高中生物：第10講 遺傳的分子基礎(chǔ)

第10講遺傳的分子基礎(chǔ)

基礎(chǔ)過關(guān)

用3H標記胸腺嚓咤后合成脫氧核昔酸,注入真核細胞，可用于研究（）。

A.DNA復(fù)制的場所

B.mRNA與核糖體的結(jié)合

C.分泌蛋白的運輸

D.細胞膜脂質(zhì)的流動

【解析】DNA復(fù)制需要模板DNA、原料（脫氧核苗酸）、能量（ATP）和DNA聚合酶,A

正確;mRNA與核糖體的結(jié)合，開始翻譯mRNA上的密碼子，需要tRNA運輸氨基酸，不需要脫

氧核甘酸,B錯誤;分泌蛋白需要內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的加工，形成囊泡運到高爾基體進行加工、分類和包裝,

形成分泌小泡，運到細胞膜，該胞吐方式釋放出去,與脫氧核甘酸無關(guān),C錯誤;細胞膜脂質(zhì)的流

動與物質(zhì)跨膜運輸有關(guān)，無需脫氧核昔酸,D錯誤。

【答案】A

下列關(guān)于遺傳信息表達過程的敘述，正確的是（）。

A.一個DNA分子轉(zhuǎn)錄一次，可形成一個或多個合成多肽鏈的模板

B.轉(zhuǎn)錄過程中,RNA聚合酶沒有解開DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的功能

C.多個核糖體可結(jié)合在一個mRNA分子上共同合成一條多肽鏈

D.編碼氨基酸的密碼子由mRNA上3個相鄰的脫氧核苗酸組成

【解析】遺傳信息的表達主要包括轉(zhuǎn)錄和翻譯，基因控制蛋白質(zhì)的合成包括轉(zhuǎn)錄和翻譯

兩個過程,轉(zhuǎn)錄以DNA分子的一條鏈作為模板合成RNA,在真核細胞中主要在發(fā)生細胞核

中。翻譯是以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的過程，場所為核糖體。一個DNA分子轉(zhuǎn)錄一次,

形成的mRNA需要進行剪切加工，可能合成一條或多條模板鏈,A正確;轉(zhuǎn)錄過程中,RNA聚合

酶兼具解旋功能，故不需要單獨的DNA解旋酶參與轉(zhuǎn)錄,B錯誤;在轉(zhuǎn)錄過程中,mRNA上可附

著多個核糖體進行翻譯彳導到數(shù)條相同的多肽鏈，而不是共同合成一條多肽鏈,C錯誤;mRNA

由核糖核苗酸構(gòu)成,不具有脫氧核苗酸,D錯誤。

【答案】A

DNA是主要的遺傳物質(zhì)”是經(jīng)過多位科學家長期研究得到的結(jié)論，下列有關(guān)探究歷程

的敘述與史實相符的是（）。

A格里菲思的實驗思路是將S型細菌的各物質(zhì)分離，獨立觀察每種物質(zhì)的遺傳效應(yīng)

B.艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗實際利用了基因的自由組合

C.噬菌體侵染細菌實驗證明了所有病毒在侵染宿主細胞時，能自動將DNA與蛋白質(zhì)分離

D.噬菌體侵染細菌實驗之所以能夠成功跟T2噬菌體本身的結(jié)構(gòu)與侵染特點有密切關(guān)系

【解析】本題考查遺傳物質(zhì)的探究歷程。艾弗里的實驗思路是將S型細菌的各物質(zhì)分

離，獨立觀察每種物質(zhì)的遺傳效應(yīng),A錯誤;艾弗里的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗實際利用了基因重組

實現(xiàn)了細菌的轉(zhuǎn)化,B錯誤;噬菌體侵染細菌實驗應(yīng)用了同位素標記技術(shù),證明了DNA進入了

細菌細胞蛋白質(zhì)沒有進入，進而證明了DNA是遺傳物質(zhì),但不能證明所有病毒在侵染時都能

進入DNA與蛋白質(zhì)分離,C錯誤;噬菌體侵染細菌實驗之所以能夠成功跟T2噬菌體本身的結(jié)

構(gòu)與侵染特點有密切關(guān)系,D正確。

【答案】D

下列關(guān)于“肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗”和叮2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗”的說法，正確的是

A肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗是根據(jù)小鼠是否死亡來證明S型肺炎雙球菌中有轉(zhuǎn)化因子的

B.肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗中，轉(zhuǎn)化得到的S型肺炎雙球菌體內(nèi)存在R型肺炎雙球菌的遺傳

物質(zhì)

C.實驗前用來制備帶有不同標記的兩種T2噬菌體的大腸桿菌和叮2噬菌體侵染大腸桿菌的

實驗”中被侵染的大腸桿菌都是用同位素標記好的

D.實驗不能說明DNA是主要的遺傳物質(zhì),但都可以說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)

【解析】本題考查肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗。肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗是根據(jù)小鼠體內(nèi)

是否出現(xiàn)S型細菌來說明S型肺炎雙球菌中有轉(zhuǎn)化因子的,A錯誤;肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗

中，轉(zhuǎn)化得到的S型肺炎雙球菌體內(nèi)存在R型肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì),B正確;實驗前用來培養(yǎng)

噬菌體的大腸桿菌是標記好的大腸桿菌，而叮2噬菌體侵染細菌實驗”中被侵染的大腸桿菌

是未被標記的大腸桿菌,C錯誤;肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和T2噬菌體侵染細菌實驗都不能說明

DNA是主要的遺傳物質(zhì),其中肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗可以說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，而T2噬菌

體侵染細菌實驗不能說明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì),D錯誤。

【答案】B

用含放射性同位素32P的T2噬菌體侵染不含32P而含放射性同位素35s的大腸桿菌，經(jīng)短

時間保溫后，進行攪拌、離心后，發(fā)現(xiàn)子代噬菌體中均含有放射性。對上述實驗的分析錯誤的

是（）。

A.某些子代T2噬菌體會同時含有32P和35s

B.離心后放射性同位素主要集中于離心管的沉淀物中

C.該實驗表明T2噬菌體能利用大腸桿菌的物質(zhì)進行增殖

D.該實驗表明噬菌體侵染細菌時，“侵入”細菌體內(nèi)的是DNA,而蛋白質(zhì)外殼未“侵入”

【解析】本題考查噬菌體侵染細菌的實驗。根據(jù)噬菌體侵染大腸桿菌的過程可知，僅有

一少部分的核酸中含有放射性同位素32P,大腸桿菌含35S,則所有子代T2噬菌體的蛋白質(zhì)外

殼中均有放射性同位素35S,A正確;離心后含有子代噬菌的大腸桿菌分布在沉淀物中，親代噬

菌體的蛋白質(zhì)外殼分布在上清液中，因此放射性同位素主要集中于沉淀物中,B正確;該實驗表

明T2噬菌體能利用大腸桿菌的物質(zhì)進行增殖（正確;該實驗表明噬菌體侵染細菌時，其

DNA“侵入”細菌體內(nèi)，但是不能確定其蛋白質(zhì)外殼未“侵入”，D錯誤。

【答案】D

下列關(guān)于蛋白質(zhì)合成的敘述錯誤的是（）。

A.蛋白質(zhì)合成通常從起始密碼子開始到終止密碼子結(jié)束

B.攜帶肽鏈的tRNA會先后占據(jù)核糖體的2個tRNA結(jié)合位點

C.攜帶氨基酸的tRNA都與核糖體的同一個tRNA結(jié)合位點結(jié)合

D.最先進入核糖體的攜帶氨基酸的tRNA在肽鍵形成時脫掉氨基酸

【解析】蛋白質(zhì)合成中，翻譯的模板是mRNA,從起始密碼子開始到終止密碼子結(jié)束,A

正確;核糖體同時占據(jù)兩個密碼子位點，攜帶肽鏈的tRNA會先后占據(jù)核糖體的2個tRNA結(jié)

合位點，通過反密碼子與密碼子進行互補配對,B正確、C錯誤;最先進入核糖體的攜帶氨基酸

的tRNA在肽鍵形成時脫掉氨基酸，繼續(xù)運輸其他氨基酸,D正確。

【答案】C

現(xiàn)有DNA分子的兩條單鏈均只含有MN（表示為的大腸桿菌，若將

該大腸桿菌在含有15N的培養(yǎng)基中繁殖兩代，再轉(zhuǎn)到含有14N的培養(yǎng)基中繁殖一代，則理論上

DNA分子的組成類型和比例分別是（）。

A.有15N14N和wNi4N兩種，其比例為1：3

B.有15N15N和14N14N兩種，其比例為1：1

C.有-N15N和14N14N兩種，其比例為3:1

D.有15N14N和14N14N兩種，其比例為3:1

【解析】由于DNA的半保留復(fù)制，將含有MN%的大腸桿菌置于含有耿的培養(yǎng)基中

繁殖兩代后彳導到的子代DNA為2個14N15N-DNA和2個小詠力岫,再將其轉(zhuǎn)到含有

14N的培養(yǎng)基中繁殖一代，會得至！J6個i5|\|i4N-DNA和2個i4|\|i4N-DNA,比例為3：1,D正

確。

【答案】D

甲生物核酸的堿基比例為瞟彩占50%、喀咤占50%;乙生物遺傳物質(zhì)的堿基比例為噤嶺占

43%、噫碇占57%,則以下分別表示甲、乙生物正確的是（）。

A.藍藻、變形蟲

B.T2噬菌體、豌豆

C.硝化細菌、綿羊

D.肺炎雙球菌、煙草花葉病毒

【解析】甲生物的遺傳物質(zhì)中D票聆和靜定堿基數(shù)相等，說明是雙鏈DNA,因此乙生物的遺

傳物質(zhì)可以是RNA,甲生物應(yīng)該是T2噬菌體。

【答案】D

月||考能突破

從唾液腺細胞中提取全部mRNA,以此為模板合成相應(yīng)的單鏈DNA（T-cDNA）,利用該

T-cDNA與來自同一個體漿細胞中的全部mRNA（J-mRNA）進行分子雜交。下列有關(guān)敘述正

確的是（）。

A.T-cDNA分子中噤吟堿基與嚓碇堿基數(shù)目一定相等

B.漿細胞中的RNA與T-cDNA都能進行分子雜交

C.唾液腺細胞不能分泌抗體是因為缺乏編碼抗體的相關(guān)基因

D.能與T-cDNA互補的J-mRNA中含有編碼呼吸酶的mRNA

【解析】本題考查DNA的結(jié)構(gòu)及基因的表達。T-cDNA分子為單鏈膘聆堿基與喀碇

堿基數(shù)目不一定相等,A錯誤;因為唾液腺細胞和漿細胞中的RNA不完全相同,故漿細胞中的

RNA與T-cDNA不一定都能進行分子雜交,B錯誤;唾液腺細胞不能分泌抗體是因為編碼抗

體的相關(guān)基因處于關(guān)閉狀態(tài),C錯誤;由于兩種細胞中呼吸酶基因都表達，因此能與T-cDNA互

補的J-mRNA中含有編碼呼吸酶的mRNA,D正確。

【答案】D

我國科學家首次發(fā)現(xiàn)了調(diào)控人體內(nèi)抑癌基因p53表達的盒子結(jié)合蛋白（XPBl-u）,這對預(yù)

防和治療腫瘤具有重要意義。下列有關(guān)分析正確的是（）。

A才卬癌基因p53的基本骨架為磷酸與核糖的交替排列

B.如果XPBl-u異常增多抑癌基因p53會表達異常

C.抑癌基因p53的每條鏈中的A=T、C=G

D.抑癌基因p53只調(diào)節(jié)細胞周期，其突變后可能會引發(fā)腫瘤

【解析】本題考查基因的結(jié)構(gòu)與表達。抑癌基因p53的基本骨架為磷酸與脫氧核糖的

交替排列,A錯誤;如果XPBl-u異常增多抑癌基因p53會表達異常,B正確抑癌基因p53的

雙鏈中的A=T、C=G,每條鏈中則不一定相等,C錯誤摑口癌基因主要阻止細胞不正常的增殖,

原癌基因負責調(diào)節(jié)細胞周期,D錯誤。

【答案】B

研究發(fā)現(xiàn)人體細胞內(nèi)雙鏈DNA具有自我修復(fù)功能，雙鏈DNA的一條鏈發(fā)生損傷（堿基錯

配或堿基丟失）后，能以另一條鏈為模板并對損傷鏈進行修復(fù)。下列有關(guān)敘述錯誤的是（）。

A.DNA分子的修復(fù)過程需要DNA聚合酶

B.DNA復(fù)制過程中A與C的錯配會導致DNA損傷

C.DNA在自我修復(fù)前后,分子中的噤吟數(shù)與嚓碇數(shù)之比不變

D.若損傷的DNA不能被正常修復(fù),則可能引發(fā)基因突變

【解析】本題考查DNA的結(jié)構(gòu)與復(fù)制。DNA分子的修復(fù)過程需要DNA聚合酶,A正

確；DNA復(fù)制過程中A與C的錯配會導致DNA損傷,B正確;DNA在自我修復(fù)前，分子中的

喋嶺數(shù)與嚓碇數(shù)不一定相等，自我修復(fù)后，噤嶺數(shù)與喀碇數(shù)相等,C錯誤;若損傷的DNA不能被

正常修復(fù)，則可能引發(fā)基因突變,D正確。

【答案】C

將玉米的一個根尖細胞放在含3H標記的胸腺嚓口定脫氧核昔酸的培養(yǎng)基中完成一個細胞

周期，然后將子代細胞轉(zhuǎn)入不含放射性標記的培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)。下列關(guān)于細胞內(nèi)染色體的

放射性標記分布情況的描述，正確的是（）。

A.第二次分裂結(jié)束只有一半的細胞具有放射性

B.第二次分裂結(jié)束具有放射性的細胞可能有4個

C.在第二次分裂的中期每條染色體的兩條染色單體都被標記

D.在第二次分裂的中期只有半數(shù)的染色體中一條染色單體被標記

【解析】根尖細胞進行有絲分裂，在細胞分裂間期DNA復(fù)制1次,所以第一次細胞分裂

完成后得到的2個子細胞中，每一條染色體的DNA都只有1條鏈被標記。將子代細胞轉(zhuǎn)入

不含放射性標記的培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng),由于根尖細胞中不止1個DNA分子，第二次分裂后期

姐妹染色單體分開時，被標記的染色體是隨機移向兩極的,所以第二次分裂得到的子細胞被標

記的個數(shù)不確定,A錯誤、B正確。經(jīng)過間期DNA復(fù)制后，第二次分裂的前期和中期的每條

染色體都只有1條染色單體被標記,C、D錯誤。

【答案】B

miRNA是一種小分子RNA。某miRNA能抑制W基因控制的蛋白質(zhì)（W

蛋白）的合成。某真核細胞內(nèi)形成該miRNA及其發(fā)揮作用的過程示意圖如下。下列敘述正

確的是（）o

miRNA蛋白質(zhì)復(fù)合物

W基因mRNA=

A.miRNA基因轉(zhuǎn)錄時,RNA聚合酶與該基因的起始密碼相結(jié)合

B.W基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA在細胞核內(nèi)加工后,進入細胞質(zhì)用于翻譯

C.miRNA與W基因mRNA結(jié)合遵循堿基互補配對原則，即A與T、C與G配對

D.miRNA抑制W蛋白的合成是通過雙鏈結(jié)構(gòu)的miRNA直接與W基因mRNA結(jié)合所致

【解析】miRNA基因轉(zhuǎn)錄時,RNA聚合酶與該基因的啟動子相結(jié)合,A錯誤;W基因轉(zhuǎn)錄

形成的mRNA在細胞核內(nèi)加工后，進入細胞質(zhì)用于翻譯,B正確；miRNA與W基因mRNA

結(jié)合遵循堿基互補配對原則，即A與U、C與G配對,C錯誤;miRNA抑制W蛋白的合成是

通過單鏈結(jié)構(gòu)的miRNA直接與W基因mRNA結(jié)合所致,D錯誤。

【答案】B

細菌轉(zhuǎn)化是指某一受體細菌通過直接吸收來自另一供體細菌的一些含有特定基因的

DNA片段,從而獲得供體細菌的相應(yīng)遺傳性狀的現(xiàn)象，如肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗。S型肺炎雙球

菌有莢膜，菌落光滑,可致病，對青霉素敏感。在多代培養(yǎng)的S型細菌中分離出了兩種突變型R

型、抗青霉素的S型（記為PenrS型）。其中R型細菌無莢膜，菌落粗糙，不致病?，F(xiàn)用PenrS

型細菌和R型細菌進行下列實驗，對其結(jié)果的分析最合理的是（

PenrS型細菌

加熱殺死的人的DNA和活

PenrS型細菌'J

的R型細菌，;

與活的R型細‘iR甲乙

菌混合

PenrS型細菌

PenrS型細菌的DNA、活的

令吉霍的DNA和活的會春露R1型細菌和

.培叁R型細菌＞丙鸚培叁?DNA的.

養(yǎng)基—養(yǎng)基一

A.甲組中部分小鼠患敗血癥,注射青霉素治療后均可康復(fù)

B.乙組中可觀察到兩種菌落,加青霉素后仍有兩種菌落繼續(xù)生長

C.丙組培養(yǎng)基中含有青霉素，所以生長的菌落是PenrS型細菌

D.丁組培養(yǎng)基中無菌落生長

【解析】本題考查肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗?？骨嗝顾氐腟型（PenrS型）細菌的DNA是

轉(zhuǎn)化因子。在甲組中,將加熱殺死的PenrS型細菌與活的R型細菌混合注射到小鼠體內(nèi)部分

活的R型細菌會轉(zhuǎn)化為PenrS型細菌，部分小鼠會患敗血癥，注射青霉素治療后，體內(nèi)有抗青

霉素的S型菌存在的小鼠不能康復(fù),A錯誤;在乙組中,PenrS型細菌的DNA與活的R型細菌

混合培養(yǎng)，可觀察到R型細菌和PenrS型細菌兩種菌落，加青霉素后R型細菌生長受到抑制,

只有PenrS型細菌菌落繼續(xù)生長,B錯誤;丙組培養(yǎng)基中含有青霉素，活的R型細菌不能生長,

也不能發(fā)生轉(zhuǎn)化，因此無菌落出現(xiàn),C錯誤;丁組中因為PenrS型細菌的DNA被DNA酶催化

水解而無轉(zhuǎn)化因子,且活的R型細菌不抗青霉素,因此培養(yǎng)基中無菌落生長,D正確。

【答案】D

動物與人類擁有內(nèi)部時鐘調(diào)節(jié)生理活動以適應(yīng)晝夜變化，這種調(diào)節(jié)機制被稱為“晝夜節(jié)

律"。研究發(fā)現(xiàn)下丘腦的SCN細胞中由pe/■基因編碼的PER在細胞核和細胞質(zhì)之間穿梭,

會在夜晚積累并在白天降解。當PER和加n基因表達的TIM結(jié)合時，它們就可進入細胞核并

發(fā)揮作用抑制節(jié)律基因,夕基因的活動并關(guān)閉抑制反饋回路,作用機理如下圖所示，圖2是圖

1部分過程的放大。下列分析錯誤的是（）。

圖1圖2

A.人體長期營養(yǎng)不良會影響晝夜節(jié)律，可能與空載tRNA進入核糖體并導致PER蛋白的合成

終止有關(guān)

B.PER濃度保持在相對穩(wěn)定的調(diào)節(jié)方式為反饋調(diào)節(jié)

C.PER在細胞核中形成并發(fā)揮負反饋調(diào)節(jié)作用

D.PER-TIM復(fù)合物能抑制基因的轉(zhuǎn)錄從而降低其含量

【解析】本題考查基因表達。人體長期營養(yǎng)不良會影響晝夜節(jié)律，可能與空載tRNA進

入核糖體并導致PER蛋白的合成終止有關(guān),A正確;根據(jù)圖1可知,PER濃度保持在相對穩(wěn)定

的調(diào)節(jié)方式為反饋調(diào)節(jié),B正確;PER在細胞質(zhì)中形成并在細胞核中發(fā)揮負反饋調(diào)節(jié)作用,C錯

誤;PER—TIM復(fù)合物能抑制夕夕"基因的轉(zhuǎn)錄從而降低其含量,D正確。

【答案】C

反義RNA是指與mRNA或其他RNA互補的小分子RNA,當其與特定

基因的mRNA互補結(jié)合時，可阻斷該基因的mRNA的表達。研究發(fā)現(xiàn)抑癌基因的一個鄰近

基因能指導合成反義RNA,其作用機理如圖。下列有關(guān)敘述錯誤的是()。

抑癌基因鄰近基因

mRNA---;_—反義RNA

▼---------

雜交RNA....■＞不能翻譯蛋白質(zhì)

A.將該反義RNA導入正常細胞，可能導致正常細胞癌變

B.反義RNA不能與DNA互補結(jié)合，故不能用其制作DNA探針

C.能夠抑制該反義RNA形成的藥物有助于預(yù)防癌癥的發(fā)生

D該反義RNA能與抑癌基因轉(zhuǎn)錄的mRNA的堿基序列互補

【解析】題圖為反義RNA阻斷基因表達的機理圖，抑癌基因的一個鄰近基因能指導合成

反義RNA,該反義RNA能與抑癌基因表達產(chǎn)生的mRNA結(jié)合形成雜交RNA,進而阻斷相應(yīng)

蛋白質(zhì)的合成。將該反義RNA導入正常細胞，可導致抑癌基因不能正常表達生成相應(yīng)蛋白質(zhì),

不能阻止細胞不正常分裂，因此可能導致正常細胞癌變,A正確;反義RNA能與DNA中一條

單鏈互補配對，因此也可以用其制作DNA探針,B錯誤;由A選項可知，反義RNA的形成能導

致正常細胞癌變，故能夠抑制該反義RNA形成的藥物有助于預(yù)防癌癥的發(fā)生,C正確;由圖可

知,該反義RNA能與抑癌基因轉(zhuǎn)錄的mRNA的堿基序列互補形成雜交雙鏈RNA,D正確。

【答案】B

綜合提分

長鏈非編碼RNA(lncRNA)是長度大于200個堿基，具有多種調(diào)控功能的

一類RNA分子。下圖表示細胞中IncRNA的產(chǎn)生及發(fā)揮調(diào)控功能的幾種方式，請回答下列問

題：

蛋白質(zhì)

蕖

IncRNA：）彳TlncRNA

,一^cRNA1nCRN!、（

■,、DNA

⑴細胞核內(nèi)各種RNA的合成都以為原料，催化該反應(yīng)的酶

是°

（2）轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的RNA中提供信息指導氨基酸分子合成多肽鏈的是..，此過程中還需要

的RNA有。

⑶IncRNA前體加工成熟后，有的與核內(nèi).（圖示①）中的DNA結(jié)合，有的能穿過

（圖示②）與細胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)或RNA分子結(jié)合，發(fā)揮相應(yīng)的調(diào)控作用。

（4）研究發(fā)現(xiàn)，人體感染細菌時,造血干細胞的細胞核內(nèi)產(chǎn)生的一種IncRNA,通過與相應(yīng)DNA

片段結(jié)合，調(diào)控造血干細胞的.，增加血液中單核細胞、中性粒細胞等吞噬細胞的數(shù)量。

該調(diào)控過程的主要生理意義是,

【解析】（1）細胞核內(nèi)各種RNA的合成都以四種核糖核昔酸為原料，催化該反應(yīng)的酶是

RNA聚合酶。（2）轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的RNA中,提供信息指導氨基酸分子合成多肽鏈的是mRNA,此

過程中還需要的RNA有tRNA和rRNA.（3）lncRNA前體加工成熟后,有的與核內(nèi)染色質(zhì)中

的DNA結(jié)合，有的能穿過核孔與細胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)或RNA分子結(jié)合，發(fā)揮相應(yīng)的調(diào)控作用。

（4）根據(jù)題意分析，人體感染細菌時,造血干細胞的細胞核內(nèi)產(chǎn)生的一種IncRNA,通過與相應(yīng)

DNA片段結(jié)合后，血液中產(chǎn)生了單核細胞、中性粒細胞等多種吞噬細胞，說明其調(diào)控了造血干

細胞的分化;吞噬細胞屬于免疫細胞，因此該調(diào)控過程的主要生理意義是增強人體的免疫能

力。

【答案】（1）四種核糖核甘酸RNA聚合酶（2）mRNA（信使RNA）tRNA和rRNA（轉(zhuǎn)

運RNA和核糖體RNA）（3）染色質(zhì)核孔⑷分化增強人體的免疫能力

大腸桿菌大型環(huán)狀DNA分子中直接編碼乳糖代謝所需酶類的基因叫結(jié)構(gòu)基因，包括基因

lacZ、基因lacY、基因后以結(jié)構(gòu)基因的上游有3個對結(jié)構(gòu)基因起調(diào)控作用的核苗酸序列,

其中操縱基因（0對結(jié)構(gòu)基因起著“開關(guān)”的作用，直接控制結(jié)構(gòu)基因的表達，調(diào)節(jié)基因（月

能夠調(diào)節(jié)操縱基因狀態(tài),從而對“開關(guān)”起著控制作用，下圖1是科學家提出的一種基因表達

調(diào)控假設(shè)。請據(jù)圖回答下列問題：

調(diào)節(jié)基因操縱基因結(jié)構(gòu)基因

R\P\0|lacZ|lacY\lacA|

I?Ljrf

mRNA^>~/

[②RNA聚合醐阻遏蛋白與操縱基因結(jié)合

I<-----

阻遏蛋白圖1

R|P|。」facZ|法丫|ZacF|

B半乳糖昔酷

圖2

⑴基因是指,結(jié)構(gòu)單位為,

構(gòu)成基本骨架。

⑵圖1中過程①的場所為，②的場所為O

（3）研究發(fā)現(xiàn)，當大腸桿菌培養(yǎng)基中僅有葡萄糖而沒有乳糖存在時,調(diào)節(jié)基因的表達產(chǎn)物——

阻遏蛋白會與操縱基因結(jié)合，阻礙RNA聚合酶與（P）結(jié)合，在（填“轉(zhuǎn)錄”或

“翻譯"）水平上抑制結(jié)構(gòu)基因的表達。該調(diào)節(jié)機制既保證了大腸桿菌能量的供應(yīng)，又可以避

免。

（4）在阻遏蛋白產(chǎn)生的過程中，②階段除需mRNA提供信息指導外，還需要的RNA

有o當培養(yǎng)基中沒有葡萄糖僅有乳糖時，大腸桿菌必須合成乳糖代謝酶，圖2表示了

這一誘導過程。據(jù)圖可知，如果乳糖與結(jié)合，使其改變而失去功能，則結(jié)構(gòu)基

因表達，合成乳糖代謝酶，催化乳糖分解。乳糖被分解后又可導致結(jié)構(gòu)基因（填“表

達”或“不表達”），該調(diào)節(jié)機制為調(diào)節(jié)。

【解析】Q）基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,DNA的結(jié)構(gòu)單位為四種脫氧核昔酸,磷酸與

脫氧核糖交替排列在外側(cè)構(gòu)成基本骨架。（2）大腸桿菌的大型環(huán)狀DNA分子位于擬核中，圖1

中過程①的場所為擬核，②的場所為細胞質(zhì)（核糖體）。（3）據(jù)圖可知，當大腸桿菌培養(yǎng)基中僅有

葡萄糖而沒有乳糖存在時,調(diào)節(jié)基因的表達產(chǎn)物一阻遏蛋白會與操縱基因結(jié)合，阻礙RNA

聚合酶與啟動子結(jié)合，在轉(zhuǎn)錄水平上抑制結(jié)構(gòu)基因的表達。該調(diào)節(jié)機制既保證了大腸桿菌能

量的供應(yīng)，又可以避免物質(zhì)和能量的浪費。⑷翻譯過程中需mRNA、rRNA、tRNA參與。

據(jù)圖可知，如果乳糖與阻遏蛋白結(jié)合，使其空間結(jié)構(gòu)改變而失去功能，則結(jié)構(gòu)基因表達,合成乳

糖代謝酶，催化乳糖分解。乳糖被分解后又可導致結(jié)構(gòu)基因不表達,該調(diào)節(jié)機制為（負）反饋調(diào)

節(jié)。

【答案】（1）有遺傳效應(yīng)的DNA片段四種脫氧核甘酸磷酸與脫氧核糖交替排列在外

側(cè)（2）擬核細胞質(zhì)（核糖體）

（3）啟動子轉(zhuǎn)錄物質(zhì)和能量的浪費（4）rRNA、tRNA阻遏蛋白空間結(jié)構(gòu)不表達

（負）反饋

研究發(fā)現(xiàn)，人類神經(jīng)退行性疾病與R-loop結(jié)構(gòu)有關(guān)，如圖所示，它是由一條mRNA與

DNA雜合鏈及一條DNA單鏈所組成的;由于新產(chǎn)生的mRNA與DNA模板鏈形成了穩(wěn)定的

雜合鏈，導致該片段中DNA模板鏈的互補鏈只能以單鏈狀態(tài)存在。請回答相關(guān)問題：

(1)人體神經(jīng)細胞轉(zhuǎn)錄的場所為，原料為，需要酶參與。

(2)DNA與RNA的組成單體在組成上的主要區(qū)別在于。RNA

能準確獲取其模板所攜帶的遺傳信息,依賴于O若mRNA能正常翻譯，則特異性識

別mRNA上密碼子的分子是o

⑶R-loop結(jié)構(gòu)與正常DNA片段比較，其存在的堿基配對情況不同之處

是。R-loop結(jié)構(gòu)中，瞟吟堿基總數(shù)與嚓咤

堿基總數(shù)一定相等嗎??為什么??

【解析】依賴于堿基互補配對原則,RNA能準確獲取其模板所攜帶的遺傳信息。若

mRNA能正常翻譯,mRNA上的密碼子能夠與tRNA上的反密碼子特異性配對。R-loop結(jié)

構(gòu)與正常DNA片段比較，存在A-U堿基配對方式，堿基配對方式有所不同。R-loop結(jié)構(gòu)中,

雜合鏈部分因瞟吟與嚓咤配對，瞟嶺與嚓咤的數(shù)量相等，但DNA單鏈部分口票嶺與嚓碇數(shù)量不

一定相等,因而就R-loop結(jié)構(gòu)整體而言，瞟畛與喀碇的數(shù)量不一定相等。

【答案】(1)細胞核和線粒體四種核糖核昔酸RNA聚合(2)DNA的單體中的糖為

脫氧核糖，含有堿基T而沒有U,RNA的單體中的糖為核糖，含有堿基U而沒有T堿基互補

配對tRNA⑶存在A與U的配對不一定R-loop結(jié)構(gòu)中，雜合鏈部分因喋畛與喀碇配

對膘吟與喀碇的數(shù)量相等;但DNA單鏈部分噤畛與嚓咤數(shù)量不一定相等,因而就R