【19-24年高考真题分类汇编】 专题九 遗传的分子基础（含解析）
文档属性
| 名称 | 【19-24年高考真题分类汇编】 专题九 遗传的分子基础（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 2.1MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-11-21 20:39:42 | ||
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文档简介
专题九 遗传的分子基础
考点1 DNA是主要遗传物质的探究历程
1.（2024·1月浙江卷）大肠杆菌在含有 H-脱氧核苷培养液中培养， H-脱氧核苷掺入到新合成的 DNA链中，经特殊方法显色，可观察到双链都掺入 H-脱氧核苷的 DNA区段显深色，仅单链掺入的显浅色，未掺入的不显色。掺入培养中，大肠杆菌拟核 DNA 第2 次复制时，局部示意图如图。DNA 双链区段①、②、③对应的显色情况可能是
A.深色、浅色、浅色
B.浅色、深色、浅色
C.浅色、浅色、深色
D.深色、浅色、深色
2．（2024·甘肃卷）科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成。关于证明蛋白质和核酸哪一种是遗传物质的系列实验，下列叙述正确的是（ ）
A．肺炎链球菌体内转化实验中，加热致死的S型菌株的DNA分子在小鼠体内可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性
B．肺炎链球菌体外转化实验中，利用自变量控制的“加法原理”，将“S型菌DNA+DNA酶”加入R型活菌的培养基中，结果证明DNA是转化因子
C．噬菌体侵染实验中，用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA，发现其DNA进入宿主细胞后，利用自身原料和酶完成自我复制
D．烟草花叶病毒实验中，以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染，结果发现自变量RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状
3.（2022·1月浙江卷）S型肺（2022·1月浙江卷）炎双球菌的某种“转化因子”可使R型菌转化为S型菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示
下列叙述正确的是（ ）
A. 步骤①中，酶处理时间不宜过长，以免底物完全水解
B. 步骤②中，甲或乙的加入量不影响实验结果
C. 步骤④中，固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化
D. 步骤⑤中，通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果
4.（2022·湖南卷）T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，下列哪一项不会发生（ ）
A. 新的噬菌体DNA合成
B. 新的噬菌体蛋白质外壳合成
C. 噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNA
D. 合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合
5.（2022·河北卷）关于遗传物质DNA的经典实验，叙述错误的是（ ）
A. 摩尔根依据果蝇杂交实验结果首次推理出基因位于染色体上
B. 孟德尔描述的“遗传因子”与格里菲思提出的“转化因子”化学本质相同
C. 肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验均采用了能区分DNA和蛋白质的技术
D. 双螺旋模型的碱基互补配对原则解释了DNA分子具有稳定的直径
6.（2022·海南卷）某团队从下表①～④实验组中选择两组，模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实验，验证DNA是遗传物质。结果显示：第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中，第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中。该团队选择的第一、二组实验分别是（ ）
T2噬菌体 大肠杆菌
① 未标记 15N标记
② 32P标记 35S标记
③ 3H标记 未标记
④ 35S标记 未标记
A. ①和④ B. ②和③ C. ②和④ D. ④和③
7、（2022·6月浙江卷）下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是（ ）
A．需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌
B．搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来
C．离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌
D．该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
8.（2021·1月浙江卷）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
9.（2019·江苏卷）赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质，下列关于该实验的叙述正确的是
A. 实验中可用15N代替32P标记DNA
B. 噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的
C. 噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌
D. 实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
10.（2019·4月浙江卷）为研究R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌的转化物质是DNA还是蛋白质，进行了肺炎双球菌体外转化实验，其基本过程如图所示：
下列叙述正确的是
A. 甲组培养皿中只有S型菌落，推测加热不会破坏转化物质的活性
B. 乙组培养皿中有R型及S型菌落，推测转化物质是蛋白质
C. 丙组培养皿中只有R型菌落，推测转化物质是DNA
D. 该实验能证明肺炎双球菌的主要遗传物质是DNA
11.（2020·1月浙江卷）某研究小组用放射性同位素、分别标记噬菌体，然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养，如图所示。一段时间后，分别进行搅拌、离心，并检测沉淀物和悬浮液中的放射性。下列分析错误的是
A. 甲组的悬浮液含极少量标记的噬菌体DNA，但不产生含的子代噬菌体
B. 甲组被感染的细菌内含有标记的噬菌体DNA，也可产生不含的子代噬菌体
C. 乙组的悬浮液含极少量标记的噬菌体蛋白质，也可产生含的子代噬菌体
D. 乙组被感染的细菌内不含标记的噬菌体蛋白质，也不产生含的子代噬菌体
12.（2020·7月浙江卷）下列关于“肺炎双球菌转化实验”的叙述，正确的是（ ）
A. 活体转化实验中，R型菌转化成的S型菌不能稳定遗传
B. 活体转化实验中，S型菌的荚膜物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌
C. 离体转化实验中，蛋白质也能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传
D. 离体转化实验中，经DNA酶处理的S型菌提取物不能使R型菌转化成S型菌
13.（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DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，可以得到S型菌
考点2 DNA的结构和复制
1.下列关于双链DNA分子结构的叙述，正确的是（ ）
A. 磷酸与脱氧核糖交替连接构成了DNA的基本骨架
B 双链DNA中T占比越高，DNA热变性温度越高
C. 两条链之间的氢键形成由DNA聚合酶催化
D. 若一条链的G+C占47%，则另一条链的A+T也占47%
2.（2023·山东卷）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
3.（2023·6月浙江卷）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
4.（2022·重庆市）下列发现中，以DNA双螺旋结构模型为理论基础的是（ ）
A. 遗传因子控制性状 B. 基因在染色体上
C. DNA是遗传物质 D. DNA半保留复制
5.（2022·海南卷）科学家曾提出DNA复制方式的三种假说：全保留复制、半保留复制和分散复制（图1）。对此假说，科学家以大肠杆菌为实验材料，进行了如下实验（图2）：
下列有关叙述正确的是（ ）
A. 第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带，说明DNA复制方式一定半保留复制
B. 第二代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带和1条轻带，说明DNA复制方式一定是全保留复制
C. 结合第一代和第二代细菌DNA的离心结果，说明DNA复制方式一定是分散复制
D. 若DNA复制方式是半保留复制，继续培养至第三代，细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带
6.（2022·广东卷）λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化（如图），该线性分子两端能够相连的主要原因是（ ）
A. 单链序列脱氧核苷酸数量相等
B. 分子骨架同为脱氧核糖与磷酸
C. 单链序列的碱基能够互补配对
D. 自连环化后两条单链方向相同
7．（2022·6月浙江卷）某同学欲制作DNA双螺旋结构模型，已准备了足够的相关材料。下列叙述正确的是（ ）
A．在制作脱氧核苷酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基
B．制作模型时，鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连
C．制成的模型中，腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和
D．制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧
8.（2021·山东省）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
9.（2021·辽宁卷）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
10.（2019·全国Ⅰ卷）用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是UUU，若要在体外合成同位素标记的多肽链，所需的材料组合是
①同位素标记的tRNA
②蛋白质合成所需的酶
③同位素标记的苯丙氨酸
④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸
⑤除去了DNA和mRNA的细胞裂解液
A. ①②④ B. ②③④
C. ③④⑤ D. ①③⑤
11.（2019·天津卷）用3H标记胸腺嘧啶后合成脱氧核苷酸，注入真核细胞，可用于研究
A. DNA复制的场所
B. mRNA与核糖体的结合
C. 分泌蛋白的运输
D. 细胞膜脂质的流动
12.（2019·4月浙江卷）在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时，BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中，形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色，发现含半标记DNA（一条链被标记）的染色单体发出明亮荧光，含全标记DNA（两条链均被标记）的染色单体荧光被抑制（无明亮荧光）。若将一个细胞置于含BrdU的培养液中，培养到第三个细胞周期的中期进行染色并观察。下列推测错误的是
A. 1/2的染色体荧光被抑制
B. 1/4的染色单体发出明亮荧光
C. 全部DNA分子被BrdU标记
D. 3/4的DNA单链被BrdU标记
13.（2020·7月浙江卷）某DNA片段的结构如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. ①表示胞嘧啶 B. ②表示腺嘌呤
C. ③表示葡萄糖 D. ④表示氢键
14.（2020·山东卷）CDK1是推动细胞由分裂间期进入分裂期的关键蛋白。在DNA复制开始后，CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制，当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后，磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活，使细胞进入分裂期。大麦黄矮病毒( BYDV )的M蛋白通过影响细胞中CDK1的磷酸化水平而使农作物患病。正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平变化如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 正常细胞中DNA复制未完成时，磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制
B. 正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后，染色质螺旋化形成染色体
C. 感染BYDV的细胞中，M蛋白通过促进CDK1的磷酸化而影响细胞周期
D. M蛋白发挥作用后，感染BYDV的细胞被阻滞在分裂间期
15.（2021·6月浙江卷）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
16.（2021·6月浙江卷）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
17.（2021·北京卷）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%
18.（2021·广东省）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
19.（2021·河北省）（多选）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
20.（2023·北京卷）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___________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_________________________。
21.（2021·全国甲卷）PCR技术可用于临床的病原菌检测。为检测病人是否感染了某种病原菌，医生进行了相关操作：①分析PCR扩增结果；②从病人组织样本中提取DNA；③利用PCR扩增DNA片段；④采集病人组织样本。回答下列问题：
（1）若要得到正确的检测结果，正确的操作顺序应该是________________________（用数字序号表示）。
（2）操作③中使用的酶是_________。PCR 反应中的每次循环可分为变性、复性、________三步，其中复性的结果是____________________________________________ 。
（3）为了做出正确的诊断，PCR反应所用的引物应该能与________________ 特异性结合。
（4）PCR（多聚酶链式反应）技术是指________________。该技术目前被广泛地应用于疾病诊断等方面。
22.（2019·全国Ⅰ卷）基因工程中可以通过PCR技术扩增目的基因。回答下列问题。
（1）基因工程中所用的目的基因可以人工合成，也可以从基因文库中获得。基因文库包括________和________。
（2）生物体细胞内的DNA复制开始时，解开DNA双链的酶是________。在体外利用PCR技术扩增目的基因时，使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是________。上述两个解链过程的共同点是破坏了DNA双链分子中的________。
（3）目前在PCR反应中使用Taq酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶的主要原因是________。
考点3 基因与基因的表达一转录和翻译
1.（2024·山东卷）酵母菌在合成色氨酸时需要3种酶X、Y和Z，trpX、trpY和trpZ分别为相应酶的编码基因突变的色氨酸依赖型突变体。已知3种酶均不能进出细胞，而色氨酸合成途径的中间产物积累到一定程度时可分泌到胞外。将这3种突变体均匀划线接种到含有少量色氨酸的培养基上，生长情况如图。据图分析，3种酶在该合成途径中的作用顺序为（ ）
A.X→Y→Z B.Z→Y→X C.Y→X→Z D.Z→X→Y
2.（2024·湖南卷）非酒精性脂肪性肝病是以肝细胞的脂肪变性和异常贮积为病理特征的慢性肝病。葡萄糖在肝脏中以糖原和甘油三酯两种方式储存。蛋白R1在高尔基体膜上先后经S1和S2蛋白水解酶酶切后被激活，进而启动脂肪酸合成基因（核基因）的转录。糖原合成的中间代谢产物UDPG能够通过膜转运蛋白F5进入高尔基体内，抑制S1蛋白水解酶的活性，调控机制如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 体内多余的葡萄糖在肝细胞中优先转化为糖原，糖原饱和后转向脂肪酸合成
B. 敲除F5蛋白的编码基因会增加非酒精性脂肪肝的发生率
C. 降低高尔基体内UDPG量或S2蛋白失活会诱发非酒精性脂肪性肝病
D. 激活后的R1通过核孔进入细胞核，启动脂肪酸合成基因的转录
3.（2024·河北高考）某病毒具有蛋白质外壳，其遗传物质的碱基含量如表所示，下列叙述正确的是（ ）
碱基种类 A C G T U
含量（％） 31.2 20.8 28.0 0 20.0
A. 该病毒复制合成的互补链中G＋C含量为51.2％
B. 病毒的遗传物质可能会引起宿主DNA变异
C. 病毒增殖需要的蛋白质在自身核糖体合成
D. 病毒基因的遗传符合分离定律
4.（2024·河北高考）下列关于DNA复制和转录的叙述，正确的是（ ）
A. DNA复制时，脱氧核苷酸通过氢键连接成子链
B. 复制时，解旋酶使DNA双链由5′端向3′端解旋
C. 复制和转录时，在能量的驱动下解旋酶将DNA双链解开
D. DNA复制合成的子链和转录合成的RNA延伸方向均为由5′端向3′端
5.（2024·湖北高考）编码某蛋白质的基因有两条链，一条是模板链（指导mRNA合成），其互补链是编码链。若编码链的一段序列为5＇—ATG—3＇，则该序列所对应的反密码子是（ ）
A. 5＇—CAU—3＇
B. 5＇—UAC—3＇
C. 5＇—TAC—3＇
D. 5＇—AUG—3＇
6. （2022·多选辽宁卷）DNA在细胞生命过程中会发生多种类型的损伤。如损伤较小，RNA聚合酶经过损伤位点时，腺嘌呤核糖核苷酸会不依赖于模板掺入mRNA（如图1）；如损伤较大，修复因子Mfd识别、结合滞留的RNA聚合酶，“招募”多种修复因子、DNA聚合酶等进行修复（如图2）。下列叙述正确的是（ ）
A. 图1所示的DNA经复制后有半数子代DNA含该损伤导致的突变基因
B. 图1所示转录产生的mRNA指导合成的蛋白质氨基酸序列可能不变
C. 图2所示的转录过程是沿着模板链的5'端到3'端进行的
D. 图2所示DNA聚合酶催化DNA损伤链的修复，方向是从n到m
7.（2023·江苏省）翻译过程如图所示，其中反密码子第1位碱基常为次黄嘌呤（I），与密码子第3位碱基A、U、C皆可配对。下列相关叙述正确的是（ ）
A.tRNA分子内部不发生碱基互补配对
B.反密码子为5'-CAU-3'的tRNA可转运多种氨基酸
C.mRNA的每个密码子都能结合相应的tRNA
D.碱基I与密码子中碱基配对的特点，有利于保持物种遗传的稳定性
8.（2023·湖南卷）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glgmRNA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glgmRNA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
9.（2023·湖南卷）盐碱胁迫下植物应激反应产生的H2O2对细胞有毒害作用。禾本科农作物AT1蛋白通过调节细胞膜上PIP2s蛋白磷酸化水平，影响H2O2的跨膜转运，如图所示。下列叙述错误的是（）
A.细胞膜上PIP2s蛋白高磷酸化水平是其提高H2O2外排能力所必需的
B.PIP2s蛋白磷酸化被抑制，促进H2O2外排，从而减轻其对细胞的毒害
C.敲除AT1基因或降低其表达可提高禾本科农作物的耐盐碱能力
D.从特殊物种中发掘逆境胁迫相关基因是改良农作物抗逆性的有效途径
4.（2023·6月浙江卷）“替诺福韦”能与艾滋病病毒逆转录酶结合并抑制其功能。下列过程可直接被“替诺福韦”阻断的是（ ）
A. 复制 B. 转录 C. 翻译 D. 逆转录
10.（2023·6月浙江卷）“替诺福韦”能与艾滋病病毒逆转录酶结合并抑制其功能。下列过程可直接被“替诺福韦”阻断的是（ ）
A. 复制 B. 转录 C. 翻译 D. 逆转录
11.（2023·1月浙江卷）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
12. （2022·重庆市）研究发现在野生型果蝇幼虫中降低lint基因表达，能影响另一基因inr的表达（如图），导致果蝇体型变小等异常。下列叙述错误的是（ ）
WT：野生型果蝇幼虫
lintRi：降低lint基因表达后的幼虫
A. lint基因的表达对inr基因的表达有促进作用
B. 提高幼虫lint基因表达可能使其体型变大
C. 降低幼虫inr基因表达可能使其体型变大
D. 果蝇体型大小是多个基因共同作用的结果
13.（2022·湖南卷）（多选）大肠杆菌核糖体蛋白与rRNA分子亲和力较强，二者组装成核糖体。当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白可通过结合到自身mRNA分子上的核糖体结合位点而产生翻译抑制。下列叙述错误的是（ ）
A. 一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链
B. 细胞中有足够的rRNA分子时，核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子
C. 核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了RNA和核糖体蛋白数量上的平衡
D. 编码该核糖体蛋白的基因转录完成后，mRNA才能与核糖体结合进行翻译
14.（2022·湖北卷）BMI1基因具有维持红系祖细胞分化为成熟红细胞的能力。体外培养实验表明，随着红系祖细胞分化为成熟红细胞，BMI1基因表达量迅速下降。在该基因过量表达的情况下，一段时间后成熟红细胞的数量是正常情况下的1012倍。根据以上研究结果，下列叙述错误的是（ ）
A. 红系祖细胞可以无限增殖分化为成熟红细胞
B. BMI1基因的产物可能促进红系祖细胞的体外增殖
C. 该研究可为解决临床医疗血源不足的问题提供思路
D. 红系祖细胞分化为成熟红细胞与BMI1基因表达量有关
15.（2022·河北卷）（多选）人染色体DNA中存在串联重复序列，对这些序列进行体外扩增、电泳分离后可得到个体的DNA指纹图谱。该技术可用于亲子鉴定和法医学分析。下列叙述错误的是（ ）
A. DNA分子多样性、特异性及稳定性是DNA鉴定技术的基础
B. 串联重复序列在父母与子女之间的遗传不遵循孟德尔遗传定律
C. 指纹图谱显示的DNA片段属于人体基础代谢功能蛋白的编码序列
D. 串联重复序列突变可能会造成亲子鉴定结论出现错误
16.（2022·广东卷）λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化（如图），该线性分子两端能够相连的主要原因是（ ）
A. 单链序列脱氧核苷酸数量相等
B. 分子骨架同为脱氧核糖与磷酸
C. 单链序列的碱基能够互补配对
D. 自连环化后两条单链方向相同
17.（2022·广东卷）拟南芥HPR1蛋白定位于细胞核孔结构，功能是协助mRNA转移。与野生型相比，推测该蛋白功能缺失的突变型细胞中，有更多mRNA分布于（ ）
A. 细胞核 B. 细胞质 C. 高尔基体 D. 细胞膜
18.（2022·福建省）科研人员在2003年完成了大部分的人类基因组测序工作，2022年宣布测完剩余的8%序列。这些序列富含高度重复序列，且多位于端粒区和着丝点区。下列叙述错误的是（ ）
A. 通过人类基因组可以确定基因的位置和表达量
B. 人类基因组中一定含有可转录但不翻译的基因
C. 着丝点区的突变可能影响姐妹染色单体的正常分离
D. 人类基因组测序全部完成有助于细胞衰老分子机制的研究
19.（2022·北京卷）人与黑猩猩是从大约700万年前的共同祖先进化而来，两个物种成体的血红蛋白均由α和β两种肽链组成，但α链的相同位置上有一个氨基酸不同，据此不能得出（ ）
A. 这种差异是由基因中碱基替换造成的
B. 两者共同祖先的血红蛋白也有α链
C. 两者的血红蛋白都能行使正常的生理功能
D. 导致差别的变异发生在黑猩猩这一物种形成的过程中
20．（2022·6月浙江卷）“中心法则”反映了遗传信息的传递方向，其中某过程的示意图如下。
下列叙述正确的是（ ）
A．催化该过程的酶为RNA聚合酶 B．a链上任意3个碱基组成一个密码子
C．b链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连 D．该过程中遗传信息从DNA向RNA传递
21．（2019·重庆卷）科学家建立了一个蛋白质体外合成体系（含有人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸、除去了DNA和mRNA的细胞提取液）。在盛有该合成体系的四支试管中分别加入苯丙氨酸、丝氨酸、络氨酸和半胱氨酸后，发现只有加入苯丙氨酸的试管中出现了多肽链。下列叙述错误的是
A．合成体系中多聚尿嘧啶核苷酸为翻译的模板
B．合成体系中的细胞提取液含有核糖体
C．反密码子为UUU的tRNA可携带苯丙氨酸
D．试管中出现的多肽链为多聚苯丙氨酸
22.（2021·1月浙江卷）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
23.（2021·辽宁卷）（多选）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
24.（2021·湖南卷）（多选）细胞内不同基因的表达效率存在差异，如图示。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. 真核生物核基因表达的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
25.（2019·4月浙江卷）下列关于遗传信息表达过程的叙述，正确的是
A. 一个DNA分子转录一次，可形成一个或多个合成多肽链的模板
B. 转录过程中，RNA聚合酶没有解开DNA双螺旋结构的功能
C. 多个核糖体可结合在一个mRNA分子上共同合成一条多肽链
D. 编码氨基酸的密码子由mRNA上3个相邻的脱氧核苷酸组成
26.（2020·1月浙江卷）遗传信息传递方向可用中心法则表示。下列叙述正确的是
A. 劳氏肉瘤病毒的RNA可通过逆转录合成单链DNA
B. 烟草花叶病毒的RNA可通过复制将遗传密码传递给子代
C. 果蝇体细胞中核DNA分子通过转录将遗传信息传递给子代
D. 洋葱根尖细胞中DNA聚合酶主要在期通过转录和翻译合成
27.（2020·全国卷Ⅲ）关于真核生物的遗传信息及其传递的叙述，错误的是（ ）
A. 遗传信息可以从DNA流向RNA，也可以从RNA流向蛋白质
B. 细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽
C. 细胞中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等
D. 染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的 RNA分子
28.（2020·全国卷Ⅲ）细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤（I），含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时，存在如图所示的配对方式（Gly表示甘氨酸）。下列说法错误的是（ ）
A. 一种反密码子可以识别不同的密码子
B. 密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合
C. tRNA分子由两条链组成，mRNA分子由单链组成
D. mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变
29.（2020·天津卷）对于基因如何指导蛋白质合成，克里克认为要实现碱基序列向氨基酸序列的转换，一定存在一种既能识别碱基序列，又能运载特定氨基酸的分子。该种分子后来被发现是（ ）
A. DNA B. mRNA C. tRNA D. rRNA
30.（2020·海南卷）下列关于人胃蛋白酶基因在细胞中表达的叙述，正确的是（ ）
A. 转录时基因的两条链可同时作为模板
B. 转录时会形成DNA-RNA杂合双链区
C. RNA聚合酶结合起始密码子启动翻译过程
D. 翻译产生的新生多肽链具有胃蛋白酶的生物学活性
31.（2021·6月浙江卷）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
32.（2021·北京卷）社会上流传着一些与生物有关的说法，有些有一定的科学依据，有些违反生物学原理。以下说法中有科学依据的是（ ）
A. 长时间炖煮会破坏食物中的一些维生素
B. 转基因抗虫棉能杀死害虫就一定对人有毒
C. 消毒液能杀菌，可用来清除人体内新冠病毒
D. 如果孩子的血型和父母都不一样，肯定不是亲生的
33.（2021·福建卷）下列关于遗传信息的叙述，错误的是（ ）
A. 亲代遗传信息的改变都能遗传给子代
B. 流向DNA的遗传信息来自DNA或RNA
C. 遗传信息的传递过程遵循碱基互补配对原则
D. DNA指纹技术运用了个体遗传信息的特异性
34.（2021·广东省）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
35.（2021·海南省）终止密码子为UGA、UAA和UAG。图中①为大肠杆菌的一段mRNA序列，②~④为该mRNA序列发生碱基缺失的不同情况（“-”表示一个碱基缺失）。下列有关叙述正确的是（ ）
A. ①编码的氨基酸序列长度为7个氨基酸
B. ②和③编码的氨基酸序列长度不同
C. ②~④中，④编码的氨基酸排列顺序与①最接近
D. 密码子有简并性，一个密码子可编码多种氨基酸
36.（2021·河北省）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
37.（2024·6月浙江卷）瓢虫鞘翅上的斑点图案多样而复杂。早期的杂交试验发现，鞘翅的斑点图案由某条染色体上同一位点（H基因位点）的多个等位基因（h、HC、HS、HSP等）控制的。HC、HS、HSP等基因各自在鞘翅相应部位控制黑色素的生成，分别使鞘翅上形成独特的斑点图案；基因型为hh的个体不生成黑色素，鞘翅表现为全红。通过杂交试验研究，并不能确定H基因位点的具体位置、序列等情况。回答下列问题：
（1）两个体杂交，所得F1的表型与两个亲本均不同，如图所示。
黑色凸形是基因型为______亲本的表型在F1中的表现，表明该亲本的黑色斑是______性状。若F1雌雄个体相互交配，F2表型的比例为_____。
（2）近期通过基因序列研究发现了P和G两个基因位点，推测其中之一就是H基因位点。为验证该推测，研究人员在翻译水平上分别阻止了P和G位点的基因表达，实验结果如表所示。结果表明，P位点就是控制黑色素生成的H基因位点，那么阻止P位点基因表达的实验结果对应表中哪两组？______，判断的依据是_____。此外，还可以在_____水平上阻止基因表达，以分析基因对表型的影响。
（3）为进一步研究P位点基因的功能，进行了相关实验。两个大小相等的完整鞘翅P位点基因表达产生的mRNA总量，如图甲所示，说明P位点基因的表达可以促进鞘翅黑色素的生成，判断的理由是_____；黑底红点鞘翅面积相等的不同部位P位点基因表达产生的mRNA总量，如图乙所示，图中a、b、c部位mRNA总量的差异，说明P位点基因在鞘翅不同部位的表达决定__ ___。
（4）进一步研究发现，鞘翅上有产生黑色素的上层细胞，也有产生红色素的下层细胞，P位点基因只在产生黑色素的上层细胞内表达，促进黑色素的生成，并抑制下层细胞生成红色素。综合上述研究结果，下列对第（1）题中F1（HCHS）表型形成原因的分析，正确的有哪几项_____
A. F1鞘翅上，HC、HS选择性表达 B. F1鞘翅红色区域，HC、HS都不表达
C. F1鞘翅黑色凸形区域，HC、HS都表达 D. F1鞘翅上，HC、HS只在黑色区域表达
38.（2021·北京卷）近年来发现海藻糖-6-磷酸（T6P）是一种信号分子，在植物生长发育过程中起重要调节作用。研究者以豌豆为材料研究了T6P在种子发育过程中作用。
（1）豌豆叶肉细胞通过光合作用在__________中合成三碳糖，在细胞质基质中转化为蔗糖后运输到发育的种子中转化为淀粉贮存。
（2）细胞内T6P的合成与转化途径如下：
底物T6P海藻糖
将P酶基因与启动子U（启动与之连接的基因仅在种子中表达）连接，获得U-P基因，导入野生型豌豆中获得U-P纯合转基因植株，预期U-P植株种子中T6P含量比野生型植株__________，检测结果证实了预期，同时发现U-P植株种子中淀粉含量降低，表现为皱粒。用同样方法获得U-S纯合转基因植株，检测发现植株种子中淀粉含量增加。
（3）本实验使用启动子U可以排除由于目的基因__________对种子发育产生的间接影响。
（4）在进一步探讨T6P对种子发育的调控机制时，发现U-P植株种子中一种生长素合成酶基因R的转录降低，U-S植株种子中R基因转录升高。已知R基因功能缺失突变体r的种子皱缩，淀粉含量下降。据此提出假说：T6P通过促进R基因的表达促进种子中淀粉的积累。请从①~⑤选择合适的基因与豌豆植株，进行转基因实验，为上述假说提供两个新的证据。写出相应组合并预期实验结果________。
①U-R基因 ②U-S基因 ③野生型植株④U-P植株 ⑤突变体r植株
考点4 表观遗传
1.（2024·湖南卷）某同学将质粒DNA进行限制酶酶切时，发现DNA完全没有被酶切，分析可能的原因并提出解决方法。下列叙述错误的是（ ）
A. 限制酶失活，更换新的限制酶
B. 酶切条件不合适，调整反应条件如温度和酶的用量等
C. 质粒DNA突变导致酶识别位点缺失，更换正常质粒DNA
D. 酶切位点被甲基化修饰，换用对DNA甲基化不敏感的限制酶
2．（2024·甘肃卷）癌症的发生涉及原癌基因和抑癌基因一系列遗传或表观遗传的变化，最终导致细胞不可控的增殖。下列叙述错误的是（ ）
A．在膀胱癌患者中，发现原癌基因H-ras所编码蛋白质的第十二位氨基酸由甘氨酸变为缬氨酸，表明基因突变可导致癌变
B．在肾母细胞瘤患者中，发现抑癌基因WT1的高度甲基化抑制了基因的表达，表明表观遗传变异可导致癌变
C．在神经母细胞瘤患者中，发现原癌基因N-myc发生异常扩增，基因数目增加，导致原癌基因N-myc过度表达，表明染色体变异可导致癌变
D．在慢性髓细胞性白血病患者中，发现9号和22号染色体互换片段，原癌基因abl过度表达，表明基因重组可导致癌变
3.（2024·安徽高考）真核生物细胞中主要有3类RNA聚合酶，它们在细胞内定位和转录产物见下表。此外，在线粒体和叶绿体中也发现了分子量小的RNA聚合酶。下列叙述错误的是（ ）
种类 细胞内定位 转录产物
RNA聚合酶I 核仁 5.8SrRNA、18SrRNA 、28SrRNA
RNA聚合酶II 核质 mRNA
RNA聚合酶Ⅲ 核质 tRNA、5SrRNA
注：各类RNA均为核糖体的组成成分
A. 线粒体和叶绿体中都有DNA，两者的基因转录时使用各自的RNA聚合酶
B. 基因的 DNA 发生甲基化修饰，抑制RNA聚合酶的结合，可影响基因表达
C. RNA聚合酶I和Ⅲ的转录产物都有rRNA，两种酶识别的启动子序列相同
D. 编码 RNA 聚合酶I的基因在核内转录、细胞质中翻译，产物最终定位在核仁
4.（2024·广东卷）研究发现，短暂地抑制果蝇幼虫中PcG 蛋白(具有组蛋白修饰功能)的合成，会启动原癌基因zfhl的表达，导致肿瘤形成。驱动此肿瘤形成的原因属于（ ）
A.基因突变 B.染色体变异
C.基因重组 D.表观遗传
5.（2024·1月浙江卷）某种蜜蜂的蜂王和工蜂具有相同的基因组。雌性工蜂幼虫主要食物是花蜜和花粉，若喂食蜂王浆，也能发育成为蜂王。利用分子生物学技术降低 DNA 甲基化酶的表达后，即使一直喂食花蜜花粉，雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王。下列推测正确的是
A.花蜜花粉可降低幼虫发育过程中DNA的甲基化
B.蜂王DNA的甲基化程度高于工蜂
C.蜂王浆可以提高蜜蜂DNA的甲基化程度
D.DNA的低甲基化是蜂王发育的重要条件
6.（2024·吉林卷）下图表示DNA半保留复制和甲基化修饰过程。研究发现，50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大。下列叙述正确的是（ ）
A. 酶E的作用是催化DNA复制
B. 甲基是DNA半保留复制的原料之一
C. 环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素
D. DNA甲基化不改变碱基序列和生物个体表型
7.（2023·河北卷）关于基因、DNA、染色体和染色体组的叙述，正确的是（ ）
A.等位基因均成对排布在同源染色体上
B.双螺旋DNA中互补配对的碱基所对应的核苷酸方向相反
C.染色体的组蛋白被修饰造成的结构变化不影响基因表达
D.一个物种的染色体组数与其等位基因数一定相同
8.（2023·广东卷）种植和欣赏水仙是广东的春节习俗。当室外栽培的水仙被移入室内后，其体内会发生一系列变化，导致徒长甚至倒伏。下列分析正确的是（）
A.水仙光敏色素感受的光信号发生改变
B.水仙叶绿素传递的光信号发生改变
C.水仙转入室内后不能发生向光性弯曲
D.强光促进了水仙花茎及叶的伸长生长
9.阅读下列材料，回答下列问题。
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。
（1）.（2023·1月浙江卷）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
（2）.（2023·1月浙江卷）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
10.（2022·天津卷）小鼠Avy基因控制黄色体毛，该基因上游不同程度的甲基化修饰会导致其表达受不同程度抑制，使小鼠毛色发生可遗传的改变。有关叙述正确的是（ ）
A. Avy基因的碱基序列保持不变
B. 甲基化促进Avy基因的转录
C. 甲基化导致Avy基因编码的蛋白质结构改变
D. 甲基化修饰不可遗传
11.（2022·辽宁卷）（多选）视网膜病变是糖尿病常见并发症之一。高血糖环境中，在DNA甲基转移酶催化下，部分胞嘧啶加上活化的甲基被修饰为5'-甲基胞嘧啶，使视网膜细胞线粒体DNA碱基甲基化水平升高，可引起视网膜细胞线粒体损伤和功能异常。下列叙述正确的是（ ）
A. 线粒体DNA甲基化水平升高，可抑制相关基因的表达
B. 高血糖环境中，线粒体DNA在复制时也遵循碱基互补配对原则
C. 高血糖环境引起的甲基化修饰改变了患者线粒体DNA碱基序列
D. 糖尿病患者线粒体DNA高甲基化水平可遗传
12.（2022·北京卷）番茄果实成熟涉及一系列生理生化过程，导致果实颜色及硬度等发生变化。果实颜色由果皮和果肉颜色决定。为探究番茄果实成熟的机制，科学家进行了相关研究。
（1）果皮颜色由一对等位基因控制。果皮黄色与果皮无色的番茄杂交的F1果皮为黄色，F1自交所得F2果皮颜色及比例为_______。
（2）野生型番茄成熟时果肉为红色。现有两种单基因纯合突变体，甲（基因A突变为a）果肉黄色，乙（基因B突变为b）果肉橙色。用甲、乙进行杂交实验，结果如下图1。据此，写出F2中黄色的基因型：_______。
（3）深入研究发现，成熟番茄的果肉由于番茄红素的积累而呈红色，当番茄红素量较少时，果肉呈黄色，而前体物质2积累会使果肉呈橙色，如下图2。上述基因A、B以及另一基因H均编码与果肉颜色相关的酶，但H在果实中的表达量低。根据上述代谢途径，aabb中前体物质2积累、果肉呈橙色的原因是________________________________________________________________________________________。
（4）有一果实不能成熟的变异株M，果肉颜色与甲相同，但A并未突变，而调控A表达的C基因转录水平极低。C基因在果实中特异性表达，敲除野生型中的C基因，其表型与M相同。进一步研究发现M中C基因的序列未发生改变，但其甲基化程度一直很高。推测果实成熟与C基因甲基化水平改变有关。欲为此推测提供证据，合理的方案包括_______，并检测C的甲基化水平及表型。
①将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M
②敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因
③将果实特异性表达的甲基化酶基因导入M
④将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型
专题九 遗传的分子基础（解析版）
考点1 DNA是主要遗传物质的探究历程
1.（2024·1月浙江卷）大肠杆菌在含有 H-脱氧核苷培养液中培养， H-脱氧核苷掺入到新合成的 DNA链中，经特殊方法显色，可观察到双链都掺入 H-脱氧核苷的 DNA区段显深色，仅单链掺入的显浅色，未掺入的不显色。掺入培养中，大肠杆菌拟核 DNA 第2 次复制时，局部示意图如图。DNA 双链区段①、②、③对应的显色情况可能是
A.深色、浅色、浅色
B.浅色、深色、浅色
C.浅色、浅色、深色
D.深色、浅色、深色
【答案】B
【解析】
【分析】DNA分子的半保留复制：以亲代DNA分子的两条链为模板，合成子代DNA的过程，结果使得到的每个子代DNA分子中都保留了亲代DNA中的一条单链。
大肠杆菌在含有3H-脱氧核苷培养液中培养DNA的复制方式为半保留复制,大肠杆菌拟核DNA第1次复制后产生的子代DNA中两条链有一条被3H-标记，另一条未被标记，大肠杆菌拟核DNA第2次复制时，以两条链中一条被3H标记，另一条未被标记的单链DNA分子为模板,复制后产生的两个DNA分子中有一条链被3H标记，另外三条未被标记。
在DNA分子中，两条链都含3H—深色；一条链含3H，一条链不含3H—浅色；两条链都不含3H—不显色。
结合题干显色情况,DNA双链区段①为浅色,②中两条链均含有3H显深色，③中一条链合有3H-条链不含3H显浅色。
【选项解读】A、依题意，图为大肠杆菌第二次复制，①中含有一条含3H 的DNA单链，呈现浅色。②中含有两条含有3H的DNA单链，呈现深色。③中含有一条含3H 的DNA单链，呈现浅色。所以①、②、③对应的显色情况是浅色、深色、浅色。A错误
B、①、②、③对应的显色情况是浅色、深色、浅色。B正确
C、①、②、③对应的显色情况是浅色、深色、浅色。C错误
D、①、②、③对应的显色情况是浅色、深色、浅色。D错误
故选B
2．（2024·甘肃卷）科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成。关于证明蛋白质和核酸哪一种是遗传物质的系列实验，下列叙述正确的是（ ）
A．肺炎链球菌体内转化实验中，加热致死的S型菌株的DNA分子在小鼠体内可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性
B．肺炎链球菌体外转化实验中，利用自变量控制的“加法原理”，将“S型菌DNA+DNA酶”加入R型活菌的培养基中，结果证明DNA是转化因子
C．噬菌体侵染实验中，用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA，发现其DNA进入宿主细胞后，利用自身原料和酶完成自我复制
D．烟草花叶病毒实验中，以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染，结果发现自变量RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状
【答案】D
【解析】
【分析】肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内转化实验证明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;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
【选项解读】A、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验未单独研究每种物质的作用，在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，加热致死的S型菌株的DNA分子在小鼠体内可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性。A错误
B、在肺炎链球菌的体外转化实验中，利用自变量控制中的“减法原理”设置对照实验，通过观察只有某种物质存在或只有某种物质不存在时，R型菌的转化情况，最终证明了DNA是遗传物质，例如“S型菌DNA+DNA酶”组除去了DNA。B错误
C、噬菌体为DNA病毒，其DNA进入宿主细胞后，利用宿主细胞的原料和酶完成自我复制。C错误
D、烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染，结果发现RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状，而蛋白质不能使烟草出现花叶病斑性状。D正确
故选D。
3.（2022·1月浙江卷）S型肺（2022·1月浙江卷）炎双球菌的某种“转化因子”可使R型菌转化为S型菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示
下列叙述正确的是（ ）
A. 步骤①中，酶处理时间不宜过长，以免底物完全水解
B. 步骤②中，甲或乙的加入量不影响实验结果
C. 步骤④中，固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化
D. 步骤⑤中，通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果
【答案】D
【解析】
【分析】艾弗里实验将提纯DNA、蛋白质和多糖等物质分别加入到培养了R型细菌的培养基中，结果发现：只有加入DNA，R型细菌才能够转化为S型细菌，并且DNA的纯度越高，转化就越有效；如果用DNA酶分解从S型活细菌中提取的DNA，就不能使R型细菌发生转化。说明转化因子是DNA。题干中利用酶的专一性，研究“转化因子”的化学本质。
【选项解读】A、步骤①中、酶处理时间要足够长，以使底物完全水解。A错误
B、步骤②中，甲或乙的加入量属于无关变量，应相同，否则会影响实验结果。B错误
C、步骤④中，液体培养基比固体培养基更有利于细菌转化。C错误
D、S型细菌有荚膜，菌落光滑，R型细菌无荚膜，菌落粗糙。步骤⑤中，通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态，判断是否出现S型细菌。D正确
故选D。
4.（2022·湖南卷）T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，下列哪一项不会发生（ ）
A. 新的噬菌体DNA合成
B. 新的噬菌体蛋白质外壳合成
C. 噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNA
D. 合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合
【答案】C
【解析】
【分析】T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，它的头部和尾部的外壳都是蛋白质构成的，头部含有DNA。T2噬菌体侵染大肠杆菌后，在自身遗传物质的作用下，利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分，进行大量增殖。
【选项解读】A、T2噬菌体侵染大肠杆菌后，其DNA会在大肠杆菌体内复制，合成新的噬菌体DNA。A正确
B、T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，只有DNA进入大肠杆菌，T2噬菌体会用自身的DNA和大肠杆菌的氨基酸等来合成新的噬菌体蛋白质外壳。B正确
C、噬菌体在大肠杆菌RNA聚合酶作用下转录出RNA。C错误
D、T2噬菌体的DNA进入细菌，以噬菌体的DNA为模板，利用大肠杆菌提供的原料合成噬菌体的DNA，然后通过转录，合成mRNA与核糖体结合，通过翻译合成噬菌体的蛋白质外壳，因此侵染过程中会发生合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合。D正确
故选C。
5.（2022·河北卷）关于遗传物质DNA的经典实验，叙述错误的是（ ）
A. 摩尔根依据果蝇杂交实验结果首次推理出基因位于染色体上
B. 孟德尔描述的“遗传因子”与格里菲思提出的“转化因子”化学本质相同
C. 肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验均采用了能区分DNA和蛋白质的技术
D. 双螺旋模型的碱基互补配对原则解释了DNA分子具有稳定的直径
【答案】A
【解析】
【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说-演绎法，其基本步骤：提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证（测交实验）→得出结论。2、肺炎双球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内转化实验证明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；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。3、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→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。
【选项解读】A、摩尔根通过假说—演绎法利用果蝇杂交遗传实验证明了基因位于染色体上。A错误
B、孟德尔描述的“遗传因子”实质是基因，基因是有遗传效应的DNA片段，格里菲思提出的“转化因子”是DNA，两者化学本质相同。B正确
C、肺炎双球菌体外转化实验利用酶解法去掉DNA或者DNA蛋白质，噬菌体浸染细菌实验利用同位素标记法区分DNA和蛋白质，两者均采用了能区分DNA和蛋白质的技术。C正确
D、DNA两条链上的碱基由氢键连接形成碱基对，且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则，使DNA分子具有稳定的直径。D正确
故选A。
6.（2022·海南卷）某团队从下表①～④实验组中选择两组，模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实验，验证DNA是遗传物质。结果显示：第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中，第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中。该团队选择的第一、二组实验分别是（ ）
T2噬菌体 大肠杆菌
① 未标记 15N标记
② 32P标记 35S标记
③ 3H标记 未标记
④ 35S标记 未标记
A. ①和④ B. ②和③ C. ②和④ D. ④和③
【答案】C
【解析】
【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→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。
【选项解读】噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌，蛋白质外壳没有进入，为了区分DNA和蛋白质，可用32P标记噬菌体的DNA，用35S标记噬菌体的蛋白质外壳，根据第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中，说明亲代噬菌体的DNA被32P标记，根据第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中，说明第二组噬菌体的蛋白质被35S标记。C正确，ABD错误
故选C。
7、（2022·6月浙江卷）下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是（ ）
A．需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌
B．搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来
C．离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌
D．该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
【答案】C
【解析】
【分析】1、噬菌体的结构:蛋白质外壳(C、H、0、N、S)+DNA(C、H、0、N、P）。
2、菌体的繁殖过程:吸附→注入(注入噬菌体的DN A)→合成（控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。
【选项解读】C.离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌D.该实验证物质是DNA A、实验过程中需单独用32P标记噬菌体的DNA和35S标记噬菌体的蛋白质。A错误
B、实验过程中搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体外壳与细菌分离。B错误
C、大肠杆菌的质量大于噬菌体，离心的目的是为了沉淀培养液中的大肠杆菌。C正确
D、该实验证明噬菌体的遗传物质是DNA。D错误
故选C。
8.（2021·1月浙江卷）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
【解析】
【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。
【选项解读】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
故选D。
9.（2019·江苏卷）赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质，下列关于该实验的叙述正确的是
A. 实验中可用15N代替32P标记DNA
B. 噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的
C. 噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌
D. 实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
【答案】C
【解析】
【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌→用搅拌器搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质分布情况。实验结论：DNA是遗传物质。
【选项解读】A、N是蛋白质和DNA共有的元素，若用15N代替32P标记噬菌体的DNA，则其蛋白质也会被标记，不能区分噬菌体的蛋白质和DNA。A错误
B、噬菌体的蛋白质外壳是由噬菌体的DNA做模板，即噬菌体的蛋白质外壳由其自身的DNA编码，由大肠杆菌提供原料和蛋白质合成的场所。B错误
C、子代噬菌体DNA合成的模板来自于亲代噬菌体自身的DNA，而合成的原料来自于大肠杆菌。C正确
D、该实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA。D错误
故选C。
10.（2019·4月浙江卷）为研究R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌的转化物质是DNA还是蛋白质，进行了肺炎双球菌体外转化实验，其基本过程如图所示：
下列叙述正确的是
A. 甲组培养皿中只有S型菌落，推测加热不会破坏转化物质的活性
B. 乙组培养皿中有R型及S型菌落，推测转化物质是蛋白质
C. 丙组培养皿中只有R型菌落，推测转化物质是DNA
D. 该实验能证明肺炎双球菌的主要遗传物质是DNA
【答案】C
【解析】
【分析】艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验中，将S型菌的DNA、蛋白质和荚膜等物质分离开，与R型菌混合培养，观察S型菌各个成分所起的作用。最后再S型菌的DNA与R型菌混合的培养基中发现了新的S型菌，证明了DNA是遗传物质。
【选项解读】A、甲组中培养一段 时间后可发现有极少的R型菌转化成了S型菌，因此甲组培养皿中不仅有S型菌落也有R型菌落。A错误
B、乙组培养皿中加入了蛋白质酶，故在乙组的转化中已经排除了蛋白质的干扰，应当推测转化物质是DNA。B错误
C、丙组培养皿中加入了DNA酶，DNA被水解后R型菌便不发生转化，故可推测是DNA参与了R型菌的转化。C正确
D、该实验只能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA，无法证明还有其他的物质也可做遗传物质。D错误
故选C。
11.（2020·1月浙江卷）某研究小组用放射性同位素、分别标记噬菌体，然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养，如图所示。一段时间后，分别进行搅拌、离心，并检测沉淀物和悬浮液中的放射性。下列分析错误的是
A. 甲组的悬浮液含极少量标记的噬菌体DNA，但不产生含的子代噬菌体
B. 甲组被感染的细菌内含有标记的噬菌体DNA，也可产生不含的子代噬菌体
C. 乙组的悬浮液含极少量标记的噬菌体蛋白质，也可产生含的子代噬菌体
D. 乙组被感染的细菌内不含标记的噬菌体蛋白质，也不产生含的子代噬菌体
【答案】C
【解析】
【分析】1°噬菌体侵染细菌实验过程：培养大肠杆菌，用、分别标记大肠杆菌→用、标记的大肠杆菌培养噬菌体→用、标记的噬菌体侵染普通大肠杆菌→搅拌、离心→检测悬浮液和沉淀物中的放射性。2°噬菌体侵染细菌的过程：吸附→注入核酸→合成→组装→释放。
【选项解读】A、甲组用标记的噬菌体侵染大肠杆菌，由于P存在于DNA中，悬浮液含极少量标记的噬菌体DNA，说明这一部分DNA没有和蛋白质外壳组装在一起，不会产生含的子代噬菌体。A正确
B、甲组用标记的噬菌体侵染大肠杆菌，由于P存在于DNA中，在侵染过程中，DNA进入大肠杆菌体内，由于噬菌体繁殖所需原料来自未被标记的大肠杆菌，且DNA复制为半保留复制，所以可产生含的子代噬菌体和不含的子代噬菌体。B正确
C、由于噬菌体的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌，所以乙组的悬浮液含较多标记的噬菌体蛋白质，不会产生含的子代噬菌体。C错误
D、由于噬菌体的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌，乙组被感染的细菌内不含标记的噬菌体蛋白质，也不产生含的子代噬菌体。D正确
故选C。
12.（2020·7月浙江卷）下列关于“肺炎双球菌转化实验”的叙述，正确的是（ ）
A. 活体转化实验中，R型菌转化成的S型菌不能稳定遗传
B. 活体转化实验中，S型菌的荚膜物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌
C. 离体转化实验中，蛋白质也能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传
D. 离体转化实验中，经DNA酶处理的S型菌提取物不能使R型菌转化成S型菌
【答案】D
【解析】
【分析】活体转化实验是以R型和S型菌株作为实验材料进行遗传物质的实验，将活的、无毒的R型（无荚膜，菌落粗糙型）肺炎双球菌或加热杀死的有毒的S型肺炎双球菌注入小白鼠体内，结果小白鼠安然无恙；将活的、有毒的S型（有荚膜，菌落光滑型）肺炎双球菌或将大量经加热杀死的有毒的S型肺炎双球菌和少量无毒、活的R型肺炎双球菌混合后分别注射到小白鼠体内，结果小白鼠患病死亡，并从小白鼠体内分离出活的S型菌。格里菲斯称这一现象为转化作用，实验表明，S型死菌体内有一种物质能引起R型活菌转化产生S型菌。离体转化实验是艾弗里等人从S型活菌体内提取DNA、RNA、蛋白质和荚膜多糖，将它们分别和R型活菌混合培养，结果只有S型菌DNA和R型活菌的混合培养的培养基中既有R型菌，也有S型菌，这就是是一部分R型菌转化产生有毒的、有荚膜的S型菌所致，并且它们的后代都是有毒、有荚膜的。
选项解读】A、 活体转化实验中，小鼠体内有大量 S型菌，说明R型菌转化成的S型菌能稳定遗传。A错误
B、活体转化实验中，无法说明是哪种物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌。B错误
C、离体转化实验中，只有S型菌的DNA才能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传。C错误
D、离体转化实验中，经DNA酶处理的S型菌提取物，其DNA被水解，故不能使R型菌转化成 S型菌。D正确
故选D。
13.（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DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，可以得到S型菌
【答案】D
【解析】
【分析】肺炎双球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲斯体内转化实验证明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，没有证明转化因子是什么物质，而艾弗里体外转化实验，将各种物质分开，单独研究它们在遗传中的作用，并用到了生物实验中的减法原理，最终证明DNA是遗传物质。
【选项解读】A、与R型菌相比，S型菌具有荚膜多糖，S型菌有毒，故可推测S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关。A正确
B、S型菌的DNA进入R型菌细胞后使R型菌具有了S型菌的性状，可知S型菌的DNA进入R型菌细胞后指导蛋白质的合成。B正确
C、加热杀死的S型菌不会使小白鼠死亡，说明加热杀死的S型菌的蛋白质功能丧失，而加热杀死的S型菌的DNA可以使R型菌发生转化，可知其DNA功能不受影响。C正确
D、将S型菌的DNA经DNA酶处理后，DNA被水解为小分子物质，故与R型菌混合，不能得到S型菌。D错误
故选D。
考点2 DNA的结构和复制
1.下列关于双链DNA分子结构的叙述，正确的是（ ）
A. 磷酸与脱氧核糖交替连接构成了DNA的基本骨架
B 双链DNA中T占比越高，DNA热变性温度越高
C. 两条链之间的氢键形成由DNA聚合酶催化
D. 若一条链的G+C占47%，则另一条链的A+T也占47%
【答案】A
【解析】
【分析】DNA分子结构的主要特点：DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；一条DNA链上相邻的两个核苷酸之间通过磷酸二脂键相连，DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则（A-T、C-G）。
【选项解读】A、DNA的外侧是由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对。A正确
B、双链DNA中AT碱基对之间有两个氢键，GC碱基对之间有三个氢键（较为稳定），所以CG碱基对占比越高，DNA热变性温度越高。B错误
C、DNA聚合酶催化形成的是磷酸二酯键，氢键不需要催化形成，它在DNA聚合酶催化磷酸二脂键形成后自动形成氢键。C错误
D、互补的碱基在单链上所占的比例相等，若一条链的G+C占47%，则另一条链的G+C也占47%，A+T占1-47%=53%。D错误
故选A。
2.（2023·山东卷）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
【解析】
【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。2、DNA分子复制的特点：半保留复制；边解旋边复制，两条子链的合成方向是相反的。
【选项解读】A、据图分析，图甲时新合成的单链①比②短，图乙时①比②长，因此可以说明①和②延伸时均存在暂停现象。A正确
B、①和②两条链中碱基是互补的，图甲时新合成的单链①比②短，但②中多出的部分可能不含有A、T，因此①中A、T之和与②中A、T之和可能相等。B正确
C、①和②两条链中碱基是互补的，丙为复制结束时的图像，新合成的单链①与②等长，图丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等。C正确
D、①和②两条单链由一个双链DNA分子复制而来，其中一条母链合成子链时①的5'端指向解旋方向，那么另一条母链合成子链时②延伸方向为5'端至3'端，其模板链5'端指向解旋方向。D错误
故选D。
3.（2023·6月浙江卷）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
【解析】
【分析】DNA分子复制的过程：①解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。②合成子链：以解开的每一条母链为模板，以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链。③形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。
【选项解读】A、由图可知，修复过程中需要将损伤部位的序列切断，因此需要限制酶的参与；同时修复过程中，单个的脱氧核苷酸需要依次连接，要借助DNA聚合酶。A正确
B、填补缺口时，新链即子链的延伸方向为5’到3’的方向进行。B正确
C、DNA有害损伤发生后，在细胞增殖中进行修复，保证DNA复制的正确进行，对细胞最有利。C错误
D、癌症的发生是多个基因累积突变的结果，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
故选C。
4.（2022·重庆市）下列发现中，以DNA双螺旋结构模型为理论基础的是（ ）
A. 遗传因子控制性状 B. 基因在染色体上
C. DNA是遗传物质 D. DNA半保留复制
【答案】D
【解析】
【分析】1、DNA分子复制的特点：半保留复制；边解旋边复制。2、DNA分子复制的场所：细胞核、线粒体和叶绿体。3、DNA分子复制的过程：①解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。②合成子链：以解开的每一条母链为模板，以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链。③形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。4、DNA分子复制的时间：有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。
【选项解读】A、孟德尔利用假说—演绎法提出了生物的性状是由遗传因子控制的，总结出了分离定律，并未以DNA双螺旋结构模型为理论基础。A错误
B、萨顿根据基因与染色体的平行关系，运用类比推理法得出基因位于染色体上的推论，并未以DNA双螺旋结构模型为理论基础。B错误
C、艾弗里、赫尔希和蔡斯等科学家，设法将DNA和蛋白质分开，单独、直接地研究它们的作用，证明了DNA是遗传物质，并未以DNA双螺旋结构模型为理论基础。C错误
D、沃森和克里克成功构建DNA双螺旋结构模型，并进一步提出了DNA半保留复制的假说， DNA半保留复制，以DNA双螺旋结构模型为理论基础。D正确
故选D。
5.（2022·海南卷）科学家曾提出DNA复制方式的三种假说：全保留复制、半保留复制和分散复制（图1）。对此假说，科学家以大肠杆菌为实验材料，进行了如下实验（图2）：
下列有关叙述正确的是（ ）
A. 第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带，说明DNA复制方式一定半保留复制
B. 第二代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带和1条轻带，说明DNA复制方式一定是全保留复制
C. 结合第一代和第二代细菌DNA的离心结果，说明DNA复制方式一定是分散复制
D. 若DNA复制方式是半保留复制，继续培养至第三代，细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带
【答案】D
【解析】
【分析】DNA的复制是半保留复制，即以亲代DNA分子的每条链为模板，合成相应的子链，子链与对应的母链形成新的DNA分子，这样一个DNA分子经复制形成两个子代DNA分子，且每个子代DNA分子都含有一条母链。将DNA被15N标记的大肠杆菌移到14N培养基中培养，因合成DNA的原料中含14N，所以新合成的DNA链均含14N。根据半保留复制的特点，第一代的DNA分子应一条链含15N，一条链含14N。
【选项解读】ABC、第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带，则可以排除全保留复制，但不能肯定是半保留复制或分散复制，继续做子代ⅡDNA密度鉴定，若子代Ⅱ可以分出一条中密度带和一条轻密度带，则可以排除分散复制，同时肯定是半保留复制。ABC错误
D、若DNA复制方式是半保留复制，继续培养至第三代，形成的子代DNA只有两条链均为14N，或一条链含有14N一条链含有15N两种类型，因此细菌DNA离心后试管中只会出现1条中带和1条轻带。D正确
故选D。
6.（2022·广东卷）λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化（如图），该线性分子两端能够相连的主要原因是（ ）
A. 单链序列脱氧核苷酸数量相等
B. 分子骨架同为脱氧核糖与磷酸
C. 单链序列的碱基能够互补配对
D. 自连环化后两条单链方向相同
【答案】C
【解析】
【分析】双链DNA的两条单链方向相反，脱氧核糖与磷酸交替连接构成DNA分子的基本骨架，两条单链之间的碱基互补配对。
【选项解读】AB、单链序列脱氧核苷酸数量相等、分子骨架同为脱氧核糖与磷酸交替连接，不能决定该线性DNA分子两端能够相连。AB错误
C、据图可知，单链序列的碱基能够互补配对，决定该线性DNA分子两端能够相连。C正确
D、DNA的两条链是反向的，因此自连环化后两条单链方向相反。D错误
故选C。
7．（2022·6月浙江卷）某同学欲制作DNA双螺旋结构模型，已准备了足够的相关材料。下列叙述正确的是（ ）
A．在制作脱氧核苷酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基
B．制作模型时，鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连
C．制成的模型中，腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和
D．制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧
【答案】C
【解析】
【分析】
【选项解读】A、在制作脱氧核苷酸时,需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基。A错误
B、制作模型时,腺嘿呤和胸腺密之间用2个氢键连接物相连，鸟嘌呤与胞喀院之间用3个氢键连接物相连。B错误
C、制成的DNA双螺旋结构模型遵循碱基互补配对原则，腺嘿呤与胞之和等于鸟嘌呤和胸腺密院之和。C正确
D、制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的外侧，碱基位于主链内侧。D错误
故选C。
8.（2021·山东省）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
【解析】
【分析】根据题干信息“含有基因修饰系统的 T-DNA 插入到水稻细胞 M 的某条染色体上，在该修饰系统的作用下，一个 DNA 分子单链上的一个 C 脱去氨基变为 U，脱氨基过程在细胞 M 中只发生一次”，所以M细胞含有T-DNA，且该细胞的脱氨基位点由C-G对变为U-G对，DNA的复制方式是半保留复制，原料为脱氧核苷酸（A、T、C、G）。
【选项解读】A、N是由M细胞形成的，在形成过程中没有DNA的丢失，由于T-DNA 插入到水稻细胞 M 的某条染色体上，所以M细胞含有T-DNA，因此N的每一个细胞中都含有 T-DNA。A正确
B、N植株的一条染色体中含有T-DNA，可以记为+，因此N植株关于是否含有T-DNA的基因型记为+-，如果自交，则子代中相关的基因型为++∶+-∶--=1∶2∶1，有 3/4的植株含 T-DNA。B正确
C、M中只有1个DNA分子上的单链上的一个 C 脱去氨基变为 U，所以复制n次后，产生的子细胞有2n个，但脱氨基位点为 A-U 的细胞的只有1个，所以这种细胞的比例为1/2n。C正确
D、如果M 经 3 次有丝分裂后，形成子细胞有8个，由于M细胞 DNA 分子单链上的一个 C 脱去氨基变为 U，所以是G和U配对，所以复制三次后，有4个细胞脱氨基位点为C-G，3个细胞脱氨基位点为A-T，1个细胞脱氨基位点为U-A，因此含T-DNA 且脱氨基位点为 A-T 的细胞占 3/8。D错误
故选D。
9.（2021·辽宁卷）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
【解析】
【分析】DNA复制需要的基本条件：（1）模板：解旋后的两条DNA单链；（2）原料：四种脱氧核苷酸；（3）能量：ATP；（4）酶：解旋酶、DNA聚合酶等。
【选项解读】A、子链延伸时5′→3′合成，故游离的脱氧核苷酸添加到3′端。A正确
B、子链的合成过程需要引物参与。B错误
C、DNA每条链的5′端是磷酸基团末端，3′端是羟基末端。C错误
D、解旋酶的作用是打开DNA双链。D错误
故选A。
10.（2019·全国Ⅰ卷）用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是UUU，若要在体外合成同位素标记的多肽链，所需的材料组合是（ ）
①同位素标记的tRNA
②蛋白质合成所需的酶
③同位素标记的苯丙氨酸
④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸
⑤除去了DNA和mRNA的细胞裂解液
A. ①②④ B. ②③④
C. ③④⑤ D. ①③⑤
【答案】C
【解析】
【分析】分析题干信息可知，合成多肽链的过程即翻译过程。翻译过程以mRNA为模板（mRNA上的密码子决定了氨基酸的种类），以游离的氨基酸为原料，以tRNA作为转运氨基酸的运载体，以核糖体为合成车间，在有关酶、能量（ATP供能）及其他适宜条件（温度、pH）作用下合成多肽链。
【选项解读】①、③项分析：翻译的原料是氨基酸，要想让多肽链带上放射性标记，应该用同位素标记的氨基酸（苯丙氨酸）作为原料，而tRNA作为转运氨基酸的运载体不需要进行标记。①错误、③正确
④、⑤项分析：合成蛋白质需要模板，由题知苯丙氨酸的密码子是UUU，因此可以用人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸作模板，同时要除去细胞中原有DNA和mRNA的干扰。④、⑤正确
②项分析：除去了DNA和mRNA的细胞裂解液模拟了细胞中的真实环境，其中含有核糖体、tRNA、催化多肽链合成的酶等，因此不需要再加入蛋白质合成所需的酶。故②错误
因此③④⑤正确，综上所述，ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
11.（2019·天津卷）用3H标记胸腺嘧啶后合成脱氧核苷酸，注入真核细胞，可用于研究
A. DNA复制的场所
B. mRNA与核糖体的结合
C. 分泌蛋白的运输
D. 细胞膜脂质的流动
【答案】A
【解析】
【分析】本题利用同位素标记法对DNA的复制、蛋白质的合成和运输及细胞膜的结构和功能等有关知识进行综合考查。DNA复制需要脱氧核苷酸作为原料；mRNA与核糖体结合，翻译形成蛋白质；分泌蛋白的运输需要内质网和高尔基体形成囊泡运输；细胞膜脂质的流动与物质跨膜运输有关。
【选项解读】A、胸腺嘧啶为DNA特有的碱基，将其标记后合成的脱氧核苷酸是DNA复制的原材料，故可利用其研究DNA复制的场所。A正确
B、mRNA的基本单位是核糖核苷酸，故用标记的脱氧核苷酸不能研究 mRNA与核糖体的结合。B错误
C、分泌蛋白的需要内质网的加工，形成囊泡运到高尔基体，加工、分类和包装，形成分泌小泡，通过细胞膜胞吐运出，与脱氧核苷酸无关。C错误
D、细胞膜中的脂质不含脱氧核苷酸，其流动与脱氧核苷酸无关。D错误
故选A。
12.（2019·4月浙江卷）在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时，BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中，形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色，发现含半标记DNA（一条链被标记）的染色单体发出明亮荧光，含全标记DNA（两条链均被标记）的染色单体荧光被抑制（无明亮荧光）。若将一个细胞置于含BrdU的培养液中，培养到第三个细胞周期的中期进行染色并观察。下列推测错误的是
A. 1/2的染色体荧光被抑制
B. 1/4的染色单体发出明亮荧光
C. 全部DNA分子被BrdU标记
D. 3/4的DNA单链被BrdU标记
【答案】D
【解析】
【分析】DNA的复制方式为半保留复制。根据题意分析，复制到第三个细胞周期的中期时，共有4个细胞，以第一代细胞中的某一条染色体为参照，含半标记DNA的染色单体共有2条，含全标记DNA的染色单体共有6条。
【选项解读】AB、由题意可知，在第三个细胞周期中期时，含半标记DNA的染色单体分别在两个细胞中，故有两个细胞的两条染色单体荧光全被抑制，有两个细胞中的一条染色单体发出明亮荧光，一条染色单体荧光被抑制。A、B正确
C、一个DNA分子中有两条脱氧核苷酸链，由于DNA为半保留复制，故不含BrdU标记的两条脱氧核苷酸链分别位于两个DNA分子中，新复制得到的脱氧核苷酸链必然含BrdU标记，故所有DNA分子都被BrdU标记。C正确
D、以第一代细胞中的某一条染色体为参照，在第三个细胞周期中期时一共有16条DNA单链，含BrdU标记的有14条，故有的DNA单链被BrdU标记。D错误
故选D。
13.（2020·7月浙江卷）某DNA片段的结构如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. ①表示胞嘧啶 B. ②表示腺嘌呤
C. ③表示葡萄糖 D. ④表示氢键
【答案】D
【解析】
【分析】题图是DNA的结构图，DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸，含有A、T、C、G四种碱基；DNA由两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，每条链上的一个核苷酸以脱氧核糖与另一个核苷酸上的磷酸基团结合，形成主链的基本骨架，并排列在主链外侧，碱基位于主链内侧；DNA一条链上的核苷酸碱基与另一条链上的核苷酸碱基按碱基互补配对原则进行配对，由氢键连接。
【选项解读】A、分析图示可知，A（腺嘌呤）与①配对，根据碱基互补配对原则，则①为T（胸腺嘧啶）。A错误
B、②与G（鸟嘌呤）配对，则②为C（胞嘧啶）。B错误
C、DNA分子中所含的糖③为脱氧核糖。C错误
D、DNA两条链中配对的碱基通过④氢键相连。D正确
故选D。
14.（2020·山东卷）CDK1是推动细胞由分裂间期进入分裂期的关键蛋白。在DNA复制开始后，CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制，当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后，磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活，使细胞进入分裂期。大麦黄矮病毒( BYDV )的M蛋白通过影响细胞中CDK1的磷酸化水平而使农作物患病。正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平变化如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 正常细胞中DNA复制未完成时，磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制
B. 正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后，染色质螺旋化形成染色体
C. 感染BYDV的细胞中，M蛋白通过促进CDK1的磷酸化而影响细胞周期
D. M蛋白发挥作用后，感染BYDV的细胞被阻滞在分裂间期
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图可知，在正常细胞中，DNA复制开始后，CDK1磷酸化水平升高，当细胞中DNA复制完成后，CDK1的磷酸化水平降低，使细胞进入分裂期，从而完成正常的细胞周期。感染BYDV的细胞中，间期DNA复制时，CDK1磷酸化水平升高后则不再降低，使细胞不能进入分裂期而停留在间期，不能完成正常的细胞周期。由此可推测M蛋白可能是通过抑制CDK1的去磷酸化过程而影响细胞周期的。
【选项解读】A、由分析可知，正常细胞中DNA复制未完成时，磷酸化的CDK1去磷酸化过程受到抑制，使其磷酸化水平较高。A正确
B、正常细胞中，磷酸化的CDK1发生去磷酸化后，会使细胞进入分裂期，在分裂期的前期染色质会螺旋化形成染色体。B正确
C、由分析可知，感染BYDV的细胞中，M蛋白可能是通过抑制CDK1的去磷酸化过程而影响细胞周期的。C错误
D、由分析可知，M蛋白发挥作用后，感染BYDV的细胞不能进入分裂期而停留在分裂间期。D正确
故选C。
15.（2021·6月浙江卷）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
【解析】
【分析】碱基互补配对原则的规律：（1）在双链DNA分子中，互补碱基两两相等，A=T，C=G，A+T=C+G，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数；（2）DNA分子的一条单链中（A+T）与（G+C）的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值；（3）DNA分子一条链中（A+G）与（T+C）的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数，在整个双链中该比值为1；（4）不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同，即（A+T）与（C+G）的比值不同。该比值体现了不同生物DNA分子的特异性；（5）双链DNA分子中，A=（A1+A2）÷2，其他碱基同理。
【选项解读】分析题意可知：该DNA片段含有100个碱基对，即每条链含有100个碱基，其中一条链（设为1链）的A+T占40%，即A1+T1=40个，则C1+G1=60个；互补链（设为2链）中G与T分别占22%和18%，即G2=22，T2=18，可知C1=22，则G1=60-22=38=C2，故该DNA片段中C=22+38=60。已知DNA复制了2次，则DNA的个数为22=4，4个DNA中共有胞嘧啶脱氧核苷酸的数量为4×60=240，原DNA片段中有60个胞嘧啶脱氧核糖核苷酸，则需要游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为240-60=180，B正确，ACD错误。
故选B。
16.（2021·6月浙江卷）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
考点1 DNA是主要遗传物质的探究历程
1.（2024·1月浙江卷）大肠杆菌在含有 H-脱氧核苷培养液中培养， H-脱氧核苷掺入到新合成的 DNA链中，经特殊方法显色，可观察到双链都掺入 H-脱氧核苷的 DNA区段显深色，仅单链掺入的显浅色，未掺入的不显色。掺入培养中，大肠杆菌拟核 DNA 第2 次复制时，局部示意图如图。DNA 双链区段①、②、③对应的显色情况可能是
A.深色、浅色、浅色
B.浅色、深色、浅色
C.浅色、浅色、深色
D.深色、浅色、深色
2．（2024·甘肃卷）科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成。关于证明蛋白质和核酸哪一种是遗传物质的系列实验，下列叙述正确的是（ ）
A．肺炎链球菌体内转化实验中，加热致死的S型菌株的DNA分子在小鼠体内可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性
B．肺炎链球菌体外转化实验中，利用自变量控制的“加法原理”，将“S型菌DNA+DNA酶”加入R型活菌的培养基中，结果证明DNA是转化因子
C．噬菌体侵染实验中，用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA，发现其DNA进入宿主细胞后，利用自身原料和酶完成自我复制
D．烟草花叶病毒实验中，以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染，结果发现自变量RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状
3.（2022·1月浙江卷）S型肺（2022·1月浙江卷）炎双球菌的某种“转化因子”可使R型菌转化为S型菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示
下列叙述正确的是（ ）
A. 步骤①中，酶处理时间不宜过长，以免底物完全水解
B. 步骤②中，甲或乙的加入量不影响实验结果
C. 步骤④中，固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化
D. 步骤⑤中，通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果
4.（2022·湖南卷）T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，下列哪一项不会发生（ ）
A. 新的噬菌体DNA合成
B. 新的噬菌体蛋白质外壳合成
C. 噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNA
D. 合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合
5.（2022·河北卷）关于遗传物质DNA的经典实验，叙述错误的是（ ）
A. 摩尔根依据果蝇杂交实验结果首次推理出基因位于染色体上
B. 孟德尔描述的“遗传因子”与格里菲思提出的“转化因子”化学本质相同
C. 肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验均采用了能区分DNA和蛋白质的技术
D. 双螺旋模型的碱基互补配对原则解释了DNA分子具有稳定的直径
6.（2022·海南卷）某团队从下表①～④实验组中选择两组，模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实验，验证DNA是遗传物质。结果显示：第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中，第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中。该团队选择的第一、二组实验分别是（ ）
T2噬菌体 大肠杆菌
① 未标记 15N标记
② 32P标记 35S标记
③ 3H标记 未标记
④ 35S标记 未标记
A. ①和④ B. ②和③ C. ②和④ D. ④和③
7、（2022·6月浙江卷）下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是（ ）
A．需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌
B．搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来
C．离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌
D．该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
8.（2021·1月浙江卷）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
9.（2019·江苏卷）赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质，下列关于该实验的叙述正确的是
A. 实验中可用15N代替32P标记DNA
B. 噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的
C. 噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌
D. 实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
10.（2019·4月浙江卷）为研究R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌的转化物质是DNA还是蛋白质，进行了肺炎双球菌体外转化实验，其基本过程如图所示：
下列叙述正确的是
A. 甲组培养皿中只有S型菌落，推测加热不会破坏转化物质的活性
B. 乙组培养皿中有R型及S型菌落，推测转化物质是蛋白质
C. 丙组培养皿中只有R型菌落，推测转化物质是DNA
D. 该实验能证明肺炎双球菌的主要遗传物质是DNA
11.（2020·1月浙江卷）某研究小组用放射性同位素、分别标记噬菌体，然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养，如图所示。一段时间后，分别进行搅拌、离心，并检测沉淀物和悬浮液中的放射性。下列分析错误的是
A. 甲组的悬浮液含极少量标记的噬菌体DNA，但不产生含的子代噬菌体
B. 甲组被感染的细菌内含有标记的噬菌体DNA，也可产生不含的子代噬菌体
C. 乙组的悬浮液含极少量标记的噬菌体蛋白质，也可产生含的子代噬菌体
D. 乙组被感染的细菌内不含标记的噬菌体蛋白质，也不产生含的子代噬菌体
12.（2020·7月浙江卷）下列关于“肺炎双球菌转化实验”的叙述，正确的是（ ）
A. 活体转化实验中，R型菌转化成的S型菌不能稳定遗传
B. 活体转化实验中，S型菌的荚膜物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌
C. 离体转化实验中，蛋白质也能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传
D. 离体转化实验中，经DNA酶处理的S型菌提取物不能使R型菌转化成S型菌
13.（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DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，可以得到S型菌
考点2 DNA的结构和复制
1.下列关于双链DNA分子结构的叙述，正确的是（ ）
A. 磷酸与脱氧核糖交替连接构成了DNA的基本骨架
B 双链DNA中T占比越高，DNA热变性温度越高
C. 两条链之间的氢键形成由DNA聚合酶催化
D. 若一条链的G+C占47%，则另一条链的A+T也占47%
2.（2023·山东卷）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
3.（2023·6月浙江卷）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
4.（2022·重庆市）下列发现中，以DNA双螺旋结构模型为理论基础的是（ ）
A. 遗传因子控制性状 B. 基因在染色体上
C. DNA是遗传物质 D. DNA半保留复制
5.（2022·海南卷）科学家曾提出DNA复制方式的三种假说：全保留复制、半保留复制和分散复制（图1）。对此假说，科学家以大肠杆菌为实验材料，进行了如下实验（图2）：
下列有关叙述正确的是（ ）
A. 第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带，说明DNA复制方式一定半保留复制
B. 第二代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带和1条轻带，说明DNA复制方式一定是全保留复制
C. 结合第一代和第二代细菌DNA的离心结果，说明DNA复制方式一定是分散复制
D. 若DNA复制方式是半保留复制，继续培养至第三代，细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带
6.（2022·广东卷）λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化（如图），该线性分子两端能够相连的主要原因是（ ）
A. 单链序列脱氧核苷酸数量相等
B. 分子骨架同为脱氧核糖与磷酸
C. 单链序列的碱基能够互补配对
D. 自连环化后两条单链方向相同
7．（2022·6月浙江卷）某同学欲制作DNA双螺旋结构模型，已准备了足够的相关材料。下列叙述正确的是（ ）
A．在制作脱氧核苷酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基
B．制作模型时，鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连
C．制成的模型中，腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和
D．制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧
8.（2021·山东省）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
9.（2021·辽宁卷）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
10.（2019·全国Ⅰ卷）用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是UUU，若要在体外合成同位素标记的多肽链，所需的材料组合是
①同位素标记的tRNA
②蛋白质合成所需的酶
③同位素标记的苯丙氨酸
④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸
⑤除去了DNA和mRNA的细胞裂解液
A. ①②④ B. ②③④
C. ③④⑤ D. ①③⑤
11.（2019·天津卷）用3H标记胸腺嘧啶后合成脱氧核苷酸，注入真核细胞，可用于研究
A. DNA复制的场所
B. mRNA与核糖体的结合
C. 分泌蛋白的运输
D. 细胞膜脂质的流动
12.（2019·4月浙江卷）在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时，BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中，形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色，发现含半标记DNA（一条链被标记）的染色单体发出明亮荧光，含全标记DNA（两条链均被标记）的染色单体荧光被抑制（无明亮荧光）。若将一个细胞置于含BrdU的培养液中，培养到第三个细胞周期的中期进行染色并观察。下列推测错误的是
A. 1/2的染色体荧光被抑制
B. 1/4的染色单体发出明亮荧光
C. 全部DNA分子被BrdU标记
D. 3/4的DNA单链被BrdU标记
13.（2020·7月浙江卷）某DNA片段的结构如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. ①表示胞嘧啶 B. ②表示腺嘌呤
C. ③表示葡萄糖 D. ④表示氢键
14.（2020·山东卷）CDK1是推动细胞由分裂间期进入分裂期的关键蛋白。在DNA复制开始后，CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制，当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后，磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活，使细胞进入分裂期。大麦黄矮病毒( BYDV )的M蛋白通过影响细胞中CDK1的磷酸化水平而使农作物患病。正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平变化如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 正常细胞中DNA复制未完成时，磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制
B. 正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后，染色质螺旋化形成染色体
C. 感染BYDV的细胞中，M蛋白通过促进CDK1的磷酸化而影响细胞周期
D. M蛋白发挥作用后，感染BYDV的细胞被阻滞在分裂间期
15.（2021·6月浙江卷）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
16.（2021·6月浙江卷）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
17.（2021·北京卷）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%
18.（2021·广东省）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
19.（2021·河北省）（多选）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
20.（2023·北京卷）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___________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_________________________。
21.（2021·全国甲卷）PCR技术可用于临床的病原菌检测。为检测病人是否感染了某种病原菌，医生进行了相关操作：①分析PCR扩增结果；②从病人组织样本中提取DNA；③利用PCR扩增DNA片段；④采集病人组织样本。回答下列问题：
（1）若要得到正确的检测结果，正确的操作顺序应该是________________________（用数字序号表示）。
（2）操作③中使用的酶是_________。PCR 反应中的每次循环可分为变性、复性、________三步，其中复性的结果是____________________________________________ 。
（3）为了做出正确的诊断，PCR反应所用的引物应该能与________________ 特异性结合。
（4）PCR（多聚酶链式反应）技术是指________________。该技术目前被广泛地应用于疾病诊断等方面。
22.（2019·全国Ⅰ卷）基因工程中可以通过PCR技术扩增目的基因。回答下列问题。
（1）基因工程中所用的目的基因可以人工合成，也可以从基因文库中获得。基因文库包括________和________。
（2）生物体细胞内的DNA复制开始时，解开DNA双链的酶是________。在体外利用PCR技术扩增目的基因时，使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是________。上述两个解链过程的共同点是破坏了DNA双链分子中的________。
（3）目前在PCR反应中使用Taq酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶的主要原因是________。
考点3 基因与基因的表达一转录和翻译
1.（2024·山东卷）酵母菌在合成色氨酸时需要3种酶X、Y和Z，trpX、trpY和trpZ分别为相应酶的编码基因突变的色氨酸依赖型突变体。已知3种酶均不能进出细胞，而色氨酸合成途径的中间产物积累到一定程度时可分泌到胞外。将这3种突变体均匀划线接种到含有少量色氨酸的培养基上，生长情况如图。据图分析，3种酶在该合成途径中的作用顺序为（ ）
A.X→Y→Z B.Z→Y→X C.Y→X→Z D.Z→X→Y
2.（2024·湖南卷）非酒精性脂肪性肝病是以肝细胞的脂肪变性和异常贮积为病理特征的慢性肝病。葡萄糖在肝脏中以糖原和甘油三酯两种方式储存。蛋白R1在高尔基体膜上先后经S1和S2蛋白水解酶酶切后被激活，进而启动脂肪酸合成基因（核基因）的转录。糖原合成的中间代谢产物UDPG能够通过膜转运蛋白F5进入高尔基体内，抑制S1蛋白水解酶的活性，调控机制如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 体内多余的葡萄糖在肝细胞中优先转化为糖原，糖原饱和后转向脂肪酸合成
B. 敲除F5蛋白的编码基因会增加非酒精性脂肪肝的发生率
C. 降低高尔基体内UDPG量或S2蛋白失活会诱发非酒精性脂肪性肝病
D. 激活后的R1通过核孔进入细胞核，启动脂肪酸合成基因的转录
3.（2024·河北高考）某病毒具有蛋白质外壳，其遗传物质的碱基含量如表所示，下列叙述正确的是（ ）
碱基种类 A C G T U
含量（％） 31.2 20.8 28.0 0 20.0
A. 该病毒复制合成的互补链中G＋C含量为51.2％
B. 病毒的遗传物质可能会引起宿主DNA变异
C. 病毒增殖需要的蛋白质在自身核糖体合成
D. 病毒基因的遗传符合分离定律
4.（2024·河北高考）下列关于DNA复制和转录的叙述，正确的是（ ）
A. DNA复制时，脱氧核苷酸通过氢键连接成子链
B. 复制时，解旋酶使DNA双链由5′端向3′端解旋
C. 复制和转录时，在能量的驱动下解旋酶将DNA双链解开
D. DNA复制合成的子链和转录合成的RNA延伸方向均为由5′端向3′端
5.（2024·湖北高考）编码某蛋白质的基因有两条链，一条是模板链（指导mRNA合成），其互补链是编码链。若编码链的一段序列为5＇—ATG—3＇，则该序列所对应的反密码子是（ ）
A. 5＇—CAU—3＇
B. 5＇—UAC—3＇
C. 5＇—TAC—3＇
D. 5＇—AUG—3＇
6. （2022·多选辽宁卷）DNA在细胞生命过程中会发生多种类型的损伤。如损伤较小，RNA聚合酶经过损伤位点时，腺嘌呤核糖核苷酸会不依赖于模板掺入mRNA（如图1）；如损伤较大，修复因子Mfd识别、结合滞留的RNA聚合酶，“招募”多种修复因子、DNA聚合酶等进行修复（如图2）。下列叙述正确的是（ ）
A. 图1所示的DNA经复制后有半数子代DNA含该损伤导致的突变基因
B. 图1所示转录产生的mRNA指导合成的蛋白质氨基酸序列可能不变
C. 图2所示的转录过程是沿着模板链的5'端到3'端进行的
D. 图2所示DNA聚合酶催化DNA损伤链的修复，方向是从n到m
7.（2023·江苏省）翻译过程如图所示，其中反密码子第1位碱基常为次黄嘌呤（I），与密码子第3位碱基A、U、C皆可配对。下列相关叙述正确的是（ ）
A.tRNA分子内部不发生碱基互补配对
B.反密码子为5'-CAU-3'的tRNA可转运多种氨基酸
C.mRNA的每个密码子都能结合相应的tRNA
D.碱基I与密码子中碱基配对的特点，有利于保持物种遗传的稳定性
8.（2023·湖南卷）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glgmRNA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glgmRNA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
9.（2023·湖南卷）盐碱胁迫下植物应激反应产生的H2O2对细胞有毒害作用。禾本科农作物AT1蛋白通过调节细胞膜上PIP2s蛋白磷酸化水平，影响H2O2的跨膜转运，如图所示。下列叙述错误的是（）
A.细胞膜上PIP2s蛋白高磷酸化水平是其提高H2O2外排能力所必需的
B.PIP2s蛋白磷酸化被抑制，促进H2O2外排，从而减轻其对细胞的毒害
C.敲除AT1基因或降低其表达可提高禾本科农作物的耐盐碱能力
D.从特殊物种中发掘逆境胁迫相关基因是改良农作物抗逆性的有效途径
4.（2023·6月浙江卷）“替诺福韦”能与艾滋病病毒逆转录酶结合并抑制其功能。下列过程可直接被“替诺福韦”阻断的是（ ）
A. 复制 B. 转录 C. 翻译 D. 逆转录
10.（2023·6月浙江卷）“替诺福韦”能与艾滋病病毒逆转录酶结合并抑制其功能。下列过程可直接被“替诺福韦”阻断的是（ ）
A. 复制 B. 转录 C. 翻译 D. 逆转录
11.（2023·1月浙江卷）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
12. （2022·重庆市）研究发现在野生型果蝇幼虫中降低lint基因表达，能影响另一基因inr的表达（如图），导致果蝇体型变小等异常。下列叙述错误的是（ ）
WT：野生型果蝇幼虫
lintRi：降低lint基因表达后的幼虫
A. lint基因的表达对inr基因的表达有促进作用
B. 提高幼虫lint基因表达可能使其体型变大
C. 降低幼虫inr基因表达可能使其体型变大
D. 果蝇体型大小是多个基因共同作用的结果
13.（2022·湖南卷）（多选）大肠杆菌核糖体蛋白与rRNA分子亲和力较强，二者组装成核糖体。当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白可通过结合到自身mRNA分子上的核糖体结合位点而产生翻译抑制。下列叙述错误的是（ ）
A. 一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链
B. 细胞中有足够的rRNA分子时，核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子
C. 核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了RNA和核糖体蛋白数量上的平衡
D. 编码该核糖体蛋白的基因转录完成后，mRNA才能与核糖体结合进行翻译
14.（2022·湖北卷）BMI1基因具有维持红系祖细胞分化为成熟红细胞的能力。体外培养实验表明，随着红系祖细胞分化为成熟红细胞，BMI1基因表达量迅速下降。在该基因过量表达的情况下，一段时间后成熟红细胞的数量是正常情况下的1012倍。根据以上研究结果，下列叙述错误的是（ ）
A. 红系祖细胞可以无限增殖分化为成熟红细胞
B. BMI1基因的产物可能促进红系祖细胞的体外增殖
C. 该研究可为解决临床医疗血源不足的问题提供思路
D. 红系祖细胞分化为成熟红细胞与BMI1基因表达量有关
15.（2022·河北卷）（多选）人染色体DNA中存在串联重复序列，对这些序列进行体外扩增、电泳分离后可得到个体的DNA指纹图谱。该技术可用于亲子鉴定和法医学分析。下列叙述错误的是（ ）
A. DNA分子多样性、特异性及稳定性是DNA鉴定技术的基础
B. 串联重复序列在父母与子女之间的遗传不遵循孟德尔遗传定律
C. 指纹图谱显示的DNA片段属于人体基础代谢功能蛋白的编码序列
D. 串联重复序列突变可能会造成亲子鉴定结论出现错误
16.（2022·广东卷）λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化（如图），该线性分子两端能够相连的主要原因是（ ）
A. 单链序列脱氧核苷酸数量相等
B. 分子骨架同为脱氧核糖与磷酸
C. 单链序列的碱基能够互补配对
D. 自连环化后两条单链方向相同
17.（2022·广东卷）拟南芥HPR1蛋白定位于细胞核孔结构，功能是协助mRNA转移。与野生型相比，推测该蛋白功能缺失的突变型细胞中，有更多mRNA分布于（ ）
A. 细胞核 B. 细胞质 C. 高尔基体 D. 细胞膜
18.（2022·福建省）科研人员在2003年完成了大部分的人类基因组测序工作，2022年宣布测完剩余的8%序列。这些序列富含高度重复序列，且多位于端粒区和着丝点区。下列叙述错误的是（ ）
A. 通过人类基因组可以确定基因的位置和表达量
B. 人类基因组中一定含有可转录但不翻译的基因
C. 着丝点区的突变可能影响姐妹染色单体的正常分离
D. 人类基因组测序全部完成有助于细胞衰老分子机制的研究
19.（2022·北京卷）人与黑猩猩是从大约700万年前的共同祖先进化而来，两个物种成体的血红蛋白均由α和β两种肽链组成，但α链的相同位置上有一个氨基酸不同，据此不能得出（ ）
A. 这种差异是由基因中碱基替换造成的
B. 两者共同祖先的血红蛋白也有α链
C. 两者的血红蛋白都能行使正常的生理功能
D. 导致差别的变异发生在黑猩猩这一物种形成的过程中
20．（2022·6月浙江卷）“中心法则”反映了遗传信息的传递方向，其中某过程的示意图如下。
下列叙述正确的是（ ）
A．催化该过程的酶为RNA聚合酶 B．a链上任意3个碱基组成一个密码子
C．b链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连 D．该过程中遗传信息从DNA向RNA传递
21．（2019·重庆卷）科学家建立了一个蛋白质体外合成体系（含有人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸、除去了DNA和mRNA的细胞提取液）。在盛有该合成体系的四支试管中分别加入苯丙氨酸、丝氨酸、络氨酸和半胱氨酸后，发现只有加入苯丙氨酸的试管中出现了多肽链。下列叙述错误的是
A．合成体系中多聚尿嘧啶核苷酸为翻译的模板
B．合成体系中的细胞提取液含有核糖体
C．反密码子为UUU的tRNA可携带苯丙氨酸
D．试管中出现的多肽链为多聚苯丙氨酸
22.（2021·1月浙江卷）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
23.（2021·辽宁卷）（多选）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
24.（2021·湖南卷）（多选）细胞内不同基因的表达效率存在差异，如图示。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. 真核生物核基因表达的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
25.（2019·4月浙江卷）下列关于遗传信息表达过程的叙述，正确的是
A. 一个DNA分子转录一次，可形成一个或多个合成多肽链的模板
B. 转录过程中，RNA聚合酶没有解开DNA双螺旋结构的功能
C. 多个核糖体可结合在一个mRNA分子上共同合成一条多肽链
D. 编码氨基酸的密码子由mRNA上3个相邻的脱氧核苷酸组成
26.（2020·1月浙江卷）遗传信息传递方向可用中心法则表示。下列叙述正确的是
A. 劳氏肉瘤病毒的RNA可通过逆转录合成单链DNA
B. 烟草花叶病毒的RNA可通过复制将遗传密码传递给子代
C. 果蝇体细胞中核DNA分子通过转录将遗传信息传递给子代
D. 洋葱根尖细胞中DNA聚合酶主要在期通过转录和翻译合成
27.（2020·全国卷Ⅲ）关于真核生物的遗传信息及其传递的叙述，错误的是（ ）
A. 遗传信息可以从DNA流向RNA，也可以从RNA流向蛋白质
B. 细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽
C. 细胞中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等
D. 染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的 RNA分子
28.（2020·全国卷Ⅲ）细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤（I），含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时，存在如图所示的配对方式（Gly表示甘氨酸）。下列说法错误的是（ ）
A. 一种反密码子可以识别不同的密码子
B. 密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合
C. tRNA分子由两条链组成，mRNA分子由单链组成
D. mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变
29.（2020·天津卷）对于基因如何指导蛋白质合成，克里克认为要实现碱基序列向氨基酸序列的转换，一定存在一种既能识别碱基序列，又能运载特定氨基酸的分子。该种分子后来被发现是（ ）
A. DNA B. mRNA C. tRNA D. rRNA
30.（2020·海南卷）下列关于人胃蛋白酶基因在细胞中表达的叙述，正确的是（ ）
A. 转录时基因的两条链可同时作为模板
B. 转录时会形成DNA-RNA杂合双链区
C. RNA聚合酶结合起始密码子启动翻译过程
D. 翻译产生的新生多肽链具有胃蛋白酶的生物学活性
31.（2021·6月浙江卷）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
32.（2021·北京卷）社会上流传着一些与生物有关的说法，有些有一定的科学依据，有些违反生物学原理。以下说法中有科学依据的是（ ）
A. 长时间炖煮会破坏食物中的一些维生素
B. 转基因抗虫棉能杀死害虫就一定对人有毒
C. 消毒液能杀菌，可用来清除人体内新冠病毒
D. 如果孩子的血型和父母都不一样，肯定不是亲生的
33.（2021·福建卷）下列关于遗传信息的叙述，错误的是（ ）
A. 亲代遗传信息的改变都能遗传给子代
B. 流向DNA的遗传信息来自DNA或RNA
C. 遗传信息的传递过程遵循碱基互补配对原则
D. DNA指纹技术运用了个体遗传信息的特异性
34.（2021·广东省）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
35.（2021·海南省）终止密码子为UGA、UAA和UAG。图中①为大肠杆菌的一段mRNA序列，②~④为该mRNA序列发生碱基缺失的不同情况（“-”表示一个碱基缺失）。下列有关叙述正确的是（ ）
A. ①编码的氨基酸序列长度为7个氨基酸
B. ②和③编码的氨基酸序列长度不同
C. ②~④中，④编码的氨基酸排列顺序与①最接近
D. 密码子有简并性，一个密码子可编码多种氨基酸
36.（2021·河北省）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
37.（2024·6月浙江卷）瓢虫鞘翅上的斑点图案多样而复杂。早期的杂交试验发现，鞘翅的斑点图案由某条染色体上同一位点（H基因位点）的多个等位基因（h、HC、HS、HSP等）控制的。HC、HS、HSP等基因各自在鞘翅相应部位控制黑色素的生成，分别使鞘翅上形成独特的斑点图案；基因型为hh的个体不生成黑色素，鞘翅表现为全红。通过杂交试验研究，并不能确定H基因位点的具体位置、序列等情况。回答下列问题：
（1）两个体杂交，所得F1的表型与两个亲本均不同，如图所示。
黑色凸形是基因型为______亲本的表型在F1中的表现，表明该亲本的黑色斑是______性状。若F1雌雄个体相互交配，F2表型的比例为_____。
（2）近期通过基因序列研究发现了P和G两个基因位点，推测其中之一就是H基因位点。为验证该推测，研究人员在翻译水平上分别阻止了P和G位点的基因表达，实验结果如表所示。结果表明，P位点就是控制黑色素生成的H基因位点，那么阻止P位点基因表达的实验结果对应表中哪两组？______，判断的依据是_____。此外，还可以在_____水平上阻止基因表达，以分析基因对表型的影响。
（3）为进一步研究P位点基因的功能，进行了相关实验。两个大小相等的完整鞘翅P位点基因表达产生的mRNA总量，如图甲所示，说明P位点基因的表达可以促进鞘翅黑色素的生成，判断的理由是_____；黑底红点鞘翅面积相等的不同部位P位点基因表达产生的mRNA总量，如图乙所示，图中a、b、c部位mRNA总量的差异，说明P位点基因在鞘翅不同部位的表达决定__ ___。
（4）进一步研究发现，鞘翅上有产生黑色素的上层细胞，也有产生红色素的下层细胞，P位点基因只在产生黑色素的上层细胞内表达，促进黑色素的生成，并抑制下层细胞生成红色素。综合上述研究结果，下列对第（1）题中F1（HCHS）表型形成原因的分析，正确的有哪几项_____
A. F1鞘翅上，HC、HS选择性表达 B. F1鞘翅红色区域，HC、HS都不表达
C. F1鞘翅黑色凸形区域，HC、HS都表达 D. F1鞘翅上，HC、HS只在黑色区域表达
38.（2021·北京卷）近年来发现海藻糖-6-磷酸（T6P）是一种信号分子，在植物生长发育过程中起重要调节作用。研究者以豌豆为材料研究了T6P在种子发育过程中作用。
（1）豌豆叶肉细胞通过光合作用在__________中合成三碳糖，在细胞质基质中转化为蔗糖后运输到发育的种子中转化为淀粉贮存。
（2）细胞内T6P的合成与转化途径如下：
底物T6P海藻糖
将P酶基因与启动子U（启动与之连接的基因仅在种子中表达）连接，获得U-P基因，导入野生型豌豆中获得U-P纯合转基因植株，预期U-P植株种子中T6P含量比野生型植株__________，检测结果证实了预期，同时发现U-P植株种子中淀粉含量降低，表现为皱粒。用同样方法获得U-S纯合转基因植株，检测发现植株种子中淀粉含量增加。
（3）本实验使用启动子U可以排除由于目的基因__________对种子发育产生的间接影响。
（4）在进一步探讨T6P对种子发育的调控机制时，发现U-P植株种子中一种生长素合成酶基因R的转录降低，U-S植株种子中R基因转录升高。已知R基因功能缺失突变体r的种子皱缩，淀粉含量下降。据此提出假说：T6P通过促进R基因的表达促进种子中淀粉的积累。请从①~⑤选择合适的基因与豌豆植株，进行转基因实验，为上述假说提供两个新的证据。写出相应组合并预期实验结果________。
①U-R基因 ②U-S基因 ③野生型植株④U-P植株 ⑤突变体r植株
考点4 表观遗传
1.（2024·湖南卷）某同学将质粒DNA进行限制酶酶切时，发现DNA完全没有被酶切，分析可能的原因并提出解决方法。下列叙述错误的是（ ）
A. 限制酶失活，更换新的限制酶
B. 酶切条件不合适，调整反应条件如温度和酶的用量等
C. 质粒DNA突变导致酶识别位点缺失，更换正常质粒DNA
D. 酶切位点被甲基化修饰，换用对DNA甲基化不敏感的限制酶
2．（2024·甘肃卷）癌症的发生涉及原癌基因和抑癌基因一系列遗传或表观遗传的变化，最终导致细胞不可控的增殖。下列叙述错误的是（ ）
A．在膀胱癌患者中，发现原癌基因H-ras所编码蛋白质的第十二位氨基酸由甘氨酸变为缬氨酸，表明基因突变可导致癌变
B．在肾母细胞瘤患者中，发现抑癌基因WT1的高度甲基化抑制了基因的表达，表明表观遗传变异可导致癌变
C．在神经母细胞瘤患者中，发现原癌基因N-myc发生异常扩增，基因数目增加，导致原癌基因N-myc过度表达，表明染色体变异可导致癌变
D．在慢性髓细胞性白血病患者中，发现9号和22号染色体互换片段，原癌基因abl过度表达，表明基因重组可导致癌变
3.（2024·安徽高考）真核生物细胞中主要有3类RNA聚合酶，它们在细胞内定位和转录产物见下表。此外，在线粒体和叶绿体中也发现了分子量小的RNA聚合酶。下列叙述错误的是（ ）
种类 细胞内定位 转录产物
RNA聚合酶I 核仁 5.8SrRNA、18SrRNA 、28SrRNA
RNA聚合酶II 核质 mRNA
RNA聚合酶Ⅲ 核质 tRNA、5SrRNA
注：各类RNA均为核糖体的组成成分
A. 线粒体和叶绿体中都有DNA，两者的基因转录时使用各自的RNA聚合酶
B. 基因的 DNA 发生甲基化修饰，抑制RNA聚合酶的结合，可影响基因表达
C. RNA聚合酶I和Ⅲ的转录产物都有rRNA，两种酶识别的启动子序列相同
D. 编码 RNA 聚合酶I的基因在核内转录、细胞质中翻译，产物最终定位在核仁
4.（2024·广东卷）研究发现，短暂地抑制果蝇幼虫中PcG 蛋白(具有组蛋白修饰功能)的合成，会启动原癌基因zfhl的表达，导致肿瘤形成。驱动此肿瘤形成的原因属于（ ）
A.基因突变 B.染色体变异
C.基因重组 D.表观遗传
5.（2024·1月浙江卷）某种蜜蜂的蜂王和工蜂具有相同的基因组。雌性工蜂幼虫主要食物是花蜜和花粉，若喂食蜂王浆，也能发育成为蜂王。利用分子生物学技术降低 DNA 甲基化酶的表达后，即使一直喂食花蜜花粉，雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王。下列推测正确的是
A.花蜜花粉可降低幼虫发育过程中DNA的甲基化
B.蜂王DNA的甲基化程度高于工蜂
C.蜂王浆可以提高蜜蜂DNA的甲基化程度
D.DNA的低甲基化是蜂王发育的重要条件
6.（2024·吉林卷）下图表示DNA半保留复制和甲基化修饰过程。研究发现，50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大。下列叙述正确的是（ ）
A. 酶E的作用是催化DNA复制
B. 甲基是DNA半保留复制的原料之一
C. 环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素
D. DNA甲基化不改变碱基序列和生物个体表型
7.（2023·河北卷）关于基因、DNA、染色体和染色体组的叙述，正确的是（ ）
A.等位基因均成对排布在同源染色体上
B.双螺旋DNA中互补配对的碱基所对应的核苷酸方向相反
C.染色体的组蛋白被修饰造成的结构变化不影响基因表达
D.一个物种的染色体组数与其等位基因数一定相同
8.（2023·广东卷）种植和欣赏水仙是广东的春节习俗。当室外栽培的水仙被移入室内后，其体内会发生一系列变化，导致徒长甚至倒伏。下列分析正确的是（）
A.水仙光敏色素感受的光信号发生改变
B.水仙叶绿素传递的光信号发生改变
C.水仙转入室内后不能发生向光性弯曲
D.强光促进了水仙花茎及叶的伸长生长
9.阅读下列材料，回答下列问题。
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。
（1）.（2023·1月浙江卷）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
（2）.（2023·1月浙江卷）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
10.（2022·天津卷）小鼠Avy基因控制黄色体毛，该基因上游不同程度的甲基化修饰会导致其表达受不同程度抑制，使小鼠毛色发生可遗传的改变。有关叙述正确的是（ ）
A. Avy基因的碱基序列保持不变
B. 甲基化促进Avy基因的转录
C. 甲基化导致Avy基因编码的蛋白质结构改变
D. 甲基化修饰不可遗传
11.（2022·辽宁卷）（多选）视网膜病变是糖尿病常见并发症之一。高血糖环境中，在DNA甲基转移酶催化下，部分胞嘧啶加上活化的甲基被修饰为5'-甲基胞嘧啶，使视网膜细胞线粒体DNA碱基甲基化水平升高，可引起视网膜细胞线粒体损伤和功能异常。下列叙述正确的是（ ）
A. 线粒体DNA甲基化水平升高，可抑制相关基因的表达
B. 高血糖环境中，线粒体DNA在复制时也遵循碱基互补配对原则
C. 高血糖环境引起的甲基化修饰改变了患者线粒体DNA碱基序列
D. 糖尿病患者线粒体DNA高甲基化水平可遗传
12.（2022·北京卷）番茄果实成熟涉及一系列生理生化过程，导致果实颜色及硬度等发生变化。果实颜色由果皮和果肉颜色决定。为探究番茄果实成熟的机制，科学家进行了相关研究。
（1）果皮颜色由一对等位基因控制。果皮黄色与果皮无色的番茄杂交的F1果皮为黄色，F1自交所得F2果皮颜色及比例为_______。
（2）野生型番茄成熟时果肉为红色。现有两种单基因纯合突变体，甲（基因A突变为a）果肉黄色，乙（基因B突变为b）果肉橙色。用甲、乙进行杂交实验，结果如下图1。据此，写出F2中黄色的基因型：_______。
（3）深入研究发现，成熟番茄的果肉由于番茄红素的积累而呈红色，当番茄红素量较少时，果肉呈黄色，而前体物质2积累会使果肉呈橙色，如下图2。上述基因A、B以及另一基因H均编码与果肉颜色相关的酶，但H在果实中的表达量低。根据上述代谢途径，aabb中前体物质2积累、果肉呈橙色的原因是________________________________________________________________________________________。
（4）有一果实不能成熟的变异株M，果肉颜色与甲相同，但A并未突变，而调控A表达的C基因转录水平极低。C基因在果实中特异性表达，敲除野生型中的C基因，其表型与M相同。进一步研究发现M中C基因的序列未发生改变，但其甲基化程度一直很高。推测果实成熟与C基因甲基化水平改变有关。欲为此推测提供证据，合理的方案包括_______，并检测C的甲基化水平及表型。
①将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M
②敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因
③将果实特异性表达的甲基化酶基因导入M
④将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型
专题九 遗传的分子基础（解析版）
考点1 DNA是主要遗传物质的探究历程
1.（2024·1月浙江卷）大肠杆菌在含有 H-脱氧核苷培养液中培养， H-脱氧核苷掺入到新合成的 DNA链中，经特殊方法显色，可观察到双链都掺入 H-脱氧核苷的 DNA区段显深色，仅单链掺入的显浅色，未掺入的不显色。掺入培养中，大肠杆菌拟核 DNA 第2 次复制时，局部示意图如图。DNA 双链区段①、②、③对应的显色情况可能是
A.深色、浅色、浅色
B.浅色、深色、浅色
C.浅色、浅色、深色
D.深色、浅色、深色
【答案】B
【解析】
【分析】DNA分子的半保留复制：以亲代DNA分子的两条链为模板，合成子代DNA的过程，结果使得到的每个子代DNA分子中都保留了亲代DNA中的一条单链。
大肠杆菌在含有3H-脱氧核苷培养液中培养DNA的复制方式为半保留复制,大肠杆菌拟核DNA第1次复制后产生的子代DNA中两条链有一条被3H-标记，另一条未被标记，大肠杆菌拟核DNA第2次复制时，以两条链中一条被3H标记，另一条未被标记的单链DNA分子为模板,复制后产生的两个DNA分子中有一条链被3H标记，另外三条未被标记。
在DNA分子中，两条链都含3H—深色；一条链含3H，一条链不含3H—浅色；两条链都不含3H—不显色。
结合题干显色情况,DNA双链区段①为浅色,②中两条链均含有3H显深色，③中一条链合有3H-条链不含3H显浅色。
【选项解读】A、依题意，图为大肠杆菌第二次复制，①中含有一条含3H 的DNA单链，呈现浅色。②中含有两条含有3H的DNA单链，呈现深色。③中含有一条含3H 的DNA单链，呈现浅色。所以①、②、③对应的显色情况是浅色、深色、浅色。A错误
B、①、②、③对应的显色情况是浅色、深色、浅色。B正确
C、①、②、③对应的显色情况是浅色、深色、浅色。C错误
D、①、②、③对应的显色情况是浅色、深色、浅色。D错误
故选B
2．（2024·甘肃卷）科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成。关于证明蛋白质和核酸哪一种是遗传物质的系列实验，下列叙述正确的是（ ）
A．肺炎链球菌体内转化实验中，加热致死的S型菌株的DNA分子在小鼠体内可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性
B．肺炎链球菌体外转化实验中，利用自变量控制的“加法原理”，将“S型菌DNA+DNA酶”加入R型活菌的培养基中，结果证明DNA是转化因子
C．噬菌体侵染实验中，用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA，发现其DNA进入宿主细胞后，利用自身原料和酶完成自我复制
D．烟草花叶病毒实验中，以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染，结果发现自变量RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状
【答案】D
【解析】
【分析】肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内转化实验证明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;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
【选项解读】A、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验未单独研究每种物质的作用，在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，加热致死的S型菌株的DNA分子在小鼠体内可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性。A错误
B、在肺炎链球菌的体外转化实验中，利用自变量控制中的“减法原理”设置对照实验，通过观察只有某种物质存在或只有某种物质不存在时，R型菌的转化情况，最终证明了DNA是遗传物质，例如“S型菌DNA+DNA酶”组除去了DNA。B错误
C、噬菌体为DNA病毒，其DNA进入宿主细胞后，利用宿主细胞的原料和酶完成自我复制。C错误
D、烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染，结果发现RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状，而蛋白质不能使烟草出现花叶病斑性状。D正确
故选D。
3.（2022·1月浙江卷）S型肺（2022·1月浙江卷）炎双球菌的某种“转化因子”可使R型菌转化为S型菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示
下列叙述正确的是（ ）
A. 步骤①中，酶处理时间不宜过长，以免底物完全水解
B. 步骤②中，甲或乙的加入量不影响实验结果
C. 步骤④中，固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化
D. 步骤⑤中，通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果
【答案】D
【解析】
【分析】艾弗里实验将提纯DNA、蛋白质和多糖等物质分别加入到培养了R型细菌的培养基中，结果发现：只有加入DNA，R型细菌才能够转化为S型细菌，并且DNA的纯度越高，转化就越有效；如果用DNA酶分解从S型活细菌中提取的DNA，就不能使R型细菌发生转化。说明转化因子是DNA。题干中利用酶的专一性，研究“转化因子”的化学本质。
【选项解读】A、步骤①中、酶处理时间要足够长，以使底物完全水解。A错误
B、步骤②中，甲或乙的加入量属于无关变量，应相同，否则会影响实验结果。B错误
C、步骤④中，液体培养基比固体培养基更有利于细菌转化。C错误
D、S型细菌有荚膜，菌落光滑，R型细菌无荚膜，菌落粗糙。步骤⑤中，通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态，判断是否出现S型细菌。D正确
故选D。
4.（2022·湖南卷）T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，下列哪一项不会发生（ ）
A. 新的噬菌体DNA合成
B. 新的噬菌体蛋白质外壳合成
C. 噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNA
D. 合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合
【答案】C
【解析】
【分析】T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，它的头部和尾部的外壳都是蛋白质构成的，头部含有DNA。T2噬菌体侵染大肠杆菌后，在自身遗传物质的作用下，利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分，进行大量增殖。
【选项解读】A、T2噬菌体侵染大肠杆菌后，其DNA会在大肠杆菌体内复制，合成新的噬菌体DNA。A正确
B、T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，只有DNA进入大肠杆菌，T2噬菌体会用自身的DNA和大肠杆菌的氨基酸等来合成新的噬菌体蛋白质外壳。B正确
C、噬菌体在大肠杆菌RNA聚合酶作用下转录出RNA。C错误
D、T2噬菌体的DNA进入细菌，以噬菌体的DNA为模板，利用大肠杆菌提供的原料合成噬菌体的DNA，然后通过转录，合成mRNA与核糖体结合，通过翻译合成噬菌体的蛋白质外壳，因此侵染过程中会发生合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合。D正确
故选C。
5.（2022·河北卷）关于遗传物质DNA的经典实验，叙述错误的是（ ）
A. 摩尔根依据果蝇杂交实验结果首次推理出基因位于染色体上
B. 孟德尔描述的“遗传因子”与格里菲思提出的“转化因子”化学本质相同
C. 肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验均采用了能区分DNA和蛋白质的技术
D. 双螺旋模型的碱基互补配对原则解释了DNA分子具有稳定的直径
【答案】A
【解析】
【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说-演绎法，其基本步骤：提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证（测交实验）→得出结论。2、肺炎双球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内转化实验证明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；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。3、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→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。
【选项解读】A、摩尔根通过假说—演绎法利用果蝇杂交遗传实验证明了基因位于染色体上。A错误
B、孟德尔描述的“遗传因子”实质是基因，基因是有遗传效应的DNA片段，格里菲思提出的“转化因子”是DNA，两者化学本质相同。B正确
C、肺炎双球菌体外转化实验利用酶解法去掉DNA或者DNA蛋白质，噬菌体浸染细菌实验利用同位素标记法区分DNA和蛋白质，两者均采用了能区分DNA和蛋白质的技术。C正确
D、DNA两条链上的碱基由氢键连接形成碱基对，且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则，使DNA分子具有稳定的直径。D正确
故选A。
6.（2022·海南卷）某团队从下表①～④实验组中选择两组，模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实验，验证DNA是遗传物质。结果显示：第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中，第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中。该团队选择的第一、二组实验分别是（ ）
T2噬菌体 大肠杆菌
① 未标记 15N标记
② 32P标记 35S标记
③ 3H标记 未标记
④ 35S标记 未标记
A. ①和④ B. ②和③ C. ②和④ D. ④和③
【答案】C
【解析】
【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→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。
【选项解读】噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌，蛋白质外壳没有进入，为了区分DNA和蛋白质，可用32P标记噬菌体的DNA，用35S标记噬菌体的蛋白质外壳，根据第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中，说明亲代噬菌体的DNA被32P标记，根据第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中，说明第二组噬菌体的蛋白质被35S标记。C正确，ABD错误
故选C。
7、（2022·6月浙江卷）下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是（ ）
A．需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌
B．搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来
C．离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌
D．该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
【答案】C
【解析】
【分析】1、噬菌体的结构:蛋白质外壳(C、H、0、N、S)+DNA(C、H、0、N、P）。
2、菌体的繁殖过程:吸附→注入(注入噬菌体的DN A)→合成（控制者:噬菌体的DNA;原料:细菌的化学成分)→组装→释放。
【选项解读】C.离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌D.该实验证物质是DNA A、实验过程中需单独用32P标记噬菌体的DNA和35S标记噬菌体的蛋白质。A错误
B、实验过程中搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体外壳与细菌分离。B错误
C、大肠杆菌的质量大于噬菌体，离心的目的是为了沉淀培养液中的大肠杆菌。C正确
D、该实验证明噬菌体的遗传物质是DNA。D错误
故选C。
8.（2021·1月浙江卷）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
【解析】
【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。
【选项解读】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
故选D。
9.（2019·江苏卷）赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质，下列关于该实验的叙述正确的是
A. 实验中可用15N代替32P标记DNA
B. 噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的
C. 噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌
D. 实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
【答案】C
【解析】
【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌→用搅拌器搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质分布情况。实验结论：DNA是遗传物质。
【选项解读】A、N是蛋白质和DNA共有的元素，若用15N代替32P标记噬菌体的DNA，则其蛋白质也会被标记，不能区分噬菌体的蛋白质和DNA。A错误
B、噬菌体的蛋白质外壳是由噬菌体的DNA做模板，即噬菌体的蛋白质外壳由其自身的DNA编码，由大肠杆菌提供原料和蛋白质合成的场所。B错误
C、子代噬菌体DNA合成的模板来自于亲代噬菌体自身的DNA，而合成的原料来自于大肠杆菌。C正确
D、该实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA。D错误
故选C。
10.（2019·4月浙江卷）为研究R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌的转化物质是DNA还是蛋白质，进行了肺炎双球菌体外转化实验，其基本过程如图所示：
下列叙述正确的是
A. 甲组培养皿中只有S型菌落，推测加热不会破坏转化物质的活性
B. 乙组培养皿中有R型及S型菌落，推测转化物质是蛋白质
C. 丙组培养皿中只有R型菌落，推测转化物质是DNA
D. 该实验能证明肺炎双球菌的主要遗传物质是DNA
【答案】C
【解析】
【分析】艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验中，将S型菌的DNA、蛋白质和荚膜等物质分离开，与R型菌混合培养，观察S型菌各个成分所起的作用。最后再S型菌的DNA与R型菌混合的培养基中发现了新的S型菌，证明了DNA是遗传物质。
【选项解读】A、甲组中培养一段 时间后可发现有极少的R型菌转化成了S型菌，因此甲组培养皿中不仅有S型菌落也有R型菌落。A错误
B、乙组培养皿中加入了蛋白质酶，故在乙组的转化中已经排除了蛋白质的干扰，应当推测转化物质是DNA。B错误
C、丙组培养皿中加入了DNA酶，DNA被水解后R型菌便不发生转化，故可推测是DNA参与了R型菌的转化。C正确
D、该实验只能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA，无法证明还有其他的物质也可做遗传物质。D错误
故选C。
11.（2020·1月浙江卷）某研究小组用放射性同位素、分别标记噬菌体，然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养，如图所示。一段时间后，分别进行搅拌、离心，并检测沉淀物和悬浮液中的放射性。下列分析错误的是
A. 甲组的悬浮液含极少量标记的噬菌体DNA，但不产生含的子代噬菌体
B. 甲组被感染的细菌内含有标记的噬菌体DNA，也可产生不含的子代噬菌体
C. 乙组的悬浮液含极少量标记的噬菌体蛋白质，也可产生含的子代噬菌体
D. 乙组被感染的细菌内不含标记的噬菌体蛋白质，也不产生含的子代噬菌体
【答案】C
【解析】
【分析】1°噬菌体侵染细菌实验过程：培养大肠杆菌，用、分别标记大肠杆菌→用、标记的大肠杆菌培养噬菌体→用、标记的噬菌体侵染普通大肠杆菌→搅拌、离心→检测悬浮液和沉淀物中的放射性。2°噬菌体侵染细菌的过程：吸附→注入核酸→合成→组装→释放。
【选项解读】A、甲组用标记的噬菌体侵染大肠杆菌，由于P存在于DNA中，悬浮液含极少量标记的噬菌体DNA，说明这一部分DNA没有和蛋白质外壳组装在一起，不会产生含的子代噬菌体。A正确
B、甲组用标记的噬菌体侵染大肠杆菌，由于P存在于DNA中，在侵染过程中，DNA进入大肠杆菌体内，由于噬菌体繁殖所需原料来自未被标记的大肠杆菌，且DNA复制为半保留复制，所以可产生含的子代噬菌体和不含的子代噬菌体。B正确
C、由于噬菌体的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌，所以乙组的悬浮液含较多标记的噬菌体蛋白质，不会产生含的子代噬菌体。C错误
D、由于噬菌体的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌，乙组被感染的细菌内不含标记的噬菌体蛋白质，也不产生含的子代噬菌体。D正确
故选C。
12.（2020·7月浙江卷）下列关于“肺炎双球菌转化实验”的叙述，正确的是（ ）
A. 活体转化实验中，R型菌转化成的S型菌不能稳定遗传
B. 活体转化实验中，S型菌的荚膜物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌
C. 离体转化实验中，蛋白质也能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传
D. 离体转化实验中，经DNA酶处理的S型菌提取物不能使R型菌转化成S型菌
【答案】D
【解析】
【分析】活体转化实验是以R型和S型菌株作为实验材料进行遗传物质的实验，将活的、无毒的R型（无荚膜，菌落粗糙型）肺炎双球菌或加热杀死的有毒的S型肺炎双球菌注入小白鼠体内，结果小白鼠安然无恙；将活的、有毒的S型（有荚膜，菌落光滑型）肺炎双球菌或将大量经加热杀死的有毒的S型肺炎双球菌和少量无毒、活的R型肺炎双球菌混合后分别注射到小白鼠体内，结果小白鼠患病死亡，并从小白鼠体内分离出活的S型菌。格里菲斯称这一现象为转化作用，实验表明，S型死菌体内有一种物质能引起R型活菌转化产生S型菌。离体转化实验是艾弗里等人从S型活菌体内提取DNA、RNA、蛋白质和荚膜多糖，将它们分别和R型活菌混合培养，结果只有S型菌DNA和R型活菌的混合培养的培养基中既有R型菌，也有S型菌，这就是是一部分R型菌转化产生有毒的、有荚膜的S型菌所致，并且它们的后代都是有毒、有荚膜的。
选项解读】A、 活体转化实验中，小鼠体内有大量 S型菌，说明R型菌转化成的S型菌能稳定遗传。A错误
B、活体转化实验中，无法说明是哪种物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌。B错误
C、离体转化实验中，只有S型菌的DNA才能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传。C错误
D、离体转化实验中，经DNA酶处理的S型菌提取物，其DNA被水解，故不能使R型菌转化成 S型菌。D正确
故选D。
13.（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DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，可以得到S型菌
【答案】D
【解析】
【分析】肺炎双球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲斯体内转化实验证明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，没有证明转化因子是什么物质，而艾弗里体外转化实验，将各种物质分开，单独研究它们在遗传中的作用，并用到了生物实验中的减法原理，最终证明DNA是遗传物质。
【选项解读】A、与R型菌相比，S型菌具有荚膜多糖，S型菌有毒，故可推测S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关。A正确
B、S型菌的DNA进入R型菌细胞后使R型菌具有了S型菌的性状，可知S型菌的DNA进入R型菌细胞后指导蛋白质的合成。B正确
C、加热杀死的S型菌不会使小白鼠死亡，说明加热杀死的S型菌的蛋白质功能丧失，而加热杀死的S型菌的DNA可以使R型菌发生转化，可知其DNA功能不受影响。C正确
D、将S型菌的DNA经DNA酶处理后，DNA被水解为小分子物质，故与R型菌混合，不能得到S型菌。D错误
故选D。
考点2 DNA的结构和复制
1.下列关于双链DNA分子结构的叙述，正确的是（ ）
A. 磷酸与脱氧核糖交替连接构成了DNA的基本骨架
B 双链DNA中T占比越高，DNA热变性温度越高
C. 两条链之间的氢键形成由DNA聚合酶催化
D. 若一条链的G+C占47%，则另一条链的A+T也占47%
【答案】A
【解析】
【分析】DNA分子结构的主要特点：DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；一条DNA链上相邻的两个核苷酸之间通过磷酸二脂键相连，DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则（A-T、C-G）。
【选项解读】A、DNA的外侧是由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对。A正确
B、双链DNA中AT碱基对之间有两个氢键，GC碱基对之间有三个氢键（较为稳定），所以CG碱基对占比越高，DNA热变性温度越高。B错误
C、DNA聚合酶催化形成的是磷酸二酯键，氢键不需要催化形成，它在DNA聚合酶催化磷酸二脂键形成后自动形成氢键。C错误
D、互补的碱基在单链上所占的比例相等，若一条链的G+C占47%，则另一条链的G+C也占47%，A+T占1-47%=53%。D错误
故选A。
2.（2023·山东卷）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
【解析】
【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。2、DNA分子复制的特点：半保留复制；边解旋边复制，两条子链的合成方向是相反的。
【选项解读】A、据图分析，图甲时新合成的单链①比②短，图乙时①比②长，因此可以说明①和②延伸时均存在暂停现象。A正确
B、①和②两条链中碱基是互补的，图甲时新合成的单链①比②短，但②中多出的部分可能不含有A、T，因此①中A、T之和与②中A、T之和可能相等。B正确
C、①和②两条链中碱基是互补的，丙为复制结束时的图像，新合成的单链①与②等长，图丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等。C正确
D、①和②两条单链由一个双链DNA分子复制而来，其中一条母链合成子链时①的5'端指向解旋方向，那么另一条母链合成子链时②延伸方向为5'端至3'端，其模板链5'端指向解旋方向。D错误
故选D。
3.（2023·6月浙江卷）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
【解析】
【分析】DNA分子复制的过程：①解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。②合成子链：以解开的每一条母链为模板，以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链。③形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。
【选项解读】A、由图可知，修复过程中需要将损伤部位的序列切断，因此需要限制酶的参与；同时修复过程中，单个的脱氧核苷酸需要依次连接，要借助DNA聚合酶。A正确
B、填补缺口时，新链即子链的延伸方向为5’到3’的方向进行。B正确
C、DNA有害损伤发生后，在细胞增殖中进行修复，保证DNA复制的正确进行，对细胞最有利。C错误
D、癌症的发生是多个基因累积突变的结果，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
故选C。
4.（2022·重庆市）下列发现中，以DNA双螺旋结构模型为理论基础的是（ ）
A. 遗传因子控制性状 B. 基因在染色体上
C. DNA是遗传物质 D. DNA半保留复制
【答案】D
【解析】
【分析】1、DNA分子复制的特点：半保留复制；边解旋边复制。2、DNA分子复制的场所：细胞核、线粒体和叶绿体。3、DNA分子复制的过程：①解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。②合成子链：以解开的每一条母链为模板，以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链。③形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。4、DNA分子复制的时间：有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。
【选项解读】A、孟德尔利用假说—演绎法提出了生物的性状是由遗传因子控制的，总结出了分离定律，并未以DNA双螺旋结构模型为理论基础。A错误
B、萨顿根据基因与染色体的平行关系，运用类比推理法得出基因位于染色体上的推论，并未以DNA双螺旋结构模型为理论基础。B错误
C、艾弗里、赫尔希和蔡斯等科学家，设法将DNA和蛋白质分开，单独、直接地研究它们的作用，证明了DNA是遗传物质，并未以DNA双螺旋结构模型为理论基础。C错误
D、沃森和克里克成功构建DNA双螺旋结构模型，并进一步提出了DNA半保留复制的假说， DNA半保留复制，以DNA双螺旋结构模型为理论基础。D正确
故选D。
5.（2022·海南卷）科学家曾提出DNA复制方式的三种假说：全保留复制、半保留复制和分散复制（图1）。对此假说，科学家以大肠杆菌为实验材料，进行了如下实验（图2）：
下列有关叙述正确的是（ ）
A. 第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带，说明DNA复制方式一定半保留复制
B. 第二代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带和1条轻带，说明DNA复制方式一定是全保留复制
C. 结合第一代和第二代细菌DNA的离心结果，说明DNA复制方式一定是分散复制
D. 若DNA复制方式是半保留复制，继续培养至第三代，细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带
【答案】D
【解析】
【分析】DNA的复制是半保留复制，即以亲代DNA分子的每条链为模板，合成相应的子链，子链与对应的母链形成新的DNA分子，这样一个DNA分子经复制形成两个子代DNA分子，且每个子代DNA分子都含有一条母链。将DNA被15N标记的大肠杆菌移到14N培养基中培养，因合成DNA的原料中含14N，所以新合成的DNA链均含14N。根据半保留复制的特点，第一代的DNA分子应一条链含15N，一条链含14N。
【选项解读】ABC、第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带，则可以排除全保留复制，但不能肯定是半保留复制或分散复制，继续做子代ⅡDNA密度鉴定，若子代Ⅱ可以分出一条中密度带和一条轻密度带，则可以排除分散复制，同时肯定是半保留复制。ABC错误
D、若DNA复制方式是半保留复制，继续培养至第三代，形成的子代DNA只有两条链均为14N，或一条链含有14N一条链含有15N两种类型，因此细菌DNA离心后试管中只会出现1条中带和1条轻带。D正确
故选D。
6.（2022·广东卷）λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化（如图），该线性分子两端能够相连的主要原因是（ ）
A. 单链序列脱氧核苷酸数量相等
B. 分子骨架同为脱氧核糖与磷酸
C. 单链序列的碱基能够互补配对
D. 自连环化后两条单链方向相同
【答案】C
【解析】
【分析】双链DNA的两条单链方向相反，脱氧核糖与磷酸交替连接构成DNA分子的基本骨架，两条单链之间的碱基互补配对。
【选项解读】AB、单链序列脱氧核苷酸数量相等、分子骨架同为脱氧核糖与磷酸交替连接，不能决定该线性DNA分子两端能够相连。AB错误
C、据图可知，单链序列的碱基能够互补配对，决定该线性DNA分子两端能够相连。C正确
D、DNA的两条链是反向的，因此自连环化后两条单链方向相反。D错误
故选C。
7．（2022·6月浙江卷）某同学欲制作DNA双螺旋结构模型，已准备了足够的相关材料。下列叙述正确的是（ ）
A．在制作脱氧核苷酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基
B．制作模型时，鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连
C．制成的模型中，腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和
D．制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧
【答案】C
【解析】
【分析】
【选项解读】A、在制作脱氧核苷酸时,需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基。A错误
B、制作模型时,腺嘿呤和胸腺密之间用2个氢键连接物相连，鸟嘌呤与胞喀院之间用3个氢键连接物相连。B错误
C、制成的DNA双螺旋结构模型遵循碱基互补配对原则，腺嘿呤与胞之和等于鸟嘌呤和胸腺密院之和。C正确
D、制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的外侧，碱基位于主链内侧。D错误
故选C。
8.（2021·山东省）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
【解析】
【分析】根据题干信息“含有基因修饰系统的 T-DNA 插入到水稻细胞 M 的某条染色体上，在该修饰系统的作用下，一个 DNA 分子单链上的一个 C 脱去氨基变为 U，脱氨基过程在细胞 M 中只发生一次”，所以M细胞含有T-DNA，且该细胞的脱氨基位点由C-G对变为U-G对，DNA的复制方式是半保留复制，原料为脱氧核苷酸（A、T、C、G）。
【选项解读】A、N是由M细胞形成的，在形成过程中没有DNA的丢失，由于T-DNA 插入到水稻细胞 M 的某条染色体上，所以M细胞含有T-DNA，因此N的每一个细胞中都含有 T-DNA。A正确
B、N植株的一条染色体中含有T-DNA，可以记为+，因此N植株关于是否含有T-DNA的基因型记为+-，如果自交，则子代中相关的基因型为++∶+-∶--=1∶2∶1，有 3/4的植株含 T-DNA。B正确
C、M中只有1个DNA分子上的单链上的一个 C 脱去氨基变为 U，所以复制n次后，产生的子细胞有2n个，但脱氨基位点为 A-U 的细胞的只有1个，所以这种细胞的比例为1/2n。C正确
D、如果M 经 3 次有丝分裂后，形成子细胞有8个，由于M细胞 DNA 分子单链上的一个 C 脱去氨基变为 U，所以是G和U配对，所以复制三次后，有4个细胞脱氨基位点为C-G，3个细胞脱氨基位点为A-T，1个细胞脱氨基位点为U-A，因此含T-DNA 且脱氨基位点为 A-T 的细胞占 3/8。D错误
故选D。
9.（2021·辽宁卷）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
【解析】
【分析】DNA复制需要的基本条件：（1）模板：解旋后的两条DNA单链；（2）原料：四种脱氧核苷酸；（3）能量：ATP；（4）酶：解旋酶、DNA聚合酶等。
【选项解读】A、子链延伸时5′→3′合成，故游离的脱氧核苷酸添加到3′端。A正确
B、子链的合成过程需要引物参与。B错误
C、DNA每条链的5′端是磷酸基团末端，3′端是羟基末端。C错误
D、解旋酶的作用是打开DNA双链。D错误
故选A。
10.（2019·全国Ⅰ卷）用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是UUU，若要在体外合成同位素标记的多肽链，所需的材料组合是（ ）
①同位素标记的tRNA
②蛋白质合成所需的酶
③同位素标记的苯丙氨酸
④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸
⑤除去了DNA和mRNA的细胞裂解液
A. ①②④ B. ②③④
C. ③④⑤ D. ①③⑤
【答案】C
【解析】
【分析】分析题干信息可知，合成多肽链的过程即翻译过程。翻译过程以mRNA为模板（mRNA上的密码子决定了氨基酸的种类），以游离的氨基酸为原料，以tRNA作为转运氨基酸的运载体，以核糖体为合成车间，在有关酶、能量（ATP供能）及其他适宜条件（温度、pH）作用下合成多肽链。
【选项解读】①、③项分析：翻译的原料是氨基酸，要想让多肽链带上放射性标记，应该用同位素标记的氨基酸（苯丙氨酸）作为原料，而tRNA作为转运氨基酸的运载体不需要进行标记。①错误、③正确
④、⑤项分析：合成蛋白质需要模板，由题知苯丙氨酸的密码子是UUU，因此可以用人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸作模板，同时要除去细胞中原有DNA和mRNA的干扰。④、⑤正确
②项分析：除去了DNA和mRNA的细胞裂解液模拟了细胞中的真实环境，其中含有核糖体、tRNA、催化多肽链合成的酶等，因此不需要再加入蛋白质合成所需的酶。故②错误
因此③④⑤正确，综上所述，ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
11.（2019·天津卷）用3H标记胸腺嘧啶后合成脱氧核苷酸，注入真核细胞，可用于研究
A. DNA复制的场所
B. mRNA与核糖体的结合
C. 分泌蛋白的运输
D. 细胞膜脂质的流动
【答案】A
【解析】
【分析】本题利用同位素标记法对DNA的复制、蛋白质的合成和运输及细胞膜的结构和功能等有关知识进行综合考查。DNA复制需要脱氧核苷酸作为原料；mRNA与核糖体结合，翻译形成蛋白质；分泌蛋白的运输需要内质网和高尔基体形成囊泡运输；细胞膜脂质的流动与物质跨膜运输有关。
【选项解读】A、胸腺嘧啶为DNA特有的碱基，将其标记后合成的脱氧核苷酸是DNA复制的原材料，故可利用其研究DNA复制的场所。A正确
B、mRNA的基本单位是核糖核苷酸，故用标记的脱氧核苷酸不能研究 mRNA与核糖体的结合。B错误
C、分泌蛋白的需要内质网的加工，形成囊泡运到高尔基体，加工、分类和包装，形成分泌小泡，通过细胞膜胞吐运出，与脱氧核苷酸无关。C错误
D、细胞膜中的脂质不含脱氧核苷酸，其流动与脱氧核苷酸无关。D错误
故选A。
12.（2019·4月浙江卷）在含有BrdU的培养液中进行DNA复制时，BrdU会取代胸苷掺入到新合成的链中，形成BrdU标记链。当用某种荧光染料对复制后的染色体进行染色，发现含半标记DNA（一条链被标记）的染色单体发出明亮荧光，含全标记DNA（两条链均被标记）的染色单体荧光被抑制（无明亮荧光）。若将一个细胞置于含BrdU的培养液中，培养到第三个细胞周期的中期进行染色并观察。下列推测错误的是
A. 1/2的染色体荧光被抑制
B. 1/4的染色单体发出明亮荧光
C. 全部DNA分子被BrdU标记
D. 3/4的DNA单链被BrdU标记
【答案】D
【解析】
【分析】DNA的复制方式为半保留复制。根据题意分析，复制到第三个细胞周期的中期时，共有4个细胞，以第一代细胞中的某一条染色体为参照，含半标记DNA的染色单体共有2条，含全标记DNA的染色单体共有6条。
【选项解读】AB、由题意可知，在第三个细胞周期中期时，含半标记DNA的染色单体分别在两个细胞中，故有两个细胞的两条染色单体荧光全被抑制，有两个细胞中的一条染色单体发出明亮荧光，一条染色单体荧光被抑制。A、B正确
C、一个DNA分子中有两条脱氧核苷酸链，由于DNA为半保留复制，故不含BrdU标记的两条脱氧核苷酸链分别位于两个DNA分子中，新复制得到的脱氧核苷酸链必然含BrdU标记，故所有DNA分子都被BrdU标记。C正确
D、以第一代细胞中的某一条染色体为参照，在第三个细胞周期中期时一共有16条DNA单链，含BrdU标记的有14条，故有的DNA单链被BrdU标记。D错误
故选D。
13.（2020·7月浙江卷）某DNA片段的结构如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. ①表示胞嘧啶 B. ②表示腺嘌呤
C. ③表示葡萄糖 D. ④表示氢键
【答案】D
【解析】
【分析】题图是DNA的结构图，DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸，含有A、T、C、G四种碱基；DNA由两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，每条链上的一个核苷酸以脱氧核糖与另一个核苷酸上的磷酸基团结合，形成主链的基本骨架，并排列在主链外侧，碱基位于主链内侧；DNA一条链上的核苷酸碱基与另一条链上的核苷酸碱基按碱基互补配对原则进行配对，由氢键连接。
【选项解读】A、分析图示可知，A（腺嘌呤）与①配对，根据碱基互补配对原则，则①为T（胸腺嘧啶）。A错误
B、②与G（鸟嘌呤）配对，则②为C（胞嘧啶）。B错误
C、DNA分子中所含的糖③为脱氧核糖。C错误
D、DNA两条链中配对的碱基通过④氢键相连。D正确
故选D。
14.（2020·山东卷）CDK1是推动细胞由分裂间期进入分裂期的关键蛋白。在DNA复制开始后，CDK1发生磷酸化导致其活性被抑制，当细胞中的DNA复制完成且物质准备充分后，磷酸化的CDK1发生去磷酸化而被激活，使细胞进入分裂期。大麦黄矮病毒( BYDV )的M蛋白通过影响细胞中CDK1的磷酸化水平而使农作物患病。正常细胞和感染BYDV的细胞中CDK1的磷酸化水平变化如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 正常细胞中DNA复制未完成时，磷酸化的CDK1的去磷酸化过程受到抑制
B. 正常细胞中磷酸化的CDK1发生去磷酸化后，染色质螺旋化形成染色体
C. 感染BYDV的细胞中，M蛋白通过促进CDK1的磷酸化而影响细胞周期
D. M蛋白发挥作用后，感染BYDV的细胞被阻滞在分裂间期
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图可知，在正常细胞中，DNA复制开始后，CDK1磷酸化水平升高，当细胞中DNA复制完成后，CDK1的磷酸化水平降低，使细胞进入分裂期，从而完成正常的细胞周期。感染BYDV的细胞中，间期DNA复制时，CDK1磷酸化水平升高后则不再降低，使细胞不能进入分裂期而停留在间期，不能完成正常的细胞周期。由此可推测M蛋白可能是通过抑制CDK1的去磷酸化过程而影响细胞周期的。
【选项解读】A、由分析可知，正常细胞中DNA复制未完成时，磷酸化的CDK1去磷酸化过程受到抑制，使其磷酸化水平较高。A正确
B、正常细胞中，磷酸化的CDK1发生去磷酸化后，会使细胞进入分裂期，在分裂期的前期染色质会螺旋化形成染色体。B正确
C、由分析可知，感染BYDV的细胞中，M蛋白可能是通过抑制CDK1的去磷酸化过程而影响细胞周期的。C错误
D、由分析可知，M蛋白发挥作用后，感染BYDV的细胞不能进入分裂期而停留在分裂间期。D正确
故选C。
15.（2021·6月浙江卷）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
【解析】
【分析】碱基互补配对原则的规律：（1）在双链DNA分子中，互补碱基两两相等，A=T，C=G，A+T=C+G，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数；（2）DNA分子的一条单链中（A+T）与（G+C）的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值；（3）DNA分子一条链中（A+G）与（T+C）的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数，在整个双链中该比值为1；（4）不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同，即（A+T）与（C+G）的比值不同。该比值体现了不同生物DNA分子的特异性；（5）双链DNA分子中，A=（A1+A2）÷2，其他碱基同理。
【选项解读】分析题意可知：该DNA片段含有100个碱基对，即每条链含有100个碱基，其中一条链（设为1链）的A+T占40%，即A1+T1=40个，则C1+G1=60个；互补链（设为2链）中G与T分别占22%和18%，即G2=22，T2=18，可知C1=22，则G1=60-22=38=C2，故该DNA片段中C=22+38=60。已知DNA复制了2次，则DNA的个数为22=4，4个DNA中共有胞嘧啶脱氧核苷酸的数量为4×60=240，原DNA片段中有60个胞嘧啶脱氧核糖核苷酸，则需要游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为240-60=180，B正确，ACD错误。
故选B。
16.（2021·6月浙江卷）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
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