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专题05 遗传的分子基础
命题点
真题在线
常见设问/关键词
DNA 结构、
特点与计算
2023·海南·T13 2022·广东·T12 2021·北京·T4 2020·浙江7 月选
考·T3
设问关键词：DNA
复制的目的、结果和
特点
DNA 复制过
程及计算
2023·山东·T5 2022·海南·T11 2021·山东·T5 2021·浙江6 月选
考·T14 2021·海南·T6
2021·辽宁·T4
遗传信息的
转录和翻译
2023·浙江1 月选考·T15 2023·全国乙·T5 2023·江苏·T6 2023·湖
南·T12
2023·山东·T1 2022·湖南·T14 2021·辽宁·T17 2021·河北·T8
2021·广东·T7 2021·浙江1 月选考·T22
设问关键词：转录、
翻译、表观遗传
基因表达产
物与性状的
关系
2023·湖南·T8 2022·重庆·T18 2020·浙江1 月选考·T8
基因选择性
表达与细胞
分化
2022·河北·T14 2022·重庆·T6
表观遗传
2023·海南·T11 2022·天津·T5 2022·辽宁·T16 2022·北京·T18
本节导航
模板01 ”2 个模型“弄懂DNA 复制
模板02 “2 个模型”析基因表达
模板03 “画流程图”解基因表达类题
识·命题特点 明命题特点、窥命题预测
明·答题模板 答题要点
+ 答题技巧
+ 模板运用
练·高分突破 模板综合演练，快速技巧突破
1
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命题预测
结合DNA 复制过程，对染色体复制、PCR 等进行考查；结合复杂情境对基因表达进行考
查
关键技巧
理解DNA 复制的本质和逻辑；掌握基因表达的原理和逻辑
模板01 ”2 个模型“弄懂DNA 复制
1. DNA 复制叉模型
半保留复制
通过碱基互补配对实现半保留复制，保证亲子代遗传信息的稳定性
边解旋边复制
通过边解旋边复制，减少碱基暴露的时间，减少基因突变的概率，增加遗传的稳定性
需要引物
DNA 聚合酶不能从头开始合成DNA，只能把新的脱氧核苷酸加到已有的DNA 或RNA 链
上，需要提供已有的脱氧核苷酸链或核糖核苷酸链作为复制起点
固定延伸方
向、半不连续
复制
DNA 子链延伸的方向是从子链的5’到3’端，前导链可以连续复制，但后随链不连续复制
2. DNA 复制泡模型
复制起点
一段特殊的DNA 序列，可以和DNA 聚合酶结合，开始DNA 的复制
双向复制
从DNA 复制起点开始，DNA 聚合酶沿着DNA 双向复制，每个复制方向都
符合复制叉模型
链状DNA 和环状DNA 复制
真核生物染色体DNA 为链状DNA，较长，多起点复制和双向复制可以提高
复制的效率。原核生物中的环状质粒DNA 较小，往往是单起点双向复制
【基础知识】
DNA 的复制
(1)概念、时间、场所
(2)过程
2
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(3)结果：一个DNA 分子形成了两个完全相同的DNA 分子。
(4)特点
(5)DNA 准确复制的原因
DNA 具有独特的双螺旋结构，为复制提供精确的模板，通过碱基互补配对，保证了复制能准确地进行。
(6)DNA 复制的意义：DNA 通过复制，将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连
续性。
技巧
01
”
2 个模型“弄懂
DNA
复制
（2024·四川达州·一模）日本学者冈崎等人发现在DNA 复制过程中，滞后链的合成是由酶X 催化合成的不
连续、相对较短的DNA 片段通过酶Y 连接而成的长链，这些不连续、相对较短的DNA 片段称为冈崎片段。
下列叙述不正确的是（ ）
A．由此图可知DNA 是边解旋边复制，复制方式是半保留方式
B．图中的a 链是滞后链，冈崎片段延伸的方向是3'→5'
C．酶X、Y、Z 分别为DNA 聚合酶、DNA 连接酶、解旋酶
D．细胞中有多种引物，蛋白质m 可防止DNA 双链重新螺旋
【答案】B
3
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【技巧点拨】【该图为复制叉模型】因而图中酶X、Y、Z 分别为DNA 聚合酶、DNA 连接酶、解旋酶，a 链
和b 链是新合成的子链，其中a 链滞后链。
【思路详解】A、由图可知，酶Z 是DNA 解旋酶，a、b 链是新合成的DNA 子链，说明DNA 是边解旋边复制，
复制方式是半保留方式，A 正确；
B、滞后链的合成是由酶X 催化合成的不连续、相对较短的DNA 片段通过酶Y 连接而成的长链，说明图中
的a 链是滞后链，冈崎片段延伸的方向是也是从5'→3'，B 错误；
C、由图可知，酶X、Y、Z 分别为DNA 聚合酶、DNA 连接酶、解旋酶，C 正确；
D、由图可知，细胞中有多种引物，蛋白质m 可防止DNA 双链重新螺旋，以保证DNA 复制的正常进行，D
正确。
（2024·山东菏泽·二模）放射自显影技术可用于区分DNA 复制的方向，复制开始时，首先用低放射性的³ H
脱氧胸苷作原料进行培养，一定时间后转移到含有高放射性的原料中进行培养，在放射自显影图像上观察
比较放射性标记的强度，结果如图甲和图乙。图丙和图丁分别表示不同DNA 复制过程模式图。下列说法错
误的是（ ）
A．图甲、图乙分别对应图丙、图丁代表的DNA 复制方式
B．若解旋酶移动速率恒定，图丙表示的复制方式比图丁表示的复制方式效率高
C．⑤⑥复制完成后，两条完整子链中G 与C 含量之和相等
D．②③⑤是不连续复制，其模板链的3’端都指向解旋方向
【答案】A
【详解】
A、【该图为复制泡模型】，图丙表示双向复制，复制起始点区域利用低放射性原料，其放射性低，两侧
的新合成区域利用高放射性原料，其放射性高，图丁表示单向复制，复制起始点区域利用的是低放射性原
4
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料，因此放射性低，右侧的新合成区域利用的是高放射性原料，因此放射性高，故图甲、图乙分别对应图
丁、图丙代表的DNA 复制方式，A 错误；
B、图丙表示双向复制，【该图为复制泡模型】图丁表示单向复制，若解旋酶移动速率恒定，图丙表示的
复制方式比图丁表示的复制方式效率高，B 正确；
C、⑤⑥复制完成后两条链互补，所以两条完整子链中G 与C 含量之和相等，C 正确；
D、由图可知，②③⑤是不连续复制，由于DNA 聚合酶只能从5’向3’方向延伸子链，因此每条子链延伸
的方向都是从5’向3’其模板链的3’端都指向解旋方向，D 正确。
模板02 “2 个模型”析基因表达
基因表达的过程包括转录和翻译，转录可以将DNA 的遗传信息转移给mRNA，翻译是利用mRNA 的遗传信
息合成蛋白质，转录和翻译的本质都是通过碱基互补配对实现遗传信息在不同分子间的准确传递。
1. 转录模型
编码区和非编码区
基因通常是有遗传效应的DNA 片段，通过控制蛋白质合成决定生物的性状，可控制
蛋白质合成的片段称为编码区，不能控制蛋白质合成的基因片段称为非编码区
基因的选择性表达
基因组的基因会选择性地在细胞中表达，使细胞发生分化，形成特定的结构和功能。
决定基因选择性表达的是启动子，启动子是一段能使特定基因进行转录的DNA 序
列，可被RNA 聚合酶识别与结合
外显子和内含子
外显子是基因中不连续的编码蛋白质的DNA 序列，内含子是外显子之间间隔的不编
码蛋白质的DNA 序列。内含子转录的RNA 序列在成熟的mRNA 中会被切除。原核细
胞的基因没有内含子
模板链和非模板链
DNA 双链中作为模板转录出mRNA 的链叫模板链，另一条链叫非模板链。转录出的
mRNA 链和非模板链的碱基序列基本相同（只是将T 替换成了U），因此非模板链也
被称为有义链，模板链被称为反义链
RNA 的合成和加工
以模板链为模板合成的RNA 包含内含子序列，称前体RNA，前体RNA 在细胞核内经
过剪接去除内含子，形成成熟的mRNA 后经核孔进入细胞质进行翻译
2. 翻译模板
密码子
mRNA 上每三个相邻碱基，可以决定一种氨基酸，64 种密码子可以编制成密码子表。密码子
的意义在于实现碱基序列信息转化为氨基酸序列信息。绝大多数氨基酸都对应着几个密码
子，这一现象称为密码子的简并
tRNA
能识别密码子并转运特定氨基酸的RNA，具有三叶草结构，其识别原理是tRNA 上具有反密
码子，能识别密码子并携带密码子对应的氨基酸，从而实现密码子与氨基酸的对应关系
翻译的过程
翻译的过程需借助核糖体实现氨基酸的脱水缩合，具体过程为tRNA 不断与mRNA 配对结
合，其上的氨基酸在核糖体上进行脱水缩合，从而根据mRNA 序列合成肽链
【基础知识】
遗传信息的转录
5
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遗传信息的翻译
技巧02 “2 个模型”析基因表达
（2024·福建·高考真题）人肠道细胞中载脂蛋白B 基因转录后，其mRNA 上特定位置的碱基C 在相关酶的作
用下转变为碱基U，造成该位置相应的密码子变为终止密码子UAA，该终止密码子对应的DNA 模板链序列
为（ ）
A．5'-TTG-3'
B．5'-ATT-3'
C．5'-GTT-3'
D．5'-TTA-3'
【答案】A
6
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【技巧点拨】【该过程考查转录和翻译模型】转录是以DNA 的一条链为模板合成RNA 的过程。mRNA 上三
个相邻的碱基决定一个氨基酸即为一个密码子。
【思路详解】分析题意：人肠道细胞中载脂蛋白B 基因转录后，其mRNA 上特定位置的碱基C 在相关酶的
作用下转变为碱基U，造成该位置相应的密码子变为终止密码子UAA，说明该终止密码子这里原来是5'-
CAA3'，那么其对应的DNA 模板链序列为5'-TTG-3'，BCD 错误，A 正确。
（2023·江苏·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】【该过程考查翻译模型】并根据题干可知，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；
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
7
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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。
模板03 “画流程图”解基因表达类题
第一步：画流程图→读题干，锁定关键词句并简化，依据关键词句间的联系构建流程图（找关键、建联
系）
↓
第二步：据图析选项→根据构建的流程图，分析选项
【基础知识】
基因控制生物性状的间接途径：基因――→酶的合成――→代谢过程――――→生物体的性状
基因控制生物性状的直接途径：基因――→蛋白质的结构――→生物体的性状。
基因与性状间的关系
(1)在大多数情况下，基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系。
①一个基因――→一种性状(多数性状受单基因控制)；
②一个基因――→多种性状(如基因间相互作用)；
③多个基因――→一种性状(如身高、体重等)。
(2)生物体的性状也不完全由基因决定，环境对性状也有着重要影响。例如，后天的营养和体育锻炼等对人
的身高也有重要作用。
（2024·湖南·高考真题）非酒精性脂肪性肝病是以肝细胞的脂肪变性和异常贮积为病理特征的慢性肝病。
葡萄糖在肝脏中以糖原和甘油三酯两种方式储存。蛋白R1 在高尔基体膜上先后经S1 和S2 蛋白水解酶酶切
后被激活，进而启动脂肪酸合成基因（核基因）的转录。糖原合成的中间代谢产物UDPG 能够通过膜转运
蛋白F5 进入高尔基体内，抑制S1 蛋白水解酶的活性，调控机制如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．体内多余的葡萄糖在肝细胞中优先转化为糖原，糖原饱和后转向脂肪酸合成
B．敲除F5 蛋白的编码基因会增加非酒精性脂肪肝的发生率
C．降低高尔基体内UDPG 量或S2 蛋白失活会诱发非酒精性脂肪性肝病
D．激活后的R1 通过核孔进入细胞核，启动脂肪酸合成基因的转录
【答案】C
【技巧点拨】
8
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【第一步：读题干、找关键词、画流程图】
UDPG→抑制脂肪酸合成
↓抑制
S1 和S2 蛋白水解酶酶切蛋白R1→激活蛋白R1→脂肪酸合成基因的转录，
【思路详解】
A、由题干信息可知，糖原合成的中间代谢产物UDPG 抑制S1 蛋白水解酶的活性，蛋白R1 需要经过S1 和
S2 蛋白水解酶酶切后才被激活，进而启动脂肪酸合成基因的转录，据此可知糖原合成的中间代谢产物
UDPG 可抑制脂肪酸的合成，【第二步：据图析选项】因此体内多余的葡萄糖在肝细胞中优先转化为糖原，
糖原饱和后转向脂肪酸合成，A 正确；
B、由题干信息可知，中间代谢产物UDPG 通过F5 膜转运蛋白进入高尔基体内，抑制S1 蛋白水解酶的活性，
进而抑制脂肪酸的合成，【第二步：据图析选项】因此敲除F5 蛋白的编码基因有利于脂肪酸的合成，会增
加非酒精性脂肪肝的发生率，B 正确；
C、由题干信息可知，【第二步：据图析选项】中间代谢产物UDPG 进入高尔基体不利于脂肪酸的合成，降
低高尔基体中UDPG 量有利于脂肪酸的合成，从而会诱发非酒精性脂肪性肝病；蛋白R1 经S1、S2 蛋白水
解酶酶切后被激活，进而启动脂肪酸合成基因的转录，S2 蛋白失活不利于脂肪酸的合成，不会诱发非酒精
性脂肪性肝病，C 错误；
D、转录发生在细胞核中，因此R1 可通过核孔进入细胞核，启动脂肪酸合成基因的转录，D 正确。
（2024·浙江·高考真题）某种蜜蜂的蜂王和工蜂具有相同的基因组。雌性工蜂幼虫主要食物是花蜜和花粉，
若喂食蜂王浆，也能发育成为蜂王。利用分子生物学技术降低 DNA 甲基化酶的表达后， 即使一直喂食花
蜜花粉，雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王。下列推测正确的是（ ）
A．花蜜花粉可降低幼虫发育过程中DNA 的甲基化
B．蜂王DNA 的甲基化程度高于工蜂
C．蜂王浆可以提高蜜蜂DNA 的甲基化程度
D．DNA 的低甲基化是蜂王发育的重要条件
【答案】D
【分析】
【第一步：读题干、找关键词、画流程图】
蜂王
↑降低DNA 甲基化酶（喂食花粉、花蜜）
工蜂→喂食蜂王浆→蜂王
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↓喂食花粉、花蜜
工蜂
【详解】【第二步：据图析选项】
A、降低 DNA 甲基化酶的表达后， 即使一直喂食花蜜花粉，雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王，说明甲基化
不利于其发育成蜂王，而工蜂幼虫主要食物是花蜜和花粉，不会发育成蜂王，因此花蜜花粉可增强幼虫发
育过程中DNA 的甲基化，A 错误；
B、甲基化不利于其发育成蜂王，故蜂王DNA 的甲基化程度低于工蜂，B 错误；
C、蜂王浆可以降低蜜蜂DNA 的甲基化程度，使其发育成蜂王，C 错误；
D、甲基化不利于发育成蜂王，因此DNA 的低甲基化是蜂王发育的重要条件，D 正确。
1．图甲为一个基因型为AaXBY 的精原细胞（2N=4），将该细胞的核DNA 双链均用
15N 标记后，置于只含
14N 的培养基中培养，经一次有丝分裂后，又将其子细胞置于只含有
15N 的培养基中完成减数分裂，产生了
一个基因型为AaXB的异常精细胞，如图乙所示。整个过程中不考虑基因突变且染色体变异只发生1 次，下
列错误的是（ ）
A．图乙所示细胞不是每条染色体上都有
14N
B．基因型为AaXB的异常精子中含有
14N 的染色体数目为0 或1 或2 或3
C．异常精细胞可能由减数分裂Ⅰ时同源染色体未分离导致
D．次级精母细胞中含
14N 的染色体数目可能为1~6 中的任意整数
【答案】D
【详解】A、细胞一次有丝分裂后DNA 分子均为15N/14N，减数分裂时有的DNA 是15N/15N，有的是
15N/14N，因此图乙所示细胞不是每条染色体上都有14N，A 正确；
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B、产生基因型为AaXB 的异常精子的次级精母细胞的基因型可表示为AAaaXBXB，该细胞中含有的6 个DNA
分子中只有3 个DNA 分子带有14N，且带有14N 的DNA 分子随机进入到子细胞中，因此该次级精母细胞分
裂产生的基因型为AaXB 的异常精子中含有14N 的染色体数目为0 或1 或2 或3 带，B 正确；
C、基因型为AaXB 的异常精细胞产生的原因是等位基因未分离，可能由减数分裂Ⅰ时同源染色体未分离导
致，C 正确；
D、由于产生了图示异常的精细胞，因此，次级精母细胞中所含染色体数目可能为1、2、3，D 错误。
2．DNA 复制时两条子链的合成方式存在一定差异，其中一条新链可以连续合成，这条链称为前导链，而
另一条不能连续合成的新链称为滞后链，具体过程如下图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A．滞后链和前导链的合成方向都为5'→3'
B．前导链连续复制时需要酶①解旋酶、酶②DNA 聚合酶
C．合成RNA 引物与合成冈崎片段的碱基互补配对方式完全相同
D．DNA 聚合酶和DNA 连接酶均催化磷酸二酯键形成
【答案】C
【详解】A、由冈崎片段连接形成的滞后链和前导链的合成方向都为5'→3’，即DNA 单链合成的方向是
5'→3'，A 正确；
B、前导链连续复制时需要的酶①为解旋酶、酶②为DNA 聚合酶，进而实现了DNA 复制过程，B 正确；
C、合成RNA 引物与合成冈崎片段时碱基互补配对方式不完全相同，因为RNA 引物的合成过程需要DNA 和
RNA 之间碱基配对，而冈崎片段的合成需要在DNA 之间实现碱基配对，C 错误；
D、DNA 聚合酶使单个的脱氧核苷酸连接成长链，而DNA 连接酶能将DNA 片段连接起来，它们均催化磷酸
二酯键形成，D 正确。
3．将大肠杆菌放在含有同位素
15N 培养基中培育若干代后，细菌DNA 所有氮均为
15N，它比
14N 分子密度大。
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然后将DNA 被
15N 标记的大肠杆菌再移到
14N 培养基中培养，每隔4 小时（相当于分裂繁殖一代的时间）取
样一次，测定其不同世代细菌DNA 的密度。实验结果DNA 复制的密度梯度离心试验如下图所示。下列叙
述正确的是（ ）
A．大肠杆菌代谢类型属于自养厌氧型
B．如果测定第四代DNA 分子密度，中带：轻带N 标记的比例为1 7∶
C．若将第一代DNA 链的氢键断裂后再测密度，DNA 单链分布在试管中的轻带和中带
D．若子代DNA 合成的方式是全保留复制，则所有子代DNA 都分布在中带
【答案】B
【详解】A、大肠杆菌的代谢类型属于异养型，A 错误；
B、第四代中由一个亲代DNA 分子产生的子代DNA 数为24=16 个，一条链为14N，一条链为15N 的DNA 分
子为2 个，位于梯度离心分离的中带，其余DNA 分子含14N，有14 个，位于轻带，所以中带：轻带N 标
记的比例为1 7∶，B 正确；
C、若将第一代DNA 链的氢键断裂后再测密度，DNA 单链分布在试管中的轻带和重带，C 错误；
D、若子代DNA 合成的方式是全保留复制，则所有子代DNA 都分布在重带和轻带，D 错误。
4．一个处在快速增长阶段的种群中，几乎所有DNA 都在进行复制，因此离复制起点越近，基因出现的频
率就越高，根据该原理可以确定大肠杆菌DNA 复制起点的位置。图1 为大肠杆菌的部分基因在DNA 上的相
对位置，图2 为检测的部分基因的相对基因频率。下列说法错误的是（ ）
A．大肠杆菌的DNA 只有一个复制起点，位于基因ilv 中
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B．大肠杆菌DNA 是双向复制的，可以加快DNA 复制效率
C．大肠杆菌DNA 复制需要的酶、原料、能量和真核细胞相同
D．大肠杆菌DNA 复制时边解旋边复制，且为半不连续复制
【答案】A
【详解】A、据图2 可知，ilv 出现频率最高，所以推测DNA 复制起点离ilv 最近，his 出现频率最低，所以
可推测his 离复制起点最远，所以复制起点应位于和his 形成直径的另一个点上，即应位于ilv 和thr 之间的
1 个点上，A 错误；
B、由图2 可知，以his 为中轴线，两侧曲线对应的各基因出现的概率基本相等，结合图1 各基因所在位置，
可知大肠杆菌DNA 的复制方向是双向的，DNA 双向复制可提高DNA 复制效率，B 正确；
C、无论是原核细胞的DNA 还是真核细胞细胞核DNA，复制都需要解旋酶和DNA 聚合酶，原料都是脱氧核
苷酸，也都需要ATP 供能，C 正确；
D、DNA 的两条链方向相反，且DNA 聚合酶只能从5＇→3＇方向延伸，因此DNA 的复制是半不连续复制，
且复制过程是边解旋边复制，D 正确。
5．大肠杆菌在环境适宜的条件下，每20 分钟就能分裂一次。科学家运用DNA 紫外光吸收光谱的方法对其
DNA 复制方式进行研究，具体操作为：将DNA 双链均被
15N 标记的大肠杆菌放入普通培养基中培养20 分钟，
提取大肠杆菌DNA 并进行密度梯度离心，再测定溶液的紫外光吸收光谱（如甲图所示）；若培养时间为
40 分钟，则所得结果可能对应乙图中部分曲线。下列相关叙述正确的是（ ）
注：紫外光吸收光谱的峰值位置即离心管中DNA 的主要分布位置，峰值越大，表明该位置的DNA 数量越
多。
A．DNA 是大肠杆菌的主要遗传物质，每20 分钟复制一次
B．大肠杆菌拟核的DNA 分子中，并非每个脱氧核糖都连接两个磷酸基团
C．若大肠杆菌DNA 通过半保留方式复制，则40 分钟后所得结果对应乙图中的e、f 曲线
D．大肠杆菌DNA 复制过程中以四种游离的碱基为材料
【答案】C
【详解】A、大肠杆菌的遗传物质只有DNA，所以DNA 是大肠杆菌的遗传物质，A 错误；
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B、大肠杆菌拟核的DNA 分子为环状，因此每个脱氧核糖都连接两个磷酸基团，B 错误；
C、若大肠杆菌DNA 通过半保留方式复制，则40 分钟复制两次，所得结果对应乙图中的e、f 曲线，C 正确；
D、大肠杆菌DNA 复制过程中需要以四种游离的脱氧核苷酸为材料，D 错误。
6．下图表示某哺乳动物细胞内的基因表达过程的是（ ）
A．a
B．c
C．a 和b
D．b 和c
【答案】D
【详解】图中a 表示DNA 复制过程，b 表示转录过程，c 表示翻译过程。基因控制蛋白质的合成过程即基
因的表达过程包括转录和翻译两个过程，某哺乳动物细胞是真核生物，真核生物转录在细胞核，翻译在细
胞质，即图中的b 和c，D 正确，ABC 错误。
7．某基因的mRNA 上具有SAM 感受型核糖开关，SAM 通过与mRNA 结合来进行调节，机制如图所示，RBS
为mRNA 上的核糖体结合位点。下列相关叙述错误的是（ ）
A．核糖开关的构象发生改变的过程涉及了氢键的断裂和形成
B．核糖开关的本质是RNA，RBS 段与2 段的碱基序列互补
C．SAM 与核糖开关的结合，可能会抑制基因表达的翻译过程
D．SAM 阻止RBS 与核糖体结合，使核糖体无法向mRNA 的3'端移动
【答案】B
【详解】A、由图可知，核糖开关的构象发生改变的过程，2 段3 段之间的氢键断裂，1 段2 段、3 段RBS
段之间的氢键形成，由此可知核糖开关的构象发生改变的过程涉及了氢键的断裂和形成，A 正确；
B、核糖开关的化学本质为RNA，2 段与3 段碱基序列互补，1 段与2 段碱基序列互补，3 段与RBS 段之间碱
基序列互补，由此可知，RBS 段与1 段的碱基序列互补，B 错误；
C、SAM 与核糖开关的结合，RBS 区碱基互补配对，不能与核糖体结合，可能会抑制基因表达的翻译过程，
C 正确；
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D、翻译时核糖体的移动方向是从mRNA 的5'端到3'端，因此SAM 阻止RBS 与核糖体结合，使核糖体无法
向mRNA 的3'端移动，D 正确。
8．下图为大肠杆菌某段双链DNA 的部分单链，Met、Ser 等表示基因表达后相应位置的氨基酸，其对应数
字表示氨基酸的排序，碱基上的数字表示碱基的排序，起始密码为AUG，终止密码为UAG、UAA。下列分
析不正确的是（ ）
A．由图可知，有的氨基酸可由多个密码子编码
B．基因E 表达出的肽链中含有127 个氨基酸
C．基因D 和E 均以该DNA 单链为模板进行转录
D．基因重叠可使有限的DNA 储存更多的遗传信息
【答案】C
【详解】A、由图可知，有的氨基酸可由多个密码子编码，如图中Gly，A 正确；
B、根据D 基因的碱基序列，E 基因应该是从第164 到第181×3+2=545 个碱基翻译多肽链，此多肽链有(545-
164)÷3=127 个氨基酸，B 正确；
C、根据题中密码子可知，基因D 和E 均以该DNA 单链的互补链为模板进行转录，C 错误；
D、基因重叠可使有限的DNA 储存更多的遗传信息，D 正确。
9．密码子具有通用性，但研究发现，某些密码子在线粒体和细胞核中编码的氨基酸不同，具体情况如下
表所示，若此时同一DNA 分子的相同序列分别在细胞核和线粒体中表达，不可能出现的情况有（ ）
密码
子
细胞核
线粒体
AUA
异亮氨酸
甲硫氨酸
UGA
终止密码子
色氨酸
A．二者转录产生mRNA 存在差异
B．二者形成的肽链长度有差异
C．二者消耗的氨基酸数量有差异
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D．二者最终形成的蛋白质有差异
【答案】A
【详解】A、密码子编码的氨基酸不同，不会影响转录产生的RNA 碱基序列，A 错误；
B、UGA 在细胞核中编码终止密码子，而在线粒体中编码色氨酸，因此同一DNA 分子的相同序列分别在细
胞核和线粒体中表达，二者形成的肽链长度有差异，B 正确；
C、UGA 在细胞核中编码终止密码子，而在线粒体中编码色氨酸，可见，密码子编码的氨基酸不同，可能
会使翻译过程中消耗的氨基酸数量不同，C 正确；
D、相同的密码子在不同的部位编码的氨基酸不同，可能会使翻译出的蛋白质有差异，D 正确。
10．经典的CRISPR-Cas9 系统可以通过敲除基因实现基因沉默。近日研究人员基于CRISPR 系统开发了一个
名为CRISPRoff 的新型编辑器，可以将甲基（Me）添加在DNA 链的特定位点上：研究人员还创建了功能相
反的编辑器—CRISPRon，它能逆转基因沉默。下列叙述正确的是（ ）
A．新型编辑器对染色体DNA 的效果强于染色质DNA
B．CRISPRoff 利用基因突变来实现基因沉默
C．CRISPRoff 对基因的影响不能遗传给后代
D．CRISPRon 有助于基因与RNA 聚合酶结合以恢复表达
【答案】D
【详解】A、新型编辑器可将甲基添加在DNA 链的特定位点上，而由于染色体螺旋化程度高，故新型编辑
器对染色体DNA 的效果低于染色质DNA，A 错误；
B、CRISPRoff 没有导致碱基对增添、替换或缺失，其引起的改变不属于基因突变，B 错误；
C、RISPRoff 对基因的影响是表观遗传的一种，表观遗传属于可遗传变异，能够遗传给后代，C 错误；
D、基因沉默是相关基因无法表达，CRISPRon 能逆转基因沉默，即有助于基因与RNA 聚合酶结合以恢复表
达，D 正确。
11．研究发现，K 基因表达的K 蛋白能抑制乳腺癌细胞增殖，K 基因的表达又受到miRNA（非编码单链小分
子RNA）和circRNA（非编码闭合环状RNA）的调控。已知miRNA 与mRNA 结合会导致mRNA 降解，
circRNA 与miRNA 结合会导致其无法结合mRNA，相关过程如下图所示。下列说法错误的是（ ）
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A．过程①需要RNA 聚合酶、解旋酶、核糖核苷酸
B．mRNA、miRNA、circRNA 均来自DNA 转录
C．miRNA 影响K 基因的表达能遗传给子代
D．提高circRNA 含量有助于抑制乳腺癌细胞增殖
【答案】A
【详解】A、过程①为转录过程，需要RNA 聚合酶、核糖核苷酸，不需要解旋酶，A 错误；
B、细胞内的各种RNA 都是通过基因转录形成的，即mRNA、miRNA、circRNA 均来自DNA 转录，B 正确；
C、miRNA 影响K 基因的表达属于表观遗传的类型，能遗传给子代，C 正确；
D、提高circRNA 含量，可促进miRNA 与circRNA 结合，miRNA 与K 基因转录的mRNA 结合降低，翻译形成
的K 蛋白增加，K 蛋白能抑制乳腺癌细胞增殖，因此提高circRNA 含量有助于抑制乳腺癌细胞增殖，D 正确。
12．急性髓系白血病（AML）是髓系造血干细胞恶性疾病，与患者体内的DNA 甲基转移酶（DNMT1）表达
量过高有关。DNMT1 会使基因启动子区发生胞嘧啶的甲基化，可导致基因转录沉默，当敲除DNMT1 的基
因时，甲基化的DNA 复制出的子链不会被甲基化。下列叙述错误的是（ ）
A．DNMT1 表达量过高导致人患AML 属于表观遗传
B．AML 患者相关基因复制前后的碱基序列均未改变，但会抑制转录过程
C．在无DNMT1 时，甲基化的DNA 复制三次才能得到去甲基化的DNA
D．上述过程体现了基因通过控制酶的合成间接控制生物性状
【答案】C
【详解】A、急性髓系白血病（AML）是髓系造血干细胞恶性疾病，与患者体内的DNA 甲基转移酶
（DNMT1）表达量过高有关，DNMT1 表达量过高导致人患AML 属于表观遗传，A 正确；
B、AML 患者相关基因复制前后的碱基序列均未改变，但会抑制转录过程，因为相关基因发生了甲基化，B
正确；
C、题意显示，当敲除DNMT1 的基因时，甲基化的DNA 复制出的子链不会被甲基化，即在无DNMT1 时，
甲基化的DNA 复制产生的子链没有甲基化，则再第二次复制时即能得到去甲基化的DNA，C 错误；
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D、由题干信息可知，在DNA 甲基转移酶（Dnmt）的作用下，基因启动子区发生胞嘧啶的甲基化，可导致
基因转录沉默，可体现基因通过控制酶的合成来间接控制生物性状，D 正确。
13．某种小鼠体内的A 基因能控制蛋白X 的合成，a 基因则不能.蛋白X 是小鼠正常发育所必需，缺乏时表
现为侏儒鼠.如图，A 基因的表达受A 基因上游一段DNA 序列（P 序列）的调控：P 序列甲基化后，A 基因
不能表达；P 序列非甲基化时，A 基因正常表达.P 序列在精子中会重置甲基化模式表现为非甲基化，传给
了代后能正常表达，在卵细胞中也会重置甲基化模式表现为甲基化，传给了代后不能表达.下列说法正确的
是（ ）
A．基因型为AAa 的三体小鼠，其表现型为正常鼠
B．侏儒鼠与侏儒鼠交配，子代不可能出现正常鼠
C．若纯合侏儒雌鼠与纯合正常雄鼠杂交所得F1雌雄个体间随机交配，F2中正常：侏儒=1：1
D．表观遗传未改变DNA 的碱基排列顺序，属于不可遗传变异
【答案】C
【详解】A、P 序列在精子中是非甲基化的，传给子代后能正常表达，在卵细胞中是甲基化的，传给子代后
不能表达。基因型为AAa 的三体小鼠，可能是侏儒鼠，也可能是正常鼠，因为其中的A 基因可能来自父方，
也可能来自母方，A 错误；
B、侏儒鼠细胞中可能含有来自母本卵细胞的基因，因此，侏儒鼠与侏儒鼠交配，子代不一定是侏儒鼠，
因为侏儒鼠可能产生含有 A 的精子，则该精子参与受精产生的后代表现正常，B 错误；
C、纯合侏儒雌鼠基因型应为aa，纯合正常雄鼠基因型为AA，二者杂交得F1 基因型为Aa，设雌鼠卵细胞
中P 序列甲基化的A 基因表示为A-，F1 雌雄个体间随机交配可表示为A-a×Aa，F2 的基因型及比例为AA-
（正常鼠）：Aa （正常鼠）：A-a（侏儒鼠）：aa （侏儒鼠）=1：1：1：1，因此F2 的表现型及比例为正
常鼠：侏儒鼠=1：1， C 正确；
D、表观遗传是指生物体基因的碱基序列不变，而基因表达与表型发生可遗传变化的现象，即表观遗传的
碱基序列不变，但属于可遗传变异，D 错误。
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14．图甲表示真核细胞DNA 复制的部分过程，其中一条链具有“不连续合成”的特点。图乙表示真核生物
基因的遗传信息从DNA 转移到RNA 上之后，对有效遗传信息进行“剪断”与重新“拼接”的过程。下列叙
述正确的是（ ）
A．图甲中两条子链的合成方向都是由5′端延伸到3′端
B．由图乙中正常mRNA 逆转录形成的cDNA 与S 基因相同
C．图乙过程②中有磷酸二酯键的断裂和形成，需要DNA 连接酶参与
D．图乙过程③表示在核糖体上进行的翻译过程，该过程需要两类RNA 的参与
【答案】A
2、图乙①表示转录，②表示RNA 的加工，③表示翻译过程。
【详解】A、因为DNA 聚合酶只能按照5′端往3′端的方向进行延伸合成新DNA 链，所以两条子链的合成方
向都是由5′端延伸到3′端，A 正确；
B、图乙表示真核细胞中基因表达的过程，真核细胞基因结构中有非编码区和编码区，编码区有外显子和
内含子，但以mRNA 为模板逆转录形成的cDNA 中没有非编码区和内含子区段，故于S 基因不同，B 错误；
C、图乙过程②为RNA 的加工，剪接体对有效遗传信息的“剪断”与重新“拼接”，有磷酸二酯键的断裂
和合成，DNA 连接酶连接对象为DNA 片段，不能连接RNA 片段，C 错误；
D、过程③表示翻译过程，在核糖体上完成，需要rRNA 参与形成核糖体，需要mRNA 作为直接模板，需要
tRNA 转运氨基酸和识别密码子，故需要三种RNA 的参与，D 错误。
15．图1 为中心法则中遗传信息传递的部分过程，图2 为一组模拟实验，假设实验能正常进行且5 支试管
中都有产物生成。回答下列问题：
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(1)图1 中涉及的遗传信息传递过程分别是 。图1 所示过程不可能发生于真核细胞的细胞核中，理由
是 。
(2)图1 中的酶2 具有两项功能，分别是 、 。1 个mRNA 分子与多个核糖体结合的意义是
。放大部分过程中核糖体移动的方向是 （填“从左向右”或“从右向左”）。
(3)图1 中酶1 催化的过程对应图2 中 试管所模拟的过程；酶2 催化的过程对应图2 中 试管所
模拟的过程；图1 中放大部分进行的过程对应图2 中 试管所模拟的过程。
【答案】(1) DNA 复制、转录和翻译 细胞核是核基因表达过程中转录过程的场所，翻译过程发生
于细胞质中，两个过程不能同时发生于细胞核
(2) 解旋 催化（核糖核苷酸聚）合成RNA 使少量mRNA 可以迅速合成大量蛋白质 从右向
左
(3) A B E
【详解】（1）图1 中涉及基因的表达，有DNA 复制、转录和翻译三个过程。图中的转录和翻译同时发生，
真核细胞细胞核是核基因表达过程中转录过程的场所，翻译过程发生于细胞质中，两个过程不能同时发生
于细胞核。
（2）图1 中酶2 是RNA 聚合酶，该酶有两项生理功能：使得DNA 解旋和催化核糖核苷酸聚合成RNA，从
而进行转录。1 个mRNA 分子与多个核糖体结合，这是多聚核糖体的现象，使少量mRNA 可以迅速合成大
量蛋白质，提高翻译速率。根据放大部分多肽的长短及tRNA 上5'和3'的位置可知，翻译的方向是从右向左；
（3）图1 中的酶1 所催化的过程是DNA 的复制，图2 中的A 过程模拟的是该过程，酶2 所催化的过程是转
录，对应图2 中B 试管所模拟的过程；图1 中放大部分所进行的过程是翻译，对应图2 中E 试管所模拟的
过程。
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