专题08 遗传的分子基础-五年（2019-2023）高考生物真题分项汇编（全国通用）（解析版）

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专题 08 遗传的分子基础
考点
1 DNA
的结构与复制
〖2023 年高考真题〗
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
【答案】D
【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·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
【答案】C
【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。
3．（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_________________________。
【答案】(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
【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。
〖2022 年高考真题〗
4．（2022·重庆·统考高考真题）下列发现中，以 DNA 双螺旋结构模型为理论基础的是（™™™™）
A．遗传因子控制性状 B．基因在染色体上
C．DNA 是遗传物质 D．DNA 半保留复制
【答案】D
【解析】孟德尔利用假说—演绎法提出了生物的性状是由遗传因子控制的，总结出了分离定律，并未以
DNA 双螺旋结构模型为理论基础，A不符合题意；萨顿根据基因与染色体的平行关系，运用类比推理法得
出基因位于染色体上的推论，并未以DNA 双螺旋结构模型为理论基础，B不符合题意；艾弗里、赫尔希和
蔡斯等科学家，设法将 DNA 和蛋白质分开，单独、直接地研究它们的作用，证明了DNA 是遗传物质，并
未以DNA 双螺旋结构模型为理论基础，C不符合题意；沃森和克里克成功构建DNA 双螺旋结构模型，并
进一步提出了DNA 半保留复制的假说， DNA 半保留复制，以 DNA 双螺旋结构模型为理论基础，D符合
题意。
5．（2022·河北·统考高考真题）关于遗传物质 DNA 的经典实验，叙述错误的是（　　）
A．摩尔根依据果蝇杂交实验结果首次推理出基因位于染色体上
B．孟德尔描述的“遗传因子”与格里菲思提出的“转化因子”化学本质相同
C．肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体浸染细菌实验均采用了能区分DNA 和蛋白质的技术
D．双螺旋模型的碱基互补配对原则解释了DNA 分子具有稳定的直径
【答案】A
【解析】摩尔根通过假说—演绎法利用果蝇杂交遗传实验证明了基因位于染色体上，A错误；孟德尔描述
的“遗传因子”实质是基因，基因是有遗传效应的DNA 片段，格里菲思提出的“转化因子”是 DNA，两
者化学本质相同，B正确；肺炎双球菌体外转化实验利用酶解法去掉 DNA 或者DNA 蛋白质，噬菌体浸染
细菌实验利用同位素标记法区分DNA 和蛋白质，两者均采用了能区分DNA 和蛋白质的技术，C正确；
DNA 两条链上的碱基由氢键连接形成碱基对，且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则，使
DNA 分子具有稳定的直径，D正确。
6．（2022·浙江·高考真题）某同学欲制作DNA 双螺旋结构模型，已准备了足够的相关材料，下列叙述正
确的是（™™™™）
A．在制作脱氧核苷酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基
B．制作模型时，鸟嘌呤与胞嘧啶之间用 2个氢键连接物相连
C．制成的模型中，腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和
D．制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧
【答案】C
【解析】在制作脱氧核苷酸时，需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基，A错误；鸟嘌呤和胞嘧啶之间由 3个氢
键连接，B错误；DNA 的两条链之间遵循碱基互补配对原则，即 A=T、C=G，故在制作的模型中
A+C=G+T，C正确；DNA 分子中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，D
错误。
7．（2022·广东·高考真题）λ噬菌体的线性双链 DNA 两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌
后其 DNA 会自连环化（如图），该线性分子两端能够相连的主要原因是（™™™™）
A．单链序列脱氧核苷酸数量相等
B．分子骨架同为脱氧核糖与磷酸
C．单链序列的碱基能够互补配对
D．自连环化后两条单链方向相同
【答案】C
【解析】单链序列脱氧核苷酸数量相等、分子骨架同为脱氧核糖与磷酸交替连接，不能决定该线性 DNA
分子两端能够相连，AB 错误；据图可知，单链序列的碱基能够互补配对，决定该线性 DNA 分子两端能够
相连，C正确；DNA 的两条链是反向的，因此自连环化后两条单链方向相反，D错误。
8．（2022·广东·高考真题）下列关于遗传学史上重要探究活动的叙述，错误的是（™™™™）
A．孟德尔用统计学方法分析实验结果发现了遗传规律
B．摩尔根等基于性状与性别的关联证明基因在染色体上
C．赫尔希和蔡斯用对比实验证明 DNA 是遗传物质
D．沃森和克里克用DNA 衍射图谱得出碱基配对方式
【答案】D
【解析】孟德尔用统计学方法分析杂合子自交子代的表现型及比例，发现了遗传规律，A正确；摩尔根等
基于果蝇眼色与性别的关联，证明了基因在染色体上，B正确；赫尔希和蔡斯分别用 32P和35S标记 T2 噬
菌体DNA 和蛋白质，通过对比两组实验结果，证明了DNA 是遗传物质，C正确；沃森和克里克用DNA
衍射图谱得出了DNA 的螺旋结构，D错误。
9．（2022·海南·统考高考真题）科学家曾提出DNA 复制方式的三种假说：全保留复制、半保留复制和分
散复制（图 1）。对此假说，科学家以大肠杆菌为实验材料，进行了如下实验（图 2）：
摘要：

专题08遗传的分子基础考点1DNA的结构与复制〖2023年高考真题〗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...

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