专题06 遗传信息的传递和表达-2025年高考生物【热点·重点·难点】专练（上海专用）

专题六 遗传信息的传递和表达 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遗传物质的探究历程 1.格里菲思的体内转化实验 结论：格里菲斯认为，有某种化学物质从加热灭活的S菌进入了活的R菌中，从而使R菌具有了S菌“使小鼠致死”的性状。他将这种物质称为“转化因子”。 ①体内转化实验中“加热”是否已导致DNA和蛋白质变性？ 加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活，DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键断裂，但缓慢冷却时，其结构可恢复。 ②R型细菌转化为S型细菌的实质是什么？ 转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，即基因重组。 2.艾弗里的体外转化实验 结论：DNA是遗传物质。 3.赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为材料，利用放射性同位素标记技术，证明DNA是遗传物质。 (1)实验材料：T2噬菌体（化学成分：蛋白质和DNA） (2)生活方式：寄生在大肠杆菌体内。　 (3)噬菌体的侵染过程： 增殖需要的条件 内容 模板 噬菌体的DNA 合成T2噬菌体DNA原料 大肠杆菌提供的4种脱氧核苷酸 合成T2噬菌体蛋白质 原料 大肠杆菌的氨基酸 场所 大肠杆菌的核糖体 结论：T2噬菌体的遗传物质是DNA。 4.烟草花叶病毒侵染烟草的实验 结论：决定子代TMV类型的物质是RNA，而不是蛋白质。这说明 TMV的遗传物质是RNA，而不是蛋白质。 格里菲斯、艾弗里、赫尔希、蔡斯、弗伦克尔–康拉特和威廉姆斯等用科学实验探究了“遗传物质的化学本质”。之后，科学家经过不断研究，明确了绝大多数生物的遗传物质是DNA，RNA病毒的遗传物质是RNA 常考知识点归纳2 DNA的半保留复制 1.概念、时间和场所 （1）酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶；（单链DNA结合蛋白）； （2）概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程； （3）时间：在真核生物中，发生在细胞分裂前的间期； （4）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； （5）模板：解开的每一段母链； （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’方向合成能新生链。 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 DNA复制的相关计算 1.1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。 DNA复制与细胞分裂中的染色体复制情况 常考知识点归纳4 DNA复制与细胞分裂中的染色体复制情况 1.有丝分裂中染色体的标记情况 用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行两次有丝分裂，情况如图所示(以一对同源染色体为例)： 由图可以看出，第一次有丝分裂形成的两个细胞中所有的DNA分子都呈“杂合状态”，即15N/14N－DNA；第二次有丝分裂形成的子细胞有多种可能性，可能子细胞的所有染色体都含15N，也可能子细胞的所有染色体都不含15N。即子细胞含有15N的染色体为0～2n条(体细胞染色体为2n条)。 2.减数分裂中染色体的标记情况 用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行正常减数分裂，情况如图所示(以一对同源染色体为例)： 由图可以看出，在减数分裂过程中细胞连续分裂两次，DNA只复制一次，所以四个子细胞中所有的DNA分子都呈“杂合”状态，即15N/14N－DNA，子细胞的所有染色体都含15N。 常考知识点归纳6 遗传信息的转录 （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）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7 遗传信息的翻译 （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（不需要掌握的酶）； （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8 基因表达的计算 实际基因表达过程中的数量关系不符合6∶3∶1的原因 1.基因中的内含子转录后被剪切。 2.在基因中，有的片段（非编码区）起调控作用，不转录。 3.合成的肽链在加工过程中可能会被剪切掉部分氨基酸。 4.转录出的mRNA中有终止密码子，终止密码子不编码氨基酸。 易错易混归纳 1，单个遗传物质探究实验只能证明DNA或RNA是遗传物质，DNA是主要的遗传物质是通过一系列实验确定的。 2.半不连续复制是指DNA复制时，前导链上DNA的合成是连续的，后随链上是由间断合成的短片段连接而成的，不连续的，故称为半不连续复制。 3， DNA的复制是从DNA的特定部位开始的，这一部位叫做复制起点，原核生物每个DNA只有一个复制起点，真核生物每个DNA有多个复制起点，真核生物的这种复制方式提高了DNA复制的效率。 4， DNA体内复制的时候需要解旋酶解旋，而体外复制DNA——pcr扩增DNA的过程中是利用高温使得DNA解旋。 5， 转录RNA的过程中也需要利用酶解旋DNA，不过利用的RNA聚合酶，RNA聚合酶同时具有聚合与解旋的功能。 6， 一个基因包括非编码区和编码区两个部分，非编码区包括启动子和终止子，真核生物的编码区包括编码氨基酸的碱基序列外显子和不编码氨基酸的碱基序列内含子，他们都可以被转录，但最终内含子转录出来的mRNA要被切除，而外显子转录出来的mRNA会连在一起，形成具有翻译功能的成熟的mRNA。 7，DNA的甲基化通常会抑制RNA的转录和蛋白质的翻译，最终影响遗传信息的表达。（DNA甲基化不改变DNA的碱基序列） （建议用时：10分钟） 狂犬病是由狂犬病毒（RABV）引起的一种人兽共患病。科研人员对RABV的增殖机制及其与宿主相互作用的机制进行了研究。RABV进入机体后会通过神经纤维运动到中枢神经系统后大量增殖，图B为RABV在神经元中的增殖过程。回答下列问题（图B中b表示大分子物质，1和2表示中心法则涉及的过程，图A中“→”表示促进，“”表示抑制）。      (1)结合图B信息及所学知识，RABV病毒的遗传物质是 ，其感染神经细胞能发生的中心法则过程有 。（填下图中的序号）    (2)RABV在宿主细胞内进行1过程，此过程需要的原料为 。在宿主细胞内进行2过程，生成的产物b为 ，此过程需要的原料为 。以上过程所需的原料均由 提供。 华中农业大学狂犬病研究团队报道了一种新型的长链非编码RNA（EDAL）能够显着抑制RABV的增殖，其机制如图A所示，已知P蛋白可以通过抑制子代RABV逃逸避免其侵染更多的细胞。 (3)科研人员将EDAL基因导入小鼠体内，会_________P基因启动子的甲基化。 A．促进 B．抑制 C．不影响 D．都有可能 (4)由图A所示信息，推测能够抑制RABV增殖的事件有_________。 A．天然构象的E酶 B．修饰后的E酶 C．P基因启动子的甲基化 D．正常P基因启动子 （建议用时：30分钟） 1．科学家以RNA干扰技术为原理，研制新型绿色农药。该技术涉及的简要流程包括： Ⅰ设计并合成双链RNA（dsRNA）； Ⅱ害虫摄入或经由体表吸收dsRNA； ⅢdsRNA进入细胞，在一系列蛋白质的作用下引发RNA干扰； IV害虫的关键基因被“沉默”，导致其生长、代谢受到抑制，死亡率提高。 用于防治马铃薯甲虫的dsRNA农药制备与使用的部分技术路线如图1 (1)图1中涉及的生物工程或技术包括 。（编号选填） ①表达载体的构建②发酵工程③核移植技术④重组质粒导入受体细胞⑤植物组织培养⑥细胞融合 (2)若以马铃薯甲虫生存所必须的PSMB5基因作为RNA干扰的靶向基因，则图1中过程①可行的方法有______。 A．对PSMB5基因进行PCR B．对PSMB5mRNA进行逆转录 C．对PSMB5基因进行转录 D．用化学方法合成 T7是质粒上允许双向转录的特殊启动子，重组质粒上部分碱基序列与T7启动子的位置关系如图2所示。 (3)图1中过程②形成的双链dsRNA，是由RNA聚合酶分别识别左、右T7启动子后转录所得的两种产物形成的，结合图2推测这两种产物：______。 A．序列相同；方向相同 B．序列互补；方向相同 C．序列相同；方向相反 D．序列互补；方向相反 (4)关于图1中的生理过程②的相关分析，正确的有______。（单选） A．需要tRNA的参与 B．以脱氧核苷酸为原料 C．反应场所为核糖体 D．需要适宜的温度与pH dsRNA进入马铃薯甲虫细胞的过程及引发RNA干扰的机制如图3所示。 (5)dsRNA进入马铃薯甲虫细胞的方式说明了______。 A．质膜具有一定流动性 B．质膜的选择透过性与膜蛋白种类相关 C．dsRNA能穿过磷脂分子间隙 D．dsRNA跨膜运输必须有转运蛋白参与 (6)据图3，RNA干扰能使PSMB5基因“沉默”的直接原因是 。 PSMB5基因编码的蛋白质对蛋白酶体的组装至关重要，蛋白酶体是由一系列蛋白质组成的复合体，能够催化细胞中特定目标蛋白质的降解。 (7)比较蛋白酶体和溶酶体的结构与功能，完成表。（符合的打“√”，不符合的打“×”） 比较项 比较内容 蛋白酶体 溶酶体 1 含有磷脂；内含多种水解酶和酸性环境 2 能够降解废弃或受损的蛋白质 3 能够消化衰老细胞器及进入细胞的异物 (8)蛋白酶体异常时，会使多余或异常的蛋白质积累，可能造成______。 A．细胞新陈代谢速率减缓 B．细胞异常增殖 C．细胞增殖受阻 D．细胞凋亡 (9)研究表明，用针对某特定靶基因的dsRNA饲喂马铃薯甲虫，9代后的马铃薯甲虫对该dsRNA产生抗性；dsRNA也可能对目标以外物种产生RNA干扰作用。据此分析，有利于降低RNA干扰技术风险的措施有______。（多选） A．避免长期使用单一靶标基因的dsRNA B．对目标以外物种的基因进行测序，以便提高所设计dsRNA的特异性 C．延长dsRNA在环境中的生物活性保持时间 D．将该技术与其他防治手段结合使用 2．如图是遗传信息在生物大分子间传递的示意图。图中字母表示物质，编号表示过程。    (1)图中结构X是 ，可被碱性染料 染成深色。 (2)真核生物中过程②发生的主要场所是 ，需要的原料是 。 (3) 若 A的编码链序列为5' -GGACTGATT-3'，则 B的序列为（    ） A．5' -CCUGACUAA-3' B．5' -AAUCAGUCC-3' C．5' -UUAGUCAGG-3' D．5' -GGACUGAUUG-3' (4)过程④的名称是 ，会发生过程④的生物有 (举一例)。 (5)真核生物的DNA分子和由其转录出的某一成熟mRNA的长度相比，后者长度往往明显短于前者，可能的原因有（    ） ①转录的模板不是整个 DNA分子 ②基因的启动子和终止子不转录 ③基因中内含子转录出的 RNA前体相关片段会被剪切 ④肽链在加工过程中可能会剪切掉部分氨基酸 ⑤起始密码子和终止密码子不是由基因转录出的 A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．①③⑤ 烟草中的尼古丁是主要的有害物质。研究发现吸烟还可能会导致后代患多动症(也称“轻微脑功能障碍综合征”)的概率上升。为研究相关分子机制，科学家们利用小鼠开展了下列研究。科研人员对实验组小鼠进行尼古丁处理后，检测与多动症密切相关的蛋白分子Wnt4在F₀和F₁代小鼠相关组织细胞中的表达水平，结果见图1。蛋白分子 Wnt4的表达通常会被一种RNA分子(microRNA-15b)调控， 科研人员对F₀和F₁代小鼠细胞中的microRNA-15b分子的表达水平进行了分析，实验结果见图2。    (6)图1结果为科研人员对实验组小鼠进行尼古丁处理后检测多动症密切相关的蛋白分子 Wnt4在F₀和F₁代小鼠相关组织细胞中的表达水平(*代表与对照组有显著差异，*的数量越多，差异越显著)，此结果说明 。 对microRNA-15b基因进一步分析发现，尼古丁导致了F₀代小鼠睾丸中microRNA-15b基因启动子区域的高甲基化，且这种甲基化修饰可以传递到F₁代，并在F₁代脑组织中造成microRNA-15b的异常表达。 (7)结合图1、图2分析可知， microRNA-15b会 (促进/抑制) Wnt4蛋白的表达。请综合上述图1、图2研究结果及题干信息，分析吸烟可能会导致F₁代患多动症的概率上升的分子机制： 。 3．铁蛋白是细胞内储存多余Fe3﹢的蛋白，图1是铁蛋白相关基因正在进行的生理活动，该基因由a和d两条链组成，图2为该基因某片段放大图，①②③表示化学键，编号1-11表示相关物质，回答下列问题。    (1)图2结构中能正确表示DNA组成单位的是 （编号7/编号11），该结构的中文名称是 。 (2)图1中该基因正在进行的生理过程是 ，与a链的碱基序列相同的是 （b链/c链/d链）。 (3)图1中酶B的作用位点是图2中（    ） A．① B．② C．③ 铁蛋白合成的调节与游离的Fe3﹢、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码子上游的特异性序列，能与铁调节蛋白发生特异性结合，阻遏铁蛋白的合成。图3、图4表示铁蛋白表达和调控过程，据图分析回答下列问题：      (4)下列关于图3过程的叙述，错误的是（    ） A．该过程为转录，产物②的长度与①相同 B．图中乙和丙所代表的物质不同 C．细胞中③中RNA都是由图3生理过程产生 D．该过程由物质甲结合起始密码子开始 (5)若②的部分序列为5'-AUGGAC-3'，则铁蛋白基因上编码链的对应序列为：（    ） A．5'-ATGGAC-3' B．3'-ATGGAC-5' C．5'-TACCTG-3' D．5'-GTCCAT-3' (6)图4生理过程发生的场所为 （细胞核/细胞质），据图分析反密码子为3'CCA5'的tRNA运输的氨基酸是 。 (7)据图分析，当体内游离的Fe3﹢浓度升高时，铁蛋白表达量 （升高/降低），试据图说明判断的理由。 。 (8)若要改造铁蛋白分子，将图中色氨酸变成亮氨酸（密码子为UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG），可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现，即由 变为 。 ( 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 $$ 专题六 遗传信息的传递和表达 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遗传物质的探究历程 1.格里菲思的体内转化实验 结论：格里菲斯认为，有某种化学物质从加热灭活的S菌进入了活的R菌中，从而使R菌具有了S菌“使小鼠致死”的性状。他将这种物质称为“转化因子”。 ①体内转化实验中“加热”是否已导致DNA和蛋白质变性？ 加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活，DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键断裂，但缓慢冷却时，其结构可恢复。 ②R型细菌转化为S型细菌的实质是什么？ 转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，即基因重组。 2.艾弗里的体外转化实验 结论：DNA是遗传物质。 3.赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为材料，利用放射性同位素标记技术，证明DNA是遗传物质。 (1)实验材料：T2噬菌体（化学成分：蛋白质和DNA） (2)生活方式：寄生在大肠杆菌体内。　 (3)噬菌体的侵染过程： 增殖需要的条件 内容 模板 噬菌体的DNA 合成T2噬菌体DNA原料 大肠杆菌提供的4种脱氧核苷酸 合成T2噬菌体蛋白质 原料 大肠杆菌的氨基酸 场所 大肠杆菌的核糖体 结论：T2噬菌体的遗传物质是DNA。 4.烟草花叶病毒侵染烟草的实验 结论：决定子代TMV类型的物质是RNA，而不是蛋白质。这说明 TMV的遗传物质是RNA，而不是蛋白质。 格里菲斯、艾弗里、赫尔希、蔡斯、弗伦克尔–康拉特和威廉姆斯等用科学实验探究了“遗传物质的化学本质”。之后，科学家经过不断研究，明确了绝大多数生物的遗传物质是DNA，RNA病毒的遗传物质是RNA 常考知识点归纳2 DNA的半保留复制 1.概念、时间和场所 （1）酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶；（单链DNA结合蛋白）； （2）概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程； （3）时间：在真核生物中，发生在细胞分裂前的间期； （4）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； （5）模板：解开的每一段母链； （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’方向合成能新生链。 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 DNA复制的相关计算 1.1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。 DNA复制与细胞分裂中的染色体复制情况 常考知识点归纳4 DNA复制与细胞分裂中的染色体复制情况 1.有丝分裂中染色体的标记情况 用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行两次有丝分裂，情况如图所示(以一对同源染色体为例)： 由图可以看出，第一次有丝分裂形成的两个细胞中所有的DNA分子都呈“杂合状态”，即15N/14N－DNA；第二次有丝分裂形成的子细胞有多种可能性，可能子细胞的所有染色体都含15N，也可能子细胞的所有染色体都不含15N。即子细胞含有15N的染色体为0～2n条(体细胞染色体为2n条)。 2.减数分裂中染色体的标记情况 用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行正常减数分裂，情况如图所示(以一对同源染色体为例)： 由图可以看出，在减数分裂过程中细胞连续分裂两次，DNA只复制一次，所以四个子细胞中所有的DNA分子都呈“杂合”状态，即15N/14N－DNA，子细胞的所有染色体都含15N。 常考知识点归纳6 遗传信息的转录 （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）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7 遗传信息的翻译 （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（不需要掌握的酶）； （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8 基因表达的计算 实际基因表达过程中的数量关系不符合6∶3∶1的原因 1.基因中的内含子转录后被剪切。 2.在基因中，有的片段（非编码区）起调控作用，不转录。 3.合成的肽链在加工过程中可能会被剪切掉部分氨基酸。 4.转录出的mRNA中有终止密码子，终止密码子不编码氨基酸。 易错易混归纳 1，单个遗传物质探究实验只能证明DNA或RNA是遗传物质，DNA是主要的遗传物质是通过一系列实验确定的。 2.半不连续复制是指DNA复制时，前导链上DNA的合成是连续的，后随链上是由间断合成的短片段连接而成的，不连续的，故称为半不连续复制。 3， DNA的复制是从DNA的特定部位开始的，这一部位叫做复制起点，原核生物每个DNA只有一个复制起点，真核生物每个DNA有多个复制起点，真核生物的这种复制方式提高了DNA复制的效率。 4， DNA体内复制的时候需要解旋酶解旋，而体外复制DNA——pcr扩增DNA的过程中是利用高温使得DNA解旋。 5， 转录RNA的过程中也需要利用酶解旋DNA，不过利用的RNA聚合酶，RNA聚合酶同时具有聚合与解旋的功能。 6， 一个基因包括非编码区和编码区两个部分，非编码区包括启动子和终止子，真核生物的编码区包括编码氨基酸的碱基序列外显子和不编码氨基酸的碱基序列内含子，他们都可以被转录，但最终内含子转录出来的mRNA要被切除，而外显子转录出来的mRNA会连在一起，形成具有翻译功能的成熟的mRNA。 7，DNA的甲基化通常会抑制RNA的转录和蛋白质的翻译，最终影响遗传信息的表达。（DNA甲基化不改变DNA的碱基序列） （建议用时：10分钟） 狂犬病是由狂犬病毒（RABV）引起的一种人兽共患病。科研人员对RABV的增殖机制及其与宿主相互作用的机制进行了研究。RABV进入机体后会通过神经纤维运动到中枢神经系统后大量增殖，图B为RABV在神经元中的增殖过程。回答下列问题（图B中b表示大分子物质，1和2表示中心法则涉及的过程，图A中“→”表示促进，“”表示抑制）。      (1)结合图B信息及所学知识，RABV病毒的遗传物质是 ，其感染神经细胞能发生的中心法则过程有 。（填下图中的序号）    (2)RABV在宿主细胞内进行1过程，此过程需要的原料为 。在宿主细胞内进行2过程，生成的产物b为 ，此过程需要的原料为 。以上过程所需的原料均由 提供。 华中农业大学狂犬病研究团队报道了一种新型的长链非编码RNA（EDAL）能够显着抑制RABV的增殖，其机制如图A所示，已知P蛋白可以通过抑制子代RABV逃逸避免其侵染更多的细胞。 (3)科研人员将EDAL基因导入小鼠体内，会_________P基因启动子的甲基化。 A．促进 B．抑制 C．不影响 D．都有可能 (4)由图A所示信息，推测能够抑制RABV增殖的事件有_________。 A．天然构象的E酶 B．修饰后的E酶 C．P基因启动子的甲基化 D．正常P基因启动子 【答案】(1) RNA ③④ (2) 核糖核苷酸 多肽（蛋白质） 氨基酸 宿主细胞（神经细胞） (3)B (4)D 【分析】狂犬病毒（RABV）是一种单股正链RNA（+RNA）病毒，其+RNA进入人体细胞后，既可以作为合成-RNA的模板也可以作为合成相关酶和蛋白质外壳的模板，所以狂犬病毒（RABV）遗传物质的是+RNA。过程1为RNA的复制，过程2为翻译。 【详解】（1）RABV是RNA病毒，其遗传物质RNA；在宿主细胞内遗传信息的传递所涉及的过程，包括④RNA复制和③翻译。 （2）1表示RNA复制，RNA的基本单位是核糖核苷酸，因此此过程需要的原料为核糖核苷酸；2表示翻译过程，在宿主细胞内进行2过程，生成的产物b为多肽（蛋白质），合成多肽（蛋白质）的原料是氨基酸；病毒是营寄生生活，必须在宿主细胞内才能进行繁殖，因此以上过程所需的原料均由宿主细胞（神经细胞）提供。 （3）EDAL为RNA，RNA由DNA转录而来，故EDAL基因转录出的EDAL会与E酶结合，从而导致用于修饰的E酶减少，抑制了E酶的修饰，经修饰后的E酶进入细胞核后可使P基因启动子甲基化，因此于修饰的E酶减少，抑制P基因启动子的甲基化。 故选B。 （4）A、据图可知，未经修饰的E酶（天然构象的E酶）会与侵入细胞的RABV一起进入溶酶体后被降解，不再发挥作用，A错误； B、P蛋白可以通过抑制子代RABV逃逸避免其侵染更多的细胞，抑制RABV 增殖，经修饰后的E酶进入细胞核后可使P基因启动子甲基化，抑制P基因的转录，降低P蛋白的含量，不能抑制RABV 增殖，B错误； C、P基因启动子的甲基化，抑制P基因的转录，降低P蛋白的含量，不能抑制RABV 增殖，C错误； D、正常P基因启动子能促进P基因转录，产生P蛋白，P蛋白能抑制RABV 增殖，D正确。 故选D。 （建议用时：30分钟） 1．科学家以RNA干扰技术为原理，研制新型绿色农药。该技术涉及的简要流程包括： Ⅰ设计并合成双链RNA（dsRNA）； Ⅱ害虫摄入或经由体表吸收dsRNA； ⅢdsRNA进入细胞，在一系列蛋白质的作用下引发RNA干扰； IV害虫的关键基因被“沉默”，导致其生长、代谢受到抑制，死亡率提高。 用于防治马铃薯甲虫的dsRNA农药制备与使用的部分技术路线如图1 (1)图1中涉及的生物工程或技术包括 。（编号选填） ①表达载体的构建②发酵工程③核移植技术④重组质粒导入受体细胞⑤植物组织培养⑥细胞融合 (2)若以马铃薯甲虫生存所必须的PSMB5基因作为RNA干扰的靶向基因，则图1中过程①可行的方法有______。 A．对PSMB5基因进行PCR B．对PSMB5mRNA进行逆转录 C．对PSMB5基因进行转录 D．用化学方法合成 T7是质粒上允许双向转录的特殊启动子，重组质粒上部分碱基序列与T7启动子的位置关系如图2所示。 (3)图1中过程②形成的双链dsRNA，是由RNA聚合酶分别识别左、右T7启动子后转录所得的两种产物形成的，结合图2推测这两种产物：______。 A．序列相同；方向相同 B．序列互补；方向相同 C．序列相同；方向相反 D．序列互补；方向相反 (4)关于图1中的生理过程②的相关分析，正确的有______。（单选） A．需要tRNA的参与 B．以脱氧核苷酸为原料 C．反应场所为核糖体 D．需要适宜的温度与pH dsRNA进入马铃薯甲虫细胞的过程及引发RNA干扰的机制如图3所示。 (5)dsRNA进入马铃薯甲虫细胞的方式说明了______。 A．质膜具有一定流动性 B．质膜的选择透过性与膜蛋白种类相关 C．dsRNA能穿过磷脂分子间隙 D．dsRNA跨膜运输必须有转运蛋白参与 (6)据图3，RNA干扰能使PSMB5基因“沉默”的直接原因是 。 PSMB5基因编码的蛋白质对蛋白酶体的组装至关重要，蛋白酶体是由一系列蛋白质组成的复合体，能够催化细胞中特定目标蛋白质的降解。 (7)比较蛋白酶体和溶酶体的结构与功能，完成表。（符合的打“√”，不符合的打“×”） 比较项 比较内容 蛋白酶体 溶酶体 1 含有磷脂；内含多种水解酶和酸性环境 2 能够降解废弃或受损的蛋白质 3 能够消化衰老细胞器及进入细胞的异物 (8)蛋白酶体异常时，会使多余或异常的蛋白质积累，可能造成______。 A．细胞新陈代谢速率减缓 B．细胞异常增殖 C．细胞增殖受阻 D．细胞凋亡 (9)研究表明，用针对某特定靶基因的dsRNA饲喂马铃薯甲虫，9代后的马铃薯甲虫对该dsRNA产生抗性；dsRNA也可能对目标以外物种产生RNA干扰作用。据此分析，有利于降低RNA干扰技术风险的措施有______。（多选） A．避免长期使用单一靶标基因的dsRNA B．对目标以外物种的基因进行测序，以便提高所设计dsRNA的特异性 C．延长dsRNA在环境中的生物活性保持时间 D．将该技术与其他防治手段结合使用 【答案】(1)①②④⑤ (2)ABD (3)D (4)D (5)AB (6)导致了PSMB5mRNA的降解/抑制了PSMB5mRNA的翻译 (7) 比较项 蛋白酶体 溶酶体 1． × √ 2． √ √ 3． × √ (8)ABCD (9)ABD 【分析】基因工程可以分为四步：目的基因的提取、目的基因与运载体的结合、目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。 【详解】（1）图1中构建重组质粒的过程为表达载体的构建，技术路线1、2为将重组质粒导入受体细胞，大肠杆菌大规模生产dsRNA涉及发酵工程，马铃薯细胞获得马铃薯植株的过程涉及植物组织培养，喷施或喂食马铃薯甲虫为目的基因的检测，即图1中涉及的生物工程或技术包括①②④⑤。 （2）可通过对目的基因进行PCR扩增、对目的基因转录出的mRNA进行逆转录、用化学方法合成等方法获取目的基因。 （3）由图可知，T7启动子从左右两边进行转录，则分别以图示序列中的其中一条链进行转录，所得的两个RNA序列互补，方向相反，ABC错误，D正确。 故选D。 （4）A、图1中的生理过程②为转录过程，不需要tRNA（翻译时转运氨基酸），A错误； B、以核糖核苷酸为原料，B错误； C、核糖体是翻译的场所，C错误； D、转录需要适宜的温度与pH，D正确。 故选D。 （5）由图3可知，细胞膜上的蛋白（该蛋白为糖蛋白，具有识别作用，不是转运蛋白）识别dsRNA后，经胞吞作用吸收dsRNA，识别作用说明质膜的选择透过性与膜蛋白种类相关、胞吞说明质膜具有一定流动性，AB正确，CD错误。 故选AB。 （6）由图3可知，RNA通过与PSMB5基因转录出的mRNA结合，导致mRNA被切割，抑制该基因的正常翻译，从而导致PSMB5基因“沉默”。 （7）蛋白酶体是由一系列蛋白质组成的复合体，能够催化细胞中特定目标蛋白质的降解，所以其不含磷脂（无膜结构），能降解相应的蛋白质，不能消化不是蛋白质的细胞器和进入细胞的异物，而溶酶体有膜结构，所以含有磷脂，其含有多种水解酶，能够降解废弃或受损的蛋白质、 能够消化衰老细胞器及进入细胞的异物。 （8）异常蛋白质的积累可能会导致细胞新陈代谢速率减缓、异常增殖或增殖受阻、导致凋亡等现象出现，ABCD正确。 故选ABCD。 （9）A、用针对某特定靶基因的dsRNA饲喂马铃薯甲虫，9代后的马铃薯甲虫对该dsRNA产生抗性，避免长期使用单一靶标基因的dsRNA可减弱马铃薯甲虫对dsRNA产生抗性，A正确； B、对目标以外物种的基因进行测序，以便提高所设计dsRNA的特异性，避免对其他物质造成干扰，可降低RNA干扰技术风险，B正确； C、延长dsRNA在环境中的生物活性保持时间，可能会因为基因污染等，增加RNA干扰技术风险，C错误； D、将该技术与其他防治手段（如机械防治、生物防治等）结合使用可有效降低马铃薯甲虫对该dsRNA产生抗性，D正确。 故选ABD。 2．如图是遗传信息在生物大分子间传递的示意图。图中字母表示物质，编号表示过程。    (1)图中结构X是 ，可被碱性染料 染成深色。 (2)真核生物中过程②发生的主要场所是 ，需要的原料是 。 (3) 若 A的编码链序列为5' -GGACTGATT-3'，则 B的序列为（    ） A．5' -CCUGACUAA-3' B．5' -AAUCAGUCC-3' C．5' -UUAGUCAGG-3' D．5' -GGACUGAUUG-3' (4)过程④的名称是 ，会发生过程④的生物有 (举一例)。 (5)真核生物的DNA分子和由其转录出的某一成熟mRNA的长度相比，后者长度往往明显短于前者，可能的原因有（    ） ①转录的模板不是整个 DNA分子 ②基因的启动子和终止子不转录 ③基因中内含子转录出的 RNA前体相关片段会被剪切 ④肽链在加工过程中可能会剪切掉部分氨基酸 ⑤起始密码子和终止密码子不是由基因转录出的 A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．①③⑤ 烟草中的尼古丁是主要的有害物质。研究发现吸烟还可能会导致后代患多动症(也称“轻微脑功能障碍综合征”)的概率上升。为研究相关分子机制，科学家们利用小鼠开展了下列研究。科研人员对实验组小鼠进行尼古丁处理后，检测与多动症密切相关的蛋白分子Wnt4在F₀和F₁代小鼠相关组织细胞中的表达水平，结果见图1。蛋白分子 Wnt4的表达通常会被一种RNA分子(microRNA-15b)调控， 科研人员对F₀和F₁代小鼠细胞中的microRNA-15b分子的表达水平进行了分析，实验结果见图2。    (6)图1结果为科研人员对实验组小鼠进行尼古丁处理后检测多动症密切相关的蛋白分子 Wnt4在F₀和F₁代小鼠相关组织细胞中的表达水平(*代表与对照组有显著差异，*的数量越多，差异越显著)，此结果说明 。 对microRNA-15b基因进一步分析发现，尼古丁导致了F₀代小鼠睾丸中microRNA-15b基因启动子区域的高甲基化，且这种甲基化修饰可以传递到F₁代，并在F₁代脑组织中造成microRNA-15b的异常表达。 (7)结合图1、图2分析可知， microRNA-15b会 (促进/抑制) Wnt4蛋白的表达。请综合上述图1、图2研究结果及题干信息，分析吸烟可能会导致F₁代患多动症的概率上升的分子机制： 。 【答案】(1) 染色体 醋酸洋红、龙胆紫 (2) 细胞核 4种核糖核苷三磷酸 (3)D (4) 逆转录 艾滋病病毒/HIV (5)A (6)尼古丁对F0和F1代小鼠不同的组织细胞中Wnt4的表达影响不同，对F0-脑组织的Wnt4表达起抑制作用，但无显著差异；对F0-精子中的Wnt4表达有显著促进作用，对F1-脑组织的Wnt4表达促进效果最显著 (7) 抑制 吸烟可能使生殖器官中的microRNA-15b基因启动子区域的高甲基化，且这种甲基化修饰可以传递到F1代，并在F1代脑组织中造成microRNA-15b的表达量下降，对Wnt4蛋白的表达的抑制作用减弱，导致F1-脑组织细胞的Wnt4表达显著增高，患多动症概率上升。 【分析】图中①为DNA分子复制过程，②为转录过程，⑤为翻译过程，④为逆转录过程，③为RNA复制过程。 【详解】（1）图中X由DNA和蛋白质组成，是染色体，可以被碱性染料如醋酸洋红、龙胆紫染成深色。 （2）图中过程②是转录，发生的主要场所是细胞核，以DNA的一条链为模板合成RNA，原料是4种核糖核苷三磷酸。 （3）转录时形成的B（即mRNA）与DNA的模板链上的碱基序列互补（RNA中的U与DNA中A互补），且RNA链的方向与DNA模板链的方向相反，因此若A的编码链（与模板链互补）序列为5'-GGACTGATT-3'，则B的序列与编码链相似，只是U取代了T的位置，为5' -GGACUGAUUG-3'，即D正确，ABC错误。 故选D。 （4）过程④是由RNA单链形成DNA链，为逆转录过程，发生在RNA逆转录病毒的宿主细胞内，如艾滋病病毒感染辅助性T细胞后可发生逆转录过程。 （5）①②③转录是以基因的一条链为模板进行转录，而基因是DNA上有遗传效应的片段，因此转录的模板不是整个DNA分子，导致形成的RNA比DNA短。基因结构包括编码区和非编码区，转录时只转录编码区的遗传信息，因此位于非编码区的启动子和终止子遗传信息不能转录到RNA中，导致形成的RNA比DNA短；编码区又分为外显子和内含子，其中内含子转录的遗传信息不能编码氨基酸，因此形成的RNA还要将内含子转录的部分剪切掉，因此形成的成熟RNA要比DNA短，①②③正确； 故选A。 （6）分析柱形图，该实验的自变量为有无尼古丁处理及不同小鼠的不同组织细胞，因变量是Wnt4的表达水平，由实验结果可知，尼古丁对F0和F1代小鼠不同的组织细胞中Wnt4的表达影响不同，对F0-脑组织的Wnt4表达起抑制作用，但无显著差异；对F0-精子中的Wnt4表达有显著促进作用，对F1-脑组织的Wnt4表达促进效果更显著。 （7）结合题干信息及图2和图3，对比相同组织的对照组和尼古丁处理组可知，对照组的microRNA-15b相对表达水平高时，蛋白分子Wnt4的表达量低，尼古丁处理组的microRNA-15b相对表达水平低时，蛋白分子Wnt4的表达量显著增大，故microRNA-15b会抑制Wnt4蛋白的表达。 吸烟可能使生殖器官中的microRNA-15b基因启动子区域的高甲基化，且这种甲基化修饰可以传递到F1代，并在F1代脑组织中造成microRNA-15b的表达量下降，对Wnt4蛋白的表达的抑制作用减弱，导致F1-脑组织细胞的Wnt4表达显著增高，患多动症概率上升。 3．铁蛋白是细胞内储存多余Fe3﹢的蛋白，图1是铁蛋白相关基因正在进行的生理活动，该基因由a和d两条链组成，图2为该基因某片段放大图，①②③表示化学键，编号1-11表示相关物质，回答下列问题。    (1)图2结构中能正确表示DNA组成单位的是 （编号7/编号11），该结构的中文名称是 。 (2)图1中该基因正在进行的生理过程是 ，与a链的碱基序列相同的是 （b链/c链/d链）。 (3)图1中酶B的作用位点是图2中（    ） A．① B．② C．③ 铁蛋白合成的调节与游离的Fe3﹢、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码子上游的特异性序列，能与铁调节蛋白发生特异性结合，阻遏铁蛋白的合成。图3、图4表示铁蛋白表达和调控过程，据图分析回答下列问题：      (4)下列关于图3过程的叙述，错误的是（    ） A．该过程为转录，产物②的长度与①相同 B．图中乙和丙所代表的物质不同 C．细胞中③中RNA都是由图3生理过程产生 D．该过程由物质甲结合起始密码子开始 (5)若②的部分序列为5'-AUGGAC-3'，则铁蛋白基因上编码链的对应序列为：（    ） A．5'-ATGGAC-3' B．3'-ATGGAC-5' C．5'-TACCTG-3' D．5'-GTCCAT-3' (6)图4生理过程发生的场所为 （细胞核/细胞质），据图分析反密码子为3'CCA5'的tRNA运输的氨基酸是 。 (7)据图分析，当体内游离的Fe3﹢浓度升高时，铁蛋白表达量 （升高/降低），试据图说明判断的理由。 。 (8)若要改造铁蛋白分子，将图中色氨酸变成亮氨酸（密码子为UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG），可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现，即由 变为 。 【答案】(1) 编号7 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 (2) DNA复制 c链 (3)B (4)AD (5)A (6) 细胞质 甘氨酸 (7) 升高 体内游离的Fe3+浓度升高时，Fe3+与铁调节蛋白结合，进而使得铁调节蛋白无法与铁应答元件结合，使核糖体与铁蛋白mRNA一端结合，启动翻译过程。 (8) C A 【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】（1）图2为DNA平面结构，该结构中能正确表示DNA组成单位的是编号7，其中文名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸。 （2）图1中该基因正在进行DNA复制，DNA复制表现为半保留复制、边解旋边复制的特点，与a链的碱基序列相同的是c链，因为a、c链均与d链互补。 （3）图1中酶B为DNA聚合酶，其作用表现为催化DNA复制过程中子链的延伸，催化磷酸二酯键的产生，即图2中的②位点。即B正确。 故选B。 （4）A、该过程为转录，转录过程中是以部分解旋的DNA一条链为模板进行的，且基因结构中存在非编码序列，因此产物②的长度与①不同，比①要短，A错误； B、图中乙代表的是胞嘧啶脱氧核苷酸，丙代表的是胞嘧啶核糖核苷酸，二者不同，分别是组成DNA和RNA的基本单位，B正确； C、细胞中③过程表示的是翻译，该过程中涉及到3种RNA，分别是mRNA、tRNA和rRNA，这些RNA都是由图3过程，即转录形成的，C正确； D、该过程，即转录过程由物质甲，RNA聚合酶结合启动子开始，D错误。 故选AD。 （5）若②，即mRNA的部分序列为5'-AUGGAC-3'，则根据碱基互补配对原则可知，铁蛋白基因上模板链的对应序列为：5'-GTCCAT-3'，而编码链和模板链是互补关系，因此该mRNA对应的编码链为5'-ATGGAC-3'，A正确。 故选A。 （6）图4为翻译，该生理过程发生的场所为细胞质，tRNA携带的氨基酸的种类由与之配对的密码子决定，若反密码子为3'CCA5'，其对应的密码子为5’GGU3'，结合图示信息可以看出该tRNA运输的氨基酸是甘氨酸。 （7）铁蛋白是细胞内储存多余Fe3﹢的蛋白，据图分析，当体内游离的Fe3+浓度升高时，Fe3+与铁调节蛋白结合，使铁应答元件和铁调节蛋白分离，核糖体和铁蛋白的mRNA结合，使铁蛋白的表达量升高。 （8）色氨酸的密码子为UGG，亮氨酸的密码子有UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG，其中与色氨酸的密码子相差最小的是UUG，即可由UGG变为UUG，故DNA模板链上的碱基变化是由C→A。 ( 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 $$