还剩10页未读，
继续阅读
所属成套资源：2023高考生物二轮专题复习与测试专题强化练（17份）
成套系列资料，整套一键下载
2023高考生物二轮专题复习与测试专题强化练七遗传的分子基础
展开
这是一份2023高考生物二轮专题复习与测试专题强化练七遗传的分子基础，共13页。试卷主要包含了选择题，综合题等内容，欢迎下载使用。
专题强化练(七) 遗传的分子基础
一、选择题
1．(2022·广州二模)研究表明，细胞周期素依赖性蛋白激酶5(Cdk5)过度表达可导致细胞骨架被破坏，严重时诱发细胞凋亡。肾足细胞数目减少与糖尿病肾病密切相关。为了探究Cdk5对体外培养的小鼠肾足细胞凋亡的影响，研究人员进行了有关实验，相关处理及部分数据如下表。下列叙述错误的是( )
组别
处理条件
细胞凋亡率/%
Cdk5表达水平
1
正常糖
3.69
＋
2
高糖
17.15
＋＋＋＋＋
3
高糖＋空白对照质粒
16.95
＋＋＋＋＋
4
高糖＋Cdk5miRNA质粒
10.34
＋＋＋
注：miRNA是一类微小RNA，在细胞内具有多种重要的调节作用。Cdk5miRNA质粒能减少细胞中Cdk5的表达量。
A．Cdk5过度表达会影响细胞的分裂、分化以及物质运输等生命活动
B．第3组的作用是为了排除质粒本身对肾足细胞Cdk5表达的影响
C．第1、4组数据表明高糖刺激引起肾足细胞凋亡也与Cdk5表达增高有关
D．根据实验推测，Cdk5抑制剂可降低糖尿病引起的肾足细胞的损伤
解析：根据表格数据，高糖和高糖＋空白对照质粒条件下，细胞凋亡率和Cdk5表达水平升高，而高糖＋Cdk5miRNA质粒处理下，细胞凋亡率和Cdk5表达水平降低，说明Cdk5miRNA质粒可以抑制高糖的作用。根据题干信息“Cdk5过度表达可导致细胞骨架被破坏”，而细胞骨架与细胞的分裂、分化以及物质运输等生命活动有关，所以如果Cdk5过度表达，会影响细胞的分裂、分化以及物质运输等生命活动 ，A正确；第3组是用高糖＋空白对照质粒进行实验，主要目的是排除质粒本身对肾足细胞Cdk5表达的影响，B正确；第1和第4组变量不单一，无法得出结论，C错误；根据第4组实验数据可以说明，加入Cdk5miRNA质粒抑制了细胞凋亡，Cdk5miRNA质粒能减少细胞中Cdk5的表达量，且肾足细胞数目减少与糖尿病肾病密切相关，综合以上信息，Cdk5抑制剂可降低糖尿病引起的肾足细胞的损伤，D正确。故选C。
答案：C
2．(2022·广东模拟预测)科学家创建了一个大鼠能对疼痛、热产生反应的神经元DNA片段库，随后将这些DNA片段分别导入原本对辣椒素不敏感的受体细胞中，再检测受体细胞对辣椒素的反应，成功发现了感觉神经元细胞膜上的辣椒素受体trpv1。下列相关叙述正确的是( )
A．依据trpv1中的氨基酸序列，可以准确推出控制合成该蛋白质的基因中碱基的排列顺序
B．控制trpv1合成的基因通过转录和翻译表达出的蛋白质不需要内质网和高尔基体的加工
C．控制trpv1合成的基因能在人体细胞中表达出相同蛋白质，是因为密码子具有简并性
D．控制trpv1 合成的DNA双链中，任意两种不互补碱基之和恒等，并为碱基总数的
解析：将大鼠能对疼痛、热产生反应的神经元DNA片段(包括控制trpv1合成的基因)导入原本对辣椒素不敏感的受体细胞中，发现感觉神经元细胞膜上的辣椒素受体trpv1，该实验过程包括了DNA重组、转录和翻译。转录是以DNA的一条链为模板，以基因为单位，根据碱基互补配对原则形成RNA链的过程。翻译是以mRNA为模板，从起始密码子开始翻译，直至终止密码子结束翻译，且终止密码子不对应氨基酸。由此可见，转录和翻译过程中会有部分遗传信息的损失。基因表达包括转录和翻译两个过程，基因中部分碱基序列未转录成对应的mRNA，另外密码子具有简并性，因此依据trpv1中的氨基酸序列，不能准确推出控制合成该蛋白质的基因中碱基的排列顺序，A错误；辣椒素受体trpv1位于细胞膜上，其合成及分泌需要依次经过核糖体、内质网和高尔基体，因而控制trpv1合成的基因通过转录和翻译表达出的蛋白质需要内质网和高尔基体的加工，B错误；控制trpv1合成的基因能在人体细胞中表达出相同蛋白质，说明密码子在不同生物体中是通用的，C错误；在DNA双链中，由于A＝T, G＝C，所以任意两个不互补碱基之和(如A＋G＝C＋T) 恒等，并为碱基总数的50%，D正确。
答案：D
3．(2022·广州一模)正常情况下ALA合成酶催化甘氨酸与琥珀酰CoA生成ALA，再转化为胆色素原(PBG)，后者可在PBG脱氨酶作用下逐级合成血红素，代谢过程如下图所示：
甘氨酸＋琥珀酰CoAALA→PBG→血红素
急性间隙性卟啉症(AIP)患者由于PBG脱氨酶活性丧失，使细胞内的ALA和PBG不能正常转化为血红素，导致其血红素含量下降；而血红素含量下降调节ALA合成酶表达增强，导致细胞中ALA和PBG积聚，最终导致AIP发生。下列相关叙述正确的是( )
A．基因通过PBG脱氨酶调控血红素的合成体现了基因对性状的直接控制
B．用显微镜观察待测个体染色体的结构可判断PBG脱氨酶基因发生改变
C．PBG脱氨酶活性丧失，使其不能为PBG参加的化学反应提供活化能
D．ALA合成酶基因的表达量与细胞内血红素含量的多少有关
解析：基因通过PBG脱氨酶调控血红素的合成体现了基因对性状的间接控制，A错误；基因改变不能通过显微镜观察，因此用显微镜观察待测个体染色体的结构不能判断PBG脱氨酶基因发生改变，B错误；PBG脱氨酶的作用机理是降低化学反应的活化能，并非为PBG参加的化学反应提供活化能，C错误；ALA合成酶基因的表达量可影响血红素的合成，因此ALA合成酶基因的表达量与细胞内血红素含量的多少有关，D正确。
答案：D
4．(2022·广东华南师大附中三模)大肠杆菌是研究 DNA 的复制特点的理想材料。根据下列有关实验分析，错误的是( )
实验
细菌
培养及取样
操作
实验结果
密度梯度离心和放射自显影
1
大肠杆菌
含 3H标记的dTTP(胸腺嘧啶脱氧核糖核苷三磷酸)的液体培养基，30秒取样
分离DNA，碱性条件变性 (双链分开)
被3H标记的片段，一半是1 000～2 000个碱基的DNA小片段，而另一半则是长很多的DNA 大片段
2
大肠杆菌
含 3H 标记的 dTTP(胸腺嘧啶脱氧核糖核苷三磷酸)的液体培养基，3分钟取样
同上
被3H标记的片段大多数是DNA大片段
3
DNA连接酶突变型大肠杆菌
含3H标记的dTTP(胸腺嘧啶脱氧核糖核苷三磷酸)的液体培养基，3分钟取样
同上
同实验 1
A．科学家用碱变性方法让新合成的单链和模板链分开，即氢键断裂，该过程在大肠杆菌体内是在解旋酶的作用下完成的
B．实验 1 结果表明，DNA 复制过程中，一条链的复制是连续的，另一条链的复制是不连续的
C．实验 2、3 比较表明，大肠杆菌所形成的 1 000～2 000个碱基的小片段子链需要 DNA 连接酶进一步催化连接成新链
D．综合实验 1、2、3，可以说明 DNA 的复制方式是半保留复制
解析：DNA两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，所以用碱变性方法可以让新合成的单链和模板链分开，即氢键断裂，在大肠杆菌体内解旋酶将双螺旋的两条链解开，所以该过程在解旋酶作用下完成，A正确；实验1结果表明，被3H标记的DNA片段， 一半是1 000～2 000个碱基的小片段，另一半是大片段，DNA复制是以两条链为模板，并有两个相反的方向， DNA复制是双向的，因为它的两条链是反向平行的，所以在复制起点处两条链解开时，一条链是5′到3′方向，一条是3′到5′方向，但是酶的识别方向都是5′到3′ ，所以引导链合成的新的DNA是连续的，随从链合成是不连续的，所以说明DNA复制过程中，一条链的复制是连续的，另一条是不连续的，B正确；实验3中，DNA连接酶突变型大肠杆菌缺乏DNA连接酶，实验结果和实验1相同，即被3H标记的片段，一半是1 000～2 000个碱基的DNA小片段，说明这些小片段不能形成大片段，所以分析实验2、3结果，则说明大肠杆菌所形成的1 000～2 000个碱基的小片段子链需要DNA连接酶进一步催化连接成新链，C正确；实验1、2、3不能体现每条子链与对应的模板链构成一个新的DNA分子，即不能说明DNA复制方式为半保留复制，D错误。
答案：D
5．(2022·浙江高三专题检测)“中心法则”反映了遗传信息的传递方向，其中某过程的示意图如下。下列叙述正确的是( )
A．催化该过程的酶为RNA聚合酶
B．a链上任意3个碱基组成一个密码子
C．b链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连
D．该过程中遗传信息从DNA向RNA传递
解析：图示为逆转录过程，催化该过程的酶为逆转录酶，A错误；a(RNA)链上能决定一个氨基酸的3个相邻碱基，组成一个密码子，B错误；b为单链DNA，相邻的两个脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，C正确；该过程为逆转录，遗传信息从RNA向DNA传递，D错误。
答案：C
6．(2022·武汉模拟预测)原核生物的核糖体由大、小两个亚基组成，完整的核糖体上有3个tRNA结合位点，其中氨酰位(A位)是进入核糖体的tRNA结合位点，当tRNA分子所携带的氨基酸形成肽键后，该tRNA就从A位移动到肽酰位(P位)，出口位(E位)是无氨基酸负载的tRNA结合位点，如下图所示，下列说法正确的是( )
A．携带有氨基酸的tRNA会先后占据核糖体的2个tRNA结合位点
B．A位tRNA上携带的氨基酸会转移到位于Р位的tRNA上
C．当终止密码进入A位时由于tRNA不携带氨基酸导致翻译终止
D．由图可知核糖体将沿着mRNA向左移动继续肽链的合成
解析：携带有氨基酸的tRNA会先后占据核糖体的A位点和P位点，最后从E位点离开，因此先后占据核糖体的3个tRNA结合位点，A错误；A位tRNA上携带的氨基酸会转移到位于Р位的tRNA上，与其上的多肽形成肽键，B正确；当终止密码进入A位时没有对应的tRNA，终止密码子给出终止翻译的信号，翻译终止，C错误；由图可知右边tRNA正携带氨基酸进入A位，左边tRNA上空载氨基酸，因此核糖体将沿着mRNA向右移动继续肽链的合成，D错误。
答案：B
7．(2022·湖北恩施第一中学模拟预测)微RNA(miRNA)是真核生物中广泛存在的一类重要的基因表达调控因子。如图表示线虫细胞中微RNA(Lin-4)调控基因Lin-14表达的相关作用机制，最终微RNA(Lin-4)与Lin14 mRNA形成双链。过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A．Lin-4基因调控Lin-14基因选择性表达的结果是Lin14基因转录水平降低
B．用抗原—抗体杂交技术可检测到线虫内Lin4基因表达的蛋白质
C．图中miRNA进入细胞质要消耗一定的能量并需要载体蛋白的参与
D．若应用该原理能抑制鱼类肌间刺相关基因的表达，则可为无小鱼刺鱼类的培育提供新思路
解析：图示为线虫细胞中miRNA(Lin4)调控基因Lin-14表达的相关作用机制，分析图可知，图中①表示由基因到RNA的过程，所以①表示转录过程；②表示miRNA前体1经过加工形成miRNA前体2过程，据此分析答题即可。分析图可知，细胞质中，miRNA与Lin-14 mRNA部分配对，使其翻译受阻，所以Lin-4基因调控Lin-14基因选择性表达的结果是使Lin-14基因翻译水平降低，A错误；分析图可知，Lin-4基因的转录产物经加工后形成miRNAmiRNA*双链，其中miRNA与Lin14 mRNA部分配对，使其翻译受阻，说明Lin-4基因属于调控基因，并没有形成蛋白质，故不能用抗原—抗体杂交技术检测到线虫内Lin-4基因表达的蛋白质，B错误；分析图可知，图中miRNA进入细胞质是通过核孔完成的，不需要载体蛋白的参与，但需要消耗一定的能量，C错误；分析题意可知，若应用该原理能抑制鱼类肌间刺相关基因的表达，就可能抑制鱼类肌间刺的产生，即可为无小鱼刺鱼类的培育提供新思路，D正确。
答案：D
8．(2022·湖北模拟预测)新型肺炎冠状病毒(SARS-CoV-2)是单股正链(＋RNA)病毒，主要依靠其囊膜上刺突蛋白S识别呼吸道上皮细胞膜表面的ACE2受体蛋白，进而入侵人体肺泡及呼吸道上皮细胞。其复制过程如图所示，下列相关分析正确的是( )
A．用32P标记的细菌培养SARSCoV2，可使其核酸带上相应的放射性
B．SARS-CoV-2的遗传信息在传递过程中可能发生碱基A与T的配对
C．SARS-CoV-2在肺泡细胞内增殖时，所需的酶均由宿主细胞DNA指导合成
D．SARS-CoV-2不能入侵皮肤表皮细胞，可能是皮肤表皮细胞膜上缺乏ACE2受体
解析：SARS-CoV-2是动物病毒，不能在细菌中增殖，只能在人的宿主细胞内增殖，A错误；SARS-CoV-2不是逆转录病毒，其遗传信息在传递过程中不会发生碱基A与T的配对，B错误；由图可知，SARS-CoV-2入侵肺泡细胞过程中，所需的酶部分是由自身RNA合成的，如RNA复制酶，C错误；SARS-CoV-2主要入侵肺泡等细胞，不入侵皮肤表皮等组织细胞的原因可能是表皮细胞膜上缺乏ACE2受体，D正确。
答案：D
9．(2022·广东华南师大附中三模)下图为肺炎链球菌不同品系间的转化，在R 型菌转化为 S 型菌的过程中，下列相关叙述正确的是( )
A．加热杀死的S型菌细胞核中DNA降解为多个较短的DNA片段
B．转化产生的S型菌的capS是由R型菌中的capR发生基因突变产生
C．加入S型菌的DNA和R型活菌的培养基中只培养出表面光滑的菌落
D．S 型菌表面多糖类荚膜的形成是受DNA(基因)控制
解析：S型菌为原核生物，没有细胞核，A错误；转化产生的S型菌中的capS是由R型菌中的capR发生基因重组产生的，B错误；加入S型菌的DNA和R型活菌的培养基中，一段时间后会看到表面光滑的菌落(S型菌)和表面粗糙的菌落(R型菌)，C错误；基因控制生物的性状，S型菌表面具有多糖类荚膜，荚膜的形成受DNA(基因)控制，D正确。
答案：D
10．(2022·湖北华中师大一附中模拟预测)细菌抵御噬菌体的机理如下图所示：当某些细菌第一次被特定的噬菌体感染后，细菌 Cas2基因开始表达出 Cas2(一种限制酶)，Cas2 会随机低效切断入侵的噬菌体DNA，并将切下的 DNA片段插入CRISPR位点。当再次遭到同种噬菌体入侵时，细菌转录产生的crRNA便会将另一种限制酶(如 Cas9)准确带到入侵者DNA处，并将之切断。下列叙述错误的是( )
A．Cas2切下1个DNA片段的过程中，需破坏4个磷酸二酯键
B．Cas9借助 crRNA识别外来噬菌体身份最可能是依靠碱基互补配对来实现
C．切下的 DNA片段插入CRISPR位点后，会随着细菌DNA的复制而复制
D．上图中 crRNA的模板链最初来源于噬菌体DNA，其翻译的产物是Cas9
解析：切下的DNA片段插入CRISPR位点，相当于基因重组，CRISPR位点转录产生的crRNA将另一种核酸内切酶(如Cas9)准确带到入侵者DNA处，依赖于crRNA与入侵者DNA的碱基互补配对。Cas2切下1个DNA片段的过程中，需要切割DNA片段的两侧，而DNA是双链结构，共破坏4个磷酸二酯键，A正确；由图可知：当细菌再次遭遇同种噬菌体时，由CRISPR位点转录产生的crRNA便会将另一种核酸内切酶准确带到入侵者DNA处，涉及RNA与DNA的结合，与mRNA与DNA模板链的结合的机理类似，利用的是碱基互补配对的原则，B正确；切下的 DNA片段插入CRISPR位点，相当于基因重组，会随着细菌DNA 的复制而复制，C正确；对比两图可知，crRNA是由切下的噬菌体DNA片段插入CRISPR位点后转录形成的，其模板链最初来源于噬菌体DNA，但其翻译产物不是Cas9，Cas9是由细菌基因组中Cas9基因转录翻译形成的，D错误。
答案：D
11．(2022·湖南长郡中学模拟预测)高等植物细胞中的某种RNA聚合酶(RNA聚合酶Ⅳ)与其他类型的RNA聚合酶的作用不同，可在RDR2蛋白复合物的参与下完成如图所示的过程：
DNA单链RNA双链RNA(向导RNA前体)向导RNA基因沉默
结合图示信息，下列叙述错误的是( )
A．①②过程均存在氢键、磷酸二酯键的形成和断裂
B．在被某些病毒侵入的细胞中，可发生类似①或②过程
C．该机制中基因的表达调控属于转录水平的调控
D．若体外合成一段针对某基因的向导RNA导入细胞，可用以研究该基因的功能
解析：分析题图可知，①过程是转录过程， ②过程是以单链RNA为模板合成双链RNA的过程，过程①存在氢键的断裂和磷酸二酯键的形成，但不存在磷酸二酯键的断裂，过程②存在氢键和磷酸二酯键的形成，但不存在氢键和磷酸二酯键的断裂，A错误；某些DNA病毒可以在宿主细胞内进行转录， 发生类似①过程， 如噬菌体，B正确；某些双链RNA病毒可以发生类似②过程， 如呼肠孤病毒能在宿主细胞中以正链RNA为模板合成负链RNA, 形成双链RNA分子， C正确；DNA经过①②加工过程形成双链的向导RNA，向导RNA定位至目标DNA使其甲基化导致基因沉默， 无法转录， 因此该机制中基因的表达调控属于转录水平的调控，C正确； 若体外合成一段针对某基因的向导RNA导入细胞， 该向导RNA可定位至目标基因， 使目标基因甲基化， 最后导致该基因沉默， 故可用以研究该基因的功能，D正确。
答案：A
12．(2022·广东珠海模拟)科学家在对肥胖症进行研究时发现，正常小鼠体内FTO基因的敲除或失活会导致细胞内RNA的甲基化修饰水平增加约20%，同时减少成熟脂肪细胞内脂肪含量，而敲除METTL3基因后，其结果刚好相反。下列相关叙述正确的是( )
A．FTO基因的过量表达会减少脂肪含量
B．mRNA的甲基化不会导致遗传信息的改变
C．FTO与METTL3对脂肪含量的影响属于负反馈调节
D．FTO与METTL3可在转录水平对基因的表达进行调节
解析：分析题意：由“正常小鼠体内FTO基因的敲除或失活会导致细胞内RNA的甲基化修饰水平增加约20%，同时减少成熟脂肪细胞内脂肪含量”可知，FTO基因的表达会导致脂肪含量增加；由“而敲除METTL3基因后，其结果刚好相反(即脂肪含量增加)”可知，METTL3基因表达会减少脂肪含量。据分析可知，FTO基因的过量表达会增加脂肪含量，A错误；mRNA的甲基化修饰不会导致遗传信息的改变，B正确；反馈调节是指在一个系统中，系统本身的工作效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，因此FTO与METTL3对脂肪含量的影响不属于负反馈调节，C错误；FTO与METTL3是通过控制酶的合成进而控制代谢过程的，从而影响细胞中脂肪的含量，D错误。
答案：B
二、综合题
13．(2022·广东模拟预测)我国在水稻育种史上有三次重要的革命，其中最为突出的是在矮杆基因基础上对株型改良，使南方籼稻矮化育种取得了突破，粮食产量翻了一番。科研人员筛选得到一株矮杆水稻突变体wld1，为探究该性状的遗传机制及产生的机理，研究人员开展了如下实验：
(1)将突变体(wld1)与野生型(WT)水稻种植至成熟期，观察到的株高、叶片宽度、茎秆横切如图A—D，据图可知，与野生型水稻相比，矮杆突变体的优点有____________________(答出2点)。在同等条件下，预测________的光合速率更高。
A B
C D
(2)将突变体(wld1)与野生型(WT)进行杂交，获得F1，F1自交得F2，其表现型及数目如表所示，表格中呈现两种亲本杂交类型实验，其目的判断该性状的遗传方式是________ (选填字母：A.细胞核遗传还是细胞质遗传；B.伴性遗传还是常染色遗传；C.细胞核遗传还是细胞质遗传，伴性遗传还是常染色遗传)。据表可知，突变体相关基因发生了________ (填“显性”或“隐性”)突变，其遗传遵循________定律。
亲本杂交类型
wld1(♀)×WT(♂)
wld1(♂)×WT(♀)
F2表现型
野生型
1 264
986
突变型
427
318
(3)经基因定位检测发现，突变体wld1的突变基因WLD1位于5号染色体上。现已知5号染色体SD-1基因突变也会导致植株矮化，形成隐性突变体sd-1。为判断基因WLD1与基因SD-1的是否为等位基因，在不考虑两者基因相互作用的情况下，科研人员仅需将这两种突变体进行杂交，观察并统计子代表现型比例即可进行判断。请完善预期可能结果及结论：________________________________________________________________________。
(4)经突变基因WLD1表达检测发现，与正常基因表达的蛋白质相比，该突变基因指导合成的蛋白质从其组成的193个氨基酸开始至后续氨基酸全部改变，并且由原来的314个氨基酸变为232个氨基酸。从基因结构及表达角度分析，其原因可能是__________________。
(5)综上分析，突变基因WLD1与突变体wld1性状对应的关系可概括为________________________________________________________________________。
解析：(1)由图可知，与野生型水稻相比，矮杆突变体具有茎秆更矮、茎杆更粗(抗倒伏)、叶片更宽、茎秆细胞更致密的优点。因为矮杆突变体的叶片更宽，因此在同等条件下，预测矮杆突变体的光合速率更高。茎秆(2)据表可知，两种亲本杂交类型实验为正反交，正反交可用于判断细胞核遗传还是细胞质遗传，也可以用于判断伴性遗传还是常染色遗传，结合水稻是雌雄同株的生物，没有性染色体，故可知其目的判断该性状的遗传方式是细胞核遗传还是细胞质遗传，故选A。据表可知，亲本杂交类型为wld1(♀)×WT(♂)时，F2野生型∶突变型近似3∶1，亲本杂交类型为wld1(♂)×WT(♀)时，F2野生型∶突变型也近似3∶1，说明突变体相关基因发生了隐性突变，且该性状的遗传方式是细胞核遗传，其遗传遵循基因分离定律。(3)由题可知，基因WLD1与基因SD-1位于同一对同源染色体上，两种突变体进行杂交，即WLD1WLD1×SD1SD1，因为wld1和sd-1都是隐性突变体，若基因WLD1与基因SD1互为等位基因，则子代全是(矮杆)突变型水稻；若基因WLD1与基因SD1互为非等位基因，则子代全是野生型水稻。(4)根据该突变基因指导合成的蛋白质从其组成的193个氨基酸开始至后续氨基酸全部改变，并且由原来的314个氨基酸变为232个氨基酸，说明WLD1基因内部的碱基对可能发生了缺失或增添，使转录出的mRNA中的终止密码子提前出现，导致合成的氨基酸数目减少且氨基酸排序顺序发生改变。(5)综上分析可知，突变基因WLD1决定突变体wld1的多个性状(茎秆高矮、茎秆粗细、叶片宽度、茎秆细胞的致密)，说明突变基因WLD1与突变体wld1性状对应的关系为：基因和性状并不是简单的线性关系，而是一个基因可以控制着多个性状。
答案：(1)茎秆更矮、茎杆更粗(抗倒伏)、叶片更宽、茎秆细胞更致密 突变体
(2)A 隐性 基因分离
(3)若子代全是(矮杆)突变型水稻，则基因WLD1与基因SD-1互为等位基因；若子代全是野生型水稻，基因WLD1与基因SD-1互为非等位基因
(4)WLD1基因内部的碱基对可能发生了缺失或增添，使转录出的mRNA中的终止密码子提前出现
(5)不是简单的线性关系，而是一个基因可以控制着多个性状
14．(2022·长春模拟预测)核酸疫苗(包括DNA疫苗和RNA疫苗)与传统疫苗相比具有很多优点，越来越受到人们的重视。回答下列问题：
(1)DNA疫苗主要包括某种外源抗原基因(DNA片段)和载体。新型冠状病毒是一种单股正链RNA病毒，其刺突蛋白是该病毒入侵人体细胞的关键。若要制备以新型冠状病毒刺突蛋白为靶点的DNA疫苗，首先要经过______________________(填中心法则中遗传信息流动的方向)过程获得相应的DNA片段，该过程的模板是________。
(2)DNA疫苗的作用原理是外源抗原基因进入宿主细胞并通过____________和____________过程产生抗原蛋白，继而引发机体产生特异性免疫反应。
(3)相对于DNA疫苗，RNA疫苗(由外源RNA片段和载体构成)的稳定性差、对冷链运输和储存的要求更高，原因是____________________________。
解析：(1)新型冠状病毒是单股正链RNA病毒，控制其刺突蛋白合成的遗传信息储存在RNA中，要获得储存相应遗传信息的DNA片段，需要以对应的RNA片段为模板，通过逆转录过程合成，该过程中遗传信息流动方向为RNA→DNA。(2)蛋白质的合成过程包括转录和翻译两个步骤，因此，外源抗原基因在宿主细胞内，也需要通过转录和翻译两个过程产生抗原蛋白。(3) DNA是双链结构，而RNA是单链结构，相对于DNA而言，RNA的结构不稳定，容易发生断裂，因此，对冷链运输和储存的要求更高。
答案：(1)RNA→DNA RNA
(2)转录 翻译
(3)RNA是单链的，结构不稳定，易断裂
15．(2022·江苏淮安模拟预测)1990年约根森研究小组利用CHS基因(控制紫色性状)培育转基因紫花矮牵牛。结果转基因紫花矮牵牛不仅没有变得更紫，反而出现了浅紫色、紫白相间，甚至纯白色花朵等多种性状。为了探究原因，进行了相应实验，结果如下。
(1)常用分子杂交技术检测图1中基因转录水平的原理是______________，进而可知转基因植株中既有内源CHS基因，又有外源CHS基因。
(2)据图1电泳图分析，出现白色性状的原因是_______________________________
________________________________________________________________________。
(3)某校学生试图探寻转录被抑制的分子机制，查阅相关资料(图2)，大胆推测可能由于____________导致______________酶未能识别基因，从而不能进行转录。但有些同学查阅资料，提出转录并没有被抑制，而是翻译被干扰(图3)，推测原因是________________
________________________________________________________________________。
(4)mRNA出细胞核穿越__________层磷脂分子，__________(选填“需要”或“不需要”)消耗能量。
(5)大众更喜欢意外培养出的浅紫色矮牵牛，请结合上面的miRNA干扰翻译机制，提出浅紫色矮牵牛的育种方案
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)基因转录得到RNA，分子杂交技术检测基因转录水平的原理是核酸分子之间进行碱基互补配对。(2)由图1可知，2道中内源的条带较粗，而3道中内源的条带较细，说明转基因植株内源CHS基因的转录被抑制，从而出现白色性状。(3)参与转录过程的酶为RNA聚合酶，RNA聚合酶需要结合到启动子上才会驱动转录，结合图2可知，转录启动区域未甲基化则基因表达，转录启动区域甲基化则基因不表达，故可推测由于启动子甲基化导致RNA聚合酶未能识别基因，从而不能进行转录。由图3可知，转录得到的miRNA会与翻译的模板mRNA结合，阻止mRNA与核糖体结合，干扰了翻译。(4)mRNA通过核孔出细胞核，故穿越0层磷脂分子。物质通过核孔运输需要消耗能量。(5)要培养出的浅紫色矮牵牛，则要抑制CHS基因的表达，结合上面的miRNA干扰翻译机制，可知浅紫色矮牵牛的育种方案为设计一段DNA序列，将其导入受体细胞后，转录产生的miRNA会与紫花矮牵牛体内CHS基因转录出的mRNA互补结合，干扰CHS基因转录出的mRNA的翻译，诱导CHS基因沉默，表现出浅紫色性状。
答案：(1)碱基互补配对
(2)转基因植株内源CHS基因的转录被抑制
(3)启动子甲基化 RNA聚合 转录的miRNA与mRNA结合；阻止mRNA与核糖体结合，干扰翻译
(4)0(零) 需要
(5)设计一段DNA序列，将其导入受体细胞后，转录产生的RNA会与紫花矮牵牛体内CHS基因转录出的mRNA互补结合，诱导CHS基因沉默
专题强化练(七) 遗传的分子基础
一、选择题
1．(2022·广州二模)研究表明，细胞周期素依赖性蛋白激酶5(Cdk5)过度表达可导致细胞骨架被破坏，严重时诱发细胞凋亡。肾足细胞数目减少与糖尿病肾病密切相关。为了探究Cdk5对体外培养的小鼠肾足细胞凋亡的影响，研究人员进行了有关实验，相关处理及部分数据如下表。下列叙述错误的是( )
组别
处理条件
细胞凋亡率/%
Cdk5表达水平
1
正常糖
3.69
＋
2
高糖
17.15
＋＋＋＋＋
3
高糖＋空白对照质粒
16.95
＋＋＋＋＋
4
高糖＋Cdk5miRNA质粒
10.34
＋＋＋
注：miRNA是一类微小RNA，在细胞内具有多种重要的调节作用。Cdk5miRNA质粒能减少细胞中Cdk5的表达量。
A．Cdk5过度表达会影响细胞的分裂、分化以及物质运输等生命活动
B．第3组的作用是为了排除质粒本身对肾足细胞Cdk5表达的影响
C．第1、4组数据表明高糖刺激引起肾足细胞凋亡也与Cdk5表达增高有关
D．根据实验推测，Cdk5抑制剂可降低糖尿病引起的肾足细胞的损伤
解析：根据表格数据，高糖和高糖＋空白对照质粒条件下，细胞凋亡率和Cdk5表达水平升高，而高糖＋Cdk5miRNA质粒处理下，细胞凋亡率和Cdk5表达水平降低，说明Cdk5miRNA质粒可以抑制高糖的作用。根据题干信息“Cdk5过度表达可导致细胞骨架被破坏”，而细胞骨架与细胞的分裂、分化以及物质运输等生命活动有关，所以如果Cdk5过度表达，会影响细胞的分裂、分化以及物质运输等生命活动 ，A正确；第3组是用高糖＋空白对照质粒进行实验，主要目的是排除质粒本身对肾足细胞Cdk5表达的影响，B正确；第1和第4组变量不单一，无法得出结论，C错误；根据第4组实验数据可以说明，加入Cdk5miRNA质粒抑制了细胞凋亡，Cdk5miRNA质粒能减少细胞中Cdk5的表达量，且肾足细胞数目减少与糖尿病肾病密切相关，综合以上信息，Cdk5抑制剂可降低糖尿病引起的肾足细胞的损伤，D正确。故选C。
答案：C
2．(2022·广东模拟预测)科学家创建了一个大鼠能对疼痛、热产生反应的神经元DNA片段库，随后将这些DNA片段分别导入原本对辣椒素不敏感的受体细胞中，再检测受体细胞对辣椒素的反应，成功发现了感觉神经元细胞膜上的辣椒素受体trpv1。下列相关叙述正确的是( )
A．依据trpv1中的氨基酸序列，可以准确推出控制合成该蛋白质的基因中碱基的排列顺序
B．控制trpv1合成的基因通过转录和翻译表达出的蛋白质不需要内质网和高尔基体的加工
C．控制trpv1合成的基因能在人体细胞中表达出相同蛋白质，是因为密码子具有简并性
D．控制trpv1 合成的DNA双链中，任意两种不互补碱基之和恒等，并为碱基总数的
解析：将大鼠能对疼痛、热产生反应的神经元DNA片段(包括控制trpv1合成的基因)导入原本对辣椒素不敏感的受体细胞中，发现感觉神经元细胞膜上的辣椒素受体trpv1，该实验过程包括了DNA重组、转录和翻译。转录是以DNA的一条链为模板，以基因为单位，根据碱基互补配对原则形成RNA链的过程。翻译是以mRNA为模板，从起始密码子开始翻译，直至终止密码子结束翻译，且终止密码子不对应氨基酸。由此可见，转录和翻译过程中会有部分遗传信息的损失。基因表达包括转录和翻译两个过程，基因中部分碱基序列未转录成对应的mRNA，另外密码子具有简并性，因此依据trpv1中的氨基酸序列，不能准确推出控制合成该蛋白质的基因中碱基的排列顺序，A错误；辣椒素受体trpv1位于细胞膜上，其合成及分泌需要依次经过核糖体、内质网和高尔基体，因而控制trpv1合成的基因通过转录和翻译表达出的蛋白质需要内质网和高尔基体的加工，B错误；控制trpv1合成的基因能在人体细胞中表达出相同蛋白质，说明密码子在不同生物体中是通用的，C错误；在DNA双链中，由于A＝T, G＝C，所以任意两个不互补碱基之和(如A＋G＝C＋T) 恒等，并为碱基总数的50%，D正确。
答案：D
3．(2022·广州一模)正常情况下ALA合成酶催化甘氨酸与琥珀酰CoA生成ALA，再转化为胆色素原(PBG)，后者可在PBG脱氨酶作用下逐级合成血红素，代谢过程如下图所示：
甘氨酸＋琥珀酰CoAALA→PBG→血红素
急性间隙性卟啉症(AIP)患者由于PBG脱氨酶活性丧失，使细胞内的ALA和PBG不能正常转化为血红素，导致其血红素含量下降；而血红素含量下降调节ALA合成酶表达增强，导致细胞中ALA和PBG积聚，最终导致AIP发生。下列相关叙述正确的是( )
A．基因通过PBG脱氨酶调控血红素的合成体现了基因对性状的直接控制
B．用显微镜观察待测个体染色体的结构可判断PBG脱氨酶基因发生改变
C．PBG脱氨酶活性丧失，使其不能为PBG参加的化学反应提供活化能
D．ALA合成酶基因的表达量与细胞内血红素含量的多少有关
解析：基因通过PBG脱氨酶调控血红素的合成体现了基因对性状的间接控制，A错误；基因改变不能通过显微镜观察，因此用显微镜观察待测个体染色体的结构不能判断PBG脱氨酶基因发生改变，B错误；PBG脱氨酶的作用机理是降低化学反应的活化能，并非为PBG参加的化学反应提供活化能，C错误；ALA合成酶基因的表达量可影响血红素的合成，因此ALA合成酶基因的表达量与细胞内血红素含量的多少有关，D正确。
答案：D
4．(2022·广东华南师大附中三模)大肠杆菌是研究 DNA 的复制特点的理想材料。根据下列有关实验分析，错误的是( )
实验
细菌
培养及取样
操作
实验结果
密度梯度离心和放射自显影
1
大肠杆菌
含 3H标记的dTTP(胸腺嘧啶脱氧核糖核苷三磷酸)的液体培养基，30秒取样
分离DNA，碱性条件变性 (双链分开)
被3H标记的片段，一半是1 000～2 000个碱基的DNA小片段，而另一半则是长很多的DNA 大片段
2
大肠杆菌
含 3H 标记的 dTTP(胸腺嘧啶脱氧核糖核苷三磷酸)的液体培养基，3分钟取样
同上
被3H标记的片段大多数是DNA大片段
3
DNA连接酶突变型大肠杆菌
含3H标记的dTTP(胸腺嘧啶脱氧核糖核苷三磷酸)的液体培养基，3分钟取样
同上
同实验 1
A．科学家用碱变性方法让新合成的单链和模板链分开，即氢键断裂，该过程在大肠杆菌体内是在解旋酶的作用下完成的
B．实验 1 结果表明，DNA 复制过程中，一条链的复制是连续的，另一条链的复制是不连续的
C．实验 2、3 比较表明，大肠杆菌所形成的 1 000～2 000个碱基的小片段子链需要 DNA 连接酶进一步催化连接成新链
D．综合实验 1、2、3，可以说明 DNA 的复制方式是半保留复制
解析：DNA两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，所以用碱变性方法可以让新合成的单链和模板链分开，即氢键断裂，在大肠杆菌体内解旋酶将双螺旋的两条链解开，所以该过程在解旋酶作用下完成，A正确；实验1结果表明，被3H标记的DNA片段， 一半是1 000～2 000个碱基的小片段，另一半是大片段，DNA复制是以两条链为模板，并有两个相反的方向， DNA复制是双向的，因为它的两条链是反向平行的，所以在复制起点处两条链解开时，一条链是5′到3′方向，一条是3′到5′方向，但是酶的识别方向都是5′到3′ ，所以引导链合成的新的DNA是连续的，随从链合成是不连续的，所以说明DNA复制过程中，一条链的复制是连续的，另一条是不连续的，B正确；实验3中，DNA连接酶突变型大肠杆菌缺乏DNA连接酶，实验结果和实验1相同，即被3H标记的片段，一半是1 000～2 000个碱基的DNA小片段，说明这些小片段不能形成大片段，所以分析实验2、3结果，则说明大肠杆菌所形成的1 000～2 000个碱基的小片段子链需要DNA连接酶进一步催化连接成新链，C正确；实验1、2、3不能体现每条子链与对应的模板链构成一个新的DNA分子，即不能说明DNA复制方式为半保留复制，D错误。
答案：D
5．(2022·浙江高三专题检测)“中心法则”反映了遗传信息的传递方向，其中某过程的示意图如下。下列叙述正确的是( )
A．催化该过程的酶为RNA聚合酶
B．a链上任意3个碱基组成一个密码子
C．b链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连
D．该过程中遗传信息从DNA向RNA传递
解析：图示为逆转录过程，催化该过程的酶为逆转录酶，A错误；a(RNA)链上能决定一个氨基酸的3个相邻碱基，组成一个密码子，B错误；b为单链DNA，相邻的两个脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，C正确；该过程为逆转录，遗传信息从RNA向DNA传递，D错误。
答案：C
6．(2022·武汉模拟预测)原核生物的核糖体由大、小两个亚基组成，完整的核糖体上有3个tRNA结合位点，其中氨酰位(A位)是进入核糖体的tRNA结合位点，当tRNA分子所携带的氨基酸形成肽键后，该tRNA就从A位移动到肽酰位(P位)，出口位(E位)是无氨基酸负载的tRNA结合位点，如下图所示，下列说法正确的是( )
A．携带有氨基酸的tRNA会先后占据核糖体的2个tRNA结合位点
B．A位tRNA上携带的氨基酸会转移到位于Р位的tRNA上
C．当终止密码进入A位时由于tRNA不携带氨基酸导致翻译终止
D．由图可知核糖体将沿着mRNA向左移动继续肽链的合成
解析：携带有氨基酸的tRNA会先后占据核糖体的A位点和P位点，最后从E位点离开，因此先后占据核糖体的3个tRNA结合位点，A错误；A位tRNA上携带的氨基酸会转移到位于Р位的tRNA上，与其上的多肽形成肽键，B正确；当终止密码进入A位时没有对应的tRNA，终止密码子给出终止翻译的信号，翻译终止，C错误；由图可知右边tRNA正携带氨基酸进入A位，左边tRNA上空载氨基酸，因此核糖体将沿着mRNA向右移动继续肽链的合成，D错误。
答案：B
7．(2022·湖北恩施第一中学模拟预测)微RNA(miRNA)是真核生物中广泛存在的一类重要的基因表达调控因子。如图表示线虫细胞中微RNA(Lin-4)调控基因Lin-14表达的相关作用机制，最终微RNA(Lin-4)与Lin14 mRNA形成双链。过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A．Lin-4基因调控Lin-14基因选择性表达的结果是Lin14基因转录水平降低
B．用抗原—抗体杂交技术可检测到线虫内Lin4基因表达的蛋白质
C．图中miRNA进入细胞质要消耗一定的能量并需要载体蛋白的参与
D．若应用该原理能抑制鱼类肌间刺相关基因的表达，则可为无小鱼刺鱼类的培育提供新思路
解析：图示为线虫细胞中miRNA(Lin4)调控基因Lin-14表达的相关作用机制，分析图可知，图中①表示由基因到RNA的过程，所以①表示转录过程；②表示miRNA前体1经过加工形成miRNA前体2过程，据此分析答题即可。分析图可知，细胞质中，miRNA与Lin-14 mRNA部分配对，使其翻译受阻，所以Lin-4基因调控Lin-14基因选择性表达的结果是使Lin-14基因翻译水平降低，A错误；分析图可知，Lin-4基因的转录产物经加工后形成miRNAmiRNA*双链，其中miRNA与Lin14 mRNA部分配对，使其翻译受阻，说明Lin-4基因属于调控基因，并没有形成蛋白质，故不能用抗原—抗体杂交技术检测到线虫内Lin-4基因表达的蛋白质，B错误；分析图可知，图中miRNA进入细胞质是通过核孔完成的，不需要载体蛋白的参与，但需要消耗一定的能量，C错误；分析题意可知，若应用该原理能抑制鱼类肌间刺相关基因的表达，就可能抑制鱼类肌间刺的产生，即可为无小鱼刺鱼类的培育提供新思路，D正确。
答案：D
8．(2022·湖北模拟预测)新型肺炎冠状病毒(SARS-CoV-2)是单股正链(＋RNA)病毒，主要依靠其囊膜上刺突蛋白S识别呼吸道上皮细胞膜表面的ACE2受体蛋白，进而入侵人体肺泡及呼吸道上皮细胞。其复制过程如图所示，下列相关分析正确的是( )
A．用32P标记的细菌培养SARSCoV2，可使其核酸带上相应的放射性
B．SARS-CoV-2的遗传信息在传递过程中可能发生碱基A与T的配对
C．SARS-CoV-2在肺泡细胞内增殖时，所需的酶均由宿主细胞DNA指导合成
D．SARS-CoV-2不能入侵皮肤表皮细胞，可能是皮肤表皮细胞膜上缺乏ACE2受体
解析：SARS-CoV-2是动物病毒，不能在细菌中增殖，只能在人的宿主细胞内增殖，A错误；SARS-CoV-2不是逆转录病毒，其遗传信息在传递过程中不会发生碱基A与T的配对，B错误；由图可知，SARS-CoV-2入侵肺泡细胞过程中，所需的酶部分是由自身RNA合成的，如RNA复制酶，C错误；SARS-CoV-2主要入侵肺泡等细胞，不入侵皮肤表皮等组织细胞的原因可能是表皮细胞膜上缺乏ACE2受体，D正确。
答案：D
9．(2022·广东华南师大附中三模)下图为肺炎链球菌不同品系间的转化，在R 型菌转化为 S 型菌的过程中，下列相关叙述正确的是( )
A．加热杀死的S型菌细胞核中DNA降解为多个较短的DNA片段
B．转化产生的S型菌的capS是由R型菌中的capR发生基因突变产生
C．加入S型菌的DNA和R型活菌的培养基中只培养出表面光滑的菌落
D．S 型菌表面多糖类荚膜的形成是受DNA(基因)控制
解析：S型菌为原核生物，没有细胞核，A错误；转化产生的S型菌中的capS是由R型菌中的capR发生基因重组产生的，B错误；加入S型菌的DNA和R型活菌的培养基中，一段时间后会看到表面光滑的菌落(S型菌)和表面粗糙的菌落(R型菌)，C错误；基因控制生物的性状，S型菌表面具有多糖类荚膜，荚膜的形成受DNA(基因)控制，D正确。
答案：D
10．(2022·湖北华中师大一附中模拟预测)细菌抵御噬菌体的机理如下图所示：当某些细菌第一次被特定的噬菌体感染后，细菌 Cas2基因开始表达出 Cas2(一种限制酶)，Cas2 会随机低效切断入侵的噬菌体DNA，并将切下的 DNA片段插入CRISPR位点。当再次遭到同种噬菌体入侵时，细菌转录产生的crRNA便会将另一种限制酶(如 Cas9)准确带到入侵者DNA处，并将之切断。下列叙述错误的是( )
A．Cas2切下1个DNA片段的过程中，需破坏4个磷酸二酯键
B．Cas9借助 crRNA识别外来噬菌体身份最可能是依靠碱基互补配对来实现
C．切下的 DNA片段插入CRISPR位点后，会随着细菌DNA的复制而复制
D．上图中 crRNA的模板链最初来源于噬菌体DNA，其翻译的产物是Cas9
解析：切下的DNA片段插入CRISPR位点，相当于基因重组，CRISPR位点转录产生的crRNA将另一种核酸内切酶(如Cas9)准确带到入侵者DNA处，依赖于crRNA与入侵者DNA的碱基互补配对。Cas2切下1个DNA片段的过程中，需要切割DNA片段的两侧，而DNA是双链结构，共破坏4个磷酸二酯键，A正确；由图可知：当细菌再次遭遇同种噬菌体时，由CRISPR位点转录产生的crRNA便会将另一种核酸内切酶准确带到入侵者DNA处，涉及RNA与DNA的结合，与mRNA与DNA模板链的结合的机理类似，利用的是碱基互补配对的原则，B正确；切下的 DNA片段插入CRISPR位点，相当于基因重组，会随着细菌DNA 的复制而复制，C正确；对比两图可知，crRNA是由切下的噬菌体DNA片段插入CRISPR位点后转录形成的，其模板链最初来源于噬菌体DNA，但其翻译产物不是Cas9，Cas9是由细菌基因组中Cas9基因转录翻译形成的，D错误。
答案：D
11．(2022·湖南长郡中学模拟预测)高等植物细胞中的某种RNA聚合酶(RNA聚合酶Ⅳ)与其他类型的RNA聚合酶的作用不同，可在RDR2蛋白复合物的参与下完成如图所示的过程：
DNA单链RNA双链RNA(向导RNA前体)向导RNA基因沉默
结合图示信息，下列叙述错误的是( )
A．①②过程均存在氢键、磷酸二酯键的形成和断裂
B．在被某些病毒侵入的细胞中，可发生类似①或②过程
C．该机制中基因的表达调控属于转录水平的调控
D．若体外合成一段针对某基因的向导RNA导入细胞，可用以研究该基因的功能
解析：分析题图可知，①过程是转录过程， ②过程是以单链RNA为模板合成双链RNA的过程，过程①存在氢键的断裂和磷酸二酯键的形成，但不存在磷酸二酯键的断裂，过程②存在氢键和磷酸二酯键的形成，但不存在氢键和磷酸二酯键的断裂，A错误；某些DNA病毒可以在宿主细胞内进行转录， 发生类似①过程， 如噬菌体，B正确；某些双链RNA病毒可以发生类似②过程， 如呼肠孤病毒能在宿主细胞中以正链RNA为模板合成负链RNA, 形成双链RNA分子， C正确；DNA经过①②加工过程形成双链的向导RNA，向导RNA定位至目标DNA使其甲基化导致基因沉默， 无法转录， 因此该机制中基因的表达调控属于转录水平的调控，C正确； 若体外合成一段针对某基因的向导RNA导入细胞， 该向导RNA可定位至目标基因， 使目标基因甲基化， 最后导致该基因沉默， 故可用以研究该基因的功能，D正确。
答案：A
12．(2022·广东珠海模拟)科学家在对肥胖症进行研究时发现，正常小鼠体内FTO基因的敲除或失活会导致细胞内RNA的甲基化修饰水平增加约20%，同时减少成熟脂肪细胞内脂肪含量，而敲除METTL3基因后，其结果刚好相反。下列相关叙述正确的是( )
A．FTO基因的过量表达会减少脂肪含量
B．mRNA的甲基化不会导致遗传信息的改变
C．FTO与METTL3对脂肪含量的影响属于负反馈调节
D．FTO与METTL3可在转录水平对基因的表达进行调节
解析：分析题意：由“正常小鼠体内FTO基因的敲除或失活会导致细胞内RNA的甲基化修饰水平增加约20%，同时减少成熟脂肪细胞内脂肪含量”可知，FTO基因的表达会导致脂肪含量增加；由“而敲除METTL3基因后，其结果刚好相反(即脂肪含量增加)”可知，METTL3基因表达会减少脂肪含量。据分析可知，FTO基因的过量表达会增加脂肪含量，A错误；mRNA的甲基化修饰不会导致遗传信息的改变，B正确；反馈调节是指在一个系统中，系统本身的工作效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，因此FTO与METTL3对脂肪含量的影响不属于负反馈调节，C错误；FTO与METTL3是通过控制酶的合成进而控制代谢过程的，从而影响细胞中脂肪的含量，D错误。
答案：B
二、综合题
13．(2022·广东模拟预测)我国在水稻育种史上有三次重要的革命，其中最为突出的是在矮杆基因基础上对株型改良，使南方籼稻矮化育种取得了突破，粮食产量翻了一番。科研人员筛选得到一株矮杆水稻突变体wld1，为探究该性状的遗传机制及产生的机理，研究人员开展了如下实验：
(1)将突变体(wld1)与野生型(WT)水稻种植至成熟期，观察到的株高、叶片宽度、茎秆横切如图A—D，据图可知，与野生型水稻相比，矮杆突变体的优点有____________________(答出2点)。在同等条件下，预测________的光合速率更高。
A B
C D
(2)将突变体(wld1)与野生型(WT)进行杂交，获得F1，F1自交得F2，其表现型及数目如表所示，表格中呈现两种亲本杂交类型实验，其目的判断该性状的遗传方式是________ (选填字母：A.细胞核遗传还是细胞质遗传；B.伴性遗传还是常染色遗传；C.细胞核遗传还是细胞质遗传，伴性遗传还是常染色遗传)。据表可知，突变体相关基因发生了________ (填“显性”或“隐性”)突变，其遗传遵循________定律。
亲本杂交类型
wld1(♀)×WT(♂)
wld1(♂)×WT(♀)
F2表现型
野生型
1 264
986
突变型
427
318
(3)经基因定位检测发现，突变体wld1的突变基因WLD1位于5号染色体上。现已知5号染色体SD-1基因突变也会导致植株矮化，形成隐性突变体sd-1。为判断基因WLD1与基因SD-1的是否为等位基因，在不考虑两者基因相互作用的情况下，科研人员仅需将这两种突变体进行杂交，观察并统计子代表现型比例即可进行判断。请完善预期可能结果及结论：________________________________________________________________________。
(4)经突变基因WLD1表达检测发现，与正常基因表达的蛋白质相比，该突变基因指导合成的蛋白质从其组成的193个氨基酸开始至后续氨基酸全部改变，并且由原来的314个氨基酸变为232个氨基酸。从基因结构及表达角度分析，其原因可能是__________________。
(5)综上分析，突变基因WLD1与突变体wld1性状对应的关系可概括为________________________________________________________________________。
解析：(1)由图可知，与野生型水稻相比，矮杆突变体具有茎秆更矮、茎杆更粗(抗倒伏)、叶片更宽、茎秆细胞更致密的优点。因为矮杆突变体的叶片更宽，因此在同等条件下，预测矮杆突变体的光合速率更高。茎秆(2)据表可知，两种亲本杂交类型实验为正反交，正反交可用于判断细胞核遗传还是细胞质遗传，也可以用于判断伴性遗传还是常染色遗传，结合水稻是雌雄同株的生物，没有性染色体，故可知其目的判断该性状的遗传方式是细胞核遗传还是细胞质遗传，故选A。据表可知，亲本杂交类型为wld1(♀)×WT(♂)时，F2野生型∶突变型近似3∶1，亲本杂交类型为wld1(♂)×WT(♀)时，F2野生型∶突变型也近似3∶1，说明突变体相关基因发生了隐性突变，且该性状的遗传方式是细胞核遗传，其遗传遵循基因分离定律。(3)由题可知，基因WLD1与基因SD-1位于同一对同源染色体上，两种突变体进行杂交，即WLD1WLD1×SD1SD1，因为wld1和sd-1都是隐性突变体，若基因WLD1与基因SD1互为等位基因，则子代全是(矮杆)突变型水稻；若基因WLD1与基因SD1互为非等位基因，则子代全是野生型水稻。(4)根据该突变基因指导合成的蛋白质从其组成的193个氨基酸开始至后续氨基酸全部改变，并且由原来的314个氨基酸变为232个氨基酸，说明WLD1基因内部的碱基对可能发生了缺失或增添，使转录出的mRNA中的终止密码子提前出现，导致合成的氨基酸数目减少且氨基酸排序顺序发生改变。(5)综上分析可知，突变基因WLD1决定突变体wld1的多个性状(茎秆高矮、茎秆粗细、叶片宽度、茎秆细胞的致密)，说明突变基因WLD1与突变体wld1性状对应的关系为：基因和性状并不是简单的线性关系，而是一个基因可以控制着多个性状。
答案：(1)茎秆更矮、茎杆更粗(抗倒伏)、叶片更宽、茎秆细胞更致密 突变体
(2)A 隐性 基因分离
(3)若子代全是(矮杆)突变型水稻，则基因WLD1与基因SD-1互为等位基因；若子代全是野生型水稻，基因WLD1与基因SD-1互为非等位基因
(4)WLD1基因内部的碱基对可能发生了缺失或增添，使转录出的mRNA中的终止密码子提前出现
(5)不是简单的线性关系，而是一个基因可以控制着多个性状
14．(2022·长春模拟预测)核酸疫苗(包括DNA疫苗和RNA疫苗)与传统疫苗相比具有很多优点，越来越受到人们的重视。回答下列问题：
(1)DNA疫苗主要包括某种外源抗原基因(DNA片段)和载体。新型冠状病毒是一种单股正链RNA病毒，其刺突蛋白是该病毒入侵人体细胞的关键。若要制备以新型冠状病毒刺突蛋白为靶点的DNA疫苗，首先要经过______________________(填中心法则中遗传信息流动的方向)过程获得相应的DNA片段，该过程的模板是________。
(2)DNA疫苗的作用原理是外源抗原基因进入宿主细胞并通过____________和____________过程产生抗原蛋白，继而引发机体产生特异性免疫反应。
(3)相对于DNA疫苗，RNA疫苗(由外源RNA片段和载体构成)的稳定性差、对冷链运输和储存的要求更高，原因是____________________________。
解析：(1)新型冠状病毒是单股正链RNA病毒，控制其刺突蛋白合成的遗传信息储存在RNA中，要获得储存相应遗传信息的DNA片段，需要以对应的RNA片段为模板，通过逆转录过程合成，该过程中遗传信息流动方向为RNA→DNA。(2)蛋白质的合成过程包括转录和翻译两个步骤，因此，外源抗原基因在宿主细胞内，也需要通过转录和翻译两个过程产生抗原蛋白。(3) DNA是双链结构，而RNA是单链结构，相对于DNA而言，RNA的结构不稳定，容易发生断裂，因此，对冷链运输和储存的要求更高。
答案：(1)RNA→DNA RNA
(2)转录 翻译
(3)RNA是单链的，结构不稳定，易断裂
15．(2022·江苏淮安模拟预测)1990年约根森研究小组利用CHS基因(控制紫色性状)培育转基因紫花矮牵牛。结果转基因紫花矮牵牛不仅没有变得更紫，反而出现了浅紫色、紫白相间，甚至纯白色花朵等多种性状。为了探究原因，进行了相应实验，结果如下。
(1)常用分子杂交技术检测图1中基因转录水平的原理是______________，进而可知转基因植株中既有内源CHS基因，又有外源CHS基因。
(2)据图1电泳图分析，出现白色性状的原因是_______________________________
________________________________________________________________________。
(3)某校学生试图探寻转录被抑制的分子机制，查阅相关资料(图2)，大胆推测可能由于____________导致______________酶未能识别基因，从而不能进行转录。但有些同学查阅资料，提出转录并没有被抑制，而是翻译被干扰(图3)，推测原因是________________
________________________________________________________________________。
(4)mRNA出细胞核穿越__________层磷脂分子，__________(选填“需要”或“不需要”)消耗能量。
(5)大众更喜欢意外培养出的浅紫色矮牵牛，请结合上面的miRNA干扰翻译机制，提出浅紫色矮牵牛的育种方案
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)基因转录得到RNA，分子杂交技术检测基因转录水平的原理是核酸分子之间进行碱基互补配对。(2)由图1可知，2道中内源的条带较粗，而3道中内源的条带较细，说明转基因植株内源CHS基因的转录被抑制，从而出现白色性状。(3)参与转录过程的酶为RNA聚合酶，RNA聚合酶需要结合到启动子上才会驱动转录，结合图2可知，转录启动区域未甲基化则基因表达，转录启动区域甲基化则基因不表达，故可推测由于启动子甲基化导致RNA聚合酶未能识别基因，从而不能进行转录。由图3可知，转录得到的miRNA会与翻译的模板mRNA结合，阻止mRNA与核糖体结合，干扰了翻译。(4)mRNA通过核孔出细胞核，故穿越0层磷脂分子。物质通过核孔运输需要消耗能量。(5)要培养出的浅紫色矮牵牛，则要抑制CHS基因的表达，结合上面的miRNA干扰翻译机制，可知浅紫色矮牵牛的育种方案为设计一段DNA序列，将其导入受体细胞后，转录产生的miRNA会与紫花矮牵牛体内CHS基因转录出的mRNA互补结合，干扰CHS基因转录出的mRNA的翻译，诱导CHS基因沉默，表现出浅紫色性状。
答案：(1)碱基互补配对
(2)转基因植株内源CHS基因的转录被抑制
(3)启动子甲基化 RNA聚合 转录的miRNA与mRNA结合；阻止mRNA与核糖体结合，干扰翻译
(4)0(零) 需要
(5)设计一段DNA序列，将其导入受体细胞后，转录产生的RNA会与紫花矮牵牛体内CHS基因转录出的mRNA互补结合，诱导CHS基因沉默
相关试卷
2024届高考生物二轮专题复习与测试专题强化练七遗传的分子基础： 这是一份2024届高考生物二轮专题复习与测试专题强化练七遗传的分子基础，共12页。试卷主要包含了单选题，六倍体突变，属于染色体数目变异等内容，欢迎下载使用。
2023高考生物二轮专题复习与测试专题强化练十五发酵工程： 这是一份2023高考生物二轮专题复习与测试专题强化练十五发酵工程，共11页。
2023高考生物二轮专题复习与测试专题强化练十四实验与探究： 这是一份2023高考生物二轮专题复习与测试专题强化练十四实验与探究，共12页。试卷主要包含了选择题，综合题等内容，欢迎下载使用。
