：自由组合型和交叉互换型，B不符合题意；
C、染色体变异包括染色体结构变异(重复、缺失．易位、倒位）和染色体数目变异，C不符合题意；
D、DNA的甲基化引起的表观遗传是指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，D符合题意；
故答案为：D。
22．甲基化的Leyc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合成Leyc蛋白，从而抑制了基因的表达；植物经5-azaC去甲基化处理后，基因启动子正常解除基因转录沉默，基因能正常转录产生mRNA，D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
23．【答案】（1）不遵循；结合表中信息可以看出。基因型为aB：Ab=1：l，因而可推测，等位基因A、a和B、b位于一对同源染色体上。；能
（2）
（3）形成该精子的减数第一次分裂后期，这三对等位基因所在的染色体没有正常分 离而是进入到同一个次级精母细胞中，此后该次级精母细胞进行正常的减数第二次分裂导致的
（4）X；卵细胞；若检测的精子中有一半的精子含有E或e基因而另一半精子中没有 该基因型，则可得出基因Ee位于X染色体上的结论。
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化；基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】（1）由题意可知，志愿者12个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类和比例相同，由表可知，基因型为aB∶Ab=1∶1，则a和B在同一个染色体上，A和b在同一条染色体上，不遵循自由组合定律。由于研究材料为志愿者的精子，且基因组成种类和比例与产生的配子的基因组成种类和比例相同，由表可知，含有e的配子和不含e的配子的比例表现为1∶1，则e基因位于X或Y染色体上，且A、a与E、e这两对等位基因表现为自由组合，故A、a不位于X、Y染色体同源区段上。
故答案为：不遵循；结合表中信息可以看出。基因型为aB：Ab=1：l，因而可推测，等位基因A、a和B、b位于一对同源染色体；能。
（2）分析题意可知，只要有1个显性基因就不患该遗传病，志愿者与某女性婚配，预期生一个正常孩子的概率为17/18，则生一个患病孩子bbdd的概率为1/18，由表格可知，男志愿者产生的相关基因型配子之比为Bd∶bD∶BD∶bd=2∶2∶1∶1，即bd概率为1/6，而与某女性结婚生一个患病孩子bbdd的概率为1/18，则该女性产生bd基因型卵细胞的概率为1/3，小于1/2，属于重组配子，即该女性体内的相关基因B和d连锁，b和D连锁，这2对等位基因在染色体上的相对位置关系图如下：
故答案为：
（3）由题意可知，在精子中基因A、a，B、b和D、d都能检测到，即同源染色体未分离，且未发生非姐妹染色单体互换和染色体结构变异，则形成的原因是在减数分裂Ⅰ后期这三对等位基因所在的同源染色体未正常分离移向两极而是移向同一极，导致等位基因进入同一次级精母细胞，进而进行正常的减数分裂Ⅱ造成的。
故答案为：形成该精子的减数第一次分裂后期，这三对等位基因所在的染色体没有正常分 离而是进入到同一个次级精母细胞中，此后该次级精母细胞进行正常的减数第二次分裂导致的。
（4）由于研究材料为志愿者的精子，且基因组成种类和比例与产生的配子的基因组成种类和比例相同，由表可知，含有e的配子和不含e的配子的比例表现为1∶1，则e基因位于X或Y染色体上，假设该基因位于X染色体上，由于精子细胞中既可能含有X染色体也可能含有Y染色体，无法确定，而卵细胞中只含有X染色体，故用E和e的引物，以卵细胞的DNA为模板进行PCR后，检测产物中的相关基因。若检测的卵细胞中始终有E或e基因，则基因E/e位于X染色体上；若检测的卵细胞中始终无E或e基因，则基因E/e位于Y染色体上。
故答案为：X；卵细胞；若检测的精子中有一半的精子含有E或e基因而另一半精子中没有 该基因型，则可得出基因Ee位于X染色体上的结论。
【分析】1、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。
2、减数分裂异常：
（1）减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离发生异常，同源染色体未正常分离移向两极而是移向同一极，这样形成的子细胞中仍然存在同源染色体，最终形成的生殖细胞中也存在同源染色体。
（2）减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂姐妹染色单体分离，姐妹染色单体分离形成的两条染色体没有移向两极，而是移向同一级，这样形成的子细胞中常常会有相同的基因（不考虑交叉互换和基因突变的情况）。
24．【答案】（1）mRNA
（2）控制对乙烯敏感度的基因有两对，这两对基因遵循自由组合定律
（3）不表达蛋白A的酵母菌
（4）导入酵母菌的蛋白A基因控制合成的蛋白A数量有限
（5）基因A与植物对乙烯的响应有关
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；其他植物激素的种类和作用；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】（1）基因表达包括转录和翻译，转录的产物是RNA，mRNA是RNA的一种，也是翻译的模板，所以基因表达水平的变化可通过分析叶肉细胞中的1mRNA含量得出。
故填：mRNA。
（2）F2植株中乙烯不敏感型与敏感型的植株比例为9：7，该比例是9：3：3：1的变式，说明控制乙烯敏感度的基因有两对，并且这两对基因遵循基因自由组合定律。
故填：控制对乙烯敏感度的基因有两对，这两对基因遵循自由组合定律。
（3）该实验目的是验证基因A编码的一种膜蛋白与乙烯结合，从而实现植物对乙烯的响应。自变量是有无蛋白A，根据单一变量原则和对照原则，实验组是不同浓度的14C2H4与表达有蛋白A的酵母菌混合，对照组则是与不表达蛋白A的酵母菌混合。
故填：不表达蛋白A的酵母菌。
（4）纵坐标是酵母菌结合14C2H4的量，由题意可知酵母菌是通过膜蛋白A与14C2H4结合的。通过基因工程导入了基因A的酵母菌膜表面的蛋白A数量是有限的，因此随着14C2H4相对浓度升高，与之结合的蛋白A达到饱和，实验组的曲线上升趋势变慢。
故填：导入酵母菌的蛋白A基因控制合成的蛋白A数量有限。
（5）该实验目的是验证基因A编码的一种膜蛋白与乙烯结合，从而实现植物对乙烯的响应，证明基因A与植物对乙烯的相应有关。
故填：基因A与植物对乙烯的响应有关。
【分析】1、实验设计过程中要遵循对照原则和单一变量原则。
（1）单一变量原则：即除自变量（实验变量）以外，应使实验组与对照组的无关变量保持相同且适宜。如生物材料相同（大小、生理状况、年龄、性别等）、实验器具相同（型号、洁净程度等）、实验试剂相同（用量、浓度、使用方法等）和条件相同（保温或冷却、光照或黑暗、搅拌、振荡等）。
（2）对照原则：对照实验是除了一个因素之外，其他因素都保持不变的实验，通常分为实验组和对照组，实验组是接受实验变量处理的对象组，对照组是不接受实验变量处理的对象组。
2、乙烯：促进果实成熟；促进器官的脱落；促进多开雌花。
25．【答案】（1）自由基
（2）RNA聚合；miRNA
（3）P蛋白能抑制细胞凋亡，miRNA表达量升高，与P基因的mRNA结合并将其降解的概率上升，导致合成的P蛋白减少，无法抑制细胞凋亡
（4）可通过增大细胞内circRNA的含量，靶向结合miRNA使其不能与P基因的mRNA结合，从而提高P基因的表达量，抑制细胞凋亡
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】（1）放射性电离辐射刺激心肌细胞，使其产生大量自由基，进而攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤，进而走向衰老和凋亡。
故填：自由基。
（2）根据题干知遗传信息由DNA流向RNA，则判断该过程是转录，因此需要RNA聚合酶的催化。由图可知，miRNA既能与P基因的mRNA结合，降低其翻译水平；又能与circRNA结合，提高P基因mRNA的翻译水平，因此circRNA和mRNA在细胞质中通过对miRNA的竞争性结合，调节基因表达。
故填：RNA聚合；miRNA。
（3）据图可知，miRNA既能与P基因的mRNA结合，降低其翻译水平；又能与circRNA结合，提高P基因翻译形成P蛋白，P蛋白能抑制细胞凋亡。因此当miRNA表达量升高时，增加了miRNA与P基因的mRNA结合的机率，导致P蛋白合成减少，无法抑制细胞凋亡。
故填： P蛋白能抑制细胞凋亡，miRNA表达量升高，与P基因的mRNA结合并将其降解的概率上升，导致合成的P蛋白减少，无法抑制细胞凋亡 。
（4）依据题干最后一句话可知，除了减少miRNA的表达之外，还能通过增加细胞内circRNA的合成量，靶向结合miRNA，使其与P基因的mRNA结合机率减少，进而提高P蛋白的合成量，抑制细胞凋亡。
故填： 可通过增大细胞内circRNA的含量，靶向结合miRNA使其不能与P基因的mRNA结合，从而提高P基因的表达量，抑制细胞凋亡。
【分析】本题结合 circRNA调控机制图解考查基因表达过程的调控机制、自由基学说引起的细胞衰老，以及析图能力，从图中得到隐含信息：miRNA既能与P基因的mRNA结合，降低其翻译水平；又能与circRNA结合，提高P基因mRNA的翻译水平。
26．【答案】（1）含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因
（2）终止子；启动子；RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录；鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来
（3）密码子具有简并性
（4）将构建好的表达载体（含有目的基因YFP基因）导入酵母菌中进行表达
【知识点】遗传信息的翻译；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】（1）基因文库是指含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因。
故答案为：含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因。
（2）图中结构是基因表达载体，GFP突变基因是目的基因，目的基因位于启动子和终止子之间，所以初步确定①、②是启动子或者终止子。由于箭头指的是目的基因转录的方向，②位于目的基因的上游，①位于目的基因的下游，所以可判断①是终止子，②是启动子。启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录。标记基因的作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
故答案为：终止子；启动子；RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录；鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
（3）由于密码子具有简并性，不同的密码子可能决定相同的氨基酸，所以GFP突变的基因转录出的mRNA与原来正常基因转录出的mRNA翻译出的蛋白质仍然可能是相同的。因此从密码子特点的角度分析，发绿色荧光的可能原因是密码子具有简并性。
故答案为：密码子具有简并性。
（4）题干信息指出要通过基因工程的方法探究YFP基因能否在真核细胞中表达，那么就需要将目的基因YFP插入到运载体上构建基因表达载体，再将其导入基因工程中常用的真核生物（如酵母菌）体内从而让目的基因在真核生物体内表达，因此实验思路是：将构建好的表达载体（含有目的基因YFP基因）导入酵母菌中进行表达。
故答案为：将构建好的表达载体（含有目的基因YFP基因）导入酵母菌中进行表达。
【分析】1、将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库。包含一种生物所有基因的文库，叫做基因组文库。包含一种生物的一部分基因的文库叫做部分基因文库，如cDNA文库。
2、基因表达载体的组成：目的基因、启动子、终止子、标记基因、复制原点。
3、简并性：绝大多数氨基酸都有几个密码子的现象。意义：（1）当密码子中有一个碱基发生改变时，由于密码子的简并，可能并不会改变其对应的氨基酸。（2）当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸可保证翻译的效率。
27．【答案】（1）A
（2）Q；R
（3）将Ce酶基因和Er基因连接；饲喂口服药T
（4）大多数B细胞没有被BrdU标记
【知识点】基因工程的应用；DNA分子的复制；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】（1）因EdU和BrdU都是胸腺嘧啶类似物，根据碱基互补配对原则T与A配对，因此掺入DNA的EdU和BrdU均能与A互补配对。
故填：A。
（2）将处于细胞周期不同阶段的细胞混合培养于多孔培养板中，各孔同时加入EdU，因EdU和BrdU都是胸腺嘧啶类似物，能很快进入细胞并掺入正在复制的DNA中，则EdU会与腺嘌呤碱基互补配对，导致子链出现放射性。随后每隔一定时间向一组培养孔加入BrdU，则BrdU也会与腺嘌呤结合，使放射性增强，最终实现双标记，随DNA复制不断进行，双标记细胞占EdU标记细胞的百分比不断增大，且在DNA复制完成时达到最大值，因此图中反映DNA复制所需时长的是从Q点到R点。
故填：Q；R。
（3）分析题意，要制备IK小鼠，需要将L基因敲除。因Ce酶基因编码的酶进入细胞核后作用于x，导致两个x间的DNA片段丢失，而纯合小鼠Lx的L基因两侧已插入特异DNA序列（x），因此需要将Ce酶基因和Er基因连接；而饲喂诱导物后小鼠的L基因才会被敲除，因此在筛选目标小鼠之后要饲喂口服药T（诱导Er蛋白进入细胞核）从而获得小鼠IK。
故填：将Ce酶基因和Er基因连接；饲喂口服药T。
（4）变胖过程中增加的B细胞可能源于自身分裂（途径I），也可能来自胰岛中干细胞的增殖、分化（途径Ⅱ），由于但途径I的细胞周期时长（t1）是途径Ⅱ细胞周期时长（t2）的三倍以上，若先用EdU饲喂小鼠IK，t2时间后换用BrdU饲喂，再过t2时间后检测B细胞被标记的情况，此时已经经过途径Ⅱ的一个完整细胞周期，细胞应都含有BrdU标记；如果变胖过程中增加的B细胞大多数来源于自身分裂，即来源于途径I，由于但途径I的细胞周期时长（t1）是途径Ⅱ细胞周期时长（t2）的三倍以上，该过程未完成一次细胞周期，故t2时间后用BrdU饲喂也无法被利用，即大多数B细胞没有被BrdU标记。
故填：大多数B细胞没有被BrdU标记。
【分析】DNA复制为半保留复制，以DNA的两条链为模版，四种脱氧核苷酸为原料，在解旋酶和DNA聚合酶的催化作用下，根据碱基互补配对原则合成两条新的子链，每个DNA分子各含一条亲代DNA分子的母链和一条新形成的子链。DNA分子复制时间：有丝分裂和减数分裂前的间期；过程：边解旋边复制；结果：一分子DNA复制出两分子相同的DNA。
28．【答案】（1）隐性；乙；性别；直翅红眼雌性∶直翅紫红眼雌性∶直翅红眼雄性∶直翅紫红眼雄性=3∶1∶3∶1
（2）显性致死
（3）卷翅红眼∶直翅红眼=4∶5
（4）黑体突变体和紫红眼突变体；F1随机交配得F2；灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼∶黑体紫红眼=9∶3∶3∶1；灰体紫红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼=2∶1∶1
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；基因突变的特点及意义；基因突变的类型；基因在染色体上的实验证据
【解析】【解答】 假设卷翅和直翅基因分别用A和a表示，红眼和紫红眼基因分别用B和b表示；
（1） 根据乙组亲本紫红眼突变体和野生型红眼杂交，子代都是红眼可知，红眼基因突变为紫红眼基因属于隐性突变，即紫红眼基因为隐性基因 ； 若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上，还需要对杂交组合乙组各代昆虫进行性别鉴定，根据基因自由组合定律，如果杂交组合F2表型及其比例为直翅红眼雌性∶直翅紫红眼雌性∶直翅红眼雄性∶直翅紫红眼雄性=3∶1∶3∶1，可以说明紫红眼基因位于常染色上；
故填：隐性； 乙； 性别； 直翅红眼雌性∶直翅紫红眼雌性∶直翅红眼雄性∶直翅紫红眼雄性=3∶1∶3∶1。
（2） 根据丙组杂交组合卷翅突变体和卷翅突变体杂交，只考虑卷翅和直翅一对相对性状，亲本是卷翅，子代出现直翅，说明卷翅是显性性状，直翅是隐性性状，且比例与性别无关，说明基因在常染色体上。由于F1卷翅∶直翅=2∶1，说明卷翅纯合显性致死 。
故填：显性致死。
（3）杂交组合丙的F1的基因型及比例应该是AaBB∶aaBB＝2∶1（AABB致死）。
根据杂交组合丁亲本卷翅突变体和野生型的子代表型可以推知，亲本卷翅突变体和野生型的基因型分别是AaBB和aaBB，杂交组合丁的F1的基因型及比例应该是AaBB∶aaBB＝1∶1。
为了便于计算，可以暂时不考虑红眼遗传情况（基因型都是BB），只考虑卷翅和直翅性状遗传。由于试题已知假定“每只昆虫的生殖力相同”，在没有致死的情况下，两组合的子代数量应该相同，则杂交组合丙的F1的基因型及比例应该是Aa∶aa＝2∶1，杂交组合丁的F1的基因型及比例应该是Aa∶aa＝2∶2； 由于自由交配，可以用配子计算法 ，得出Aa基因型频率为20/49，aa基因型频率为25/49。最终得到卷翅红眼∶直翅红眼=4∶5；
故填： 卷翅红眼∶直翅红眼=4∶5 。
（4）根据题意，提供的材料都是纯合品系，设灰体（黑体）基因为D（d），则推理得到纯合品系黑体突变体基因型为BBdd、紫红眼突变体基因型为bbDD，野生型的基因型为BBDD。
欲探究灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传是否遵循自由组合定律，则应该选择黑体突变体（BBdd）和紫红眼突变体（bbDD）进行杂交获得F1， F1随机交配得F2，观察记录表型及个数，并做统计分析。
若统计后的表型及其比例为灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼∶黑体紫红眼=9∶3∶3∶1，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传遵循自由组合定律，即二对等位基因分别位于二对同源染色体上。
若统计后的表型及其比例为灰体紫红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼=2∶1∶1，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传不遵循自由组合定律。该答案的得出分析如下：
由题意可知，该昆虫雄性个体的同源染色体不会发生交换，假如雌性个体同源染色体也不交换
该昆虫雄性个体的同源染色体不会发生交换，假如雌性个体同源染色体可以交换，得出F2情况如下：
上述的两种情况的结果统计可以看出，即不管雌虫会不会发生交叉互换，后代总是会出现灰体紫红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼=2∶1∶1。
故填： 黑体突变体和紫红眼突变体； F1随机交配得F2 ； 灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼∶黑体紫红眼=9∶3∶3∶1； 灰体紫红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼=2∶1∶1 。
【分析】（1）探究基因位于常染色体上还是位于X染色体上
若已知性状的显隐性
若未知性状的显隐性
（2）基因分离定律的基本题型
1.正推类型：（亲代→子代）
亲代基因型 子代基因型及比例 子代表现型及比例
AAxAA AA 全显
AAxAa AA：Aa=1：1 全显
AAxaa Aa 全显
AaxAa AA：Aa：aa=1：1：1 显：隐=3：1
Aaxaa Aa：aa=1：1 显：隐=1：1
aaxaa aa 全隐
2.逆推类型：（子代→亲代）
a.分离比法
子代表现型及比例 亲代基因型
全显 至少有一方是AA
全隐 aaxaa
显：隐=1：1 Aaxaa
显：隐=3：1 AaxAa
b.隐性纯合突破法：如果子代中有隐性个体存在，它往往是逆推过程中的突破口，因为隐性个体是纯合子（aa），因此亲代基因型中必然都有一个 a 基因，然后再根据亲代的表现型进一步判断。
c.基因填充法：先根据亲代表现型写出能确定的基因，如显性性状的基因型可用 A_来表示，那么隐性性状的基因型只有一种 aa，根据子代中一对基因分别来自两个亲本，可推出亲代中未知的基因。
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2023年全国高考生物真题汇编8：遗传的细胞基础与分子基础
一、选择题
1．（2023·湖南）南极雄帝企鹅产蛋后，由雄帝企鹅负责孵蛋，孵蛋期间不进食。下列叙述错误的是（ ）
A．帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数高于C元素
B．帝企鹅的核酸、多糖和蛋白质合成过程中都有水的产生
C．帝企鹅蛋孵化过程中有mRNA和蛋白质种类的变化
D．雄帝企鹅孵蛋期间主要靠消耗体内脂肪以供能
【答案】A
【知识点】脂质的种类及其功能；组成细胞的元素和化合物；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、蛋白质是以碳链为基本骨架形成的生物大分子，因此帝企鹅蛋的卵清蛋白中C元素的质量分数高于N元素，A错误；
B、核酸、糖原、蛋白质都是生物大分子，由单体形成多聚体过程中都有水的产生，B正确；
C、孵化过程中会发生细胞分化，涉及基因的选择性表达，因此帝企鹅蛋孵化过程有mRNA和蛋白质种类的变化，C正确；
D、雄帝企鹅孵蛋期间不进食，无外界能量供应，主要消耗体内有机物供能，脂肪是良好的储能物质，因此主要靠消耗体内脂肪以供能，D正确。
故答案为：A。
【分析】（1）蛋白质、核酸和多糖都是生物大分子，都是由许多基本组成单位连接而成的，这些基本单位称为单体。生物大分子又称为单体的多聚体，每一个单体都是以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成的多聚体。
（2）细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态，结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。
2．（2023·浙江）叠氮脱氧胸苷(AZT)可与逆转录酶结合并抑制其功能。下列过程可直接被AZT阻断的是（ ）。
A．复制 B．转录 C．翻译 D．逆转录
【答案】D
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】由题意可知，AZT可与逆转录酶结合并抑制其功能，逆转录酶在逆转录过程中起作用，D正确，A、B、C错误。
故答案为：A。
【分析】逆转录是在逆转录酶的作用下，以RNA为模板合成DNA的过程。
3．（2023·广东）科学理论随人类认知的深入会不断被修正和补充，下列叙述错误的是（ ）
A．新细胞产生方式的发现是对细胞学说的修正
B．自然选择学说的提出是对共同由来学说的修正
C．RNA逆转录现象的发现是对中心法则的补充
D．具催化功能RNA的发现是对酶化学本质认识的补允
【答案】B
【知识点】酶的本质及其探索历程；中心法则及其发展；自然选择与适应；细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、施莱登和施旺最初建立的细胞学说认为新细胞是由老细胞产生的，后来耐格里、魏尔肖发现“细胞通过分裂产生新细胞”是对细胞学说的修正，A正确；
B、自然选择学说的提出是对拉马克的“用进废退，获得性遗传”，学说的修正，而共同由来学说为自然选择学说的提出奠定了基础，揭示了适应的形成和物种形成的原因，B错误；
C、科学家克里克首先预见了遗传信息传递的一般规律，并于1957年提出了中心法则：遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。随着研究的不断深入，科学家对中心法则作出了补充：少数生物(如一些RNA病毒)的遗传信息可以从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA，C正确；
D、科学家萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶并证明其本质为蛋白质，后来美国科学家切赫和奥尔特曼发现少数RNA也具有生物催化功能，也就是说酶的本质绝大多数是蛋白质，少数是RNA，因此这一发现对酶化学本质的认识进行了补充，D正确。
故答案为：B。
【分析】本题是对教材细胞学说的建立过程、现代生物进化理论的提出历程、中心法则的构建以及酶的发现与探索历程四段科学史的考查。
4．（2023·天津）如图甲乙丙是某动物精巢中细胞减数分裂图像，有关说法正确的是（ ）
A．甲图像中细胞处于减数分裂Ⅱ中期
B．乙中染色体组是丙中两倍
C．乙中同源染色体对数是丙中两倍
D．乙、丙都是从垂直于赤道板方向观察的
【答案】B
【知识点】精子的形成过程；减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】A、甲图像中无同源染色体，无染色单体，为减数分裂Ⅱ末期，A错误；
B、乙含有2个染色体组，丙含有一个染色体组，乙中染色体组数目是丙的二倍，B正确；
C、丙为减数分裂Ⅱ中期，无同源染色体，C错误；
D、乙图像明显倾斜不是从垂直于赤道板方向观察的，D错误。
故答案为：B。
【分析】甲为减数分裂Ⅱ末期，乙为减数分裂Ⅰ前期，丙为减数分裂Ⅱ中期。
5．（2023·北京）武昌鱼（2n=48）与长江白鱼（2n=48）经人工杂交可得到具有生殖能力的子代。显微观察子代精巢中的细胞，一般不能观察到的是（ ）
A．含有24条染色体的细胞 B．染色体两两配对的细胞
C．染色体移到两极的细胞 D．含有48个四分体的细胞
【答案】D
【知识点】精子的形成过程；减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、精巢中的精原细胞通过减数分裂形成生殖细胞精子中含有24条染色体，A不符合题意；
B、精巢中精原细胞在减数第一次分裂前期会发生联会现象，即同源染色体两两配对，B不符合题意；
C、精原细胞在减数第一次分裂后期同源染色体分开并移向两极，在减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开并移向细胞的两极，C不符合题意；
D、精原细胞在减数第一次分裂前期含48条染色体，能观察到24个四分体，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】减数分裂之前进行物质的准备工作，属于减数分裂前的间期；减数分裂分为减数第一次分裂和减数第二次分裂。各时期特点如下：
（1）减数分裂前的间期：DNA复制和有关蛋白质的合成，细胞体积变大；
（2） 减数第一次分裂前期：同源染色体联会，形成四分体；
（3） 减数第一次分裂中期：同源染色体排在赤道板两侧；
（4） 减数第一次分裂后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；
（5）减数第二次分裂与有丝分裂染色体行为变化基本相同，区别是减数第二次分裂过程中无同源染色体。
6．（2023·山东）减数分裂Ⅱ时，姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起，着丝粒分开后，2个环状染色体互锁在一起，如图所示。2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开，分别进入2个子细胞，交换的部分大小可不相等，位置随机。某卵原细胞的基因组成为Ee，其减数分裂可形成4个子细胞。不考虑其他突变和基因被破坏的情况，关于该卵原细胞所形成子细胞的基因组成，下列说法正确的是（ ）
A．卵细胞基因组成最多有5种可能
B．若卵细胞为Ee，则第二极体可能为EE或ee
C．若卵细胞为E且第一极体不含E，则第二极体最多有4种可能色体
D．若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E，则第一极体最多有3种可能
【答案】C
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】A、基因型为Ee的卵原细胞进行减数分裂，若正常分裂则卵细胞的基因型为E或者e，若发生姐妹染色单体互锁并片段互换，并且互换的片段包含E或e基因，则形成的卵细胞基因型可能为EE、ee或者无基因的__三种类型，若减数分裂Ⅰ发生染色体片段互换并且发生姐妹染色单体互锁的情况，还会产生基因型为Ee的卵细胞类型，故卵细胞基因组成最多有6种可能，A错误；
B、若卵细胞为Ee，则发生了同源染色体上分姐妹染色单体间的互换，则减数分裂Ⅱ时次级卵母细胞产生的第二极体基因型为E，第一极体产生的第二极体基因型可能为E、e或Ee和__，B错误；
C、若卵细胞为E且第一极体不含E，即减数分裂Ⅰ未发生异常，则减数分裂Ⅱ时次级卵母细胞产生的第二极体基因型为E，第一极体产生的第二极体基因型可能为e、ee或__，共有4种基因型，C正确；
D、不考虑其他突变和基因被破坏的情况，若卵细胞不含E、e且一个第二极体为E，则次级卵母细胞减数分裂Ⅱ产生的第二极体基因型为ee或EE，第一极体的基因型为ee或EE两种基因型，D错误。
故答案为：C。
【分析】减数分裂异常：
（1）减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离发生异常，同源染色体未正常分离移向两极而是移向同一极，这样形成的子细胞中仍然存在同源染色体，最终形成的生殖细胞中也存在同源染色体。
（2）减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂姐妹染色单体分离，姐妹染色单体分离形成的两条染色体没有移向两极，而是移向同一级，这样形成的子细胞中常常会有相同的基因（不考虑交叉互换和基因突变的情况）。
7．（2023·湖南）某X染色体显性遗传病由SHOX基因突变所致，某家系中一男性患者与一正常女性婚配后，生育了一个患该病的男孩。究其原因，不可能的是（ ）
A．父亲的初级精母细胞在减数分裂I四分体时期，X和Y染色体片段交换
B．父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ后期，性染色体未分离
C．母亲的卵细胞形成过程中，SHOX基因发生了突变
D．该男孩在胚胎发育早期，有丝分裂时SHOX基因发生了突变
【答案】B
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化；伴性遗传；基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、某X染色体显性遗传病由SHOX基因突变所致，设该病受一对等位基因A、a控制。若父亲的初级精母细胞在减数分裂I四分体时期，X染色体上含致病基因A的片段与Y染色体某片段互换，则Y染色体上含有致病基因A，含有YA的精子与Xa的卵细胞结合，形成基因型为XaYA的受精卵，发育形成患病男孩，A正确；
B、若减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体未分离，则会形成基因组成为XAXA或YY的精子，生育的男孩基因型为XaYY，表现正常，不患病，B错误；
C、母亲的卵细胞形成过程中，SHOX基因a如果发生显性突变产生A基因，可生育基因型为XAY的患病男孩，C正确；
D、若SHOX基因突变成显性致病基因发生在卵裂期，可导致该男孩出现XAY的基因型，D正确。
故答案为：B。
【分析】减数分裂之前进行物质的准备工作，属于减数分裂前的间期；减数分裂分为减数第一次分裂和减数第二次分裂。各时期特点如下：
（1）减数分裂前的间期：DNA复制和有关蛋白质的合成，细胞体积变大；
（2） 减数第一次分裂前期：同源染色体联会，形成四分体；
（3） 减数第一次分裂中期：同源染色体排在赤道板两侧；
（4） 减数第一次分裂后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；
（5）减数第二次分裂与有丝分裂染色体行为变化基本相同，区别是减数第二次分裂过程中无同源染色体。
8．（2023·浙江）某动物（2n=4）的基因型为AaXBY，其精巢中两个细胞的染色体组成和基因分布如图所示，其中一个细胞处于有丝分裂某时期。下列叙述错误的是（ ）。
A．甲细胞处于有丝分裂中期、乙细胞处于减数第二次分裂后期
B．甲细胞中每个染色体组的DNA分子数与乙细胞的相同
C．若甲细胞正常完成分裂则能形成两种基因型的子细胞
D．形成乙细胞过程中发生了基因重组和染色体变异
【答案】B
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点；减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化；基因重组及其意义；染色体结构的变异；减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】A、由图可知，甲细胞处于有丝分裂的中期，乙细胞处于减数第二次分裂后期，Ａ正确；
Ｂ、甲细胞为有丝分裂中期的细胞一个染色体组含有两条染色体，每条染色体含有2个ＤＮＡ分子，故甲细胞中一个染色体组中含有4个ＤＮＡ分子，乙细胞是处于减数二次分裂后期，一个染色体上含有1个ＤＮＡ分子，故一个染色体组含有2条染色体2个ＤＮＡ分子，二者不同，Ｂ错误；
Ｃ、甲细胞中一个a基因突变，甲细胞经过有丝分裂形成两种基因型的细胞，C正确；
D、形成乙细胞的过程中发生了同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合，即发生了基因重组和染色体变异，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、有丝分裂过程：（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。
2、减数分裂过程：（1）减数分裂Ⅰ前的间期：染色体的复制。（2）减数分裂Ⅰ：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期∶同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期∶着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
9．（2023·浙江）某基因型为AaXDY的二倍体雄性动物（2n=8），1个初级精母细胞的染色体发生片段交换，引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中，某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。
下列叙述正确的是（ ）
A．甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象
B．乙时期细胞中含有1条X染色体和1条Y染色体
C．甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个
D．该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型均不相同
【答案】D
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】A.甲时期细胞中染色体数为4，相对于体细胞数目减半，该细胞处于减数第二次分裂时期，不可能出现同源染色体两两配对的现象，A不符合题意；
B.乙时期细胞中含有8条染色体，染色体数与DNA数相同，说明细胞处于减数第二次分裂后期，此时细胞中没有同源染色体，可能含有2条X染色体或2条Y染色体，B不符合题意；
C.甲时期细胞内含有染色单体，染色单体数为8，乙时期不含染色单体，C不符合题意；
D.该初级精母细胞染色体发生了片段交换，引起1个A和1个a发生互换，这样该初级精母细胞完成减数分裂产生的四个精细胞的基因型为AXD、aXD、AY、aY，基因型均不相同，D符合题意。
故答案为：D
【分析】减数分裂过程中染色体、染色单体和DNA数目变化
10．（2023·海南）噬菌体ΦX174的遗传物质为单链环状DNA分子，部分序列如图。
下列有关叙述正确的是（ ）
A．D基因包含456个碱基，编码152个氨基酸
B．E基因中编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列，其互补DNA序列是5′-GCGTAC-3′
C．噬菌体ΦX174的DNA复制需要DNA聚合酶和4种核糖核苷酸
D．E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠，且重叠序列编码的氨基酸序列相同
【答案】B
【知识点】碱基互补配对原则；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、由图可知，D基因编码152个氨基酸，但是D基因还包括D基因终止部分的碱基，所以D基因共有459个碱基，A不符合题意；
B、由图可知，E基因中编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列是5′-GTACGC-3′，所以其互补DNA序列是5′-GCGTAC-3′，B符合题意；
C、DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，所以噬菌体ΦX174的DNA复制需要DNA聚合酶和4种脱氧核糖核苷酸，C不符合题意；
D、由图可知，D基因包含E基因的编码序列，即E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠，但重叠序列编码的氨基酸序列不同，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】1、分析图解：D基因包含E基因的编码序列，即E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠，但重叠序列编码的氨基酸序列不同。
2、双链DNA中，A与T配对，G与C配对，在书写DNA序列时，要按照5′端到3′端的方向书写。
（2023·天津）在细胞中，细胞器结构、功能的稳定对于维持细胞的稳定十分重要。真核生物细胞中的核糖体分为两部分，在结构上与原核生物核糖体相差较大。真核细胞中的线粒体、叶绿体内含有基因，并可以在其中表达，因此线粒体、叶绿体同样含有核糖体，这类核糖体与原核生物核糖体较为相似。植物细胞前质体可在光照诱导下变为叶绿体。
内质网和高尔基体在细胞分裂前期会破裂成较小的结构，当细胞分裂完成后，重新组装。
经合成加工后，高尔基体会释放含有溶酶体水解酶的囊泡，与前溶酶体融合，产生最适合溶酶体水解酶的酸性环境，构成溶酶体。溶酶体对于清除细胞内衰老、损伤的细胞器至关重要。
11．某种抗生素对细菌核糖体有损伤作用，大量摄入会危害人体，其最有可能危害人类细胞哪个细胞器？（ ）
A．线粒体 B．内质网
C．细胞质核糖体 D．中心体
12．下列说法或推断，正确的是（ ）
A．叶绿体基质只能合成有机物，线粒体基质只能分解有机物
B．细胞分裂中期可以观察到线粒体与高尔基体
C．叶绿体和线粒体内基因表达都遵循中心法则
D．植物细胞叶绿体均由前质体产生
13．下列说法或推断，错误的是（ ）
A．经游离核糖体合成后，溶酶体水解酶囊泡进入前溶酶体，形成溶酶体
B．溶酶体分解衰老、损伤的细胞器的产物，可以被再次利用
C．若溶酶体功能异常，细胞内可能积累异常线粒体
D．溶酶体水解酶进入细胞质基质后活性降低
【答案】11．A
12．C
13．A
【知识点】其它细胞器及分离方法；中心法则及其发展；线粒体的结构和功能；叶绿体的结构和功能
【解析】【分析】（1）一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量：在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自噬，可以清除受损或衰老的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定。
（2）溶酶体中含有多种水解酶，能够分解很多种物质以及衰老、损伤的细胞器，清除侵入细胞的病毒或病菌，被比喻为细胞内的“酶仓库”“消化系统”。
11．结合题干信息可知，某种抗生素对细菌核糖体有损伤作用，而真核生物的线粒体、叶绿体同样含有核糖体，这类核糖体与原核生物核糖体较为相似，由此推测抗生素大量摄入会危害人体，其最有可能危害人类细胞线粒体内核糖体，A正确，B、C、D错误。
故答案为：A。
12．A、叶绿体基质中也能分解ATP，线粒体基质中也能合成ATP，A错误；
B、结合题干信息可知，内质网和高尔基体在细胞分裂前期会破裂成较小的结构，所以细胞分裂中期不能观察到高尔基体，B错误；
C、叶绿体和线粒体内含有基因，这些基因也能通过转录和翻译进行表达，进而指导蛋白质合成，所以 叶绿体和线粒体内基因表达都遵循中心法则，C正确；
D、结合题干信息可知，植物细胞前质体可在光照诱导下变为叶绿体，但不能说明植物细胞叶绿体均由前质体产生，D错误。
故答案为：C。
13．A、溶酶体内的蛋白质是由附着在内质网上的核糖体合成的，不是游离的核糖体合成的，A错误；
B、溶酶体分解衰老、损伤的细胞器的产物，其中对细胞有利的物质可以被再次利用，对细胞有害的物质要排出体外，B正确；
C、溶酶体能够分解损伤、异常的细胞器，若溶酶体功能异常，细胞内可能积累异常线粒体，C正确；
D、结合题干信息可知，溶酶体内是酸性环境，溶酶体水解酶进入细胞质基质后，pH会发生改变，进而使水解酶活性降低，D正确。
故答案为：A。
14．（2023·天津）下列生物实验探究中运用的原理，前后不一致的是（ ）
A．建立物理模型研究DNA结构－ 研究减数分裂染色体变化
B．运用同位素标记法研究卡尔文循环－ 研究酵母菌呼吸方式
C．运用减法原理研究遗传物质－ 研究抗生素对细菌选择作用
D．孟德尔用假说演绎法验证分离定律－ 摩尔根研究伴性遗传
【答案】B
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式；肺炎链球菌转化实验；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、研究DNA结构会建立DNA双螺旋的物理模型，研究减数分裂染色体变化会利用橡皮泥制作染色体的物理模型来分析，A正确；
B、研究卡尔文循环要利用同位素14C标记CO2，但探究酵母菌呼吸方式没有用同位素标记法，B错误；
C、研究遗传物质中艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中要用对应的酶设法去除相应物质，观察其作用，运用了减法原理，研究抗生素对细菌的选择作用时，也可以运用减法原理通过去除抗生素进行观察，C正确；
D、孟德尔验证分离定律和摩尔根研究伴性遗传都运用了假说演绎法，D正确。
故答案为：B。
【分析】（1）构建模型：模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性的描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助具体的实物或其它形象化的手段，有的则抽象的形式来表达。模型的形式很多，包括物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，这种模型就是物理模型。沃森和克里克制作的著名的 DNA 双螺旋结构模型就是物理模型。
（2）用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，就是同位素标记法。同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律。通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清楚化学反应的详细过程。生物学研究中常用的同位素有的具有放射性，如14C、32p、3H、35S 等；有的不具有放射性，是稳定同位素，如 15N、18O 等。
15．（2023·山东）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延伸方向为5'端至3'端，其模板链3'端指向解旋方向
【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、由图可知，①和②表示以同一DNA分子为模板经复制新合成的单链，图甲和图乙中①和②的长度不同，图甲中②比①长，图乙中①比②长，则①和②延伸时都存在暂停现象，A正确；
B、①和②表示以同一DNA分子为模板经复制新合成的单链，①和②两条链中碱基是互补的，如果②中多出的部分不含有A、T，则①中A、T之和与②中A、T之和可能相等，B正确；
C、①和②表示以同一DNA分子为模板经复制新合成的单链，①和②两条链中碱基是互补的，图丙中①和②长度相同，则①中A，T之和与②中A，T之和一定相等，C正确；
D、①和②表示以同一DNA分子为模板经复制新合成的单链，新链合成的方向都是5'端至3'端，由于两条模板链方向相反，和①和②合成的方向相反，①的5'端指向解旋方向，②模板链5'端指向解旋方向，D错误。
故答案为：D。
【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：多起点，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。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。
16．（2023·湖南）细菌glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用。细菌糖原合成的平衡受到CsrAB系统的调节。CsrA蛋白可以结合glg mRNA分子，也可结合非编码RNA分子CsrB，如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．细菌glg基因转录时，RNA聚合酶识别和结合glg基因的启动子并驱动转录
B．细菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽链时，核糖体沿glg mRNA从5'端向3'端移动
C．抑制CsrB基因的转录能促进细菌糖原合成
D．CsrA蛋白都结合到CsrB上，有利于细菌糖原合成
【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、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，基因转录时RNA聚合酶识别并结合到基因的启动子区域从而启动转录，A正确；
B、翻译时核糖体沿着mRNA移动且方向是是由5'端向3'端移动，B正确；
C、抑制CsrB基因转录会使CsrB减少，CsrA会更多地与glg mRNA结合，形成不稳定构象，glg mRNA被核糖核酸酶降解，无法翻译出UDPG焦磷酸化酶。而glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用，故抑制CxrB基因的转录能抑制细菌糖原合成，C错误；
D、若CsrA都结合到CsrB上，则CsrA不与gg mRNA结合，从而使glg mRNA不被降解而正常进行翻译产生UDPG焦磷酸化酶，有利于细菌糖原的合成，D正确。
故答案为：C。
【分析】转录主要发生在细胞核中，模板是DNA的一条链，四种核糖核苷酸为原料，在RNA聚合酶的催化作用下产生RNA；翻译的场所为核糖体，以信使RNA为模版，氨基酸为原料合成蛋白质，在翻译过程中mRNA并不移动，而是核糖体沿着mRNA移动，进而依次读取密码子，最终因为模板mRNA相同，合成的多个多肽的氨基酸序列完全相同。
17．（2023·浙江）某研究小组利用转基因技术，将绿色荧光蛋自基因（GFP）整合到野生型小鼠Gata3基因一端，如图甲所示。实验得到能正常表达两种蛋白质的杂合子雌雄小鼠各1只，交配以期获得Gata3-GFP基因纯合子小鼠。为了鉴定交配获得的4只新生小鼠的基因型，设计了引物1和引物2用于PCR扩增，PCR产物电泳结果如图乙所示。
下列叙述正确的是（ ）。
A．Gata3基因的启动子无法控制GFP基因的表达
B．翻译时先合成Gata3蛋白，再合成GFP蛋白
C．2号条带的小鼠是野生型，4号条带的小鼠是Gata3-GFP基因纯合子
D．若用引物1和引物3进行PCR，能更好地区分杂合子和纯合子
【答案】B
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；遗传信息的翻译
【解析】【解答】Ａ、由图可知，Gata3基因的启动子在Gata3基因和GFP基因的上游，可以控制GFP基因的表达，Ａ错误；
Ｂ、由图可知，Gata3基因的启动子在Gata3基因和GFP基因的上游，可以控制二者的表达，且Gata3基因距离启动子较近，先合成Gata3蛋白，再合成绿色荧光蛋白，B正确；
C、分析图甲和图乙可知，引物1和引物2用于PCR扩增，扩增出的是Gata3基因和GFP基因大片段，2号条带的小鼠只含有大条带是Gata3-GFP基因纯合子，4号条带的小鼠只有小片段是野生型，C错误；
D、由图甲可知，若用引物1和引物3进行PCR，野生型和Gata3-GFP基因重组型获得的片段大小差异不大，不能区分杂合子和纯合子，D错误。
故答案为：B。
【分析】PCR技术
（1）概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
（2）原理：DNA复制。
（3）前提：要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物
（4）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚台酶(Taq酶)。
（5）过程：①高温变性：DNA解旋过程；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。PCR扩増中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开。
18．（2023·浙江）紫外线引发的DNA损伤，可通过“核苷酸切除修复(NER)”方式修复，机制如图所示。着色性干皮症（XP）患者的NER酶系统存在缺陷，受阳光照射后，皮肤出现炎症等症状。患者幼年发病，20岁后开始发展成皮肤癌。下列叙述错误的是（ ）。
A．修复过程需要限制酶和DNA聚合酶
B．填补缺口时，新链合成以5'到3'的方向进行
C．DNA有害损伤发生后，在细胞增殖后进行修复，对细胞最有利
D．随年龄增长，XP患者几乎都会发生皮肤癌的原因，可用突变累积解释
【答案】C
【知识点】细胞癌变的原因；DNA分子的复制；基因工程的基本工具（详细）
【解析】【解答】Ａ、由图可知，DNA的修复过程涉及到损伤片段的切除和DNA片段的形成，需要限制酶和DNA聚合酶的参与，Ａ正确；
Ｂ、DNA链的合成方向为5'到3'端，所以填补缺口时，新链合成也是5'到3'的方向进行，Ｂ正确；
Ｃ、DNA有害损伤发生后，在细胞增殖中的DNA复制时进行修复，对细胞最有利，Ｃ错误；
Ｄ、基因累积突变导致癌症，随年龄增长，XP患者几乎都会发生皮肤癌的原因，可用突变累积解释，D正确。
故答案为：Ｃ。
【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：多起点，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。
2、几种酶的比较：
名称 作用部位 作用结果
限制酶 磷酸二酯键 将DNA切成两个片段
DNA连接酶 磷酸二酯键 将两个DNA片段连接为一个DNA分子
DNA聚合酶 磷酸二酯键 将两个脱氧核苷酸依次连接到单链末端
DNA（水解）酶 磷酸二酯键 将DNA片段水解为单个脱氧核苷酸
解旋酶 碱基对之间的氢键 将双链DNA分子局部解旋为单链，形成两条长链
19．（2023·全国乙卷）已知某种氨基酸（简称甲）是一种特殊氨基酸，迄今只在某些古菌（古细菌）中发现含有该氨基酸的蛋白质。研究发现这种情况出现的原因是，这些古菌含有特异的能够转运甲的tRNA（表示为tRNA甲）和酶E，酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲（表示为甲－tRNA甲），进而将甲带入核糖体参与肽链合成。已知tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子，从而在其核糖体上参与肽链的合成。若要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链，则下列物质或细胞器中必须转入大肠杆菌细胞内的是（ ）
①ATP ②甲 ③RNA聚合酶 ④古菌的核糖体 ⑤酶E的基因 ⑥tRNA甲的基因
A．②⑤⑥ B．①②⑤ C．③④⑥ D．②④⑤
【答案】A
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】甲这种氨基酸只存在于某些古细菌中，所以要让大肠杆菌中合成含有甲的肽链，必须转入②甲。同时转运氨基酸甲的tRNA只能是tRNA甲，而大肠杆菌中没有tRNA甲，所以要让大肠杆菌中合成含有甲的肽链，必须转入⑥tRNA甲的基因，可以让大肠杆菌转录出tRNA甲。要让甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲需要酶E的催化，而大肠杆菌中没有酶E，所以必须要给大肠杆菌转入⑤酶E的基因，让该基因在大肠杆菌细胞中表达，合成出酶E。至于①ATP、③RNA聚合酶，大肠杆菌中都有，不需要转入大肠杆菌细胞中。古菌的核糖体没有特异性，与大肠杆菌中的核糖体功能是相同的，所以不需要给大肠杆菌转入④古菌的核糖体。综上所述，若要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链，则②⑤⑥必须转入大肠杆菌细胞内，故A符合题意，B、C、D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】1、转录：在细胞核中，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。（注：叶绿体、线粒体也有转录）
转录的条件：模板（DNA）、原料（四种核糖核苷酸）、能量（ATP）、酶（解旋酶和RNA聚合酶）。
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的过程。（注：叶绿体、线粒体也有翻译）
翻译的条件：模板（mRNA）、原料（氨基酸）、能量（ATP）、酶、核糖体、tRNA。
20．（2023·浙江）核糖体是蛋白质合成的场所。某细菌进行蛋白质合成时，多个核糖体串联在一条mRNA上形成念珠状结构——多聚核糖体（如图所示）。多聚核糖体上合成同种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始翻译，移动至相同的位置结束翻译。多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定。下列叙述正确的是（ ）
A．图示翻译过程中，各核糖体从mRNA的3’端向5’端移动
B．该过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对
C．图中5个核糖体同时结合到mRNA上开始翻译，同时结束翻译
D．若将细菌的某基因截短，相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目不会发生变化
【答案】B
【知识点】RNA分子的组成和种类；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、由图可知，图示翻译过程中，各核糖体从mRNA的5’端向3’端移动，A错误；
B、密码子上mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基，反密码子在tRNA上，是与密码子互补配对的3个碱基，在翻译时mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对，B正确；
C、由图可知，5个核糖体先后结合到mRNA上开始翻译，并非是同时开始同时结束，C错误；
D、若将细菌的某基因截短，则转录形成的mRNA则变短，相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目可能会减少，D错误。
【分析】1、一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，形成的结构叫做多聚核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。
2、密码子：（1）概念：密码子是mRNA上相邻的3个碱基；（2）种类：64种，其中有3种是终止密码子，不编码氨基酸；（3）特点：a、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；b、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。
3、tRNA：（1）结构：单链，存在局部双链结构，含有氢键；（2）种类：61种（3种终止密码子没有对应的tRNA）；（3）特点：专一性，即一种tRNA只能携带一种氯基酸，但一种氨基酸可由一种或几种特定的tRNA来转运；（4）作用：识别密码子并转运相应的氨基酸。
（2023·浙江）阅读下列材料，回答下列小题。
基因启动子区发生DNA甲基化可导致基因转录沉默。研究表明，某植物需经春化作用才能开花，该植物的DNA甲基化水平降低是开花的前提。用5-azaC处理后，该植株开花提前，检测基因组DNA，发现5’胞嘧啶的甲基化水平明显降低，但DNA序列未发生改变，这种低DNA甲基化水平引起的表型改变能传递给后代。
21．这种DNA甲基化水平改变引起表型改变，属于（ ）
A．基因突变 B．基因重组 C．染色体变异 D．表观遗传
22．该植物经5-azaC去甲基化处理后，下列各项中会发生显著改变的是（ ）
A．基因的碱基数量 B．基因的碱基排列顺序
C．基因的复制 D．基因的转录
【答案】21．D
22．D
【知识点】基因、DNA、遗传信息的关系；遗传信息的转录；表观遗传
【解析】【分析】DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下，在DNA某些区域结合一个甲基基团；DNA甲基化能引起染色质结构、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变，从而控制基因表达；这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代。
21．A、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，这会导致基因结构的改变，进而产生新基因，A不符合题意；
B、基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的非等位基因重新组合，包括两种类型：自由组合型和交叉互换型，B不符合题意；
C、染色体变异包括染色体结构变异(重复、缺失．易位、倒位）和染色体数目变异，C不符合题意；
D、DNA的甲基化引起的表观遗传是指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，D符合题意；
故答案为：D。
22．甲基化的Leyc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合成Leyc蛋白，从而抑制了基因的表达；植物经5-azaC去甲基化处理后，基因启动子正常解除基因转录沉默，基因能正常转录产生mRNA，D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。
二、非选择题
23．（2023·山东）（单个精子的DNA提取技术可解决人类遗传学研究中因家系规模小而难以收集足够数据的问题。为研究4对等位基因在染色体上的相对位置关系，以某志愿者的若干精子为材料，用以上4对等位基因的引物，以单个精子的DNA为模板进行PCR后，检测产物中的相关基因，检测结果如表所示。已知表中该志愿者12个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类和比例相同；本研究中不存在致死现象，所有个体的染色体均正常，各种配子活力相同。
等位基因 A a B b D d E e
单 个 精 子 编 号 1 + + +
2 + + + +
3 + + +
4 + + + +
5 + +
6 + + +
7 + + +
8 + + + +
9 + + +
10 + + + +
11 + + +
12 + + + +
注“+”表示有；空白表示无
（1）表中等位基因A、a和B、b的遗传 （填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律，依据是 。据表分析， （填“能”或“不能”）排除等位基因A、a位于X、Y染色体同源区段上。
（2）已知人类个体中，同源染色体的非姐妹染色单体之间互换而形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比例。某遗传病受等位基因B、b和D、d控制，且只要有1个显性基因就不患该病。该志愿者与某女性婚配，预期生一个正常孩子的概率为17/18，据此画出该女性的这2对等位基因在染色体上的相对位置关系图： 。（注：用“”形式表示，其中横线表示染色体，圆点表示基因在染色体上的位置）。
（3）本研究中，另有一个精子的检测结果是：基因A、a，B、b和D、d都能检测到。已知在该精子形成过程中，未发生非姐妹染色单体互换和染色体结构变异。从配子形成过程分析，导致该精子中同时含有上述6个基因的原因是 。
（4）据表推断，该志愿者的基因e位于 染色体上。现有男、女志愿者的精子和卵细胞各一个可供选用，请用本研究的实验方法及基因E和e的引物，设计实验探究你的推断。
①应选用的配子为： ；②实验过程：略；③预期结果及结论： 。
【答案】（1）不遵循；结合表中信息可以看出。基因型为aB：Ab=1：l，因而可推测，等位基因A、a和B、b位于一对同源染色体上。；能
（2）
（3）形成该精子的减数第一次分裂后期，这三对等位基因所在的染色体没有正常分 离而是进入到同一个次级精母细胞中，此后该次级精母细胞进行正常的减数第二次分裂导致的
（4）X；卵细胞；若检测的精子中有一半的精子含有E或e基因而另一半精子中没有 该基因型，则可得出基因Ee位于X染色体上的结论。
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化；基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】（1）由题意可知，志愿者12个精子的基因组成种类和比例与该志愿者理论上产生的配子的基因组成种类和比例相同，由表可知，基因型为aB∶Ab=1∶1，则a和B在同一个染色体上，A和b在同一条染色体上，不遵循自由组合定律。由于研究材料为志愿者的精子，且基因组成种类和比例与产生的配子的基因组成种类和比例相同，由表可知，含有e的配子和不含e的配子的比例表现为1∶1，则e基因位于X或Y染色体上，且A、a与E、e这两对等位基因表现为自由组合，故A、a不位于X、Y染色体同源区段上。
故答案为：不遵循；结合表中信息可以看出。基因型为aB：Ab=1：l，因而可推测，等位基因A、a和B、b位于一对同源染色体；能。
（2）分析题意可知，只要有1个显性基因就不患该遗传病，志愿者与某女性婚配，预期生一个正常孩子的概率为17/18，则生一个患病孩子bbdd的概率为1/18，由表格可知，男志愿者产生的相关基因型配子之比为Bd∶bD∶BD∶bd=2∶2∶1∶1，即bd概率为1/6，而与某女性结婚生一个患病孩子bbdd的概率为1/18，则该女性产生bd基因型卵细胞的概率为1/3，小于1/2，属于重组配子，即该女性体内的相关基因B和d连锁，b和D连锁，这2对等位基因在染色体上的相对位置关系图如下：
故答案为：
（3）由题意可知，在精子中基因A、a，B、b和D、d都能检测到，即同源染色体未分离，且未发生非姐妹染色单体互换和染色体结构变异，则形成的原因是在减数分裂Ⅰ后期这三对等位基因所在的同源染色体未正常分离移向两极而是移向同一极，导致等位基因进入同一次级精母细胞，进而进行正常的减数分裂Ⅱ造成的。
故答案为：形成该精子的减数第一次分裂后期，这三对等位基因所在的染色体没有正常分 离而是进入到同一个次级精母细胞中，此后该次级精母细胞进行正常的减数第二次分裂导致的。
（4）由于研究材料为志愿者的精子，且基因组成种类和比例与产生的配子的基因组成种类和比例相同，由表可知，含有e的配子和不含e的配子的比例表现为1∶1，则e基因位于X或Y染色体上，假设该基因位于X染色体上，由于精子细胞中既可能含有X染色体也可能含有Y染色体，无法确定，而卵细胞中只含有X染色体，故用E和e的引物，以卵细胞的DNA为模板进行PCR后，检测产物中的相关基因。若检测的卵细胞中始终有E或e基因，则基因E/e位于X染色体上；若检测的卵细胞中始终无E或e基因，则基因E/e位于Y染色体上。
故答案为：X；卵细胞；若检测的精子中有一半的精子含有E或e基因而另一半精子中没有 该基因型，则可得出基因Ee位于X染色体上的结论。
【分析】1、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。
2、减数分裂异常：
（1）减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离发生异常，同源染色体未正常分离移向两极而是移向同一极，这样形成的子细胞中仍然存在同源染色体，最终形成的生殖细胞中也存在同源染色体。
（2）减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂姐妹染色单体分离，姐妹染色单体分离形成的两条染色体没有移向两极，而是移向同一级，这样形成的子细胞中常常会有相同的基因（不考虑交叉互换和基因突变的情况）。
24．（2023·湖北）乙烯（C2H4）是一种植物激素，对植物的生长发育起重要作用。为研究乙烯作用机制，进行了如下三个实验。
【实验一】乙烯处理植物叶片2小时后，发现该植物基因组中有2689个基因的表达水平升高，2374个基因的表达水平下降。
【实验二】某一稳定遗传的植物突变体甲，失去了对乙烯作用的响应（乙烯不敏感型）。将该突变体与野生型植株杂交，F1植株表型为乙烯不敏感。F1自交产生的F2植株中，乙烯不敏感型与敏感型的植株比例为9：7。
【实验三】科学家发现基因A与植物对乙烯的响应有关，该基因编码一种膜蛋白，推测该蛋白能与乙烯结合。为验证该推测，研究者先构建含基因A的表达载体，将其转入到酵母菌中，筛选出成功表达蛋白A的酵母菌，用放射性同位素14C标记乙烯（14C2H4），再分为对照组和实验组进行实验，其中实验组是用不同浓度的14C2H4与表达有蛋白A的酵母菌混合6小时，通过离心分离酵母菌，再检测酵母菌结合14C2H4的量。结果如图所示。
回答下列问题：
（1）实验一中基因表达水平的变化可通过分析叶肉细胞中的 （填“DNA”或“mRNA”）含量得出。
（2）实验二F2植株出现不敏感型与敏感型比例为9：7的原因是 。
（3）实验三的对照组为：用不同浓度的14C2H4与 混合6小时，通过离心分离酵母菌，再检测酵母菌结合14C2H4的量。
（4）实验三中随着14C2H4相对浓度升高，实验组曲线上升趋势变缓的原因是 。
（5）实验三的结论是 。
【答案】（1）mRNA
（2）控制对乙烯敏感度的基因有两对，这两对基因遵循自由组合定律
（3）不表达蛋白A的酵母菌
（4）导入酵母菌的蛋白A基因控制合成的蛋白A数量有限
（5）基因A与植物对乙烯的响应有关
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；其他植物激素的种类和作用；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】（1）基因表达包括转录和翻译，转录的产物是RNA，mRNA是RNA的一种，也是翻译的模板，所以基因表达水平的变化可通过分析叶肉细胞中的1mRNA含量得出。
故填：mRNA。
（2）F2植株中乙烯不敏感型与敏感型的植株比例为9：7，该比例是9：3：3：1的变式，说明控制乙烯敏感度的基因有两对，并且这两对基因遵循基因自由组合定律。
故填：控制对乙烯敏感度的基因有两对，这两对基因遵循自由组合定律。
（3）该实验目的是验证基因A编码的一种膜蛋白与乙烯结合，从而实现植物对乙烯的响应。自变量是有无蛋白A，根据单一变量原则和对照原则，实验组是不同浓度的14C2H4与表达有蛋白A的酵母菌混合，对照组则是与不表达蛋白A的酵母菌混合。
故填：不表达蛋白A的酵母菌。
（4）纵坐标是酵母菌结合14C2H4的量，由题意可知酵母菌是通过膜蛋白A与14C2H4结合的。通过基因工程导入了基因A的酵母菌膜表面的蛋白A数量是有限的，因此随着14C2H4相对浓度升高，与之结合的蛋白A达到饱和，实验组的曲线上升趋势变慢。
故填：导入酵母菌的蛋白A基因控制合成的蛋白A数量有限。
（5）该实验目的是验证基因A编码的一种膜蛋白与乙烯结合，从而实现植物对乙烯的响应，证明基因A与植物对乙烯的相应有关。
故填：基因A与植物对乙烯的响应有关。
【分析】1、实验设计过程中要遵循对照原则和单一变量原则。
（1）单一变量原则：即除自变量（实验变量）以外，应使实验组与对照组的无关变量保持相同且适宜。如生物材料相同（大小、生理状况、年龄、性别等）、实验器具相同（型号、洁净程度等）、实验试剂相同（用量、浓度、使用方法等）和条件相同（保温或冷却、光照或黑暗、搅拌、振荡等）。
（2）对照原则：对照实验是除了一个因素之外，其他因素都保持不变的实验，通常分为实验组和对照组，实验组是接受实验变量处理的对象组，对照组是不接受实验变量处理的对象组。
2、乙烯：促进果实成熟；促进器官的脱落；促进多开雌花。
25．（2023·广东）放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的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，调控机制见下图。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．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。
回答下列问题：
（1）放射刺激心肌细胞产生的 会攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。
（2）前体mRNA是通过 酶以DNA的一条链为模板合成的，可被剪切成circRNA等多种RNA。circRNA和mRNA在细胞质中通过对 的竞争性结合，调节基因表达。
（3）据图分析，miRNA表达量升高可影响细胞凋亡，其可能的原因是 。
（4）根据以上信息，除了减少miRNA的表达之外，试提出一个治疗放射性心脏损伤的新思路 。
【答案】（1）自由基
（2）RNA聚合；miRNA
（3）P蛋白能抑制细胞凋亡，miRNA表达量升高，与P基因的mRNA结合并将其降解的概率上升，导致合成的P蛋白减少，无法抑制细胞凋亡
（4）可通过增大细胞内circRNA的含量，靶向结合miRNA使其不能与P基因的mRNA结合，从而提高P基因的表达量，抑制细胞凋亡
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】（1）放射性电离辐射刺激心肌细胞，使其产生大量自由基，进而攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤，进而走向衰老和凋亡。
故填：自由基。
（2）根据题干知遗传信息由DNA流向RNA，则判断该过程是转录，因此需要RNA聚合酶的催化。由图可知，miRNA既能与P基因的mRNA结合，降低其翻译水平；又能与circRNA结合，提高P基因mRNA的翻译水平，因此circRNA和mRNA在细胞质中通过对miRNA的竞争性结合，调节基因表达。
故填：RNA聚合；miRNA。
（3）据图可知，miRNA既能与P基因的mRNA结合，降低其翻译水平；又能与circRNA结合，提高P基因翻译形成P蛋白，P蛋白能抑制细胞凋亡。因此当miRNA表达量升高时，增加了miRNA与P基因的mRNA结合的机率，导致P蛋白合成减少，无法抑制细胞凋亡。
故填： P蛋白能抑制细胞凋亡，miRNA表达量升高，与P基因的mRNA结合并将其降解的概率上升，导致合成的P蛋白减少，无法抑制细胞凋亡 。
（4）依据题干最后一句话可知，除了减少miRNA的表达之外，还能通过增加细胞内circRNA的合成量，靶向结合miRNA，使其与P基因的mRNA结合机率减少，进而提高P蛋白的合成量，抑制细胞凋亡。
故填： 可通过增大细胞内circRNA的含量，靶向结合miRNA使其不能与P基因的mRNA结合，从而提高P基因的表达量，抑制细胞凋亡。
【分析】本题结合 circRNA调控机制图解考查基因表达过程的调控机制、自由基学说引起的细胞衰老，以及析图能力，从图中得到隐含信息：miRNA既能与P基因的mRNA结合，降低其翻译水平；又能与circRNA结合，提高P基因mRNA的翻译水平。
26．（2023·全国乙卷）GFP是水母体内存在的能发绿色荧光的一种蛋白。科研人员以GFP基因为材料，利用基因工程技术获得了能发其他颜色荧光的蛋白，丰富了荧光蛋白的颜色种类。回答下列问题。
（1）构建突变基因文库，科研人员将GFP基因的不同突变基因分别插入载体，并转入大肠杆菌制备出GFP基因的突变基因文库。通常，基因文库是指 。
（2）构建目的基因表达载体。科研人员从构建的GFP突变基因文库中提取目的基因（均为突变基因）构建表达载体，其模式图如下所示（箭头为GFP突变基因的转录方向）。图中①为 ；②为 ，其作用是 ；图中氨苄青霉素抗性基因是一种标记基因，其作用是 。
（3）目的基因的表达。科研人员将构建好的表达载体导入大肠杆菌中进行表达，发现大肠杆菌有的发绿色荧光，有的发黄色荧光，有的不发荧光。请从密码子特点的角度分析，发绿色荧光的可能原因是 （答出1点即可）。
（4）新蛋白与突变基因的关联性分析。将上述发黄色荧光的大肠杆菌分离纯化后，对其所含的GFP突变基因进行测序，发现其碱基序列与GFP基因的不同，将该GFP突变基因命名为YFP基因（黄色荧光蛋白基因）。若要通过基因工程的方法探究YFP基因能否在真核细胞中表达，实验思路是 。
【答案】（1）含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因
（2）终止子；启动子；RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录；鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来
（3）密码子具有简并性
（4）将构建好的表达载体（含有目的基因YFP基因）导入酵母菌中进行表达
【知识点】遗传信息的翻译；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】（1）基因文库是指含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因。
故答案为：含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因。
（2）图中结构是基因表达载体，GFP突变基因是目的基因，目的基因位于启动子和终止子之间，所以初步确定①、②是启动子或者终止子。由于箭头指的是目的基因转录的方向，②位于目的基因的上游，①位于目的基因的下游，所以可判断①是终止子，②是启动子。启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录。标记基因的作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
故答案为：终止子；启动子；RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录；鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
（3）由于密码子具有简并性，不同的密码子可能决定相同的氨基酸，所以GFP突变的基因转录出的mRNA与原来正常基因转录出的mRNA翻译出的蛋白质仍然可能是相同的。因此从密码子特点的角度分析，发绿色荧光的可能原因是密码子具有简并性。
故答案为：密码子具有简并性。
（4）题干信息指出要通过基因工程的方法探究YFP基因能否在真核细胞中表达，那么就需要将目的基因YFP插入到运载体上构建基因表达载体，再将其导入基因工程中常用的真核生物（如酵母菌）体内从而让目的基因在真核生物体内表达，因此实验思路是：将构建好的表达载体（含有目的基因YFP基因）导入酵母菌中进行表达。
故答案为：将构建好的表达载体（含有目的基因YFP基因）导入酵母菌中进行表达。
【分析】1、将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库。包含一种生物所有基因的文库，叫做基因组文库。包含一种生物的一部分基因的文库叫做部分基因文库，如cDNA文库。
2、基因表达载体的组成：目的基因、启动子、终止子、标记基因、复制原点。
3、简并性：绝大多数氨基酸都有几个密码子的现象。意义：（1）当密码子中有一个碱基发生改变时，由于密码子的简并，可能并不会改变其对应的氨基酸。（2）当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸可保证翻译的效率。
27．（2023·北京）变胖过程中，胰岛B细胞会增加。增加的B细胞可能源于自身分裂（途径I），也可能来自胰岛中干细胞的增殖、分化（途径Ⅱ）。科学家采用胸腺嘧啶类似物标记的方法，研究了L基因缺失导致肥胖的模型小鼠IK中新增B细胞的来源。
（1）EdU和BrdU都是胸腺嘧啶类似物，能很快进入细胞并掺入正在复制的DNA中，掺入DNA的EdU和BrdU均能与 （用字母表示）互补配对，并可以被分别检测。未掺入的EdU和BrdU短时间内即被降解。
（2）将处于细胞周期不同阶段的细胞混合培养于多孔培养板中，各孔同时加入EdU，随后每隔一定时间向一组培养孔加入BrdU，再培养十几分钟后收集该组孔内全部细胞，检测双标记细胞占EdU标记细胞的百分比（如图）。图中反映DNA复制所需时长的是从 点到 点。
（3）为研究变胖过程中B细胞的增殖，需使用一批同时变胖的小鼠。为此，本实验使用诱导型基因敲除小鼠，即饲喂诱导物后小鼠的L基因才会被敲除，形成小鼠IK。科学家利用以下实验材料制备小鼠IK：
①纯合小鼠Lx：小鼠L基因两侧已插入特异DNA序列（x），但L的功能正常；
②Ce酶基因：源自噬菌体，其编码的酶进入细胞核后作用于x，导致两个x间的DNA片段丢失；
③Er基因：编码的Er蛋白位于细胞质，与Er蛋白相连的物质的定位由Er蛋白决定；
④口服药T：小分子化合物，可诱导Er蛋白进入细胞核。
请完善制备小鼠IK的技术路线： →连接到表达载体→转入小鼠Lx→筛选目标小鼠→ →获得小鼠IK。
（4）各种细胞DNA复制所需时间基本相同，但途径I的细胞周期时长（t1）是途径Ⅱ细胞周期时长（t2）的三倍以上。据此，科学家先用EdU饲喂小鼠IK，t2时间后换用BrdU饲喂，再过t2时间后检测B细胞被标记的情况。研究表明，变胖过程中增加的B细胞大多数来源于自身分裂，与之相应的检测结果应是 。
【答案】（1）A
（2）Q；R
（3）将Ce酶基因和Er基因连接；饲喂口服药T
（4）大多数B细胞没有被BrdU标记
【知识点】基因工程的应用；DNA分子的复制；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】（1）因EdU和BrdU都是胸腺嘧啶类似物，根据碱基互补配对原则T与A配对，因此掺入DNA的EdU和BrdU均能与A互补配对。
故填：A。
（2）将处于细胞周期不同阶段的细胞混合培养于多孔培养板中，各孔同时加入EdU，因EdU和BrdU都是胸腺嘧啶类似物，能很快进入细胞并掺入正在复制的DNA中，则EdU会与腺嘌呤碱基互补配对，导致子链出现放射性。随后每隔一定时间向一组培养孔加入BrdU，则BrdU也会与腺嘌呤结合，使放射性增强，最终实现双标记，随DNA复制不断进行，双标记细胞占EdU标记细胞的百分比不断增大，且在DNA复制完成时达到最大值，因此图中反映DNA复制所需时长的是从Q点到R点。
故填：Q；R。
（3）分析题意，要制备IK小鼠，需要将L基因敲除。因Ce酶基因编码的酶进入细胞核后作用于x，导致两个x间的DNA片段丢失，而纯合小鼠Lx的L基因两侧已插入特异DNA序列（x），因此需要将Ce酶基因和Er基因连接；而饲喂诱导物后小鼠的L基因才会被敲除，因此在筛选目标小鼠之后要饲喂口服药T（诱导Er蛋白进入细胞核）从而获得小鼠IK。
故填：将Ce酶基因和Er基因连接；饲喂口服药T。
（4）变胖过程中增加的B细胞可能源于自身分裂（途径I），也可能来自胰岛中干细胞的增殖、分化（途径Ⅱ），由于但途径I的细胞周期时长（t1）是途径Ⅱ细胞周期时长（t2）的三倍以上，若先用EdU饲喂小鼠IK，t2时间后换用BrdU饲喂，再过t2时间后检测B细胞被标记的情况，此时已经经过途径Ⅱ的一个完整细胞周期，细胞应都含有BrdU标记；如果变胖过程中增加的B细胞大多数来源于自身分裂，即来源于途径I，由于但途径I的细胞周期时长（t1）是途径Ⅱ细胞周期时长（t2）的三倍以上，该过程未完成一次细胞周期，故t2时间后用BrdU饲喂也无法被利用，即大多数B细胞没有被BrdU标记。
故填：大多数B细胞没有被BrdU标记。
【分析】DNA复制为半保留复制，以DNA的两条链为模版，四种脱氧核苷酸为原料，在解旋酶和DNA聚合酶的催化作用下，根据碱基互补配对原则合成两条新的子链，每个DNA分子各含一条亲代DNA分子的母链和一条新形成的子链。DNA分子复制时间：有丝分裂和减数分裂前的间期；过程：边解旋边复制；结果：一分子DNA复制出两分子相同的DNA。
28．（2023·浙江）某昆虫的性别决定方式为XY型，野生型个体的翅形和眼色分别为直翅和红眼，由位于两对同源染色体上两对等位基因控制。研究人员通过诱变育种获得了紫红眼突变体和卷翅突变体昆虫。为研究该昆虫翅形和眼色的遗传方式，研究人员利用紫红眼突变体、卷翅突变体和野生型昆虫进行了杂交实验，结果见下表。
杂交组合 P F1 F2
甲 紫红眼突变体、紫红眼突变体 直翅紫红眼 直翅紫红眼
乙 紫红眼突变体、野生型 直翅红眼 直翅红眼∶直翅紫红眼=3∶1
丙 卷翅突变体、卷翅突变体 卷翅红眼∶直翅红眼=2∶1 卷翅红眼∶直翅红眼=1∶1
丁 卷翅突变体、野生型 卷翅红眼∶直翅红眼=1∶1 卷翅红眼∶直翅红眼=2∶3
注：表中F1为1对亲本的杂交后代，F2为F1全部个体随机交配的后代；假定每只昆虫的生殖力相同。
回答下列问题：
（1）红眼基因突变为紫红眼基因属于 （填“显性”或“隐性”突变。若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上，还需要对杂交组合 的各代昆虫进行
鉴定。鉴定后，若该杂交组合的F2表型及其比例为 ，则可判定紫红眼基因位于常染色体上。
（2）根据杂交组合丙的F1表型比例分析，卷翅基因除了控制翅形性状外，还具有纯合 效应。
（3）若让杂交组合丙的F1和杂交组合丁的F1全部个体混合，让其自由交配，理论上其子代（F2）表型及其比例为 。
（4）又从野生型（灰体红眼）中诱变育种获得隐性纯合的黑体突变体，已知灰体对黑体完全显性，灰体（黑体）和红眼（紫红眼）分别由常染色体的一对等位基因控制。欲探究灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传是否遵循自由组合定律。现有3种纯合品系昆虫：黑体突变体、紫红眼突变体和野生型。请完善实验思路，预测实验结果并分析讨论。（说明：该昆虫雄性个体的同源染色体不会发生交换；每只昆虫的生殖力相同，且子代的存活率相同；实验的具体操作不作要求）
①实验思路：
第一步：选择 进行杂交获得F1， 。
第二步：观察记录表型及个数，并做统计分析。
②预测实验结果并分析讨论：
I：若统计后的表型及其比例为 ，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传遵循自由组合定律。
Ⅱ：若统计后的表型及其比例为 ，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传不遵循自由组合定律。
【答案】（1）隐性；乙；性别；直翅红眼雌性∶直翅紫红眼雌性∶直翅红眼雄性∶直翅紫红眼雄性=3∶1∶3∶1
（2）显性致死
（3）卷翅红眼∶直翅红眼=4∶5
（4）黑体突变体和紫红眼突变体；F1随机交配得F2；灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼∶黑体紫红眼=9∶3∶3∶1；灰体紫红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼=2∶1∶1
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；基因突变的特点及意义；基因突变的类型；基因在染色体上的实验证据
【解析】【解答】 假设卷翅和直翅基因分别用A和a表示，红眼和紫红眼基因分别用B和b表示；
（1） 根据乙组亲本紫红眼突变体和野生型红眼杂交，子代都是红眼可知，红眼基因突变为紫红眼基因属于隐性突变，即紫红眼基因为隐性基因 ； 若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上，还需要对杂交组合乙组各代昆虫进行性别鉴定，根据基因自由组合定律，如果杂交组合F2表型及其比例为直翅红眼雌性∶直翅紫红眼雌性∶直翅红眼雄性∶直翅紫红眼雄性=3∶1∶3∶1，可以说明紫红眼基因位于常染色上；
故填：隐性； 乙； 性别； 直翅红眼雌性∶直翅紫红眼雌性∶直翅红眼雄性∶直翅紫红眼雄性=3∶1∶3∶1。
（2） 根据丙组杂交组合卷翅突变体和卷翅突变体杂交，只考虑卷翅和直翅一对相对性状，亲本是卷翅，子代出现直翅，说明卷翅是显性性状，直翅是隐性性状，且比例与性别无关，说明基因在常染色体上。由于F1卷翅∶直翅=2∶1，说明卷翅纯合显性致死 。
故填：显性致死。
（3）杂交组合丙的F1的基因型及比例应该是AaBB∶aaBB＝2∶1（AABB致死）。
根据杂交组合丁亲本卷翅突变体和野生型的子代表型可以推知，亲本卷翅突变体和野生型的基因型分别是AaBB和aaBB，杂交组合丁的F1的基因型及比例应该是AaBB∶aaBB＝1∶1。
为了便于计算，可以暂时不考虑红眼遗传情况（基因型都是BB），只考虑卷翅和直翅性状遗传。由于试题已知假定“每只昆虫的生殖力相同”，在没有致死的情况下，两组合的子代数量应该相同，则杂交组合丙的F1的基因型及比例应该是Aa∶aa＝2∶1，杂交组合丁的F1的基因型及比例应该是Aa∶aa＝2∶2； 由于自由交配，可以用配子计算法 ，得出Aa基因型频率为20/49，aa基因型频率为25/49。最终得到卷翅红眼∶直翅红眼=4∶5；
故填： 卷翅红眼∶直翅红眼=4∶5 。
（4）根据题意，提供的材料都是纯合品系，设灰体（黑体）基因为D（d），则推理得到纯合品系黑体突变体基因型为BBdd、紫红眼突变体基因型为bbDD，野生型的基因型为BBDD。
欲探究灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传是否遵循自由组合定律，则应该选择黑体突变体（BBdd）和紫红眼突变体（bbDD）进行杂交获得F1， F1随机交配得F2，观察记录表型及个数，并做统计分析。
若统计后的表型及其比例为灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼∶黑体紫红眼=9∶3∶3∶1，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传遵循自由组合定律，即二对等位基因分别位于二对同源染色体上。
若统计后的表型及其比例为灰体紫红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼=2∶1∶1，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传不遵循自由组合定律。该答案的得出分析如下：
由题意可知，该昆虫雄性个体的同源染色体不会发生交换，假如雌性个体同源染色体也不交换
该昆虫雄性个体的同源染色体不会发生交换，假如雌性个体同源染色体可以交换，得出F2情况如下：
上述的两种情况的结果统计可以看出，即不管雌虫会不会发生交叉互换，后代总是会出现灰体紫红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼=2∶1∶1。
故填： 黑体突变体和紫红眼突变体； F1随机交配得F2 ； 灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼∶黑体紫红眼=9∶3∶3∶1； 灰体紫红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼=2∶1∶1 。
【分析】（1）探究基因位于常染色体上还是位于X染色体上
若已知性状的显隐性
若未知性状的显隐性
（2）基因分离定律的基本题型
1.正推类型：（亲代→子代）
亲代基因型 子代基因型及比例 子代表现型及比例
AAxAA AA 全显
AAxAa AA：Aa=1：1 全显
AAxaa Aa 全显
AaxAa AA：Aa：aa=1：1：1 显：隐=3：1
Aaxaa Aa：aa=1：1 显：隐=1：1
aaxaa aa 全隐
2.逆推类型：（子代→亲代）
a.分离比法
子代表现型及比例 亲代基因型
全显 至少有一方是AA
全隐 aaxaa
显：隐=1：1 Aaxaa
显：隐=3：1 AaxAa
b.隐性纯合突破法：如果子代中有隐性个体存在，它往往是逆推过程中的突破口，因为隐性个体是纯合子（aa），因此亲代基因型中必然都有一个 a 基因，然后再根据亲代的表现型进一步判断。
c.基因填充法：先根据亲代表现型写出能确定的基因，如显性性状的基因型可用 A_来表示，那么隐性性状的基因型只有一种 aa，根据子代中一对基因分别来自两个亲本，可推出亲代中未知的基因。
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