第19讲 DNA分子的结构、复制与基因的本质（专项训练）（江苏专用）2026高考生物一轮复习讲练测

第19讲 DNA分子的结构、复制与基因的本质 目录 01 课标达标练 【题型一】DNA分子的结构及其特点 【题型二】DNA分子的复制 【题型三】基因的表达 【题型四】基因的本质 02 能力突破练 （新情境+新角度+新思维） 03 高考溯源练 （含2025高考真题） 题型一 DNA分子的结构及其特点 1．真核细胞通过DNA的复制、转录和翻译传递遗传信息，体现了生命是物质、能量和信息的统一体。下列说法正确的是（    ） A．DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点均在DNA上 B．转录时解旋酶破坏DNA双链间的氢键 C．翻译时一个mRNA上可结合多个核糖体合成多条不同肽链 D．密码子的简并性是指所有生物共用一套遗传密码 2．DNA在细胞生命过程中会发生多种类型的损伤。如损伤较小，RNA聚合酶经过损伤位点时，腺嘌呤核糖核苷酸会不依赖于模板掺入mRNA（图1）；如损伤较大，修复因子Mfd识别、结合滞留的RNA聚合酶，“招募”多种修复因子、DNA聚合酶等进行修复（图2）。下列叙述正确的是（　　） A．图1所示的DNA经复制后有半数子代DNA含该损伤导致的突变基因 B．图1所示转录产生的mRNA指导合成的蛋白质氨基酸序列可能不变 C．图2所示的转录过程是沿着模板链的5'端到3'端进行的 D．图2所示的DNA聚合酶催化DNA损伤链的修复，方向是从m到n 3．下列有关双链DNA分子结构的叙述，正确的是（　　） A．磷酸与脱氧核糖交替连接构成了DNA的基本骨架 B．双链DNA中T占比越高，DNA热变性温度越高 C．两条链之间的氢键形成由DNA聚合酶催化 D．若一条链的G+C占53%，则另一条链的A+T也占53% 4．某双链 DNA 分子由 400 个碱基组成，其中 1 条链上碱基的比例为 A∶T∶C∶G＝1∶2∶3∶4。若该 DNA 分子复制 3 次，下列有关叙述错误的是（　　） A．该 DNA 分子另一条链上 A∶T∶C∶G＝2∶1∶4∶3 B．该双链 DNA 分子复制一次需要解开 420 个氢键 C．第 3 次复制比第 2 次复制多消耗 120 个腺嘌呤脱氧核苷酸 D．DNA 双链中 A＋G 的比例体现了 DNA 分子的特异性 5．如图为某DNA分子的部分平面结构图。下列相关叙述正确的是（    ） A．DNA分子中结构①始终连接着两个磷酸基团 B．DNA分子中一条链上的相邻碱基通过③连接 C．①与②交替连接，构成了DNA分子的基本骨架 D．DNA分子的两条链是反向平行的，并且游离的磷酸基团位于同一侧 6．下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，正确的是（    ） A．一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性是由脱氧核苷酸的比例决定的 B．基因通常是具有遗传效应的DNA片段，不是4种碱基对的随机排列 C．在DNA结构中，脱氧核苷酸的排列构成了DNA的基本骨架 D．染色体是DNA的主要载体，一条染色体上只含有1个DNA分子 题型二 DNA分子的复制 7．如图为真核细胞DNA复制过程的模式图。一个被15N标记的双链DNA分子含有1000个碱基对，其中胞嘧啶有300个，让其在含14N的脱氧核苷酸的培养基中培养，共进行3次复制。下列相关叙述错误的是（    ）    A．复制时两条子链的延伸方向都是从3′→5′ B．该过程中需要解旋酶和DNA聚合酶 C．该双链DNA分子中嘌呤之间的氢键数比嘧啶之间的氢键数少 D．产生的含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/4 8．小鼠胚胎细胞在含有3H - 脱氧核苷培养液中培养，3H - 脱氧核苷掺入到新合成的 DNA 链中，经特殊方法显色，可观察到 DNA 双链都掺入3H - 脱氧核苷的染色体区段显深色，仅单链掺入的显浅色，未掺入的不显色。小鼠胚胎细胞经图示过程培养后，取每次培养到分裂中期的细胞，观察染色体着色情况。不考虑互换，下列推测正确的是（　　） A．亲代中期的细胞每条染色体的两条姐妹染色单体都显深色 B．一代中期的细胞每条染色体的一条单体显深色，一条单体显浅色 C．二代中期的细胞每条染色体一条单体显浅色，一条单体不显色 D．如果持续培养，三代中期的细胞中有一半染色体的单体显浅色 9．图甲和图乙分别表示的是蓝细菌和哺乳动物细胞中DNA的复制过程示意图。下列相关叙述正确的是（    ） A．图甲环状DNA分子中两条脱氧核苷酸链均可作为复制的模板 B．图甲和图乙中DNA分子的复制都可以发生在有丝分裂前的间期 C．蓝细菌和哺乳动物细胞中DNA分子的复制都是双向复制的 D．哺乳动物细胞DNA的复制有多个起点，子链延伸的方向是从5'→3' 10．将一个双链 DNA 分子的一端固定于载玻片上，置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中 3 个时间点的图像，①和②表示新合成的单链，①的 5’端指向解旋方向，丙为复制结束时的图像。该 DNA 复制过程中可观察到单链延伸暂停现象，但延伸进行时 2 条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则，下列说法正确的是（    ） A．据图分析，①和②延伸时均存在暂停现象 B．①的 5’端指向解旋方向，说明解旋酶移动方向是 3’端至 5’端 C．丙时①中 A、T 之和与②中 A、T 之和一定相等 D．②延伸方向为 5’端至 3’端，其模板链 3’端指向解旋方向 11．2025年4月7日，Colossal宣布成功“复活”了已灭绝1.3万年的恐狼。他们从一颗13000年前的牙齿和一个72000年前的头骨中提取出了恐狼的DNA片段，依据这些片段对现代灰狼的基因进行编辑，最终培育出含有恐狼DNA序列的“恐狼幼崽”。下列有关叙述不合理的是（　　） A．DNA聚合酶能催化脱氧核苷酸连接到已有DNA单链的：3'端 B．DNA两条链的碱基通过氢键互补配对，保证了遗传信息准确传递 C．培育出的“恐狼幼崽”的DNA序列与远古恐狼的DNA序列完全相同 D．DNA分子中两条链反向平行，且脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧 12．DNA的复制方式曾是科学家争论的话题，当时认为DNA复制方式有三种：全保留复制、半保留复制和随机分散复制（如图1）。为探究DNA的复制方式，某科研小组以大肠杆菌为实验材料进行实验，结果如图2所示。下列叙述错误的是（　　） A．为确保该实验结果的准确性，需要为大肠杆菌提供合适的营养和环境条件 B．图2所示的实验中，用到的科学方法有同位素标记法和密度梯度离心法 C．该实验最早可根据第一代DNA的离心结果来判断是否为全保留复制 D．最早要根据第三代大肠杆菌DNA的离心结果来判断是随机分散复制还是半保留复制 题型三 基因的表达 13．UUU和UUC为苯丙氨酸（Phe）密码子，CCU、CCC、CCA和CCG为脯氨酸（Pro）密码子，AAA和AAG为赖氨酸（Lys）密码子。以下是编码链中，能表达出Phe-Pro-Lys三肽的是（　　） A．5'-CTTCGGAA-3' B．5'-AAGGGTTC-3' C．5'-TTCCCGAAG-3' D．5'-CAACGGTT-3' 14．已知组成基因1和2碱基种类及数量均相同，基因1和基因2转录形成mRNA-1、mRNA-2，翻译产生多肽1和多肽2。下列叙述正确的是（　　） A．mRNA -1和mRNA-2碱基数量一定相同 B．mRNA -1和mRNA-2碱基种类一定相同 C．多肽1和多肽2的氨基酸种类一定相同 D．多肽1和多肽2氨基酸排列顺序一定相同 15．如图所示为细胞中遗传信息的传递和表达过程，相关叙述正确的是（　　） A．①②两个过程中所需要的酶不完全相同 B．②③过程发生的场所不可能相同 C．①②③三个过程中碱基配对情况不完全相同 D．③过程中不同核糖体合成的是同一种肽链，核糖体的移动方向是由右向左 16．细胞需要来自其他细胞的信号来维持存活，如存活因子与受体结合后，调控Bcl2基因指导生成Bcl2蛋白，使细胞凋亡受到抑制，相关过程如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．存活因子激活受体，通过转录调控因子调控Bcl2基因转录 B．Bcl2基因在细胞核内完成转录和翻译过程，从而生成Bcl2蛋白 C．推测即将发生凋亡的细胞内，Bcl2基因的表达会受到抑制 D．用药物增强癌细胞内Bcl2基因的表达，对癌症具有一定的疗效 17．如图是生物体内所发生的几个生理过程的图解，下列相关说法不正确的是（　　）    A．图1和图2过程分别对应于图3中的⑥和⑨ B．烟草花叶病毒可以在宿主细胞中进行⑧过程 C．图2过程的进行需要mRNA、tRNA和rRNA的参与 D．高度分化的细胞可以进行⑤过程 18．科学家在废水池里发现一种依赖分解尼龙为生的细菌——尼龙菌，这是由于野生型细菌发生了基因突变，最终使得原本能够分解糖的酶转化成分解尼龙的酶。相应部分碱基序列如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．突变导致多肽中两个氨基酸序列发生了改变 B．尼龙材料出现之后野生型菌株发生突变形成尼龙菌 C．尼龙菌的形成说明该野生型菌株种群发生了进化 D．密码子和氨基酸是一一对应的关系，所以密码子改变氨基酸也改变 19．环丙沙星、利福平、红霉素等抗菌药物能够抑制细菌的生长和增殖，相关抗菌机制如表所示。下列叙述正确的是（    ） 抗菌药物 抗菌机制 环丙沙星 抑制细菌的DNA复制 利福平 抑制细菌中RNA聚合酶的活性 红霉素 与核糖体结合，抑制核糖体发挥作用 A．环丙沙星可能抑制了DNA聚合酶的活性 B．利福平直接阻断了翻译过程 C．红霉素直接阻断了复制过程 D．细菌中耐药基因的最终来源通常是基因重组 20．真核生物核基因转录生成的 RNA 前体经过修饰加工，在 5'端加上 5'cap，在 3'端加上 poly-A tail，再通过核孔进入细胞质中完成翻译过程，部分过程如图所示。下列说法错误的是（　　） A．基因 C 对基因 A 的表达有影响 B．基因 A 的转录和翻译可以同时进行 C．基因 A转录生成RNA前体 的 5'端加上 5'cap，3'端加上 poly-A tail，可能起到保护的作用 D．在基因 A、B 中间插入一段 DNA 序列后，基因 B 编码的氨基酸序列可能不改变 21．科学家曾在体外用14C标记半胱氨酸—tRNA复合物中的半胱氨酸（Cys），得到*Cys-tRNA，再用镍将其中的Cys还原成丙氨酸（Ala），从而得到*Ala-tRNA（tRNA不变），相关实验过程如图所示。让*Ala-tRNA参与翻译过程后，科学家发现它还是插入了通常由Cys占据的位置。下列相关叙述错误的是（    ） A．Ala参与合成肽链的过程中会产生水 B．该实验可能会改变蛋白质的结构和功能 C．该过程产生的变异是一种可遗传变异 D．tRNA在翻译过程中起识别作用 题型四 基因的本质 22．下列关于基因、DNA和染色体的相关叙述，错误的是（　　） A．DNA的多样性取决于脱氧核苷酸的种类、数量、排列顺序不同 B．一条染色体上含有1个或2个DNA分子 C．碱基特定的排列顺序构成了DNA分子的特异性 D．基因通常是有遗传效应的DNA片段，一个DNA上有若干个基因 23．摩尔根利用偶然发现的一只白眼雄性果蝇进行了一系列杂交和测交实验，最终证明基因在染色体上。不考虑其他变异，下列关于基因和染色体关系的叙述，正确的是（　　） A．染色体和染色质均是由基因组成的容易被碱性染料染成深色的物质 B．同一条染色体上的基因是非等位基因，性染色体上的基因不都与性别决定有关 C．萨顿运用假说—演绎法提出基因在染色体上，摩尔根利用果蝇杂交实验证明了该结论 D．在有性生殖过程中，父母X染色体上的致病基因都可以随X染色体传给女儿和儿子 24．下列关于基因、DNA和染色体的描述错误的是（　　） A．染色体是基因的主要载体，一条染色体上有多个基因 B．编码胰岛素的基因由1400对碱基构成，其碱基排列顺序有41400种 C．碱基对特定的排列顺序，构成了每一个DNA分子基因的特异性 D．生物体内所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数 25．下列关于真核生物的基因、DNA和染色体之间关系的叙述，正确的是（　　） A．基因都以染色体为载体 B．核基因在染色体上呈线性排列 C．一条染色体上只含一个DNA分子 D．同源染色体相同位置上的基因是等位基因 26．人体 mtDNA 是线粒体基质中的双链环状分子，约含 30000 个碱基。mtDNA 编码的 RNA 和多肽有多种。其中 mtDNA 的部分基因可指导合成多种呼吸酶。下列说法正确的是（    ） A．人体 mtDNA 的碱基排列顺序约有 415000种 B．mtDNA 的每个脱氧核糖均与 2 个磷酸基团相连 C．mtDNA 中两条单链的（A+G）/（T+C）值相等 D．mtDNA 的基因能指导呼吸酶的合成体现了基因具有遗传效应 27．人的基因是DNA分子上具有遗传效应的片段，是遗传的基本功能单位，下列关于人的某个基因R的说法，错误的是（　　） A．基因R的两条单链反向平行 B．基因R片段有四个游离的磷酸基团 C．磷酸和脱氧核糖构成基因R片段的基本骨架 D．R与它的等位基因r的碱基总数可能不相等 1．（2025·江苏南京·二模）M13噬菌体是一种寄生于大肠杆菌的丝状噬菌体，其DNA为含有6407个核苷酸的单链环状DNA。图中①～⑥表示M13噬菌体遗传物质复制的过程，其中SSB是单链DNA结合蛋白。下列说法正确的是（　　） A．过程①和③均需先合成引物来引导子链延伸 B．过程②～⑥需要断裂2个磷酸二酯键，合成6409个磷酸二酯键 C．过程⑥得到的单链环状DNA是新合成的子链DNA D．SSB可以防止解开的两条单链重新形成双链，利于DNA复制 2．（2025·江苏南通·模拟预测）苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白基因如何在棉花（真核生物）细胞中有效表达，科学家需要考量的因素有（　　） A．原核细胞的启动子和终止子无法被真核细胞的RNA聚合酶有效识别 B．原核细胞基因与真核细胞基因的空间结构不同，影响转录 C．原核细胞与真核细胞对密码子的使用频率不同，导致翻译效率低下 D．原核细胞基因转录产生的mRNA真核细胞的核糖体无法翻译 3．（22-23高一下·江苏南京·阶段练习）科学家在果蝇中发现了生物昼夜节律的分子机制。他们认为PER基因表达产生的PER蛋白会通过抑制性反馈回路，阻遏其自身的合成，从而以一种连续、循环的节奏对PER蛋白含量进行调节，进而产生昼夜节律。下图为PER蛋白的产生与调控过程（甲、乙代表生理过程，①、②代表分子）：    请据图回答： (1)甲过程为 ，在 酶的作用下，以DNA分子的 条链为模板合成物质①，该过程所需的原料为 。 (2)若PER基因的模板链序列为5′﹣GGACTGATT﹣3′，写出①对应的序列5′﹣ ﹣3′。除图示场所外，在果蝇细胞的 中也可发生甲过程。 (3)乙过程中核糖体移动的方向为 （填“从左向右”或“从右向左”），多个核糖体相继结合在②上的生物学意义是 。该过程还需要 来转运氨基酸。 (4)与甲相比，乙过程中特有的碱基互补配对方式是 。 (5)TIM蛋白是由TIM基因控制合成，若阻止TIM基因表达，则果蝇 （填“能”或“不能”）产生正常的昼夜节律。 (6)PER基因的启动子中胞嘧啶被甲基化之后导致其无法顺利表达，从而影响昼夜节律的形成。研究发现子代果蝇有可能通过继承亲代果蝇的这种甲基化基因而同样不能产生昼夜节律，这种遗传现象被称为 。 4．（2018·江苏·一模）下图表示真核生物核DNA遗传信息传递的部分过程。据图回答问题。    (1)①、③表示的遗传信息传递过程依次是 、 。 (2)②过程发生的场所是 。③过程中可能存在的碱基互补配对方式是 。 (3)DNA与RNA分子在组成上，除碱基不同外，另一个主要区别是 。 (4)若②过程形成的mRNA含有1000个碱基，其中鸟嘌呤和胞嘧啶之和占全部碱基总数的60%，则该DNA片段至少含有腺嘌呤和胸腺嘧啶的碱基对 个。 5．（2020·江苏扬州·模拟预测）图甲表示胰岛B细胞合成并分泌胰岛素的过程，①～⑤表示相关结构，图乙表示基因控制胰岛素合成的某一过程。据图回答： （1）图甲中，没有膜结构的细胞器是 ，含有DNA的结构是 。（填图中序号） （2）图甲中，从胰岛素的合成至分泌到细胞外，依次经过的细胞器是 。（用“→”和图中序号表示） （3）图乙表示遗传信息的 过程，进行的场所是 （填图中序号）。 6．（2025·江苏·模拟预测）2025年，科研团队发现热胁迫抑制植物光合作用的新机制。请结合信息回答问题： 研究表明，叶绿体中的MORF8蛋白（与RNA编辑有关）在热胁迫下会形成固态凝聚体，招募PPR等RNA编辑因子进入其中。PPR蛋白能识别并结合靶标RNA，但进入凝聚体后结合能力下降，导致RNA编辑效率降低。这使得光合膜蛋白复合体活性受损，最终降低光合作用效率。此外，水稻、大豆等作物中类似的MORF8蛋白在热胁迫下也有相同表现，机制如下图所示（左右最小字是磷酸戊糖途径，右侧箭头下方是固体凝聚体）：    (1)若叶绿体中RNA编辑异常，导致光合膜蛋白某氨基酸改变，推测是RNA编辑影响了 过程，使mRNA的 发生变化。 (2)补全热胁迫下光合效率降低的过程： MORF8凝聚体→ →RNA编辑效率下降→ →光合效率降低 (3)为验证“MORF8蛋白凝聚体是热胁迫抑制光合作用的关键”，现有野生型拟南芥、MORF8基因缺失突变体、抑制MORF8凝聚的小分子化合物X，请完善实验： ①将野生型分为A、B两组，突变体为C组； ②A组不处理，B组施加 ，C组 ； ③热胁迫培养后，测定三组植株的 。 预期结果： 。 (4)请基于研究，提出一种培育抗热作物的育种策略及原理： 策略： ； 原理： 。 1．（2025·江苏·高考真题）真核细胞进化出精细的基因表达调控机制，图示部分调控过程。请回答下列问题： (1)细胞核中，DNA缠绕在组蛋白上形成 。由于核膜的出现，实现了基因的转录和 在时空上的分隔。 (2)基因转录时， 酶结合到DNA链上催化合成RNA。加工后转运到细胞质中的RNA，直接参与蛋白质肽链合成的有rRNA、mRNA和 。分泌蛋白的肽链在 完成合成后，还需转运到高尔基体进行加工。 (3)转录后加工产生的lncRNA、miRNA参与基因的表达调控。据图分析，lncRNA调控基因表达的主要机制有 。miRNA与AGO等蛋白结合形成沉默复合蛋白，引导降解与其配对结合的RNA。据图可知，miRNA发挥的调控作用有 。 (4)外源RNA进入细胞后，经加工可形成siRNA引导的沉默复合蛋白，科研人员据此研究防治植物虫害的RNA生物农药。根据RNA的特性及其作用机理，分析RNA农药的优点有 。 2．（2023·江苏·高考真题）帕金森综合征是一种神经退行性疾病，神经元中α-Synuclein蛋白聚积是主要致病因素。研究发现患者普遍存在溶酶体膜蛋白TMEM175变异，如图所示。为探究TMEM175蛋白在该病发生中的作用，进行了一系列研究。请回答下列问题： (1)帕金森综合征患者TMEM175蛋白的第41位氨基酸由天冬氨酸突变为丙氨酸，说明TMEM175基因发生 而突变，神经元中发生的这种突变 （从“能”“不能”“不一定”中选填）遗传。 (2)突变的TMEM175基因在细胞核中以 为原料，由RNA聚合酶催化形成 键，不断延伸合成mRNA． (3)mRNA转移到细胞质中，与 结合，合成一段肽链后转移到粗面内质网上继续合成，再由囊泡包裹沿着细胞质中的 由内质网到达高尔基体。突变的TMEM175基因合成的肽链由于氨基酸之间作用的变化使肽链的 改变，从而影响TMEM175蛋白的功能。 (4)基因敲除等实验发现TMEM175蛋白参与溶酶体内酸碱稳态调节。如图1所示，溶酶体膜的 对H+具有屏障作用，膜上的H+转运蛋白将H+以 的方式运入溶酶体，使溶酶体内pH小于细胞质基质。TMEM175蛋白可将H+运出，维持溶酶体内pH约为4．6．据图2分析，TMEM175蛋白变异将影响溶酶体的功能，原因是 。 (5)综上推测，TMEM175蛋白变异是引起α-Synuclein蛋白聚积致病的原因，理由是 。 3．（2022·江苏·高考真题）科学家研发了多种RNA药物用于疾病治疗和预防，图中①～④示意4种RNA药物的作用机制。请回答下列问题。 (1)细胞核内RNA转录合成以 为模板，需要 的催化。前体mRNA需加工为成熟的mRNA，才能转运到细胞质中发挥作用，说明 对大分子物质的转运具有选择性。 (2)机制①:有些杜兴氏肌营养不良症患者DMD蛋白基因的51外显子片段中发生 ，提前产生终止密码子，从而不能合成DMD蛋白。为治疗该疾病，将反义RNA药物导入细胞核，使其与51外显子转录产物结合形成 ，DMD前体mRNA剪接时，异常区段被剔除，从而合成有功能的小DMD蛋白，减轻症状。 (3)机制②:有些高胆固醇血症患者的PCSK9蛋白可促进低密度脂蛋白的内吞受体降解，血液中胆固醇含量偏高。转入与PCSK9mRNA特异性结合的siRNA，导致PCSK9mRNA被剪断，从而抑制细胞内的 合成，治疗高胆固醇血症。 (4)机制③:mRNA药物进入患者细胞内可表达正常的功能蛋白，替代变异蛋白发挥治疗作用。通常将mRNA药物包装成脂质体纳米颗粒，目的是 。 (5)机制④:编码新冠病毒S蛋白的mRNA疫苗，进入人体细胞，在内质网上的核糖体中合成S蛋白，经过 修饰加工后输送出细胞，可作为 诱导人体产生特异性免疫反应。 (6)接种了两次新型冠状病毒灭活疫苗后，若第三次加强接种改为重组新型冠状病毒疫苗，根据人体特异性免疫反应机制分析，进一步提高免疫力的原因有: 。 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第19讲 DNA分子的结构、复制与基因的本质 目录 01 课标达标练 【题型一】DNA分子的结构及其特点 【题型二】DNA分子的复制 【题型三】基因的表达 【题型四】基因的本质 02 能力突破练 （新情境+新角度+新思维） 03 高考溯源练 （含2025高考真题） 题型一 DNA分子的结构及其特点 1．真核细胞通过DNA的复制、转录和翻译传递遗传信息，体现了生命是物质、能量和信息的统一体。下列说法正确的是（    ） A．DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点均在DNA上 B．转录时解旋酶破坏DNA双链间的氢键 C．翻译时一个mRNA上可结合多个核糖体合成多条不同肽链 D．密码子的简并性是指所有生物共用一套遗传密码 【答案】A 【详解】A、DNA聚合酶在DNA复制时结合到DNA链的特定区域，RNA聚合酶在转录时结合DNA的启动子区域，两者的结合位点均在DNA上，A正确； B、转录时，RNA聚合酶具有解旋功能，直接破坏DNA双链间的氢键，无需解旋酶参与，B错误； C、翻译时，一个mRNA可结合多个核糖体形成多聚核糖体，但所有核糖体均按同一mRNA模板合成相同肽链，C错误； D、密码子的简并性指一个氨基酸由多个密码子编码，D错误。 故选A。 2．DNA在细胞生命过程中会发生多种类型的损伤。如损伤较小，RNA聚合酶经过损伤位点时，腺嘌呤核糖核苷酸会不依赖于模板掺入mRNA（图1）；如损伤较大，修复因子Mfd识别、结合滞留的RNA聚合酶，“招募”多种修复因子、DNA聚合酶等进行修复（图2）。下列叙述正确的是（　　） A．图1所示的DNA经复制后有半数子代DNA含该损伤导致的突变基因 B．图1所示转录产生的mRNA指导合成的蛋白质氨基酸序列可能不变 C．图2所示的转录过程是沿着模板链的5'端到3'端进行的 D．图2所示的DNA聚合酶催化DNA损伤链的修复，方向是从m到n 【答案】AB 【详解】A、根据半保留复制可知，图1所示的DNA经复制后有半数子代DNA含该损伤导致的突变基因，A正确； B、由题意可知，图1所示为损伤较小，RNA聚合酶经过损伤位点时，腺嘌呤核糖核苷酸会不依赖于模板掺入mRNA，因为密码子存在简并性，mRNA掺入腺嘌呤脱氧核苷酸之后，不同的密码子可能决定相同的氨基酸，B正确； C、转录时mRNA是由5'端到3'端进行的，模板链是由3'端到5'端进行的，C错误； D、由mRNA的合成方向可知，2中上侧为模板链，m是3’端，n是5’端，切除后DNA聚合酶会以下侧链为模板，根据 DNA聚合酶合成子链方向可知，修复是从n向m进行，D错误。 故选AB。 3．下列有关双链DNA分子结构的叙述，正确的是（　　） A．磷酸与脱氧核糖交替连接构成了DNA的基本骨架 B．双链DNA中T占比越高，DNA热变性温度越高 C．两条链之间的氢键形成由DNA聚合酶催化 D．若一条链的G+C占53%，则另一条链的A+T也占53% 【答案】A 【详解】A、磷酸与脱氧核糖通过磷酸二酯键交替连接，构成DNA的基本骨架，位于DNA双螺旋结构的外侧，A正确； B、DNA热变性温度与G-C碱基对含量正相关，因G-C含3个氢键，稳定性更高。T占比高则A-T配对多，氢键少，热稳定性低，B错误； C、DNA两条链间的氢键通过碱基互补配对自发形成，无需酶催化；DNA聚合酶催化的是磷酸二酯键的形成，C错误； D、根据碱基互补配对原则，若一条链的G+C占53%，另一条链的G+C也占53%，故A+T应为47%（100%-53%），而非53%，D错误。 故选A。 4．某双链 DNA 分子由 400 个碱基组成，其中 1 条链上碱基的比例为 A∶T∶C∶G＝1∶2∶3∶4。若该 DNA 分子复制 3 次，下列有关叙述错误的是（　　） A．该 DNA 分子另一条链上 A∶T∶C∶G＝2∶1∶4∶3 B．该双链 DNA 分子复制一次需要解开 420 个氢键 C．第 3 次复制比第 2 次复制多消耗 120 个腺嘌呤脱氧核苷酸 D．DNA 双链中 A＋G 的比例体现了 DNA 分子的特异性 【答案】BD 【详解】A、根据碱基互补配对原则，已知一条链A:T:C:G=1:2:3:4，则另一条链AT配对、CG配对，所以另一条链A:T:C:G=2:1:4:3，A 正确； B、先计算该DNA分子中碱基数量：一条链有200个碱基，其中A=20、T=40、C=60、G=80 ，另一条链A=40、T=20、C=80、G=60 。A−T间2个氢键，G−C间3个氢键，总氢键数为(20+40)×2+(60+80)×3=540个，复制一次需解开全部540个氢键，不是420个，B 错误； C、该DNA中腺嘌呤（A）总数为20+40=60个 。DNA复制时，第n次复制消耗A的数量为2n−1×60 。第2次复制消耗22−1×60=120个，第3次复制消耗23−1×60=240个，第3次比第2次多消耗240−120=120个，C 正确； D、DNA双链中A+G=T+C，占碱基总数的50%，这是共性，DNA特异性体现在碱基对排列顺序，D 错误。 故选BD。 5．如图为某DNA分子的部分平面结构图。下列相关叙述正确的是（    ） A．DNA分子中结构①始终连接着两个磷酸基团 B．DNA分子中一条链上的相邻碱基通过③连接 C．①与②交替连接，构成了DNA分子的基本骨架 D．DNA分子的两条链是反向平行的，并且游离的磷酸基团位于同一侧 【答案】C 【详解】A、DNA分子中3'端的结构①只连接1个磷酸基团，A错误； B、DNA分子中一条链上的相邻碱基通过“—脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖—”相连，B错误； C、①脱氧核糖与②磷酸交替连接，排列在外侧，构成了DNA分子的基本骨架，C正确； D、组成DNA分子的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，游离的磷酸基团位于每条链的5′ 端，即游离的磷酸基团不是位于同一侧，D错误。 故选C。 6．下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，正确的是（    ） A．一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性是由脱氧核苷酸的比例决定的 B．基因通常是具有遗传效应的DNA片段，不是4种碱基对的随机排列 C．在DNA结构中，脱氧核苷酸的排列构成了DNA的基本骨架 D．染色体是DNA的主要载体，一条染色体上只含有1个DNA分子 【答案】B 【详解】A、基因的特异性由脱氧核苷酸的排列顺序决定，而非比例。例如，不同基因可能含有相同比例的脱氧核苷酸但顺序不同，A错误； B、基因是具有遗传效应的DNA片段，其碱基对的排列具有特定功能，而非随机排列。DNA中碱基对的排列顺序蕴含遗传信息，B正确； C、DNA的基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接构成，而脱氧核苷酸的排列顺序指碱基对的排列，C错误； D、未复制的染色体含1个DNA分子，但复制后（如细胞分裂间期后）的染色体含2个DNA分子，D错误。 故选B。 题型二 DNA分子的复制 7．如图为真核细胞DNA复制过程的模式图。一个被15N标记的双链DNA分子含有1000个碱基对，其中胞嘧啶有300个，让其在含14N的脱氧核苷酸的培养基中培养，共进行3次复制。下列相关叙述错误的是（    ）    A．复制时两条子链的延伸方向都是从3′→5′ B．该过程中需要解旋酶和DNA聚合酶 C．该双链DNA分子中嘌呤之间的氢键数比嘧啶之间的氢键数少 D．产生的含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/4 【答案】AC 【详解】A、DNA双链是反向平行的，且子链的合成方向都是从5'端→3'端，因此复制时两条子链的延伸方向相同，A错误； B、该复制过程中需要解旋酶和DNA聚合酶，B正确； C、该双链DNA分子中G和C之间有3个氢键，A和T之间有2个氢键，双链DNA分子中无法比较嘌呤之间和嘧啶之间的氢键数目，C错误； D、子代DNA中含有15N的DNA有2个，经过3次复制子代DNA分子有8个，故子代DNA中含有15N标记的占全部DNA的比例为2/8=1/4，D正确； 故选AC。 8．小鼠胚胎细胞在含有3H - 脱氧核苷培养液中培养，3H - 脱氧核苷掺入到新合成的 DNA 链中，经特殊方法显色，可观察到 DNA 双链都掺入3H - 脱氧核苷的染色体区段显深色，仅单链掺入的显浅色，未掺入的不显色。小鼠胚胎细胞经图示过程培养后，取每次培养到分裂中期的细胞，观察染色体着色情况。不考虑互换，下列推测正确的是（　　） A．亲代中期的细胞每条染色体的两条姐妹染色单体都显深色 B．一代中期的细胞每条染色体的一条单体显深色，一条单体显浅色 C．二代中期的细胞每条染色体一条单体显浅色，一条单体不显色 D．如果持续培养，三代中期的细胞中有一半染色体的单体显浅色 【答案】AC 【详解】A、亲代细胞在含有3H-脱氧核苷培养液中培养多代，DNA双链都掺入3H-脱氧核苷，细胞分裂中期时，每条染色体的两条姐妹染色单体都含掺入3H-脱氧核苷的DNA，所以都显深色，A正确； B、DNA进行半保留复制，亲代DNA双链都含³H，在不含3H-脱氧核苷培养液中培养一代后，每条染色体的两条姐妹染色单体所含DNA都是一条链含³H，一条链不含3H，都显浅色，B错误； C、一代细胞的DNA一条链含3H，一条链不含3H，在不含3H-脱氧核苷培养液中再培养一代（二代），中期时会出现每条染色体中一条姐妹染色单体的DNA一条链含3H、一条链不含3H，显浅色，另一条姐妹染色单体的DNA两条链都不含³H，不显色，C正确； D、由于在第二次有丝分裂后期时姐妹染色单体随机分配移向两极，故继续培养到三代，细胞中染色体单体显浅色情况不确定，不一定是一半染色体的单体显浅色，D错误。 故选AC。 9．图甲和图乙分别表示的是蓝细菌和哺乳动物细胞中DNA的复制过程示意图。下列相关叙述正确的是（    ） A．图甲环状DNA分子中两条脱氧核苷酸链均可作为复制的模板 B．图甲和图乙中DNA分子的复制都可以发生在有丝分裂前的间期 C．蓝细菌和哺乳动物细胞中DNA分子的复制都是双向复制的 D．哺乳动物细胞DNA的复制有多个起点，子链延伸的方向是从5'→3' 【答案】ACD 【详解】A、从图中看出，两条脱氧核苷酸链都可以作为DNA复制的模板，A正确； B、蓝细菌为原核生物，不能进行有丝分裂，B错误； C、从图中可以看出，蓝细菌和哺乳动物细胞中DNA分子的复制都是双向复制的，C正确； D、从图中可以看出，哺乳动物细胞的DNA复制有多个起点，模板链的方向是3'→5'，子链与模板链方向相反，所以子链的延伸方向是从5'→3'，D正确。 故选ACD。 10．将一个双链 DNA 分子的一端固定于载玻片上，置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中 3 个时间点的图像，①和②表示新合成的单链，①的 5’端指向解旋方向，丙为复制结束时的图像。该 DNA 复制过程中可观察到单链延伸暂停现象，但延伸进行时 2 条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则，下列说法正确的是（    ） A．据图分析，①和②延伸时均存在暂停现象 B．①的 5’端指向解旋方向，说明解旋酶移动方向是 3’端至 5’端 C．丙时①中 A、T 之和与②中 A、T 之和一定相等 D．②延伸方向为 5’端至 3’端，其模板链 3’端指向解旋方向 【答案】AC 【详解】A、据图分析，图甲时新合成的单链①比②短，图乙时①比②长，因此可以说明①和②延伸时均存在暂停现象，A正确； B、①的5'端指向解旋方向，仅能说明解旋方向，无法直接推导解旋酶移动方向为 3'→5'，B错误； C、①和②两条链中碱基是互补的，丙为复制结束时的图像，新合成的单链①与②等长，图丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等，C正确； D、①和②两条单链由一个双链DNA分子复制而来，其中一条母链合成子链时①的5'端指向解旋方向，那么另一条母链合成子链时②延伸方向为5'端至3'端，其模板链5'端指向解旋方向，D错误。 故选AC。 11．2025年4月7日，Colossal宣布成功“复活”了已灭绝1.3万年的恐狼。他们从一颗13000年前的牙齿和一个72000年前的头骨中提取出了恐狼的DNA片段，依据这些片段对现代灰狼的基因进行编辑，最终培育出含有恐狼DNA序列的“恐狼幼崽”。下列有关叙述不合理的是（　　） A．DNA聚合酶能催化脱氧核苷酸连接到已有DNA单链的：3'端 B．DNA两条链的碱基通过氢键互补配对，保证了遗传信息准确传递 C．培育出的“恐狼幼崽”的DNA序列与远古恐狼的DNA序列完全相同 D．DNA分子中两条链反向平行，且脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧 【答案】C 【详解】A、DNA聚合酶催化脱氧核苷酸连接到DNA链的3'端，确保链的延伸方向为5'→3'，符合DNA复制机制，A正确； B、DNA双链通过碱基互补配对（氢键连接），确保复制时遗传信息准确传递，B正确； C、恐狼DNA片段因年代久远可能降解，且基因编辑可能无法完全还原原始序列，幼崽DNA与恐狼DNA不可能完全相同，C错误； D、DNA分子为反向平行双螺旋结构，脱氧核糖和磷酸交替连接构成骨架，排列在外侧，描述正确，D正确。 故选C。 12．DNA的复制方式曾是科学家争论的话题，当时认为DNA复制方式有三种：全保留复制、半保留复制和随机分散复制（如图1）。为探究DNA的复制方式，某科研小组以大肠杆菌为实验材料进行实验，结果如图2所示。下列叙述错误的是（　　） A．为确保该实验结果的准确性，需要为大肠杆菌提供合适的营养和环境条件 B．图2所示的实验中，用到的科学方法有同位素标记法和密度梯度离心法 C．该实验最早可根据第一代DNA的离心结果来判断是否为全保留复制 D．最早要根据第三代大肠杆菌DNA的离心结果来判断是随机分散复制还是半保留复制 【答案】D 【详解】A、为确保实验结果准确性，需为大肠杆菌提供适宜营养和环境条件，保证其正常生长繁殖与DNA复制，A正确； B、实验用15N标记（同位素标记法 ），并通过密度梯度离心法分离 DNA ，B正确； C、若为全保留复制，第一代DNA离心会出现重带（15N/15N ）和轻带（14N/14N ），可根据第一代离心结果判断是否为全保留复制，C正确； D、判断随机分散复制还是半保留复制，第二代DNA离心结果即可区分（半保留复制第二代有中带和轻带，随机分散复制第二代只有一条带 ），无需第三代，D错误。 故选D。 题型三 基因的表达 13．UUU和UUC为苯丙氨酸（Phe）密码子，CCU、CCC、CCA和CCG为脯氨酸（Pro）密码子，AAA和AAG为赖氨酸（Lys）密码子。以下是编码链中，能表达出Phe-Pro-Lys三肽的是（　　） A．5'-CTTCGGAA-3' B．5'-AAGGGTTC-3' C．5'-TTCCCGAAG-3' D．5'-CAACGGTT-3' 【答案】C 【详解】A、编码链为5'-CTTCGGAA-3'，模板链为3'-GAAGCCTT-5'，转录生成的mRNA为5'-CUUCGGAA-3'，无法形成Phe-Pro-Lys三肽，A错误； B、编码链为5'-AAGGGTTC-3'，模板链为3'-TTCCCAA G-5'，转录生成的mRNA为5'-AAGGGUUC--3'，无法形成Phe-Pro-Lys三肽，B错误； C、编码链为5'-TTCCCGAAG-3'，模板链为3'-AAGGGCTTC-5'，转录生成的mRNA为5'-UUCCCGAAG-3'，能表达出Phe-Pro-Lys三肽，C正确； D、编码链为5'-CAACGGTT-3'，模板链为3'-GTTGCCAA-5'，转录生成的mRNA为5'-CAACGGUU-3'，无法形成Phe-Pro-Lys三肽，D错误。 故选C。 14．已知组成基因1和2碱基种类及数量均相同，基因1和基因2转录形成mRNA-1、mRNA-2，翻译产生多肽1和多肽2。下列叙述正确的是（　　） A．mRNA -1和mRNA-2碱基数量一定相同 B．mRNA -1和mRNA-2碱基种类一定相同 C．多肽1和多肽2的氨基酸种类一定相同 D．多肽1和多肽2氨基酸排列顺序一定相同 【答案】B 【详解】A、基因的碱基数量相同，但若不同基因中非编码序列存在差异或转录的起始或终止位点不同，可能导致转录形成的mRNA长度不同，因此mRNA-1和mRNA-2碱基数量不一定相同，A错误； B、基因的碱基种类相同（含A、T、C、G），转录后mRNA的碱基种类必然为A、U、C、G，因此mRNA-1和mRNA-2的碱基种类一定相同，B正确； CD、已知组成基因1和2的碱基种类及数量均相同，但碱基序列不一定相同，因此转录形成的mRNA中碱基序列可能不同，由于不同mRNA的密码子可能对应不同氨基酸，因此多肽1和多肽2的氨基酸种类可能不同，翻译出的氨基酸顺序也可能不同，CD错误。 故选B。 15．如图所示为细胞中遗传信息的传递和表达过程，相关叙述正确的是（　　） A．①②两个过程中所需要的酶不完全相同 B．②③过程发生的场所不可能相同 C．①②③三个过程中碱基配对情况不完全相同 D．③过程中不同核糖体合成的是同一种肽链，核糖体的移动方向是由右向左 【答案】C 【详解】A、①是DNA的复制，②是转录，DNA的复制需要解旋酶和DNA聚合酶，转录需要RNA聚合酶，①②两个过程中所需要的酶完全不同，A错误； B、原核生物没有以核膜为界限的细胞核，因此转录和翻译都在细胞质，B错误； C、①是DNA的复制，②是转录，③是翻译，DNA复制过程中碱基配对为：A-T、C-G、G-C、T-A，转录过程中碱基配对为A-U、C-G、G-C、T-A，翻译过程中碱基配对为A-U、C-G、G-C、U-A，三个过程中碱基配对情况不完全相同，C正确； D、③过程中由于翻译的模板mRNA相同，故不同核糖体合成的是同一种蛋白质，根据图中肽链的长短可知，核糖体的移动方向是由左向右，D错误。 故选C。 16．细胞需要来自其他细胞的信号来维持存活，如存活因子与受体结合后，调控Bcl2基因指导生成Bcl2蛋白，使细胞凋亡受到抑制，相关过程如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．存活因子激活受体，通过转录调控因子调控Bcl2基因转录 B．Bcl2基因在细胞核内完成转录和翻译过程，从而生成Bcl2蛋白 C．推测即将发生凋亡的细胞内，Bcl2基因的表达会受到抑制 D．用药物增强癌细胞内Bcl2基因的表达，对癌症具有一定的疗效 【答案】AC 【详解】A、由图可知，存活因子与受体结合后激活受体，进而通过激活的转录调控因子调控Bcl2基因的转录，A正确；   B、转录在细胞核内进行，而翻译在细胞质中的核糖体上进行，Bcl2基因转录形成的RNA从细胞核进入细胞质，在核糖体上翻译生成Bcl2蛋白，B错误；    C、因为Bcl2蛋白可抑制细胞凋亡，所以推测即将发生凋亡的细胞内，Bcl2基因的表达会受到抑制，导致Bcl2蛋白合成减少，C正确；   D、癌细胞具有无限增殖的特点，若增强癌细胞内Bcl2基因的表达，会进一步抑制癌细胞凋亡，不利于癌症治疗；应该抑制癌细胞内Bcl2基因的表达，才对癌症具有一定疗效，D错误。   故选AC。 17．如图是生物体内所发生的几个生理过程的图解，下列相关说法不正确的是（　　）    A．图1和图2过程分别对应于图3中的⑥和⑨ B．烟草花叶病毒可以在宿主细胞中进行⑧过程 C．图2过程的进行需要mRNA、tRNA和rRNA的参与 D．高度分化的细胞可以进行⑤过程 【答案】D 【详解】A、图1和图2过程分别表示转录和翻译，分别对应于图3中的⑥和⑨，A正确； B、烟草花叶病毒为RNA病毒，可以在宿主细胞内进行RNA的复制，B正确； C、图2表示翻译，翻译需要mRNA提供模板、tRNA携带氨基酸识别密码子、rRNA组成核糖体，C正确； D、高度分化的细胞无法再分裂，不能进行DNA的复制（⑤过程），D错误。 故选D。 18．科学家在废水池里发现一种依赖分解尼龙为生的细菌——尼龙菌，这是由于野生型细菌发生了基因突变，最终使得原本能够分解糖的酶转化成分解尼龙的酶。相应部分碱基序列如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．突变导致多肽中两个氨基酸序列发生了改变 B．尼龙材料出现之后野生型菌株发生突变形成尼龙菌 C．尼龙菌的形成说明该野生型菌株种群发生了进化 D．密码子和氨基酸是一一对应的关系，所以密码子改变氨基酸也改变 【答案】C 【详解】A、突变导致DNA分子中添加了一对碱基，则多肽中突变之后的氨基酸序列发生了改变，A 错误； B、尼龙材料出现之后对突变菌种产生了筛选作用，形成尼龙菌，B错误； C、尼龙菌的形成，则基因频率发生了改变， 说明该野生型菌株种群发生了进化，C 正确； D、一种氨基酸可对应多种密码子（密码子的简并性 ），密码子改变氨基酸不一定改变，D 错误。 故选C。 19．环丙沙星、利福平、红霉素等抗菌药物能够抑制细菌的生长和增殖，相关抗菌机制如表所示。下列叙述正确的是（    ） 抗菌药物 抗菌机制 环丙沙星 抑制细菌的DNA复制 利福平 抑制细菌中RNA聚合酶的活性 红霉素 与核糖体结合，抑制核糖体发挥作用 A．环丙沙星可能抑制了DNA聚合酶的活性 B．利福平直接阻断了翻译过程 C．红霉素直接阻断了复制过程 D．细菌中耐药基因的最终来源通常是基因重组 【答案】A 【详解】A、环丙沙星抑制细菌DNA复制，而DNA复制需DNA聚合酶催化脱氧核苷酸连接，因此其可能通过抑制DNA聚合酶活性发挥作用，A正确； B、利福平抑制RNA聚合酶活性，RNA聚合酶参与转录，而非直接作用于翻译，因此阻断的是转录过程，B错误； C、红霉素与核糖体结合，核糖体是翻译的场所，因此其抑制的是翻译过程，C错误； D、细菌为原核生物，无性繁殖，其变异来源主要为基因突变，而基因重组仅通过转化、转导或接合等水平基因转移发生，并非最终来源，D错误。 故选A。 20．真核生物核基因转录生成的 RNA 前体经过修饰加工，在 5'端加上 5'cap，在 3'端加上 poly-A tail，再通过核孔进入细胞质中完成翻译过程，部分过程如图所示。下列说法错误的是（　　） A．基因 C 对基因 A 的表达有影响 B．基因 A 的转录和翻译可以同时进行 C．基因 A转录生成RNA前体 的 5'端加上 5'cap，3'端加上 poly-A tail，可能起到保护的作用 D．在基因 A、B 中间插入一段 DNA 序列后，基因 B 编码的氨基酸序列可能不改变 【答案】B 【详解】A、基因C转录合成tRNA，tRNA在翻译过程中搬运氨基酸，所以基因 C 对基因 A 的表达有影响，A正确； B、真核生物中，基因A的转录发生在细胞核内，转录生成的RNA前体需经过修饰、加工后，通过核孔进入细胞质才能进行翻译，基因 A 的转录和翻译不能同时进行，B错误； C、基因 A转录生成RNA前体 的 5'端加上 5'cap，3'端加上 poly-A tail，这样可能不会被细胞中的相应酶降解，可能起到保护的作用，C正确； D、若在基因A、B中间插入一段DNA序列，由于基因A和基因B是独立的转录单位，插入DNA序列可能不影响基因B的碱基序列，基因 B 编码的氨基酸序列可能不改变，D正确。 故选B。 21．科学家曾在体外用14C标记半胱氨酸—tRNA复合物中的半胱氨酸（Cys），得到*Cys-tRNA，再用镍将其中的Cys还原成丙氨酸（Ala），从而得到*Ala-tRNA（tRNA不变），相关实验过程如图所示。让*Ala-tRNA参与翻译过程后，科学家发现它还是插入了通常由Cys占据的位置。下列相关叙述错误的是（    ） A．Ala参与合成肽链的过程中会产生水 B．该实验可能会改变蛋白质的结构和功能 C．该过程产生的变异是一种可遗传变异 D．tRNA在翻译过程中起识别作用 【答案】C 【详解】A、两个氨基酸脱水缩合反应形成一个肽键，同时产生一分子水，故氨基酸脱水缩合形成肽链的过程中会产生水，A正确； B、该实验改变了氨基酸的排列顺序，可能会改变蛋白质的结构和功能，B正确； C、可遗传变异包括基因重组、基因突变、染色体变异，题述过程产生的变异不属于可遗传变异，C错误； D、tRNA上的反密码子在翻译过程中能识别mRNA上的密码子并转运氨基酸，D正确。 故选C。 题型四 基因的本质 22．下列关于基因、DNA和染色体的相关叙述，错误的是（　　） A．DNA的多样性取决于脱氧核苷酸的种类、数量、排列顺序不同 B．一条染色体上含有1个或2个DNA分子 C．碱基特定的排列顺序构成了DNA分子的特异性 D．基因通常是有遗传效应的DNA片段，一个DNA上有若干个基因 【答案】A 【详解】A、DNA的多样性由脱氧核苷酸的数量和排列顺序决定，而脱氧核苷酸种类只有4种（A、T、C、G），种类相同，A错误； B、未复制的染色体含1个DNA分子，复制后的染色体含2个DNA分子，B正确； C、DNA的特异性由碱基特定的排列顺序决定，不同DNA的碱基序列不同，C正确； D、基因通常是指具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子可包含多个基因，D正确。 故选A。 23．摩尔根利用偶然发现的一只白眼雄性果蝇进行了一系列杂交和测交实验，最终证明基因在染色体上。不考虑其他变异，下列关于基因和染色体关系的叙述，正确的是（　　） A．染色体和染色质均是由基因组成的容易被碱性染料染成深色的物质 B．同一条染色体上的基因是非等位基因，性染色体上的基因不都与性别决定有关 C．萨顿运用假说—演绎法提出基因在染色体上，摩尔根利用果蝇杂交实验证明了该结论 D．在有性生殖过程中，父母X染色体上的致病基因都可以随X染色体传给女儿和儿子 【答案】B 【详解】A、染色体和染色质的主要成分是DNA和蛋白质，基因是DNA上的功能片段，染色体和染色质并非由基因组成，A错误； B、同一条染色体上的不同基因互为非等位基因（等位基因位于同源染色体相同位置）；性染色体上的基因如X染色体上的红眼/白眼基因与性别决定无关，B正确； C、萨顿通过类比推理法提出基因在染色体上的假说，摩尔根利用假说-演绎法通过果蝇实验验证该结论，C错误； D、父亲的X染色体只能传给女儿，无法传给儿子；母亲的X染色体可能传给儿子或女儿，D错误。 故选B。 24．下列关于基因、DNA和染色体的描述错误的是（　　） A．染色体是基因的主要载体，一条染色体上有多个基因 B．编码胰岛素的基因由1400对碱基构成，其碱基排列顺序有41400种 C．碱基对特定的排列顺序，构成了每一个DNA分子基因的特异性 D．生物体内所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数 【答案】B 【详解】A、染色体是基因的主要载体，基因在染色体上呈线性排列，一条染色体含有多个基因，A正确； B、编码胰岛素的基因由1400对碱基构成，其碱基排列顺序是特定的，即编码胰岛素的基因具有特定的碱基排列顺序，只有1种，B错误； C、基因的特异性由碱基对的特定排列顺序决定，每个基因的独特序列构成其特异性，C正确； D、DNA分子中包含基因和非基因序列（如非编码区），因此所有基因的碱基总数必然小于DNA分子的总碱基数，D正确。 故选B。 25．下列关于真核生物的基因、DNA和染色体之间关系的叙述，正确的是（　　） A．基因都以染色体为载体 B．核基因在染色体上呈线性排列 C．一条染色体上只含一个DNA分子 D．同源染色体相同位置上的基因是等位基因 【答案】B 【详解】A、基因并非都以染色体为载体，真核生物的线粒体和叶绿体中也含有少量DNA（基因），因此基因的载体还包括线粒体和叶绿等，A错误； B、核基因分布在染色体上，核基因在染色体上呈线性排列，B正确； C、一条染色体通常含有一个DNA分子，但在复制后，一条染色体包含两条姐妹染色单体，此时含有两个DNA分子，C错误； D、同源染色体相同位置上的基因可能是等位基因，也可能是相同基因，D错误。 故选B。 26．人体 mtDNA 是线粒体基质中的双链环状分子，约含 30000 个碱基。mtDNA 编码的 RNA 和多肽有多种。其中 mtDNA 的部分基因可指导合成多种呼吸酶。下列说法正确的是（    ） A．人体 mtDNA 的碱基排列顺序约有 415000种 B．mtDNA 的每个脱氧核糖均与 2 个磷酸基团相连 C．mtDNA 中两条单链的（A+G）/（T+C）值相等 D．mtDNA 的基因能指导呼吸酶的合成体现了基因具有遗传效应 【答案】BD 【详解】A、人体mtDNA的碱基排列顺序只有1种，A错误； B、由题意可知，mtDNA是双链环状分子，所以mtDNA每个脱氧核糖均与 2 个磷酸基团相连，B正确； C、mtDNA中两条链遵循碱基互补配对的原则，两条单链中（A+G）/（T+C）值互为倒数，C错误； D、遗传效应就是对蛋白质合成有直接或间接影响的部分，有遗传效应的DNA片段就是能够直接指导或间接调控蛋白质合成的碱基序列，mtDNA 的基因能指导呼吸酶的合成体现了基因具有遗传效应，D正确。 故选BD。 27．人的基因是DNA分子上具有遗传效应的片段，是遗传的基本功能单位，下列关于人的某个基因R的说法，错误的是（　　） A．基因R的两条单链反向平行 B．基因R片段有四个游离的磷酸基团 C．磷酸和脱氧核糖构成基因R片段的基本骨架 D．R与它的等位基因r的碱基总数可能不相等 【答案】B 【详解】A、基因R作为DNA片段，其两条单链通过反向平行方式形成双螺旋结构，A正确； B、DNA分子中每条链的5'端含一个游离磷酸基团，而3'端为羟基，故整个基因R片段仅有两个游离磷酸基团，B错误； C、DNA的基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接构成，C正确； D、等位基因R与r可能因碱基对的增添或缺失导致碱基总数不同，D正确。 故选B。 1．（2025·江苏南京·二模）M13噬菌体是一种寄生于大肠杆菌的丝状噬菌体，其DNA为含有6407个核苷酸的单链环状DNA。图中①～⑥表示M13噬菌体遗传物质复制的过程，其中SSB是单链DNA结合蛋白。下列说法正确的是（　　） A．过程①和③均需先合成引物来引导子链延伸 B．过程②～⑥需要断裂2个磷酸二酯键，合成6409个磷酸二酯键 C．过程⑥得到的单链环状DNA是新合成的子链DNA D．SSB可以防止解开的两条单链重新形成双链，利于DNA复制 【答案】BD 【详解】A、①过程需要先合成引物来引导子链延伸，③不需要，A错误； B、该DNA为含有6407个核苷酸的单链环状DNA，由图可知过程②~⑥需要断裂2个磷酸二酯键，一共合成6409个磷酸二酯键，B正确； C、据题图可知，过程⑥得到的单链环状DNA是原来的，过程②~⑤中新合成的DNA单链存在于复制型双链DNA中，C错误； D、SSB是单链DNA结合蛋白，由图可知SSB的作用是可以防止解开的两条单链重新形成双链，利于DNA复制，D正确。 故选BD。 2．（2025·江苏南通·模拟预测）苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白基因如何在棉花（真核生物）细胞中有效表达，科学家需要考量的因素有（　　） A．原核细胞的启动子和终止子无法被真核细胞的RNA聚合酶有效识别 B．原核细胞基因与真核细胞基因的空间结构不同，影响转录 C．原核细胞与真核细胞对密码子的使用频率不同，导致翻译效率低下 D．原核细胞基因转录产生的mRNA真核细胞的核糖体无法翻译 【答案】AC 【详解】A、启动子和终止子是调控基因转录起始和终止的关键序列。原核生物（如苏云金芽孢杆菌）的启动子和终止子的序列特征与真核生物（如棉花）的启动子和终止子完全不同，真核生物的RNA聚合酶无法识别原核生物的调控序列，反之亦然，A正确； B、原核细胞和真核细胞的基因都是具有遗传效应的DNA片段，空间结构并无不同，B错误； C、密码子简并性意味着同一个氨基酸可以由多个密码子编码。如果Bt基因的密码子使用频率与棉花基因的密码子使用频率差异很大，那么棉花细胞内的tRNA可能无法高效地与之匹配，导致翻译速度减慢，甚至提前终止，最终导致蛋白产量低，C正确； D、核糖体的功能是识别mRNA上的密码子并招募相应的tRNA来合成蛋白质。原核和真核的核糖体虽然大小和组成略有不同，但它们识别mRNA密码子的机制是基于相同的遗传密码表。因此，只要mRNA的序列是正确的，并且有合适的起始信号，真核核糖体是可以翻译原核来源的mRNA的，D错误。 故选AC。 3．（22-23高一下·江苏南京·阶段练习）科学家在果蝇中发现了生物昼夜节律的分子机制。他们认为PER基因表达产生的PER蛋白会通过抑制性反馈回路，阻遏其自身的合成，从而以一种连续、循环的节奏对PER蛋白含量进行调节，进而产生昼夜节律。下图为PER蛋白的产生与调控过程（甲、乙代表生理过程，①、②代表分子）：    请据图回答： (1)甲过程为 ，在 酶的作用下，以DNA分子的 条链为模板合成物质①，该过程所需的原料为 。 (2)若PER基因的模板链序列为5′﹣GGACTGATT﹣3′，写出①对应的序列5′﹣ ﹣3′。除图示场所外，在果蝇细胞的 中也可发生甲过程。 (3)乙过程中核糖体移动的方向为 （填“从左向右”或“从右向左”），多个核糖体相继结合在②上的生物学意义是 。该过程还需要 来转运氨基酸。 (4)与甲相比，乙过程中特有的碱基互补配对方式是 。 (5)TIM蛋白是由TIM基因控制合成，若阻止TIM基因表达，则果蝇 （填“能”或“不能”）产生正常的昼夜节律。 (6)PER基因的启动子中胞嘧啶被甲基化之后导致其无法顺利表达，从而影响昼夜节律的形成。研究发现子代果蝇有可能通过继承亲代果蝇的这种甲基化基因而同样不能产生昼夜节律，这种遗传现象被称为 。 【答案】(1) 转录 RNA聚合酶 一 4种核糖核苷酸/核糖核苷酸 (2) AAUCAGUCC 线粒体 (3) 从右向左 提高翻译的效率/提高蛋白质合成的效率/提高多肽合成的效率 tRNA/转运RNA (4)U-A (5)不能 (6)表观遗传 【详解】（1）甲过程是以DNA的一条链为模板合成物质①所示的mRNA的转录过程，该过程需要RNA聚合酶参与催化，所需的原料为4种游离的核糖核苷酸。 （2）物质①是mRNA，是以PER基因的一条链为模板按照碱基互补配对原则合成的。若PER基因的模板链序列为5′﹣GGACTGATT﹣3′，则①对应的序列为5′-AAUCAGUCC﹣3′。图中的甲过程表示转录，发生在细胞核中。果蝇细胞中的DNA主要分布在细胞核内，少量分布在线粒体中，因此在果蝇细胞的线粒体中也可发生转录过程。 （3）乙过程表示翻译，物质②是mRNA。根据肽链的长短可知，核糖体移动的方向为从右向左；一个②mRNA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，其生物学意义是：提高翻译（蛋白质/多肽合成）的效率。该过程还需要tRNA（转运RNA）来转运氨基酸。 （4）甲过程表示转录，发生的碱基配对方式为A—U、T—A、G—C、C—G；乙过程表示翻译，发生的碱基配对方式为A—U、U—A、G—C、C—G。可见，与甲相比，乙过程中特有的碱基互补配对方式是U—A。 （5）由题意可知：PER基因表达产生的PER蛋白会通过抑制性反馈回路，阻遏其自身的合成，从而以一种连续、循环的节奏对PER蛋白含量进行调节，进而产生昼夜节律。可见，若阻止TIM基因表达，则果蝇不能产生正常的昼夜节律。 （6）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,叫作表观遗传。表观遗传现象的出现，主要是基因中部分碱基发生了甲基化修饰。PER基因的启动子中胞嘧啶被甲基化之后导致其无法顺利表达，从而影响昼夜节律的形成。子代果蝇有可能通过继承亲代果蝇的这种甲基化基因而同样不能产生昼夜节律，这种遗传现象被称为表观遗传。 4．（2018·江苏·一模）下图表示真核生物核DNA遗传信息传递的部分过程。据图回答问题。    (1)①、③表示的遗传信息传递过程依次是 、 。 (2)②过程发生的场所是 。③过程中可能存在的碱基互补配对方式是 。 (3)DNA与RNA分子在组成上，除碱基不同外，另一个主要区别是 。 (4)若②过程形成的mRNA含有1000个碱基，其中鸟嘌呤和胞嘧啶之和占全部碱基总数的60%，则该DNA片段至少含有腺嘌呤和胸腺嘧啶的碱基对 个。 【答案】(1) 复制 翻译 (2) 细胞核 A与U配对(A—U)，G与C配对(C—G) (3)五碳糖不同(DNA中是脱氧核糖，RNA中是核糖) (4)400 【详解】（1）分析图形可知①过程表示DNA的复制，②表示转录，③表示翻译， （2）②是转录，在真核细胞中，核DNA的转录发生在细胞核。③翻译过程中可能存在的碱基互补配对方式是：A-U、U-A、C-G、G-C。 （3）DNA与RNA分子在组成上除碱基不同外，另一个主要区别是DNA中含有脱氧核糖，RNA中含有核糖。 （4）该mRNA含有1000个碱基，其中鸟嘌呤和胞嘧啶占全部碱基数的60%，则该遗传效应片段中鸟嘌呤和胞嘧啶也占60%，即C+G=2000×60%=1200个，则C=G=600个，A=T=400个，A+T=800个，即腺嘌呤和胸腺嘧啶的碱基对400个。 5．（2020·江苏扬州·模拟预测）图甲表示胰岛B细胞合成并分泌胰岛素的过程，①～⑤表示相关结构，图乙表示基因控制胰岛素合成的某一过程。据图回答： （1）图甲中，没有膜结构的细胞器是 ，含有DNA的结构是 。（填图中序号） （2）图甲中，从胰岛素的合成至分泌到细胞外，依次经过的细胞器是 。（用“→”和图中序号表示） （3）图乙表示遗传信息的 过程，进行的场所是 （填图中序号）。 【答案】 ② ④⑤ ②→①→③ 转录 ⑤ 【详解】（1）图甲细胞中，没有膜结构的细胞器是②中心体，含有DNA的结构有④线粒体和⑤细胞核。 （2）从胰岛素的合成至分泌到细胞外，依次经过的细胞器是②核糖体→①内质网→③高尔基体，在此过程中，所需能量主要来自于线粒体。 （3）真核细胞的转录是以双链DNA分子的一条链为模板合成RNA的过程，主要在细胞核中进行，故图乙表示遗传信息的转录过程，进行的场所是⑤细胞核。 【点睛】本题考查分泌蛋白的合成和运输过程，遗传信息的表达过程，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构的能力。 6．（2025·江苏·模拟预测）2025年，科研团队发现热胁迫抑制植物光合作用的新机制。请结合信息回答问题： 研究表明，叶绿体中的MORF8蛋白（与RNA编辑有关）在热胁迫下会形成固态凝聚体，招募PPR等RNA编辑因子进入其中。PPR蛋白能识别并结合靶标RNA，但进入凝聚体后结合能力下降，导致RNA编辑效率降低。这使得光合膜蛋白复合体活性受损，最终降低光合作用效率。此外，水稻、大豆等作物中类似的MORF8蛋白在热胁迫下也有相同表现，机制如下图所示（左右最小字是磷酸戊糖途径，右侧箭头下方是固体凝聚体）：    (1)若叶绿体中RNA编辑异常，导致光合膜蛋白某氨基酸改变，推测是RNA编辑影响了 过程，使mRNA的 发生变化。 (2)补全热胁迫下光合效率降低的过程： MORF8凝聚体→ →RNA编辑效率下降→ →光合效率降低 (3)为验证“MORF8蛋白凝聚体是热胁迫抑制光合作用的关键”，现有野生型拟南芥、MORF8基因缺失突变体、抑制MORF8凝聚的小分子化合物X，请完善实验： ①将野生型分为A、B两组，突变体为C组； ②A组不处理，B组施加 ，C组 ； ③热胁迫培养后，测定三组植株的 。 预期结果： 。 (4)请基于研究，提出一种培育抗热作物的育种策略及原理： 策略： ； 原理： 。 【答案】(1) 转录后加工（或RNA修饰） 密码子 (2) 招募PPR蛋白并降低其与靶标RNA结合能力 光合膜蛋白复合体活性受损 (3) 小分子化合物X 不处理 光合效率 B组和C组光合效率无显著差异，且均显著高于A组 (4) 通过基因工程技术降低作物中MORF8蛋白的表达量 减少热胁迫下MORF8固态凝聚体的形成，维持RNA编辑效率和光合膜蛋白复合体的正常活性，从而提高作物在热胁迫下的光合作用效率和抗热性 【详解】（1）mRNA是经转录产的，且可作为翻译的模板，其上三个相邻的碱基可编码一个氨基酸，分析题意可知，若叶绿体中RNA编辑异常，导致光合膜蛋白某氨基酸改变，推测是RNA编辑影响了转录后加工（或RNA修饰）过程，使mRNA的密码子发生变化，从而影响光合膜蛋白的功能。 （2）根据题干，MORF8凝聚体会招募PPR蛋白，但其结合靶标RNA的能力下降，导致RNA编辑效率降低，最终影响光合膜蛋白复合体的活性，故热胁迫下光合效率降低的过程为：MORF8凝聚体→招募PPR蛋白并降低其与靶标RNA结合能力→RNA编辑效率下降→光合膜蛋白复合体活性受损→光合效率降低。 （3）分析题意，本实验目的是验证“MORF8蛋白凝聚体是热胁迫抑制光合作用的关键”，实验的自变量是MORF8蛋白凝聚体的有无，因变量是光合作用情况，结合实验材料可知，MORF8蛋白凝聚体的有无可通过拟南芥类型及小分子化合物X施加进行控制，故可设计实验如下： ①将野生型分为A、B两组，突变体为C组； ②A组不处理，B组施加小分子化合物X，C组不处理； ③热胁迫培养后，测定三组植株的光合效率（测定因变量）； 预期结果：由于本实验是验证实验，则预期突变体C组和B组凝聚体无法形成，其光合速率无显著差异，但明显高于凝聚体形成的A组，即B组和C组光合效率无显著差异，且均显著高于A组。 （4）基于研究，可通过基因工程技术降低作物中MORF8蛋白的表达量，该技术的原理是减少热胁迫下MORF8固态凝聚体的形成，维持RNA编辑效率和光合膜蛋白复合体的正常活性，从而提高作物在热胁迫下的光合作用效率和抗热性。 1．（2025·江苏·高考真题）真核细胞进化出精细的基因表达调控机制，图示部分调控过程。请回答下列问题： (1)细胞核中，DNA缠绕在组蛋白上形成 。由于核膜的出现，实现了基因的转录和 在时空上的分隔。 (2)基因转录时， 酶结合到DNA链上催化合成RNA。加工后转运到细胞质中的RNA，直接参与蛋白质肽链合成的有rRNA、mRNA和 。分泌蛋白的肽链在 完成合成后，还需转运到高尔基体进行加工。 (3)转录后加工产生的lncRNA、miRNA参与基因的表达调控。据图分析，lncRNA调控基因表达的主要机制有 。miRNA与AGO等蛋白结合形成沉默复合蛋白，引导降解与其配对结合的RNA。据图可知，miRNA发挥的调控作用有 。 (4)外源RNA进入细胞后，经加工可形成siRNA引导的沉默复合蛋白，科研人员据此研究防治植物虫害的RNA生物农药。根据RNA的特性及其作用机理，分析RNA农药的优点有 。 【答案】(1) 染色质 翻译 (2) RNA聚合 tRNA 内质网的核糖体上 (3) 在细胞核中与DNA结合，调控基因的转录；在细胞质中与mRNA结合，阻止翻译 与mRNA结合，引导mRNA降解；与lncRNA结合，引导lncRNA降解 (4)具有特异性，对其他生物没有危害；容易降解，不会污染环境 【详解】（1）细胞核中，DNA缠绕在组蛋白上形成染色质（染色体）。转录在细胞核内进行，翻译在细胞质中的核糖体，故由于核膜的出现，实现了基因的转录和翻译在时空上的分隔。 （2）基因转录时，RNA聚合酶结合到DNA链上催化合成RNA。加工后转运到细胞质中的RNA，直接参与蛋白质肽链合成的有rRNA（组成核糖体）、mRNA（翻译的模板）和tRNA（运输氨基酸）。分泌蛋白的肽链在内质网的核糖体上完成合成后，还需转运到高尔基体进行加工。 （3）转录后加工产生的lncRNA、miRNA参与基因的表达调控。据图分析，lncRNA调控基因表达的主要机制有在细胞核中与DNA结合，调控基因的转录；在细胞质中与mRNA结合，阻止翻译。miRNA与AGO等蛋白结合形成沉默复合蛋白，引导降解与其配对结合的RNA。据图可知，miRNA发挥的调控作用有与mRNA结合，引导mRNA降解；与lncRNA结合，引导lncRNA降解。 （4）外源RNA进入细胞后，经加工可形成siRNA引导的沉默复合蛋白，科研人员据此研究防治植物虫害的RNA生物农药。根据RNA的特性及其作用机理，分析RNA农药的优点有‌：具有特异性，对其他生物没有危害；容易降解，不会污染环境。 2．（2023·江苏·高考真题）帕金森综合征是一种神经退行性疾病，神经元中α-Synuclein蛋白聚积是主要致病因素。研究发现患者普遍存在溶酶体膜蛋白TMEM175变异，如图所示。为探究TMEM175蛋白在该病发生中的作用，进行了一系列研究。请回答下列问题： (1)帕金森综合征患者TMEM175蛋白的第41位氨基酸由天冬氨酸突变为丙氨酸，说明TMEM175基因发生 而突变，神经元中发生的这种突变 （从“能”“不能”“不一定”中选填）遗传。 (2)突变的TMEM175基因在细胞核中以 为原料，由RNA聚合酶催化形成 键，不断延伸合成mRNA． (3)mRNA转移到细胞质中，与 结合，合成一段肽链后转移到粗面内质网上继续合成，再由囊泡包裹沿着细胞质中的 由内质网到达高尔基体。突变的TMEM175基因合成的肽链由于氨基酸之间作用的变化使肽链的 改变，从而影响TMEM175蛋白的功能。 (4)基因敲除等实验发现TMEM175蛋白参与溶酶体内酸碱稳态调节。如图1所示，溶酶体膜的 对H+具有屏障作用，膜上的H+转运蛋白将H+以 的方式运入溶酶体，使溶酶体内pH小于细胞质基质。TMEM175蛋白可将H+运出，维持溶酶体内pH约为4．6．据图2分析，TMEM175蛋白变异将影响溶酶体的功能，原因是 。 (5)综上推测，TMEM175蛋白变异是引起α-Synuclein蛋白聚积致病的原因，理由是 。 【答案】(1) 碱基对替换 不能 (2) 核糖核苷酸 磷酸二酯键 (3) 游离的核糖体 细胞骨架 空间结构 (4) 磷脂双分子层 主动运输 TMEM175蛋白结构变化使其不能把溶酶体中多余的氢离子转运到细胞质基质中，进而使溶酶体中的pH下降，而pH会影响酶的活性，影响溶酶体的消化功能， (5)TMEM175蛋白结构的改变导致无法行使正常的功能，即使得溶酶体中的氢离子无法转运到细胞质基质，导致溶酶体中的pH下降，影响了溶酶体中相关酶的活性，导致细胞中α-Synuclein蛋白无法被分解，进而聚积致病。 【详解】（1）帕金森综合征患者TMEM175蛋白的第41位氨基酸由天冬氨酸突变为丙氨酸，说明TMEM175基因发生了突变，突变的结果是蛋白质中某个氨基酸发生了改变，因而可推测该基因发生突变的原因是基因中碱基对的替换造成的，神经元属于体细胞，其中发生的这种突变“不能”遗传。 （2）突变的TMEM175基因在细胞核中以解开的DNA的一条链为模板，利用细胞核中游离的四种核糖核苷酸为原料，由RNA聚合酶催化形成磷酸二酯键，不断延伸合成mRNA，完成转录过程。 （3）mRNA通过核孔转移到细胞质中，与核糖体结合，合成一段肽链后转移到粗面内质网上继续合成，再由囊泡包裹沿着细胞质中的细胞骨架由内质网到达高尔基体。突变的TMEM175基因合成的肽链由于氨基酸之间作用的变化使肽链的空间结构发生改变，从而影响TMEM175蛋白的功能，进而表现出患病症状。 （4）基因敲除等实验发现TMEM175蛋白参与溶酶体内酸碱稳态调节。如图1所示，溶酶体膜的磷脂双分子层对H+具有屏障作用，膜上的H+转运蛋白将H+以主动运输的方式运入溶酶体，使溶酶体内pH小于细胞质基质，维持其中pH的相对稳定，TMEM175蛋白可将H+运出，维持溶酶体内pH约为4．6，图中显示，，TMEM175蛋白结构改变将不能把溶酶体中多余的氢离子转运到细胞质基质中，进而使溶酶体中的pH下降，而pH会影响酶的活性，影响溶酶体作为消化车间的功能。 （5）综上推测，TMEM175蛋白变异是引起α-Synuclein蛋白聚积致病的原因，结合图示可推测，TMEM175蛋白结构改变导致无法行使正常的功能，即使得溶酶体中的氢离子无法转运到细胞质基质，导致溶酶体中的pH下降，影响了溶酶体中相关酶的活性，导致细胞中α-Synuclein蛋白无法被分解，进而聚积致病。 3．（2022·江苏·高考真题）科学家研发了多种RNA药物用于疾病治疗和预防，图中①～④示意4种RNA药物的作用机制。请回答下列问题。 (1)细胞核内RNA转录合成以 为模板，需要 的催化。前体mRNA需加工为成熟的mRNA，才能转运到细胞质中发挥作用，说明 对大分子物质的转运具有选择性。 (2)机制①:有些杜兴氏肌营养不良症患者DMD蛋白基因的51外显子片段中发生 ，提前产生终止密码子，从而不能合成DMD蛋白。为治疗该疾病，将反义RNA药物导入细胞核，使其与51外显子转录产物结合形成 ，DMD前体mRNA剪接时，异常区段被剔除，从而合成有功能的小DMD蛋白，减轻症状。 (3)机制②:有些高胆固醇血症患者的PCSK9蛋白可促进低密度脂蛋白的内吞受体降解，血液中胆固醇含量偏高。转入与PCSK9mRNA特异性结合的siRNA，导致PCSK9mRNA被剪断，从而抑制细胞内的 合成，治疗高胆固醇血症。 (4)机制③:mRNA药物进入患者细胞内可表达正常的功能蛋白，替代变异蛋白发挥治疗作用。通常将mRNA药物包装成脂质体纳米颗粒，目的是 。 (5)机制④:编码新冠病毒S蛋白的mRNA疫苗，进入人体细胞，在内质网上的核糖体中合成S蛋白，经过 修饰加工后输送出细胞，可作为 诱导人体产生特异性免疫反应。 (6)接种了两次新型冠状病毒灭活疫苗后，若第三次加强接种改为重组新型冠状病毒疫苗，根据人体特异性免疫反应机制分析，进一步提高免疫力的原因有: 。 【答案】(1) DNA的一条链 RNA聚合酶 核孔 (2) 基因突变 双链RNA (3)PCSK9蛋白 (4)防止mRNA降解，协助mRNA跨膜进入细胞 (5) 高尔基体 抗原 (6)重组新型冠状病毒疫苗上新的抗原决定簇，可激发机体产生体液免疫和细胞免疫，从而产生新的抗体和记忆细 胞；相同的抗原决定簇可激发机体的二次免疫过程，能产生更多的抗体和记忆细胞 【详解】（1）转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程需要RNA聚合酶的催化；mRNA需要加工为成熟mRNA后才能被转移到细胞质中发挥作用，该过程是通过核孔进行的，说明核孔对大分子物质的转运具有选择性。 （2）若DMD蛋白基因的51外显子片段中发生基因突变，即发生碱基对的增添、替换或缺失，可能导致mRNA上的碱基发生改变，终止密码提前出现，从而不能合成DMD蛋白而引发杜兴氏肌营养不良；治疗该疾病，将反义RNA药物导入细胞核，使其与51外显子转录产物结合形成双链RNA，DMD前体mRNA剪接时，异常区段被剔除，从而合成有功能的小DMD蛋白，减轻症状。 （3）高胆固醇是由于胆固醇含量过高引起的，转入与PCSK9mRNA特异性结合的siRNA，导致PCSK9mRNA不能发挥作用，即不能作为模板翻译出PCSK9蛋白，密度脂蛋白的内吞受体降解减慢，从而使胆固醇含量正常。 （4）通常将mRNA药物包装成脂质体纳米颗粒，脂质体与细胞膜的基本结构类似，防止mRNA降解，协助mRNA跨膜进入细胞。 （5）新冠病毒的S蛋白属于膜上的蛋白，膜上的蛋白质在核糖体合成后，还需要经过高尔基体的修饰加工后输送出细胞；疫苗相当于抗原，可诱导人体产生特异性免疫反应。 （6）接种了两次新型冠状病毒灭活疫苗后，若第三次加强接种改为重组新型冠状病毒疫苗，可进一步提高免疫力的原因是：重组新型冠状病毒疫苗上新的抗原决定簇，可激发机体产生体液免疫和细胞免疫，从而产生新的抗体和记忆细 胞；相同的抗原决定簇可激发机体的二次免疫过程，能产生更多的抗体和记忆细胞。 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $$