2023新高考新教材版生物高考第二轮复习-专题10 遗传的分子基础 (一)

2023新高考新教材版生物高考第二轮复习

专题10遗传的分子基础

甲组

简单情境

1.前体RNA（2022梅州质检,10）真核生物的核基因在转录过程中会先形成前体RNA（hnRNA）,、hnRNA

经过加工才能形成作为翻译模板的成熟RNA（mRNA）,如图甲、乙是人的胰岛素基因（图中的实线表示基

因）分别与其hnRNA和mRNA杂交的结果示意图。下列叙述惜误的是（）

A.hnRNA和mRNA不能形成杂交带

B.图中杂交带的形成遵循碱基互补配对原则

C.人的胰岛素基因含有不编码蛋白质的碱基序列

D.可从胰岛B细胞的细胞质中获取mRNA、hnRNA

答案D由图可知,hnRNA和mRNA都可以与模板链进行碱基互补配对，故hnRNA和mRNA不能

形成杂交带,A正确;图中杂交带的形成遵循碱基的互补配对原则即A-U,T—A,C-G,G—C,B正确根据

经过加工的mRNA中缺少部分与模板链互补的序列可知，人的胰岛素基因含有不编码蛋白质的碱基序

列,C正确;hnRNA在细胞核内加工，成为成熟的mRNA,并转移到细胞质中,故不能从胰岛B细胞的细胞

质中获取hnRNA,D错误。

2.转录发夹（2022广东一模,14）基因的转录终止位点（富含A—T碱基对）上游存在富含G、C碱基且对

称的区域，以该区域为模板转录出的部分序列容易形成发夹结构，阻止RNA聚合酶移动，其过程如图所示。

下列叙述正确的是（）

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nNA[[[]][（，（；（；（；AT（：（：（；（IIII（；（；（,（；AT（,（,（：（；TAAAAAAAAA\।[[।[[I.

、、""MCCGGTACGCd"UCGCCTACCGMmTTrrm1"I"Z

录

------------------------------------------------------*,KJUUUUUUUUU-③

RNA!：；!；

法

拉

：.-!■

o

A•链①和链③中的G代表的是同一种核甘酸

B.发夹结构中，互补配对的碱基通过氢键结合

C.转录时，链①为模板链,RNA聚合酶从右向左移动

D.转录时,tRNA携带游离的核糖核甘酸连接成mRNA

答案B链①和链②为DNA,链①中的G表示鸟噂岭脱氧核苗酸,链③为RNA,链③中的G代表鸟瞟岭

核糖核昔酸,A错误;发夹结构中，碱基间遵循碱基互补配对原则，通过氢键连接,B正确;基因的转录终止位

点（富含A—T碱基对）上游存在富含G、C碱基且对称的区域，推断基因转录时RNA聚合酶从左向右移

动,C错误;tRNA参与翻译过程，将氨基酸转运到核糖体和mRNA复合物的特定位点,D错误。

复杂情境

3.重组病毒（2022广州二模,4）烟草花叶病毒（TMV）和车前草花叶病毒（HRV）是两种亲缘关系较近的

RNA病毒。将TMV和HRV的RNA与蛋白质分离后,用两种RNA分别感染烟草植株的叶片，叶片上出

现不同形状的病灶,用两类蛋白质分别感染则叶片上均不出现病灶。将一种RNA与另一种病毒的蛋白

质重组得到两种杂交体，再用杂交体分别感染烟叶，烟叶上也出现病灶，病灶类型与杂交体的RNA种类

有关而与蛋白质种类无关。下列叙述正确的是（）

A.实验结果说明病毒RNA也可独立完成完整的生命活动

B.因两种病毒RNA的亲缘关系较近，故二者的核甘酸含量相同

C.在被杂交体感染的烟叶上所形成的病灶中能收集到子代杂交体

D.实验证明了RNA是TMV和HRV的遗传物质而蛋白质不是

第2页共34页

答案D病毒没有独立生存能力,只能寄生在活细胞内，所以病毒的RNA不能独立完成完整的生命活

动,A错误;TMV和HRV虽然亲缘关系较近，但它们的遗传物质不同,所以无法判断它们的RNA核昔酸的

含量,B错误;被杂交体感染的烟叶上所形成的病灶中不能收集到子代杂交体，只能收集到TMV或

HRV（取决于RNA的来源）,C错误;根据题干信息"将TMV和HRV的RNA与蛋白质分离后,用两种RNA

分别感染烟草植株的叶片,叶片上出现不同形状的病灶，用两类蛋白质分别感染则叶片上均不出现病

灶"，可知RNA是TMV和HRV的遗传物质而蛋白质不是,D正确。

4.杀虫剂解毒酶（2022惠州二模,15）甲基化是指在酶的催化下，甲基由甲基化合物转移至其他化合物的

过程。正常情况下,某害虫的基因CYP4c64可以表达合成少量杀虫剂解毒酶，但该基因某个位点发生突

变,产生的mRNA经甲基化修饰后,促进翻译使抗性增强，有关机理如图。以下说法正确的是（）

敏感不甲基化

抗性甲基化

一?--------

mKNA促Q晶译lIX'Z

注：RNA有个特殊片段含T

A.mRNA的碱基A甲基化后,改变了碱基排列顺序

B.mRNA甲基化可以促进该害虫体内合成更多杀虫剂解毒酶

C.抑制CYP4C64的过量表达可以降低害虫对杀虫剂的敏感性

D.敏感变为抗性的根本原因是mRNA上的碱基T突变为A

答案BmRNA的甲基化属于表观遗传,mRNA的碱基序列并没有改变,A错误;由题图可知,mRNA的

甲基化能促进翻译过程，能够使杀虫剂解毒酶的合成量增加,B正确才卬制CYP4c64的过量表达能够导致

杀虫剂解毒酶的合成量减少，因而会增强害虫对杀虫剂的敏感性,C错误;敏感变为抗性的根本原因是该

基因某个位点上的碱基A突变为T,使得mRNA上的T变为A,从而被甲基化修饰,D错误。

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5.密码子读取（2022广州二模,7）遗传物质为单链DNA的某种噬菌体，其DNA进入宿主细胞后,先形成

双链DNA,再以此为模板，控制合成病毒单链DNA和蛋白质,组装成子代噬菌体。如图表示该病毒DNA

片段中D基因和E基因的部分碱基序列及其编码氨基酸的情况（Met、Glu等表示不同的氨基酸）。下列

叙述正确的是（）

E基因起始E基因终止

…GA-T-G-A-…

I-J_I»IJI_>~~IJIIIJ-

MelTvrVaiMet

D基因起始D基因终止

A.两种基因上的终止密码子有所不同，这体现了密码子具有简并性

B.该噬菌体蛋白质的翻译过程需要宿主细胞的DNA聚合酶的参与

C.该DNA序列的一个碱基发生变化，可能引起两种病毒蛋白质结构的改变

D.子代噬菌体的蛋白质中可能含有宿主细胞内不存在的氨基酸

答案C密码子存在于mRNA上，在基因上没有密码子,A错误;DNA聚合酶催化DNA的合成，不能催

化翻译过程,B错误;由于D基因和E基因共用一段序列进行转录，因此如果该DNA序列的一个碱基发生

变化，可能引起两种病毒蛋白质结构的改变,C正确;病毒没有独立生存能力,只能依赖于宿主细胞才能生

存，合成蛋白质的原料全部来自宿主，所以子代噬菌体的蛋白质中不可能含有宿主细胞内不存在的氨基

酸,D错误。

复杂陌生情境

6.非编码RNA（2022韶关二模,14）心肌细胞不能增殖，基因ARC在心肌细胞中的特异性表达，能抑制其

凋亡，以维持正常数量。细胞中另一些基因通过转录形成前体RNA,再经过加工会产生许多非编码RNA,

如miR-223（链状）、HRCR（环状）。下列相关说法错误的是（）

第4页共34页

抑

凋亡制

抑制细

基因ARC®因F胞

无眄他而正在合成的多肽链‘凋

亡

结合^Sr

I"j孩酸杂交分子1

基因miH-223

①加工——

前体RNAmiR-223吸附

某基因①加TC—核酸甚分子2

A.过程②最终合成的Ti、T2、T3三条多肽链的氨基酸顺序相同

B.miR-223可通过形成核酸杂交分子1来调控遗传信息的翻译

C.基因miR-223的转录使基因ARC表达增强

D.HRCR有望成为减缓心肌细胞凋亡的新药物

答案C根据题图分析可知，②为翻译过程,合成的Ti、T2、T3三条多肽链使用同一个模板mRNA,所

以％、T2、T3三条多肽链的氨基酸顺序相同,A正确根据题图分析可知,miR-223可与基因ARC转录形

成的mRNA特定序列通过碱基互补配对结合形成核酸杂交分子1,使过程②（翻译过程）被抑制，基因

ARC转录形成的mRNA不能进行翻译，即miR-223可通过形成核酸杂交分子1来调控遗传信息的翻译,

使基因ARC表达减弱,B正确,C错误;根据题图分析可知,miR-223可与HRCR结合形成核酸杂交分子

2,使miR-223失去作用，从而减弱对基因ARC表达的抑制，减缓心肌细胞凋亡，所以HRCR有望成为减

缓心肌细胞凋亡的新药物,D正确。

7.叶绿体基因组（2022佛山二模,14）叶绿体具有自身的基因组和遗传信息表达系统，叶绿体中的蛋白质

一部分由自身基因编码，一部分由核基因编码。核基因编码的叶绿体蛋白质前端含有一段转运肽，可以引

导其进入叶绿体。D1是叶绿体进行光反应依赖的一种核心蛋白，由自身的psbA基因编码。高温造成叶

绿体内活性氧（ROS）的大量积累,ROS不但会破坏D1,还会抑制psbAmRNA的翻译。为了克服高温对

作物产量的影响，我国科学家克隆了拟南芥叶绿体中的psbA基因，与高温响应的启动子连接，导入水稻

细胞的核基因组中，培育出适应高温的转基因水稻。相关说法正确的是（）

A.D1核心蛋白主要分布在叶绿体基质中

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B拟南芥叶绿体中psbA基因的复制需要用到DNA酶

C.转基因水稻细胞核中转录产生的psbAmRNA进入叶绿体翻译

D.除高温响应的启动子外，目的基因psbA还要与编码转运肽的DNA片段连接

答案DD1是叶绿体进行光反应依赖的一种核心蛋白，而光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜，据此

可推测该蛋白主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上,A错误才以南芥叶绿体中psbA基因的复制需要用到

DNA聚合酶等,DNA酶能催化DNA水解力错误;转基因水稻细胞核中转录产生的psbAmRNA不进入

叶绿体翻译，而在细胞质中的核糖体上进行翻译,C错误;由于目的基因导入的是水稻细胞的核基因组中，

而核基因编码的叶绿体蛋白质前端含有一段转运肽,据此可推测除高温响应的启动子外，目的基因psbA

还要与编码转运肽的DNA片段连接,D正确。

乙组

简单情境

1.正链RNA病毒的增殖（2022湖南隆回二中4月模拟考,5）新型冠状病毒是正链RNA病毒，该正链进入

宿主细胞后,可以直接作为mRNA链指导蛋白质的合成，也可以通过RNA聚合酶作用，生成双链,之后双

链解旋，再以负链（新合成的RNA链）为模板，在RNA聚合酶作用下，生成双链后再解旋，生成新的正链。

下列有关叙述错误的是（）

A.新型冠状病毒的蛋白质外壳是在宿主细胞的核糖体上合成的

B.新型冠状病毒的遗传物质复制时涉及两次碱基互补配对

C.核糖体可以直接与新型冠状病毒的RNA结合生成蛋白质

D.新型冠状病毒的繁殖过程涉及中心法则的全部内容

答案D新型冠状病毒无细胞结构.营寄生生活，其蛋白质外壳在宿主细胞的核糖体上合成,A正确;新

型冠状病毒的遗传物质复制时先以正链为模板合成负链，然后以负链为模板合成正链，涉及两次碱基互

补配对,B正确;正链RNA病毒可以直接作为mRNA链指导蛋白质的合成，故核糖体可以直接与新型冠状

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病毒的RNA结合生成蛋白质,C正确:新型冠状病毒的繁殖过程未涉及逆转录、转录、DNA复制过程，

未涉及中心法则的全部内容,D错误。

2.肽链合成的特殊形式（2022高中学业水平选择性考试冲刺试卷六,9）非核糖体肽合成酶（NRPSs）是蛋白

质复合体，由多个模块构成，每一个模块特异性识别一种氨基酸。NRPSs以模块的特定序列为模板催化合

成肽链很多微生物能利用NRPSs合成多种短的活性肽。相关叙述错误的是（）

A.NRPSs合成多肽不需tRNA参与

B.NRPSs合成多肽的模板是mRNA

C.细胞中有多种不同模块序列的NRPSs

D.具有NRPSs的微生物细胞中含有核糖体

答案B由题干可知,NRPSs含多个模块.每一个模块特异性识别一种氨基酸，其以模块的特定序列为

模板催化合成肽链，因此NRPSs合成肽链不需要tRNA,A正确:由题干可知,NRPSs的模板是它本身,B错

误;由题可知很多微生物能利用NRPSs合成多种短的活性肽，所以也就有多种NRPSs,C正确具有NRPSs

的微生物可以利用NRPSs合成活性肽，但不代表NRPSs可以替代核糖体.除极少部分细胞和病毒外.其余

细胞都有核糖体,D正确。

3.单链DNA病毒的增殖（2022湖南新高考教学教研联盟二联,14）某噬菌体的遗传物质是单链DNA,感染

宿主细胞时,先形成复制型的双链DNA分子（其中母链称为正链DNA,子链称为负链DNA）,转录时以负

链DNA作为模板合成mRNA。如图为该噬菌体的部分DNA序列（正链）,D基因和E基因存在部分序列

重叠现象，所编码的氨基酸用三个字母缩写表示（如Met表示甲硫氨酸）。下列有关说法正确的是（）

E基因起始E基因终止

1

1238990

MetVaiArgLysGlu

191751189445|111

|-A-T-G-A-G-T-C-A-A--••・・•-G-T-T¥A-T-G~G-T-A-C-G~C-T。••…-G-A-A-G-G-A-G-T-G-A”-G^A-A-……|

MetSerGinVaiTyrClyThrLeuCluClyVaiMet

1235960616263149150151152

D基因起始D基因终止

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A.基因E内部插入一个脱氧核甘酸会导致基因D、E均发生基因突变

B.D基因和E基因重叠部分编码的氨基酸相同

C.D基因和E基因的表达过程在该噬菌体内完成

D.D基因和E基因终止密码子分别为TAA、TGA

答案A分析题意可知，基因E内部插入一个脱氧核甘酸后,D、E基因的碱基序列均会改变，均发生基

因突变,A正确;D、E基因重叠部分，由于编码氨基酸的碱基读取起始位点不一致，密码子不同，因此编码

的氨基酸不一样,B错误;噬菌体无细胞结构,不能独立代谢，其基因的表达过程在宿主细胞内完成,C错误;

密码子存在于信使RNA上，不含有碱基T,D错误。

复杂情境

4.DNA半不连续复制假说（2022湖南师大附中一模,7）1966年科学家提出了DNA半不连续复制假

说:DNA复制形成互补子链时，一条子链连续形成，另一条子链不连续，即先形成短片段后再进行连接（如

图1）。为验证假说，进行如下实验:用3H标记T4噬菌体，在培养噬菌体的不同时刻，分离出噬菌体DNA

并加热使其变性,再进行密度梯度离心，以DNA单链片段分布位置确定片段大小，并检测相应位置DNA

单链片段的放射性，结果如图2。下列相关叙述错误的是（）

放

射

性

强

度

A.与60s相比,120s结果中短链片段减少的原因是短链片段连接形成长片段

B.DNA的半不连续复制保证了DNA的两条链能够同时作为模板进行复制

C.该实验可用32P标记的脱氧核苜酸代替3H标记的脱氧核苗酸标记DNA

D.若以DNA连接缺陷的T4噬菌体为材料，则图2中的曲线峰值将右移

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答案D图2中，与60s相比,120s时有些短链片段连接成长链片段，所以短链片段减少了,A正

确;DNA的半不连续复制，使得一条子链连续形成，另一条子链不连续，即先形成短片段后再进行连接，保

证了DNA的两条链能够同时作为模板进行复制,B正确;32P和3H都具有放射性，脱氧核甘酸中含有P和

H,故该实验可用32P标记的脱氧核昔酸代替3H标记的脱氧核甘酸标记DNA,C正确:DNA连接缺陷的

T4噬菌体内复制形成的短链片段无法连接，故图2中的曲线峰值将向左移,D错误。

复杂陌生情境

5.组蛋白乙酰化与去乙酰化（2022百校大联考新高考标准卷,13）（不定项）已知组蛋白乙酰化与去乙酰化

分别是由HAT（组蛋白乙酰转移酶）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（）

HAT复合物H°AC复育物

辅髀活激活因子抑制因子辅圈j

活性染色质非活性染色质

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

答案D催化染色质中的组蛋白乙酰化与去乙酰化的酶不同,反应条件不同，故不是可逆反应,A正

确;HDAC复合物催化组蛋白去乙酰化，而去乙酰化抑制转录,B正确:激活因子、抑制因子分别使组蛋白

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。

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6.表观遗传的三种调控途径（2022高中学业水平选择性考试冲刺试卷五,14）（不定项）表观遗传是基因的

DNA序列没有发生改变的情况下，基因功能发生了可遗传的变化,并最终导致了表型的变化。如图表示

三种调控基因表达的途径，且这三种调控途径都直接影响生物的性状,并可遗传给下T弋。下列叙述正确

的是（）

途径3

组蛋自修饰

双徘RNA

转录启动区切割I

域未甲基化丫SiRNA

!」.；基因

J----------1■表达形成复合体

组蛋向与DNA

转录启动结合的紧密程

区域甲基化度发生改变，

「一』基因从而促进或关

不表达|与mRNA结合

k—1闭相关基因的

mRNA被切割成片段表达

A.途径1、2、3都在没有改变DNA序列的情况下改变了生物性状

B.途径1和途径2都是通过干扰遗传信息的翻译调控基因表达

C依据途径3推测，在神经细胞中控制呼吸酶合成的基因与组蛋白的紧密程度低于肌蛋白基因

D.若基因中碱基发生替换，一定导致其控制合成的蛋白质功能发生改变

答案AC据图分析可知，途径1是转录启动区域DNA甲基化，导致基因无法转录;途径2是利用RNA

干扰，使mRNA被切割成片段，导致mRNA无法翻译;途径3通过改变组蛋白与DNA结合的紧密程度，

从而促进或关闭相关基因的表达。因此，途径1、2、3都在没有改变DNA序列的情况下改变了生物性

状,A正确,B错误。在神经细胞中，呼吸酶合成基因表达,而肌蛋白基因不表达，从而推测控制呼吸酶合成

的基因与组蛋白的紧密程度低于肌蛋白基因,C正确。密码子具有简并性.基因中碱基发生替换，不一定导

致其控制合成的蛋白质功能发生改变,D错误。

丙组

简单情境

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1.基因沉默（2022北京东城一模,7）研究人员在线虫细胞中发现了一种只由21个核甘酸组成的RNA,命

名为本身不能指导蛋白质的合成，但是可以结合在基因转录出的上，抑制蛋白

Iin4oIin4MmRNAM

的合成。下列相关说法正确的是（）

A.lin4中碱基的数量关系满足A+G=C+U

B.lin4与M基因的mRNA存在碱基互补的序列

C.lin4通过抑制M基因的转录过程，进而抑制M蛋白的合成

D.若Iin4的基因发生突变，则细胞中M蛋白的含量将会下降

答案B根据题干信息可知,lin4是一种只由21个核甘酸组成的RNA,碱基的数量关系不一定满足

A+G=C+U,A错误;Iin4与M基因转录出的mRNA存在碱基互补的序列，可以与其结合，通过抑制M基

因的翻译过程抑制M蛋白的合成,B正确,C错误;若Iin4的基因发生突变很不能与M基因转录出的

mRNA结合，对M蛋白合成的抑制作用减弱,细胞中M蛋白的含量将会上升,D错误。

易混突破只有在双链DNA或RNA分子中，碱基的数量关系才满足瞟聆总数=呦定总数即A+G=C+T

或A+G=C+U,在单链DNA或RNA分子中，不一定满足瞟龄总数=喀口定总数。

2.表观遗传（2022北京朝阳一模,7）蜜蜂的幼虫取食蜂王浆发育成蜂王，取食花粉和花蜜则发育成工蜂。

DNMT3蛋白是一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域甲基化（如图）。敲除DNMT3基因后，蜜

蜂幼虫将发育成蜂王，与取食蜂王浆有相同效果。下列有关叙述错误的是（）

部分被甲基化的DNA片段

A.胞嚓咤和5'-甲基胞口密陡在DNA分子中均可与鸟瞟吟配对

第11页共34页

B.DNA甲基化的本质是基因突变，从而导致性状发生改变

C.蜂王浆可能会使蜜蜂细胞中DNMT3基因的表达水平下降

D.DNA甲基化可能干扰了RNA聚合酶结合DNA相关区域

答案B由题图可以看出，胞喀碇和5'-甲基胞喀碇（添加了甲基的胞嚏碇）在DNA分子中均可与鸟瞟

吟配对,A正确;由题干和题图可推知,DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶（DNMT3蛋白）的作用下，

胞喀咤5号碳位会结合一个甲基基团，该过程并没有改变碱基序列,没有发生基因突变,B错误;敲除

DNMT3基因后，蜜蜂幼虫将发育成蜂王，与取食蜂王浆有相同效果，说明蜂王浆可能会使蜜蜂细胞中

DNMT3基因的表达水平下降,C正确;DNA甲基化可能干扰了RNA聚合酶结合DNA相关区域（如启动

子序列）,使基因的表达有差异，从而导致性状发生改变,D正确。

知识拓展DNA甲基化为DNA化学修饰的一种形式，是指在DNA甲基化转移酶的作用下，可在胞嚓咤

5号碳位上共价结合一个甲基基团。能够在不改变DNA序列的前提下，改变遗传表现。大量研究表

明,DNA甲基化能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式改变，从

而影响基因表达。除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的

表达。

陌生情境

3.组蛋白乙酰化和转录因子对生物生命活动的调控（2022北京东城一模,20）冷驯化指植物经过不致死

低温短时间处理后,可以获得更强的抗冷能力。为阐明植物对低温响应的分子机制科研工作者利用拟南

芥展开了相关研究。

（1）在冷驯化过程中，植物感受低温信号后会启动相关冷响应基因（COR基因）的表达以提高冷冻耐受性。

CBF蛋白可以结合在COR基因的启动子上，调控COR基因的过程。研究结果显示,CBF蛋白

过表达可导致冷冻耐受性增强，而CBF基因缺失突变体表现为对冷冻敏感，以上信息表明CBF蛋

白O

第12页共34页

(2)染色体主要由和组蛋白组成。组蛋白乙酰化使染色质区域结构变得松散，有利于相关蛋白与

某些基因的启动子结合，增强基因的表达水平。组蛋白去乙酰化酶(D)可以去除乙酰基团。已有实验证

实,S蛋白能够直接与D相互作用。检测野生型、S缺失突变体和D缺失突变体植株在低温下的生长状

况(如表),实验结果表明S蛋白和D分别能够植株的冷冻耐受性。

22℃-4℃-6℃-8℃-10℃

野生型+++++++++++++

S缺失突

++++++++4-

变体

D缺失突

++++++++++++++++

变体

注："+”的数量表示植株中绿叶的数量

(3)科研人员对0°C处理后的野生型和三种突变体植株进行了检测，结果如图。此结果支持S蛋白与D

在同一通路，且S蛋白通过影响D的作用提高了COR基因启动子区域乙酰化水平这一推测，做出此判断

的理由

*

凄

长3

凶

+女

里

据①

妾

髭.-2

E7：

W

VO

O

-c蛔n

。®

突变体突变体双突变体

(4)为进一步研究S蛋白对D的具体作用,科研人员检测了施加蛋白质合成抑制剂条件下野生型和S缺

失突变体植株中D的含量，实验结果如下图。

第13页共34页

野生型S缺失突变体

不加入蛋白加入蛋白降不加入蛋白加入蛋白降

降解抑制剂解抑制剂降解抑制剂解抑制剂

0七处---------------------------------------

理时间015015015015

（h）

D

组蛋白

请综合上述实验结果阐述CBF蛋白、D和S蛋白调控拟南芥冷冻耐受的分子机制。

答案（1）转录通过促进COR基因转录来增强拟南芥的冷冻耐受性（2）DNA提高、降低（3）3组

乙酰化水平低于1组，说明S蛋白可提高COR基因启动子区域组蛋白乙酰化水平;4组与2组的乙酰化

水平无显著差异,说明在D缺失时有无S蛋白对乙酰化水平无显著影响，由此可推知S蛋白需要通过影

响D的作用提高COR基因启动子区域组蛋白乙酰化水平（4）在冷处理条件下,S蛋白促进D的降解，

导致COR基因启动子区域乙酰化水平上升，该区域的染色质松散,CBF蛋白更容易结合COR基因的启

动子，促进COR基因表达,增强拟南芥的冷冻耐受性。

解析（l）CBF蛋白结合在COR基因的启动子（一段可与RNA聚合酶结合的DNA序列,可启动下游基

因转录）上，调控COR基因的转录。由题干信息可知，低温信号上COR基因表达上冷冻耐受性;CBF

调控+

蛋白一COR基因转录;CBF蛋白过表达一冷冻耐受性;CBF缺失突变体一冷冻敏感，故CBF蛋白

可通过促进COR基因转录来增强拟南芥的冷冻耐受性。（2）染色体主要由DNA和组蛋白组成。植株中

绿叶数量越多，冷冻耐受性越强，由表可知,冷冻耐受性:D缺失突变体〉野生型＞S缺失突变体，表明S蛋白

和D分别能够提高、降低植株的冷冻耐受性。（3）题干中的推测可分为两点:①S蛋白与D在同一通路

且S蛋白通过影响D发挥作用;②S蛋白可提高COR基因启动子区域乙酰化水平（S-DT乙酰化水平）。

由题图可知,3组乙酰化水平低于1组,②成立,4组与2组的乙酰化水平无显著差异，①成立。（4）根据电

泳结果以及（3）中的结论可知，在冷处理条件下,S蛋白促进D的降解，使COR基因启动子区域乙酰化水平

提高,导致该区域的染色质松散,CBF蛋白更容易结合COR基因的启动子，促进COR基因表达，增强拟南

芥的冷冻耐受性。

解题技巧画流程图解决"分子机制/信号通路"类问题

第14页共34页

++

本题⑴:CBF蛋白结合COR基因启动子一COR基因转录一冷冻耐受性

—_++_+

本题(2):D一组蛋白乙酰化一染色质区域结构松散一*CBF蛋白结合COR基因启动子一COR基

+

因表达一冷冻耐受性

?一

本题(3):S蛋白一D一组蛋白乙酰化水平

本题(4)：S蛋白二D二组蛋白乙酰化水平

(S蛋白对D的抑制作用是通过促进D降解实现的)

最后，综合Q)Y4)信息,可得出CBF蛋白、D和S蛋白调控拟南芥冷冻耐受性的分子机制。

复杂情境

4.密码子的简并性及物种对密码子的偏好(2022北京东城一模,12)为提高转基因抗虫棉的抗性，我国科

学家通过基因改造，采用了植物偏好的密码子，大大提高了棉花细胞中抗虫蛋白的表达量,如将天冬氨酸

的密码子GAU改为了GAC。此过程发生的变化有()

A.抗虫蛋白的空间结构发生改变

B.抗虫基因转录的mRNA含量增加

C.抗虫基因的核甘酸序列发生改变

D棉花细胞染色体的结构发生改变

答案C科学家通过基因改造才是高棉花细胞抗虫蛋白表达量时，将天冬氨酸的密码子GAU改为了

GAC,则其对应模板链中的CTA转变为CTG,碱基对发生了替换,抗虫基因的核甘酸序列发生改变,C正

确;GAU和GAC均为天冬氨酸的密码子，因此抗虫蛋白的氨基酸序列未发生改变，空间结构也未发生改

变,A错误;采用植物偏好的密码子后，抗虫基因转录出的mRNA在植物细胞内更容易翻译出抗虫蛋白，

但其含量不一定增加,B错误;本题中碱基对的替换不会导致染色体结构发生改变,D错误。

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5.新冠病毒（RNA病毒）（2022北京丰台一模,6）新冠病毒的遗传物质RNA表达后，经剪切加工才能形成

功能蛋白。抗新冠病毒药物M是一种核昔类似物,能在新冠病毒复制时掺入新合成的RNA中加制病毒

增殖。相关叙述不正确的是（）

A.阻止蛋白酶的剪切加工能保证功能蛋白的完整性

B.新冠病毒进入人体后引起体液免疫和细胞免疫

C.新冠病毒RNA的复制和表达均发生在宿主细胞中

D.感染病毒的中晚期患者使用药物M治疗效果可能不佳

答案A新冠病毒的RNA表达后，经剪切加工才能形成功能蛋白,若阻止蛋白酶的剪切加工很（|无法保

证功能蛋白的完整性,A错误;新冠病毒进入人体后引起体液免疫（新冠病毒表面的抗原刺激机体产生抗

体，抗体和病毒特异性结合，阻止病毒进一步侵染宿主细胞）和细胞免疫（新冠病毒侵染宿主细胞后，被细

胞毒性T细胞识别并裂解，使病毒暴露出来，抗体可与之结合，或被其他细胞吞噬掉）,B正确;新冠病毒没有

独立的代谢系统,RNA的复制和表达均发生在宿主细胞中,C正确;根据题干信息可知，抗新冠病毒药物M

能在新冠病毒复制时掺入新合成的RNA中，从而抑制病毒增殖，感染病毒的中晚期患者体内的病毒含量

已经很高，使用药物M治疗效果可能不佳,D正确。

丁组

简单情境

1.噬菌体侵染（2022苏、锡、常、镇调研一,13）研究发现,细菌被T4噬菌体（DNA病毒）侵染后启身蛋白

质合成停止，转而合成噬菌体的蛋白质，在此过程中细菌内合成了新的噬菌体RNA。为探究细菌核糖体

是否是噬菌体蛋白质合成的场所，研究者进行了如图所示的实验。下列有关叙述错误的是（）

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培养〜区货糖与

具有“重”核糖侵染

体的“重”细菌

7a

含有"NH4cl和

"C-葡萄糖的培养基T4噬菌体不：

转移

含32P标记的“置’核糖体

含有NH’Cl、葡萄糖

和3叩-尿喀咤核糖

核甘酸的培养基

裂解的细菌解

A.上述实验运用了微生物培养技术和密度梯度离心技术

B.被T4噬菌体侵染后，细菌体内没有合成新的核糖体

C.离心结果表明新合成的噬菌体RNA与"重"核糖体结合

D.细菌为子代噬菌体的形成提供了模板、原料、酶、能量等

答案D根据题干信息知本实验目的是探究细菌核糖体是否是噬菌体蛋白质合成的场所，分析题图，图

示过程中有培养基中培养细菌的过程和对裂解细菌的离心，即运用了微生物培养技术和密度梯度离心技

术,A正确;结合图示过程可知，细菌经含有I5NH4cl和“C-葡萄糖的培养基培养后核糖体为"重"核糖体,

此后在普通培养基培养后，经裂解、离心得到的核糖体仍为"重"核糖体，说明被T4噬菌体侵染后，细菌

体内没有合成新的核糖体,B正确;离心结果表明新合成的噬菌体RNA与"重"核糖体结合，合成N为

"轻型”的蛋白质,C正确;细菌为子代噬菌体的形成提供了原料、酶、能量等，模板是由噬菌体提供的,D

错误。

2.基因对性状的控制（2022扬州中学4月考,19）如图为人体内基因对性状的控制过程，据图分析正确的是

（多选）（）

正常红细胞酪氨酸一►黑色素

A.该图反映了基因对性状的直接和间接控制

B.X,与X?的区别主要是核糖核苜酸排列顺序的不同

C.基因2与白化病基因为非等位基因

D.人体成熟的红细胞中可进行①②过程，而不进行③④过程

答案AB分析题图可知，该图中显示基因控制生物的性状的途径有2条,一是基因通过控制蛋白质的

结构直接控制生物体的性状，二是基因通过控制酶的合成控制细胞代谢间接控制生物体的性状,A正

确;Xi与X2都为以基因为模板转录的RNA,故它们的区别主要是核糖核甘酸排列顺序的不同,B正确:基

因2是控制合成酪氨酸酶的基因，因此与白化病基因（控制合成酪氨酸酶基因的突变基因）互为等位基

因C错误;人体成熟的红细胞中没有细胞核和细胞器，因此不能进行①②③④过程,D错误。

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3.遗传信息的传递过程图(2022苏、锡、常、镇四市一调,7)如图表示细胞内遗传信息的传递过程,下列有

关叙述错误的是()

A.相较于过程②和③，过程①特有的碱基配对方式是A-T

B.真核细胞由过程②形成的mRNA和tRNA一般都需要加工

C.过程③中核糖体在mRNA上的移动方向是a到b

D.图示tRNA可以搬运密码子为CCA的氨基酸

答案D分析题图过程①为DNA复制;过程②由DNA形成RNA为转录过程过程③以mRNA为模

板合成多肽链，为翻译过程。过程②的碱基配对方式为A—U、C—G、G—C、T—A,过程③的碱基配对

方式为A—U、C—G、G—C、U—A,过程①的碱基配对方式为A—T、C—G、G—C、T—A,故相较于

过程②和③，过程①特有的碱基配对方式是A-T,A正确;过程②为转录过程，真核细胞由转录形成的

mRNA和tRNA一般都需要加工才具有活性,B正确:核糖体在mRNA上的移动方向是从短肽链到长肽

链,故过程③中核糖体在mRNA上的移动方向是a到b,C正确;因为反密码子从tRNA的3-5读取，即图

示tRNA反密码子为UGG,所以图示tRNA可以搬运密码子为ACC的氨基酸,D错误。

复杂情境

4.HCV(2022南京三模,5)丙型肝炎病毒(HCV)是一种具有包膜的单链(+)RNA病毒，该(+)RNA能直接作

为翻译的模板合成多种病毒蛋白。HCV感染肝细胞，导致肝脏发生炎症，严重时可能发展为肝癌。目前

尚未研制出疫苗，最有效的治疗方案是将PSI7977(一种核甘酸类似物)与干扰素、病毒嘤联合治疗。下列

相关叙述正确的是()

A.HCV的(+)RNA含该病毒的遗传信息和反密码子

B.HCV需要将其遗传物质整合到宿主细胞的染色体上以完成复制

C.HCV与肝细胞结构上的最大区别是无核膜包被的细胞核

D.PSI7977的治疗机理可能是作为合成原料掺入RNA引起合成终止

答案D根据题干信息知,丙型肝炎病毒(HCV)是一种具有包膜的单链(+)RNA病毒，因此判断HCV的

遗传物质是RNA,其遗传信息贮存在(+)RNA中，由"该(+)RNA能直接作为翻译的模板合成多种病毒蛋

白"，可知(+)RNA中含有密码子,A错误;由于宿主细胞的染色体中含DNA,而HCV的遗传物质是RNA,

因此HCV不能将其遗传物质整合到宿主细胞的染色体中,B错误;HCV无细胞结构，肝细胞具有细胞结构,

因而二者最大区别是有无细胞结构,C错误:根据题干中PST7977是一种核昔酸类似物的提示推

测,PSI7977的治疗机理可能是作为合成原料掺入RNA引起合成终止.D正确。

5.新型冠状病毒(2022南通如皋适应性考试二,12)新型冠状病毒是+RNA病毒。下图为新型冠状病毒侵

入宿主细胞后增殖过程的示意图。有关叙述正确的是()

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II

多种蛋白质-------＞子代病毒

A.+RNA和-RNA携带的遗传信息相同

B.-RNA能与核糖体结合完成翻译过程

C.酶1、酶2和酶3都属于RNA聚合酶

D.该病毒在细胞外可以完成RNA的复制

答案C结合题干信息分析题图，图中显示了新型冠状病毒增殖过程,新型冠状病毒的遗传物质是

+RNA,-RNA是+RNA在酶1的作用下形成的.两者携带的遗传信息不相同,A错误;新型冠状病毒的遗传

物质是RNA（+RNA）,-RNA是+RNA在酶1的作用下形成的.-RNA在酶2的作用下形成mRNA,mRNA

再结合核糖体翻译形成多种病毒蛋白,B错误:酶1、酶2和酶3都能催化形成RNA,所以酶I、酶2和酶

3都属于RNA聚合酶C正确;病毒只能营寄生生活，病毒的一切生命活动都要在宿主细胞内完成,因此该

病毒不能在细胞外完成RNA的复制,D错误。

6.甲基化（2022苏北七市三模,19）细胞癌变与原癌基因启动子中胞哪咤甲基化程度高密切相关。甲基化

特异性PCR（MSP）技术是基因甲基化程度测定的常用方法，其主要原理及过程如图。相关叙述正确的是

（多选）（）

5'…—A—C—G—mC—C—T—…3'

3'…—T—G—mC—＜；—G—A—…5'

卜胴硫酸氢钠处理

5'——A—U—U—T—…3，

3'••­—T—C—mC—C—C—A—…5'

I

PCR、产物分析

注:n,C代表甲基化胞嚏嚏

A.原癌基因启动子高甲基化可能抑制该基因的翻译过程

B.MSP过程中应设计甲基化引物和非甲基化引物

C.可用特定的限制酶处理MSP产物，可区分甲基化和非甲基化基因

D.甲基化程度低的基因MSP产物的热稳定性会升高

答案BC启动子是RNA聚合酶识别和结合的序列，当二者结合后启动转录，因此，原癌基因启动子高

甲基化可能抑制该基因的转录过程,A错误:甲基化特异性PCR（MSP）技术是基因甲基化程度测定的常用

方法，由题图可以看出用亚硫酸氢钠处理后,甲基化的碱基C不会改变，而未甲基化的碱基C会转化为U,

在此基础上进行PCR时.需要设计甲基化引物和非甲基化引物，从而可分别扩增甲基化片段和非甲基化

片段,B正确;由于限制酶具有特异性，用其处理MSP产物，结果不同，因而可区分甲基化和非甲基化基因,C

正确;甲基化程度低的基因MSP产物中"C-U”这种转化的程度高，而C-G碱基对中含有3个氢

键,A—U碱基对中含有2个氢键，故甲基化程度低的基因MSP产物的