文档文本内容
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专题六 遗传的分子基础
考情概览：解读近年命题思路和内容要求，统计真题考查情况。
2024 年真题研析：探寻常考要点，真题分类精讲，归纳串联解题必备知识。
近年真题精选：分类精选近年真题，把握命题趋势。
必备知识速记：总结易错易混点。
名校模拟探源：精选适量名校模拟题，发掘高考命题之源。
命题解读
考向
考查统计
本部分多以选择题呈现。考查遗传的
分子基础多为遗传物质的实验探究、
遗传信息传递过程的实例分析与实验
探究。
考向一 肺炎链球菌的转化实验
2024·甘肃·T5
2022·浙江1 月
·T20 2021·全国
乙·T5
考向二 噬菌体侵染细菌的实验
2022·海南·T13
2022·湖南·T2
2022·浙江6 月
·T22
考向三 DNA 结构、特点与计算
2024·湖北·T17
2024·河北·T5
2024·浙江·T9
2023·海南·T13
2022·广东·T12
2021·北京·T4
考向四 DNA 复制过程及计算
2024·浙江·T18
2023·山东·T5
2022·海南·T11
2021·山东·T5
考向五 遗传信息的转录和翻译
2024·湖南·T10
2024·安徽·T11
2024·湖北·T16
2023·浙江1 月
·T15 2023·全国
乙·T5 2023·江
苏·T6 2023·湖
南·T12
1
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考向六 中心法则
2022·河北·T9
2022·浙江6 月
·T16 2021·浙江6
月·T19
2021·河北·T16
考向七 基因表达与性状的关系
2024·吉林·T9
2023·湖南·T8
2022·重庆·T18
2023·海南·T11
2022·天津·T5
试题精讲
考向一 肺炎链球菌的转化实验
1.（2024·甘肃·高考真题）科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA 组成。关于证明蛋白质和核酸哪一种是
遗传物质的系列实验，下列叙述正确的是（ ）
A．肺炎链球菌体内转化实验中，加热致死的S 型菌株的DNA 分子在小鼠体内可使R 型活菌的相对性状
从无致病性转化为有致病性
B．肺炎链球菌体外转化实验中，利用自变量控制的“加法原理”，将“S 型菌DNA+DNA 酶”加入R 型活
菌的培养基中，结果证明DNA 是转化因子
C．噬菌体侵染实验中，用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA，发现其DNA 进入宿主
细胞后，利用自身原料和酶完成自我复制
D．烟草花叶病毒实验中，以病毒颗粒的RNA 和蛋白质互为对照进行侵染，结果发现自变量RNA 分子可
使烟草出现花叶病斑性状
考点解读
1.肺炎链球菌转化实验
（1）S 型和R 型肺炎链球菌比较
项目
S 型细菌
R 型细菌
菌落
光滑
粗糙
菌体
有多糖类荚膜
无多糖类荚膜
致病性
有，可使人和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡
无
注：有荚膜的肺炎链球菌可抵抗小鼠体内吞噬细胞的吞噬，有利于细菌在小鼠体内生活并繁殖。
2.噬菌体侵染细菌实验的分析
(1)噬菌体的增殖
2
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增殖需要的条件
内容
合成T2 噬
菌体DNA
模板
噬菌体的DNA
原料
大肠杆菌提供的4 种脱氧核苷酸
合成T2 噬
菌体蛋白质
原料
大肠杆菌的氨基酸
场所
大肠杆菌的核糖体
（2）搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2 噬
菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌
(3)在用32P 标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离
心后分布于上清液中；保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出子代，经离心后分布于上清液中，
造成上清液放射性也较高。
(4)在用35S 标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，若搅拌不充分，有少量含35S 的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌
表面，随细菌离心到沉淀物中。
3．归纳遗传物质探索历程的“两标记”和“三结论”
(1)噬菌体侵染细菌实验中的两次标记的目的不同
第一次标记
分别用含35S 和32P 的培养基培养大肠杆菌，目的是获得带有标记的
大肠杆菌
第二次标记
分别用含35S 和32P 的大肠杆菌培养T2 噬菌体，目的是使噬菌体带上
放射性标记
(2)遗传物质发现的三个实验结论
①格里菲思的体内转化实验的结论：加热致死的S 型细菌中存在“转化因子”。
②艾弗里的体外转化实验的结论：DNA 才是使R 型细菌产生稳定遗传变化的物质。
③噬菌体侵染细菌实验的结论：DNA 是噬菌体的遗传物质，蛋白质不是遗传物质。
4.生物体内的核酸种类及遗传物质
生物类型
所含核酸
遗传物质
举例
细胞
生物
真核生物
DNA 和RNA
DNA
动物、植物、真菌
原核生物
DNA
细菌
非细胞
生物
DNA 病毒
仅有DNA
DNA
T2 噬菌体、乙肝病毒
RNA 病毒
仅有RNA
RNA
烟草花叶病毒、HIV 病毒
5.DNA 是主要的遗传物质
(1)“DNA 是主要的遗传物质”是总结多数生物的遗传物质后得出的结论，而不是由“肺炎链球菌的转化实
验”和“噬菌体侵染细菌的实验”这两个实验得出的。
(2)对于整个生物界而言，生物的遗传物质是核酸，其中绝大多数生物的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传
物质是RNA，所以说DNA 是主要的遗传物质。
考向二 DNA 结构、特点与计算
1.（2024·湖北·高考真题）模拟实验是根据相似性原理，用模型来替代研究对象的实验。比如“性状分离
比的模拟实验”（实验一）中用小桶甲和乙分别代表植物的雌雄生殖器官，用不同颜色的彩球代表D、d 雌
雄配子；“建立减数分裂中染色体变化的模型”模拟实验（实验二）中可用橡皮泥制作染色体模型，细绳
3
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代表纺锤丝；DNA 分子的重组模拟实验（实验三）中可利用剪刀、订书钉和写有DNA 序列的纸条等模拟DNA
分子重组的过程。下列实验中模拟正确的是（ ）
A．实验一中可用绿豆和黄豆代替不同颜色的彩球分别模拟D 和d 配子
B．实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开，可模拟纺锤丝牵引使着丝粒分裂
C．实验三中用订书钉将两个纸条片段连接，可模拟核苷酸之间形成磷酸二酯键
D．向实验一桶内添加代表另一对等位基因的彩球可模拟两对等位基因的自由组合
2．（2024·河北·高考真题）某病毒具有蛋白质外壳，其遗传物质的碱基含量如表所示，下列叙述正确的是
（ ）
碱基种类
A
C
G
T
U
含量（％）
31.
2
20.8
28.0
0
20.0
A．该病毒复制合成的互补链中G＋C 含量为51.2％
B．病毒的遗传物质可能会引起宿主DNA 变异
C．病毒增殖需要的蛋白质在自身核糖体合成
D．病毒基因的遗传符合分离定律
3.（2024·浙江·高考真题）下列关于双链DNA 分子结构的叙述，正确的是（ ）
A．磷酸与脱氧核糖交替连接构成了DNA 的基本骨架
B．双链DNA 中T 占比越高，DNA 热变性温度越高
C．两条链之间的氢键形成由DNA 聚合酶催化
D．若一条链的G+C 占47%，则另一条链的A+T 也占47%
考点解读
1.DNA 的结构
(1)理清DNA 结构的两种关系和两种化学键
数量关系
每个DNA 分子片段中，游离的磷酸基团有2 个
A—T 之间有两个氢键，G—C 之间有三个氢键
脱氧核糖数 ＝ 磷酸数 ＝ 含氮碱基数
位置关系
单链中相邻碱基：通过—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—连接
互补链中相邻碱基：通过氢键相连
化学键
氢键：连接互补链中相邻碱基的化学键
磷酸二酯键：连接单链中相邻两个脱氧核苷酸的化学键
(2)双链DNA 的碱基之间的关系
①双链DNA 分子中常用公式：A＝T、C＝G、A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G。
②“单链中互补碱基和”占该链碱基数比例＝“双链中互补碱基和”占双链总碱基数比例。
③某单链不互补碱基之和的比值与其互补链的该比值互为倒数。
2.DNA 结构特点
多样性
若DNA 含有n 个碱基对，则其可能有4n种碱基排列顺序
4
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特异性
每个DNA 分子都有特定的碱基排列顺序
稳定性
两条主链上磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变，碱基配对方式不变等
3.DNA 中的碱基数量的计算规律
设DNA 一条链为1 链，互补链为2 链。根据碱基互补配对原则可知，A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1。
(1)A1＋A2＝T1＋T2；G1＋G2＝C1＋C2。
即：双链中A＝T，G＝C，A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝(A＋G＋T＋C)。
规律一：双链DNA 中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，任意两个不互补碱基之和为碱基总数的一半。
(2)A1＋T1＝A2＋T2；G1＋C1＝G2＋C2。
＝＝(N 为相应的碱基总数)，＝＝。
规律二：互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA 分子中都相等，简记为“补则等”。
(3)与的关系是互为倒数。
规律三：非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数，简记为“不补则倒”。
(4)若＝a，＝b，则＝(a＋b)。
规律四：某种碱基在双链中所占的比例等于它在每一条单链中所占比例和的一半。
考向三 DNA 复制过程及计算
1.（2024·浙江·高考真题）某二倍体动物（2n=4）精原细胞DNA 中的P 均为32P，精原细胞在不含32P 的培养
液中培养，其中1 个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后，产生甲~丁4 个细胞。这些细胞的染
色体和染色单体情况如下图所示。
不考虑染色体变异的情况下，下列叙述正确的是（ ）
A．该精原细胞经历了2 次DNA 复制和2 次着丝粒分裂
B．4 个细胞均处于减数第二次分裂前期，且均含有一个染色体组
C．形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交叉互换
D．4 个细胞完成分裂形成8 个细胞，可能有4 个细胞不含32P
2．（2024·浙江·高考真题）大肠杆菌在含有³ H-脱氧核苷培养液中培养，³ H-脱氧核苷掺入到新合成的
DNA 链中，经特殊方法显色，可观察到双链都掺入³ H-脱氧核苷的 DNA 区段显深色，仅单链掺入的显浅色，
未掺入的不显色。掺入培养中，大肠杆菌拟核 DNA 第2 次复制时，局部示意图如图。DNA 双链区段①、
②、③对应的显色情况可能是（ ）
5
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A．深色、浅色、浅色
B．浅色、深色、浅色
C．浅色、浅色、深色
D．深色、浅色、深色
考点解读
1.DNA 的复制
（1）定义：以亲代DNA 为模板合成子代DNA 的过程。
（2）发生时期：在真核生物中，这一过程是在细胞分裂前的间期，随着染色体的复制而完成的。
（3）场所：真核细胞（细胞核、线粒体和叶绿体），原核细胞（拟核、质粒）
(4)特点：半保留复制、边解旋变复制
(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，碱基互补配对原则，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。
2.DNA 复制相关计算
将含有15N 的DNA 分子放在含有14N 的培养液中连续复制n 次，则：
(1)DNA 分子数
①子n 代DNA 分子总数为2n个。
②含15N 的DNA 分子数为2 个。
③含14N 的DNA 分子数为2n个。
④只含15N 的DNA 分子数为0 个。
⑤只含14N 的DNA 分子数为(2n－2)个。
(2)脱氧核苷酸链数
①子代DNA 中脱氧核苷酸链数＝2n＋1条。
②亲代脱氧核苷酸链数＝2 条。
③新合成的脱氧核苷酸链数＝(2n＋1－2)条。
(3)消耗的脱氧核苷酸数
①若一亲代DNA 分子含有某种脱氧核苷酸m 个，经过n 次复制需消耗游离的该脱氧核苷酸数为m·(2n－1)
个。
②若一亲代DNA 分子含有某种脱氧核苷酸m 个，在第n 次复制时，需消耗游离的该脱氧核苷酸数为m·2n－1
个。
考向四 遗传信息的转录和翻译
1.（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。
6
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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
2．（2024·安徽·高考真题）真核生物细胞中主要有3 类RNA 聚合酶，它们在细胞内定位和转录产物见下表。
此外，在线粒体和叶绿体中也发现了分子量小的RNA 聚合酶。下列叙述错误的是（ ）
种类
细胞内定
位
转录产物
RNA 聚合酶I
核仁
5. 8SrENA、18SrFN4 、28SrRNA
RNA 聚合酶II
核质
mRNA
RNA 聚合酶Ⅲ
核质
tRNA、5SrRNA
注：各类RNA 均为核糖体的组成成分
A．线粒体和叶绿体中都有DNA，两者的基因转录时使用各自的RNA 聚合酶
B．基因的 DNA 发生甲基化修饰，抑制RNA 聚合酶的结合，可影响基因表达
C．RNA 聚合酶I 和Ⅲ的转录产物都有rRNA，两种酶识别的启动子序列相同
D．编码 RNA 聚合酶I 的基因在核内转录、细胞质中翻译，产物最终定位在核仁
3．（2024·湖北·高考真题）编码某蛋白质的基因有两条链，一条是模板链（指导mRNA 合成），其互补链
是编码链。若编码链的一段序列为5＇—ATG—3＇，则该序列所对应的反密码子是（ ）
A．5＇—CAU—3＇B．5＇—UAC—3＇
C．5＇—TAC—3＇
D．5＇—AUG—3＇
考点解读
1.遗传信息的转录
（1）RNA 的种类及功能
种类
功能
mRNA
蛋白质合成的直接模板
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tRNA
识别密码子，转运氨基酸
rRNA
核糖体的组成成分
病毒RNA
RNA 病毒的遗传物质
酶
少数酶为RNA，可降低化学反应的活化能(起催化作用)
（2）转录相关结论
①遗传信息的转录过程中也有DNA 的解旋过程，该过程不需要解旋酶。
②一个基因转录时以基因的一条链为模板，一个DNA 分子上的所有基因的模板链不一定相同。
③转录方向的判定方法：已合成的mRNA 释放的一端(5′－端)为转录的起始方向。
④RNA 适合做信使的原因是RNA 由核糖核苷酸连接而成，可以携带遗传信息；一般是单链，而且比DNA 短，
因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。
2.翻译
（1）基因(DNA)、mRNA 上碱基数目最多对应的肽链中氨基酸数目，如图所示：
可见，蛋白质中氨基酸数目＝1/3mRNA 碱基数目＝1/6DNA 碱基数目。
（2）实际基因表达过程中的数量关系不符合6∶3∶1 的原因
①基因中的内含子转录后被剪切。
②在基因中，有的片段(非编码区)起调控作用，不转录。
③合成的肽链在加工过程中可能会被剪切掉部分氨基酸。
④转录出的mRNA 中有终止密码子，终止密码子不编码氨基酸。
（3）特点：原核细胞中边转录边翻译；真核细胞中核基因的表达先在细胞核中转录，后在细胞质中完成翻
译过程。
考向五 基因表达与性状的关系
1.（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
2．（2024·吉林·高考真题）下图表示DNA 半保留复制和甲基化修饰过程。研究发现，50 岁同卵双胞胎间基
因组DNA 甲基化的差异普遍比3 岁同卵双胞胎间的差异大。下列叙述正确的是（ ）
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A．酶E 的作用是催化DNA 复制
B．甲基是DNA 半保留复制的原料之一
C．环境可能是引起DNA 甲基化差异的重要因素
D．DNA 甲基化不改变碱基序列和生物个体表型
考点解读
1．表观遗传
(1)概念：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。
(2)实例
①柳穿鱼花的形态结构遗传
②某种小鼠毛色的遗传
③蜂王和工蜂的发育由来问题
(3)机制：DNA 的甲基化；组蛋白的甲基化和乙酰化等。
(4)特点
①可遗传：基因表达和表型可以遗传给后代。
②不变性：基因的碱基序列保持不变。
③可逆性：DNA 的甲基化修饰可以发生可逆性变化，即被修饰的DNA 可能发生去甲基化。
(5)与表型模拟的比较
相同点
表观遗传与表型模拟都是由环境改变引起的性状改变，遗传物质都没
有改变
不同点
表观遗传是可以遗传的，表型模拟引起的性状改变是不可以遗传的
考向一 噬菌体侵染细菌的实验
1．（2022·海南·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
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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
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
3．（2022·浙江·高考真题）下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是（ ）
A．需用同时含有32P 和35S 的噬菌体侵染大肠杆菌
B．搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来
C．离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌
D．该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
4．（2011·江苏·高考真题）下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是（ ）
A．分别用含有放射性同位素35S 和放射性同位素32P 的培养基培养噬菌体
B．分别用35S 和32P 标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养
C．用35S 标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致
D．32P、35S 标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA 是遗传物质、蛋白质不是遗传物质
考向二 中心法则
1．（2023·浙江·高考真题）叠氮脱氧胸苷（AZT）可与逆转录酶结合并抑制其功能。下列过程可直接被AZT
阻断的是（ ）
A．复制
B．转录
C．翻译
D．逆转录
2．（2022·河北·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
3．（2021·重庆·高考真题）基因编辑技术可以通过在特定位置加入或减少部分基因序列，实现对基因的定
点编辑。对月季色素合成酶基因进行编辑后，其表达的酶氨基酸数量减少，月季细胞内可发生改变的是（
）
A．基因的结构与功能
B．遗传物质的类型
C．DNA 复制的方式
D．遗传信息的流动方向
4．（2021·浙江·高考真题）某单链RNA 病毒的遗传物质是正链 RNA（+RNA）。该病毒感染宿主后，合成相
应物质的过程如图所示，其中①~④代表相应的过程。下列叙述正确的是（ ）
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A．+RNA 复制出的子代 RNA 具有mRNA 的功能
B．病毒蛋白基因以半保留复制的方式传递给子代
C．过程①②③的进行需 RNA 聚合酶的催化
D．过程④在该病毒的核糖体中进行
1.部分生物中心法则表达式
生物种类
举例
遗传信息的传递过程
DNA 病毒
T2 噬菌体
RNA 病毒
烟草花叶病毒
逆转录病毒
艾滋病病毒
细胞生物
动物、植物、细菌、真菌等
2.DNA 复制、转录、翻译、逆转录和RNA 复制的比较
项目
DNA 复制
转录
翻译
逆转录
RNA 复制
场所
主要细胞核
主要细胞核
核糖体
宿主细胞
宿主细胞
模板
DNA 的两条链
DNA 的一条链
mRNA
RNA
RNA
原料
4 种脱氧核
苷酸
4 种核糖核苷酸
21 种氨
基酸
4 种脱氧核苷酸
4 种核糖核苷酸
酶
解旋酶、DNA
聚合酶
RNA 聚合酶
缩合反
应的酶
逆转录酶
RNA 复制酶
能量
ATP
碱基互补
G→C，C→G
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配对原则
A→T，
T→A
A→U，
T→A
A→U，
U→A
A→T，
U→A
A→U，
U→A
产物
两个子代DNA
RNA
多肽链
DNA
RNA
信息传递
DNA→DNA
DNA→RNA
mRNA
→蛋
白质
RNA→DNA
RNA→RNA
意义
前后代之间传
递遗传信息
表达遗传信息
表达遗
传信息
通过宿主细胞传
递遗传信息，合
成蛋白质
前后代之间传递
遗传信息
3.基因表达与性状的关系
（1）间接途径：基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。
（2）直接途径：基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
4.基因与性状间的其他关系
(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。
5.基因表达调控
（1）染色质水平上的调控
基因转录前染色质结构需要发生一系列重要变化，这是基因转录的前提，真核生物的DNA 与组蛋白和一
些非组蛋白构成染色质结构，染色质又分为常染色质和异染色质。DNA 呈现不同凝聚状态的染色质结构，
表现出不同的基因表达活性状态。常染色质结构比较松散，DNA 局部序列暴露，基因表达处于活性状态。
异染色质结构高度致密，DNA 被组蛋白结合，染色质的基因表达活性处于阻遏状态。
（2）转录水平上的调控
该调控是最主要的基因调控方式。转录调控是指以DNA 为模板合成RNA 的调控，所有的细胞都具有大量
序列特异的DNA 结合蛋白，这些蛋白能准确地识别并结合到特异的DNA 序列，在转录水平上起着开关的
作用。该调控重点是在特定组织或细胞中、在特定的生长发育阶段、在特定的机体内外条件下，选择特定
基因进行转录表达。
（3）转录后水平上的调控
转录后调控，这是指基因转录起始后对转录产物进行的一系列修饰、加工等调控行为，主要包括提前终止
转录过程，对mRNA 前体进行加工剪切，mRNA 通过核孔和在细胞质内定位等。
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（4）翻译水平上的调控
这是基因表达调控的重要环节。翻译的速率和细胞生长的速度之间是密切协调的。在肽链合成的起始、延
伸和终止三个阶段中，对翻译起始速率的调控是最重要的，而在翻译的延伸和终止阶段也存在着调控因素。
（5）翻译后水平的调控(蛋白质活性的调节)
该调控主要是控制多肽链的加工和折叠，以产生不同功能活性的蛋白质。来自mRNA 的遗传信息翻译成蛋
白质后，这些蛋白质如何活化并发挥其生物学功能，涉及蛋白质合成后的加工问题。翻译后的加工实际上
也具有对基因表达的调控作用。蛋白质的定向与分拣应该是准确无误的，否则细胞的正常生理功能将会出
现异常。
1．（2024·广东·三模）在遗传物质的探究过程中，科学家共同推动了科学的发展。下列叙述错误的是（
）
A．格里菲斯的重要贡献是提出了转化因子的概念
B．艾弗里的肺炎双球菌的转化实验使用了减法原理控制自变量
C．肺炎链球菌和噬菌体作为实验材料具有细胞结构简单的优点
D．DNA 双螺旋结构的提出为基因工程的兴起奠定了基础
2．（2024·河北·二模）遗传转化是指同源或异源的游离DNA 分子（质粒或染色体DNA）被细菌细胞摄取，
通过置换的方式整合进入细菌的基因组中，并得以表达的基因转移过程。科学家已经发现多种细菌具有遗
传转化能力，如肺炎链球菌中的R 型细菌。下列分析错误的是（ ）
A．遗传转化过程中可能发生磷酸二酯键的断裂与形成
B．经遗传转化形成的S 型细菌具有原R 型细菌全套遗传物质
C．R 型细菌的转化率与加热致死的S 型细菌DNA 分子的纯度有关
D．转化培养基中加入适量氯化钙可能会提高细菌的遗传转化能力
3．（2024·湖南·一模）根据S 型肺炎链球菌荚膜多糖的差异，将其分为S Ⅰ、S Ⅱ、S Ⅲ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（R Ⅰ、R Ⅱ、R Ⅲ），R 型也可回复突变为相应类
型的S 型（S Ⅰ、S Ⅱ、S Ⅲ）。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，冷却后加入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．肺炎链球菌的拟核DNA 有2 个游离的磷酸基团
B．若甲菌为R Ⅱ，乙菌为S Ⅲ，子代细菌为S Ⅲ和R Ⅱ，则能说明R Ⅱ是转化而来的
C．若甲菌为S Ⅲ，乙菌为R Ⅱ，子代细菌为S Ⅲ和R Ⅱ，则能说明S Ⅲ是转化而来的
D．若甲菌为S Ⅲ，乙菌为R Ⅲ，子代细菌为S Ⅲ和R Ⅲ，则能排除基因突变的可能
4．（2024·黑龙江齐齐哈尔·二模）下列对遗传物质探索历程的叙述，正确的是（ ）
A．R 型活菌与死的S 型细菌混合可转化出S 型活菌，说明遗传物质可以相互转化
B．在艾弗里细菌转化实验中，R 型细菌的遗传物质发生基因突变产生了荚膜基因
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C．T2 噬菌体利用肺炎链球菌的原料合成自身结构说明基因可以控制蛋白质的合成
D．艾弗里细菌转化实验中S 型细菌的细胞提取物的获得可能使用了乙醇和盐溶液
5．（2024·河南郑州·一模）下列关于肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的描述，正确的是（
）
A．S 型细菌与R 型细菌致病性差异的根本原因是发生了细胞分化
B．艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA 是主要的遗传物质
C．噬菌体侵染细菌实验中，保温时间长短不影响35S 标记组离心后的放射性分布
D．噬菌体侵染细菌实验中，用32P 标记的噬菌体侵染细菌后的子代噬菌体多数具有放射性
6．（2023·海南·一模）研究人员将噬菌体A 的DNA 和噬菌体B 的蛋白质外壳重组形成重组噬菌体，用重组
噬菌体、噬菌体A 和噬菌体B 对不同类型的铜绿假单胞菌（P1、P2）进行侵染。重组噬菌体和噬菌体B 对
P2 的吸附率均为90%，对P1 的吸附率均为10%；噬菌体A 对P1 的吸附率为90%，对P2 的吸附率为10%。下
列叙述正确的是（ ）
A．该实验过程中，搅拌和离心的作用相同
B．噬菌体A、B 分别主要侵染铜绿假单胞菌P1、P2
C．噬菌体对铜绿假单胞菌的吸附主要取决于其DNA 的种类
D．噬菌体侵染铜绿假单胞菌实验与肺炎链球菌体外转化实验方法相同
7．（2024·河北沧州·二模）某双链DNA 片段中共有100 对碱基，其中一条链上A 所占比例为35%，整个DNA
分子中G 所占比例为20%。下列相关叙述正确的是（ ）
A．该DNA 分子其中一条链上的A 所占比例与T 所占比例一致
B．该DNA 分子另一条链上A+G 的量在该链中所占比例为35%
C．若该DNA 分子复制3 次，则需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸280 个
D．若该DNA 发生碱基对缺失突变，则该DNA 分子中嘌呤与嘧啶的比值下降
8．（2024·贵州毕节·二模）研究小组在：“制作DNA 双螺旋结构模型”的活动中，利用下面4 种形状的卡
纸和相关的各种连接物（包括代表氢键的连接物）进行了模拟实验。下列说法正确的是（ ）
A．构建的双链DNA 中，甲与乙的数量可以相等
B．构建的单链DNA 中，乙与丙的数量一般相等
C．无论构建的是双链DNA 还是单链DNA，甲与丁的数量一定相等
D．用相同数量的4 种材料，不同小组搭建的双链DNA 的各种连接物总量一定相等
9．（2024·湖南长沙·一模）图1 为加热杀死的S 型细菌与R 型活细菌混合注射到小体内后，两种细菌的含
量变化。图2 是用DNA 测序仪测出的R 型细菌的一个DNA 分子片段上被标记一条脱氧核苷酸链的碱基排列
顺序（TGCGTATTGG）。图3 为S 型细菌的一个DNA 分子片段上被标记一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序。
下列有关说法错误的是（ ）
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A．图1 中的实线代表R 型细菌，虚线代表S 型细菌
B．CD 段细菌含量增加的原因是S 型细菌增加，破坏了小鼠的免疫系统
C．R 型细菌的此DNA 双链片段含有1 个腺嘌呤
D．S 型细菌的此DNA 分子片段碱基排列顺序为CCAGTGCGCC
10．（2024·重庆·一模）某双链DNA 分子中有p 个碱基G，其中一条链上的嘌呤碱基数量是嘧啶碱基数量的
m 倍。下列叙述正确的是（ ）
A．该DNA 分子中嘌呤碱基的数量是嘧啶碱基数量的m 倍
B．该DNA 分子中两个游离的磷酸基团都与五碳糖的3'C 原子相连
C．梅塞尔森和斯塔尔用同位素标记法证明DNA 复制的方式是半保留复制
D．该DNA 的一条链中的G 有p/2 个
11．（2024·辽宁葫芦岛·二模）下列关于DNA 结构和复制的叙述，正确的是（ ）
A．DNA 单链中有羟基和磷酸基团的末端分别称为5'端和3'端
B．DNA 分子中的碱基总数等于其内部全部基因所含的碱基数之和
C．T 噬菌体
₂
DNA 复制时和细胞DNA 复制时碱基配对的原则相同
D．DNA 分子具有特异性与磷酸和脱氧核糖交替连接形成的骨架有关
12．（2024·河南·三模）当细菌在慢生长（慢复制）时，其环形DNA 从起点开始进行正常的双向复制。当
进入快生长（快复制）时，细菌内DNA 复制到一半以上时，在模板DNA 和新合成的一半DNA 这两段DNA 的
中间同时开始复制，与此同时，已经复制了一半以上的DNA 继续完成复制过程。下列叙述错误的是（
）
A．细菌环状DNA 分子中不含游离的磷酸基团
B．营养充足时，大肠杆菌可利用快生长模式快速增殖
C．细菌快生长时其拟核DNA 上最多有4 处正在发生解螺旋
D．细菌慢生长、快生长过程都会形成蛋白质—DNA 复合体
13．（2024·湖北武汉·二模）一个基因的两种不同突变被发现后，科学家通过对野生型基因和两种突变体1
和2 的基因及其表达的蛋白质进行电泳分析，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
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A．突变体2 和野生型相比，基因发生了碱基的缺失
B．突变体1 和野生型相比，基因发生了碱基的替换
C．突变体1 与野生型相比，可能出现多个氨基酸改变
D．突变体2 与野生型相比，蛋白质翻译过程提前终止
14．（2024·黑龙江·三模）操纵元是原核细胞基因表达调控的一种结构形式，它由启动子、结构基因（编
码蛋白基因）、终止子等组成。如图表示大肠杆菌细胞中核糖体蛋白（RP）的合成及调控过程，其中序号
表示相关生理过程，mRNA 上的RBS 是核糖体结合位点。下列有关叙述正确的是（ ）
A．过程①和②的碱基配对方式完全相同
B．至少有三种RNA 参与图中RP1 的合成
C．RBS 基因转录的模板链是α 链，核糖体从mRNA 的5'端开始翻译
D．过程①中，DNA 聚合酶与启动子结合后相继驱动多个基因的转录
15．（2024·广东湛江·三模）拟南芥DNA 甲基化修饰可对盐胁迫做出应答，产生较稳定的表型改变来应对
高盐环境变化。当后代未受到胁迫时部分植株能延续这种改变，并通过减数分裂进行遗传，该现象称为
“胁迫跨代记忆”。下列分析正确的是（ ）
A．“胁迫跨代记忆”会导致基因突变
B．高盐环境下拟南芥通过DNA 甲基化改变表型
C．若长期不受盐胁迫，已甲基化拟南芥的后代均可DNA 去甲基化
D．可通过逆境锻炼激发表观遗传修饰培育新物种
16．（2024·黑龙江哈尔滨·三模）染色质由DNA 和组蛋白等物质构成，组蛋白乙酰化会调控基因的表达。
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下列有关说法不正确的是（ ）
A．由图甲可知，a 过程使组蛋白与DNA 结合的紧密程度降低，利于相关基因的转录
B．图甲中组蛋白的乙酰化属于表观遗传，a、b 过程可能发生在细胞分化的过程中
C．图乙所示过程对应图甲中过程d，c 与d 过程中碱基互补配对方式相同
D．图乙中多个结构e 沿着mRNA 由m 向n 移动，可迅速合成大量相同的蛋白质
17．（2024·湖南长沙·一模）研究表明，各种代谢因素通过操纵子comCDE 调控肺炎链球菌转化。基因comC
的表达产物为感受态刺激因子（CSP），基因comD 的蛋白产物为CSP 的受体，两者结合后可磷酸化comE 蛋
白，进而诱导comX 基因表达产生具有活性的σ 因子，调控一系列与细菌转化相关的基因表达，使细菌形
成感受态而发生转化。下列相关叙述正确的是（ ）
A．磷酸化comE 蛋白与comX 的编码区结合，促进σ 因子合成
B．用Ca2+处理肺炎链球菌，可以促进comCDE 相关基因表达
C．用高浓度CSP 处理comE 基因缺失的肺炎链球菌，该菌可发生转化
D．用高浓度σ 因子处理comE 基因缺失的肺炎链球菌，该菌可发生转化
18．（2024·湖南怀化·三模）当细胞缺乏氨基酸时，未能与氨基酸结合的空载RNA 可与核糖体结合，引发
核糖体上的RclA 利用GDP 和ATP 合成ppGpp，ppGpp 可作为信号分子促进或抑制基因的表达，过程如图所
示。下列分析错误的是（ ）
A．空载RNA 是tRNA，tRNA 在翻译过程作为原料
B．RclA 介导ppGpp 合成的反应属于吸能反应
C．ppGpp 促进rRNA 基因的表达有利于弥补氨基酸缺乏
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D．ppGpp 可从翻译水平抑制基因的表达，避免能量浪费
19．（2024·辽宁·模拟预测）鼠的灰色（A）对褐色（a）是一对相对性状，被甲基化修饰的基因不能表达。
下列相关说法正确的是（ ）
A．图示过程是由于基因突变导致配子发生改变
B．基因印记均在亲代细胞减数分裂过程中建立
C．亲代雄鼠中的A 基因可能来自其父方或母方
D．子代小鼠的表型及比例为灰色:褐色＝1:1
20．（2024·河北沧州·三模）为辅助乙型血友病（凝血因子IX 缺乏症）患者进行基因治疗，医务人员制备
了IX 基因（Ⅳ），过程如下图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A．若I 中嘧啶碱基数/嘌呤碱基数=P，则Ⅲ中该比值为1/P
B．I 为IX 基因转录出的成熟mRNA，①过程需RNA 聚合酶催化
C．Ⅱ和Ⅳ中的核糖核苷酸序列不同，碱基对间的氢键数量不相等
D．对该患者进行基因治疗时，需要考虑相关基因的表观遗传信息
21．（2024·广东珠海·三模）生活在青藏高原的生物为了适应当地生存环境，除突变基因决定外，环境和
基因相互作用同样发挥作用，此外部分基因启动子的甲基化可能抑制其表达。缺氧诱导因子（HIF）包括
a、β 两种蛋白质，HIF 信号通路被认为是高原缺氧适应的关键调控机制，这一机制参与调控一系列与红细
胞生成、血管新生、代谢调节等相关基因的表达。调节过程如图所示，最终激活下游基因转录。
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(1)据图分析，缺氧环境PHD 的活性较 ，HIF-α 稳定性 （不变/升高/下降）。研究
者发现，从平原进入青藏高原生活较长时间后，人体氧供应能力明显增强。据图分析，原因是
。
(2)HIF 信号通路的活性和稳定性也受到表观遗传的影响，有助于协调机体更好适应缺氧环境。结合图分析，
藏牦牛的HIF-α 基因启动子甲基化水平可能更 ，促红细胞生成素（EPO）的mRNA 水平更
。
(3)研究发现，表观遗传学调节机制存在DNA 甲基化修饰机制和染色体组蛋白修饰机制等。科学家为了定点
改变相关基因的表达，以提高动物对缺氧环境适应能力，对上述HIF 信号通路中某基因进行了靶向甲基化
和去甲基化修饰。还需进一步研究 （答出一点即可）。
22．（2024·辽宁沈阳·三模）玉米属于雌雄同株异花植物。玉米的雄性育性受两对等位基因M/m 和R/r 的
控制，基因Ｒ控制合成的蛋白R 能够影响花粉母细胞同源染色体的联会，如果花粉母细胞蛋白R 缺失或减
少时，就不能产生正常的精子，从而导致雄性不育。基因Ｍ的表达产物会影响蛋白R 的合成。实验人员选
择一株纯合的雄性可育的玉米和一株纯合的雄性不育的玉米进行杂交，F1全表现为雄性可育，F1自交，F2
中雄性可育：雄性不育=10：6。回答以下问题：
(1)两对等位基因M/m 和R/r 遗传时遵循的遗传定律是 ，F1的基因型是 。
(2)进一步研究发现，基因型为mmRR 的玉米表现为雄性可育，而基因型为mmRr 的玉米表现为雄性不育，推
测其原因可能是 ；但基因型为MMRr 和MmRr 的玉米都表现为雄性可育，请推测基因M 和基因R 的关系：
。
(3)为探究基因R/r 的作用机制，研究者用不同引物分别对P1（mmRR）、P2（mmRr）和P3（mmrr）玉米的
基因R/r 进行PCR 扩增后电泳检测，并对细胞中基因R/r 的转录产物的量进行测定，结果如图1 和图2 所
示，M 为标准参照物。
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①研究者利用PCR 技术扩增基因R 和基因r 时选择了不同的引物，这是因为 。
②结合图1 和图2 分析，R 基因突变为r 基因时发生了碱基对的 。研究者发现P3 玉米细胞中没有相应
的转录产物与RNA 聚合酶不能发挥作用有关。根据以上信息推测，P3 玉米细胞中没有相应的转录产物的原
因是 。
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