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专题10 遗传的分子基础
1．格里菲思的体内转化实验
2．艾弗里的肺炎链球菌转化实验
3．T2 噬菌体侵染细菌的实验
(1)标记T2 噬菌体
(2)侵染大肠杆菌
1
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(3)噬菌体侵染细菌实验的误差分析
①32P 噬菌体侵染大肠杆菌
②35S 噬菌体侵染大肠杆菌
4．“遗传物质”探索的三种方法
5．DNA 的结构
(1)结构图解
2
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(2)特点
①DNA 单链上相邻脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接。
②双链DNA 分子中常用公式：A＝T、C＝G、A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G。
③“单链中互补碱基和”占该链碱基数比例＝“双链中互补碱基和”占双链总碱基数比例。
④某单链不互补碱基之和的比值与其互补链的该比值互为倒数。
6．DNA 复制的分析
7．DNA 转录和翻译过程
(1)转录
(2)翻译
①模型一
②模型二
8．原核细胞与真核细胞中的基因表达
3
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9．遗传信息的传递过程
10．基因与性状的关系
(1)基因控制生物体性状的途径
(2)细胞分化
(3)表观遗传
4
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(4)基因与性状的关系
难度：★★★☆☆ 建议用时： 30 分钟 正确率 ： /20
一、单选题
1．下列研究过程中运用了“减法原理”的是（ ）
A．在艾弗里实验中，在加热杀死的S 型细菌制成的细胞提取物中加入蛋白酶
B．验证钾是植物的必需元素时，植株出现症状后在缺钾培养液中加入钾
C．研究不同反应条件对淀粉分解的影响时，在可溶性淀粉溶液中加入唾液
D．在探究温度对酶活性影响的实验中，底物和酶混合前在底物中加入缓冲物质
2．HIV 由核衣壳和包膜两部分组成，包膜的化学组成与细胞膜一致，核衣壳包括衣壳蛋白、两条单链
RNA 等，其具体结构和入侵宿主细胞及繁殖过程如下图所示。现参考噬菌体侵染实验的流程，以HIV 和
其宿主细胞为材料进行相关实验。下列叙述正确的是（ ）
5
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A．用
32P 标记的HIV 侵染未标记的宿主细胞，搅拌离心后，能在宿主细胞的表面和细胞内检测到放射
性
B．若用未标记的HIV 侵染
32P 标记的宿主细胞，子代病毒中只有RNA 能检测到放射性，若用未标记的
HIV 侵染
35S 标记的宿主细胞，子代病毒中只有蛋白质能检测到放射性
C．用
35S 标记的HIV 侵染未标记的宿主细胞，搅拌离心后，上清液中含有较强的放射性、沉淀中几乎
不含放射性
D．用
32P 标记的HIV 侵染未标记的宿主细胞，搅拌离心后，若沉淀中放射性较强、上清液中几乎不含
放射性，则说明HIV 的遗传物质是RNA
3．下列关于肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的描述，正确的是（ ）
A．S 型细菌与R 型细菌致病性差异的根本原因是发生了细胞分化
B．艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA 是主要的遗传物质
C．噬菌体侵染细菌实验中，保温时间长短不影响
35S 标记组离心后的放射性分布
D．噬菌体侵染细菌实验中，用
32P 标记的噬菌体侵染细菌后的子代噬菌体多数具有放射性
4．端粒是染色体两端有特殊序列的DNA-蛋白质复合体，人体端粒DNA 序列会随着复制次数增加而逐渐
缩短。在生殖细胞和癌细胞中存在端粒酶（由RNA 和蛋白质形成的复合体），能够将变短的DNA 末端重
新加长。端粒酶作用机理如题图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A．人体有核细胞均含端粒酶基因
B．端粒酶的作用是催化转录过程
C．大肠杆菌也存在端粒DNA 序列
D．端粒DNA 的修复原料是四种核糖核苷酸
5．在DNA 分子杂交的过程中，两种生物DNA 单链的互补碱基会结合在一起，形成杂合双链区；在没有
互补碱基序列的部位，仍然是两条游离的单链，如图所示。下列关于DNA 分子杂交及应用的叙述，错误
6
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的是（ ）
A．在DNA 分子杂交之前，可在94℃的条件下使DNA 变性解聚为单链
B．两个远缘物种生物的DNA 分子之间进行杂交，形成的杂合双链区较少
C．杂合双链区一条链的序列是5'-GCATCT-3'，另一条链的序列是3'-CGUAGA-5'
D．通过设计两种DNA 引物分别与DNA 的两条链结合，经PCR 技术可大量扩增目的基因
6．DNA 分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关，DNA 分子的多样性与碱基排列顺序有关。下列关
于DNA 分子的叙述，错误的是（ ）
A．一个双链 DNA 分子含碱基对C—G 越多，在体外解旋所需的温度越高
B．若某双链 DNA 分子由 100 个脱氧核苷酸组成，则其核苷酸的排列顺序有 4⁵⁰ 种
C．若某DNA 分子中（A+T）/（G+C）、（A+C）/（G+T）两个比值相等，则说明该 DNA 为双链
D．每个人 DNA 的碱基排列顺序不同，故在现代刑侦领域可利用 DNA 指纹技术确定犯罪嫌疑人
7．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。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，调控机制如题图。miRNA 是细胞内一种单链小分子RNA，可
与mRNA 靶向结合并使其降解。circRNA 是细胞内一种闭合环状RNA，可靶向结合miRNA，使其不能与
mRNA 结合，从而提高mRNA 的翻译水平。下列叙述错误的是（ ）
A．电离辐射诱导的心肌细胞凋亡属于基因控制的程序性死亡
B．前体mRNA 被剪切成的circRNA 含有1 个游离的磷酸基团
C．circRNA 和mRNA 通过对miRNA 的竞争性结合调节P 基因表达
D．减少细胞内miRNA 含量或增大细胞内circRNA 含量可抑制细胞凋亡
8．研究发现，在果蝇和人中存在重叠基因。重叠基因是指两个或两个以上的基因共有一段DNA 序列的不
同可读框，可编码不同蛋白质。重叠基因有多种重叠方式，如大基因内包含小基因（下图）、前后两个基
因首尾重叠、几个基因的重叠等。下列相关叙述错误的是（ ）
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A．这是一种充分利用碱基资源的机制
B．基因重叠可对基因表达具有调控作用
C．重叠基因的转录方向可能不是一致的
D．同一个基因中可存在多个起始密码子
9．在原核细胞中，基因的转录和翻译同时进行的过程称为“偶联转录－翻译”（如图所示）。科学家分
别设计了发生偶联和没有发生偶联（无偶联组）的细菌实验体系。结果发现，偶联能提高基因的表达速度，
也会使转录发生U-G 错配的概率上升。下列叙述错误的是（ ）
A．真核生物细胞核基因的转录和翻译是不“偶联”的
B．图中的酶甲是RNA 聚合酶，在图中的移动方向是从左到右
C．偶联能够提高细菌基因的表达效率和基因突变的发生概率
D．相比于偶联组，无偶联组细菌生长代谢速度明显减慢
10．某玉米品种2 号染色体上的基因S、s 和M、m 各控制一对相对性状，基因S 在编码蛋白质时，控制最
前端几个氨基酸的DNA 序列如图所示。已知起始密码子为AUG 或GUG。根据所学知识分析以下说法正
确的是（ ）
A．基因S 发生转录时，作为模板链的是图中的a 链
B．若基因S 中箭头所指碱基对G/C 缺失，则该处对应的密码子将改变为CAA
C．某基因型为SsMm 的植株自花传粉，后代出现了4 种表型，其可能的原因是非等位基因的自由组合
D．经辐射处理，某野生型玉米植株叶肉细胞基因发生了改变（SSMM→SSMm），该变异属于可遗传
变异
11．M13 噬菌体的遗传物质是单链DNA，其DNA 进入宿主细胞后，先形成双链DNA，再以此为模板，控
制合成病毒单链DNA 和蛋白质，组装成子代噬菌体。M13 噬菌体DNA 片段中D 基因和E 基因的部分碱基
序列及编码氨基酸的情况（Met、Glu、Tyr 等表示不同的氨基酸）如图所示。下列叙述错误的是（ ）
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A．基因D、E 的起始密码子相同，终止密码子不同
B．酒精、盐酸和低温能使M13 噬菌体的蛋白质变性失活
C．基因D、E 共用部分碱基增大了基因遗传信息的容量
D．合成该病毒的遗传物质时需要DNA 聚合酶的催化
12．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
13．新型冠状病毒是+RNA 病毒。下图为新型冠状病毒侵入宿主细胞后增殖过程的示意图。有关叙述正确
的是（ ）
A．+RNA 和-RNA 携带的遗传信息相同
B．-RNA 能与核糖体结合完成翻译过程
C．酶1、酶2 和酶3 都属于RNA 聚合酶
D．该病毒在细胞外可以完成RNA 的复制
14．丙型肝炎病毒（HCV）是一种单链+RNA 病毒，该+RNA 能作为翻译的模板合成多种病毒蛋白。HCV
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感染肝细胞，导致肝脏发生炎症，严重时可能发展为肝癌。目前尚未研制出疫苗，最有效的治疗方案是将
PSI-7977（一种核苷酸类似物）与干扰素、病毒唑联合治疗。下列说法中不正确的是（ ）
A．HCV 与噬菌体相比具有高度变异性
B．PSI-7977 的治疗机理可能是作为RNA 合成原料掺入RNA 引起合成终止
C．HCV 能将其基因组整合到宿主染色体中，从而引起细胞癌变
D．该病毒+RNA 上含有与tRNA 上反密码子互补配对的序列
15．2020 年诺贝尔生理学或医学奖颁给了哈维·阿尔特、迈克尔·霍顿和查尔斯·赖斯这三位伟大的科学家，
奖励他们在发现丙型肝炎病毒上作出的贡献。如图为丙型肝炎病毒的增殖过程，下列相关叙述正确的是（
）
A．该病毒和HIV 的增殖过程都需要逆转录酶的参与
B．该病毒侵入宿主细胞后，③过程通常发生在④过程之后
C．③④⑤⑥过程都发生了碱基配对且配对方式完全相同
D．④⑤过程需要消耗的尿嘧啶核糖核苷酸的数目相同
二、多选题
16．遗传转化是指游离的DNA 分子（细胞DNA）被细菌的细胞摄取，并在细菌细胞内表达的过程。肺炎
链球菌转化实验的实质如图所示（S 基因是控制荚膜形成的基因）。下列有关叙述错误的是（ ）
A．由R 型细菌转化成的S 型细菌的遗传物质与原S 型细菌相同
B．由R 型细菌转化成S 型细菌的实质是基因重组
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C．将S 型细菌的S 基因用
32P 标记，转化而来的S 型细菌在普通培养基上培养多代后，得到的子代S
型细菌的S 基因均能检测到
32P
D．T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程也是一种遗传转化过程
17．如图所示，在DNMT3（一种甲基转移酶）的催化下，DNA 的胞嘧啶被选择性地添加甲基导致DNA
甲基化，使染色质高度螺旋化，进而使DNA 失去转录活性。下列有关叙述正确的是（ ）
A．DNA 甲基化可能会影响细胞分化，进而影响个体的发育过程
B．DNA 甲基化可能会干扰RNA 聚合酶对DNA 相关区域的识别和结合
C．胞嘧啶和5'甲基胞嘧啶在DNA 中都可以与鸟嘌呤互补配对
D．某基因含500 个碱基对，其中某条链中C 占26%、G 占32%，则此DNA 片段在第3 次复制过程中
需消耗1470 个腺嘌呤脱氧核苷酸
18．下图是原核细胞DNA 复制及转录相关过程的示意图，当某些基因转录形成的 mRNA 分子难与模板
链分离时，会形成 RNA-DNA 杂交体，这时非模板链、RNA-DNA 杂交体共同构成R 环结构。研究表明
R 环结构会影响 DNA 复制、转录和基因的稳定性等。下列叙述正确的是（ ）
A．酶C 与酶 A 相比，除能催化核苷酸之间形成磷酸二酯键外，还能催化氢键断裂
B．模板链与 mRNA 之间形成的氢键比例高，容易形成R 环
C．基因是否表达可以用R 环的是否出现来作为判断依据
D．尽管 R 环的形成不会降低 DNA 的稳定性，但会阻碍酶 B 的移动
19．M13 噬菌体DNA 是一种单链+DNA，进入大肠杆菌后先合成为复制型双链DNA，再进行滚环复制，
过程如图，其中SSB 是单链DNA 结合蛋白。相关叙述正确的是（ ）
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A．M13 噬菌体DNA 的碱基中嘌呤数与嘧啶数相等
B．过程①④均需先合成RNA 引物来引导子链的延伸
C．SSB 蛋白与单链DNA 结合可以维持+DNA 的单链状态
D．一个单链+DNA 经过一轮复制可以得到一个单链+DNA 和一个复制型DNA
20．研究发现，抑癌基因的失活可能由不同的变异组合引起，且往往需要两个等位基因都被破坏或不表达
才能产生新的表型，具体机制如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．图中结果1 是染色体片段缺失和染色体数目变异所致
B．图中②可能是DNA 甲基化引起碱基序列的改变，从而使基因沉默
C．图中不同机制引起的基因失活均可能遗传给后代
D．由题意和图示可知，该活跃的抑癌基因是完全显性的
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