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第09 讲 遗传的分子基础
目 录
一、考点过关练（3 大考点）
考点01 人类探索遗传物质的过程 考点02 DNA 分子的结构与复制
考点03 基因的表达及表达的调控
二、重难创新练
01 人类探索遗传物质的过程
1．用
35S 或
32P 标记的T2噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，经短时间保温后进行搅拌、离心，放射性
物质分别主要分布在（ ）
A．上清液和上清液
B．沉淀物和沉淀物
C．上清液和沉淀物
D．沉淀物和上清液
【答案】C
【详解】
32P 标记的是噬菌体的DNA，
35S 标记的是噬菌体的蛋白质外壳，由于噬菌体的DNA 侵入进了大
肠杆菌，而蛋白质外壳留在外面，一段时间后，经过搅拌和离心，
35S 主要出现在上清液中，而
32P 主要出
现在沉淀物中，即C 正确，ABD 错误。
故选C。
2．为探究肺炎链球菌中“转化因子”的本质，艾弗里和他的同事进行了如下实验。下列有关叙述正确的
是（ ）
组别
实验过程
实验结果
1
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①
S 型细菌的细胞提取物+有R 型细菌的培养基
？
②
S 型细菌的细胞提取物+蛋白酶+有R 型细菌的培养基
R 型细菌和S 型细菌
③
S 型细菌的细胞提取物+RNA 酶+有R 型细菌的培养基
R 型细菌和S 型细菌
④
S 型细菌的细胞提取物+酯酶+有R 型细菌的培养基
R 型细菌和S 型细菌
⑤
S 型细菌的细胞提取物+DNA 酶+有R 型细菌的培养基
R 型细菌
A．实验所用S 型细菌的细胞提取物需去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质
B．第①组的实验结果最可能为培养基中的细菌绝大多数是S 型细菌
C．在第①组实验的基础上，其他4 组实验的设计均运用了加法原理
D．该实验可以证明DNA 是S 型肺炎链球菌的主要遗传物质
【答案】A
【分析】艾弗里证明DNA 是遗传物质的实验（肺炎链球菌体外转化实验）：
（1）实验材料：S 型和R 型肺炎链球菌、细菌培养基等；
（2）实验设计思路：提取S 型细菌的细胞提取物，使用减法原理，研究各自的遗传功能。
【详解】A、实验所用S 型细菌的细胞提取物需用不同的酶处理，去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，减
少对实验的影响，A 正确；
B、第①组用的是S 型细菌的细胞提取物和有R 型细菌的培养基混合，存在S 型菌的DNA，R 型菌会转化
为S 菌，培养皿上能长出R 型和S 型菌，但转化效率较低，所以培养基中的细菌绝大多数是R 型细菌，B
错误；
C、在第①组实验的基础上，其他4 组实验的设计均加入了不同的酶，去除特定的成分，运用了减法原理，
C 错误；
D、本实验含有DNA，则发生了转化，不含有DNA 则没有发生转化，所以说明了S 型细菌的细胞提取物
中的DNA 就是转化因子，证明DNA 是S 型肺炎链球菌的遗传物质，D 错误。故选A。
3．下列关于 DNA 是主要的遗传物质探索实验的叙述，错误的是（ ）
A．格里菲斯的肺炎链球菌转化实验证明了转化因子的存在
B．艾弗里的肺炎链球菌转化实验证明了 DNA 是转化因子
C．赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验运用了同位素标记法
D．通过对烟草花叶病毒的研究，证明病毒的遗传物质都是 RNA
【答案】D
【详解】A、格里菲思的肺炎链球菌转化实验结论：已经被加热杀死的S 型细菌中，必然含有某种促成这
2
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一转化的活性物质—“转化因子”，A 正确；
B、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验，证明了DNA 就是格里菲思实验中的转化因子，也就是遗传物质，
B 正确；
C、蔡斯和赫尔希的T2 噬菌体侵染细菌实验运用了同位素标记技术（分别用
35S 和
32P 标记蛋白质和
DNA），证明了DNA 是遗传物质，C 正确；
D、通过对烟草花叶病毒的研究，证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，并非所有病毒的遗传物质都是
RNA，如噬菌体遗传物质是DNA，D 错误。故选D。
4．科学家为研究“遗传信息如何从DNA 传递到蛋白质”，进行了如下实验：用噬菌体侵染细菌，在培养
基中添加含
14C 标记的尿嘧啶。培养一段时间后，裂解细菌、离心并分离出mRNA 与rRNA。实验结果显
示：分离出的部分mRNA 含有
14C 标记，而rRNA 上没有。把含有
14C 标记的mRNA 分子分别与细菌的
DNA 和噬菌体的DNA 杂交，发现其可与噬菌体的DNA 形成DNA-RNA 杂交分子，但不能与细菌的DNA
结合。通过实验分析，下列叙述错误的是（ ）
A．添加
14C 标记的尿嘧啶的目的是检测RNA 的合成
B．新合成的mRNA 是由细菌的遗传物质DNA 转录而来
C．合成RNA 所需的RNA 聚合酶是由细菌提供的
D．噬菌体侵染细菌后，细菌没有组装形成新的核糖体
【答案】B
【详解】A、尿嘧啶是RNA 的特有碱基，添加
14C 标记尿嘧啶的目的是检测有无RNA 的合成，A 正确；
B、根据“把含有
14C 标记的mRNA 分子分别与细菌的DNA 和噬菌体的DNA 杂交，发现其可与噬菌体的
DNA 形成DNA-RNA 杂交分子，但不能与细菌的DNA 结合”可知：噬菌体的基因转录形成了mRNA，而
细菌的DNA 未转录形成mRNA，即新合成的mRNA 是由噬菌体的遗传物质DNA 转录而来，B 错误；
C、噬菌体是病毒，只含有DNA 和蛋白质外壳，在侵染大肠杆菌时，只有噬菌体的DNA 进入了大肠杆菌，
噬菌体利用大肠杆菌的营养物质和酶进行增殖，所以合成RNA 所需的RNA 聚合酶是由大肠杆菌提供的，
C 正确；
D、用噬菌体侵染细菌，在培养基中添加含
14C 标记的尿嘧啶，培养一段时间后，裂解细菌离心并分离出
mRNA 与核糖体，分离出的mRNA 部分含有
14C 标记而核糖体的rRNA 上没有，说明该过程转录形成了
mRNA，但没有形成rRNA，因此该段时间没有形成核糖体，D 正确。故选B。
5．某探究小组进行了T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验。下列各个实验组中，子代噬菌体的蛋白质外壳带有
放射性物质的是（ ）
材料及标
T2噬菌体
大肠杆菌
3
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记
实验组
①
14C 标记
未标记
②
35S 标记
3H 标记
③
未标记
35S 标记
④
35S 标记
32P 标记
A．①和②
B．②和③
C．②和④
D．①和③
【答案】B
【详解】①组噬菌体利用大肠杆菌中的原料合成蛋白质，由于大肠杆菌没有被标记，则子代噬菌体的蛋白
质外壳没有放射性物质，①不符合题。
②3H 标记大肠杆菌，
3H 构成的氨基酸可形成的蛋白质，构成子代噬菌体的蛋白质外壳，子代噬菌体蛋白质
外壳能检测到放射性，②符合题意；
③35S 标记大肠杆菌，亲代噬菌体利用大肠杆菌的原材料来生产子代噬菌体的蛋白质外壳，子代噬菌体蛋白
质外壳会出现放射性，③符合题意。
④32P 标记大肠杆菌，亲代噬菌体利用大肠杆菌的原材料来生产子代噬菌体的DNA，子代噬菌体蛋白质外
壳没有放射性，④不符合题意。故选B。
6．艾弗里指出，R 型细菌是由S 型细菌经过36 代培养后分离得到的。R 型细菌在抗R 的血清中连续培养
多代，多数R 型细菌能自发恢复为S 型细菌，只有R36A 菌株为稳定的R 型细菌，不能自发恢复为S 型细
菌。艾弗里选择R36A 菌株进行肺炎链球菌的体外转化实验。下列说法正确的是（ ）
A．培养的过程中，S 型细菌因出现染色体变异而产生了R 型细菌
B．抗R 的血清能诱导R 型细菌发生定向突变后恢复为S 型细菌
C．用能自发恢复为S 型细菌的R 型细菌进行实验能证明DNA 是转化因子
D．用R36A 菌株进行实验能证明S 型细菌是R36A 菌株接受外源DNA 后转化产生的
【答案】D
【详解】A、细菌是原核生物，没有染色体，S 型细菌因基因突变而产生了R 型细菌，A 错误；
B、变异是不定向的，抗R 的血清起到选择作用，所以无法定向突变后恢复为S 型细菌，B 错误；
C、用能自发恢复为S 型细菌的R 型细菌进行转化实验，出现了S 型细菌可能是转化因子的作用，S 型细菌
也可能是R 型细菌自发恢复产生的，因此不能证明DNA 是转化因子，C 错误；
D、R36A 菌株不能自发恢复为S 型细菌，培养后，R36A 菌株接受外源DNA（S 型细菌的DNA）经过转化
后获得了S 型细菌，D 正确。故选D。
4
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7．噬菌体感染细菌后，细菌毒素-抗毒素系统可以“感应”噬菌体的衣壳蛋白，进而修饰细菌细胞的tRNA
以抵抗噬菌体感染，具体过程如图。下列叙述错误的是（ ）
A．细菌毒素-抗毒素系统识别的应是噬菌体中序列保守且必需的衣壳蛋白
B．用³⁵ S 标记噬菌体的衣壳蛋白能追踪该系统的“感应”过程
C．CRI 蛋白与衣壳蛋白结合后能阻止tRNA 的5'端携带氨基酸
D．该系统中存在的负反馈调节有利于避免对细菌自身生命活动产生不利影响
【答案】C
【详解】A、细菌毒素-抗毒素系统识别的应是噬菌体中序列保守且必需的衣壳蛋白，这样可以更加准确的
识别，A 正确；
B、S 是蛋白质的特征元素，用
35S 标记噬菌体的衣壳蛋白能追踪该系统的感应”过程，B 正确；
C、CRI 蛋白与衣壳蛋白结合后能阻止tRNA 的3'端携带氨基酸，C 错误；
D、该系统中存在的负反馈调节有利于避免对细菌自身生命活动产生不利影响，D 正确。
故选C。
02 DNA 分子的结构与复制
1．下列关于基因、蛋白质和性状的关系的叙述，正确的是（ ）
A．不同基因之间相互独立，分别控制不同的性状
B．镰状细胞贫血的致病机理体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制性状
C．若性状发生改变，说明基因一定发生了改变
D．DNA 甲基化引发的表型变化一定不可以遗传给后代
【答案】B
【详解】A、不同基因也可以通过相互作用控制同一性状，如身高就是由多种基因控制的，A 错误；
B、镰状细胞贫血的致病机理是血红蛋白的结构出现异常，根本原因是血红蛋白基因发生了突变，体现了
基因通过控制蛋白质的结构直接控制性状，B 正确；
5
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C、若性状发生改变，不一定基因发生了改变，可能由环境引起了性状改变，C 错误；
D、DNA 甲基化引发的表型变化属于表观遗传，表观遗传是可以遗传的，D 错误。
故选B。
2．下图为细胞中DNA 复制的过程示意图，有关叙述正确的是（ ）
A．真核细胞中图示过程的发生场所是细胞核
B．酶①和酶②分别为解旋酶和DNA 连接酶
C．该图可体现DNA 的复制方式为半保留复制
D．母链①从左到右的方向为5′→3′
【答案】C
【分析】根据题意和图示分析可知：图示过程为DNA 分子复制。DNA 分子复制时，以DNA 的两条链为
模板，合成两条新的子链，每个DNA 分子各含一条亲代DNA 分子的母链和一条新形成的子链。
【详解】A、真核细胞中DNA 复制主要发生在细胞核中，线粒体和叶绿体内也会发生DNA 复制，A 错误；
B、酶②为DNA 聚合酶，B 错误；
C、该图可体现DNA 的复制方式为半保留复制，C 正确；
D、DNA 复制过程中，子链延伸方向为5′→3′，由图可看出，酶②沿母链①从左向右移动，故母链①从左
到右的方向应为3′→5′端，D 错误。
故选C。
3．下列关于DNA 结构的叙述，错误的是（ ）
A．不同生物的DNA 具有特异性，但其基本组成单位都相同
B．磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧构成DNA 的基本骨架
C．DNA 单链中有羟基和磷酸基团的末端分别称为5'端和3'端
D．细胞内的DNA 由两条脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋而成
【答案】C
【详解】A、不同生物的DNA 具有特异性，但其基本组成单位都是脱氧核苷酸，A 正确；
B、磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧构成DNA 的基本骨架，碱基排列在内侧，B 正确；
C、DNA 单链中有羟基和磷酸基团的末端分别称为3'端和5'端，C 错误；
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D、细胞内的DNA 由两条脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋构成双螺旋结构，D 正确。
故选C。
4．下列有关DNA 及其复制过程的叙述，正确的是（ ）
A．复制时游离的脱氧核苷酸添加到子链的3'端
B．复制过程遵循A-U、C-G 的碱基互补配对原则
C．DNA 多样性原因是脱氧核糖和磷酸的连接方式不同
D．DNA 聚合酶的作用是将DNA 双螺旋的两条链解开
【答案】A
【详解】A、子链延伸时5'→3'合成，故游离的脱氧核苷酸添加到3'端，A 正确；
B、复制过程遵循A-T、C-G 的碱基互补配对原则，B 错误；
C、脱氧核苷酸的排列顺序是DNA 多样性的原因，脱氧核糖和磷酸的交替连接在所有DNA 中是相同的，
C 错误；
D、解旋酶的作用是打开DNA 双链，D 错误；故选A。
5．下列与某生物双链 DNA 的结构和复制有关的叙述，错误的是（ ）
A．从双链DNA 的一端起始，若一条链从 3'端到5'端，则另一条链为5'端到3'端
B．不同细胞生物遗传信息存在差异的根本原因是其DNA 的碱基排列顺序不同
C．若该DNA 中含 m 个碱基对，其中 A 占全部碱基的比例为 n，则该 DNA 中氢键有 3m+2mn 个
D．若亲代 DNA 被
15N 标记后置于
14N 培养基中复制 x 次，则含
15N 的 DNA 分子占总数的 1/2(x-1)
【答案】C
【详解】A、DNA 两条链为反向平行双螺旋结构，若一条链从3'端到5'端，则另一条链为5'端到3'端，A
正确；
B、不同DNA 之间存在差异的根本原因是DNA 的碱基对排列顺序不同，B 正确；
C、若该DNA 分子含有m 个碱基对，其中A 所占比例为n，因为A 和T 配对有两个氢键相连，C 和G 三个
氢键相连，则该DNA 分子中氢键数有3m-2mn，C 错误；
D、该含
15N 的DNA 分子复制x 次，则子代含有
15N 的DNA 分子占总数的1/2x-1，D 正确。故选C。
6．下列关于双链DNA 分子结构的叙述，正确的是（ ）
A．某DNA 分子中胞嘧啶占25%，则每条单链上的胞嘧啶占25-50%
B．某DNA 含有500 个碱基，可能的排列方式有4500种
C．某DNA 分子上有胸腺嘧啶312 个，占总碱基数的26%，则该DNA 分子上有鸟嘌呤288 个
D．若某环状DNA 片段含有2000 个碱基，则该DNA 同时含有2 个游离的磷酸基团
【答案】C
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【详解】A、如果DNA 内胞嘧啶占25%，胞嘧啶分布在两条DNA 单链上，因此每一条单链上胞嘧啶占0
～50%，A 错误；
B、某DNA 分子含有500 个碱基，碱基对数是250，因此可能的排列方式有4250种，B 错误；
C、由DNA 分子的碱基互补配对原则可知，双链DNA 中A+C=T+G=50%，因此如果DNA 分子有胸腺嘧啶
312 个，占总碱基比为26%，则鸟嘌呤G 占总数的24%，数量是312÷26%×24%=288 个，C 正确；
D、若小型环状DNA 含有2 000 个碱基，则其中没有游离的磷酸基团，D 错误。故选C。
7．模型建构是一种重要的科学研究方法。下列有关模型建构的叙述正确的是（ ）
A．在设计并制作模型时，首先应考虑模型是否美观
B．利用橡皮泥制作的真核细胞三维结构模型属于物理模型
C．沃森和克里克制作的DNA 双螺旋结构模型属于数学模型
D．拍摄口腔上皮细胞的照片，能直观反映其特征，属于概念模型
【答案】B
【详解】A、在制作细胞模型时，科学性、准确性应该是第一位的，A 错误；
B、利用橡皮泥制作的真核细胞三维结构模型属于物理模型，B 正确；
C、沃森和克里克制作的DNA 双螺旋结构模型属于物理模型，C 错误；
D、拍摄口腔上皮细胞的照片，能直观反映其特征，不属于模型，为细胞真实情况的反应，D 错误。故选
B。
8．利用Sanger 法对未知序列DNA 进行测序的原理如下：将含有适量待测单链DNA 模板、引物、四种脱
氧核苷三磷酸（dNTP）和DNA 聚合酶等混合物分别加到4 支试管中，每支试管中再分别加入1 种足量的
放射性同位素标记双脱氧核苷三磷酸（ddNTP），在子链合成过程中，ddNTP 可以与dNTP 竞争核苷酸链
延长位点，并终止DNA 片段的延伸。最终分离4 支试管中的所有子链片段，分泳道进行电泳，用放射自
显影法显示后结果如下图。下列说法正确的是（ ）
A．图中X 含有11 个碱基，在所有单链中相对分子质量最大，电泳速度最慢
B．图中所测单链DNA 片段中胸腺嘧啶数与鸟嘌呤数相等
C．在含ddTTP 的试管中含有2 种子链DNA 片段
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D．图中所测单链DNA 模板的序列为5'-CTTGACGACGA-3'
【答案】B
【分析】PCR 原理：在解旋酶作用下，打开DNA 双链，每条DNA 单链作为母链，以4 中游离脱氧核苷酸
为原料，合成子链，在引物作用下，DNA 聚合酶从引物3'端开始延伸DNA 链，即DNA 的合成方向是从子
链的5'端自3'端延伸的。
【详解】A、DNA 复制时需要引物，图中X 含有的碱基数应大于11 个，在所有单链中相对分子质量最大，
电泳速度最慢，A 错误；
B、图中显示的子链中含有A 和C 的数目均为3 个，根据碱基互补配对原则可推测，所测单链DNA 片段中
胸腺嘧啶数与鸟嘌呤数相等，均为3 个，B 正确；
C、在含ddTTP 的试管中可能含有3 种子链DNA 片段，包括完整的子链长度，C 错误；
D、图中所测单链DNA 模板的序列为3'-GAACTGCTGCT-5'，D 错误。故选B。
9．某同学要搭建一条核酸单链，现有代表5 种碱基的塑料片共7 个，其中A、C、G 各有1 个，U 和T 各
有2 个。五碳糖和磷酸之间的化学键有7 个，其他的构建材料均充足。下列叙述正确的是（ ）
A．搭建的DNA 单链最多含有4 个脱氧核糖核酸
B．搭建的RNA 单链最多含有5 个核糖
C．将搭建好的DNA 单链转变为RNA 单链时，只需将T 换成U
D．搭建最长的DNA 单链的彻底水解产物至少有5 种
【答案】D
【详解】A、位于DNA 单链5'端的脱氧核苷酸的磷酸基团只有一个化学键与脱氧核糖相连，而位于其他位
置的脱氧核苷酸的磷酸基团会有两个化学键与脱氧核糖相连，由于脱氧核糖和磷酸之间的化学键有7 个，
因此构建的DNA 单链或RNA 单链中分别最多有4 个脱氧核糖核苷酸或4 个核糖核苷酸，同时搭建4 个脱
氧核糖核苷酸需要碱基A、T、C、G 四个，题中所给材料满足要求，但是A 选项所描述的是最多含有4 个
脱氧核糖核酸，A 错误；
B、根据A 选项分析，构建的RNA 单链中最多含4 个核糖核苷酸，那也就是最多含4 个核糖，B 错误；
C、将搭建好的DNA 单链转变为RNA 单链时，需将T 换成U，还需要将脱氧核糖换成核糖，C 错误；
D、搭建的DNA 单链最多含有4 个脱氧核苷酸，当其中有2 个胸腺嘧啶脱氧核苷酸时，DNA 单链的彻底
水解产物最少，分别是磷酸、脱氧核糖、3 种碱基，D 正确。故选D。
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03 基因的表达及表达的调控
1．已知基因A 和基因B 位于同一DNA 上，若甲、乙过程分别为两基因的转录、翻译过程，M、N 分别为
基因A 和基因B 的表达产物，则下列说法错误的是（ ）
A．同一基因的甲、乙过程不能同时进行
B．基因A 和基因B 可能会在同一细胞中表达
C．甲、乙过程的碱基配对不完全相同
D．若某细胞有Ｍ没有N，这是基因选择性表达的结果
【答案】A
【详解】A、由于基因A 和基因B 位于同一DNA 上，若位于线粒体DNA 上，同一基因的甲、乙过程可能
同时进行，A 错误；
B、基因A 和基因B 可能会在同一细胞中表达，B 正确；
C、甲、乙过程的碱基配对不完全相同，转录过程中碱基配对方式为A-U、T-A、C-G、G-C，翻译过程中
碱基配对方式为A-U、U-A、C-G、G-C，C 正确；
D、若某细胞有M 没有N，这是基因选择性表达的结果，D 正确；故选A。
2．如图表示人体内基因对性状的控制，据图分析，下列叙述正确的是（ ）
A．①②和⑤⑥过程在人体所有的细胞中均能发生
B．过程①需要解旋酶的催化，过程②需要tRNA 和rRNA 的参与
C．①→2→④体现了基因控制生物体性状的直接途径
D．白化症状出现的原因是⑥过程合成的酪氨酸酶活性降低，导致黑色素不能正常合成
【答案】C
【详解】A、①转录②翻译合成血红蛋白，⑤转录⑥翻译合成酪氨酸酶，这些过程在特定的细胞才发生，A
错误；
B、过程①转录，RNA 聚合酶具有解旋作用，不需要解旋酶的催化，过程②翻译需要tRNA（转运氨基
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酸）和rRNA（构成核糖体）的参与，B 错误；
C、①→②→④体现了基因通过控制蛋白质合成，直接控制生物体性状，C 正确；
D、白化症状出现的原因是基因突变，控制酪氨酸酶合成的基因出现异常，不能合成酪氨酸酶，D 错误。
3．真核生物转录形成前体RNA，再通过剪接成为成熟的mRNA。下图表示拟南芥F 基因的转录及加工过
程。当Fβ 过多时，拟南芥响应高温开花的时间延后。有关分析正确的是（ ）
A．F 基因和前体RNA 的基本组成单位相同
B．F 基因结构改变导致转录出不同的mRNA
C．促进F 基因表达Fγ 拟南芥将提前开花
D．开花时间受环境及RNA 剪接形式的影响
【答案】D
【分析】分析题图可知，F 基因通过转录过程可形成前体RNA，前体RNA 的剪接方式有两种，通过剪接
可形成两种mRNA，Fβ mRNA 和Fγ mRNA。
【详解】A、F 基因为具有遗传效应的DNA 片段，基本组成单位为脱氧核糖核苷酸，前体RNA 的基本组
成单位为核糖核苷酸，A 错误；
B、导致转录出不同的mRNA 的原因为前体RNA 的剪接方式不同，F 基因结构未改变，B 错误；
C、影响拟南芥开花的因素还有温度，因此促进F 基因表达Fγ 拟南芥不一定会提前开花，C 错误；
D、由题可知，前体RNA 的剪接方式有两种，通过剪接可形成两种mRNA，Fβ mRNA 和Fγ mRNA，当Fβ
过多时，拟南芥响应高温开花的时间延后，说明开花时间受环境及RNA 剪接形式的影响，D 正确。故选
D。
4．RhyB-RNA 是大肠杆菌中的一种小RNA，仅在铁“饥饿”时表达。当铁供应不足时，此RNA 会与铁储
存蛋白（一类含铁量高的蛋白质）的mRNA 配对结合，致使mRNA 被降解：当铁供应充足时，铁储存蛋
白的mRNA 稳定性提高。下列叙述错误的是（ ）
A．RhyB-RNA 是通过RNA 聚合酶以DNA 单链为模板合成的
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B．RhyB-RNA 通过氢键与铁储存蛋白的mRNA 相结合
C．铁供应不足时，铁储存蛋白的mRNA 翻译受阻
D．RhyB-RNA 合成量的增加，有利于铁储存蛋白的合成
【答案】D
【详解】A、RhyB-RNA 是转录的产物，通过RNA 聚合酶以DNA 单链为模板合成的，A 正确；
B、RhyB-RNA 与铁储存蛋白的mRNA 发生碱基互补配对，即RhyB-RNA 通过氢键与铁储存蛋白的mRNA
相结合，B 正确；
C、结合题干，铁供应不足时，致使mRNA 被降解，从而使得铁储存蛋白的mRNA 翻译受阻，C 正确；
D、RhyB-RNA 合成量的增加，与mRNA 结合增加，mRNA 降解增加，不利于铁储存蛋白的合成，D 错误。
故选D。
5．某种具有囊膜（含有抗原蛋白）的＋RNA 病毒侵入宿主细胞后，以病毒＋RNA 为模板直接翻译出蛋白
质。药物P 是一种尿嘧啶类似物，能够抑制RNA 聚合酶合成病毒＋RNA，可用于治疗该病毒的感染。下
列说法正确的是（ ）
A．病毒复制所需模板、原料、酶和能量均来自宿主细胞
B．宿主细胞中含有能识别病毒的受体蛋白基因并能在细胞中表达
C．病毒能在宿主细胞内合成自身蛋白质依赖于密码子的简并性
D．RNA 聚合酶能够区分参与病毒RNA 合成的尿嘧啶与药物P
【答案】B
【详解】A、病毒复制所需模板来自病毒，A 错误；
B、病毒可以侵染宿主细胞，说明宿主细胞中含有能识别病毒的受体蛋白基因并在靶细胞中表达，B 正确；
C、所有的生物共用一套遗传密码，病毒能在宿主细胞内合成自身的蛋白质依赖于密码子的通用性，C 错
误；
D、药物P 是一种尿嘧啶类似物，RNA 聚合酶不能区分参与病毒RNA 合成的尿嘧啶与药物P 而导致合成
异常RNA（无功能），D 错误。故选B。
6．拟南芥的细胞核基因和线粒体基因均能表达，两者之间的部分关系如图所示。①-⑤表示相关生理过程，
I、Ⅱ表示结构或物质，蛋白质1 和蛋白质2 均在线粒体内发挥作用。下列叙述正确的是（ ）
A．细胞核基因和线粒体基因的遗传均遵循分离定律和自由组合定律
B．图中②③过程遵循的碱基互补配对原则相同，①④⑤过程遵循的碱基互补配对原则不同
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C．图中③⑤过程均需要多种RNA 的参与，且DNA 中碱基数目与肽链中氨基酸数目比大于6：1
D．图中③过程核糖体沿mRNA 移动的方向是从左向右
【答案】C
【详解】A、细胞核基因的遗传均遵循分离定律和自由组合定律，细胞质基因不遵循，A 错误；
B、图中②④转录的碱基互补配对的碱基对：A-U,T-A,G-C,C-G,③⑤翻译的碱基互补配对的碱基对：A-
U,U-A,G-C,C-G,所以②③过程遵循的碱基互补配对原则不完全相同，①指DNA 复制过程，发生的碱基互
补配对：A-T,T-A,G-C,C-G,所以①④⑤过程遵循的碱基互补配对原则不完全相同，B 错误；
C、图中③⑤翻译过程均需要多种RNA（mRNA、tRNA、rRNA）的参与，且DNA 中碱基数目与肽链中氨
基酸数目比大于6：1（因为终止密码子没有对应的氨基酸，但需要DNA 上的3 个碱基对），C 正确；
D、图中③过程核糖体沿mRNA 移动的方向是从右向左，因为多个核糖体结合在同一模板上，最右边核糖
体合成肽链最短，翻译开始的晚，最左边核糖体合成肽链最长，翻译开始的早，D 错误。故选C。
7．mRNA 疫苗是将含有编码抗原蛋白的mRNA 导入人体，形成相应的抗原蛋白，从而诱导机体产生特异
性免疫应答，达到免疫预防的作用。mRNA 疫苗的研发和应用存在两大问题，一是mRNA 分子带负电荷，
很难直接进入细胞；二是mRNA 不稳定，注入人体后会被RNA 酶快速水解，从而无法翻译出相应蛋白质，
不能引发相应的免疫反应。科学家分别借助脂质纳米粒包裹技术和核苷碱基修饰技术解决了上述两个问题。
下列叙述错误的是（ ）
A．脂质纳米粒带正电荷，有利于将mRNA 递送入细胞
B．改造后的mRNA 疫苗本身具有低免疫原性的特点
C．mRNA 疫苗能整合到人体基因组中并持续作用
D．mRNA 疫苗翻译蛋白质的场所是宿主细胞的核糖体
【答案】C
【详解】A、据题分析，mRNA 分子带负电荷，很难直接进入细胞，说明细胞本身带负电荷，而脂质纳米
粒带正电荷，有利于将mRNA 递送入细胞，A 正确；
B、经核苷碱基修饰技术改造后的mRNA 疫苗，有低免疫原性的特点，可以减少免疫系统对其的识别，从
而减少mRNA 进入细胞后被降解，无法发挥作用，B 正确；
C、人体基因组是DNA，mRNA 和DNA 结构不同，不能整合到人体基因组中并持续作用，C 错误；
D、mRNA 疫苗翻译的蛋白质，其合成场所是宿主细胞的核糖体，D 正确。故选C。
8．大肠杆菌的RNA 聚合酶功能强大，可以自主解开双链DNA,并进行RNA 的合成。合成出的RNA 一端，
很快会结合核糖体合成多肽链。某同学绘制了一幅大肠杆菌转录和翻译的模式图，请同学们进行评议。下
列有关该图的评议，正确的是（ ）
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A．RNA 聚合酶沿模板链移动的方向应该是从5'向3'
B．RNA 聚合酶结合位置应该包含整个DNA 的解链区
C．双链解开的DNA 应该在RNA 合成结束后恢复双螺旋
D．图中移动的3 个核糖体上已合成的肽链长度应该相同
【答案】C
【详解】A、RNA 聚合酶沿模板链移动的方向应该是从3'向5'，A 错误；
B、转录时，RNA 聚合酶与模板链的启动子结合，启动转录，不包含整个DNA 的解链区，B 错误；
C、细胞内遗传信息传至RNA 后，RNA 从DNA 链上释放，而后DNA 双螺旋恢复，C 正确；
D、图中移动的3 个核糖体上已合成的肽链长度不同，D 错误。故选C。
9．研究人员在线虫细胞中发现了一种只由21 个核苷酸组成的RNA，命名为lin4，lin4 本身不能指导蛋白
质的合成，但是可以结合在M 基因转录出的mRNA 上，抑制M 蛋白的合成。下列相关叙述正确的是（
）
A．lin4 中碱基的数量关系满足A+G=C+U
B．lin4 与M 基因的mRNA 存在碱基互补的序列
C．lin4 可以改变线虫的遗传物质和相关性状
D．若lin4 发生突变，则细胞中M 蛋白的含量将会下降
【答案】B
【详解】A、lin4 是单链RNA，单链中不一定满足A+G=C+U，A 错误；
B、lin4 能与M 基因转录出的mRNA 结合，说明二者存在碱基互补配对序列，B 正确；
C、lin4 通过抑制M 基因的翻译过程，进而抑制M 蛋白的合成，不改变线虫的遗传物质，但是改变了相关
性状，C 错误；
D、若lin4 的基因发生突变，可能会导致该基因与M 基因转录出的mRNA 不能结合，减少对M 蛋白合成
的抑制作用，M 蛋白的含量可能上升，D 错误。故选B。
10．大肠杆菌乳糖操纵子包括lacZ、lacY、lacA 三个结构基因（编码参与乳糖代谢的酶，其中酶a 能够水
解乳糖），以及操纵基因、启动子和调节基因。培养基中无乳糖存在时，调节基因表达的阻遏蛋白和操纵
基因结合，导致RNA 聚合酶不能与启动子结合，使结构基因无法转录；乳糖存在时，结构基因才能正常
表达，调节过程如下图所示。下列说法错误的是（ ）
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A．结构基因转录时只能以β 链为模板，表达出来的酶a 会使结构基因的表达受到抑制
B．过程①的碱基配对方式与②不完全相同，参与过程②的氨基酸有的可被多种tRNA 转运
C．若调节基因被甲基化修饰，可能导致结构基因持续表达，造成大肠杆菌物质和能量的浪费
D．据图可知，乳糖能够调节大肠杆菌中基因的选择性表达，该过程发生细胞的分化
【答案】D
【详解】A、结构基因转录时，启动子在结构基因的左侧，RNA 聚合酶只能从左侧往右侧移动，mRNA 的
合成方向为5'→3'，则模板链方向为3'→5'，只能以β 链为模板，表达出来的酶a 会水解乳糖，培养基中无
乳糖存在时，调节基因表达的阻遏蛋白和操纵基因结合，导致RNA 聚合酶不能与启动子结合，使结构基
因无法转录，A 正确；
B、根据图示，①为转录，②为翻译。①过程发生的碱基配对方式为A-U、C-G、T-A、G-C ，②过程发生
的碱基配对方式为U–A、C–G、A–U、G-C，由于密码子的简并性，②过程有的氨基酸可被多种tRNA 转
运，B 正确；
C、由图可知，若调节基因的碱基被甲基化修饰，阻遏蛋白不能与操纵基因结合，进而不能阻断结构基因
的转录，可能会导致结构基因持续表达，造成大肠杆菌物质和能量的浪费，C 正确；
D、据图可知，培养基中无乳糖存在时，调节基因表达的阻遏蛋白和操纵基因结合，导致RNA 聚合酶不能
与启动子结合，使结构基因无法转录；乳糖存在时，结构基因才能正常表达，由此可知，乳糖能够调节大
肠杆菌中基因的选择性表达；大肠杆菌为单细胞生物，该过程发生基因的选择性表达，但该过程没有发生
细胞的分化，D 错误。故选D。
1．DNA 的一级结构是指核苷酸按照一定的排列顺序，连接形成多核苷酸。核苷酸之间的连接方式是一个
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核苷酸的3'—OH 与下一个核苷酸的5'位磷酸形成3'，5'-磷酸二酯键如图所示，图中物质代表DNA 分子的
是
A．①
B．②
C．③
D．④
【答案】D
【分析】根据题意可知，核苷酸之间的连接方式是一个核苷酸的3'—OH 与下一个核苷酸的5'位磷酸形成
3'，5'-磷酸二酯键，据此分析作答。
【详解】据题干信息可知，DNA 分子两条链反向平行，且5'端是磷酸，3'端是-OH，核苷酸之间的连接方
式是一个核苷酸的3'—OH 与下一个核苷酸的5'位磷酸形成3'，5'-磷酸二酯键，一条DNA 链中与5'端（磷
酸端）对应的另一端为3'端（-OH 端），同理与3'端（-OH 端）对应的另一端为5'端（磷酸端），分析图
示可知，④是正常的双链DNA 分子，D 正确，ABC 错误。
故选D。
2．图甲是将加热杀死的S 型细菌与R 型活菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化；图乙是噬菌体
侵染细菌实验的部分操作步骤。有关叙述错误的是（ ）
A．图甲中，ab 对应时间段内，小鼠体内还没有形成大量抗R 型细菌的物质
B．图甲中，后期出现的大量S 型细菌是由R 型细菌转化并增殖而来的
C．图乙中，沉淀物中新形成的子代噬菌体一定不具有放射性
D．若只用
32P 标记亲代噬菌体，则子代噬菌体中大部分具有放射性
【答案】D
【分析】根据题意和图示分析可知：甲图中AB 段由于细菌刚进入小鼠体内，小鼠还没有产生相应的抗体，
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所以R 型细菌会增多，该实验中部分R 型菌转化成了S 型菌，然后大量增殖。从理论上讲，乙图中的放射
性只会出现在上清液中，但在实际操作中沉淀物中也会出现部分放射性。乙图中的实验如果没经过搅拌过
程，则很多噬菌体会附着在细菌表面，经过离心后会进入沉淀物中，使得沉淀物中的放射性增强。
【详解】A、小鼠产生抗体需要经过体液免疫过程，要一定的时间，所以甲图中ab 时间段内，小鼠体内还
没形成大量抗R 型细菌的物质，导致R 型细菌数目增多，A 正确；
B、由于是将杀死的S 型细菌与R 型活菌混合注射到小鼠体内，所以甲图中最初的S 型细菌是由R 型细菌
转化来的，但之后产生的S 型细菌有的是由转化形成的S 型细菌增殖而来，B 正确；
C、乙图中噬菌体被标记的成分是蛋白质，蛋白质不能进入细菌，且合成子代噬菌体的原料和模板DNA 都
没有放射性，所以新形成的子代噬菌体一定没有放射性，C 正确；
D、由于DNA 分子的半保留复制，原料没有
32P，所以用
32P 标记亲代噬菌体，子代噬菌体中少部分具有放
射性，D 错误。
故选D。
3．赫尔希和蔡斯利用同位素标记的T2 噬菌体侵染未标记细菌的部分实验过程如图1 所示，实验过程中搅
拌时间与放射性强弱关系的曲线如图2 所示。下列叙述错误的是（ ）
A．由图1 实验结果可知，标记的物质是噬菌体中的DNA
B．图1 中的搅拌器的作用是将大肠杆菌与亲代噬菌体外壳分离
C．图2 中上清液P 含量为20%，原因可能是部分标记的噬菌体还没侵染细菌
D．若搅拌5min 时被感染的细菌含量下降到90%，则上清液S 含量会增加
【答案】D
【详解】A、图1 结果中上清液放射性强度很低，而沉淀物放射性强度很高，说明标记的是噬菌体中的
DNA，A 正确；
B、搅拌的目的使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，B 正确；
C、图2 中上清液P 含量为20%以后，经过搅拌上清液P 含量仍然在上升，可能部分标记的噬菌体部分还
没有侵染细菌或感染的细菌裂解释放子代噬菌体，C 正确；
D、上清液S 含量与细菌被感染的量无关，与被标记的噬菌体的量有关，所以搅拌5min 时被感染的细菌含
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量下降到90%，则上清液S 含量不会变，D 错误；
故选D。
4．双脱氧核苷三磷酸（如图甲）在人工合成DNA 体系中，可脱去两个磷酸基团形成焦磷酸和双脱氧核苷
酸并释放能量，双脱氧核苷酸可使DNA 子链延伸终止。在人工合成DNA 体系中，有适量某单链模板、某
一种双脱氧核件三磷酸（ddNTP）和四种正常脱氧核苷三磷酸（dNTP），反应终止时对合成的不同长度子
链进行电泳（结果如图乙）。下列说法正确的是（ ）
A．ddNTP 和dNTP 的区别是ddNTP 的五碳糖上无氧原子
B．双脱氧核苷酸无法与模板链发生碱基互补配对，导致子链延伸终止
C．人工合成DNA 体系中必须要加入ATP 以供能
D．据图乙推测，模板链的碱基序列为3'-ATGATGCGAT-5’
【答案】D
【分析】DNA 复制时根据碱基互补配对原则和半保留复制原理进行复制。据题意可知，当模板上的碱基双
脱氧核苷酸配对时终止复制。
【详解】A、ddNTP 和 dNTP 的区别是 ddNTP 的五碳糖的 3 号 C 上无氧原子，但五碳糖中仍然含有一
个氧原子，A 错误；
B、双脱氧核苷酸仍然可以按照碱基互补配对原则与模板链上的碱基互补配对，但是子链结合上双脱氧核
苷酸后无法再继续延伸，B 错误；
C、分析题意可知，双脱氧三磷酸核苷酸在人工合成DNA 体系中，可脱去两个磷酸基团形成焦磷酸和双脱
氧核苷酸并释放能量，故人工合成DNA 体系中无需加入ATP 提供能量，C 错误；
D、由于存在某一种双脱氧核苷三磷酸（ddNTP）时则复制终止，其余情况能正常进行，则分子量越小，
证明终止的越早，根据碱基互补配对原则可知，自下而上读取的模板链的碱基序列应为3′
−ATGATGCGAT−5′，D 正确。
5．miRNA 是细胞中具有调控功能的非编码RNA，个体发育的不同阶段会产生不同的miRNA。该物质与
沉默复合物结合后，可导致与之互补的mRNA 降解。下列分析错误的是（ ）
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A．miRNA 前体的加工过程中有磷酸二酯键断裂
B．miRNA 通过碱基互补配对识别mRNA
C．miRNA 的调控与细胞分化有关
D．miRNA 通过抑制基因的转录实现调控
【答案】D
【详解】A、由图可知，miRNA 前体的加工过程中会剪切掉部分序列，所以有磷酸二酯键断裂，A 正确；
B、由题干信息可知，miRNA 会导致与之互补的mRNA 降解，故miRNA 通过碱基互补配对识别mRNA，
B 正确
C、由题干信息可知，miRNA 在个体发育的不同阶段产生不同的miRNA，是基因选择性表达的结果，与细
胞的分化有关，C 正确；
D、根据题干信息“该物质与沉默复合物结合后，可导致细胞中与之互补的mRNA 降解”可知，miRNA 能
特异性的影响基因的表达中的翻译过程，D 错误。故选D。
6．miRNA 是真核细胞中的一类单链非编码RNA 分子（即功能性RNA，从DNA 转录而来但不能翻译出蛋
白质），它能抑制W 蛋白质的合成，其形成与作用的机理如图所示。下列相关叙述中，正确的是（ ）
A．miRNA 基因转录成miRNA 的过程需要解旋酶的催化
B．miRNA 形成过程的加工阶段有RNA 分子的磷酸二酯键断裂
C．miRNA 识别并结合到W 基因mRNA 上是因为两者有相同碱基序列
D．miRNA—蛋白质复合物通过抑制W 基因的转录进而抑制蛋白质的合成
【答案】B
【详解】A、基因转录时RNA 聚合酶与DNA 结合，使DNA 双链解开，不需要解旋酶的催化，A 错误；
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B、miRNA 形成的过程中，在加工阶段会修剪掉一部分的RNA 片段（如图中的圆点与分叉部分），RNA
是由核糖核苷酸通过磷酸二酯键连接而成，故在修剪过程中会有磷酸二酯键的断裂，B 正确；
C、miRNA 与mRNA 的结合是通过碱基互补配对结合的，因此它们的碱基序列应该互补而不是相同，C 错
误；
D、由图可知，miRNA 蛋白质复合物是抑制了W 基因的翻译，而不是转录，D 错误。故选B。
7．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，这种现象称为密码子的摆动性。下列相关叙述错误的是（ ）
A．tRNA 分子内部能发生碱基互补配对
B．反密码子为5'-CAU-3'的tRNA 可转运多种氨基酸
C．一种反密码子可以识别不同的密码子
D．密码子的摆动性增加了配对的灵活性，有利于保持物种遗传的稳定性
【答案】B
【分析】分析题干可知：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 存在空间折叠，通过碱基对相连，A 正确；
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、分析题干可知反密码子第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，说
明一种反密码子可以识别不同的密码子，C 正确；
D、密码子的摆动性增加了反密码子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。
8．非编码RNA 包括微小RNA 与长链RNA，其中的微小RNA（miRNA）可以影响基因表达。miRNA 与
mRNA 的3′端非翻译区的互补序列结合并切割mRNA，进而影响蛋白质的合成。下列相关叙述正确的是（
）
A．非编码RNA 是以DNA 的一条链为模板在RNA 酶的催化下合成
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B．miRNA 通过影响基因的转录抑制蛋白质的合成
C．正常情况下，一个核糖体可以相继结合多个mRNA，同时进行多条肽链的合成
D．利用miRNA 的功能研发新的体内递送方法，可寻求对肿瘤进行干预治疗的方法
【答案】D
【分析】分析题文：miRNA 是一类非编码RNA，不能作为模板翻译肽链，不能指导蛋白质的合成;miRNA
与mRNA 的3’端非翻译区的互补序列结合并切割mRNA，影响基因表达的翻译过程，进而影响蛋白质的合
成。
【详解】A、非编码RNA 是以DNA 的一条链为模板在RNA 聚合酶的催化下合成，A 错误；
B、miRNA 通过影响基因的翻译过程，进而抑制蛋白质的合成，B 错误；
C、正常情况下，一条mRNA.上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，C 错误；
D、利用miRNA 具有抑制蛋白质合成的功能来研发新的体内递送方法，可寻求对肿瘤进行干预治疗的方法，
D 正确。
9．磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）是某油料作物细胞中的一种中间代谢产物，在两对独立遗传的基因（A 和
a、B 和b）的控制下，可转化为油脂或蛋白质。某科研小组通过RNA 干扰的方式获得了产油率更高的品
种，基本原理如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A．产油率高植株和产蛋白高植株的基因型分别为AAbb、aaBB
B．图示中过程①与过程②所需要的嘧啶核苷酸数量相同
C．该研究通过抑制基因B 表达过程中的翻译阶段来提高产油率
D．图示表明基因可通过控制蛋白质和脂质的合成直接控制性状
【答案】C
【详解】A、根据图示，可分析出产油率高植株和产蛋白高植株的基因型分别为A_bb 、aaB_，A 错误；
B、图示中过程①与过程②分别由基因B 中的模板链、非模板链转录，由于模板链、非模板链可能存在差
异，因此其过程所需要的嘧啶碱基数量不一定相同，B 错误；
C、当抑制基因B 表达后，其形成的单链（RNA）会与mRNA 形成双链，从而通过抑制翻译过程，减少酶
b 的量，使PEP 形成油脂，提高产油率，C 正确；
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D、图示表明基因是通过控制酶的合成控制代谢，进而控制生物的性状，D 错误。
10．2023 年8 月我国科研人员发现肠癌DNA 甲基化调控的新机制，如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．肠癌细胞只会有原癌基因而没有抑癌基因
B．TET2 从细胞质进入细胞核不需要消耗能量
C．激活的β-catenin.蛋白能够促进TET2 入核并催化抑癌基因去甲基化
D．DNA 甲基化引起表观遗传现象主要是通过影响遗传信息翻译过程实现
【答案】C
【分析】1、DNA 的甲基化：真核细胞基因具有的启动子——相当于转录的开关——也可以被修饰。如果
给启动子中的胞嘧啶加上甲基基团 （-CH3），会使染色质高度螺旋化，凝缩成团，这个基因就无法被识
别，失去转录活性，因而不能完成转录。这个过程称为DNA 的甲基化，相当于给DNA 戴上隐身帽子，使
基因内存储的信息无法被读取。
2、据图分析：左图表明去甲基化酶能进入细胞，抑癌基因上游序列甲基化，会导致肿瘤恶化；右图去甲
基化酶进入细胞，激活的β-catenin 蛋白能促进去甲基化酶进入细胞核，使抑癌基因上游序列去甲基化，抑
癌基因甲基化水平降低引起肿瘤消退。
【详解】A、肠癌细胞原癌基因和抑癌基因都有，只是相关基因发生了突变，A 错误；
B、去甲基化酶（TET2）化学本质是蛋白质，属于生物大分子，生物大分子通过核孔进入细胞核，需要消
耗能量，B 错误；
C、图上可知，激活的β-catenin 蛋白能够促进TET2 入核，TET2 属于去甲基化酶，其催化抑癌基因去甲基
化，C 正确；
D、DNA 甲基化引起表观遗传现象主要是抑制转录过程，D 错误。
11．β-地中海贫血症是一种由β-珠蛋白基因突变引起的单基因遗传病，部分患者该基因的编码链中与β-珠
蛋白第71-72 位氨基酸有关的编码序列间插入了一个A（如图），UAG/UGA 为终止密码子。下列叙述正
确的是（ ）
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A．突变后参与该基因表达的tRNA 种类可能减少
B．编码链中插入A 会导致mRNA 对应位点插入U
C．mRNA 在细胞核内加工时对应的异常序列会被剪切
D．该异常序列不会影响基因表达产物的空间结构
【答案】A
【分析】基因的表达包括转录和翻译，基因突变后转录出的mRNA 中碱基序列改变，可能导致编码的氨基
酸序列发生改变。
【详解】A、基因中的编码链与用于转录的模板链是DNA 中两条碱基互补的链，因此图示所给正常序列或
异常序列中T 换为U 即可表示相应位置氨基酸的密码子，由于UAG/UGA 为终止密码子，因此图示所给的
正常基因转录的mRNA 中-GCCUUUAGUGAU-不存在终止密码子，而异常序列1-4 对应的氨基酸密码子分
别在第72 位和73 位氨基酸位置、第72 位和73 位氨基酸位置、第73 位氨基酸位置、第73 位氨基酸位置形
成了终止密码子，导致编码的肽链会变短，因此参与该基因表达的tRNA 种类可能减少，A 正确；
B、由于基因中的编码链与用于转录的模板链是DNA 中两条碱基互补的链，而转录的模板链与mRNA 的
碱基序列互补，因此编码链中插入A 会导致mRNA 对应位点插入A，B 错误；
C、根据A 项可知，该突变可能会导致终止密码子提前出现，导致编码的肽链变短，从而可能出现β-地中
海贫血症，图示没有给出mRNA 的碱基序列，不能确定mRNA 在细胞核内加工时对应的异常序列是否会
被剪切，另外若mRNA 在细胞核内加工时对应的异常序列会被剪切，则可能上述突变不会导致β-地中海贫
血症，C 错误；
D、该异常序列会影响到肽链的长度，进而会影响到基因表达产物（蛋白质）的空间结构，D 错误。
12．柳穿鱼植株A、B 决定花形态结构的Lcyc 基因的碱基序列完全相同，但在开花期植株A 的Lcyc 基因
表达而表现出唇形花冠，植株B 的Lcyc 基因不表达而表现出辐射状花冠。植株B 的Lcyc 基因不表达的原
因是它被高度甲基化（Lcyc 基因有多个碱基连接了甲基基团）
将植株A、B 杂交，F1的花均与植株A 的相似，F1自交获得的F2，F2中大多数植株的花与A 相似，少部分
与植株B 相似。
(1)植株B 的Lcyc 基因高度甲基化而不能与RNA 聚合酶结合，由此推断植株B 的基因不表达最可能是
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（填“转录”或“翻译”）过程受阻。
(2)根据植株A 和B 的杂交实验结果可知：与植株B 的Lcyc 基因相比，植株A 的Lcyc 基因相当于
（填“显性”或“隐性”）基因。
(3)科学家把柳穿鱼花色遗传的这类遗传现象称作表观遗传。你认为表观遗传的特点有____________。
A．基因碱基序列保持不变
B．基因表达发生改变
C．表现型发生改变
D．基因表达和表现型的改变可遗传
(4)有人认为“基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异与表观遗传有关”。你是否赞成此观点?
。
【答案】(1)转录
(2)显性
(3)ABCD
(4)赞成
【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。
【详解】（1）RNA 聚合酶参与的是转录过程，而植株B 的Lcyc 基因高度甲基化而不能与RNA 聚合酶结
合，由此推断植株B 的基因不表达最可能是转录过程受阻。
（2）由题干信息可知，开花时，植株A 的Lcyc 基因表达，表现出唇形花冠，植株B 的Lcyc 基因由于被
高度甲基化不表达，植株A、B 杂交，F1的花均与植株A 的相似，F1自交获得的F2，F2中大多数植株的花
与A 相似，说明植株A 的Lcyc 基因相当于显性基因。
（3）A、表观遗传中，基因的碱基序列不变，A 正确；
B、表观遗传中，基因的表达发生改变，B 正确；
C、表观遗传中，表现型发生改变，C 正确；
D、表观遗传中，基因表达和表现型的改变可遗传，D 正确。
故选ABCD。
（4）赞成此观点，同卵双胞胎之间的基因组成相同，因此他们之间的微小差异可能与表观遗传有关。
13．大肠杆菌中的β-半乳糖苷酶（Z）、半乳糖苷透性酶（Y）和转乙酰基酶（A）的编码基因lacZ、
lacY、lacA 依次连接在一起，这三个基因称为结构基因。操纵子学说主张转录是从启动子（P）开始，并
受操纵基因（O）和调节基因（I）控制的。依次排列的P、O、Z、Y、A 序列片段便构成了乳糖操纵子，
结构如图所示，×代表抑制。分析并回答下列问题：
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(1)图中①过程主要发生在 中，②过程中参与的RNA 至少有 种。基因I 表达
生成的阻遏物会在 （填“转录”或“翻译”）水平上抑制结构基因的表达。
(2)mRNAⅡ上核糖体移动的方向是从 （填“a→b”或“b→a”）。
(3)乳糖可作为大肠杆菌的能源物质，lacZ 编码的β 半乳糖苷酶可水解乳糖。当环境中存在乳糖时，大肠杆
菌的乳糖操纵子的调节机制可维持细胞中结构基因表达产物水平的相对稳定，据图分析，该调节过程可表
述为 。该过程属于 （填“正反馈”或“负反馈”）调节。
【答案】(1) 拟核 3 转录
(2)a→b
(3) 乳糖与阻遏物结合，（改变其构象，）使之不能与操纵基因结合，从而使结构基因能够表达，生
成三种相关酶；β-半乳糖苷酶促进乳糖水解后，又使上述过程减弱 负反馈
【详解】（1）图中①过程为转录，对于原核生物大肠杆菌来说，该过程主要发生在拟核中，②过程代表
的是翻译过程，该过程中参与的RNA 至少有3 种，分别为tRNA、rRNA 和mRNA。结合图示额裤子，基
因I 表达生成的阻遏物会与基因Ⅱ的特定部位结合，进而在“转录水平上抑制结构基因的表达。
（2）根据肽链的长短可以看出，mRNAⅡ上核糖体移动的方向是从a→b。
（3）乳糖可作为大肠杆菌的能源物质，lacZ 编码的β 半乳糖苷酶可水解乳糖。当环境中存在乳糖时，乳糖
与阻遏物结合，使之不能与操纵基因结合，从而使结构基因能够表达，生成三种相关酶；β-半乳糖苷酶促
进乳糖水解后，又使上述过程即乳糖和阻遏物的结合过程减弱，进而抑制lacZ 等基因的表达，从而避免了
物质和能量的浪费，该过程属于负反馈调节。
14．材料一：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，
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补充信息：①前体mRNA 可被剪切成circRNA 等多种RNA
材料二：氟比洛芬酯（FA）是一种非甾体类药物，研究人员欲探究FA 是否能通过影响心肌细胞中P 基因
的表达，从而治疗放射性心脏损伤。
综合利用所学知识以及场景一中的信息，书写一段文字，这段文字中需要包含以下要点：
(1)根据图像简述此调控机制
(2)简述circRNA 的作用机理
(3)利用所学知识，简述P 基因mRNA 表达为P 蛋白的具体过程
(4)根据材料一，试提出治疗放射性心脏损伤的思路 。
(5)根据材料二中的实验，请设计实验，并预测结果 。
【答案】(1)以DNA 的一条链为模板，通过碱基互补配对原则转录合成前体mRNA，前体mRNA 可被剪切
成circRNA 等多种RNA，circRNA 可以通过与 miRNA 结合促进P 基因表达，使P 蛋白含量升高，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
(2)细胞内circRNA 与miRNA 的结合，减少miRNA 与P 基因的mRNA 结合，解除miRNA 对P 蛋白翻译的
抑制作用，从而提高P 基因的表达量，P 蛋白合成增多，抑制细胞凋亡
(3)P 基因mRNA 通过与核糖体结合在RNA 聚合酶的作用下，合成多肽链，最终合成P 蛋白
(4)一方面，可以促进 P 蛋白的合成，以提高细胞中P 蛋白的含量;另一方面，可以促进前体mRNA 的合成
或促进circRNA 的合成
(5)将生理状态基本相同的大鼠，随机分成2 组，2 组大鼠分别静脉注射适量的生理盐水、含FA 等量的生理
盐水，并用电离辐射照射相同的时间，测定两组大鼠心肌细胞中P 蛋白含量以及心肌细胞凋亡率。预测结
果为静脉注射含FA 等量的生理盐水的大鼠心肌细胞中P 蛋白含量更高，但心肌细胞凋亡率更低
【详解】（1）分析图可知，图中细胞凋亡的机制为：以DNA 的一条链为模板，通过碱基互补配对原则合
成前体mRNA，前体mRNA 可被剪切成circRNA 等多种RNA ，circRNA 可以通过与 miRNA 结合促进P
基因表达，使P 蛋白含量升高，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。
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（2）分析图可知，细胞内circRNA 与miRNA 的结合，减少miRNA 与P 基因的mRNA 结合，解除miRNA
对P 蛋白翻译的抑制作用，从而提高P 基因的表达量，P 蛋白合成增多，抑制细胞凋亡。
（3）P 基因mRNA 表达为P 蛋白的过程为翻译，具体过程为：P 基因mRNA 通过与核糖体结合在RNA 聚
合酶的作用下，合成多肽链，最终合成P 蛋白。
（4）circRNA 可以通过与 miRNA 结合促进P 基因表达，使P 蛋白含量升高，P 蛋白能抑制细胞凋亡，若
要治疗放射性心脏损伤，需抑制细胞凋亡。一方面，可以促进 P 蛋白的合成，以提高细胞中P 蛋白的含量；
另一方面，可以促进前体mRNA 的合成或促进circRNA 的合成 。
（5）分析题意，本实验目的是探究FA 是否能通过影响心肌细胞中P 基因的表达，从而治疗放射性心脏损
伤，则实验的自变量是FA 的有无，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故可设计实验如下：
①取若干只生理状态基本相同的大鼠，随机均分为甲、乙两组。
②对甲、乙两组大鼠分别静脉注射适量的生理盐水、含FA 等量的生理盐水，并用电离辐射照射相同的时
间。
③测定甲、乙组大鼠心肌细胞中P 蛋白含量，以及心肌细胞凋亡率。
预测实验结果：若FA 可以通过影P 基因的表达过程缓解放射性心脏损伤，则心肌细胞中P 蛋白含量关系
为：甲<乙；凋亡率: 甲>乙。
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