2021年高考生物全国真题分类汇编专题07 遗传的分子学基础
试卷更新日期：2021-11-10 类型：二轮复习
一、单选题
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1. 下列有关细胞内的DNA及其复制过程的叙述，正确的是（ ）A、子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3′端 B、子链的合成过程不需要引物参与 C、DNA每条链的5′端是羟基末端 D、DNA聚合酶的作用是打开DNA双链2. 利用农杆菌转化法，将含有基因修饰系统的 T-DNA 插入到水稻细胞 M 的某条染色体上，在该修饰系统的作用下，一个 DNA 分子单链上的一个 C 脱去氨基变为 U，脱氨基过程在细胞 M 中只发生一次。将细胞 M 培育成植株 N。下列说法错误的是（ ）A、N 的每一个细胞中都含有 T-DNA B、N 自交，子一代中含 T-DNA 的植株占 3/4 C、M 经 n（n≥1）次有丝分裂后，脱氨基位点为 A-U 的细胞占 1/2n D、M 经 3 次有丝分裂后，含T-DNA 且脱氨基位点为 A-T 的细胞占 1/23. 酵母菌的DNA中碱基A约占32%，关于酵母菌核酸的叙述错误的是（ ）A、DNA复制后A约占32% B、DNA中C约占18% C、DNA中（A+G）/（T+C）=1 D、RNA中U约占32%4. 含有100个碱基对的—个DNA分子片段，其中一条链的A+T占40%，它的互补链中G与T分别占22%和18%，如果连续复制2 次，则需游离的胞嘧啶脱氧核糖核苷酸数量为（ ）A、240个 B、180个 C、114个 D、90个5. 在 DNA 复制时，5-溴尿嘧啶脱氧核苷（BrdU）可作为原料，与腺嘌呤配对，掺入新合成的子链。
用 Giemsa 染料对复制后的染色体进行染色，DNA分子的双链都含有 BrdU 的染色单体呈浅蓝色，只有一条链含有 BrdU 的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含有BrdU的培养液中培养，取根尖用 Giemsa 染料染色后，观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是（ ）
A、第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色 B、第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同 C、第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4 D、根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后，还能观察到深蓝色的染色单体6. 某单链RNA病毒的遗传物质是正链 RNA（+RNA）。该病毒感染宿主后，合成相应物质的过程如图所示，其中①~④代表相应的过程。下列叙述正确的是（ ）
A、+RNA 复制出的子代 RNA具有mRNA 的功能 B、病毒蛋白基因以半保留复制的方式传递给子代 C、过程①②③的进行需 RNA 聚合酶的催化 D、过程④在该病毒的核糖体中进行7. 关于基因表达的叙述，正确的是（ ）A、所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码 B、DNA双链解开，RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码子时停止转录 C、翻译过程中，核酸之间的相互识别保证了遗传信息传递的准确性 D、多肽链的合成过程中，tRNA读取mRNA上全部碱基序列信息8. 金霉素（一种抗生素）可抑制tRNA与mRNA的结合，该作用直接影响的过程是（ ）A、DNA复制 B、转录 C、翻译 D、逆转录9. DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中，为该模型构建提供主要依据的是（ ）①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验
②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱
③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等
④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制
A、①② B、②③ C、③④ D、①④10. 在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中，无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验，结合现有生物学知识所做的下列推测中，不合理的是（ ）A、与R型菌相比，S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关 B、S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成 C、加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响 D、将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，可以得到S型菌11. 下列关于遗传学发展史上4个经典实验的叙述，正确的是（ ）A、孟德尔的单因子杂交实验证明了遗传因子位于染色体上 B、摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因自由组合定律 C、T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质 D、肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质12. 现建立“动物精原细胞（2n=4）有丝分裂和减数分裂过程”模型。1个精原细胞（假定DNA中的P元素都为32P，其它分子不含32P）在不含32P的培养液中正常培养，分裂为2个子细胞，其中1个子细胞发育为细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示，H（h）、R（r）是其中的两对基因，细胞②和③处于相同的分裂时期。下列叙述正确的是（ ）
A、细胞①形成过程中没有发生基因重组 B、细胞②中最多有两条染色体含有32P C、细胞②和细胞③中含有32P的染色体数相等 D、细胞④~⑦中含32P的核DNA分子数可能分别是2、1、1、113. 下图是真核细胞遗传信息表达中某过程的示意图。某些氨基酸的部分密码子（5'→3'）是：丝氨酸UCU；亮氨酸UUA、CUA；异亮氨酸AUC、AUU；精氨酸AGA。下列叙述正确的是（ ）
A、图中①为亮氨酸 B、图中结构②从右向左移动 C、该过程中没有氢键的形成和断裂 D、该过程可发生在线粒体基质和细胞核基质中二、多选题
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14. 脱氧核酶是人工合成的具有催化活性的单链DNA分子。下图为10-23型脱氧核酶与靶RNA结合并进行定点切割的示意图。切割位点在一个未配对的嘌呤核苷酸（图中R所示）和一个配对的嘧啶核苷酸（图中Y所示）之间，图中字母均代表由相应碱基构成的核苷酸。下列有关叙述错误的是（ ）
A、脱氧核酶的作用过程受温度的影响 B、图中Y与两个R之间通过氢键相连 C、脱氧核酶与靶RNA之间的碱基配对方式有两种 D、利用脱氧核酶切割mRNA可以抑制基因的转录过程15. 细胞内不同基因的表达效率存在差异，如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A、细胞能在转录和翻译水平上调控基因表达，图中基因A的表达效率高于基因B B、真校生物核基因表达的①和②过程分别发生在细胞核和细胞质中 C、人的mRNA，rRNA和tRNA都是以DNA为模板进行转录的产物 D、②过程中，rRNA中含有与mRNA上密码子互补配对的反密码子16. 许多抗肿瘤药物通过干扰DNA合成及功能抑制肿瘤细胞增殖。下表为三种抗肿瘤药物的主要作用机理。下列叙述正确的是（ ）药物名称
作用机理
羟基脲
阻止脱氧核糖核苷酸的合成
放线菌素D
抑制DNA的模板功能
阿糖胞苷
抑制DNA聚合酶活性
A、羟基脲处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都出现原料匮乏 B、放线菌素D处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都受到抑制 C、阿糖胞苷处理后，肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸 D、将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可减弱它们对正常细胞的不利影响三、实验探究题
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17. 疟疾是一种由疟原虫引起的疾病。疟原虫为单细胞生物可在按蚊和人两类宿主中繁殖。我国科学家发现了治疗疟疾的青蒿素。随着青蒿素类药物广泛应用逐渐出现了对青蒿素具有抗药性的疟原虫。
为了研究疟原虫对青蒿素的抗药性机制，将一种青蒿素敏感（S型）的疟原虫品种分成两组：一组逐渐增加青蒿素的浓度，连续培养若干代，获得具有抗药性（R型）的甲群体，另一组为乙群体（对照组）。对甲和乙两群体进行基因组测序，发现在甲群体中发生的9个碱基突变在乙群体中均未发生，这些突变发生在9个基因的编码序列上，其中7个基因编码的氨基酸序列发生了改变。
为确定7个突变基因与青蒿素抗药性的关联性，现从不同病身上获取若干疟原虫样本，检测疟原虫对青蒿素的抗药性（与存活率正相关）并测序，以S型疟原虫为对照，与对照的基因序列相同的设为野生型“+”，不同的设为突变型“-”。部分样本的结果如表。
疟原虫
存活率（%）
基因1
基因2
基因3
基因4
基因5
基因6
基因7
对照
0.04
+
+
+
+
+
+
+
1
0.2
+
+
+
+
+
+
-
2
3.8
+
+
+
-
+
+
-
3
5.8
+
+
+
-
-
+
-
4
23. 1
+
+
+
+
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-
-
5
27.2
+
+
+
+
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6
27.3
+
+
+
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+
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-
7
28.9
+
+
+
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-
-
-
8
31.3
+
+
+
+
-
-
-
9
58.0
+
+
+
-
+
-
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回答下列问题：
(1)、连续培养后疟原虫获得抗药性的原因是 ， 碱基突变但氨基酸序列不发生改变的原因是。(2)、7个基因中与抗药性关联度最高的是 ， 判断的依据是。(3)、若青蒿素抗药性关联度最高的基因突变是导致疟原虫抗青蒿素的直接原因，利用现代分子生物学手段，将该突变基因恢复为野生型，而不改变基因组中其他碱基序。经这种基因改造后的疟原虫对青蒿素的抗药性表现为。(4)、根据生物学知识提出一条防控疟疾的合理化建议：。18. 水稻为二倍体雌雄同株植物，花为两性花。现有四个水稻浅绿叶突变体W、X、Y、Z，这些突变体的浅绿叶性状均为单基因隐性突变（显性基因突变为隐性基因）导致。回答下列问题：(1)、进行水稻杂交实验时，应首先除去未成熟花的全部 ， 并套上纸袋。若将W与野生型纯合绿叶水稻杂交，F1自交，F2的表现型及比例为。(2)、为判断这四个突变体所含的浅绿叶基因之间的位置关系，育种人员进行了杂交实验，杂交组合及F1叶色见下表。实验分组
母本
父本
F1叶色
第1组
W
X
浅绿
第2组
W
Y
绿
第3组
W
Z
绿
第4组
X
Y
绿
第5组
X
Z
绿
第6组
Y
Z
绿
实验结果表明，W的浅绿叶基因与突变体的浅绿叶基因属于非等位基因。为进一步判断X、Y、Z的浅绿叶基因是否在同一对染色体上，育种人员将第4、5、6三组实验的F1自交，观察并统计F2的表现型及比例。不考虑基因突变、染色体变异和互换，预测如下两种情况将出现的结果：
①若突变体X、Y、Z的浅绿叶基因均在同一对染色体上，结果为。
②若突变体X、Y的浅绿叶基因在同一对染色体上，Z的浅绿叶基因在另外一对染色体上，结果为。
(3)、叶绿素a加氧酶的功能是催化叶绿素a转化为叶绿素b。研究发现，突变体W的叶绿素a加氧酶基因OsCAO1某位点发生碱基对的替换，造成mRNA上对应位点碱基发生改变，导致翻译出的肽链变短。据此推测，与正常基因转录出的mRNA相比，突变基因转录出的mRNA中可能发生的变化是。19. 用一段由放射性同位素标记的DNA片段可以确定基因在染色体上的位置。某研究人员使用放射性同位素32P标记的脱氧腺苷三磷酸(dATP，dA-Pα~Pβ~Pγ ， )等材料制备了DNA片段甲（单链），对W基因在染色体上的位置进行了研究，实验流程的示意图如下。
回答下列问题：
(1)、该研究人员在制备32p标记的DNA片段甲时，所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32p，原因是。(2)、该研究人员以细胞为材料制备了染色体样品，在混合操作之前去除了样品中的RNA分子，去除RNA分子的目的是。(3)、为了使片段甲能够通过碱基互补配对与染色体样品中的W基因结合，需要通过某种处理使样品中的染色体DNA。(4)、该研究人员在完成上述实验的基础上，又对动物细胞内某基因的mRNA进行了检测，在实验过程中用某种酶去除了样品中的DNA，这种酶是。四、综合题
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20. 新冠病毒（SARS-CoV-2）引起的疫情仍在一些国家和地区肆虐，接种疫苗是控制全球疫情的最有效手段。新冠病毒疫苗有多种，其中我国科学家已研发出的腺病毒载体重组新冠病毒疫苗（重组疫苗）是一种基因工程疫苗，其基本制备步骤是：将新冠病毒的S基因连接到位于载体上的腺病毒基因组DNA中，重组载体经扩增后转入特定动物细胞，进而获得重组腺病毒并制成疫苗。(1)、新冠病毒是RNA病毒，一般先通过得到cDNA，经获取S基因，酶切后再连接到载体。(2)、重组疫苗中的S基因应编码________。A、病毒与细胞识别的蛋白 B、与病毒核酸结合的蛋白 C、催化病毒核酸复制的酶 D、帮助病毒组装的蛋白(3)、为保证安全性，制备重组疫苗时删除了腺病毒的某些基因，使其在人体中无法增殖，但重组疫苗仍然可以诱发人体产生针对新冠病毒的特异性免疫应答。该疫苗发挥作用的过程是：接种疫苗→→→诱发特异性免疫反应。(4)、重组疫苗只需注射一针即可完成接种。数周后，接种者体内仍然能检测到重组腺病毒DNA，但其DNA不会整合到人的基因组中。请由此推测只需注射一针即可起到免疫保护作用的原因。21. 利用转基因技术，将抗除草剂基因转入纯合不抗除草剂水稻（2n）（甲），获得转基因植株若干。从转基因后代中选育出纯合矮秆抗除草剂水稻（乙）和纯合高秆抗除草剂水稻（丙）。用甲、乙、丙进行杂交，F2结果如下表。转基因过程中，可发生基因突变，外源基因可插入到不同的染色体上。高秆（矮秆）基因和抗除草剂基因独立遗传，高秆和矮秆由等位基因 A（a）控制。有抗除草剂基因用B+表示、无抗除草剂基因用 B-表示
杂交组合
F2的表现形式及数量（株）
矮秆抗除草剂
矮秆不抗除草剂
高秆抗除草剂
高秆不抗除草剂
甲×乙
513
167
0
0
甲×丙
109
37
313
104
乙×丙
178
12
537
36
回答下列问题：
(1)、矮秆对高秆为性状，甲×乙得到的F1产生种配子。(2)、为了分析抗除草剂基因在水稻乙、丙叶片中的表达情况，分别提取乙、丙叶片中的RNA并分离出 ， 逆转录后进行PCR扩增。为了除去提取 RNA中出现的DNA污染，可采用的方法是。(3)、乙×丙的 F2中，形成抗除草剂与不抗除草剂表现型比例的原因是。(4)、甲与丙杂交得到F1 ， F1再与甲杂交，利用获得的材料进行后续育种。写出F1与甲杂交的遗传图解。22. 果蝇众多的突变品系为研究基因与性状的关系提供了重要的材料。摩尔根等人选育出M-5品系并创立了基于该品系的突变检测技术，可通过观察F1和F2代的性状及比例，检测出未知基因突变的类型（如显/隐性、是否致死等），确定该突变基因与可见性状的关系及其所在的染色体。回答下列问题：(1)、果蝇的棒眼（B）对圆眼（b）为显性、红眼（R）对杏红眼（r）为显性，控制这2对相对性状的基因均位于X染色体上，其遗传总是和性别相关联，这种现象称为。(2)、如图示基于M-5品系的突变检测技术路线，在F1代中挑出1只雌蝇，与1只M-5雄蝇交配，若得到的F2代没有野生型雄蝇。雌蝇数目是雄蝇的两倍，F2代中雌蝇的两种表现型分别是棒眼杏红眼和 ， 此结果说明诱变产生了伴X染色体基因突变。该突变的基因保存在表现型为果蝇的细胞内。
(3)、上述突变基因可能对应图中的突变（从突变①、②、③中选一项），分析其原因可能是 ， 使胚胎死亡。密码子序号
1…4…19 20…540
密码子表（部分）：
正常核苷酸序列
AUG…AAC…ACU UUA…UAG
AUG：甲硫氨酸，起始密码子
突变①↓
突变后核苷酸序列
AUG…AAC…ACC UUA…UAG
AAC：天冬酰胺
正常核苷酸序列
AUG…AAC…ACU UUA…UAG
ACU、ACC：苏氨酸
突变②↓
突变后核苷酸序列
AUG…AAA…ACU UUA…UAG
UUA：亮氨酸
正常核苷酸序列
AUG…AAC…ACU UUA…UAG
AAA：赖氨酸
突变③↓
UAG、UGA：终止密码子
突变后核苷酸序列
AUG…AAC…ACU UGA…UAG
…表示省略的、没有变化的碱基
(4)、图所示的突变检测技术，具有的①优点是除能检测上述基因突变外，还能检测出果蝇基因突变；②缺点是不能检测出果蝇基因突变。（①、②选答1项，且仅答1点即可）