2024届五年高考生物真题分类训练：九 遗传的分子基础

专题九遗传的分子基础

题组一

一、选择题

1.［2023浙江6月选考，2分］叠氮脱氧胸背(AZT)可与逆转录酶结合并抑制其

功能。下列过程可直接被AZT阻断的是(D)

A.复制B.转录C.翻译D.逆转录

［解析］AZT可与逆转录酶结合并抑制其功能，逆转录酶参与的是逆转录过程，D

正确。

2.［2022广东，2分］拟南芥HPR1蛋白定位于细胞核孔结构，功能是协助mRNA

转移。与野生型相比，推测该蛋白功能缺失的突变型细胞中，有更多mRNA分

布于(A)

A.细胞核B.细胞质C.高尔基体D.细胞膜

［解析］mRNA的合成主要发生在细胞核中，又知拟南芥HPR1蛋白定位于细胞核

孔结构，功能是协助mRNA转移，据此可推测HPR1蛋白功能缺失的突变型细

胞中，mRNA转移受阻，导致mRNA滞留在细胞核中，A符合题意。

3.［2022重庆，2分］下列发现中，以DNA双螺旋结构模型为理论基础的是(D)

A.遗传因子控制性状B.基因在染色体上

C.DNA是遗传物质D.DNA半保留复制

［解析］孟德尔提出生物的性状是由遗传因子决定的，与DNA双螺旋结构模型无

关，A不符合题意；萨顿根据基因和染色体的行为存在明显的平行关系，提出

基因位于染色体上的假说，与DNA双螺旋结构模型无关,B不符合题意；赫尔希

和蔡斯等证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质，后来科学家通过实验又得出DNA

是主要的遗传物质，与DNA双螺旋结构模型无关,C不符合题意；沃森和克里克

成功构建出DNA双螺旋结构模型，并提出了遗传物质自我复制的假说，最终科学

家通过实验得出DNA的复制方式为半保留复制，D符合题意。

4.［2022湖南，2分］T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，下列哪一项不会发生

(C)

A.新的噬菌体DNA合成

B.新的噬菌体蛋白质外壳合成

C.噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNA

D.合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合

［解析］T2噬菌体DNA转录所需的RNA聚合酶是在大肠杆菌细胞中合成的，C项

符合题意。

5.［2022河北，2分］关于遗传物质DNA的经典实验，叙述错误的是(A)

A.摩尔根依据果蝇杂交实验结果首次推理出基因位于染色体上

B.孟德尔描述的“遗传因子”与格里菲思提出的“转化因子”化学本质相同

C.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.双螺旋模型的碱基互补配对原则解释了DNA分子具有稳定的直径

［解析］萨顿提出基因位于染色体上的假说，后来摩尔根通过果蝇杂交实验证明

了基因在染色体上，A错误；孟德尔描述的“遗传因子”是基因，格里菲思提

出的“转化因子”是DNA,两者的化学本质相同，B正确；肺炎链球菌体外转

化实验采用酶解法区分DNA与蛋白质，而噬菌体侵染细菌实验采用同位素标记

法将DNA与蛋白质区分开，两者均采用了能区分DNA和蛋白质的技术，C正

确；A—T碱基对与G—C碱基对具有相同的形状和直径，这样组成的DNA分子

具有稳定的直径，因此双螺旋模型的碱基互补配对原则解释了DNA分子具有稳

定的直径，D正确。

6.［2022天津，4分］染色体架起了基因和性状之间的桥梁。有关叙述正确的是

(B)

A.性状都是由染色体上的基因控制的

B.相对性状分离是由同源染色体上的等位基因分离导致的

C.不同性状自由组合是由同源染色体上的非等位基因自由组合导致的

D.可遗传的性状改变都是由染色体上的基因突变导致的

［解析］基因通常是有遗传效应的DNA片段，真核细胞的DNA主要存在于染色体

上，还有少量DNA存在于线粒体和叶绿体中，所以真核生物的性状除了由染色

体上的基因控制，还由细胞质中基因的控制，A错误。相对性状是由同源染色

体上的等位基因控制的，在减数分裂时同源染色体分离导致等位基因分离，最

终导致相对性状分离，B正确。在减数分裂I后期，同源染色体上的等位基因

彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合，从而导致不同性状

的自由组合，同源染色体上的非等位基因由于存在连锁，无法实现自由组合，C

错误。可遗传变异能够导致可遗传的性状改变，可遗传变异除包括基因突变

外，还包括基因重组和染色体变异，此外表观遗传也可能造成可遗传的性状改

变，D错误。

7.［2021海南，2分］已知5-漠尿喀陡(BU)可与碱基A或G配对。大肠杆菌

DNA上某个碱基位点已由A—T转变为A—BU,要使该位点由A—BU转变为

G—C,则该位点所在的DNA至少需要复制的次数是(B)

A.1B.2C.3D.4

［解析］根据题意可知，BU既可以与碱基A配对，又可以和碱基G配对，又知大

肠杆菌DNA上某个碱基位点已由A—T转变为A—BU,则该位点所在的DNA复

制一次，该位点可能会变为G—BU,再复制一次，该位点可能会变为G—C,

即该位点所在的DNA至少需要复制2次才能使该位点由A—BU转变为G—C,

B项正确。

8.［2021福建，2分］下列关于遗传信息的叙述，错误的是(A)

A.亲代遗传信息的改变都能遗传给子代

B.流向DNA的遗传信息来自DNA或RNA

C.遗传信息的传递过程遵循碱基互补配对原则

D.DNA指纹技术运用了个体遗传信息的特异性

［解析］如果亲代遗传信息的改变发生在体细胞中，则一般不会遗传给子代，A错

误；DNA可通过复制、RNA可通过逆转录使遗传信息流向DNA,B正确；因为

每个人的DNA指纹图是独一无二的，所以可以根据分析指纹图的吻合程度来帮

助确认身份，该技术利用了遗传信息的特异性，D正确。

9.［2021河北，2分］关于基因表达的叙述，正确的是(C)

A.所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码

B.DNA双链解开，RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码子时停止转录

C.翻译过程中，核酸之间的相互识别保证了遗传信息传递的准确性

D.多肽链的合成过程中，tRNA读取mRNA上全部碱基序列信息

［解析］某些RNA病毒的基因表达过程中用到的部分RNA和蛋白质可由RNA编

码，A错误；转录时，DNA双链解开，RNA聚合酶识别并结合启动子，驱动基

因转录，RNA聚合酶移动到终止子时停止转录，B错误；翻译过程中，tRNA能

识别mRNA上的密码子并转运氨基酸，核酸之间的相互识别保证了遗传信息传

递的准确性，C正确；多肽链的合成过程中，tRNA读取mRNA上部分碱基序列

信息，D错误。

10.［2021浙江1月选考，2分］如图是真核细胞遗传信息表达中某过程的示意

图。某些氨基酸的部分密码子(5'-3')是：丝氨酸UCU;亮氨酸UUA、CUA；

异亮氨酸AUC、AUU；精氨酸AGA。下列叙述正确的是(B)

A.图中①为亮氨酸

B.图中结构②从右向左移动

C.该过程中没有氢键的形成和断裂

D.该过程可发生在线粒体基质和细胞核基质中

［解析］密码子存在于mRNA上，读取的方向为5'-3',由图可知，图中①(氨

基酸)对应的密码子为AUU,①为异亮氨酸，A错误。②是核糖体，分析题图

可知，②(核糖体)移动的方向是从右向左，B正确。该过程中存在碱基互补

配对，碱基互补配对时有氢键的形成，tRNA离开核糖体时有氢键的断裂，C错

误。该过程为翻译，可发生在线粒体基质和细胞质基质中，细胞核基质中可进

行DNA复制和转录，无翻译过程，D错误。

11.［2020全国III理综，6分］关于真核生物的遗传信息及其传递的叙述，错误的

是(B)

A.遗传信息可以从DNA流向RNA,也可以从RNA流向蛋白质

B.细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽

C.细胞中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等

D.染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子

［解析］在真核生物中，遗传信息可以从DNA流向DNA,也可以从DNA流向

RNA,还可以从RNA流向蛋白质，A项正确；细胞中以DNA的一条单链为模板

转录出的RNA包括mRNA、tRNA、rRNA等，其中tRNA、rRNA不能编码多

肽，B项错误；基因通常是有遗传效应的DNA片段，由于真核细胞中的DNA分

子中还存在非基因片段，故真核细胞中DNA分子的碱基总数大于所有基因的碱

基数之和，C项正确；基因在染色体上呈线性排列，一个DNA分子上有许多个

基因，转录是以基因为单位进行的，因此染色体DNA分子中的一条单链可以转

录出不同的RNA分子，D项正确。

【高分必备】（1）转录是以基因为单位进行的。

（2）一个DNA分子上有许多个基因，还有非基因片段。不论是真核生物还是

原核生物，细胞中所有基因的碱基总数都小于DNA分子的碱基总数。

（3）在真核生物和原核生物中都能发生DNA复制、转录和翻译过程。

12.［2020浙江1月选考，2分］遗传信息传递方向可用中心法则表示。下列叙述

正确的是（A）

A.劳氏肉瘤病毒的RNA可通过逆转录合成单链DNA

B.烟草花叶病毒的RNA可通过复制将遗传密码传递给子代

C.果蝇体细胞中核DNA分子通过转录将遗传信息传递给子代

D.洋葱根尖细胞中DNA聚合酶主要在G2期通过转录和翻译合成

［解析］劳氏肉瘤病毒是逆转录RNA病毒，可通过逆转录合成单链DNA,A正

确；烟草花叶病毒的RNA可通过复制将遗传信息传递给子代，B错误；果蝇体

细胞中核DNA分子通过复制将遗传信息传递给子代，C错误；DNA聚合酶参与

S期DNA复制，洋葱根尖细胞中DNA聚合酶主要在Gi期通过转录和翻译合成，

D错误。

【高分必备】

从遗传信息传递的角度归纳病毒的种类

（1）DNA病毒：此类病毒将遗传物质DNA注入宿主细胞后，其遗传信息的传

递途径与真核细胞和原核细胞的类似，能进行转录和翻译，常见的有T2噬菌体

等。

（2）不具逆转录功能的RNA病毒：此类病毒的遗传物质RNA通过复制产生遗

传物质RNA和作为翻译模板的mRNA（相当于转录产生的mRNA）,以mRNA为

模板合成蛋白质，常见的有流感病毒等。

（3）具有逆转录功能的RNA病毒：此类病毒入侵宿主细胞时，其遗传物质RNA

和逆转录酶都会进入；病毒的RNA逆转录产生的DNA进行转录，不仅产生作为

病毒遗传物质的RNA,也产生作为病毒蛋白翻译模板的RNA（以此RNA为模板

合成病毒蛋白等），常见的有HIV等。

二、非选择题

13.［2020全国II理综，10分］大豆蛋白在人体内经消化道中酶的作用后，可形

成小肽（短的肽链）。回答下列问题：

（1）在大豆细胞中，以mRNA为模板合成蛋白质时，除mRNA外还需要其他

种类的核酸分子参与，官们是rRNA、tRNA（2分）。

［解析］在大豆细胞中，以mRNA为模板合成蛋白质时，还需要rRNA参与构成核

糖体、tRNA参与氨基酸的转运。

（2）大豆细胞中大多数mRNA和RNA聚合酶从合成部位到执行功能部位需要

经过核孔。就细胞核和细胞质这两个部位来说，作为mRNA合成部位的是细胞

核，作为mRNA执行功能部位的是细胞质;作为RNA聚合酶合成部位的是细胞

质，作为RNA聚合酶执行功能部位的是细胞核。

［解析］大豆细胞中，仅考虑细胞核和细胞质这两个部位，mRNA的合成部位是

细胞核，mRNA合成以后通过核孔进入细胞质，与核糖体结合起来进行翻译过

程；RNA聚合酶在细胞质中的核糖体上合成，经加工后，通过核孔进入细胞

核，与DNA结合起来进行转录过程。

（3）部分氨基酸的密码子如表所示。若来自大豆的某小肽对应的编码序列为

UACGAACAUUGG，则该小肽的氨基酸序歹U是酪氨酸一谷氨酸一组氨酸一色氨酸

（2分）。若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换，但小肽的氨基酸

序列不变，则此时编码小肽的RNA庠歹1I为UAUGAGCACUGG（2分）。

氨基酸密码子

色氨酸UGG

谷氨酸GAAGAG

酪氨酸UACUAU

组氨酸CAUCAC

［解析］根据该小肽对应的编码序列，结合表格中部分氨基酸的密码子可知，该

小肽的氨基酸序列是酪氨酸一谷氨酸一组氨酸一色氨酸。若该小肽对应的DNA

序列有3处碱基发生了替换，但小肽的氨基酸序列不变，结合表格中部分氨基

酸的密码子可知，谷氨酸、酪氨酸和组氨酸的密码子均有两个，且均为最后一

个碱基不同，因此应该是这三种氨基酸分别对应的密码子的最后一个碱基发生

了替换，止匕时编码小肽的RNA序歹U为UAUGAGCACUGG。

题组二

1.［2023全国乙理综，6分］已知某种氨基酸（简称甲）是一种特殊氨基酸，迄

今只在某些古菌（古细菌）中发现含有该氨基酸的蛋白质。研究发现这种情况

出现的原因是，这些古菌含有特异的能够转运甲的tRNA（表示为tRNAA甲）和

酶Eo酶E催化甲与tRNA甲甲结合生成携带了甲的tRNA甲俵示为甲-tRNA甲），

进而将甲带入核糖体参与肽链合成。已知tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特

定的密码子，从而在其核糖体上参与肽链的合成。若要在大肠杆菌中合成含有

甲的肽链，则下列物质或细胞器中必须转入大肠杆菌细胞内的是（A）

①ATP②甲③RNA聚合酶④古菌的核糖体⑤酶E的基因⑥tRNA甲的基因

A.②⑤⑥B.①②⑤C.③④⑥D.②④⑤

［解析］据题意可知，若要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链，需要加入特殊的氨

基酸一一甲作为合成肽链的原料，加入tRNA甲的基因，该基因经转录后可产生

转运甲的tRNA,还需要加入酶E的基因，酶E的基因经表达后可产生酶E,酶E

可催化甲与tRNA甲结合生成-tRNA甲，进而将甲带入核糖体参与肽链合成，故

应加入②⑤⑥，A符合题意。

【一分钟快解】对于ATP、RNA聚合酶，大肠杆菌中也含有，翻译过程可在大

肠杆菌核糖体上进行，不需要加入古菌的核糖体，排除①③④，A符合题意。

【考情速递】

基因表达教材知识拓展深度考

翻译作为基因表达中的重要环节，与高考能力考查相吻合，一直是高考命

题的热点内容之一。此题的创新点在于与大肠杆菌相比，古细菌含有一种特殊

的氨基酸甲、酶E及特异的能够转运甲的tRNA,这些都不能由大肠杆菌细胞提

供。该题对教材知识进行了拓展，准确获取题中信息是正确解题的关键，备考

时要熟记原理，以不变应万变。

2.［2022广东，2分］入噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬

菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化（如图所示），该线性分子两端能够

相连的主要原因是（C）

TCCAGCGGCGGG

CCCGCCGCTGGA界环化I

AGGTCGCCGCCC

GGGCGGCGACCT

A.单链序列脱氧核昔酸数量相等B.分子骨架同为脱氧核糖与磷酸

C.单链序列的碱基能够互补配对D.自连环化后两条单链方向相同

［解析］单链序列脱氧核甘酸数量相等和分子骨架同为脱氧核糖与磷酸都不是该

线性DNA分子两端能够相连的原因，A、B错误；据图可知，单链序列的碱基

能够互补配对，这是该线性DNA分子两端能够相连的主要原因，C正确；该线

性DNA分子自连环化后两条单链方向相反，D错误。

3.［2022天津，4分］小鼠Avy基因控制黄色体毛，该基因上游不同程度的甲基

化修饰会导致其表达受不同程度抑制，使小鼠毛色发生可遗传的改变。有关叙

述正确的是（A）

A.Avy基因的碱基序列保持不变

B.甲基化促进Avy基因的转录

c甲基化导致Avy基因编码的蛋白质结构改变

D.甲基化修饰不可遗传

［解析］根据题干可知，小鼠毛色的改变是由A”基因上游发生不同程度的甲基化

修饰，使Avy基因的表达受不同程度抑制导致的，Avy基因的碱基序列并未发生

改变，A正确。由题干可知，Avy基因上游不同程度的甲基化修饰会导致其表达

受不同程度抑制，推测甲基化抑制Avy基因的转录，B错误。甲基化会导致基因

表达受抑制，但由于基因碱基序列不变，所以甲基化不会导致Avy基因编码的

蛋白质结构发生改变,c错误。甲基化修饰是可以遗传的，D错误。

4.［2022河北，2分］与中心法则相关酶的叙述，错误的是（C）

A.RNA聚合酶和逆转录酶催化反应时均遵循碱基互补配对原则且形成氢键

B.DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆转录酶均由核酸编码并在核糖体上合成

C.在解旋酶协助下，RNA聚合酶以单链DNA为模板转录合成多种RNA

D.DNA聚合酶和RNA聚合酶均可在体外发挥催化作用

［解析］RNA聚合酶催化DNA-RNA的转录过程，逆转录酶催化RNAtDNA的

逆转录过程，这两个过程均遵循碱基互补配对原则，且在DNA与RNA之间存在

氢键的形成，A正确；DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆转录酶的化学本质都是蛋

白质，蛋白质是由核酸编码的，其合成场所是核糖体，B正确；在RNA聚合酶

的催化下，以单链DNA为模板合成RNA的过程是转录过程，该过程不需要解旋

酶参与，C错误；在适宜条件下，酶在体内、外均可发挥催化作用，D正确。

5.［2022浙江1月选考，2分］S型肺炎链球菌的某种“转化因子”可使R型菌

转化为S型菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示。下列叙

述正确的是（D）

R型菌

⑤

检

S型菌测

匀浆细

菌

类

乙型

A.步骤①中，酶处理时间不宜过长，以免底物完全水解

B.步骤②中，甲或乙的加入量不影响实验结果

C.步骤④中，固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化

D.步骤⑤中,通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果

［解析］步骤①中，酶处理后要保证底物完全水解，A错误；甲或乙的加入量属于

无关变量，应相同，否则会影响实验结果，B错误；液体培养基利于营养物质

和细菌充分接触，加快物质交换的速度，有利于细菌转化，C错误；S型菌菌落

光滑，有荚膜，R型菌菌落粗糙，无荚膜，通过鉴定细胞形态或观察菌落可以

确定是否出现S型菌，D正确。

6.［2022辽宁，3分］（不定项）视网膜病变是糖尿病常见并发症之一。高血糖

环境中，在DNA甲基转移酶催化下，部分胞喀咤加上活化的甲基被修饰为5'-

甲基胞喀咤，使视网膜细胞线粒体DNA碱基甲基化水平升高，可引起视网膜细

胞线粒体损伤和功能异常。下列叙述正确的是（AB）

A.线粒体DNA甲基化水平升高，可抑制相关基因的表达

B.高血糖环境中，线粒体DNA在复制时也遵循碱基互补配对原则

C.高血糖环境引起的甲基化修饰改变了患者线粒体DNA碱基序列

D.糖尿病患者线粒体DNA高甲基化水平可遗传

［解析］由题中信息可知，视网膜细胞线粒体DNA碱基甲基化可引起视网膜细胞

线粒体损伤和功能异常，推测A正确。DNA分子复制过程都遵循碱基互补配对

原则，B正确。DNA甲基化就是特定碱基被甲基化，甲基化修饰不会改变DNA

碱基序列，C错误。视网膜细胞为体细胞，视网膜细胞中线粒体DNA甲基化水

平升高不会遗传给子代，D错误。

7.［2022河北，3分］(多选)人染色体DNA中存在串联重复序列，对这些序列

进行体外扩增、电泳分离后可得到个体的DNA指纹图谱。该技术可用于亲子鉴

定和法医学分析。下列叙述错误的是(BC)

A.DNA分子的多样性、特异性及稳定性是DNA鉴定技术的基础

B.串联重复序列在父母与子女之间的遗传不遵循孟德尔遗传定律

C.指纹图谱显示的DNA片段属于人体基础代谢功能蛋白的编码序列

D.串联重复序列突变可能会造成亲子鉴定结论出现错误

［解析］串联重复序列存在于染色体DNA中，其在父母与子女之间的遗传遵循孟

德尔遗传定律，B错误；指纹图谱显示的DNA片段是一段串联重复序列，不编

码蛋白质，不属于人体基础代谢功能蛋白的编码序列，C错误；串联重复序列

突变后，指纹图谱可能会发生改变，可能会造成亲子鉴定结论出现错误，D正

确。

8.［2021北京，2分］酵母菌的DNA中碱基A约占32%,关于酵母菌核酸的叙

述错误的是(D)

A.DNA复制后A约占32%B.DNA中C约占18%

C.DNA中(A+G)/(T+C)=1D.RNA中U约占32%

［解析］DNA的复制方式为半保留复制，且遵循碱基互补配对原则，故DNA复制

后碱基A所占比例不变，即子代DNA分子中A也约占32%,A项正确；根据碱

基互补配对原则，双链DNA中，A=T,G=C,A约占32%,则C约占

(100%-2X32%)+2=18%,B项正确；双链DNA中，A=T,G=C,

(A+G)/(T+C)=1,C项正确；RNA是以DNA中的一条链为模板按照碱基互

补配对原则形成的，由于模板链中A所占比例未知，故不能确定RNA中U所占

比例，D项错误。

【高分必备】

1.利用数形结合思想巧解碱基比例问题

利用数形结合思想巧解DNA分子中某种碱基比例的计算题，步骤如下:

(1)建立DNA分子结构的示意图，即先画出两条线表示DNA分子的两条单链

(涉及转录问题时需要画三条线，两条表示DNA,一条表示RNA)。并在每条

线上取四个点来表示并标注DNA(RNA)分子上的四种碱基。

(2)根据题中所给碱基的比例，在DNA分子结构示意图上标出已知碱基的比

例。

(3)根据碱基互补配对原则，在DNA分子结构示意图上标出未知碱基的比例

(示意图中每条线上四种碱基比例之和必须等于100%)o

(4)根据题意，计算出所求碱基的比例。

2.碱基互补配对原则规律总结

(1)在双链DNA分子中，互补配对的碱基两两相等，A=T,C=G,那么

A+G=C+T,即喋吟碱基总数等于喀陡碱基总数。

(2)DNA分子一条链中(A+G)/(C+T)的值与其互补链中(A+G)/(C+T)的

值呈倒数关系。

(3)DNA分子一条链中(A+T)/(C+G)的值等于其互补链或整个DNA分子中

该式的值。

9.［2021辽宁，2分］下列有关细胞内的DNA及其复制过程的叙述，正确的是

(A)

A.子链延伸时游离的脱氧核甘酸添加到3'端

B.子链的合成过程不需要引物参与

C.DNA每条链的5'端是羟基末端

D.DNA聚合酶的作用是打开DNA双链

［解析］在DNA复制过程中，DNA聚合酶从引物的3'端延伸子链，即子链延伸时

游离的脱氧核甘酸添加到3'端，A正确；DNA聚合酶不能从头开始合成DNA,

而只能从3'端延伸DNA链，因此，子链的合成过程需要引物参与，B错误；通

常将DNA的羟基末端称为3'端，而磷酸基团的末端称为5'端，C错误；细胞内

的DNA进行复制时需解旋酶打开DNA双链，DNA聚合酶的作用是催化合成DNA

子链，D错误。

10.［2021广东，2分］DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大

成就之一。下列研究成果中，为该模型构建提供主要依据的是(B)

①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验

②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱

③查哥夫发现的DNA中喋吟含量与喀咤含量相等

④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制

A.①②B.②③C.③④D.①④

［解析］DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。②富

兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱、③查哥夫发现的DNA中喋吟含量与

喀咤含量相等，为该模型构建提供了主要依据。故②③符合题意，B正确。

11.(2020全国HI理综，6分)细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱

基次黄喋吟①。含有1的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时，存在如

图所示的配对方式(Gly表示甘氨酸)。下列说法错误的是(C)

mRNAmRNAmRNA

A.一种反密码子可以识别不同的密码子

B.密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合

C.tRNA分子由两条链组成，mRNA分子由单链组成

D.mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变

［解析］根据图像可知，反密码子CCI可与mRNA中的GGU、GGC、GGA互补配

对，说明一种反密码子可以识别不同的密码子，A项正确；密码子与反密码子

的碱基互补配对，密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合，B项正确；

tRNA分子和mRNA分子都是单链结构，C项错误；由于某些氨基酸可对应多种

密码子，故mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变，D项正确。

12.［2020浙江1月选考，2分］某研究小组用放射性同位素32p、35s分别标记

T2噬菌体，然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养，如图所示。

一段时间后，分别进行搅拌、离心，并检测沉淀物和悬浮液中的放射性。下列

分析错误的是(C)

大肠杆菌

A.甲组的悬浮液含极少量32P标记的噬菌体DNA,但不产生含32P的子代噬菌

体

B.甲组被感染的细菌内含有32P标记的噬菌体DNA,也可产生不含32P的子代

噬菌体

C.乙组的悬浮液含极少量35s标记的噬菌体蛋白质，也可产生含35s的子代噬菌

体

D.乙组被感染的细菌内不含35s标记的噬菌体蛋白质，也不产生含35s的子代噬

菌体

［解析］甲组离心后，放射性主要在沉淀物中，由于部分噬菌体未来得及侵染大

肠杆菌，所以悬浮液中含有少量放射性，由于甲组的悬浮液中不存在大肠杆

菌，所以噬菌体无法繁殖产生含32P标记的子代噬菌体，A正确；甲组被感染的

细菌内含有32P标记的噬菌体DNA,由于DNA进行半保留复制，故可产生不含

32P的噬菌体，B正确；35s标记的是噬菌体的蛋白质，噬菌体侵染细菌的时

候，蛋白质外壳留在外面，只有DNA注入细菌中，因此乙组的悬浮液含大量35s

标记的噬菌体蛋白质，不会产生含35s的子代噬菌体，C错误；乙组被感染的细

菌内不含35s标记的噬菌体蛋白质，由于细菌提供的原料中不含35S,所以也不

产生含35s的子代噬菌体，D正确。

【高分必备】

子代噬菌体标记情况的判断

一“看”：指看题中标记的元素;

二“知”：指要知道在噬菌体的化学组成中，S只存在于蛋白质中，P几乎都存

在于DNA中;

三“明”：指要明白放射性同位素标记的是病毒还是宿主细胞;

四“得”：依据病毒的核酸注入宿主细胞，蛋白质外壳不进入，噬菌体利用宿

主细胞的物质合成子代噬菌体，推得子代噬菌体的放射性情况。

题组三

一、选择题

1.[2023浙江6月选考，2分]紫外线引发的DNA损伤，可通过“核甘酸切除修

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，皮肤出现发炎等症状。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)

紫外线

............................

5,1~~I~I_I~I~|-I-I~I~I~I-I-I~T3,

3'IIIIIIIIIIIIII5'

3,IIIIIII〕IIIIIII5,

震/切口切口、霞

5'1~r1~।~।_p_।_rq""[3，

3,11111111..........................

!

5，L"缺口1^3'

3TI」」,L」III1l.」5,

修复完成

51~I~I-I~I~I~I~I-I~I~I_I_I~[3

3,」.」」_」.5,

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，限制酶识别特定的双链DNA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，可能有更多的细胞含有损伤的DNA,C错误；XP患者的

核甘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。

2.[2022湖南，4分](不定项)大肠杆菌核糖体蛋白与rRNA分子亲和力较强，

二者组装成核糖体。当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白可通过结合

到自身mRNA分子上的核糖体结合位点而产生翻译抑制。下列叙述错误的是

（D）

A.一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链

B.细胞中有足够的rRNA分子时，核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子

C.核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了rRNA和核糖体蛋白数量上的平

衡

D.编码该核糖体蛋白的基因转录完成后，mRNA才能与核糖体结合进行翻译

【高分必备】

常见RNA的种类及作用

（1）rRNA是核糖体的组成成分：rRNA一般与核糖体蛋白质结合在一起，形

成核糖体。

（2）tRNA在蛋白质合成中作为氨基酸的载体：tRNA可把氨基酸搬运到核糖体

上，tRNA能根据mRNA的遗传密码依次准确地把它携带的氨基酸连接起来形成

多肽链。

（3）mRNA作为蛋白质合成时的模板：mRNA的碱基顺序可决定蛋白质的氨基

酸顺序。

［解析］一个mRNA上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，从

而提高合成蛋白质的速度，A正确。核糖体蛋白与rRNA分子的亲和力较强，当

细胞中有足够的rRNA分子时，核糖体蛋白通常不会结合自身的mRNA分子，B

正确。当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白自身mRNA的翻译过程受

到抑制，核糖体蛋白合成受阻；反之，核糖体蛋白正常合成，这种机制可以维

持rRNA和核糖体蛋白数量上的平衡，C正确。大肠杆菌为原核细胞，其细胞内

的转录和翻译可同时进行，D错误。

3.［2022海南，3分］某团队从下表①〜④实验组中选择两组，模拟T2噬菌体侵

染大肠杆菌实验，验证DNA是遗传物质。结果显示：第一组实验检测到放射性

物质主要分布在沉淀物中，第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液

中。该团队选择的第一、二组实验分别是（C）

及标记

T2噬菌体大肠杆菌

实验组

①未标记■标记

②32P标记35s标记

③3H标记未标记

I35S标记未标记

A.①和④B.②和③C.②和④D.④和③

【高分必备】

T2噬菌体的增殖

只有DNA进入大

肠杆菌细胞中，

而蛋白质没有

进入

模板是噬菌体

DNA,原料等由

大肠杆菌提供

④装配

［解析］T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中，短时间保温后，用搅拌器搅拌、离心,

上清液含有T2噬菌体颗粒，沉淀物为被T2噬菌体感染的大肠杆菌。分析可

知，①组中检测不到放射性；②组的沉淀物放射性很高，上清液放射性较低；③

组的上清液和沉淀物中均有较强的放射性；④组的上清液放射性很高，沉淀物

的放射性很低。故选CO

4.［2021全国乙理综，6分］在格里菲思所做的肺炎链球菌转化实验中，无毒性

的R型活细菌与被加热致死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分

离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验，结合现有生物学知识所做

的下列推测中，不合理的是（D）

A.与R型菌相比，S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关

B.S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成

C.加热致死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响

D.将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，可以得到S型菌

［解析］R型菌无荚膜，无毒性，S型菌有荚膜，有毒性，由此可推测S型菌的毒

性可能与荚膜多糖有关，A项正确。该实验中转化的实质是S型菌的DNA进入R

型菌并表达，B项正确。加热可使S型菌蛋白质功能丧失，而加热致死的S型菌

可以使R型菌发生转化，说明加热致死S型菌，其DNA功能可能正常，C项正

确。S型菌的DNA被DNA酶水解后，就不能使R型菌发生转化，D项错误。

5.［2021海南，3分］终止密码子为UGA、UAA和UAG。图中①为大肠杆菌的一

段mRNA序列，②〜④为该mRNA序列发生碱基缺失的不同情况（表示一

个碱基缺失）。下列有关叙述正确的是（C）

起始密码子

I

①lAUGlACAiGAClUGQCGAUUACGAl

②lAUGAC-lGAClUGClCGAiAUAiUGAl

③lAUGACTG-CIUGCICGAUUAIUGAI

④lAUGl——iGAClUGClCGAAUAiUGAl

A.①编码的氨基酸序列长度为7个氨基酸

B.②和③编码的氨基酸序列长度不同

C.②〜④中，④编码的氨基酸排列顺序与①最接近

D.密码子有简并性，一个密码子可编码多种氨基酸

［解析］一般情况下，终止密码子不编码氨基酸，因此①编码的氨基酸序列长度

为6个氨基酸，A项错误；根据图中mRNA的序列可知，②和③编码的氨基酸

序列长度相同，均为6个氨基酸，B项错误；②中缺失一个碱基，③中缺失2个

碱基，与①相比，②③编码的氨基酸排列顺序可能从起始密码子之后就开始改

变了,④中在起码密码子之后缺失3个连续的碱基，④编码的氨基酸排列顺序与

①相比，少了一个氨基酸，与①最接近，C项正确；密码子具有简并性指的是

一种氨基酸可以对应多个密码子，但一个密码子最多只能编码一种氨基酸，D

项错误。

6.［2021湖南，4分］（不定项）细胞内不同基因的表达效率存在差异，如图所

示。下列叙述正确的是（ABC）

@®®®@回

注:@周代表蛋白质分子

A.细胞能在转录和翻译水平上调控基因表达，图中基因A的表达效率高于基因

B

B.真核生物核基因表达的①和②过程分别发生在细胞核和细胞质中

C.人的mRNA、rRNA和tRNA都是以DNA为模板进行转录的产物

D.②过程中，rRNA中含有与mRNA上密码子互补配对的反密码子

［解析］据图可知，①是转录过程，②是翻译过程，图中基因A的转录和翻译产物

更多，说明基因A的表达效率高于基因B,A正确；真核细胞核基因表达过程

中，首先在细胞核内以DNA为模板转录形成mRNA,然后mRNA通过核孔进入

细胞质中与核糖体结合进行翻译，B正确；人的mRNA、rRNA和tRNA都是以

DNA为模板进行转录的产物，C正确；翻译过程中，与mRNA上密码子互补配

对的反密码子位于tRNA中，不在rRNA中，D错误。

7.［2021浙江6月选考，2分］在DNA复制时,5-漠尿喀陡脱氧核昔(BrdU)可作

为原料，与腺喋吟配对，掺入新合成的子链。用Giemsa染料对复制后的染色体

进行染色，DNA分子的双链都含有BrdU的染色单体呈浅蓝色，只有一条链含有

BrdU的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含有BrdU的培养液中培养，取根

尖用Giemsa染料染色后，观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推

测错误的是(C)

A.第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色

B.第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同

C.第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4

D.根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后，还能观察到深蓝色的染色单体

［解析］以细胞中的一条染色体为例，具体分析如图：

结合题干信息及分析图可知，第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体均

呈深蓝色，第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色均不同，若第三

个细胞周期的细胞内DNA两条链均含BrdU标记，则细胞内所有染色单体的颜

色均相同，故A、B正确，C错误；根尖细胞不管分裂几次，总有不含BrdU标

记的母链和带BrdU标记的子链，因此经过若干个周期，还能观察到深蓝色的染

色单体,D正确。

8.[2021河北，3分](多选)许多抗肿瘤药物通过干扰DNA合成及功能抑制肿

瘤细胞增殖。如表为三种抗肿瘤药物的主要作用机理。下列叙述正确的是

(BCD)

药物名称作用机理

羟基服阻止脱氧核糖核甘酸的合成

放线菌素D抑制DNA的模板功能

阿糖胞甘抑制DNA聚合酶活性

A.羟基胭处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都出现原料匮乏

B.放线菌素D处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都受到抑制

C.阿糖胞甘处理后，肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸

D.将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可减弱它们对正常细胞的不利影响

［解析］转录过程需要的原料是核糖核昔酸，DNA复制的原料是脱氧核糖核首

酸，羟基月尿处理后，会导致DNA复制所需要的原料匮乏，不会导致转录过程原

料匮乏，A项错误；DNA的复制和转录都需要DNA作为模板，放线菌素D处理

后，DNA复制和转录过程都会受到抑制，B项正确；DNA复制过程中子链的延

伸需要DNA聚合酶，阿糖胞昔处理后，DNA聚合酶的活性被抑制，DNA复制

过程中子链将无法正常延伸，C项正确；精准导入肿瘤细胞的技术可以使药物

直接作用于肿瘤细胞，减少对正常细胞的不利影响，D项正确。

二、非选择题

9.［2023广东，10分］放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产

生的心脏疾病。一项新的研究表明，circRNA可以通过miRNA调控P基因表达

进而影响细胞凋亡，调控机制如图所示。miRNA是细胞内一种单链小分子

RNA，可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA，可

靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合，从而提高mRNA的翻译水平。

T抑制

X停止

|转录

前体mRNAmiRNA

circRNAcircRNAP基因mRNA

细胞凋亡I-P蛋白--P基因mRNA

回答下列问题：

(1)放射刺激心肌细胞产生的宜由基会攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性

心肌损伤。

［解析］细胞衰老的自由基学说认为：自由基产生后，即攻击和破坏细胞内各种

执行正常功能的生物分子。最为严重的是，当自由基攻击生物膜的组成成分磷

脂分子时，产物同样是自由基。因此放射刺激心肌细胞产生的自由基会攻击生

物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。

(2)前体mRNA是通过KNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，可被剪切

成circRNA等多种RNA。circRNA和mRNA在细胞质中通过对miRNA的竞争性

结合，调节基因表达。

［解析］前体mRNA是通过转录形成的，转录是在RNA聚合酶的催化下，以DNA

的一条链为模板合成RNA的过程。据图可知，P基因mRNA可通过翻译过程合

成P蛋白，P蛋白可抑制细胞凋亡。miRNA可以和P基因mRNA结合，导致P基

因mRNA的翻译过程受阻，P蛋白合成减少，从而促进细胞凋亡。circRNA可以

和miRNA结合，使miRNA不能和P基因mRNA结合，导致P蛋白合成增多，从

而抑制细胞凋亡。可见，circRNA和mRNA在细胞质中通过对miRNA的竞争性

结合，调节基因表达。

（3）据图分析，miRNA表达量升高可影响细胞凋亡，其可能的原因是miRNA

表达量升高，导致其与P基因mRNA的结合量增加，P基因mRNA翻译合成的P

蛋白减少，从而促进细胞凋亡。

［解析］据图分析，miRNA表达量升高可使miRNA和P基因mRNA结合增多，导

致P基因mRNA的翻译过程受阻，P蛋白合成减少，从而影响细胞凋亡。

（4）根据以上信息，除了减少miRNA的表达之外，试提出一个治疗放射性心

脏损伤的新思路促进前体mRNA的合成；促进circRNA的合成；促进P蛋白的合

成。

［解析］若要治疗放射性心脏损伤，需抑制细胞凋亡。一方面，可以促进P蛋白的

合成，以提高细胞中P蛋白的含量；另一方面，可以促进前体mRNA的合成或

促进circRNA的合成。

题组四

一、选择题

1.［2023浙江1月选考，2分］核糖体是蛋白质合成的场所。某细菌进行蛋白质

合成时，多个核糖体串联在一条mRNA上形成念珠状结构一一多聚核糖体（如

图所示）。多聚核糖体上合成同种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始

翻译，移动至相同的位置结束翻译。多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA

的长度决定。下列叙述正确的是（B）

A.图示翻译过程中，各核糖体从mRNA的3'端向5'端移动

B.该过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对

C.图中5个核糖体同时结合到mRNA上开始翻译，同时结束翻译

D.若将细菌的某基因截短，相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目不会发生

变化

［解析］根据图中核糖体上肽链的长短可知，翻译的方向是从左到右，也就是说各

核糖体从mRNA的5'端向3'端移动，A错误；翻译过程中，mRNA上的密码子

与tRNA上的反密码子互补配对，B正确；图中5个核糖体不是同时结合到

mRNA上开始翻译的，也不是同时结束翻译的，是有先后顺序的，C错误；根

据题干信息“多聚核糖体所……mRNA的长度决定”可知，若将细菌的某基因

截短，会导致转录出来的mRNA变短，则相应的多聚核糖体上所串联的核糖体

数量会减少，D错误。

2.［2022重庆，2分］研究发现在野生型果蝇幼虫中降低〃加;基因表达，能影响

另一基因mr的表达(如图)，导致果蝇体型变小等异常。下列叙述错误的是

(A)

明

均

<

玄

S哭

E

域

」

.S

WT：野生型果蝇幼虫

lintRi：降低碗，基因表达后的幼虫

A.lint基因的表达对inr基因的表达有促进作用

B.提高幼虫，讥t基因表达可能使其体型变大

C.降低幼虫Mr基因表达可能使其体型变大

D.果蝇体型大小是多个基因共同作用的结果

［解析］对比野生型果蝇幼虫inr基因的相对表达量可知，降低〃加;基因表达后，幼

虫讥r基因的相对表达量显著上升，说明〃加;基因的表达对Mr基因的表达有抑

制作用，A错误;根据题图信息可知，降低〃加;基因表达，inr基因的表达量增

加,导致果蝇体型变小，推测提高幼虫〃nt基因表达，inr基因的表达量下降，

可能使果蝇体型变大，B、C正确;由以上分析可知，果蝇体型大小与〃nt基因

和inr基因都有关，说明果蝇体型大小是多个基因共同作用的结果，D正确。

3.［2022海南，3分］科学家曾提出DNA复制方式的三种假说：全保留复制、半

保留复制和分散复制（图1）。对此假说，科学家以大肠杆菌为实验材料，进

行了如下实验（图2）。下列有关叙述正确的是（D）

大肠杆菌培养密度梯度离心

口重带

在含15NH4cl的培养提取DNA.

液中生长若干代/

离心

转移到含MNHW：

的培养菠中

细胞分裂一次I

第一代［提取DNA牛中带

离心’

细胞再分裂一次工轻带

提取DNA

第