专题06 遗传的分子基础（3大串讲+4大题型必刷）（复习讲义）（黑吉辽蒙专用）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专题，涵盖探索遗传物质实验、DNA结构与复制、遗传信息表达与调控等核心考点，按知识网络构建、考向解读、核心串讲、分层突破、真题实战的逻辑组织，通过考点梳理、方法指导、真题训练帮助学生突破难点，体现复习的系统性和针对性。 资料突出高考新风向，结合表观遗传、分子技术等高频考点，采用“核心串讲+能力进阶”模式，通过DNA半保留复制计算、表观遗传实验设计等典例培养科学思维和探究实践能力，设置分层练习保障复习效果，助力学生高效备考，为教师把控复习节奏提供有力指导。

专题06 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 探索遗传物质的相关实验 串讲 2 DNA的分子结构与复制 串讲 3 遗传信息的表达与调控 能力进阶 能力1 线性DNA复制和环状DNA的复制 能力2 有丝分裂中染色体的标记情况 能力3 DNA的半不连续复制和多起点复制 能力4 真核细胞基因表达的调控 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是主要的遗传物质 题型02 DNA复制与基因的本质 题型03 遗传信息的表达与调控 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 ) 考情解读 核心要点 高考考情 高考新风向 DNA复制与基因的本质 （2024辽宁卷）选择题：DNA分子的复制过程、特点及意义  表观遗传 （2024辽宁卷）选择题：DNA复制 （2023辽宁卷）不定项选择题：DNA分子的复制过程、特点及意义  遗传信息的转录  遗传信息的翻译 1.聚焦DNA复制、转录翻译、中心法则等核心概念的深度理解与逻辑推导；表观遗传（DNA甲基化、组蛋白修饰）成高频考点，常以选择题或非选择小问出现，强调“序列不变，表达可变”的本质。 2.与PCR、电泳、DNA甲基化检测等分子技术结合，要求设计实验、分析结果、推导结论；2025年已出现结合电泳图谱判断基因型的题目，凸显“技术服务于问题解决”的命题思路 。 遗传信息的表达与调控 （2025黑吉辽蒙卷）选择题、遗传信息的转录和翻译，表观遗传 （2024辽宁卷）非选择题：遗传信息的转录  遗传信息的翻译 新风向演练 1．【新考法·DNA聚合酶】（2025·黑龙江高三·一模）Solexa测序是一种将PCR与荧光检测相结合的高通量测序技术。为了确保该PCR过程中，DNA聚合酶催化一个脱氧核苷酸单位完成聚合反应后，DNA链不继续延伸，应保护底物中脱氧核糖结构上的（    ） A．1'-碱基 B．2'-氢 C．3'-羟基 D．5'-磷酸基团 2．【新载体·表观遗传】（2025·吉林高三）斑马鱼胚胎中的原始生殖细胞（PGCs）具有分化的双重潜能，过程如图。药物5-Aza能通过调节DNA甲基转移酶1的活性调控DNA甲基化水平，5-Aza浓度越高，PGCs向雌性生殖细胞发育的比例也越高。下列说法正确的是（    ）    A．DNA甲基化会导致碱基序列发生改变 B．PGCs的DNA甲基化水平升高，胚胎更可能发育成雌性 C．5-Aza能降低DNA甲基转移酶1的活性 D．斑马鱼胚胎发育成雄性过程中不存在去甲基化 3.【新情境·BDNF】（2025·辽宁模拟）脑源性神经营养因子（BDNF）是人体内含量最多的神经营养因子。BDNF基因表达受阻，会导致机体患抑郁症等疾病。BDNF异常减少的机制如下图所示。若BDNF基因共有个碱基对，其中含个碱基A，下列叙述错误的是（　　） A．miRNA-195阻碍了BDNF基因的翻译过程 B．可通过降低miRNA-195的量来治疗抑郁症 C．①中RNA聚合酶催化游离的核糖核苷酸连接到子链的3'端 D．该基因第4次复制时消耗15m-15n个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 核心串讲1 探索遗传物质的相关实验 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。 (3) 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 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 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 （4） “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”，其遗传物质可能是DNA 【易错警示】 1.不能用35S和32P标记同一T2噬菌体，因为放射性检测时只能检测到放射性的存在部位，不能确定是何种元素。 2.不能用普通培养基直接培养T2噬菌体。 3.转化的实质是基因重组且概率低。 4.加热杀死S型菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复正常结构而具有活性。 【典例1】如图在肺炎链球菌R型菌转化为S型菌的过程中，相关叙述正确的是（    ） A．加热导致S型菌的DNA氢键被破坏，因而断裂为多个较短的DNA片段 B．肺炎链球菌体内转化实验发现，加热致死的S型菌的DNA使R型活菌发生了转化 C．加入S型菌的DNA和R型活菌的培养基中，一段时间后仍可发现表面粗糙的菌落 D．S型菌的capS使R型活菌转化为S型活菌，是因为capS整合到R型菌的染色体中 核心串讲2 DNA的分子结构与复制 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）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”。 （3）DNA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 （4）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。 3.DNA复制的五个问题 （1）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）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）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）边解旋边复制；多起点解旋和复制。 （5）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。 5. “图解法”分析DNA复制相关计算 将DNA被15N标记的大肠杆菌放在含有14N的培养液中繁殖n代，则： ①子代DNA共2n个 ②脱氧核苷酸链共2n＋1条 DNA分子复制过程中消耗的脱氧核苷酸数 ①若亲代的DNA分子中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)。 ②第n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为 m·2n－1。 【易错警示】 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。 【典例1】下图为某真核生物细胞核DNA复制的示意图。下列有关叙述正确的是（　　）    A．图中酶1与酶2的移动方向一致，与酶3的移动方向相反 B．图中的酶包括解旋酶、DNA聚合酶以及RNA聚合酶 C．复制完成后，子链③和④会形成一个完整的子代DNA分子 D．复制形成的两个DNA分子会随同源染色体的分离而分开 【典例2】某基因（14N）含有1000个碱基对，腺嘌呤占20%。若该DNA分子以被15N同位素标记的游离脱氧核苷酸为原料复制3次，再将全部复制产物置于离心管内进行密度梯度离心，分层后得到结果如图①；然后加入解旋酶再次密度梯度离心，得到结果如图②。则下列有关分析正确的是（    ） A．图①中只有Y层的DNA中含15N B．X层中含有的氢键数是Y层的3倍 C．W层中含15N标记的胞嘧啶2100个 D．W层与Z层的核苷酸数之比为7：1 【典例3】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' 核心串讲3 遗传信息的表达与调控 1. 基因的表达过程 （1）转录 (2)翻译： 2. 遗传信息的传递过程 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 3. 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 【易错警示】 生物的性状是基因和环境共同作用的结果。基因型相同，表型可能不同，基因型不同，表型也可能相同。 4. 表观遗传 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)。 5. 基因对性状的控制 基因控制性状的途径 【典例1】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 【典例2】小鼠体内的A基因能控制D蛋白合成，而a基因不能。如小鼠体内D蛋白缺乏则会表现为侏儒鼠。经研究发现，A基因的表达受P序列(一段DNA序列)的调控。如图所示：P序列在形成精子时会去甲基化，传给子代能正常表达；在形成卵细胞时会甲基化(甲基化需要甲基化酶的参与)，传给子代不能正常表达。下列有关叙述正确的是（　　） A．P序列在形成卵细胞时发生甲基化导致P序列发生改变 B．基因组成相同的个体，表型所具有的微小差异都是基因甲基化的结果 C．侏儒雌鼠与侏儒雄鼠交配，子代小鼠可能全是侏儒鼠，也可能有一半为正常鼠 D．基因型为Aa的雌鼠与基因型为aa的雄鼠交配，其子代小鼠正常的概率为50% 【典例4】青霉素和头孢霉素是由特定霉菌（如产黄青霉）在发酵过程中产生的两种抗生素，其生物合成途径及关键酶如图所示。因头孢霉素比青霉素更稳定，且可以口服、过敏反应低、抗菌谱广、病菌的耐药性低，其在临床上得到广泛应用。如果改造青霉素生产菌使其只生产头孢霉素，下列思路最合理的是（    ） A．用基因编辑技术敲除酰基转移酶基因 B．用基因编辑技术敲除羧化酶基因 C．将异构酶基因拷贝导入菌株 D．将强启动子插入扩环酶基因的上游 能力1 线性DNA复制和环状DNA的复制 1.DNA复制叉模型 项目 类型 半保留复制 通过碱基互补配对实现半保留复制，保证亲子代遗传信息的稳定性 边解旋边复制 通过边解旋边复制，减少碱基暴露的时间，减少基因突变的概率,增加遗传的稳定性 需要引物 DNA聚合酶不能从头开始合成 DNA,只能把新的脱氧核苷酸加到已有的 DNA或RNA 链上，需要提供已有的脱氧核苷酸链或核糖核苷酸链作为复制起点 固定延伸方向、半不连续复制 DNA子链延伸的方向是从子链的5'端到3'端,前导链可以连续复制,但后随链不连续复制。 据图可知，①连续复制链(前导链)延伸方向与解旋方向相同，不连续复制链(后随链)延伸方向与解旋方向相反。 ②后随链合成过程中，先合成的小片段的引物被切除，切除引物留下的空隙由后合成的相邻片段继续延长来补充。各个片段由DNA连接酶将其连成一条完整的DNA子链。 ③切除引物后，子链会比母链短一截(如图中连续复制链)，这就是端粒DNA在每次细胞分裂后缩短的原因，可由端粒酶延长。 2.环状DNA复制模型 类型 图像 θ复制：如大肠杆菌DNA复制，特点是单起点双向复制 D环复制：如线粒体或叶绿体DNA复制，特点是两条链复制不同步(填“同步”或“不同步”) 滚环复制：如某些噬菌体单链DNA、环状质粒的复制 【典例1】将一个双链DNA分子的一端固定于载玻片上，置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3个时间点的图像，①和②表示新合成的单链，①的5′端指向解旋方向，丙为复制结束时的图像。该DNA复制过程中可观察到单链延伸暂停现象，但延伸进行时2条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则，下列说法错误的是(　　) A．据图分析，①和②延伸时均存在暂停现象 B．甲时①中A、T之和与②中A、T之和可能相等 C．丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等 D．②延伸方向为5′端至3′端，其模板链3′端指向解旋方向 能力2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。 【典例1】如图为某个环状DNA的结构示意图。下列叙述正确的是（　　） A．与线性DNA相比，该DNA储存的遗传信息更少 B．该DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接，每条链上嘌呤碱基可能占1/2 C．3H标记该DNA的两条链后，在不含3H的环境中复制2次，子代DNA均含3H D．若该DNA中某基因含n个碱基对，则其核苷酸排序有4n种 能力3 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。 【典例1】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' 【典例2】DNA复制泡是DNA上正在复制的部分。在复制启动时，尚未解开螺旋的亲代双链DNA与新合成的两条子代双链DNA的交界处形成的“Y”形结构，就称为复制叉。如图所示为DNA复制时，形成的复制泡和复制叉的示意图，其中a～h代表相应位置。下列说法中，错误的是（    ） A．1个复制泡有2个复制叉，这体现了DNA的双向复制 B．图中e、g链延伸方向和解旋酶的移动方向相反 C．图中f、h处子链的合成需要DNA聚合酶和DNA连接酶催化 D．一条染色体上出现多个复制泡有利于为细胞进入分裂期做好物质准备 能力4 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。 【易错警示】 1.确定四种形状(颜色)的曲线各自所代表的碱基种类 2.依次写出子链的碱基序列(方向一般给定为5′→3′) 3.按照碱基互补配对原则，写出模板序列(方向与子链相反) 【典例1】脑源性神经营养因子（BDNF）是人体内含量最多的神经营养因子。BDNF基因表达受阻，会导致机体患抑郁症等疾病。BDNF异常减少的机制如下图所示。若BDNF基因共有个碱基对，其中含个碱基A，下列叙述错误的是（　　） A．miRNA-195阻碍了BDNF基因的翻译过程 B．可通过降低miRNA-195的量来治疗抑郁症 C．①中RNA聚合酶催化游离的核糖核苷酸连接到子链的3'端 D．该基因第4次复制时消耗15m-15n个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 【典例2】乳糖操纵子是细菌中调控乳糖代谢相关的基因群，结构基因所表达的蛋白质是与乳糖代谢有关的酶。当培养液中没有乳糖时，该基因的表达量极低，加入乳糖后，细菌开始高效表达该基因群，相关机制如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．RNA聚合酶沿着模板链的3’端到5’端合成mRNA B．结构基因转录出的一条mRNA上具有3种不同的启动子 C．乳糖操纵子模型是在转录水平进行基因表达的调控 D．上述调节机制可以保证细胞能量供应的前提下避免物质和能量的浪费 01 DNA是主要的遗传物质 1．（2025·辽宁大连·模拟）噬菌体侵染细菌实验中需用噬菌体与大肠杆菌混合，使其侵染大肠杆菌，通过追踪物质的去向，进一步明确其遗传物质。下列关于该操作过程及结果分析，错误的是（    ） A．将噬菌体与32P标记的大肠杆菌混合培养，目的是使噬菌体被32P标记 B．将噬菌体与大肠杆菌培养后离心，目的是沉淀培养液中的噬菌体 C．32P标记的噬菌体侵染后搅拌离心，上清液放射性较强可能是侵染时间过短 D．35S标记的噬菌体侵染后搅拌离心，沉淀物放射性较强可能是搅拌不充分 2.（2025·吉林长春·模拟）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 02 DNA复制与基因的本质 1．（2025·辽宁沈阳·模拟）某病毒具有蛋白质外壳，其遗传物质的碱基含量如表所示，下列叙述正确的是（    ） 碱基种类 A C G T U 含量（％） 31.2 20.8 28.0 0 20.0 A．该病毒复制合成的互补链中G＋C含量为51.2％ B．病毒的遗传物质可能会引起宿主DNA变异 C．病毒增殖需要的蛋白质在自身核糖体合成 D．病毒基因的遗传符合分离定律 2.（2025·辽宁·模拟）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 3.（2025·吉林·模拟）1958年，M.Meselson和F.Stahl通过15N标记DNA的实验，证明了DNA的半保留复制。下列关于这一经典实验的叙述正确的是（　　） A．用32P或35S替代15N标记DNA可以获得同样的实验结果 B．可以选择烟草花叶病毒替代大肠杆菌获得同样的实验结果 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．实验过程中可得到只含14N的DNA带或只含15N的DNA带 03 遗传信息的表达与调控 1.（2025·辽宁·模拟）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 2.（2025·黑龙江·模拟）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 3.（2025·黑龙江·模拟）斑马鱼胚胎中的原始生殖细胞（PGCs）具有分化的双重潜能，过程如图。药物5-Aza能通过调节DNA甲基转移酶1的活性调控DNA甲基化水平，5-Aza浓度越高，PGCs向雌性生殖细胞发育的比例也越高。下列说法正确的是（    ）    A．DNA甲基化会导致碱基序列发生改变 B．PGCs的DNA甲基化水平升高，胚胎更可能发育成雌性 C．5-Aza能降低DNA甲基转移酶1的活性 D．斑马鱼胚胎发育成雄性过程中不存在去甲基化 1．（2025高三·辽宁·开学考试）某小组模拟赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验时，应用假说-演绎法推测出①~⑥种假设，如图。下列有关叙述错误的是（    ） A．实验1中，若离心后上清液的放射性高，沉淀物的放射性极低，则说明仅假设②正确 B．实验2中，若离心后上清液的放射性极低，沉淀物的放射性高，则说明仅假设⑤正确 C．若实验1子代噬菌体无放射性、实验2子代的部分菌体有放射性，则说明噬菌体的遗传物质是DNA D．若用35S和32P同时标记的噬菌体进行实验，则离心后上清液和沉淀物均有放射性 2．（2025高三·辽宁·模拟）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，下列叙述正确的是（    ） A．肺炎链球菌体内转化实验中，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转化为有致病性 B．肺炎链球菌体外转化实验中，利用自变量控制的“加法原理”，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．噬菌体侵染实验中，用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA，发现其DNA进入宿主细胞后，利用自身原料和酶完成自我复制 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 3．（2025高三·大庆·模拟）S型肺炎双球菌的某种“转化因子”可使R型菌转化为S型菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示 下列叙述正确的是（    ） A．步骤①中，酶处理时间不宜过长，以免底物完全水解 B．步骤②中，甲或乙的加入量不影响实验结果 C．步骤④中，固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化 D．步骤⑤中，通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果 4．（2025·哈尔滨·模拟）模拟实验是根据相似性原理，用模型来替代研究对象的实验。比如“性状分离比的模拟实验”（实验一）中用小桶甲和乙分别代表植物的雌雄生殖器官，用不同颜色的彩球代表D、d雌雄配子；“建立减数分裂中染色体变化的模型”模拟实验（实验二）中可用橡皮泥制作染色体模型，细绳代表纺锤丝；DNA分子的重组模拟实验（实验三）中可利用剪刀、订书钉和写有DNA序列的纸条等模拟DNA分子重组的过程。下列实验中模拟正确的是（    ） A．实验一中可用绿豆和黄豆代替不同颜色的彩球分别模拟D和d配子 B．实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开，可模拟纺锤丝牵引使着丝粒分裂 C．实验三中用订书钉将两个纸条片段连接，可模拟核苷酸之间形成磷酸二酯键 D．向实验一桶内添加代表另一对等位基因的彩球可模拟两对等位基因的自由组合 5．（2025·哈尔滨·模拟）λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化（如图），该线性分子两端能够相连的主要原因是（    ） A．单链序列脱氧核苷酸数量相等 B．分子骨架同为脱氧核糖与磷酸 C．单链序列的碱基能够互补配对 D．自连环化后两条单链方向相同 6．（2025·吉林·模拟）某二倍体动物（2n=4）精原细胞DNA中的P均为32P，精原细胞在不含32P的培养液中培养，其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后，产生甲~丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。    不考虑染色体变异的情况下，下列叙述正确的是（    ） A．该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂 B．4个细胞均处于减数第二次分裂前期，且均含有一个染色体组 C．形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交叉互换 D．4个细胞完成分裂形成8个细胞，可能有4个细胞不含32P 7．（2025·吉林·模拟）将一个双链DNA分子的一端固定于载玻片上，置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3个时间点的图像，①和②表示新合成的单链，①的5'端指向解旋方向，丙为复制结束时的图像。该DNA复制过程中可观察到单链延伸暂停现象，但延伸进行时2条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则，下列说法错误的是（    ）    A．据图分析，①和②延伸时均存在暂停现象 B．甲时①中A、T之和与②中A、T之和可能相等 C．丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等 D．②延伸方向为5'端至3'端，其模板链3'端指向解旋方向 8．（2026·吉林·模拟）科学家曾提出DNA复制方式的三种假说：全保留复制、半保留复制和分散复制（图1）。对此假说，科学家以大肠杆菌为实验材料，进行了如下实验（图2）： 下列有关叙述正确的是（    ） A．第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带，说明DNA复制方式一定是半保留复制 B．第二代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带和1条轻带，说明DNA复制方式一定是全保留复制 C．结合第一代和第二代细菌DNA的离心结果，说明DNA复制方式一定是分散复制 D．若DNA复制方式是半保留复制，继续培养至第三代，细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带 9．（2026·辽宁·模拟）某种二倍体鱼（XY型）会发生性逆转现象，研究人员运用基因编辑技术对雌鱼的雌激素合成主要基因进行敲除实验，并得到雌鱼性逆转的有关结果，见表。下列有关分析正确的是（　　） 表 组别 f基因 c基因 s基因 雌激素水平 鱼的性别 野生型 + + + ***** ♀ 甲 + - + * ♂ 乙 - + - ** ♂ 丙 - - + * ♂ 丁 + - - * ♂ 戊 - + + ** ♂ 己 + + - **** ♀ 注：“+”表示不敲除基因；“-”表示敲除基因；“*****”表示野生型雌鱼正常的雌激素水平。 A．c、f基因都能直接控制合成少量且相等的雌激素 B．s、f基因的表达产物，共同促进c基因控制雌激素合成 C．饲喂外源雌激素，不能阻止甲、丙、丁三组雌鱼性逆转 D．乙、戊组鱼分别与己组鱼交配，后代性染色体组成不全是XX 10．（2026·辽宁·模拟）RNA干扰原理是指mRNA形成局部互补结构后阻断mRNA翻译。X菌是兼性厌氧菌，能杀伤正常细胞和处于缺氧微环境的肿瘤细胞。我国科学家基于RNA干扰原理改造X菌获得Y菌时，将厌氧启动子PT置于X菌生存必需基因asd上游，启动基因asd转录，PT启动转录效率与氧浓度成反比；同时将好氧启动子PA置于基因asd下游，启动互补链转录，PA启动转录效率与氧浓度成正比。下列说法正确的是（　　） A．Y菌存在asd基因DNA双链同时启动转录的状态 B．PT和PA分别启动转录得到的mRNA相同 C．PA的作用是防止有氧环境下Y菌死亡 D．改造X菌目的是增强无氧环境下杀伤肿瘤细胞的能力 11．（2026·黑龙江·模拟）构成染色体的组蛋白可发生乙酰化。由组蛋白基因表达到产生乙酰化的组蛋白，需经历转录、转录后加工、翻译、翻译后加工与修饰等过程。下列叙述错误的是（　　） A．组蛋白乙酰化不改变自身的氨基酸序列但可影响个体表型 B．具有生物活性的tRNA的形成涉及转录和转录后加工过程 C．编码组蛋白的mRNA上结合的核糖体数量不同，可影响翻译的准确度和效率 D．组蛋白乙酰化发生在翻译后，是基因表达调控的结果，也会影响基因的表达 12．（2026·黑龙江·模拟）科研人员以SA-β-Gal作为细胞衰老的分子标志，以EdU作为细胞DNA复制的标记，揭示了AP2A1蛋白通过调节p53蛋白表达量来影响细胞衰老的机制，实验结果如下图。下列叙述错误的是（　　） A．对照组中也有衰老的细胞 B．蛋白质AP2A1促进了细胞中p53蛋白积累 C．据图可推测衰老细胞中各种蛋白质的表达量上升 D．含EdU标记的细胞所占比例越大，表明细胞增殖越旺盛 13．（2026·吉林白城·一模）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 14．（2026·吉林长春·一模）家猫毛色受常染色体和性染色体基因控制，回答下列问题： (1)家猫常染色体上的2对等位基因独立遗传（A/a、E/e），显性基因E使毛色呈黑色，隐性基因e使毛色呈黄色，A蛋白抑制E蛋白功能，a蛋白无此功能。据此可知黑猫的基因型为 。基因型为AaEe的雌雄家猫交配，子代黑猫的概率为 。 (2)研究发现：①在家猫发育过程中，体细胞的2条X染色体同时存在时，会随机失活其中1条；②X染色体上1对等位基因参与毛色控制：XB（黑色）、XO（黄色）和XB XO（玳瑁色）。对家猫胚胎皮肤细胞进行检测，统计能转录B或O基因的不同类型细胞比例，结果如图1。 从结果可知该mRNA特异性地在 细胞中由 基因转录，由此判断图中未知猫的基因型是 （只考虑性染色体）。 (3)性染色体基因（B/O）能影响常染色体基因对毛色的控制。E蛋白通过P蛋白控制毛色形成；O蛋白存在时，与P蛋白结合，导致P蛋白降解从而改变毛色，机制如图2所示。若无E蛋白则毛色皆为黄色。 ①不含A基因的杂合黄色雌猫基因型有 种。含aaEe基因的黄色雌猫与含aaEe基因的黑色雄猫杂交，子代雄猫的毛色是 。 ②若两只纯合黄猫杂交，子代雄猫均为黑色，子代雌猫基因型为 。 1．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）下列关于基因表达及其调控的叙述错误的是（    ） A．转录和翻译过程中，碱基互补配对的方式不同 B．转录时通过RNA聚合酶打开DNA双链 C．某些DNA甲基化可通过抑制基因转录影响生物表型 D．核糖体与mRNA的结合部位形成1个tRNA结合位点 2．（2024·吉林·高考真题）手术切除大鼠部分肝脏后，残留肝细胞可重新进入细胞周期进行增殖；肝脏中的卵圆细胞发生分化也可形成新的肝细胞，使肝脏恢复到原来体积。下列叙述错误的是（    ） A．肝细胞增殖过程中，需要进行DNA复制 B．肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程 C．卵圆细胞分化过程中会出现基因的选择性表达 D．卵圆细胞能形成新的肝细胞，证明其具有全能性 3．（2024·吉林·高考真题）下图表示DNA半保留复制和甲基化修饰过程。研究发现，50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大。下列叙述正确的是（    ） A．酶E的作用是催化DNA复制 B．甲基是DNA半保留复制的原料之一 C．环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素 D．DNA甲基化不改变碱基序列和生物个体表型 二、多选题 4．（2023·辽宁·高考真题）DNA在细胞生命过程中会发生多种类型的损伤。如损伤较小，RNA聚合酶经过损伤位点时，腺嘌呤核糖核苷酸会不依赖于模板掺入mRNA（如图1）；如损伤较大，修复因子Mfd识别、结合滞留的RNA聚合酶，“招募”多种修复因子、DNA聚合酶等进行修复（如图2）。下列叙述正确的是（    ） A．图1所示的DNA经复制后有半数子代DNA含该损伤导致的突变基因 B．图1所示转录产生的mRNA指导合成的蛋白质氨基酸序列可能不变 C．图2所示的转录过程是沿着模板链的5'端到3'端进行的 D．图2所示的DNA聚合酶催化DNA损伤链的修复，方向是从n到m 5．（2024·吉林·高考真题）作物在成熟期叶片枯黄，若延长绿色状态将有助于提高产量。某小麦野生型在成熟期叶片正常枯黄（熟黄），其单基因突变纯合子ml在成熟期叶片保持绿色的时间延长（持绿）。回答下列问题。 (1)将ml与野生型杂交得到F1，表型为 （填“熟黄”或“持绿”），则此突变为隐性突变（A1基因突变为al基因）。推测A1基因控制小麦熟黄，将A1基因转入 个体中表达，观察获得的植株表型可验证此推测。 (2)突变体m2与ml表型相同，是A2基因突变为a2基因的隐性纯合子，A2基因与A1基因是非等位的同源基因，序列相同。A1、A2、a1和a2基因转录的模板链简要信息如图1。据图1可知，与野生型基因相比，a1基因发生了 ，a2基因发生了 ，使合成的mRNA都提前出现了 ，翻译出的多肽链长度变 ，导致蛋白质的空间结构改变，活性丧失。A1（A2）基因编码A酶，图2为检测野生型和两个突变体叶片中A酶的酶活性结果，其中 号株系为野生型的数据。     (3)A1和A2基因位于非同源染色体上，ml的基因型为 ，m2的基因型为 。若将ml与m2杂交得到F1，F1自交得到F2，F2中自交后代不发生性状分离个体的比例为 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题06 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 探索遗传物质的相关实验 串讲 2 DNA的分子结构与复制 串讲 3 遗传信息的表达与调控 能力进阶 能力1 线性DNA复制和环状DNA的复制 能力2 有丝分裂中染色体的标记情况 能力3 DNA的半不连续复制和多起点复制 能力4 真核细胞基因表达的调控 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是主要的遗传物质 题型02 DNA复制与基因的本质 题型03 遗传信息的表达与调控 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 ) 考情解读 核心要点 高考考情 高考新风向 DNA复制与基因的本质 （2024辽宁卷）选择题：DNA分子的复制过程、特点及意义  表观遗传 （2024辽宁卷）选择题：DNA复制 （2023辽宁卷）不定项选择题：DNA分子的复制过程、特点及意义  遗传信息的转录  遗传信息的翻译 1.聚焦DNA复制、转录翻译、中心法则等核心概念的深度理解与逻辑推导；表观遗传（DNA甲基化、组蛋白修饰）成高频考点，常以选择题或非选择小问出现，强调“序列不变，表达可变”的本质。 2.与PCR、电泳、DNA甲基化检测等分子技术结合，要求设计实验、分析结果、推导结论；2025年已出现结合电泳图谱判断基因型的题目，凸显“技术服务于问题解决”的命题思路 。 遗传信息的表达与调控 （2025黑吉辽蒙卷）选择题、遗传信息的转录和翻译，表观遗传 （2024辽宁卷）非选择题：遗传信息的转录  遗传信息的翻译 新风向演练 1．【新考法·DNA聚合酶】（2025·黑龙江高三·一模）Solexa测序是一种将PCR与荧光检测相结合的高通量测序技术。为了确保该PCR过程中，DNA聚合酶催化一个脱氧核苷酸单位完成聚合反应后，DNA链不继续延伸，应保护底物中脱氧核糖结构上的（    ） A．1'-碱基 B．2'-氢 C．3'-羟基 D．5'-磷酸基团 【答案】C 【详解】已知DNA聚合酶催化延伸子链方向只能从5′→3′，原因是脱氧核苷酸的3'碳有羟基，可以结合下一个脱氧核苷酸的5′碳的磷酸基团，故为了DNA聚合酶催化一个脱氧核苷酸单位完成聚合反应后，DNA链不继续延伸，应保护底物中脱氧核糖结构上的3'-羟基，使其不能结合下一个脱氧核苷酸的5′碳的磷酸基团，C正确。 2．【新载体·表观遗传】（2025·吉林高三）斑马鱼胚胎中的原始生殖细胞（PGCs）具有分化的双重潜能，过程如图。药物5-Aza能通过调节DNA甲基转移酶1的活性调控DNA甲基化水平，5-Aza浓度越高，PGCs向雌性生殖细胞发育的比例也越高。下列说法正确的是（    ）    A．DNA甲基化会导致碱基序列发生改变 B．PGCs的DNA甲基化水平升高，胚胎更可能发育成雌性 C．5-Aza能降低DNA甲基转移酶1的活性 D．斑马鱼胚胎发育成雄性过程中不存在去甲基化 【答案】C 【详解】A、DNA甲基化不会导致碱基序列发生改变，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达，A错误； BC、据图可知，雌性生殖细胞中甲基化水平降低，而雄性生殖细胞内甲基化水平升高，因此PGCs的DNA甲基化水平升高，胚胎更可能发育成雄性，5-Aza浓度越高，PGCs向雌性生殖细胞发育的比例也越高，说明5-Aza能降低DNA甲基转移酶1的活性，从而降低甲基化水平，B错误，C正确； D、图示为胚胎发育过程中原始生殖细胞（PGCs）中甲基化水平的变化过程，在斑马鱼胚胎发育成雄性过程中其他细胞内可能存在去甲基化，D错误。 故选C。 3.【新情境·BDNF】（2025·辽宁模拟）脑源性神经营养因子（BDNF）是人体内含量最多的神经营养因子。BDNF基因表达受阻，会导致机体患抑郁症等疾病。BDNF异常减少的机制如下图所示。若BDNF基因共有个碱基对，其中含个碱基A，下列叙述错误的是（　　） A．miRNA-195阻碍了BDNF基因的翻译过程 B．可通过降低miRNA-195的量来治疗抑郁症 C．①中RNA聚合酶催化游离的核糖核苷酸连接到子链的3'端 D．该基因第4次复制时消耗15m-15n个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 【答案】D 【解析】A、据图可知，miRNA-195与BDNF转录的mRNA发生了碱基互补配对，进而阻止了该基因的翻译过程，A正确； B、题意显示，BDNF基因表达受阻，会导致机体患抑郁症等疾病，而miRNA-195阻碍了BDNF基因的翻译过程，因此可通过降低miRNA-195的量来治疗抑郁症，B正确； C、①为转录过程，该过程中RNA聚合酶催化游离的核糖核苷酸连接到子链的3'端，C正确； D、若BDNF基因共有m个碱基对，其中含n个碱基A，则其中胞嘧啶碱基的数目为（m-n），则该基因第4次复制时新产生的基因数目为23=8个，需要消耗8（m-n）=8m-8n个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸，D错误。 核心串讲1 探索遗传物质的相关实验 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。 (3) 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 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 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 （4） “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），分别与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”，其遗传物质可能是DNA 【易错警示】 1.不能用35S和32P标记同一T2噬菌体，因为放射性检测时只能检测到放射性的存在部位，不能确定是何种元素。 2.不能用普通培养基直接培养T2噬菌体。 3.转化的实质是基因重组且概率低。 4.加热杀死S型菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复正常结构而具有活性。 【典例1】如图在肺炎链球菌R型菌转化为S型菌的过程中，相关叙述正确的是（    ） A．加热导致S型菌的DNA氢键被破坏，因而断裂为多个较短的DNA片段 B．肺炎链球菌体内转化实验发现，加热致死的S型菌的DNA使R型活菌发生了转化 C．加入S型菌的DNA和R型活菌的培养基中，一段时间后仍可发现表面粗糙的菌落 D．S型菌的capS使R型活菌转化为S型活菌，是因为capS整合到R型菌的染色体中 【答案】C 【解析】A、加热导致S型菌的磷酸二酯键被破坏，因而断裂为多个较短的DNA片段，A错误； B、当时并不知道是DNA使R型活菌发生转化，B错误； C、加入S型菌的DNA和R型活菌的培养基中，一段时间后仍可发现表面粗糙的菌落，C正确； D、肺炎链球菌没有染色体，D错误。 核心串讲2 DNA的分子结构与复制 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）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”。 （3）DNA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 （4）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。 3.DNA复制的五个问题 （1）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）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）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）边解旋边复制；多起点解旋和复制。 （5）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。 5. “图解法”分析DNA复制相关计算 将DNA被15N标记的大肠杆菌放在含有14N的培养液中繁殖n代，则： ①子代DNA共2n个 ②脱氧核苷酸链共2n＋1条 DNA分子复制过程中消耗的脱氧核苷酸数 ①若亲代的DNA分子中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)。 ②第n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为 m·2n－1。 【易错警示】 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。 【典例1】下图为某真核生物细胞核DNA复制的示意图。下列有关叙述正确的是（　　）    A．图中酶1与酶2的移动方向一致，与酶3的移动方向相反 B．图中的酶包括解旋酶、DNA聚合酶以及RNA聚合酶 C．复制完成后，子链③和④会形成一个完整的子代DNA分子 D．复制形成的两个DNA分子会随同源染色体的分离而分开 【答案】A 【详解】A、图示为DNA复制的过程，酶1为解旋酶，酶2和酶3均为DNA聚合酶，根据图示可知，④链为连续链，而③链为不连续链，因此可知，③链是由左向右延伸，而④链是由右向左延伸，酶1的解旋也是由右向左，故图中酶1与酶2的移动方向一致，与酶3的移动方向相反，A正确； B、RNA聚合酶催化转录过程，图示没有涉及转录，不需要RNA聚合酶，B错误； C、DNA复制为半保留复制，形成的子代DNA一条链为亲代链，一条链为新合成的链，因此子链③和④不会形成一个完整的子代DNA分子，C错误； D、复制形成的两个DNA分子为姐妹染色单体上的DNA，随着着丝粒的断裂、姐妹染色单体的分离而分开，D错误。 故选A。 【典例2】某基因（14N）含有1000个碱基对，腺嘌呤占20%。若该DNA分子以被15N同位素标记的游离脱氧核苷酸为原料复制3次，再将全部复制产物置于离心管内进行密度梯度离心，分层后得到结果如图①；然后加入解旋酶再次密度梯度离心，得到结果如图②。则下列有关分析正确的是（    ） A．图①中只有Y层的DNA中含15N B．X层中含有的氢键数是Y层的3倍 C．W层中含15N标记的胞嘧啶2100个 D．W层与Z层的核苷酸数之比为7：1 【答案】D 【详解】A、由于该DNA分子以被15N同位素标记的游离脱氧核苷酸为原料复制，图①中X、Y层的DNA中均含15N，A错误； B、复制3次，共得到8个DNA分子，X、Y形成的子代DNA分子和亲本相同，Y层中（6个DNA分子）含有的氢键数是X层（2个DNA分子）的3倍，B错误； C、该DNA含有1000个碱基对，腺嘌呤占20%，则胞嘧啶占30%，每个DNA分子中含有胞嘧啶600个。故W层中含15N标记的胞嘧啶7×600=4200个，C错误； D、W层为含有15N的单链，Z层为含有14N的单链，复制3次后，共有8个DNA分子，16条链，故两者中的核苷酸数之比为14：2=7：1，D正确。 故选D。 【典例3】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' 【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。 核心串讲3 遗传信息的表达与调控 1. 基因的表达过程 （1）转录 (2)翻译： 2. 遗传信息的传递过程 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 3. 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 【易错警示】 生物的性状是基因和环境共同作用的结果。基因型相同，表型可能不同，基因型不同，表型也可能相同。 4. 表观遗传 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)。 5. 基因对性状的控制 基因控制性状的途径 【典例1】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 【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。 【典例3】小鼠体内的A基因能控制D蛋白合成，而a基因不能。如小鼠体内D蛋白缺乏则会表现为侏儒鼠。经研究发现，A基因的表达受P序列(一段DNA序列)的调控。如图所示：P序列在形成精子时会去甲基化，传给子代能正常表达；在形成卵细胞时会甲基化(甲基化需要甲基化酶的参与)，传给子代不能正常表达。下列有关叙述正确的是（　　） A．P序列在形成卵细胞时发生甲基化导致P序列发生改变 B．基因组成相同的个体，表型所具有的微小差异都是基因甲基化的结果 C．侏儒雌鼠与侏儒雄鼠交配，子代小鼠可能全是侏儒鼠，也可能有一半为正常鼠 D．基因型为Aa的雌鼠与基因型为aa的雄鼠交配，其子代小鼠正常的概率为50% 【答案】C 【详解】A、甲基化是表观遗传修饰，通过在DNA上添加甲基基团来影响基因表达，但不改变DNA序列本身。因此，P序列的甲基化不会导致其序列发生改变，A错误； B、基因组成相同（基因型相同）的个体，表型差异可以由多种因素引起，包括环境、其他表观遗传机制（如组蛋白修饰）、随机发育变异等，甲基化只是可能的原因之一，并非唯一原因，B错误； C、侏儒鼠的表型由D蛋白缺乏导致，可能因基因型为aa，或因基因型含有A但A基因不表达（如A来自母本且甲基化）。子代全为侏儒鼠的情况：例如，侏儒雌鼠和侏儒雄鼠均为aa。雄鼠产生精子全部携带a（去甲基化），雌鼠产生卵细胞全部携带a（甲基化），子代基因型全为aa，全为侏儒。 子代一半为正常鼠的情况：例如，侏儒雌鼠为aa，侏儒雄鼠为Aa（A来自母本，在雄鼠中不表达，故侏儒）。雄鼠产生精子时，50%携带A（去甲基化，在子代中能表达），50%携带a；雌鼠产生卵细胞全部携带a（甲基化）。子代中，基因型为Aa（A来自父本，可以表达）时正常，基因型为aa时侏儒，概率各50%，C正确； D、雄鼠aa产生精子全部携带a（去甲基化，但a无效），雌鼠Aa产生卵细胞50%携带A（甲基化，在子代中不表达），50%携带a。子代基因型50%为Aa（A来自母本，不表达）或50%为aa，均无D蛋白表达，全为侏儒。因此，子代正常的概率为0%，D错误。 故选D。 【典例4】青霉素和头孢霉素是由特定霉菌（如产黄青霉）在发酵过程中产生的两种抗生素，其生物合成途径及关键酶如图所示。因头孢霉素比青霉素更稳定，且可以口服、过敏反应低、抗菌谱广、病菌的耐药性低，其在临床上得到广泛应用。如果改造青霉素生产菌使其只生产头孢霉素，下列思路最合理的是（    ） A．用基因编辑技术敲除酰基转移酶基因 B．用基因编辑技术敲除羧化酶基因 C．将异构酶基因拷贝导入菌株 D．将强启动子插入扩环酶基因的上游 【答案】A 【详解】A、用基因编辑技术敲除酰基转移酶基因后，可阻断生成青霉素的代谢途径，使青霉素生产菌只能生产头孢霉素，A正确； B、用基因编辑技术敲除羧化酶基因后会阻断生成头孢霉素，B错误； CD、将异构酶基因拷贝导入菌株和将强启动子插入扩环酶基因的上游都会增强头孢霉素生产途径，但未完全阻断青霉素途径，CD错误。 能力1 线性DNA复制和环状DNA的复制 1.DNA复制叉模型 项目 类型 半保留复制 通过碱基互补配对实现半保留复制，保证亲子代遗传信息的稳定性 边解旋边复制 通过边解旋边复制，减少碱基暴露的时间，减少基因突变的概率,增加遗传的稳定性 需要引物 DNA聚合酶不能从头开始合成 DNA,只能把新的脱氧核苷酸加到已有的 DNA或RNA 链上，需要提供已有的脱氧核苷酸链或核糖核苷酸链作为复制起点 固定延伸方向、半不连续复制 DNA子链延伸的方向是从子链的5'端到3'端,前导链可以连续复制,但后随链不连续复制。 据图可知，①连续复制链(前导链)延伸方向与解旋方向相同，不连续复制链(后随链)延伸方向与解旋方向相反。 ②后随链合成过程中，先合成的小片段的引物被切除，切除引物留下的空隙由后合成的相邻片段继续延长来补充。各个片段由DNA连接酶将其连成一条完整的DNA子链。 ③切除引物后，子链会比母链短一截(如图中连续复制链)，这就是端粒DNA在每次细胞分裂后缩短的原因，可由端粒酶延长。 2.环状DNA复制模型 类型 图像 θ复制：如大肠杆菌DNA复制，特点是单起点双向复制 D环复制：如线粒体或叶绿体DNA复制，特点是两条链复制不同步(填“同步”或“不同步”) 滚环复制：如某些噬菌体单链DNA、环状质粒的复制 【典例1】将一个双链DNA分子的一端固定于载玻片上，置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3个时间点的图像，①和②表示新合成的单链，①的5′端指向解旋方向，丙为复制结束时的图像。该DNA复制过程中可观察到单链延伸暂停现象，但延伸进行时2条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则，下列说法错误的是(　　) A．据图分析，①和②延伸时均存在暂停现象 B．甲时①中A、T之和与②中A、T之和可能相等 C．丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等 D．②延伸方向为5′端至3′端，其模板链3′端指向解旋方向 【答案】D 【详解】据图分析可知，甲时新合成的单链①比②短，乙时①比②长，因此可以说明①和②延伸时均存在暂停现象，A正确；①和②两条链中碱基是互补的，甲时新合成的单链①比②短，但②中多出的部分可能不含有A、T，因此①中A、T之和与②中A、T之和可能相等，B正确；丙时，①②等长且互补，A、T之和相等，C正确；①和②两条单链由一个双链DNA分子复制而来，其中一条母链合成子链①时，①的5′端指向解旋方向，则另一条母链合成子链②时，②的延伸方向为5′端至3′端，其模板链5′端指向解旋方向，D错误。 能力2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。 【典例1】如图为某个环状DNA的结构示意图。下列叙述正确的是（　　） A．与线性DNA相比，该DNA储存的遗传信息更少 B．该DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接，每条链上嘌呤碱基可能占1/2 C．3H标记该DNA的两条链后，在不含3H的环境中复制2次，子代DNA均含3H D．若该DNA中某基因含n个碱基对，则其核苷酸排序有4n种 【答案】B 【解析】A、遗传信息的多少由DNA中碱基对的数量和排列顺序决定，题干未给出环状DNA和线性DNA的碱基数量，无法比较遗传信息多少，A错误； B、DNA的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接构成；DNA双链中嘌呤（A+G）与嘧啶（T+C）总数相等，但单链中嘌呤碱基的比例可以为1/2（如单链中A+G的数量等于T+C），B正确； C、DNA为半保留复制，标记两条链后复制2次，会产生4个子代DNA，其中2个DNA含一条³H标记链，2个DNA不含³H，并非均含³H。C错误； D、特定基因的核苷酸排列顺序是固定的，只有随机的n个碱基对才会有4ⁿ种排列可能，D错误。 能力3 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。 【典例1】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' 【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。 【典例2】DNA复制泡是DNA上正在复制的部分。在复制启动时，尚未解开螺旋的亲代双链DNA与新合成的两条子代双链DNA的交界处形成的“Y”形结构，就称为复制叉。如图所示为DNA复制时，形成的复制泡和复制叉的示意图，其中a～h代表相应位置。下列说法中，错误的是（    ） A．1个复制泡有2个复制叉，这体现了DNA的双向复制 B．图中e、g链延伸方向和解旋酶的移动方向相反 C．图中f、h处子链的合成需要DNA聚合酶和DNA连接酶催化 D．一条染色体上出现多个复制泡有利于为细胞进入分裂期做好物质准备 【答案】B 【解析】A、DNA 复制是双向复制，1 个复制泡对应 2 个复制叉（复制向两个方向同时进行），A正确； B、DNA 子链的延伸方向是5'→3'，而解旋酶的作用是解开 DNA 双链（移动方向与复制叉推进方向一致）。观察图中：复制叉向两侧推进（解旋酶随复制叉移动），而子链e和g的延伸方向是顺着解旋酶的移动方向（因为子链沿 5'→3' 延伸，与复制叉推进方向一致），B错误； C、图中f和h是后随链（不连续合成的子链）： DNA 聚合酶催化后随链中冈崎片段的合成； DNA 连接酶催化冈崎片段之间的磷酸二酯键连接，最终形成完整子链，C正确； D、一条染色体上出现多个复制泡，可以同时进行多处 DNA 复制，加快复制速率，从而为细胞进入分裂期快速做好物质准备，D正确。 能力4 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。 【易错警示】 1.确定四种形状(颜色)的曲线各自所代表的碱基种类 2.依次写出子链的碱基序列(方向一般给定为5′→3′) 3.按照碱基互补配对原则，写出模板序列(方向与子链相反) 【典例1】脑源性神经营养因子（BDNF）是人体内含量最多的神经营养因子。BDNF基因表达受阻，会导致机体患抑郁症等疾病。BDNF异常减少的机制如下图所示。若BDNF基因共有个碱基对，其中含个碱基A，下列叙述错误的是（　　） A．miRNA-195阻碍了BDNF基因的翻译过程 B．可通过降低miRNA-195的量来治疗抑郁症 C．①中RNA聚合酶催化游离的核糖核苷酸连接到子链的3'端 D．该基因第4次复制时消耗15m-15n个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸 【答案】D 【解析】A、据图可知，miRNA-195与BDNF转录的mRNA发生了碱基互补配对，进而阻止了该基因的翻译过程，A正确； B、题意显示，BDNF基因表达受阻，会导致机体患抑郁症等疾病，而miRNA-195阻碍了BDNF基因的翻译过程，因此可通过降低miRNA-195的量来治疗抑郁症，B正确； C、①为转录过程，该过程中RNA聚合酶催化游离的核糖核苷酸连接到子链的3'端，C正确； D、若BDNF基因共有m个碱基对，其中含n个碱基A，则其中胞嘧啶碱基的数目为（m-n），则该基因第4次复制时新产生的基因数目为23=8个，需要消耗8（m-n）=8m-8n个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸，D错误。 【典例2】乳糖操纵子是细菌中调控乳糖代谢相关的基因群，结构基因所表达的蛋白质是与乳糖代谢有关的酶。当培养液中没有乳糖时，该基因的表达量极低，加入乳糖后，细菌开始高效表达该基因群，相关机制如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．RNA聚合酶沿着模板链的3’端到5’端合成mRNA B．结构基因转录出的一条mRNA上具有3种不同的启动子 C．乳糖操纵子模型是在转录水平进行基因表达的调控 D．上述调节机制可以保证细胞能量供应的前提下避免物质和能量的浪费 【答案】B 【解析】A、RNA聚合酶的转录方向是沿着模板链的3´端到5´端移动，从而合成mRNA（mRNA的延伸方向是5´-3´），A正确； B、mRNA上不含有启动子，启动子在DNA分子上，B错误； C、乳糖操纵子的调控发生在转录阶段（阻遏物与操纵基因结合或分离，影响RNA聚合酶的转录），属于转录水平的基因表达调控，C正确； D、若培养液无乳糖，参与乳糖分解的三种酶不表达，若培养液有乳糖，则参与乳糖分解的三种酶可表达，该调节机制既保证了大肠杆菌能量的供应，又可以避免物质和能量的浪费，D正确。 01 DNA是主要的遗传物质 1．（2025·辽宁大连·模拟）噬菌体侵染细菌实验中需用噬菌体与大肠杆菌混合，使其侵染大肠杆菌，通过追踪物质的去向，进一步明确其遗传物质。下列关于该操作过程及结果分析，错误的是（    ） A．将噬菌体与32P标记的大肠杆菌混合培养，目的是使噬菌体被32P标记 B．将噬菌体与大肠杆菌培养后离心，目的是沉淀培养液中的噬菌体 C．32P标记的噬菌体侵染后搅拌离心，上清液放射性较强可能是侵染时间过短 D．35S标记的噬菌体侵染后搅拌离心，沉淀物放射性较强可能是搅拌不充分 【答案】B 【详解】A、噬菌体是DNA病毒，由DNA和蛋白质组成，其没有细胞结构，不能再培养基中独立生存，所以要使噬菌体被32P标记，需将噬菌体与32P标记的大肠杆菌混合培养，A正确； B、噬菌体侵染细菌时，DNA分子进入到细菌的细胞中，蛋白质外壳留在外面，因为噬菌体较轻，搅拌离心后，细菌主要集中在沉淀物中，噬菌体及其蛋白质外壳存在于上清液中，B错误； C、用32P标记的噬菌体侵染细菌，离心后上清液出现放射性的原因可能是：保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，或保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液，C正确； D、用35S标记的噬菌体侵染细菌，若沉淀物中存在少量放射性，其原因可能是搅拌不充分，有少量含35S 的噬菌体吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，D正确。 故选B。 2.（2025·吉林长春·模拟）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 【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。 02 DNA复制与基因的本质 1．（2025·辽宁沈阳·模拟）某病毒具有蛋白质外壳，其遗传物质的碱基含量如表所示，下列叙述正确的是（    ） 碱基种类 A C G T U 含量（％） 31.2 20.8 28.0 0 20.0 A．该病毒复制合成的互补链中G＋C含量为51.2％ B．病毒的遗传物质可能会引起宿主DNA变异 C．病毒增殖需要的蛋白质在自身核糖体合成 D．病毒基因的遗传符合分离定律 【答案】B 【详解】A、由表可知，该病毒为RNA病毒，根据碱基互补配对原则可知，该病毒复制合成的互补链中G＋C含量与原RNA含量一致，为48.8％，A错误； B、逆转录病毒经逆转录得到的DNA可能整合到宿主细胞的DNA上，引起宿主DNA变异，B正确； C、病毒增殖需要的蛋白质在宿主细胞的核糖体上合成，C错误； D、必需是进行有性生殖的真核生物的细胞核基因遗传才遵循基因的分离定律，病毒基因的遗传不符合分离定律，D错误。 2.（2025·辽宁·模拟）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 【答案】B 【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。 3.（2025·吉林·模拟）1958年，M.Meselson和F.Stahl通过15N标记DNA的实验，证明了DNA的半保留复制。下列关于这一经典实验的叙述正确的是（　　） A．用32P或35S替代15N标记DNA可以获得同样的实验结果 B．可以选择烟草花叶病毒替代大肠杆菌获得同样的实验结果 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．实验过程中可得到只含14N的DNA带或只含15N的DNA带 【答案】D 【详解】A、32P标记DNA的磷酸基团，但每个DNA分子含多个磷酸基团，无法通过密度差异区分复制后的DNA；35S不参与DNA组成，无法标记DNA。因此，替代15N无法得到相同结果，A错误； B、烟草花叶病毒是RNA病毒，且无法自主复制，必须依赖宿主细胞，无法通过离心观察DNA复制规律，B错误； C、单链DNA的密度差异无法通过离心区分复制方式（如半保留复制后单链均为14N或15N），无法得到与原实验一致的结论，C错误； D、实验初始时DNA为全15N（重带），多次复制后会出现全14N的DNA（轻带），例如，子二代时部分DNA全14N，而亲代DNA为全15N，因此实验过程中可观察到这两种带，D正确。 故选D。 03 遗传信息的表达与调控 1.（2025·辽宁·模拟）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 【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。 2.（2025·黑龙江·模拟）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 【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。 3.（2025·黑龙江·模拟）斑马鱼胚胎中的原始生殖细胞（PGCs）具有分化的双重潜能，过程如图。药物5-Aza能通过调节DNA甲基转移酶1的活性调控DNA甲基化水平，5-Aza浓度越高，PGCs向雌性生殖细胞发育的比例也越高。下列说法正确的是（    ）    A．DNA甲基化会导致碱基序列发生改变 B．PGCs的DNA甲基化水平升高，胚胎更可能发育成雌性 C．5-Aza能降低DNA甲基转移酶1的活性 D．斑马鱼胚胎发育成雄性过程中不存在去甲基化 【答案】C 【详解】A、DNA甲基化不会导致碱基序列发生改变，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达，A错误； BC、据图可知，雌性生殖细胞中甲基化水平降低，而雄性生殖细胞内甲基化水平升高，因此PGCs的DNA甲基化水平升高，胚胎更可能发育成雄性，5-Aza浓度越高，PGCs向雌性生殖细胞发育的比例也越高，说明5-Aza能降低DNA甲基转移酶1的活性，从而降低甲基化水平，B错误，C正确； D、图示为胚胎发育过程中原始生殖细胞（PGCs）中甲基化水平的变化过程，在斑马鱼胚胎发育成雄性过程中其它细胞内可能存在去甲基化，D错误。 故选C。 1．（2025高三·辽宁·开学考试）某小组模拟赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验时，应用假说-演绎法推测出①~⑥种假设，如图。下列有关叙述错误的是（    ） A．实验1中，若离心后上清液的放射性高，沉淀物的放射性极低，则说明仅假设②正确 B．实验2中，若离心后上清液的放射性极低，沉淀物的放射性高，则说明仅假设⑤正确 C．若实验1子代噬菌体无放射性、实验2子代的部分菌体有放射性，则说明噬菌体的遗传物质是DNA D．若用35S和32P同时标记的噬菌体进行实验，则离心后上清液和沉淀物均有放射性 【答案】B 【详解】A、实验1中，35S标记的是噬菌体蛋白质，若离心后上清液的放射性高，沉淀物的放射性极低，则说明仅假设②正确，即噬菌体侵染细菌时只有DNA进入，A正确； B、实验2中，32P标记的是噬菌体DNA，若离心后上清液的放射性极低，沉淀物的放射性高，则说明仅假设⑤⑥正确。即噬菌体侵染细菌时只有DNA进入或噬菌体的DNA和蛋白质均进入，B错误； C、若实验1子代噬菌体无放射性，说明蛋白质没有实现亲子代之间的连续性，实验2子代的部分噬菌体有放射性说明亲子代之间有连续性的物质是DNA，则说明噬菌体的遗传物质是DNA，D正确； D、若用35S和32P同时标记的噬菌体进行实验，则离心后上清液和沉淀物均有放射性，因为上清液中含有放射性标记的蛋白质，沉淀物中含有放射性标记的DNA,D正确。 故选B。 2．（2025高三·辽宁·模拟）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，下列叙述正确的是（    ） A．肺炎链球菌体内转化实验中，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转化为有致病性 B．肺炎链球菌体外转化实验中，利用自变量控制的“加法原理”，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．噬菌体侵染实验中，用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA，发现其DNA进入宿主细胞后，利用自身原料和酶完成自我复制 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】D 【详解】A、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验未单独研究每种物质的作用，在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，S型菌株的DNA分子可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性，A错误； B、在肺炎链球菌的体外转化实验中，利用自变量控制中的“减法原理”设置对照实验，通过观察只有某种物质存在或只有某种物质不存在时，R型菌的转化情况，最终证明了DNA是遗传物质，例如“S型菌DNA+DNA酶”组除去了DNA，B错误； C、噬菌体为DNA病毒，其DNA进入宿主细胞后，利用宿主细胞的原料和酶完成自我复制，C错误； D、烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染，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。 3．（2025高三·大庆·模拟）S型肺炎双球菌的某种“转化因子”可使R型菌转化为S型菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示 下列叙述正确的是（    ） A．步骤①中，酶处理时间不宜过长，以免底物完全水解 B．步骤②中，甲或乙的加入量不影响实验结果 C．步骤④中，固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化 D．步骤⑤中，通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果 【答案】D 【详解】A、步骤①中、酶处理时间要足够长，以使底物完全水解，A错误； B、步骤②中，甲或乙的加入量属于无关变量，应相同，否则会影响实验结果，B错误； C、步骤④中，液体培养基比固体培养基更有利于细菌转化，C错误； D、S型细菌有荚膜，菌落光滑，R型细菌无荚膜，菌落粗糙。步骤⑤中，通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态，判断是否出现S型细菌，D正确。 故选D。 4．（2025·哈尔滨·模拟）模拟实验是根据相似性原理，用模型来替代研究对象的实验。比如“性状分离比的模拟实验”（实验一）中用小桶甲和乙分别代表植物的雌雄生殖器官，用不同颜色的彩球代表D、d雌雄配子；“建立减数分裂中染色体变化的模型”模拟实验（实验二）中可用橡皮泥制作染色体模型，细绳代表纺锤丝；DNA分子的重组模拟实验（实验三）中可利用剪刀、订书钉和写有DNA序列的纸条等模拟DNA分子重组的过程。下列实验中模拟正确的是（    ） A．实验一中可用绿豆和黄豆代替不同颜色的彩球分别模拟D和d配子 B．实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开，可模拟纺锤丝牵引使着丝粒分裂 C．实验三中用订书钉将两个纸条片段连接，可模拟核苷酸之间形成磷酸二酯键 D．向实验一桶内添加代表另一对等位基因的彩球可模拟两对等位基因的自由组合 【答案】C 【详解】A、实验一中小球的大小、质地应该相同，使抓摸时手感一样，以避免人为误差，而绿豆和黄豆的大小、手感不同，A错误； B、实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开，可模拟纺锤丝牵引姐妹染色单体分离形成染色体，而着丝粒的分裂不是纺锤丝牵引的，是酶在起作用，B错误； C、DNA连接酶是连接两个DNA片段，形成磷酸二酯键，实验三中用订书钉将两个纸条片段连接，可模拟核苷酸之间形成磷酸二酯键，C正确； D、在实验一中增加一小桶丙，小桶内添加代表另一对等位基因的彩球，甲与丙中各取一小球组合可模拟雌雄配子的自由组合，D错误。 故选C。 5．（2025·哈尔滨·模拟）λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化（如图），该线性分子两端能够相连的主要原因是（    ） A．单链序列脱氧核苷酸数量相等 B．分子骨架同为脱氧核糖与磷酸 C．单链序列的碱基能够互补配对 D．自连环化后两条单链方向相同 【答案】C 【详解】AB、单链序列脱氧核苷酸数量相等、分子骨架同为脱氧核糖与磷酸交替连接，不能决定该线性DNA分子两端能够相连，AB错误； C、据图可知，单链序列的碱基能够互补配对，决定该线性DNA分子两端能够相连，C正确； D、DNA的两条链是反向的，因此自连环化后两条单链方向相反，D错误。 6．（2025·吉林·模拟）某二倍体动物（2n=4）精原细胞DNA中的P均为32P，精原细胞在不含32P的培养液中培养，其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后，产生甲~丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。    不考虑染色体变异的情况下，下列叙述正确的是（    ） A．该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂 B．4个细胞均处于减数第二次分裂前期，且均含有一个染色体组 C．形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交叉互换 D．4个细胞完成分裂形成8个细胞，可能有4个细胞不含32P 【答案】C 【详解】A、图中的细胞是一个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后产生的，据图所示，这些细胞含有染色单体，说明着丝粒没有分裂，因此该精原细胞2次DNA复制，1次着丝粒分裂，A错误； B、题干叙述明确表示减数第一次分裂已经完成，因此只可能处于减数第二次分裂前期或中期，且均含有一个染色体组，B错误； C、精原细胞进行一次有丝分裂后，产生的子细胞每个DNA上有一条链含有32P，减数分裂完成复制后，每条染色体上有1个单体含有32P，另一个单体不含32P，减数第一次分裂结束，每个细胞中应该含有2条染色体，四个染色单体，其中有两个单体含有放射性，但乙细胞含有3个染色单体含有放射性，原因是形成乙的过程中发生了同源染色体的配对和交叉互换，C正确； D、甲、丙、丁完成减数第二次分裂至少产生3个含32P的细胞，乙细胞有3个单体含有32P，完成减数第二次分裂产生的2个细胞都含有32P，因此4个细胞完成分裂形成8个细胞，至多有3个细胞不含32P，D错误。 故选C。 7．（2025·吉林·模拟）将一个双链DNA分子的一端固定于载玻片上，置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3个时间点的图像，①和②表示新合成的单链，①的5'端指向解旋方向，丙为复制结束时的图像。该DNA复制过程中可观察到单链延伸暂停现象，但延伸进行时2条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则，下列说法错误的是（    ）    A．据图分析，①和②延伸时均存在暂停现象 B．甲时①中A、T之和与②中A、T之和可能相等 C．丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等 D．②延伸方向为5'端至3'端，其模板链3'端指向解旋方向 【答案】D 【详解】A、据图分析，图甲时新合成的单链①比②短，图乙时①比②长，因此可以说明①和②延伸时均存在暂停现象，A正确； B、①和②两条链中碱基是互补的，图甲时新合成的单链①比②短，但②中多出的部分可能不含有A、T，因此①中A、T之和与②中A、T之和可能相等，B正确； C、①和②两条链中碱基是互补的，丙为复制结束时的图像，新合成的单链①与②等长，图丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等，C正确； D、①和②两条单链由一个双链DNA分子复制而来，其中一条母链合成子链时①的5'端指向解旋方向，那么另一条母链合成子链时②延伸方向为5'端至3'端，其模板链5'端指向解旋方向，D错误； 故选D。 8．（2026·吉林·模拟）科学家曾提出DNA复制方式的三种假说：全保留复制、半保留复制和分散复制（图1）。对此假说，科学家以大肠杆菌为实验材料，进行了如下实验（图2）： 下列有关叙述正确的是（    ） A．第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带，说明DNA复制方式一定是半保留复制 B．第二代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带和1条轻带，说明DNA复制方式一定是全保留复制 C．结合第一代和第二代细菌DNA的离心结果，说明DNA复制方式一定是分散复制 D．若DNA复制方式是半保留复制，继续培养至第三代，细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带 【答案】D 【详解】ABC、第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带，则可以排除全保留复制，但不能肯定是半保留复制或分散复制，继续做子代ⅡDNA密度鉴定，若子代Ⅱ可以分出一条中密度带和一条轻密度带，则可以排除分散复制，同时肯定是半保留复制，ABC错误； D、若DNA复制方式是半保留复制，继续培养至第三代，形成的子代DNA只有两条链均为14N，或一条链含有14N一条链含有15N两种类型，因此细菌DNA离心后试管中只会出现1条中带和1条轻带，D正确。 故选D。 9．（2026·辽宁·模拟）某种二倍体鱼（XY型）会发生性逆转现象，研究人员运用基因编辑技术对雌鱼的雌激素合成主要基因进行敲除实验，并得到雌鱼性逆转的有关结果，见表。下列有关分析正确的是（　　） 表 组别 f基因 c基因 s基因 雌激素水平 鱼的性别 野生型 + + + ***** ♀ 甲 + - + * ♂ 乙 - + - ** ♂ 丙 - - + * ♂ 丁 + - - * ♂ 戊 - + + ** ♂ 己 + + - **** ♀ 注：“+”表示不敲除基因；“-”表示敲除基因；“*****”表示野生型雌鱼正常的雌激素水平。 A．c、f基因都能直接控制合成少量且相等的雌激素 B．s、f基因的表达产物，共同促进c基因控制雌激素合成 C．饲喂外源雌激素，不能阻止甲、丙、丁三组雌鱼性逆转 D．乙、戊组鱼分别与己组鱼交配，后代性染色体组成不全是XX 【答案】B 【详解】A、基因通过控制酶的合成间接调控雌激素（化学本质是脂质而非蛋白质）合成，并非 “直接合成雌激素”；且不同基因敲除后雌激素变化不同，说明基因对雌激素的影响不 “相等”，A错误； B、甲、丙、丁组敲除c基因，均导致雌激素水平明显降低，对比野生型和其它的其他组，野生型s、f基因共同起作用时，雌激素水平最高，推测s、f基因的表达产物共同促进c基因控制雌激素合成，B正确； C、性逆转因内源雌激素不足导致，补充外源雌激素可恢复雌性特征，因此饲喂外源雌激素能阻止性逆转，C错误； D、研究人员运用基因编辑技术对雌鱼的雌激素合成主要基因进行敲除实验，并得到雌鱼性逆转的有关结果，性逆转雄鱼（乙、戊组）的性染色体为 XX ；己组为 XX 雌鱼。二者交配时，后代性染色体组成全是 XX ，D错误。 故选B。 10．（2026·辽宁·模拟）RNA干扰原理是指mRNA形成局部互补结构后阻断mRNA翻译。X菌是兼性厌氧菌，能杀伤正常细胞和处于缺氧微环境的肿瘤细胞。我国科学家基于RNA干扰原理改造X菌获得Y菌时，将厌氧启动子PT置于X菌生存必需基因asd上游，启动基因asd转录，PT启动转录效率与氧浓度成反比；同时将好氧启动子PA置于基因asd下游，启动互补链转录，PA启动转录效率与氧浓度成正比。下列说法正确的是（　　） A．Y菌存在asd基因DNA双链同时启动转录的状态 B．PT和PA分别启动转录得到的mRNA相同 C．PA的作用是防止有氧环境下Y菌死亡 D．改造X菌目的是增强无氧环境下杀伤肿瘤细胞的能力 【答案】A 【详解】A、因为将厌氧启动子PT置于X菌生存必需基因asd上游启动基因asd转录，将好氧启动子PA置于基因asd下游启动互补链转录，在一定的氧浓度条件下，有可能同时满足PT和PA的启动条件，从而存在asd基因DNA双链同时启动转录的状态，A正确； B、PT启动的是基因asd转录，PA启动的是基因asd互补链转录，所以PT和PA分别启动转录得到的mRNA是互补的，不相同，B错误；    C、好氧环境中，PA转录效率高（与氧浓度成正比），产生的mRNA会与PT转录的mRNA互补形成双链，通过RNA干扰抑制asd基因表达。而asd是生存必需基因，其表达受抑制会导致Y菌死亡。因此，PA的作用是促进有氧环境下Y菌死亡，而非防止，C错误； D、改造X菌的目的是让Y菌无氧环境中，PT高效转录asd基因（Y菌存活），PA低效转录（无干扰），Y菌可杀伤肿瘤细胞；有氧环境中，PA高效转录引发干扰（Y菌死亡），减少对正常细胞的损伤。改造目的是提高靶向性，而非单纯增强无氧环境下的杀伤能力，D错误。 故选A。 11．（2026·黑龙江·模拟）构成染色体的组蛋白可发生乙酰化。由组蛋白基因表达到产生乙酰化的组蛋白，需经历转录、转录后加工、翻译、翻译后加工与修饰等过程。下列叙述错误的是（　　） A．组蛋白乙酰化不改变自身的氨基酸序列但可影响个体表型 B．具有生物活性的tRNA的形成涉及转录和转录后加工过程 C．编码组蛋白的mRNA上结合的核糖体数量不同，可影响翻译的准确度和效率 D．组蛋白乙酰化发生在翻译后，是基因表达调控的结果，也会影响基因的表达 【答案】C 【详解】A、组蛋白乙酰化不改变自身的氨基酸序列，但能降低染色质的紧密程度，从而促进基因的表达，可影响个体表型，A正确； B、具有生物活性的tRNA的形成，需要DNA转录，还需要转录后加工形成三叶草结构，B正确； C、编码组蛋白的mRNA上结合的核糖体数量不同，会影响翻译效率，但不会影响翻译的准确度，C错误； D、组蛋白乙酰化发生在翻译出组蛋白后，是基因表达调控的结果，也会影响基因的表达，D正确。 故选C。 12．（2026·黑龙江·模拟）科研人员以SA-β-Gal作为细胞衰老的分子标志，以EdU作为细胞DNA复制的标记，揭示了AP2A1蛋白通过调节p53蛋白表达量来影响细胞衰老的机制，实验结果如下图。下列叙述错误的是（　　） A．对照组中也有衰老的细胞 B．蛋白质AP2A1促进了细胞中p53蛋白积累 C．据图可推测衰老细胞中各种蛋白质的表达量上升 D．含EdU标记的细胞所占比例越大，表明细胞增殖越旺盛 【答案】C 【详解】A、从左图看出，对照组中SA-β-Gal含量不为0，而SA-β-Gal作为细胞衰老的分子标志，所以对照组中也有衰老的细胞，A正确； B、从最右图看出，AP2A1基因过度表达组中p53蛋白含量明显比对照组多，所以可能蛋白质AP2A1促进了细胞中p53蛋白积累，B正确； C、据图可知，衰老细胞中与衰老有关的蛋白质表达量增加，但不是各种蛋白质的表达量都会增加，C错误； D、EdU作为细胞DNA复制的标记，细胞增殖过程中会发生DNA复制，所以含EdU标记的细胞所占比例越大，表明细胞增殖越旺盛，D正确。 故选C。 13．（2026·吉林白城·一模）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。 14．（2026·吉林长春·一模）家猫毛色受常染色体和性染色体基因控制，回答下列问题： (1)家猫常染色体上的2对等位基因独立遗传（A/a、E/e），显性基因E使毛色呈黑色，隐性基因e使毛色呈黄色，A蛋白抑制E蛋白功能，a蛋白无此功能。据此可知黑猫的基因型为 。基因型为AaEe的雌雄家猫交配，子代黑猫的概率为 。 (2)研究发现：①在家猫发育过程中，体细胞的2条X染色体同时存在时，会随机失活其中1条；②X染色体上1对等位基因参与毛色控制：XB（黑色）、XO（黄色）和XB XO（玳瑁色）。对家猫胚胎皮肤细胞进行检测，统计能转录B或O基因的不同类型细胞比例，结果如图1。 从结果可知该mRNA特异性地在 细胞中由 基因转录，由此判断图中未知猫的基因型是 （只考虑性染色体）。 (3)性染色体基因（B/O）能影响常染色体基因对毛色的控制。E蛋白通过P蛋白控制毛色形成；O蛋白存在时，与P蛋白结合，导致P蛋白降解从而改变毛色，机制如图2所示。若无E蛋白则毛色皆为黄色。 ①不含A基因的杂合黄色雌猫基因型有 种。含aaEe基因的黄色雌猫与含aaEe基因的黑色雄猫杂交，子代雄猫的毛色是 。 ②若两只纯合黄猫杂交，子代雄猫均为黑色，子代雌猫基因型为 。 【答案】(1) aaEE、aaEe 3/16 (2) 黑素 O (3) 2/二/两 黄色 【详解】（1）分析题干信息可知，显性基因E使毛色呈黑色，隐性基因e使毛色呈黄色，A蛋白抑制E蛋白功能，a蛋白无此功能，由此可知，黑猫的基因型为aaE_（aaEE、aaEe）。家猫常染色体上的2对等位基因独立遗传（A/a、E/e），因此基因型为AaEe的雌雄家猫交配，子代黑猫（aaE_）的概率为1/4×3/4=3/16。 （2）结合题干信息可知，黑色雄猫的基因型为XBY，黄色雄猫的基因型为XOY，结合题图可知，该mRNA特异性地在黑素细胞中由O基因转录，在未知猫黑素细胞中转录OmRNA的细胞比例为50%，由此判断图中未知猫的基因型是XBXO。 （3）①E使毛色呈黑色，隐性基因e使毛色呈黄色，A蛋白抑制E蛋白功能，a蛋白无此功能。E蛋白通过P蛋白控制毛色形成；O蛋白存在时，与P蛋白结合，导致P蛋白降解从而改变毛色，若无E蛋白则毛色皆为黄色，且在家猫发育过程中，体细胞的2条X染色体同时存在时，会随机失活其中1条，则不含A基因的杂合黄色雌猫的基因型可能为aaEeXOXO或aaeeXBXO，有2种。含aaEe基因的黄色雌猫（aaEeXOXO）与含aaEe基因的黑色雄猫（aaEeXBY）杂交，子代雄猫的基因型为aaE_XOY或aaeeXOY，由于“E蛋白通过P蛋白控制毛色形成，O蛋白存在时，与P蛋白结合，导致P蛋白降解从而改变毛色，若无E蛋白则毛色皆为黄色”，则子代雄猫的毛色均表现为黄色。 ②两只纯合黄猫杂交，子代雄猫均为黑色（aaE_XBY），由此逆推亲本纯合黄猫的基因型为aaEEXOY、aaeeXBXB，则子代雌猫基因型为aaEeXBXO。 1．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）下列关于基因表达及其调控的叙述错误的是（    ） A．转录和翻译过程中，碱基互补配对的方式不同 B．转录时通过RNA聚合酶打开DNA双链 C．某些DNA甲基化可通过抑制基因转录影响生物表型 D．核糖体与mRNA的结合部位形成1个tRNA结合位点 【答案】D 【详解】A、转录过程的碱基配对是A-U、T-A、C-G、G-C，翻译过程的碱基配对是A-U、U-A、C-G、G-C，配对方式 不完全相同，A正确； B、转录时，RNA聚合酶结合启动子并解开DNA双链，以其中一条链为模板合成RNA，B正确； C、DNA甲基化是表观遗传的一种，甲基化可阻碍DNA与转录因子结合，从而抑制基因转录，影响蛋白质合成及生物表型，C正确； D、一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA的结合位点，D错误。 故选D。 2．（2024·吉林·高考真题）手术切除大鼠部分肝脏后，残留肝细胞可重新进入细胞周期进行增殖；肝脏中的卵圆细胞发生分化也可形成新的肝细胞，使肝脏恢复到原来体积。下列叙述错误的是（    ） A．肝细胞增殖过程中，需要进行DNA复制 B．肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程 C．卵圆细胞分化过程中会出现基因的选择性表达 D．卵圆细胞能形成新的肝细胞，证明其具有全能性 【答案】D 【分析】细胞的全能性是指细胞分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。 【详解】A、肝细胞增殖过程中，会发生细胞的分裂使得细胞数目增多，需要进行DNA复制，A正确； B、肝细胞的自然更新伴随着细胞凋亡的过程，有利于维持机体内部环境的相对稳定，B正确； C、卵圆细胞分化过程中会出现基因的选择性表达，合成承担相应功能的蛋白质，C正确； D、细胞的全能性是指细胞分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性，卵圆细胞能形成新的肝细胞，未证明其具有全能性，D错误。 故选D。 3．（2024·吉林·高考真题）下图表示DNA半保留复制和甲基化修饰过程。研究发现，50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大。下列叙述正确的是（    ） A．酶E的作用是催化DNA复制 B．甲基是DNA半保留复制的原料之一 C．环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素 D．DNA甲基化不改变碱基序列和生物个体表型 【答案】C 【详解】A、由图可知，酶E的作用是催化DNA甲基化，A错误； B、DNA半保留复制的原料为四种脱氧核糖核苷酸，没有甲基，B错误； C、“研究发现，50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大”，说明环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素，C正确； D、DNA甲基化不改变碱基序列，但会影响生物个体表型，D错误。 故选C。 二、多选题 4．（2023·辽宁·高考真题）DNA在细胞生命过程中会发生多种类型的损伤。如损伤较小，RNA聚合酶经过损伤位点时，腺嘌呤核糖核苷酸会不依赖于模板掺入mRNA（如图1）；如损伤较大，修复因子Mfd识别、结合滞留的RNA聚合酶，“招募”多种修复因子、DNA聚合酶等进行修复（如图2）。下列叙述正确的是（    ） A．图1所示的DNA经复制后有半数子代DNA含该损伤导致的突变基因 B．图1所示转录产生的mRNA指导合成的蛋白质氨基酸序列可能不变 C．图2所示的转录过程是沿着模板链的5'端到3'端进行的 D．图2所示的DNA聚合酶催化DNA损伤链的修复，方向是从n到m 【答案】ABD 【详解】A、根据半保留复制可知，图1所示的DNA经复制后有半数子代DNA含该损伤导致的突变基因，A正确； B、由题意可知，图1所示为损伤较小，RNA聚合酶经过损伤位点时，腺嘌呤核糖核苷酸会不依赖于模板掺入mRNA，因为密码子存在简并性，mRNA掺入腺嘌呤脱氧核苷酸之后，不同的密码子可能决定相同的氨基酸，B正确； C、转录时mRNA是由5'端到3'端进行的，模板链是由3'端到5'端进行的，C错误； D、由mRNA的合成方向可知，2中上侧为模板链，m是3’端，n是5’端，切除后DNA聚合酶会以下侧链为模板，根据 DNA聚合酶合成子链方向可知，修复是从n向m进行，D正确。 故选ABD。 5．（2024·吉林·高考真题）作物在成熟期叶片枯黄，若延长绿色状态将有助于提高产量。某小麦野生型在成熟期叶片正常枯黄（熟黄），其单基因突变纯合子ml在成熟期叶片保持绿色的时间延长（持绿）。回答下列问题。 (1)将ml与野生型杂交得到F1，表型为 （填“熟黄”或“持绿”），则此突变为隐性突变（A1基因突变为al基因）。推测A1基因控制小麦熟黄，将A1基因转入 个体中表达，观察获得的植株表型可验证此推测。 (2)突变体m2与ml表型相同，是A2基因突变为a2基因的隐性纯合子，A2基因与A1基因是非等位的同源基因，序列相同。A1、A2、a1和a2基因转录的模板链简要信息如图1。据图1可知，与野生型基因相比，a1基因发生了 ，a2基因发生了 ，使合成的mRNA都提前出现了 ，翻译出的多肽链长度变 ，导致蛋白质的空间结构改变，活性丧失。A1（A2）基因编码A酶，图2为检测野生型和两个突变体叶片中A酶的酶活性结果，其中 号株系为野生型的数据。     (3)A1和A2基因位于非同源染色体上，ml的基因型为 ，m2的基因型为 。若将ml与m2杂交得到F1，F1自交得到F2，F2中自交后代不发生性状分离个体的比例为 。 【答案】(1) 熟黄 持绿（或m1或突变型） (2) 碱基的替换 碱基的增添 终止密码子 短 ① (3) a1a1A2A2 A1A1a2a2 1/2 【详解】（1）若此突变为隐性突变，则m1的基因型为a1a1，野生型的基因型为A1A1，m1野生型A1a1，表型为野生型，即熟黄。若要证明此推测，可将A1基因转入持绿（或m1或突变型）个体中表达，若植株表现为熟黄，则可验证此推测。 （2）依据题干和图1可知，①A2基因与A1基因是非等位的同源基因，序列相同；②突变体m2与ml表型相同，且均为对应基因的隐性纯合子；③由于终止密码子为UAA、UAG、UGA，可知对应模板链上碱基为ATT、ATC、ACT。与野生型基因相比较，a1发生了碱基的替代，a2基因发生了碱基的增添（增添了碱基T），即a1序列上提前出现了ACT，a2序列上出现ACT，即使合成的mRNA都提前出现了终止密码子，导致翻译出的多肽链长度变短，导致蛋白质的空间结构改变，活性丧失。A1（A2）基因编码A酶，且突变体m2与ml表型相同，可知m2与ml中A酶的酶活性大体相同，所以据图2，可知，①号株系为野生型数据。 （3）依据题干信息，A1和A2基因位于非同源染色体上，则ml的基因型为a1a1A2A2，m2的基因型为A1A1a2a2。mlm2F1：A1a1A2a2，F1F2：A1 - A2 - ：a1a1A2 - ：A1 - a2a2 ：a1a1a2a2=9:6:1，对应的表型为野生型：突变型=9:7，后代9331的比例中，但凡有一对基因是隐性纯合，自交后代均为持绿，所以F2中自交后代不发生性状分离的应该占1+3+3+1，8/16=1/2。 / 学科网（北京）股份有限公司 $