周练（八）遗传的分子基础-【高考领航】2027年高考生物总复习四测通关卷（A版）

**基本信息** 聚焦遗传物质探索、DNA结构与复制、基因表达调控及表观遗传，以实验分析和模型构建为核心，系统覆盖分子遗传全链条知识。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础实验|1-2题|经典实验辨析|从肺炎链球菌转化到噬菌体侵染，构建遗传物质发现证据链| |DNA结构与复制|3-6、14题|模型构建与过程分析|以双螺旋结构为基础，衔接半保留复制实验与酶促机制| |基因表达调控|7-9、13题|中心法则应用|整合转录翻译过程与抗生素作用机理，体现结构功能观| |表观遗传|5、8、12、15题|情境分析题|从温度调控到甲基化机制，构建基因型与表型调控网络|

周练(八)　遗传的分子基础 (时间：45分钟　满分：100分) 一、选择题：本题共9小题，每小题4分，共36分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1．在遗传学的发展历程中，科学家们通过一系列的实验和观察，逐步揭示了遗传物质的本质。下列有关遗传物质探索过程的叙述，正确的是(　　) A．格里菲思实验中肺炎链球菌R型转化为S型是基因重组的结果 B．加热杀死的S型菌中遗传物质已经失活，故不会导致小鼠死亡 C．可以用14C和32P这两种同位素分别标记噬菌体的蛋白质和DNA来做侵染实验 D．若在实验中用35S和32P分别标记两组细菌，则实验结果与原实验完全相反 2．如图为DNA是主要的遗传物质的论证模型，下列叙述错误的是(　　) A．肺炎链球菌体外转化实验能证明DNA是遗传物质 B．赫尔希和蔡斯用32P标记噬菌体与用32P标记大肠杆菌的方法不同 C．只用32P标记噬菌体，上清液中放射性升高可能跟保温时间有关 D．科学家从烟草花叶病毒中提取出来的RNA能使烟草感染病毒，据此提出病毒的遗传物质均为RNA，进而说明DNA是主要的遗传物质 3．DNA双螺旋结构被誉为生物学史上最重要的发现之一，标志着生物学发展进入分子时代。下列有关DNA的说法正确的是(　　) A．DNA分子中A－T碱基对的数量一定与G－C碱基对数量相等 B．双链DNA的热稳定性与G－C碱基对的含量呈正相关 C．原核细胞内的DNA主要存在于染色质上 D．DNA指纹技术的原理是DNA碱基序列的多样性 4．某生物兴趣小组欲用如图所示的卡片搭建链状DNA双螺旋结构模型，活动前他们准备了“P”有50个，“D”有40个，“G”有10个，其他卡片充裕，曲别针若干，卡片之间需要用一个曲别针连接。以下说法正确的是(　　) A．“D”表示脱氧核糖，一个“D”都与两个“P”相连接 B．若充分利用所给材料，该DNA片段中碱基排列顺序有420种 C．该模型的构建利用了构建物理模型的方法 D．若充分利用所给材料，该DNA片段中四种碱基的比例不同 5．生物的性别决定与多种因素有关。海龟的性别由性别决定基因决定，且这些基因受去甲基化酶基因Kdm6b表达产物的调控。去甲基化酶基因Kdm6b表达过程在性腺分化前受温度影响，低温时该基因活跃，导致胚胎发育成雄性；而高温条件下Kdm6b基因几乎不表达，使得胚胎发育成雌性。下列叙述错误的是(　　) A．海龟可通过DNA碱基序列决定下一代的某些性状 B．海龟可通过DNA序列以外的方式影响下一代的性别 C．低温时基因Kdm6b表达产物使性别决定基因不易被转录 D．温度的高低影响海龟性别属于表观遗传调控 6．真核细胞中DNA复制过程如图所示，下列相关叙述错误的是(　　) A．多起点双向复制能保证DNA在短时间内完成复制 B．DNA复制时，子链延伸方向为5′→3′ C．复制过程中氢键的断裂和形成都需要DNA聚合酶的催化 D．DNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则 7．关于基因、染色体、DNA、脱氧核苷酸的关系，下列说法错误的是(　　) A．染色体是DNA的主要载体，基因在染色体上呈线性排列 B．基因通常是具有遗传效应的DNA片段，基因指导蛋白质的合成 C．DNA分子中C与G的含量越高DNA分子越稳定 D．不同DNA分子的碱基的排列顺序不同，构成了DNA分子的多样性 8．研究发现喂食高脂饮食的肥胖小鼠可通过生殖细胞DNA甲基化(甲基化现象可消失)或精子富集miRNA(一种单链RNA分子，可以通过抑制靶mRNA的翻译来对靶mRNA发挥调控作用)，将脂质积累信息传递给后代并导致肥胖。下列叙述正确的是(　　) A．精子中的miRNA可能会干扰核糖体合成多肽链的过程 B．DNA甲基化通过改变碱基的种类和排列顺序使表型发生变化并遗传 C．小鼠的肥胖性状传递给后代，是遗传了亲代的突变基因 D．发生DNA甲基化或富集miRNA的精子无法参与受精 9．研究表明：tau蛋白在神经细胞中异常聚合，严重影响神经细胞功能，结合中心法则示意图，对tau蛋白的相关分析错误的是(　　) A．tau蛋白的合成与细胞质中的②、③过程密切相关 B．神经细胞中一般不会发生①、④、⑤过程 C．③过程中一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体 D．tau蛋白具有一定空间结构的原因之一是氨基酸之间能形成氢键 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 10．如图表示细胞内遗传信息的传递过程，下列有关叙述正确的是(　　) A．相较于过程②和③，过程①特有的碱基配对方式是A－T B．酵母菌细胞先完成过程②后完成过程③ C．过程③中核糖体在mRNA上的移动方向是b到a D．图示tRNA可以搬运密码子为CCA的氨基酸 11．2025年北京大学徐成冉团队在《Cell》发表的论文，揭示了母体肝脏在妊娠期和哺乳期的代谢改变。相关研究表明，孕期女性肝细胞会合成更多白蛋白和载脂蛋白，以满足胎儿发育需求；哺乳期肝细胞优先表达与乳糖合成相关的基因，为乳汁分泌提供物质基础。下列叙述正确的是(　　) A．肝细胞在孕期和哺乳期表达的基因完全不同，是基因选择性表达的结果 B．乳糖合成酶基因在哺乳期肝细胞中表达，说明该基因只存在于肝细胞中 C．白蛋白基因和载脂蛋白基因表达一次后，便会“永久沉默”，不再表达 D．乳糖合成酶基因和白蛋白基因的表达时期和表达水平的高低都受到调控 12．甲基化程度升高通常会抑制基因的表达，而逆境生物学团队研究表明苹果抗旱时甲基化程度与基因表达正相关。基因MITE-MdRF1甲基化激活MdRFNR1-1基因的表达，促进苹果果树抗旱。下列说法正确的是(　　) A．可通过检测基因MITE-MdRF1的碱基序列确定该基因是否发生甲基化 B．基因MITE-MdRF1甲基化过程中不发生磷酸二酯键断裂 C．基因MITE-MdRF1甲基化会提高苹果树的抗旱能力 D．基因MITE-MdRF1甲基化促进苹果果树抗旱能够遗传给子代 答 题 栏 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 三、非选择题：本题共3小题，共46分。 13．(15分)抗菌药物是治疗感染性疾病的药物，表中是几种抗菌药物的抗菌机理，请结合中心法则的图解，回答相关问题。 抗菌药物 抗菌机理 青霉素 抑制细菌细胞壁的合成 环丙沙星 抑制细菌DNA解旋酶的活性 红霉素 能与细菌细胞中的核糖体结合 利福平 抑制结核杆菌的RNA聚合酶的活性 　 (1)研究者尝试通过抑制图中a过程治疗用眼卫生不良引起的感染性疾病，建议使用的药物是________。 (2)红霉素会抑制图中的________(填字母)过程，该过程需要的运输工具是________。 (3)病毒感染的治疗________(填“可以”或“不可以”)使用青霉素，理由是_________________________________________________。 (4)很多结核类疾病的治疗会使用利福平，请说明其可能的杀菌机制：_____________________________________________________________________________________________________________________。 (5)滥用抗生素会使细菌耐药性不断增强。在该过程中抗生素起到________作用。 14．(15分)图甲是关于DNA的两种复制方式。1958年，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，设计了一个巧妙的实验(图乙)来验证DNA的复制方式。回答下列有关问题： 　　　　　甲　　　　　　　　　　　　　　　乙 (1)要分析DNA的复制方式，首先需要通过同位素标记技术来区分亲代DNA与子代DNA。已知14N、15N是氮元素的两种稳定同位素，稳定同位素不具有放射性，因此还需借助______________技术将大肠杆菌不同的DNA分子分离开，推测该技术能分离不同DNA依据的原理是_____________________________。 (2)请写出获得含15N大肠杆菌的过程：______________________________。 (3)提取15N的大肠杆菌DNA离心，其目的是__________________。分析图乙，最早可根据________(填“b”或“c”)的离心结果确定DNA的复制方式为半保留复制。 (4)若离心结果是轻带和中带DNA含量为3∶1，则亲代大肠杆菌的DNA进行了________次复制。 15．(16分)表观遗传通过调控基因表达进而影响性状。多种类型的肿瘤研究中发现表观遗传调控异常可导致肿瘤发生，如DNA甲基化异常、组蛋白修饰异常和非编码RNA(如miRNA)调控异常等因素。据图分析回答下列问题： (1)组蛋白修饰乙酰化和去乙酰化是染色体结构调节的重要机制之一。组蛋白乙酰化通常使染色体结构松弛，有利于____________识别并结合在启动子部位，进行转录；而当__________________的活性过高时，染色质处于紧密状态，从而________相关基因的表达。 (2)miRNA通过________________方式与靶向mRNA的序列结合，在________(填“转录前”“转录后”或“翻译后”)抑制基因的表达，减少蛋白质的合成。 (3)在研究肿瘤发生机制时发现，基因的________区域高甲基化则可能导致________的表达被抑制，或原癌基因和抑癌基因中发生多次________________________，都可引起肿瘤的发生。 (4)DNA甲基化通常发生胞嘧啶的碳原子上，该过程________(填“是”或“否”)改变生物体的遗传信息。研究DNA甲基化转移酶抑制剂，促进有关基因的表达，是癌症治疗药物开发的主要思路，生物药阿扎胞苷属于胞嘧啶类似物，可替代DNA复制过程中的胞嘧啶脱氧核苷酸，推测可以治疗肿瘤的原因：_____________________________________________。 学科网（北京）股份有限公司 $ 周练(八)　遗传的分子基础 1．A　格里菲思实验中，R型菌转化为S型菌是由于S型菌的DNA进入R型菌，导致基因重组，A正确；加热杀死的S型菌中，遗传物质并未失活(DNA耐高温)，当它与活的R型菌混合注入小鼠体内时，S型菌的遗传物质可进入R型菌，使R型菌转化为有毒的S型菌，从而导致小鼠死亡，B错误；若用14C标记会同时出现在蛋白质和DNA中，无法区分，可以用35S和32P这两种同位素分别标记噬菌体的蛋白质和DNA来做侵染实验，C错误；若在实验中用35S和32P分别标记两组细菌，噬菌体侵染后实验结果为沉淀物含32P、沉淀物含35S，与原实验不完全一致，D错误。 2．D　科学家从烟草花叶病毒中提取出来的RNA能使烟草感染病毒，只能证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，不能说明所有病毒的遗传物质都是RNA，即表明有的生物的遗传物质是RNA，进而总结出DNA是主要的遗传物质，D错误。 3．B　DNA分子中A－T碱基对的数量不一定与G－C碱基对数量相等，A错误。双链DNA的热稳定性与G－C碱基对含量呈正相关；G－C碱基对之间形成3个氢键，A－T碱基对之间形成2个氢键，G－C含量越高，氢键总数越多，解链所需温度越高，热稳定性越强，B正确。原核细胞内的DNA主要存在于拟核和质粒中，而非染色质上；染色质仅存在于真核细胞中，C错误。DNA指纹技术的原理是DNA分子中短串联重复序列的多态性，具有个体特异性，D错误。 4．C　“D”表示脱氧核糖，在DNA分子中，大多数脱氧核糖与两个“P”相连接，但位于每条链一端的脱氧核糖只与一个“P”相连接，A错误；若充分利用所给材料，“P”有50个，“D”有40个，由于DNA分子中脱氧核苷酸的数量等于脱氧核糖的数量，所以最多能搭建20个碱基对的DNA片段，由于“G”有10个，所以“G－C”碱基对10个，“A－T”碱基对10个，故碱基排列顺序远小于420种，B错误；制作DNA双螺旋结构模型属于物理模型，该模型的构建利用了构建物理模型的方法，C正确；由于搭建的DNA片段中“G－C”碱基对10个，“A－T”碱基对10个，所以该DNA片段中四种碱基的比例相同，D错误。 5．C　低温时Kdm6b活跃，其产物为去甲基化酶，去除甲基会促进基因转录，C错误。 6．C　据图分析，真核细胞DNA复制为多起点双向复制，该复制特点能保证DNA在短时间内完成复制，A正确；双链DNA的两条链反向平行，复制的方向是5′→3′，B正确；复制过程中氢键的断裂需要解旋酶的催化，而氢键的形成不需要酶的催化，C错误；DNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则，即A与T配对，G与C配对，D正确。 7．D　染色体是DNA的主要载体，一条染色体上含有一个或两个DNA分子，基因在染色体上呈线性排列，A正确；基因通常是有遗传效应的DNA片段，基因是决定生物性状的基本单位，能指导蛋白质的合成，B正确；A－T之间有2个氢键，C－G之间有3个氢键，因此DNA分子中C、G含量越高，DNA分子越稳定，C正确；不同DNA分子的碱基的排列顺序不同，构成了DNA分子的特异性，DNA分子中含有的碱基数目成百上千，因而其中的碱基排列顺序多种多样，进而构成了DNA分子的多样性，D错误。 8．A　由题意可知，miRNA可以通过抑制靶mRNA的翻译来对靶mRNA发挥调控作用，而翻译的场所是核糖体，翻译的结果是合成肽链，所以精子中的miRNA可能会干扰核糖体合成多肽链的过程，A正确；DNA甲基化不改变碱基种类和排列顺序，即DNA序列不变，而是通过影响基因表达调控表型，B错误；由题意可知，肥胖性状通过生殖细胞DNA甲基化或精子富集miRNA来传递脂质积累信息而形成，而亲代的基因结构并未发生改变，C错误；由题意可知，信息能传递给后代并导致肥胖，这说明它们可正常参与受精，D错误。 9．A　tau蛋白的合成与图中的②、③过程密切相关，但②是转录过程，发生在细胞核中，A错误；神经细胞是高度分化的细胞，不再分裂，也不能进行逆转录和RNA复制，所以一般不会发生①、④、⑤过程，B正确；③为翻译过程，该过程中一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体，提高翻译效率，C正确；氨基酸之间能形成氢键，使肽链盘曲、折叠形成有一定空间结构的Tau蛋白，D正确。 10．AB　观察可知，过程①是DNA的复制，其碱基配对方式为A－T、T－A、C－G、G－C；过程②是转录，碱基配对方式为A－U、T－A、C－G、G－C；过程③是翻译，碱基配对方式为A－U、U－A、C－G、G－C。所以相较于过程②和③，过程①特有的碱基配对方式是A－T，A正确；酵母菌是真核生物，真核细胞中过程②转录先进行，转录形成的mRNA需要经过加工才能成熟，再完成过程③翻译，B正确；在过程③翻译中，根据肽链的长短可以判断，核糖体在mRNA上的移动方向是a到b，C错误；tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子碱基互补配对，图示tRNA上的反密码子为3′－UGG－5′，对应的密码子应该是5′－ACC－3′即ACC，D错误。 11．D　孕期和哺乳期肝细胞表达的基因存在差异，但并非完全不同，如维持细胞基本生命活动的基因(如呼吸酶基因)仍需表达，A错误；乳糖合成酶基因在哺乳期肝细胞中表达，但该基因存在于所有体细胞中，只是其他细胞中未表达，B错误；基因表达具有可重复性，白蛋白基因和载脂蛋白基因在孕期可能多次表达以满足胎儿需求，而非“永久沉默”，C错误；乳糖合成酶基因在哺乳期表达，白蛋白基因在孕期高表达，两者的表达时期和表达水平均受调控，D正确。 12．BCD　甲基化不会改变DNA的碱基序列，因此无法通过检测基因MITE-MdRF1的碱基序列确定其是否发生甲基化，A错误；甲基化不涉及核苷酸数目的改变，所以基因MITE-MdRF1甲基化无磷酸二酯键的断裂与生成，B正确；由题意可知基因MITE-MdRF1甲基化激活MdRFNR1-1基因的表达，促进苹果果树抗旱，C正确；DNA甲基化能引起生物性状的改变，能通过DNA的复制遗传给后代，D正确。 13．(1)环丙沙星　(2)d　tRNA　(3)不可以　青霉素可抑制细菌细胞壁的合成，而引发流感的病原体是病毒，病毒没有细胞结构，所以使用青霉素无效　(4)RNA聚合酶作用于转录过程，故利福平很可能抑制了结核杆菌的转录过程，导致其无法合成蛋白质，从而起到了抑菌的效果　(5)选择 14．解析：(1)通过同位素标记技术可将亲代DNA与子代DNA区分开。由于14N、15N是稳定同位素，稳定同位素不具有放射性，因此无法通过检测放射性的有无来区分，但不同同位素的相对分子质量不同，可借助密度梯度离心技术将不同的DNA分离开。(2)将大肠杆菌在含15N(15NH4Cl)的培养液中培养若干代，这样大肠杆菌的DNA几乎都是15N标记的。(3)提取含15N的大肠杆菌DNA离心，其目的是检测含15N的DNA离心后在试管中的位置，以便于与复制后的DNA作为对照。若为全保留复制，则b(繁殖一代)的结果应为两条带：一条重带、一条轻带，故最早可根据b的离心结果确定DNA的复制方式为半保留复制。(4)亲代大肠杆菌的DNA复制三次后共8个DNA，其中两个DNA的一条链含15N，另一条链含14N，其余6个DNA的两条链均为14N，离心后应为14N/15N(中带)∶14N/14N(轻带)＝1∶3。 答案：(1)密度梯度离心　只含14N、只含15N、同时含14N和15N的DNA分子的相对分子质量存在差异(或利用密度梯度离心可将相对分子质量不同的物质分离)　(2)将大肠杆菌在含15N(15NH4Cl)的培养液中培养若干代　(3)检测含15N的DNA离心后在试管中的位置，作为对照　b　(4)3 15．(1)RNA聚合酶　组蛋白去乙酰化酶　抑制　(2)碱基互补配对　转录后　(3)启动子　抑癌基因　基因突变/碱基对替换、增添或缺失　(4)否　降低DNA接受甲基的能力，又抑制DNA甲基化转移酶活性 学科网（北京）股份有限公司 $