文档文本内容
大概念五 遗传信息控制生物性状、生物的变异、生物的多
样性和适应性是进化的结果
【思维导图】
课时1 遗传信息主要编码在DNA 分子上
重点1 基因的本质和结构
【知识盘查】
1.明确噬菌体侵染实验的“两标记”和“三原因”
(1)实验中的两次标记的目的
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)实验中放射性分布误差产生的三个原因
①32P 标记DNA
②35S 标记蛋白质外壳
提醒 ①不能用35S 和32P
同一
标记
T2 噬菌体，因
放射性
只能
到放
为
检测时
检测
射性的存在部位，不能确定是何种元素。②不能用普通培养基直接培养T2 噬菌
体。③
化的
是基因重
且概率低。
转
实质
组
④加
死的
热杀
S 型
菌中，蛋白
性
细
质变
失活，但DNA 在加
束后随温度的降
热结
低又逐
恢复正常
构而具有活性。
渐
结
2.遗传物质探索的四种方法
3.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：连接单链中脱氧核糖和磷酸基团之间的化学键
(2)关注DNA 结构与复制的3 种“计算”
①牢记A＝T、G＝C，并牢记二者依次含2 个氢键和3 个氢键。
②牢记两种“和”
互补碱基之和即A＋T 或G＋C 在不同DNA 中可不同，但在某一特定DNA 中，
该值在一条链、在另一条链及在整个DNA 分子中为“定值”。
非互补碱基之和的比即(A＋C)/(T＋G)或(A＋G)/(T＋C)，在所有双链DNA 中均
等于1，无特异性，且该值在两条互补链中互为倒数。
③DNA 复制时的计算：已知某亲代DNA 中含某种脱氧核苷酸m 个。
“复制n 次”消耗的该种脱氧核苷酸数：m·(2n－1)。“第n 次复制”消耗的该种
脱氧核苷酸数：m·2n－1。
【曾经这样考】
1.(2024·甘
卷，
肃
5)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
答案 D
解析 格里菲思的肺炎
球菌体内
化
未得出
化因子
链
转
实验
转
为DNA
一
这
，
结论
A
；在肺炎
球菌的体外
化
中，利用自
量控制中的
错误
链
转
实验
变
“减法原理”设
置
照
，通
察只有某种物
存在或只有某种物
不存在
，
对
实验
过观
质
质
时
R 型菌的转
化情况，最
明了
终证
DNA 是
化因子，例如
转
“S 型菌DNA＋DNA 酶”
除去了
组
DNA，B
；噬菌体
错误
为DNA 病毒，其DNA
入宿主
胞后，利用宿主
胞的原
进
细
细
料和
完成自我复制，
酶
C
；烟草花叶病毒的
物
是
错误
遗传
质
RNA，以病毒
粒的
颗
RNA 和蛋白
互
照
行侵染，果
质
为对
进
结
发现RNA 分子可使烟草出
花叶病斑性
现
状，而蛋白
不能使烟草出
花叶病斑性状，
质
现
D 正确。
2.(2022·海南卷，13)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( )
材料及标记
实验组
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
解析 噬菌体侵染大
杆菌
，只有
肠
时
DNA
入大
杆菌，蛋白
外壳没有
入，
进
肠
质
进
了区分
为
DNA 和蛋白
，可用
质
32P
噬菌体的
标记
DNA，用35S
噬菌体的蛋白
标记
外壳，根据第一
到放射性物
主要分布在沉淀物中，
明
代噬菌
质
组实验检测
质
说
亲
体的DNA 被32P
，根据第二
到放射性物
主要分布在上清液中，
标记
组实验检测
质
明第二
噬菌体的蛋白
被
说
组
质
35S
，
标记
C 正确，A、B、D
。
错误
3.(真
重
题
组)科学结论的获得离不开严谨的推理和确凿的实验证据，科学家对基
因本质的探索历程也是如此。DNA 作为绝大多数生物的遗传物质，其双螺旋结构
和碱基互补配对原则保证了结构的稳定性。判断下列说法的正误。
(1)需用同时含有32P 和35S 的噬菌体侵染大肠杆菌。(2022·浙江6 月
考，
选
22A)
(×)
提示
程中需
独用
实验过
单
32P
噬菌体的
标记
DNA 和35S
噬菌体的蛋白
。
标记
质
(2)沃森和克里克用DNA 衍射图谱得出碱基配对方式。(2022·广
卷，
东
5D)(×)
提示 沃森和克里克以DNA 衍射
基
推算出
图谱为
础
DNA 呈螺旋
构。
结
(3)DNA 每条链的5′端是羟基末端。(2021·
宁卷，
辽
4C)(×)
提示 DNA 每条
的
链
5′端是磷酸基
末端，而
团
3′端是
基末端。
羟
(4)将S 型菌的DNA 经DNA 酶处理后与R 型菌混合，可以得到S 型菌。(2021·全
国乙卷，5D)(×)
提示 S 型菌的DNA 已被DNA
降解失活。
酶
(5)赫尔希和蔡斯的T2 噬菌体侵染大肠杆菌实验中可用15N 代替32P 标记DNA。
(2019·江
卷，
苏
3A)(×)
提示 蛋白
和
质
DNA 中都有N。
(6)T2 噬菌体可感染肺炎链球菌导致其裂解。(2018·全国卷Ⅱ，5B)(×)
提示 T2 噬菌体是一种
寄生在大
杆菌体内的病毒。
专门
肠
(7)赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P 标记。(2017·江
卷，
苏
2D)(×)
提示 只有含有母链DNA 的才有32P
。
标记
【还会这样考】
考向1 围绕遗传物质的探索过程，考查科学探究的能力
1.(2024·山
州
东滨
检测)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.水饱和苯酚的作用是分离病毒中的蛋白质和RNA
B.TMV 的蛋白质不能进入烟草细胞中
C.侵入烟草细胞的RNA 进行了逆转录过程
D.RNA 是TMV 的主要遗传物质
答案 A
解析 据
分析，
题图
TMV 放入水
和苯酚
饱
中后，RNA 和蛋白
分离，
质
A 正确；
TMV 的蛋白
可以
入烟草
胞中，
质
进
细
B
；此
不能看出
错误
实验
TMV 的RNA 在烟
草
胞中
行了逆
程，
细
进
转录过
C
；此
明
错误
实验说
TMV 的
物
是
遗传
质
RNA，而不
是蛋白
，病毒的
物
只有一种，
质
遗传
质
D
。
错误
2.(2024·广
广州二模
东
)少数嗜热链球菌DNA 中存在一种特殊的DNA 序列，由重
复序列( )和间隔序列( )交替排列组成，间隔序列中部分DNA 片段来自噬菌体，
如图所示。科学家用两种噬菌体(P1 和P2)侵染野生型嗜热链球菌，研究其对噬菌
体侵染的敏感性，结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.间隔序列与重复序列的结构基本相同，均为双螺旋结构
B.噬菌体的遗传物质为DNA，其培养基中需加入脱氧核苷酸
C.间隔序列中来自噬菌体的部分DNA 片段与嗜热链球菌对噬菌体的抗性有关
D.嗜热链球菌中来自噬菌体的DNA 片段可以复制后遗传给子代
答案 B
解析 不同生物的基因可以拼接，是因为DNA 的基本
成
位都是
组
单
4 种脱氧核
苷酸，都是
的双螺旋
构，
规则
结
A 正确；噬菌体的
物
遗传
质为DNA，但其不具有
独立的代
能力，不能用加入脱氧核苷酸的培养基培养，
谢
B
；若嗜
球菌
错误
热链
得来自
获
P1 的S 序列，其对P1 侵染的敏感性低；若来自P2 的S 序列，其
则
对P2
侵染的敏感性低；若嗜
球菌
得来自
热链
获
P1 和P2 共有的S 序列，
其
则
对P1 和
P2 侵染的敏感性均低，明
隔序列中来自噬菌体的部分
说
间
DNA 片段与嗜
球
热链
菌
噬菌体的抗性有关，
对
C 正确；嗜
球
热链
菌中来自噬菌体的DNA 片段可以利用
原料和
复制后
子代，
酶
遗传给
D 正确。
考向2 围绕DNA 分子的结构，考查科学探究的能力
3.(2024·山
沂
考
东临
统
)某同学利用塑料片、曲别针、扭扭棒、牙签、橡皮泥、铁丝
等材料制作DNA 双螺旋结构模型，以加深对DNA 结构特点的认识和理解。下列
操作或分析错误的是( )
A.一条链上相邻的两个碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接在一
起
B.制成的模型上下粗细相同，是因为A—T 碱基对与G—C 碱基对的形状和直径
相同
C.在构建的不同长度DNA 分子中，碱基G 和C 的数量越多化学结构越稳定
D.观察所构建模型中只连接一个五碳糖的磷酸基团位置，可看出DNA 两条链方
向相反
答案 C
解析 A—T 碱基
与
对
G—C 碱基
具有相同的形状和直径，制成的模型上下粗
对
相同，
细
B 正确；在构建的相同
度
长
DNA 分子中，碱基G 和C 的数量越多，形成
的
越多，化学
构越
氢键
结
定，
稳
C
；
错误DNA 的一条
具有两个末端，一端有一
单链
个游离的磷酸基
，
一端称作
团
这
5′端，所以当
察所构建模型中只
接一个五碳
观
连
糖的磷酸基
位置，可看出
团
DNA 两条
方向相反，
链
D 正确。
重点2 遗传信息的传递与表达
【知识盘查】
1.DNA 分子复制 DNA→DNA
2.基因的表达过程
(1)转录：DNA→RNA
(2)翻译：mRNA→蛋白质
(3)原核细胞与真核细胞中的基因表达
提醒 ①多聚核糖体
象：在真、
现
原核
胞中都存在，少量
细
mRNA 就可以合成大
量蛋白
，但不能
短每条多
的合成
。
质
缩
肽链
时间
②起始
：核
问题
DNA 复制一次，每个复制起点只起始一次；而在一个
胞周期中
细
基因可多次
，因此
起点可多次起始。
转录
转录
3.遗传信息的传递过程
4.基因对性状的控制
(1)基因控制性状的途径
(2)细胞分化
(3)表观遗传
【曾经这样考】
1.(2024·山
卷，
东
15)酵母菌在合成色氨酸时需要3 种酶X、Y 和Z，trpX、trpY 和
trpZ 分别为相应酶的编码基因突变的色氨酸依赖型突变体。已知3 种酶均不能进
出细胞，而色氨酸合成途径的中间产物积累到一定程度时可分泌到胞外。将这3
种突变体均匀划线接种到含有少量色氨酸的培养基上，生长情况如图。据图分析
3 种酶在该合成途径中的作用顺序为( )
A.X→Y→Z
B.Z→Y→X
C.Y→X→Z
D.Z→X→Y
答案 A
解析 根据
意可知，
题
trpX 能合成酶Y 和酶Z，不能合成酶X；trpY 能合成酶X
和酶Z，不能合成酶Y；trpZ 能合成酶X 和酶Y，不能合成酶Z。已知3 种
均不
酶
能
出
胞，而色氨酸合成途径的中
物
累到一定程度
可分泌到胞外。分
进
细
间产
积
时
析
可知，
题图
trpX 在靠近Y、Z 区域都能生
，明可利用其他色氨酸突
体分泌
长说
变
的中
物，
间产
则酶X 在合成途径中，是最靠前的；
应
trpZ 在靠近Y、X 区域都不能
生
，明
长说
trpZ 无法利用trpX、trpY
生的中
物完成自身色氨酸的合成，
产
间产
则
trpZ
合成途径中的最后一种
，又因
为
酶
为trpY 能合成酶X 和酶Z，trpZ 能合成酶
X 和酶Y，故trpY、trpZ 均可合成的酶为酶X。上，
综
酶X
色氨酸合成途径所需
为
的第一种
，
酶酶Z
色氨酸合成途径所需的最后一种
，
为
酶则酶Y
色氨酸合成途
为
径所需的第二种
，即
酶
3 种
在
合成途径中的作用
序
酶
该
顺
为X→Y→Z，A 符合题
意。
2.(2024·黑吉
卷，
辽
9)如图表示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( )
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
答案 C
解析 由
可知，
题图
酶E 的作用是催化DNA 甲基化，A
；
错误DNA 半保留复制的
原料
四种脱氧核糖核苷酸，没有甲基，
为
B
；
错误“研究
，
发现50
同卵双胞胎
岁
间
基因组DNA 甲基化的差异普遍比3
同卵双胞胎
的差异大
岁
间
”，明
境可能是
说
环
引起DNA 甲基化差异的重要因素，C 正确；DNA 甲基化不改
碱基序列，但会影
变
响生物个体表型，D
。
错误
3.(2023·山
卷，
东
5)将一双链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
解析 据
分析，
甲
新合成的
图
图
时
单链①比②短，
乙
新合成的
图
时
单链①比②长，
且延伸
行
进
时2 条
延伸速率相等，因此可以
明
链
说
①和②延伸
均存在
停
象
时
暂
现
A 正确；甲时①中A、T 之和与②中A、T 之和可能相等，B 正确；①和②两条
中
链
碱基是互
的，丙
复制
束
的
像，新合成的
补
为
结
时
图
单链①与②等
，丙
长
时①中A、
T 之和与②中A、T 之和一定相等，C 正确；①的5′端指向解旋方向，则②
的
链
3′端
指向解旋方向，其模板链5′端指向解旋方向，D
。
错误
4.(真
重
题
组)DNA 分子上的脱氧核糖核苷酸的排列顺序就代表了遗传信息，并通
过DNA 复制，将遗传信息准确地传递给下一代。基因表达调控着细胞的结构和
功能，同时也是细胞分化及生物体的多功能和适应性的基础。判断下列有关基因
结构和表达的正误。
(1)DNA 分子复制时，子链的合成过程不需要引物参与。(2021·
宁卷，
辽
4B)(×)
提示 子
的合成
程需要引物。
链
过
(2)DNA 聚合酶的作用是打开DNA 双链。(2021·
宁卷，
辽
4D)(×)
提示 解旋
的作用是打开
酶
DNA 双
。
链
(3)烟草花叶病毒的RNA 可通过复制将遗传密码传递给子代。(2020·浙江1 月选
考，21B)(×)
提示 烟草花叶病毒的RNA 可通
复制将
信息
子代。
过
遗传
传递给
(4)tRNA 分子由两条链组成，mRNA 分子由单链组成。(2020·全国卷Ⅲ，3C)(×)
提示 二者都是
构。
单链结
(5)细胞中以DNA 的一条单链为模板转录出的RNA 均可编码多肽。(2020·全国卷
Ⅲ，1B)(×)
提示
可
生
转录
产
mRNA、tRNA、rRNA 等，其中tRNA 和rRNA 不能
多
。
编码
肽
(6)多个核糖体可结合在一个mRNA 分子上共同合成一条多肽链。(2019·浙江4 月
考，
选
22C)(×)
提示 合成多条多
。
肽链
(7)携带氨基酸的tRNA 都与核糖体的同一个tRNA 结合位点结合。(2019·海南卷，
20C)(×)
提示 携
第一个氨基酸的
带
tRNA 与核糖体的位点1
合，其他都与核糖体的位
结
点2
合。
结
【还会这样考】
考向1 围绕遗传信息的传递和表达，考查科学思维能力
1.(2024·山
宁二模
东济
)研究发现DNA 复制时一条子链连续形成，另一条子链先
形成短片段后再借助DNA 连接酶连接缺口。为验证上述现象，进行了如下实验：
让T2 噬菌体侵染大肠杆菌一段时间，然后将3H 标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆
菌培养液中，随后在培养的不同时刻，分离出T2 噬菌体DNA，使其解旋成单链，
加入试管中进行离心，并检测试管中各部位的放射性强度，结果如图。下列说法
正确的是( )
A.大肠杆菌DNA 复制时需要RNA 聚合酶打开氢键
B.该实验需要的原料可以用15N 标记的脱氧核苷酸代替
C.该实验结果也可以证明DNA 的复制方式为半保留复制
D.若加入DNA 连接酶抑制剂，则近试管口处放射性会增强
答案 D
解析 大
杆菌
肠
DNA 复制
需要解旋
打开碱基
之
的
，
时
酶
对
间
氢键
A
；本
错误
实
因
量是放射性的
度，
验
变
强
15N 是
定性同位素，没有放射性，
稳
B
；
错误
该实验对
单链DNA
行离心，不管是不是半保留复制，离心
果都一
，所以
果
进
结
样
该实验结
不能
明
证
DNA 的复制属于半保留复制，C
；若加入
错误
DNA
接
抑制
，相
连
酶
剂
当于
没有加入
实验
DNA
接
，
不
复制的那条
会
生大量短小的
连
酶
则
连续
链
产
单链
DNA 片段，
增大了近
管口
的放射性，
则
试
处
D 正确。
2.(2024·山
日照二模
东
)DNA 复制时，一条子链的合成是连续的，称为前导链；另
一条子链的合成是不连续的(先合成一些小片段，最后连成一条完整的长链)，称
为后随链。复制过程中，由于DNA 聚合酶不能发动新链的合成，只能催化已有链
的延长，因此DNA 合成是由RNA 引物引发的，如下图所示。下列叙述错误的是(
)
A.前导链合成方向与复制叉移动方向一致，后随链的合成方向与之相反
B.前导链合成所需的嘌呤碱基数目等于后随链合成所需的嘌呤碱基数目
C.图中所示的“空白”区域可能由DNA 聚合酶催化合成的新链来填补
D.图中引物的合成方向为5′→3′，该过程需要在RNA 聚合酶作用下进行
答案 B
解析 前
的方向是
导链
5′→3′(从右到左)，复制叉的移
方向也是从右到左，后随
动
的方向是从左到右，
链
A 正确；前
和后随
是互
的，前
合成所需的
导链
链
补
导链
嘌
呤碱基数目等于后随
合成所需的
碱基数目，
链
嘧啶
B 错误；空白区域是去除RNA
引物后形成的，可能由DNA 聚合
催化合成的新
来填
，
酶
链
补C 正确；中的引物
图
是RNA，中引物的合成方向
图
为5′→3′，
程需要在
该过
RNA 聚合
作用下
行，
酶
进
D 正确。
考向2 表观遗传及基因对性状的控制
3.(2024·浙江杭州
考
联
)研究证实，被良好照顾的大鼠幼崽通过下列途径，使脑内
激素皮质醇的受体表达量升高。据下图分析，下列说法错误的是( )
A.大鼠的情绪受多个基因的共同调控
B.皮质醇受体的高表达与表观遗传有关
C.据图可知，组蛋白乙酰化与DNA 甲基化呈正相关
D.大鼠的情绪是神经—体液调节的结果
答案 C
解析 由
可知，大鼠的情
受多个基因的共同
控，如血清素基因、皮
醇
题图
绪
调
质
受体基因等，A 正确；DNA 的甲基化属于表
修
，皮
醇受体的高表达
观遗传
饰
质
与
DNA 甲基化被移除有关，与表
有关，
观遗传
B 正确；根据
可知，蛋白乙
化
题图
组
酰
致
导
DNA 甲基化被移除，故二者呈
相关，
负
C
；大鼠的情
与神
、激
错误
绪
经递质
素均有关，故其是神
—体液
的
果，
经
调节
结
D 正确。
4.(2024·北京密云模拟)两种柳穿鱼植株杂交，F1均开两侧对称花，F1自交产生的
F2中开两侧对称花34 株，开辐射对称花5 株。进一步研究发现，两种柳穿鱼植株
的Lcyc 基因碱基序列相同，只是在开两侧对称花植株中表达，在开辐射对称花植
株中不表达，二者Lcyc 基因的甲基化情况如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.控制两侧对称和辐射对称花型的基因所含遗传信息不同
B.F2表型比说明柳穿鱼花型的遗传遵循基因的分离定律
C.控制辐射对称花的Lcyc 基因的甲基化程度相对较高
D.推测甲基化的程度与Lcyc 基因的表达程度呈正相关
答案 C
解析 两种柳穿
的
鱼
Lcyc 基因序列相同，基因所含
信息相同，
遗传
A
；所得
错误
F2植株数
少，且性状比不是
较
1∶3，所以F2性状分离比不能
明花型
遵循基
说
遗传
因的分离定律，B
；根据
可知，控制
射
称的
错误
题图
辐
对
Lcyc 基因的甲基化程度
相
高，两
称花植株
对较
侧对
Lcyc 基因表达而
射
称花植株不表达，推
甲基化
辐
对
测
程度与Lcyc 基因的表达程度呈
相关，
负
C 正确，D
。
错误
5.(2024·山
淄博一模
东
)在原核细胞的mRNA 上，核糖体结合位点(RBS)位于起始
密码子(AUG)的上游(5′端)，碱基序列通常为AGGAGG，该序列可与核糖体小亚
基中的rRNA 互补，从而实现核糖体在mRNA 上的定位。PrfA 是某细菌转录因子
由PrfA 基因控制合成。下列说法错误的是( )
A.核糖体小亚基中的rRNA 中存在5′－UCCUCC－3′序列
B.发生在RBS 中的碱基突变可能降低PrfA 蛋白的合成效率
C.低于30 ℃时，mRNA 中的局部双链螺旋结构掩盖了RBS
D.该细菌由低温环境侵入人体后，PrfA 蛋白的合成加快
答案 A
解析 核糖体小
基中的
亚
rRNA 中存在3′－UCCUCC－5′序列，A
；
错误
RBS 中
的碱基突
，可能
致不能与核糖体
合，降低
变
导
结
PrfA 蛋白的合成效率，B 正确；由
可知，低于
图
30 ℃
，
时mRNA 中的局部双
螺旋，使
链
RBS 无法与核糖体
合，
结
C
正确；低于30 ℃，PrfA 蛋白的合成受阻，高于30 ℃，PrfA 蛋白正常合成，人体内
温度37 ℃左右，故
菌由低温
境侵入人体后，
该细
环
PrfA 蛋白的合成加快，D 正确
限时练12 遗传信息主要编码在DNA 分子上
(
：
时间
30 分
分
：
钟
值
50 分)
【精准强化】
重点1 基因的本质和结构
1.(2024·河北模拟)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
答案 B
解析
化
程涉及
遗传转
过
DNA 的断裂和
接，存在磷酸二
的断裂与形成
连
酯键
过
程，A 正确；
化形成的
经遗传转
S 型
菌，整合了外源
细
DNA，故其不一定具有原R
型
菌的全套
物
，
细
遗传
质
B
；
错误
S 型
菌
细
DNA 分子的
度越高，
化形
纯
转
成的S
型
菌越多，
细
R 型
菌的
化率越高，
细
转
C 正确；化培养基中加入适量
化
可能
转
氯
钙
会提高
菌的
化能力，
细
遗传转
D 正确。
2.(2024·广
六校
盟
考
东
联
联
)下列关于“肺炎链球菌的转化实验”和“噬菌体侵
染细菌的实验”的叙述，正确的是( )
A.肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验中均用到了病毒的培养技术
B.艾弗里实验中用“S 型细菌提取物＋DNA 酶”作为对照组，更充分说明转化
因子就是DNA
C.噬菌体侵染细菌实验中，35S 和32P 分别用于标记噬菌体蛋白质的R 基和DNA
的碱基部位
D.35S 标记的噬菌体侵染细菌实验中，保温时间过长对放射性检测结果不会产生
明显影响
答案 D
解析 肺炎
球菌
化
中，需要用
菌培养技
肺炎
球菌
行体外培养
链
转
实验
细
术对
链
进
并未涉及病毒的培养，A
；艾弗里利用减法原理，在
中用
错误
实验
“S 型
菌提取
细
物＋DNA 酶”作
，
为实验组
B
；用
错误
35S 和32P 分
噬菌体的蛋白
和
别标记
质
DNA，
两种元
这
素分
存在于
成蛋白
的氨基酸的
别
组
质
R 基和
成
组
DNA 的脱氧核
苷酸的磷酸分子中，C
；
错误
35S
的噬菌体侵染
菌
中，
代噬菌体的蛋
标记
细
实验
亲
白
具有放射性，但蛋白
不是
物
，并不会
入
菌体内，所以保温
质
质
遗传
质
进
细
时间
，
上清液中蛋白
的放射性
度无影响，
过长
对
质
强
D 正确。
3.(不定项)(2024·山
高三
东
检测)研究发现，R 型肺炎链球菌在生长后期，处于“感
受态”，具有吸收外源DNA 的能力。加热致死的S 型细菌遇到感受态的R 型细菌
时，其DNA 片段与R 型活菌表面感受因子结合，发生酶促分解，形成更小的
DNA 片段，并且双链拆开，其中一条链降解，另一条单链进入R 型活细菌，与R
型细菌的同源区DNA 配对，并使R 型细菌相应单链片段被切除，从而将其替换，
于是形成一个杂种DNA 区段。下列叙述错误的是( )
A.S 型细菌被加热致死的过程中，高温使其蛋白质的肽键和DNA 的氢键断裂
B.S 型细菌的双链DNA 整合到R 型细菌DNA 上，使嘌呤碱基总比例改变
C.S 型细菌的DNA 整合到R 型细菌DNA 上形成的杂种菌在15N 培养液中进行一
次半保留复制，得到两种DNA 分子
D.由于S 型细菌具有多糖荚膜，故将R 型细菌DNA 和S 型细菌混合不会使S 型
细菌转化为R 型细菌
答案 AB
解析 高温破坏蛋白
的空
构但不会使其
断裂，高温使
质
间结
肽键
DNA
断裂
氢键
，
A
；
错误
S 型
菌的
细
单链DNA 与R 型
菌
细
DNA
生碱基互
，整合到
发
补
R 型
菌
细
DNA 上，互
区域
呤数仍然等于
数，所以比例不
，
补
嘌
嘧啶
变B
；化后形成一
错误转
个
种
杂
DNA 区段，
一次半保留复制
生含
经
产
S 型DNA 片段的DNA 和R 型
DNA，C 正确；S 型
菌具有多糖
膜，自然条件下不会有
细
荚
“感受态”，故将R 型
菌
细
DNA 和S 型
菌混合不会使
细
S 型
菌
化
细
转
为R 型
菌，
细
D 正确。
重点2 遗传信息的传递和表达
4.(2024·山
日照二模
东
)研究发现，FTO 蛋白可擦除N 基因mRNA 的甲基化修饰，
避免mRNA 被Y 蛋白识别并降解，从而提高了鱼类的抗病能力。下列分析正确的
是( )
A.mRNA 的甲基化不会改变自身碱基序列和相应的表型
B.N 基因mRNA 的甲基化水平升高会抑制N 基因的转录
C.增强Y 基因表达会导致细胞中N 基因mRNA 的数量减少
D.给鱼类饲喂适量的FTO 蛋白抑制剂有助于提高其抗病能力
答案 C
解析 mRNA 的甲基化不会改
自身碱基序列，但可能会影响翻
程，从而改
变
译过
生物的表型，
变
A
；
错误N 基因mRNA 的甲基化水平升高会抑制N 基因的翻
，
译
B
；增
错误
强Y 基因表达会增加Y 蛋白的量，致被
导
Y 蛋白
并降解的
识别
mRNA
量增加，使
胞中
细
N 基因mRNA 的数量减少，C 正确；
喂适量的
给鱼类饲
FTO 蛋
白抑制
，
剂
则FTO 蛋白不能
作用，从而降低了
的抗病能力，
发挥
鱼类
D
。
错误
5.(2024·
宁大
辽
连测试)如图是遗传信息表达的某过程示意图。某些氨基酸的部分
密码子(5′→3′)是：亮氨酸UUA、CUA；异亮氨酸AUC、AUU；天冬酰胺AAU；天
冬氨酸GAU。下列叙述正确的是( )
A.该过程中遗传信息由RNA 流向氨基酸
B.图中①分子内部无氢键
C.图中结构②从左向右移动
D.图中③为亮氨酸
答案 D
解析
表示翻
程，
题图
译过
③表示氨基酸，②表示核糖体，①表示tRNA。
程
该过
中
信息由
遗传
RNA 流向蛋白
，
质A
；
错误①表示tRNA，tRNA 存在局部双
构
链结
，
含有
，
氢键B
；在翻
程中，核糖体沿着
错误
译过
mRNA 由5′向3′方向移
，再
合
动
结
中
图
mRNA 的5′端位于右
可知，
构
侧
结
②(核糖体)的移
方向
从右向左，
动
为
C 错
；由
示可知，
误
图
③
的密
子
对应
码
为CUA，因此③
亮氨酸，
为
D 正确。
6.(2024·山
南二模
东济
)真核生物的核糖体含有4 种RNA 分子，即：5S rRNA、5.8S
rRNA、18S rRNA、28S rRNA。核仁中含有成百上千个相同的rRNA 基因，其先转
录出45S rRNA 前体，再经多次酶切加工，切除5′和3′端以及中间不需要的序列，
依次形成18S rRNA、5.8S rRNA、28S rRNA。5S rRNA 基因位于核仁之外并广泛
分布，转录出的5S rRNA 直接参与核糖体亚基的构成。下列叙述正确的是( )
A.一个基因正常表达的功能产物可能有多种
B.45S rRNA 前体经酶切加工后能编码氨基酸序列
C.rRNA 成熟之前均需要经过一定程度的酶切加工
D.参与核糖体构成的rRNA 均在核仁内转录形成
答案 A
解析 rRNA 基因其先
出
转录
45S rRNA 前体，再
多次
切加工，依次形成
经
酶
18S
rRNA、5.8S rRNA、28S rRNA，故一个基因正常表达的功能
物可能有多种，
产
A 正
确；45S rRNA 前体是核糖体RNA 的前体物
，
切加工后参与构成核糖体，
质
经酶
而能
氨基酸序列的是
编码
mRNA，B
；
出的
错误转录
5S rRNA 直接参与核糖体亚
基的构成，故rRNA 成熟之前并非均需要
一定程度的
切加工，
经过
酶
C
；
错误
5S
rRNA 基因位于核仁之外并广泛分布，该rRNA 并非在核仁内
，
转录
D
。
错误
7.(2024·山
聊城高三模
东
拟)脑源性神经营养因子(BDNF)是由脑合成的蛋白质，
参与神经系统的发育。BDNF 基因表达不足，会导致神经回路异常和神经发育障
碍。图示为BDNF 基因的表达及调控过程，下列说法正确的是( )
A.图中miRNA－195 基因是具有遗传效应的RNA 片段
B.图中A 侧为mRNA 的3′端
C.miRNA－195 基因上3 个相邻的碱基构成一个密码子
D.若miRNA－195 基因的一条链中(A＋G)/(T＋C)为1.25，则miRNA－195 中(U
＋C)/(A＋G)为0.8
答案 B
解析
中
图
miRNA－195 基因是具有
效
的
遗传
应
DNA 片段，A
；
错误B
合成
侧
肽
短，
链
A
合成
，所以翻
从
侧
肽链长
译
B
开始，向
侧
A
方向
行，所以
侧
进
A 侧为
mRNA 的3′端，B 正确；密
子是
码
mRNA 上决定一个氨基酸的3 个相
的碱基，
邻
C
；若
错误
miRNA－195 基因的一条
中
链
(A＋G)/(T＋C)为1.25，若此
模板
，
链为
链
根据碱基互
配
原
，
其
形成的
补
对
则
则
转录
miRNA－195 中(U＋C)/(A＋G)为
1.25，若此
不是模板
，
其
形成的
链
链
则
转录
miRNA－195 中(U＋C)/(A＋G)为
1÷1.25＝0.8，D
。
错误
【综合提升】
8.(2024·山
菏
一模
东
泽
)下图为环状DNA 分子的复制方式，被称为滚环复制。其过
程是先打开其中一条单链a 的一个磷酸二酯键，游离出一个3′－OH 和一个5′－
磷酸基末端，随后，在DNA 聚合酶催化下，以b 链为模板，从a 链的3′－OH 末端
加入与b 链互补的脱氧核苷酸，使链不断延长，新合成的子链随b 链的滚动而延
伸。与此同时，以伸展的a 链为模板，合成新的子链。最后合成两个子代双链分子。
下列说法正确的是( )
A.DNA 甲需要DNA 水解酶断裂磷酸二酯键打开缺口
B.滚环复制中，b 链滚动方向为逆时针
C.每条子链的合成都需要合成引物
D.DNA 乙和DNA 丙中新合成链的碱基序列相同
答案 B
解析 DNA 甲需要特异的
断裂磷酸二
打开缺口，
酶
酯键
DNA 水解
会将
酶
DNA
水解，A
；以
状
错误
环
b
模板，从
链为
a
的
链
3′－OH 末端加入与b
互
的脱氧
链
补
核苷酸，使
不断延
，通
逆
而合成新的子
，
链
长
过
时针滚动
链B 正确；由于DNA 复
制
程中子
的延伸在
过
链
3′－OH 端，合
示可知，
复制在
结
图
滚环
3′－OH 端开始以
切开的
引物向前延伸，不需要合成引物，
该链为
C
；
错误DNA 乙(以b
模板
链为
)和
DNA 丙(以a
模板
链为
)中新合成
的碱基序列互
，
链
补
D
。
错误
9.(2024·山
泰安一模
东
)噬菌体的基因组比较小，但又必须要有编码一些维持其生
命和复制所必需的基因，在选择的压力下，形成了重叠基因。重叠基因是指两个
或两个以上的基因共有一段DNA 序列的不同可读框，编码不同的蛋白质。重叠
基因有多种重叠方式，如大基因内包含小基因(如图)、前后两个基因首尾重叠、几
个基因的重叠等。在果蝇和人中也发现存在重叠基因，如人类神经纤维病Ⅰ型基
因内含子中含有3 个小基因(由互补链编码)。下列说法错误的是( )
A.这是一种充分利用碱基资源的机制
B.同一个基因中可能存在多个起始密码子
C.重叠基因的转录方向可能不是一致的
D.基因的重叠可能对基因表达具有调控作用
答案 B
解析 重叠基因里不同的基因共用了相同的序列，
就增大了
信息
存的
这样
遗传
储
容量，因此
是一种充分利用碱基
源的机制，
这
资
A 正确；起始密
子存在于
码
mRNA 中，而不是基因中，B
；重叠基因
的模板
可能不同，因此推
错误
转录
链
重
测
叠基因的
方向可能不是一致的，
转录
C 正确。
10.(2024·山
州高三模
东滨
拟)通过碱基修饰的新冠RNA 疫苗可以降低炎症反应
和增加刺突蛋白合成。某新冠疫苗中常用N1－甲基假尿苷修饰，但在少数情况下
会导致RNA 翻译过程中的“＋1 核糖体移码”(如图)，合成“脱靶蛋白”。
注：CCU 脯氨酸；UGC 半胱氨酸；CUU 亮氨酸；GCC 丙氨酸。
(1)N1－甲基假尿苷修饰后新冠RNA 碱基序列________(填“发生”或“未发
生”)改变，经过修饰的RNA 稳定性提高，且可阻止免疫系统对其反应，有利于与
________结合翻译出更多的刺突蛋白。
(2)翻译的实质是___________________________________________________。
该过程由________携带氨基酸，通过其反密码子和新冠mRNA 密码子之间的
________，进而合成肽链。
(3)“ 脱靶蛋白” 不能引发预期的免疫反应，据图分析原因是
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
答案 (1)未发生 核糖体
(2)将mRNA 的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列 tRNA 碱基互补配对
(3)密码子发生了改变，合成“脱靶蛋白”和新冠的抗原蛋白不同
解析 (1)N1－甲基假尿苷修
后新冠
饰
RNA 碱基序列未
生改
，但在少数情况
发
变
下会
致
导
RNA 翻
程中的
译过
“＋1 核糖体移码”；翻
，
译时
mRNA 和核糖体
合
结
翻
出刺突蛋白。
译
(2)翻
的
是将
译
实质
mRNA 的碱基序列翻
蛋白
的氨基酸
译为
质
序列，
程由
该过
tRNA 携
氨基酸，通
其反密
子和新冠
带
过
码
mRNA 密
子之
的
码
间
碱基互
配
，
而合成
。
补
对
进
肽链
(3)N1－甲基假尿苷修
，在少数情况下会
致
饰
导
RNA 翻
程中的
译过
“＋1 核糖体移码”，
合
可知，密
子
生了改
，合成
结
图
码
发
变
“脱靶蛋白”和新冠的抗原蛋白不同，因此“脱靶蛋白”不能引
期的免疫反
发预
。
应
