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5.遗传的分子基础、变异与进化
[分值：50 分]
1～10 题每题5 分，共50 分。
1．(2022·浙江6 月选考，22)下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是( )
A．需用同时含有32P 和35S 的噬菌体侵染大肠杆菌
B．搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来
C．离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌
D．该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
答案 C
解析 实验过程中需单独用32P 标记噬菌体的DNA 和35S 标记噬菌体的蛋白质，A 错误；实
验过程中搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体外壳与细菌分离，B 错误；大肠杆菌的质量
大于噬菌体，离心的目的是为了沉淀培养液中的大肠杆菌，C 正确；该实验证明噬菌体的遗
传物质是DNA，D 错误。
2．下列对甲、乙、丙三个与DNA 分子有关的图的叙述，正确的是( )
A．图丙中RNA 聚合酶在DNA 模板链上移动的方向是从5′端到3′端，有4 条多肽链正
在合成
B．图甲②处的碱基对缺失可能导致基因突变，图乙中显示有5 种核苷酸
C．图甲DNA 放在含15N 培养液中复制2 代，子代含14N 的DNA 单链占总链的1/8
D．根尖细胞中能进行图乙所示生理过程的结构有细胞核、线粒体和叶绿体
答案 C
解析 图丙中RNA 聚合酶在DNA 模板链上移动的方向是从3′端到5′端，有4 条mRNA
正在合成，A 错误；图甲②处的碱基对缺失可能导致基因突变，图乙中含有DNA 和RNA，
分别含4 种核苷酸，所以共有8 种核苷酸，B 错误；DNA 进行半保留复制，亲代DNA 只有
一条链含14N，原料是15N，复制2 代共产生4 个DNA 分子、8 条DNA 单链，只有原来的一
条亲代链含14N，故子代含14N 的DNA 单链占总链的1/8，C 正确；根尖细胞中能进行图乙
所示生理过程的结构有细胞核、线粒体，根尖细胞没有叶绿体，D 错误。
3．图甲表示真核细胞DNA 复制的部分过程，其中一条链具有“不连续合成”的特点。图
乙表示真核生物基因的遗传信息从DNA 转移到RNA 上之后，对有效遗传信息进行“剪
断”与重新“拼接”的过程。下列叙述错误的是( )
A．图甲中两条子链的合成方向都是由5′端延伸到3′端
B．由图乙中正常mRNA 逆转录形成的cDNA 与S 基因不同
C．图乙过程②中有磷酸二酯键的断裂和形成，需要DNA 连接酶参与
D．图乙过程③表示在核糖体上进行的翻译过程，该过程需要三类RNA 的参与
答案 C
解析 在DNA 复制过程中，DNA 聚合酶只能催化脱氧核苷酸从5′端向3′端延伸，所以
图甲中两条链的合成方向都是由5′端延伸到3′端，A 正确；图乙中正常mRNA 是经过对
RNA 前体进行“剪断”与重新“拼接”形成的，即经过了剪接过程，其逆转录形成的
cDNA 与S 基因(包含不表达的内含子等序列)不同，B 正确；图乙过程②是对RNA 前体进行
“剪断”与重新“拼接”，涉及磷酸二酯键的断裂和形成，DNA 连接酶作用于DNA 片段，
不能连接RNA 片段，C 错误；图乙过程③表示翻译过程，翻译在核糖体上进行，需要
mRNA(作为模板)、tRNA(转运氨基酸)和rRNA(构成核糖体的成分)三类RNA 的参与， D 正
确。
4．某研究小组研究突变秀丽隐杆线虫的Lin－4 基因，发现该基因不编码蛋白质，编码产物
是Lin－4miRNA，可以通过调控Lin－14 基因表达调控幼虫的正常发育模式。此外，他们还
发现miRNA 能够抑制肿瘤细胞的生长。这一发现对于理解基因表达调控机制具有重要意义，
也为肿瘤的治疗提供了新的思路。Lin－4 基因表达与对Lin－14 基因的调控如图所示，下列
叙述正确的是( )
A．miRNA 的基本组成单位是核糖核苷酸，miRNA 中的每个磷酸均连接两个核糖
B．肿瘤细胞体积小，细胞核大，代谢特别旺盛，胞内所有的蛋白质含量都增加
C．细胞中原癌基因一旦突变或者过量表达而导致相应蛋白质活性过弱，就可能引起细胞癌
变
D．医学中可能会利用 miRNA 与肿瘤细胞中相应的mRNA 配对特性治疗癌症
答案 D
解析 miRNA 的基本组成单位是核糖核苷酸，但每个磷酸基团连接一个核糖或者两个核糖，
A 错误；虽然肿瘤细胞通常代谢旺盛，但并不是所有的蛋白质含量都增加，有些蛋白质的含
量可能会减少，B 错误；原癌基因的突变或过量表达通常会导致相应蛋白质活性过强，从而
引起细胞癌变，C 错误；miRNA 可以通过与肿瘤细胞中的相应mRNA 配对，抑制其翻译，
从而调控基因表达，这是一种潜在的癌症治疗方法，D 正确。
5．AIf基因能使某植物正常生长，a 基因则不能使该植物正常生长。该植物和配子基因组成
以及AIf基因的传递规律如图所示。下列分析正确的是( )
A．图中雌株AIf基因来自它的母本
B．图中雄株和雌株的表型相同
C．图中雌株和雄株杂交，F1表型比例为3∶1
D．图中雄配子和雌配子AIf基因的遗传信息相同
答案 D
解析 据图可推知，图中雌株AIf基因来自它的父本，A 错误；由于雄株AIf基因被甲基化，
故图中雄株和雌株的表型不同，B 错误；图中雌株和雄株杂交，由于雌配子中的AIf基因甲
基化，相当于雌配子都是a，而雄配子AIf∶a＝1∶1，则F1表型比例为1∶1，C 错误；甲基
化只抑制基因表达，但不改变基因碱基序列，故图中雄配子和雌配子AIf基因的遗传信息相
同，D 正确。
6．人类最早种植的小麦是产量很低的二倍体一粒小麦，约80 万年前它与二倍体拟斯卑尔脱
山羊草发生天然远缘杂交，经过一系列变化产生产量稍有提高的四倍体二粒小麦；这种四倍
体二粒小麦再与二倍体粗山羊草杂交，经一系列变化才形成了最古老的六倍体普通小麦。普
通小麦不仅产量更高，还继承了粗山羊草的基因，可以发面做成馒头和面包。下列叙述正确
的是( )
A．普通小麦的配子中所含的染色体构成了两个染色体组
B．普通小麦形成过程中涉及的变异类型有基因重组和染色体变异
C．一粒小麦与拟斯卑尔脱山羊草杂交过程中不存在基因分离和自由组合过程
D．一粒小麦与拟斯卑尔脱山羊草杂交能够直接获得四倍体二粒小麦
答案 B
解析 普通小麦为异源六倍体，配子中所含的染色体中有三个染色体组，A 错误；普通小麦
形成过程中涉及染色体加倍与杂交，发生的变异类型包括基因重组和染色体变异，B 正确；
一粒小麦与拟斯卑尔脱山羊草杂交过程中涉及了配子的形成过程，存在基因分离与自由组合，
C 错误；一粒小麦与拟斯卑尔脱山羊草杂交会得到不可育的异源二倍体种间杂种，D 错误。
7．雄蟋蟀通过翅膀振动，发出独特声响吸引异性的同时也可招引一种寄生蝇。研究人员发
现，夏威夷考艾岛和欧胡岛上的许多蟋蟀多数都“沉默”了，这些“沉默”的蟋蟀具有异常
扁平的翅膀(不影响飞行)。进一步研究发现，这两个岛屿上决定扁平翅膀的基因不是同一个
基因。下列分析合理的是( )
A．寄生蝇是导致蟋蟀相关基因突变的直接原因
B．不同岛屿上的蟋蟀含有的基因共同组成一个基因库
C．各岛屿的不同环境导致基因向不同的方向发生突变
D．可能会出现能识别“沉默”蟋蟀的雌性蟋蟀和寄生蝇
答案 D
解析 寄生蝇只对蟋蟀起到选择作用，不会导致其发生基因突变，A 错误；不同岛屿形成的
是不同的基因库，B 错误；基因突变具有不定向性，且环境只是起到选择作用，C 错误；由
于存在协同进化，可能会出现能识别“沉默”蟋蟀的雌性蟋蟀和寄生蝇，D 正确。
8．(不定项)(2025·长沙雅礼中学模拟)采用焦磷酸荧光测序法进行DNA 测序的原理是：将待
测DNA 链固定到一个磁珠上，将磁珠包被在单个油水混合小滴(乳滴)中，在该乳滴里进行
独立的DNA 复制，四种脱氧核苷三磷酸依照T、A、C、G 的顺序一个一个进入该乳滴，如
果发生碱基配对，就会释放一个焦磷酸(PPi)，PPi 经过一系列酶促反应后发出荧光(如图所
示)。下列叙述错误的是( )
A．脱氧核苷三磷酸通过磷酸二酯键把脱氧核苷酸接到多核苷酸链的5′端
B．PPi 经过一系列的酶促反应后，释放出的能量一部分可转化为光能
C．当胸腺嘧啶脱氧核苷三磷酸进入后能发出荧光，说明此位置模板链上为T
D．若将四种脱氧核苷三磷酸同时加入反应体系中，可大大提高DNA 测序的效率
答案 ACD
解析 在DNA 合成过程中，脱氧核苷三磷酸通过磷酸二酯键把脱氧核苷酸接到多核苷酸链
的3′－OH 末端，A 错误；PPi 经过一系列的酶促反应后，释放出的能量一部分可转化为光
能，从而发出荧光，B 正确；根据碱基互补配对原则，胸腺嘧啶(T)与腺嘌呤(A)配对，当胸
腺嘧啶脱氧核苷三磷酸进入后能发出荧光，说明此位置模板链上为A，C 错误；若将四种脱
氧核苷三磷酸同时加入反应体系中，就无法根据碱基配对产生荧光的情况来确定模板链上的
碱基顺序，不能提高DNA 测序的效率，D 错误。
9．(不定项)利用生物的可遗传变异进行育种能使生物表现出某些优良的性状。下列关于生
物变异与育种的叙述，正确的是( )
A．用X 射线对萌发种子诱变处理可促进基因突变和基因重组的发生
B．对于二倍体生物而言，其单倍体高度不育，没有育种价值
C．杂交水稻是将两个水稻品种的多个优良性状重组在一起的纯合子
D．基因型为GGgg 的四倍体马铃薯植株自交，子代杂合个体占17/18
答案 D
解析 用X 射线对萌发种子进行诱变处理可促进其发生基因突变，但不会发生基因重组，A
错误；对二倍体生物而言，其单倍体一般是高度不育的，通过诱导其染色体数目加倍可获得
纯合的二倍体，有育种价值，B 错误；杂交水稻是将两个水稻品种的多个优良性状组合在一
起的杂合子，具有杂种优势，C 错误；基因型为GGgg 的四倍体马铃薯植株自交，后代纯合
子的概率为1/6×1/6×2＝1/18，杂合子占17/18，D 正确。
10．(不定项)(2025·湘东十校联考)粳稻和籼稻是水稻的两个品种，二者杂交所产生的子代会
出现部分花粉不育现象。研究显示，该现象与来自籼稻的12 号染色体上的一段DNA 有关。
该段DNA 含有2 个紧密相邻的基因——基因D 和基因J，基因D 编码的毒蛋白D 可以杀死
花粉，基因J 编码的蛋白质J 能解除D 蛋白的毒性。研究发现，粳—籼杂交稻产生的花粉中，
12 号染色体来源于粳稻的不育，来源于籼稻的则可育(如图所示)。据图分析，下列叙述正确
的是( )
A．粳—籼杂交稻的部分花粉不育现象表明两种水稻之间产生了生殖隔离
B．通过比较粳稻和籼稻体内某段同源DNA 序列的差异以探究二者亲缘关系的远近
C．该现象可能是由于基因D 和基因J 的表达时期不同，但均在花粉时期发挥作用导致的
D．粳—籼杂交稻中来自籼稻的12 号染色体丢失，则其产生的花粉一定可育
答案 BC
解析 该杂交稻只是部分花粉不可育，不能表明二者之间产生了生殖隔离，A 错误；探究生
物间亲缘关系的远近，可以从分子生物学角度提出证据，如比较不同生物某段同源DNA 序
列的差异，或者比较不同生物的同种蛋白质的氨基酸序列差异，B 正确；由题图可知粳—籼
杂交稻花粉母细胞中含有源自籼稻的12 号染色体(含DJ)和源自粳稻的12 号染色体(不含
DJ)，杂交稻产生的花粉中，12 号染色体源于粳稻(不含DJ)的不育(说明已经含有了毒蛋白
D，但没有蛋白质J)，源于籼稻(含DJ)的则可育(蛋白质J 能解除D 蛋白的毒性)，由此推测
D 蛋白的表达发生在J 蛋白之前，即基因D 在花粉母细胞时期表达，基因J 在花粉时期表达。
随着同源染色体的分离，不含基因J 的花粉无法表达J 蛋白，此时在花粉母细胞时期表达的
D 蛋白发挥作用，使花粉不育；而含有基因J 的花粉此时表达出J 蛋白，解除D 蛋白的毒性，
使花粉可育，因此基因D 和基因J 的作用时期均为花粉时期，C 正确；若来自籼稻的12 号
染色体丢失前基因D 已经编码了毒蛋白D，仍会导致花粉出现不育，D 错误。
