2024届高考生物二轮复习模块精练- 遗传的分子基础

专题七遗传的分子基础——

2024届高考生物二轮复习模块精练【新教材新高考】

1.人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程。下列相关叙述正确的是（）

A.萨顿以蝗虫为实验材料证明了基因位于染色体上

B.格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明了DNA是遗传物质

C.沃森和克里克通过实验证明了DNA分子复制方式是半保留复制

D.烟草花叶病毒感染烟草实验说明该病毒的遗传物质是RNA

2.下列有关肺炎链球菌的转化实验说法中，正确的是（）

A.加热致死的S型细菌和R型活细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠尸体中提取到的

细菌全都是S型活细菌

B.R型细菌被转化为S型细菌后导致小鼠死亡，是因为S型细菌的DNA具有毒性

C.将S型细菌的细胞提取物加入含有R型细菌的培养基中，结果培养基中出现S型细

菌菌落

D.格里菲思实验证明了DNA是遗传物质

3.孟德尔最初提出的“遗传因子”，被约翰逊重新命名为“基因”，基因概念在发展。下列

关于真核生物基因的叙述，正确的是（）

A.基因所在的两条DNA链方向相反，但复制时子链延伸方向相同

B.由1000个碱基对组成的某特定基因的碱基序列最多有41。。。种

C.真核细胞中，基因都在染色体上且呈线性排列

D.减数分裂中，等位基因分离，非等位基因均能自由组合

4.下列关于DNA分子相关的叙述，正确的是（）

A.DNA分子中的每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸和一个碱基

B.DNA分子中外源碱基序列的插入一定会引起基因突变

C.DNA聚合酶作用于DNA分子的磷酸二醋键，使子链由5,向3,延伸

D.含有m个胸腺喀咤的DNA分子，复制n次共需要消耗mX2nT个胸腺喀咤

5.用DNA测序仪测出的某生物的一个DNA分子片段上被标记的一条脱氧核甘酸链的

碱基排列顺序（5，-TGCGTATTGG）如图1所示，图2为某条脱氧核昔酸链的碱基序列示

意图。下列相关分析错误的是（）

涎序结果图碱基序列

图1

A.图1所示单链的互补链的碱基序列为3'—ACGCATAACC

B.图2所示单链的互补链的碱基序列为5'—GGCGCACTGG

C.图1所示DNA片段复制3次，需要35个鸟喋吟脱氧核甘酸

D.与图2所示的DNA片段相比，图1所示的DNA片段耐高温的能力更强

6.研究人员为了研究半保留复制的具体过程，以T4噬菌体和大肠杆菌为实验对象进行

了实验探究：20℃条件下，用T4噬菌体侵染大肠杆菌，进入T4噬菌体DNA活跃复制

期时，在培养基中添加含3H标记的胸腺喀咤脱氧核昔酸，培养不同时间后，阻断

DNA复制，将DNA变性处理为单链后，离心分离不同长度的T4噬菌体的DNA片

段，检测离心管不同位置的放射性强度，结果如图所示（DNA片段越短，与离心管顶

部距离越近）。下列叙述正确的是（）

A.可在培养基中添加秋水仙素，阻断DNA复制

B.为了节省实验时间，DNA不变性处理成单链直接离心也可

C.实验结果说明DNA复制时子链合成的过程，短时间内首先合成的是长片段DNA

D.如果实验中抑制DNA连接酶的活性，则大部分放射性会出现在离心管顶部

7.无义介导的mRNA降解（NMD）是一种广泛存在于真核生物细胞中的mRNA质量监控

机制。该机制通过识别和降解含有提前终止密码子的转录产物，防止有潜在毒性的截

短蛋白的产生。下列相关叙述错误的是（）

A.翻译时mRNA一直沿核糖体移动直至遇见终止密码子

B.NMD的降解机制可导致mRNA中磷酸二酯键断裂

C.在该降解机制发挥作用时，突变基因仍能进行转录

D.终止密码子提前出现最可能是发生了基因突变

8.我国科学家发现脱落酸（ABA）调控小麦种子休眠的机理如下图所示:ABA调控转录

因子TaGATAl的活性，与DNA去甲基化酶TaELF6-Al共同作用，通过增强TaABI5

基因的表达，从而增强小麦种子休眠的能力，提高穗发芽抗性。下列叙述正确的是（）

A.高温高湿环境下ABA被分解，容易导致小麦穗发芽

B.转录因子TaGATAl的作用是促进TaABIS基因的翻译

C.若甲基化酶TaELF6-Al失去活性，小麦休眠能力将增强

D.ABA会影响基因的表达，但其产生和分布不受基因调控

9.DNMT3蛋白是一种DNA甲基化转移酶，在肿瘤细胞中通过影响抑癌基因的甲基化

程度从而影响细胞周期，很多癌变组织中DNMT3的含量呈上升趋势。下列相关叙述

正确的是（）

AGTCCGCGTTACGTAGC

TCAGGCGCAATGCATCG

部分被甲基化的DNA片段

A.细胞里的DNA甲基化都是有害的，并能遗传给下一代

B.被甲基化的DNA片段遗传信息未改变，故生物的性状也不发生改变

C.DNA甲基化后使DNA分子片段缠绕力量减弱而松散，有利于基因表达

D.抑制DNMT3蛋白的合成，可以降低抑癌基因甲基化，从而为癌症治疗提供新思路

10.终止子是基因中一段保守的AATAAA序列，转录到此部位后，产生AAUAAA序

列，被结合在RNA聚合酶上的延长因子识别并结合，然后在AAUAAA下游10〜30

个碱基的部位切断RNA,也就是说终止子是给予RNA聚合酶转录终止信号的DNA序

列。已知终止密码子有UGA、UAA、UAG,下列相关叙述正确的是（）

A.若AATAAA序列发生某碱基对的缺失，则不会引起基因突变

B.终止子被RNA聚合酶催化转录形成的片段中无终止密码子

C.AATAAA序列中共含有2种核糖核甘酸和12个氢键

D.RNA聚合酶可以改变基因片段的空间结构

11.噬藻体是侵染蓝藻细胞的DNA病毒，假设噬藻体的DNA含腺喋吟400个，共有

1000个碱基对，一个32P标记的噬藻体侵染未被标记的蓝藻细胞，最终释放出100个

子代噬藻体。下列有关分析正确的是（）

A.噬藻体DNA复制所需的模板、原料和酶均来自蓝藻细胞

B.噬藻体DNA在蓝藻细胞内至少需要复制6次

C.噬藻体DNA第3次复制需要消耗胞喀咤2.4x103个

D.释放出的100个子代噬藻体中，DNA含有31P的噬藻体有98个

12.转运RNA（tRNA）是一种由76〜90个核甘酸所组成的RNA,其功能是在翻译过

程中负责将氨基酸转运到核糖体，转运RNA的结构如图所示。下列相关叙述正确的是

（）

反密码子

A.tRNA上存在双链区，因此tRNA为双链结构

B.图中3,端在酶的催化作用下可与特定种类的氨基酸结合

C.若反密码子由3,向5"^取，则图中反密码子对应的密码子为CAU

D.一种tRNA可转运多种氨基酸，一种氨基酸只能由一种tRNA转运

13.关于下列各图的叙述，不正确的是（）

④…⑦

、⑤⑧

^3争QDNA（基因）RNA—►蛋白质（性状）

,③图1C

图2

A.图1所示过程相当于图2的⑧过程，所需原料是氨基酸

B.图1中1个mRNA可与多个核糖体结合进行翻译，起始密码子在图1链的右端

C.正常人体细胞中可发生图2中的④⑤⑦⑧过程

D.若①中的一个碱基发生改变，其控制合成的③多肽链不一定发生改变

14.操纵元是原核细胞基因表达调控的一种组织形式，由启动子、结构基因（编码蛋白

基因）、终止子等组成。下图表示大肠杆菌细胞中核糖体蛋白（RP）合成及调控过

程，图中①②表示相关生理过程，mRNA上的RBS是核糖体结合位点。下列相关叙述

正确的是（）

RBS

RP基因启动子基因基卸基因2•…终止子

操纵元I."»J'J-ITTT1

RBS1RNA

111RNA口

RP1

结合

细胞中缺乏

rRNA时

a核糖体

RBS被封闭

A.启动子是DNA聚合酶的结合部位，终止子的功能是终止基因转录过程

B.过程①进行的场所是细胞核，过程②需要的RNA除mRNA之外还有tRNA和rRNA

C.细胞蛋白质缺乏时不利于生长，大肠杆菌可高效合成RP,原因之一是转录与翻译可

同时进行

D.细胞中缺乏rRNA时，RP1与mRNA上的RBS位点结合阻止翻译的起始，导致物质

与能量的浪费

15.黏多糖贮积症是由IDUA基因突变导致的遗传病。科研人员对此病的治疗进行相关

研究。回答下列问题：

（1）黏多糖贮积症患者细胞中IDUA基因由于碱基对替换造成基因突变，转录出的

mRNA长度不变但提前出现,最终导致合成的IDUA酶分子量减小，与正常

IDUA酶的空间结构差异显著而失去活性，积累过多的黏多糖无法及时清除，造成人

体多系统功能障碍，这体现了基因通过控制,进而控制生物体的性状。

(2)抑制性tRNA(sup-tRNA)与普通tRNA的结构、功能相似，可携带氨基酸与

终止密码子结合从而,进而诱导通读获得有功能的全长蛋白。

(3)不同的sup—tRNA可以携带不同的氨基酸，为比较它们的通读效果，科研人员

进行了相关研究，实验结果如图。

IDUA基因_________突变IDUA基因____________

色

亮

赖

谷

酪

丝

氨

氨

氨

氨

氨

携带不同氨基酸氨

酸

酸

酸

酸

酸

的sup-tRNA酸

全长IDUA蛋白［■_—■一1——

参照蛋白——3

注：“一”代表未加入

据图分析，实验组将导入黏多糖细胞，并采用抗原抗体杂交技术检测全长

IDUA

蛋白的合成情况。据结果分析，携带酪氨酸的sup—tRNA(填“能”或“不能”)

恢复细胞中全长IDUA蛋白的合成。

(4)为了进一步验证携带氨基酸的sup—tRNA能治疗黏多糖贮积症，科研人员利用

携带氨基酸的sup—tRNA对IDUA突变基因纯合小鼠及IDUA基因敲除小鼠进行治

疗，检测肝脏细胞IDUA酶活性和组织黏多糖的积累量，与不治疗的小鼠相比较，预

测实验结果为o

答案以及解析

L答案：D

解析：A、萨顿只是提出基因位于染色体上的假说，并未通过实验证明，摩尔根以果

蝇为实验材料证明了基因位于染色体上，A错误；

B、格里菲思的肺炎链球菌转化实验提出了“转化因子”这一概念，但并未证明DNA是

遗传物质，B错误；

C、沃森和克里克没有通过实验证明DNA分子复制是半保留复制，而只是提出了半保

留复制的假说，C错误；

D、从烟草花叶病毒中提取出来的蛋白质，不能使烟草感染病毒，但是，从这些病毒

中提取出来的RNA,却能使烟草感染病毒，所以烟草花叶病毒感染烟草实验说明该病

毒的遗传物质是RNA,D正确。

故选D。

2.答案：C

解析：A、加热致死的S型细菌和R型细菌活细菌混合注射到小鼠体内，从小鼠尸体

中提取到的细菌是S型活细菌和R型活菌，A错误；

B、R型细菌被转化为S型细菌后导致小鼠死亡，是因为S型细菌具有夹膜，具有了毒

性，B错误；

C、将S型细菌的细胞提取物加入含有R型细菌的培养基中，结果培养基中出现S型

细菌菌落，说明S型细菌提取物中有能使R型细菌转化成S型细菌的物质，C正确；

D、格里菲思的实验证明存在转化因子，但没有证明转化因子是哪种物质，D错误。

故选C。

3.答案：A

解析：本题主要考查DNA的复制、遗传信息的特异性、基因与染色体的关系、减数

分裂过程等，考查学生的理解能力和获取信息的能力。基因所在的两条DNA链方向

相反，但复制时都按5,一31的方向延伸子链，A项正确；某特定基因的碱基序列只有1

种，B项错误；真核生物细胞中的基因主要在染色体上，线粒体、叶绿体上也含有基

因，C项错误；非等位基因包括同源染色体上的非等位基因和非同源染色体上的非等

位基因，减数分裂中，自由组合的是非同源染色体上的非等位基因，D项错误。

4.答案：C

解析：双链DNA分子中，除每条链3,的脱氧核糖上仅连接着一个磷酸和一个碱基外，

其余脱氧核糖均连接着两个磷酸和一个碱基,A错误;有遗传效应的DNA片段才是基因且

基因中的碱基数占DNA分子中碱基数比例不超过2%,因此DNA分子中外源碱基序列的

插入不一定会引起基因突变,B错误;DNA聚合酶作用于DNA分子的磷酸二酯键，使子链

由5,向3,延伸，C正确；含有m个胸腺嘴咤的DNA分子，复制n次共需要消耗mX(2~

1)个胸腺喀咤,D错误。

5.答案：D

解析：本题主要考查DNA的结构及复制，考查学生的解决问题能力。碱基对C—G之

间有3个氢键，碱基对A—T之间有2个氢键，DNA分子中氢键越多结构越稳定，所

以C—G比例越高，DNA耐高温能力越强，D项符合题意。

6.答案：D

解析：A、秋水仙素的作用抑制纺锤体的形成，不能阻断DNA复制，A错误；

B、DNA是双螺旋结构，不变性的话，无论培养时间长短，离心分离后得到的DNA

片段长度都是相同的，B错误；

C、由图得，短时间内与离心管顶部距离越近，DNA片段越短，说明首先合成的是短

片段DNA,C错误；

D、如果抑制该酶的功能，因DNA片段无法连接，故随着时间推移，距离心管顶部距

离较近的区域放射性一直较强或短片段DNA的数量一直较多，则大部分放射性会出

现在离心管顶部，D正确。

故选D。

7.答案：A

解析：翻译时是核糖体沿mRNA移动，A错误；由“NMD的降解机制是通过识别和

降解含有提前终止密码子的转录产物”可知，NMD的降解机制可导致mRNA中磷酸

二酯键的断裂，B正确；在NMD的降解机制下，突变基因仍能继续进行转录过程，

但是无法进行翻译，C正确；基因中碱基增添、缺失或替换，可能导致终止密码子提

前出现，故终止密码子提前出现最可能是该基因发生了基因突变，D正确。

8.答案：A

解析：高温高湿环境下ABA被分解，种子休眠被打破，容易导致穗发芽，A正确。转

录因子TaGATAl的作用是促进TaABI5基因的转录，B错误。若甲基化酶TaELF6-Al

失去活性，TaABI5基因的表达减弱，小麦休眠能力将减弱，C错误。ABA是植物激

素，会影响基因的表达，但植物激素本身的产生和分布也受基因调控，D错误。

9.答案:D

解析：A、DNA甲基化是指DNA序列上特定的碱基在DNA甲基转移酶的催化作用下

添加上甲基，虽然不改变DNA序列，但是导致相关基因转录沉默。如果某DNA片段

被甲基化，那么包含该片段的基因功能都会被抑制。细胞里的DNA甲基化既有益如

癌基因甲基化，也有害如抑癌基因甲基化，A错误；

B、被甲基化的DNA片段遗传信息未改变，但不表达，故生物的性状会发生改变，B

错误；

C、DNA甲基化后使DNA分子片段缠绕力量增强而不利于松散，不利于基因表达，C

错误；

D、从题干获知，抑制DNMT3蛋白的合成，可以降低抑癌基因甲基化，抑癌基因表

达提高，产生物质抑制癌细胞增殖，为癌症治疗提供新思路，D正确。

故选D。

10.答案：D

解析：A、基因中发生碱基对的替换、增添、缺失而引起的基因结构的改变称为基因

突变，据题可知，终止子是基因中外显子的一段序列，A错误；B、终止密码子是

mRNA分子中终止蛋白质合成的密码子，AATAAA序列是基因中外显子的一段序列，

经RNA聚合酶催化转录形成的序列中含UAA(终止密码子)，B错误；C、AATAAA

序列中含有腺喋吟脱氧核甘酸和胸腺喀咤脱氧核昔酸，A-T碱基间含有两个氢键，因

此含有氢键总数为12个，C错误；D、RNA聚合酶可催化DNA的转录，具有解旋的

功能，能使基因片段的空间结构发生改变，D正确。

11.答案：C

解析：A、噬藻体DNA复制所需的模板是噬藻体的双链DNA,A错误；

B、若噬藻体的DNA在蓝藻细胞内复制6次，最多能得到64个DNA分子，因此至少

需要复制7次，B错误；

C、噬藻体DNA中胞喀陡数量=(2000-400x2);2=600个，第3次复制合成4个DNA

分子，需要消耗胞喀咤2.4x103个，C正确；

D、从蓝藻细胞释放后，所有子代噬藻体DNA都含有3,，D错误。

故选C。

12.答案：B

解析：tRNA为单链，A错误；图中3,端在酶的催化作用下，可与特定种类的氨基酸结

合，B正确；若反密码子的读码方向为“3'一5'"，图中反密码子为UAC,对应的密

码是为AUG,C错误；一种氨基酸可由多种tRNA转运，一种tRNA只能转运一种氨

基酸，D错误。

13.答案：C

解析：A、图1所示过程为翻译，相当于图2的⑧过程，所需原料是氨基酸，A正确；

B、图1中1个mRNA可与多个核糖体结合形成多聚核糖体，提高翻译效率，根据图

示肽链的长短可知翻译的方向是自右向左，故起始密码子在mRNA的右端，B正确；

C、正常人体细胞(可增殖)中可发生图2中的④⑤⑧过程，⑦为RNA复制，只有被

相关RNA病毒侵染的细胞才能进行，C错误；

D、由于密码子的简并性，①中的一个碱基发生改变，其控制合成的③多肽链的结构

不一定发生改变，D正确。

故选C。

14.答案：C

解析：A、分析题图：图示表示原核细胞中组成核糖体的蛋白质的合成及调控过程，

图中①为转录过程，其场所是拟核；②为翻译过程，发生在核糖体上。启动子在基因

编码区的上游，是RNA聚合酶的结合部位，终止子的功能是终止基因转录过程，是

RNA聚合酶脱离DNA的部位，A错误；

B、原核细胞没有细胞核，只有拟核区，过程①进行的场所最可能是细胞拟核，过程

②翻译需要的RNA除mRNA之外还有tRNA和rRNA,B错误；

C、细胞蛋白质缺乏时不利于生长，大肠杆菌可高效合成RP,原因之一是原核细胞边

转录边翻译，C正确；

D、细胞中缺乏rRNA时，RBS被封闭，阻止核糖体与mRNA结合阻止翻译的起始，