知识必背12 DNA分子、基因的表达、中心法则-备战2025年高考生物一轮复习知识点框架梳理（基础+要点提升）

知识必背12 DNA分子 基因的表达 中心法则 小专题 【DNA是遗传物质的科学发展史】 ①孟德尔提出生物的性状由遗传因子控制【假说—演绎法】。 ②约翰逊把遗传因子改名为基因。 ③萨顿提出基因在染色体上的推论【推理的方法】。摩尔根证明基因位于染色体上【假说—演绎法】。 ④20世纪中叶，科学家发现染色体主要组成成分蛋白质和DNA。 对遗传物质的早期推测： 20世纪20年代：氨基酸多种多样的排列可能蕴含遗传信息，当时对于其他生物大分子的研究，还没有发现与此类似的结构特点——蛋白质是生物体的遗传物质 20世纪30年代：DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子，但对DNA的结构没有清晰的了解——意识到DNA的重要性，但蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。 【DNA是遗传物质的间接证据】 肺炎双球菌的体内转化实验 格里菲思 肺炎链球菌有两种类型:一种是具有英膜的光滑型(smooth，S型)，英膜由多糖组成有毒性，在培养基上形成光滑的菌落;另一种是无荚膜和无毒性的粗糙型(rough，R型)，在培养基上形成粗糙的菌落。S型肺炎链球菌可使小鼠患败血症而死亡;R型细菌则不会使小鼠致病。 蛋白质加热后，分子内部原有的特定构象发生改变，从而导致部分或全部功能丧失，而且降温后不能恢复其结构和功能。而DNA分子在加热时也会改变结构，但降温后其结构与功能可恢复。因此，加热致死的S型细菌中的转化因子最可能就是DNA。 【DNA是遗传物质的直接证据】 1.肺炎链球菌的体外转化实验 艾弗里 若用DNA酶对细胞提取物进行处理后，再与R型活细菌混合培养，不能出现转化现象;分别用蛋白酶、RNA酶或酯酶处理后，细胞提取物仍然具有转化活性。（减法原理） 2.噬菌体侵染细菌的实验 赫尔希和蔡斯 经过短时间的保温后，用搅拌器搅拌、离心。搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。检查沉淀物和上清液中的放射性物质。 项目 肺炎链球菌体外转化实验 噬菌体侵染细菌实验 设计思路 运用“减法原理”人为去除某个影响因素后，观察实验结果的变化 设法将DNA与其他物质分开，单独、直接研究它们各自不同的遗传功能 处理方法 酶解法：对细胞提取物分别用蛋白质酶、RNA酶、酯酶、DNA酶处理后，与R型细菌混合培养 放射性同位素标记法：分别用同位素35S、32P标记噬菌体蛋白质和DNA 主要技术手段 细菌的培养技术、物质的提纯和鉴定技术等 噬菌体的培养技术、同位素标记技术、物质的提取和分离技术等 检测方式 观察菌落类型 检测放射性同位素存在位置 结论 证明DNA是遗传物质，而蛋白质等物质不是遗传物质 证明DNA是遗传物质，但不能直接证明蛋白质不是遗传物质 3．烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验 (1)实验过程及现象 (2)实验结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，蛋白质不是烟草花叶病毒的遗传物质。 【DNA的结构】 1. 科学发展史 ①1950年奥地利生物化学家查哥夫发现DNA中各种碱基之间存在数量关系：腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量；鸟嘌呤的量总是等于胞嘧啶(C)的量。 ②1951年英国生物物理学家威尔金斯和他的同事（英国女科学家）富兰克林应用X射线衍射技术获得了高质量的DNA衍射图谱，沃森和克里克推算出DNA分子呈螺旋结构。 沃森和克里克尝试构建模型1：双螺旋和三螺旋（失败） 重构：磷酸—脱氧核糖骨架安排在螺旋外侧，碱基安排在螺旋内部的双链螺旋，相同碱基配对违反化学规律（失败） ③1952年春天，奥地利生物化学家查哥夫访问剑桥大学，沃森和克里克得到一个重要信息： DNA中各种碱基之间存在数量关系：腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量；鸟嘌呤的量总是等于胞嘧啶(C)的量。 沃森和克里克构建新的DNA模型2：脱氧核糖—磷酸骨架在双链螺旋外部，碱基在内部，且A—T G—C,DNA两条链的方向是相反的。 结果发现：A—T G—C具有相同的形状和直径，这样组成的DNA分子具有恒定的直径，能够解释A、T、C、G的数量关系。同时能解释DNA复制 ④1953年4月25日《自然》（英）发表《核酸的分子结构—脱氧核糖核酸的一个结构模型》。沃森、克里克和英国物理学家威尔金斯因发现生命的双螺旋而荣获1962年诺贝尔医学生理学奖或医学奖。 DNA双螺旋模型构建者：1953年，沃森（美国生物学家）和克里克（英国物理学家）。标志着分子生物学的诞生 2.DNA分子结构 热稳定性∶DNA结构的热稳定性与氢键数目有关，氢键的数目多（ G-C碱基对的数量多），则DNA的热稳定性高。 特异性∶每一给定的DNA分子中，含有特定的核苷酸排列顺序（碱基排列顺序）。 多样性∶DNA中碱基排列顺序千变万化，构成DNA分子的多样性。 DNA上分布着许多个基因，基因通常是有遗传效应的DNA片段。有些病毒的遗传物质是RNA，如人类免疫缺陷病毒（艾滋病病毒）、流感病毒等。对这类病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。 【DNA的复制方式假说】 【DNA的复制过程】 (1)概念、时间、场所、条件 ①DNA的复制：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。 ②时间：在真核生物中，这一过程是在细胞分裂前的间期【有丝分裂和减数分裂前的间期】，随着染色体的复制而完成的。【注意：无丝分裂也有DNA复制】 ③场所：细胞核【主要】、拟核、线粒体、叶绿体（线粒体、叶绿体在需要时DNA也会复制）、细胞质基质(如质粒)中也可进行DNA复制。（自然状态只在细胞内，DNA病毒的DNA复制在宿主细胞内）原核生物的拟核和细胞质。 ④条件：模板：亲代DNA的两条链 原料：4种游离的脱氧核苷酸 能量：ATP 酶：解旋酶：断裂氢键（需要ATP供能），【也可加热断裂(体外)】。（注意：氢键是自动形成的，不需要酶和能量。）DNA聚合酶：需借助母链模板，依据碱基互补配对原则，将单个脱氧核苷酸连接到已有的链上，形成磷酸二酯键 适宜温度，pH等【凡是影响酶活性的因素和影响细胞呼吸的因素，都会影响DNA的复制】 【遗传信息的转录过程】 1.RNA的分类 信使RNA（mRNA）：单链，携带遗传信息，翻译时做模板，其上含密码子 转运RNA（tRNA）：单链，三叶草结构，搬运氨基酸到核糖体上，其上含反密码子 核糖体RNA（rRNA）：单链，由核仁组织区的DNA转录而来，兼有酶的功能，又称核酶，核糖体的成分 注：不同细胞中由于基因的选择性表达，mRNA种类和数量不同，但tRNA、rRNA种类没有差别（RNA还有催化和作为某些生物遗传物质的功能） 2.mRNA适于作DNA信使的原因 （1）也能储存遗传信息 （2）遵循碱基互补配对原则 （3）RNA一般是单链，短，可通过核孔从细胞核到细胞质（穿过0层膜）【单链不稳定，完成使命后（即翻译结束后）的RNA易迅速降解，保证生命活动的有序进行】 3.转录 定义：在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA（产物）的过程。【包括mRNA、tRNA、rRNA】 场所：细胞核（主）、线粒体、叶绿体、（原核细胞：拟核（主）、质粒） 过程：解旋→配对→连接→释放 ①解旋：RNA聚合酶识别并结合DNA分子上特定的转录开始区域（启动子），使DNA双链解开，双链的碱基得以暴露。 注意：转录不需要解旋酶，RNA聚合酶具有解旋的功能 ②配对：游离的核糖核苷酸与DNA链上碱基碰撞互补时，以氢键结合 ③连接：RNA聚合酶把新配对的核糖核苷酸连接到RNA上，形成磷酸二酯键 ④释放：mRNA从DNA链上释放，DNA恢复双螺旋 4.条件： 模板：DNA的一条链 原料：4种游离的核糖核苷酸 能量：ATP 酶：RNA聚合酶等 5.原则 碱基互补配对原则（A-U T-A G-C C-G）【与DNA复制不完全相同】 6.转录方向：从mRNA的5’→3’ 7.时间：发生在个体生长发育整个过程 8.特点：边解旋边转录，多个起点。（一次）只以DNA其中一条链转录，DNA链不必完全解开，只解有遗传效应的基因片段（非基因片段不转录）。不同细胞转录不同基因（即基因选择性表达）。 9.具转录功能的DNA链称：模板链/非编码链/无义链/反义链 另一条无转录功能的DNA链称：编码链/有义链【没有绝对的模板链】 补充：①基因中外显子（编码氨基酸）内含子（不编码氨基酸）都被转录形成前体信使RNA（Pre-mRNA），前体信使RNA在自身的催化下切除内含子，外显子连接在一起形成mRNA再通过核孔进入细胞质。 ②原核基因无外显子内含子之分，原核细胞中边转录边翻译 【遗传信息的翻译过程】 3'端上的羟基可以在酶的催化下与相应的氨基酸形成酯键，这样氨基酸就连接在tRNA的3'端。每个tRNA上有3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，叫作反密码子。 概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。P66 (1)场所或装配机器：核糖体 (2)条件：模板：mRNA 【翻译的方向：从mRNA的5’——3’】 原料：21种氨基酸（注意：不是每一种蛋白质一定都有21种） 能量： ATP 酶：多种酶（如氨基酸合成酶，rRNA等） 核糖体、tRNA 等 （3）产物：多肽（无空间结构、需要加工盘曲折叠成具有特定功能的蛋白质） 思考：起始密码子AUG决定甲硫氨酸，为什么蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸？翻译生成的多肽链往往需进行加工修饰，甲硫氨酸在此过程中会被剪切掉。 (4)过程：【核糖体沿着mRNA移动（5’——3’），起始→进位→缩合（多到少）→移位】 第1步：mRNA进入细胞质，与核糖体结合。携带甲硫氨酸的tRNA，通过与碱基AUG互补配对，进入位点1. 第2步：携带某个氨基酸的tRNA以同样方式进入位点2. 第3步：甲硫氨酸与这个氨基酸形成肽键，从而转移到位点2的tRNA上。 第4步：核糖体沿mRNA移动,读取下一个密码子，原位点1的tRNA离开核糖体，原位点2的tRNA进入位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成。 就这样，随着核糖体的移动，tRNA以上述方式将携带的氨基酸运送过来，以合成肽链。直到核糖体遇到mRNA的终止密码子，合成才告终止。 思考：如何在短时间内由一条mRNA合成出多个相同的蛋白质分子？ 一条mRNA可相继结合多个核糖体【多聚核糖体】，同时进行多条相同肽链的合成。意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。 【DNA甲基化机制与表观遗传】 RNA聚合酶与基因上游的调控序列结合后开始转录过程，此时要求染色体处于较为松散的解螺旋状态。当DNA发生甲基化时，染色体解螺旋受阻，RNA聚合酶无法与基因上游的调控序列结合，转录过程无法发生，进而抑制基因的表达。当DNA发生去甲基化时，则促进转录过程。 表观遗传调控是多水平的，不仅在转录层面，翻译层面也存在调控。非编码RNA是指不能翻译为蛋白质的、具有调控作用的功能性RNA，其在调控基因表达过程中发挥着很大作用。例如，miRNA(微RNA)通过与mRNA特异性结合，调控靶基因的翻译过程。 （1）特点： ①不变性：基因的碱基序列不变 ②可遗传性：基因表达和表型发生改变,且可以遗传给后代(即DNA的甲基化可以遗传) ③可逆性：DNA的甲基化修饰可以发生可逆性变化，即被修饰的DNA可以发生去甲基化。 ④受环境因素影响：环境因素影响基因的甲基化程度，从而影响基因的表达水平，进而影响表型 （2）机制 ① DNA的甲基化：转录被抑制 ②组蛋白的甲基化：促进组蛋白与DNA结合，是染色体螺旋化程度提高，抑制基因的表达。 ③组蛋白的乙酰化：促进基因的表达 拓展1：RNA干扰也是表观遗传的重要机制之一 RNA干扰是正常生物体内抑制特定基因表达的一种现象。当细胞中导入或内源产生与某个特定mRNA同源的双链RNA时，该mRNA会发生降解或者翻译阻滞，导致基因表达沉默，属于转录后水平基因沉默，又称为转录后基因沉默，是表观遗传的重要机制之一。 拓展2：表观遗传学是指基于非基因序列改变所导致的基因表达水平的变化。 经典遗传学是指基因序列改变所导致的基因表达水平的变化。 【基因表达产物和性状的关系】 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； 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； 1．（2022·海南·高考真题）科学家曾提出DNA复制方式的三种假说：全保留复制、半保留复制和分散复制（图1）。对此假说，科学家以大肠杆菌为实验材料，进行了如下实验（图2）： 下列有关叙述正确的是（    ） A．第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带，说明DNA复制方式一定是半保留复制 B．第二代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带和1条轻带，说明DNA复制方式一定是全保留复制 C．结合第一代和第二代细菌DNA的离心结果，说明DNA复制方式一定是分散复制 D．若DNA复制方式是半保留复制，继续培养至第三代，细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带 【答案】D 【分析】DNA的复制是半保留复制，即以亲代DNA分子的每条链为模板，合成相应的子链，子链与对应的母链形成新的DNA分子，这样一个DNA分子经复制形成两个子代DNA分子，且每个子代DNA分子都含有一条母链。将DNA被15N标记的大肠杆菌移到14N培养基中培养，因合成DNA的原料中含14N，所以新合成的DNA链均含14N。根据半保留复制的特点，第一代的DNA分子应一条链含15N，一条链含14N。 【详解】ABC、第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带，则可以排除全保留复制，但不能肯定是半保留复制或分散复制，继续做子代ⅡDNA密度鉴定，若子代Ⅱ可以分出一条中密度带和一条轻密度带，则可以排除分散复制，同时肯定是半保留复制，ABC错误； D、若DNA复制方式是半保留复制，继续培养至第三代，形成的子代DNA只有两条链均为14N，或一条链含有14N一条链含有15N两种类型，因此细菌DNA离心后试管中只会出现1条中带和1条轻带，D正确。 故选D。 2．（22-23高一下·山东滨州·期中）下列相关说法不正确的是（　　） A．某DNA分子含有m对碱基，其中G含有n个，该DNA分子复制3次，其需要消耗的游离的腺嘌呤脱氧核苷酸7（m-n）个 B．洋葱根尖细胞（2n=32）全部DNA分子双链经32P标记的（染色体数2N）置于不含32P培养液中经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞中含有32P标记的子细胞有2个、3个或4个 C．DNA分子中的每个磷酸基均连接着两个脱氧核糖和一个碱基 D．某基因的一条链被15N标记在放在没有标记的环境中培养复制n次后，含15N标记的DNA∶不含15N标记的DNA=1∶（2n-1） 【答案】C 【分析】1、减数分裂过程：（1）减数第一次分裂间期：染色体的复制。（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点（粒）分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 2、有丝分裂不同时期的特点：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；（4）后期：着丝点（粒）分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 3、DNA分子复制方式为半保留复制。 【详解】A、某DNA分子含有m对碱基，其中G含有n个，则A=m-n个，该DNA分子复制3次，则需要消耗的游离的腺嘌呤脱氧核苷酸（23-1）×（m-n）个，A正确； B、洋葱根尖细胞（2n=32）全部DNA分子双链经32P标记的（染色体数2N）置于不含32P培养液中经过连续两次，由于被标记的染色体随机移向两极，所以细胞分裂后产生4个子细胞中含有32P标记的子细胞有2个、3个或4个，B正确； C、DNA 分子中每条链的5’端的磷酸只链接一个脱氧核糖，C错误； D、某基因的一条链被15N标记在放在没有标记的环境中培养复制n次后，则DNA分子有2n个，则被标记的DNA分子只有一个，所以含15N标记的DNA：不含15N标记的DNA=1：（2n-1），D正确。 故选C。 3．（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 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】B 【分析】图示为翻译的过程，在细胞质中，翻译是一个快速高效的过程。通常，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，因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。 【详解】A、图示翻译过程中，各核糖体从mRNA的5'端向3'端移动，A错误； B、该过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对，tRNA通过识别mRNA上的密码子携带相应氨基酸进入核糖体，B正确； C、图中5个核糖体结合到mRNA上开始翻译，从识别到起始密码子开始进行翻译，识别到终止密码子结束翻译，并非是同时开始同时结束，C错误； 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可能会减少，D错误。 故选B。 4．（15-16高一下·河北衡水·期末）图1和图2表示某些生物体内的物质合成过程示意图，下列对此分析正确的是（    ） A．图中甲和丙表示RNA，乙和丁表示核糖体 B．图1中乙的移动方向为从右向左 C．图1合成的多肽链的氨基酸排列顺序各不相同 D．图1和图2所示过程使得少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质 【答案】D 【分析】分析图1中甲表示mRNA，乙为核糖体，每个核糖体上正在合成相同的多肽链；图2中丙为DNA，丁为RNA聚合酶，它的不断移动从而转录出多条相同的mRNA，每条mRN单链上同时连接着多个核糖体，各自合成多肽链。 【详解】A、图1中甲表示mRNA，乙表示核糖体，图2中丙表示DNA，丁表示RNA聚合酶，A错误； B、根据图1中核糖体上延伸的肽链由短到长的顺序可推知，核糖体乙的移动方向是从左到右，B错误； C、图1翻译合成多肽链时均以相同的mRNA为模板，因此合成的多肽链的氨基酸排列顺序相同，C错误； D、图1和图2所示过程使得少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质，D正确。 故选D。 5．（2023届广东省茂名市高三5月大联考生物试题）在肿瘤细胞中，许多抑癌基因通过表观遗传机制被关闭，CDK9的特异性小分子抑制剂MC18可以重新激活这些基因的表达。研究人员在人结肠癌细胞系YB-5中引入了绿色荧光蛋白（GFP）报告系统，如图1所示。利用小分子药物MC18处理YB-5细胞系后，得到的结果如图2（DMSO为小分子药物的溶剂）。MC18对小鼠（已诱导形成肿瘤）体内肿瘤生长的影响如图3。下列说法错误的是（    ） A．启动子甲基化可导致抑癌基因不能转录 B．MC18可能干扰了肿瘤细胞的细胞周期 C．MC18可能能去除启动子上的表观遗传标记 D．CDK9是打开抑癌基因的关键物质 【答案】D 【分析】许多抑癌基因被肿瘤细胞通过表观遗传机制关闭，根据图1：基因的启动子CMV被甲基化，影响了绿色荧光蛋白（GFP）的转录，绿色荧光蛋白（GFP）无法表达； 根据图2：在用小分子药物MC18处理该YB-15细胞系后，绿色荧光蛋白（GFP）的表达量增大，由结果推测，MC18能去除CMV启动子上的甲基化标记； 分析图3，在使用MC18后，肿瘤的体积的增长速度减缓，MC18是细胞周期蛋白依赖的蛋白激酶9（CDK9）的特异性小分子抑制剂，说明CDK9能促进肿瘤的发生。 【详解】A、根据图1，启动子CMV被甲基化，影响了绿色荧光蛋白（GFP）的转录，绿色荧光蛋白（GFP）无法表达，因此启动子甲基化可导致抑癌基因不能转录，A正确； B、根据图3，两组对照可知，在使用MC18后，肿瘤的体积的增长速度减缓，可能是由于MC18可能干扰了肿瘤细胞周期，使肿瘤细胞的增殖速度变缓，B正确； C、根据题意和图一许多抑癌基因被肿瘤细胞通过启动子上的表观遗传标记机制关闭，根据图2，用小分子药物MC18处理该YB-5细胞系后，绿色荧光蛋白（GFP）的表达量增大，由结果推测，MC18能去除CMV启动子上的甲基化标记，C正确； D、肿瘤细胞的抑癌基因被关闭，CDK9的特异性小分子抑制剂MC18可以重新激活这些基因的表达，CDK9没被抑制而发挥作用，会发生肿瘤，说明CDK9可能与抑癌基因的关闭有关，D错误。 故选D。 6．（2022·江苏·一模）如图表示细胞内遗传信息的传递过程，下列有关叙述错误的是（    ） A．相较于过程②和③，过程①特有的碱基配对方式是A-T B．真核细胞由过程②形成的mRNA和tRNA都需要加工 C．过程③中核糖体在mRNA上的移动方向是a到b D．图示tRNA可以搬运密码子为CCA的氨基酸 【答案】D 【分析】分析题图：过程①为DNA复制；过程②由DNA形成RNA，为转录过程；过程③以mRNA为模板合成多肽链，为翻译过程。 【详解】A、过程②的碱基配对方式为：A-U、C-G、G-C、T-A，过程③的碱基配对方式为：A-U、C-G、G-C、U-A，过程①的碱基配对方式为：A-T、C-G、G-C、T-A，故相较于过程②和③，过程①特有的碱基配对方式是A-T，A正确； B、过程②为转录过程，真核细胞由转录形成的mRNA和tRNA都需要加工才具有活性，B正确； C、核糖体在mRNA上的移动方向为：从短肽链到长肽链，故过程③中核糖体在mRNA上的移动方向是a到b，C正确； D、因为反密码子从tRNA的3'→5'读取，即UGG，故图示tRNA可以搬运密码子为ACC的氨基酸，D错误。 故选D。 二、非选择题 7．（22-23高一下·江苏南京·期中）核酸作为遗传物质对生物学至关重要，回答下列关于确定核酸为遗传物质相关问题： I．艾弗里和他的同事将加热致死的S型细菌破碎后，设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取物，然后开展下列五组实验： ①S型细菌的细胞提取物+R型活细菌；②（S型细菌的细胞提取物+蛋白酶）+R型活细菌；③（S型细菌的细胞提取物+RNA酶）+R型活细菌； ④（S型细菌的细胞提取物+酯酶）+R型活细菌；⑤（S型细菌的细胞提取物+DNA酶）+R型活细菌。 (1)本对照实验中，控制自变量是采用“ 原理”。 (2)第①②组实验结果说明了 。 (3)该实验得出的结论是 。 Ⅱ．1952年赫尔希和蔡斯完成了著名的噬菌体侵染大肠杆菌实验，下图为其所做实验中的一组。请据图回答下列问题。 (4)图1中，噬菌体的核酸位于 （用图1中字母表示）。 (5)在图2实验过程中，搅拌的目的是 ，离心的目的是 。 (6)噬菌体利用来自于 的氨基酸合成蛋白质外壳。 (7)图2实验利用了同位素标记法，由实验结果可知，此次实验的标记元素是 ，根据该组实验结果可以说明 进入了细菌。上述实验中， （填“能”或“不能”）用15N来标记噬菌体的DNA，理由是 。 (8)该实验的结论是 。 【答案】(1)减法 (2)S型细菌中有某种物质能促使R型活细菌转化成S型活细菌，但是S型细菌中的蛋白质不能促使R型活细菌转化成S型活细菌 (3)DNA是S型菌的遗传物质 (4)A (5) 使吸附在细菌上的噬菌体蛋白质外壳与细菌分离 让上清液中析出重量较轻的噬菌体蛋白质外壳，沉淀物中留下被感染的细菌，使菌液分层 (6)宿主细胞＃＃大肠杆菌 (7) 32P 噬菌体的DNA 不能 DNA和蛋白质均含有N元素 (8)DNA是噬菌体的遗传物质 【分析】肺炎双球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。 【详解】（1）实验中，通过观察菌落的形态来判断细菌的类型，R型菌没有荚膜，菌落表现粗糙，S型菌有荚膜，菌落表现光滑，设置的对照组是第①组，因为S细菌的物质没有分离。该实验的思路是分别研究DNA和蛋白质等物质各自的作用，控制自变量是采用“减法原理”。 （2）第①组为对照组，第②组中加入蛋白酶后仍有S型细菌出现，说明S型细菌中有某种物质能促使R型活细菌转化成S型活细菌，但是S型细菌中的蛋白质不能促使R型活细菌转化成S型活细菌。 （3）通过②-⑤组与第①组对比可知，加入其他酶时，均有S型菌出现，而加入DNA酶后无S菌出现，说明DNA是S型菌的遗传物质。 （4）分析图1可知，噬菌体A部位包括噬菌体的核酸（DNA）和噬菌体的蛋白质外壳，故噬菌体A部位的物质组成是DNA、蛋白质，所以图1中，噬菌体的核酸位于A。 （5）搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体蛋白质外壳与细菌分离，离心的目的是让上清液中析出重量较轻的噬菌体蛋白质外壳，沉淀物中留下被感染的细菌，使菌液分层。 （6）噬菌体能利用宿主细胞大肠杆菌的氨基酸合成自身的蛋白质外壳。 （7）图2实验过程中，沉淀物的放射性很高，所以标记元素是32P。根据该组实验结果可以说明噬菌体的DNA进入了细菌。噬菌体主要是由DNA和蛋白质组成的，N元素在DNA和蛋白质中都含有，不能实现DNA和蛋白质的区别，故不能用15N来标记噬菌体的DNA。 （8）噬菌体侵染大肠杆菌实验结论是DNA是噬菌体的遗传物质。 8．（2023·广东·高考真题）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。    回答下列问题： (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。 (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。 (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 。 (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 。 【答案】(1)自由基 (2) RNA聚合 miRNA (3)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)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 【分析】结合题意分析题图可知，miRNA能与mRNA结合，使其降解，降低mRNA的翻译水平。当miRNA与circRNA结合时，就不能与mRNA结合，从而提高mRNA的翻译水平。 【详解】（1）放射刺激心肌细胞，可产生大量自由基，攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。 （2）RNA聚合酶能催化转录过程，以DNA的一条链为模板，通过碱基互补配对原则合成前体mRNA。由图可知，miRNA既能与mRNA结合，降低mRNA的翻译水平，又能与circRNA结合，提高mRNA的翻译水平，故circRNA和mRNA在细胞质中通过对miRNA的竞争性结合，调节基因表达。 （3）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。 （4）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。 9．（2024·广西·模拟预测）为了改善猕猴桃的品质，用基因编辑技术使猕猴桃中的基因A突变为基因a，使其指导合成的蛋白质氨基酸序列发生改变。下图表示基因表达的过程。已知AUG为真核生物的起始密码子，UAA、UAG、UGA为终止密码子。回答： (1)转录过程中，与启动子结合的酶是 ；翻译过程中，沿mRNA移动的细胞器是 。 (2)基因A进行转录的模板链是 （甲/乙）链，启动子位于该链的 端。 (3)若碱基数x小于y，但组成蛋白质A的氨基酸数目比蛋白质a的多。根据基因编辑结果及基因表达原理分析，导致蛋白质a氨基酸数减少的原因是 。 (4)研究发现，含有基因a的猕猴桃，其果皮细胞中纤维素含量发生改变。这一现象说明基因表达产物与性状的关系是 。若要将这种猕猴桃新品种投放市场，为了确保果实本身品质，在实验植株的果实成熟后，需要进一步检测果实的 （答出2方面）。 【答案】(1) RNA聚合酶 核糖体 (2) 甲 3' (3)碱基对的增添使终止密码子提前出现，翻译提前结束 (4) 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 必需氨基酸的种类和含量 【分析】启动子是一段有特殊序列结构的DNA结构，位于基因的上游，是RNA聚合酶识别和结合的部位，有它才能驱动转录的过程。 【详解】（1）在转录过程中与启动子结合的是RNA聚合酶，启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，在翻译的过程中，核糖体沿着mRNA移动。 （2）由起始密码子（AUG）与转录起始区（TAC）的碱基互补配对关系可知，转录的模版是甲链，启动子位于该链的3'端，因为转录的方向是从模板链的3'到5'。 （3）若碱基数x小于y，但组成蛋白质A的氨基酸数目比蛋白质a的多，可能的原因是因为碱基对的增添，提前遇到了终止密码子，使得翻译提前结束。 （4）纤维素不是蛋白质，不是基因直接表达的产物，因此基因与性状的关系应该是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。人体不能合成必需氨基酸，需从食物中获取，食物所含必需氨基酸的种类和含量可作为判断食物品质的依据，为了确保果实本身品质，在实验植株的果实成熟后，需要进一步检测果实中必需氨基酸的种类和含量。 10．（21-22高一下·黑龙江·期中）1952年，赫尔希和蔡斯利用同位素标记法，完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验，实验包括4个步骤：①噬菌体侵染大肠杆菌，②35S和32P分别标记噬菌体，③放射性检测，④离心分离。 (1)该实验步骤的正确顺序是______________。 A．①②④③ B．④②①③ C．②①④③ D．②①③④ (2)下图中锥形瓶内的培养液是用来培养 的，其内的营养成分中能否含有32P? 。 (3)如果让放射性同位素主要分布在图中离心管的上清液中，则获得该实验中的噬菌体的培养方法是______________。 A．用含35S的培养基直接培养噬菌体 B．用含32P培养基直接培养噬菌体 C．用含35S的培养基培养细菌，再用此细菌培养噬菌体 D．用含32P的培养基培养细菌，再用此细菌培养噬菌体 (4)用被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌，离心后，发现上清液中有放射性物质存在，这些放射性物质的来源可能是 。 【答案】(1)C (2) 大肠杆菌 否 (3)C (4)保温时间过短有未侵染进大肠杆菌中的噬菌体，其中的DNA随着外壳离心进入上清液或者保温时间过长，导致大肠杆菌裂解，使得子代噬菌体得以释放，经离心后到达上清夜 【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验：赫尔希和蔡斯用T2噬菌体和大肠杆菌等为实验材料采用放射性同位素标记法对生物的遗传物质进行了研究，方法如下：用放射性同位素32P和放射性同位素35S分别标记DNA和蛋白质，直接单独去观察它们的作用。 实验过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放。该实验的结论为：DNA是遗传物质。 【详解】（1）噬菌体是病毒，是营寄生生活的生物，不能直接在培养基上培养。所以为了获得标记的噬菌体，要先培养细菌，使细菌被标记，再用噬菌体侵染被标记的细菌，再用被标记的噬菌体侵染未标记的细菌，保温、搅拌离心处理，最后检测放射性。因此顺序为②①④③。 故选C。 （2）图中锥形瓶内的培养液是用来培养大肠杆菌的；由于噬菌体已经被标记，因此用于培养大肠杆菌的培养液中不能含有32P或35S。 （3）A、噬菌体是专性寄生物，只能在活细胞中寄生，因而不能用含35S的培养基直接培养噬菌体，A错误； B、噬菌体只能寄生在活细胞内，因而不能用含32P的培养基直接培养噬菌体，B错误； C、用含35S的培养基培养细菌，即获得带有35S放射性标记的细菌，再用此细菌培养噬菌体，则可获得蛋白质外壳带有标记的噬菌体，用带有35S的噬菌体侵染未标记的细菌，保温适当时间，经过离心、分离后即可实现离心管的上清液中带有放射性，C正确； D、用含32P的培养基培养细菌，再用此细菌培养噬菌体，则可获得带有32P标记的噬菌体，再用该噬菌体侵染未标记的噬菌体，则保温适当时间后，经过离心、分离即可在沉淀物中检测到放射性，不符合题意，D错误。 故选C。 （4）用32P标记的噬菌体去浸染未被标记的大肠杆菌，因为32P位于噬菌体的DNA中，噬菌体侵染大肠杆菌时核酸注入到大肠杆菌体内，但是蛋白质留在外面，理论上应该是上清液中没有反射性。如果离心后，发现上清液中有放射性物质存在，这些放射性物质的来源可能是有些噬菌体的DNA未注入到大肠杆菌体内；或者是保温培养的时间过长，子代噬菌体已经释放出来，经离心后到达上清液中。 11．（22-23高一下·青海海南·期末）下列甲图中DNA分子有a和d两条链，将甲图中某一片段放大后如乙图所示，结合所学知识回答下列问题：    (1)分析甲图可知，DNA的复制方式是 ，甲图中，A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶，其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链，则A是 酶，其作用是 。B是 酶。 (2)图甲过程在绿色植物根尖分生区细胞中进行的场所有 ，进行的时间为 。 (3)乙图中，7是 。DNA分子的基本骨架由 交替连接而成，DNA分子两条链上的碱基通过 连接成碱基对。相同长度的DNA片段， （填“2”或“3”）越多则DNA分子的热稳定性越高。 (4)若该双链DNA分子中C占27%，其中一条链中的A占该单链的18%，则另一条链中的A占该单链碱基总数的比例为 。若该DNA分子的一条链中（A+C）/（T+G）=2，那么在它的互补链中（A+C）/（T+G）= ，在整个DNA中（A+C）/（T+G）= 。 (5)基因通常是指 。 【答案】(1) 半保留复制 解旋 解旋、断裂氢键 DNA聚合 (2) 细胞核、线粒体 有丝分裂间期 (3) 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 脱氧核糖和磷酸 氢键 3 (4) 28% 1/2 1 (5)有遗传效应的DNA片段 【分析】根据题意和图示分析可知：甲图是DNA分子复制过程，A的作用是使DNA分子的双螺旋结构解开，形成单链DNA，因此A是DNA解旋酶，B是催化以DNA单链d为模板形成DNA分子的子链c，因此B是DNA聚合酶，由图可以看出形成的新DNA分子中都含有一条模板链和一条子链，因此DNA分子的复制是半保留复制； 图乙是DNA分子的平面结构，1是碱基C，2是碱基A，3是碱基G，4是碱基T，5是脱氧核糖，6是磷酸，7是脱氧核糖核苷酸，8是碱基对，9是氢键，10是脱氧核糖核苷酸链。 【详解】（1）分析题图可知，DNA分子的复制方式是半保留复制；分析题图可知，A酶的作用是使DNA分子的双螺旋结构解旋，同时断裂氢键，因此是解旋酶；B酶的作用是催化形成DNA子链进而进行DNA分子的复制，是DNA聚合酶。 （2）绿色植物根尖分生区细胞中没有叶绿体，DNA存在于细胞核和线粒体中，因此DNA分子复制的场所是细胞核和线粒体；该处细胞只能通过有丝分裂方式增殖，因此进行的时间为有丝分裂的间期。 （3）图乙中，7是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸，DNA分子中的磷酸和脱氧核糖交替排列形成DNA分子的骨架，2是两个氢键，3是三个氢键，氢键数量越多，DNA分子的热稳定性越高，因此3越多，则DNA分子的热稳定性越高。DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，脱氧核苷酸由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链，DNA分子一般由2条反向平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构，磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧，由氢键连接形成碱基对，两条链上的碱基遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。 （4）若该双链DNA分子中C占27%，双链DNA中A=T，C=G，A+C=50%，所以该DNA中A=23%=T，A+T=46%，每条链中的A+T=46%，其中一条链中的A占该单链的18%，那么该条链中的T=28%，该条链中的T等于互补链中的A的数目，所以另一条链中的A占该单链碱基总数的比例为28%；若该DNA分子的一条链中（A+C）/（T+G）=2，根据碱基互补配对的原则，那么在它的互补链中（A+C）/（T+G）=1/2，在整个DNA中A=T，C=G，所以上述比例为1。 （5）基因通常是有遗传效应的DNA片段。 12．（23-24高一下·浙江·期中）基因表达调控对生物体内细胞分化、形态发生等生命过程有重要意义，RNA介导的基因沉默是生物体内一种重要的基因表达调控机制。miRNA是真核细胞中的一类具有调控功能但不编码蛋白质的短序列RNA，其作用机制如图2所示。回答下列问题： (1)图1所示为遗传信息表达的 过程，该过程共需要 种核糖核苷酸作为原料，真核细胞中该过程发生的场所主要在 。若合成的RNA过程中，腺嘌呤和尿嘧啶之和占全部碱基的43%，其DNA模板链的腺嘌呤占该链碱基总数30%，则编码链的腺嘌呤占该链碱基总数的 。 (2)图2的②过程中，核糖体的移动方向是 （填“从左向右”或“从右向左”），图中3个核糖体合成的肽链结构 （填“相同”或“不同”），多个核糖体结合到同一条mRNA上的生理学意义是 。 (3)由图2可知，miRNA基因调控目的基因表达的机理是：miRNA和mRNA的序列发生 ，二者结合形成核酸杂交分子，导致核糖体不能结合到mRNA上，从而抑制 过程。 (4)研究发现，RNA介导的基因沉默是可以遗传给子代的，这 （填“属于”或“不属于”）表观遗传。 【答案】(1) 转录 4 细胞核 13% (2) 从左向右 相同 少量mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质/可以提高翻译效率 (3) 碱基互补配对 翻译 (4)属于 【分析】目的基因通过转录合成mRNA，mRNA可以结合多个核糖体同时合成多条肽链，提高了翻译的效率；miRNA通过转录合成前体RNA，前体RNA经加工变成miRNA，miRNA可以和mRNA碱基互补配对结合形成核酸杂交分子，导致核糖体不能结合到mRNA上，从而抑制翻译过程。 【详解】（1）图1所示为遗传信息表达的转录过程，该过程共需要4种核糖核苷酸作为原料，真核细胞中该过程发生的场所主要在细胞核。合成的RNA过程中，腺嘌呤和尿嘧啶之和占全部碱基的43%，则DNA模板链中胸腺嘧啶和腺嘌呤之和占该链碱基总数43%，其DNA模板链的腺嘌呤占该链碱基总数30%，则DNA模板链的胸腺嘧啶占该链碱基总数13%，则编码链的腺嘌呤占该链碱基总数的13%。 （2）根据肽链的长短，可判断图2的②过程中，核糖体的移动方向是从左向右，由于模板链相同，图中3个核糖体合成的肽链结构相同，多个核糖体结合到同一条mRNA上的生理学意义是少量mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质/可以提高翻译效率。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （3）miRNA基因调控目的基因表达的机理是：miRNA和mRNA的序列发生碱基互补配对，二者结合形成核酸杂交分子，导致核糖体不能结合到mRNA上，从而抑制翻译过程。 （4）RNA介导的基因沉默，生物体基因的碱基序列保持不变，而基因表达和表型发生可遗传变化，所以RNA介导的基因沉默是可以遗传给子代的，属于表观遗传。 13．（23-24高一下·江苏南京·期中）豌豆种子粒形有圆粒和皱粒，淀粉含量高的成熟豌豆能够有效的保留水分而呈圆形，淀粉含量低的由于失水而皱缩。下图1为皱粒豌豆的形成机制，图2中①～④为遗传信息传递和表达的不同过程及部分所需物质的示意图。请回答下列问题。       (1)据图1分析，豌豆粒形呈现皱粒的分子机制是由于编码淀粉分支酶的基因中间插入一段较大的DNA片段所致，则该变异类型是 。据该实例分析，说明基因可通过 而控制生物体的性状。 (2)圆粒豌豆淀粉分支酶基因的表达，包括图2中的过程 （填序号）。酶2作用的键有 。 (3)图2中的A链、B链、C链、D链、P链、T链，可用来表示核糖核苷酸长链的有 。 (4)图2过程③中，b表示 ，合成图中D链的模板链的碱基序列为5'- -3'，核糖体在mRNA上移动的方向为 （选填“3'→5'”或“5'→3'”）。 (5)图2③中d运载的氨基酸是 ，（相关密码子：丝氨酸UCG、AGC；丙氨酸GCU；精氨酸CGA。） (6)在真核生物中，DNA甲基化多数发生在胞嘧啶碱基，甲基转移酶将甲基选择性地添加到胞嘧啶上，形成5-甲基胞嘧啶。甲基化在细胞中普遍存在，对维持细胞的生长及代谢等是必需的。请据题干和图所示信息及分析，下列有关DNA甲基化引起的表观遗传叙述正确的有 。    A．一个DNA分子可能连接多个甲基 B．胞嘧啶和5-甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对 C．DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合 D．被甲基化的DNA片段中遗传信息发生改变，从而使生物的性状发生改变 【答案】(1) 基因突变 控制酶的合成来控制代谢过程 (2) ②③ 打开氢键，形成磷酸二酯键 (3)C链、D链 (4) 氨基酸 -CAGAGAAGCGAT- 5'→3' (5)丙氨酸 (6)ABC 【分析】基因对性状的控制方式包括：基因通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状；基因通过控制酶的合成来影响细胞代谢，进而间接控制生物的性状。转录概念：通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA。模板：一个基因转录的模板是DNA一条链的一个片段，不能以整条链作为模板。产物：RNA，可在细胞核中加工成各种RNA时期：任何时期场所：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体原料：4种游离的核糖核苷酸其他条件：①能量②RNA聚合酶（与DNA上的启动部位结合）：断开碱基之间的氢键，解开双螺旋结构（可解开一个或几个基因）；产生磷酸二酯键，使核糖核苷酸连成RNA。碱基互补配对：A-T、U-A、C-G特点：边解旋边转录方向：①5’→3’，注意：一个DNA可转录形成不同的RNA。翻译概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质。实质：将mRNA的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。模板：mRNA产物：蛋白质时期：任何时期场所：核糖体（与mRNA上的起始密码子结合）原料：氨基酸其他条件：能量、酶碱基互补配对：A-U、C-G特点：1个mRNA可相继结合多个核糖体同时进行多条肽链的合成，因此少量的mRNA就可迅速地合成大量蛋白质。 【详解】（1）豌豆粒形呈现皱粒的根本原因是编码淀粉分支酶的基因结构改变，控制合成的淀粉分支酶异常，该变异类型为基因突变。据该实例分析，说明基因可通过酶的合成控制代谢过程进而控制生物体的性状。 （2）①代表DNA的复制，②代表是转录，③代表翻译，基因的表达包括转录和翻译。酶2为RNA聚合酶，既断裂氢键，打开双链，又能催化磷酸二酯键的形成，形成核糖核苷酸单链。 （3）图2中A、B、P、T都是DNA的一条链，C链和D链为核糖核苷酸长链。 （4）图2过程③中，b为氨基酸，是合成蛋白质的原料。合成图中D链的模板链的碱基序列为5'-CAGAGAAGCGAT--3'，根据tRNA箭头移动的方向，核糖体在mRNA上移动的方向为5'→3'。 （5）d对应的密码子是GCU，则其携带的氨基酸为丙氨酸。 （6）A、一个DNA分子有多个碱基C，则可能连接多个甲基，A正确； B、碱基的甲基化不影响碱基之间的配对，则胞嘧啶和5-甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对，B正确； C、甲基化干扰了基因的转录，则DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合，C正确； D、甲基化不改变DNA片段碱基的排列顺序，则DNA片段中遗传信息并未发生改变，D错误。 故选ABC。 14．（23-24高一下·江苏宿迁·阶段练习）新冠病毒侵入人体细胞后，以RNA（+）为模板合成RNA聚合酶，该酶可以使病毒的核酸在宿主细胞内大量复制，相关过程如图1所示，图2是人体细胞中进行的某过程示意图，据图回答问题： (1)新冠病毒侵入人体细胞后，最先进行的过程是 （填“复制”或“转录”或“翻译”），RNA（-）通过过程 （填“复制”或“转录”或“翻译”）合成新病毒的遗传物质，只有 （填“RNA（+）”或“RNA（-）”）才能作为该病毒翻译的模板链。 (2)与转录过程相比，该图中特有的碱基互补配对方式是 。 (3)图2中①所示的氨基酸为 。（相关密码子：丝氨酸UCU；亮氨酸UUA、CUA；异亮氨酸AUC、AUU；精氨酸AGA．）结构②的移动方向是 （填“从左到右”或“从右到左”）。 (4)图中的tRNA，由 （填“三个”或“多个”）核糖核苷酸组成，其上的GAU称为 ，若合成某蛋白质的基因含有600个碱基对，则该蛋白质最多由 个氨基酸组成（不考虑终止密码子）。 【答案】(1) 翻译 复制 RNA（+） (2)U-A (3) 异亮氨酸 从右到左 (4) 多个 反密码子 200 【分析】基因的表达是指遗传信息转录和翻译形成蛋白质的过程。转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程需要核糖核苷酸作为原料；翻译是指在核糖体上，以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程，该过程还需要tRNA来运转氨基酸。tRNA分子比 mRNA分子小得多，分子结构也很特别：tRNA链经过折叠，看上去像三叶草的叶形，其一端是携带氨基酸的部位，另一端有3个相邻的碱基。每个tRNA的这3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，叫做反密码子。DNA、RNA的碱基数与合成与蛋白质中氨基酸的数量关系：基因中碱基数：mRNA中碱基数：氨基酸数=6：3：1。上述比例关系是建立在基因中全部碱基都参与指导蛋白质合成基础之上的。 【详解】（1） 分析题图可知，新冠病毒侵入人体细胞后，首先以RNA（+）为模板进行翻译产生RNA聚合酶，合成的RNA聚合酶催化病毒核酸的大量复制。RNA（+）是新冠病毒的遗传物质，RNA（-）通过过程c，生成与其碱基互补配对的RNA（+），该过程属于RNA复制。由图可知，生成RNA聚合酶是以RNA（+）为模板进行的，病毒蛋白质也是以mRNA为模板进行翻译得到的，mRNA与RNA（-）碱基互补配对，可推知其与RNA（+）部分碱基序列相同，因此可推知，只有RNA（+）才可以作为病毒翻译的模板。 （2）图1中进行碱基互补配对的都是RNA，图2代表翻译过程，也是RNA与RNA进行碱基互补配对，其碱基配对方式有A-U、U-A、C-G、G-C；而转录过程中DNA模板链与合成的RNA链进行碱基互补配对，其碱基互补配对方式有A-U、T-A、C-G、G-C，因此与转录过程相比，该图中特有的碱基互补配对方式是U-A。 （3）翻译时核糖体沿着mRNA的5'→3'的方向移动，根据图2中mRNA的方向可知，翻译自右向左进行，图2中转运氨基酸①的tRNA，其携带的反密码子是UAA，即其对应的密码子是AUU，可推知氨基酸①是异亮氨酸。 （4）tRNA是由多个核糖核苷酸组成的三叶草状的RNA分子，其一端是携带氨基酸的部位，另一端有3个相邻的碱基，这3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，叫做反密码子，图中tRNA上的GAU即为反密码子。若合成某蛋白质的基因含有600个碱基对，则其转录形成的mRNA上含有600个碱基，mRNA上每三个碱基对应一个氨基酸，不考虑终止密码子的情况下，该蛋白质最多由600/3=200个氨基酸组成。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$