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文档简介

三年2023-2025高考生物真题按知识点分类汇编

专题基因的本质(含解析)

一、选择题

I.(2023.山东)将一个双链DNA分子的一端固定于载玻片上,置于含有荧光标记的脱氧核苛酸

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,内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S端至3,端,其模板链3,端指向解旋方向

2.(2023.浙江)紫外线引发的DNA损伤,可通过“核付酸切除修复(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(),>

紫外线

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,这细胞最有利

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

3.(2023・海南)噬菌体中X174的遗传物质为单链环状DNA分子,部分序列如图。

£基因起始玄基因终止Met:甲硫氨酸

IVai:缴氨酸

I2390Arg:精氨酸

MetVaiArgGlu-Glu:谷氨酸

r

5TA-M>f・・■.二厂中限」甲,二印」:-(4!IU5…….入-Af1二AfqM不dlULF-A-AfIU13,

MetVaiMet

159152

f

〃基因起始〃基因终止

下列有关叙述正确的是()

A.D基因包含456个碱基,编码152个氨基酸

B.E基因中编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列,其互补DNA序列是5,-GCGTAC3

C.噬菌体0)X174的DNA复制需要DNA聚合酶和4种核糖核甘酸

D.E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠,且重叠序列编码的氨基酸序列相同

4.(2023♦天津)下列牛物实验探究中运用的原理,前后不一致的是()

A.建立物理模型研究DNA结构一研究减数分裂染色体变化

B.运用同位素标记法研究卡尔文循环一研究酵母菌呼吸方式

C.运用减法原理研究遗传物质一研究抗生素对细菌选择作用

D.孟德尔用假说演绎法验证分离定律一摩尔根研究伴性遗传

(2023・浙江)阅读下列材料,回答下列小题。

基因启动子区发生DNA甲基化可导致基因转录沉默。研究表明,某植物需经春化作用才能

开花,该植物的DNA甲基化水平降低是开花的前提。用5-azaC处理后,该植株开花提前,检测

基因组DNA,发现5,胞唏咤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。

5.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

6.该植物经5-azaC去甲基化处理后,下列各项中会发生显著改变的是()

A.基因的碱基数量B.基因的碱基排列顺序

C.基因的复制D.基因的转录

7.(2024.甘肃)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臼质外壳和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

8.(2024.河北)下列关于DNA复制和转录的叙述,正确的是()

A.DNA复制时,脱氧核苜酸通过氢键连接成子链

B.复制时,解旋前使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

9.(2024.浙江)某二倍体动物(2n=4)精原细胞DNA中的P均为32p,精原细胞在不含32P的培

养液中培养,其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后,产生甲~丁4个细胞。

这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。

D.若一条链的GiC占47%,则另一条链的AIT也占47%

14.(2024.山东)制备荧光标记的DNA探针时,需要模板、引物、DNA聚合酶等。在只含大肠

杆菌DNA聚合酶、扩增缓冲液、H?O和4种脱氧核甘酸〔dCTP、dTTP、dGTP和碱基被荧光标

记的dATP)的反应管①〜④中,分别加入如表所示的适量单链DNA.已知形成的双链DNA区

遵循碱基互补配对原则,且在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区。

能得到带有荧光标记的DNA探针的反应管有()

反应管加入的隼链DNA

5'-GCCGATCTTTATA-3'3'-GACCGGCTAGAAA-5'

②5:AGAGCCAATTGGC-3,

③5:ATTTCCCGATCCG-33-AGGGCTAGGCATA-5'

④5'-TTCACTGGCCAGT-3'

A.①②B.②③C.①④D.③④

15.(2024.湖北真题)模拟实验是根据相似性原理,用模型来替代研究对象的实验。比如“性状分

离比的模拟实验“(实验一)中用小桶甲和乙分别代表植物的雌雄生殖器官,用不同颜色的彩球

代表D、d雌雄配子;“建立减数分裂中染色体变化的模型”模拟实验(实验二)中可用橡皮泥制

作染色体模型,细绳代表纺锤丝;DNA分子的重组模拟实验(实验三)中可利用剪刀、订书钉

和写有DNA序列的纸条等模拟DNA分子重组的过程。下列实验中模拟正确的是()

A.实验一中可用绿豆和黄豆代替不同颜色的彩球分别模拟D和d配子

B.实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开,可模拟纺锤丝牵引使着丝粒分裂

C.实验三中用订书钉将两个纸条片段连接,可模拟核哲酸之间形成磷酸二酯键

D.向实验一桶内添加代表另一对等位基因的彩球可模拟两对等位基因的自由组合

16.(2024.黑吉辽)如图表示DNA半保留复制和甲基化修饰过程。研究发现,5()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()

甲基5,一幻-左一艇E5-CG-CG-

/[/X*3-GC-GC->3-GC-GC-

5-CG-CG-11

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

17.(2024.浙江选考)大肠杆菌在含有呐-脱氧核昔培养液中培养,3缶脱氧核昔掺入到新合成的

DNA链中,经特殊方法显色,可观察到双链都掺入3H-脱氧核甘的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

18.(2025・湖北)大数据时代,全球每天产生海量数据,预计2040年需一百万吨硅基芯片才能

储存全球一年产生的数据。为解决这一难题,科学家尝试运用DNA来储存数据。我国科学家

已经将汉代拓片、熊猫照片等文化数据写入DNA,实现数据长期保存。下列叙述中,DNA可

以作为存储介质的优点不包括()

A.DNA具有可复制性,有利于数据的传播

B.可通过DNA转录和翻译传递相应数据信息

C.DNA长链中碱基排列的多样化,为大量数据的存储提供可能

D.DNA作为存储介质体积小,为数据携带和保存节约了大量空间

19.(2025•北京市)1958年,Meselson和Stahl通过不标记DNA的实验,证明了DNA的半保

留复制。关于这一经典实验的叙述正确的是()

A.因为I5N有放射性,所以能够区分DNA的母链和子链

B.得到的DNA带的位置有三个,证明了DNA的半保留复制

C.将DNA变成单链后再进行离心也能得到相同的实验结果

D.选择大肠杆菌作为实验材料是因为它有环状质粒DNA

20.(2025・陕晋青宇)金刚鹦鹉的羽毛色彩缤纷。研究发现乙醛脱氢酶能催化鹦鹉黄素的醛基转

化为段基,造成羽色由红到黄的渐变。同一只鹦鹉不同部位的羽色有红黄差异,该现象最不可能

源于()

A.乙醛脱氢酶基因序列的差异

B.编码乙醛脱氢酶mRNA量的差异

C.乙醛脱氢酶活性的差异

D.鹦鹉黄素醛基转化为骏基数的差异

21.(2025.山东)关于豌豆胞核中淀粉酶基因遗传信息传递的复制、转录和翻译三个过程,下例

说法错误的是()

A.三个过程均存在碱基互补配对现象

B.三个过程中只有复制和转录发生在细胞核内

C.根据三个过程的产物序列均可确定其模板序列

D.RNA聚合前与核糖体沿模板链的移动方向不同

22.(2025.浙江)多种多样的生物通过遗传信息控制性状,并通过繁殖将遗传物质传递给子代。

下列关于遗传物质的叙述正确的是()

A.S型肺炎链球菌的遗传物质主要通过质粒传递给子代

B.水稻、小麦和玉米三大粮食作物的遗传物质主要是DNA

C.控制伞藻伞帽的遗传物质通过半保留复制表达遗传信息

D.烟草叶肉细胞的遗传物质水解后可产生4种脱氧核甘酸

23.(2024.天津)实验中常根据菌落外表特征鉴别微生物,进而对实验结果做出判断,下列实验

不是根据菌落外表特征做出判断的是()

A.艾弗里证明肺炎链球菌的转化因子是DNA

B.判断分离酵母菌的固体培养基是否被毛霉污染

C.利用浸有抗生素的滤纸片筛选大肠杆菌中耐药性强的菌株

D.判断在尿素为唯一氮源的培养基上生长的尿素降解菌是否有不同种类

24.(2024.广西)研究发现真核生物基因组DNA普遍存在5-甲基胞喀咤和N6•甲基腺喋吟,分别

被称为DNA的第5、6个碱基。关于这两个碱基的说法,正确的是()

A.均含有N元素B.均含有脱氧核糖

C.都排列在DNA骨架的外侧D.都不参与碱基互补配对

二、多项选择题

25.(2024・河北)单基因隐性遗传性多囊肾病是P基因突变所致。图中所示为某患者及其父母同

源染色体上P基因的相关序列检测结果(每个基因序列仅列出一条链,其他未显示序列均正常)。

患者的父亲、母亲分别具有①、②突变位点,但均未患病。患者弟弟具有①和②突变位点。

下列分析正确的是()

位点①位点②

II

GTCCTGG・・・・・AGGA&AA

父亲

GTCTTGG……AGGAGAA

GITCTGG……AGGAG7T

母亲

GTCCTGG……AGGGGAA

GTCTTGG・・・・・AGGAGAA

患者

GTCCTGG……AGGGGAA

A.未突变P基因的位点①碱基对为A-T

B.①和②位点的突变均会导致P基因功能的改变

C.患者同源染色体的①和②位点间发生交换,可使其产生正常配子

D.不考虑其他变异,患者弟弟体细胞的①和②突变位点不会位于同一条染色体上

三、非选择题

26.(2023.北京)变胖过程中,胰岛B细胞会增加。增加的B细胞可能源于自身分裂(途径I),

也可能来自胰岛中干细胞的增殖、分化(途径H)。科学家采用胸腺嗑嚏类似物标记的方法,研

究J'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都是胸腺喀।定类似物,能很快进入细胞并掺入正在复制的DNA中,掺入

DNA的EdU和BrdU均能与(用字母表示)互补配对,并可以被分别检测。未掺入的

EdU和BrdU短时间内即被降解。

(2)将处于细胞周期不同阶段的细胞混合培养于多孔培养板中,各孔同时加入EdU,随后每

隔一定时间向一组培养孔加入BrdU,再培养十几分钟后收集该组孔内全部细胞,检测双标记细

胞占EdU标记细胞的百分比(如图)。图中反映DNA复制所需时长的是从点到

+加入EdU

0加入Brdu

•。检测

9

#■养

0

n

p

OO

cd75

卬SO

w

Jy

141HJ

(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蛋臼位于细胞质,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:-连接到表达载体一转入小

鼠Lx—筛选目标小鼠-->获得小鼠IKo

(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(ti)是途径II细胞周

期时长(t2)的三倍以上。据此,科学家先用EdU饲喂小鼠IK,t2时间后换用BrdU饲喂,再过

t2时间后检测B细胞被标记的情况。研究表明,变胖过程中增加的B细胞大多数来源于自身分裂,

与之相应的检测结果应是。

答案解析部分

1.【答案】D

【解析】【解答】A、由图可知,①和②表示以同一DNA分子为模板经复制新合成的单链,图

甲和图乙中①和②的长度不同,图甲中②比①长,图乙中①比②长,则①和②延伸时都存

在暂停现象,A正确;

B、①和②表示以同一DNA分子为模板经复制新合成的单链,①和②两条链中碱基是互补的,

如果②中多出的部分不含有A、T,则①中A、T之和与②中A、T之和可能相等,B正确;

C、①和②表示以同一DNA分子为模板经复制新合成的单链,①和②两条链中碱基是互补的,

图丙中①和②长度相同,则①中A,T之和与②中A,T之和一定相等,C正确;

D、①和②表示以同一DNA分子为模板经复制新合成的单链,新链合成的方向都是号端至3,

端,由于两条模板链方向相反,和①和②合成的方向相反,①的5,端指向解旋方向,②模板

链5'端指向解旋方向,D错误。

故答案为:Do

【分析】DNA分子的复制:

(1)场所:主要在细胞核,此外在线粒体和叶绿体中也能进行.

(2)时期:有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。

(3)特点:多起点,边解旋边复制;复制方式为半保留复制。

(4)条件:模板:亲代DNA分子的两条链;原料:游离的4种脱氧核甘酸;能量:ATP;酶:

解旋前、DNA聚合酶。

(4)原则:碱基互补配对原则。A-T,G-C,C-G,T-Ao

(5)准确复制的原因:DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板;通过碱基互补配对原则保证

了复制准确地进行。1个DNA分子经过n次复制形成的DNA分子为2n个,含母链的DNA分子

2个。

2.【答案】C

【解析】【解答】A、由图可知,DNA的修复过程涉及到损伤片段的切除和DNA片段的形成,

需要限制酶和DNA聚合酶的参与,A正确;

B、DNA链的合成方向为5'到3'端,所以填补缺口时,新链合成也是5'到3’的方向进行,B正确;

C、DNA有害损伤发生后,在细胞增殖中的DNA复制时进行修复,对细胞最有利,C错误;

D、基因累积突变导致癌症,随年龄增长,XP患者几乎都会发生皮肤癌的原因,可用突变累积

解释,D正确。

故答案为:Co

【分析】1、DNA分子的复制:

(1)场所:主要在细胞核,此外在线粒体和叶绿体中也能进行.

(2)时期:有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。

(3)特点:多起点,边解旋边复制;复制方式为半保留复制。

(4)条件:模板:亲代DNA分子的两条链;原料:游离的4种脱氧核甘酸;能量:ATP;酶:

解旋醯、DNA聚合的o

(4)原则:碱基互补配对原则。A-T,G-C,C-G,T-Ao

2、儿种酶的比较:

名称作用部位作用结果

限制酶磷酸二酯键将DNA切成两个片段

DNA连接随磷酸二酯键将两个DNA片段连接为一个DNA分子

DNA聚合醐磷酸二酯键将两个脱氧核甘酸依次连接到单链末端

DNA(水解)酶磷酸二酯键将DNA片段水解为单个脱氧核甘酸

解旋酶碱基对之间的氢键将双链DNA分门^部解旋为单链,形成两条长链

3.【答案】B

【解析】【解答】A、由图可知,D基因编码152个氨基酸,但是D基因还包括D基因终止部分

的碱基,所以D基因共有45。个碱基,A不符合题意;

B、由图可知,E基因中编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列是5LGTACGC-3,,所以其互补

DNA序列是5z-GCGTAC-3\B符合题意;

C、DNA的基本组成单位是脱氧核糖核甘酸,所以噬菌体0X174的DNA复制需要DNA聚合酶

和4种脱氧核糖核昔酸,C不符合题意;

D、由图可知,D基因包含E基因的编码序列,即E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠,

但重叠序列编码的氨基酸序列不I可,D不符合题意。

故答案为:B。

【分析】1、分析图解:D基因包含E基因的编码序列,即E基因和D基因的编码区序列存在部

分重叠,但重叠序列编码的氨基酸序列不同。

2、双链DNA中,A与T配对,G与C配对,在书写DNA序列时,要按照5,端到3,端的方向书

与。

4.【答案】B

【解析】【解答】A、研究DNA结构会建立DNA双螺旋的物理模型,研究减数分裂染色体变化

会利用橡皮泥制作染色体的物理模型来分析,A正确;

B、研究卡尔文循环要利用同位素标记C02,但探究酵母菌呼吸方式没有用同位素标记法,B

错误;

C、研究遗传物质中艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中要用对应的酶设法去除相应物质,观察

其作用,运用了减法原理,研究抗生索对细菌的选择作用时,也可以运用减法原理通过去除抗生

素进行观察,C正确;

D、孟德尔验证分离定律和摩尔根研究伴性遗传都运用了假说演绎法,D正确。

故答案为:Bo

【分析】(I)构建模型:模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性

的描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助具体的实物或其它形象化的手段,

有的则抽象的形式来表达。模型的形式很多,包括物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或

图回形式直观地表达认识对象的特彳止,这种模型就是物理模型。汰森和克里克制作的著名的DNA

双螺旋结构模型就是物理模型。

(2)用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向,就是同位素标记法。同位素标记

可用于示踪物质的运行和变化规律。通过追踪同位素标记的化合物,可以弄清楚化学反应的详细

过程。生物学研究中常用的同位素有的具有放射性,如1十、32p、3H、35s等;有的不具有放射

性,是稳定同位素,如i5N、I'。等。

【答案】5.D

6.D

【解析】【分析】DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下,在DNA某些区域结合一个甲

基基团;DNA甲基化能引起染色质结构、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变,

从而控制基因表达;这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代。

5.A、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生

新基因,A不符合题意;

B、基因重组是指在牛.物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的非等位基因重新组合,包

括两种类型:自由组合型和交叉互换型,B不符合题意;

C、染色体变异包括染色体结构变异(重复、缺失.易位、倒位)和染色体数目变异,C不符合

题意;

D、DNA的甲基化引起的表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传

的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,D符合题意;

故答案为:Do

6.甲基化的Leyc基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻

译最终合成Leyc蛋白,从而抑制了基因的表达;植物经5-azaC去甲基化处理后,基因启动子正

常解除基因转录沉默,基因能正常转录产生mRNA,D符合题意,ABC不符合题意。

故答案为:Do

7.【答案】D

【解析】【解答】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/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酷完成自我复制,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。

故答案为:Do

【分析】肺炎链球菌转化实验的过程可以清晰地分为以下几个步骤:

一、实验材料准备

菌株:准备光滑型(S型)和粗糙型(R型)肺炎链球菌。S型菌株具有多糖类荚膜,能引发疾

病;R型菌株无此荚膜,不会引发疾病。

培养基:准备适合肺炎链球菌生长的培养基。

其他试剂:包括DNA酶、RNA酶、酯酶等,用于后续实验。

二、实验过程

1.体内转化实验(格里菲思实验)

第一组:将R型活细菌注入小鼠体内,小鼠不死亡。

第二组:将S型活细菌注入小鼠体内,小鼠死亡,并从小鼠体内分离出S型活细菌。

第三组:将加热致死的S型细菌注入小鼠体内,小鼠不死亡。

第四组:将R型活细菌与加热致死的S型细菌混合注入小鼠体内,小鼠死亡,并从小鼠体内分

离出S型活细菌。

2.体外转化实验(艾弗里实验〉

步骤一:将加热致死的S型细菌破碎后,设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质,制成细胞提取

物。

步骤二:将细胞提取物加入有R型活细菌的培养基中,观察R型细菌的变化。

步骤三:为了验证DNA是转化因子,艾弗里等人还分别用蛋白酶、RNA酶、酯酶和DNA酶处

理细胞提取物,然后将其加入R型活细菌的培养基中,观察结果。

三、实验结果与结论

体内转化实验结论:加热致死的S型细菌中含有某种转化因子,能使无毒的R型活细菌转化为

有毒的S型活细菌。

体外转化实验结论:DNA是“转化因子”,是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。而其他物质

(如蛋白质、RNA等)在去除后并未引起转化,进一步证明了DNA的遗传物质作用。

噬菌体侵染实验的过程可以涓晰地分为以下几个步骤,该实验主要用于证明DNA是遗传物质:

一、实验准备

1.噬菌体的选择与标记:选择噬菌体(如噬菌体),并使用放射性同位素标记其蛋白质利DNAo

通常使用35s标记噬菌体的蛋白质外壳,32P标记噬菌体的DNAo

二、实验过程

1.标记噬菌体的制备:

第一步:由于噬菌体没有细胞结构,不能用含放射性标记的培养基直接培养,所以要先将大肠

杆菌置于含35s或32P标记的培养基中进行培养,再用噬菌体侵染己标记的大肠杆菌。

第二步:收集并纯化被标记的噬菌体。

2.噬菌体侵染实验:

第三步:将标记的噬菌体与未被标记的细菌(如大肠杆菌)混合培养,让噬菌体侵染细菌。

第四步:一段时间后,通过搅拌器搅拌,使细菌与噬菌体分离,然后离心,分离上消液和沉淀

物。

3.检测结果:

第五步:分别检测上清液和沉淀物中的放射性物质。如果人35s主要出现在上清液中,说明噬

菌体的蛋白质外壳没有进入细菌体内;如果八32P主要出现在沉淀物中,说明噬菌体的DNA进入

了细菌体内。

8.【答案】D

9.【答案】C

10.【答案】C

【解析】【解答】DNA的元素组成都是C、H、O、N、P,DNA分子含有4种脱氧核甘酸组成核

昔酸,遗传信息储存在的DNA特定的碱基序列上,每种DNA的碱基序列不同,所以科学家证

明“尼安德特人”是现代人的近亲,依据的是二者DNA的碱基序列具有相似的部分,DNA的空间

结构都是规则的双螺旋结构,C正确,ABD错误。

故选C。

【分析】遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中,碱基排列顺序的千变万化构成了DNA的多

样性,而碱基特定的排列顺序又构成了每一个DNA分子的特异性。DNA的多样性和特异性,是

生物多样性和特异性的物质基础,DNA上分布着许多个基因,基因通常是有遗传效应的DNA片

段。

11.【答案】A

【解析】【解答】①水分子通过细胞膜的速率高于通过人工膜(不含蛋白质)的速率,推测细胞膜

存在特殊的水分子通道,①王确;

②人成熟红细胞只有细胞膜,没有细胞器膜和核膜,推测细胞膜的瞬脂分子为两层,②止确;

③注射加热致死的S型肺炎链球菌,小鼠不死亡,但是注射加热致死的S型肺炎链球菌和R菌

的混合物,小鼠死亡,不能说明S型肺炎链球菌的DNA被破坏,③错误;

④DNA双螺旋结构为半保留复制提供了结构基础,推测DNA分子为半保留复制,④正确;

⑤要得到“胚芽鞘尖端产生生长素'’的结论,需要将正常的胚芽鞘和去尖端的胚芽鞘两纽对照,

看两组的生长状况得出结论,与题干不符,⑤错误。分析得知A正确,BCD错误。

故答案为:Ao

【分析】细胞膜的结构特点是具有一定的流动性,其原因是构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子

不是静止的,而是可以运动的。

肺炎链球菌转化实验:

(1)格里菲思的体内转化实验

结论:加热杀死的S型细菌中,含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”。

(2)艾弗里的体外转化实验

直接分离S型细菌的蛋白质、DNA和多糖等,将它们分别与R型细菌混合培养,研究它们各自

的遗传功能。

结论:DNA是“转化因子”,是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。

注意:体内转化实验不能简单地说成S型细菌的DNA可使小鼠死亡:S型细菌的DNA与R型

细菌混合培养,S型细菌的DNA进入R型细曲・体内,进而在R型细菌体内控制合成了S型细菌

的蛋白质,使之具有相应的毒性,因而导致小鼠死亡。

12.【答案】B

【解析】【解答】A、噬菌体是一种特异性侵染细菌的病毒,运用噬菌体治疗时噬菌体特异性侵

染病原菌,A正确;

B、基因突变具有不定向性,B错误;

C、噬菌体和细菌在自然界长期的生存斗争中协同进化,C正确;

D、噬菌体作为病毒,侵染细菌后利用宿主细胞的核甘酸、氨基酸和能量等来维持自身的生命活

动,D正确。

故答案为:Bo

【分析】噬菌体,也称为细菌病毒,是一种特殊的病毒,因为它们以细菌作为宿主。这些病毒能

够导致细菌裂解,即分解细菌。噬菌体的存在普遍于自然环境中,尤其是在充满细菌群落的地方,

如泥土和动物的肠道里。它们在医学上引起了关注,尤其是在尝试使用噬菌体治疗顽固性细菌感

染方面。

13.【答案】A

【解析】【解答】A、DNA分子的基本骨架是由磷酸与脱氧核糖交替连接构成的,它们排列在外

侧,碱基对排列在内侧,这是DNA分子结构的重要特征之一,A符合题意;

B、DNA热变性温度与DNA分子中GC碱基对的含量有关,因为GC之间有3个氢键,AT之间

有2个氢键,GC含量越高,DNA分子越稳定,热变性温度越高;而T占比越高,意味着AT含

量越高,GC含量相对越低,DNA热变性温度越低,B不符合题意;

C、DNA两条链之间的氢键是自动形成的,不需要DNA聚合前催化。DNA聚合前的作用是催

化脱氧核甘酸之间形成磷酸二酯键,从而合成DNA子链,C不符合题意;

D、在双链DNA分子中,互补碱基之和在两条链中是相等的,即一条链中G+C的含量等于另一

条链中G+C的含量,一条链中A+T的含量等于另一条链中A+T的含量。若一条链的G+C占47%,

则另一条链的G+C也占47%,另一条链的A+T占I-47%=53%,D不符合题意。

故答案为:Ao

【分析】(1)DNA分子是由两条长徒组成的,这两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。

其中,每条链上的一个核甘酸以脱氧核糖与另一个核甘酸上的磷酸基团结合,即脱氧核糖和磷酸

基团交替连接形成主链的基本骨架,排列在主链的外侧,碱基则位于主链内侧。A(腺噪吟)一

定与T(胸腺口密咤)配对;G(鸟噪吟)一定与C(胞嗡暝)配对。

(2)DNA聚合酶和其他一些特定蛋白质被招募到DNA上,以打开的母链为模板,以4种脱氧

核昔三磷酸(dATP、dTTP、dGTP、dCTP)为原料,遵循碱基配对的原则,从S到3方向合成新

生链。

14.【答案】D

【解析】【解答】子链的延伸方向为由题意可知,形成的双链DNA区遵循碱基互补配对

原则,且在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区。即要能得到带

有荧光标记的DNA探针,扩增后所得DNA两端应带有A,且两端距离大于9个碱基。反应管

①〜④中分别加入适量单链DNA,①中两条单链DNA分子之间具有互补的序列,双捱DNA

区之外的3,端无模板,因此无法进行DNA合成,不能得到带有荧光标记的DNA探针;②中单

链DNA分子内具有自身互补的序列,由于在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对

的双链DNA区,故一条单链DNA分子不发生自身环化,但两条链可以形成双链DNA区,由于

DNA合成的链中不含碱基A,不能得到带有荧光标记的DNA探针;③中两条单链DNA分子之

间具有互补的序列,且双链DNA区之外的小端有模板和碱基T,因此进行DNA合成能得到带有

荧光标记的DNA探针;④中单链DNA分子内具有自身互补的序列,一条单链DNA分子不发

生自身环化,两条链可以形成双链DNA区,且双链DNA区之外的3,端有模板和碱基T,因此进

行DNA合成能得到带有荧光标记的DNA探针。综上分析,能得到带有荧光标记的DNA探针的

反应管有③④。ABC不符合题意,D符合题意。

故答案为:Do

【分析】(1)PCR原理:目的基因DNA受热变性后解为单链,引物与单链相应互补序列结合;

然后以单链DNA为模板,在DNA聚合酶作用下进行延伸,即将4种脱氧核苜酸加到引物的3,

端,如此重复循环多次。由于延伸后得到的产物又可以作为下一个循环的模板,因而每一次循环

后目的基因的量可以增加一倍,即呈指数形式扩增。PCR反应过程是:变性一复性一延伸。结果:

上述三步反应完成后,一个DNA分子就变成了两个DNA分子,随着重复次数的增多,DNA分

子就以2的形式增加。PCR的反应过程都是在PCR扩增仪中完成的。

(2)子链的延伸方向为由题意可知,在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基

对的双链DNA区,要能得到带有荧光标记的DNA探针,需要能根据所提供的模板进行扩增,

且扩增子链含有A。

15.【答案】C

【解析】【解答】A、遗传实验绿豆和黄豆大小不同,被抓取的概率不同,为保证被抓取的概率相

同,实验一中不可用绿豆和黄豆代替不同颜色的彩球分别模拟D和d配子,A错误;

B、着丝粒分裂并非纺锤丝牵引所致,B错误;

C、用订书钉将两个纸条片段连接,可模拟核甘酸之间形成磷酸二酯键,C正确:

D、实验一中,需另加一桶,桶内添加代表另一对等位基因的彩球,可模拟两对等位基因的自由

组合,D错误。

故答案为:Co

【分析】I、用小桶分别代表雌雄生殖器官,两小桶内的小球分别代表雌雄配子,用不同彩球的

随机结合,模拟生物在生殖过程中,雌雄配r的随机结合。

2、减数分裂过程:(1)减数分裂1前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂I:①前期:联会,

同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后

期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂1【过程:①

前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数R清晰:

③后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极:④末期:核膜、核

仁重建、纺锤体和染色体消失。

3、DNA的双螺旋结构:

(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核甘酸长链盘旋而成的;

(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外恻,构成基本骨架,碱基在内侧;

(3)两条链上的碱基通过氢犍连接起来,形成碱基对且遵循碱基互补配对原则即A-T,G-C,

C-G,T-Ao

16.【答案】C

【解析】【解答】A、由图可知,酶E的作用是催化DNA发生甲基化,A错误;

B、甲基不是DNA半保留复制的原料,DNA复制的原料是四种脱氧核甘酸,B错误;

C、同卵双胞胎的基因型完全相同,但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,说明环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素,C正确;

D、DNA甲基化不改变碱基序列,但由于DNA甲基化后会影响基因的转录,因此可能会改变生

物个体表型,D错误。

故答案为:Co

【分析】生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫作表观

遗传。除了DNA甲基化,构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。

17.【答案】B

【解析】【解答】大肠杆菌在含有3H.脱氧核苗培养液中培养,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的两条链一条被3缶标记,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DNA分子为

模板,结合题干显色情况,DNA双链区段①为浅色,②中两条链均含有为显深色,③中一条

链含有3H-一条链不含咱-显浅色,ACD错误,B正确。

故答案为:Bo

【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分广都含有一条母链。

18.【答案】B

【解析】【解答】A、基于DNA的半保留复制特性,数据能够被高效扩增,比如PCR技术的应用,

这有利于信息的传播,A不符合题意;

B、当使用DNA储存数据时,信息的读取依赖于测序技术,这一过程与生物体内将遗传信息表

达为蛋白质的转录翻译机制无关,B符合题意。

C、DNA分子中碱基对排列具有近乎无限的多样性,使其能够编码海量数据信息,这是其作为存

储介质的显著优势,C不符合题意;

D、得益于紧凑的双螺旋分子结构,DNA在单位体积内拥有极高的信息存储密度,极大地节省了

物理空间,D不符合题意。

故选B。

【分析】DNA之所以能够完美地承担遗传物质的重任,正是因为这三大特性缺一不可:

①稳定性:保障了遗传信息能够长期储存和传递。

②精确复制性:保障了遗传信息在传递过程中的准确性和连续性。

③多样性:DNA分子中碱基对排列具有近乎无限。

这三者共同作用,使得DNA能够忠实地储存、复制遗传信息,同时又能产生必要的变异,驱动

生物多样性和进化。

19.【答案】B

【解析】【解答】A、I5N是没有放射性的同位素,是稳定同位素。通过"N标记之所以能够区分

DNA的母链和子链,是利用其与UN的相对分子质量不同,复制后的产物可以通过密度梯度离

心区分含不同氮元素的DNA.A错误;

B、在利用KN标记DNA的实验中,通过密度梯度离心可观察到三种不同的DNA条带:由两条

l4N链组成的DNA位于上方的轻带、由一条14N链与一条,5N链组合的DNA位于中间位置的中

带以及由两条,5N链构成的DNA位于卜.方的重带,通过分析不同繁殖代数DNA样本口这些条

带的分布情况及相对■含量,验证了DNA分子以半保留方式进行复制,B正确;

C、通过"N标记DNA的实验,如果先将DNA完全解旋成单链再进行密度梯度离心分析,无

论是半保留复制还是全保留复制,都只会出现两条DNA条带(一条含UN,一条含I5N),因此

仅凭解旋后的离心结果无法区分这两种复制方式,也就无法单独证明DNA的半保留复制机制,

C错误;

D、选择大肠杆菌作为实验材料是因为它遗传物质只有位于拟核中裸露的DNA,且大肠杆菌容易

培养、繁殖快,短时间内可以获得大量的子代,D错误。

故选B。

【分析】DNA分子双链均用ON标记后置于含MN的培养基中培养,亲代大肠杆菌的DNA经离

心处理后,试管中只出现了一条DNA带,位置靠近试管的底部,说明其密度最大,是I5N标记

的亲代双链DNAC5NP5N-DNA);将转移培养后第一代细菌的DNA离心后,试管中也只有一条

带,但位置居中,说明其密度居中,是只有一条单链被'N标记的子代双链DNA-NHN-DNA);

将第二代细菌的DNA离心后,试管中出现两条带,一条带位置居中,为I5NAN-DNA,另一条

带的位置更靠上,说明其密度最小,是两条单链都没有被标记的子代双链DNA(MN/MN-DNA)。

实验结果证明:DNA的复制是以半保留的方式进行的。

20.【答案】A

【解析】【解答】A、同一鹦藕个体的所有体细胞均起源于同一个受精卵的有丝分裂,理论上应具

有完全相同的基因组序列,因此羽色差异小可能源上乙解脱氢酶基因序列的变异,A符合题意;

B、羽色渐变现象与乙醛脱氢酶的催化功能直接相关,该酎通过将鹦鹉黄素的醛基氧化为竣基实

现颜色转变。若不同细胞中乙醛脱氢酶mRNA表达量存在差异,将导致酶蛋白合成量的变化,

最终表现为羽色转化能力的差异,B不符合题意;

C、细胞特异性微环境可能导致乙醛脱氢酶活性呈现区域差异,这种酶活性的波动会影响羽色转

化效率,从而在同一鹦鹉个体不同部位形成红黄相间的羽色分布模式,C不符合题意;

D、羽色渐变木质上是鹦鹉黄素分子修饰程度的连续变化,若不同部位醛基向竣基转化的数量存

在梯度差异,则可能直接导致红黄色谱的区域性分布,D不符合题意。

故选Ao

【分析】同一生物个体内所有细胞均携带相同的遗传物质,其羽色表现的多样性主要由以下两个

机制决定:(1)基因的选择性表达调控,即特定基因在不同细胞中呈现差异性的转录激活状态;(2)

微环境因素对基因表达产物的修饰作用。

21.【答案】C

【解析】【解答】A、DNA复制、转录和翻译过程均遵循碱基互补配对原则,DNA复制以双链为

模板通过碱基配对合成子代DNA:转录以单链DNA为模板按A-U/T-A/G-C配对生成mRNA:

翻译时tRNA反密码子与mRNA密码子通过碱基互补识另!,A正确;

B、在真核细胞豌豆中,淀粉酶基因存在于细胞核中,DNA复制和转录都以DNA为模板,发生

在细胞核内,B正确;

C、虽然复制和转录产物与模板严格互补可以反向推导,但翻译产物(蛋白质)因密码子简并性

(如亮氨酸6种密码子)无法唯一确定mRNA序列,C错误;

D、转录时RNA聚合酶沿DNA模板链由3—5方向移动,而翻译时核糖体沿mRNA模板由5-3,

方向移动,因此RNA聚合酶与核糖体沿模板链的移动方向不同,D正确。

故选C。

【分析】1、遗传信息的的复制、转录和翻译三个过程关系如下:

脱氧核甘酸序列----->核糖核甘酸序列——►氨基酸序列

遗传信息---------►遗传密码-----------►遗传性状

22.【答案】D

【解析】【解答】A、S型肺炎链球菌属于细菌,其遗传物质是DNA,主要存在于拟核中。质粒

是细菌细胞中独立于拟核DNA之外的小型环状DNA分子,可携带某些遗传信息,但细菌遗传

物质传递给子代的主要方式是通过拟核DNA的复制和细胞分裂,而非质粒,A不符合题意;

B、水稻、小麦和玉米均为真核生物,真核生物的遗传物质就是DNA,不存在“主要是DNA”的

说法,“主要是DNA”这种表述一般用于某些病毒,部分病毒以RNA为遗传物质,所以对所有生

物而言,遗传物质主要是DNA,B不符合题意;

C、遗传物质的半保留复制是DNA复制的方式,其作用是传递遗传信息,而遗传信息的表达是

通过转录和翻译过程实现的,并非复制过程,C不符合题意;

D、烟草叶肉细胞为真核细胞,遗传物质是DNA。DNA由脱氧核甘酸组成,水解后可得到4种

脱氧核甘酸(腺喋吟脱氧核

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