专题05 遗传的分子基础（5大要点+3大题型）（专题突破练）（江苏专用）2026年高考生物二轮复习讲练测

专题05 遗传的分子基础 目录 第一部分 高考风向解读 洞察考向，感知前沿 第二部分 核心要点提升 要点精析、能力提升 知识串联·核心必记 要点01 DNA是主要的遗传物质 要点02 DNA的结构 要点03 遗传信息的传递与表达 要点04 基因表达的调控 要点05 表观遗传 第三部分 题型精准突破 固本培优，精准提分 A组·保分基础练 题型01 遗传物质的发现 题型02 遗传信息的传递、表达与调控 题型03 遗传信息的表达与生物性状关系 B组·增分能力练 第四部分 真题演练进阶 对标高考，感悟考法 考情解读 核心要点 高考考情 高考新风向 DNA的结构与复制 （2025江苏卷）DNA的结构、DNA的复制 （2024江苏卷）DNA的结构、DNA的复制 （2023江苏卷）DNA的结构、DNA的复制 1、情境贴近前沿应用：融入生物医学成果，如2024年恶性黑色素瘤治疗药物DIC的作用机制、RNA药物（mRNA疫苗、siRNA疗法）的应用，链接理论与实际科研、医疗场景。 2、能力侧重逻辑推理：弱化记忆性考查，强化过程分析与逻辑判断，如通过甲基化修饰路径推导调控环节、依据嘌呤功能推断药物对细胞代谢的影响，凸显科学思维核心素养。 3、设问聚焦核心概念辨析：选项设计精准针对易混点，如区分转录/翻译阶段的调控差异、DNA/RNA链上的甲基化位点、tRNA的结构与功能，考查概念界定的准确性。 需夯实DNA复制、基因表达等核心过程，拓展表观遗传、RNA调控等前沿知识。 基因表达与调控 （2025江苏卷）遗传信息的转录、遗传信息的翻译、基因表达的调控（转录调控、转录后调控） （2024江苏卷）遗传信息的转录、遗传信息的翻译、基因表达的调控 （2023江苏卷）遗传信息的转录、遗传信息的翻译（次黄嘌呤）、基因表达的调控（翻译后调控） 基因表达与生物性状的关系 （2025江苏卷）表观遗传机制（DNA甲基化修饰、RNA甲基化修饰、lncRNA和miRNA的作用） （2024江苏卷）表观遗传机制（组蛋白甲基化修饰） （2023江苏卷）表观遗传机制（DNA甲基化修饰） 新风向演练 1．【新载体·“撞车”与“刹车”】（2025·江苏南通如皋·适应性（二））科学家发现如果RNA聚合酶运行过快会导致与DNA聚合酶“撞车”而使DNA折断，引发细胞癌变。研究发现，一种特殊酶类RECQL5可吸附在RNA聚合酶上减缓其运行速度，扮演“刹车”的角色，从而抑制癌症发生。下列有关叙述错误的是（ ） A. 真核细胞中可进行核基因的边复制边转录 B. 相同的DNA在不同细胞中转录的起始位点不完全相同 C. RNA聚合酶与DNA聚合酶都需要引物才能延伸子链 D. RECQL5与RNA聚合酶结合会减慢细胞内蛋白质合成速率 2．【新情境·童年遭遇】（2025·江苏徐州·二模）科学研究证实，童年遭遇的逆境会导致DNA甲基化水平发生变化，逆境也会导致青少年抑郁风险升高。下列有关DNA甲基化的说法正确的是（　　） A．DNA发生甲基化时生物体基因的碱基序列保持不变 B．DNA甲基化导致mRNA中的信息无法被翻译 C．DNA甲基化引起的表型变化属于基因突变 D．推测童年遭遇的逆境会导致DNA甲基化水平升高 3．【新考法·受体激活与信号转导机制】（2025·江苏南通·二模）下图表示类固醇激素受体激活与信号转导机制，相关叙述错误的是（ ） A. 类固醇激素通过自由扩散进入细胞与细胞质内或细胞核内受体结合 B. 类固醇激素和激素-受体复合物均能通过核孔，与DNA中激素反应元件结合 C. 激素反应元件招募DNA聚合酶与DNA上的启动子结合 D. 成熟mRNA与核糖体结合，在酶的催化作用下合成目标蛋白质 4．【新情境·噬菌体与新型抗生素】（2025·江苏苏锡常镇四市·二模）（多选题）“孔明系统”是我国科学家发现的一种细菌抗噬菌体的免疫信号通路。当噬菌体入侵时，其携带的脱氧核苷酸激酶（DNK）触发该系统而激活细菌免疫，导致噬菌体无法增殖。噬菌体也可分泌相关酶降解该系统的启动原料，使免疫信号无法传递。下列叙述正确的有（    ） A．噬菌体增殖所需的原料和能量均来自宿主细菌 B．噬菌体与细菌之间入侵和反入侵是协同进化的结果 C．若细菌体内噬菌体DNA正常转录表明孔明系统已完全失效 D．该研究表明可通过改造噬菌体DNK基因开发新型抗生素 知识串联·核心必记 要点01 DNA是主要的遗传物质 实验名称 实验材料 结论 格里菲思体内转化实验 肺炎链球菌 （R型、S型） 加热杀死的S型细菌含有某种“转化因子”，能将R型活菌转化为S型活菌。 艾弗里体外转化实验 肺炎链球菌、蛋白酶、RNA酶、DNA酶、酯酶 采用“减法原理”，证明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。也证明了蛋白质、多糖、DNA水解产物不是遗传物质。 噬菌体侵染细菌的实验 T2噬菌体和大肠杆菌 DNA是噬菌体遗传物质，DNA能自我复制，在前后代之间保持连续性；DNA能控制蛋白质合成。 烟草花叶病毒（TMV）感染烟草实验 烟草花叶病毒和烟草 RNA是烟草花叶病毒遗传物质，蛋白质不是烟草花叶病毒遗传物质。 核酸是生物的遗传物质。所有细胞生物（包括真核、原核生物）和大部分病毒（如噬菌体）的遗传物质是DNA，少部分病毒（如TMV、HIV、流感病毒）的遗传物质是RNA，所以DNA是主要的遗传物质。 【易错易混】 1.转化的实质是基因重组而非基因突变：指S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了基因重组(属于广义上的)。 2.在32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌实验中，如果检测结果是上清液放射性偏高，原因可能是离心不充分、保温时间过长或过短、大肠杆菌太少、T2噬菌体太多。 3.在35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌实验中，如果检测结果是沉淀物中放射性偏高，其原因可能是离心不充分、搅拌不充分。 【典例1】在探索遗传物质的过程中，赫尔希和蔡斯做了T2噬菌体侵染细菌的实验，其中一组实验（32P标记噬菌体）流程如图所示。下列关于该实验的分析，错误的是（　　） A．若步骤①中噬菌体侵染时间过长，可能会导致上清液中放射性增强 B．该实验与用35S标记的实验组相互对照，可证明DNA是遗传物质 C．若将步骤②去掉，直接离心，对实验结果的定性分析无显著影响 D．若①培养液含有抑制转录的药物，子代噬菌体的放射性会发生变化 【典例2】科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成。关于证明蛋白质和核酸哪一种是遗传物质的系列实验，下列叙述错误的是（    ） A．肺炎链球菌体内转化实验，证明了加热致死的S型菌株的DNA分子在小鼠体内可使R型活菌的相对性状从无致病性突变为有致病性 B．肺炎链球菌体外转化实验中，利用自变量控制的“减法原理”，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 C．在肺炎链球菌体外转化实验中和噬菌体侵染细菌实验中均采用了能够区分DNA和蛋白质的技术。 D．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 要点02 DNA的结构 1.DNA双螺旋结构模型的构建者：沃森和克里克。 2.DNA双螺旋结构模型的构建过程: 3.DNA的双螺旋结构 / 学科网（北京）股份有限公司 （1）两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。 （2）脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。 （3）两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对遵循碱基互补原则：A（腺嘌呤）一定与T（胸腺嘧啶）配对；G（鸟嘌呤）一定与C（胞嘧啶）配对。 【典例3】科学家探索利用DNA分子替代传统硅基芯片储存数据，将数据写入DNA分子，该项技术借助了DNA分子结构实现数据储存。下列关于DNA分子的叙述错误的是（　　） A．碱基排列顺序的千变万化可使DNA分子储存大量信息 B．磷酸和脱氧核糖交替连接形成了DNA分子的基本骨架 C．DNA分子一条单链有两个末端，含有羟基一端称为5′端 D．DNA分子稳定的双螺旋结构可实现数据的长期保存 要点03 遗传信息的传递与表达 1.DNA分子的复制 （1）复制过程 （2）DNA复制相关计算 1个含15N的DNA放在含14N脱氧核苷酸的环境复制n次，产生子代DNA2n个，其中： ①含15N的DNA有2个；含14N的DNA有2n个。 ②只含15N的DNA有0个；只含14N的DNA有2n－2个。 ③脱氧核苷酸链有2×2n条，其中含15N的链有2条，含14N的链有2n+1－2条。 ④若某DNA含某种碱基m个，若该DNA复制n次，则需消耗含该碱基的游离脱氧核苷酸数为m（2n－1）个；第n次复制需消耗含该碱基的游离脱氧核苷酸数为m·2n－1个。 【特别提醒】“DNA复制”相关题目的4点“注意” (1)注意“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区别，前者包括所有的复制，但后者只包括第n次的复制。 (2)注意碱基的单位是“对”还是“个”。 (3)切记在DNA复制过程中，无论复制了几次，含有亲代脱氧核苷酸单链的DNA分子都只有两个。 (4)看清试题中问的是“DNA分子数”还是“链数”，“含”还是“只含”等关键词，以免掉进陷阱。 2.基因指导蛋白质的合成 项目 转录 翻译 图例 概念 以DNA一条链为模板合成RNA 以mRNA为模板合成蛋白质 场所 细胞核（主要）、线粒体、叶绿体 细胞质中核糖体 条件 ①模板：DNA一条链 ②原料：4种游离核糖核苷酸 ③能量：ATP ④酶：RNA聚合酶 ①模板：mRNA ②原料：氨基酸 ③能量：ATP ④酶：多种酶 ⑤搬运工：tRNA 碱基互 补配对 方式 DNA A T G C 3种 mRNA A U G C 2种 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ mRNA U A C G tRNA U A C G 方向 转录方向：从右向左 （注：mRNA伸出一端为转录起点） 翻译方向：从左向右（注：核糖体沿mRNA移动，mRNA与核糖体结合部位有2个tRNA结合位点） 特点 ①边解旋边转录； ②转录结束DNA恢复双螺旋结构（DNA全保留） mRNA相继结合多个核糖体同时合成多条相同肽链，因此少量mRNA可迅速合成大量蛋白质（意义） 翻译方向从左向右（肽链短→长） 产物 RNA（包括mRNA、tRNA、rRNA） 具一定氨基酸排序的蛋白质 数量 关系 DNA碱基数：mRNA碱基数：蛋白质氨基酸数 ＝6：3：1 3.中心法则 不同生物遗传信息的传递过程： 4.基因的本质--基因通常是有遗传效应的DNA片段 DNA、基因与染色体三者的关系： 【高分必备】 1.真、原核细胞DNA复制的区别 生物类型 真核生物 原核生物 基因表 达过程 区别 边解旋边复制；多起点双向复制 （各起点并非同时进行） 边解旋边复制；单起点双向复制 2.细胞分裂中标记染色体去向的分析 (1)有丝分裂中染色体的标记情况 用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行两次有丝分裂，情况如图所示(以一对同源染色体为例)： (2)减数分裂中染色体的标记情况 用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行正常减数分裂，情况如图所示(以一对同源染色体为例)： (3)先进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂细胞中染色体的标记情况 用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行一次有丝分裂，再继续在含14N的培养液中进行正常减数分裂，情况如图所示(以一对同源染色体为例)： 3.真、原核细胞基因的表达的区别 生物类型 真核生物 原核生物 基因表 达过程 区别 真核细胞的转录主要发生在细胞核中，翻译发生在细胞质中，在空间和时间上被分隔开进行，即先转录后翻译。 原核细胞的转录和翻译没有分隔，可以同时进行，边转录边翻译。 【典例4】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，可观察到双链都掺入3H-脱氧核苷的DNA区段显深色，仅单链掺入的显浅色，未掺入的不显色。现将某男子的精原干细胞进行掺入培养，下图为DNA复制时局部示意图。不考虑变异，下列说法正确的是（    ） A．第一次复制时，图示①②③一定是无色、浅色、浅色 B．第二次复制时，图示①②③一定是浅色、深色、深色 C．第三次复制时，图示①②③片段中A+T/C+G的值一定相同 D．可观察到在一个正在复制的细胞内有23个核DNA分子，且它们的显色情况相同 【典例5】动物细胞线粒体中环状DNA的两条链并不同时进行复制，其中一条链因为密度较高称之为重链（简称H链），另一条链因为密度较低称之为轻链（简称L链），复制过程如图所示，待全部复制完成后，形成两个环状双螺旋DNA分子。下列叙述错误的是（　　） A．H链与L链的密度不同与碱基有关 B．新合成的①链与H链中相应的碱基序列相同 C．新合成的②链c端为5′端，d端为3′端 D．线粒体的DNA复制属于半保留复制类型 【典例6】下列关于双链DNA分子结构的叙述，正确的是（    ） A．若一条链的G+C占47%，则另一条链的A+T也占47% B．DNA分子中每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸和一个含氮碱基 C．DNA双链被32P标记后，复制n次，子代DNA中有标记的占1/2n D．一个含有m个腺嘌呤的DNA分子第n次复制需要腺嘌呤脱氧核苷酸2n-1×m个 【典例7】图示为核酸的部分结构及遗传信息传递过程的示意图，下列叙述错误的是（　　） A．图中箭头所指碳原子位于五碳糖的2'碳原子，连接的基团为-H B．甲、乙链通过氢键连接，一条链上相邻核苷酸之间通过磷酸二酯键连接 C．若乙链作为翻译模板链，且图中5'-CAU-3'为一个密码子，则其对应的反密码子为 5'-AUG-3' D．真核细胞中，遗传信息从甲链流向乙链的过程主要发生在细胞质 【典例8】基孔肯雅病毒(CHIKV)是一种对人类健康有显著影响的虫媒病毒，可通过蚊虫叮咬感染人类，其基因组及其在人体细胞内的增殖过程如图所示。回答下列问题： (1)由图可知，CHIKV基因组（+RNA）的三个功能分别是 、 和 。 (2)下表是部分氨基酸的密码子。若CHIKV包膜糖蛋白的部分肽链对应的编码序列为5'…AUGGAAUUCUGC…3'，由于单链RNA非常不稳定，容易发生变异，若编码该段肽链的序列发生了3处碱基替换，但不改变氨基酸序列，则此时编码该段肽链的RNA序列是 。 氨基酸 苯丙氨酸 谷氨酸 半胱氨酸 甲硫氨酸 密码子 UUU、UUC GAA、GAG UGU、UGC AUG (3)利用放射性同位素标记的方法，可以确定一种新病毒的遗传物质是DNA还是RNA。请完成下面的实验思路设计和预期的实验结果（假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换）。 实验思路： ①甲组：用含 培养基培养宿主细胞；乙组：用含 的培养基培养宿主细胞； ② ； ③一段时间后，检测子代病毒颗粒的放射性情况。预期结果： 则该病毒遗传物质为RNA。 则该病毒遗传物质为DNA。 要点04 基因表达的调控 基因表达的调控类型 主要内容 染色质水平上的调控 染色质又分为常染色质和异染色质。DNA呈现不同凝聚状态的染色质结构，表现出不同的基因表达活性状态。常染色质结构比较松散，DNA局部序列暴露，基因表达处于活性状态。异染色质结构高度致密，DNA被组蛋白结合，染色质的基因表达活性处于阻遏状态。 转录水平上的调控 该调控是最主要的基因调控方式。转录调控是指以DNA为模板合成RNA的调控，所有的细胞都具有大量序列特异的DNA结合蛋白，这些蛋白能准确地识别并结合到特异的DNA序列，在转录水平上起着开关的作用。该调控重点是在特定组织或细胞中、在特定的生长发育阶段、在特定的机体内外条件下，选择特定基因进行转录表达，如乳糖操纵子、色氨酸操纵子等。 转录后水平上的调控 转录后调控，这是指基因转录起始后对转录产物进行的一系列修饰、加工等调控行为，主要包括提前终止转录过程，对mRNA前体进行加工剪切，mRNA通过核孔和在细胞质内定位等，如hnRNA的剪接加工。 翻译水平上的调控 这是基因表达调控的重要环节，主要通过RNA干扰（如miRNA、siRNA、circRNA、lncRNA等）进行。在肽链合成的起始、延伸和终止三个阶段中，对翻译起始速率的调控是最重要的，而在翻译的延伸和终止阶段也存在着调控因素。 翻译后水平的调控 该调控主要是控制多肽链的加工和折叠，以产生不同功能活性的蛋白质。来自mRNA的遗传信息翻译成蛋白质后，这些蛋白质如何活化并发挥其生物学功能。蛋白质的定向与分拣应该是准确无误的，否则细胞的正常生理功能将会出现异常。 【典例9】细胞中circRNA（非编码环状RNA）可靶向结合miRNA（小分子非编码单链RNA）从而调控基因表达。某神经退行性疾病与神经细胞中F蛋白含量减少有关，相关过程如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．过程①需要RNA聚合酶和四种核糖核苷酸的参与 B．过程②③④均有A与U、C与G配对 C．miRNA与mRNA的结合会抑制F基因的翻译 D．降低神经细胞中circRNA含量有望治疗该疾病 【典例10】血橙果实成熟过程中果肉随着成熟时间出现不断“充血”现象，原因是其果肉中富含具抗氧化性的花色苷（一种天然色素），花色苷是由花色苷结构基因所编码的多种关键酶催化形成。研究发现，花色苷的合成受Ruby（用R表示）基因控制，R基因的表达受低温诱导，且需要HY5蛋白（由H基因编码）的激活，光照会激活HY5蛋白的功能，具体的分子调控机制如下图所示。 （注意：T序列和G序列是Ruby基因启动子，两条途径之一启动都可激活Ruby基因的表达。） (1)血橙果肉“充血”是通过基因控制 实现的。 (2)结合上图分析，低温胁迫后果肉中Ruby基因表达量升高的原因是： 。低温胁迫 （填“有”或“没有”）改变Ruby基因的碱基序列。 现有两种纯合品系：品系P：常温光照下果肉无色，基因型为rrHH；品系Q：常温光照下果肉无色，基因型为RRhh。将品系P与品系Q杂交，F1在常温光照下全部表现为浅红色。 (3)若将F1中的浅红色植株在光照低温环境下种植，果肉颜色将变为 ，结合上图说明原因： 。 (4)若将基因型为RRHH的植株在黑暗常温环境下种植，其果肉颜色可能表现为 ，原因是 。 要点05 表观遗传 表观遗传：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。表观遗传的机制包括DNA的甲基化、组蛋白修饰、RNA干扰等。 类型 机制 DNA的甲基化 组蛋白修饰（包括甲基化修饰、乙酰化修饰、磷酸化修饰等） RNA干扰（如miRNA、siRNA、circRNA、lncRNA等） 【典例11】微RNA（miRNA）是一类短小的非编码RNA。成熟的miRNA与蛋白质相结合，形成RNA诱导的沉默复合物（RISC-miRNA），其通过与靶mRNA互补配对调控基因的表达，从而使基因的表达和表型发生可遗传变化，其部分作用机制如图所示。下列有关说法错误的是（　　） A．过程①需要细胞质提供ATP、脱氧核苷酸、DNA聚合酶等 B．Exportin-5的功能可能是将前体-miRNA从细胞核运到细胞质 C．过程②RISC-miRNA与靶基因mRNA配对会导致翻译过程终止 D．miRNA干扰技术抑制蛋白质的合成为肿瘤治疗提供药物研发新思路 【典例12】“RNA干扰”是由双链RNA诱发的高效特异性降解mRNA而导致基因沉默的现象。双链RNA（dsRNA）被Dicer酶切割成短的siRNA，然后siRNA被解链成RNA单链并组装到沉默复合体（RISC）中与细胞内特异性mRNA结合，从而导致mRNA的降解（如图）。下列有关叙述错误的是（　　） A．在细胞中除了dsRNA外，其余的RNA中都不含氢键 B．Dicer酶无法识别单链RNA，其作用部位是磷酸二酯键 C．mRNA的降解，将导致细胞无法以氨基酸为原料翻译产生相关蛋白质 D．RISC中的siRNA单链与mRNA的结合存在G-C、A-U的配对方式 01 遗传物质的发现与DNA分子结构 1．（2025·江苏苏北四市（徐连淮宿）·一模）关于探索遗传物质本质的系列实验，下列相关叙述正确的是（　　） 组别 实验名称 实验过程、结果或结论 ① 肺炎链球菌体内转化实验 加热致死的S型菌DNA在小鼠体内使R型活菌从无致病性转化为有致病性 ② 肺炎链球菌体外转化实验 利用加法原理，R型菌培养基加入S型菌DNA和DNA酶证明DNA 是转化因子 ③ 噬菌体侵染实验 噬菌体DNA进入宿主细胞后，利用自身原料和酶完成自我复制 ④ 烟草花叶病毒实验 以病毒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染，发现RNA使烟草出现花叶病斑 A．① B．② C．③ D．④ 2．（2025·江苏盐城·考前指导卷）下列有关生物科学史叙述错误的是（    ） A．斯他林和贝利斯将小肠黏膜和稀盐酸制成的提取液，注射到狗的静脉中，发现了胰液分泌受神经和体液共同调节 B．希尔发现离体的叶绿体在适宜条件下发生水的光解并释放氧气 C．摩尔根和他的学生们将基因定位在染色体上，并发现基因在染色体上呈线性排列 D．克里克以T4噬菌体为实验材料，证明了遗传密码中三个碱基编码一个氨基酸 3．【经典题】（2025·江苏南京鼓楼区南京二十九中学·模拟）在探索遗传物质的过程中，赫尔希和蔡斯做了T2噬菌体侵染细菌的实验，其中一组实验如下图所示，相关叙述正确的是（ ） A. 若不经过步骤②操作，对该组实验结果无显著影响 B. 若继续分离出子代噬菌体，其中大部分会含有32P放射性 C. 若沉淀中含有较强放射性、悬浮液中几乎不含放射性，即证明DNA是遗传物质 D. 若①中培养液里含有32P，则子代噬菌体的DNA、RNA分子中均会带有放射性 4．（2026·浙江宁波·一模）艾弗里证明DNA是遗传物质的部分实验如图所示，下列叙述正确的是（    ） A．该实验设计利用了自变量控制的“加法原理” B．图中各组形成相互对照，无需其他对照组 C．根据培养基中菌落有无荚膜判断转化结果 D．DNA酶处理后的细胞提取物失去转化活性 5．【新考法】(25-26高三上·黑龙江九师联盟·月考)科研人员利用放射性同位素标记技术，以猴肾细胞等为材料探究脊髓灰质炎病毒（PV）的遗传物质是DNA还是RNA（实验步骤如下表）。下列叙述错误的是（　　） 步骤 操作 ① 用放射性同位素标记猴肾细胞 ② 用标记的猴肾细胞与未标记的PV混合培养 ③ 检测子代病毒放射性 A．PV与猴肾细胞的主要区别是没有细胞结构 B．PV的生命活动离不开细胞，PV是比猴肾细胞还小的生命系统 C．PV可分别用含放射性同位素标记胸腺嘧啶和尿嘧啶的猴肾细胞进行培养 D．可分别用DNA酶和RNA酶进行实验验证PV的遗传物质类型 6．（2025·四川巴中·二模）某双链 DNA 分子含有 3000 个碱基对，其中一条链上A + T的比例为40%。将该DNA分子放在含32P 的培养基中连续复制 3 次，下列叙述错误的是（　　） A．该DNA分子中A +T的比例为 40%，则 G + C 的比例为 60%，其中 G 的数量为 1800 个 B．复制 3 次后，含有32P 的 DNA 分子占全部 DNA 分子的 7/8，含有31P 的 DNA 分子占全部 DNA 分子的 1/8 C．复制过程中，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为原 DNA 分子中 A 数量的 7 倍，即 8400 个 D．该 DNA 分子的另一条链上 A + T 的比例也为 40%，两条链中 A + T 的比例相等，是因为碱基互补配对原则 02 遗传信息的传递、表达与调控 7．（2025·江苏南京·二模）下图1表示大肠杆菌的DNA分子复制，图2表示哺乳动物的DNA分子复制。下列叙述正确的是（　　） A．图1和图2中复制起点部位的A//T碱基对比例较高，易于解旋 B．图1和图2表示的过程都具有多起点、双向、边解旋边复制的特点 C．图1和图2复制过程中，形成的两条子链一条连续，一条不连续 D．图1中按照③②①的先后顺序合成子链，子链延伸方向为5'→3' 9．（2025·江苏徐州·一模）如图为大肠杆菌拟核DNA的部分结构。基因Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为相邻基因， a、b、c为转录产物， 它们在蛋白质的合成过程中缺一不可。经测序发现， 大肠杆菌细胞中a的种类最多， b的种类最少。下列相关叙述正确的是（　　） A．正在行使正常功能的c中不存在成对的碱基 B．b为多聚核糖核苷酸链， 其合成应该与核仁有关 C．RNA聚合酶在上述三个基因中都是从左到右移动 D．蛋白质合成过程中一定有a、b、c代表的物质结合在一起的现象 10．【新载体】（2025·江苏徐州·一模）2024年诺贝尔生理学或医学奖授予了美国生物学家维克托·安布罗斯和加里·鲁夫昆，以表彰他们发现微小RNA（miRNA）及其在转录后基因调控中的作用。如图为lin-14基因和lin-4基因通过lin-4miRNA调控秀丽隐杆线虫发育的示意图，下列说法错误的是（　　） A．lin-4miRNA在细胞核内产生，通过核孔进入细胞质与核糖体结合 B．lin-4miRNA的发现揭示了一种新的基因表达调控机制 C．lin-4基因转录的lin-4miRNA对lin-14基因的表达起负调控作用 D．lin-4miRNA的存在可能与基因的选择性表达有关 11．【新情境】（2025·江苏苏州八校·三模）MicroRNA（miRNA）是一类长度约为20～24个核苷酸的小RNA分子，它与mRNA结合，在细胞生长、发育过程中发挥关键的调节功能，揭示了基因调控的一个全新维度，其产生与作用机制如图所示。下列有关叙述错误的是（    ） A．过程①为miRNA基因的转录过程，需要RNA聚合酶的催化 B．通过①得到的pri-miRNA在细胞核中经过有关酶的作用加工为成熟的miRNA C．过程②的Drosha与过程③的Dicer都会切割核酸链的磷酸二酯键 D．miRNA与目标mRNA的互补程度决定目标mRNA的命运 12．（2025·江苏苏州·三模）图示两种细胞内遗传信息的部分传递过程，序号①～⑦表示物质或结构。下列相关叙述错误的是（    ） A．甲、乙两图可分别表示乳酸菌和酵母菌的转录和翻译 B．甲图中③的延伸方向与⑤在③上的移动方向相同 C．乙图中④经核孔运输到细胞质后被加工成翻译的模板 D．甲、乙两细胞的同种密码子可决定不同的氨基酸 13．【新情境】（2025·江苏苏北四市（徐连淮宿）·一模）（多选题）大肠杆菌膜蛋白OmpF 和OmpC的合成调节机制如图所示。下列相关叙述正确的有（　　） A．渗透压发生变化时，OmpR 蛋白的空间构象也会发生变化 B．基因 micF和OmpC转录的模板链在同一条链上 C．micF通过阻止 OmpF 基因的翻译过程减少 OmpF 蛋白的合成量 D．过程①②③均遵循碱基互补配对原则，即A和T配对，G和C配对 14．【新载体】（2024·江苏泰州·四调）生物体内RNA的部分核苷酸会被修饰，以6-甲基腺嘌呤（m6A）、假尿嘧啶（Ψ）修饰等较为常见，修饰后会影响相关基因的表达。请回答下列问题： (1)m6A修饰是腺嘌呤甲基化的一种形式，如图所示，圈内结构由 结合而成。 (2)急性髓系白血病（AML）细胞中WTAP蛋白可募集RNA甲基转移酶，促进RNA的m6A甲基化，KDM4D可调控相关基因的表达，进而影响AML细胞增殖。现欲探究WTAP蛋白对KDM4B基因表达的影响，实验过程见下表。 实验目的 操作过程 细胞系培养 用培养皿或① 装AML细胞悬液置于CO2培养箱中培养 细胞转染 取处于对数生长期细胞于6孔培养板中，对照组加入无干扰RNA，实验组加入靶向② 基因转录产物的微小RNA，转染一段时间 获取③ 提取并分离两组细胞中的mRNA，再使用带有m6A单克隆抗体的免疫磁珠进行相关操作 RT-PCR扩增 将免疫磁珠上的RNA进行洗脱，根据④ 上m6A甲基化修饰相对集中区域设计引物，RT-PCR扩增，并对扩增产物电泳（结果见图1） 蛋白检测 提取两组细胞中的总蛋白，利用⑤ 法，结合电泳等检测两种蛋白的表达水平（结果见图2） 细胞克隆检测 两组细胞转移至培养皿中培养，7-14天后比较细胞克隆数（结果见图3） (3)图2中GAPDH是糖酵解反应中的一种酶，在各个组织细胞中的表达量相对稳定，故在蛋白质表达水平检测中常用作 。据上图实验结果推测WTAP蛋白影响KDM4B基因表达的机理可能是 。 (4)研究发现，Ψ修饰的体外转录mRNA翻译时核糖体可跳过Ψ，发生+1核糖体框架移码。现将体外转录获得的编码荧光素酶的mRNA内部插入一个Ψ进行体外翻译，反应体系中加入激活的荧光素，若 ，则说明Ψ修饰的体外转录mRNA在翻译时未发生+1核糖体框架移码。 03 遗传信息的表达与生物性状关系 15．【联系生活】（2025·江苏扬州·考前调研）丙酮酸激酶（PK）可参与下图所示的生化反应。丙酮酸激酶缺乏症（PKD）是一种罕见的隐性遗传病，表现为红细胞中缺乏PK引起Na⁺积累，造成溶血。以下推测错误的是（　　） A．PK既参与有氧呼吸，也参与无氧呼吸 B．丙酮酸转化为乳酸过程中可为红细胞提供少量ATP C．Na⁺积累过多会导致红细胞渗透吸水甚至涨破 D．PKD 的发生体现了基因通过控制酶的合成来控制性状 16．【联系生活】（2025·江苏南通·四调）研究发现乳酸可以作为组蛋白（染色体成分）的修饰底物，乳酸化的组蛋白能引起染色体松散以促进Y基因的表达，进而促进眼部黑色素瘤细胞的增殖。相关叙述正确的是（    ） A．组蛋白乳酸化修饰的过程主要发生在细胞质基质 B．Y基因是抑癌基因，其过表达能促进肿瘤细胞增殖 C．组蛋白乳酸化改变了Y基因中碱基的排列顺序 D．眼部黑色素瘤细胞无氧呼吸加快有利于其增殖 17．【新情境】（2025·江苏苏州·三模）图示我国科研人员利用自体诱导多能干细胞（自体iPSC）治疗帕金森病的技术流程。重编程是指在不改变基因序列的情况下重新激活或抑制相关基因的表达，从而改变细胞分化状态的过程。下列相关叙述错误的是（    ） A．重编程过程由相关因子驱动的表观遗传调控机制实现 B．iPSC体外分化方向受基因、激素和环境因素共同调控 C．异体iPSC移植需进行HLA配型以减轻免疫排斥反应 D．自体iPSC治疗可减少伦理争议和消除引发肿瘤风险 18．（2025·江苏苏北七市·三调）XY型哺乳动物雌性个体的一条X染色体失活（形成巴氏小体）对于维持基因表达平衡至关重要。细胞分化时一条X染色体上的Xist基因转录增强，产生较多的XistRNA，XistRNA与该X染色体结合导致其失活。相关叙述错误的是（    ） A．细胞分化前雌性个体中Xist基因表达量较低 B．XistRNA阻止RNA聚合酶与起始密码结合，抑制基因转录 C．Xist基因在X染色体失活前表达，导致该染色体形成巴氏小体 D．正常雌性个体中，同时存在父源和母源X染色体上的Xist基因表达 19．（2025·安徽江南十校·联考）9．防御相关逆转录酶（DRT）系统在细菌抵抗噬菌体侵染方面发挥着重要作用，科研人员最新解析了肺炎克雷伯菌的DRT2系统抵御T5噬菌体侵染的机制如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．该研究表明细菌能以RNA为模板创造自身不含有的基因 B．抑制细菌生长影响了噬菌体从细菌中获取相应的氨基酸、核酸、能量等 C．①、②过程都有氢键、磷酸二酯键的形成与断裂 D．图示过程包括了中心法则的所有内容 20．(24-25·江苏盐城·二模)研究表明，吸烟会使人体细胞内的DNA甲基化水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响。DNA甲基化不改变基因的碱基序列但抑制基因的表达。下列叙述错误的是（    ） A．某基因的启动子发生了甲基化，会影响该基因的转录过程 B．吸烟者易患肺癌，不可能是原癌基因或抑癌基因甲基化的结果 C．一般情况下，DNA去甲基化后，被抑制表达的基因会被重新激活 D．构成染色体的组蛋白发生甲基化或乙酰化也属于表观遗传 1．【经典题】(25-26·江苏如皋·调研)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验，其中一组如下图所示，下列叙述正确的是（　　） A．过程①保温时间的长短不会对实验结果产生影响 B．T2噬菌体的侵染实验通过步骤②实现噬菌体的蛋白质与DNA分离 C．过程③中分离出的子代噬菌体，大部分含31P，少部分含32P D．该组实验不能根据放射性结果证明DNA是噬菌体的遗传物质 2．(25-26·江苏如皋·调研)表观遗传现象广泛存在于生物体中，下列叙述错误的是（　　） A．微小RNA (miRNA)与mRNA的结合属于表观遗传中转录后水平的调控 B．组蛋白乙酰化导致mRNA的合成受阻，进而影响基因的表达 C．基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异可能与表观遗传有关 D．体细胞与配子的甲基化存在显著差异，体细胞甲基化大多不会遗传给配子 3．【新考法】（2024·江苏泰州·四调）假说-演绎法是构建科学理论的一种重要方法，下表中假说和演绎推理不相符的是（　　） 选项 探究目的 假说 演绎推理 A 金鱼草花色的遗传 红花和白花亲本杂交F1开粉红花，金鱼草花色遗传符合“融合遗传” 若将F1粉红花色金鱼草进行自交，后代F2应全为粉红色 B DNA的复制方式 DNA的复制方式为全保留复制 复制一代后子代DNA进行密度梯度离心，出现2个条带 C 控制豌豆粒色与粒形的基因的遗传 两对基因遗传遵循自由组合定律 YyRr（黄圆）×yyrr（绿皱），后代表型及比例为黄圆：绿皱=1：1 D 探究果蝇控制白眼基因的位置 控制白眼性状的基因位于Y染色体上 白眼果蝇全为雄性 A．A B．B C．C D．D 4．（2025·江苏南京·二模）科学史实验为生命科学的发展作出了重要的贡献。下列叙述错误的是（　　） A．梅塞尔森和斯塔尔利用假说一演绎法证明了DNA的半保留复制 B．尼伦伯格和马太破译了遗传密码，并最终完成了密码子表的构建 C．富兰克林的DNA射图谱为DNA螺旋结构模型的建构提供了实证 D．伯格进行了DNA改造研究，成功构建了第一个体外重组DNA分子 5．【联系生活】(25-26·江苏如皋·调研)（多选题）手足口病是由肠道病毒引起的传染病，肠道病毒(EV71)是该病最常见的病原体之一。研究表明EV71由衣壳蛋白和单股正链＋RNA两部分构成，图是EV71在宿主细胞内的增殖过程示意图。下列叙述正确的是（　　） A．在EV71遗传信息的传递过程中只存在两种碱基互补配对方式 B．宿主细胞含有酶N的基因并为EV71遗传信息的传递提供能量 C．EV71遗传物质的复制和翻译过程均沿模板链的3′→5′方向进行 D．＋RNA上有核糖体识别和结合位点，图示蛋白酶可能与蛋白质的加工、修饰有关 6．【新考法】（2025·江苏徐州·打靶卷）（多选题）下列“边做边学”或“探究·实践”活动的做法不合理的有（    ） A．模拟动物性状分离比的杂交实验，1号罐中放100个黑子，2号罐中放100个白子 B．设计和制作DNA分子双螺旋结构模型，A、G配件的长度大于C、T配件的长度 C．调查人群中的遗传病，通常选择色盲、白化病和冠心病等发病率较高的单基因遗传病 D．建立减数分裂中染色体变化的模型，用同种颜色的橡皮泥制作大小相同的同源染色体 7．（2025·江苏南师附中·四模）（多选题）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6408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 8．（2025·江苏徐州·二模）离心技术是一种广泛应用于各个领域的分离和提取技术，其中差速离心和密度梯度离心是常见的离心技术。下列相关叙述正确的是（　　） A．用差速离心法分离提取液中的细胞器时，可先后分离出较小和较大的细胞器 B．在基因工程中提取纯度较高的质粒时需要用到离心技术 C．可用密度梯度离心法使14N-DNA和15N-DNA分布在试管的不同位置 D．可以用离心法将去除植物细胞壁后获得的不同原生质体融合成杂种细胞 9．(25-26·江苏如皋·调研)细胞中基因的表达过程受到多水平的调控，包括转录前调控、转录调控、翻译调控和翻译后调控等，每一水平的调控都会实现基因的选择性表达。下图表示几种不同的调控方式，请分析回答： (1)已分化的B细胞中C、J、D、V等片段编码受体蛋白结构的不同部位，通过如图1所示方式，实现产生不同的受体，基因的这种选择性表达，属于 调控。转录形成的mRNA通过核孔复合体从细胞核转运至细胞质的过程 (填“需要”或“不需要”)消耗能量；据图2分析当细胞中缺乏氨基酸时，空载tRNA(没有携带氨基酸的tRNA)来抑制基因的表达过程，属于 调控。 (2)已知图2中过程①产生的mRNA链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的46%，该mRNA链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占26%、19%，则该mRNA对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为 。 (3)RNA介导的基因沉默即RNA干扰(RNAi)是当前生物学研究的热点。RNAi主要是对mRNA进行干扰，起作用的有miRNA和siRNA，作用机制如图3。其中宿主通过siRNA的作用降解病毒基因组RNA的过程又称为“RNAi免疫途径”。 图3 ①图3miRNA基因的基本单位为 ，“RNAi免疫途径”中，过程④为 过程。RISC复合体需要分子向导siRNA和AGO2蛋白协调发挥功能，siRNA作为分子向导，可通过 原则，靶向结合病毒基因组；而AGO2蛋白利用自身的RNA酶活性将病毒基因组RNA降解为核苷酸碎片。病毒为了加强侵染效率，病毒蛋白可以和dsRNA和siRNA相结合。由图分析，病毒蛋白抑制“RNAi免疫途径”的机制是 。 ②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，理由是 。 一、单选题 1．（2025·江苏·高考）甲基化读取蛋白Y识别甲基化修饰的mRNA，引起基因表达效应改变，如图所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．甲基化通过抑制转录过程调控基因表达 B．图中甲基化的碱基位于脱氧核糖核苷酸链上 C．蛋白Y可结合甲基化的mRNA并抑制表达 D．若图中DNA的碱基甲基化也可引起表观遗传效应 2．（2025·重庆·高考）细胞中F蛋白和M蛋白均可进入细胞核。X蛋白选择性地结合F蛋白或乙酰化修饰的M蛋白，从而阻止被结合的蛋白进入细胞核，具体机制如图。下列说法合理的是（    ） A．M基因和F基因都属于原癌基因 B．M蛋白和F蛋白都是DNA聚合酶 C．在癌细胞中过量表达X可能会减缓癌细胞增殖 D．在正常细胞中去除F蛋白，可能会抑制正常细胞凋亡 3．（2025·四川·高考）为杀死蜜蜂寄生虫瓦螨，研究人员对蜜蜂肠道中的S菌进行改造，使其能释放特定的双链RNA（dsRNA）。进入瓦螨体内的dsRNA被加工成单链RNA后，能与瓦螨目标基因的mRNA特异性结合使其降解，导致瓦螨死亡。下列叙述正确的是（    ） A．单链RNA的嘌呤与嘧啶之比和dsRNA相同 B．dsRNA加工成单链RNA会发生氢键的断裂 C．瓦螨死亡的原因是目标基因的转录被抑制 D．用改造后的S菌来杀死瓦螨属于化学防治 4．（2024·江苏·高考真题）治疗恶性黑色素瘤的药物DIC是一种嘌呤类生物合成的前体，能干扰嘌呤的合成。下列相关叙述错误的是（    ） A．嘌呤是细胞合成DNA和RNA的原料 B．DIC可抑制细胞增殖使其停滞在细胞分裂间期 C．细胞中蛋白质的合成不会受DIC的影响 D．采用靶向输送DIC可降低对患者的副作用 5．（2024·江苏·高考真题）图示果蝇细胞中基因沉默蛋白（PcG）的缺失，引起染色质结构变化，导致细胞增殖失控形成肿瘤。下列相关叙述错误的是（    ） A．PcG使组蛋白甲基化和染色质凝集，抑制了基因表达 B．细胞增殖失控可由基因突变引起，也可由染色质结构变化引起 C．DNA和组蛋白的甲基化修饰都能影响细胞中基因的转录 D．图示染色质结构变化也是原核细胞表观遗传调控的一种机制 6．（2023·江苏·高考）翻译过程如图所示，其中反密码子第1位碱基常为次黄嘌呤（I），与密码子第3位碱基A、U、C皆可配对。下列相关叙述正确的是（　　） A．tRNA分子内部不发生碱基互补配对 B．反密码子为5'-CAU-3'的tRNA可转运多种氨基酸 C．mRNA的每个密码子都能结合相应的tRNA D．碱基I与密码子中碱基配对的特点，有利于保持物种遗传的稳定性 二、非选择题 7．（2025·江苏·高考）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 。 9．（2025·江西·高考）流行病学调查在传染病防治中具有重要意义。AB基因编码的AB蛋白是致病菌W的一种特异性分泌蛋白。为构建快速检测致病菌W感染的血清学诊断技术(一种抗原抗体特异性反应技术)，研究人员从致病菌W中克隆AB基因，构建表达载体，导入原核宿主E，诱导后，分析表达情况(如表)。 细胞 AB基因的mRNA AB蛋白 致病菌W 十 十 宿主E — — 工程菌 十 — 注：“十”表示有检出，“—”表示未检出 回答下列问题： (1)根据中心法则，结合表中数据判断，AB基因在工程菌中能进行 ，但不能进行有效的 。 (2)分析发现，致病菌W合成AB蛋白时，某些氨基酸使用的部分密码子在宿主E中的使用频率低(称为该物种的稀有密码子，如表中密码子CGG在宿主E中为稀有密码子)。从蛋白质合成条件的角度分析，形成这一现象的原因是宿主E中缺乏 。 精氨酸的密码子 密码子使用频率(10-3) 致病菌W 宿主E CGA 7.2 4.3 CGC 28.5 26.0 CGG 24.7 4.1 CGU 8.5 21.1 AGA 1.3 1.4 AGG 3.2 1.6 (3)进一步分析发现，宿主E缺乏高效表达GC含量过高的外源基因所需要的机制。已知AB基因的GC含量较高，为在宿主E中实现AB蛋白的高效表达，可将精氨酸密码子CGG的使用进行优化，从第(2)题表中选择最佳密码子为 。 (4)现有一位体内未检测到致病菌W的人。为了解此人是否有致病菌W感染史，设计一个直接利用AB蛋白的血清学诊断实验。 ①简要写出实验思路： ； ②预测实验结果： ； ③分析实验结果： 。 9．（2025·湖北·高考）治疗疟疾的药物青蒿素主要从植物黄花蒿中提取，但含量低。为培育青蒿素含量高的黄花蒿新品种，科研工作者开展了相关研究，发现青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累，并受到如水杨酸（SA）和茉莉酸甲酯（MeJA）等植物激素的调节。研究表明，SA和MeJA通过调控miR160的表达量（miR160是一种微小RNA，能与靶mRNA结合，引起后者降解），影响黄花蒿腺毛密度和青蒿素含量。miR160的一种靶mRNA编码ARFI蛋白，该蛋白影响青蒿素合成关键酶基因DBR2的表达。研究结果如图所示。 回答下列问题： (1)青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累，其根本原因是： 。 (2)据图分析可知，miR160的表达量与青蒿素含量间呈现 相关性，并且可以推测外源MeJA处理对青蒿素含量的影响是： 。 (3)基于上述材料，miR160通过直接影响 ，调控青蒿素的合成。 (4)请写出SA、ARF1、miR160和DBR2调控青蒿素生物合成的通路（用“→”表示促进，用“—|”表示抑制，显示各成员间的调控关系）： 。 (5)请根据上述材料，提出一种培育青蒿素含量高的黄花蒿新品种的思路： 。 $专题05 遗传的分子基础 目录 第一部分 高考风向解读 洞察考向，感知前沿 第二部分 核心要点提升 要点精析、能力提升 知识串联·核心必记 要点01 DNA是主要的遗传物质 要点02 DNA的结构 要点03 遗传信息的传递与表达 要点04 基因表达的调控 要点05 表观遗传 第三部分 题型精准突破 固本培优，精准提分 A组·保分基础练 题型01 遗传物质的发现 题型02 遗传信息的传递、表达与调控 题型03 遗传信息的表达与生物性状关系 B组·增分能力练 第四部分 真题演练进阶 对标高考，感悟考法 考情解读 核心要点 高考考情 高考新风向 DNA的结构与复制 （2025江苏卷）DNA的结构、DNA的复制 （2024江苏卷）DNA的结构、DNA的复制 （2023江苏卷）DNA的结构、DNA的复制 1、情境贴近前沿应用：融入生物医学成果，如2024年恶性黑色素瘤治疗药物DIC的作用机制、RNA药物（mRNA疫苗、siRNA疗法）的应用，链接理论与实际科研、医疗场景。 2、能力侧重逻辑推理：弱化记忆性考查，强化过程分析与逻辑判断，如通过甲基化修饰路径推导调控环节、依据嘌呤功能推断药物对细胞代谢的影响，凸显科学思维核心素养。 3、设问聚焦核心概念辨析：选项设计精准针对易混点，如区分转录/翻译阶段的调控差异、DNA/RNA链上的甲基化位点、tRNA的结构与功能，考查概念界定的准确性。 需夯实DNA复制、基因表达等核心过程，拓展表观遗传、RNA调控等前沿知识。 基因表达与调控 （2025江苏卷）遗传信息的转录、遗传信息的翻译、基因表达的调控（转录调控、转录后调控） （2024江苏卷）遗传信息的转录、遗传信息的翻译、基因表达的调控 （2023江苏卷）遗传信息的转录、遗传信息的翻译（次黄嘌呤）、基因表达的调控（翻译后调控） 基因表达与生物性状的关系 （2025江苏卷）表观遗传机制（DNA甲基化修饰、RNA甲基化修饰、lncRNA和miRNA的作用） （2024江苏卷）表观遗传机制（组蛋白甲基化修饰） （2023江苏卷）表观遗传机制（DNA甲基化修饰） 新风向演练 1．【新载体·“撞车”与“刹车”】（2025·江苏南通如皋·适应性（二））科学家发现如果RNA聚合酶运行过快会导致与DNA聚合酶“撞车”而使DNA折断，引发细胞癌变。研究发现，一种特殊酶类RECQL5可吸附在RNA聚合酶上减缓其运行速度，扮演“刹车”的角色，从而抑制癌症发生。下列有关叙述错误的是（ ） A. 真核细胞中可进行核基因的边复制边转录 B. 相同的DNA在不同细胞中转录的起始位点不完全相同 C. RNA聚合酶与DNA聚合酶都需要引物才能延伸子链 D. RECQL5与RNA聚合酶结合会减慢细胞内蛋白质合成速率 【答案】C 【详解】A、在真核细胞中，核基因可以边进行DNA复制，边进行转录过程，这是细胞内正常的生理活动，A正确； B、由于基因的选择性表达，相同的DNA在不同细胞中，转录起始位点不完全相同，不同细胞会转录出不同的mRNA，进而合成不同的蛋白质，执行不同的功能，B正确； C、DNA聚合酶需要引物才能延伸子链，它以DNA的一条链为模板，在引物的基础上进行DNA子链的合成。 而RNA聚合酶不需要引物就能起始转录合成RNA，它直接与DNA的启动子结合，开始转录过程，C错误； D、因为RECQL5与RNA聚合酶结合会减缓RNA聚合酶的运行速度，而RNA聚合酶参与转录过程，转录速度减慢会使mRNA的合成速度减慢，进而会减慢细胞内蛋白质合成速率，D正确。 故选C。 2．【新情境·童年遭遇】（2025·江苏徐州·二模）科学研究证实，童年遭遇的逆境会导致DNA甲基化水平发生变化，逆境也会导致青少年抑郁风险升高。下列有关DNA甲基化的说法正确的是（　　） A．DNA发生甲基化时生物体基因的碱基序列保持不变 B．DNA甲基化导致mRNA中的信息无法被翻译 C．DNA甲基化引起的表型变化属于基因突变 D．推测童年遭遇的逆境会导致DNA甲基化水平升高 【答案】A 【详解】A、生物体基因的碱基序列不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传，A正确； B、DNA甲基化影响的是以DNA为模板合成RNA的过程，即转录的过程，B错误； C、DNA发生甲基化时基因的碱基序列保持不变，由DNA甲基化引起的表型变化不属于基因突变，C错误； D、题干只是说明童年遭遇的逆境会导致DNA甲基化水平发生变化，但无法得出甲基化水平是升高还是降低的结论，D错误。 故选A。 3．【新考法·受体激活与信号转导机制】（2025·江苏南通·二模）下图表示类固醇激素受体激活与信号转导机制，相关叙述错误的是（ ） A. 类固醇激素通过自由扩散进入细胞与细胞质内或细胞核内受体结合 B. 类固醇激素和激素-受体复合物均能通过核孔，与DNA中激素反应元件结合 C. 激素反应元件招募DNA聚合酶与DNA上的启动子结合 D. 成熟mRNA与核糖体结合，在酶的催化作用下合成目标蛋白质 【答案】C 【详解】A、类固醇激素是脂溶性物质，可通过自由扩散的方式进入细胞，与细胞质内或细胞核内受体结合，A正确； B、结合图示可知，类固醇激素和激素-受体复合物均能通过核孔，类固醇激素进入细胞核内与受体结合形成激素-受体复合物后才能与DNA中激素反应元件结合，B正确； C、激素反应元件招募RNA聚合酶与DNA上的启动子结合，影响转录，C错误； D、核糖体是翻译的场所，mRNA是翻译的模板，成熟mRNA与核糖体结合，在酶的催化作用下合成目标蛋白质，D正确。 故选C。 4．【新情境·噬菌体与新型抗生素】（2025·江苏苏锡常镇四市·二模）（多选题）“孔明系统”是我国科学家发现的一种细菌抗噬菌体的免疫信号通路。当噬菌体入侵时，其携带的脱氧核苷酸激酶（DNK）触发该系统而激活细菌免疫，导致噬菌体无法增殖。噬菌体也可分泌相关酶降解该系统的启动原料，使免疫信号无法传递。下列叙述正确的有（    ） A．噬菌体增殖所需的原料和能量均来自宿主细菌 B．噬菌体与细菌之间入侵和反入侵是协同进化的结果 C．若细菌体内噬菌体DNA正常转录表明孔明系统已完全失效 D．该研究表明可通过改造噬菌体DNK基因开发新型抗生素 【答案】ABD 【详解】A、噬菌体为寄生在细菌中的病毒，病毒增殖所需的遗传物质（模板）来自于病毒自身，原料和能量均来自宿主细菌，分析题意可知部分酶也可由噬菌体自身携带，A正确； B、题干告知噬菌体入侵时会激活细菌免疫，抑制其增殖过程；而噬菌体也可降解该系统的启动原料使免疫信号无法传递。该表述体现了噬菌体与细菌之间在相互影响中不断发展和进化的关系，是协同进化的结果，B正确； C、题干告知“孔明系统”是一种细菌抗噬菌体的免疫信号通路，噬菌体可分泌相关酶降解该系统的启动原料，使免疫信号无法传递，从而导致孔明系统失效。而细菌体内噬菌体DNA转录仅属于其增殖过程中蛋白质合成的起始环节，即使该过程正常，噬菌体也可能因为DNA复制、翻译或组装等过程受阻而无法正常增殖，故不能仅根据噬菌体DNA转录过程正常而判断孔明系统已经完全失效，C错误； D、题干告知噬菌体携带的脱氧核苷酸激酶（DNK）可以触发细菌的免疫系统，若通过改造噬菌体DNK基因，导致其表达产物无法激活细菌免疫过程，就能增加噬菌体侵染大肠杆菌而致使其裂解死亡的几率。噬菌体具有高度特异性，能够精准识别并攻击特定种类的细菌，但对人体一般没有伤害，在普通抗生素耐药性问题日益严重的当下，噬菌体疗法成为极具潜力的替代方案，D正确。 故选ABD。 知识串联·核心必记 要点01 DNA是主要的遗传物质 实验名称 实验材料 结论 格里菲思体内转化实验 肺炎链球菌 （R型、S型） 加热杀死的S型细菌含有某种“转化因子”，能将R型活菌转化为S型活菌。 艾弗里体外转化实验 肺炎链球菌、蛋白酶、RNA酶、DNA酶、酯酶 采用“减法原理”，证明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。也证明了蛋白质、多糖、DNA水解产物不是遗传物质。 噬菌体侵染细菌的实验 T2噬菌体和大肠杆菌 DNA是噬菌体遗传物质，DNA能自我复制，在前后代之间保持连续性；DNA能控制蛋白质合成。 烟草花叶病毒（TMV）感染烟草实验 烟草花叶病毒和烟草 RNA是烟草花叶病毒遗传物质，蛋白质不是烟草花叶病毒遗传物质。 核酸是生物的遗传物质。所有细胞生物（包括真核、原核生物）和大部分病毒（如噬菌体）的遗传物质是DNA，少部分病毒（如TMV、HIV、流感病毒）的遗传物质是RNA，所以DNA是主要的遗传物质。 【易错易混】 1.转化的实质是基因重组而非基因突变：指S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了基因重组(属于广义上的)。 2.在32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌实验中，如果检测结果是上清液放射性偏高，原因可能是离心不充分、保温时间过长或过短、大肠杆菌太少、T2噬菌体太多。 3.在35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌实验中，如果检测结果是沉淀物中放射性偏高，其原因可能是离心不充分、搅拌不充分。 【典例1】在探索遗传物质的过程中，赫尔希和蔡斯做了T2噬菌体侵染细菌的实验，其中一组实验（32P标记噬菌体）流程如图所示。下列关于该实验的分析，错误的是（　　） A．若步骤①中噬菌体侵染时间过长，可能会导致上清液中放射性增强 B．该实验与用35S标记的实验组相互对照，可证明DNA是遗传物质 C．若将步骤②去掉，直接离心，对实验结果的定性分析无显著影响 D．若①培养液含有抑制转录的药物，子代噬菌体的放射性会发生变化 【答案】D 【详解】A、若步骤①中噬菌体侵染时间过长，可能会导致大肠杆菌裂解后释放出子代噬菌体，经离心后上清液中放射性增强，A正确； B、该实验为32P标记的实验组与用35S标记的实验组相互对照，形成对比实验，可证明DNA是遗传物质，B正确； C、搅拌的目的是‌使吸附在‌细菌上的‌噬菌体颗粒与细菌分离‌，离心的目的通过离心力将密度不同的物质分层，使较轻的噬菌体颗粒留在上清液，而较重的细菌沉淀在管底‌。‌‌由于32P本来就会出现在沉淀物中，若将步骤②搅拌去掉，直接离心，会使吸附在‌细菌上的‌噬菌体颗粒不能与细菌分离‌，随细菌沉淀，不会影响沉淀物的放射性，对实验结果的定性分析无显著影响，C正确； D、若①培养液含有抑制转录的药物，会导致噬菌体的蛋白质外壳不能合成，不能形成子代噬菌体，D错误。 故选D。 【典例2】科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成。关于证明蛋白质和核酸哪一种是遗传物质的系列实验，下列叙述错误的是（    ） A．肺炎链球菌体内转化实验，证明了加热致死的S型菌株的DNA分子在小鼠体内可使R型活菌的相对性状从无致病性突变为有致病性 B．肺炎链球菌体外转化实验中，利用自变量控制的“减法原理”，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 C．在肺炎链球菌体外转化实验中和噬菌体侵染细菌实验中均采用了能够区分DNA和蛋白质的技术。 D．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 【答案】A 【详解】A．肺炎链球菌体内转化实验仅发现加热致死的S型菌能使R型菌转化为S型菌，但未明确DNA是转化因子。该实验未直接证明DNA的作用，结论由体外转化实验得出，A错误； B．体外转化实验通过“减法原理”去除DNA后无法转化，确证DNA是转化因子，B正确； C．体外转化实验通过分离提纯技术区分成分，噬菌体实验用同位素标记区分DNA和蛋白质，C正确； D．烟草花叶病毒实验中，RNA和蛋白质互为自变量对照，结果RNA导致花叶病斑，证明RNA是其遗传物质，D正确。 故选A。 要点02 DNA的结构 1.DNA双螺旋结构模型的构建者：沃森和克里克。 2.DNA双螺旋结构模型的构建过程: 3.DNA的双螺旋结构 / 学科网（北京）股份有限公司 （1）两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。 （2）脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。 （3）两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对遵循碱基互补原则：A（腺嘌呤）一定与T（胸腺嘧啶）配对；G（鸟嘌呤）一定与C（胞嘧啶）配对。 【典例3】科学家探索利用DNA分子替代传统硅基芯片储存数据，将数据写入DNA分子，该项技术借助了DNA分子结构实现数据储存。下列关于DNA分子的叙述错误的是（　　） A．碱基排列顺序的千变万化可使DNA分子储存大量信息 B．磷酸和脱氧核糖交替连接形成了DNA分子的基本骨架 C．DNA分子一条单链有两个末端，含有羟基一端称为5′端 D．DNA分子稳定的双螺旋结构可实现数据的长期保存 【答案】C 【详解】A、碱基对的排列顺序千变万化是DNA分子储存大量遗传信息的基础，A正确； B、DNA的基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接构成，B正确； C、DNA单链的羟基（-OH）连接在脱氧核糖的3′碳原子上，因此含有羟基的一端应为3′端，而非5′端，C错误； D、DNA双螺旋结构通过碱基对间的氢键和碱基堆积力维持稳定，有利于数据的长期保存，D正确。 故选C。 要点03 遗传信息的传递与表达 1.DNA分子的复制 （1）复制过程 （2）DNA复制相关计算 1个含15N的DNA放在含14N脱氧核苷酸的环境复制n次，产生子代DNA2n个，其中： ①含15N的DNA有2个；含14N的DNA有2n个。 ②只含15N的DNA有0个；只含14N的DNA有2n－2个。 ③脱氧核苷酸链有2×2n条，其中含15N的链有2条，含14N的链有2n+1－2条。 ④若某DNA含某种碱基m个，若该DNA复制n次，则需消耗含该碱基的游离脱氧核苷酸数为m（2n－1）个；第n次复制需消耗含该碱基的游离脱氧核苷酸数为m·2n－1个。 【特别提醒】“DNA复制”相关题目的4点“注意” (1)注意“DNA复制了n次”和“第n次复制”的区别，前者包括所有的复制，但后者只包括第n次的复制。 (2)注意碱基的单位是“对”还是“个”。 (3)切记在DNA复制过程中，无论复制了几次，含有亲代脱氧核苷酸单链的DNA分子都只有两个。 (4)看清试题中问的是“DNA分子数”还是“链数”，“含”还是“只含”等关键词，以免掉进陷阱。 2.基因指导蛋白质的合成 项目 转录 翻译 图例 概念 以DNA一条链为模板合成RNA 以mRNA为模板合成蛋白质 场所 细胞核（主要）、线粒体、叶绿体 细胞质中核糖体 条件 ①模板：DNA一条链 ②原料：4种游离核糖核苷酸 ③能量：ATP ④酶：RNA聚合酶 ①模板：mRNA ②原料：氨基酸 ③能量：ATP ④酶：多种酶 ⑤搬运工：tRNA 碱基互 补配对 方式 DNA A T G C 3种 mRNA A U G C 2种 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ mRNA U A C G tRNA U A C G 方向 转录方向：从右向左 （注：mRNA伸出一端为转录起点） 翻译方向：从左向右（注：核糖体沿mRNA移动，mRNA与核糖体结合部位有2个tRNA结合位点） 特点 ①边解旋边转录； ②转录结束DNA恢复双螺旋结构（DNA全保留） mRNA相继结合多个核糖体同时合成多条相同肽链，因此少量mRNA可迅速合成大量蛋白质（意义） 翻译方向从左向右（肽链短→长） 产物 RNA（包括mRNA、tRNA、rRNA） 具一定氨基酸排序的蛋白质 数量 关系 DNA碱基数：mRNA碱基数：蛋白质氨基酸数 ＝6：3：1 3.中心法则 不同生物遗传信息的传递过程： 4.基因的本质--基因通常是有遗传效应的DNA片段 DNA、基因与染色体三者的关系： 【高分必备】 1.真、原核细胞DNA复制的区别 生物类型 真核生物 原核生物 基因表 达过程 区别 边解旋边复制；多起点双向复制 （各起点并非同时进行） 边解旋边复制；单起点双向复制 2.细胞分裂中标记染色体去向的分析 (1)有丝分裂中染色体的标记情况 用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行两次有丝分裂，情况如图所示(以一对同源染色体为例)： (2)减数分裂中染色体的标记情况 用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行正常减数分裂，情况如图所示(以一对同源染色体为例)： (3)先进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂细胞中染色体的标记情况 用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行一次有丝分裂，再继续在含14N的培养液中进行正常减数分裂，情况如图所示(以一对同源染色体为例)： 3.真、原核细胞基因的表达的区别 生物类型 真核生物 原核生物 基因表 达过程 区别 真核细胞的转录主要发生在细胞核中，翻译发生在细胞质中，在空间和时间上被分隔开进行，即先转录后翻译。 原核细胞的转录和翻译没有分隔，可以同时进行，边转录边翻译。 【典例4】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，可观察到双链都掺入3H-脱氧核苷的DNA区段显深色，仅单链掺入的显浅色，未掺入的不显色。现将某男子的精原干细胞进行掺入培养，下图为DNA复制时局部示意图。不考虑变异，下列说法正确的是（    ） A．第一次复制时，图示①②③一定是无色、浅色、浅色 B．第二次复制时，图示①②③一定是浅色、深色、深色 C．第三次复制时，图示①②③片段中A+T/C+G的值一定相同 D．可观察到在一个正在复制的细胞内有23个核DNA分子，且它们的显色情况相同 【答案】A 【详解】A、亲代DNA均无3H−脱氧核苷，①区域只含亲代DNA，所以为无色；第一次复制时，②③区域新合成的DNA单链中有3H−脱氧核苷而模板链中无，所以为浅色，A正确； B、DNA复制方式为半保留复制，第一次复制后产生的两个子代DNA中含有一条不含3H−脱氧核苷的链和一条含3H−脱氧核苷的链，第一次产生的DNA分子可以作为第二次复制的模板，所以图①一定是浅色，②③中一个是深色，一个是浅色，B错误； C、①②③分别属于DNA分子的不同区段，A+T/C+G的值不一定相同，C错误； D、若观察到一个细胞中含有23个核DNA分子，则该细胞为精细胞，精细胞不再进行细胞分裂，所以不会出现一个正在复制的细胞内仅有23个核DNA分子的情况，D错误。 故选A。 【典例5】动物细胞线粒体中环状DNA的两条链并不同时进行复制，其中一条链因为密度较高称之为重链（简称H链），另一条链因为密度较低称之为轻链（简称L链），复制过程如图所示，待全部复制完成后，形成两个环状双螺旋DNA分子。下列叙述错误的是（　　） A．H链与L链的密度不同与碱基有关 B．新合成的①链与H链中相应的碱基序列相同 C．新合成的②链c端为5′端，d端为3′端 D．线粒体的DNA复制属于半保留复制类型 【答案】C 【详解】A、叶绿体和线粒体DNA采用的是D环复制。动物细胞的线粒体DNA为双链环状DNA，一条链因富含G而具有较高的密度，所以被称为重链，另一条链因为富含C而具有较低的密度，因而被称为轻链，A正确； B、新合成的①链是以 L 链为模板合成的，根据碱基互补配对原则，①链与 H 链中相应的碱基序列相同，B正确； C、DNA 复制时，子链的延伸方向是 5' 端到 3' 端，观察可知，新合成的②链 d 端先合成，c 端后合成，所以 d 端为 5' 端，c 端为 3' 端，C错误； D、从图中可以看到，复制后的两个环状双螺旋 DNA 分子中，都保留了一条母链（H 链或 L 链），属于半保留复制类型，D正确。 故选C。 【典例6】下列关于双链DNA分子结构的叙述，正确的是（    ） A．若一条链的G+C占47%，则另一条链的A+T也占47% B．DNA分子中每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸和一个含氮碱基 C．DNA双链被32P标记后，复制n次，子代DNA中有标记的占1/2n D．一个含有m个腺嘌呤的DNA分子第n次复制需要腺嘌呤脱氧核苷酸2n-1×m个 【答案】D 【详解】A、根据碱基互补配对原则（A与T配对，G与C配对），如果一条链中G+C占47%，则该链的A+T占53%，由于互补配对，另一条链的A+T比例应等于该链的A+T比例，即53%，A错误； B、在DNA分子中，一个脱氧核糖一般连接一个含氮碱基和两个磷酸，两端上的只连一个磷酸，B错误； C、由于DNA分子半保留复制，故DNA双链被32P标记后，复制n次，子代DNA中有标记的占2/2n，C错误； D、含有m个腺嘌呤的DNA分子第n次复制，增加了2n-2n-1=2n-1个DNA，每个DNA分子需要m个腺嘌呤脱氧核苷酸，那么2n-1个DNA分子就需要2n-1×m个腺嘌呤脱氧核苷酸，D正确。 故选D。 【典例7】图示为核酸的部分结构及遗传信息传递过程的示意图，下列叙述错误的是（　　） A．图中箭头所指碳原子位于五碳糖的2'碳原子，连接的基团为-H B．甲、乙链通过氢键连接，一条链上相邻核苷酸之间通过磷酸二酯键连接 C．若乙链作为翻译模板链，且图中5'-CAU-3'为一个密码子，则其对应的反密码子为 5'-AUG-3' D．真核细胞中，遗传信息从甲链流向乙链的过程主要发生在细胞质 【答案】D 【详解】A、图中含有尿嘧啶和胸腺嘧啶，应该代表的是转录（或逆转录）过程，图中箭头所指碳原子为脱氧核糖的2'碳原子，其上连接的基团是-H，A正确； B、一条链上相邻核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，甲、乙链通过氢键连接，B正确； C、若乙链作为翻译模板链，且图中5'-CAU-3'为一个密码子，则其对应的反密码子与之互补配对，应为 5'-AUG-3'，C正确； D、真核细胞中，遗传信息从甲链（DNA链）流向乙链（RNA链）的过程为转录过程，转录主要发生在细胞核中，而不是细胞质，D错误； 故选D。 【典例8】基孔肯雅病毒(CHIKV)是一种对人类健康有显著影响的虫媒病毒，可通过蚊虫叮咬感染人类，其基因组及其在人体细胞内的增殖过程如图所示。回答下列问题： (1)由图可知，CHIKV基因组（+RNA）的三个功能分别是 、 和 。 (2)下表是部分氨基酸的密码子。若CHIKV包膜糖蛋白的部分肽链对应的编码序列为5'…AUGGAAUUCUGC…3'，由于单链RNA非常不稳定，容易发生变异，若编码该段肽链的序列发生了3处碱基替换，但不改变氨基酸序列，则此时编码该段肽链的RNA序列是 。 氨基酸 苯丙氨酸 谷氨酸 半胱氨酸 甲硫氨酸 密码子 UUU、UUC GAA、GAG UGU、UGC AUG (3)利用放射性同位素标记的方法，可以确定一种新病毒的遗传物质是DNA还是RNA。请完成下面的实验思路设计和预期的实验结果（假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换）。 实验思路： ①甲组：用含 培养基培养宿主细胞；乙组：用含 的培养基培养宿主细胞； ② ； ③一段时间后，检测子代病毒颗粒的放射性情况。预期结果： 则该病毒遗传物质为RNA。 则该病毒遗传物质为DNA。 【答案】(1)作为mRNA翻译蛋白质 作为模板合成互补链(-RNA) 参与组成复制复合体，催化RNA合成 (2)5'…AUGGAGUUUUGU…3' (3)含放射性标记的尿嘧啶核糖核苷酸 含放射性标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸 将等量的新病毒分别接种到甲、乙两组被标记的宿主细胞中 甲组子代病毒有放射性，乙组子代病毒无放射性 甲组子代病毒无放射性，乙组子代病毒有放射性 【详解】（1）从图中可以看到，CHIKV基因组(+RNA)能够直接作为模板，在核糖体上进行翻译过程，合成蛋白质，所以它具有作为mRNA翻译蛋白质的功能；同时，(+RNA)还能作为模板，在相关酶的作用下合成互补链(-RNA)；图中CHIKV基因组中部分区段参与复制复合体的形成，进而催化RNA的合成。 （2）若想要编码该段肽链的序列发生了3处碱基替换，但不改变氨基酸序列，由于密码子的简并性，DNA序列碱基替换后，RNA 序列改变但密码子对应的氨基酸不变即可，结合题表中部分氨基酸的密码子，可将GAA(谷氨酸)替换为GAG(谷氨酸)，将UUC（苯丙氨酸）替换为UUU（苯丙氨酸），将UGC（半胱氨酸）替换为UGU（半胱氨酸），成此时RNA序列可变为5'…AUGGAGUUUUGU…3'。 （3）RNA 特有的碱基是尿嘧啶(U)，DNA特有的碱基是胸腺嘧啶(T)。 ①甲组用含放射性标记的尿嘧啶核糖核苷酸的培养基培养宿主细胞，乙组用含放射性标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基培养宿主细胞。 ②将等量的新病毒分别接种到甲、乙两组被标记的宿主细胞中，让病毒在宿主细胞内进行增殖。 ③一段时间后，检测子代病毒颗粒的放射性情况。病毒在增殖过程中，会以自身的遗传物质为模板合成子代遗传物质。 预期结果：若甲组子代病毒有放射性，乙组子代病毒无放射性，则该病毒遗传物质为RNA；若甲组子代病毒无放射性，乙组子代病毒有放射性，则该病毒遗传物质为DNA。 要点04 基因表达的调控 基因表达的调控类型 主要内容 染色质水平上的调控 染色质又分为常染色质和异染色质。DNA呈现不同凝聚状态的染色质结构，表现出不同的基因表达活性状态。常染色质结构比较松散，DNA局部序列暴露，基因表达处于活性状态。异染色质结构高度致密，DNA被组蛋白结合，染色质的基因表达活性处于阻遏状态。 转录水平上的调控 该调控是最主要的基因调控方式。转录调控是指以DNA为模板合成RNA的调控，所有的细胞都具有大量序列特异的DNA结合蛋白，这些蛋白能准确地识别并结合到特异的DNA序列，在转录水平上起着开关的作用。该调控重点是在特定组织或细胞中、在特定的生长发育阶段、在特定的机体内外条件下，选择特定基因进行转录表达，如乳糖操纵子、色氨酸操纵子等。 转录后水平上的调控 转录后调控，这是指基因转录起始后对转录产物进行的一系列修饰、加工等调控行为，主要包括提前终止转录过程，对mRNA前体进行加工剪切，mRNA通过核孔和在细胞质内定位等，如hnRNA的剪接加工。 翻译水平上的调控 这是基因表达调控的重要环节，主要通过RNA干扰（如miRNA、siRNA、circRNA、lncRNA等）进行。在肽链合成的起始、延伸和终止三个阶段中，对翻译起始速率的调控是最重要的，而在翻译的延伸和终止阶段也存在着调控因素。 翻译后水平的调控 该调控主要是控制多肽链的加工和折叠，以产生不同功能活性的蛋白质。来自mRNA的遗传信息翻译成蛋白质后，这些蛋白质如何活化并发挥其生物学功能。蛋白质的定向与分拣应该是准确无误的，否则细胞的正常生理功能将会出现异常。 【典例9】细胞中circRNA（非编码环状RNA）可靶向结合miRNA（小分子非编码单链RNA）从而调控基因表达。某神经退行性疾病与神经细胞中F蛋白含量减少有关，相关过程如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．过程①需要RNA聚合酶和四种核糖核苷酸的参与 B．过程②③④均有A与U、C与G配对 C．miRNA与mRNA的结合会抑制F基因的翻译 D．降低神经细胞中circRNA含量有望治疗该疾病 【答案】D 【详解】A、过程①是转录过程，需要RNA聚合酶和四种核糖核苷酸的参与，A正确； B、过程②是翻译过程，涉及mRNA与tRNA配对，③是mRNA与miRNA配对，④是miRNA与circRNA配对，故均有A与U、C与G配对，B正确； C、miRNA与mRNA的结合会抑制mRNA与核糖体结合，即抑制F基因的翻译，C正确； D、降低神经细胞中circRNA含量，miRNA对mRNA的抑制作用增强，神经细胞中F蛋白含量减少，反而会加重该疾病，D错误。 故选D。 【典例10】血橙果实成熟过程中果肉随着成熟时间出现不断“充血”现象，原因是其果肉中富含具抗氧化性的花色苷（一种天然色素），花色苷是由花色苷结构基因所编码的多种关键酶催化形成。研究发现，花色苷的合成受Ruby（用R表示）基因控制，R基因的表达受低温诱导，且需要HY5蛋白（由H基因编码）的激活，光照会激活HY5蛋白的功能，具体的分子调控机制如下图所示。 （注意：T序列和G序列是Ruby基因启动子，两条途径之一启动都可激活Ruby基因的表达。） (1)血橙果肉“充血”是通过基因控制 实现的。 (2)结合上图分析，低温胁迫后果肉中Ruby基因表达量升高的原因是： 。低温胁迫 （填“有”或“没有”）改变Ruby基因的碱基序列。 现有两种纯合品系：品系P：常温光照下果肉无色，基因型为rrHH；品系Q：常温光照下果肉无色，基因型为RRhh。将品系P与品系Q杂交，F1在常温光照下全部表现为浅红色。 (3)若将F1中的浅红色植株在光照低温环境下种植，果肉颜色将变为 ，结合上图说明原因： 。 (4)若将基因型为RRHH的植株在黑暗常温环境下种植，其果肉颜色可能表现为 ，原因是 。 【答案】(1)酶的合成 (2)低温可能影响Ruby基因启动子（T序列），启动了Ruby基因的表达 没有 (3)深红色 低温可激活R基因上游的T序列，增强R基因表达，促进花色苷大量合成 (4)无色 黑暗常温环境下，HH基因型个体无法合成HY5蛋白，R基因缺乏关键的激活因子，即使有R基因也无法有效表达，导致花色苷不能合成 【详解】（1）根据题干，花色苷是由花色苷结构基因所编码的多种关键酶催化形成，而基因对性状的控制有两种方式，其中之一是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状。所以血橙果肉“充血”是通过基因控制酶的合成来控制代谢过程实现的。 （2）由图可知，低温胁迫能促进T序列与Ruby基因结合，同时结合题干“R基因的表达受低温诱导”，所以低温胁迫后果肉中Ruby基因表达量升高的原因是低温可能影响Ruby基因启动子（T序列），启动了Ruby基因的表达。 因为基因突变是指基因的碱基序列发生改变，而低温胁迫只是影响基因的表达过程，没有改变基因的碱基序列，所以低温胁迫没有改变Ruby基因的碱基序列。 （3）品系P基因型为rrHH，品系Q基因型为RRhh，杂交后F1基因型为RrHh。在光照低温环境下，一方面低温诱导使R基因表达，另一方面光照激活HY5蛋白，HY5蛋白与G序列结合促进Ruby基因表达，两条途径启动都能激活Ruby基因表达，合成大量花色苷，所以果肉颜色将变为深红色，原因是低温可激活R基因上游的T序列，增强R基因表达，促进花色苷大量合成。 （4）基因型为RRHH的植株在黑暗常温环境下种植，黑暗条件下无法激活HY5蛋白的功能，虽然有R基因，但缺少HY5蛋白激活，Ruby基因表达受影响，合成的花色苷较少，所以其果肉颜色可能表现为无色，原因是黑暗常温环境下，HH基因型个体无法合成HY5蛋白，R基因缺乏关键的激活因子，即使有R基因也无法有效表达，导致花色苷不能合成。 要点05 表观遗传 表观遗传：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。表观遗传的机制包括DNA的甲基化、组蛋白修饰、RNA干扰等。 类型 机制 DNA的甲基化 组蛋白修饰（包括甲基化修饰、乙酰化修饰、磷酸化修饰等） RNA干扰（如miRNA、siRNA、circRNA、lncRNA等） 【典例11】微RNA（miRNA）是一类短小的非编码RNA。成熟的miRNA与蛋白质相结合，形成RNA诱导的沉默复合物（RISC-miRNA），其通过与靶mRNA互补配对调控基因的表达，从而使基因的表达和表型发生可遗传变化，其部分作用机制如图所示。下列有关说法错误的是（　　） A．过程①需要细胞质提供ATP、脱氧核苷酸、DNA聚合酶等 B．Exportin-5的功能可能是将前体-miRNA从细胞核运到细胞质 C．过程②RISC-miRNA与靶基因mRNA配对会导致翻译过程终止 D．miRNA干扰技术抑制蛋白质的合成为肿瘤治疗提供药物研发新思路 【答案】A 【详解】A、过程①是转录，需要细胞质提供ATP、核糖核苷酸、RNA聚合酶等，A错误； B、根据图示，Exportin-5参与了前体-miRNA从细胞核运到细胞质的过程，因此其功能可能是将前体-miRNA从细胞核运到细胞质，B正确； C、根据题意，“成熟的miRNA与蛋白质相结合，形成RNA诱导的沉默复合物（RISC-miRNA），其通过与靶mRNA互补配对调控基因的表达”，因此过程②RISC-miRNA与靶基因mRNA配对会导致翻译过程终止，C正确； D、miRNA干扰技术抑制蛋白质的合成抑制细胞的增殖，因此可以为肿瘤治疗提供药物研发新思路，D正确。 故选A。 【典例12】“RNA干扰”是由双链RNA诱发的高效特异性降解mRNA而导致基因沉默的现象。双链RNA（dsRNA）被Dicer酶切割成短的siRNA，然后siRNA被解链成RNA单链并组装到沉默复合体（RISC）中与细胞内特异性mRNA结合，从而导致mRNA的降解（如图）。下列有关叙述错误的是（　　） A．在细胞中除了dsRNA外，其余的RNA中都不含氢键 B．Dicer酶无法识别单链RNA，其作用部位是磷酸二酯键 C．mRNA的降解，将导致细胞无法以氨基酸为原料翻译产生相关蛋白质 D．RISC中的siRNA单链与mRNA的结合存在G-C、A-U的配对方式 【答案】A 【详解】A、由图可知，dsRNA是双链结构，碱基对之间含有氢键，此外转运氨基酸tRNA呈“三叶草”状，内部也含有碱基对之间形成的氢键，A错误； B、分析题意可知，Dicer 酶只识别双链 RNA，并在磷酸二酯键处切割，B正确； C、mRNA是翻译的模板，氨基酸是构成蛋白质的基本单位，由于mRNA被降解，将导致细胞无法以氨基酸为原料翻译产生相关蛋白质，C正确； D、siRNA 单链与 mRNA 都是RNA，两者之间通过 A-U、G-C 原则配对，D正确。 故选A。 01 遗传物质的发现与DNA分子结构 1．（2025·江苏苏北四市（徐连淮宿）·一模）关于探索遗传物质本质的系列实验，下列相关叙述正确的是（　　） 组别 实验名称 实验过程、结果或结论 ① 肺炎链球菌体内转化实验 加热致死的S型菌DNA在小鼠体内使R型活菌从无致病性转化为有致病性 ② 肺炎链球菌体外转化实验 利用加法原理，R型菌培养基加入S型菌DNA和DNA酶证明DNA 是转化因子 ③ 噬菌体侵染实验 噬菌体DNA进入宿主细胞后，利用自身原料和酶完成自我复制 ④ 烟草花叶病毒实验 以病毒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染，发现RNA使烟草出现花叶病斑 A．① B．② C．③ D．④ 【答案】D 【详解】A、肺炎链球菌体内转化实验证明加热致死的S型菌存在转化因子，能使R细菌转化为S型细菌，并没有证明这种转化因子是DNA，A错误； B、肺炎链球菌体外转化实验利用减法原理证明DNA是转化因子，B错误； C、噬菌体侵染实验中，噬菌体DNA进入宿主细胞后，利用大肠杆菌的原料和酶完成自我复制，C错误； D、在进行烟草花叶病毒感染实验中，将病毒颗粒的RNA和蛋白质分离开来分别侵染，两者之间互为对照，结果发现RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状，而蛋白质不能使烟草出现花叶病斑性状，D正确。 故选D。 2．（2025·江苏盐城·考前指导卷）下列有关生物科学史叙述错误的是（    ） A．斯他林和贝利斯将小肠黏膜和稀盐酸制成的提取液，注射到狗的静脉中，发现了胰液分泌受神经和体液共同调节 B．希尔发现离体的叶绿体在适宜条件下发生水的光解并释放氧气 C．摩尔根和他的学生们将基因定位在染色体上，并发现基因在染色体上呈线性排列 D．克里克以T4噬菌体为实验材料，证明了遗传密码中三个碱基编码一个氨基酸 【答案】A 【详解】A、斯他林和贝利斯将小肠黏膜与盐酸混合提取液注射到狗静脉中，发现胰液分泌，首次证明了体液调节的存在，A错误； B、1937年，英国植物学家希尔发现在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂，在光照条件下可以释放氧气，B正确； C、摩尔根等人通过实验证明基因在染色体上，摩尔根和他的学生们经过十多年的努力，发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法，同时说明了基因在染色体上呈线性排列，C正确； D、克里克以T4噬菌体为实验材料，证明了遗传密码中三个碱基编码一个氨基酸，D正确。 故选A。 3．【经典题】（2025·江苏南京鼓楼区南京二十九中学·模拟）在探索遗传物质的过程中，赫尔希和蔡斯做了T2噬菌体侵染细菌的实验，其中一组实验如下图所示，相关叙述正确的是（ ） A. 若不经过步骤②操作，对该组实验结果无显著影响 B. 若继续分离出子代噬菌体，其中大部分会含有32P放射性 C. 若沉淀中含有较强放射性、悬浮液中几乎不含放射性，即证明DNA是遗传物质 D. 若①中培养液里含有32P，则子代噬菌体的DNA、RNA分子中均会带有放射性 【答案】A 【详解】A、如果搅拌不充分或不搅拌会导致部分噬菌体外壳附着在大肠杆菌表面，但对沉淀中放射性没有影响，A正确； B、合成子代噬菌体原料来自大肠杆菌，子代噬菌体中只有少部分含有32P放射性，B错误； C、分别用被32P、35S标记的两组噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌，证明DNA是遗传物质，C错误； D、噬菌体不含有RNA，D错误。 故选A。 4．（2026·浙江宁波·一模）艾弗里证明DNA是遗传物质的部分实验如图所示，下列叙述正确的是（    ） A．该实验设计利用了自变量控制的“加法原理” B．图中各组形成相互对照，无需其他对照组 C．根据培养基中菌落有无荚膜判断转化结果 D．DNA酶处理后的细胞提取物失去转化活性 【答案】D 【详解】A、酶能催化对应的物质分解，所以该实验的设计中，在控制自变量时应用了减法原理，A错误； B、为保证结果准确，提高实验结果的可信度，需要设置不加酶的对照组，B错误； C、有无荚膜是单个细胞的特征，应根据培养基中菌落的特征（如形状、大小、颜色、透明度等）判断转化结果，C错误； D、加入DNA酶处理后，会水解S型菌的DNA，混合培养后未发现S型菌，说明失去了转化活性，D正确。 故选D。 5．【新考法】(25-26高三上·黑龙江九师联盟·月考)科研人员利用放射性同位素标记技术，以猴肾细胞等为材料探究脊髓灰质炎病毒（PV）的遗传物质是DNA还是RNA（实验步骤如下表）。下列叙述错误的是（　　） 步骤 操作 ① 用放射性同位素标记猴肾细胞 ② 用标记的猴肾细胞与未标记的PV混合培养 ③ 检测子代病毒放射性 A．PV与猴肾细胞的主要区别是没有细胞结构 B．PV的生命活动离不开细胞，PV是比猴肾细胞还小的生命系统 C．PV可分别用含放射性同位素标记胸腺嘧啶和尿嘧啶的猴肾细胞进行培养 D．可分别用DNA酶和RNA酶进行实验验证PV的遗传物质类型 【答案】B 【详解】A、PV（脊髓灰质炎病毒）无细胞结构，而猴肾细胞是真核细胞，两者主要区别在于细胞结构的有无，A正确； B、病毒虽依赖宿主细胞进行生命活动，但生命系统的层次中不包括病毒，因此PV不是生命系统，B错误； C、胸腺嘧啶是DNA特有成分，尿嘧啶是RNA特有成分。若PV遗传物质为RNA，用含尿嘧啶标记的宿主细胞培养后，子代病毒会携带放射性；若为DNA则需胸腺嘧啶标记，此方法可行，C正确； D、用DNA酶或RNA酶分别处理PV，若遗传物质为RNA，RNA酶会破坏其复制能力，而DNA酶无影响；反之同理，此方法可验证遗传物质类型，D正确。 故选B。 6．（2025·四川巴中·二模）某双链 DNA 分子含有 3000 个碱基对，其中一条链上A + T的比例为40%。将该DNA分子放在含32P 的培养基中连续复制 3 次，下列叙述错误的是（　　） A．该DNA分子中A +T的比例为 40%，则 G + C 的比例为 60%，其中 G 的数量为 1800 个 B．复制 3 次后，含有32P 的 DNA 分子占全部 DNA 分子的 7/8，含有31P 的 DNA 分子占全部 DNA 分子的 1/8 C．复制过程中，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为原 DNA 分子中 A 数量的 7 倍，即 8400 个 D．该 DNA 分子的另一条链上 A + T 的比例也为 40%，两条链中 A + T 的比例相等，是因为碱基互补配对原则 【答案】B 【详解】A、双链DNA中，互补链的A+T比例相等，整个DNA分子中A+T占40%，则G+C占60%。总碱基数为3000×2=6000，G+C数目为6000×60%=3600，G数目为3600÷2=1800，A正确； B、DNA复制为半保留复制，初始DNA两条链含31P，复制3次后得到8个DNA分子，其中2个含31P（各含一条母链），其余6个全为32P。因此，含32P的DNA占8/8=1（即100%），含31P的占2/8=1/4，B错误； C、原DNA中A+T=40%，总A数目为(3000×2×40%)÷2=1200。复制3次需新合成7个DNA，所需A为1200×7=8400，C正确； D、互补链的A+T比例由碱基互补配对原则决定，与原链相同（40%），D正确。 故选B。 02 遗传信息的传递、表达与调控 7．（2025·江苏南京·二模）下图1表示大肠杆菌的DNA分子复制，图2表示哺乳动物的DNA分子复制。下列叙述正确的是（　　） A．图1和图2中复制起点部位的A//T碱基对比例较高，易于解旋 B．图1和图2表示的过程都具有多起点、双向、边解旋边复制的特点 C．图1和图2复制过程中，形成的两条子链一条连续，一条不连续 D．图1中按照③②①的先后顺序合成子链，子链延伸方向为5'→3' 【答案】A 【详解】A、DNA分子中A/T碱基对之间是两个氢键，G/C碱基对之间是三个氢键。 复制起点部位A/T碱基对比例较高时，氢键数量相对较少，易于解旋，图1和图2中复制起点部位确实需要先解旋，A正确； B、图1中只有一个复制起点，不具有多起点特点；图2有多个复制起点，B错误； C、结合图示可知，每一条子链合成时都有连续的一部分，也有不连续的一部分，C错误； D、DNA分子复制时，子链延伸方向都是5'→3'，但图1中按照①②③的先后顺序合成子链，D错误。 故选A。 9．（2025·江苏徐州·一模）如图为大肠杆菌拟核DNA的部分结构。基因Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为相邻基因， a、b、c为转录产物， 它们在蛋白质的合成过程中缺一不可。经测序发现， 大肠杆菌细胞中a的种类最多， b的种类最少。下列相关叙述正确的是（　　） A．正在行使正常功能的c中不存在成对的碱基 B．b为多聚核糖核苷酸链， 其合成应该与核仁有关 C．RNA聚合酶在上述三个基因中都是从左到右移动 D．蛋白质合成过程中一定有a、b、c代表的物质结合在一起的现象 【答案】D 【详解】A、细胞中的RNA主要有三类，其中mRNA的种类最多，对应a，rRNA种类最少，对应b，则tRNA对应c，tRNA呈“三叶草”结构，其中存在成对的碱基，A错误； B、大肠杆菌为原核生物，不存在核仁，B错误； C、转录时，基因Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的模板链不一定相同，故转录时RNA聚合酶的移动方向不一定都是从左到右，C错误； D、蛋白质合成过程中，核糖体（其中有rRNA）结合在mRNA上，tRNA携带氨基酸进入核糖体，因此，一定有a、b、c代表的物质结合在一起的现象，D正确。 故选D。 10．【新载体】（2025·江苏徐州·一模）2024年诺贝尔生理学或医学奖授予了美国生物学家维克托·安布罗斯和加里·鲁夫昆，以表彰他们发现微小RNA（miRNA）及其在转录后基因调控中的作用。如图为lin-14基因和lin-4基因通过lin-4miRNA调控秀丽隐杆线虫发育的示意图，下列说法错误的是（　　） A．lin-4miRNA在细胞核内产生，通过核孔进入细胞质与核糖体结合 B．lin-4miRNA的发现揭示了一种新的基因表达调控机制 C．lin-4基因转录的lin-4miRNA对lin-14基因的表达起负调控作用 D．lin-4miRNA的存在可能与基因的选择性表达有关 【答案】A 【详解】A、由题图可知，lin-4miRNA在细胞核内合成后进入细胞质不与核糖体结合，而是与lin-14基因转录的lin-14mRNA结合，A错误； B、由题意可知，lin-4miRNA在转录后基因调控中发挥作用，这是一种新的基因表达调控机制，B正确； C、由题图可知，lin-4基因产生的lin-4miRNA与lin-14基因转录的lin-14mRNA部分序列互补配对，会导致lin-14 mRNA不能翻译成相应的蛋白质，因此，这是一种负调控机制，C正确； D、lin-4miRNA的存在会抑制细胞内某些蛋白质的合成，因此，与基因的选择性表达有关，D正确。 故选A。 11．【新情境】（2025·江苏苏州八校·三模）MicroRNA（miRNA）是一类长度约为20～24个核苷酸的小RNA分子，它与mRNA结合，在细胞生长、发育过程中发挥关键的调节功能，揭示了基因调控的一个全新维度，其产生与作用机制如图所示。下列有关叙述错误的是（    ） A．过程①为miRNA基因的转录过程，需要RNA聚合酶的催化 B．通过①得到的pri-miRNA在细胞核中经过有关酶的作用加工为成熟的miRNA C．过程②的Drosha与过程③的Dicer都会切割核酸链的磷酸二酯键 D．miRNA与目标mRNA的互补程度决定目标mRNA的命运 【答案】B 【详解】A、图中①为 miRNA 基因被转录生成前体 miRNA 的过程，由 RNA 聚合酶与 DNA 上的启动部位结合后开始转录，A正确； B、通过①得到的pri-miRNA依次在细胞核和细胞质中经过有关酶的作用加工为成熟的miRNA，B错误； C、Drosha 和 Dicer 均属核酸内切酶，能剪切 RNA 分子，断裂局部磷酸二酯键，C正确； D、分析题图可知，miRNA与目标mRNA的互补程度决定目标mRNA的命运：若与目标mRNA完全互补，则mRNA被降解；若与目标mRNA部分互补，则翻译过程被阻遏，D正确。 故选B。 12．（2025·江苏苏州·三模）图示两种细胞内遗传信息的部分传递过程，序号①～⑦表示物质或结构。下列相关叙述错误的是（    ） A．甲、乙两图可分别表示乳酸菌和酵母菌的转录和翻译 B．甲图中③的延伸方向与⑤在③上的移动方向相同 C．乙图中④经核孔运输到细胞质后被加工成翻译的模板 D．甲、乙两细胞的同种密码子可决定不同的氨基酸 【答案】C 【详解】A、甲图边转录边翻译、乙图先转录后翻译，可分别表示原核生物乳酸菌和真核生物酵母菌的转录和翻译，A正确； B、甲图中③mRNA的延伸方向与⑤核糖体在③上的移动方向相同，均为5＇→3＇，B正确； C、乙图中④RNA先被加工成翻译的模板mRNA，后经核孔运输到细胞质进行翻译，C错误； D、甲原核细胞内GUG做起始密码子编码甲硫氨酸，在乙真核细胞内GUG编码缬氨酸，D正确。 故选C。 13．【新情境】（2025·江苏苏北四市（徐连淮宿）·一模）（多选题）大肠杆菌膜蛋白OmpF 和OmpC的合成调节机制如图所示。下列相关叙述正确的有（　　） A．渗透压发生变化时，OmpR 蛋白的空间构象也会发生变化 B．基因 micF和OmpC转录的模板链在同一条链上 C．micF通过阻止 OmpF 基因的翻译过程减少 OmpF 蛋白的合成量 D．过程①②③均遵循碱基互补配对原则，即A和T配对，G和C配对 【答案】AC 【详解】A、由图可知，在低渗透压和高渗透压下，OmpR蛋白与不同的启动子结合，说明渗透压发生变化时，OmpR蛋白的空间构象也会发生变化，A正确； B、基因micF和OmpC转录的模板链不在同一条链上，从图中可以看出它们的转录方向不同，B错误； C、micF通过与OmpF的mRNA结合，阻止OmpF基因的翻译过程，从而减少OmpF蛋白的合成量，C正确； D、过程①②③中均有RNA参与，RNA中没有T，而是U，所以遵循碱基互补配对原则是A和U配对，G和C配对，D错误。 故选AC。 14．【新载体】（2024·江苏泰州·四调）生物体内RNA的部分核苷酸会被修饰，以6-甲基腺嘌呤（m6A）、假尿嘧啶（Ψ）修饰等较为常见，修饰后会影响相关基因的表达。请回答下列问题： (1)m6A修饰是腺嘌呤甲基化的一种形式，如图所示，圈内结构由 结合而成。 (2)急性髓系白血病（AML）细胞中WTAP蛋白可募集RNA甲基转移酶，促进RNA的m6A甲基化，KDM4D可调控相关基因的表达，进而影响AML细胞增殖。现欲探究WTAP蛋白对KDM4B基因表达的影响，实验过程见下表。 实验目的 操作过程 细胞系培养 用培养皿或① 装AML细胞悬液置于CO2培养箱中培养 细胞转染 取处于对数生长期细胞于6孔培养板中，对照组加入无干扰RNA，实验组加入靶向② 基因转录产物的微小RNA，转染一段时间 获取③ 提取并分离两组细胞中的mRNA，再使用带有m6A单克隆抗体的免疫磁珠进行相关操作 RT-PCR扩增 将免疫磁珠上的RNA进行洗脱，根据④ 上m6A甲基化修饰相对集中区域设计引物，RT-PCR扩增，并对扩增产物电泳（结果见图1） 蛋白检测 提取两组细胞中的总蛋白，利用⑤ 法，结合电泳等检测两种蛋白的表达水平（结果见图2） 细胞克隆检测 两组细胞转移至培养皿中培养，7-14天后比较细胞克隆数（结果见图3） (3)图2中GAPDH是糖酵解反应中的一种酶，在各个组织细胞中的表达量相对稳定，故在蛋白质表达水平检测中常用作 。据上图实验结果推测WTAP蛋白影响KDM4B基因表达的机理可能是 。 (4)研究发现，Ψ修饰的体外转录mRNA翻译时核糖体可跳过Ψ，发生+1核糖体框架移码。现将体外转录获得的编码荧光素酶的mRNA内部插入一个Ψ进行体外翻译，反应体系中加入激活的荧光素，若 ，则说明Ψ修饰的体外转录mRNA在翻译时未发生+1核糖体框架移码。 【答案】(1)腺嘌呤、核糖 (2)松盖培养瓶 WTAP m6A修饰的mRNA KDM4B基因的mRNA 抗原-抗体杂交 (3)对照 WTAP促进KDM4B基因的mRNA发生m6A修饰，维持KDM4B正常的表达水平 (4)检测不到荧光 【详解】（1）圈内结构由腺嘌呤、核糖结合而成。 （2）AML细胞悬液可置于培养皿或松盖培养瓶中进行培养；欲探究WTAP蛋白对KDM4B基因表达的影响，实验组加入靶向WTAP基因转录产物的微小RNA，干扰WTAP蛋白的合成；WTAP蛋白可募集RNA甲基转移酶，促进RNA的m6A甲基化，提取并分离两组细胞中的mRNA，再使用带有m6A单克隆抗体的免疫磁珠，可获取m6A修饰的mRNA；欲探究WTAP蛋白对KDM4B基因表达的影响，可以以KDM4B基因的转录产物mRNA作为指标，因此根据KDM4B基因的mRNA上m6A甲基化修饰相对集中区域设计引物；抗原—抗体杂交可以检测蛋白质的有无及含量，若有蛋白质，会与相应的抗原结合，形成相应的条带。 （3）GAPDH在各个组织细胞中的表达量相对稳定，可以作为蛋白质水平检测的对照，图2中对照组和实验组均有GAPDH对应的条带；实验组的KDM4B蛋白水平明显低于对照组，实验组的RT-PCR电泳无条带，说明无相应的m6A甲基化修饰的mRNA产生，实验组加入了靶向WTAP基因转录产物的微小RNA导致WTAP蛋白含量减少，实验组m6A甲基化修饰少，对照组m6A甲基化修饰多，因此说明WTAP促进KDM4B基因的mRNA发生m6A修饰，维持KDM4B正常的表达水平。 （4）Ψ修饰的体外转录mRNA翻译时核糖体可跳过Ψ，发生+1核糖体框架移码，若Ψ修饰的体外转录mRNA在翻译时未发生+1核糖体框架移码，则荧光素酶合成受影响，反应体系中加入激活的荧光素，观察不到荧光。 03 遗传信息的表达与生物性状关系 15．【联系生活】（2025·江苏扬州·考前调研）丙酮酸激酶（PK）可参与下图所示的生化反应。丙酮酸激酶缺乏症（PKD）是一种罕见的隐性遗传病，表现为红细胞中缺乏PK引起Na⁺积累，造成溶血。以下推测错误的是（　　） A．PK既参与有氧呼吸，也参与无氧呼吸 B．丙酮酸转化为乳酸过程中可为红细胞提供少量ATP C．Na⁺积累过多会导致红细胞渗透吸水甚至涨破 D．PKD 的发生体现了基因通过控制酶的合成来控制性状 【答案】B 【详解】A、有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段是相同的，都在细胞质基质中进行，从葡萄糖分解为丙酮酸，而丙酮酸激酶（PK）参与了丙酮酸生成的过程，所以 PK 既参与有氧呼吸，也参与无氧呼吸，A 正确； B、丙酮酸转化为乳酸的过程是无氧呼吸的第二阶段，该阶段没有能量释放，不能为红细胞提供 ATP，B 错误； C、 Na+积累过多会使红细胞内的渗透压升高，导致红细胞渗透吸水，当吸水超过一定限度时红细胞会涨破，C 正确； D、丙酮酸激酶缺乏症（PKD）是因为红细胞中缺乏 PK（一种酶），而 PK 是由基因控制合成的，这体现了基因通过控制酶的合成来控制性状，D正确。 故选B。 16．【联系生活】（2025·江苏南通·四调）研究发现乳酸可以作为组蛋白（染色体成分）的修饰底物，乳酸化的组蛋白能引起染色体松散以促进Y基因的表达，进而促进眼部黑色素瘤细胞的增殖。相关叙述正确的是（    ） A．组蛋白乳酸化修饰的过程主要发生在细胞质基质 B．Y基因是抑癌基因，其过表达能促进肿瘤细胞增殖 C．组蛋白乳酸化改变了Y基因中碱基的排列顺序 D．眼部黑色素瘤细胞无氧呼吸加快有利于其增殖 【答案】D 【详解】A、组蛋白是染色体的成分，染色体主要存在于细胞核中，所以组蛋白乳酸化修饰的过程主要发生在细胞核，而不是细胞质基质，A错误； B、抑癌基因的作用是抑制细胞不正常的增殖，而题干中说Y基因的表达能促进眼部黑色素瘤细胞的增殖，所以Y基因不是抑癌基因，B错误； C、组蛋白乳酸化只是引起染色体松散，促进Y基因的表达，并没有改变Y基因中碱基的排列顺序，C错误； D、由题干可知乳酸可以促进眼部黑色素瘤细胞的增殖，而无氧呼吸会产生乳酸，所以眼部黑色素瘤细胞无氧呼吸加快有利于产生更多的乳酸，从而有利于其增殖，D正确。 故选D。 17．【新情境】（2025·江苏苏州·三模）图示我国科研人员利用自体诱导多能干细胞（自体iPSC）治疗帕金森病的技术流程。重编程是指在不改变基因序列的情况下重新激活或抑制相关基因的表达，从而改变细胞分化状态的过程。下列相关叙述错误的是（    ） A．重编程过程由相关因子驱动的表观遗传调控机制实现 B．iPSC体外分化方向受基因、激素和环境因素共同调控 C．异体iPSC移植需进行HLA配型以减轻免疫排斥反应 D．自体iPSC治疗可减少伦理争议和消除引发肿瘤风险 【答案】D 【详解】A、重编程是指在不改变基因序列的情况下重新激活或抑制相关基因的表达，由于该过程中相关基因的碱基序列不变，因此，重编程过程由相关因子驱动的表观遗传调控机制实现，A正确； B、根据题图信息可知：iPSC体外分化方向是基因、激素和环境因素共同调控的结果，B正确； C、异体iPSC移植会存在免疫排斥反应，因此需进行HLA配型，C正确； D、自体iPSC治疗可避免发生免疫排斥反应，但不能减少伦理争议和引发肿瘤风险，D错误。 故选D。 18．（2025·江苏苏北七市·三调）XY型哺乳动物雌性个体的一条X染色体失活（形成巴氏小体）对于维持基因表达平衡至关重要。细胞分化时一条X染色体上的Xist基因转录增强，产生较多的XistRNA，XistRNA与该X染色体结合导致其失活。相关叙述错误的是（    ） A．细胞分化前雌性个体中Xist基因表达量较低 B．XistRNA阻止RNA聚合酶与起始密码结合，抑制基因转录 C．Xist基因在X染色体失活前表达，导致该染色体形成巴氏小体 D．正常雌性个体中，同时存在父源和母源X染色体上的Xist基因表达 【答案】B 【详解】A、细胞分化前雌性个体中Xist基因表达量较低，分化时表达量会上升，A正确； B、XistRNA阻止RNA聚合酶与启动子结合，抑制基因转录。起始密码位于mRNA上，与翻译有关，B错误； C、Xist基因在X染色体失活前过量表达，与该X染色体结合导致该染色体形成巴氏小体，C正确； D、正常雌性个体中，同时存在父源和母源X染色体上的Xist基因表达，一个表达量较低，一个表达量过多，D正确。 故选B。 19．（2025·安徽江南十校·联考）9．防御相关逆转录酶（DRT）系统在细菌抵抗噬菌体侵染方面发挥着重要作用，科研人员最新解析了肺炎克雷伯菌的DRT2系统抵御T5噬菌体侵染的机制如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．该研究表明细菌能以RNA为模板创造自身不含有的基因 B．抑制细菌生长影响了噬菌体从细菌中获取相应的氨基酸、核酸、能量等 C．①、②过程都有氢键、磷酸二酯键的形成与断裂 D．图示过程包括了中心法则的所有内容 【答案】A 【详解】A、由图可知：①为转录过程，②为转录和翻译过程，非编码RNA通过一种滚环逆转录方式形成一段串联重复的单链互补DNA序列，应比模板RNA链长很多，③为以DNA一条链为模板合成互补DNA链过程，④为转录和翻译过程，⑤为Neo蛋白发挥作用，从而抑制细菌生长。编码Neo蛋白的基因并不在细菌DNA中，A正确； B、噬菌体是一种病毒，增殖过程中会从细菌中获取相应的氨基酸、核苷酸、能量等，不会获取细菌的核酸，B错误； C、细菌基因转录和翻译过程中会有氢键的形成与断裂，无磷酸二酯键的断裂，C错误； D、图示过程没有RNA的复制，D错误。 故选A。 20．(24-25·江苏盐城·二模)研究表明，吸烟会使人体细胞内的DNA甲基化水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响。DNA甲基化不改变基因的碱基序列但抑制基因的表达。下列叙述错误的是（    ） A．某基因的启动子发生了甲基化，会影响该基因的转录过程 B．吸烟者易患肺癌，不可能是原癌基因或抑癌基因甲基化的结果 C．一般情况下，DNA去甲基化后，被抑制表达的基因会被重新激活 D．构成染色体的组蛋白发生甲基化或乙酰化也属于表观遗传 【答案】B 【详解】A、某基因的启动子发生了甲基化，将会抑制RNA聚合酶的识别结合，从而影响基因的转录过程，A正确； B、吸烟会使人体细胞内的DNA甲基化水平升高，可能影响抑癌基因的表达，导致抑癌基因沉默，从而增加患肺癌的风险，B错误； C、一般情况下，DNA去甲基化可以消除RNA聚合酶不能识别结合启动子的障碍，从而使得基因可以被正常转录，C正确； D、组蛋白的甲基化和乙酰化是常见的表观遗传修饰，这些修饰可以影响染色质的结构和基因的表达，是表观遗传调控的重要机制，D正确。 故选B。 1．【经典题】(25-26·江苏如皋·调研)赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验，其中一组如下图所示，下列叙述正确的是（　　） A．过程①保温时间的长短不会对实验结果产生影响 B．T2噬菌体的侵染实验通过步骤②实现噬菌体的蛋白质与DNA分离 C．过程③中分离出的子代噬菌体，大部分含31P，少部分含32P D．该组实验不能根据放射性结果证明DNA是噬菌体的遗传物质 【答案】D 【详解】A、保温的目的是让噬菌体侵染细菌，过程①保温时间过短会导致部分噬菌体未侵染细菌，过长则会导致细菌裂解，均会对实验结果产生影响，A错误； B、T2噬菌体的侵染实验通过步骤②实现噬菌体（蛋白质外壳）与细菌分离，B错误； C、由于DNA进行半保留复制，过程③中分离出的子代噬菌体，全部含31P，少部分含32P和31P，C错误； D、该组实验不能根据沉淀物放射性结果证明DNA是噬菌体的遗传物质，还需观察子代噬菌体是否有放射性，D正确。 故选D。 2．(25-26·江苏如皋·调研)表观遗传现象广泛存在于生物体中，下列叙述错误的是（　　） A．微小RNA (miRNA)与mRNA的结合属于表观遗传中转录后水平的调控 B．组蛋白乙酰化导致mRNA的合成受阻，进而影响基因的表达 C．基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异可能与表观遗传有关 D．体细胞与配子的甲基化存在显著差异，体细胞甲基化大多不会遗传给配子 【答案】B 【详解】A、miRNA通过与mRNA结合抑制其翻译或促进降解，属于转录后水平的表观遗传调控，A正确； B、组蛋白乙酰化会松弛染色质结构，促进RNA聚合酶与DNA结合，从而增强转录（mRNA合成），B错误； C、同卵双胞胎基因相同，但表观遗传修饰（如甲基化）差异可能导致性状差异，C正确； D、体细胞甲基化通常在配子形成时被清除，故体细胞的甲基化大多不会遗传给后代，D正确。 故选B。 3．【新考法】（2024·江苏泰州·四调）假说-演绎法是构建科学理论的一种重要方法，下表中假说和演绎推理不相符的是（　　） 选项 探究目的 假说 演绎推理 A 金鱼草花色的遗传 红花和白花亲本杂交F1开粉红花，金鱼草花色遗传符合“融合遗传” 若将F1粉红花色金鱼草进行自交，后代F2应全为粉红色 B DNA的复制方式 DNA的复制方式为全保留复制 复制一代后子代DNA进行密度梯度离心，出现2个条带 C 控制豌豆粒色与粒形的基因的遗传 两对基因遗传遵循自由组合定律 YyRr（黄圆）×yyrr（绿皱），后代表型及比例为黄圆：绿皱=1：1 D 探究果蝇控制白眼基因的位置 控制白眼性状的基因位于Y染色体上 白眼果蝇全为雄性 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A、假说为“融合遗传”，即子代性状为亲本性状的混合。若F1粉红花自交，按融合遗传假说，F2应全为粉红花，推理与假说一致，A正确； B、假说为“DNA全保留复制”，即复制后一个DNA完全保留母链，另一个全为新链。若复制一代后离心，应出现两条带（15N/15N和14N/14N），推理与假说一致，B正确； C、假说为“两对基因遵循自由组合定律”，测交（YyRr×yyrr）应产生4种表型，比例为1:1:1:1。但推理结果为黄圆:绿皱=1:1，说明基因未自由组合（可能为完全连锁），推理与假说不符，C错误； D、假说为“白眼基因位于Y染色体”，则白眼性状仅限雄性（因雌性无Y染色体），推理与假说一致，D正确； 故选C。 4．（2025·江苏南京·二模）科学史实验为生命科学的发展作出了重要的贡献。下列叙述错误的是（　　） A．梅塞尔森和斯塔尔利用假说一演绎法证明了DNA的半保留复制 B．尼伦伯格和马太破译了遗传密码，并最终完成了密码子表的构建 C．富兰克林的DNA射图谱为DNA螺旋结构模型的建构提供了实证 D．伯格进行了DNA改造研究，成功构建了第一个体外重组DNA分子 【答案】B 【详解】A、梅塞尔森和斯塔尔利用假说一演绎法证明了DNA的半保留复制，该实验中用到了同位素标记法和密度梯度离心法，A正确； B、尼伦伯格和马太破译第一个遗传密码时采用了蛋白质的体外合成技术，但整个密码子表的构建是许多科学家共同完成的，B错误； C、沃森和克里克根据查哥夫提供的关于腺嘌呤的量总是等于胸腺嘧啶的量、鸟嘌呤的量总是等于胞嘧啶的量以及威尔金斯提供的关于DNA的X衍射图谱，最终提出了DNA双螺旋结构模型，C正确； D、伯格进行了DNA改造研究，成功构建了第一个体外重组DNA分子，开创了基因工程领域，D正确。 故选B。 5．【联系生活】(25-26·江苏如皋·调研)（多选题）手足口病是由肠道病毒引起的传染病，肠道病毒(EV71)是该病最常见的病原体之一。研究表明EV71由衣壳蛋白和单股正链＋RNA两部分构成，图是EV71在宿主细胞内的增殖过程示意图。下列叙述正确的是（　　） A．在EV71遗传信息的传递过程中只存在两种碱基互补配对方式 B．宿主细胞含有酶N的基因并为EV71遗传信息的传递提供能量 C．EV71遗传物质的复制和翻译过程均沿模板链的3′→5′方向进行 D．＋RNA上有核糖体识别和结合位点，图示蛋白酶可能与蛋白质的加工、修饰有关 【答案】AD 【详解】A、依据图示可知，在EV71遗传信息的传递过程中会进行RNA的复制和翻译过程，该过程中存在A-U（U-A）、G-C（C-G）两种碱基互补配对方式，A正确； B、酶N的基因不是宿主细胞含有的，其是属于EV-71病毒的，酶N催化+RNA合成，而不是为EV71遗传信息的传递提供能量，B错误； C、转录时，RNA聚合酶沿着DNA模板链的3′→5′方向移动合成RNA；翻译时，核糖体沿着mRNA的5′→3′方向移动读取密码子合成多肽链，C错误； D、核糖体是蛋白质的合成车间，＋RNA上有核糖体识别和结合位点，图示蛋白酶经翻译形成，能够参与N蛋白和衣壳蛋白的形成，据此推测可能与蛋白质的加工、修饰有关，D正确。 故选AD。 6．【新考法】（2025·江苏徐州·打靶卷）（多选题）下列“边做边学”或“探究·实践”活动的做法不合理的有（    ） A．模拟动物性状分离比的杂交实验，1号罐中放100个黑子，2号罐中放100个白子 B．设计和制作DNA分子双螺旋结构模型，A、G配件的长度大于C、T配件的长度 C．调查人群中的遗传病，通常选择色盲、白化病和冠心病等发病率较高的单基因遗传病 D．建立减数分裂中染色体变化的模型，用同种颜色的橡皮泥制作大小相同的同源染色体 【答案】ACD 【详解】A、在“性状分离比的模拟实验”中，1号罐和2号罐中均放入数量相等的白子和黑子，因为它们代表的是同源染色体上的等位基因，A错误； B、在“制作DNA双螺旋结构模型”活动中，A、G配件的长度大于C、T配件的长度，因为嘌呤结构中有两个环，B正确； C、调查人群中的遗传病时，最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病，如红绿色盲、白化病，单基因遗传病是指由一对等位基因控制的遗传病，而冠心病属于多基因遗传病，C错误； D、在“建立减数分裂中染色体变化的模型”活动中，用两种颜色的橡皮泥制作大小相同的同源染色体，可代表一条来自父方、一条来自母方，D错误。 故选ACD。 7．（2025·江苏南师附中·四模）（多选题）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6408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、由图可知，过程②~⑥需要断裂2个磷酸二酯键（双链 DNA 环状分子一条链上切一个切口，新合成的DNA被切下需破坏一个磷酸二酯键），合成一个含6407个核苷酸的单链DNA（首尾没有闭合前）需要合成6406个磷酸二酯键，两条单链重新闭合需要合成2个磷酸二酯键，所以一共合成6408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。 8．（2025·江苏徐州·二模）离心技术是一种广泛应用于各个领域的分离和提取技术，其中差速离心和密度梯度离心是常见的离心技术。下列相关叙述正确的是（　　） A．用差速离心法分离提取液中的细胞器时，可先后分离出较小和较大的细胞器 B．在基因工程中提取纯度较高的质粒时需要用到离心技术 C．可用密度梯度离心法使14N-DNA和15N-DNA分布在试管的不同位置 D．可以用离心法将去除植物细胞壁后获得的不同原生质体融合成杂种细胞 【答案】BCD 【详解】A、差速离心法是利用不同的离心速度所产生的不同离心力将各种细胞器分离开，通常是先低速离心使较大的细胞器沉降，然后再高速离心使较小的细胞器沉降，因此是先分离出较大的细胞器，再分离出较小的细胞器，A错误； B、质粒一般属于较大的DNA分子，在基因工程中需要提取纯化后才能用于转化，可以通过离心等技术提取纯度较高的质粒，B正确； C、14N和15N的相对原子质量不同，故可用密度梯度离心法使14N-DNA和15N-DNA分布在试管的不同位置，C正确； D、用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁后得到的不同原生质体可以通过离心法诱导其融合，D正确。 故选BCD。 9．(25-26·江苏如皋·调研)细胞中基因的表达过程受到多水平的调控，包括转录前调控、转录调控、翻译调控和翻译后调控等，每一水平的调控都会实现基因的选择性表达。下图表示几种不同的调控方式，请分析回答： (1)已分化的B细胞中C、J、D、V等片段编码受体蛋白结构的不同部位，通过如图1所示方式，实现产生不同的受体，基因的这种选择性表达，属于 调控。转录形成的mRNA通过核孔复合体从细胞核转运至细胞质的过程 (填“需要”或“不需要”)消耗能量；据图2分析当细胞中缺乏氨基酸时，空载tRNA(没有携带氨基酸的tRNA)来抑制基因的表达过程，属于 调控。 (2)已知图2中过程①产生的mRNA链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的46%，该mRNA链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占26%、19%，则该mRNA对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为 。 (3)RNA介导的基因沉默即RNA干扰(RNAi)是当前生物学研究的热点。RNAi主要是对mRNA进行干扰，起作用的有miRNA和siRNA，作用机制如图3。其中宿主通过siRNA的作用降解病毒基因组RNA的过程又称为“RNAi免疫途径”。 图3 ①图3miRNA基因的基本单位为 ，“RNAi免疫途径”中，过程④为 过程。RISC复合体需要分子向导siRNA和AGO2蛋白协调发挥功能，siRNA作为分子向导，可通过 原则，靶向结合病毒基因组；而AGO2蛋白利用自身的RNA酶活性将病毒基因组RNA降解为核苷酸碎片。病毒为了加强侵染效率，病毒蛋白可以和dsRNA和siRNA相结合。由图分析，病毒蛋白抑制“RNAi免疫途径”的机制是 。 ②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，理由是 。 【答案】(1)转录前 需要 转录、翻译 (2)27.5% (3)①脱氧核糖核苷酸 RNA复制 碱基互补配对 RNA病毒蛋白与Dicer酶和AGO2蛋白竞争结合位点，分别阻止siRNA的产生和RISC的装配 ②属于 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 【详解】（1）基因的选择性表达中，通过DNA选择性重排实现产生不同受体，这属于转录前调控。转录形成的mRNA通过核孔复合体从细胞核转运至细胞质的过程需要消耗能量；当细胞中缺乏氨基酸时，空载tRNA来抑制基因的表达过程，而表达包括转录和翻译，所以属于转录、翻译调控。 （2）已知过程①产生的mRNA链中鸟嘌呤（G）与尿嘧啶（U）之和占碱基总数的46%，该mRNA链中G占26%，则U占46%-26%=20%，其模板链中C占26%，A占20%，又因为模板链中G占19%，所以模板链中T占1-26%-19%-20%=35%，根据DNA双链中A与T配对，该mRNA对应的DNA区段中腺嘌呤（A）所占的碱基比例为（20%+35%）÷ 2=27.5%。 （3）①miRNA基因是具有遗传效应的DNA片段，其基本单位为脱氧核糖核苷酸，“RNAi免疫途径”中，过程④由单链RNA变为双链RNA，为RNA复制过程。RISC复合体中siRNA作为分子向导，可通过碱基互补配对原则，靶向结合病毒基因组；AGO2蛋白将病毒基因组RNA降解为核苷酸碎片说明有RNA（水解）酶的作用。为了加强病毒的侵染效率，病毒蛋白可以和dsRNA和siRNA相结合。由图分析，RNA病毒蛋白与Dicer酶和AGO2蛋白竞争结合位点，分别阻止siRNA的产生和RISC的装配，不能装配形成RISC复合体，抑制“RNAi免疫途径”。   ②表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，RNA介导的基因沉默由RNA介导且可遗传，但未改变DNA序列，属于表观遗传。 一、单选题 1．（2025·江苏·高考）甲基化读取蛋白Y识别甲基化修饰的mRNA，引起基因表达效应改变，如图所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．甲基化通过抑制转录过程调控基因表达 B．图中甲基化的碱基位于脱氧核糖核苷酸链上 C．蛋白Y可结合甲基化的mRNA并抑制表达 D．若图中DNA的碱基甲基化也可引起表观遗传效应 【答案】D 【详解】A、观察可知，甲基化是发生在 mRNA 上，不是抑制转录过程，而是影响 mRNA 的翻译或稳定性来调控基因表达，A 错误； B、由图可知甲基化发生在 mRNA 上，mRNA 是核糖核苷酸链，不是脱氧核糖核苷酸链，B 错误； C、从图中可以甲基化的 mRNA 会降解，而蛋白 Y与甲基化的 mRNA结合后可以表达，说明蛋白Y结合甲基化的mRNA并促进表达，C 错误； D、表观遗传可以由某些碱基的甲基化或蛋白质乙酰化引起，若图中DNA的碱基甲基化也可引起表观遗传效应，D 正确。 故选D。 2．（2025·重庆·高考）细胞中F蛋白和M蛋白均可进入细胞核。X蛋白选择性地结合F蛋白或乙酰化修饰的M蛋白，从而阻止被结合的蛋白进入细胞核，具体机制如图。下列说法合理的是（    ） A．M基因和F基因都属于原癌基因 B．M蛋白和F蛋白都是DNA聚合酶 C．在癌细胞中过量表达X可能会减缓癌细胞增殖 D．在正常细胞中去除F蛋白，可能会抑制正常细胞凋亡 【答案】C 【详解】A、一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，抑癌基因表达的蛋白质能促进细胞凋亡，由图可知，正常细胞中的M蛋白进入细胞核促进凋亡基因转录，癌细胞中的F蛋白进入细胞核促进增殖基因转录，说明M基因属于抑癌基因，F基因属于原癌基因，A错误； B、DNA聚合酶参与DNA复制，M蛋白和F蛋白在转录过程中发挥作用，所以M蛋白和F蛋白都不是DNA聚合酶，B错误； C、X蛋白选择性地结合F蛋白或乙酰化修饰的M蛋白，从而阻止被结合的蛋白进入细胞核，在癌细胞中，X蛋白结合乙酰化修饰的M蛋白，促进F蛋白进入细胞核，若过量表达X蛋白，可能会导致部分X蛋白与F蛋白结合，使进入细胞核内的F蛋白减少，从而减缓癌细胞增殖，C正确； D、正常细胞中F蛋白与X蛋白结合，已然无法发挥作用，即使去除F蛋白，X蛋白也不会结合未乙酰化的M蛋白，不影响正常细胞原有的生命活动，即M蛋白依然在细胞核中促进凋亡基因转录，则不会抑制正常细胞凋亡，D错误。 故选C。 3．（2025·四川·高考）为杀死蜜蜂寄生虫瓦螨，研究人员对蜜蜂肠道中的S菌进行改造，使其能释放特定的双链RNA（dsRNA）。进入瓦螨体内的dsRNA被加工成单链RNA后，能与瓦螨目标基因的mRNA特异性结合使其降解，导致瓦螨死亡。下列叙述正确的是（    ） A．单链RNA的嘌呤与嘧啶之比和dsRNA相同 B．dsRNA加工成单链RNA会发生氢键的断裂 C．瓦螨死亡的原因是目标基因的转录被抑制 D．用改造后的S菌来杀死瓦螨属于化学防治 【答案】B 【详解】A、dsRNA为双链结构，嘌呤数等于嘧啶数，其嘌呤与嘧啶之比为1:1。单链RNA是由dsRNA加工而来的单链片段，其嘌呤与嘧啶之比不一定为1:1，A错误； B、双链dsRNA加工成单链RNA的过程会发生氢键的断裂，B正确； C、根据题干信息，单链RNA能与瓦螨目标基因的mRNA特异性结合使其降解，导致瓦螨死亡，所以单链RNA直接抑制的是翻译过程，C错误； D、用改造后的S菌来杀死瓦螨属于生物防治，D错误。 故选B。 4．（2024·江苏·高考真题）治疗恶性黑色素瘤的药物DIC是一种嘌呤类生物合成的前体，能干扰嘌呤的合成。下列相关叙述错误的是（    ） A．嘌呤是细胞合成DNA和RNA的原料 B．DIC可抑制细胞增殖使其停滞在细胞分裂间期 C．细胞中蛋白质的合成不会受DIC的影响 D．采用靶向输送DIC可降低对患者的副作用 【答案】C 【详解】A、DNA和RNA都含有腺嘌呤和鸟嘌呤，所以是嘌呤细胞合成DNA和RNA的原料，A正确； B、细胞增殖间期，进行DNA的复制，DIC能干扰嘌呤的合成，从而阻止DNA的复制，使其停滞在细胞分裂间期，B正确； C、DIC能干扰嘌呤的合成，阻止RNA的合成，因此会影响细胞中蛋白质的合成，C错误； D、采用靶向输送DIC避免对其他正常细胞造成干扰，可降低对患者的副作用。D正确。 故选C。 5．（2024·江苏·高考真题）图示果蝇细胞中基因沉默蛋白（PcG）的缺失，引起染色质结构变化，导致细胞增殖失控形成肿瘤。下列相关叙述错误的是（    ） A．PcG使组蛋白甲基化和染色质凝集，抑制了基因表达 B．细胞增殖失控可由基因突变引起，也可由染色质结构变化引起 C．DNA和组蛋白的甲基化修饰都能影响细胞中基因的转录 D．图示染色质结构变化也是原核细胞表观遗传调控的一种机制 【答案】D 【详解】A、PcG使组蛋白甲基化和染色质凝集，影响RNA聚合酶与DNA分子的结合，抑制了基因表达，A正确； B、细胞增殖失控可由基因突变（如原癌基因和抑癌基因发生突变）引起；根据题意“基因沉默蛋白（PcG）的缺失，引起染色质结构变化，导致细胞增殖失控形成肿瘤”可知，也可由染色质结构变化引起，B正确； C、DNA和组蛋白的甲基化修饰属于表观遗传，都能影响细胞中基因的转录，C正确； D、原核细胞没有染色质，D错误。 故选D。 6．（2023·江苏·高考）翻译过程如图所示，其中反密码子第1位碱基常为次黄嘌呤（I），与密码子第3位碱基A、U、C皆可配对。下列相关叙述正确的是（　　） A．tRNA分子内部不发生碱基互补配对 B．反密码子为5'-CAU-3'的tRNA可转运多种氨基酸 C．mRNA的每个密码子都能结合相应的tRNA D．碱基I与密码子中碱基配对的特点，有利于保持物种遗传的稳定性 【答案】D 【详解】A、tRNA链存在空间折叠，局部双链之间通过碱基对相连，A错误； B、反密码子为5'-CAU-3'的tRNA只能与密码子3'-GUA-5'配对，只能携带一种氨基酸，B错误； C、mRNA中的终止密码子，核糖体读取到终止密码子时翻译结束，终止密码子没有相应的tRNA结合，C错误； D、由题知，在密码子第3位的碱基A、U或C可与反密码子第1位的I配对，这种摆动性增加了反密码子与密码子识别的灵活性，提高了容错率，有利于保持物种遗传的稳定性，D正确。 故选D。 二、非选择题 7．（2025·江苏·高考）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。 9．（2025·江西·高考）流行病学调查在传染病防治中具有重要意义。AB基因编码的AB蛋白是致病菌W的一种特异性分泌蛋白。为构建快速检测致病菌W感染的血清学诊断技术(一种抗原抗体特异性反应技术)，研究人员从致病菌W中克隆AB基因，构建表达载体，导入原核宿主E，诱导后，分析表达情况(如表)。 细胞 AB基因的mRNA AB蛋白 致病菌W 十 十 宿主E — — 工程菌 十 — 注：“十”表示有检出，“—”表示未检出 回答下列问题： (1)根据中心法则，结合表中数据判断，AB基因在工程菌中能进行 ，但不能进行有效的 。 (2)分析发现，致病菌W合成AB蛋白时，某些氨基酸使用的部分密码子在宿主E中的使用频率低(称为该物种的稀有密码子，如表中密码子CGG在宿主E中为稀有密码子)。从蛋白质合成条件的角度分析，形成这一现象的原因是宿主E中缺乏 。 精氨酸的密码子 密码子使用频率(10-3) 致病菌W 宿主E CGA 7.2 4.3 CGC 28.5 26.0 CGG 24.7 4.1 CGU 8.5 21.1 AGA 1.3 1.4 AGG 3.2 1.6 (3)进一步分析发现，宿主E缺乏高效表达GC含量过高的外源基因所需要的机制。已知AB基因的GC含量较高，为在宿主E中实现AB蛋白的高效表达，可将精氨酸密码子CGG的使用进行优化，从第(2)题表中选择最佳密码子为 。 (4)现有一位体内未检测到致病菌W的人。为了解此人是否有致病菌W感染史，设计一个直接利用AB蛋白的血清学诊断实验。 ①简要写出实验思路： ； ②预测实验结果： ； ③分析实验结果： 。 【答案】(1)转录 翻译 (2)该密码子所对应的tRNA (3)CGU (4)①取此人血清，与AB蛋白混合， 观察是否发生抗原-抗体反应（或是否出现沉淀现象） ②若发生抗原-抗体反应（出现沉淀），此人有致病菌W感染史；若不发生抗原-抗体反应（不出现沉淀），此人没有致病菌W感染史 ③若此人有致病菌W感染史，血清中存在AB蛋白的相应抗体，AB蛋白能与抗体反应形成沉淀。若此人无致病菌W感染史，血清中不存在AB蛋白的相应抗体，不会形成沉淀 【详解】（1）结合表中数据可知，工程菌中含有AB基因的mRNA，说明AB基因在工程菌中能进行转录。工程菌中没有AB蛋白，说明该基因不能进行有效的翻译。 （2）蛋白质合成过程中，需要tRNA搬运氨基酸，致病菌W合成AB蛋白时，某些氨基酸使用的部分密码子在宿主E中的使用频率低，形成这一现象的原因是宿主E中缺乏该密码子所对应的tRNA。 （3）进一步分析发现，宿主E缺乏高效表达GC含量过高的外源基因所需要的机制，AB基因的GC含量较高，精氨酸密码子CGG的GC含量高，精氨酸密码子还有CGU（GC含量降低，可使该基因在在宿主E中高效表达），要对精氨酸密码子CGG的使用进行优化，选择最佳密码子为CGU。 （4）血清学诊断是利用抗原-抗体反应，AB蛋白可作为抗原，若有病菌W感染史，体内会产生相应抗体，能与AB蛋白发生特性结合，并形成沉淀，故实验思路为：取此人血清，与AB蛋白混合， 观察是否发生抗原-抗体反应（是否出现沉淀）。若此人有致病菌W感染史，血清中存在AB蛋白的相应抗体，AB蛋白能与抗体反应形成沉淀。若此人无致病菌W感染史，血清中不存在AB蛋白的相应抗体，不会形成沉淀。 9．（2025·湖北·高考）治疗疟疾的药物青蒿素主要从植物黄花蒿中提取，但含量低。为培育青蒿素含量高的黄花蒿新品种，科研工作者开展了相关研究，发现青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累，并受到如水杨酸（SA）和茉莉酸甲酯（MeJA）等植物激素的调节。研究表明，SA和MeJA通过调控miR160的表达量（miR160是一种微小RNA，能与靶mRNA结合，引起后者降解），影响黄花蒿腺毛密度和青蒿素含量。miR160的一种靶mRNA编码ARFI蛋白，该蛋白影响青蒿素合成关键酶基因DBR2的表达。研究结果如图所示。 回答下列问题： (1)青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累，其根本原因是： 。 (2)据图分析可知，miR160的表达量与青蒿素含量间呈现 相关性，并且可以推测外源MeJA处理对青蒿素含量的影响是： 。 (3)基于上述材料，miR160通过直接影响 ，调控青蒿素的合成。 (4)请写出SA、ARF1、miR160和DBR2调控青蒿素生物合成的通路（用“→”表示促进，用“—|”表示抑制，显示各成员间的调控关系）： 。 (5)请根据上述材料，提出一种培育青蒿素含量高的黄花蒿新品种的思路： 。 【答案】(1)与青蒿素合成相关的基因在叶片腺毛细胞中选择性表达 (2)负 外源 MeJA 处理会使青蒿素含量增加 (3)ARF1 蛋白的合成（或 ARF1 基因的表达） (4)SA—|miR160—|ARF1→DBR2→青蒿素 (5)通过基因工程技术敲除黄花蒿中的 miR160 基因（或抑制 miR160 基因的表达 ） 【详解】（1）在细胞分化过程中，基因会进行选择性表达。青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累，这是因为与青蒿素合成相关的基因在叶片腺毛细胞中进行了选择性表达。 （2）①观察可知，miR160 基因过表达时，青蒿素含量降低；敲除 miR160 基因时，青蒿素含量升高，所以 miR160 的表达量与青蒿素含量间呈现负相关性。 ②从图中看到，MeJA 处理组与对照组相比，miR160 表达量降低，而 miR160 表达量与青蒿素含量负相关，所以可以推测外源 MeJA 处理会使青蒿素含量增加。 （3）已知 miR160 是一种微小 RNA，能与靶 mRNA 结合，引起后者降解，且 miR160 的一种靶 mRNA 编码 ARF1 蛋白，所以 miR160 通过直接影响 ARF1 蛋白的合成（或 ARF1 基因的表达），调控青蒿素的合成。 （4）根据题意，SA 和 MeJA 通过调控 miR160 的表达量，miR160 能影响 ARF1 蛋白（因为其靶 mRNA 编码 ARF1 蛋白），ARF1 蛋白影响青蒿素合成关键酶基因 DBR2 的表达，进而影响青蒿素合成。所以调控通路为：SA—|miR160—|ARF1→DBR2→青蒿素 （这里表示 SA 抑制 miR160 表达，miR160 抑制 ARF1 表达，ARF1 促进 DBR2 表达，DBR2 促进青蒿素合成 ） （5）由于 miR160 的表达量与青蒿素含量呈负相关，所以可以通过基因工程技术敲除黄花蒿中的 miR160 基因，或者抑制 miR160 基因的表达，从而培育出青蒿素含量高的黄花蒿新品种。 $