文档内容
第 09 讲 遗传的分子基础
目 录
01 基因的本质 1
02 基因的表达 5
01 基因的本质
1．DNA的一级结构是指核苷酸按照一定的排列顺序，连接形成多核苷酸。核苷酸之间的连接方式是一个
核苷酸的3'—OH与下一个核苷酸的5'位磷酸形成3'，5'-磷酸二酯键如图所示，图中物质代表DNA分子的
是
A．① B．② C．③ D．④
2．图甲是将加热杀死的S型细菌与R型活菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化；图乙是噬菌体
侵染细菌实验的部分操作步骤。有关叙述错误的是（ ）A．图甲中，ab对应时间段内，小鼠体内还没有形成大量抗R型细菌的物质
B．图甲中，后期出现的大量S型细菌是由R型细菌转化并增殖而来的
C．图乙中，沉淀物中新形成的子代噬菌体一定不具有放射性
D．若只用32P标记亲代噬菌体，则子代噬菌体中大部分具有放射性
3．下列有关遗传物质探索历程的叙述，错误的是（ ）
A．肺炎链球菌的体内转化实验证明DNA是遗传物质
B．艾弗里在肺炎链球菌的转化实验中运用了自变量控制的减法原理
C．烟草花叶病毒（TMV）的重建实验证明了RNA是烟草花叶病毒的遗传物质
D．用32P标记的噬菌体侵染未被标记的细菌，保温时间过长或过短，上清液放射性都会升高
4．赫尔希和蔡斯利用同位素标记的T2噬菌体侵染未标记细菌的部分实验过程如图1所示，实验过程中搅
拌时间与放射性强弱关系的曲线如图2所示。下列叙述错误的是（ ）
A．由图1实验结果可知，标记的物质是噬菌体中的DNA
B．图1中的搅拌器的作用是将大肠杆菌与亲代噬菌体外壳分离
C．图2中上清液P含量为20%，原因可能是部分标记的噬菌体还没侵染细菌
D．若搅拌5min时被感染的细菌含量下降到90%，则上清液S含量会增加
5．核酸是遗传信息的携带者，下列有关说法正确的是（ ）
A．真核细胞内的每个DNA分子中都有两个游离的磷酸基团
B．DNA分子复制时，引物与模板链的5'端配对结合
C．对HIV而言，基因就是有遗传效应的RNA片段D．人类基因组计划需要测定22条常染色体和1条性染色体上的全部基因的碱基序列
6．下列有关基因的说法，错误的是（ ）
A．某基因由140对碱基构成，则该基因碱基排列顺序有4140种
B．在细胞中基因是有遗传效应的DNA片段，大部分基因位于染色体上
C．一般来说，不同生物的DNA分子的稳定性与氢键数目有关
D．摩尔根和他的学生们发明了测定基因在染色体上的相对位置的方法
7．科学家在研究双链DNA复制条件的过程中，曾做过这样的实验：
①把高能的磷酸基团接到4种脱氧核苷酸上，合成4种脱氧核苷三磷酸；
②将①中的化合物置于试管中，再加入DNA聚合酶和Mg2+，提供适宜的条件。
下列相关分析错误的是（ ）
A．①中的4种脱氧核苷三磷酸提供了DNA复制的原料和能量
B．②中DNA聚合酶的作用是把单个脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链
C．适宜的条件是指适宜的温度、pH等，能保持DNA聚合酶的活性
D．还需向试管中加入DNA的一条链作为模板，新合成的链与模板链互补
8．脊髓灰质炎病毒是一种由RNA和蛋白质构成的病毒，其侵染宿主细胞后，蛋白质外壳会留在细胞外。
研究者分别用35S或32P标记的脊髓灰质炎病毒侵染未标记的宿主细胞，保温适当时间后进行搅拌、离心，
检查上清液和沉淀物中的放射性。下列叙述正确的是（ ）
A．可在分别含有放射性35S和32P的培养液中培养脊髓灰质炎病毒
B．搅拌的目的是让吸附在宿主细胞表面的RNA与蛋白质分离
C．35S标记的脊髓灰质炎病毒侵染细胞后，上清液放射性含量较低
D．32P标记的脊髓灰质炎病毒侵染细胞后，子代病毒大多不具有放射性
9．关于1952年赫尔希和蔡斯所做的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，叙述错误的是（ ）
A．噬菌体侵染细菌实验不能证明DNA是主要的遗传物质
B．T2噬菌体不能直接利用培养基中含35S的氨基酸合成子代蛋白质
C．32P标记的噬菌体与细菌混合，沉淀物中的放射性随子代噬菌体代数的增多而增强
D．35S标记的噬菌体与细菌混合，搅拌离心得到的沉淀物也可能出现少量放射性
10．双脱氧核苷三磷酸（如图甲）在人工合成DNA体系中，可脱去两个磷酸基团形成焦磷酸和双脱氧核
苷酸并释放能量，双脱氧核苷酸可使DNA子链延伸终止。在人工合成DNA体系中，有适量某单链模板、
某一种双脱氧核件三磷酸（ddNTP）和四种正常脱氧核苷三磷酸（dNTP），反应终止时对合成的不同长度
子链进行电泳（结果如图乙）。下列说法正确的是（ ）A．ddNTP和dNTP的区别是ddNTP的五碳糖上无氧原子
B．双脱氧核苷酸无法与模板链发生碱基互补配对，导致子链延伸终止
C．人工合成DNA体系中必须要加入ATP以供能
D．据图乙推测，模板链的碱基序列为3'-ATGATGCGAT-5’
11．柳穿鱼植株A、B决定花形态结构的Lcyc基因的碱基序列完全相同，但在开花期植株A的Lcyc基因
表达而表现出唇形花冠，植株B的Lcyc基因不表达而表现出辐射状花冠。植株B的Lcyc基因不表达的原
因是它被高度甲基化（Lcyc基因有多个碱基连接了甲基基团）
将植株A、B杂交，F 的花均与植株A的相似，F 自交获得的F，F 中大多数植株的花与A相似，少部分
1 1 2 2
与植株B相似。
(1)植株B的Lcyc基因高度甲基化而不能与RNA聚合酶结合，由此推断植株B的基因不表达最可能是
（填“转录”或“翻译”）过程受阻。
(2)根据植株A和B的杂交实验结果可知：与植株B的Lcyc基因相比，植株A的Lcyc基因相当于
（填“显性”或“隐性”）基因。
(3)科学家把柳穿鱼花色遗传的这类遗传现象称作表观遗传。你认为表观遗传的特点有____________。
A．基因碱基序列保持不变 B．基因表达发生改变
C．表现型发生改变 D．基因表达和表现型的改变可遗传
(4)有人认为“基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异与表观遗传有关”。你是否赞成此观点?
。
02基因的表达
1．miRNA是细胞中具有调控功能的非编码RNA，个体发育的不同阶段会产生不同的miRNA。该物质与沉默复合物结合后，可导致与之互补的mRNA降解。下列分析错误的是（ ）
A．miRNA前体的加工过程中有磷酸二酯键断裂
B．miRNA通过碱基互补配对识别mRNA
C．miRNA的调控与细胞分化有关
D．miRNA通过抑制基因的转录实现调控
2．（2024·广西南宁一模）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．（2024·四川内江一模）DNA是绝大多数生物的遗传物质，蕴含着大量的遗传信息。下列有关叙述错误
的是（ ）
A．能自我复制是DNA作为遗传物质的必备条件
B．DNA中的遗传信息不一定都会传递给mRNA
C．DNA中遗传信息的准确传递依赖于碱基互补配对原则
D．DNA的碱基序列改变，一定会导致表达的蛋白质改变
4．大肠杆菌核糖体蛋白与rRNA分子亲和力较强，二者组装成核糖体。当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，
核糖体蛋白可通过结合到自身mRNA分子上的核糖体结合位点而产生翻译抑制。下列叙述正确的是（ ）A．DNA转录时大肠杆菌中核酸和蛋白质形成复合物，组成成分与核糖体相同
B．一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多种肽链
C．编码该核糖体蛋白的基因转录生成mRNA，同时与核糖体结合进行翻译
D．细胞中缺乏足够的rRNA分子时，rRNA和核糖体蛋白数量将无法保持平衡
5．翻译过程如图所示，其中反密码子第1位碱基常为次黄嘌呤（I），与密码子第3位碱基A、U、C皆可
配对，这种现象称为密码子的摆动性。下列相关叙述错误的是（ ）
A．tRNA分子内部能发生碱基互补配对
B．反密码子为5'-CAU-3'的tRNA可转运多种氨基酸
C．一种反密码子可以识别不同的密码子
D．密码子的摆动性增加了配对的灵活性，有利于保持物种遗传的稳定性
6．（2023·河北衡水一模）非编码RNA包括微小RNA与长链RNA，其中的微小RNA（miRNA）可以影
响基因表达。miRNA与mRNA的3′端非翻译区的互补序列结合并切割mRNA，进而影响蛋白质的合成。
下列相关叙述正确的是（ ）
A．非编码RNA是以DNA的一条链为模板在RNA酶的催化下合成
B．miRNA通过影响基因的转录抑制蛋白质的合成
C．正常情况下，一个核糖体可以相继结合多个mRNA，同时进行多条肽链的合成
D．利用miRNA的功能研发新的体内递送方法，可寻求对肿瘤进行干预治疗的方法
7．（2024·四川成都一模）磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）是某油料作物细胞中的一种中间代谢产物，在两对
独立遗传的基因（A和a、B和b）的控制下，可转化为油脂或蛋白质。某科研小组通过RNA干扰的方式
获得了产油率更高的品种，基本原理如下图所示。下列说法正确的是（ ）A．产油率高植株和产蛋白高植株的基因型分别为AAbb、aaBB
B．图示中过程①与过程②所需要的嘧啶核苷酸数量相同
C．该研究通过抑制基因B表达过程中的翻译阶段来提高产油率
D．图示表明基因可通过控制蛋白质和脂质的合成直接控制性状
8．2023年8月我国科研人员发现肠癌DNA甲基化调控的新机制，如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．肠癌细胞只会有原癌基因而没有抑癌基因
B．TET2从细胞质进入细胞核不需要消耗能量
C．激活的β-catenin.蛋白能够促进TET2入核并催化抑癌基因去甲基化
D．DNA甲基化引起表观遗传现象主要是通过影响遗传信息翻译过程实现
9．基因转录形成mRNA后，一条mRNA上可能同时串联多个核糖体进行翻译过程，形成多聚核糖体（如
下图所示）。下列相关叙述合理的是（ ）
A．细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板﹐提高转录效率
B．一个mRNA分子上可以结合多个核糖体，缩短合成一条肽链所需要的时间
C．图示翻译过程中，各核糖体从mRNA的5’端向3’端移动
D．由核基因转录形成的mRNA，在转录完成之前即可连接核糖体进行翻译
10．β-地中海贫血症是一种由β-珠蛋白基因突变引起的单基因遗传病，部分患者该基因的编码链中与β-珠蛋白第71-72位氨基酸有关的编码序列间插入了一个A（如图），UAG/UGA为终止密码子。下列叙述正
确的是（ ）
A．突变后参与该基因表达的tRNA种类可能减少
B．编码链中插入A会导致mRNA对应位点插入U
C．mRNA在细胞核内加工时对应的异常序列会被剪切
D．该异常序列不会影响基因表达产物的空间结构
11．（2023·山东聊城三模）科学家将在太空微重力环境下生长11天的拟南芥幼苗带回地球培育，观察发
现拟南芥主根长度变化在F₂代中仍有保留，其中参与硝酸盐信号传导的基因TGA4和TGA1甲基化水平升
高，基因表达量显著增加。下列说法错误的是（ ）
A．DNA甲基化可以在不改变基因碱基序列的前提下实现对基因表达的调控
B．基因TGA4和TGA1的甲基化可能促进了RNA聚合酶对启动子的识别与结合
C．基因甲基化变化是拟南芥在微重力环境下发生的适应性变化
D．TGA4和TGA1基因可能促进了后代氮吸收和主根的生长
12．大肠杆菌中的β-半乳糖苷酶（Z）、半乳糖苷透性酶（Y）和转乙酰基酶（A）的编码基因lacZ、
lacY、lacA依次连接在一起，这三个基因称为结构基因。操纵子学说主张转录是从启动子（P）开始，并
受操纵基因（O）和调节基因（I）控制的。依次排列的P、O、Z、Y、A序列片段便构成了乳糖操纵子，
结构如图所示，×代表抑制。分析并回答下列问题：
(1)图中①过程主要发生在 中，②过程中参与的RNA至少有 种。基因I表达生成的阻遏物会在 （填“转录”或“翻译”）水平上抑制结构基因的表达。
(2)mRNAⅡ上核糖体移动的方向是从 （填“a→b”或“b→a”）。
(3)乳糖可作为大肠杆菌的能源物质，lacZ编码的β半乳糖苷酶可水解乳糖。当环境中存在乳糖时，大肠杆
菌的乳糖操纵子的调节机制可维持细胞中结构基因表达产物水平的相对稳定，据图分析，该调节过程可表
述为 。该过程属于 （填“正反馈”或“负反馈”）调节。
13．大肠杆菌部分基因表达受环境因素影响，研究者通过麦芽糖操纵子模型（如图1所示）解释大肠杆菌
对麦芽糖降解相关基因表达的调节，请读图回答下列问题：
(1)图1中①过程的原料是 ，启动子片段在①过程为 酶提供识别和结合的位点，结构基因
在进行①过程时，模板链是 ，②过程进行的场所是 。
(2)操纵基因本身不表达，在操纵基因上结合激活蛋白时，结构基因才可以表达，激活蛋白在 （选
填“不结合麦芽糖时”或“结合麦芽糖时”）才可以与操纵基因结合，这种调节方式的意义是 。
(3)图1中的基因全部正常表达，至少需要 段启动子序列，图示全部mRNA上至少需要有
个起始密码子。
(4)麦芽糖操纵子模型提出后，实践中发现，仅当环境中葡萄糖缺乏时，大肠杆菌才可能表达麦芽糖降解相
关基因，称为“葡萄糖效应”，研究者在启动子上游发现了CAP位点来解释这一现象。读图2分析“葡萄
糖效应”出现的原因是 。
(5)若将大肠杆菌培养在既有葡萄糖又有麦芽糖的培养基中，其生长曲线如图3所示，结构基因会在图3中
的 （选填“仅A时段”“仅B时段”“A时段和B时段”）表达。
14．（2023·上海普陀一模）材料一：放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾
病。一项新的研究表明，circRNA 可以通过 miRNA 调控P基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制见图，补充信息：①前体mRNA 可被剪切成circRNA 等多种RNA
材料二：氟比洛芬酯（FA）是一种非甾体类药物，研究人员欲探究FA 是否能通过影响心肌细胞中P基因
的表达，从而治疗放射性心脏损伤。
综合利用所学知识以及场景一中的信息，书写一段文字，这段文字中需要包含以下要点：
(1)根据图像简述此调控机制
(2)简述circRNA的作用机理
(3)利用所学知识，简述P基因mRNA表达为P蛋白的具体过程
(4)根据材料一，试提出治疗放射性心脏损伤的思路 。
(5)根据材料二中的实验，请设计实验，并预测结果 。
