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专题9 遗传的分子基础（练习）--2025年高考生物二轮复习易错重难提升专题（含解析 ）
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这是一份专题9 遗传的分子基础（练习）--2025年高考生物二轮复习易错重难提升专题（含解析 ），共18页。试卷主要包含了不同生物的遗传物质有关提醒，遗传物质的探究实验，DNA的结构，DNA的半保留复制，染色体，基因指导蛋白质的合成，基因对性状的控制等内容，欢迎下载使用。
易混易错梳理
一、不同生物的遗传物质有关提醒
（1）并不是所有的核酸都能作为遗传物质，如细胞生物中的RNA。
（2）DNA并不是所有生物的遗传物质，如烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。
（3）一种生物只能有一种遗传物质，在同一种生物体内，不存在“主要遗传物质”和“次要遗传物质”之分。
二、遗传物质的探究实验
1.噬菌体侵染细菌实验中的标记误区
（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存在部位，不能确定是何种元素的放射性。
（3）标记噬菌体时应先标记细菌，用噬菌体侵染被标记的细菌，这样来标记噬菌体。因为噬菌体是没有细胞结构的病毒，必须依赖活细胞生存。
2.肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验比较
三、DNA的结构
1.碱基数量计算的两个易错点
（1）看清单双链：所求的碱基占单链中的比例还是双链中的比例。
（2）看清“个”或“对”：题干中给出的数量是多少“对”碱基还是多少“个”碱基。
2.解答有关碱基问题的步骤
第一步：（1）看清单双链：所求的碱基占单链中的比例还是双链中的比例。
（2）看清“个”或“对”：题干中给出的数量是多少“对”碱基还是多少“个”碱基。
第二步：画一个DNA分子简图，标出已知和求解，并分析碱基之间的关系。
第三步：根据碱基互补配对原则及其推论进行解答。
四、DNA的半保留复制
1.DNA半保留复制的实验的有关提醒
（1）该实验在探究过程中使用的方法是假说—演绎法。
（2）该实验也可以用P、C等元素进行标记。
（3）在实验过程中一定要注意提取DNA的时间，以大肠杆菌繁殖一次所用的时间为间隔。
2.DNA复制过程中要注意的问题
（1）不是两条母链完全解开后才开始合成新的子链，是边解旋边复制。
（3）一个DNA分子上往往有多个复制位点。
（4）半保留复制使所有子代DNA与原DNA所携带的信息完全相同（变异除外）。
（5）复制的准确性并不意味着复制时毫无差错，复制过程中生物的遗传物质也可能发生改变，产生变异现象。
3.全面理解DNA的复制
（1）DNA复制的场所：
主要是在细胞核（凡是细胞内有DNA的地方均可复制）。
真核生物：细胞核、线粒体、叶绿体，其中主要场所是细胞核。
原核生物：核区、细胞质（如质粒的复制）。
病毒：宿主细胞内。
（2）真核生物细胞核中DNA复制发生的时间：在体细胞中发生在有丝分裂间期；在有性生殖过程中发生在减数第一次分裂前的间期。
（3）复制所需的酶是指一个酶系统，不仅仅是指解旋酶和DNA聚合酶，还包括DNA连接酶等。
①解旋酶的作用是破坏碱基间的氢键。
②DNA聚合酶的作用是连接游离的脱氧核苷酸。
③DNA连接酶的作用是连接DNA片段。
（4）两个子代DNA的位置及分开时间：复制产生的两个子代DNA分子位于一对姐妹染色单体上，由着丝点连在一起，在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期着丝点分裂时分开，分别进入两个子细胞中。
4.有关DNA分子复制计算的两个易错点
（1）对子代DNA分子中被标记的DNA个数求解时，应看准是“含”还是“只含”
（2）对子代DNA分子的链数求解时，应分清是“DNA分子链数”还是脱氧核苷酸链数”。
五、染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系
（1）对于真核细胞来说，染色体是基因的主要载体；线粒体和叶绿体是基因的次要载体。
（2）对于原核细胞来说，基因存在于拟核中的DNA分子或质粒上，DNA是裸露的，并没有与蛋白质一起构成染色体，因此，没有染色体这一载体。
六、基因指导蛋白质的合成
1.有关转录的误区提醒
（1）转录不是转录整个DNA，是转录其中的基因，不同种类的细胞，由于基因的选择性表达，mRNA的种类和数量不同，但tRNA和rRNA的种类没有差异。
（2）细胞核中转录形成的RNA通过核孔进入细胞质，穿过0层膜，需要能量。
（3）完成正常使命的RNA易迅速降解，保证生命活动的有序进行。
（4）质基因（线粒体和叶绿体中的基因）控制蛋白质合成过程时也进行转录。
2.有关密码子的误区提醒
（1）密码子表中的三个碱基一定是密码子。密码子的“人缘”最好，它可以分别与DNA模板链、反密码子碱基互补配对。
（2）误认为一种密码子代表一种氨基酸：三种终止密码子不代表氨基酸。
（3）误认为密码子与反密码子是对应的：三种终止密码子没有对应的反密码子。
（4）64种密码子对应61种反密码子、对应20种氨基酸。
3.基因表达过程中的相关数量计算
（1）DNA（基因）、mRNA上碱基数目与氨基酸数目之间的关系
①图示：
②规律：蛋白质中氨基酸数目＝1/3 mRNA中碱基数目＝1/6 DNA（或基因）中碱基数目。
4.原核生物与真核生物基因转录和翻译的辨别
（1）真核细胞的转录主要发生在细胞核中，翻译发生在细胞质中，在空间和时间上被分隔开进行，即先转录后翻译。
（2）原核细胞的转录和翻译没有分隔，可以同时进行，边转录边翻译。过程如右图所示：
图中①是DNA模板链，②③④⑤表示正在合成的4条mRNA，每条mRNA上有多个核糖体同时进行翻译过程，翻译的方向是从下到上。
七、基因对性状的控制
1.中心法则的有关提醒
（1）逆转录需要逆转录酶。
（2）逆转录和RNA复制只有在某些病毒复制时才能进行。
（3）哺乳动物成熟的红细胞中无遗传信息的传递。
（4）并不是所有的生物均能发生中心法则的所有过程。
（5）DNA复制、转录、翻译是所有具有细胞结构的生物所遵循的法则。
（6）DNA复制只发生在细胞分裂过程中，而转录和翻译则可以发生在任何时候。
（7）在病毒体内不会发生RNA的复制和逆转录过程，该过程是在被病毒寄生的宿主细胞内进行的。
2.中心法则体现了DNA的两大基本功能
（1）传递遗传信息：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。
（2）表达遗传信息：通过转录和翻译完成的，发生在个体发育过程中。
3.中心法则五个过程的比较
4.基因、蛋白质与性状之间的关系
提醒：基因与性状的关系并非简单的线性关系，可以是多个基因决定一个性状，也可以是一个基因与多个性状有关。
易混易错通关
1.如果用32P标记一个噬菌体内的双链DNA分子，然后让它侵染大肠杆菌，最后释放出400个后代，已知该噬菌体DNA分子含有1000个碱基对，其中胞嘧啶有600个。下列有关叙述正确的是( )
A.噬菌体的蛋白质外壳在大肠杆菌中合成后需经内质网和高尔基体加工
B.消耗掉大肠杆菌提供的腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为1.6×105个
C.该噬菌体DNA分子中嘌呤数与嘧啶数之比为2:3
D.释放的后代中含32P标记的噬菌体占总数的0.5%
2.1958年，科学家设计了DNA复制的同位素示踪实验，实验的培养条件与方法是（1）在含15N的培养基中培养若干代，使DNA均被15N标记，离心结果如图甲；（2）转至含14N的培养基培养，每20分钟繁殖一代；（3）取出每代大肠杆菌的DNA样本，离心。图乙、丙、丁是某学生画的结果示意图。下列有关推论，正确的是( )
A.出现丁的结果需要60分钟
B.乙是转入14N培养基中繁殖一代的结果
C.转入培养基中繁殖三代后含有14N的DNA占3/4
D.图丙的结果出现后，将此时的DNA热变性后离心分析可得出半保留复制的结论
3.在一个双链DNA分子中,碱基总数为m,腺嘌呤数为n,则下列正确的是( )
①脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基总数=m
②碱基之间的氢键数为3m-2n/2
③一条链中A+T的数量为n
④鸟嘌呤的数量为m-n
A.①②③④B.②③④C.③④D.①②③
4.20世纪90年代，科学家发现DNA也有酶催化活性，DNA-E47是人工合成的由47个核苷酸组成的单链DNA分子，它可以催化两个DNA片段之间的连接。下列有关叙述正确的是( )
A.在DNA-E47中，嘌呤碱基数一定等于嘧啶碱基数
B.在DNA-E47中，碱基数=脱氧核苷酸数=脱氧核糖数
C.在DNA-E47中，相邻的碱基由“一核糖一磷酸一核糖一”连接
D.在DNA-E47中，每个脱氧核糖上均连有一个磷酸基团和一个含氨碱基
5.科研团队解析了一种特殊DNA的合成机制，这类特殊的DNA用二腺嘌呤（Z）完全取代正常的腺嘌呤（A），与胸腺嘧啶（T）配对，该碱基对之间形成更稳定的三个氢键，极大地改变了DNA的物理化学特征。研究发现噬菌体中都含有这种特殊的DNA。下列关于这种特殊DNA的叙述，错误的是( )
A.该种DNA结构中碱基的种类增加，嘌呤的比例也增大
B.该种DNA结构热稳定性更高，拓展了DNA的应用范围
C.该种DNA复制所需酶的种类可能增加，可能涉及Z的合成、A的消除
D.该种DNA可能不会被细菌的防御机制识别，对细菌具有更强的杀伤力
6.DNA复制时双链DNA从复制起点处解开螺旋成单链，复制起点呈现叉子形的复制叉。复制起始点的共同特点是含有丰富的AT序列，DNA复制从固定的起始点以双向等速方式进行的。如下图所示。下列说法错误的是( )
A.复制起始点含有丰富的AT序列的原因是该序列氢键少，更容易解旋
B.滞后链冈崎片段的合成需要引物，前导链的合成不需要引物
C.当滞后链RNA引物被切除后可以利用后一个冈崎片段作为引物由5′→3′合成DNA填补缺口
D.DNA子链5′端的RNA引物被切除后无法修复，使DNA随复制次数的增加而缩短是细胞衰老的原因之一
7.如图表示某生理过程，其中四环素可抑制RNA与A位点结合，使蛋白质合成停止，从而阻断细菌的生长，因此常用于治疗一些细菌引起的疾病。下列有关叙述不正确的是( )
A.该生理过程为翻译，核糖体移动的方向是从左到右
B.四环素可能会使新形成的肽链长度变短
C.图中从E位点离开的tRNA可转运甲硫氨酸
D.正常情况下，图中形成的局部三肽的氨基酸排列顺序为H—M—W
8.基因通过转录将遗传信息传递到RNA中，有些RNA携带遗传信息通过核孔从细胞核进入细胞质中指导蛋白质合成。如图为基因的转录过程，相关叙述正确的是( )
A.以DNA的一条链为模板转录出的RNA均可编码多肽链
B.RNA聚合酶可使氢键断裂，催化形成磷酸二酯键和氢键
C.图示的转录方向为从左向右，b为解开螺旋，a为恢复螺旋
D.在一个细胞周期中，DNA的复制和转录都只发生一次
9.关于基因表达的叙述，正确的是( )
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
10.图甲所示为基因表达过程，图乙表示中心法则，①~⑤表示生理过程。下列叙述正确的是( )
A.图甲所示过程需要多种酶参与，是染色体DNA上的基因表达过程
B.图乙所示过程均需要核苷酸为原料
C.图甲所示过程为图乙中的①②③过程
D.图乙中涉及碱基A与U之间配对的过程为②③④⑤
11.从DNA双螺旋结构到现代基因组测序,一代又一代科学家奋力前行,揭开了基因的奥秘。请结合所学知识分析,下列叙述正确的是( )
A.乳酸菌的基因在染色体上呈线性排列
B.对果蝇进行基因组测序,需要测定4条染色体上的DNA
C.烟草花叶病毒的核酸彻底水解的产物有6种,其基因是有遗传效应的RNA片段
D.人体酪氨酸酶基因由n个碱基对组成，其碱基对的排列方式有4n种
12.白化病和黑尿病都是因为酶缺陷引起的分子遗传病，前者不能由酪氨酸合成黑色素，后者不能将尿黑酸转变为乙酰乙酸，排出的尿液中因含有尿黑酸，遇空气后氧化变黑。如图表示人体内与之相关的一系列生化过程，据图分析下列叙述不正确的是( )
A.若一个皮肤角质层细胞控制酶B合成的基因异常，不会导致白化病
B.若一个胚胎干细胞控制酶D合成的基因异常，可能会导致黑尿病
C.白化病和黑尿病说明基因是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体性状的
D.图中代谢过程可说明一个基因可影响多个性状，一个性状也可受多个基因控制
13.操纵元是原核细胞基因表达调控的一种结构形式，它由启动子、结构基因（编码蛋白基因）、终止子等组成。如图表示大肠杆菌细胞中核糖体蛋白（RP）的合成及调控过程，其中序号表示相关生理过程，mRNA上的RBS是核糖体结合位点。下列有关说法错误的是( )
A.过程①中RNA聚合酶与启动子结合后相继驱动多个基因的转录
B.过程②中核糖体与mRNA结合后逐一阅读密码，直至终止子结束
C.细胞中缺乏rRNA时，RPl与mRNA上的RBS位点结合阻止翻译的起始
D.该机制保证了rRNA与RP的数量平衡，同时也减少了物质与能量的浪费
14.图1中DNA分子有a和d两条链，Ⅰ和Ⅱ均是DNA分子复制过程中需要的酶，将图1中某一片段放大后如图2。请回答下列问题：
（1）从图1可看出DNA复制的过程是_____，Ⅰ是____酶，Ⅱ是____酶。
（2）图2中，DNA分子的基本骨架由____（填序号）交替连接而成，该DNA片段中左侧单链的上端是____（填“3'”或“5'”）端。
（3）图2中④名称是_____，一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基A和T之间通过_____连接。
（4）该过程发生的时间为______。
（5）DNA分子复制时，在有关酶的作用下，以母链为模板，以游离的_____为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链。
（6）若亲代DNA分子中碱基总数为100对，A+T占60%，则该DNA分子复制4次，共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸的数量是_____。
（7）若将含14N的细胞放在只含15N的培养液中培养，使细胞连续分裂4次，则最终获得的子代DNA分子中，两条链都含15N的占_____。
15.如图表示艾滋病病毒和新冠病毒在宿主细胞内增殖的过程（①~⑥代表生理过程）。请回答相关问题：
（1）在新冠病毒和艾滋病病毒体内，基因是指_____。在宿主细胞内+RNA有_____（填“mRNA”或“tRNA”）的功能，①过程称为_____，在_____中进行。
（2）④过程需要_____的催化，②③过程所需原料是_____，①~⑥过程_____（填“全部”或“部分”）遵循碱基互补配对原则。
（3）若新冠病毒的+RNA含有30000个碱基，其中A和U占碱基总数的60%，以新冠病毒基因组+RNA为模板合成一条子代+RNA的过程需要碱基G和C共_____个。
（4）新冠病毒的遗传信息传递方向与艾滋病病毒的遗传信息传递方向_____（填“相同”或“不同”），这些遗传信息的传递使得到了进一步补充和完善。
答案以及解析
1.答案：D
解析：大肠杆菌为原核细胞，没有内质网和高尔基体，A错误；1000个碱基对的DNA分子总共含2000个碱基，其中C和G都有600个，则A和T都有400个，一个噬菌体侵染大肠杆菌，最后释放出400个后代，该过程中消耗掉大肠杆菌提供的腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为（400-1）×400=159600（个），B错误；由于双链DNA分子中嘌呤和嘧啶碱基互补配对，所以双链DNA分子中的嘌呤数等于嘧啶数，即该DNA分子中嘌呤数与嘧啶数之比是1:1，C错误；子代噬菌体DNA分子中只有两个DNA分子各有一条含32P的单链，因此含32P标记的噬菌体占总数的比例为2÷400=0.5%，D正确。
2.答案：D
解析：本题考查DNA半保留复制的实验证据。由题意可知，含15N的样品比14N样品重，只含15N的样品离心后处在离心管的下方，图甲是在15N培养基中培养的结果，为重带；转入含14N的培养基后，由于DNA的半保留复制，繁殖一代后全部DNA均为一条链含15N，一条链含14N，离心后处于离心管中部，为中带，与图丙结果吻合；繁殖两代后，一条链含15N、一条链含14N的DNA占50%，两条链均含14N的DNA占50%，为中带和轻带，与图丁结果吻合；繁殖三代后，一条链含15N、一条链含14N的DNA占25%，两条链均含14N的DNA占1-25%=75%。结合上述分析可知，出现丁的结果需要繁殖两代，所以时间为40分钟，A错误；图乙的结果不会出现，转入14N培养基繁殖一代应为图丙的结果，B错误；1个两条链均被15N标记的DNA分子转入14N培养基中繁殖三代后含有15N的DNA分子有2个，而所有DNA分子中都含有14N，C错误；图丙的结果出现后，将此时的DNA热变性后离心，发现有一半的DNA链位于轻带，另一半位于重带，即一半含14N，分析可得出DNA半保留复制的结论，D正确。
3.答案：D
解析：每个脱氧核苷酸分子均有一个五碳糖、一个磷酸基团和一个碱基，故DNA分子中，脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基总数=m，①正确；A和T碱基之间为2个氢键，C和G碱基之间为3个氢键，腺嘌呤数为n，则胸腺嘧啶数为n，碱基总数为m，则胞嘧啶与鸟嘌呤数均为m-2n/2，放氢键数为2n+3（m-2n）/2=3m-2n/2，②正确，④错误；腺嘌呤总数为n，且双链DNA分子中A=T，故两条链中A+T=2n，又由于DNA两条链中的A+T数量相同，故一条链中A+T=n，③正确。综上所述，选D。
4.答案：B
解析：根据题意可知，由于DNA-E47是单链DNA分子，其中的嘌呤碱基数不一定等于嘧啶碱基数，A错误；无论是单链DNA分子还是双链DNA分子，其基本组成单位都是脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸分子由一分子碱基、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成，因此在DNA-47中，碱基数=脱氧核苷酸数=脱氧核糖数，B正确；在单链DNA分子中，相邻的碱基由“一脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖一”连接，C错误；在单链DNA分子中，除其中的一端外，每个脱氧核糖上均连有两个磷酸基团和一个含氮碱基，D错误。
5.答案：A
解析：分析题意可知，该类特殊的DNA用二腺嘌呤（Z）完全取代正常的腺嘌呤（A），故该种DNA的碱基组成由A、T、G、C替换为Z、T、G、C，碱基种类并未增加，嘌呤比例也未增大，A错误；正常DNA的A与T之间有两个氢键，而该种DNA的Z与T之间有三个氢键，结构热稳定性更高，拓展了DNA的应用范围，B正确；由于该种DNA需要用Z完全取代A，故该种DNA复制所需酶的种类可能增加，可能涉及Z的合成、A的消除，C正确；噬菌体是一种DNA病毒，结合题意可知，噬菌体中都含有这种特殊的DNA，且该种DNA的物理化学特征发生了极大改变，推测该种DNA可能不会被细菌的防御机制识别，对细菌具有更强的杀伤力，D正确。
6.答案：B
解析：A、双链DNA的碱基A、T之间含有2个氢键，G、C之间含有3个氢键，故复制起始点含有丰富的A、T序列的氢键少，更容易解旋，A正确；
B、DNA复制时滞后链和前导链的合成都需要引物，B错误；
C、滞后链RNA引物被切除后，在DNA聚合酶的作用下，将新的脱氧核苷酸连接到原来的冈崎片段上继续延伸，C正确；
D、若DNA子链5′端的RNA引物被切除后无法修复，会导致子代DNA（端粒DNA）长度变短，是引起细胞衰老的原因之一，D正确。故选B。
7.答案：D
解析：据图可知，tRNA转运游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的多肽链，故该过程为翻译，核糖体在mRNA上读取信息的方向是从左到右， A正确；据“四环素可抑制tRNA与A位点结合，使蛋白质合成停止”可知，四环素可能会使新形成的肽链长度变短，B正确；由图可知，E位点离开的tRNA携带的氨基酸是M，M是甲硫氨酸， C正确；正常情况下，图中形成的局部三肽的氨基酸排列顺序为M—H—W，D错误。
8.答案：C
解析：C转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，合成的RNA并不都编码多肽链，如RNA和tRNA,A错误；RNA聚合酶有解旋和延伸RNA链的功能，故可使氢键断裂和磷酸二酯键形成，氢键的形成不需要酶催化，B错误；转录的特点是边解旋边转录，RNA的延伸方向为5'端到3'端，故图示转录方向为从左向右，b为解开螺旋，a为恢复螺旋，C正确；一个DNA上含有多个基因，转录以基因为单位，在一个细胞周期中，DNA只复制一次，但转录可以多次发生，D错误。
9.答案：C
解析：本题考查基因表达的相关知识。真核生物、原核生物和DNA病毒基因表达过程中用到的RNA和蛋白质由DNA编码，RNA病毒用到的RNA和蛋白质由RNA编码，A项错误；转录时，RNA聚合酶与启动子结合起始转录，移动至终止子时停止，B项错误；翻译过程中，mRNA与tRNA之间相互识别，保证了遗传信息传递的准确性，C项正确；多肽链的合成过程中，tRNA读取mRNA上起始密码子和终止密码子之间的碱基序列，D项错误。
10.答案：D
解析：题图甲中转录和翻译过程同时进行，可能发生在原核细胞中，不可能是染色体DNA上的基因表达过程，A错误；题图乙中的③过程（翻译）需要氨基酸作为原料，B错误；题图甲表示转录和翻译过程，即题图乙中的②③过程，C错误；题图乙中①为DNA复制过程（碱基配对方式为A—T、T—A、C—G、G—C），②为转录过程（碱基配对方式为A—U、T—A、C—G、G—C），③为翻译过程（碱基配对方式为A—U、U—A、C—G、G—C），④为RNA复制过程（碱基配对方式为A—U、U—A、C—G、G—C），⑤为逆转录过程（碱基配对方式为A—T、U—A、C—G、G—C），故图乙中的②③④⑤过程都涉及碱基A与U的配对，D正确。
11.答案：C
解析：乳酸菌是原核生物，没有染色体，基因不在染色体上，A错误；对果蝇进行基因组测序，需要测定3条常染色体+X、Y两条性染色体，共5条染色体上的DNA,B错误；烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，其彻底水解的产物有磷酸、核糖、A、U、C、G，共6种，其基因是有遗传效应的RNA片段，C正确；人体酪氨酸酶基因是特定基因，其碱基对的排列方式是确定的，D错误。
12.答案：C
解析：A、基因突变发生在个体发育的时期越早，变异范围越大，反之越小，若一个皮肤角质层细胞（已经高度分化的细胞）控制酶B合成的基因发生突变，表现突变的范围较小，不会导致白化病，A正确；
B、基因突变发生在个体发育的时期越早，变异范围越大，反之越小，所以一个胚胎干细胞（能分裂和分化）控制酶D合成的基因发生突变，可能会导致黑尿病，B正确；
C、白化病和黑尿病都是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物体的性状，而非直接控制，C错误；
D、图中代谢过程可知酶A缺乏可影响多个性状，即一个基因可影响多个性状，同时尿黑酸的合成受多个基因控制，即一个性状也可受多个基因控制，D正确。
故选C。
13.答案：B
解析：启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，过程①转录中RNA聚合酶与启动子结合后相继驱动多个基因（基因1、基因2等）的转录，A正确；过程②翻译中核糖体与mRNA结合后逐一阅读密码，直至终止密码子结束，B错误；从图上看，rRNA能与RP1、RP2、和其他核糖体蛋白结合形成核糖体；mRNA上的RBS是核糖体结合位点，当细胞中缺乏rRNA分子时，RPl不与rRNA结合而是与mRNA上的RBS位点结合，导致核糖体不能与mRNA结合，进而阻止翻译的起始，C正确；当细胞中缺乏rRNA分子时，核糖体蛋白RP1就会与mRNA分子上的RBS位点结合，这样会导致mRNA不能与核糖体结合，终止核糖体蛋白的合成。这种调节机制既保证细胞内rRNA与核糖体在数量上保持平衡，又可以减少物质和能量的浪费，D正确。
14.答案：（1）边解旋边复制；解旋；DNA聚合
（2）②③；5'
（3）胸腺嘧啶脱氧核苷酸；脱到核糖一磷酸一脱氧核糖
（4）有丝分裂前的间期或减数分裂Ⅰ前的间期
（5）4种脱氧核苷酸
（6）600
（7）8
解析：（1）从图1可以看出DNA复制时，解旋酶打开一段链，DNA聚合酶以母链为模板合成一段子链，所以DNA复制的过程是边解旋边复制，Ⅰ是解旋酶，Ⅱ是DNA聚合酶。
（2）DNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接而成，图2中脱氧核糖是②，磷酸是③，所以DNA分子的基本骨架由②③交替连接而成；在DNA分子中磷酸在5'端，所以该DNA片段中左侧单链的上端是5'端。
（3）图2中④由胸腺嘧啶、脱氧核糖与磷酸构成，名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸；在DNA分子中一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基A和T之间通过脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖连接。
（4）DNA分子复制发生在细胞分裂前的间期，包含有丝分裂前的间期和减数分裂Ⅰ前的间期。
（5）DNA分子复制时，在有关酶的作用下，以母链为模板，以游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链。
（6）若亲代DNA分子中碱基总数为100对，即碱基总数是200个，A+T占60%，则G+C占40%，又因G=C，所以C=G=40%×200×1/2=40（个）；该DNA分子复制4次，产生的DNA分子数是24=16（个），因为DNA分子的复制方式是半保留复制，所以增加了15个DNA分子，共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸的数量是40×15=600（个）。
（7）若将含14N的细胞放在只含15N的培养液中培养，使细胞连续分裂4次，子代DNA分子数是24=16（个），因DNA分子是半保留复制，含14N的亲代DNA的两条链分别进入两个子代DNA分子中，所以两条链都含15N的DNA分子数147是14个，占子代DNA分子总数的14/16=7/8。
15.答案：（1）有遗传效应的RNA片段；mRNA；翻译；宿主胞的核糖体
（2）逆转录酶；4种核糖核苷酸；全部
（3）24000
（4）不同中心法则
解析：（1）新冠病毒和艾滋病病毒均为RNA病毒，只含RNA一种核酸，所以在新冠病毒和艾滋病病毒体内，基因是指有遗传效应的RNA片段。在宿主细胞内，+RNA可直接作为翻译蛋白质的模板，有mRNA的功能；①为翻译，在宿主细胞的核糖体中进行。
（2）④是以艾滋病病毒的RNA为模板形成DNA的逆转录过程，需要逆转录酶的催化；②③过程的产物均为RNA，所以都需要4种核糖核苷酸为原料。①为翻译，有tRNA上反密码子与mRNA上密码子的碱基互补配对；②③为RNA复制，有+RNA与-RNA的碱基互补配对；④为逆转录，⑤⑥为转录，有DNA与RNA的碱基互补配对，所以①~⑥过程全部遵循碱基互补配对原则。
（3）若新冠病毒的+RNA含有30000个碱基，其中A和U占碱基总数的60%，则G+C=30000×（1-60%）=12000（个），以新冠病毒基因组+RNA为模板合成一条子代+RNA的过程，需要先合成一条-RNA，然后再以-RNA为模板合成+RNA。由于每条RNA链上的G+C都相同，所以需要碱基G和C的个数共为12000×2=24000（个）。
（4）艾滋病病毒为逆转录病毒，新冠病毒为RNA复制病毒，二者的遗传信息传递方向不同，这些遗传信息的传递使中心法则得到了进一步补充和完善。
生物类型
细胞生物
非细胞生物
真核生物
原核生物
多数病毒
少数病毒
实例
真菌、原生生物、所有动植物
细菌、放线菌等
噬菌体、乙肝病毒、天花病毒等
HIV、SARS病毒、烟草花叶 病毒等
核酸种类
DNA和RNA
DNA和RNA
DNA
RNA
遗传物质
DNA
DNA
DNA
RNA
结果：绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少部分病毒的遗传物质是RNA
结论：DNA是主要的遗传物质
对比项目
肺炎双球菌体外转化实验
噬菌体侵染细菌实验
不同点
DNA与蛋白质分开的方式
采用直接分离法，即真正将S型细菌的DNA与其他成分分离，然后用每种单一成分与R型细菌混合培养，做体外转化实验
采用放射性同位素标记法分别标记DNA和蛋白质进行实验以便单独观察它们各自的作用
实验结论
证明DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质
证明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质（因蛋白质没有进入细菌体内）
相同点
①均使DNA和蛋白质分开，单独处理，观察它们各自的作用
②都遵循对照原则
③都能证明DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质
过程
模板
原料
酶
碱基配对方式
产物
实例
DNA的
复制
DNA的每一条母链
脱氧核苷酸
解旋酶、DNA聚合酶
A—T、
T—A、
G—C、
C—G
DNA
以DNA作遗传物质的生物
转录
DNA的一条链
核糖核苷酸
RNA聚合酶
A—U、
T—A、
G—C、
C—G
RNA
除病毒外几乎所有生物
翻译
信使RNA
约20种氨基酸
A—U、
U—A、
G—C、
C—G
多肽
除病毒外的细胞生物
RNA的复制
RNA
核糖核苷酸
RNA复制酶
A—U、
U—A、
G—C、
C—G
RNA
以RNA作遗传物质的生物
RNA的逆转录
RNA
脱氧核苷酸
逆转录酶
A－T、
U—A、
G—C、
C—G
DNA
某些RNA病毒等
易混易错梳理
一、不同生物的遗传物质有关提醒
（1）并不是所有的核酸都能作为遗传物质，如细胞生物中的RNA。
（2）DNA并不是所有生物的遗传物质，如烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。
（3）一种生物只能有一种遗传物质，在同一种生物体内，不存在“主要遗传物质”和“次要遗传物质”之分。
二、遗传物质的探究实验
1.噬菌体侵染细菌实验中的标记误区
（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存在部位，不能确定是何种元素的放射性。
（3）标记噬菌体时应先标记细菌，用噬菌体侵染被标记的细菌，这样来标记噬菌体。因为噬菌体是没有细胞结构的病毒，必须依赖活细胞生存。
2.肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验比较
三、DNA的结构
1.碱基数量计算的两个易错点
（1）看清单双链：所求的碱基占单链中的比例还是双链中的比例。
（2）看清“个”或“对”：题干中给出的数量是多少“对”碱基还是多少“个”碱基。
2.解答有关碱基问题的步骤
第一步：（1）看清单双链：所求的碱基占单链中的比例还是双链中的比例。
（2）看清“个”或“对”：题干中给出的数量是多少“对”碱基还是多少“个”碱基。
第二步：画一个DNA分子简图，标出已知和求解，并分析碱基之间的关系。
第三步：根据碱基互补配对原则及其推论进行解答。
四、DNA的半保留复制
1.DNA半保留复制的实验的有关提醒
（1）该实验在探究过程中使用的方法是假说—演绎法。
（2）该实验也可以用P、C等元素进行标记。
（3）在实验过程中一定要注意提取DNA的时间，以大肠杆菌繁殖一次所用的时间为间隔。
2.DNA复制过程中要注意的问题
（1）不是两条母链完全解开后才开始合成新的子链，是边解旋边复制。
（3）一个DNA分子上往往有多个复制位点。
（4）半保留复制使所有子代DNA与原DNA所携带的信息完全相同（变异除外）。
（5）复制的准确性并不意味着复制时毫无差错，复制过程中生物的遗传物质也可能发生改变，产生变异现象。
3.全面理解DNA的复制
（1）DNA复制的场所：
主要是在细胞核（凡是细胞内有DNA的地方均可复制）。
真核生物：细胞核、线粒体、叶绿体，其中主要场所是细胞核。
原核生物：核区、细胞质（如质粒的复制）。
病毒：宿主细胞内。
（2）真核生物细胞核中DNA复制发生的时间：在体细胞中发生在有丝分裂间期；在有性生殖过程中发生在减数第一次分裂前的间期。
（3）复制所需的酶是指一个酶系统，不仅仅是指解旋酶和DNA聚合酶，还包括DNA连接酶等。
①解旋酶的作用是破坏碱基间的氢键。
②DNA聚合酶的作用是连接游离的脱氧核苷酸。
③DNA连接酶的作用是连接DNA片段。
（4）两个子代DNA的位置及分开时间：复制产生的两个子代DNA分子位于一对姐妹染色单体上，由着丝点连在一起，在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期着丝点分裂时分开，分别进入两个子细胞中。
4.有关DNA分子复制计算的两个易错点
（1）对子代DNA分子中被标记的DNA个数求解时，应看准是“含”还是“只含”
（2）对子代DNA分子的链数求解时，应分清是“DNA分子链数”还是脱氧核苷酸链数”。
五、染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系
（1）对于真核细胞来说，染色体是基因的主要载体；线粒体和叶绿体是基因的次要载体。
（2）对于原核细胞来说，基因存在于拟核中的DNA分子或质粒上，DNA是裸露的，并没有与蛋白质一起构成染色体，因此，没有染色体这一载体。
六、基因指导蛋白质的合成
1.有关转录的误区提醒
（1）转录不是转录整个DNA，是转录其中的基因，不同种类的细胞，由于基因的选择性表达，mRNA的种类和数量不同，但tRNA和rRNA的种类没有差异。
（2）细胞核中转录形成的RNA通过核孔进入细胞质，穿过0层膜，需要能量。
（3）完成正常使命的RNA易迅速降解，保证生命活动的有序进行。
（4）质基因（线粒体和叶绿体中的基因）控制蛋白质合成过程时也进行转录。
2.有关密码子的误区提醒
（1）密码子表中的三个碱基一定是密码子。密码子的“人缘”最好，它可以分别与DNA模板链、反密码子碱基互补配对。
（2）误认为一种密码子代表一种氨基酸：三种终止密码子不代表氨基酸。
（3）误认为密码子与反密码子是对应的：三种终止密码子没有对应的反密码子。
（4）64种密码子对应61种反密码子、对应20种氨基酸。
3.基因表达过程中的相关数量计算
（1）DNA（基因）、mRNA上碱基数目与氨基酸数目之间的关系
①图示：
②规律：蛋白质中氨基酸数目＝1/3 mRNA中碱基数目＝1/6 DNA（或基因）中碱基数目。
4.原核生物与真核生物基因转录和翻译的辨别
（1）真核细胞的转录主要发生在细胞核中，翻译发生在细胞质中，在空间和时间上被分隔开进行，即先转录后翻译。
（2）原核细胞的转录和翻译没有分隔，可以同时进行，边转录边翻译。过程如右图所示：
图中①是DNA模板链，②③④⑤表示正在合成的4条mRNA，每条mRNA上有多个核糖体同时进行翻译过程，翻译的方向是从下到上。
七、基因对性状的控制
1.中心法则的有关提醒
（1）逆转录需要逆转录酶。
（2）逆转录和RNA复制只有在某些病毒复制时才能进行。
（3）哺乳动物成熟的红细胞中无遗传信息的传递。
（4）并不是所有的生物均能发生中心法则的所有过程。
（5）DNA复制、转录、翻译是所有具有细胞结构的生物所遵循的法则。
（6）DNA复制只发生在细胞分裂过程中，而转录和翻译则可以发生在任何时候。
（7）在病毒体内不会发生RNA的复制和逆转录过程，该过程是在被病毒寄生的宿主细胞内进行的。
2.中心法则体现了DNA的两大基本功能
（1）传递遗传信息：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。
（2）表达遗传信息：通过转录和翻译完成的，发生在个体发育过程中。
3.中心法则五个过程的比较
4.基因、蛋白质与性状之间的关系
提醒：基因与性状的关系并非简单的线性关系，可以是多个基因决定一个性状，也可以是一个基因与多个性状有关。
易混易错通关
1.如果用32P标记一个噬菌体内的双链DNA分子，然后让它侵染大肠杆菌，最后释放出400个后代，已知该噬菌体DNA分子含有1000个碱基对，其中胞嘧啶有600个。下列有关叙述正确的是( )
A.噬菌体的蛋白质外壳在大肠杆菌中合成后需经内质网和高尔基体加工
B.消耗掉大肠杆菌提供的腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为1.6×105个
C.该噬菌体DNA分子中嘌呤数与嘧啶数之比为2:3
D.释放的后代中含32P标记的噬菌体占总数的0.5%
2.1958年，科学家设计了DNA复制的同位素示踪实验，实验的培养条件与方法是（1）在含15N的培养基中培养若干代，使DNA均被15N标记，离心结果如图甲；（2）转至含14N的培养基培养，每20分钟繁殖一代；（3）取出每代大肠杆菌的DNA样本，离心。图乙、丙、丁是某学生画的结果示意图。下列有关推论，正确的是( )
A.出现丁的结果需要60分钟
B.乙是转入14N培养基中繁殖一代的结果
C.转入培养基中繁殖三代后含有14N的DNA占3/4
D.图丙的结果出现后，将此时的DNA热变性后离心分析可得出半保留复制的结论
3.在一个双链DNA分子中,碱基总数为m,腺嘌呤数为n,则下列正确的是( )
①脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基总数=m
②碱基之间的氢键数为3m-2n/2
③一条链中A+T的数量为n
④鸟嘌呤的数量为m-n
A.①②③④B.②③④C.③④D.①②③
4.20世纪90年代，科学家发现DNA也有酶催化活性，DNA-E47是人工合成的由47个核苷酸组成的单链DNA分子，它可以催化两个DNA片段之间的连接。下列有关叙述正确的是( )
A.在DNA-E47中，嘌呤碱基数一定等于嘧啶碱基数
B.在DNA-E47中，碱基数=脱氧核苷酸数=脱氧核糖数
C.在DNA-E47中，相邻的碱基由“一核糖一磷酸一核糖一”连接
D.在DNA-E47中，每个脱氧核糖上均连有一个磷酸基团和一个含氨碱基
5.科研团队解析了一种特殊DNA的合成机制，这类特殊的DNA用二腺嘌呤（Z）完全取代正常的腺嘌呤（A），与胸腺嘧啶（T）配对，该碱基对之间形成更稳定的三个氢键，极大地改变了DNA的物理化学特征。研究发现噬菌体中都含有这种特殊的DNA。下列关于这种特殊DNA的叙述，错误的是( )
A.该种DNA结构中碱基的种类增加，嘌呤的比例也增大
B.该种DNA结构热稳定性更高，拓展了DNA的应用范围
C.该种DNA复制所需酶的种类可能增加，可能涉及Z的合成、A的消除
D.该种DNA可能不会被细菌的防御机制识别，对细菌具有更强的杀伤力
6.DNA复制时双链DNA从复制起点处解开螺旋成单链，复制起点呈现叉子形的复制叉。复制起始点的共同特点是含有丰富的AT序列，DNA复制从固定的起始点以双向等速方式进行的。如下图所示。下列说法错误的是( )
A.复制起始点含有丰富的AT序列的原因是该序列氢键少，更容易解旋
B.滞后链冈崎片段的合成需要引物，前导链的合成不需要引物
C.当滞后链RNA引物被切除后可以利用后一个冈崎片段作为引物由5′→3′合成DNA填补缺口
D.DNA子链5′端的RNA引物被切除后无法修复，使DNA随复制次数的增加而缩短是细胞衰老的原因之一
7.如图表示某生理过程，其中四环素可抑制RNA与A位点结合，使蛋白质合成停止，从而阻断细菌的生长，因此常用于治疗一些细菌引起的疾病。下列有关叙述不正确的是( )
A.该生理过程为翻译，核糖体移动的方向是从左到右
B.四环素可能会使新形成的肽链长度变短
C.图中从E位点离开的tRNA可转运甲硫氨酸
D.正常情况下，图中形成的局部三肽的氨基酸排列顺序为H—M—W
8.基因通过转录将遗传信息传递到RNA中，有些RNA携带遗传信息通过核孔从细胞核进入细胞质中指导蛋白质合成。如图为基因的转录过程，相关叙述正确的是( )
A.以DNA的一条链为模板转录出的RNA均可编码多肽链
B.RNA聚合酶可使氢键断裂，催化形成磷酸二酯键和氢键
C.图示的转录方向为从左向右，b为解开螺旋，a为恢复螺旋
D.在一个细胞周期中，DNA的复制和转录都只发生一次
9.关于基因表达的叙述，正确的是( )
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
10.图甲所示为基因表达过程，图乙表示中心法则，①~⑤表示生理过程。下列叙述正确的是( )
A.图甲所示过程需要多种酶参与，是染色体DNA上的基因表达过程
B.图乙所示过程均需要核苷酸为原料
C.图甲所示过程为图乙中的①②③过程
D.图乙中涉及碱基A与U之间配对的过程为②③④⑤
11.从DNA双螺旋结构到现代基因组测序,一代又一代科学家奋力前行,揭开了基因的奥秘。请结合所学知识分析,下列叙述正确的是( )
A.乳酸菌的基因在染色体上呈线性排列
B.对果蝇进行基因组测序,需要测定4条染色体上的DNA
C.烟草花叶病毒的核酸彻底水解的产物有6种,其基因是有遗传效应的RNA片段
D.人体酪氨酸酶基因由n个碱基对组成，其碱基对的排列方式有4n种
12.白化病和黑尿病都是因为酶缺陷引起的分子遗传病，前者不能由酪氨酸合成黑色素，后者不能将尿黑酸转变为乙酰乙酸，排出的尿液中因含有尿黑酸，遇空气后氧化变黑。如图表示人体内与之相关的一系列生化过程，据图分析下列叙述不正确的是( )
A.若一个皮肤角质层细胞控制酶B合成的基因异常，不会导致白化病
B.若一个胚胎干细胞控制酶D合成的基因异常，可能会导致黑尿病
C.白化病和黑尿病说明基因是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体性状的
D.图中代谢过程可说明一个基因可影响多个性状，一个性状也可受多个基因控制
13.操纵元是原核细胞基因表达调控的一种结构形式，它由启动子、结构基因（编码蛋白基因）、终止子等组成。如图表示大肠杆菌细胞中核糖体蛋白（RP）的合成及调控过程，其中序号表示相关生理过程，mRNA上的RBS是核糖体结合位点。下列有关说法错误的是( )
A.过程①中RNA聚合酶与启动子结合后相继驱动多个基因的转录
B.过程②中核糖体与mRNA结合后逐一阅读密码，直至终止子结束
C.细胞中缺乏rRNA时，RPl与mRNA上的RBS位点结合阻止翻译的起始
D.该机制保证了rRNA与RP的数量平衡，同时也减少了物质与能量的浪费
14.图1中DNA分子有a和d两条链，Ⅰ和Ⅱ均是DNA分子复制过程中需要的酶，将图1中某一片段放大后如图2。请回答下列问题：
（1）从图1可看出DNA复制的过程是_____，Ⅰ是____酶，Ⅱ是____酶。
（2）图2中，DNA分子的基本骨架由____（填序号）交替连接而成，该DNA片段中左侧单链的上端是____（填“3'”或“5'”）端。
（3）图2中④名称是_____，一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基A和T之间通过_____连接。
（4）该过程发生的时间为______。
（5）DNA分子复制时，在有关酶的作用下，以母链为模板，以游离的_____为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链。
（6）若亲代DNA分子中碱基总数为100对，A+T占60%，则该DNA分子复制4次，共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸的数量是_____。
（7）若将含14N的细胞放在只含15N的培养液中培养，使细胞连续分裂4次，则最终获得的子代DNA分子中，两条链都含15N的占_____。
15.如图表示艾滋病病毒和新冠病毒在宿主细胞内增殖的过程（①~⑥代表生理过程）。请回答相关问题：
（1）在新冠病毒和艾滋病病毒体内，基因是指_____。在宿主细胞内+RNA有_____（填“mRNA”或“tRNA”）的功能，①过程称为_____，在_____中进行。
（2）④过程需要_____的催化，②③过程所需原料是_____，①~⑥过程_____（填“全部”或“部分”）遵循碱基互补配对原则。
（3）若新冠病毒的+RNA含有30000个碱基，其中A和U占碱基总数的60%，以新冠病毒基因组+RNA为模板合成一条子代+RNA的过程需要碱基G和C共_____个。
（4）新冠病毒的遗传信息传递方向与艾滋病病毒的遗传信息传递方向_____（填“相同”或“不同”），这些遗传信息的传递使得到了进一步补充和完善。
答案以及解析
1.答案：D
解析：大肠杆菌为原核细胞，没有内质网和高尔基体，A错误；1000个碱基对的DNA分子总共含2000个碱基，其中C和G都有600个，则A和T都有400个，一个噬菌体侵染大肠杆菌，最后释放出400个后代，该过程中消耗掉大肠杆菌提供的腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为（400-1）×400=159600（个），B错误；由于双链DNA分子中嘌呤和嘧啶碱基互补配对，所以双链DNA分子中的嘌呤数等于嘧啶数，即该DNA分子中嘌呤数与嘧啶数之比是1:1，C错误；子代噬菌体DNA分子中只有两个DNA分子各有一条含32P的单链，因此含32P标记的噬菌体占总数的比例为2÷400=0.5%，D正确。
2.答案：D
解析：本题考查DNA半保留复制的实验证据。由题意可知，含15N的样品比14N样品重，只含15N的样品离心后处在离心管的下方，图甲是在15N培养基中培养的结果，为重带；转入含14N的培养基后，由于DNA的半保留复制，繁殖一代后全部DNA均为一条链含15N，一条链含14N，离心后处于离心管中部，为中带，与图丙结果吻合；繁殖两代后，一条链含15N、一条链含14N的DNA占50%，两条链均含14N的DNA占50%，为中带和轻带，与图丁结果吻合；繁殖三代后，一条链含15N、一条链含14N的DNA占25%，两条链均含14N的DNA占1-25%=75%。结合上述分析可知，出现丁的结果需要繁殖两代，所以时间为40分钟，A错误；图乙的结果不会出现，转入14N培养基繁殖一代应为图丙的结果，B错误；1个两条链均被15N标记的DNA分子转入14N培养基中繁殖三代后含有15N的DNA分子有2个，而所有DNA分子中都含有14N，C错误；图丙的结果出现后，将此时的DNA热变性后离心，发现有一半的DNA链位于轻带，另一半位于重带，即一半含14N，分析可得出DNA半保留复制的结论，D正确。
3.答案：D
解析：每个脱氧核苷酸分子均有一个五碳糖、一个磷酸基团和一个碱基，故DNA分子中，脱氧核苷酸数=磷酸数=碱基总数=m，①正确；A和T碱基之间为2个氢键，C和G碱基之间为3个氢键，腺嘌呤数为n，则胸腺嘧啶数为n，碱基总数为m，则胞嘧啶与鸟嘌呤数均为m-2n/2，放氢键数为2n+3（m-2n）/2=3m-2n/2，②正确，④错误；腺嘌呤总数为n，且双链DNA分子中A=T，故两条链中A+T=2n，又由于DNA两条链中的A+T数量相同，故一条链中A+T=n，③正确。综上所述，选D。
4.答案：B
解析：根据题意可知，由于DNA-E47是单链DNA分子，其中的嘌呤碱基数不一定等于嘧啶碱基数，A错误；无论是单链DNA分子还是双链DNA分子，其基本组成单位都是脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸分子由一分子碱基、一分子脱氧核糖和一分子磷酸组成，因此在DNA-47中，碱基数=脱氧核苷酸数=脱氧核糖数，B正确；在单链DNA分子中，相邻的碱基由“一脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖一”连接，C错误；在单链DNA分子中，除其中的一端外，每个脱氧核糖上均连有两个磷酸基团和一个含氮碱基，D错误。
5.答案：A
解析：分析题意可知，该类特殊的DNA用二腺嘌呤（Z）完全取代正常的腺嘌呤（A），故该种DNA的碱基组成由A、T、G、C替换为Z、T、G、C，碱基种类并未增加，嘌呤比例也未增大，A错误；正常DNA的A与T之间有两个氢键，而该种DNA的Z与T之间有三个氢键，结构热稳定性更高，拓展了DNA的应用范围，B正确；由于该种DNA需要用Z完全取代A，故该种DNA复制所需酶的种类可能增加，可能涉及Z的合成、A的消除，C正确；噬菌体是一种DNA病毒，结合题意可知，噬菌体中都含有这种特殊的DNA，且该种DNA的物理化学特征发生了极大改变，推测该种DNA可能不会被细菌的防御机制识别，对细菌具有更强的杀伤力，D正确。
6.答案：B
解析：A、双链DNA的碱基A、T之间含有2个氢键，G、C之间含有3个氢键，故复制起始点含有丰富的A、T序列的氢键少，更容易解旋，A正确；
B、DNA复制时滞后链和前导链的合成都需要引物，B错误；
C、滞后链RNA引物被切除后，在DNA聚合酶的作用下，将新的脱氧核苷酸连接到原来的冈崎片段上继续延伸，C正确；
D、若DNA子链5′端的RNA引物被切除后无法修复，会导致子代DNA（端粒DNA）长度变短，是引起细胞衰老的原因之一，D正确。故选B。
7.答案：D
解析：据图可知，tRNA转运游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的多肽链，故该过程为翻译，核糖体在mRNA上读取信息的方向是从左到右， A正确；据“四环素可抑制tRNA与A位点结合，使蛋白质合成停止”可知，四环素可能会使新形成的肽链长度变短，B正确；由图可知，E位点离开的tRNA携带的氨基酸是M，M是甲硫氨酸， C正确；正常情况下，图中形成的局部三肽的氨基酸排列顺序为M—H—W，D错误。
8.答案：C
解析：C转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，合成的RNA并不都编码多肽链，如RNA和tRNA,A错误；RNA聚合酶有解旋和延伸RNA链的功能，故可使氢键断裂和磷酸二酯键形成，氢键的形成不需要酶催化，B错误；转录的特点是边解旋边转录，RNA的延伸方向为5'端到3'端，故图示转录方向为从左向右，b为解开螺旋，a为恢复螺旋，C正确；一个DNA上含有多个基因，转录以基因为单位，在一个细胞周期中，DNA只复制一次，但转录可以多次发生，D错误。
9.答案：C
解析：本题考查基因表达的相关知识。真核生物、原核生物和DNA病毒基因表达过程中用到的RNA和蛋白质由DNA编码，RNA病毒用到的RNA和蛋白质由RNA编码，A项错误；转录时，RNA聚合酶与启动子结合起始转录，移动至终止子时停止，B项错误；翻译过程中，mRNA与tRNA之间相互识别，保证了遗传信息传递的准确性，C项正确；多肽链的合成过程中，tRNA读取mRNA上起始密码子和终止密码子之间的碱基序列，D项错误。
10.答案：D
解析：题图甲中转录和翻译过程同时进行，可能发生在原核细胞中，不可能是染色体DNA上的基因表达过程，A错误；题图乙中的③过程（翻译）需要氨基酸作为原料，B错误；题图甲表示转录和翻译过程，即题图乙中的②③过程，C错误；题图乙中①为DNA复制过程（碱基配对方式为A—T、T—A、C—G、G—C），②为转录过程（碱基配对方式为A—U、T—A、C—G、G—C），③为翻译过程（碱基配对方式为A—U、U—A、C—G、G—C），④为RNA复制过程（碱基配对方式为A—U、U—A、C—G、G—C），⑤为逆转录过程（碱基配对方式为A—T、U—A、C—G、G—C），故图乙中的②③④⑤过程都涉及碱基A与U的配对，D正确。
11.答案：C
解析：乳酸菌是原核生物，没有染色体，基因不在染色体上，A错误；对果蝇进行基因组测序，需要测定3条常染色体+X、Y两条性染色体，共5条染色体上的DNA,B错误；烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，其彻底水解的产物有磷酸、核糖、A、U、C、G，共6种，其基因是有遗传效应的RNA片段，C正确；人体酪氨酸酶基因是特定基因，其碱基对的排列方式是确定的，D错误。
12.答案：C
解析：A、基因突变发生在个体发育的时期越早，变异范围越大，反之越小，若一个皮肤角质层细胞（已经高度分化的细胞）控制酶B合成的基因发生突变，表现突变的范围较小，不会导致白化病，A正确；
B、基因突变发生在个体发育的时期越早，变异范围越大，反之越小，所以一个胚胎干细胞（能分裂和分化）控制酶D合成的基因发生突变，可能会导致黑尿病，B正确；
C、白化病和黑尿病都是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物体的性状，而非直接控制，C错误；
D、图中代谢过程可知酶A缺乏可影响多个性状，即一个基因可影响多个性状，同时尿黑酸的合成受多个基因控制，即一个性状也可受多个基因控制，D正确。
故选C。
13.答案：B
解析：启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，过程①转录中RNA聚合酶与启动子结合后相继驱动多个基因（基因1、基因2等）的转录，A正确；过程②翻译中核糖体与mRNA结合后逐一阅读密码，直至终止密码子结束，B错误；从图上看，rRNA能与RP1、RP2、和其他核糖体蛋白结合形成核糖体；mRNA上的RBS是核糖体结合位点，当细胞中缺乏rRNA分子时，RPl不与rRNA结合而是与mRNA上的RBS位点结合，导致核糖体不能与mRNA结合，进而阻止翻译的起始，C正确；当细胞中缺乏rRNA分子时，核糖体蛋白RP1就会与mRNA分子上的RBS位点结合，这样会导致mRNA不能与核糖体结合，终止核糖体蛋白的合成。这种调节机制既保证细胞内rRNA与核糖体在数量上保持平衡，又可以减少物质和能量的浪费，D正确。
14.答案：（1）边解旋边复制；解旋；DNA聚合
（2）②③；5'
（3）胸腺嘧啶脱氧核苷酸；脱到核糖一磷酸一脱氧核糖
（4）有丝分裂前的间期或减数分裂Ⅰ前的间期
（5）4种脱氧核苷酸
（6）600
（7）8
解析：（1）从图1可以看出DNA复制时，解旋酶打开一段链，DNA聚合酶以母链为模板合成一段子链，所以DNA复制的过程是边解旋边复制，Ⅰ是解旋酶，Ⅱ是DNA聚合酶。
（2）DNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接而成，图2中脱氧核糖是②，磷酸是③，所以DNA分子的基本骨架由②③交替连接而成；在DNA分子中磷酸在5'端，所以该DNA片段中左侧单链的上端是5'端。
（3）图2中④由胸腺嘧啶、脱氧核糖与磷酸构成，名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸；在DNA分子中一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基A和T之间通过脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖连接。
（4）DNA分子复制发生在细胞分裂前的间期，包含有丝分裂前的间期和减数分裂Ⅰ前的间期。
（5）DNA分子复制时，在有关酶的作用下，以母链为模板，以游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链。
（6）若亲代DNA分子中碱基总数为100对，即碱基总数是200个，A+T占60%，则G+C占40%，又因G=C，所以C=G=40%×200×1/2=40（个）；该DNA分子复制4次，产生的DNA分子数是24=16（个），因为DNA分子的复制方式是半保留复制，所以增加了15个DNA分子，共需原料胞嘧啶脱氧核苷酸的数量是40×15=600（个）。
（7）若将含14N的细胞放在只含15N的培养液中培养，使细胞连续分裂4次，子代DNA分子数是24=16（个），因DNA分子是半保留复制，含14N的亲代DNA的两条链分别进入两个子代DNA分子中，所以两条链都含15N的DNA分子数147是14个，占子代DNA分子总数的14/16=7/8。
15.答案：（1）有遗传效应的RNA片段；mRNA；翻译；宿主胞的核糖体
（2）逆转录酶；4种核糖核苷酸；全部
（3）24000
（4）不同中心法则
解析：（1）新冠病毒和艾滋病病毒均为RNA病毒，只含RNA一种核酸，所以在新冠病毒和艾滋病病毒体内，基因是指有遗传效应的RNA片段。在宿主细胞内，+RNA可直接作为翻译蛋白质的模板，有mRNA的功能；①为翻译，在宿主细胞的核糖体中进行。
（2）④是以艾滋病病毒的RNA为模板形成DNA的逆转录过程，需要逆转录酶的催化；②③过程的产物均为RNA，所以都需要4种核糖核苷酸为原料。①为翻译，有tRNA上反密码子与mRNA上密码子的碱基互补配对；②③为RNA复制，有+RNA与-RNA的碱基互补配对；④为逆转录，⑤⑥为转录，有DNA与RNA的碱基互补配对，所以①~⑥过程全部遵循碱基互补配对原则。
（3）若新冠病毒的+RNA含有30000个碱基，其中A和U占碱基总数的60%，则G+C=30000×（1-60%）=12000（个），以新冠病毒基因组+RNA为模板合成一条子代+RNA的过程，需要先合成一条-RNA，然后再以-RNA为模板合成+RNA。由于每条RNA链上的G+C都相同，所以需要碱基G和C的个数共为12000×2=24000（个）。
（4）艾滋病病毒为逆转录病毒，新冠病毒为RNA复制病毒，二者的遗传信息传递方向不同，这些遗传信息的传递使中心法则得到了进一步补充和完善。
生物类型
细胞生物
非细胞生物
真核生物
原核生物
多数病毒
少数病毒
实例
真菌、原生生物、所有动植物
细菌、放线菌等
噬菌体、乙肝病毒、天花病毒等
HIV、SARS病毒、烟草花叶 病毒等
核酸种类
DNA和RNA
DNA和RNA
DNA
RNA
遗传物质
DNA
DNA
DNA
RNA
结果：绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少部分病毒的遗传物质是RNA
结论：DNA是主要的遗传物质
对比项目
肺炎双球菌体外转化实验
噬菌体侵染细菌实验
不同点
DNA与蛋白质分开的方式
采用直接分离法，即真正将S型细菌的DNA与其他成分分离，然后用每种单一成分与R型细菌混合培养，做体外转化实验
采用放射性同位素标记法分别标记DNA和蛋白质进行实验以便单独观察它们各自的作用
实验结论
证明DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质
证明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质（因蛋白质没有进入细菌体内）
相同点
①均使DNA和蛋白质分开，单独处理，观察它们各自的作用
②都遵循对照原则
③都能证明DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质
过程
模板
原料
酶
碱基配对方式
产物
实例
DNA的
复制
DNA的每一条母链
脱氧核苷酸
解旋酶、DNA聚合酶
A—T、
T—A、
G—C、
C—G
DNA
以DNA作遗传物质的生物
转录
DNA的一条链
核糖核苷酸
RNA聚合酶
A—U、
T—A、
G—C、
C—G
RNA
除病毒外几乎所有生物
翻译
信使RNA
约20种氨基酸
A—U、
U—A、
G—C、
C—G
多肽
除病毒外的细胞生物
RNA的复制
RNA
核糖核苷酸
RNA复制酶
A—U、
U—A、
G—C、
C—G
RNA
以RNA作遗传物质的生物
RNA的逆转录
RNA
脱氧核苷酸
逆转录酶
A－T、
U—A、
G—C、
C—G
DNA
某些RNA病毒等
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