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必考热点5　遗传的分子基础
考向 考点 考频
DNA是主要的遗传物质 1．肺炎链球菌的转化实验 2025·浙江1月卷T13，2024·甘肃卷T5
2．噬菌体侵染细菌的实验 2025·河南卷T2，2024·甘肃卷T5，2024·湖南卷T7
DNA的结构和复制 1．DNA的结构与基因的本质 2025·湖北卷T14，2024·浙江6月卷T9，2023·河北卷T6， 2023·海南卷T13
2．DNA的复制过程及计算 2025·北京卷T5，2025·广东卷T7，2024·河北卷T4， 2024·黑吉辽卷T9，2023·浙江6月卷T16，2023·山东卷T5
3．DNA损伤的修复机制 2023·浙江6月卷T16
基因的表达 1．遗传信息的转录和翻译 2025·贵州卷T5，2025·河北卷T6，2025·湖南卷T11， 2024·湖北卷T16，2024·贵州卷T7，2024·安徽卷T11， 2023·江苏卷T6，2023·海南卷T13，2023·浙江6月卷T4， 2023·湖南卷T12，2023·全国乙卷T5，2023·浙江1月卷T15
2．基因表达调控 2025·黑吉辽蒙卷T14，2025·湖南卷T9，2025·云南卷T16， 2024·湖南卷T10，2023·湖南卷T12，2023·湖北卷T13
3．基因表达产物与性状的关系 2025·山东卷T6，2024·山东卷T15，2023·湖南卷T8
4．中心法则，表观遗传 2025·山东卷T5，2025·河南卷T14，2025·江苏卷T15， 2024·黑吉辽卷T9，2024·浙江1月卷T9，2024·甘肃卷T6， 2024·广东卷T10，2023·福建卷T7，2023·河北卷T7， 2023·湖北卷T13，2023·海南卷T11，2023·浙江1月卷T5、T6
考向1　DNA是主要的遗传物质
1．(2025·浙江1月卷T13)多种多样的生物通过遗传信息控制性状，并通过繁殖将遗传物质传递给子代。下列关于遗传物质的叙述正确的是(　　)
A．S型肺炎链球菌的遗传物质主要通过质粒传递给子代
B．水稻、小麦和玉米三大粮食作物的遗传物质主要是DNA
C．控制伞藻伞帽的遗传物质通过半保留复制表达遗传信息
D．烟草叶肉细胞的遗传物质水解后可产生4种脱氧核苷酸
[解题指导]
信息提取 逻辑推理与判断 考教衔接
A S型肺炎链球菌 S型肺炎链球菌是原核生物，其遗传物质主要分布于拟核。S型肺炎链球菌的遗传物质主要通过拟核传递给子代，A错误 人教版必修1 P11正文：细菌的细胞有细胞壁、细胞膜和细胞质，没有由核膜包被的细胞核，也没有染色体，但有环状的DNA分子，位于细胞内特定的区域，这个区域叫作拟核
B 水稻、小麦和玉米的遗传物质 三大粮食作物都是真核生物，真核生物的遗传物质是DNA，B错误 ①人教版必修2 P46正文：因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质 ②人教版必修1 P56正文：细胞核中有DNA。DNA 和蛋白质紧密结合成染色质
C 半保留复制、表达遗传信息 基因指导蛋白质的合成过程是遗传信息的表达过程，伞藻通过复制传递遗传信息，而不是表达遗传信息，C错误 ①人教版必修2 P55正文：DNA的复制是以半保留的方式进行的 ②人教版必修2 P63正文：基因可以控制蛋白质的合成，这个过程就是基因的表达
D 水解 烟草叶肉细胞的遗传物质是DNA，其单体是脱氧核苷酸，DNA水解后可产生4种脱氧核苷酸，D正确 人教版必修1 P34正文：核酸同蛋白质一样，也是生物大分子。核苷酸是核酸的基本组成单位
[尝试解答]　________
[考点整合]
1．归纳遗传物质探索历程的“两标记”和“三结论”
(1)噬菌体侵染细菌实验中的两次标记的目的不同
第一次标记 分别用含35S和32P的培养基培养大肠杆菌，目的是获得带有标记的大肠杆菌
第二次标记 分别用含35S和32P的大肠杆菌培养T2噬菌体，目的是使噬菌体带上放射性标记
(2)遗传物质发现的三个实验结论
①格里菲思的体内转化实验的结论：加热致死的S型细菌中存在“转化因子”。
②艾弗里的体外转化实验的结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
③噬菌体侵染细菌实验的结论：DNA是噬菌体的遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质。
2．“遗传物质”探索的四种方法
3．DNA是主要的遗传物质
生物类型 真核生物 原核生物 多数病毒 少数病毒
遗传物质 DNA RNA
核酸种类 2种(DNA和RNA) 1种 (DNA) 1种 (RNA)
碱基种类 5种(A、G、C、T、U) 4种(A、G、C、T) 4种(A、G、C、U)
核苷酸种类 8种(4种脱氧核苷酸＋4种核糖核苷酸) 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸
实例 动物、植物和真菌 细菌(包括蓝细菌)等 T2噬菌体、乙肝病毒等 HIV、烟草花叶病毒、禽流感病毒等
结论 绝大多数生物的遗传物质是DNA 少数病毒的遗传物质是RNA
DNA是主要的遗传物质
[提醒]
①病毒的遗传物质是DNA或RNA，由细胞构成的生物的遗传物质是DNA。
②绝大多数生物的遗传物质是DNA，因此DNA是主要的遗传物质。
1．(2025·福建百校联考)在探究“DNA是主要遗传物质”部分实验中，科学家利用如下实验材料：①S型肺炎链球活菌；②R型肺炎链球活菌；③含35S标记的大肠杆菌的培养液；④含32P标记的大肠杆菌的培养液；⑤T2噬菌体等进行一系列实验。下列有关叙述正确的是(　　)
A．②与用DNA酶处理后的①混合培养一段时间，培养基中只能检测到R型细菌
B．将①和②混合后注射给小鼠能导致小鼠死亡，说明①中含有转化因子
C．将⑤先后与③和④混合后得到的噬菌体再侵染未标记的大肠杆菌，可用于探究噬菌体遗传物质
D．肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验均采用了能区分DNA和蛋白质的技术
2．(2025·辽宁盘锦名校大联考)T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程：吸附→注入→合成→组装→释放。赫尔希和蔡斯利用同位素标记技术设计巧妙实验(部分实验流程如图)，证明了噬菌体的遗传物质是DNA。下列叙述正确的是(　　)
A．用32P标记T2噬菌体时，培养基中应加入大肠杆菌等多种微生物
B．T2噬菌体侵染阶段，合成病毒组分所需模板均由T2噬菌体提供
C．子代噬菌体中只有少部分检测到放射性，说明操作②进行得不充分
D．若用35S标记噬菌体，沉淀物放射性较低，说明噬菌体外壳未注入细胞
3．(2025·河北衡水中学二调)为研究使肺炎链球菌发生转化的物质，某学习小组进行了肺炎链球菌体外转化实验，其基本过程如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．该实验的假设是“使肺炎链球菌发生转化的物质是蛋白质或DNA”
B．甲组实验作对照，培养皿中应当有两种菌落
C．该实验控制自变量用到了“加法原理”
D．若乙组培养皿中有两种菌落，丙组培养皿中有一种菌落，则说明使肺炎链球菌发生转化的物质是DNA
4．(2025·河北石家庄模拟)如图为DNA是主要的遗传物质的论证模型，下列叙述错误的是(　　)
A．肺炎链球菌体外转化实验能证明 DNA 是遗传物质
B．赫尔希和蔡斯用32P 标记噬菌体与用32P 标记大肠杆菌的方法不同
C．只用32P 标记噬菌体，上清液中放射性升高可能跟保温时间有关
D．科学家从烟草花叶病毒中提取出来的 RNA 能使烟草感染病毒，据此提出病毒的遗传物质均为 RNA，进而说明 DNA 是主要的遗传物质
5．(2025·湖南郴州模拟)某实验小组模拟“T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”。如图所示，在实验操作正确的情况下，下列相关叙述，正确的是(　　)
A．上清液和沉淀物放射性都很高
B．大部分子代T2噬菌体被32P标记
C．子代T2噬菌体均会被35S标记
D．实验前需用含32P的培养液培养T2噬菌体考向2　DNA的结构和复制
2．(2025·北京卷T5)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
[解题指导]
[尝试解答]　________
[考点整合]
1．DNA的结构
(1)结构图解
(2)特点
①DNA单链上相邻脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接。
②双链DNA分子中常用公式：A＝T、C＝G、A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G。
③“单链中互补碱基和”占该链碱基数比例＝“双链中互补碱基和”占双链总碱基数比例。
④某单链不互补碱基之和的比值与其互补链的该比值互为倒数。
2．DNA复制的分析
3．DNA复制拓展
(1)DNA复制需要引物
①原因：DNA聚合酶不能从头合成DNA链，只能从已存在的DNA链的3′端延伸。
②引物的本质：在细胞中是一段与模板DNA互补配对的短链RNA。PCR中的引物是DNA。
③引物的作用：使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸。
(2)半不连续复制
①连续复制链(前导链)复制方向与解旋方向相同，不连续复制链(后随链)复制方向与解旋方向相反，合成一些小的不连续片段。
②连续复制链(前导链)：切除引物后，子链会比母链短一截，这就是端粒DNA在每次细胞分裂后缩短的原因，可由端粒酶延长。
③不连续复制链(后随链)：切除引物后继续延长子链，补充切除引物留下的空隙。各个片段由DNA连接酶将其连成一条完整的DNA子链。
6．(2025·贵州毕节二诊)研究小组在“制作DNA双螺旋结构模型”的活动中，利用下面4种形状的卡纸和相关的各种连接物(包括代表氢键的连接物)进行了模拟实验。下列说法正确的是(　　)
A．构建的双链DNA中，甲与乙的数量可以相等
B．构建的单链DNA中，乙与丙的数量一般相等
C．无论构建的是双链DNA还是单链DNA，甲与丁的数量一定相等
D．用相同数量的4种材料，不同小组搭建的双链DNA的各种连接物总量一定相等
7．(2025·四川巴中二模)某双链 DNA 分子含有3 000个碱基对，其中一条链上A ＋ T的比例为40%。将该DNA分子放在含32P 的培养基中连续复制3次，下列叙述错误的是(　　)
A．该DNA分子中A＋T的比例为40%，则G＋C的比例为 60%，其中G的数量为1 800个
B．复制3次后，含有32P 的DNA分子占全部DNA分子的7/8，含有31P 的 DNA 分子占全部 DNA 分子的 1/8
C．复制过程中，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为原 DNA 分子中 A 数量的 7 倍，即 8 400 个
D．该DNA分子的另一条链上A＋T的比例也为40%，两条链中 A＋T 的比例相等，是因为碱基互补配对原则
8．(2025·广东实验中学适应性考试)真核生物线粒体基质内的DNA是双链闭合环状分子，外环为H链，内环为L链。大体过程：先以L链为模板，合成一段RNA引物(最后它会被切掉，用新合成的DNA片段来填补)，然后在酶的作用下合成新的H链片段，当H链合成2/3时，新的L链开始合成，如图所示。下列关于线粒体DNA的叙述，正确的是(　　)
A．DNA内外环的复制是不同步的，但子链都是从3′端向5′端延伸
B．DNA分子中的磷酸二酯键数目、脱氧核苷酸数目和DNA合成过程中脱水数相等
C．推测DNA复制时需要RNA聚合酶、DNA聚合酶和DNA连接酶等
D．用15N只标记亲代DNA，复制n次后含14N/15N的DNA占总数的1/2n
9．(2025·河南安阳一模)在一个正在复制的DNA分子中，亲代链正在分离、子链正在合成的区域称为复制叉。如图为大肠杆菌体内质粒复制过程的示意图，箭头方向为子链的延伸方向，a表示两个复制叉至复制起点间未复制的DNA片段。下列相关叙述正确的是(　　)
A．复制叉处有解旋酶分布，b、c的碱基序列相同
B．在复制过程中，a长度逐渐变短，b、c长度逐渐变长
C．复制过程中两条子链都按照3′→5′的方向进行延伸
D．双向复制机制提高了复制速度，保证了复制的准确进行
10．(2025·安徽合肥模拟)M13噬菌体是一种单链DNA病毒，在大肠杆菌细胞内的合成过程如图所示。该过程先合成复制型双链DNA，其中一条链上被制造了一个切口(产生了一个游离的3′-OH末端)，再进行滚环复制，其中SSB是单链DNA结合蛋白，不考虑变异。下列相关叙述错误的是(　　)
A．形成复制型DNA与滚环复制的过程均按5′→3′方向延伸子链
B．DNA单链切口的形成与闭合伴随着磷酸二酯键的断裂与形成
C．复制结束后形成的新的单链环状DNA可作为子代M13噬菌体的遗传物质
D．①～⑤整个过程中消耗的嘌呤类碱基数目与嘧啶类碱基数目不一定相等考向3　基因的表达
3．(2025·江苏卷T15)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
[解题指导]
[尝试解答]　________
[考点整合]
1．DNA转录和翻译过程
(1)转录
(2)翻译
①模型一
②模型二
2．基因表达过程中的方向问题总结(图中b链为该基因转录时的模板链)
(1)基因启动子端是模板链的3′端。
(2)RNA链的合成方向跟DNA复制一样也是5′→3′。
(3)密码子按照5′→3′的方向读取。核糖体按照5′→3′的方向在mRNA上移动，产生的多肽链则是从氨基端开始到羧基端结束。当核糖体移动到终止密码子时翻译结束。
3．“二看法”判断真、原核细胞的基因表达过程
4．表观遗传
(1)概念：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。
(2)表观遗传的常见类型
①DNA甲基化：在DNA碱基上增加甲基基团的化学修饰，DNA甲基化会抑制基因转录。
②组蛋白修饰
a．组蛋白乙酰化修饰一般与基因转录激活相关，而组蛋白去乙酰化则与基因沉默相关。
b．组蛋白甲基化修饰既与基因的转录抑制相关，又与转录激活相关，这取决于被修饰的氨基酸残基所处的位置、被修饰的程度，以及甲基转移酶的性质。
③RNA干扰：主要靠直接结合特异的靶标mRNA，从而阻止该mRNA进行翻译或者导致靶标mRNA的稳定性下降。
④X染色体失活：是“强制性的男女平等”。雌性动物体细胞中X染色体的失活遵循n－1规律：不管有多少条X染色体，除了一条以外其余的都失活。染色体失活是一个与基因沉默相关的过程。这些变化使失活的X染色体形成巴氏小体。虽然在体细胞中失活的X染色体非常稳定，但在正常发育过程中的一些情况下，整条染色体还可以再被激活。例如，在发育中的原始生殖细胞内，可以激活失活的X染色体。
⑤基因(组)印记：指因亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象，DNA甲基化就是基因组印记的重要方式之一。在印记基因中，来自亲本的“印记”在子一代体细胞的有丝分裂中保持终生；但在子一代的原始生殖细胞中，甲基化都会被清除，然后形成配子时，甲基化模式都会重新设定。
11．(2025·辽宁沈阳模拟)下图表示某原核细胞的翻译起始复合物，其中核糖体的16SrRNA能与mRNA上的AGGAGGU序列互补配对，以确保核糖体专一性识别和结合mRNA。下列叙述正确的是(　　)
A．P端是mRNA的3′端，Q端是mRNA的5′端
B．与mRNA的AGGAGGU配对的16SrRNA的碱基组成反密码子
C．一种密码子在真核细胞与原核细胞中对应的氨基酸一定相同
D．该细胞不同的mRNA的P端都有一段相同的碱基序列
12．(2025·重庆适应性考试)图甲表示遗传信息的传递和表达过程，即中心法则。图乙表示端粒的修复机制。已知RNA病毒有－RNA病毒、＋RNA病毒和逆转录病毒之分，其中只有＋RNA能作为模板合成蛋白质。下列说法错误的是(　　)
A．哺乳动物的细胞在其生命历程中都能进行②、③过程，但不一定能进行①过程
B．HIV在宿主细胞中可进行①、②、③、④过程，④过程所需的酶需HIV提供合成模板
C．烟草花叶病毒为＋RNA病毒，依靠⑥过程就能获得其外壳蛋白
D．若人体细胞中发生了④过程，则该细胞被逆转录病毒侵染
13．(2025·江苏苏州八校三模)MicroRNA(miRNA)是一类长度为20～24个核苷酸的小RNA分子，它与mRNA结合，在细胞生长、发育过程中发挥关键的调节功能，揭示了基因调控的一个全新维度，其产生与作用机制如图所示。下列有关叙述错误的是(　　)
A．过程①为miRNA基因的转录过程，需要RNA聚合酶的催化
B．通过①得到的pri-miRNA在细胞核中经过有关酶的作用加工为成熟的miRNA
C．过程②的Drosha与过程③的Dicer都会切割核酸链的磷酸二酯键
D．miRNA与目标mRNA的互补程度决定目标mRNA的命运
14．(2025·安徽A10联盟联考)基因转录和翻译是生命体中相当重要的生化过程之一。它们控制着生命体中蛋白质的合成，而蛋白质则是细胞中多种高级生物学功能的基础。下图为基因转录、翻译的示意图，下列相关描述中错误的是(　　)
A．图示可表示原核细胞的转录、翻译过程，有4条多肽链正在合成
B．图中转录形成的RNA的碱基序列与模板链的相应区域碱基序列互补
C．图中转录方向是从右向左，每个核糖体都能完成一条多肽链的翻译
D．图中的聚合酶既能解开DNA双链，又能催化核糖核苷酸的连接
1 / 3必考热点5　遗传的分子基础
考向 考点 考频
DNA是主要的遗传物质 1．肺炎链球菌的转化实验 2025·浙江1月卷T13， 2024·甘肃卷T5
2．噬菌体侵染细菌的实验 2025·河南卷T2， 2024·甘肃卷T5， 2024·湖南卷T7
DNA的结构和复制 1．DNA的结构与基因的本质 2025·湖北卷T14，2024·浙江6月卷T9， 2023·河北卷T6，2023·海南卷T13
2．DNA的复制过程及计算 2025·北京卷T5，2025·广东卷T7， 2024·河北卷T4，2024·黑吉辽卷T9， 2023·浙江6月卷T16，2023·山东卷T5
3．DNA损伤的修复机制 2023·浙江6月卷T16
基因的表达 1．遗传信息的转录和翻译 2025·贵州卷T5，2025·河北卷T6， 2025·湖南卷T11， 2024·湖北卷T16， 2024·贵州卷T7，2024·安徽卷T11， 2023·江苏卷T6，2023·海南卷T13， 2023·浙江6月卷T4，2023·湖南卷T12， 2023·全国乙卷T5，2023·浙江1月卷T15
2．基因表达调控 2025·黑吉辽蒙卷T14，2025·湖南卷T9， 2025·云南卷T16，2024·湖南卷T10， 2023·湖南卷T12，2023·湖北卷T13
3．基因表达产物与性状的关系 2025·山东卷T6，2024·山东卷T15， 2023·湖南卷T8
4．中心法则，表观遗传 2025·山东卷T5，2025·河南卷T14， 2025·江苏卷T15，2024·黑吉辽卷T9， 2024·浙江1月卷T9，2024·甘肃卷T6， 2024·广东卷T10，2023·福建卷T7， 2023·河北卷T7，2023·湖北卷T13， 2023·海南卷T11，2023·浙江1月卷T5、T6
考向1　DNA是主要的遗传物质
1．(2025·浙江1月卷T13)多种多样的生物通过遗传信息控制性状，并通过繁殖将遗传物质传递给子代。下列关于遗传物质的叙述正确的是(　　)
A．S型肺炎链球菌的遗传物质主要通过质粒传递给子代
B．水稻、小麦和玉米三大粮食作物的遗传物质主要是DNA
C．控制伞藻伞帽的遗传物质通过半保留复制表达遗传信息
D．烟草叶肉细胞的遗传物质水解后可产生4种脱氧核苷酸
[解题指导]
信息提取 逻辑推理与判断 考教衔接
A S型肺炎链球菌 S型肺炎链球菌是原核生物，其遗传物质主要分布于拟核。S型肺炎链球菌的遗传物质主要通过拟核传递给子代，A错误 人教版必修1 P11正文：细菌的细胞有细胞壁、细胞膜和细胞质，没有由核膜包被的细胞核，也没有染色体，但有环状的DNA分子，位于细胞内特定的区域，这个区域叫作拟核
B 水稻、小麦和玉米的遗传物质 三大粮食作物都是真核生物，真核生物的遗传物质是DNA，B错误 ①人教版必修2 P46正文：因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质 ②人教版必修1 P56正文：细胞核中有DNA。DNA 和蛋白质紧密结合成染色质
C 半保留复制、表达遗传信息 基因指导蛋白质的合成过程是遗传信息的表达过程，伞藻通过复制传递遗传信息，而不是表达遗传信息，C错误 ①人教版必修2 P55正文：DNA的复制是以半保留的方式进行的 ②人教版必修2 P63正文：基因可以控制蛋白质的合成，这个过程就是基因的表达
D 水解 烟草叶肉细胞的遗传物质是DNA，其单体是脱氧核苷酸，DNA水解后可产生4种脱氧核苷酸，D正确 人教版必修1 P34正文：核酸同蛋白质一样，也是生物大分子。核苷酸是核酸的基本组成单位
[答案]　D
[考点整合]
1．归纳遗传物质探索历程的“两标记”和“三结论”
(1)噬菌体侵染细菌实验中的两次标记的目的不同
第一次标记 分别用含35S和32P的培养基培养大肠杆菌，目的是获得带有标记的大肠杆菌
第二次标记 分别用含35S和32P的大肠杆菌培养T2噬菌体，目的是使噬菌体带上放射性标记
(2)遗传物质发现的三个实验结论
①格里菲思的体内转化实验的结论：加热致死的S型细菌中存在“转化因子”。
②艾弗里的体外转化实验的结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
③噬菌体侵染细菌实验的结论：DNA是噬菌体的遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质。
2．“遗传物质”探索的四种方法
3．DNA是主要的遗传物质
生物类型 真核生物 原核生物 多数病毒 少数病毒
遗传物质 DNA RNA
核酸种类 2种(DNA和RNA) 1种 (DNA) 1种 (RNA)
碱基种类 5种(A、G、C、T、U) 4种(A、G、C、T) 4种(A、G、C、U)
核苷酸种类 8种(4种脱氧核苷酸＋4种核糖核苷酸) 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸
实例 动物、植物和真菌 细菌(包括蓝细菌)等 T2噬菌体、乙肝病毒等 HIV、烟草花叶病毒、禽流感病毒等
结论 绝大多数生物的遗传物质是DNA 少数病毒的遗传物质是RNA
DNA是主要的遗传物质
[提醒]
①病毒的遗传物质是DNA或RNA，由细胞构成的生物的遗传物质是DNA。
②绝大多数生物的遗传物质是DNA，因此DNA是主要的遗传物质。
1．(2025·福建百校联考)在探究“DNA是主要遗传物质”部分实验中，科学家利用如下实验材料：①S型肺炎链球活菌；②R型肺炎链球活菌；③含35S标记的大肠杆菌的培养液；④含32P标记的大肠杆菌的培养液；⑤T2噬菌体等进行一系列实验。下列有关叙述正确的是(　　)
A．②与用DNA酶处理后的①混合培养一段时间，培养基中只能检测到R型细菌
B．将①和②混合后注射给小鼠能导致小鼠死亡，说明①中含有转化因子
C．将⑤先后与③和④混合后得到的噬菌体再侵染未标记的大肠杆菌，可用于探究噬菌体遗传物质
D．肺炎链球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验均采用了能区分DNA和蛋白质的技术
D　[①是有活性的S型肺炎链球菌，DNA酶无法将其 DNA水解，因此①与②混合培养一段时间后，可得到S型和R型细菌两种菌落，A错误；①S型活细菌和②R型活细菌混合注射，小鼠死亡，不能直接说明①含转化因子，应是S型细菌本身有毒导致小鼠死亡，B错误；噬菌体应先与含35S或32P标记的大肠杆菌分别培养，获得蛋白质或DNA标记的噬菌体，再侵染未标记的大肠杆菌，而不是先后与③和④混合，C错误；肺炎链球菌体外转化实验用酶解法去掉DNA或蛋白质等，噬菌体侵染细菌实验用放射性同位素标记技术区分(32P标记DNA，35S标记蛋白质)DNA和蛋白质，因此均采用了能区分DNA和蛋白质的技术，D正确。]
2．(2025·辽宁盘锦名校大联考)T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程：吸附→注入→合成→组装→释放。赫尔希和蔡斯利用同位素标记技术设计巧妙实验(部分实验流程如图)，证明了噬菌体的遗传物质是DNA。下列叙述正确的是(　　)
A．用32P标记T2噬菌体时，培养基中应加入大肠杆菌等多种微生物
B．T2噬菌体侵染阶段，合成病毒组分所需模板均由T2噬菌体提供
C．子代噬菌体中只有少部分检测到放射性，说明操作②进行得不充分
D．若用35S标记噬菌体，沉淀物放射性较低，说明噬菌体外壳未注入细胞
D　[T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌内的病毒，因此用32P标记T2噬菌体时，培养基中应加入的只能是大肠杆菌，A错误；T2噬菌体侵染阶段，合成病毒的DNA的模板可由T2噬菌体提供，但合成病毒的蛋白质的mRNA并不是T2噬菌体提供，而是在大肠杆菌内合成的，B错误；子代噬菌体中只有少部分检测到放射性，原因是DNA是半保留复制，随着噬菌体繁殖代数的增加，含母链的噬菌体所占比例会越来越少，C错误；若用35S标记噬菌体进行实验，沉淀物放射性较低，说明噬菌体外壳未注入细胞，D正确。]
3．(2025·河北衡水中学二调)为研究使肺炎链球菌发生转化的物质，某学习小组进行了肺炎链球菌体外转化实验，其基本过程如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．该实验的假设是“使肺炎链球菌发生转化的物质是蛋白质或DNA”
B．甲组实验作对照，培养皿中应当有两种菌落
C．该实验控制自变量用到了“加法原理”
D．若乙组培养皿中有两种菌落，丙组培养皿中有一种菌落，则说明使肺炎链球菌发生转化的物质是DNA
C　[由乙、丙两组实验中分别加入了蛋白酶和DNA酶可知，该实验的假设是“使肺炎链球菌发生转化的物质是蛋白质或DNA”，A正确。甲组实验只加了S型细菌的提取物，未加蛋白酶或DNA酶，因此甲组作对照，培养皿中应当有R型细菌和S型细菌两种菌落，B正确。与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”，结合乙、丙两组实验过程可知，该实验控制自变量的方法用到了“减法原理”，因为乙、丙两组分别去除了蛋白质、DNA，C错误。乙组加入了蛋白酶，水解了S型细菌的蛋白质，排除了蛋白质的干扰；丙组加入了DNA酶，S型细菌的DNA被水解，若乙组培养皿中有两种菌落，丙组培养皿中有一种菌落，则说明乙组肺炎链球菌发生了转化，而丙组未发生转化，从而说明使肺炎链球菌发生转化的物质是DNA，D正确。]
4．(2025·河北石家庄模拟)如图为DNA是主要的遗传物质的论证模型，下列叙述错误的是(　　)
A．肺炎链球菌体外转化实验能证明 DNA 是遗传物质
B．赫尔希和蔡斯用32P 标记噬菌体与用32P 标记大肠杆菌的方法不同
C．只用32P 标记噬菌体，上清液中放射性升高可能跟保温时间有关
D．科学家从烟草花叶病毒中提取出来的 RNA 能使烟草感染病毒，据此提出病毒的遗传物质均为 RNA，进而说明 DNA 是主要的遗传物质
D　[肺炎链球菌体外转化实验中，艾弗里及其同事将 S 型细菌的各种成分分离提纯，分别与 R 型细菌混合培养，只有加入 S 型细菌 DNA 时，R 型细菌才转化为 S 型细菌，证明了 DNA 是遗传物质，A正确；噬菌体是病毒，不能直接用培养基培养，赫尔希和蔡斯标记噬菌体时，先用32P培养基培养大肠杆菌，再用32P标记的大肠杆菌培养噬菌体，32P标记大肠杆菌用32P标记培养基培养即可，二者方法不同，B正确；32P标记噬菌体DNA，DNA进入大肠杆菌体内，离心后放射性主要分布在沉淀物中，若保温时间过短，噬菌体未充分侵入大肠杆菌，离心后，上清液中放射性升高，若保温时间过长，大肠杆菌裂解释放子代噬菌体，离心后，上清液中放射性升高，C正确；科学家从烟草花叶病毒中提取出来的RNA能使烟草感染病毒，只能证明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，不能说明所有病毒的遗传物质都是RNA，即表明有的生物的遗传物质是RNA，绝大多数生物的遗传物质是DNA，进而总结出DNA是主要的遗传物质，D错误。]
5．(2025·湖南郴州模拟)某实验小组模拟“T2噬菌体侵染大肠杆菌实验”。如图所示，在实验操作正确的情况下，下列相关叙述，正确的是(　　)
A．上清液和沉淀物放射性都很高
B．大部分子代T2噬菌体被32P标记
C．子代T2噬菌体均会被35S标记
D．实验前需用含32P的培养液培养T2噬菌体
C　[用32P标记噬菌体的DNA，噬菌体将含32P的DNA全部注入大肠杆菌中，而蛋白质外壳留在外面，大肠杆菌中的T2噬菌体由于利用大肠杆菌中的原料和能量合成自身的蛋白质和DNA，大肠杆菌中含有35S，所以子代噬菌体的蛋白质外壳均含35S，少部分子代噬菌体的DNA中含32P，因此在离心时，被32P标记的噬菌体侵入的大肠杆菌沉在底部，含35S的子代噬菌体的大肠杆菌也沉在底部，而蛋白质外壳留在上清液中，因此上清液放射性很低，沉淀物放射性很高，C正确，A、B错误；由于噬菌体营寄生生活，所以要想得到被标记的噬菌体，需先用含32P的培养液培养大肠杆菌，再用32P标记的大肠杆菌培养噬菌体，D错误。]
考向2　DNA的结构和复制
2．(2025·北京卷T5)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
[解题指导]
[答案]　B
[考点整合]
1．DNA的结构
(1)结构图解
(2)特点
①DNA单链上相邻脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接。
②双链DNA分子中常用公式：A＝T、C＝G、A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G。
③“单链中互补碱基和”占该链碱基数比例＝“双链中互补碱基和”占双链总碱基数比例。
④某单链不互补碱基之和的比值与其互补链的该比值互为倒数。
2．DNA复制的分析
3．DNA复制拓展
(1)DNA复制需要引物
①原因：DNA聚合酶不能从头合成DNA链，只能从已存在的DNA链的3′端延伸。
②引物的本质：在细胞中是一段与模板DNA互补配对的短链RNA。PCR中的引物是DNA。
③引物的作用：使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸。
(2)半不连续复制
①连续复制链(前导链)复制方向与解旋方向相同，不连续复制链(后随链)复制方向与解旋方向相反，合成一些小的不连续片段。
②连续复制链(前导链)：切除引物后，子链会比母链短一截，这就是端粒DNA在每次细胞分裂后缩短的原因，可由端粒酶延长。
③不连续复制链(后随链)：切除引物后继续延长子链，补充切除引物留下的空隙。各个片段由DNA连接酶将其连成一条完整的DNA子链。
6．(2025·贵州毕节二诊)研究小组在“制作DNA双螺旋结构模型”的活动中，利用下面4种形状的卡纸和相关的各种连接物(包括代表氢键的连接物)进行了模拟实验。下列说法正确的是(　　)
A．构建的双链DNA中，甲与乙的数量可以相等
B．构建的单链DNA中，乙与丙的数量一般相等
C．无论构建的是双链DNA还是单链DNA，甲与丁的数量一定相等
D．用相同数量的4种材料，不同小组搭建的双链DNA的各种连接物总量一定相等
C　[构建的双链DNA中，因为乙嘧啶与丙嘌呤配对，每个单体中磷酸数等于碱基数，所以甲与乙的数量不可能相等，A错误；构建的单链DNA中，乙嘧啶碱基与丙嘌呤碱基的数量一般不相等，B错误；每个单体中磷酸数等于脱氧核糖数，无论构建的是双链DNA还是单链DNA，甲与丁的数量一定相等，C正确；由于C与G之间三个氢键连接，A与T之间两个氢键连接，利用相同数量的四种材料，不同小组搭建的双链DNA，各种连接物总量不一定相等，D错误。]
7．(2025·四川巴中二模)某双链 DNA 分子含有3 000个碱基对，其中一条链上A ＋ T的比例为40%。将该DNA分子放在含32P 的培养基中连续复制3次，下列叙述错误的是(　　)
A．该DNA分子中A＋T的比例为40%，则G＋C的比例为 60%，其中G的数量为1 800个
B．复制3次后，含有32P 的DNA分子占全部DNA分子的7/8，含有31P 的 DNA 分子占全部 DNA 分子的 1/8
C．复制过程中，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为原 DNA 分子中 A 数量的 7 倍，即 8 400 个
D．该DNA分子的另一条链上A＋T的比例也为40%，两条链中 A＋T 的比例相等，是因为碱基互补配对原则
B　[整个DNA分子中A＋T的比例等于单链中A＋T的比例(40%)，因此G＋C的比例占60%，G的数量为G＋C总和的一半，即(6 000×60%)/2＝1 800，A正确；DNA复制为半保留复制，初始DNA分子两条链含31P，复制3次后得到8个DNA分子，其中2个DNA分子含31P(各含一条母链)，其余6个全为32P。因此含32P的DNA占8/8＝1(即100%)，含31P的占2/8＝1/4，B错误；原DNA分子中A＋T＝40%，则A＝(3 000×2×40%)÷2＝1 200，复制3次需游离的A的数量为1 200×(23－1)＝1 200×7＝8 400，C正确；互补链的A＋T比例由碱基互补配对原则决定，与原链相同(40%)，D正确。]
8．(2025·广东实验中学适应性考试)真核生物线粒体基质内的DNA是双链闭合环状分子，外环为H链，内环为L链。大体过程：先以L链为模板，合成一段RNA引物(最后它会被切掉，用新合成的DNA片段来填补)，然后在酶的作用下合成新的H链片段，当H链合成2/3时，新的L链开始合成，如图所示。下列关于线粒体DNA的叙述，正确的是(　　)
A．DNA内外环的复制是不同步的，但子链都是从3′端向5′端延伸
B．DNA分子中的磷酸二酯键数目、脱氧核苷酸数目和DNA合成过程中脱水数相等
C．推测DNA复制时需要RNA聚合酶、DNA聚合酶和DNA连接酶等
D．用15N只标记亲代DNA，复制n次后含14N/15N的DNA占总数的1/2n
C　[根据题干信息“先以L链为模板，合成一段RNA引物，然后在酶的作用下合成新的H链片段，当H链合成2/3时，新的L链开始合成”可知，两条链复制不是同步进行的，DNA复制时，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3′端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5′端向3′端延伸的，A错误；由于形成的DNA分子是环状的，因此子链中新形成的磷酸二酯键数目和脱氧核苷酸数目相同，但由于在该DNA复制过程中，先合成了一段RNA序列作为引物，利用核糖核苷酸合成RNA的过程中也要生成水，所以DNA分子中的磷酸二酯键数目、脱氧核苷酸数与生成水的数目是不等的，B错误；DNA复制需要先合成一段RNA引物，所以需要RNA聚合酶，同时需要DNA聚合酶合成脱氧核苷酸长链，需要DNA连接酶将DNA片段连接，C正确；若15N标记的DNA放在14N的培养液中复制n次得到2n个DNA分子，由于DNA是半保留复制，新合成的子代DNA中含15N的有2个，故14N/15N的DNA占2/2n，D错误。]
9．(2025·河南安阳一模)在一个正在复制的DNA分子中，亲代链正在分离、子链正在合成的区域称为复制叉。如图为大肠杆菌体内质粒复制过程的示意图，箭头方向为子链的延伸方向，a表示两个复制叉至复制起点间未复制的DNA片段。下列相关叙述正确的是(　　)
A．复制叉处有解旋酶分布，b、c的碱基序列相同
B．在复制过程中，a长度逐渐变短，b、c长度逐渐变长
C．复制过程中两条子链都按照3′→5′的方向进行延伸
D．双向复制机制提高了复制速度，保证了复制的准确进行
B　[DNA复制离不开解旋酶，b、c的碱基序列不相同，A错误；a表示两个复制叉至复制起点间未复制的DNA片段，在复制过程中逐渐变短，b、c是延伸方向，长度逐渐变长，B正确；DNA为反向平行的结构，在DNA复制过程中，新合成的子链是按照5′→3′的方向进行延伸的，C错误；双向复制机制主要是提高了复制速度，严格的碱基互补配对原则保证了复制的准确进行，D错误。]
10．(2025·安徽合肥模拟)M13噬菌体是一种单链DNA病毒，在大肠杆菌细胞内的合成过程如图所示。该过程先合成复制型双链DNA，其中一条链上被制造了一个切口(产生了一个游离的3′-OH末端)，再进行滚环复制，其中SSB是单链DNA结合蛋白，不考虑变异。下列相关叙述错误的是(　　)
A．形成复制型DNA与滚环复制的过程均按5′→3′方向延伸子链
B．DNA单链切口的形成与闭合伴随着磷酸二酯键的断裂与形成
C．复制结束后形成的新的单链环状DNA可作为子代M13噬菌体的遗传物质
D．①～⑤整个过程中消耗的嘌呤类碱基数目与嘧啶类碱基数目不一定相等
D　[DNA的合成方向总是从5′端到3′端，无论是复制型DNA的形成还是滚环复制，子链的延伸方向都是5′→3′，A正确；DNA切口的形成涉及磷酸二酯键的断裂，而切口的闭合则涉及磷酸二酯键的形成，B正确；M13噬菌体的遗传物质是单链环状DNA，复制结束后形成的新的单链环状DNA可以作为子代噬菌体的遗传物质，C正确；分析题图可知，经过①～⑤整个过程，相当于新形成了一个复制型双链DNA分子，因此在整个过程中消耗的嘌呤类碱基数目与嘧啶类碱基数目是相等的，D错误。]
考向3　基因的表达
3．(2025·江苏卷T15)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
[解题指导]
[答案]　D
[考点整合]
1．DNA转录和翻译过程
(1)转录
(2)翻译
①模型一
②模型二
2．基因表达过程中的方向问题总结(图中b链为该基因转录时的模板链)
(1)基因启动子端是模板链的3′端。
(2)RNA链的合成方向跟DNA复制一样也是5′→3′。
(3)密码子按照5′→3′的方向读取。核糖体按照5′→3′的方向在mRNA上移动，产生的多肽链则是从氨基端开始到羧基端结束。当核糖体移动到终止密码子时翻译结束。
3．“二看法”判断真、原核细胞的基因表达过程
4．表观遗传
(1)概念：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。
(2)表观遗传的常见类型
①DNA甲基化：在DNA碱基上增加甲基基团的化学修饰，DNA甲基化会抑制基因转录。
②组蛋白修饰
a．组蛋白乙酰化修饰一般与基因转录激活相关，而组蛋白去乙酰化则与基因沉默相关。
b．组蛋白甲基化修饰既与基因的转录抑制相关，又与转录激活相关，这取决于被修饰的氨基酸残基所处的位置、被修饰的程度，以及甲基转移酶的性质。
③RNA干扰：主要靠直接结合特异的靶标mRNA，从而阻止该mRNA进行翻译或者导致靶标mRNA的稳定性下降。
④X染色体失活：是“强制性的男女平等”。雌性动物体细胞中X染色体的失活遵循n－1规律：不管有多少条X染色体，除了一条以外其余的都失活。染色体失活是一个与基因沉默相关的过程。这些变化使失活的X染色体形成巴氏小体。虽然在体细胞中失活的X染色体非常稳定，但在正常发育过程中的一些情况下，整条染色体还可以再被激活。例如，在发育中的原始生殖细胞内，可以激活失活的X染色体。
⑤基因(组)印记：指因亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象，DNA甲基化就是基因组印记的重要方式之一。在印记基因中，来自亲本的“印记”在子一代体细胞的有丝分裂中保持终生；但在子一代的原始生殖细胞中，甲基化都会被清除，然后形成配子时，甲基化模式都会重新设定。
11．(2025·辽宁沈阳模拟)下图表示某原核细胞的翻译起始复合物，其中核糖体的16SrRNA能与mRNA上的AGGAGGU序列互补配对，以确保核糖体专一性识别和结合mRNA。下列叙述正确的是(　　)
A．P端是mRNA的3′端，Q端是mRNA的5′端
B．与mRNA的AGGAGGU配对的16SrRNA的碱基组成反密码子
C．一种密码子在真核细胞与原核细胞中对应的氨基酸一定相同
D．该细胞不同的mRNA的P端都有一段相同的碱基序列
D　[由图中核糖体的移动方向(从P到Q)可知，P端是mRNA的5′端，Q端是mRNA的3′端，A错误；反密码子是tRNA上能与mRNA上密码子互补配对的三个相邻碱基，而16SrRNA是核糖体RNA，不是tRNA，其与mRNA上AGGAGGU配对的碱基序列不是反密码子，B错误；密码子具有通用性，但也存在极少数特殊情况，一种密码子在真核细胞与原核细胞中对应的氨基酸不一定完全相同，C错误；因为核糖体的16SrRNA能与mRNA上的AGGAGGU序列互补配对，以确保核糖体专一性识别和结合mRNA，所以该细胞不同的mRNA的P端(5′端)都应该有一段能与16SrRNA互补配对的相同的碱基序列，D正确。]
12．(2025·重庆适应性考试)图甲表示遗传信息的传递和表达过程，即中心法则。图乙表示端粒的修复机制。已知RNA病毒有－RNA病毒、＋RNA病毒和逆转录病毒之分，其中只有＋RNA能作为模板合成蛋白质。下列说法错误的是(　　)
A．哺乳动物的细胞在其生命历程中都能进行②、③过程，但不一定能进行①过程
B．HIV在宿主细胞中可进行①、②、③、④过程，④过程所需的酶需HIV提供合成模板
C．烟草花叶病毒为＋RNA病毒，依靠⑥过程就能获得其外壳蛋白
D．若人体细胞中发生了④过程，则该细胞被逆转录病毒侵染
D　[哺乳动物的细胞在其生命历程中都能进行②转录、③翻译过程，即基因的表达过程，但不一定能进行①DNA复制过程，A正确；①②③④过程分别代表DNA复制、转录、翻译、逆转录，HIV是逆转录病毒，在宿主细胞内可发生①②③④过程，④逆转录过程所需的逆转录酶需HIV提供合成模板，B正确；烟草花叶病毒为＋RNA病毒，依靠⑥翻译过程就能获得其外壳蛋白，C正确；若人体细胞中发生了④过程，则该细胞可能被逆转录病毒侵染，也有可能发生了图乙的过程，图乙是以RNA为模板，合成DNA的过程，即④过程也可以发生在端粒的修复过程中，D错误。]
13．(2025·江苏苏州八校三模)MicroRNA(miRNA)是一类长度为20～24个核苷酸的小RNA分子，它与mRNA结合，在细胞生长、发育过程中发挥关键的调节功能，揭示了基因调控的一个全新维度，其产生与作用机制如图所示。下列有关叙述错误的是(　　)
A．过程①为miRNA基因的转录过程，需要RNA聚合酶的催化
B．通过①得到的pri-miRNA在细胞核中经过有关酶的作用加工为成熟的miRNA
C．过程②的Drosha与过程③的Dicer都会切割核酸链的磷酸二酯键
D．miRNA与目标mRNA的互补程度决定目标mRNA的命运
B　[图中①为miRNA基因转录生成前体miRNA的过程，由 RNA 聚合酶与 DNA 上的启动部位结合后开始转录，A正确；通过①得到的pri-miRNA依次在细胞核和细胞质中经过有关酶的作用加工为成熟的miRNA，B错误；Drosha 和 Dicer 均属核酸内切酶，能剪切 RNA 分子，断裂局部磷酸二酯键，C正确；分析题图可知，miRNA与目标mRNA的互补程度决定目标mRNA的命运，若与目标mRNA完全互补，则mRNA被降解，若与目标mRNA部分互补，则翻译过程被阻遏，D正确。]
14．(2025·安徽A10联盟联考)基因转录和翻译是生命体中相当重要的生化过程之一。它们控制着生命体中蛋白质的合成，而蛋白质则是细胞中多种高级生物学功能的基础。下图为基因转录、翻译的示意图，下列相关描述中错误的是(　　)
A．图示可表示原核细胞的转录、翻译过程，有4条多肽链正在合成
B．图中转录形成的RNA的碱基序列与模板链的相应区域碱基序列互补
C．图中转录方向是从右向左，每个核糖体都能完成一条多肽链的翻译
D．图中的聚合酶既能解开DNA双链，又能催化核糖核苷酸的连接
A　[图中有4条mRNA结合多个核糖体，正在合成多条多肽链，A 错误；转录是以 DNA 的一条链为模板合成 RNA 的过程，遵循碱基互补配对原则，所以转录形成的 RNA 的碱基序列与模板链的相应区域碱基序列互补，B正确；根据图中mRNA的长度，可以判断转录方向是从右向左，每个核糖体都能沿着 mRNA完成一条多肽链的翻译，C正确；图中的 RNA 聚合酶能催化核糖核苷酸连接形成RNA，同时在转录过程中能解开 DNA 双链，D正确。]练真题(五)　遗传的分子基础
1．(2025·河南卷T2)在T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，子代噬菌体中的元素全部来自其宿主细胞的是(　　)
A．C　　　B．S　　　C．P　　　D．N
B　[T2噬菌体侵染大肠杆菌时，只有DNA进入大肠杆菌中并作为模板控制子代T2噬菌体的合成，而合成子代T2噬菌体所需的原料均由大肠杆菌提供，因此子代T2噬菌体蛋白质外壳中元素全部来自大肠杆菌；但由于DNA复制方式为半保留复制，因此子代噬菌体DNA中一些元素来自亲代噬菌体，一些来自大肠杆菌。已知蛋白质由C、H、O、N、S组成，DNA由C、H、O、N、P组成，综上分析，子代噬菌体中的元素全部来自其宿主细胞大肠杆菌的是S，B正确。]
2．(2025·广东卷T7)Solexa测序是一种将PCR与荧光检测相结合的高通量测序技术。为了确保该PCR过程中，DNA聚合酶催化一个脱氧核苷酸单位完成聚合反应后，DNA链不继续延伸，应保护底物中脱氧核糖结构上的(　　)
A．1′-碱基 B．2′-氢
C．3′-羟基 D．5′-磷酸基团
C　[已知DNA聚合酶催化子链从5′→3′方向延伸，原因是脱氧核苷酸的3′-羟基可以与下一个脱氧核苷酸的5′-磷酸基团连接，故为了DNA聚合酶催化一个脱氧核苷酸单位完成聚合反应后，DNA链不继续延伸，应保护底物中脱氧核糖结构上的3′-羟基，使其不能结合下一个脱氧核苷酸的5′-C的磷酸基团，C正确。]
3．(2025·湖北卷T14)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
B　[DNA具有可复制性，通过复制可以将数据进行传播，这是DNA作为存储介质的优点之一，A不符合题意；数据存储主要强调信息的储存和传播，DNA转录和翻译是表达遗传信息合成蛋白质的过程，不是DNA作为存储介质的优点，B符合题意；DNA长链中碱基排列具有多样化的特点，不同的碱基排列顺序可以代表不同的数据，为大量数据的存储提供可能，这是DNA作为存储介质的优点之一，C不符合题意；DNA作为存储介质体积小，相比传统的存储方式，为数据携带和保存节约了大量空间，这是DNA作为存储介质的优点之一，D不符合题意。]
4．(2025·云南卷T16)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
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；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；较高氧浓度环境中，PA启动转录效率高，产生的mRNA会与PT转录产生的mRNA互补形成双链，通过RNA干扰抑制asd基因表达，而asd基因是生存必需基因，因此PA的作用是促进有氧环境下Y菌死亡，C错误；由题可知，X菌能杀伤正常细胞，因此改造目的为减轻这一现象，即改造X菌的目的为减弱或避免杀伤正常细胞，无法确定改造后是否增强其对肿瘤细胞的杀伤能力，D错误。]
5．(2025·河北卷T6)M和N是同一染色体上两个基因的部分序列，其转录方向如图所示。表中对M和N转录产物的碱基序列分析正确的是(　　)
编号 M的转录产物 编号 N的转录产物
① 5′-UCUACA-3′ ③ 5′-AGCUGU-3′
② 5′-UGUAGA-3′ ④ 5′-ACAGCU-3′
A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
C　[转录的方向为模板链DNA的3′→5′，由图可知，M转录的模板链的部分序列为5′-TCTACA-3′，N转录的模板链的部分序列为5′-ACAGCT-3′，因此，M转录产物的部分碱基序列为5′-UGUAGA-3′，N转录产物的部分碱基序列为5′-AGCUGU-3′，C正确。]
6．(2025·湖南卷T9)基因W编码的蛋白W能直接抑制核基因P和M转录起始。P和M可分别提高水稻抗虫性和产量。下列叙述错误的是(　　)
A．蛋白W在细胞核中发挥调控功能
B．敲除基因W有助于提高水稻抗虫性和产量
C．在基因P缺失突变体水稻中，增加基因W的表达量能提高其抗虫性
D．蛋白W可能通过抑制RNA聚合酶识别基因P和M的启动子而发挥作用
C　[因为蛋白W能直接抑制核基因P和M的转录起始，转录发生在细胞核中，所以蛋白W在细胞核中发挥调控功能，A正确；敲除基因W后，就不会有蛋白W抑制核基因P和M的转录起始，P和M能正常表达，有助于提高水稻抗虫性和产量，B正确；在基因P缺失突变体水稻中，本身就没有基因P，因此没有基因P来发挥提高抗虫性的作用，C错误；转录起始需要RNA聚合酶识别基因的启动子，蛋白W能直接抑制核基因P和M转录起始，可能是通过抑制RNA聚合酶识别基因P和M的启动子而发挥作用，D正确。]
7．(2025·黑吉辽蒙卷T14)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
D　[转录是以DNA为模板合成RNA的过程，存在A—T碱基配对方式，翻译过程是tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对，不存在A—T碱基配对方式，故两过程中碱基互补配对的方式不同，A正确；RNA聚合酶有解旋功能，在转录时打开DNA双链，B正确；DNA甲基化属于表观遗传，DNA中部分碱基发生甲基化修饰，可能会抑制基因的转录，进而对表型产生影响，C正确；核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点，D错误。]
8．(2025·山东卷T5)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
C　[复制以DNA双链作为模板，通过A—T、G—C配对合成新链；转录以DNA一条链为模板，通过A—U、T—A、G—C、C—G配对合成RNA；翻译过程中mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子通过A—U、G—C配对，三个过程均存在碱基互补配对，A正确。豌豆细胞核中淀粉酶基因的复制与转录均以DNA为模板，在细胞核内进行，而翻译是以mRNA为模板，在细胞质中的核糖体上进行，B正确。复制的产物子代DNA与模板DNA互补，可反向推导出模板序列，转录的产物RNA与DNA模板链互补，可推导出模板链序列，而翻译的产物是具有一定氨基酸序列的肽链，氨基酸序列由mRNA上的密码子决定，但由于密码子的简并(多种密码子对应同一种氨基酸)，无法确定mRNA序列，C错误。转录过程中，RNA聚合酶沿DNA模板链从3′→5′方向移动，合成RNA链的方向为5′→3′；翻译过程中核糖体沿mRNA模板从5′→3′方向移动，读取密码子并合成多肽链，因此RNA聚合酶在DNA模板链上的移动方向(3′→5′)与核糖体在mRNA上的移动方向(5′→3′)不同，D正确。]
9．(2025·河南卷T14)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
C　[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，A正确；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的过程，B正确；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；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。]
10．(2024·广西卷T4)研究发现真核生物基因组DNA普遍存在5-甲基胞嘧啶和N6-甲基腺嘌呤，分别被称为DNA的第5、6个碱基。关于这两个碱基的说法，正确的是(　　)
A．均含有N元素
B．均含有脱氧核糖
C．都排列在DNA骨架的外侧
D．都不参与碱基互补配对
A　[碱基是一类含有N的杂环化合物，5-甲基胞嘧啶和N6-甲基腺嘌呤都属于碱基，所以均含有N，A正确；碱基与脱氧核糖、磷酸一起构成脱氧核苷酸，碱基本身不含有脱氧核糖，B错误；DNA分子中，磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧，C错误；5-甲基胞嘧啶仍可与鸟嘌呤进行碱基互补配对，N6-甲基腺嘌呤仍可与胸腺嘧啶进行碱基互补配对，D错误。]
11．(2024·浙江1月卷T10)大肠杆菌在含有3H-脱氧核苷培养液中培养，3H-脱氧核苷掺入到新合成的DNA链中，经特殊方法显色，可观察到双链都掺入3H-脱氧核苷的 DNA区段显深色，仅单链掺入的显浅色，未掺入的不显色。掺入培养中，大肠杆菌拟核DNA第2次复制时，局部示意图如图。DNA双链区段①、②、③对应的显色情况可能是(　　)
A．深色、浅色、浅色
B．浅色、深色、浅色
C．浅色、浅色、深色
D．深色、浅色、深色
B　[大肠杆菌在含有3H-脱氧核苷培养液中培养，DNA的复制方式为半保留复制，大肠杆菌拟核DNA第1次复制后产生的子代DNA的两条链一条被3H标记，另一条未被标记，大肠杆菌拟核DNA第2次复制时，以两条链中一条被3H标记，另一条未被标记的DNA分子为模板，结合题干显色情况，DNA 双链区段①为浅色，②中两条链均含有3H显深色，③中一条链含有3H一条链不含3H显浅色，A、C、D错误，B正确。]
12．(2024·湖北卷T16)编码某蛋白质的基因有两条链，一条是模板链(指导mRNA合成)，其互补链是编码链。若编码链的一段序列为5′-ATG-3′，则该序列所对应的反密码子是(　　)
A．5′-CAU-3′ B．5′-UAC-3′
C．5′-TAC-3′ D．5′-AUG-3′
A　[若编码链的一段序列为5′-ATG-3′，则模板链的一段序列为3′-TAC-5′，则mRNA碱基序列为5′-AUG-3′，该序列所对应的反密码子是5′-CAU-3′，A正确，B、C、D错误。]
13．(2024·黑吉辽卷T9)下图表示DNA半保留复制和甲基化修饰过程。研究发现，50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大。下列叙述正确的是(　　)
A．酶E的作用是催化DNA复制
B．甲基是DNA半保留复制的原料之一
C．环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素
D．DNA甲基化不改变碱基序列和生物个体表型
C　[由图可知，酶E的作用是催化DNA甲基化，A错误；DNA半保留复制的原料为四种脱氧核糖核苷酸，没有甲基，B错误；“研究发现，50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大”，说明环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素，C正确；DNA甲基化不改变碱基序列，但会影响生物个体表型，D错误。]
14．(2025·湖南卷T11)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
C　[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；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；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；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。]
15．(2024·甘肃卷T5)科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成。关于证明蛋白质和核酸哪一种是遗传物质的系列实验，下列叙述正确的是(　　)
A．肺炎链球菌体内转化实验中，加热致死的S型菌株的DNA分子在小鼠体内可使R型活细菌的相对性状从无致病性转化为有致病性
B．肺炎链球菌体外转化实验中，利用自变量控制的“加法原理”，将“S型细菌DNA＋DNA酶”加入R型活菌的培养基中，结果证明DNA是转化因子
C．噬菌体侵染实验中，用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA，发现其DNA进入宿主细胞后，利用自身原料和酶完成自我复制
D．烟草花叶病毒实验中，以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染，结果发现自变量RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状
D　[格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验未单独研究每种物质的作用，不能证明加热致死的S型菌株的DNA分子在小鼠体内可使R型活细菌的相对性状从无致病性转化为有致病性，A错误；在肺炎链球菌的体外转化实验中，利用自变量控制中的“减法原理”设置对照实验，通过观察只有某种物质存在或只有某种物质不存在时，R型活细菌的转化情况，最终证明了DNA是遗传物质，例如“S型细菌DNA＋DNA酶”组除去了DNA，B错误；噬菌体为DNA病毒，其DNA进入宿主细胞后，利用宿主细胞的原料和酶完成自我复制，C错误；烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染，结果发现RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状，而蛋白质不能使烟草出现花叶病斑性状，D正确。]
16．(2024·湖南卷T10)非酒精性脂肪性肝病是以肝细胞的脂肪变性和异常贮积为病理特征的慢性肝病。葡萄糖在肝脏中以糖原和甘油三酯两种方式储存。蛋白R1在高尔基体膜上先后经S1和S2蛋白水解酶酶切后被激活，进而启动脂肪酸合成基因(核基因)的转录。糖原合成的中间代谢产物UDPG能够通过膜转运蛋白F5进入高尔基体内，抑制S1蛋白水解酶的活性，调控机制如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．体内多余的葡萄糖在肝细胞中优先转化为糖原，糖原饱和后转向脂肪酸合成
B．敲除F5蛋白的编码基因会增加非酒精性脂肪肝的发生率
C．降低高尔基体内UDPG量或S2蛋白失活会诱发非酒精性脂肪性肝病
D．激活后的R1通过核孔进入细胞核，启动脂肪酸合成基因的转录
C　[由题干信息可知，糖原合成的中间代谢产物UDPG抑制S1蛋白水解酶的活性，蛋白R1需要经过S1和S2蛋白水解酶酶切后被激活，进而启动脂肪酸合成基因的转录，据此可知糖原合成的中间代谢产物UDPG可抑制脂肪酸的合成，因此体内多余的葡萄糖在肝细胞中优先转化为糖原，糖原饱和后转向脂肪酸合成，A正确。由题干信息可知，糖原合成的中间代谢产物UDPG通过膜转运蛋白F5进入高尔基体内，抑制S1蛋白水解酶的活性，进而抑制脂肪酸的合成，因此敲除F5蛋白的编码基因有利于脂肪酸的合成，会增加非酒精性脂肪肝的发生率，B正确。由题干信息可知，中间代谢产物UDPG进入高尔基体不利于脂肪酸的合成，降低高尔基体中UDPG量有利于脂肪酸的合成，从而会诱发非酒精性脂肪性肝病；蛋白R1经S1、S2蛋白水解酶酶切后被激活，进而启动脂肪酸合成基因的转录，S2蛋白失活不利于脂肪酸的合成，不会诱发非酒精性脂肪性肝病，C错误。脂肪酸合成基因的转录发生在细胞核中，因此R1可通过核孔进入细胞核，启动脂肪酸合成基因的转录，D正确。]
17．(2024·安徽卷T11)真核生物细胞中主要有3类RNA聚合酶，它们在细胞内定位和转录产物见下表。此外，在线粒体和叶绿体中也发现了分子量小的RNA聚合酶。下列叙述错误的是(　　)
种类 细胞内定位 转录产物
RNA聚合酶Ⅰ 核仁 5.8S rRNA、18S rRNA、28S rRNA
RNA聚合酶Ⅱ 核质 mRNA
RNA聚合酶Ⅲ 核质 tRNA、5S rRNA
注：各类RNA均为核糖体的组成成分。
A．线粒体和叶绿体中都有DNA，两者的基因转录时使用各自的RNA聚合酶
B．基因的 DNA 发生甲基化修饰，抑制RNA聚合酶的结合，可影响基因表达
C．RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ的转录产物都有rRNA，两种酶识别的启动子序列相同
D．编码RNA聚合酶Ⅰ的基因在核内转录、细胞质中翻译，产物最终定位在核仁
C　[线粒体和叶绿体中都有DNA，二者均是半自主细胞器，其基因转录时使用各自的RNA聚合酶，A正确；基因的DNA发生甲基化修饰，抑制RNA聚合酶的结合，从而影响基因的转录，可影响基因表达，B正确；由表可知，RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ的转录产物都有rRNA，但种类不同，说明两种酶识别的启动子序列不同，C错误；RNA聚合酶的本质是蛋白质，由表可知，RNA聚合酶Ⅰ定位在核仁中，该基因在核内转录、细胞质(核糖体)中翻译，产物最终定位在核仁发挥作用，D正确。]刷模拟(五)　遗传的分子基础
1．(2025·甘肃金昌三模)1952年，赫尔希和蔡斯完成了噬菌体侵染细菌的实验。该实验的主要步骤是得到蛋白质含有35S标记或DNA含有32P标记的噬菌体→用标记的T2噬菌体分别侵染未被标记的细菌→保温→搅拌、离心→放射性检测。下列叙述正确的是(　　)
A．也可用35S和32P同时标记一组噬菌体进行实验
B．用含35S的培养基培养噬菌体可获得蛋白质外壳被35S标记的噬菌体
C．保温时间过短对35S标记组上清液放射性强度的大小几乎无影响
D．35S标记组部分子代噬菌体的蛋白质外壳和核酸可能都有放射性
C　[不能用35S和32P同时标记一组噬菌体进行实验，应分别标记，A错误；病毒寄生在活细胞中，用含35S的培养基培养噬菌体不能获得蛋白质外壳被35S标记的噬菌体，B错误；正常情况下，上清液放射性强度来自35S标记的噬菌体的蛋白质，若保温时间过短，未侵染大肠杆菌的噬菌体仍会进入上清液，几乎不会影响上清液放射性强度，C正确；子代噬菌体的蛋白质外壳和核酸是以宿主细胞的物质为原料合成的，35S标记组子代噬菌体的蛋白质外壳和核酸均没有放射性，D错误。]
2．(2025·河南天一大联考)科研人员对噬菌体M的入侵和扩散策略进行了研究，用三组培养基分别培养枯草杆菌的S型菌株、R型菌株和混合培养R型菌株＋S型菌株，一段时间后，向三组培养基中接入噬菌体M，测定并记录180 min内枯草杆菌的相对含量变化，结果如下图。下列叙述错误的是(　　)
注：枯草杆菌S型菌株对噬菌体M敏感，噬菌体M能特异性地侵染S型菌株，枯草杆菌R型菌株对噬菌体M不敏感。
A．子代噬菌体M的合成原料来自枯草杆菌，噬菌体M的外壳蛋白由噬菌体基因编码
B．枯草杆菌S型和R型菌株对噬菌体M的敏感性不同，根本原因是两者遗传物质不同
C．S型菌株的DNA＋R型菌株混合培养一段时间后接入噬菌体M，枯草杆菌的相对含量将上升
D．实验结果说明：枯草杆菌R型菌株与S型菌株混合培养会导致R型菌株对噬菌体M的抗性降低
C　[噬菌体是病毒，不能独立生存，只能依赖于活细胞才能生活，所以子代噬菌体M的合成原料来自枯草杆菌，噬菌体M的外壳蛋白由噬菌体基因编码，A正确；从图中看出：枯草杆菌S型和R型菌株对噬菌体M的敏感性不同，根本原因是两者遗传物质不同，B正确；S型菌株的DNA＋R型菌株混合培养一段时间后，S型菌株的DNA会将R型菌转化为S型，形成R型和S型混合型，从图中看出，在这个条件下，枯草杆菌的数量将会下降，C错误；比较图中R型菌株和R型菌株＋S型菌株，R型菌株＋S型菌株中枯草杆菌的数量明显降低，说明枯草杆菌R型菌株与S型菌株混合培养会导致R型菌株对噬菌体M的抗性降低，D正确。]
3．(2025·河南天一大联考)某大肠杆菌野生型菌株(m＋)群体中出现一种缺乏菌毛的菌株(m－)，将 m－菌株单独培养一段时间，后代中又出现野生型表型的菌株X。欲判断菌株X是m－基因回复突变为m＋所致，还是m－基因所在DNA分子上的另一位点的抑制因子突变，掩盖了原来突变型的表型效应所致，某同学将菌株X与野生型菌株混合培养，观察子代表型。已知大肠杆菌菌株之间的DNA可能会发生同源重组，下列说法正确的是(　　)
A．菌株X产生的原理与肺炎链球菌转化实验中R型细菌转化为S型细菌的原理相同
B．若发生回复突变，菌株 X的基因型为m＋m＋或m＋m－
C．若子代大肠杆菌全为野生型表型菌株，可确定菌株X是回复突变所致
D．若子代大肠杆菌中出现突变型菌株，菌株X的产生很可能是抑制因子突变所致
D　[分析题干信息可知，菌株X的出现是发生了突变，而肺炎链球菌转化实验中R型细菌转化为S型细菌的原理为基因重组，两者的原理不相同，A错误。大肠杆菌是原核生物，无等位基因，所以若发生回复突变，菌株 X的基因型为m＋，B错误。若为回复突变，则菌株X的基因型为m＋，与野生型(m＋)混合培养后，子代均为m＋(野生型)；若为抑制因子突变，假设抑制因子为s＋(野生型，不抑制)和s－(突变型，抑制m－表型)，则菌株X的基因型为，野生型菌株为m＋s＋。混合培养时，可能发生同源重组： 若m－和s－位于不同DNA区域，重组可能产生m＋s－(野生型)和m－s＋(突变型), 若子代全为野生型，说明未发生重组或抑制因子突变与m－紧密连锁(难以分离)，C错误，D正确。]
4．(2025·重庆巴蜀中学校调研)研究发现一些特定的细菌 (菌T)DNA分子中存在一种特殊的DNA 序列，由重复序列 (◆)和间隔序列(□)交替排列组成，间隔序列中部分DNA 片段来自噬菌体(如图甲)。科学家用两种噬菌体(P1和P2)侵染野生型菌T，研究其对噬菌体侵染的敏感性，以推断其对噬菌体抗性的高低，结果如图乙所示。下列有关说法错误的是(　　)
A．噬菌体P1、P2和菌T的遗传物质都是DNA，来自不同生物的DNA 片段可以拼接在一起
B．实验室培养P1和P2需要先在培养基质中培养菌T，然后在菌T上接种P1和P2继续培养
C．可以将能够侵染菌T的各类噬菌体的DNA片段与重复序列交替排列制备高抗性工程菌
D．间隔序列中某噬菌体的DNA片段越多，则菌T对该噬菌体的抗性越大
D　[由题干可知，噬菌体和菌T的遗传物质为DNA，且间隔序列整合了噬菌体DNA片段，说明不同来源的DNA可以拼接，A正确；噬菌体为病毒，需依赖宿主菌(菌T)增殖，因此需先培养菌T再接种噬菌体P1和P2，B正确；由题干可知，菌T通过整合噬菌体DNA片段(间隔序列)获得抗性，因此人为将能够侵染菌T的各类噬菌体的DNA片段与重复序列交替排列，可以制备高抗性工程菌，C正确；据图可知，野生型菌T对P1和P2侵染的敏感性不一样，且不同来源的噬菌体DNA片段(S1、S2、S3、S4)与菌T对噬菌体侵染的敏感性之间的关系并不简单地是间隔序列中某噬菌体的DNA片段越多，菌T对该噬菌体的抗性就越大，D错误。]
5．(2025·湖北黄石适应性考试)下列关于双链DNA分子结构的叙述，正确的是(　　)
A．若一条链的G＋C占47%，则另一条链的A＋T也占47%
B．DNA分子中每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸和一个含氮碱基
C．DNA双链被32P标记后，复制n次，子代DNA中有标记的占
D．一个含有m个腺嘌呤的DNA分子第n次复制需要腺嘌呤脱氧核苷酸2n-1×m个
D　[根据碱基互补配对原则(A与T配对，G与C配对)，如果一条链中G＋C占47%，则该链的A＋T占53%，由于互补配对，另一条链的A＋T比例应等于该链的A＋T比例，即53%，A错误；在DNA分子中，一个脱氧核糖一般连接一个含氮碱基和两个磷酸，3′端上的只连一个磷酸，B错误；由于DNA分子半保留复制，故DNA双链被32P标记后，复制n次，子代DNA中有标记的占1/2n-1，C错误；含有m个腺嘌呤的DNA分子第n次复制，增加了2n－2n-1＝2n-1个DNA，每个DNA分子需要m个腺嘌呤脱氧核苷酸，那么2n-1个DNA分子就需要2n-1×m个腺嘌呤脱氧核苷酸，D正确。]
6．(2025·福建福州质量检测)某基因型为BbXDY的精原细胞(2n＝8)的DNA分子双链均用15N标记后置于含14N的培养基中培养，经过连续3次细胞分裂后，得到8个子细胞，检测子细胞中的情况。下列推断错误的是(　　)
A．若连续进行3次有丝分裂，则第三次分裂中期的细胞中含有15N的染色单体最多为8条
B．若所得其中两个子细胞基因型分别为BY、Y，可能是发生了染色体易位
C．提取所有子细胞的核DNA进行密度梯度离心，其中轻带占3/4
D．检测所有子细胞，其中含有15N的DNA为16个
C　[若连续进行2次有丝分裂后，形成的子细胞中含15N的染色体数为0～8个。经过第3次DNA复制后，细胞内含有15N的DNA数为0～8条，1条染色体上最多有一个DNA含有15N，因此第三次分裂中期的细胞中含有15N的染色单体最多为8条，最少为0条，A正确。正常情况下，若一个细胞内含有BY，则同时形成的另外三个子细胞为BY、bXD、bXD，若所得其中两个子细胞基因型分别为BY、Y，则可能是减数分裂Ⅰ形成的一个次级精母细胞只获得了一个B基因，可能是发生了染色体易位，B正确。由于DNA复制为半保留复制，因此经过连续3次细胞分裂后，可能是经过了三次有丝分裂，则离心后轻带占3/4；若经过了一次有丝分裂，一次减数分裂，则离心后轻带占1/2，C错误。根据DNA分子的半保留复制特点，检测所有子细胞，其中含15N的DNA有16个，D正确。]
7．(2025·河南安阳一模)基因的概念处于不断修正与完善之中。孟德尔认为生物性状是由遗传因子控制的，摩尔根确认了基因是一个客观实体。科学家发现 X174噬菌体编码两个蛋白质的基因共用了一段序列，提出了重叠基因的概念。部分学者提出了基因可以是一段RNA片段的观点。下列相关叙述正确的是(　　)
A．孟德尔认为减数分裂过程中基因和染色体的行为具有平行关系
B．重叠基因使基因组较小的原核细胞可以编码更多的蛋白质
C．HIV体内RNA中脱氧核苷酸的排列顺序储存了遗传信息
D．所有细胞生物的基因都位于染色体和含DNA的细胞器中
B　[孟德尔并未提出基因的概念，认为减数分裂过程中基因和染色体的行为具有平行关系的是萨顿，A错误；科学家发现 X174噬菌体编码两个蛋白质的基因共用了一段序列，提出了重叠基因的概念，据此推测重叠基因使基因组较小的原核细胞可以编码更多的蛋白质，B正确；HIV体内RNA中核糖核苷酸的排列顺序储存了遗传信息，C错误；原核生物无染色体和含DNA的细胞器，其基因不位于染色体和含DNA的细胞器中，D错误。]
8．(2025·江苏盐城调研)采用焦磷酸测序法进行DNA测序的原理是将待测DNA链固定到一个磁珠上，将磁珠包被在单个油水混合小滴(乳滴)中，在该乳滴里进行独立的DNA复制，四种脱氧核苷三磷酸依照T、A、C、G的顺序一个一个进入该乳滴，如果发生碱基配对，就会释放一个焦磷酸(PPi)，PPi经过一系列酶促反应后发出荧光。下列说法错误的是(　　)
A．图中的“酶”表示DNA聚合酶，“系列酶”包括荧光素酶等
B．该过程中，四种脱氧核苷三磷酸在提供原料的同时，还提供了能量
C．该方法对DNA进行测序，必须已知目标DNA的部分核苷酸序列
D．对癌细胞中DNA进行测序，可以确定原癌基因是发生基因突变还是甲基化
D　[图中是DNA复制过程，“酶”表示DNA聚合酶，“系列酶”包括荧光素酶等，A正确；该过程中，四种脱氧核苷三磷酸提供原料，并且反应中的能量来自脱氧核苷三磷酸水解放出的能量，B正确；焦磷酸测序法是边合成边测序的方法，需通过已知部分序列设计引物，使DNA链在乳滴中复制，若目标DNA序列完全未知，无法确定引物结合位点，因此必须已知部分序列才能进行测序，C正确；基因测序只能检测DNA碱基序列的变化，而甲基化属于表观遗传修饰，不改变碱基序列，测序无法区分甲基化，D错误。]
9．(2025·贵州贵阳模拟)研究表明，细胞中的OTUD1蛋白可以直接结合并抑制铁反应元件结合蛋白2(IREB2)的泛素化，从而抑制IREB2蛋白的降解，激活其下游转铁蛋白基因TFRC的表达。TFRC的合成增多，导致铁离子大量进入细胞，引起自由基增多，细胞死亡，即铁死亡(如图)。下列说法正确的是(　　)
A．基因OTUD1可能属于原癌基因，其过量表达会促进细胞的铁死亡
B．IREB2可能抑制RNA聚合酶与启动子结合以激活基因TFRC表达
C．铁离子借助TFRC以主动运输方式大量进入细胞，引起细胞凋亡
D．提高肿瘤组织中基因TFRC的表达量有利于抑制肿瘤组织的生长
D　[分析题意可知，基因OTUD1表达的OTUD1蛋白能抑制IREB2的泛素化，激活TFRC基因的表达，TFRC的合成增多，会引起细胞死亡，故基因OTUD1过量表达会促进细胞的铁死亡，该基因可能属于抑癌基因，A错误；启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，用于驱动基因的转录，IREB2可能促进RNA聚合酶与启动子结合以激活基因TFRC表达，B错误；据图可知，铁离子进入细胞是顺浓度梯度进行的，且该过程需要TFRC协助，故方式是协助扩散，C错误；TFRC的合成增多，会导致铁离子大量进入细胞，引起自由基增多，细胞死亡，故提高肿瘤组织中基因TFRC的表达量有利于抑制肿瘤组织的生长，D正确。]
10．(2025·浙江杭州模拟)下图为蓝细菌的环形DNA和其上的呼吸酶基因表达的示意图，某些氨基酸的部分密码子(5′→3′)：丝氨酸UCU；亮氨酸 UUA；异亮氨酸 AUC、AUU；精氨酸 AGA；终止密码子 UAA、UAG、UGA。下列叙述正确的是(　　)
A．过程①发生在细胞核或线粒体中
B．过程①和过程②可以同时进行
C．图中③为精氨酸，结构④携带了翻译终止的信号
D．呼吸酶基因转录出的 mRNA 序列为5′-CCUGACUAA-3′
B　[蓝细菌没有细胞核和线粒体，A错误；过程①是转录，过程②是翻译，蓝细菌是原核生物，转录和翻译可以同时进行，B正确；翻译终止的信号是终止密码子，在mRNA上，而不是在tRNA上，C错误；呼吸酶基因的编码链是5′-GGACTGATT-3′，则其模板链是3′-CCTGACTAA-5′，转录出的mRNA序列为5′-GGACUGAUU-3′，D错误。]
11．(2025·辽宁沈阳模拟)色氨酸合成酶基因的mRNA中调控该基因表达的序列包含4个区段，其中1区段富含编码色氨酸的密码子。当细胞中色氨酸含量较低时，核糖体在mRNA上移动速度较慢并停止于1区，此时2、3区配对，基因继续转录，如图1所示。当色氨酸充足时，核糖体覆盖于1～2区，则3、4区配对形成一个阻止mRNA继续合成的茎—环结构，阻止基因的转录，如图2所示。下列说法错误的是(　　)
A．上述过程不会发生在人体细胞中
B．富含编码色氨酸的密码子序列靠近色氨酸合成酶基因mRNA的3′端
C．2和4区段应存在相同或相似的核糖核苷酸序列
D．该调控机制可有效避免细胞内物质和能量的浪费
B　[题干描述的基因表达调控过程中，转录和翻译同时进行，这是原核生物基因表达的特点，所以题述过程不会发生在人体细胞中，A正确。因为核糖体在 mRNA 上是从5′端向 3′端移动进行翻译，当细胞中色氨酸含量较低时，核糖体在 mRNA 上移动速度较慢并停止于 1 区，这表明 1 区靠近 mRNA 的5′端，而 1 区段富含编码色氨酸的密码子，所以富含编码色氨酸的密码子序列靠近色氨酸合成酶基因 mRNA 的5′端，而不是3′端，B错误。当细胞中色氨酸含量较低时，2、3 区配对；当色氨酸充足时，3、4区配对形成茎—环结构。由于 2 和 4 区都能与 3 区配对，根据碱基互补配对原则，2 和 4 区段应存在相同或相似的核糖核苷酸序列，这样才能与 3 区互补配对，C正确。当细胞中色氨酸含量较低时，基因继续转录合成色氨酸合成酶的mRNA来合成色氨酸，当色氨酸充足时，基因转录被阻止，避免了色氨酸合成酶等物质的多余合成，这种调控机制使得细胞根据色氨酸的实际需求来调控相关基因表达，有效避免了细胞内物质和能量的浪费，D正确。]
12．(2025·辽宁协作体二模)研究表明，某些单链环状RNA可以作为吸附microRNA的“海绵”，通过与microRNA特异性结合解除其对特定mRNA作用的抑制，这种机制被称为“microRNA海绵效应”。下列有关叙述正确的是(　　)
A．microRNA与tRNA、rRNA的相似处在于它们本身都不是翻译为蛋白质的模板
B．这些环状RNA是通过脱水缩合方式形成的特定环状结构，不再具有磷酸基团
C．这些环状RNA与microRNA的结合遵循碱基互补配对原则，配对方式与转录相同
D．这些环状RNA能够通过吸附microRNA，解除对相应基因转录过程的抑制作用
A　[rRNA用来合成核糖体，tRNA用来转运氨基酸，本身不会被翻译成蛋白质，根据题意可知microRNA也不是翻译为蛋白质的模板，A正确；环状RNA通过脱水缩合的方式形成特定的环状结构，不再具有游离的磷酸基团，但含有磷酸基团，其主链是由核糖与磷酸基团交替连接形成的，B错误；环状RNA与microRNA结合遵循碱基互补配对原则，即A—U、G—C，转录过程遵循碱基互补配对原则，即A—U、G—C、T—A，配对方式不完全相同，C错误；这些环状RNA能够吸附microRNA，解除microRNA对特定mRNA作用的抑制，从而解除了对翻译过程的抑制作用，D错误。]
13．(2025·湖北黄冈中学三模)端粒酶在细胞中负责端粒的延长，由蛋白质和RNA模板组成，作用原理如图。延伸完一段，端粒酶就会移动到延伸好的端粒DNA末端，多次重复图示过程，直至端粒延伸至正常长度。下列叙述正确的是(　　)
A．每条染色体上端粒数为固定的二个
B．端粒DNA的延伸过程实质是基因的转录过程
C．端粒酶RNA右侧未标注片段也具有序列3′-AAUCCC-5′
D．图中延伸方向是端粒DNA单链的5′端
C　[每条染色体上端粒数为2个或4个，在由两条染色单体构成的染色体中，每条染色体含有4个端粒，A错误；端粒DNA的延伸过程是以RNA为模板合成DNA的过程，属于逆转录，B错误；端粒酶RNA的模板区域需重复使用以延长端粒(如图可知，端粒酶RNA序列为3′-AAUCCC-5′)，因此右侧未标注片段应保留相同的序列(3′-AAUCCC-5′)，确保多次循环延伸时的模板功能，C正确；图中延伸方向是端粒DNA单链的3′端，D错误。]
14．(2025·安徽合肥模拟)真核生物中由DNA直接转录出的产物称为核内不均一RNA(hnRNA)，hnRNA在细胞核里经过一系列的加工处理后才能成为成熟的mRNA，并被运出细胞核，用于合成蛋白质。MECP2基因(位于X染色体上)编码甲基化CpG结合蛋白2，该蛋白有结合甲基化DNA和转录抑制两个特征性的结构区域，是神经细胞行使正常功能所必需的，对于中枢神经系统的成熟和突触形成十分重要。MECP2重复综合征是一种隐性遗传病。下列分析错误的是(　　)
A．在DNA转录形成hnRNA的过程中，RNA聚合酶会与DNA上的启动子结合并启动转录
B．DNA上的甲基化会导致碱基序列发生改变而影响转录
C．MECP2基因若发生突变可能会造成严重的神经系统疾病
D．MECP2重复综合征多发于男性
B　[在进行转录时，RNA聚合酶会和DNA上的启动子结合并启动转录，A正确；DNA上的甲基化影响基因的表达，但不会改变基因中碱基序列，B错误；MECP2基因是神经细胞行使正常功能所必需的，对于中枢神经系统的成熟和突触形成十分重要，若MECP2基因发生突变，则编码的蛋白质可能发生改变，进而可能造成严重的神经系统疾病，C正确；MECP2重复综合征是一种X染色体上的隐性遗传病，男性只有一条X染色体，该染色体上带有该隐性基因就患病，因此MECP2重复综合征多发于男性，D正确。]
15．(2025·陕西安康模拟)人类细胞中的DNA每天都会由于外部(外源)和内部(内源)的代谢进程而遭受多次损伤，下图为DNA损伤时的一种切除修复方式。下列相关说法正确的是(　　)
A．图示DNA中形成凸起结构是碱基发生错配导致的
B．酶①为DNA聚合酶，可由左向右将脱氧核苷酸连接到DNA链的3′端
C．图示修复后恢复正常的DNA一定能控制生物体的特有性状
D．酶②可催化相邻的2个核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键
B　[碱基错配一般不会导致明显的空间扭曲，DNA凸起结构通常由核苷酸缺失或插入或大片段损伤(如紫外线导致的嘧啶二聚体)引起，A错误；由图分析可知，DNA聚合酶可由左向右将脱氧核苷酸连接到DNA链的3′端，B正确；若图示修复后恢复正常的DNA位于非基因片段，则修复后不一定能控制生物体的特有性状，C错误；DNA的基本单位是脱氧核苷酸而非核糖核苷酸，酶②可催化相邻的2个脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键，D错误。]
16．(2025·福建漳州质检)红耳彩龟的卵在20～27 ℃条件下孵化为雄性，在30～35 ℃时孵化为雌性。研究表明，26 ℃时，若降低去甲基化酶基因Kdm6b的表达水平，可减少基因Dmrt1启动子的去甲基化程度，从而抑制启动子激活，导致胚胎从雄性发育轨迹转变为雌性发育轨迹。下列相关叙述错误的是(　　)
A．Dmrt1甲基化程度不影响其碱基序列，但影响其表达
B．26 ℃时，Dmrt1的表达量较高，红耳彩龟的卵孵化为雄性
C．34 ℃时，若提高Kdm6b的表达水平，红耳彩龟的卵孵化为雌性
D．基因与基因、基因与环境相互作用调控红耳彩龟的性别
C　[DNA甲基化属于表观遗传修饰，不改变碱基序列，但会抑制基因表达，即Dmrt1甲基化程度不影响其碱基序列，但影响其表达，A正确；26 ℃属于雄性温度范围，正常条件下Kdm6b高表达会促进Dmrt1启动子去甲基化，使其表达量升高，导致雄性发育，B正确；34 ℃为雌性温度，若提高Kdm6b表达，Dmrt1启动子去甲基化程度增加，可能激活其表达，促使雄性发育，而非维持雌性，C错误；性别由温度(环境)与Kdm6b、Dmrt1等基因共同调控，体现基因与基因、基因与环境的相互作用，D正确。]
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