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专题10 遗传的物质基础
考点一 DNA 是主要的遗传物质
【题型1】肺炎链球菌的转化实验
【题型2】噬菌体侵染细菌的实验
【题型3】烟草花叶病毒感染实验
考点二 DNA 分子的结构与基因的本质
【题型1】DNA 分子的结构与基因的本质
【题型2】DNA 的复制
考点三 基因的表达
【题型1】遗传信息的转录和翻译
【题型2】中心法则的提出及其发展
考点四 基因表达和性状的关系
【题型1】基因表达产物与性状的关系
【题型2】基因的选择性表达与细胞分化
【题型3】表观遗传、基因与性状间的关系
考点一 DNA 是主要的遗传物质
01 肺炎链球菌的转化实验
【例1】科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA 组成。关于证明蛋白质和核酸哪一种是遗传物质的系列
实验，下列叙述正确的是（ ）
A．肺炎链球菌体内转化实验中，加热致死的S 型菌株的DNA 分子在小鼠体内可使R 型活菌的相对性
状从无致病性转化为有致病性
B．肺炎链球菌体外转化实验中，利用自变量控制的“加法原理”，将“S 型菌DNA+DNA 酶”加入R
型活菌的培养基中，结果证明DNA 是转化因子
C．噬菌体侵染实验中，用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA，发现其DNA 进入宿
主细胞后，利用自身原料和酶完成自我复制
D．烟草花叶病毒实验中，以病毒颗粒的RNA 和蛋白质互为对照进行侵染，结果发现自变量RNA 分子
可使烟草出现花叶病斑性状
【变式1-1】艾弗里实验中制备S 型细菌细胞提取物的过程是：破碎S 型细菌后漂洗数次，用乙醇进行沉淀
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后将沉淀溶于盐溶液，用氯仿抽提2～3 次除去蛋白质，再用乙醇进行沉淀。将沉淀溶于盐溶液，加入能够
水解多糖的酶，再除去该酶，继续用乙醇进行沉淀，最后将沉淀溶于盐溶液制成细胞提取物进行“转化因
子”本质的研究。下列相关叙述错误的是（ ）
A．提取过程利用了DNA 不溶于酒精而蛋白质等物质易溶于酒精的特性
B．水解多糖的酶和蛋白质等物质去除越彻底，该实验的说服力越强
C．该细胞提取物与活的R 型细菌混合培养后能获得R 型细菌和S 型细菌
D．还需要进行向提取物中加入RNA 酶、酯酶、蛋白酶混合液的一组实验
【变式1-2】
型肺炎链球菌的某种“转化因子”可使
型菌转化为
型菌。研究“转化因子”化学本质的
部分实验流程如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．步骤①中，酶处理时间不宜过长，以免底物完全水解
B．步骤②中，甲或乙的加入量不同不影响实验结果
C．步骤④中，R 型菌转化为S 型菌的实质是发生了基因突变
D．步骤⑤中，通过观察菌落或鉴定细胞形态可得到实验结果
02 噬菌体侵染细菌的实验
【例2】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（ ）
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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
【变式2-1】用
14N 标记的T2 噬菌体侵染
15N 标记的大肠杆菌，一段时间后，大肠杆菌裂解释放出若干个子
代T2 噬菌体。下列有关叙述正确的是（ ）
A．T2 噬菌体DNA 的合成场所是细胞核
B．子代T2 噬菌体的蛋白质全部被
15N 标记
C．子代T2 噬菌体的DNA 全部被
14N 标记
D．该实验可证明噬菌体的遗传物质是DNA
【变式2-2】下图是遗传学家赫尔希及其助手蔡斯利用同位素标记技术，完成噬菌体侵染大肠杆菌实验的
部分操作过程。下列相关叙述错误的是（ ）
A．不能用含
35S 的培养基直接培养并标记噬菌体
B．上清液的放射性很高，而沉淀物的放射性很低
C．搅拌是为了使噬菌体的蛋白质外壳与DNA 分离
D．沉淀物中新形成的子代噬菌体完全没有放射性
03 烟草花叶病毒感染实验
【例3】在对遗传物质的探究过程中，有许多实验：噬菌体侵染细菌实验、肺炎链球菌转化实验、烟草花
叶病毒感染和重建实验。下列相关叙述错误的是（ ）
A．S 型菌的DNA 会进入活的R 型菌，使R 型菌转化成S 型菌
B．用
15N 标记的烟草花叶病毒的RNA 感染烟草，烟草中可以检测到放射性
C．在
32P 标记的T2噬菌体侵染组中，保温时间过长或过短会使离心后的上清液具有一定的放射性
D．用
35S 标记的T2噬菌体侵染组中，沉淀中有少量放射性
35S 可能的原因是搅拌不充分
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【变式3-1】烟草花叶病毒和车前草病毒均由一条RNA 链和蛋白质外壳组成，下图是两种病毒的重建实验。
下列叙述正确的是（ ）
A．该实验证明了RNA 是某些病毒的主要遗传物质
B．重建形成的病毒，病毒形态可能无法稳定维持
C．两种病毒的重建过程中发生了基因重组
D．可利用
3H 对两种成分进行标记开展实验探究
【变式3-2】已知烟草花叶病毒（TMV）和车前草病毒（HRV）都能侵染烟草叶片，且两者都由蛋白质和
RNA 组成，如图是探索HRV 的遗传物质是蛋白质还是RNA 的操作流程图。据图分析下列说法错误的是（
）
A．本实验运用了对照原则，a 组和b 组均为对照组
B．实验过程中重组病毒的后代是HRV
C．该实验能说明病毒的遗传物质都是RNA
D．若将TMV 的RNA 与HRV 的蛋白质形成重组病毒，则子代为TMV
考点二 DNA 分子的结构与基因的本质
01 DNA 分子的结构与基因的本质
【例1】DNA 分子既有环状也有链状，既有单链也有双链。下列关于DNA 分子结构的叙述，正确的是
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（ ）
A．不同的双链DNA 分子中嘌呤与嘧啶碱基的比例相同
B．DNA 分子中每个脱氧核糖连接2 个磷酸基团
C．每个DNA 分子中都含有游离的磷酸基团和羟基
D．双链DNA 分子中不互补的相邻碱基由磷酸二酯键相连
【变式1-1】如图是DNA 双螺旋模型构建过程图解，下列叙述错误的是（ ）
A．图①代表的物质中的含氮碱基共有4 种
B．图②中相邻的碱基通过氢键相连
C．图③中含有2 个游离的磷酸基团
D．图④为DNA 立体结构，两条链反向平行
【变式1-2】下列关于 DNA 分子结构和复制的叙述正确的是（ ）
A．DNA 分子基本骨架的成分是磷酸和核糖
B．DNA 分子中相邻的两个碱基都以氢键相连
C．DNA 分子一条链中A+C 所占的比例与另一条链中的比例一定相等
D．若该DNA 含 100 个碱基, 其中T 有20 个,复制3 次共消耗210 个C
02 DNA 的复制
【例2】下列有关真核细胞DNA 复制的叙述，错误的是（ ）
A．只发生在细胞核中
B．具有边解旋边复制的特点
C．通常发生在细胞分裂间期
D．需要解旋酶和DNA 聚合酶的参与
【变式2-1】DNA 复制时两条子链的合成方式存在一定差异，其中一条新链可以连续合成，这条链称为前
导链，而另一条不能连续合成的新链称为滞后链，具体过程如下图所示。下列相关叙述错误的是（
）
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A．由冈崎片段连接形成的滞后链和前导链的合成方向都为5′→3′
B．前导链连续复制时需要的酶①为解旋酶、酶②为DNA 聚合酶
C．引物酶、DNA 聚合酶和DNA 连接酶均催化磷酸二酯键形成
D．合成RNA 引物与合成冈崎片段时碱基互补配对方式完全相同
【变式2-2】将一个普通大肠杆菌置于含
15N 的培养液中培养60 分钟后，提取其DNA 进行分析，得出含
14N 的DNA 所占比例为1/8，则大肠杆菌细胞的分裂周期是（ ）
A．10 分钟
B．15 分钟
C．20 分钟
D．30 分钟
考点三 基因的表达
01 遗传信息的转录和翻译
【例1】图1 和图2 表示某些生物体内的物质合成过程示意图，下列对此分析正确的是（ ）
A．图中甲和丙表示RNA，乙和丁表示核糖体
B．图1 中乙的移动方向为从右向左
C．图1 最终合成的多肽链的氨基酸排列顺序各不相同
D．图1 和图2 中的过程可表示分别表示神经细胞、大肠杆菌细胞内的基因表达过程
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【变式1-1】CRISPR/Cas9 基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导
RNA 引导核酸内切酶Cas9 到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导RNA 中20 个碱基的识别序列，
可人为选择DNA 上的目标位点进行切割（如下图）。下列相关叙述错误的是（ ）
A．合成Cas9 蛋白需要mRNA、tRNA、rRNA 参与
B．向导RNA 分子中不存在碱基互补配对
C．Cas9 蛋白通过作用于磷酸二酯键对目标DNA 进行切割
D．识别序列选择切割位点的原理是碱基互补配对原则
【变式1-2】无义突变是指基因中碱基替换导致终止密码子（UAG、UAA、UGA）出现，使mRNA 的翻译
提前终止。科研人员成功合成了一种抑制性tRNA（sup-tRNA），能识别终止密码子并引入色氨酸到合成
的肽链中，机制如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．色氨酸的密码子是AUC
B．该sup-tRNA 恢复读取终止密码子从而使肽链延伸
C．该sup-tRNA 抑制无义突变时出现了新的碱基配对方式
D．理论上，sup-tRNA 可以治疗基因突变引起的任何遗传病
02 中心法则的提出及其发展
【例2】下图1 为生物体内某生理过程示意图，图2 为生物体遗传信息传递示意图。下列相关叙述错误的
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是（ ）
A．图1 表明少量的mRNA 可以迅速合成大量的蛋白质
B．图1 可发生在原核细胞中，包括图2 中的②和③过程
C．图2 中①②③④⑤等过程均可发生碱基互补配对
D．图2 中改变DNA—碱基对，合成的RNA 和蛋白质一定改变
【变式2-1】下图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程，有关叙述错误的是（ ）
A．原核细胞基因的②③过程可同时发生，真核细胞核基因的②③过程不能同时发生
B．图中能发生A-U 和U-A 配对的过程只有④
C．参与③过程的RNA 有3 种，此过程中同一种氨基酸可以由一种或多种tRNA 来转运
D．HIV 在宿主细胞中遗传信息流动的过程有⑤①②③
【变式2-2】病毒可分为DNA 病毒和RNA 病毒，常见的DNA 病毒有T2 噬菌体、乙肝病毒等，RNA 病毒
有HIV、流感病毒等。下列相关叙述错误的是（ ）
A．宿主细胞的ATP 可为病毒遗传信息的流动提供能量
B．T2 噬菌体的遗传信息可从DNA 流向RNA，进而流向蛋白质
C．流感病毒的遗传信息可从RNA 流向DNA，进而流向蛋白质
D．烟草花叶病的RNA 可使烟草感染病毒并出现病症，在病叶处可分离出完整的病毒
考点四 基因表达和性状的关系
01 基因表达产物与性状的关系
【例1】下图表示人体内苯丙氨酸的代谢途径。根据图示，以下叙述不正确的是（ ）
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A．酶⑤的缺乏会导致人患白化病
B．酶②的缺乏会导致人患尿黑酸症
C．由图看出，白化病等遗传病是由某些缺陷基因引起的，这些基因产物可能是参与代谢途径的重要
的酶
D．该图反映了基因控制性状的一种关系
【变式1-1】下图表示人体内基因对性状的控制过程，据图分析正确的是（ ）
A．人体成熟红细胞中可通过①②过程合成血红蛋白
B．X1与X2的主要区别是脱氧核苷酸排列顺序的不同
C．引起老年人白发的原因是③④过程完全不能进行
D．基因控制生物性状的途径有直接控制和间接控制
【变式1-2】野生型水稻的核基因A 内插入一段DNA 片段，编码的蛋白质使水稻植株出现类似白叶枯病的
症状，产量大幅下降。下列叙述正确的是（ ）
A．类似白叶枯病的变异水稻的出现是染色体变异的结果
B．基因A 插入DNA 片段后编码的肽链比基因A 编码的长
C．自然界发生基因碱基序列的改变对生物体都是有害的
D．基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状
02 基因的选择性表达与细胞分化
【例2】下列有关基因表达的叙述正确的是（ ）
A．基因是否表达是基因表达调控的唯一方式
B．基因不能通过其转录产物控制生物的性状
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C．细胞分化的本质是基因的选择性表达
D．细胞分化导致同一生物个体不同种类的细胞中的rRNA 存在差异
【变式2-1】人体内的T 细胞分为两类，第一类：辅助性T 细胞（Th），能刺激已经结合了抗原的B 细胞
的增殖；第二类：细胞毒性T 细胞（Tc），能直接攻击和杀伤其他细胞。Th 表面具有接受调控细胞活化所
需的信号分子，如CD28 分子主要为Th 识别抗原后的活化提供第二个信号，以完成Th 的增殖和分化；
CTLA-4 和PD-1 通过与相应信号分子结合向Th 发出抑制信号，阻断活化Th 的增殖、分化及发挥免疫效应。
Tc 能发挥作用依赖于细胞膜表面所具有的糖蛋白CD8，下列叙述正确的是（ ）
A．如果编码CD28 或CD8 的基因不能表达，均会出现自身免疫病
B．CD28，CTLA-4 在细胞表面出现时间有差异的原因是基因的选择性表达
C．癌细胞可通过PD-1 抑制Th 活化，降低机体免疫防御功能而形成肿瘤
D．Tc 和Th 均来自于骨髓造血干细胞，但是成熟场所有差异
【变式2-2】重叠基因在病毒DNA、原核生物DNA、线粒体DNA 中较为普遍，是指两个或两个以上的基
因共用一段DNA 序列。下列叙述正确的是（ ）
A．重叠基因中不同基因的转录模板链不可能相同
B．重叠基因的编码区中可能存在多个起始密码子
C．基因重叠可使有限的DNA 序列包含更多的遗传信息
D．同一段DNA 最终形成多种蛋白质是基因选择性表达的结果
03 表观遗传、基因与性状间的关系
【例3】下图表示DNA 半保留复制和甲基化修饰过程。研究发现，50 岁同卵双胞胎间基因组DNA 甲基化
的差异普遍比3 岁同卵双胞胎间的差异大。下列叙述正确的是（ ）
A．酶E 的作用是催化DNA 复制
B．甲基是DNA 半保留复制的原料之一
C．环境可能是引起DNA 甲基化差异的重要因素
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D．DNA 甲基化不改变碱基序列和生物个体表型
【变式3-1】科学家在研究小鼠毛色的遗传时发现，纯合黄色小鼠（AvyAvy）与黑色小鼠（aa）杂交，F1
（Avya）中小鼠的体色表现为介于黄色和黑色之间的过渡类型。进一步研究发现，F1中不同体色小鼠的Avy
基因碱基序列相同，但有不同程度的甲基化现象，甲基化程度越高，Avy基因表达受到的抑制越明显。下列
推测正确的是（ ）
A．该种小鼠体色的遗传不遵循孟德尔的遗传定律
B．被甲基化的基因的遗传信息发生改变，从而使生物体的性状发生改变
C．Avy基因的甲基化程度越高，F1小鼠的体色就越浅
D．基因的甲基化可能会阻止RNA 聚合酶与Avy基因前端的结合
【变式3-2】细胞通过精准的调控，实现了基因对性状的控制。下列叙述错误的是（ ）
A．相同环境下，不同基因型的个体，其表型可能相同
B．基因型相同的个体之间可能存在着性状差异
C．基因和性状是一一对应的关系
D．同一株水毛茛的两种形态叶片中的mRNA 存在差异
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