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第6 天 遗传的分子基础
知识点一 探究遗传物质的本质
1．一个未具体
格里菲思实验只是推断加热致死的S 型细菌含有某种“__转化因子__”，但未具体到是哪种物质。
2．一个实验设计思路
艾弗里的肺炎链球菌的转化实验和赫尔希、蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验，思路都是__设法将各种物质分
开，单独地、直接地观察它们的作用__。
3．艾弗里实验的一个方法、一个原理
艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，利用了酶解法分别用蛋白酶、RNA 酶、酯酶、DNA 酶去除S 型细
菌的__细胞提取物__中相应物质，该方法采用了控制变量的“__减法__原理”。
4．T2 噬菌体侵染细菌实验的两次标记
(1)第一次标记：分别用含__35 S 和
32 P __的培养基培养__大肠杆菌__。
(2)第二次标记：分别用含35S 和32P 的大肠杆菌培养__T2
噬菌体
__。
5．噬菌体侵染细菌实验的两次放射性观察
(1)用35S 标记的T2 噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，离心后上清液的放射性__很高__，沉淀物的放射性很低。
子代噬菌体没有放射性。
(2)用32P 标记的T2 噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，离心后上清液的放射性很低，沉淀物的放射性__很高__。
子代噬菌体有放射性。
6．三个经典实验的推论或结论
(1)格里菲思实验的推论(推断)：加热杀死的S 型细菌中存在“__转化因子__”。
(2)艾弗里实验的结论：__DNA__才是使R 型细菌产生稳定遗传变化的物质，即__DNA
是肺炎链球菌的的
遗传物质__。
(3)赫尔希和蔡斯用__放射性同位素标记__技术，通过噬菌体侵染大肠杆菌实验，证明了__DNA__是T2 噬
菌体的遗传物质。
7．遗传物质的三点澄清
(1)真核生物和原核生物的遗传物质一定是__DNA__。
(2)DNA 病毒的遗传物质是__DNA__，RNA 病毒的遗传物质是__RNA__。
(3)因大多数生物的遗传物质是DNA，所以DNA 是__主要遗传物质__。
知识点二 DNA 的结构和复制
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1．从物质组成和结构特点辨别DNA 与RNA
(1)物质组成。组成DNA 的五碳糖是__脱氧核糖
(C
5H10O4)__，特有碱基是T；组成RNA 的五碳糖是__核糖
(C5H10O5)__，特有碱基是__U__。研究DNA 分子是否复制，常用放射性同位素标记__胸腺嘧啶__脱氧核苷
酸；研究DNA 分子是否转录，常用放射性同位素标记__尿嘧啶__核糖核苷酸。
(2)结构特点。DNA 一般是__双__链，RNA 一般是单链。一个链状双链DNA 分子中有__2__个游离的磷酸
基团，一个链状单链RNA 分子中有__1__个游离的磷酸基团。环状质粒分子中有__0__个游离的磷酸基团。
2．DNA 结构中的“五、四、三、二、一”
(1)五种元素——C、H、O、N、P。
(2)四种碱基对应四种__脱氧核苷酸__。
(3)三种物质——磷酸、__脱氧核糖__、含氮碱基，共同构成脱氧核苷酸。
(4)二条脱氧核苷酸长链__反向平行__(5′→3′)。
(5)一种空间结构——规则的__双螺旋结构__。
3．DNA 复制的“四要素”
(1)模板：DNA 分子的__两__条链。
(2)原料：游离的4 种脱氧核苷酸。
(3)酶：解旋酶和__DNA
聚合
__酶等。
(4)能量：细胞呼吸产生的__ATP__供能。
4．不同DNA 复制的两个共同特点
(1)半保留复制。
(2)__边解旋边复制__。
5．DNA 复制的一个意义
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__。
知识点三 基因表达
1．转录与翻译的六点差异
(1)场所不同。(真核生物)转录主要在__细胞核__内，翻译是在细胞质中的__核糖体__上。
(2)模板不同。转录的模板是__基因的一条链__，翻译的模板是mRNA。
(3)原料不同。转录的原料是__4 种游离的核糖核苷酸
__，
翻译的原料是n(n≤21)种__氨基酸__。
(4)所需酶不同。转录需__RNA
聚合
__酶，翻译需肽酰转移酶等。
(5)产物不同。转录的产物是RNA，翻译的产物是__多肽
( 肽链
) __。
(6)特有的碱基配对方式不同。转录中为__T—A__，翻译中为U—A。
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2．密码子和反密码子的三点说明
(1)位置：密码子位于__mRNA__上，反密码子位于tRNA 上。
(2)数目：密码子有64(43)种，决定氨基酸的密码子一般有__61__种(不考虑UGA 可作为硒代半胱氨酸的密
码子)。(3)一种密码子只能决定__一__种氨基酸，一种氨基酸可由__一种或多种__密码子来决定。
3．真核生物、原核生物转录和翻译的比较
真核生物核基因的转录和翻译是在不同的时空中进行的，而原核生物是__边转录边翻译
( 同时同地进行
) __。
4．中心法则的两个易错点
(1)所有病毒的复制、转录和翻译都发生在__宿主细胞__内。
(2)RNA 病毒产生RNA 的过程，并不是都经过RNA 复制。艾滋病病毒属于逆转录病毒，其RNA 先经过__
逆转录__产生cDNA，再经过转录产生RNA。
5．基因对性状控制的两种方式
(1)间接控制：基因通过控制__酶的合成__来控制__代谢__过程，进而控制生物体的性状。
(2)直接控制：基因通过控制__蛋白质的结构__直接控制生物体的性状。
6．表观遗传的四个特点
(1)可遗传。
(2)可逆性：是一种不稳定的遗传，几代后可能会恢复。
(3)基因__碱基序列__不变。
(4)基因表达(转录或翻译发生改变)和表型发生改变。
一、单选题
1．（2023·河北·高考真题）DNA 中的胞嘧啶甲基化后可自发脱氨基变为胸腺嘧啶。下列叙述错误的是（
）
A．启动子被甲基化后可能影响RNA 聚合酶与其结合
B．某些甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型
C．胞嘧啶的甲基化能够提高该位点的突变频率
D．基因模板链中的甲基化胞嘧啶脱氨基后，不影响该基因转录产物的碱基序列
2．（2023·河北·高考真题）关于基因、DNA、染色体和染色体组的叙述，正确的是（ ）
A．等位基因均成对排布在同源染色体上
B．双螺旋DNA 中互补配对的碱基所对应的核苷酸方向相反
C．染色体的组蛋白被修饰造成的结构变化不影响基因表达
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D．一个物种的染色体组数与其等位基因数一定相同
3．（2023·重庆·高考真题）某小组以拟南芥原生质体为材料，研究了生长素（IAA）、组蛋白乙酰化及R
基因对原生质体形成愈伤组织的影响。野生型（WT）和R 基因突变型（rr）的原生质体分别经下表不同条
件培养相同时间后，检测培养材料中R 基因表达量，并统计愈伤组织形成率，结果如图所示。据此推断，
下列叙述正确的是（ ）
编号
原生质
体
培养条件
①
WT
培养基
②
WT
培养基+合适浓度的IAA
③
rr
培养基
④
rr
培养基+合适浓度的IAA
⑤
WT
培养基+组蛋白乙酰化抑制剂
A．组蛋白乙酰化有利于WT 原生质体形成愈伤组织
B．R 基因通过促进IAA 的合成提高愈伤组织形成率
C．组蛋白乙酰化通过改变DNA 碱基序列影响R 基因表达量
D．若用IAA 合成抑制剂处理WT 原生质体，愈伤组织形成率将升高
4．（2023·江苏·高考真题）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。下列相关叙述正确的是（ ）
4
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A．tRNA 分子内部不发生碱基互补配对
B．反密码子为5'-CAU-3'的tRNA 可转运多种氨基酸
C．mRNA 的每个密码子都能结合相应的tRNA
D．碱基I 与密码子中碱基配对的特点，有利于保持物种遗传的稳定性
5．（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。
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
6．（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
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D．植株甲和乙杂交，子一代与植株乙的叶形不同
7．（2023·天津·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低，原因不可能是（ ）
A．酶基因突变
B．酶基因启动子甲基化
C．酶的某个氨基酸发生了改变
D．酶在翻译后的加工发生了改变
8．（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
9．（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
10．（2023·湖南·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
11．（2023·全国·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
12．（2023·浙江·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
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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
二、多选题
13．（2023·河北·高考真题）哺乳动物的巨噬细胞吞噬、降解衰老的红细胞，获得的Fe2+通过膜上的铁输
出蛋白（FPN）进入血液，用于骨髓生成新的红细胞。肝脏分泌的铁调素可靶向降解FPN。炎症可以促进
铁调素的合成。下列叙述正确的是（ ）
A．由Fe 参与构成的血红蛋白具有运输功能
B．衰老的红细胞被吞噬需要膜蛋白的参与
C．敲除铁调素编码基因，巨噬细胞会出现铁积累
D．长期炎症可能会减少红细胞生成，进而导致贫血
14．（2023·辽宁·高考真题）DNA 在细胞生命过程中会发生多种类型的损伤。如损伤较小，RNA 聚合酶经
过损伤位点时，腺嘌呤核糖核苷酸会不依赖于模板掺入mRNA（如图1）；如损伤较大，修复因子Mfd 识
别、结合滞留的RNA 聚合酶，“招募”多种修复因子、DNA 聚合酶等进行修复（如图2）。下列叙述正
确的是（ ）
A．图1 所示的DNA 经复制后有半数子代DNA 含该损伤导致的突变基因
B．图1 所示转录产生的mRNA 指导合成的蛋白质氨基酸序列可能不变
C．图2 所示的转录过程是沿着模板链的5'端到3'端进行的
D．图2 所示的DNA 聚合酶催化DNA 损伤链的修复，方向是从n 到m
三、非选择题
15．（2023·江苏·高考真题）帕金森综合征是一种神经退行性疾病，神经元中α-Synuclein 蛋白聚积是主要
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致病因素。研究发现患者普遍存在溶酶体膜蛋白TMEM175 变异，如图所示。为探究TMEM175 蛋白在该
病发生中的作用，进行了一系列研究。请回答下列问题：
(1)帕金森综合征患者TMEM175 蛋白的第41 位氨基酸由天冬氨酸突变为丙氨酸，说明TMEM175 基因发生
而突变，神经元中发生的这种突变 （从“能”“不能”“不一定”中选填）遗传。
(2)突变的TMEM175 基因在细胞核中以 为原料，由RNA 聚合酶催化形成 键，不断延伸合成
mRNA．
(3)mRNA 转移到细胞质中，与 结合，合成一段肽链后转移到粗面内质网上继续合成，再由囊泡包
裹沿着细胞质中的 由内质网到达高尔基体。突变的TMEM175 基因合成的肽链由于氨基酸之间作用
的变化使肽链的 改变，从而影响TMEM175 蛋白的功能。
(4)基因敲除等实验发现TMEM175 蛋白参与溶酶体内酸碱稳态调节。如图1 所示，溶酶体膜的 对
H+具有屏障作用，膜上的H+转运蛋白将H+以 的方式运入溶酶体，使溶酶体内pH 小于细胞质基质。
TMEM175 蛋白可将H+运出，维持溶酶体内pH 约为4．6．据图2 分析，TMEM175 蛋白变异将影响溶酶体
的功能，原因是 。
(5)综上推测，TMEM175 蛋白变异是引起α-Synuclein 蛋白聚积致病的原因，理由是 。
16．（2023·北京·高考真题）变胖过程中，胰岛B 细胞会增加。增加的B 细胞可能源于自身分裂（途径
I），也可能来自胰岛中干细胞的增殖、分化（途径Ⅱ）。科学家采用胸腺嘧啶类似物标记的方法，研究了
L 基因缺失导致肥胖的模型小鼠IK 中新增B 细胞的来源。
(1)EdU 和BrdU 都是胸腺嘧啶类似物，能很快进入细胞并掺入正在复制的DNA 中，掺入DNA 的EdU 和
BrdU 均能与 互补配对，并可以被分别检测。未掺入的EdU 和BrdU 短时间内即被降解。
(2)将处于细胞周期不同阶段的细胞混合培养于多孔培养板中，各孔同时加入EdU，随后每隔一定时间向一
组培养孔加入BrdU，再培养十几分钟后收集该组孔内全部细胞，检测双标记细胞占EdU 标记细胞的百分
比（如图）。图中反映DNA 复制所需时长的是从 点到 点。
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(3)为研究变胖过程中B 细胞的增殖，需使用一批同时变胖的小鼠。为此，本实验使用诱导型基因敲除小鼠，
即饲喂诱导物后小鼠的L 基因才会被敲除，形成小鼠IK。科学家利用以下实验材料制备小鼠IK：
①纯合小鼠Lx：小鼠L 基因两侧已插入特异DNA 序列（x），但L 的功能正常；②Ce 酶基因：源自噬菌
体，其编码的酶进入细胞核后作用于x，导致两个x 间的DNA 片段丢失；③Er 基因：编码的Er 蛋白位于
细胞质，与Er 蛋白相连的物质的定位由Er 蛋白决定；④口服药T：小分子化合物，可诱导Er 蛋白进入细
胞核。请完善制备小鼠IK 的技术路线： →连接到表达载体→转入小鼠Lx→筛选
目标小鼠→ →获得小鼠IK。
(4)各种细胞DNA 复制所需时间基本相同，但途径I 的细胞周期时长（t1）是途径Ⅱ细胞周期时长（t2）的
三倍以上。据此，科学家先用EdU 饲喂小鼠IK，t2时间后换用BrdU 饲喂，再过t2时间后检测B 细胞被标
记的情况。研究表明，变胖过程中增加的B 细胞大多数来源于自身分裂，与之相应的检测结果应是
。
17．（2023·全国·高考真题）接种疫苗是预防传染病的一项重要措施，乙肝疫苗的使用可有效阻止乙肝病
毒的传播，降低乙型肝炎发病率。乙肝病毒是一种DNA 病毒。重组乙肝疫苗的主要成分是利用基因工程
技术获得的乙肝病毒表面抗原（一种病毒蛋白）。回答下列问题。
(1)接种上述重组乙肝疫苗不会在人体中产生乙肝病毒，原因是 。
(2)制备重组乙肝疫苗时，需要利用重组表达载体将乙肝病毒表面抗原基因（目的基因）导入酵母细胞中表
达。重组表达载体中通常含有抗生素抗性基因，抗生素抗性基因的作用是 。能识别载体中的启动子
并驱动目的基因转录的酶是 。
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(3)目的基因导入酵母细胞后，若要检测目的基因是否插入染色体中，需要从酵母细胞中提取 进行
DNA 分子杂交，DNA 分子杂交时应使用的探针是 。
(4)若要通过实验检测目的基因在酵母细胞中是否表达出目的蛋白，请简要写出实验思路。
一、单选题
1．（2024·山东济宁·二模）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
2．（2024·陕西榆林·模拟预测）反义基因可用于基因治疗，通过其产生的反义RNA 分子与病变基因产生
的mRNA 进行互补来阻断非正常蛋白质的合成，从而达到治疗的目的。下列说法错误的是（ ）
A．反义RNA 导致病变基因不能正常表达是因为翻译过程受阻
B．反义RNA 形成与发挥作用的过程中碱基互补配对方式完全相同
C．mRNA 合成过程中，RNA 聚合酶具有解开DNA 双螺旋结构的功能
D．该事例表明基因可以通过控制蛋白质的合成控制生物体的性状
3．（2024·天津·二模）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，
开辐射对称花的5 株。进一步研究发现，两种柳穿鱼植株的Leyc 基因碱基序列相同，只是在开两侧对称花
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植株中表达，在开辐射对称花植株中不表达，二者Lcyc 基因的部分片段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的基因互为等位基因
B．Lcyc 基因甲基化后，导致其表达的蛋白质结构发生改变
C．图示Lcyc 基因的片断可能是启动子所在位置
D．推测甲基化的程度与Lcyc 基因的表达程度成正相关
4．（2024·天津·一模）研究发现，X 染色体上的TLR7 基因的编码序列发生某个碱基对的替换后，其编码
的TLR7 蛋白会更加活跃且更容易与鸟苷结合，使得免疫细胞将健康组织识别为外来组织或受损组织并发
起攻击的可能性增大，从而引起疾病。下列有关叙述错误的是（ ）
A．TLR7 基因序列改变可能会引起自身免疫病
B．TLR7 基因复制时，DNA 聚合酶将从模板链的 3'端向 5'端移动
C．TLR7 基因发生碱基替换后，TLR7 蛋白的长度可能不发生改变
D．携带 TLR7 突变基因的男性，突变基因可能来自他的外祖母或祖母
5．（2024·重庆九龙坡·模拟预测）下图甲表示真核生物某生理过程，其中一条链具有“不连续合成”的特
点；图乙表示真核生物基因的遗传信息从DNA 转移到RNA 上之后，对有效遗传信息进行“剪断”与重新
“拼接”的过程。下列说法正确的是（ ）
A．图甲表示DNA 复制，图中两条子链的合成方向都是由5'端延伸到3 端
B．图乙过程①需要DNA 聚合酶的参与，过程②有磷酸二酯键的断裂和合成
C．图乙过程③表示在核糖体上进行的翻译过程，该过程需要两类RNA 的参与
D．由正常mRNA 逆转录形成的cDNA 与S 基因完全相同
6．（2024·四川成都·三模）如图为某细胞中遗传信息的传递和表达过程的示意图，下列说法错误的是（
）
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A．该图可表示人体神经细胞核中，RNA 聚合酶以单链DNA 为模板转录合成多种RNA
B．一种tRNA 只能转运一种氨基酸，核糖体和mRNA 的结合部位会形成2 个tRNA 结合位点
C．在RNA—DNA 的杂交双链中，形成的碱基的配对方式是A—T、U—A、C—G、G—C
D．已知过程②的a 链及其模板链中鸟嘌呤分别占27%、17%，该a 链对应的双链DNA 区段中腺嘌呤所
占的碱基比例为28%
7．（2024·贵州·模拟预测）青蒿素是一种脂质类药物，主要用于治疗疟疾，如图为黄花蒿产生青蒿素的代
谢过程。下列相关叙述正确的是（ ）
A．过程①需要DNA 聚合酶催化
B．过程②中的每种tRNA 可以转运一种或多种氨基酸
C．过程①中有氢键的断裂和形成，过程②中没有
D．抑制SQS 基因表达是提高青蒿素产量途径之一
8．（2024·贵州·模拟预测）核酶是具有催化功能的RNA。Angiozyme 是针对肾癌的核酶药物，它能与血管
内皮的生长因子受体1（VEGFR-1）的mRNA 进行特异性结合并将其切割，从而抑制肿瘤血管的生成和肿
瘤生长。下列相关叙述正确的是（ ）
A．核酶的基本单位是4 种脱氧核苷酸
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B．原癌基因在人体的正常细胞中不表达
C．Angiozyme 阻断VEGFR-1 基因的翻译
D．肾癌细胞的细胞膜上糖蛋白等物质增多
9．（2024·青海·二模）若T2噬菌体中双链DNA 分子的某一处片段发生突变，则会使其丧失产生子代DNA
的能力。甲、乙均为DNA 某一位点发生突变的T2噬菌体，甲与乙同时感染大肠杆菌后有少量子代噬菌体
产生。已知噬菌体成对侵染细菌时DNA 会发生如图所示的过程，下列分析正确的是（ ）
A． T2噬菌体侵染细菌后，利用细菌提供的模板、原料和能量合成自身所需蛋白质
B．用噬菌体侵染含
15N 的大肠杆菌时，可利用同位素标记法证明遗传物质为DNA
C． T2噬菌体中DNA 分子发生突变的片段可遗传给子代噬菌体
D．产生子代噬菌体的原因可能是甲、乙的DNA 之间发生了片段的交换
10．（2024·广西南宁·二模）手足口病是一种儿童常见的传染病，发病人群以5 岁及以下儿童为主，肠道
病毒EV71 是引起该病的主要病原体之一，为单股正链RNA（+RNA）病毒，下图为该病毒在宿主细胞内
增殖的示意图。下列说法错误的是（ ）
A．+RNA 上含有多个基因，能表达多种蛋白质
B．物质M 的合成场所是宿主细胞的核糖体，至少有三种RNA 参与
C．催化①②过程的物质N 是蛋白质
D．图中+RNA 既是病毒的重要成分，也是复制、转录的模板
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11．（2024·广东湛江·二模）部分碱基发生甲基化修饰会抑制基因的表达。研究发现，大豆体内的
GmMYC2 基因表达会抑制脯氨酸的合成，使大豆的耐盐能力下降。下列说法错误的是（ ）
A．可通过检测DNA 的碱基序列确定该DNA 是否发生甲基化
B．基因发生甲基化的过程中不涉及磷酸二酯键的生成与断裂
C．若GmMYC2 基因发生甲基化，则可能会提高大豆的耐盐能力
D．脯氨酸的合成可能增大了大豆根部细胞细胞液的渗透压
12．（2024·辽宁·模拟预测）端粒酶是真核生物染色体 DNA 复制所特有的，也是必需的，是一种依赖于
RNA 的 DNA 聚合酶，它所起的作用是维持染色体两端端粒结构的完整。端粒酶在人类肿瘤细胞中可被
重新激活。端粒酶是由蛋白质和RNA 两种成分组成，其中蛋白质具有逆转录酶的活性，而 RNA 则含有
1.5 拷贝的与端粒 DNA 互补的重复序列，这一部分作为逆转录酶的模板存在。其作用机制如图所示，下列
有关说法错误的是（ ）
A．抑制端粒酶基因的表达可抑制癌症的发生
B．若分裂中期的肿瘤细胞含有的DNA 数为92 个，含有的端粒个数是184 个
C．端粒酶可催化 DNA 子链沿3'→5'方向合成，从而延长端粒
D．染色体 DNA 末端修复过程中有 A-T、T-A、U-A 碱基配对
13．（2024·江苏·模拟预测）大多数真核基因转录产生的mRNA 前体是按一种剪接方式，加工产生出一种
成熟mRNA 分子，进而只翻译成一种蛋白质。但有些基因的一个mRNA 前体通过不同的剪接方式，加工
产生不同的成熟mRNA 分子，这一过程称为可变剪接。下列相关叙述错误的是（ ）
A．一个基因可能参与生物体多个性状的控制
B．mRNA 前体的剪接加工不需要内质网、高尔基体的参与
C．某一基因可以同时结合多个RNA 聚合酶以提高转录的效率
D．可变剪接是导致真核生物基因和蛋白质数量较大差异的重要原因
14．（2024·黑龙江齐齐哈尔·三模）要生成成熟的mRNA，须通过剪接过程去除基因中内含子转录的干扰
序列，即RNA 前体中的阴影部分（如图所示）。剪接中出现的异常mRNA 可能被分解，也可能指导异常
蛋白质的合成从而导致疾病。下列叙述错误的是（ ）
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A．图中①为转录过程，主要发生在细胞核
B．图中②剪接过程主要作用于磷酸二酯键
C．异常mRNA 经④过程可分解成4 种核糖核苷酸
D．mRNA 的错误剪接导致mRNA 的长度增加，指导合成的肽链一定延长
15．（2024·山东日照·二模）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
二、多选题
16．（2024·山东济宁·二模）Klotho 基因与人及小鼠的衰老密切相关。在启动子和终止子不变的情况下，
该基因在人体内能表达出两种不同结构的蛋白质，分别为跨膜klotho 蛋白和内环境中的klotho 蛋白。
klotho 蛋白通过特定的通路诱导某种超氧化物歧化酶的表达，进而降低细胞中自由基的危害。下列说法错
误的是（ ）
A．人血清中的klotho 蛋白浓度随年龄的增长而降低
B．敲除Klotho 基因的小鼠发生基因突变的概率增加
C．细胞通过调节转录过程合成出不同的klotho 蛋白
D．Klotho 基因通过控制酶的合成控制代谢，直接控制生物性状
17．（2024·江西南昌·二模）真核细胞的遗传信息在复制、转录或翻译过程中出现差错时，绝大部分能被
细胞及时发现并进行处理。如图是细胞对剪切与拼接错误的异常mRNA 进行纠错过程的示意图。下列有关
叙述中，正确的是（ ）
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A．①过程需要解旋酶、RNA 聚合酶的催化
B．③过程需要mRNA、rRNA、和tRNA 的参与
C．②过程表示剪切和拼接，该过程涉及磷酸二酯键的断裂和形成
D．细胞纠错有利于维持细胞正常的生理功能
18．（2024·江西·模拟预测）细胞中缺乏氨基酸时，负载tRNA（携带氨基酸的tRNA）会转化为空载tRNA
（没有携带氨基酸的tRNA）参与基因表达的调控，其作用机制如下图所示（①②③④表示过程，a、b、
c、d 表示合成的多肽链），医学上依据该图原理采用饥饿疗法治疗癌症（阻断肿瘤的血液供应）。下列分
析正确的是（ ）
A．参与癌细胞合成蛋白质的RNA 仅有mRNA 和tRNA
B．空载tRNA 与mRNA 结合后抑制过程①从而抑制蛋白质合成
C．最早合成的多肽是a，核糖体的移动方向为由右向左
D．阻断肿瘤的血液供应可抑制蛋白质合成抑制癌细胞分裂
19．（2024·江西景德镇·模拟预测）新型化合物XP-524 能阻断两种表观遗传调节因子BET 蛋白和组蛋白
乙酰转移酶（EP300）的功能，从而解除对染色质的凝聚作用而促进相关基因转录，该机理应用到临床上
可以帮助治疗胰腺导管腺癌。下列相关叙述正确的是（ ）
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A．XP-524 可能通过促进抑癌基因表达帮助治疗胰腺导管腺癌
B．BET 蛋白和EP300 会导致基因表达和表型发生可遗传的变化
C．XP-524 可能会激活体内的某些T 淋巴细胞，使其发挥作用
D．高度分化的胰腺细胞一般不再分裂，其组蛋白不存在乙酰化
20．（2024·河北承德·二模）细胞中DNA 分子复制时，在解旋酶的作用下DNA 双链解开，DNA 单链结合
蛋白与解旋后的DNA 单链结合，使单链呈伸展状态而有利于复制。如图是原核细胞中DNA 复制过程的
DNA 单链结合蛋白示意图，下列有关分析正确的是（ ）
A．在真核细胞中，间期DNA 复制与染色体复制是先后进行的
B．DNA 是边解旋边复制，两条子链的合成有一条是不连续的
C．DNA 能准确复制取决于其具有独特的双螺旋结构
D．DNA 单链结合蛋白能防止解旋的DNA 单链重新配对
三、非选择题
21．（2024·天津·一模）具有杂种优势的种子可以提高水稻（2N=24，自花传粉植物）产量，雄性不育水
稻的培育促进了杂交育种的进程。某籼稻温敏不育系突变体，温度高于 25℃时表现为花粉败育。分析并
回答下列问题：
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(1)测定水稻的基因组序列，需要对 条染色体进行基因测序。
(2)水稻胚芽鞘上具有紫线性状，该性状可用于杂交水稻种子的筛选。为探明紫线性状的遗传规律，科研人
员利用纯种水稻进行如下杂交实验（如图 1）。由杂交结果可知，控制胚芽鞘有无紫线的两对等位基因
（B 和 b、D 和 d）位于非同源染色体上，则籼稻1 和粳稻2 的基因型分别是 、 。
(3)进一步研究发现，种子外壳尖紫色（其相对性状为外壳尖无紫色）、胚芽鞘紫线是由相同基因控制的。
已知种子外壳尖由母本的体细胞发育而来，胚芽鞘由受精卵发育而来。科研人员根据表现型能够快速把籼
稻（BBdd）和粳稻（bbDD）杂交后的种子与自交种子及人为混入的种子（外壳尖紫色、胚芽鞘紫线）区
分开，依据是籼稻（BBdd）、粳稻（bbDD）自交后的种子的表现型为 ，籼稻（BBdd）和粳稻
（bbDD）杂交后种子的表现型为 。
(4)水稻雄性可育与 TMS5 和 Ub 基因有关。TMS5 基因编码一个核酸酶 RNase Z Sl，野生型 TMS5 和
tms5 基因在第 70、71 碱基对出现差异（图2）。Ub 基因编码Ub 蛋白，高温诱Ub 过量表达，花粉母细
胞中 Ub 蛋白含量过多导致花粉败育（图3）。
由图 2、图 3 可知，tms5 温敏不育系突变体是由 TMS5 基因突变为 tms5 的隐性突变体，mRNA 提前
出现终止密码子 ，使翻译提前终止，核酸内切酶 RNase Z Sl空间结构发生改变，导致功能丧失。在高
于 25℃时，Ub 基因过度表达，转录出的 mRNA 未被及时分解，Ub 蛋白在细胞内含量过多导致花粉败
育。在杂合子中同时含有正常 RNase Z Sl和失活的 RNase Z Sl，高于 25℃时，Ub 基因转录出的过多
mRNA 被RNase Z Sl分解， ，表现为花粉可育，因此雄性可育相对于雄性不育为显性。
22．（2024·北京丰台·二模）研究者在秦岭地区发现了棕色大熊猫。
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(1)研究者研究了三个大熊猫家系，如图1 所示（Qizai 和Dandan 为棕色），据此推测大熊猫棕色的遗传方
式最可能是由 （常/X）染色体上的 基因控制。
(2)为进一步研究熊猫毛色的差异，对黑色和棕色毛发进行了显微观察，结果如图2。据图分析，大熊猫毛
色差异的原因是 。
(3)研究者发现B 基因的外显子1 发生的25 个碱基对的缺失可能与毛色变异有关。B 基因相应的mRNA 序
列见图3。
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据图分析，25 个碱基对的缺失导致毛色变异的可能原因是 。
(4)黑色素主要沉积在淀粉样蛋白上，B 蛋白的作用可能与PMEL 水解生成淀粉样蛋白有关，图4 显示淀粉
样蛋白的生成过程。为进一步研究B 基因影响熊猫毛色的机理，研究者设计了下列实验：
①向黑色素瘤细胞中导入一小段RNA，干扰B 基因的 过程导致细胞内B 蛋白含量仅为正常细胞的
25%。
②通过蛋白质电泳与抗原—抗体杂交技术检测PMEL 切割后的片段，部分结果如图5.B 蛋白在PMEL 上的
作用位点是 （a/b/c/d），做出此判断的依据是 。
(5)综合以上研究概述B 基因突变影响熊猫毛色的机理 。
23．（2024·北京丰台·二模）中性粒细胞是白细胞的一种，具有吞噬病原体的能力。分化过程中涉及到多
种转录因子的调控，如P 蛋白和M 蛋白。研究者以斑马鱼（幼体透明）为材料研究二者的关系。
(1)中性粒细胞既参与免疫的第二道防线，也可作为 发挥摄取、加工、处理和呈递抗原的功能，参
与第三道防线。
(2)为了探究P 蛋白对M 基因的调控作用，研究者用P 基因低表达斑马鱼突变体作为实验材料，利用带有标
记的核酸分子探针，通过 技术，在发育3 天的胚胎中检测M 基因的转录情况，结果如图1 所示。实
验结果表明P 蛋白 M 基因的表达。
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产生以上结果的原因可能有二：
①P 基因减少， ；
②已知M 基因是原癌基因，其产生的蛋白质是 所必需的，过表达导致细胞过度增殖，引起阳性细
胞数量增加。
请从下列选项中选出实验组材料及结果，为上述结论提供新证据 。
A．野生型
B．P 基因低表达突变体
C．导入P 基因
D．导入M 基因
E.敲低M 基因
F.M 基因阳性信号及阳性细胞数量增加
G.M 基因阳性信号及阳性细胞数量减少
H.M 基因阳性信号及阳性细胞数量不变
(3)为进一步探究P 基因调控M 基因表达的具体方式，研究者对P 蛋白与M 基因结合位点进行预测，找出
10 个可能的位点如图2.
研究者将M 基因启动子10 个位点分成3 个部分，构建3 种启动子突变质粒，分别与GFP（绿色荧光蛋
白）基因相连接：含有①~⑤多位点突变的A、⑥~⑨多位点突变的B 以及⑩号位点突变的C．将三种质粒
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和无突变的质粒D 分别注射到野生型和P 基因低表达突变体中，结果发现 ，说明P 蛋白通过结合
⑩位点，调控M 基因的表达，而与其他位点无关。
24．（2024·河南·三模）骨关节炎（OA）是一种创伤后或退行性关节疾病。circRNA 是一类特殊的环状
RNA，其上富含与miRNA 结合的位点。SERPINE2 是人丝氨酸蛋白酶抑制剂2 基因的转录产物，研究表明
增加SERPINE2 的表达对关节炎的治疗有积极意义，其作用机理如图所示。回答下列问题：
(1)过程①所需的原料是 。
(2)过程②的产物出现了茎环结构，这一结构的出现主要是由于 形成“茎”，而 突出形
成“环”所致。pri-RNA（pri-miR）加工成pre-RNA（pre-miR）的过程需要用到一种Drosha 酶，推测
Drosha 酶的作用是催化 键断裂。
(3)图示表明当SERPINE2 表达增多，ERG 的表达量 ，导致SOX9 和MMP3 的产生量分别
，从而使OA 得到缓解。图中IL-1（白细胞介素）通过 途径影响关节炎的进展。
25．（2024·江西上饶·二模）番茄（2n=24）的正常植株（A）对矮生植株（a）为显性。请回答下列问题：
(1)基因在遗传给子代的过程中首先要对基因所在的DNA 进行复制，不同组织细胞的相同DNA 进行复制时
启用的起始点 （填“都相同”或者“都不同”或者“不完全相同”），其原因是
。
(2)在♀AA×♂aa 杂交种中，若A 基因所在的同源染色体在减数第一次分裂时不分离，产生的雌配子染色体
数目为 ，这种情况下杂交后代的株高表现型可能是 。
(3)假设两种纯合突变体X 和Y 都是由控制株高的A 基因突变产生的，检测突变基因转录的mRNA，发现
X 的第二个密码子中第二碱基由C 变为U，Y 在第二个密码子的第二碱基前多了一个U。与正常植株相比，
突变体Y 的株高变化可能更大，试从蛋白质水平解释原因： 。
(4)转基因技术可以使某基因在植物体内过量表达，也可以抑制某基因表达。假设A 基因最终通过控制赤霉
素合成来控制番茄的株高，请以正常植株和矮生植株为材料，简要写出实验思路，以验证假设是否成立。
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（借助转基因技术，但不要求转基因的具体步骤）
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