专题04 遗传信息的传递与表达-2025年高考生物【热点·重点·难点】专练（上海专用）

专题四 遗传信息的传递与表达 目录 1.重难诠释：知重难、攻薄弱（核心背记+常考知识归纳+易错易混归纳） 2.创新情境练：知情境、练突破（10min限时练) 3.限时提升练：综合能力提升（30min限时练） 常考知识点归纳 常考知识点归纳1遗传物质的实验探究 1.格里菲斯的肺炎链球菌体内转化实验 结论：S菌中存在转化因子能使R菌转化为S菌。 2.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验 结论：S菌中的转化因子是DNA，DNA是遗传物质。 3.赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验 结论：T2噬菌体的遗传物质是DNA。 4.烟草花叶病毒重组实验 结论：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。 注意：R型细菌转化为S型细菌的实质是基因重组。 常考知识点归纳2 DNA的复制（半保留复制） 1.概念、时间和场所 （1）概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程； （2）时间：在真核生物中，发生在细胞分裂前的间期； （3）场所：真核生物主要在细胞核内，线粒体和叶绿体中也可进行；原核生物主要在拟核，也可在细胞质中进行； （4）酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶； （5）模板：DNA的两条链； （6）原料：4种脱氧核苷三磷酸（dATP,dTTP,dGTP,dCTP）引物：一小段RNA； （7）原则：碱基补配对原则（A-T,G-C）； 2.特点：边解旋边复制、半保留复制。从5’到3’方向合成新生链。 3.准确复制的原因：DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。 4.意义：DNA通过复制，将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性。 常考知识点归纳3 RNA的转录 （1）场所：主要是细胞核，在叶绿体、线粒体中也能发生； （2）模板：DNA的一条链（模板链）（非模板链是编码链）； （3）酶：RNA聚合酶（不需要DNA解旋酶，因为RNA聚合酶有解旋的功能）； （3）原料：4种核糖核苷三磷酸（ATP,UTP,GTP,CTP）； （4）原则：遵循A-U,T-A,G-C配对； （5）过程：①起始：RNA聚合酶识别并结合到启动子区域，DNA双链局部解旋，RNA聚合酶催化形成RNA链的第一个磷酸二酯键； ②延伸：RNA聚合酶沿着模板链向其5'方向移动，RNA链不断延长； ③终止：终止子的特定结构会导致RNA聚合酶和RNA链从DNA模板上脱离，转录过程终止。 （6）转录方向：沿5’到3’方向连接成一条单链RNA； （7）产物：信使RNA（mRNA），核糖体RNA（rRNA），转运RNA（tRNA）等； （8）意义：转录将基因中碱基序列蕴含的信息转化成了RNA序列中的信息。 常考知识点归纳4 蛋白质的翻译 （1）结果：生成肽链； （2）遵循原则：碱基互补配对（mRNA-tRNA）； （3）场所：细胞质（核糖体）； （4）模板：mRNA； （5）原料：20种游离的氨基酸； （6）酶：需要； （7）能量：需要； （8）运载工具：tRNA； 真核生物：细胞核内转录出的 RNA需要穿过核孔进入细胞质，才能指导翻译过程，所以转录和翻译在时间、空间上都有不同； 原核生物：没有核膜的隔断，转录还未结束时，核糖体就结合到正在延长的mRNA上开始翻译。 常考知识点归纳4 中心法则 1）提出者：克里克 2）中心法则图解： 常考知识点归纳4 DNA碱基数目的相关计算规律 设DNA一条链为1链，互补链为2链。根据碱基互补配对原则可知，A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1。 规律1：双链DNA中，嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，即A+G=C+T。 规律2：双链DNA中，任意两种不互补的碱基之和占总碱基的50%，如A+G=C+T=A+C=G+T=总碱基的50%。 规律3：双链DNA中，一条链中互补碱基的和等于另一条链中这两种碱基的和，如A1+T1=A2+T2。 规律4：互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同，即若在一条链中(A+T)/(G+C)=m，则在互补链及整个DNA分子都有(A+T)/(G+C)=m。 规律5：非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数，在整个DNA分子中为1，即若在DNA一条链中(A+G)/(T+C)=a，则在其互补链中，而在整个DNA分子中(A+G)/(T+C)=1。 常考知识点归纳5 DNA复制相关计算 1个含有15N的DNA分子以含14N的脱氧核苷酸为原料，复制n次。 1）子代DNA共2n个 含15N的DNA分子：2个 只含15N的DNA分子：0个 含14N的DNA分子：2n个 只含l4N的DNA分子：（2n-2）个 2)子代DNA共有2n+1条脱氧核苷酸链，其中含l5N的脱氧核苷酸链：2条；含l4N的脱氧核苷酸链:（2n+1-2）条。 2.DNA复制中消耗的脱氧核苷酸数 ①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗游离的该种脱氧核苷酸数为m·（2n-1）。 ②第n次复制所需游离的该种脱氧核苷酸数为m·（2n-1）-m·（2n-1-1）=m·2n-1。 易错易混归纳 1， 单个遗传物质探究实验只能证明生物的遗传物质是DNA或RNA，科学家通过一系列实验，发现绝大多数生物的遗传物质是DNA，进而得出了DNA是主要的遗传物质的结论。 2， 不同基因的模板链可能位于DNA的不同单链上，并非固定一条链始终作为模板链。 3， DNA上与转录出的RNA序列相同（T换成U）的链称为编码链，DNA上与转录出的RNA碱基互补的链称为模板链。 4， dNTP与NTP在复制和转录的过程中除了可以提供原料还可以为反应供能。 5， 转录不是转录整个DNA，是转录其中的基因。 6， 完成正常使命的RNA易迅速降解，从而保证生命活动的有序进行。 7， 启动子和终止子是DNA上转录的起点和终点，其中启动子是结合RNA聚合酶的序列；起始密码子和终止密码子是RNA上翻译蛋白质的起点和终点，其中起始密码子有编码一个氨基酸，而终止密码子不编码任何氨基酸。 8， 密码子具有简并性和通用性的特点，简并性是指多个密码子可以对应同一个氨基酸，这增加了遗传密码的容错性，通用性是指几乎所有的生物都使用同一套密码子，这为基因工程的实现提供了理论依据。 9， 表观遗传是指基因中的碱基序列不变而表达发生改变，使得生物体表型发生可遗传改变的现象。主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰、RNA干扰等。 （建议用时：10分钟） 图1是豌豆种子圆粒性状的产生机制，图2是淀粉分支酶基因（R）的一个片段。      (1)图1中a表示的过程是 ；b表示的过程是 。 (2)图1中能通过核孔出细胞核的物质是____________。 A．淀粉分支酶基因 B．淀粉分支酶mRNA C．淀粉分支酶 D．都不能 (3)图1中过程a需要的原料为____________。 A．核糖核苷三磷酸（NTP） B．核糖核酸 C．脱氧核苷三磷酸（dNTP） D．氨基酸 (4)图1中过程b所需模板为____________。 A．DNA双链 B．DNA单链 C．mRNA D．tRNA (5)图1过程a和b中需要tRNA参与的过程是____________。 A．a B．b C．a和b D．都不需要 (6)图2中①代表的碱基是 。 (7)用32P标记DNA时，标记的位置是图2的____________。 A．① B．⑤ C．③ D．② (8)图2中DNA解旋酶能作用的位置是____________。 A．⑥ B．⑤ C．③ D．② (9)图2中DNA分子结构中上下相邻的碱基G与C之间是通过什么结构连接而成____________。 A．3个氢键 B．—脱氧核糖—磷酸基—脱氧核糖— C．—核糖—磷酸基—核糖— D．—磷酸基—核糖——磷酸基— (10)真核生物的细胞内存在种类繁多、长度为21-23个核苷酸的小分子RNA（简称miRNA），它们能与相关基因转录出来的mRNA互补。分析可知，这些miRNA对相关基因表达的影响是 （促进/抑制/无影响），作用机理是 。 （建议用时：30分钟） 1.葡萄糖激酶(GK)主要存在于肝脏、胰岛等细胞中，由葡萄糖激酶基因(GCK)控制，是葡萄糖代谢的关键酶。下图是显示了胰岛β细胞内葡萄糖代谢及胰岛素分泌的部分过程。 （1）在胰岛β细胞中，GCK表达形成GK的过程需要的物质有 。(编号选填) ①脱氧核苷三磷酸     ②核糖核苷三磷酸    ③氨基酸    ④DNA连接酶    ⑤DNA聚合酶 （2）根据图及所学知识分析，葡萄糖激酶(GK)的作用过程为 。(选择正确的编号并排序) ①GK释放葡萄糖    ②GK释放葡萄糖-6-磷酸 ③GK进行下一轮反应     ④ATP中的磷酸基团转移 ⑤葡萄糖与GK活性中心结合    ⑥GK活性中心结构改变失活 （3）根据所学知识分析，胰岛β细胞中能发生的过程有 。(编号选填) ①纺锤丝组装形成纺锤体   ②mRNA同时结合DNA和核糖体 ③DNA双链间的氢键打开   ④核糖体小亚基与大亚基结合 ⑤非姐妹染色单体交叉互换    ⑥分泌泡沿细胞骨架定向转移 （4）据上图分析，当血糖浓度升高时，胰岛β细胞内“”由线粒体膜间隙转运至线粒体基质的速率会 (加快/减缓/不变)。 小静(女)因持续性无诱因头晕、乏力的低血糖症状就诊，经查小静GCK异常，确诊为先天性高胰岛素低血糖症(CHI)，该遗传病发病与否还受到环境等多种因素影响。下表是小静及家人空腹生化检测与7号染色体GCK测序结果(1和300表示核苷酸序数)。(可能用到的密码子：5′-UGG-3′色氨酸；5′-GUG-3′缬氨酸；5′-AGU-3′丝氨酸) 成员 空腹生化检测 GCK测序结果(部分) 胰岛素/μU·mL-1 血糖/mmol·L-1 小静 32 2.5 5′-TG…GGCAGAGGAGGT-3′ 5′-ATG…GGCAGTGGAGCGT-3′ 哥哥 14 4.9 5′-ATG…GGCAGTGGAGCGT-3′ 父亲 17 5.3 5′-ATG…GGCAGTGGAGCGT-3′ 母亲 25 4.1 5′-ATG…GGCAGAGGAGCGT-3′ 5′-ATG…GGCAGTGGAGCGT-3′ 参考值 5~20 3.9~6.1 - （5）研究发现，小静GCK变异位点对应氨基酸为精氨酸，小静父亲相应氨基酸为色氨酸，则小静GCK中决定精氨酸的模板链序列为5′- -3′。据题意可知，GCK突变后表达的GK催化葡萄糖反应的能力 (增强/减弱/不变)。 （6）据题意和表判断，CHI的遗传方式为 (显性/隐性)遗传。小静与一位完全健康男性婚配，生育的男孩一定不患CHI的概率是 。 （7）目前临床上常使用二氮嗪作为治疗CHI的一线药物。二氮嗪能阻断胰岛素β细胞上的磺脲类受体，从而打开ATP敏感的K+通道，结合上图分析，其作用机理可能是___________。(单选) A．促进K+外流，促进Ca2+内流，抑制胰岛素释放 B．促进K+外流，抑制Ca2+内流，抑制胰岛素释放 C．促进K+内流，促进Ca2+内流，抑制胰岛素释放 D．促进K+内流，抑制Ca2+内流，抑制胰岛素释放 （8）综合以上信息及所学知识，阐述小静患CHI的发病机制。 。 2.人体中O2主要由血管中的红细胞运输。红细胞增多症是一种表现为单位容积血液中红细胞数目高于参考值的血液疾病，有多种类型。如与低氧适应有关的继发性红细胞增多症，是由缺氧诱导因子（HIF-1a）在缺氧状态下通过调控促红细胞生长因子（EPO）基因的表达而造成红细胞数目增加的情况，相关机制示意如图，其中甲一丁表示生理过程。 (1)EPO基因所蕴含的遗传信息是______。 A．磷酸数量 B．五碳糖种类 C．碱基序列 D．氨基酸序列 (2)图中过程甲是 ，需要的原料有 。（编号选填） ①DNA复制   ②转录   ③翻译   ④氨基酸   ⑤脱氧核苷三磷酸   ⑥核糖核苷三磷酸 (3)若过程乙中甲硫氨酰tRNA的反密码子序列为5′-CAU-3′，则其识别的密码子序列为5′- -3′。 (4)促红细胞生长因子（EPO）是由166个氨基酸组成的蛋白质，推测EPO基因至少含有 个碱基（不考虑终止密码子）。 (5)下列对过程丙和过程丁的特点叙述，正确的是______。 A．过程丙和过程丁均伴随蛋白质合成 B．过程丙细胞功能改变，过程丁细胞功能不变 C．过程丙遗传信息改变，过程丁遗传信息不变 D．过程丙细胞数量不变，过程丁细胞数量改变 (6)运动员们通过高原训练以提升运动机能。据图推测，在高原运动训练者体内可能发生 。（填编号） ①EPO基因表达增强   ②红细胞数目升高   ③EPO分泌减少   ④EPO基因含量升高 (7)若要利用RNA干扰抑制EPO基因的表达，则设计的RNA序列应 。（填编号） ①与EPO基因的模板链互补②与EPO基因的编码链互补③与产生EPO基因产生的mRNA互补④与识别EPO基因mRNA的tRNA互补 3.在大肠杆菌的培养基中同时加入葡萄糖和乳糖时，发现大肠杆菌的数量会先增长，稳定一段时间后再增长，科学家经过研究发现大肠杆菌优先利用葡萄糖，当葡萄糖被用完后，再利用乳糖。利用乳糖时，需要乳糖酶基因表达。如图所示，乳糖酶基因由启动子、操纵基因和结构基因三部分组成。同时，细胞中存在激活蛋白（CAP）和阻遏蛋白对乳糖酶基因的转录进行调控。 (1)葡萄糖是激活蛋白（CAP）的抑制剂，当培养基中 （填“有”或“无”）葡萄糖时，激活蛋白才能与CAP结合位点结合，从而激活RNA聚合酶。 (2)阻遏蛋白与操纵基因结合时会阻止 与启动子的结合，从而阻止结构基因的转录，但是如果细胞中存在乳糖，乳糖会与 结合，使其空间结构发生改变，从而使其无法与操纵基因结合。 (3)如果培养基中有乳糖，也有葡萄糖，则 会抑制CAP的活性，使其无法与CAP结合位点结合，RNA聚合酶的活性受到抑制，乳糖酶基因仍然不能转录。如果培养基中有乳糖，但无葡萄糖，则由于有乳糖，乳糖与阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白无法与操纵基因结合，同时，由于无葡萄糖， 会激活RNA聚合酶的活性，乳糖酶基因可以转录。 (4)下列不属于表观遗传机制调控基因表达的是（    ） A．DNA甲基化使部分基因不能表达 B．环境改变使某些基因的阻遏蛋白失效 C．外源基因引起的RNA干扰阻碍了某些基因的翻译过程 D．组蛋白修饰促进或关闭基因表达 (5)下列有较大可能属于表观遗传现象的是（    ） ①食用蜂王浆的雌性幼虫长大后成了蜂王 ②某人因长期大量抽烟导致部分基因甲基化，诱发了某些疾病 ③某同学因为长期玩电子游戏成了高度近视 ④某人因长期学习压力过大得了神经衰弱类疾病 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ (6)长期大量饮用烈性白酒的人不仅会损害自身身体健康，还可能会导致期间所生育的下一代个体出现智障等严重问题，相关说法正确的是（    ） A．高浓度酒精肯定是导致了生殖细胞基因的碱基序列发生改变，下一代才会异常 B．这些智障的下一代个体如果不再饮酒，如果再有下一代，则不会出现智障等问题 C．只有女性酗酒才会如此，因为女性酗酒才可能使下一代胚胎细胞的甲基化水平降低 D．高浓度酒精降低了生殖细胞的甲基化水平，使胚胎发育过程出现异常 ( 4 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题四 遗传信息的传递与表达 目录 1.重难诠释：知重难、攻薄弱（核心背记+常考知识归纳+易错易混归纳） 2.创新情境练：知情境、练突破（10min限时练) 3.限时提升练：综合能力提升（30min限时练） 常考知识点归纳 常考知识点归纳1遗传物质的实验探究 1.格里菲斯的肺炎链球菌体内转化实验 结论：S菌中存在转化因子能使R菌转化为S菌。 2.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验 结论：S菌中的转化因子是DNA，DNA是遗传物质。 3.赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验 结论：T2噬菌体的遗传物质是DNA。 4.烟草花叶病毒重组实验 结论：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。 注意：R型细菌转化为S型细菌的实质是基因重组。 常考知识点归纳2 DNA的复制（半保留复制） 1.概念、时间和场所 （1）概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程； （2）时间：在真核生物中，发生在细胞分裂前的间期； （3）场所：真核生物主要在细胞核内，线粒体和叶绿体中也可进行；原核生物主要在拟核，也可在细胞质中进行； （4）酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶； （5）模板：DNA的两条链； （6）原料：4种脱氧核苷三磷酸（dATP,dTTP,dGTP,dCTP）引物：一小段RNA； （7）原则：碱基补配对原则（A-T,G-C）； 2.特点：边解旋边复制、半保留复制。从5’到3’方向合成新生链。 3.准确复制的原因：DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。 4.意义：DNA通过复制，将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性。 常考知识点归纳3 RNA的转录 （1）场所：主要是细胞核，在叶绿体、线粒体中也能发生； （2）模板：DNA的一条链（模板链）（非模板链是编码链）； （3）酶：RNA聚合酶（不需要DNA解旋酶，因为RNA聚合酶有解旋的功能）； （3）原料：4种核糖核苷三磷酸（ATP,UTP,GTP,CTP）； （4）原则：遵循A-U,T-A,G-C配对； （5）过程：①起始：RNA聚合酶识别并结合到启动子区域，DNA双链局部解旋，RNA聚合酶催化形成RNA链的第一个磷酸二酯键； ②延伸：RNA聚合酶沿着模板链向其5'方向移动，RNA链不断延长； ③终止：终止子的特定结构会导致RNA聚合酶和RNA链从DNA模板上脱离，转录过程终止。 （6）转录方向：沿5’到3’方向连接成一条单链RNA； （7）产物：信使RNA（mRNA），核糖体RNA（rRNA），转运RNA（tRNA）等； （8）意义：转录将基因中碱基序列蕴含的信息转化成了RNA序列中的信息。 常考知识点归纳4 蛋白质的翻译 （1）结果：生成肽链； （2）遵循原则：碱基互补配对（mRNA-tRNA）； （3）场所：细胞质（核糖体）； （4）模板：mRNA； （5）原料：20种游离的氨基酸； （6）酶：需要； （7）能量：需要； （8）运载工具：tRNA； 真核生物：细胞核内转录出的 RNA需要穿过核孔进入细胞质，才能指导翻译过程，所以转录和翻译在时间、空间上都有不同； 原核生物：没有核膜的隔断，转录还未结束时，核糖体就结合到正在延长的mRNA上开始翻译。 常考知识点归纳4 中心法则 1）提出者：克里克 2）中心法则图解： 常考知识点归纳4 DNA碱基数目的相关计算规律 设DNA一条链为1链，互补链为2链。根据碱基互补配对原则可知，A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1。 规律1：双链DNA中，嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，即A+G=C+T。 规律2：双链DNA中，任意两种不互补的碱基之和占总碱基的50%，如A+G=C+T=A+C=G+T=总碱基的50%。 规律3：双链DNA中，一条链中互补碱基的和等于另一条链中这两种碱基的和，如A1+T1=A2+T2。 规律4：互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同，即若在一条链中(A+T)/(G+C)=m，则在互补链及整个DNA分子都有(A+T)/(G+C)=m。 规律5：非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数，在整个DNA分子中为1，即若在DNA一条链中(A+G)/(T+C)=a，则在其互补链中，而在整个DNA分子中(A+G)/(T+C)=1。 常考知识点归纳5 DNA复制相关计算 1个含有15N的DNA分子以含14N的脱氧核苷酸为原料，复制n次。 1）子代DNA共2n个 含15N的DNA分子：2个 只含15N的DNA分子：0个 含14N的DNA分子：2n个 只含l4N的DNA分子：（2n-2）个 2)子代DNA共有2n+1条脱氧核苷酸链，其中含l5N的脱氧核苷酸链：2条；含l4N的脱氧核苷酸链:（2n+1-2）条。 2.DNA复制中消耗的脱氧核苷酸数 ①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗游离的该种脱氧核苷酸数为m·（2n-1）。 ②第n次复制所需游离的该种脱氧核苷酸数为m·（2n-1）-m·（2n-1-1）=m·2n-1。 易错易混归纳 1， 单个遗传物质探究实验只能证明生物的遗传物质是DNA或RNA，科学家通过一系列实验，发现绝大多数生物的遗传物质是DNA，进而得出了DNA是主要的遗传物质的结论。 2， 不同基因的模板链可能位于DNA的不同单链上，并非固定一条链始终作为模板链。 3， DNA上与转录出的RNA序列相同（T换成U）的链称为编码链，DNA上与转录出的RNA碱基互补的链称为模板链。 4， dNTP与NTP在复制和转录的过程中除了可以提供原料还可以为反应供能。 5， 转录不是转录整个DNA，是转录其中的基因。 6， 完成正常使命的RNA易迅速降解，从而保证生命活动的有序进行。 7， 启动子和终止子是DNA上转录的起点和终点，其中启动子是结合RNA聚合酶的序列；起始密码子和终止密码子是RNA上翻译蛋白质的起点和终点，其中起始密码子有编码一个氨基酸，而终止密码子不编码任何氨基酸。 8， 密码子具有简并性和通用性的特点，简并性是指多个密码子可以对应同一个氨基酸，这增加了遗传密码的容错性，通用性是指几乎所有的生物都使用同一套密码子，这为基因工程的实现提供了理论依据。 9， 表观遗传是指基因中的碱基序列不变而表达发生改变，使得生物体表型发生可遗传改变的现象。主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰、RNA干扰等。 （建议用时：10分钟） 图1是豌豆种子圆粒性状的产生机制，图2是淀粉分支酶基因（R）的一个片段。      (1)图1中a表示的过程是 ；b表示的过程是 。 (2)图1中能通过核孔出细胞核的物质是____________。 A．淀粉分支酶基因 B．淀粉分支酶mRNA C．淀粉分支酶 D．都不能 (3)图1中过程a需要的原料为____________。 A．核糖核苷三磷酸（NTP） B．核糖核酸 C．脱氧核苷三磷酸（dNTP） D．氨基酸 (4)图1中过程b所需模板为____________。 A．DNA双链 B．DNA单链 C．mRNA D．tRNA (5)图1过程a和b中需要tRNA参与的过程是____________。 A．a B．b C．a和b D．都不需要 (6)图2中①代表的碱基是 。 (7)用32P标记DNA时，标记的位置是图2的____________。 A．① B．⑤ C．③ D．② (8)图2中DNA解旋酶能作用的位置是____________。 A．⑥ B．⑤ C．③ D．② (9)图2中DNA分子结构中上下相邻的碱基G与C之间是通过什么结构连接而成____________。 A．3个氢键 B．—脱氧核糖—磷酸基—脱氧核糖— C．—核糖—磷酸基—核糖— D．—磷酸基—核糖——磷酸基— (10)真核生物的细胞内存在种类繁多、长度为21-23个核苷酸的小分子RNA（简称miRNA），它们能与相关基因转录出来的mRNA互补。分析可知，这些miRNA对相关基因表达的影响是 （促进/抑制/无影响），作用机理是 。 【答案】(1) 转录 翻译 (2)B (3)A (4)C (5)B (6)C/胞嘧啶 (7)C (8)A (9)B (10) 抑制 干扰tRNA识别密码子 【分析】分析图1：a表示转录，b表示翻译。分析图2：①表示胞嘧啶（C），②表示脱氧核糖，③表示磷酸，④表示胞嘧啶脱氧核苷酸，⑥表示氢键。 【详解】（1）图1中a过程以DNA的一条链为模板合成RNA，表示转录；b过程以RNA为模板合成蛋白质，则表示的过程为翻译。 （2）基因不能进出细胞核、淀粉分支酶在细胞质基质内发挥作用，不会进入细胞核，淀粉分支酶mRNA通过核孔进入细胞质基质用于指导合成淀粉分支酶，B正确。 故选B。 （3）图1中过程a是转录，需要的原料为核糖核苷三磷酸（NTP），A符合题意。 故选A。 （4）图1中过程b过程是翻译，翻译的模板为mRNA，C符合题意。 故选C。 （5）图1过程a转录不需要tRNA的参与，b翻译需要tRNA的参与识别密码子，携带氨基酸，B符合题意。 故选B。 （6）图2中①与G配对，代表的碱基是C（胞嘧啶）。 （7）用32P标记DNA时，标记的位置是磷酸，即标记的位置是图2的③，C符合题意。 故选C。 （8）图2中DNA解旋酶的作用是解开双螺旋，断开氢键，即作用的位置是⑥，A符合题意。 故选A。 （9）DNA分子结构中上下相邻的碱基，即存在于DNA分子的单链结构中，DNA分子的单链结构是脱氧核苷酸的磷酸之间反应形成磷酸二酯键形成的，在DNA单链结构中，相邻的碱基G与C之是通过一脱氧核糖—磷酸基—脱氧核糖-结构连接，B符合题意。 故选B。 （10）根据题意分析已知，miRNA是与相关基因转录出来的mRNA互补，则mRNA就无法与核糖体结合，也就无法与tRNA配对，则已知了翻译过程，作用机理是干扰了tRNA识别密码子。 （建议用时：30分钟） 1.葡萄糖激酶(GK)主要存在于肝脏、胰岛等细胞中，由葡萄糖激酶基因(GCK)控制，是葡萄糖代谢的关键酶。下图是显示了胰岛β细胞内葡萄糖代谢及胰岛素分泌的部分过程。 （1）在胰岛β细胞中，GCK表达形成GK的过程需要的物质有 。(编号选填) ①脱氧核苷三磷酸     ②核糖核苷三磷酸    ③氨基酸    ④DNA连接酶    ⑤DNA聚合酶 （2）根据图及所学知识分析，葡萄糖激酶(GK)的作用过程为 。(选择正确的编号并排序) ①GK释放葡萄糖    ②GK释放葡萄糖-6-磷酸 ③GK进行下一轮反应     ④ATP中的磷酸基团转移 ⑤葡萄糖与GK活性中心结合    ⑥GK活性中心结构改变失活 （3）根据所学知识分析，胰岛β细胞中能发生的过程有 。(编号选填) ①纺锤丝组装形成纺锤体   ②mRNA同时结合DNA和核糖体 ③DNA双链间的氢键打开   ④核糖体小亚基与大亚基结合 ⑤非姐妹染色单体交叉互换    ⑥分泌泡沿细胞骨架定向转移 （4）据上图分析，当血糖浓度升高时，胰岛β细胞内“”由线粒体膜间隙转运至线粒体基质的速率会 (加快/减缓/不变)。 小静(女)因持续性无诱因头晕、乏力的低血糖症状就诊，经查小静GCK异常，确诊为先天性高胰岛素低血糖症(CHI)，该遗传病发病与否还受到环境等多种因素影响。下表是小静及家人空腹生化检测与7号染色体GCK测序结果(1和300表示核苷酸序数)。(可能用到的密码子：5′-UGG-3′色氨酸；5′-GUG-3′缬氨酸；5′-AGU-3′丝氨酸) 成员 空腹生化检测 GCK测序结果(部分) 胰岛素/μU·mL-1 血糖/mmol·L-1 小静 32 2.5 5′-TG…GGCAGAGGAGGT-3′ 5′-ATG…GGCAGTGGAGCGT-3′ 哥哥 14 4.9 5′-ATG…GGCAGTGGAGCGT-3′ 父亲 17 5.3 5′-ATG…GGCAGTGGAGCGT-3′ 母亲 25 4.1 5′-ATG…GGCAGAGGAGCGT-3′ 5′-ATG…GGCAGTGGAGCGT-3′ 参考值 5~20 3.9~6.1 - （5）研究发现，小静GCK变异位点对应氨基酸为精氨酸，小静父亲相应氨基酸为色氨酸，则小静GCK中决定精氨酸的模板链序列为5′- -3′。据题意可知，GCK突变后表达的GK催化葡萄糖反应的能力 (增强/减弱/不变)。 （6）据题意和表判断，CHI的遗传方式为 (显性/隐性)遗传。小静与一位完全健康男性婚配，生育的男孩一定不患CHI的概率是 。 （7）目前临床上常使用二氮嗪作为治疗CHI的一线药物。二氮嗪能阻断胰岛素β细胞上的磺脲类受体，从而打开ATP敏感的K+通道，结合上图分析，其作用机理可能是___________。(单选) A．促进K+外流，促进Ca2+内流，抑制胰岛素释放 B．促进K+外流，抑制Ca2+内流，抑制胰岛素释放 C．促进K+内流，促进Ca2+内流，抑制胰岛素释放 D．促进K+内流，抑制Ca2+内流，抑制胰岛素释放 （8）综合以上信息及所学知识，阐述小静患CHI的发病机制。 。 【答案】（1）②③ （2）⑤④②③ （3）③④⑥ （4）加快 （5）CCT 增强 （6）显性 1/2 （7）B （8）小静的GCK基因突变，导致GK中的色氨酸被替换为精氨酸，改变GK结构。结构改变后的GK与葡萄糖的亲和力增大，加快了葡萄糖转变为葡萄糖-6-磷酸，促进糖酵解过程，产生更多丙酮酸，引起三羧酸循环过程加快，产生更多NADH，促使H+更多地进入线粒体膜间隙，增大膜间隙与线粒体基质间的H+浓度差，产生更多ATP。胰岛β细胞内ATP含量上升，抑制K+外流的效应加剧，引起Ca2+内流增多，促进更多胰岛素被胞吐出细胞，胰岛素经体液运送到全身各处，促进更多葡萄糖进入组织细胞，引起血糖降低，诱发CHI 【分析】分析题图可知，葡萄糖进入细胞后会转变为葡萄糖-6-磷酸，经过转化，产生丙酮酸，丙酮酸进入线粒体后，经过一系列反应，产生ATP，ATP会抑制K+外流，而膜外的K+会抑制Ca2+内流，而胞内的Ca2+会促进胰岛素被胞吐出细胞。 （1）①脱氧核苷三磷酸是用于DNA复制等过程，与基因表达形成GK关系不大，①错误； ②基因表达包括转录和翻译过程，在转录过程中，需要核糖核苷三磷酸来合成RNA，这里的RNA是翻译的模板，②正确； ③在翻译过程中，需要氨基酸作为原料来合成蛋白质（GK是一种蛋白质），③正确； ④DNA连接酶主要用于连接DNA片段，在基因表达过程中不需要，④错误； ⑤DNA聚合酶用于DNA复制，与基因表达形成GK无关，⑤错误。 故选②③。 （2）根据图及所学知识分析葡萄糖激酶（GK）的作用过程：首先葡萄糖与GK活性中心结合（⑤），然后ATP中的磷酸基团转移（④），形成葡萄糖-6-磷酸，GK释放葡萄糖-6-磷酸（②），最后GK进行下一轮反应（③），所以正确的编号排序为⑤④②③。 （3）①胰岛β细胞是高度分化的细胞，不再进行有丝分裂，纺锤丝组装形成纺锤体发生在有丝分裂过程中，胰岛β细胞不会发生，①错误； ②mRNA同时结合DNA和核糖体这种情况不会发生，mRNA是在细胞核中转录形成后到细胞质中与核糖体结合，不会同时结合DNA和核糖体，②错误； ③DNA双链间的氢键打开，在转录过程中会发生，胰岛β细胞会进行基因表达，所以会有转录过程，该过程会发生，③正确； ④核糖体小亚基与大亚基结合，在翻译过程中会发生，胰岛β细胞会进行基因表达，有翻译过程，所以该过程会发生，④正确； ⑤非姐妹染色单体交叉互换发生在减数分裂过程中，胰岛β细胞不进行减数分裂，不会发生，⑤错误； ⑥分泌泡沿细胞骨架定向转移，胰岛β细胞会分泌胰岛素，在分泌过程中会有分泌泡的定向转移，⑥正确。 故选③④⑥。 （4）当血糖浓度升高时，葡萄糖进入胰岛β细胞增加，从图中可以看出，葡萄糖进入细胞后会经过一系列反应，其中会产生较多的ATP，而由线粒体膜间隙转运至线粒体基质有利于ATP的合成，所以当血糖浓度升高时，产生的ATP增多，会促进由线粒体膜间隙转运至线粒体基质，使其转运速率会加快。 （5）由题干信息可知，色氨酸的密码子为5'-UGG-3'，其对应的模板链序列为5'-TGG-3'，小静GCK变异位点对应氨基酸为精氨酸，小静父亲相应氨基酸为色氨酸，再比较小静和父亲的GCK测序结果，小静GCK序列该位点对应的碱基为5'-AGG-3'，所以小静GCK中决定精氨酸的模板链序列为5′-CCT-3'。小静GCK异常，确诊为先天性高胰岛素低血糖症（CHI），血糖低于正常范围，而胰岛素高于正常范围，结合图可知，当葡萄糖进入细胞后，GK催化葡萄糖反应的能力增强，葡萄糖经过一系列反应，会产生较多的ATP，而ATP含量增加时会抑制K+外流，K+外流减少后对Ca2+内流的抑制作用减弱，导致Ca2+内流增加，对胰岛素释放的促进作用加强，导致胰岛素分泌较多，血糖浓度下降。 （6）根据GCK测序结果可知，母亲患CHI病，父亲完全正常，但女儿患CHI病，说明CHI的遗传方式为显性遗传。设控制该病的基因为A、a，因为男性完全健康，所以其基因型为aa，母亲患病，基因型为A-，再结合他们的子代有不患病的，所以母亲的基因型为Aa，小静患病，基因型为Aa，让与一位完全健康男性（aa）婚配，生育的男孩一定不患CHI（aa）的概率是1/2。 （7）结合图可知，二氮嗪能阻断胰岛素β细胞上的磺脲类受体，从而打开ATP敏感的K+通道，K+通道打开后，K+会外流，使得细胞外的K+增加，对Ca2+内流的抑制作用增加，使得Ca2+内流减少，对胰岛素的促进作用减弱，抑制胰岛素释放，导致胰岛素分泌减少，B正确，ACD错误。 故选B。 （8）结合以上小问的分析，小静患CHI的发病机制为：小静的GCK基因突变，导致GK中的色氨酸被替换为精氨酸，改变GK结构。结构改变后的GK与葡萄糖的亲和力增大，加快了葡萄糖转变为葡萄糖-6-磷酸，促进糖酵解过程，产生更多丙酮酸，引起三羧酸循环过程加快，产生更多NADH，促使H+更多地进入线粒体膜间隙，增大膜间隙与线粒体基质间的H+浓度差，产生更多ATP。胰岛β细胞内ATP含量上升，抑制K+外流的效应加剧，引起Ca2+内流增多，促进更多胰岛素被胞吐出细胞，胰岛素经体液运送到全身各处，促进更多葡萄糖进入组织细胞，引起血糖降低，诱发CHI。 2.人体中O2主要由血管中的红细胞运输。红细胞增多症是一种表现为单位容积血液中红细胞数目高于参考值的血液疾病，有多种类型。如与低氧适应有关的继发性红细胞增多症，是由缺氧诱导因子（HIF-1a）在缺氧状态下通过调控促红细胞生长因子（EPO）基因的表达而造成红细胞数目增加的情况，相关机制示意如图，其中甲一丁表示生理过程。 (1)EPO基因所蕴含的遗传信息是______。 A．磷酸数量 B．五碳糖种类 C．碱基序列 D．氨基酸序列 (2)图中过程甲是 ，需要的原料有 。（编号选填） ①DNA复制   ②转录   ③翻译   ④氨基酸   ⑤脱氧核苷三磷酸   ⑥核糖核苷三磷酸 (3)若过程乙中甲硫氨酰tRNA的反密码子序列为5′-CAU-3′，则其识别的密码子序列为5′- -3′。 (4)促红细胞生长因子（EPO）是由166个氨基酸组成的蛋白质，推测EPO基因至少含有 个碱基（不考虑终止密码子）。 (5)下列对过程丙和过程丁的特点叙述，正确的是______。 A．过程丙和过程丁均伴随蛋白质合成 B．过程丙细胞功能改变，过程丁细胞功能不变 C．过程丙遗传信息改变，过程丁遗传信息不变 D．过程丙细胞数量不变，过程丁细胞数量改变 (6)运动员们通过高原训练以提升运动机能。据图推测，在高原运动训练者体内可能发生 。（填编号） ①EPO基因表达增强   ②红细胞数目升高   ③EPO分泌减少   ④EPO基因含量升高 (7)若要利用RNA干扰抑制EPO基因的表达，则设计的RNA序列应 。（填编号） ①与EPO基因的模板链互补②与EPO基因的编码链互补③与产生EPO基因产生的mRNA互补④与识别EPO基因mRNA的tRNA互补 【答案】(1)C (2) ② ⑥ (3)AUG (4)996 (5)ABD (6)①② (7)③ 【分析】分析题图可知：在缺氧状态下，缺氧诱导因子（HIF-1a）通过调控促红细胞生长因子（EPO）基因的表达而造成红细胞数目增加，图中的甲、乙、丙、丁分别表示转录、翻译、细胞分化、细胞增殖（有丝分裂）。在正常氧状态下，HIF-1a经羟基化修饰后被降解。 【详解】（1）人体中的促红细胞生长因子（EPO）基因是有遗传效应的DNA片段，其所蕴含的遗传信息是碱基序列，C正确，ABD错误。 故选C。 （2）RNA的基本单位是核糖核苷酸，图中过程甲是以EPO基因的一条链为模板合成RNA的②转录过程，需要的原料有⑥核糖核苷三磷酸。 （3）过程乙表示翻译。在翻译过程中，组成tRNA的反密码子的碱基能够与mRNA上决定该tRNA所携带的氨基酸种类的密码子的碱基互补配对。若过程乙中甲硫氨酰tRNA的反密码子序列为5'-CAU-3'，则其识别的密码子序列为5'-AUG-3'。 （4）若不考虑终止密码子等因素，在基因指导蛋白质的合成过程中，DNA分子中的碱基数：mRNA分子中的碱基数：蛋白质中氨基酸数＝6：3：1。已知促红细胞生长因子（EPO）是由166个氨基酸组成的蛋白质，推测EPO基因至少含有6×166＝996个碱基。 （5）A、过程丙为细胞分化，过程丁为造血干细胞通过有丝分裂实现自我更新，因此过程丙和过程丁均伴随蛋白质合成，A正确； B、过程丙所示的细胞分化会导致细胞功能改变，过程丁所示的有丝分裂没有使细胞功能发生变化，B正确； C、过程丙所示的细胞分化与过程丁所示的有丝分裂，遗传信息都没有改变，C错误； D、过程丙所示的细胞分化只是改变了细胞的形态、结构和生理功能，没有改变细胞数量，过程丁所示的有丝分裂使细胞数量发生了改变，D正确。 故选ABD。 （6）高原地区空气稀薄，氧气浓度低。运动员们通过高原训练，可以通过提高运动员血管中的红细胞运输氧气的能力而提升对低氧环境的适应能力。据此结合题图显示的信息可推测，在高原运动训练者体内可能发生：①EPO基因表达增强，引起③EPO分泌增加，进而导致②红细胞数目升高，但④EPO基因的含量不会升高，故①②正确。 （7）RNA干扰技术通过向细胞或生物体内注入短的双链RNA分子诱导细胞内含有相同或相似序列的mRNA持续降解，从而阻断特定基因的表达，是一种快速、简单研究基因功能的方法。 ①②设计的RNA可作用于mRNA的任何部位，并与mRNA完全互补，且只能作用于mRNA，无法与基因的DNA链互补结合发挥作用，①②错误； ③设计的RNA主要参与RNA干扰现象，在作用位置上，设计的RNA可作用于mRNA的任何部位，并与mRNA完全互补，且只能作用于mRNA，所以应与mRNA互补才能发挥作用，设计的RNA能导致靶标基因的降解，即为转录水平后调控，③正确； ④干扰RNA如果与识别该基因mRNA的tRNA互补，则为翻译水平的调控，而干扰RNA为转录后水平上的调控，④错误。 故选③。 3.在大肠杆菌的培养基中同时加入葡萄糖和乳糖时，发现大肠杆菌的数量会先增长，稳定一段时间后再增长，科学家经过研究发现大肠杆菌优先利用葡萄糖，当葡萄糖被用完后，再利用乳糖。利用乳糖时，需要乳糖酶基因表达。如图所示，乳糖酶基因由启动子、操纵基因和结构基因三部分组成。同时，细胞中存在激活蛋白（CAP）和阻遏蛋白对乳糖酶基因的转录进行调控。 (1)葡萄糖是激活蛋白（CAP）的抑制剂，当培养基中 （填“有”或“无”）葡萄糖时，激活蛋白才能与CAP结合位点结合，从而激活RNA聚合酶。 (2)阻遏蛋白与操纵基因结合时会阻止 与启动子的结合，从而阻止结构基因的转录，但是如果细胞中存在乳糖，乳糖会与 结合，使其空间结构发生改变，从而使其无法与操纵基因结合。 (3)如果培养基中有乳糖，也有葡萄糖，则 会抑制CAP的活性，使其无法与CAP结合位点结合，RNA聚合酶的活性受到抑制，乳糖酶基因仍然不能转录。如果培养基中有乳糖，但无葡萄糖，则由于有乳糖，乳糖与阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白无法与操纵基因结合，同时，由于无葡萄糖， 会激活RNA聚合酶的活性，乳糖酶基因可以转录。 (4)下列不属于表观遗传机制调控基因表达的是（    ） A．DNA甲基化使部分基因不能表达 B．环境改变使某些基因的阻遏蛋白失效 C．外源基因引起的RNA干扰阻碍了某些基因的翻译过程 D．组蛋白修饰促进或关闭基因表达 (5)下列有较大可能属于表观遗传现象的是（    ） ①食用蜂王浆的雌性幼虫长大后成了蜂王 ②某人因长期大量抽烟导致部分基因甲基化，诱发了某些疾病 ③某同学因为长期玩电子游戏成了高度近视 ④某人因长期学习压力过大得了神经衰弱类疾病 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ (6)长期大量饮用烈性白酒的人不仅会损害自身身体健康，还可能会导致期间所生育的下一代个体出现智障等严重问题，相关说法正确的是（    ） A．高浓度酒精肯定是导致了生殖细胞基因的碱基序列发生改变，下一代才会异常 B．这些智障的下一代个体如果不再饮酒，如果再有下一代，则不会出现智障等问题 C．只有女性酗酒才会如此，因为女性酗酒才可能使下一代胚胎细胞的甲基化水平降低 D．高浓度酒精降低了生殖细胞的甲基化水平，使胚胎发育过程出现异常 【答案】(1)无 (2) RNA聚合酶 阻遏蛋白 (3) 葡萄糖 CAP/激活蛋白 (4)BC (5)A (6)D 【分析】由题意可知，乳糖会与阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白无法与操纵基因结合，但是，有葡萄糖存在时，葡萄糖抑制了CAP的活性，从而使RNA聚合酶无法被激活，因此虽然有乳糖，但有葡萄糖存在时，结构基因然仍不能转录，如果没有葡萄糖，CAP就会激活RNA聚合酶，结构基因就会进行转录。 【详解】（1）因为葡萄糖是CAP的抑制剂，所以只有葡萄糖不存在时，激活蛋白才能与CAP结合位点结合，从而激活RNA聚合酶。 （2）RNA聚合酶与启动子结合后才能启动基因的转录，因此，阻遏蛋白与操纵基因结合后，通过阻止RNA聚合酶与启动子的结合来阻止结构基因的转录。乳糖与阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白的空间结构发生改变，从而使阻遏蛋白不能与操纵基因结合。 （3）乳糖会与阻遏蛋白结合，改变阻遏蛋白的空间结构，使阻遏蛋白无法与操纵基因结合，但是，由于有葡萄糖的存在，葡萄糖抑制了CAP的活性，从而使RNA聚合酶无法被激活，因此虽然有乳糖，但是有葡萄糖存在时，结构基因然仍不能转录，如果没有葡萄糖，CAP就会激活RNA聚合酶，结构基因就会进行转录。 （4）表观遗传是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，AD错误，BC正确。 故选BC。 （5）①蜂王浆会使部分基因发生甲基化而导致表观遗传现象，①正确； ②抽烟导致部分基因甲基化，诱发了某些疾病，属于表观遗传现象，②正确； ③④长期玩电子游戏成了高度近视、压力过大得了神经衰弱类疾病，上述过程未发生基因甲基化或组蛋白乙酰化，③④错误。 综上①②正确。 故选A。 （6）A、高浓度酒精肯定是导致了表观遗传时也可能出现下一代异常，A错误； B、基因甲基化是可遗传的，这些智障的下一代个体如果不再饮酒，如果再有下一代，照样会出现智障问题，B错误； CD、不管男女酗酒都可能降低了生殖细胞的甲基化水平，导致受精卵异常，使胚胎发育过程出现异常，C错误，D正确。 故选D。 ( 2 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$