重难05 遗传信息的复制、传递与表达调控（北京专用）2026年高考生物二轮复习讲练测

重难05 遗传信息的复制、传递与表达调控 内容导航 重难突破 技巧掌握 速度提升 重难考向聚焦 锁定目标 精准打击：快速掌握重难考向核心靶点，明确主攻方向 重难要点剖析 定位要点 重点提炼：聚焦重难核心内容，深入剖析知识内涵与联系 重难技巧突破 授予利器 瓦解难点：总结瓦解重难考向的核心方法论与实战技巧 重难提分必刷 模拟实战 挑战顶尖：挑战高考压轴题，养成稳定攻克难题的“题感” 核心考点 重难考向 高考考情 DNA的结构与复制 1. DNA分子的结构 2. DNA分子的复制 （2025北京卷）DNA分子复制的过程及特点 （2024北京卷）DNA分子结构的特点 （2023北京卷）DNA分子复制的过程与特点 基因表达 1. 基因的转录与翻译 2. 基因表达综合应用 （2025北京卷）基因表达的综合应用 （2024北京卷）表观遗传 1、 基因的本质与结构 （一）遗传物质的探索实验 1．归纳遗传物质探索历程的“两标记”和“三结论” (1)噬菌体侵染细菌实验中的两次标记的目的不同 第一次标记 分别用含35S和32P的培养基培养大肠杆菌，目的是获得带有标记的大肠杆菌 第二次标记 分别用含35S和32P的大肠杆菌培养T2噬菌体，目的是使噬菌体带上放射性标记 (2)遗传物质发现的三个实验结论 ①格里菲思的体内转化实验的结论：加热致死的S型细菌中存在“转化因子”。 ②艾弗里的体外转化实验的结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 ③噬菌体侵染细菌实验的结论：DNA是噬菌体的遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质。 2．明确噬菌体侵染细菌实验放射性分布误差产生的两个原因 （1）32P标记DNA 保温时间过短：部分噬菌体未侵染大肠杆菌 保温时间过长：部分大肠杆菌裂解，释放子代噬菌体 离心后均会使上清液、沉淀物中有放射性 （2）35S标记蛋白质外壳 搅拌不充分：少量35S标记的噬菌体的蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面 离心后上清液、沉淀物中均有放射性 3．“遗传物质”探索的四种方法 （1）分离提纯法：分离S型细菌的多种物质（DNA、蛋白质、多糖等），分贝与R型细菌混合培养，缺点是物质纯度不能保证100% （2）放射性同位素标记法：分别标记DNA和蛋白质的特有元素，将病毒和DNA与蛋白质分开，单独、直接地观察它们各自的作用 （3）病毒重组法：将一种病毒的遗传物质与另一种病毒的蛋白质外壳重新组合，得到杂种病毒 （4）酶解法：利用酶的专一性，如加入DNA酶，将DNA水解，观察起控制作用的物质是否还有控制作用，若“有”，其遗传物质不是DNA，若“没有”，起遗传物质可能是DNA （二）DNA分子的结构 1.理清DNA结构的两种关系和两种化学键 数量关系 每个DNA分子片段中，游离的磷酸基团有2个 A—T之间有两个氢键，G—C之间有三个氢键 脱氧核糖数＝磷酸数＝含氮碱基数 位置关系 单链中相邻碱基：通过—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—连接 互补链中相邻碱基：通过氢键相连 化学键 氢键：连接互补链中相邻碱基的化学键 磷酸二酯键：连接单链中相邻两个脱氧核苷酸的化学键 2.关注DNA结构与复制的3种“计算” ①牢记A＝T、G＝C，并牢记二者依次含2个氢键和3个氢键。 ②牢记两种“和” 互补碱基之和即A＋T或G＋C在不同DNA中可不同，但在某一特定DNA中，该值在一条链、在另一条链及在整个DNA分子中为“定值”。 非互补碱基之和的比即(A＋C)/(T＋G)或(A＋G)/(T＋C)，在所有双链DNA中均等于1，无特异性，且该值在两条互补链中互为倒数。 ③DNA复制时的计算：已知某亲代DNA中含某种脱氧核苷酸m个。 “复制n次”消耗的该种脱氧核苷酸数：m·(2n－1)。“第n次复制”消耗的该种脱氧核苷酸数：m·2n－1 二、遗传信息的传递与表达 （一）DNA分子复制 1.归纳概括DNA复制的五个问题 (1)复制的场所：主要场所是细胞核，但在拟核、线粒体、叶绿体、细胞质基质(如质粒)中也可进行DNA复制。 (2)外界条件对DNA复制的影响：在DNA复制的过程中，需要酶的催化和ATP供能，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。 (3)复制方式：半保留复制。新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链(模板链)。 (4)过程特点：边解旋边复制；多起点解旋和复制。 (5)DNA复制的准确性 ①一般情况下，DNA分子能准确地进行复制。原因是DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供精确的模板；通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。 ②特殊情况下，在外界因素和生物内部因素的作用下，可能造成碱基配对发生差错，引发基因突变。 2．“图解法”分析DNA复制相关计算 (1)将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养基中连续复制n次(如上图)，则： ①子代DNA 共2n个 ②脱氧核苷酸 链共2n＋1条 (2)DNA分子复制过程中消耗的脱氧核苷酸数 ①若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m·(2n－1)个。 ②第n次复制需要该种脱氧核苷酸数为m·2n－1个。 （二）DNA分子的转录 1.概念：以DNA的一条链为模板，按碱基互补配对原则合成RNA的过程。 2.场所：主要是细胞核在叶绿体线粒体中也能发生转录过程。 3.条件： （1）模板：DNA的一条链（模板链）； （2）原料：4种核糖核苷酸； （3）能量：ATP（由细胞呼吸提供）； （4）酶：RNA聚合酶。 4. 过程 5.产物：信使RNA、核糖体RNA、转运RNA。 （三）遗传信息的翻译 1.概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 2.场所或装配机器：核糖体。 3.条件：模版：mRNA 原料：氨基酸 酶：多种酶 能量：ATP 搬运工具：tRNA 4.易混淆的遗传信息、密码子与反密码子 比较项目 实质 联系 遗传信息 DNA中脱氧核苷酸的排列顺序 遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序。通过转录，使遗传信息传递到mRNA的核糖核苷酸的排列顺序上； 密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反密码子可识别密码子 密码子 mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基 反密码子 位于tRNA上的能与mRNA上对应密码子互补配对的三个相邻碱基 5.密码子 （1）种类：密码子共有64种，负责21种氨基酸的编码，其中3种终止密码子（UAA、UAG、UGA）通常不编码氨基酸，但UGA在特殊情况下可编码硒代半胱氨酸。 （2）特点 ①简并性：一种氨基酸可能由多个密码子决定。 通常一种密码子决定1种氨基酸，一种tRNA只能转运1种氨基酸。 B.每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子的简并性)，可由一种或几种tRNA转运。 ②通用性：几乎所有的生物体都共用一套密码子。 6.翻译过程 起始→mRNA与核糖体结合 运输→tRNA携带氨基酸进入特定位置 延伸→核糖体沿着mRNA移动，读取下一个密码子，由对应tRNA运输相应的氨基酸添加到延伸中的肽链上（一个mRNA可以结合多个核糖体） 停止→当核糖体遇到mRNA上的终止密码子时，合成终止 脱离→肽链合成后从核糖体与mRNA的复合物上脱离 （4） 中心法则 不同生物中心法则表达式 生物种类 举例 遗传信息的传递过程 DNA病毒 T2噬菌体 RNA病毒 烟草花叶病毒 逆转录病毒 艾滋病病毒 细胞生物 动物、植物、细菌、真菌等 （五）基因对性状的控制 1.直接控制途径：基因蛋白质的结构生物体的性状 2.间接控制途径：基因酶的合成代谢过程生物体的性状。 3.细胞分化 三、表观遗传 1.表观遗传调节机制 DNA修饰 DNA甲基化是目前研究较充分的表观遗传修饰形式(如下图)。DNA甲基化可在空间上阻碍RNA聚合酶与DNA的结合 组蛋白修饰 常见的表观遗传修饰包括甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化、糖基化等。组蛋白的表观遗传修饰会导致染色体结构改变，导致基因不能表达(基因沉默)或高表达(如图)。 高分技巧 1、 DNA分子的复制 1.DNA中氢键可由解旋酶催化断裂，同时需要ATP供能，也可加热断裂(体外)；而氢键是自动形成的，不需要酶和能量。 2.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，后者只包括第n次的复制。 3.DNA复制计算时看清题中所给出的碱基的单位是“对”还是“个”；所问的是“DNA分子数”还是“链数”，是“含”还是“只含”。 4.在真核生物中，DNA复制一般是多起点复制；在原核生物中，DNA复制一般是一个起点。无论是真核生物还是原核生物，DNA复制大多数都是双向进行的。 二、有丝分裂中染色体的标记情况 1.DNA复制后DNA分子存在位置与去向 （1）2个子DNA位置：当1个DNA分子复制后形成2个新DNA分子后，这2个子DNA位于两条姐妹染色单体上，且由着丝粒连在一起，如图所示： （2）子DNA去向：在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期，当着丝粒分裂时，两条姐妹染色单体分开，分别移向细胞两极，此时子DNA随染色单体分开而分开。 2.过程图解：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： （1）第一次有丝分裂形成的两个细胞中所有的DNA分子都呈“杂合状态”，即15N/14N－DNA； （2）第二次有丝分裂形成的子细胞有多种可能性，可能子细胞的所有染色体都含15N，也可能子细胞的所有染色体都不含15N。即子细胞含有15N的染色体为0～2n条(体细胞染色体为2n条)。 （3）规律总结:若只复制一次，产生的子染色体都带有标记，若复制两次，产生的子染色体只有一半带有标记。 三、原核细胞和真核细胞基因的结构 1.原核细胞基因结构示意图 （1）非编码区：不能转录为mRNA,不能编码蛋白质。 （2）编码区：能转录为相应的mRNA,进而指导蛋白质的合成，即能够编码蛋白质。原核细胞基因的编码区是连续的，转录出的mRNA不需要剪切。 （3）启动子、RNA聚合酶、终止子 ①启动子：位于基因首端的一段能与RNA聚合酶结合并能起始mRNA合成的序列。没有启动子，基因就不能转录。 ②RNA聚合酶：能够识别启动子上的结合位点并与其结合的一种蛋白质。 ③终止子：位于基因尾端的一段特殊的DNA片段，它能阻碍RNA聚合酶的移动，并使其从DNA模板链上脱离下来，使转录终止。 2.真核细胞基因结构示意图 与原核细胞基因结构不同，真核细胞基因的编码区是间隔的、不连续的，其中编码氨基酸的序列称为外显子，不编码氨基酸的序列称为内含子。最初转录出来的mRNA(被称为mRNA前体)通过剪切将内含子对应部分去除，只留下外显子对应部分。 深度拓展 一、DNA的半不连续复制和多起点复制 1.半不连续复制 （1）在复制起点处，两条链解开形成复制泡，DNA向两侧复制形成两个复制叉。解开的两条母链都可以作为模板链。 （2）DNA聚合酶只能催化子链沿5′→3′方向延伸。因此以3'→5'的链为模板链时，DNA聚合酶可以沿5′→3’的方向合成互补的新链，这条新链称为前导链。 （3）当以5′→3'的链为模板时则不能连续合成新链，这条新链称为滞后链。DNA聚合酶先合成冈崎片段。DNA连接酶负责把这些冈崎片段的缺口补平，使冈崎片段连成完整的DNA链。 （4）这种前导链的连续复制和滞后链的不连续复制在生物细胞中是普遍存在的，称为DNA的半不连续复制。 2.DNA的复制方向 （1）DNA的双向复制(最普遍) （2）DNA的单向复制—某些环状DNA的复制方式 3.多起点复制 （1）真核生物染色体DNA的复制方式为多起点复制(如图),细菌DNA只有一个复制起点。 （2)多起点复制能提高DNA复制的速率，满足细胞对DNA的需要。 二、真核细胞基因表达的调控 1.基因表达的转录调控 ①转录增强调控：其他因素调控使相关基因转录增强，如下图中组蛋白修饰后与DNA结合紧密程度发生改变，若结合程度变小，则促进基因表达属于转录增强调控。 ②转录抑制调控：其他因素调控使相关基因转录抑制。如诱导物诱导的阻遏蛋白对基因表达的调控、基因甲基化导致的基因不表达等均为转录抑制调控。 2.基因表达的转录后调控 ①RNA干扰：mRNA转录后不能翻译，如图所示为miRNA导致的靶基因mRNA不翻译，进而被降解。 ②蛋白质加工水平的调控：蛋白质分子的功能依赖于特定的空间结构，肽链合成后的加工与基因能否表达出特定的遗传性状密切相关，如分子伴侣调控的基因表达。 考向突破01 人类遗传物质的的探索 1．噬菌体侵染细菌的实验流程如图所示，相关分析正确的是（　　） A组32P标记噬菌体：B组：S标记大肠杆菌 A．用含有32P的培养基获得带标记的噬菌体 B．实验结果为A组沉淀物放射性高于上清液 C．保温时间越长，B组沉淀物的放射性越高 D．该实验证明DNA的复制方式是半保留复制 2．T2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。关于T2噬菌体增殖过程的叙述，正确的是（    ） A．亲代噬菌体的蛋白质外壳进入细菌 B．子代噬菌体蛋白质是以细菌氨基酸为原料合成的 C．用32P标记亲代噬菌体，子代噬菌体都具有放射性 D．噬菌体DNA在复制过程中不会发生基因突变 3．SRY基因为雄性的性别决定基因，只位于Y染色体上。近期我国科学家发现X染色体上的SDX基因突变后，25%的雄鼠会发生性逆转，转变为可育雌鼠，其余为生精缺陷雄鼠。无X染色体的胚胎无法发育。下列相关说法不正确的是（    ） A．SRY基因与SDX基因是同源染色体上的非等位基因 B．可育雌性小鼠的性染色体组成可能为XX或XY C．SDX蛋白促进SRY基因表达可以解释SDX基因突变雄鼠的异常表型 D．若上述发生性逆转的雄鼠与野生型雄鼠杂交，子代小鼠的雌雄比例为1：2 考向突破02 DNA的结构与复制 4．大肠杆菌拟核主要由环状双链DNA分子等组成，其DNA复制过程是单起点双向复制，如下图。下列有关大肠杆菌DNA复制的叙述正确的是（    ） A．单起点双向复制使其DNA复制不具有边解旋边复制的特点 B．复制起点处富含A—T碱基对，易于解旋酶识别并解开双链 C．碱基互补配对原则是保证DNA能准确复制的唯一条件 D．双向复制时子链的合成方向相反，一条为5'→3'，另一条为3'→5' 5．科研人员为研究DNA复制方式；将DNA被15N标记的大肠杆菌作为第0代．转移到含14NH4Cl的培养液中，在不同时刻收集细菌，提取DNA，离心观察DNA在试管中的位置（如图）。图中甲最可能来自（　　） A．第0.5代 B．第1.0代 C．第2.0代 D．第2.5代 6．如图为果蝇DNA的电镜照片，图中箭头所指结构叫复制泡，是DNA上正在复制的部分。关于复制泡的推测不合理的是（　　） A．证明DNA复制过程是边解旋边复制 B．证明DNA复制方式为半保留复制 C．复制泡越大说明复制起始时间越早 D．多个复制泡能提高DNA复制效率 考向突破03 基因的表达 7．如下图所示，细胞内存在修复DNA损伤的机制，若正在转录的基因发生损伤，来不及修复时，可能发生跨损伤转录。将终止密码子对应序列 插入荧光素酶基因，并去除碱基A引入损伤，将损伤的荧光素酶基因导入细菌中进行实验。下列说法错误的是（    ） A．DNA修复的过程中有氢键形成 B．图中终止密码子的序列为TAA C．若检测到细菌产生荧光，能够说明细菌存在跨损伤转录机制 D．跨损伤转录和DNA修复能降低基因突变对细菌的不利影响 8．被噬菌体侵染时，某细菌以一特定RNA片段为重复单元，逆转录成串联重复DNA，再指导合成含多个串联重复肽段的蛋白Neo，如图所示。该蛋白能抑制细菌生长，从而阻止噬菌体利用细胞资源。下列叙述错误的是（　　） A．噬菌体侵染细菌时，会将核酸注入细菌内 B．蛋白Neo在细菌的核糖体中合成 C．串联重复的双链DNA的两条链均可作为模板指导蛋白Neo合成 D．串联重复DNA中单个重复单元转录产生的mRNA无终止密码子 9．两种柳穿鱼植株杂交，F1均开两侧对称花，F1自交产生的F2中开两侧对称花34株，开辐射对称花的5株。进一步研究发现，两种柳穿鱼植株的Lcyc基因碱基序列相同，只是在开两侧对称花植株中表达，在开辐射对称花植株中不表达，二者Lcyc基因的甲基化情况如下图所示。下列叙述正确的是（　　） A．控制两侧对称和辐射对称花的基因所含遗传信息不同 B．控制辐射对称花的Lcyc基因的甲基化程度相对较高 C．F2表型比说明柳穿鱼花型的遗传遵循基因的分离定律 D．推测甲基化的程度与ceyc基因的表达程度成正相关 （建议用时：30分钟） 一、选择题 1．（2025·北京·高考真题）1958年，Meselson和Stahl通过15N标记DNA的实验，证明了DNA的半保留复制。关于这一经典实验的叙述正确的是（    ） A．因为15N有放射性，所以能够区分DNA的母链和子链 B．得到的DNA带的位置有三个，证明了DNA的半保留复制 C．将DNA变成单链后再进行离心也能得到相同的实验结果 D．选择大肠杆菌作为实验材料是因为它有环状质粒DNA 2．（2024·北京·高考真题）科学家证明“尼安德特人”是现代人的近亲，依据的是DNA的（    ） A．元素组成 B．核苷酸种类 C．碱基序列 D．空间结构 3．（2025·北京房山·一模）分枝杆菌的K7基因是维持TM4噬菌体吸附能力的关键基因。按照噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程，进行相关实验。下列分析错误的是（    ） 选项 分枝杆菌 TM4噬菌体 实验结果 A 未敲除K7组和敲除K7组 35S标记 两组的上清液中放射性无明显区别 B 未敲除K7组和敲除K7组 32P标记 敲除K7组沉淀中放射性强度低于未敲除组 C 32P标记的未敲除K7组 未标记 释放的子代TM4均带有32P标记 D 35S分别标记未敲除K7组和敲除K7组 未标记 两组子代TM4放射性强度无明显差别 A．A B．B C．C D．D 4．（2024·北京西城·二模）大肠杆菌的RNA聚合酶全酶由核心酶和σ因子组成，能转录某类T4噬菌体的基因。分别将大肠杆菌中的RNA聚合酶全酶和核心酶与3H标记的噬菌体DNA结合，然后加入未标记的噬菌体DNA。定期将混合物转移至硝化纤维素滤膜上，只有仍与酶结合的带标记DNA方可结合在滤膜上，实验结果如图。相关分析错误的是（    ） A．大肠杆菌RNA聚合酶能将噬菌体DNA解旋 B．RNA聚合酶结合起始密码子启动基因转录 C．σ因子使RNA聚合酶与启动子紧密结合 D．实验加入未标记的噬菌体DNA应过量 5．（2025·北京·模拟预测）某科学家分析了多种生物DNA的碱基组成，一部分实验数据如表所示。相关叙述错误的是（    ） 来源 A/G T/C A/T G/C 嘌呤/嘧啶 人 1.56 1.75 1.00 1.00 1.0 鲱鱼 1.43 1.43 1.02 1.02 1.02 小麦 1.22 1.18 1.00 0.97 0.99 结核分枝杆菌 0.4 0.4 1.09 1.08 1.1 A．该结果支持生物由共同祖先进化而来 B．该结果不能支持DNA能进行半保留复制 C．该结果支持DNA排列顺序具有多样性 D．该结果不能支持DNA具有双链双螺旋结构 6．（2025·北京海淀·二模）为探究DNA的复制方式，梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料进行实验，结果如下图。关于该实验的叙述，错误的是（　　） A．利用含有15NH4Cl的培养液获得第0代大肠杆菌 B．第1代离心结果不支持DNA的复制方式为全保留复制 C．第2代大肠杆菌的DNA中，15N/14N-DNA占1/2 D．本实验采用差速离心技术 7．（2024·北京顺义·二模）大肠杆菌是现代生物学研究中的模式生物．环境适宜时约20min繁殖一代。研究人员将15N标记的大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的培养基中，40min后收集大肠杆菌，提取其DNA。下列有关叙述正确的是（　　） A．所有DNA都含有14N B．所有DNA都含有15N C．含14N的DNA占50% D．含15N的DNA占25% 8．（2025·北京·模拟预测）糖原、胰岛素、胰岛素基因的共性包括（    ） A．均含有C、H、O、N B．合成均需模板和酶 C．均属于生物大分子 D．具有相同的空间结构 9．（2025·北京海淀·二模）下图所示的基因编码区序列，编码的氨基酸序列为：甲硫氨酸-组氨酸-脯氨酸-赖氨酸……。下列叙述错误的是（    ） A．甲链是转录的模板链，其左侧是3'端，右侧是5'端 B．6号碱基对由A/T替换为G/C后，合成的肽链不变 C．5号和6号碱基对之间插入G/C，合成的肽链变短 D．甲链和乙链上均有终止密码子，可使转录终止 10．（2025·北京·模拟预测）S10和S12是新发现的多肽类植物激素，对叶片的衰老有调节作用，S10的受体是M。为研究两种激素的相互作用，研究人员做了相关实验，结果如图所示。关于该研究结果的叙述，错误的是（    ） A．S10促进S12合成相关基因的表达，二者有协同作用 B．S10和S12在调节叶片衰老过程中作用相反 C．S12与S10竞争结合M受体 D．S10、S12的相互作用有利于精准调控叶片衰老过程 11．（2025·北京海淀·二模）高温导致番茄叶片运输到果实的蔗糖难以转化为单糖，果实糖度降低。为解决该问题，研究者将一个热响应元件序列插入蔗糖转化酶基因（CN）的启动子中，培育环境智能型作物。下列关于热响应元件的叙述，错误的是（　　） A．导致番茄CN发生基因突变 B．抑制RNA聚合酶与CN的启动子结合 C．促进高温条件下CN的转录 D．提高高温环境下番茄果实的糖度 12．（2025·北京海淀·一模）马德隆畸形是由S基因控制的显性遗传病，基因位于X、Y染色体的同源区段。正常人和患者的S基因（编码序列）测序结果如下图。下列叙述正确的是（    ） A．该病遗传方式与抗维生素D佝偻病相同 B．图示序列与S基因转录时的模板链互补 C．患者S基因mRNA的第75个密码子变为终止密码子 D．对母方产生的极体进行基因检测就能确定胎儿是否患病 13．（2025·北京海淀·一模）玉米被腐霉菌、青枯杆菌侵染会患青枯病，下列叙述正确的是（    ） A．腐霉菌和玉米细胞含有C、H、O、N、P等元素 B．玉米细胞和青枯杆菌在线粒体内进行有氧呼吸 C．腐霉菌和青枯杆菌在细胞核中进行DNA复制 D．青枯杆菌和玉米细胞在核糖体上进行转录 14．（2025·北京东城·一模）ecDNA是细胞染色体DNA之外的双链环状DNA分子，其上的基因转录非常活跃。下列关于ecDNA的说法错误的是（　　） A．两条链具有反向平行的关系 B．每个脱氧核糖与2个磷酸基团相连 C．嘌呤和嘧啶碱基的数目相同 D．不存在与RNA聚合酶结合的启动子 15．（2025·北京丰台·一模）在甲型流感病毒生命周期中，病毒基因组RNA早期高效转录（vRNA→mRNA）合成病毒蛋白质，后期高效复制（vRNA→cRNA→vRNA）合成子代病毒基因组。蛋白NS1和NS2参与这种动态转换，其中NS2可发挥抑制转录和促进复制的双重功能。下列叙述错误的是（    ） A．NS2蛋白在病毒生命周期后期表达量高 B．NS1和NS2蛋白均以病毒vRNA为模板进行合成 C．病毒的动态转换是与宿主细胞长期协同进化的结果 D．该研究为开发抗甲型流感病毒药物提供了新思路 二、非选择题 16．（2023·北京·高考真题）变胖过程中，胰岛B细胞会增加。增加的B细胞可能源于自身分裂（途径I），也可能来自胰岛中干细胞的增殖、分化（途径Ⅱ）。科学家采用胸腺嘧啶类似物标记的方法，研究了L基因缺失导致肥胖的模型小鼠IK中新增B细胞的来源。 (1)EdU和BrdU都是胸腺嘧啶类似物，能很快进入细胞并掺入正在复制的DNA中，掺入DNA的EdU和BrdU均能与 互补配对，并可以被分别检测。未掺入的EdU和BrdU短时间内即被降解。 (2)将处于细胞周期不同阶段的细胞混合培养于多孔培养板中，各孔同时加入EdU，随后每隔一定时间向一组培养孔加入BrdU，再培养十几分钟后收集该组孔内全部细胞，检测双标记细胞占EdU标记细胞的百分比（如图）。图中反映DNA复制所需时长的是从 点到 点。 (3)为研究变胖过程中B细胞的增殖，需使用一批同时变胖的小鼠。为此，本实验使用诱导型基因敲除小鼠，即饲喂诱导物后小鼠的L基因才会被敲除，形成小鼠IK。科学家利用以下实验材料制备小鼠IK： ①纯合小鼠Lx：小鼠L基因两侧已插入特异DNA序列（x），但L的功能正常；②Ce酶基因：源自噬菌体，其编码的酶进入细胞核后作用于x，导致两个x间的DNA片段丢失；③Er基因：编码的Er蛋白位于细胞质，与Er蛋白相连的物质的定位由Er蛋白决定；④口服药T：小分子化合物，可诱导Er蛋白进入细胞核。请完善制备小鼠IK的技术路线： →连接到表达载体→转入小鼠Lx→筛选目标小鼠→ →获得小鼠IK。 (4)各种细胞DNA复制所需时间基本相同，但途径I的细胞周期时长（t1）是途径Ⅱ细胞周期时长（t2）的三倍以上。据此，科学家先用EdU饲喂小鼠IK，t2时间后换用BrdU饲喂，再过t2时间后检测B细胞被标记的情况。研究表明，变胖过程中增加的B细胞大多数来源于自身分裂，与之相应的检测结果应是 。 17．（2025·北京大兴·模拟预测）了解睡眠的调节机制可为健康生活和衰老方面的研究奠定基础。“自然短睡眠”（NSS）指的是那些终身倾向于每晚只睡4-6小时且感觉休息良好的人。 (1)研究人员找到一个 “自然短睡眠”的家族（FNSS）。经DNA测序分析发现，FNSS的ADRB1基因发生了 ，导致其编码的去甲肾上腺素β受体（β1-AR）的一个丙氨酸被缬氨酸替代。 (2)研究人员利用CRISPR/Cas9创建了Adrb敲入小鼠模型（Adrb1+/m）。检测了该小鼠体内β1-AR及其mRNA水平，结果如图1所示。 ①结果显示，该小鼠的 ，说明 。 ②利用红外摄像头监测小鼠在迷宫的活动情况，发现 ，证明Adrb1+/m小鼠具有短睡眠表型。 (3)科研人员用多巴酚丁胺（可选择性地兴奋β1-AR受体）处理Adrb1+/+ 和Adrb1+/m小鼠后，快速从小鼠体内分离出脑桥背侧（DP）并对处于抑制、无变化和激活状态的神经元分别进行统计，结果如图2所示。 Adrb1+/+ Adrb1+/m inhibition 119 70 unchanged 269 313 activation 90 113 结果显示，突变小鼠的DP中 。 (4)综合上述实验结果，可得出结论： 。 18．（2025·北京海淀·二模）研究者对植物遭受机械损伤后的防御和再生机制开展了下列研究。 (1)番茄遭受机械损伤后会启动与防御相关的基因的表达，以避免病虫侵害；同时，伤口处细胞经脱分化形成 ，以完成组织修复与器官再生。 (2)野生型番茄（WT）的R基因编码R肽，突变型番茄（r）的R基因缺失。研究者分别检测茎切除后WT、r和外施R肽的r三者茎的再生能力，结果如图1。结合图1，若补充检测上述3种番茄植株茎切除后的细胞中 ，则可得出“R基因可以启动防御反应并促进再生”这一结论。 (3)跨膜蛋白P可催化胞内蛋白磷酸化过程，且能结合R肽。研究者开展如下实验，证实了P蛋白是R肽的受体。请完善下表实验方案，并预期相应结果（ⅰ、ⅱ处选填字母序号，ⅲ、ⅳ处填适合数量的“+”）。 组别 番茄 处理 再生能力 1 WT 蒸馏水 ++ 2 ⅰ． ++++ 3 ⅱ． 蒸馏水 ⅲ． 4 同i ⅳ． 注：“+”的多少代表再生能力的强弱。 A．WT  B．突变体r  C．P基因缺失突变体  D．蒸馏水  E．外源P蛋白  F．外源R肽 (4)受到机械损伤或外施R肽时，番茄相应部位的细胞中W基因的表达均显著增加。为确认W基因的作用，研究者分别检测茎切除后WT、W基因缺失突变体（w）、外施R肽的w三者的再生情况，如图2。进一步研究发现，W蛋白可以结合R基因的启动子；切除茎后，突变体w损伤处细胞中的R基因mRNA含量显著低于WT。 综上所述，研究者提出番茄受机械损伤后启动修复与再生的调控模型，如图3。请利用上述研究结果评述该模型，若认为正确，请基于上述研究提供支持①～④的证据；若认为错误，请指出错误序号并基于上述研究证据进行改正 。 19．（2025·北京石景山·一模）开花是植物生命历程的关键转折，受多种因素的精细调控。在对番茄开花的研究中，发现独脚金内酯（SL）发挥着重要作用。 (1)SL是一种植物激素，作为 分子调节番茄开花。 (2)为研究SL对开花的调节，在番茄幼苗出土3周后用SL类似物处理，得到如图1、2所示的结果。研究表明 。 (3)已知促进植物花芽发育的关键物质是成花素。番茄开花调控途径中，LA是一种抑制成花素合成的物质。LAmRNA与miR319（一种小RNA）根据 原则结合后，会被有关的酶切割，切下来的mRNA会被降解。研究者猜测SL启动了miR319与LAmRNA的结合。 ①通过基因改造，获得对miR319不敏感的番茄植株（LA*植株）。从基因表达的角度分析，改造后LAmRNA相应的密码子及LA的氨基酸序列发生变化的情况分别是 。（选填“未改变”“改变”） ②为验证上述猜测，研究者利用处于生殖期的4周龄番茄开展相关实验，处理后24h测定成花素含量。请在图3中补充能证明研究者猜测的实验结果 。 (4)在干旱、高盐等环境因素胁迫条件下，番茄植株的SL含量会增加。请结合本研究，从进化与适应观的角度分析SL含量增加的意义 。 20．（2024·北京海淀·二模）女性更年期雌激素水平下降，糖尿病发病率升高。为研究相关机制，研究者进行了系列实验。 (1)雌激素有助于胰岛素对血糖的调节，胰岛素可促进血糖进入肝、肌肉并合成 ，进而降低血糖。 (2)研究者利用转基因技术获得了雌激素受体（R）基因敲除小鼠。向野生型和R基因敲除小鼠注射葡萄糖，短时间内检测发现两者血液中胰岛素水平的增加量相似。而向两种小鼠注射等量胰岛素5分钟后，检测骨骼肌组织中胰岛素含量，结果如图1.结合以上信息，从胰岛素合成和运输的角度分析，说明雌激素 。 (3)研究发现，骨骼肌血管内表面的细胞（内皮细胞）表达R蛋白。研究者推测雌激素通过调节内皮细胞相关基因表达，影响胰岛素发挥作用，进行了下列实验。 ①为检测内皮细胞中受雌激素调节的基因，研究人员利用转GFP-核糖体蛋白融合基因的小鼠进行如下实验： 施加雌激素引起内皮细胞中 的种类及含量变化。通过分析比对，研究人员认为囊泡运输相关蛋白基因S为内皮细胞中受雌激素调节的重要靶基因。 ②为验证上述结果，研究人员以骨骼肌血管内皮细胞为材料，进行了下表所示实验，结果如图3. 组别 注射RNA 转入基因 处理及检测 1 a 无 施加生理盐水或雌激素，检测R蛋白的含量、S基因的转录量 2 与R-mRNA互补的RNA 无 3 b 4 缺失核定位信号序列的R蛋白基因 注：核定位信号序列可引导R蛋白进入细胞核。 a、b处应分别为 。2~4组注入与R-mRNA互补的RNA的目的是排除 。在上述细胞培养基中加入荧光标记的胰岛素，施加雌激素后，1、3组的内皮细胞中可观察到荧光，而2、4组几乎无荧光分布。 (4)综合上述信息，完善下列雌激素调控胰岛素发挥作用的机制：雌激素与R结合，使R →促进S基因的转录→促进胰岛素 →胰岛素作用于骨骼肌细胞。 (5)有人提出通过注射雌激素可以用于治疗糖尿病。综合上述研究，你是否同意这种想法并说明理由 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 重难05 遗传信息的复制、传递与表达调控 内容导航 重难突破 技巧掌握 速度提升 重难考向聚焦 锁定目标 精准打击：快速掌握重难考向核心靶点，明确主攻方向 重难要点剖析 定位要点 重点提炼：聚焦重难核心内容，深入剖析知识内涵与联系 重难技巧突破 授予利器 瓦解难点：总结瓦解重难考向的核心方法论与实战技巧 重难提分必刷 模拟实战 挑战顶尖：挑战高考压轴题，养成稳定攻克难题的“题感” 核心考点 重难考向 高考考情 DNA的结构与复制 1. DNA分子的结构 2. DNA分子的复制 （2025北京卷）DNA分子复制的过程及特点 （2024北京卷）DNA分子结构的特点 （2023北京卷）DNA分子复制的过程与特点 基因表达 1. 基因的转录与翻译 2. 基因表达综合应用 （2025北京卷）基因表达的综合应用 （2024北京卷）表观遗传 1、 基因的本质与结构 （一）遗传物质的探索实验 1．归纳遗传物质探索历程的“两标记”和“三结论” (1)噬菌体侵染细菌实验中的两次标记的目的不同 第一次标记 分别用含35S和32P的培养基培养大肠杆菌，目的是获得带有标记的大肠杆菌 第二次标记 分别用含35S和32P的大肠杆菌培养T2噬菌体，目的是使噬菌体带上放射性标记 (2)遗传物质发现的三个实验结论 ①格里菲思的体内转化实验的结论：加热致死的S型细菌中存在“转化因子”。 ②艾弗里的体外转化实验的结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 ③噬菌体侵染细菌实验的结论：DNA是噬菌体的遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质。 2．明确噬菌体侵染细菌实验放射性分布误差产生的两个原因 （1）32P标记DNA 保温时间过短：部分噬菌体未侵染大肠杆菌 保温时间过长：部分大肠杆菌裂解，释放子代噬菌体 离心后均会使上清液、沉淀物中有放射性 （2）35S标记蛋白质外壳 搅拌不充分：少量35S标记的噬菌体的蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面 离心后上清液、沉淀物中均有放射性 3．“遗传物质”探索的四种方法 （1）分离提纯法：分离S型细菌的多种物质（DNA、蛋白质、多糖等），分贝与R型细菌混合培养，缺点是物质纯度不能保证100% （2）放射性同位素标记法：分别标记DNA和蛋白质的特有元素，将病毒和DNA与蛋白质分开，单独、直接地观察它们各自的作用 （3）病毒重组法：将一种病毒的遗传物质与另一种病毒的蛋白质外壳重新组合，得到杂种病毒 （4）酶解法：利用酶的专一性，如加入DNA酶，将DNA水解，观察起控制作用的物质是否还有控制作用，若“有”，其遗传物质不是DNA，若“没有”，起遗传物质可能是DNA （二）DNA分子的结构 1.理清DNA结构的两种关系和两种化学键 数量关系 每个DNA分子片段中，游离的磷酸基团有2个 A—T之间有两个氢键，G—C之间有三个氢键 脱氧核糖数＝磷酸数＝含氮碱基数 位置关系 单链中相邻碱基：通过—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—连接 互补链中相邻碱基：通过氢键相连 化学键 氢键：连接互补链中相邻碱基的化学键 磷酸二酯键：连接单链中相邻两个脱氧核苷酸的化学键 2.关注DNA结构与复制的3种“计算” ①牢记A＝T、G＝C，并牢记二者依次含2个氢键和3个氢键。 ②牢记两种“和” 互补碱基之和即A＋T或G＋C在不同DNA中可不同，但在某一特定DNA中，该值在一条链、在另一条链及在整个DNA分子中为“定值”。 非互补碱基之和的比即(A＋C)/(T＋G)或(A＋G)/(T＋C)，在所有双链DNA中均等于1，无特异性，且该值在两条互补链中互为倒数。 ③DNA复制时的计算：已知某亲代DNA中含某种脱氧核苷酸m个。 “复制n次”消耗的该种脱氧核苷酸数：m·(2n－1)。“第n次复制”消耗的该种脱氧核苷酸数：m·2n－1 二、遗传信息的传递与表达 （一）DNA分子复制 1.归纳概括DNA复制的五个问题 (1)复制的场所：主要场所是细胞核，但在拟核、线粒体、叶绿体、细胞质基质(如质粒)中也可进行DNA复制。 (2)外界条件对DNA复制的影响：在DNA复制的过程中，需要酶的催化和ATP供能，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。 (3)复制方式：半保留复制。新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链(模板链)。 (4)过程特点：边解旋边复制；多起点解旋和复制。 (5)DNA复制的准确性 ①一般情况下，DNA分子能准确地进行复制。原因是DNA具有独特的双螺旋结构，能为复制提供精确的模板；通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。 ②特殊情况下，在外界因素和生物内部因素的作用下，可能造成碱基配对发生差错，引发基因突变。 2．“图解法”分析DNA复制相关计算 (1)将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养基中连续复制n次(如上图)，则： ①子代DNA 共2n个 ②脱氧核苷酸 链共2n＋1条 (2)DNA分子复制过程中消耗的脱氧核苷酸数 ①若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m·(2n－1)个。 ②第n次复制需要该种脱氧核苷酸数为m·2n－1个。 （二）DNA分子的转录 1.概念：以DNA的一条链为模板，按碱基互补配对原则合成RNA的过程。 2.场所：主要是细胞核在叶绿体线粒体中也能发生转录过程。 3.条件： （1）模板：DNA的一条链（模板链）； （2）原料：4种核糖核苷酸； （3）能量：ATP（由细胞呼吸提供）； （4）酶：RNA聚合酶。 4. 过程 5.产物：信使RNA、核糖体RNA、转运RNA。 （三）遗传信息的翻译 1.概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 2.场所或装配机器：核糖体。 3.条件：模版：mRNA 原料：氨基酸 酶：多种酶 能量：ATP 搬运工具：tRNA 4.易混淆的遗传信息、密码子与反密码子 比较项目 实质 联系 遗传信息 DNA中脱氧核苷酸的排列顺序 遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序。通过转录，使遗传信息传递到mRNA的核糖核苷酸的排列顺序上； 密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反密码子可识别密码子 密码子 mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基 反密码子 位于tRNA上的能与mRNA上对应密码子互补配对的三个相邻碱基 5.密码子 （1）种类：密码子共有64种，负责21种氨基酸的编码，其中3种终止密码子（UAA、UAG、UGA）通常不编码氨基酸，但UGA在特殊情况下可编码硒代半胱氨酸。 （2）特点 ①简并性：一种氨基酸可能由多个密码子决定。 通常一种密码子决定1种氨基酸，一种tRNA只能转运1种氨基酸。 B.每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子的简并性)，可由一种或几种tRNA转运。 ②通用性：几乎所有的生物体都共用一套密码子。 6.翻译过程 起始→mRNA与核糖体结合 运输→tRNA携带氨基酸进入特定位置 延伸→核糖体沿着mRNA移动，读取下一个密码子，由对应tRNA运输相应的氨基酸添加到延伸中的肽链上（一个mRNA可以结合多个核糖体） 停止→当核糖体遇到mRNA上的终止密码子时，合成终止 脱离→肽链合成后从核糖体与mRNA的复合物上脱离 （4） 中心法则 不同生物中心法则表达式 生物种类 举例 遗传信息的传递过程 DNA病毒 T2噬菌体 RNA病毒 烟草花叶病毒 逆转录病毒 艾滋病病毒 细胞生物 动物、植物、细菌、真菌等 （五）基因对性状的控制 1.直接控制途径：基因蛋白质的结构生物体的性状 2.间接控制途径：基因酶的合成代谢过程生物体的性状。 3.细胞分化 三、表观遗传 1.表观遗传调节机制 DNA修饰 DNA甲基化是目前研究较充分的表观遗传修饰形式(如下图)。DNA甲基化可在空间上阻碍RNA聚合酶与DNA的结合 组蛋白修饰 常见的表观遗传修饰包括甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化、糖基化等。组蛋白的表观遗传修饰会导致染色体结构改变，导致基因不能表达(基因沉默)或高表达(如图)。 高分技巧 1、 DNA分子的复制 1.DNA中氢键可由解旋酶催化断裂，同时需要ATP供能，也可加热断裂(体外)；而氢键是自动形成的，不需要酶和能量。 2.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，后者只包括第n次的复制。 3.DNA复制计算时看清题中所给出的碱基的单位是“对”还是“个”；所问的是“DNA分子数”还是“链数”，是“含”还是“只含”。 4.在真核生物中，DNA复制一般是多起点复制；在原核生物中，DNA复制一般是一个起点。无论是真核生物还是原核生物，DNA复制大多数都是双向进行的。 二、有丝分裂中染色体的标记情况 1.DNA复制后DNA分子存在位置与去向 （1）2个子DNA位置：当1个DNA分子复制后形成2个新DNA分子后，这2个子DNA位于两条姐妹染色单体上，且由着丝粒连在一起，如图所示： （2）子DNA去向：在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期，当着丝粒分裂时，两条姐妹染色单体分开，分别移向细胞两极，此时子DNA随染色单体分开而分开。 2.过程图解：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： （1）第一次有丝分裂形成的两个细胞中所有的DNA分子都呈“杂合状态”，即15N/14N－DNA； （2）第二次有丝分裂形成的子细胞有多种可能性，可能子细胞的所有染色体都含15N，也可能子细胞的所有染色体都不含15N。即子细胞含有15N的染色体为0～2n条(体细胞染色体为2n条)。 （3）规律总结:若只复制一次，产生的子染色体都带有标记，若复制两次，产生的子染色体只有一半带有标记。 三、原核细胞和真核细胞基因的结构 1.原核细胞基因结构示意图 （1）非编码区：不能转录为mRNA,不能编码蛋白质。 （2）编码区：能转录为相应的mRNA,进而指导蛋白质的合成，即能够编码蛋白质。原核细胞基因的编码区是连续的，转录出的mRNA不需要剪切。 （3）启动子、RNA聚合酶、终止子 ①启动子：位于基因首端的一段能与RNA聚合酶结合并能起始mRNA合成的序列。没有启动子，基因就不能转录。 ②RNA聚合酶：能够识别启动子上的结合位点并与其结合的一种蛋白质。 ③终止子：位于基因尾端的一段特殊的DNA片段，它能阻碍RNA聚合酶的移动，并使其从DNA模板链上脱离下来，使转录终止。 2.真核细胞基因结构示意图 与原核细胞基因结构不同，真核细胞基因的编码区是间隔的、不连续的，其中编码氨基酸的序列称为外显子，不编码氨基酸的序列称为内含子。最初转录出来的mRNA(被称为mRNA前体)通过剪切将内含子对应部分去除，只留下外显子对应部分。 深度拓展 一、DNA的半不连续复制和多起点复制 1.半不连续复制 （1）在复制起点处，两条链解开形成复制泡，DNA向两侧复制形成两个复制叉。解开的两条母链都可以作为模板链。 （2）DNA聚合酶只能催化子链沿5′→3′方向延伸。因此以3'→5'的链为模板链时，DNA聚合酶可以沿5′→3’的方向合成互补的新链，这条新链称为前导链。 （3）当以5′→3'的链为模板时则不能连续合成新链，这条新链称为滞后链。DNA聚合酶先合成冈崎片段。DNA连接酶负责把这些冈崎片段的缺口补平，使冈崎片段连成完整的DNA链。 （4）这种前导链的连续复制和滞后链的不连续复制在生物细胞中是普遍存在的，称为DNA的半不连续复制。 2.DNA的复制方向 （1）DNA的双向复制(最普遍) （2）DNA的单向复制—某些环状DNA的复制方式 3.多起点复制 （1）真核生物染色体DNA的复制方式为多起点复制(如图),细菌DNA只有一个复制起点。 （2)多起点复制能提高DNA复制的速率，满足细胞对DNA的需要。 二、真核细胞基因表达的调控 1.基因表达的转录调控 ①转录增强调控：其他因素调控使相关基因转录增强，如下图中组蛋白修饰后与DNA结合紧密程度发生改变，若结合程度变小，则促进基因表达属于转录增强调控。 ②转录抑制调控：其他因素调控使相关基因转录抑制。如诱导物诱导的阻遏蛋白对基因表达的调控、基因甲基化导致的基因不表达等均为转录抑制调控。 2.基因表达的转录后调控 ①RNA干扰：mRNA转录后不能翻译，如图所示为miRNA导致的靶基因mRNA不翻译，进而被降解。 ②蛋白质加工水平的调控：蛋白质分子的功能依赖于特定的空间结构，肽链合成后的加工与基因能否表达出特定的遗传性状密切相关，如分子伴侣调控的基因表达。 考向突破01 人类遗传物质的的探索 1．噬菌体侵染细菌的实验流程如图所示，相关分析正确的是（　　） A组32P标记噬菌体：B组：S标记大肠杆菌 A．用含有32P的培养基获得带标记的噬菌体 B．实验结果为A组沉淀物放射性高于上清液 C．保温时间越长，B组沉淀物的放射性越高 D．该实验证明DNA的复制方式是半保留复制 解题技巧点拨 噬菌体侵染细菌过程：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。噬菌体的结构：蛋白质外壳（C、H、O、N、S）+DNA（C、H、O、N、P）；噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质．实验结论：DNA是遗传物质。 【答案】B 【详解】A、 噬菌体是病毒，不能直接在培养基上培养，必须寄生在活细胞中。要用含有32P的培养基先培养细菌，再用被标记的细菌培养噬菌体才能获得带标记的噬菌体，A错误； B、A组用32P标记噬菌体的DNA，DNA会注入细菌并留在沉淀物中（细菌细胞），因此沉淀物放射性高于上清液（游离的噬菌体外壳），B正确； C、B组用35S标记大肠杆菌，无论保温时间长短，35S都在大肠杆菌内，沉淀物的放射性不会因为保温时间的延长而升高，C错误； D、该实验证明了DNA是遗传物质，而不是证明DNA的复制方式是半保留复制，D错误。 故选B。 2．T2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。关于T2噬菌体增殖过程的叙述，正确的是（    ） A．亲代噬菌体的蛋白质外壳进入细菌 B．子代噬菌体蛋白质是以细菌氨基酸为原料合成的 C．用32P标记亲代噬菌体，子代噬菌体都具有放射性 D．噬菌体DNA在复制过程中不会发生基因突变 解题技巧点拨 噬菌体侵染细菌的实验过程：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。 【答案】B 【详解】A、亲代噬菌体的蛋白质外壳留在外面，只有DNA进入细菌内，A错误； B、氨基酸是蛋白质的原料，子代噬菌体蛋白质是以细菌氨基酸为原料合成的，B正确； C、32P标记的是噬菌体的遗传物质DNA，噬菌体侵染细菌时DNA会进入细菌，由于DNA分子的复制方式是半保留复制，所以用32P标记亲代噬菌体，子代噬菌体中只有少部分具有放射性，C错误； D、噬菌体DNA复制过程中若发生碱基对的增添、缺失或替换，则可能会导致基因突变，D错误。 故选B。 3．SRY基因为雄性的性别决定基因，只位于Y染色体上。近期我国科学家发现X染色体上的SDX基因突变后，25%的雄鼠会发生性逆转，转变为可育雌鼠，其余为生精缺陷雄鼠。无X染色体的胚胎无法发育。下列相关说法不正确的是（    ） A．SRY基因与SDX基因是同源染色体上的非等位基因 B．可育雌性小鼠的性染色体组成可能为XX或XY C．SDX蛋白促进SRY基因表达可以解释SDX基因突变雄鼠的异常表型 D．若上述发生性逆转的雄鼠与野生型雄鼠杂交，子代小鼠的雌雄比例为1：2 解题技巧点拨 RNA病毒的遗传物质是RNA，RNA决定RNA病毒的遗传性状。蛋白质不是RNA病毒的遗传物质，不能决定RNA病毒的遗传性状。 【答案】D 【详解】A、烟草花叶病毒（TMV）由蛋白质和RNA组成，用其RNA侵染正常烟草叶，叶片中可检测到TMV，因此TMV的遗传物质是RNA，A正确； B、不可用烟草研磨液培养TMV，因为TMV是病毒，必须要在活细胞中才能生存，B错误； C、TMV侵染会引发烟草细胞中基因N表达上调，介导烟草的抗病毒反应，在侵染位点处形成坏死斑，因此敲除基因N会降低烟草抗TMV能力，C正确； D、坏死斑能限制TMV的进一步扩散，防止整株烟草被感染，D正确。 故选B。 考向突破02 DNA的结构与复制 4．大肠杆菌拟核主要由环状双链DNA分子等组成，其DNA复制过程是单起点双向复制，如下图。下列有关大肠杆菌DNA复制的叙述正确的是（    ） A．单起点双向复制使其DNA复制不具有边解旋边复制的特点 B．复制起点处富含A—T碱基对，易于解旋酶识别并解开双链 C．碱基互补配对原则是保证DNA能准确复制的唯一条件 D．双向复制时子链的合成方向相反，一条为5'→3'，另一条为3'→5' 解题技巧点拨 DNA的复制条件：1、模板：亲代DNA的两条母链；2、原料：四种脱氧核苷酸为；3、能量：（ATP）；4、一系列的酶。缺少其中任何一种条件DNA复制都无法进行。 DNA的复制过程：1、解旋：首先DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条扭成螺旋的双链解开，这个过程称为解旋；2、合成子链：然后以解开的每段链（母链）为模板，以周围环境中的脱氧核苷酸为原料，在有关酶的作用下，按照碱基互补配对原则合成与母链互补的子链。3、形成子代DNA分子：延伸子链，母链和相应子链盘绕成双螺旋结构。 【答案】B 【详解】A、单起点双向复制过程中DNA复制也是边解旋边复制，A错误； B、AT碱基对具有2个氢键，CG 碱基对有3个氢键， “富含 AT”序列更易于DNA 双链的分离，B正确； C、虽然碱基互补配对原则在DNA复制中起着至关重要的作用，但它并不是唯一条件，还有影响DNA准确复制的其他重要因素，C错误； D、子链合成的方向都是5'→3'，D错误。 故选B。 5．科研人员为研究DNA复制方式；将DNA被15N标记的大肠杆菌作为第0代．转移到含14NH4Cl的培养液中，在不同时刻收集细菌，提取DNA，离心观察DNA在试管中的位置（如图）。图中甲最可能来自（　　） A．第0.5代 B．第1.0代 C．第2.0代 D．第2.5代 解题技巧点拨 DNA分子的复制时间：有丝分裂和减数分裂间期；条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；过程：边解旋边复制；结果：一条DNA复制出两条DNA；特点：半保留复制。 【答案】B 【详解】将DNA被15N（重）标记的大肠杆菌作为第0代．转移到含14NH4Cl（轻）的培养液中，在不同时刻收集细菌，提取DNA，根据半保留复制规律，最初全部是¹⁵N“重”链的细菌，转入“轻”氮环境后，经历一次完整复制（即第1.0代）时，所有新合成的DNA双链均是一条旧（重）链和一条新（轻）链，因而只出现一条介于“重”与“轻”之间的“中间型”DNA带（图中甲即为该中间型带），若是第0.5代则会同时存在“重”带和“中间型”带，而第2.0代及以后则会出现“中间型”带和“轻”带两条带。故图中甲最可能来自第1.0代。 故选B。 6．如图为果蝇DNA的电镜照片，图中箭头所指结构叫复制泡，是DNA上正在复制的部分。关于复制泡的推测不合理的是（　　） A．证明DNA复制过程是边解旋边复制 B．证明DNA复制方式为半保留复制 C．复制泡越大说明复制起始时间越早 D．多个复制泡能提高DNA复制效率 解题技巧点拨 图为果蝇DNA的电镜照片，图中的泡状结构叫作DNA复制泡，是DNA上正在复制的部分，果蝇DNA形成多个复制泡，而且复制泡大小不同，可能的原因是DNA分子的复制为多起点复制。 【详解】A、由图可知，图中DNA部分解旋的同时正在进行复制，说明DNA复制是边解旋边复制，A正确； B、图示不能判断DNA的复制方式，可以通过同位素标记法来证明DNA的复制方式，B错误； C、复制泡越大，说明复制开始的时间越早，复制进行的时间越长，C正确； D、多个复制泡同时进行复制，可以提高复制的效率，能够在短时间内完成DNA的复制，D正确。 故选B。 考向突破03 基因的表达 7．如下图所示，细胞内存在修复DNA损伤的机制，若正在转录的基因发生损伤，来不及修复时，可能发生跨损伤转录。将终止密码子对应序列 插入荧光素酶基因，并去除碱基A引入损伤，将损伤的荧光素酶基因导入细菌中进行实验。下列说法错误的是（    ） A．DNA修复的过程中有氢键形成 B．图中终止密码子的序列为TAA C．若检测到细菌产生荧光，能够说明细菌存在跨损伤转录机制 D．跨损伤转录和DNA修复能降低基因突变对细菌的不利影响 解题技巧点拨 转录过程以四种核糖核苷酸为原料，以DNA分子的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下消耗能量，合成RNA。翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的mRNA为模板，在酶的作用下，消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。 【答案】B 【详解】A、DNA修复过程中，DNA双链需要重新配对，配对过程中会形成氢键，A正确； B、终止密码子在mRNA上，mRNA中不含T，B错误； C、如果细菌中存在跨损伤转录机制，即使荧光素酶基因中有损伤，细菌仍可能通过跨损伤转录产生荧光素酶，进而产生荧光。因此，检测到荧光可以说明细菌存在跨损伤转录机制，C正确； D、跨损伤转录和DNA修复都是细胞应对DNA损伤的机制，能够减少基因突变的发生，从而降低对细菌的不利影响，D正确。 故选B。 8．被噬菌体侵染时，某细菌以一特定RNA片段为重复单元，逆转录成串联重复DNA，再指导合成含多个串联重复肽段的蛋白Neo，如图所示。该蛋白能抑制细菌生长，从而阻止噬菌体利用细胞资源。下列叙述错误的是（　　） A．噬菌体侵染细菌时，会将核酸注入细菌内 B．蛋白Neo在细菌的核糖体中合成 C．串联重复的双链DNA的两条链均可作为模板指导蛋白Neo合成 D．串联重复DNA中单个重复单元转录产生的mRNA无终止密码子 解题技巧点拨 中心法则： （1）遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制； （2）遗传信息可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径。 【答案】C 【详解】A、噬菌体侵染细菌时，会将自身的核酸注入细菌内，而蛋白质外壳留在外面，这是噬菌体侵染细菌的特点，A正确； B、细菌有核糖体，蛋白Neo是在细菌细胞内合成的蛋白质，所以在细菌的核糖体中合成，B正确； C、在转录过程中，以DNA的一条链为模板合成mRNA，进而指导蛋白质的合成，而不是双链DNA的两条链都作为模板指导蛋白Neo合成，C错误； D、因为最终合成的是含多个串联重复肽段的蛋白Neo，说明串联重复DNA中单个重复单元转录产生的mRNA无终止密码子，若有终止密码子就会提前终止翻译，不能形成含多个串联重复肽段的蛋白，D正确。 故选C。 9．两种柳穿鱼植株杂交，F1均开两侧对称花，F1自交产生的F2中开两侧对称花34株，开辐射对称花的5株。进一步研究发现，两种柳穿鱼植株的Lcyc基因碱基序列相同，只是在开两侧对称花植株中表达，在开辐射对称花植株中不表达，二者Lcyc基因的甲基化情况如下图所示。下列叙述正确的是（　　） A．控制两侧对称和辐射对称花的基因所含遗传信息不同 B．控制辐射对称花的Lcyc基因的甲基化程度相对较高 C．F2表型比说明柳穿鱼花型的遗传遵循基因的分离定律 D．推测甲基化的程度与ceyc基因的表达程度成正相关 解题技巧点拨 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。 【答案】B 【详解】A、根据题干信息：进一步研究发现，两种柳穿鱼的Leyc基因序列相同，但表达情况不同，控制两侧对称与辐射对称的基因所含遗传信息相同，A错误； B、根据图可知，控制辐射对称的Lcyc基因的甲基化程度相对较高，B正确； C、所得F2植株数较少，且性状比不是1：3，所以F2性状分离比不能说明花型遗传遵循基因的分离定律，C错误； D、控制辐射对称的Lcyc基因的甲基化程度相对较高，两侧对称花植株Leyc基因表达而辐射对称花植株不表达推测甲基化程度与Lcyc基因的表达程度成负相关，D错误。 故选B。 （建议用时：30分钟） 一、选择题 1．（2025·北京·高考真题）1958年，Meselson和Stahl通过15N标记DNA的实验，证明了DNA的半保留复制。关于这一经典实验的叙述正确的是（    ） A．因为15N有放射性，所以能够区分DNA的母链和子链 B．得到的DNA带的位置有三个，证明了DNA的半保留复制 C．将DNA变成单链后再进行离心也能得到相同的实验结果 D．选择大肠杆菌作为实验材料是因为它有环状质粒DNA 【答案】B 【分析】DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。DNA复制条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；DNA复制过程：边解旋边复制；DNA复制特点：半保留复制。 【详解】A 、15N没有放射性，它与14N只是氮元素的不同同位素，质量不同，可通过密度梯度离心技术区分含不同氮元素的DNA，进而区分DNA的母链和子链，A错误； B、在15N标记 DNA 的实验中，得到的 DNA 带的位置有轻带（两条链都含14N）、中带（一条链含14N，一条链含15N）、重带（两条链都含15N）三个。根据不同代 DNA 在离心后出现的这些带的位置和比例，证明了 DNA 的半保留复制，B正确； C、若将DNA解链为单链后离心，无论是全保留还是半保留复制，都是只有两条条带，不能证明DNA的半保留复制，C错误； D、选择大肠杆菌作为实验材料是因为大肠杆菌繁殖快，容易培养，能在短时间内获得大量的子代，便于观察实验结果，而不是因为它有环状质粒DNA，D错误。 故选B。 2．（2024·北京·高考真题）科学家证明“尼安德特人”是现代人的近亲，依据的是DNA的（    ） A．元素组成 B．核苷酸种类 C．碱基序列 D．空间结构 【答案】C 【分析】DNA分子的多样性主要表现为构成DNA分子的四种脱氧核苷酸的排列顺序千变万化；特异性主要表现为每个DNA分子都有特定的碱基序列。 【详解】A、DNA的元素组成都是C、H、O、N、P，A不符合题意； B、DNA分子的核苷酸种类只有4种，B不符合题意； C、每种DNA的碱基序列不同，“尼安德特人”与现代人的DNA 碱基序列有相似部分，证明“尼安德特人”与现代人是近亲，C符合题意； D、DNA的空间结构都是规则的双螺旋结构，D不符合题意。 故选C。 3．（2025·北京房山·一模）分枝杆菌的K7基因是维持TM4噬菌体吸附能力的关键基因。按照噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程，进行相关实验。下列分析错误的是（    ） 选项 分枝杆菌 TM4噬菌体 实验结果 A 未敲除K7组和敲除K7组 35S标记 两组的上清液中放射性无明显区别 B 未敲除K7组和敲除K7组 32P标记 敲除K7组沉淀中放射性强度低于未敲除组 C 32P标记的未敲除K7组 未标记 释放的子代TM4均带有32P标记 D 35S分别标记未敲除K7组和敲除K7组 未标记 两组子代TM4放射性强度无明显差别 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【分析】1、噬菌体的结构：蛋白质外壳（C、H、O、N、S）+DNA（C、H、O、N、P）。 2、噬菌体的繁殖过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（模板：噬菌体的DNA；原料、酶、场所等：由细菌提供）→组装→释放。 3、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。 【详解】A、35S标记的是蛋白质。噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳不进入细菌内部，而是留在细菌外面。未敲除K7组和敲除K7组中，噬菌体的蛋白质外壳都在细菌外，离心后都存在于上清液中，所以两组的上清液中放射性无明显区别，A正确； B、32P标记的是DNA。K7基因是维持TM4噬菌体吸附能力的关键基因，敲除K7组噬菌体吸附能力下降，侵染细菌的噬菌体数量减少，进入细菌的DNA也就减少，所以沉淀中放射性强度低于未敲除组，B正确； C、未被标记TM4噬菌体侵染被32P标记的分枝杆菌，噬菌体的DNA注入细胞内后利用宿主细胞中32P标记的原料进行DNA复制，根据DNA半保留复制的特点，子代TM4噬菌体的DNA均被32P标记，C正确； D、用未标记的TM4侵染35S标记的未敲除stpK7分枝杆菌，TM4可以完成吸附注入DNA，并且利用宿主细胞中35S标记物质合成子代噬菌体，子代会出现放射性，当侵染35S标记的敲除stpK7分枝杆菌时，TM4不可以完成吸附注入，因此子代没有放射性，D错误。 故选D。 4．（2024·北京西城·二模）大肠杆菌的RNA聚合酶全酶由核心酶和σ因子组成，能转录某类T4噬菌体的基因。分别将大肠杆菌中的RNA聚合酶全酶和核心酶与3H标记的噬菌体DNA结合，然后加入未标记的噬菌体DNA。定期将混合物转移至硝化纤维素滤膜上，只有仍与酶结合的带标记DNA方可结合在滤膜上，实验结果如图。相关分析错误的是（    ） A．大肠杆菌RNA聚合酶能将噬菌体DNA解旋 B．RNA聚合酶结合起始密码子启动基因转录 C．σ因子使RNA聚合酶与启动子紧密结合 D．实验加入未标记的噬菌体DNA应过量 【答案】B 【分析】转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要RNA聚合酶参与。 【详解】A、RNA聚合酶是细胞中的基因进行转录时用的，它具有解旋功能，因此大肠杆菌的RNA聚合酶能将噬菌体DNA解旋，A正确； B、RNA聚合酶结合基因中的启动子启动基因转录，起始密码子是翻译时用到的，B错误； C、根据题意可知，大肠杆菌的RNA聚合酶全酶由核心酶和σ因子组成，将大肠杆菌中的RNA聚合酶全酶和核心酶分别与3H标记的噬菌体DNA结合，根据图中数据可知，σ因子存在时，噬菌体DNA结合的百分比更多，故可推知σ因子使RNA聚合酶与启动子紧密结合，C正确； D、本实验中用未标记的噬菌体DNA将大肠杆菌中的RNA聚合酶全酶或核心酶从已结合的噬菌体DNA上替换下来，则加入的未标记的噬菌体DNA应过量，D正确。 故选B。 5．（2025·北京·模拟预测）某科学家分析了多种生物DNA的碱基组成，一部分实验数据如表所示。相关叙述错误的是（    ） 来源 A/G T/C A/T G/C 嘌呤/嘧啶 人 1.56 1.75 1.00 1.00 1.0 鲱鱼 1.43 1.43 1.02 1.02 1.02 小麦 1.22 1.18 1.00 0.97 0.99 结核分枝杆菌 0.4 0.4 1.09 1.08 1.1 A．该结果支持生物由共同祖先进化而来 B．该结果不能支持DNA能进行半保留复制 C．该结果支持DNA排列顺序具有多样性 D．该结果不能支持DNA具有双链双螺旋结构 【答案】D 【分析】DNA两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律，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，碱基之间的这种一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。 【详解】A、表中四种生物DNA中A/T、G/C比例都接近1，说明地球上所有生物都是由原始的共同祖先进化而来，A正确； B、表中的碱基组成和碱基之间的比值不能支持DNA能进行半保留复制，B正确； C、不同生物的A、T之和与G、C之和的比值不一致，说明不 同生物的DNA碱基比例组成不同，表明了DNA的多样性，C正确； D、表中四种生物DNA中A/T、G/C比例都接近1，支持DNA为双链结构，D错误。 故选D。 6．（2025·北京海淀·二模）为探究DNA的复制方式，梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料进行实验，结果如下图。关于该实验的叙述，错误的是（　　） A．利用含有15NH4Cl的培养液获得第0代大肠杆菌 B．第1代离心结果不支持DNA的复制方式为全保留复制 C．第2代大肠杆菌的DNA中，15N/14N-DNA占1/2 D．本实验采用差速离心技术 【答案】D 【分析】梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料进行实验，运用同位素标记技术和密度梯度离心技术证明DNA复制方式为半保留复制。 【详解】A、第0代需在15NH4Cl培养基中培养多代，使 DNA 双链均被15NH4Cl标记（重DNA），作为实验起始材料，A正确； B、实际实验中，第1代离心结果仅出现中带（DNA），支持半保留复制，排除全保留复制，B正确； C、第1代 DNA均为15N/14N（中带）。第2代复制后，每个15N/14N产生：1个15N/14N-DNA和1个14N/14N-DNA。因此，第2代DNA中15N/14N-DNA 占50%（中带），14N/14N-DNA占50%（轻带）。离心结果显示中带和轻带各占一半，C正确； D、梅塞尔森和斯塔尔实验通过密度梯度离心而非差速离心，证明DNA的半保留复制，D错误。 故选D。 7．（2024·北京顺义·二模）大肠杆菌是现代生物学研究中的模式生物．环境适宜时约20min繁殖一代。研究人员将15N标记的大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的培养基中，40min后收集大肠杆菌，提取其DNA。下列有关叙述正确的是（　　） A．所有DNA都含有14N B．所有DNA都含有15N C．含14N的DNA占50% D．含15N的DNA占25% 【答案】A 【分析】DNA的复制方式为半保留复制：以亲代DNA的两条链为模板，合成子代DNA的过程，每个子代DNA分子含有一条母链和一条新合成的子链。 【详解】大肠杆菌在环境适宜时约20min繁殖一代，40min后收集大肠杆菌，提取其DNA，意味着大肠杆菌繁殖两代，DNA的复制方式为半保留复制，研究人员将15N标记的大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的培养基中，繁殖一代得到的每个DNA分子中1条链为15N，1条链为14N，再繁殖1代，一共得到4个DNA分子，只有2个DNA分子1条链为15N，1条链为14N，另外2个DNA分子两条链均为14N，即所有的子代DNA中均含有14N，而只有2个DNA分子含有15N，含量为50%，A正确。 故选A。 8．（2025·北京·模拟预测）糖原、胰岛素、胰岛素基因的共性包括（    ） A．均含有C、H、O、N B．合成均需模板和酶 C．均属于生物大分子 D．具有相同的空间结构 【答案】C 【分析】蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N等，基本组成单位是氨基酸，氨基酸通过脱水缩合反应形成肽链，肽链盘曲折叠形成具有一定的空间结构的蛋白质，因此蛋白质是由氨基酸聚合形成的生物大分子。 【详解】A、糖原只含C、H、O，不含N；胰岛素和胰岛素基因含C、H、O、N，A错误； B、糖原合成需要酶，但不需要模板；胰岛素合成需要模板和酶；胰岛素基因合成需要模板和酶。因此，并非三者均需模板，B错误； C、糖原属于多糖类生物大分子，胰岛素属于蛋白质类生物大分子，胰岛素基因属于核酸类生物大分子，C正确； D、糖原为分支链状结构，胰岛素为球状蛋白质结构，胰岛素基因为双螺旋结构，三者空间结构不同，D错误。 故选C。 9．（2025·北京海淀·二模）下图所示的基因编码区序列，编码的氨基酸序列为：甲硫氨酸-组氨酸-脯氨酸-赖氨酸……。下列叙述错误的是（    ） A．甲链是转录的模板链，其左侧是3'端，右侧是5'端 B．6号碱基对由A/T替换为G/C后，合成的肽链不变 C．5号和6号碱基对之间插入G/C，合成的肽链变短 D．甲链和乙链上均有终止密码子，可使转录终止 【答案】D 【详解】A、转录时RNA聚合酶从模板链的3'端向5'端移动，合成RNA，且起始密码子是AUG，模板链的碱基与mRNA的碱基互补配对，相应的转录的模板链上含有TAC，据此可知甲链是转录的模板链，其左侧是3'端，右侧是5'端，A正确； B、6号碱基对由A/T替换为G/C后，密码子CAU变为CAC，都是编码氨基酸，合成的肽链不变，B正确； C、mRNA上的密码子依次为AUGCAUCCUAAG，当5号和6号碱基对之间插入G/C，mRNA上的密码子依次为AUGCACUCCUAA（终止密码子），故会导致终止密码子提前出现，肽链变短，C正确； D、甲链和乙链都是DNA链，终止密码子是在mRNA上，而不是在DNA链上，D错误。 故选D。 10．（2025·北京·模拟预测）S10和S12是新发现的多肽类植物激素，对叶片的衰老有调节作用，S10的受体是M。为研究两种激素的相互作用，研究人员做了相关实验，结果如图所示。关于该研究结果的叙述，错误的是（    ） A．S10促进S12合成相关基因的表达，二者有协同作用 B．S10和S12在调节叶片衰老过程中作用相反 C．S12与S10竞争结合M受体 D．S10、S12的相互作用有利于精准调控叶片衰老过程 【答案】A 【分析】调节植物生命活动的激素不是孤立的，而是相互作用共同调节的，植物生命活动的调节从根本上说是植物基因组程序性表达的结果。植物的生长发育既受内部因子（激素）的调节，也受外部因子（如光、温度、日照长度、重力、化学物质等）的影响。 【详解】AB、由左图可知，S10处理后S12相对含量上升，且S12处理后叶绿素含量高于对照组，S10处理后叶绿素含量低于对照组，并能抑制S12的作用，A错误，B正确； C、由右图可知在S10含量不变的情况下，随着S12的添加量逐渐增加，S10与M蛋白的结合剂量依赖性减少，说明S10与S12竞争结合M受体，C正确； D、两种作用相反的植物激素相互作用有利于对叶片衰老的调控，D正确。 故选A。 11．（2025·北京海淀·二模）高温导致番茄叶片运输到果实的蔗糖难以转化为单糖，果实糖度降低。为解决该问题，研究者将一个热响应元件序列插入蔗糖转化酶基因（CN）的启动子中，培育环境智能型作物。下列关于热响应元件的叙述，错误的是（　　） A．导致番茄CN发生基因突变 B．抑制RNA聚合酶与CN的启动子结合 C．促进高温条件下CN的转录 D．提高高温环境下番茄果实的糖度 【答案】B 【分析】基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，从而引起的基因碱基序列的改变。 【详解】A、将热响应元件序列插入蔗糖转化酶基因（CN）的启动子中，改变了基因的结构，属于基因突变，A正确； B、若抑制RNA聚合酶与CN的启动子结合，就无法启动转录过程，而培育环境智能型作物是为了在高温下使蔗糖转化酶基因更好地表达，所以热响应元件不是抑制RNA聚合酶与启动子结合，B错误； C、因为要解决高温下果实糖度降低的问题，将热响应元件插入启动子中，应该是促进高温条件下CN的转录，从而使蔗糖转化酶能正常合成，将蔗糖转化为单糖，C正确； D、促进高温条件下CN的转录，蔗糖转化酶合成增加，能将运输到果实的蔗糖转化为单糖，进而提高高温环境下番茄果实的糖度，D正确。 故选B。 12．（2025·北京海淀·一模）马德隆畸形是由S基因控制的显性遗传病，基因位于X、Y染色体的同源区段。正常人和患者的S基因（编码序列）测序结果如下图。下列叙述正确的是（    ） A．该病遗传方式与抗维生素D佝偻病相同 B．图示序列与S基因转录时的模板链互补 C．患者S基因mRNA的第75个密码子变为终止密码子 D．对母方产生的极体进行基因检测就能确定胎儿是否患病 【答案】C 【分析】男性的体细胞中含有两个异型的性染色体，用X和Y表示,位于性染色体上的基因，在遗传上总是和性别相关联，这种现象叫做伴性遗传；正常个体，若含致病基因，则该遗传病为隐性遗传病，若都不含致病基因，则该遗传病为显性遗传病；致病基因位于常染色体上的遗传病，在自然人群中，男女的患病概率相同。 【详解】A、抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病，基因只位于X染色体上，而本题中马德隆畸形基因位于X、Y染色体的同源区段，两者遗传方式不同，A错误； B、DNA转录是以DNA的一条链为模板合成mRNA，mRNA上的碱基序列与DNA模板链互补，图中3’端在左侧，前三个碱基对应密码子为AUG，可推断图示序列为S基因转录时的模板链，B错误； C、3个相邻碱基为一个密码子，从起始密码子开始数，患者S基因mRNA从起始密码子开始数到第75个密码子（从第1位碱基开始数，222÷3 = 74，再往后3个碱基是第75个密码子）的三个碱基是UAG，为终止密码子，C正确； D、母方产生的极体不参与受精作用，且根据母方产生极体推测出的卵细胞不含有致病基因，但不清楚精子的基因型，也不能判断出后代的患病情况，因此对母方产生的极体进行基因检测不能确定胎儿是否患病，D错误。 故选C。 13．（2025·北京海淀·一模）玉米被腐霉菌、青枯杆菌侵染会患青枯病，下列叙述正确的是（    ） A．腐霉菌和玉米细胞含有C、H、O、N、P等元素 B．玉米细胞和青枯杆菌在线粒体内进行有氧呼吸 C．腐霉菌和青枯杆菌在细胞核中进行DNA复制 D．青枯杆菌和玉米细胞在核糖体上进行转录 【答案】A 【分析】糖类的元素组成：一般是C、H、O，有些含有N；脂质的元素组成：主要含C、H、O，有的含有N、P；蛋白质的元素组成：主要为C、H、O、N，也含有少量P、S；核酸的元素组成：C、H、O、N、P。 【详解】A、细胞中主要元素含有C、H、O、N、P和S，腐霉菌和玉米细胞含有C、H、O、N、P等元素，A正确； B、线粒体是有氧呼吸的主要场所，而青枯杆菌为原核生物，细胞中没有线粒体，B错误； C、青枯杆菌为原核生物，没有细胞核，C错误； D、青枯杆菌和玉米细胞在核糖体上进行翻译，核糖体是合成蛋白质的场所，D错误。 故选A。 14．（2025·北京东城·一模）ecDNA是细胞染色体DNA之外的双链环状DNA分子，其上的基因转录非常活跃。下列关于ecDNA的说法错误的是（　　） A．两条链具有反向平行的关系 B．每个脱氧核糖与2个磷酸基团相连 C．嘌呤和嘧啶碱基的数目相同 D．不存在与RNA聚合酶结合的启动子 【答案】D 【分析】1、DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则（A-T、C-G，其中A-T之间有2个氢键，C-G之间有3个氢键）。 2、转录过程以四种核糖核苷酸为原料，以DNA分子的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下消耗能量，合成RNA。 【详解】A、ecDNA是双链环状DNA分子，两条链是反向平行的关系，A正确； B、ecDNA是双链环状DNA分子，所以每个脱氧核糖与2个磷酸基团相连，B正确； C、ecDNA分子中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即嘌呤和嘧啶配对，所以嘌呤和嘧啶碱基的数目相同，C正确； D、ecDNA上的基因转录非常活跃，启动子的作用是驱动基因转录出mRNA，是RNA聚合酶识别和结合的部位，所以ecDNA上存在与RNA聚合酶结合的启动子，D错误。 故选D。 15．（2025·北京丰台·一模）在甲型流感病毒生命周期中，病毒基因组RNA早期高效转录（vRNA→mRNA）合成病毒蛋白质，后期高效复制（vRNA→cRNA→vRNA）合成子代病毒基因组。蛋白NS1和NS2参与这种动态转换，其中NS2可发挥抑制转录和促进复制的双重功能。下列叙述错误的是（    ） A．NS2蛋白在病毒生命周期后期表达量高 B．NS1和NS2蛋白均以病毒vRNA为模板进行合成 C．病毒的动态转换是与宿主细胞长期协同进化的结果 D．该研究为开发抗甲型流感病毒药物提供了新思路 【答案】B 【分析】不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化。 【详解】A、根据题干信息，“NS2可发挥抑制转录和促进复制的双重功能”，并且在病毒生命周期后期，需要高效复制合成子代病毒基因组，因此可以推测NS2蛋白在病毒生命周期后期表达量高，以发挥其促进复制的功能，A正确； B、病毒的蛋白质合成是通过其基因组RNA（vRNA）先转录成mRNA，再以mRNA为模板进行翻译的。NS1和NS2蛋白作为病毒蛋白质，它们的合成同样遵循这一规律，即以vRNA转录成的mRNA为模板进行翻译，而不是直接以vRNA为模板进行合成，B错误； C、病毒的动态转换，即病毒在生命周期中不同阶段的基因表达调控，是病毒为了更有效地在宿主细胞内复制和传播而进化出来的策略。这种动态转换是病毒与宿主细胞长期协同进化的结果，使得病毒能够更好地适应宿主细胞环境，提高复制效率和传播能力，C正确； D、题干中的研究揭示了NS1和NS2蛋白在甲型流感病毒生命周期中的重要作用，特别是NS2蛋白的双重功能。这些发现为开发抗甲型流感病毒药物提供了新思路，例如可以通过抑制NS2蛋白的功能来阻断病毒的复制和传播，D正确。 故选B。 二、非选择题 16．（2023·北京·高考真题）变胖过程中，胰岛B细胞会增加。增加的B细胞可能源于自身分裂（途径I），也可能来自胰岛中干细胞的增殖、分化（途径Ⅱ）。科学家采用胸腺嘧啶类似物标记的方法，研究了L基因缺失导致肥胖的模型小鼠IK中新增B细胞的来源。 (1)EdU和BrdU都是胸腺嘧啶类似物，能很快进入细胞并掺入正在复制的DNA中，掺入DNA的EdU和BrdU均能与 互补配对，并可以被分别检测。未掺入的EdU和BrdU短时间内即被降解。 (2)将处于细胞周期不同阶段的细胞混合培养于多孔培养板中，各孔同时加入EdU，随后每隔一定时间向一组培养孔加入BrdU，再培养十几分钟后收集该组孔内全部细胞，检测双标记细胞占EdU标记细胞的百分比（如图）。图中反映DNA复制所需时长的是从 点到 点。 (3)为研究变胖过程中B细胞的增殖，需使用一批同时变胖的小鼠。为此，本实验使用诱导型基因敲除小鼠，即饲喂诱导物后小鼠的L基因才会被敲除，形成小鼠IK。科学家利用以下实验材料制备小鼠IK： ①纯合小鼠Lx：小鼠L基因两侧已插入特异DNA序列（x），但L的功能正常；②Ce酶基因：源自噬菌体，其编码的酶进入细胞核后作用于x，导致两个x间的DNA片段丢失；③Er基因：编码的Er蛋白位于细胞质，与Er蛋白相连的物质的定位由Er蛋白决定；④口服药T：小分子化合物，可诱导Er蛋白进入细胞核。请完善制备小鼠IK的技术路线： →连接到表达载体→转入小鼠Lx→筛选目标小鼠→ →获得小鼠IK。 (4)各种细胞DNA复制所需时间基本相同，但途径I的细胞周期时长（t1）是途径Ⅱ细胞周期时长（t2）的三倍以上。据此，科学家先用EdU饲喂小鼠IK，t2时间后换用BrdU饲喂，再过t2时间后检测B细胞被标记的情况。研究表明，变胖过程中增加的B细胞大多数来源于自身分裂，与之相应的检测结果应是 。 【答案】(1)A/腺嘌呤 (2) Q R (3) 将Ce酶基因和Er基因连接 饲喂口服药T (4)大多数B细胞没有被BrdU标记 【分析】DNA分子的复制时间：有丝分裂和减数分裂间期；条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；过程：边解旋边复制；结果：一条DNA复制出两条DNA；特点：半保留复制。 【详解】（1）分析题意可知，EdU和BrdU都是胸腺嘧啶（T）类似物，根据碱基互补配对的原则可知，掺入DNA的EdU和BrdU均能与A（腺嘌呤）互补配对，并可以被分别检测。 （2）DNA分子复制时会发生模板链与子链的碱基互补配对，据题可知，将处于细胞周期不同阶段的细胞混合培养于多孔培养板中，各孔同时加入EdU，则EdU会与A结合，导致子链出现放射性，随后每隔一定时间向一组培养孔加入BrdU，则BrdU也会与A结合，使放射性增强，最终实现双标记，随复制完成达到峰值，故结合题图可知，图中反映DNA复制所需时长的是从Q点到R点。　 （3）分析题意，要制备IK小鼠，需要用诱导型基因敲除小鼠，而饲喂诱导物后小鼠的L基因才会被敲除，结合所给实验材料及药物可知，制备小鼠IK的技术路线为：将Ce酶基因和Er基因连接（Ce酶可作用于x，导致两个x间的DNA片段丢失）→连接到表达载体→转入小鼠Lx→筛选目标小鼠→饲喂口服药T（诱导Er蛋白进入细胞核）→获得小鼠IK。 （4）据题可知，变胖过程中增加的B细胞可能源于自身分裂（途径I），也可能来自胰岛中干细胞的增殖、分化（途径Ⅱ），由于但途径I的细胞周期时长（t1）是途径Ⅱ细胞周期时长（t2）的三倍以上，若先用EdU饲喂小鼠IK，各种细胞DNA复制所需时间基本相同，t2时间已经经过一个细胞周期，所有的细胞应都含有EdU标记，实验假设是变胖过程中增加的B细胞大多数来源于自身分裂，即来源于途径I，该过程已经复制的B细胞直接分裂，不会再有DNA复制过程，故t2时间后用BrdU饲喂则不起作用，即大多数B细胞没有被BrdU标记。 17．（2025·北京大兴·模拟预测）了解睡眠的调节机制可为健康生活和衰老方面的研究奠定基础。“自然短睡眠”（NSS）指的是那些终身倾向于每晚只睡4-6小时且感觉休息良好的人。 (1)研究人员找到一个 “自然短睡眠”的家族（FNSS）。经DNA测序分析发现，FNSS的ADRB1基因发生了 ，导致其编码的去甲肾上腺素β受体（β1-AR）的一个丙氨酸被缬氨酸替代。 (2)研究人员利用CRISPR/Cas9创建了Adrb敲入小鼠模型（Adrb1+/m）。检测了该小鼠体内β1-AR及其mRNA水平，结果如图1所示。 ①结果显示，该小鼠的 ，说明 。 ②利用红外摄像头监测小鼠在迷宫的活动情况，发现 ，证明Adrb1+/m小鼠具有短睡眠表型。 (3)科研人员用多巴酚丁胺（可选择性地兴奋β1-AR受体）处理Adrb1+/+ 和Adrb1+/m小鼠后，快速从小鼠体内分离出脑桥背侧（DP）并对处于抑制、无变化和激活状态的神经元分别进行统计，结果如图2所示。 Adrb1+/+ Adrb1+/m inhibition 119 70 unchanged 269 313 activation 90 113 结果显示，突变小鼠的DP中 。 (4)综合上述实验结果，可得出结论： 。 【答案】(1)碱基对替换 (2) β1-AR水平显著降低，而mRNA水平保持不变 蛋白质水平的降低是由转录后过程引起的（蛋白质合成减少或降解引起的） 与野生型小鼠相比，Adrb1+/m小鼠活动时间更长，睡眠时间显著缩短 (3)受抑制的神经元所占比例比野生型小得多，无变化和激活的神经元所占百分比在两组之间无显著差异 (4)DP中表达β1-AR受体神经元活性增加可能有助于产生短睡眠表型，β1-AR在睡眠或觉醒调节中的具有重要作用 【分析】1、DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。 2、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，这一过程叫作翻译。 【详解】（1）基因中一个氨基酸被另一个氨基酸替代，这是由于基因发生了碱基对替换，导致密码子改变，从而使编码的氨基酸发生变化。 （2）①观察可知，与野生型（Adrb1+/+）相比，Adrb1+/m小鼠体内β1-AR蛋白质相对含量降低，而β1-AR的mRNA相对含量基本不变 ，因为mRNA含量基本不变，蛋白质含量降低，所以说明蛋白质水平的降低是由转录后过程引起的（蛋白质合成减少或降解引起的）。 ②要证明Adrb1+/m小鼠具有短睡眠表型，利用红外摄像头监测小鼠在迷宫的活动情况，应该发现与野生型小鼠相比，Adrb1+/m小鼠活动时间更长，睡眠时间显著缩短，因为睡眠短才会有更多时间在迷宫活动。 （3）从图中数据及统计结果可知，在inhibition（抑制）状态下，Adrb1+/+小鼠神经元百分比高于Adrb1+/m突变小鼠，且有极显著差异，在 activation（激活）状态下，Adrb1+/m突变小鼠神经元百分比高于Adrb1+/+小鼠，但差异不显著，在 unchanged（无变化）状态下，两者神经元百分比也无显著差异，结合数据和统计学分析得出结论：受抑制的神经元所占比例比野生型小得多，无变化和激活的神经元所占百分比在两组之间无显著差异。 （4）综合上述实验结果，Adrb1基因发生突变（碱基对替换），导致β1-AR蛋白改变，使小鼠体内β1-AR蛋白水平降低，出现短睡眠表型，且用多巴酚丁胺处理后DP中神经元状态发生改变，可得出结论：DP中表达β1-AR受体神经元活性增加可能有助于产生短睡眠表型，β1-AR在睡眠或觉醒调节中的具有重要作用。 18．（2025·北京海淀·二模）研究者对植物遭受机械损伤后的防御和再生机制开展了下列研究。 (1)番茄遭受机械损伤后会启动与防御相关的基因的表达，以避免病虫侵害；同时，伤口处细胞经脱分化形成 ，以完成组织修复与器官再生。 (2)野生型番茄（WT）的R基因编码R肽，突变型番茄（r）的R基因缺失。研究者分别检测茎切除后WT、r和外施R肽的r三者茎的再生能力，结果如图1。结合图1，若补充检测上述3种番茄植株茎切除后的细胞中 ，则可得出“R基因可以启动防御反应并促进再生”这一结论。 (3)跨膜蛋白P可催化胞内蛋白磷酸化过程，且能结合R肽。研究者开展如下实验，证实了P蛋白是R肽的受体。请完善下表实验方案，并预期相应结果（ⅰ、ⅱ处选填字母序号，ⅲ、ⅳ处填适合数量的“+”）。 组别 番茄 处理 再生能力 1 WT 蒸馏水 ++ 2 ⅰ． ++++ 3 ⅱ． 蒸馏水 ⅲ． 4 同i ⅳ． 注：“+”的多少代表再生能力的强弱。 A．WT  B．突变体r  C．P基因缺失突变体  D．蒸馏水  E．外源P蛋白  F．外源R肽 (4)受到机械损伤或外施R肽时，番茄相应部位的细胞中W基因的表达均显著增加。为确认W基因的作用，研究者分别检测茎切除后WT、W基因缺失突变体（w）、外施R肽的w三者的再生情况，如图2。进一步研究发现，W蛋白可以结合R基因的启动子；切除茎后，突变体w损伤处细胞中的R基因mRNA含量显著低于WT。 综上所述，研究者提出番茄受机械损伤后启动修复与再生的调控模型，如图3。请利用上述研究结果评述该模型，若认为正确，请基于上述研究提供支持①～④的证据；若认为错误，请指出错误序号并基于上述研究证据进行改正 。 【答案】(1)愈伤组织 (2)与防御相关的基因的表达量 (3) F C + + (4)该模型①②④正确。证据：①R肽结合P蛋白，因为P蛋白是R肽的受体；②R肽结合P蛋白后激活W基因，因为受到机械损伤或外施R肽时，番茄相应部位的细胞中W基因的表达均显著增加；③W蛋白结合R基因的启动子，促进R基因表达，因为切除茎后，突变体w损伤处细胞中的R基因mRNA含量显著低于WT；④R基因表达产生的R肽进一步激活相关过程，属于正反馈，从R基因可以启动防御反应并促进再生可推测存在正反馈调节；③错误。图2结果显示， w+R和w的再生能力无显著差异，且均明显弱于WT。可知R肽必须通过促进W基因表达，才能激活与修复和再生相关基因的表达。 【分析】愈伤是指植物体的局部受到创伤刺激后，在适宜环境条件下，在伤口表面新生的组织。它由活的薄壁细胞组成，可起源于植物体任何器官内各种组织的活细胞。 【详解】（1）伤口处细胞经脱分化形成愈伤组织，是一团未分化的细胞。 （2）图1中茎切除后WT、r和外施R肽的r三者茎的再生能力比较，WT与r+R相近，r最小，说明R基因与茎再生能力相关，若再检测WT、r和外施R肽的r中的与防御相关的基因的表达量，可得出“R基因可以启动防御反应并促进再生”这一结论。 （3）①P蛋白是R肽的受体，R基因编码R肽可促进茎的再生，WT的两组，一组加蒸馏水处理，再生能力较弱，一组经外源R肽处理，R蛋白更多地促进茎的再生。②另两组为P基因缺失突变体 ，一组加蒸馏水，一组经外源R肽处理。③加蒸馏水处理的无P蛋白，故促进茎的再生能力比野生型（WT）的弱。④经外源R肽处理，R肽不能与P蛋白结合，再生能力同蒸馏水处理组。 （4）该模型正确。证据：①R肽结合P蛋白，因为P蛋白是R肽的受体；②R肽结合P蛋白后激活W基因，因为受到机械损伤或外施R肽时，番茄相应部位的细胞中W基因的表达均显著增加；③W蛋白结合R基因的启动子，促进R基因表达，因为切除茎后，突变体w损伤处细胞中的R基因mRNA含量显著低于WT；④R基因表达产生的R肽进一步激活相关过程，属于正反馈，从R基因可以启动防御反应并促进再生可推测存在正反馈调节。③错误。图2结果显示， w+R和w的再生能力无显著差异，且均明显弱于WT。可知R肽必须通过促进W基因表达，才能激活与修复和再生相关基因的表达。 19．（2025·北京石景山·一模）开花是植物生命历程的关键转折，受多种因素的精细调控。在对番茄开花的研究中，发现独脚金内酯（SL）发挥着重要作用。 (1)SL是一种植物激素，作为 分子调节番茄开花。 (2)为研究SL对开花的调节，在番茄幼苗出土3周后用SL类似物处理，得到如图1、2所示的结果。研究表明 。 (3)已知促进植物花芽发育的关键物质是成花素。番茄开花调控途径中，LA是一种抑制成花素合成的物质。LAmRNA与miR319（一种小RNA）根据 原则结合后，会被有关的酶切割，切下来的mRNA会被降解。研究者猜测SL启动了miR319与LAmRNA的结合。 ①通过基因改造，获得对miR319不敏感的番茄植株（LA*植株）。从基因表达的角度分析，改造后LAmRNA相应的密码子及LA的氨基酸序列发生变化的情况分别是 。（选填“未改变”“改变”） ②为验证上述猜测，研究者利用处于生殖期的4周龄番茄开展相关实验，处理后24h测定成花素含量。请在图3中补充能证明研究者猜测的实验结果 。 (4)在干旱、高盐等环境因素胁迫条件下，番茄植株的SL含量会增加。请结合本研究，从进化与适应观的角度分析SL含量增加的意义 。 【答案】(1)信息 (2)SL可促进番茄花分生组织的形成，使开花时间提前 (3) 碱基互补配对 改变、未改变    (4)可促进番茄提前开花，更早产生种子，避免因环境恶化而无法繁殖。体现生物对不利环境的适应。 【分析】由图1可知，SL可促进番茄花分生组织的形成；由图2可知，SL使开花所需天数减少，时间提前。 【详解】（1）植物激素作为信息分子调节植物的生命活动。 （2）由图1可知，SL可促进番茄花分生组织的形成；由图2可知，SL使开花所需天数减少，时间提前。 （3）LAmRNA与miR319是两种核酸，二者通过碱基互补配对原则结合。 ①基因改变后，其转录产生的mRNA随之改变，所以相应的密码子改变，为了保证LA的功能，改变基因时，应考虑密码子的简并性，保证LA的氨基酸序列不发生改变。 ②由题意可知，SL启动了miR319与LAmRNA的结合，则野生型植株在用SL处理后，miR319与LAmRNA的结合，导致LA 不能正常合成，而LA是一种抑制成花素合成的物质，所以野生型成花素含量相对值显著升高。而LA*植株经过基因改造后，miR319与LAmRNA不能正常结合，LA可正常合成，导致不管是否使用SL，成花素含量都相对较低。其图示如下：      （4）由题意可知，在干旱、高盐等环境因素胁迫条件下，番茄植株的SL含量会增加，从而促进成花素的合成，可促进番茄提前开花，更早产生种子，避免因环境恶化而无法繁殖。体现生物对不利环境的适应。 20．（2024·北京海淀·二模）女性更年期雌激素水平下降，糖尿病发病率升高。为研究相关机制，研究者进行了系列实验。 (1)雌激素有助于胰岛素对血糖的调节，胰岛素可促进血糖进入肝、肌肉并合成 ，进而降低血糖。 (2)研究者利用转基因技术获得了雌激素受体（R）基因敲除小鼠。向野生型和R基因敲除小鼠注射葡萄糖，短时间内检测发现两者血液中胰岛素水平的增加量相似。而向两种小鼠注射等量胰岛素5分钟后，检测骨骼肌组织中胰岛素含量，结果如图1.结合以上信息，从胰岛素合成和运输的角度分析，说明雌激素 。 (3)研究发现，骨骼肌血管内表面的细胞（内皮细胞）表达R蛋白。研究者推测雌激素通过调节内皮细胞相关基因表达，影响胰岛素发挥作用，进行了下列实验。 ①为检测内皮细胞中受雌激素调节的基因，研究人员利用转GFP-核糖体蛋白融合基因的小鼠进行如下实验： 施加雌激素引起内皮细胞中 的种类及含量变化。通过分析比对，研究人员认为囊泡运输相关蛋白基因S为内皮细胞中受雌激素调节的重要靶基因。 ②为验证上述结果，研究人员以骨骼肌血管内皮细胞为材料，进行了下表所示实验，结果如图3. 组别 注射RNA 转入基因 处理及检测 1 a 无 施加生理盐水或雌激素，检测R蛋白的含量、S基因的转录量 2 与R-mRNA互补的RNA 无 3 b 4 缺失核定位信号序列的R蛋白基因 注：核定位信号序列可引导R蛋白进入细胞核。 a、b处应分别为 。2~4组注入与R-mRNA互补的RNA的目的是排除 。在上述细胞培养基中加入荧光标记的胰岛素，施加雌激素后，1、3组的内皮细胞中可观察到荧光，而2、4组几乎无荧光分布。 (4)综合上述信息，完善下列雌激素调控胰岛素发挥作用的机制：雌激素与R结合，使R →促进S基因的转录→促进胰岛素 →胰岛素作用于骨骼肌细胞。 (5)有人提出通过注射雌激素可以用于治疗糖尿病。综合上述研究，你是否同意这种想法并说明理由 。 【答案】(1)糖原（肝糖原和肌糖原） (2)不影响胰岛素的合成，促进胰岛素向骨骼肌组织运输 (3) 正在翻译的mRNA 与 R-mRNA不能互补的RNA、完整的R蛋白基因 内源R蛋白对S基因表达的影响 (4) 进入细胞核 在骨骼肌内皮细胞的转运 (5)不同意，注射雌激素会影响患者体内性激素平衡，带来副作用； 同意，对于雌激素水平低的女性糖尿病患者，注射适量雌激素能够降低血糖； 不完全同意，需要检测糖尿病患者体内雌激素水平，评估注射雌激素对糖尿病患 者的影响 【分析】胰岛素是唯一能降低血糖的激素，其作用分为两个方面：促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质；抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。当胰岛素和其受体结合后，一方面促进葡萄糖的氧化分解、合成糖原和转化形成非糖类物质，另一方面使细胞膜上的葡萄糖转运蛋白增加，促进葡萄糖进入细胞，从而使血糖浓度降低。 【详解】（1）胰岛素能够降低血糖的途径之一是促进血糖进入肝、肌肉并合成肝糖原和肌糖原。 （2）分析图1，因变量是骨骼肌组织中胰岛素含量，野生型小鼠和基因敲除小鼠的胰岛素含量差别不大，但野生型小鼠注射胰岛素后胰岛素含量明显升高，而R基因敲除小鼠注射胰岛素后胰岛素增加不明显，说明雌激素不影响胰岛素的合成，促进胰岛素向骨骼肌组织运输。 （3）①mRNA是翻译的模板，分析题意，骨骼肌血管内表面的细胞（内皮细胞）表达R蛋白，结合后续的实验可推测，施加雌激素引起内皮细胞中正在翻译的mRNA的种类及含量变化。 ②实验目的是验证囊泡运输相关蛋白基因S为内皮细胞中受雌激素调节的重要靶基因，实验的自变量是RNA能否正常发挥作用及转入基因的有无，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故据此推测，a、b处应分别为与 R-mRNA不能互补的RNA、完整的R蛋白基因；2~4组注入与R-mRNA互补的RNA的目的是排除 内源R蛋白对S基因表达的影响。 （4）综合上述信息，雌激素调控胰岛素发挥作用的机制是：雌激素与R结合，使R进入细胞核→促进S基因的转录→促进胰岛素在骨骼肌内皮细胞的转运→胰岛素作用于骨骼肌细胞。 （5）有人提出通过注射雌激素可以用于治疗糖尿病，对于该观点，言之成理即可，故可表述为： 不同意，注射雌激素会影响患者体内性激素平衡，带来副作用； 同意，对于雌激素水平低的女性糖尿病患者，注射适量雌激素能够降低血糖； 不完全同意，需要检测糖尿病患者体内雌激素水平，评估注射雌激素对糖尿病患 者的影响 / 学科网（北京）股份有限公司 $