第09讲 遗传的分子基础（知识清单）（上海专用）2026年高考生物一轮复习讲练测

学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 1/10 第 09讲 遗传的分子基础（知识清单） 学习导航站 知识主脉络：可视化思维导图，建立知识框架 核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、归纳重点 考点 1 DNA是主要的遗传物质★★★☆☆ 考点 2 遗传信息通过复制和表达进行传递★★★★☆ 考点 3 基因选择性表达导致细胞的差异化★★★☆☆ （星级越高，重要程度越高） 陷阱预警台：识别高频错误，提供防错策略（3大陷阱预警） 素养加油站：前沿科研成果或热点问题分析、聚焦考点预测 真题挑战场：感知真题，检验成果，考点追溯 （附高清 PDF，可打印） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 2/10 考点 1 DNA是主要的遗传物质★★★☆☆ 1.实验研究发现遗传物质 DNA 或 RNA 实验 图示 结论 格里菲思的体内 转化实验 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”。 艾弗里的体外转 化实验 格里菲斯所说的 “转化因子”不是蛋白 质，而是 DNA。 赫尔希和蔡斯 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。 T2 噬菌体的遗传物质是 DNA 烟草花叶病毒侵 染烟草的实验 决定子代 TMV 类型的物质 RNA，而不 是蛋白质。这说明 TMV 的遗传物质是 RNA，而不是蛋白质。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 3/10 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。 2.绝大多数生物的遗传信息蕴含在 DNA 结构中 （1）DNA（主要遗传物质）分子的组成和结构 元素组成：C、H、O、N、P 小分子：磷酸基团-脱氧核糖-碱基 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 胞嘧啶（C） 胸腺嘧啶（T） 单体：脱氧核苷酸 平面结构 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 空间结构 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 结构特点 若 DNA 含有 n 个碱基对，则其可能有 4n种碱基排列顺序 每个 DNA 分子都有特定的碱基排列顺序 两条主链上磷酸与脱氧核糖交替排列的顺序不变，碱基配对方式不变等 （2）DNA 双螺旋结构的考点和计算规律 ①DNA 相关易考点： ①数量关系 1磷酸可与 1或 2个脱氧核糖连接，1脱氧核糖可与 1或 2个磷酸相连 每个链状 DNA分子片段中有 2个游离的磷酸基团 ②连接方式 1链中的 2个相邻碱基由“脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖”连接 2条链中相邻碱基由氢键连接 ③不同酶的作用 DNA 解旋酶：断裂氢键（DNA 复制） DNA 酶：断裂磷酸二酯键 限制内切核酸酶：识别特定序列，在特定位点断裂磷酸二酯键 DNA 聚合酶：将游离脱氧核苷酸加到子链中，形成磷酸二酯键 DNA 连接酶：连接 DNA 片段，形成磷酸二酯键 ②DNA 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。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 4/10 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（A+G）/（T+C）=1/a，而在整个 DNA 分子中（A+G） /（T+C）=1。 考点 2 遗传信息通过复制和表达进行传递★★★★☆ 1.DNA 半保留复制使完整的遗传信息传给子细胞 （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，一条单链来自母链，另一条单链是新合成的，因此称为半保留复制。 （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）同位素标记技术和密度梯度离心技术。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 5/10 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。 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。 第四步，观察并照相记录 DNA 条带的位置。 （3）DNA 的复制过程 概念 在细胞有丝分裂过程中，母细胞将自身的 DNA 分子复制一份 均等分配给两个子细胞，将遗传信息传递给子细胞 时间：细胞分裂前的间期 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 过程 ①解旋 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 ②合成新生链 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：dATP、dTTP、dGTP、dCTP） 酶：DNA 聚合酶（形成磷酸二酯键） 碱基互补配对：A-T、G-C 合成子链方向：5’→3’ 结果：一个 DNA 分子形成了两个完全相同的 DNA 分子 特点 边解旋边复制 半保留复制、半不连续复制 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 6/10 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。 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。 补充：DNA复制相关计算 （1）将含有 15N 的 DNA 分子以含 14N 的培养液中连续复制 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 14N的 DNA分子： 2n－2 个 ②脱氧核苷酸链共 2n＋1条 含 15N的脱氧核苷酸链：2条 含 14N的脱氧核苷酸链： 2n＋1－2 条 子代 DNA 共有 2n+1（2n×2）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。 补充：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）： 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 7/10 （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 2n 4n 2n 2n 15N标记的染色单体数 4n 0 2n 0 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。 （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。 （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 2n，则经上述过程形成的子细胞中含 15N标记 DNA的个数为 0～n 个。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 8/10 2.转录使特定遗传信息从 DNA传递到 RNA （1）RNA 的结构、种类与功能 元素组成：C、H、O、N、P 基本单位：磷酸基团-核糖-碱基 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 胞嘧啶（C） 尿嘧啶（U） 种类 mRNA 序列中蕴含着指导蛋白质合成的信息，合成蛋白质的模板 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氨基酸的“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 结构：一般是单链，RNA 需要穿过核孔进入细胞质 （2）遗传信息的转录 概念 在 RNA 聚合酶的作用下 以 DNA 上特定片段的一条链为模板合成 RNA 的过程 场所 真核生物：主要细胞核内，线粒体和叶绿体中也进行 原核生物：主要拟核，也可在细胞质（质粒）中进行 过程 ①起始 酶：RNA聚合酶催化 DNA双链解开 模板：DNA 单链（模板链） ②延伸 原料：4 种核糖核苷三磷酸（ATP、UTP、GTP、CTP） 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 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 9/10 注意 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。 （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。 3.翻译使特定遗传信息从 RNA 传递到蛋白质 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 10 概念：RNA 指导蛋白质肽链合成的过程 条件 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） 过程 起始：核糖体小亚基与 mRNA 结合，并按照 5'→3'的方向沿 mRNA 滑动 运输 携带第 1 个氨基酸的氨酰 tRNA 结合到 mRNA 上 核糖体大亚基结合上来，形成完整的核糖体 携带第 2 个氨基酸的氨酰 tRNA 进入并识别第 2 个密码子 延伸 酶催化下，第 1 个 tRNA 携带的甲硫氨酸与第 2 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 1 个 tRNA 移位并释放 携带二肽的第 2 个 tRNA 也随之移位，空出的位置准备接受第 3 个 tRNA 二肽中第 2 个氨基酸与第 3tRNA 上携带的氨基酸形成第 2 个肽键 如此重复，不断将新的氨基酸加入到肽链中 终止：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 产物：多肽链（盘曲折叠）→蛋白质 （1）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。 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。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 11 补充：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：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。 补充：三种翻译模型比较 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。 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） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 12 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。 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。 4.遗传信息的传递具有方向性 （1）中心法则 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。 3）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 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 13 信息 传递 DNA→DNA DNA→RNA mRNA→蛋白 质 RNA→RNA RNA→DNA 产物 2 个子代 DNA 分子 1 个单链 RNA 分子 肽链（或蛋白 质） RNA DNA 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。 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。 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。 中心法则意义：通过对不同物种遗传信息传递过程的研究，经不断补充和修正后形成的中心法则， 诠释了 DNA 复制、转录、翻译、RNA 复制和逆转录等过程中遗传信息传递的方向。 考点 3 基因选择性表达导致细胞的差异化★★★☆☆ 1.细胞分化的本质是基因选择性表达的结果 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 14 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。 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。 2.真核生物基因表达的多种调控方式 （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。 （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。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 15 （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。 （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.表观遗传机制调控基因表达 （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： 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 16 DNA 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。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 （3）表观遗传特点： ①可遗传：DNA 甲基化能够调控基因表达和个体发育，在亲代和子代间传递表观遗传信息 ②不变性：基因的碱基序列保持不变 ③可逆性：DNA 的甲基化修饰可以发生可逆性变化，即被修饰的 DNA 可能发生去甲基化 （4）实例： DNA 甲基化： 人体肌细胞的分化和肌肉组织的发育受 DNA 甲基化调控 糖尿病前期雄性小鼠的精子中存在 DNA 甲基化异常增加子代患糖尿病的风险 组蛋白修饰： 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，过度表达可能引发系统性红斑狼疮 RNA 干扰：蓝紫色矮牵牛转入了紫色素合成酶基因，发现矮牵牛的花瓣变成了白色或杂色 注意 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。 预警类别一 实验研究发现遗传物质 DNA或 RNA 陷阱 1 由格里菲思实验可以推断，加热致死的 S型细菌的 DNA 促使 R型活细菌转化为 S型活细菌 正确理解：格里菲思的结论为加热致死的 S 型细菌中存在促使 R 型细菌转化为 S 型细菌的转化因子， 但不知道转化因子的本质。 陷阱 2 肺炎链球菌体内转化实验中，R型细菌转化成的 S型细菌不能稳定遗传 正确理解：肺炎链球菌体内转化实验中，R 型细菌转化成 S 型细菌的实质是发生了基因重组，属于可 遗传变异，所以 S 型细菌能稳定遗传。 陷阱 3 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了 DNA是主要的遗传物质 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 17 正确理解：艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了 DNA 是 S 型细菌的遗传物质。 陷阱 4 在噬菌体侵染细菌的实验过程中，通过搅拌、离心使噬菌体的蛋白质和 DNA分开 正确理解：在该实验中，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是让上清液 中析出质量较轻的 T2 噬菌体颗粒。 陷阱 5 用 35S和 32P同时标记噬菌体，可使实验更具说服力 正确理解：35S(标记蛋白质)和 32P(标记 DNA)不能同时标记在同一个噬菌体上，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。 预警类别二 绝大多数生物的遗传信息蕴含在 DNA结构中 陷阱 1 在真核生物中，DNA是主要的遗传物质 正确理解：真核生物的遗传物质就是 DNA ，只有针对“所有生物”时方可描述为“DNA 是主要的遗传 物质”。 陷阱 2 细胞核内的遗传物质是 DNA，细胞质内的遗传物质是 RNA 正确理解：细胞生物的遗传物质均为 DNA，不论细胞核中还是细胞质中。 陷阱 3 某双链 DNA分子中一条链上 A∶T＝1∶2，则该 DNA分子中 A∶T＝2∶1 正确理解：该 DNA 分子为双链，其中 A 与 T 互补配对，即 A＝T，则该 DNA 分子中 A∶T＝1∶1。 陷阱 4 DNA分子的碱基对总数与所含有的基因的碱基对总数相等 正确理解：基因通常是有遗传效应的 DNA 片段，所以 DNA 分子的碱基对总数大于所含有的基因的碱基 对总数。 预警类别三 遗传信息通过复制和表达进行传递 陷阱 1 一个 DNA转录只能转录出 1条、1种 mRNA 正确理解：转录的单位是基因，一个 DNA 上可有许多个基因，不同基因转录出的 RNA 不同。 陷阱 2 DNA聚合酶和 RNA聚合酶的结合位点分别位于 DNA和 RNA上 正确理解：DNA 聚合酶和 RNA 聚合酶的结合位点都位于 DNA 上。 陷阱 3 DNA复制和转录过程中都需要经过解旋，因此都需要解旋酶 正确理解：DNA 复制和转录过程中都需要解旋，但 DNA 复制过程需要解旋酶，转录过程不需要解旋酶。 陷阱 4 DNA聚合酶和 RNA聚合酶的结合位点分别位于 DNA和 RNA上 正确理解：DNA 聚合酶和 RNA 聚合酶的结合位点都位于 DNA 上。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 18 一、表观遗传 2025 年上半年度，易基因科技持续深耕表观遗传学领域，助力全国多家顶尖科研机构，在 DNA 甲基化、 羟甲基化、组蛋白修饰、RNA 甲基化等方向取得了突破性研究成果，并在《Science Advances》《Molecular Cell》 《Analytical Chemistry》等国际一流期刊上发表多篇文章。这些成绩充分展示了易基因在多组学科研服务领 域的专业实力与前瞻布局。 展望未来，易基因将持续投入新技术研发，拓展如表观遗传衰老时钟、游离 cfDNA 检测、单细胞表观 遗传组学等前沿方向的技术布局，推动多组学技术在疾病早筛、分子分型、精准治疗等场景中的深入应用。 我们诚挚欢迎更多科研与产业合作伙伴选择易基因作为多组学科研服务的首选合作方，携手探索生命科学 的更多未知。 考点预测：遗传信息的传递与表达、表观遗传等结合遗传规律和人类遗传病的表达方式进行重点考察。 （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。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 19 (4) 据图 2 解释，为何荧光蛋白的表达量可反映精氨酸的量：_____________________________。 【答案】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。 遗传的分子基础 遗传信息的探究过程 肺炎链球菌转化实验 格里菲思的体内转化实验 艾弗里的体外转化实验 赫尔希和蔡斯侵染大肠杆菌实验：同位素标记法 烟草花叶病毒实验 DNA是主要的遗传物质 结构 双螺旋结构 遗传信息的复制： DNA→DNA 时间 主要发生在细胞分裂间期（S期） 场所 真核生物主要在细胞核内，线粒体和叶绿体中 原核生物主要在拟核，也可在细胞质（质粒也是DNA分子） 过程 解旋 酶和蛋白 DNA解旋酶 单链DNA结合蛋白 合成新生链 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（dATP,dTTP,dGTP,dCTP） 酶 DNA聚合酶（形成磷酸二酯键） 结果 一个DNA分子形成了两个完全相同的DNA分子 子代DNA数量=2的n次方（n为复制次数） 遗传信息的表达 转录： DNA→RNA 场所 真核生物 主要在细胞核内，线粒体和叶绿体中也进行 原核生物 主要拟核，也可以在细胞质（质粒）中进行 过程 起始 酶 RNA聚合酶催化DNA双链解开 模板 DNA单链（模板链） 延伸 原料 4种核糖核苷三磷酸（ATP、UTP、GTP、CTP） 终止 最终产物 mRNA/tRNA/rRNA 翻译： RNA→蛋白质 条件 场所 细胞质（核糖体） 模板 mRNA 原料 氨基酸 产物 多肽链（盘曲折叠）→蛋白质 中心法则 基因选择性表达导 致细胞的差异化 真核生物基因表达的多种调控方式 表观遗传 DNA甲基化/组蛋白修饰/RNA干扰 第09讲 遗传的分子基础（知识清单） 学习导航站 知识主脉络：可视化思维导图，建立知识框架 核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、归纳重点 考点1 DNA是主要的遗传物质★★★☆☆ 考点2 遗传信息通过复制和表达进行传递★★★★☆ 考点3 基因选择性表达导致细胞的差异化★★★☆☆ （星级越高，重要程度越高） 陷阱预警台：识别高频错误，提供防错策略（3大陷阱预警） 素养加油站：前沿科研成果或热点问题分析、聚焦考点预测 真题挑战场：感知真题，检验成果，考点追溯 （附高清PDF，可打印） · 考点1 DNA是主要的遗传物质★★★☆☆ 1.实验研究发现遗传物质DNA或RNA 实验 图示 结论 格里菲思的体内转化实验 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”。 艾弗里的体外转化实验 格里菲斯所说的“转化因子”不是蛋白质，而是DNA。 赫尔希和蔡斯 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。 T2噬菌体的遗传物质是DNA 烟草花叶病毒侵染烟草的实验 决定子代TMV类型的物质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。 2.绝大多数生物的遗传信息蕴含在DNA结构中 （1）DNA（主要遗传物质）分子的组成和结构 （2）DNA双螺旋结构的考点和计算规律 ①DNA相关易考点： ②DNA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（A+G）/（T+C）=1/a，而在整个DNA分子中（A+G）/（T+C）=1。 · 考点2 遗传信息通过复制和表达进行传递★★★★☆ 1.DNA半保留复制使完整的遗传信息传给子细胞 （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，一条单链来自母链，另一条单链是新合成的，因此称为半保留复制。 （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）同位素标记技术和密度梯度离心技术。 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。 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。 第四步，观察并照相记录DNA条带的位置。 （3）DNA的复制过程 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。 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。 补充：DNA复制相关计算 （1）将含有15N的DNA分子以含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 子代DNA共有2n+1（2n×2）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。 补充：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 2n 4n 2n 2n 15N标记的染色单体数 4n 0 2n 0 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。 （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。 （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2n，则经上述过程形成的子细胞中含15N标记DNA的个数为0～n个。 2.转录使特定遗传信息从DNA传递到RNA （1）RNA的结构、种类与功能 （2）遗传信息的转录 注意 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。 （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。 3.翻译使特定遗传信息从RNA传递到蛋白质 （1）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。 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。 补充：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：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。 补充：三种翻译模型比较 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。 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。 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。 4.遗传信息的传递具有方向性 （1）中心法则 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。 3）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 信息传递 DNA→DNA DNA→RNA mRNA→蛋白质 RNA→RNA RNA→DNA 产物 2个子代DNA分子 1个单链RNA分子 肽链（或蛋白质） RNA DNA 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。 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。 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。 中心法则意义：通过对不同物种遗传信息传递过程的研究，经不断补充和修正后形成的中心法则，诠释了DNA复制、转录、翻译、RNA复制和逆转录等过程中遗传信息传递的方向。 · 考点3 基因选择性表达导致细胞的差异化★★★☆☆ 1.细胞分化的本质是基因选择性表达的结果 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。 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。 2.真核生物基因表达的多种调控方式 （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。 （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。 （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。 （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.表观遗传机制调控基因表达 （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： （3）表观遗传特点： （4）实例： 注意 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。 预警类别一 实验研究发现遗传物质DNA或RNA 陷阱1 由格里菲思实验可以推断，加热致死的S型细菌的DNA促使R型活细菌转化为S型活细菌 正确理解：格里菲思的结论为加热致死的S型细菌中存在促使R型细菌转化为S型细菌的转化因子，但不知道转化因子的本质。 陷阱2 肺炎链球菌体内转化实验中，R型细菌转化成的S型细菌不能稳定遗传 正确理解：肺炎链球菌体内转化实验中，R型细菌转化成S型细菌的实质是发生了基因重组，属于可遗传变异，所以S型细菌能稳定遗传。 陷阱3 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质 正确理解：艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是S型细菌的遗传物质。 陷阱4 在噬菌体侵染细菌的实验过程中，通过搅拌、离心使噬菌体的蛋白质和DNA分开 正确理解：在该实验中，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒。 陷阱5 用35S和32P同时标记噬菌体，可使实验更具说服力 正确理解：35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一个噬菌体上，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。 预警类别二 绝大多数生物的遗传信息蕴含在DNA结构中 陷阱1 在真核生物中，DNA是主要的遗传物质 正确理解：真核生物的遗传物质就是DNA ，只有针对“所有生物”时方可描述为“DNA是主要的遗传物质”。 陷阱2 细胞核内的遗传物质是DNA，细胞质内的遗传物质是RNA 正确理解：细胞生物的遗传物质均为DNA，不论细胞核中还是细胞质中。 陷阱3 某双链DNA分子中一条链上A∶T＝1∶2，则该DNA分子中A∶T＝2∶1 正确理解：该DNA分子为双链，其中A与T互补配对，即A＝T，则该DNA分子中A∶T＝1∶1。 陷阱4 DNA分子的碱基对总数与所含有的基因的碱基对总数相等 正确理解：基因通常是有遗传效应的DNA片段，所以DNA分子的碱基对总数大于所含有的基因的碱基对总数。 预警类别三 遗传信息通过复制和表达进行传递 陷阱1 一个DNA转录只能转录出1条、1种mRNA 正确理解：转录的单位是基因，一个DNA上可有许多个基因，不同基因转录出的RNA不同。 陷阱2 DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别位于DNA和RNA上 正确理解：DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点都位于DNA上。 陷阱3 DNA复制和转录过程中都需要经过解旋，因此都需要解旋酶 正确理解：DNA复制和转录过程中都需要解旋，但DNA复制过程需要解旋酶，转录过程不需要解旋酶。 陷阱4 DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点分别位于DNA和RNA上 正确理解：DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点都位于DNA上。 一、表观遗传 2025年上半年度，易基因科技持续深耕表观遗传学领域，助力全国多家顶尖科研机构，在DNA甲基化、羟甲基化、组蛋白修饰、RNA甲基化等方向取得了突破性研究成果，并在《Science Advances》《Molecular Cell》《Analytical Chemistry》等国际一流期刊上发表多篇文章。这些成绩充分展示了易基因在多组学科研服务领域的专业实力与前瞻布局。 展望未来，易基因将持续投入新技术研发，拓展如表观遗传衰老时钟、游离cfDNA检测、单细胞表观遗传组学等前沿方向的技术布局，推动多组学技术在疾病早筛、分子分型、精准治疗等场景中的深入应用。我们诚挚欢迎更多科研与产业合作伙伴选择易基因作为多组学科研服务的首选合作方，携手探索生命科学的更多未知。 考点预测：遗传信息的传递与表达、表观遗传等结合遗传规律和人类遗传病的表达方式进行重点考察。 （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。    (4) 据图2解释，为何荧光蛋白的表达量可反映精氨酸的量：_____________________________。 【答案】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。 学科网（北京）股份有限公司1/10 学科网（北京）股份有限公司 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