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专题五 遗传的分子基础、变异和进化
(考试时间：75 分钟 试卷满分：100 分)
第Ⅰ卷(选择题 共40 分)
一、选择题(本题共20 个小题，每小题2 分，共40 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合
题目要求的)
1．下列关于探究DNA 是主要的遗传物质实验的叙述，正确的是（ ）
A．肺炎链球菌体内转化实验中，S 型细菌的荚膜使R 型细菌产生了荚膜
B．肺炎链球菌体外转化实验中，利用“加法原理”通过加入DNA 酶、蛋白酶等来控制自变量
C．噬菌体侵染细菌的实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
D．烟草花叶病毒感染烟草实验说明RNA 也可作为遗传物质
2．活动小组为制作DNA 双螺旋结构模型，选取实验材料代表相应的基团或化学键，材料的种类和数量如表
所示。下列叙述正确的是（ ）
材料种类
脱氧核糖
磷酸基团
代表化学键的小棒
碱基
A
T
C
G
数量
（个）
45
45
足量
1
5
10
2
5
15
A．制成的双螺旋模型最多能含25 个碱基对
B．制成的双螺旋模型最多能含44 个碱基
C．制成的双螺旋模型最多能有422种碱基排列方式
D．该DNA 片段中任意一个脱氧核糖均与两个磷酸相连
3．DNA 的两条链是互补的。下图为DNA 半保留复制示意图，①～④表示DNA 单链。下列说法错误的是（
）
A．①和②互补
B．①和③互补
C．②和④互补
D．②和③互补
4．噬菌体φX174 的遗传物质是单链环状DNA 分子（含有a 个腺嘌呤），其复制过程如图所示，最终延伸
出的长链可切割产生多个拷贝的环化正链。某兴趣小组利用一个被15N 标记的噬菌体φX174 侵染宿主细胞
1
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进行实验，下列叙述正确的是（ ）
A．噬菌体φX174 的遗传物质复制时，所需的原料尿嘧啶核苷酸来自宿主细胞
B．滚动复制n 次后提取DNA 进行离心，离心后试管中中带占2/2n
C．若该正链进行图示复制最终产生8 条正链DNA，则共消耗游离的腺嘌呤7a 个
D．若噬菌体φX174 的正链中嘌呤所占的比例为b，则负链中嘧啶所占比例也为b
5．可用DNA 指纹技术进行亲子鉴定，首先用限制酶将待测样品的DNA 切成许多片段，再通过电泳将这些片
段按大小分开，形成DNA 指纹图。如图为①②号孩子及一对夫妇的DNA 指纹图谱，下列说法正确的是（
）
A．相同条带的DNA 中碱基的排列顺序完全相同
B．限制酶破坏DNA 中的氢键把DNA 切成小片段
C．①号孩子可能与这对夫妇有亲缘关系
D．②号孩子不可能与该父亲有亲缘关系
6．下列有关基因和染色体的叙述，错误的是（ ）
A．一条染色体上有多个基因，基因在染色体上呈线性排列
B．非同源染色体自由组合，使所有非等位基因自由组合
C．减数分裂形成配子过程中，等位基因随同源染色体分开而分离
D．基因通常是有遗传效应的DNA 片段，染色体是基因的主要载体
7．真核细胞中，转录的初始产物多数无生物活性，需进行剪接等加工处理后才有生物活性。下列叙述错
误的是（ ）
A．转录是指以DNA 的一条链为模板合成RNA 的过程
B．转录时，RNA 聚合酶使DNA 解旋的过程需要消耗能量
C．核糖核苷酸在RNA 聚合酶的作用下与模板上的碱基互补配对
2
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D．转录后初始产物的加工过程一定发生了磷酸二酯键的断裂
8．人表皮生长因子受体-2（HER2）是一种跨膜蛋白受体，激活后能启动一系列细胞内的信号转导通路。
肺癌细胞过量表达HER2。某抗体类药物能结合肺癌细胞的HER2，阻断受体功能，引起肺癌细胞凋亡。下列
叙述正确的是（ ）
A．HER2 基因发生甲基化会诱发细胞癌变
B．HER2 基因表达量下降会引起细胞凋亡有关基因的表达
C．该抗体类药物靶向杀伤肺癌细胞，也会影响正常细胞的功能
D．细胞凋亡有利于维持内部环境的稳定，会引起炎症反应
9．基因M 发生基因突变导致了某种遗传病。下图为某患者及其父母基因M 相关序列的检测结果（同源染色
体上的两个基因M 均做检测，每个基因M 序列仅列出一条链，其他未显示序列均正常）。父亲具有①突变
位点，母亲具有②突变位点，但均未患病；患者具有①和②突变位点。下列说法错误的是（ ）
A．该遗传病为单基因隐性遗传病
B．该实例表明基因突变具有不定向性
C．该患者患病的原因是其父母在产生配子的过程中发生了基因重组
D．患者同源染色体的①和②位点间发生互换，可产生出正常的配子
10．研究显示，多个基因与肿瘤的发生和发展密切相关，下图表示结肠癌发展过程中部分基因的变化。下
列说法错误的是（ ）
A．正常结肠上皮细胞中也有原癌基因和抑癌基因，但不表达
B．APC、p53 基因发生突变，导致表达的蛋白质活性减弱或失去活性
C．正常结肠上皮细胞变成可转移癌细胞是细胞内基因突变累加效应的结果
D．敲除肿瘤细胞中的nm23 转移抑制基因可能会提高癌细胞的转移能力
3
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11．多花报春（AA）和轮花报春（BB）均是二倍体植物，其中A、B 分别代表这两个远缘物种的1 个染色体
组，每个染色体组均含9 条染色体。将两种报春进行杂交可培育异源四倍体植物丘园报春（AABB），培育
过程如图所示。下列分析错误的是（ ）
A．培育丘园报春主要利用了染色体数目变异的原理
B．F1植株的细胞进行减数分裂时，染色体联会与分离紊乱
C．用秋水仙素溶液处理F1植株的种子，可获得丘园报春植株
D．处于有丝分裂后期的丘园报春细胞的一极有36 条染色体
12．蜜蜂中雌蜂由受精卵发育而来，雌蜂幼虫进食花蜜、花粉后发育为工蜂，进食蜂王浆后发育为蜂王，
而雄蜂由未受精的卵细胞发育而来。研究发现，降低DNA 甲基化水平可以使进食花蜜、花粉的雌蜂幼虫发
育为蜂王。下列叙述错误的是（ ）
A．与雌蜂相比，未受精的卵细胞直接发育成雄蜂属于染色体变异
B．雌蜂幼虫进食花蜜、花粉或蜂王浆不会改变基因的碱基序列
C．蜂王体内DNA 甲基化程度大于工蜂
D．雌蜂幼虫发育成工蜂或蜂王是基因表达发生变化的结果
13．河北省古生物化石资源丰富，科研人员近期已修复完成两具1.3 亿多年前的植食性恐龙化石，为研究
生物进化提供了重要证据。下列叙述正确的是（ ）
A．化石是保存在地层中的古代动植物的遗体、遗物或生活痕迹等
B．与恐龙相比，鱼类的化石出现在更古老的地层中
C．细胞和分子水平的证据是研究进化的最微观、最直接的证据
D．在植食性恐龙有性生殖过程中，基因重组会改变基因频率，为进化提供了原材料
14．新几内亚的园丁鸟有搭建和装饰求偶亭的行为，下列叙述错误的是（ ）
A．搭建和装饰求偶亭的求偶行为是一种适应性行为
B．亭的“豪华”程度是雌鸟对雄鸟长期选择的结果
C．亭的装饰和雄鸟的炫耀行为都是求偶成功的重要因素
4
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D．搭建、装饰求偶亭等行为都是无需后天学习的本能行为
15．某种鱼体内的LDH-B 是与细胞呼吸有关的基因，其等位基因LDH-Bb出现的比例随温度和纬度变化规律
如图所示。下列分析正确的是（ ）
A．该鱼种群中全部个体所含有的全部LDH-B 及其等位基因构成该种群的基因库
B．LDH-Bb表达的蛋白质可能促进细胞在低温下对氧气的利用
C．低温环境下LDH-Bb基因比例高是LDH-B 定向突变的结果
D．在纬度为30°对应的温度环境中，该鱼被淘汰
16．进化过程中，一地区某种蛾的部分个体发生了一些改变，可在感受到蝙蝠的超声波时，运用复杂的飞
行模式，逃脱危险。变化后的蛾与无该变化的蛾交配后，产生的受精卵不能发育。下列叙述正确的是（
）
A．该地区蛾的全部基因构成一个基因库
B．蝙蝠捕食导致了蛾种群基因发生定向突变
C．该种蛾产生的可遗传变异是其产生适应性的必要条件
D．突变和基因重组、自然选择和隔离是物种形成的三个必要条件
17．科研人员探究遗传物质的两个经典实验是肺炎链球菌的转化实验和T2 噬菌体侵染细菌的实验，下列关
于实验材料、过程以及结果的分析正确的是（ ）
A．上述两种实验材料均为寄生生物，都具有独立的物质和能量供应系统
B．肺炎链球菌的体内、体外转化实验均是通过“减法原理”控制实验变量
C．实验不用放射性15N 标记T2 噬菌体的原因是其蛋白质和DNA 中均含有N
D．32P 标记的T2 噬菌体侵染大肠杆菌时若保温时间短，则上清液的放射性增加
18．神经营养因子（BDNF）是一种蛋白质，能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF 基因表
达受阻，则会导致某种疾病的发生。如图为BDNF 基因的表达及调控过程，下列说法错误的是（ ）
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A．甲过程中，RNA 聚合酶可以催化磷酸二酯键的形成
B．乙过程中，mRNA 的A 端为5'端
C．与过程乙相比，甲过程中特有的碱基配对方式是T-A
D．miRNA-195 是通过抑制翻译过程来调控BDNF 基因的表达
19．在三倍体无子西瓜的制作过程中，需用一定浓度的秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗。下列相关叙述正确
的是（ ）
A．秋水仙素作用于有丝分裂后期，使西瓜细胞中染色体数目加倍
B．处理后得到的西瓜植株中，细胞的染色体组数可能为2、4、8
C．得到的四倍体西瓜植株进行自交，其子代肯定不出现性状分离
D．二倍体西瓜与四倍体西瓜属于同一物种，两者之间无生殖隔离
20．图1 表示图2 中甲种病遗传病Ⅰ1、Ⅰ2和Ⅱ3的相关基因电泳图谱，图2 表示某家族中两种遗传病的患
病情况，已知甲病在人群中的发病率为1/100，下列相关叙述错误的是（ ）
A．甲病为常染色体隐性遗传病，乙病不是显性遗传病
B．Ⅱ2与Ⅱ3甲病相关基因型一致的概率为100%
C．若Ⅲ4不携带乙病的致病基因，Ⅳ3染色体组成为XXY，则Ⅲ3在减数分裂Ⅱ后期出错
D．若Ⅱ3与不患甲病的女子婚配，子代患甲病的概率是3/22
第II 卷(非选择题 共60 分)
二、填空题(本题共5 小题，共60 分)
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21．（14 分）真核生物的tRNA 主要在细胞核中合成，氨基酸经活化后可与相对应的tRNA 结合形成氨酰
tRNA(每种氨基酸对应一种氨酰tRNA 合成酶)，如图1 所示。回答下列问题。
(1)合成tRNA 时，需要以DNA 的一条链为模板，在 酶的催化下，不断向子链的
(填“3'”或“5'”)端聚合游离的核糖核苷酸。
(2)结合氨基酸的部位是tRNA 的 (填“3’”或“5’”)端。由图1 推测,氨酰tRNA 合成酶的作用
有 (多选，填序号)。
①识别密码子
②识别tRNA
③识别氨基酸
④催化形成氨基酸与氨基酸之间的化学键
⑤催化形成氨基酸与tRNA 之间的化学键
(3)密码子在与反密码子之间进行碱基配对时，前两对碱基严格遵守标准的碱基配对规则，第三对碱基(密
码子3'位碱基和反密码子5'位碱基)具有一定的自由度，规则如下表。现有一物种编码异亮氨酸的密码子
有AUU、AUC、AUA，则其细胞质中最少需要携带异亮氨酸的tRNA 种类数为 种。
反密码子5'位碱基
A
C
G
U
I(稀有碱基——次黄嘌呤)
密码子3’位碱基
U
G
U 或C
A 或C
A、U 或C
(4)翻译时，氨酰tRNA 与核糖体结合情况如图2 所示，据图2 可知，核糖体移动的方向是
(填“从左向右”或“从右向左”)，理由是 。
22．（14 分）在DNA 复制的过程中，氧化损伤、杂交错配等多种因素干扰会导致DNA 序列发生改变，但细
胞中存在一些纠错机制。回答下列问题：
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(1)DNA 复制过程中的常见错误包括碱基替换、插入和缺失等，主要发生时期在 。某个碱基对的改变不
会引起最终基因表达产物发生变化的原因可能是：① ；② 。
(2)生物体进化出了一种DNA 聚合酶校对子（本质上仍为DNA 聚合酶），具有延伸和修复DNA 链的双重功能，
可以识别错误的碱基配对并将其移除，再用正确的碱基进行替换修复。下图中能正确表示此过程的是图
（填“甲”或“乙”），校读去除错误配对的核苷酸需要破坏 （填化学键名称）。这种校对和修复
机制的生物学意义为 。
(3)研究发现，线粒体中的一个基因突变速率大约是一个核基因突变速率的6~17 倍，下列解释中可能成立
的是 。
①线粒体中的DNA 是裸露的、无蛋白质保护
②线粒体内的基因不决定生物体的性状和功能
③线粒体内进行氧化反应容易产生大量自由基
④线粒体内的基因突变无法为进化提供原材料
⑤线粒体内DNA 聚合酶的校读修读能力较差
23．（14 分）茄子是自花传粉植株，其花的单生和簇生分别由等位基因R 和r 控制，已知R 和r 位于10 号
染色体上，在茄子种群中发现了一棵突变体植株，正常植株和突变体植株的相关染色体和基因如下图所示，
不含R 或r 的受精卵不能发育。回答下列问题：
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(1)与正常植株相比，突变体植株发生的可遗传变异为 ，请设计一个最简便的杂交实验(不考
虑互换的发生)区分某植株甲是正常植株还是突变体植株。
实验方案： 。
结果预测：①若 ，则植株甲是正常植株；②若 ，则植株甲是突变体植株。
(2)现茄子种群中出现一棵表型为花单生的杂合三体植株(10 号常染色体有三条)，减数分裂时该染色体的
任意两条移向细胞一极，剩下的一条移向细胞另一极。欲测定花型基因是否在10 号染色体上，将该个体与
多棵花簇生茄子植株(未发生染色体变异)杂交。
①若后代花单生与花簇生的比值为 ，则该花型基因 (填“在”或“不在”)10 号染
色体上；
②若后代花单生与花簇生的比值为1：1，则该花型基因 (填“是”“不是”或“不一定”)在
10 号染色体上。
24．（8 分）1952 年，赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记的新技术，完成了著名的噬菌体侵染细菌的实
验。请回答有关问题。
(1)赫尔希和蔡斯用不同的放射性同位素分别标记噬菌体的DNA 和蛋白质，而不是标记在同一种噬菌体上，
这其中蕴涵的设计思路是： 。
(2)若要大量制备用35S 标记的噬菌体，需先用含35S 的培养基培养 ，再用噬菌体去侵染 。
(3)请将下图中T2噬菌体侵染细菌过程的标号进行排序 →a。
(4)T2噬菌体的遗传物质复制发生在上图中 （用字母和箭头表示）过程之间，子代T2噬菌体的外壳是
在细菌的细胞中合成的。噬菌体侵染细菌之后，合成新的噬菌体蛋白质外壳需要 。
A．细菌的DNA 及其氨基酸
B．噬菌体的DNA 及其氨基酸
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C．噬菌体的DNA 和细菌的氨基酸
D．细菌的DNA 及噬菌体的氨基酸
(5)以35S 标记组为例，如果 ，可能造成的结果是上清液和沉淀物的放射性强度差异不显著。
(6)T2噬菌体与细菌保温时间长短与放射性高低的关系图可能如下，下列关联中最合理的是_____（注：甲
组为35S 标记的T2噬菌体，乙组为32P 标记的T2噬菌体）。
A．甲组—上清液—①
B．乙组—上清液—②
C．甲组—沉淀物—③
D．乙组—沉淀物—④
25．（10 分）桦尺蛾的体色有黑色和灰白色，它们夜间活动，白天栖息在树干上。鸟类更易于在白天发现
体色与环境差异较大的个体，并捕食它们。科研人员对某地区桦尺蛾体色的变化进行研究。请回答问题：
(1)桦尺蛾体色的差异来源于 ，为进化提供了原材料。
(2)对该地A、B、C 三个区域桦尺蛾进行调查，结果如图1。鸟类的捕食对不同体色的桦尺蛾起定向的
作用，推测1975 年以后 色桦尺蛾的存活率更高。
(3)为验证上述推测，在与A、B、C 环境相似的另一区域投放了等量的黑色和灰白色桦尺蛾，一段时间后统
计不同体色桦尺蛾的存活率，结果如图2。若曲线Ⅰ为 色桦尺蛾的存活率，则说明上述推测正确。
(4)不同体色桦尺蛾比例的变化，是由于种群中决定 发生定向改变。
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