人教版高中生物必修2多项选择第4章基因的表达练习含答案（教师用）

第4章　基因的表达
课时作业（十）　基因指导蛋白质的合成
[基础巩固练]
1.有的时候，携带丙氨酸的tRNA上反密码子中某个碱基改变，对丙氨酸的携带和转运不产生影响。相关说法正确的是（　　）
A.tRNA可作为蛋白质翻译的模板
B.tRNA的反密码子直接与氨基酸结合
C.决定丙氨酸的密码子只有一种
D.tRNA上结合氨基酸的位点在反密码子外
解析：翻译的模板是mRNA，tRNA是翻译时运载氨基酸的工具，A错误；密码子具有简并性，由题意可知决定丙氨酸的密码子不只有一种，C错误；tRNA上结合氨基酸的位点在tRNA的3'端，反密码子与mRNA上的密码子通过碱基互补配对结合，即tRNA上结合氨基酸的位点在反密码子外，B错误，D正确。
答案：D
2.下列关于核酸的叙述中，正确的是（　　）
A.DNA和RNA中的五碳糖种类相同
B.组成DNA与磷脂的元素种类不同
C.2019－nCoV的遗传信息储存在DNA中
D.DNA特有的碱基是T，RNA特有的碱基是U
解析：组成DNA的五碳糖是脱氧核糖，组成RNA的五碳糖是核糖，A错误；组成DNA和磷脂的元素都是C、H、O、N、P 5种元素，B错误；2019－nCoV的遗传信息储存在RNA中，C错误；DNA特有的碱基是T，RNA特有的碱基是U，D正确。
答案：D
3.（多选）（2024·山东泰安第二中学高一期末）关于图甲、乙、丙的说法，正确的是（　　）
A.图甲所示过程相当于图丙的⑥过程，主要发生于细胞核中
B.若图甲的①中A占23％、U占25％，则对应DNA片段中A占24％
C.图乙所示过程相当于图丙的⑨过程，所需原料是氨基酸
D.正常情况下，人的神经细胞中不会发生的只有⑦⑧过程
解析：图甲所示过程是转录，图丙的⑥过程也是转录，转录主要发生于细胞核中，A正确；若图甲的①中A占23％、U占25％，则对应DNA片段中A＋T＝23％＋25％＝48％，可知A＝T＝24％，B正确；图乙所示过程为翻译，图丙的⑨过程也为翻译，翻译是以mRNA为模板合成蛋白质（多肽）的过程，所需原料是氨基酸，C正确；人的神经细胞属于高度分化的细胞，正常情况下，人的神经细胞中不会发生的也包括⑤DNA复制过程，D错误。
答案：ABC
4.抗生素P能有效抑制细胞内蛋白质的合成，原因是其具有与tRNA结构中“结合氨基酸部位”类似的结构。在进行试管内翻译时，将足量抗生素P加到反应试管内，可能会观察到的现象是（　　）
A.试管内翻译的最终产物为不完整蛋白质
B.携带氨基酸的tRNA可与mRNA发生T－A、G－C、C－G、A－T的配对
C.mRNA无法与核糖体结合
D.抗生素P会影响基因转录形成相应的mRNA
解析：分析题意可知，抗生素P会与tRNA竞争结合氨基酸，因此会抑制蛋白质的合成，导致合成的蛋白质不完整，A正确；携带氨基酸的tRNA可与mRNA发生U－A、G－C、C－G、A－U的配对，B错误；抗生素P不会影响mRNA与核糖体的结合，C错误；抗生素P不会影响基因转录形成相应的mRNA，D错误。
答案：A
5.某生物基因表达过程如图所示，下列叙述与该图相符的是（　　）
A.该过程发生在真核细胞中
B.DNA－RNA杂交区域中A应与T配对
C.mRNA翻译只能得到一条肽链
D.在RNA聚合酶作用下DNA双螺旋解开
解析：图示转录和翻译过程是同时进行的，发生在原核细胞中，A错误；DNA－RNA杂交区域中A应与U配对，B错误；一个mRNA可相继结合多个核糖体同时进行翻译过程，得到多条肽链，C错误；转录过程中，在RNA聚合酶的作用下DNA双螺旋解开，D正确。
答案：D
6.如图所示为细胞中遗传信息的传递和表达过程，相关叙述正确的是（　　）
A.①是DNA的复制，②是转录，③是翻译，三个过程中碱基配对情况不完全相同
B.②③过程发生的场所可能相同，③以DNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的肽链
C.①②过程所需要的原料相同
D.③过程中不同核糖体合成的是同一种肽链，核糖体的移动方向是由右向左
解析：①是DNA的复制，②是转录，③是翻译，DNA复制过程中碱基配对方式为A－T、C－G、G－C、T－A，转录过程中碱基配对方式为A－U、C－G、G－C、T－A，翻译过程中碱基配对方式为A－U、C－G、G－C、U－A，可见这三个过程中碱基配对情况不完全相同，A正确；②是转录过程，主要发生在细胞核中，此外还可以发生在线粒体和叶绿体中；③是翻译过程，发生在核糖体上，也能发生在线粒体和叶绿体中，该过程以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的肽链，B错误；①②过程所需要的原料不同，①过程所需要的原料是脱氧核苷酸，②过程所需要的原料是核糖核苷酸，C错误；③过程中不同核糖体合成的是同一种肽链，核糖体的移动方向是由左向右，D错误。
答案：A
[能力提升练]
7.（多选）（2024·江苏苏州高三统考开学考试）核糖体由大、小两个亚基组成，其上有3个供tRNA结合的位点，其中A位点是新进入的tRNA结合位点，P位点是肽链延伸过程中的tRNA结合位点，E位点是空载的tRNA释放位点，如下图所示。下列叙述正确的是（　　）
A.翻译过程中，tRNA的移动顺序是A位点→P位点→E位点
B.核糖体与mRNA的结合部位通常会形成2个tRNA的结合位点
C.P位点结合的tRNA上的反密码子是5'－CUG－3'
D.反密码子与终止密码子的碱基互补配对使得肽链的延伸终止
解析：根据题干信息A位点是新进入的tRNA结合位点，P位点是延伸中的tRNA结合位点，E位点是空载tRNA结合位点可知，tRNA的移动顺序是A位点→P位点→E位点，A正确；核糖体由大、小两个亚基组成，其上有3个供tRNA结合的位点，其中A位点是新进入的tRNA结合位点，P位点是肽链延伸过程中的tRNA结合位点，E位点是空载的tRNA释放位点，因此，核糖体与mRNA的结合部位通常会形成2个tRNA的结合位点，B正确；P位点结合的tRNA上的反密码子是5'－CUG－3'和密码子互补配对，C正确；由于终止密码子不决定氨基酸，当核糖体遇到终止密码子时，翻译过程会终止，没有相应的反密码子与终止密码子碱基互补配对，D错误。
答案：ABC
8.（2024·河北邢台高三统考期末）科学家在体外进行蛋白质合成时，向每个试管中分别加入一种氨基酸，再加入除去DNA和mRNA的细胞提取液及人工合成的RNA多聚尿嘧啶核苷酸，结果只有加入苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链。下图为蛋白质体外合成示意图。已知部分密码子及对应氨基酸：UAU和UAC对应酪氨酸；UUU和UUC对应苯丙氨酸；AGU和AGC对应丝氨酸；AAA和AAG对应赖氨酸。下列有关说法正确的是（　　）
A.细胞提取液中有核糖体、合成蛋白质的模板等
B.该过程对温度没有严格要求，可以在高温条件下进行
C.若在试管中加入的是多聚腺嘌呤核苷酸，则④号试管中会出现肽链
D.为了使实验更加准确，有必要向试管中加入tRNA
解析：图示实验中加入的细胞提取液应除去细胞原有的DNA和mRNA，防止对实验结果的影响，即加入的细胞提取液中应该不含有合成蛋白质的模板等，A错误；该过程需要相关酶的催化，而酶需要适宜的温度，因此该过程不可以在高温条件下进行，B错误；若在试管中加入的是多聚腺嘌呤核苷酸，则④号试管中会出现肽链，该肽链应该是由赖氨酸脱水缩合形成的，C正确；该实验模拟的是翻译过程，翻译过程中需要tRNA作为运载氨基酸的工具，而细胞提取液中含有tRNA，因此不需要额外添加tRNA，D错误。
答案：C
9.（2024·重庆高二校联考期末）下图1所示为某种生物细胞内进行的部分生理活动，图2表示中心法则，图中字母代表具体过程。下列叙述正确的是（　　）
A.图1所示过程可在真核细胞的细胞核中进行，其转录和翻译过程可同时进行
B.图1中酶甲和酶乙催化形成磷酸二酯键，而酶丙则催化磷酸二酯键的水解
C.图2中过程c和d的产物不同，但涉及的碱基配对方式完全相同
D.图2中过程d和e可分别发生在烟草花叶病毒和HIV体内
解析：图1进行了DNA复制、转录和翻译，且图中转录和翻译过程同时进行，原核细胞中转录和翻译同时进行，真核细胞的细胞核中转录和翻译不能同时进行，A错误；酶甲DNA聚合酶和酶乙RNA聚合酶催化形成磷酸二酯键，而酶丙解旋酶则催化氢键的断裂，B错误；图2中，各过程均遵循碱基互补配对原则，c过程是翻译，产物是蛋白质，d过程是RNA复制，产物是RNA，c和d都以RNA为模板，都是A－U、U－A、G－C、C－G配对，碱基配对的方式完全相同，C正确；图2中的d过程是RNA复制，产物是RNA，e是逆转录过程，产物是DNA，烟草花叶病毒在宿主细胞内可以发生d过程，HIV是逆转录病毒，e过程只能在宿主细胞内发生，D错误。
答案：C
10.如图为某基因的表达过程示意图，相关叙述正确的是（　　）
A.①是DNA，其双链均可作为②的转录模板
B.一个mRNA分子相继结合多个核糖体，形成多条不同肽链
C.③是核糖体，翻译过程③由5'向3'方向移动
D.④是tRNA，单链结构，因此不含氢键
解析：根据图示可知①为DNA，在转录过程中，只以其中的一条单链为模板，A错误；一个mRNA分子相继结合多个核糖体，由于是同一条信使RNA作模板翻译的，故形成多条肽链都是相同的，B错误；③是核糖体，由④转运RNA（tRNA）的移动方向可知，翻译过程③由5'向3'方向移动，C正确；④是tRNA，单链结构，但含有氢键维持其特有的结构，D错误。
答案：C
11.（多选）miRNA是一种小分子RNA，某miRNA能抑制W基因控制的蛋白质（W蛋白）的合成。某真核细胞内形成该miRNA及其发挥作用的过程示意图如下。
下列叙述错误的是（　　）
A.miRNA基因转录时，RNA聚合酶与该基因的起始密码子相结合
B.W基因转录形成的mRNA在细胞核内加工后，进入细胞质用于翻译
C.miRNA与W基因mRNA结合遵循碱基互补配对原则，即A与T、C与G配对
D.miRNA抑制W蛋白的合成是通过双链结构的miRNA直接与W基因mRNA结合所致
解析：RNA聚合酶与启动子结合参与基因转录形成RNA，起始密码子是翻译开始的信号，A错误；真核细胞内W基因转录形成的mRNA在细胞核内加工后，进入细胞质用于翻译，B正确；miRNA与W基因mRNA结合遵循碱基互补配对原则，A与U、C与G配对，C错误；据图可知，miRNA抑制W蛋白的合成是通过单链结构的miRNA与蛋白质结合形成的miRNA蛋白质复合物与W基因的mRNA结合所致，D错误。
答案：ACD
12.图中甲、乙、丙分别表示真核细胞内三种物质的合成过程，回答有关问题。
（1）图示甲、乙、丙过程分别表示　　　　、转录和翻译的过程。其中甲、乙过程可以发生在细胞核中，也可以发生在　　　　及
　　　　中。
（2）生物学中，经常使用3H－TdR（3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷）研究甲过程的物质合成情况，原因是　　　　　　　。
（3）转录时，与DNA中起点结合的酶是　　　　　。一个细胞周期中，乙过程在每个起点可起始多次，而细胞核中的甲过程在每个起点一般起始　　　　次。
（4）丙过程在核糖体中进行，通过　　　　上的反密码子来识别mRNA上的碱基，将氨基酸转移到相应位点上。AUG是甲硫氨酸的密码子，又是肽链合成的起始密码子，但某种分泌蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸，这是新生肽链经　　　　和　　　　加工修饰的结果。
答案：（1）DNA复制　线粒体　叶绿体　（2）3H－TdR是DNA合成的原料之一，可根据放射性强度变化来判断DNA合成情况　（3）RNA聚合酶　一　（4）tRNA　内质网　高尔基体
课时作业（十一）　基因表达与性状的关系
[基础巩固练]
1.人类白化病和苯丙酮尿症是由代谢异常引起的疾病，如图表示在人体代谢中产生这两类疾病的过程。由图中不能得出的结论是（　　）
A.基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物体的性状
B.基因可以通过控制酶的合成来控制生物体的性状
C.一个基因可以控制多种性状
D.一个性状可以由多个基因控制
解析：由图可知苯丙酮酸、多巴胺和黑色素的异常与酶的合成有密切的关系，而酶的合成是由基因控制的，A符合题意，B不符合题意；若基因1发生变化，则多巴胺和黑色素的合成都受影响，C不符合题意；多巴胺和黑色素的合成也都受多个基因的控制，D不符合题意。
答案：A
2.（多选）如图表示同一生物体内不同体细胞的基因表达状况，据图判断下列说法中正确的是（　　）
A.图中黑色方框表示表达的基因
B.图中白色方框表示“沉默”的基因
C.图中三种细胞的基因组成具有特异性
D.图解可说明细胞的分化是基因选择性表达的结果
解析：由题意可知，黑色方框表示表达的基因，图中白色方框表示“沉默”的基因，A、B正确；图中的3种细胞的形态、结构和功能具有明显的差异，但三种细胞的基因组成相同，C错误；图中胰岛素基因只在胰岛B细胞中表达，眼晶状体蛋白基因只在眼晶状体细胞中表达，说明细胞的分化是基因选择性表达的结果，D正确。
答案：ABD
3.许多基因的启动子（转录起始位点）内富含CG重复序列，若其中的部分胞嘧啶（C）被甲基化成为5－甲基胞嘧啶，就会抑制基因的转录。下列与之相关的叙述中，正确的是（　　）
A.在一条单链上相邻的C和G之间通过氢键连接
B.胞嘧啶甲基化导致表达的蛋白质结构改变
C.胞嘧啶甲基化会阻碍RNA聚合酶与启动子结合
D.基因的表达水平与基因的甲基化程度无关
解析：在一条脱氧核苷酸单链上相邻的C和G之间不是通过氢键连接的，而是通过“－脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖－”连接的，A错误；胞嘧啶甲基化导致的是表达过程中基因转录被抑制，对已经表达的蛋白质结构没有影响，B错误；根据题意“胞嘧啶甲基化会抑制基因的转录”可推知，抑制的实质就是阻碍RNA聚合酶与启动子结合，C正确；由于基因的表达水平与基因的转录有关，所以基因的表达水平与基因的甲基化程度有关，D错误。
答案：C
4.如图为人体内基因对性状的控制过程，据图分析正确的是（　　）
A.人体成熟的红细胞中只进行①②过程，而不进行③④过程
B.X1与X2的区别主要是脱氧核苷酸排列顺序的不同
C.人体衰老引起白发的原因是③④过程不能完成
D.如图反映了基因通过控制蛋白质的结构及酶的合成来控制生物的性状
解析：图中①③为转录过程，②④为翻译过程，X1和X2为转录形成的mRNA。人体成熟的红细胞没有细胞核和细胞器，①②③④过程均不能进行，A错误；X1与X2为转录形成的RNA，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，故X1与X2的区别主要是核糖核苷酸排列顺序的不同，B错误；人体衰老引起白发的原因是酪氨酸酶活性降低，不是酪氨酸酶不能合成，C错误；图示反映了基因通过控制蛋白质的结构及酶的合成来控制生物的性状，D正确。
答案：D
5.下列关于基因、蛋白质与性状关系的描述中，错误的是（　　）
A.中心法则总结了遗传信息在细胞内的基因（DNA）、RNA和蛋白质间的传递规律
B.基因与基因之间可以相互作用
C.基因控制性状，基因改变则性状也一定随之改变
D.基因型完全相同的两个个体也可能由于表观遗传现象而存在性状差异
解析：中心法则体现了遗传信息在细胞内的基因（DNA）、RNA和蛋白质之间的传递规律，A正确；基因与基因之间是可以相互作用的，一个基因的表达有可能影响另一个基因的表达，B正确；基因控制性状，但基因改变性状不一定改变，如AA变为Aa，还比如，密码子具有简并性，基因变了，可能编码的氨基酸没有变，性状没有变，C错误；基因型完全相同的两个个体也可能由于表观遗传现象而存在性状差异，D正确。
答案：C
[能力提升练]
6.（多选）ACC合成酶是植物体内乙烯合成的限速酶，下表是科学家以番茄ACC合成酶基因为探针，研究番茄果实不同成熟阶段及不同组织中该基因的表达情况。下列分析错误的是（　　）
果实成熟的不同阶段 叶片 雌蕊 雄蕊 根
绿果 变红 桃红 橙红 亮红 红透
－ ＋ ＋＋ ＋＋ ＋＋ ＋＋ ＋＋ ＋＋ ＋　 － － ＋ －
注：“－”表示该基因不表达，“＋”表示该基因表达，“＋”的数目越多表示表达水平越高。
A.该基因的表达水平在不同的组织和果实成熟的不同阶段无差异
B.橙红和亮红的果实细胞中该基因转录产物可能相对较多
C.绿果、雌蕊、叶片和根中无该基因及其转录产物，体现了细胞的基因选择性表达
D.果实中该基因表达水平高于叶片，说明前者的分化程度高于后者
解析：该基因的表达水平在不同的组织和果实成熟的不同阶段具有显著差异，A错误；绿果、雌蕊、叶片和根中含有该基因，只是未表达，C错误；该基因表达水平的高低不能用于果实与叶片分化程度高低的比较，D错误。
答案：ACD
7.（2024·新疆乌鲁木齐高三统考期末）小鼠常染色体上的A基因与生长发育有关，其无法表达会造成小鼠个体瘦小。A基因的表达受其前端P序列的影响（如下图）。研究人员用正常雌鼠（AA）与瘦小雄鼠（aa）杂交，F1全表现为个体瘦小。下列叙述正确的是（　　）
A.P序列甲基化使碱基序列发生改变从而影响后代表型的现象属于表观遗传
B.上述实验结果说明基因可通过控制酶的合成来控制小鼠的性状
C.上述实验结果可能是卵细胞中A基因前端的P序列甲基化造成的
D.F1雌雄小鼠相互交配，F2出现瘦小小鼠的原因均是A基因前端的P序列甲基化
解析：P序列甲基化会影响A基因的表达，进而影响后代表型，该现象属于表观遗传，该现象不改变碱基序列，A错误；P序列甲基化后导致A基因无法表达，小鼠个体瘦小，但不能确定基因是通过直接途径还是间接途径控制小鼠的性状，B错误；研究人员用正常雌鼠（AA）与瘦小雄鼠（aa）杂交，F1的基因型为Aa，全表现为个体瘦小，说明F1中的A基因不表达，A基因来自亲代雌鼠，所以可能是卵细胞中A基因前端的P序列甲基化造成的，C正确；F1雌雄小鼠相互交配，产生的F2中雌雄小鼠的基因型有AA、Aa、aa，F2出现瘦小小鼠的原因有的是不含A基因，有的是A基因前端的P序列甲基化，D错误。
答案：C
8.（多选）如图为基因的作用与性状的表现流程示意图，关于该流程的叙述不正确的是（　　）
A.①过程发生在细胞分裂前的间期，以DNA的两条链为模板合成 mRNA
B.②过程中需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP即可完成
C.某段DNA上发生了碱基的改变，则形成的mRNA、蛋白质一定会改变
D.基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物体的性状
解析：①过程是转录，它是以DNA的一条链为模板、四种核糖核苷酸为原料合成mRNA的过程，可以发生在细胞发育的各个时期，A错误；②过程中除了需要mRNA、氨基酸、核糖体、ATP、酶外，还需要 tRNA，B错误；某段DNA上发生了碱基的改变，则相应基因形成的mRNA会发生改变，但由于密码子具有简并性，其控制合成的蛋白质不一定会改变，C错误；基因通过控制酶的合成来控制代谢过程从而间接控制生物体的性状，D正确。
答案：ABC
9.已知果蝇的长翅与残翅是一对相对性状，且长翅（V）对残翅（v）为显性，但遗传学家在不同温度下培养长翅果蝇幼虫，得到不同的结果，如下表，请结合所学知识回答问题。
实验材料 实验处理 结果
长翅果蝇 幼虫A 25 ℃条件培养 长翅果蝇
长翅果蝇 幼虫B 35～37 ℃处理 6～24 h培养 残翅果蝇
（1）请针对出现残翅果蝇的原因提出假说，并进行解释。　　　　　　
　　　　　　　。
（2）这个实验说明基因与性状是怎样的关系？　　　　　　　。
（3）果蝇B的残翅性状能否遗传？　　　　　　　。
原因是　　　　　　　　　　　　。
（4）人们将果蝇B的残翅性状称为表型模拟，若现有一残翅果蝇，如何判断它是否为表型模拟？请设计鉴定方案。
①方法步骤：　　　　　　　　　　　　　。
②结果分析：a.若后代均为残翅果蝇，　　　　　　　　　。
b.若后代有长翅果蝇出现，　　　　　　　。
解析：（1）性状不仅受基因的控制，还受环境的影响，如酶的活性受温度的影响，而酶是在基因指导下合成的，翅的发育需要经过一系列酶的催化作用。（2）这个实验说明表型＝基因型＋环境。（3）果蝇B残翅的形成是环境改变引起的，不是遗传物质改变引起的，属于不可遗传的变异。（4）可让该个体与常温下发育成的异性残翅果蝇（vv）交配，并让其后代在常温下发育，若后代均为残翅，说明该果蝇为纯合子（vv），不是表型模拟；若后代有长翅出现，则该果蝇为表型模拟。
答案：（1）假说：温度升高，酶的活性改变，通过影响代谢从而影响性状。解释：翅的发育过程需要酶的催化，而酶是在基因指导下合成的，酶的活性受温度条件的影响　（2）基因控制生物的性状，而性状的形成同时还受到环境的影响　（3）不能遗传　这种残翅性状是单纯由环境条件的改变而引起的，其遗传物质（基因型）并没有发生改变　（4）①让这只残翅果蝇与多只在正常温度条件下发育成的异性残翅果蝇（基因型为vv）交配；使其后代在正常温度条件下发育　②a.则该果蝇为纯合子（vv），它不是表型模拟　b.则该果蝇为表型模拟
综合微评（二）
一、单选题（本题共12小题，每小题3分，共36分。每小题只有一个选项符合题意）
1.下列关于遗传物质的说法，错误的是（　　）
①真核生物的遗传物质是DNA　②原核生物的遗传物质是RNA　③细胞核的遗传物质是DNA　④细胞质的遗传物质是RNA
⑤甲型H1N1流感病毒的遗传物质是DNA或RNA　⑥噬菌体的遗传物质是DNA
A.②④⑤ B.②③④ C.②④⑥ D.①②⑤
解析：凡具有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA，如果细胞质也存在遗传物质，则细胞质的遗传物质是DNA，甲型H1N1流感病毒的遗传物质是RNA，故选A。
答案：A
2.1962年，美国生物学家沃森、英国物理学家克里克和英国物理学家威尔金斯因为《核酸的分子结构——脱氧核糖核酸的一个结构模型》共同获得了诺贝尔生理学或医学奖。如图是DNA分子结构模式图，下列叙述正确的是（　　）
A.图中2链上从3'－端到5'－端，碱基排列顺序是－ACGTCAG－
B.图中3是一个鸟嘌呤脱氧核苷酸
C.图中4部位的碳与磷酸基团相连，为3'碳
D.此类DNA分子的碱基（A＋T）/（G＋C）都是1
解析：根据碱基互补配对原则，在DNA双链结构中，A与T配对，C与G配对，图中2链上从3'－端到5'－端，碱基排列顺序是－ACGTCAG －，A正确；一个完整的脱氧核苷酸包含一个含氮碱基、一个脱氧核糖和与脱氧核糖的5'－碳相连的磷酸基团，图中3不是一个鸟嘌呤脱氧核苷酸，B错误；五碳糖中与含氮碱基相连的是1'－碳，沿顺时针方向数，图中4部位的碳与磷酸基团相连，为5'－碳，C错误；DNA结构遵循碱基互补配对原则，A与T配对，C与G配对，A＝T，C＝G，因此DNA分子的碱基（A＋G）/（T＋C）＝1，（A＋T）/（G＋C）的值不一定是1，D错误。
答案：A
3.下列关于噬菌体侵染细菌的实验叙述，错误的是（　　）
A.用32P标记的噬菌体侵染细菌时，保温时间过短或过长，都会使上清液放射性含量升高
B.用35S标记的噬菌体侵染细菌后，上清液放射性很高，但不能直接证明蛋白质不是遗传物质
C.该实验说明了DNA能自我复制并能指导蛋白质的合成
D.该实验的结果与肺炎链球菌转化实验的结果都能说明它们发生了可遗传的变异
答案：D
4.“肺炎链球菌的转化实验”证明了DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质，得出这一结论的关键是（　　）
A.用S型活菌和加热杀死后的S型菌分别对小白鼠进行注射，并形成对照
B.用杀死的S型菌与无毒的R型菌混合后注射到小鼠体内，小鼠死亡
C.从死亡小鼠体内分离获得了S型菌
D.将S型菌的各种物质分离并分别加入各培养基中，培养R型菌，观察是否发生转化
解析：A项只能说明活的S型菌有毒性，能使小鼠死亡，A项错误；B项小鼠死亡的原因不清楚，B项错误；C项说明小鼠死亡是由有毒性的S型菌造成的，C项错误；将S型菌的各种物质分离并分别加入含R型菌的培养基中共同培养，只有加入S型菌DNA的培养基中出现了S型菌落，这说明DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质，D项正确。
答案：D
5.关于DNA双螺旋结构，下列叙述正确的是（　　）
A.双螺旋结构以及碱基间的氢键使DNA分子具有较强的特异性
B.DNA的一条单链上相邻碱基之间以氢键连接
C.DNA的一条单链5'－端具有游离的磷酸基团，3'－端具有游离的羟基（－OH）
D.对于任意双链DNA而言，（A＋C）/（T＋G）的值在两条链中相等
解析：DNA分子的特异性指的是其碱基的特定排列顺序，A错误；DNA分子两条链之间的碱基以氢键相连，而一条链上的两个相邻碱基之间以“－脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖－”相连，B错误；对于任意双链DNA而言，（A＋C）/（T＋G）的值在两条链中互为倒数，D错误。
答案：C
6.下列关于科学史中研究方法和生物实验方法的叙述中，错误的是（　　）
A.噬菌体侵染细菌实验——放射性同位素标记法
B.证明基因位于染色体上的实验——假说－演绎法
C.DNA双螺旋结构的研究——模型构建法
D.DNA半保留复制方式的研究方法——差速离心法
解析：赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验中，用35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA，即采用了放射性同位素标记法，A正确；摩尔根证明基因位于染色体上利用了假说－演绎法，B正确；DNA双螺旋结构的研究利用了模型构建的方法，C正确；DNA半保留复制方式的研究利用了同位素标记法、密度梯度离心法和假说－演绎法，D错误。
答案：D
7.DNA的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体内DNA中（A＋T）/（G＋C）与（A＋C）/（G＋T）两个值的叙述，正确的是（　　）
A.碱基序列不同的双链DNA，后一值不同
B.前一个值越大，双链DNA的稳定性越高
C.当两个值相同时，可判断这个DNA是双链
D.双链DNA中后一值一定等于1
解析：双链DNA中，A＝T、C＝G，所以（A＋C）/（G＋T）＝1，A错误，D正确；双链DNA中的A与T之间有2个氢键，C与G之间有3个氢键，氢键越多，双链DNA的稳定性越高，由此推测（A＋T）/（G＋C）的值越大，双链DNA的稳定性越低，B错误；当DNA中（A＋T）/（G＋C）与（A＋C）/（G ＋T）的两个值相同时，这个DNA可能是双链也可能是单链，C错误。
答案：D
8.（2024·江苏南通高三统考开学考试）研究发现，apo－B基因表达的蛋白质在肝肾细胞中由4 563个氨基酸组成，在小肠细胞中却由2 153个氨基酸组成，原因是小肠细胞中的脱氨酶将apo－B的mRNA上的一个碱基C转变成U，如图所示。相关叙述错误的是（　　）
A.脱氨酶导致apo－B基因中一个碱基对由G∥C替换成A∥T
B.脱氨酶具有特异性，能识别并结合于RNA上的特定序列
C.密码子由CAA转变为UAA，导致翻译提前终止
D.该机制可导致同一基因控制合成多种蛋白质
解析：分析题意，小肠细胞中的脱氨酶将apo－B的mRNA上的一个碱基C转变成U，该过程直接作用于mRNA，不涉及基因中碱基对的改变，A错误；酶具有专一性，结合题意可知，小肠细胞中的脱氨酶将apo－B的mRNA上的一个碱基C转变成U，据此推测脱氨酶具有特异性，能识别并结合于RNA上的特定序列，B正确；终止密码子可导致翻译的结束，apo－B基因表达的蛋白质在肝肾细胞中由4 563个氨基酸组成，在小肠细胞中却由2 153个氨基酸组成，说明密码子由CAA转变为UAA，导致翻译提前终止，C正确；图示机制可导致人体内同一基因可以合成正常mRNA和异常mRNA，不同的mRNA可控制合成出不同的蛋白质，D正确。
答案：A
9.（2024·重庆高二校联考期末）研究者探讨了大鼠骨髓间质干细胞分化为肝细胞的过程中转录因子4（Oct4）启动子甲基化的调控机制，检测诱导培养过程中白蛋白（ALB）和Oct4基因的mRNA表达水平，以及Oct4基因启动子甲基化水平，结果如图1、图2所示。下列叙述错误的是（　　）
A.骨髓间质干细胞分化为肝细胞体现了基因的选择性表达
B.分化形成的肝细胞中白蛋白含量较高
C.Oct4基因表达产物可促进ALB基因的转录
D.Oct4基因启动子的甲基化水平与其表达量呈负相关
解析：细胞分化的本质是基因的选择性表达，即骨髓间质干细胞分化为肝细胞体现了基因的选择性表达，A正确；由图1可知，大鼠骨髓间质干细胞分化为肝细胞的过程中，ALB的mRNA高度表达，所以分化形成的肝细胞中白蛋白含量较高，B正确；根据图1实验结果可以看出Oct4基因表达产物下降，ALB基因的表达量上升，即Oct4基因表达产物与ALB基因的转录呈负相关，C错误；Oct4基因启动子的甲基化水平越高，该基因的表达水平越低，即Oct4基因启动子的甲基化水平与其表达量呈负相关，D正确。
答案：C
10.关于基因控制蛋白质合成的过程，下列叙述正确的是（　　）
A.一个含n个碱基的DNA分子，转录的mRNA分子的碱基数是n/2个
B.细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板，提高转录效率
C.DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别在DNA和RNA上
D.在细胞周期中，mRNA的种类和含量均不断发生变化
解析：DNA上可能有不具遗传效应的片段，且基因会选择性表达，所以mRNA分子的碱基数小于n/2个，A错误；转录是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成RNA的过程，B错误；DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点都在DNA上，C错误；在细胞周期不同时期，mRNA的种类和含量有所不同，D正确。
答案：D
11.下列关于基因、DNA与染色体的叙述，正确的是（　　）
A.细胞分裂前的间期随着DNA的复制，染色体和基因的数目也会发生改变
B.基因即DNA的片段，所以一个DNA分子上有许多的基因
C.染色体是基因的载体，基因只分布在染色体上
D.基因中储存着遗传信息，基因不同的根本原因在于脱氧核苷酸的排列顺序不同
解析：细胞分裂前的间期随着DNA的复制，基因数目加倍，但染色体数目未发生改变，A错误；基因通常是有遗传效应的DNA片段，B错误；真核生物的基因主要分布在染色体上，少数分布在细胞质中，C错误。
答案：D
12.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.在RNA病毒中发现了逆转录酶，其能以蛋白质为模板合成RNA
B.烟草花叶病毒的RNA可通过复制将遗传信息传递给子代
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聚合酶主要在分裂期通过转录和翻译合成
解析：逆转录酶催化的是RNA逆转录形成DNA的过程，A错误；烟草花叶病毒为RNA复制病毒，其RNA可通过复制将遗传信息传递给子代，B正确；果蝇体细胞中核DNA分子通过DNA复制将遗传信息传递给子代，C错误；洋葱根尖细胞中DNA聚合酶主要在G1期通过转录和翻译合成，以便催化S期DNA的复制，D错误。
答案：B
二、多选题（本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题有多个选项符合题目要求）
13.（2024·河北保定安国中学高三校联考开学考试）校正tRNA是指某些能校正基因的有害突变的tRNA，编码tRNA的DNA某些碱基改变后，导致反密码子发生改变而产生。单个碱基替换导致的某种突变产生了一种携带精氨酸但是识别甲硫氨酸遗传密码的tRNA（X）。下列叙述错误的是（　　）
A.X由三个核糖核苷酸构成，是基因表达的产物
B.校正tRNA利用反密码子及碱基互补配对原则来正确识别密码子
C.X可对应两种氨基酸，体现了密码子的简并性，提高了容错率
D.X参与合成的多肽链中，原来精氨酸的位置可被替换为甲硫氨酸
解析：X为RNA的一种，由许多个核糖核苷酸构成，A错误；校正tRNA利用反密码子及碱基互补配对原则来正确识别密码子，B正确；一种tRNA只识别一种氨基酸，同一种氨基酸具有两个或更多个密码子的现象称为密码子的简并性，C错误；X上携带的是精氨酸但是识别甲硫氨酸的遗传密码，所以，X参与合成的多肽链中，原来甲硫氨酸的位置可被替换为精氨酸，D错误。
答案：ACD
14.核酸和蛋白质结合在一起可称为“核酸－蛋白质”复合物，真核生物核基因在表达过程中产生的异常mRNA会被细胞分解，如图是核基因S的表达过程，下列有关叙述正确的是（　　）
A.图中①②过程可能都存在“核酸－蛋白质”复合物
B.S基因中某些序列不编码产物蛋白质中的氨基酸
C.与①过程相比，③过程特有的碱基互补配对方式是T－A
D.过程①和过程④中的酶均能作用于磷酸二酯键
解析：图中表示S基因的表达过程，①表示转录，②表示mRNA前体形成mRNA的过程，③表示正常mRNA翻译形成正常蛋白质的过程，④表示异常mRNA由于含有未“剪尽”的片段，被细胞检测出并分解形成核苷酸的过程。图中①转录和②mRNA前体形成mRNA的过程均需要酶的参与，都存在着“核酸－蛋白质”复合物，A正确；S基因包括编码区和非编码区，每一个不编码蛋白质的序列称为一个内含子，B正确；①转录过程的碱基互补配对方式有A－U、T－A、G－C、C－G，③翻译过程的碱基互补配对方式有A－U、U－A、G－C、C－G，故与①过程相比，③过程特有的碱基互补配对方式是U－A，C错误；①转录经酶的催化将核糖核苷酸通过磷酸二酯键连接起来，④中酶可催化断裂磷酸二酯键分解成核苷酸，D正确。
答案：ABD
15.（2024·安徽校联考二模）蜜蜂中的雌蜂（2N＝32）由受精卵发育而来，雄蜂（N＝16）由未受精的卵发育而来。蜜蜂中有一种DNMT3蛋白作用如图所示。雌蜂幼虫持续取食蜂王浆，使得部分被甲基化的dynactinp62基因去甲基化而能发育为蜂王。若敲除DNMT3基因后，雌蜂幼虫将发育成蜂王，与取食蜂王浆有相同效果。下列关于蜂王和工蜂的发育机制的叙述，不正确的是（　　）
A.蜂王浆可能会提高雌蜂幼虫细胞中DNMT3基因的表达水平
B.部分被甲基化的dynactinp62基因的遗传信息发生改变
C.DNMT3基因表达的产物可能是一种DNA甲基化酶
D.DNA甲基化可能干扰了RNA聚合酶与启动子的结合
解析：由题干信息“敲除DNMT3基因后，雌蜂幼虫将发育成蜂王，与取食蜂王浆有相同效果”，说明蜂王浆可能会抑制雌蜂幼虫细胞中DNMT3基因的表达，A错误；被甲基化的dynactinp62基因的遗传信息没有发生改变，B错误；抑制DNMT3基因表达后可以显著降低幼虫体内dynactinp62基因的甲基化水平，说明其表达产物可能是一种DNA甲基化酶，C正确；DNA甲基化使该基因不能表达，可能干扰了RNA聚合酶与启动子的结合，D正确。
答案：AB
三、非选择题（本题共3小题，共49分）
16.（15分）（2023·四川达州检测）DNA分子双螺旋结构模型提出之后，人们推测DNA可能通过图1中三种方式进行复制。某生物兴趣小组准备通过实验来探究DNA复制方式，基本思路是将含14N－DNA的大肠杆菌放在含15N的培养基上让其繁殖两代，提取每代大肠杆菌的DNA并作相应处理，可能出现的实验结果如图2。
图1
图2
图3
（1）该实验将会用到的实验技术有　　　　　　技术和密度梯度离心。若亲代大肠杆菌繁殖一次，出现实验结果1，可以说明DNA复制方式不是全保留复制，理由是　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　。
（2）若亲代大肠杆菌繁殖2代，出现实验结果2，说明DNA复制方式是　　　　复制。按照此复制方式：
①亲代大肠杆菌繁殖N代（N≥2），实验结果中轻带、中带、重带中DNA分子数量之比应为　　　　。
②图3中DNA片段2至少需要经过　　　　次复制才能获得DNA片段3。
解析：（1）本研究使用了15N对DNA分子进行了标记，应用了同位素标记技术，同时用密度梯度离心技术对DNA分子进行分离；若亲代大肠杆菌繁殖一次，出现实验结果1（离心后只有1条中带），可以说明DNA分子的复制可能是半保留复制，也可能是分散复制，但可以排除全保留复制，因为若为全保留复制，则1个DNA复制一次后形成的2个DNA分子中一个只含14N，另一个只含15N，实验结果应出现一条轻带和一条重带。（2）若DNA复制方式是半保留复制，则亲代大肠杆菌繁殖2代，形成的4个DNA分子中，只含15N的2个，一条链14N另一条链含15N的2个，经离心出现实验结果2，按照半保留复制方式：①亲代大肠杆菌繁殖N代（N≥2），无论复制多少代，形成的2N个DNA分子中，只含14N的有0个，一条链含14N、另一条链含15N的有2个，只含15N的有2N－2个，即实验结果中轻带、中带、重带中DNA分子数量之比应为0∶2∶（2N－2）。②图3中与DNA片段3相比，DNA片段2中G/U替换为了A/T，进行第一次复制时会出现A/U（模板链上的碱基U与A配对），进行第二次复制时会出现T与A配对；即至少需要经过2次复制，DNA片段2中G/U可替换为A/T，才能获得DNA片段3。
答案：（1）同位素标记　若为全保留复制，实验结果1应只出现轻带和重带　（2）半保留　0∶2∶（2N－2）　2
17.（17分）如图为人体某致病基因控制异常蛋白质合成的过程示意图。请回答下列问题：
（1）图中过程①是　　　　，此过程既需要　　　　　　作为原料，还需要能与基因启动子结合的　　　　　　进行催化。
（2）物质a的基本骨架是　　　　　　　　　　　，若图中异常肽链中有一段氨基酸序列为“－丝氨酸－谷氨酸－”，携带丝氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、CUU，则物质a中模板链相应碱基序列为　　　　　　。
（3）图中所揭示的基因控制性状的方式是　　　　　　　　　　。
（4）在细胞中由少量物质b就可以短时间内合成大量的蛋白质，其主要原因是　　　　　　　　　　　　　。
解析：（1）DNA分子一般是由2条反向平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构。据图可以判断，物质a是DNA，物质b是RNA，过程①是从DNA→RNA，为转录过程，过程②是核糖体沿着RNA移动，为翻译过程，转录过程既需要核糖核苷酸作为原料，还需要能与基因启动子结合的RNA聚合酶进行催化。（2）a是DNA，其基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧。若图中异常肽链中有一段氨基酸序列为“－丝氨酸－谷氨酸－”，携带丝氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、CUU，根据碱基互补配对原则，mRNA上的碱基序列为UCU、GAA，可以推知，物质a即DNA中模板链相应碱基序列为AGA、CTT。（3）据图可以看出，该病是致病基因控制合成了异常蛋白质导致的，揭示了基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。（4）在细胞中由少量b就可以短时间内合成大量的蛋白质，从图中可以看出其主要原因是一个mRNA分子上可结合多个核糖体同时合成多条肽链。
答案：（1）转录　核糖核苷酸　RNA聚合酶　（2）磷酸和脱氧核糖交替连接　AGA、CTT　（3）基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状　（4）同一条mRNA上可以相继结合多个核糖体同时合成多条肽链
18.（17分）miRNA是一类由内源基因转录的不编码氨基酸的单链RNA分子，其长度大多为19～25个核苷酸。在哺乳动物体内，miRNA能与某些靶基因转录出来的mRNA互补形成局部双链，干扰其正常碱基互补配对，从而阻断基因的正常表达。请回答下列问题。
（1）miRNA是以　　　　　　　　为模板，在　　　　酶的作用下合成的单链分子，其　　端具有游离的磷酸基团。与基因相比，miRNA特有的碱基名称是　　　　。
（2）miRNA阻断基因表达的分子机制可能是　　　　　　
　　　　　　　，
从而影响基因表达的　　　　过程。
（3）最新研究表明，miRNA在表达上具有阶段性和组织特异性，在生物发育的不同阶段有不同的miRNA表达，在不同的组织中表达量也不同，从而精细调控某些基因的表达，这说明miRNA可能在　　　　过程中起到重要作用。miRNA还能通过影响基因中启动子的甲基化对靶基因进行调控，这种对靶基因的影响能遗传，这种现象叫作　　　　　　。
解析：转录过程是以DNA的一条链为模板形成RNA的过程，翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程。在翻译过程中，tRNA与mRNA碱基互补配对，将运载的氨基酸按一定的顺序缩合成多肽。（1）miRNA是RNA分子，是由DNA的一条链为模板在RNA聚合酶的作用下转录而来的，RNA单链3'端具有羟基（－OH），5'端具有游离的磷酸基团。RNA与DNA相比，特有的碱基是U（尿嘧啶）。（2）miRNA能与相关基因转录出来的mRNA互补形成局部双链，而mRNA是翻译的模板，由此可以推断这些miRNA抑制基因表达的分子机制可能是miRNA能与某些靶基因转录出来的mRNA互补形成局部双链，干扰tRNA识别密码子，进而影响翻译过程。（3）miRNA在表达上具有阶段性和组织特异性，在生物发育的不同阶段有不同的miRNA表达，在不同的组织中表达量也不同，从而精细调控某些基因的表达，细胞分化的实质是基因的选择性表达，因此miRNA可能在细胞分化过程中起到重要作用。miRNA还能通过影响基因中启动子的甲基化对靶基因进行调控，这种对靶基因的影响能遗传，这种现象叫作表观遗传。
答案：（1）DNA的一条链　RNA聚合　5'　尿嘧啶　（2）miRNA能与某些靶基因转录出来的mRNA互补形成局部双链，干扰tRNA识别密码子　翻译　（3）细胞分化　表观遗传
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