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宝典08 遗传的分子基础
内容概览
第一部分 高考考情速递
第二部分 知识导图
第三部分 考点清单（六大考点）
第四部分 易错易混（12 易错点）
第五部分 真题赏析
常考考点
真题举例
转录
2023·湖南·统考高考真题
DNA 分子复制的过程
2023·浙江·统考高考真题
DNA 分子的结构
2023·海南·高考真题
表观遗传
2023·海南·高考真题
细胞癌变、蛋白质的合成
2023·天津·统考高考真题
蛋白质的合成
2022·福建·统考高考真题
DNA 的双螺旋结构
2023·山东·高考真题
转录与翻译
2023·山东·高考真题
基因控制生物性质
2023·湖南·统考高考真题
中心法则
2023·浙江·统考高考真题
基因表达过程
2023·广东·统考高考真题
翻译
2020·全国·统考高考真题
1
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1．肺炎链球菌的转化实验
（1）体内转化实验：1928 年由英国微生物学家格里菲思等人进行。
结论：在S 型细菌中存在转化因子可以使R 型细菌转化为S 型细菌。
（2）体外转化实验：20 世纪40 年代由美国微生物学家艾弗里等人进行。
结论：DNA
才是使
R 型细菌产生稳定遗传变化的物质
。
2．肺炎链球菌有两类：R 菌无荚膜、菌落粗糙、无毒。S 菌有荚膜、菌落光滑、有毒，可使人和小鼠患肺
炎，小鼠并发败血症死亡。
3．在T2 噬菌体的化学组成中，60%是蛋白质，40%是DNA。对这两种物质的分析表明：仅蛋白质分子中
含有硫，磷几乎都存在于DNA 分子中。（P45“相关信息”）
4．在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态比较，人为增加某种影响
因素的称为“加法原理”。与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。（P46“科学方
法”）
1．赫尔希和蔡斯利用了放射性同位素标记技术，设计并完成了噬菌体侵染细菌的实验，因噬菌体只有头
部的DNA 进入大肠杆菌中，而蛋白质外壳留在外面，因而更具说服力。（P45）
2．赫尔希和蔡斯的实验过程：
①在分别含有放射性同位素35S 和放射性同位素32P 的培养基中培养大肠杆菌；
②再用上述得到的大肠杆菌培养噬菌体，得到蛋白质含有35S 标记或DNA 含有32P 标记的噬菌体；
③然后，用35S 或32P 标记的噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，经过短时间的保温后，用搅拌器搅拌、
离心；
④离心后，检查上清液和沉淀物中的放射性物质。（P45）
3．实验误差分析：
（1）用32P 标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因是：保温时间过短或过长。
（2）用35S 标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因是：搅拌不充分，有少量含35S 的噬菌
体外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。
考点一 肺炎链球菌的转化实验
考点二 噬菌体侵染细菌的实验
2
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4．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重量较轻的T2 噬菌
体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。（P45）
5．从烟草花叶病毒中提取出来的蛋白质，不能使烟草感染病毒，但是，从这些病毒中提取出来的RNA，
却能使烟草感染病毒。因此，在这些病毒中，RNA 是遗传物质。（P46）
6．因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA 是主要的遗传物质；原核生物（如细菌）的遗传物
质是DNA，真核生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA
或
RNA
。（P46）
1．在对DNA 结构的探索中，于1953 年摘取桂冠的是两位年轻的科学家——美国生物学家沃森和英国物
理学家克里克。DNA 双螺旋结构的揭示是划时代的伟大发现，在生物学的发展中具有里程碑式的意义。
（P48）
2．DNA 是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。（P50）
3．DNA 中的磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧，构成基本骨架。（P50）
4．DNA 分子内侧由两条链上的碱基通过氢键形成碱基对，即A 和T 配对（氢键有2 个），G 和C 配对
（氢键有3 个）。碱基之间的这种一一对应的关系，叫作碱基互补配对原则。双链DNA 中A（腺嘌呤）的
量总是和T（胸腺嘧啶）的量相等，C（胞嘧啶）的量总是和G（鸟嘌呤）的量相等。（P50）
1．1958 年，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，运用同位素标记技术，设计了一个
巧妙的实验，证明了DNA 的半保留复制。（P53）
2．真核生物DNA 的复制
（1）概念：以亲代
DNA
为模板合成子代
DNA
的过程
。
（2）复制方式：半保留复制。
（3）复制条件 ：①模板；②原料；③能量；④酶；（4）复制特点：①边解旋边复制；②半保留复制。
（5）复制意义：保持了遗传信息的连续性。
（6）精确复制的原因：DNA
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够准
确地进行。
3．与DNA 复制有关的碱基计算
（1）一个DNA 连续复制n 次后，DNA 分子总数为：2 n
（2）第n 代的DNA 分子中，含原DNA 母链的有2 个，占1/2
n － 1
考点三 DNA 的结构
考点四 DNA 的复制
3
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（3）若某DNA 分子中含碱基T 为a，①则连续复制n 次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a （
2 n －
1 ）
②第n 次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a ×
2 n － 1
1．RNA 有三种，它们分别是mRNA、tRNA 和rRNA；核仁受损会影响rRNA 的合成，进而影响核糖体
的形成。（P65）
2．基因的表达包括转录和翻译过程；细胞分化是基因选择性表达的结果。（P65）
3．RNA 是在细胞核中，通过RNA
聚合酶
以DNA 的一条链为模板合成的，这一过程叫作转录。（P65）
4．mRNA 上3 个相邻的碱基决定1 个氨基酸。每3 个这样的碱基叫作1 个密码子。（P66）
5．tRNA 的种类很多，但是，每种tRNA 只能识别并转运一种氨基酸。tRNA 比mRNA 小得多，其一端是
携带氨基酸的部位，另一端有3 个相邻的碱基。每个tRNA 的这3 个碱基可以与mRNA 上的密码子互补配
对，叫作反密码子。（P67）
6．核糖体是沿着mRNA 移动的。核糖体与mRNA 的结合部位会形成2 个tRNA 的结合位点。（P68）
7．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出大量的蛋白质。
8．科学家克里克于1957 年提出了中心法则：遗传信息可以从DNA 流向DNA，即DNA 的复制；也可以从
DNA 流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。
9．中心法则
（1）表示DNA
复制
（2）表示转录 （3）表示翻译 （4）表示RNA
复制
（5）表示逆转录。
1．基因、蛋白质与性状的关系
（1）基因控制性状的两条途径
基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物性状；基因通过控制蛋白质的结构直接控制生
物性状
（2）基因与性状的数量对应关系：一对一、一对多、多对一
。
2．柳穿鱼Lcyc 基因和小鼠Avy基因的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰（如下图），抑制
考点五 基因指导蛋白质的合成
考点六 基因表达与性状的关系
4
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了基因的表达，进而对表型产生影响。这种DNA 甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。
像这样，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，叫作表观遗传。
（P74）
3．除了DNA 甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。（P74“相
关信息”）
易错点1 肺炎双球菌转化实验的三个误区
点拨：
(1)转化的实质是基因重组而非基因突变
肺炎双球菌转化是将S 型细菌的DNA 片段整合到R 型细菌的DNA 中，使受体细胞获得了新的遗传信息，
即发生了基因重组。
(2)并非所有的R 型细菌都被转化
由于转化受到DNA 的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响，因此转化过程中并不是
所有的R 型细菌都被转化成S 型细菌，只是少部分R 型细菌被转化成S 型细菌。
(3)加热导致DNA 变性后可复性
加热杀死S 型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA 在加热结束后随温度的降低又逐渐
恢复活性。
易错点2 噬菌体侵染细菌实验的三次涉及大肠杆菌和两个关键环节
点拨：
(1)三次涉及大肠杆菌
(2)两个关键环节——“保温”与“搅拌”
①保温时间要合适——若保温时间过短或过长会使32P 组的上清液中出现放射性。原因是部分噬菌体未侵
染或子代噬菌体被释放出来。
②“搅拌”要充分——如果搅拌不充分，35S 组部分噬菌体与大肠杆菌没有分离，噬菌体与细菌共存于沉
淀物中，这样造成沉淀物中出现放射性。
易错点3 误认为原核生物或真核生物细胞质中的遗传物质为RNA 或认为某一生物的遗传物质“主要是
5
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DNA”
点拨：
(1)真核生物(包括细胞质、细胞核中)和原核生物的遗传物质一定是DNA。
(2)病毒的遗传物质是DNA 或RNA。
(3)绝大多数生物的遗传物质是DNA，因此DNA 是主要的遗传物质。
易错点4 误认为DNA 分子都是双链结构或认为DNA 分子中嘌呤一定等于嘧啶或认为嘌呤＝嘧啶时一定
为双链DNA 分子
点拨：DNA 分子一般为“双螺旋结构”，但也有些DNA 分子呈“单链”结构，在此类DNA 分子中嘌呤
与嘧啶可能相等也可能不相等。由此可见，双链DNA 分子中嘌呤“A＋G”固然等于“T＋C”或(A＋C)/
(T＋G)＝1，但存在该等量或比例关系时，未必一定是双链DNA 分子。
易错点5 误认为DNA 分子复制“只发生于”细胞核中
点拨：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。
需特别注意的是，DNA 病毒虽有DNA 分子，但其不能独立完成DNA 分子的复制——病毒的DNA 复制必
须借助寄主细胞完成，在其DNA 分子复制时，病毒只提供“模板链”，其他条件(包括场所、原料、酶、
能量)均由寄主细胞提供。
易错点6 对DNA 复制过程中“第n 次”还是“n 次”复制所需某种碱基数量的计算原理不清
点拨：第n 次复制是所有DNA 只复制第n 次所需碱基数目；n 次复制是指由原来的DNA 分子复制n 次所
需碱基数目。
易错点7 误认为染色体是基因的唯一载体
点拨：
(1)真核细胞中的线粒体和叶绿体也是基因的载体。
(2)原核细胞无染色体，拟核中的DNA 分子和质粒DNA 均是裸露的。
易错点8 混淆基因、DNA 与染色体的关系
[点拨]
易错点9 对DNA 和RNA 合成的判断有误
点拨：用放射性同位素标记T 或U 可判断DNA 和RNA 的合成。若大量消耗T，可推断正在发生DNA 的
合成；若大量消耗U，可推断正在进行RNA 的合成。
易错点10 不能准确界定真核生物、原核生物基因表达或误认为真核细胞中转录、翻译均不能“同时”进
行
点拨：
(1)凡转录、翻译有核膜隔开或具有“时空差异”的应为真核细胞“核基因”指导的转录、翻译。
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(2)原核细胞基因的转录、翻译可“同时进行”。
(3)真核细胞的线粒体、叶绿体中也有DNA 及核糖体，其转录、翻译能“同时进行”。
易错点11 误认为逆转录酶同其他酶及能量、场所、原料一样，均由病毒的寄主细胞提供(在寄主细胞中
合成≠由寄主细胞提供)
点拨：
(1)“1965 年，科学家在某种RNA 病毒里发现了一种RNA 复制酶，能对RNA 进行复制”。
(2)“1970 年，科学家在致癌的RNA 病毒中发现逆转录酶，它能以RNA 为模板合成DNA”。
由此可见，RNA 复制酶、逆转录酶均来自病毒自身，当然该酶起初应在寄主细胞的核糖体中合成并由寄主
细胞提供原料而完成。
易错点12 不能正确辨明六类酶——解旋酶、DNA 聚合酶、限制酶、DNA 连接酶、RNA 聚合酶、逆转录
酶
点拨：
(1)解旋酶在DNA 分子复制时使氢键断裂。
(2)DNA 聚合酶在DNA 分子复制时依据碱基互补配对原则使单个脱氧核苷酸连成脱氧核苷酸链。
(3)限制酶是使两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。
(4)DNA 连接酶是将两个DNA 分子片段的末端“缝合”起来形成磷酸二酯键。
(5)RNA 聚合酶是RNA 复制或DNA 转录时依据碱基互补配对原则将单个核糖核苷酸连接成RNA 链。
(6)逆转录酶是某些RNA 病毒在宿主细胞内利用宿主细胞的脱氧核苷酸合成DNA 的一种酶。
一、单选题
1．（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（ ）
7
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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
2．（2023·浙江·统考高考真题）紫外线引发的DNA 损伤，可通过“核苷酸切除修复（NER）”方式修复，
机制如图所示。着色性干皮症（XP）患者的NER 酶系统存在缺陷，受阳光照射后，皮肤出现炎症等症状。
患者幼年发病，20 岁后开始发展成皮肤癌。下列叙述错误的是（ ）
A．修复过程需要限制酶和DNA 聚合酶
B．填补缺口时，新链合成以5’到3’的方向进行
C．DNA 有害损伤发生后，在细胞增殖后进行修复，对细胞最有利
D．随年龄增长，XP 患者几乎都会发生皮肤癌的原因，可用突变累积解释
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。
8
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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
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
5．（2023·天津·统考高考真题）癌细胞来源的某种酶较正常细胞来源的同种酶活性较低，原因不可能是（
）
A．该酶基因突变
B．该酶基因启动子甲基化
C．该酶中一个氨基酸发生变化
D．该酶在翻译过程中肽链加工方式变化
6．（2022·福建·统考高考真题）无义突变是指基因中单个碱基替换导致出现终止密码子，肽链合成提前终
止。科研人员成功合成了一种tRNA（sup—tRNA），能帮助A 基因第401 位碱基发生无义突变的成纤维细
胞表达出完整的A 蛋白。该 sup—tRNA 对其他蛋白的表达影响不大。过程如下图。
9
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下列叙述正确的是（ ）
A．基因模板链上色氨酸对应的位点由UGG 突变为UAG
B．该sup—tRNA 修复了突变的基因A，从而逆转因无义突变造成的影响
C．该sup—tRNA 能用于逆转因单个碱基发生插入而引起的蛋白合成异常
D．若A 基因无义突变导致出现UGA，则此sup—tRNA 无法帮助恢复读取
7．（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
8．（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
9．（2023·湖南·统考高考真题）酗酒危害人类健康。乙醇在人体内先转化为乙醛，在乙醛脱氢酶2
（ALDH2）作用下再转化为乙酸，最终转化成CO2和水。头孢类药物能抑制ALDH2 的活性。ALDH2 基因某
突变导致ALDH2 活性下降或丧失。在高加索人群中该突变的基因频率不足5%，而东亚人群中高达30%。
下列叙述错误的是（ ）
A．相对于高加索人群，东亚人群饮酒后面临的风险更高
B．患者在服用头孢类药物期间应避免摄入含酒精的药物或食物
C．ALDH2 基因突变人群对酒精耐受性下降，表明基因通过蛋白质控制生物性状
D．饮酒前口服ALDH2 酶制剂可催化乙醛转化成乙酸，从而预防酒精中毒
10．（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
10
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被AZT 阻断的是（ ）
A．复制
B．转录
C．翻译
D．逆转录
二、综合题
11．（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。
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 。
12．（2020·全国·统考高考真题）大豆蛋白在人体内经消化道中酶的作用后，可形成小肽（短的肽链）。
回答下列问题：
（1）在大豆细胞中，以mRNA 为模板合成蛋白质时，除mRNA 外还需要其他种类的核酸分子参与，它们是
、 。
（2）大豆细胞中大多数mRNA 和RNA 聚合酶从合成部位到执行功能部位需要经过核孔。就细胞核和细胞
质这两个部位来说，作为mRNA 合成部位的是 ，作为mRNA 执行功能部位的是
；作为RNA 聚合酶合成部位的是 ，作为RNA 聚合酶执行功能部位的是 。
（3）部分氨基酸的密码子如表所示。若来自大豆的某小肽对应的编码序列为UACGAACAUUGG，则该小肽
的氨基酸序列是 。若该小肽对应的DNA 序列有3 处碱基发生了替换，但小肽的氨基酸序列
不变，则此时编码小肽的RNA 序列为 。
11
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氨基酸
密码子
色氨酸
UGG
谷氨酸
GAA
GAG
酪氨酸
UAC
UAU
组氨酸
CAU
CAC
12
