易错点09 基因的本质与表达易错分析
目 录
01 易错陷阱（6大陷阱）
02 举一反三
【易错点提醒一】人的遗传物质是DNA
【易错点提醒二】少部分R型细菌均转化成S型细菌
【易错点提醒三】解旋≠需要解旋酶
【易错点提醒四】密码子在mRNA上，反密码子在tRNA上
【易错点提醒五】不同生物发生中心法则的过程不同
【易错点提醒六】真核细胞和原核细胞基因表达过程不同
03 易错题通关
易错陷阱1：误认为人的遗传物质是主要是DNA
【陷阱分析】从整个生物界看，因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少数病毒的遗传物质是RNA，所以说DNA是主要的遗传物质。原核生物和真核生物的遗传物质都是DNA，不是RNA。细胞质和细胞核的遗传物质都是DNA，而不是RNA。如细菌的遗传物质都是DNA，人的遗传物质是DNA，而不是“主要是DNA”。
【链接知识】不同生物的遗传物质
生物类型 病 毒 原核生物 真核生物
体内核酸种类 DNA或RNA DNA和RNA DNA和RNA
体内碱基种类 4种 5种 5种
体内核苷酸种类 4种 8种 8种
遗传物质 DNA或RNA DNA DNA
实例 噬菌体、烟草花叶病毒 乳酸菌、蓝细菌 玉米、小麦、人
易错陷阱2：误认为肺炎链球菌的体外转化实验中R型细菌均转化成S型细菌
【陷阱分析】在转化过程中并不是所有的R型细菌均转化成S型细菌，而是只有少部分R型细菌转化成S型细菌。因为转化受DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响。
【链接知识】体内转化实验和体外转化实验的比较
项目 体内转化实验 体外转化实验
培养细菌 在小鼠体内 用培养基(体外)
实验对照 R型细菌与S型细菌的毒性对照 S型细菌体内各成分的相互对照
巧妙构思 将加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照，来说明确实发生了转化。 观察利用酶解法去除某物质后，细胞提取物是否还具有转化效应。
实验结论 S型细菌体内有“转化因子” “转化因子”为DNA
两实验的 联系 ①所用材料相同，都是R型和S型肺炎链球菌； ②体内转化实验是基础，而体外转化实验是体内转化实验的延伸； ③两实验都遵循对照原则、单一变量原则
易错陷阱3：DNA复制和遗传信息的转录都需要解旋，误认为都需要解旋酶
【陷阱分析】基因型为AaBb两对等位基因肯能位于两对非同源染色体上，也可能位于两对同源染色体上。
【链接知识】1．DNA复制的条件：DNA的复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件。
(1)模板：亲代DNA分子的两条链。
(2)原料：四种游离的脱氧核苷酸
(3)能量：ATP
(4)酶：解旋酶，DNA聚合酶，DNA连接酶等。
2．DNA复制特点：(1)边解旋边复制；(2)半保留复制。
易错陷阱4：区分不清密码子和反密码子
【陷阱分析】密码子：是指mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基，也称三联体密码子；密码子共有64种密码子，编码21种氨基酸，一种氨基酸可以由多种密码子编码。反密码子：与mRNA中的密码子互补配对的tRNA一端的3个碱基称为反密码子。
【链接知识】1．遗传信息：遗传信息通常是指DNA分子中基因上的脱氧核苷酸(碱基)的排列顺序；
2．密码子的特点：不间断性，不重叠性，简并性，通用性
3．启动子与终止子：是指DNA分子序列中起始转录(即RNA酶结合位点)与终止转录的区域。
4．起始密码子与终止密码子：指mRNA上起始翻译与终止翻译的序列。
易错陷阱5：误认为所有生物都要进行中心法则的全部生理过程
【陷阱分析】并非所有生物都能进行这5种生理过程；也并非所有细胞都能进行复制、转录和翻译。①只有分生组织细胞才能进行复制、转录、翻译；②高度分化的细胞只进行转录和翻译，不进行复制；③哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和线粒体等细胞器，复制、转录翻译均不能进行。
【链接知识】1．各类生物遗传信息的传递过程
生物种类 举例 遗传信息的传递过程
细胞生物以及DNA病毒 动物、植物、 细菌、真菌等
RNA病毒 烟草花叶病毒
逆转录病毒 艾滋病病毒
(1)并不是所有的生物均能发生中心法则的所有过程。
(2)DNA的复制体现了遗传信息的传递功能，发生在体细胞增殖或生殖细胞的形成过程中。
(3)DNA的转录和翻译是实现遗传信息表达不可或缺的两个“步骤”，发生在个体发育的过程中。RNA→RNA的RNA自我复制过程和RNA→DNA的逆转录过程，只在少数病毒寄生到寄主细胞中以后才发生，是对中心法则的补充。
(4)DNA的合成并不只发生在DNA复制过程中，也可发生在逆转录过程中、逆转录过程需要逆转录酶，该酶在基因工程中常用来催化合成目的基因。
(5)中心法则的5个过程都遵循碱基互补配对原则。
易错陷阱6：误认为真核细胞和原核细胞基因表达过程相同
【陷阱分析】真核细胞的基因是先转录后翻译的；原核细胞的基因是边转录边翻译。
【链接知识】真核细胞和原核细胞基因表达的区别
真核细胞 过程 真核细胞的基因是先转录后翻译的，转录的主要场所是细胞核，转录形成的mRNA通过核孔进入细胞质，翻译的场所是细胞质中的核糖体。
原核细胞 过程 边转录边翻译。原核细胞没有核膜，mRNA一经形成就会有许多核糖体结合上来，所以会出现转录和翻译同时进行的现象。
【易错点提醒一】人的遗传物质是DNA
[例1] DNA是主要的遗传物质的含义是( )
A．大多数生物的遗传物质是DNA
B．基因是具有遗传效应的DNA片段
C．所有的DNA都以染色体形式储存在细胞核中
D．人体内既有DNA又有RNA，DNA是人的遗传物质
规避陷阱：DNA之所以是主要的遗传物质是对生物界而言，对于某种生物来说遗传物质只能是DNA或者RNA中的一种。
【答案】A
【解析】A、DNA之所以是主要的遗传物质，是因为绝对大多数生物的遗传物质是DNA，A正确；
B、基因是具有遗传效应的DNA片段，这是基因的实质，不能说明DNA是主要遗传物质，B错误；
C、DNA大多以染色体形式储存在细胞核中，少部分储存在细胞质中，这说明了DNA的主要分布情况，C错误；
D、人体内既有DNA又有RNA，DNA是人的遗传物质，不能说明DNA是主要遗传物质，D错误。
故选A。
[变式1-1]DNA指纹技术在案件侦破工作中有重要的用途。刑侦人员将从案发现场收集到的血液、头发等样品中提取的DNA与犯罪嫌疑人的DNA进行比较，就有可能为案件的侦破提供证据。下图是某核苷酸链的示意图，下列说法正确的是( )
A．人的遗传物质主要是DNA
B．图中编号4对应的物质属于该核酸的单体
C．核酸是细胞内携带遗传信息的物质，人体细胞中含有的碱基有8种
D．每个人都有自己独有的DNA分子，说明DNA分子具有特异性
【答案】D
【解析】A、人的细胞中有DNA和RNA，其中DNA是遗传物质，A错误；
B、图示核苷酸链含碱基T，故该链为脱氧核苷酸链。脱氧核苷酸链的单体由一分子磷酸和一分子含氮碱基及一分子脱氧核糖组成。其中，磷酸和含氮碱基分别连接在脱氧核糖的5'-C及1'-C上，图中编号1的磷酸连接在3'-C上，故编号4对应的物质不属于该核酸的单体，B错误；
C、人体细胞中含有DNA和RNA，故人体细胞中含有的碱基有A、T、G、C、U五种，C错误；
D、每个人都有自己独有的DNA分子，每个DNA分子都有独有的碱基排列顺序，而碱基特定的排列顺序构成了每个DNA分子的特异性，D正确。
故选D。
[变式1-2]下列有关细胞物质组成的叙述中，错误的是( )
A．DNA和RNA分子的元素组成相同，但碱基组成不完全相同
B．人的遗传物质彻底水解后可得到1种五碳糖、4种含氮碱基和1种磷酸基团
C．叶肉细胞中核酸、核苷酸、碱基分别是2种、8种、5种
D．大肠杆菌细胞中含有碱基A、T、G、C的核苷酸共4种
【答案】D
【解析】A、DNA和RNA的元素组成完全相同，都是C、H、O、N、P；但碱基组成不完全相同，前者是A、C、G、T，后者是A、C、G、U，A正确；
B、人细胞内含有DNA和RNA，但其遗传物质是DNA，DNA彻底水解的产物有脱氧核糖、磷酸和4种含氮碱基，B正确；
C、叶肉细胞既有DNA又有RNA，则其中核酸、核苷酸、碱基、五碳糖种类分别是2种、8种、5种和2种，C正确；
D、大肠杆菌细胞中既含有DNA，又含有RNA，A、G、C是DNA和RNA共有的碱基，在DNA中组成脱氧核糖核苷酸，在RNA中组成核糖核苷酸，故含有碱基A、T、G、C的核苷酸共7种，D错误。
故选D。
【易错点提醒二】少部分R型细菌均转化成S型细菌
[例2]肺炎链球菌活体转化实验的部分过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A．该实验未证明R型菌转化为S型菌是由S型菌的DNA引起的
B．从病死小鼠中分离得到的肺炎链球菌只有S型菌而无R型菌
C．活体转化实验中，R型菌转化成的S型菌不能稳定遗传
D．活体转化实验中，R型肺炎链球菌转化为S型菌是基因突变的结果
规避陷阱：转化过程中只有少部分R型细菌转化成S型细菌，所以从病死小鼠中分离得到的肺炎链球菌有S型菌也有R型菌。
【答案】A
【解析】A、该实验证明加热杀死的S型菌中，一定有一种物质能把某些R型菌转化为S型菌，并未证明R型菌转化为S型菌是由S型菌的DNA引起的，A正确；
B、从病死小鼠中分离得到的肺炎链球菌有S型菌也有R型菌，B错误；
C、活体转化实验中，小鼠体内有大量S型菌，说明R型菌转化成的S型菌能稳定遗传，C错误；
D、活体转化实验中，R型菌转化成S型菌是基因重组的结果，D错误。
故选A。
[变式2-1]下列对科学家揭示遗传物质探索实验的分析，正确的是( )
A．格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验证明了 DNA 是转化因子
B．艾弗里的实验中分别加入蛋白酶、DNA酶和RNA酶等运用了“减法原理”
C．噬菌体侵染细菌的实验中，搅拌、离心后所得上清液中的成分是未侵入的噬菌体
D．综合肺炎链球菌体外转化和噬菌体侵染大肠杆菌的实验结果得知，DNA 是主要的遗传物质
【答案】B
【解析】A、格里菲思的体内转化实验只发现了S型细菌体内有转化因子，体外转化实验进一步证明了转化因子是DNA，A错误；
B、减法原理是排除自变量对研究对象的干扰，同时尽量保持被研究对象的稳定。艾弗里的实验中分别加入蛋白酶、DNA酶和RNA酶等运用了“减法原理”，B正确；
C、噬菌体侵染细菌的实验中，搅拌、离心后所得上清液中的成分是噬菌体未侵入的蛋白质外壳，C错误；
D、结合这两个实验的结果得出的实验结论是DNA是遗传物质，不能证明DNA是主要的遗传物质，D错误。
故选B。
[变式2-2]下列有关 DNA 的实验描述正确的是( )
A．格里菲思采用减法原理证明DNA是转化因子
B．沃森和克里克构建了DNA 双螺旋结构模型
C．梅塞尔森和斯塔尔采用荧光标记法证明DNA复制是半保留复制
D．赫尔希和蔡斯利用肺炎链球菌证明DNA是遗传物质
【答案】B
【解析】A、格里菲思通过体外转化实验提出了转化因子的概念，但没有提出DNA是转化因子，A错误；
B、沃森和克里克用建构物理模型的方法构建了DNA 双螺旋结构模型，B正确；
C、梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记法用15N标记DNA分子，并利用了离心法，证明了DNA的半保留复制方式，C错误；
D、赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质，D错误。
故选B。
[变式2-3]下图为染色体片段交换的两种模式(图中字母或数字表示不同的染色体片段)。下列相关叙述正确的是( )
A．图甲属于染色体结构变异而非基因突变
B．图乙是发生在两条染色体之间的基因重组
C．甲、乙过程均可发生在肺炎链球菌细胞内
D．图甲和图乙过程均会导致新基因的产生
【答案】A
【解析】A、根据图甲可知，该染色体发生了片段的倒位，属于染色体结构变异而非基因突变，A正确；
B、图乙是发生在两条非同源染色体之间的片段互换，属于染色体结构变异中的易位，B错误；
C、肺炎链球菌为原核细胞，没有染色体，不会发生甲、乙过程的染色体变异，C错误；
D、据图可知，图甲和图乙过程均没有导致新基因的产生，D错误。
故选A。
【易错点提醒三】解旋≠需要解旋酶
[例3]下列关于DNA复制和基因表达过程的叙述，正确的是( )
A．转录的起始位点是启动子，翻译的起始位点是起始密码子
B．DNA复制和转录时，均需要解旋酶将DNA双链解开后才可进行
C．转录时RNA的延伸方向和翻译时核糖体沿RNA的移动方向，均是由5'-端→3'-端
D．基因表达时遗传信息从DNA流向RNA进而流向蛋白质，因此蛋白质携带遗传信息
规避陷阱：复制与转录都需要DNA双链解开，所以复制时，需要解旋酶解旋，而转录时RNA聚合酶有解旋功能。
【答案】C
【解析】A、启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游，紧挨转录的起始位点，翻译的起始位点是起始密码子，A错误；
B、复制时，解旋酶使得DNA双链从复制起点开始，转录时不需要解旋酶，B错误；
C、转录时RNA的延伸方向是5'端向3'端，翻译过程中，核糖体从mRNA的5'端向3'端移动，C正确；
D、核酸携带遗传信息，蛋白质不携带遗传信息，D错误。
故选C。
[变式3-1]下图表示NAT10蛋白介导的mRNA乙酰化修饰参与癌症进展的机制，(+)表示促进，(-)表示抑制，下列相关叙述错误的是( )
A．过程②中的乙酰化修饰可以提高mRNA的稳定性
B．NAT10蛋白同时具有乙酰化催化功能及与RNA结合的活性过程
C．①是转录，需要解旋酶、RNA聚合酶参与
D．肿瘤组织中NAT10蛋白的表达水平与COL5A1蛋白的表达水平呈正相关
【答案】C
【解析】A、过程②中COL5A1基因转录形成的mRNA，在NAT10蛋白介导下进行了乙酰化修饰，乙酰化修饰后的mRNA指导了COL5A1蛋白的合成，未被NAT10蛋白介导修饰的mRNA会被降解，所以过程②中的乙酰化修饰可以提高mRNA的稳定性，A正确；
B、图中COL5A1基因转录形成的mRNA，有的在NAT10蛋白介导下进行了乙酰化修饰，乙酰化修饰后的mRNA指导了COL5A1蛋白的合成，由此可知，NAT10蛋白同时具有乙酰化催化功能及与RNA结合的活性，B正确；
C、①过程以COL5A1基因的一条链为模板形成mRNA，①过程为转录，转录需要RNA聚合酶，不需要解旋酶，C错误；
D、由图可知，在NAT10蛋白介导下被乙酰化修饰的COL5A1基因转录形成的mRNA可以指导COL5A1蛋白的合成，而未被修饰的COL5A1基因转录形成的mRNA会被降解，而且COL5A1蛋白促进了胃癌细胞的转移，因此在肿瘤组织中，NAT10蛋白和COL5A1蛋白水平均较高，在肿瘤组织中NAT10蛋白的表达水平与COL5A1蛋白的表达水平呈正相关，D正确。
故选C。
[变式3-2]下图是人体细胞内某基因的表达过程示意图，前体mRNA在细胞核内剪切、拼接后参与翻译过程，下列有关叙述正确的是( )
A．转录过程需要解旋酶和RNA聚合酶催化
B．前体mRNA的剪切过程需要DNA酶
C．基因中存在不编码蛋白质的核苷酸序列
D．多肽链1和2的空间结构不同是由于发生了基因突变
【答案】C
【解析】A、转录需要RNA聚合酶的催化，RNA聚合酶能够解旋，不需要解旋酶，A错误；
B、DNA酶的作用是水解DNA，B错误；
C、由图可知，基因经转录合成前体mRNA，前体mRNA经剪切、拼接后去除部分核糖核苷酸，最终形成两种不同的成熟mRNA，进而翻译出多肽链1和2，因此基因中存在不编码蛋白质的核苷酸序列，C正确;
D、由图可知，基因经转录合成前体mRNA，前体mRNA经剪切、拼接后去除部分核糖核苷酸，最终形成两种不同的成熟mRNA，进而翻译出多肽链1和2，可见多肽链1和2的空间结构不同是由前体mRNA剪切、拼接导致的，而非基因突变，D错误。
故选C。
[变式3-3]如图为洋葱根尖分生区细胞内某基因的结构示意图(①②表示化学键)，该基因含有300对碱基，其中碱基C占30%。下列叙述正确的是( )
A．该基因具有一定的遗传效应，能在所有细胞中表达
B．该基因复制两次需要用游离的腺嘌呤360个
C．若①处右侧T变为A，则该基因控制的性状一定发生改变
D．该基因进行转录时，解旋酶会断开②表示的化学键
【答案】B
【解析】A、该基因具有一定的遗传效应，不一定在所有细胞中都表达，A错误；
B、该基因有300对碱基，就是600个碱基，其中C占30%，为180个，根据碱基互补配对原则，C=G=180，A=T=120，该基因复制两次需要用游离的腺嘌呤120×(22-1)=360个，B正确；
C、若①处右侧T变为A，相当于发生了碱基对的替换，由于密码子具有简并性，该基因控制的性状不一定发生改变，C错误；
D、该基因进行转录时，RNA聚合酶会断开②表示的化学键，D错误。
故选B。
[变式3-4]在DNA复制启动时，尚未解开螺旋的亲代双链DNA同新合成的两条子代双链DNA的交界处，称为复制叉。复制泡指两个靠得很近的复制叉之间形成的空间。下图为果蝇DNA的电镜照片，图中箭头所指的泡状结构即复制泡，下列有关说法错误的是( )
A．图中有多个复制泡，说明果蝇DNA是多起点复制
B．复制泡的大小可以反映DNA复制起始时间的早晚
C．复制泡形成于分裂间期，复制起点处G—C碱基对可能较多
D．在复制叉处，解旋酶与DNA分子结合，可断开双链间的氢键
【答案】C
【解析】A、在DNA复制启动时，尚未解开螺旋的亲代双链DNA同新合成的两条子代双链DNA的交界处，称为复制叉。复制泡指两个靠得很近的复制叉之间形成的空间。图中一个DNA分子有多个复制泡，说明果蝇DNA是多起点复制，A正确；
B、复制泡指两个靠得很近的复制叉之间形成的空间，DNA复制起始时间越早，所形成的复制泡就越大，因此复制泡的大小可以反映DNA复制起始时间的早晚，B正确；
C、DNA复制发生在细胞分裂间期，因此复制泡形成于分裂间期，G—C碱基对氢键更多，更稳定，故复制起点处G—C碱基对不一定较多，否则更难解旋，C错误；
D、DNA复制开始时，DNA分子首先利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开，这个过程叫解旋，此时双链间的氢键断开。然后，DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板，各自合成与母链互补的一条子链。由此并结合题意可知：在复制叉处，解旋酶与DNA分子结合，可断开双链间的氢键，D正确。
故选C。
【易错点提醒四】密码子在mRNA上，反密码子在tRNA上
[例4]油菜植物体内的中间代谢产物PEP运向种子后有两条转变途径，如图所示，其中酶A和酶B分别由基因A和基因B控制合成。某研究团队通过使基因B甲基化，实现了油菜产油率的大幅提升。下列有关此过程的叙述正确的是( )
A．图示过程表明基因A可以通过控制酶的合成，从而直接控制生物性状
B．该研究团队可能是通过改变基因B的脱氧核苷酸序列来实现对基因B的甲基化
C．基因B甲基化后，RNA聚合酶与基因B上的密码子的结合会受到阻碍
D．若向细胞内导入一种可与基因B转录形成的mRNA结合的分子，也可提升产油率
规避陷阱：RNA聚合酶与基因B上的启动子的结合，而密码子位于mRNA上。
【答案】D
【解析】A、图示过程表明基因A可以通过控制酶的合成，从而间接控制生物性状，A错误；
B、基因甲基化不改变基因中核苷酸序列，B错误；
C、基因B甲基化后，RNA聚合酶与基因B上的启动子的结合会受到阻碍，密码子位于mRNA上，C错误；
D、由题意可知，通过使基因B甲基化，实现了油菜产油率的大幅提升，若向细胞内导入一种可与基因B转录形成的mRNA结合的分子，抑制酶B的合成，也可提升产油率，D正确。
故选D。
[变式4-1]下列有关细胞中蛋白质合成的叙述，正确的是( )
A．mRNA 沿着核糖体移动
B．tRNA 携带密码子
C．一个mRNA 结合的多个核糖体最终合成的肽链相同
D．每种氨基酸只有一种密码子
【答案】C
【解析】A、在蛋白质合成过程中，是核糖体沿着mRNA移动，而不是mRNA沿着核糖体移动，A错误；
B、 tRNA携带的是反密码子，mRNA携带密码子，B错误；
C、一个mRNA结合多个核糖体，由于模板mRNA相同，所以最终合成的肽链相同，C正确；
D、 每种氨基酸可能有一种或多种密码子，这一现象称为密码子的简并性，D错误。
故选C。
[变式4-2]下列关于遗传密码的简并性和通用性的叙述，错误的是( )
A．遗传密码的简并性是指mRNA上的不同密码子可以编码同一种氨基酸
B．遗传密码的简并性有助于生物体在基因突变时保持蛋白质功能的相对稳定
C．遗传密码的通用性是指几乎所有生物都使用同一套遗传密码来翻译基因信息
D．遗传密码的简并性和通用性共同保证了不同生物间能够进行无障碍的基因交流
【答案】D
【解析】A、遗传密码的简并性是指mRNA上的不同密码子可以编码同一种氨基酸，A正确；
B、由于存在简并性，即使基因发生某些突变，导致mRNA上的密码子发生改变，也可能并不会改变其编码的氨基酸，从而有助于生物体在基因突变时保持蛋白质功能的相对稳定，B正确；
C、遗传密码的通用性是指几乎所有生物，从简单的病毒到复杂的哺乳动物，都使用同一套密码子组成的遗传密码来编码氨基酸，C正确；
D、虽然遗传密码的通用性为生物间的基因交流提供了可能，但并不能保证不同生物间能够进行无障碍的基因交流。因为基因交流还受到其他多种因素的影响，如基因表达调控机制的差异、物种间的生殖隔离等，D错误。
故选D。
[变式4-3]图示为某基因表达的过程，①～⑦代表不同的结构或物质，Ⅰ和Ⅱ代表过程。下列叙述错误的是( )
A．Ⅰ过程中③的移动方向是①的3′→5′
B．⑤首先结合在④的5′端，随后启动Ⅱ过程
C．⑥能与④上全部密码子一一配对
D．④上结合多个⑤，利于迅速合成出大量的⑦
【答案】C
【解析】A、Ⅰ过程表示转录，①为DNA分子的模板链，③为RNA聚合酶，④为正在合成的mRNA，转录时，RNA聚合酶是从模板链的3′向5′移动，即Ⅰ过程中③的移动方向是①的3′→5′，A正确；
B、⑤为核糖体，④为翻译的模板mRNA，Ⅱ过程为翻译，翻译时核糖体首先结合在mRNA的5′端，B正确；
C、⑥为tRNA，④为mRNA，tRNA上的构成反密码子的3个碱基能够与它所搬运的氨基酸的构成密码子的3个碱基互补配对，密码子位于mRNA，终止密码子没有对应的tRNA与之结合，C 错误；
D、④为mRNA，⑤为核糖体，⑦为多肽链，在翻译时，一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，利于迅速合成出大量的多肽链，D正确。
故选C。
【易错点提醒五】不同生物发生中心法则的过程不同
[例5][多选]中心法则揭示了生物的遗传信息由DNA向蛋白质传递的过程。下列叙述不正确的是( )
A．在所有真核细胞中，①②两个过程均可发生
B．①②③④⑤过程都发生了碱基互补配对，③和⑤过程配对方式完全相同
C．②和⑤过程所用的原料和酶都一样，③过程需要tRNA和核糖体参与
D．某病毒增殖时可发生④和⑤过程
规避陷阱：并不是所有的生物均能发生中心法则的所有过程，具体要依据生物种类而定。
【答案】AC
【解析】A、①为DNA分子复制过程，只发生在能进行细胞分裂的细胞中，因此并不是在所有真核细胞中都能发生①过程，②表示转录过程，真核细胞一般都能发生，A错误；
B、中心法则的每个环节都发生了严格的碱基互补配对，从而使遗传信息能准确传递，③是翻译，tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子能发生碱基互补配对，⑤是RNA复制，碱基配对方式与③过程相同，都是A-U、G-C，B正确；
C、②过程为转录，需要RNA聚合酶参与，⑤过程是RNA复制，需要RNA复制酶参与，因此②和⑤过程所需的酶不同，但所需原料相同，C错误；
D、④为逆转录过程，可发生在某些逆转录病毒的增殖过程中，逆转录病毒还需要在宿主细胞内合成蛋白质，即③过程，因此某病毒增殖时可发生④和⑤过程，D正确。
故选AC。
[变式5-1]下列关于图示中心法则图解的说法，错误的是( )
A．①、②、③过程分别表示复制、转录、翻译过程
B．④过程需要逆转录酶参与
C．人体所有细胞都能发生①、②，③过程
D．①、②、③、④、⑤过程均遵循碱基互补配对原则
【答案】C
【解析】A、由图可知，①表示DNA复制，②表示转录，③表示翻译，A正确；
B、④是逆转录过程，需要逆转录酶参与，B正确；
C、人体高度分化的细胞，如神经细胞、成熟的红细胞等，不能进行DNA 复制(①)，C错误；
D、①为DNA分子复制过程，②为转录过程，③为翻译过程，④为逆转录过程，⑤为RNA分子复制过程，都遵循碱基互补配对原则，D正确。
故选C。
[变式5-2]下图是中心法则示意图，菠菜叶肉细胞中都能发生的过程有( )
A．a和e B．b和d C．c和d D．e和c
【答案】B
【解析】菠菜叶肉细胞中(高度分化的细胞，只分化不分裂)可发生的过程有b和d，基因的转录和翻译过程，ACD错误，B正确。
故选B。
[变式5-3][多选]中心法则是指遗传信息的传递过程。人类基因组计划发现能够编码蛋白质的DNA只占人类基因组DNA的2%左右。下列关于中心法则的叙述错误的是( )
A．中心法则适用于原核生物，其细胞中可发生中心法则的所有过程
B．染色体端粒的延长需要端粒酶，端粒酶中的蛋白质为RNA聚合酶
C．基因(双链DNA)突变后，突变基因中嘌呤/嘧啶的比值不变
D．叶绿体DNA转录时，子链相邻核糖核苷酸之间通过碱基配对连接
【答案】ABD
【解析】A、RNA复制、逆转录发生在RNA病毒增殖过程中，不一定发生在原核细胞中，A错误；
B、端粒酶中的蛋白质为逆转录酶，B错误；
C、基因(双链DNA)突变后，突变基因的嘌呤/嘧啶的比值不变，C正确；
D、叶绿体环状DNA上的基因转录时，RNA子链相邻核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，D错误。
故选ABD。
[变式5-4]重叠基因指两个或两个以上的基因共用一段DNA序列，某种病毒的遗传物质是一种特殊的单链环状+DNA(+DNA不能直接作为转录的模板链)，如图展示了该病毒DNA上的部分序列(图中的数字表示对应氨基酸的编号)，下列分析正确的是( )
A．该病毒的DNA上不存在游离的磷酸基团，但嘌呤碱基的数量应该和嘧啶碱基数量相等
B．在重叠基因的DNA共用区域，不同的基因编码的氨基酸排列顺序相同
C．病毒在宿主细胞内合成自己的蛋白质外壳时，至少要经过中心法则的三个环节
D．如果D基因决定第61位氨基酸的3个碱基丢失，会引起E基因和J基因都发生基因突变
【答案】C
【解析】A、该病毒遗传物质是单链环状DNA，所以不存在游离的磷酸基团，但是不能保证嘌呤和嘧啶碱基数量相等，A错误；
B、由图中可以看出，重叠基因共用区域的密码子阅读方式存在差别，所以编码的氨基酸序列并不相同，B错误；
C、+DNA不能直接作为转录的模板链，所以在合成蛋白质时首先要复制出互补的-DNA，然后再转录出mRNA，再翻译形成蛋白质，至少经历中心法则的三个环节，C正确；
D、D基因决定第61位氨基酸的3个碱基丢失会导致E基因突变，但J基因的序列未受影响，D错误。
故选C。
【易错点提醒六】真核细胞和原核细胞基因表达过程不同
[例6][多选]真核细胞和原核细胞的基因表达存在较大差异，如图甲、乙分别为不同细胞基因表达的过程，图丙为翻译的过程，据图分析，下列叙述正确的是( )
A．图甲为原核细胞，图乙为真核细胞
B．图丙显示携带氨基酸的tRNA会先后占据核糖体上不同的tRNA结合位点
C．可根据肽链的长度判断mRNA在核糖体上的移动方向
D．转录时，RNA聚合酶与编码蛋白质的一段DNA结合，使DNA双链解旋
规避陷阱：在原核细胞中，基因边转录边翻译，在真核细胞中，基因先在细胞核内转录，再在核糖体上翻译。
【答案】ABD
【解析】A、在原核细胞中，基因边转录边翻译，在真核细胞中，基因先在细胞核内转录，再在核糖体上翻译，所以图甲为原核细胞，图乙为真核细胞，A正确；
B、翻译过程中，核糖体会沿着mRNA移动，核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点，随着核糖体的移动，携带氨基酸的tRNA会先后占据核糖体的不同的tRNA结合位点，B正确；
C、核糖体与mRNA结合后在mRNA移动并合成肽链，是核糖体在移动，不是mRNA移动，C错误；
D、RNA聚合酶通常带有解旋功能，在转录过程中，RNA聚合酶识别并与DNA结合，使双链解旋，D正确。
故选ABD。【知识点】遗传信息的翻译、遗传信息的转录、真核细胞与原核细胞
[变式6-1]操纵元是原核细胞基因表达调控的一种结构形式，它由启动子、结构基因(编码蛋白基因)、终止子等组成。如图表示大肠杆菌细胞中核糖体蛋白(RP)的合成及调控过程，其中序号表示相关生理过程，mRNA上的RBS是核糖体结合位点。下列有关叙述正确的是( )
A．过程①和②的碱基配对方式完全相同
B．至少有三种RNA参与图中RP1的合成
C．RBS基因转录的模板链是α链，核糖体从mRNA的5'端开始翻译
D．过程①中，DNA聚合酶与启动子结合后相继驱动多个基因的转录
【答案】B
【解析】A、过程①是转录，②是翻译，碱基互补配对的方式不完全相同，A错误；
B、RP1的合成至少有mRNA、tRNA、rRNA三种RNA参与，B正确；
C、由图中启动子的位置可知，RBS基因转录的模板链是β链，核糖体从mRNA的5'端开始翻译，C错误；
D、过程①中，RNA聚合酶与启动子结合后相继驱动多个基因的转录，D错误。
故选B。
[变式6-2]施一公院士团队因对“剪接体的结构与分子机理研究”的突出贡献获得陈嘉庚生命科学奖。剪接体主要是由 RNA 和蛋白质组成，其作用是对最初转录产物加工，除去一些片段，并将剩余片段连接起来，形成成熟 RNA。真核细胞中的基因表达过程为①转录②剪接③翻译三步，具体过程如下图所示。据图分析下列说法错误的是( )
A．剪接体发挥作用的过程中涉及磷酸二酯键的断裂和形成
B．剪接体剪接位置出现错误，不会导致基因序列发生改变
C．图中③翻译时，核糖体在信使 RNA 上从左向右移动
D．剪接体具有限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶的双重功能
【答案】D
【解析】A、RNA的核糖核苷酸之间由磷酸二酯键连接，剪接体发挥作用的过程中涉及磷酸二酯键的断裂和形成，A正确；
B、剪接体剪接的是RNA，剪接位置出现错误，不会导致基因序列发生改变，B正确；
C、根据核糖体上的两个tRNA可知，核糖体在信使 RNA 上从左向右移动，C正确；
D、限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶的作用对象是DNA，剪接体剪接的是RNA，D错误。
故选D。
[变式6-3]当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。如图是缺乏氨基酸时，tRNA调控基因表达的相关过程。请回答下列问题：
(1)完成过程①需要的原料是 ，催化该过程的酶是 ，与过程①相比，过程②特有的碱基配对方式是 。
(2)过程②中核糖体沿mRNA移动的方向是 (在从左向右、从右向左中选择)；从细胞结构分析，原核细胞基因表达过程与真核细胞不同之处： 。
(3)当细胞缺乏氨基酸时，空载tRNA通过控制图中 (填序号)过程影响基因的表达，这种调控机制的意义是 。
【答案】 (四种游离的)核糖核苷酸 RNA聚合酶 U—A 从右向左 没有核膜空间障碍，可以边转录边翻译 ①② 在氨基酸减少时，减少mRNA的合成，合理调配，高效利用物质(避免细胞内物质和能量的浪费)
【解析】(1)①过程是转录过程，以DNA为模板合成mRNA，碱基配对方式为“A-U、T-A、G-C、C-G”，此过程需要RNA聚合酶，合成RNA，所以原料是核糖核苷酸。②过程是翻译过程，是以mRNA为模板，在tRAN的协助下合成多肽链，碱基配对方式为“A-U、U-A、G-C、C-G”。故与过程①相比，过程②特有的碱基配对方式是 U-A。
(2)由②翻译过程中肽链的长短可知，核糖体移动的方向是从右到左，从细胞结构分析，原核细胞基因表达过程与真核细胞不同之处：没有核膜空间障碍，可以边转录边翻译。
(3)当细胞缺乏氨基酸时，空载tRNA通过激活蛋白激酶抑制基因表达，也可以抑制基因的转录，从而快速停止蛋白质的合成即①②，这种调控机制的意义是在氨基酸减少时，减少mRNA的合成，合理调配，高效利用物质(避免细胞内物质和能量的浪费)。
1．某科研小组在“噬菌体侵染细菌的实验”中分别用同位素、、和对噬菌体以及大肠杆菌成分做了如表所示的标记，一段时间后检测放射性的主要分布部位。下列分析正确的是( )
组别 第一组 第二组 第三组
噬菌体成分 用标记 未标记 用标记
大肠杆菌成分 用标记 用标记 未标记
A．第一组沉淀物中有较高的放射性，上清液中放射性较低
B．即使保温时间过长，第二组的上清液中也检测不到放射性
C．第三组上清液不具有放射性，沉淀物中放射性较高
D．第三组子代噬菌体大多数都具有放射性
【答案】B
【解析】A、第一组T2用35S标记外壳，离心后外壳在上清液，故上清液有较强放射性；也用了32P标记了大肠杆菌，故沉淀放射性也高，A错误；
B、第二组用18O标记大肠杆菌，18O没有放射性 ，B正确；
C、第三组用14C标记T2，则其外壳和DNA都被标记，故其上清液和沉淀都具有较高的放射性，C错误；
D、第三组用14C标记T2，则T2的DNA会被标记，但大肠杆菌未标记，故第三组少数含有亲本链的子代噬菌体具有放射性，D错误。
故选B。
2．如图是原核细胞中DNA复制过程的示意图，DNA双链解开后，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。下列有关分析正确的是( )
A．DNA分子复制时只需解旋酶和DNA聚合酶
B．DNA单链结合蛋白能防止解旋后的DNA单链重新配对
C．该复制方式具有半不连续复制的特点，子链沿着5' 端不断延伸
D．一个被15N标记的亲代DNA在含14N的培养基中复制n次后，含14N/15N的DNA占总数的1/2
【答案】B
【解析】A、DNA分子复制时，除了需要解旋酶和DNA聚合酶外，还需要ATP、DNA连接酶、原料等，A错误；
B、DNA单链结合蛋白与解旋后的DNA单链结合，可避免两条单链间重新配对而复旋，B正确；
C、由图可知，DNA是边解旋边复制，在复制的过程中，两条子链的合成有一条是不连续的，即该复制方式具有半不连续复制的特点，但子链沿着3' 端不断延伸，C错误；
D、若一个被15N标记的亲代DNA放在14N的培养液中复制n次后，可得到2n个DNA分子，由于DNA是半保留复制，新合成的子代DNA中含14N/15N的有2个，其余都是14N/14N的DNA分子，故含14N/15N的DNA占总数的2/2n，D错误。
故选B。
3．[多选]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。下列叙述错误的是( )
A．图示翻译过程中，各核糖体从mRNA的3′-端向5′-端移动
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
【答案】ACD
【解析】A、翻译的模板是mRNA，翻译过程中，核糖体从mRNA的5'-端向3'-端移动，A错误；
B、翻译时，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对，B正确；
C、图中5个核糖体是先后结合到mRNA上开始翻译的，最右边的核糖体最早结合上，也最早结束翻译，C错误；
D、由题干信息可知多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定，故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会发生变化，D错误。
故选ACD。
4．猴痘病毒侵染宿主细胞的方式与噬菌体类似。为了探究猴痘病毒的遗传物质是DNA、RNA还是蛋白质，研究者做了三组实验如下表所示。下列相关叙述正确的是( )
组别 处理宿主细胞 培养猴痘病毒 检测子代病毒中含有的同位素 子代猴痘病毒侵染未标记的宿主细胞
甲组 14C标记宿主细胞的氨基酸 用宿主细胞分别培养猴痘病毒 检测每组子代病毒中含有相应的同位素 每组培养得到的子代猴痘病毒分别侵染未标记的宿主细胞，短时间保温后，搅拌并离心，检测上清液和沉淀中含有的同位素。
乙组 15N标记宿主细胞的胸腺嘧啶
丙组 3H标记宿主细胞的尿嘧啶
A．可用同位素标记的培养基直接培养猴痘病毒
B．若子代病毒中都未检测出3H，可确定猴痘病毒的遗传物质不是RNA
C．若乙组沉淀物中检测出大量15N，可确定猴痘病毒的遗传物质只有DNA
D．该实验都可通过检测放射性强度测出是否含有对应的同位素
【答案】B
【解析】A、病毒无细胞结构，培养病毒不能直接培养，需要先在含有同位素的培养基中培养宿主细胞，再用宿主细胞培养猴痘病毒，A错误；
B、在病毒复制过程中，若猴痘病毒的遗传物质为RNA，无论是RNA直接复制，还是先逆转录成DNA然后再转录成RNA，都需要3H标记的尿嘧啶，若子代病毒中都未检测出3H，说明猴痘病毒的遗传物质不是RNA，B正确；
C、若猴痘病毒的遗传物质为RNA，在病毒复制过程中，先逆转录成DNA然后再转录成RNA，B组沉淀物中也可检测出大量15N，C错误；
D、15N为稳定同位素不具有放射性，因此丙组不可通过检测放射性强度测出是否有对应的同位素，D错误。
故选B。
5．DNA 的超螺旋是指在 DNA 双螺旋的基础上进一步盘绕而成，超螺旋有正超螺旋和负超螺旋两种。如图为双链环状右螺旋DNA分子(甲)的超螺旋形成示意图。下列叙述正确的是( )
A．图示中负超螺旋与甲的双螺旋盘旋方向相同
B．热变性时，超螺旋 DNA较双螺旋DNA 需要更高的温度
C．环状DNA 复制时，需解旋酶在该 DNA 的复制原点处断开磷酸二酯键
D．环状 DNA 分子一般比线性 DNA 分子更稳定，环状DNA 只存在原核细胞中
【答案】B
【解析】A、当盘旋方向与DNA双螺旋(右螺旋)方向相同时，其超螺旋结构为正超螺旋，反之则为负超螺旋，A错误；
B、超螺旋DNA较双螺旋DNA结构更复杂，更稳定，所以更耐高温，解旋时需要的温度更高，B正确；
C、环状DNA复制时，解旋酶作用于两条链之间的氢键。解开DNA的双链，形成复制叉，但不切开DNA单链的磷酸二酯键，C错误；
D、环状DNA分子一般比线性DNA分子结合更紧密、更稳定，环状DNA也存在于线粒体、叶绿体，D错误。
故选B。
6．[多选]DNA折纸术是近年来提出并发展起来的一种全新的DNA组装方法。首先，借助纳米仪器绘制所需的图案，然后将DNA长链与设计好的短链放入特定的碱性溶液中加热，DNA长链会与多条短链自动结合，形成预先设计的图案，部分过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A．形成图案的过程中，短链与长链的碱基数目相同
B．长链与短链的结合遵循碱基互补配对原则
C．形成预设图案的长短链间通过磷酸二酯键连接
D．特定碱性溶液中还需加入耐高温的DNA聚合酶
【答案】ACD
【解析】A、分析图可知，形成图案的过程中，长链中有一些片段未和短链配对，因此长链的碱基数目多于短链的碱基数目，A错误；
BC、分析图可知，长链与短链的结合遵循碱基互补配对原则，因此长短链间通过氢键连接，B正确，C错误；
D、DNA聚合酶能催化单个脱氧核苷酸连接到已有的DNA链的3′端，DNA折纸术是让DNA长链与多条短链通过碱基互补配对原则形成互补区，因此不需要加入耐高温的DNA聚合酶，D错误。
故选ACD。
7．下图表示人体内干细胞中一条核苷酸链片段M，在酶X的作用下进行的某生理过程的部分示意图(①②③表示核苷酸链)，下列说法正确的是( )
A．酶X为RNA聚合酶，该生理过程表示转录
B．酶Ⅹ的主要功能是催化磷酸二酯键的水解
C．酶Ⅹ为解旋酶，①②③的合成需要DNA聚合酶的参与
D．片段M发生碱基的替换一定导致合成的蛋白质结构改变
【答案】C
【解析】A、若酶X为RNA聚合酶，该生理过程表示转录，则酶X的移动方向应与图示移动方向相反，因此酶X不是RNA聚合酶，A错误；
BC、若酶Ⅹ为解旋酶，则该过程表示DNA的复制，其中一条子链的合成方向与解旋酶移动方向相同，另一条子链的合成方向可与解旋酶移动方向相反，符合图示过程，故①②③的合成需要DNA聚合酶(另外一种酶)的参与，而酶Ⅹ催化氢键的打开，B错误，C正确；
D、一种氨基酸可有多种密码子决定，因此片段M发生碱基的替换不一定导致合成的蛋白质结构改变，D错误；
故选C。
8．tRNA分子为一条多核苷酸单链，可通过自身回折形成部分互补配对序列，其空间结构模式如图所示。下列叙述正确的是( )
A．tRNA分子由mRNA分子复制而来
B．核糖体沿着tRNA运行使多肽延伸
C．tRNA分子含有一个游离的磷酸基团
D．tRNA分子内部不存在氢键
【答案】C
【解析】A、tRNA分子是以DNA分子为模板转录的产物，A错误；
B、mRNA是翻译的模板，核糖体沿着mRNA运行使多肽延伸，B错误；
C、tRNA是一条链，只含有一个游离的磷酸基团，C正确；
D、tRNA分子内部存在氢键，D错误。
故选C。
9．下图为真核生物核基因的转录过程示意图，相关叙述正确的是( )
A．转录出的RNA均可与核糖体结合作为合成多肽链的模板
B．图示的转录方向为从左向右，a端为恢复双螺旋
C．该过程需要RNA聚合酶，其可催化氢键和磷酸二酯键的形成
D．在一个细胞周期中，每个核基因只能复制并转录一次
【答案】B
【解析】A、转录出的RNA有mRNA、tRNA、rRNA，mRNA可与核糖体结合作为合成多肽链的模板，tRNA、rRNA参与蛋白质的合成过程，但是这两种RNA本身不会翻译为蛋白质，A错误；
B、mRNA形成方向是从5'端到3'端，所以图示的转录方向是从左到右，合成的mRNA从DNA链上释放后，a端的DNA双链恢复，B正确；
C、该过程需要RNA聚合酶，其可催化氢键的断开，及磷酸二酯键的形成，C错误；
D、在一个细胞周期中，每个核基因只能复制一次，但可能转录多次或者不转录，D错误。
故选B。
10．(2025·浙江·高考真题)多种多样的生物通过遗传信息控制性状，并通过繁殖将遗传物质传递给子代。下列关于遗传物质的叙述正确的是( )
A．S型肺炎链球菌的遗传物质主要通过质粒传递给子代
B．水稻、小麦和玉米三大粮食作物的遗传物质主要是DNA
C．控制伞藻伞帽的遗传物质通过半保留复制表达遗传信息
D．烟草叶肉细胞的遗传物质水解后可产生4种脱氧核苷酸
【答案】D
【解析】A、S型肺炎链球菌是原核生物，其遗传物质主要分布于拟核。因此，S型肺炎链球菌的遗传物质主要通过拟核传递给子代，A错误；
B、水稻、小麦和玉米三大粮食作物都是植物，都属于真核生物，真核生物的遗传物质是DNA，B错误；
C、基因指导蛋白质的合成过程是遗传信息的表达过程，伞藻通过复制传递遗传信息，而不是表达遗传信息，C错误；
D、烟草叶肉细胞的遗传物质是DNA，其单体是脱氧核苷酸，DNA水解后可产生4种脱氧核苷酸，D正确。
故选D。
11．美国科学家安布罗斯和鲁夫昆由于发现仅由21—23个核苷酸组成的微小RNA(microRNA)及其在转录后基因调控中的作用，获得了2024年诺贝尔生理学或医学奖。下图展示了microRNA在秀丽隐杆线虫基因调控中发挥作用的示意图。下列有关叙述正确的是( )
A．microRNA基因的表达包括转录和翻译两个阶段
B．microRNA通过抑制mRNA与核糖体的结合来抑制翻译过程
C．若lin-4基因正常表达，会阻止lin-14蛋白的合成
D．若lin-4microRNA与lin-14mRNA不能结合，会导致合成异常的lin-14蛋白质
【答案】C
【解析】A、microRNA是lin-4基因的转录产物，且microRNA调控表达，本身不翻译，A错误；
B、microRNA通过与mRNA结合抑制翻译，B错误；
C、若lin-4基因正常表达，其产物会影响核糖体在mRNA(lin-14蛋白的合成模板)上的移动来阻止蛋白质合成，C正确；
D、若lin-4microRNA与lin-14mRNA不能结合，合成正常的lin-14蛋白质，D错误。
故选C。
12．小分子核仁RNA(snoRNA)参与细胞核中前体rRNA的加工和修饰，大部分snoRNA由蛋白质编码基因的内含子编码。研究发现，敲除单个snoRNA，rRNA的甲基化水平显著降低，进而抑制白血病细胞的增殖能力。下图为真核细胞的基因结构，下列叙述正确的是( )
注：通常外显子能够编码蛋白质而内含子不能
A．snoRNA主要是内含子转录的RNA片段，不能编码蛋白质
B．敲除单个snoRNA，不影响rRNA脱氧核苷酸序列
C．转录时，RNA聚合酶识别启动子并沿模板链的5'端向3'端移动
D．推测敲除单个snoRNA，会直接抑制转录过程进而影响白血病细胞的增殖
【答案】A
【解析】A、根据信息可知，snoRNA主要是内含子转录的RNA片段，参与细胞核中前体rRNA的加工和修饰，不能编码蛋白质，A正确；
B、敲除单个snoRNA，rRNA的甲基化水平显著降低，不影响rRNA核糖核苷酸序列，B错误；
C、转录时，RNA聚合酶识别启动子并沿模板链的3'端向5'端移动，C错误；
D、rRNA参与构成核糖体，推测敲除单个snoRNA，会直接抑制翻译过程进而影响白血病细胞的增殖，D错误。
故选A。
13．下列关于生物体内遗传信息流向的叙述不正确的是( )
A．在人体的细胞内不可能发生RNA→DNA的遗传信息流动
B．猪的成熟红细胞中不可能发生DNA→RNA的遗传信息流动
C．硝化细菌中一般会发生RNA→蛋白质的遗传信息流动
D．洋葱鳞片叶外表皮细胞中一般不会发生DNA→DNA的遗传信息流动
【答案】A
【解析】A、若是正在发生HIV病毒(逆转录病毒)入侵人体细胞，则在人体的细胞内可能出现HIV病毒的逆转录过程，即发生RNA→DNA的遗传信息流动，A错误；
B、哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器，无法发生DNA→RNA的遗传信息流动，B正确；
C、硝化细菌中会发生翻译过程，即RNA→蛋白质的遗传信息流动，C正确；
D、洋葱鳞片叶外表皮细胞属于高度分化细胞，不再进行分裂，一般不会发生DNA→DNA(DNA复制)的遗传信息流动，D正确。
故选A。
14．工蜂孵化后的前3天以蜂王浆为食，之后以花蜜为食，而蜂王一直以蜂王浆为食。研究发现，工蜂幼虫和蜂王幼虫在饮食上的差异导致DNA甲基化程度不同，从而影响了它们的发育方向和行为职能。研究人员利用siRNA使幼虫的DNMT3基因(其表达产物为一种DNA甲基化转移酶)沉默，干扰了DNA甲基化的过程，这些幼虫绝大部分发育成类似蜂王的成虫。下列说法正确的是( )
A．DNA甲基化会改变基因的碱基序列，使相应基因发生突变
B．DNA甲基化若发生在启动子序列上，则会抑制基因的复制
C．DNMT3基因沉默使类似蜂王的成虫的基因组甲基化程度高于工蜂
D．siRNA能降低幼虫的DNA甲基化修饰，与食用蜂王浆的效果类似
【答案】D
【解析】A、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，表观遗传属于可遗传变异，能够遗传给后代，DNA甲基化不会改变基因的碱基序列，是一种基因表达调控过程，也不使相应基因发生突变，A错误；
B、DNA甲基化是在不改变基因碱基序列的情况下，通过在某些碱基上添加一个甲基基团来影响基因表达的调控机制。DNA甲基化若发生在启动子序列上，通常会抑制该基因的转录，从而降低该基因的表达水平，B错误；
C、工蜂幼虫和蜂王幼虫在饮食上的差异导致DNA甲基化程度不同，从而影响了它们的发育方向和行为职能。研究人员利用siRNA使幼虫的DNMT3基因(其表达产物为一种DNA甲基化转移酶)沉默，干扰了DNA甲基化的过程，这些幼虫绝大部分发育成类似蜂王的成虫。在题目情境中，通过沉默DNMT3基因来干扰DNA甲基化，实验结果显示这些幼虫发育成类似蜂王的成虫，这说明沉默DNMT3基因会使DNA的甲基化水平降低，而不是增加，C错误；
D、已经知道工蜂变成蜂王是因为饮食上的差异导致了DNA甲基化程度不同，干扰了DNA甲基化的过程，而siRNA干扰了DNMT3基因，抑制了DNA甲基化，在实验中，利用siRNA沉默DNMT3基因，使幼虫的DNA甲基化水平降低，发育成类似蜂王的成虫，就与食用蜂王浆导致低甲基化的效果相似，D正确。
故选D。
15．酿酒酵母的基因GAL1、GAL7、GAL10编码的三种酶为半乳糖转变为葡萄糖-1-磷酸的代谢途径中的关键酶，三种基因的表达受环境中半乳糖的调控。图1表示三种基因在染色体上的位置，箭头表示转录方向。图2表示半乳糖对三种基因表达的影响，GAL3p、GAL80p为该过程的调控蛋白。
(1)由图1可知，基因 是以a链为模板链进行转录的，转录时 识别并结合启动子，启动转录。
(2)存在半乳糖的情况下，GAL3p与半乳糖、ATP结合，其 发生改变，在此状态下GAL3p可与 结合，从而将其保留在细胞质中。在细胞核中，GAL4p蛋白的一个结合位点与UAS结合，另一个位点募集转录复合体，从而使GAL基因转录。
(3)科研人员发现了一种GAL80p酿酒酵母纯合突变体，推测该突变体上述三种基因表达的情况是 。
(4)野生型酿酒酵母可根据外界环境中是否存在半乳糖来调节基因表达情况，这种调节机制的意义是 。
【答案】(1) GAL7、GAL10 RNA聚合酶
(2) 空间结构 GAL80p
(3)不管半乳糖存在与否，三种基因都能表达
(4)只有半乳糖存在时基因表达、合成相应的酶，减少物质和能量的浪费(合理即可)
【解析】(1)根据图1的箭头方向，GAL7、GAL10的转录方向是从b链的5’端到3’端，所以基因GAL7、GAL10是以a链为模板链进行转录的，GAL1是以b链为模板链进行转录的，转录需要酶的催化才能进行，RNA聚合酶识别并结合启动子，启动转录；
(2)存在半乳糖的情况下，根据图2，GAL3p、GAL80p为调控蛋白，与半乳糖、ATP结合，其空间结构会发生改变，在此状态下GAL3p可与GAL80p 结合，从而将其保留在细胞质中，从而让GAL4p在细胞核内启动基因转录；
(3)科研人员发现了一种GAL80p酿酒酵母纯合突变体，推测该突变体上述三种基因表达的情况是不管半乳糖存在与否，三种基因都能表达，因为酿酒酵母的基因GAL1、GAL7、GAL10三种基因的表达受环境中半乳糖的调控，如果GAL80p发生突变，则可能会导致其失去正常功能。由于GAL80p在无半乳糖时会抑制GAL基因的表达，它的突变可能使这个抑制作用失效，从而导致GAL1、GAL7、GAL10基因在无半乳糖条件下也会表达；
(4)野生型酿酒酵母可根据外界环境中是否存在半乳糖来调节基因表达情况，这种调节机制的意义在于能够根据环境中是否存在半乳糖来调节这些代谢途径相关基因的表达，从而节约资源，减少物质和能量的浪费，提高生存适应性。(合理即可)。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)易错点09 基因的本质与表达易错分析
目 录
01 易错陷阱（6大陷阱）
02 举一反三
【易错点提醒一】人的遗传物质是DNA
【易错点提醒二】少部分R型细菌均转化成S型细菌
【易错点提醒三】解旋≠需要解旋酶
【易错点提醒四】密码子在mRNA上，反密码子在tRNA上
【易错点提醒五】不同生物发生中心法则的过程不同
【易错点提醒六】真核细胞和原核细胞基因表达过程不同
03 易错题通关
易错陷阱1：误认为人的遗传物质是主要是DNA
【陷阱分析】从整个生物界看，因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少数病毒的遗传物质是RNA，所以说DNA是主要的遗传物质。原核生物和真核生物的遗传物质都是DNA，不是RNA。细胞质和细胞核的遗传物质都是DNA，而不是RNA。如细菌的遗传物质都是DNA，人的遗传物质是DNA，而不是“主要是DNA”。
【链接知识】不同生物的遗传物质
生物类型 病 毒 原核生物 真核生物
体内核酸种类 DNA或RNA DNA和RNA DNA和RNA
体内碱基种类 4种 5种 5种
体内核苷酸种类 4种 8种 8种
遗传物质 DNA或RNA DNA DNA
实例 噬菌体、烟草花叶病毒 乳酸菌、蓝细菌 玉米、小麦、人
易错陷阱2：误认为肺炎链球菌的体外转化实验中R型细菌均转化成S型细菌
【陷阱分析】在转化过程中并不是所有的R型细菌均转化成S型细菌，而是只有少部分R型细菌转化成S型细菌。因为转化受DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响。
【链接知识】体内转化实验和体外转化实验的比较
项目 体内转化实验 体外转化实验
培养细菌 在小鼠体内 用培养基(体外)
实验对照 R型细菌与S型细菌的毒性对照 S型细菌体内各成分的相互对照
巧妙构思 将加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照，来说明确实发生了转化。 观察利用酶解法去除某物质后，细胞提取物是否还具有转化效应。
实验结论 S型细菌体内有“转化因子” “转化因子”为DNA
两实验的 联系 ①所用材料相同，都是R型和S型肺炎链球菌； ②体内转化实验是基础，而体外转化实验是体内转化实验的延伸； ③两实验都遵循对照原则、单一变量原则
易错陷阱3：DNA复制和遗传信息的转录都需要解旋，误认为都需要解旋酶
【陷阱分析】基因型为AaBb两对等位基因肯能位于两对非同源染色体上，也可能位于两对同源染色体上。
【链接知识】1．DNA复制的条件：DNA的复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件。
(1)模板：亲代DNA分子的两条链。
(2)原料：四种游离的脱氧核苷酸
(3)能量：ATP
(4)酶：解旋酶，DNA聚合酶，DNA连接酶等。
2．DNA复制特点：(1)边解旋边复制；(2)半保留复制。
易错陷阱4：区分不清密码子和反密码子
【陷阱分析】密码子：是指mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基，也称三联体密码子；密码子共有64种密码子，编码21种氨基酸，一种氨基酸可以由多种密码子编码。反密码子：与mRNA中的密码子互补配对的tRNA一端的3个碱基称为反密码子。
【链接知识】1．遗传信息：遗传信息通常是指DNA分子中基因上的脱氧核苷酸(碱基)的排列顺序；
2．密码子的特点：不间断性，不重叠性，简并性，通用性
3．启动子与终止子：是指DNA分子序列中起始转录(即RNA酶结合位点)与终止转录的区域。
4．起始密码子与终止密码子：指mRNA上起始翻译与终止翻译的序列。
易错陷阱5：误认为所有生物都要进行中心法则的全部生理过程
【陷阱分析】并非所有生物都能进行这5种生理过程；也并非所有细胞都能进行复制、转录和翻译。①只有分生组织细胞才能进行复制、转录、翻译；②高度分化的细胞只进行转录和翻译，不进行复制；③哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和线粒体等细胞器，复制、转录翻译均不能进行。
【链接知识】1．各类生物遗传信息的传递过程
生物种类 举例 遗传信息的传递过程
细胞生物以及DNA病毒 动物、植物、 细菌、真菌等
RNA病毒 烟草花叶病毒
逆转录病毒 艾滋病病毒
(1)并不是所有的生物均能发生中心法则的所有过程。
(2)DNA的复制体现了遗传信息的传递功能，发生在体细胞增殖或生殖细胞的形成过程中。
(3)DNA的转录和翻译是实现遗传信息表达不可或缺的两个“步骤”，发生在个体发育的过程中。RNA→RNA的RNA自我复制过程和RNA→DNA的逆转录过程，只在少数病毒寄生到寄主细胞中以后才发生，是对中心法则的补充。
(4)DNA的合成并不只发生在DNA复制过程中，也可发生在逆转录过程中、逆转录过程需要逆转录酶，该酶在基因工程中常用来催化合成目的基因。
(5)中心法则的5个过程都遵循碱基互补配对原则。
易错陷阱6：误认为真核细胞和原核细胞基因表达过程相同
【陷阱分析】真核细胞的基因是先转录后翻译的；原核细胞的基因是边转录边翻译。
【链接知识】真核细胞和原核细胞基因表达的区别
真核细胞 过程 真核细胞的基因是先转录后翻译的，转录的主要场所是细胞核，转录形成的mRNA通过核孔进入细胞质，翻译的场所是细胞质中的核糖体。
原核细胞 过程 边转录边翻译。原核细胞没有核膜，mRNA一经形成就会有许多核糖体结合上来，所以会出现转录和翻译同时进行的现象。
【易错点提醒一】人的遗传物质是DNA
[例1] DNA是主要的遗传物质的含义是( )
A．大多数生物的遗传物质是DNA
B．基因是具有遗传效应的DNA片段
C．所有的DNA都以染色体形式储存在细胞核中
D．人体内既有DNA又有RNA，DNA是人的遗传物质
规避陷阱：DNA之所以是主要的遗传物质是对生物界而言，对于某种生物来说遗传物质只能是DNA或者RNA中的一种。
[变式1-1]DNA指纹技术在案件侦破工作中有重要的用途。刑侦人员将从案发现场收集到的血液、头发等样品中提取的DNA与犯罪嫌疑人的DNA进行比较，就有可能为案件的侦破提供证据。下图是某核苷酸链的示意图，下列说法正确的是( )
A．人的遗传物质主要是DNA
B．图中编号4对应的物质属于该核酸的单体
C．核酸是细胞内携带遗传信息的物质，人体细胞中含有的碱基有8种
D．每个人都有自己独有的DNA分子，说明DNA分子具有特异性
[变式1-2]下列有关细胞物质组成的叙述中，错误的是( )
A．DNA和RNA分子的元素组成相同，但碱基组成不完全相同
B．人的遗传物质彻底水解后可得到1种五碳糖、4种含氮碱基和1种磷酸基团
C．叶肉细胞中核酸、核苷酸、碱基分别是2种、8种、5种
D．大肠杆菌细胞中含有碱基A、T、G、C的核苷酸共4种
【易错点提醒二】少部分R型细菌均转化成S型细菌
[例2]肺炎链球菌活体转化实验的部分过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A．该实验未证明R型菌转化为S型菌是由S型菌的DNA引起的
B．从病死小鼠中分离得到的肺炎链球菌只有S型菌而无R型菌
C．活体转化实验中，R型菌转化成的S型菌不能稳定遗传
D．活体转化实验中，R型肺炎链球菌转化为S型菌是基因突变的结果
规避陷阱：转化过程中只有少部分R型细菌转化成S型细菌，所以从病死小鼠中分离得到的肺炎链球菌有S型菌也有R型菌。
[变式2-1]下列对科学家揭示遗传物质探索实验的分析，正确的是( )
A．格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验证明了 DNA 是转化因子
B．艾弗里的实验中分别加入蛋白酶、DNA酶和RNA酶等运用了“减法原理”
C．噬菌体侵染细菌的实验中，搅拌、离心后所得上清液中的成分是未侵入的噬菌体
D．综合肺炎链球菌体外转化和噬菌体侵染大肠杆菌的实验结果得知，DNA 是主要的遗传物质
[变式2-2]下列有关 DNA 的实验描述正确的是( )
A．格里菲思采用减法原理证明DNA是转化因子
B．沃森和克里克构建了DNA 双螺旋结构模型
C．梅塞尔森和斯塔尔采用荧光标记法证明DNA复制是半保留复制
D．赫尔希和蔡斯利用肺炎链球菌证明DNA是遗传物质
[变式2-3]下图为染色体片段交换的两种模式(图中字母或数字表示不同的染色体片段)。下列相关叙述正确的是( )
A．图甲属于染色体结构变异而非基因突变
B．图乙是发生在两条染色体之间的基因重组
C．甲、乙过程均可发生在肺炎链球菌细胞内
D．图甲和图乙过程均会导致新基因的产生
【易错点提醒三】解旋≠需要解旋酶
[例3]下列关于DNA复制和基因表达过程的叙述，正确的是( )
A．转录的起始位点是启动子，翻译的起始位点是起始密码子
B．DNA复制和转录时，均需要解旋酶将DNA双链解开后才可进行
C．转录时RNA的延伸方向和翻译时核糖体沿RNA的移动方向，均是由5'-端→3'-端
D．基因表达时遗传信息从DNA流向RNA进而流向蛋白质，因此蛋白质携带遗传信息
规避陷阱：复制与转录都需要DNA双链解开，所以复制时，需要解旋酶解旋，而转录时RNA聚合酶有解旋功能。
[变式3-1]下图表示NAT10蛋白介导的mRNA乙酰化修饰参与癌症进展的机制，(+)表示促进，(-)表示抑制，下列相关叙述错误的是( )
A．过程②中的乙酰化修饰可以提高mRNA的稳定性
B．NAT10蛋白同时具有乙酰化催化功能及与RNA结合的活性过程
C．①是转录，需要解旋酶、RNA聚合酶参与
D．肿瘤组织中NAT10蛋白的表达水平与COL5A1蛋白的表达水平呈正相关
[变式3-2]下图是人体细胞内某基因的表达过程示意图，前体mRNA在细胞核内剪切、拼接后参与翻译过程，下列有关叙述正确的是( )
A．转录过程需要解旋酶和RNA聚合酶催化
B．前体mRNA的剪切过程需要DNA酶
C．基因中存在不编码蛋白质的核苷酸序列
D．多肽链1和2的空间结构不同是由于发生了基因突变
[变式3-3]如图为洋葱根尖分生区细胞内某基因的结构示意图(①②表示化学键)，该基因含有300对碱基，其中碱基C占30%。下列叙述正确的是( )
A．该基因具有一定的遗传效应，能在所有细胞中表达
B．该基因复制两次需要用游离的腺嘌呤360个
C．若①处右侧T变为A，则该基因控制的性状一定发生改变
D．该基因进行转录时，解旋酶会断开②表示的化学键
[变式3-4]在DNA复制启动时，尚未解开螺旋的亲代双链DNA同新合成的两条子代双链DNA的交界处，称为复制叉。复制泡指两个靠得很近的复制叉之间形成的空间。下图为果蝇DNA的电镜照片，图中箭头所指的泡状结构即复制泡，下列有关说法错误的是( )
A．图中有多个复制泡，说明果蝇DNA是多起点复制
B．复制泡的大小可以反映DNA复制起始时间的早晚
C．复制泡形成于分裂间期，复制起点处G—C碱基对可能较多
D．在复制叉处，解旋酶与DNA分子结合，可断开双链间的氢键
【易错点提醒四】密码子在mRNA上，反密码子在tRNA上
[例4]油菜植物体内的中间代谢产物PEP运向种子后有两条转变途径，如图所示，其中酶A和酶B分别由基因A和基因B控制合成。某研究团队通过使基因B甲基化，实现了油菜产油率的大幅提升。下列有关此过程的叙述正确的是( )
A．图示过程表明基因A可以通过控制酶的合成，从而直接控制生物性状
B．该研究团队可能是通过改变基因B的脱氧核苷酸序列来实现对基因B的甲基化
C．基因B甲基化后，RNA聚合酶与基因B上的密码子的结合会受到阻碍
D．若向细胞内导入一种可与基因B转录形成的mRNA结合的分子，也可提升产油率
规避陷阱：RNA聚合酶与基因B上的启动子的结合，而密码子位于mRNA上。
[变式4-1]下列有关细胞中蛋白质合成的叙述，正确的是( )
A．mRNA 沿着核糖体移动
B．tRNA 携带密码子
C．一个mRNA 结合的多个核糖体最终合成的肽链相同
D．每种氨基酸只有一种密码子
[变式4-2]下列关于遗传密码的简并性和通用性的叙述，错误的是( )
A．遗传密码的简并性是指mRNA上的不同密码子可以编码同一种氨基酸
B．遗传密码的简并性有助于生物体在基因突变时保持蛋白质功能的相对稳定
C．遗传密码的通用性是指几乎所有生物都使用同一套遗传密码来翻译基因信息
D．遗传密码的简并性和通用性共同保证了不同生物间能够进行无障碍的基因交流
[变式4-3]图示为某基因表达的过程，①～⑦代表不同的结构或物质，Ⅰ和Ⅱ代表过程。下列叙述错误的是( )
A．Ⅰ过程中③的移动方向是①的3′→5′
B．⑤首先结合在④的5′端，随后启动Ⅱ过程
C．⑥能与④上全部密码子一一配对
D．④上结合多个⑤，利于迅速合成出大量的⑦
【易错点提醒五】不同生物发生中心法则的过程不同
[例5][多选]中心法则揭示了生物的遗传信息由DNA向蛋白质传递的过程。下列叙述不正确的是( )
A．在所有真核细胞中，①②两个过程均可发生
B．①②③④⑤过程都发生了碱基互补配对，③和⑤过程配对方式完全相同
C．②和⑤过程所用的原料和酶都一样，③过程需要tRNA和核糖体参与
D．某病毒增殖时可发生④和⑤过程
规避陷阱：并不是所有的生物均能发生中心法则的所有过程，具体要依据生物种类而定。
[变式5-1]下列关于图示中心法则图解的说法，错误的是( )
A．①、②、③过程分别表示复制、转录、翻译过程
B．④过程需要逆转录酶参与
C．人体所有细胞都能发生①、②，③过程
D．①、②、③、④、⑤过程均遵循碱基互补配对原则
[变式5-2]下图是中心法则示意图，菠菜叶肉细胞中都能发生的过程有( )
A．a和e B．b和d C．c和d D．e和c
[变式5-3][多选]中心法则是指遗传信息的传递过程。人类基因组计划发现能够编码蛋白质的DNA只占人类基因组DNA的2%左右。下列关于中心法则的叙述错误的是( )
A．中心法则适用于原核生物，其细胞中可发生中心法则的所有过程
B．染色体端粒的延长需要端粒酶，端粒酶中的蛋白质为RNA聚合酶
C．基因(双链DNA)突变后，突变基因中嘌呤/嘧啶的比值不变
D．叶绿体DNA转录时，子链相邻核糖核苷酸之间通过碱基配对连接
[变式5-4]重叠基因指两个或两个以上的基因共用一段DNA序列，某种病毒的遗传物质是一种特殊的单链环状+DNA(+DNA不能直接作为转录的模板链)，如图展示了该病毒DNA上的部分序列(图中的数字表示对应氨基酸的编号)，下列分析正确的是( )
A．该病毒的DNA上不存在游离的磷酸基团，但嘌呤碱基的数量应该和嘧啶碱基数量相等
B．在重叠基因的DNA共用区域，不同的基因编码的氨基酸排列顺序相同
C．病毒在宿主细胞内合成自己的蛋白质外壳时，至少要经过中心法则的三个环节
D．如果D基因决定第61位氨基酸的3个碱基丢失，会引起E基因和J基因都发生基因突变
【易错点提醒六】真核细胞和原核细胞基因表达过程不同
[例6][多选]真核细胞和原核细胞的基因表达存在较大差异，如图甲、乙分别为不同细胞基因表达的过程，图丙为翻译的过程，据图分析，下列叙述正确的是( )
A．图甲为原核细胞，图乙为真核细胞
B．图丙显示携带氨基酸的tRNA会先后占据核糖体上不同的tRNA结合位点
C．可根据肽链的长度判断mRNA在核糖体上的移动方向
D．转录时，RNA聚合酶与编码蛋白质的一段DNA结合，使DNA双链解旋
规避陷阱：在原核细胞中，基因边转录边翻译，在真核细胞中，基因先在细胞核内转录，再在核糖体上翻译。
[变式6-1]操纵元是原核细胞基因表达调控的一种结构形式，它由启动子、结构基因(编码蛋白基因)、终止子等组成。如图表示大肠杆菌细胞中核糖体蛋白(RP)的合成及调控过程，其中序号表示相关生理过程，mRNA上的RBS是核糖体结合位点。下列有关叙述正确的是( )
A．过程①和②的碱基配对方式完全相同
B．至少有三种RNA参与图中RP1的合成
C．RBS基因转录的模板链是α链，核糖体从mRNA的5'端开始翻译
D．过程①中，DNA聚合酶与启动子结合后相继驱动多个基因的转录
[变式6-2]施一公院士团队因对“剪接体的结构与分子机理研究”的突出贡献获得陈嘉庚生命科学奖。剪接体主要是由 RNA 和蛋白质组成，其作用是对最初转录产物加工，除去一些片段，并将剩余片段连接起来，形成成熟 RNA。真核细胞中的基因表达过程为①转录②剪接③翻译三步，具体过程如下图所示。据图分析下列说法错误的是( )
A．剪接体发挥作用的过程中涉及磷酸二酯键的断裂和形成
B．剪接体剪接位置出现错误，不会导致基因序列发生改变
C．图中③翻译时，核糖体在信使 RNA 上从左向右移动
D．剪接体具有限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶的双重功能
[变式6-3]当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。如图是缺乏氨基酸时，tRNA调控基因表达的相关过程。请回答下列问题：
(1)完成过程①需要的原料是 ，催化该过程的酶是 ，与过程①相比，过程②特有的碱基配对方式是 。
(2)过程②中核糖体沿mRNA移动的方向是 (在从左向右、从右向左中选择)；从细胞结构分析，原核细胞基因表达过程与真核细胞不同之处： 。
(3)当细胞缺乏氨基酸时，空载tRNA通过控制图中 (填序号)过程影响基因的表达，这种调控机制的意义是 。
1．某科研小组在“噬菌体侵染细菌的实验”中分别用同位素、、和对噬菌体以及大肠杆菌成分做了如表所示的标记，一段时间后检测放射性的主要分布部位。下列分析正确的是( )
组别 第一组 第二组 第三组
噬菌体成分 用标记 未标记 用标记
大肠杆菌成分 用标记 用标记 未标记
A．第一组沉淀物中有较高的放射性，上清液中放射性较低
B．即使保温时间过长，第二组的上清液中也检测不到放射性
C．第三组上清液不具有放射性，沉淀物中放射性较高
D．第三组子代噬菌体大多数都具有放射性
2．如图是原核细胞中DNA复制过程的示意图，DNA双链解开后，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。下列有关分析正确的是( )
A．DNA分子复制时只需解旋酶和DNA聚合酶
B．DNA单链结合蛋白能防止解旋后的DNA单链重新配对
C．该复制方式具有半不连续复制的特点，子链沿着5' 端不断延伸
D．一个被15N标记的亲代DNA在含14N的培养基中复制n次后，含14N/15N的DNA占总数的1/2
3．[多选]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。下列叙述错误的是( )
A．图示翻译过程中，各核糖体从mRNA的3′-端向5′-端移动
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
4．猴痘病毒侵染宿主细胞的方式与噬菌体类似。为了探究猴痘病毒的遗传物质是DNA、RNA还是蛋白质，研究者做了三组实验如下表所示。下列相关叙述正确的是( )
组别 处理宿主细胞 培养猴痘病毒 检测子代病毒中含有的同位素 子代猴痘病毒侵染未标记的宿主细胞
甲组 14C标记宿主细胞的氨基酸 用宿主细胞分别培养猴痘病毒 检测每组子代病毒中含有相应的同位素 每组培养得到的子代猴痘病毒分别侵染未标记的宿主细胞，短时间保温后，搅拌并离心，检测上清液和沉淀中含有的同位素。
乙组 15N标记宿主细胞的胸腺嘧啶
丙组 3H标记宿主细胞的尿嘧啶
A．可用同位素标记的培养基直接培养猴痘病毒
B．若子代病毒中都未检测出3H，可确定猴痘病毒的遗传物质不是RNA
C．若乙组沉淀物中检测出大量15N，可确定猴痘病毒的遗传物质只有DNA
D．该实验都可通过检测放射性强度测出是否含有对应的同位素
5．DNA 的超螺旋是指在 DNA 双螺旋的基础上进一步盘绕而成，超螺旋有正超螺旋和负超螺旋两种。如图为双链环状右螺旋DNA分子(甲)的超螺旋形成示意图。下列叙述正确的是( )
A．图示中负超螺旋与甲的双螺旋盘旋方向相同
B．热变性时，超螺旋 DNA较双螺旋DNA 需要更高的温度
C．环状DNA 复制时，需解旋酶在该 DNA 的复制原点处断开磷酸二酯键
D．环状 DNA 分子一般比线性 DNA 分子更稳定，环状DNA 只存在原核细胞中
6．[多选]DNA折纸术是近年来提出并发展起来的一种全新的DNA组装方法。首先，借助纳米仪器绘制所需的图案，然后将DNA长链与设计好的短链放入特定的碱性溶液中加热，DNA长链会与多条短链自动结合，形成预先设计的图案，部分过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A．形成图案的过程中，短链与长链的碱基数目相同
B．长链与短链的结合遵循碱基互补配对原则
C．形成预设图案的长短链间通过磷酸二酯键连接
D．特定碱性溶液中还需加入耐高温的DNA聚合酶
7．下图表示人体内干细胞中一条核苷酸链片段M，在酶X的作用下进行的某生理过程的部分示意图(①②③表示核苷酸链)，下列说法正确的是( )
A．酶X为RNA聚合酶，该生理过程表示转录
B．酶Ⅹ的主要功能是催化磷酸二酯键的水解
C．酶Ⅹ为解旋酶，①②③的合成需要DNA聚合酶的参与
D．片段M发生碱基的替换一定导致合成的蛋白质结构改变
8．tRNA分子为一条多核苷酸单链，可通过自身回折形成部分互补配对序列，其空间结构模式如图所示。下列叙述正确的是( )
A．tRNA分子由mRNA分子复制而来
B．核糖体沿着tRNA运行使多肽延伸
C．tRNA分子含有一个游离的磷酸基团
D．tRNA分子内部不存在氢键
9．下图为真核生物核基因的转录过程示意图，相关叙述正确的是( )
A．转录出的RNA均可与核糖体结合作为合成多肽链的模板
B．图示的转录方向为从左向右，a端为恢复双螺旋
C．该过程需要RNA聚合酶，其可催化氢键和磷酸二酯键的形成
D．在一个细胞周期中，每个核基因只能复制并转录一次
10．(2025·浙江·高考真题)多种多样的生物通过遗传信息控制性状，并通过繁殖将遗传物质传递给子代。下列关于遗传物质的叙述正确的是( )
A．S型肺炎链球菌的遗传物质主要通过质粒传递给子代
B．水稻、小麦和玉米三大粮食作物的遗传物质主要是DNA
C．控制伞藻伞帽的遗传物质通过半保留复制表达遗传信息
D．烟草叶肉细胞的遗传物质水解后可产生4种脱氧核苷酸
11．美国科学家安布罗斯和鲁夫昆由于发现仅由21—23个核苷酸组成的微小RNA(microRNA)及其在转录后基因调控中的作用，获得了2024年诺贝尔生理学或医学奖。下图展示了microRNA在秀丽隐杆线虫基因调控中发挥作用的示意图。下列有关叙述正确的是( )
A．microRNA基因的表达包括转录和翻译两个阶段
B．microRNA通过抑制mRNA与核糖体的结合来抑制翻译过程
C．若lin-4基因正常表达，会阻止lin-14蛋白的合成
D．若lin-4microRNA与lin-14mRNA不能结合，会导致合成异常的lin-14蛋白质
12．小分子核仁RNA(snoRNA)参与细胞核中前体rRNA的加工和修饰，大部分snoRNA由蛋白质编码基因的内含子编码。研究发现，敲除单个snoRNA，rRNA的甲基化水平显著降低，进而抑制白血病细胞的增殖能力。下图为真核细胞的基因结构，下列叙述正确的是( )
注：通常外显子能够编码蛋白质而内含子不能
A．snoRNA主要是内含子转录的RNA片段，不能编码蛋白质
B．敲除单个snoRNA，不影响rRNA脱氧核苷酸序列
C．转录时，RNA聚合酶识别启动子并沿模板链的5'端向3'端移动
D．推测敲除单个snoRNA，会直接抑制转录过程进而影响白血病细胞的增殖
13．下列关于生物体内遗传信息流向的叙述不正确的是( )
A．在人体的细胞内不可能发生RNA→DNA的遗传信息流动
B．猪的成熟红细胞中不可能发生DNA→RNA的遗传信息流动
C．硝化细菌中一般会发生RNA→蛋白质的遗传信息流动
D．洋葱鳞片叶外表皮细胞中一般不会发生DNA→DNA的遗传信息流动
14．工蜂孵化后的前3天以蜂王浆为食，之后以花蜜为食，而蜂王一直以蜂王浆为食。研究发现，工蜂幼虫和蜂王幼虫在饮食上的差异导致DNA甲基化程度不同，从而影响了它们的发育方向和行为职能。研究人员利用siRNA使幼虫的DNMT3基因(其表达产物为一种DNA甲基化转移酶)沉默，干扰了DNA甲基化的过程，这些幼虫绝大部分发育成类似蜂王的成虫。下列说法正确的是( )
A．DNA甲基化会改变基因的碱基序列，使相应基因发生突变
B．DNA甲基化若发生在启动子序列上，则会抑制基因的复制
C．DNMT3基因沉默使类似蜂王的成虫的基因组甲基化程度高于工蜂
D．siRNA能降低幼虫的DNA甲基化修饰，与食用蜂王浆的效果类似
15．酿酒酵母的基因GAL1、GAL7、GAL10编码的三种酶为半乳糖转变为葡萄糖-1-磷酸的代谢途径中的关键酶，三种基因的表达受环境中半乳糖的调控。图1表示三种基因在染色体上的位置，箭头表示转录方向。图2表示半乳糖对三种基因表达的影响，GAL3p、GAL80p为该过程的调控蛋白。
(1)由图1可知，基因 是以a链为模板链进行转录的，转录时 识别并结合启动子，启动转录。
(2)存在半乳糖的情况下，GAL3p与半乳糖、ATP结合，其 发生改变，在此状态下GAL3p可与 结合，从而将其保留在细胞质中。在细胞核中，GAL4p蛋白的一个结合位点与UAS结合，另一个位点募集转录复合体，从而使GAL基因转录。
(3)科研人员发现了一种GAL80p酿酒酵母纯合突变体，推测该突变体上述三种基因表达的情况是 。
(4)野生型酿酒酵母可根据外界环境中是否存在半乳糖来调节基因表达情况，这种调节机制的意义是 。
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