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专题05 遗传的分子基础
常考题+核心素养题+真题，三效合一
1．（2023·贵州遵义·校考模拟预测）大肠杆菌又叫大肠埃希氏菌，在1885 年发现的。大肠杆菌是条件致
病菌，在一定条件下可以引起人和多种动物发生胃肠道感染或尿道等多种局部组织器官感染。下列有关说
法正确的是（ ）
A．细胞壁是大肠杆菌的系统边界
B．T2噬菌体在大肠杆菌内增殖时需要需要大肠杆菌提供模板、场所、原料和能量
C．大肠杆菌属于原核生物，遗传物质主要是
D．拟核是大肠杆菌遗传和代谢的控制中心
【答案】D
【分析】1、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用
35S 或
32P 标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→
噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
2、一些常考生物的类别：常考的真核生物：绿藻、水绵、衣藻、真菌（如酵母菌、霉菌、蘑菇）、原生
动物（如草履虫、变形虫）及动、植物。常考的原核生物：蓝藻（如颤藻、发菜、念珠藻）、细菌（如乳
酸菌、硝化细菌、大肠杆菌、肺炎双球菌等）、支原体、衣原体、放线菌。此外，病毒既不是真核生物，
也不是原核生物。
【详解】A、细胞膜是大肠杆菌的系统边界，A 错误；
B、T2 噬菌体在大肠杆菌内增殖时需要需要大肠杆菌提供场所、原料和能量，T2 噬菌体只提供模板，B 错
误；
C、大肠杆菌属于原核生物，遗传物质是 DNA，C 错误；
D、大肠杆菌属于原核生物，没有细胞核，拟核是大肠杆菌遗传和代谢的控制中心，D 正确。
故选D。
2．（2023 上·陕西汉中·高三陕西省汉中中学校联考阶段练习）某实验小组模拟噬菌体侵染细菌实验，对于
①②③④放射性的判断，正确的是（ ）
噬菌体类型
32P 标记的T2噬菌体
35S 标记的T2噬菌体
侵染对象
未标记的大肠杆菌
1
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离心后上清液放射
性
①
②
离心后沉淀物放射
性
③
④
A．①高放射性
B．②低放射性
C．③无放射性
D．④有放射性
【答案】D
【分析】1、噬菌体的结构：蛋白质外壳（C、H、O、N、S）+DNA（C、H、O、N、P）。
2、噬菌体的繁殖过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌
的化学成分）→组装→释放。
【详解】用
35S 标记T2噬菌体的蛋白质外壳，用
35S 标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，离心后上清
液的放射性很高，沉淀物的放射性很低。
32P 标记T2噬菌体的DNA，
32P 标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠
杆菌，离心后上清液的放射性很低，沉淀物的放射性很高。因此，图中②③的放射性很高，①④的放射性
很低，D 正确，ABC 错误。
故选D。
3．（2023·四川雅安·统考一模）下列关于双链DNA 分子结构的叙述，错误的是（ ）
A．不同DNA 分子中嘌呤碱基与嘧啶碱基的比例不同
B．不同DNA 分子A+T 占全部碱基比值一般不同
C．每个DNA 分子均含有两个游离的磷酸基团
D．DNA 分子中两条单链上的碱基通过氢键相连
【答案】A
【分析】DNA 是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；DNA 的外侧由脱氧核糖和磷
酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对；碱基之间的配对遵循碱基互补配对
原则，即：A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对，G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。
【详解】A、在双链DNA 分子中，按照碱基互补原则，一个嘌呤碱基与一个嘧啶碱基互补配对，所以嘌呤
碱基总数等于嘧啶碱基总数，嘌呤碱基与嘧啶碱基的比值是1，A 错误；
B、在双链DNA 分子中，互补的两碱基之和（如A＋T 或C＋G）占全部碱基的比例等于其任何一条单链
中这两种碱基之和占该单链中碱基数的比例，该比值一般不同，体现了不同生物DNA 分子的特异性，B 正
确；
C、双链DNA 分子中含有两个游离的磷酸基团，分别位于DNA 分子的两端，C 正确；
D、DNA 分子中两条单链上的碱基通过氢键连接成碱基对，D 正确。
故选A。
2
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4．（2023·四川雅安·统考一模）用
32P 充分标记蚕豆（2N=12）根尖细胞的核DNA 分子后，将该细胞转入
不含
32P 的培养基中培养完成一个细胞周期，下列叙述不正确的是（ ）
A．分裂间期，细胞利用未标记的脱氧核苷酸为原料进行DNA 的复制
B．分裂中期，每条染色体都被标记，但都只有一个DNA 分子被标记
C．分裂后期，移向细胞两极的DNA 都被标记，标记DNA 分子共24 个
D．分裂结束，每个细胞中的每条染色体上的DNA 都只有一条链被标记
【答案】B
【分析】细胞进行分裂时，DNA 要进行半保留复制。被标记的DNA 分子复制一次，得到的每个DNA 分
子都各有一条链含有标记。
【详解】A、细胞分裂过程中，DNA 分子复制发生在间期，细胞利用未标记的脱氧核苷酸为原料进行
DNA 的复制，A 正确；
B、蚕豆根尖细胞在含
32P 标记，亲代的DNA 分子都被
32P 标记，放在不含
32P 的培养基中，由于DNA 分子
是半保留复制，故第一次有丝分裂复制后，中期的每个DNA 分子，一条链是
32P，另一条链是不含
32P，即
每条染色体都被标记，且每个DNA 分子被标记（只是每个DNA 分子，只有一条链被标记），B 错误；
CD、分裂后期，着丝粒（着丝点）分裂，移向细胞两极的DNA 都被标记，由于蚕豆的染色体数目是12 条，
复制后的DNA 有24 个，故标记DNA 分子共24 个，C 正确；
D、第一次有丝分裂结束，每条染色体都被
32P 标记，但每个细胞中的每条染色体上的DNA 都只有一条链
被标记 ，D 正确。
故选B。
5．（2023·河南信阳·信阳高中校考一模）如图所示为DNA 的复制过程，下列说法正确的是（ ）
A．子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3'端
B．新合成的两条脱氧核苷酸链的序列相同
C．上述过程在蛙的红细胞中不能发生
3
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D．若上述过程发生在细胞核内，则复制产生的2 个DNA 位于一对同源染色体上
【答案】A
【分析】DNA 复制需要的基本条件：
（1）模板：解旋后的两条DNA 单链；
（2）原料：四种脱氧核苷酸；
（3）能量：ATP；
（4）酶：解旋酶、DNA 聚合酶等。
【详解】A、由图可知，DNA 聚合酶将游离的脱氧核苷酸连接到子链的3'－端，A 正确；
B、新合成的两条脱氧核苷酸链的序列互补配对，B 错误；
C、蛙的红细胞在无丝分裂时会进行DNA 的复制，C 错误；
D、若上述过程发生在细胞核内、则复制产生的2 个DNA 位于同一个着丝粒连接的姐妹染色单体上，D 错
误。
故选A。
6．（2023·河南·襄城高中校联考一模）核酸是遗传信息的携带者，下列有关说法正确的是（ ）
A．真核细胞内的每个DNA 分子中都有两个游离的磷酸基团
B．DNA 分子复制时，引物与模板链的5'端配对结合
C．对HIV 而言，基因就是有遗传效应的RNA 片段
D．人类基因组计划需要测定22 条常染色体和1 条性染色体上的全部基因的碱基序列
【答案】C
【分析】1、染色体的主要成分是DNA 和蛋白质，染色体是DNA 的主要载体。
2、基因是有遗传效应的DNA 片段，是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位，DNA 和基因的基
本组成单位都是脱氧核苷酸。
3、基因在染色体上，且一条染色体含有多个基因，基因在染色体上呈线性排列。
【详解】A、真核细胞的线粒体和叶绿体中也有环状的DNA 分子，环状的DNA 分子不含游离的磷酸基团，
A 错误；
B、DNA 分子复制时，引物与模板链的3'端配对结合，B 错误；
C、HIV 的遗传物质是RNA，对HIV 而言，基因就是有遗传效应的RNA 片段，C 正确；
D、人类基因组计划是测定22 条常染色体和2 条性染色体（X+Y）上DNA 的碱基序列，D 错误。
故选C。
7．（2023·河北·统考三模）蛋白质合成时，细胞内会出现多聚核糖体（如图所示）。多聚核糖体上合成同
种肽链的每个核糖体都从mRNA 同一位置开始翻译，移动至相同的位置结束翻译。多聚核糖体所包含的核
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糖体数量由mRNA 的长度决定。下列叙述不正确的是（ ）
A．图示翻译过程中，各核糖体从mRNA 的5'端向3'端移动
B．该过程中，mRNA 上的密码子与tRNA 上的反密码子互补配对
C．图中5 个核糖体同时结合到mRNA 上开始翻译，同时结束翻译
D．图中核糖体合成的多肽链氨基酸排列顺序和长度相同
【答案】C
【分析】图示为翻译的过程，在细胞质中，翻译是一个快速高效的过程。通常，一个mRNA 分子上可以相
继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此，少量的mRNA 分子就可以迅速合成大量的蛋白质。
【详解】A、据图中肽链的长度可知，图示翻译过程中，各核糖体从mRNA 的5'端向3'端移动，A 正确；
B、该过程中，mRNA 上的密码子与tRNA 上的反密码子互补配对，tRNA 通过识别mRNA 上的密码子携带
相应氨基酸进入核糖体，B 正确；
C、图中5 个核糖体结合到mRNA 上开始翻译，从识别到起始密码子开始进行翻译，识别到终止密码子结
束翻译，并非是同时开始同时结束，C 错误；
D、图中翻译的模板相同，所以翻译成的多条肽链的氨基酸序列和长度相同，D 正确。
故选C。
8．（2022·四川南充·四川省南充高级中学校考一模）生物遗传信息的传递都有一定的规律，如下图所示。
下列叙述正确的是（ ）
A．烟草花叶病毒增殖，完成⑤过程消耗的嘌呤数等于嘧啶数
B．DNA 聚合酶和RNA 聚合酶的结合位点分别在DNA 和RNA 上
C．①可通过增加复制起点，在短时间内复制出大量的DNA
D．核苷酸序列不同的mRNA 可表达出相同的蛋白质，主要与②过程有关
【答案】A
【分析】分析题图：①为DNA 的复制，②为转录，③为翻译，④为逆转录，⑤为RNA 的复制。
【详解】A、烟草花叶病毒为RNA 病毒，RNA 为单链，完成⑤过程（RNA 的复制），需合成两条互补的
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RNA 链，消耗的嘌呤数（A＋G）等于嘧啶数（U＋C），A 正确；
B、DNA 聚合酶用于DNA 的复制，RNA 聚合酶用于转录，DNA 聚合酶和RNA 聚合酶的结合位点均在
DNA 上，B 错误；
C、①为DNA 的复制，通过增加复制起点，在短时间内快速进行DNA 的复制，但是不能复制出大量的
DNA，C 错误；
D、②为转录，③为翻译，核苷酸序列不同的mRNA 可表达出相同的蛋白质，主要与③过程有关，D 错误。
故选A。
9．（2023·海南·统考一模）某双链DNA 中有1000 个碱基对，其中胸腺嘧啶340 个，该DNA 连续复制3
次，且该DNA 上存在基因X，下列叙述正确的是（ ）
A．DNA 分子一条链中相邻两个碱基通过“磷酸—脱氧核糖—磷酸”连接
B．该DNA 分子复制3 次共需消耗游离鸟嘌呤脱氧核苷酸数为5280
C．若基因X 高度甲基化后不能表达，则甲基化可能发生在启动子处
D．该DNA 分子中的脱氧核苷酸数目等于磷酸二酯键数目
【答案】C
【分析】1、一个脱氧核糖核苷酸=一个磷酸+一个脱氧核糖+一个碱基（A/T/C/G）。
2、DNA 分子结构的主要特点：DNA 是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；DNA
的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的
配对遵循碱基互补配对原则（A-T、C-G）。
3、复制n 次需要脱氧核苷酸数是（2n-1）×m。
【详解】A、双链DNA 的一条链中，连接相邻两个碱基的是“脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”，A 错误；
B、该双链DNA 分子中有1000 个碱基对，胸腺嘧啶340 个，则鸟嘌呤为660 个，该DNA 连续复制3 次，
共消耗鸟嘌呤脱氧核苷酸的数目为660×（23-1）=4620，B 错误；
C、基因X 不能表达与甲基化有关，基因转录时RNA 聚合酶识别的序列是启动子，一旦启动子发生甲基化，
RNA 聚合酶可能无法识别启动子，导致转录不能进行，C 正确；
D、该DNA 为双链结构，DNA 分子中脱氧核苷酸数目比磷酸二酯键数目多2 个，D 错误。
故选C。
10．（2023·河南信阳·信阳高中校考一模）DNA 甲基化是指DNA 中的某些碱基被添加甲基基团，此种变
化可影响基因的表达，如图所示。研究发现小鼠体内一对等位基因A 和a（完全显性），在卵子中均发生
甲基化，传给子代后仍不能表达；但在精子中都是非甲基化的，传给子代后都能正常表达。下列有关叙述
错误的是（ ）
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A．DNA 甲基化修饰后基因蕴藏的遗传信息不变，但表型可能发生变化并遗传给下一代
B．启动子甲基化可能影响DNA 聚合酶对其的识别进而影响基因的表达
C．雄鼠体内可能存在相应的去甲基化机制
D．基因型为Aa 的小鼠随机交配，子代性状分离比约为1∶1
【答案】B
【分析】甲基化只是在DNA 的碱基上做甲基化修饰，既没有改变DNA 的碱基序列，也没有改变（被甲基
化）碱基的碱基配对规则，甲基化可能阻止了RNA 聚合酶与基因的结合，从而影响了该基因的转录过程。
【详解】A、DNA 甲基化后，DNA 碱基序列未发生改变，但表型会发生可遗传变化。A 正确；
B、启动子甲基化可能影响RNA 聚合酶对其的识别，影响基因的转录．B 错误；
C、A 和a 基因在精子中都是非甲基化的、所以雄鼠体内可能存在相应的去甲基化机制，C 正确；
D、由于A 和a 基因位于卵子时均发生甲基化，且在子代不能表达；但A 和a 基因在精子中都是非甲基化
的．传给子代后都能正常表达，所以基因型为Aa 的小鼠随机交配，子代性状分离比约为1:1．D 正确。
故选B。
11．（2024·山西·校联考模拟预测）DNA 分子的研究过程中，常用
32P 来标记DNA 分子。用α、β 和γ 表示
dATP（d 表示脱氧）上三个磷酸基团所处的位置（dA—Pα～Pβ～Pγ）。回答下列问题：
(1)若用带有
32P 标记的dATP 作为DNA 生物合成的原料，将
32P 标记到新合成的DNA 分子上，则带有
32P
的磷酸基团应在dATP 的 （填“α”、“β”或“γ”）位上。
(2)若将T2 噬菌体DNA 分子的两条链都用
32P 进行标记，请简要叙述操作步骤： 。
(3)科研人员研发了一种新的抗肿瘤药物X，为探究药物X 能否抑制肿瘤细胞内DNA 分子的复制，科研人
员将小鼠的肿瘤细胞随机均分为甲、乙两组，两组的处理方式如下（不考虑用量）：
甲组：小鼠的肿瘤细胞+培养液+32P 标记的dATP+生理盐水
乙组：小鼠的肿瘤细胞十培养液+32P 标记的dATP+_______。
①根据以上信息分析，乙组中应添加的条件是
。
②科研人员将甲、乙两组细胞置于适宜条件下培养一段时间后，分别提取DNA 并检测 。
③若
，则说明药物X 不能抑制肿瘤细胞内DNA 分子的复制；
若
，则说明药物X 能抑制肿瘤细胞内DNA 分子的复制。
【答案】(1)α
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(2)用含有放射性同位素
32P 的培养基培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养T2 噬菌体
(3) 用生理盐水配制的药物X 两组DNA 的放射性强度 甲、乙两组DNA 的放射性强度接近
乙组DNA 的放射性强度明显低于甲组DNA 的
【分析】DNA 复制过程：
（1）解旋：需要细胞提供能量，在解旋酶的作用下，两条螺旋的双链解开；
（2）合成子链：以解开的每一段母链为模板，在DNA 聚合酶等酶的作用下，利用游离的4 种脱氧核苷酸
为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链；
（3）形成子代DNA 分子：延伸子链，母链和相应子链盘绕成双螺旋结构。
【详解】（1）dATP 中两个特殊化学键断裂后为腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，为DNA 的原料之一，因此若用
带有
32P 标记的dATP 作为DNA 生物合成的原料，将
32P 标记到新合成的DNA 分子上，则带有
32P 的磷酸基
团应在dATP 的α 位上。
（2）若将T2 噬菌体DNA 分子的两条链都用
32P 进行标记，可以先用含
32P 的培养基培养大肠杆菌，获得
被
32P 标记的大肠杆菌，再用被
32P 标记的大肠杆菌培养T2 噬菌体，得到DNA 两条链都被
32P 标记的T2 噬
菌体。
（3）由题干信息“探究药物X 能否抑制肿瘤细胞内DNA 分子的复制”可知，该实验的自变量为是否添加
抗肿瘤药物X，因变量为DNA 分子的复制情况。甲组添加生理盐水，乙组应添加抗肿瘤药物X 的生理盐
水。由于肿瘤细胞可利用
32P 标记的dATP 进行DNA 的复制，所以观测指标为适宜条件下培养一段时间后
DNA 分子的放射性强度。若甲、乙两组DNA 的放射性强度接近，则说明药物X 不能抑制肿瘤细胞内DNA
分子的复制；若乙组DNA 的放射性强度明显低于甲组DNA 的，则说明药物X 能抑制肿瘤细胞内DNA 分
子的复制。
12．（2023·四川资阳·统考一模）如图所示，图甲中的DNA 分子有a 和d 两条链，将图甲中某一片段放大
后如图乙所示，结合所学知识回答下列问题：
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(1)图甲中，A 和B 均是DNA 分子复制过程中所需要的酶，其中B 能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷
酸链，从而形成子链，则A 是 酶。在绿色植物根尖细胞中进行图甲过程的场所有
。
(2)图乙中，7 是 。DNA 分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且遵循 原
则。
(3)如果甲中DNA 分子中共含有2b 个碱基，若该分子中含胞嘧啶n 个，第3 次复制，共需要游离的腺嘌呤
脱氧核苷酸数为 。
(4)如果用
3H、
32P、
35S 标记噬菌体后，让其侵染未被标记的细菌，产生的子代噬菌体组成成分中含放射性
元素 。
(5)2023 年诺贝尔生理学或医学奖授予科学家卡塔琳·考里科和德鲁·韦斯曼，以表彰他们在信使核糖核酸
（mRNA）研究上的突破性发现：将mRNA 中的尿嘧啶替换为假尿苷后使它更加稳定且在人体内不被酶降
解，这是利用了
的特点。
【答案】(1) 解旋 细胞核、线粒体
(2) 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 碱基互补配对
(3)4(b-n)
(4)3H 和
32P
(5)酶具有专一性
【分析】分析题图甲可知，该图表示DNA 分子的复制过程，A 是DNA 解旋酶，B 是DNA 聚合酶，a、d
是DNA 复制的模板链，b、c 是新合成的子链，由图甲可知DNA 分子复制是边解旋边复制、且是半保留复
制的过程；图乙中1 是碱基C，2 是碱基A，3 是碱基G，4 是碱基T，5 是脱氧核糖，6 是磷酸，7 是胸腺
嘧啶脱氧核糖核苷酸，8 是碱基对，9 是氢键，10 是脱氧核糖核苷酸链。
【详解】（1）分析题图甲可知，A 是DNA 解旋酶，作用是断裂氢键，使DNA 解旋，形成单链DNA；绿
色植物根尖细胞中DNA 存在于细胞核、线粒体中，因此在细胞核、线粒体都能进行DNA 分子复制。
（2）乙图中7 是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，DNA 分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且遵循碱基
互补配对原则（A
T
﹣、C
G
﹣）。
（3）该分子碱基总数为2b，C=G=n，C+G=2n，A+T=2b-2n，A=T=b-n，第一次复制需要A 为（b-n）个，
第二次复制需要A 为2（b-n）个，第三次复制需要A 为4（b-n）个，因此第三次复制需要腺嘌呤脱氧核苷
酸为4（b-n）个。
（4）噬菌体DNA 含有C、H、O、N、P 等元素，蛋白质含有C、H、O、N、S 等元素，侵染大肠杆菌过
程中DNA 注入大肠杆菌内部，蛋白质外壳留在外面，如果用
3H、
32P、
35S 标记噬菌体后，其DNA 含有
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3H、
32P，蛋白质外壳含有
32P、
35S，让其侵染未被标记的细菌，产生的子代噬菌体组成成分中含放射性元
素
3H 和
32P。
（5）酶具有专一性，底物mRNA 结构改变后，原酶可能失去对新底物的降解作用。
13．（2023·云南昆明·云南师大附中校考模拟预测）反义RNA 可以通过碱基互补配对与mRNA 的某一片
段结合，形成互补的双链阻断相关基因的表达。回答下列问题：
(1)若合成mRNA 的DNA 模板链某一片段的碱基序列是5'-AATTGGCCG-3'，则能与该片段转录形成的
mRNA 通过碱基互补配对结合的反义RNA 的碱基序列是5'- -3'。
(2)若要阻断胰岛素基因的表达，则应将人工合成的反义RNA 导入 细胞。该反义RNA 用放射性
同位素标记，①若在细胞质未检测到放射性，则该反义RNA 与mRNA 结合后阻断胰岛素基因表达最可能
的原因是
；②若在细胞质中检测
到放射性，而核糖体中未检测到放射性，则该反义RNA 与mRNA 结合后阻断胰岛素基因表达最可能的原
因是
；③若在核糖体中检测到放射性，则该
反义RNA 与mRNA 结合后阻断胰岛素基因表达最可能的原因是
。
【答案】(1)AAUUGGCCG
(2) 胰岛B 该mRNA 不能由细胞核进入细胞质 该mRNA 不能与核糖体结合 核糖体不
能沿该mRNA 移动
【分析】基因的表达包括转录和翻译两个阶段，真核细胞的转录在细胞核完成，模板是DNA 的一条链，
原料是游离的核糖核苷酸，翻译在核糖体上进行，原料是氨基酸，需要tRNA 识别并转运氨基酸，翻译过
程中一种氨基酸可以有一种或几种tRNA，但是一种tRNA 只能识别并转运一种氨基酸。
【详解】（1）若合成mRNA 的DNA 模板链某一片段的碱基序列是5'-AATTGGCCG-3'，则mRNA 的碱基
序列是5'-CGGCCAAUU-3'，反义RNA 能与mRNA 碱基互补配对，则反义RNA 的碱基序列为5'-
AAUUGGCCG-3'。
（2）胰岛素基因只在胰岛B 细胞中表达，所以需要将人工合成的反义RNA 导入胰岛B 细胞。
①该反义RNA 会与mRNA 结合后，若在细胞质未检测到放射性，说明该反义RNA 与mRNA 结合后阻断
胰岛素基因表达最可能的原因是mRNA 不能由细胞核进入细胞质。
②若在细胞质中检测到放射性，说明mRNA 能由细胞核进入细胞质，该反义RNA 与mRNA 结合后，核糖
体中未检测到放射性，则该反义RNA 与mRNA 结合后阻断胰岛素基因表达最可能的原因是导致核糖体不
能沿该mRNA 移动。
14．（2023·甘肃张掖·模拟预测）野生黄瓜的叶片和果实都有苦味，苦味主要是由葫芦素造成的。虽然果
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实的苦味令人不悦，但叶片中合成并储存的葫芦素可以抵御虫害。黄瓜中葫芦素的合成主要受三种基因
Bi、Bt 和Bt2 控制，其中Bi 控制叶片苦味，Bt 和Bt2 控制果实苦味。回答下列问题：
(1)黄瓜的叶片有苦味与果实无苦味 （填“是”或“不是”）一对相对性状。
(2)野生黄瓜的果实都有苦味，让某野生黄瓜突变体与Bt、Bt2 基因纯合的黄瓜品种杂交，再让杂交所得的
F1自交，F2中果实有苦味与无苦味的分离比例符合13∶3，说明这两对基因的遗传遵循 定律，由
此可推测，F2果实有苦味的植株中，纯合子占 。
(3)我国科学家发现了野生黄瓜的一个Bt 基因突变体，可彻底避免苦味对黄瓜品质的影响。
①科学家已利用这一发现，培育出抗虫且符合生产要求的黄瓜新品种，据题意可知，该新品种的性状表现
为
。
②若基因突变后，其编码的肽链变长，则可能的原因是基因突变导致
。
③若Bt 基因突变，则会使
酶不能与基因结合，导致Bt 基因不能转录和表达，从而使果实无
苦味；该酶在基因表达过程中的主要功能是
。
【答案】(1)不是
(2) 基因的（分离和）自由组合 3/13
(3) 叶片有苦味，果实无苦味 mRNA 上的终止密码子延迟出现 RNA 聚合 （使DNA 的
双链解开，双链的碱基得以暴露）依次连接核糖核苷酸，形成mRNA
【分析】（1）一种生物的同一种性状的不同表现类型，叫作相对性状。（2）基因的自由组合定律的实质
是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的
等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。（3）基因的表达过程包括转录和翻
译两个阶段。转录是通过RNA 聚合酶以DNA 的一条链为模板合成RNA 的过程。翻译是以mRNA 为模板、
tRNA 为运载氨基酸的工具、以游离在细胞质中的各种氨基酸为原料，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质
的过程。翻译的场所是核糖体。
【详解】（1）相对性状是指一种生物的同一种性状的不同表现类型，黄瓜的叶片有苦味与果实无苦味不
属于同一性状，所以不是相对性状。
（2）由题意可知：让某野生黄瓜突变体与基因型为Bt、Bt2 的纯合的黄瓜品种杂交得F1，F1自交所得F2中
的果实有苦味与无苦味的分离比为13∶3，13∶3 是9∶3∶3∶1 的变式，说明基因Bt 与Bt2 独立遗传，因
此这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律。由“F2中果实有苦味与无苦味的分离比例符合13∶3”可推
测，在F2植株中，果实有苦味的植株占13/16，果实有苦味的纯合子植株占3/16，所以F2果实有苦味的植
株中，纯合子占3/16÷13/16＝3/13。
（3）①由题意可知：Bi 控制叶片苦味，Bt 和Bt2 控制果实苦味；叶片中合成并储存的葫芦素可以抵御虫
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害。我国科学家发现了野生黄瓜的一个Bt 基因突变体，可彻底避免苦味对黄瓜品质的影响。科学家已利用
这一发现，培育出抗虫且符合生产要求的黄瓜新品种。综上分析可推知：该新品种的性状表现为叶片有苦
味，果实无苦味。
②在翻译过程中，随着核糖体沿mRNA 移动，使正在合成的肽链不断延长，直到核糖体遇到mRNA 的终
止密码子，肽链的合成才告终止。若基因突变后，其编码的肽链变长，则可能的原因是基因突变导致
mRNA 上的终止密码子延迟出现。
③在转录过程中，RNA 聚合酶识别并与DNA 中的特定碱基序列（基因）结合，使转录过程得以进行。若
Bt 基因突变，则会使RNA 聚合酶不能与基因结合，导致Bt 基因不能转录和表达，从而使果实无苦味。
RNA 聚合酶在基因表达过程中的主要功能是：使DNA 的双链解开，双链的碱基得以暴露，依次连接核糖
核苷酸，形成mRNA。
1．（2023·广西北海·统考一模）赫尔希和蔡斯以T2 噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记技术进行
了相关实验，证明了DNA 是T2 噬菌体的遗传物质。下列关于赫尔希和蔡斯实验的操作及分析正确的是（
）
A．对噬菌体进行
32P 标记，需用噬菌体侵染
32P 标记的肺炎链球菌
B．该实验产生的子代噬菌体中仅少部分DNA 的双链被
32P 标记
C．该实验中，噬菌体的蛋白质和DNA 的分离主要靠搅拌来实现
D．该实验中，被标记的DNA 利用细菌的成分合成了噬菌体的DNA
【答案】D
【分析】T2 噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用
35S 或
32P 标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌
体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
【详解】A、对噬菌体进行
32P 标记，需用噬菌体侵染含有
32P 标记的大肠杆菌，A 错误；
B、由于新合成的DNA 分子不含
32P，所以该实验产生的子代噬菌体中仅少部分DNA 的一条链被
32P 标记，
B 错误；
C、该实验中，噬菌体的蛋白质和DNA 的分离主要靠噬菌体侵染细菌的过程来实现，C 错误；
D、病毒没有独立生存能力，所以该实验中，被标记的DNA 利用细菌的成分合成了噬菌体的DNA，D 正
确。
故选D。
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2．（2023 上·河南·高三校联考阶段练习）某二倍体动物（2n=4）的基因型为AaDDEe，将其精集中一个精
原细胞中染色体上的DNA 双链用放射性同位素
32P 标记后，放入只含
31P 的培养基中培养，分裂过程中产
生的一个子细胞中染色体及其基因位置关系如图所示。若该精原细胞分裂过程中突变或重组只发生一次，
下列相关叙述错误的是（ ）
A．若图中细胞的4 条染色体均有放射性，说明该精原细胞没有进行有丝分裂
B．若细胞只有1、2 号染色体有放射性，说明该细胞发生了基因突变
C．若图中细胞只有1 条染色体有放射性，说明该精原细胞DNA 至少经过3 次复制
D．与该细胞同时形成且处于同一时期的另一个细胞的基因型为AaDDEE 或aaDDEE 或AADDEE
【答案】B
【分析】1、减数分裂过程：
（1）减数第一次分裂间期：染色体的复制。
（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体（交叉）互换；②中期：同源染
色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。
（3）减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体
形态固定、数目清晰；③后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：
核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、DNA 分子复制方式为半保留复制；
3、由于DNA 分子复制方式为半保留复制，如果图示细胞是由精原细胞直接分裂而来，则4 条染色体DNA
都应该含有
32P，而图中细胞只有2 条染色体DNA 含有
32P，说明精原细胞先进行了有丝分裂，再进行减数
分裂。
【详解】A、若4 条染色体均有放射性，说明该精原细胞只经过了一次DNA 复制，因此只进行了减数分裂，
即该精原细胞没有进行有丝分裂，A 正确；
B、若细胞只有1、2 号染色体有放射性，说明该细胞分裂时一定发生了基因重组，出现个别染色体有放射
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性，至少要经历两次有丝分裂，在第三次的减数分裂中，若发生基因突变，1、2 号染色体中应该只有一条
有放射性，B 错误；
C、因为细胞中共有4 条染色体，在第一次复制后子代DNA 都具有放射性，第二次复制后，一半的DNA
分子具有放射性，位于同一条染色体的姐妹染色单体：一条有放射性，一条无放射性。而图中DNA 分子
只有一个有放射性，因此在进行减数分裂之前细胞已进行至少两次有丝分裂，第二次有丝分裂时，在有丝
分裂的后期姐妹染色体单体分开后随机移向细胞的两极，所以在细胞中具有放射性的染色体有可能是0 条、
1 条、2 条、3 条、4 条，所以DNA 分子第三次复制就可能出现只有1 条染色体具有放射性的情况，C 正确；
D、该细胞中A、a 基因的出现可能是基因突变也可能是基因重组，因此与该细胞同时形成且处于同一时期
的另一个细胞的基因型为AaDDEE 或aaDDEE 或AADDEE，D 正确。
故选B。
3．（2023·辽宁鞍山·统考二模）有一种名为L19RNA 的核酶，可以催化某些RNA 的切割和连接，其活性
部位是富含嘌呤的一段核苷酸链，下列关于该酶的叙述错误的是（ ）
A．L19RNA 核酶的底物RNA 中富含嘧啶
B．L19RNA 核酶作用的专一性是通过酶与底物之间的碱基互补配对实现的
C．L19RNA 核酶彻底水解后可得到四种核糖核苷酸
D．L19RNA 核酶催化RNA 的切割和连接时，涉及磷酸二酯键的形成与破坏
【答案】C
【分析】1、核酸的功能：① 细胞内携带遗传物质的物质；②在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成
中具有极其重要的作用。
2、酶绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
【详解】A、L19RNA 的核酶可以催化某些RNA 的切割和连接，则该酶要与其底物RNA 相结合。其活性
部位是富含嘌呤的一段核苷酸链，根据碱基互补配对原则，那么与L19RNA 核酶结合的底物RNA 中应富
含嘧啶，A 正确；
B、L19RNA 是一段有酶活性的RNA，其催化的底物为RNA。酶与底物结合才可催化底物发生反应，
L19RNA 与其底物之间的碱基能互补配对才能结合，所以L19RNA 核酶作用的专一性是通过酶与底物之间
的碱基互补配对实现的，B 正确；
C、L19RNA 核酶彻底水解后可得到4 种碱基、核糖、磷酸，C 错误；
D、L19RNA 核酶催化RNA 的切割是打断磷酸二酯键，L19RNA 核酶催化RNA 连接是形成磷酸二酯键，D
正确；
故选C。
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4．（2023·广东东莞·校考一模）在探索遗传物质及遗传规律的过程中，科学家创造性地运用了科学研究方
法，相关叙述错误的是（ ）
A．孟德尔通过豌豆杂交实验发现等位基因随同源染色体的分离而分离
B．摩尔根发现基因位于染色体上的核心假说是：控制白眼的基因在 X 染色体上，Y 染色体上不含有
它的等位基因
C．艾弗里与赫尔希等人的实验思路共同之处是：设法将 DNA 和蛋白质分开，单独直接地观察 DNA
或蛋白质的作用
D．沃森、克里克和威尔金斯在发现 DNA 双螺旋结构的过程中，运用了模型构建和 X 射线衍射等研
究方法
【答案】A
【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说演绎法，发现分离定律时提出假说的内容：
（1）生物的性状是由遗传因子决定的；（2）在体细胞中，遗传因子成对存在的；（3）生物体在形成配
子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中；（4）受精时，雌雄配子的结合是随机的。
2、肺炎双球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲斯体内转化实验
证明S 型细菌中存在某种“转化因子”，能将R 型细菌转化为S 型细菌，艾弗里体外转化实验证明DNA
是遗传物质。T2 噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用
35S 或
32P 标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→
噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
3、沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA 的结构。
4、摩尔根运用假说演绎法证明基因在染色体上。摩尔根及其同事的设想，控制白眼的基因位于X 染色体
上，而Y 染色体上不含有它的等位基因。
【详解】A、孟德尔通过对豌豆杂交实验结果的分析，提出问题，做出假说解释发现的问题，在假说中提
出体细胞中遗传因子成对存在，在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中，A 错
误；
B、摩尔根根据杂交实验的结果，提出的假说是“控制白眼的基因在X 染色体上，Y 染色体上不含有它的
等位基因”，B 正确；
C、艾弗里与赫尔希等人研究“DNA 是遗传物质”时，实验设计思路是把DNA 和蛋白质分开，单独、直
接观察DNA 和蛋白质的作用，C 正确；
D、威尔金斯和富兰克林提供了DNA 衍射图谱，沃森和克里克在此基础上提出了DNA 分子的双螺旋结构
模型，D 正确。
故选A。
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5．（2021·山东日照·统考一模）研究人员将1 个含
14N-DNA 的大肠杆菌转移到以
15NH4Cl 为唯一氮源的培
养液中，培养1h 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15min
B．若直接将子代DNA 进行密度梯度离心也能得到两条条带
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．根据条带的数目和位置可以确定DNA 的复制方式为半保留复制
【答案】B
【分析】根据题意和图示分析可知：将DNA 被
14N 标记的大肠杆菌移到
15N 培养基中培养，因合成DNA
的原料中含
15N，所以新合成的DNA 链均含
15N。根据半保留复制的特点，第一代的2 个DNA 分子都应一
条链含
15N，一条链含
14N。
【详解】A、由于
14N 单链∶
15N 单链=1∶7，说明DNA 复制了3 次，因此可推知该细菌的细胞周期大约为
60÷3=20min，A 错误；
B、经过分析可知，DNA 复制3 次，有2 个DNA 是
15N 和
14N，中带，有6 个都
15N 的DNA，重带，两条
条带，B 正确；
C、解开DNA 双螺旋的实质是破坏核苷酸之间的氢键，C 错误；
D、将DNA 解开双螺旋，变成单链，根据条带的数目和位置只能判断DNA 单链的标记情况，但无法判断
DNA 的复制方式，D 错误。
故选B。
6．（2022·重庆·重庆八中校考模拟预测）人类基因组计划（HGP），在2003 年完成了测序任务，但对
DNA 中的重复序列未完全测定。2022 年4 月，“端粒到端粒”联盟（T2T）宣布完成了最新的人类基因组
（被命名为T2T－CHM 13）测序，包括22 条常染色体和X 染色体的无缝组装。此次测序新解锁的区域有
90%在着丝粒处，这个区域包含长段重复序列，而且DNA 和蛋白质在这一区域缠绕得非常紧凑。下列说法
不正确的是（ ）
A．HGP 计划的目的是测定基因在染色体上的排列顺序
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B．我国科学家参与了人类基因组计划（HGP）的测序任务
C．DNA 与蛋白质在着丝粒处连接紧密，不利于核DNA 分子复制
D．人类了解自己基因的历程尚未结束，人类基因组的研究还在进行中
【答案】A
【分析】人类基因组计划测定的是24 条染色体（22 条常染色体+X+Y）上DNA 的碱基序列。
【详解】A、HGP 计划的目的是测定人类基因组的全部DNA 序列，解读其中包含的遗传信息，可以帮助
认识人类基因的组成、结构、功能及其相互关系，A 错误；
B、 我国科学家参与并完成了国际人类基因组计划（HGP）1%的任务，成为当时世界上少数几个能独立
完成大型基因组分析的国家，B 正确；
C、DNA 复制首先需要解旋，DNA 与蛋白质在着丝粒处连接紧密，不利于解旋，不利于核DNA 分子复制，
C 正确；
D、人类基因组计划（HGP），在2003 年完成了测序任务，但对DNA 中的重复序列未完全测定，2022 年
4 月，“端粒到端粒”联盟（T2T）宣布完成了最新的人类基因组（被命名为T2T－CHM 13）测序，说明
人类了解自己基因的历程尚未结束，人类基因组的研究还在进行中，D 正确。
故选A。
7．（2024·吉林长春·统考一模）科学家为研究“遗传信息如何从DNA 传递到蛋白质”，进行了如下实验；
用噬菌体侵染细菌，在培养基中添加含
14C 标记的尿嘧啶。培养一段时间后，裂解细菌、离心并分离出
mRNA 与rRNA。实验结果显示：分离出的部分mRNA 含有
14C 标记，而rRNA 上没有。把含有
14C 标记的
mRNA 分子分别与细菌的DNA 和噬菌体的DNA 杂交，发现其可与噬菌体的DNA 形成DNA-RNA 杂交分
子，但不能与细菌的DNA 结合。通过实验分析，下列叙述正确的是（ ）
A．添加
14C 标记的尿嘧啶的目的是检测RNA 的合成
B．合成RNA 所需的RNA 聚合酶是由噬菌体提供的
C．噬菌体侵染细菌后，细菌新合成了含
14C 的rRNA
D．含
14C 标记的mRNA 分子是由细菌的DNA 转录而来的
【答案】A
【分析】1、DNA 的单体是脱氧核糖核甘酸，脱氧核糖核甘酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含
氮碱基构成，含氮碱基的种类为A、T、C、G；RNA 的单体是核糖核苷酸，核糖核苷酸由一分子磷酸、一
分子核糖和一分子含氮碱基构成，含氮碱基的种类为A、U、C、G。
2、噬菌体是DNA 病毒，侵染细菌时，会将DNA 注入细菌细胞内，然后利用细菌的核苷酸、氨基酸、酶、
核糖体等合成自身物质。
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【详解】A、尿嘧啶是RNA 的特有碱基，添加
14C 标记尿嘧啶的目的是检测有无RNA 的合成，A 正确；
B、噬菌体是病毒，只含有DNA 和蛋白质外壳，在侵染大肠杆菌时，只有噬菌体的DNA 进入了大肠杆菌，
噬菌体利用大肠杆菌的营养物质和酶进行增殖，所以合成RNA 所需的RNA 聚合酶是由大肠杆菌提供的，
B 错误；
C、根据“分离出的部分mRNA 含有
14C 标记，而核糖体的rRNA 上没有”可知，噬菌体侵染细菌之后，细
菌并没有利用
14C 标记的尿嘧啶组装形成新的核糖体，C 错误；
D、根据“把含有
14C 标记的mRNA 分子分别与细菌的DNA 和噬菌体的DNA 杂交，发现其可与噬菌体的
DNA 形成DNA-RNA 杂交分子，但不能与细菌的DNA 结合”可知：噬菌体的基因转录形成了mRNA，而
细菌的DNA 未转录形成mRNA，即新合成的mRNA 是由噬菌体的遗传物质DNA 转录而来，D 错误。
故选A。
8．（2023 上·广东湛江·高三统考阶段练习）大肠杆菌对乳糖的利用需要β 半乳糖苷酶、透性酶和转乙酰基
酶。这三种酶的相关基因（Z、Y、A）连在一起构成一个转录单位，该转录单位的转录是从启动子（P）
开始，并受操控基因（O）和调节基因（I）控制。相关基因的位置如下图所示，下列有关叙述错误的是（
）
A．X 表示RNA 聚合酶，可以使双链DNA 的氢键断裂
B．培养基中存在乳糖时，可诱导Z、Y、A 基因的表达
C．调节基因I 的上游和下游也存在启动子和终止子
D．阻遏物从翻译水平上抑制了Z、Y、A 基因的表达
【答案】D
【分析】转录是以DNA 的一条链为模板合成RNA 的过程。（转录以基因为单位进行）转录的场所主要在
细胞核，部分线粒体和叶绿体。
【详解】A、RNA 聚合酶与启动子结合，驱动基因的转录，因此，X 表示RNA 聚合酶，RNA 聚合酶可以
将双链DNA 解开双螺旋，断开氢键，A 正确；
B、由图可知，培养基中存在乳糖时，乳糖与阻遏物结合，使其脱离操控基因(O)，进而诱导Z、Y、A 基
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因转录和翻译，B 正确；
C、由图可知，调节基因(I)可以转录和翻译产生阻遏物，因此调节基因(I)的上游和下游也存在启动子和终
止子，C 正确；
D、由图可知，启动子P 位于结构基因的上游，存在RNA 聚合酶的识别位点，驱动基因的转录，而阻遏物
导致P 无法发挥作用，阻遏物从转录水平上抑制了Z、Y、A 基因的表达，D 错误。
故选D。
9．（2023·全国·校联考模拟预测）如图为真核细胞中基因表达过程示意图，其中①②表示过程。下列叙述
正确的是（ ）
A．过程①为转录，RNA 聚合酶识别并结合起始密码子后开始转录
B．过程②中多个核糖体结合在一条mRNA 上共同合成同一条肽链
C．过程②中核糖体移动的方向是由b→a，b 是mRNA 的5'端功能蛋白
D．转录和翻译过程均存在A-U、U-A 配对，且涉及氢键的断裂和形成上图
【答案】C
【分析】1、转录是以DNA 的一条链为模板合成RNA 的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要RNA 聚
合酶参与；翻译是以mRNA 为模板合成蛋白质的过程，该过程发生在核糖体上，需要以氨基酸为原料，还
需要酶、能量和tRNA。
2、翻译时以mRNA 为模板，在核糖体上合成多肽链的过程。
3、分析题图可知，①为转录，②为翻译。
【详解】A、过程①为转录，RNA 聚合酶识别并结合启动子后开始转录，A 错误；
B、过程②中多个核糖体结合在一条mRNA 上同时合成多条相同的肽链，以提高翻译的效率，B 错误；
C、由题图可知，翻译的方向是b→a，mRNA 的5'端为mRNA 识别核糖体提供信号，mRNA 的3'端有助于
mRNA 从细胞核向细胞质转移；核糖体在mRNA 上的认读方向5'端→3'端，故b 是mRNA 的5'端功能蛋白，
C 正确；
D、转录是DNA→RNA 的过程，碱基配对存在A-U，T-A 配对；翻译过程中mRNA 与tRNA 碱基互补配对，
碱基配对存在A-U，U-A 配对；转录和翻译均涉及氢键的断裂和形成，D 错误。
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故选C。
10．（2020·江苏南京·统考二模）在一个蜂群中，少数幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王，而大多数幼虫
以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。DNMT3 蛋白是DNMT3 基因表达的一种DNA 甲基化转移酶，能使DNA
某些区域添加甲基基团(如图所示)。敲除DNMT3 基因后，取食花粉和花蜜的幼虫将发育成蜂王，这与取
食蜂王浆有相同的效果。下列有关叙述错误的是（ ）
A．蜂群中蜜蜂幼虫是否发育成蜂王可能与体内重要基因甲基化有关
B．DNA 甲基化后可能干扰了RNA 聚合酶等对DNA 部分区域的识别和结合
C．发生甲基化的DNA 片段中存储的遗传信息改变，使生物的性状发生改变
D．如图所示，胞嘧啶和5'甲基胞嘧啶在DNA 分子中都可以与鸟嘌呤(G)配对
【答案】C
【分析】1、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。DNA 甲基化在细胞中普遍存在，对维持细胞的生长及代
谢等是必需的。DNA 的甲基化是由一种酶来控制的，如果让蜜蜂幼虫细胞中的这种酶失去作用，蜜蜂幼虫
就会发育成蜂王，和喂它蜂王浆的效果是一样的。
2、题意分析：由题干可知，DNMT3 基因转录出相应mRNA 再翻译出DNMT3 蛋白， DNMT3 蛋白使
DNA 某些区域甲基化，幼虫发育成工蜂。敲除DNMT3 基因，无法表达出 DNMT3 蛋白，DNA 不会被甲
基化，幼虫发育成蜂王。
【详解】A、由题干信息可推知“敲除DNMT3 基因后，不能翻译DNMT3 蛋白，DNA 某些区域没有被甲
基化，蜜蜂幼虫没有发育成工蜂（将发育成蜂王）”，因此蜂群中蜜蜂幼虫发育成蜂王可能与体内重要基
因是否甲基化有关，A 正确；
B、DNA 甲基化后可能干扰了RNA 聚合酶等对DNA 部分区域的识别和结合，导致转录和翻译过程变化，
使生物表现出不同的性状，B 正确；
C、DNA 的甲基化不改变DNA 序列，不改变其中储存的遗传信息，但是导致相关基因转录沉默，使生物
性状发生改变，C 错误；
D、据图可知，胞嘧啶和5'甲基胞嘧啶结构相似，在DNA 分子中都可以与鸟嘌呤配对，D 正确。
故选C。
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11．（2023·河南·襄城高中校联考一模）某种观赏植物的花色有红色和白色两种。花色主要是由花瓣中所
含色素种类决定的。红色色素是由白色底物经两步连续的酶促反应形成的，第1 步由酶1 催化，第2 步由
酶2 催化。其中酶1 的合成由A 基因控制，酶2 的合成由B 基因控制。现有甲、乙两个不同的白花纯合子，
某研究小组分别取甲、乙的花瓣在缓冲液中研磨，得到了甲、乙花瓣的细胞研磨液，并用这些研磨液进行
不同的实验。
实验一：探究白花性状是由A 或B 基因单独突变还是共同突变引起的
①取甲、乙的细胞研磨液在室温下静置后发现均无颜色变化。
②在室温下将两种细胞研磨液充分混合，混合液变成红色。
③将两种细胞研磨液先加热煮沸，冷却后再混合，混合液颜色无变化。
实验二：确定甲和乙植株的基因型
将甲的细胞研磨液煮沸，冷却后与乙的细胞研磨液混合，发现混合液变成了红色。回答下列问题。
(1)酶在细胞代谢中发挥重要作用，与无机催化剂相比，酶所具有的特性是 （答出3 点即
可)。
(2)实验一②中，两种细胞研磨液混合后变成了红色，推测可能的原因是
。
(3)根据实验二的结果可以推断甲的细胞研磨液经煮沸后其含有的酶失活，但研磨液中存在
催化生成的中间产物，该中间产物在乙的细胞研磨液中 的催化作用下变成红色，因此甲
的基因型是 ，乙的基因型是 。若只将乙的细胞研磨液煮沸，冷却后与甲
的细胞研磨液混合，则混合液呈现的颜色是
。
【答案】(1)高效性、专一性、作用条件较温和
(2)一种花瓣中含有酶1 催化产生的中间产物，另一种花瓣中含有酶2，两者混合后形成红色色素
(3) 酶1 酶2 AAbb aaBB 白色
【分析】由题干信息可知，甲、乙两个不同的白花纯合子，基因型是AAbb 或aaBB。而根据实验一可知，
两者基因型不同；根据实验二可知，甲为AAbb，乙为aaBB。
【详解】（1）与无机催化剂相比，酶所具有的特性是高效性、专一性、作用条件较温和。
（2）根据题干可知白花纯合子的基因型可能是AAbb 或aaBB，而甲、乙两者细胞研磨液混合后变成了红
色，推测两者基因型不同，一种花瓣中含有酶1 催化产生的中间产物，另一种花瓣中含有酶2，两者混合
后形成红色色素。
（3）实验二的结果，甲的细胞研磨液煮沸，冷却后与乙的细胞研磨液混合，发现混合液变成了红色，可
知甲并不是提供酶2 的一方，而是提供酶1 催化产生的中间产物，因此基因型为AAbb，而乙则是提供酶2
的一方，基因型为aaBB。若只将乙的细胞研磨液煮沸，冷却后与甲的细胞研磨液混合，由于乙中的酶2 失
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活，无法催化红色色素的形成，因此混合液呈现白色。
12．（2023·天津河西·统考二模）依据真核细胞中DNA 主要位于细胞核内，而蛋白质合成在核糖体上这一
事实，科学家推测真核细胞存在某种“信使”分子，能将遗传信息从细胞核携带到细胞质中。为确定遗传
信息从DNA 传递给蛋白质的中间载体（信使），科学家们做了如下研究。
(1)对于“信使”有两种不同假说。假说一：核糖体RNA 可能就是信息的载体；假说二：另有一种RNA
（称为mRNA）作为遗传信息传递的信使。若假说一成立，则细胞内应该有许多 （填“相
同”或“不同”）的核糖体。若假说二成立，则细胞内的mRNA 应该与细胞内原有的 结合，
并指导蛋白质合成。
(2)研究发现噬菌体侵染细菌后，细菌的蛋白质合成立即停止，转而合成噬菌体的蛋白质，在此过程中，细
菌细胞内合成了新的噬菌体的RNA。为确定新合成的噬菌体RNA 是否为“信使”，科学家们进一步实验。
①
15NH₄Cl 和
14C—葡萄糖作为培养基中的氮源和碳源来培养细菌，经过若干代培养后，获得具有“重”核
糖体的“重”细菌。
②将这些“重”细菌转移到含14NH₄Cl 和
12C 一葡萄糖的培养基上培养，用噬菌体侵染这些细菌，该培养
基中加入
32P 标记的 为作为原料，以标记所有新合成的噬菌体RNA。
③将上述被侵染后裂解的细菌进行密度梯度离心，结果如下图所示。由图可知，大肠杆菌被侵染后
（填“合成”或“未合成”）新的核糖体，这一结果否定假说一。32p 标记仅出现在离心管的底部，说明
新合成的噬菌体RNA 与 （填“新”或“重”）核糖体相结合，为假说二提供了证据。
【答案】(1) 不同 核糖体
(2) 核糖核苷酸 未合成 “重”
【分析】基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个重要的过程，其中转录主要发生细胞核中，而翻译发
生在细胞质的核糖体上，这就涉及遗传信息如何从细胞核传递到细胞质的问题，本题就该问题展开讨论和
进行实验验证。
【详解】（1）对于“信使”有两种不同假说。假说一：核糖体RNA 可能就是信息的载体；由于不同基因
的遗传信息不同，若假说一成立，携带DNA 上不同遗传信息的核糖体都不同，则细胞内应该有许多不同
的核糖体。假说二：另有一种RNA（称为mRNA）作为遗传信息传递的信使。若假说二成立，则转录形成
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的mRNA 应该与细胞内原有的核糖体结合，并指导蛋白质合成。
（2）①细菌能利用培养基中的氮源和碳源合成自身的蛋白质和核酸等生物大分子，因
15NH4Cl 作为培养基
中的氮源，
14C－葡萄糖作为培养基中的碳源，故新合成的核糖体和子代细菌比原来重，经过若干代培养后，
可获得具有“重”核糖体的“重”细菌。
②RNA 的单位核糖核苷酸中特有的碱基是尿嘧啶，故应用
32P 标记的尿嘧啶核糖核苷酸作为原料。
③将上述被侵染后裂解的细菌进行密度梯度离心，若全部为重核糖体，说明没有合成新的核糖体，假说一
不成立；若
32P 标记的新噬菌体RNA 仅出现在离心管的底部，说明新合成的噬菌体RNA 与“重”核糖体
相结合，为假说二提供了证据。
13．（2023 上·云南曲靖·高一宣威市第三中学校考阶段练习）生物体中某些有机物的组成和功能如图甲所
示，图乙表示一条核苷酸链。图中数字、字母表示物质名称、元素或生物结构。回答下列问题：
(1)图甲中，真核细胞中的D 主要分布在细胞核中，细胞质中的 内也含有少量D。单体b 相
互结合形成B 的方式叫作 。
(2)大肠杆菌的遗传物质为 ，其组成中有 种核苷酸。
(3)图乙中2 表示的物质名称是脱氧核糖，判断的依据是 ，4 的名称是 。
(4)新型冠状病毒感染核酸采样管中的红色液体是病毒核酸保存液，盐是其重要成分之一，可以破坏新型冠
状病毒的蛋白质外壳，从而暴露待测的病毒核酸，该核酸与图甲中的 （填字母）是同一类物质，
其通过
储存病毒大量的遗传信息。
【答案】(1) 线粒体和叶绿体 脱水缩合
(2) DNA 4
(3) 图乙中含有胸腺嘧啶 胞嘧啶脱氧（核糖）核苷酸
(4) E 碱基排列顺序/核糖核苷酸的排列顺序
【分析】题图分析：图甲中，A 为多糖，a 为葡萄糖；B 是生命活动的主要承担者，为蛋白质，其基本组成
单位是氨基酸，即图中的b，m 代表的是N 元素，D 主要存在于细胞核中，代表的是DNA，E 代表的是
RNA，C 代表的是核酸，单体c 是核苷酸，n 代表的是P 元素；图乙中有胸腺嘧啶，代表的是脱氧核苷酸
单链，其中1 代表的是磷酸，2 代表的是脱氧核糖，3 代表的是胞嘧啶，4 代表的是胞嘧啶脱氧核苷酸，5
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代表的是脱氧核苷酸单链的片段。
【详解】（1）图甲中，D 主要存在于细胞核中，代表的是DNA，真核细胞中的D（DNA）主要分布在细
胞核中，细胞质中的线粒体和叶绿体内也含有少量D。B 是生命活动的主要承担者，为蛋白质，其基本组
成单位是氨基酸，即图中的b，氨基酸形成B 的方式是脱水缩合反应。
（2）细胞生物的遗传物质是DNA；大肠杆菌属于原核生物，其遗传物质为DNA，构成DNA 的核苷酸共
有4 种。
（3）图乙中有胸腺嘧啶，代表的是脱氧核苷酸单链，其中1 代表的是磷酸，2 代表的是脱氧核糖，3 代表
的是胞嘧啶，4 代表的是胞嘧啶脱氧核苷酸。
（4）新冠肺炎核酸采样管中的红色液体叫病毒核酸保存液，盐是其重要成分之一，它可以破坏新型冠状
病毒的蛋白质外壳，从而暴露待测的病毒核酸，新冠病毒为RNA 病毒，因此该核酸是RNA，与图甲中E
是同一类物质，在真核生物的细胞中主要存在于细胞质中，RNA 中的碱基序列代表遗传信息，即RNA 通
过其中的碱基排列顺序储存病毒大量的遗传信息。
1．（2022·海南·统考高考真题）某团队从下表①～④实验组中选择两组，模拟T2 噬菌体侵染大肠杆菌实
验，验证DNA 是遗传物质。结果显示：第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中，第二组实验
检测到放射性物质主要分布在上清液中。该团队选择的第一、二组实验分别是（ ）
T2噬菌体
大肠杆菌
①
未标记
15N 标记
②
32P 标记
35S 标记
③
3H 标记
未标记
④
35S 标记
未标记
A．①和④
B．②和③
C．②和④
D．④和③
【答案】C
【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用
35S 或
32P 标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌
体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。该实验证明
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DNA 是遗传物质。
【详解】噬菌体侵染细菌时，只有DNA 进入细菌，蛋白质外壳没有进入，为了区分DNA 和蛋白质，可用
32P 标记噬菌体的DNA，用
35S 标记噬菌体的蛋白质外壳，根据第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉
淀物中，说明亲代噬菌体的DNA 被
32P 标记，根据第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中，说
明第二组噬菌体的蛋白质被
35S 标记，即C 正确，ABD 错误。
故选C。
2．（2022·湖南·高考真题）T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，下列哪一项不会发生（ ）
A．新的噬菌体DNA 合成
B．新的噬菌体蛋白质外壳合成
C．噬菌体在自身RNA 聚合酶作用下转录出RNA
D．合成的噬菌体RNA 与大肠杆菌的核糖体结合
【答案】C
【分析】T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，它的头部和尾部的外壳都是蛋白质构成的，头
部含有DNA。T2噬菌体侵染大肠杆菌后，在自身遗传物质的作用下，利用大肠杆菌体内的物质来合成自身
的组成成分，进行大量增殖。
【详解】A、T2噬菌体侵染大肠杆菌后，其DNA 会在大肠杆菌体内复制，合成新的噬菌体DNA，A 正确；
B、T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，只有DNA 进入大肠杆菌，T2噬菌体会用自身的DNA 和大肠杆菌的
氨基酸等来合成新的噬菌体蛋白质外壳，B 正确；
C、噬菌体在大肠杆菌RNA 聚合酶作用下转录出RNA，C 错误；
D、T2 噬菌体的DNA 进入细菌，以噬菌体的DNA 为模板，利用大肠杆菌提供的原料合成噬菌体的
DNA，然后通过转录，合成mRNA 与核糖体结合，通过翻译合成噬菌体的蛋白质外壳，因此侵染过程中
会发生合成的噬菌体RNA 与大肠杆菌的核糖体结合，D 正确。
故选C。
3．（2022·重庆·统考高考真题）下列发现中，以DNA 双螺旋结构模型为理论基础的是（ ）
A．遗传因子控制性状
B．基因在染色体上
C．DNA 是遗传物质
D．DNA 半保留复制
【答案】D
【分析】1、DNA 分子复制的特点：半保留复制；边解旋边复制。
2、DNA 分子复制的场所：细胞核、线粒体和叶绿体。
3、DNA 分子复制的过程：①解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。②合成子链：以解开的
每一条母链为模板，以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自
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合成与母链互补的子链。③形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2 个与
亲代DNA 完全相同的子代DNA 分子。
4、DNA 分子复制的时间：有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。
【详解】A、孟德尔利用假说—演绎法提出了生物的性状是由遗传因子控制的，总结出了分离定律，并未
以DNA 双螺旋结构模型为理论基础，A 不符合题意；
B、萨顿根据基因与染色体的平行关系，运用类比推理法得出基因位于染色体上的推论，并未以DNA 双螺
旋结构模型为理论基础，B 不符合题意；
C、艾弗里、赫尔希和蔡斯等科学家，设法将DNA 和蛋白质分开，单独、直接地研究它们的作用，证明了
DNA 是遗传物质，并未以DNA 双螺旋结构模型为理论基础，C 不符合题意；
D、沃森和克里克成功构建DNA 双螺旋结构模型，并进一步提出了DNA 半保留复制的假说， DNA 半保
留复制，以DNA 双螺旋结构模型为理论基础，D 符合题意。
故选D。
4．（2022·河北·统考高考真题）关于遗传物质DNA 的经典实验，叙述错误的是（ ）
A．摩尔根依据果蝇杂交实验结果首次推理出基因位于染色体上
B．孟德尔描述的“遗传因子”与格里菲思提出的“转化因子”化学本质相同
C．肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验均采用了能区分DNA 和蛋白质的技术
D．双螺旋模型的碱基互补配对原则解释了DNA 分子具有稳定的直径
【答案】A
【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说-演绎法，其基本步骤：提出问题→作出假说→演绎推理→实验
验证（测交实验）→得出结论。
2、肺炎双球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内转化实验
证明S 型细菌中存在某种“转化因子”，能将R 型细菌转化为S 型细菌；艾弗里体外转化实验证明DNA
是遗传物质。
3、T2 噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用
35S 或
32P 标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵
染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
【详解】A、摩尔根通过假说—演绎法利用果蝇杂交遗传实验证明了基因位于染色体上，A 错误；
B、孟德尔描述的“遗传因子”实质是基因，基因是有遗传效应的DNA 片段，格里菲思提出的“转化因
子”是DNA，两者化学本质相同，B 正确；
C、肺炎双球菌体外转化实验利用酶解法去掉DNA 或者DNA 蛋白质，噬菌体浸染细菌实验利用同位素标
记法区分DNA 和蛋白质，两者均采用了能区分DNA 和蛋白质的技术，C 正确；
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D、DNA 两条链上的碱基由氢键连接形成碱基对，且遵循A 与T 配对、G 与C 配对的碱基互补配对原则，
使DNA 分子具有稳定的直径，D 正确。
故选A。
5．（2022·海南·统考高考真题）科学家曾提出DNA 复制方式的三种假说：全保留复制、半保留复制和分
散复制（图1）。对此假说，科学家以大肠杆菌为实验材料，进行了如下实验（图2）：
下列有关叙述正确的是（ ）
A．第一代细菌DNA 离心后，试管中出现1 条中带，说明DNA 复制方式一定是半保留复制
B．第二代细菌DNA 离心后，试管中出现1 条中带和1 条轻带，说明DNA 复制方式一定是全保留复制
C．结合第一代和第二代细菌DNA 的离心结果，说明DNA 复制方式一定是分散复制
D．若DNA 复制方式是半保留复制，继续培养至第三代，细菌DNA 离心后试管中会出现1 条中带和1
条轻带
【答案】D
【分析】DNA 的复制是半保留复制，即以亲代DNA 分子的每条链为模板，合成相应的子链，子链与对应
的母链形成新的DNA 分子，这样一个DNA 分子经复制形成两个子代DNA 分子，且每个子代DNA 分子都
含有一条母链。将DNA 被
15N 标记的大肠杆菌移到
14N 培养基中培养，因合成DNA 的原料中含
14N，所以
新合成的DNA 链均含
14N。根据半保留复制的特点，第一代的DNA 分子应一条链含
15N，一条链含
14N。
【详解】ABC、第一代细菌DNA 离心后，试管中出现1 条中带，则可以排除全保留复制，但不能肯定是
半保留复制或分散复制，继续做子代ⅡDNA 密度鉴定，若子代Ⅱ可以分出一条中密度带和一条轻密度带，
则可以排除分散复制，同时肯定是半保留复制，ABC 错误；
D、若DNA 复制方式是半保留复制，继续培养至第三代，形成的子代DNA 只有两条链均为
14N，或一条链
含有
14N 一条链含有
15N 两种类型，因此细菌DNA 离心后试管中只会出现1 条中带和1 条轻带，D 正确。
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故选D。
6．（2023·江苏·统考高考真题）翻译过程如图所示，其中反密码子第1 位碱基常为次黄嘌呤（I），与密码
子第3 位碱基A、U、C 皆可配对。下列相关叙述正确的是（ ）
A．tRNA 分子内部不发生碱基互补配对
B．反密码子为5'-CAU-3'的tRNA 可转运多种氨基酸
C．mRNA 的每个密码子都能结合相应的tRNA
D．碱基I 与密码子中碱基配对的特点，有利于保持物种遗传的稳定性
【答案】D
【分析】分析题干可知：反密码子与密码子的配对中，前两对碱基严格遵循碱基互补配对原则，第三对有
一定自由度，如密码子第三个碱基A、U、C 都可以和反密码子第一个碱基次黄嘌呤（I）配对。
【详解】A、tRNA 链存在空间折叠，局部双链之间通过碱基对相连，A 错误；
B、反密码子为5'-CAU-3'的tRNA 只能与密码子3'-GUA-5'配对，只能携带一种氨基酸，B 错误；
C、mRNA 中的终止密码子，核糖体读取到终止密码子时翻译结束，终止密码子没有相应的tRNA 结合，C
错误；
D、由题知，在密码子第3 位的碱基A、U 或C 可与反密码子第1 位的I 配对，这种摆动性增加了反密码子
与密码子识别的灵活性，提高了容错率，有利于保持物种遗传的稳定性，D 正确。
故选D。
7．（2023·海南·高考真题）噬菌体ΦX174 的遗传物质为单链环状DNA 分子，部分序列如图。
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下列有关叙述正确的是（ ）
A．D 基因包含456 个碱基，编码152 个氨基酸
B．E 基因中编码第2 个和第3 个氨基酸的碱基序列，其互补DNA 序列是5′-GCGTAC-3′
C．噬菌体ΦX174 的DNA 复制需要DNA 聚合酶和4 种核糖核苷酸
D．E 基因和D 基因的编码区序列存在部分重叠，且重叠序列编码的氨基酸序列相同
【答案】B
【分析】图示重叠基因的起始和终止位点不同，对应的氨基酸序列不同；DNA 分子的基本单位是脱氧核苷
酸；DNA 分子的两条链是反向平行的规则的双螺旋结构。
【详解】A、根据图示信息，D 基因编码152 个氨基酸，但D 基因上包含终止密码子对应序列，故应包含
459 个碱基，A 错误；
B、分析图示信息，E 基因中编码第2 个和第3 个氨基酸的碱基序列5′-GTACGC-3′，根据DNA 分子两条链
反向平行，其互补DNA 序列是5′-GCGTAC-3′，B 正确；
C、DNA 的基本单位是脱氧核糖核酸，噬菌体ΦX174 的DNA 复制需要DNA 聚合酶和4 种脱氧核糖核苷酸，
C 错误；
D、E 基因和D 基因的编码区序列存在部分重叠，但重叠序列编码的氨基酸序列不相同，D 错误。
故选B。
8．（2023·湖南·统考高考真题）细菌glg 基因编码的UDPG 焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用。细菌糖
原合成的平衡受到CsrAB 系统的调节。CsrA 蛋白可以结合glg mRNA 分子，也可结合非编码RNA 分子
CsrB,如图所示。下列叙述错误的是（ ）
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A．细菌glg 基因转录时，RNA 聚合酶识别和结合glg 基因的启动子并驱动转录
B．细菌合成UDPG 焦磷酸化酶的肽链时，核糖体沿glg mRNA 从5'端向3'端移动
C．抑制CsrB 基因的转录能促进细菌糖原合成
D．CsrA 蛋白都结合到CsrB 上，有利于细菌糖原合成
【答案】C
【分析】转录主要发生在细胞核中，需要的条件：（1）模板：DNA 的一条链；（2）原料：四种核糖核苷
酸；（3）酶：RNA 聚合酶；（4）能量(ATP)。
【详解】A、基因转录时，RNA 聚合酶识别并结合到基因的启动子区域从而启动转录，A 正确；
B、基因表达中的翻译是核糖体沿着mRNA 的5'端向3'端移动，B 正确；
C、由题图可知，抑制CsrB 基因转录会使CsrB 的RNA 减少，使CsrA 更多地与glg mRNA 结合形成不稳定
构象，最终核糖核酸酶会降解glg mRNA，而glg 基因编码的UDPG 焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用，
故抑制CxrB 基因的转录能抑制细菌糖原合成，C 错误；
D、由题图及C 选项分析可知，若CsrA 都结合到CsrB 上，则CsrA 没有与glg mRNA 结合，从而使glg
mRNA 不被降解而正常进行，有利于细菌糖原的合成，D 正确。
故选C。
9．（2022·辽宁·统考高考真题）水通道蛋白（AQP）是一类细胞膜通道蛋白。检测人唾液腺正常组织和水
肿组织中3 种AQP 基因mRNA 含量，发现AQP1 和AQP3 基因mRNA 含量无变化，而水肿组织AQP5 基
因mRNA 含量是正常组织的2.5 倍。下列叙述正确的是（ ）
A．人唾液腺正常组织细胞中AQP 蛋白的氨基酸序列相同
B．AQP 蛋白与水分子可逆结合，转运水进出细胞不需要消耗ATP
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C．检测结果表明，只有AQP5 蛋白参与人唾液腺水肿的形成
D．正常组织与水肿组织的水转运速率不同，与AQP 蛋白的数量有关
【答案】D
【分析】转运蛋白包括通道蛋白和载体蛋白。通道蛋白参与的只是被动运输（易化扩散），在运输过程中
并不与被运输的分子或离子相结合，也不会移动，并且是从高浓度向低浓度运输，所以运输时不消耗能量。
载体蛋白参与的有主动转运和易化扩散，在运输过程中与相应的分子特异性结合（具有类似于酶和底物结
合的饱和效应），自身的构型会发生变化，并且会移动。通道蛋白转运速率与物质浓度成比例，且比载体
蛋白介导的转运速度更快。
【详解】A、AQP 基因有3 种，AQP 蛋白应该也有3 种，故人唾液腺正常组织细胞中AQP 蛋白的氨基酸序
列不相同，A 错误；
B、AQP 蛋白一类细胞膜水通道蛋白，故不能与水分子结合，B 错误；
C、根据信息：AQP1 和AQP3 基因mRNA 含量无变化，而水肿组织AQP5 基因mRNA 含量是正常组织的
2.5 倍，可知AQP5 基因mRNA 含量在水肿组织和正常组织有差异，但不能说明只有AQP5 蛋白参与人唾
液腺水肿的形成，C 错误；
D、AQP5 基因mRNA 含量在水肿组织和正常组织有差异，故形成的AQP 蛋白的数量有差异，导致正常组
织与水肿组织的水转运速率不同，D 正确。
故选D。
10．（2022·河北·统考高考真题）关于中心法则相关酶的叙述，错误的是（ ）
A．RNA 聚合酶和逆转录酶催化反应时均遵循碱基互补配对原则且形成氢键
B．DNA 聚合酶、RNA 聚合酶和逆转录酶均由核酸编码并在核糖体上合成
C．在解旋酶协助下，RNA 聚合酶以单链DNA 为模板转录合成多种RNA
D．DNA 聚合酶和RNA 聚合酶均可在体外发挥催化作用
【答案】C
【分析】中心法则包括DNA 分子的复制、转录和翻译等过程，此外还包括RNA 的复制和逆转录过程。
【详解】A、RNA 聚合酶催化DNA→RNA 的转录过程，逆转录酶催化RNA→DNA 的逆转录过程，两个过
程中均遵循碱基互补配对原则，且存在DNA-RNA 之间的氢键形成，A 正确；
B、DNA 聚合酶、RNA 聚合酶和逆转录酶的本质都是蛋白质，蛋白质是由核酸控制合成的，其合成场所是
核糖体，B 正确；
C、以单链DNA 为模板转录合成多种RNA 是转录过程，该过程不需要解旋酶，C 错误；
D、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，从而起催化作用，在适宜条件下，酶在体内外均可发挥作用，
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如体外扩增DNA 分子的PCR 技术中可用到耐高温的DNA 聚合酶，D 正确。
故选C。
11．（2022·重庆·统考高考真题）研究发现在野生型果蝇幼虫中降低lint 基因表达，能影响另一基因inr 的
表达（如图），导致果蝇体型变小等异常。下列叙述错误的是（ ）
WT：野生型果蝇幼虫
lintRi：降低lint 基因表达后的幼虫
A．lint 基因的表达对inr 基因的表达有促进作用
B．提高幼虫lint 基因表达可能使其体型变大
C．降低幼虫inr 基因表达可能使其体型变大
D．果蝇体型大小是多个基因共同作用的结果
【答案】A
【分析】野生型果蝇幼虫inr 的相对表达量较低，降低了lint 基因表达后的果蝇幼虫，inr 基因的相对表达
量提高，说明lint 基因能抑制int 基因的表达；又当int 表达量增加时，果蝇体型变小，可知lint 基因表达量
增加果蝇体型较大。
【详解】A、对比野生型果蝇幼虫的inr 的表达量可知，降低lint 基因表达后，幼虫体内的inr 基因的表达
量显著上升，说明lint 基因的表达对inr 基因的表达有抑制作用，A 错误；
BC、根据题干信息可知，inr 的表达量增加后“导致果蝇体型变小”，可推测提高幼虫lint 基因表达，inr
的表达量下降，进而可能使果蝇体型变大，B 正确，C 正确；
D、由以上分析可知，果蝇体型大小与lint 基因和inr 基因都有关，说明果蝇体型大小是多个基因共同作用
的结果，D 正确。
故选A。
12．（2023·广东·统考高考真题）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，调控机制见图。
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miRNA 是细胞内一种单链小分子RNA，可与mRNA 靶向结合并使其降解。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。
回答下列问题：
(1)放射刺激心肌细胞产生的
会攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。
(2)前体mRNA 是通过
酶以DNA 的一条链为模板合成的，可被剪切成circRNA 等多种
RNA。circRNA 和mRNA 在细胞质中通过对
的竞争性结合，调节基因表达。
(3)据图分析，miRNA 表达量升高可影响细胞凋亡，其可能的原因是
。
(4)根据以上信息，除了减少miRNA 的表达之外，试提出一个治疗放射性心脏损伤的新思路
。
【答案】(1)自由基
(2) RNA 聚合 miRNA
(3)P 蛋白能抑制细胞凋亡，miRNA 表达量升高，与P 基因的mRNA 结合并将其降解的概率上升，导致合
成的P 蛋白减少，无法抑制细胞凋亡
(4)可通过增大细胞内circRNA 的含量，靶向结合miRNA 使其不能与P 基因的mRNA 结合，从而提高P 基
因的表达量，抑制细胞凋亡
【分析】结合题意分析题图可知，miRNA 能与mRNA 结合，使其降解，降低mRNA 的翻译水平。当
miRNA 与circRNA 结合时，就不能与mRNA 结合，从而提高mRNA 的翻译水平。
【详解】（1）放射刺激心肌细胞，可产生大量自由基，攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。
（2）RNA 聚合酶能催化转录过程，以DNA 的一条链为模板，通过碱基互补配对原则合成前体mRNA。
由图可知，miRNA 既能与mRNA 结合，降低mRNA 的翻译水平，又能与circRNA 结合，提高mRNA 的翻
译水平，故circRNA 和mRNA 在细胞质中通过对miRNA 的竞争性结合，调节基因表达。
（3）P 蛋白能抑制细胞凋亡，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，导致合成的P 蛋白减少，无法抑制细胞凋亡。
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（4）根据以上信息，除了减少miRNA 的表达之外，还能通过增大细胞内circRNA 的含量，靶向结合
miRNA，使其不能与P 基因的mRNA 结合，从而提高P 基因的表达量，抑制细胞凋亡。
13．（2022·重庆·统考高考真题）科学家用基因编辑技术由野生型番茄（HH）获得突变体番茄（hh），发
现突变体中DML2 基因的表达发生改变，进而影响乙烯合成相关基因ACS2 等的表达及果实中乙烯含量
（如图I、II），导致番茄果实成熟期改变。请回答以下问题：
(1) 图I 中，基因h 是由基因H 编码区第146 位碱基后插入一个C（虚线框所示）后突变产生，致使h 蛋白
比H 蛋白少93 个氨基酸，其原因是
。
基因h 转录形成的mRNA 上第49 个密码子为 。另有研究发现，基因H 发生另一突变后，其转录
形成的mRNA 上有一密码子发生改变，但翻译的多肽链氨基酸序列和数量不变，原因是
(2)
。
(2)图II 中，t1～t2时段，突变体番茄中DML2 基因转录的mRNA 相对量低于野生型，推测在该时间段，H
蛋白对DML2 基因的作用是
。突变体番
茄果实成熟期改变的可能机制为：H 突变为h 后，由于DML2 基因的作用，果实中ACS2 基因 ，
导致果实成熟期
（填“提前”或“延迟”）。
(3)番茄果肉红色（R）对黄色（r）为显性。现用基因型为RrHH 和Rrhh 的番茄杂交，获得果肉为红色、成
熟期为突变体性状的纯合体番茄，请写出杂交选育过程（用基因型表示）。
【答案】(1) 翻译的过程中提前遇见终止密码子 GCC 密码子具有简并性
(2) 促进DML2 基因的转录过程 延迟表达 延迟
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(3)将RrHH×Rrhh 的番茄杂交，获得基因型为RRHh、RrHh、rrHh 的F1代，然后让红果（RRHh、RrHh）
分别自交，基因型RRHh 自交，获得RRhh 得到RRH_，从中选出RRhh，红果且成熟期晚的就是RRhh。
【分析】基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白质，
所有已知的生命，都利用基因表达来合成生命的大分子；转录过程由RNA 聚合酶催化，以DNA 为模板，
产物为RNA，RNA 聚合酶沿着一段DNA 移动，留下新合成的RNA 链；翻译是以mRNA 为模板合成蛋白
质的过程，场所在核糖体。
【详解】（1）由图I 可知：基因h 是由基因H 编码区第146 位碱基后插入一个C 后突变产生，插入一个C
后导致基因h 后的碱基排列顺序发生改变，即终止密码子的位置提前，导致翻译过程提前终止，所以致使
h 蛋白比H 蛋白少93 个氨基酸；密码子是由位于mRNA 上的3 个相邻的碱基决定的，基因h 是由基因H 编
码区第146 位碱基后插入一个C 后突变产生，插入一个C 后就变成了147 位的碱基，所以基因h 转录形成
的mRNA（与非模板链碱基序列相似，只是U 取代了T）上第49 个密码子为GCC；由于密码子具有简并
性，当基因H 发生另一突变后，其转录形成的mRNA 上有一密码子发生改变，但翻译的多肽链氨基酸序列
和数量不变。
（2）由图II 可知：t1~t2时段，野生型番茄（HH）中有H 蛋白，促进DML2 基因转录的mRNA 相对量高，
突变体（hh）番茄中没有H 蛋白，DML2 基因转录的mRNA 相对量低，说明H 蛋白促进DML2 基因的转
录过程；H 突变为h 后，突变体（hh）ACS2 基因转录的mRNA 相对量下降，所以推测由于DML2 基因的
作用，导致果实中ACS2 基因延迟表达，导致果实成熟期延迟。
（3）现用基因型为RrHH 和Rrhh 的番茄杂交，获得果肉为红色、成熟期为突变体性状的纯合体番茄，可
将RrHH×Rrhh 的番茄杂交，获得基因型为RRHh、RrHh、rrHh 的F1代，让RRHh、RrHh 分别自交，基因
型RRHh 自交，获得RRHh 得到RRH_，从中选出RRhh，红果且成熟期晚的就是RRhh。
14．（2022·全国·统考高考真题）某种植物的花色有白、红和紫三种，花的颜色由花瓣中色素决定，色素
的合成途径是：白色
红色
紫色。其中酶1 的合成由基因A 控制，酶2 的合成由基因B 控制，基因A
和基因B 位于非同源染色体上、回答下列问题。
(1)现有紫花植株（基因型为AaBb）与红花杂合体植株杂交，子代植株表现型及其比例为
；子
代中红花植株的基因型是
；子代白花植株中纯合体占的比例为
。
(2)已知白花纯合体的基因型有2 种。现有1 株白花纯合体植株甲，若要通过杂交实验（要求选用1 种纯合
体亲本与植株甲只进行1 次杂交）来确定其基因型，请写出选用的亲本基因型、预期实验结果和结论。
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【答案】(1) 白色：红色：紫色=2：3：3 AAbb、Aabb 1/2
(2)选用的亲本基因型为：AAbb；预期的实验结果及结论：若子代花色全为红花，则待测白花纯合体基因
型为aabb；若子代花色全为紫花，则待测白花纯合体基因型为aaBB
【分析】根据题意，Aa 和Bb 两对基因遵循自由组合定律，A_B_表现为紫花，A_bb 表现为红花，aa_ _表
现为白花。
【详解】（1）紫花植株（AaBb）与红花杂合体（Aabb）杂交，子代可产生6 种基因型及比例为AABb
（紫花）：AaBb（紫花）：aaBb（白花）：AAbb（红花）：Aabb（红花）：aabb（白花）=1:2:1:1:2:1。
故子代植株表现型及比例为白色：红色：紫色=2：3：3；子代中红花植株的基因型有2 种：AAbb、
Aabb；子代白花植株中纯合体(aabb)占的比例为1/2。
（2）白花纯合体的基因型有aaBB 和aabb 两种。要检测白花纯合体植株甲的基因型，可选用AAbb 植株与
之杂交，若基因型为aaBB 则实验结果为：aaBB×AAbb→AaBb（全为紫花）；若基因型为aabb 则实验结
果为：aabb×AAbb→Aabb（全为红花）。这样就可以根据子代的表现型将白花纯合体的基因型推出。
【点睛】该题考查基因的自由组合定律的应用，通过分析题意，理解表现型与基因型之间的关系可以正确
作答。
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