专题三 题型1 基因的表达-【6星学霸·高考黑题】2026年高考生物二轮专项冲刺

学醒高考·黑题生物学 专题三 遗传的分子基础、变异育种及进化 命题密钥 高考对遗传的分子基础的考查侧重于转录、翻译和DNA复制，该考点多以科技前沿成果为 背景。变异、育种及进化是历年高考常考内容，主要考查变异的种类和特点，育种的方式、原理 及应用，现代生物进化理论，高考中通常设置新情景，让学生判断变异类型，或通过变异类型的 比较揭示变异的原理和特点。 题型1 基因的表达 考点觉醒 1.建立模型比较复制、转录和翻译的过程 两种重要酶 ·a为DNA聚合醉，b为解旋酶 DNA 母链 子链位置 ·分别位于两条柒色单体上 分 子慎引物 于代DNA分开随着丝粒分裂两条装色单体的分开而分开 母链 原料 制 ·国种税氧核苷酸 特点 一半保留复制、边解旋边复制 RNA 种重要等RNA聚合酶 原料 特殊工县转运RNA ·四种核糖核苷酸 与心的差异五碳糖不同 3 原料氯基酸，人体共21种 455 范国·儿乎所有的活细胞 范围 →儿乎所有的活细胞 产物 多肽链或蛋白质 2.快速确认原核细胞与真核细胞中的基因表达 柒色体DNA转录发生 榭译发生于核糖体 在如胞核内 正在转录 食基酸 原核 转录、翻译 DNA 多肤链、 同时进行 RNA聚合酶 (2) 先转录 物 后翻译RNAC长 正在翻调 核糖体 mRNA RNA经过核孔进入配 胞质，与核糖体结合 核糖体 3.理解遗传信息的传递过程 DNA病毒，如T2噬简体 复制 心法 逆转录病毒，如艾滋病病毒 细胞生物 发生分裂的细胞 高○八格达RNM群蛋白质性秋 不发生分裂的细胞 DN转录RNA翻评蛋白质性状) 060 类型二遗传题学丽 实战演练 经典真题1遗传信息的转录及疆译(2025·江苏卷)真核细胞进化出精细的基因表达调控机制，图示 部分调控过程。请回答下列问题： (1)细胞核中，DNA缠绕在组蛋白上形成 由于核膜的 细胞核 细胞质 出现，实现了基因的转录和 在时空上的分隔。 mRNA (2)基因转录时， 酶结合到DNA链上催化合成RNA: 加工后转运到细胞质中的RNA,直接参与蛋白质肽链合成的有 rRNA、mRNA和 。 分泌蛋白的肽链在 完成合成后，还需转运到高尔基体进行加工。 miRNA 沉默复合蛋白 mRNA AG0等蛋白 (3)转录后加工产生的IneRNA、miRNA参与基因的表达调控。据 图分析，IncRNA调控基因表达的主要机制有 miRNA与AGO等蛋白结合形成沉默复合蛋白，引导降解与其配对结合的RNA。据图可 知，miRNA发挥的调控作用有 (4)外源RNA进入细胞后，经加工可形成sRNA引导的沉默复合蛋白，科研人员据此研究防治植物 虫害的RNA生物农药。根据RNA的特性及其作用机理，分析RNA农药的优点有 经典真题2DNA甲基化(2024·黑吉辽卷)下图表示DNA半保留复制和甲基化修饰过程。研究发 现，50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大。下列叙述正 确的是 甲基 s-tc-dc-酶Es-ic-ic- 3-GC-GC- 5-CG-CG 3-GG-GG 3-GC-GC 5-Cc-CC-酶E5'-CG-CG 3'-6f-6g 3'-6C6 A.酶E的作用是催化DNA复制 B.甲基是DNA半保留复制的原料之一 C.环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素D.DNA甲基化不改变碱基序列和生物个体表型 现固训练1(2025·江苏徐州期中)如图是细胞部分生理过程示意图，当某些基因转录形成的mRNA 分子与模板链分离时，会形成RNA-DNA杂交体，这时非模板链、RNA-DNA杂交体共同构成R环 结构。研究表明R环结构会影响DNA复制、转录和基因的稳定性等。请回答下列问题： (1)该细胞为 (填“真核”或“原核”)细胞，理由是 过程①D 过程② 非模板链 (2)过程②的酶C是 过程③中一个mRNA上可同 RNA-DN 酶B 时结合多个核糖体的意义是 R环 (3)与过程①比较，过程③特有的碱基配对方式为 。过 过程3 程③核糖体移动的方向是 (填“从左向右”或“从右向左”)。 081 学丽高考·黑题生物学 (4)研究发现细胞过程①和过程②的速率相差很大。当过程①和过程②同向进行时，如果非模板 链、RNA-DNA杂交体共同形成R环结构，则过程①会被迫停止，这是由于 推测R环通常出现在碱基 含量多的区域。 (5)若非模板链（编码链）的一段序列为5-ATG-3',则该序列所对应的反密码子是 巩固训练2(2025·浙江宁波期中)下图表示某DNA片段的遗传信息的传递过程，①~⑦表示物质 或结构，a、b、c表示生理过程，据图回答下列问题： 5 2 AAG PEP AUCCCALCLUUCO 模板链自然转录 mRNA 基因A 酶 基因B D 物质C h+ 3 3 非模板链诱导转录单链 (双链RNA) 6 ① 2 油脂蛋白质 基因B 图2 (1)图1中表示基因表达的过程是 (填字母)。 (2)a过程需要的酶是 a、b过程在人体细胞中既可以发生在细胞核，也可以发 生在 (填细胞结构)中。c过程的产物除了④，还有 :c过程中结构③的移动方 向为 (用箭头表示)。 (3)为研究a过程的物质合成情况，常使用H-TdR(3H标记的胸腺密啶脱氧核苷)这一化合物，原 因是 (4)科学家通过 技术和 技术进行实验，得出DNA的复制方式为 (5)油菜的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)运输到种子后有两条转变途径，如图2所示。科 研人员根据这一机制培有出的高油油菜，产油率由原来的35%提高到了58%。分析图2可知， 油菜含油量提高的原因是 的形成抑制了酶b合成过程中的 阶段。 巩固训练3(2025·江苏常州期中)大肠杆菌(E.co)是与人类的科研、生产、生活密切相关的细菌， 下图是大肠杆菌体内进行的一些生理活动，请回答下列问题。 起点 复制又 后黑闻3'和3 3面3 制 起点 ACU 终止，点 200im GOGACAUCAGGUGUA 图1 图2 图3 (1)图1中大肠杆菌正在进行DNA复制，其复制起始于特定位点，称为复制原点(o),该序列 中A一T含量很高，原因是 6 由图可知， 大肠杆菌DNA复制方式可描述为 (填序号)。 ①单起点复制②多起点复制 ③连续复制④半不连续复制⑤半保留复制 ⑥全保留 复制 (2)图2是大肠杆菌内基因表达的过程，与真核生物相比，显著的特点是 ,图中 RNA聚合酶的移动方向是 (填“从左向右”或“从右向左”)。图中，该RNA上结 类型二遗传题学丽 合的多个颗粒状结构是 最终合成的产物通常 (填“相同”或“不相同”)，其意 义在于 (3)科学家将人的胰岛素基因片段导人大肠杆菌内实现转化，使大肠杆菌能够合成胰岛素。图3是 胰岛素合成的翻译过程，图中正在编码的氨基酸对应的密码子是 。下一个连接到肽链 的氨基酸是 。(注：GGU甘氨酸、ACA丝氨酸、GCG甘氨酸、UGCG色氨酸) (4)在培养大肠杆菌生产胰岛素时，当发酵罐中的大肠杆菌密度达到一定数值时，其数目会迅速下 降，其中一个原因是生存压力过大导致菌体自溶，结合图4分析： MicA,RybB 核酸酶 3 ompA-mBNA 5 压力 E 兄2 5U3 ◆陕蛋白减少、 RNA RNA 一外膜缺陷 图4 当大肠杆菌数目增多生存压力增大，细胞内σE蛋白增多，促进MicA、RybB转录产生 sRNA。sRNA与 结合形成双链，进而被核酸酶水解，抑制了 过程，导致特定膜 蛋白减少，最终导致菌体内陷自溶。 (5)综上，在大肠杆菌的生命活动中依赖信息的流动，DNA、RNA是信息的载体，蛋白质是信息表达 的产物。而ATP为信息的流动提供能量，可见 巩固训练4人出生前，胎儿的血红蛋白由α珠蛋白和γ珠蛋白组成，出生后人体血红蛋白则主要由 Q珠蛋白和B珠蛋白组成。研究发现，B和y珠蛋白分别由B、D基因控制合成。其中D基因在出 生前后的作用变化机理如图1所示。B-地中海贫血（简称B地贫）是一种由基因突变导致B珠蛋 白异常，以溶血和无效造血为特征的单基因遗传病。研究人员发现B地贫患者甲的症状明显比其他 患者轻，并对此开展研究，研究结果如图2。回答下列问题： 启动子 正常人 X000000000/ 4.0叶口患者甲 0000例表达多 胎儿的D基因 3.5■普通B地贫患者 催化 3.0 2.5 DNMT基因DNMT￥ 启动子 安20 15 1111 1.0 0000000001 0.5 00 注：+表示甲基基团。 出生后的D基圈 D基因的nRNA y珠蛋白 图1 图2 (1)图1中的启动子是一段有特殊序列结构的 ,它被RNA聚合酶识别和结合后，基因 才能通过 过程生成mRNA。图1中DNMT的作用是使D基因的部分 (填“磷 酸基”“碱基”或“脱氧核糖”)发生甲基化修饰。 (2)正常人出生后血红蛋白一般不含有Y珠蛋白，结合图1解释其原因： 结合图1、2分析，正常人D基因甲基化水平应比患者甲 (填 “高”“低”或“基本一致”)，依据是 (3)结合题干和图2的信息，从分子水平分析B地贫患者甲症状较轻的原因是 063 学丽高考·黑题生物学 根据患者甲的症状特点，结合DNMT在D基因甲基化过程中所起的催化作用，提出B地贫患者 治疗药物的开发思路： 巩固训练5(2025·浙江期中)遗传组成相似的雌性蜜蜂幼虫，若一直以蜂王浆为食将发育成蜂后， 若以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。研究表明，蜂王浆导致幼虫DNA甲基化的减少，进而发育为 蜂后。DNMT3蛋白是一种DNA甲基化转移酶，能使p62基因启动部位添加甲基基团，部分胞嘧啶 加上活化的甲基被修饰为5'-甲基胞嘧啶(62基因与卵巢发育相关)，DNMT3蛋白的合成和作用过 程如图所示。回答下列问题： a链5 2 …AGOTTO:CCAG:CC… DNMT3基国 5 3'RNA !加工 3'mRNA 基酸 ·氨基酸 ACGTATCGT p62基因 12 TGCATAGCA R886第6g3DNNT3蛋白 CH, CGTATCGT TGCATAGCA CH, (1)DNMT3基因的表达包括过程①和②，其中过程②称为 物质a是 其所携带 的氨基酸是 (部分密码子及其对应的氨基酸：GGC一甘氨酸：CCG一脯氨酸：GCC一丙 氨酸：CGG一精氨酸)。 (2)与DNMT3基因启动部位结合的酶是 若以B链为模板，则该酶在B链上的移动方向为 (填“左→右”“右→左”或“不确定”)，虚线框中的DNA片段对应的RNA碱基序列为 RNA在 内加工成为成熟的mRNA后移动到细胞质，当核糖体遇到 mRNA中的 时开始过程②，最终得到有活性的DNMT3蛋白。 (3)p62基因启动部位的胞嘧啶发生甲基化后，可能会影响p62基因表达的 过程。在DNA 复制时，5'-甲基胞嘧啶与 (填名称)互补配对。 (4)蜂王浆中某些物质是决定蜜蜂幼虫发育成为蜂后的关键因素，推测蜂王浆中的这些物质可能 (填“促进”或“抑制”，下同)DNMT3蛋白活性，p62基因对蜜蜂幼虫卵巢发育起 作用。 巩固训练6(2025·广东佛山二模)逻辑基因线路是借鉴数字电路中逻辑运算的思想，利用基因重 组、基因表达调控原理设计、改造生物系统，实现特定功能的合成生物学技术。研究人员设计出 “与”门基因线路，将其导入大肠杆菌，实现了当两个输入信号均为“真”时就能发出绿色荧光的 “与”门计算逻辑，其真值表和基因线路示意图如下所示。其中启动子P和PD分别受水杨酸和阿 拉伯糖的诱导激活。spD编码一种特殊tRNA,其可识别终止密码子(UAG)并将其翻译为丝氨酸 (Sr)。T7RNAP编码T7噬菌体来源的RNA聚合酶，但其序列中修饰了两个终止密码子对应的序 064 类型二遗传题学丽 列(T7ptag)。办为绿色荧光蛋白基因。 输入1 输入2 输出 50001 一表示启动子表示基因表示T们pg 三4000 0 0 0 supD 3000 0 输入 1 0 20 AUC 1000 0 1 0 UAG 恰出 0 AH + 输入2 Mg + 1 1 1 注：“+”表示有：“”表示漫有 图1 注：0表示“假”，“1”表示“真”。 图2 回答下列问题： (1)在构建该“与”门基因线路过程中，将基因表达载体导入大肠杆菌，一般先用 处理大肠 杆菌。据图1分析，只有PBAD被激活时，T7RNA聚合酶合成过程中的 过程异常。图1 中启动子Px可被 (填“T7RNA聚合酶”或“大肠杆菌RNA聚合酶”)识别。为让大肠 杆菌发出绿色荧光，应将其置于含 的环境中。 (2)为测试该“与”门基因线路组分的可替换性，研究人员将P和PA。分别替换成响应细菌群体信 号AHL的P和响应外源性Mg缺失信号的PB。在不同条件下检测荧光强度，结果如图2 所示。替换后的基因线路 (填“能”或“不能”)体现“与”门计算逻辑，理由是 (3)“或”门计算逻辑是输人信号有一个为“真”时，输出即为“真”，真值表如下所示。已知基因 RhaS和AraC由启动子PcoN启动，两者表达产物能分别抑制启动子PHAB和PBAD。当鼠李糖和 阿拉伯糖均不存在时，RhaS和AraC能发挥抑制作用：当存在鼠李糖或阿拉伯糖时，haS 或AraC不能发挥抑制作用，启动子PRB或PBD能驱动相关基因转录。请设计“或”门基因线 路，使大肠杆菌在有鼠李糖或阿拉伯糖存在时发出绿色荧光，画出基因线路示意图。 输入1 输人2 输出 0 0 0 图例：启动子： 基因： 1 0 0 0 1 1 1 注：“0”表示“假”，“1”表示“真”。 题型2 生物变异在育种上的应用 考点觉醒 1.育种方式及原理辨析 (1)诱变育种原理 诉导 原泰因A(a)基到突变断茶因a(A) 原性状 自标性状 065因此该病最可能的遗传方式为常染色体显性遗传病：假设该病 由基因A‘a控制，则致病基因A的基因频率为p,正常基因a 的基因频率为1-p,N,的基因型为Aa,产生配子的基因型为 1/2A和1/2.正常人中基因型为AA的概率为p2.基因型 为Aa的慨率为2p(1-p),基因型为aa的概率为(1-p),N: 与AA生育患病子代的慨率为2，与Aa生有患病子代的概率 为2p(1-p)×3/4,与m生有患病子代的概率为(1-p)2×1/2,故 V,生育一个患病子代的概率为p2+2(1-p)×3/4+(1-p)2× 12=(1+p)/2。(2)从细胞水平分析，培养该细胞.敲除 ZNF862基因，观察细胞表型等变化，通过比较含有该基因时的 细胞表型，从而探究该基因的功能，设计思路为将正常细胞分 为甲、乙两组.其中甲组敲除ZWF862基因，观察甲，乙两组细 胞表型.从而探究该基因的功能：从个体水平分析，通过比较转 基因小鼠和正常小鼠牙银差异可得出该基因的功能。(3)一 般不通过对人类生殖细胞或胚胎进行基因组编辑来防治遗传 病，该方式违反法律和伦理，且存在安全隐患。 巩固训练4 (1)自由组合甲病致病基因位于常染色体上，乙病致病基因 位于X染色体上（或甲病为常染色体隐性意传病，乙璃为伴X 染色体显性遗传病.两种病的致病基因位于非同源染色体 上)(2)a,X"AaX"Y(3)1162(4)转录生物体基因 的咸基序列不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象 女性有两条X染色体，Xs发挥作用的机会更多，形成的 XIST-RNP更多，患病风险更高 解析：(1)甲病为常染色体隐性遗传病，乙病为伴X染色体显 性遗传病，两种病的致病基因位于非同源染色体上，所以等位 基因A/a、B/h在遗传上遵循自由组合定律。(2)甲病基因： Ⅲ，患甲病（题），电泳无①D条带，有②条带，故2为a,①D为A 乙病基因：Ⅱ，患乙病(XX),电泳有③④条带，故③为X,④ 为X(Ⅱ，正常男性，条劳④为X")。(3)根据电冰图2可知 Ⅲ，基因型为AaxX",正常男子基因型：甲病：人群中= 16400→a=1/80.A=79/80。正常男子中Aa概率=(2× 79/80×1/80)÷(1-1/6400)=2/81。乙病：正常男子为Xy (必不携带X)。两病兼患概率：甲病aa:Aa(Ⅲ，)×Aa(男子) -,1/4,总概率为2/81×1/4=1/162。乙病XX"×XY-→患病 概率为1，所以两病兼患概率：1/162×1=1/162。(4)基因表达 包括转录和翻译过程，染色体凝聚后，D八NA无法解旋，转录过 程受阻。表观遗传是指生物体基因的碱基序列不变，但基因表 达和表型发生可遗传变化的现象。因为女性有两条X染色体 男性只有一条X染色体，女性两条X染色体中会有一条随机 失活，Xi发挥作用的机会更多，形成的XST-RNP更多，导致 患病风险更高，所以该病在女性中发病率高于男性 巩固训练5 (1)隐性两个N基因位于同一条(5号)染色体上，另一条 (5号)染色体上N基因丢失(2)能，血液中含有具有完整细 胞核和基因组DNA的白细胞和组织细胞等（血液中不只含有 成熟红细胞)2+0或1+1(3)①表中设有出现题干所述 的N基因内部发生的两种突变，且SMA家系成员之间存在亲 缘关系，不能广泛代表中国人群②在无亲缘关系的中国人群 中随机选取一定数量的个体，进行N基因碱基突变位点检 测等 解析：(1)由题干信息“脊髓性肌萎缩(SMA)是由5号染色体 上的、基因异常导致的单基因遗传病，正常夫妇可生出患该 病的孩子”可知，SMA是常染色体隐性遗传病。据题干可推 测，“2+0基因型”表示两个N基因位于同一条(5号)染色体 上，另一条(5号)染色体上N基因丢失。(2)血液中含有红细 胞、白细胞、血小板和血浆等，同时伴随有组织细胞的脱落，因 此可以从血液的白细胞，组织细胞等中提取完茎的基因组 DNA。据题表可知，该家系中患者的N基因数为0，即为“0+0 基因型”，可推测其父亲和母亲分别为“2+0基因型”和“1+0 基因型”，进一步推测其祖父和祖母分别为“1+0基因型”和 “2+1基因型”，叔父作为祖父母的后代，又具有两个N基因 一学霸高考·黑 因此叔父为“2+0基因型”或“1+1基因型”。(3)①中国SMA 家系成员中“2+0基因型”的个体都没有检测到7号内含子发 生碱基TG替换、8号外显子发生减基对A一T缺失这两种 藏基突变，且SMA家系成员之间存在亲缘关系，不能广泛代表 中国人群。②改进意见为在无亲缘关系的中国人群中随机选 取一定数量的个体，进行N基因碱基突变位点检测等 四解题关键 由题意可知，N基因在5号染色体上的四种排列形式如下 图所示： 1+1基团型1+0装到型240总时型0+0表卧型 染色体变异包括染色体结构变异（重复、缺失、易位、倒住） 和染色体数目变异。DNA分子中发生碱基的替换，增添或 缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。 专题三遗传的分子基础、变异育种及进化 题型1基因的表达 经典真题1 (1)染色质脚译(2)RNA聚合RNA内质网的核糖体 上(3)在细胞核中与DNA结合，调控基因的转录：在细胞质 中与mRNA结合，调节基因的翻择与mRNA结合，降 解mRNA,抑制蛋白质的合成：与IncRNA结合，抑制IneRNA的 调节功能(4)具有特异性，理论上对其他生物没有危害：容 易降解，不会污染环境 四解题思路 转录过程中的三种RNA 名称 作用 信使RNA(mRNA) 翻译的模板 核籍体RNA(rRNA) 组成核糖体 转运RNA(tRNA) 识别并转运复基酸 解析：(1)细胞核中，DNA缠绕在组蛋白上形成染色质。转录 在细胞核内进行，翻译场所在细胞质中的核糖体，故由于核膜 的出现，实现了基因的转录和翻译在时空上的分隔。(2)基因 转录时，RNA聚合酶结合到DNA链上催化合成BNA.加工后 转运到细胞质中的RNA.直接参与蛋白质肽链合成的有RNA (组成核糖体)、mRNA(翻译的模板)和RNA(转运氢基 酸)。分泌蛋白的肽链在内质网的核糖体上完成合成后，还需 转运到高尔基体进行加工。(3)转录后加工产生的 IneRNA,miRNA参与基因的表达调控。据题图分析，IneRNA 调控基因表达的主要机制有在细胞核中与DNA结合，调节基 因的转录：在细胞质中与mRNA结合，调节基因的翻译 mRNA与AGO等蛋白结合形成沉默复合蛋白，引导降解与其 配对结合的RNA。据题图可知，miRNA发挥的调控作用有 与mRNA结合，引导mRNA降解，抑制蛋白质的合成：与 IneRNA结合，抑制IncRNA的调节功能。(4)外源RNA进人细 胞后，经加工可形成RNA引导的沉默复合蛋白，科研人员据 此研究防治植物虫害的RNA生物农药。根据RNA的特性及 其作用机理，分析RNA农药的优点：具有特异性，理论上对其 他生物没有危害：容易降解，不会污染环境。 经典真题2 C 四解题思路 DNA甲基化是指在DNA某些区城的碱基上结合一个甲基 基团，故不会发生碱基的缺失、增添或替换，甲基化不同于 基因突变。DNA甲基化后会影响基因表达，可能会造成性 状改变，DNA甲基化可以造传给后代 ·生物学·21一 解析：由题图可知，酶E的作用是催化DNA甲基化，A错误： DNA半保留复制的原料为四种脱氧核苷酸，没有甲基，B错 误：“研究发现.50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异 普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大”，说明环境可能是引起 DNA甲基化差异的重要因素，C正确：DNA甲基化不改变碱基 序列，但会影响生物个体表型.D错误。故选C 巩固训练1 (1)原核细胞中转录和翻译同时进行(2)RNA聚合酶少 量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质(3)A一U、 U一A从左向右(4)某些R环的RNA分子难与模板链分 离，R环阻碍解旋醇（酶B)的移动G,C(5)3'-UAC-5 解析：(1)该细胞转录尚未结束，翻译已开始，即表现为转录和 翻译同时进行，这是原核细胞的特征，因此题图过程发生在原 核细胞中。(2)过程②为转录，该过程的酶C是RNA聚合酶， 过程③为翻译，其中一个mRNA上可同时结合多个核糖体进 行多条肽链的合成，因此，该过程的重要意义是少量的 mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。(3)与过程①DNA 复制（该过程中的碱基配对方式为A一T、G一C,T一A、C一G》 比较，过程③，即翻译（诚过程中的碱基互补配对方式为A U、G一C,U一A,C一G)特有的碱基配对方式为A一U、U一A 根据肽链的长短可以判断过程3核糖体移动的方向是从左向 右。(4)研究发现细胞过程①和过程②的速率相差很大。当 过程①和过程②同向进行时，如果非模板链、RNA-DNA杂交 体共同形成R环结构，则过程①会被迫停止，这是由于某些R 环的mRNA分子难与模板链分离，R环阻碍解旋酶（酶B)的移 动，而解靛受阻会影响DNA复制。推测R环通常出现在碱基 G、C含量多的区域，因为G,C之间含有三个氢键，稳定性更 高，使得mRNA和模板链不易分开。(5)若非模板链（编码链） 的一段序列为5-ATG-3”,则该序列相对应的mRNA的序列为 5'-AUC-3',由于反密码子和密码子之间是碱基互补配对关 系，因此其对应的反密码子是3'-UAC-5'。 四解题关键 题图分析：图中的双链表示DNA,僻A是以DNA分子的每 一条链为模板合成DNA的过程，这是DNA的复制.即过程 ①，其中酶A代表DNA聚合酶，酶B代表解旋酶。R环是 由RNA-DNA杂交体共同构成，表示正在发生转荥，即②过 程，转录需要RNA豪合醇，因此酶C表示RNA聚合。过 程③表示的是瓶译过程，该过程是在核糖体上发生的氨基 酸脱水缩合过程 巩固训练2 (I)b、c(2)解旋酶和DNA聚合酶线粒体水 (3)3H-TR是DNA合成的原料之一，可根据放射性强度变化 来判断DNA合成情况(4)同位素标记密度梯度离心半 保留复制(5)物质C(双链RNA)翻译 解析：(1)基因表达需经过转录、翻译过程，即b,c(b表示转 录，e表示翻译)过程。(2)a表示DNA复制，需要解旋碑和 DNA聚合酶.b表示转录，人体细胞的线粒体中也含有少量 DNA,为半自主性细胞器，也可以进行复制、转录和翻译过 程。©表示翻译，该过程的产物除了④肽链，还有水生成。根 据题图1中箭头可知，翻译结构③核糖体的移动方向为从左往 右，可用箭头“-，”表示。(3)研究DNA复制过程，常使用 H-TdR(3H标记的胸腺密啶脱氧核辞)，原因是H-TR是 DNA合成的原料之一，具有放射性，可根据放射性强度变化来 判断DNA合成情况。(4)科学家通过同位素标记技术和密度 梯度离心技术进行实验，得出了DNA的复制方式为半保留复 制。(5)据题图2可知，PEP既可以转变为油脂，也可以转变 为蛋白质，若诱导基因B的非模板链转录出的RNA与基因B 自然转录出的mRNA结合形成物质C(双链RNA),则可以抑 制酶b合成过程中的翻译阶段，从而抑制PEP转变为蛋白质， 提高油菜含油量。 一学霸高考·黑 四解题关键 分析题图1：图中①~⑦分别表示DNA,mRNA、核糖体，然 链，tRNA、子代DNA、氨基酸，a表示DNA复制，b表示转 录，心表示翻译 巩固训练3 (1)A一T之间形成两个氢键，而C一G之间形成三个氢 键.A一T含量高容易解旋①④⑤(2)边转录边翻译从 右向左核糖体相同少量的mRNA分子就可以迅速合成 大量的蛋白质(3)5'-ACU-3'丝氨酸(4)ompA mRNA翻译(5)生命是物质，能量和信息的统一体 解析：(1)复制原点作为复制的起点，序列中A一T含量很 高，A一T之间形成两个氢键，而C一G之间形成三个氢 键，A一T含量高容易解旋。由题图1可知，大肠杆菌的环状 DNA中只有1个复制起点，从复制起点处开始向两边复制，单 起点双向复制，题图1中子链合成时，一条链是连续合成，一条 链是不连续合成，因此属于半不连续复制，合成的子代DNA 中，一条链为亲代模板链，一条链为新合成的互补子链，为半保 留复制.因此大肠杆菌DNA复制方式可描述为①④。(2)真 核生物基因表达中，转录主要发生于细胞核，翻译场所在细胞 质.因此是先转录后翻译，题图2中大肠杆菌内基因转录和翻 译同时进行，即边转录边翻译：题图2中由横向DNA分子向上 延伸出去的结构为mRNA,其上结合了多个核糖体，由mRNA 的长度可知，RNA聚合酶移动方向为转录方向，即由短mRNA 向长mRNA的方向移动，即从右向左。题图2中RNA为 mRNA,与核糖体结合进行翻译，因此RNA上结合的多个颗粒 状结构是核糖体，一条RNA上结合多个核糖体，可以同时进 行多条肽链的合成，因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成 大量的蛋白质，因为模板连相同，故最终合成的产物通常相同。 (3)题图3中，连接肽链的一端为3'端，正在编码的氨基酸对 应的密码子是5'-ACU-3'。题图3中RNA氨基酸结合位点为 tRNA的3'端，tRNA与mRNA结合形成局部（三个碱基对）反 向的双链，题图中RNA氨基酸结合部位为题图中的右端 (3'端)，则mRNA的右端为5端，mRNA上密码子读取方向为 5→3端.因此读取的下一个密码子为ACA,即丝氨酸。 (4)由题图4可知，sRNA产生后，根据碱基互补配对原则.与 ompA-mRNA特异性结合，引起核酸前水解核酸，影响翻译过 程，特定膜蛋白减少，最终导致菌体内陷自溶。(5)细胞生命 活动离不开细胞代谢发生物质的转化，以物质为信息的载体进 行信息交流，过程中离不开能量的供应，可见生命是物质、能量 和信息的统一体。 巩因训练4 (1)DNA片段转录碱基(2)DNMT基因表达出DNMT 催化胎儿D基因的启动子发生甲基化过程，导致启动子甲基 化，从而阻止D基因表达高患者甲的D基因的RNA以 及y珠蛋白的含量均高于正常人(3)患者甲DMT基因发 生突变，导致DNMT结构异常，无法催化D基因的启动子甲基 化，D基因表达量增加，可以表达出y珠蛋白，而α珠蛋白可以 和y珠蛋白结合形成正常的血红蛋白诱导DNMT基因突变 使其无法表达（或利用基因编辑技术敲除DNMT基因或开发 药物阻止DVMT基因的表达) 解析：(1)启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，是转录 的起点，它被RNA聚合酶识别和结合后，基因才能通过转录的 过程生成mRNA,DNMT的作用是使D基因的部分碱基发生甲 基化。(2)DNMT基因表达出DNMT,催化胎儿D基因的启动 子发生甲基化过程，导致启动子甲基化，从而阻止D基因表 达，故正常人出生后血红蛋白一股不含有Y珠蛋白。由于患者 甲的D基因的RNA以及Y珠蛋白的含量均高于正常人 故正常人D基因甲基化水平应比患者甲高。(3)B地贫患者 甲个体DNMT基因发生突变，导致DNMT结构异常，无法催化 D基因的启动子甲基化，D基因表达量增加，可以表达出y珠 ·生物学·22一 蛋白，而珠蛋白可以和y珠蛋白结合形成正常的血L红蛋白 从题图I看出，甲个体DNMT基因发生突变后，导致DNMT结 构异常无法催化D基因的启动子甲基化，D基因表达量增加 可以表达出y肽链，形成正常的血红蛋白，达到缓解地中海贫 血的日的，因此思路是诱导DWT基因突变，使其无法表达 (或利用基因编辑技术敲除DNMT基因或开发药物阻止DNMT 基因的表达) 巩固训练5 (1)翻译RNA精氨酸(2)RNA聚合博左·右5' UUGCCA-3'细胞核起始密码子(3)转录鸟嘌昤 (4)抑制促进 解析：(1)过程①表示转录，过程②是以NA为模板合成蛋白 质的过程，表示翻译，即基因的表达包括过程①和②，其中物质 a是RNA,具有转运氨基酸的作用。：上的反密码子为GCC, 对应的密码子为CGG.对应的氨基酸为精氨酸。(2)启动子是 NA聚合酶识别与结合的位点，用于据动基因的转录，即与 DNMT3基因启动部位结合的南是RNA聚合砖，若以B链为模 板，侧该酶在B链上的移动方向为左，右，因为子链的延伸方 向是5'→3'，根据碱基互补配对原则可推测，虚线框中的DNA 片段对应的RNA碱基序列为5'-UUGCCA-3'。RNA在细跑核 内加工成为成熟的mRNA后移动到细胞质.当核糖体遇 到mRNA中的起始密码子便开始过程②，最终得到有活性的 DNMT3蛋白。(3)62基因启动部位的胞嘧啶发生甲基化后， 导致RNA聚合酶和启动子不能结合，影响转录过程。在DNA 复制时.5'-甲基胞嘧啶与鸟嘌呤配对。(4)DNT3蛋白是 一种DNA甲基化转移酶，能使62基因启动部位添加甲基基 闭.蜂王浆导致幼虫DNA甲基化的减少，因此蜂王浆中某些物 质可能抑制DNMT3蛋白活性：蜂王浆导致幼虫62基因甲基 化减少，进而发育为蜂后，说明62基因对蜜蜂幼虫卵巢发有 起促进作用 巩固训练6 (1)Ca2 翻译T7RNA聚合酶水杨酸和阿拉伯糖 (2)能只有两个输入信号均为“真”，即环境中无Mg“和 有AHL时，才发出荧光(3)如图所示 RhaS AraC 卯 解析：(1)在构建该“与“门基因线路过程中，将基因表达载体 导入大肠杆菌，一般先用Ca“处理，Ca“处理后大肠杆菌的通 透性增强，可以提高转化的效率。据题图1分析，只有P被 激活时，T7RNA聚合酶合成过程中的翻译过程异常。题图1 中启动子P可被T7RNA聚合酶识别，进而驱动绿色荧光蛋白 基因的表达，为让大肠杆菌发出绿色荧光，应将其置于含水杨 酸和阿拉伯糖的环境中，因为启动子P和P分别受水杨酸 和阿拉伯糖的诱导激活。(2)为测试该“与”门基因线路组分 的可替换性，研究人员将P和Pn分别替换成响应细菌群体 信号AHL,的P和响应外源性Mg缺失信号的Pt。在不同 条件下检测荧光强度，结果如题图2所示，根据题图2结果可 知，替换后的基因线路“能“体现“与”门计算逻辑，因为题图结 果显示，只有两个输人信号均为“真”，即环境中无Mg+和 有AHL时，才发出荧光，与之前发出荧光的机制是相同的。 (3)“或”门计算逻辑是输入信号有一个为“真”时.输出即为 “真”，真值表如题表所示。已知基因aS和AaC由启动子 P启动，两者表达产物能分别抑制启动子Pm和Pn。当 鼠李糖和阿拉伯糖均不存在时，ha.S和ArC能发挥抑制作 用：当存在鼠李糖或阿拉伯糖时，RhaS或AraC不能发挥抑制 作用，启动子P或Pw能驱动相关基因转录。设计“或”门 基因线路，使大肠杆菌在有取李糖或阿拉伯糖存在时发出绿色 荧光，结合之前的分析画出相关基因线路示意图如答案所示。 答案图中含义为启动子Paw启动基因haS和AmC的表达，两 者表达产物能分别抑制启动子Pw和PD,进而表现为无法 一学霸高考·黑 发出荧光，此时鼠李糖和阿拉伯糖均不存在，haS和AmC能 发挥抑制作用：当鼠李糖或阿拉伯糖存在时，两个基因均不表 达相应的产物MaS或ArmC不能发挥抑制作用，启动子P 或P能驱动相关基因转录，发出绿色荧光。 题型2生物变异在育种上的应用 经典真题1 (1)1:21/4(2)父本GGm(父本)和m(母本)(3)表 观遗传来白母本的G基因促进M基因表达，抑制D基因的 高表达(4)精液（或精子） 四解题思路 概念回顾 表观遣传 生物体基因的碱基序列保持不变，但基因 表达和表型发生可遗传变化的现象 解析：(1)美臀公羊（基因型为Gg,且G基周来源于父本）和野 生型正常母羊（基国型为熙）杂交，父本产生G和g两种配子 母本产生g一种配子，根据基因的分离定律，子一代的基因型 及比例为Gg:留=1：1，子一代中美臀羊的理论比例为1/2 子一代中的美臀羊（基因型均为Gg.G基因来自父本）杂交，父 本产生G和g两种配子，母本也产生G和g两种配子。G基因 来源于父本时才会表现美臀性状：母本来源的G基因可通过 其雄性子代使下一代杂合子再次表现美臀性状，子二代中美臀 羊（基因型为Gg,且C基因来自父本）的理论比例为1/4 (2)因为母本来源的G基因可通过其雄性子代使下一代杂合 子再次表现美臀性状，若P美臀有角羊作为父本，其产生的含 G基因的配子与母本（正常无角羊）产生的配子结合，在F,中 更容易根据美臀性状选择出含有G基因的个体作为亲本，所 以P美臀有角羊应作为父本。欲在F,中获得尽可能多的美臀 无角个体（基因型为Gr,且G基图来自父本）应在F2中选择 GGr(父本)和r(母本)杂交，这种组合子代均为美臀无角个 体。(3)这种来自父本和母本的相同基因(G基图)由于来源 不同而表现出不同的遗传效应的现象属于表观遗传。GG基因 型个体中，两个G基因分别来自父本和母本，来自父本的G基 因使D基因高表达，但来自母本的G基因促进M基因表达，M 基因的表达抑制D基因的高表达，所以D基因不能持续高表 达，导致GC基因型个体的体型正常。(4)在育种过程中，较难 实现美臀无角性状稳定遗传，考虑到胚胎操作过程较繁琐，可 采集并保存美臀无角羊的精液（或精子），用于美臀无角羊的 人工繁育，通过人工授精的方式繁殖后代 经典真题2 四解题思路 常见生物育种方式的比较 有种方式 原理 优点 能提高变异频率，加速 诱变有种 基因突变 有种过程，可大幅度改良 某些性状：变异范围广 杂交有种 基因重组 操作简单 基因工程 有种 基因重组 目的性强：可克服远缘梨 交不亲和的障碑 单倍体育种 染色体数 目变异 可明显缩短育种年限 解析：甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻，但不抗稻瘟病 (π)，乙品种水稻抗稻瘟病(RR),两者杂交，子代为优良性状 的杂合子，并表现为抗稻瘟病(R),若让其不断自交，每代均 选取抗稻瘟病植株，侧得到的子代为抗稻瘟病植株，但其他性 状不一定是优良性状的纯合子，①错误：将甲与乙杂交，F,与甲 ·生物学·23一