易错11 基因的本质与表达易错分析（5大易错点）（易错专练）2026年高考生物二轮复习讲练测

易错11 基因的本质与表达易错分析 目录 第一部分 易错点剖析 易错典题 错因分析 避错攻略 举一反三 易错点1 DNA分子中碱基的相关计算。 易错点2 解旋酶和DNA聚合酶作用位点不同。 易错点3 密码子VS反密码子。 易错点4 生物不一定都要进行中心法则的全部生理过程。 易错点5 表观遗传不一定只有DNA的甲基化。 第二部分 易错题闯关 易错点一 DNA分子中碱基的相关计算 易错典题 【例1】某真核生物体内DNA分子片段的结构如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．①的形成需要解旋酶催化，③的形成需要DNA聚合酶催化 B．②表示腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，数量多时DNA结构不稳定 C．该分子复制时，原料按碱基互补配对原则连接在子链的5’端 D．该DNA的结构中，一定存在碱基的比例是（A+G）/（T+C）=1 错因分析 易错陷阱：不能正确掌握DNA分子中碱基的相关计算。 避错攻略 【方法总结】根据碱基互补配对原则，A和T配对形成两个氢键，C和G配对形成三个氢键。 【知识链接】DNA中碱基的计算规律 1　 双链中嘌呤数=嘧啶数；非互补碱基之和相等且为碱基总数的一半。 2　 互补碱基和之比，在单双链中相等，且互补碱基之和，在单双链中占比相等，简记为“补则等”。 3　 非互补碱基和之比，双链互为倒数，简记为“不补则倒”。 4　 双链DNA分子中，碱基A的比例为两条单链相应碱基比例的平均值。 5　 DNA分子的总氢键数=2(A-T碱基对数)+3(G-C碱基对数) 举一反三 【变式1-1】某基因片段含有400个碱基，其中一条链上A：T：G：C=1：2：3：4，下列有关该DNA分子的叙述，错误的是（　　） A．该基因片段的碱基对之间是以氢键相连的 B．该基因片段中4种含氮碱基A：T：G：C=4：4：6：6 C．该基因片段中的碱基A+T的量与C+G的量不相同 D．该基因片段连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸180个 【变式1-2】如图表示番茄抗虫基因M的遗传信息在生物大分子间传递的示意图。在基因M中胸腺嘧啶有a个，占全部碱基的比例为b。下列叙述错误的是（    ） A．过程①与过程②所需的酶的功能并非完全相同 B．若基因M完成过程①3次，则需7a（1/2b-1）个胞嘧啶脱氧核苷酸 C．进行过程②时，RNA聚合酶将核糖核苷酸连接在已有链的3'端 D．已分化的细胞中，不会发生过程①，但可发生过程②③ 【变式1-3】用一个32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，已知该噬菌体的环状DNA共有1200个碱基对，其中A：T：G：C=1：1：2：2。一段时间后，大肠杆菌裂解得到6个未被标记，2个被标记的子代噬菌体，下列相关叙述正确的是（　　） A．可以使用含有32P的培养基培养未标记的噬菌体来获得32P充分标记的噬菌体 B．该过程中噬菌体的增殖需要消耗2800个腺嘌呤 C．子代出现未被标记的个体说明噬菌体在增殖时发生了等位基因的分离 D．亲代噬菌体的蛋白质外壳和DNA均被放射性32P标记 易错点二 解旋酶和DNA聚合酶作用位点不同 易错典题 【例2】DNA 的超螺旋是指在 DNA 双螺旋的基础上进一步盘绕而成，超螺旋有正超螺旋和负超螺旋两种。如图为双链环状右螺旋DNA分子(甲)的超螺旋形成示意图。下列叙述正确的是（    ） A．图示中负超螺旋与甲的双螺旋盘旋方向相同 B．热变性时，超螺旋 DNA较双螺旋DNA 需要更高的温度 C．环状DNA 复制时，需解旋酶在该 DNA 的复制原点处断开磷酸二酯键 D．环状 DNA 分子一般比线性 DNA 分子更稳定，环状DNA 只存在原核细胞中 错因分析 易错陷阱：不能正确分辨解旋酶和DNA聚合酶作用。 知识混淆：误认为只要解旋酶和DNA聚合酶作用位点相同。 避错攻略 【方法总结】解旋酶：解螺旋、断氢键。DNA聚合酶：将单个脱氧核苷酸连接到已有的脱氧核苷酸单链(引物)上，形成磷酸二酯键。 【知识链接】DNA分子复制： · 特点： ①边解旋边复制 (从过程上看)、半保留复制(从结果上看)； ②原核生物：单起点双向复制；真核生物：多起点双向复制 ③半不连续复制 举一反三 【变式2-1】DNA 复制部分过程如下图所示，复制区的双螺旋分开，以一条链为模板，连续合成一条子链（前导链）；以另一条链为模板合成子链片段（冈崎片段），再连接成一条完整的子链（滞后链），子代双链与亲代双链相接区域称为复制叉。下列叙述错误的是（　　） A．前导链的延伸方向是 5'→3'，滞后链的延伸方向相反 B．解旋酶沿着复制叉移动方向解开 DNA 双螺旋结构 C．冈崎片段连接成滞后链过程与磷酸二酯键形成有关 D．图示过程体现了 DNA 复制的半保留复制特点 【变式2-2】M13噬菌体是一种寄生于大肠杆菌的丝状噬菌体，其DNA是一种单链环状DNA，其复制过程为：首先合成互补链，形成闭合的双链复制型DNA分子，之后原DNA单链发生断裂，产生游离的和端，再以未断裂的互补链为模板，在相应酶和SSB（单链DNA结合蛋白）的作用下沿着原DNA单链的端不断延伸，延伸出的长链一边延伸一边被不断切割、环化产生很多拷贝的单链环状DNA。部分过程如图所示，下列说法错误的是（　　） A．M13噬菌体的DNA热稳定性与碱基G和C的含量无关 B．过程①不需要解旋酶参与，M13噬菌体DNA复制是半保留复制 C．过程⑥得到的单链环状DNA与M13噬菌体的DNA碱基序列相同 D．过程②SSB蛋白利用碱基互补配对与解旋的单链结合 【变式2-3】mtDNA是线粒体基质中的环状双链DNA分子，能够自我复制（与细胞核DNA的复制方式一样）。下列关于mtDNA的叙述，正确的是（　　） A．mtDNA分子由两条核糖核苷酸链组成 B．mtDNA分子中每个脱氧核糖都只与一个磷酸基团相连 C．mtDNA分子的一条链上的相邻碱基通过氢键连接 D．mtDNA的复制方式是半保留复制，复制过程需要消耗能量 易错点三 密码子VS反密码子 易错典题 【例3】真核生物基因转录产生的mRNA前体（pre-mRNA）需经“可变剪接”加工为成熟mRNA，过程如图（图中①-⑥为基因的不同片段，内含子序列无编码功能，外显子序列可编码蛋白质）。下列相关叙述正确的是（　　） A．若图中b过程的模板以⑥片段对应的序列为末端，则终止子应位于RNA序列的⑥片段中 B．该基因某外显子对应序列发生碱基对替换，必然会导致其编码的多肽链氨基酸序列改变 C．图中不同成熟mRNA的长度差异，由外显子数量不同和单个外显子的长度差异共同导致 D．若tRNA上的反密码子序列为3'-GUC-5'，则对应基因模板链上的碱基为5'-GTC-3' 错因分析 易错陷阱：不能正确区分密码子和反密码子。 知识混淆：误认为密码子和反密码子都位于mRNA上。 避错攻略 【方法总结】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，其实质是与密码子发生碱基互补配对的3个相邻的碱基。（反密码子读取方向：3’→5’） 1．遗传信息：遗传信息通常是指DNA分子中基因上的脱氧核苷酸(碱基)的排列顺序； 2．密码子的特点：不间断性，不重叠性，简并性，通用性 3．启动子与终止子：是指DNA分子序列中起始转录(即RNA酶结合位点)与终止转录的区域。 4．起始密码子与终止密码子：指mRNA上起始翻译与终止翻译的序列。 【知识链接】 转录：在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA过程。 翻译：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。 举一反三 【变式3-1】科学家研究某蛋白质的合成时，其mRNA的部分碱基序列如图所示（省略部分不含终止密码子）。下列叙述正确的是（    ） 注：起始密码子：AUG；终止密码子：UGA、UAA、UAG。 A．启动子和终止子是mRNA上转录的起点和终点 B．一个mRNA上可能含有一个或两个终止密码子 C．该mRNA翻译出的肽链最多含有100个氨基酸 D．硒代半胱氨酸的反密码子是ACU，由tRNA的5'端携带 【变式3-2】下列有关遗传信息、密码子和反密码子的叙述正确的是（    ） A．在翻译过程中，tRNA分子的—OH端与相应的氨基酸结合 B．每种氨基酸仅由一种密码子编码，称为密码子的简并性 C．一个tRNA上的反密码子可与mRNA上的多种密码子配对 D．mRNA上所含有的密码子均能在tRNA上找到相对应的反密码子 【变式3-3】下图所示为遗传信息的翻译过程，其中反密码子第1位碱基常为次黄嘌呤（I）；与密码子第3位碱基A、U、C皆可配对。下列相关叙述正确的是（　　） A．tRNA分子的合成过程不属于转录 B．编码起始密码子的启动子位于基因模板链的5'端 C．一种密码子至少决定一种氨基酸，而一种tRNA只能携带一种氨基酸 D．碱基I与密码子中碱基配对的特点，有利于保持物种遗传的稳定性 易错点四 生物不一定都要进行中心法则的全部生理过程 易错典题 【例4】新冠病毒疫情爆发三年来，陆续出现了多种变异，新冠病毒为单股RNA（+）病毒。下图为新冠病毒入侵人体后的繁殖过程（字母为相关生理过程），下列叙述错误的是（    ）    A．a、b为RNA的复制过程，复制过程需要两次碱基互补配对 B．c过程直按以病毒RNA（+）为模板，所需的原料由宿主细胞提供 C．d为翻译过程，翻译过程需要mRNA、tRNA、rRNA均以RNA（+）为模板 D．新冠病毒入侵人体后的繁殖过程不能体现中心法则的全部内容 错因分析 易错陷阱：不能正确分辨不同生物的中心法则。 知识混淆：误认为生物都要进行中心法则的全部生理过程。 避错攻略 【方法总结】①只有分生组织细胞才能进行复制、转录、翻译；②高度分化的细胞只进行转录和翻译，不进行复制；③哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和线粒体等细胞器，复制、转录翻译均不能进行。 【知识链接】各类生物遗传信息的传递过程 生物种类 举例 遗传信息的传递过程 细胞生物以及DNA病毒 动物、植物、 细菌、真菌等 RNA病毒 烟草花叶病毒 逆转录病毒 艾滋病病毒 (1)并不是所有的生物均能发生中心法则的所有过程。 (2)DNA的复制体现了遗传信息的传递功能，发生在体细胞增殖或生殖细胞的形成过程中。 (3)DNA的转录和翻译是实现遗传信息表达不可或缺的两个“步骤”，发生在个体发育的过程中。RNA→RNA的RNA自我复制过程和RNA→DNA的逆转录过程，只在少数病毒寄生到寄主细胞中以后才发生，是对中心法则的补充。 (4)DNA的合成并不只发生在DNA复制过程中，也可发生在逆转录过程中、逆转录过程需要逆转录酶，该酶在基因工程中常用来催化合成目的基因。 (5)中心法则的5个过程都遵循碱基互补配对原则。 举一反三 【变式4-1】生命是物质、能量和信息的统一体。遗传信息以核酸为载体，以ATP驱动信息流动。下列关于遗传信息流动及相关物质的说法正确的是（　　） A．rRNA参与蛋白质的合成，但它本身不会翻译为蛋白质 B．细胞中遗传信息既可从DNA流向蛋白质，也可从蛋白质流向DNA C．tRNA的核苷酸序列由DNA决定，其上每三个相邻的碱基为一个反密码子 D．被HIV感染的细胞中遗传信息可从RNA流向RNA，也可从RNA流向DNA 【变式4-2】果蝇体细胞中遗传信息的传递方向如下图，①～③表示生理过程。下列叙述错误的是（    ） A．过程①主要发生在细胞核中，新子链与模板链的碱基互补配对但碱基序列不同 B．过程②的模板链中发生碱基替换，翻译出的蛋白质氨基酸序列不一定改变 C．过程③中，一个mRNA上结合多个核糖体不会缩短一条肽链的合成时间 D．图中a端为mRNA的3＇端，核糖体移动方向是从b端到a端 【变式4-3】中心法则是现代生物学的基石之一，为理解基因表达调控、遗传变异的影响提供了框架。如图是中心法则图解，即遗传信息的传递过程，a~e代表不同的生理过程。下列叙述错误的是（　　） A．在细胞生物中，a和b过程发生的场所不一定是细胞核 B．RNA病毒侵染细胞后，一定有c过程发生 C．c、d过程中碱基互补配对的方式不完全相同 D．e过程中核糖体在mRNA上的移动方向为5'→3' 易错点五 表观遗传不一定只有DNA的甲基化 易错典题 【例5】科学家通过小鼠低蛋白饮食与正常饮食的对比实验，发现亲代的低蛋白饮食可影响自身基因表达（其机理如图），且这种影响可遗传给子代。据图分析，下列说法正确的是（    ） A．生物体中只要自身基因表达和表型发生变化的现象即表观遗传 B．图中小鼠正常饮食后组蛋白甲基化水平升高，使相关基因表达量增加 C．G9a-ATF7转录复合因子通过磷酸化和去磷酸化改变自身构象，调控相关基因表达 D．亲代低蛋白饮食引发的表观遗传修饰，会遗传并改变子代小鼠基因的碱基排列顺序 错因分析 易错陷阱：不能正确掌握表观遗传的各种类型。 知识混淆：误认为表观遗传只有DNA的甲基化。 避错攻略 【方法总结】表观遗传：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。 · 表观遗传的常见类型： a.DNA甲基化：一般胞嘧啶上第5位碳原子甲基化,DNA甲基化使基因无法正常转录。 b.组蛋白修饰：种类：甲基化、乙酰化等，组蛋白修饰可影响组蛋白与DNA双链的亲和性，从而改变染色质的疏松和凝集状态，进而影响转录。 （组蛋白的乙酰化：有利于DNA与组蛋白解离，核小体结构松弛，从而激活基因的转录。而组蛋白去乙酰化则发挥相反的作用。组蛋白甲基化：会使DNA缠绕在组蛋白上更紧，这样DNA不能解开双链从而抑制转录，基因不能表达。） c.RNA干扰：当细胞中导入或内源产生与某个特定mRNA同源的双链RNA时，该mRNA发生降解或翻译阻滞，导致基因表达沉默。 【知识链接】 【注意】 ①表观遗传可以通过有丝分裂和减数分裂传递被修饰的基因。 ②表观遗传一般是影响基因的转录过程，进而影响蛋白质的合成。 ③普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。 ④特点：可遗传、不变性、可逆性。 举一反三 【变式5-1】表观遗传的“主角”是组蛋白修饰和DNA甲基化，组蛋白修饰基团中最重要的是乙酰基，相关调节示意图如图。以下相关推论不合理的是（　　） A．浆细胞中特异性抗体基因处的组蛋白乙酰化程度低 B．与间期相比，有丝分裂前期的HDAC酶活性较高 C．DNA甲基化和组蛋白乙酰化对基因表达的作用可能相反 D．呼吸酶基因在几乎所有细胞中均表达，也存在图示调控过程 【变式5-2】人体发育不同时期的红细胞中珠蛋白（血红蛋白组成蛋白）基因表达的情况，如图所示。下列相关叙述错误的是（　　） A．Fe2+参与血红蛋白的合成，血红蛋白可以与氧气结合 B．ε-珠蛋白基因转录形成的mRNA中含有启动子序列 C．图中ε-珠蛋白和γ-珠蛋白可能不会同时在同一细胞中大量合成 D．启动子甲基化后影响了基因的转录过程 【变式5-3】研究发现，组蛋白乙酰化和去乙酰化是染色体结构调节的重要机制之一，组蛋白乙酰化使染色质结构变得松散，促进相关基因的转录。组蛋白乙酰化修饰对基因转录的调控机制如图所示，其中转录因子需先结合到启动子的特定区域，再招募RNA聚合酶形成转录复合物。下列叙述正确的是（　　） A．组蛋白乙酰化后染色质变为松散状态，利于RNA聚合酶与启动子结合 B．细胞内组蛋白去乙酰化酶活性过高，导致染色质不能正常凝缩成染色体 C．翻译过程中，mRNA上的每个密码子都能与tRNA上的反密码子互补配对 D．组蛋白乙酰化不改变相关基因的碱基序列，不能通过细胞分裂遗传给后代 1．DNA的复制是“半不连续”的，复制时，其中一条链的形成是先以若干小段的RNA为引物，合成一些短的DNA片段，再通过酶去除RNA引物后用对应的脱氧核糖核苷酸替换，最后将DNA片段连接成新链（如图）。RNA是以DNA的一条链为模板转录的。据材料，下列有关叙述错误的是（　　） A．DNA复制和转录新链的生成方向均是5'→3′ B．DNA复制和转录过程氢键的断裂和磷酸二酯键的生成均需要耗能 C．半不连续复制过程中仅需要解旋酶和DNA聚合酶 D．新生成的RNA可能作为翻译模板、运输工具、催化剂等 2．两个或两个以上的基因共用一段DNA序列称为重叠基因，这种现象在病毒和原核生物中较为普遍。重叠方式有多种，例如，大基因内包含小基因；前后两个基因首尾重叠，如下图所示。下列叙述错误的是（　　） A．重叠基因可以提高碱基利用效率，有效利用遗传信息量 B．共同序列发生突变不一定导致所有重叠基因的功能改变 C．基因E和基因F重叠部分所编码的氨基酸序列相同 D．基因A、E、F的本质区别是碱基对的排列顺序不同 3．近年我国科研人员揭示了DNA转录区域与复制区域相遇时RNA-DNA杂交体形成和及时解除的动态调控机制（如图所示）。并通过研究发现某些DDX39A蛋白低表达的肿瘤细胞中，因RNA-DNA杂交体含量水平较高而对化疗产生抗性。下列相关叙述错误的是（　　） A．图中X、Y分别表示解旋酶和DNA聚合酶 B．图中RNA-DNA杂交体内可能存在U-A和A-T碱基对 C．图中DNA核酸酶切除的是两条子链3'端的核苷酸链 D．可设计增加DDX39A蛋白含量的辅助类药物来提高化疗效果 4．在适宜的培养条件下，大肠杆菌每20分钟就增殖一代，而其DNA完整复制一次需要40分钟，且大肠杆菌的DNA复制、转录和翻译过程在空间上没有分隔，可以同时进行，其部分过程如下图所示。下列叙述错误的是（　　） A．由图分析可知与酶A1接合的子链应从左向右延伸 B．过程①和②的碱基配对方式完全相同，过程①和③的碱基配对方式不完全相同 C．酶B破坏的和酶A催化形成的化学键不同，酶C破坏的和催化形成的化学键也不相同 D．大肠杆菌快速增殖时，存在上一次DNA复制尚未完成，下一次DNA复制已经开始的现象 5．密码子偏好性是指在蛋白质合成过程中，不同生物对某些密码子的使用频率表现出明显的倾向性。例如，在大肠杆菌中，70%的亮氨酸由密码子CUA编码；原核生物与真核生物偏好的起始密码子编码序列分别是GTG、ATG等。下列叙述错误的是（    ） A．通过基因工程将某基因导入受体细胞后表达量不高的原因可能是因为密码子的偏好性 B．若要将某细菌的基因导入酿酒酵母，在扩增其基因时，可将其中一个引物的5′-端序列GTG改为ATG C．为满足大肠杆菌的密码子偏好性，可以通过基因改造改变基因的碱基序列 D．为满足生物的密码子偏好性而改造后的基因转录出的mRNA分子数量大幅下降 6．（2025·湖南·高考真题）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 7．（2025·云南·高考真题）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 8．（2025·山东·高考真题）关于豌豆细胞核中淀粉酶基因遗传信息传递的复制、转录和翻译三个过程，下列说法错误的是（    ） A．三个过程均存在碱基互补配对现象 B．三个过程中只有复制和转录发生在细胞核内 C．根据三个过程的产物序列均可确定其模板序列 D．RNA聚合酶与核糖体沿模板链的移动方向不同 9．（2025·湖北·高考真题）大数据时代，全球每天产生海量数据，预计2040年需一百万吨硅基芯片才能储存全球一年产生的数据。为解决这一难题，科学家尝试运用DNA来储存数据。我国科学家已经将汉代拓片、熊猫照片等文化数据写入DNA，实现数据长期保存。下列叙述中，DNA可以作为存储介质的优点不包括（　　） A．DNA具有可复制性，有利于数据的传播 B．可通过DNA转录和翻译传递相应数据信息 C．DNA长链中碱基排列的多样化，为大量数据的存储提供可能 D．DNA作为存储介质体积小，为数据携带和保存节约了大量空间 10．（2025·四川·高考真题）为杀死蜜蜂寄生虫瓦螨，研究人员对蜜蜂肠道中的S菌进行改造，使其能释放特定的双链RNA（dsRNA）。进入瓦螨体内的dsRNA被加工成单链RNA后，能与瓦螨目标基因的mRNA特异性结合使其降解，导致瓦螨死亡。下列叙述正确的是（    ） A．单链RNA的嘌呤与嘧啶之比和dsRNA相同 B．dsRNA加工成单链RNA会发生氢键的断裂 C．瓦螨死亡的原因是目标基因的转录被抑制 D．用改造后的S菌来杀死瓦螨属于化学防治 11．（2025·重庆·高考真题）细胞中F蛋白和M蛋白均可进入细胞核。X蛋白选择性地结合F蛋白或乙酰化修饰的M蛋白，从而阻止被结合的蛋白进入细胞核，具体机制如图。下列说法合理的是（    ） A．M基因和F基因都属于原癌基因 B．M蛋白和F蛋白都是DNA聚合酶 C．在癌细胞中过量表达X可能会减缓癌细胞增殖 D．在正常细胞中去除F蛋白，可能会抑制正常细胞凋亡 12．（2025·贵州·高考真题）下图为核酸的部分结构及遗传信息传递过程的示意图。下列叙述正确的是（　　）    A．图中箭头所指碳原子上连接的基团是-OH B．甲链中相邻两个五碳糖通过磷酸二酯键连接 C．若图中序列编码一个氨基酸，则其密码子为UAC D．遗传信息可从甲链流向乙链，但不能从乙链流向甲链 13．2025年，我国科学家在《自然·植物》上发表了关于植物RNA调控的重要发现，其过程如图所示，回答下列问题： (1)图中染色体的主要成分为 ；图中所示的转录过程需要的RNA聚合酶与启动子结合后，沿模板链移动的方向为 （用5′和3′作答）。 (2)在m6A甲基转移酶的作用下，会在图中RNA相应位置添加 ，这种RNA被核内m6A阅读器识别后，招募组蛋白甲基转移酶，通过 ，从而使染色质处于关闭状态。 (3)上述这种在不改变 的情况下，基因表达和表型发生可遗传变化的现象称为 。 (4)该项研究揭示了从RNA化学修饰到染色质结构改变的跨层级调控通路。这不仅是重要的科学发现，也为作物改良提供了新思路。例如，理论上可以通过 （填“增强”或“削弱”）特定作物中类似m6A甲基转移酶的功能，来精准关闭那些不利性状的基因，从而提高作物的稳定性。 14．人体中的促红细胞生成素（EPO）主要由肾脏的部分细胞分泌，是一种能够促进造血干细胞增殖分化为红细胞的蛋白。研究发现，在氧气供应不足时，低氧诱导因子（HIF）可与促红细胞生成素（EPO）基因的低氧应答元件（非编码蛋白质序列）结合，使得促红细胞生成素（EPO）的mRNA的含量增多，促进EPO的合成，最终导致红细胞增多以适应低氧环境，相关机理如图所示，回答下列问题： (1)HIF基因的基本骨架是 ，其中一条脱氧核苷酸单链中含 个游离的磷酸基团。 (2)过程②中一个mRNA可以与多个核糖体结合的意义是 。 (3)若HIF基因上的某个碱基对缺失，导致合成的肽链变短，其原因是 。 (4)若EPO基因的部分碱基发生了甲基化修饰，导致转录过程受到抑制，这种现象属于表观遗传，其定义为 保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。 (5)上述图示过程反映了生物体基因与基因、基因与基因表达产物、 之间存在着复杂的相互作用，共同精细的调控着生物体的生命活动。 15．缺氧是神经细胞PC12凋亡的有效诱导因素，且能够引起5-HTT蛋白表达的异常升高。5-HTT蛋白由基因指导合成，为探究基因表达的变化对缺氧PC12细胞的影响，科研人员利用RNA干扰技术，设计和合成了具有特定序列的shRNA，诱导基因沉默。shRNA是一种具有环状结构的分子，部分表达载体的构建如图a。回答下列问题： (1)在PCR扩增目的基因时，需要在反应体系中加入多种成分，其中随扩增次数增加而显著减少的成分有 （答出两点即可）。 (2)在设计序列时，要在其两侧添加不同的限制酶识别序列，目的是 （答出两点即可）。若a链为转录时的模板链，则应该在a链的5'端添加的碱基序列是5'— —3'。 (3)表达载体转染PC12细胞后，可通过检测转染细胞中是否出现 进行鉴定。转染成功的PC12细胞通过转录产生shRNA，经过一系列转变后干扰基因表达的 过程，从而使其沉默。 (4)科研人员比较了不同条件下对照组与转染组PC12细胞的凋亡率，结果如图b。据此结果可得出的结论是 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 易错11 基因的本质与表达易错分析 目录 第一部分 易错点剖析 易错典题 错因分析 避错攻略 举一反三 易错点1 DNA分子中碱基的相关计算。 易错点2 解旋酶和DNA聚合酶作用位点不同。 易错点3 密码子VS反密码子。 易错点4 生物不一定都要进行中心法则的全部生理过程。 易错点5 表观遗传不一定只有DNA的甲基化。 第二部分 易错题闯关 易错点一 DNA分子中碱基的相关计算 易错典题 【例1】某真核生物体内DNA分子片段的结构如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．①的形成需要解旋酶催化，③的形成需要DNA聚合酶催化 B．②表示腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，数量多时DNA结构不稳定 C．该分子复制时，原料按碱基互补配对原则连接在子链的5’端 D．该DNA的结构中，一定存在碱基的比例是（A+G）/（T+C）=1 【答案】D 【详解】A、①是氢键，其形成不需要解旋酶催化，解旋酶的作用是断裂氢键；③是磷酸二酯键，其形成需要 DNA 聚合酶催化，A错误； B、图中②与T配对，②表示腺嘌呤（A），A与T之间存在两个氢键，C与G之间存在三个氢键，当C与G的数量多时，氢键数量多，DNA结构更稳定，B错误； C、该分子复制时，原料按碱基互补配对原则连接在子链的3' 端，而非 5' 端，因为 DNA 聚合酶只能从子链的 3' 端延伸 DNA 链，C错误； D、根据碱基互补配对原则，A=T，G=C，所以 (A+G)/(T+C)=1，该比例在双链 DNA 分子中一定成立，D正确。 故选D。 错因分析 易错陷阱：不能正确掌握DNA分子中碱基的相关计算。 避错攻略 【方法总结】根据碱基互补配对原则，A和T配对形成两个氢键，C和G配对形成三个氢键。 【知识链接】DNA中碱基的计算规律 1　 双链中嘌呤数=嘧啶数；非互补碱基之和相等且为碱基总数的一半。 2　 互补碱基和之比，在单双链中相等，且互补碱基之和，在单双链中占比相等，简记为“补则等”。 3　 非互补碱基和之比，双链互为倒数，简记为“不补则倒”。 4　 双链DNA分子中，碱基A的比例为两条单链相应碱基比例的平均值。 5　 DNA分子的总氢键数=2(A-T碱基对数)+3(G-C碱基对数) 举一反三 【变式1-1】某基因片段含有400个碱基，其中一条链上A：T：G：C=1：2：3：4，下列有关该DNA分子的叙述，错误的是（　　） A．该基因片段的碱基对之间是以氢键相连的 B．该基因片段中4种含氮碱基A：T：G：C=4：4：6：6 C．该基因片段中的碱基A+T的量与C+G的量不相同 D．该基因片段连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸180个 【答案】B 【详解】A、DNA双链中，碱基对A-T通过2个氢键连接，G-C通过3个氢键连接，因此碱基对间以氢键相连，A正确； B、设该链为链1：A：T：G：C=1：2：3：4，另一条为互补链，根据碱基互补配对原则，互补链上的对应碱基及比例为T：A：C：G=1：2：3：4，因此整个DNA中A：T：G：C=3：3：7：7，B错误； C、整个DNA中A：T：G：C=3：3：7：7，该基因片段中的碱基A+T的量与C+G的量比值为3：7，不相同，C正确； D、整个DNA中A：T：G：C=3：3：7：7，基因片段含有400个碱基，说明每个DNA有A60个，复制两次共产生4个DNA，需原料A数=(4-1)×60=180个，D正确。 故选B。 【变式1-2】如图表示番茄抗虫基因M的遗传信息在生物大分子间传递的示意图。在基因M中胸腺嘧啶有a个，占全部碱基的比例为b。下列叙述错误的是（    ） A．过程①与过程②所需的酶的功能并非完全相同 B．若基因M完成过程①3次，则需7a（1/2b-1）个胞嘧啶脱氧核苷酸 C．进行过程②时，RNA聚合酶将核糖核苷酸连接在已有链的3'端 D．已分化的细胞中，不会发生过程①，但可发生过程②③ 【答案】D 【详解】A、复制（过程①）使用的酶为解旋酶和DNA聚合酶等，转录（过程②）使用的酶是RNA聚合酶，RNA聚合酶具有解旋的作用，与解旋酶的作用一样，A正确； B、DNA 中 A=T=a ，故 G=C= 。DNA 复制3次，新合成的DNA分子数为 23  −1=7个，因此需要的胞嘧啶脱氧核苷酸数为7，B正确； C、转录时，需要RNA聚合酶的参与，合成子链RNA时RNA聚合酶将单个核糖核苷酸连接在已有单链的3'端，C正确； D、已分化的细胞（如哺乳动物成熟红细胞）无细胞核和细胞器，无法发生转录（过程②）和翻译（过程③），D错误。 故选D。 【变式1-3】用一个32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，已知该噬菌体的环状DNA共有1200个碱基对，其中A：T：G：C=1：1：2：2。一段时间后，大肠杆菌裂解得到6个未被标记，2个被标记的子代噬菌体，下列相关叙述正确的是（　　） A．可以使用含有32P的培养基培养未标记的噬菌体来获得32P充分标记的噬菌体 B．该过程中噬菌体的增殖需要消耗2800个腺嘌呤 C．子代出现未被标记的个体说明噬菌体在增殖时发生了等位基因的分离 D．亲代噬菌体的蛋白质外壳和DNA均被放射性32P标记 【答案】B 【详解】A、噬菌体是病毒，无独立代谢能力，需寄生在活细胞中增殖，不能在培养基上直接培养。获得标记噬菌体需用32P标记的大肠杆菌培养，A错误； B、噬菌体DNA含1200个碱基对（2400个碱基），A:T:G:C=1:1:2:2，则腺嘌呤（A）占比1/6，数量为2400×(1/6)=400个。子代噬菌体共8个（6未标记+2标记），噬菌体增殖时，DNA 进行半保留复制：亲代噬菌体的 DNA（含 ³²P）为模板，利用大肠杆菌的原料（未标记）合成子代 DNA。 每个子代噬菌体的 DNA 都需要 400 个腺嘌呤（A），8 个子代共需要：8×400=3200 个； 但亲代噬菌体的 DNA 本身含有 400 个腺嘌呤，因此新增的腺嘌呤（消耗大肠杆菌的）是 3200-400=2800 个，B正确； C、子代出现未标记个体是因新合成的DNA链未被32P标记，噬菌体为病毒，无染色体和等位基因，不涉及等位基因分离，C错误； D、32P标记DNA中的磷酸基团，蛋白质不含P元素，故亲代噬菌体仅DNA被标记，蛋白质外壳未被标记，D错误。 故选B。 易错点二 解旋酶和DNA聚合酶作用位点不同 易错典题 【例2】DNA 的超螺旋是指在 DNA 双螺旋的基础上进一步盘绕而成，超螺旋有正超螺旋和负超螺旋两种。如图为双链环状右螺旋DNA分子(甲)的超螺旋形成示意图。下列叙述正确的是（    ） A．图示中负超螺旋与甲的双螺旋盘旋方向相同 B．热变性时，超螺旋 DNA较双螺旋DNA 需要更高的温度 C．环状DNA 复制时，需解旋酶在该 DNA 的复制原点处断开磷酸二酯键 D．环状 DNA 分子一般比线性 DNA 分子更稳定，环状DNA 只存在原核细胞中 【答案】B 【分析】DNA的双螺旋结构：①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧。③两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。 【详解】A、当盘旋方向与DNA双螺旋（右螺旋）方向相同时，其超螺旋结构为正超螺旋，反之则为负超螺旋，A错误； B、超螺旋DNA较双螺旋DNA结构更复杂，更稳定，所以更耐高温，解旋时需要的温度更高，B正确； C、环状DNA复制时，解旋酶作用于两条链之间的氢键。解开DNA的双链，形成复制叉，但不切开DNA单链的磷酸二酯键，C错误； D、环状DNA分子一般比线性DNA分子结合更紧密、更稳定，环状DNA也存在于线粒体、叶绿体，D错误。 故选B。 错因分析 易错陷阱：不能正确分辨解旋酶和DNA聚合酶作用。 知识混淆：误认为只要解旋酶和DNA聚合酶作用位点相同。 避错攻略 【方法总结】解旋酶：解螺旋、断氢键。DNA聚合酶：将单个脱氧核苷酸连接到已有的脱氧核苷酸单链(引物)上，形成磷酸二酯键。 【知识链接】DNA分子复制： · 特点： ①边解旋边复制 (从过程上看)、半保留复制(从结果上看)； ②原核生物：单起点双向复制；真核生物：多起点双向复制 ③半不连续复制 举一反三 【变式2-1】DNA 复制部分过程如下图所示，复制区的双螺旋分开，以一条链为模板，连续合成一条子链（前导链）；以另一条链为模板合成子链片段（冈崎片段），再连接成一条完整的子链（滞后链），子代双链与亲代双链相接区域称为复制叉。下列叙述错误的是（　　） A．前导链的延伸方向是 5'→3'，滞后链的延伸方向相反 B．解旋酶沿着复制叉移动方向解开 DNA 双螺旋结构 C．冈崎片段连接成滞后链过程与磷酸二酯键形成有关 D．图示过程体现了 DNA 复制的半保留复制特点 【答案】A 【分析】DNA复制是指DNA双链在细胞分裂以前进行的复制过程，从一个原始DNA分子产生两个相同DNA分子的生物学过程。DNA复制是通过名为半保留复制的机制来得以顺利完成的。 【详解】A、前导链的延伸方向是5'→3'，滞后链的延伸方向也是5'→3'，A错误； B、复制叉向前移动需要解旋酶参与，解旋酶破坏氢键，B正确； C、DNA复制有一条子链为不连续链，冈崎片段连接成滞后链可能需要DNA连接酶的作用，C正确； D、图示过程体现了DNA复制的半保留复制特点，即保留一条母链，以碱基互补配对为原则，合成新的子链，D正确。 故选A。 【变式2-2】M13噬菌体是一种寄生于大肠杆菌的丝状噬菌体，其DNA是一种单链环状DNA，其复制过程为：首先合成互补链，形成闭合的双链复制型DNA分子，之后原DNA单链发生断裂，产生游离的和端，再以未断裂的互补链为模板，在相应酶和SSB（单链DNA结合蛋白）的作用下沿着原DNA单链的端不断延伸，延伸出的长链一边延伸一边被不断切割、环化产生很多拷贝的单链环状DNA。部分过程如图所示，下列说法错误的是（　　） A．M13噬菌体的DNA热稳定性与碱基G和C的含量无关 B．过程①不需要解旋酶参与，M13噬菌体DNA复制是半保留复制 C．过程⑥得到的单链环状DNA与M13噬菌体的DNA碱基序列相同 D．过程②SSB蛋白利用碱基互补配对与解旋的单链结合 【答案】D 【详解】A、M13噬菌体的DNA是单链环状DNA，不存在碱基G和C的互补配对，所以其热稳定性与碱基G和C的含量无关，A正确； B、过程①是单链DNA合成互补链形成双链复制型DNA，单链DNA不需要解旋酶即可直接作为模板合成互补链，M13噬菌体的DNA复制过程中，新合成的DNA保留了原DNA单链，属于半保留复制，B正确； C、据题图可知，过程⑥得到的单链环状DNA是原来的，与M13噬菌体的DNA碱基序列相同，C正确； D、过程②SSB蛋白与断裂的原DNA单链结合，SSB本质是蛋白质，无碱基，不存在碱基互补配对，D错误。 故选D。 【变式2-3】mtDNA是线粒体基质中的环状双链DNA分子，能够自我复制（与细胞核DNA的复制方式一样）。下列关于mtDNA的叙述，正确的是（　　） A．mtDNA分子由两条核糖核苷酸链组成 B．mtDNA分子中每个脱氧核糖都只与一个磷酸基团相连 C．mtDNA分子的一条链上的相邻碱基通过氢键连接 D．mtDNA的复制方式是半保留复制，复制过程需要消耗能量 【答案】D 【详解】A、mtDNA是环状双链DNA分子，其基本单位为脱氧核糖核苷酸，而非核糖核苷酸。核糖核苷酸是RNA的基本单位，A错误； B、mtDNA是环状双链DNA分子，脱氧核糖均通过磷酸二酯键与两个磷酸基团相连（即连接一个磷酸基团和相邻核苷酸的磷酸基团），B错误； C、DNA分子中，同一条链上相邻碱基通过“脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”构成的骨架连接，而两条链之间的互补碱基才通过氢键配对连接，C错误； D、题干明确mtDNA复制方式与细胞核DNA相同（均为半保留复制），且DNA复制过程需解旋酶、DNA聚合酶等参与，消耗ATP供能，D正确。 故选D。 易错点三 密码子VS反密码子 易错典题 【例3】真核生物基因转录产生的mRNA前体（pre-mRNA）需经“可变剪接”加工为成熟mRNA，过程如图（图中①-⑥为基因的不同片段，内含子序列无编码功能，外显子序列可编码蛋白质）。下列相关叙述正确的是（　　） A．若图中b过程的模板以⑥片段对应的序列为末端，则终止子应位于RNA序列的⑥片段中 B．该基因某外显子对应序列发生碱基对替换，必然会导致其编码的多肽链氨基酸序列改变 C．图中不同成熟mRNA的长度差异，由外显子数量不同和单个外显子的长度差异共同导致 D．若tRNA上的反密码子序列为3'-GUC-5'，则对应基因模板链上的碱基为5'-GTC-3' 【答案】C 【详解】A、终止子是DNA上的序列（转录终止的信号），并非⑥片段（mRNA序列）内的结构，A错误； B、外显子的碱基对替换，可能因密码子的简并性（多个密码子可编码同一种氨基酸），不改变对应的氨基酸，B错误； C、从图中可见，不同成熟mRNA包含的外显子数量不同（如有的含①②④⑤⑥，有的含①③⑤⑥），且单个外显子的长度本身存在差异，因此成熟mRNA的长度差异由这两个因素共同导致，C正确； D、tRNA反密码子（3'-GUC-5'）与mRNA密码子碱基互补配对，因此密码子为5'-CAG-3'；基因模板链转录生成密码子，模板链与密码子碱基互补，故模板链对应的碱基序列应为3'-GTC-5'，D错误。 故选C。 错因分析 易错陷阱：不能正确区分密码子和反密码子。 知识混淆：误认为密码子和反密码子都位于mRNA上。 避错攻略 【方法总结】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，其实质是与密码子发生碱基互补配对的3个相邻的碱基。（反密码子读取方向：3’→5’） 1．遗传信息：遗传信息通常是指DNA分子中基因上的脱氧核苷酸(碱基)的排列顺序； 2．密码子的特点：不间断性，不重叠性，简并性，通用性 3．启动子与终止子：是指DNA分子序列中起始转录(即RNA酶结合位点)与终止转录的区域。 4．起始密码子与终止密码子：指mRNA上起始翻译与终止翻译的序列。 【知识链接】 转录：在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA过程。 翻译：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。 举一反三 【变式3-1】科学家研究某蛋白质的合成时，其mRNA的部分碱基序列如图所示（省略部分不含终止密码子）。下列叙述正确的是（    ） 注：起始密码子：AUG；终止密码子：UGA、UAA、UAG。 A．启动子和终止子是mRNA上转录的起点和终点 B．一个mRNA上可能含有一个或两个终止密码子 C．该mRNA翻译出的肽链最多含有100个氨基酸 D．硒代半胱氨酸的反密码子是ACU，由tRNA的5'端携带 【答案】B 【详解】A、启动子和终止子是DNA上转录的起点和终点，起始密码子和终止密码子是mRNA上翻译的起点和终点，A错误； B、由图可知，该mRNA含有两个终止密码子，B正确； C、该mRNA翻译的肽链从甲硫氨酸开始，最多含有99个氨基酸，C错误； D、硒代半胱氨酸的反密码子是ACU，由tRNA的3'端携带，D错误。 故选B。 【变式3-2】下列有关遗传信息、密码子和反密码子的叙述正确的是（    ） A．在翻译过程中，tRNA分子的—OH端与相应的氨基酸结合 B．每种氨基酸仅由一种密码子编码，称为密码子的简并性 C．一个tRNA上的反密码子可与mRNA上的多种密码子配对 D．mRNA上所含有的密码子均能在tRNA上找到相对应的反密码子 【答案】A 【详解】A、在翻译过程中，tRNA分子的-OH端与相应的氨基酸结合，携带氨基酸参与翻译过程，A正确； B、密码子的简并性是指一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码，而不是每种氨基酸仅由一种密码子编码，B错误； C、一个tRNA上的反密码子只能与mRNA上的一种特定密码子配对，遵循碱基互补配对原则，C错误； D、mRNA上的终止密码子没有对应的反密码子，不能编码氨基酸，起终止翻译的作用，D错误。 故选A。 【变式3-3】下图所示为遗传信息的翻译过程，其中反密码子第1位碱基常为次黄嘌呤（I）；与密码子第3位碱基A、U、C皆可配对。下列相关叙述正确的是（　　） A．tRNA分子的合成过程不属于转录 B．编码起始密码子的启动子位于基因模板链的5'端 C．一种密码子至少决定一种氨基酸，而一种tRNA只能携带一种氨基酸 D．碱基I与密码子中碱基配对的特点，有利于保持物种遗传的稳定性 【答案】D 【分析】分析题干可知：反密码子与密码子的配对中，前两对碱基严格遵循碱基互补配对原则，第三对有一定自由度，如密码子第三个碱基A、U、C都可以和反密码子第一个碱基次黄嘌呤（I）配对。 【详解】A、tRNA分子也是通过转录过程产生的，A错误； B、启动子位于模板链的3'端，启动子是转录起始的位置，不编码起始密码子，B错误； C、终止密码子一般没有对应的氨基酸，一种tRNA只能携带一种氨基酸，C错误； D、由题知，在密码子第3位的碱基A、U或C可与反密码子第1位的I配对，这种摆动性增加了反密码子与密码子识别的灵活性，提高了容错率，有利于保持物种遗传的稳定性，D正确。 故选D。 易错点四 生物不一定都要进行中心法则的全部生理过程 易错典题 【例4】新冠病毒疫情爆发三年来，陆续出现了多种变异，新冠病毒为单股RNA（+）病毒。下图为新冠病毒入侵人体后的繁殖过程（字母为相关生理过程），下列叙述错误的是（    ）    A．a、b为RNA的复制过程，复制过程需要两次碱基互补配对 B．c过程直按以病毒RNA（+）为模板，所需的原料由宿主细胞提供 C．d为翻译过程，翻译过程需要mRNA、tRNA、rRNA均以RNA（+）为模板 D．新冠病毒入侵人体后的繁殖过程不能体现中心法则的全部内容 【答案】C 【分析】分析题图：a和b为RNA的复制，c为翻译合成RNA聚合酶的过程，d为翻译形成病毒蛋白质的过程。 【详解】A、图中a和b为RNA的复制，a过程以RNA（+）为模板合成RNA（-），b过程以RNA（-）为模板合成RNA（+），故复制过程需要两次碱基互补配对，A正确； B、c为翻译合成RNA聚合酶的过程，直接以病毒RNA（+）为模板，所需的原料（核糖核苷酸）由宿主细胞提供，B正确； C、d为翻译形成病毒蛋白质的过程，mRNA作为该翻译过程的模板，rRNA是核糖体RNA（核糖体是蛋白质合成的场所），tRNA可转运氨基酸；其中mRNA是以RNA（-）为模板合成的，而tRNA、rRNA是由人体细胞提供的，C错误； D、中心法则包括RNA的复制、DNA的复制、转录、翻译、逆转录过程；题图所示的“新冠病毒入侵人体后的繁殖过程”中包括翻译和RNA的复制过程，故新冠病毒入侵人体后的繁殖过程不能体现中心法则的全部内容，D正确。故选C。 错因分析 易错陷阱：不能正确分辨不同生物的中心法则。 知识混淆：误认为生物都要进行中心法则的全部生理过程。 避错攻略 【方法总结】①只有分生组织细胞才能进行复制、转录、翻译；②高度分化的细胞只进行转录和翻译，不进行复制；③哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和线粒体等细胞器，复制、转录翻译均不能进行。 【知识链接】各类生物遗传信息的传递过程 生物种类 举例 遗传信息的传递过程 细胞生物以及DNA病毒 动物、植物、 细菌、真菌等 RNA病毒 烟草花叶病毒 逆转录病毒 艾滋病病毒 (1)并不是所有的生物均能发生中心法则的所有过程。 (2)DNA的复制体现了遗传信息的传递功能，发生在体细胞增殖或生殖细胞的形成过程中。 (3)DNA的转录和翻译是实现遗传信息表达不可或缺的两个“步骤”，发生在个体发育的过程中。RNA→RNA的RNA自我复制过程和RNA→DNA的逆转录过程，只在少数病毒寄生到寄主细胞中以后才发生，是对中心法则的补充。 (4)DNA的合成并不只发生在DNA复制过程中，也可发生在逆转录过程中、逆转录过程需要逆转录酶，该酶在基因工程中常用来催化合成目的基因。 (5)中心法则的5个过程都遵循碱基互补配对原则。 举一反三 【变式4-1】生命是物质、能量和信息的统一体。遗传信息以核酸为载体，以ATP驱动信息流动。下列关于遗传信息流动及相关物质的说法正确的是（　　） A．rRNA参与蛋白质的合成，但它本身不会翻译为蛋白质 B．细胞中遗传信息既可从DNA流向蛋白质，也可从蛋白质流向DNA C．tRNA的核苷酸序列由DNA决定，其上每三个相邻的碱基为一个反密码子 D．被HIV感染的细胞中遗传信息可从RNA流向RNA，也可从RNA流向DNA 【答案】A 【详解】A、rRNA是核糖体RNA，作为核糖体的组成部分参与蛋白质合成过程，但其本身不携带编码氨基酸的遗传信息，不会被翻译为蛋白质，A正确； B、中心法则规定，遗传信息可从DNA流向RNA（转录），再流向蛋白质（翻译），但蛋白质不能反向流向DNA（即不存在蛋白质→DNA的信息流），B错误； C、tRNA的核苷酸序列确实由DNA转录决定，但其上只有特定区域（反密码子环）的三个相邻碱基构成反密码子，并非整个tRNA序列中每三个碱基都是反密码子，C错误； D、HIV是逆转录病毒，在宿主细胞中其RNA可经逆转录酶催化合成DNA（RNA→DNA），RNA不可作为模板复制新RNA（RNA→RNA），D错误。 故选A。 【变式4-2】果蝇体细胞中遗传信息的传递方向如下图，①～③表示生理过程。下列叙述错误的是（    ） A．过程①主要发生在细胞核中，新子链与模板链的碱基互补配对但碱基序列不同 B．过程②的模板链中发生碱基替换，翻译出的蛋白质氨基酸序列不一定改变 C．过程③中，一个mRNA上结合多个核糖体不会缩短一条肽链的合成时间 D．图中a端为mRNA的3＇端，核糖体移动方向是从b端到a端 【答案】D 【详解】A、过程①为DNA复制，主要发生在细胞核中，新子链与模板链的碱基互补配对但碱基序列不同，A正确； B、过程②是转录，模板链碱基替换会导致mRNA上的密码子改变，但由于密码子的简并性，对应的氨基酸可能不变，因此蛋白质的氨基酸序列不一定改变，B正确； C、过程③是翻译，一个mRNA上结合多个核糖体合成多条肽链，从而提高蛋白质合成的效率，但每条肽链的合成时间是固定的，C正确； D、核糖体沿mRNA移动，读取密码子，合成多肽链，右侧多肽链更长判断核糖体移动方向为a→b，则a端为mRNA的5＇端，b端为mRNA的3＇端，D错误。 故选D。 【变式4-3】中心法则是现代生物学的基石之一，为理解基因表达调控、遗传变异的影响提供了框架。如图是中心法则图解，即遗传信息的传递过程，a~e代表不同的生理过程。下列叙述错误的是（　　） A．在细胞生物中，a和b过程发生的场所不一定是细胞核 B．RNA病毒侵染细胞后，一定有c过程发生 C．c、d过程中碱基互补配对的方式不完全相同 D．e过程中核糖体在mRNA上的移动方向为5'→3' 【答案】B 【详解】A、a表示DNA分子的复制，b表示转录过程，在真核生物中两者发生的场所主要是细胞核（细胞质中也可发生），原核生物中无细胞核，可在拟核发生，A正确； B、只有逆转录病毒才有c过程（逆转录）发生，B错误； C、c过程（逆转录）碱基配对方式为U-A、A-T、C-G、G-C ，d过程（RNA复制）碱基配对方式为A-U、U-A、C-G、G-C，两者不完全相同，C正确； D、e过程，即翻译时核糖体沿mRNA的5′端向3′端移动，逐个读取密码子，D正确。 故选B。 易错点五 表观遗传不一定只有DNA的甲基化 易错典题 【例5】科学家通过小鼠低蛋白饮食与正常饮食的对比实验，发现亲代的低蛋白饮食可影响自身基因表达（其机理如图），且这种影响可遗传给子代。据图分析，下列说法正确的是（    ） A．生物体中只要自身基因表达和表型发生变化的现象即表观遗传 B．图中小鼠正常饮食后组蛋白甲基化水平升高，使相关基因表达量增加 C．G9a-ATF7转录复合因子通过磷酸化和去磷酸化改变自身构象，调控相关基因表达 D．亲代低蛋白饮食引发的表观遗传修饰，会遗传并改变子代小鼠基因的碱基排列顺序 【答案】C 【详解】A、生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传，A错误； B、由图可知，正常饮食的小鼠，组蛋白甲基化水平增加，抑制了相关基因的转录，使基因表达水平降低，B错误； C、结合图示可知，G9a-ATF7转录复合因子通过磷酸化和去磷酸化导致自身构象变化，从而调控相关基因的表达水平，C正确； D、亲代的低蛋白饮食会促进ATF7的磷酸化，进而改变组蛋白的甲基化水平，但不会导致子代小鼠的DNA碱基序列改变，D错误。 故选C。 错因分析 易错陷阱：不能正确掌握表观遗传的各种类型。 知识混淆：误认为表观遗传只有DNA的甲基化。 避错攻略 【方法总结】表观遗传：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。 · 表观遗传的常见类型： a.DNA甲基化：一般胞嘧啶上第5位碳原子甲基化,DNA甲基化使基因无法正常转录。 b.组蛋白修饰：种类：甲基化、乙酰化等，组蛋白修饰可影响组蛋白与DNA双链的亲和性，从而改变染色质的疏松和凝集状态，进而影响转录。 （组蛋白的乙酰化：有利于DNA与组蛋白解离，核小体结构松弛，从而激活基因的转录。而组蛋白去乙酰化则发挥相反的作用。组蛋白甲基化：会使DNA缠绕在组蛋白上更紧，这样DNA不能解开双链从而抑制转录，基因不能表达。） c.RNA干扰：当细胞中导入或内源产生与某个特定mRNA同源的双链RNA时，该mRNA发生降解或翻译阻滞，导致基因表达沉默。 【知识链接】 【注意】 ①表观遗传可以通过有丝分裂和减数分裂传递被修饰的基因。 ②表观遗传一般是影响基因的转录过程，进而影响蛋白质的合成。 ③普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。 ④特点：可遗传、不变性、可逆性。 举一反三 【变式5-1】表观遗传的“主角”是组蛋白修饰和DNA甲基化，组蛋白修饰基团中最重要的是乙酰基，相关调节示意图如图。以下相关推论不合理的是（　　） A．浆细胞中特异性抗体基因处的组蛋白乙酰化程度低 B．与间期相比，有丝分裂前期的HDAC酶活性较高 C．DNA甲基化和组蛋白乙酰化对基因表达的作用可能相反 D．呼吸酶基因在几乎所有细胞中均表达，也存在图示调控过程 【答案】A 【详解】A、抗体由浆细胞产生，由图可知，组蛋白的乙酰化有利于基因表达，因此浆细胞中特异性抗体基因处的组蛋白乙酰化程度高，A错误； B、与间期相比，有丝分裂前期染色质螺旋化程度增高，故HDAC酶活性较高，B正确； C、据图可知，乙酰化有利于基因表达，而DNA甲基化通常抑制基因表达，两者对基因表达的作用相反，C正确； D、呼吸酶几乎是所有细胞代谢都需要的，因此呼吸酶基因在几乎所有细胞中均表达，但其转录仍受表观遗传调控（如可通过组蛋白乙酰化），D正确。 故选A。 【变式5-2】人体发育不同时期的红细胞中珠蛋白（血红蛋白组成蛋白）基因表达的情况，如图所示。下列相关叙述错误的是（　　） A．Fe2+参与血红蛋白的合成，血红蛋白可以与氧气结合 B．ε-珠蛋白基因转录形成的mRNA中含有启动子序列 C．图中ε-珠蛋白和γ-珠蛋白可能不会同时在同一细胞中大量合成 D．启动子甲基化后影响了基因的转录过程 【答案】B 【详解】A、血红蛋白含有血红素，Fe2+参与血红素的组成，血红蛋白可以与氧气结合，A正确； B、启动子是DNA上RNA聚合酶识别并结合的序列，在基因的上游，不转录到mRNA中，B错误； C、ε-珠蛋白在第6周合成，γ-珠蛋白在第12周合成，C正确； D、启动子甲基化后，抑制 RNA 聚合酶结合到启动子上，进而影响了基因的转录过程，D正确。 故选B。 【变式5-3】研究发现，组蛋白乙酰化和去乙酰化是染色体结构调节的重要机制之一，组蛋白乙酰化使染色质结构变得松散，促进相关基因的转录。组蛋白乙酰化修饰对基因转录的调控机制如图所示，其中转录因子需先结合到启动子的特定区域，再招募RNA聚合酶形成转录复合物。下列叙述正确的是（　　） A．组蛋白乙酰化后染色质变为松散状态，利于RNA聚合酶与启动子结合 B．细胞内组蛋白去乙酰化酶活性过高，导致染色质不能正常凝缩成染色体 C．翻译过程中，mRNA上的每个密码子都能与tRNA上的反密码子互补配对 D．组蛋白乙酰化不改变相关基因的碱基序列，不能通过细胞分裂遗传给后代 【答案】A 【详解】A、组蛋白乙酰化后染色质结构变得松散，这使得 DNA 更容易被转录因子和 RNA 聚合酶等转录机器接近和结合，从而利于 RNA 聚合酶与启动子结合，促进转录，A正确； B、组蛋白去乙酰化酶活性过高，会使组蛋白去乙酰化，染色质结构变得紧密，B错误； C、mRNA 上的终止密码子（UAA、UAG、UGA）没有对应的 tRNA 反密码子，它们会被释放因子识别，终止翻译过程，因此并非每个密码子都能与 tRNA 上的反密码子互补配对，C错误； D、组蛋白乙酰化属于表观遗传修饰，不改变基因的碱基序列，但这种修饰可以通过细胞分裂遗传给后代，影响子代细胞的基因表达模式，D错误。 故选A。 1．DNA的复制是“半不连续”的，复制时，其中一条链的形成是先以若干小段的RNA为引物，合成一些短的DNA片段，再通过酶去除RNA引物后用对应的脱氧核糖核苷酸替换，最后将DNA片段连接成新链（如图）。RNA是以DNA的一条链为模板转录的。据材料，下列有关叙述错误的是（　　） A．DNA复制和转录新链的生成方向均是5'→3′ B．DNA复制和转录过程氢键的断裂和磷酸二酯键的生成均需要耗能 C．半不连续复制过程中仅需要解旋酶和DNA聚合酶 D．新生成的RNA可能作为翻译模板、运输工具、催化剂等 【答案】C 【详解】A、DNA复制和转录时，新链的生成方向都是5′→3′，这是核酸合成的统一方向，A正确； B、DNA复制和转录过程氢键的断裂和磷酸二酯键的生成均需要耗能，B正确； C、DNA复制中，氢键断裂需要解旋酶，生成磷酸二酯键需要DNA聚合酶，连接DNA需要DNA连接酶等，C错误； D、新生成的RNA中，mRNA是信息模板，tRNA是运输工具，某些酶RNA（核酶）可作为催化剂，D正确。 故选C。 2．两个或两个以上的基因共用一段DNA序列称为重叠基因，这种现象在病毒和原核生物中较为普遍。重叠方式有多种，例如，大基因内包含小基因；前后两个基因首尾重叠，如下图所示。下列叙述错误的是（　　） A．重叠基因可以提高碱基利用效率，有效利用遗传信息量 B．共同序列发生突变不一定导致所有重叠基因的功能改变 C．基因E和基因F重叠部分所编码的氨基酸序列相同 D．基因A、E、F的本质区别是碱基对的排列顺序不同 【答案】C 【详解】A 、重叠基因共用一段 DNA 序列，可在有限的基因组中编码更多基因产物，提高碱基利用效率，有效利用遗传信息量，这是病毒和原核生物适应紧凑基因组的重要方式，A 正确； B 、共同序列发生突变，若突变位点在不同基因的阅读框架中对应不同密码子，可能只改变其中一个基因的氨基酸序列，导致该基因功能改变，而另一个基因功能不受影响，B 正确； C 、基因 E 和基因 F 重叠部分的 DNA 序列相同，但二者的阅读框（密码子的读取起始位置或方向）可能不同，编码的氨基酸序列不同，C 错误； D 、基因 A、E、F 是不同的基因，本质区别是 DNA 分子中碱基对的排列顺序不同，D 正确。 故选 C。 3．近年我国科研人员揭示了DNA转录区域与复制区域相遇时RNA-DNA杂交体形成和及时解除的动态调控机制（如图所示）。并通过研究发现某些DDX39A蛋白低表达的肿瘤细胞中，因RNA-DNA杂交体含量水平较高而对化疗产生抗性。下列相关叙述错误的是（　　） A．图中X、Y分别表示解旋酶和DNA聚合酶 B．图中RNA-DNA杂交体内可能存在U-A和A-T碱基对 C．图中DNA核酸酶切除的是两条子链3'端的核苷酸链 D．可设计增加DDX39A蛋白含量的辅助类药物来提高化疗效果 【答案】C 【详解】A、图中X、Y分别表示解旋酶和DNA聚合酶，用于DNA的复制，A正确； B、RNA中含有A、G、C、U，DNA中含有A、G、C、T，图中RNA-DNA杂交体内可能存在U-A和A-T碱基对，B正确； C、DNA的两条链是反向平行的，图中DNA核酸酶分别切除两条子链5'端和3'端的核苷酸链，C错误； D、DDX39A蛋白低表达的肿瘤细胞中，因RNA-DNA杂交体含量水平较高而对化疗产生抗性，可设计增加DDX39A蛋白含量的辅助类药物来提高化疗效果，D正确。 故选C。 4．在适宜的培养条件下，大肠杆菌每20分钟就增殖一代，而其DNA完整复制一次需要40分钟，且大肠杆菌的DNA复制、转录和翻译过程在空间上没有分隔，可以同时进行，其部分过程如下图所示。下列叙述错误的是（　　） A．由图分析可知与酶A1接合的子链应从左向右延伸 B．过程①和②的碱基配对方式完全相同，过程①和③的碱基配对方式不完全相同 C．酶B破坏的和酶A催化形成的化学键不同，酶C破坏的和催化形成的化学键也不相同 D．大肠杆菌快速增殖时，存在上一次DNA复制尚未完成，下一次DNA复制已经开始的现象 【答案】B 【详解】A、由图可知，过程①是DNA复制，根据DNA复制的特点，且该链是连续进行的，所以与酶A1接合的子链应从左向右延伸，A正确； B、过程①是DNA复制，碱基配对方式为A-T、T-A、C-G、G-C，过程②是转录，碱基配对方式为A-U、T-A、C-G、G-C，二者碱基配对方式不完全相同，过程③是翻译，碱基配对方式为A-U、U-A、C-G、G-C，过程①和③的碱基配对方式也不完全相同，B错误； C、酶B是解旋酶，破坏的是氢键，酶A是DNA聚合酶，催化形成的是磷酸二酯键，二者破坏和催化形成的化学键不同，酶C是RNA聚合酶，破坏的是DNA双链中的氢键，催化形成的是RNA的磷酸二酯键，二者破坏和催化形成的化学键也不相同，C正确； D、因为大肠杆菌每20分钟就增殖一代，而其DNA完整复制一次需要40分钟，所以在快速增殖时，存在上一次DNA复制尚未完成，下一次DNA复制已经开始的现象，D正确。 故选B。 5．密码子偏好性是指在蛋白质合成过程中，不同生物对某些密码子的使用频率表现出明显的倾向性。例如，在大肠杆菌中，70%的亮氨酸由密码子CUA编码；原核生物与真核生物偏好的起始密码子编码序列分别是GTG、ATG等。下列叙述错误的是（    ） A．通过基因工程将某基因导入受体细胞后表达量不高的原因可能是因为密码子的偏好性 B．若要将某细菌的基因导入酿酒酵母，在扩增其基因时，可将其中一个引物的5′-端序列GTG改为ATG C．为满足大肠杆菌的密码子偏好性，可以通过基因改造改变基因的碱基序列 D．为满足生物的密码子偏好性而改造后的基因转录出的mRNA分子数量大幅下降 【答案】D 【详解】A、不同生物对某些密码子的使用频率有偏好，如果目的基因的密码子在受体细胞中使用频率低，会导致翻译效率低，甚至无法表达。 所以通过基因工程将某基因导入受体细胞后表达量不高的原因可能是因为密码子的偏好性，A正确； B、原核生物与真核生物偏好的起始密码子序列分别是GTG和ATG。若将某细菌的基因导入酿酒酵母，在扩增目的基因时，将其中一个引物的GTG改为ATG，可以让基因在真核细胞中更高效地起始翻译，B正确； C、为满足大肠杆菌的密码子偏好性，通过基因改造改变基因的碱基序列，使其使用大肠杆菌偏好的密码子，能提高翻译效率，C正确； D、改造基因的密码子偏好性时，是对基因的碱基序列进行同义替换，转录出的mRNA的碱基数量不变，因此mRNA分子数量不会大幅下降，D错误。 故选D。 6．（2025·湖南·高考真题）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 【分析】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。 【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。 7．（2025·云南·高考真题）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 【分析】启动子是一段位于基因上游的DNA序列，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能启动基因的转录过程，其作用类似于“开关”，决定基因表达的起始时间和表达程度。 【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。 8．（2025·山东·高考真题）关于豌豆细胞核中淀粉酶基因遗传信息传递的复制、转录和翻译三个过程，下列说法错误的是（    ） A．三个过程均存在碱基互补配对现象 B．三个过程中只有复制和转录发生在细胞核内 C．根据三个过程的产物序列均可确定其模板序列 D．RNA聚合酶与核糖体沿模板链的移动方向不同 【答案】C 【分析】DNA复制模板是DNA的两条链，原料是四种游离的脱氧核苷酸，产物是DNA；转录的模板是DNA的一条链，原料是四种游离的核糖核苷酸，产物是RNA；翻译的模板是mRNA，原料是氨基酸，产物是多肽。 【详解】A、DNA复制、转录和翻译过程中均遵循碱基互补配对原则，因此都存在碱基互补配对现象，A正确； B、翻译发生在细胞质基质中的核糖体上，豌豆胞核中淀粉酶基因复制和转录的场所都是细胞核，B正确； C、DNA复制和转录可以通过产物序列确定其模板序列，但翻译的产物是蛋白质，蛋白质的基本单位是氨基酸，由于密码子具有简并性，因此知道氨基酸序列不一定能准确知道mRNA上的碱基序列，C错误； D、转录时需要RNA聚合酶的参与，RNA聚合酶从模板链的3'→5'，翻译时，核糖体从mRNA的5'→3'，移动方向不同，D正确。 故选C。 9．（2025·湖北·高考真题）大数据时代，全球每天产生海量数据，预计2040年需一百万吨硅基芯片才能储存全球一年产生的数据。为解决这一难题，科学家尝试运用DNA来储存数据。我国科学家已经将汉代拓片、熊猫照片等文化数据写入DNA，实现数据长期保存。下列叙述中，DNA可以作为存储介质的优点不包括（　　） A．DNA具有可复制性，有利于数据的传播 B．可通过DNA转录和翻译传递相应数据信息 C．DNA长链中碱基排列的多样化，为大量数据的存储提供可能 D．DNA作为存储介质体积小，为数据携带和保存节约了大量空间 【答案】B 【分析】DNA独特的双螺旋结构构成了DNA分子的稳定性；DNA分子由于碱基对的数量不同，碱基对的排列顺序千变万化，因而构成了DNA分子的多样性；不同的每个DNA分子的碱基对都有特定的排列顺序，特定的遗传信息，从而使DNA分子具有特异性。遗传信息就储存在DNA分子碱基对（脱氧核苷酸）的排列顺序中。 【详解】A、DNA通过半保留复制可快速扩增数据，便于传播，A不符合题意； B、DNA储存数据时，信息读取依赖测序技术而非转录翻译（后者为生物体内表达遗传信息的过程），与数据存储无关，B符合题意； C、DNA碱基对排列顺序的多样性使其可编码海量信息，是存储优势，C不符合题意； D、DNA分子结构紧凑，单位体积存储密度极高，节省空间，D不符合题意； 故选B。 10．（2025·四川·高考真题）为杀死蜜蜂寄生虫瓦螨，研究人员对蜜蜂肠道中的S菌进行改造，使其能释放特定的双链RNA（dsRNA）。进入瓦螨体内的dsRNA被加工成单链RNA后，能与瓦螨目标基因的mRNA特异性结合使其降解，导致瓦螨死亡。下列叙述正确的是（    ） A．单链RNA的嘌呤与嘧啶之比和dsRNA相同 B．dsRNA加工成单链RNA会发生氢键的断裂 C．瓦螨死亡的原因是目标基因的转录被抑制 D．用改造后的S菌来杀死瓦螨属于化学防治 【答案】B 【分析】进入瓦螨体内的dsRNA被加工成siRNA后，能与瓦螨目标基因的mRNA特异性结合使其降解，导致瓦螨死亡，这是抑制了翻译过程。 【详解】A、dsRNA为双链结构，嘌呤数等于嘧啶数，其嘌呤与嘧啶之比为1:1。单链RNA是由dsRNA加工而来的单链片段，其嘌呤与嘧啶之比不一定为1:1，A错误； B、双链dsRNA加工成单链RNA的过程会发生氢键的断裂，B正确； C、根据题干信息，单链RNA能与瓦螨目标基因的mRNA特异性结合使其降解，导致瓦螨死亡，所以单链RNA直接抑制的是翻译过程，C错误； D、用改造后的S菌来杀死瓦螨属于生物防治，D错误。 故选B。 11．（2025·重庆·高考真题）细胞中F蛋白和M蛋白均可进入细胞核。X蛋白选择性地结合F蛋白或乙酰化修饰的M蛋白，从而阻止被结合的蛋白进入细胞核，具体机制如图。下列说法合理的是（    ） A．M基因和F基因都属于原癌基因 B．M蛋白和F蛋白都是DNA聚合酶 C．在癌细胞中过量表达X可能会减缓癌细胞增殖 D．在正常细胞中去除F蛋白，可能会抑制正常细胞凋亡 【答案】C 【详解】A、一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，抑癌基因表达的蛋白质能促进细胞凋亡，由图可知，正常细胞中的M蛋白进入细胞核促进凋亡基因转录，癌细胞中的F蛋白进入细胞核促进增殖基因转录，说明M基因属于抑癌基因，F基因属于原癌基因，A错误； B、DNA聚合酶参与DNA复制，M蛋白和F蛋白在转录过程中发挥作用，所以M蛋白和F蛋白都不是DNA聚合酶，B错误； C、X蛋白选择性地结合F蛋白或乙酰化修饰的M蛋白，从而阻止被结合的蛋白进入细胞核，在癌细胞中，X蛋白结合乙酰化修饰的M蛋白，促进F蛋白进入细胞核，若过量表达X蛋白，可能会导致部分X蛋白与F蛋白结合，使进入细胞核内的F蛋白减少，从而减缓癌细胞增殖，C正确； D、正常细胞中F蛋白与X蛋白结合，已然无法发挥作用，即使去除F蛋白，X蛋白也不会结合未乙酰化的M蛋白，不影响正常细胞原有的生命活动，即M蛋白依然在细胞核中促进凋亡基因转录，则不会抑制正常细胞凋亡，D错误。 故选C。 12．（2025·贵州·高考真题）下图为核酸的部分结构及遗传信息传递过程的示意图。下列叙述正确的是（　　）    A．图中箭头所指碳原子上连接的基团是-OH B．甲链中相邻两个五碳糖通过磷酸二酯键连接 C．若图中序列编码一个氨基酸，则其密码子为UAC D．遗传信息可从甲链流向乙链，但不能从乙链流向甲链 【答案】B 【详解】A、图中含有尿嘧啶和胸腺嘧啶，应该代表的是转录（或逆转录）过程，图中箭头所指碳原子为脱氧核糖的2号碳原子，其上连接的基团是-H，A错误； B、甲链中相邻两个五碳糖通过磷酸二酯键连接，即核酸中连接两个核苷酸的是磷酸二酯键，B正确； C、若图中序列编码一个氨基酸，即图示过程为转录过程，则其密码子为5’-CAU-3’，因为密码子读取的方向是5’→3’，C错误； D、遗传信息通过转录过程从甲链流向乙链，还可通过逆转录过程从乙链流向甲链，D错误。 故选B。 13．2025年，我国科学家在《自然·植物》上发表了关于植物RNA调控的重要发现，其过程如图所示，回答下列问题： (1)图中染色体的主要成分为 ；图中所示的转录过程需要的RNA聚合酶与启动子结合后，沿模板链移动的方向为 （用5′和3′作答）。 (2)在m6A甲基转移酶的作用下，会在图中RNA相应位置添加 ，这种RNA被核内m6A阅读器识别后，招募组蛋白甲基转移酶，通过 ，从而使染色质处于关闭状态。 (3)上述这种在不改变 的情况下，基因表达和表型发生可遗传变化的现象称为 。 (4)该项研究揭示了从RNA化学修饰到染色质结构改变的跨层级调控通路。这不仅是重要的科学发现，也为作物改良提供了新思路。例如，理论上可以通过 （填“增强”或“削弱”）特定作物中类似m6A甲基转移酶的功能，来精准关闭那些不利性状的基因，从而提高作物的稳定性。 【答案】(1) DNA和蛋白质 (2) 甲基 组蛋白甲基化修饰 (3) 基因的碱基序列 表观遗传 (4)增强 【分析】表观遗传是指基因序列不发生改变，而基因的表达和表型发生可遗传变化的现象，其中DNA的甲基化是常见的表观遗传。 【详解】（1）染色体的主要化学成分是 DNA 和蛋白质。 转录过程中，RNA 聚合酶与启动子结合后，沿模板链的移动方向为 3'→5'。 这是因为转录形成的RNA链的延伸方向是 5'→3'，新合成的链与模板链反向平行，所以RNA聚合酶沿着模板链的 3'→5' 方向移动。 （2）m⁶A 甲基转移酶的作用是在 RNA 的相应位置添加 甲基（-CH₃），使 RNA 发生 m⁶A 甲基化修饰。 被修饰的 RNA 被核内 m⁶A 阅读器识别后，会招募组蛋白甲基转移酶，通过 组蛋白甲基化修饰， 使染色质结构变得紧密（浓缩），从而抑制基因转录，使染色质处于关闭状态。 （3）这种现象是在不改变 基因的碱基序列（DNA 序列） 的情况下发生的，基因表达和表型发生可遗传变化的现象称为 表观遗传。 （4）要精准关闭那些不利性状的基因，理论上可以通过增强特定作物中类似 m⁶A 甲基转移酶的功能。 因为增强该酶的功能会增加 RNA 的 m⁶A 甲基化修饰，进而促进组蛋白甲基化修饰， 使染色质浓缩并抑制基因表达，从而关闭不利性状的基因，提高作物的稳定性。 14．人体中的促红细胞生成素（EPO）主要由肾脏的部分细胞分泌，是一种能够促进造血干细胞增殖分化为红细胞的蛋白。研究发现，在氧气供应不足时，低氧诱导因子（HIF）可与促红细胞生成素（EPO）基因的低氧应答元件（非编码蛋白质序列）结合，使得促红细胞生成素（EPO）的mRNA的含量增多，促进EPO的合成，最终导致红细胞增多以适应低氧环境，相关机理如图所示，回答下列问题： (1)HIF基因的基本骨架是 ，其中一条脱氧核苷酸单链中含 个游离的磷酸基团。 (2)过程②中一个mRNA可以与多个核糖体结合的意义是 。 (3)若HIF基因上的某个碱基对缺失，导致合成的肽链变短，其原因是 。 (4)若EPO基因的部分碱基发生了甲基化修饰，导致转录过程受到抑制，这种现象属于表观遗传，其定义为 保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。 (5)上述图示过程反映了生物体基因与基因、基因与基因表达产物、 之间存在着复杂的相互作用，共同精细的调控着生物体的生命活动。 【答案】(1) 脱氧核糖和磷酸交替连接 1/一 (2)少量mRNA可快速合成大量蛋白质，提高翻译效率 (3)终止密码子提前出现 (4)DNA序列（或碱基序列） (5)基因与环境 【分析】DNA甲基化等因素导致基因在其碱基序列不变的情况下，表达情况发生可遗传的变化，这就是表观遗传。 【详解】（1）基因是DNA片段，DNA的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接构成，位于外侧，在 DNA 的一条脱氧核苷酸单链中，只有一端有一个游离的磷酸基团。 （2）一个 mRNA 与多个核糖体结合，这些核糖体可以同时进行翻译，这样就能在短时间内合成大量的相同蛋白质，因此，一个mRNA可以与多个核糖体结合的意义是少量mRNA可快速合成大量蛋白质，提高翻译效率。 （3）基因上的碱基对缺失，会引起 mRNA 上的密码子序列发生改变，可能使原本编码氨基酸的密码子变成了终止密码子，即终止密码子提前出现，导致翻译过程提前终止，肽链就会变短。 （4）表观遗传的定义是DNA序列（或碱基序列）保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。 （5）从图中及题干信息可知，低氧环境会影响 HIF 与 EPO 基因的结合，进而影响 EPO 的合成，这体现了基因与环境之间也存在相互作用，反映了生物体基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，共同精细的调控着生物体的生命活动。 15．缺氧是神经细胞PC12凋亡的有效诱导因素，且能够引起5-HTT蛋白表达的异常升高。5-HTT蛋白由基因指导合成，为探究基因表达的变化对缺氧PC12细胞的影响，科研人员利用RNA干扰技术，设计和合成了具有特定序列的shRNA，诱导基因沉默。shRNA是一种具有环状结构的分子，部分表达载体的构建如图a。回答下列问题： (1)在PCR扩增目的基因时，需要在反应体系中加入多种成分，其中随扩增次数增加而显著减少的成分有 （答出两点即可）。 (2)在设计序列时，要在其两侧添加不同的限制酶识别序列，目的是 （答出两点即可）。若a链为转录时的模板链，则应该在a链的5'端添加的碱基序列是5'— —3'。 (3)表达载体转染PC12细胞后，可通过检测转染细胞中是否出现 进行鉴定。转染成功的PC12细胞通过转录产生shRNA，经过一系列转变后干扰基因表达的 过程，从而使其沉默。 (4)科研人员比较了不同条件下对照组与转染组PC12细胞的凋亡率，结果如图b。据此结果可得出的结论是 。 【答案】(1)引物、脱氧核苷酸 (2) 使目的基因能定向插入表达载体，防止目的基因自身环化和反向连接 GAATTC (3) 绿色荧光 翻译 (4)SLC 基因沉默能抑制缺氧诱导的 PC12 细胞凋亡（或敲低SLC基因可缓解缺氧导致的细胞凋亡，合理即可） 【分析】基因工程是一种DNA操作技术，需要借助限制酶DNA 连接酶和载体等工具才能进行。它的基本操作程序包括：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。 【详解】（1）在 PCR 扩增过程中，引物与模板链结合，随着扩增次数增加，引物会不断被消耗；脱氧核苷酸（dNTP）作为合成新 DNA 链的原料，也会随着 DNA 链的不断合成而显著减少。 （2）在构建基因表达载体时，给目的基因两侧添加不同的限制酶识别序列，这样用这两种限制酶切割目的基因和载体后，目的基因两端和载体两端会产生不同的黏性末端，能保证目的基因定向插入表达载体，避免目的基因自身环化以及与载体反向连接。转录是从DNA模板链的3'→5'方向读取，合成mRNA为5'→3'，若a链为转录时的模板链，因此在a链的5'端添加的序列，对应基因下游酶切位点，即要添加EcoRI的识别序列，因此，应在a链5'端应添加EcoRI的识别序列：5'—GAATTC—3'。 （3）表达载体中含有绿色荧光蛋白基因（GFP），所以可通过检测转染细胞中是否出现绿色荧光来鉴定转染是否成功。shRNA 干扰 SLC 基因表达，SLC 基因指导合成 5 - HTT 蛋白，基因表达包括转录和翻译，shRNA 主要干扰的是翻译过程，从而使 SLC 基因沉默。 （4）从图 b 可以看出，在缺氧 24h 条件下，对照组的细胞凋亡率明显高于转染 shSLC 组的细胞凋亡率，而正常条件下两组凋亡率差异不大，由此可得出 SLC 基因沉默（转染 shSLC）能抑制缺氧诱导的 PC12 细胞凋亡的结论。 / 学科网（北京）股份有限公司 $