《直通名校》第一部分 专题五 微专题1　遗传的分子基础（课件）-高考生物大二轮专题复习

(共99张PPT)
微专题1　遗传的分子基础
目录
CONTENTS
01 必备知识 · 自主落实 核心整合 培育素养
02 命题前沿 · 深化拓展 迁移转化 提高升华
03 跟踪检测 · 巩固提升 知能演练 达标测评
01 必备知识·自主落实
核心整合 培育素养
目录
主｜干｜知｜识｜整｜合
1. 遗传物质探究历程的“两标记”和“三结论”
（1）噬菌体侵染细菌实验中的两次标记的目的不同
①格里菲思的体内转化实验的结论：已经加热致死的S型细
菌，含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质—
—转化因子。
②艾弗里的体外转化实验的结论：DNA才是使R型细菌产生稳定
遗传变化的物质，即DNA是遗传物质。
③噬菌体侵染细菌实验的结论：DNA是遗传物质，但不能证明蛋
白质不是遗传物质。
（2）遗传物质发现的三个实验结论
提醒：T2噬菌体在大肠杆菌内增殖的条件
①模板：进入大肠杆菌体内的噬菌体的DNA；②合成噬菌体的原
料：大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸和氨基酸；③场所：大肠杆
菌的核糖体。
2. DNA的结构
（1）理清DNA结构的两种关系和两种化学键
（2）双链DNA的碱基之间的关系
①双链DNA分子中常用公式：A＝T、C＝G、A＋G＝T＋C＝A＋
C＝T＋G。
②“单链中互补碱基之和”占该链碱基数比例＝“双链中互补碱
基之和”占双链总碱基数比例。
③某单链不互补碱基之和的比值与其互补链的该比值互为倒数。
3. 图解遗传信息的传递和表达
（1）DNA分子复制（以真核细胞为例）：DNA→DNA。
（2）转录：DNA→RNA。
（3）翻译： →蛋白质。
①模型一
mRNA　
②模型二
提醒：①原核细胞中边转录边翻译，真核细胞中核基因先在细胞核中转
录，后在细胞质中的核糖体上完成翻译过程。
②起点问题：在一个细胞周期中，DNA复制一次，每个复制起点只起始一
次；而在一个细胞周期中，基因可多次转录，因此转录起点可多次起始。
③范围问题：DNA复制时，是以整个DNA分子为单位进行的，产生两个相
同的子代DNA分子。转录时，是以基因为单位进行的，产生一段RNA，该
RNA分子的长度远小于DNA分子。
4. 中心法则与遗传信息的传递类型
5. 基因与性状的关系
（1）基因控制性状的途径
（2）表观遗传
易｜错｜易｜混｜辨｜析
1. 判断下列有关遗传物质探索实验叙述的正误
（1）（2024·甘肃卷）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。 （　×　）
（2）（2024·甘肃卷）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。 （　×　）
（3）（2022·广东卷）赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质。
（　√　）
×
×
√
（4）（2024·甘肃卷）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。 （　√　）
√
2. 判断下列有关DNA结构与复制叙述的正误
（1）（2022·重庆卷）DNA半保留复制是以DNA双螺旋结构模型为理论
基础的。 （　√　）
（2）（2023·广东卷）线粒体DNA复制时可能发生突变。 （　√　）
（3）（2022·河北卷）双螺旋模型的碱基互补配对原则解释了DNA分子
具有稳定的直径。 （　√　）
（4）（2024·河北卷）DNA复制时，脱氧核苷酸通过氢键连接成子链。
（　×　）
（5）（2024·河北卷）DNA复制时，解旋酶使DNA双链由5'端向3'端解
旋。 （　×　）
√
√
√
×
×
3. 判断下列有关基因表达叙述的正误
（1）（2022·河北卷）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。 （　√　）
（2）（2022·河北卷）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。 （　×　）
（3）（2024·河北卷）复制和转录时，在能量的驱动下解旋酶将DNA双
链解开。 （　×　）
（4）（2021·河北卷）翻译过程中，核酸之间的相互识别保证了遗传信
息传递的准确性。 （　√　）
√
×
×
√
（5）结合在同一条mRNA上的核糖体，最终合成的肽链在结构上各不
相同。 （　×　）
（6）DNA甲基化不会导致基因碱基序列的改变，但会改变性状。
（　√　）
×
√
原｜因｜原｜理｜阐｜释
1. 将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其侵染无标
记大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬
菌体双链DNA分子都装配成噬菌体（n个）并释放，则其中含有32P的噬
菌体所占比例为2/n，原因是 　　　　　　　　　　　　　　　。
提示：一个含有32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后，标记
的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中，因此在得到的n
个噬菌体中只有2个噬菌体带标记
2. 若某研究小组计划利用放射性同位素标记法探究甲流病毒的遗传物质是
DNA还是RNA，请简述该实验的设计思路： 　 　　　。
提示：用含同位素标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸和尿嘧啶核糖核苷酸为原
料分别培养活细胞，再用上述标记的两种细胞培养该病毒，一段时间后
分别检测子代病毒中是否出现放射性
3. 人体不同组织细胞的相同DNA分子，进行转录过程时启动的起始
点 　　　　（填“都相同”“都不同”或“不完全相同”），其原因
是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
提示：不完全相同　不同组织细胞中基因进行选择性表达
4. 原核生物的拟核基因表达速率往往比真核生物的核基因表达的速率要快
很多，原因是 　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　。
提示：原核生物基因表达时转录和翻译可以同步进行，真核生物基因表
达时先在细胞核中转录，转录完成的mRNA再在细胞质中完成翻译过程
5. 在一个蜂群中，少数幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王，而大多数幼虫
以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。DNMT3蛋白是DNMT3基因表达的一
种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团，DNA被甲基
化后会干扰RNA聚合酶的识别。敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼虫将发育
成蜂王，这与取食蜂王浆有相同的效果。据此研究，解释蜜蜂幼虫因食
物不同而发育不同的原因：　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
提示：蜜蜂的幼虫以花粉和花蜜为食，使DNMT3基因表达，DNMT3基
因表达的一种DNA甲基化转移酶，造成一些基因被甲基化而不能表达，
发育成了工蜂；蜜蜂的幼虫以蜂王浆为食，DNMT3基因不表达，从而
使一些基因正常表达而发育成蜂王
02 命题前沿·深化拓展
迁移转化 提高升华
突破点　基因的表达与调控
基因结构与基因表达的调控
（2023·广东高考17题）放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞
凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明，circRNA可以通过miRNA调控P
基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制见下图。miRNA是细胞内一种单链
小分子RNA，可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭
合环状RNA，可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合，从而提高mRNA
的翻译水平。
（1）放射刺激心肌细胞产生的 会攻击生物膜的磷脂分子，导
致放射性心肌损伤。
解析： 细胞衰老的自由基学说认为：自由基产生后，即攻击和
破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子。最为严重的是，当自由
基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时，产物同样是自由基。因此放
射刺激心肌细胞产生的自由基会攻击生物膜的磷脂分子，导致放射
性心肌损伤。
自由基
回答下列问题：
解析： 前体mRNA是通过转录形成的，转录是在RNA聚合酶的
催化下，以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。据图可知，P基因
mRNA可通过翻译过程合成P蛋白，P蛋白可抑制细胞凋亡。miRNA
可以和P基因mRNA结合，导致P基因mRNA的翻译过程受阻，P蛋白
合成减少，从而促进细胞凋亡。circRNA可以和miRNA结合，使
miRNA不能和P基因mRNA结合，导致P蛋白合成增多，从而抑制细
胞凋亡。可见，circRNA和mRNA在细胞质中通过对miRNA的竞争性
结合，调节基因表达。
（2）前体mRNA是通过 酶以DNA的一条链为模板合成的，
可被剪切成circRNA等多种RNA。circRNA和mRNA在细胞质中通过
对 的竞争性结合，调节基因表达。
RNA聚合
miRNA
（3）据图分析，miRNA表达量升高可影响细胞凋亡，其可能的原因是


。
解析： P蛋白能抑制细胞凋亡，当miRNA表达量升高时，大量
的miRNA与P基因的mRNA结合，并将P基因的mRNA降解，导致合
成的P蛋白减少，无法抑制细胞凋亡。
P
蛋白能抑制细胞凋亡，miRNA表达量升高，与P基因的mRNA结合并
将其降解的概率上升，导致合成的P蛋白减少，无法抑制细胞凋
亡
（4）根据以上信息，除了减少miRNA的表达之外，试提出一个治疗放射
性心脏损伤的新思路

。
解析： 根据以上信息，除了减少miRNA的表达之外，还能通过
增大细胞内circRNA的含量，靶向结合miRNA，使其不能与P基因的
mRNA结合，从而提高P基因的表达量，抑制细胞凋亡。
可通过增大细胞内circRNA的含量，靶向结合
miRNA使其不能与P基因的mRNA结合，从而提高P基因的表达量，
抑制细胞凋亡
1. 基因的结构
2. 真核生物基因表达的调控
（1）转录后水平的调控（以选择性剪接为例）
转录后产生的mRNA前体可按照不同的方式剪接，产生两种或两
种以上的成熟mRNA，进而产生多种蛋白质，即一个基因在转录
后通过mRNA前体的剪接加工后可以控制多种蛋白质的合成。
（2）翻译水平的调控（以RNA干扰为例）
RNA干扰（RNAi）是由小分子RNA介导的一种抑制特殊基因表达
的现象。干扰RNA包括小干扰RNA（siRNA）和微小RNA
（miRNA），这两类干扰RNA都是短的双链RNA，可导致mRNA
降解或抑制翻译的进行，如图所示：
1. （2024·浙江杭州模拟）选择性剪接是指一个基因的转录产物可通过不
同的拼接方式形成不同的mRNA的过程。如图表示鼠的降钙素基因的表
达过程，下列叙述正确的是（　　）
A. 当RNA聚合酶移动到终止密码子时，过程①停止
B. 过程②中，被转运的氨基酸与tRNA的5'端结合
C. 题中鼠降钙素基因表达的调控属于转录后水平的调控
D. 一种基因表达只能得到一种相同的产物
√
解析： 　分析图示可知，过程①表示转录，过程②表示翻译。转录
（即进行过程①）时，DNA双链解开，RNA聚合酶识别并结合启动
子，驱动基因转录，移动到终止子时停止转录，而终止密码子位于
mRNA上，A错误；一种tRNA只能转运一种氨基酸，特定的tRNA分子
与特定的氨基酸相连，翻译（即进行过程②）时，tRNA的3'端（—
OH）与被转运的氨基酸结合，B错误；题图基因表达的调控属于转录后
将mRNA进行不同修饰，从而形成不同的蛋白质，属于转录后水平的调
控，C正确；图中降钙素基因可以控制合成降钙素和CGRP，即相同基
因的表达产物不同，这有助于蛋白质多样性的形成，D错误。
2. （2024·黑龙江一模）miRNA是一类由内源基因编码的长度为19～25个
核苷酸的非编码单链小分子RNA。它主要通过与一个或多个靶mRNA的
3'端完全或不完全地互补结合，使mRNA降解或抑制mRNA翻译，从而
发挥其转录后的调控功能。下列有关叙述，正确的是（　　）
A. miRNA会使靶基因表达产物的量减少
B. miRNA与靶mRNA结合的过程中存在A与T的配对
C. miRNA直接作为翻译的模板
D. miRNA内的嘌呤数一定等于靶mRNA内的嘧啶数
√
解析： 　miRNA通过与一个或多个靶mRNA的3'端完全或不完全地互
补结合，使mRNA降解或抑制mRNA翻译，A正确；miRNA识别靶
mRNA时的碱基配对方式，为A—U、U—A、G—C、C—G，B错误；
mRNA是翻译的模板，而miRNA能识别靶mRNA，不是直接作为翻译的
模板，C错误；miRNA通过与一个或多个靶mRNA的3'端完全或不完全
地互补结合，因此miRNA内的嘌呤数不一定等于靶mRNA内的嘧啶数，
D错误。
表观遗传与遗传印记
1. （2024·吉林高考9题）下图表示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
√
解析： 　据DNA半保留复制和甲基化修饰过程可知，酶E的作用是催
化DNA发生甲基化，A错误；DNA半保留复制的原料是脱氧核苷酸，B
错误；据题干“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”推测，环境可能是引起DNA甲基化差异的重要
因素，C正确；DNA甲基化不改变碱基序列，但可能会影响基因表达，
进而对生物个体表型产生影响，D错误。
2. （2023·山东高考7题）某种XY型性别决定的二倍体动物，其控制毛色
的等位基因G、g只位于X染色体上，仅G表达时为黑色，仅g表达时为灰
色，二者均不表达时为白色。受表观遗传的影响，G、g来自父本时才
表达，来自母本时不表达。某雄性与杂合子雌性个体为亲本杂交，获得
4只基因型互不相同的F1。亲本与F1组成的群体中，黑色个体所占比例
不可能是（　　）
A. 2/3 B. 1/2
C. 1/3 D. 0
√
解析： 　G、g只位于X染色体上，则该雄性基因型可能是XGY或
XgY，杂合子雌性基因型为XGXg。若该雄性基因型为XGY，与XGXg杂
交产生的F1基因型分别为XGXG、XGXg、XGY、XgY，在亲本与F1组成的
群体中，父本XGY的G基因来自其母亲，因此G不表达，该父本表现为
白色；当母本XGXg的G基因来自其母亲，g基因来自其父亲时，该母本
的g基因表达，表现为灰色，当母本XGXg的g基因来自其母亲，G基因来
自其父亲时，该母本的G基因表达，表现为黑色，因此母本表型可能为
灰色或黑色；F1中基因型为XGXG的个体必定有一个G基因来自父本，G
基因可以表达，因此F1中的XGXG表现为黑色；
XGXg个体中G基因来自父本，g基因来自母本，因此G基因表达，g基因不
表达，该个体表现为黑色；XGY的G基因来自母本，G基因不表达，因此该
个体表现为白色；XgY个体的g基因来自母本，因此g基因不表达，该个体
表现为白色，综上所述，在亲本杂交组合为XGY和XGXg的情况下，F1中的
XGXG、XGXg一定表现为黑色，当母本XGXg也表现为黑色时，该群体中黑
色个体比例为3/6，即1/2；当母本XGXg表现为灰色时，黑色个体比例为2/6，
即1/3。若该雄性基因型为XgY，与XGXg杂交产生的F1基因型分别为XGXg、
XgXg、XGY、XgY，在亲本与F1组成的群体中，父本XgY的g基因来自其母
亲，因此不表达，该父本表现为白色；根据上面的分析可知，母本XGXg依
然可能为灰色或黑色；
F1中基因型为XGXg的个体G基因来自母本，g基因来自父本，因此g基因表
达，G基因不表达，该个体表现为灰色；XgXg个体的两个g基因必定有一个
来自父本，g基因可以表达，因此该个体表现为灰色；XGY的G基因来自母
本，G基因不表达，因此该个体表现为白色；XgY个体的g基因来自母本，
因此g基因不表达，该个体表现为白色，综上所述，在亲本杂交组合为XgY
和XGXg的情况下，F1中所有个体都不表现为黑色，当母本XGXg为灰色时，
该群体中黑色个体比例为0，当母本XGXg为黑色时，该群体中黑色个体比
例为1/6。综合上述两种情况可知，B、C、D不符合题意，A符合题意。
1. 表观遗传的主要类型
（1）DNA的甲基化与基因表达
（2）组蛋白的甲基化和乙酰化
组蛋白是组成染色质的主要蛋白，组蛋白的乙酰化和甲基化修饰
影响染色质的结构和基因表达。组蛋白中赖氨酸乙酰化有利于基
因表达，而组蛋白不同部位的精氨酸或赖氨酸甲基化可能促进或
抑制基因表达。
2. 遗传印记与性状遗传
遗传印记是因亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象，DNA甲基化是遗传印记的重要方式之一。印记是在配子发生和个体发育过程中获得的，在下一代配子形成时印记重建。如图为遗传印记对转基因鼠的Igf2基因
（存在有功能型A和无功能型a两种基因）表达和传递影响的示意图，被甲基化的基因不能表达。
3. （2024·湖北武汉二模）组蛋白是染色体的基本结构蛋白。组蛋白乙酰
转移酶能将乙酰辅酶A的乙酰基转移到组蛋白赖氨酸残基上，削弱组蛋
白与DNA的结合，使DNA解旋，影响基因表达，进而对表型产生影
响。这种组蛋白乙酰化可以遗传给后代，使后代出现同样表型。下列叙
述错误的是（　　）
A. 组蛋白在细胞周期的分裂间期合成
B. 组蛋白在核糖体上合成后通过核孔转移到核内
C. 组蛋白乙酰化和DNA甲基化均抑制基因表达
D. 组蛋白乙酰化是引起表观遗传的原因之一
√
解析： 　组蛋白是染色体的基本结构蛋白，组蛋白的合成和DNA的复
制发生在细胞周期的分裂间期，A正确；蛋白质的合成场所为核糖体，
由于组蛋白是染色体的基本结构蛋白（生物大分子），染色体位于细胞
核中，故组蛋白在核糖体上合成后通过核孔转移到核内，B正确；结合
题干“组蛋白乙酰转移酶能将乙酰辅酶A的乙酰基转移到组蛋白赖氨酸
残基上，削弱组蛋白与DNA的结合，使DNA解旋”可知组蛋白乙酰化
可促进DNA的解旋从而促进基因表达，C错误；结合题干“使DNA解
旋，影响基因表达，进而对表型产生影响。这种组蛋白乙酰化可以遗传
给后代，使后代出现同样表型”，可知组蛋白乙酰化是引起表观遗传的
原因之一，D正确。
4. 某种小鼠体内的A基因能控制蛋白X的合成，a基因则不能。蛋白X是小
鼠正常发育所必需，缺乏时表现为侏儒鼠。如图，A基因的表达受A基
因上游一段DNA序列（P序列）的调控：P序列甲基化后，A基因不能表
达；P序列非甲基化时，A基因正常表达。P序列在精子中是非甲基化
的，传给子代后能正常表达，在卵细胞中是甲基化的，传给子代后不能
表达。下列说法错误的是（　　）
A. 基因型为AAa的三体小鼠，可能是侏儒鼠，也可能是正常鼠
B. 侏儒鼠与侏儒鼠交配，子代可能出现正常鼠
C. P序列的甲基化，影响了DNA聚合酶与DNA的结合，导致基因不能正常表达
D. 甲基化除了可以发生在DNA中，还能发生在染色体的组蛋白中
√
解析： 　基因型为AAa的三体小鼠，可能是侏儒鼠，也可能是正常
鼠，因为其中的A基因可能来自父方，也可能来自母方，A正确；侏儒
鼠细胞中可能含有来自母本卵细胞的基因，因此，侏儒鼠与侏儒鼠交
配，子代不一定是侏儒鼠，因为侏儒鼠可能产生含有A基因的精子，则
该精子参与受精产生的后代不表现侏儒，B正确；P序列的甲基化，影
响了RNA聚合酶与DNA的结合，导致基因不能正常表达，C错误；甲基
化除了可以发生在DNA中，还能发生在染色体的组蛋白中，进而使表型
和基因的表达发生可遗传的改变，D正确。
5. （2024·山东济宁三模）小鼠A基因编码某种生长因子，缺乏时个体矮小。某一性别的小鼠形成配子时A基因甲基化，另一性别的小鼠形成配子时A基因去甲基化，从而使子代产生不同表型。某鼠群中雌雄均有矮小个体和正常个体，现以1对雌雄小鼠为研究对象，正常小鼠为母本、矮小小鼠为父本进行多次杂交实验，子代中矮小小鼠皆为雄性，正常小鼠皆为雌性。下列分析错误的是（　　）
A. 基因A、a可能位于性染色体上
B. 亲本正常小鼠的父本表型可能为矮小小鼠
C. 甲基化的A基因碱基序列改变，不能表达
D. 亲本矮小小鼠产生的A精子和a精子数量相等
√
解析： 　子代中矮小小鼠皆为雄性，正常小鼠皆为雌性，说明矮小和正常的遗传与性别有关，由此推测基因A、a可能位于性染色体上，A正确；子代中矮小小鼠皆为雄性，正常小鼠皆为雌性，说明雌性小鼠形成配子时A基因甲基化，雄性小鼠形成配子时A基因去甲基化，亲本正常小鼠的父本表型可能为矮小小鼠，B正确；甲基化的A基因碱基序列不发生改变，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而对表型产生影响，C错误；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代，因此亲本矮小小鼠产生的A精子和a精子数量相等，D正确。
03 跟踪检测 · 巩固提升
知能演练 达标测评
一、 选择题
1. （2024·江西南昌二模）遗传物质的发现是一个艰难而曲折的过程，经
过许多科学家的不断接力，最终证明了DNA是主要的遗传物质。下列相
关叙述，正确的是（　　）
A. 将加热致死的S型细菌和R型活细菌混合注入小鼠，小鼠死亡，这表明
死亡的S型细菌能将R型细菌转化为S型细菌
B. 用蛋白质被35S标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌，后代噬菌体中没有检
测到放射性，这表明蛋白质不是T2噬菌体的遗传物质
C. 用DNA被32P标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌，离心后沉淀放射性强而
上清液几乎没有放射性，这表明DNA是T2噬菌体的遗传物质
D. 将提纯出来的烟草花叶病毒的RNA喷洒在烟草叶子上，烟草出现花叶
症状，这表明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA
√
解析： 　将加热致死的S型细菌和R型活细菌混合注入小鼠，小鼠死
亡，且从尸体中分离得到S型细菌，这表明死亡的S型细菌存在某种转化
因子，能将R型细菌转化为S型细菌，A错误；用蛋白质被35S标记的T2
噬菌体去侵染大肠杆菌，后代噬菌体中没有检测到放射性，说明蛋白质
没有进入大肠杆菌，表明蛋白质不是T2噬菌体的遗传物质，B正确；用
DNA被32P标记的T2噬菌体去侵染大肠杆菌，离心后沉淀放射性强而上
清液几乎没有放射性，这表明DNA进入了大肠杆菌，若检测到沉淀中有
新的噬菌体，则能证明DNA是T2噬菌体的遗传物质，C错误；将提纯出
来的烟草花叶病毒的RNA喷洒在烟草叶子上，烟草出现花叶症状，再从
患病的叶片中分离到烟草花叶病毒，还应补充蛋白质组作为对照，才能
表明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，D错误。
2. （2024·辽宁沈阳三模）下列有关DNA分子的复制、转录和翻译的说
法，正确的是（　　）
A. DNA复制时，在DNA聚合酶的作用下DNA双链打开开始复制
B. 转录时，RNA聚合酶与DNA结合后解开DNA的双螺旋结构
C. 在tRNA分子上不会发生碱基互补配对现象
D. 翻译时一条mRNA上可结合多个核糖体同时合成一条肽链
√
解析： 　DNA复制时，解开DNA双链需要用解旋酶，A错误；转录过
程中，RNA聚合酶与DNA分子结合，并解开DNA双螺旋结构，B正确；
tRNA链存在空间折叠，局部双链之间通过氢键相连，C错误；翻译时，
一个mRNA分子上可以结合多个核糖体，同时合成多条相同的肽链，D
错误。
3. （2024·黑龙江模拟）研究发现，某噬菌体的环状DNA中不存在A碱
基，而是完全被一种新的碱基——二氨基嘌呤（Z碱基）所替换。下列
叙述错误的是（　　）
A. 该噬菌体DNA中存在四种碱基，且Z与T配对
B. 该噬菌体DNA中每个脱氧核糖均和两个磷酸分子相连
C. T2噬菌体侵染细菌的实验证明细菌的遗传物质是DNA
D. 该噬菌体侵染细菌后，细菌中的聚合酶对其无法识别
√
解析： 　该噬菌体DNA中存在四种碱基，Z、T、C、G，Z与T配对，
因A完全被Z替换，故细菌中的聚合酶对其无法识别，A、D正确；该噬
菌体DNA为环状，环状DNA分子不含游离的磷酸基团，B正确；赫尔希
和蔡斯利用同位素标记法证明噬菌体的遗传物质是DNA，并没有证明细
菌的遗传物质是DNA，C错误。
4. （2024·河北保定三模）DNA复制过程中，复制区的双螺旋分开形成两
个子代链，这两个相接区域称为复制叉，此处双螺旋的结构被破坏，而
非复制区仍保持着双链结构。复制叉从位于复制起始点的位置开始沿着
DNA链有序移动，与复制叉移动方向相同的子链连续合成，称为前导
链，另一条链称为后随链。下列叙述错误的是（　　）
A. DNA复制时可能有一个或多个起始点
B. 复制区的双链结构往往需要解旋酶打开
C. 前导链的合成从5'→3'端延伸，后随链从3'→5'端延伸
D. 起始点可以启动单向复制或双向复制，形成1或2个复制叉
√
解析： 　DNA复制时可能有一个或多个起始点，真核细胞DNA复制有
多个起点，原核细胞DNA复制只有1个起点，A正确；复制区的双链结
构往往需要解旋酶打开，破坏氢键，B正确；前导链和后随链的合成都
是从5'→3'端延伸，C错误；起始点可以启动单向复制或者双向复制，形
成1～2个复制叉，加快复制的速率，D正确。
5. （2024·吉林模拟）科学家对中心法则进行了补充，如图所示，下列有
关叙述正确的是（　　）
A. 正常真核细胞核中发生的途径有①③⑤，且均需
要消耗ATP
B. 洋葱根尖细胞内①③两个过程的碱基配对方式完
全相同
C. 该图④过程可表示HIV遗传信息流动方向，⑤过程的原料来自宿主细胞
D. 登革热病毒在合成＋RNA和－RNA过程中消耗的嘌呤数目与嘧啶数目相等
√
解析： 　正常真核细胞核中发生的途径有转录、翻译以及复制，
且均需要消耗ATP，A正确；洋葱根尖细胞内①（转录，DNA-
RNA）和③（DNA复制，DNA-DNA）两个过程的碱基配对方式不
完全相同，B错误；HIV遗传信息流动方向除了④过程还可以有②过
程，⑤过程的原料来自宿主细胞，C错误；登革热病毒在合成＋
RNA和－RNA过程中，两条链互补但不相同，因此消耗的嘌呤数目
与嘧啶数目不一定相同，D错误。
6. （2024·江西宜春三模）核糖开关是一类位于mRNA5'端的元件，它能与
小分子代谢物结合从而使转录提前结束或抑制翻译开始。核糖开关是表
观遗传分子机制之一，下列相关说法错误的是（　　）
A. 表观遗传中DNA序列没有变化，因此不可遗传
B. 小分子代谢物与核糖开关的结合具有特异性
C. 转录提前结束可能导致蛋白质分子结构改变
D. 核糖开关属于分子水平上对基因表达的调控
√
解析： 　表观遗传可以遗传，使后代出现同样的表型，A错误；小分
子代谢物作为信息分子与核糖开关结合，具有特异性，B正确；转录提
前结束会导致氨基酸的数量减少，可能导致蛋白质分子结构改变，C正
确；由题干“核糖开关是表观遗传分子机制之一”可知，核糖开关属于
分子水平上对基因表达的调控，D正确。
7. （2024·安徽三模）有研究表明尼古丁（或吸烟）可改变细胞内的表观
遗传，研究者让雄鼠在性成熟阶段摄入低剂量的尼古丁，其精子中的多
巴胺D2受体基因（Drd2）所在染色体发生了组蛋白去乙酰化，导致子代
小鼠出现认知障碍。下列叙述错误的是（　　）
A. 若Drd2基因发生甲基化，也可能会导致子代小鼠出现认知障碍
B. 组蛋白去乙酰化改变了染色体的结构从而改变了生物的遗传物质的结构
C. 组蛋白乙酰化、Drd2基因发生甲基化都可能影响基因的转录
D. 避免尼古丁的摄入，改变不良的生活习惯都能够在一定程度上减少表
观遗传的改变
√
解析： 　若Drd2基因发生甲基化，也属于表观遗传，可能会导致子代
小鼠出现认知障碍，A正确；组蛋白去乙酰化未改变生物遗传物质DNA
的结构，B错误；组蛋白乙酰化、Drd2基因发生甲基化都属于表观遗
传，都可能影响基因的转录，C正确；避免尼古丁的摄入，改变不良的
生活习惯可降低基因的甲基化和对组蛋白的影响，在一定程度上可减少
表观遗传的改变，D正确。
8. （2024·河南模拟）如图是肽链合成过程示意图，下列有关叙述正确的
是（　　）
A. 图示生理过程为翻译，不可能和
转录过程同时发生
B. 决定图中氨基酸②和氨基酸③的密码子可能相同
C. 组成tRNA上反密码子和mRNA上密码子的碱基种类不同
D. 决定氨基酸①的密码子是起始密码子，位于mRNA的b端
√
解析： 　图示生理过程为翻译，在原核生物细胞和真核生物的线粒体
及叶绿体中，可以和转录同时发生，A错误；若图中的氨基酸②和氨基
酸③是同一种氨基酸，则决定该氨基酸的密码子可能相同，B正确；组
成tRNA上反密码子和mRNA上密码子的碱基种类相同，都是A、U、
G、C四种，C错误；据图分析可知，决定氨基酸①的密码子是起始密码
子，位于mRNA的a端，D错误。
9. （2024·河北沧州三模）根据S型肺炎链球菌荚膜多糖的差异，将其分为
SⅠ、SⅡ、SⅢ等类型，不同类型的S型细菌发生基因突变后失去荚膜，成
为相应类型的R型细菌（RⅠ、RⅡ、RⅢ），R型细菌也可回复突变为相
应类型的S型细菌（SⅠ、SⅡ、SⅢ）。S型细菌的荚膜能阻止外源DNA进
入细胞。为探究S型细菌的形成机制，科研人员将加热杀死的甲菌破碎
后获得提取物，冷却后加入乙菌培养液中混合均匀，再接种到平板上，
经培养后检测子代细菌的类型。下列相关叙述正确的是（　　）
A. 肺炎链球菌的拟核DNA有2个游离的磷酸基团
B. 若甲菌为RⅡ，乙菌为SⅢ，子代细菌可能为SⅢ和RⅡ，则能说明RⅡ是转
化而来的
C. 若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅡ，子代细菌为SⅢ和RⅡ，则能说明SⅢ是转化
而来的
D. 若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅢ，子代细菌为SⅢ和RⅢ，则能排除基因突变
的可能
√
解析： 　肺炎链球菌的拟核DNA为环状DNA分子，没有游离的磷
酸基团，A错误；该实验的目的是探究S型细菌的形成机制，则R型细菌
为实验对象，S型细菌的成分为自变量，且根据题意，S型细菌的荚膜能
阻止外源DNA进入细胞，RⅡ的DNA不能进入SⅢ中，不会导致SⅢ转化
为RⅡ，B错误；若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅡ，RⅡ接受加热杀死的SⅢ的
DNA，经转化得到SⅢ，繁殖所得子代细菌为SⅢ和RⅡ，RⅡ经回复突变
得到SⅡ，繁殖所得子代细菌为SⅡ和RⅡ，所以若甲菌为SⅢ，乙菌为
RⅡ，子代细菌为SⅢ和RⅡ，则能说明S型细菌是转化而来的，C正确；
若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅢ，RⅢ经转化形成的S型细菌为SⅢ，RⅢ经回
复突变形成的S型细菌也是SⅢ，繁殖后形成的子代细菌都为SⅢ和
RⅢ，不能排除基因突变的可能，D错误。
10. （2024·江苏南通模拟）某些线性DNA病毒以下图所示方式进行DNA复
制，相关叙述正确的是（　　）
A. 复制过程遵循碱基互补配对原则
B. 以脱氧核苷酸为原料沿子链的5'端延伸
C. 新合成的链1和链2组成一个新的DNA分子
D. 该复制方式具有多起点、单向、半不连续复制的特点
√
解析： 　由图中新合成的链的箭头指示方向可知，以脱氧核苷酸为原料沿子链的3'端延伸，B错误；DNA复制的方式为半保留复制，新合成的链1和链2各自与其亲代链组成一个新的DNA分子，C错误；由图可知，该复制方式具有多起点、单向的特点，但子链的延伸是连续的，D错误。
二、非选择题
11. （2024·山东济南模拟）下图所示为细胞核DNA遗传信息的传递过程，
甲、乙表示物质，①②③表示过程。据图回答：
（1）细胞分裂过程中，过程①发生的时期是 ，该过程利用细
胞中的四种 为原料，按照 原
则合成子链。
解析： 过程①为DNA复制，DNA复制主要发生在间期，该
过程利用细胞中的四种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原
则合成子链。
间期
脱氧核苷酸
碱基互补配对
（2）过程②是 ，发生的场所是 ；过程③需要的模
板甲是 ，所需原料由 运输。通过②③产生
物质乙的过程合称为 。
解析： 过程②以DNA为模板，产物为RNA，是转录，其发
生的场所是细胞核；过程③为翻译，需要的模板甲是mRNA，所
需原料是氨基酸，由tRNA运输。基因的表达包括转录和翻译两
个过程。
转录
细胞核
mRNA
tRNA
基因的表达
（3）核糖体在甲上的移动方向是 （填“向左”或“向
右”）。
解析： 根据图示翻译过程中氨基酸的连接顺序判断，核糖
体的移动方向为向右。
（4）由于基因突变，甲中的一个碱基A变为G，而乙并未发生变化，
其原因最可能是
。
解析： 由于基因突变，甲中的一个碱基A变为G，而乙并未
发生变化，其原因最可能是多种密码子对应的是同一种氨基酸即
遗传密码子的简并。
向右
改变后的密码子与原密码子决定相同的氨基
酸
一、 选择题
1. （2024·重庆荣昌模拟）转录因子（TFs）是一类能够与基因上游特定序
列专一性结合，从而保证目的基因以特定强度在特定时间与空间表达的
蛋白质分子。真核生物的转录因子与RNA聚合酶Ⅱ形成转录起始复合
体，共同参与基因的转录起始过程。下列说法错误的是（　　）
A. 基因上游特定序列位于基因启动子所在的一端
B. 细胞内TFs的合成强度可能受其他转录因子的调控
C. 真核细胞内的RNA聚合酶Ⅱ可独立驱动目的基因转录
D. 细胞内有些基因的表达只存在转录阶段，没有翻译阶段
√
解析： 　转录因子是一类能够与基因上游特定序列专一性结合，从而
保证目的基因以特定强度在特定时间与空间表达的蛋白质分子，所以基
因上游特定序列位于基因启动子所在的一端，A正确；转录因子的化学
本质是蛋白质，其合成受基因的控制，所以细胞内TFs的合成强度可能
受其他转录因子的调控，B正确；真核生物的转录因子与RNA聚合酶Ⅱ
形成转录起始复合体，共同参与基因的转录起始过程，所以真核细胞内
的RNA聚合酶Ⅱ不能独立驱动目的基因转录，C错误；细胞内有些基因
只转录不翻译，如转录为rRNA的基因和转录为tRNA的基因，D正确。
2. （2024·河北衡水三模）中心法则指出遗传信息从DNA传递给RNA，再
从RNA传递给蛋白质，即完成遗传信息的转录和翻译的过程。下列有关
说法正确的是（　　）
A. 过程①中随着酶B发挥作用酶A也发挥作用
B. 酶C和酶B发挥的作用完全相同
C. 过程③中的核糖体沿着mRNA的3'端向5'端移动
D. 过程②和③同时进行不会发生在真核细胞中
√
解析： 　复制过程是边解旋边复制，所以过程①中随着酶B发挥作用
酶A也发挥作用，A正确；酶C和酶B发挥的作用不完全相同，酶B使氢
键断裂，酶C除了使氢键断裂，还催化核糖核苷酸的连接，B错误；过
程③中的核糖体沿着mRNA的5'端向3'端移动，C错误；过程②和③同时
进行会发生在真核细胞的线粒体和叶绿体中，D错误。
3. （2024·广东广州一模）人类X染色体上存在XIST基因，XIST基因编码
的RNA（XISTRNA）不进入细胞质，XISTRNA专一、稳定地在X染色
体上呈点状分布。被XISTRNA覆盖的X染色体，除与Y染色体同源的区
段外，其他区段的基因的活性几乎都被抑制了，成为失活的染色体。研
究发现，失活的X染色体上的XIST基因是去甲基化的（能转录RNA），
而其等位基因却因高度甲基化而关闭。下列相关推测正确的是（　　）
A. XIST基因表达的蛋白质在细胞核内有选择性地与一条X染色体结合
B. 有活性的XIST基因转录的RNA专一、稳定地分布在另一条X染色体上
C. 若某X染色体上有XIST基因表达，则其上的部分基因将无法表达
D. 理论上，删除DNA甲基转移酶（可引起DNA甲基化）基因能阻止XIST
基因的表达
√
解析： 　根据题干信息“XIST基因编码的RNA（XISTRNA）不进入
细胞质，XISTRNA专一、稳定地在X染色体上呈点状分布”推测，
XIST基因编码的RNA是最终产物，A错误；根据题干信息“失活的X染
色体上的XIST基因是去甲基化的（能转录RNA），而其等位基因却因
高度甲基化而关闭”推测，失活的X染色体上的XIST基因表达，而有活
性的X染色体上的XIST基因不表达，且失活的X染色体（除X、Y染色体
同源区段外）上的基因都无法表达，B错误，C正确；理论上，删除
DNA甲基转移酶基因就会阻止XIST基因的甲基化，也就能阻止XIST基
因的沉默，D错误。
4. （2024·山东枣庄二模）小鼠的毛色野生型（A）对突变型（a）为完全
显性，在生殖细胞的发育过程中，原有的甲基化均会被清除，再生成的
所有雌配子中控制毛色的基因均不会被甲基化，所有雄配子中控制毛色
的基因均会被甲基化修饰而使该基因在后代中不能表达。两只突变型小
鼠杂交得到F1，F1中小鼠自由交配得到F2，下列说法错误的是（　　）
A. 小鼠的毛色遗传现象属于表观遗传
B. 若F1只有一种表型，则亲本基因型均为aa
C. 推测F1中野生型最多占比为1/2
D. 若F2逐代自由交配，后代表型比例不变
√
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，比如基因甲基化修饰，小鼠的毛色遗传现象属
于表观遗传，A正确；如果F1只有一种表型，亲本中可以都是aa，也
可以雌性是aa，雄性为Aa，只是雄配子中的A被甲基化不能表达，B
错误；两只突变型小鼠杂交，即使双亲均为杂合子，由于来自父方
的A不能表达，F1中野生型最多占比为1/2，C正确；自由交配基因
型不变，产生的配子种类及比例也不会变，生殖细胞形成时雄配子
的A依然都会被甲基化，所以带有甲基化的雄配子比例不会变，后
代的表型比例也不会变，D正确。
5. （2024·湖北荆州三模）细菌中一个正在转录的RNA在3'端自发形成茎环
结构，导致RNA聚合酶出现停顿并进一步终止转录（如图）。茎环的后
面是一串连续的碱基U，易与模板链分离，有利于转录产物释放。下列
叙述正确的是（　　）
A. 图中的RNA聚合酶的移动方向是从右到左
B. 图中转录泡中的基因片段可能存在一段连续的A—T碱基对
C. 图中转录结束后，mRNA将通过核孔进入细胞质指导蛋白质的合成
D. 转录产物释放的原因是核糖体读取茎环结构后的终止密码子
√
解析： 　RNA的3'端可自发形成一种茎环结构，说明mRNA左端为5'
端，RNA聚合酶的移动方向是从mRNA的5'端向3'端移动，即从左至
右，A错误；mRNA中茎环结构后面是一串连续的碱基U，根据碱基互
补配对原则，基因中存在一段连续的A—T碱基对，B正确；细菌无核
膜，mRNA不会通过核孔进入细胞质指导蛋白质的合成，而是边转录边
翻译，C错误；转录产物释放的原因不是核糖体读取茎环结构后的终止
密码子，核糖体是参与翻译的，D错误。
6. （2024·湖南长沙三模）在细菌中，与多种代谢途径相关的基因表达受
核糖开关的调控。核糖开关（如图）是一段具有复杂结构的RNA序列，
可以调控基因的表达。在革兰氏阴性菌中，有些基因的mRNA上具有
THF感受型核糖开关，其调节机制如图所示。据图分析，下列叙述错误
的是（　　）
A. 据图可知，Mg2＋可以改变核糖开关的空间结构
B. THF可以通过抑制相关基因的翻译来抑制基因的表达
C. 核糖开关与tRNA均存在氢键
D. RBS的下游区域中存在终止子，是翻译结束的位置
√
解析： 　据题图可知，Mg2＋与核糖开关结合后，核糖开关由去折叠状态转为开的折叠状态，其空间结构发生了变化，A正确；RBS区是核糖体结合的位点，与翻译过程有关，故THF可以通过抑制相关基因的翻译来抑制基因的表达，B正确；由题图可知，核糖开关存在双链区域，tRNA的“三叶草”结构中也存在双链区域，故两者均存在氢键，C正确；终止子是基因非编码区的特定序列，RBS的下游区域中存在终止密码子，而不存在终止子，D错误。
7. （2024·江苏南通模拟）印记基因是指仅一方亲本来源的同源基因表
达，而来自另一亲本的则不表达的基因。小鼠常染色体上的等位基因A
＋、A－的来源及表型如表所示，A＋对A－为显性。已知，A＋基因中的
印记控制区碱基序列（ICR）甲基化后不能与CTCF蛋白结合，此时
CTCF蛋白便与A＋基因的启动子结合，使基因表达。相关叙述正确的是
（　　）
— 小鼠基因来源 小鼠表型
雌性小鼠甲 母源A＋ 父源A－ 与A＋基因纯合子表型相同
雄性小鼠乙 母源A－ 父源A＋ 与A－基因纯合子表型相同
A. CTCF蛋白直接参与了A＋基因的翻译过程
B. 形成卵细胞时A＋基因中ICR会发生去甲基化现象
C. 小鼠甲、乙交配得到F1，F1中表现为显性性状的小鼠占3/4
D. 基因印记导致的遗传现象属于表观遗传，A＋和A－遵循基因的分离定律
√
解析： 　 CTCF蛋白与A＋基因的启动子结合，直接参与了A＋基因的转录过程，A错误；雌性小鼠甲（A＋A－）的表型与A＋基因纯合子表型相同，说明形成卵细胞时A＋基因表达，A＋基因中ICR会发生甲基化现象，B错误；若让小鼠甲（A＋A－）、乙（A＋A－）交配得到F1，其中A＋基因来自卵细胞的受精卵产生的小鼠表现为显性性状，其余为隐性性状，故表现为显性性状的小鼠占1/2，C错误；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型却发生了改变，A＋和A－遵循基因的分离定律，D正确。
二、非选择题
8. （2024·江苏连云港模拟）表观遗传通过调控基因表达进而影响性状。
多种类型的肿瘤研究中发现表观遗传调控异常可导致肿瘤发生，如DNA
甲基化异常、组蛋白修饰异常和非编码RNA（如miRNA）调控异常等
因素。据图分析回答下列问题：
（1）组蛋白修饰乙酰化和去乙酰化是染色体结构调节的重要机制之
一。组蛋白乙酰化通常使染色体结构松弛，有利于
识别并结合在启动子部位，进行转录；而当
的活性过高时，染色质处于紧密状态，从而 相关
基因的表达。
解析： 组蛋白乙酰化通常使染色体结构松弛，有利于DNA与
蛋白质分离，有利于RNA聚合酶与基因的启动子部位结合，启动
转录；组蛋白去乙酰化酶活性过高时，DNA与蛋白质结合，染色
质处于紧密状态，抑制基因的表达。
RNA聚合
酶
组蛋白去乙酰
化酶
抑制
（2）miRNA通过 方式与靶向mRNA的序列结合，
在 （填“转录前”“转录后”或“翻译后”）抑制基
因的表达，减少蛋白质的合成。
解析： miRNA与靶向mRNA之间能进行碱基互补配对；
mRNA是转录后的产物，转录的产物与miRNA结合，抑制翻译
过程。
碱基互补配对
转录后
（3）在研究肿瘤发生机制时发现，基因的 区域高度甲基化
则可能导致 的表达被抑制，或原癌基因和抑癌基
因中发生多次 ，都
可引起肿瘤的发生。
解析： 启动子与RNA聚合酶结合启动转录，若基因的启动子
区域高度甲基化，会导致抑癌基因转录受抑制，从而抑制抑癌基
因的表达；原癌基因与抑癌基因均与癌症相关，而癌变是多个突
变基因的累积，因此原癌基因和抑癌基因中发生多次基因突变
（基因中碱基替换、增添或缺失引起基因结构的改变），都可引
起肿瘤的发生。
启动子
抑癌基因
基因突变（或碱基替换、增添或缺失）
（4）DNA甲基化通常发生在胞嘧啶的碳原子上，该过程 （填
“会”或“不会”）改变生物体的遗传信息。研究DNA甲基化转
移酶抑制剂，促进有关基因的表达，是癌症治疗药物开发的主要
思路，生物药阿扎胞苷属于胞嘧啶类似物，可替代DNA复制过程
中的胞嘧啶脱氧核苷酸，推测可以治疗肿瘤的原因：
。
不会
降低DNA
接受甲基的能力，又抑制DNA甲基化转移酶活性
解析： DNA甲基化通常发生在胞嘧啶的碳原子上，未改变基
因的序列，因此未改变生物体的遗传信息；生物药阿扎胞苷属于
胞嘧啶类似物，可替代DNA复制过程中的胞嘧啶脱氧核苷酸，阿
扎胞苷可能降低DNA接受甲基的能力，又抑制DNA甲基化转移酶
活性，从而可以治疗肿瘤。