专题05 遗传的物质基础（3大考向）（专项训练）（全国通用）2026年高考生物真题题源解密

**基本信息** 以“考向-真题-方法”三维架构系统整合遗传物质基础核心内容，突出结构与功能观及科学推理能力培养。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |DNA结构与复制|5真题+5模拟|碱基计算规则/半保留复制模型构建|从分子结构（双螺旋）到功能（复制）的结构与功能观| |基因表达|5真题+5模拟|转录翻译流程图解法/密码子简并性分析|遗传信息流动的中心法则逻辑链| |中心法则与表观遗传|5真题+5模拟|表观调控机制分析/实验结果推理|基因表达调控的科学思维体系|

专题05 遗传的物质基础 内容导览 考情概览：解读近年命题思路和内容要求，统计真题考查情况。 2026年真题研析：探寻常考要点，真题分类精讲，归纳串联解题必备知识。 近3年真题精选：分类精选近年真题，把握命题趋势。 名校模拟探源：精选适量名校模拟题，发掘高考命题之源。 命题解读 考向 题目 1.高频考点： （1） DNA 分子结构与 DNA 复制：双螺旋碱基配对、GC 氢键、耐高温 DNA 聚合酶、半保留复制、复制原料与酶、复制方向； （2）基因的转录与翻译：模板链读取、核糖体程序性移码、密码子简并、多肽 N/C 端序列规律、RNA 病毒遗传信息流； （3）中心法则与蛋白质工程：完整遗传信息流动、氨基酸改造、密码子简并适用边界、酶空间结构改造； 基因突变与表观遗传：碱基替换/缺失/插入、移码突变、DNA 甲基化（不改变碱基序列）、诱变剂作用机制。 2．素养考向 （1）生命观念：信息观（核酸储存传递遗传信息）、结构与功能观（DNA 结构、酶结构决定功能）； （2）科学思维：概念辨析、图表逻辑推理（电泳条带、翻译序列）； （3）科学探究：嗜热菌、病毒、蛋白改造、诱变筛选科研实验情境分析； （4）社会责任：PCR、抗病毒药物、医用改造蛋白、基因治疗应用。 考向1 DNA的分子结构与复制 2026 河南 T6；2026 山东 T6；2025湖北T14；2024河北T5；2024浙江6月选考T9；2025北京T5；2025广东T7 考向2 基因的表达 2026 贵州 T6；2025广东T9；2025湖南T9；2025河北T6；2025黑吉辽蒙T14；2025江苏T20；2025云南T16；　2024安徽T11；2024湖南T10；2024湖北T16；2024河北T4 考向3 中心法则与表观遗传 2026 河北 T4；2026 云南 T4；2025山东T5　2025湖南T11；2025河南T14；2025重庆T11；2025江苏T15；2025江苏T20；2024江苏T15；2024广东T10；2024黑吉辽T9；2024贵州T5；2024重庆T12 2026 年命题特点：选择题、综合非选择题均高频出现；选择题侧重DNA 结构、转录翻译、经典实验辨析；大题常结合 PCR、基因电泳、表观遗传、病毒增殖综合设问；大量结合基因检测、碱基编辑、新冠 RNA 病毒等前沿医学情境；突出计算、图谱信息提取两大能力，弱化机械背诵。 2027 命题预测：同位素标记染色体+ DNA 复制综合计算、电泳条带分析、表观遗传调控性状、RNA 病毒中心法则是必考热点；增加实验设计类设问（验证 DNA 复制方式、引物设计）；结合基因治疗、核酸疫苗新素材命题。 考向一 DNA的分子结构与复制 1.（2026·河南·高考真题）某细菌在高温环境下依然能够进行DNA的复制。下列叙述正确的是（　　） A．该菌体内DNA复制时，不需要解旋酶的参与 B．该菌DNA复制时，母链从5'端到3'端被阅读 C．该菌DNA聚合酶在高温下仍能保持活性，催化子链的延伸 D．该菌DNA复制系统耐高温特性与氢键有关，与二硫键无关 考向二 基因的表达 2.（2026·广东·高考真题）1957年，科学家发现一种RNA可以结合氨基酸形成偶联物（如图），将放射性同位素标记的偶联物与微粒体（附着有核糖体的内质网）在体外混合，测定RNA和微粒体的放射性强度随时间的变化，确定了此RNA的功能，并命名为tRNA．下列叙述错误的是（     ） A．图中a连接在b的端形成偶联物 B．微粒体上有指导肽链合成的模板RNA C．应对偶联物中的a进行放射性同位素标记 D．实验结果应为微粒体的放射性强度逐渐减小 考向三 中心法则与表观遗传 3.（2026·河北·高考真题）某RNA病毒为侵染动物细胞的逆转录病毒，其衣壳外有来自宿主细胞膜的脂质包膜。下列分析错误的是（     ） A．该病毒逆转录时，沿RNA模板链的3'→5'方向合成DNA链 B．逆转录形成的RNA/DNA双链中碱基数量符合U+C=A+G C．该病毒衣壳蛋白的合成需借助宿主细胞的tRNA D．该病毒的脂质包膜中含有胆固醇 一、DNA的结构和计算 1.DNA的组成元素：C、H、O、N、P 2.DNA的基本单位：脱氧核苷酸（4种），一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸，一分子含氮碱基和一分子脱氧核糖组成。 3.DNA的结构特点： ①DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。 ②DNA分子外侧是脱氧核糖和磷酸交替连接而成的基本骨架。 ③DNA分子两条链的内侧的碱基按照碱基互补配对原则配对，并以氢键互相连接。（A＝T；G ≡ C） 4.DNA分子的特性： ①多样性：DNA分子的碱基的排列顺序是多种多样的。排列种数：4n(n为碱基对数) ②特异性：每个DNA分子中都具有特定的碱基排列顺序，代表着遗传信息 ③稳定性：是指DNA分子双螺旋空间结构的相对稳定性。氢键越多，DNA越稳定，即G ≡ C比例越大，DNA分子就越稳定。 5.与DNA结构有关的计算： 在双链DNA分子中：① A=T、G=C ②A+G = A+C = T+G = T+C = 1／2（任意两个非互补的碱基之和相等；且等于总碱基的一半），因此可得出A+ C／T+G = 1或A+G ／T+C = 1 ③若一条链中A+ T／G + C= n ，则互补链中A+ T／G + C= n, 双链中A+ T／G + C= n。即双链和单链中互补碱基和之比相等。 ④若一条链中A+ G／T + C= m ，则互补链中A+G／T + C= 1/m，即单链中非互补碱基和之比互为倒数。 ⑤若一条链中（A+ T）占比等于a%，则其互补链和双链中（A+ T）占比也等于a%。 若一条链中（G+ C）占比等于a%，则其互补链和双链中（G+ C）占比也等于a%。 二、DNA复制的相关内容 1.概念：以亲代DNA分子两条链为模板，合成子代DNA的过程 2.时间：有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期 3.场所：主要在细胞核，叶绿体、线粒体也有 4.过程：①解旋 ②合成子链 ③子链、母链盘绕形成子代DNA分子 5.特点： 半保留复制，边解旋边复制 6.原则：碱基互补配对原则 7.条件：①模板：亲代DNA的两条链 ②原料：4种游离的脱氧核苷酸 ③能量：ATP ④ 酶：解旋酶、DNA聚合酶等， 解旋酶：使氢键断裂 DNA聚合酶：将单个脱氧核苷酸连接形成DNA单链 8.DNA能精确复制的原因： ①独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板； ②碱基互补配对原则保证复制能够准确进行。 9.意义：DNA分子复制，使遗传信息从亲代传递给子代，从而保持了遗传信息的连续性。 三、基因指导蛋白质的合成 1.转录： （1）概念：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。（注：叶绿体、线粒体也有转录） （2）过程：解旋→配对→连接→释放 （3）条件：模板：DNA的一条链 原料：4种核糖核苷酸 能量：ATP 酶： RNA聚合酶（结合在模板链的3’端，向5’端移动） （4）配对方式： A—U、T—A、G—C、C—G （5）产物： mRNA、rRNA、tRNA等 （6）特点：边解旋边转录。 （7）RNA合成方向：5’端 到 3’端 2.翻译： （1）概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。（注：叶绿体、线粒体也有翻译） （2）场所：细胞质中的核糖体（核糖体结合在mRNA的5’端，向3’端移动） （3）条件：模板：mRNA 原料：氨基酸（21种） 能量：ATP 酶：多种酶 搬运工具：tRNA （4）配对方式： A—U、U—A、G—C、C—G （5）产物：具有一定氨基酸顺序的蛋白质。 3.密码子： （1）概念：密码子是指mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基。 （2）种类：64种，决定氨基酸的一般有61种，其中，2种起始密码子（AUG、GUG（在原核生物中）），3种终止密码子（UAA、UAG、UGA），在特殊情况下，UGA可以编码硒代半胱氨酸。 （3）密码子与氨基酸的对应关系：一种密码子只决定一种氨基酸。 一种氨基酸可由1种或多种密码子决定(密码子的简并性)。 （4）特性： ①简并性：绝大多数氨基酸都有几个密码子。 ②通用性：所有生物共用一套密码子。 ③专一性：一种密码子只决定一种氨基酸。 4、tRNA——氨基酸的“搬运工” （1）比mRNA小，三叶草结构，单链，但有双链结构含有氢键。一端（－OH端即3’端）是携带氨基酸的部位，另一端有3个碱基和密码子互补配对，叫反密码子。 （2）tRNA与氨基酸的关系： 一个tRNA只能识别并转运一种氨基酸，一种氨基酸可由几个tRNA转运。 考向一 DNA的分子结构与复制 1．（2026·广东·高考真题）紫外线辐射能使DNA分子形成异常化学键（如图）。该异常化学键发生在（     ） A．碱基 B．磷酸 C．脱氧核糖 D．核糖 2．（2026·山东·高考真题）以4种脱氧核苷酸（dATP、dCTP、dGTP和32P标记的dTTP）为原料，以一段单链DNA为模板进行PCR，获得大量双链DNA。酶W可切断DNA中5´碳与磷酸基团之间的化学键。用酶W对上述PCR产物充分酶切后获得3´-核苷酸，如图所示。所有带32P的3´-核苷酸中，碱基均为胞嘧啶。若用32P标记某种脱氧核苷酸，以相同单链DNA为模板进行PCR，产物经充分酶切后，带32P的3´-核苷酸的碱基均为腺嘌呤，则被标记的脱氧核苷酸为（　　） A．dATP B．dGTP C．dCTP或dGTP D．dATP或dCTP 3．（2025·北京·高考真题）1958年，Meselson和Stahl通过15N标记DNA的实验，证明了DNA的半保留复制。关于这一经典实验的叙述正确的是（    ） A．因为15N有放射性，所以能够区分DNA的母链和子链 B．得到的DNA带的位置有三个，证明了DNA的半保留复制 C．将DNA变成单链后再进行离心也能得到相同的实验结果 D．选择大肠杆菌作为实验材料是因为它有环状质粒DNA 4．（2024·浙江·高考真题）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 5．（2024·浙江·高考真题）下列关于双链DNA分子结构的叙述，正确的是（    ） A．磷酸与脱氧核糖交替连接构成了DNA的基本骨架 B．双链DNA中T占比越高，DNA热变性温度越高 C．两条链之间的氢键形成由DNA聚合酶催化 D．若一条链的G+C占47%，则另一条链的A+T也占47% 考向二 基因的表达 6．（2026·湖北·高考真题）特殊条件下，线粒体DNA可释放到细胞质基质中发挥信号分子作用，促进带负电的cGAMP合成，进而诱导细胞抗病毒蛋白基因表达。该表达产物分泌到胞外后，与邻近细胞的膜受体结合，启动这些细胞合成抑制病毒复制的蛋白。下列叙述错误的是（     ） A．外源cGAMP不能通过自由扩散进入细胞 B．推测导入细胞内的外源DNA可能具有信号分子的功能 C．上述细胞合成抑制病毒复制的蛋白涉及细胞之间的信息交流 D．释放线粒体DNA的细胞内抗病毒蛋白基因的表达水平恒定不变 7．（2026·山东·高考真题）果蝇的等位基因A、a的部分序列相关信息如表所示。基因a与A的单链序列相比，只有表中带下划线的碱基不同，但二者编码多肽链的氨基酸数目相同。已知AUG为起始密码子，UAA、UAG、UGA为终止密码子。据表推断，基因a中N代表的碱基为（　　） 基因a 单链DNA ……TAC   ATT   TNA   CCA   GTA…… 基因A 单链DNA ……TAC   ATT   TGA   CCA   GTA…… mRNA ……AUG   UAA   ACU   GGU   CAU…… 多肽 ………… 注：“”表示对应位置的氨基酸 A．腺嘌呤 B．胞嘧啶 C．腺嘌呤或胸腺嘧啶 D．胞嘧啶或胸腺嘧啶 8．（2026·河北·高考真题）同一个生物分子可先后出现于两个细胞结构，下列选项与此描述不符的是（     ） A．ATP：线粒体→溶酶体 B．mRNA：细胞核→核糖体 C．淀粉：叶绿体→线粒体 D．磷脂：内质网→高尔基体 9．（2026·广东·高考真题）Rubisco是植物光合作用暗反应阶段的关键酶。水稻中的Rubisco由核基因（S）编码的小亚基和叶绿体基因（L）编码的大亚基组成。通过对野生型水稻S基因进行编辑，获得了单基因突变体植株，以研究Rubisco对光合作用的影响。 回答下列问题： (1)S基因在__________中转录形成的mRNA在细胞质翻译成肽链后进入叶绿体，肽链在叶绿体基质中形成一定空间结构后与____________组装构成完整Rubisco。 (2)研究发现，突变体与野生型叶片中Rubisco的蛋白结构无明显差异且功能未发生改变，但突变体叶片中Rubisco总活性显著降低，可能的原因是____________________________________________________。 (3)水稻在大气CO2浓度条件下净光合速率与光照强度关系如图所示。已知突变体与野生型的呼吸速率基本一致，推测突变体的净光合速率变化曲线。与野生型相比，突变体的光饱和点___________（填“升高”“不变”或“降低”）；在达到光饱和点之前，突变体净光合速率的限制因素是_____________；在C区提高_____________________________时，野生型净光合速率的变化趋势为先升高后趋于稳定。 注：a点为光饱和点（光合速率不再随光照强度增加而增加时的光照强度） (4)野生型与突变体净光合速率的变化曲线会出现部分重合，重合部分一定会在__________区出现，推测曲线重合的原因是______________________________________________________________________。 10．（2026·北京·高考真题）钾是植物必需的大量元素，缺钾严重影响作物产量，研究植物响应低钾的调控机制对农业生产有重要意义。科学家以拟南芥为材料，对细胞膜上向胞内运输的通道蛋白T1展开了相关研究。 (1)T1基因转录形成的mRNA进入细胞质，首先在游离的__________上开始翻译，多肽链再转移到内质网上继续合成、加工和折叠，之后在__________中进一步加工，最终T1蛋白被包裹在囊泡中，转运到细胞膜上。 (2)T1基因突变体在低钾条件下表现叶片黄化等低钾敏感表型。研究发现L基因突变体表型与T1突变体相似，且基因在低钾条件下表达增强，其编码的酶可以磷酸化T1。将生长7天的野生型、突变体和基因过表达幼苗分别置于含的培养液中进行实验，结果如图所示，证明酶有促进吸收的作用。 图中对应L过表达幼苗的曲线序号应为______________________________。 (3)已有研究证实，L酶的活性依赖CB1蛋白与之结合。非洲爪蟾卵母细胞是研究通道蛋白的理想材料，科学家向卵母细胞注射相应的mRNA，检测内流情况。实验分组及结果如表所示。 组别 mRNA种类 内流 组1 T1 无 组2 T1+L 无 组3 T1+CB1 无 组4 T1+L+CB1 有 综合上述全部信息，推测在低钾条件下T1的激活机制：______________________________。 (4)将表中CB1替换为CB9后，实验结果相同。拟南芥单基因突变体cb1和cb9的表型都与野生型相似，不表现低钾敏感，而双突变体cb1 cb9为低钾敏感表型。说明植物适应低钾条件时，CB1和CB9基因具有功能冗余性，这在适应进化中的意义是：________________________________________。 考向三 中心法则与表观遗传 11．（2025·河南·高考真题）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．（2025·江苏·高考真题）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 13．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）金刚鹦鹉的羽毛色彩缤纷。研究发现乙醛脱氢酶能催化鹦鹉黄素的醛基转化为羧基，造成羽色由红到黄的渐变。同一只鹦鹉不同部位的羽色有红黄差异，该现象最不可能源于（    ） A．乙醛脱氢酶基因序列的差异 B．编码乙醛脱氢酶mRNA量的差异 C．乙醛脱氢酶活性的差异 D．鹦鹉黄素醛基转化为羧基数的差异 14．（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 15．（2025·广东·高考真题）在繁育陶赛特绵羊的过程中，发现一只臀部骨骼肌尤为发达、产肉量高（美臀）的个体。研究发现，美臀性状由单基因（G/g）突变所导致，以常染色体显性方式遗传。此外，美臀性状仅在杂合子中，且G基因来源于父本时才会表现；母本来源的G基因可通过其雄性子代使下一代杂合子再次表现美臀性状。回答下列问题： (1)育种人员将美臀公羊和野生型正常母羊杂交，子一代中美臀羊的理论比例为______；选择子一代中的美臀羊杂交，子二代中美臀羊的理论比例为______。 (2)由于羊角具有一定的伤害性，育种人员尝试培育美臀无角羊。陶赛特绵羊另一条常染色体上R基因的隐性突变导致无角性状产生，如图a进行杂交，P美臀有角羊应作为______（填“父本”或“母本”），便于从中选择亲本；若要实现F3中美臀无角个体比例最高，应在中选择亲本基因型为______。 (3)研究发现，美臀性状由G基因及其附近基因（图b）共同参与调控，其中D基因调控骨骼肌发育，其高表达使羊产生美臀性状；M基因的表达则抑制D基因的表达。来自父本的G基因使D基因高表达，而来自母本、具有相同序列的G基因只促进M基因的表达，这种遗传现象属于______。GG基因型个体的体型正常，推测其原因_______。 (4)在育种过程中，较难实现美臀无角性状稳定遗传，考虑到胚胎操作过程较繁琐，可采集并保存________，用于美臀无角羊的人工繁育。 1．（2026·湖南长沙·三模）条斑病噬菌体可与条斑病病原菌的外膜蛋白A结合，吸附在病原菌表面，从而触发噬菌体将DNA注入条斑病病原菌。研究人员使用了同位素标记的方法进行下列实验，其中实验结果正确的有几项（　　） 项目 条斑病病原菌 噬菌体 实验结果 ① 正常条斑病病原菌 14C标记 上清液放射性很低，沉淀物放射性很高 ② 正常条斑病病原菌 32P标记 上清液放射性很低，沉淀物放射性很高 ③ 敲除A基因的条斑病病原菌 35S标记 上清液放射性很高，沉淀物放射性极低 ④ 敲除A基因的条斑病病原菌 15N标记 上清液放射性很高，沉淀物放射性极低 A．1 B．2 C．3 D．4 2．（2026·山东聊城·二模）原核生物和真核生物均存在单链DNA结合蛋白（SSB），SSB与DNA单链区域结合，能阻止DNA聚合和保护单链的部分不被核酸酶水解。下列相关叙述正确的是（    ） A．细胞中SSB与DNA单链结合的区域是不变的 B．核酸酶催化DNA分子相邻碱基之间的氢键断裂 C．真核细胞中SSB可在分裂前的间期发挥作用 D．原核细胞和真核细胞中SSB发挥作用时均需线粒体提供能量 3．（2026·湖南岳阳·三模）酵母丙氨酸转移核糖核酸（酵母tRNAAla）是酵母细胞内能携带丙氨酸并将其转移到核糖体以参与蛋白质合成的一类核糖核酸。酵母tRNAAla由11种且76个核苷酸构成。我国科学家采用化学合成与酶促连接相结合的方法，首先合成小的寡聚核苷酸片段，然后合成两个半分子，再将这两个半分子经“退火”处理，使其按一定原则重组成二级结构后，在相关酶的作用下，就形成了完整的酵母tRNAAla分子。我国于1981年世界首次完成了酵母tRNAAla的人工合成。下列有关描述错误的是（　　） A．合成酵母tRNAAla的前提条件是测定出它的全部核苷酸序列信息 B．酵母tRNAAla中含有A、U、G、C四种碱基和7种其他碱基 C．两个半分子经“退火”处理之后，按照碱基互补配对原则形成了含有一定氢键的二级结构 D．由两个半分子形成的二级结构，在DNA连接酶和RNA连接酶的作用下就形成了完整的酵母tRNAAla分子 4．（2026·贵州黔西南·二模）梅塞尔森和斯塔尔于1958年通过实验证明了DNA的半保留复制。下列不属于该实验成功的基础的是（　　） A．利用15N和14N的质量差异区分不同的DNA分子 B．大肠杆菌繁殖快、遗传背景简单、实验现象易于观察 C．将15N标记的亲代大肠杆菌转入含14N的培养基中培养 D．通过改变离心速度来分离亲、子代DNA 5．（2026·河南驻马店·三模）某种呼吸道病毒借助囊膜上的S蛋白与宿主细胞膜上的ACE2受体特异性结合，引发细胞膜内陷形成囊泡包裹病毒颗粒进入细胞。实验表明，用酶解法去除S蛋白的糖链，其感染能力大幅下降，仅破坏宿主细胞膜的流动性。下列叙述错误的是（　　） A．病毒进入细胞过程所需的能量主要由病毒自身的ATP提供 B．用酶解法去除病毒S蛋白的糖链运用了减法原理 C．宿主细胞膜流动性的破坏可能会影响囊泡形成 D．病毒侵入细胞的过程表明细胞膜上的受体能特异性识别外部信号 6．（2026·辽宁·三模）将全部核DNA分子双链经32P标记的雄性动物精原细胞（染色体数2n＝20）置于不含32P的培养液中培养，经过两次细胞分裂后产生了4个子细胞。下列有关推断错误的是（　　） A．若发生两次有丝分裂，第二次有丝分裂后期，1个细胞中被32P标记的染色体为40条 B．若发生减数分裂，减数第二次分裂后期，1个细胞中被32P标记的染色体为20条 C．若先有丝分裂后减数分裂，减数第一次分裂后期，1个细胞中被32P标记的染色单体为20条 D．无论任何分裂方式，4个子细胞都可能含有32P放射性 7．（2026·湖南长沙·三模）牵牛花的颜色主要是由花青素决定的，如图为花青素的合成与颜色变化途径示意图。从图中不能得出的结论是（     ） A．花的颜色由多对基因共同控制 B．基因可以通过控制酶的合成来控制代谢 C．生物性状由基因决定，也受环境影响 D．若基因①不表达，则基因②和基因③不表达 8．（2026·湖南长沙·三模）遗传信息的传递与表达调控着细胞的生命活动。下列叙述正确的是（     ） A．真核细胞的DNA复制仅发生在细胞核中，需要解旋酶参与 B．转录时，RNA聚合酶识别并结合基因的启动子区域启动转录 C．翻译过程中，一个密码子可对应多种氨基酸 D．一条mRNA只能结合一个核糖体，合成一条多肽链 9．（2026·湖南长沙·三模）遗传信息的传递与表达调控细胞的生命活动。下列叙述正确的是（　　） A．DNA复制时，解旋酶催化磷酸二酯键断裂使DNA双链解开 B．转录时，RNA聚合酶结合基因的启动子区域启动转录 C．翻译时，一种氨基酸只能由一种tRNA转运 D．真核细胞的mRNA均在细胞核中合成并加工成熟 10．（2026·湖南长沙·三模）真核生物细胞核、线粒体、叶绿体中遗传信息传递与表达，结合模板、催化酶、碱基配对综合分析，正确的是（     ） A．转录时RNA聚合酶特异性结合基因上游启动子；起始密码子位于mRNA，不参与转录起始调控 B．DNA复制仅发生在细胞核，线粒体、叶绿体的环状DNA不能自主完成复制 C．一种氨基酸可对应多种密码子，但只能由一种tRNA专一转运，无运输简并性 D．DNA复制、转录、翻译的碱基互补配对方式完全相同，不存在配对差异 11．（2026·河北邢台·三模）研究发现，人体内脂质过量时肝细胞内会形成一种无膜细胞器——LI颗粒，其能招募促纤维化因子TIMP2mRNA，将TIMP2mRNA限制于LI颗粒内，抑制其翻译，从而缓解肝纤维化。下列叙述正确的是（　　） A．所有生物体内脂质、糖类的合成过程都不需要N B．在脂质过量时，肝细胞内共存在三种无膜的细胞器 C．肝细胞中内质网可参与蛋白质、脂质等生物大分子的合成 D．TIMP2mRNA被限制于LI颗粒内，造成RNA聚合酶无法与其结合进而无法翻译 12．（2026·湖北荆州·二模）锤头状核酶是一类小型催化RNA，能催化RNA链的自我切割，其“锤头状”结构由三个螺旋茎围绕一个保守核心组成（如图所示）。下列说法正确的是（    ） A．组成该酶的基本单位是氨基酸 B．核酶通过提供大量活化能来加速RNA链的自我切割 C．核酶在反应完成后会被降解，因此需要细胞持续合成 D．“锤头状”结构的形成依赖于RNA链内的碱基互补配对 13．（2026·北京·三模）近期，科学家在某种细菌中发现了一种特殊的酶Drt3b。研究发现，Drt3b的活性中心利用其自身蛋白质上两个特定氨基酸的侧链，形成一个精确的“分子模具”，指导合成了一条由碱基AC简单重复构成的单链DNA。该DNA产物用于抵御病毒入侵，但不编码蛋白质。下列关于该发现的叙述，不合理的是（    ） A．Drt3b指导合成DNA时，催化形成了磷酸二酯键 B．Drt3b合成该DNA的过程，遵循碱基互补配对原则 C．该发现未否定DNA→RNA→蛋白质的遗传信息传递路径 D．改变Drt3b中这两个氨基酸的种类可能使其无法合成DNA 14．（2026·湖南岳阳·三模）真核生物DNA的复制从多个起点开始进行，DNA复制时子链从5′端到3′端延伸，合成的两条链分别称为前导链和后随链，复制过程如图所示。 下列叙述错误的是（　　） A．从多个起点开始复制以避免DNA复制时出现差错 B．DNA聚合酶催化游离脱氧核苷酸连接到子链的3′端 C．解旋酶作用于DNA双链的脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键 D．DNA复制过程中前导链连续合成，后随链不连续合成 15．（2026·北京大兴·三模）种子耐老化能力是保障农业生产的关键性状，玉米ZmPIMT1是其核心调控因子，可修复受损的RNA结合蛋白PABP2（维持mRNA稳定性与翻译效率）。ZmPIMT1基因表达量高的玉米种子，PABP2功能更稳定，经加速老化处理后萌发率更高。研究发现：驱动ZmPIMT1基因表达的启动子主要有两种，即Hap C7-2（昌7-2携带）和Hap Z58（郑58携带）。与Hap C7-2相比，HapZ58含有一个2316bp的插入片段，且该区域DNA甲基化水平显著高于Hap C7-2，导致其驱动ZmPIMT1基因的表达量显著低于Hap C7-2。 (1)以郑单958（母本郑58×父本昌7-2）为亲本构建重组自交系，F2代种子经7.5天加速老化处理后，不同植株的种子萌发率数据如下表： 单倍型类型 植株数量 萌发率>60% （高活力） 萌发率31—60% （中活力） 萌发率<30%（低活力） Hap C7-2（纯合） 30 6 16 8 Hap Z58（纯合） 32 2 6 24 Hap C7-2/Hap Z58（杂合） 62 10 32 20 根据F2代类型与萌发率的关联数据，判断ZmPIMT1基因启动子变异_____（符合/不符合）孟德尔遗传定律，并说明判断依据_____。_____为显性。 (2)将F2代中Hap C7-2/Hap Z58杂合植株自交，F3代纯合Hap C7-2植株占1/4，预测F3代纯合Hap C7-2植株中“萌发率>60%”的植株占比为_____（仅考虑ZmPIMT1影响）。 (3)从“基因→蛋白质→性状”的逻辑链，完善“ZmPIMT1 Hap C7-2→种子耐老化能力强”的分子机制，体现结构与功能相适应的生命观念。 ZmPIMT1 Hap C7-2启动子无插入且甲基化低→①_____→修复受损的PABP2→提高②_____→种子萌发所需蛋白质正常合成→种子耐老化能力强 (4)为验证“ZmPIMT1通过修复PABP2维持种子活力”的机制，某团队以玉米自交系Zong31（携带Hap Z58，种子耐老化能力弱）为材料，设计实验，并预测结果。 分组 处理方法 检测指标 预期结果 对照组 未处理的Zong31玉米种子，自然老化4天 ①PABP2与mRNA结合能力 ②种子萌发率 _____ 实验组1 通过CRISPR技术敲除Zong31的ZmPIMT1基因；_____ _____ 实验组2 _____ AF A．PABP2 mRNA结合能力“正常” B．PABP2 mRNA结合能力“受损” C．PABP2 mRNA结合能力“严重受损” D．种子萌发率“低” E.种子萌发率“中” F.种子萌发率“高” 1/11 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 遗传的物质基础 内容导览 考情概览：解读近年命题思路和内容要求，统计真题考查情况。 2026年真题研析：探寻常考要点，真题分类精讲，归纳串联解题必备知识。 近3年真题精选：分类精选近年真题，把握命题趋势。 名校模拟探源：精选适量名校模拟题，发掘高考命题之源。 命题解读 考向 题目 1.高频考点： （1） DNA 分子结构与 DNA 复制：双螺旋碱基配对、GC 氢键、耐高温 DNA 聚合酶、半保留复制、复制原料与酶、复制方向； （2）基因的转录与翻译：模板链读取、核糖体程序性移码、密码子简并、多肽 N/C 端序列规律、RNA 病毒遗传信息流； （3）中心法则与蛋白质工程：完整遗传信息流动、氨基酸改造、密码子简并适用边界、酶空间结构改造； 基因突变与表观遗传：碱基替换/缺失/插入、移码突变、DNA 甲基化（不改变碱基序列）、诱变剂作用机制。 2．素养考向 （1）生命观念：信息观（核酸储存传递遗传信息）、结构与功能观（DNA 结构、酶结构决定功能）； （2）科学思维：概念辨析、图表逻辑推理（电泳条带、翻译序列）； （3）科学探究：嗜热菌、病毒、蛋白改造、诱变筛选科研实验情境分析； （4）社会责任：PCR、抗病毒药物、医用改造蛋白、基因治疗应用。 考向1 DNA的分子结构与复制 2026 河南 T6；2026 山东 T6；2025湖北T14；2024河北T5；2024浙江6月选考T9；2025北京T5；2025广东T7 考向2 基因的表达 2026 贵州 T6；2025广东T9；2025湖南T9；2025河北T6；2025黑吉辽蒙T14；2025江苏T20；2025云南T16；　2024安徽T11；2024湖南T10；2024湖北T16；2024河北T4 考向3 中心法则与表观遗传 2026 河北 T4；2026 云南 T4；2025山东T5　2025湖南T11；2025河南T14；2025重庆T11；2025江苏T15；2025江苏T20；2024江苏T15；2024广东T10；2024黑吉辽T9；2024贵州T5；2024重庆T12 2026 年命题特点：选择题、综合非选择题均高频出现；选择题侧重DNA 结构、转录翻译、经典实验辨析；大题常结合 PCR、基因电泳、表观遗传、病毒增殖综合设问；大量结合基因检测、碱基编辑、新冠 RNA 病毒等前沿医学情境；突出计算、图谱信息提取两大能力，弱化机械背诵。 2027 命题预测：同位素标记染色体+ DNA 复制综合计算、电泳条带分析、表观遗传调控性状、RNA 病毒中心法则是必考热点；增加实验设计类设问（验证 DNA 复制方式、引物设计）；结合基因治疗、核酸疫苗新素材命题。 考向一 DNA的分子结构与复制 1.（2026·河南·高考真题）某细菌在高温环境下依然能够进行DNA的复制。下列叙述正确的是（　　） A．该菌体内DNA复制时，不需要解旋酶的参与 B．该菌DNA复制时，母链从5'端到3'端被阅读 C．该菌DNA聚合酶在高温下仍能保持活性，催化子链的延伸 D．该菌DNA复制系统耐高温特性与氢键有关，与二硫键无关 【答案】C 【解析】 命题立意 本题以嗜热细菌高温DNA复制为科研情境，综合考查DNA复制的条件、酶的延伸方向、酶的热稳定性、蛋白质二硫键功能四大核心知识点；落实结构与功能相适应生命观念，考查信息提取与逻辑辨析的科学思维。 A 错误选项 DNA复制必须先解开双螺旋，解旋酶是必需的；该细菌只是酶具备耐高温特性，并非不需要解旋酶。 B 错误选项 DNA聚合酶沿母链3'端向5'端移动阅读，子链沿5'→3'方向合成，方向不可颠倒。 C 正确选项 该细菌能在高温环境完成DNA复制，说明其DNA聚合酶具备热稳定性，高温下空间结构不被破坏，仍能催化子链延伸。 D 错误选项 耐高温既与DNA中G-C碱基对多、氢键含量高有关，也与酶（蛋白质）的稳定结构有关；二硫键可维持蛋白质空间结构稳定，因此该特性与二硫键直接相关。 考向二 基因的表达 2.（2026·广东·高考真题）1957年，科学家发现一种RNA可以结合氨基酸形成偶联物（如图），将放射性同位素标记的偶联物与微粒体（附着有核糖体的内质网）在体外混合，测定RNA和微粒体的放射性强度随时间的变化，确定了此RNA的功能，并命名为tRNA．下列叙述错误的是（     ） A．图中a连接在b的端形成偶联物 B．微粒体上有指导肽链合成的模板RNA C．应对偶联物中的a进行放射性同位素标记 D．实验结果应为微粒体的放射性强度逐渐减小 【答案】D 【解析】 命题立意 本题以tRNA发现的经典实验为情境，综合考查tRNA结构功能、翻译过程、实验设计与结果分析；结合科学史素材，渗透科学探究素养，考查实验设计与结果推理能力。 A 正确选项 图中a为氨基酸，b为tRNA；氨基酸连接在tRNA的3'端形成氨酰-tRNA偶联物。 B 正确选项 微粒体含附着核糖体，核糖体翻译需要mRNA作为模板，因此微粒体上存在指导肽链合成的模板mRNA。 C 正确选项 实验目的是追踪氨基酸转移到肽链的过程，应对氨基酸（a）进行放射性标记；若标记tRNA（b），则放射性不会随氨基酸转移而变化，无法验证功能。 D 错误选项 tRNA携带标记氨基酸到达核糖体后，氨基酸脱离tRNA参与肽链合成，留在微粒体中；因此微粒体放射性强度应逐渐升高，游离tRNA放射性逐渐降低。 考向三 中心法则与表观遗传 3.（2026·河北·高考真题）某RNA病毒为侵染动物细胞的逆转录病毒，其衣壳外有来自宿主细胞膜的脂质包膜。下列分析错误的是（     ） A．该病毒逆转录时，沿RNA模板链的3'→5'方向合成DNA链 B．逆转录形成的RNA/DNA双链中碱基数量符合U+C=A+G C．该病毒衣壳蛋白的合成需借助宿主细胞的tRNA D．该病毒的脂质包膜中含有胆固醇 【答案】B 【解析】 命题立意 本题以逆转录病毒结构与增殖为医学情境，综合考查逆转录方向、碱基互补配对、病毒翻译依赖宿主、动物细胞膜成分四大考点；结合病毒学真实情境，落实社会责任素养，考查信息整合与逻辑推理能力。 A 正确选项 逆转录酶合成DNA的方向为5'→3'，即沿RNA模板链的3'→5'方向延伸子链，与DNA聚合酶方向一致。 B 错误选项 RNA/DNA杂合双链配对规则为A-T、U-A、C-G、G-C；双链中嘌呤总数（A+G）等于嘧啶总数（U+T+C），而非U+C=A+G——DNA链含T不含U，嘧啶基数为T+C。 C 正确选项 病毒无细胞结构，不含核糖体、tRNA等翻译系统，衣壳蛋白的翻译完全依赖宿主细胞的核糖体和tRNA转运氨基酸。 D 正确选项 病毒脂质包膜来自宿主动物细胞膜，动物细胞膜脂质成分包含胆固醇，因此包膜中含有胆固醇 一、DNA的结构和计算 1.DNA的组成元素：C、H、O、N、P 2.DNA的基本单位：脱氧核苷酸（4种），一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸，一分子含氮碱基和一分子脱氧核糖组成。 3.DNA的结构特点： ①DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。 ②DNA分子外侧是脱氧核糖和磷酸交替连接而成的基本骨架。 ③DNA分子两条链的内侧的碱基按照碱基互补配对原则配对，并以氢键互相连接。（A＝T；G ≡ C） 4.DNA分子的特性： ①多样性：DNA分子的碱基的排列顺序是多种多样的。排列种数：4n(n为碱基对数) ②特异性：每个DNA分子中都具有特定的碱基排列顺序，代表着遗传信息 ③稳定性：是指DNA分子双螺旋空间结构的相对稳定性。氢键越多，DNA越稳定，即G ≡ C比例越大，DNA分子就越稳定。 5.与DNA结构有关的计算： 在双链DNA分子中：① A=T、G=C ②A+G = A+C = T+G = T+C = 1／2（任意两个非互补的碱基之和相等；且等于总碱基的一半），因此可得出A+ C／T+G = 1或A+G ／T+C = 1 ③若一条链中A+ T／G + C= n ，则互补链中A+ T／G + C= n, 双链中A+ T／G + C= n。即双链和单链中互补碱基和之比相等。 ④若一条链中A+ G／T + C= m ，则互补链中A+G／T + C= 1/m，即单链中非互补碱基和之比互为倒数。 ⑤若一条链中（A+ T）占比等于a%，则其互补链和双链中（A+ T）占比也等于a%。 若一条链中（G+ C）占比等于a%，则其互补链和双链中（G+ C）占比也等于a%。 二、DNA复制的相关内容 1.概念：以亲代DNA分子两条链为模板，合成子代DNA的过程 2.时间：有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期 3.场所：主要在细胞核，叶绿体、线粒体也有 4.过程：①解旋 ②合成子链 ③子链、母链盘绕形成子代DNA分子 5.特点： 半保留复制，边解旋边复制 6.原则：碱基互补配对原则 7.条件：①模板：亲代DNA的两条链 ②原料：4种游离的脱氧核苷酸 ③能量：ATP ④ 酶：解旋酶、DNA聚合酶等， 解旋酶：使氢键断裂 DNA聚合酶：将单个脱氧核苷酸连接形成DNA单链 8.DNA能精确复制的原因： ①独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板； ②碱基互补配对原则保证复制能够准确进行。 9.意义：DNA分子复制，使遗传信息从亲代传递给子代，从而保持了遗传信息的连续性。 三、基因指导蛋白质的合成 1.转录： （1）概念：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。（注：叶绿体、线粒体也有转录） （2）过程：解旋→配对→连接→释放 （3）条件：模板：DNA的一条链 原料：4种核糖核苷酸 能量：ATP 酶： RNA聚合酶（结合在模板链的3’端，向5’端移动） （4）配对方式： A—U、T—A、G—C、C—G （5）产物： mRNA、rRNA、tRNA等 （6）特点：边解旋边转录。 （7）RNA合成方向：5’端 到 3’端 2.翻译： （1）概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。（注：叶绿体、线粒体也有翻译） （2）场所：细胞质中的核糖体（核糖体结合在mRNA的5’端，向3’端移动） （3）条件：模板：mRNA 原料：氨基酸（21种） 能量：ATP 酶：多种酶 搬运工具：tRNA （4）配对方式： A—U、U—A、G—C、C—G （5）产物：具有一定氨基酸顺序的蛋白质。 3.密码子： （1）概念：密码子是指mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基。 （2）种类：64种，决定氨基酸的一般有61种，其中，2种起始密码子（AUG、GUG（在原核生物中）），3种终止密码子（UAA、UAG、UGA），在特殊情况下，UGA可以编码硒代半胱氨酸。 （3）密码子与氨基酸的对应关系：一种密码子只决定一种氨基酸。 一种氨基酸可由1种或多种密码子决定(密码子的简并性)。 （4）特性： ①简并性：绝大多数氨基酸都有几个密码子。 ②通用性：所有生物共用一套密码子。 ③专一性：一种密码子只决定一种氨基酸。 4、tRNA——氨基酸的“搬运工” （1）比mRNA小，三叶草结构，单链，但有双链结构含有氢键。一端（－OH端即3’端）是携带氨基酸的部位，另一端有3个碱基和密码子互补配对，叫反密码子。 （2）tRNA与氨基酸的关系： 一个tRNA只能识别并转运一种氨基酸，一种氨基酸可由几个tRNA转运。 考向一 DNA的分子结构与复制 1．（2026·广东·高考真题）紫外线辐射能使DNA分子形成异常化学键（如图）。该异常化学键发生在（     ） A．碱基 B．磷酸 C．脱氧核糖 D．核糖 【答案】A 【解析】DNA分子的一条链由磷酸（圆形结构）和脱氧核糖（五边形结构）交替连接，一条链中的碱基（方形结构）不会连在一起，而图中异常化学键连接两个方形结构，因此该异常化学键发生在碱基之间，A正确，BCD错误。 2．（2026·山东·高考真题）以4种脱氧核苷酸（dATP、dCTP、dGTP和32P标记的dTTP）为原料，以一段单链DNA为模板进行PCR，获得大量双链DNA。酶W可切断DNA中5´碳与磷酸基团之间的化学键。用酶W对上述PCR产物充分酶切后获得3´-核苷酸，如图所示。所有带32P的3´-核苷酸中，碱基均为胞嘧啶。若用32P标记某种脱氧核苷酸，以相同单链DNA为模板进行PCR，产物经充分酶切后，带32P的3´-核苷酸的碱基均为腺嘌呤，则被标记的脱氧核苷酸为（　　） A．dATP B．dGTP C．dCTP或dGTP D．dATP或dCTP 【答案】B 【解析】酶W可切断DNA中5´碳与磷酸基团之间的化学键，酶切后获得的3´-核苷酸的磷酸基团是下一个脱氧核苷酸的磷酸基团，32P标记的dTTP，酶切后，带32P的3´-核苷酸的碱基均为胞嘧啶，则一条链中碱基T和C交替连接，另一条链中A和G交替连接，要使产物经充分酶切后，带32P的3´-核苷酸的碱基均为腺嘌呤，则被标记的脱氧核苷酸为dGTP，B正确。 3．（2025·北京·高考真题）1958年，Meselson和Stahl通过15N标记DNA的实验，证明了DNA的半保留复制。关于这一经典实验的叙述正确的是（    ） A．因为15N有放射性，所以能够区分DNA的母链和子链 B．得到的DNA带的位置有三个，证明了DNA的半保留复制 C．将DNA变成单链后再进行离心也能得到相同的实验结果 D．选择大肠杆菌作为实验材料是因为它有环状质粒DNA 【答案】B 【解析】A 、15N没有放射性，它与14N只是氮元素的不同同位素，质量不同，可通过密度梯度离心技术区分含不同氮元素的DNA，进而区分DNA的母链和子链，A错误； B、在15N标记 DNA 的实验中，得到的 DNA 带的位置有轻带（两条链都含14N）、中带（一条链含14N，一条链含15N）、重带（两条链都含15N）三个。根据不同代 DNA 在离心后出现的这些带的位置和比例，证明了 DNA 的半保留复制，B正确； C、若将DNA解链为单链后离心，无论是全保留还是半保留复制，都是只有两条条带，不能证明DNA的半保留复制，C错误； D、选择大肠杆菌作为实验材料是因为大肠杆菌繁殖快，容易培养，能在短时间内获得大量的子代，便于观察实验结果，而不是因为它有环状质粒DNA，D错误。 4．（2024·浙江·高考真题）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 【解析】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。 5．（2024·浙江·高考真题）下列关于双链DNA分子结构的叙述，正确的是（    ） A．磷酸与脱氧核糖交替连接构成了DNA的基本骨架 B．双链DNA中T占比越高，DNA热变性温度越高 C．两条链之间的氢键形成由DNA聚合酶催化 D．若一条链的G+C占47%，则另一条链的A+T也占47% 【答案】A 【解析】A、DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，A正确； B、双链DNA中GC碱基对占比越高，DNA热变性温度越高，B错误； C、DNA聚合酶催化形成的是磷酸二酯键，C错误； D、在双链DNA分子中，若一条链的G+C占47%，则另一条链的G+C也占47%，A+T占1-47%=53%，D错误。 考向二 基因的表达 6．（2026·湖北·高考真题）特殊条件下，线粒体DNA可释放到细胞质基质中发挥信号分子作用，促进带负电的cGAMP合成，进而诱导细胞抗病毒蛋白基因表达。该表达产物分泌到胞外后，与邻近细胞的膜受体结合，启动这些细胞合成抑制病毒复制的蛋白。下列叙述错误的是（     ） A．外源cGAMP不能通过自由扩散进入细胞 B．推测导入细胞内的外源DNA可能具有信号分子的功能 C．上述细胞合成抑制病毒复制的蛋白涉及细胞之间的信息交流 D．释放线粒体DNA的细胞内抗病毒蛋白基因的表达水平恒定不变 【答案】D 【解析】A、cGAMP带负电，细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，只有脂溶性物质、不带电的小分子可以通过自由扩散跨膜，带电荷的物质无法自由扩散通过细胞膜，因此外源cGAMP不能通过自由扩散进入细胞，A正确； B、题干显示线粒体DNA释放到细胞质基质后可作为信号分子发挥作用，由此可推测导入细胞内的外源DNA进入细胞质基质后，也可能具有信号分子的功能，B正确； C、首先受诱导的细胞分泌表达产物，该产物与邻近细胞的膜受体结合，启动邻近细胞合成抑制病毒复制的蛋白，该过程属于细胞间通过化学信号进行的信息交流，C正确； D、释放线粒体DNA的细胞内，线粒体DNA作为信号分子会促进cGAMP合成，进而诱导抗病毒蛋白基因表达，因此该基因的表达水平会升高，并非恒定不变，D错误。 7．（2026·山东·高考真题）果蝇的等位基因A、a的部分序列相关信息如表所示。基因a与A的单链序列相比，只有表中带下划线的碱基不同，但二者编码多肽链的氨基酸数目相同。已知AUG为起始密码子，UAA、UAG、UGA为终止密码子。据表推断，基因a中N代表的碱基为（　　） 基因a 单链DNA ……TAC   ATT   TNA   CCA   GTA…… 基因A 单链DNA ……TAC   ATT   TGA   CCA   GTA…… mRNA ……AUG   UAA   ACU   GGU   CAU…… 多肽 ………… 注：“”表示对应位置的氨基酸 A．腺嘌呤 B．胞嘧啶 C．腺嘌呤或胸腺嘧啶 D．胞嘧啶或胸腺嘧啶 【答案】A 【解析】由表格可知，基因A的单链DNA与mRNA是碱基互补配对的，说明基因A的单链DNA是模板链，如果从左往右读，第二个UAA就是终止密码子，与能翻译出氨基酸相矛盾，说明阅读的方向是从右往左，所以mRNA右侧是5’端，左侧是3’端，而模板链左侧是5’端，右侧是3’端，基因a与A的单链序列相比，只有表中带下划线的碱基不同，所以基因a也是模板链，左侧是5’端，右侧是3’端。将基因a中的5’TNA3’写成3’ANT5’，对应的密码子是5’UXA3’，X与N碱基互补配对。若N=A，则X=U，密码子是UUA，不是终止密码子，不会减少氨基酸的个数；若N=T，则X=A，密码子是UAA，是终止密码子，会减少氨基酸的个数；若N=G，与碱基不一样相矛盾；若N=C，则X=G，密码子是UGA，是终止密码子，会减少氨基酸的个数。基因a与A的单链序列编码多肽链的氨基酸数目相同，符合要求的是N为A（腺嘌呤）。 8．（2026·河北·高考真题）同一个生物分子可先后出现于两个细胞结构，下列选项与此描述不符的是（     ） A．ATP：线粒体→溶酶体 B．mRNA：细胞核→核糖体 C．淀粉：叶绿体→线粒体 D．磷脂：内质网→高尔基体 【答案】C 【解析】A、线粒体是有氧呼吸的主要场所，可合成ATP为细胞生命活动供能，溶酶体执行水解功能需要消耗ATP，因此ATP可从线粒体运输到溶酶体，路径合理，A不符合题意； B、mRNA以细胞核内的DNA为模板转录合成后，通过核孔进入细胞质，与核糖体结合作为翻译的模板，路径合理，B不符合题意； C、淀粉在叶绿体中合成后，需先在细胞质基质中水解为葡萄糖，葡萄糖进一步分解为丙酮酸后才能进入线粒体参与有氧呼吸，淀粉本身无法直接进入线粒体，路径不合理，C符合题意； D、内质网是脂质合成的场所，磷脂作为生物膜的重要组成成分，可通过囊泡从内质网运输到高尔基体，参与高尔基体膜的更新，路径合理，D不符合题意。 9．（2026·广东·高考真题）Rubisco是植物光合作用暗反应阶段的关键酶。水稻中的Rubisco由核基因（S）编码的小亚基和叶绿体基因（L）编码的大亚基组成。通过对野生型水稻S基因进行编辑，获得了单基因突变体植株，以研究Rubisco对光合作用的影响。 回答下列问题： (1)S基因在__________中转录形成的mRNA在细胞质翻译成肽链后进入叶绿体，肽链在叶绿体基质中形成一定空间结构后与____________组装构成完整Rubisco。 (2)研究发现，突变体与野生型叶片中Rubisco的蛋白结构无明显差异且功能未发生改变，但突变体叶片中Rubisco总活性显著降低，可能的原因是____________________________________________________。 (3)水稻在大气CO2浓度条件下净光合速率与光照强度关系如图所示。已知突变体与野生型的呼吸速率基本一致，推测突变体的净光合速率变化曲线。与野生型相比，突变体的光饱和点___________（填“升高”“不变”或“降低”）；在达到光饱和点之前，突变体净光合速率的限制因素是_____________；在C区提高_____________________________时，野生型净光合速率的变化趋势为先升高后趋于稳定。 注：a点为光饱和点（光合速率不再随光照强度增加而增加时的光照强度） (4)野生型与突变体净光合速率的变化曲线会出现部分重合，重合部分一定会在__________区出现，推测曲线重合的原因是______________________________________________________________________。 【答案】(1) 细胞核 L基因编码的大亚基 (2)突变体中Rubisco酶合成量减少，酶总浓度降低，酶总催化活性显著下降 (3) 降低 光照强度 CO2​浓度（二氧化碳浓度） (4) A 低光照强度下，光反应产生的ATP和NADPH不足，是光合速率的主要限制因素，A区光照强度较低，Rubisco活性差异不影响暗反应速率 【解析】（1）S是核基因，真核生物的核基因转录发生在细胞核中；Rubisco由核基因（S）编码的小亚基和叶绿体基因（L）编码的大亚基组成，S编码的小亚基进入叶绿体后，需要和叶绿体基因L编码的大亚基组装才能形成完整的Rubisco。 （2）突变体叶片中Rubisco的蛋白结构无明显差异且功能未发生改变，说明单个Rubisco的催化能力不变；突变是S基因被编辑，S负责编码小亚基，因此S基因突变后，小亚基合成量减少，能组装得到的完整Rubisco总数量减少、总浓度降低，最终导致总催化活性显著下降。 （3）突变体Rubisco总活性更低，暗反应固定CO₂的能力更弱，较低光照强度下，光反应产生的ATP和NADPH就能满足减弱的暗反应需求，光合速率就会达到饱和，因此和野生型相比，突变体的光饱和点降低；达到光饱和点之前，净光合速率随光照强度升高而升高，说明此时光照强度是净光合速率的主要限制因素；C区是光照强度超过野生型光饱和点的区域，此时光照已经不再是限制因素，大气CO₂浓度条件下，暗反应的限制因素主要是CO₂浓度，因此提高CO₂浓度（二氧化碳浓度）后，暗反应速率提升，净光合速率先升高，CO₂饱和后趋于稳定。 （4）结合题意及题图信息可知，A区光照强度极低，此时限制光合作用的关键因素是光照强度：低光照强度下，光反应产生的ATP和NADPH不足，是光合速率的主要限制因素，A区光照强度较低，Rubisco活性差异不影响暗反应速率，因此突变体和野生型净光合速率没有明显差异，曲线重合。 10．（2026·北京·高考真题）钾是植物必需的大量元素，缺钾严重影响作物产量，研究植物响应低钾的调控机制对农业生产有重要意义。科学家以拟南芥为材料，对细胞膜上向胞内运输的通道蛋白T1展开了相关研究。 (1)T1基因转录形成的mRNA进入细胞质，首先在游离的__________上开始翻译，多肽链再转移到内质网上继续合成、加工和折叠，之后在__________中进一步加工，最终T1蛋白被包裹在囊泡中，转运到细胞膜上。 (2)T1基因突变体在低钾条件下表现叶片黄化等低钾敏感表型。研究发现L基因突变体表型与T1突变体相似，且基因在低钾条件下表达增强，其编码的酶可以磷酸化T1。将生长7天的野生型、突变体和基因过表达幼苗分别置于含的培养液中进行实验，结果如图所示，证明酶有促进吸收的作用。 图中对应L过表达幼苗的曲线序号应为______________________________。 (3)已有研究证实，L酶的活性依赖CB1蛋白与之结合。非洲爪蟾卵母细胞是研究通道蛋白的理想材料，科学家向卵母细胞注射相应的mRNA，检测内流情况。实验分组及结果如表所示。 组别 mRNA种类 内流 组1 T1 无 组2 T1+L 无 组3 T1+CB1 无 组4 T1+L+CB1 有 综合上述全部信息，推测在低钾条件下T1的激活机制：______________________________。 (4)将表中CB1替换为CB9后，实验结果相同。拟南芥单基因突变体cb1和cb9的表型都与野生型相似，不表现低钾敏感，而双突变体cb1 cb9为低钾敏感表型。说明植物适应低钾条件时，CB1和CB9基因具有功能冗余性，这在适应进化中的意义是：________________________________________。 【答案】(1) 核糖体 高尔基体 (2)③ (3)低钾条件下，CB1与L酶结合激活L酶；活化的L酶磷酸化T1通道蛋白，使T1具备转运K⁺的活性，介导胞外K⁺内流。 (4)单一基因发生突变时，另一个同源基因可代偿其功能，保证植物在低钾环境下仍能正常吸收钾离子，降低基因突变对植株存活的不利影响，提升植物对低钾逆境的适应能力。 【解析】（1）T1蛋白是细胞膜上的通道蛋白，属于膜蛋白，其合成和运输路径遵循分泌蛋白的机制。mRNA进入细胞质后，首先在游离的核糖体上开始合成一段信号肽。信号肽引导核糖体附着到内质网上，多肽链边合成边进入内质网腔进行初步加工（如折叠、糖基化）。内质网通过“出芽”形成囊泡，将未成熟的蛋白质运输到高尔基体。高尔基体对蛋白质做进一步的修饰、加工和分类。最终通过囊泡运输到细胞膜。 （2）L酶可促进钾吸收；L过表达植株吸收K⁺能力最强，培养液中K⁺浓度下降最快、最终剩余浓度最低。相同培养时间，培养液剩余K⁺浓度：①＞②＞③。曲线③吸收最强为L 过表达（大量 L 酶，吸钾最强，K⁺下降最快） （3）组1（只有T1）、组2（T1+L）、组3（T1+CB1）均无K⁺内流，说明单独存在T1，或者T1仅与L或CB1中的一种共存时，通道都不工作。组4（T1+L+CB1）有K⁺内流，说明只有当T1、L、CB1三者同时存在时，T1通道才被激活。综合推导：在低钾胁迫下，植物为了生存，上调L基因表达。L酶合成后，必须与CB1蛋白结合才能具备活性，活化的L酶进而磷酸化T1蛋白，改变T1的构象使其开放，从而允许K⁺内流。 （4）CB1和CB9功能相似，单突变体（缺一个）表型正常，只有双突变体（两个都缺）才表现出低钾敏感。这说明两者在功能上是“冗余”的，即可以互相替补。进化意义是在自然界中，基因突变是随机且经常发生的。如果只有一个基因负责关键功能，一旦该基因突变，生物体可能死亡。而拥有功能冗余的基因（如CB1和CB9），当一个基因发生突变失效时，另一个基因可以“替补”上来维持正常的生理功能（如适应低钾环境），从而保证个体的生存和繁衍。 考向三 中心法则与表观遗传 11．（2025·河南·高考真题）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 【解析】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。 12．（2025·江苏·高考真题）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 【解析】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。 13．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）金刚鹦鹉的羽毛色彩缤纷。研究发现乙醛脱氢酶能催化鹦鹉黄素的醛基转化为羧基，造成羽色由红到黄的渐变。同一只鹦鹉不同部位的羽色有红黄差异，该现象最不可能源于（    ） A．乙醛脱氢酶基因序列的差异 B．编码乙醛脱氢酶mRNA量的差异 C．乙醛脱氢酶活性的差异 D．鹦鹉黄素醛基转化为羧基数的差异 【答案】A 【解析】A、同一只鹦鹉的体细胞由同一受精卵分裂分化而来，基因序列应相同，差异不可能来自乙醛脱氢酶基因序列，A符合题意； B、乙醛脱氢酶能催化鹦鹉黄素的醛基转化为羧基，造成羽色由红到黄的渐变，编码乙醛脱氢酶mRNA量的差异，导致产生的乙醛脱氢酶含量变化，造成羽色由红到黄的能力改变，进而引起生物性状的变化，B不符合题意； C、不同细胞中乙醛脱氢酶活性可能存在一定的差异，造成羽色由红到黄的能力改变，进而导致同一只鹦鹉不同部位的羽色有红黄差异，C不符合题意； D、乙醛脱氢酶能催化鹦鹉黄素的醛基转化为羧基，造成羽色由红到黄的渐变，可能是不同部位鹦鹉黄素醛基转化为羧基数的差异，所以导致同一只鹦鹉不同部位的羽色有红黄差异，D不符合题意。 14．（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 【解析】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。 15．（2025·广东·高考真题）在繁育陶赛特绵羊的过程中，发现一只臀部骨骼肌尤为发达、产肉量高（美臀）的个体。研究发现，美臀性状由单基因（G/g）突变所导致，以常染色体显性方式遗传。此外，美臀性状仅在杂合子中，且G基因来源于父本时才会表现；母本来源的G基因可通过其雄性子代使下一代杂合子再次表现美臀性状。回答下列问题： (1)育种人员将美臀公羊和野生型正常母羊杂交，子一代中美臀羊的理论比例为______；选择子一代中的美臀羊杂交，子二代中美臀羊的理论比例为______。 (2)由于羊角具有一定的伤害性，育种人员尝试培育美臀无角羊。陶赛特绵羊另一条常染色体上R基因的隐性突变导致无角性状产生，如图a进行杂交，P美臀有角羊应作为______（填“父本”或“母本”），便于从中选择亲本；若要实现F3中美臀无角个体比例最高，应在中选择亲本基因型为______。 (3)研究发现，美臀性状由G基因及其附近基因（图b）共同参与调控，其中D基因调控骨骼肌发育，其高表达使羊产生美臀性状；M基因的表达则抑制D基因的表达。来自父本的G基因使D基因高表达，而来自母本、具有相同序列的G基因只促进M基因的表达，这种遗传现象属于______。GG基因型个体的体型正常，推测其原因_______。 (4)在育种过程中，较难实现美臀无角性状稳定遗传，考虑到胚胎操作过程较繁琐，可采集并保存________，用于美臀无角羊的人工繁育。 【答案】(1) 1/2 1/4 (2) 父本 GGrr(父本)和ggrr（母本） (3) 表观遗传 来自母本的 G 基因促进 M 基因表达，抑制 D 基因的高表达。 (4)基因型为GGrr的公羊的精液 【解析】（1）①美臀公羊（基因型为 Gg，且 G 来自父本）和野生型正常母羊（基因型为 gg）杂交，父本产生 G 和 g 两种配子，母本产生 g 一种配子，根据基因的分离定律，子一代的基因型及比例为 Gg∶gg = 1∶1。由于美臀性状仅在杂合子中且 G 基因来源于父本时才会表现，所以子一代中美臀羊（Gg 且 G 来自父本）的理论比例为 1/2。 ②子一代中的美臀羊（Gg，G 来自父本）杂交，父本产生 G 和 g 两种配子，母本也产生 G 和 g 两种配子。G基因来源于父本时才会表现；母本来源的G基因可通过其雄性子代使下一代杂合子再次表现美臀性状，子二代中美臀羊的理论比例为 1/4。 （2）①因为母本来源的 G 基因可通过其雄性子代使下一代杂合子再次表现美臀性状，若 P 美臀有角羊作为父本，其产生的含 G 基因的配子与母本（正常无角羊）产生的配子结合，在 F₁中更容易根据美臀性状选择出含有 G 基因的个体作为亲本。所以 P 美臀有角羊应作为父本。 ②欲在F3中获得尽可能多的美臀无角个体（Ggrr 且 G 来自父本）。F2中选择GGrr(父本)和ggrr（母本）杂交，这种组合子代均为美臀无角个体。 （3）①：这种来自父本和母本的相同基因（G 基因）由于来源不同而表现出不同的遗传效应的现象属于表观遗传。 ②：GG 基因型个体中，两个 G 基因分别来自父本和母本，来自父本的 G 基因使 D 基因高表达，但来自母本的 G 基因促进 M 基因表达，M 基因的表达抑制 D 基因的表达，所以 D 基因不能持续高表达，导致 GG 基因型个体的体型正常。 （4）在育种过程中，较难实现美臀无角性状稳定遗传，考虑到胚胎操作过程较繁琐，可采集并保存基因型为GGrr的公羊的精液，用于美臀无角羊的人工繁育，通过人工授精的方式繁殖后代。 1．（2026·湖南长沙·三模）条斑病噬菌体可与条斑病病原菌的外膜蛋白A结合，吸附在病原菌表面，从而触发噬菌体将DNA注入条斑病病原菌。研究人员使用了同位素标记的方法进行下列实验，其中实验结果正确的有几项（　　） 项目 条斑病病原菌 噬菌体 实验结果 ① 正常条斑病病原菌 14C标记 上清液放射性很低，沉淀物放射性很高 ② 正常条斑病病原菌 32P标记 上清液放射性很低，沉淀物放射性很高 ③ 敲除A基因的条斑病病原菌 35S标记 上清液放射性很高，沉淀物放射性极低 ④ 敲除A基因的条斑病病原菌 15N标记 上清液放射性很高，沉淀物放射性极低 A．1 B．2 C．3 D．4 【答案】B 【解析】① 14C可同时标记噬菌体的蛋白质和DNA，侵染正常病原菌时，噬菌体DNA注入病原菌（分布在沉淀物），蛋白质外壳留在菌体表面（离心后分布在上清液），因此上清液和沉淀物均有较高放射性，该组实验结果错误； ② 32P是DNA特有的标记元素，侵染正常病原菌时噬菌体DNA注入病原菌，随病原菌分布在沉淀物中，因此上清液放射性很低，沉淀物放射性很高，该组实验结果正确； ③ 敲除A基因的病原菌无法合成外膜蛋白A，噬菌体不能吸附在病原菌表面，因此35S标记的噬菌体全部留在上清液中，沉淀物放射性极低，该组实验结果正确； ④ 15N是稳定同位素，不具有放射性，无法检测到放射性信号，该组实验结果错误。 综上正确的实验有2项，B正确、ACD错误。 2．（2026·山东聊城·二模）原核生物和真核生物均存在单链DNA结合蛋白（SSB），SSB与DNA单链区域结合，能阻止DNA聚合和保护单链的部分不被核酸酶水解。下列相关叙述正确的是（    ） A．细胞中SSB与DNA单链结合的区域是不变的 B．核酸酶催化DNA分子相邻碱基之间的氢键断裂 C．真核细胞中SSB可在分裂前的间期发挥作用 D．原核细胞和真核细胞中SSB发挥作用时均需线粒体提供能量 【答案】C 【解析】A、SSB与DNA单链结合，在DNA复制或转录时，形成单链的区域是可变的，则SSB与DNA单链结合的区域也是可变的，A错误； B、核酸酶作用的化学键是磷酸二酯键，B错误； C、真核细胞中SSB参与DNA的复制，可在分裂前的间期发挥作用，C正确； D、原核细胞中只有一种细胞器—核糖体，无线粒体，D错误。 3．（2026·湖南岳阳·三模）酵母丙氨酸转移核糖核酸（酵母tRNAAla）是酵母细胞内能携带丙氨酸并将其转移到核糖体以参与蛋白质合成的一类核糖核酸。酵母tRNAAla由11种且76个核苷酸构成。我国科学家采用化学合成与酶促连接相结合的方法，首先合成小的寡聚核苷酸片段，然后合成两个半分子，再将这两个半分子经“退火”处理，使其按一定原则重组成二级结构后，在相关酶的作用下，就形成了完整的酵母tRNAAla分子。我国于1981年世界首次完成了酵母tRNAAla的人工合成。下列有关描述错误的是（　　） A．合成酵母tRNAAla的前提条件是测定出它的全部核苷酸序列信息 B．酵母tRNAAla中含有A、U、G、C四种碱基和7种其他碱基 C．两个半分子经“退火”处理之后，按照碱基互补配对原则形成了含有一定氢键的二级结构 D．由两个半分子形成的二级结构，在DNA连接酶和RNA连接酶的作用下就形成了完整的酵母tRNAAla分子 【答案】D 【解析】A、人工合成特定核酸分子需要严格按照其天然的核苷酸序列拼接，因此测定全部核苷酸序列是其合成的前提，A正确； B、RNA的常规核苷酸组成对应A、U、G、C4种碱基，题干明确该tRNA由11种核苷酸构成，核苷酸的种类由碱基决定，因此还有7种其它碱基，B正确； C、“退火”是让互补的核酸单链按照碱基互补配对原则结合，配对的碱基之间形成氢键，进而形成稳定的二级结构，C正确； D、酶具有专一性，DNA连接酶只能催化两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，无法催化RNA片段的连接，因此合成RNA分子不需要DNA连接酶，D错误。 4．（2026·贵州黔西南·二模）梅塞尔森和斯塔尔于1958年通过实验证明了DNA的半保留复制。下列不属于该实验成功的基础的是（　　） A．利用15N和14N的质量差异区分不同的DNA分子 B．大肠杆菌繁殖快、遗传背景简单、实验现象易于观察 C．将15N标记的亲代大肠杆菌转入含14N的培养基中培养 D．通过改变离心速度来分离亲、子代DNA 【答案】D 【解析】A、利用15N和14N的质量差异，可通过密度梯度离心区分不同标记的DNA，是实验的核心原理，A正确； B、大肠杆菌繁殖速度快（约20分钟一代），能快速获得多代DNA样本，遗传背景简单，减少了无关变量干扰，B正确； C、用含15N的培养基培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖若干代，这时，大肠杆菌的DNA几乎都是15N标记的，然后将大肠杆菌转移到含14N的培养基中，可通过离心观察DNA带的位置变化，验证复制方式，C正确； D、该实验是通过密度梯度离心分离亲、子代DNA的，改变离心速度的离心方法是差速离心法，D错误。 5．（2026·河南驻马店·三模）某种呼吸道病毒借助囊膜上的S蛋白与宿主细胞膜上的ACE2受体特异性结合，引发细胞膜内陷形成囊泡包裹病毒颗粒进入细胞。实验表明，用酶解法去除S蛋白的糖链，其感染能力大幅下降，仅破坏宿主细胞膜的流动性。下列叙述错误的是（　　） A．病毒进入细胞过程所需的能量主要由病毒自身的ATP提供 B．用酶解法去除病毒S蛋白的糖链运用了减法原理 C．宿主细胞膜流动性的破坏可能会影响囊泡形成 D．病毒侵入细胞的过程表明细胞膜上的受体能特异性识别外部信号 【答案】A 【解析】A、病毒不具有细胞结构，没有合成ATP的相关结构和酶，无法自主产生ATP，病毒进入细胞的胞吞过程所需能量由宿主细胞提供，并非病毒自身的ATP，A错误； B、减法原理是指人为去除某种影响实验结果的因素，以探究该因素的作用，用酶解法去除S蛋白的糖链来研究其对感染能力的影响，运用了减法原理，B正确； C、细胞膜内陷形成囊泡依赖细胞膜的流动性，因此破坏宿主细胞膜的流动性会阻碍膜的内陷过程，可能影响囊泡形成，C正确； D、病毒囊膜上的S蛋白能与宿主细胞膜上的ACE2受体特异性结合，表明细胞膜上的受体可以特异性识别外部信号分子，D正确。 6．（2026·辽宁·三模）将全部核DNA分子双链经32P标记的雄性动物精原细胞（染色体数2n＝20）置于不含32P的培养液中培养，经过两次细胞分裂后产生了4个子细胞。下列有关推断错误的是（　　） A．若发生两次有丝分裂，第二次有丝分裂后期，1个细胞中被32P标记的染色体为40条 B．若发生减数分裂，减数第二次分裂后期，1个细胞中被32P标记的染色体为20条 C．若先有丝分裂后减数分裂，减数第一次分裂后期，1个细胞中被32P标记的染色单体为20条 D．无论任何分裂方式，4个子细胞都可能含有32P放射性 【答案】A 【解析】A、若发生两次有丝分裂，第一次有丝分裂产生的子细胞中，每条染色体的DNA均为一条链含32P、一条链含31P；第二次有丝分裂前DNA复制后，每条染色体仅1条染色单体的DNA含32P，第二次有丝分裂后期着丝粒分裂，细胞内共40条染色体，其中被32P标记的仅20条，A错误； B、若发生减数分裂，DNA仅复制1次，复制后所有DNA均为一条链含32P、一条链含31P，所有染色单体都带标记；减数第二次分裂后期着丝粒分裂，细胞内染色体数暂时加倍为20条，全部带32P标记，B正确； C、若先有丝分裂后减数分裂，有丝分裂产生的子细胞中每条染色体DNA均为一条链含32P、一条链含31P；减数分裂前DNA复制后，每条染色体仅1条染色单体带32P标记，减数第一次分裂后期细胞中有20条染色体、40条染色单体，其中被标记的染色单体为20条，C正确； D、若为减数分裂，4个子细胞全部含32P；若为两次有丝分裂，第二次有丝分裂后期带标记的染色体可随机移向两极，可能出现4个子细胞都含32P的情况，因此无论哪种分裂方式，4个子细胞都可能含放射性，D正确。 7．（2026·湖南长沙·三模）牵牛花的颜色主要是由花青素决定的，如图为花青素的合成与颜色变化途径示意图。从图中不能得出的结论是（     ） A．花的颜色由多对基因共同控制 B．基因可以通过控制酶的合成来控制代谢 C．生物性状由基因决定，也受环境影响 D．若基因①不表达，则基因②和基因③不表达 【答案】D 【解析】A、据图可知，花青素决定花的颜色，而花青素的合成是由多对基因共同控制的，A正确； B、基因①②③分别通过控制酶1、2、3的合成来控制花青素的合成，B正确； C、花青素在不同酸碱条件下显示不同颜色，说明环境因素也会影响花色，C正确； D、基因具有独立性，基因①不表达，基因②和基因③仍然能够表达，D错误。 8．（2026·湖南长沙·三模）遗传信息的传递与表达调控着细胞的生命活动。下列叙述正确的是（     ） A．真核细胞的DNA复制仅发生在细胞核中，需要解旋酶参与 B．转录时，RNA聚合酶识别并结合基因的启动子区域启动转录 C．翻译过程中，一个密码子可对应多种氨基酸 D．一条mRNA只能结合一个核糖体，合成一条多肽链 【答案】B 【解析】A、真核细胞的线粒体、叶绿体中也可发生DNA复制，A错误； B、转录时RNA聚合酶识别并结合基因的启动子，启动转录过程，B正确； C、一个密码子只能对应一种氨基酸（终止密码子除外），C错误； D、一条mRNA可结合多个核糖体，同时合成多条多肽链，提高翻译效率，D错误。 9．（2026·湖南长沙·三模）遗传信息的传递与表达调控细胞的生命活动。下列叙述正确的是（　　） A．DNA复制时，解旋酶催化磷酸二酯键断裂使DNA双链解开 B．转录时，RNA聚合酶结合基因的启动子区域启动转录 C．翻译时，一种氨基酸只能由一种tRNA转运 D．真核细胞的mRNA均在细胞核中合成并加工成熟 【答案】B 【解析】A、DNA复制时，解旋酶催化的是氢键断裂，A错误； B、转录时，RNA聚合酶需要结合基因的启动子区域，才能启动转录过程，B正确； C、翻译时，一种氨基酸可以对应多种密码子，因此可以由多种tRNA转运，C错误； D、真核细胞的mRNA主要在细胞核中合成并加工，但线粒体、叶绿体中的mRNA也可以在细胞器内合成加工，D错误。 10．（2026·湖南长沙·三模）真核生物细胞核、线粒体、叶绿体中遗传信息传递与表达，结合模板、催化酶、碱基配对综合分析，正确的是（     ） A．转录时RNA聚合酶特异性结合基因上游启动子；起始密码子位于mRNA，不参与转录起始调控 B．DNA复制仅发生在细胞核，线粒体、叶绿体的环状DNA不能自主完成复制 C．一种氨基酸可对应多种密码子，但只能由一种tRNA专一转运，无运输简并性 D．DNA复制、转录、翻译的碱基互补配对方式完全相同，不存在配对差异 【答案】A 【解析】A、RNA聚合酶结合基因上游启动子启动转录；起始密码子在mRNA上，是翻译起点，与转录无关，A正确。 B 、真核细胞的DNA复制发生在细胞核，线粒体、叶绿体。线粒体、叶绿体含环状DNA，可自主完成DNA复制、转录，B错误； C 、密码子具有简并性：一种氨基酸可以对应多种密码子，同时也可以由多种tRNA转运（多种反密码子转运同一种氨基酸），存在运输简并性，并非只能由一种tRNA转运，C错误； D、DNA 复制的碱基配对方式为 A-T、T-A、C-G、G-C，转录和翻译存在 A-U、U-A 配对，三者碱基互补配对方式并不完全相同。D错误。 11．（2026·河北邢台·三模）研究发现，人体内脂质过量时肝细胞内会形成一种无膜细胞器——LI颗粒，其能招募促纤维化因子TIMP2mRNA，将TIMP2mRNA限制于LI颗粒内，抑制其翻译，从而缓解肝纤维化。下列叙述正确的是（　　） A．所有生物体内脂质、糖类的合成过程都不需要N B．在脂质过量时，肝细胞内共存在三种无膜的细胞器 C．肝细胞中内质网可参与蛋白质、脂质等生物大分子的合成 D．TIMP2mRNA被限制于LI颗粒内，造成RNA聚合酶无法与其结合进而无法翻译 【答案】B 【解析】A、几丁质属于糖类，其中含有N，且脂质、糖类的合成需要酶的参与，酶中含N，A错误； B、在脂质过量时，肝细胞内共存在三种无膜细胞器，即核糖体、中心体和LI颗粒，B正确； C、脂质不是生物大分子，C错误； D、RNA聚合酶是通过与DNA上的启动子结合来催化转录过程的，TIMP2mRNA无法翻译与其无关，D错误。 12．（2026·湖北荆州·二模）锤头状核酶是一类小型催化RNA，能催化RNA链的自我切割，其“锤头状”结构由三个螺旋茎围绕一个保守核心组成（如图所示）。下列说法正确的是（    ） A．组成该酶的基本单位是氨基酸 B．核酶通过提供大量活化能来加速RNA链的自我切割 C．核酶在反应完成后会被降解，因此需要细胞持续合成 D．“锤头状”结构的形成依赖于RNA链内的碱基互补配对 【答案】D 【解析】A、由题干可知锤头状核酶的本质是RNA，组成RNA的基本单位是核糖核苷酸，氨基酸是蛋白质的基本组成单位，A错误； B、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，而非提供活化能，B错误； C、酶作为生物催化剂，在化学反应前后自身的化学性质和数量均不发生改变，不会在反应完成后被降解，C错误； D、图示“锤头状”结构的茎区存在碱基配对，是RNA单链内部分片段通过碱基互补配对形成的局部双链结构，因此该结构的形成依赖于RNA链内的碱基互补配对，D正确。 13．（2026·北京·三模）近期，科学家在某种细菌中发现了一种特殊的酶Drt3b。研究发现，Drt3b的活性中心利用其自身蛋白质上两个特定氨基酸的侧链，形成一个精确的“分子模具”，指导合成了一条由碱基AC简单重复构成的单链DNA。该DNA产物用于抵御病毒入侵，但不编码蛋白质。下列关于该发现的叙述，不合理的是（    ） A．Drt3b指导合成DNA时，催化形成了磷酸二酯键 B．Drt3b合成该DNA的过程，遵循碱基互补配对原则 C．该发现未否定DNA→RNA→蛋白质的遗传信息传递路径 D．改变Drt3b中这两个氨基酸的种类可能使其无法合成DNA 【答案】B 【解析】A、合成DNA的本质是脱氧核苷酸的聚合过程，相邻脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，因此Drt3b催化DNA合成时会形成磷酸二酯键，A正确； B、碱基互补配对原则是指核酸合成过程中，新链与核酸模板链之间按照碱基配对规律结合，本题中Drt3b利用自身氨基酸侧链作为“分子模具”合成DNA，不存在核酸模板，因此该过程不遵循碱基互补配对原则，B错误； C、DNA→RNA→蛋白质是遗传信息传递的一般路径，题干中特殊DNA不编码蛋白质属于特殊情况，并未否定原有的普遍遗传信息传递路径，C正确； D、由题干可知，Drt3b依靠两个特定氨基酸的侧链形成精确的“分子模具”指导DNA合成，若改变这两个氨基酸的种类，其侧链结构改变会导致模具结构异常，可能使其无法合成DNA，D正确。 14．（2026·湖南岳阳·三模）真核生物DNA的复制从多个起点开始进行，DNA复制时子链从5′端到3′端延伸，合成的两条链分别称为前导链和后随链，复制过程如图所示。 下列叙述错误的是（　　） A．从多个起点开始复制以避免DNA复制时出现差错 B．DNA聚合酶催化游离脱氧核苷酸连接到子链的3′端 C．解旋酶作用于DNA双链的脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键 D．DNA复制过程中前导链连续合成，后随链不连续合成 【答案】AC 【解析】A、真核生物DNA多起点复制的意义是提高DNA复制效率，缩短长链DNA的复制时间，A错误； B、DNA复制时子链的延伸方向是5′端到3′端，因此DNA聚合酶催化游离脱氧核苷酸连接到子链的3′端，B正确； C、解旋酶的作用是断裂DNA双链碱基对之间的氢键，使双链解开，C错误； D、结合图示和DNA复制的特点可知，前导链顺着解旋方向连续合成，后随链先合成多个不连续的片段，再经DNA连接酶连接形成完整子链，属于不连续合成，D正确。 15．（2026·北京大兴·三模）种子耐老化能力是保障农业生产的关键性状，玉米ZmPIMT1是其核心调控因子，可修复受损的RNA结合蛋白PABP2（维持mRNA稳定性与翻译效率）。ZmPIMT1基因表达量高的玉米种子，PABP2功能更稳定，经加速老化处理后萌发率更高。研究发现：驱动ZmPIMT1基因表达的启动子主要有两种，即Hap C7-2（昌7-2携带）和Hap Z58（郑58携带）。与Hap C7-2相比，HapZ58含有一个2316bp的插入片段，且该区域DNA甲基化水平显著高于Hap C7-2，导致其驱动ZmPIMT1基因的表达量显著低于Hap C7-2。 (1)以郑单958（母本郑58×父本昌7-2）为亲本构建重组自交系，F2代种子经7.5天加速老化处理后，不同植株的种子萌发率数据如下表： 单倍型类型 植株数量 萌发率>60% （高活力） 萌发率31—60% （中活力） 萌发率<30%（低活力） Hap C7-2（纯合） 30 6 16 8 Hap Z58（纯合） 32 2 6 24 Hap C7-2/Hap Z58（杂合） 62 10 32 20 根据F2代类型与萌发率的关联数据，判断ZmPIMT1基因启动子变异_____（符合/不符合）孟德尔遗传定律，并说明判断依据_____。_____为显性。 (2)将F2代中Hap C7-2/Hap Z58杂合植株自交，F3代纯合Hap C7-2植株占1/4，预测F3代纯合Hap C7-2植株中“萌发率>60%”的植株占比为_____（仅考虑ZmPIMT1影响）。 (3)从“基因→蛋白质→性状”的逻辑链，完善“ZmPIMT1 Hap C7-2→种子耐老化能力强”的分子机制，体现结构与功能相适应的生命观念。 ZmPIMT1 Hap C7-2启动子无插入且甲基化低→①_____→修复受损的PABP2→提高②_____→种子萌发所需蛋白质正常合成→种子耐老化能力强 (4)为验证“ZmPIMT1通过修复PABP2维持种子活力”的机制，某团队以玉米自交系Zong31（携带Hap Z58，种子耐老化能力弱）为材料，设计实验，并预测结果。 分组 处理方法 检测指标 预期结果 对照组 未处理的Zong31玉米种子，自然老化4天 ①PABP2与mRNA结合能力 ②种子萌发率 _____ 实验组1 通过CRISPR技术敲除Zong31的ZmPIMT1基因；_____ _____ 实验组2 _____ AF A．PABP2 mRNA结合能力“正常” B．PABP2 mRNA结合能力“受损” C．PABP2 mRNA结合能力“严重受损” D．种子萌发率“低” E.种子萌发率“中” F.种子萌发率“高” 【答案】(1) 符合 F2代中Hap C7-2（纯合）：Hap C7-2/Hap Z58（杂合）：Hap Z58（纯合）的比例接近1：2：1 Hap C7-2（对Hap Z58为显性） (2)1/20 (3) ZmPIMT1表达量高 玉米种子中mRNA稳定性与翻译效率 (4) BE 自然老化4天 CD 向Zong31中导入ZmPIMT1（Hap C7-2型）基因；自然老化4天 【解析】（1）表格里F₂代中Hap C7-2（纯合）:Hap C7-2/Hap Z58（杂合）:Hap Z58（纯合）的植株数量分别是30、62、32，比例接近1:2:1，这符合孟德尔遗传定律中杂合子自交后代的基因型分离比。从萌发率数据来看，Hap C7-2纯合子的高活力（萌发率>60%）植株数量最多，Hap Z58纯合子低活力（萌发率<30%）植株数量最多，杂合子的表现偏向Hap C7-2，说明Hap C7-2是显性。 （2）F₂中Hap C7-2/Hap Z58杂合植株自交，F₃代纯合Hap C7-2植株占1/4，根据表格中Hap C7-2（纯合）里萌发率>60%的植株占比是6/30=1/5，所以预测F3代纯合Hap C7-2植株中“萌发率>60%”的植株占比为1/4×1/5=1/20。 （3）因为Hap C7-2启动子无插入且甲基化低，根据题干信息，这种情况会驱动ZmPIMT1基因的表达量更高。题干里提到ZmPIMT1可修复受损的RNA结合蛋白PABP2，而PABP2的功能是维持mRNA稳定性与翻译效率，所以修复PABP2后就能提高这个能力，进而让种子萌发所需蛋白质正常合成，增强耐老化能力。 （4）这是一个验证实验，原理是ZmPIMT1通过修复PABP2维持种子活力，实验材料是携带Hap Z58（种子耐老化能力弱）的玉米自交系Zong31。 对照组：未处理的Zong31玉米种子，自然老化4天。因为Zong31本身耐老化弱，自然老化后，PABP2的mRNA结合能力会受损（但不是严重受损），种子萌发率为中，所以预期结果是BE。 实验组1：通过CRISPR技术敲除Zong31的ZmPIMT1基因，然后自然老化4天。敲除该基因后，无法修复受损的PABP2，所以PABP2 mRNA结合能力严重受损，种子萌发率低，预期结果是CD。 实验组2：向Zong31中导入ZmPIMT1（Hap C7-2型）基因，然后自然老化4天。导入了高表达的ZmPIMT1基因，能修复PABP2，所以PABP2 mRNA结合能力正常，种子萌发率高，预期结果是AF。 1/11 学科网（北京）股份有限公司 $