资源简介

微专题9　DNA损伤修复机制、DNA复制与冈崎片段和基因表达调控
考情速览
热点 考情
DNA损伤修复机制 2023·辽宁卷，18；2023·浙江6月选考，16
DNA复制与冈崎片段
基因表达调控 2024·湖南卷，10；2023·湖南卷，12；2023·湖北卷，13
热点1　DNA损伤修复机制
INCLUDEPICTURE"深研真题.TIF" INCLUDEPICTURE "../../深研真题.TIF" \* MERGEFORMAT
(2023·浙江6月选考，16)紫外线引发的DNA损伤，可通过“核苷酸切除修复(NER)”方式修复，机制如图所示。着色性干皮症(XP)患者的NER酶系统存在缺陷，受阳光照射后，皮肤出现炎症等症状。患者幼年发病，20岁后开始发展成皮肤癌。下列叙述错误的是(　　)
INCLUDEPICTURE"13kts22.tif" INCLUDEPICTURE "../../13kts22.tif" \* MERGEFORMAT
A.修复过程需要限制酶和DNA聚合酶
B.填补缺口时，新链合成以5′到3′的方向进行
C.DNA有害损伤发生后，在细胞增殖后进行修复，对细胞最有利
D.随年龄增长，XP患者几乎都会发生皮肤癌的原因，可用突变累积解释
INCLUDEPICTURE"情境探疑.TIF" INCLUDEPICTURE "../../情境探疑.TIF" \* MERGEFORMAT
情境素材　细胞会对损伤的DNA进行修复，如图为DNA的一种修复机制。
INCLUDEPICTURE"T561.TIF" INCLUDEPICTURE "../../T561.TIF" \* MERGEFORMAT
(1)上述修复损伤DNA的过程中，是以受损伤的DNA单链为模板还是以未受损伤的DNA单链为模板？原料是什么？
________________________________________________________________
(2)过程②③中，母链缺口的产生需要哪一种酶的参与？该酶破坏的化学键叫什么？____________________________________________________________
_________________________________________________________________
(3)某受损伤的DNA进行10次复制并按图示进行损伤修复，则有损伤的DNA分子将占多大比例？__________________________________________________
INCLUDEPICTURE"解题觉醒.TIF" INCLUDEPICTURE "../../解题觉醒.TIF" \* MERGEFORMAT
1.(2025·北京西城区期末)细胞会对损伤的DNA进行修复，如图为DNA的一种修复机制。下列相关叙述错误的是(　　)
INCLUDEPICTURE"T566.tif" INCLUDEPICTURE "../../T566.tif" \* MERGEFORMAT
A.该机制使细胞不发生基因突变
B.酶A切割磷酸二酯键
C.合成新链的模板为保留的单链
D.该机制利于保持DNA分子的稳定
2.(2025·重庆七中模拟)虽然DNA复制过程中通过诸多策略在很大程度上保证了复制的准确性，但DNA平均每复制109个碱基对就会产生1个错误。碱基切除修复是DNA损伤修复机制中的一种，下图是人类的碱基切除修复过程，下列叙述错误的是(　　)
INCLUDEPICTURE"T565.TIF" INCLUDEPICTURE "../../T565.TIF" \* MERGEFORMAT
A.DNA的双螺旋结构和碱基互补配对原则保证了DNA复制的准确性
B.细胞内DNA复制时解旋酶能改变DNA的空间结构
C.图中DNA聚合酶β填补空隙时使用的物质是胞嘧啶
D.图中APE1、DNA聚合酶β均能断裂磷酸二酯键
热点2　DNA复制与冈崎片段
INCLUDEPICTURE"情境探疑.TIF" INCLUDEPICTURE "../../情境探疑.TIF" \* MERGEFORMAT
据图思考：DNA聚合酶不能从头合成DNA，而只能从3′端以5′端→3′端方向催化延伸聚合子代DNA链(因此DNA复制需要引物，为DNA聚合酶提供3′端)，但是DNA的两条链是反向平行的，那么DNA的两条链是如何同时作为模板合成其互补链的呢？DNA复制还需要什么酶？
INCLUDEPICTURE"SW444.tif" INCLUDEPICTURE "../../SW444.tif" \* MERGEFORMAT
_______________________________________________________________
INCLUDEPICTURE"思维建模.TIF" INCLUDEPICTURE "../../思维建模.TIF" \* MERGEFORMAT
DNA复制与“冈崎片段”
DNA复制时，由于DNA聚合酶合成方向均是5′端到3′端，而DNA的两条链是反向平行的，故在复制叉附近解开的DNA链，一条是5′端到3′端方向，另一条是3′端到5′端方向。那么如何解释DNA的两条链是同时进行复制的呢？学者冈崎等人发现在DNA复制中，后随链的合成是由DNA聚合酶合成的不连续、相对较短的DNA片段通过DNA连接酶连接而成的长链，此不连续、相对较短的DNA片段称为冈崎片段。如图：
INCLUDEPICTURE"SY511.tif" INCLUDEPICTURE "../../SY511.tif" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE"解题觉醒.TIF" INCLUDEPICTURE "../../解题觉醒.TIF" \* MERGEFORMAT
1.(2025·山东日照模拟)DNA的复制是半不连续的：连续合成的新链叫前导链，不连续合成的链叫后随链。目前真核生物DNA复制机制说法之一认为前导链主要由DNA聚合酶ε催化合成，后随链先由DNA聚合酶α催化合成一个小片段，然后由DNA聚合酶δ催化继续往后延伸，如图1。当DNA聚合酶缺乏时，DNA合成将会出现部分单链(五角星处)，如图2～4。单链区的胞嘧啶会被催化变为尿嘧啶。下列说法错误的是(　　)
INCLUDEPICTURE"SW445.tif" INCLUDEPICTURE "../../SW445.tif" \* MERGEFORMAT
A.半不连续复制的原因是DNA聚合酶只能从5′端往3′端合成新DNA链
B.α缺乏引起的单链区域，相对于δ缺乏所引起的单链区域，前者更加分散
C.图4所示情况说明，前导链能否正常进行复制将会影响后随链的复制
D.经过多轮复制后，DNA聚合酶的缺乏容易引起C—G碱基对突变为T—A碱基对
2.(2025·八省联考陕西卷，15)提高番茄中果糖的含量有助于增加果实甜度，我国科学家发现催化果糖生成的关键酶SUS3的稳定性受磷酸化的CDPK27蛋白调控，在小果番茄CDPK27基因的启动子区存在特定序列，可被RAV1蛋白结合而影响该基因表达。CDPK27基因与决定番茄果实大小的基因(Fw/fw)高度连锁，不易交换，作用机制如图。下列叙述正确的是(　　)
INCLUDEPICTURE"24GT261.tif" INCLUDEPICTURE "../../24GT261.tif" \* MERGEFORMAT
A.RAV1结合CDPK27基因编码起始密码子的序列从而抑制该基因表达
B.高表达CDPK27基因植株中的SUS3蛋白更稳定，番茄果实甜度低
C.通过编辑CDPK27基因去除其编码蛋白的特定磷酸化位点可增加大果甜度
D.大果番茄与小果番茄杂交易通过基因重组获得大而甜的番茄果实
热点3　基因表达调控
INCLUDEPICTURE"深研真题.TIF" INCLUDEPICTURE "../../深研真题.TIF" \* MERGEFORMAT
(2023·湖南卷，12)细菌glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用。细菌糖原合成的平衡受到CsrAB系统的调节。CsrA蛋白可以结合glg mRNA分子，也可结合非编码RNA分子CsrB，如图所示。下列叙述错误的是(　　)
INCLUDEPICTURE"13kts58.tif" INCLUDEPICTURE "../../13kts58.tif" \* MERGEFORMAT
A.细菌glg基因转录时，RNA聚合酶识别和结合glg基因的启动子并驱动转录
B.细菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽链时，核糖体沿glg mRNA从5′端向3′端移动
C.抑制CsrB基因的转录能促进细菌糖原合成
D.CsrA蛋白都结合到CsrB上，有利于细菌糖原合成
INCLUDEPICTURE"情境探疑.TIF" INCLUDEPICTURE "../../情境探疑.TIF" \* MERGEFORMAT
情境素材1　研究发现，组蛋白(染色体的基本组成单位)上某些位点的氨基酸残基发生修饰，如甲基化、乙酰化或磷酸化等，能招募特定种类的蛋白质与之结合，决定特定基因的表达是打开还是关闭，从而使亲子代均表现出一定的表型。根据上述发现，研究人员得出了“组蛋白修饰是表观遗传的重要机制”的结论。启动子是位于基因上游的一段有特殊序列的DNA片段，当其被RNA聚合酶识别和结合后能驱动基因转录。某些组蛋白去乙酰化会引起启动子序列中的DNA发生甲基化，从而导致“基因沉默”。
(1)以上情境素材1中引起“基因沉默”的原因是什么？
_____________________________________________________________。
情境素材2　基因表达的调控
转录水平的调控
以大肠杆菌中某结构基因的表达为例。无诱导物存在时：阻遏蛋白与操纵基因结合阻止了RNA聚合酶与启动子(P)的结合，使得结构基因不能正常转录(如图1)；有诱导物(乳糖)存在时：诱导物与阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白结构改变，不能与操纵基因结合，则RNA聚合酶结合到启动子(P)上并启动结构基因的表达(如图2)。
INCLUDEPICTURE"SW448.tif" INCLUDEPICTURE "../../SW448.tif" \* MERGEFORMAT
翻译水平的调控
RNA干扰是有效沉默或抑制目标基因表达的过程，指内源性或外源性双链RNA(dsRNA)介导的细胞内mRNA发生特异性降解，从而导致靶基因的表达沉默，产生相应的功能表型缺失的现象。
(2)据情境素材2，回答下列问题。
①结合转录水平的调控可知，当环境中无乳糖时，在转录水平上影响基因的表达的原理是__________________________________________________________
_________________________________________________________________。
②当环境中有乳糖时，大肠杆菌结构基因表达的调节过程为
_____________________________________________________________________________________________________________________________________。
β－半乳糖苷酶可以水解乳糖，使上述过程减弱，这种调节机制是________，可使大肠杆菌避免物质和能量的浪费。
INCLUDEPICTURE"解题觉醒.TIF" INCLUDEPICTURE "../../解题觉醒.TIF" \* MERGEFORMAT
1.(2025·武汉模拟)miRNA是一类广泛存在于真核细胞中的微小RNA。该RNA的前体经剪接加工最终与其他蛋白质形成沉默复合物，该复合物可通过与靶基因的mRNA结合来介导mRNA的降解，从而调控生物性状。下列分析正确的是(　　)
A.miRNA基因的表达过程包括转录和翻译两个阶段
B.原核细胞不存在RNA剪接过程，因而不存在RNA－蛋白质复合物
C.miRNA含有的碱基越多，其沉默复合物作用的靶基因的种类越少
D.沉默复合物将基因沉默的原理是通过碱基互补配对抑制靶基因的转录
2.(2025·襄阳四中模拟)已知组蛋白乙酰化与去乙酰化分别是由HAT(组蛋白乙酰化转移酶)和HDAC(去乙酰化转移酶)催化的，组蛋白的乙酰化促进转录，而去乙酰化则抑制转录。染色质上的组蛋白被乙酰化后成为活性染色质，去乙酰化后成为非活性染色质，如图。下列相关推测不合理的是(　　)
INCLUDEPICTURE"SW449.tif" INCLUDEPICTURE "../../SW449.tif" \* MERGEFORMAT
A.染色质中的组蛋白乙酰化与去乙酰化不属于可逆反应
B.HDAC复合物使组蛋白去乙酰化伴随着对基因转录的抑制
C.激活因子、抑制因子可能改变了组蛋白的空间结构
D.活性染色质更便于DNA聚合酶与DNA的结合
微专题9　DNA损伤修复机制、DNA复制与冈崎片段和基因表达调控
热点1
深研真题·领悟考法
C　[修复过程中，限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列并使DNA在特定位置断裂，DNA聚合酶以DNA链为模板合成新链，A正确；填补缺口时，新链合成与DNA复制相似，以5′到3′的方向进行，B正确；如果DNA有害损伤发生后，在细胞增殖后进行修复，可能导致有更多的细胞含有损伤的DNA，C错误；XP患者的核苷酸切除修复系统存在缺陷，不能修复紫外线引发的DNA损伤，随年龄增长，XP患者细胞积累的损伤DNA增多，进而发生皮肤癌，这可用突变累积解释，D正确。]
情境深疑·拓展应用
(1)提示　未受损伤的DNA单链；4种游离的脱氧核苷酸。
(2)提示　限制性内切核酸酶；磷酸二酯键。
(3)提示　(1/2)10。
解题觉醒·融会贯通
1.A　[该机制只能在一定程度上修复损伤的DNA，并不能完全避免基因突变的发生，A错误；酶A是把DNA单链中连接相邻核苷酸之间的磷酸二酯键切开，B正确；由图示可知，合成的新链是以保留的单链为模板，C正确；该机制是对损伤的DNA进行修复，利于保持DNA分子的稳定，D正确。]
2.C　[DNA的双螺旋结构为复制提供了精确的模板，碱基互补配对原则为复制提供了碱基之间的配对关系，两者共同保证了DNA复制的准确性，A正确；解旋酶可使DNA双螺旋解旋，所以能改变DNA的空间结构，B正确；图中DNA聚合酶β填补空隙时使用的物质是胞嘧啶脱氧核苷酸，C错误；APE1使得突变位点与其相邻的5′端脱氧核苷酸的磷酸二酯键断裂，悬垂的脱氧核糖磷酸与其相邻的脱氧核苷酸通过磷酸二酯键相连，DNA聚合酶β使其断裂，D正确。]
热点2
情境深疑·拓展应用
提示　DNA复制过程中，当以a 链为模板时，DNA聚合酶可以沿5′端→3′端方向连续合成新的互补链(称为前导链)；以b 链为模板时，DNA聚合酶也是沿5′端→3′端方向合成新链片段，但是与前导链的合成方向相反，最终合成的互补链(称为后随链)实际上是由许多沿5′端→3′端方向合成的DNA片段连接起来的。DNA复制还需要解旋酶和DNA连接酶等的参与。
解题觉醒·融会贯通
1.B　[因为DNA聚合酶只能从5′端往3′端的方向进行延伸，合成新DNA链，而DNA的2条链本身是反向平行的，所以会出现半不连续复制的现象，A正确；根据题干可知，五角星处表示DNA聚合酶缺乏时出现的部分单链，再结合图示可知，α缺乏引起的单链区域，相对于δ缺乏所引起的单链区域，后者更加分散，B错误；图1表示正常复制，图4表示缺乏DNA聚合酶ε，即图4中的前导链无法正常进行复制，对比图1和图4中后随链的复制情况可知，前导链能否正常进行复制将会影响后随链的复制，C正确；DNA聚合酶的缺乏容易引起单链区的胞嘧啶(C)被催化变为尿嘧啶(U)，U与A配对，A与T配对，多轮复制后，C—G碱基对会突变为T—A碱基对，D正确。]
2.C　[起始密码子位于mRNA上，基因上不存在起始密码子，A错误；高表达CDPK27基因植株中SUS3蛋白更容易被降解，番茄果实甜度低，B错误；通过编辑CDPK27基因去除其编码蛋白的特定磷酸化位点可增加大果甜度，因为其促进SUS3磷酸化效果减弱，C正确；CDPK27基因与决定番茄果实大小的基因高度连锁，故大果番茄与小果番茄杂交不易获得甜的番茄，D错误。]
热点3
深研真题·领悟考法
C　[基因转录时，RNA聚合酶识别并结合到基因的启动子区域从而启动转录，A正确；在基因表达的翻译过程中，核糖体沿着mRNA的5′端向3′端移动，B正确；由题图可知，抑制CsrB基因转录会使CsrB的RNA减少，使CsrA更多地与glg mRNA结合形成不稳定构象，最终核糖核酸酶会降解glg mRNA，而glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用，故抑制CsrB基因的转录能抑制细菌糖原合成，C错误；由题图及C选项分析可知，若CsrA都结合到CsrB上，则CsrA不能与glg mRNA结合，从而使glg mRNA不被降解而正常进行翻译过程，有利于细菌糖原的合成，D正确。]
情境深疑·拓展应用
(1)提示　组蛋白去乙酰化引起启动子序列中的DNA发生甲基化，影响了RNA聚合酶与启动子的识别与结合，导致基因不能转录，最终无法翻译出相应的蛋白质，表现为“基因沉默”
(2)提示　①阻遏蛋白会与操纵基因结合，阻碍RNA聚合酶与P(启动子)结合　②乳糖与阻遏蛋白结合，改变其构象，使之不能与操纵基因结合，使得RNA聚合酶可以与P(启动子)结合，使结构基因能够表达　反馈调节
解题觉醒·融会贯通
1.C　[miRNA基因不翻译成蛋白质，miRNA基因的表达过程不包括翻译阶段，A错误；原核细胞含有核糖体，核糖体的组成成分是rRNA和蛋白质，即存在RNA－蛋白质复合物，B错误；根据碱基互补配对原则，miRNA含有的碱基越多，能够配对的靶基因的mRNA序列越少，则其沉默复合物作用的靶基因的种类越少，C正确；miRNA与其他蛋白质形成沉默复合物，然后与靶基因的mRNA结合来介导mRNA的降解，从而调控生物性状，所以沉默复合物将基因沉默的原理是通过碱基互补配对抑制靶基因的翻译，D错误。]
2.D　[催化组蛋白乙酰化与去乙酰化的酶不同，反应条件不同，故不属于可逆反应，A正确；HDAC催化去乙酰化，而去乙酰化则抑制转录，B正确；激活因子、抑制因子使组蛋白乙酰化与去乙酰化，可能改变了组蛋白的空间结构，C正确；在HAT复合物作用下，染色质具有转录活性，更便于RNA聚合酶与DNA的结合，D错误。](共33张PPT)
微专题9
dna损伤修复机制、dna复制
与冈崎片段和基因表达调控
考情速览
热点 考情
DNA损伤修复机制 2023·辽宁卷，18；2023·浙江6月选考，16
DNA复制与冈崎片段
基因表达调控 2024·湖南卷，10；2023·湖南卷，12；2023·湖北卷，13
1
目 录
DNA损伤修复机制
2
DNA复制与冈崎片段
3
基因表达调控
热点1
DNA损伤修复机制
深研真题·领悟考法
情境探疑·拓展应用
解题觉醒·融会贯通
(2023·浙江6月选考，16)紫外线引发的DNA损伤，可通过“核苷酸切除修复(NER)”方式修复，机制如图所示。着色性干皮症(XP)患者的NER酶系统存在缺陷，受阳光照射后，皮肤出现炎症等症状。患者幼年发病，20岁后开始发展成皮肤癌。下列叙述错误的是(　　)
C
A.修复过程需要限制酶和DNA聚合酶
B.填补缺口时，新链合成以5′到3′的方向进行
C.DNA有害损伤发生后，在细胞增殖后进行修复，
对细胞最有利
D.随年龄增长，XP患者几乎都会发生皮肤癌的原因，可用突变累积解释
解析　修复过程中，限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列并使DNA在特定位置断裂，DNA聚合酶以DNA链为模板合成新链，A正确；
填补缺口时，新链合成与DNA复制相似，以5′到3′的方向进行，B正确；
如果DNA有害损伤发生后，在细胞增殖后进行修复，可能导致有更多的细胞含有损伤的DNA，C错误；
XP患者的核苷酸切除修复系统存在缺陷，不能修复紫外线引发的DNA损伤，随年龄增长，XP患者细胞积累的损伤DNA增多，进而发生皮肤癌，这可用突变累积解释，D正确。
A.修复过程需要限制酶和DNA聚合酶
B.填补缺口时，新链合成以5′到3′的方向进行
C.DNA有害损伤发生后，在细胞增殖后进行修复，对细胞最有利
D.随年龄增长，XP患者几乎都会发生皮肤癌的原因，可用突变累积解释
情境素材　细胞会对损伤的DNA进行修复，如图为DNA的一种修复机制。
(1)上述修复损伤DNA的过程中，是以受损伤的DNA单链为模板还是以未受损伤的DNA单链为模板？原料是什么？
提示　未受损伤的DNA单链；4种游离的脱氧核苷酸。
(2)过程②③中，母链缺口的产生需要哪一种酶的参与？该酶破坏的化学键叫什么？
提示　限制性内切核酸酶；磷酸二酯键。
(3)某受损伤的DNA进行10次复制并按图示进行损伤修复，则有损伤的DNA分子将占多大比例？
提示　(1/2)10。
1.(2025·北京西城区期末)细胞会对损伤的DNA进行修复，如图为DNA的一种修复机制。下列相关叙述错误的是(　　)
A
A.该机制使细胞不发生基因突变
B.酶A切割磷酸二酯键
C.合成新链的模板为保留的单链
D.该机制利于保持DNA分子的稳定
解析　该机制只能在一定程度上修复损伤的DNA，并不能完全避免基因突变的发生，A错误；
酶A是把DNA单链中连接相邻核苷酸之间的磷酸二酯键切开，B正确；
由图示可知，合成的新链是以保留的单链为模板，C正确；
该机制是对损伤的DNA进行修复，利于保持DNA分子的稳定，D正确。
2.(2025·重庆七中模拟)虽然DNA复制过程中通过诸多策略在很大程度上保证了复制的准确性，但DNA平均每复制109个碱基对就会产生1个错误。碱基切除修复是DNA损伤修复机制中的一种，下图是人类的碱基切除修复过程，下列叙述错误的是(　　)
C
A.DNA的双螺旋结构和碱基互补配对原则保证了
DNA复制的准确性
B.细胞内DNA复制时解旋酶能改变DNA的空间结构
C.图中DNA聚合酶β填补空隙时使用的物质是胞嘧啶
D.图中APE1、DNA聚合酶β均能断裂磷酸二酯键
解析　DNA的双螺旋结构为复制提供了精确的模板，碱基互补配对原则为复制提供了碱基之间的配对关系，两者共同保证了DNA复制的准确性，A正确；
解旋酶可使DNA双螺旋解旋，所以能改变DNA的空间结构，B正确；
图中DNA聚合酶β填补空隙时使用的物质是胞嘧啶脱氧核苷酸，C错误；
APE1使得突变位点与其相邻的5′端脱氧核苷酸的磷酸二酯键断裂，悬垂的脱氧核糖磷酸与其相邻的脱氧核苷酸通过磷酸二酯键相连，DNA聚合酶β使其断裂，D正确。
A.DNA的双螺旋结构和碱基互补配对原则保证了DNA复制的准确性
B.细胞内DNA复制时解旋酶能改变DNA的空间结构
C.图中DNA聚合酶β填补空隙时使用的物质是胞嘧啶
D.图中APE1、DNA聚合酶β均能断裂磷酸二酯键
热点2
DNA复制与冈崎片段
情境探疑·拓展应用
思维建模·触类旁通
解题觉醒·融会贯通
据图思考：DNA聚合酶不能从头合成DNA，而只能从3′端以5′端→3′端方向催化延伸聚合子代DNA链(因此DNA复制需要引物，为DNA聚合酶提供3′端)，但是DNA的两条链是反向平行的，那么DNA的两条链是如何同时作为模板合成其互补链的呢？DNA复制还需要什么酶？
提示　DNA复制过程中，当以a 链为模板时，DNA聚合酶可以沿5′端→3′端方向连续合成新的互补链(称为前导链)；以b 链为模板时，DNA聚合酶也是沿5′端→3′端方向合成新链片段，但是与前导链的合成方向相反，最终合成的互补链(称为后随链)实际上是由许多沿5′端→3′端方向合成的DNA片段连接起来的。DNA复制还需要解旋酶和DNA连接酶等的参与。
DNA复制与“冈崎片段”
DNA复制时，由于DNA聚合酶合成方向均是5′端到3′端，而DNA的两条链是反向平行的，故在复制叉附近解开的DNA链，一条是5′端到3′端方向，另一条是3′端到5′端方向。那么如何解释DNA的两条链是同时进行复制的呢？学者冈崎等人发现在DNA复制中，后随链的合成是由DNA聚合酶合成的不连续、相对较短的DNA片段通过DNA连接酶连接而成的长链，此不连续、相对较短的DNA片段称为冈崎片段。如图：
1.(2025·山东日照模拟)DNA的复制是半不连续的：连续合成的新链叫前导链，不连续合成的链叫后随链。目前真核生物DNA复制机制说法之一认为前导链主要由DNA聚合酶ε催化合成，后随链先由DNA聚合酶α催化合成一个小片段，然后由DNA聚合酶δ催化继续往后延伸，如图1。当DNA聚合酶缺乏时，DNA合成将会出现部分单链(五角星处)，如图2～4。单链区的胞嘧啶会被催化变为尿嘧啶。下列说法错误的是(　　)
B
A.半不连续复制的原因是DNA聚合酶只能
从5′端往3′端合成新DNA链
B.α缺乏引起的单链区域，相对于δ缺乏所
引起的单链区域，前者更加分散
C.图4所示情况说明，前导链能否正常进行
复制将会影响后随链的复制
D.经过多轮复制后，DNA聚合酶的缺乏容
易引起C—G碱基对突变为T—A碱基对
解析　因为DNA聚合酶只能从5′端往3′端的方向进行延伸，合成新DNA链，而DNA的2条链本身是反向平行的，所以会出现半不连续复制的现象，A正确；
根据题干可知，五角星处表示DNA聚合酶缺乏时出现的部分单链，再结合图示可知，α缺乏引起的单链区域，相对于δ缺乏所引起的单链区域，后者更加分散，B错误；
A.半不连续复制的原因是DNA聚合酶只能从5′端往3′端合成新DNA链
B.α缺乏引起的单链区域，相对于δ缺乏所引起的单链区域，前者更加分散
C.图4所示情况说明，前导链能否正常进行复制将会影响后随链的复制
D.经过多轮复制后，DNA聚合酶的缺乏容易引起C—G碱基对突变为T—A碱基对
图1表示正常复制，图4表示缺乏DNA聚合酶ε，即图4中的前导链无法正常进行复制，对比图1和图4中后随链的复制情况可知，前导链能否正常进行复制将会影响后随链的复制，C正确；
DNA聚合酶的缺乏容易引起单链区的胞嘧啶(C)被催化变为尿嘧啶(U)，U与A配对，A与T配对，多轮复制后，C—G碱基对会突变为T—A碱基对，D正确。
A.半不连续复制的原因是DNA聚合酶只能从5′端往3′端合成新DNA链
B.α缺乏引起的单链区域，相对于δ缺乏所引起的单链区域，前者更加分散
C.图4所示情况说明，前导链能否正常进行复制将会影响后随链的复制
D.经过多轮复制后，DNA聚合酶的缺乏容易引起C—G碱基对突变为T—A碱基对
2.(2025·八省联考陕西卷，15)提高番茄中果糖的含量有助于增加果实甜度，我国科学家发现催化果糖生成的关键酶SUS3的稳定性受磷酸化的CDPK27蛋白调控，在小果番茄CDPK27基因的启动子区存在特定序列，可被RAV1蛋白结合而影响该基因表达。CDPK27基因与决定番茄果实大小的基因(Fw/fw)高度连锁，不易交换，作用机制如图。下列叙述正确的是(　　)
C
A.RAV1结合CDPK27基因编码起始密
码子的序列从而抑制该基因表达
B.高表达CDPK27基因植株中的SUS3
蛋白更稳定，番茄果实甜度低
C.通过编辑CDPK27基因去除其编码
蛋白的特定磷酸化位点可增加大果甜度
D.大果番茄与小果番茄杂交易通过基因重组获得大而甜的番茄果实
解析　起始密码子位于mRNA上，基因上不存在起始密码子，A错误；
高表达CDPK27基因植株中SUS3蛋白更容易被降解，番茄果实甜度低，B错误；
通过编辑CDPK27基因去除其编码蛋白的特定磷酸化位点可增加大果甜度，因为其促进SUS3磷酸化效果减弱，C正确；
CDPK27基因与决定番茄果实大小的基因高度连锁，故大果番茄与小果番茄杂交不易获得甜的番茄，D错误。
A.RAV1结合CDPK27基因编码起始密码子的序列从而抑制该基因表达
B.高表达CDPK27基因植株中的SUS3蛋白更稳定，番茄果实甜度低
C.通过编辑CDPK27基因去除其编码蛋白的特定磷酸化位点可增加大果甜度
D.大果番茄与小果番茄杂交易通过基因重组获得大而甜的番茄果实
热点3
基因表达调控
深研真题·领悟考法
情境探疑·拓展应用
解题觉醒·融会贯通
(2023·湖南卷，12)细菌glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用。细菌糖原合成的平衡受到CsrAB系统的调节。CsrA蛋白可以结合glg mRNA分子，也可结合非编码RNA分子CsrB，如图所示。下列叙述错误的是(　　)
C
A.细菌glg基因转录时，RNA聚合酶识别和结合glg基因的启动子并驱动转录
B.细菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽链时，核糖体沿glg mRNA从5′端向3′端移动
C.抑制CsrB基因的转录能促进细菌糖原合成
D.CsrA蛋白都结合到CsrB上，有利于细菌糖原合成
解析　基因转录时，RNA聚合酶识别并结合到基因的启动子区域从而启动转录，A正确；
在基因表达的翻译过程中，核糖体沿着mRNA的5′端向3′端移动，B正确；
由题图可知，抑制CsrB基因转录会使CsrB的RNA减少，使CsrA更多地与glg mRNA结合形成不稳定构象，最终核糖核酸酶会降解glg mRNA，而glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用，故抑制CsrB基因的转录能抑制细菌糖原合成，C错误；
由题图及C选项分析可知，若CsrA都结合到CsrB上，则CsrA不能与glg mRNA结合，从而使glg mRNA不被降解而正常进行翻译过程，有利于细菌糖原的合成，D正确。
A.细菌glg基因转录时，RNA聚合酶识别和结合glg基因的启动子并驱动转录
B.细菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽链时，核糖体沿glg mRNA从5′端向3′端移动
C.抑制CsrB基因的转录能促进细菌糖原合成
D.CsrA蛋白都结合到CsrB上，有利于细菌糖原合成
情境素材1　研究发现，组蛋白(染色体的基本组成单位)上某些位点的氨基酸残基发生修饰，如甲基化、乙酰化或磷酸化等，能招募特定种类的蛋白质与之结合，决定特定基因的表达是打开还是关闭，从而使亲子代均表现出一定的表型。根据上述发现，研究人员得出了“组蛋白修饰是表观遗传的重要机制”的结论。启动子是位于基因上游的一段有特殊序列的DNA片段，当其被RNA聚合酶识别和结合后能驱动基因转录。某些组蛋白去乙酰化会引起启动子序列中的DNA发生甲基化，从而导致“基因沉默”。
(1)以上情境素材1中引起“基因沉默”的原因是什么？______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
组蛋白去乙酰化引起启动子序列中的DNA发生甲基化，影响了RNA聚合酶与启动子的识别与结合，导致基因不能转录，最终无法翻译出相应的蛋白质，表现为“基因沉默”
情境素材2　基因表达的调控
转录水平的调控
以大肠杆菌中某结构基因的表达为例。无诱导物存在时：阻遏蛋白与操纵基因结合阻止了RNA聚合酶与启动子(P)的结合，使得结构基因不能正常转录(如图1)；有诱导物(乳糖)存在时：诱导物与阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白结构改变，不能与操纵基因结合，则RNA聚合酶结合到启动子(P)上并启动结构基因的表达(如图2)。
翻译水平的调控
RNA干扰是有效沉默或抑制目标基因表达的过程，指内源性或外源性双链RNA(dsRNA)介导的细胞内mRNA发生特异性降解，从而导致靶基因的表达沉默，产生相应的功能表型缺失的现象。
(2)据情境素材2，回答下列问题。
①结合转录水平的调控可知，当环境中无乳糖时，在转录水平上影响基因的表达的原理是__________________________________________________________
___________________________________________________________________。
阻遏蛋白会与操纵基因结合，阻碍RNA聚合酶与P(启动子)结合
②当环境中有乳糖时，大肠杆菌结构基因表达的调节过程为____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
β－半乳糖苷酶可以水解乳糖，使上述过程减弱，这种调节机制是________，可使大肠杆菌避免物质和能量的浪费。
乳糖与阻遏蛋白结合，改变其构象，使之不能与操纵基因结合，使得RNA聚合酶可以与P(启动子)结合，使结构基因能够表达
反馈调节
1.(2025·武汉模拟)miRNA是一类广泛存在于真核细胞中的微小RNA。该RNA的前体经剪接加工最终与其他蛋白质形成沉默复合物，该复合物可通过与靶基因的mRNA结合来介导mRNA的降解，从而调控生物性状。下列分析正确的是(　　)
A.miRNA基因的表达过程包括转录和翻译两个阶段
B.原核细胞不存在RNA剪接过程，因而不存在RNA－蛋白质复合物
C.miRNA含有的碱基越多，其沉默复合物作用的靶基因的种类越少
D.沉默复合物将基因沉默的原理是通过碱基互补配对抑制靶基因的转录
C
解析　miRNA基因不翻译成蛋白质，miRNA基因的表达过程不包括翻译阶段，A错误；
原核细胞含有核糖体，核糖体的组成成分是rRNA和蛋白质，即存在RNA－蛋白质复合物，B错误；
根据碱基互补配对原则，miRNA含有的碱基越多，能够配对的靶基因的mRNA序列越少，则其沉默复合物作用的靶基因的种类越少，C正确；
miRNA与其他蛋白质形成沉默复合物，然后与靶基因的mRNA结合来介导mRNA的降解，从而调控生物性状，所以沉默复合物将基因沉默的原理是通过碱基互补配对抑制靶基因的翻译，D错误。
2.(2025·襄阳四中模拟)已知组蛋白乙酰化与去乙酰化分别是由HAT(组蛋白乙酰化转移酶)和HDAC(去乙酰化转移酶)催化的，组蛋白的乙酰化促进转录，而去乙酰化则抑制转录。染色质上的组蛋白被乙酰化后成为活性染色质，去乙酰化后成为非活性染色质，如图。下列相关推测不合理的是(　　)
D
A.染色质中的组蛋白乙酰化与去
乙酰化不属于可逆反应
B.HDAC复合物使组蛋白去乙酰化
伴随着对基因转录的抑制
C.激活因子、抑制因子可能改变了组蛋白的空间结构
D.活性染色质更便于DNA聚合酶与DNA的结合
解析　催化组蛋白乙酰化与去乙酰化的酶不同，反应条件不同，故不属于可逆反应，A正确；
HDAC催化去乙酰化，而去乙酰化则抑制转录，B正确；
激活因子、抑制因子使组蛋白乙酰化与去乙酰化，可能改变了组蛋白的空间结构，C正确；
在HAT复合物作用下，染色质具有转录活性，更便于RNA聚合酶与DNA的结合，D错误。
A.染色质中的组蛋白乙酰化与去乙酰化不属于可逆反应
B.HDAC复合物使组蛋白去乙酰化伴随着对基因转录的抑制
C.激活因子、抑制因子可能改变了组蛋白的空间结构
D.活性染色质更便于DNA聚合酶与DNA的结合专题练9　DNA损伤修复机制、DNA复制与冈崎片段和基因表达调控
(时间：30分钟　分值：30分)
选择题1～7小题，每小题2分，共14分。
【精准强化】
1.(2025·重庆八中调研)用鸡卵清蛋白成熟的mRNA与鸡卵清蛋白基因的DNA单链杂交，结果如图所示。对于造成此结果的原因，下列分析最合理的是(　　)
INCLUDEPICTURE"SW451.tif" INCLUDEPICTURE "../../SW451.tif" \* MERGEFORMAT
A.图中的DNA单链内部存在碱基互补配对
B.图中的DNA单链不是鸡卵清蛋白mRNA的模板链
C.鸡卵清蛋白基因的转录过程是不连续、跳跃式的
D.鸡卵清蛋白mRNA成熟前需要经过剪切加工
2.(2025·山东烟台调研)如图表示大肠杆菌色氨酸合成过程中基因的转录调节机制，其中阻遏蛋白是由远离色氨酸操纵子的调节基因(trpR)编码的一种蛋白质。下列叙述正确的是(　　)
INCLUDEPICTURE"SW452.tif" INCLUDEPICTURE "../../SW452.tif" \* MERGEFORMAT
注：色氨酸操纵子为一段可以调控色氨酸合成的DNA序列。
A.trpR与色氨酸操纵子可能位于同一条染色体上
B.RNA聚合酶与色氨酸操纵子识别结合的过程遵循碱基互补配对原则
C.图中调节机制体现了微生物在利用环境资源和对生存环境适应的灵活性
D.色氨酸是色氨酸操纵子经过转录、翻译后的直接产物
3.(2025·广西南宁模拟)mRNA的部分区域可以调控自身的翻译过程。如图1、图2是mRNA调控翻译的两种机制，已知AUG为起始密码子，编码甲硫氨酸，其上游的一段序列为核糖体结合位点。下列相关分析错误的是(　　)
INCLUDEPICTURE"SW453.tif" INCLUDEPICTURE "../../SW453.tif" \* MERGEFORMAT
A.核糖体结合到mRNA上时，携带甲硫氨酸的tRNA立即与mRNA进行碱基互补配对
B.翻译速率过快时，机体可以通过合成翻译阻抑蛋白来对基因的表达进行调节
C.图2表明温度升高会使碱基对之间的氢键断裂，从而促进核糖体与mRNA的结合
D.图1、图2中调控翻译的两种机制均是通过调节核糖体与mRNA的结合来实现的
4.(2025·江苏徐州期中)人体肝脏和小肠细胞中合成载脂蛋白的方式如图所示，下列叙述错误的是(　　)
INCLUDEPICTURE"SW454.tif" INCLUDEPICTURE "../../SW454.tif" \* MERGEFORMAT
A.mRNA与核糖体的结合依靠密码子与反密码子的相互配对
B.翻译过程中核糖体沿着mRNA移动，遇到终止密码子时翻译自行停止
C.图示编辑具有组织或细胞特异性，表明同一基因指导合成的蛋白质不一定相同
D.小肠中合成小蛋白的原因是由于mRNA的碱基改变导致终止密码子(UAA)提前出现
5.(2025·山东青岛调研)研究发现，AGPAT2基因表达的下调会延缓脂肪生成。湖羊尾部蓄脂量小，而广灵大尾羊尾部蓄脂量大。研究人员以若干只两种羊的尾部脂肪组织为材料，检测AGPAT2基因启动子区7个位点的甲基化程度及基因表达水平，结果如图。下列叙述正确的是(　　)
INCLUDEPICTURE"SW455.tif" INCLUDEPICTURE "../../SW455.tif" \* MERGEFORMAT
A.甲基化程度的差异会导致两种羊脂肪组织中AGPAT2基因的碱基序列不同
B.DNA甲基化直接阻碍翻译过程，实现了对AGPAT2基因表达的调控
C.第33和63位点上的甲基化差异是影响AGPAT2基因表达量的关键因素
D.两种羊中AGPAT2基因的甲基化程度与其在脂肪组织中的表达量呈正相关
6.(2025·海口模拟)人体细胞中具有修复或清除受损DNA的作用机制(部分过程如图)，以保证基因组的完整性。下列有关叙述正确的是(　　)
INCLUDEPICTURE"SW456.tif" INCLUDEPICTURE "../../SW456.tif" \* MERGEFORMAT
A.过程①②发生在细胞核，所需的模板、原料等相同
B.过程③属于负反馈调节，有利于受损DNA的修复
C.修复图中受损DNA所需的酶有解旋酶和DNA聚合酶
D.p53基因与p21基因发生突变可能会导致细胞癌变
7.(2025·山西晋中模拟)具有脑神经系统动物的基因表达有转录、剪接、翻译等过程，转录形成的pre－mRNA需要借助剪接体剪接形成mRNA才可用于翻译，部分过程如图所示。研究发现癌细胞需要大量的剪接以实现快速增殖。下列相关分析正确的是(　　)
INCLUDEPICTURE"SW457.tif" INCLUDEPICTURE "../../SW457.tif" \* MERGEFORMAT
A.pre－mRNA比mRNA编码的多肽链中氨基酸数量多
B.图中核糖体在翻译模板mRNA上移动的方向为从右到左
C.特异性降低剪接体识别能力可为抗癌药物研发开辟新方向
D.剪接体异常会导致基因结构发生改变进而引发疾病
【综合提升】
8.(16分)(2025·河南名校联考)科学家以T4噬菌体和大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心法进行了DNA复制具体过程的探索实验。
INCLUDEPICTURE"SW459.tif" INCLUDEPICTURE "../../SW459.tif" \* MERGEFORMAT
(1)(4分)从结构上看(图1)，DNA两条链的方向________(填“相同”或“相反”)，DNA的半保留复制过程是边________边复制。DNA复制时，催化脱氧核苷酸加到DNA子链上的酶是________，该酶只能使新合成的DNA链从5′端向3′端延伸，依据该酶催化DNA子链延伸的方向推断，图1中的DNA复制模型________(填“是”或“不是”)完全正确的。
(2)(9分)为探索DNA复制的具体过程，科学家做了如下实验。20 ℃条件下，用T4噬菌体侵染大肠杆菌，进入T4噬菌体DNA活跃复制期时，在培养基中添加含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸，培养不同时间后，阻断DNA复制，将DNA变性处理为单链后，离心分离不同长度的T4噬菌体的DNA片段，检测离心管不同位置的放射性强度，结果如图2所示(DNA片段越短，与离心管顶部距离越近)。
INCLUDEPICTURE"SW460.tif" INCLUDEPICTURE "../../SW460.tif" \* MERGEFORMAT
①根据上述实验结果，推测DNA复制时子链合成的过程及依据： 。
②若抑制DNA连接酶(将两段DNA片段拼接起来的酶)的功能，再重复上述实验，可能的实验结果是_________________________________________________。
(3)(3分)请根据以上信息，补充下图，表示可能的DNA复制过程。
INCLUDEPICTURE"SW461.tif" INCLUDEPICTURE "../../SW461.tif" \* MERGEFORMAT
专题练9　DNA损伤修复机制、DNA复制与冈崎片段和基因表达调控
1.D　[图中表示的是mRNA与DNA单链进行的碱基互补配对，并无DNA单链内部的碱基互补配对，A错误；由题图可知，mRNA大部分可与DNA单链完成碱基互补配对，则该DNA单链是鸡卵清蛋mRNA的模板链，而成熟的mRNA最可能经过了剪切加工，所以mRNA比模板链短，且DNA链中有未配对的片段，B错误，D正确；鸡卵清蛋白基因的转录过程不是不连续、跳跃式的，转录是连续的，只是因为转录完成后进行了剪切加工，才出现了题图所示的结果，C错误。]
2.C　[大肠杆菌是原核生物，其DNA没有和蛋白质结合形成染色体，A错误；RNA聚合酶不含碱基，其与色氨酸操纵子识别结合的过程不遵循碱基互补配对原则，B错误；色氨酸操纵子的激活与否根据生存环境中有无色氨酸而定，当生存环境中有足够的色氨酸时，该操纵子自动关闭；缺乏色氨酸时，操纵子被打开，该负反馈调节机制体现了微生物在利用环境资源和对生存环境适应的灵活性，C正确；色氨酸操纵子负责调控色氨酸的生物合成，但色氨酸不是多肽链，不是转录、翻译后的直接产物，D错误。]
3.A　[由图1可知，在AUG上游有一段序列是核糖体结合位点，核糖体结合到mRNA上时，携带甲硫氨酸的tRNA不会立即与mRNA进行碱基互补配对，A错误；由图示可知，翻译阻抑蛋白可抑制蛋白质合成，因此翻译速率过快时，机体可以通过合成翻译阻抑蛋白来对基因的表达进行调节，B正确；由图2可知，温度升高会使碱基对之间的氢键断裂，从而促进核糖体与mRNA的结合，C正确；由图示信息可知，图1、图2中调控翻译的两种机制均是通过调节核糖体与mRNA的结合来实现的，D正确。]
4.A　[mRNA与tRNA的结合依靠密码子与反密码子的相互配对，A错误；由图分析可知，在肝脏和小肠细胞中的同一基因指导合成的蛋白质可能不同。小肠细胞中控制合成的蛋白质氨基酸数量少是由于mRNA编辑中终止密码子(UAA)提前出现，C、D正确。]
5.C　[甲基化不会改变基因的碱基序列，A错误；DNA甲基化直接阻碍转录过程，实现了对AGPAT2基因表达的调控，B错误；由图分析可知，湖羊和广灵大尾羊AGPAT2基因启动子区在第33和63位点上的甲基化差异，是影响AGPAT2基因表达量的关键因素，C正确；湖羊AGPAT2基因启动子区甲基化程度较高，尾部蓄脂量小；广灵大尾羊AGPAT2基因启动子区甲基化程度较低，尾部蓄脂量大，故两种羊中AGPAT2基因的甲基化程度与其在脂肪组织中的表达量呈负相关，D错误。]
6.D　[图中过程①表示基因控制蛋白质的合成，包括转录和翻译，分别发生于细胞核和细胞质中；过程②为转录，发生于细胞核中，两过程所需的模板、原料等不完全相同，A错误；分析题图可知，过程③可以促进p53蛋白的合成，属于正反馈调节，B错误；由图可知，修复图中受损DNA利用的是修复酶系统，C错误；p21基因和p53基因共同作用可以修复受损DNA，减少受损DNA的复制和积累，p53基因与p21基因发生突变可能会使受损DNA不断复制和积累，最终可能导致细胞癌变，D正确。]
7.C　[pre－mRNA未经剪接体剪接，不能直接作为翻译的模板，所以不能编码多肽链，A错误；图中翻译过程中，tRNA从左侧离开核糖体，则图示核糖体移动的方向是从左到右，B错误；由题意可知，癌细胞需要大量的剪接以实现快速增殖，则研发能特异性降低剪接体识别能力的药物，可使剪接过程无法正常进行，进而影响基因的表达，降低癌细胞的增殖速度，C正确；剪接体异常会导致无法形成成熟的mRNA，但不会影响基因的结构，D错误。]
8.(1)相反　解旋　DNA聚合酶　不是　(2)①子链合成的过程是先合成较短的DNA片段，之后较短的DNA片段连接成DNA长链；依据是时间较短时(30秒内)，与离心管顶部距离较近的位置放射性较强(或短片段DNA数量较多)，随着时间推移，与离心管顶部距离较远的位置放射性较强(或长片段DNA数量较多)　②随着时间推移，与离心管顶部距离较近的位置的放射性一直较强(或短片段DNA的数量一直较多)(合理即可)
(3)
INCLUDEPICTURE"SW462.tif" INCLUDEPICTURE "D:\\2025\\课件\\一轮完\\2026版 创新设计 高考总复习 生物学（配人教版）（琼鄂津……）\\学生WORD文档\\SW462.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2025\\课件\\一轮完\\2026版 创新设计 高考总复习 生物学（配人教版）（琼鄂津……）\\学生WORD文档\\SW462.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2025\\课件\\一轮完\\2026版 创新设计 高考总复习 生物学（配人教版）（琼鄂津……）\\学生WORD文档\\答案解析\\SW462.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\陈红\\2026版 创新设计 高考总复习 生物学（配人教版）（琼鄂津……）\\学生WORD文档\\答案解析\\SW462.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2025\\课件\\一轮完\\2026版 创新设计 高考总复习 生物学（配人教版）（琼鄂津……）\\学生WORD文档\\答案解析\\SW462.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\创新设计生物1\\【配套学生Word版文档】\\答案解析\\SW462.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\创新设计生物1\\SW462.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\创新设计生物1\\SW462.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\创新设计生物1\\SW462.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\SW462.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\SW462.tif" \* MERGEFORMATINET
解析　(1)分析图1可知，DNA的两条模板链的方向相反；DNA的半保留复制过程是边解旋边复制；DNA复制时，DNA聚合酶可催化脱氧核苷酸添加到DNA子链上；因DNA聚合酶只能使新合成的DNA链从5′端向3′端延伸，据图1分析可知，有一条子链的延伸方向是3′→5′，故图1中的DNA复制模型不完全正确。(2)①据题干信息“DNA片段越短，与离心管顶部距离越近”，结合题图可知：时间较短时(30秒内)，与离心管顶部距离较近的位置的放射性较强，即短片段DNA数量较多，随着时间推移，与离心管顶部距离较远的位置放射性较强，即长片段DNA数量较多，故可推测DNA复制时子链合成的过程是先合成较短的DNA片段，之后较短的DNA片段连接成DNA长链。②DNA连接酶能连接不同的DNA片段，故若抑制DNA连接酶的功能，再重复题述实验，DNA片段将无法连接，故随着时间推移，与离心管顶部距离较近的位置放射性一直较强，即短片段DNA的数量一直较多。(共20张PPT)
DNA损伤修复机制、DNA复制与冈崎片段和基因表达调控
专题练9　
(时间：30分钟　分值：30分)
1.(2025·重庆八中调研)用鸡卵清蛋白成熟的mRNA与鸡卵清蛋白基因的DNA单链杂交，结果如图所示。对于造成此结果的原因，下列分析最合理的是(　　)
D
A.图中的DNA单链内部存在碱基互补配对
B.图中的DNA单链不是鸡卵清蛋白mRNA的模板链
C.鸡卵清蛋白基因的转录过程是不连续、跳跃式的
D.鸡卵清蛋白mRNA成熟前需要经过剪切加工
解析　图中表示的是mRNA与DNA单链进行的碱基互补配对，并无DNA单链内部的碱基互补配对，A错误；
由题图可知，mRNA大部分可与DNA单链完成碱基互补配对，则该DNA单链是鸡卵清蛋mRNA的模板链，而成熟的mRNA最可能经过了剪切加工，所以mRNA比模板链短，且DNA链中有未配对的片段，B错误，D正确；
鸡卵清蛋白基因的转录过程不是不连续、跳跃式的，转录是连续的，只是因为转录完成后进行了剪切加工，才出现了题图所示的结果，C错误。
A.图中的DNA单链内部存在碱基互补配对
B.图中的DNA单链不是鸡卵清蛋白mRNA的模板链
C.鸡卵清蛋白基因的转录过程是不连续、跳跃式的
D.鸡卵清蛋白mRNA成熟前需要经过剪切加工
2.(2025·山东烟台调研)如图表示大肠杆菌色氨酸合成过程中基因的转录调节机制，其中阻遏蛋白是由远离色氨酸操纵子的调节基因(trpR)编码的一种蛋白质。下列叙述正确的是(　　)
C
A.trpR与色氨酸操纵子可能位于同一条染色体上
B.RNA聚合酶与色氨酸操纵子识别结合的过程遵循碱基互补配对原则
C.图中调节机制体现了微生物在利用环境资源和对生存环境适应的灵活性
D.色氨酸是色氨酸操纵子经过转录、翻译后的直接产物
注：色氨酸操纵子为一段可以调控色氨酸合成的DNA序列。
解析　大肠杆菌是原核生物，其DNA没有和蛋白质结合形成染色体，A错误；
RNA聚合酶不含碱基，其与色氨酸操纵子识别结合的过程不遵循碱基互补配对原则，B错误；
色氨酸操纵子的激活与否根据生存环境中有无色氨酸而定，当生存环境中有足够的色氨酸时，该操纵子自动关闭；缺乏色氨酸时，操纵子被打开，该负反馈调节机制体现了微生物在利用环境资源和对生存环境适应的灵活性，C正确；
色氨酸操纵子负责调控色氨酸的生物合成，但色氨酸不是多肽链，不是转录、翻译后的直接产物，D错误。
A.trpR与色氨酸操纵子可能位于同一条染色体上
B.RNA聚合酶与色氨酸操纵子识别结合的过程遵循碱基互补配对原则
C.图中调节机制体现了微生物在利用环境资源和对生存环境适应的灵活性
D.色氨酸是色氨酸操纵子经过转录、翻译后的直接产物
3.(2025·广西南宁模拟)mRNA的部分区域可以调控自身的翻译过程。如图1、图2是mRNA调控翻译的两种机制，已知AUG为起始密码子，编码甲硫氨酸，其上游的一段序列为核糖体结合位点。下列相关分析错误的是(　　)
A
A.核糖体结合到mRNA上时，携带甲硫氨酸的tRNA立即与mRNA进行碱基互补配对
B.翻译速率过快时，机体可以通过合成翻译阻抑蛋白来对基因的表达进行调节
C.图2表明温度升高会使碱基对之间的氢键断裂，从而促进核糖体与mRNA的结合
D.图1、图2中调控翻译的两种机制均是通过调节核糖体与mRNA的结合来实现的
解析　由图1可知，在AUG上游有一段序列是核糖体结合位点，核糖体结合到mRNA上时，携带甲硫氨酸的tRNA不会立即与mRNA进行碱基互补配对，A错误；
由图示可知，翻译阻抑蛋白可抑制蛋白质合成，因此翻译速率过快时，机体可以通过合成翻译阻抑蛋白来对基因的表达进行调节，B正确；
由图2可知，温度升高会使碱基对之间的氢键断裂，从而促进核糖体与mRNA的结合，C正确；
由图示信息可知，图1、图2中调控翻译的两种机制均是通过调节核糖体与mRNA的结合来实现的，D正确。
A.核糖体结合到mRNA上时，携带甲硫氨酸的tRNA立即与mRNA进行碱基互补配对
B.翻译速率过快时，机体可以通过合成翻译阻抑蛋白来对基因的表达进行调节
C.图2表明温度升高会使碱基对之间的氢键断裂，从而促进核糖体与mRNA的结合
D.图1、图2中调控翻译的两种机制均是通过调节核糖体与mRNA的结合来实现的
4.(2025·江苏徐州期中)人体肝脏和小肠细胞中合成载脂蛋白的方式如图所示，下列叙述错误的是(　　)
A
A.mRNA与核糖体的结合依靠密码子与
反密码子的相互配对
B.翻译过程中核糖体沿着mRNA移动，
遇到终止密码子时翻译自行停止
C.图示编辑具有组织或细胞特异性,表明同一基因指导合成的蛋白质不一定相同
D.小肠中合成小蛋白的原因是由于mRNA的碱基改变导致终止密码子(UAA)提前出现
解析　mRNA与tRNA的结合依靠密码子与反密码子的相互配对，A错误；
由图分析可知，在肝脏和小肠细胞中的同一基因指导合成的蛋白质可能不同。小肠细胞中控制合成的蛋白质氨基酸数量少是由于mRNA编辑中终止密码子(UAA)提前出现，C、D正确。
A.mRNA与核糖体的结合依靠密码子与反密码子的相互配对
B.翻译过程中核糖体沿着mRNA移动，遇到终止密码子时翻译自行停止
C.图示编辑具有组织或细胞特异性，表明同一基因指导合成的蛋白质不一定相同
D.小肠中合成小蛋白的原因是由于mRNA的碱基改变导致终止密码子(UAA)提前出现
5.(2025·山东青岛调研)研究发现，AGPAT2基因表达的下调会延缓脂肪生成。湖羊尾部蓄脂量小，而广灵大尾羊尾部蓄脂量大。研究人员以若干只两种羊的尾部脂肪组织为材料，检测AGPAT2基因启动子区7个位点的甲基化程度及基因表达水平，结果如图。下列叙述正确的是(　　)
C
A.甲基化程度的差异会导致两种羊脂肪组
织中AGPAT2基因的碱基序列不同
B.DNA甲基化直接阻碍翻译过程，实现了
对AGPAT2基因表达的调控
C.第33和63位点上的甲基化差异是影响
AGPAT2基因表达量的关键因素
D.两种羊中AGPAT2基因的甲基化程度与
其在脂肪组织中的表达量呈正相关
解析　甲基化不会改变基因的碱基序列，A错误；
DNA甲基化直接阻碍转录过程，实现了对AGPAT2基因表达的调控，B错误；
由图分析可知，湖羊和广灵大尾羊AGPAT2基因启动子区在第33和63位点上的甲基化差异，是影响AGPAT2基因表达量的关键因素，C正确；
湖羊AGPAT2基因启动子区甲基化程度较高，尾部蓄脂量小；广灵大尾羊AGPAT2基因启动子区甲基化程度较低，尾部蓄脂量大，故两种羊中AGPAT2基因的甲基化程度与其在脂肪组织中的表达量呈负相关，D错误。
A.甲基化程度的差异会导致两种羊脂肪组织中AGPAT2基因的碱基序列不同
B.DNA甲基化直接阻碍翻译过程，实现了对AGPAT2基因表达的调控
C.第33和63位点上的甲基化差异是影响AGPAT2基因表达量的关键因素
D.两种羊中AGPAT2基因的甲基化程度与其在脂肪组织中的表达量呈正相关
6.(2025·海口模拟)人体细胞中具有修复或清除受损DNA的作用机制(部分过程如图)，以保证基因组的完整性。下列有关叙述正确的是(　　)
D
A.过程①②发生在细胞核，所需
的模板、原料等相同
B.过程③属于负反馈调节，有利
于受损DNA的修复
C.修复图中受损DNA所需的酶有解旋酶和DNA聚合酶
D.p53基因与p21基因发生突变可能会导致细胞癌变
解析　图中过程①表示基因控制蛋白质的合成，包括转录和翻译，分别发生于细胞核和细胞质中；过程②为转录，发生于细胞核中，两过程所需的模板、原料等不完全相同，A错误；
分析题图可知，过程③可以促进p53蛋白的合成，属于正反馈调节，B错误；
由图可知，修复图中受损DNA利用的是修复酶系统，C错误；
p21基因和p53基因共同作用可以修复受损DNA，减少受损DNA的复制和积累，p53基因与p21基因发生突变可能会使受损DNA不断复制和积累，最终可能导致细胞癌变，D正确。
A.过程①②发生在细胞核，所需的模板、原料等相同
B.过程③属于负反馈调节，有利于受损DNA的修复
C.修复图中受损DNA所需的酶有解旋酶和DNA聚合酶
D.p53基因与p21基因发生突变可能会导致细胞癌变
7.(2025·山西晋中模拟)具有脑神经系统动物的基因表达有转录、剪接、翻译等过程，转录形成的pre－mRNA需要借助剪接体剪接形成mRNA才可用于翻译，部分过程如图所示。研究发现癌细胞需要大量的剪接以实现快速增殖。下列相关分析正确的是(　　)
C
A.pre－mRNA比mRNA编码的多肽链中氨基酸数量多
B.图中核糖体在翻译模板mRNA上移动的方向为从右到左
C.特异性降低剪接体识别能力可为抗癌药物研发开辟新方向
D.剪接体异常会导致基因结构发生改变进而引发疾病
解析　pre－mRNA未经剪接体剪接，不能直接作为翻译的模板，所以不能编码多肽链，A错误；
图中翻译过程中，tRNA从左侧离开核糖体，则图示核糖体移动的方向是从左到右，B错误；
由题意可知，癌细胞需要大量的剪接以实现快速增殖，则研发能特异性降低剪接体识别能力的药物，可使剪接过程无法正常进行，进而影响基因的表达，降低癌细胞的增殖速度，C正确；
剪接体异常会导致无法形成成熟的mRNA，但不会影响基因的结构，D错误。
A.pre－mRNA比mRNA编码的多肽链中氨基酸数量多
B.图中核糖体在翻译模板mRNA上移动的方向为从右到左
C.特异性降低剪接体识别能力可为抗癌药物研发开辟新方向
D.剪接体异常会导致基因结构发生改变进而引发疾病
8.(2025·河南名校联考)科学家以T4噬菌体和大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心法进行了DNA复制具体过程的探索实验。
(1)从结构上看(图1)，DNA两条链的方向________(填“相同”或“相反”)，DNA的半保留复制过程是边________边复制。DNA复制时，催化脱氧核苷酸加到DNA子链上的酶是________，该酶只能使新合成的DNA链从5′端向3′端延伸，依据该酶催化DNA子链延伸的方向推断，图1中的DNA复制模型________(填“是”或“不是”)完全正确的。
相反
解旋
DNA聚合酶
不是
(2)为探索DNA复制的具体过程，科学家做了如下实验。20 ℃条件下，用T4噬菌体侵染大肠杆菌，进入T4噬菌体DNA活跃复制期时，在培养基中添加含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸，培养不同时间后，阻断DNA复制，将DNA变性处理为单链后，离心分离不同长度的T4噬菌体的DNA片段，检测离心管不同位置的放射性强度，结果如图2所示(DNA片段越短，与离心管顶部距离越近)。
①根据上述实验结果，推测DNA复制时子链合成的过程及依据：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
②若抑制DNA连接酶(将两段DNA片段拼接起来的酶)的功能，再重复上述实验，可能的实验结果是____________________________________________________
____________________________________________________________________。
子链合成的过程是先合成较短的DNA片段，之后较短的DNA片段连接成DNA长链；依据是时间较短时(30秒内)，与离心管顶部距离较近的位置放射性较强(或短片段DNA数量较多)，随着时间推移，与离心管顶部距离较远的位置放射性较强(或长片段DNA数量较多)
随着时间推移，与离心管顶部距离较近的位置的放射性一直较强(或短片段DNA的数量一直较多)(合理即可)
(3)请根据以上信息，补充下图，表示可能的DNA复制过程。
解析　(1)分析图1可知，DNA的两条模板链的方向相反；DNA的半保留复制过程是边解旋边复制；DNA复制时，DNA聚合酶可催化脱氧核苷酸添加到DNA子链上；因DNA聚合酶只能使新合成的DNA链从5′端向3′端延伸，据图1分析可知，有一条子链的延伸方向是3′→5′，故图1中的DNA复制模型不完全正确。
(2)①据题干信息“DNA片段越短，与离心管顶部距离越近”，结合题图可知：时间较短时(30秒内)，与离心管顶部距离较近的位置的放射性较强，即短片段DNA数量较多，随着时间推移，与离心管顶部距离较远的位置放射性较强，即长片段DNA数量较多，故可推测DNA复制时子链合成的过程是先合成较短的DNA片段，之后较短的DNA片段连接成DNA长链。②DNA连接酶能连接不同的DNA片段，故若抑制DNA连接酶的功能，再重复题述实验，DNA片段将无法连接，故随着时间推移，与离心管顶部距离较近的位置放射性一直较强，即短片段DNA的数量一直较多。

展开更多......

收起↑