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2025 年高考生物解密之遗传的分子基础
一.选择题(共 20 小题)
1 .FTO 蛋白可擦除 N 基因 mRNA 的甲基化修饰,避免mRNA 被 Y 蛋白识别而降解,从而提高了鱼类的 抗病能力。相关分析正确的是 ( )
A .Y 蛋白能识别 mRNA 甲基化修饰
B .mRNA 甲基化会影响其转录
C .mRNA 甲基化会提高其稳定性
D .N 基因表达会降低鱼类抗病能力
2 .miRNA 是真核细胞中的一类单链非编码 RNA 分子(即功能性 RNA ,从 DNA 转录而来但不能翻译出
蛋白质),它能抑制W 蛋白质的合成,其形成与作用的机理如图所示。下列相关叙述中,正确的是( )
A .miRNA 基因转录成 miRNA 的过程需要解旋酶的催化
B .miRNA 形成过程的加工阶段有 RNA 分子的磷酸二酯键断裂
C .miRNA 识别并结合到 W 基因mRNA 上是因为两者有相同碱基序列
D .miRNA - 蛋白质复合物通过抑制 W 基因的转录进而抑制蛋白质的合成
3 .茎腐病会严重影响玉米的产量。研究发现玉米中茎腐病抗性基因的启动子区域甲基化和去甲基化受多
种因素影响,甲基化程度增加会使该基因的表达程度降低,导致玉米容易感病。下列叙述正确的是( )
A .启动子区域一旦甲基化茎腐病抗性基因就无法进行表达
B .启动子区域的甲基化会导致该基因的碱基序列发生改变
C .含茎腐病抗性基因的感病玉米易感病性状是可以遗传的
D .含茎腐病抗性基因的纯合感病玉米自交后代一定是感病
4 .有的植物具有“越冬记忆 ”,表现为春化作用,这是经典的染色质修饰介导环境信号响应的表观遗传调 控范例。如在拟南芥中,长期的低温会诱发染色质修饰因子多梳家族蛋白(P 蛋白)介导开花抑制基因 F 沉默。经进一步研究发现,子代的“越冬记忆 ”来自母本,而非父本。下列说法正确的是 ( )
A .表观遗传使基因的碱基序列发生改变,可传递给子代
B .P 通过修饰染色质,可能使 RNA 聚合酶无法识别并结合 F 基因
C .未经低温处理的拟南芥体内,F 基因正常表达,促进植物开花
D .F 基因“沉默 ”在卵细胞中得以维持并传给子代,精细胞中缺失 F 基因
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5 .某噬菌体 DNA 分子是双链环状,如图 1 所示。用 32P 标记的大肠杆菌培养噬菌体一段时间,结果出现
图 2 所示两种类型的 DNA(虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链)。下列有关叙述错误的是 ( )
A .DNA 复制时只用a 链做模板,b 链不做模板
B .该 DNA 分子复制时需要解旋酶、DNA 聚合酶的参与
C .图 2 中 Ⅰ 的出现证明了DNA 复制方式是半保留复制
D .若 Ⅰ和Ⅱ类型 DNA 分子数量比为 1 :15 ,说明该 DNA 复制 5 次
6 .科学家发现如果 RNA 聚合酶运行过快会导致与DNA 聚合酶“撞车 ”而使 DNA 折断,引发细胞癌变。 一种特殊酶类 RECQL5 可以吸附在 RNA 聚合酶上减缓其运行速度,扮演“刹车 ”的角色,从而抑制癌 症发生。下列叙述正确的是 ( )
A .RNA 聚合酶识别并结合基因上的起始密码子,驱动转录
B .神经元细胞中,核基因在复制的同时还可以进行转录
C .两种酶“撞车 ”可能会导致正常基因突变为原癌基因
D .RECQL5 与 RNA 聚合酶结合会减慢细胞内蛋白质合成速率
7 .《自然》发布了一项突破性的研究,接受单次表观遗传编辑疗法的实验小鼠,其体内与心血管疾病相关 的 PCSK9 基因被长效抑制,达到与传统基因编辑相当的基因沉默效果,但不会造成 DNA 断裂。进一 步研究发现切除小鼠部分肝脏后,再生肝脏细胞内PCSK9 基因仍然沉默,且其甲基化程度不变。下列 说法错误的是 ( )
A .该疗法可以在不改变 DNA 序列的前提下改变与疾病相关基因的表达
B .与传统基因编辑不同,该疗法中不会造成磷酸二酯键的断裂
C .基因被抑制的原因是甲基化导致 RNA 聚合酶不能与起始密码子结合
D .小鼠肝脏中的表观遗传编辑具有遗传性,可传至下一代细胞
8 .增强子是 DNA 上一小段可与特定蛋白质(转录因子)结合的序列,可增强一个或多个基因的转录水平 (如图),某些增强子活性具有组织特异性。相关推测合理的是 ( )
A .增强子具有特定的碱基序列,可与启动子互补配对
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B .A 酶为 RNA 聚合酶或 DNA 聚合酶
C .由图推测,增强子不一定接近所要作用的基因
D .核糖体蛋白基因的增强子只有在内分泌细胞中才有活性
9 .如图所示为大肠杆菌乳糖操纵子模型。结构基因表达的相关酶有利于大肠杆菌利用乳糖。当阻遏物结 合到DNA 上,结构基因不表达。在培养基中无乳糖时,结构基因几乎不表达;当培养基中含有乳糖时, 结构基因能够表达。其调控机制如图所示,相关叙述正确的是 ( )
A .该模型中阻遏物在翻译水平上调控结构基因的表达
B .培养基中无乳糖时,mRNA Ⅰ也会翻译出蛋白质
C .培养基中含有乳糖时,乳糖与阻遏物结合在 DNA 上
D .图中mRNAⅡ的a 端为 5'端,其上含有多个启动子
10 .某制药公司研制了一种新型抑菌剂,将此抑菌剂加到实验室的人体外蛋白质合成体系中,其中序列为 5 ′ - AUGUUUCUAGUUUAA - 3 ′ 的 mRNA 可翻译产生一个二肽(AUG 是起始密码子,UAA 是终止 密码子),推测此抑菌剂的作用机制是 ( )
A .使核糖体与mRNA 无法结合
B .干扰 tRNA 中的反密码子与密码子的碱基互补配对
C .阻止核糖体在mRNA 上的移动
D .作用在终止密码子上提前终止翻译
11 .小鼠常染色体上的 A 基因与生长发育有关,其无法表达会造成小鼠个体瘦小。A 基因的表达受其前端 P 序列的影响(如图)。研究人员用正常雌鼠(AA)与瘦小雄鼠(aa)杂交,F1 全表现为个体瘦小。下 列叙述正确的是 ( )
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A .P 序列甲基化使碱基序列发生改变从而影响后代表型的现象属于表观遗传
B .上述实验结果说明基因可通过控制酶的合成来控制小鼠的性状
C .上述实验结果可能是卵细胞中A 基因前端的 P 序列甲基化造成的
D .F1 雌雄小鼠相互交配,F2 出现瘦小小鼠的原因均是 A 基因前端的 P 序列甲基化
12 .某二倍体雄性动物个体中 E 、e 和 F 、f 两对核基因独立遗传,其中基因 F 由 1500 个碱基对组成,其
中胸腺嘧啶有 400 个。该雄性动物的一个精原细胞在培养基中连续分裂两次。下列叙述正确的是( )
A .若该细胞进行减数分裂,则基因F 在复制中共需要 1100 个鸟嘌呤脱氧核苷酸
B .基因 E 、e 和 F 、f 复制过程与染色体复制是分别独立进行的
C .两对基因的分离以及受精时的自由组合互不干扰
D .基因E 和 F 所在的 DNA 分子中碱基对 A - T 与 G - C 具有不同的形状和直径
13 .载脂蛋白的基因序列在人体不同组织细胞中是相同的,但其表达产物有差异。如在肝细胞中,产物为
含 4536 个氨基酸残基的 apB - 100;在肠细胞中,产物为含 2152 个氨基酸残基的 apoB - 48 ,其原因是
mRNA 上将第 2153 位的谷氨酰胺的密码子 CAA 转变为终止密码子 UAA 。下列叙述正确的是 ( )
A .apoB - 48 的产生是基因突变的结果
B .载脂蛋白 apB - 100 的结构比 apoB - 48 更加复杂
C .载脂蛋白基因在肝和肠细胞核中最初转录出的 RNA 序列相同
D .载脂蛋白基因两种产物的不同体现了基因的选择性表达
14 .支原体肺炎的致病机制是支原体吸附在呼吸道上皮细胞表面,引起局部组织损伤。下表显示四种不同 抗感染药物的作用机制,如图为支原体结构模式图。下列叙述正确的是 ( )
抗感染药物
作用机制
阿奇霉素
阻止核糖体形成
利福平
抑制RNA 聚合酶活性
青霉素
破坏原核生物细胞壁
环丙沙星
抑制DNA 复制
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A .阿奇霉素可能通过抑制支原体核仁的功能阻止其核糖体形成
B .利福平可通过抑制翻译过程阻碍支原体在呼吸道上皮细胞中增殖
C .四种抗感染药物中青霉素治疗支原体肺炎的效果最差
D .环丙沙星通过抑制DNA 复制阻滞支原体的无丝分裂
15 .放射治疗后癌组织中特定基因发生 DNA 甲基化,导致基因的表达变化,使治疗效果不理想。已知有 些甲基化转移酶 DNMT 可精准地给 DNA 添加甲基化修饰。现检测放射治疗前、中、后三个时期的癌 组织中 DNMT 的相对表达量分别为 0. 1 、0.6 、0.18 。下列叙述正确的是 ( )
A . 甲基化转移酶 DNMT 会改变 DNA 的碱基序列
B .使用 DNMT 的抑制剂可能降低癌细胞的放射耐受性
C . 甲基化会使 RNA 聚合酶结合起始密码子的过程受到干扰
D .通过对某基因添加甲基化修饰,可以提高该基因表达量
16 .某个基因的启动子区域的一些碱基被甲基化后,会抑制该基因的转录,如图所示。下列叙述错误的是 ( )
A .DNA 发生的甲基化修饰有可能遗传给后代
B .启动子区域的甲基化可能会影响细胞的分化
C .抑癌基因的甲基化有可能导致细胞发生癌变
D .染色体的组蛋白发生甲基化不影响基因表达
17 .皖西大白鹅以早期生长速长快,肉质细嫩鲜美,特别是羽绒产量高、且绒品质优而远近闻名。皖西大 白鹅产蛋后, 由雌鹅负责孵蛋,孵蛋期间进食少。下列叙述正确的是 ( )
A .皖西大白鹅的核酸、多糖和蛋白质合成过程中都有碱基互补配对,且方式完全相同
B .皖西大白鹅蛋的卵清蛋白以蛋白质纤维为基本骨架,N 元素的质量低于 C 元素
C .皖西大白鹅蛋孵化时不同细胞中的 DNA 、mRNA 和蛋白质种类相同
D .皖西大白鹅雌鹅孵蛋期间会消耗体内脂肪以供能
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18 .小鼠毛色受一对等位基因 Avy 和 a 控制,Avy 为显性基因,表现黄色,a 为隐性基因,表现黑色。研究 发现,Avy 基因前端有一段特殊碱基序列决定着该基因的表达水平,这段序列具有多个可发生 DNA 甲 基化的位点,其甲基化程度越高,Avy 表达受到的抑制越明显。下列相关叙述错误的是 ( )
A .杂合子小鼠的基因型相同,表型不一定相同
B .Avy 基因甲基化可能导致 RNA 聚合酶不能结合到 DNA 分子上
C .杂合子小鼠 Avy 基因碱基序列甲基化程度越高,体毛的颜色就越浅
D .Avy 基因甲基化模式可以传给子代细胞,使基因表达和表型发生可遗传变化
19 .青蒿素是一种脂质类药物,主要用于治疗疟疾,如图为黄花蒿产生青蒿素的代谢过程。下列相关叙述 正确的是 ( )
A .过程①需要 DNA 聚合酶催化
B .过程②中的每种tRNA 可以转运一种或多种氨基酸
C .过程①中有氢键的断裂和形成,过程②中没有
D .抑制 SQS 基因表达是提高青蒿素产量途径之一
20 .DNA 分子中的胞嘧啶结合一个甲基基团的过程称为 DNA 甲基化。细胞中存在两种 DNA 甲基化酶, 从头甲基化酶只作用于非甲基化的 DNA,使其半甲基化;维持甲基化酶只作用于 DNA 的半甲基化位点, 使其全甲基化,如图所示。下列叙述正确的是 ( )
A .DNA 甲基化通过改变基因的碱基序列引起表观遗传
B .DNA 甲基化能引起生物性状的改变,但不能遗传给后代
C .从头甲基化酶与维持甲基化酶功能不同,体现了酶具有专业性
D .从头甲基化酶能作用于全甲基化 DNA 复制一次所形成的子代 DNA
二.解答题(共 5 小题)
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21 .空间转录组技术旨在对细胞的基因表达进行定量测量,同时提供细胞在组织空间的具体位置信息。该 技术设计了一种标签 TIVA - tag(包括一段尿嘧啶序列和蛋白质),该标签进入活细胞后与 mRNA 的腺 嘌呤序列尾(真核细胞mRNA 均具有)结合得到产物 TIVA - tag - mRNA ,回收并纯化该产物之后,将 mRNA 洗脱下来用于转录组分析。回答下列问题:
(1)细胞中基因转录成 mRNA 需要 (酶)参与催化,与翻译相比,转录中特有的碱基 配对方式是 。
(2)TIVA - tag 与 ATP 含有的五碳糖 (填“相同 ”或“不同 ”)。上述过程没有涉及到磷酸 二酯键的形成和断裂,判断依据是 。
( 3 ) 空 间 转 录 组 技 术 可 获 得 特 定 活 细 胞 中 全 部 编 码 蛋 白 质 的 基 因 表 达 信 息 , 原 因 是 。肿瘤的异质性是指肿瘤在生长过程中,经多次分裂导致细胞出现基因、 生物学方面的改变,导致肿瘤的生长速度、对药物的敏感性等方面存在差异。空间转录组技术能够直接 观测到 ,因此非常适用于肿瘤组织的异质性研究。
22 .RNA 干扰(RNAi)主要是对mRNA 进行干扰,起作用的有miRNA 和 siRNA。miRNA 是由基因组内 源 DNA 编码产生,其可与目标mRNA 配对,影响核糖体的移动,作用过程如图 1 ;siRNA 主要来源于 外来生物,例如寄生在宿主体内的病毒会产生异源双链 RNA(dsRNA),dsRNA 经过酶 2 的加工后成 为 siRNA ,可引起基因沉默,作用过程如图 2 。回答下列问题:
(1)有科学家将能引起 RNA 干扰的 dsRNA 的两条单链分别注入细胞,结果却没有引起 RNA 干扰现 象,最可能的原因是 。
(2)过程③中miRNA 可与目标mRNA 配对,进而会导致 终止。过程④复合体 2 能使目 标 mRNA 水解,而不能水解其他 mRNA ,原因是 。
(3)若 miRNA 基因中,腺嘌呤有 m 个,占该基因全部碱基的比例为 n ,则该miRNA 基因中胞嘧啶为 个,该基因完成第 4 代复制所需的腺嘌呤脱氧核苷酸为 个。miRNA 基因和miRNA 在化学组
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成上的区别在于: 。
23 .吸烟是肺癌、心脑血管疾病的重要诱因。研究表明,吸烟会改变相关基因表达调控。AhR 是一种转录 因子,当与烟草中的有毒物质多环芳烃(PAH)结合后被激活,引发后续相关基因表达,对生物起到一 定的保护作用,调控机制如图a 所示。
回答下列问题:
(1)CYP1A1 基因在表达过程中,游离在细胞质中的氨基酸通过 运送到合成蛋白质的“生 产线 ”。
(2)当 AhR 被激活后与 ARNT 形成复合体,通过促进相关基因表达合成 ,将有毒物 质代谢成中间体 BPDE ,进而去毒化并转移出细胞。
(3)AhRR 蛋白可与 AhR 竞争性结合 ARNT ,研究发现,吸烟会改变 AhRR 基因的甲基化水平(见图
b),AhRR 基因的碱基序列通常 (填“会 ”或“不会 ”)因此发生改变。长期吸烟的人患肺 癌的概率较高,其致病机理是 ,抑制 AhR 发挥调控功能,进而抑制对外来毒 物的氧化代谢,导致肺癌。
(4)根据以上信息,若机体吸入过多 PAH ,请提出相应的解毒思路: 。
24 .如图代表两个核酸分子的一部分,请根据下图回答问题:
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(1) 图中① 键,它将 DNA 分子中的甲、乙两链连接起来。DNA 分子中,这种化学键只能分 别在碱基 A 与 T 、G 与C 之间形成,从而形成了互补的碱基对。
(2)如果比较黄瓜、家鸡、狗的DNA 分子,可以发现其组成碱基都是四种,但每种生物的DNA 链上, 碱基对的排列顺序不同。这种碱基对的序列形成了每种生物独特的 (填“遗传信息 ”或“遗 传密码 ”)。
(3)若以甲链为模板合成丙链,甲链上的碱基序列就转变成丙链上碱基序列。这一过程叫 (填 “转录 ”或“翻译 ”)。该过程主要在细胞内的 进行。该过程完成后,丙链上②处的碱基应 为 。
25 .图甲为基因对性状的控制过程,图乙表示细胞内合成某种酶的一个阶段。据图回答下列问题:
(1)对细胞生物来讲,基因是 。图甲中基因 1 和基因 2 (填“可以 ” 或“不可以 ”)存在于同一细胞中。
(2)图乙中决定丝氨酸(Ser)的密码子对应的 DNA 模板链上的三个碱基是 5 ′ - - 3 ′。 若 Gly 是该多肽的最后一个氨基酸,则该多肽的终止密码是 。
(3)DNA 甲基化若发生在图甲中a 过程的启动部位,则会影响 与该序列的识别与结合, 进 而 抑 制 基 因 的 表 达 。 图 甲 中 基 因 1 和 基 因 2 最 终 形 成 的 蛋 白 质 不 同 的 根 本 原 因 是 。
(4)图甲中若基因2 不能表达,则人会患白化病,说明基因与性状关系是 。
(5)某些病毒侵入宿主细胞后,在宿主细胞中,可发生与 a 相反的过程,该过程与 b 过程相比,特有
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的碱基互补配对方式是 (模板链碱基在前,子链碱基在后)。
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2025 年高考生物解密之遗传的分子基础
参考答案与试题解析
一.选择题(共 20 小题)
1 .FTO 蛋白可擦除 N 基因 mRNA 的甲基化修饰,避免mRNA 被 Y 蛋白识别而降解,从而提高了鱼类的 抗病能力。相关分析正确的是 ( )
A .Y 蛋白能识别 mRNA 甲基化修饰
B .mRNA 甲基化会影响其转录
C .mRNA 甲基化会提高其稳定性
D .N 基因表达会降低鱼类抗病能力 【考点】表观遗传.
【专题】正推法;基因与性状关系.
【答案】A
【分析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列不变,而基因表达与表型发生可遗传变化的现象,即不依 赖于 DNA 序列的基因表达状态与表型的改变。
【解答】解:A 、题意显示,FTO 蛋白可擦除 N 基因 mRNA 的甲基化修饰,避免mRNA 被 Y 蛋白识别 而降解,说明Y 蛋白能识别 mRNA 甲基化修饰,A 正确;
B 、mRNA 甲基化会影响其翻译过程,B 错误;
C 、FTO 蛋白可擦除 N 基因 mRNA 的甲基化修饰,避免mRNA 被 Y 蛋白识别而降解,说明 mRNA 甲 基化会被 Y 蛋白识别而降解,其稳定性降低,C 错误;
D 、FTO 蛋白可擦除 N 基因 mRNA 的甲基化修饰,避免mRNA 被 Y 蛋白识别而降解,此时mRNA 翻 译的 N 蛋白质会提高鱼类的抗病能力,D 错误。
故选:A。
【点评】本题主要考查表观遗传的内容,要求考生识记相关知识,并结合所学知识准确答题。
2 .miRNA 是真核细胞中的一类单链非编码 RNA 分子(即功能性 RNA ,从 DNA 转录而来但不能翻译出
蛋白质),它能抑制W 蛋白质的合成,其形成与作用的机理如图所示。下列相关叙述中,正确的是( )
A .miRNA 基因转录成 miRNA 的过程需要解旋酶的催化
11
B .miRNA 形成过程的加工阶段有 RNA 分子的磷酸二酯键断裂
C .miRNA 识别并结合到 W 基因mRNA 上是因为两者有相同碱基序列
D .miRNA - 蛋白质复合物通过抑制 W 基因的转录进而抑制蛋白质的合成 【考点】遗传信息的转录和翻译.
【专题】模式图;遗传信息的转录和翻译.
【答案】B
【分析】分析题图:miRNA 基因在细胞核中转录形成后进行加工,然后通过核孔进入细胞质,再加工 后与 W 基因的mRNA 结合形成复合物,进而阻碍 W 基因转录的mRNA 翻译。
【解答】解:A 、基因转录时 RNA 聚合酶与DNA 结合,使 DNA 双链解开,不需要解旋酶的催化,A 错误;
B、miRNA 形成的过程中,在加工阶段会修剪掉一部分的 RNA 片段(如图中的圆点与分叉部分),RNA 是由核糖核苷酸通过磷酸二酯键连接而成,故在修剪过程中会有磷酸二酯键的断裂,B 正确;
C 、miRNA 与 mRNA 的结合是通过碱基互补配对结合的,因此它们的碱基序列应该互补而不是相同, C 错误;
D 、由图可知,miRNA 蛋白质复合物是抑制了W 基因的翻译,而不是转录,D 错误。 故选:B。
【点评】本题结合图解,考查遗传信息转录和翻译的过程,要求考生识记遗传信息转录和翻译的过程、 场所、条件及产物等基础知识,能正确分析题图,再结合所学的知识准确答题。
3 .茎腐病会严重影响玉米的产量。研究发现玉米中茎腐病抗性基因的启动子区域甲基化和去甲基化受多
种因素影响,甲基化程度增加会使该基因的表达程度降低,导致玉米容易感病。下列叙述正确的是( )
A .启动子区域一旦甲基化茎腐病抗性基因就无法进行表达
B .启动子区域的甲基化会导致该基因的碱基序列发生改变
C .含茎腐病抗性基因的感病玉米易感病性状是可以遗传的
D .含茎腐病抗性基因的纯合感病玉米自交后代一定是感病 【考点】表观遗传.
【专题】正推法;基因与性状关系.
【答案】C
【分析】甲基化是指从活性甲基化合物上将甲基催化转移到其他化合物的过程。可形成各种甲基化合物, 或是对某些蛋白质或核酸等进行化学修饰形成甲基化产物。在生物系统内,甲基化是经酶催化的,这种 甲基化涉及重金属修饰、基因表达的调控、蛋白质功能的调节以及核糖核酸(RNA)加工。
【解答】解:A 、启动子区域一旦甲基化,茎腐病抗性基因的表达程度降低,但不是无法进行表达,A
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错误;
B 、启动子区域的甲基化不会导致该基因的碱基序列发生改变,B 错误;
C 、含茎腐病抗性基因的感病玉米易感病性状是由于基因甲基化导致的,可以遗传给后代,C 正确;
D 、含茎腐病抗性基因的纯合感病玉米自交后代不一定是感病,因为该基因的表达受到甲基化程度的影 响,D 错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查表观遗传的内容,要求考生识记相关知识,并结合所学知识准确答题。
4 .有的植物具有“越冬记忆 ”,表现为春化作用,这是经典的染色质修饰介导环境信号响应的表观遗传调 控范例。如在拟南芥中,长期的低温会诱发染色质修饰因子多梳家族蛋白(P 蛋白)介导开花抑制基因 F 沉默。经进一步研究发现,子代的“越冬记忆 ”来自母本,而非父本。下列说法正确的是 ( )
A .表观遗传使基因的碱基序列发生改变,可传递给子代
B .P 通过修饰染色质,可能使 RNA 聚合酶无法识别并结合 F 基因
C .未经低温处理的拟南芥体内,F 基因正常表达,促进植物开花
D .F 基因“沉默 ”在卵细胞中得以维持并传给子代,精细胞中缺失 F 基因 【考点】表观遗传.
【专题】正推法;基因与性状关系.
【答案】B
【分析】生物体内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,叫做表观遗传。 【解答】解:A 、表观遗传不改变基因的碱基序列,可传递给子代,A 错误;
B 、题干信息“长期的低温会诱发染色质修饰因子多梳家族蛋白(P 蛋白)介导开花抑制基因F 沉默 ”, 说明P 通过修饰染色质,可能使 RNA 聚合酶无法识别并结合 F 基因,导致基因F 沉默不表达,B 正确;
C、低温处理的拟南芥,会导致开花抑制基因F 沉默不表达,促进开花,而未经低温处理的拟南芥体内, F 基因正常表达,抑制植物开花,C 错误;
D 、题干中“子代的‘越冬记忆 ’来自母本,而非父本 ”,说明F 基因通过卵细胞传递给子代,子代中 F 基因“沉默 ”的关闭状态会被重新激活,导致下一代种子产生的幼苗不能开花,下代又要经历一个冬天, 再在春季开花,故 F 基因“沉默 ”状态在子代不能维持,D 错误。
故选:B。
【点评】本题考查表观遗传的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析 问题的能力是解答本题的关键。
5 .某噬菌体 DNA 分子是双链环状,如图 1 所示。用 32P 标记的大肠杆菌培养噬菌体一段时间,结果出现
图 2 所示两种类型的 DNA(虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链)。下列有关叙述错误的是 ( )
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A .DNA 复制时只用a 链做模板,b 链不做模板
B .该 DNA 分子复制时需要解旋酶、DNA 聚合酶的参与
C .图 2 中 Ⅰ 的出现证明了DNA 复制方式是半保留复制
D .若 Ⅰ和Ⅱ类型 DNA 分子数量比为 1 :15 ,说明该 DNA 复制 5 次 【考点】DNA 分子的复制过程;噬菌体侵染细菌实验.
【专题】模式图;DNA 分子结构和复制.
【答案】A
【分析】根据题意和图示分析可知:图 2 中 Ⅰ类型的 DNA 表明一条链含32P 标记,一条链不含;而Ⅱ 两种类型的 DNA 表明两条链都含32P 标记。
【解答】解:A 、DNA 复制时 a 链、b 链都能做模板,A 错误;
B 、DNA 复制时需要解旋酶将氢键断裂,需要 DNA 聚合酶合成子链,B 正确;
C 、 Ⅰ 的一条链没有放射性表示来自亲本,一条链有放射性表示重新合成的,说明DNA 复制方式是半 保留复制,C 正确;
D 、DNA 是半保留复制方式,不管复制几次,一个亲本 DNA 的两条链分配到 2 个子 DNA 中,故 Ⅰ和 Ⅱ类型 DNA 分子数量比为 1 :15 即 2 :30 ,共计 32 个 DNA 分子,25 =32 ,说明该 DNA 复制 5 次,D 正确。
故选:A。
【点评】本题考查 DNA 分子结构和复制的相关知识,要求考生识记 DNA 分子的结构,识记 DNA 复制 的过程,识记 DNA 复制的相关计算,并结合所学知识判断各选项,难度适中。
6 .科学家发现如果 RNA 聚合酶运行过快会导致与DNA 聚合酶“撞车 ”而使 DNA 折断,引发细胞癌变。 一种特殊酶类 RECQL5 可以吸附在 RNA 聚合酶上减缓其运行速度,扮演“刹车 ”的角色,从而抑制癌 症发生。下列叙述正确的是 ( )
A .RNA 聚合酶识别并结合基因上的起始密码子,驱动转录
B .神经元细胞中,核基因在复制的同时还可以进行转录
C .两种酶“撞车 ”可能会导致正常基因突变为原癌基因
D .RECQL5 与 RNA 聚合酶结合会减慢细胞内蛋白质合成速率 【考点】遗传信息的转录和翻译;细胞的癌变的原因及特征.
【专题】正推法;遗传信息的转录和翻译;基因重组、基因突变和染色体变异.
【答案】D
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【分析】1 、DNA 复制过程中需要解旋酶和 DNA 聚合酶的参与,转录过程中需要 RNA 聚合酶的参与。 RNA 聚合酶能与 DNA 聚合酶相“撞车 ”,说明二者催化的生理过程同时进行,即转录和DNA 复制同 时进行。
2 、基因表达包括转录和翻译过程。转录是以 DNA 的一条链为模板合成 RNA 的过程,需要条件是模板 (DNA 的一条链)、原料(核糖核苷酸)、酶(RNA 聚合酶)和能量。翻译是以mRNA 为模板合成蛋 白质的过程,需要条件是,模板(mRNA)、原料(氨基酸)、酶、能量和 tRNA。
【解答】解:A 、RNA 聚合酶识别并结合基因上的启动子,驱动转录,起始密码子在mRNA 上,A 错 误;
B 、神经元细胞高度分化,不分裂,不进行核基因的复制,B 错误;
C 、“撞车 ”引发的 DNA 折断而引起细胞癌变,说明可能损伤了DNA 链上的原癌基因和抑癌基因,导 致分裂失控出现无限增殖,正常基因与原癌基因差异较大,一般不会突变为原癌基因,C 错误;
D 、基因表达包括转录和翻译两个阶段,RNA 聚合酶可以催化转录过程,RECQL5 可以与 RNA 聚合酶 结合,减慢 RNA 的合成速度,导致翻译速度减慢,从而减慢细胞内蛋白质合成的速率,D 正确。
故选:D。
【点评】本题考查遗传信息的转录和翻译,要求考生识记遗传信息转录和翻译的过程、条件及产物等基 础知识,能正确分析题文,再结合所学的知识准确答题。
7 .《自然》发布了一项突破性的研究,接受单次表观遗传编辑疗法的实验小鼠,其体内与心血管疾病相关 的 PCSK9 基因被长效抑制,达到与传统基因编辑相当的基因沉默效果,但不会造成 DNA 断裂。进一 步研究发现切除小鼠部分肝脏后,再生肝脏细胞内PCSK9 基因仍然沉默,且其甲基化程度不变。下列 说法错误的是 ( )
A .该疗法可以在不改变 DNA 序列的前提下改变与疾病相关基因的表达
B .与传统基因编辑不同,该疗法中不会造成磷酸二酯键的断裂
C .基因被抑制的原因是甲基化导致 RNA 聚合酶不能与起始密码子结合
D .小鼠肝脏中的表观遗传编辑具有遗传性,可传至下一代细胞 【考点】表观遗传;遗传信息的转录和翻译.
【专题】信息转化法;遗传信息的转录和翻译;基因与性状关系.
【答案】C
【分析】表观遗传: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。DNA 的甲基化:生物基因的碱基序列没有变化,但部 分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达,进而对表型产生影响。这种 DNA 甲基化修饰可以遗传 给后代,使后代出现同样的表型。
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【解答】解:A 、表观遗传不会改变 DNA 的碱基序列,该疗法可以在不改变 DNA 序列的前提下改变与 疾病相关基因的表达,A 正确;
B 、与传统基因编辑不同,该疗法不会造成 DNA 断裂,不会造成磷酸二酯键的断裂,B 正确;
C 、基因被抑制的原因是甲基化导致 RNA 聚合酶不能与启动子结合,从而抑制转录过程,C 错误;
D 、表观遗传可以遗传给后代,使后代出现同样的表型,因此小鼠肝脏中的表观遗传编辑具有遗传性, 可传至下一代细胞,D 正确。
故选:C。
【点评】本题考查表观遗传的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,具备运用所学知识综合 分析问题的能力是解答本题的关键。
8 .增强子是 DNA 上一小段可与特定蛋白质(转录因子)结合的序列,可增强一个或多个基因的转录水平 (如图),某些增强子活性具有组织特异性。相关推测合理的是 ( )
A .增强子具有特定的碱基序列,可与启动子互补配对
B .A 酶为 RNA 聚合酶或 DNA 聚合酶
C .由图推测,增强子不一定接近所要作用的基因
D .核糖体蛋白基因的增强子只有在内分泌细胞中才有活性 【考点】遗传信息的转录和翻译.
【专题】模式图;遗传信息的转录和翻译. 【答案】C
【分析】增强子是 DNA 上一小段可与蛋白质结合的区域,与特定蛋白质结合后,会加强基因的转录作 用。RNA 是在细胞核中,通过 RNA 聚合酶以 DNA 的一条链为模板合成的,这一过程叫作转录。
【解答】解:A 、 由图可知,增强子是 DNA 上一小段可与特定蛋白质结合的序列,并不与启动子进行 结合,因此不与启动子互补配对,A 错误;
B 、A 酶与启动子结合,为 RNA 聚合酶,B 错误;
C 、增强子是 DNA 上一小段可与特定蛋白质(转录因子)结合的序列,可增强一个或多个基因的转录 水平,即增强子不一定接近所要作用的基因,C 正确;
D 、核糖体是合成蛋白质的场所,几乎所有的细胞都需要合成蛋白质,可见,核糖体蛋白基因的增强子
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不只有在内分泌细胞中才有活性,D 错误。
故选:C。
【点评】本题考查遗传信息的转录和翻译,要求考生识记遗传信息转录和翻译的过程、场所、条件及产 物等基础知识,能正确分析题图和题文,再结合所学的知识准确答题。
9 .如图所示为大肠杆菌乳糖操纵子模型。结构基因表达的相关酶有利于大肠杆菌利用乳糖。当阻遏物结 合到DNA 上,结构基因不表达。在培养基中无乳糖时,结构基因几乎不表达;当培养基中含有乳糖时, 结构基因能够表达。其调控机制如图所示,相关叙述正确的是 ( )
A .该模型中阻遏物在翻译水平上调控结构基因的表达
B .培养基中无乳糖时,mRNA Ⅰ也会翻译出蛋白质
C .培养基中含有乳糖时,乳糖与阻遏物结合在 DNA 上
D .图中mRNAⅡ的a 端为 5'端,其上含有多个启动子 【考点】遗传信息的转录和翻译.
【专题】模式图;遗传信息的转录和翻译. 【答案】B
【分析】 1 、转录是以 DNA 的一条链为模板合成 RNA 的过程。(转录以基因为单位进行)转录的场所 主要在细胞核,部分线粒体和叶绿体。
2 、密码子:mRNA 上三个连续的碱基决定一个氨基酸,称作密码子。每种氨基酸都有一个或多个相对 应的密码子,每种密码子不一定有相对应的氨基酸,如终止密码子没有相对应的氨基酸。
【解答】解:A 、该模型中阻遏物在转录水平上调控结构基因的表达,阻遏物的存在阻止了转录过程的 进行,A 错误;
B 、培养基中无乳糖时,mRNAI 也会翻译出蛋白质,指导合成的阻遏物与结构基因的调控部位结合, 阻止了结构基因的表达,B 正确;
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C、培养基中含有乳糖时,乳糖与阻遏物结合,导致阻遏物构象改变脱离原来结合的 DNA,进而使结构 基因得以表达,C 错误;
D 、图中mRNAⅡ的a 端为 5'端,其上含有多个起始密码子,因而能翻译出多个多肽链,D 错误。 故选:B。
【点评】本题考查学生从题中获取乳糖操纵子的基本信息,并结合所学遗传信息的转录和翻译做出正确 判断,属于理解和应用层次的内容,难度适中。
10 .某制药公司研制了一种新型抑菌剂,将此抑菌剂加到实验室的人体外蛋白质合成体系中,其中序列为 5 ′ - AUGUUUCUAGUUUAA - 3 ′ 的 mRNA 可翻译产生一个二肽(AUG 是起始密码子,UAA 是终止 密码子),推测此抑菌剂的作用机制是 ( )
A .使核糖体与mRNA 无法结合
B .干扰 tRNA 中的反密码子与密码子的碱基互补配对
C .阻止核糖体在mRNA 上的移动
D .作用在终止密码子上提前终止翻译 【考点】遗传信息的转录和翻译.
【专题】正推法;遗传信息的转录和翻译.
【答案】C
【分析】翻译过程以氨基酸为原料, 以转录过程产生的mRNA 为模板,在酶的作用下,消耗能量产生 多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。
【解答】解:由题意可知,序列为 5 ′ - AUGUUUCUAGUUUAA - 3 ′ 的 mRNA 可翻译产生一个二肽, 说明核糖体可以与mRNA 结合,且 tRNA 中的反密码子与密码子的碱基互补配对,若作用在终止密码 子上提前终止翻译不应该产生二肽,ABD 错误,C 正确。
故选:C。
【点评】本题
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