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（全国通用）2013-2023年高考生物真题分项汇编专题06遗传的分子基础（学生版+教师版）
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一、单选题
1．（2023·山东·高考真题）将一个双链DNA分子的一端固定于载玻片上，置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3个时间点的图像，①和②表示新合成的单链，①的5'端指向解旋方向，丙为复制结束时的图像。该DNA复制过程中可观察到单链延伸暂停现象，但延伸进行时2条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则，下列说法错误的是（ ）
A．据图分析，①和②延伸时均存在暂停现象
B．甲时①中A、T之和与②中A、T之和可能相等
C．丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等
D．②延伸方向为5'端至3'端，其模板链3'端指向解旋方向
1．D
【分析】1、DNA的双螺旋结构：
(1) DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。
(2) DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧。
(3)两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
2、 DNA分子复制的特点：半保留复制；边解旋边复制，两条子链的合成方向是相反的。
【详解】A、据图分析，图甲时新合成的单链①比②短，图乙时①比②长，因此可以说明①和②延伸时均存在暂停现象，A正确；
B、①和②两条链中碱基是互补的，图甲时新合成的单链①比②短，但②中多出的部分可能不含有A、T，因此①中A、T之和与②中A、T之和可能相等，B正确；
C、①和②两条链中碱基是互补的，丙为复制结束时的图像，新合成的单链①与②等长，图丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等，C正确；
D、①和②两条单链由一个双链DNA分子复制而来，其中一条母链合成子链时①的5'端指向解旋方向，那么另一条母链合成子链时②延伸方向为5'端至3'端，其模板链5'端指向解旋方向，D错误；
故选D。
2．（2023·山东·高考真题）细胞中的核糖体由大、小2个亚基组成。在真核细胞的核仁中，由核rDNA转录形成的rRNA与相关蛋白组装成核糖体亚基。下列说法正确的是（ ）
A．原核细胞无核仁，不能合成rRNA
B．真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成
C．rRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子
D．细胞在有丝分裂各时期都进行核DNA的转录
2．B
【分析】有丝分裂不同时期的特点：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；（4）后期：着丝粒（点）分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、原核细胞无核仁，有核糖体，核糖体由rRNA和蛋白质组成，因此原核细胞能合成rRNA，A错误；
B、核糖体是蛋白质合成的场所，真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成，B正确；
C、mRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子，C错误；
D、细胞在有丝分裂分裂期染色质变成染色体，核DNA无法解旋，无法转录，D错误。
故选B。
3．（2023·浙江·统考高考真题）叠氮脱氧胸苷（AZT）可与逆转录酶结合并抑制其功能。下列过程可直接被AZT阻断的是（ ）
A．复制B．转录
C．翻译D．逆转录
3．D
【分析】中心法则的证内容：信息可以从DNA流向DNA，即DNA的自我复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。 但是，遗传信息不能从蛋白质传递到蛋白质，也不能从蛋白质流向RNA或DNA。中心法则的后续补充有：遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA这两条途径。
【详解】题中显示，叠氮脱氧胸苷（AZT）可与逆转录酶结合并抑制其功能，而逆转录过程需要逆转录酶的催化，因而叠氮脱氧胸苷（AZT）可直接阻断逆转录过程，而复制、转录和翻译过程均不需要逆转录酶，即D正确。
故选D。
4．（2023·湖南·统考高考真题）酗酒危害人类健康。乙醇在人体内先转化为乙醛，在乙醛脱氢酶2（ALDH2）作用下再转化为乙酸，最终转化成CO2和水。头孢类药物能抑制ALDH2的活性。ALDH2基因某突变导致ALDH2活性下降或丧失。在高加索人群中该突变的基因频率不足5%，而东亚人群中高达30%。下列叙述错误的是（ ）
A．相对于高加索人群，东亚人群饮酒后面临的风险更高
B．患者在服用头孢类药物期间应避免摄入含酒精的药物或食物
C．ALDH2基因突变人群对酒精耐受性下降，表明基因通过蛋白质控制生物性状
D．饮酒前口服ALDH2酶制剂可催化乙醛转化成乙酸，从而预防酒精中毒
4．D
【分析】1、基因可以通过控制酶的合成控制细胞代谢进而控制生物的性状，也可能通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。
2、基因突变是基因中由于碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变。基因突变包括显性突变和隐性突变，隐性纯合子发生显性突变，一旦出现显性基因就会出现显性性状:显性纯合子发生隐性突变，突变形成的杂合子仍然是显性性状，只有杂合子自交后代才出现隐性性状。
【详解】A、ALDH2基因某突变会使ALDH2活性下降或丧失，使乙醛不能正常转化成乙酸，导致乙醛积累危害机体，东亚人群中ALDH2基因发生该种突变的频率较高，故与高加索人群相比，东亚人群饮酒后面临的风险更高，A正确；
B、头孢类药物能抑制ALDH2的活性，使乙醛不能正常转化成乙酸，导致乙醛积累危害机体，故患者在服用头孢类药物期间应避免摄人含酒精的药物或食物，B正确；
C、ALDH2基因突变人群对酒精耐受性下降，表明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，乙醛脱氢酶2的化学本质是蛋白质，C正确；
D、酶制剂会被胃蛋白酶消化，故饮酒前口服ALDH2酶制剂不能催化乙醛分解为乙酸，不能预防酒精中毒，D错误。
故选D。
5．（2023·广东·统考高考真题）科学理论随人类认知的深入会不断被修正和补充，下列叙述错误的是（ ）
A．新细胞产生方式的发现是对细胞学说的修正
B．自然选择学说的提出是对共同由来学说的修正
C．RNA逆转录现象的发现是对中心法则的补充
D．具催化功能RNA的发现是对酶化学本质认识的补充
5．B
【分析】细胞学说是由德植物学家施莱登和动物学家施旺提出的，其内容为：（1）细胞是一个有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞的产物所构成；（2）细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用；（3）新细胞可以从老细胞中产生。
【详解】A、细胞学说主要由施莱登和施旺建立，魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”是对细胞学说的修正和补充，A正确；
B、共同由来学说指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的；自然选择学说揭示了生物进化的机制，揭示了适应的形成和物种形成的原因。共同由来学说为自然选择学说提供了基础，B错误；
C、中心法则最初的内容是遗传信息可以从DNA流向DNA，也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，随着研究的不断深入，科学家发现一些RNA病毒的遗传信息可以从RNA流向RNA（RNA的复制）以及从RNA流向DNA（逆转录），对中心法则进行了补充，C正确；
D、最早是美国科学家萨姆纳证明了酶是蛋白质，在20世纪80年代，美国科学家切赫和奥尔特曼发现少数RNA也具有催化功能，这一发现对酶化学本质的认识进行了补充，D正确。
故选B。
6．（2023·湖南·统考高考真题）细菌glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用。细菌糖原合成的平衡受到CsrAB系统的调节。CsrA蛋白可以结合glg mRNA分子，也可结合非编码RNA分子CsrB,如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．细菌glg基因转录时，RNA聚合酶识别和结合glg基因的启动子并驱动转录
B．细菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽链时，核糖体沿glg mRNA从5'端向3'端移动
C．抑制CsrB基因的转录能促进细菌糖原合成
D．CsrA蛋白都结合到CsrB上，有利于细菌糖原合成
6．C
【分析】转录主要发生在细胞核中，需要的条件：（1）模板：DNA的一条链；（2）原料：四种核糖核苷酸；（3）酶：RNA聚合酶；（4）能量(ATP)。
【详解】A、基因转录时，RNA聚合酶识别并结合到基因的启动子区域从而启动转录，A正确；
B、基因表达中的翻译是核糖体沿着mRNA的5'端向3'端移动，B正确；
C、由题图可知，抑制CsrB基因转录会使CsrB的RNA减少，使CsrA更多地与glg mRNA结合形成不稳定构象，最终核糖核酸酶会降解glg mRNA，而glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用，故抑制CxrB基因的转录能抑制细菌糖原合成，C错误；
D、由题图及C选项分析可知，若CsrA都结合到CsrB上，则CsrA没有与glg mRNA结合，从而使glg mRNA不被降解而正常进行，有利于细菌糖原的合成，D正确。
故选C。
7．（2023·山东·高考真题）某种XY型性别决定的二倍体动物，其控制毛色的等位基因G、g只位于X染色体上，仅G表达时为黑色，仅g表达时为灰色，二者均不表达时为白色。受表观遗传的影响，G、g来自父本时才表达，来自母本时不表达。某雄性与杂合子雌性个体为亲本杂交，获得4只基因型互不相同的F1。亲本与F1组成的群体中，黑色个体所占比例不可能是（ ）
A．2/3B．1/2
C．1/3D．0
7．A
【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。表观遗传的特点：①DNA的碱基序列不发生改变；②可以遗传给后代；③容易受环境的影响。
伴性遗传：位于性染色体上的基因所控制的性状，在遗传上总是和性别相关联的现象。
【详解】G、g只位于X染色体上，则该雄性基因型可能是XGY或XgY，杂合子雌性基因型为XGXg。
若该雄性基因型为XGY，与XGXg杂交产生的F1基因型分别为XGXG、XGXg、XGY、XgY，在亲本与F1组成的群体中，父本XGY的G基因来自于其母亲，因此G不表达，该父本呈现白色；当母本XGXg的G基因来自于其母亲，g基因来自于其父亲时，该母本的g基因表达，表现为灰色，当母本XGXg的g基因来自于其母亲，G基因来自于其父亲时，该母本的G基因表达，表现为黑色，因此母本表现型可能为灰色或黑色；F1中基因型为XGXG的个体必定有一个G基因来自于父本，G基因可以表达，因此F1中的XGXG表现为黑色；XGXg个体中G基因来自于父本，g基因来自于母本，因此G基因表达，g基因不表达，该个体表现为黑色；XGY的G基因来自于母本，G基因不表达，因此该个体表现为白色；XgY个体的g基因来自于母本，因此g基因不表达，该个体表现为白色，综上所述，在亲本杂交组合为XGY和XGXg的情况下，F1中的XGXG、XGXg一定表现为黑色，当母本XGXg也为黑色时，该群体中黑色个体比例为3/6，即1/2；当母本XGXg为灰色时，黑色个体比例为2/6，即1/3。
若该雄性基因型为XgY，与XGXg杂交产生的F1基因型分别为XGXg、XgXg、XGY、XgY，在亲本与F1组成的群体中，父本XgY的g基因来自于其母亲，因此不表达，该父本呈现白色；根据上面的分析可知，母本XGXg依然是可能为灰色或黑色；F1中基因型为XGXg的个体G基因来自于母本，g基因来自于父本，因此g表达，G不表达，该个体表现为灰色；XgXg个体的两个g基因必定有一个来自于父本，g可以表达，因此该个体表现为灰色；XGY的G基因来自于母本，G基因不表达，因此该个体表现为白色；XgY个体的g基因来自于母本，因此g基因不表达，该个体表现为白色，综上所述，在亲本杂交组合为XgY和XGXg的情况下，F1中所有个体都不表现为黑色，当母本XGXg为灰色时，该群体中黑色个体比例为0，当母本XGXg为黑色时，该群体中黑色个体比例为1/6。
综合上述两种情况可知，BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
8．（2023·湖南·统考高考真题）基因Bax和Bd-2分别促进和抑制细胞凋亡。研究人员利用siRNA干扰技术降低TRPM7基因表达，研究其对细胞凋亡的影响，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．细胞衰老和细胞凋亡都受遗传信息的调控
B．TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡
C．TRPM7基因可能通过促进Bcl-2基因的表达来抑制细胞凋亡
D．可通过特异性促进癌细胞中TRPM7基因的表达来治疗相关癌症
8．D
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础，能维持组织细胞数目的相对稳定，是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。
【详解】A、细胞衰老和细胞凋亡都是由基因控制的细胞正常的生命活动，都受遗传信息的调控，A正确；
B、据题图可知，siRNA干扰TRPM7基因实验组的TRPM7基因表达量下降，Bax基因表达量增加，细胞凋亡率增加，由此可以得出，TRPM7基因可能通过抑制Bas基因的表达来抑制细胞凋亡，B正确；
C、siRNA干扰TRPM7基因实验组细胞凋亡率高，Bcl-2基因表达量降低，而Bcl-2基因抑制细胞凋亡，故TRPM7基因可能通过促进Bel-2基因的表达来抑制细胞凋亡，C正确；
D、由题图可知，siRNA干扰TRPM7基因实验组，Bax基因表达量增加，Bdl-2基因表达量减少，细胞凋亡率增加，所以可以通过抑制癌细胞中TRPM7基因表达来治疗相关癌症，D错误。
故选D。
9．（2023·湖南·统考高考真题）南极雌帝企鹅产蛋后，由雄帝企鹅负责孵蛋，孵蛋期间不进食。下列叙述错误的是（ ）
A．帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数高于C元素
B．帝企鹅的核酸、多糖和蛋白质合成过程中都有水的产生
C．帝企鹅蛋孵化过程中有mRNA和蛋白质种类的变化
D．雄帝企鹅孵蛋期间主要靠消耗体内脂肪以供能
9．A
【分析】糖类是主要的能源物质，脂肪是良好的储能物质，ATP是直接能源物质。
【详解】A、帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数低于C元素，A错误；
B、核酸、糖原、蛋白质的合成都经历了“脱水缩合”过程，故都有水的产生，B正确；
C、帝企鹅蛋孵化过程涉及基因的选择性表达，故帝企鹅蛋孵化过程有mRNA和蛋白质种类的变化，C正确；
D、脂肪是良好的储能物质，雄帝企鹅孵蛋期间不进食，主要靠消耗体内脂肪以供能，D正确。
故选A。
10．（2023·浙江·统考高考真题）紫外线引发的DNA损伤，可通过“核苷酸切除修复（NER）”方式修复，机制如图所示。着色性干皮症（XP）患者的NER酶系统存在缺陷，受阳光照射后，皮肤出现炎症等症状。患者幼年发病，20岁后开始发展成皮肤癌。下列叙述错误的是（ ）
A．修复过程需要限制酶和DNA聚合酶
B．填补缺口时，新链合成以5’到3’的方向进行
C．DNA有害损伤发生后，在细胞增殖后进行修复，对细胞最有利
D．随年龄增长，XP患者几乎都会发生皮肤癌的原因，可用突变累积解释
10．C
【分析】1、DNA分子复制的过程：
①解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。
②合成子链：以解开的每一条母链为模板，以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链。
③形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。
2、限制酶和DNA聚合酶作用的对象都是磷酸二酯键。
【详解】A、由图可知，修复过程中需要将损伤部位的序列切断，因此需要限制酶的参与；同时修复过程中，单个的脱氧核苷酸需要依次连接，要借助DNA聚合酶，A正确；
B、填补缺口时，新链即子链的延伸方向为5’到3’的方向进行，B正确；
C、DNA有害损伤发生后，在细胞增殖中进行修复，保证DNA复制的正确进行，对细胞最有利，C错误；
D、癌症的发生是多个基因累积突变的结果，随年龄增长，XP患者几乎都会发生皮肤癌的原因，可用突变累积解释，D正确。
故选C。
11．（2023·浙江·统考高考真题）某研究小组利用转基因技术，将绿色荧光蛋白基因（GFP）整合到野生型小鼠Gata3基因一端，如图甲所示。实验得到能正常表达两种蛋白质的杂合子雌雄小鼠各1只，交配以期获得Gata3-GFP基因纯合子小鼠。为了鉴定交配获得的4只新生小鼠的基因型，设计了引物1和引物2用于PCR扩增，PCR产物电泳结果如图乙所示。
下列叙述正确的是（ ）
A．Gata3基因的启动子无法控制GFP基因的表达
B．翻译时先合成Gata3蛋白，再合成GFP蛋白
C．2号条带的小鼠是野生型，4号条带的小鼠是Gata3-GFP基因纯合子
D．若用引物1和引物3进行PCR，能更好地区分杂合子和纯合子
11．B
【分析】PCR技术是聚合酶链式反应的缩写，是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
【详解】A、分析图中可知，启动子在左侧，GFP基因整合Gata3基因的右侧，启动子启动转录后，可以使GEP基因转录，Gata3基因的启动子能控制GFP基因的表达，A错误；
B、因启动子在左侧，转录的方向向右，合成的mRNA从左向右为5′→3′，刚好是翻译的方向，所以翻译时先合成Gata3蛋白，再合成GFP蛋白，B正确；
C、整合GFP基因后，核酸片段变长，2号个体只有大片段，所以是Gata3-GFP基因纯合子，4号个体只有小片段，是野生型，C错误；
D、用引物1和引物3进行PCR扩增，扩增出的片段大小差异较小，无法较好的区分片段，D错误。
故选B。
12．（2023·全国·统考高考真题）已知某种氨基酸（简称甲）是一种特殊氨基酸，迄今只在某些古菌（古细菌）中发现含有该氨基酸的蛋白质。研究发现这种情况出现的原因是，这些古菌含有特异的能够转运甲的tRNA（表示为tRNA甲）和酶E，酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲（表示为甲－tRNA甲），进而将甲带入核糖体参与肽链合成。已知tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子，从而在其核糖体上参与肽链的合成。若要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链，则下列物质或细胞器中必须转入大肠杆菌细胞内的是（ ）
①ATP ②甲 ③RNA聚合酶 ④古菌的核糖体 ⑤酶E的基因 ⑥tRNA甲的基因
A．②⑤⑥B．①②⑤
C．③④⑥D．②④⑤
12．A
【分析】分泌蛋白合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。
【详解】①③④、根据题干信息“已知tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子，从而在其核糖体上参与肽链的合成肽链”，说明该肽链合成所需能量、核糖体、RNA聚合酶均由大肠杆菌提供，①③④不符合题意；
②、据题意可知，氨基酸甲是一种特殊氨基酸，迄今只在某些古菌（古细菌）中发现含有该氨基酸的蛋白质，所以要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链，必须往大肠杆菌中转入氨基酸甲，②符合题意；
⑤⑥、古菌含有特异的能够转运甲的tRNA（表示为tRNA甲）和酶E，酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲（表示为甲－tRNA甲），进而将甲带入核糖体参与肽链合成，所以大肠杆菌细胞内要含有tRNA甲的基因以便合成tRNA甲，大肠杆菌细胞内也要含有酶E的基因以便合成酶E，催化甲与tRNA甲结合，⑤⑥符合题意。
②⑤⑥组合符合题意，A正确。
故选A。
13．（2023·浙江·统考高考真题）核糖体是蛋白质合成的场所。某细菌进行蛋白质合成时，多个核糖体串联在一条mRNA上形成念珠状结构——多聚核糖体（如图所示）。多聚核糖体上合成同种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始翻译，移动至相同的位置结束翻译。多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定。下列叙述正确的是（ ）
A．图示翻译过程中，各核糖体从mRNA的3'端向5'端移动
B．该过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对
C．图中5个核糖体同时结合到mRNA上开始翻译，同时结束翻译
D．若将细菌的某基因截短，相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目不会发生变化
13．B
【分析】图示为翻译的过程，在细胞质中，翻译是一个快速高效的过程。通常，一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。
【详解】A、图示翻译过程中，各核糖体从mRNA的5'端向3'端移动，A错误；
B、该过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对，tRNA通过识别mRNA上的密码子携带相应氨基酸进入核糖体，B正确；
C、图中5个核糖体结合到mRNA上开始翻译，从识别到起始密码子开始进行翻译，识别到种子密码子结束翻译，并非是同时开始同时结束，C错误；
D、若将细菌的某基因截短，相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目可能会减少，D错误。
故选B。
二、选择题组
（2023·浙江·统考高考真题）阅读下列材料，回答下列问题。
基因启动子区发生DNA甲基化可导致基因转录沉默。研究表明，某植物需经春化作用才能开花，该植物的DNA甲基化水平降低是开花的前提。用5－azaC处理后，该植株开花提前，检测基因组DNA，发现5'胞嘧啶的甲基化水平明显降低，但DNA序列未发生改变，这种低DNA甲基化水平引起的表型改变能传递给后代。
14．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
15．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
14．D 15．D
【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。
【详解】14．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，如DNA的甲基化。
故选D。
15．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。
故选D。
三、综合题
16．（2023·浙江·统考高考真题）某家系甲病和乙病的系谱图如图所示。已知两病独立遗传，各由一对等位基因控制，且基因不位于Y染色体。甲病在人群中的发病率为1/2500。
回答下列问题：
(1)甲病的遗传方式是______，判断依据是______。
(2)从系谱图中推测乙病的可能遗传方式有______种。为确定此病的遗传方式，可用乙病的正常基因和致病基因分别设计DNA探针，只需对个体______（填系谱图中的编号）进行核酸杂交，根据结果判定其基因型，就可确定遗传方式。
(3)若检测确定乙病是一种常染色体显性遗传病。同时考虑两种病，Ⅲ3个体的基因型可能有______种，若她与一个表型正常的男子结婚，所生的子女患两种病的概率为______。
(4)研究发现，甲病是一种因上皮细胞膜上转运Cl-的载体蛋白功能异常所导致的疾病，乙病是一种因异常蛋白损害神经元的结构和功能所导致的疾病，甲病杂合子和乙病杂合子中均同时表达正常蛋白和异常蛋白，但在是否患病上表现不同，原因是甲病杂合子中异常蛋白不能转运Cl-，正常蛋白______；乙病杂合子中异常蛋白损害神经元，正常蛋白不损害神经元，也不能阻止或解除这种损害的发生，杂合子表型为______。
16．(1)常染色体隐性遗传（病） Ⅱ1和Ⅱ2均无甲病，生出患甲病女儿Ⅲ1，可判断出该病为隐性病，且其父亲Ⅱ1为正常人，若为伴X染色体隐性遗传，则其父亲异常
(2)2 Ⅱ4
(3)4 2/459
(4)能行使转运C1-的功能，杂合子表型正常 患（乙）病
【分析】基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。基因自由组合定律实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的， 在减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。基因的分离定律是基因的自由组合定律的基础，两者的本质区别是基因的分离定律研究的是一对等位基因，基因的自由组合定律研究的是两对或两对以上的等位基因，所以很多自由组合的题目都可以拆分成分离定律来解题。
【详解】（1）由系谱图可知，Ⅱ1和Ⅱ2都是正常人，却生出患甲病女儿Ⅲ1，说明甲病为隐性基因控制，设为a，正常基因为A，假设其为伴X染色体遗传，则Ⅲ1基因型为XaXa，其父亲Ⅱ1基因型为XaY，必定为患者，与系谱图不符，则可推断甲病为常染色体隐性病，Ⅲ1基因型为aa，其父母Ⅱ1和Ⅱ2基因型都是Aa。
（2）由系谱图可知，Ⅱ4和Ⅱ5都是乙病患者，二者儿子Ⅲ4为正常人，则可推知乙病由显性基因控制，设为B基因，正常基因为b，该病可能为常染色体显性遗传病，或伴X染色体显性遗传病。
若为常染色体显性遗传病，则Ⅲ4基因型为bb，其父亲Ⅱ4（是乙病患者）基因型为Bb（同时含有B基因和b基因）；若为伴X染色体显性遗传病，则Ⅲ4基因型为XbY，其父亲Ⅱ4（是乙病患者）基因型为XBY（只含有B基因），若用乙病的正常基因和致病基因分别设计DNA探针，对Ⅱ4进行核酸检测，若出现两条杂交带则为常染色体显性遗传病，若只有一条杂交带，则为伴X染色体显性遗传病。
（3）若乙病是一种常染色体显性遗传病，仅考虑乙病时，Ⅲ4基因型为bb，Ⅱ4和Ⅱ5基因型为Bb，二者所生患乙病女儿Ⅲ3基因型可能为两种：BB或Bb，且BB：Bb=1:2；若仅考虑甲病，Ⅲ5为甲病患者，其基因型为aa，Ⅱ4和Ⅱ5基因型为Aa，二者所生女儿Ⅲ3不患甲病，其基因型可能为两种：AA或Aa，且AA：Aa=1:2，综合考虑这两对基因，Ⅲ3个体的基因型可能有2×2=4种。
仅考虑甲病时，已知甲病在人群中的发病率为1/2500，即aa=1/2500，则可计算出a=1/50，A=49/50，人群中表型正常的男子所占的概率为：A_=1-1/2500=2499/2500，人群中杂合子Aa=2×1/50×49/50=98/2500，那么该正常男子为杂合子Aa的概率=98/2500÷2499/2500=2/51；由上面分析可知，Ⅲ3的基因型为2/3Aa，因此Ⅲ3与一个表型正常的男子结婚后，生出患甲病孩子的概率为aa=2/51×2/3×1/4=1/153。
仅考虑乙病，人群中的表型正常的男子基因型均为bb，且由上面分析可知，Ⅲ3基因型可能为1/3BB和2/3Bb，则二者生出患乙病孩子B_的概率=1/3+2/3×1/2=2/3。
综合考虑这两种病，Ⅲ3与一个表型正常的男子结婚后，生出患两种病的孩子的概率=1/153×2/3=2/459。
（4）甲病为隐性基因控制的遗传病，甲病杂合子的正常基因可以表达正常的转运Cl-的载体蛋白，虽然异常基因表达的异常载体蛋白无法转运Cl-，但是正常蛋白仍然可以转运Cl-，从而使机体表现正常。
乙病为显性基因控制的遗传病，乙病杂合子的异常基因表达的异常蛋白质损害神经元，虽然正常基因表达的正常蛋白质不损害神经元，但是也无法阻止或解除这种损害的发生，因此杂合子表现为患病。
17．（2023·北京·统考高考真题）变胖过程中，胰岛B细胞会增加。增加的B细胞可能源于自身分裂（途径I），也可能来自胰岛中干细胞的增殖、分化（途径Ⅱ）。科学家采用胸腺嘧啶类似物标记的方法，研究了L基因缺失导致肥胖的模型小鼠IK中新增B细胞的来源。
(1)EdU和BrdU都是胸腺嘧啶类似物，能很快进入细胞并掺入正在复制的DNA中，掺入DNA的EdU和BrdU均能与___________互补配对，并可以被分别检测。未掺入的EdU和BrdU短时间内即被降解。
(2)将处于细胞周期不同阶段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___________点。
(3)为研究变胖过程中B细胞的增殖，需使用一批同时变胖的小鼠。为此，本实验使用诱导型基因敲除小鼠，即饲喂诱导物后小鼠的L基因才会被敲除，形成小鼠IK。科学家利用以下实验材料制备小鼠IK：
①纯合小鼠Lx：小鼠L基因两侧已插入特异DNA序列（x），但L的功能正常；
②Ce酶基因：源自噬菌体，其编码的酶进入细胞核后作用于x，导致两个x间的DNA片段丢失；
③Er基因：编码的Er蛋白位于细胞质，与Er蛋白相连的物质的定位由Er蛋白决定；
④口服药T：小分子化合物，可诱导Er蛋白进入细胞核。请完善制备小鼠IK的技术路线：______________________→连接到表达载体→转入小鼠Lx→筛选目标小鼠→____________→获得小鼠IK。
(4)各种细胞DNA复制所需时间基本相同，但途径I的细胞周期时长（t1）是途径Ⅱ细胞周期时长（t2）的三倍以上。据此，科学家先用EdU饲喂小鼠IK，t2时间后换用BrdU饲喂，再过t2时间后检测B细胞被标记的情况。研究表明，变胖过程中增加的B细胞大多数来源于自身分裂，与之相应的检测结果应是_________________________。
17．(1)A/腺嘌呤
(2)Q R
(3)将Ce酶基因和Er基因连接 饲喂口服药T
(4)大多数B细胞没有被BrdU标记
【分析】DNA分子的复制时间：有丝分裂和减数分裂间期；条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；过程：边解旋边复制；结果：一条DNA复制出两条DNA；特点：半保留复制。
【详解】（1）分析题意可知，EdU和BrdU都是胸腺嘧啶（T）类似物，根据碱基互补配对的原则可知，掺入DNA的EdU和BrdU均能与A（腺嘌呤）互补配对，并可以被分别检测。
（2）DNA分子复制时会发生模板链与子链的碱基互补配对，据题可知，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，则EdU会与A结合，导致子链出现放射性，随后每隔一定时间向一组培养孔加入BrdU，则BrdU也会与A结合，使放射性增强，最终实现双标记，随复制完成达到峰值，故结合题图可知，图中反映DNA复制所需时长的是从Q点到R点。
（3）分析题意，要制备IK小鼠，需要用诱导型基因敲除小鼠，而饲喂诱导物后小鼠的L基因才会被敲除，结合所给实验材料及药物可知，制备小鼠IK的技术路线为：将Ce酶基因和Er基因连接（Ce酶基因可切除Er基因从而获得只在细胞质表达的Er基因）→连接到表达载体→转入小鼠Lx→筛选目标小鼠→饲喂口服药T（诱导Er蛋白进入细胞核）→获得小鼠IK。
（4）据题可知，变胖过程中增加的B细胞可能源于自身分裂（途径I），也可能来自胰岛中干细胞的增殖、分化（途径Ⅱ），由于但途径I的细胞周期时长（t1）是途径Ⅱ细胞周期时长（t2）的三倍以上，若先用EdU饲喂小鼠IK，t2时间已经经过一个细胞周期，所有的细胞应都含有EdU标记，实验假设是变胖过程中增加的B细胞大多数来源于自身分裂，即来源于途径II，该过程已经复制的B细胞直接分裂，不会再有DNA复制过程，故t2时间后用BrdU饲喂则不起作用，即大多数B细胞没有被BrdU标记。
18．（2023·全国·统考高考真题）接种疫苗是预防传染病的一项重要措施，乙肝疫苗的使用可有效阻止乙肝病毒的传播，降低乙型肝炎发病率。乙肝病毒是一种DNA病毒。重组乙肝疫苗的主要成分是利用基因工程技术获得的乙肝病毒表面抗原（一种病毒蛋白）。回答下列问题。
(1)接种上述重组乙肝疫苗不会在人体中产生乙肝病毒，原因是_____。
(2)制备重组乙肝疫苗时，需要利用重组表达载体将乙肝病毒表面抗原基因（目的基因）导入酵母细胞中表达。重组表达载体中通常含有抗生素抗性基因，抗生素抗性基因的作用是_____。能识别载体中的启动子并驱动目的基因转录的酶是_____。
(3)目的基因导入酵母细胞后，若要检测目的基因是否插入染色体中，需要从酵母细胞中提取_____进行DNA分子杂交，DNA分子杂交时应使用的探针是_____。
(4)若要通过实验检测目的基因在酵母细胞中是否表达出目的蛋白，请简要写出实验思路。_____
18．(1)重组乙肝疫苗成分为蛋白质，无法独立在宿主体内增殖
(2)筛选 RNA聚合酶
(3)核染色体DNA 被标记的目的基因的单链DNA片段
(4)通过使用相应抗体，利用抗原-抗体杂交技术，检测mRNA是否翻译形成蛋白质
【分析】基因工程的操作步骤：（1）目的基因的获取；方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成；（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤。基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等；（3）将目的基因导入受体细胞；根据受体细胞不同，导入的方法也不一样，将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法；（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因-DNA分子杂交技术②检测目的基因是否转录出了mRNA-分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质：抗原-抗体杂交技术；个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】（1）重组乙肝疫苗的成分是乙肝病毒表面的一种病毒蛋白。蛋白质注入人体后，无法完成病毒遗传物质的复制与蛋白质的合成，无法独立增殖。
（2）抗生素抗性基因作为标记基因，用于转化细胞的筛选。
RNA聚合酶结合目的基因启动子并驱动转录。
（3）检测的对象是目的基因是否插入染色体中，故提取酵母细胞染色体进行目的基因鉴定。
基因探针是一段带有检测标记，且顺序已知的，与目的基因互补的核酸序列。
（4）要检测出目的基因是否表达，除了需要检测目的基因是否插入染色体外，还需要检查目的基因是否转录与表达。检测是否转录，用核酸分子杂交技术，检测是否翻译用抗原-抗体杂交技术。
19．（2023·全国·统考高考真题）GFP是水母体内存在的能发绿色荧光的一种蛋白。科研人员以GFP基因为材料，利用基因工程技术获得了能发其他颜色荧光的蛋白，丰富了荧光蛋白的颜色种类。回答下列问题。
(1)构建突变基因文库，科研人员将GFP基因的不同突变基因分别插入载体，并转入大肠杆菌制备出GFP基因的突变基因文库。通常，基因文库是指_______。
(2)构建目的基因表达载体。科研人员从构建的GFP突变基因文库中提取目的基因（均为突变基因）构建表达载体，其模式图如下所示（箭头为GFP突变基因的转录方向）。图中①为_______；②为_______，其作用是_______；图中氨苄青霉素抗性基因是一种标记基因，其作用是_______。
(3)目的基因的表达。科研人员将构建好的表达载体导入大肠杆菌中进行表达，发现大肠杆菌有的发绿色荧光，有的发黄色荧光，有的不发荧光。请从密码子特点的角度分析，发绿色荧光的可能原因是_______（答出1点即可）。
(4)新蛋白与突变基因的关联性分析。将上述发黄色荧光的大肠杆菌分离纯化后，对其所含的GFP突变基因进行测序，发现其碱基序列与GFP基因的不同，将该GFP突变基因命名为YFP基因（黄色荧光蛋白基因）。若要通过基因工程的方法探究YFP基因能否在真核细胞中表达，实验思路是_______。
19．(1)将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因
(2)终止子 启动子 RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录 鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来
(3)密码子具有简并性
(4)将构建好的表达载体（含有目的基因YFP基因）导入酵母菌中进行表达
【分析】有关密码子，考生可从以下几方面把握：
①概念：密码子是mRNA上相邻的3个碱基。
②种类：64种，其中有3种是终止密码子，不编码氨基酸。
③特点：一种密码子只能编码一种氨基酸，但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码；密码子具有通用性，即自然界所有的生物共用一套遗传密码。
【详解】（1）将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库。
（2）一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，还必须有启动子，终止子以及标记基因等，且基因的转录方向为从启动子到终止子，故图中①为终止子，②为启动子，启动子是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需要的蛋白质。标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来，如抗生素基因就可以作为这种基因。
（3）正常情况下，GFP突变基因应该不发绿色荧光，而大肠杆菌有的发绿色荧光，从密码子特点的角度分析，原因是密码子具有简并性，即一种氨基酸可能由一种或多种密码子决定。
（4）基因工程研究中常用的真核表达系统有酵母表达系统、昆虫细胞表达系统和哺乳动物细胞表达系统。要通过基因工程的方法探究YFP基因能否在真核细胞中表达，可将构建好的表达载体（含有目的基因YFP基因）导入酵母菌中进行表达，如果酵母菌发出黄色荧光，说明YFP基因能在真核细胞中表达，反之则不能在真核细胞中表达。
20．（2023·全国·统考高考真题）某种观赏植物的花色有红色和白色两种。花色主要是由花瓣中所含色素种类决定的，红色色素是由白色底物经两步连续的酶促反应形成的，第1步由酶1催化，第2步由酶2催化，其中酶1的合成由A基因控制，酶2的合成由B基因控制。现有甲、乙两个不同的白花纯合子，某研究小组分别取甲、乙的花瓣在缓冲液中研磨，得到了甲、乙花瓣的细胞研磨液，并用这些研磨液进行不同的实验。
实验一：探究白花性状是由A或B基因单独突变还是共同突变引起的
①取甲、乙的细胞研磨液在室温下静置后发现均无颜色变化。
②在室温下将两种细胞研磨液充分混合，混合液变成红色。
③将两种细胞研磨液先加热煮沸，冷却后再混合，混合液颜色无变化。
实验二：确定甲和乙植株的基因型
将甲的细胞研磨液煮沸，冷却后与乙的细胞研磨液混合，发现混合液变成了红色。
回答下列问题。
(1)酶在细胞代谢中发挥重要作用，与无机催化剂相比，酶所具有的特性是_______（答出3点即可）；煮沸会使细胞研磨液中的酶失去催化作用，其原因是高温破坏了酶的_______。
(2)实验一②中，两种细胞研磨液混合后变成了红色，推测可能的原因是_______。
(3)根据实验二的结果可以推断甲的基因型是_______，乙的基因型是_______；若只将乙的细胞研磨液煮沸，冷却后与甲的细胞研磨液混合，则混合液呈现的颜色是_______。
20．(1)高效性、专一性、作用条件温和 空间结构
(2)一种花瓣中含有酶1催化产生的中间产物，另一种花瓣中含有酶2，两者混合后形成红色色素
(3)AAbb aaBB 白色
【分析】由题干信息可知，甲、乙两个不同的白花纯合子，基因型是AAbb或aaBB。而根据实验一可知，两者基因型不同；根据实验二可知，甲为AAbb，乙为aaBB。
【详解】（1）与无机催化剂相比，酶所具有的特性是高效性、专一性、作用条件温和。
高温破坏了酶的空间结构，导致酶失活而失去催化作用。
（2）根据题干可知白花纯合子的基因型可能是AAbb或aaBB，而甲、乙两者细胞研磨液混合后变成了红色，推测两者基因型不同，一种花瓣中含有酶1催化产生的中间产物，另一种花瓣中含有酶2，两者混合后形成红色色素。
（3）实验二的结果甲的细胞研磨液煮沸，冷却后与乙的细胞研磨液混合，发现混合液变成了红色，可知甲并不是提供酶2的一方，而是提供酶1催化产生的中间产物，因此基因型为AAbb，而乙则是提供酶2的一方，基因型为aaBB。
若只将乙的细胞研磨液煮沸，冷却后与甲的细胞研磨液混合，由于乙中的酶2失活，无法催化红色色素的形成，因此混合液呈现的颜色是白色。
21．（2023·湖北·统考高考真题）乙烯（C2H4）是一种植物激素，对植物的生长发育起重要作用。为研究乙烯作用机制，进行了如下三个实验。
【实验一】乙烯处理植物叶片2小时后，发现该植物基因组中有2689个基因的表达水平升高，2374个基因的表达水平下降。
【实验二】某一稳定遗传的植物突变体甲，失去了对乙烯作用的响应（乙烯不敏感型）。将该突变体与野生型植株杂交，F1植株表型为乙烯不敏感。F1自交产生的F2植株中，乙烯不敏感型与敏感型的植株比例为9：7．
【实验三】科学家发现基因A与植物对乙烯的响应有关，该基因编码一种膜蛋白，推测该蛋白能与乙烯结合。为验证该推测，研究者先构建含基因A的表达载体，将其转入到酵母菌中，筛选出成功表达蛋白A的酵母菌，用放射性同位素14C标记乙烯（14C2H4），再分为对照组和实验组进行实验，其中实验组是用不同浓度的14C2H4与表达有蛋白A的酵母菌混合6小时，通过离心分离酵母菌，再检测酵母菌结合14C2H4的量。结果如图所示。
回答下列问题：
(1)实验一中基因表达水平的变化可通过分析叶肉细胞中的_______（填“DNA”或“mRNA”）含量得出。
(2)实验二F2植株出现不敏感型与敏感型比例为9：7的原因是_________。
(3)实验三的对照组为：用不同浓度的14C2H4与_______混合6小时，通过离心分离酵母菌，再检测酵母菌结合14C2H4的量。
(4)实验三中随着14C2H4相对浓度升高，实验组曲线上升趋势变缓的原因是______。
(5)实验三的结论是________。
21．(1)mRNA
(2)控制对乙烯敏感度的基因有两对，这两对基因遵循自由组合定律
(3)不表达蛋白A的酵母菌
(4)导入酵母菌的蛋白A基因控制合成的蛋白A数量有限
(5)基因A与植物对乙烯的响应有关
【分析】乙烯是一种植物激素，具有催熟作用。
【详解】（1）基因表达包含转录和翻译两个过程，转录的产物是mRNA，mRNA也是翻译的模板，所以分析叶肉细胞中的mRNA含量可知道实验一中基因表达水平的变化。
（2）将突变体甲与野生型植株杂交，得到F1，F1自交产生的F2植株中，乙烯不敏感型与敏感型的植株比例为9：7，是9:3:3:1的变式，说明控制乙烯敏感度的基因有两对，并且这两对基因符合自由组合定律。
（3）该实验目的是通过基因A控制的蛋白质能与乙烯结合，证明基因A与植物对乙烯的相应有关，自变量是有无蛋白A，实验组是表达有蛋白A的酵母菌，对照组则是不表达蛋白A的酵母菌。
（4）分析曲线，横坐标是14C2H4浓度的相对值，纵坐标是酵母菌结合14C2H4的量，酵母菌是通过合成蛋白A与14C2H4结合的，故实验组的曲线上升趋势变慢，可能是因为导入了基因A的酵母菌能合成的蛋白A数量有限。
（5）本实验是通过基因A控制的蛋白质能与乙烯结合，证明基因A与植物对乙烯的相应有关，故实验结论是基因A与植物对乙烯的相应有关。
2023年高考模拟题
一、单选题
1．（2023·安徽安庆·安庆一中校考三模）下列关于“噬菌体侵染大肠杆菌的实验”的叙述，正确的是（ ）
A．用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌
B．搅拌是为了使大肠杆菌体内的噬菌体释放出来
C．噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNA
D．离心是为了沉淀培养液中被侵染的大肠杆菌
1．D
【分析】1、噬菌体的结构：蛋白质外壳（C、H、O、N、S）+DNA（C、H、O、N、P）。2、噬菌体的繁殖过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放。3、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
【详解】A、需用分别含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌，不能用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌，否则无法判断放射性的来源，A错误；
B、搅拌是为了将吸附在大肠杆菌上的蛋白质外壳与大肠杆菌分开，B错误；
C、噬菌体在大肠杆菌RNA聚合酶作用下转录出RNA，C错误；
D、离心是为了沉淀培养液中被侵染的大肠杆菌，使噬菌体的蛋白质外壳分布到上清液中，D正确。
故选D。
2．（2023·江苏连云港·统考模拟预测）哺乳动物的线粒体DNA是双链闭合环状分子，外环为H链，内环为L链，如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．线粒体DNA分子中含有两个游离的磷酸基团
B．子链1的延伸方向是3′端→5′端，需要DNA聚合酶的催化
C．子链中新形成的磷酸二酯键数目和脱氧核苷酸数目相同
D．若该线粒体DNA放在N的培养液中复制3次，含15N的DNA有6个
2．C
【分析】环状DNA分子没有游离的磷酸基团，环状DNA分子中磷酸二酯键数目和脱氧核苷酸数目相同。
【详解】A、环状DNA链首尾相连，不会有裸露的3′端、5′端，因而不会有游离的磷酸基团，线粒体DNA分子为环状DNA，因而其中不含游离的磷酸基团，A错误；
B、图示表明，子链1的延伸方向是 5’端→3’端，子链合成过程需要 DNA 聚合酶的催化，B错误；
C、由于形成的DNA分子是环状的，因此子链中新形成的磷酸二酯键数目和脱氧核苷酸数目相同，C正确；
D、若该线粒体DNA放在15N的培养液中复制 3 次，新合成的子链中均含有15N，由于DNA进行半保留复制，故每个DNA分子都含有新合成的子链，即含15N的DNA有23=（8）个，D错误。
故选C。
3．（2023·黑龙江哈尔滨·哈九中校考模拟预测）XBB毒株是新型冠状病毒变异株奥密克戎新的变异分支，属于单股正链RNA（+ssRNA）病毒，病毒的正链RNA（+ssRNA）可以行使mRNA的功能，其增殖过程如图所示。+ssRNA中共含碱基8000个，其中G和C占碱基总数的40%。下列说法正确的是（ ）
A．XBB毒株子代病毒的合成过程需要宿主细胞提供模板、原料、酶等
B．XBB毒株和细菌遗传信息传递的途径不同，但均存在RNA→蛋白质的过程
C．以+ssRNA为模板合成一条子代（+）RNA的过程共需要4800个碱基A和U
D．新冠疫苗接种者不会被XBB毒株感染，平时不需特殊防护正常外出即可
3．B
【分析】题图分析：XBB毒株是新型冠状病毒变异株奥密克戎新的变异分支，属于单股正链RNA，该病毒为RNA复制病毒，在宿主细胞中该病毒的RNA指导合成RNA聚合酶，进而催化该病毒RNA的复制过程。
【详解】A、XBB毒株子代病毒的合成过程不需要宿主细胞提供模板，需要宿主细胞提供原料，另外所需要的酶也是在宿主细胞中由病毒RNA指导合成的 ，A错误；
B、XBB毒株的遗传信息传递过程包括RNA复制和翻译过程，而细菌的遗传信息传递包括DNA复制。转录和翻译过程，可见二者遗传信息传递的途径不同，但均存在RNA→蛋白质的过程，B正确；
C、以+ssRNA为模板合成一条子代（+）RNA的过程实际需要RNA链复制两次，即相当于合成一个双链RNA，且这两条RNA链为互补关系，因此，共需要A和U的量为（1-40%）×8000×2=9600个，C错误；
D、XBB毒株是新型冠状病毒变异株奥密克戎新的变异分支，且容易发生变异，因此新冠疫苗接种者依然可能被XBB毒株感染，平时也需特殊防护，D错误。
故选B。
4．（2023·河北沧州·校考模拟预测）根据复制方式不同，RNA病毒大致分为自我复制类病毒和逆转录病毒。为确定单链RNA病毒S的所属类型，研究人员设计了如下实验：用含核糖核苷酸和脱氧核苷酸的培养液（甲组）和含等量核糖核苷酸的培养液（乙组）培养同种细胞后，将病毒S分别接种到两组宿主细胞中，根据培养液的浑浊程度判断子代病毒的数量（注：①子代病毒数量越多，培养液越浑浊；②宿主细胞需从培养液中获取足量核苷酸等原料才能满足病毒增殖需要）。下列叙述错误的是（ ）
A．逆转录病毒能以宿主细胞内的原料合成逆转录酶
B．如果甲组培养液浑浊程度比乙组高，则病毒S为自我复制类病毒
C．如果甲组培养液浑浊程度比乙组高，则病毒S为逆转录病
D．目前病毒S有数千种变异与其遗传物质是单链RNA有关
4．B
【分析】病毒是一类没有细胞结构的特殊生物，只有蛋白质外壳和内部的遗传物质构成，不能独立的生活和繁殖，只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖，一旦离开了活细胞，病毒就无法进行生命活动。
【详解】A、病毒进入宿主细胞内，利用宿主的原料合成所需的各种物质，因此逆转录病毒能以宿主细胞内的原料合成逆转录酶，A正确；
BC、甲组培养液浑浊程度比乙组高，说明甲组产生的子代多，甲组培养液中加入的是核糖核苷酸和脱氧核苷酸，而乙组只加入了等量的核糖核苷酸，说明病毒S繁殖过程中需要合成DNA，因此是逆转录病毒，B错误，C正确；
D、单链RNA不如双链DNA结构稳定，因此变异快，D正确。
故选B。
5．（2023·河北沧州·校考模拟预测）抗虫棉、棉铃虫、牛、得猩的细胞核DNA中的碱基比率依次为1，21，1.37、1.29、1.52、下列关于细胞核DNA中的碱基比率，叙述错误的是（ ）
A．可说明DNA分子具有多样性
B．可作为物种鉴定的依据之一
C．碱基比率越大，说明DNA分子越稳定
D．上述碱基比率差异不大，说明不同生物之间有亲缘关系
5．C
【分析】DNA分子一般为双链结构，双链的对应碱基之间通过氢键互补配对，A与T配对，G与C配对。不同DNA分子中（A+T）/（G+C）的比例不同。
【详解】AB、不同DNA分子中(A+T)/(G+C)的碱基比率不同，因此DNA分子具有多样性，该比率可作为物种鉴定的依据之一，AB正确；
C、由于A-T碱基对之间存在两个氢键、G-C碱基对之间存在三个氢键，因此DNA中 的碱基比率越大，说明DNA分子中A-T碱基对越多，DNA分子越不稳定，C错误；
D、不同物种之间的碱基比率差异不大，说明不同生物之间有亲缘关系，D正确。
故选C。
6．（2023·广东·广州市第二中学校联考模拟预测）某科研团队从野生玉米中成功克隆出THP9基因，该基因可通过编码ASN4酶促进玉米高效利用氮素。下列有关叙述错误的是（ ）
A．THP9的mRNA可通过核孔运输实现核质间的信息交流
B．ASN4中氨基酸的排列顺序由tRNA上的反密码子决定
C．THP9基因编码ASN4酶需要经过转录和翻译两个过程
D．成功克隆THP9有助提高玉米籽粒蛋白含量的遗传改良
6．B
【分析】基因控制蛋白质的合成，包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质发的过程。
【详解】A、核孔的作用是可以实现核质间频繁质物质运输和信息交流，故THP9的mRNA可通过核孔运输实现核质间的信息交流，A正确；
B、ASN4中氨基酸的排列顺序由mRNA上的密码子决定，B错误；
C、ASN4酶的化学本质是蛋白质，基因合成蛋白质的过程需要经过转录和翻译，C正确；
D、ASN4酶可以促进玉米高效利用氮素，氮元素可用于蛋白质的合成，提高玉米体内蛋白质含量，因此成功克隆THP9有助提高玉米籽粒蛋白含量的遗传改良，D正确。
故选B。
7．（2023·广东·广州市第二中学校联考模拟预测）下列关于生物科学研究方法和相关实验的说法，错误的是（ ）
A．DNA半保留复制的研究过程——假说-演绎法
B．研究种群数量的变化规律——模型构建
C．比较过氧化氢在不同条件下的分解实验——减法原理
D．赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验——对比实验
7．C
【分析】1、模型是人们为了某种特定目的而对认识所作的一种简化的概括性的描述，模型构建是生物学教学、研究和学习的一种重要方法。
2、假说-演绎法是现代科学研究中常用的方法，是指在观察和分析的基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论，包括“提出问题、作出假设、演绎推理、检验推理、得出结论”五个基本环节，如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。
【详解】A、DNA分子半保留的方式是通过假说-演绎法来证实的，提出了半保留复制、全保留复制等方式，最后通过实验来验证哪一种假说正确，实验过程也用到了同位素标记法和密度梯度离心法，A正确；
B、研究种群数量的变化规律用的是数学模型构建，B正确；
C、比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中，实验组加温给研究对象施加了自变量温度体现了“加法原理”，C错误；
D、赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，用32p和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，即通过对比实验，证明了DNA是遗传物质，D正确。
故选C。
8．（2023·广东梅州·统考三模）新冠病毒依赖核糖体“移码”的特殊机制来提高病毒蛋白质表达水平。核糖体"移码"是指病毒RNA翻译过程中核糖体会向前或向后滑动一两个核苷酸，导致病毒可以利用一条RNA为模板翻译产生两种蛋白质。下列有关该现象的叙述，错误的是（ ）
A．抑制新冠病毒RNA翻译过程中的“移码”，可大幅度减少病毒蛋白质合成
B．核糖体“移码”会导致RNA上起始密码子和终止密码子位置均改变
C．可通过检测机体“移码”强度判断机体是否感染新冠病毒
D．核糖体“移码”会导致生物所含蛋白质种类数目可能比基因种类数目多
8．B
【分析】mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基叫作1个密码子。游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫作翻译。
【详解】A、新冠病毒依赖核糖体“移码”的特殊机制来提高病毒蛋白表达水平，抑制“移码”则可导致病毒蛋白质合成减少，A正确；
B、翻译进行过程中发生“移码”，核糖体读取的起始密码子位置没有改变，读取的终止密码子位置可能改变，B错误；
C、细胞中核糖体“移码”现象强度较大，说明新冠病毒已侵入细胞中，C正确；
D、一条RNA为模板翻译产生两种蛋白质，可能导致蛋白质种类数目超过基因种类数目，D正确。
故选B。
9．（2023·江苏扬州·统考三模）下列有关人类对遗传探究历史的说法正确的有（ ）
A．1 项B．2 项
C．3 项D．4 项
9．A
【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说演绎法，其基本步骤：提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证（测交实验）→得出结论。
2、肺炎双球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
3、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
4、沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA的结构。
5、萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体的假说，摩尔根运用假说演绎法证明基因在染色体上。
【详解】①孟德尔采用假说演绎法，以豌豆为实验材料，证明基因遗传遵循分离定律和自由组合定律，①错误；
②艾弗里体外转化实验证明转化因子是DNA，该实验没有使用小鼠作为实验材料，②错误；
③赫尔希、蔡斯利用放射性同位素标记的噬菌体和大肠杆菌为实验材料，证明DNA是遗传物质，③错误；
④沃森和克里克根据各方面对DNA研究的信息和他们的研究分析，采用模型构建法，构建了DNA双链结构模型，并没有证明DNA是遗传物质，④错误；
⑤梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，利用同位素标记技术和密度梯度离心法证明了DNA的半保留复制，⑤错误；
⑥摩尔根采用假说演绎法，以果蝇为实验材料，证明基因在染色体上，⑥正确。
综上所述，只有⑥一项正确，A符合题意。
故选A。
10．（2023·河北衡水·河北衡水中学校考模拟预测）油菜的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）运输到种子后有两条转变途径，如下图所示。科研人员根据这一机制培育出高油油菜，产油率由原来的35%提高到了58%，基因A和基因B是细胞核基因。据图分析错误的是（ ）
A．分析上图可知，油菜含油量提高的原因是物质C（双链RNA）的形成抑制了酶b合成过程中的翻译阶段
B．在细胞质中②过程是一个快速的过程，少量的mRNA分子就可以迅速合成大量蛋白质，主要是因为一个mRNA上可以结合多个核糖体
C．在人体的成熟红细胞、口腔上皮细胞、癌细胞、神经细胞中能发生①、②过程，但不能发生③过程的细胞有口腔上皮细胞、神经细胞
D．图中能体现基因控制性状的方式是基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物的性状
10．C
【分析】1、基因控制蛋白质的合成是通过转录和翻译过程实现的，基因对性状的控制可以通过酶的合成控制细胞代谢进而控制生物的性状；2、基因自由组合定律的实质是杂合子通过减数分裂产生配子过程中，位于同源染色体上的等位基因分离的同时，位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【详解】A、分析题图可知，由于非模板链进行转录形成的RNA与模板链转录形成的mRNA形成了杂合双链DNA，抑制了酶b的形成的翻译过程，使PEP不能转化成蛋白质，进而油菜的油脂含量升高，A正确；
B、在翻译的过程中，一个mRNA上可以结合多个核糖体，从而使少量的mRNA分子就可以迅速合成大量蛋白质，提高翻译的效率，B正确；
C、①是转录，②是翻译，③是复制，高度分化的细胞已不能进行细胞分裂，但能进行细胞分化，如口腔上皮细胞和神经细胞，但人体成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器，①②③过程都不能发生，C错误；
D、由图可知，基因可通过控制酶的合成控制细胞代谢进而控制生物体的性状，D正确。
故选C。
11．（2023·海南海口·海南华侨中学校考一模）下图表示真核生物某核基因在有关酶的催化下，经转录、剪切、拼接得到成熟mRNA的过程。下列相关叙述正确的是（ ）
A．转录过程中，RNA的碱基A和DNA的碱基U互补配对
B．得到该成熟mRNA的场所包括线粒体、叶绿体和细胞核
C．该成熟mRNA进入细胞核后作为翻译的模板与核糖体结合
D．得到该成熟mRNA的过程中会形成“核酸—蛋白质”复合物
11．D
【分析】转录是在细胞核内，以DNA一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。 翻译是在核糖体中以mRNA为模板，按照碱基互补配对原则，以tRNA为转运工具、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。
【详解】A、转录是以DNA为模板合成mRNA的过程，该过程中，DNA的碱基A和RNA的碱基U互补配对，A错误；
B、图示为真核生物某核基因经转录、剪切、拼接得到成熟mRNA的过程，无法确定线粒体、叶绿体中的基因是否也能发生剪切和拼接，B错误；
C、该成熟mRNA进入细胞质后，作为翻译的模板与核糖体结合，C错误；
D、转录时模板是DNA，需要RNA聚合酶催化，故得到该成熟mRNA的过程中会形成“核酸一蛋白质＂复合物，D正确。
故选D。
12．（2023·湖南郴州·郴州一中校联考模拟预测）如图1为人体内胰岛素基因控制合成胰岛素的示意图。图2为其中的第一步。下列分析正确的是（ ）
A．图1胰岛素基因的本质是蛋白质，该基因表达产物只能注射不能口服
B．图2转录过程所需的原料为脱氧核糖核苷酸
C．分析图1，核糖体在mRNA上的移动方向是“左右”
D．图2所示②的中文名称是胞嘧啶脱氧核糖核苷酸
12．D
【分析】据图分析，图1表示的是转录和翻译的过程，①代表的是转录，②代表的是翻译。图2表示转录的过程。
【详解】A、胰岛素基因的本质是DNA，A错误；
B、转录过程所需的原料为核糖核苷酸，B错误；
C、根据多肽链的长短能判断，核糖体在mRNA上的移动方向是“右→左”，C错误；
D、图2中②所在的链为DNA链，②的中文名称是胞嘧啶脱氧核糖核苷酸，D正确。
故选D。
13．（2023·重庆·重庆八中校考二模）下图为“促有丝分裂因子”调控细胞增殖示意图。图中CDK为细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶：它需与相应的周期蛋白结合形成复合物进而调控细胞周期。据图分析，下列叙述错误的是（ ）
A．物质甲属于细胞周期蛋白
B．推测物质甲与CDK结合发生在细胞分裂间期
C．Rb蛋白磷酸化不利于相关基因的转录和翻译
D．抑制CDK活性的药物可抑制肿瘤细胞的增殖
13．C
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要解旋酶和RNA聚合酶参与；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程发生在核糖体上，需要以氨基酸为原料，还需要酶、能量和tRNA等。
【详解】AB、分析题意可知，CDK为细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶，它需与相应的周期蛋白结合形成复合物进而调控细胞周期，据图可知，物质甲能与CDK结合，进而使转录调控因子活化，调控细胞周期，据此推测物质甲属于细胞周期蛋白，而间期主要进行DNA分子复制、有关蛋白质合成（涉及转录和翻译过程），故推测物质甲与CDK结合发生在细胞分裂间期，AB正确：
C、 据图可知，Rb蛋白磷酸化后可促进转录调控因子的活化，进而促进转录和翻译过程，即Rb蛋白磷酸化利于相关基因的转录和翻译，C错误；
D、 结合题图可知，CDK药物与甲结合后会通过转录、翻译过程促进细胞增殖，故抑制CDK活性的药物可抑制肿瘤细胞的增殖，D正确。
故选C。
二、多选题
14．（2023·河北·河北巨鹿中学校联考三模）大肠杆菌的核糖体蛋白合成过程存在如图所示的调节过程。（a）存在rRNA时，核糖体蛋白与其结合，mRNA继续翻译；（b）没有rRNA时，核糖体蛋白结合于自身mRNA，阻止其翻译，下列叙述正确的是（ ）
A．翻译时每种氨基酸都对应多种密码子
B．核糖体蛋白与rRNA的结合能力大于mRNA
C．图示核糖体蛋白合成过程中的调控属于转录水平调控
D．若细胞饥饿时rRNA合成停止，则细胞中蛋白质数量可能减少
14．BD
【分析】分析题图：通过翻译产生核糖体蛋白，核糖体蛋白和转录来的rRNA组装成核糖体，当核糖体数量较多时，核糖体蛋白可以和mRNA结合，而阻止核糖体与 mRNA结合从而阻断翻译过程，阻止r蛋白进一步合成。
【详解】A、一种氨基酸对应一种或多种密码子，A错误；
B、存在rRNA时，核糖体蛋白与其结合，没有rRNA时，核糖体蛋白结合于自身mRNA，因此推测核糖体蛋白对rRNA的结合能力大于mRNA，B正确；
C、核糖体蛋白结合自身mRNA会阻止翻译过程，属于翻译水平的调控，C错误；
D、若细胞饥饿时rRNA合成停止，则符合（b）过程，核糖体蛋白会结合自身mRNA，阻止核糖体蛋白进一步合成，核糖体数目减少，细胞中蛋白质的合成减少，数量下降，D正确。
故选BD。
15．（2023·河北·河北巨鹿中学校联考三模）下列有关分子生物学技术的叙述错误的是（ ）
A．DNA指纹技术可用于亲子鉴定，依据的原理是DNA分子的多样性
B．通过对极体进行基因组测序，可推测与其同时产生的卵细胞是否含致病基因
C．利用DNA分子杂交技术鉴别物种的亲缘关系，杂交的双链区越多，亲缘关系越远
D．利用同位素标记技术证明DNA半保留复制时，繁殖两代后提取DNA并离心，会观察到三条条带
15．ACD
【分析】1、DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构，其外侧由脱氧核糖和磷酸交替连结构成基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即A-T、C-G、T-A、G-C。
2、DNA分子的多样性：构成DNA分子的脱氧核苷酸虽只有4种，配对方式仅2种，但其数目却可以成千上万，更重要的是形成碱基对的排列顺序可以千变万化，从而决定了DNA分子的多样性。
3、DNA分子的特异性：每个特定的DNA分子中具有特定的碱基排列顺序，而特定的排列顺序代表着遗传信息，所以每个特定的DNA分子中都贮存着特定的遗传信息，这种特定的碱基排列顺序就决定了DNA分子的特异性。
【详解】A、DNA分子具有特异性，每个人的DNA分子具有特定的碱基序列，DNA指纹技术依据的原理是DNA分子的特异性，可用于亲子鉴定，A错误；
B、第一极体含有二倍体基因组信息，第二极体含有单倍体基因组信息，通过对这两个极体进行测序，就能够推算出卵细胞本身是否含有致病基因，从而监控早期胚胎是否健康，B正确；
C、两种生物DNA差异越小，DNA单链互补的碱基序列越多，形成的双链区越多，两种生物亲缘关系越近，C错误；
D、利用同位素标记技术证明DNA半保留复制时，繁殖两代后提取DNA并离心，只能观察到两条条带（中带、轻带），D错误。
故选ACD。
三、选择题组
（2023·浙江杭州·浙江大学附属中学校考模拟预测）阅读下列材料，完成下面小题。
研究表明人类和大多数动物细胞可以在分子水平上感知、适应不同氧气环境，主要由“缺氧诱导因子”（HIF）进行调节，HIF由两种不同的DNA结合蛋白（H蛋白和A蛋白）组成，其中H蛋白对氧敏感，A蛋白却能不受氧调节而稳定表达。下图是细胞感知氧气的机制示意图。
16．下列关于低氧调节基因表达的叙述正确的是（ ）
A．“缺氧诱导因子”（HIF）的基本组成单位是脱氧核苷酸
B．低氧调节基因表达时，转录和翻译过程同时进行
C．低氧调节基因表达时，tRNA认读mRNA上的密码子并转运氨基酸
D．低氧调节基因表达时，翻译结束后核糖体脱离mRNA并可再次与该mRNA结合
17．关于细胞感知氧气的机制，下列叙述错误的是（ ）
A．V蛋白与H蛋白结合具有特异性
B．当细胞处于正常氧条件时，细胞中H蛋白含量会减少
C．当细胞处于缺氧条件时，细胞中H蛋白含量会增加
D．缺氧的情况下，H蛋白穿过核膜与A蛋白结合
16．D 17．D
【分析】由图可知，H蛋白对氧气敏感，在正常氧时变形并与V蛋白结合被降解；在缺氧时H蛋白不变形，与A蛋白结合促进低氧调节基因的表达。
【详解】16．A、HIF由两种不同的DNA结合蛋白（H蛋白和A蛋白）组成，HIF的化学本质是蛋白质，其基本组成单位是氨基酸，A错误；
B、真核生物的转录和翻译过程不能同时进行，故低氧调控基因表达时，先转录后翻译，B错误；
C、低氧调控基因表达时，核糖体认读mRNA上的密码子，tRNA转运氨基酸，C错误；
D、核糖体脱离mRNA后还可再次与该mRNA结合继续新一轮的翻译，D正确。
故选D。
17．A、由图可知，在正常氧时，H蛋白变形并与V蛋白结合被降解，即V蛋白作为酶与H蛋白结合，具有特异性（专一性），A正确；
B、当细胞处于正常氧条件时，细胞中H蛋白受氧气影响变形，与V蛋白结合并被降解，含量会减少，B正确；
C、当细胞处于缺氧条件时，H蛋白与氧气结合被降解量减少，H蛋白含量增加，C正确；
D、缺氧的情况下，H蛋白通过核孔进入细胞核与A蛋白结合，激活缺氧调控基因，D错误。
故选D。
四、综合题
18．（2023·浙江杭州·浙江大学附属中学校考模拟预测）人类对遗传物质的认识是不断深化和完善的过程，实验技术在证明DNA是遗传物质的过程中发挥了重要作用。回答下列问题：
(1)艾弗里在进行肺炎链球菌转化实验时，选用了含有DNA酶活性的狗血清进行实验，发现狗血清能够灭活转化因子，使转化因子丧失转化活性。艾弗里用氟化钠处理狗血清，并用该血清处理S型细菌的细胞提取物，然后再将S型细菌提取物与R型细菌混合，实验结果如下表所示。
注：“＋”代表加入，“-”代表未加入
该实验的自变量是_________________，氟化钠的作用可能是_____________。
(2)在 T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，利用放射性同位素标记技术的目的是_____________。现按下图步骤完成实验后，实验结果是放射性同位素主要分布在上清液中，则可推断实验中标记用的元素是_____________。若用3H标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌，经离心后放射性存在于_______________。
18．(1)狗血清中是否加入氟化钠 抑制DNA酶的活性
(2)区分DNA和蛋白质 35S 上清液和沉淀物
【分析】由表可知，该实验的自变量是是否在狗血清中加入氟化钠，因变量是最终菌落的种类。加入氟化钠后各组均有S型菌生成，说明其可能是通过抑制DNA酶的活性发挥作用，从而导致S型菌DNA使R型菌发生转化。
【详解】（1）由表可知，该实验的自变量是是否在狗血清中加入氟化钠，因变量是最终菌落的种类。加入氟化钠后各组均有S型菌生成，说明其可能是通过抑制DNA酶的活性发挥作用，从而导致S型菌DNA使R型菌发生转化。
（2）在T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，用35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，32P标记的T2噬菌体的DNA分子，利用放射性同位素标记技术的目的是区分DNA和蛋白质，以便于单独研究二者的功能。35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，蛋白质外壳不能进行细菌内部，经搅拌离心后放射性主要集中在上清液。由于蛋白质和DNA中均含有H，若用3H标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌，经离心后上清液和沉淀物均有放射性。
19．（2023·重庆·重庆南开中学校考模拟预测）T2噬菌体是一种专门寄生大肠杆菌的病毒，其繁殖过程如题图1。为探究T2噬菌体不同繁殖阶段所需时长及其繁殖效率，科学家进行了以下实验：
①将噬菌体稀释液加到高浓度大肠杆菌中，保证每个细胞被最多不超过一个噬菌体吸附；
②清除尚未吸附的噬菌体；
③用培养液稀释混合液，室温培养；
④每隔一段时间取出定量培养液，加入到长满大肠杆菌的平板中培养一定时间，统计噬菌斑（因噬菌体裂解宿主细胞形成的透明圈）的数量以代表培养液中的噬菌体数，得到图2所示结果。请分析回答以下问题：
(1)噬菌体培养时不能直接使用普通的完全培养基的原因是_____________。
(2)根据图2曲线甲分析，T2噬菌体从完成吸附到开始装配所需时间大约为______min。
(3)根据图2曲线乙分析，每个T2噬菌体可产生的子代噬菌体数约为______个。如果在步骤①中使用的噬菌体溶液没有稀释，则估算的每个噬菌体所产子代数与实际值相比______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
(4)除题中所用噬菌体计数方法外，还可以通过电子显微镜直接对噬菌体进行计数，使用电子显微镜所统计的噬菌体数量______（填“>”“=”或“<”）噬菌斑数，原因是____________。
19．(1)噬菌体为严格寄生生物,不能在细胞外生长繁殖
(2)10
(3)190 偏大
(4)> 噬菌斑计数无法统计没有侵染的噬菌体，且可能出现多个噬菌体侵染一个大肠杆菌只形成一个噬菌斑的情况(也可答多个噬菌斑重叠导致计数偏小)
【分析】噬菌体是一类无细胞结构的生物，其侵染大肠杆菌的顺序为：吸附→注入→合成→组装→释放。
【详解】（1）噬菌体是一类病毒，病毒无细胞结构，不能独立进行代谢活动，必须寄生在活细胞内才能完成生命活动，故培养噬菌体时不能使用普通的完全培养基。
（2）对于甲组，在装配期开始出现具活性的噬菌体，在装配期前的噬菌体无侵染力，由此推知，吸附与合成所需时间为10 min。
（3）乙组在早期噬菌斑数均为100，可推知每次取出的混合培养中被侵染的宿主细胞为100个，即噬菌体数为100个，最终裂解产生了19000个子代噬菌体，故每个噬菌体产生的子代数为190；如果在早期未稀释噬菌体培养液，可能导致多个噬菌体侵染一个大肠杆菌，则 19000个子代实际为大于100个亲代噬菌体所产生，估算值大于实际值。
（4）通过噬菌斑计数所得到的是具侵染力的噬菌休数量，且可能存在多个噬菌休共同形成同一个噬菌斑的情况，故其估算的噬菌体数小于电子显微镜的计数结果。
20．（2023·山西·校联考模拟预测）地中海贫血是一种单基因遗传病，包括α-地中海贫血和β-地中海贫血。下图为β-地中海贫血患者致病基因上最常见的六个突变位点，含一个突变基因为轻型地中海贫血，含两个突变基因为重型地中海贫血，其中重型地中海贫血终生需要输血且死亡率高，目前暂无有效的根治方法、回答下列问题：
(1)六个突变位点可能由于发生了碱基对的______而产生对应的致病基因。致病基因经过_______两个过程产生异常蛋白。
(2)下表为两个病例的家庭情况，1号患者家庭中胎儿患上重型地中海贫血的概率为____。仅考虑这六个突变位点，一个致病基因中多个位点突变的概率极低，人群中重型地中海贫血的基因型有_____种。请画出2号家庭的遗传图解（要求写出配子）______。
（注：本题中仅考虑β-地中海贫血致病基因的影响，N表示正常基因。）
(3)试运用PCR技术，设计实验方案确定某位轻型地中海贫血患者体内突变位点类型，写出实验思路：______。
20．(1)增添、缺失或替换 转录、翻译
(2) 21
(3)设计与六个突变位点序列互补的方向相同的六个引物和一个方向相反的位于基因一端共用引物，提取患者DNA进行PCR（或设计六种特异性引物，分别进行PCR）。电泳检测PCR产物分子大小，即可确定患者体内突变位点类型。
【分析】基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换等变化，而引起基因结构的改变。因为β-地中海贫血患者致病基因上有六个最常见的突变位点，含一个突变基因为轻型地中海贫血，含两个突变基因为重型地中海贫血，所以β-地中海贫血就是基因突变导致的疾病。
【详解】（1）基因突变包括碱基对的增添、缺失和替换。所以，六个突变位点可能由于发生了碱基对的增添、缺失或替换而产生对应的致病基因。基因控制蛋白质的合成需要经过转录，翻译过程，所以致病基因经过转录、翻译两个过程产生异常蛋白。
（2）含两个突变基因为重型地中海贫血，在1号患者家庭中，胎儿基因型为CD17/CD41时为重型地中海贫血。1号患者家庭中的父亲（CD17/N）提供含CD17的配子的概率是；1号患者家庭的母亲（CD41/N）提供含CD41的配子的概率是，所以1号患者家庭中胎儿患上重型地中海贫血（CD17/CD41）的概率为。
仅考虑这六个突变位点，一个致病基因中多个位点突变的概率极低，即只考虑这段基因上仅有一个突变位点发生突变。若来自父方的那条染色体上有“一个突变位点发生突变的致病基因”，来自母方的那条同源染色体上也有“一个突变位点发生突变的致病基因”，这个子代就会含两个突变基因，表现为重型地中海贫血。这对同源染色体上所含的突变基因可能一样，是CD28/CD28，或CD17/CD17，或CD26/CD26，或CD41/CD41，或CD71/CD71，或IVS654/IVS654，共6种；也有可能是这对同源染色体上所含的突变基因不一样，有5+4+3+2+1=15种（即CD28/CD17，CD28/CD26，CD28/CD41，CD28/CD71，CD28/IVS654；CD17/CD26，CD17/CD41，CD17/CD71，CD17/IVS654；CD26/CD41，CD26/CD71，CD26/IVS654；CD41/CD71，CD41/IVS654；CD71/IVS654）。所以重型地中海贫血的基因型有6+15=21种。
2号家庭的父亲基因型是CD41/N，母亲基因型为IVS654/N，胎儿基因型为IVS654/N，遗传图解如下：
（3）轻型地中海贫血患者体内仅有一个致病基因，可能是六个突变位点中的一个。可根据六个突变位点的DNA序列设计六种引物，且方向相同，再在基因的上游（下游）一端设计一个通用引物，与六种引物方向相反。患者体内仅有一个位点突变，会产生特定长度的PCR产物，可通过电泳确定DNA分子，即可确定患者体内突变位点类型。
研究者
研究方法
研究对象
结论
①
孟德尔
假说演绎法
豌豆
真核生物的核基因遗传遵循分离定律
②
艾弗里
微生物培养
小鼠和肺炎链球菌
小鼠体内的“转换因子”是DNA
③
赫尔希和蔡斯
放射性同位素标记
噬菌体和大肠杆菌
DNA是生物体主要的遗传物质
④
沃森和克里克
模型构建法
DNA的X光衍射照片
DNA是遗传物质
⑤
梅塞尔森和斯塔尔
同位素标记技术、
差速离心法
大肠杆菌
DNA是半保留复制
⑥
摩尔根
假说演绎
果蝇
基因在染色体上
狗血清中是否加入氟化钠
最终菌落的种类
1 组
2 组
3 组
—
R
R
R
+
R+S
R+S
R+S
病例编号
父亲基因型
母亲基因型
胎儿基因型
1
CD17/N
CD41/N
_______
2
CD41/N
IVS654/N
IVS654/N
一、单选题
1．（2023·山东·高考真题）将一个双链DNA分子的一端固定于载玻片上，置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3个时间点的图像，①和②表示新合成的单链，①的5'端指向解旋方向，丙为复制结束时的图像。该DNA复制过程中可观察到单链延伸暂停现象，但延伸进行时2条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则，下列说法错误的是（ ）
A．据图分析，①和②延伸时均存在暂停现象
B．甲时①中A、T之和与②中A、T之和可能相等
C．丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等
D．②延伸方向为5'端至3'端，其模板链3'端指向解旋方向
1．D
【分析】1、DNA的双螺旋结构：
(1) DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。
(2) DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧。
(3)两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
2、 DNA分子复制的特点：半保留复制；边解旋边复制，两条子链的合成方向是相反的。
【详解】A、据图分析，图甲时新合成的单链①比②短，图乙时①比②长，因此可以说明①和②延伸时均存在暂停现象，A正确；
B、①和②两条链中碱基是互补的，图甲时新合成的单链①比②短，但②中多出的部分可能不含有A、T，因此①中A、T之和与②中A、T之和可能相等，B正确；
C、①和②两条链中碱基是互补的，丙为复制结束时的图像，新合成的单链①与②等长，图丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等，C正确；
D、①和②两条单链由一个双链DNA分子复制而来，其中一条母链合成子链时①的5'端指向解旋方向，那么另一条母链合成子链时②延伸方向为5'端至3'端，其模板链5'端指向解旋方向，D错误；
故选D。
2．（2023·山东·高考真题）细胞中的核糖体由大、小2个亚基组成。在真核细胞的核仁中，由核rDNA转录形成的rRNA与相关蛋白组装成核糖体亚基。下列说法正确的是（ ）
A．原核细胞无核仁，不能合成rRNA
B．真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成
C．rRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子
D．细胞在有丝分裂各时期都进行核DNA的转录
2．B
【分析】有丝分裂不同时期的特点：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；（4）后期：着丝粒（点）分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、原核细胞无核仁，有核糖体，核糖体由rRNA和蛋白质组成，因此原核细胞能合成rRNA，A错误；
B、核糖体是蛋白质合成的场所，真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成，B正确；
C、mRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子，C错误；
D、细胞在有丝分裂分裂期染色质变成染色体，核DNA无法解旋，无法转录，D错误。
故选B。
3．（2023·浙江·统考高考真题）叠氮脱氧胸苷（AZT）可与逆转录酶结合并抑制其功能。下列过程可直接被AZT阻断的是（ ）
A．复制B．转录
C．翻译D．逆转录
3．D
【分析】中心法则的证内容：信息可以从DNA流向DNA，即DNA的自我复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。 但是，遗传信息不能从蛋白质传递到蛋白质，也不能从蛋白质流向RNA或DNA。中心法则的后续补充有：遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA这两条途径。
【详解】题中显示，叠氮脱氧胸苷（AZT）可与逆转录酶结合并抑制其功能，而逆转录过程需要逆转录酶的催化，因而叠氮脱氧胸苷（AZT）可直接阻断逆转录过程，而复制、转录和翻译过程均不需要逆转录酶，即D正确。
故选D。
4．（2023·湖南·统考高考真题）酗酒危害人类健康。乙醇在人体内先转化为乙醛，在乙醛脱氢酶2（ALDH2）作用下再转化为乙酸，最终转化成CO2和水。头孢类药物能抑制ALDH2的活性。ALDH2基因某突变导致ALDH2活性下降或丧失。在高加索人群中该突变的基因频率不足5%，而东亚人群中高达30%。下列叙述错误的是（ ）
A．相对于高加索人群，东亚人群饮酒后面临的风险更高
B．患者在服用头孢类药物期间应避免摄入含酒精的药物或食物
C．ALDH2基因突变人群对酒精耐受性下降，表明基因通过蛋白质控制生物性状
D．饮酒前口服ALDH2酶制剂可催化乙醛转化成乙酸，从而预防酒精中毒
4．D
【分析】1、基因可以通过控制酶的合成控制细胞代谢进而控制生物的性状，也可能通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。
2、基因突变是基因中由于碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变。基因突变包括显性突变和隐性突变，隐性纯合子发生显性突变，一旦出现显性基因就会出现显性性状:显性纯合子发生隐性突变，突变形成的杂合子仍然是显性性状，只有杂合子自交后代才出现隐性性状。
【详解】A、ALDH2基因某突变会使ALDH2活性下降或丧失，使乙醛不能正常转化成乙酸，导致乙醛积累危害机体，东亚人群中ALDH2基因发生该种突变的频率较高，故与高加索人群相比，东亚人群饮酒后面临的风险更高，A正确；
B、头孢类药物能抑制ALDH2的活性，使乙醛不能正常转化成乙酸，导致乙醛积累危害机体，故患者在服用头孢类药物期间应避免摄人含酒精的药物或食物，B正确；
C、ALDH2基因突变人群对酒精耐受性下降，表明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，乙醛脱氢酶2的化学本质是蛋白质，C正确；
D、酶制剂会被胃蛋白酶消化，故饮酒前口服ALDH2酶制剂不能催化乙醛分解为乙酸，不能预防酒精中毒，D错误。
故选D。
5．（2023·广东·统考高考真题）科学理论随人类认知的深入会不断被修正和补充，下列叙述错误的是（ ）
A．新细胞产生方式的发现是对细胞学说的修正
B．自然选择学说的提出是对共同由来学说的修正
C．RNA逆转录现象的发现是对中心法则的补充
D．具催化功能RNA的发现是对酶化学本质认识的补充
5．B
【分析】细胞学说是由德植物学家施莱登和动物学家施旺提出的，其内容为：（1）细胞是一个有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞的产物所构成；（2）细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用；（3）新细胞可以从老细胞中产生。
【详解】A、细胞学说主要由施莱登和施旺建立，魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”是对细胞学说的修正和补充，A正确；
B、共同由来学说指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的；自然选择学说揭示了生物进化的机制，揭示了适应的形成和物种形成的原因。共同由来学说为自然选择学说提供了基础，B错误；
C、中心法则最初的内容是遗传信息可以从DNA流向DNA，也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，随着研究的不断深入，科学家发现一些RNA病毒的遗传信息可以从RNA流向RNA（RNA的复制）以及从RNA流向DNA（逆转录），对中心法则进行了补充，C正确；
D、最早是美国科学家萨姆纳证明了酶是蛋白质，在20世纪80年代，美国科学家切赫和奥尔特曼发现少数RNA也具有催化功能，这一发现对酶化学本质的认识进行了补充，D正确。
故选B。
6．（2023·湖南·统考高考真题）细菌glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用。细菌糖原合成的平衡受到CsrAB系统的调节。CsrA蛋白可以结合glg mRNA分子，也可结合非编码RNA分子CsrB,如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．细菌glg基因转录时，RNA聚合酶识别和结合glg基因的启动子并驱动转录
B．细菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽链时，核糖体沿glg mRNA从5'端向3'端移动
C．抑制CsrB基因的转录能促进细菌糖原合成
D．CsrA蛋白都结合到CsrB上，有利于细菌糖原合成
6．C
【分析】转录主要发生在细胞核中，需要的条件：（1）模板：DNA的一条链；（2）原料：四种核糖核苷酸；（3）酶：RNA聚合酶；（4）能量(ATP)。
【详解】A、基因转录时，RNA聚合酶识别并结合到基因的启动子区域从而启动转录，A正确；
B、基因表达中的翻译是核糖体沿着mRNA的5'端向3'端移动，B正确；
C、由题图可知，抑制CsrB基因转录会使CsrB的RNA减少，使CsrA更多地与glg mRNA结合形成不稳定构象，最终核糖核酸酶会降解glg mRNA，而glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用，故抑制CxrB基因的转录能抑制细菌糖原合成，C错误；
D、由题图及C选项分析可知，若CsrA都结合到CsrB上，则CsrA没有与glg mRNA结合，从而使glg mRNA不被降解而正常进行，有利于细菌糖原的合成，D正确。
故选C。
7．（2023·山东·高考真题）某种XY型性别决定的二倍体动物，其控制毛色的等位基因G、g只位于X染色体上，仅G表达时为黑色，仅g表达时为灰色，二者均不表达时为白色。受表观遗传的影响，G、g来自父本时才表达，来自母本时不表达。某雄性与杂合子雌性个体为亲本杂交，获得4只基因型互不相同的F1。亲本与F1组成的群体中，黑色个体所占比例不可能是（ ）
A．2/3B．1/2
C．1/3D．0
7．A
【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。表观遗传的特点：①DNA的碱基序列不发生改变；②可以遗传给后代；③容易受环境的影响。
伴性遗传：位于性染色体上的基因所控制的性状，在遗传上总是和性别相关联的现象。
【详解】G、g只位于X染色体上，则该雄性基因型可能是XGY或XgY，杂合子雌性基因型为XGXg。
若该雄性基因型为XGY，与XGXg杂交产生的F1基因型分别为XGXG、XGXg、XGY、XgY，在亲本与F1组成的群体中，父本XGY的G基因来自于其母亲，因此G不表达，该父本呈现白色；当母本XGXg的G基因来自于其母亲，g基因来自于其父亲时，该母本的g基因表达，表现为灰色，当母本XGXg的g基因来自于其母亲，G基因来自于其父亲时，该母本的G基因表达，表现为黑色，因此母本表现型可能为灰色或黑色；F1中基因型为XGXG的个体必定有一个G基因来自于父本，G基因可以表达，因此F1中的XGXG表现为黑色；XGXg个体中G基因来自于父本，g基因来自于母本，因此G基因表达，g基因不表达，该个体表现为黑色；XGY的G基因来自于母本，G基因不表达，因此该个体表现为白色；XgY个体的g基因来自于母本，因此g基因不表达，该个体表现为白色，综上所述，在亲本杂交组合为XGY和XGXg的情况下，F1中的XGXG、XGXg一定表现为黑色，当母本XGXg也为黑色时，该群体中黑色个体比例为3/6，即1/2；当母本XGXg为灰色时，黑色个体比例为2/6，即1/3。
若该雄性基因型为XgY，与XGXg杂交产生的F1基因型分别为XGXg、XgXg、XGY、XgY，在亲本与F1组成的群体中，父本XgY的g基因来自于其母亲，因此不表达，该父本呈现白色；根据上面的分析可知，母本XGXg依然是可能为灰色或黑色；F1中基因型为XGXg的个体G基因来自于母本，g基因来自于父本，因此g表达，G不表达，该个体表现为灰色；XgXg个体的两个g基因必定有一个来自于父本，g可以表达，因此该个体表现为灰色；XGY的G基因来自于母本，G基因不表达，因此该个体表现为白色；XgY个体的g基因来自于母本，因此g基因不表达，该个体表现为白色，综上所述，在亲本杂交组合为XgY和XGXg的情况下，F1中所有个体都不表现为黑色，当母本XGXg为灰色时，该群体中黑色个体比例为0，当母本XGXg为黑色时，该群体中黑色个体比例为1/6。
综合上述两种情况可知，BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
8．（2023·湖南·统考高考真题）基因Bax和Bd-2分别促进和抑制细胞凋亡。研究人员利用siRNA干扰技术降低TRPM7基因表达，研究其对细胞凋亡的影响，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．细胞衰老和细胞凋亡都受遗传信息的调控
B．TRPM7基因可能通过抑制Bax基因的表达来抑制细胞凋亡
C．TRPM7基因可能通过促进Bcl-2基因的表达来抑制细胞凋亡
D．可通过特异性促进癌细胞中TRPM7基因的表达来治疗相关癌症
8．D
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础，能维持组织细胞数目的相对稳定，是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。
【详解】A、细胞衰老和细胞凋亡都是由基因控制的细胞正常的生命活动，都受遗传信息的调控，A正确；
B、据题图可知，siRNA干扰TRPM7基因实验组的TRPM7基因表达量下降，Bax基因表达量增加，细胞凋亡率增加，由此可以得出，TRPM7基因可能通过抑制Bas基因的表达来抑制细胞凋亡，B正确；
C、siRNA干扰TRPM7基因实验组细胞凋亡率高，Bcl-2基因表达量降低，而Bcl-2基因抑制细胞凋亡，故TRPM7基因可能通过促进Bel-2基因的表达来抑制细胞凋亡，C正确；
D、由题图可知，siRNA干扰TRPM7基因实验组，Bax基因表达量增加，Bdl-2基因表达量减少，细胞凋亡率增加，所以可以通过抑制癌细胞中TRPM7基因表达来治疗相关癌症，D错误。
故选D。
9．（2023·湖南·统考高考真题）南极雌帝企鹅产蛋后，由雄帝企鹅负责孵蛋，孵蛋期间不进食。下列叙述错误的是（ ）
A．帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数高于C元素
B．帝企鹅的核酸、多糖和蛋白质合成过程中都有水的产生
C．帝企鹅蛋孵化过程中有mRNA和蛋白质种类的变化
D．雄帝企鹅孵蛋期间主要靠消耗体内脂肪以供能
9．A
【分析】糖类是主要的能源物质，脂肪是良好的储能物质，ATP是直接能源物质。
【详解】A、帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数低于C元素，A错误；
B、核酸、糖原、蛋白质的合成都经历了“脱水缩合”过程，故都有水的产生，B正确；
C、帝企鹅蛋孵化过程涉及基因的选择性表达，故帝企鹅蛋孵化过程有mRNA和蛋白质种类的变化，C正确；
D、脂肪是良好的储能物质，雄帝企鹅孵蛋期间不进食，主要靠消耗体内脂肪以供能，D正确。
故选A。
10．（2023·浙江·统考高考真题）紫外线引发的DNA损伤，可通过“核苷酸切除修复（NER）”方式修复，机制如图所示。着色性干皮症（XP）患者的NER酶系统存在缺陷，受阳光照射后，皮肤出现炎症等症状。患者幼年发病，20岁后开始发展成皮肤癌。下列叙述错误的是（ ）
A．修复过程需要限制酶和DNA聚合酶
B．填补缺口时，新链合成以5’到3’的方向进行
C．DNA有害损伤发生后，在细胞增殖后进行修复，对细胞最有利
D．随年龄增长，XP患者几乎都会发生皮肤癌的原因，可用突变累积解释
10．C
【分析】1、DNA分子复制的过程：
①解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。
②合成子链：以解开的每一条母链为模板，以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链。
③形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。
2、限制酶和DNA聚合酶作用的对象都是磷酸二酯键。
【详解】A、由图可知，修复过程中需要将损伤部位的序列切断，因此需要限制酶的参与；同时修复过程中，单个的脱氧核苷酸需要依次连接，要借助DNA聚合酶，A正确；
B、填补缺口时，新链即子链的延伸方向为5’到3’的方向进行，B正确；
C、DNA有害损伤发生后，在细胞增殖中进行修复，保证DNA复制的正确进行，对细胞最有利，C错误；
D、癌症的发生是多个基因累积突变的结果，随年龄增长，XP患者几乎都会发生皮肤癌的原因，可用突变累积解释，D正确。
故选C。
11．（2023·浙江·统考高考真题）某研究小组利用转基因技术，将绿色荧光蛋白基因（GFP）整合到野生型小鼠Gata3基因一端，如图甲所示。实验得到能正常表达两种蛋白质的杂合子雌雄小鼠各1只，交配以期获得Gata3-GFP基因纯合子小鼠。为了鉴定交配获得的4只新生小鼠的基因型，设计了引物1和引物2用于PCR扩增，PCR产物电泳结果如图乙所示。
下列叙述正确的是（ ）
A．Gata3基因的启动子无法控制GFP基因的表达
B．翻译时先合成Gata3蛋白，再合成GFP蛋白
C．2号条带的小鼠是野生型，4号条带的小鼠是Gata3-GFP基因纯合子
D．若用引物1和引物3进行PCR，能更好地区分杂合子和纯合子
11．B
【分析】PCR技术是聚合酶链式反应的缩写，是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
【详解】A、分析图中可知，启动子在左侧，GFP基因整合Gata3基因的右侧，启动子启动转录后，可以使GEP基因转录，Gata3基因的启动子能控制GFP基因的表达，A错误；
B、因启动子在左侧，转录的方向向右，合成的mRNA从左向右为5′→3′，刚好是翻译的方向，所以翻译时先合成Gata3蛋白，再合成GFP蛋白，B正确；
C、整合GFP基因后，核酸片段变长，2号个体只有大片段，所以是Gata3-GFP基因纯合子，4号个体只有小片段，是野生型，C错误；
D、用引物1和引物3进行PCR扩增，扩增出的片段大小差异较小，无法较好的区分片段，D错误。
故选B。
12．（2023·全国·统考高考真题）已知某种氨基酸（简称甲）是一种特殊氨基酸，迄今只在某些古菌（古细菌）中发现含有该氨基酸的蛋白质。研究发现这种情况出现的原因是，这些古菌含有特异的能够转运甲的tRNA（表示为tRNA甲）和酶E，酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲（表示为甲－tRNA甲），进而将甲带入核糖体参与肽链合成。已知tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子，从而在其核糖体上参与肽链的合成。若要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链，则下列物质或细胞器中必须转入大肠杆菌细胞内的是（ ）
①ATP ②甲 ③RNA聚合酶 ④古菌的核糖体 ⑤酶E的基因 ⑥tRNA甲的基因
A．②⑤⑥B．①②⑤
C．③④⑥D．②④⑤
12．A
【分析】分泌蛋白合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。
【详解】①③④、根据题干信息“已知tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子，从而在其核糖体上参与肽链的合成肽链”，说明该肽链合成所需能量、核糖体、RNA聚合酶均由大肠杆菌提供，①③④不符合题意；
②、据题意可知，氨基酸甲是一种特殊氨基酸，迄今只在某些古菌（古细菌）中发现含有该氨基酸的蛋白质，所以要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链，必须往大肠杆菌中转入氨基酸甲，②符合题意；
⑤⑥、古菌含有特异的能够转运甲的tRNA（表示为tRNA甲）和酶E，酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲（表示为甲－tRNA甲），进而将甲带入核糖体参与肽链合成，所以大肠杆菌细胞内要含有tRNA甲的基因以便合成tRNA甲，大肠杆菌细胞内也要含有酶E的基因以便合成酶E，催化甲与tRNA甲结合，⑤⑥符合题意。
②⑤⑥组合符合题意，A正确。
故选A。
13．（2023·浙江·统考高考真题）核糖体是蛋白质合成的场所。某细菌进行蛋白质合成时，多个核糖体串联在一条mRNA上形成念珠状结构——多聚核糖体（如图所示）。多聚核糖体上合成同种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始翻译，移动至相同的位置结束翻译。多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定。下列叙述正确的是（ ）
A．图示翻译过程中，各核糖体从mRNA的3'端向5'端移动
B．该过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对
C．图中5个核糖体同时结合到mRNA上开始翻译，同时结束翻译
D．若将细菌的某基因截短，相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目不会发生变化
13．B
【分析】图示为翻译的过程，在细胞质中，翻译是一个快速高效的过程。通常，一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。
【详解】A、图示翻译过程中，各核糖体从mRNA的5'端向3'端移动，A错误；
B、该过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对，tRNA通过识别mRNA上的密码子携带相应氨基酸进入核糖体，B正确；
C、图中5个核糖体结合到mRNA上开始翻译，从识别到起始密码子开始进行翻译，识别到种子密码子结束翻译，并非是同时开始同时结束，C错误；
D、若将细菌的某基因截短，相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目可能会减少，D错误。
故选B。
二、选择题组
（2023·浙江·统考高考真题）阅读下列材料，回答下列问题。
基因启动子区发生DNA甲基化可导致基因转录沉默。研究表明，某植物需经春化作用才能开花，该植物的DNA甲基化水平降低是开花的前提。用5－azaC处理后，该植株开花提前，检测基因组DNA，发现5'胞嘧啶的甲基化水平明显降低，但DNA序列未发生改变，这种低DNA甲基化水平引起的表型改变能传递给后代。
14．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
15．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
14．D 15．D
【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。
【详解】14．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，如DNA的甲基化。
故选D。
15．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。
故选D。
三、综合题
16．（2023·浙江·统考高考真题）某家系甲病和乙病的系谱图如图所示。已知两病独立遗传，各由一对等位基因控制，且基因不位于Y染色体。甲病在人群中的发病率为1/2500。
回答下列问题：
(1)甲病的遗传方式是______，判断依据是______。
(2)从系谱图中推测乙病的可能遗传方式有______种。为确定此病的遗传方式，可用乙病的正常基因和致病基因分别设计DNA探针，只需对个体______（填系谱图中的编号）进行核酸杂交，根据结果判定其基因型，就可确定遗传方式。
(3)若检测确定乙病是一种常染色体显性遗传病。同时考虑两种病，Ⅲ3个体的基因型可能有______种，若她与一个表型正常的男子结婚，所生的子女患两种病的概率为______。
(4)研究发现，甲病是一种因上皮细胞膜上转运Cl-的载体蛋白功能异常所导致的疾病，乙病是一种因异常蛋白损害神经元的结构和功能所导致的疾病，甲病杂合子和乙病杂合子中均同时表达正常蛋白和异常蛋白，但在是否患病上表现不同，原因是甲病杂合子中异常蛋白不能转运Cl-，正常蛋白______；乙病杂合子中异常蛋白损害神经元，正常蛋白不损害神经元，也不能阻止或解除这种损害的发生，杂合子表型为______。
16．(1)常染色体隐性遗传（病） Ⅱ1和Ⅱ2均无甲病，生出患甲病女儿Ⅲ1，可判断出该病为隐性病，且其父亲Ⅱ1为正常人，若为伴X染色体隐性遗传，则其父亲异常
(2)2 Ⅱ4
(3)4 2/459
(4)能行使转运C1-的功能，杂合子表型正常 患（乙）病
【分析】基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。基因自由组合定律实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的， 在减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。基因的分离定律是基因的自由组合定律的基础，两者的本质区别是基因的分离定律研究的是一对等位基因，基因的自由组合定律研究的是两对或两对以上的等位基因，所以很多自由组合的题目都可以拆分成分离定律来解题。
【详解】（1）由系谱图可知，Ⅱ1和Ⅱ2都是正常人，却生出患甲病女儿Ⅲ1，说明甲病为隐性基因控制，设为a，正常基因为A，假设其为伴X染色体遗传，则Ⅲ1基因型为XaXa，其父亲Ⅱ1基因型为XaY，必定为患者，与系谱图不符，则可推断甲病为常染色体隐性病，Ⅲ1基因型为aa，其父母Ⅱ1和Ⅱ2基因型都是Aa。
（2）由系谱图可知，Ⅱ4和Ⅱ5都是乙病患者，二者儿子Ⅲ4为正常人，则可推知乙病由显性基因控制，设为B基因，正常基因为b，该病可能为常染色体显性遗传病，或伴X染色体显性遗传病。
若为常染色体显性遗传病，则Ⅲ4基因型为bb，其父亲Ⅱ4（是乙病患者）基因型为Bb（同时含有B基因和b基因）；若为伴X染色体显性遗传病，则Ⅲ4基因型为XbY，其父亲Ⅱ4（是乙病患者）基因型为XBY（只含有B基因），若用乙病的正常基因和致病基因分别设计DNA探针，对Ⅱ4进行核酸检测，若出现两条杂交带则为常染色体显性遗传病，若只有一条杂交带，则为伴X染色体显性遗传病。
（3）若乙病是一种常染色体显性遗传病，仅考虑乙病时，Ⅲ4基因型为bb，Ⅱ4和Ⅱ5基因型为Bb，二者所生患乙病女儿Ⅲ3基因型可能为两种：BB或Bb，且BB：Bb=1:2；若仅考虑甲病，Ⅲ5为甲病患者，其基因型为aa，Ⅱ4和Ⅱ5基因型为Aa，二者所生女儿Ⅲ3不患甲病，其基因型可能为两种：AA或Aa，且AA：Aa=1:2，综合考虑这两对基因，Ⅲ3个体的基因型可能有2×2=4种。
仅考虑甲病时，已知甲病在人群中的发病率为1/2500，即aa=1/2500，则可计算出a=1/50，A=49/50，人群中表型正常的男子所占的概率为：A_=1-1/2500=2499/2500，人群中杂合子Aa=2×1/50×49/50=98/2500，那么该正常男子为杂合子Aa的概率=98/2500÷2499/2500=2/51；由上面分析可知，Ⅲ3的基因型为2/3Aa，因此Ⅲ3与一个表型正常的男子结婚后，生出患甲病孩子的概率为aa=2/51×2/3×1/4=1/153。
仅考虑乙病，人群中的表型正常的男子基因型均为bb，且由上面分析可知，Ⅲ3基因型可能为1/3BB和2/3Bb，则二者生出患乙病孩子B_的概率=1/3+2/3×1/2=2/3。
综合考虑这两种病，Ⅲ3与一个表型正常的男子结婚后，生出患两种病的孩子的概率=1/153×2/3=2/459。
（4）甲病为隐性基因控制的遗传病，甲病杂合子的正常基因可以表达正常的转运Cl-的载体蛋白，虽然异常基因表达的异常载体蛋白无法转运Cl-，但是正常蛋白仍然可以转运Cl-，从而使机体表现正常。
乙病为显性基因控制的遗传病，乙病杂合子的异常基因表达的异常蛋白质损害神经元，虽然正常基因表达的正常蛋白质不损害神经元，但是也无法阻止或解除这种损害的发生，因此杂合子表现为患病。
17．（2023·北京·统考高考真题）变胖过程中，胰岛B细胞会增加。增加的B细胞可能源于自身分裂（途径I），也可能来自胰岛中干细胞的增殖、分化（途径Ⅱ）。科学家采用胸腺嘧啶类似物标记的方法，研究了L基因缺失导致肥胖的模型小鼠IK中新增B细胞的来源。
(1)EdU和BrdU都是胸腺嘧啶类似物，能很快进入细胞并掺入正在复制的DNA中，掺入DNA的EdU和BrdU均能与___________互补配对，并可以被分别检测。未掺入的EdU和BrdU短时间内即被降解。
(2)将处于细胞周期不同阶段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___________点。
(3)为研究变胖过程中B细胞的增殖，需使用一批同时变胖的小鼠。为此，本实验使用诱导型基因敲除小鼠，即饲喂诱导物后小鼠的L基因才会被敲除，形成小鼠IK。科学家利用以下实验材料制备小鼠IK：
①纯合小鼠Lx：小鼠L基因两侧已插入特异DNA序列（x），但L的功能正常；
②Ce酶基因：源自噬菌体，其编码的酶进入细胞核后作用于x，导致两个x间的DNA片段丢失；
③Er基因：编码的Er蛋白位于细胞质，与Er蛋白相连的物质的定位由Er蛋白决定；
④口服药T：小分子化合物，可诱导Er蛋白进入细胞核。请完善制备小鼠IK的技术路线：______________________→连接到表达载体→转入小鼠Lx→筛选目标小鼠→____________→获得小鼠IK。
(4)各种细胞DNA复制所需时间基本相同，但途径I的细胞周期时长（t1）是途径Ⅱ细胞周期时长（t2）的三倍以上。据此，科学家先用EdU饲喂小鼠IK，t2时间后换用BrdU饲喂，再过t2时间后检测B细胞被标记的情况。研究表明，变胖过程中增加的B细胞大多数来源于自身分裂，与之相应的检测结果应是_________________________。
17．(1)A/腺嘌呤
(2)Q R
(3)将Ce酶基因和Er基因连接 饲喂口服药T
(4)大多数B细胞没有被BrdU标记
【分析】DNA分子的复制时间：有丝分裂和减数分裂间期；条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；过程：边解旋边复制；结果：一条DNA复制出两条DNA；特点：半保留复制。
【详解】（1）分析题意可知，EdU和BrdU都是胸腺嘧啶（T）类似物，根据碱基互补配对的原则可知，掺入DNA的EdU和BrdU均能与A（腺嘌呤）互补配对，并可以被分别检测。
（2）DNA分子复制时会发生模板链与子链的碱基互补配对，据题可知，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，则EdU会与A结合，导致子链出现放射性，随后每隔一定时间向一组培养孔加入BrdU，则BrdU也会与A结合，使放射性增强，最终实现双标记，随复制完成达到峰值，故结合题图可知，图中反映DNA复制所需时长的是从Q点到R点。
（3）分析题意，要制备IK小鼠，需要用诱导型基因敲除小鼠，而饲喂诱导物后小鼠的L基因才会被敲除，结合所给实验材料及药物可知，制备小鼠IK的技术路线为：将Ce酶基因和Er基因连接（Ce酶基因可切除Er基因从而获得只在细胞质表达的Er基因）→连接到表达载体→转入小鼠Lx→筛选目标小鼠→饲喂口服药T（诱导Er蛋白进入细胞核）→获得小鼠IK。
（4）据题可知，变胖过程中增加的B细胞可能源于自身分裂（途径I），也可能来自胰岛中干细胞的增殖、分化（途径Ⅱ），由于但途径I的细胞周期时长（t1）是途径Ⅱ细胞周期时长（t2）的三倍以上，若先用EdU饲喂小鼠IK，t2时间已经经过一个细胞周期，所有的细胞应都含有EdU标记，实验假设是变胖过程中增加的B细胞大多数来源于自身分裂，即来源于途径II，该过程已经复制的B细胞直接分裂，不会再有DNA复制过程，故t2时间后用BrdU饲喂则不起作用，即大多数B细胞没有被BrdU标记。
18．（2023·全国·统考高考真题）接种疫苗是预防传染病的一项重要措施，乙肝疫苗的使用可有效阻止乙肝病毒的传播，降低乙型肝炎发病率。乙肝病毒是一种DNA病毒。重组乙肝疫苗的主要成分是利用基因工程技术获得的乙肝病毒表面抗原（一种病毒蛋白）。回答下列问题。
(1)接种上述重组乙肝疫苗不会在人体中产生乙肝病毒，原因是_____。
(2)制备重组乙肝疫苗时，需要利用重组表达载体将乙肝病毒表面抗原基因（目的基因）导入酵母细胞中表达。重组表达载体中通常含有抗生素抗性基因，抗生素抗性基因的作用是_____。能识别载体中的启动子并驱动目的基因转录的酶是_____。
(3)目的基因导入酵母细胞后，若要检测目的基因是否插入染色体中，需要从酵母细胞中提取_____进行DNA分子杂交，DNA分子杂交时应使用的探针是_____。
(4)若要通过实验检测目的基因在酵母细胞中是否表达出目的蛋白，请简要写出实验思路。_____
18．(1)重组乙肝疫苗成分为蛋白质，无法独立在宿主体内增殖
(2)筛选 RNA聚合酶
(3)核染色体DNA 被标记的目的基因的单链DNA片段
(4)通过使用相应抗体，利用抗原-抗体杂交技术，检测mRNA是否翻译形成蛋白质
【分析】基因工程的操作步骤：（1）目的基因的获取；方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成；（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤。基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等；（3）将目的基因导入受体细胞；根据受体细胞不同，导入的方法也不一样，将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法；（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因-DNA分子杂交技术②检测目的基因是否转录出了mRNA-分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质：抗原-抗体杂交技术；个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】（1）重组乙肝疫苗的成分是乙肝病毒表面的一种病毒蛋白。蛋白质注入人体后，无法完成病毒遗传物质的复制与蛋白质的合成，无法独立增殖。
（2）抗生素抗性基因作为标记基因，用于转化细胞的筛选。
RNA聚合酶结合目的基因启动子并驱动转录。
（3）检测的对象是目的基因是否插入染色体中，故提取酵母细胞染色体进行目的基因鉴定。
基因探针是一段带有检测标记，且顺序已知的，与目的基因互补的核酸序列。
（4）要检测出目的基因是否表达，除了需要检测目的基因是否插入染色体外，还需要检查目的基因是否转录与表达。检测是否转录，用核酸分子杂交技术，检测是否翻译用抗原-抗体杂交技术。
19．（2023·全国·统考高考真题）GFP是水母体内存在的能发绿色荧光的一种蛋白。科研人员以GFP基因为材料，利用基因工程技术获得了能发其他颜色荧光的蛋白，丰富了荧光蛋白的颜色种类。回答下列问题。
(1)构建突变基因文库，科研人员将GFP基因的不同突变基因分别插入载体，并转入大肠杆菌制备出GFP基因的突变基因文库。通常，基因文库是指_______。
(2)构建目的基因表达载体。科研人员从构建的GFP突变基因文库中提取目的基因（均为突变基因）构建表达载体，其模式图如下所示（箭头为GFP突变基因的转录方向）。图中①为_______；②为_______，其作用是_______；图中氨苄青霉素抗性基因是一种标记基因，其作用是_______。
(3)目的基因的表达。科研人员将构建好的表达载体导入大肠杆菌中进行表达，发现大肠杆菌有的发绿色荧光，有的发黄色荧光，有的不发荧光。请从密码子特点的角度分析，发绿色荧光的可能原因是_______（答出1点即可）。
(4)新蛋白与突变基因的关联性分析。将上述发黄色荧光的大肠杆菌分离纯化后，对其所含的GFP突变基因进行测序，发现其碱基序列与GFP基因的不同，将该GFP突变基因命名为YFP基因（黄色荧光蛋白基因）。若要通过基因工程的方法探究YFP基因能否在真核细胞中表达，实验思路是_______。
19．(1)将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因
(2)终止子 启动子 RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录 鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来
(3)密码子具有简并性
(4)将构建好的表达载体（含有目的基因YFP基因）导入酵母菌中进行表达
【分析】有关密码子，考生可从以下几方面把握：
①概念：密码子是mRNA上相邻的3个碱基。
②种类：64种，其中有3种是终止密码子，不编码氨基酸。
③特点：一种密码子只能编码一种氨基酸，但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码；密码子具有通用性，即自然界所有的生物共用一套遗传密码。
【详解】（1）将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库。
（2）一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，还必须有启动子，终止子以及标记基因等，且基因的转录方向为从启动子到终止子，故图中①为终止子，②为启动子，启动子是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需要的蛋白质。标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来，如抗生素基因就可以作为这种基因。
（3）正常情况下，GFP突变基因应该不发绿色荧光，而大肠杆菌有的发绿色荧光，从密码子特点的角度分析，原因是密码子具有简并性，即一种氨基酸可能由一种或多种密码子决定。
（4）基因工程研究中常用的真核表达系统有酵母表达系统、昆虫细胞表达系统和哺乳动物细胞表达系统。要通过基因工程的方法探究YFP基因能否在真核细胞中表达，可将构建好的表达载体（含有目的基因YFP基因）导入酵母菌中进行表达，如果酵母菌发出黄色荧光，说明YFP基因能在真核细胞中表达，反之则不能在真核细胞中表达。
20．（2023·全国·统考高考真题）某种观赏植物的花色有红色和白色两种。花色主要是由花瓣中所含色素种类决定的，红色色素是由白色底物经两步连续的酶促反应形成的，第1步由酶1催化，第2步由酶2催化，其中酶1的合成由A基因控制，酶2的合成由B基因控制。现有甲、乙两个不同的白花纯合子，某研究小组分别取甲、乙的花瓣在缓冲液中研磨，得到了甲、乙花瓣的细胞研磨液，并用这些研磨液进行不同的实验。
实验一：探究白花性状是由A或B基因单独突变还是共同突变引起的
①取甲、乙的细胞研磨液在室温下静置后发现均无颜色变化。
②在室温下将两种细胞研磨液充分混合，混合液变成红色。
③将两种细胞研磨液先加热煮沸，冷却后再混合，混合液颜色无变化。
实验二：确定甲和乙植株的基因型
将甲的细胞研磨液煮沸，冷却后与乙的细胞研磨液混合，发现混合液变成了红色。
回答下列问题。
(1)酶在细胞代谢中发挥重要作用，与无机催化剂相比，酶所具有的特性是_______（答出3点即可）；煮沸会使细胞研磨液中的酶失去催化作用，其原因是高温破坏了酶的_______。
(2)实验一②中，两种细胞研磨液混合后变成了红色，推测可能的原因是_______。
(3)根据实验二的结果可以推断甲的基因型是_______，乙的基因型是_______；若只将乙的细胞研磨液煮沸，冷却后与甲的细胞研磨液混合，则混合液呈现的颜色是_______。
20．(1)高效性、专一性、作用条件温和 空间结构
(2)一种花瓣中含有酶1催化产生的中间产物，另一种花瓣中含有酶2，两者混合后形成红色色素
(3)AAbb aaBB 白色
【分析】由题干信息可知，甲、乙两个不同的白花纯合子，基因型是AAbb或aaBB。而根据实验一可知，两者基因型不同；根据实验二可知，甲为AAbb，乙为aaBB。
【详解】（1）与无机催化剂相比，酶所具有的特性是高效性、专一性、作用条件温和。
高温破坏了酶的空间结构，导致酶失活而失去催化作用。
（2）根据题干可知白花纯合子的基因型可能是AAbb或aaBB，而甲、乙两者细胞研磨液混合后变成了红色，推测两者基因型不同，一种花瓣中含有酶1催化产生的中间产物，另一种花瓣中含有酶2，两者混合后形成红色色素。
（3）实验二的结果甲的细胞研磨液煮沸，冷却后与乙的细胞研磨液混合，发现混合液变成了红色，可知甲并不是提供酶2的一方，而是提供酶1催化产生的中间产物，因此基因型为AAbb，而乙则是提供酶2的一方，基因型为aaBB。
若只将乙的细胞研磨液煮沸，冷却后与甲的细胞研磨液混合，由于乙中的酶2失活，无法催化红色色素的形成，因此混合液呈现的颜色是白色。
21．（2023·湖北·统考高考真题）乙烯（C2H4）是一种植物激素，对植物的生长发育起重要作用。为研究乙烯作用机制，进行了如下三个实验。
【实验一】乙烯处理植物叶片2小时后，发现该植物基因组中有2689个基因的表达水平升高，2374个基因的表达水平下降。
【实验二】某一稳定遗传的植物突变体甲，失去了对乙烯作用的响应（乙烯不敏感型）。将该突变体与野生型植株杂交，F1植株表型为乙烯不敏感。F1自交产生的F2植株中，乙烯不敏感型与敏感型的植株比例为9：7．
【实验三】科学家发现基因A与植物对乙烯的响应有关，该基因编码一种膜蛋白，推测该蛋白能与乙烯结合。为验证该推测，研究者先构建含基因A的表达载体，将其转入到酵母菌中，筛选出成功表达蛋白A的酵母菌，用放射性同位素14C标记乙烯（14C2H4），再分为对照组和实验组进行实验，其中实验组是用不同浓度的14C2H4与表达有蛋白A的酵母菌混合6小时，通过离心分离酵母菌，再检测酵母菌结合14C2H4的量。结果如图所示。
回答下列问题：
(1)实验一中基因表达水平的变化可通过分析叶肉细胞中的_______（填“DNA”或“mRNA”）含量得出。
(2)实验二F2植株出现不敏感型与敏感型比例为9：7的原因是_________。
(3)实验三的对照组为：用不同浓度的14C2H4与_______混合6小时，通过离心分离酵母菌，再检测酵母菌结合14C2H4的量。
(4)实验三中随着14C2H4相对浓度升高，实验组曲线上升趋势变缓的原因是______。
(5)实验三的结论是________。
21．(1)mRNA
(2)控制对乙烯敏感度的基因有两对，这两对基因遵循自由组合定律
(3)不表达蛋白A的酵母菌
(4)导入酵母菌的蛋白A基因控制合成的蛋白A数量有限
(5)基因A与植物对乙烯的响应有关
【分析】乙烯是一种植物激素，具有催熟作用。
【详解】（1）基因表达包含转录和翻译两个过程，转录的产物是mRNA，mRNA也是翻译的模板，所以分析叶肉细胞中的mRNA含量可知道实验一中基因表达水平的变化。
（2）将突变体甲与野生型植株杂交，得到F1，F1自交产生的F2植株中，乙烯不敏感型与敏感型的植株比例为9：7，是9:3:3:1的变式，说明控制乙烯敏感度的基因有两对，并且这两对基因符合自由组合定律。
（3）该实验目的是通过基因A控制的蛋白质能与乙烯结合，证明基因A与植物对乙烯的相应有关，自变量是有无蛋白A，实验组是表达有蛋白A的酵母菌，对照组则是不表达蛋白A的酵母菌。
（4）分析曲线，横坐标是14C2H4浓度的相对值，纵坐标是酵母菌结合14C2H4的量，酵母菌是通过合成蛋白A与14C2H4结合的，故实验组的曲线上升趋势变慢，可能是因为导入了基因A的酵母菌能合成的蛋白A数量有限。
（5）本实验是通过基因A控制的蛋白质能与乙烯结合，证明基因A与植物对乙烯的相应有关，故实验结论是基因A与植物对乙烯的相应有关。
2023年高考模拟题
一、单选题
1．（2023·安徽安庆·安庆一中校考三模）下列关于“噬菌体侵染大肠杆菌的实验”的叙述，正确的是（ ）
A．用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌
B．搅拌是为了使大肠杆菌体内的噬菌体释放出来
C．噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNA
D．离心是为了沉淀培养液中被侵染的大肠杆菌
1．D
【分析】1、噬菌体的结构：蛋白质外壳（C、H、O、N、S）+DNA（C、H、O、N、P）。2、噬菌体的繁殖过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放。3、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
【详解】A、需用分别含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌，不能用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌，否则无法判断放射性的来源，A错误；
B、搅拌是为了将吸附在大肠杆菌上的蛋白质外壳与大肠杆菌分开，B错误；
C、噬菌体在大肠杆菌RNA聚合酶作用下转录出RNA，C错误；
D、离心是为了沉淀培养液中被侵染的大肠杆菌，使噬菌体的蛋白质外壳分布到上清液中，D正确。
故选D。
2．（2023·江苏连云港·统考模拟预测）哺乳动物的线粒体DNA是双链闭合环状分子，外环为H链，内环为L链，如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．线粒体DNA分子中含有两个游离的磷酸基团
B．子链1的延伸方向是3′端→5′端，需要DNA聚合酶的催化
C．子链中新形成的磷酸二酯键数目和脱氧核苷酸数目相同
D．若该线粒体DNA放在N的培养液中复制3次，含15N的DNA有6个
2．C
【分析】环状DNA分子没有游离的磷酸基团，环状DNA分子中磷酸二酯键数目和脱氧核苷酸数目相同。
【详解】A、环状DNA链首尾相连，不会有裸露的3′端、5′端，因而不会有游离的磷酸基团，线粒体DNA分子为环状DNA，因而其中不含游离的磷酸基团，A错误；
B、图示表明，子链1的延伸方向是 5’端→3’端，子链合成过程需要 DNA 聚合酶的催化，B错误；
C、由于形成的DNA分子是环状的，因此子链中新形成的磷酸二酯键数目和脱氧核苷酸数目相同，C正确；
D、若该线粒体DNA放在15N的培养液中复制 3 次，新合成的子链中均含有15N，由于DNA进行半保留复制，故每个DNA分子都含有新合成的子链，即含15N的DNA有23=（8）个，D错误。
故选C。
3．（2023·黑龙江哈尔滨·哈九中校考模拟预测）XBB毒株是新型冠状病毒变异株奥密克戎新的变异分支，属于单股正链RNA（+ssRNA）病毒，病毒的正链RNA（+ssRNA）可以行使mRNA的功能，其增殖过程如图所示。+ssRNA中共含碱基8000个，其中G和C占碱基总数的40%。下列说法正确的是（ ）
A．XBB毒株子代病毒的合成过程需要宿主细胞提供模板、原料、酶等
B．XBB毒株和细菌遗传信息传递的途径不同，但均存在RNA→蛋白质的过程
C．以+ssRNA为模板合成一条子代（+）RNA的过程共需要4800个碱基A和U
D．新冠疫苗接种者不会被XBB毒株感染，平时不需特殊防护正常外出即可
3．B
【分析】题图分析：XBB毒株是新型冠状病毒变异株奥密克戎新的变异分支，属于单股正链RNA，该病毒为RNA复制病毒，在宿主细胞中该病毒的RNA指导合成RNA聚合酶，进而催化该病毒RNA的复制过程。
【详解】A、XBB毒株子代病毒的合成过程不需要宿主细胞提供模板，需要宿主细胞提供原料，另外所需要的酶也是在宿主细胞中由病毒RNA指导合成的 ，A错误；
B、XBB毒株的遗传信息传递过程包括RNA复制和翻译过程，而细菌的遗传信息传递包括DNA复制。转录和翻译过程，可见二者遗传信息传递的途径不同，但均存在RNA→蛋白质的过程，B正确；
C、以+ssRNA为模板合成一条子代（+）RNA的过程实际需要RNA链复制两次，即相当于合成一个双链RNA，且这两条RNA链为互补关系，因此，共需要A和U的量为（1-40%）×8000×2=9600个，C错误；
D、XBB毒株是新型冠状病毒变异株奥密克戎新的变异分支，且容易发生变异，因此新冠疫苗接种者依然可能被XBB毒株感染，平时也需特殊防护，D错误。
故选B。
4．（2023·河北沧州·校考模拟预测）根据复制方式不同，RNA病毒大致分为自我复制类病毒和逆转录病毒。为确定单链RNA病毒S的所属类型，研究人员设计了如下实验：用含核糖核苷酸和脱氧核苷酸的培养液（甲组）和含等量核糖核苷酸的培养液（乙组）培养同种细胞后，将病毒S分别接种到两组宿主细胞中，根据培养液的浑浊程度判断子代病毒的数量（注：①子代病毒数量越多，培养液越浑浊；②宿主细胞需从培养液中获取足量核苷酸等原料才能满足病毒增殖需要）。下列叙述错误的是（ ）
A．逆转录病毒能以宿主细胞内的原料合成逆转录酶
B．如果甲组培养液浑浊程度比乙组高，则病毒S为自我复制类病毒
C．如果甲组培养液浑浊程度比乙组高，则病毒S为逆转录病
D．目前病毒S有数千种变异与其遗传物质是单链RNA有关
4．B
【分析】病毒是一类没有细胞结构的特殊生物，只有蛋白质外壳和内部的遗传物质构成，不能独立的生活和繁殖，只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖，一旦离开了活细胞，病毒就无法进行生命活动。
【详解】A、病毒进入宿主细胞内，利用宿主的原料合成所需的各种物质，因此逆转录病毒能以宿主细胞内的原料合成逆转录酶，A正确；
BC、甲组培养液浑浊程度比乙组高，说明甲组产生的子代多，甲组培养液中加入的是核糖核苷酸和脱氧核苷酸，而乙组只加入了等量的核糖核苷酸，说明病毒S繁殖过程中需要合成DNA，因此是逆转录病毒，B错误，C正确；
D、单链RNA不如双链DNA结构稳定，因此变异快，D正确。
故选B。
5．（2023·河北沧州·校考模拟预测）抗虫棉、棉铃虫、牛、得猩的细胞核DNA中的碱基比率依次为1，21，1.37、1.29、1.52、下列关于细胞核DNA中的碱基比率，叙述错误的是（ ）
A．可说明DNA分子具有多样性
B．可作为物种鉴定的依据之一
C．碱基比率越大，说明DNA分子越稳定
D．上述碱基比率差异不大，说明不同生物之间有亲缘关系
5．C
【分析】DNA分子一般为双链结构，双链的对应碱基之间通过氢键互补配对，A与T配对，G与C配对。不同DNA分子中（A+T）/（G+C）的比例不同。
【详解】AB、不同DNA分子中(A+T)/(G+C)的碱基比率不同，因此DNA分子具有多样性，该比率可作为物种鉴定的依据之一，AB正确；
C、由于A-T碱基对之间存在两个氢键、G-C碱基对之间存在三个氢键，因此DNA中 的碱基比率越大，说明DNA分子中A-T碱基对越多，DNA分子越不稳定，C错误；
D、不同物种之间的碱基比率差异不大，说明不同生物之间有亲缘关系，D正确。
故选C。
6．（2023·广东·广州市第二中学校联考模拟预测）某科研团队从野生玉米中成功克隆出THP9基因，该基因可通过编码ASN4酶促进玉米高效利用氮素。下列有关叙述错误的是（ ）
A．THP9的mRNA可通过核孔运输实现核质间的信息交流
B．ASN4中氨基酸的排列顺序由tRNA上的反密码子决定
C．THP9基因编码ASN4酶需要经过转录和翻译两个过程
D．成功克隆THP9有助提高玉米籽粒蛋白含量的遗传改良
6．B
【分析】基因控制蛋白质的合成，包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质发的过程。
【详解】A、核孔的作用是可以实现核质间频繁质物质运输和信息交流，故THP9的mRNA可通过核孔运输实现核质间的信息交流，A正确；
B、ASN4中氨基酸的排列顺序由mRNA上的密码子决定，B错误；
C、ASN4酶的化学本质是蛋白质，基因合成蛋白质的过程需要经过转录和翻译，C正确；
D、ASN4酶可以促进玉米高效利用氮素，氮元素可用于蛋白质的合成，提高玉米体内蛋白质含量，因此成功克隆THP9有助提高玉米籽粒蛋白含量的遗传改良，D正确。
故选B。
7．（2023·广东·广州市第二中学校联考模拟预测）下列关于生物科学研究方法和相关实验的说法，错误的是（ ）
A．DNA半保留复制的研究过程——假说-演绎法
B．研究种群数量的变化规律——模型构建
C．比较过氧化氢在不同条件下的分解实验——减法原理
D．赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验——对比实验
7．C
【分析】1、模型是人们为了某种特定目的而对认识所作的一种简化的概括性的描述，模型构建是生物学教学、研究和学习的一种重要方法。
2、假说-演绎法是现代科学研究中常用的方法，是指在观察和分析的基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论，包括“提出问题、作出假设、演绎推理、检验推理、得出结论”五个基本环节，如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。
【详解】A、DNA分子半保留的方式是通过假说-演绎法来证实的，提出了半保留复制、全保留复制等方式，最后通过实验来验证哪一种假说正确，实验过程也用到了同位素标记法和密度梯度离心法，A正确；
B、研究种群数量的变化规律用的是数学模型构建，B正确；
C、比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中，实验组加温给研究对象施加了自变量温度体现了“加法原理”，C错误；
D、赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，用32p和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，即通过对比实验，证明了DNA是遗传物质，D正确。
故选C。
8．（2023·广东梅州·统考三模）新冠病毒依赖核糖体“移码”的特殊机制来提高病毒蛋白质表达水平。核糖体"移码"是指病毒RNA翻译过程中核糖体会向前或向后滑动一两个核苷酸，导致病毒可以利用一条RNA为模板翻译产生两种蛋白质。下列有关该现象的叙述，错误的是（ ）
A．抑制新冠病毒RNA翻译过程中的“移码”，可大幅度减少病毒蛋白质合成
B．核糖体“移码”会导致RNA上起始密码子和终止密码子位置均改变
C．可通过检测机体“移码”强度判断机体是否感染新冠病毒
D．核糖体“移码”会导致生物所含蛋白质种类数目可能比基因种类数目多
8．B
【分析】mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基叫作1个密码子。游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫作翻译。
【详解】A、新冠病毒依赖核糖体“移码”的特殊机制来提高病毒蛋白表达水平，抑制“移码”则可导致病毒蛋白质合成减少，A正确；
B、翻译进行过程中发生“移码”，核糖体读取的起始密码子位置没有改变，读取的终止密码子位置可能改变，B错误；
C、细胞中核糖体“移码”现象强度较大，说明新冠病毒已侵入细胞中，C正确；
D、一条RNA为模板翻译产生两种蛋白质，可能导致蛋白质种类数目超过基因种类数目，D正确。
故选B。
9．（2023·江苏扬州·统考三模）下列有关人类对遗传探究历史的说法正确的有（ ）
A．1 项B．2 项
C．3 项D．4 项
9．A
【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说演绎法，其基本步骤：提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证（测交实验）→得出结论。
2、肺炎双球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
3、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
4、沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA的结构。
5、萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体的假说，摩尔根运用假说演绎法证明基因在染色体上。
【详解】①孟德尔采用假说演绎法，以豌豆为实验材料，证明基因遗传遵循分离定律和自由组合定律，①错误；
②艾弗里体外转化实验证明转化因子是DNA，该实验没有使用小鼠作为实验材料，②错误；
③赫尔希、蔡斯利用放射性同位素标记的噬菌体和大肠杆菌为实验材料，证明DNA是遗传物质，③错误；
④沃森和克里克根据各方面对DNA研究的信息和他们的研究分析，采用模型构建法，构建了DNA双链结构模型，并没有证明DNA是遗传物质，④错误；
⑤梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，利用同位素标记技术和密度梯度离心法证明了DNA的半保留复制，⑤错误；
⑥摩尔根采用假说演绎法，以果蝇为实验材料，证明基因在染色体上，⑥正确。
综上所述，只有⑥一项正确，A符合题意。
故选A。
10．（2023·河北衡水·河北衡水中学校考模拟预测）油菜的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）运输到种子后有两条转变途径，如下图所示。科研人员根据这一机制培育出高油油菜，产油率由原来的35%提高到了58%，基因A和基因B是细胞核基因。据图分析错误的是（ ）
A．分析上图可知，油菜含油量提高的原因是物质C（双链RNA）的形成抑制了酶b合成过程中的翻译阶段
B．在细胞质中②过程是一个快速的过程，少量的mRNA分子就可以迅速合成大量蛋白质，主要是因为一个mRNA上可以结合多个核糖体
C．在人体的成熟红细胞、口腔上皮细胞、癌细胞、神经细胞中能发生①、②过程，但不能发生③过程的细胞有口腔上皮细胞、神经细胞
D．图中能体现基因控制性状的方式是基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物的性状
10．C
【分析】1、基因控制蛋白质的合成是通过转录和翻译过程实现的，基因对性状的控制可以通过酶的合成控制细胞代谢进而控制生物的性状；2、基因自由组合定律的实质是杂合子通过减数分裂产生配子过程中，位于同源染色体上的等位基因分离的同时，位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【详解】A、分析题图可知，由于非模板链进行转录形成的RNA与模板链转录形成的mRNA形成了杂合双链DNA，抑制了酶b的形成的翻译过程，使PEP不能转化成蛋白质，进而油菜的油脂含量升高，A正确；
B、在翻译的过程中，一个mRNA上可以结合多个核糖体，从而使少量的mRNA分子就可以迅速合成大量蛋白质，提高翻译的效率，B正确；
C、①是转录，②是翻译，③是复制，高度分化的细胞已不能进行细胞分裂，但能进行细胞分化，如口腔上皮细胞和神经细胞，但人体成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器，①②③过程都不能发生，C错误；
D、由图可知，基因可通过控制酶的合成控制细胞代谢进而控制生物体的性状，D正确。
故选C。
11．（2023·海南海口·海南华侨中学校考一模）下图表示真核生物某核基因在有关酶的催化下，经转录、剪切、拼接得到成熟mRNA的过程。下列相关叙述正确的是（ ）
A．转录过程中，RNA的碱基A和DNA的碱基U互补配对
B．得到该成熟mRNA的场所包括线粒体、叶绿体和细胞核
C．该成熟mRNA进入细胞核后作为翻译的模板与核糖体结合
D．得到该成熟mRNA的过程中会形成“核酸—蛋白质”复合物
11．D
【分析】转录是在细胞核内，以DNA一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。 翻译是在核糖体中以mRNA为模板，按照碱基互补配对原则，以tRNA为转运工具、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。
【详解】A、转录是以DNA为模板合成mRNA的过程，该过程中，DNA的碱基A和RNA的碱基U互补配对，A错误；
B、图示为真核生物某核基因经转录、剪切、拼接得到成熟mRNA的过程，无法确定线粒体、叶绿体中的基因是否也能发生剪切和拼接，B错误；
C、该成熟mRNA进入细胞质后，作为翻译的模板与核糖体结合，C错误；
D、转录时模板是DNA，需要RNA聚合酶催化，故得到该成熟mRNA的过程中会形成“核酸一蛋白质＂复合物，D正确。
故选D。
12．（2023·湖南郴州·郴州一中校联考模拟预测）如图1为人体内胰岛素基因控制合成胰岛素的示意图。图2为其中的第一步。下列分析正确的是（ ）
A．图1胰岛素基因的本质是蛋白质，该基因表达产物只能注射不能口服
B．图2转录过程所需的原料为脱氧核糖核苷酸
C．分析图1，核糖体在mRNA上的移动方向是“左右”
D．图2所示②的中文名称是胞嘧啶脱氧核糖核苷酸
12．D
【分析】据图分析，图1表示的是转录和翻译的过程，①代表的是转录，②代表的是翻译。图2表示转录的过程。
【详解】A、胰岛素基因的本质是DNA，A错误；
B、转录过程所需的原料为核糖核苷酸，B错误；
C、根据多肽链的长短能判断，核糖体在mRNA上的移动方向是“右→左”，C错误；
D、图2中②所在的链为DNA链，②的中文名称是胞嘧啶脱氧核糖核苷酸，D正确。
故选D。
13．（2023·重庆·重庆八中校考二模）下图为“促有丝分裂因子”调控细胞增殖示意图。图中CDK为细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶：它需与相应的周期蛋白结合形成复合物进而调控细胞周期。据图分析，下列叙述错误的是（ ）
A．物质甲属于细胞周期蛋白
B．推测物质甲与CDK结合发生在细胞分裂间期
C．Rb蛋白磷酸化不利于相关基因的转录和翻译
D．抑制CDK活性的药物可抑制肿瘤细胞的增殖
13．C
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要解旋酶和RNA聚合酶参与；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程发生在核糖体上，需要以氨基酸为原料，还需要酶、能量和tRNA等。
【详解】AB、分析题意可知，CDK为细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶，它需与相应的周期蛋白结合形成复合物进而调控细胞周期，据图可知，物质甲能与CDK结合，进而使转录调控因子活化，调控细胞周期，据此推测物质甲属于细胞周期蛋白，而间期主要进行DNA分子复制、有关蛋白质合成（涉及转录和翻译过程），故推测物质甲与CDK结合发生在细胞分裂间期，AB正确：
C、 据图可知，Rb蛋白磷酸化后可促进转录调控因子的活化，进而促进转录和翻译过程，即Rb蛋白磷酸化利于相关基因的转录和翻译，C错误；
D、 结合题图可知，CDK药物与甲结合后会通过转录、翻译过程促进细胞增殖，故抑制CDK活性的药物可抑制肿瘤细胞的增殖，D正确。
故选C。
二、多选题
14．（2023·河北·河北巨鹿中学校联考三模）大肠杆菌的核糖体蛋白合成过程存在如图所示的调节过程。（a）存在rRNA时，核糖体蛋白与其结合，mRNA继续翻译；（b）没有rRNA时，核糖体蛋白结合于自身mRNA，阻止其翻译，下列叙述正确的是（ ）
A．翻译时每种氨基酸都对应多种密码子
B．核糖体蛋白与rRNA的结合能力大于mRNA
C．图示核糖体蛋白合成过程中的调控属于转录水平调控
D．若细胞饥饿时rRNA合成停止，则细胞中蛋白质数量可能减少
14．BD
【分析】分析题图：通过翻译产生核糖体蛋白，核糖体蛋白和转录来的rRNA组装成核糖体，当核糖体数量较多时，核糖体蛋白可以和mRNA结合，而阻止核糖体与 mRNA结合从而阻断翻译过程，阻止r蛋白进一步合成。
【详解】A、一种氨基酸对应一种或多种密码子，A错误；
B、存在rRNA时，核糖体蛋白与其结合，没有rRNA时，核糖体蛋白结合于自身mRNA，因此推测核糖体蛋白对rRNA的结合能力大于mRNA，B正确；
C、核糖体蛋白结合自身mRNA会阻止翻译过程，属于翻译水平的调控，C错误；
D、若细胞饥饿时rRNA合成停止，则符合（b）过程，核糖体蛋白会结合自身mRNA，阻止核糖体蛋白进一步合成，核糖体数目减少，细胞中蛋白质的合成减少，数量下降，D正确。
故选BD。
15．（2023·河北·河北巨鹿中学校联考三模）下列有关分子生物学技术的叙述错误的是（ ）
A．DNA指纹技术可用于亲子鉴定，依据的原理是DNA分子的多样性
B．通过对极体进行基因组测序，可推测与其同时产生的卵细胞是否含致病基因
C．利用DNA分子杂交技术鉴别物种的亲缘关系，杂交的双链区越多，亲缘关系越远
D．利用同位素标记技术证明DNA半保留复制时，繁殖两代后提取DNA并离心，会观察到三条条带
15．ACD
【分析】1、DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构，其外侧由脱氧核糖和磷酸交替连结构成基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即A-T、C-G、T-A、G-C。
2、DNA分子的多样性：构成DNA分子的脱氧核苷酸虽只有4种，配对方式仅2种，但其数目却可以成千上万，更重要的是形成碱基对的排列顺序可以千变万化，从而决定了DNA分子的多样性。
3、DNA分子的特异性：每个特定的DNA分子中具有特定的碱基排列顺序，而特定的排列顺序代表着遗传信息，所以每个特定的DNA分子中都贮存着特定的遗传信息，这种特定的碱基排列顺序就决定了DNA分子的特异性。
【详解】A、DNA分子具有特异性，每个人的DNA分子具有特定的碱基序列，DNA指纹技术依据的原理是DNA分子的特异性，可用于亲子鉴定，A错误；
B、第一极体含有二倍体基因组信息，第二极体含有单倍体基因组信息，通过对这两个极体进行测序，就能够推算出卵细胞本身是否含有致病基因，从而监控早期胚胎是否健康，B正确；
C、两种生物DNA差异越小，DNA单链互补的碱基序列越多，形成的双链区越多，两种生物亲缘关系越近，C错误；
D、利用同位素标记技术证明DNA半保留复制时，繁殖两代后提取DNA并离心，只能观察到两条条带（中带、轻带），D错误。
故选ACD。
三、选择题组
（2023·浙江杭州·浙江大学附属中学校考模拟预测）阅读下列材料，完成下面小题。
研究表明人类和大多数动物细胞可以在分子水平上感知、适应不同氧气环境，主要由“缺氧诱导因子”（HIF）进行调节，HIF由两种不同的DNA结合蛋白（H蛋白和A蛋白）组成，其中H蛋白对氧敏感，A蛋白却能不受氧调节而稳定表达。下图是细胞感知氧气的机制示意图。
16．下列关于低氧调节基因表达的叙述正确的是（ ）
A．“缺氧诱导因子”（HIF）的基本组成单位是脱氧核苷酸
B．低氧调节基因表达时，转录和翻译过程同时进行
C．低氧调节基因表达时，tRNA认读mRNA上的密码子并转运氨基酸
D．低氧调节基因表达时，翻译结束后核糖体脱离mRNA并可再次与该mRNA结合
17．关于细胞感知氧气的机制，下列叙述错误的是（ ）
A．V蛋白与H蛋白结合具有特异性
B．当细胞处于正常氧条件时，细胞中H蛋白含量会减少
C．当细胞处于缺氧条件时，细胞中H蛋白含量会增加
D．缺氧的情况下，H蛋白穿过核膜与A蛋白结合
16．D 17．D
【分析】由图可知，H蛋白对氧气敏感，在正常氧时变形并与V蛋白结合被降解；在缺氧时H蛋白不变形，与A蛋白结合促进低氧调节基因的表达。
【详解】16．A、HIF由两种不同的DNA结合蛋白（H蛋白和A蛋白）组成，HIF的化学本质是蛋白质，其基本组成单位是氨基酸，A错误；
B、真核生物的转录和翻译过程不能同时进行，故低氧调控基因表达时，先转录后翻译，B错误；
C、低氧调控基因表达时，核糖体认读mRNA上的密码子，tRNA转运氨基酸，C错误；
D、核糖体脱离mRNA后还可再次与该mRNA结合继续新一轮的翻译，D正确。
故选D。
17．A、由图可知，在正常氧时，H蛋白变形并与V蛋白结合被降解，即V蛋白作为酶与H蛋白结合，具有特异性（专一性），A正确；
B、当细胞处于正常氧条件时，细胞中H蛋白受氧气影响变形，与V蛋白结合并被降解，含量会减少，B正确；
C、当细胞处于缺氧条件时，H蛋白与氧气结合被降解量减少，H蛋白含量增加，C正确；
D、缺氧的情况下，H蛋白通过核孔进入细胞核与A蛋白结合，激活缺氧调控基因，D错误。
故选D。
四、综合题
18．（2023·浙江杭州·浙江大学附属中学校考模拟预测）人类对遗传物质的认识是不断深化和完善的过程，实验技术在证明DNA是遗传物质的过程中发挥了重要作用。回答下列问题：
(1)艾弗里在进行肺炎链球菌转化实验时，选用了含有DNA酶活性的狗血清进行实验，发现狗血清能够灭活转化因子，使转化因子丧失转化活性。艾弗里用氟化钠处理狗血清，并用该血清处理S型细菌的细胞提取物，然后再将S型细菌提取物与R型细菌混合，实验结果如下表所示。
注：“＋”代表加入，“-”代表未加入
该实验的自变量是_________________，氟化钠的作用可能是_____________。
(2)在 T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，利用放射性同位素标记技术的目的是_____________。现按下图步骤完成实验后，实验结果是放射性同位素主要分布在上清液中，则可推断实验中标记用的元素是_____________。若用3H标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌，经离心后放射性存在于_______________。
18．(1)狗血清中是否加入氟化钠 抑制DNA酶的活性
(2)区分DNA和蛋白质 35S 上清液和沉淀物
【分析】由表可知，该实验的自变量是是否在狗血清中加入氟化钠，因变量是最终菌落的种类。加入氟化钠后各组均有S型菌生成，说明其可能是通过抑制DNA酶的活性发挥作用，从而导致S型菌DNA使R型菌发生转化。
【详解】（1）由表可知，该实验的自变量是是否在狗血清中加入氟化钠，因变量是最终菌落的种类。加入氟化钠后各组均有S型菌生成，说明其可能是通过抑制DNA酶的活性发挥作用，从而导致S型菌DNA使R型菌发生转化。
（2）在T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，用35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，32P标记的T2噬菌体的DNA分子，利用放射性同位素标记技术的目的是区分DNA和蛋白质，以便于单独研究二者的功能。35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，蛋白质外壳不能进行细菌内部，经搅拌离心后放射性主要集中在上清液。由于蛋白质和DNA中均含有H，若用3H标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌，经离心后上清液和沉淀物均有放射性。
19．（2023·重庆·重庆南开中学校考模拟预测）T2噬菌体是一种专门寄生大肠杆菌的病毒，其繁殖过程如题图1。为探究T2噬菌体不同繁殖阶段所需时长及其繁殖效率，科学家进行了以下实验：
①将噬菌体稀释液加到高浓度大肠杆菌中，保证每个细胞被最多不超过一个噬菌体吸附；
②清除尚未吸附的噬菌体；
③用培养液稀释混合液，室温培养；
④每隔一段时间取出定量培养液，加入到长满大肠杆菌的平板中培养一定时间，统计噬菌斑（因噬菌体裂解宿主细胞形成的透明圈）的数量以代表培养液中的噬菌体数，得到图2所示结果。请分析回答以下问题：
(1)噬菌体培养时不能直接使用普通的完全培养基的原因是_____________。
(2)根据图2曲线甲分析，T2噬菌体从完成吸附到开始装配所需时间大约为______min。
(3)根据图2曲线乙分析，每个T2噬菌体可产生的子代噬菌体数约为______个。如果在步骤①中使用的噬菌体溶液没有稀释，则估算的每个噬菌体所产子代数与实际值相比______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
(4)除题中所用噬菌体计数方法外，还可以通过电子显微镜直接对噬菌体进行计数，使用电子显微镜所统计的噬菌体数量______（填“>”“=”或“<”）噬菌斑数，原因是____________。
19．(1)噬菌体为严格寄生生物,不能在细胞外生长繁殖
(2)10
(3)190 偏大
(4)> 噬菌斑计数无法统计没有侵染的噬菌体，且可能出现多个噬菌体侵染一个大肠杆菌只形成一个噬菌斑的情况(也可答多个噬菌斑重叠导致计数偏小)
【分析】噬菌体是一类无细胞结构的生物，其侵染大肠杆菌的顺序为：吸附→注入→合成→组装→释放。
【详解】（1）噬菌体是一类病毒，病毒无细胞结构，不能独立进行代谢活动，必须寄生在活细胞内才能完成生命活动，故培养噬菌体时不能使用普通的完全培养基。
（2）对于甲组，在装配期开始出现具活性的噬菌体，在装配期前的噬菌体无侵染力，由此推知，吸附与合成所需时间为10 min。
（3）乙组在早期噬菌斑数均为100，可推知每次取出的混合培养中被侵染的宿主细胞为100个，即噬菌体数为100个，最终裂解产生了19000个子代噬菌体，故每个噬菌体产生的子代数为190；如果在早期未稀释噬菌体培养液，可能导致多个噬菌体侵染一个大肠杆菌，则 19000个子代实际为大于100个亲代噬菌体所产生，估算值大于实际值。
（4）通过噬菌斑计数所得到的是具侵染力的噬菌休数量，且可能存在多个噬菌休共同形成同一个噬菌斑的情况，故其估算的噬菌体数小于电子显微镜的计数结果。
20．（2023·山西·校联考模拟预测）地中海贫血是一种单基因遗传病，包括α-地中海贫血和β-地中海贫血。下图为β-地中海贫血患者致病基因上最常见的六个突变位点，含一个突变基因为轻型地中海贫血，含两个突变基因为重型地中海贫血，其中重型地中海贫血终生需要输血且死亡率高，目前暂无有效的根治方法、回答下列问题：
(1)六个突变位点可能由于发生了碱基对的______而产生对应的致病基因。致病基因经过_______两个过程产生异常蛋白。
(2)下表为两个病例的家庭情况，1号患者家庭中胎儿患上重型地中海贫血的概率为____。仅考虑这六个突变位点，一个致病基因中多个位点突变的概率极低，人群中重型地中海贫血的基因型有_____种。请画出2号家庭的遗传图解（要求写出配子）______。
（注：本题中仅考虑β-地中海贫血致病基因的影响，N表示正常基因。）
(3)试运用PCR技术，设计实验方案确定某位轻型地中海贫血患者体内突变位点类型，写出实验思路：______。
20．(1)增添、缺失或替换 转录、翻译
(2) 21
(3)设计与六个突变位点序列互补的方向相同的六个引物和一个方向相反的位于基因一端共用引物，提取患者DNA进行PCR（或设计六种特异性引物，分别进行PCR）。电泳检测PCR产物分子大小，即可确定患者体内突变位点类型。
【分析】基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换等变化，而引起基因结构的改变。因为β-地中海贫血患者致病基因上有六个最常见的突变位点，含一个突变基因为轻型地中海贫血，含两个突变基因为重型地中海贫血，所以β-地中海贫血就是基因突变导致的疾病。
【详解】（1）基因突变包括碱基对的增添、缺失和替换。所以，六个突变位点可能由于发生了碱基对的增添、缺失或替换而产生对应的致病基因。基因控制蛋白质的合成需要经过转录，翻译过程，所以致病基因经过转录、翻译两个过程产生异常蛋白。
（2）含两个突变基因为重型地中海贫血，在1号患者家庭中，胎儿基因型为CD17/CD41时为重型地中海贫血。1号患者家庭中的父亲（CD17/N）提供含CD17的配子的概率是；1号患者家庭的母亲（CD41/N）提供含CD41的配子的概率是，所以1号患者家庭中胎儿患上重型地中海贫血（CD17/CD41）的概率为。
仅考虑这六个突变位点，一个致病基因中多个位点突变的概率极低，即只考虑这段基因上仅有一个突变位点发生突变。若来自父方的那条染色体上有“一个突变位点发生突变的致病基因”，来自母方的那条同源染色体上也有“一个突变位点发生突变的致病基因”，这个子代就会含两个突变基因，表现为重型地中海贫血。这对同源染色体上所含的突变基因可能一样，是CD28/CD28，或CD17/CD17，或CD26/CD26，或CD41/CD41，或CD71/CD71，或IVS654/IVS654，共6种；也有可能是这对同源染色体上所含的突变基因不一样，有5+4+3+2+1=15种（即CD28/CD17，CD28/CD26，CD28/CD41，CD28/CD71，CD28/IVS654；CD17/CD26，CD17/CD41，CD17/CD71，CD17/IVS654；CD26/CD41，CD26/CD71，CD26/IVS654；CD41/CD71，CD41/IVS654；CD71/IVS654）。所以重型地中海贫血的基因型有6+15=21种。
2号家庭的父亲基因型是CD41/N，母亲基因型为IVS654/N，胎儿基因型为IVS654/N，遗传图解如下：
（3）轻型地中海贫血患者体内仅有一个致病基因，可能是六个突变位点中的一个。可根据六个突变位点的DNA序列设计六种引物，且方向相同，再在基因的上游（下游）一端设计一个通用引物，与六种引物方向相反。患者体内仅有一个位点突变，会产生特定长度的PCR产物，可通过电泳确定DNA分子，即可确定患者体内突变位点类型。
研究者
研究方法
研究对象
结论
①
孟德尔
假说演绎法
豌豆
真核生物的核基因遗传遵循分离定律
②
艾弗里
微生物培养
小鼠和肺炎链球菌
小鼠体内的“转换因子”是DNA
③
赫尔希和蔡斯
放射性同位素标记
噬菌体和大肠杆菌
DNA是生物体主要的遗传物质
④
沃森和克里克
模型构建法
DNA的X光衍射照片
DNA是遗传物质
⑤
梅塞尔森和斯塔尔
同位素标记技术、
差速离心法
大肠杆菌
DNA是半保留复制
⑥
摩尔根
假说演绎
果蝇
基因在染色体上
狗血清中是否加入氟化钠
最终菌落的种类
1 组
2 组
3 组
—
R
R
R
+
R+S
R+S
R+S
病例编号
父亲基因型
母亲基因型
胎儿基因型
1
CD17/N
CD41/N
_______
2
CD41/N
IVS654/N
IVS654/N
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