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7.遗传的分子基础
(选择题每小题3 分)
1.(2025·吉林模拟)如图1 为富兰克林拍摄的DNA 衍射图谱,图2 表示某基因的部分碱基
序列(注:起始密码为AUG),横箭头表示转录方向。下列叙述正确的是( )
图1
图2
A.图1 富兰克林提供的衍射图像属于物理模型,可推测DNA 呈螺旋结构
B.沃森和克里克最先发现腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量
C.若图2“↑”位置为复制原点,则DNA 聚合酶与该处结合并催化解旋和子链合成
D.图2 中该基因甲链为模板链转录,甲链左侧为“—OH”端、右侧为“—P”端
2.(2025·安徽三模)DNA 条形码技术是一种利用生物体DNA 中一段保守片段作为标记
以实现快速、准确和自动化的物种鉴定新兴技术,类似于超市利用条形码扫描区分成千
上万种不同的商品。如今DNA 条形码技术是生态学研究的重要工具。下列叙述错误的
是( )
A.DNA 条形码的数据信息蕴藏在4 种脱氧核苷酸的排列顺序中
B.选作DNA 条形码的DNA 片段除保守性外,还应有物种间的差异
C.DNA 条形码技术鉴定中药材主要的依据是DNA 条形码序列的多样性
D.利用DNA 条形码技术鉴定动物的食物结构有助于了解生态系统内的相互作用
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3.(2025·四川德阳三模)如图表示DNA 复制的部分过程。DNA 聚合酶不能将脱氧核苷
酸片段进行连接,只能将游离的脱氧核苷酸连接到核苷酸链的3'端,因此在复制过程中需
要RNA 引物。下列说法正确的是( )
A.DNA 复制时发生碱基对的缺失会导致基因突变
B.图中DNA 分子完成复制需要一对引物
C.DNA 复制时不会出现A、U 碱基配对现象
D.DNA 复制时需要DNA 连接酶等多种酶的参与
4.(2025·湖北模拟)基因重叠现象在细菌和果蝇中均有发现。基因重叠有多种重叠方式,
例如,大基因内包含小基因、前后两个基因首尾重叠,如图所示。下列叙述正确的是(
)
A.基因A、E、F 随DNA 复制时子链片段延伸方向不同
B.基因E 和基因F 重叠部分所编码的氨基酸序列相同
C.基因重叠可以让有限的DNA 包含更多的遗传信息
D.各基因重叠部分发生碱基替换必定导致性状改变
5.(2025·河南三模)i-Motif 结构是细胞内一种特殊的局部四链DNA 分子结构,由同一条
链上的胞嘧啶彼此以氢键结合形成,如图所示,研究人员观察到i-Motif 结构集中分布在
原癌基因启动子区域中。下列叙述正确的是( )
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A.双螺旋DNA 形成i-Motif 结构需要DNA 聚合酶参与
B.DNA 分子中的i-Motif 结构遵循碱基互补配对原则
C.i-Motif 结构可能会影响原癌基因的转录从而影响细胞的生长和增殖
D.形成i-Motif 结构后,DNA 的氢键和碱基数都发生改变
6.(2025·山西晋中三模)微小RNA(miRNA)是一类短小的非编码RNA。成熟的miRNA
与蛋白质相结合,形成RNA 诱导的沉默复合物(RISC—miRNA),其通过与靶mRNA 互补
配对调控基因的表达,从而使基因的表达和表型发生可遗传变化,其部分作用机制如图所
示。下列有关说法错误的是( )
A.过程①需要细胞质提供ATP、脱氧核苷酸、DNA 聚合酶等
B.Exportin-5 的功能可能是将前体-miRNA 从细胞核运到细胞质
C.过程②RISC—miRNA 与靶基因mRNA 配对会导致翻译过程终止
D.miRNA 干扰技术抑制蛋白质的合成为肿瘤治疗提供药物研发新思路
7.(2025·山西临汾三模)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。一项新的研究表明,circRNA 可以通过miRNA 调控P 基因表达进而影响细胞
凋亡,调控机制见下图。miRNA 是细胞内一种单链小分子RNA,可与mRNA 靶向结合并
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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。下列相关叙述错误的是( )
A.电离辐射刺激细胞产生的自由基会攻击生物膜上的磷脂分子,可能导致心肌细胞凋亡
B.图中circRNA 在细胞核中转录和加工后,可以通过核孔运输到细胞质发挥作用
C.circRNA 和mRNA 在细胞质中通过对miRNA 的竞争性结合,调节P 基因的表达
D.增加细胞内miRNA 的含量,可以提高P 基因的表达量,抑制细胞凋亡从而治疗放射性
心脏损伤
8.(2025·安徽合肥三模)近期科学研究显示,巨型噬菌体φKZ 的基因表达中存在程序性移
码翻译机制,即除正常翻译外,在特定RNA 序列的调控下,宿主核糖体在mRNA 上会前移
或后移一个碱基再进行氨基酸编码,从而使同一mRNA 合成两种不同蛋白质。此外,该
噬菌体在侵染后期会表达一种小RNA(sRNA),与宿主mRNA 互补结合,抑制宿主关键酶
的合成,抢夺翻译资源。下列分析错误的是( )
A.移码翻译不会导致遗传信息丢失或错误,是一种精准调控机制
B.移码翻译可最大化地利用有限基因组资源,符合中心法则观点
C.sRNA 具有特异性,抑制翻译的机制可能是双链RNA 分子会阻止核糖体结合
D.噬菌体通过sRNA 可保护自己,并能即时抢夺宿主的mRNA、核糖体等资源
9.(2025·贵州模拟)人TGFB1 基因的启动子区域甲基化水平下降,会使该基因的表达量显
著升高,导致眼内小梁网纤维化,进而增加房水流出的阻力,导致青光眼的发生。下列叙
述错误的是( )
A.甲基化修饰没有改变碱基序列,但仍可能发生可遗传的性状改变
B.降低启动子区域甲基化水平可能利于RNA 聚合酶与该区域的结合
C.启动子区域甲基化会使该基因编码的蛋白质结构发生改变
D.TGFB1 基因启动子区域甲基化水平升高,能缓解此类青光眼的病情
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参考答案
1.D 解析 照片不属于物理模型,A 项错误。查哥夫最先发现腺嘌呤(A)的量总是等于胸
腺嘧啶(T)的量,B 项错误。DNA 聚合酶不能催化解旋,C 项错误。转录时,子链的延伸方
向是从5'→3',则模板链的左侧应该为3'端即—OH 端,右侧为5'端,即—P 端,D 项正确。
2.C 解析 DNA 的遗传信息由4 种脱氧核苷酸(A、T、C、G)的排列顺序决定。DNA
条形码技术正是通过分析特定DNA 片段中核苷酸的序列差异来区分物种,其核心信息
蕴含于序列的特异性排列顺序中,A 项正确。保守性是确保同一物种内的个体具有高度
相似的条形码序列,便于物种内的一致性鉴定。物种间差异是不同物种的条形码序列必
须存在足够的差异,才能实现准确的物种区分。若片段缺乏物种间差异,则无法有效鉴别
物种,因此这两点是筛选DNA 条形码片段的关键标准,B 项正确。DNA 条形码技术鉴定
物种的核心依据是条形码序列的特异性,C 项错误。通过分析动物消化道内食物残渣的
DNA 条形码,可精准鉴定其摄食的物种组成,进而揭示食物链中的捕食关系、物种间的
能量流动和生态位分化等,为研究生态系统的结构和功能提供重要数据,D 项正确。
3.D 解析 DNA 复制时基因内部发生碱基对的缺失、增加或替换而引起基因碱基序列
改变的现象才属于基因突变,A 项错误。前导链只需要在起始处合成一个RNA 引物即
可,而后随链(含冈崎片段)在每合成一段新链时都需重新合成一个RNA 引物,因此需要
不止一对引物,B 项错误。由于DNA 复制过程需要RNA 引物,模板是DNA,所以在复制
时存在A、U 碱基配对现象,C 项错误。由图可知,DNA 复制时后随链形成时需要引物酶
先合成引物,冈崎片段在DNA 连接酶的催化作用下进行连接,DNA 复制还需要解旋酶和
DNA 聚合酶,D 项正确。
4.C 解析 DNA 复制时,子链延伸的方向都是5'→3',A 项错误。重叠基因中不同基因的
转录模板链可能不同,故基因E 和基因F 重叠部分所编码的氨基酸序列不一定相同,B 项
错误。基因重叠可以通过较短的DNA 序列控制合成多种蛋白质,让有限的DNA 包含更
多的遗传信息,C 项正确。由于遗传密码的简并,各基因重叠部分发生碱基替换不一定导
致性状改变,D 项错误。
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5.C 解析 i-Motif 结构是由同一条DNA 链上的胞嘧啶彼此以氢键结合形成,这个过程
没有磷酸二酯键的生成,所以没有DNA 聚合酶的参与,A 项错误。图示为一种i-Motif 结
构,由同一条DNA 链上的胞嘧啶彼此结合形成,可见该结构中碱基之间的配对不遵循碱
基互补配对原则,B 项错误。i-Motif 结构集中分布在原癌基因的启动子(RNA 聚合酶识
别并结合的部位)区域,可能会影响RNA 聚合酶与启动子的结合,会影响原癌基因的转录,
影响细胞生长和增殖,C 项正确。i-Motif 结构是由同一条DNA 链上的胞嘧啶彼此以氢
键结合形成,形成该结构后,DNA 的氢键数量会发生变化,但碱基数量不变,D 项错误。
6.A 解析 过程①是转录,需要细胞质提供ATP、核糖核苷酸、RNA 聚合酶等,A 项错
误。根据图示,Exportin-5 参与了前体-miRNA 从细胞核运到细胞质的过程,因此其功能
可能是将前体-miRNA 从细胞核运到细胞质,B 项正确。根据题意,“成熟的miRNA 与蛋
白质相结合,形成RNA 诱导的沉默复合物(RISC—miRNA),其通过与靶mRNA 互补配对
调控基因的表达”,因此过程②RISC—miRNA 与靶基因mRNA 配对会导致翻译过程终
止,C 项正确。miRNA 干扰技术抑制蛋白质的合成,可抑制细胞的增殖,因此可以为肿瘤
治疗提供药物研发新思路,D 项正确。
7.D 解析 自由基能攻击生物膜的磷脂分子,磷脂分子是生物膜的主要成分,因而会导致
心肌细胞凋亡,A 项正确。转录的场所主要是细胞核,图中circRNA 在细胞核中转录和加
工后,可以通过核孔运输到细胞质发挥作用,B 项正确。miRNA 与P 基因的mRNA 结合
时,将P 基因的mRNA 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,即circRNA 和mRNA 在细胞质中通过对miRNA 的竞争性结合,
调节P 基因的表达,C 项正确。当miRNA 表达量升高时,大量的miRNA 与P 基因的
mRNA 结合,并将P 基因的mRNA 降解,可见增加细胞内miRNA 的含量,可以降低P 基因
的表达量,进而无法抑制细胞凋亡,不能达到治疗放射性心脏损伤的目的,D 项错误。
8.D 解析 程序性移码翻译是在特定RNA 序列调控下的机制,虽然改变了读码框,但属
于精准调控,并非随机错误,因此遗传信息并未丢失或错误,A 项正确。移码翻译允许同
一mRNA 编码两种蛋白质,提高了基因组资源利用率,符合中心法则(即遗传信息传递至
蛋白质),B 项正确。sRNA 通过与宿主mRNA 互补形成双链RNA,可阻止核糖体结合或
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移动,从而抑制翻译,C 项正确。sRNA 的作用是抑制宿主mRNA 翻译,使宿主资源(如核
糖体、原料)优先用于噬菌体自身mRNA 的翻译,而非直接“抢夺宿主的mRNA”。宿主
mRNA 未被噬菌体利用,D 项错误。
9.C 解析 甲基化不改变碱基的排列顺序,但是会影响基因的表达,可能会发生可遗传的
性状改变,A 项正确。降低启动子区域甲基化,基因的表达量显著升高,启动子是RNA 聚
合酶识别和结合的位点,故推测降低启动子区域的甲基化可能有利于RNA 聚合酶与该
区域的结合,B 项正确。启动子区域甲基化不影响该基因编码的蛋白质的结构,但会影响
该基因的表达量,C 项错误。根据题意可知,人TGFB1 基因的启动子区域甲基化水平下
降,会使该基因的表达量显著升高,会导致青光眼的发生,故TGFB1 基因的启动子区域甲
基化水平升高,该基因的表达量会降低,能缓解此类青光眼的病情,D 项正确。
