专题7 遗传的分子基础（选择题）-高考生物学模块分练【新高考版】（含解析）

专题7遗传的分子基础（选择题）

——高考生物学模块考前抢分练【新高考版】

一、单项选择题

1.真核生物线粒体基质内的DNA是双链闭合环状分子，外环为H链,内环为L链。其进行DNA

复制的大体过程为:先以L链为模板，合成一段RNA引物,然后在DNA聚合酶的作用下合成新的

H链片段，当H链合成2/3时，新的L链开始合成，如图所示。下列说法错误的是()

A.DNA内外环的复制是不同步的，但子链都是从5'端向3'端延伸

B.DNA分子中的磷酸二酯键数目与脱氧核苷酸数目相等

C.DNA复制时可能还需要RNA聚合酶和DNA连接酶

D.用15N只标记亲代DNA，复制n次后含14N/15N的DNA占总数的1/2n

2.NewPhytologist杂志发表了我国科学家有关大豆对盐胁迫响应的分子调控机制，调控过程如

图所示。研究发现,miR160a可通过切割GmARF16基因转录的mRNA使大豆具有耐盐性。下列

叙述错误的是()

A.大豆的不耐盐与耐盐这对性状受多对基因共同决定

B.若GmMYC2基因启动子甲基化程度增加可提高耐盐性

C.脯氨酸含量增加可增大根部细胞渗透压引起耐盐性增强

D.miR160a通过碱基互补配对原则识别mRNA并断裂氢键

3.根据S型肺炎双球菌荚膜多糖的差异，将其分为SⅠ、SⅡ、SⅢ等类型，不同类型的S型

发生基因突变后失去荚膜，成为相应类型的R型（RⅠ、RⅡ、RⅢ），R型也可回复突变为

1

相应类型的S型（SⅠ、SⅡ、SⅢ）。S型的荚膜能阻止外源DNA进入细胞，为探究S型菌

的形成机制，科研人员将加热杀死的甲菌破碎后获得提取物，冷却后加到乙菌培养液中混合

均匀，再接种到平板上，经培养后检测子代细菌的类型。下列相关叙述正确的是()

A.肺炎双球菌的拟核DNA有2个游离的磷酸基团

B.该实验中的甲菌应为R型菌，乙菌应为S型菌

C.若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅡ，子代细菌为SⅢ和RⅡ，则能说明SⅢ是转化而来

D.若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅢ，子代细菌为SⅢ和RⅢ，则能排除基因突变的可能

4.烟草花叶病毒（TMV）和车前草花叶病毒（PIAMV）都能感染烟叶，但二者致病的病斑不

同，如下图所示。下列说法中不正确的是()

A.a过程表示用TMV的蛋白质外壳感染烟叶，结果说明TMV的蛋白质外壳没有感染作用

B.b过程表示用PIAMV的RNA单独感染烟叶，结果说明其具有感染作用

C.c、d过程表示用TMV的蛋白质外壳和PIAMV的RNA合成的“杂种病毒”感染烟叶,结果说明该

“杂种病毒”有感染作用，表现病症与感染PIAMV的病症相同，并能从中分离出PIAMV

D.该实验证明只有车前草花叶病毒的RNA是遗传物质，蛋白质外壳和烟草花叶病毒的RNA不

是遗传物质

5.编码氨基酸的密码子经碱基替换后，变成不编码任何氨基酸的终止密码子，这种基因突变

称为无义突变。生物细胞内发现一些抑制性tRNA能携带氨基酸并与无义突变形成的终止密

码子识别并互补配对，从而翻译出正常功能的蛋白质。通过改造原有tRNA制作的抑制性

tRNA可用于治疗无义突变引起的遗传病。下列分析错误的是()

A.导致终止密码子提前出现的基因突变就是无义突变

B.无义突变的发生不一定导致生物性状发生改变

C.制作抑制性tRNA时需改造原有tRNA的反密码子部位

2

D.制作的抑制性tRNA也可能使正常基因表达出肽链延长的蛋白质

6.为研究肺炎链球菌中的R型菌转化为S型菌时是否需要二者直接接触，研究人员利用如图

所示装置进行实验。将两类菌株分别加入U型管左、右两臂内，U型管中间隔有微孔滤板。

在U型管右臂端口对培养液缓慢吸压，让两菌株共享培养液。已知吸压过程会导致两臂内少

量菌体破裂。一段时间后取U型管两臂菌液分别涂布培养，发现左臂菌液只出现S型菌的菌

落，右臂菌液同时出现S型菌和R型菌的菌落。下列叙述错误的是()

A.微孔滤板应允许肺炎链球菌通过而不允许DNA分子通过

B.该实验结果可以证明R型菌转化成S型菌不需要两者直接接触

C.左臂菌液涂布只出现S型菌的菌落，表明R型菌的DNA不能使S型菌发生转化

D.S型菌的DNA可能与R型菌发生基因重组从而使R型菌转化为S型菌

7.大肠杆菌核糖体蛋白与rRNA分子亲和力较强，二者组装成核糖体。当细胞中缺乏足够的

rRNA分子时，核糖体蛋白可通过结合到自身mRNA分子上的核糖体结合位点而产生翻译抑

制。下列叙述错误的是()

A.一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链

B.细胞中有足够的rRNA分子时，核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子

C.核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了RNA和核糖体蛋白数量上的平衡

D.编码该核糖体蛋白的基因转录完成后，mRNA才能与核糖体结合进行翻译

8.在大鼠中，相较于表现出较少育婴行为的雌鼠的后代，表现出良好育婴行为的雌鼠的后代

会产生较少的焦虑行为，大脑海马区糖皮质激素受体（GR）含量也更多。通过比较两种雌鼠

后代的基因，发现二者基因序列并没有改变，但表现出较少育婴行为的雌鼠的后代在？基因

启动子位点上的甲基化程度更高，并且这种差异和焦虑行为可以遗传给下一代。下列相关叙

述错误的是()

A.焦虑行为是否遗传给下一代主要由基因的碱基序列决定

B.两种后代焦虑行为不同与亲代的育婴行为不同相关

3

C.不同的育婴行为与gr基因相关位点的甲基化水平有关

D.gr基因的甲基化干扰了与焦虑行为相关的激素受体基因的转录

9.遗传密码的破译需要解决“碱基组合与氨基酸之间对应关系的规律”这一难题。如图是遗

传密码破译过程中的蛋白质体外合成实验示意图，下列叙述错误的是()

A.实验中每个试管内加入多个同种氨基酸作为翻译的原料，UUU……作为翻译的模板

B.图示实验操作需要在实验前除去细胞提取液中的DNA和mRNA

C.图示实验添加多聚尿嘧啶核苷酸后，出现多聚苯丙氨酸，说明UUU是苯丙氨酸的唯密码子

D.图示实验中其他操作和成分不变，可用GGG……代替UUU……，来破解GGG决定的氨基

酸种类

1415

10.研究人员将1个含N-DNA的大肠杆菌转移到以NH4Cl为唯一氮源的培养液中，培养

24h后提取子代大肠杆菌的DNA。将DNA解开双螺旋，变成单链，然后进行密度梯度离

心，试管中出现两种条带（如图）。下列说法正确的是()

A.由结果可推知该大肠杆菌的细胞周期大约为6h

B.根据条带的数目和位置可以确定DNA的复制方式

C.解开DNA双螺旋的实质是破坏核苷酸之间的磷酸二酯键

D.若直接将子代DNA进行密度梯度离心也能得到两条条带

二、多项选择题

11.科学家运用密度梯度离心等方法研究DNA复制的机制。

实验一：从含15N的大肠杆菌和含14N的大肠杆菌中分别提取亲代DNA，混合后放在100℃条件

下进行热变性处理，然后进行密度梯度离心，再测定离心管中混合的DNA单链含量，结果如

4

图a所示。

1514

实验二：研究人员将含N的大肠杆菌转移到含NH4Cl的培养液中，繁殖一代后提取子代大

肠杆菌的DNA（F1DNA），将F1DNA热变性处理后进行密度梯度离心，离心管中出现的两个

条带对应图b中的两个峰。

下列有关叙述错误的是()

A.热变性处理破坏了DNA分子的磷酸二酯键，使得DNA双链分开，故图a中出现两个峰

B.图b中出现两个峰，该结果可排除DNA的分散复制

C.本实验双链的F1DNA密度梯度离心结果若只有一个条带，则可排除全保留复制

D.图b与图a中两个峰的位置相同，故本研究能够证明DNA分子的复制是半保留复制

12.长期以来，关于DNA复制过程中是DNA聚合酶在移动还是DNA链在移动，一直存在争

论。一种观点认为是DNA聚合酶沿着DNA链移动；另一种观点认为是DNA链在移动，而

DNA聚合酶相对稳定不动。科学家给枯草芽孢杆菌的DNA聚合酶标上发绿色荧光的物质，

在不同条件下培养，观察荧光在细胞中的分布，发现绿色荧光只分布在细胞中固定的位点，

位点个数如表所示。下列说法正确的是()

含有下列荧光位点个数的细胞所占比例（%）

组别营养物

01234

①琥珀酸盐2456190.08<0.08

②葡萄糖3434193.6

③葡萄糖+氨基酸233322210

A.DNA复制过程需要脱氧核苷酸为原料，并消耗能量

B.DNA聚合酶只能以DNA单链为模板合成其互补链

C.上述实验结果中绿色荧光的分布情况支持第二种观点

D.根据结果可推测枯草芽孢杆菌的分裂速度：①<③<②

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13.MMP-9被认为是肿瘤侵袭、转移过程中最为直接、最为重要的一种酶。科研人员通过人

工合成双链RNA，利用脂质体（由磷脂分子构成）包裹转入肝癌细胞中，干扰细胞中MMP-

9基因的表达，从而抑制癌细胞转移，作用机制如图所示。下列分析正确的是()

A.脂质体包裹人工合成的RNA进入癌细胞的过程体现了细胞膜的流动性

B.过程①和过程②中存在的碱基配对方式相同

C.人工合成的RNA会干扰MMP-9基因表达的翻译过程

D.MMP-9可能是通过催化糖蛋白的分解来促进肿瘤转移的

14.水杨酸是诱导植物产生系统获得性抗性（SAR）的关键调节物质，其由反式肉桂酸经β氧

化产生苯甲酸，再经羟化形成水杨酸。研究人员对某种野生型烟草进行射线处理，获得了两

株不能产生SAR的突变体甲和乙，研究发现它们的水杨酸羟化酶M基因均发生了改变，突

变体甲的M基因发生一个碱基对缺失，导致无法对基因转录产物进行加工并使其成熟；突变

体乙的M基因的一个碱基对发生替换，导致水杨酸羟化酶多肽链变短，经多代培养后会发现

个别突变体乙恢复为野生型。下列有关分析错误的是()

A.突变体甲和突变体乙性状的产生说明基因通过控制酶的合成直接控制生物性状

B.突变体甲产生的原因是转录过程缺乏模板，导致不能形成水杨酸羟化酶

C.野生型和突变型烟草之间的转化说明基因突变具有低频性和不定向性

D.突变体乙产生的原因可能是控制水杨酸羟化酶合成的mRNA模板中终止密码子提前出现

15.表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现

象，如DNA甲基化。DNA甲基化可调控基因的活性，即DNA甲基化可使基因失活，非甲基

化基因正常表达。研究发现，小鼠的生长发育与常染色体上的B基因有关，该基因发生突变

后（记为b），小鼠发育迟缓，表现为个体矮小。某小组选用纯合正常鼠与纯合矮小鼠进行

如下实验。

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实验一：纯合正常雌鼠与纯合矮小雄鼠杂交，F1全表现为个体矮小。

实验二：纯合矮小雌鼠与纯合正常雄鼠杂交，F1全表现为正常。

针对上述实验结果，有人提出假说，即B基因在精子中处于非甲基化状态，而在卵细胞中处

于甲基化状态。下列相关叙述正确的是()

A.DNA甲基化可能通过影响转录过程从而影响基因表达

B.若假说正确，则基因型为Bb雌鼠只能产生一种配子

C.可通过实验一F1中个体矮小雄鼠与纯合矮小雌鼠杂交来验证假说

D.若假说正确，实验二中F1雌、雄个体随机交配，子代的性状分离比为1:1

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答案以及解析

1.答案：D

解析：DNA复制时，子链的延伸方向是5'端→3'端，A说法正确；由于形成的DNA分子是环

状的，因此子链中新形成的磷酸二酯键数目和脱氧核苷酸数目相等，B说法正确；DNA复制

需要解旋酶解开双链，而RNA聚合酶具有解旋功能，DNA复制需要引物与模板链结合，需要

DNA连接酶起作用，所以DNA复制可能需要RNA聚合酶和DNA连接酶，C说法正确；若15N

标记的DNA放在14N的培养液中复制n次得到2n个DNA分子，由于DNA的复制方式是半保留复

制，新合成的子代DNA中含15N的有2个，故含14N/15N的DNA占总数的2/2n=1/2n-1，D说法错

误。

2.答案：D

解析：由题图可知，GmARF16基因转录的mRNA可以激活GmMYC2基因的表达，GmMYC2基

因的表达产物bHLH转录因子抑制脯氨酸的合成，从而使大豆表现出不耐盐的性状。大豆的不

耐盐与耐盐受GmARF16基因、GmMYC2基因等多对基因共同决定，A叙述正确；若GmMYC2

基因启动子甲基化程度增加，会抑制bHLH转录因子的产生，故脯氨酸合成增加，大豆耐盐性

增强，B叙述正确；脯氨酸含量增加可增大根部细胞渗透压，如果外部环境含盐量在一定程

度上增加，细胞依然可以吸收水分，故大豆耐盐性增强，C叙述正确；miR160a可切割

GmARF16基因转录的mRNA，故miR160a通过碱基互补配对原则识别mRNA并断裂磷酸二酯

键，D叙述错误。

3.答案：C

解析：肺炎双球菌的拟核DNA为环状，有0个游离的磷酸基团，A错误；实验日的是探究S

型菌的形成机制，则R型菌为实验对象，S型菌的成分为自变量，因此甲菌应为S型菌，乙

菌应为R型菌，B错误；若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅡ，RⅡ接受加热杀死的SⅢ的DNA，经转

化得到SⅢ，繁殖所得子代细菌为SⅢ和RⅡ，RⅡ经回复突变得到SⅡ，繁殖所得子代细菌

为SⅡ和RⅡ，所以若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅡ，子代细菌为SⅢ和RⅡ，则能说明S型菌是

转化而来，C正确；若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅢ，RⅢ经转化形成的S菌为SⅢ，RⅢ经回复

突变形成的S菌也是SⅢ，繁殖后形成的子代细菌都为SⅢ和RⅢ，不能排除基因突变的可

能，D错误。

4.答案：D

解析：a过程表示用TMV蛋白质外壳感染烟叶，烟叶没有出现病斑，说明TMV的蛋白质外壳

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没有感染作用，A正确；b过程表示用PIAMV的RNA单独接种烟叶，烟叶出现病斑，说明其有

感染作用，B正确；c、d过程表示用TMV的蛋白质外壳和PIAMV的RNA合成的“杂种病毒”

感染烟叶，结果出现病斑，并能从中分离出PIAMV，说明该“杂种病毒”有感染作用，表现

病症为感染PIAMV的症状，C正确；该实验证明车前草花叶病毒的RNA是遗传物质，烟草花

叶病毒的蛋白质外壳不是遗传物质，但不能证明烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质，D错

误。

5.答案：A

解析：编码氨基酸的密码子经碱基替换后，变成不编码任何氨基酸的终止密码子，这种基因

突变称为无义突变：因此由碱基增添或缺失导致终止密码子提前出现的基因突变不属于无义

突变，A错误。生物体内存在一些抑制性tRNA能携带氨基酸并与无义突变形成的终止密码

子识别并互补配对，从而翻译出正常功能的蛋白质，因此无义突变的发生不一定导致生物性

状发生改变，B正确。正常情况下，携带氨基酸的RNA的反密码子不能与终止密码子配对，

因此制作抑制性tRNA时需改造原有tRNA的反密码子部位，使其能与无义突变产生的终止

密码子识别并互补配对，但是制作的抑制性RNA也可能与正常的终止密码子配对，从而使正

常基因表达出肽链延长的蛋白质，C、D正确。

6.答案：A

解析：为了研究转化是否需要S型菌和R型菌的直接接触，微孔滤板应不允许肺炎链球菌通

过，而允许DNA分子通过；由“一段时间后取U型管两臂菌液分别涂布培养，发现左臂菌

液只出现S型菌的菌落，右臂菌液同时出现S型菌和R型菌的菌落”，可知左臂S型菌的

DNA可使右臂R型菌转化为S型菌，右臂R型菌的DNA不能使左臂S型菌转化为R型菌，

同时说明R型菌转化为S型菌时不需要二者直接接触，A错误，B、C正确。R型菌转化为S

型菌的原理是S型菌的DNA片段整合到R型菌的DNA上发生基因重组，从而使R型菌转化

为S型菌，D正确。

7.答案：D

解析：一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链，以提高

翻译效率,A正确；细胞中有足够的rRNA分子时，核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分

子，与rRNA分子结合，二者组装成核糖体，B正确；当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，

核糖体蛋白只能结合到自身mRNA分子上，导致蛋白质合成停止，核糖体蛋白对自身mRNA

翻译的抑制维持了rRNA和核糖体蛋白数量上的平衡，C正确；大肠杆菌为原核生物，没有

核膜，转录形成的mRNA在转录未结束时即和核糖体结合，开始翻译过程，D错误。

9

8.答案：A

解析：根据题干分析可知，两种雌鼠后代的基因序列没有改变，故焦虑行为是否遗传给下一

代不是由基因的碱基序列决定，A错误。

9.答案：C

解析：每个试管中需要加入1种氨基酸作为翻译的原料，还需加入人工合成的多聚尿嘧啶核

苷酸，即UUU……作为翻译模板，此外，还需向试管中加入含有酶、tRNA、ATP及核糖体

等的细胞提取液，A正确；为了防止细胞提取液中的DNA转录出新的RNA和原有的mRNA

干扰最终结果，保证翻译的模板只能是UUU……，该实验中所用的细胞提取液需要除去

DNA和mRNA,B正确；结果在加入了苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链，这说

明mRNA中的密码子UUU编码的是苯丙氨酸，但不能说明其是苯丙氨酸的唯一密码子，C

错误；图示实验中其他操作和成分不变，可用GGG……代替UUU……，如果GGG决定某种

氨基酸，则含有该氨基酸的试管中将会出现肽链，D正确。

10.答案：D

解析：无论复制几次，子代中含有的母链数只有2条，由图可知条带1(母链)占DNA单链的

含量为1/8，说明子代DNA分子含有的单链数为16，则子代DNA数为8(=23)，说明大肠杆

菌的DNA复制了3次，由此可知大肠杆菌的细胞周期大约为1h/3=20min，A错误。亲代

DNA只含14N，培养液中只含15N，结合A项分析可知DNA经过3次复制后，由于DNA的

复制方式为半保留复制，因此1/4的子代DNA同时含有14N和15N，3/4的子代DNA只含

15N，则经过密度梯度离心后也可得到两种条带，D正确。将DNA解开双螺旋形成单链后再

进行密度梯度离心，无法确定DNA的复制方式，C错误。解开DNA双螺旋的过程破坏的是

两条链之间的氢键，C错误。

11.答案：AD

解析：热变性处理导致DNA分子中碱基对之间的氢键发生断裂，A错误。若DNA的复制为

分散复制，则实验二中F1DNA热变性处理后进行密度梯度离心，离心管中应出现一个条带，

图b中出现一个峰，而图b出现了两个峰，因此由图b结果可排除DNA的分散复制，B正

确。如果DNA复制方式为全保留复制，则双链的F1DNA中，一个DNA分子的两条链都含

14N，另一个DNA分子的两条链都含15N，无论是否热变性，密度梯度离心结果均有两个条

带。因此若不进行热变性处理，双链的F1DNA密度梯度离心结果只有一个条带，则可以排除

14

全保留复制，C正确。图b与图a中两个峰的位置相同，说明F1DNA中既含有N又含有

1514

N，这种情况不能排除全保留复制，因为全保留复制的情况下，F1DNA有两条含N的单

10

链，有两条含15N的单链，也会出现与图a位置相同的两个峰，故本研究中的两个实验不能

够证明DNA分子的复制是半保留复制，D错误。

12.答案：ABC

解析：DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，故DNA复制过程需要脱氧核苷酸为原料，

并消耗能量，A正确；DNA的复制方式为半保留复制，以DNA分子的每条链为模板合成碱

基互补的子链，所以DNA聚合酶只能以DNA单链为模板合成其互补链，B正确；科学家给

枯草芽孢杆菌的DNA聚合酶标上发绿色荧光的物质，在不同条件下培养，观察荧光在细胞

中的分布，发现绿色荧光只分布在细胞中固定的位点，说明DNA复制时是DNA链在移动，

而DNA聚合酶相对稳定不动，C正确；DNA复制时需要DNA