第09讲 遗传的分子基础（复习课件）（上海专用）高考生物一轮复习讲练测

第9讲 2026年高考一轮复习 遗传的分子基础 上海专用 | 高考生物 考向研析 知识夯基 1 01 考情解码·考点定标 智能导览·极速定位 02 知识导图·思维引航 03 考点突破·考向探究 04 真题溯源·考向感知 考点一 DNA是主要的遗传物质 知识点1 实验研究发现遗传物质DNA或RNA 知识点2 绝大多数生物的遗传信息蕴含在DNA结构中 考向 DNA是主要的遗传物质 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 知识点1 DNA半保留复制使完整遗传信息传给子细胞 知识点2 转录使特定遗传信息从DNA传递到RNA 知识点3 翻译使特定遗传信息从RNA传递到蛋白质 知识点4 遗传信息的传递具有方向性 考向 遗传信息通过复制和表达进行传递 考点三　基因选择性表达导致细胞的差异化 知识点1 细胞分化的本质是基因选择性表达 知识点2 真核生物基因表达的多种调控方式 知识点3 表观遗传机制调控基因表达 考向 表观遗传 上海专用 | 高考生物 考情解码·考点定标 考情 分析 1.了解遗传物质的探究历程，归纳出“DNA是主要的遗传物质”的结论。 2.介绍DNA双螺旋模型的构建过程和相关计算。 3. DNA半保留复制的实验证据及具体过程。常与同位素标记法结合考查细胞分裂时染色体的标记问题。 4.基因的转录和翻译过程这两个过程在高考中考查频率较高，且和基因工程联系紧密。应特别关注课本图像，从原料、能量、模板、酶等方面区分两个过程，辨析真核生物和原核生物在基因表达时的差异。 复习 目标 1.DNA双螺旋模型的构建过程和相关计算 2.关注DNA子链延伸时 5'→3'的方向性 3.掌握基因的转录和翻译过程 考点 要求 ❤DNA是主要的遗传物质 ❤遗传信息通过复制和表达进行传递 ❤基因选择性表达导致细胞的差异化 上海专用 | 高考生物 3 知识导图·思维引航 上海专用 | 高考生物 遗传的分子基础 遗传信息的探究过程 DNA是主要的遗传物质 遗传信息的复制 双螺旋结构 格里菲斯体内转化实验 艾弗里体外转化实验 肺炎链球菌转化实验 赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验 烟草花叶病毒（TMV）重组实验 时间/场所/过程/结果 遗传信息的表达 转录 翻译 场所/过程/产物 条件/产物 中心法则 基因选择性表达导致细胞的差异化 表观遗传 知识点1  实验研究发现遗传物质DNA或RNA 考点突破·考向探究 考点一 DNA是主要的遗传物质 肺炎链球菌的转化实验 格里菲思的 体内转化实验 艾弗里的 体外转化实验 赫尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验 烟草花叶病毒侵染烟草的实验 S菌体内存在“转化因子” “转化因子”不是蛋白质，而是DNA T2噬菌体的遗传物质是DNA TMV的遗传物质是RNA，而不是蛋白质 考向研析 知识夯基 知识点1  实验研究发现遗传物质DNA或RNA—格里菲斯的肺炎链球菌转化实验 考点突破·考向探究 考点一 DNA是主要的遗传物质 肺炎链球菌类型 多糖荚膜 菌落 致病性 S菌 有 较光滑、较大 小鼠感染后会死亡 R菌 不具有 较粗糙、较小 小鼠感染后不会死亡 无荚膜的肺炎链球菌，感染人体或动物后，容易被吞噬细胞吞噬消灭，有荚膜的肺炎链球菌可抵抗吞噬细胞的吞噬，有利于细菌在宿主体内生活并繁殖。 通过平板划线法和稀释涂布平板法，使微生物在固体培养基上生长，形成由单个细胞繁殖而成的单菌落，从而可以挑取这种单菌落获得纯种培养物。 多糖荚膜 菌落（选必三） 考向研析 知识夯基 知识点1  实验研究发现遗传物质DNA或RNA—格里菲斯的肺炎链球菌转化实验 考点突破·考向探究 考点一 DNA是主要的遗传物质 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”。 实验结论 ①②对比说明R型细菌无毒，S型细菌有毒。 ②③对比说明加热致死的S型细菌无毒。 ②③④对比说明加热致死的S型细菌（有某种转化因子）能使部分R型细菌转化为S型细菌。 考向研析 知识夯基 知识点1  实验研究发现遗传物质DNA或RNA—艾弗里的体外转化实验 考点突破·考向探究 考点一 DNA是主要的遗传物质 格里菲斯所说的“转化因子”不是蛋白质，而是 DNA。 实验结论 几种物质中，只有DNA能够导致转化现象发生，且DNA的纯度越高，转化的效率越高； 用DNA酶对DNA提取物进行处理，则不能使R菌发生转化。R菌转化为S菌之后，经细胞分裂产生的子代仍为S菌。 考向研析 知识夯基 知识点1  实验研究发现遗传物质DNA或RNA—赫尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌实验 考点突破·考向探究 考点一 DNA是主要的遗传物质 1952年，美国科学家赫尔希和蔡斯以 T2 噬菌体为材料，利用放射性同位素标记技术，更加直观地证明了DNA是遗传物质。 T2噬菌体是一种DNA病毒，可侵染大肠杆菌。T2噬菌体的化学成分只有蛋白质和DNA，DNA包裹在头部蛋白质外壳内 。 (C、H、O、N、P) (C、H、O、N、S) 32 35 赫尔希等用放射性同位素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA 考向研析 知识夯基 知识点1  实验研究发现遗传物质DNA或RNA—赫尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌实验 考点突破·考向探究 考点一 DNA是主要的遗传物质 32P标记的噬菌体DNA 35S标记的噬菌体蛋白质 混合物离心后，检测上清液和沉淀物 混合物离心后，检测上清液和沉淀物 含32P/35S的培养基培养大肠杆菌 用32P/35S标记的大肠杆菌培养培养噬菌体 考向研析 知识夯基 知识点1  实验研究发现遗传物质DNA或RNA—赫尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌实验 考点突破·考向探究 考点一 DNA是主要的遗传物质 T2噬菌体的DNA是如何进入大肠杆菌细胞？ 赫尔希等用放射性同位素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA后分别侵染不含放射性同位素的大肠杆菌。 然后进行搅拌，再通过离心使混合物分离成上清液和沉淀物两部分。 考向研析 知识夯基 知识点1  实验研究发现遗传物质DNA或RNA—赫尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌实验 考点突破·考向探究 考点一 DNA是主要的遗传物质 主要是较轻的噬菌体外壳 未侵入的亲代噬菌体 部分大肠杆菌裂解释放子代噬菌体 主要是较重的、被侵染的大肠杆菌细胞 吸附在大肠杆菌表面的亲代噬菌体外壳蛋白 上清液 沉淀物 T2 噬菌体的遗传物质是 DNA。 实验结论 考向研析 知识夯基 知识点1  实验研究发现遗传物质DNA或RNA—赫尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌实验 考点突破·考向探究 考点一 DNA是主要的遗传物质 拓展1：噬菌体侵染细菌实验的误差分析 (1)32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌 合理 全部噬菌体侵染大肠杆菌且未释放 保温时间 过短 过长 部分噬菌体未侵染大肠杆菌 部分噬菌体增殖后释放出来 离心 上清液放射性偏高 上清液为噬菌体外壳 离心 沉淀物为包含噬菌体DNA的大肠杆菌 放射性很低 放射性很高 考向研析 知识夯基 知识点1  实验研究发现遗传物质DNA或RNA—赫尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌实验 考点突破·考向探究 考点一 DNA是主要的遗传物质 拓展1：噬菌体侵染细菌实验的误差分析 (1)35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌 充分 35S标记的噬菌体与大肠杆菌混合、保温后 搅拌 不充分 少量35S标记的噬菌体蛋白质外壳吸附在大肠杆菌表面来 离心 沉淀物放射性偏高 上清液为噬菌体外壳 沉淀物为包含噬菌体DNA的大肠杆菌 放射性很低 放射性很高 考向研析 知识夯基 知识点1  实验研究发现遗传物质DNA或RNA—烟草花叶病毒（TMV）重组实验 考点突破·考向探究 考点一 DNA是主要的遗传物质 1955 年，美国科学家弗伦克尔–康拉特和威廉姆斯从A、B两种类型TMV中分离出蛋白质和RNA，并重新组合成两种有活性的重组TMV。用重组TMV去感染烟草，并从病斑处收集子代TMV，鉴定其类型。 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。 实验结论 考向研析 知识夯基 知识点1  实验研究发现遗传物质DNA或RNA—总结 考点突破·考向探究 考点一 DNA是主要的遗传物质 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。 细胞生物含有DNA和RNA 病毒含有 DNA或RNA DNA病毒 RNA病毒 遗传物质是DNA 遗传物质是RNA 绝大多数生物的 遗传物质是DNA DNA是主要的遗传物质 考向研析 知识夯基 知识点1  实验研究发现遗传物质DNA或RNA 考点突破·考向探究 考点一 DNA是主要的遗传物质 拓展2：DNA是主要的遗传物质 生物类型 所含核酸 遗传物质 举例 细胞生物 真核生物 DNA和RNA ______ 动物、植物、真菌 原核生物 ______ 细菌 非细胞生物 DNA病毒 仅有DNA ______ T2噬菌体、乙肝病毒 RNA病毒 仅有RNA ______ 烟草花叶病毒、HIV病毒 DNA DNA DNA RNA 考向研析 知识夯基 知识点2 绝大多数生物的遗传信息蕴含在DNA结构中   考点突破·考向探究 考点一 DNA是主要的遗传物质 （1）20世纪初，德国科学家科塞尔等测定了核酸的化学组成以及碱基种类。 （2）1950年， 美国科学家夏格夫发现DNA中碱基组成的规律。 （3）1952年，英国科学家富兰克林清晰地拍摄到DNA的X射线衍射照片。 （4）1953年，沃森和克里克等经反复尝试并吸取各领域研究成果，成功搭建了DNA分子双螺旋结构模型。 “X”形意味着DNA分子是螺旋的 考向研析 知识夯基 知识点2 绝大多数生物的遗传信息蕴含在DNA结构中   考点突破·考向探究 考点一 DNA是主要的遗传物质 元素组成：C、H、O、N、P 单体：脱氧核苷酸 DNA 小分子：磷酸基团—脱氧核糖—碱基 胞嘧啶（C） 胸腺嘧啶（T） 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 考向研析 知识夯基 知识点2 绝大多数生物的遗传信息蕴含在DNA结构中   考点突破·考向探究 考点一 DNA是主要的遗传物质 平面结构 空间结构 DNA 基本骨架：“磷酸–脱氧核糖–磷酸–脱氧核糖…”结构 碱基互补配对：A与T配对，形成2个氢键；G与C配对，形成3个氢键 DNA分子中的两条单链虽然是平行的，但走向并不是直线，而是由两条单链盘绕，形成双螺旋结构。 考向研析 知识夯基 结构特点 知识点2 绝大多数生物的遗传信息蕴含在DNA结构中   考点突破·考向探究 考点一 DNA是主要的遗传物质 DNA 多样性：人类细胞核中的DNA约含有60亿个碱基对（bp）。其中，最长的一条DNA分子上有多达2.5亿个碱基对。 稳定性：两条单链之间的碱基对处于螺旋的内部，层层相叠，形成了旋梯的踏板；磷酸基团和脱氧核糖组成的骨架形成旋梯踏板的支架。 特异性：生物的遗传信息就是以碱基序列的形式储存在DNA分子中的。 考向研析 知识夯基 知识点2 绝大多数生物的遗传信息蕴含在DNA结构中   考点突破·考向探究 考点一 DNA是主要的遗传物质 拓展3：基因、染色体、DNA、脱氧核苷酸的关系 脱氧核苷酸 基因 DNA 染色体 染色体是DNA的_____载体 每条染色体上含有______个DNA分子 主要的__________ 基因通常是具有_________的DNA片段 每个DNA含有许多个基因 基因在染色体上呈_____排列 遗传变异的结构和功能单位 每个基因中含有许多脱氧核苷酸 基因的脱氧核苷酸排列顺序代表_________ 1或2 主要 线性 遗传效应 遗传信息 遗传物质 考向研析 知识夯基 知识点2 绝大多数生物的遗传信息蕴含在DNA结构中   考点突破·考向探究 考点一 DNA是主要的遗传物质 拓展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_______________。 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_________。 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_______________。 A+G=C+T A1+T1=A2+T2 50% 考向研析 知识夯基 知识点2 绝大多数生物的遗传信息蕴含在DNA结构中   考点突破·考向探究 考点一 DNA是主要的遗传物质 拓展4：DNA碱基数目的相关计算规律 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）=____。 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（A+G）/（T+C）=______，而在整个DNA分子中（A+G）/（T+C）=____。 m 1/a 1 考向研析 知识夯基 （2023秋•浦东新区校级期中）人类对遗传物质的探索经历了一个漫长而复杂的过程。在此过程中，少不了一些经典的科学实验，这些实验对最终结论的得出都有着不可磨灭的贡献。 典型例题 考向1 DNA是主要的遗传物质   考点突破·考向探究 考点一 DNA是主要的遗传物质 考向研析 知识夯基 （1）赫尔希和蔡斯进一步证明DNA才是真正的遗传物质。该实验包括4个步骤： ①噬菌体侵染细菌 ②35S和32P分别标记T2噬菌体 ③放射性检测 ④搅拌离心分离 该实验步骤的正确顺序是___________。 （2）赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记T2噬菌体的DNA和蛋白质，32P和35S在图中标记元素所在部位依次是_________、_________（填序号）。 ②①④③ 赫尔希和蔡斯用同位素标记法进行了噬菌体侵染大肠杆菌的实验，证明了DNA是遗传物质，该实验的步骤是：②35S和32P分别标记噬菌体→①噬菌体与未标记的大肠杆菌混合培养→④离心分离→③放射性检测 噬菌体中DNA的元素组成为C、H、O、N、P，蛋白质的元素组成为C、H、O、N、S，应标记特殊元素，故用32P标记DNA的①磷酸基团，用35S标记蛋白质的④R基。 考向1 DNA是主要的遗传物质   考点突破·考向探究 考点一 DNA是主要的遗传物质 ① ④ 考向研析 知识夯基 （3）用被35S标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌，搅拌离心后，发现放射性物质主要存在于__________（填“上清液”或“沉淀物”）中。在用被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌实验中，发现放射性物质主要存在于__________（填“上清液”或“沉淀物”）中。 （4）人体细胞的DNA中，腺嘌呤的分子数约占30%，那么，鸟嘌呤的分子数应该约占 __________。 （5）一条DNA单链的序列是5′-GATACC-3′，那么它的互补链的序列是__________。 A．5′-CTATGG-3′ B．5′-GATACC-3′ C．5′-GGTATC-3′ D．5′-CCATAG-3′ 上清液 考向1 DNA是主要的遗传物质   考点突破·考向探究 考点一 DNA是主要的遗传物质 沉淀物 20% C 35S标记的噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳没有进入细菌，经过搅拌离心后分布在上清液中，因此，用被35S标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌，离心后，发现放射性物质主要存在于上清液中；被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌实验中，32P标记的噬菌体的遗传物质DNA，噬菌体侵染细菌时，遗传物质进入细菌，经过搅拌离心后分布在沉淀物中 根据碱基互补配对原则，双链DNA分子中，非互补配对的碱基之和占碱基总数的一半。猪的肝脏细胞的DNA为双链DNA，腺嘌呤的分子数占30%，那么鸟嘌呤的分子数占50%-30%=20%。 考向研析 知识夯基 知识点1  DNA半保留复制 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 （1）半保留复制：随着DNA双链不断解旋，新生链不断延长，直至DNA复制全部完成。在复制得到的子代DNA中，一条单链来自_______，另一条单链是___________，因此称为半保留复制。 母链 新合成的 考向研析 知识夯基 知识点1  DNA半保留复制 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 （2）半保留复制的实验证据 1958年，美国科学家梅塞尔森和斯塔尔利用稳定同位素15N标记的方法首次证明了DNA的半保留复制方式。 研究方法：假说-演绎法 实验技术：（非放射性）_______________和__________________。 同位素标记技术 密度梯度离心技术 考向研析 知识夯基 知识点1  DNA半保留复制 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 第一步，将大肠杆菌置于以15NH4Cl为唯一氮源的培养基中培养多代，取部分大肠杆菌提取其DNA，作为亲代。 考向研析 知识夯基 知识点1  DNA半保留复制 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 第二步，将剩余的大肠杆菌转移到以14NH4Cl为唯一氮源的培养基中进行培养，待其分裂一次（约20min）、两次（约40min）、三次（约60min）时，分别提取其DNA。 第三步，以亲代DNA为对照，对第一代、第二代、第三代大肠杆菌的DNA进行密度梯度离心，使DNA聚集成条带，条带位置与DNA中所含15N或14N的量有关。 考向研析 知识夯基 知识点1  DNA半保留复制 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 拓展5：“图解法”分析DNA复制相关计算 （1）将含有15N的DNA分子放在含有14N的培养液中连续复制n次 ①子代DNA共2n个 ②脱氧核苷酸链共2n＋1条 含15N的DNA分子：____个 只含15N的DNA分子：____个 含14N的DNA分子：____个 只含14N的DNA分子：________个 含15N的脱氧核苷酸链：____条 含14N的脱氧核苷酸链：__________条 (2)DNA分子复制过程中消耗的脱氧核苷酸数 ①若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过 n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m·(2n-1)。 ②第n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为m·2n-1。 2 0 2n (2n－2) 2 (2n＋1－2) 考向研析 知识夯基 （3）DNA的复制过程 概念 时间：细胞分裂前的________ 在细胞有丝分裂过程中，母细胞将自身的__________复制一份 ________分配给两个子细胞，将遗传信息传递给子细胞 场所 知识点1  DNA半保留复制 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 DNA分子 均等 间期 真核生物：主要在________内，________和________中也可进行 原核生物：主要在________，也可在________中进行 细胞核 线粒体 叶绿体 拟核 细胞质 考向研析 知识夯基 （3）DNA的复制过程—①解旋 DNA复制时，首先是__________从复制起点处打开DNA双链之间的______，使部分双链解开，形成两条单链，作为复制的母链。 单链DNA结合蛋白像“楔子”一样结合在这两条单链上，防止______________________________。 解旋酶 打开DNA 双链之间的氢键 防止单链再次结合成双链 单链DNA结合蛋白 知识点1  DNA半保留复制 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 DNA解旋酶 氢键 单链再次结合成为双链 考向研析 知识夯基 （3）DNA的复制过程—②合成新生链 _______________和其他一些特定蛋白质被招募到DNA上，以打开的母链为模板，以_________________________（dATP、dTTP、dGTP、dCTP）为原料 遵循碱基配对的原则，从 5' 到 3' 方向_______________。 解旋酶 打开DNA 双链之间的氢键 防止单链再次结合成双链 单链DNA结合蛋白 知识点1  DNA半保留复制 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 DNA聚合酶 原料 合成新生链 DNA聚合酶 4种脱氧核苷三磷酸 合成新生链 考向研析 知识夯基 （3）DNA的复制过程—③复旋 随着DNA双链不断解旋，新生链不断延长，直至DNA复制全部完成。 解旋酶 打开DNA 双链之间的氢键 防止单链再次结合成双链 单链DNA结合蛋白 知识点1  DNA半保留复制 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 DNA聚合酶 原料 合成新生链 考向研析 知识夯基 （3）DNA的复制过程—总结 过程 ①解旋 ②合成新生链 酶：DNA解旋酶 能量：消耗ATP 实质：断裂氢键 单链结合蛋白结合：防止单链再次结合成双链 模板：解开的每一段母链（亲代DNA的两条链） 原料：4种脱氧核苷三磷酸（dNTP） 酶：DNA聚合酶（形成磷酸二酯键） 碱基配对原则：A-T、G-C 合成子链方向：5’→3’ 知识点1  DNA半保留复制 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 考向研析 知识夯基 （3）DNA的复制过程 特点 结果：一个DNA分子形成了两个完全相同的DNA分子 边解旋边复制：提高DNA复制的速率 半保留复制、半不连续复制 知识点1  DNA半保留复制 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 真核DNA分子复制：多个起点开始，并非同时进行 原核生物的DNA：环状双链且只有一个复制起点，但复制速度很快 考向研析 知识夯基 知识点1  DNA半保留复制 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 拓展6：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）： （注：体细胞染色体为2n条） 第一次有丝 分裂中期 第一次有丝 分裂后期 第二次有丝 分裂中期 第二次有丝 分裂后期 15N标记的染色体数 _____ _____ _____ _____ 15N标记的染色单体数 _____ _____ _____ _____ 1个细胞经两次有丝分裂产生的4个子细胞中有2或3或4个细胞含有15N标记的染色体；每个子细胞含15N标记的染色体为0～2n条。 2n 0 4n 4n 2n 2n 2n 0 考向研析 知识夯基 知识点1  DNA半保留复制 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 拓展6：DNA复制与细胞分裂中的染色体复制情况 （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，子细胞中的所有染色体都含_______。 15N 考向研析 知识夯基 知识点1  DNA半保留复制 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 拓展6：DNA复制与细胞分裂中的染色体复制情况 （3）先进行一次有丝分裂再进行一次减数分裂细胞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的培养液中进行一次有丝分裂，再继续在含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）： 若该生物的正常体细胞的核DNA为___，则经上述过程形成的子细胞中含15N标记DNA的个数为______个。 2n 0～n 考向研析 知识夯基 知识点2  转录使特定遗传信息从DNA传递到RNA 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 元素组成：C、H、O、N、P 单体：核糖核苷酸 RNA 小分子：磷酸基团—核糖—碱基 胞嘧啶（C） 尿嘧啶（U） 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 考向研析 知识夯基 （2）遗传信息的转录 概念 时间：生命历程的各个时期 在_____________的作用下 以DNA上特定片段的一条链为模板合成RNA的过程 场所 知识点2  转录使特定遗传信息从DNA传递到RNA 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 RNA聚合酶 真核生物：主要在________内，________和________中也可进行 原核生物：主要在________，也可在________中进行 细胞核 线粒体 叶绿体 拟核 细胞质 考向研析 知识夯基 （3）转录过程 ①起始：____________识别并结合到_______区域，DNA双链局部解旋，______________催化形成RNA链的第一个______________。 ②延伸：RNA聚合酶沿着模板链向其___方向移动，RNA链不断延长。 ③终止：_______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。 知识点2  转录使特定遗传信息从DNA传递到RNA 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 RNA聚合酶 启动子 磷酸二酯键 5' 终止子 RNA聚合酶 考向研析 知识夯基 （3）转录过程—总结 过程 ①起始 ②延伸 酶：RNA聚合酶催化DNA双链解开 模板：DNA单链（模板链） 原料：4种核糖核苷三磷酸（NTP） 原则：遵循A-U、T-A、G-C配对 连接：RNA聚合酶形成磷酸二酯键 转录方向：沿5’→3’方向逐一连接成一条单链RNA ③终止 RNA聚合酶和RNA链从DNA模板上脱离，转录过程终止 产物：信使RNA，核糖体RNA，转运RNA等 知识点2  转录使特定遗传信息从DNA传递到RNA 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 考向研析 知识夯基 知识点2  转录使特定遗传信息从DNA传递到RNA 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 1.RNA都由转录产生，不同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.同一DNA分子中，转录的模板链并非固定不变。可能某一基因以DNA的某一条链为模板进行转录，另一基因以DNA的另一条链为模板进行转录。 3.转录方向的判定方法：已合成的mRNA释放的一端（5′－端）为转录的起始方向。 易错拓展 考向研析 知识夯基 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 （3）这种在DNA上能转录出RNA的特定功能片段称为基因。 转录的起始位点叫作启动子; 转录的终止位点叫作终止子， 是特殊的DNA序列。 知识点2  转录使特定遗传信息从DNA传递到RNA 考向研析 知识夯基 种类 结构：一般是单链，RNA需要穿过核孔进入细胞质 RNA mRNA 序列中蕴含着指导蛋白质合成的信息，合成_______________，充当将DNA上的遗传信息传递到蛋白质肽链的媒介 tRNA 担任运送多肽链合成所需_______， 充当将DNA上的遗传信息传的“运输车” 识别mRNA中密码子的“联络员”的角色 rRNA 与多种蛋白质结合形成核糖体，含大、小两个亚基 为翻译过程提供场所，识别mRNA以及催化肽键形成的功能 （1）RNA的结构、种类与功能 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 知识点3  翻译使特定遗传信息从RNA传递到蛋白质 蛋白质的模板 氨基酸 考向研析 知识夯基 ①mRNA 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 知识点3  翻译使特定遗传信息从RNA传递到蛋白质 定义：mRNA 中每三个相邻的核苷酸对应于一个氨基酸（或翻译过程的终止信息），称为密码子。 种类：64(43)种 3种终止密码子 61种编码 20种氨基酸 UAA UAG UGA 在特殊情况下可编码第21种氨基酸：硒代半胱氨酸 AUG 编码甲硫氨酸同时作为起始密码子 GUG 在某些原核生物中 GUG 也可作为起始密码子 原核生物起始密码子编码甲酰甲硫氨酸 考向研析 知识夯基 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 知识点3  翻译使特定遗传信息从RNA传递到蛋白质 ①mRNA 特点 简并性 通用性 由两种及两种以上密码子对应同一种氨基酸的情况，称为简并性。 大多数生物所使用 的遗传密码表是相同的。 考向研析 知识夯基 ②tRNA 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 知识点3  翻译使特定遗传信息从RNA传递到蛋白质 tRNA中段的三个核苷酸称为反密码子，可识别mRNA 上的密码子，tRNA反密码子 5'-GAA-3' 可识别密码子 5'-UUC-3'（苯丙氨酸）。 氨基酸经活化后与tRNA结合，形成氨酰tRNA，参与多肽合成。 补充拓展： ①一种tRNA只能识别并运输一种氨基酸，一种氨基酸可能被多种tRNA运输 ②不是所有的密码子都有与之对应的反密码子 考向研析 知识夯基 ③rRNA 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 知识点3  翻译使特定遗传信息从RNA传递到蛋白质 rRNA与多种蛋白质结合形成核糖体，含大、小两个亚基， 为翻译过程提供场所，并兼有识别 mRNA以及催化肽键形成的 功能。 RNA 考向研析 知识夯基 （2）翻译过程 概念 条件 RNA指导蛋白质肽链合成的过程 场所：细胞质（核糖体） 工具：tRNA 模板：mRNA 原料：（常见的氨基酸）20种游离的氨基酸 能量：需要（由ATP提供） 酶：需要多种酶（如转肽酶等） 产物 多肽链（盘曲折叠）→蛋白质 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 知识点3  翻译使特定遗传信息从RNA传递到蛋白质 考向研析 知识夯基 （2）翻译过程 ①核糖体小亚基与mRNA结合，并按照 5' → 3' 的方向沿mRNA滑动；当滑动到mRNA的起始密码子处时，携带第一个氨基酸的氨酰tRNA（甲硫氨酰 tRNA）结合到mRNA上。 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 知识点3  翻译使特定遗传信息从RNA传递到蛋白质 考向研析 知识夯基 （2）翻译过程 ②核糖体大亚基结合上来，形成完整的核糖体。携带第二个氨基酸的氨酰tRNA进入并识别第二个密码子。 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 知识点3  翻译使特定遗传信息从RNA传递到蛋白质 考向研析 知识夯基 （2）翻译过程 ③在酶的催化下，第一个tRNA携带的甲硫氨酸与第二个tRNA携带的氨基酸形成二肽。核糖体继续滑动，造成已成“空载”的第一个tRNA移位并释放，携带二肽的第二个tRNA也随之移位，空出的位置准备接受第三个tRNA。 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 知识点3  翻译使特定遗传信息从RNA传递到蛋白质 考向研析 知识夯基 （2）翻译过程 ④二肽中第二个氨基酸与第三个tRNA上携带的氨基酸形成第二个肽键。如此重复，不断将新的氨基酸加入到肽链中。 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 知识点3  翻译使特定遗传信息从RNA传递到蛋白质 考向研析 知识夯基 （2）翻译过程 ⑤当“读码”进行到终止密码子时，肽链延伸终止，多肽链合成结束。 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 知识点3  翻译使特定遗传信息从RNA传递到蛋白质 考向研析 知识夯基 （3）真核生物和原核生物表达的区别 ①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。 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 知识点3  翻译使特定遗传信息从RNA传递到蛋白质 考向研析 知识夯基 （3）真核生物和原核生物表达的区别 ②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。 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 知识点3  翻译使特定遗传信息从RNA传递到蛋白质 考向研析 知识夯基 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：不编码蛋白质）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。 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 知识点3  翻译使特定遗传信息从RNA传递到蛋白质 拓展7：基因表达的计算 考向研析 知识夯基 1.图甲模型分析 1）I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别为tRNA、核糖体、mRNA、多肽链。 2）一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA的结合位点。 3）翻译起点：从起始密码子开始。 4）翻译终点：识别到终止密码子时翻译终止。 5）翻译进程：核糖体沿着mRNA移动，mRNA不移动。 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 知识点3  翻译使特定遗传信息从RNA传递到蛋白质 拓展8：三种翻译模型比较 考向研析 知识夯基 2.图乙模型分析 图乙表示真核细胞的翻译过程，其中1是mRNA， 6是核糖体，2、3、4、5表示正在合成的4 条多肽链， 具体分析如下： 1）数量关系：一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体，形成多聚核糖体。 2）意义：少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质。 3）方向：核糖体的移动方向为从左向右，判断依据是多肽链的长短，长的多肽链翻译先开始。 4）结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质往往还需要运送至细胞质基质或内质网、高尔基体中进一步加工。（部分胞内蛋白（如DNA聚合酶）开始。在细胞质基质中进行加工） 5）形成的多条肽链的氨基酸序列相同的原因：模板mRNA是相同的。 拓展8：三种翻译模型比较 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 知识点3  翻译使特定遗传信息从RNA传递到蛋白质 考向研析 知识夯基 3.图丙模型分析 图丙表示原核细胞的转录和翻译过程（叶绿体和线粒体中的DNA也可边转录边翻译），图中①是DNA模板链，②、③、④、⑤表示正在合成的4条mRNA，在转录的同时在核糖体上进行翻译。 拓展8：三种翻译模型比较 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 知识点3  翻译使特定遗传信息从RNA传递到蛋白质 考向研析 知识夯基 （1）中心法则 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 知识点4  遗传信息的传递具有方向性 大多数生物遗传信息的传递方向是由DNA到RNA，再到蛋白质。这就是克里克提出的中心法则的主要内容。然而自然界还存在一些RNA病毒，其遗传物质RNA分子上的功能片段也称为基因，其遗传信息的传递方向有特殊规律。 1）提出者：克里克 2）中心法则图解： 从信息传递的角度来看，基因指导蛋白质合成的过程，就是遗传信息从DNA流向RNA进而流向蛋白质的过程。 考向研析 知识夯基 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 知识点4  遗传信息的传递具有方向性 4）不同生物的遗传信息传递途径不同 ①艾滋病病毒等RNA病毒属于逆转录病毒。病毒侵染宿主细胞后，在病毒自身编码的逆转录酶作用下，以病毒RNA作为模板合成一条DNA单链，这一过程称为逆转录。合成的DNA单链通过进一步复制形成双链DNA，整合到宿主基因组中。这段DNA转录出的RNA链，有的用于指导病毒蛋白的合成，有的直接作为子代病毒的遗传物质。 考向研析 知识夯基 4）不同生物的遗传信息传递途径不同 ②麻疹病毒、狂犬病病毒、埃博拉病毒、流感病毒等RNA病毒侵染宿主细胞后，其RNA单链可作为模板链，指导合成出一条与其互补的RNA链，这一过程称为RNA复制。新合成的互补RNA链可指导蛋白质合成，并作为模板链指导合成出更多的病毒RNA，以实现病毒增殖。 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 知识点4  遗传信息的传递具有方向性 考向研析 知识夯基 4）不同生物的遗传信息传递途径不同 ③RNA病毒，如新型冠状病毒等进入宿主细胞后，其遗传物质RNA单链可作为模板直接指导蛋白质的合成，同时还会复制出一条互补的RNA链；新合成的互补RNA链可作为模板复制出更多的病毒RNA，以实现病毒增殖。 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 知识点4  遗传信息的传递具有方向性 考向研析 知识夯基 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 知识点4  遗传信息的传递具有方向性 拓展9：五个过程的比较 项目 复制 转录 翻译 RNA复制 逆转录 时间 分裂前的间期 个体发育的整个过程     场所 主要是细胞核 主要是细胞核 细胞质     模板 DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA RNA RNA 能量 ATP 酶 DNA解旋酶、DNA聚合酶 RNA聚合酶 多种酶 RNA复制酶 逆转录酶 原料 4种游离的脱氧核苷三磷酸 4种游离的核糖核苷三磷酸 20种氨基酸 核糖核苷酸 脱氧核苷酸 产物 DNA RNA 肽链 RNA DNA 碱基配对 A→T、T→A、C→G、G→C A→U、T→A、C→G、G→C A→U、U→A、C→G、G→C A→U、U→A、C→G、G→C A→T、U→A、C→G、G→C 考向研析 知识夯基 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 考向1  遗传信息的传递 （2024秋•松江区校级期中）资料一：脑源性神经营养因子（BDNF）是由两条肽链构成，能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF基因表达受阻，则会导致精神分裂症的发生。图1为BDNF基因表达及调控过程： 典型例题 考向研析 知识夯基 （1）图3过程需要的酶X是_____。 A．DNA解旋酶 B．DNA聚合酶 C．RNA聚合酶 D．逆转录酶 （2）图1中过程乙需要以_____为原料。 A．四种脱氧核苷三磷酸 B．四种核糖核苷三磷酸 C．氨基酸 D．tRNA （3）酶X在DNA上的移动方向是向_____。 A．左 B．右 C．左和右 D．左或右 C A 图3是以DNA的一条链为模板合成RNA的转录过程，该过程需要的酶X是RNA聚合酶。 乙过程为翻译，需要以氨基酸为原料 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 考向1  遗传信息的传递 C 图3中转录完成的RNA片段在右侧游离出来，说明RNA聚合酶X在DNA上的移动方向是从右到左 考向研析 知识夯基 （4）如表为遗传信息传递过程中DNA、mRNA、tRNA和氨基酸的对应关系，则该序列对应的氨基酸为____（密码子和氨基酸的对应关系：ACC苏氨酸；UGG色氨酸；AGG精氨酸；UCC丝氨酸）。 A．苏氨酸 B．色氨酸 C．精氨酸 D．丝氨酸 C 转录、翻译过程中遵循碱基互补配对原则，根据第一列碱基判断，转录的模板链是DNA的上链，其碱基序列为TCC，则mRNA上的密码子为AGG，对应的氨基酸为精氨酸 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 考向1  遗传信息的传递 考向研析 知识夯基 （5）图2中tRNA的功能是_______。 A．携带氨基酸 B．作为翻译的模板 C．作为核糖体的成分 D．识别mRNA （6）哪些细胞器参与图1中丁过程：___________（填写编号） ①中心体  ②高尔基体  ③内质网  ④核糖体  ⑤线粒体 AD 一种tRNA可特异性的结合一种氨基酸，并通过识别mRNA中的密码子，把氨基酸运到核糖体上参与脱水缩合。 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 考向1  遗传信息的传递 ②③④⑤ 真核细胞中核糖体上合成的肽链进入内质网进行肽链的折叠等加工，随后通过囊泡进入高尔基体进行进一步的加工、分类和包装，最后通过细胞膜分泌出去，线粒体为该过程提供能量，参与的细胞器包括②高尔基体、③内质网、④核糖体、⑤线粒体等。 考向研析 知识夯基 资料二：miRNA是一类在人体内广泛分布的内源性非编码RNA，长度为19～25个核苷酸，能特异性调控相应基因的表达。如图3中的miRNA-195基因表达产物能调控BDNF基因的表达。 （7）以下关于miRNA的说法错误的是_______。 A．miRNA由相应的RNA复制产生 B．miRNA可通过核孔转移至细胞质，发挥作用 C．miRNA基因在转录时需要DNA解旋酶与RNA聚合酶参与 D．翻译是核糖体沿着miRNA移动，从起始密码子开始，读到终止密码子结束 ACD A、据图可知，miRNA由相应的基因转录产生;C、miRNA基因在转录时需要RNA聚合酶参与，不需要解旋酶;D、翻译是核糖体沿着mRNA移动，从起始密码子开始，读到终止密码子结束 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 考向1  遗传信息的传递 考向研析 知识夯基 （8）由图1可知，miRNA-195基因调控BDNF基因表达的机理是： miRNA-195基因转录产生的miRNA-195可以与BDNF基因转录产生的mRNA结合，使BDNF基因转录产生的mRNA无法与核糖体结合，无法翻译出相应的肽链，抑制BDNF基因表达 考点突破·考向探究 考点二 遗传信息通过复制和表达进行传递 考向1  遗传信息的传递 考向研析 知识夯基 知识点1  细胞分化的本质是基因选择性表达的结果 考点突破·考向探究 考点三 有基因选择性表达导致细胞的差异化 在很多生物中还存在转录后水平调控、翻译水平调控和翻译后水平调控。正是依赖这些不同的调控方式，机体或者细胞可以根据环境的变化作出响应，关闭或启动一些基因的表达，这就是基因的选择性表达。 实例： ①胚胎发育：由一个受精卵经过多次细胞分裂形成胚胎的过程。受精卵第一次细胞分裂时，胞质分裂也是不均等的，这使得分裂产生的两个子细胞的内容物出现差异。 这种差异进一步导致这两个细胞中基因表达不完全相同，即基因的选择性表达，从而导致进一步的细胞分化。 考向研析 知识夯基 知识点1  细胞分化的本质是基因选择性表达的结果 考点突破·考向探究 考点三 有基因选择性表达导致细胞的差异化 ②果蝇中有一类基因，在果蝇早期胚胎的不同细胞中表达不同，使得不同细胞向着形成不同器官的方向进行分化。 考向研析 知识夯基 知识点2  真核生物基因表达的多种调控方式 考点突破·考向探究 考点三 有基因选择性表达导致细胞的差异化 （2）转录后水平调控 很多真核生物基因的碱基序列中，编码序列会被若干段非编码序列隔开。包含编码信息的序列称为外显子，其间的非编码序列称为内含子。在mRNA形成过程中，首先转录出mRNA前体，然后切除内含子转录出的RNA序列，使外显子转录出的RNA片段连接起来，这个过程称为RNA剪接。在此过程中，若外显子以不同数目或顺序进行连接就会产生不同的mRNA，称为可变剪接，属于转录后水平的调控方式。 （1）转录水平调控 凡是能影响RNA聚合酶催化活性的因素都会影响转录，从而在转录水平上实现对基因表达的调控。例如，某些蛋白质因子可以与RNA聚合酶结合，促进其与启动子结合，从而增强基因的表达；而阻遏蛋白则会抑制RNA聚合酶与启动子的结合，从而阻断基因的表达。 考向研析 知识夯基 知识点2  真核生物基因表达的多种调控方式 考点突破·考向探究 考点三 有基因选择性表达导致细胞的差异化 （4）翻译后水平调控 真核生物中，翻译产生的多肽链，往往需要经过加工、修饰等过程，才能形成有正确空间结构的蛋白质。例如，胰岛素基因表达的直接产物是前胰岛素原，经蛋白酶水解作用去除前肽后，生成由A、B、C三部分肽段组成的胰岛素原。只有剪切掉中间的C段，且A段和B段之间形成二硫键连接，才能变成有活性的胰岛素。此外，翻译形成的多肽链有时还需与其他肽链结合才有活性。这些都属于翻译后水平的调控方式。 （3）翻译水平调控 凡是影响mRNA寿命或翻译效率的因素都会对翻译形成调控。例如，不同mRNA的寿命从几分钟到几个小时不等，有的甚至长达数年。这些mRNA参与翻译的次数不同，产生多肽链的量也不同，这属于翻译水平的调控方式。 考向研析 知识夯基 知识点3  表观遗传机制调控基因表达 考点突破·考向探究 考点三 有基因选择性表达导致细胞的差异化 （1）定义：在碱基序列没有改变的情况下，基因表达的过程也会受影响，从而使细胞或生物个体的表型发生可遗传的改变。 （2）修饰类型： 甲基化：在酶的催化下，DNA中的某些胞嘧啶会发生甲基化 组蛋白修饰：组蛋白被乙酰基、甲基等特定的化学基团修饰 RNA干扰：siRNA与一些蛋白质结合形成复合体 考向研析 知识夯基 知识点3  表观遗传机制调控基因表达 考点突破·考向探究 考点三 有基因选择性表达导致细胞的差异化 （2）修饰类型： 甲基化：在酶的催化下，DNA中的某些胞嘧啶会发生甲基化，阻碍转录的发生，使甲基化部位的基因不能表达。 特点 DNA甲基化能够调控基因表达和个体发育，并能够在亲代和子代间传递表观遗传信息。 DNA甲基化异常可能导致细胞分化和个体发育发生改变。 实例 人体肌细胞的分化和肌肉组织的发育受DNA甲基化调控，肌肉组织不同部位的DNA甲基化水平存在差异，且随着生长发育的进行，DNA 甲基化程度下降。 DNA甲基化异常可能导致细胞分化和个体发育发生改变。 考向研析 知识夯基 知识点3  表观遗传机制调控基因表达 考点突破·考向探究 考点三 有基因选择性表达导致细胞的差异化 （2）修饰类型： 组蛋白修饰：在酶的作用下，染色质中的组蛋白可被乙酰基、甲基等特定的化学基团修饰，使组蛋白与 DNA 结合的紧密程度发生改变，从而促进或关闭相关基因的表达。 特点 组蛋白能够与DNA紧密结合，保护DNA免受细胞内外环境的影响，在保持DNA分子的结构稳定性方面起到了重要作用 这种紧密结合也阻碍RNA聚合酶与DNA 的结合，对基因表达调控具有重要意义 实例 在阿尔茨海默病患者脑内检测到组蛋白甲基化修饰水平发生改变 组蛋白H4乙酰化水平升高，致使某些基因过度表达，可能引发系统性红斑狼疮。 考向研析 知识夯基 知识点3  表观遗传机制调控基因表达 考点突破·考向探究 考点三 有基因选择性表达导致细胞的差异化 （2）修饰类型： RNA干扰：siRNA 可与一些蛋白质结合形成复合体。复合体中siRNA 的一条链被降解，另一条链可与其碱基互补的mRNA结合，使这条 mRNA被切割，从而阻断了翻译过程。 特点 科学研究：RNA干扰技术常被用于抑制特定基因的表达，并通过观察该基因表达抑制后产生的变化，探究该基因的功能。 在临床上，也可以通过RNA干扰技术开展某些疾病的治疗。 实例 在乙肝病毒（HBV）感染引起的慢性乙肝治疗研究中，可利用RNA干扰靶向抑制HBV 基因表达或HBV的增殖。 考向研析 知识夯基 知识点3  表观遗传机制调控基因表达 考点突破·考向探究 考点三 有基因选择性表达导致细胞的差异化 ①表观遗传不遵循孟德尔遗传规律。 ②表观遗传可以通过有丝分裂和减数分裂传递被修饰的基因。 ③表观遗传一般是影响到基因的转录过程，进而影响蛋白质的合成。 易错拓展 考向研析 知识夯基 考向1  表观遗传 考点突破·考向探究 考点三 有基因选择性表达导致细胞的差异化 （2025春•青浦区校级期中）DNA甲基化是指DNA序列上特定的碱基在DNA甲基转移酶（DNMT）的催化作用下添加甲基，高度DNA甲基化会抑制基因表达。在多细胞的真核生物中，DNA甲基化多数发生在胞嘧啶碱基，甲基转移酶将甲基选择性地添加到胞嘧啶上，形成5-甲基胞嘧啶。甲基化在细胞中普遍存在，对维持细胞的生长及代谢等是必需的。 典型例题 考向研析 知识夯基 考向1  表观遗传 考点突破·考向探究 考点三 有基因选择性表达导致细胞的差异化 请据题干和图中所示信息及分析，下列有关DNA甲基化引起的表观遗传叙述正确的有_______（多选）。 A.被甲基化的DNA片段中遗传信息发生改变， 从而使生物的性状发生改变 B.一个DNA分子只能连接一个甲基 C.DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合 D.胞嘧啶和5-甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对 典型例题 CD A、DNA甲基化是指DNA序列上特定碱基添加甲基，被甲基化的DNA片段中碱基序列并未改变，即遗传信息没有发生改变，只是基因的表达受到影响从而使生物的性状发生改变，A错误；B、一个DNA分子上有多个可被甲基化的位点，可以连接多个甲基，B错误；C、DNA甲基化后可能改变了DNA的结构，从而干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域（如启动子区域）的识别和结合，影响基因的转录，C正确；D、胞嘧啶和5-甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对，D正确。 考向研析 知识夯基 真题溯源·考向感知 （2024·上海·高考真题）精氨酸可以促进细胞生长因子的分泌，从而促进伤口愈合。其可通过微生物发酵大量生产。研究人员研究了大肠杆菌的精氨酸合成过程，并对菌株进行改造，获得了高产菌株。以下是该项研究的部分内容及结果。 为提高目标菌株的筛选效率，研究人员构建了重组质粒，部分结构如图10。导入该重组质粒的大肠杆菌中，荧光蛋白表达量和精氨酸的量正相关。图2中启动子是RNA聚合酶结合的特定DNA序列，与转录起始有关。 87 真题溯源·考向感知 (4)据图2解释，为何荧光蛋白的表达量可反映精氨酸的量： 精氨酸含量较低时，ArgP蛋白基因表达出的ArgP蛋白能与启动子2结合，影响RNA聚合酶与启动子2的结合，导致荧光蛋白基因表达量下降。当精氨酸含量升高时，精氨酸能与ArgP蛋白结合，解除ArgP蛋白对启动子2的影响，荧光蛋白基因表达形成的荧光蛋白增多， 88 2026年高考一轮复习 上海专用 | 高考生物 感谢观看 THANK YOU 考向研析 知识夯基 89 $$