单元检测六　遗传的物质基础（含解析）2026届高考生物学一轮复习单元检测卷

单元检测六　遗传的物质基础
一、选择题(本题共20小题，每小题2.5分，共50分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1．(2025·桂林联考)如图为“DNA是主要的遗传物质”论证模型。下列相关叙述正确的是(　　)
A．人们曾认为蛋白质是遗传物质，可能是因为蛋白质的氨基酸排列顺序多样
B．艾弗里在肺炎链球菌体外转化实验中对自变量的控制采用了加法原理
C．证据2的实验中可用C、H的同位素分别标记噬菌体的DNA和蛋白质
D．“主张DNA是主要的遗传物质”是通过完全归纳法得出的
2．(2024·广东虎山中学期末)赫尔希和蔡斯用32P标记的T2噬菌体与无32P标记的大肠杆菌混合培养，一段时间后经搅拌、离心得到了上清液和沉淀物，分别检测上清液、沉淀物的放射性。下列叙述不正确的是(　　)
A．离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒
B．32P主要集中在沉淀物中，上清液中也能检测到少量的放射性
C．如果搅拌前混合培养时间过长，会导致上清液中放射性降低
D．本实验结果说明DNA在生物亲子代之间的传递具有连续性
3．(2024·厦门联考)如图表示在“肺炎链球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”中相关含量的变化，其他实验操作都合理的情况下，下列相关叙述错误的是(　　)
A．曲线1表示在“肺炎链球菌的转化实验”中，S型活细菌的数量变化
B．曲线2表示在“肺炎链球菌的转化实验”中，R型活细菌的数量变化
C．曲线3表示在“32P标记的噬菌体侵染细菌的实验”中，上清液放射性含量的变化
D．曲线4表示在“35S标记的噬菌体侵染细菌的实验”中，上清液放射性含量的变化
4．(2024·海口模拟)S－2L噬菌体侵入细菌后，会利用自身基因合成dATPase和PurZ两种酶。dATPase直接降解宿主细胞中含A碱基的脱氧核苷酸，阻止其参与DNA的合成。PurZ和细菌的酶促进dZTP(二氨基嘌呤脱氧核苷酸)形成。随后，S－2L噬菌体自身的DNA聚合酶以dZTP为底物，在新合成的噬菌体DNA中添加dZTP形成Z－DNA，碱基Z与T间含三个氢键。下列有关叙述正确的是(　　)
A．Z－DNA中5种碱基和脱氧核糖交替连接构成其基本骨架
B．Z－DNA中磷酸和脱氧核糖数量相等，含1个游离的磷酸基团
C．S－2L噬菌体自身的DNA聚合酶能在其DNA中添加dZTP
D．与正常DNA相比，Z－DNA中嘌呤碱基的比例较大，结构较稳定
5．(2025·杭州联考)某雄果蝇的一个精原细胞DNA中的P均为32P，该精原细胞在不含32P的培养液中培养一段时间，观察到2个正在分裂的细胞甲、乙，细胞中的染色体、32P标记的染色体和核DNA数量如图所示。不考虑基因突变和染色体结构变异，下列叙述错误的是(　　)
A．细胞甲、乙正常完成分裂，均可能产生不含32P的子细胞
B．精原细胞形成细胞甲、乙过程至少各经历了2次着丝粒分裂
C．细胞乙形成过程中发生了同源染色体互换和分离异常
D．与细胞乙同时形成的另一细胞中染色体形态有4种或5种
6．(2024·宁波模拟)如图为某生物DNA分子片段的结构示意图。该DNA分子中含有20%的碱基T，使用了某化学物质后碱基G全部转变成mG，mG只能与碱基T配对。当完成一次复制后，其中一个子代DNA中含有30%的T。下列叙述错误的是(　　)
A．图中脱氧核糖上连接有1个或2个磷酸基团
B．复制后的另一个子代DNA中含有40%的碱基T
C．在细胞核、叶绿体、线粒体等结构中均可能形成①
D．DNA聚合酶分别沿a链从上至下及b链从下至上催化子链延伸
7．研究显示，光敏色素phyB有两种结构形态，其中phyB－Pfr为活化态。转录因子RVE可以直接结合到赤霉素合成基因GA3ox2(编码的酶将无活性的GA转变为有活性的GA)的启动子上，抑制该基因的表达，进而促进种子休眠和抑制萌发，作用机制如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．RVE阻止了RNA聚合酶与基因GA3ox2的结合
B．基因GA3ox2编码的酶一定使种子内GA含量上升
C．利用远红光对感光种子进行照射，可打破种子休眠
D．低温、干燥和红光照射条件下，有利于种子的储藏
8．(2024·天津河西区二模)基因重叠是指两个或两个以上的基因共用一段DNA序列。感染大肠杆菌的φX174噬菌体的遗传物质为环状单链DNA，含有6 870个碱基，其中A、G、T、C四种碱基比例依次为20%、10%、30%、40%。图甲表示该噬菌体复制的部分过程，①～④表示相应生理过程，②③均以－DNA为模板。图乙表示该噬菌体部分DNA的碱基排列顺序(图中数字表示对应氨基酸的编号)。下列选项中说法错误的是(　　)
A．φX174噬菌体DNA分子中含有0个游离的磷酸基团
B．完成过程①和②共需要消耗3 435个含A的核苷酸
C．③和④过程的碱基配对方式不完全相同
D．据图乙推断，D基因和E基因的重叠部分指导合成的氨基酸序列相同
9．(2025·亳州模拟)MMP-9是一种能促进癌细胞浸润和转移的酶。科研人员合成与MMP-9基因互补的双链RNA，将其转入胃腺癌细胞中，干扰MMP-9基因表达，从而达到一定的疗效，部分过程如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．核糖与磷酸交替连接构成了双链RNA分子的基本骨架
B．沉默复合体中蛋白质的作用可能与双链RNA解旋为单链有关
C．人造RNA干扰了基因的转录过程从而使MMP-9含量降低
D．过程①和过程③都会出现腺嘌呤和尿嘧啶的碱基互补配对
10．(2025·合肥模拟)铁蛋白能储存细胞中多余的Fe3＋，其在细胞中的合成量受到细胞中游离Fe3＋的影响，在铁调节蛋白、铁蛋白mRNA上的铁应答元件等共同作用下，实现翻译水平上的精细调控，机制如图所示。下列相关叙述正确的是(　　)
A．Fe3＋与铁调节蛋白结合导致其完全失活而脱离铁应答元件
B．细胞中游离Fe3＋影响铁蛋白的合成量，这属于正反馈调节
C．铁蛋白基因中的碱基数量是铁蛋白中氨基酸数量的6倍
D．细胞中铁蛋白合成调控机制可以避免物质和能量的浪费
11．(2024·厦门模拟)如图是通过滤纸过滤技术破译遗传密码的示意图，下列叙述错误的是(　　)
A．图中的三核苷酸(5′－CUC－3′)是翻译的模板
B．经过破译，密码子CUC编码的是亮氨酸
C．tRNA—三核苷酸—核糖体三元复合物无法通过滤纸
D．该方法的原理是标记的氨基酸与三核苷酸是一一对应的
12．如图是DNA转录过程示意图，研究发现，如果RNA聚合酶运行过快会导致与DNA聚合酶相“撞车”而使DNA折断，引发细胞癌变。一种特殊酶类RECQL5可以吸附到RNA聚合酶上减缓其运行速度，扮演“刹车”的角色，从而抑制癌症发生。下列分析错误的是(　　)
A．转录产生的RNA可能与核糖体结合，指导蛋白质的合成
B．RNA聚合酶沿着DNA的整条链从3′端移动到5′端合成一个RNA分子
C．DNA聚合酶和RNA聚合酶均可以与DNA链结合，但催化底物不同
D．RECQL5可以与RNA聚合酶结合进而减慢细胞内蛋白质合成的速率
13．(2024·海口模拟)人体细胞中具有修复或清除受损DNA的作用机制(部分过程如图)，以保证基因组的完整性。下列有关叙述正确的是(　　)
A．过程①②发生在细胞核，所需的模板、原料等相同
B．过程③属于负反馈调节，有利于受损DNA的修复
C．修复图中受损DNA所需的酶有解旋酶和DNA聚合酶
D．p53基因与p21基因发生突变可能会导致细胞癌变
14．(2024·荆州阶段检测)某科研团队开发出了无细胞蛋白质合成体系，发现其中存在一些小RNA，为研究其功能进行了实验。实验一：将大量的14C亮氨酸加入到一种无细胞体系中，一段时间后分离出小RNA并进行检测，结果如图甲所示；实验二：将14C亮氨酸—小RNA复合物与附着有核糖体的内质网提取物混合，在不同时间检测分离出的新合成的蛋白质和小RNA的放射性，结果如图乙所示。下列有关说法正确的是(　　)
A．实验一中使用的无细胞体系中应含有核糖体和mRNA
B．两个实验中均存在亮氨酸与小RNA结合和分离的过程
C．与亮氨酸结合的小RNA中含有亮氨酸的密码子
D．根据实验结果推测，无细胞蛋白质合成体系的小RNA应为tRNA
15．(2025·重庆九龙坡区模拟)如图甲表示真核生物某生理过程，其中一条链具有“不连续合成”的特点；图乙表示真核生物基因的遗传信息从DNA转移到RNA上之后，对有效遗传信息进行“剪断”与重新“拼接”的过程。下列说法正确的是(　　)
A．图甲表示DNA复制，图中两条子链的合成方向都是由5′端延伸到3′端
B．图乙过程①需要DNA聚合酶的参与，过程②有磷酸二酯键的断裂和合成
C．图乙过程③表示在核糖体上进行的翻译过程，该过程需要两类RNA的参与
D．由正常mRNA逆转录形成的cDNA与S基因完全相同
16．(2024·濮阳一模)真核细胞内某基因的表达过程如图所示，数字表示相应生理过程。下列叙述错误的是(　　)
A．过程①与过程②的碱基互补配对方式不完全相同
B．图中成熟mRNA1中含有起始密码子和终止密码子
C．以前体mRNA、成熟mRNA1为模板逆转录所得DNA不同
D．该基因表达为多肽链1与多肽链2是基因在翻译水平上调控的结果
17．(2024·苏州模拟)研究发现在某些物质的诱导下，基因的工作状态会发生改变，这一过程称为可诱导调节，相关机制如图所示。为验证这一机制，研究人员将大肠杆菌放在乳糖培养液中，发现细菌在早期不生长，一段时间后开始生长，随后分离出β－半乳糖苷酶(催化乳糖水解)。根据以上资料推测，下列说法错误的是(　　)
A．当无诱导物时，阻遏物通过与操纵基因的结合来影响结构基因的转录过程
B．一段时间后细菌开始生长，表明基因通过控制酶的合成来控制生物体的生命活动
C．乳糖通过诱导大肠杆菌合成β－半乳糖苷酶基因来实现对乳糖的水解利用
D．β－半乳糖苷酶基因的转录起点可能位于阻遏基因与操纵基因之间
18．DNA分子中的胞嘧啶被选择性地添加甲基基团而发生DNA甲基化，甲基化修饰的基因往往不能表达。已知鼠的灰色(A)与褐色(a)是一对相对性状，如图表示部分被甲基化的DNA片段及遗传印记对小鼠等位基因表达和传递的影响。下列叙述错误的是(　　)
A．被甲基化的DNA片段中遗传信息不发生改变，而生物的性状可发生改变
B．甲基化后的DNA在复制时，碱基配对的方式遵循碱基互补配对原则
C．基因印记均在亲代细胞有丝分裂过程中建立
D．子代小鼠的表型及比例为灰色∶褐色＝1∶1
19．核糖开关是一段具有复杂结构的RNA序列，能感受环境因素的变化而改变自身的结构和功能，从而调控基因的表达。在枯草杆菌中，有些基因的mRNA上具有SAM感受型核糖开关，其调节机制如图所示。据图分析，下列叙述正确的是(　　)
A．SAM可以抑制相关基因的转录来调节代谢过程
B．核糖开关与tRNA均存在碱基互补配对的区域
C．组成核糖开关的基本单位是脱氧核糖核苷酸
D．RBS的下游区域中存在启动子，是翻译的起始位置
20．(2024·重庆渝中区三模)科学家在研究细胞中的DNA复制时发现了两个事实，事实1：DNA复制时一条模板链是3′→5′走向，其互补链在5′→3′方向上连续合成，称为前导链；另一条模板链是5′→3′走向，其互补链也是沿5′→3′方向合成，但在复制过程中会形成许多不连续的小片段，最后许多不连续的小片段在DNA连接酶的作用下连成一条完整的DNA单链，称为后随链。事实2：原核生物和真核生物线粒体DNA复制时只有一个复制起点，真核生物核DNA复制时会出现多个复制起点。基于上述事实，不能推出的结论是(　　)
A．原核生物DNA复制时后随链各小片段之间可在DNA连接酶作用下通过氢键相连
B．真核生物核DNA复制时DNA聚合酶只能催化DNA单链由5′→3′方向延伸
C．真核生物核DNA复制时前导链也需DNA连接酶作用才能形成一条完整的DNA单链
D．真核生物线粒体DNA与原核生物DNA的复制特点相似，二者可能有共同的起源
二、非选择题(本题共5小题，共50分)
21．(10分)(2025·郑州模拟)噬菌体生物扩增法(PhaB法)是一种快速地间接检测标本中的结核分枝杆菌(MTB)的方法，其原理是噬菌体D29能专一性感染和裂解活的MTB，其可将DNA注入MTB菌体内，进入宿主细菌的噬菌体可以免受杀病毒剂的灭活，在MTB菌体内进行子代噬菌体的合成与增殖，最后裂解MTB释放出的子代噬菌体又感染一种作为指示剂的快速生长分枝杆菌，在24 h内形成清晰的噬菌斑。其检测原理如图所示，回答下列问题：
(1)(2分)噬菌体D29是一种DNA病毒，侵染MTB后，MTB能为噬菌体D29的增殖过程提供__________________等原料。
(2)(3分)该实验需要设计对照实验，对照实验应将噬菌体D29置于__________________中，其他操作与实验组相同。若对照组中也发现了少数的噬菌斑，排除操作过程中被杂菌污染的可能，结合图示分析最可能的原因是________________________________________。
(3)(3分)作为指示剂的细菌应当对噬菌体D29具有较__________(填“强”或“弱”)的敏感性，利用PhaB法检测MTB可以用于区别活菌和死菌，原因是_________________。
(4)(2分)利用PhaB法检测MTB可用于快速开展临床抗结核药物的疗效观察，以及时评估疗效。现有某种抗结核药物X和MTB样液，试简述利用PhaB法评估药物X疗效的实验设计思路：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
22．(8分)将双链DNA在中性盐溶液中加热，两条DNA单链分开，该过程叫作DNA变性。变性后的DNA如果慢慢冷却，又能恢复成为双链DNA，该过程叫作复性。回答下列关于双链DNA分子的结构和复制的问题：
(1)从结构上看(图1)，DNA两条链的方向____________(填“相同”或“相反”)。DNA复制时，催化脱氧核苷酸添加到DNA子链上的酶是__________________，该酶只能使新合成的DNA链从5′端向3′端延伸，依据该酶催化DNA子链延伸的方向推断，图1中的DNA复制模型________(填“是”或“不是”)完全正确。
(2)DNA变性时脱氧核苷酸分子间的磷酸二酯键不受影响，而______________被打开；在细胞内进行DNA复制时，该过程需要____________的作用。
(3)如果图2中α链中A＋T所占比例为46%，则该DNA分子中A＋C所占比例为__________。
(4)(2分)图2中α链是以β链为模板逆转录形成的子链，α链的碱基序列是5′—GATACC—3′，则β链由5′→3′的碱基序列是_______________________。
23．(10分)(2025·曲靖模拟)研究表明，circRNA是细胞内一种环状闭合RNA，可通过miRNA(细胞内一种单链小分子RNA)调控P基因表达，进而影响细胞凋亡，其大致调控机制如图。
(1)(2分)图中的DNA片段M基因不能编码蛋白质，但仍把M称作基因，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)催化过程①的酶是________，与过程②相比，该过程中特有的碱基配对方式是________。
(3)circRNA是一种环状闭合RNA，是链状RNA的首尾通过磷酸与________(填物质名称)连接起来形成的。
(4)图中P基因mRNA的a端为________(填“3′”或“5′”)端，其最终合成的P1、P2、P3三条多肽链的氨基酸序列__________(填“相同”或“不同”)。
(5)据图分析，circRNA__________(填“促进”或“抑制”)细胞凋亡。
(6)(2分)据图分析，miRNA表达量升高也可影响细胞凋亡，其可能的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
24．(12分)如图1为p53基因表达过程示意图，其表达产物可以抑制细胞的异常生长和增殖或者促进细胞凋亡。请回答下列问题：
(1)p53基因是生物体内重要的________(填“原癌”或“抑癌”)基因。
(2)(5分)图1中的过程a所需的原料是________________，成熟mRNA需通过________运出细胞核。过程b表示__________，该过程中一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体的意义是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)图1核糖体甲、乙中更早结合到mRNA分子上的是________，tRNA的________(填“5′端”或“3′端”)携带氨基酸进入核糖体。图1中正在进入核糖体甲的氨基酸是________(部分密码子及其对应的氨基酸：GGC—甘氨酸；CCG—脯氨酸；GCC—丙氨酸；CGG—精氨酸)。
(4)Dnmt1是一种DNA甲基化转移酶，可以调控p53基因的表达。研究发现，斑马鱼的肝脏在极度损伤后，肝脏中的胆管上皮细胞可以再生成肝脏细胞，调控机制如图2所示。
①p53基因正常表达时，通过________(填“促进”或“抑制”)路径1和2，进而抑制胆管上皮细胞的去分化和肝前体细胞的再分化过程。
②肝脏极度受损后，Dnmt1的表达水平将______(填“上升”或“下降”)，从而________(填“加强”或“减弱”)了对p53基因表达的抑制，进而促进肝脏细胞的再生。
25．(10分)(2025·衡阳模拟)组蛋白是染色体的重要组成部分，是与核DNA紧密结合的蛋白质。乙酰化标记是组蛋白修饰的常见方式，也是DNA转录调控的重要因素，组蛋白修饰是表观遗传的重要机制。在染色质中，DNA高度缠绕压缩在组蛋白上，这一密致结构的基本单元称作核小体。核小体是含有八个组蛋白的聚合体，其上缠着略不足两圈的DNA分子。染色体DNA上基因A和基因B是两个相邻的基因。根据所学知识回答下列问题：
(1)(3分)细胞分化受阻可能是由于组蛋白发生了______________________化。请根据表观遗传的概念来解释“组蛋白修饰是表观遗传的重要机制”这一结论：______________。
(2)过程c中RNA聚合酶的作用是__________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)染色体DNA上基因A和基因B________(填“能”或“不能”)同时进行转录或复制，基因B________(填“能”或“不能”)同时进行转录和复制。基因A的启动子发生甲基化对该基因的表达和DNA复制的影响分别是______________________________________
________________________________________________________________________。
(4)染色质螺旋化为染色体时，核小体之间会进一步压缩，核小体排列紧密有利于维持__________________。脱氧核糖核酸酶Ⅰ只能作用于核小体之间的DNA片段，结合题干信息，推测组蛋白的作用可能是_____________________________________________。
(5)基因重叠在病毒DNA、原核生物DNA、线粒体DNA中较为普遍，是指两个或两个以上的基因共用一段DNA序列，如大基因内包含小基因、前后两个基因首尾重叠。根据信息推断其意义是______________________________________。
单元检测六　遗传的物质基础
一、选择题(本题共20小题，每小题2.5分，共50分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1．(2025·桂林联考)如图为“DNA是主要的遗传物质”论证模型。下列相关叙述正确的是(　　)
A．人们曾认为蛋白质是遗传物质，可能是因为蛋白质的氨基酸排列顺序多样
B．艾弗里在肺炎链球菌体外转化实验中对自变量的控制采用了加法原理
C．证据2的实验中可用C、H的同位素分别标记噬菌体的DNA和蛋白质
D．“主张DNA是主要的遗传物质”是通过完全归纳法得出的
答案　A
解析　蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大分子，各种氨基酸可以按照不同的顺序排列，形成不同的蛋白质，氨基酸多种多样的排列顺序，可能蕴含着遗传信息，因此，当时大多数科学家认为，蛋白质是生物体的遗传物质，A正确；在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组加入相应的酶特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，利用了“减法原理”，B错误；证据2的实验中以T2噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记技术完成了实验，根据噬菌体的蛋白质和DNA的组成元素的差异，该实验中选择32P、35S分别标记噬菌体的DNA 和蛋白质，C错误；“主张DNA是主要的遗传物质”是通过不完全归纳法得出的，D错误。
2．(2024·广东虎山中学期末)赫尔希和蔡斯用32P标记的T2噬菌体与无32P标记的大肠杆菌混合培养，一段时间后经搅拌、离心得到了上清液和沉淀物，分别检测上清液、沉淀物的放射性。下列叙述不正确的是(　　)
A．离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒
B．32P主要集中在沉淀物中，上清液中也能检测到少量的放射性
C．如果搅拌前混合培养时间过长，会导致上清液中放射性降低
D．本实验结果说明DNA在生物亲子代之间的传递具有连续性
答案　C
解析　用32P标记T2噬菌体的DNA，与未被32P标记的大肠杆菌培养液混合，一段时间后经过搅拌、离心，32P主要集中在沉淀物中，也可能有少量T2噬菌体尚未侵入到大肠杆菌中，导致上清液也能检测到少量的放射性，B正确；如果搅拌前混合培养时间过长，子代噬菌体从大肠杆菌体内释放出来，则会导致上清液中放射性升高，C错误。
3．(2024·厦门联考)如图表示在“肺炎链球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”中相关含量的变化，其他实验操作都合理的情况下，下列相关叙述错误的是(　　)
A．曲线1表示在“肺炎链球菌的转化实验”中，S型活细菌的数量变化
B．曲线2表示在“肺炎链球菌的转化实验”中，R型活细菌的数量变化
C．曲线3表示在“32P标记的噬菌体侵染细菌的实验”中，上清液放射性含量的变化
D．曲线4表示在“35S标记的噬菌体侵染细菌的实验”中，上清液放射性含量的变化
答案　B
解析　曲线1的数量最初为0，此后呈现先增加后维持相对稳定的状态，可表示S型活细菌的数量变化，A正确；在“肺炎链球菌的转化实验”中，R型细菌数量不会降为0，不能用曲线2表示，B错误；“32P标记的噬菌体侵染细菌实验”中，随着时间的推移，噬菌体侵染细菌，上清液放射性降低，此后随着噬菌体增殖，数量增多，细菌被裂解，子代噬菌体释放，导致上清液放射性升高，可用图中的曲线3表示，C正确；“35S标记的噬菌体侵染细菌实验”中，标记的是蛋白质外壳，存在于上清液中，所以上清液放射性不变，可用图中的曲线4表示，D正确。
4．(2024·海口模拟)S－2L噬菌体侵入细菌后，会利用自身基因合成dATPase和PurZ两种酶。dATPase直接降解宿主细胞中含A碱基的脱氧核苷酸，阻止其参与DNA的合成。PurZ和细菌的酶促进dZTP(二氨基嘌呤脱氧核苷酸)形成。随后，S－2L噬菌体自身的DNA聚合酶以dZTP为底物，在新合成的噬菌体DNA中添加dZTP形成Z－DNA，碱基Z与T间含三个氢键。下列有关叙述正确的是(　　)
A．Z－DNA中5种碱基和脱氧核糖交替连接构成其基本骨架
B．Z－DNA中磷酸和脱氧核糖数量相等，含1个游离的磷酸基团
C．S－2L噬菌体自身的DNA聚合酶能在其DNA中添加dZTP
D．与正常DNA相比，Z－DNA中嘌呤碱基的比例较大，结构较稳定
答案　C
解析　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，碱基排列在内侧，A错误；DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，所以Z－DNA中磷酸和脱氧核糖数量相等，且Z－DNA由两条DNA单链构成，每条单链各有1个游离的磷酸基团，所以Z－DNA中共含2个游离的磷酸基团，B错误；据题中信息分析可知，S－2L噬菌体自身的DNA聚合酶以dZTP为底物，在新合成的噬菌体DNA中添加dZTP形成Z－DNA，C正确；由于Z－DNA中的Z和T之间有三个氢键，因此，与正常DNA相比，Z－DNA分子结构更稳定，但据题中信息分析可知，S－2L噬菌体自身的DNA聚合酶以dZTP为底物，在新合成的噬菌体DNA中添加dZTP形成Z－DNA，嘌呤碱基的比例没有增加，D错误。
5．(2025·杭州联考)某雄果蝇的一个精原细胞DNA中的P均为32P，该精原细胞在不含32P的培养液中培养一段时间，观察到2个正在分裂的细胞甲、乙，细胞中的染色体、32P标记的染色体和核DNA数量如图所示。不考虑基因突变和染色体结构变异，下列叙述错误的是(　　)
A．细胞甲、乙正常完成分裂，均可能产生不含32P的子细胞
B．精原细胞形成细胞甲、乙过程至少各经历了2次着丝粒分裂
C．细胞乙形成过程中发生了同源染色体互换和分离异常
D．与细胞乙同时形成的另一细胞中染色体形态有4种或5种
答案　A
解析　依题意，精原细胞的所有DNA都被标记，培养液中不含标记，据图可知，甲细胞中带标记的染色体数为8，染色体数为16，核DNA数为16，说明甲细胞在完成此次分裂前已完成一次有丝分裂，且甲细胞为有丝分裂后期的细胞。由此推断，在甲细胞之前的有丝分裂中期的细胞中，一条染色体上的两条染色单体，其中一条带标记，另一条不带标记，若在后期着丝粒分裂后，所有染色体上不带标记的染色体移向细胞的同一极，带标记的染色体移向另一极，则可能产生不含32P的子细胞，乙细胞中，带标记的染色体数为4条，染色体数为6，说明乙细胞在经历此次分裂前也经历过一次有丝分裂，乙细胞为减数分裂Ⅱ的细胞，且在形成乙细胞之前减数分裂Ⅰ过程发生了同源染色体互换和分离异常，使得未带标记的染色单体上也具有带标记的片段，因此，乙细胞不可能产生不含32P的子细胞，C正确，A错误；由于甲、乙细胞带标记的染色体数少于总染色体数，两细胞中染色体数与核DNA数相等，故甲细胞处于有丝分裂后期，乙细胞处于减数分裂Ⅱ后期，说明在此两细胞形成之前精原细胞在不含标记的培养液中都已至少经历过一次有丝分裂，因此，精原细胞形成细胞甲、乙过程至少各经历了2次着丝粒分裂，B正确；果蝇精原细胞中染色体包括三对不同形态的常染色体，一对形态不同的性染色体XY，细胞中染色体共5种形态，由乙细胞中染色体数为6可知，在形成细胞乙的减数分裂Ⅰ同源染色体分离时，有同源染色体移向了与细胞乙同时形成的另一个细胞中，若是XY同时移向该细胞，则该细胞染色体形态为5种，若是三对常染色体中的一对移向该细胞，则该细胞染色体形态为4种，D正确。
6．(2024·宁波模拟)如图为某生物DNA分子片段的结构示意图。该DNA分子中含有20%的碱基T，使用了某化学物质后碱基G全部转变成mG，mG只能与碱基T配对。当完成一次复制后，其中一个子代DNA中含有30%的T。下列叙述错误的是(　　)
A．图中脱氧核糖上连接有1个或2个磷酸基团
B．复制后的另一个子代DNA中含有40%的碱基T
C．在细胞核、叶绿体、线粒体等结构中均可能形成①
D．DNA聚合酶分别沿a链从上至下及b链从下至上催化子链延伸
答案　D
解析　在DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是2个磷酸基团和1个碱基，只有位于双链DNA分子3′端的脱氧核糖只连接1个磷酸，A正确；该双链DNA分子中T占碱基总数的20%，则根据碱基互补配对原则可知A＝T＝20%, G＝C＝30%，A＋T＝40%，G＋C＝60%，则一条链中G＋C＝60%，又因为使用了某化学物质后碱基G全部转变成mG，mG只能与碱基T配对，所以复制一次得到两个DNA(甲、乙)，已知甲DNA分子T占碱基总数的30%，则甲中mG占碱基总数的30%－20%＝10%，则乙中mG占碱基总数的30%－10%＝20%，所以乙中T占碱基总数的20%＋20%＝40%，B正确；在细胞核、叶绿体、线粒体等结构中均含有DNA，所以均可能形成①磷酸二酯键，C正确；DNA聚合酶能把脱氧核苷酸连续地加到双链DNA引物链的3′端，即DNA合成方向是5′→3′，由题图结构可知a链的上端是5′端，下端是3′端，b链的上端是3′端，下端是5′端，所以以a链和b链为模板合成DNA时引物结合在a链和b链的3′端(a链下端，b链上端)，所以DNA聚合酶分别沿a链从下至上及b链从上至下催化子链延伸，D错误。
7．研究显示，光敏色素phyB有两种结构形态，其中phyB－Pfr为活化态。转录因子RVE可以直接结合到赤霉素合成基因GA3ox2(编码的酶将无活性的GA转变为有活性的GA)的启动子上，抑制该基因的表达，进而促进种子休眠和抑制萌发，作用机制如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．RVE阻止了RNA聚合酶与基因GA3ox2的结合
B．基因GA3ox2编码的酶一定使种子内GA含量上升
C．利用远红光对感光种子进行照射，可打破种子休眠
D．低温、干燥和红光照射条件下，有利于种子的储藏
答案　A
解析　由题干信息“转录因子RVE可以直接结合到赤霉素合成基因GA3ox2的启动子上，抑制该基因的表达”可知，RVE是通过阻止RNA聚合酶与基因GA3ox2的结合，来抑制该基因的表达，A正确；赤霉素合成基因GA3ox2编码的酶可将无活性的GA转变为有活性的GA，与种子内GA含量无关，B错误；远红光使活化态的phyB－Pfr转化为非活化态的phyB－Pr，不利于种子萌发，应利用红光对感光种子进行照射，抑制RVE的作用，可打破种子休眠，促进种子萌发，C错误；红光照射条件下，非活化态的phyB－Pr转化为活化态的phyB－Pfr，促进种子萌发，抑制种子休眠，不利于种子的储藏，D错误。
8．(2024·天津河西区二模)基因重叠是指两个或两个以上的基因共用一段DNA序列。感染大肠杆菌的φX174噬菌体的遗传物质为环状单链DNA，含有6 870个碱基，其中A、G、T、C四种碱基比例依次为20%、10%、30%、40%。图甲表示该噬菌体复制的部分过程，①～④表示相应生理过程，②③均以－DNA为模板。图乙表示该噬菌体部分DNA的碱基排列顺序(图中数字表示对应氨基酸的编号)。下列选项中说法错误的是(　　)
A．φX174噬菌体DNA分子中含有0个游离的磷酸基团
B．完成过程①和②共需要消耗3 435个含A的核苷酸
C．③和④过程的碱基配对方式不完全相同
D．据图乙推断，D基因和E基因的重叠部分指导合成的氨基酸序列相同
答案　D
解析　由题意可知，大肠杆菌的φX174噬菌体的遗传物质为环状单链DNA，因此φX174噬菌体DNA分子中含有0个游离的磷酸基团，A正确；根据图甲可知－DNA的功能是作为转录、复制的模板，含有6 870个碱基，其中 A、G、T、C四种碱基比例依次为 20%、10%、30%、40%，过程①合成一条与噬菌体＋DNA互补的－DNA，消耗含A的核苷酸数量与＋DNA中的含T的核苷酸数量相等，过程②合成一条与－DNA互补的＋DNA，消耗含A的核苷酸数量与－DNA中的含T的核苷酸数量相等，共消耗约6 870×50%＝3 435(个)含A的核苷酸，B正确；过程③④分别为DNA—RNA，mRNA—tRNA之间发生碱基互补配对：前者为A－U、T－A、G－C、C－G，后者为A－U、U－A、G－C、C－G，C正确；据图乙可知，基因D和基因E的重叠部分相差一个碱基，故对应的密码子不同，指导合成的氨基酸序列也不相同，D错误。
9．(2025·亳州模拟)MMP-9是一种能促进癌细胞浸润和转移的酶。科研人员合成与MMP-9基因互补的双链RNA，将其转入胃腺癌细胞中，干扰MMP-9基因表达，从而达到一定的疗效，部分过程如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．核糖与磷酸交替连接构成了双链RNA分子的基本骨架
B．沉默复合体中蛋白质的作用可能与双链RNA解旋为单链有关
C．人造RNA干扰了基因的转录过程从而使MMP-9含量降低
D．过程①和过程③都会出现腺嘌呤和尿嘧啶的碱基互补配对
答案　C
解析　核糖与磷酸交替连接构成了RNA分子的基本骨架，A正确；据图可知，人造双链RNA与沉默复合体结合后变为单链RNA，故推测沉默复合体中蛋白质的作用可能与双链RNA解旋为单链有关，B正确；据图可知，MMP-9基因的转录正常，过程③表示单链RNA与mRNA互补配对，形成的双链RNA干扰了MMP-9基因的翻译过程，使MMP-9含量降低，C错误；过程①是以DNA的一条链为模板合成RNA的转录过程，过程③表示单链RNA与mRNA碱基互补配对，因此过程①和过程③都会出现腺嘌呤和尿嘧啶的碱基互补配对，D正确。
10．(2025·合肥模拟)铁蛋白能储存细胞中多余的Fe3＋，其在细胞中的合成量受到细胞中游离Fe3＋的影响，在铁调节蛋白、铁蛋白mRNA上的铁应答元件等共同作用下，实现翻译水平上的精细调控，机制如图所示。下列相关叙述正确的是(　　)
A．Fe3＋与铁调节蛋白结合导致其完全失活而脱离铁应答元件
B．细胞中游离Fe3＋影响铁蛋白的合成量，这属于正反馈调节
C．铁蛋白基因中的碱基数量是铁蛋白中氨基酸数量的6倍
D．细胞中铁蛋白合成调控机制可以避免物质和能量的浪费
答案　D
解析　Fe3＋浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3＋而丧失与铁应答元件的结合能力，当Fe3＋浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合，因此Fe3＋与铁调节蛋白结合并没有导致其完全失活，A错误；Fe3＋浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合，核糖体不能与铁蛋白mRNA一端结合，不能沿mRNA移动，从而抑制了翻译的开始，Fe3＋浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3＋而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白mRNA能够翻译，细胞中游离Fe3＋影响铁蛋白的合成量，这属于负反馈调节，B错误；指导铁蛋白合成的mRNA的两端存在不翻译的碱基序列(铁应答元件、终止密码子等)，故合成的铁蛋白基因的碱基数远大于铁蛋白中氨基酸数量的6倍，C错误；这种调节机制既可以避免Fe3＋对细胞的毒性影响(铁蛋白是细胞内储存多余Fe3＋的蛋白)，又可以减少细胞内物质和能量的浪费，D正确。
11．(2024·厦门模拟)如图是通过滤纸过滤技术破译遗传密码的示意图，下列叙述错误的是(　　)
A．图中的三核苷酸(5′－CUC－3′)是翻译的模板
B．经过破译，密码子CUC编码的是亮氨酸
C．tRNA—三核苷酸—核糖体三元复合物无法通过滤纸
D．该方法的原理是标记的氨基酸与三核苷酸是一一对应的
答案　D
解析　据图可知，三核苷酸(5′－CUC－3′)作为翻译的模板，A正确；加入标记的亮氨酸的tRNA组放射性被困在过滤器中，可推测，密码子CUC编码的是亮氨酸，B正确；图中tRNA—三核苷酸—核糖体三元复合物无法通过滤纸，而游离的tRNA能通过滤纸，C正确；三核苷酸相当于翻译的模板，标记的氨基酸与三核苷酸并不是一一对应的，D错误。
12．如图是DNA转录过程示意图，研究发现，如果RNA聚合酶运行过快会导致与DNA聚合酶相“撞车”而使DNA折断，引发细胞癌变。一种特殊酶类RECQL5可以吸附到RNA聚合酶上减缓其运行速度，扮演“刹车”的角色，从而抑制癌症发生。下列分析错误的是(　　)
A．转录产生的RNA可能与核糖体结合，指导蛋白质的合成
B．RNA聚合酶沿着DNA的整条链从3′端移动到5′端合成一个RNA分子
C．DNA聚合酶和RNA聚合酶均可以与DNA链结合，但催化底物不同
D．RECQL5可以与RNA聚合酶结合进而减慢细胞内蛋白质合成的速率
答案　B
解析　mRNA是翻译的直接模板，转录产生的mRNA会和核糖体结合，指导蛋白质的合成，A正确；基因表达过程是转录一个基因上的遗传信息，基因是DNA上有遗传效应的片段，因此RNA聚合酶只沿着DNA单链的一个片段进行移动，对其中一个片段进行转录，B错误；DNA聚合酶的催化底物是脱氧核苷酸，形成的产物是DNA，RNA聚合酶的催化底物是核糖核苷酸，形成的产物是RNA，C正确。
13．(2024·海口模拟)人体细胞中具有修复或清除受损DNA的作用机制(部分过程如图)，以保证基因组的完整性。下列有关叙述正确的是(　　)
A．过程①②发生在细胞核，所需的模板、原料等相同
B．过程③属于负反馈调节，有利于受损DNA的修复
C．修复图中受损DNA所需的酶有解旋酶和DNA聚合酶
D．p53基因与p21基因发生突变可能会导致细胞癌变
答案　D
解析　图中①表示基因控制蛋白质的合成，包括转录和翻译，分别发生于细胞核和细胞质中，②过程为转录，发生于细胞核中，A错误；分析题图可知，③过程可以促进p53蛋白的合成，属于正反馈调节，B错误；修复酶系统利用DNA修复酶对DNA进行修复，C错误；p21基因和p53基因共同作用可以修复或清除受损DNA，减少受损DNA的复制和积累，p53基因与p21基因发生突变可能会使受损DNA不断复制和积累，最终可能导致细胞癌变，D正确。
14．(2024·荆州阶段检测)某科研团队开发出了无细胞蛋白质合成体系，发现其中存在一些小RNA，为研究其功能进行了实验。实验一：将大量的14C亮氨酸加入到一种无细胞体系中，一段时间后分离出小RNA并进行检测，结果如图甲所示；实验二：将14C亮氨酸—小RNA复合物与附着有核糖体的内质网提取物混合，在不同时间检测分离出的新合成的蛋白质和小RNA的放射性，结果如图乙所示。下列有关说法正确的是(　　)
A．实验一中使用的无细胞体系中应含有核糖体和mRNA
B．两个实验中均存在亮氨酸与小RNA结合和分离的过程
C．与亮氨酸结合的小RNA中含有亮氨酸的密码子
D．根据实验结果推测，无细胞蛋白质合成体系的小RNA应为tRNA
答案　D
解析　由图乙推测，实验二中使用的无细胞体系中应含有核糖体和mRNA，因为图中有新合成的蛋白质，实验一应该和实验二是对照实验，则实验一中使用的无细胞体系中应不含核糖体和mRNA，A错误；图甲实验一中，随着加入的亮氨酸的量增加，结合RNA的亮氨酸的量也一直增加，因此实验一亮氨酸和RNA没有分离，B错误；翻译时，与亮氨酸结合的小RNA应该是tRNA，其中含有亮氨酸的反密码子，密码子是mRNA上三个相邻的碱基，C错误；翻译时，与亮氨酸结合的小RNA应该是tRNA，无细胞蛋白质合成体系的小RNA应为tRNA，D正确。
15．(2025·重庆九龙坡区模拟)如图甲表示真核生物某生理过程，其中一条链具有“不连续合成”的特点；图乙表示真核生物基因的遗传信息从DNA转移到RNA上之后，对有效遗传信息进行“剪断”与重新“拼接”的过程。下列说法正确的是(　　)
A．图甲表示DNA复制，图中两条子链的合成方向都是由5′端延伸到3′端
B．图乙过程①需要DNA聚合酶的参与，过程②有磷酸二酯键的断裂和合成
C．图乙过程③表示在核糖体上进行的翻译过程，该过程需要两类RNA的参与
D．由正常mRNA逆转录形成的cDNA与S基因完全相同
答案　A
解析　图甲为DNA的复制，因为DNA聚合酶只能按照5′端往3′端的方向进行延伸合成新DNA链，所以两条子链的合成方向都是由5′端延伸到3′端，A正确；图乙过程①表示转录，需要RNA聚合酶参与，图乙过程②为RNA的加工，剪接体对有效遗传信息的“剪断”与重新“拼接”，有磷酸二酯键的断裂和合成，B错误；图乙过程③表示在核糖体上进行的翻译过程，该过程需要三类RNA的参与，C错误；S基因转录形成的mRNA经过了加工(剪接)，因此正常mRNA逆转录形成的cDNA与S基因不完全相同，D错误。
16．(2024·濮阳一模)真核细胞内某基因的表达过程如图所示，数字表示相应生理过程。下列叙述错误的是(　　)
A．过程①与过程②的碱基互补配对方式不完全相同
B．图中成熟mRNA1中含有起始密码子和终止密码子
C．以前体mRNA、成熟mRNA1为模板逆转录所得DNA不同
D．该基因表达为多肽链1与多肽链2是基因在翻译水平上调控的结果
答案　D
解析　过程①表示转录，过程②表示翻译，二者的碱基配对方式不完全相同，A正确；由于前体mRNA和成熟mRNA在序列上有所不同，它们作为模板逆转录所得到的DNA也会不同，C正确；该基因表达为多肽链1或2是基因在转录水平上调控的结果，D错误。
17．(2024·苏州模拟)研究发现在某些物质的诱导下，基因的工作状态会发生改变，这一过程称为可诱导调节，相关机制如图所示。为验证这一机制，研究人员将大肠杆菌放在乳糖培养液中，发现细菌在早期不生长，一段时间后开始生长，随后分离出β－半乳糖苷酶(催化乳糖水解)。根据以上资料推测，下列说法错误的是(　　)
A．当无诱导物时，阻遏物通过与操纵基因的结合来影响结构基因的转录过程
B．一段时间后细菌开始生长，表明基因通过控制酶的合成来控制生物体的生命活动
C．乳糖通过诱导大肠杆菌合成β－半乳糖苷酶基因来实现对乳糖的水解利用
D．β－半乳糖苷酶基因的转录起点可能位于阻遏基因与操纵基因之间
答案　C
解析　据图可知，双链结构的物质是DNA，所以当无诱导物时，阻遏物通过与操纵基因的结合来影响相关基因的转录过程，A正确；一段时间后细菌开始生长，表明细菌已合成β－半乳糖苷酶，这说明基因可以通过控制酶的合成来控制生物体的生命活动，B正确；在诱导物的诱导下，基因的工作状态会发生改变，由此可知，乳糖加入后，β－半乳糖苷酶的基因由关闭状态变为工作状态，C错误；据图可知，阻遏物通过与操纵基因的结合来抑制基因的转录，当诱导物出现时，会使阻遏物失去活性，解除结构基因的关闭状态，所以结构基因可以正常表达，转录的起始区域应位于阻遏基因和操纵基因之间，D正确。
18．DNA分子中的胞嘧啶被选择性地添加甲基基团而发生DNA甲基化，甲基化修饰的基因往往不能表达。已知鼠的灰色(A)与褐色(a)是一对相对性状，如图表示部分被甲基化的DNA片段及遗传印记对小鼠等位基因表达和传递的影响。下列叙述错误的是(　　)
A．被甲基化的DNA片段中遗传信息不发生改变，而生物的性状可发生改变
B．甲基化后的DNA在复制时，碱基配对的方式遵循碱基互补配对原则
C．基因印记均在亲代细胞有丝分裂过程中建立
D．子代小鼠的表型及比例为灰色∶褐色＝1∶1
答案　C
解析　甲基化是表观遗传的一种，被甲基化的DNA片段中遗传信息不发生改变，而由于甲基化修饰的基因往往不能表达，因而生物的性状可发生改变，A正确；甲基化后的DNA在复制时，碱基的配对方式不发生改变，仍遵循碱基互补配对原则，B正确；据图可知，在雌配子和雄配子的形成过程中可以发生印记重建，即基因印记的建立可发生在减数分裂过程中，C错误；雌鼠产生的A基因、a基因均未被甲基化，都能表达，而雄鼠产生的A基因、a基因都发生了甲基化，都不能表达，因此该雌鼠与雄鼠杂交，子代小鼠的表型及比例为灰色∶褐色＝1∶1，D正确。
19．核糖开关是一段具有复杂结构的RNA序列，能感受环境因素的变化而改变自身的结构和功能，从而调控基因的表达。在枯草杆菌中，有些基因的mRNA上具有SAM感受型核糖开关，其调节机制如图所示。据图分析，下列叙述正确的是(　　)
A．SAM可以抑制相关基因的转录来调节代谢过程
B．核糖开关与tRNA均存在碱基互补配对的区域
C．组成核糖开关的基本单位是脱氧核糖核苷酸
D．RBS的下游区域中存在启动子，是翻译的起始位置
答案　B
解析　SAM是mRNA上的感受型核糖开关，RBS是核糖体结合的位点，与翻译过程有关，故SAM可以抑制相关基因的翻译来调节代谢过程，A错误；核糖开关是一段具有复杂结构的RNA序列，属于RNA，其基本单位是核糖核苷酸，C错误；启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，是RNA聚合酶识别和结合的部位，而RBS为mRNA上的核糖体结合位点，mRNA上不存在启动子，D错误。
20．(2024·重庆渝中区三模)科学家在研究细胞中的DNA复制时发现了两个事实，事实1：DNA复制时一条模板链是3′→5′走向，其互补链在5′→3′方向上连续合成，称为前导链；另一条模板链是5′→3′走向，其互补链也是沿5′→3′方向合成，但在复制过程中会形成许多不连续的小片段，最后许多不连续的小片段在DNA连接酶的作用下连成一条完整的DNA单链，称为后随链。事实2：原核生物和真核生物线粒体DNA复制时只有一个复制起点，真核生物核DNA复制时会出现多个复制起点。基于上述事实，不能推出的结论是(　　)
A．原核生物DNA复制时后随链各小片段之间可在DNA连接酶作用下通过氢键相连
B．真核生物核DNA复制时DNA聚合酶只能催化DNA单链由5′→3′方向延伸
C．真核生物核DNA复制时前导链也需DNA连接酶作用才能形成一条完整的DNA单链
D．真核生物线粒体DNA与原核生物DNA的复制特点相似，二者可能有共同的起源
答案　A
解析　原核生物DNA复制时后随链各小片段之间可在DNA连接酶作用下形成磷酸二酯键，从而将其连接起来，A错误；无论前导链还是后随链，其合成过程中都只能由5′→3′方向延伸，说明DNA复制时DNA聚合酶只能催化DNA单链由5′→3′方向延伸，B正确；真核生物核DNA复制时多个复制起点会形成多个前导链片段，这些片段也需要DNA连接酶作用才能形成一条完整的DNA单链，C正确；真核生物线粒体DNA、原核生物DNA复制的特点相似，都只有一个复制起点，表明二者可能有共同的起源，D正确。
二、非选择题(本题共5小题，共50分)
21．(10分)(2025·郑州模拟)噬菌体生物扩增法(PhaB法)是一种快速地间接检测标本中的结核分枝杆菌(MTB)的方法，其原理是噬菌体D29能专一性感染和裂解活的MTB，其可将DNA注入MTB菌体内，进入宿主细菌的噬菌体可以免受杀病毒剂的灭活，在MTB菌体内进行子代噬菌体的合成与增殖，最后裂解MTB释放出的子代噬菌体又感染一种作为指示剂的快速生长分枝杆菌，在24 h内形成清晰的噬菌斑。其检测原理如图所示，回答下列问题：
(1)(2分)噬菌体D29是一种DNA病毒，侵染MTB后，MTB能为噬菌体D29的增殖过程提供__________________等原料。
(2)(3分)该实验需要设计对照实验，对照实验应将噬菌体D29置于__________________中，其他操作与实验组相同。若对照组中也发现了少数的噬菌斑，排除操作过程中被杂菌污染的可能，结合图示分析最可能的原因是________________________________________。
(3)(3分)作为指示剂的细菌应当对噬菌体D29具有较__________(填“强”或“弱”)的敏感性，利用PhaB法检测MTB可以用于区别活菌和死菌，原因是_________________。
(4)(2分)利用PhaB法检测MTB可用于快速开展临床抗结核药物的疗效观察，以及时评估疗效。现有某种抗结核药物X和MTB样液，试简述利用PhaB法评估药物X疗效的实验设计思路：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)核苷酸(或脱氧核苷酸和核糖核苷酸)、氨基酸　(2)不含MTB的培养液　杀病毒剂的剂量过小或处理时间过短，导致部分噬菌体D29未被杀灭　(3)强　噬菌体D29只能侵染活的结核分枝杆菌　(4)将MTB样液均分为A、B两组，A组用药物X预处理，B组不做处理，再利用PhaB法检测MTB，通过比较两组噬菌斑的数量差异评估药物X的疗效
解析　(1)根据题意分析，噬菌体D29是一种DNA病毒，由DNA和蛋白质组成，其合成DNA所需的原料为脱氧核苷酸，合成蛋白质外壳经过了转录和翻译过程，需要的原料为核糖核苷酸和氨基酸。(2)噬菌体D29能专一性感染和裂解活的MTB，该实验需要设计空白对照实验，空白对照组应当将噬菌体D29置于不含MTB的培养液中，其他操作与实验组相同。若对照组中也发现了少量的噬菌斑，最可能的原因是杀病毒剂的剂量过小或处理时间过短，导致部分噬菌体D29未被杀灭，从而最终在培养基上形成噬菌斑。(3)指示剂细菌的作用是被病毒侵染后产生噬菌斑，该细菌具有容易被噬菌体D29侵染产生噬菌斑的特性，因此需要选择的细菌对噬菌体D29具有较强的敏感性。利用PhaB法检测MTB可以用于区别活菌和死菌，原因是噬菌体D29只能侵染活的结核分枝杆菌。(4)该实验的目的是评估药物X的疗效，即评估药物X对MTB的杀灭效果，该实验自变量为是否含有药物X，药物X对MTB的杀灭效果可用噬菌斑数量表示，即因变量为噬菌斑的数量，因此实验思路为将MTB样液均分为A、B两组，A组用药物X预处理，B组不做处理，再利用PhaB法检测MTB，通过比较两组噬菌斑的数量差异评估药物X的疗效，差异越显著说明药物X的疗效越好。
22．(8分)将双链DNA在中性盐溶液中加热，两条DNA单链分开，该过程叫作DNA变性。变性后的DNA如果慢慢冷却，又能恢复成为双链DNA，该过程叫作复性。回答下列关于双链DNA分子的结构和复制的问题：
(1)从结构上看(图1)，DNA两条链的方向____________(填“相同”或“相反”)。DNA复制时，催化脱氧核苷酸添加到DNA子链上的酶是__________________，该酶只能使新合成的DNA链从5′端向3′端延伸，依据该酶催化DNA子链延伸的方向推断，图1中的DNA复制模型________(填“是”或“不是”)完全正确。
(2)DNA变性时脱氧核苷酸分子间的磷酸二酯键不受影响，而______________被打开；在细胞内进行DNA复制时，该过程需要____________的作用。
(3)如果图2中α链中A＋T所占比例为46%，则该DNA分子中A＋C所占比例为__________。
(4)(2分)图2中α链是以β链为模板逆转录形成的子链，α链的碱基序列是5′—GATACC—3′，则β链由5′→3′的碱基序列是_______________________。
答案　(1)相反　DNA聚合酶　不是　(2)碱基对之间的氢键　解旋酶　(3)50%　(4)GGUAUC
解析　(1)分析图1可知，DNA的两条模板链的方向分别是5′→3′和3′→5′，故两条链方向相反；DNA复制时，DNA聚合酶可催化脱氧核苷酸添加到DNA子链上；DNA聚合酶只能使新合成的DNA链从5′端向3′端方向延伸，而图1中有一条子链的延伸方向是3′→5′，故图1中的DNA复制模型不完全正确。(2)DNA变性时脱氧核苷酸分子间的磷酸二酯键不受影响，而碱基对之间的氢键断裂，解旋酶具有催化氢键断裂的作用，在细胞内正常DNA复制过程中需要解旋酶的作用。(3)双链DNA分子中，嘌呤数＝嘧啶数，即A＝T、C＝G，所以A＋C所占比例为50%。(4)α链是以β链为模板逆转录形成的子链，则α链为DNA，β链为RNA，若图2中α链的碱基序列是5′—GATACC—3′，那么根据碱基互补配对原则，β链由5′→3′的碱基序列是GGUAUC。
23．(10分)(2025·曲靖模拟)研究表明，circRNA是细胞内一种环状闭合RNA，可通过miRNA(细胞内一种单链小分子RNA)调控P基因表达，进而影响细胞凋亡，其大致调控机制如图。
(1)(2分)图中的DNA片段M基因不能编码蛋白质，但仍把M称作基因，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)催化过程①的酶是________，与过程②相比，该过程中特有的碱基配对方式是________。
(3)circRNA是一种环状闭合RNA，是链状RNA的首尾通过磷酸与________(填物质名称)连接起来形成的。
(4)图中P基因mRNA的a端为________(填“3′”或“5′”)端，其最终合成的P1、P2、P3三条多肽链的氨基酸序列__________(填“相同”或“不同”)。
(5)据图分析，circRNA__________(填“促进”或“抑制”)细胞凋亡。
(6)(2分)据图分析，miRNA表达量升高也可影响细胞凋亡，其可能的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)M能转录形成circRNA，可通过miRNA调控P基因表达，进而影响生物性状，说明M是具有遗传效应的DNA片段　(2)RNA聚合酶　T—A　(3)核糖　(4)5′　相同　(5)抑制　(6)P蛋白能抑制细胞凋亡，miRNA表达量升高，与P基因mRNA结合的概率上升，导致合成的P蛋白减少，无法抑制细胞凋亡
解析　(1)由图可知，M基因能转录形成circRNA，circRNA可通过miRNA调控P基因表达，进而影响生物性状，说明M是具有遗传效应的DNA片段，因此图中的M基因不能编码蛋白质，但仍把M称作基因。(2)过程①是转录，催化该过程的酶是RNA聚合酶。过程②是翻译。在转录和翻译过程中均遵循碱基互补配对原则，与翻译相比，转录特有的碱基配对方式是T—A。(3)核糖核酸，简称RNA，其基本单位是核糖核苷酸。circRNA是一种环状闭合RNA，是链状RNA的首尾通过磷酸与核糖连接起来形成的。(4)在翻译过程中，核糖体沿着mRNA的移动方向是5′→3′，根据图中合成肽链的长度可知核糖体的移动方向是从左向右，故图中P基因mRNA的a端为5′端。由于P1、P2、P3三条多肽链合成时以同一条mRNA为模板，故其最终合成的P1、P2、P3三条多肽链的氨基酸序列相同。(5)由图可知，P蛋白能抑制细胞凋亡。当miRNA与P基因mRNA结合时，会因停止P基因mRNA的翻译过程而降低其P蛋白的合成量。当miRNA与circRNA结合时，miRNA就不能与P基因mRNA结合，从而提高P基因mRNA的翻译水平。可见，circRNA影响细胞凋亡的作用机制是circRNA能靶向结合miRNA，阻断miRNA与P基因mRNA结合，提高P基因的表达量，进而抑制细胞凋亡。(6)分析题图可知，P蛋白能抑制细胞凋亡，当miRNA表达量升高时，miRNA与P基因mRNA结合的概率上升，导致合成的P蛋白减少，无法抑制细胞凋亡。可见， miRNA表达量升高也可影响细胞凋亡。
24．(12分)如图1为p53基因表达过程示意图，其表达产物可以抑制细胞的异常生长和增殖或者促进细胞凋亡。请回答下列问题：
(1)p53基因是生物体内重要的________(填“原癌”或“抑癌”)基因。
(2)(5分)图1中的过程a所需的原料是________________，成熟mRNA需通过________运出细胞核。过程b表示__________，该过程中一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体的意义是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)图1核糖体甲、乙中更早结合到mRNA分子上的是________，tRNA的________(填“5′端”或“3′端”)携带氨基酸进入核糖体。图1中正在进入核糖体甲的氨基酸是________(部分密码子及其对应的氨基酸：GGC—甘氨酸；CCG—脯氨酸；GCC—丙氨酸；CGG—精氨酸)。
(4)Dnmt1是一种DNA甲基化转移酶，可以调控p53基因的表达。研究发现，斑马鱼的肝脏在极度损伤后，肝脏中的胆管上皮细胞可以再生成肝脏细胞，调控机制如图2所示。
①p53基因正常表达时，通过________(填“促进”或“抑制”)路径1和2，进而抑制胆管上皮细胞的去分化和肝前体细胞的再分化过程。
②肝脏极度受损后，Dnmt1的表达水平将______(填“上升”或“下降”)，从而________(填“加强”或“减弱”)了对p53基因表达的抑制，进而促进肝脏细胞的再生。
答案　(1)抑癌　(2)核糖核苷酸(或4种核糖核苷酸)　核孔　翻译　少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质　(3)核糖体乙　3′端　脯氨酸　(4)①抑制　②上升　加强
解析　(1)p53基因表达的产物可以抑制细胞的异常生长和增殖或者促进细胞凋亡，故p53基因是生物体内重要的抑癌基因。(2)图1中的过程a为转录，转录形成RNA所需的原料是核糖核苷酸(或4种核糖核苷酸)。过程a发生在细胞核中，成熟mRNA需通过核孔运出细胞核。过程b形成了肽链，过程b表示翻译。该过程中一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，其意义是少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质。(3)一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，更早结合到mRNA分子上的核糖体合成的肽链更长，图1中核糖体乙上的肽链更长，故核糖体乙更早结合到mRNA分子上。tRNA的3′端携带氨基酸进入核糖体。图1中正在进入核糖体甲的tRNA上的反密码子为3′－GGC－5′，其对应的密码子为5′－CCG－3′，编码的是脯氨酸，故图1中正在进入核糖体甲的氨基酸是脯氨酸。(4)①由图2可知，路径1和2能促进胆管上皮细胞的去分化和双潜能肝前体细胞的再分化过程，p53基因正常表达时，通过抑制路径1和2，进而抑制胆管上皮细胞的去分化和双潜能肝前体细胞的再分化过程。②p53基因正常表达时，通过抑制路径1和2，从而抑制去分化和再分化过程，进而抑制肝脏细胞的再生，肝脏极度受损后，Dnmt1的表达水平将上升，从而加强了对p53基因表达的抑制，进而促进肝脏细胞的再生。
25．(10分)(2025·衡阳模拟)组蛋白是染色体的重要组成部分，是与核DNA紧密结合的蛋白质。乙酰化标记是组蛋白修饰的常见方式，也是DNA转录调控的重要因素，组蛋白修饰是表观遗传的重要机制。在染色质中，DNA高度缠绕压缩在组蛋白上，这一密致结构的基本单元称作核小体。核小体是含有八个组蛋白的聚合体，其上缠着略不足两圈的DNA分子。染色体DNA上基因A和基因B是两个相邻的基因。根据所学知识回答下列问题：
(1)(3分)细胞分化受阻可能是由于组蛋白发生了______________________化。请根据表观遗传的概念来解释“组蛋白修饰是表观遗传的重要机制”这一结论：______________。
(2)过程c中RNA聚合酶的作用是__________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)染色体DNA上基因A和基因B________(填“能”或“不能”)同时进行转录或复制，基因B________(填“能”或“不能”)同时进行转录和复制。基因A的启动子发生甲基化对该基因的表达和DNA复制的影响分别是______________________________________
________________________________________________________________________。
(4)染色质螺旋化为染色体时，核小体之间会进一步压缩，核小体排列紧密有利于维持__________________。脱氧核糖核酸酶Ⅰ只能作用于核小体之间的DNA片段，结合题干信息，推测组蛋白的作用可能是_____________________________________________。
(5)基因重叠在病毒DNA、原核生物DNA、线粒体DNA中较为普遍，是指两个或两个以上的基因共用一段DNA序列，如大基因内包含小基因、前后两个基因首尾重叠。根据信息推断其意义是______________________________________。
答案　(1)去乙酰　组蛋白修饰后，基因的碱基序列未发生改变，但影响特定基因的表达，进而导致性状的改变，说明基因表达和表型发生了可遗传变化　(2)催化DNA双链解旋，催化核糖核苷酸聚合形成 RNA　(3)能　不能　会影响基因 A 的表达，但不影响基因 A的复制　(4)染色体结构的相对稳定　防止 DNA 被脱氧核糖核酸酶水解　(5)可使有限的 DNA序列包含更多的遗传信息
解析　(1)细胞分化是基因选择性表达的结果，组蛋白乙酰化使染色质结构松散，有利于基因的表达，若细胞分化受阻，则可能是组蛋白发生了去乙酰化；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型却发生了改变，组蛋白修饰后，基因的碱基序列未发生改变，但影响特定基因的表达，进而导致性状的改变，说明基因表达和表型发生了可遗传变化，故组蛋白修饰是表观遗传的重要机制。(2)过程c为转录，转录过程需要 RNA 聚合酶，RNA 聚合酶可催化 DNA 双链解旋，催化核糖核苷酸聚合形成RNA。(3)基因A和基因B是两个相邻的基因，在细胞核中，二者可以同时进行复制或转录，而一个基因不能同时进行转录和复制；启动子位于基因的上游，是与 RNA 聚合酶结合的 DNA 区域，基因的启动子发生甲基化会影响基因的转录，进而影响翻译，但不影响基因的复制。(4)核小体实现了 DNA 长度的压缩，进而有利于 DNA 的储存；在细胞分裂期，核小体之间会进一步压缩，使染色质螺旋变粗变短形成染色体，核小体排列紧密有利于维持染色体结构的相对稳定；DNA 缠绕在组蛋白八聚体上，脱氧核糖核酸酶Ⅰ只能作用于核小体之间的 DNA 片段，推测组蛋白的作用可能是防止 DNA 被脱氧核糖核酸酶水解，对染色体的结构起支持作用。(5)基因重叠是指两个或两个以上的基因共用一段 DNA序列，因此，基因重叠可使有限的 DNA 序列包含更多的遗传信息。