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新人教版｜高一年级｜必修二｜
——期末复习——
目
录
01
02
03
考点梳理
思 维 导 图
真 题 检 测
Part
01
考点梳理
考点1：遗传物质具备的特点
肺的细血管
组织的毛细
蛋白质不能作为遗传物质的原因：蛋白质不能复制，也不能遗传给后代。
考点梳理
1.在细胞生长和繁殖的过程中，能够精确的自我复制，使得前后代具有一定的连续性；
2.能够指导蛋白质的合成，从而控制生物体的性状和新陈代谢的过程；
3.具有储存大量遗传信息的潜在能力；
4.结构比较稳定，但在特殊情况下又能发生突变，而且突变以后还能继续复制，并能遗传给后代。
考点2：肺炎链球菌的转化实验
（一）S型细菌与R型细菌的比较
考点梳理
比较 菌落特点 菌体特点 毒性
S型 细菌
R型 细菌
无毒
有毒
人和小鼠患肺炎
小鼠并发败血症死亡
光滑Smooth
粗糙 Rough
多糖类的荚膜
考点2：肺炎链球菌的转化实验
（二）体内转化实验——格里菲思
考点梳理
①R型活细菌
②S型活细菌
③加热杀死的S型细菌
④R型活细菌+加热
杀死的S型细菌
不死亡
死亡，分离出S型活细菌
不死亡
死亡，分离出R型和S型活细菌
小
鼠
混合
注射
注射
注射
注射
1.过程：
考点2：肺炎链球菌的转化实验
考点梳理
（二）体内转化实验——格里菲思
2.分析：
①与②： 细菌无毒性， 细菌有毒性
②与③： 细菌无毒性
④与②③：R型活细菌转化出了 细菌
R型活
S型活
S型死
S型活
已经被加热杀死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的转化因子。
3.结论：
考点2：肺炎链球菌的转化实验
考点梳理
4.为什么第4组实验中加热杀死的S菌的DNA还具有转化能力？
S型菌
荚膜
控制荚膜形成的X基因
加热
杀死
被破坏的S型菌
X基因吸附在R型菌表面
X基因进入R型菌
重组
R型菌转化成S型菌
蛋白质和核酸对于高温的耐受力是不同的。
1、在80-100 ℃的温度范围内，蛋白质失活，DNA双链解开；
R型细菌转化为S型细菌的本质：
基因重组
注意：只是少数R型细菌转化为S型细菌
2、当温度恢复至室温后，DNA双链能够重新恢复，但蛋白质的活性无法恢复。
考点2：肺炎链球菌的转化实验
考点梳理
（三）体外转化实验——艾弗里
1.过程：
组别 S型细菌细胞提取物的处理方法 实验结果
第一组
第二组
第三组
第四组
第五组
不作处理
蛋白酶
RNA酶
酯酶
DNA酶
加入有R型活细菌的培养基中
S型细菌细胞提取物
R型细菌
R型细菌
S型细菌
考点2：肺炎链球菌的转化实验
考点梳理
（三）体外转化实验——艾弗里
2.分析：
第一组与第二、三、四组对照说明：蛋白质和荚膜多糖以及RNA没有转化作用
第一组与第五组对照说明：只有S型细菌的DNA才能使R型细菌发生转化
S型细菌的DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即：DNA是遗传物质，蛋白质、多糖和脂质等不是。
3.结论：
考点3：噬菌体侵染细菌的实验
（一）噬菌体
噬菌体又称为细菌病毒，外壳成分是蛋白质，内部遗传物质是DNA
考点梳理
T2噬菌体模式图
尾部
头部
DNA
蛋白质外壳
噬菌体增殖过程
考点3：噬菌体侵染细菌的实验
（二）标记噬菌体
考点梳理
+
培养
含32P的
_________
大肠杆菌
含32P的细菌培养基
大肠杆菌
含35S的
_________
含35S的细菌培养基
+
培养
大肠杆菌
+
培养
培养
35S标记的
32P标记的
T2噬
菌
体
T2噬菌体
大肠杆菌
T2噬菌体
噬菌体是病毒，无法单独在培养基上存活，需要寄生在大肠杆菌细胞内
考点3：噬菌体侵染细菌的实验
（三）实验过程
考点梳理
实验过程 被35S标记的噬菌体 被32P标记的噬菌体
第一步 用 的噬菌体 侵染 的细菌 用 的噬菌体
侵染 的细菌
第二步 在搅拌器中搅拌，然后离心。 搅拌的目的： 离心的目的：
被35S标记
未标记
被32P标记
未标记
使细菌和噬菌体分离
使细菌和噬菌体分层
考点3：噬菌体侵染细菌的实验
考点梳理
实验过程 被35S标记的噬菌体 被32P标记的噬菌体
第三步 检测 和 中的放射性物质
第四步 实验结果 _______的放射性很低； _______的放射性很高。 （子代噬菌体 。 ） _______的放射性很低；
_______的放射性很高.
（子代噬菌体 。
）
上清液
沉淀物
沉淀物
上清液
上清液
沉淀物
几乎没有35S，
含有32S、31P
含有32P、31P、
32S
考点3：噬菌体侵染细菌的实验
（四）结果分析
考点梳理
1.用35S标记
a.上清液放射性很高的原因：
b.沉淀物有放射性的原因：
含35S的蛋白质外壳 大肠杆菌，离心后浮于上清液中。
没有进入
，有少量含35S的蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。
搅拌不充分
2.用32P标记
a.沉淀物放射性很高的原因：
b.上清液有放射性的原因：
含32P的DNA 大肠杆菌，离心后存在于沉淀物中。
保温时间 ，部分噬菌体还 大肠杆菌；
保温时间 ，大肠杆菌已 。
进入
过短
没有侵染
过长
裂解释放出子代噬菌体
考点4：RNA是遗传物质的实验证据
考点梳理
蛋白质
RNA
分别侵染健康烟草植株
患病
不患病
得到全新病毒
不能得到病毒
(1)实验过程及现象
(2)实验结论：
是烟草花叶病毒的遗传物质， 不是烟草花叶病毒的遗传物质。
RNA
蛋白质
考点4：RNA是遗传物质的实验证据
考点梳理
(2)实验结论：
细胞结构生物
非细胞结构生物（病毒）
（含有DNA和RNA）
（含有DNA或RNA）
DNA病毒
RNA病毒
遗传物质为RNA
遗传物质为DNA
真核生物
原核生物
生物
生物界中绝大多数生物的遗传物质是DNA
DNA是主要的遗传物质
注意：
对整个生物界来说，DNA是主要的遗传物质
对某些生物体来说，遗传物质只能是DNA或RNA，不能加“主要”二字
考点5：DNA分子的结构
考点梳理
（一）元素组成：
（二）基本单位：
（三）单体种类：
C、H、O、N、P
脱氧（核糖）核苷酸
腺嘌呤脱氧（核糖）核苷酸
胸腺嘧啶脱氧（核糖）核苷酸
胞嘧啶脱氧（核糖）核苷酸
鸟嘌呤脱氧（核糖）核苷酸
P
脱氧
核糖
含氮碱基
碱基为A：
碱基为T：
碱基为G：
碱基为C：
磷酸基团
考点5：DNA分子的结构
考点梳理
（四）结构特点
外侧： 交替连接，构成
基本骨架，并按 方式排
平面结构 列成两条长链；
内侧：两条链上的碱基通过 连成
，遵循 原则。
（A ,G ）
空间结构： 结构（右旋）
磷酸、脱氧核糖
反向平行
双螺旋
氢键
碱基对
＝T
≡C
碱基互补配对
考点6：DNA分子的复制
考点梳理
（一）对DNA复制的推测
(2)全保留复制
子代DNA的双链都是新合成的
(1)半保留复制(沃森和克里克提出）
子代DNA的双链，一半是新的，一半是旧的
复制
一次
复制一次
考点6：DNA分子的复制
考点梳理
（二）演绎推理
15N
14N
14N
14N
15N
14N
P:
F1:
F2:
14N复制
（1）半保留复制
15N
15N
（2）全保留复制
15N
15N
15N
15N
14N
14N
14N复制
14N复制
14N复制
14N
14N
15N
15N
考点6：DNA分子的复制
考点梳理
（三）实验验证
15N/14N-DNA
14N/14N-DNA
15N/14N-DNA
结果与假说吻合
15N/15N-DNA
重
考点6：DNA分子的复制
考点梳理
（四）结论
DNA分子的复制方式为 。
半保留复制
考点6：DNA分子的复制
考点梳理
（五）复制过程
新合成的子链
DNA聚合酶
DNA聚合酶
DNA解旋酶
游离的脱氧核苷酸
解
旋
需要细胞提供 。
需要 的作用
结果：
合成子链
模板：
原料：
酶 ：
能量：
原则：
方向：
解开的每一条母链
四种脱氧核苷酸
DNA聚合酶等
细胞提供ATP
碱基互补配对原则
氢键断裂，双链打开
能量
解旋酶
子链的
5’-端
｜
3’-端
子链的延伸紧跟解旋酶，说明DNA复制有什么特点？
边解旋边复制
考点6：DNA分子的复制
考点梳理
（六）过程小结
1、DNA复制的条件
2、DNA复制的特点:
边解旋边复制
半保留复制
①模板：
②原料：
③能量：
④酶 ：
亲代DNA的两条母链
4种游离的脱氧核苷酸
细胞提供的能量（ATP）
3、DNA复制的方向:
5' 端→ 3' 端（子链）
5、DNA复制的意义：
将遗传信息从亲代传给子代，从而保持遗传信息的连续性。
复制正确
遗传
复制出错
变异
多起点双向复制
单起点双向复制
4、DNA复制的起点和方向:
原核生物：
真核生物：
DNA聚合酶（形成磷酸二酯键）
解旋酶（解螺旋，打开氢键）
考点6：DNA分子的复制
考点梳理
（七）相关计算
亲代
1代
2代
3代
n代
(1)DNA分子数
①子n代DNA分子总数为 个。
②含15N的DNA分子数为 个。
③含14N的DNA分子数为 个。
④只含15N的DNA分子数为 个。
⑤只含14N的DNA分子数为 个。
2n
2
0
2n－2
2n
取一个全部N被15N标记的DNA分子，转移到含14N的培养基中(复制)n代
考点6：DNA分子的复制
考点梳理
（七）相关计算
亲代
1代
2代
3代
n代
(2)脱氧核苷酸链数
①子代DNA中脱氧核苷酸链数＝ 条。
②亲代脱氧核苷酸链数＝ 条。
③新合成的脱氧核苷酸链数＝ 条。
2
2n×2=2n+1
2n+1－2
针对训练：有15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中复制3次，
则含15N的DNA分子占全部DNA分子的比例_____，只含14N的DNA分子占全部DNA分子的比例_____，
含15N的链占全部DNA分子单链的比例是 ______。
1/4
2/16
=1/8
3/4
考点6：DNA分子的复制
考点梳理
（七）相关计算
（2）第1次复制需要 个该游离的脱氧核苷酸
第2次复制需要 个该游离的脱氧核苷酸
第n次复制需要 个该游离的脱氧核苷酸
取一个全部N被15N标记的DNA分子，转移到含14N的培养基中培养(复制)n代，若亲代DNA分子中含有腺嘌呤脱氧核苷酸m个。
（1）复制1次需 个该游离的脱氧核苷酸
复制2次需 个该游离的脱氧核苷酸
复制n次需要 个该游离的脱氧核苷酸
m
3m
m (2n－1)
m
2m
m·2n－1
考点7：基因的本质
考点梳理
染色体
DNA是主要的 。
蛋白质
DNA
基因
脱氧核苷酸
每个DNA分子含有 个基因
基因是有 的DNA片段（本质）
基因在染色体上呈 。
基因是 的基本单位
染色体是DNA的 。
（DNA的载体还有 和 等）
每条染色体含有 个DNA分子
每个基因含有 个脱氧核苷酸
脱氧核苷酸（碱基）的 代表遗传信息。
主要载体
线粒体
叶绿体
1个或2
遗传物质
多
遗传效应
线性排列
决定生物性状
成千上万
排列顺序
染色体
蛋白质
DNA
基因
脱氧核苷酸
染色体
蛋白质
DNA
考点8：RNA的结构和种类
考点梳理
（一）元素组成：
（二）基本单位：
（三）单体种类：
C、H、O、N、P
核糖核苷酸
磷酸基团
腺嘌呤核糖核苷酸
尿嘧啶核糖核苷酸
胞嘧啶核糖核苷酸
鸟嘌呤核糖核苷酸
P
核糖
含氮碱基
碱基为A：
碱基为U：
碱基为G：
碱基为C：
考点梳理
A
核糖
P
O
C
P
U
P
G
P
O
O
O
磷酸二酯键
（四）结构：一般是单链，长度比DNA短；能通过核孔从细胞核转移到细胞质中。
核糖
核糖
核糖
考点8：RNA的结构和种类
考点梳理
（五）种类
1.mRNA： RNA。以密码子的形式，携带来自DNA的 ，是 合成的 模板。
2.tRNA： RNA。携带的 能与mRNA上的 互补配对，转运 。
（每种tRNA只能识别并转运 种氨基酸。）
3.rRNA： RNA。 的组成成分，还能催化 的形成。
信使
遗传信息
蛋白质
转运
氨基酸
反密码子
一
核糖体
密码子
核糖体
肽键
直接
mRNA
tRNA
rRNA
考点8：RNA的结构和种类
考点9：遗传信息的转录
考点梳理
（一）定义：通过RNA聚合酶以一条DNA链为模板合成RNA的过程。
（二）过程：
游离的核糖核苷酸
U
A
A
A
U
U
C
G
C
A
G
C
G
U
G
C
G
C
T
T
T
G
C
G
T
C
C
3’
5’
5’
3’
5’
3’
1. 解旋
RNA聚合酶使DNA双链解开，碱基暴露出来。
游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对，在RNA聚合酶的作用下开始mRNA的合成。
2. 配对
新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。
3. 连接
合成的mRNA从DNA链上释放。而后，DNA双螺旋恢复。
4. 释放
考点梳理
（三）小结（以真核生物为例）
场所：
产物：
模板：
条件 原料：
酶：
能量：
信息流动方向：
细胞核（主要）、线粒体、叶绿体
mRNA（还有tRNA和rRNA）
DNA的 链
一条
RNA聚合酶（作用于 键）
游离的四种
磷酸二酯键和氢
ATP
DNA → mRNA
（遗传信息） （密码子）
核糖核苷酸
考点9：遗传信息的转录
考点梳理
（四）DNA复制和转录的比较：
DNA复制 转录
时间
场所
解旋
模板
原料
酶
配对方式
特点
方向
产物
意义
细胞分裂 间期
生长发育过程
先后 完全解旋
只解有遗传效应片段（基因）
DNA的两条链均为模板
DNA的一条链为模板
四种脱氧核苷酸
四种核糖核苷酸
解旋酶、 DNA聚合酶等
RNA聚合酶等
A-T、 T—A、C—G 、 G—C
A-U、 C—G 、T—A、 G—C
半保留复制，边解旋边复制
边解旋边转录
2个子代DNA分子
mRNA、tRNA、rRNA
使遗传信息从亲代传递给子代，从而保持了遗传信息的连续性
遗传信息从DNA传递到RNA（mRNA）上
主要在细胞核或拟核，少部分在线粒体、叶绿体、质粒
新链从5’端-3’端延伸
新链从5’端-3’端延伸
考点9：遗传信息的转录
考点梳理
考点10：遗传信息的翻译
（一）密码子
(1)定义：
mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基
(3)认读：
mRNA
5'
3'
G
U
G
G
A
A
C
C
U
密码子
密码子
密码子
密码子认读是从mRNA的5'→3',相邻的密码子无间隔、不重叠
决定
缬氨酸
决定
组氨酸
决定
精氨酸
(2)位置：
mRNA上
考点梳理
考点10：遗传信息的翻译
(4)特点：
①绝大多数氨基酸都有几个密码子，密码子的简并性对生物体的生存发展有什么意义？
G
C
G
A
U
U
G
A
U
C
G
A
C
G
A
正常mRNA
G
C
G
A
U
C
G
A
C
C
G
A
C
G
A
错误mRNA
天冬氨酸
天冬氨酸
精氨酸
精氨酸
②几乎所有的生物体都共用上述密码子，根据这一事实，你能想到什么？
地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。说明所有生物可能有共同的祖先
通用性：
增强密码子的容错性。当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸；
考点梳理
考点10：遗传信息的翻译
（二）tRNA
(1)形态：
RNA单链经折叠（形成氢键），形成三叶草结构
(2)功能：
识别并转运特定的氨基酸
3'
5'
结合氨基酸的部位
U
G
A
反密码子
mRNA
5'
3'
A
C
U
密码子
每种tRNA只能识别并转运____种氨基酸；
而一种氨基酸可由__________种tRNA转运；
一
一或多
考点梳理
考点10：遗传信息的翻译
（三）翻译过程
考点梳理
考点10：遗传信息的翻译
（三）翻译特点
⑤翻译效率（特点： ）
数量关系：
方向：
意义：
结果：
多
同时
短
长
左到右
1个mRNA可相继结合 个核糖体， 进行
多条肽链的合成，称为多聚核糖体；
从 到 （如图：从 ）；
少量的mRNA分子可以迅速合成出
的蛋白质；
大量
合成多条 的肽链。
（理由： 相同）
相同
快速高效
模板mRNA
考点梳理
考点11：数量关系
A—C—U—G—G—A—U—C—U
mRNA：
苏氨酸——甘氨酸——丝氨酸
肽链：
DNA：
A—C—T—G—G—A—T—C—T
T—G—A—C—C—T—A—G—A
肽键 肽键
（假设以B链为模板进行转录）
A链
B链
转录
翻译
基因的表达过程中碱基与氨基酸的数量关系
基因中的碱基数：mRNA中的碱基数：合成蛋白质中的氨基酸个数 ＝
6∶ 3∶ 1
考点梳理
考点12：复制、转录和翻译
项目 复制 转录 翻译
场所
条件 模板
原料
能量
酶
产物
原则
细胞核（主要场所）
细胞核（主要场所）
核糖体
DNA的两条链
DNA的一条链
mRNA
4种游离的脱氧核苷酸
4种游离的核糖核苷酸
21种游离的氨基酸
ATP
ATP
ATP
解旋酶
DNA聚合酶
RNA聚合酶
DNA
RNA
多肽
碱基互补配对
A-T T-A G-C C-G
碱基互补配对
A-U T-A G-C C-G
碱基互补配对
A-U U-A G-C C-G
特定的酶
考点梳理
考点13：中心法则
生物种类 遗传信息的传递过程
以DNA作为遗传物质的生物 原核生物
真核生物
DNA病毒
以RNA作为遗传物质的生物 一般的RNA病毒
逆转录病毒 (HIV)
转录
DNA
RNA
翻译
蛋白质
复制
复制
RNA
翻译
蛋白质
逆转录
转录
DNA
RNA
翻译
蛋白质
复制
RNA
考点梳理
考点14：表观遗传
（一）定义
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，叫做表观遗传。
（二）特点
1.基因的碱基序列不变
2.表型发生改变
3.基因表达发生变化
4.可遗传
DNA甲基化（抑制转录）
组蛋白修饰（激活转录）
（三）影响机制
考点梳理
考点15：基因和性状的关系
如白化病、红绿色盲等单基因遗传病。
如：人的身高是由多个基因决定的，其中每个基因对身高都有一定的作用。
研究发现水稻中的Ghd7基因编码的蛋白质不仅参与了开花的调控，
而且对水稻的生长、发育和产量都有重要的作用。
①一个基因
控制
②一个基因 多种性状
控制
③多个基因 一种性状
控制
基因与性状并不是简单的一一对应关系
一种性状
考点梳理
考点15：基因和性状的关系
DNA
mRNA
蛋白质
性状
转录
翻译
体现
经典遗传
表观遗传
调控
环境
影响
影响
2.表观遗传：碱基序列不变，引起的性状变化 遗传
3.仅由环境变化引起的性状变化， 遗传（表型模拟）
1.经典遗传：碱基序列改变，引起的性状变化 遗传
可
可
不可
Part
02
思维导图
思维导图
思维导图
思维导图
Part
03
真题检测
真题检测
1.某科研人员为了验证格里菲思的肺炎双球菌转化实验，对实验小鼠进行了4次注射实验，如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A.活菌甲是有荚膜的R型细菌，而活菌乙是无荚膜的S型细菌
B.由注射②和④的结果可知，活的或死的S型细菌都能使小鼠死亡
C.在死亡的小鼠2的体内应有活菌甲和活菌乙，后者最初由活菌甲转化而来
D.死菌乙未导致小鼠3死亡，由此说明小鼠体内未发生特异性免疫
C
真题检测
2.在艾弗里证明遗传物质是DNA的实验中，将从S型活菌中提取的DNA用DNA酶进行了处理，并将处理后的DNA与R型菌混合培养，结果发现培养基上仅有R型菌生长。设置本实验步骤的目的是
A．证明R型菌生长不需要DNA
B．与“以S型菌的DNA与R型菌混合培养”的实验形成对照
C．补充R型菌生长所需要的营养物质
D．直接证明S型菌DNA不是促进R型菌转化的因素
B
真题检测
3.用放射性32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质并分别侵染大肠杆菌，经保温、搅拌和离心后检测离心管中物质的放射性，甲管的上清液(a1)放射性远高于沉淀物(b1)；乙管中上清液(a2)放射性远低于沉淀物(b2)。下列分析错误的是
A.甲管中a1的放射性来自32P，乙管中b2的放射性来自35S
B.根据甲、乙两管的实验结果可推测DNA是遗传物质
C.若搅拌不充分，甲管的b1中可能出现较强的放射性
D.若保温时间过长，乙管的a2中可能出现较强的放射性
A
真题检测
4.在遗传物质的研究过程中，最具有代表性的有格里菲思、艾弗里、蔡斯和赫尔希等人所做的经典实验，下列相关叙述不正确的是
A.格里菲思的实验结论是S型细菌体内有“转化因子”，理由是DNA是亲子代
之间保持连续的物质
B.艾弗里的实验结论是DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质，理由是只
有DNA才能使R型细菌转化为S型细菌
C.蔡斯和赫尔希实验结论是DNA是遗传物质，理由是DNA是亲子代之间保持
连续的物质，并且还指导了蛋白质的合成
D.科学研究表明，DNA是主要的遗传物质，理由是绝大多数生物的遗传物质
是DNA
A
真题检测
5.已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%，其中一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%。则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的
A.32.9%,17.1% B.31.3%,18.7%
C.18.7%,31.3% D.17.1%,32.9%
B
6.真核细胞中某生理过程如图所示，下列叙述错误的是
A.a链和b链的方向相反，a链与c链的碱基序列相同
B.酶1可使磷酸二酯键断裂，酶2可催化磷酸二酯键的形成
C.该图表示DNA半保留复制过程，遗传信息传递
方向是DNA→DNA
D.植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生该过程
B
真题检测
7.下列有关RNA的叙述，正确的是（ ）
A.RNA只存在于细胞质中
B.RNA不可能具有催化作用
C.真核生物的tRNA呈三叶草结构
D.与DNA相比，RNA特有的成分是核糖和尿嘌呤
C
8.下列有关密码子和反密码子的叙述，正确的是（ ）
A．mRNA上相邻的3个碱基都能构成密码子
B．每种氨基酸都至少有2种相应的密码子
C．密码子的种类大于反密码子的种类
D．tRNA上的碱基都参与构成反密码子
C专题03 遗传的分子基础
DNA是主要的遗传物质 考点1 格里菲斯的肺炎链球菌体内转化实验
考点2 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
考点3 噬菌体侵染细菌的实验
考点4 烟草叶细胞的感染实验
考点5 DNA是主要的遗传物质
DNA的结构与复制 考点1 DNA的结构分析
考点2 DNA结构的相关计算
考点3 DNA复制的过程及实验证据
考点4 DNA复制过程的相关计算
考点5 DNA复制与细胞分裂的关系
基因表达与性状的关系 考点1 遗传信息、密码子和反密码子
考点2 转录和翻译过程分析
考点3 基因表达中的相关计算
考点4 中心法则及其发展
考点5 基因表达与性状的关系
考点6 细胞分化
考点7 表观遗传
DNA是主要的遗传物质
考点1 格里菲斯的肺炎链球菌体内转化实验
例1：肺炎链球菌的R型和S型均存在1和2两类，其中R1只能自然突变成S1，R2只能自然突变成S2，而1类和2类之间不能相互突变，且S型可引起小鼠患败血症死亡。科学家做了以下实验：将加热杀死的S1型菌与R2型活菌混合，注入小鼠体内，小鼠死亡，体内检出的S型菌全为S2型菌；单独将加热杀死的S1型菌注入小鼠体内，小鼠正常。下列叙述正确的是（ ）
A．该实验表明S2型菌的出现是S1型菌突变的结果
B．该实验表明S2型菌的出现是S1型菌转化的结果
C．该实验表明S2型菌的出现是R2型菌突变的结果
D．该实验表明S2型菌的出现是R2型菌转化的结果
【变式1-1】某同学对格里菲思的实验进行了改良，将R型菌、S型菌、加热杀死的S型菌、加热杀死的S型菌和R型菌的混合物分别接种到甲、乙、丙、丁四组相同的培养基上，在适宜无菌的条件下进行培养，一段时间后，菌落的生长情况如图所示。下列有关叙述中错误的是（ ）
A．丁组的实验结果说明R型菌转化成了S型菌
B．S型细菌在培养基上形成的菌落表面光滑，R型细菌的菌落粗糙
C．若培养前在甲组培养基中加入S型菌的DNA，得到的菌落类型与丁相同
D．甲、乙两组作为丁组的对照组，丙组培养基无菌落产生，可以不必设置
【变式1-2】下列关于格里菲思肺炎链球菌转化实验的叙述，错误的是（ ）
A．将加热致死的S型细菌注入小鼠体内不会导致小鼠死亡
B．注射活的或致死的R型细菌都不会引起小鼠死亡
C．将R型活细菌和加热致死的S型细菌混合注射到小鼠体内，死亡小鼠体内不能分离得到R型细菌
D．该实验证明已经加热致死的S型细菌中存在某种促进R型活细菌转化的因子
考点2 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
例2：摩尔根在他的《基因论》一书的末尾说：“我们仍然很难放弃这个可爱的假设：基因之所以稳定，是因为它代表着一个有机的化学实体。”但是基因究竟是什么化学物质呢 科学家通过肺炎链球菌的转化实验初步揭开了遗传物质的神秘面纱。下列相关叙述正确的是（ ）
A．将不含有荚膜多糖的肺炎链球菌注射到小鼠体内，一段时间后小鼠死亡
B．将用DNA酶处理后的S型细菌的细胞提取物与R型细菌混合培养，培养基中会长出两种菌落
C．艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验不能证明蛋白质不是肺炎链球菌的遗传物质
D．艾弗里在进行肺炎链球菌体外转化实验的过程中，实验组的设置体现了“减法原理”
【变式2-1】下图表示艾弗里和他的同事研究“转化因子”实验的部分流程图。下列叙述错误的是（ ）
A．活的S型细菌破碎后，设法去除了某些成分获得S型细菌匀浆
B．本实验的自变量为步骤①中不同酶的处理
C．实验可证明蛋白质不是遗传物质
D．若将蛋白酶和DNA酶同时加入S型细菌匀浆，能获得两种形态的菌落
【变式2-2】在探索DNA是遗传物质的过程中，美国微生物学家艾弗里将加热杀死的肺炎链球菌（S型细菌）的细胞破碎后，依次除去各种杂质，单独观察某种物质对R型细菌的作用。下列相关叙述正确的是（ ）
A．艾弗里的体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质
B．从S型肺炎链球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡
C．实验中利用了酶的专一性，DNA酶的作用是催化水解S型细菌的DNA
D．该实验设置了对照组，对自变量控制运用了“加法原理”
考点3 噬菌体侵染细菌的实验
例3：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
【变式3-1】噬菌体侵染细菌实验分析的活动如图所示（甲和丙为悬浮液，乙和丁为沉淀物)。下列叙述正确的是（ ）
A．若其他操作正常，随①过程时间延长，则甲中含有35S的蛋白质外壳的量会增多
B．若各过程操作正确，则乙中存在35S标记的子代噬菌体
C．丙中可能含有32P的亲代噬菌体、亲代噬菌体蛋白质外壳、含32P和不含32P的子代噬菌体
D．若②和③操作不当，会使丁中含32P的放射性增强
【变式3-2】关于T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，叙述正确的是（ ）
A．T2噬菌体和细胞一样，都是以DNA为主要的遗传物质
B．T2噬菌体在合成其遗传物质和蛋白质时，模板和原料均由宿主细胞提供
C．用35S标记噬菌体后，让其侵染未标记的大肠杆菌，如果搅拌不充分，上清液中放射性会减弱
D．如果用15N、32P、35S共同标记噬菌体后，让其侵染大肠杆菌，在产生的子代噬菌体的外壳中能找到15N
考点4 烟草叶细胞的感染实验
【例4】烟草花叶病毒（TMV）和车前草病毒（HRV）都能感染烟叶，但二者致病的病斑不同，如下图所示。下列说法中不正确的是（ ）
A．a过程表示用TMV的蛋白质外壳感染烟叶，结果说明TMV的蛋白质外壳没有感染作用
B．b过程表示用HRV的RNA单独感染烟叶，结果说明其具有感染作用
C．c、d过程表示用TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA合成的“杂种病毒”感染烟叶，结果说明该“杂种病毒”有感染作用，表现病症为感染HRV症状，并能从中分离出HRV
D．该实验证明只有车前草病毒的RNA是遗传物质，蛋白质外壳和烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质
【变式4-1】烟草花叶病毒（TMV）与车前草病毒（HRV）的结构如图中A、B所示，侵染作物叶片的症状如图中C、D所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A．用E去侵染F时，F的患病症状与D相同
B．F上病毒的蛋白质在F细胞的中心体中合成
C．本实验证明了RNA是某些病毒的遗传物质
D．E病毒子代的各项特性都由HRV的RNA决定
【变式4-2】如图为烟草花叶病毒对烟草叶片细胞的感染和病毒重建实验示意图，下列相关叙述正确的是（ ）
A．降解TMV所用的酶有蛋白酶和DNA酶
B．本实验的思路和艾弗里的实验思路：单独观察RNA和蛋白质的作用
C．本实验证明烟草花叶病毒的遗传物质主要是RNA
D．用甲病毒去感染烟草叶片细胞，产生的子代病毒是TMVA
考点5 DNA是主要的遗传物质
【例5】下列关于生物的遗传物质的叙述，正确的是（ ）
A．蓝细菌的遗传物质主要是DNA
B．烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，烟草的遗传物质是DNA
C．酵母菌细胞核中的遗传物质是DNA，细胞质中的遗传物质是RNA
D．小麦根尖细胞的叶绿体和线粒体中含有少量DNA，其遗传遵循孟德尔遗传定律
【变式5-1】下列关于生物遗传物质的说法，正确的是（ ）
A．同时含有DNA和RNA的生物的遗传物质是DNA
B．DNA是主要的遗传物质是指一种生物的遗传物质主要是DNA
C．真核生物的遗传物质都是DNA，病毒的遗传物质都是RNA
D．艾弗里的肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是主要的遗传物质
【变式5-2】下列关于生物遗传物质的叙述中正确的是（ ）
A．病毒的遗传物质大多是DNA
B．细菌的遗传物质大多是DNA
C．既有DNA又有RNA的生物大多以DNA作为遗传物质
D．既有DNA又有RNA的生物体内有5种碱基，6种核苷酸
DNA的结构与复制
考点1 DNA的结构分析
【例1】如图表示一个DNA分子的片段，下列有关表述正确的是（ ）
A．④代表的物质中储存着遗传信息
B．不同生物的DNA分子中④的种类无特异性
C．每一个磷酸基团都和两个脱氧核糖连接
D．DNA分子中A与T碱基对含量越高，其结构越稳定
【变式1-1】沃森和克里克于1953年成功构建了DNA的双螺旋结构模型，这在生物学的发展史中具有里程碑式的意义。下列叙述中与DNA结构特点相匹配的一项是（ ）
A．链状双链DNA分子的每条链都有一个游离的磷酸基团
B．双链DNA分子每条链中的磷酸基团都和两个脱氧核糖相连
C．双链DNA分子的每条链上相邻的两个碱基通过磷酸二酯键相连
D．DNA双螺旋结构模型中，碱基排列在外侧，磷酸和脱氧核糖排列在内侧
【变式1-2】某生物兴趣小组在构建DNA平面结构模型时，所提供的卡片名称和数量如表所示，下列说法正确的是（ ）
卡片名称 磷酸 脱氧核糖 碱基种类
A G T C
卡片数量 16 14 4 4 3 3
A．最多可构建4种脱氧核苷酸，6个脱氧核苷酸对 B．DNA中每个脱氧核糖均与1分子磷酸相连
C．可构建出46种不同的DNA分子 D．构成的双链DNA片段最多有18个氢键
考点2 DNA结构的相关计算
【例2】某双链DNA片段中共有100对碱基，其中一条链上A所占比例为35%，整个DNA分子中G所占比例为20%。下列相关叙述正确的是（ ）
A．该DNA分子其中一条链上的A所占比例与T所占比例一致
B．该DNA分子另一条链上A+G的量在该链中所占比例为35%
C．若该DNA分子复制3次，则需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸280个
D．若该DNA发生碱基对缺失突变，则该DNA分子中嘌呤与嘧啶的比值下降
【变式2-1】在一个链状双链DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基总数的60%。若其中一条链上的胞嘧啶占该链碱基总数的25%，胸腺嘧啶占30%；则另一条链上，胞嘧啶、胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的（ ）
A．15%、30% B．30%、15% C．25%、30% D．30%、25%
【变式2-2】检测某双链DNA分子得知碱基A的数目为x，其所占比例为y，以下推断正确的是（ ）
A．鸟嘌呤的数目为x（0.5y-1）
B．嘌呤数与嘧啶数之比为y/（1-y）
C．胸腺嘧啶的比例为
D．氢键的数目为3x/2y —x
考点3 DNA复制的过程及实验证据
【例3】科学家曾推测DNA的复制方式有“全保留复制”“半保留复制”和“分散复制”三种（如图）。在含有14NH4Cl的培养液中生长的大肠杆菌，其DNA分子经离心后均为轻密度带，表示为15N/15N—DNA；在含有15NH4Cl的培养液中生长的大肠杆菌，其DNA分子经离心后均为重密度带，表示为15N/15N—DNA；若DNA分子的一条链含14N、另一条链含15N，经离心后则为中密度带，表示为14N/15N—DNA。科研人员将若干DNA分子全被15N标记的大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的培养液中培养，让其连续繁殖两代，得到子代Ⅰ和子代Ⅱ，每繁殖一代后，将得到的子代DNA经密度梯度离心处理后，通过查看在离心管中出现的DNA条带的位置以确定DNA的复制方式。下列叙述错误的是（ ）
A．若子代Ⅰ的DNA离心条带出现一条轻密度带和一条重密度带，则说明DNA的复制方式不是半保留复制
B．若子代Ⅰ的DNA离心条带只有一条中密度带，由此可判断DNA的复制方式不是全保留复制
C．若子代Ⅰ的DNA离心条带仅有一条中密度带，则须继续观察离心后子代ⅡDNA条带位置才能确定其复制方式
D．若不检测子代Ⅰ的条带，直接将子代Ⅱ的DNA分子解旋成脱氧核苷酸链后再进行离心，则能直接确定出DNA的具体复制方式
【变式3-1】细菌在含 15NH4Cl 的培养基中繁殖数代后，使细菌 DNA 的含氮碱基均含有 15N，然后再移入含 14NH4Cl的培养基中培养，抽取其子代的 DNA 经离心分离，如图①～⑤为可能的结果。下列叙述错误的是（ ）
A．第一次分裂的子代 DNA 应为⑤
B．第二次分裂的子代 DNA 应为①
C．第三次分裂的子代 DNA 应为③
D．亲代的 DNA 应为⑤
【变式3-2】为探究DNA的复制方式，科学家以大肠杆菌为材料进行图1实验，并分别在第6、13、20分钟时提取大肠杆菌（约20分钟繁殖一代）的DNA，经密度梯度离心后，测定紫外光吸收光谱，紫外光吸收光谱的峰值越大，表明该位置的DNA量越多，结果如图2。下列相关叙述错误的是（ ）
A．20分钟后，若继续培养并取样测定，吸收光谱的峰值会逐渐上移并高于Q点
B．培养至40分钟时取样测定，将在Q点及其上方出现两个大小相同的吸收峰值
C．继续培养至60分钟，取样测定，Q点峰值大小与20分钟、40分钟时的相同
D．若用18O代替15N进行此实验，也会得到大致相同的实验结果
考点4 DNA复制的过程的相关计算
【例4】某DNA分子含有1000对碱基，其中一条链上的碱基C和G占该链碱基总数的40%。该DNA分子用15N标记后，在含14N的培养基中连续复制4次，下列叙述正确的是（ ）
A．含有15N的子代DNA分子占全部DNA分子总数的1/16
B．子代DNA分子含14N的脱氧核苷酸链共有16条
C．第3次复制时共消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸1600个
D．每个子代DNA分子的碱基对中含有氢键数为1200个
【变式4-1】为了验证 DNA 的半保留复制，某小组把一个只含 14N 的该 DNA 片段放到只含 15N 的培养液中，让其复制 3 次。将每次复制的产物分别置于离心管中进行离心，结果分别对应图中的 a、b、c。下列叙述正确的是（ ）
A．a 图所示位置的条带会随着复制次数的增加而消失
B．本实验利用 15N 的放射性判断 DNA 在离心管中的位置
C．c 结果中只含 15N 的 DNA 分子占 100%
D．三个结果中密度为中的 DNA 分子的数量比为 1∶1∶1
【变式4-2】大肠杆菌在14NH4CI的培养液中生长若干代后，获得0代，将0代转移到含有15NH4CI的培养液中培养，培养至子三代，下列叙述正确的是（ ）
A．所有的DNA分子中都含有14N
B．含有15N的DNA分子中占全部DNA分子的比例为1/2
C．含有15N的DNA分子中占全部DNA分子的比例为1/8
D．含有14N的DNA分子中占全部DNA分子的比例为1/4
考点5 DNA复制与细胞分裂的关系
【例5】将一个基因型为AaXBY的精原细胞（2n=8）所有核DNA双链均用15N标记后，置于含14N的培养基中培养，经过一次有丝分裂后，又分别完成减数分裂，发现其中有一个基因型为AXBY的异常精细胞。不考虑染色体交叉互换发生，下列说法错误的是（ ）
A．分裂形成的初级精母细胞中，含15N标记的核DNA分子占
B．可利用15N的放射性追踪初级精母细胞中染色体的移动位置
C．因减数分裂I后期时同源染色体未分离导致了该异常精细胞的形成
D．正常的一个次级精母细胞中，含有0条或1条或2条X染色体
【变式5-1】实验一：用免疫荧光染色法（一种使特定蛋白质带上荧光素标记的示踪技术）处理一个正常小鼠（2N=40）的初级精母细胞，得到下图，图中染色体正形成联会复合体。
实验二：用32P充分标记一个正常小鼠的精原细胞的核DNA分子，然后转入不含32P的培养基中培养，使其完成分裂。下列叙述错误的是（ ）
A．图中细胞共有40条染色体，图示时期可能发生基因重组
B．图中细胞所处时期的下一个时期，染色体的着丝粒可排列在赤道板两侧
C．实验二中细胞第一次分裂结束后，每个细胞中的每条染色体上都有32P标记
D．实验二中细胞第二次分裂结束后，每个细胞中有一半染色体上有32P标记
【变式5-2】将全部DNA分子双链经32P标记的雄性动物细胞(染色体数为2N)置于不含32P的培养基中培养。经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞，检测子细胞中的情况。下列推断正确的是（ ）
A．若进行有丝分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1/2
B．若进行减数分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1
C．若子细胞中的染色体都含32P，则一定进行有丝分裂
D．若子细胞中的染色体不都含32P，则一定进行减数分裂
基因表达与性状的关系
考点1 遗传信息、密码子和反密码子
【例1】密码子决定了蛋白质的氨基酸种类以及翻译的起始和终止。下列相关叙述正确的是（ ）
A．密码子是指基因上3个相邻的碱基
B．一个密码子只能对应一种氨基酸，一种氨基酸必然对应多种密码子
C．由于密码子的简并性，一种tRNA可携带多种氨基酸
D．特殊情况下终止密码子也可能编码氨基酸
【变式1-1】下图是合成蛋白质时，tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子配对的情形，下列有关叙述不正确的是（ ）
A．tRNA上结合氨基酸的部位为甲端
B．图中戊处有氢键
C．与图中tRNA上的反密码子配对的密码子为UCG
D．蛋白质是在细胞内的核糖体上合成的
【变式1-2】真核生物中，基因、遗传信息、密码子和反密码子分别是指（ ）
①基因中脱氧核苷酸的排列顺序②信使RNA上核糖核苷酸的排列顺序③信使RNA上决定氨基酸的3个碱基④转运RNA上识别密码子的3个相邻的碱基⑤DNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基⑥信使RNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基⑦有遗传效应的DNA片段
A．⑦①③④ B．①②③④ C．⑦①⑥④ D．⑦②③④
考点2 转录和翻译过程分析
【例2】下图表示某细胞内发生的一系列生理变化，X表示某种酶。据图分析，下列有关叙述错误的是（ ）
A．X为RNA聚合酶，该酶主要在细胞核中发挥作用
B．该图中最多含5种碱基、8种核苷酸
C．过程Ⅰ仅在细胞核内进行，过程Ⅱ仅在细胞质内进行，图中X和核糖体的移动方向相同
D．b部位发生的碱基配对方式可有T—A、A—U、C—G、G—C
【变式2-1】某细胞中有关物质合成如下图，①~⑤表示生理过程，Ⅰ、Ⅱ表示结构或物质。据图分析错误的是（ ）
A．已知物质Ⅱ上有基因，则此处基因的传递不遵循孟德尔定律
B．图中③过程核糖体在mRNA上由右向左移动
C．线粒体内基因表达的特点时边转录边翻译
D．所有细胞中均能进行过程①
【变式2-2】人类免疫缺陷病毒在细胞内的增殖过程如图a，新型冠状病毒在细胞内的增殖过程如图b，下列说法错误的是（ ）
A．①、③、④过程都有氢键的合成和断开
B．①和④过程均遵循碱基互补配对原则
C．②过程需要RNA聚合酶和解旋酶的参与
D．病毒蛋白的合成需人体细胞中核糖体和线粒体的参与
考点3 基因表达中的相关计算
【例3】已知某多肽链的分子量为1.032×104，每个氨基酸的平均分子量为120，每个脱氧核苷酸的平均分子量为300，那么合成该多肽化合物的基因的分子量约为（ ）
A．12120 B．90900 C．181800 D．170928
【变式3-1】一段原核生物的mRNA通过翻译合成了一条含有8个肽键的多肽，则此mRNA分子至少含有的碱基个数及转录这段mRNA的基因中至少含有的碱基数以及合成这段多肽需要的tRNA个数依次为（ ）
A．24， 48，8 B．24，8，48 C．27， 54， 9 D．27， 9， 54
【变式3-2】假设某一段mRNA上有120个碱基，其中U有30个，C有50个，那么转录该mRNA的DNA分子区段中，“A+G”的个数以及该mRNA翻译成的蛋白质所含氨基酸的个数是（不考虑终止密码子）（ ）
A．80、60 B．160、80 C．80、40 D．120、40
考点4 中心法则及其发展
【例4】“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
【变式4-1】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
【变式4-2】某单链RNA病毒的遗传物质是正链 RNA（+RNA）。该病毒感染宿主后，合成相应物质的过程如图所示，其中①~④代表相应的过程。下列叙述正确的是（ ）
A．+RNA 复制出的子代 RNA具有mRNA 的功能
B．病毒蛋白基因以半保留复制的方式传递给子代
C．过程①②③的进行需 RNA 聚合酶的催化
D．过程④在该病毒的核糖体中进行
考点5 基因表达与性状的关系
【例5】下列关于基因表达与性状的关系的叙述，错误的是（ ）
A．基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状
B．DNA甲基化会改变DNA的碱基序列并使其表达增加
C．DNA甲基化引起的性状改变可以遗传给子细胞
D．生物的性状不完全由基因决定，环境对性状也有影响
【变式5-1】TAL蛋白是一类在黄单胞菌中被发现的蛋白质，该蛋白质能通过黄单胞菌分泌系统注射进植物细胞中，并且定位到该细胞核特定的基因序列中从而启动基因的表达，导致黄单胞菌克隆、症状形成及病原体传播。下列说法错误的是（ ）
A．TAL蛋白能激活植物细胞基因的表达，促进植物细胞的增殖
B．根据题意推测TAL蛋白的功能相当于RNA聚合酶
C．黄单胞菌的TAL蛋白能定位植物细胞核的特定基因序列，说明生物有共同的祖先
D．黄单胞菌的TAL蛋白能定位植物细胞核的特定基因序列，从而控制植物细胞的性状
【变式5-2】如图表示基因的作用与性状的表现之间的关系，下列相关叙述正确的是（ ）
A．①过程与DNA复制的共同点是都以DNA的一条链为模板，在DNA聚合酶的作用下进行
B．③过程直接需要的物质或结构有mRNA、氨基酸、tRNA、核糖体、酶、ATP
C．人的囊性纤维化症和苯丙酮尿症都是基因通过控制蛋白质结构直接影响表现性状的
D．HIV、大肠杆菌及T2噬菌体都可以在人体细胞内进行①③这两个基本过程
考点6 细胞分化
【例6】下列有关细胞分化的叙述，错误的是（ ）
A．白细胞是由造血干细胞经细胞分化而形成的
B．造血干细胞和白细胞中蛋白质组成存在差异
C．造血干细胞和白细胞中mRNA的种类完全相同
D．造血干细胞和白细胞中遗传信息相同
【变式6-1】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（ ）
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
【变式6-2】SXL基因在雌雄果蝇某些细胞中的表达情况不同，决定了这些细胞分化为卵原细胞还是精原细胞，从而影响了果蝇的性别发育（如图所示）。下列叙述错误的是（ ）
A．SXL蛋白参与了自身mRNA的剪切、加工，会使细胞中积累大量的SXL蛋白
B．外显子3可能含有编码终止密码子序列，导致翻译提前终止
C．充足的SXL蛋白质可以促进原始生殖细胞分化为卵原细胞，若缺乏SXL蛋白，则分化为精原细胞
D．相同基因在不同的细胞中表达情况均不同
考点7 表观遗传
【例7】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
【变式7-1】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
【变式7-2】下列有关表观遗传的叙述中，错误的是（ ）
A．生物体基因的碱基序列发生变异
B．表观遗传在一定条件下可遗传给后代
C．蜂王和工蜂的异型分化是一种表观遗传现象
D．基因组表观遗传修饰有DNA甲基化和组蛋白修饰两种重要形式专题03 遗传的分子基础
DNA是主要的遗传物质 考点1 格里菲斯的肺炎链球菌体内转化实验
考点2 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
考点3 噬菌体侵染细菌的实验
考点4 烟草叶细胞的感染实验
考点5 DNA是主要的遗传物质
DNA的结构与复制 考点1 DNA的结构分析
考点2 DNA结构的相关计算
考点3 DNA复制的过程及实验证据
考点4 DNA复制过程的相关计算
考点5 DNA复制与细胞分裂的关系
基因表达与性状的关系 考点1 遗传信息、密码子和反密码子
考点2 转录和翻译过程分析
考点3 基因表达中的相关计算
考点4 中心法则及其发展
考点5 基因表达与性状的关系
考点6 细胞分化
考点7 表观遗传
DNA是主要的遗传物质
考点1 格里菲斯的肺炎链球菌体内转化实验
例1：肺炎链球菌的R型和S型均存在1和2两类，其中R1只能自然突变成S1，R2只能自然突变成S2，而1类和2类之间不能相互突变，且S型可引起小鼠患败血症死亡。科学家做了以下实验：将加热杀死的S1型菌与R2型活菌混合，注入小鼠体内，小鼠死亡，体内检出的S型菌全为S2型菌；单独将加热杀死的S1型菌注入小鼠体内，小鼠正常。下列叙述正确的是（ ）
A．该实验表明S2型菌的出现是S1型菌突变的结果
B．该实验表明S2型菌的出现是S1型菌转化的结果
C．该实验表明S2型菌的出现是R2型菌突变的结果
D．该实验表明S2型菌的出现是R2型菌转化的结果
【答案】C
【解析】S1型菌已经加热杀死，无法突变为活的S2型菌，A错误；R2型活菌可以自然突变成S2，将加热杀死的S1型菌与R2型活菌混合，注入小鼠体内，小鼠死亡，体内检出的S型菌全为S2型菌，若是转化形成的，那么检出的S型菌应全为S1型菌，B错误；题干信息分析，R2型活菌可以自然突变成S2，将加热杀死的S1型菌与R2型活菌混合，注入小鼠体内，小鼠死亡，体内检出的S型菌全为S2型菌，说明S2型菌的出现是R2型菌突变的结果，C正确；S2型菌出现的原因可能是R2自然突变，也可能是加热杀死的S2型菌将活的R2转变为S2，但题干信息是将加热杀死的S1型菌与R2型活菌混合，不可能转化出S2型菌，因此只能是突变的结果，D错误。
【变式1-1】某同学对格里菲思的实验进行了改良，将R型菌、S型菌、加热杀死的S型菌、加热杀死的S型菌和R型菌的混合物分别接种到甲、乙、丙、丁四组相同的培养基上，在适宜无菌的条件下进行培养，一段时间后，菌落的生长情况如图所示。下列有关叙述中错误的是（ ）
A．丁组的实验结果说明R型菌转化成了S型菌
B．S型细菌在培养基上形成的菌落表面光滑，R型细菌的菌落粗糙
C．若培养前在甲组培养基中加入S型菌的DNA，得到的菌落类型与丁相同
D．甲、乙两组作为丁组的对照组，丙组培养基无菌落产生，可以不必设置
【答案】D
【解析】丁组的实验结果说明R型菌转化成了S型菌，A正确；S型细菌在培养基上形成的菌落表面光滑，R型细菌的菌落粗糙，B正确；若培养前在甲组培养基中加入S型菌的DNA，可使部分R型菌发生转化，得到的菌落类型与丁相同，C正确；丙组作为丁组的对照组，可以排除加热杀死的S型菌复活的可能，D错误。
【变式1-2】下列关于格里菲思肺炎链球菌转化实验的叙述，错误的是（ ）
A．将加热致死的S型细菌注入小鼠体内不会导致小鼠死亡
B．注射活的或致死的R型细菌都不会引起小鼠死亡
C．将R型活细菌和加热致死的S型细菌混合注射到小鼠体内，死亡小鼠体内不能分离得到R型细菌
D．该实验证明已经加热致死的S型细菌中存在某种促进R型活细菌转化的因子
【答案】C
【解析】蛋白质是生命活动的主要承担者，因此，加热杀死的S型菌蛋白质被破坏失去毒性，不会导致小鼠死亡，A正确；R型菌无毒，因此，注射活的或致死的R型细菌都不会引起小鼠死亡，B正确；将S型细菌杀死后与R型细菌混合注入小鼠体内，由于会发生基因重组，R型菌会转化成S型细菌进而导致小鼠死亡，因此，由于转化的效率是低的，因此，从死亡小鼠体内能分离得到R型细菌，C错误；格里菲思细菌转化实验证明了存在着某种“转化因子”使R型细菌转化为有毒性的S型细菌，但是并没有证明遗传物质是DNA，D正确。
考点2 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
例2：摩尔根在他的《基因论》一书的末尾说：“我们仍然很难放弃这个可爱的假设：基因之所以稳定，是因为它代表着一个有机的化学实体。”但是基因究竟是什么化学物质呢 科学家通过肺炎链球菌的转化实验初步揭开了遗传物质的神秘面纱。下列相关叙述正确的是（ ）
A．将不含有荚膜多糖的肺炎链球菌注射到小鼠体内，一段时间后小鼠死亡
B．将用DNA酶处理后的S型细菌的细胞提取物与R型细菌混合培养，培养基中会长出两种菌落
C．艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验不能证明蛋白质不是肺炎链球菌的遗传物质
D．艾弗里在进行肺炎链球菌体外转化实验的过程中，实验组的设置体现了“减法原理”
【答案】D
【解析】不含多糖荚膜的肺炎链球菌为R型细菌，不会让小鼠致死，含多糖荚膜的是S型细菌，会让小鼠死亡，A错误；将用DNA酶处理的S型细菌的细胞提取物与R型细菌混合培养，会分解S型细菌的DNA，故培养基中只会长R型细菌的菌落，B错误；艾弗里的实验能够证明蛋白质不是遗传物质，DNA才是遗传物质，C错误；艾弗里在进行肺炎链球菌体外转化实验的过程中，实验组都特异性地去除了一种物质，其设置体现了“减法原理”，D正确。
【变式2-1】下图表示艾弗里和他的同事研究“转化因子”实验的部分流程图。下列叙述错误的是（ ）
A．活的S型细菌破碎后，设法去除了某些成分获得S型细菌匀浆
B．本实验的自变量为步骤①中不同酶的处理
C．实验可证明蛋白质不是遗传物质
D．若将蛋白酶和DNA酶同时加入S型细菌匀浆，能获得两种形态的菌落
【答案】D
【解析】活的S型细菌破碎后，设法去除了细胞壁、细胞膜等成分获得S型细菌匀浆，A正确；本实验运用的是减法原理，每次加入一种酶去除特定的成分，来研究各自作用，所以本实验的自变量为步骤①中不同酶的处理，B正确；本实验设法除去DNA或蛋白质，分别研究它们的作用，可以证明蛋白质不是遗传物质，C正确；若将蛋白酶和DNA酶同时加入S型细菌匀浆，DNA被水解，不能发挥作用，则只能获得一种形态的菌落，D错误。
【变式2-2】在探索DNA是遗传物质的过程中，美国微生物学家艾弗里将加热杀死的肺炎链球菌（S型细菌）的细胞破碎后，依次除去各种杂质，单独观察某种物质对R型细菌的作用。下列相关叙述正确的是（ ）
A．艾弗里的体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质
B．从S型肺炎链球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡
C．实验中利用了酶的专一性，DNA酶的作用是催化水解S型细菌的DNA
D．该实验设置了对照组，对自变量控制运用了“加法原理”
【答案】C
【解析】艾弗里的“肺炎链球菌体外转化实验”证明了DNA是遗传物质，A错误；艾弗里实验证明从S型肺炎链球菌中提取的DNA可以使R型细菌转化为S型细菌，S型细菌导致小鼠死亡，B错误；酶具有专一性，用DNA酶处理的目的是催化水解S型细菌的DNA，C正确；实验依次除去各种杂质，运用了“减法原理”，可得出“肺炎链球菌转化因子的化学本质是DNA”的结论，D错误。
考点3 噬菌体侵染细菌的实验
例3：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
【解析】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；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；噬菌体在大肠杆菌RNA聚合酶作用下转录出RNA，C错误；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。
【变式3-1】噬菌体侵染细菌实验分析的活动如图所示（甲和丙为悬浮液，乙和丁为沉淀物)。下列叙述正确的是（ ）
A．若其他操作正常，随①过程时间延长，则甲中含有35S的蛋白质外壳的量会增多
B．若各过程操作正确，则乙中存在35S标记的子代噬菌体
C．丙中可能含有32P的亲代噬菌体、亲代噬菌体蛋白质外壳、含32P和不含32P的子代噬菌体
D．若②和③操作不当，会使丁中含32P的放射性增强
【答案】C
【解析】由于35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，蛋白质外壳不能进入细菌，故正确操作后放射性主要集中在上清液，若其他操作正常，无论①过程时间是否延长， 都不会影响甲（上清液）中含35S的蛋白质外壳的量的多少，A错误；由于35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，蛋白质外壳不能进入细菌，若各过程操作正确，则乙（沉淀物）中都不存在35S标记的子代噬菌体，B错误；32P标记的T2噬菌体的DNA分子，丙（上清液）中可能含有32P的亲代噬菌体（未侵入细菌）、亲代噬菌体蛋白质外壳、含32P和不含32P的子代噬菌体（细菌破裂后释放出来的子代噬菌体），C正确；若②和③操作不当，会使放射性物质进入上清液中，则会导致丁（沉淀物）中含32P的放射性减弱，D错误。
【变式3-2】关于T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，叙述正确的是（ ）
A．T2噬菌体和细胞一样，都是以DNA为主要的遗传物质
B．T2噬菌体在合成其遗传物质和蛋白质时，模板和原料均由宿主细胞提供
C．用35S标记噬菌体后，让其侵染未标记的大肠杆菌，如果搅拌不充分，上清液中放射性会减弱
D．如果用15N、32P、35S共同标记噬菌体后，让其侵染大肠杆菌，在产生的子代噬菌体的外壳中能找到15N
【答案】C
【解析】T2噬菌体和细胞一样，都是以DNA为遗传物质，A错误；T2噬菌体在合成其遗传物质和蛋白质时，模板模板是噬菌体自身的，B错误；用35S标记噬菌体后，让其侵染未标记的大肠杆菌，35S标记的是蛋白质的外壳，如果搅拌不充分，上清液中放射性会减弱，C正确； 如果用15N、32P、35S共同标记噬菌体后，让其侵染大肠杆菌，在产生的子代噬菌体的外壳中找不到15N，原料来源于大肠杆菌，无15N，D错误。
考点4 烟草叶细胞的感染实验
【例4】烟草花叶病毒（TMV）和车前草病毒（HRV）都能感染烟叶，但二者致病的病斑不同，如下图所示。下列说法中不正确的是（ ）
A．a过程表示用TMV的蛋白质外壳感染烟叶，结果说明TMV的蛋白质外壳没有感染作用
B．b过程表示用HRV的RNA单独感染烟叶，结果说明其具有感染作用
C．c、d过程表示用TMV的蛋白质外壳和HRV的RNA合成的“杂种病毒”感染烟叶，结果说明该“杂种病毒”有感染作用，表现病症为感染HRV症状，并能从中分离出HRV
D．该实验证明只有车前草病毒的RNA是遗传物质，蛋白质外壳和烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质
【答案】D
【解析】a过程中烟叶没有出现病斑，表示用TMV蛋白质外壳感染烟叶，TMV的蛋白质外壳没有侵染作用，A正确；b过程中烟叶出现病斑，表示用HRV的RNA单独接种烟叶，其有侵染作用，B正确；c、d过程表示用TMV外壳和HRV的RNA合成的“杂种病毒”接种烟叶出现病斑，并能从中分离出车前草病毒，说明该“杂种病毒”有侵染作用，表现病症为感染车前草病毒症状，C正确；该实验证明只有车前草病毒的RNA是遗传物质，不能证明蛋白质外壳和烟草花叶病毒的RNA不是遗传物质，D错误。
【变式4-1】烟草花叶病毒（TMV）与车前草病毒（HRV）的结构如图中A、B所示，侵染作物叶片的症状如图中C、D所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A．用E去侵染F时，F的患病症状与D相同
B．F上病毒的蛋白质在F细胞的中心体中合成
C．本实验证明了RNA是某些病毒的遗传物质
D．E病毒子代的各项特性都由HRV的RNA决定
【答案】B
【解析】通过分析可知，用E去侵染F时，F的患病症状与D相同，A正确；F上的病毒蛋白质在F细胞的核糖体中合成，B错误；本实验证明了RNA是某些病毒（RNA病毒）的遗传物质，C正确；E病毒的遗传物质来自HRV，因此子代的各项特性都由HRV的RNA决定，D正确。
【变式4-2】如图为烟草花叶病毒对烟草叶片细胞的感染和病毒重建实验示意图，下列相关叙述正确的是（ ）
A．降解TMV所用的酶有蛋白酶和DNA酶
B．本实验的思路和艾弗里的实验思路：单独观察RNA和蛋白质的作用
C．本实验证明烟草花叶病毒的遗传物质主要是RNA
D．用甲病毒去感染烟草叶片细胞，产生的子代病毒是TMVA
【答案】D
【解析】由图可知：降解TMV，获得了相应的蛋白质和RNA，因此降解TMV所用的酶不可能是蛋白酶，但由题意和题图信息不能确定是否用DNA酶，A错误； 艾弗里的实验，使用的肺炎链球菌的遗传物质是DNA，其实验利用了控制自变量的“减法原理”，单独观察DNA和蛋白质等的作用，B错误；本实验证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，C错误；图中甲型后代的组成是蛋白B和RNA A，其中RNA A是遗传物质，因此用甲病毒去感染烟草叶片细胞，产生的子代病毒是TMVA，D正确。
考点5 DNA是主要的遗传物质
【例5】下列关于生物的遗传物质的叙述，正确的是（ ）
A．蓝细菌的遗传物质主要是DNA
B．烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，烟草的遗传物质是DNA
C．酵母菌细胞核中的遗传物质是DNA，细胞质中的遗传物质是RNA
D．小麦根尖细胞的叶绿体和线粒体中含有少量DNA，其遗传遵循孟德尔遗传定律
【答案】B
【解析】蓝细菌的遗传物质是DNA，RNA不是其遗传物质，A错误；烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，烟草是真核生物，其遗传物质是DNA，B正确；每种生物的遗传物质只有一种，酵母菌细胞的遗传物质是DNA，C错误；小麦根尖细胞中没有叶绿体，线粒体内含有少量DNA，其中的基因在遗传时不遵循孟德尔遗传定律，D错误。
【变式5-1】下列关于生物遗传物质的说法，正确的是（ ）
A．同时含有DNA和RNA的生物的遗传物质是DNA
B．DNA是主要的遗传物质是指一种生物的遗传物质主要是DNA
C．真核生物的遗传物质都是DNA，病毒的遗传物质都是RNA
D．艾弗里的肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是主要的遗传物质
【答案】A
【解析】同时含有DNA和RNA的生物，即细胞生物，其遗传物质是DNA，A正确；DNA是主要的遗传物质，是指自然界中绝大多数生物的遗传物质是DNA，某些病毒的遗传物质才是RNA，B错误；真核生物的遗传物质都是DNA，RNA病毒的遗传物质是RNA，而DNA病毒的遗传物质是DNA，C错误；肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质，但没有证明DNA是主要的遗传物质，D错误。
【变式5-2】下列关于生物遗传物质的叙述中正确的是（ ）
A．病毒的遗传物质大多是DNA
B．细菌的遗传物质大多是DNA
C．既有DNA又有RNA的生物大多以DNA作为遗传物质
D．既有DNA又有RNA的生物体内有5种碱基，6种核苷酸
【答案】A
【解析】病毒有DNA病毒和RNA 病毒，大多数病毒所含的核酸是DNA，这种类型的病毒以DNA为遗传物质；少数病毒所含的核酸是RNA，它们以RNA作遗传物质，因此DNA是病毒的主要遗传物质，A正确；细菌是原核生物，既有DNA，又有RNA，以DNA为遗传物质，B错误；既有DNA又有RNA的生物都是以DNA作为遗传物质，C错误；既有DNA又有RNA的生物体内有A、G、C、T、U5种碱基，8种核苷酸，D错误。
DNA的结构与复制
考点1 DNA的结构分析
【例1】如图表示一个DNA分子的片段，下列有关表述正确的是（ ）
A．④代表的物质中储存着遗传信息
B．不同生物的DNA分子中④的种类无特异性
C．每一个磷酸基团都和两个脱氧核糖连接
D．DNA分子中A与T碱基对含量越高，其结构越稳定
【答案】B
【解析】分析题图，图示表示一个DNA分子的片段，其中①是含氮碱基、②是脱氧核糖、③是磷酸，①、②和③共同构成的④是脱氧核糖核苷酸。脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息，而④是脱氧核糖核苷酸，不能贮存遗传信息，A错误；不同生物的DNA分子都是由四种④脱氧核苷酸组成，即不同生物的DNA分子中④的种类无特异性，B正确；由图可知，该DNA分子片段的两条链的两端的磷酸基团只能和一个脱氧核糖连接，C错误；A和T之间有2个氢键，C和G之间有3个氢键，因此DNA分子中C与G碱基对含量越高，其结构越稳定，D错误。
【变式1-1】沃森和克里克于1953年成功构建了DNA的双螺旋结构模型，这在生物学的发展史中具有里程碑式的意义。下列叙述中与DNA结构特点相匹配的一项是（ ）
A．链状双链DNA分子的每条链都有一个游离的磷酸基团
B．双链DNA分子每条链中的磷酸基团都和两个脱氧核糖相连
C．双链DNA分子的每条链上相邻的两个碱基通过磷酸二酯键相连
D．DNA双螺旋结构模型中，碱基排列在外侧，磷酸和脱氧核糖排列在内侧
【答案】A
【解析】链状双链DNA分子的每条链都有一个游离的磷酸基团，位于5，端，A正确；双链DNA分子每条链中的末端的磷酸基团仅和1个脱氧核糖相连，B错误；双链DNA分子的每条链上相邻的两个碱基通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖相连，C错误；DNA双螺旋结构模型中，碱基排列在内侧，磷酸和脱氧核糖排列在外侧，D错误。
【变式1-2】某生物兴趣小组在构建DNA平面结构模型时，所提供的卡片名称和数量如表所示，下列说法正确的是（ ）
卡片名称 磷酸 脱氧核糖 碱基种类
A G T C
卡片数量 16 14 4 4 3 3
A．最多可构建4种脱氧核苷酸，6个脱氧核苷酸对 B．DNA中每个脱氧核糖均与1分子磷酸相连
C．可构建出46种不同的DNA分子 D．构成的双链DNA片段最多有18个氢键
【答案】A
【解析】由表格中碱基的卡片数量可知，可构建3对A-T碱基对和3对C-G碱基对，因此，该模型最多可构建4种脱氧核苷酸，6个脱氧核苷酸对，A正确；DNA中绝大多数脱氧核糖与2分子磷酸相连，只有末端的脱氧核糖与1分子磷酸相连，B错误；表格中只能提供3对A-T碱基对和3对C-G碱基对，因而可构建出少于46种不同的DNA分子，C错误；构成的双链DNA片段中含有3对A-T碱基对和3对C-G碱基对，因而最多有15个氢键，D错误。
考点2 DNA结构的相关计算
【例2】某双链DNA片段中共有100对碱基，其中一条链上A所占比例为35%，整个DNA分子中G所占比例为20%。下列相关叙述正确的是（ ）
A．该DNA分子其中一条链上的A所占比例与T所占比例一致
B．该DNA分子另一条链上A+G的量在该链中所占比例为35%
C．若该DNA分子复制3次，则需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸280个
D．若该DNA发生碱基对缺失突变，则该DNA分子中嘌呤与嘧啶的比值下降
【答案】C
【解析】整个双链DNA片段中，A=T，G=C，但DNA分子其中一条链上A所占比例与T所占比例不确定，A错误；该DNA有200个碱基，由于整个DNA片段中G所占比例为20%，G=C=40，则A=T=60，一条链上A=35，则另一条链上A=25，但每条单链上G与C数量未知，B错误；若该DNA片段复制3次，共有（2 —1）=7个DNA片段需要消耗原料，则所需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸数为7×40=280个，C正确；由于DNA中A+G=T+C，即DNA片段中嘌呤数等于嘧啶数，二者比值是1，当DNA发生碱基对的缺失突变，缺失一个A，对应缺失一个T，即少一个嘌呤，对应会少一个嘧啶，该DNA分子中嘌呤与嘧啶的比值不变，D错误。
【变式2-1】在一个链状双链DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基总数的60%。若其中一条链上的胞嘧啶占该链碱基总数的25%，胸腺嘧啶占30%；则另一条链上，胞嘧啶、胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的（ ）
A．15%、30% B．30%、15% C．25%、30% D．30%、25%
【答案】A
【解析】腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基总数的60%，由于一条链中的A、T与另一条链中的T、A配对，因此一条链中的A+T与DNA中的A+T相同，均为60%，若其中一条链上的胞嘧啶占该链碱基总数的25%，胸腺嘧啶占30%，则A占60%-30%=30%，G占40%-25%=15%，故另一条链上，胞嘧啶（与另一条链的G互补）占该链碱基总数的15%、胸腺嘧啶（与另一条链的A互补）占该链碱基总数的30%，A正确，BCD错误。
【变式2-2】检测某双链DNA分子得知碱基A的数目为x，其所占比例为y，以下推断正确的是（ ）
A．鸟嘌呤的数目为x（0.5y-1）
B．嘌呤数与嘧啶数之比为y/（1-y）
C．胸腺嘧啶的比例为
D．氢键的数目为3x/2y —x
【答案】D
【分析】检测得知一个DNA分子中碱基A的数目为x，其占碱基总数量比例为y，则与该碱基互补配对的碱基T数目也为x，占碱基数量比例为y，另外两种碱基（G、C）的数目均（x/y-2x）÷2，据此答题。
【解析】一个DNA分子中碱基A的数目为x，其占碱基总数量比例为y，则与该碱基互补配对的碱基T数目也为x，占碱基数量比例为y，因此鸟嘌呤的数目为（x/y-2x）÷2=x（0.5/y-1），A错误；双链DNA分子中嘌呤与嘧啶相等，因此嘌呤与嘧啶的比例是1，B错误；一个DNA分子中碱基A的数目为x，其占碱基总数量比例为y，则与该碱基互补配对的碱基T数目也为x，占碱基数量比例为y，C错误；DNA分子中，C和G之间有3个氢键，A和T之间有2个氢键。若该碱基为C或G，则该DNA分子的碱基之间的氢键数是3x+2(x/2y x)=（x+xy）/y；若该碱基为A或T，则该DNA分子的碱基之间的氢键数是2x+3(x/2y x)=3x/2y-x，D正确。
考点3 DNA复制的过程及实验证据
【例3】科学家曾推测DNA的复制方式有“全保留复制”“半保留复制”和“分散复制”三种（如图）。在含有14NH4Cl的培养液中生长的大肠杆菌，其DNA分子经离心后均为轻密度带，表示为15N/15N—DNA；在含有15NH4Cl的培养液中生长的大肠杆菌，其DNA分子经离心后均为重密度带，表示为15N/15N—DNA；若DNA分子的一条链含14N、另一条链含15N，经离心后则为中密度带，表示为14N/15N—DNA。科研人员将若干DNA分子全被15N标记的大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的培养液中培养，让其连续繁殖两代，得到子代Ⅰ和子代Ⅱ，每繁殖一代后，将得到的子代DNA经密度梯度离心处理后，通过查看在离心管中出现的DNA条带的位置以确定DNA的复制方式。下列叙述错误的是（ ）
A．若子代Ⅰ的DNA离心条带出现一条轻密度带和一条重密度带，则说明DNA的复制方式不是半保留复制
B．若子代Ⅰ的DNA离心条带只有一条中密度带，由此可判断DNA的复制方式不是全保留复制
C．若子代Ⅰ的DNA离心条带仅有一条中密度带，则须继续观察离心后子代ⅡDNA条带位置才能确定其复制方式
D．若不检测子代Ⅰ的条带，直接将子代Ⅱ的DNA分子解旋成脱氧核苷酸链后再进行离心，则能直接确定出DNA的具体复制方式
【答案】D
【解析】若子代Ⅰ的DNA离心条带出现一条轻密度带和一条重密度带，则说明DNA的复制方式是全保留复制，不是半保留复制，A正确；若子代Ⅰ的DNA离心条带只有一条中密度带，由此可判断DNA的复制方式不是全保留复制，可能是半保留复制或分散复制，B正确；若子代Ⅰ的DNA离心条带仅有一条中密度带，可判断DNA的复制方式可能是半保留复制或分散复制，则须继续观察离心后子代Ⅱ DNA条带位置才能确定其复制方式，若子代Ⅱ出现中密度带和轻密度带，则说明复制方式为半保留复制，若子代Ⅱ出现的仍为一条中密度带，则说明复制方式为分散复制，C正确；若不检测子代Ⅰ的条带，直接将子代Ⅱ的DNA分子解旋成脱氧核苷酸链后再进行离心，若出现重带和轻带，则DNA的复制方式是全保留复制或半保留复制；若只出现中带，则DNA的复制方式是分散复制，D错误。
【变式3-1】细菌在含 15NH4Cl 的培养基中繁殖数代后，使细菌 DNA 的含氮碱基均含有 15N，然后再移入含 14NH4Cl的培养基中培养，抽取其子代的 DNA 经离心分离，如图①～⑤为可能的结果。下列叙述错误的是（ ）
A．第一次分裂的子代 DNA 应为⑤
B．第二次分裂的子代 DNA 应为①
C．第三次分裂的子代 DNA 应为③
D．亲代的 DNA 应为⑤
【答案】A
【解析】DNA复制方式为半保留复制，第一次分裂得到2条子代DNA，全为15N/14N，离心会得到一条中带，应为图②，A错误；第二次分裂会得到4条子代 DNA， 应为2条15N/14N，2条14N/14N，离心会得到一条中带和一条轻带，且条带一样宽，应为①，B正确；第三次分裂得到8条DNA，其中2条2条15N/14N，6条14N/14N，离心会得到一条中带和一条轻带，且轻带要比中带宽，应为③，C正确；亲代DNA为15N/15N，离心会得到一条重带，条带应为⑤，D正确。
【变式3-2】为探究DNA的复制方式，科学家以大肠杆菌为材料进行图1实验，并分别在第6、13、20分钟时提取大肠杆菌（约20分钟繁殖一代）的DNA，经密度梯度离心后，测定紫外光吸收光谱，紫外光吸收光谱的峰值越大，表明该位置的DNA量越多，结果如图2。下列相关叙述错误的是（ ）
A．20分钟后，若继续培养并取样测定，吸收光谱的峰值会逐渐上移并高于Q点
B．培养至40分钟时取样测定，将在Q点及其上方出现两个大小相同的吸收峰值
C．继续培养至60分钟，取样测定，Q点峰值大小与20分钟、40分钟时的相同
D．若用18O代替15N进行此实验，也会得到大致相同的实验结果
【答案】A
【解析】分析题意，大肠杆菌约20分钟繁殖一代，20分钟后继续培养并取样测定，将会在Q及Q的上方出现两个峰值，A错误；培养至40分钟时，DNA复制两次，会出现14N-15N和14N-14N两种DNA且数目相等，取样测定，将在Q点及其上方出现两个大小相同的吸收峰值，B正确；培养60分钟，DNA复制3次，会出现14N-15N和14N-14N两种DNA，此时14N-15N与20分钟时相同，14N-14N的DNA数目多于14N-15N的DNA，取样测定，发现Q处仍有峰值且大小与20分钟和40分钟时相同，C正确；15N与18O均为稳定同位素，若用18O代替15N进行此实验，也会得到大致相同的实验结果，D正确。
考点4 DNA复制的过程的相关计算
【例4】某DNA分子含有1000对碱基，其中一条链上的碱基C和G占该链碱基总数的40%。该DNA分子用15N标记后，在含14N的培养基中连续复制4次，下列叙述正确的是（ ）
A．含有15N的子代DNA分子占全部DNA分子总数的1/16
B．子代DNA分子含14N的脱氧核苷酸链共有16条
C．第3次复制时共消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸1600个
D．每个子代DNA分子的碱基对中含有氢键数为1200个
【答案】C
【解析】用15N标记该DNA分子，在含14N的培养基中连续复制4次，形成24=16个DNA分子，由于DNA复制方式是半保留复制，因此有15N标记的DNA分子有2个，占全部DNA分子总数的1/8，A错误；一个DNA分子有两条链，在含14N的培养基中连续复制4次，形成16个DNA分子，共有32条链，其中含15N的脱氧核苷酸链仍只有2条，含14N的脱氧核苷酸链共有30条，B错误；某DNA分子含有1000对碱基，其中一条链上的碱基C和G占该链碱基总数的40%，则DNA中C+G=1000×2×40%=800，G=C=400，A=T= (2000-800)/ 2=600。该DNA分子第3次复制，消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸400 ×(23-1)- 400 ×(22-1)=1600个，C正确；某DNA分子含有1000对碱基，其中一条链上的碱基C和G占该链碱基总数的40%，则DNA中C+G=1000×2×40%=800，G=C=400，A=T= (2000-800)/ 2=600。A与T之间的氢键数为2个，G与C之间的氢键数为3个，故每个DNA分子含有氢键数为600×2+400×3=2400个，D错误。
【变式4-1】为了验证 DNA 的半保留复制，某小组把一个只含 14N 的该 DNA 片段放到只含 15N 的培养液中，让其复制 3 次。将每次复制的产物分别置于离心管中进行离心，结果分别对应图中的 a、b、c。下列叙述正确的是（ ）
A．a 图所示位置的条带会随着复制次数的增加而消失
B．本实验利用 15N 的放射性判断 DNA 在离心管中的位置
C．c 结果中只含 15N 的 DNA 分子占 100%
D．三个结果中密度为中的 DNA 分子的数量比为 1∶1∶1
【答案】D
【解析】一个只含 14N 的该 DNA 片段放到只含 15N 的培养液中，无论复制多少次，中带 14N-15N的DNA只有2个，因此a 图所示位置的条带会随着复制次数的增加不会消失，A错误；15N没有放射性，B错误；复制 3 次共形成8个DNA分子， 14N-15N的DNA只有2个，c 结果中只含15N 的 DNA为6个，占3/4，C错误；由于DNA分子的复制是半保留复制，同位素标记的DNA分子(14N/14N-DNA）放到只含15N的培养液中培养，无论复制多少次，三个结果中密度为中的DNA分子（ 14N-15N的DNA）的数量均有2个，即密度为中的DNA分子的数量比为1：1：1，D正确。
【变式4-2】大肠杆菌在14NH4CI的培养液中生长若干代后，获得0代，将0代转移到含有15NH4CI的培养液中培养，培养至子三代，下列叙述正确的是（ ）
A．所有的DNA分子中都含有14N
B．含有15N的DNA分子中占全部DNA分子的比例为1/2
C．含有15N的DNA分子中占全部DNA分子的比例为1/8
D．含有14N的DNA分子中占全部DNA分子的比例为1/4
【答案】D
【解析】大肠杆菌在14NH4CI的培养液中生长若干代后，获得0代，即此时大肠杆菌的DNA分子中两条链均含有14N，将0代转移到含有15NH4CI的培养液中培养，培养至子三代，获得23=8个大肠杆菌，由于DNA复制方式是半保留复制，则获得的8个DNA分子中只有两个含有14N，A错误；将0代转移到含有15NH4Cl的培养液中培养，DNA复制的原料含有15N，则获得的8个DNA分子中均含有15N，B错误；DNA复制三次，形成了8个DNA分子，由于DNA复制的原料含有15N，因此产生的8个DNA分子中均含有15N，C错误；DNA复制三次，形成了8个DNA分子，由于DNA复制为半保留复制，因此，其中被14N标记的DNA分子只有2个，故含有14N的DNA分子中占全部DNA分子的比例为1/4，D正确。
考点5 DNA复制与细胞分裂的关系
【例5】将一个基因型为AaXBY的精原细胞（2n=8）所有核DNA双链均用15N标记后，置于含14N的培养基中培养，经过一次有丝分裂后，又分别完成减数分裂，发现其中有一个基因型为AXBY的异常精细胞。不考虑染色体交叉互换发生，下列说法错误的是（ ）
A．分裂形成的初级精母细胞中，含15N标记的核DNA分子占
B．可利用15N的放射性追踪初级精母细胞中染色体的移动位置
C．因减数分裂I后期时同源染色体未分离导致了该异常精细胞的形成
D．正常的一个次级精母细胞中，含有0条或1条或2条X染色体
【答案】B
【解析】一个精原细胞（2n=8）所有核DNA双链均用15N标记后，置于含14N的培养基中培养，经过一次有丝分裂后，生成的2个精原细胞，每个精原细胞的8个核DNA均由一条15N标记的链和一条14N的链；该精原细胞经过减数分裂前的间期，DNA复制后8个DNA双链均为14N，还有8个DNA一条链含14N一条链含15N，含15N标记的DNA占，A正确；15N没有放射性，是稳定的同位素，B错误；异常精细胞中含有XY染色体，说明在减数第一次分裂过程中，XY染色没有分开，进入了同一个次级精母细胞；该次级精母细胞前期、中期含有1条X染色体，后期着丝粒分裂，含有2条X染色体，同时产生的另一个次级精母细胞中不含X染色体，所以正常的一个次级精母细胞中，含有0条或1条或2条X染色体，CD正确。
【变式5-1】实验一：用免疫荧光染色法（一种使特定蛋白质带上荧光素标记的示踪技术）处理一个正常小鼠（2N=40）的初级精母细胞，得到下图，图中染色体正形成联会复合体。
实验二：用32P充分标记一个正常小鼠的精原细胞的核DNA分子，然后转入不含32P的培养基中培养，使其完成分裂。下列叙述错误的是（ ）
A．图中细胞共有40条染色体，图示时期可能发生基因重组
B．图中细胞所处时期的下一个时期，染色体的着丝粒可排列在赤道板两侧
C．实验二中细胞第一次分裂结束后，每个细胞中的每条染色体上都有32P标记
D．实验二中细胞第二次分裂结束后，每个细胞中有一半染色体上有32P标记
【答案】D
【解析】A、该图是用该技术处理的正常小鼠（2N=40）一个初级精母细胞的染色体图像，而初级精母细胞处于减数第一次分裂，此时细胞中的染色体数目与体细胞数目相同，故细胞中共有40条染色体；在减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间可以发生（交叉）互换，属于基因重组，A正确；
B、此时处于减数第一次分裂前期，进入下一时期即减数第一次分裂中期时同源染色体排列在赤道板两侧侧，染色体的着丝粒可排列在赤道板两侧，B正确；
CD、用32P充分标记一个正常小鼠的精原细胞的核DNA分子，然后转入不含32P的培养基中培养，根据DNA分子的半保留复制的特点，如果细胞进行有丝分裂，则细胞第一次分裂结束后，每个子细胞中的每条染色体上的DNA一条链都有32P标记，子细胞再进行一次有丝分裂，DNA间期再复制一次，含有染色单体的染色体上的两个DNA分子，只有一个DNA上的一条链上含有32P，有丝分裂后期，着丝粒分裂含有32P的DNA的染色体可能都移动到细胞一极，导致产生的两个子细胞一个细胞每条染色体都含有32P，一个细胞每条染色体都没有32P。如果细胞进行减数分裂，DNA复制一次细胞连续分裂两次，则细胞减数分裂Ⅰ结束后，每个细胞中的每条染色体上的DNA一条链都有32P标记；减数分裂Ⅱ细胞不进行DNA复制，分裂结束后的每个细胞中的染色体上有32P标记，C正确，D错误。
【变式5-2】将全部DNA分子双链经32P标记的雄性动物细胞(染色体数为2N)置于不含32P的培养基中培养。经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞，检测子细胞中的情况。下列推断正确的是（ ）
A．若进行有丝分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1/2
B．若进行减数分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1
C．若子细胞中的染色体都含32P，则一定进行有丝分裂
D．若子细胞中的染色体不都含32P，则一定进行减数分裂
【答案】B
【解析】若进行有丝分裂，第一次有丝分裂后，子细胞都含有标记（每条染色体上的DNA分子只有1条链被标记）；第二次有丝分裂复制后，每条染色体只有1条染色单体被标记，有丝分裂后期，染色单体随机分开，具有32P标记的染色体也随机进入2个细胞，所以经过连续两次细胞分裂后产生的4个子细胞中，含32P染色体的子细胞2个或3个或4个，因此含有32P染色体的子细胞比例为1/2或3/4或1，A错误；若进行减数分裂，DNA只复制一次，每条染色体的姐妹染色单体都被标记，减数分裂形成的4个细胞中染色体都被标记，故含32P染色体的子细胞比例一定为1，B正确；若子细胞中的染色体都含32P，则一定进行的是减数分裂，C错误；若子细胞中的染色体不都含32P，则一定进行的是有丝分裂，D错误。
基因表达与性状的关系
考点1 遗传信息、密码子和反密码子
【例1】密码子决定了蛋白质的氨基酸种类以及翻译的起始和终止。下列相关叙述正确的是（ ）
A．密码子是指基因上3个相邻的碱基
B．一个密码子只能对应一种氨基酸，一种氨基酸必然对应多种密码子
C．由于密码子的简并性，一种tRNA可携带多种氨基酸
D．特殊情况下终止密码子也可能编码氨基酸
【答案】D
【解析】密码子是指mRNA上3个相邻的碱基，A错误；一个密码子只能对应一种氨基酸，一种氨基酸可能对应一种密码子，也可能对应多种密码子，B错误；一种tRNA只能携带一种氨基酸，C错误；UGA通常为终止密码子，但在特殊情况下，UGA可以编码硒代半胱氨酸，D正确。
【变式1-1】下图是合成蛋白质时，tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子配对的情形，下列有关叙述不正确的是（ ）
A．tRNA上结合氨基酸的部位为甲端
B．图中戊处有氢键
C．与图中tRNA上的反密码子配对的密码子为UCG
D．蛋白质是在细胞内的核糖体上合成的
【答案】C
【解析】tRNA上的甲端是结合氨基酸的部位，A正确；图中戊处为RNA的局部双链结构，具有氢键，B正确；
图中tRNA上的反密码子为CGA，与该反密码子配对的密码子为GCU，C错误；蛋白质合成的场所是核糖体，D正确。
【变式1-2】真核生物中，基因、遗传信息、密码子和反密码子分别是指（ ）
①基因中脱氧核苷酸的排列顺序②信使RNA上核糖核苷酸的排列顺序③信使RNA上决定氨基酸的3个碱基④转运RNA上识别密码子的3个相邻的碱基⑤DNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基⑥信使RNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基⑦有遗传效应的DNA片段
A．⑦①③④ B．①②③④ C．⑦①⑥④ D．⑦②③④
【答案】C
【解析】基因是指有遗传效应的DNA片段，即⑦。遗传信息是指DNA中脱氧核苷酸的排列顺序，因此遗传信息位于DNA分子中，即①。密码子是指mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基，因此密码子位于mRNA上，即⑥。反密码子是转运RNA上识别密码子的3个相邻的碱基，即④。ABD错误，C正确。
考点2 转录和翻译过程分析
【例2】下图表示某细胞内发生的一系列生理变化，X表示某种酶。据图分析，下列有关叙述错误的是（ ）
A．X为RNA聚合酶，该酶主要在细胞核中发挥作用
B．该图中最多含5种碱基、8种核苷酸
C．过程Ⅰ仅在细胞核内进行，过程Ⅱ仅在细胞质内进行，图中X和核糖体的移动方向相同
D．b部位发生的碱基配对方式可有T—A、A—U、C—G、G—C
【答案】C
【解析】图Ⅰ表示转录过程，其中a为DNA分子，b为DNA模板链，X为RNA聚合酶。转录主要在细胞核内进行，因此RNA聚合酶主要存在于细胞核，A正确；该图中含有DNA分子和RNA分子，因此最多含5种碱基（A、C、G、T、U）和8种核苷酸（4种核糖核苷酸和4种脱氧核苷酸），B正确；Ⅰ为转录过程，主要在细胞核内进行，此外线粒体和叶绿体也可进行，Ⅱ为翻译过程，在细胞质中的核糖体上进行，C错误；b部位表示以DNA的一条链为模板形成mRNA的过程，发生的碱基配对方式可有T－A、A－U、C－G、G－C，D正确。
【变式2-1】某细胞中有关物质合成如下图，①~⑤表示生理过程，Ⅰ、Ⅱ表示结构或物质。据图分析错误的是（ ）
A．已知物质Ⅱ上有基因，则此处基因的传递不遵循孟德尔定律
B．图中③过程核糖体在mRNA上由右向左移动
C．线粒体内基因表达的特点时边转录边翻译
D．所有细胞中均能进行过程①
【答案】D
【解析】物质Ⅱ上的基因属于细胞质基因，细胞质基因的遗传不遵循孟德尔定律，A正确；③表示翻译，是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，据图中肽链长短可知，核糖体在mRNA上由右向左移动，B正确；线粒体内基因属于细胞质基因，表达的特点时边转录边翻译，C正确；①为DNA的复制过程，不再分裂的细胞不能进行此过程，D错误。
【变式2-2】人类免疫缺陷病毒在细胞内的增殖过程如图a，新型冠状病毒在细胞内的增殖过程如图b，下列说法错误的是（ ）
A．①、③、④过程都有氢键的合成和断开
B．①和④过程均遵循碱基互补配对原则
C．②过程需要RNA聚合酶和解旋酶的参与
D．病毒蛋白的合成需人体细胞中核糖体和线粒体的参与
【答案】C
【解析】题图表示①逆转录过程，③表示翻译过程，④表示RNA复制过程；①、③、④过程都有氢键的合成和断开，①和④过程均遵循碱基互补配对原则，AB正确；②表示转录过程，②过程需要RNA聚合酶参与，不需要解旋酶，C错误；新型冠状病毒蛋白的合成场所位于人体细胞的核糖体上，合成过程需要线粒体提供能量，D正确。
考点3 基因表达中的相关计算
【例3】已知某多肽链的分子量为1.032×104，每个氨基酸的平均分子量为120，每个脱氧核苷酸的平均分子量为300，那么合成该多肽化合物的基因的分子量约为（ ）
A．12120 B．90900 C．181800 D．170928
【答案】D
【解析】设此肽链中氨基酸个数为x，则其形成过程中脱去水分子数为x-1，由蛋白质相对分子质量=氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数量-失去水分子数×水的相对分子质量，可列等式120x-18(x-1)=1.032×104，得氨基酸数x=101。在基因控制蛋白质合成过程中，1个氨基酸对应6个脱氧核苷酸，因此对应基因中脱氧核苷酸的个数为101×6=606。DNA呈双链，则在这些脱氧核苷酸连成双链的过程中，会脱去606-2=604个水分子，由此可计算出控制该肽链合成的基因的相对分子质量至少为606×300-604×18=170928，ABC错误，D正确。
【变式3-1】一段原核生物的mRNA通过翻译合成了一条含有8个肽键的多肽，则此mRNA分子至少含有的碱基个数及转录这段mRNA的基因中至少含有的碱基数以及合成这段多肽需要的tRNA个数依次为（ ）
A．24， 48，8 B．24，8，48 C．27， 54， 9 D．27， 9， 54
【答案】C
【解析】不考虑终止密码子的情况下，DNA（基因） 中碱基数：mRNA 中碱基数：氨基酸个数（tRNA 个数）＝6：3：1，一条含有8个肽键的多肽含有 9个氨基酸，则基因中至少含有碱基数为54个， mRNA中碱基数为27个，tRNA个数为9个，C正确。
【变式3-2】假设某一段mRNA上有120个碱基，其中U有30个，C有50个，那么转录该mRNA的DNA分子区段中，“A+G”的个数以及该mRNA翻译成的蛋白质所含氨基酸的个数是（不考虑终止密码子）（ ）
A．80、60 B．160、80 C．80、40 D．120、40
【答案】D
【解析】mRNA是以DNA的一条链为模板转录而来的，若mRNA有 120个碱基，则转录该mRNA的DNA含有碱基数为120×2=240个。根据碱基互补配对原则，DNA双链中不配对碱基之和占碱基总数的一半，所以A+G共有120个。翻译过程中，mRNA中每3个碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸的数目是信使RNA碱基数目的1/3，该mRNA上有120个碱基，则该mRNA翻译成的蛋白质所需氨基酸的个数为120÷3=40个，D正确，ABC错误。
考点4 中心法则及其发展
【例4】“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
【解析】图示为逆转录过程，催化该过程的酶为逆转录酶，A错误；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；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；该过程为逆转录，遗传信息从RNA向DNA传递，D错误。
【变式4-1】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
【解析】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；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；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；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。
【变式4-2】某单链RNA病毒的遗传物质是正链 RNA（+RNA）。该病毒感染宿主后，合成相应物质的过程如图所示，其中①~④代表相应的过程。下列叙述正确的是（ ）
A．+RNA 复制出的子代 RNA具有mRNA 的功能
B．病毒蛋白基因以半保留复制的方式传递给子代
C．过程①②③的进行需 RNA 聚合酶的催化
D．过程④在该病毒的核糖体中进行
【答案】A
【解析】结合图示可以看出，以+RNA 复制出的子代 RNA为模板合成了蛋白质，因此+RNA 复制出的子代 RNA具有mRNA 的功能，A正确；病毒蛋白基因是RNA，为单链结构，通过两次复制过程将基因传递给子代，而不是通过半保留复制传递给子代，B错误；①②过程是RNA复制，原料是4种核糖核苷酸，需要RNA聚合酶；而③过程是翻译，原料是氨基酸，不需要RNA聚合酶催化，C错误；病毒不具有细胞结构，没有核糖体，过程④在宿主细胞的核糖体中进行，D错误。
考点5 基因表达与性状的关系
【例5】下列关于基因表达与性状的关系的叙述，错误的是（ ）
A．基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状
B．DNA甲基化会改变DNA的碱基序列并使其表达增加
C．DNA甲基化引起的性状改变可以遗传给子细胞
D．生物的性状不完全由基因决定，环境对性状也有影响
【答案】B
【解析】基因既可以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，也能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，A正确；DNA甲基化不会改变DNA的碱基序列，反而会抑制其表达，B错误；
DNA甲基化引起的性状改变可以遗传给子细胞，C正确；环境对性状也有着重要影响，例如，后天的营养和体育锻炼等对人的身高也有重要作用，D正确。
【变式5-1】TAL蛋白是一类在黄单胞菌中被发现的蛋白质，该蛋白质能通过黄单胞菌分泌系统注射进植物细胞中，并且定位到该细胞核特定的基因序列中从而启动基因的表达，导致黄单胞菌克隆、症状形成及病原体传播。下列说法错误的是（ ）
A．TAL蛋白能激活植物细胞基因的表达，促进植物细胞的增殖
B．根据题意推测TAL蛋白的功能相当于RNA聚合酶
C．黄单胞菌的TAL蛋白能定位植物细胞核的特定基因序列，说明生物有共同的祖先
D．黄单胞菌的TAL蛋白能定位植物细胞核的特定基因序列，从而控制植物细胞的性状
【答案】C
【解析】结合题干“并且定位到该细胞核特定的基因序列中从而启动基因的表达，导致黄单胞菌克隆、症状形成及病原体传播”可知，TAL蛋白能激活植物细胞基因的表达，促进植物细胞的增殖，A正确；RNA聚合酶的作用是识别并结合启动子，启动转录，TAL蛋白是一类在黄单胞菌中被发现的蛋白质，并且定位到该细胞核特定的基因序列中从而启动基因的表达，推测TAL蛋白的功能相当于RNA聚合酶，B正确；黄单胞菌的TAL蛋白能定位植物细胞核的特定基因序列，说明生物DNA结构相似而不能说明生物有共同的祖先，C错误；黄单胞菌的TAL蛋白能定位植物细胞核的特定基因序列，基因控制蛋白质的合成，导致黄单胞菌克隆、症状形成，从而控制植物细胞的性状，D正确。
【变式5-2】如图表示基因的作用与性状的表现之间的关系，下列相关叙述正确的是（ ）
A．①过程与DNA复制的共同点是都以DNA的一条链为模板，在DNA聚合酶的作用下进行
B．③过程直接需要的物质或结构有mRNA、氨基酸、tRNA、核糖体、酶、ATP
C．人的囊性纤维化症和苯丙酮尿症都是基因通过控制蛋白质结构直接影响表现性状的
D．HIV、大肠杆菌及T2噬菌体都可以在人体细胞内进行①③这两个基本过程
【答案】B
【解析】①过程与DNA复制的不同点是：以DNA单链为模板，在DNA聚合酶的作用下进行，A错误；③过程是翻译，直接需要的物质或结构有mRNA、氨基酸、tRNA、核糖体、酶、ATP，B正确； 苯丙酮尿症是通过控制酶的合成来控制代谢这程，从而控制生物的性状；人的囊性纤维化症是通过控制蛋白质的结构来直接控制性状，C错误； HIV是RNA病毒，侵入人体T细胞后，逆转录形成DNA，再进行①③过程，但大肠杆菌和T2噬菌体不侵染人体细胞，D错误。
考点6 细胞分化
【例6】下列有关细胞分化的叙述，错误的是（ ）
A．白细胞是由造血干细胞经细胞分化而形成的
B．造血干细胞和白细胞中蛋白质组成存在差异
C．造血干细胞和白细胞中mRNA的种类完全相同
D．造血干细胞和白细胞中遗传信息相同
【答案】C
【解析】白细胞是由造血干细胞经细胞分化而形成的，两者的遗传物质相同，AD正确；由于基因的选择性表达，造血干细胞和白细胞mRNA的种类和蛋白质组成不完全相同，B正确，C错误。
【变式6-1】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（ ）
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
【解析】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；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；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；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。
【变式6-2】SXL基因在雌雄果蝇某些细胞中的表达情况不同，决定了这些细胞分化为卵原细胞还是精原细胞，从而影响了果蝇的性别发育（如图所示）。下列叙述错误的是（ ）
A．SXL蛋白参与了自身mRNA的剪切、加工，会使细胞中积累大量的SXL蛋白
B．外显子3可能含有编码终止密码子序列，导致翻译提前终止
C．充足的SXL蛋白质可以促进原始生殖细胞分化为卵原细胞，若缺乏SXL蛋白，则分化为精原细胞
D．相同基因在不同的细胞中表达情况均不同
【答案】D
【解析】在XX胚胎中，SXL基因通过表达产生SXL多肽，SXL多肽参与了自身mRNA的剪切、加工，最终导致细胞中积累了大量的SXL蛋白，A正确；分析题图可知，XY胚胎比XX胚胎的mRNA多了序列3，XY胚胎的SXL多肽比XX胚胎的短，推测外显子3可能含有编码终止密码子的序列，导致翻译提前终止，B正确；
分析题图可知，XX胚胎细胞中含有较多SXL蛋白，XY胚胎细胞中SXL蛋白缺乏，且无功能，可据此判断，当细胞中SXL蛋白含量较多时，可促进原始生殖细胞分化为卵原细胞，若缺乏 SXL蛋白，则分化为精原细胞，C正确；由题意可判断，SXL基因在不同细胞中表达情况不同，但并非所有基因在不同的细胞中表达情况均不同，D错误。
考点7 表观遗传
【例7】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
【解析】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；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；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；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。
【变式7-1】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
【解析】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；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；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；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。
【变式7-2】下列有关表观遗传的叙述中，错误的是（ ）
A．生物体基因的碱基序列发生变异
B．表观遗传在一定条件下可遗传给后代
C．蜂王和工蜂的异型分化是一种表观遗传现象
D．基因组表观遗传修饰有DNA甲基化和组蛋白修饰两种重要形式
【答案】A
【解析】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，A错误；表观遗传在一定条件下可遗传给后代，使后代出现同样的表型，B正确；
一个蜂群中，蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的，遗传物质相同，但它们在形态、结构、生理和行为等方面截然不同，属于表观遗传，C正确；DNA甲基化和组蛋白修饰是基因组表观遗传修饰的两种重要形式，影响基因表达，从而影响表型，D正确。
