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第六单元 遗传的物质基础
单元练
（时间：60分钟，满分：100分）
一、选择题（本题共25小题，每小题2分，共50分。）
1．得出“DNA是主要的遗传物质”这个结论的主要原因是（ ）
A．细胞内既有DNA又有RNA，其中DNA是主要的遗传物质
B．真核生物的遗传物质是DNA，原核生物的遗传物质是RNA
C．细胞生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是RNA
D．除了极少数RNA病毒，其余所有生物的遗传物质都是DNA
【答案】D
【分析】核酸分为DNA和RNA，DNA主要分布在细胞核，基本组成单位是脱氧核苷酸，具有储存遗传信
息的功能；RNA主要分布在细胞质，基本组成单位是核糖核苷酸，具有转运、催化、翻译模板等功能。
【详解】A、细胞生物的遗传物质都是DNA,不能得出这个结论，A错误；
B、真核生物原核生物的遗传物质都是DNA，不得出“DNA是主要的遗传物质”这个结论，B错误；
C、真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA，C错误；
D、绝大多数生物遗传物质是DNA，部分病毒以RNA作遗传物质，比如HIV病毒，因此生物界中，DNA
是主要遗传物质，D正确；
故选D。
2．遗传物质的发现是一个艰难而曲折的过程，经历许多科学家的不断接力，最终证明了DNA是主要的遗
传物质。下列相关叙述正确的是（ ）
A．格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明了R型细菌体内存在“转化因子”
B．艾弗里和同事的肺炎链球菌转化实验证明了DNA是主要的遗传物质
C．赫尔希蔡斯噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质
D．烟草花叶病毒的侵染实验证明了RNA是烟草花叶病毒的遗传物质
【答案】D
【分析】1、肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内
转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗里体外转化实验证
明DNA是遗传物质。2、噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混
合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
3、烟草花叶病毒的感染和重建实验，证明了RNA是遗传物质。
【详解】A、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验证明了S型细菌中存在某种转化因子，能将R型细菌转
化为S型细菌，A错误；
B、艾弗里及其同事的肺炎链球菌体外转化实验采用了物质提纯与细菌体外培养等技术证明DNA是遗传物质，B错误；
C、赫尔希和蔡斯的实验证明了DNA是噬菌体遗传物质，C错误；
D、烟草花叶病毒侵染烟草的实验证明RNA是遗传物质，D正确。
故选D。
3．赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记的T2噬菌体侵染未标记的细菌，部分实验过程如图所示。相关叙
述正确的是（ ）
A．图中实验的细菌也可以为肺炎链球菌
B．图中实验利用的放射性同位素为35S
C．图中实验可以证明 DNA 是遗传物质
D．有无搅拌对图中实验结果影响不显著
【答案】D
【分析】1、噬菌体侵染细菌的过程:吸附→注入→合成→组装→释放。
2、该实验采用了同位素示踪法，用35S标记T2噬菌体的蛋白质外壳，用32P标记T2噬菌体的DNA。
【详解】A、T2噬菌体只能感染大肠杆菌，不能感染肺炎双球菌，图中的细菌只能是大肠杆菌，A错误；
B、根据实验结果可知，被标记的物质是DNA，利用的放射性同位素是32P，B错误；
C、图中实验不可以证明 DNA 是遗传物质，需要结合35S标记的另一组实验的结果进行综合分析，C错误；
D、搅拌的目的是让噬菌体的蛋白质外壳与被侵染的细菌分开，有无搅拌对图中实验结果影响不显著，图
中实验标记的是32P，影响其结果的是培养时间长短，有无搅拌对图中实验结果影响不显著，D正确。
故选D。
4．赫尔希和蔡斯先分别用含32P和35S的大肠杆菌去标记噬菌体，使噬菌体分别含有相应的放射性元素，
然后再用含有相应放射性元素的噬菌体去侵染不含放射性元素的大肠杆菌，从而得到了实验结果。通过该
实验证明了（ ）
A．DNA是遗传物质
B．蛋白质是遗传物质
C．DNA留在细菌外面
D．蛋白质进入到细菌细胞中
【答案】A
【分析】证明DNA是遗传物质的实验有：肺炎链球菌转化实验、噬菌体侵染细菌的实验，其中肺炎链球菌转化实验分为格里菲斯的体内转化实验和艾弗里的体外转化实验，体外转化实验证明DNA是遗传物质；
赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质。
【详解】 A、在噬菌体侵染细菌的实验中，噬菌体的DNA注入到细菌中，然后产生的子代噬菌体，因此
证明了DNA是遗传物质，A正确；
B、由于在侵染实验过程中，蛋白质外壳没有进入细菌，因此不能证明蛋白质是遗传物质，B错误；
C、在侵染实验过程中，DNA注入到细菌内，C错误；
D、在侵染实验过程中，蛋白质外壳留在细菌外，D错误。
故选A。
5．下列关于遗传物质的经典实验，叙述错误的是（ ）
A．艾弗里运用了减法原理证明促使R型细菌转化为S型细菌的转化因子是DNA
B．赫尔希和蔡斯用对比实验证明了DNA是T 噬菌体的遗传物质
2
C．梅塞尔森和斯塔尔运用放射性同位素标记技术证明DNA是半保留复制
D．沃森和克里克主要根据DNA衍射图谱的有关数据推算出DNA呈螺旋结构
【答案】D
【分析】1、肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内
转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗里体外转化实验证
明DNA是遗传物质；
2、T 噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵
2
染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质；
3、证明DNA分子复制方式实验采用了假说—演绎法，该实验采用了同位素示踪技术和密度梯度离心法。
【详解】A、艾弗里肺炎链球菌体外转化实验中，每个实验特异性除去了一种物质，从而鉴定出DNA是遗
传物质，其自变量的处理方法遵循“减法原理”，A正确；
B、赫尔希和蔡斯利用同位素标记法，通过对比实验完全实现了DNA和蛋白质的分离，证明DNA是噬菌
体的遗传物质，B正确；
C、梅塞尔森和斯塔尔利用同位素标记技术和密度梯度离心法证明了DNA的半保留复制方式，C正确；
D、沃森和克里克根据DNA衍射图谱的有关数据，推算出DNA分子呈双螺旋结构，D错误。
故选D。
6．下图为肺炎链球菌转化实验示意图，由此实验推测（ ）
A．肺炎链球菌遗传物质是DNAB．肺炎链球菌是原核生物
C．S型活菌细胞外有蛋白质类的荚膜
D．S型死菌中有一种物质能把某些R型菌转化为S型菌
【答案】D
【分析】1、R型和S型肺炎双球菌的区别是前者没有荚膜（菌落表现粗糙），后者有荚膜（菌落表现光
滑）。
2、由肺炎双球菌转化实验可知，只有S型菌有毒，会导致小鼠死亡，S型菌的DNA才会是R型菌转化为
S型菌。肺炎双球菌体内转化实验：R型细菌→小鼠→存活；S型细菌→小鼠→死亡；加热杀死的S型细菌
→小鼠→存活；加热杀死的S型细菌+R型细菌→小鼠→死亡。
【详解】A、图示过程只能说明S型死菌含有“转化因子”，会使R型菌转化为S型菌，A错误；
B、图示实验过程及结果无法得出肺炎链球菌是原核生物的结论，B错误；
C、S型活菌细胞外有多糖荚膜，C错误；
D、该实验中，单独给小鼠注射活的R型菌不致死，单独给小鼠注射S型死菌也不致死，二者混合注射后
小鼠死亡，并从死亡小鼠体内分离出了S型活菌，说明S型死菌中存在某种物质能使R型活菌转化为S型
菌，D正确。
故选D。
7．某实验小组模拟“T2噬菌体侵染细菌实验”做了如图所示的实验，下列说法错误的是（ ）
A．搅拌不充分会使沉淀物中的放射性强度升高
B．保温时间过长会使上清液中的放射性强度升高
C．子代噬菌体中的DNA两条链均带有32P标记
D．该实验不能获得带有35S标记的子代噬菌体
【答案】C
【分析】1、噬菌体侵染细菌的过程：吸附→注入(注入噬菌体的DNA)→合成(控制者：噬菌体的DNA；原
料:细菌的化学成分)→组装→释放。
2、用32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌→离心
→检测上清液和沉淀物中的放射性物质，放射性主要集中在沉淀物中，如果保温时间过短，部分噬菌体没
有侵入大肠杆菌；或保温时间过长，新合成的噬菌体释放出来了，都会导致上清液中放射性强度偏高，因
为子代噬菌体中有一部分的遗传物质是带有放射性的。
3、用35S标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌→离心
→检测上清液和沉淀物中的放射性物质，放射性主要集中在上清液中，如果搅拌不充分会导致部分噬菌体
外壳附着在大肠杆菌表面，随大肠杆菌一起沉淀，因此沉淀物中含有少量的放射性。【详解】A、搅拌不充分，35S标记的蛋白质外壳吸附在大肠杆菌上，使沉淀物中的放射性强度升高，A正
确；
B、保温时间过长，噬菌体增殖会后使大肠杆菌裂解，带有32P标记的子代噬菌体出现在上清液中，使上清
液中的放射性强度升高，B正确；
C、DNA复制是以半保留的方式进行的，亲代DNA不带有32P标记，含有亲代DNA单链的子代DNA只有
一条链带有32P标记，C错误；
D、子代噬菌体的蛋白质外壳是在大肠杆菌中重新合成的，因此不能获得带有35S标记的子代噬菌体，D正
确。
故选C。
8．物理模型有助于直观的表达认识对象的特征。学习小组打算构建脱氧核糖核苷酸和DNA等物质的物理
模型。若4种碱基塑料片共32个，其中6个C，10个G，8个A，8个T，脱氧核糖和磷酸之间的连接物
24个，脱氧核糖塑料片、磷酸塑料片、代表氢键的连接物、脱氧核糖和碱基之间的连接物等材料均充足，
则构建脱氧核糖核苷酸和DNA的数量描述正确的是（ ）
A．若构建脱氧核糖核苷酸，最多能够构建24个 B．若构建DNA分子，则最长为7个碱基对
C．构建DNA分子，最多需要34个氢键连接物 D．能搭建出424种不同的DNA分子模型
【答案】A
【分析】在双链DNA中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即A=T、G=C，则A=T有8对，G=C
有6对。但是本题中脱氧核糖和磷酸的连接物数较少，大大制约了搭建的模型中脱氧核苷酸数。
【详解】A、脱氧核糖和磷酸之间的连接物24个，因此若构建脱氧核糖核苷酸，最多能够构建24个，A
正确；
B、在双链DNA中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即A=T、G=C，则A=T有8对，G=C有6
对，设能搭建的DNA分子含有n个碱基对，则每条链需要脱氧核糖和磷酸之间的连接物的数目为2n-1，
共需（2n-1）×2个，已知脱氧核糖和磷酸之间的连接物有24个，则n≈6，所以只能搭建出一个6碱基对的
DNA分子片段，B错误；
C、只能搭建出一个6碱基对的DNA分子片段，假定全是G=C碱基对，多需要6×3=18个氢键连接物，C
错误；
D、能建出一个6碱基对的DNA分子片段，最多能搭建出46种不同的DNA分子模型，D错误。
故选A。
9．下图为DNA分子结构示意图，下列叙述正确的是（ ）A．④是DNA分子的基本组成单位之一
B．图中⑤⑥⑦⑧依次为A、G、C、U
C．图中DNA分子中每个磷酸均连接两个脱氧核糖
D．DNA分子中①②交替连接构成基本骨架
【答案】D
【分析】图示为DNA分子结构示意图，①为磷酸基团，②为脱氧核糖，③为含氮碱基C；④由①②③组
成，⑤为含氮碱基A，⑥为含氮碱基G，⑦为含氮碱基C，⑧为含氮碱基T，⑨为氢键。
【详解】A、④由①②③组成，不是构成DNA分子的基本单位，而②③与下面的那个磷酸相连，才是
DNA分子的基本组成单位之一，A错误；
B、根据碱基互补配对原则，图中⑤⑥⑦⑧依次为A、G、C、T，B错误；
C、DNA的两条链是反向平行的，两端的磷酸只连接一个脱氧核糖，C错误；
D、DNA分子中①磷酸和②脱氧核糖交替连接，排列在外侧构成基本骨架，D正确。
故选D。
10．质粒是主要存在于原核细胞中的小型环状DNA分子。下列关于质粒的叙述，错误的是（ ）
A．质粒中的基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替排列构成
B．质粒的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构
C．质粒中的每个脱氧核糖均连接两个磷酸基团
D．质粒在有丝分裂后期平均分配到两个子细胞
【答案】D
【分析】DNA的双螺旋结构：①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。②DNA分
子中的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。③两条链上的碱基通过氢键
连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
【详解】A、DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，A正确；
B、DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的，B正确；
C、在环状DNA分子结构中，每个脱氧核糖均连接两个磷酸基团，C正确；
D、原核生物不进行有丝分裂，D错误。故选D。
11．某DNA分子中A+T占整个DNA碱基总数的56%，其中一条链上的A占该链碱基总数的21%，则对
应的另一条互补链上的A占该链碱基总数的比例是（ ）
A．35% B．29% C．28% D．21%
【答案】A
【分析】碱基互补配对原则的规律：
（1）在双链DNA分子中，互补碱基两两相等，A=T，C=G，A+T=C+G，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总
数；
（2）DNA分子的一条单链中A+T/G+C的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值；
（3）DNA分子一条链中A+G/T+C的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数，在整个双链中该比值为
1；
（4）不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同，即A+T/G+C的比值不，该比值体现了不
同生物DNA分子的特异性；
（5）双链DNA分子中，A=(A1+A2)/2，其他碱基同理。
【详解】已知DNA分子中A+T占整个DNA分子碱基总数的56%，根据碱基互补配对原则：A=T、C=G，
所以A=T=28%，则C=G=50%-28%=22%。又已知一条链（α）上的A占该链碱基总数的21%，即
A1=21%，在双链DNA分子中，A=(A1+A2)/2，则A2=35%，A正确、BCD错误。
故选A。
12．选择正确的研究思想、方法，才能够有效达成实验目的，寻求突破性成果。以下有关科学史中科学家
研究思想、方法及其对应成果的叙述中，不正确的是（ ）
A．孟德尔在研究一对或多对豌豆性状的遗传规律时运用了假说-演绎法
B．萨顿结合孟德尔遗传定律以及实验观察，运用推理的的方法提出基因在染色体上
C．摩尔根发明测定基因位于染色体上相对位置的方法，并绘制出第一幅果蝇的各种基因在染色体上
相对位置的图，同时也说明了基因在染色体上呈线性排列
D．梅塞尔森、斯塔尔通过追踪放射性差异证明DNA进行半保留复制
【答案】D
【分析】1、假说-演绎法是一种科学研究中常用的重要方法。 它包括以下几个主要步骤： 观察现象：研
究者首先对自然现象或实验结果进行仔细的观察和记录。 提出假说：基于观察到的现象，提出一种可能
的解释或假设，这个假说需要能够解释已有的观察结果。 演绎推理：根据提出的假说，进行逻辑推理，
预测在其他情况下可能出现的结果。 实验验证：设计并进行实验，以检验由假说所推出的预测结果是否
与实际实验结果相符。 得出结论：如果实验结果与预测相符，则假说得到支持；如果不符，则需要对假
说进行修正或者提出新的假说。
2、同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清楚化学反应的
详细过程。生物学研究中常用的同位素有的具有放射性，如14C、32P、35S、3H、等；有的不具有放射性，
是稳定同位素，如15N、18O等。【详解】A、孟德尔在研究一对或多对豌豆性状的遗传规律时运用了假说 - 演绎法，通过观察实验、提出
假说、演绎推理和实验验证等步骤，得出了基因的分离定律和自由组合定律，A正确;
B、萨顿结合孟德尔遗传定律以及观察到减数分裂过程中染色体的行为和孟德尔所描述的遗传因子（即基
因）的行为存在许多相似性，运用类比推理的方法提出基因在染色体上的假说，B正确;
C 、摩尔根和他的学生们经过十多年的努力，发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法，并绘出了
第一幅果蝇各种基因在染色体上相对位置的图，从而证明了基因在染色体上呈线性排列。 他们所使用的
方法之一是三点测交法。三点测交是涉及到三个连锁基因的测交，可用来测定待测基因的顺序及相互之间
的距离，以及双交换的频率和干涉等，C错误;
D 、梅塞尔森、斯塔尔通过同位素差异（14N和15N标记的DNA）证明 DNA 进行半保留复制，但是这种
元素没有放射性，D错误。
故选D。
13．某双链DNA分子中有p个碱基G，其中一条链上的嘌呤碱基数量是嘧啶碱基数量的m倍。下列叙述
正确的是（ ）
A．该DNA分子中嘌呤碱基的数量是嘧啶碱基数量的m倍
B．该DNA分子中两个游离的磷酸基团都与五碳糖的3'C原子相连
C．梅塞尔森和斯塔尔用同位素标记法证明DNA复制的方式是半保留复制
D．该DNA的一条链中的G有p/2个
【答案】C
【分析】DNA的结构特点：DNA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构；
DNA中的脱氧核苷酸和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧；两条链上的碱基通
过氢键连接成碱基对，A与T配对，G与C配对，碱基之间的这种一一对应的关系，叫碱基互补配对原则。
【详解】A、双链DNA分子中嘌呤碱基和嘧啶碱基互补配对，因此二者总数相等，A错误；
B、该DNA分子两个游离的磷酸基团都与脱氧核糖5'端的C原子相连，B错误；
C、梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为材料，利用同位素标记法证明DNA复制的方式是半保留复制，C正确；
D、双链DNA分子中有p个碱基G，某条链上的G数量不确定，D错误。
故选C。
14．噬菌体含有一个双链DNA，如果用放射性元素标记某噬菌体的DNA，那么该噬菌体侵染细菌后，释
放出100个子代噬菌体，其中，具有放射性的噬菌体是（ ）
A．1个 B．2个 C．50个 D．100个
【答案】B
【分析】噬菌体侵染细菌的过程包括：吸附、注入、合成、组装、释放五个步骤，在注入时噬菌体只将自
身的DNA注入进细菌内，而蛋白质外壳留在外面，并且DNA复制要进行半保留复制。
【详解】具有放射性元素标记的双链DNA噬菌体侵染细菌，当这个噬菌体的DNA注入进细菌后，会以该
DNA分子为模板进行半保留复制。由于亲代DNA只含有两条放射性元素标记的DNA链，因此产生的后
代100个噬菌体中最多含有2个具有放射性标记的噬菌体，B正确，ACD错误。故选B。
15．已知一个DNA分子共有100个碱基对，其中A+T占54%，其甲链（互补链为乙链）中G占该链的
28%，复制2次。下列有关该DNA的叙述，错误的是（ ）
A．互补链乙链中含有G的数目为18个
B．该DNA分子复制2次共需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸108个
C．一条链上的相邻碱基通过“一脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连
D．该DNA分子的碱基对之间的氢键总数为246个
【答案】B
【分析】DNA分子双螺旋结构的主要特点：DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋
成双螺旋结构。DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架。两条链上的碱基通
过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律：腺嘌呤一定与胸腺嘧啶配对，鸟嘌呤一定与胞嘧啶配
对，碱基之间这种一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。
【详解】A、DNA分子共有100个碱基对，其中A+T占54%，则甲和乙每一条链中A+T均占该链碱基总
数的54%，又甲链（互补链为乙链）中G占该链的28%，则C占18%，乙链中含有G也占18%，一条链
共100个碱基，G的数目为18个，A正确；
B、该DNA分子中A+T占54%，故A=T=27%×200=54，该DNA 分子复制2次共需要消耗腺嘌呤脱氧核苷
酸（22-1）×54=162个，B错误；
C、根据DNA的基本骨架可知，一条链上的相邻碱基通过一脱氧核糖一磷酸—脱氧核糖—相连，C正确；
D、该DNA中 A=T=27%×200=54，C=G=46，碱基对A-T之间的氢键数目为2个，C-G之间的氢键数目为
3个，故该DNA分子的碱基对之间的氢键总数为2×54+3×46=246个，D正确。
故选B。
16．下列生物学实验中，使用的技术或科学方法及其结论对应正确的是（ ）
选
实验 技术/科学方法 结论
项
A 摩尔根的果蝇杂交实验 假说演绎法 白眼基因只位于X染色体上
艾弗里的肺炎链球菌转化实 DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物
B 加法原理
验 质
大肠杆菌的遗传物质是DNA而不是蛋白
C T 噬菌体侵染细菌实验 同位素标记法
2 质
同位素标记法和差速离
D 探究DNA复制的方式 DNA复制是以半保留的方式进行
心
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【分析】1、假说—演绎法基本步骤：提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。
2、同位素标记法：同位素可用于追踪物质运行和变化的规律，例如噬菌体侵染细菌的实验。【详解】A、摩尔根以果蝇为实验材料，用假说-演绎法进行果蝇眼色杂交实验，摩尔根得出白眼基因只位
于X染色体上这一结论，A正确；
B、艾弗里利用减法原理通过某种酶去除对应物质，进行肺炎链球菌转化实验，最终证明了DNA是使R型
细菌产生稳定遗传变化的物质，B错误；
C、T 噬菌体侵染细菌实验用同位素标记法进行噬菌体侵染细菌实验，得出噬菌体的遗传物质是DNA的结
2
论，C错误；
D、梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记法和密度梯度离心法证明了DNA复制是半保留复制，D错误。
故选A。
17．下列有关基因、DNA、染色体的叙述，错误的是（ ）
A．对于烟草花叶病毒来说，基因是有遗传效应的RNA片段
B．同一条染色体上有可能存在两个相同的基因
C．染色体上所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数
D．性染色体上包含很多基因，这些基因都起决定个体性别的作用
【答案】D
【分析】基因通常是具有遗传效应的DNA片段，有些病毒的遗传物质是 RNA，如人类免疫缺陷病毒（艾
滋病病毒）、流感病毒等。对这类病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA 片段。
【详解】A、烟草花叶病毒是RNA病毒，对于RNA病毒来说，基因是有遗传效应的RNA片段，A正确；
B、经过DNA复制，同一条染色体上可存在两个相同的基因，B正确；
C、因为DNA分子上含有非基因片段，染色体上所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数，C正确；
D、性染色体上包含很多基因，很多基因并不决定性别，比如色盲基因，D错误。
故选D。
18．同一生物对不同密码子的使用频率有较大差异，如酵母菌中，48%的精氨酸由密码子 AGA编码，而
其余五种同义密码子使用频率较低。密码子的优化是指利用基因工程技术，将使用频率较低的密码子替换。
优化后的目的基因和优化前相比，说法错误的是（ ）
A．DNA碱基序列发生了改变
B．转录形成的mRNA 序列发生了改变
C．翻译形成的蛋白质氨基酸序列发生了改变
D．翻译形成蛋白质的效率提高
【答案】C
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过
程主要在细胞核中进行，需要RNA聚合酶参与；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程发生
在核糖体上，需要以氨基酸为原料，还需要酶、能量和tRNA。
【详解】A、通过基因改造，将使用频率较低的密码子替换，即改变了mRNA中的密码子种类，相关DNA
的碱基对序列发生改变 ，A正确；
B、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，由于DNA中碱基对序列发生改变 ，则转录形成的mRNA 序列发生了改变，B正确；
C、题中6种密码子都编码精氨酸，通过基因改造，采用酵母菌偏好的精氨酸密码子，不改变相关蛋白质
的氨基酸序列 ，C错误；
D、密码子可编码氨基酸，该技术中将使用频率较低的密码子替换，翻译形成蛋白质的效率提高，D正确。
故选C。
19．胰岛素是治疗糖尿病的特效药，科学家将人的胰岛素基因转入大肠杆菌中，利用大肠杆菌产生胰岛素，
满足了临床的部分需求。下列有关叙述错误的是（ ）
A．人体细胞合成胰岛素时，需要mRNA、tRNA、rRNA共同参与
B．在大肠杆菌细胞中，转录和翻译都在细胞质中进行
C．人的胰岛素基因是有遗传效应的DNA片段
D．胰岛素基因转录形成mRNA过程与翻译过程的碱基配对方式完全相同
【答案】D
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过
程主要在细胞核中进行，需要RNA聚合酶参与；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程发生
在核糖体上，需要以氨基酸为原料，还需要酶、能量和tRNA。
【详解】A、人体细胞合成胰岛素时，需要mRNA作为模板，tRNA作为转运工具转运氨基酸，需要核糖
体作为翻译的场所，而rRNA是构成核糖体的一部分，A正确；
B、大肠杆菌是原核生物，基因的表达包括转录和翻译两个阶段，都在大肠杆菌细胞质中进行，B正确；
C、人的遗传物质是DNA，因此人的胰岛素基因是具有遗传效应的DNA片段，C正确；
D、胰岛素基因转录形成mRNA过程中是以DNA为模板合成RNA，胰岛素基因翻译过程是以mRNA为模
板合成蛋白，两个过程碱基配对方式不完全相同，D错误。
故选D。
20．MMP-9是一种明胶酶，能促进肿瘤细胞的浸润、转移。科研人员通过合成与MMP-9基因互补的人造
双链RNA，将其转入胃腺癌细胞中，可干扰MMP-9基因的表达，其作用机制如图所示。下列说法中，正
确的是（ ）A．①过程产生mRNA需要RNA聚合酶的参与，需要的原料是核糖核酸
B．②过程表示转录形成的mRNA通过核孔进入细胞质，不需要消耗能量，该过程穿过0层膜，
C．核糖体与mRNA开始结合的位点为起始密码子所在的部位
D．人造双链RNA中某些片段能与MMP-9基因的mRNA互补配对
【答案】D
【分析】基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成
mRNA的过程，主要在细胞核中进行；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，发生在核糖体上。
【详解】A、①过程为转录过程，产生mRNA，需要的酶是RNA聚合酶，需要的原料是核糖核苷酸（而不
是核糖核酸），A错误；
B、②过程是表示转录形成的mRNA通过核孔进入细胞质，需要消耗能量，该过程不跨膜，即穿过0层膜，
B错误；
C、核糖体沿着mRNA移动，读取起始密码子开始翻译，但核糖体与mRNA开始结合的位点为起始密码子
的上游部位，C错误；
D、结合题意和图可知，与MMP-9基因互补的人造双链RNA，干扰了MMP9基因的翻译过程，其原理是
人造双链RNA中某些片段能与MMP-9基因的mRNA中的碱基互补配对，从而抑制其翻译过程，从而到达
治疗作用，D正确。
故选D。
21．转录是基因表达过程的必需步骤，通过转录可以实现遗传信息的传递。下列关于细胞中基因转录过程
的叙述，正确的是（ ）
A．两条模板链在氢键断裂后同时转录出相应的RNA链
B．DNA复制和转录过程中碱基互补配对方式相同
C．DNA转录生成的RNA链与模板DNA链上的碱基互补
D．通过转录将DNA上的遗传信息传递给RNA聚合酶
【答案】C
【分析】转录是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。
【详解】A、DNA转录时只有一条链是模板链，通过模板链转录出一条RNA链，A错误；
B、DNA转录时没有A-T配对，碱基配对方式和DNA复制时不完全一样，B错误；
C、由于DNA转录过程遵循碱基互补配对原则，因此转录生成的RNA链上的碱基与模板DNA链上的碱基
互补，C正确；
D、通过转录将DNA上的遗传信息传递给RNA，而RNA聚合酶负责催化转录过程，D错误。
故选C。
22．生物体多种性状的形成，与生物体内不同细胞中基因进行选择性表达产生的蛋白质有关。下列有关基
因表达与性状的关系的叙述，正确的是（ ）
A．豌豆圆粒与皱粒性状的形成说明基因可通过控制蛋白质的结构来控制生物性状
B．人的白化症状是由于缺少酪氨酸酶引起的，属于基因直接控制生物性状的实例C．大多数囊性纤维化是由于患者体内编码CFTR蛋白的基因突变引起的，属于基因直接控制生物性状
的实例
D．同一株水毛茛裸露在空气中的叶和浸在水中的叶形态不同，说明这株水毛茛中不同形态叶片中的
基因不同
【答案】C
【分析】基因可以通过控制酶的合成进控制细胞代谢而控制生物的性状，也可能通过控制蛋白质的结构直
接控制生物的性状。
【详解】A、皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来DNA序列，打乱了淀粉分支酶基因，导致淀粉分支酶出
现异常，导致细胞内淀粉含量降低，说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物性状，A
错误；
B、人的白化症状是由于缺少酪氨酸酶引起的，是基因间接控制生物性状的实例，B错误；
C、大约70%囊性纤维化是由于患者体内编码CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基对，导致CFTR蛋白结构异
常所致，是基因直接控制生物性状的实例，C正确；
D、同一株水毛茛由同一个细胞分裂分化而来，基因相同，裸露在空气中的叶和浸在水中的叶形态不同，
说明生物性状受环境影响，D错误。
故选C。
23．表观遗传现象普遍存在于生物体生命活动过程中，下列有关叙述错误的是（ ）
A．DNA甲基化是引起表观遗传的常见方式
B．同卵双胞胎之间的微小差异可能与表观遗传有关
C．男性吸烟者的精子活力下降，精子中DNA的甲基化水平明显升高
D．表观遗传生物体基因的碱基序列保持不变，所以引起的表型变化不可遗传
【答案】D
【分析】生物表观遗传是指基因的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰，基因的表达和表型
发生可遗传的变化现象。
【详解】A、DNA甲基化是引起表观遗传的常见方式，还有组蛋白的乙酰化和组蛋白的甲基化，A正确；
B、基因组成相同的同卵双胞胎中基因序列的甲基化程度可能不同，表现出微小差异可能与表观遗传有关，
B正确；
C、吸烟会使人体细胞内DNA的甲基化水平升高，基因甲基化可以导致DNA不能完成转录，影响基因的
表达，C正确；
D、表观遗传是指基因的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰，基因的表达和表型发生可遗
传的变化现象，D错误。
故选D。
24．DNA的碱基可被甲基化，主要是胞嘧啶发生甲基化转变为5-甲基胞嘧啶（5-mC）。生物体内有两类
甲基化酶：一类是从头合成的甲基化酶，不需要母链的指导，使非甲基化DNA转变为半甲基化；另一类
是维持甲基化酶，是在甲基化母链指导下使对应部位发生甲基化，作用机制如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．DNA甲基化调控基因表达属于表观遗传
B．DNA甲基化不改变基因的碱基序列
C．含DNA甲基化位点较多的DNA，其双螺旋结构更稳定
D．转录时维持甲基化酶可使某甲基化位点全甲基化
【答案】D
【分析】表观遗传指的是生物体基因的碱基序列不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。表观遗
传发生在：普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。影响表观遗传的因素有：DNA
的甲基化、染色体组蛋白的甲基化、乙酰化等。
【详解】A、DNA甲基化影响了基因的表达，属于表观遗传，A正确；
B、DNA甲基化不会导致碱基序列发生改变，B正确；
C、DNA甲基化使染色质处于紧密状态，不利于DNA的解旋和解链，使DNA双螺旋结构稳定性提高，因
此含DNA甲基化位点较多的DNA，其双螺旋结构更稳定，C正确；
D、由题意可知，维持甲基化酶是在甲基化母链指导下使对应部位发生甲基化，而不是使某甲基化位点全
甲基化，D错误。
故选D。
25．青蒿素是治疗疟疾的重要药物，其化学本质是一种萜类化合物，通常选择从黄花蒿叶子中进行提取。
下图为黄花蒿产生青蒿素的部分代谢过程，分析正确的是（ ）
A．从叶片中提取青蒿素是因为相关基因主要存在于叶片细胞内
B．过程①中RNA聚合酶以FPP合成酶基因的两条链为模板
C．调节FPP合成酶基因和ADS基因的表达可调控青蒿素的产量
D．该过程说明基因通过控制蛋白质的结构来直接控制生物的性状
【答案】C
【分析】1、分析题图：①表示转录，②表示翻译。
2、青蒿素的合成体现了基因控制性状的方式是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物性状。
【详解】A、青蒿素主要从叶片中提取，是因为不同部位的细胞中的基因表达情况存在差异，由于同一植株的细胞均由同一个受精卵经有丝分裂而来，故不同部位的细胞中的基因相同，A错误；
B、过程①代表转录，RNA聚合酶以FPP合成酶基因的一条链为模板，B错误；
C、分析题图可知，促进FPP合成酶基因和ADS基因表达，有利于促进酶1和酶2的合成，从而促进青蒿
素的合成，所以调节FPP合成酶基因和ADS基因的表达可调控青蒿素的产量，C正确；
D、青蒿素的合成体现了基因控制性状的方式是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物性
状，D错误。
故选C。
二、非选择题（本题共5题，共50分。）
26．（9分）图1表示一个无标记的T2噬菌体侵染32P标记的大肠杆菌的过程，图2表示赫尔希和蔡斯利
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。请回答下列问题。
(1)图1中T2噬菌体侵染32P标记的大肠杆菌后，在增殖阶段合成子代T2噬菌体蛋白质外壳的场所是
。
(2)侵染一段时间后，用搅拌器搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中的放射性，得到如下图
3所示的实验结果，搅拌的目的是 ，所以搅拌时间少于1min时，上清液中35S的放射性
，实验结果表明当搅拌时间足够长时，上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%，
证明噬菌体的 进入细菌。
(3)下图3中“被侵染细菌”的存活率曲线基本保持在100%，本组数据的意义是作为 ，以证明
，否则细胞外 放射性会增高。【答案】
(1)大肠杆菌的核糖体上
(2) 使噬菌体蛋白质外壳和大肠杆菌分离（2分） 较低 DNA
(3) 对照 细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来（2分） 32P
【分析】噬菌体繁殖过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：
细菌的化学成分）→组装→释放。
【详解】（1）T2噬菌体侵染大肠杆菌后，在增殖阶段合成新的T2噬菌体蛋白质外壳需要以T2噬菌体的
DNA为模板转录出mRNA，以大肠杆菌的氨基酸为原料，大在大肠杆菌的核糖体上，利用大肠杆菌的
tRNA运输氨基酸，合成噬菌体蛋白质。
（2）侵染一段时间后，用搅拌器搅拌，搅拌的目的是让吸附在大肠杆菌上的噬菌体与大肠杆菌分离，即
让病毒蛋白质外壳与大肠杆菌分开；搅拌时间少于1min时，即搅拌不充分，噬菌体的蛋白质外壳未全部
与大肠杆菌分离，部分进入沉淀物，上清液中35S的放射性较低；实验结果表明当搅拌时间足够长以后，
上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%，证明DNA进入细菌，在离心过程中随
着细菌进入沉淀物中，而蛋白质未进入细菌，主要分布在上清液。
（3）图3中“被侵染细菌”的存活率曲线基本保持在100%，本组数据的意义是作为对照组，以证明细菌
没有裂解死亡，子代噬菌体没有释放出来，在离心过程中随着细菌进入沉淀物中，否则细胞外32P放射性
会增高。
27．（12分）DNA双螺旋结构的发现在生物学的发展史中具有里程碑式的意义。下图表示真核生物DNA
的结构及DNA复制的相关过程。据图回答下列问题：
(1)图甲为DNA的结构模式图，其中 构成基本骨架，④表示 。
(2)从图乙可看出，DNA分子复制具有 的特点。图中所示的酶为 ，作
用于图甲中的 （填序号）。DNA独特的 为复制提供了精确的模板，
通过 保证了复制能够准确地进行。(3)若已知DNA一条单链的碱基组成是5＇-ATGCCAT-3＇则与它互补的另一条链的碱基组成为
。若DNA分子的两条链分别为m链和n链，m链中（A+G）/（T+C）=0.5，则n链中（A+G）/（T+C）=
。
(4)若图甲中的亲代DNA分子含有100个碱基对，将该DNA分子放在含有32P标记的脱氧核苷酸的培养液
中复制一次，则每个子代DNA分子的相对分子质量比原来增加了 。
(5)某些原因（物理、化学等因素）可能会使DNA复制过程出现差错。若图乙中亲代DNA分子在复制时，
一条链上的G变成了A，则该DNA分子经过6次复制后，发生差错的DNA分子占DNA分子总数的 。
【答案】
(1) 磷酸和脱氧核糖交替连接 胞嘧啶脱氧核苷酸
(2) 多起点，双向复制（2分） 解旋酶 ⑨ 双螺旋结构 碱基互补配对
(3) 3′-TACGGTA-5′ 2
(4)100
(5)1/2
【分析】分析甲图：①为磷酸，②为脱氧核糖，③为胞嘧啶，④为胞嘧啶脱氧核苷酸，⑤⑥⑦⑧为含氮碱
基，⑨为氢键，⑩为磷酸二酯键。分析乙图：乙图表示DNA分子复制过程。
【详解】
（1）DNA的基本骨架由①磷酸和②脱氧核糖交替排列构成，图中④为胞嘧啶脱氧核苷酸。
（2）从图乙可看出，DNA的复制具有多起点，双向复制的特点，这样可以提高复制速率；中所示的酶为
解旋酶，使双链解开，解旋酶作用于图甲中的⑨（氢键）。DNA独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模
板，通过碱基互补配对保证了复制能够准确地进行。
（3）组成DNA分子的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，
并且碱基配对遵循碱基互补配对原则。据此可推知：若已知DNA一条单链的碱基组成是5＇-ATGCCAT-3
＇，则与它互补的另一条链的碱基组成为3′-TACGGTA-5′。某DNA分子的两条链分别为m链和n链，依
据碱基互补配对原则可知，m链中的碱基A. T、C、G的数目分别与n链中的碱基T、A、G、C的数目相
等，则n链中（A+G）/（T+C）等于m链中（T+C）/（A+G），因此，若m链中（A+G）/（T+C）
=0.5，则链中（A+G）/（T+C）=1/0.5=2。
（4）若图甲中的亲代DNA分子含有100个碱基对，将该DNA分子放在含有用32P标记的脱氧核糖核苷酸
培养液中复制一次，根据DNA半保留复制，子代DNA分子中都有一条链是亲代链，一条链为新合成的子
链，而子链中的脱氧核苷酸比亲代链中的脱氧核苷酸的分子量大1（每条链含有100个脱氧核苷酸），因
此子代DNA分子的相对分子质量比原来增加100。
（5）若图乙中亲代DNA分子在复制时，一条链上的G变成了A，根据DNA半保留复制特点，以突变链
为模板合成的所有子代都有差错，以正常链为模板合成的所有子代都正常，因此该DNA分子经过n次复
制后，发生差错的DNA分子占DNA分子总数的1/2。
28．（13分）洋葱根尖分生区细胞的遗传信息的传递和表达过程如图所示，图中字母a～g表示物质，序
号①～③表示过程。回答下列问题：
(1)过程①表示DNA复制，发生的主要场所是 ，该过程以a链和d链为模
板，分别按照碱基互补配对合成子链b链和c链，体现了DNA复制的 特点。
复制过程中a链中的A （腺嘌呤）与b链中的 互补配对。
(2)过程②表示 ，需要 酶参与催化反应过程。已知模板链e链的部分碱基序列为3＇-
CAATTG-5＇，则f链中相对应区域的碱基序列为 。过程②完成后，
形成的f链长度 （填“长于”、“短于”或“等于”）模板链e链的总长度。
(3)过程③中核糖体结合g链开始翻译的位置靠近 （填“A 端”或“B端”），一条g链结合
多个核糖体的意义是 。经检测，多肽链的第2、10、35位置都
是丙氨酸，但g链上对应的碱基序列不完全相同，该现象可以得出的结论是
。
【答案】
(1) 细胞核 半保留复制，遵循碱基互补配对（2分） T（胸腺嘧啶）
(2) 转录 RNA聚合 5'-GUUAAC-3' 短于
(3) A端 少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质（2分） 有些氨基酸可以有多种密码子
决定（密码子具有简并性）（2分）
【分析】1、DNA复制是一个边解旋边复制的过程，需要模板、原料、能量和酶等基本条件。DNA独特的
双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。
2、基因的表达包括转录和翻译两个过程。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；游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序
的蛋白质，这一过程叫作翻译。
【详解】（1）过程①表示DNA复制，洋葱根尖分生区细胞进行DNA复制的主要场所是细胞核，此外，
线粒体也可以进行DNA复制。DNA复制过程以a链和d链为模板，分别按照碱基互补配对合成子链b链
和c链，体现了DNA复制的半保留复制的特点和遵循碱基互补配对的特点。DNA双链中，A与T、C与G
碱基互补配对，所以复制过程中a链中的A （腺嘌呤）与b链中的T（胸腺嘧啶）互补配对。
（2）过程②表示转录，需要RNA聚合酶参与催化反应过程。转录时游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对，DNA中的碱基A、T、C、G分别与RNA中的U、A、G、C互补配对，RNA聚合酶沿
模板链的3'端向5'端移动，催化合成RNA，RNA的合成方向是5'→3'，所以模板链e链的部分碱基序列为
3'-CAATTG-5'，则f链中相对应区域的碱基序列为5'-GUUAAC-3'。由于一个DNA分子上有很多基因，基
因是选择性表达的，且DNA中存在很多非基因部分，所以转录形成的f链长度短于模板链e链的总长度。
（3）过程③表示翻译过程，图中g为mRNA，核糖体与mRNA结合的越早，合成的多肽链越长，所以核
糖体在mRNA上的移动方向是从肽链短的到肽链长的，即核糖体结合g链开始翻译的位置靠近A端，从A
端向B端移动。一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此，少量的
mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。多肽链的第2、10、35位置都是丙氨酸，但g链上对应的碱基
序列不完全相同，该现象可以得出的结论是有些氨基酸可以有多种密码子决定，即密码子具有简并性。
29．（9分）玉米是我国实施的“七大农作物育种”研发对象之一、已知玉米棒上的每个籽粒为独立种子，
籽粒中的果糖和葡萄糖含量越高则越甜，支链淀粉含量越高则越具糯性。下图表示玉米籽粒中淀粉的合成
途径，其中 ADP-G1c在细胞内还有其他的合成途径。等位基因S/s位于3 号染色体，等位基因W/w位于
9 号染色体，S 酶和 W 酶均由显性基因控制。某农科所用纯种的非甜糯性玉米和超甜非糯玉米杂交，希
望最终培育出超甜糯性玉米。回答下列问题（不考虑染色体变异、基因突变和染色体互换，两对等位基因
显隐性关系为完全显性）。
(1)F 的基因型是 。F 自交，得到的玉米棒籽粒（即）F））的甜度糯性一般，原因是玉米棒中非
1 1 2
甜非糯籽粒的比例约占 。F 玉米棒籽粒的基因型有 种。
1
(2)品尝发现超甜糯性玉米的糯性比预期低，据所给信息分析其可能原因： 。如要得到籽粒甜糯：
甜非糯比例约为1：1的玉米棒，则用于杂交的亲本组合的基因型是 。
(3)当 S 基因缺失时，玉米籽粒淀粉含量减少不能有效保留水分，导致籽粒成熟后凹陷干瘪，这表明基因
表达产物与性状的关系是 。
【答案】
(1) SsWw 9/16 9
(2) 缺失S基因不能合成S酶，无法由果糖和葡萄糖合成ADP-Glc，合成支链淀粉的底物ADP-Glc不充足，
导致支链淀粉含量降低，糯性比预期低（2分） Ssww×ssww（2分）
(3)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状（2分）
【分析】糯性玉米是支链淀粉高，非糯性是直链淀粉高，据图可知，S酶能够将葡萄糖和果糖转化成ADP-Glc，从而是果糖和葡萄糖的含量降低，而W酶又能将ADP-Glc转变成直链淀粉，所以纯种非甜糯性玉米
的基因型为SSww，纯种超甜非糯玉米的基因型为ssWW，则F 的基因型为SsWw。
1
【详解】
（1） 据图可知，S酶能够将葡萄糖和果糖转化成ADP-Glc，从而是果糖和葡萄糖的含量降低，而W酶又
能将ADP-Glc转变成直链淀粉，所以纯种非甜糯性玉米的基因型为SSww，纯种超甜非糯玉米的基因型为
ssWW，则F 的基因型为SsWw；F 自交，得到的玉米棒籽粒（即F）的甜度糯性一般，原因是玉米棒中
1 1 2
非甜非糯籽粒的比例约占9/16，根据孟德尔两对相对性状的实验结果可知，F 自交时，F 中S-W-占的比例
1 2
是9/16，SSW-占的比例是3/16、S-ww占的比例是3/16、ssww占的比例是1/16。F 时可得到9种基因型，
1
9种基因型分别是SSWW、SsWW、SSWw、SsWw、SSww、Swww、ssWW、ssWw、ssww。因此以F 玉
1
米棒的籽粒为种子，通过多年的连续种植、自交、选育，可得到9种基因型的种子。
（2）据图可知，糯性玉米的支链淀粉含量高，支链淀粉的合成需要ADP-Glc，而超甜玉米缺失S基因不
能合成S酶，无法合成ADP-Glc，合成支链淀粉的底物ADP-Glc不充足，导致支链淀粉含量降低，糯性比
预期低。如要得到籽粒甜糯所占比例约为1∶1的玉米棒，亲本需是测交类型的，由此可知亲本的基因型为：
Ssww×ssww。
（3） 基因控制生物性状的途径有两条，一是基因通过控制酶合成控制代谢过程，进而控制生物的性状，
二是基因通过控制蛋白的结构直接控制生物的性状，据图可知，当S基因缺失时，玉米籽粒淀粉含量大量
减少未能有效保留水分，导致籽粒成熟后凹陷干瘪，这表明基因表达产物与性状的关系是基因通过控制酶
的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。
30．（7分）植物响应逆境时，DNA甲基化修饰会出现变化，进而增加植物的耐受性和适应性。DNA的
甲基化和去甲基化分别需要DNA 甲基化转移酶和DNA 去甲基化酶的作用。研究人员研究了拟南芥Col—
0植株通过调控AtACO3 基因的 DNA 甲基化来响应低温胁迫的分子机制，相关实验结果如下图所示。回
答下列问题：
注:met1 基因和cmt3 基因均控制DNA 甲基化转移酶的合成,m et1 组和cmt3 组均为 DNA 甲基化转移酶
突变体组。ros1（单突变体）组和rdd（三突变体）组为 DNA 去甲基化酶功能缺失突变体组，Cold 为低
温处理。
(1)正常培养的拟南芥Col—0植株中AtACO3基因的相对表达量作为 。根据图1可知,m et1
、cmt3 基因均可 （填“促进”或“抑制”）AtACO3 基因的表达。(2)图2实验中，低温处理后AtACO3 基因表达水平显著上调，低温处理的rosl 和rdd 突变拟南芥中
AtACO3基因表达的增加被部分 ，说明低温条件下， 酶参与调控AtACO3 基
因表达，进而响应低温胁迫。
(3)根据实验结果推测，在正常培养条件下，拟南芥rdd 突变体中AtACO3 基因表达水平较正常培养拟南
芥Col—0植株的 。
(4)DNA甲基化常发生于DNA的CG序列密集区，发生甲基化后的 DNA 片段可以与甲基化 DNA 结合蛋
白相结合。推测甲基化程度影响AtACO3 基因表达的机制是 。
【答案】
(1) 对照 抑制
(2) 抑制 DNA去甲基化
(3)低
(4)甲基化DNA结合蛋白与RNA 聚合酶竞争结合位点，导致发生甲基化的AtACO3基因转录过程受到抑
制，进而无法完成表达过程(合理即可)（2分）
【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。
【详解】
（1）由柱状图可知，正常培养的拟南芥Col一0植株为对照组，其他组为实验组，正常培养的拟南芥Col
—0植株中AtACO3基因的相对表达量作为对照。根据图1可知，与Col一0植株相比，met1组和cmt3组
AtACO3基因相对表达量增加，说明met1组和cmt3组能促进AtACO3 基因的表达。met1基因和cmt3基
因均控制DNA甲基化转移酶的合成，m et1组和cmt3组均为DNA甲基化转移酶突变体组，由此推测m
et1 、cmt3 基因抑制AtACO3基因的表达。
（2）图2实验中，低温处理后AtACO3基因表达水平显著上调，与Col—0+Cold组相比，rosl+Cold组和
rdd+Cold组AtACO3基因表达量明显降低，这说明低温处理的rosl和rdd突变拟南芥中AtACO3基因表达
的增加被部分抑制。ros1（单突变体）组和rdd（三突变体）组为 DNA 去甲基化酶功能缺失突变体组，由
此说明低温条件下，DNA去甲基化酶参与调控AtACO3 基因表达，进而响应低温胁迫。
（3）根据实验结果推测，在正常培养条件下，拟南芥rdd突变体中AtACO3基因表达水平较正常培养拟南
芥Col—0植株的低，拟南芥rdd突变体中三种DNA去甲基化酶功能缺失，AtACO3基因甲基化抑制其表
达。
（4）DNA 甲基化常发生于DNA的CG序列密集区，发生甲基化后的DNA片段可以与甲基化 DNA结合
蛋白相结合。推测甲基化程度影响AtACO3基因表达的机制是甲基化 DNA 结合蛋白与RNA 聚合酶竞争
结合位点，导致发生甲基化的AtACO3 基因转录过程受到抑制，进而无法完成表达过程。
