2024年高考生物二轮复习高频考点追踪与预测专题05遗传的分子基础（讲义）

资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】专题05遗传的分子基础01专题网络·思维脑图02考情分析·解密高考03高频考点·以考定法考点一主要的遗传物质DNA的结构考点二遗传信息的传递与表达考点三基因对性状的控制及表观遗传04核心素养·微专题微专题1同位素标记法在实验中的应用eq\a\vs4\al()微专题2细胞分裂过程中染色体和DNA的标记问题微专题3用同位素标记法研究DNA复制的方式微专题4从生命信息观的角度理解中心法则05创新好题·突破练①加热杀死的S型细菌含有转化因子②DNA是遗传物质③放射性同位素标记法④有丝分裂后期⑤减数第二次分裂后期⑥半保留复制⑦解旋酶、DNA聚合酶⑧脱氧核苷酸⑨DNA的两条单链⑩拟核、质粒⑪细胞核、线粒体、叶绿体⑫基因通常是有遗传效应的DNA片段⑬启动子⑭终止子⑮DNA的一条单链⑯核糖核苷酸⑰mRNA、tRNA、rRNA⑱mRNA⑲氨基酸⑳多肽链考点核心概念考查方式高考考题分布DNA是主要的遗传物质及DNA的结构3.1.1概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上3.1.2概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成，通常有两条碱基互补配对的反向平行长面，形成双螺旋结构，碱基的互补排列顺序编码了遗传信息。此部分的重重点是中心法则，考察内容涉及DNA的结构、DNA作为遗传物质的证据、DNA复制、转录和翻译的过程及其特点。山东卷常设置碱基突变情境考察DNA复制，全国卷侧重于对翻译过程的考察，试题情景多以示意图形式呈现，考察考生获取信息和解读信息的能力、调动和运用知识的情境迁移能力及分析解决问题的能力2021全国乙T52022广东T122021全国甲T302021山东T4遗传信息的传递与表达3.1.3概述DNA分子通过半保留方式进行复制。3.1.4概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成。细胞分化的本质是基因选择性表达的结果，生物的性状主要通过蛋白质表现。2023山东T52021山东T52023全国乙T52021广东T72020全国IIIT12020全国IIIT3基因对性状的控制及表观遗传3.1.5概述某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象2023山东T7考点一主要的遗传物质DNA的结构命题点一DNA的结构典例01（2022·浙江·高考真题）某同学欲制作DNA双螺旋结构模型，已准备了足够的相关材料，下列叙述正确的是（

）A．在制作脱氧核苷酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基B．制作模型时，鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连C．制成的模型中，腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和D．制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧【答案】C【分析】DNA的双螺旋结构：①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧；③两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。【详解】A、在制作脱氧核苷酸时，需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基，A错误；B、鸟嘌呤和胞嘧啶之间由3个氢键连接，B错误；C、DNA的两条链之间遵循碱基互补配对原则，即A=T、C=G，故在制作的模型中A+C=G+T，C正确；D、DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧，D错误。故选C。典例02（2021·山东·统考高考真题）我国考古学家利用现代人的DNA序列设计并合成了一种类似磁铁的“引子”，成功将极其微量的古人类DNA从提取自土壤沉积物中的多种生物的DNA中识别并分离出来，用于研究人类起源及进化。下列说法正确的是（

）A．“引子”的彻底水解产物有两种B．设计“引子”的DNA序列信息只能来自核DNAC．设计“引子”前不需要知道古人类的DNA序列D．土壤沉积物中的古人类双链DNA可直接与“引子”结合从而被识别【答案】C【分析】根据题干信息“利用现代人的DNA序列设计并合成了一种类似磁铁的“引子”，成功将极其微量的古人类DNA从提取自土壤沉积物中的多种生物的DNA中识别并分离出来”，所以可以推测“因子”是一段单链DNA序列，根据碱基互补配对的原则去探测古人类DNA中是否有与该序列配对的碱基序列。【详解】A、根据分析“引子”是一段DNA序列，彻底水解产物有磷酸、脱氧核糖和四种含氮碱基，共6种产物，A错误；B、由于线粒体中也含有DNA，因此设计“引子”的DNA序列信息还可以来自线粒体DNA，B错误；C、根据题干信息“利用现代人的DNA序列设计并合成了引子”，说明设计“引子”前不需要知道古人类的DNA序列，C正确；D、土壤沉积物中的古人类双链DNA需要经过提取，且在体外经过加热解旋后，才能与“引子”结合，而不能直接与引子结合，D错误。故选C。典例03（2021·全国·统考高考真题）用一段由放射性同位素标记的DNA片段可以确定基因在染色体上的位置。某研究人员使用放射性同位素32P标记的脱氧腺苷三磷酸(dATP，dA-Pα~Pβ~Pγ)等材料制备了DNA片段甲（单链），对W基因在染色体上的位置进行了研究，实验流程的示意图如下。回答下列问题：（1）该研究人员在制备32p标记的DNA片段甲时，所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32P，原因是。（2）该研究人员以细胞为材料制备了染色体样品，在混合操作之前去除了样品中的RNA分子，去除RNA分子的目的是。（3）为了使片段甲能够通过碱基互补配对与染色体样品中的W基因结合，需要通过某种处理使样品中的染色体DNA。（4）该研究人员在完成上述实验的基础上，又对动物细胞内某基因的mRNA进行了检测，在实验过程中用某种酶去除了样品中的DNA，这种酶是。【答案】dATP脱去β、γ位上的两个磷酸基团后，则为腺嘌呤脱氧核苷酸，是合成DNA的原料之一避免RNA分子与DNA探针的结合解旋DNA酶【分析】根据题意，通过带32p标记的DNA分子与被测样本中的W基因进行碱基互补配对，形成杂交带，可以推测出W基因在染色体上的位置。【详解】（1）dA-Pα~Pβ~Pγ脱去β、γ位上的两个磷酸基团后，则为腺嘌呤脱氧核苷酸，是合成DNA的原料之一。因此研究人员在制备32p标记的DNA片段甲时，所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32p。（2）去除样品中RNA分子，避免了RNA分子与DNA探针的结合，使杂交条带仅为DNA探针与染色体上DNA结合产生的。（3）DNA分子解旋后的单链片段才能与32p标记的DNA片段甲进行碱基互补配对，故需要使样品中的染色体DNA解旋。（4）DNA酶可以水解DNA分子从而去除了样品中的DNA。【点睛】本题考查知识点中对DNA探针法的应用，考生需要掌握DNA探针的原理，操作的基本过程才能解题。命题点二DNA是主要的遗传物质典例01（2021·全国·高考真题）在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中，无毒性的R型活细菌与被加热杀死的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（

）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．加热杀死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【答案】D【分析】肺炎双球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种转化因子，能将R型细菌转化为S型细菌，没有证明转化因子是什么物质，而艾弗里体外转化实验，将各种物质分开，单独研究它们在遗传中的作用，并用到了生物实验中的减法原理，最终证明DNA是遗传物质。【详解】A、与R型菌相比，S型菌具有荚膜多糖，S型菌有毒，故可推测S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关，A正确；B、S型菌的DNA进入R型菌细胞后使R型菌具有了S型菌的性状，可知S型菌的DNA进入R型菌细胞后指导蛋白质的合成，B正确；C、加热杀死的S型菌不会使小白鼠死亡，说明加热杀死的S型菌的蛋白质功能丧失，而加热杀死的S型菌的DNA可以使R型菌发生转化，可知其DNA功能不受影响，C正确；D、将S型菌的DNA经DNA酶处理后，DNA被水解为小分子物质，故与R型菌混合，不能得到S型菌，D错误。故选D。生物主要的遗传物质DNA的结构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．明确噬菌体浸染细菌实验放射性分布误差产生的三个原因3．“遗传物质”探索的四种方法【易错归纳】准确理解DNA是主要的遗传物质(1)“DNA是主要的遗传物质”是总结多数生物的遗传物质后得出的结论，而不是由“肺炎链球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”这两个实验得出的。(2)对于整个生物界而言，生物的遗传物质是核酸，其中绝大多数生物的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA，所以说DNA是主要的遗传物质。4．DNA的结构(1)理清DNA结构的两种关系和两种化学键数量关系每个DNA分子片段中，游离的磷酸基团有2个A—T之间有两个氢键，G—C之间有三个氢键脱氧核糖数＝磷酸数＝含氮碱基数位置关系单链中相邻碱基：通过—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—连接互补链中相邻碱基：通过氢键相连化学键氢键：连接互补链中相邻碱基的化学键磷酸二酯键：连接单链中相邻两个脱氧核苷酸的化学键(2)双链DNA的碱基之间的关系①双链DNA分子中常用公式：A＝T、C＝G、A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G。②“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。③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。考点二遗传信息的传递与表达命题点一遗传信息的传递典例01（2023·山东·高考真题）将一个双链DNA分子的一端固定于载玻片上，置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3个时间点的图像，①和②表示新合成的单链，①的5'端指向解旋方向，丙为复制结束时的图像。该DNA复制过程中可观察到单链延伸暂停现象，但延伸进行时2条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则，下列说法错误的是（

）

A．据图分析，①和②延伸时均存在暂停现象B．甲时①中A、T之和与②中A、T之和可能相等C．丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等D．②延伸方向为5'端至3'端，其模板链3'端指向解旋方向【答案】D【分析】1、DNA的双螺旋结构：(1)DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。(2)DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧。(3)两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。2、DNA分子复制的特点：半保留复制；边解旋边复制，两条子链的合成方向是相反的。【详解】A、据图分析，图甲时新合成的单链①比②短，图乙时①比②长，因此可以说明①和②延伸时均存在暂停现象，A正确；B、①和②两条链中碱基是互补的，图甲时新合成的单链①比②短，但②中多出的部分可能不含有A、T，因此①中A、T之和与②中A、T之和可能相等，B正确；C、①和②两条链中碱基是互补的，丙为复制结束时的图像，新合成的单链①与②等长，图丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等，C正确；D、①和②两条单链由一个双链DNA分子复制而来，其中一条母链合成子链时①的5'端指向解旋方向，那么另一条母链合成子链时②延伸方向为5'端至3'端，其模板链5'端指向解旋方向，D错误；故选D。典例02（2021·山东·统考高考真题）利用农杆菌转化法，将含有基因修饰系统的T-DNA插入到水稻细胞M的某条染色体上，在该修饰系统的作用下，一个DNA分子单链上的一个C脱去氨基变为U，脱氨基过程在细胞M中只发生一次。将细胞M培育成植株N。下列说法错误的是（

）A．N的每一个细胞中都含有T-DNAB．N自交，子一代中含T-DNA的植株占3/4C．M经n（n≥1）次有丝分裂后，脱氨基位点为A-U的细胞占1/2nD．M经3次有丝分裂后，含T-DNA且脱氨基位点为A-T的细胞占1/2【答案】D【分析】根据题干信息“含有基因修饰系统的T-DNA插入到水稻细胞M的某条染色体上，在该修饰系统的作用下，一个DNA分子单链上的一个C脱去氨基变为U，脱氨基过程在细胞M中只发生一次”，所以M细胞含有T-DNA，且该细胞的脱氨基位点由C-G对变为U-G对，DNA的复制方式是半保留复制，原料为脱氧核苷酸（A、T、C、G）。【详解】A、N是由M细胞形成的，在形成过程中没有DNA的丢失，由于T-DNA插入到水稻细胞M的某条染色体上，所以M细胞含有T-DNA，因此N的每一个细胞中都含有T-DNA，A正确；B、N植株的一条染色体中含有T-DNA，可以记为+，因此N植株关于是否含有T-DNA的基因型记为+-，如果自交，则子代中相关的基因型为++∶+-∶--=1∶2∶1，有3/4的植株含T-DNA，B正确；C、M中只有1个DNA分子上的单链上的一个C脱去氨基变为U，所以复制n次后，产生的子细胞有2n个，但脱氨基位点为A-U的细胞的只有1个，所以这种细胞的比例为1/2n，C正确；D、如果M经3次有丝分裂后，形成子细胞有8个，由于M细胞DNA分子单链上的一个C脱去氨基变为U，所以是G和U配对，所以复制三次后，有4个细胞脱氨基位点为C-G，3个细胞脱氨基位点为A-T，1个细胞脱氨基位点为U-A，因此含T-DNA且脱氨基位点为A-T的细胞占3/8，D错误。故选D。命题点二遗传信息的表达典例01（2023·浙江·统考高考真题）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——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（

）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【答案】B【分析】图示为翻译的过程，在细胞质中，翻译是一个快速高效的过程。通常，一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。【详解】A、图示翻译过程中，各核糖体从mRNA的5'端向3'端移动，A错误；B、该过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对，tRNA通过识别mRNA上的密码子携带相应氨基酸进入核糖体，B正确；C、图中5个核糖体结合到mRNA上开始翻译，从识别到起始密码子开始进行翻译，识别到终止密码子结束翻译，并非是同时开始同时结束，C错误；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可能会减少，D错误。故选B。典例02（2023·全国·统考高考真题）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tRNA甲）和酶E，酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲（表示为甲－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（

）①ATP

②甲

③RNA聚合酶

④古菌的核糖体

⑤酶E的基因

⑥tRNA甲的基因A．②⑤⑥ B．①②⑤ C．③④⑥ D．②④⑤【答案】A【分析】分泌蛋白合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。【详解】①③④、根据题干信息“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肽链”，说明该肽链合成所需能量、核糖体、RNA聚合酶均由大肠杆菌提供，①③④不符合题意；②、据题意可知，氨基酸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，所以要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链，必须往大肠杆菌中转入氨基酸甲，②符合题意；⑤⑥、古菌含有特异的能够转运甲的tRNA（表示为tRNA甲）和酶E，酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲（表示为甲－tRNA甲），进而将甲带入核糖体参与肽链合成，所以大肠杆菌细胞内要含有tRNA甲的基因以便合成tRNA甲，大肠杆菌细胞内也要含有酶E的基因以便合成酶E，催化甲与tRNA甲结合，⑤⑥符合题意。②⑤⑥组合符合题意，A正确。故选A。典例03（2020·全国·统考高考真题）关于真核生物的遗传信息及其传递的叙述，错误的是（

）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【答案】B【分析】真核生物的正常细胞中遗传信息的传递和表达过程包括DNA的复制、转录和翻译过程。DNA分子上分布着多个基因，基因是有遗传效应的DNA片段。【详解】A、遗传信息的表达过程包括DNA转录成mRNA，mRNA进行翻译合成蛋白质，A正确；B、以DNA的一条单链为模板可以转录出mRNA、tRNA、rRNA等，mRNA可以编码多肽，而tRNA的功能是转运氨基酸，rRNA是构成核糖体的组成物质，B错误；C、基因是有遗传效应的DNA片段，而DNA分子上还含有不具遗传效应的片段，因此DNA分子的碱基总数大于所有基因的碱基数之和，C正确；D、染色体DNA分子上含有多个基因，由于基因的选择性表达，一条单链可以转录出不同的RNA分子，D正确。故选B。典例04（2020·全国·统考高考真题）细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤（I），含有I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（

）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【答案】C【分析】分析图示可知，含有CCI反密码子的tRNA转运甘氨酸，而反密码子CCI能与mRNA上的三种密码子（GGU、GGC、GGA）互补配对，即I与U、C、A均能配对。【详解】A、由图示分析可知，I与U、C、A均能配对，因此含I的反密码子可以识别多种不同的密码子，A正确；B、密码子与反密码子的配对遵循碱基互补配对原则，碱基对之间通过氢键结合，B正确；C、由图示可知，tRNA分子由单链RNA经过折叠后形成三叶草的叶形，C错误；D、由于密码子的简并性，mRNA中碱基的改变不一定造成所编码氨基酸的改变，从图示三种密码子均编码甘氨酸也可以看出，D正确。故选C。遗传信息的传递与表达1．图解遗传信息的传递和表达(1)DNA分子复制：DNA→DNA(以真核细胞为例)(2)转录：DNA→RNA(3)翻译：mRNA→蛋白质①模型一②模型二【易错归纳】①场所问题：原核细胞中边转录边翻译；真核细胞中核基因的表达先在细胞核中转录，后在细胞质中完成翻译过程。②范围问题：DNA复制时以整个DNA分子为单位进行，产生两个相同的子代DNA分子。转录时，是以基因为单位进行，产生一段RNA，该RNA分子的长度远小于DNA分子。2．中心法则与遗传信息的传递类型考点三基因对性状的控制及表观遗传命题点一基因对性状的控制典例01（2022·天津·高考真题）染色体架起了基因和性状之间的桥梁。有关叙述正确的是（

）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【答案】B【分析】自由组合定律的实质是进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的，位于同源染色体的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体的非等位基因进行自由组合。【详解】A、细胞质基质中的基因也可以影响性状，性状不都是由染色体上的基因控制的，A错误；B、等位基因控制相对性状，等位基因位于同源染色体上，同源染色体上等位基因的分离会导致相对性状的分离，B正确；C、不同性状自由组合是由非同源染色体的非等位基因进行自由组合导致的，C错误；D、可遗传的性状改变可能是由染色体上的基因突变导致的，也可能是基因重组或者染色体变异引起的，D错误。故选B。典例02（2017·全国·统考高考真题）下列有关基因型、性状和环境的叙述，错误的是（）A．两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同B．某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，这种变化是由环境造成的C．O型血夫妇的子代都是O型血，说明该性状是由遗传因素决定的D．高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该相对性状是由环境决定的【答案】D【分析】【详解】基因型完全相同的两个人，可能会由于营养等环境因素的差异导致身高不同，反之，基因型不同的两个人，也可能因为环境因素导致身高相同，A正确；在缺光的环境中，绿色幼苗由于叶绿素合成受影响而变黄，B正确；O型血夫妇的基因型均为ii，两者均为纯合子，所以后代基因型仍然为ii，表现为O型血，这是由遗传因素决定的，C正确；高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，是由于亲代是杂合子，子代出现了性状分离，是由遗传因素决定的，D错误。【点睛】结合“基因型+环境=性状”对各个选项进行分析时，注意各项描述个体间的异同是基因型决定的，还是环境变化引起的。命题点二表观遗传典例01（2023·海南·高考真题）某植物的叶形与R基因的表达直接相关。现有该植物的植株甲和乙，二者R基因的序列相同。植株甲R基因未甲基化，能正常表达；植株乙R基因高度甲基化，不能表达。下列有关叙述正确的是（

）A．植株甲和乙的R基因的碱基种类不同B．植株甲和乙的R基因的序列相同，故叶形相同C．植株乙自交，子一代的R基因不会出现高度甲基化D．植株甲和乙杂交，子一代与植株乙的叶形不同【答案】D【分析】基因的碱基序列没有改变，而基因的表达和表型发生了可遗传的变化，称为表观遗传。题意分析：乙品种R基因甲基化，不能表达，即无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译最终合成相应的蛋白，甲品种的R基因未甲基化，故可以合成相应的蛋白质。【详解】A、题中显示植株甲和乙的R基因的序列相同，因此所含的碱基种类也相同，A错误；B、植株甲和乙的R基因的序列相同，但植株甲R基因未甲基化，能正常表达；植株乙R基因高度甲基化，不能表达，因而叶形不同，B错误；C、甲基化相关的性状可以遗传，因此，植株乙自交，子一代的R基因会出现高度甲基化，C错误；D、植株甲含有未甲基化的R基因，故植株甲和杂交，子一代与植株乙的叶形不同，与植株甲的叶形相同，D正确。故选D。典例02（2022·天津·高考真题）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．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【答案】A【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。【详解】A、据题意可知，Avy基因上游不同程度的甲基化修饰，但它的碱基序列保持不变，A正确；B、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，基因表达包括转录和翻译，据此推测，应该是甲基化抑制Avy基因的转录，B错误；C、甲基化导致Avy基因不能完成转录，对已表达的蛋白质的结构没有影响，C错误；D、据题意可知，甲基化修饰使小鼠毛色发生可遗传的改变，即可以遗传，D错误。故选A。典例03（2022·辽宁·统考高考真题，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，部分胞嘧啶加上活化的甲基被修饰为5'-甲基胞嘧啶，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（

）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【答案】AB【分析】1、表观遗传学是研究基因的核苷酸序列不发生改变的情况下，基因表达的可遗传的变化的一门遗传学分支学科。表观遗传的现象很多，已知的有DNA甲基化，基因组印记，母体效应，基因沉默，核仁显性，休眠转座子激活和RNA编辑等。2、基因的碱基序列不变，但表达水平发生可遗传变化，这种现象称为表观遗传。【详解】A、线粒体DNA甲基化水平升高，可抑制相关基因的表达，可引起视网膜细胞线粒体损伤和功能异常，A正确；B、线粒体DNA也是双螺旋结构，在复制时也遵循碱基互补配对原则，B正确；C、基化修饰并不改变患者线粒体DNA碱基序列，C错误；D、视网膜细胞属于体细胞，其线粒体DNA碱基甲基化不会遗传给后代，D错误。故选AB。基因对性状的控制和表观遗传1．基因控制性状的途径2．表观遗传特征不发生DNA序列的变化；可遗传；受环境影响机制DNA的甲基化；构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化修饰本专题内容着重考查DNA分子的结构。复制和基因表达的过程，结合选择性必修3基因工程部分考查较多。表观遗传是考查热点，不可忽视。一、同位素标记法在实验中的应用同位素标记法是用示踪元素标记化合物，根据化合物的放射性确定物质的转移途径或对有关的化学反应进行追踪，也称为同位素示踪法。1．噬菌体亲子代个体与细菌之间的同位素标记关系比较项目DNA蛋白质DNA和蛋白质亲代噬菌体32P35S14C、3H、18O、15N培养细菌31P32S12C、2H、16O、14N子代噬菌体32P、31P32SC、H、O、N两种都有(1)该实验不能标记C、H、O、N这些DNA和蛋白质共有的元素，否则无法将DNA和蛋白质区分开。(2)35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一噬菌体上，因为放射性检测时只能检测到放射性存在的部位，不能确定是何种元素的放射性。2．常用同位素标记法的实例同位素标记物质研究内容结论(结果)14CCO2暗反应中碳的转移途径发现卡尔文循环3H亮氨酸分泌蛋白的合成、分泌过程核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜18OH2O和CO2光合作用中O2的来源产生的O2来自H2O，而不是CO215NDNADNA的复制DNA半保留复制32PDNA生物的遗传物质DNA是生物的遗传物质35S蛋白质典例01用DNA双链均被32P标记的一个T2噬菌体侵染被35S标记的大肠杆菌，一段时间后释放出了m个子代T2噬菌体。下列有关叙述正确的是()A．用32P标记T2噬菌体的方法与用35S标记大肠杆菌的方法相同B．这m个子代T2噬菌体中，含32P的T2噬菌体所占的比例为1/mC．若子代T2噬菌体均同时含32P和35S，则该T2噬菌体只繁殖了一代D．经过培养，得到的m个子代T2噬菌体中有3/4含有35S【答案】C【解析】T2噬菌体为病毒，没有细胞结构，不能用培养基直接培养，而大肠杆菌属于原核生物，能用培养基直接培养，A错误；这m个子代T2噬菌体中，含32P的T2噬菌体所占的比例为2/m，B错误；由于DNA的复制为半保留复制，若子代T2噬菌体均同时含32P和35S，则该T2噬菌体只繁殖了一代，C正确；T2噬菌体培养过程中繁殖所需的原料都来自大肠杆菌，所以得到的m个子代T2噬菌体中都有35S，D错误。二、细胞分裂过程中染色体和DNA的标记问题1．DNA复制后DNA分子存在位置与去向(1)2个子DNA位置：当1个DNA分子复制后形成2个新DNA分子后，这2个子DNA位于两条姐妹染色单体上，且由着丝粒连在一起，如图所示：(2)子DNA去向：在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期，当着丝粒分裂时，两条姐妹染色单体分开，分别移向细胞两极，此时子DNA随染色单体分开而分开。2．有丝分裂中染色体标记情况分析(1)过程图解(一般只研究一条染色体)：复制一次(母链标记，培养液不含标记同位素)：转至不含标记同位素培养液中再培养一个细胞周期：(2)规律总结：若只复制一次，产生的子染色体都带有标记；若复制两次，产生的子染色体只有一半带有标记。3．减数分裂中染色体标记情况分析(1)过程图解：减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象，如下图(母链标记，培养液不含标记同位素)：(2)规律总结：由于减数分裂没有细胞周期，DNA只复制一次，因此产生的子染色体都带有标记。典例01如图表示某生物的精原细胞在条件X下最终形成了四个细胞，条件X可能是①精原细胞某一对同源染色体中的一条染色体上的DNA双链均被15N标记；②精原细胞某一对同源染色体中的两条染色体上的DNA双链均被15N标记；③进行减数分裂；④进行有丝分裂。下列有关说法正确的是()eq\x(某生物的精原细胞2N＝4)eq\o(→,\s\up7(条件X))eq\x(四个细胞)A．若条件X为①③，则处于减数分裂Ⅱ后期的两个次级精母细胞中均含被15N标记的染色体B．若条件X为②③，则处于减数分裂Ⅱ后期的两个次级精母细胞中均含有两条被15N标记的染色体C．若条件X为①③，则产生的四个精细胞一定均含被15N标记的染色体D．若条件X为②④，则产生的四个子细胞一定均含被15N标记的染色体【答案】B【解析】若只标记了某一对同源染色体中的一条染色体上的DNA双链，进行减数分裂时，DNA只复制一次，在减数分裂Ⅰ中随着同源染色体分开，被15N标记的染色体只能进入一个次级精母细胞中，A错误；若精原细胞某一对同源染色体中的两条染色体上的DNA双链均被15N标记，那么减数分裂Ⅰ时该对同源染色体中的四条染色单体都被15N标记，则减数分裂Ⅱ后期时两个次级精母细胞均含有两条被15N标记的染色体，B正确；若精原细胞某一对同源染色体中的一条染色体上的DNA双链均被15N标记，经减数分裂产生的四个精细胞中，只有两个精细胞含有被15N标记的染色体，C错误；若精原细胞某一对同源染色体中的两条染色体上的DNA双链均被15N标记，进行有丝分裂时，第一次有丝分裂产生的两个细胞中都含有一条DNA单链被15N标记的染色体，在第二次有丝分裂中期，被标记的染色体中的两条姐妹染色单体中，只有一条姐妹染色单体含15N标记，另一条不含15N标记，有丝分裂后期染色体向细胞两极移动是随机的，因此产生的子细胞中可能含15N标记也可能不含15N标记，D错误。三、用同位素标记法研究DNA复制的方式1．实验方法同位素标记法和离心技术。2．实验原理含15N的双链DNA密度大，含14N的双链DNA密度小，一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度居中。3．实验假设DNA以半保留的方式复制。4．实验预期离心后应出现3条DNA带。重带(密度最大)两条链都为15N标记的亲代双链DNA中带(密度居中)一条链为14N标记，另一条链为15N标记的子代双链DNA轻带(密度最小)两条链都为14N标记的子代双链DNA5.实验过程6．过程分析(1)立即取出，提取DNA→离心→全部重带。(2)繁殖一代后取出，提取DNA→离心→全部中带。(3)繁殖两代后取出，提取DNA→离心→1/2轻带、1/2中带。7．实验结论：DNA复制是以半保留的方式进行。典例01科学家为了探究DNA复制方式，先用含有15NH4Cl的原料来培养大肠杆菌若干代作为亲本，再将亲本大肠杆菌转移到含14NH4Cl的原料中培养，收集不同时期的大肠杆菌并提取DNA，再将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA的位置。(1)用含有15NH4Cl的原料来培养大肠杆菌若干代作为亲本，培养若干代的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)有科学家认为DNA的复制是全保留复制，复制形成的两条子链结合在一起，两条模板链重新结合在一起。若是全保留复制，则实验结果是子一代的DNA位置是________________________。(3)科学家进行实验，得到的实验结果是子一代的DNA位置全在中带，子二代的DNA位置一半在中带，一半在轻带。这个结果否定了全保留复制，你对此的解释是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)有人认为，将子一代的DNA分子用解旋酶处理后再离心，就能直接判断DNA的复制方式，如果1/2为轻带，1/2为重带，则一定为半保留复制。你认为这种说法是否正确，并说出你的理由。_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【解析】(1)用含有15NH4Cl的原料培养大肠杆菌若干代后确保实验所用的大肠杆菌的DNA都被15N标记。(2)若为全保留复制，亲代DNA为15N/15N­DNA，子一代DNA为15N/15N­DNA、14N/14N­DNA，一半在重带，一半在轻带。(3)DNA半保留复制，子一代DNA为15N/14N­DNA，子二代DNA一半为15N/14N­DNA，一半为14N/14N­DNA。(4)全保留复制和半保留复制的子一代DNA分子用解旋酶处理后再离心，结果是相同的，均为1/2重带，1/2轻带，不能确定复制方式。【答案】(1)保证用于实验的大肠杆菌的DNA中都含有15N(2)一半在重带，一半在轻带(3)DNA的复制是半保留复制，即新形成DNA分子的两条链中，一条为母链，一条为以母链作为模板形成的子链(4)不正确，因为无论是全保留复制还是半保留复制，子一代用解旋酶处理后都有一半的单链含15N，一半的单链含14N，离心后都是1/2为重带，1/2为轻带四、从生命信息观的角度理解中心法则中心法则既是遗传部分的重难点，又是高考热点。中心法则阐明了遗传信息的流动方向或传递规律，是对遗传物质作用原理、DNA的两大基本功能、遗传物质与性状关系的高度概括。从生命信息观的角度理解中心法则能从整体上构建知识之间的联系，从而突破这一难点问题。1．串联生命活动中遗传信息的传递2．中心法则体现DNA的两大基本功能传递功能Ⅰ过程体现了遗传信息的传递功能，它是通过DNA复制完成的，发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。Ⅳ过程表示以RNA作为遗传物质的生物亲代与子代之间遗传信息的传递功能表达功能Ⅱ(转录)、Ⅲ(翻译)过程共同体现了遗传信息的表达功能，发生在个体发育过程中。Ⅴ过程表示了部分以RNA作为遗传物质的病毒的逆转录过程，是RNA中遗传信息表达的首要步骤，此类生物专营寄生生活，必须在宿主细胞中完成其遗传物质的信息表达，所以需先通过逆转录过程形成DNA，整合在宿主细胞染色体上的DNA中，再进行Ⅱ、Ⅲ过程3.不同类型生物的遗传信息传递方式典例01如图表示有关遗传信息传递的模拟实验。下列相关叙述中合理的是()A．若X是RNA，Y是DNA，试管内必须加入逆转录酶和RNA聚合酶B．若X是mRNA，Y是蛋白质，则试管内必须加入氨基酸和其他RNAC．若X和Y都是DNA，则试管内必须加入核糖核苷酸和DNA聚合酶D．若X是DNA，Y是RNA，则试管内必须加入解旋酶和逆转录酶【答案】B【解析】若X是RNA，Y是DNA，则试管内模拟的是逆转录过程，必须加入逆转录酶，A错误；若X与Y都是DNA，则试管内模拟的是DNA的复制过程，必须加入脱氧核苷酸和DNA聚合酶，C错误；若X是DNA，Y是RNA，则试管内模拟的是转录过程，试管内必须加入RNA聚合酶和核糖核苷酸，D错误。1．（2023·山西临汾·二模）为探究遗传物质的本质，科学家进行了一系列实验。下列有关实验的叙述，正确的是（

）A．格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验可证明DNA是遗传物质B．艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验运用了“减法原理”C．噬菌体侵染细菌实验不能证明DNA可指导蛋白质的合成D．烟草花叶病毒侵染实验说明DNA是主要的遗传物质【答案】B【分析】艾弗里和他的同事将加热致死的S型细菌破碎后，设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取物。将细胞提取物加入有R型活细菌的培养基中，结果出现了S型活细菌。然后，他们对细胞提取物分别进行不同的处理后再进行转化实验，结果表明分别用蛋白酶、RNA酶或酯酶处理后，细胞提取物仍然具有转化活性；用DNA酶处理后，细胞提取物就失去了转化活性。在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。例如，在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，与对照组相比，实验组分别作加温、滴加FeCl3溶液、加肝脏研磨液的处理，就利用了“加法原理”。与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。例如，在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，就利用了“减法原理”。【详解】A、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验推测：加热杀死的S型细菌中有某种转化因子能将R型细菌转化为S细菌，但格里菲思并没有证明转化因子是什么，A错误；B、在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，利用了“减法原理”，B正确；C、噬菌体侵染细菌实验能证明DNA可指导蛋白质的合成，因为噬菌体是由蛋白质外壳核DNA组成，噬菌体注入大肠杆菌的物质只有其遗传物质DNA，有子代噬菌体能合成，说明噬菌体的遗传物质在宿主细胞中指导蛋白质外壳的合成，C错误；D、烟草花叶病毒侵染实验证明RNA是遗传物质，D错误。故选B。2．（2022·新疆乌鲁木齐·统考模拟预测）肺炎双球菌转化实验中，S型细菌的部分DNA片段进入R型细菌内，并整合到R型细菌的DNA分子中，使R型细菌转化成能合成荚膜多糖的S型细菌。下列叙述错误的是（

）A．上述转化过程在小鼠体内和体外均能发生B．上述R型细菌转化成S型细菌的变异属于基因重组C．S型细菌的DNA片段在R型细菌中表达的产物是多糖D．转化形成的S型细菌中DNA的嘌呤碱基所占比例不发生变化【答案】C【分析】肺炎双球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA.是遗传物质。【详解】A、肺炎双球菌转化实验有两个，一个是格里菲思的体内转化实验，另一个是艾弗里的体外转化实验，故上述转化过程在小鼠体内和体外均能发生，A正确；B、S型细菌DNA整合到R型细菌DNA上，所以R型细菌转化为S型细菌的变异属于基因重组，B正确；C、基因的表达产物是蛋白质，多糖不是蛋白质，C错误；D、DNA是双链结构，遵循碱基互补配对原则，所以嘌呤碱基数量不变，D正确。故选C。3．（2021·浙江杭州·统考二模）现有一个含200个碱基的双链DNA分子和一个含100个碱基的单链RNA分子。下列关于这两个分子叙述正确的是（

）A．若作为遗传物质，DNA分子携带的遗传信息比RNA分子多B．DNA分子中互补碱基间的氢键是在相关酶的催化下形成的C．DNA分子中编码链的碱基与模板链的碱基呈反向平行排列D．DNA分子中互补碱基间的氢键对其结构的稳定有重要意义【答案】D【解析】DNA分子的双螺旋结构：DNA分子是由两条长链组成，这两条反向平行排列盘旋成螺旋结构，每一条链上的磷酸与脱氧核糖交替排列构成基本骨架排列在外侧，碱基互补配对分布在内侧。【详解】A、作为遗传物质，DNA分子是双链，RNA分子为单链，两者长度相等，且遗传信息是有效片段，所以无法判断谁携带的遗传信息多，A错误；B、碱基对间的氢键容易断裂和形成，不需要酶的催化，B错误；C、DNA分子中反向平行的是磷酸和脱氧核糖交替排列形成的基本骨架，C错误；D、互补碱基对的氢键能增加DNA分子的稳定性，G/C越多DNA分子越稳定，D正确。故选D。4．（2022·浙江·模拟预测）如图甲是DNA分子复制的过程示意图，A和B代表两种不同的酶，将图甲中某一片段放大后如图乙所示，下列叙述错误的是（

）A．图甲中A为解旋酶，B为DNA聚合酶B．图甲中b链和c链（A+G）/（T+C）的比值相等C．图乙中7表示胸腺嘧啶脱氧核苷酸D．图乙中5和6交替连接构成DNA的基本骨架【答案】B【分析】甲图是DNA复制过程，A为解旋酶，B为DNA聚合酶，DNA复制为半保留复制，边解旋边复制；图乙1是胞嘧啶，2是腺嘌呤，3鸟嘌呤，4是胸腺嘧啶，5是脱氧核糖，6是磷酸，7是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸。【详解】A、解旋酶的作用是让两条母链之间的氢键断裂，使双螺旋解开，A为解旋酶；DNA聚合酶的作用是合成子链，让子链不断延伸，B为DNA聚合酶，A正确；B、b链和c链的碱基序列互补，互补链中A+G/T+C的比值互为倒数，B错误；C、DNA双链碱基配对符合碱基互补配对原则，A和T配对，4表示胸腺嘧啶，7表示胸腺嘧啶脱氧核苷酸，C正确；D、5是脱氧核糖，6是磷酸基团，脱氧核糖和磷酸交替连接，构成DNA的基本骨架，D正确。故选B。5．（2019·高一课时练习）对于绝大多数生物而言，不同的基因携带的遗传信息不同的原因是

（）A．不同基因的碱基种类不同B．不同基因的碱基对的排列顺序不同C．不同基因的磷酸和核糖的排列顺序不同D．不同基因的碱基配对方式不同【答案】B【分析】绝大多数生物的基因是有遗传效应的DNA片段，部分病毒的基因是有遗传效应的RNA片段。【详解】A、对于绝大多数生物而言，组成不同基因的碱基种类均为A、T、C、G，A错误；B、不同基因的碱基对的排列顺序不同，代表了不同的遗传信息，B正确；C、不同基因的磷酸和脱氧核糖排列顺序相同，二者交替链接，构成了基因的基本骨架，C错误；D、不同基因的碱基配对方式相同，均是A与T配对，G与C配对，D错误。故选B。6．（2022上·辽宁葫芦岛·高三校联考阶段练习）下图表示某基因及其转录的mRNA的部分碱基序列，已知mRNA含有1200个碱基。下列相关分析正确的是（

）A．图示mRNA上对应氨基酸的密码子最多有64种B．图示碱基参与组成的核苷酸共有5种C．组成图示基因的两条链中，G与C之和所占比例相等D．mRNA的合成需要DNA聚合酶的参与【答案】C【分析】DNA分子结构的主要特点：DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；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，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则(A-T、C-G)。【详解】A、密码子共64个，其中终止密码不决定氨基酸，A错误；B、A、T、U、C、G五种碱基参与组成的核苷酸，T、U只能各形成一种，A、C、G各能形成两种核苷酸（脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸），所以一共有8种，B错误；C、组成图示基因的两条链中，因为碱基互补配对原则，C与G两种碱基相互对应，一条链中C对应另一条中的G，数量相等，所以两条链中，G与C之和所占比例相等，C正确；D、mRNA的合成为转录过程，需要RNA聚合酶的参与，D错误。故选C。7．（2010下·吉林·高一统考期中）在遗传信息的传递过程中，一般不可能发生的是（）A．DNA复制、转录及翻译过程都遵循碱基互补配对原则B．核基因转录形成的mRNA穿过核孔进入细胞质中进行翻译过程C．DNA复制、转录都是以DNA一条链为模板，翻译则是以mRNA为模板D．DNA复制、转录和翻译的原料依次是脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸【答案】C【分析】遗传信息的传递过程即为中心法则，包含DNA分子的复制、转录和翻译，以及RNA的复制和逆转录。【详解】A、DNA复制、转录及翻译过程都遵循碱基互补配对原则，但配对方式不完全相同，A正确；B、核孔是细胞核与细胞质进行物质交换和信息交流的通道，核基因转录形成的mRNA是大分子物质，只能通过和孔到达细胞质，B正确；C、DNA复制是以DNA的两条链为模板，C错误；D、DNA复制、转录和翻译的产物依次是DNA、RNA、蛋白质，所以原料依次是脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸，D正确。故选C。8．（2023·江苏·统考一模）生物遗传信息传递的一般规律可用中心法则表示，下列叙述错误的是（

）A．遗传信息可以从核酸流向蛋白质，不能从蛋白质流向核酸B．一种多聚体的序列能被用作合成另一种多聚体的模板C．线粒体和叶绿体中的遗传信息传递不遵循中心法则D．表观遗传未改变中心法则中遗传信息的流向【答案】C【分析】克里克中心法则：【详解】A、根据克里克中心法则，遗传信息可以从核酸流向蛋白质（基因控制蛋白质的合成），但遗传信息不能从蛋白质流向核酸，A正确；B、翻译的过程，mRNA作为模板，合成蛋白质，所以一种多聚体的序列能被用作合成另一种多聚体的模板，B正确；C、线粒体和叶绿体中的遗传信息从DNA流向RNA，RNA流向蛋白质，遗传信息传递遵循中心法则，C错误；D、表观遗传不改变碱基序列，也不改变中心法则中遗传信息的流向，D正确。故选C。9．（2023·安徽宿州·统考一模）纯合黄色小鼠（AA）与黑色小鼠（aa）杂交，产生的F1（Aa）出现了不同体色，原因是A基因上的胞嘧啶不同程度的甲基化，该变化不影响DNA复制，但会影响基因表达和表型。有关分析错误的是（）A．F1体色的差异与A基因的甲基化程度有关B．甲基化可能影响RNA聚合酶与该基因的结合C．DNA碱基的甲基化不影响碱基互补配对过程D．甲基化是引起基因碱基序列改变的常见方式【答案】D【分析】由题意可知，基因型为Aa的小鼠毛色不同，关键原因是A基因上的胞嘧啶不同程度的甲基化，该变化不影响DNA复制，但会影响基因表达和表型。【详解】A、基因型为Aa的小鼠毛色不同，关键原因是A基因上的胞嘧啶不同程度的甲基化，A正确；B、甲基化若是发生在启动子区段，会影响RNA聚合酶与该基因的结合，B正确；C、DNA碱基的甲基化不改变碱基序列，不影响碱基互补配对过程，C正确；D、甲基化是表观遗传一种类型，表观遗传不会引起基因碱基序列的改变，D错误。故选D。10．（2022·江西萍乡·统考一模）南宋诗人杨万里的诗句“素罗笠顶碧罗檐，脱卸蓝裳著茜衫”描写了牵牛花的色彩和形态。牵牛花的颜色可随液泡中的酸碱度不同而发生变化，生理机制如下。则下列说法中正确的是（

）A．可以用牵牛花朵或叶片作实验材料观察细胞中的染色体形态和数目及核酸的分布B．图中a、b过程能够发生在各种体细胞中，以核苷酸为原料且同时进行C．蛋白R是一种转运蛋白，说明基因通过控制蛋白质的结构间接控制生物性状D．诗句中描述牵牛花的颜色转变可能与细胞呼吸和光合作用等细胞代谢活动有关【答案】D【分析】分析题图：a表示转录，以DNA的1条链为模板合成RNA的过程，b表示翻译，以mRNA为模板合成蛋白质的过程。【详解】A、牵牛花瓣已高度分化，细胞不再分裂，故无法观察细胞中的染色体形态和数目，A错误；B、a表示转录（原料是核糖核苷酸），b表示翻译（原料是氨基酸），在真核细胞中，它们不能同时进行，B错误；C、蛋白R是一种转运蛋白，说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，C错误；D、清晨牵牛花经历了一个晚上，因为没有光，所以不能选行光合作用，只进行呼吸作用，氧化分解有机物产生大量的二氧化碳，所以清晨的牵牛花含二氧化碳较多，二氧化碳溶于水呈酸性，白天进行光合作用会消耗大量二氧化碳，这样一天，液泡中的酸碱度会发生变化，进而引发牵牛花的颜色发生变化，D正确。故选D。11．（2020·全国·校联考模拟预测）管家基因是维持细胞基本代谢所必需的，是在所有细胞中都表达的基因；将只在某类细胞中特异性表达的基因称为奢侈基因。同种生物不同类型的正常体细胞，其基因表达情况如下图所示。下列说法不正确的是（

）A．叶绿体基因是奢侈基因，ATP合成酶基因是管家基因B．若图中的基因a－f中有一种是能催化葡萄糖分解成丙酮酸等物质的每的基因，则该基因最可能是基因bC．同一个体多种体细胞之间具有相同的管家基因和不同的奢侈基因D．细胞分化的本质是奢侈基因的选择性表达【答案】C【分析】“管家基因”表达的产物用以维持细胞自身正常的新陈代谢，即管家基因在所有细胞中都表达；“奢侈基因”表达形成细胞功能的多样性，即奢侈基因只在特定组织细胞才表达。由此可见，细胞分化是奢侈基因选择性表达的结果。【详解】A、叶绿体基因只在能进行光合作用的植物细胞内表达，是奢侈基因，所有活细胞均可进行细胞呼吸合成ATP，ATP合成酶基因是管家基因，A正确；B、所有活细胞均可进行细胞呼吸，把葡萄糖分解成丙酮酸等，所以与此酶对应的基因属于管家基因，管家基因是维持细胞基本代谢所必需的，是在所有细胞中都表达的基因，B正确；C、同一个体多种体细胞之间的管家基因和奢侈基因都相同，只是奢侈基因发生选择性表达，C错误；D、细胞分化的本质是不同细胞奢侈基因选择性表达的结果，D正确。故选C。12．（2024·吉林长春·统考一模）将甲、乙两种噬菌体的蛋白质和DNA分离纯化并重组，具体步骤如下：a组将甲的DNA与乙的蛋白质重组：b组将乙的DNA与甲的蛋白质重组。若用这两组重组噬菌体分别感染大肠杆菌，正确的预期结果是（

）A．a、b两组的子代噬菌体表型均与甲的表型一致B．a、b两组的子代噬菌体表型均与乙的表型一致C．a组的子代噬菌体与乙的表型一致，b组与甲的表型一致D．a组的子代噬菌体与甲的表型一致，b组与乙的表型一致【答案】D【分析】噬菌体是一类病毒，它的外壳由蛋白质构成，内有DNA。噬菌体侵染大肠杆菌时只将DNA注入大肠杆菌细胞内，而蛋白质外壳留在外面。【详解】DNA和蛋白质这两种物质中DNA是噬菌体的遗传物质，所以组成成分为甲的DNA和乙的蛋白质的“杂合”噬菌体，感染大肠杆菌后得到的子代噬菌体的表现型与甲种一致；组成成分为乙的DNA和甲的蛋白质的“杂合”噬菌体，感染大肠杆菌后得到的子代噬菌体的表现型与乙种一致，D正确、ABC错误。故选D。13．（2023·吉林·统考模拟预测）在进行T2噬菌体侵染细菌实验时，用含14C标记的尿嘧啶培养基培养细菌，待细菌裂解后，分离出含有14C的RNA。实验人员把该RNA分别与细菌的DNA和噬菌体的DNA杂交，发现RNA可与噬菌体的DNA形成稳定的DNA—RNA双链杂交分子，但不能与细菌的DNA形成杂交分子。下列叙述不正确的是（

）A．用含14C的胸腺嘧啶代替尿嘧啶进行实验，结果完全相同B．含14C标记的RNA的模板是噬菌体的DNA分子C．获得14C噬菌体，需先用含14C的培养基培养细菌，再用噬菌体侵染细菌D．据结果推测，被噬菌体侵染的细菌体内合成的是噬菌体的蛋白质【答案】A【分析】1952年，赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记的新技术，完成了对证明DNA是遗传物质的更具说服力的实验，即T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，其实验步骤是：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质；该实验证明DNA是遗传物质。【详解】A、用含14C的胸腺嘧啶，提取RNA时，其中没有胸腺嘧啶，所以没有标记，实验失败，A错误；B、噬菌体的DNA分子能与RNA形成稳定的DNA—RNA双链杂交分子，因此含14C标记的RNA的模板是噬菌体的DNA分子，B正确；C、噬菌体是病毒，得先培养细菌，再标记病毒，C正确；D、被噬菌体侵染的细菌体内合成的是噬菌体的蛋白质，是以噬菌体的DNA为模板控制合成的，D正确。故选A。14．（2023·江西南昌·统考三模）细胞中许多分子和结构都有着各自的“骨架”或“支架”，这些“骨架”或“支架”不仅起到支撑作用，还对生命活动的正常进行有着重要影响。下列有关说法中错误的是（

）A．蛋白质是由许多基本组成单位连接而成的大分子，以碳链为骨架B．DNA双螺旋结构中的基本骨架决定了DNA分子的特异性和多样性C．真核细胞中的细胞骨架由蛋白质构成，与细胞分裂和物质运输有关D．磷脂双分子层构成了线粒体膜和叶绿体膜的基本支架【答案】B【分析】细胞骨架是真核细胞中维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的网架结构，细胞骨架由蛋白质纤维组成。【详解】A、蛋白质是由许多氨基酸连接而成的大分子，以碳链为骨架，A正确；B、磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA分子的基本骨架，但每个DNA分子都具有相同的磷酸与脱氧核糖，不能决定DNA分子的特异性和多样性，B错误；C、真核细胞中的细胞骨架是由蛋白质纤维组成，与细胞分裂分化及物质运输和能量转换等有关，C正确；D、组成线粒体与叶绿体的生物膜的基本骨架是磷脂双分子层，D正确。故选B。15．（2023·贵州·统考模拟预测）下列关于DNA分子及复制的叙述，错误的是（）A．DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧，构成基本骨架B．碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的特异性C．四分体时期中的1条染色体含有2个双链的DNA分子D．DNA分子独特的双螺旋结构能为复制提供精确的模板【答案】B【分析】DNA的双螺旋结构：①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧。③两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。【详解】A、磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧构成基本骨架，A正确；B、特定的碱基排列顺序构成了DNA分子的特异性，B错误；C、四分体时期中的1条染色体含有2条染色单体，所以含有2个双链的DNA分子，C正确；D、DNA分子独特的双螺旋结构能为复制提供精确的模板，D正确。故选B。16．（2023·河北衡水·河北衡水中学校考一模）下列关于实验操作过程及实验结果的叙述，正确的是（

）A．沃森和克里克用同位素标记法、差速离心技术证明了DNA复制是以半保留方式进行的B．噬菌体侵染细菌的实验中，32P标记组保温时间过长或过短均会导致上清液中的放射性偏低C．艾弗里用物质分离提纯、细菌培养技术证明了DNA是主要的遗传物质，DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体D．观察细胞有丝分裂和探究pH对酶活性影响的实验中，盐酸所起的作用不相同【答案】D【分析】噬菌体侵染大肠杆菌实验：分别在含有放射性同位素35S和32P的培养基培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养T2噬菌体，得到蛋白质含有35S标记和DNA含有32P标记的噬菌体。然后用两种噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，经过短时间的保温后，用搅拌器搅拌、离心，检查上清液和沉淀物中的放射性物质发现：用35S标记的侵染实验中，放射性主要分布在上清液中；用32P标记的实验，放射性同位素主要分布在离心管的沉淀物中。【详解】A、梅塞尔森和斯塔尔用同位素标记法、差速离心技术证明了DNA复制是以半保留方式进行的，A错误；B、噬菌体侵染细菌的实验中，32P标记组保温时间过长或过短均会导致上清液中出现放射性，理想状态下，放射性应该全部在沉淀物中，B错误；C、艾弗里证明了DNA是遗传物质，DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体，C错误；D、观察细胞有丝分裂时，盐酸用于解离；探究pH对酶活性影响的实验中，盐酸用于设置酸性环境，D正确。故选D。17．（2023·辽宁丹东·统考二模）图为某DNA分子中a、b、c三个基因的分布状况，图中Ⅰ、Ⅱ为无遗传效应的序列。下列叙述正确的是（

）A．基因一定是具有遗传效应的DNA片段B．图中b基因的启动子和终止子分别位于Ⅰ、Ⅱ中C．遗传信息蕴藏在碱基的种类及排列顺序之中D．a、b、c三个基因在遗传时，不遵循基因的自由组合定律【答案】D【分析】1、基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，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。2、基因通常是具有遗传效应的DNA片段。【详解】A、对于RNA病毒，基因是具有遗传效应的RNA片段，A错误；B、基因在染色体上呈线性排列，基因b的启动子和终止子分别位于基因b的首端和尾端，B错误；C、遗传信息蕴藏在碱基的排列顺序之中，C错误；D、a、b、c三个基因位于同一条染色体上，在遗传时无法自由组合，不遵循基因的自由组合定律，D正确。故选D。18．（2023·广西·统考二模）人类的ABO血型由9号染色体上的IA、IB、i基因控制，相关基因型和表现型的对应关系如下表所示。下列说法错误的是（

）基因型IAIA、IAiIBIB、IBiIAIBii表现型A型血B型血AB型血O型血A．IA、IB、i三种基因中的碱基排列顺序不同B．IA、IB基因对i基因均为显性C．不考虑基因突变，О型血的后代可能出现AB型D．不考虑基因突变，AB型血的后代不能出现О型【答案】C【分析】在生物体的体细胞中，控制同一种性状的遗传因子成对存在，不相融合，在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。【详解】A、基因是有遗传效应的DNA片段，是决定生物性状的遗传物质的结构和功能单位，DNA中碱基的排列顺序具有特异性，故IA、IB、i三种基因中碱基排列顺序不同，A正确；B、IAi表现为A型血，IBi表现为B型血，因此IA、IB基因对i基因均为显性，B正确；C、O型血的基因型为ii，若非基因突变，则肯定会有i基因遗传给后代，AB型血基因型为IAIB，后代不可能为AB型，C错误；D、AB型血基因型为IAIB，若非基因突变，则肯定会有IA或IB基因遗传给后代，O型血的基因型为ii，后代不可能为O型，D正确。故选C。19．（2024·河南新乡·统考一模）如图表示细胞内遗传信息的传递和表达，其中a链表示模板链，b表示新合成的子链。下列有关说法正确的是（

）A．若a链为RNA链，则消耗的原料一定是脱氧核苷酸B．若该酶为DNA聚合酶，则该过程可发生在神经元中C．若该酶为逆转录酶，则a为RNA链，b为DNA链D．若该酶催化RNA复制，则该过程可发生在健康细胞中【答案】C【分析】中心法则：（1）遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；（2）遗传信息可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径。【详解】A、RNA的单体是核糖核苷酸，A错误；B、神经元不增殖，则DNA不复制，若该酶为DNA聚合酶，则该过程不可能发生在神经元中，B错误；C、逆转录是以RNA为模板，合成DNA的过程，若该酶为逆转录酶，则a为RNA链，b为DNA链，C正确；D、RNA复制只能发生在被病毒感染的细胞中，D错误。故选C。20．（2023·广西北海·统考一模）基因在转录时形成的mRNA分子与模板链结合难以分离，形成了RNA-DNA杂交体，称为R环结构。下图是R环结构及其对DNA复制、基因表达、基因稳定性等的影响。下列叙述正确的是（

）A．图示过程发生在真核细胞的细胞核中，R环结构中嘌呤与嘧啶含量相等B．过程①的特点包括边解旋边复制、半保留复制，酶A为RNA聚合酶C．过程②中的酶C能使DNA双链发生解旋，也能催化磷酸二酯键的形成D．R环结构的存在有利于核糖体与mRNA结合，使基因的表达正常进行【答案】C【分析】根据题意和图示分析可知：左侧形成两个子代DNA分子，完成DNA复制，酶A表示DNA聚合酶，酶B表解旋酶；右侧表示转录，酶C表示RNA聚合酶。过程①表示DNA复制，过程②表示转录，过程③表示翻译。【详解】A、图示过程是边转录边翻译，不可能存在于细胞核中，R环结构包括3条链，其中嘌呤与嘧啶含量不一定相等，A错误；B、过程①为DNA复制，特点是边解旋边复制、半保留复制，酶A为DNA聚合酶，B错误；C、过程②中的酶C是RNA聚合酶，能使DNA双链解旋，也能催化磷酸二酯键形成，C正确；D、R环结构的存在不利于基因表达的正常进行，D错误。故选C。21．（2023·辽宁·模拟预测）图甲是关于DNA的两种复制方式。1958年，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，设计了一个巧妙的实验（图乙）来验证DNA的复制方式。回答下列有关问题：(1)要分析DNA的复制方式，首先需要通过同位素标记技术来区分亲代DNA与子代DNA。已知14N、15N是氮元素的两种稳定同位素，稳定同位素不具有放射性，因此还需借助技术将大肠杆菌不同的DNA分子分离开，推测该技术能分离不同DNA依据的原理是。(2)请写出获得含15N大肠杆菌的过程：。(3)提取15N的大肠杆菌DNA离心，其目的是。分析图乙，最早可根据（填“b”或“c”）的离心结果确定DNA的复制方式为半保留复制。(4)若离心结果是轻带和中带DNA含量为3：1，则亲代大肠杆菌的DNA进行了次复制。【答案】(1)密度梯度离心只含14N、只含15N、同时含14N15N的DNA分子的相对分子质量存在差异（或利用密度梯度离心可将相对分子质量不同的物质分离）(2)将大肠杆菌在含15N（15NH4Cl）的培养液中培养若干代(3)检测含15N的DNA离心后在试管中的位置，作为对照b(4)3【分析】1.美国生物学家梅塞尔森和斯塔