专题04 遗传的分子基础（3大串讲+2大题型）（复习讲义）（上海专用）2026年高考生物二轮复习讲练测

该高中生物学高考复习讲义聚焦遗传的分子基础核心考点，涵盖DNA是主要遗传物质、遗传信息传递与表达、基因选择性表达等模块，以知识网络构建为框架，通过高考风向解读、核心知识串讲、能力进阶训练、分层精准突破及真题实战进阶的系统设计，帮助学生梳理考点逻辑、掌握解题方法、突破计算与表达难点。 资料以科学思维培养为核心，创新设计果蝇节律突变、癌症miRNA调控等新情境探究题，结合DNA复制标记、中心法则过程比较等建模训练，通过A组保分基础练与B组增分能力练分层突破，助力学生在真实问题解决中深化生命观念，提升高考实战能力，为教师把控复习节奏提供精准教学支持。

专题04 遗传的分子基础 ( 目录 第一部分 知识网络构建 思维导航，融会贯通 第二部分 高考风向解读 洞察考向，感知前沿 第三部分 核心知识串讲 核心串讲 串讲1 DNA是主要的遗传物质 串讲 2 遗传信息通过复制和表达进行传递 串讲3 基因选择性表达导致细胞的差异化 能力进阶 能力1 DNA相关计算 能力2 中心法则五种过程的比较 第四部分 分层精准突破 固本培优，精准提分 A组·保分基础练 题型01 DNA相关计算 题型02 遗传信息的表达 B组· 增分能力练 第五部分 真题 实战进阶 对标高考，感悟考法 ) （附高清PDF） 考情解读 核心要点 高考考情 高考新风向 遗传的分子基础 （2024上海卷）遗传信息的转录和翻译 （2022上海卷）遗传信息的翻译、DNA分子的结构、基因与性状的关系 （2021上海卷）中心法则 1. 结合最新科技研究成果综合考查遗传信息的表达，重点在于转录和翻译的比较和应用； 2. 结合遗传规律进行交叉命题，多维度考察遗传知识点。 新风向演练 1．【新情境·果蝇】（2025·上海普陀·二模）果蝇的正常活动节律以24小时为一个周期，由PER基因控制。当PER基因突变为PERl基因时，节律延长为29小时（即长节律）；突变为PERS基因时，节律缩短为19小时（即短节律）；突变为 PERO基因时，表现为无节律。 (1)PER基因可以突变为PER1、PERS、PERO基因，这体现了基因突变具有____。 A．普遍性 B．低频性 C．可逆性 D．不定向性 (2)现有两组交配实验，每组均为正常节律与长节律果蝇各一只进行交配。A组子代雌雄均为正常节律，B组子代雌性均为正常节律，雄性均为长节律。上述实验证明PER基因位于 （选填：X/常）染色体。B组中的亲代正常节律果蝇性别为 。（选填：雄性/雌性） (3)果蝇的小翅和大翅受一对等位基因控制，大翅为显性。假设正常节律基因PER为显性、无节律基因PERO为隐性。一只大翅正常节律的雌果蝇与一只小翅无节律的雄果蝇杂交后代中，大翅正常节律：小翅正常节律：大翅无节律：小翅无节律=1:1:1:1。根据杂交结果，判断果蝇翅型基因在 （选填：常/X）染色体上，判断的理由是 。 突变基因PERl（长节律）、PERS（短节律）和PERO（无节律）相对PER（正常节律）都为隐性基因且均位于PER基因所在的染色体，为了证明它们是否由同一个PER基因突变产生，科学家将长节律雄蝇和携带无节律基因的雌蝇杂交，培育双PER突变杂合体。 (4)若PER1和PERO不是由同一个PER基因突变产生，则相关基因在双PER突变杂合子雌蝇染色体上的分布情况为下图中的___ A． B． C． D． (5)若PERL和PERO是由同一个PER基因突变产生，则双PER突变杂合子雌蝇性状应为 （选填：节律正常/节律异常） 科学家又发现，生物的昼夜节律除受PER基因影响外，还受TIM基因控制。如图，PER基因表达的蛋白质不断增多，可以与TIM蛋白结合进入细胞核，抑制自身基因的表达；而后随着PER蛋白的降解，抑制作用解除，PER基因又进入新的表达周期，使细胞中PER蛋白的含量以24小时为周期有规律地增多和减少。 (6)根据图机理及所学知识推测以下正确的是____。 A．PER-TIM蛋白复合体能抑制PER基因转录过程 B．PER基因表达的周期性变化存在负反馈调节 C．图中的X分子合成的场所是细胞核，经加工后可转运特定种类的氨基酸 D．PER1昼夜节律延长的原因可能是PER1蛋白空间结构改变，与TIM蛋白结合能力变弱 2．【新情境·癌症】（2025·上海金山·一模）癌症，亦称恶性肿瘤，由细胞恶性增生引发。 (1)癌细胞是由正常细胞转化而来。下列关于癌细胞的说法正确的是_____（多选）。 A．癌细胞具有无限增殖能力 B．癌细胞是高度分化的细胞 C．癌细胞中能进行DNA复制 D．癌细胞中核糖体数量增多 一般来说，人体正常机制及免疫系统有能力清除个别癌变细胞。 (2)当个别癌细胞产生时，免疫系统中的树突状细胞就会将信息呈递给T淋巴细胞，引起特异性免疫，从而使癌细胞凋亡。下列细胞或物质中，与癌细胞凋亡直接相关的是______（多选）。 A．细胞毒性T细胞 B．辅助性T细胞 C．穿孔素 D．颗粒酶 研究发现，某些miRNA在癌症的形成中具有重要的作用。图1为miRNA的形成机制。 (3)据图1分析，miRNA本质是一种_____（单选）。 A．外源性的单链小RNA B．外源性的双链小RNA C．内源性的单链小RNA D．内源性的双链小RNA (4)图1所示，miRNA的形成经历了下列哪些生理过程 （编号选填）。 ①DNA复制 ②转录 ③转录后加工 ④翻译 ⑤翻译后加工 当原癌基因过度表达，或者抑癌基因不表达时，就可能导致细胞发生癌变。研究发现，人体细胞内的miRNA-101（简称miR-101）与肿瘤的产生关系密切。miR-101可调节EZH2基因的表达，EZH2基因编码一种组蛋白甲基转移酶。图2为miR-101在正常组织中和肿瘤组织中的调节途径。 (5)据图2和题干信息分析，miR-101的功能是 （抑制/促进）肿瘤的发生。请阐明判断的理由 。 核心串讲1 DNA是主要的遗传物质 1.实验研究发现遗传物质DNA或RNA 实验 图示 结论 格里菲思的体内转化实验 格里菲斯认为，有某种化学物质从加热灭活的S菌进入了活的R菌中，从而使R菌具有了S菌“使小鼠致死”的性状。他将这种物质称为“转化因子”。 艾弗里的体外转化实验 格里菲斯所说的“转化因子”不是蛋白质，而是DNA。 赫尔希和蔡斯 赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为材料，利用放射性同位素标记技术，证明DNA是遗传物质。 T2噬菌体的遗传物质是DNA 烟草花叶病毒侵染烟草的实验 决定子代TMV类型的物质RNA，而不是蛋白质。这说明TMV的遗传物质是RNA，而不是蛋白质。 格里菲斯、艾弗里、赫尔希、蔡斯、弗伦克尔–康拉特和威廉姆斯等用科学实验探究了“遗传物质的化学本质”。之后，科学家经过不断研究，明确了绝大多数生物的遗传物质是DNA，RNA病毒的遗传物质是RNA。 2.DNA（主要遗传物质）分子的组成和结构 核心串讲2 遗传信息通过复制和表达进行传递 1.DNA的复制过程 准确复制的原因：DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。 意义：DNA通过复制，将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性。 2.转录使特定遗传信息从DNA传递到RNA （1）RNA的结构、种类与功能 （2）遗传信息的转录 3.翻译使特定遗传信息从RNA传递到蛋白质 4.中心法则 大多数生物遗传信息的传递方向是由DNA到RNA，再到蛋白质。这就是克里克提出的中心法则的主要内容。然而自然界还存在一些RNA病毒，其遗传物质RNA分子上的功能片段也称为基因，其遗传信息的传递方向有特殊规律。 1）提出者：克里克 2）中心法则图解： 从信息传递的角度来看，基因指导蛋白质合成的过程，就是遗传信息从DNA 流向RNA进而流向蛋白质的过程。 核心串讲3 基因选择性表达导致细胞的差异化 1.细胞分化的本质是基因选择性表达的结果 在很多生物中还存在转录后水平调控、翻译水平调控和翻译后水平调控。正是依赖这些不同的调控方式，机体或者细胞可以根据环境的变化作出响应，关闭或启动一些基因的表达，这就是基因的选择性表达。 2.表观遗传机制调控基因表达 （1）定义：在碱基序列没有改变的情况下，基因表达的过程也会受影响，从而使细胞或生物个体的表型发生可遗传的改变。 （2）修饰类型： （3）表观遗传特点： （4）实例： 能力1 DNA相关计算 1.DNA双螺旋结构的考点和计算规律 （1）DNA相关易考点： （2）DNA碱基数目的相关计算规律 设DNA一条链为1链，互补链为2链。根据碱基互补配对原则可知，A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1。 规律1：双链DNA中，嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，即A+G=C+T。 规律2：双链DNA中，任意两种不互补的碱基之和占总碱基的50%，如A+G=C+T=A+C=G+T=总碱基的50%。 规律3：双链DNA中，一条链中互补碱基的和等于另一条链中这两种碱基的和，如A1+T1=A2+T2。 规律4：互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同，即若在一条链中（A+T）/（G+C）=m，则在互补链及整个DNA分子都有（A+T）/（G+C）=m。 规律5：非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数，在整个DNA分子中为1，即若在DNA一条链中（A+G）/（T+C）=a，则在其互补链中（A+G）/（T+C）=1/a，而在整个DNA分子中（A+G）/（T+C）=1。 2.DNA复制相关计算 （1）将含有15N的DNA分子以含14N的培养液中连续复制n次。 ①子代DNA共2n个 ②脱氧核苷酸链共2n＋1条 ③子代DNA共有2n+1（2n×2）条脱氧核苷酸链，其中含l5N的脱氧核苷酸链：2条；含l4N的脱氧核苷酸链：（2n+1-2）条。 ④若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗游离的该种脱氧核苷酸数为m·（2n-1）。 ⑤第n次复制所需游离的该种脱氧核苷酸数为m·（2n-1）-m·（2n-1-1）=m·2n-1。 （2）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）： （注：体细胞染色体为2n条） 第一次有丝 分裂中期 第一次有丝 分裂后期 第二次有丝 分裂中期 第二次有丝 分裂后期 15N标记的染色体数 2n 4n 2n 2n 15N标记的染色单体数 4n 0 2n 0 1个细胞经两次有丝分裂产生的4个子细胞中有2或3或4个细胞含有15N标记的染色体；每个子细胞含15N标记的染色体为0～2n条。 （3）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）： 由图可以看出，子细胞中的所有染色体都含15N。 （4）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）： 若该生物的正常体细胞的核DNA为2n，则经上述过程形成的子细胞中含15N标记DNA的个数为0～n个。 能力2 中心法则五种过程的比较 项目 复制 转录 翻译 RNA复制 逆转录 时间 分裂前的间期 个体发育的整个过程 场所 主要是细胞核 主要是细胞核 细胞质 模板 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA RNA RNA 能量 ATP 酶 DNA解旋酶、DNA聚合酶 RNA聚合酶 多种酶 RNA复制酶 逆转录酶 原料 4种游离的脱氧核苷三磷酸 4种游离的核糖核苷三磷酸 20种氨基酸 核糖核苷酸 脱氧核苷酸 产物 DNA RNA 肽链 RNA DNA 碱基配对 A→T、T→A、C→G、G→C A→U、T→A、C→G、G→C A→U、U→A、C→G、G→C A→U、U→A、C→G、G→C A→T、→A、C→G、G→C 信息传递 DNA→DNA DNA→RNA mRNA→蛋白质 RNA→RNA RNA→DNA 产物 2个子代DNA分子 1个单链RNA分子 肽链（或蛋白质） RNA DNA 01 DNA的相关计算 1．（24-25高二下·上海青浦·期中）如图是遗传信息在生物大分子间传递的示意图。图中字母表示物质，编号表示过程。 (1)某小组进行“制作DNA分子双螺旋结构模型”的活动，计划搭建一个由44个脱氧核苷酸的DNA片段，其中含10个腺嘌呤。下列是组内同学准备的四项材料，其中正确的是_____。 A．12个鸟嘌呤代表物 B．10个胞嘧啶代表物 C．44个核糖代表物 D．45个磷酸代表物 (2)1952年，赫尔希和蔡斯用32P和35S分别标记噬菌体后，进行了噬菌体侵染细菌的实验。下列有关叙述错误的是_____。 A．两组实验获得的子代噬菌体都不含35S B．两组实验获得的子代噬菌体都含35S，都不含有32P C．细菌为子代噬菌体的繁殖提供原料 D．该实验说明DNA分子在亲子代之间的传递具有连续性 (3)某亲本DNA分子双链均以白色表示，以灰色表示第一次复制出的DNA子链，以黑色表示第二次复制出的DNA子链，该亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物是_____。 A． B． C． D． (4)若A的模板链序列为5′-GGACTGATT-3'，则B的序列为_____。 A．5′-CCUGACUAA-3' B．5'-UUAGUCAGG-3' C．5'-AAUCAGUCC-3' D．5′-GGACUGAUU-3′ (5)与①过程相比，③过程特有的碱基互补配对方式是_____。 A．G-C B．A-U C．A-T D．A-C (6)如果过程①中出现差错，导致A分子上某基因的一个碱基对被替换，但产生的C没有发生改变，其原因可能是______。 A．一种氨基酸可以有多个密码子 B．多种氨基酸可以出一种密码子编码 C．过程①②⑤所需要的酶没有发生变化 D．A序列的改变不可能影响C的序列 (7)图中各过程在高度分化的神经细胞和造血干细胞内能发生的过程是______。 A．两者都有①②⑤ B．前者有①②⑤，后者有②⑤ C．前者有②⑤，后者有①②⑤ D．两者都只有②⑤ (8)下表表示基因表达过程中决定丝氨酸的相关碱基，据表推测丝氨酸的密码子是_____。 DNA G T T mRNA tRNA G 氨基酸 丝氨酸 A．ATG B．TCA C．UCA D．AGU (9)DNA甲基化是指DNA序列上特定的碱基在DNA甲基转移酶（DNMT）的催化作用下添加甲基，高度DNA甲基化会抑制基因表达。在多细胞的真核生物中，DNA甲基化多数发生在胞嘧啶碱基，甲基转移酶将甲基选择性地添加到胞嘧啶上，形成5-甲基胞嘧啶。甲基化在细胞中普遍存在，对维持细胞的生长及代谢等是必需的。 请据题干和图中所示信息及分析，下列有关DNA甲基化引起的表观遗传叙述正确的有______（多选）。 A．被甲基化的DNA片段中遗传信息发生改变，从而使生物的性状发生改变 B．一个DNA分子只能连接一个甲基 C．DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合 D．胞嘧啶和5-甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对 02 遗传信息的表达 2．（25-26高二上·上海浦东新·阶段练习）人体中O2主要由血管中的红细胞运输。红细胞增多症是一种表现为单位容积血液中红细胞数目高于参考值的血液疾病，有多种类型。如与低氧适应有关的继发性红细胞增多症，是由缺氧诱导因子(HIF-1a)在缺氧状态下通过调控促红细胞生长因子(EPO)基因的表达而造成红细胞数目增加的情况，相关机制示意图如图，其中甲~丁表示生理过程。 (1)EPO基因所蕴含的遗传信息是___________。(单选) A．磷酸数量 B．五碳糖种类 C．碱基序列 D．氨基酸序列 (2)图中过程甲是 ，需要的原料有 。(编号选填) ①DNA复制  ②转录  ③翻译  ④氨基酸  ⑤脱氧核苷三磷酸  ⑥核糖核苷三磷酸 (3)若过程乙中甲硫氨酰tRNA的反密码子序列为5'-CAU-3'，则其识别的密码子序列为5' 3'。 (4)促红细胞生长因子(EPO)是由166个氨基酸组成的蛋白质，推测EPO基因至少含有 个碱基(不考虑终止密码子)。 (5)下列对过程丙和过程丁的特点叙述，正确的是___________。(多选) A．过程丙和过程丁均伴随蛋白质合成 B．过程丙细胞功能改变，过程丁细胞功能不变 C．过程丙遗传信息改变，过程丁遗传信息不变 D．过程丙细胞数量不变，过程丁细胞数量改变 (6)运动员们通过高原训练以提升运动机能。据图推测，在高原运动训练者体内可能发_______。(多选) A．EPO基因表达增强 B．红细胞数目升高 C．EPO分泌减少 D．细胞内EPO基因含量升高 (7)若要利用RNA干扰抑制EPO基因的表达，则设计的RNA序列应___________。(单选) A．与EPO基因的模板链互补 B．与EPO基因的模板链相同 C．与EPO基因产生的mRNA互补 D．与识别EPO基因mRNA的tRNA互补 图中甲、乙过程的具体图示如图所示。字母代表过程，数字标号代表物质，据图回答： (8)图中含有五碳糖的物质有 (填标号)；图中⑤所运载的氨基酸是 。(密码子：AUG—甲硫氨酸、GCU—丙氨酸、AAG—赖氨酸、UUC—苯丙氨酸) (9)在制作DNA双螺旋结构模型时，某小组选取材料的种类和数量如下表所示。下列关于该小组搭建的DNA模型说法正确的是___________(单选) 材料种类 脱氧核糖 磷酸基团 代表化学键的小棒 碱基 A T C G 数量(个) 60 30 足量 15 10 5 15 A．在制作脱氧核苷酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基 B．制作出的DNA双链模型最多能含45个脱氧核苷酸 C．制作出的DNA双链模型最多能含36个氢键 D．制作出的DNA双链模型最多有430种DNA片段 1．（2025高二上·上海·专题练习）基因表达调控 (1)如图示蛋白质合成过程，遗传密码位于图中的______。 A．① B．② C．③ D．④ (2)基因控制性状表现的主要途径是______。 A．RNA→蛋白质（性状） B．DNA→蛋白质（性状） C．RNA→DNA→蛋白质（性状） D．DNA→RNA→蛋白质（性状） (3)研究发现，有些帕金森病的发病原因是由于一种小RNA（miRNA）影响SNCA基因表达所导致，其调控过程如下图所示，下列关于这类帕金森病的分析，正确的是______。 A．miRNA阻碍了SNCA基因的转录过程 B．这类帕金森病不能遗传给后代 C．miRNA基因与SNCA基因的部分碱基序列相同 D．miRNA的调控发生在细胞质中 (4)真核生物基因表达有多种调控方式。如图是自然界生物的中心法则图解中某个遗传信息的流动过程。图中编号②、③所示的调控方式属于______。 A．转录水平调控 B．转录后水平调控 C．翻译水平调控 D．翻译后水平调控 (5)在一个蜂群中，一直以蜂王浆为食的雌性幼虫发育成蜂王，而以花蜜为食的雌性幼虫发育成工蜂。研究表明，DNMT3基因表达的DNA甲基转移酶能使DNA分子上的CpG岛上的胞嘧啶甲基化从而导致基因转录失活。若向雌性幼虫注入一种小型RNA（SiRNA）会导致DNMT3基因不表达，能模拟蜂王浆的作用使雌性幼虫发育成蜂王。下列叙述错误的是______。 A．推测蜂王浆的作用可能是抑制DNA甲基转移酶发挥作用 B．DNA分子上CpG岛中的胞嘧啶被甲基化后不会改变DNA分子碱基序列 C．推测SiRNA作用可能是与目标mRNA结合导致其降解或翻译受阻 D．DNA甲基化后可能阻止DNA聚合酶对DNA分子特定区域识别与结合 图中A、B、C是正常情况下人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态，据图回答问题： (6)三种人体细胞有各自不同的形态，根本原因是 。 (7)这些细胞中含有相同的______。 A．DNA B．RNA C．蛋白质 D．糖类 (8)图中代表胰岛B细胞的是 （填字母）。 2．（2025高二下·上海宝山·学业考试）哺乳动物处于低氧环境时，细胞会积累低氧诱导因子（HIF-1），诱导红细胞生成素（EPO）的合成，调控体内红细胞的生成，基本过程如图所示，“+”代表促进作用，“”代表有多个步骤。 (1)常氧环境下哺乳动物细胞中HIF-1含量相对来说较低，据图推测，原因不合理的是______。 A．HIF-lα被大量降解 B．HIF-1β合成不足 C．HIF-lα和HIF-1β结合能力下降 D．HIF-1对①的促进作用下降 (2)低海拔地区生活的人进入到高原后，短期体内的EPO含量将 （编号选填），红细胞的数量将 （编号选填）。 ①增加  ②减少  ③无法判断 (3)EPO基因与细胞内其他基因的本质差异主要体现在特有的______。 A．双螺旋结构 B．碱基数目 C．碱基配对方式 D．碱基排列顺序 (4)若将EPO基因片段进行PCR（一种体外扩增DNA技术），并以含14C的4种脱氧核苷三磷酸为原料，两次复制后形成的EPO基因应为 （编号选填）。 (5)低氧环境下，HIF-1调控图中① 过程，直接导致的结果是 （EPO基因增加/EPO基因表达增加） (6)另有研究表明，某非编码RNA也会影响EPO的合成，为了探究该非编码RNA是作用于①还是②过程，设计实验如表所示。 对照组 实验组 实验材料 健康、生理状态一致的小白鼠 健康、生理状态一致的小白鼠 实验处理 不作处理 注射A________ 检测指标 B________ EPOmRNA含量EPO含量 完善表格A处 （编号选填），B处 （编号选填）。 ①适量生理盐水②适量非编码RNA③EPOmRNA含量 ④EPO含量 (7)图中③④过程中，细胞中血红蛋白会逐渐增多、细胞自我更新能力逐渐下降，结合所学判断该两个过程主要发生了_____。 A．细胞分化 B．细胞分裂 C．细胞衰老 D．细胞凋亡 (8)一般情况下，同一个体的红系祖细胞和原红细胞中EPO基因数目和结构完全相同，主要是因为③过程中_____。 A．染色体的行为保证了EPO基因的准确传递 B．纺锤丝的出现保证了EPO基因的准确传递 C．核仁的周期性消失和重建保证了EPO基因的准确传递 D．DNA复制保证EPO基因结构的稳定和数目的暂时倍增 3．（24-25高二下·上海黄浦·期中）科学家把遗传信息在细胞内生物大分子间的传递规律称为“中心法则”。下图表示遗传信息在细胞中的传递过程，其中数字表示过程。 (1)图中过程①和过程②中，________。 A．都有模板分子 B．都发生碱基配对 C．都有酶的参与 D．都发生解旋 (2)图中丙的合成需要提供 （编号选填）。 ①核糖体 ②转运RNA ③ATP ④氨基酸 ⑤酶 ⑥信使RNA (3)某同学欲用已搭建好的DNA分子模型模拟基因突变的过程。下列操作不必要的是________ A．增加3对碱基 B．减少2对碱基 C．改变1对碱基 D．将所有碱基重新排序 (4)图中大分子甲和丙的结构都具有多样性，下列叙述中，与两者结构多样性原因均相符的是________。 A．构成两者的基本单位种类多样 B．构成两者的基本单位的数量多样 C．构成两者的基本单位的排列顺序多样 D．两者的生物功能多样 (5)DNA复制时会发生碱基错配，细胞内的错配修复系统可以识别出正确的模板链，切除掉不正确的部分。下图为DNA复制示意图，错配修复系统“识别”和“切除”的分别是 。 A．Ⅰ② B．Ⅱ① C．Ⅲ② D．Ⅳ① (6)某真菌产生的一种抗生素可抑制tRNA与mRNA的碱基互补配对。该抗生素直接影响的生理过程是_________。 A．转录 B．翻译 C．DNA复制 D．RNA复制 人体皮肤包含角质层、颗粒层、棘细胞层、基底层、真皮层等，由多种细胞组成。皮肤损伤后的愈合能力会随年龄增大而逐渐降低，表皮干细胞增殖分化潜能的改变可能是其重要原因之一。研究者观察了胎儿期、少儿期、成人期皮肤表皮干细胞增殖分化相关的β1整合素和K19基因表达产物相对量的差异，结果如下表所示。 时期 皮肤表皮干细胞相关基因表达产物相对量（%） β1整合素 K19 胎儿期 97.8 99.0 少儿期 70.3 72.1 成人期 17.5 18.1 (7)表皮干细胞可增殖、分化出新的细胞来愈合皮肤损伤。与表皮干细胞相比，新的细胞中所含基因的种类 （①增加/②减少/③基本不变）。 (8)表皮干细胞增殖、分化形成的细胞有多种，如成纤维细胞、角质形成细胞等，它们在形态和功能上均有差异。导致这种差异的原因有________。 A．相关基因的结构发生改变 B．遗传信息的传递方向发生改变 C．细胞内某些基因的表达受抑制 D．细胞内某些基因的表达受促进 (9)请从细胞分化和基因表达的层面，据表分析皮肤损伤后愈合能力随年龄增大而逐渐降低的原因 。 1．（2021·上海·高考真题）下列图示过程能正确表示单链RNA逆转录过程的是（　　） A． B． C． D． 2．（2022·上海·高考真题）据此推测可搭建出“单链DNA的零部件”组合是（    ） ①核糖核苷酸②脱氧核糖核苷酸③连接碱基与五碳糖的化学键④连接磷酸与五碳糖的化学键 A．仅①③ B．仅②③ C．仅②④ D．仅①④ 3．（2022·上海·高考真题）海底透明鱼的体表色素等已经退化，可被直接看到内脏、骨骼，下列关于透明鱼的说法正确的是（    ） A．其透明特征无法遗传 B．海底环境对其透明性状进行了选择 C．海底环境导致基因定向突变 D．海底环境促进其色素基因表达 4．（2024·上海·高考真题）精氨酸可以促进细胞生长因子的分泌，从而促进伤口愈合。其可通过微生物发酵大量生产。研究人员研究了大肠杆菌的精氨酸合成过程，并对菌株进行改造，获得了高产菌株。以下是该项研究的部分内容及结果。 【精氨酸合成机制研究】 精氨酸在大肠杆菌体内的合成过程如图1所示。在大肠杆菌细胞内，过多的精氨酸会抑制ArgA的活性。 (1)图1所示LysE转运精氨酸至胞外的方式属于___（单选）。 A．自由扩散 B．协助扩散 C．主动运输 D．胞吐 (2)据图1推测，下列蛋白质中，降低其表达量可提高精氨酸产量的是___（单选）。 A．ArgE B．ArgF C．ArgG D．ArgH (3)将另一种细菌来源的ArgA引入大肠杆菌，发现该酶不受过量精氨酸抑制。这是因为该酶与大肠杆菌的ArgA相比___（单选）。 A．催化类型不同 B．分子结构不同 C．底物不同 D．最适温度不同 【筛选方法设计】 为提高目标菌株的筛选效率，研究人员构建了重组质粒，部分结构如图10。导入该重组质粒的大肠杆菌中，荧光蛋白表达量和精氨酸的量正相关。图2中启动子是RNA聚合酶结合的特定DNA序列，与转录起始有关。 (4)据图2解释，为何荧光蛋白的表达量可反映精氨酸的量： 。 【菌株的诱变和筛选】 将上述重组质粒导入大肠杆菌中，获取菌株A。对菌株A进行诱变，以筛选高产菌株，操作过程如图3，图中1～V是操作步骤。 (5)图3的步骤I～V中，须无菌操作的是 ；须对菌株进行培养的是 。 (6)结合实验目的，下列关于培养基①~④的叙述正确的是___（多选）。 A．②是选择培养基 B．①~④的碳源的种类可以完全相同 C．④是选择培养基 D．①②的氮源及其比例可以与③④的不同 【高产机制分析】 研究人员对筛选到的高产精氨酸菌株B进行基因测序，发现10个基因存在突变，将这10个突变基因分别替换菌株A中的相应基因，获得A1～A10菌株，并测定精氨酸产量，结果如图4所示。 (7)分析并阐述菌株A6的精氨酸产量介于A、B之间的原因： 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 遗传的分子基础 ( 目录 第一部分 知识网络构建 思维导航，融会贯通 第二部分 高考风向解读 洞察考向，感知前沿 第三部分 核心知识串讲 核心串讲 串讲1 DNA是主要的遗传物质 串讲 2 遗传信息通过复制和表达进行传递 串讲3 基因选择性表达导致细胞的差异化 能力进阶 能力1 DNA相关计算 能力2 中心法则五种过程的比较 第四部分 分层精准突破 固本培优，精准提分 A组·保分基础练 题型01 DNA相关计算 题型02 遗传信息的表达 B组· 增分能力练 第五部分 真题 实战进阶 对标高考，感悟考法 ) （附高清PDF） 考情解读 核心要点 高考考情 高考新风向 遗传的分子基础 （2024上海卷）遗传信息的转录和翻译 （2022上海卷）遗传信息的翻译、DNA分子的结构、基因与性状的关系 （2021上海卷）中心法则 1. 结合最新科技研究成果综合考查遗传信息的表达，重点在于转录和翻译的比较和应用； 2. 结合遗传规律进行交叉命题，多维度考察遗传知识点。 新风向演练 1．【新情境·果蝇】（2025·上海普陀·二模）果蝇的正常活动节律以24小时为一个周期，由PER基因控制。当PER基因突变为PERl基因时，节律延长为29小时（即长节律）；突变为PERS基因时，节律缩短为19小时（即短节律）；突变为 PERO基因时，表现为无节律。 (1)PER基因可以突变为PER1、PERS、PERO基因，这体现了基因突变具有____。 A．普遍性 B．低频性 C．可逆性 D．不定向性 (2)现有两组交配实验，每组均为正常节律与长节律果蝇各一只进行交配。A组子代雌雄均为正常节律，B组子代雌性均为正常节律，雄性均为长节律。上述实验证明PER基因位于 （选填：X/常）染色体。B组中的亲代正常节律果蝇性别为 。（选填：雄性/雌性） (3)果蝇的小翅和大翅受一对等位基因控制，大翅为显性。假设正常节律基因PER为显性、无节律基因PERO为隐性。一只大翅正常节律的雌果蝇与一只小翅无节律的雄果蝇杂交后代中，大翅正常节律：小翅正常节律：大翅无节律：小翅无节律=1:1:1:1。根据杂交结果，判断果蝇翅型基因在 （选填：常/X）染色体上，判断的理由是 。 突变基因PERl（长节律）、PERS（短节律）和PERO（无节律）相对PER（正常节律）都为隐性基因且均位于PER基因所在的染色体，为了证明它们是否由同一个PER基因突变产生，科学家将长节律雄蝇和携带无节律基因的雌蝇杂交，培育双PER突变杂合体。 (4)若PER1和PERO不是由同一个PER基因突变产生，则相关基因在双PER突变杂合子雌蝇染色体上的分布情况为下图中的___ A． B． C． D． (5)若PERL和PERO是由同一个PER基因突变产生，则双PER突变杂合子雌蝇性状应为 （选填：节律正常/节律异常） 科学家又发现，生物的昼夜节律除受PER基因影响外，还受TIM基因控制。如图，PER基因表达的蛋白质不断增多，可以与TIM蛋白结合进入细胞核，抑制自身基因的表达；而后随着PER蛋白的降解，抑制作用解除，PER基因又进入新的表达周期，使细胞中PER蛋白的含量以24小时为周期有规律地增多和减少。 (6)根据图机理及所学知识推测以下正确的是____。 A．PER-TIM蛋白复合体能抑制PER基因转录过程 B．PER基因表达的周期性变化存在负反馈调节 C．图中的X分子合成的场所是细胞核，经加工后可转运特定种类的氨基酸 D．PER1昼夜节律延长的原因可能是PER1蛋白空间结构改变，与TIM蛋白结合能力变弱 【答案】(1)D (2)X 雄性 (3)常 实验结果是大翅正常节律：小翅正常节律：大翅无节律：小翅无节律=1:1:1:1，符合基因的自由组合定律，说明两对基因位于两对同源染色体上，而节律基因在X染色体上，所以翅型基因位于常染色体上 (4)D (5)节律异常 (6)ABD 【详解】（1）基因突变的不定向性是指同一基因在发生突变时，可能会产生多种不同的等位基因，PER基因可以突变为PER1、PERS、PERO基因，这体现了基因突变具有不定向性，D正确，ABC错误。 故选D。 （2）据B组亲代为正常节律与长节律果蝇，子代雌性均为正常节律，雄性均为长节律可知，子代雌雄表现不一致，说明基因位于X染色体上，假定控制正常节律与长节律用基因A/a表示，A组正常节律与长节律果蝇交配，子代雌雄均为正常节律，说明正常节律为显性，B组亲代为XaXa（长节律）、XAY（正常节律），后代才会雌性均为正常节律，雄性均为长节律，因此亲代正常节律果蝇性别为雄性。 （3）根据第（2）问结果可知，节律基因位于X染色体上，又由于一只大翅正常节律的雌果蝇与一只小翅无节律的雄果蝇杂交后代中，大翅正常节律：小翅正常节律：大翅无节律：小翅无节律=1:1:1:1，符合基因的自由组合定律，说明两对基因位于两对同源染色体上，因此翅型基因位于常染色体上。 （4）据题意可知，突变基因PERl（长节律）、PERS（短节律）和PERO（无节律）相对PER（正常节律）都为隐性基因且均位于PER基因所在的染色体，若PER1和PERO不是由同一个PER基因突变产生，那么PER1和PERO应该属于位于同一染色体上的非等位基因，D正确，ABC错误。 故选D。 （5）若PERL和PERO是由同一个PER基因突变产生，则双PER突变杂合子雌蝇基因型为PER1PERO，突变基因PERl、PERO都是表现为长节律，因此基因型为PER1PERO表现为长节律，即节律异常。 （6）A、根据图示，PER基因表达的蛋白质不断增多后，可以与TIM蛋白结合形成PER−TIM蛋白复合体，并进入细胞核抑制自身基因（即PER基因）的表达，这个抑制过程发生在转录阶段，A正确； B、图中显示，当PER蛋白与TIM蛋白结合并抑制PER基因表达后，随着PER蛋白的降解，抑制作用被解除，PER基因又进入新的表达周期。这种机制构成了一个负反馈调节系统，其中PER蛋白的积累抑制其自身的合成，而PER蛋白的降解则解除这种抑制并允许新的合成周期开始，B正确； C、图中的X分子代表mRNA，它是PER基因转录的产物。在真核生物中，mRNA主要在细胞核内合成，但随后会转移到细胞质中的核糖体上进行翻译，即合成蛋白质。然而，mRNA本身并不参与氨基酸的转运；相反，tRNA（转运RNA）负责将特定的氨基酸转运到核糖体上以供蛋白质合成使用，C错误； D、如果PER1蛋白的空间结构发生改变，导致其与TIM蛋白的结合能力变弱，那么PER−TIM蛋白复合体的形成将受到阻碍。由于ER−TIM蛋白复合体是抑制PER基因表达的关键因素，因此这种结合能力的减弱将导致PER基因的抑制作用减弱，从而使PER蛋白的积累速度加快，从而使昼夜节律延长，D正确。 故选ABD。 2．【新情境·癌症】（2025·上海金山·一模）癌症，亦称恶性肿瘤，由细胞恶性增生引发。 (1)癌细胞是由正常细胞转化而来。下列关于癌细胞的说法正确的是_____（多选）。 A．癌细胞具有无限增殖能力 B．癌细胞是高度分化的细胞 C．癌细胞中能进行DNA复制 D．癌细胞中核糖体数量增多 一般来说，人体正常机制及免疫系统有能力清除个别癌变细胞。 (2)当个别癌细胞产生时，免疫系统中的树突状细胞就会将信息呈递给T淋巴细胞，引起特异性免疫，从而使癌细胞凋亡。下列细胞或物质中，与癌细胞凋亡直接相关的是______（多选）。 A．细胞毒性T细胞 B．辅助性T细胞 C．穿孔素 D．颗粒酶 研究发现，某些miRNA在癌症的形成中具有重要的作用。图1为miRNA的形成机制。 (3)据图1分析，miRNA本质是一种_____（单选）。 A．外源性的单链小RNA B．外源性的双链小RNA C．内源性的单链小RNA D．内源性的双链小RNA (4)图1所示，miRNA的形成经历了下列哪些生理过程 （编号选填）。 ①DNA复制 ②转录 ③转录后加工 ④翻译 ⑤翻译后加工 当原癌基因过度表达，或者抑癌基因不表达时，就可能导致细胞发生癌变。研究发现，人体细胞内的miRNA-101（简称miR-101）与肿瘤的产生关系密切。miR-101可调节EZH2基因的表达，EZH2基因编码一种组蛋白甲基转移酶。图2为miR-101在正常组织中和肿瘤组织中的调节途径。 (5)据图2和题干信息分析，miR-101的功能是 （抑制/促进）肿瘤的发生。请阐明判断的理由 。 【答案】(1)ACD (2)ACD (3)C (4)②③ (5)抑制 据图2所示，正常组织中正常表达的miR-101可与EZH2基因转录产生的mRNA结合，抑制其翻译，从而使EZH2表达量大大减少，抑癌基因和促分化基因能正常表达；而在肿瘤组织细胞中miR-101表达量大大减少，抑制EZH2基因表达作用减弱，使EZH2表达量大大增加，EZH2是一种组蛋白甲基转移酶，促进组蛋白甲基化，从而使抑癌基因和促分化基因异常沉默，引起细胞癌变 【分析】基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白质，所有已知的生命，都利用基因表达来合成生命的大分子。转录过程由RNA聚合酶进行，以DNA为模板，产物为RNA。RNA聚合酶沿着一段DNA移动，留下新合成的RNA链。翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，场所在核糖体。 【详解】（1）A、癌细胞是不受机体控制的具有无限增殖能力的细胞，A正确； B、癌细胞是异常分化的细胞，B错误； C、癌细胞能恶性增殖，因而细胞中能进行DNA复制，C正确； D、癌细胞中细胞代谢旺盛，因而细胞中核糖体数量增多，D正确。 故选ACD。 （2）当个别癌细胞产生时，免疫系统中的树突状细胞就会将信息呈递给T淋巴细胞，引起特异性免疫，从而使癌细胞凋亡，癌细胞的清除依赖细胞免疫实现，而参与细胞免疫过程的细胞细胞毒性T细胞、辅助性T细胞、穿孔素和颗粒酶，其中辅助性T细胞在该过程中不是直接起作用的，因此与癌细胞凋亡直接相关的细胞和物质有细胞毒性T细胞、穿孔素和颗粒酶，即ACD正确。 故选ACD。 （3）结合图示可知，miRNA是由核内相关基因控制转录形成的，而后在核内经过加工再转运至细胞质基质中获得的，其本质是一种内源性的单链小RNA，C正确。 故选C。 （4）结合图1可以看出，miRNA是由核内相关基因控制转录形成的，而后在核内经过加工再转运至细胞质基质中获得的，即miRNA的形成经历了下列哪些生理过程②转录和③转录后加工，即②③正确。 故选②③。 （5）结合题意可知，肿瘤组织中miR-101的表达功能下调，进而导致抑癌基因和促分化基因异常沉默，表现为细胞癌变，可见其功能是抑制肿瘤的发生，得出该结论的依据可阐述为图2中正常组织中正常表达的miR-101可与EZH2基因转录产生的mRNA结合，抑制其翻译，从而使EZH2表达量大大减少，抑癌基因和促分化基因能正常表达；而在肿瘤组织细胞中miR-101表达量大大减少，抑制EZH2基因表达作用减弱，使EZH2表达量大大增加，EZH2是一种组蛋白甲基转移酶，促进组蛋白甲基化，从而使抑癌基因和促分化基因异常沉默，引起细胞癌变。 核心串讲1 DNA是主要的遗传物质 1.实验研究发现遗传物质DNA或RNA 实验 图示 结论 格里菲思的体内转化实验 格里菲斯认为，有某种化学物质从加热灭活的S菌进入了活的R菌中，从而使R菌具有了S菌“使小鼠致死”的性状。他将这种物质称为“转化因子”。 艾弗里的体外转化实验 格里菲斯所说的“转化因子”不是蛋白质，而是DNA。 赫尔希和蔡斯 赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为材料，利用放射性同位素标记技术，证明DNA是遗传物质。 T2噬菌体的遗传物质是DNA 烟草花叶病毒侵染烟草的实验 决定子代TMV类型的物质RNA，而不是蛋白质。这说明TMV的遗传物质是RNA，而不是蛋白质。 格里菲斯、艾弗里、赫尔希、蔡斯、弗伦克尔–康拉特和威廉姆斯等用科学实验探究了“遗传物质的化学本质”。之后，科学家经过不断研究，明确了绝大多数生物的遗传物质是DNA，RNA病毒的遗传物质是RNA。 2.DNA（主要遗传物质）分子的组成和结构 核心串讲2 遗传信息通过复制和表达进行传递 1.DNA的复制过程 准确复制的原因：DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。 意义：DNA通过复制，将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性。 2.转录使特定遗传信息从DNA传递到RNA （1）RNA的结构、种类与功能 （2）遗传信息的转录 3.翻译使特定遗传信息从RNA传递到蛋白质 4.中心法则 大多数生物遗传信息的传递方向是由DNA到RNA，再到蛋白质。这就是克里克提出的中心法则的主要内容。然而自然界还存在一些RNA病毒，其遗传物质RNA分子上的功能片段也称为基因，其遗传信息的传递方向有特殊规律。 1）提出者：克里克 2）中心法则图解： 从信息传递的角度来看，基因指导蛋白质合成的过程，就是遗传信息从DNA 流向RNA进而流向蛋白质的过程。 核心串讲3 基因选择性表达导致细胞的差异化 1.细胞分化的本质是基因选择性表达的结果 在很多生物中还存在转录后水平调控、翻译水平调控和翻译后水平调控。正是依赖这些不同的调控方式，机体或者细胞可以根据环境的变化作出响应，关闭或启动一些基因的表达，这就是基因的选择性表达。 2.表观遗传机制调控基因表达 （1）定义：在碱基序列没有改变的情况下，基因表达的过程也会受影响，从而使细胞或生物个体的表型发生可遗传的改变。 （2）修饰类型： （3）表观遗传特点： （4）实例： 能力1 DNA相关计算 1.DNA双螺旋结构的考点和计算规律 （1）DNA相关易考点： （2）DNA碱基数目的相关计算规律 设DNA一条链为1链，互补链为2链。根据碱基互补配对原则可知，A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1。 规律1：双链DNA中，嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，即A+G=C+T。 规律2：双链DNA中，任意两种不互补的碱基之和占总碱基的50%，如A+G=C+T=A+C=G+T=总碱基的50%。 规律3：双链DNA中，一条链中互补碱基的和等于另一条链中这两种碱基的和，如A1+T1=A2+T2。 规律4：互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同，即若在一条链中（A+T）/（G+C）=m，则在互补链及整个DNA分子都有（A+T）/（G+C）=m。 规律5：非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数，在整个DNA分子中为1，即若在DNA一条链中（A+G）/（T+C）=a，则在其互补链中（A+G）/（T+C）=1/a，而在整个DNA分子中（A+G）/（T+C）=1。 2.DNA复制相关计算 （1）将含有15N的DNA分子以含14N的培养液中连续复制n次。 ①子代DNA共2n个 ②脱氧核苷酸链共2n＋1条 ③子代DNA共有2n+1（2n×2）条脱氧核苷酸链，其中含l5N的脱氧核苷酸链：2条；含l4N的脱氧核苷酸链：（2n+1-2）条。 ④若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗游离的该种脱氧核苷酸数为m·（2n-1）。 ⑤第n次复制所需游离的该种脱氧核苷酸数为m·（2n-1）-m·（2n-1-1）=m·2n-1。 （2）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）： （注：体细胞染色体为2n条） 第一次有丝 分裂中期 第一次有丝 分裂后期 第二次有丝 分裂中期 第二次有丝 分裂后期 15N标记的染色体数 2n 4n 2n 2n 15N标记的染色单体数 4n 0 2n 0 1个细胞经两次有丝分裂产生的4个子细胞中有2或3或4个细胞含有15N标记的染色体；每个子细胞含15N标记的染色体为0～2n条。 （3）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）： 由图可以看出，子细胞中的所有染色体都含15N。 （4）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）： 若该生物的正常体细胞的核DNA为2n，则经上述过程形成的子细胞中含15N标记DNA的个数为0～n个。 能力2 中心法则五种过程的比较 项目 复制 转录 翻译 RNA复制 逆转录 时间 分裂前的间期 个体发育的整个过程 场所 主要是细胞核 主要是细胞核 细胞质 模板 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA RNA RNA 能量 ATP 酶 DNA解旋酶、DNA聚合酶 RNA聚合酶 多种酶 RNA复制酶 逆转录酶 原料 4种游离的脱氧核苷三磷酸 4种游离的核糖核苷三磷酸 20种氨基酸 核糖核苷酸 脱氧核苷酸 产物 DNA RNA 肽链 RNA DNA 碱基配对 A→T、T→A、C→G、G→C A→U、T→A、C→G、G→C A→U、U→A、C→G、G→C A→U、U→A、C→G、G→C A→T、→A、C→G、G→C 信息传递 DNA→DNA DNA→RNA mRNA→蛋白质 RNA→RNA RNA→DNA 产物 2个子代DNA分子 1个单链RNA分子 肽链（或蛋白质） RNA DNA 01 DNA的相关计算 1．（24-25高二下·上海青浦·期中）如图是遗传信息在生物大分子间传递的示意图。图中字母表示物质，编号表示过程。 (1)某小组进行“制作DNA分子双螺旋结构模型”的活动，计划搭建一个由44个脱氧核苷酸的DNA片段，其中含10个腺嘌呤。下列是组内同学准备的四项材料，其中正确的是_____。 A．12个鸟嘌呤代表物 B．10个胞嘧啶代表物 C．44个核糖代表物 D．45个磷酸代表物 (2)1952年，赫尔希和蔡斯用32P和35S分别标记噬菌体后，进行了噬菌体侵染细菌的实验。下列有关叙述错误的是_____。 A．两组实验获得的子代噬菌体都不含35S B．两组实验获得的子代噬菌体都含35S，都不含有32P C．细菌为子代噬菌体的繁殖提供原料 D．该实验说明DNA分子在亲子代之间的传递具有连续性 (3)某亲本DNA分子双链均以白色表示，以灰色表示第一次复制出的DNA子链，以黑色表示第二次复制出的DNA子链，该亲本双链DNA分子连续复制两次后的产物是_____。 A． B． C． D． (4)若A的模板链序列为5′-GGACTGATT-3'，则B的序列为_____。 A．5′-CCUGACUAA-3' B．5'-UUAGUCAGG-3' C．5'-AAUCAGUCC-3' D．5′-GGACUGAUU-3′ (5)与①过程相比，③过程特有的碱基互补配对方式是_____。 A．G-C B．A-U C．A-T D．A-C (6)如果过程①中出现差错，导致A分子上某基因的一个碱基对被替换，但产生的C没有发生改变，其原因可能是______。 A．一种氨基酸可以有多个密码子 B．多种氨基酸可以出一种密码子编码 C．过程①②⑤所需要的酶没有发生变化 D．A序列的改变不可能影响C的序列 (7)图中各过程在高度分化的神经细胞和造血干细胞内能发生的过程是______。 A．两者都有①②⑤ B．前者有①②⑤，后者有②⑤ C．前者有②⑤，后者有①②⑤ D．两者都只有②⑤ (8)下表表示基因表达过程中决定丝氨酸的相关碱基，据表推测丝氨酸的密码子是_____。 DNA G T T mRNA tRNA G 氨基酸 丝氨酸 A．ATG B．TCA C．UCA D．AGU (9)DNA甲基化是指DNA序列上特定的碱基在DNA甲基转移酶（DNMT）的催化作用下添加甲基，高度DNA甲基化会抑制基因表达。在多细胞的真核生物中，DNA甲基化多数发生在胞嘧啶碱基，甲基转移酶将甲基选择性地添加到胞嘧啶上，形成5-甲基胞嘧啶。甲基化在细胞中普遍存在，对维持细胞的生长及代谢等是必需的。 请据题干和图中所示信息及分析，下列有关DNA甲基化引起的表观遗传叙述正确的有______（多选）。 A．被甲基化的DNA片段中遗传信息发生改变，从而使生物的性状发生改变 B．一个DNA分子只能连接一个甲基 C．DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合 D．胞嘧啶和5-甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对 【答案】(1)A (2)B (3)D (4)C (5)B (6)A (7)C (8)C (9)CD 【详解】（1）AB、DNA分子中，腺嘌呤A＝胸腺嘧啶T＝10个，则鸟嘌呤G＝胞嘧啶C＝（44−20）÷2＝12个，故需要12个鸟嘌呤、12个胞嘧啶的代表物，A正确，B错误； CD、该DNA片段由44个脱氧核苷酸构成，则需要44个脱氧核糖代表物和44个磷酸代表物，CD错误。 故选A。 （2）A、合成子代噬菌体蛋白质外壳的原料由细菌提供，而细菌没有被标记，因此两组实验获得的子代噬菌体都不含35S，A正确； B、合成子代噬菌体蛋白质外壳和DNA的原料由细菌提供，而细菌没有被标记，因此两组实验获得的子代噬菌体都不含35S；但由于DNA分子复制方式为半保留复制，因此35S组实验获得的子代噬菌体都含31P，32P组实验获得的子代噬菌体都含31P，少数还含有32P，B错误； C、细菌为子代噬菌体的繁殖提供原料，如脱氧核苷酸、氨基酸等，C正确； D、该实验说明DNA是噬菌体的遗传物质，DNA分子在亲子代之间的传递具有连续性，D正确。 故选B。 （3）亲代DNA双链用白色表示，以灰色表示第一次复制出的DNA子链，DNA复制方式是半保留复制，因此复制一次后得到的每个DNA分子的两条链中一条链是白色、一条链是灰色；以黑色表示第二次复制出的DNA子链，第二次复制得到四个DNA分子，以第一次复制后得到的两个DNA分子的四条链为模板合成的四个DNA分子中，都含有一条黑色的DNA子链，ABC错误，D正确。 故选D。 （4）据图分析，B是以A为模板链转录形成的，它们之间遵循碱基互补配对原则，且方向相反，因此若A的模板链序列为5′−GGACTGATT−3′，则B的序列为5′−AAUCAGUCC−3′，C正确，ABD错误。 故选C。 （5）①表示DNA的复制，碱基互补配对方式是A-T、C-G；③表示RNA的复制，碱基互补配对方式是A-U、C-G，故③过程特有的碱基互补配对方式是A﹣U，B正确，ACD错误。 故选B。 （6）A、①表示DNA的复制过程，若该过程出现了差错，导致A分子（转录的模板链）上某基因的一个碱基对被替换，则转录形成的密码子也发生了改变，但是由于不同的密码子可以决定同一种氨基酸，即密码子具有简并性，因此产生的C（蛋白质）可能没有改变，A正确； B、一种密码子只能决定一种氨基酸，B错误； C、该过程涉及图中①DNA的复制、②转录、⑤翻译过程，所需要的酶没有发生变化，但不是C没有发生改变的原因，C错误； D、A（转录的模板链）能决定C（蛋白质或多肽链）的序列，故若A的序列发生改变可能影响C的序列，D错误。 故选A。 （7）造血干细胞和高度分化的神经细胞都能够进行基因的表达，因此都能够进行②⑤过程；造血干细胞可以进行有丝分裂，还存在DNA复制过程（①），而高度分化的神经细胞不能进行DNA复制。 综上所述，造血干细胞能进行①②⑤，而高度分化的神经细胞能进行②⑤，C正确，ABD错误。 故选C。 （8）密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA，由tRNA可知，密码子第二位是C，说明该mRNA是由DNA的上面一条链转录得来，根据碱基互补配对可知，转录的DNA模板链的碱基序列为-AGT-，则丝氨酸密码子为UCA，C正确，ABD错误。 故选C。 （9）A、被甲基化的DNA片段中遗传信息没有发生改变，但是影响了基因的表达，进而导致生物性状发生改变，A错误； B、据图分析可知，一个DNA分子可能连接多个甲基，B错误； C、DNA甲基化后可能使得DNA的某些区域如启动子添加甲基基团，因此可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合，C正确； D、结合题干信息可知，胞嘧啶和5﹣甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对，D正确。 故选CD。 02 遗传信息的表达 2．（25-26高二上·上海浦东新·阶段练习）人体中O2主要由血管中的红细胞运输。红细胞增多症是一种表现为单位容积血液中红细胞数目高于参考值的血液疾病，有多种类型。如与低氧适应有关的继发性红细胞增多症，是由缺氧诱导因子(HIF-1a)在缺氧状态下通过调控促红细胞生长因子(EPO)基因的表达而造成红细胞数目增加的情况，相关机制示意图如图，其中甲~丁表示生理过程。 (1)EPO基因所蕴含的遗传信息是___________。(单选) A．磷酸数量 B．五碳糖种类 C．碱基序列 D．氨基酸序列 (2)图中过程甲是 ，需要的原料有 。(编号选填) ①DNA复制  ②转录  ③翻译  ④氨基酸  ⑤脱氧核苷三磷酸  ⑥核糖核苷三磷酸 (3)若过程乙中甲硫氨酰tRNA的反密码子序列为5'-CAU-3'，则其识别的密码子序列为5' 3'。 (4)促红细胞生长因子(EPO)是由166个氨基酸组成的蛋白质，推测EPO基因至少含有 个碱基(不考虑终止密码子)。 (5)下列对过程丙和过程丁的特点叙述，正确的是___________。(多选) A．过程丙和过程丁均伴随蛋白质合成 B．过程丙细胞功能改变，过程丁细胞功能不变 C．过程丙遗传信息改变，过程丁遗传信息不变 D．过程丙细胞数量不变，过程丁细胞数量改变 (6)运动员们通过高原训练以提升运动机能。据图推测，在高原运动训练者体内可能发_______。(多选) A．EPO基因表达增强 B．红细胞数目升高 C．EPO分泌减少 D．细胞内EPO基因含量升高 (7)若要利用RNA干扰抑制EPO基因的表达，则设计的RNA序列应___________。(单选) A．与EPO基因的模板链互补 B．与EPO基因的模板链相同 C．与EPO基因产生的mRNA互补 D．与识别EPO基因mRNA的tRNA互补 图中甲、乙过程的具体图示如图所示。字母代表过程，数字标号代表物质，据图回答： (8)图中含有五碳糖的物质有 (填标号)；图中⑤所运载的氨基酸是 。(密码子：AUG—甲硫氨酸、GCU—丙氨酸、AAG—赖氨酸、UUC—苯丙氨酸) (9)在制作DNA双螺旋结构模型时，某小组选取材料的种类和数量如下表所示。下列关于该小组搭建的DNA模型说法正确的是___________(单选) 材料种类 脱氧核糖 磷酸基团 代表化学键的小棒 碱基 A T C G 数量(个) 60 30 足量 15 10 5 15 A．在制作脱氧核苷酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基 B．制作出的DNA双链模型最多能含45个脱氧核苷酸 C．制作出的DNA双链模型最多能含36个氢键 D．制作出的DNA双链模型最多有430种DNA片段 【答案】(1)C (2)② ⑥ (3)AUG (4)996 (5)ABD (6)AB (7)C (8)①②③⑤ 苯丙氨酸 (9)C 【详解】（1）遗传信息蕴藏在4中碱基的排列顺序之中，即基因所蕴含的遗传信息是碱基序列，ABD错误，C正确。 故选C。 （2）图1中过程甲是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成mRNA的过程，该过程称为转录（②）。转录需要的原料核糖核苷酸可由⑥核糖核苷三磷酸转化而来 。 （3）反密码子序列是与密码子序列互补配对的，故反密码子序列为5'-CAU-3'，则密码子序列为5'-AUG-3' 。 （4）促红细胞生长因子（EPO）是由166个氨基酸组成的蛋白质，则不考虑终止密码子，对应的mRNA 上含有166×3=498个碱基，则基因至少含有498×2=996个碱基。 （5）过程丙是细胞分化，过程丁是细胞增殖（有丝分裂）。 A、细胞分化和细胞增殖均伴随蛋白质合成，A正确； B、细胞分化使细胞的结构和功能改变，细胞增殖不会改变细胞功能，B正确； C、细胞分化和细胞增殖均不会改变遗传信息，C错误； D、细胞分化不改变细胞数量，细胞增殖会使细胞数量增加，D正确。 故选ABD。 （6）AB、高原运动训练者体内可能发生低氧适应，即促红细胞生长因子（EPO）基因的表达增强而造成红细胞数目增加，AB正确； CD、此时EPO分泌增加，但是EPO基因含量不变，CD错误。 故选AB。 （7）A、若RNA与EPO基因的模板链互补，那它会与DNA的模板链结合，影响的是转录过程，但RNA干扰主要作用于翻译阶段，不是转录，A错误； B、RNA与EPO基因的模板链相同，无法起到干扰mRNA翻译的作用，B错误； C、设计的RNA与EPO基因产生的mRNA互补，能结合mRNA，阻止其翻译为蛋白质，从而抑制EPO基因的表达，符合RNA干扰的原理，C正确； D、与识别EPO基因mRNA的tRNA互补，会影响tRNA携带氨基酸进行翻译，但这不是RNA干扰的主要作用方式，RNA干扰是直接作用于mRNA，D错误。 故选C。 （8）五碳糖包括脱氧核糖（存在于DNA中）和核糖（存在于RNA中）。图中①是DNA，含有脱氧核糖；②是mRNA，含有核糖；③是核糖体（由rRNA和蛋白质组成），rRNA含有核糖；⑤是tRNA，含有核糖。所以含有五碳糖的物质有①②③⑤。图中⑤是tRNA，其反密码子与mRNA上的密码子互补配对，⑤对应的密码子是UUC，根据密码子表，UUC对应的氨基酸是苯丙氨酸。 （9）A、脱氧核苷酸的结构是磷酸和碱基都连接在脱氧核糖上，并非在磷酸上连接脱氧核糖和碱基，A错误； B、DNA分子中，脱氧核苷酸数=脱氧核糖数=磷酸基团数。已知磷酸基团有30个，所以最多能含30个脱氧核苷酸，B错误； C、DNA分子中，A与T配对，形成2个氢键；G与C配对，形成3个氢键。根据碱基数量，A=15，T=10，所以A与T配对的有10对，形成10×2 = 20个氢键；G=15，C=5，所以G与C配对的有5对，形成5×3 = 15个氢键，总共最多能含20 + 15 = 35个氢键，接近36个，C正确； D、该模型A与T配对的有10对，G与C配对的有5对，总碱基对数15对，故制作出的DNA双链模型最多有415种DNA片段，D错误。 故选C。 1．（2025高二上·上海·专题练习）基因表达调控 (1)如图示蛋白质合成过程，遗传密码位于图中的______。 A．① B．② C．③ D．④ (2)基因控制性状表现的主要途径是______。 A．RNA→蛋白质（性状） B．DNA→蛋白质（性状） C．RNA→DNA→蛋白质（性状） D．DNA→RNA→蛋白质（性状） (3)研究发现，有些帕金森病的发病原因是由于一种小RNA（miRNA）影响SNCA基因表达所导致，其调控过程如下图所示，下列关于这类帕金森病的分析，正确的是______。 A．miRNA阻碍了SNCA基因的转录过程 B．这类帕金森病不能遗传给后代 C．miRNA基因与SNCA基因的部分碱基序列相同 D．miRNA的调控发生在细胞质中 (4)真核生物基因表达有多种调控方式。如图是自然界生物的中心法则图解中某个遗传信息的流动过程。图中编号②、③所示的调控方式属于______。 A．转录水平调控 B．转录后水平调控 C．翻译水平调控 D．翻译后水平调控 (5)在一个蜂群中，一直以蜂王浆为食的雌性幼虫发育成蜂王，而以花蜜为食的雌性幼虫发育成工蜂。研究表明，DNMT3基因表达的DNA甲基转移酶能使DNA分子上的CpG岛上的胞嘧啶甲基化从而导致基因转录失活。若向雌性幼虫注入一种小型RNA（SiRNA）会导致DNMT3基因不表达，能模拟蜂王浆的作用使雌性幼虫发育成蜂王。下列叙述错误的是______。 A．推测蜂王浆的作用可能是抑制DNA甲基转移酶发挥作用 B．DNA分子上CpG岛中的胞嘧啶被甲基化后不会改变DNA分子碱基序列 C．推测SiRNA作用可能是与目标mRNA结合导致其降解或翻译受阻 D．DNA甲基化后可能阻止DNA聚合酶对DNA分子特定区域识别与结合 图中A、B、C是正常情况下人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态，据图回答问题： (6)三种人体细胞有各自不同的形态，根本原因是 。 (7)这些细胞中含有相同的______。 A．DNA B．RNA C．蛋白质 D．糖类 (8)图中代表胰岛B细胞的是 （填字母）。 【答案】(1)A (2)D (3)CD (4)B (5)D (6)基因的选择性表达 (7)A (8)A 【详解】（1）遗传密码位于mRNA上，图中①表示的是mRNA，②是核糖体，③是tRNA，④是多肽链，A正确，BCD错误。 故选A。 （2）基因控制性状的过程即基因表达的过程，包括转录和翻译，转录是以DNA为模板合成RNA的过程，翻译是以RNA为模板形成蛋白质的过程，即DNA→RNA→蛋白质（性状），ABC错误，D正确。 故选D。 （3）A、根据图示信息，miRNA与mRNA结合，说明阻碍了SNCA基因的翻译过程，A错误； B、miRNA影响的帕金森病属于表观遗传，可遗传给后代，B错误； C、miRNA基因形成的RNA与SNCA基因转录形成的RNA可以部分序列发生碱基互补配对，说明二者的部分碱基序列相同，C正确； D、miRNA的调控的是翻译过程，对于真核生物而言，翻译发生在细胞质中，D正确。 故选CD。 （4）图中①是转录过程，②是RNA修饰的过程，属于转录后水平调控，③RNA拼接过程也属于转录后水平调控，ACD错误，B正确。 故选B。 （5）A、根据题目信息，向雌性幼虫注入一种小型RNA（SiRNA）会导致DNMT3基因不表达，能模拟蜂王浆的作用使雌性幼虫发育成蜂王，说明蜂王浆导致DNA甲基转移酶不起作用，引起基因正常表达，故推测蜂王浆的作用可能是抑制DNA甲基转移酶发挥作用，A正确； B、DNA的甲基化属于表观遗传，不改变碱基对的排列顺序，B正确； C、SiRNA可导致基因不表达，说明其作用可能是与目标mRNA结合导致其降解或翻译受阻，C正确； D、RNA聚合酶具有识别和结合启动子驱动转录的作用，DNA甲基化后可能阻止RNA聚合酶对DNA分子特定区域识别与结合，D错误。 故选D。 （6）三种人体细胞不同，是细胞分化的结果，细胞分化的原因是基因的选择性表达。 （7）同一个体的不同细胞来自受精卵的分裂，故这些细胞中含有相同的DNA，A正确，BCD错误。 故选A。 （8）胰岛B细胞可合成胰岛素，故能表达胰岛素基因的是胰岛B细胞，即A细胞。 2．（2025高二下·上海宝山·学业考试）哺乳动物处于低氧环境时，细胞会积累低氧诱导因子（HIF-1），诱导红细胞生成素（EPO）的合成，调控体内红细胞的生成，基本过程如图所示，“+”代表促进作用，“”代表有多个步骤。 (1)常氧环境下哺乳动物细胞中HIF-1含量相对来说较低，据图推测，原因不合理的是______。 A．HIF-lα被大量降解 B．HIF-1β合成不足 C．HIF-lα和HIF-1β结合能力下降 D．HIF-1对①的促进作用下降 (2)低海拔地区生活的人进入到高原后，短期体内的EPO含量将 （编号选填），红细胞的数量将 （编号选填）。 ①增加  ②减少  ③无法判断 (3)EPO基因与细胞内其他基因的本质差异主要体现在特有的______。 A．双螺旋结构 B．碱基数目 C．碱基配对方式 D．碱基排列顺序 (4)若将EPO基因片段进行PCR（一种体外扩增DNA技术），并以含14C的4种脱氧核苷三磷酸为原料，两次复制后形成的EPO基因应为 （编号选填）。 (5)低氧环境下，HIF-1调控图中① 过程，直接导致的结果是 （EPO基因增加/EPO基因表达增加） (6)另有研究表明，某非编码RNA也会影响EPO的合成，为了探究该非编码RNA是作用于①还是②过程，设计实验如表所示。 对照组 实验组 实验材料 健康、生理状态一致的小白鼠 健康、生理状态一致的小白鼠 实验处理 不作处理 注射A________ 检测指标 B________ EPOmRNA含量EPO含量 完善表格A处 （编号选填），B处 （编号选填）。 ①适量生理盐水②适量非编码RNA③EPOmRNA含量 ④EPO含量 (7)图中③④过程中，细胞中血红蛋白会逐渐增多、细胞自我更新能力逐渐下降，结合所学判断该两个过程主要发生了_____。 A．细胞分化 B．细胞分裂 C．细胞衰老 D．细胞凋亡 (8)一般情况下，同一个体的红系祖细胞和原红细胞中EPO基因数目和结构完全相同，主要是因为③过程中_____。 A．染色体的行为保证了EPO基因的准确传递 B．纺锤丝的出现保证了EPO基因的准确传递 C．核仁的周期性消失和重建保证了EPO基因的准确传递 D．DNA复制保证EPO基因结构的稳定和数目的暂时倍增 【答案】(1)D (2)① ① (3)D (4)①③ (5)转录 EPO基因表达增加 (6)② ③④ (7)AB (8)A 【详解】（1）HIF - 1α 大量降解、HIF - 1β 合成不足、HIF - 1α 与 HIF - 1β 结合能力下降，都会使 HIF - 1 无法正常形成，导致含量低，ABC错误；HIF - 1 对①的促进作用不影响其自身含量，D正确。故选D。 （2）低氧刺激 HIF - 1 促进 EPO 合成，故 EPO 增加；EPO 促进红细胞生成，故数量增加。因低氧激活调节通路，直接驱动 EPO 合成和红细胞增殖。 （3）基因本质差异是脱氧核苷酸序列（即碱基序列 ），不同基因碱基排列顺序不同。因 DNA 多样性由碱基序列决定，这是基因间差异的根本，ABC错误；D正确。故选D。 （4）因DNA为半保留复制，以含 14N 的脱氧核苷酸为原料，复制一次得到的子代DNA一条链为12N，另一条链为14N。在复制一次，有的DNA分子两条链都为14N，有的DNA分子一条链为12N，另一条链为14N，没有两条链都为12N的DNA分子。 （5）HIF - 1 调控的是转录过程（促进 EPO 基因转录 ）；若该过程受阻，EPO 基因无法转录，EPO 含量减少（即 EPO 基因表达量减少 ）。低氧环境下，HIF-1促进转录，直接导致的结果是EPO基因表达增加。 （6）实验组需注射适量非编码RNA；检测指标 B 应选EPO 含量（直接反映 EPO 合成量 ）。因实验目的是验证寡核苷酸 RNA 作用，需对比 EPO 含量变化和EPOmRNA含量。 （7）红细胞成熟中，血红蛋白合成增加，说明细胞分化程度增加，自我更新能力下降，说明细胞分裂能力下降。该过程与细胞衰老和凋亡无关。故选AB。 （8）A、红系祖细胞和原红细胞通过有丝分裂产生，有丝分裂中染色体的行为（复制、分离等）保证了 EPO 基因的准确传递，使基因数目和结构相同，A 正确； B、纺锤丝牵引染色体移动，但不是保证基因准确传递的根本原因，B 错误； C、核仁周期性消失和重建与基因准确传递无直接关联，C 错误； D、DNA 复制会使基因数目暂时倍增，但题目强调的是数目和结构完全相同，复制后还需平均分配，D 错误。 故选A。 3．（24-25高二下·上海黄浦·期中）科学家把遗传信息在细胞内生物大分子间的传递规律称为“中心法则”。下图表示遗传信息在细胞中的传递过程，其中数字表示过程。 (1)图中过程①和过程②中，________。 A．都有模板分子 B．都发生碱基配对 C．都有酶的参与 D．都发生解旋 (2)图中丙的合成需要提供 （编号选填）。 ①核糖体 ②转运RNA ③ATP ④氨基酸 ⑤酶 ⑥信使RNA (3)某同学欲用已搭建好的DNA分子模型模拟基因突变的过程。下列操作不必要的是________ A．增加3对碱基 B．减少2对碱基 C．改变1对碱基 D．将所有碱基重新排序 (4)图中大分子甲和丙的结构都具有多样性，下列叙述中，与两者结构多样性原因均相符的是________。 A．构成两者的基本单位种类多样 B．构成两者的基本单位的数量多样 C．构成两者的基本单位的排列顺序多样 D．两者的生物功能多样 (5)DNA复制时会发生碱基错配，细胞内的错配修复系统可以识别出正确的模板链，切除掉不正确的部分。下图为DNA复制示意图，错配修复系统“识别”和“切除”的分别是 。 A．Ⅰ② B．Ⅱ① C．Ⅲ② D．Ⅳ① (6)某真菌产生的一种抗生素可抑制tRNA与mRNA的碱基互补配对。该抗生素直接影响的生理过程是_________。 A．转录 B．翻译 C．DNA复制 D．RNA复制 人体皮肤包含角质层、颗粒层、棘细胞层、基底层、真皮层等，由多种细胞组成。皮肤损伤后的愈合能力会随年龄增大而逐渐降低，表皮干细胞增殖分化潜能的改变可能是其重要原因之一。研究者观察了胎儿期、少儿期、成人期皮肤表皮干细胞增殖分化相关的β1整合素和K19基因表达产物相对量的差异，结果如下表所示。 时期 皮肤表皮干细胞相关基因表达产物相对量（%） β1整合素 K19 胎儿期 97.8 99.0 少儿期 70.3 72.1 成人期 17.5 18.1 (7)表皮干细胞可增殖、分化出新的细胞来愈合皮肤损伤。与表皮干细胞相比，新的细胞中所含基因的种类 （①增加/②减少/③基本不变）。 (8)表皮干细胞增殖、分化形成的细胞有多种，如成纤维细胞、角质形成细胞等，它们在形态和功能上均有差异。导致这种差异的原因有________。 A．相关基因的结构发生改变 B．遗传信息的传递方向发生改变 C．细胞内某些基因的表达受抑制 D．细胞内某些基因的表达受促进 (9)请从细胞分化和基因表达的层面，据表分析皮肤损伤后愈合能力随年龄增大而逐渐降低的原因 。 【答案】(1)ABC (2)①②③④⑤⑥ (3)D (4)ABC (5)A (6)B (7)③ (8)CD (9)β1整合素和K19基因表达产物能够促进细胞分化，增强皮肤损伤后愈合能力，而成人期皮肤表皮干细胞增殖分化相关的β1整合素和K19基因表达产物相对量都降低，减弱了细胞增殖分化的潜能 【详解】（1）过程①是转录，②是翻译过程，都发生碱基互补配对，都需要酶的参与，①的模板是DNA的一条链，②的模板是mRNA，②不发生解旋过程，①发生解旋过程。 故选ABC。 （2）②是翻译过程，丙是多肽链，翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的mRNA（信使RNA）为模板，利用转运RNA转运氨基酸，在酶的作用下，消耗ATP提供的能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。 故选①②③④⑤⑥。 （3）A、增加3对碱基属于基因突变中的碱基对增添，A正确； B、减少2对碱基属于基因突变中的碱基对缺失，B正确； C、改变1对碱基属于基因突变中的碱基对替换，C正确； D、模拟基因突变的过程不需要将所有碱基重新排序，D错误。 故选D。 （4）甲是DNA分子，基本单位有四种，脱氧核糖核苷酸数量多且排列顺序的千变万化。丙是多肽链，本质为蛋白，蛋白质结构多样性的原因是由于氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构不同，ABC正确。 故选ABC。 （5）根据图示可知，错配的碱基是Ⅱ链②处的碱基T和最后一个碱基G，②处碱基应该为C，最后一个碱基应该为A。又由题干“细胞内的错配修复系统可以识别出正确的模板链，切除掉不正确的部分”可知，因此错配修复系统“识别”的正确的模板链是Ⅰ，“切除”是②。 故选A。 （6）A、在转录过程不需要tRNA与mRNA结合，A错误； B、翻译过程需要经过tRNA与mRNA结合，故该抗生素可能通过作用于翻译过程影响蛋白质合成，B正确； C、DNA复制，不需要tRNA与mRNA结合，C错误； D、RNA复制过程不需要经过tRNA与mRNA结合，D错误。 故选B。 （7）与表皮干细胞相比，新的细胞中所含的遗传物质不变，只是基因的表达执行情况不一样，所以基因的种类相同。 故选③。 （8）细胞在功能和结构上有差异的根本原因是细胞选择性表达的基因不同，即细胞内某些基因的表达受抑制，某些基因的表达受促进。 故选CD。 （9）随着年龄的增长，表皮干细胞中与增殖分化相关的基因(如β1整合素和K19基因)的表达产物相对量显著降低，表明这些基因的表达受到抑制，导致表皮干细胞的增殖和分化能力下降，从而影响了皮肤损伤后的愈合能力。 1．（2021·上海·高考真题）下列图示过程能正确表示单链RNA逆转录过程的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程，该过程中遵循A-T、U-A、G-C、C-G的配对关系，B符合题意。 故选B。 2．（2022·上海·高考真题）据此推测可搭建出“单链DNA的零部件”组合是（    ） ①核糖核苷酸②脱氧核糖核苷酸③连接碱基与五碳糖的化学键④连接磷酸与五碳糖的化学键 A．仅①③ B．仅②③ C．仅②④ D．仅①④ 【答案】C 【详解】ABCD、“单链DNA的零部件”需要DNA的单位：脱氧核糖核苷酸，脱氧核糖核苷酸通过磷酸二酯键连接而成的长链，是相邻两个脱氧核苷酸的磷酸和脱氧核糖之间通过磷酸二酯键相连，②④符合题意，ABD错误，C正确。 故选C。 3．（2022·上海·高考真题）海底透明鱼的体表色素等已经退化，可被直接看到内脏、骨骼，下列关于透明鱼的说法正确的是（    ） A．其透明特征无法遗传 B．海底环境对其透明性状进行了选择 C．海底环境导致基因定向突变 D．海底环境促进其色素基因表达 【答案】B 【详解】A、海底透明鱼的透明特征是由基因决定，该性状可以遗传，A错误； B、出现透明性状，是由于海底环境对该个体进行了选择，身体透明的个体更加适应海底环境，从而出现了海底透明鱼，B正确； C、基因突变是不定向的，C错误； D、由题干信息可知：海底透明鱼的体表色素等已经退化，说明海底环境并未促进其色素基因表达，D错误。 故选B。 4．（2024·上海·高考真题）精氨酸可以促进细胞生长因子的分泌，从而促进伤口愈合。其可通过微生物发酵大量生产。研究人员研究了大肠杆菌的精氨酸合成过程，并对菌株进行改造，获得了高产菌株。以下是该项研究的部分内容及结果。 【精氨酸合成机制研究】 精氨酸在大肠杆菌体内的合成过程如图1所示。在大肠杆菌细胞内，过多的精氨酸会抑制ArgA的活性。 (1)图1所示LysE转运精氨酸至胞外的方式属于___（单选）。 A．自由扩散 B．协助扩散 C．主动运输 D．胞吐 (2)据图1推测，下列蛋白质中，降低其表达量可提高精氨酸产量的是___（单选）。 A．ArgE B．ArgF C．ArgG D．ArgH (3)将另一种细菌来源的ArgA引入大肠杆菌，发现该酶不受过量精氨酸抑制。这是因为该酶与大肠杆菌的ArgA相比___（单选）。 A．催化类型不同 B．分子结构不同 C．底物不同 D．最适温度不同 【筛选方法设计】 为提高目标菌株的筛选效率，研究人员构建了重组质粒，部分结构如图10。导入该重组质粒的大肠杆菌中，荧光蛋白表达量和精氨酸的量正相关。图2中启动子是RNA聚合酶结合的特定DNA序列，与转录起始有关。 (4)据图2解释，为何荧光蛋白的表达量可反映精氨酸的量： 。 【菌株的诱变和筛选】 将上述重组质粒导入大肠杆菌中，获取菌株A。对菌株A进行诱变，以筛选高产菌株，操作过程如图3，图中1～V是操作步骤。 (5)图3的步骤I～V中，须无菌操作的是 ；须对菌株进行培养的是 。 (6)结合实验目的，下列关于培养基①~④的叙述正确的是___（多选）。 A．②是选择培养基 B．①~④的碳源的种类可以完全相同 C．④是选择培养基 D．①②的氮源及其比例可以与③④的不同 【高产机制分析】 研究人员对筛选到的高产精氨酸菌株B进行基因测序，发现10个基因存在突变，将这10个突变基因分别替换菌株A中的相应基因，获得A1～A10菌株，并测定精氨酸产量，结果如图4所示。 (7)分析并阐述菌株A6的精氨酸产量介于A、B之间的原因： 。 【答案】(1)C (2)A (3)B (4)精氨酸含量较低时，ArgP蛋白基因表达出的ArgP蛋白能与启动子2结合，影响RNA聚合酶与启动子2的结合，导致荧光蛋白基因表达量下降。当精氨酸含量升高时，精氨酸能与ArgP蛋白结合，解除ArgP蛋白对启动子2的影响，荧光蛋白基因表达形成的荧光蛋白增多 (5)I～V I、Ⅱ、Ⅳ (6)BD (7)A6和A、B的基因的碱基序列不同，导致转录和翻译产生相关的酶不同，所以催化底物转化为精氨酸的量不同 【详解】（1）由图可知，精氨酸至胞外需要载体并消耗能量，所以运输方式是主动运输，C正确，ABD错误。 故选C。 （2）由图可知，谷氨酸会在ArgA的作用下转化为鸟氨酸，在ArgE的作用下转化为乙酸，为了提高精氨酸产量，可降低ArgE表达量，A正确，BCD错误。 故选A。 （3）两种不同来源的ArgA均可以催化谷氨酸经过一系列反应转化为精氨酸，但发现从另一种细菌来源的ArgA引入大肠杆菌，不受过量精氨酸抑制，这是因为该酶与大肠杆菌的ArgA相比分子结构不同，B正确，ACD错误。 故选B。 （4）荧光蛋白的表达量可反映精氨酸的量，其原因是精氨酸含量较低时，ArgP蛋白基因表达出的ArgP蛋白能与启动子2结合，影响RNA聚合酶与启动子2的结合，导致荧光蛋白基因表达量下降。当精氨酸含量升高时，精氨酸能与ArgP蛋白结合，解除ArgP蛋白对启动子2的影响，荧光蛋白基因表达形成的荧光蛋白增多。 （5）由题图信息可知，该操作是为了对菌株A进行诱变，以筛选高产菌株，为了保证实验结果更准确，整个操作流程都需要保证无菌，即对应步骤I～V，由图3操作步骤可知，须对菌株进行培养的是I、Ⅱ、Ⅳ。 （6）A、②是固体培养基，目的是可以形成单菌落，便于挑取单菌落并转接，A错误； B、①~④的培养基都是培养菌种A，碳源的种类可以完全相同，B正确； C、④是液体培养基，扩大培养，C错误； D、该操作的目的是筛选精氨酸产量高的菌株，所以①②的氮源及其比例可以与③④的不同，D正确。 故选BD。 （7）由题干信息可知，研究人员对筛选到的高产精氨酸菌株B进行基因测序，发现10个基因存在突变，将这10个突变基因分别替换菌株A中的相应基因，获得A1～A10菌株，发现菌株A6的精氨酸产量介于A、B之间，其原因是A6和A、B的基因的碱基序列不同，导致转录和翻译产生相关的酶不同，所以催化底物转化为精氨酸的量不同。 / 学科网（北京）股份有限公司 $