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专题11 基因的本质与表达
目录
1.命题趋势：明考情知方向
2.重难诠释：知重难、攻薄弱（核心背记+长难句作答）
3.创新情境练：知情境、练突破（10min 限时练)
4.限时提升练：综合能力提升（30min 限时练）
考点
三年考情分析
2025 考向预测
DNA 的结构和
功能
2024·贵州卷，5；2024·湖南卷，5；
2024·黑吉辽卷，9；2024·广东卷，10；
2024·甘肃卷，6；2024·安徽卷，11；
2024·河北卷，3；
2023·山东卷，7；2023·海南卷，11；
2023·天津卷，6；2023·河北卷，7；
2023·福建卷，7；2023·广东卷，17；
2023·辽宁卷，18；2023·浙江6 月选考，
16；2022·辽宁卷，16；
1.考点预测：基于教材的肺炎链球菌体
内、体外转化实验，考查转化因子的
本质、DNA 复制、转录及翻译等。还
有DNA 复制错误、转录错误及翻译
异常。另外，基于基因甲基化和去甲
基化的表观遗传也有所涉猎，需引起
注意。
2.考法预测：选择题通常从DNA 复
制、转录和翻译情境中择其一进行考
查。在非选择题的小问 中有时会嵌入
上述情境，一般不会命制单一考查中
心法则的大题。设置复制、转录和翻
译异常 情境能更好地考查结构与功能
观。
DNA 复制、转
录和翻译
表观遗传现象
重难点核心背记
1．肺炎链球菌的转化实验
(1)格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验的结论：已经加热致死的S 型细菌中含有促使R 型细菌转化为S 型
活细菌的“转化因子”。
(2)艾弗里等人的肺炎链球菌体外转化实验的设计思路：每个实验组特异性地去除了某种物质。该实验证明
了DNA 是遗传物质，而蛋白质等其他物质不是遗传物质。
(3)肺炎链球菌转化的实质
①加热致死的S 型细菌，其蛋白质变性失活，DNA 在加热过程中，双螺旋解开，氢键断裂，但缓慢冷却时，
1
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其结构可恢复。
②转化的实质是S 型细菌的DNA 片段整合到了R 型细菌的DNA 中，即实现了基因重组。
③一般情况下，转化率很低，形成的S 型细菌很少，转化后形成的S 型细菌可以遗传下去，并快速繁殖形
成大量的S 型细菌，说明S 型细菌的DNA 是遗传物质。
2．噬菌体侵染细菌的实验
(1)实验步骤：标记大肠杆菌→标记T2 噬菌体→侵染未被标记的大肠杆菌→搅拌、离心→检测放射性。
(2)搅拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。
(3)离心的目的：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。
(4)实验结果与分析
分组
结果
结果分析
对比实
验(相互
对照)
32P 标记的噬菌
体＋细菌
上清液中几乎无放射性，放射性
同位素主要分布在沉淀物中
32P 标记的DNA 进入了细菌体
内
35S 标记的噬菌
体＋细菌
沉淀物中几乎无放射性，放射性
同位素主要分布在上清液中
35S 标记的蛋白质外壳未进入细
菌体内
(5)实验结论：DNA 是遗传物质。
3．DNA 分子的结构
(1)DNA 分子的结构特点
DNA
①
由两条反向平行的脱氧核苷酸链构成。
DNA
②
中的磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。
③两条链上的碱基通过氢键以碱基互补配对方式连接，A—T 碱基对之间通过2 个氢键连接，C—G 碱基对
之间通过3 个氢键连接。
(2)DNA 分子的特点：多样性、特异性和稳定性。
4．DNA 分子复制的5 个常考点
(1)复制时间(核DNA)：细胞分裂前的间期。
(2)复制场所：真核生物的细胞核、线粒体和叶绿体；原核生物的拟核和细胞质。
(3)复制条件：模板——双链DNA 分子的两条链，原料——4 种游离的脱氧核苷酸，酶——解旋酶和DNA
聚合酶，能量。
(4)复制特点：边解旋边复制，半保留复制。
(5)DNA 准确复制的原因
DNA 具有独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；碱基互补配对原则，保证了复制能准确地进行。
(6)复制意义：保持了遗传信息的连续性。
5．遗传信息的表达——转录和翻译
(1)转录：以DNA 的一条链为模板，通过碱基互补配对原则形成RNA 的过程。
①场所——细胞核(主要)。②模板——DNA 的一条链。③酶——RNA 聚合酶(不需要解旋酶)。④原料——
2
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4 种核糖核苷酸。
(2)翻译：在核糖体上以mRNA 为模板，以tRNA 为运载工具合成具有一定氨基酸顺序的多肽链的过程。
①场所——核糖体。②模板——mRNA。③原料——细胞中游离的21 种氨基酸。④运输工具——tRNA。
(3)中心法则
注：箭头代表遗传信息的流动方向。
(4)基因与性状的关系
①基因控制性状的途径
途径一：基因――→蛋白质的结构―――→生物体的性状。如囊性纤维化、镰状细胞贫血。
途径二：基因――→酶的合成――→代谢过程―――→生物体的性状。如豌豆的圆粒与皱粒、人类的白化病。
②细胞分化
同一生物个体内不同的细胞中，基因都是相同的，但mRNA 却不完全相同，原因是基因的选择性表达。
③表观遗传：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。
a．表观遗传的类型：DNA 发生甲基化修饰；构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰。
b．表观遗传的特点：可遗传、不变性、可逆性。
c．理解表观遗传应注意的三个问题：第一、表观遗传不遵循孟德尔遗传规律；第二、表观遗传可以通过
有丝分裂和减数分裂传递被修饰的基因；第三、表观遗传一般是影响基因的转录过程，进而影响蛋白质的
合成。
④基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系。有的性状是由一对基因控制的，有的性状是由多对基
因共同控制的(如人的身高)，有时单个基因可影响多种性状。
⑤性状并非完全取决于基因。生物体的性状从根本上由基因决定，同时还受环境条件的影响，因此性状是
基因和环境共同作用的结果，即表型＝基因型＋环境条件。
⑥基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，所形成的复杂网络精细地调控
着生物体的性状。
（建议用时：10 分钟）
创新情境 联系生活
1．（miRNAx 相关）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。
P 蛋白具有抑制细胞凋亡的作用，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
如图所示。下列叙述正确的是（ ）
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A．miRNA 是由P 基因mRNA 逆转录而来
B．减少细胞内circRNA 的含量则凋亡的细胞会增加
C．circRNA 与miRNA 的碱基互补配对形式与DNA 转录过程相同
D．circRNA 与P 基因mRNA 可以碱基配对形成复合物
【答案】B
【分析】基因的表达：①转录：以DNA 为模板，通过碱基互补配对原则，在RNA 聚合酶的作用下合成
mRNA；②翻译：以mRNA 为模板，在核糖体的参与和酶的催化作用下，合成多肽链。
【详解】A、miRNA 也是由DNA 转录后加工而来，A 错误；
B、减少细胞内circRNA 的含量，可减少miRNA 与之结合，使miRNA 更多的与P 基因的mRNA 结合，从
而降低mRNA 的翻译水平，则表达出的P 蛋白减少，P 蛋白具有抑制细胞凋亡的作用，凋亡的细胞会增加，
B 正确；
C、circRNA 与miRNA 的碱基互补配对形式有A-U、U-A、C-G、G-C，基因的转录过程的碱基互补配对形
式有A-U、T-A、C-G、G-C，C 错误；
D、circRNA 与miRNA 可以碱基配对形成复合物，D 错误。
故选B。
2．（甲基化相关）m6A 是发生在RNA 腺嘌呤碱基第6 位氮原子上的甲基化，也是哺乳动物mRNA 最为普
遍的修饰之一。最近研究表明mRNA 的m6A 甲基化修饰与非酒精性脂肝性肝病的形成存在密切联系，其
调控机制如图所示，最终导致肝细胞内脂滴不能通过自噬溶酶体途径降解而患病。已知m6A 修饰导致的基
因表达和表型变化是可遗传的。下列相关叙述错误的是（ ）
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A．RNA 的m6A 甲基化修饰属于表观遗传的调控机制
B．正常肝细胞中RUBICON 蛋白含量更高
C．过度积累的脂肪是导致非酒精性脂肝性肝病的直接原因
D．抑制METTL3 的合成可以作为治疗该肝病的思路
【答案】B
【分析】DNA 甲基化为DNA 化学修饰的一种形式，能够在不改变DNA 序列的前提下，改变遗传表现。
DNA 甲基化能引起染色质结构、DNA 构象、DNA 稳定性及DNA 与蛋白质相互作用方式的改变，从而控
制基因表达。
【详解】A、根据表观遗传定义：生物体基因碱基序列不变，但基因表达和表型发生可遗传变化。结合题
干信息可知，m6A 修饰导致的基因表达和表型变化是可遗传的，且由图可知DNA 并未发生变化，属于表
观遗传，A 正确；
BCD、由图可推知该病的患病机制为：METTL3 的作用下，RubiconmRNA 的甲基化修饰升高，YTHDF1
与m6A 结合，提高了RubiconmRNA 的稳定性，RUBICON 表达量增高，抑制自噬溶酶体形成，导致肝细
胞内脂滴不能通过自噬溶酶体途径降解，加重脂滴在肝细胞内堆积，B 错误，C、D 正确。
故选B。
3．有研究表明：一个环状的线粒体DNA（mtDNA）自身编码的7sRNA 可以特异性结合到线粒体转录酶
上，诱导其构象发生变化，从而抑制mtDNA 的基因表达。下列叙述错误的是（ ）
A．线粒体内mDNA 的每个脱氧核糖均与两个磷酸基团连接
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B．mtDNA 在线粒体内表达时需要解旋酶的参与
C．mtDNA 编码7sRNA 时需要以核糖核苷酸为原料
D．推测7sRNA 的合成可能有利于维持mtDNA 的基因表达的稳态
【答案】B
【分析】合成RNA 的原料是核糖核苷酸；以DNA 的一条链为模板合成RNA 的过程为转录。
【详解】A、线粒体内mDNA 是环状的，所以线粒体内mDNA 的每个脱氧核糖均与两个磷酸基团连接，A
正确；
B、mtDNA 在线粒体内表达时需要RNA 聚合酶的参与，B 错误；
C、7sRNA 的合成原料为核糖核苷酸，故mtDNA 编码7sRNA 时需要以核糖核苷酸为原料，C 正确；
D、分析题意，一个环状的线粒体DNA（mtDNA）自身编码的7sRNA 可以特异性结合到线粒体转录酶上，
诱导其构象发生变化，从而抑制mtDNA 的基因表达，由此推测7sRNA 的合成可能有利于维持mtDNA 的
基因表达的稳态，D 正确。
故选B。
4．（X 失活中心）雌猫在胚胎发育早期，胚胎细胞中的1 条X 染色体会随机失活，只有1 条X 染色体保
留活性，相关的分子机制如图所示，Xist 和Tsix 表示相关基因。失活的X 染色体由其上的某个点开始往两
头产生皱缩，直到染色体的末端，这个开始产生皱缩的点被称为“X 失活中心”。人类同样具有上述X 染
色体失活的分子机制。下列叙述错误的是（ ）
A．随机失活的X 染色体碱基序列没有发生改变
B．随机失活的X 染色体来源于雌性或雄性亲本
C．XistRNA 吸引的失活因子可能使DNA 甲基化或使组蛋白乙酰化
D．推测Xist 基因与Tsix 基因都转录时，X 染色体保留活性
【答案】C
【分析】分析题图：X 染色体失活中心的Xist 基因转录出XistRNA 后，XistRNA 包裹X 染色体并吸引失活
因子的集聚，从而导致X 染色体失活。
【详解】A、随机失活的X 染色体不会改变其基因的碱基序列，只是基因的表达受到了抑制，A 正确；
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B、分析题意，雌猫在胚胎发育早期，胚胎细胞中的1 条X 染色体会随机失活，只有1 条X 染色体保留活
性，由此可知，随机失活的X 染色体来源于雌性或雄性亲本，B 正确；
C、XistRNA 吸引的失活因子可能通过使DNA 甲基化或使组蛋白去乙酰化实现X 染色体失活， C 错误；
D、X 染色体上Xist 基因与Tsix 基因都表达时，Tsix 序列形成的RNA 与XistRNA 形成双链RNA，使得
XistRNA 无法包裹X 染色体，使X 染色体保留活性，D 正确。
故选C。
（建议用时：30 分钟）
一、单选题
1．（2024·天津·高考真题）实验中常根据菌落外表特征鉴别微生物，进而对实验结果做出判断，下列实验
不是根据菌落外表特征做出判断的是（ ）
A．艾弗里证明肺炎链球菌的转化因子是DNA
B．判断分离酵母菌的固体培养基是否被毛霉污染
C．利用浸有抗生素的滤纸片筛选大肠杆菌中耐药性强的菌株
D．判断在尿素为唯一氮源的培养基上生长的尿素降解菌是否有不同种类
【答案】C
【分析】1、在艾弗里证明遗传物质是DNA 的实验中，艾弗里将S 型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分
离开，单独的、直接的观察它们各自的作用。另外还增加了一组对照实验，即DNA 酶和S 型活菌中提取
的DNA 与R 型菌混合培养。
2、培养酵母菌时，在接种前需要检测培养基是否被污染．对于固体培养基应采用的检测方法是将未接种
的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间，观察培养基上是否有菌落产生。
3、抗生素消灭细菌的原理是抑制细菌细胞壁的合成、与细胞膜相互作用、干扰蛋白质的合成以及抑制核
酸的复制和转录等。利用浸有抗生素的滤纸片筛选大肠杆菌中耐药性强的菌株可从抑菌圈边缘菌落挑取大
肠杆菌，可能获得目的菌株。
4、将一定稀释度的样品接种在以尿素为唯一氮源的培养基上，并在适宜的条件下培养。分解尿素的微生
物能在该培养基上生长繁殖，而不能利用尿素的微生物不能生长繁殖，这是因为只有能够分解尿素的微生
物能够产生脲酶，从中获取氮源。
【详解】A、艾弗里将S 型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开，单独的、直接的观察它们各自的作
用进行对比，R 型肺炎双球菌没有荚膜（菌落表面粗糙），S 型肺炎双球菌有荚膜（菌落表面光滑），该
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实验是通过观察培养基上形成的不同菌落特征，来判断转化是否成功的，A 不符合题意;
B、毛霉属于多细胞的真菌，由细胞形成菌丝，可根据毛霉的形态判定固体培养基是否是被毛霉污染了，B
不符合题意;
C、抗生素可消灭细菌，利用浸有抗生素的滤纸片筛选大肠杆菌中耐药性强的菌株是从抑菌圈边缘菌落挑
取大肠杆菌来获得目的菌株，没有依靠菌落外表形态特征做出判断，C 符合题意;
D、不同尿素降解菌降解尿素的能力不同，因此在分离出的以尿素为唯一氮源的尿素降解菌后，若要验证
其中是否有不同种类降解菌，可在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，接种并培养初步筛选的
菌种，若根据菌落周围出现红色环带的大小判定其种类，D 不符合题意。
故选C。
2．（2024·天津·高考真题）环境因素可通过下图所示途径影响生物性状。有关叙述错误的是（ ）
A．①可引起DNA 的碱基序列改变
B．②可调节③水平的高低
C．②引起的变异不能为生物进化提供原材料
D．④可引起蛋白质结构或功能的改变
【答案】C
【分析】基因与性状的关系：（1）基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状，细胞内的基因表达与否
以及表达水平的高低都是受到调控的；（2）基因与性状的关系并不是简单的一一对应关系：①一个性状
可以受多个基因的影响；②一个基因也可以影响多个性状；③生物体的性状也不完全是由基因决定的，环
境对性状也有着重要影响。
【详解】A、①诱变可引起DNA 的碱基序列改变，产生新基因，A 正确；
B、②甲基化修饰DNA 的启动子，RNA 聚合酶不能结合在启动子，使③转录过程无法进行，故②可调节
③水平的高低，B 正确；
C、②引起的变异为DNA 甲基化，属于表观遗传，是可遗传变异，能为生物进化提供原材料，C 错误；
D、④环境因素如温度、pH 可影响蛋白质空间结构，结构决定功能，功能也会随之改变，D 正确。
故选C。
3．（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
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板链序列为（ ）
A．5'-TTG-3'
B．5'-ATT-3'
C．5'-GTT-3'
D．5'-TTA-3'
【答案】A
【分析】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。
【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。
故选A。
4．（2024·海南·高考真题）某种鸟的卵黄蛋白原基因的启动子部分区域存在甲基化修饰。成熟雌鸟产生的
雌激素可将此甲基化去除，雄鸟因缺乏雌激素仍保持高度甲基化。下列有关叙述正确的是（ ）
A．卵黄蛋白原基因在成熟雌鸟中可以表达，在雄鸟中表达受到抑制
B．卵黄蛋白原基因转录出的mRNA 中，含有甲基化区域序列的互补序列
C．该种雌鸟和雄鸟交配产生的雌雄后代发育成熟后，体内均无卵黄蛋白原
D．卵黄蛋白原基因的乙酰化和甲基化均可产生表观遗传现象
【答案】A
【分析】表观遗传是指DNA 序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变
化而表现型却发生了改变，如DNA 的甲基化，甲基化的基因不能与RNA 聚合酶结合，故无法进行转录产
生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。
【详解】A、启动子是RNA 聚合酶识别与结合的位点 ，用于驱动基因的转录，分析题意可知，某种鸟的
卵黄蛋白原基因的启动子部分区域存在甲基化修饰，成熟雌鸟产生的雌激素可将此甲基化去除，雄鸟因缺
乏雌激素仍保持高度甲基化，卵黄蛋白原基因在成熟雌鸟中可以表达，在雄鸟中表达受到抑制，A 正确；
B、启动子是RNA 聚合酶识别与结合的位点 ，用于驱动基因的转录，甲基化的DNA 无法转录，不能形成
mRNA，B 错误；
C、该种雌鸟和雄鸟交配产生的雌雄后代发育成熟后，卵黄蛋白原基因在成熟雌鸟中可以表达，成熟雌鸟
中有卵黄蛋白原，C 错误；
D、除了DNA 的甲基化，组蛋白的甲基化和乙酰化（而非基因乙酰化）修饰也可产生表观遗传现象，D 错
误。
故选A。
5．（2024·江苏·高考真题）图示果蝇细胞中基因沉默蛋白（PcG）的缺失，引起染色质结构变化，导致细
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胞增殖失控形成肿瘤。下列相关叙述错误的是（ ）
A．PcG 使组蛋白甲基化和染色质凝集，抑制了基因表达
B．细胞增殖失控可由基因突变引起，也可由染色质结构变化引起
C．DNA 和组蛋白的甲基化修饰都能影响细胞中基因的转录
D．图示染色质结构变化也是原核细胞表观遗传调控的一种机制
【答案】D
【分析】表观遗传是指DNA 序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而
表现型却发生了改变,如DNA 的甲基化,甲基化的基因不能与RNA 聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,
也就无法进行翻译,最终无法合成相应蛋白,从而抑制了基因的表达。
【详解】A、PcG 使组蛋白甲基化和染色质凝集，影响RNA 聚合酶与DNA 分子的结合，抑制了基因表达，
A 正确；
B、细胞增殖失控可由基因突变（如原癌基因和抑癌基因发生突变）引起；根据题意“基因沉默蛋白
（PcG）的缺失，引起染色质结构变化，导致细胞增殖失控形成肿瘤”可知，也可由染色质结构变化引起，
B 正确；
C、DNA 和组蛋白的甲基化修饰属于表观遗传，都能影响细胞中基因的转录，C 正确；
D、原核细胞没有染色质，D 错误。
故选D。
6．（2024·江苏·高考真题）治疗恶性黑色素瘤的药物DIC 是一种嘌呤类生物合成的前体，能干扰嘌呤的合
成。下列相关叙述错误的是（ ）
A．嘌呤是细胞合成DNA 和RNA 的原料
B．DIC 可抑制细胞增殖使其停滞在细胞分裂间期
C．细胞中蛋白质的合成不会受DIC 的影响
D．采用靶向输送DIC 可降低对患者的副作用
【答案】C
【分析】DIC 能干扰嘌呤的合成，而嘌呤是合成核酸的原料，细胞分裂间期细胞进行DNA 的复制和蛋白
质的合成。
【详解】A、DNA 和RNA 都含有腺嘌呤和鸟嘌呤，所以是嘌呤细胞合成DNA 和RNA 的原料，A 正确；
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B、细胞增殖间期，进行DNA 的复制，DIC 能干扰嘌呤的合成，从而阻止DNA 的复制，使其停滞在细胞
分裂间期，B 正确；
C、DIC 能干扰嘌呤的合成，阻止RNA 的合成，因此会影响细胞中蛋白质的合成，C 错误；
D、采用靶向输送DIC 避免对其他正常细胞造成干扰，可降低对患者的副作用。D 正确。
故选C。
7．（2024·重庆·高考真题）某种海鱼鳃细胞的NKA 酶是一种载体蛋白，负责将细胞内的Na+转运到血液中，
为研究NKA 与Na+浓度的关系，研究小组将若干海鱼放在低于海水盐度的盐水中，按时间点分组取样检测，
部分结果见下表。结合数据分析，下列叙述错误的是（ ）
时间
（h）
Na+浓度（单位略）
NKA 表达（相对值）
NKA 酶的相对活性
血液
鳃细胞
mRNA
蛋白质
0
320
15
1.0
1.0
1.0
0.5
290
15
1.5
1.0
0.8
3
220
15
0.6
1.0
0.6
6
180
15
0.4
0.4
0.4
12
180
15
0.2
0.2
0.4
A．NKAmRNA 和蛋白质表达趋势不一致是NKA 基因中甲基化导致的
B．本实验中时间变化不是影响NKA 基因转录变化的直接因素
C．NKA 酶在维持海鱼鳃细胞内渗透压平衡时需要直接消耗ATP
D．与0h 组相比，表中其他时间点的海鱼红细胞体积会增大
【答案】A
【分析】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，叫做表观遗传。
【详解】A、NKAmRNA 和蛋白质表达趋势之所以不一致，可能与NKA 基因的转录和翻译不是同步的有
关，而不是由NKA 基因中甲基化导致的，A 错误；
B、依据题干信息，NKA 酶是一种载体蛋白，负责将海鱼鳃细胞内的Na+转运到血液中，将海鱼放在低于
海水盐度的盐水中，随着时间的延长，血液中的Na+浓度逐渐降低，说明NKA 酶参与向外转运的Na+减少，
由此可推知，时间变化不是影响NKA 基因转录变化的直接因素，B 正确；
C、NKA 酶介导的运输是一种主动运输，在维持海鱼鳃细胞内渗透压平衡时需要直接消耗ATP，C 正确；
D、与0h 组相比，其他时间点的血液Na+浓度降低，与红细胞内的渗透压相比较，浓度差减小，细胞会吸
水，体积会增大，D 正确。
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故选A。
8．（2024·贵州·高考真题）如图是某基因编码区部分碱基序列，在体内其指导合成肽链的氨基酸序列为：
甲硫氨酸-组氨酸-脯氨酸-赖氨酸……下列叙述正确的是（ ）
注：AUG（起始密码子）：甲硫氨酸 CAU、CAC：组氨酸 CCU：脯氨酸 AAG：赖氨酸 UCC：
丝氨酸 UAA（终止密码子）
A．①链是转录的模板链，其左侧是5'端，右侧是3'端
B．若在①链5～6 号碱基间插入一个碱基G，合成的肽链变长
C．若在①链1 号碱基前插入一个碱基G，合成的肽链不变
D．碱基序列不同的mRNA 翻译得到的肽链不可能相同
【答案】C
【分析】转录是以DNA 的一条链为模板，合成RNA 的过程。
【详解】A、转录是以DNA 的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成RNA 的过程，由于起始密码子
是AUG，故①链是转录的模板链，转录时模板链读取的方向是3'→5'，即左侧是3'端，右侧是5'端，A 错
误；
B、在①链5～6 号碱基间插入一个碱基G，将会导致终止密码子提前出现，故合成的肽链变短，B 错误；
C、若在①链1 号碱基前插入一个碱基G，在起始密码子之前加了一个碱基，不影响起始密码子和终止密
码子之间的序列，故合成的肽链不变，C 正确；
D、由于mRNA 是翻译模板，但由于密码子的简并性，故碱基序列不同的mRNA 翻译得到的肽链也可能相
同，D 错误。
故选C。
9．（2024·贵州·高考真题）大鼠脑垂体瘤细胞可分化成细胞Ⅰ和细胞Ⅱ两种类型，仅细胞Ⅰ能合成催乳素。
细胞Ⅰ和细胞Ⅱ中催乳素合成基因的碱基序列相同，但细胞Ⅱ中该基因多个碱基被甲基化。细胞Ⅱ经氮胞
苷处理后，再培养可合成催乳素。下列叙述错误的是（ ）
A．甲基化可以抑制催乳素合成基因的转录
B．氮胞苷可去除催乳素合成基因的甲基化
C．处理后细胞Ⅱ的子代细胞能合成催乳素
D．该基因甲基化不能用于细胞类型的区分
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【答案】D
【分析】表观遗传是指DNA 序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变
化而表现型却发生了改变，如DNA 的甲基化，甲基化的基因不能与RNA 聚合酶结合，故无法进行转录产
生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。
【详解】A、由题意可知，细胞Ⅰ和细胞Ⅱ中催乳素合成基因的碱基序列相同，但细胞Ⅱ中该基因多个碱
基被甲基化，导致仅细胞Ⅰ能合成催乳素，说明甲基化可以抑制催乳素合成基因的转录，A 正确；
B、细胞Ⅱ经氮胞苷处理后，再培养可合成催乳素，说明氮胞苷可去除催乳素合成基因的甲基化，B 正确；
C、甲基化可以遗传，同理，细胞Ⅱ经氮胞苷处理后，再培养可合成催乳素，这一特性也可遗传，所以处
理后细胞Ⅱ的子代细胞能合成催乳素，C 正确；
D、题中细胞Ⅰ和细胞Ⅱ两种类型就是按基因是否甲基化划分的，D 错误。
故选D。
10．（2024·北京·高考真题）科学家证明“尼安德特人”是现代人的近亲，依据的是DNA 的（ ）
A．元素组成
B．核苷酸种类
C．碱基序列
D．空间结构
【答案】C
【分析】DNA 分子的多样性主要表现为构成DNA 分子的四种脱氧核苷酸的排列顺序千变万化；特异性主
要表现为每个DNA 分子都有特定的碱基序列。
【详解】A、DNA 的元素组成都是C、H、O、N、P，A 不符合题意；
B、DNA 分子的核苷酸种类只有4 种，B 不符合题意；
C、每种DNA 的碱基序列不同，“尼安德特人”与现代人的DNA 碱基序列有相似部分，证明“尼安德特
人”与现代人是近亲，C 符合题意；
D、DNA 的空间结构都是规则的双螺旋结构，D 不符合题意。
故选C。
11．（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（
）
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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
【分析】由题干信息可知，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，而糖原合成的中间代谢产物UDPG 抑制S1 蛋白水解酶的活性，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。
【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，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，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，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。
故选C。
12．（2024·湖南·高考真题）我国科学家成功用噬菌体治疗方法治愈了耐药性细菌引起的顽固性尿路感染。
下列叙述错误的是（ ）
A．运用噬菌体治疗时，噬菌体特异性侵染病原菌
B．宿主菌经噬菌体侵染后，基因定向突变的几率变大
C．噬菌体和细菌在自然界长期的生存斗争中协同进化
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D．噬菌体繁殖消耗宿主菌的核苷酸、氨基酸和能量等
【答案】B
【分析】噬菌体是一种细菌病毒，噬菌体侵染细菌后，会利用宿主细胞核苷酸、氨基酸和能量等来维持自
身的生命活动。
【详解】A、噬菌体是一种特异性侵染细菌的病毒，运用噬菌体治疗时，噬菌体特异性侵染病原菌，A 正
确；
B、基因突变具有不定向性，B 错误；
C、噬菌体和细菌在自然界长期的生存斗争中协同进化，C 正确；
D、噬菌体作为病毒，侵染细菌后利用宿主细胞的核苷酸、氨基酸和能量等来维持自身的生命活动，D 正
确。
故选B。
二、非选择题
13．（24-25 高三上·江西·阶段练习）2024 年10 月7 日，两位科学家因在微RNA（miRNA）领域的突破性
贡献获得2024 年诺贝尔生理学或医学奖。miRNA 是细胞内一种单链非编码小分子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P 基因mRNA 结
合，从而提高P 基因mRNA 的翻译水平，其调控机制如图1。P 基因内部和周围的DNA 片段情况如图2，
距离以千碱基对（kb）表示，未按比例画出，基因长度共6．6kb，根据相应的位点和特点将其划分a～g
共7 个区间，转录直接生成的mRNA 中d 区间所对应的区域会被加工切除成为成熟的mRNA。回答下列问
题：
(1)根据图1 分析，circRNA （填“有”或“没有”）与P 基因的mRNA 相同的核苷酸序列。
(2)根据图2 分析，①P 基因转录的初始mRNA 的长度；②P 基因转录的成熟的mRNA 的长度；③基因的
长度，则三者长度的关系是 （用序号和“＞”表示）。
(3)P 基因的启动子区发生DNA 甲基化或发生碱基改变都可导致P 蛋白无法合成，请从基因表达的角度对其
解释： 。
(4)某科研团队研发了一种新型药物，该药物能 （填“增加”或“降低”）细胞内circRNA 的含量，
从而减少细胞凋亡。请以培养幼龄小鼠体细胞为实验手段（该药物的用量、测量细胞凋亡率和细胞内
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circRNA 的含量的方法，都不做具体要求），设计实验进行验证该新型药物具有上述药效，请简要写出实
验思路和预期结果。 。
【答案】(1)有
(2)③＞①＞②
(3)P 基因的启动子区发生DNA 甲基化或发生碱基改变可导致RNA 聚合酶无法识别和结合启动子，使P 基
因转录沉默（无法转录），从而导致P 蛋白无法合成
(4) 增加 实验思路：将幼龄小鼠体细胞随机均等分为A、B 两组，A 组添加一定量的新型药物，
B 组加等量的生理盐水，在相同且适宜的环境条件下培养相同时间后，测量并记录各组细胞凋亡率和细胞
内circRNA 的含量
【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）circRNA 是细胞内一种闭合环状RNA，根据图示，其部分序列可与miRNA 结合，而
miRNA 与P 基因mRNA 部分结合，因此circRNA 有与P 基因的mRNA 相同的核苷酸序列。
（2）根据图示，转录起点在起始密码子对应位点的前面，转录终点在终止密码子对应位点后面，结合题
意“转录直接生成的mRNA 中d 区间所对应的区域会被加工切除成为成熟的mRNA”，因此可知P 基因转
录的初始mRNA 的长度大于P 基因转录的成熟的mRNA 的长度，而P 基因的长度大于①P 基因转录的初始
mRNA 的长度和②P 基因转录的成熟的mRNA 的长度；因此三者长度的关系是③＞①＞②。
（3）P 基因的启动子区发生DNA 甲基化或发生碱基改变可导致RNA 聚合酶无法识别和结合启动子，使P
基因转录沉默（无法转录），从而导致P 蛋白无法合成。
（4）根据图示，circRNA 可靶向结合 miRNA，促进P 基因mRNA 翻译出P 蛋白，抑制细胞凋亡，故可通
过增加细胞内circRNA 的含量，抑制细胞凋亡。实验目的是验证增加细胞内circRNA 的含量的新型药物的
药效，因此实验思路为将幼龄小鼠体细胞随机均等分为A、B 两组，A 组添加一定量的新型药物，B 组加
等量的生理盐水，在相同且适宜的环境条件下培养相同时间后，测量并记录各组细胞凋亡率和细胞内
circRNA 的含量。
14．（2024·新疆·一模）单链RNA 病毒分为（+）RNA 病毒和（-）RNA 病毒。（+）RNA 可以直接作为
翻译的模板，而（-）RNA 则需要先复制形成互补的（+）RNA 才能进行翻译，如图为丙型肝炎病毒的增
殖过程；①~⑦表示相应生理过程，请回答下列问题。
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(1)丙型肝炎病毒属于 RNA 病毒，该病毒侵入宿主细胞后，⑤过程通常是在③过程之 （填
“前”或“后”）发生。
(2)
~
①⑦过程发生碱基配对的过程有 ，它们的配对方式 （填“完全相同”或“不完全相
同”）。④消耗的尿嘧啶核糖核苷酸的数目与⑤消耗的 相同。
(3)用³⁵ S 标记离体的肝脏细胞，然后用不含任何标记的丙型肝炎病毒去感染这些细胞，假设肝脏细胞没有
裂解，那么最后检测到 （填“沉淀”“上清液”或“沉淀和上清液”）存在放射性。
【答案】(1) （+） 后
(2)
③④⑤⑥
完全相同 腺嘌呤核糖核苷酸
(3)沉淀
【分析】①过程为病毒侵入宿主细胞，②过程为病毒的RNA 注入宿主细胞，③过程是以+RNA 为模板翻译
形成RNA 复制酶，④过程是+RNA 为模板复制形成-RNA， ⑤过程是以-RNA 为模板复制形成+RNA，⑥
过程是翻译形成该病毒的结构蛋白，⑦过程是结构蛋白和+RNA 组装形成子代病毒。
【详解】（1）据图，丙型肝炎病毒（+）RNA 直接作为翻译的模板，故属于（+）RNA 病毒，宿主细胞无
RNA 复制酶，因此丙型肝炎病毒进行⑤RNA 复制之前必须经③过程合成RNA 复制酶才行，即⑤过程通常
是在③过程之后发生。
（2）①~⑦过程发生碱基配对的过程有③④⑤⑥，其中③⑥为翻译过程，有mRNA 和tRNA 配对，④⑤为
RNA 复制，也是模板RNA 与产物RNA 配对，故它们的配对方式完全相同，④⑤产物互补，④消耗的尿嘧
啶核糖核苷酸的数目与⑤消耗的腺嘌呤核糖核苷酸相同。
（3）用
35S 标记离体的肝脏细胞，然后用不含任何标记的丙型肝炎病毒去感染这些细胞，子代病毒和肝脏
细胞的蛋白质均被标记，而肝脏细胞未裂解，所以在沉淀中有放射性。
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