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专题七 遗传的分子基础
考点一 肺炎链球菌转化实验的分析
1．格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验（原核生物）
提醒：（1）仅能证明S 型细菌中含有某种“转化因子”，但转化因子的本质不清楚
（2）发生转化的只是少部分R 型细菌
（3）加热杀死的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，其结构可恢复。
（4）转化的实质是S 型细菌的DNA 片段整合到R 型细菌的DNA 中，即基因重组。
2．艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
(1)实验过程及结果
(2)结论：DNA 才是使R 型细菌产生稳定遗传变化的物质。
(3)减法原理：在对照实验中，与常态比较，人为去除某种影响因素称为“减法原理”。例如，在艾弗里的肺炎链
球菌体外转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA 是使R 型细菌产生稳定遗传变化的
物质。
1
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考点二 噬菌体侵染细菌实验的分析
1．实验材料：T2 噬菌体和大肠杆菌。
(1)T2 噬菌体的模式图
(2)噬菌体的增殖
增殖需要的条件
内容
模板
噬菌体的DNA
合成T2 噬菌体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．实验过程
2
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搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体和细菌分离；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。
【热图分析】某科研小组搅拌、离心后的实验数据如图所示，则：
①图中被侵染的细菌的存活率基本保持在100%，本组数据的意义是作为对照组，以证明细菌未裂解。
②细胞外的32P 含量有30%，原因是有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌。
③上清液中的35S 先增大后保持在80%左右，原因是大约有20%的噬菌体没有与细菌分离。
【方法技巧】“二看法”判断子代噬菌体标记情况
3 结论：DNA 是噬菌体的遗传物质。
4.两个关键环节——“保温”与“搅拌”
（1）用32P 标记的噬菌体侵染大肠杆菌
3
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（2）用35S 标记的噬菌体侵染大肠杆菌
5.比较肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验
考点三 烟草花叶病毒感染实验及遗传物质
1．烟草花叶病毒感染烟草的实验
(1)实验过程及现象
(2)实验结论：RNA 是烟草花叶病毒的遗传物质，蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质。
2．生物体内的核酸种类及遗传物质
4
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考向一 肺炎链球菌转化实验的分析
1．将含有R 型肺炎链球菌的培养液加入试管甲，将加热致死的S 型肺炎链球菌破碎后得到细胞提取物放入试管乙，
并在试管乙中加入一定量的RNA 酶；将试管甲、乙中的液体混合后得到试管丙。下列关于该实验的分析，正确的
是( )
A．加热致死的S 型肺炎链球菌中蛋白质和核酸均失去功能
B．试管乙中加入RNA 酶的目的是催化转录过程合成mRNA
C．此实验并不能证明何种物质是S 型肺炎链球菌的遗传物质
D．试管甲、乙中的液体混合后，试管丙中S 型肺炎链球菌的数量多于R 型
【答案】C
【解析】加热致死的S 型肺炎链球菌中蛋白质变性失活，失去功能，核酸变性后在低温条件下可复性，A 错误；
试管乙中加入RNA 酶的目的是水解RNA，B 错误；试管甲、乙中的液体混合后，试管丙中有一部分R 型细菌转化
成S 型细菌，但转化率较低，故S 型肺炎链球菌的数量少于R 型，D 错误。
考向二 噬菌体侵染细菌实验过程及延伸
2．为研究搅拌时间对实验结果的影响，科研人员用35S 和32P 分别标记的T2 噬菌体与未标记的大肠杆菌混合保温，
一段时间后搅拌并离心，得到上清液和沉淀物并检测放射性，实验结果如表所示。下列叙述正确的是( )
搅拌时间(min)
1
2
3
4
5
上清液35S 百分比(%)
50
70
75
80
80
上清液32P 百分比(%)
21
25
28
30
30
被侵染细菌成活率(%)
100
100
100
100
100
A.通过搅拌可使吸附在细菌上的噬菌体与细菌完全分离
B．进行噬菌体侵染细菌实验时，搅拌时间不能短于3 min
C．搅拌5 min 时，上清液含32P 的原因是大肠杆菌裂解释放噬菌体
D．32P 标记的T2 噬菌体侵染大肠杆菌后产生的子代噬菌体都含32P
【答案】B
【解析】噬菌体的蛋白质外壳不进入大肠杆菌，由表可知，标记噬菌体蛋白质外壳后，上清液的放射性稳定在
5
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80%，而不是100%，说明搅拌并不能使吸附在细菌上的噬菌体与细菌完全分离，A 错误；搅拌5 min 时，被侵染
细菌成活率依然是100%，说明大肠杆菌没有裂解释放噬菌体，C 错误；DNA 复制方式是半保留复制，32P 标记的
T2 噬菌体侵染大肠杆菌后产生的子代噬菌体只有少部分含有32P，D 错误。
考向三 肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较
3．下列有关人类对遗传物质探索过程中相关实验的叙述，正确的是( )
A．肺炎链球菌体内转化实验中，S 型细菌利用宿主细胞的核糖体合成自身的蛋白质
B．肺炎链球菌体外转化实验中，经DNA 酶处理的S 型细菌提取物不能使R 型细菌转化成S 型细菌
C．32P 标记的噬菌体侵染细菌实验中，细菌体内含有32P 标记的噬菌体DNA，但不能产生不含32P 的子代噬菌体
D．35S 标记的噬菌体侵染细菌实验中，细菌体内不含有35S 标记的噬菌体蛋白质，但可产生含35S 的子代噬菌体
【答案】B
【解析】S 型细菌属于原核生物，利用自身的核糖体合成自身的蛋白质，A 错误；DNA 酶能够分解DNA，故肺炎
链球菌体外转化实验中，经DNA 酶处理的S 型细菌DNA 不能使R 型细菌转化成S 型细菌，B 正确；32P 标记的噬
菌体侵染细菌实验中，细菌体内含有32P 标记的噬菌体DNA，利用细菌体内的原料，经DNA 半保留复制后，能产
生不含32P 的子代噬菌体，C 错误；35S 标记的噬菌体侵染细菌实验中，35S 标记的蛋白质不能进入细菌体内，细菌
体内不含有35S 标记的噬菌体蛋白质，也不可能产生含35S 的子代噬菌体，D 错误。
考向四 探索遗传物质的思路和方法
4．已知烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)都能侵染烟草叶片，且两者都由蛋白质和RNA 组成，如图是探索
HRV 的遗传物质是蛋白质还是RNA 的操作流程图。请据图分析下列说法错误的是( )
A．本实验运用了对照原则，无空白对照组
B．实验过程中重组病毒的后代是HRV
C．该实验只能说明HRV 的遗传物质是RNA
D．若运用同位素标记法，不能选择15N 标记
【答案】A
肺炎链球菌转化实验
1.某科研小组在格里菲思实验的基础上增加了相关实验，实验过程如图所示，下列叙述正确的是( )
A．该实验证明了DNA 是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
B．从鼠2 血液中分离出来的活菌都能使小鼠死亡
6
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C．活菌甲与死菌乙混合后能转化产生活菌乙的原理是基因突变
D．从鼠5 体内分离出活菌在培养基上培养，都会产生光滑菌落
【答案】 D
【解析】 由图可知，活菌乙能导致小鼠死亡，为S 型细菌，活菌甲不能使小鼠死亡，为R 型细菌。该实验能体现
S 型死细菌的某种物质能让R 型细菌转化为S 型活细菌，但不能证明DNA 是遗传物质，蛋白质不是遗传物质，A 错
误；实验②过程中R 型细菌与加热杀死的S 型细菌混合后注射到小鼠体内，少数R 型细菌能转化为S 型活细菌，小
鼠体内仍存在R 型细菌，所以从小鼠血液中能分离出两种菌，其中R 型细菌不能使小鼠死亡，B 错误；活菌甲与死
菌乙混合后能转化产生活菌乙的原理是基因重组，C 错误；实验⑤过程中，R 型死细菌与S 型活细菌混合后注射到
小鼠体内，鼠5 体内只能分离出S 型活细菌，S 型细菌的菌体有多糖类的荚膜，在培养基上形成的菌落表面光滑，
D 正确。
噬菌体侵染细菌实验
2.用DNA 双链均被32P 标记的一个T2 噬菌体侵染被35S 标记的大肠杆菌，一段时间后释放出了M 个子代T2 噬菌体。
下列有关叙述正确的是( )
A．用32P 标记T2 噬菌体的方法与用35S 标记大肠杆菌的方法相同
B．这M 个子代T2 噬菌体中，含32P 的T2 噬菌体所占的比例为
C．若子代T2 噬菌体均同时含32P 和35S，则该T2 噬菌体只繁殖了一代
D．经过培养，得到的M 个子代T2 噬菌体中有含有35S
【答案】 C
【解析】 T2 噬菌体为病毒，没有细胞结构，不能用培养基直接培养，而大肠杆菌属于原核生物，能用培养基直
接培养，A 错误；由于DNA 的复制为半保留复制，若子代T2 噬菌体均同时含32P 和35S，则该T2 噬菌体只繁殖了一
代，C 正确；培养过程中原料都来自大肠杆菌，所以得到的M 个子代T2 噬菌体中都有35S，D 错误。
探索遗传物质的思路和方法
3.如图表示科研人员探究烟草花叶病毒（TMV）遗传物质的实验过程，由此可以判断（ ）
A.水和苯酚的作用是分离病毒的蛋白质和RNA
B.蛋白质是使TMV 产生稳定遗传变化的物质
C.侵入烟草细胞的RNA 进行了逆转录过程
D.TMV 的遗传物质的结构中嘧啶数和嘌呤数相同
【答案】 A
【解析】 分析实验过程图可知，将TMV 放在水和苯酚中振荡，可使RNA 和蛋白质分离开，A 正确；据图可知，
RNA 是使TMV 产生稳定遗传变化的物质，B 错误；此实验不能说明TMV 的RNA 侵入烟草细胞后进行了逆转录过程，C
错误；据题中信息可知，TMV 的遗传物质是单链RNA，因此，TMV 的遗传物质的结构中嘧啶数和嘌呤数不一定相同，
D 错误。
考点四 DNA 分子的结构
1．DNA 双螺旋结构模型的构建
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(1)构建者：沃森和克里克。
(2)构建过程
2．DNA 的结构
【归纳总结】DNA 双螺旋结构的热考点
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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。
考点五 基因通常是有遗传效应的DNA 片段
1．基因与DNA
(1)遗传信息：指基因中的脱氧核苷酸的排列顺序。不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序不同，含有的遗传信息不同。
(2)DNA 的特性
①多样性：具有n 个碱基对的DNA 具有4n种碱基对排列顺序。
②特异性：每种DNA 分子都有其特定的碱基排列顺序。
③稳定性：两条主链中磷酸与脱氧核糖交替连接的顺序不变，碱基配对方式不变等。
(3)基因通常是有遗传效应的DNA 片段。
提醒：①对于RNA 病毒来说，基因是有遗传效应的RNA 片段。
②基因可以是一段DNA，但一段DNA 不一定是基因。
③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。
2．基因、DNA、染色体之间的关系
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【拓展延伸】真、原核细胞基因的结构和表达
(1)基因的结构
(2)基因表达遗传信息
考点六 DNA 的复制
1．DNA 复制方式的实验证据
(1)实验者：美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔。
(2)研究方法：假说—演绎法。
(3)实验材料：大肠杆菌。
(4)实验技术：同位素标记技术和离心技术。
(5)实验原理：含15N 的双链DNA 密度大，含14N 的双链DNA 密度小，一条链含14N、一条链含15N 的双链DNA 密
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度居中。
(6)实验假设：DNA 以半保留的方式复制。
(7)实验预期：离心后应出现3 条DNA 带。重带(密度最大)：两条链都为15N 标记的亲代双链DNA；中带(密度居
中)：一条链为14N 标记，另一条链为15N 标记的子代双链DNA；轻带(密度最小)：两条链都为14N 标记的子代双链
DNA。
(8)实验过程及分析
①实验过程
②实验分析
a．立即取出：提取DNA→离心→全部重带。b.细胞分裂一次(即细菌繁殖一代)取出：提取DNA→离心→全部中带。
c.细胞再分裂一次(即细菌繁殖两代)取出：提取DNA→离心→轻带、中带。
(9)实验结论：DNA 的复制是以半保留的方式进行的。
2．DNA 的复制
(1)概念、时间、场所
(2)过程
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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，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。
【热图分析】下列为DNA 复制的有关图示，A→B→C 表示大肠杆菌的DNA 复制，D→E→F 表示哺乳动物的DNA
分子复制。图中黑点表示复制起点，“→”表示复制方向，“⇨”表示时间顺序。
①若A 中含有48 502 个碱基对，而子链延伸速率是105个碱基对/min，假设DNA 分子从头到尾复制，理论上此
DNA 分子复制约需30 s，而实际上只需约16 s，根据A→C 过程分析，这是因为复制是双向进行的。
②哺乳动物体细胞中的DNA 分子展开可达2 m 之长，若按A～C 图的方式复制，至少需要8 h，而实际上只需约6
h，根据D～F 图分析，原因是DNA 分子从多个起点(双向)复制。
③A～F 图均有以下特点：延伸的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA 分子复制的特点是边解旋边复制。
④哺乳动物成熟的红细胞能否进行上述过程？不能。
3．“图解法”分析DNA 复制相关计算
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(1)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子代DNA 共2n个
②脱氧核苷酸链共2n＋1条
(2)DNA 分子复制过程中消耗的脱氧核苷酸数
①若亲代DNA 分子含有某种脱氧核苷酸m 个，经过n 次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m·(2n－1)。
②第n 次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m·2n－1。
考向一 DNA 的结构及特点
1．下图是制作DNA 双螺旋结构模型的过程图，下列叙述错误的是( )
A．图甲中②③交替连接构成DNA 基本骨架
B．若一条链的下端是磷酸基团，则另一条链的上端也是磷酸基团
C．取两位同学制作的单链即可连接成DNA 双链
D．丙到丁过程体现了DNA 分子双螺旋的特点
【答案】C
【解析】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。
考向二 DNA 结构的相关计算
2．如图表示有关DNA 分子中的部分关系，下列判断正确的是( )
A．若x、y 分别表示DNA 两条互补链中(A＋G)/(T＋C)的量，则符合甲曲线变化
B．若x、y 分别表示DNA 两条互补链中(G＋T)/(A＋C)的量，则符合甲曲线变化
C．若x、y 分别表示DNA 两条互补链中(A＋T)/(G＋C)的量，则符合乙曲线变化
D．若x、y 分别表示DNA 一条链和整个DNA 中嘌呤/嘧啶的量，则符合乙曲线变化
【答案】C
【解析】DNA 两条互补链中(A＋G)/(T＋C)的量是互为倒数的关系，此情况不符合甲曲线变化，A 错误；DNA 两
条互补链中(G＋T)/(A＋C)的量互为倒数，此情况不符合甲曲线变化，B 错误；根据碱基互补配对原则，DNA 两条
互补链中(A＋T)/(G＋C)的量是相等的，此情况符合乙曲线变化，C 正确；由于DNA 中A＝T、G＝C，A＋G＝T＋
C，嘌呤数＝嘧啶数，整个的量始终等于1，但DNA 一条链中嘌呤/嘧啶的量不确定，D 错误。
考向三 基因的概念及基因与DNA 的关系
3．在人类的基因组中，编码蛋白质的基因序列只占人类基因组全长的2%，其余98%的序列都是非编码序列。研
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究表明，这些非编码序列也具有重要功能，如内含子序列，基因与基因之间的间隔区序列，都能转录为非编码
RNA。它们虽然不能被翻译为蛋白质，但是发挥着重要的生理和生化功能。有科学家建议将这些转录生成此类非
编码RNA 的DNA 片段称为RNA 基因。下列有关说法正确的是( )
A．RNA 基因的基本单位是核糖核苷酸
B．tRNA 是由DNA 的非编码序列转录形成的
C．生物遗传信息的多样性仅由基因的编码区决定
D．人体细胞内的DNA 是主要的遗传物质
【答案】B
【解析】RNA 基因的本质为DNA 片段，基本单位是脱氧核糖核苷酸，A 错误；tRNA 是由DNA 转录而来，但是
不编码蛋白质，属于题干中由非编码序列转录形成的，B 正确；生物遗传信息的多样性由DNA 上的脱氧核苷酸的
排列顺序决定，包括编码区和非编码区，C 错误；人体细胞内的核酸包括DNA 和RNA，其中DNA 是遗传物质，
D 错误。
考向四 DNA 复制过程及实验证据辨析
4．图示DNA 复制过程，下列叙述正确的是( )
A．DNA 复制过程中不需要引物，也不需要能量
B．新形成的两条单链复制的方向不同且均为连续复制
C．该过程在蛙的红细胞和哺乳动物的红细胞均能发生
D．复制后的两个DNA 分子位于一条或两条染色体上
【答案】D
【解析】DNA 复制过程需要引物引导复制的开始，也需要消耗ATP，A 错误；DNA 分子是反向平行的，而复制的
时候只能是从5′－端向3′－端延伸，所以两条子链合成方向相反，且据图可知，并非两条链均为连续复制，B 错误；
哺乳动物成熟红细胞不能进行DNA 分子复制，C 错误；复制后的两个DNA 分子位于一条(着丝粒断裂之前)或两条
染色体上(着丝粒断裂之后)，D 正确。
考向五 DNA 复制过程的有关计算
5．某DNA 分子片段中共含有3 000 个碱基，其中腺嘌呤占35%。现将该DNA 分子片段用15N 标记过的四种游离
脱氧核苷酸为原料复制3 次，将全部复制产物进行密度梯度离心，得到图甲结果；如果将全部复制产物加入解旋
酶处理后再离心，则得到图乙结果。下列有关分析正确的是( )
A．X 层与Y 层中DNA 分子质量比大于1∶3
B．Y 层中含15N 标记的鸟嘌呤有3 600 个
C．X 层中含有的氢键数是Y 层的1/3 倍
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D．W 层与Z 层的核苷酸数之比是4∶1
【答案】C
【解析】X 层(2 个DNA 分子含有14N 和15N)与Y 层(6 个DNA 分子只含15N)中DNA 分子质量比小于1∶3，A 错误；
1 个DNA 中鸟嘌呤G＝450 个，Y 层(6 个DNA 分子只含15N)中含15N 标记的鸟嘌呤G＝450×6＝2 700 个，B 错误；
X 层中有2 个DNA 分子，Y 层中有6 个DNA 分子，故X 层中含有的氢键数是Y 层的1/3 倍，C 正确；W 层(14 个
含有15N 的DNA 单链)与Z 层(2 个含有14N 的DNA 单链)的核苷酸数之比是14∶2＝7∶1，D 错误。
考向六 DNA 复制与细胞分裂的关系
6．将马蛔虫(2n＝4)的甲、乙两个精原细胞核DNA 双链用32P 标记，接着置于不含32P 的培养液中培养，在特定的
条件下甲细胞进行两次连续的有丝分裂、乙细胞进行减数分裂。下列相关叙述正确的是( )
A．甲在第一个细胞周期后，含32P 的细胞数为2，且每个细胞中含有32P 的染色体数为0～4
B．甲在第二个细胞周期后，含32P 的细胞数为2～4，且每个细胞含有32P 的染色体数为0～4
C．乙在减数分裂Ⅰ后，含32P 的细胞数为2，且每个细胞中含有32P 的染色体数为0～2
D．乙在减数分裂Ⅱ后，含32P 的细胞数为2～4，且每个细胞中含有32P 的染色体数为0～2
【答案】B
【解析】一个细胞周期中DNA 分子只进行一次半保留复制，因此甲在第1 个细胞周期后，全部细胞均含32P，且每
个细胞中的每条染色体都含有32P，即每个细胞中含有32P 的染色体数为4，A 错误；第一个细胞周期结束形成的2
个子细胞的每个DNA 分子都有一条链含有32P，另一条链含有31P。在第二个细胞周期中，DNA 分子又进行了一次
半保留复制，则形成的8 个DNA 分子中，有4 个DNA 分子是一条链含有32P，另一条链含有31P，另外4 个DNA
分子都只含31P，而在有丝分裂后期，姐妹染色单体分开后随机移向两极，因此甲在第2 个细胞周期后，有2 个或3
个或4 个细胞含32P，且每个细胞含有32P 的染色体数为0～4，B 正确；减数分裂前的间期，DNA 分子只进行一次
半保留复制，因此乙经过减数分裂Ⅰ后，形成的2 个细胞均含32P，且每个细胞中的每条染色体都含有32P，在减数
分裂Ⅱ前期和中期，有2 条染色体含有32P，在减数分裂Ⅱ后期和末期，有4 条染色体含有32P，即每个细胞中含有
32P 的染色体数为2 或4，C 错误；乙在减数分裂Ⅱ后，将形成4 个精细胞，每条染色体含有32P，故4 个细胞均含
32P，D 错误。
考向一：DNA 的结构及特点
1.下图是制作DNA 双螺旋结构模型的过程图，下列叙述错误的是( )
A．图甲中②③交替连接构成DNA 基本骨架
B．若一条链的下端是磷酸基团，则另一条链的上端也是磷酸基团
C．取两位同学制作的单链即可连接成DNA 双链
D．丙到丁过程体现了DNA 分子双螺旋的特点
【答案】 C
【解析】 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。
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考向二：DNA 结构的相关计算
2.下列关于双链DNA 的叙述，错误的是（ ）
A.一条链中A 和T 的数量相等，则互补链中A 和T 的数量也相等
B.一条链中G 为C 的2 倍，则互补链中G 为C 的1/2
C.一条链中C∶T＝1∶2，则互补链中G∶A＝2∶1
D.一条链中A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则互补链中A∶T∶G∶C＝2∶1∶4∶3
【答案】 C
【解析】 根据碱基互补配对原则，双链DNA 中，一条链中的A 和T 分别与互补链中的T 和A 配对，一条链中的G
和C 分别与互补链中的C 和G 配对，故一条链中A 和T 的数量相等，则互补链中A 和T 的数量也相等，一条链中G
为C 的2 倍，则互补链中G 为C 的1/2，A、B 正确；一条链中C∶T＝1∶2，则互补链中G∶A＝1∶2，C 错误；双链
DNA 分子中，一条链中A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则互补链中A∶T∶G∶C＝2∶1∶4∶3，D 正确。
考向三：DNA 复制过程与特点
3.如图为真核生物染色体上DNA 复制过程示意图，有关叙述错误的是（ ）
A.图中DNA 复制是从多个起点同时开始的
B.图中DNA 复制是边解旋边双向复制的
C.真核生物DNA 复制过程中解旋酶作用于氢键
D.真核生物的这种复制方式提高了复制速率
【答案】 A
【解析】 分析题图可知，图中的三个复制起点复制的DNA 片段的长度不同，圈比较大的表示复制开始的时间较
早，因此DNA 复制的起始时间不同，A 错误；题图中DNA 的复制过程是边解旋边双向复制的，B 正确；DNA 的复制
首先要在解旋酶的作用下使双链间的氢键断裂，C 正确；真核生物的DNA 复制具有多个起点，这种复制方式加速了
复制过程，提高了复制速率，D 正确。
考向四：DNA 复制的相关计算
4.某DNA 分子片段中共含有3 000 个碱基，其中腺嘌呤占35%。现将该DNA 分子片段用15N 标记过的四种游离脱氧
核苷酸为原料复制3 次，将全部复制产物进行密度梯度离心，得到图甲结果；如果将全部复制产物加入解旋酶处
理后再离心，则得到图乙结果。下列有关分析正确的是( )
A．X 层与Y 层中DNA 分子质量比大于1∶3
B．Y 层中含15N 标记的鸟嘌呤有3 600 个
C．X 层中含有的氢键数是Y 层的1/3 倍
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D．W 层与Z 层的核苷酸数之比是4∶1
【答案】 C
【解析】 X 层(2 个DNA 分子含有14N 和15N)与Y 层(6 个DNA 分子只含15N)中DNA 分子质量比小于1∶3，A 错误；1
个DNA 中鸟嘌呤G＝450 个，Y 层(6 个DNA 分子只含15N)中含15N 标记的鸟嘌呤G＝450×6＝2 700 个，B 错误；X 层
中有2 个DNA 分子，Y 层中有6 个DNA 分子，故X 层中含有的氢键数是Y 层的1/3 倍，C 正确；W 层(14 个含有15N 的
DNA 单链)与Z 层(2 个含有14N 的DNA 单链)的核苷酸数之比是14∶2＝7∶1，D 错误。
考向五：DNA 复制与细胞分裂
5.将马蛔虫(2n＝4)的甲、乙两个精原细胞核DNA 双链用32P 标记，接着置于不含32P 的培养液中培养，在特定的条
件下甲细胞进行两次连续的有丝分裂、乙细胞进行减数分裂。下列相关叙述正确的是( )
A．甲在第一个细胞周期后，含32P 的细胞数为2，且每个细胞中含有32P 的染色体数为0～4
B．甲在第二个细胞周期后，含32P 的细胞数为2～4，且每个细胞含有32P 的染色体数为0～4
C．乙在减数分裂Ⅰ后，含32P 的细胞数为2，且每个细胞中含有32P 的染色体数为0～2
D．乙在减数分裂Ⅱ后，含32P 的细胞数为2～4，且每个细胞中含有32P 的染色体数为0～2
【答案】 B
【解析】 一个细胞周期中DNA 分子只进行一次半保留复制，因此甲在第1 个细胞周期后，全部细胞均含32P，且
每个细胞中的每条染色体都含有32P，即每个细胞中含有32P 的染色体数为4，A 错误；第一个细胞周期结束形成的
2 个子细胞的每个DNA 分子都有一条链含有32P，另一条链含有31P。在第二个细胞周期中，DNA 分子又进行了一次
半保留复制，则形成的8 个DNA 分子中，有4 个DNA 分子是一条链含有32P，另一条链含有31P，另外4 个DNA 分子
都只含31P，而在有丝分裂后期，姐妹染色单体分开后随机移向两极，因此甲在第2 个细胞周期后，有2 个或3 个
或4 个细胞含32P，且每个细胞含有32P 的染色体数为0～4，B 正确；减数分裂前的间期，DNA 分子只进行一次半保
留复制，因此乙经过减数分裂Ⅰ后，形成的2 个细胞均含32P，且每个细胞中的每条染色体都含有32P，在减数分裂
Ⅱ前期和中期，有2 条染色体含有32P，在减数分裂Ⅱ后期和末期，有4 条染色体含有32P，即每个细胞中含有32P 的
染色体数为2 或4，C 错误；乙在减数分裂Ⅱ后，将形成4 个精细胞，每条染色体含有32P，故4 个细胞均含32P，D
错误。
易 混 易 错 辨 析
1.有关“DNA 复制”的3 点“注意”
(1)细胞生物中凡存在DNA 分子的场所均可进行DNA 分子的复制，其场所除细胞核外，还包括叶绿体、线粒体、原
核细胞的拟核及质粒。
(2)DNA 复制计算时看清试题中所给出的碱基的单位是“对”还是“个”；所问的是“DNA 分子数”还是“链数”，
“含”还是“只含”。
(3)在真核生物中，DNA 复制一般是多起点复制；在原核生物中，DNA 复制一般是一个起点。无论是真核生物还是
原核生物，DNA 复制大多数都是双向进行的。
2.教材结论性语句
(1)(必修2 P55)DNA 复制：DNA 的复制是指以亲代DNA 为模板合成子代DNA 的过程。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。
(2)(必修2 P59)基因：通常是有遗传效应的DNA 片段。
(3)(必修2 P48～49)①DNA 是以4 种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4 种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G 四
种碱基。
②DNA 中腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量；鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量。
(4)(必修2 P50)DNA 中，A 一定与T 配对；G 一定与C 配对。碱基之间的这种一一对应的关系叫作碱基互补配对原则。
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(5)(必修2 P56)DNA 复制是一个边解旋边复制的过程，需要模板、原料、能量和酶等基本条件。DNA 独特的双螺旋
结构，为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。
考点七 遗传信息的转录和翻译
1．RNA 的结构与功能
2．遗传信息的转录
3．遗传信息的翻译
(1)概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA 为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 (2)易混淆
的遗传信息、密码子与反密码子
①概念辨析
比较项目
实质
联系
遗传信息
DNA 中脱氧核苷酸的排列顺
序
遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺
序。通过转录，使遗传信息传递到mRNA
的核糖核苷酸的排列顺序上；
密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排
列顺序，反密码子可识别密码子
密码子
mRNA 上决定一个氨基酸的三
个相邻的碱基
反密码子
位于tRNA 上的能与mRNA 上
对应密码子互补配对的三个相
邻碱基
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②数量关系
Ⅰ.密码子有64 种
a．有2 种起始密码子：在真核生物中AUG 作为起始密码子；在原核生物中，GUG 也可以作为起始密码子，此时
它编码甲硫氨酸。
b．有3 种终止密码子：UAA、UAG、UGA。正常情况下，终止密码子不编码氨基酸，仅作为翻译终止的信号，
但在特殊情况下，终止密码子UGA 可以编码硒代半胱氨酸；不同生物共用一套遗传密码。
Ⅱ.通常一种密码子决定一种氨基酸，一种tRNA 只能转运一种氨基酸。
Ⅲ.每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子的简并性)，可由一种或几种tRNA 转运。
4．DNA 复制、转录和翻译的区别
项目
复制
转录
翻译
作用
传递遗传信息
表达遗传信息
时间
细胞分裂前的间期
个体生长发育的整个过程
场所
主要在细胞核
主要在细胞核
细胞质的核糖体
模板
DNA 的两条单链
DNA 的一条链
mRNA
原料
4 种脱氧核苷酸
4 种核糖核苷酸
21 种氨基酸
能量
都需要
酶
解旋酶、DNA 聚合酶
RNA
聚合酶
多种酶
产物
2 个双链DNA 分子
一个单链RNA 分子
肽链(或蛋白质)
产物去向
传递到2 个细胞或子代
通过核孔进入细胞质
组成细胞结构蛋白或
功能蛋白
特点
边解旋边复制，半保留复
制
边解旋边转录，转录
后DNA 恢复原状
翻译结束后，mRNA
被降解成单体
碱基配对
A—T、T—A、C—G、G—
C
A—U
、
T—A
、C—
G、G—C
A—U、U—A、C—
G、G—C
5．基因表达过程中碱基数和氨基酸数之间的关系
考点八 中心法则
1．提出者：克里克。
2．补充后的内容图解
3．各种生物遗传信息的传递途径
(1)能分裂的细胞生物及噬菌体等DNA 病毒遗传信息的传递：
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。
(2)具有RNA 复制功能的RNA 病毒(如烟草花叶病毒)遗传信息的传递
。
(3)具有逆转录功能的RNA 病毒(如艾滋病病毒)遗传信息的传递
。
(4)高度分化的细胞遗传信息的传递
。
4．生命是物质、能量和信息的统一体
(1)DNA、RNA 是信息的载体。
(2)蛋白质是信息的表达产物。
(3)ATP 为信息的流动提供能量。
考点九 基因表达与性状的关系
1．基因表达产物与性状的关系
(1)直接控制途径(用文字和箭头表示)
基因――→蛋白质的结构――――→生物体的性状(完善实例分析如下)
(2)间接控制途径(用文字和箭头表示)
基因――→酶的合成――→代谢过程――――→生物体的性状(完善实例分析如下)
①白化病致病机理图解
②豌豆的圆粒和皱粒的形成机理图解
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2．基因的选择性表达与细胞分化
(1)
(2)细胞分化的本质：基因的选择性表达。
(3)细胞分化的结果
由于基因的选择性表达，导致来自同一个体的体细胞中mRNA 和蛋白质不完全相同，从而导致细胞具有不同的形
态和功能。
(4)细胞分化的本质就是基因的选择性表达。
3．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)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。
(3)理解表观遗传应注意的三个问题
①表观遗传不遵循孟德尔遗传规律。
②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。
③表观遗传一般是影响到基因的转录过程，进而影响蛋白质的合成。
(4)机制：DNA 的甲基化；组蛋白的甲基化和乙酰化等。
(5)实例：a.柳穿鱼花形的遗传；b.某种小鼠毛色的遗传；c.蜂王和工蜂。
4．基因与性状间的对应关系
另外，生物体的性状还受环境条件的影响。
基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂
的网络，精细地调控着生物体的性状。
考向一 遗传信息、密码子、反密码子的分析
1．如图表示蓝细菌DNA 上遗传信息、密码子、反密码子间的对应关系，下列说法中正确的是( )
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A．由图分析可知①链应为DNA 的α 链
B．DNA 形成②的过程发生的场所是细胞核
C．酪氨酸和天冬氨酸的密码子分别是AUG、CUA
D．图中②与③配对的过程需要在核糖体上进行
【答案】D
【解析】由图分析可知，①链应为DNA 的β 链，A 项错误；蓝细菌属于原核生物，没有由核膜包被的细胞核，B
项错误；tRNA 一端的三个相邻的碱基是反密码子，密码子在mRNA 上，C 项错误；图中②与③配对的过程是翻译，
需要在核糖体上进行，D 项正确。
考向二 转录、翻译和复制过程的分析
2．(2022·湖南长沙市雅礼中学高三一模)植物体内的转录因子OrERF 是一类蛋白质，在植物抵抗逆境，如干旱、低
温和高盐时发挥重要作用。科研人员对水稻OrERF 基因进行系列研究。实验检测OrERF 基因在高盐条件下的表达
水平，结果如图1，植物感受外界干旱、高盐、低温等信号，通过一系列信息传递合成转录因子。转录因子OrERF
对下游基因调节过程如图2。下列说法错误的是( )
A．实验结果表明，自然条件下OrERF 基因的表达水平较低，高盐处理12 小时后，OrERF 基因的表达显著增加
B．转录因子OrERF 合成的场所是附着在内质网上的核糖体，发挥作用的场所主要是细胞核
C．转录因子OrERF 的作用机理可能是通过与RNA 聚合酶结合，激活RNA 聚合酶与DNA 上特定的序列结合，启
动转录的过程
D．干旱、高盐、低温等不同环境条件诱导植物产生的转录因子OrERF 的空间结构可能不相同，从而调控不同基
因的表达
【答案】B
【解析】图1 实验结果表明，自然条件下(未经高盐处理)水稻中OrERF 基因的表达较低，高盐处理12 小时后
OrERF 基因的表达显著增加，A 错误；转录因子OrERF 是一类蛋白质，是胞内蛋白，其合成场所是细胞质中的核
糖体，而不是附着在内质网上的核糖体，转录因子OrERF 作用于转录过程，而转录的主要场所是细胞核，因此转
录因子OrERF 作用的场所主要是细胞核，B 错误；由图可知，转录因子OrERF 通过与RNA 聚合酶结合，激活
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RNA 聚合酶，启动转录的过程，C 正确；转录因子OrERF 是一类而不是一种蛋白质，从图中可以看出转录因子
OrERF 在结构上具有特异性，除了与RNA 聚合酶特异性结合外，还可以与结合在基因调控序列上的某种特定结构
特异性结合，在高盐、干旱、低温不同信号的诱导下，会导致植物体表达出不同的OrERF 蛋白，以调控不同基因
的表达，从而适应高盐、干旱、低温等不同环境，D 正确。
考向三 基因表达中的有关计算
3．下图为人体内胰岛素基因的表达过程。胰岛素含有2 条多肽链，其中A 链含有21 个氨基酸，B 链含有30 个氨
基酸，含有3 个二硫键，(二硫键是由2 个－SH 连接而成)，下列说法错误的是( )
A．过程①以核糖核苷酸为原料，RNA 聚合酶催化该过程
B．过程②发生在细胞质中，需要3 种RNA 参与
C．胰岛素基因的两条链分别控制A、B 两条肽链的合成
D．51 个氨基酸形成胰岛素后，相对分子质量比原来减少了888
【答案】C
【解析】转录是以基因的一条链为模板，胰岛素基因的一条链控制胰岛素分子中A、B 两条肽链的合成，C 错误；
51 个氨基酸形成胰岛素后，其相对分子质量的减少量＝脱水数×18＋形成的二硫键×2＝49×18＋3×2＝888，D 正确。
考向四 遗传信息传递过程分析
4．图1 所示为某种生物细胞内进行的部分生理活动，图2 表示中心法则，图中字母代表具体过程。下列叙述错误
的是( )
A．图1 所示过程可在原核细胞中进行，其转录和翻译过程可同时进行
B．图2 中过程c 和d 的产物不同，但涉及的碱基配对方式完全相同
C．图1 中酶甲和酶乙催化形成磷酸二酯键，而酶丙则催化磷酸二酯键的水解
D．图1 体现了图2 中的a、b、c 三个生理过程
【答案】C
【解析】图1 所示过程中转录和翻译同时进行，可在原核细胞中进行，A 正确；图2 中c 为翻译，d 为RNA 的复制，
都涉及A－U、G－C 配对，B 正确；酶甲和酶乙分别是DNA 聚合酶与RNA 聚合酶，催化形成的都是磷酸二酯键，
但酶丙是解旋酶，催化的是氢键的水解，C 错误；图1 体现了图2 中的a DNA 复制、b 转录、c 翻译三个生理过程，
D 正确。
考向五 基因表达产物与性状的关系分析
5．如图表示人体内苯丙氨酸的代谢途径，尿黑酸在人体内积累会使人的尿液中含有尿黑酸，这种尿液暴露于氧气
中会变成黑色，这种症状称为尿黑酸症。下列说法错误的是( )
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A．酶⑤的缺乏会导致患白化病，酶③的缺乏会导致患尿黑酸症
B．由图可推知同种底物经不同种酶的催化得到的产物不同
C．若图中的酶均由不同的基因表达产生，则可推知基因和性状之间并不都是简单的一一对应关系
D．若图中的酶均由不同的基因表达产生，则说明基因可通过控制酶的合成直接控制生物体的性状
【答案】D
【解析】由题图可知，酶⑤缺乏，不能合成黑色素，患白化病，若酶③缺乏，尿黑酸不能转化成乙酰乙酸，患尿
黑酸症，A 正确；由题图可知，苯丙氨酸、酪氨酸在不同酶的催化下，形成的产物不同，B 正确；该图体现了基因
可通过控制酶的合成控制细胞代谢，进而间接控制生物体的性状，D 错误。
考向六 表观遗传的考查
6．(2022·重庆万州区高三模拟)表观遗传是指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，DNA 甲基化是其中的机制之一。研究发现小鼠体内一对等位基因A 和a(完全显性)，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。下列有关叙述错
误的是( )
A．DNA 甲基化修饰后转录可能受阻
B．雄鼠体内可能存在相应的去甲基化机制
C．抑癌基因的过度甲基化修饰将抑制肿瘤的发生
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】C
【解析】DNA 甲基化修饰后，基因不能表达，可能是甲基化阻止了RNA 聚合酶与基因的结合，从而影响了该基
因的转录过程，A 正确；含有等位基因A 和a 的卵子都是甲基化的，而所有雄鼠的精子都是非甲基化的，其原因
可能是在雄鼠体内有去甲基化机制，B 正确；抑癌基因过度甲基化导致基因不能表达，会导致细胞无限分裂出现
肿瘤，C 错误；卵细胞有A、a 两种，精子有A、a 两种，但是卵细胞的基因在子代都无法表达，故子代两种性状
分离比约为1∶1，D 正确。
考向一、遗传信息、密码子、反密码子
1.如图表示蓝细菌DNA 上遗传信息、密码子、反密码子间的对应关系，下列说法中正确的是( )
A．由图分析可知①链应为DNA 的α 链
B．DNA 形成②的过程发生的场所是细胞核
C．酪氨酸和天冬氨酸的密码子分别是AUG、CUA
D．图中②与③配对的过程需要在核糖体上进行
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【答案】 D
【解析】 由图分析可知，①链应为DNA 的β 链，A 项错误；蓝细菌属于原核生物，没有由核膜包被的细胞核，B
项错误；tRNA 一端的三个相邻的碱基是反密码子，密码子在mRNA 上，C 项错误；图中②与③配对的过程是翻译，
需要在核糖体上进行，D 项正确。
考向二、转录、翻译和复制过程
2.植物体内的转录因子OrERF 是一类蛋白质，在植物抵抗逆境，如干旱、低温和高盐时发挥重要作用。科研人员
对水稻OrERF 基因进行系列研究。实验检测OrERF 基因在高盐条件下的表达水平，结果如图1，植物感受外界干旱、
高盐、低温等信号，通过一系列信息传递合成转录因子。转录因子OrERF 对下游基因调节过程如图2。下列说法错
误的是( )
A．实验结果表明，自然条件下OrERF 基因的表达水平较低，高盐处理12 小时后，OrERF 基因的表达显著增加
B．转录因子OrERF 合成的场所是附着在内质网上的核糖体，发挥作用的场所主要是细胞核
C．转录因子OrERF 的作用机理可能是通过与RNA 聚合酶结合，激活RNA 聚合酶与DNA 上特定的序列结合，启动转
录的过程
D．干旱、高盐、低温等不同环境条件诱导植物产生的转录因子OrERF 的空间结构可能不相同，从而调控不同基因
的表达
【答案】 B
【解析】 图1 实验结果表明，自然条件下(未经高盐处理)水稻中OrERF 基因的表达较低，高盐处理12 小时后
OrERF 基因的表达显著增加，A 错误；转录因子OrERF 是一类蛋白质，是胞内蛋白，其合成场所是细胞质中的核糖
体，而不是附着在内质网上的核糖体，转录因子OrERF 作用于转录过程，而转录的主要场所是细胞核，因此转录
因子OrERF 作用的场所主要是细胞核，B 错误；由图可知，转录因子OrERF 通过与RNA 聚合酶结合，激活RNA 聚合
酶，启动转录的过程，C 正确；转录因子OrERF 是一类而不是一种蛋白质，从图中可以看出转录因子OrERF 在结构
上具有特异性，除了与RNA 聚合酶特异性结合外，还可以与结合在基因调控序列上的某种特定结构特异性结合，
在高盐、干旱、低温不同信号的诱导下，会导致植物体表达出不同的OrERF 蛋白，以调控不同基因的表达，从而
适应高盐、干旱、低温等不同环境，D 正确。
考向三、基因表达中的有关计算
3.下图为人体内胰岛素基因的表达过程。胰岛素含有2 条多肽链，其中A 链含有21 个氨基酸，B 链含有30 个氨基
酸，含有3 个二硫键，(二硫键是由2 个－SH 连接而成)，下列说法错误的是( )
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A．过程①以核糖核苷酸为原料，RNA 聚合酶催化该过程
B．过程②发生在细胞质中，需要3 种RNA 参与
C．胰岛素基因的两条链分别控制A、B 两条肽链的合成
D．51 个氨基酸形成胰岛素后，相对分子质量比原来减少了888
【答案】 C
【解析】 转录是以基因的一条链为模板，胰岛素基因的一条链控制胰岛素分子中A、B 两条肽链的合成，C 错误；
51 个氨基酸形成胰岛素后，其相对分子质量的减少量＝脱水数×18＋形成的二硫键×2＝49×18＋3×2＝888，D
正确。
考向四、中心法则过程分析
4.如图是中心法则示意图，下列相关叙述错误的是 （ ）
A.果蝇精原细胞的基因突变主要发生在a 过程
B.洋葱根尖细胞的b 过程可以发生在细胞核和线粒体中
C.c、d 过程所需的原料分别是氨基酸、脱氧核苷酸
D.d、e 过程可分别发生在HIV 和烟草花叶病毒体内
【答案】 D
【解析】 DNA 分子自我复制时需要解旋，解旋后的DNA 分子不稳定，易发生突变，故果蝇精原细胞的基因突变主
要发生在a 过程，A 正确；在真核细胞中，a 和b 过程都主要发生在细胞核中，此外这两个过程在线粒体和叶绿体
中也能进行，洋葱根尖细胞没有叶绿体，故b 过程可以发生在细胞核和线粒体中，B 正确；c 表示翻译过程，所需
的原料为氨基酸，d 过程表示逆转录，所需的原料是脱氧核苷酸，C 正确；d 表示逆转录过程，e 表示RNA 分子的复
制过程，均发生在宿主细胞内，D 错误。
考向五、表观遗传
5.在一个蜂群中，少数幼虫一直取食蜂王浆才能发育成蜂王，大多数幼虫以一般的蜂蜜为食而发育成工蜂。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1 所示，图2 是被甲基化
的DNA 片段。敲除DNMT3 基因后，蜜蜂幼虫不取食蜂王浆也可直接发育成蜂王。下列分析错误的是（ ）
A.蜂王浆的作用可能是抑制DNMT3 基因的表达
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B.胞嘧啶甲基化可能会干扰RNA 聚合酶与DNA 结合，从而影响DNA 复制
C.DNA 甲基化后不会改变遗传信息，但可能会改变生物性状
D.敲除DNMT3 基因与取食蜂王浆对幼虫发育有相同的作用
【答案】 B
【解析】 取食蜂王浆的幼虫和不含DNMT3 基因的幼虫都会发育成蜂王，因此可推测蜂王浆可能会抑制DNMT3 基因
的表达，A 正确；胞嘧啶甲基化影响了DNA 分子的结构，可能会干扰DNA 聚合酶的作用，从而影响DNA 复制，B 错
误；DNA 甲基化后并没有改变碱基的序列，但可能会影响基因的表达过程，因此可能会改变生物的性状，C 正确；
题干中敲除DNMT3 基因与取食蜂王浆都能使幼虫发育成蜂王，推知它们对幼虫的发育具有相同的作用，D 正确。
〖2023 年高考真题〗
1．（2023·浙江·统考高考真题）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
【答案】D
【详解】题中显示，叠氮脱氧胸苷（AZT）可与逆转录酶结合并抑制其功能，而逆转录过程需要逆转录酶的催化，
因而叠氮脱氧胸苷（AZT）可直接阻断逆转录过程，而复制、转录和翻译过程均不需要逆转录酶，即D 正确。故选
D。
2．（2023·山东·高考真题）将一个双链DNA 分子的一端固定于载玻片上，置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系
中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3 个时间点的图像，①和②表示新合成的单链，①的5'端指向解旋方向，
丙为复制结束时的图像。该DNA 复制过程中可观察到单链延伸暂停现象，但延伸进行时2 条链延伸速率相等。已
知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则，下列说法错误的是（ ）
A．据图分析，①和②延伸时均存在暂停现象
B．甲时①中A、T 之和与②中A、T 之和可能相等
C．丙时①中A、T 之和与②中A、T 之和一定相等
D．②延伸方向为5'端至3'端，其模板链3'端指向解旋方向
【答案】D
【详解】A、据图分析，图甲时新合成的单链①比②短，图乙时①比②长，因此可以说明①和②延伸时均存在暂停
现象，A 正确；B、①和②两条链中碱基是互补的，图甲时新合成的单链①比②短，但②中多出的部分可能不含有
A、T，因此①中A、T 之和与②中A、T 之和可能相等，B 正确；C、①和②两条链中碱基是互补的，丙为复制结束
时的图像，新合成的单链①与②等长，图丙时①中A、T 之和与②中A、T 之和一定相等，C 正确；D、①和②两条
单链由一个双链DNA 分子复制而来，其中一条母链合成子链时①的5'端指向解旋方向，那么另一条母链合成子链
时②延伸方向为5'端至3'端，其模板链5'端指向解旋方向，D 错误；故选D。
3．（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
【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。
4．（2023·海南·高考真题）某植物的叶形与R 基因的表达直接相关。现有该植物的植株甲和乙，二者R 基因的序
列相同。植株甲R 基因未甲基化，能正常表达；植株乙R 基因高度甲基化，不能表达。下列有关叙述正确的是（
）
A．植株甲和乙的R 基因的碱基种类不同
B．植株甲和乙的R 基因的序列相同，故叶形相同
C．植株乙自交，子一代的R 基因不会出现高度甲基化
D．植株甲和乙杂交，子一代与植株乙的叶形不同
【答案】D
【详解】A、题中显示植株甲和乙的R 基因的序列相同，因此所含的碱基种类也相同，A 错误；B、植株甲和乙的R
基因的序列相同，但植株甲R 基因未甲基化，能正常表达；植株乙R 基因高度甲基化，不能表达，因而叶形不同，
B 错误；C、甲基化相关的性状可以遗传，因此，植株乙自交，子一代的R 基因会出现高度甲基化，C 错误；D、植
株甲含有未甲基化的R 基因，故植株甲和杂交，子一代与植株乙的叶形不同，与植株甲的叶形相同，D 正确。故选
D。
5．（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
【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。
6．（2023·山东·高考真题）细胞中的核糖体由大、小2 个亚基组成。在真核细胞的核仁中，由核rDNA 转录形成的
rRNA 与相关蛋白组装成核糖体亚基。下列说法正确的是（ ）
A．原核细胞无核仁，不能合成rRNA
B．真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成
C．rRNA 上3 个相邻的碱基构成一个密码子
D．细胞在有丝分裂各时期都进行核DNA 的转录
【答案】B
【详解】A、原核细胞无核仁，有核糖体，核糖体由rRNA 和蛋白质组成，因此原核细胞能合成rRNA，A 错误；B、
核糖体是蛋白质合成的场所，真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成，B 正确；C、mRNA 上3 个相邻的碱基构成
一个密码子，C 错误；D、细胞在有丝分裂分裂期染色质变成染色体，核DNA 无法解旋，无法转录，D 错误。故选
B。
7．（2023·全国·统考高考真题）已知某种氨基酸（简称甲）是一种特殊氨基酸，迄今只在某些古菌（古细菌）中
发现含有该氨基酸的蛋白质。研究发现这种情况出现的原因是，这些古菌含有特异的能够转运甲的tRNA（表示为
tRNA 甲）和酶E，酶E 催化甲与tRNA 甲结合生成携带了甲的tRNA 甲（表示为甲－tRNA 甲），进而将甲带入核糖体参
与肽链合成。已知tRNA 甲可以识别大肠杆菌mRNA 中特定的密码子，从而在其核糖体上参与肽链的合成。若要在
大肠杆菌中合成含有甲的肽链，则下列物质或细胞器中必须转入大肠杆菌细胞内的是（ ）
①ATP ②甲 ③RNA 聚合酶 ④古菌的核糖体 ⑤酶E 的基因 ⑥tRNA 甲的基因
A．②⑤⑥
B．①②⑤
C．③④⑥
D．②④⑤
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【答案】A
【详解】①③④、根据题干信息“已知tRNA 甲可以识别大肠杆菌mRNA 中特定的密码子，从而在其核糖体上参与
肽链的合成肽链”，说明该肽链合成所需能量、核糖体、RNA 聚合酶均由大肠杆菌提供，①③④不符合题意；②、
据题意可知，氨基酸甲是一种特殊氨基酸，迄今只在某些古菌（古细菌）中发现含有该氨基酸的蛋白质，所以要
在大肠杆菌中合成含有甲的肽链，必须往大肠杆菌中转入氨基酸甲，②符合题意；
⑤⑥、古菌含有特异的能够转运甲的tRNA（表示为tRNA 甲）和酶E，酶E 催化甲与tRNA 甲结合生成携带了甲的
tRNA 甲（表示为甲－tRNA 甲），进而将甲带入核糖体参与肽链合成，所以大肠杆菌细胞内要含有tRNA 甲的基因以便
合成tRNA 甲，大肠杆菌细胞内也要含有酶E 的基因以便合成酶E，催化甲与tRNA 甲结合，⑤⑥符合题意。②⑤⑥组
合符合题意，A 正确。故选A。
8．（2023·浙江·统考高考真题）核糖体是蛋白质合成的场所。某细菌进行蛋白质合成时，多个核糖体串联在一条
mRNA 上形成念珠状结构——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糖体数量由mRNA 的长度决定。下列叙述正
确的是（ ）
A．图示翻译过程中，各核糖体从mRNA 的3'端向5'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．若将细菌的某基因截短，相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目不会发生变化
【答案】B
【详解】A、图示翻译过程中，各核糖体从mRNA 的5'端向3'端移动，A 错误；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、若将细菌的某基因截短，相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目可能会减少，D 错
误。故选B。
9．（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。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。
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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
【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。
（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。
10.（2023·浙江·统考高考真题·节选）阅读下列材料，回答下列问题。
基因启动子区发生DNA 甲基化可导致基因转录沉默。研究表明，某植物需经春化作用才能开花，该植物的DNA 甲
基化水平降低是开花的前提。用5－azaC 处理后，该植株开花提前，检测基因组DNA，发现5'胞嘧啶的甲基化水平
明显降低，但DNA 序列未发生改变，这种低DNA 甲基化水平引起的表型改变能传递给后代。该植物经5－azaC 去
甲基化处理后，下列各项中会发生显著改变的是（ ）
A．基因的碱基数量
B．基因的碱基排列顺序 C．基因的复制D．基因的转录
【答案】D
【详解】甲基化的Leyc 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合成
Leyc 蛋白，从而抑制了基因的表达。植物经5－azaC 去甲基化处理后，基因启动子正常解除基因转录沉默，基因能
正常转录产生mRNA。故选D。
〖2022 年高考真题〗
1．（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
【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
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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。
2．（2022·福建·统考高考真题）科研人员在2003 年完成了大部分的人类基因组测序工作，2022 年宣布测完剩余的
8%序列。这些序列富含高度重复序列，且多位于端粒区和着丝点区。下列叙述错误的是（ ）
A．通过人类基因组可以确定基因的位置和表达量
B．人类基因组中一定含有可转录但不翻译的基因
C．着丝点区的突变可能影响姐妹染色单体的正常分离
D．人类基因组测序全部完成有助于细胞衰老分子机制的研究
【答案】A
【详解】A、基因的表达包括转录和翻译，通常是最终翻译为蛋白质，通过人类基因组测序可确定基因的位置，但
不能知道表达量，A 错误；B、转录是以DNA 一条链为模板翻译出RNA 的过程，翻译是以mRNA 为模板翻译蛋白质
的过程，真核生物的基因编码区都能够转录，但包括外显子和内含子，其中编码蛋白质的序列是外显子，分布在
外显子之间的多个只转录但不编码蛋白质的序列是内含子，故人类基因组中一定含有可转录但不翻译的基因，B 正
确；C、着丝点（着丝粒）分裂姐妹染色单体可分离为子染色体，染色体数目加倍，着丝点区的突变可能影响姐妹
染色单体的正常分离，C 正确；D、细胞的衰老与基因有关，人类基因组测序全部完成有助于细胞衰老分子机制的
研究，D 正确。故选A。
3．（2022·天津·高考真题）小鼠Avy基因控制黄色体毛，该基因上游不同程度的甲基化修饰会导致其表达受不同程
度抑制，使小鼠毛色发生可遗传的改变。有关叙述正确的是（ ）
A．Avy基因的碱基序列保持不变
B．甲基化促进Avy基因的转录
C．甲基化导致Avy基因编码的蛋白质结构改变
D．甲基化修饰不可遗传
【答案】A
【详解】A、据题意可知，Avy基因上游不同程度的甲基化修饰，但它的碱基序列保持不变，A 正确；B、Avy基因上
游不同程度的甲基化修饰会导致其表达受不同程度抑制，基因表达包括转录和翻译，据此推测，应该是甲基化抑
制Avy基因的转录，B 错误；C、甲基化导致Avy基因不能完成转录，对已表达的蛋白质的结构没有影响，C 错误；
D、据题意可知，甲基化修饰使小鼠毛色发生可遗传的改变，即可以遗传，D 错误。故选A。
4．（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（ ）
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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
【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。
5．（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
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
【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。
6．（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
【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，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。
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7．（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
【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。
8．（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
【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
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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。故选D。
9．（2022·湖南·高考真题）大肠杆菌核糖体蛋白与rRNA 分子亲和力较强，二者组装成核糖体。当细胞中缺乏足够
的rRNA 分子时，核糖体蛋白可通过结合到自身mRNA 分子上的核糖体结合位点而产生翻译抑制。下列叙述错误的
是（ ）
A．一个核糖体蛋白的mRNA 分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链
B．细胞中有足够的rRNA 分子时，核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA 分子
C．核糖体蛋白对自身mRNA 翻译的抑制维持了RNA 和核糖体蛋白数量上的平衡
D．编码该核糖体蛋白的基因转录完成后，mRNA 才能与核糖体结合进行翻译
【答案】D
【详解】A、一个核糖体蛋白的mRNA 分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链，以提高翻译效率，A 正
确；B、细胞中有足够的rRNA 分子时，核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA 分子，与rRNA 分子结合，二者组装成
核糖体，B 正确；C、当细胞中缺乏足够的rRNA 分子时，核糖体蛋白只能结合到自身mRNA 分子上，导致蛋白质合
成停止，核糖体蛋白对自身mRNA 翻译的抑制维持了rRNA 和核糖体蛋白数量上的平衡，C 正确；D、大肠杆菌为原
核生物，没有核膜，转录形成的mRNA 在转录未结束时即和核糖体结合，开始翻译过程，D 错误。故选D。
10．（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
【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。
11．（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
【答案】C
【详解】A、实验过程中需单独用
32P 标记噬菌体的DNA 和
35S 标记噬菌体的蛋白质，A 错误；B、实验过程中搅拌
的目的是使吸附在细菌上的噬菌体外壳与细菌分离，B 错误；C、大肠杆菌的质量大于噬菌体，离心的目的是为了
沉淀培养液中的大肠杆菌，C 正确；D、该实验证明噬菌体的遗传物质是DNA，D 错误。故选C。
12．（2022·浙江·高考真题）“中心法则”反映了遗传信息的传递方向，其中某过程的示意图如下。下列叙述正确
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的是（ ）
A．催化该过程的酶为RNA 聚合酶
B．a 链上任意3 个碱基组成一个密码子
C．b 链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连
D．该过程中遗传信息从DNA 向RNA 传递
【答案】C
【详解】A、图示为逆转录过程，催化该过程的酶为逆转录酶，A 错误；B、a（RNA）链上能决定一个氨基酸的3
个相邻碱基，组成一个密码子，B 错误；C、b 为单链DNA，相邻的两个脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，C 正
确；D、该过程为逆转录，遗传信息从RNA 向DNA 传递，D 错误。故选C。
13．（2022·浙江·高考真题）某同学欲制作DNA 双螺旋结构模型，已准备了足够的相关材料，下列叙述正确的是（
）
A．在制作脱氧核苷酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基
B．制作模型时，鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2 个氢键连接物相连
C．制成的模型中，腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和
D．制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧
【答案】C
【详解】A、在制作脱氧核苷酸时，需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基，A 错误；B、鸟嘌呤和胞嘧啶之间由3 个氢键
连接，B 错误；C、DNA 的两条链之间遵循碱基互补配对原则，即A=T、C=G，故在制作的模型中A+C=G+T，C 正确；
D、DNA 分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧，D 错误。故选C。
14．（2022·广东·高考真题）λ 噬菌体的线性双链DNA 两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其
DNA 会自连环化（如图），该线性分子两端能够相连的主要原因是（ ）
A．单链序列脱氧核苷酸数量相等
B．分子骨架同为脱氧核糖与磷酸
C．单链序列的碱基能够互补配对
D．自连环化后两条单链方向相同
【答案】C
【详解】AB、单链序列脱氧核苷酸数量相等、分子骨架同为脱氧核糖与磷酸交替连接，不能决定该线性DNA 分子
两端能够相连，AB 错误；C、据图可知，单链序列的碱基能够互补配对，决定该线性DNA 分子两端能够相连，C 正
确；D、DNA 的两条链是反向的，因此自连环化后两条单链方向相反，D 错误。故选C。
15．（2022·广东·高考真题）拟南芥HPR1 蛋白定位于细胞核孔结构，功能是协助mRNA 转移。与野生型相比，推
测该蛋白功能缺失的突变型细胞中，有更多mRNA 分布于（ ）
A．细胞核
B．细胞质
C．高尔基体
D．细胞膜
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【答案】A
【详解】分析题意，野生型的拟南芥HPR1 蛋白是位于核孔协助mRNA 转移的，mRNA 是转录的产物，翻译的模板，
故可推测其转移方向是从细胞核内通过核孔到细胞核外，因此该蛋白功能缺失的突变型细胞，不能协助mRNA 转
移，mRNA 会聚集在细胞核中，A 正确。故选A。
16．（2022·浙江·统考高考真题）S 型肺炎双球菌的某种“转化因子”可使R 型菌转化为S 型菌。研究“转化因
子”化学本质的部分实验流程如图所示
下列叙述正确的是（ ）
A．步骤①中，酶处理时间不宜过长，以免底物完全水解
B．步骤②中，甲或乙的加入量不影响实验结果
C．步骤④中，固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化
D．步骤⑤中，通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果
【答案】D
【详解】A、步骤①中、酶处理时间要足够长，以使底物完全水解，A 错误；B、步骤②中，甲或乙的加入量属于
无关变量，应相同，否则会影响实验结果，B 错误；C、步骤④中，液体培养基比固体培养基更有利于细菌转化，C
错误；D、S 型细菌有荚膜，菌落光滑，R 型细菌无荚膜，菌落粗糙。步骤⑤中，通过涂布分离后观察菌落或鉴定
细胞形态，判断是否出现S 型细菌，D 正确。故选D。
17．（2022·辽宁·统考高考真题·多选）视网膜病变是糖尿病常见并发症之一。高血糖环境中，在DNA 甲基转移酶
催化下，部分胞嘧啶加上活化的甲基被修饰为5'-甲基胞嘧啶，使视网膜细胞线粒体DNA 碱基甲基化水平升高，可
引起视网膜细胞线粒体损伤和功能异常。下列叙述正确的是（ ）
A．线粒体DNA 甲基化水平升高，可抑制相关基因的表达
B．高血糖环境中，线粒体DNA 在复制时也遵循碱基互补配对原则
C．高血糖环境引起的甲基化修饰改变了患者线粒体DNA 碱基序列
D．糖尿病患者线粒体DNA 高甲基化水平可遗传
【答案】ABD
【详解】A、线粒体DNA 甲基化水平升高，可抑制相关基因的表达，可引起视网膜细胞线粒体损伤和功能异常，A
正确；B、线粒体DNA 也是双螺旋结构，在复制时也遵循碱基互补配对原则，B 正确；C、基化修饰并不改变患者
线粒体DNA 碱基序列，C 错误；D、女性糖尿病患者线粒体DNA 高甲基化水平可遗传，D 正确。故选ABD。
18．（2022·江苏·统考高考真题）科学家研发了多种RNA 药物用于疾病治疗和预防，图中①～④示意4 种RNA 药物
的作用机制。请回答下列问题。
(1)细胞核内RNA 转录合成以 为模板，需要 的催化。前体mRNA 需
加工为成熟的mRNA，才能转运到细胞质中发挥作用，说明 对大分子物质的转运具有选择性。
(2)机制①:有些杜兴氏肌营养不良症患者DMD 蛋白基因的51 外显子片段中发生 ，提前产
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生终止密码子，从而不能合成DMD 蛋白。为治疗该疾病，将反义RNA 药物导入细胞核，使其与51 外显子转录产
物结合形成 ，DMD 前体mRNA 剪接时，异常区段被剔除，从而合成有功能的小DMD
蛋白，减轻症状。
(3)机制②:有些高胆固醇血症患者的PCSK9 蛋白可促进低密度脂蛋白的内吞受体降解，血液中胆固醇含量偏高。转
入与PCSK9mRNA 特异性结合的siRNA，导致PCSK9mRNA 被剪断，从而抑制细胞内的 合成，治
疗高胆固醇血症。
(4)机制③:mRNA 药物进入患者细胞内可表达正常的功能蛋白，替代变异蛋白发挥治疗作用。通常将mRNA 药物包
装成脂质体纳米颗粒，目的是 。
(5)机制④:编码新冠病毒S 蛋白的mRNA 疫苗，进入人体细胞，在内质网上的核糖体中合成S 蛋白，经过
修饰加工后输送出细胞，可作为 诱导人体产生特异性免疫反应。
(6) 接种了两次新型冠状病毒灭活疫苗后，若第三次加强接种改为重组新型冠状病毒疫苗，根据人体特异性免疫反
应机制分析，进一步提高免疫力的原因有:
。
【答案】(1)DNA 的一条链 RNA 聚合酶 核孔 (2)基因突变 双链RNA (3)PCSK9 蛋白
(4)防止mRNA 降解，协助mRNA 跨膜进入细胞 (5)高尔基体 抗原
(6)疫苗上新的抗原决定簇激发新的抗体和记忆细胞;相同抗原决定簇激发产生更多的抗体和记忆细胞
【详解】（1）转录是以DNA 的一条链为模板合成RNA 的过程，该过程需要RNA 聚合酶的催化；mRNA 需要加工为
成熟mRNA 后才能被转移到细胞质中发挥作用，该过程是通过核孔进行的，说明核孔对大分子物质的转运具有选
择性。（2）若DMD 蛋白基因的51 外显子片段中发生基因突变，即发生碱基对的增添、替换或缺失，可能导致
mRNA 上的碱基发生改变，终止密码提前出现，从而不能合成DMD 蛋白而引发杜兴氏肌营养不良；治疗该疾病，
将反义RNA 药物导入细胞核，使其与51 外显子转录产物结合形成双链RNA，DMD 前体mRNA 剪接时，异常区段被
剔除，从而合成有功能的小DMD 蛋白，减轻症状。（3）高胆固醇是由于胆固醇含量过高引起的，转入与
PCSK9mRNA 特异性结合的siRNA，导致PCSK9mRNA 不能发挥作用，即不能作为模板翻译出PCSK9 蛋白，密度脂蛋
白的内吞受体降解减慢，从而使胆固醇含量正常。（4）通常将mRNA 药物包装成脂质体纳米颗粒，脂质体与细胞
膜的基本结构类似，防止mRNA 降解，协助mRNA 跨膜进入细胞。（5）新冠病毒的S 蛋白属于膜上的蛋白，膜上
的蛋白质在核糖体合成后，还需要经过高尔基体的修饰加工后输送出细胞；疫苗相当于抗原，可诱导人体产生特
异性免疫反应。（6）接种了两次新型冠状病毒灭活疫苗后，若第三次加强接种改为重组新型冠状病毒疫苗，由于
疫苗上新的抗原决定簇激发新的抗体和记忆细胞;相同抗原决定簇激发产生更多的抗体和记忆细胞，故可以进一步
提高免疫力。
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