2025年高考生物真題分類匯編專題06 遺傳的分子基礎(chǔ)(解析版)_第1頁
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2025年高考真題分類匯編2025年高考真題分類匯編PAGE2PAGE1專題06遺傳的分子基礎(chǔ)考點01基因的本質(zhì)及其結(jié)構(gòu)和復(fù)制一、單選題1.(2025·北京·高考真題)1958年,Meselson和Stahl通過15N標(biāo)記DNA的實驗,證明了DNA的半保留復(fù)制。關(guān)于這一經(jīng)典實驗的敘述正確的是(

)A.因為15N有放射性,所以能夠區(qū)分DNA的母鏈和子鏈B.得到的DNA帶的位置有三個,證明了DNA的半保留復(fù)制C.將DNA變成單鏈后再進(jìn)行離心也能得到相同的實驗結(jié)果D.選擇大腸桿菌作為實驗材料是因為它有環(huán)狀質(zhì)粒DNA【答案】B【難度】0.65【知識點】探究DNA的復(fù)制過程、DNA分子的復(fù)制過程、特點及意義【分析】DNA復(fù)制是以親代DNA分子為模板合成子代DNA分子的過程。DNA復(fù)制條件:模板(DNA的雙鏈)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和聚合酶等)、原料(游離的脫氧核苷酸);DNA復(fù)制過程:邊解旋邊復(fù)制;DNA復(fù)制特點:半保留復(fù)制。【詳解】A、15N沒有放射性,它與14N只是氮元素的不同同位素,質(zhì)量不同,可通過密度梯度離心技術(shù)區(qū)分含不同氮元素的DNA,進(jìn)而區(qū)分DNA的母鏈和子鏈,A錯誤;B、在15N標(biāo)記DNA的實驗中,得到的DNA帶的位置有輕帶(兩條鏈都含14N)、中帶(一條鏈含14N,一條鏈含15N)、重帶(兩條鏈都含15N)三個。根據(jù)不同代DNA在離心后出現(xiàn)的這些帶的位置和比例,證明了DNA的半保留復(fù)制,B正確;C、若將DNA解鏈為單鏈后離心,無論是全保留還是半保留復(fù)制,都是只有兩條條帶,不能證明DNA的半保留復(fù)制,C錯誤;D、選擇大腸桿菌作為實驗材料是因為大腸桿菌繁殖快,容易培養(yǎng),能在短時間內(nèi)獲得大量的子代,便于觀察實驗結(jié)果,而不是因為它有環(huán)狀質(zhì)粒DNA,D錯誤。故選B。2.(2025·河南·高考真題)在T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗中,子代噬菌體中的元素全部來自其宿主細(xì)胞的是()A.C B.S C.P D.N【答案】B【難度】0.85【知識點】噬菌體侵染細(xì)菌的實驗【分析】1、噬菌體的結(jié)構(gòu):蛋白質(zhì)(C、H、O、N、S)+DNA(C、H、O、N、P)。2、噬菌體侵染細(xì)菌的過程:吸附→注入(注入噬菌體的DNA)→合成(控制者:噬菌體的DNA;原料:細(xì)菌的化學(xué)成分)→組裝→釋放。3、T2噬菌體侵染細(xì)菌的實驗步驟:分別用35S或32P標(biāo)記噬菌體→噬菌體與大腸桿菌混合培養(yǎng)→噬菌體侵染未被標(biāo)記的細(xì)菌→在攪拌器中攪拌,然后離心,檢測上清液和沉淀物中的放射性物質(zhì)。【詳解】T2噬菌體侵染大腸桿菌時,只有DNA進(jìn)入大腸桿菌中并作為模板控制子代T2噬菌體的合成,而合成子代T2噬菌體所需的原料均由大腸桿菌提供,因此子代T2噬菌體外殼中元素全部來自大腸桿菌;但由于DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制,因此子代噬菌體DNA中一些元素來自親代噬菌體,一些來自大腸桿菌。已知蛋白質(zhì)由C、H、O、N、S組成,DNA由C、H、O、N、P組成,綜上分析,子代噬菌體中的元素全部來自其宿主細(xì)胞大腸桿菌的是S,B正確。故選B。3.(2025·廣東·高考真題)Solexa測序是一種將PCR與熒光檢測相結(jié)合的高通量測序技術(shù)。為了確保該P(yáng)CR過程中,DNA聚合酶催化一個脫氧核苷酸單位完成聚合反應(yīng)后,DNA鏈不繼續(xù)延伸,應(yīng)保護(hù)底物中脫氧核糖結(jié)構(gòu)上的(

)A.1'-堿基 B.2'-氫 C.3'-羥基 D.5'-磷酸基團(tuán)【答案】C【難度】0.85【知識點】DNA分子的結(jié)構(gòu)和特點、PCR擴(kuò)增的原理與過程【分析】在DNA復(fù)制過程中,在DNA聚合酶的催化作用下,將一個個的脫氧核苷酸連接形成磷酸二酯鍵,使子鏈延伸,但是DNA聚合酶催化延伸子鏈方向只能從5′→3′?!驹斀狻恳阎狣NA聚合酶催化延伸子鏈方向只能從5′→3′,原因是脫氧核苷酸的3'碳有羥基,可以結(jié)合下一個脫氧核苷酸的5′碳的磷酸基團(tuán),故為了DNA聚合酶催化一個脫氧核苷酸單位完成聚合反應(yīng)后,DNA鏈不繼續(xù)延伸,應(yīng)保護(hù)底物中脫氧核糖結(jié)構(gòu)上的3'-羥基,使其不能結(jié)合下一個脫氧核苷酸的5′碳的磷酸基團(tuán),C正確。故選C。4.(2025·浙江·高考真題)多種多樣的生物通過遺傳信息控制性狀,并通過繁殖將遺傳物質(zhì)傳遞給子代。下列關(guān)于遺傳物質(zhì)的敘述正確的是(

)A.S型肺炎鏈球菌的遺傳物質(zhì)主要通過質(zhì)粒傳遞給子代B.水稻、小麥和玉米三大糧食作物的遺傳物質(zhì)主要是DNAC.控制傘藻傘帽的遺傳物質(zhì)通過半保留復(fù)制表達(dá)遺傳信息D.煙草葉肉細(xì)胞的遺傳物質(zhì)水解后可產(chǎn)生4種脫氧核苷酸【答案】D【難度】0.65【知識點】DNA是主要的遺傳物質(zhì)、DNA分子的復(fù)制過程、特點及意義、核酸的元素組成及基本單位、基因的表達(dá)綜合【分析】細(xì)胞生物中,既含有DNA,又含有RNA,DNA為遺傳物質(zhì);病毒含有DNA或RNA,遺傳物質(zhì)為DNA或RNA。絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA,只有少數(shù)RNA病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,故一切生物的遺傳物質(zhì)為核酸?!驹斀狻緼、S型肺炎鏈球菌是原核生物,其遺傳物質(zhì)主要分布于擬核。因此,S型肺炎鏈球菌的遺傳物質(zhì)主要通過擬核傳遞給子代,A錯誤;B、水稻、小麥和玉米三大糧食作物都是植物,都屬于真核生物,真核生物的遺傳物質(zhì)是DNA,B錯誤;C、基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成過程是遺傳信息的表達(dá)過程,傘藻通過復(fù)制傳遞遺傳信息,而不是表達(dá)遺傳信息,C錯誤;D、煙草葉肉細(xì)胞的遺傳物質(zhì)是DNA,其單體是脫氧核苷酸,DNA水解后可產(chǎn)生4種脫氧核苷酸,D正確。故選D??键c02基因的表達(dá)一、單選題5.(2025·湖南·高考真題)被噬菌體侵染時,某細(xì)菌以一特定RNA片段為重復(fù)單元,逆轉(zhuǎn)錄成串聯(lián)重復(fù)DNA,再指導(dǎo)合成含多個串聯(lián)重復(fù)肽段的蛋白Neo,如圖所示。該蛋白能抑制細(xì)菌生長,從而阻止噬菌體利用細(xì)胞資源。下列敘述錯誤的是()

A.噬菌體侵染細(xì)菌時,會將核酸注入細(xì)菌內(nèi)B.蛋白Neo在細(xì)菌的核糖體中合成C.串聯(lián)重復(fù)的雙鏈DNA的兩條鏈均可作為模板指導(dǎo)蛋白Neo合成D.串聯(lián)重復(fù)DNA中單個重復(fù)單元轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA無終止密碼子【答案】C【難度】0.65【知識點】真核細(xì)胞與原核細(xì)胞、噬菌體侵染細(xì)菌的實驗、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄、遺傳信息的翻譯【分析】中心法則:(1)遺傳信息可以從DNA流向DNA,即DNA的復(fù)制;(2)遺傳信息可以從DNA流向RNA,進(jìn)而流向蛋白質(zhì),即遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。后來中心法則又補(bǔ)充了遺傳信息從RNA流向RNA以及從RNA流向DNA兩條途徑?!驹斀狻緼、噬菌體侵染細(xì)菌時,會將自身的核酸注入細(xì)菌內(nèi),而蛋白質(zhì)外殼留在外面,這是噬菌體侵染細(xì)菌的特點,A正確;B、細(xì)菌有核糖體,蛋白Neo是在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)合成的蛋白質(zhì),所以在細(xì)菌的核糖體中合成,B正確;C、在轉(zhuǎn)錄過程中,以DNA的一條鏈為模板合成mRNA,進(jìn)而指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成,而不是雙鏈DNA的兩條鏈都作為模板指導(dǎo)蛋白Neo合成,C錯誤;D、因為最終合成的是含多個串聯(lián)重復(fù)肽段的蛋白Neo,說明串聯(lián)重復(fù)DNA中單個重復(fù)單元轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA無終止密碼子,若有終止密碼子就會提前終止翻譯,不能形成含多個串聯(lián)重復(fù)肽段的蛋白,D正確。故選C。6.(2025·河南·高考真題)構(gòu)成染色體的組蛋白可發(fā)生乙?;?。由組蛋白基因表達(dá)到產(chǎn)生乙?;慕M蛋白,需經(jīng)歷轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄后加工、翻譯、翻譯后加工與修飾等過程。下列敘述錯誤的是()A.組蛋白乙酰化不改變自身的氨基酸序列但可影響個體表型B.具有生物活性的tRNA的形成涉及轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后加工過程C.編碼組蛋白的mRNA上結(jié)合的核糖體數(shù)量不同,可影響翻譯的準(zhǔn)確度和效率D.組蛋白乙?;l(fā)生在翻譯后,是基因表達(dá)調(diào)控的結(jié)果,也會影響基因的表達(dá)【答案】C【難度】0.65【知識點】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄、遺傳信息的翻譯、表觀遺傳【分析】表觀遺傳是指生物體的堿基序列保持不變,但基因的表達(dá)和表型發(fā)生了可遺傳變化的現(xiàn)象,即基因型未發(fā)生變化而表型卻發(fā)生了改變,如DNA的甲基化、構(gòu)成染色體的組蛋白發(fā)生甲基化、乙?;刃揎??!驹斀狻緼、組蛋白乙酰化不改變自身的氨基酸序列,但能降低染色質(zhì)的緊密程度,從而促進(jìn)基因的表達(dá),可影響個體表型,A正確;B、具有生物活性的tRNA的形成,需要DNA轉(zhuǎn)錄,還需要轉(zhuǎn)錄后加工形成三葉草結(jié)構(gòu),B正確;C、編碼組蛋白的mRNA上結(jié)合的核糖體數(shù)量不同,會影響翻譯效率,但不會影響翻譯的準(zhǔn)確度,C錯誤;D、組蛋白乙?;l(fā)生在翻譯出組蛋白后,是基因表達(dá)調(diào)控的結(jié)果,也會影響基因的表達(dá),D正確。故選C。7.(2025·湖北·高考真題)大數(shù)據(jù)時代,全球每天產(chǎn)生海量數(shù)據(jù),預(yù)計2040年需一百萬噸硅基芯片才能儲存全球一年產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。為解決這一難題,科學(xué)家嘗試運(yùn)用DNA來儲存數(shù)據(jù)。我國科學(xué)家已經(jīng)將漢代拓片、熊貓照片等文化數(shù)據(jù)寫入DNA,實現(xiàn)數(shù)據(jù)長期保存。下列敘述中,DNA可以作為存儲介質(zhì)的優(yōu)點不包括()A.DNA具有可復(fù)制性,有利于數(shù)據(jù)的傳播B.可通過DNA轉(zhuǎn)錄和翻譯傳遞相應(yīng)數(shù)據(jù)信息C.DNA長鏈中堿基排列的多樣化,為大量數(shù)據(jù)的存儲提供可能D.DNA作為存儲介質(zhì)體積小,為數(shù)據(jù)攜帶和保存節(jié)約了大量空間【答案】B【難度】0.65【知識點】DNA分子的結(jié)構(gòu)和特點、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄、遺傳信息的翻譯【分析】DNA獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)構(gòu)成了DNA分子的穩(wěn)定性;DNA分子由于堿基對的數(shù)量不同,堿基對的排列順序千變?nèi)f化,因而構(gòu)成了DNA分子的多樣性;不同的每個DNA分子的堿基對都有特定的排列順序,特定的遺傳信息,從而使DNA分子具有特異性。遺傳信息就儲存在DNA分子堿基對(脫氧核苷酸)的排列順序中?!驹斀狻緼、DNA通過半保留復(fù)制可快速擴(kuò)增數(shù)據(jù),便于傳播,A不符合題意;B、DNA儲存數(shù)據(jù)時,信息讀取依賴測序技術(shù)而非轉(zhuǎn)錄翻譯(后者為生物體內(nèi)表達(dá)遺傳信息的過程),與數(shù)據(jù)存儲無關(guān),B符合題意;C、DNA堿基對排列順序的多樣性使其可編碼海量信息,是存儲優(yōu)勢,C不符合題意;D、DNA分子結(jié)構(gòu)緊湊,單位體積存儲密度極高,節(jié)省空間,D不符合題意;故選B。8.(2025·云南·高考真題)云南省是著名的鮮花產(chǎn)地,所產(chǎn)鮮花花色鮮艷與其獨特的自然環(huán)境息息相關(guān)?;ㄇ嗨剀帐菦Q定被子植物色彩呈現(xiàn)的主要色素物質(zhì),花冠中糖類或被紫外光激活的紫外光受體均可促進(jìn)相關(guān)基因表達(dá),從而增加花青素苷的合成。下列說法錯誤的是()A.云南平均海拔高,紫外光強(qiáng),能夠促進(jìn)花青素苷的合成B.鮮切花中花青素苷會緩慢降解,在浸泡液中添加適量糖可延緩鮮花褪色C.云南平均海拔高,晝夜溫差大,有利于呈色D.鮮花中花青素苷的含量,與紫外光受體基因表達(dá)水平呈負(fù)相關(guān)【答案】D【難度】0.65【知識點】光合作用與細(xì)胞呼吸在物質(zhì)和能量代謝上的區(qū)別與聯(lián)系、基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系【分析】根據(jù)題意:花青素苷是決定花色(色彩呈現(xiàn))的主要色素物質(zhì),花冠中糖類或被紫外光激活的紫外光受體均可促進(jìn)相關(guān)基因表達(dá),從而增加花青素苷的合成?!驹斀狻緼、云南海拔高紫外光強(qiáng),紫外光激活的紫外光受體可促進(jìn)相關(guān)基因表達(dá),增加花青素苷合成,A正確;B、鮮切花褪色與花青素苷降解相關(guān),糖類可促進(jìn)相關(guān)基因表達(dá),增加花青素苷合成,從而延緩?fù)噬?,B正確;C、晝夜溫差大時,白天高溫促進(jìn)光合作用積累糖類,夜間低溫減少呼吸消耗,積累更多糖類,糖類可促進(jìn)相關(guān)基因表達(dá),從而增加花青素苷的合成,花青素苷是決定被子植物色彩呈現(xiàn)的主要色素物質(zhì),所以晝夜溫差大,有利于呈色,C正確;D,紫外光受體被激活后,可促進(jìn)相關(guān)基因表達(dá),增加花青素苷合成,所以紫外光受體基因表達(dá)水平越高,花青素苷合成量應(yīng)越多,兩者應(yīng)為正相關(guān),D錯誤。故選D。9.(2025·云南·高考真題)RNA干擾原理是指mRNA形成局部互補(bǔ)結(jié)構(gòu)后阻斷mRNA翻譯。X菌是兼性厭氧菌,能殺傷正常細(xì)胞和處于缺氧微環(huán)境的腫瘤細(xì)胞。我國科學(xué)家基于RNA干擾原理改造X菌獲得Y菌時,將厭氧啟動子PT置于X菌生存必需基因asd上游,啟動基因asd轉(zhuǎn)錄,PT啟動轉(zhuǎn)錄效率與氧濃度成反比;同時將好氧啟動子PA置于基因asd下游,啟動互補(bǔ)鏈轉(zhuǎn)錄,PA啟動轉(zhuǎn)錄效率與氧濃度成正比。下列說法正確的是()A.Y菌存在asd基因DNA雙鏈同時啟動轉(zhuǎn)錄的狀態(tài)B.PT和PA分別啟動轉(zhuǎn)錄得到的mRNA相同C.PA的作用是防止有氧環(huán)境下Y菌死亡D.改造X菌目的是增強(qiáng)無氧環(huán)境下殺傷腫瘤細(xì)胞的能力【答案】A【難度】0.65【知識點】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄、遺傳信息的翻譯【分析】啟動子是一段位于基因上游的DNA序列,是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位,能啟動基因的轉(zhuǎn)錄過程,其作用類似于“開關(guān)”,決定基因表達(dá)的起始時間和表達(dá)程度。【詳解】A、因為將厭氧啟動子PT置于X菌生存必需基因asd上游啟動基因asd轉(zhuǎn)錄,將好氧啟動子PA置于基因asd下游啟動互補(bǔ)鏈轉(zhuǎn)錄,在一定的氧濃度條件下,有可能同時滿足PT和PA的啟動條件,從而存在asd基因DNA雙鏈同時啟動轉(zhuǎn)錄的狀態(tài),A正確;B、PT啟動的是基因asd轉(zhuǎn)錄,PA啟動的是基因asd互補(bǔ)鏈轉(zhuǎn)錄,所以PT和PA分別啟動轉(zhuǎn)錄得到的mRNA是互補(bǔ)的,不相同,B錯誤;

C、好氧環(huán)境中,PA轉(zhuǎn)錄效率高(與氧濃度成正比),產(chǎn)生的mRNA會與PT轉(zhuǎn)錄的mRNA互補(bǔ)形成雙鏈,通過RNA干擾抑制asd基因表達(dá)。而asd是生存必需基因,其表達(dá)受抑制會導(dǎo)致Y菌死亡。因此,PA的作用是促進(jìn)有氧環(huán)境下Y菌死亡,而非防止,C錯誤;D、改造X菌的目的是讓Y菌無氧環(huán)境中,PT高效轉(zhuǎn)錄asd基因(Y菌存活),PA低效轉(zhuǎn)錄(無干擾),Y菌可殺傷腫瘤細(xì)胞;有氧環(huán)境中,PA高效轉(zhuǎn)錄引發(fā)干擾(Y菌死亡),減少對正常細(xì)胞的損傷。改造目的是提高靶向性,而非單純增強(qiáng)無氧環(huán)境下的殺傷能力,D錯誤。故選A。10.(2025·四川·高考真題)為殺死蜜蜂寄生蟲瓦螨,研究人員對蜜蜂腸道中的S菌進(jìn)行改造,使其能釋放特定的雙鏈RNA(dsRNA)。進(jìn)入瓦螨體內(nèi)的dsRNA被加工成siRNA后,能與瓦螨目標(biāo)基因的mRNA特異性結(jié)合使其降解,導(dǎo)致瓦螨死亡。下列敘述正確的是(

)A.siRNA的嘌呤與嘧啶之比和dsRNA相同B.dsRNA加工成siRNA會發(fā)生氫鍵的斷裂C.瓦螨死亡的原因是目標(biāo)基因的轉(zhuǎn)錄被抑制D.用改造后的S菌來殺死瓦螨屬于化學(xué)防治【答案】B【難度】0.65【知識點】DNA分子的結(jié)構(gòu)和特點、遺傳信息的翻譯、信息傳遞在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用【分析】進(jìn)入瓦螨體內(nèi)的dsRNA被加工成siRNA后,能與瓦螨目標(biāo)基因的mRNA特異性結(jié)合使其降解,導(dǎo)致瓦螨死亡,這是抑制了翻譯過程?!驹斀狻緼、dsRNA為雙鏈結(jié)構(gòu),嘌呤數(shù)等于嘧啶數(shù),其嘌呤與嘧啶之比為1:1。siRNA是由dsRNA加工而來的單鏈片段,其嘌呤與嘧啶之比不一定為1:1,A錯誤;B、雙鏈dsRNA加工成單鏈siRNA的過程會發(fā)生氫鍵的斷裂,B正確;C、根據(jù)題干信息,siRNA能與瓦螨目標(biāo)基因的mRNA特異性結(jié)合使其降解,導(dǎo)致瓦螨死亡,所以siRNA直接抑制的是翻譯過程,C錯誤;D、用改造后的S菌來殺死瓦螨屬于生物防治,D錯誤。故選B。11.(2025·陜晉青寧卷·高考真題)某常染色體遺傳病致病基因為H,在一些個體中可因甲基化而失活(不表達(dá)),又會因去甲基化而恢復(fù)表達(dá)。由于遺傳背景的差異,H基因在精子中為甲基化狀態(tài),在卵細(xì)胞中為去甲基化狀態(tài),且都在受精后被子代保留。該病的某系譜圖如下,Ⅲ1的基因型為Hh,不考慮其他表觀遺傳效應(yīng)和變異的影響,下列分析錯誤的是(

)A.I1和I2均含有甲基化的H基因 B.Ⅱ1為雜合子的概率2/3C.Ⅱ2和Ⅱ3再生育子女的患病概率是1/2 D.Ⅲ1的h基因只能來自父親【答案】B【難度】0.4【知識點】基因分離定律的實質(zhì)和應(yīng)用、遺傳系譜圖中遺傳方式的判定及應(yīng)用、表觀遺傳【分析】根據(jù)題干信息分析,子代若獲得母親提供的H基因則患病,否則不患病。【詳解】A、Ⅲ1的基因型為Hh,該個體患病,說明H來自Ⅱ2,Ⅱ2不患病,說明其H來自Ⅰ1,Ⅰ1不患病,Ⅰ1含有甲基化的H基因;Ⅱ1患病,其H基因來自Ⅰ2,Ⅰ2不患病,說明Ⅰ2含有甲基化的H基因,A正確;B、Ⅲ1的基因型為Hh,其H來自Ⅱ2,Ⅱ2不患病,其H基因來自Ⅰ1,Ⅱ1患病,其H基因來自Ⅰ2,Ⅰ1和Ⅰ2均含有H基因且都不患病,基因型必定都為Hh,為了區(qū)分來自Ⅰ1和Ⅰ2的H基因,Ⅰ1基因型為H1h,Ⅰ2基因型為H2h,已知Ⅱ1患病,其H基因需要來自母親,因此Ⅱ1的基因型為H1H2或H2h,雜合子的概率為1/2,B錯誤;C、已知Ⅱ2基因型為Hh,Ⅱ2和Ⅱ3再生育子女的患病只受母親Ⅱ2的影響,因此子代獲得H基因就患病,否則就不患病,因此Ⅱ2和Ⅱ3再生育子女的患病概率是1/2,C正確;D、Ⅲ1的基因型為Hh,該個體患病,說明H來自Ⅱ2,Ⅲ1的h基因只能來自父親,D正確。故選B。12.(2025·廣東·高考真題)VHL基因的一個堿基發(fā)生突變,使其編碼區(qū)中某CCA(編碼脯氨酸)變成CCG(編碼脯氨酸),導(dǎo)致合成的mRNA變短,引發(fā)VHL綜合征。該突變(

)A.改變了DNA序列中嘧啶的數(shù)目B.沒有體現(xiàn)密碼子的簡并性C.影響了VHL基因的轉(zhuǎn)錄起始D.改變了VHL基因表達(dá)的蛋白序列【答案】D【難度】0.65【知識點】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄、遺傳信息的翻譯【分析】基因表達(dá)指基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過程,包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個階段。轉(zhuǎn)錄:以DNA的一條鏈為模板合成RNA。在細(xì)胞核中,RNA聚合酶與DNA結(jié)合,解開雙鏈,以其中一條鏈為模板,按堿基互補(bǔ)配對原則(A-U、T-A、C-G、G-C),利用游離的核糖核苷酸合成mRNA。mRNA合成后從核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。翻譯:以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)。在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上,mRNA與核糖體結(jié)合,tRNA攜帶氨基酸按mRNA上密碼子順序依次連接。tRNA一端的反密碼子與mRNA上密碼子互補(bǔ)配對,另一端攜帶對應(yīng)氨基酸。多個氨基酸脫水縮合形成肽鏈,肽鏈盤曲折疊形成有特定空間結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)?!驹斀狻緼、該突變將DNA中的CCA變?yōu)镃CG,原互補(bǔ)鏈GGT變?yōu)镚GC,嘧啶數(shù)目(T→C)未改變,僅種類變化,A錯誤;B、突變后CCA(脯氨酸)變?yōu)镃CG(脯氨酸),不同密碼子編碼同一氨基酸,體現(xiàn)密碼子簡并性,B錯誤;C、轉(zhuǎn)錄起始由啟動子調(diào)控,突變發(fā)生在編碼區(qū)(外顯子),不影響轉(zhuǎn)錄起始,C錯誤;D、突變雖未改變脯氨酸,但導(dǎo)致mRNA變短,使翻譯提前終止,蛋白序列縮短,D正確。故選D。13.(2025·湖南·高考真題)基因W編碼的蛋白W能直接抑制核基因P和M轉(zhuǎn)錄起始。P和M可分別提高水稻抗蟲性和產(chǎn)量。下列敘述錯誤的是()A.蛋白W在細(xì)胞核中發(fā)揮調(diào)控功能B.敲除基因W有助于提高水稻抗蟲性和產(chǎn)量C.在基因P缺失突變體水稻中,增加基因W的表達(dá)量能提高其抗蟲性D.蛋白W可能通過抑制RNA聚合酶識別基因P和M的啟動子而發(fā)揮作用【答案】C【難度】0.65【知識點】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄【分析】轉(zhuǎn)錄過程以四種核糖核苷酸為原料,以DNA分子的一條鏈為模板,在RNA聚合酶的作用下消耗能量,合成RNA?!驹斀狻緼、因為蛋白W能抑制核基因P和M的轉(zhuǎn)錄起始,轉(zhuǎn)錄發(fā)生在細(xì)胞核中,所以蛋白W在細(xì)胞核中發(fā)揮調(diào)控功能,A正確;B、敲除基因W后,就不會有蛋白W抑制核基因P和M的轉(zhuǎn)錄起始,P和M能正常表達(dá),有助于提高水稻抗蟲性和產(chǎn)量,B正確;C、在基因P缺失突變體水稻中,本身就沒有基因P,增加基因W的表達(dá)量也無法提高其抗蟲性,因為沒有基因P來發(fā)揮提高抗蟲性的作用,C錯誤;D、轉(zhuǎn)錄起始需要RNA聚合酶識別基因的啟動子,蛋白W能抑制核基因P和M轉(zhuǎn)錄起始,可能是通過抑制RNA聚合酶識別基因P和M的啟動子而發(fā)揮作用,D正確。故選C。14.(2025·陜晉青寧卷·高考真題)金剛鸚鵡的羽毛色彩繽紛。研究發(fā)現(xiàn)乙醛脫氫酶能催化鸚鵡黃素的醛基轉(zhuǎn)化為羧基,造成羽色由紅到黃的漸變。同一只鸚鵡不同部位的羽色有紅黃差異,該現(xiàn)象最不可能源于(

)A.乙醛脫氫酶基因序列的差異 B.編碼乙醛脫氫酶mRNA量的差異C.乙醛脫氫酶活性的差異 D.鸚鵡黃素醛基轉(zhuǎn)化為羧基數(shù)的差異【答案】A【難度】0.65【知識點】酶的特性、細(xì)胞的分化、基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系、表觀遺傳【分析】同一生物體的不同細(xì)胞基因序列相同,羽色差異源于基因選擇性表達(dá)或環(huán)境因素?!驹斀狻緼、同一只鸚鵡的體細(xì)胞由同一受精卵分裂分化而來,基因序列應(yīng)相同,差異不可能來自乙醛脫氫酶基因序列,A符合題意;B、乙醛脫氫酶能催化鸚鵡黃素的醛基轉(zhuǎn)化為羧基,造成羽色由紅到黃的漸變,編碼乙醛脫氫酶mRNA量的差異,導(dǎo)致產(chǎn)生的乙醛脫氫酶含量變化,造成羽色由紅到黃的能力改變,進(jìn)而引起生物性狀的變化,B不符合題意;C、不同細(xì)胞中乙醛脫氫酶活性可能存在一定的差異,造成羽色由紅到黃的能力改變,進(jìn)而導(dǎo)致同一只鸚鵡不同部位的羽色有紅黃差異,C不符合題意;D、乙醛脫氫酶能催化鸚鵡黃素的醛基轉(zhuǎn)化為羧基,造成羽色由紅到黃的漸變,可能是不同部位鸚鵡黃素醛基轉(zhuǎn)化為羧基數(shù)的差異,所以導(dǎo)致同一只鸚鵡不同部位的羽色有紅黃差異,D不符合題意。故選A。15.(2025·山東·高考真題)關(guān)于豌豆胞核中淀粉酶基因遺傳信息傳遞的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯三個過程,下列說法錯誤的是(

)A.三個過程均存在堿基互補(bǔ)配對現(xiàn)象B.三個過程中只有復(fù)制和轉(zhuǎn)錄發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)C.根據(jù)三個過程的產(chǎn)物序列均可確定其模板序列D.RNA聚合酶與核糖體沿模板鏈的移動方向不同【答案】C【難度】0.65【知識點】DNA分子的復(fù)制過程、特點及意義、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄、遺傳信息的翻譯【分析】DNA復(fù)制模板是DNA的兩條鏈,原料是四種游離的脫氧核苷酸,產(chǎn)物是DNA;轉(zhuǎn)錄的模板是DNA的一條鏈,原料是四種游離的核糖核苷酸,產(chǎn)物是RNA;翻譯的模板是mRNA,原料是氨基酸,產(chǎn)物是多肽?!驹斀狻緼、DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中均遵循堿基互補(bǔ)配對原則,因此都存在堿基互補(bǔ)配對現(xiàn)象,A正確;B、翻譯發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的核糖體上,豌豆胞核中淀粉酶基因復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的場所都是細(xì)胞核,B正確;C、DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄可以通過產(chǎn)物序列確定其模板序列,但翻譯的產(chǎn)物是蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸,由于密碼子具有簡并性,因此知道氨基酸序列不一定能準(zhǔn)確知道m(xù)RNA上的堿基序列,C錯誤;D、轉(zhuǎn)錄時需要RNA聚合酶的參與,RNA聚合酶從模板鏈的3'→5',翻譯時,核糖體從mRNA的5'→3',移動方向不同,D正確。故選C。16.(2025·山東·高考真題)鐮狀細(xì)胞貧血是由等位基因H、h控制的遺傳病。患者(hh)的紅細(xì)胞只含異常血紅蛋白,僅少數(shù)患者可存活到成年;正常人(HH)的紅細(xì)胞只含正常血紅蛋白;攜帶者(Hh)的紅細(xì)胞含有正常和異常血紅蛋白,并對瘧疾有較強(qiáng)的抵抗力。下列說法錯誤的是(

)A.引起鐮狀細(xì)胞貧血的基因突變?yōu)橹行酝蛔傿.瘧疾流行區(qū),基因h不會在進(jìn)化歷程中消失C.基因h通過控制血紅蛋白的結(jié)構(gòu)影響紅細(xì)胞的形態(tài)D.基因h可影響多個性狀,不能體現(xiàn)基因突變的不定向性【答案】A【難度】0.65【知識點】基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系、基因突變、基因頻率的改變與生物進(jìn)化【分析】基因突變指的是基因內(nèi)部因堿基對的增加、缺失或替換而引起基因內(nèi)部堿基對的排列順序發(fā)生改變的現(xiàn)象?!驹斀狻緼、患者(hh)的紅細(xì)胞只含異常血紅蛋白,僅少數(shù)患者可存活到成年,說明引起鐮狀細(xì)胞貧血的基因突變?yōu)橛泻ν蛔?,A錯誤;B、攜帶者(Hh)的紅細(xì)胞含有正常和異常血紅蛋白,并對瘧疾有較強(qiáng)的抵抗力,說明基因h在抗瘧疾過程中發(fā)揮一定的作用,是能適應(yīng)某些特定環(huán)境的,因此瘧疾流行區(qū),基因h不會在進(jìn)化歷程中消失,B正確;C、正常紅細(xì)胞和異常紅細(xì)胞含有的血紅蛋白不相同,血紅蛋白的結(jié)構(gòu)不同影響了紅細(xì)胞的形態(tài),因此說基因h通過控制血紅蛋白的結(jié)構(gòu)影響紅細(xì)胞的形態(tài),C正確;D、基因突變的不定向性指的是某一基因可以向多個方向突變,突變后控制的是同一性狀的不同表現(xiàn)形式,基因h可影響多個性狀,不能體現(xiàn)基因突變的不定向性,D正確。故選A。17.(2025·湖北·高考真題)我國科學(xué)家對三萬余株水稻進(jìn)行篩選,成功定位并克隆出耐堿—耐熱基因ATT,發(fā)現(xiàn)該基因編碼GA20氧化酶,從而調(diào)控赤霉素的生物合成。適宜濃度的赤霉素通過調(diào)節(jié)SLR1蛋白的含量,能減少堿性和高溫環(huán)境對植株的損傷。下列敘述錯誤的是()A.該研究表明基因與性狀是一一對應(yīng)關(guān)系B.ATT基因通過控制酶的合成影響水稻的性狀C.可以通過調(diào)節(jié)ATT基因的表達(dá)調(diào)控赤霉素的水平D.該研究成果為培育耐堿—耐熱水稻新品種提供了新思路【答案】A【難度】0.65【知識點】基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系、不同的植物激素對植物生命活動的調(diào)節(jié)【分析】轉(zhuǎn)錄以DNA一條鏈為模板,以游離的核糖核苷酸為原料,在RNA聚合酶的催化作用下合成RNA的過程。翻譯以mRNA為模板,以游離的氨基酸為原料,在酶的催化作用下合成蛋白質(zhì)的過程。【詳解】A、題干中ATT基因通過調(diào)控赤霉素合成影響耐堿和耐熱兩種性狀,體現(xiàn)基因和性狀不是簡單的一一對應(yīng)關(guān)系,A錯誤;B、ATT基因編碼GA20氧化酶,通過控制酶的合成調(diào)控代謝過程,進(jìn)而影響性狀,符合基因間接控制性狀的途徑,B正確;C、ATT基因的表達(dá)產(chǎn)物是赤霉素合成的關(guān)鍵酶,調(diào)節(jié)其表達(dá)可改變赤霉素水平,C正確;D、克隆ATT基因后,可通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育耐堿—耐熱水稻,D正確;故選A。18.(2025·江蘇·高考真題)甲基化讀取蛋白Y識別甲基化修飾的mRNA,引起基因表達(dá)效應(yīng)改變,如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是(

)A.甲基化通過抑制轉(zhuǎn)錄過程調(diào)控基因表達(dá)B.圖中甲基化的堿基位于脫氧核糖核苷酸鏈上C.蛋白Y可結(jié)合甲基化的mRNA并抑制表達(dá)D.若圖中DNA的堿基甲基化也可引起表觀遺傳效應(yīng)【答案】D【難度】0.65【知識點】表觀遺傳【分析】表觀遺傳是指DNA序列不發(fā)生變化,但基因的表達(dá)卻發(fā)生了可遺傳的改變,即基因型未發(fā)生變化而表現(xiàn)型卻發(fā)生了改變,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能與RNA聚合酶結(jié)合,故無法進(jìn)行轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生mRNA,也就無法進(jìn)行翻譯最終合成蛋白質(zhì),從而抑制了基因的表達(dá),導(dǎo)致了性狀的改變。【詳解】A、觀察可知,甲基化是發(fā)生在mRNA上,不是抑制轉(zhuǎn)錄過程,而是影響mRNA的翻譯或穩(wěn)定性來調(diào)控基因表達(dá),A錯誤;B、由圖可知甲基化發(fā)生在mRNA上,mRNA是核糖核苷酸鏈,不是脫氧核糖核苷酸鏈,B錯誤;C、從圖中可以甲基化的mRNA會降解,而蛋白Y與甲基化的mRNA結(jié)合后可以表達(dá),說明蛋白Y結(jié)合甲基化的mRNA并促進(jìn)表達(dá),C錯誤;D、表觀遺傳可以由某些堿基的甲基化或蛋白質(zhì)乙?;穑魣D中DNA的堿基甲基化也可引起表觀遺傳效應(yīng),D正確。故選D。19.(2025·河北·高考真題)M和N是同一染色體上兩個基因的部分序列,其轉(zhuǎn)錄方向如圖所示。表中對M和N轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的堿基序列分析正確的是(

)編號M的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物編號N的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物①5'-UCUACA-3'③5'-AGCUGU-3'②5'-UGUAGA-3'④5'-ACAGCU-3'A.①③ B.①④ C.②③ D.②④【答案】C【難度】0.65【知識點】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄【分析】基因表達(dá)是指將來自基因的遺傳信息合成功能性基因產(chǎn)物的過程。基因表達(dá)產(chǎn)物通常是蛋白質(zhì),所有已知的生命,都利用基因表達(dá)來合成生命的大分子。轉(zhuǎn)錄過程由RNA聚合酶(進(jìn)行,以DNA為模板,產(chǎn)物為RNA。RNA聚合酶沿著一段DNA移動,留下新合成的RNA鏈。翻譯是以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的過程,場所在核糖體。【詳解】基因轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板,合成RNA的過程,其中模板鏈的方向為3'--5',分析題圖基因的轉(zhuǎn)錄方向可知,M基因以上面的鏈為模板,N基因以下面的鏈為模板,故M基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為5'-UGUAGA-3',N基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為5'-AGCUGU-3',②③正確,C正確。故選C。20.(2025·湖北·高考真題)科研人員以SA-β-Gal作為細(xì)胞衰老的分子標(biāo)志,以EdU作為細(xì)胞DNA復(fù)制的標(biāo)記,揭示了AP2A1蛋白通過調(diào)節(jié)p53蛋白表達(dá)量來影響細(xì)胞衰老的機(jī)制,實驗結(jié)果如下圖。下列敘述錯誤的是()A.對照組中也有衰老的細(xì)胞B.蛋白質(zhì)AP2A1促進(jìn)了細(xì)胞中p53蛋白積累C.據(jù)圖可推測衰老細(xì)胞中各種蛋白質(zhì)的表達(dá)量上升D.含EdU標(biāo)記的細(xì)胞所占比例越大,表明細(xì)胞增殖越旺盛【答案】C【難度】0.65【知識點】細(xì)胞的衰老、基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系、驗證性實驗與探究性實驗【分析】衰老的細(xì)胞主要具有以下特征:(1)細(xì)胞內(nèi)的水分減少,結(jié)果使細(xì)胞萎縮。體積變小,細(xì)胞新陳代謝的速率減慢。(2)細(xì)胞內(nèi)多種酶的活性降低。例如,由于頭發(fā)基部的黑色素細(xì)胞衰老,細(xì)胞中的酪氨酸酶活性降低,黑色素合成減少,所以老人的頭發(fā)會變白。(3)細(xì)胞內(nèi)的色素會隨著細(xì)胞衰老而逐漸積累,它們會妨礙細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的交流和傳遞,影響細(xì)胞正常的生理功能。細(xì)胞內(nèi)呼吸速率減慢,細(xì)胞核的體積增大,核膜內(nèi)折,染色質(zhì)收縮,染色加深。(4)細(xì)胞膜通透性改變,使物質(zhì)運(yùn)輸功能降低。【詳解】A、從左圖看出,對照組中SA-β-Gal含量不為0,而SA-β-Gal作為細(xì)胞衰老的分子標(biāo)志,所以對照組中也有衰老的細(xì)胞,A正確;B、從最右圖看出,AP2A1基因過度表達(dá)組中p53蛋白含量明顯比對照組多,所以可能蛋白質(zhì)AP2A1促進(jìn)了細(xì)胞中p53蛋白積累,B正確;C、據(jù)圖可知,衰老細(xì)胞中與衰老有關(guān)的蛋白質(zhì)表達(dá)量增加,但不是各種蛋白質(zhì)的表達(dá)量都會增加,C錯誤;D、EdU作為細(xì)胞DNA復(fù)制的標(biāo)記,細(xì)胞增殖過程中會發(fā)生DNA復(fù)制,所以含EdU標(biāo)記的細(xì)胞所占比例越大,表明細(xì)胞增殖越旺盛,D正確。故選C。21.(2025·安徽·高考真題)下列關(guān)于真核細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞器中的酶和化學(xué)反應(yīng)的敘述,正確的是(

)A.高爾基體膜上分布有相應(yīng)的酶,可對分泌蛋白進(jìn)行修飾加工B.核糖體中有相應(yīng)的酶,可將氨基酸結(jié)合到特定tRNA的3'端C.溶酶體內(nèi)含有多種水解酶,僅能消化衰老、損傷的細(xì)胞組分D.葉綠體中的ATP合成酶,可將光能直接轉(zhuǎn)化為ATP中的化學(xué)能【答案】A【難度】0.85【知識點】細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)、功能及分離方法、細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合、光反應(yīng)、暗(碳)反應(yīng)的物質(zhì)變化和能量變化、遺傳信息的翻譯【分析】一般來說,酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物,其中絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)。細(xì)胞中每時每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng),統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝。細(xì)胞代謝離不開酶。【詳解】A、高爾基體是真核細(xì)胞內(nèi)對蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類和包裝的“車間”。從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)運(yùn)來的蛋白質(zhì)(如分泌蛋白)進(jìn)入高爾基體后,會經(jīng)過一系列的修飾和加工,故推測高爾基體膜上分布有相應(yīng)的酶,可對分泌蛋白進(jìn)行修飾加工,A正確;B、將氨基酸活化并連接到特定tRNA上的過程,是由氨酰-tRNA合成酶催化的。這種酶存在于細(xì)胞質(zhì)中,而不是在核糖體上,B錯誤;C、溶酶體主要分布在動物細(xì)胞中,是細(xì)胞的“消化車間”,內(nèi)部含有多種水解酶,能分解衰老、損傷的細(xì)胞器,吞噬并殺死侵入細(xì)胞的病毒或細(xì)菌,C錯誤;D、在光合作用的光反應(yīng)階段,能量轉(zhuǎn)換過程是:光能被葉綠體中的色素分子吸收后,首先轉(zhuǎn)化為電能(高能電子),然后通過電子傳遞鏈轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能儲存在ATP和NADPH中。具體到ATP的合成,ATP合成酶是利用類囊體膜兩側(cè)的質(zhì)子(H+)濃度梯度所形成的勢能來合成ATP的,而不是直接利用光能。因此,光能向ATP中化學(xué)能的轉(zhuǎn)化是間接的,不是直接的,D錯誤。故選A。22.(2025·安徽·高考真題)大腸桿菌的兩個基因Y和Z彼此相鄰,轉(zhuǎn)錄時共用一個啟動子(P)。科研小組分離到一株不能合成Y和Z蛋白的缺失突變體,但該突變體能合成另一種蛋白質(zhì),此蛋白質(zhì)氨基端的30個氨基酸序列與Z蛋白氨基端的序列一致,而羧基端的25個氨基酸序列與Y蛋白羧基端的序列一致。據(jù)此,科研小組繪制了野生型菌株中Y和Z基因的排列順序圖,并推測突變體缺失的DNA堿基數(shù)目。下列圖示和推測正確的是(

)A.缺失堿基數(shù)目是3的整倍數(shù)B.缺失堿基數(shù)目是3的整倍數(shù)C.缺失堿基數(shù)目是3的整倍數(shù)+1D.缺失堿基數(shù)目是3的整倍數(shù)+2【答案】B【難度】0.65【知識點】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄、遺傳信息的翻譯、基因突變【分析】堿基替換發(fā)生的位置不同引起的效應(yīng)不一樣。如果堿基的替換發(fā)生在基因的編碼區(qū),可引起密碼子改變,對應(yīng)的氨基酸改變,蛋白質(zhì)功能改變;但由于密碼子的簡并性,基因發(fā)生堿基替換后,其編碼的蛋白質(zhì)的氨基酸序列也可能不變;堿基替換還可能會導(dǎo)致起始密碼子和終止密碼子的位置改變,使得氨基酸序列改變,數(shù)目改變,相應(yīng)蛋白質(zhì)功能也改變。如果堿基的替換發(fā)生在基因的非編碼區(qū),則對蛋白質(zhì)無影響?!驹斀狻恳阎蛔凅w合成的蛋白質(zhì)氨基端的30個氨基酸序列與Z蛋白氨基端的序列一致,羧基端的25個氨基酸序列與Y蛋白羧基端的序列一致。這說明轉(zhuǎn)錄是以Z基因起始,然后連接到Y(jié)基因進(jìn)行轉(zhuǎn)錄的,所以野生型菌株中基因的排列順序應(yīng)該是Z基因在前,Y基因在后,且共用一個啟動子P,轉(zhuǎn)錄時,模板鏈的方向是3'→5',因此圖示的方向應(yīng)為3'-P-Z-Y-5',符合該特征的是BC選項的圖示,由于該蛋白質(zhì)氨基端有Z蛋白的部分序列,羧基端有Y蛋白的部分序列,說明缺失突變后,轉(zhuǎn)錄形成的mRNA依然可以編碼氨基酸,沒有造成移碼突變(移碼突變會導(dǎo)致突變位點后的氨基酸序列全部改變)。因為一個氨基酸由mRNA上的一個密碼子(3個相鄰堿基)決定,所以缺失的堿基數(shù)目應(yīng)該是3的整倍數(shù),這樣才不會改變后續(xù)的閱讀框,保證氨基端和羧基端的氨基酸序列分別與Z、Y蛋白部分序列一致,綜上,B正確,ACD錯誤。故選B。23.(2025·黑吉遼蒙卷·高考真題)下列關(guān)于基因表達(dá)及其調(diào)控的敘述錯誤的是(

)A.轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中,堿基互補(bǔ)配對的方式不同B.轉(zhuǎn)錄時通過RNA聚合酶打開DNA雙鏈C.某些DNA甲基化可通過抑制基因轉(zhuǎn)錄影響生物表型D.核糖體與mRNA的結(jié)合部位形成1個tRNA結(jié)合位點【答案】D【難度】0.65【知識點】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄、遺傳信息的翻譯、表觀遺傳【分析】轉(zhuǎn)錄過程以四種核糖核苷酸為原料,以DNA分子的一條鏈為模板,在RNA聚合酶的作用下消耗能量,合成RNA。翻譯過程以氨基酸為原料,以轉(zhuǎn)錄過程產(chǎn)生的mRNA為模板,在酶的作用下,消耗能量產(chǎn)生多肽鏈。多肽鏈經(jīng)過折疊加工后形成具有特定功能的蛋白質(zhì)。【詳解】A、轉(zhuǎn)錄過程的堿基配對是A-U、T-A、C-G、G-C,翻譯過程的堿基配對是A-U、U-A、C-G、G-C,配對方式不完全相同,A正確;B、轉(zhuǎn)錄時,RNA聚合酶結(jié)合啟動子并解開DNA雙鏈,以其中一條鏈為模板合成RNA,B正確;C、DNA甲基化是表觀遺傳的一種,甲基化可阻礙DNA與轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合,從而抑制基因轉(zhuǎn)錄,影響蛋白質(zhì)合成及生物表型,C正確;D、一個核糖體與mRNA的結(jié)合部位形成2個tRNA的結(jié)合位點,D錯誤。故選D。二、解答題24.(2025·北京·高考真題)植物的光合作用效率與葉綠體的發(fā)育(形態(tài)結(jié)構(gòu)建成)密切相關(guān)。葉綠體發(fā)育受基因的精細(xì)調(diào)控,以適應(yīng)環(huán)境??茖W(xué)家對光響應(yīng)基因BG在此過程中的作用進(jìn)行了研究。(1)實驗中發(fā)現(xiàn)一株葉綠素含量升高的擬南芥突變體。經(jīng)鑒定,其BG基因功能缺失,命名為bg。圖1是使用觀察到的葉綠體亞顯微結(jié)構(gòu)。與野生型相比,可見突變體基粒(“[”所示)中的增多。

(2)已知GK蛋白促進(jìn)葉綠體發(fā)育相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄,BG蛋白可以與GK蛋白結(jié)合。研究者構(gòu)建了GK功能缺失突變體gk(葉綠素含量降低)及雙突變體bggk。對三種突變體進(jìn)行觀察,發(fā)現(xiàn)雙突變體的表型與突變體相同,由此推測BG通過抑制GK的功能影響葉綠體發(fā)育。(3)為進(jìn)一步證明BG對GK的抑制作用并探索其作用機(jī)制,將一定濃度的GK蛋白與系列濃度BG蛋白混合后,再加入GK蛋白靶基因CAO的啟動子DNA片段,反應(yīng)一段時間后,經(jīng)電泳檢測DNA所在位置,結(jié)果如圖2。分析實驗結(jié)果可得出BG抑制GK功能的機(jī)制是。

(4)基于突變體bg的表型,從進(jìn)化與適應(yīng)的角度推測光響應(yīng)基因BG存在的意義?!敬鸢浮?1)電子顯微鏡類囊體(2)gk(3)BG通過與CAO啟動子DNA片段競爭結(jié)合GK蛋白,從而抑制GK與CAO啟動子DNA片段的結(jié)合(4)使植物能夠更好地響應(yīng)光信號,調(diào)節(jié)自身生理過程,以適應(yīng)不同光照環(huán)境,提高生存和繁殖能力【難度】0.65【知識點】葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能、影響光合作用的因素、基因的表達(dá)綜合【分析】葉綠體是進(jìn)行光合作用的場所,葉綠體是雙層膜結(jié)構(gòu),其內(nèi)部含有基粒,基粒是類囊體堆疊而成,類囊體膜上含有光合作用有關(guān)的色素和酶。【詳解】(1)觀察葉綠體亞顯微結(jié)構(gòu)需要使用電子顯微鏡。因為光學(xué)顯微鏡的分辨率有限,無法觀察到葉綠體內(nèi)部的精細(xì)結(jié)構(gòu),而電子顯微鏡能夠提供更高的分辨率,從而清晰地看到葉綠體的亞顯微結(jié)構(gòu)。基粒是由類囊體堆疊而成的結(jié)構(gòu)。與野生型相比,突變體葉綠素含量升高,且BG基因功能缺失,觀察可知突變體基粒中的類囊體(片層)增多。因為葉綠素主要分布在類囊體薄膜上,類囊體增多可能是導(dǎo)致葉綠素含量升高的原因之一。(2)已知GK蛋白促進(jìn)葉綠體發(fā)育相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄,BG蛋白可以與GK蛋白結(jié)合。GK功能缺失突變體gk葉綠素含量降低,若BG通過抑制GK的功能影響葉綠體發(fā)育,那么雙突變體bggk中,由于GK本身功能缺失,BG也無法發(fā)揮抑制GK的作用,此時雙突變體的表型應(yīng)該與gk突變體相同。(3)觀察圖2可知,隨著BG蛋白與GK蛋白濃度比的增大,與GK蛋白結(jié)合的DNA片段逐漸減少,游離DNA片段逐漸增多。這表明BG蛋白的存在阻礙了GK蛋白與CAO啟動子DNA片段的結(jié)合。因為GK蛋白要發(fā)揮功能,需要與靶基因CAO的啟動子DNA片段結(jié)合來調(diào)控基因表達(dá),而BG蛋白濃度越高,這種結(jié)合就越少。所以,BG抑制GK功能的機(jī)制是BG通過與CAO啟動子DNA片段競爭結(jié)合GK蛋白,從而抑制GK與CAO啟動子DNA片段的結(jié)合。(4)從進(jìn)化與適應(yīng)的角度來看,生物體內(nèi)的基因存在必然是對生物的生存和繁衍有積極意義的。突變體bg由于缺乏光響應(yīng)基因BG,其表型可能在某些環(huán)境條件下不利于生存。而正常存在光響應(yīng)基因BG時,植物可以通過BG對光信號做出響應(yīng),從而更好地調(diào)節(jié)自身的生理過程,例如,在光照過強(qiáng)時,BG基因表達(dá)產(chǎn)物可能通過抑制GK功能,調(diào)節(jié)相關(guān)基因表達(dá),避免植物因光照過強(qiáng)而受到傷害;在光照較弱時,可能通過調(diào)節(jié)使植物更好地利用有限的光能進(jìn)行光合作用等。這使得植物在不同的光照環(huán)境中能夠更有效地進(jìn)行光合作用,獲取能量,提高自身的生存和繁殖能力,以適應(yīng)復(fù)雜多變的環(huán)境。25.(2025·黑吉遼蒙卷·高考真題)香樹脂醇具有抗炎等功效,從植物中提取難度大、產(chǎn)率低。通過在酵母菌中表達(dá)外源香樹脂醇合酶基因N,可高效生產(chǎn)香樹脂醇?;卮鹣铝袉栴}。

(1)可從中查詢基因N的編碼序列,設(shè)計特定引物。如圖1所示,a鏈為轉(zhuǎn)錄模板鏈,為保證基因N與質(zhì)粒pYL正確連接,需在引物1和引物2的5'端分別引入和限制酶識別序列。PCR擴(kuò)增基因N,特異性酶切后,利用連接DNA片段,構(gòu)建重組質(zhì)粒,大小約9.5kb(kb為千堿基對),假設(shè)構(gòu)建重組質(zhì)粒前后,質(zhì)粒pYL對應(yīng)部分大小基本不變。(2)進(jìn)一步篩選構(gòu)建的質(zhì)粒,以1-4號菌株中提取的質(zhì)粒為模板,使用引物1和引物2進(jìn)行PCR擴(kuò)增,電泳PCR產(chǎn)物,結(jié)果如圖2。在第5組的PCR反應(yīng)中,使用無菌水代替實驗組的模板DNA,目的是檢驗PCR反應(yīng)中是否有的污染。初步判斷實驗組(從“1~4”中選填)的質(zhì)粒中成功插入了基因N,理由是。(3)為提高香樹脂醇合酶催化效率,將編碼第240位脯氨酸或第243位苯丙氨酸的堿基序列替換為編碼丙氨酸的堿基序列,丙氨酸的密碼子有GCA等。a是誘變第240位脯氨酸編碼序列的引物(GCA為誘變序列),b、c、d其中一條是誘變第243位苯丙氨酸的引物,其配對模板與a的配對模板相同。據(jù)此分析,丙氨酸的密碼子除GCA外,還有。a:5'-…GCA/CCC/GAG/TTC/TGG/CTG/TTT/CCC/TCT/TTC/TTC…-3'b:5'-…GAA/CTG/TGG/GAC/ACC/CTG/AAC/TAC/TTC/TCT/GAG…-3'c:5'-…GCC/TGG/CTG/TTT/CCC/TCT/TTC/TTC/CCC/TAC/CAC…-3'd:5'-…GAT/AAT/AAG/ATC/CGA/GAG/AAG/GCC/ATG/CGA/AAG…-3'(4)進(jìn)一步檢測轉(zhuǎn)基因酵母菌發(fā)酵得到的含量并進(jìn)行比較,可以選出最優(yōu)的香樹脂醇合酶基因的改造方案?!敬鸢浮?1)基因數(shù)據(jù)庫/序列數(shù)據(jù)庫XhoⅠXbaⅠDNA連接酶(2)外源DNA1目的基因N大小為2.3kb(3)GCC(4)香樹脂醇【難度】0.4【知識點】遺傳信息的翻譯、PCR擴(kuò)增的原理與過程、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、目的基因的檢測與鑒定【分析】PCR原理:在解旋酶作用下,打開DNA雙鏈,每條DNA單鏈作為母鏈,以4種游離脫氧核苷酸為原料,合成子鏈,在引物作用下,DNA聚合酶從引物3'端開始延伸DNA鏈,即DNA的合成方向是從子鏈的5'端自3'端延伸的。實際上就是在體外模擬細(xì)胞內(nèi)DNA的復(fù)制過程。DNA的復(fù)制需要引物,其主要原因是DNA聚合酶只能從3′端延伸DNA鏈。PCR反應(yīng)過程是:變性→復(fù)性→延伸?!驹斀狻浚?)GenBank是目前國際上廣泛使用的序列數(shù)據(jù)庫之一,它的數(shù)據(jù)主要是各國的實驗室、測序機(jī)構(gòu)等發(fā)布的序列信息。利用這個數(shù)據(jù)庫,我們可以便捷地檢索到基因和蛋白質(zhì)的序列信息;故可從序列數(shù)據(jù)庫或基因數(shù)據(jù)庫中查詢基因N的編碼序列,設(shè)計特定引物。保證基因N與質(zhì)粒pYL正確連接,需要使用雙酶切法,為了目的基因能正確表達(dá),目的基因需要插入質(zhì)粒的啟動子和終止子之間,且質(zhì)粒和目的基因需要使用相同的酶或能產(chǎn)生相同黏性末端的酶;分析圖1可知,質(zhì)粒pYL應(yīng)該選用SpeⅠ和XhoⅠ酶切,由于目的基因N含有SpeⅠ識別序列,故N基因不能使用SpeⅠ酶切,但XbaⅠ與其具有相同的黏性末端,基因N酶切時可以用XbaⅠ替換SpeⅠ,即N基因兩端應(yīng)該含有XbaⅠ和XhoⅠ識別序列;題干信息:N基因a鏈為轉(zhuǎn)錄模板鏈,才有引物1和引物2擴(kuò)增N基因,則擴(kuò)增后模板鏈的5'端含有引物1序列,而編碼鏈的5'端含有引物2序列,結(jié)合質(zhì)粒pYL上的啟動子和終止子方向,可知應(yīng)該在引物2需要5'端添加XbaⅠ、引物15'端添加XhoⅠ識別序列。PCR擴(kuò)增基因N,特異性酶切后,利用DNA連接酶連接DNA片段,構(gòu)建重組質(zhì)粒,大小約9.5kb(kb為千堿基對),假設(shè)構(gòu)建重組質(zhì)粒前后,質(zhì)粒pYL對應(yīng)部分大小基本不變。(2)構(gòu)建重組質(zhì)粒,大小約9.5kb(kb為千堿基對),假設(shè)構(gòu)建重組質(zhì)粒前后,質(zhì)粒pYL對應(yīng)部分大小基本不變,而質(zhì)粒pYL本身7.2kb,可知目的基因N大小為2.3kb;分析電泳圖可知,初步判斷實驗組1的質(zhì)粒中成功插入了基因N。在第5組的PCR反應(yīng)中,使用無菌水代替實驗組的模板DNA,目的是檢驗PCR反應(yīng)體系是否存在污染,即檢驗PCR反應(yīng)中是否有外源DNA污染。(3)編碼第240位脯氨酸或第243位苯丙氨酸的堿基序列替換為編碼丙氨酸的堿基序列,丙氨酸的密碼子有GCA;密碼子位于mRNA上,mRNA上的序列與編碼鏈序列相似,而a是誘變第240位脯氨酸編碼序列的引物(GCA為誘變序列),可知a引物延伸后的序列為編碼鏈;b、c、d其中一條是誘變第243位苯丙氨酸的引物,其配對模板與a的配對模板相同,分析題圖bcd序列可知c是誘變第243位苯丙氨酸的引物,且c引物延伸后的序列為編碼鏈,根據(jù)a引物5'-端首位GCA為240位,則c引物5'-端GCC為243位,故據(jù)此分析,丙氨酸的密碼子除GCA外,還有GCC。(4)題干研究目的是通過在酵母菌中表達(dá)外源香樹脂醇合酶基因N,可高效生產(chǎn)香樹脂醇;由此可知,進(jìn)一步檢測轉(zhuǎn)基因酵母菌發(fā)酵得到的香樹脂醇含量并進(jìn)行比較,可以選出最優(yōu)的香樹脂醇合酶基因的改造方案。26.(2025·江蘇·高考真題)人體具有自我防御能力,能抵御病原體的侵襲。干擾素基因刺激因子(STING)是人體免疫功能的關(guān)鍵參與者,細(xì)胞中STING轉(zhuǎn)運(yùn)到高爾基體后,可激活STING信號通路,促進(jìn)免疫相關(guān)基因的表達(dá),如圖1所示。請回答下列問題:(1)有病毒入侵時,囊泡將STING轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入高爾基體,體現(xiàn)囊泡和高爾基體的膜具有性。到達(dá)高爾基體的STING與蛋白激酶TBK1結(jié)合形成蛋白復(fù)合物,水解直接提供能量,磷酸化激活干擾素調(diào)控因子IRF3。(2)激活的IRF3進(jìn)入細(xì)胞核,促進(jìn)細(xì)胞表達(dá)干擾素,抑制病毒增殖,這種免疫類型為。(3)STING蛋白復(fù)合物還可以激活轉(zhuǎn)錄因子NFκB,促進(jìn)細(xì)胞表達(dá)抗原呈遞相關(guān)蛋白,進(jìn)而可將入侵病毒的抗原呈遞在細(xì)胞表面,有利于T細(xì)胞通過識別到病毒抗原后活化,裂解被病毒感染的靶細(xì)胞,這種免疫方式為。(4)我國科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),有些2型糖尿病患者的胰島B細(xì)胞中STING信號通路異常。①健康狀態(tài)下,胰島B細(xì)胞分泌的胰島素作用于靶細(xì)胞,促進(jìn)血糖進(jìn)入細(xì)胞進(jìn)行氧化分解,促進(jìn),與胰島A細(xì)胞分泌的共同維持血糖穩(wěn)態(tài)。②為探究胰島B細(xì)胞中STING缺失與胰島B細(xì)胞功能異常的關(guān)系,研究人員以正常小鼠和胰島B細(xì)胞中STING基因敲除的小鼠為研究對象,分別分離了胰島B細(xì)胞,開展兩組實驗:一組檢測細(xì)胞中胰島素基因的表達(dá)量,結(jié)果見圖2;另一組用高糖溶液刺激,檢測培養(yǎng)液中胰島素的含量,結(jié)果見圖3。根據(jù)圖2、圖3可得出結(jié)論:。③依據(jù)上述研究,研發(fā)治療血糖異常相關(guān)的新藥物,還需探明胰島B細(xì)胞中STING信號通路作用的分子機(jī)制。為篩選出STING基因敲除小鼠胰島B細(xì)胞中表達(dá)量顯著變化的基因,研究人員用小鼠開展了實驗研究。請選出3個關(guān)鍵步驟,并按照實驗流程排序:(填字母)。a.提取正常組和STING基因敲除組小鼠胰島B細(xì)胞的DNAb.提取正常組和STING基因敲除組小鼠胰島B細(xì)胞的RNAc.逆轉(zhuǎn)錄成cDNA后,擴(kuò)增、測序分析d.PCR擴(kuò)增,測序分析e.確定差異表達(dá)基因,進(jìn)行實驗驗證【答案】(1)一定的流動性(和選擇透過性)ATP(2)非特異性免疫(3)特異性受體/受體細(xì)胞免疫(4)促進(jìn)血糖進(jìn)入肝、肌肉并合成糖原,進(jìn)入脂肪細(xì)胞和肝細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)楦视腿サ纫雀哐撬豐TING基因調(diào)節(jié)胰島素的分泌而非胰島素的合成(或STING基因缺失不影響胰島素基因的轉(zhuǎn)錄,但影響胰島素基因的分泌(或釋放))bce【難度】0.4【知識點】細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合、遺傳信息的翻譯、血糖調(diào)節(jié)、細(xì)胞免疫【分析】胰島素是由胰島B細(xì)胞分泌的,具有加速組織細(xì)胞對糖的攝取、儲存和利用,降低血糖濃度的作用。胰高血糖素是由胰島A細(xì)胞分泌的,具有很強(qiáng)的促進(jìn)糖原分解和糖異生作用,可使血糖濃度降低。【詳解】(1)有病毒入侵時,囊泡將STING轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入高爾基體,需要囊泡膜和高爾基體的膜融合,體現(xiàn)囊泡和高爾基體的膜具有一定的流動性。ATP是直接能源物質(zhì)。故到達(dá)高爾基體的STING與蛋白激酶TBK1結(jié)合形成蛋白復(fù)合物,水解ATP直接提供能量,磷酸化激活干擾素調(diào)控因子IRF3。(2)干擾素抗病毒機(jī)制屬于非特異性免疫。干擾素由宿主細(xì)胞分泌后,刺激鄰近細(xì)胞產(chǎn)生抗病毒蛋白,抑制病毒復(fù)制。其作用不針對特定病毒,屬于先天性的非特異性免疫。(3)STING蛋白復(fù)合物還可以激活轉(zhuǎn)錄因子NFκB,促進(jìn)細(xì)胞表達(dá)抗原呈遞相關(guān)蛋白,進(jìn)而可將入侵病毒的抗原呈遞在細(xì)胞表面,有利于T細(xì)胞通過特異性受體識別到病毒抗原后活化,裂解被病毒感染的靶細(xì)胞,這種免疫方式為細(xì)胞免疫。(4)①健康狀態(tài)下,胰島B細(xì)胞分泌的胰島素作用于靶細(xì)胞,促進(jìn)血糖進(jìn)入細(xì)胞進(jìn)行氧化分解,促進(jìn)血糖進(jìn)入肝、肌肉并合成糖原,進(jìn)入脂肪細(xì)胞和肝細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)楦视腿サ?,抑制肝糖原分解和非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為糖,與胰島A細(xì)胞分泌的胰高血糖素共同維持血糖穩(wěn)態(tài)。②為探究胰島B細(xì)胞中STING缺失與胰島B細(xì)胞功能異常的關(guān)系,研究人員以正常小鼠和胰島B細(xì)胞中STING基因敲除的小鼠為研究對象,分別分離了胰島B細(xì)胞,開展兩組實驗:一組檢測細(xì)胞中胰島素基因的表達(dá)量,結(jié)果見圖2;另一組用高糖溶液刺激,檢測培養(yǎng)液中胰島素的含量,結(jié)果見圖3。根據(jù)圖2、圖3可知,圖2兩組的胰島素基因的mRNA含量無變化,圖3中高糖處理時正常組胰島素的相對含量明顯高于基因敲除組,可得出結(jié)論:STING基因調(diào)節(jié)胰島素的分泌而非胰島素的合成(或STING基因缺失不影響胰島素基因的轉(zhuǎn)錄,但影響胰島素基因的分泌(或釋放))。③依據(jù)上述研究,研發(fā)治療血糖異常相關(guān)的新藥物,還需探明胰島B細(xì)胞中STING信號通路作用的分子機(jī)制。為篩選出STING基因敲除小鼠胰島B細(xì)胞中表達(dá)量顯著變化的基因,研究人員用小鼠開展了實驗研究。分析實驗流程,可知,選出3個關(guān)鍵步驟如下:b.提取正常組和STING基因敲除組小鼠胰島B細(xì)胞的RNA,c.逆轉(zhuǎn)錄成cDNA后,擴(kuò)增、測序分析,e.確定差異表達(dá)基因,進(jìn)行實驗驗證。27.(2025·江蘇·高考真題)真核細(xì)胞進(jìn)化出精細(xì)的基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制,圖示部分調(diào)控過程。請回答下列問題:(1)細(xì)胞核中,DNA纏繞在組蛋白上形成。由于核膜的出現(xiàn),實現(xiàn)了基因的轉(zhuǎn)錄和在時空上的分隔。(2)基因轉(zhuǎn)錄時,酶結(jié)合到DNA鏈上催化合成RNA。加工后轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)中的RNA,直接參與蛋白質(zhì)肽鏈合成的有rRNA、mRNA和。分泌蛋白的肽鏈在完成合成后,還需轉(zhuǎn)運(yùn)到高爾基體進(jìn)行加工。(3)轉(zhuǎn)錄后加工產(chǎn)生的lncRNA、miRNA參與基因的表達(dá)調(diào)控。據(jù)圖分析,lncRNA調(diào)控基因表達(dá)的主要機(jī)制有。miRNA與AGO等蛋白結(jié)合形成沉默復(fù)合蛋白,引導(dǎo)降解與其配對結(jié)合的RNA。據(jù)圖可知,miRNA發(fā)揮的調(diào)控作用有。(4)外源RNA進(jìn)入細(xì)胞后,經(jīng)加工可形成siRNA引導(dǎo)的沉默復(fù)合蛋白,科研人員據(jù)此研究防治植物蟲害的RNA生物農(nóng)藥。根據(jù)RNA的特性及其作用機(jī)理,分析RNA農(nóng)藥的優(yōu)點有。【答案】(1)染色質(zhì)翻譯(2)RNA聚合tRNA內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的核糖體上(3)在細(xì)胞核中與DNA結(jié)合,調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄;在細(xì)胞質(zhì)中與mRNA結(jié)合,阻止翻譯與mRNA結(jié)合,引導(dǎo)mRNA降解;與lncRNA結(jié)合,引導(dǎo)lncRNA降解(4)具有特異性,對其他生物沒有危害;容易降解,不會污染環(huán)境【難度】0.4【知識點】遺傳信息的轉(zhuǎn)錄、遺傳信息的翻譯【分析】基因的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯,其中轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板,在RNA聚合酶的作用下合成RNA的過程其原料是四種核糖核苷酸。【詳解】(1)細(xì)胞核中,DNA纏繞在組蛋白上形成染色質(zhì)(染色體)。轉(zhuǎn)錄在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行,翻譯在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體,故由于核膜的出現(xiàn),實現(xiàn)了基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯在時空上的分隔。(2)基因轉(zhuǎn)錄時,RNA聚合酶結(jié)合到DNA鏈上催化合成RNA。加工后轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)中的RNA,直接參與蛋白質(zhì)肽鏈合成的有rRNA(組成核糖體)、mRNA(翻譯的模板)和tRNA(運(yùn)輸氨基酸)。分泌蛋白的肽鏈在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的核糖體上完成合成后,還需轉(zhuǎn)運(yùn)到高爾基體進(jìn)行加工。(3)轉(zhuǎn)錄后加工產(chǎn)生的lncRNA、miRNA參與基因的表達(dá)調(diào)控。據(jù)圖分析,lncRNA調(diào)控基因表達(dá)的主要機(jī)制有在細(xì)胞核中與DNA結(jié)合,調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄;在細(xì)胞質(zhì)中與mRNA結(jié)合,阻止翻譯。miRNA與AGO等蛋白結(jié)合形成沉默復(fù)合蛋白,引導(dǎo)降解與其配對結(jié)合的RNA。據(jù)圖可知,miRNA發(fā)揮的調(diào)控作用有與mRNA結(jié)合,引導(dǎo)mRNA降解;與lncRNA結(jié)合,引導(dǎo)lncRNA降解。(4)外源RNA進(jìn)入細(xì)胞后,經(jīng)加工可形成siRNA引導(dǎo)的沉默復(fù)合蛋白,科研人員據(jù)此研究防治植物蟲害的RNA生物農(nóng)藥。根據(jù)RNA的特性及其作用機(jī)理,分析RNA農(nóng)藥的優(yōu)點有?:具有特異性,對其他生物沒有危害;容易降解,不會污染環(huán)境。28.(2025·湖北·高考真題)治療瘧疾的藥物青蒿素主要從植物黃花蒿中提取,但含量低。為培育青蒿素含量高的黃花蒿新品種,科研工作者開展了相關(guān)研究,發(fā)現(xiàn)青蒿素主要在葉片的腺毛中合成與積累,并受到如水楊酸(SA)和茉莉酸甲酯(MeJA)等植物激素的調(diào)節(jié)。研究表明,SA和MeJA通過調(diào)控miR160的表達(dá)量(miR160是一種微小RNA,能與靶mRNA結(jié)合,引起后者降解),影響黃花蒿腺毛密度和青蒿素含量。miR160的一種靶mRNA編碼ARFI蛋白,該蛋白影響青蒿素合成關(guān)鍵酶基因DBR2的表達(dá)。研究結(jié)果如圖所示。回答下列問題:(1)青蒿素主要在葉片的腺毛中合成與積累,其根本原因是:。(2)據(jù)圖分析可知,miR160的表達(dá)量與青蒿素含量間呈現(xiàn)相關(guān)性,并且可以推測外源MeJA處理對青蒿素含量的影響是:。(3)基于上述材料,miR160通過直接影響,調(diào)控青蒿素的合成。(4)請寫出SA、ARF1、miR160和DBR2調(diào)控青蒿素生物合成的通路(用“→”表示促進(jìn),用“—|”表示抑制,顯示各成員間的調(diào)控關(guān)系):。(5)請根據(jù)上述材料,提出一種培育青蒿素含量高的黃花蒿新品種的思路:。【答案】(1)與青蒿素合成相關(guān)的基因在葉片腺毛細(xì)胞中選擇性表達(dá)(2)負(fù)外源MeJA處理會使青蒿素含量增加(3)ARF1蛋白的合成(或ARF1基因的表達(dá))(4)SA—|miR160—|ARF1→DBR2→青蒿素(5)通過基因工程技術(shù)敲除黃花蒿中的miR160基因(或抑制miR160基因的表達(dá))【難度】0.4【知識點】遺傳信息的翻譯、基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系、其他植物激素的產(chǎn)生、分布和功能【分析】細(xì)胞中的基因是一樣的,但在細(xì)胞分化過程中,不同細(xì)胞會有選擇地表達(dá)某些基因,關(guān)閉另一些基因,這就是基因的選擇性表達(dá)。就像在黃花蒿葉片腺毛細(xì)胞中,與青蒿素合成相關(guān)的基因表達(dá),使得這些細(xì)胞能合成和積累青蒿素;而在其他細(xì)胞中,這些基因不表達(dá),就不能合成青蒿素?;蜻x擇性表達(dá)受多種因素調(diào)控,它決定了細(xì)胞的功能和特性,是細(xì)胞分化、個體發(fā)育等生命過程的基礎(chǔ)。【詳解】(1)在細(xì)胞分化過程中,基因會進(jìn)行選擇性表達(dá)。青蒿素主要在葉片的腺毛中合成與積累,這是因為與青蒿素合成相關(guān)的基因在葉片腺毛細(xì)胞中進(jìn)行了選擇性表達(dá)。(2)①觀察可知,miR160基因過表達(dá)時,青蒿素含量降低;敲除miR160基因時,青蒿素含量升高,所以miR160的表達(dá)量與青蒿素含量間呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)性。②從圖中看到,MeJA處理組與對照組相比,miR160表達(dá)量降低,而miR160表達(dá)量與青蒿素含量負(fù)相關(guān),所以可以推測外源MeJA處理會使青蒿素含量增加。(3)已知miR160是一種微小RNA,能與靶mRNA結(jié)合,引起后者降解,且miR160的一種靶mRNA編碼ARF1蛋白,所以miR160通過直接影響ARF1蛋白的合成(或ARF1基因的表達(dá)),調(diào)控青蒿素的合成。(4)根據(jù)題意,SA和MeJA通過調(diào)控miR160的表達(dá)量,miR160能影響ARF1蛋白(因為其靶mRNA編碼ARF1蛋白),ARF1蛋白影響青蒿素合成關(guān)鍵酶基因DBR2的表達(dá),進(jìn)而影響青蒿素合成。所以調(diào)控通路為:SA—|miR160—|ARF1→DBR2→青蒿素(這里表示SA抑制miR160表達(dá),miR160抑制ARF1表達(dá),ARF1促進(jìn)DBR2表達(dá),DBR2促進(jìn)青蒿素合成)(5)由于miR160的表達(dá)量與青蒿素含量呈負(fù)相關(guān),所以可以通過基因工程技術(shù)敲除黃花蒿中的miR160基因,或者抑制miR160基因的表達(dá),從而培育出青蒿素含量高的黃花蒿新品種。29.(2025·湖北·高考真題)mRNA-X是一款新型腫瘤治療性疫苗,可編碼腫瘤抗原,刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫,從而殺死腫瘤細(xì)胞(部分過程如圖所示)。該疫苗是由脂質(zhì)材料包裹特定序列的mRNA所構(gòu)成?;卮鹣铝袉栴}:(1)在mRNA-X疫苗制備過程中,可依據(jù)序列來合成對應(yīng)的mRNA.(2)據(jù)圖分析,“溶酶體逃逸”的作用是:。(3)細(xì)胞乙增殖分化為細(xì)胞丙和丁,主要得益于兩種信號刺激,分別是:、。(4)圖中細(xì)胞丁的名稱是,其作用是:。(5)相對于放射治療,利用mRNA疫苗治療癌癥的優(yōu)點是:(回答一點即可)?!敬鸢浮?1)腫瘤抗原的氨基酸(2)使mRNA避免被溶酶體中的水解酶降解,以正常翻譯出腫瘤抗原(3)抗原與B細(xì)胞接觸輔助性T細(xì)胞表面的特定分子發(fā)生變化并與B細(xì)胞結(jié)合(4)記憶B細(xì)胞當(dāng)相同腫瘤抗原再次入侵機(jī)體時,迅速增殖分化為漿細(xì)胞,漿細(xì)胞產(chǎn)生大量抗體,快速發(fā)揮免疫效應(yīng)(5)能特異性攻擊腫瘤細(xì)胞,對正常細(xì)胞的損傷較小【難度】0.65【知識點】細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)、功能及分離方法、遺傳信息的翻譯、體液免疫、疫苗【分析】特異性免疫包括體液免疫和細(xì)胞免疫。體液免疫過程為:(1)抗原可以直接刺激B細(xì)胞外,抗原被抗原呈遞細(xì)胞攝取和處理,并暴露出其抗原信息并將抗原呈遞給輔助性T細(xì)胞,輔助性T細(xì)胞細(xì)胞表面發(fā)生變化并與B細(xì)胞結(jié)合,輔助性T細(xì)胞分泌細(xì)胞因子作用于B細(xì)胞;(2)B細(xì)胞開始進(jìn)行一系列的增殖、分化,形成記憶B細(xì)胞和漿細(xì)胞;(3)漿細(xì)胞分泌抗體與相應(yīng)的抗原特異性結(jié)合,發(fā)揮免疫效應(yīng)?!驹斀狻浚?)在mRNA-X疫苗制備過程中,可依據(jù)腫瘤抗原的氨基酸序列,通過密碼子與氨基酸的對應(yīng)關(guān)系,來合成對應(yīng)的mRNA。因為mRNA上的密碼子決定了蛋白質(zhì)(這里是腫瘤抗原)中氨基酸的排列順序,所以可以根據(jù)已知的氨基酸序列反推得到相應(yīng)的mRNA序列。(2)據(jù)圖分析,溶酶體中含有多種水解酶,如果mRNA被溶酶體中的水解酶降解,就無法發(fā)揮編碼腫瘤抗原的作用。“溶酶體逃逸”可以使mRNA避免被溶酶體中的水解酶降解,從而能夠正常翻譯出腫瘤抗原。(3)細(xì)胞乙為B細(xì)胞,B細(xì)胞增殖分化為漿細(xì)胞(細(xì)胞丙)和記憶B細(xì)胞(細(xì)胞丁),主要得益于兩種信號刺激,一是抗原與B細(xì)胞表面受體的結(jié)合,二是輔助性T細(xì)胞表面的特定分子發(fā)生變化并與B細(xì)胞結(jié)合。(4)圖中細(xì)胞丁的名稱是記憶B細(xì)胞,其作用是當(dāng)相同腫瘤抗原再次入侵機(jī)體時,記憶B細(xì)胞能迅速增殖分化為漿細(xì)胞,漿細(xì)胞產(chǎn)生大量抗體,快速發(fā)揮免疫效應(yīng)。(5)相對于放射治療,利用mRNA疫苗治療癌癥的優(yōu)點是能特異性攻擊腫瘤細(xì)胞,對正常細(xì)胞的損傷較小。因為mRNA疫苗可刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫,針對腫瘤細(xì)胞進(jìn)行作用,而放射治療可能對正常細(xì)胞也會產(chǎn)生較大的殺傷作用。30.(2025·安徽·高考真題)水稻籽粒外殼(穎殼)表型有黃色、黑色、紫色和棕紅色等,種植穎殼表型不同的彩色稻,既可滿足國家糧食安全需要,又可形成優(yōu)美畫卷,用于旅游開發(fā)?;卮鹣铝袉栴}。(1)研究發(fā)現(xiàn),水稻穎殼的紫色、棕紅色、黃綠色和淺綠色的形成與類黃酮化合物的代謝有關(guān)。假設(shè)顯性基因C、R、A控制穎殼色素的形成,且獨立遺傳,相應(yīng)的隱性等位基因不具有該效應(yīng)。色素合成代謝途徑如圖?,F(xiàn)有基因型為CcRrAa與CcRraa的兩品種水稻雜交,F(xiàn)1中穎殼表型為紫色、棕紅色、黃綠色和淺綠色的比例為。F1中,穎殼顏色在后代持續(xù)保持不變的個體所占比例為。(2)野生稻的穎殼為黑色,經(jīng)過突變和馴化,目前栽培稻的穎殼多為黃色。黑色和黃色穎殼由一對等位基因控制,且黑色(Bh)對黃色(bh)為顯性??蒲行〗M對多個品種進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)有兩個黃色穎殼突變類型(栽培稻1、2),推測兩者的突變可能是來自同一個基因。設(shè)計一個雜交實驗,以驗證該推測,并說明判斷理由。(3)科研小組采用PCR技術(shù),擴(kuò)增出野生稻和栽培稻Bh/bh基因的片段,電泳結(jié)果見圖1。

說明:野生型Bh基因的部分序列為:5'-GATTCGCTCACA-3',該鏈為非模板鏈,編碼的肽鏈為天冬氨酸-絲氨酸-亮氨酸-蘇氨酸。UAA、UAG為終止密碼子。與野生稻相比,栽培稻2是由于Bh基因發(fā)生了,穎殼表現(xiàn)為黃色。栽培稻1和野生稻的PCR擴(kuò)增產(chǎn)物大小一致,科研小組進(jìn)行了DNA測序,結(jié)果見圖2(圖中僅顯示兩者含有差異的部分序列,其余序列一致;A、T、C、C表示4種堿基)。比較兩者DNA堿基序列,發(fā)現(xiàn)栽培稻1是由于Bh基因中的DNA序列發(fā)生,導(dǎo)致,穎殼表現(xiàn)為黃色。【答案】(1)9:9:6:811/32(2)栽培稻1和栽培稻2雜交,統(tǒng)計子代表型。若子代穎殼全為黑色,則兩者的突變不是來自同一個基因;若子代穎殼全為黃色,兩者的突變可能是來自同一個基因(3)堿基對的缺失堿基對的替換(C-G替換為A-T)相應(yīng)的mRNA上的密碼子UCG變?yōu)閁AG,導(dǎo)致終止密碼提前出現(xiàn),其指導(dǎo)合成的肽鏈縮短【難度】0.65【知識點】基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系、基因突變、DNA分子上堿基對的改變對后代性狀的影響、驗證性實驗與探究性實驗【分析】1、基因通過控制酶的合成來控制代謝過程,進(jìn)而控制生物體的性狀。2、DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失,而引起的基因堿基序列的改變,叫作基因突變。【詳解】(1)據(jù)色素合成代謝途徑圖可知,穎殼顏色紫色、棕紅色、黃綠色和淺綠色對應(yīng)的基因型分別是C_R_A_、C_R_aa、C_rr__、cc____,三對基因獨立遺傳,可以單獨考慮各對基因的遺傳。CcRrAa與CcRraa雜交,單獨考慮C/c,子代基因型及比例為3C_:1cc;單獨考慮R/r,子代基因型及比例為3R_:1rr;單獨考慮A/a,子代基因型及比例為1Aa:1aa。三對基因自由組合,故F1中穎殼表型為紫色(C_R_A_)、棕紅色(C_R_aa)、黃綠色(C_rr__)和淺綠色(cc____)的比例為9:9:6:8。F1中穎殼顏色在后代持續(xù)保持不變的個體比例為8cc____:2CCrr__:1CCRRaa,故這些個體所占比例為:11/(9+9+6+8)=11/32。(2)依題意,黑色對黃色為顯性,若栽培稻1、2都是由Bh基因突變而來,則栽培稻1的基因型可假設(shè)為bh1bh1、栽培稻2的基因型可假設(shè)為bh2bh2。栽培稻1、2雜交,子代基因型為bh1bh2,全表現(xiàn)黃色;若栽培稻1、2不是由同一個基因突變而來,則可假設(shè)栽培稻1的基因型為AhAhbhbh,栽培稻2的基因型為ahahBhBh,栽培稻1、2雜交,子代基因型為AhahBhbh,全表現(xiàn)黑色。(3)據(jù)圖1可知,野生稻的電泳條帶比栽培稻2電泳條帶距離進(jìn)樣口近,故野生稻的相關(guān)基因比栽培稻的相關(guān)基因長,故可知,與野生稻相比,栽培稻2是由于Bh基因發(fā)生了堿基對的缺失。據(jù)圖2可知,野生型Bh基因的部分序列為:5'-GATTCGCTCACA-3'(該鏈為非模板鏈),栽培稻1相應(yīng)的堿基序列是5'-GATTAGCTCACA-3',故可知,發(fā)現(xiàn)栽培稻1是由于Bh基因中的DNA序列中C-G堿基對被替換成了A-T堿基對,導(dǎo)致相應(yīng)的mRNA上的密碼子UCG變?yōu)閁AG,導(dǎo)致終止密碼提前出現(xiàn),其指導(dǎo)合成的肽鏈變短,穎殼表現(xiàn)為黃色。專題06遺傳的分子基礎(chǔ)考點01基因的本質(zhì)及其結(jié)構(gòu)和復(fù)制一、單選題1.(2025·北京·高考真題)1958年,Meselson和Stahl通過15N標(biāo)記DNA的實驗,證明了DNA的半保留復(fù)制。關(guān)于這一經(jīng)典實驗的敘述正確的是(

)A.因為15N有放射性,所以能夠區(qū)分DNA的母鏈和子鏈B.得到的DNA帶的位置有三個,證明了DNA的半保留復(fù)制C.將DNA變成單鏈后再進(jìn)行離心也能得到相同的實驗結(jié)果D.選擇大腸桿菌作為實驗材料是因為它有環(huán)狀質(zhì)粒DNA【答案】B【難度】0.65【知識點】探究DNA的復(fù)制過程、DNA分子的復(fù)制過程、特點及意義【分析】DNA復(fù)制是以親代DNA分子為模板合成子代DNA分子的過程。DNA復(fù)制條件:模板(DNA的雙鏈)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和聚合酶等)、原料(游離的脫氧核苷酸);DNA復(fù)制過程:邊解旋邊復(fù)制;DNA復(fù)制特點:半保留復(fù)制?!驹斀狻緼、15N沒有放射性,它與14N只是氮元素的不同同位素,質(zhì)量不同,可通過密度梯度離心技術(shù)區(qū)分含不同氮元素的DNA,進(jìn)而區(qū)分DNA的母鏈和子鏈,A錯誤;B、在15N標(biāo)記DNA的實驗中,得到的DNA帶的位置有輕帶(兩條鏈都含14N)、中帶(一條鏈含14N,一條鏈含15N)、重帶(兩條鏈都含15N)三個。根據(jù)不同代DNA在離心后出現(xiàn)的這些帶的位置和比例,證明了DNA的半保留復(fù)制,B正確;C、若將DNA解鏈為單鏈后離心,無論是全保留還是半保留復(fù)制,都是只有兩條條帶,不

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