第4章 阶段提升课(二)-【精讲精练】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化教师用书word（人教版 多选）

本高中生物学讲义以基因表达的调控为核心，系统梳理从DNA双螺旋结构、半保留复制、转录翻译基础，到原核生物乳糖操纵子调控、真核生物转录因子与表观遗传调控的知识脉络，构建完整的分子遗传学习支架。 资料通过原核乳糖操纵子图解分析、真核表观遗传案例及高考真题（如滨州期末Bcl-2基因调控题），培养学生基于证据的科学思维与分析能力。课中辅助教师讲解调控机制，课后通过典型例题帮助学生巩固知识，查漏补缺，体现生命观念与科学探究的学科特色。

阶段提升课(二) 填写图中序号代表的含义： ①同位素标记技术　②DNA是噬菌体的遗传物质　③双螺旋结构 ④边解旋边复制、半保留复制 ⑤DNA的一条链 ⑥mRNA ⑦基因的选择性表达 ⑧特异性、多样性 主题 基因表达的调控原理在生产中的应用 1．原核生物基因表达的调控 原核生物基因表达的调控主要以操纵子形式进行，例如乳糖操纵子。 (1)结构基因：编码蛋白质。 (2)调节基因编码阻遏蛋白 ①环境中无乳糖：阻遏蛋白会与操纵基因结合→抑制RNA聚合酶与启动子的结合→结构基因无法表达。 ②环境中有乳糖：乳糖分子和阻遏蛋白结合→阻遏蛋白构象改变，不能与操纵基因结合→RNA聚合酶与启动子结合→结构基因被诱导表达。 2．真核生物基因表达调控 (1)转录因子介导的基因表达调控：例如转录因子与增强子(一段DNA序列)结合增强基因转录，沉默子(一段DNA序列)作用与增强子相反。增强子与沉默子可以位于基因上游，也可以位于基因下游。 (2)表观遗传：DNA甲基化与去甲基化、组蛋白乙酰化与去乙酰化等对基因表达进行调控。 1．(多选)(2024·滨州期末)人体细胞内的Bcl­2基因是一个抗凋亡基因，其编码的蛋白质具有抑制细胞凋亡的作用。MIR­15a基因控制合成的miRNA不编码蛋白质，但能够与Bcl­2基因转录合成的mRNA结合，从而阻碍后者与核糖体的结合。下列说法错误的是(　　) A.MIR­15a基因的表达需要tRNA和核糖体的参与 B．MIR­15a基因缺失的细胞发生癌变的概率会降低 C．MIR­15a基因与Bcl­2基因具有某些相同的碱基序列 D．MIR­15a基因控制合成的miRNA可调控Bcl­2基因的转录 解析　依据题干：MIR­15a基因控制合成的miRNA不编码蛋白质，可知该基因的表达无翻译过程，A错误；Bcl­2基因编码的蛋白质具有抑制细胞凋亡的作用，MIR­15a基因控制合成的miRNA能够与Bcl­2基因转录合成的mRNA结合，导致Bcl­2基因无法编码蛋白质，从而使细胞正常凋亡，若细胞内MIR­15a基因缺失，则细胞发生癌变的概率会升高，B错误；依据碱基互补配对原则可知，MIR­15a基因与Bcl­2基因具有某些相同的碱基序列，C正确；MIR­15a基因控制合成的miRNA可调控Bcl­2基因的翻译过程，D错误。 答案　ABD 2．(2025·德州期中)小鼠的H19基因和Igf2基因位于7号染色体上，它们控制胚胎的正常发育过程，图(a)和图(b)分别表示母本和父本中两种基因的表达情况，增强子与蛋白质X结合后可增强H19基因和Igf2基因的表达，CTCF与绝缘子结合后，可阻止增强子对基因Igf2的增强作用。从受精卵中移去雄原核而代之以雌原核的孤雌生殖、移去雌原核而代之以雄原核的孤雄生殖的小鼠胚胎都不能正常发育。下列说法错误的是(　　) A．H19基因的甲基化不会改变基因的碱基序列 B．H19基因与Igf2基因共同表达是胚胎正常发育的必要条件 C．用去甲基化酶处理孤雄生殖的受精卵，胚胎能够正常发育 D．增强子在转录水平上调控H19基因和Igf2基因的表达 解析　甲基化不改变基因的碱基序列，A正确；依据“从受精卵中移去雄原核……小鼠胚胎都不能正常发育”和图母本H19基因表达，父本Igf2基因表达，可知两种基因均表达才能使胚胎正常育，B正确；用去甲基化酶处理孤雄生殖的受精卵，H19基因能表达，但由于去甲基化后CTCF与绝缘子结合，可阻止增强子对基因Igf2的增强作用，因此胚胎不能正常发育，C错误；增强子与蛋白质X结合后直接作用于基因上，增强H19基因和Igf2基因的表达，说明其是在转录水平上调控对应基因的表达，D正确。 答案　C 3．(2025·潍坊一模)紫外线照射大肠杆菌会使其DNA形成胸腺嘧啶二聚体(T－T)而损伤DNA，重组修复是DNA修复机制之一，即双链DNA中的一条链发生损伤，损伤DNA进行复制时，由于损伤部位不能成为模板使子链产生缺口，通过分子重组从未损伤母链的对应部位切出相应的部分将缺口填满，母链缺口在酶的作用下完成修补。若干代以后，损伤的DNA链逐渐被“稀释”，最后不影响正常的生理过程，损伤也就得到了修复。下列说法错误的是(　　) A．碱基类似物诱发基因突变的机理与紫外线的作用不同 B．DNA损伤会使其空间结构改变，影响DNA的复制和转录 C．DNA聚合酶和DNA连接酶在修复母链缺口中所起的作用不同 D．用3H标记的核苷酸培养，损伤DNA重组修复n代后被标记单链数2n+1－2 解析　碱基类似物(化学因素)诱发基因突变的机理是改变核酸的碱基，而紫外线(物理因素)照射能损伤细胞内DNA，A正确；DNA损伤会导致其空间结构改变，损伤部位不能成为模板使子链产生缺口，因此会影响DNA的复制和转录，B正确；DNA连接酶是把两个DNA片段连接起来，DNA聚合酶是将单个的脱氧核苷酸连接到子链上，因此二者在修复母链缺口中所起的作用不同，C正确；用3H标记的核苷酸培养，损伤DNA重组修复n代后一共有2n+1条单链，除未损伤母链外，其他单链均带有标记，所以被标记单链数为2n+1－1，D错误。 答案　D 4．(2025·烟台期末)大肠杆菌乳糖操纵子包括lacZ、lacY、lacA三个结构基因(lacZ编码的β­半乳糖苷酶可水解乳糖，lacY编码β­乳糖转移酶)以及上游3个对结构基因起调控作用的核苷酸序列。操纵基因(O)对结构基因起着“开关”的作用，直接控制结构基因的表达。调节基因(R)能够调节操纵基因状态，从而对“开关”起着控制作用。图1表示环境中无乳糖时，结构基因的表达被“关闭”的调节机制，图2表示环境中有乳糖时，结构基因的表达被“打开”的调节机制。回答下列问题： (1)在合成阻遏蛋白的过程中，①过程发生的碱基配对方式为____________，参与②过程的RNA有____________。 (2)据图分析，③过程发生时，以____________(填“α链”或“β链”)为模板，表达出三种酶。已知表达出的酶b可将半乳糖苷运入细胞，推测该酶主要存在于____________(填细胞结构)中。 (3)核苷酸序列P是____________，RNA聚合酶的作用是____________。当环境中无乳糖时，阻遏蛋白会与操纵基因结合，阻碍RNA聚合酶与P结合，在____________水平上影响基因的表达。 (4)当环境中有乳糖时，大肠杆菌乳糖操纵子的调节过程可表述为____________。β­半乳糖苷酶(酶a)可以水解乳糖，使上述过程减弱，这种调节机制是____________，可使大肠杆菌避免物质和能量的浪费。 解析　(1)①过程表示转录，在此过程中发生的碱基配对方式为A—U、C—G、T—A、G—C。②过程表示翻译，参与此过程的RNA有mRNA(作为翻译的模板)、tRNA(识别并转动氨基酸)、rRNA(组成核糖体的重要成分)。(2)在转录过程中，转录方向是DNA模板链的3′端→5′端，③表示转录过程，R、P、O基因是上游3个对结构基因起调控作用的核苷酸序列，即转录方向是从左向右，β链从左向右是3′端到5′端，因此③过程发生时以β链为模板。已知表达出的酶b可将半乳糖苷运入细胞，推测该酶主要存在于细胞膜中，作为载体蛋白。(3)启动子能与RNA聚合酶结合，据图可知，核苷酸序列P能与RNA聚合酶结合，启动转录过程，因此核苷酸序列P是启动子。RNA聚合酶的作用是解旋、催化单个核糖核苷酸聚合成RNA。(4)当环境中有乳糖时，乳糖与阻遏蛋白结合，改变其构象，使之不能与操纵基因结合，RNA聚合酶与P结合，使结构基因能够表达，合成三种酶(酶a、酶b、酶c)。β­半乳糖苷酶(酶a)可以水解乳糖，使环境中乳糖减少，上述过程减弱，这种调节机制是负反馈调节。 答案　(1)A—U、C—G、T—A、G—C　mRNA、tRNA、rRNA　(2)β链　细胞膜　(3)启动子　解旋、催化单个核糖核苷酸聚合成RNA　转录 (4)乳糖与阻遏蛋白结合，改变其构象，使之不能与操纵基因结合，RNA聚合酶可以与P(启动子)结合，使结构基因能够表达，合成三种酶　(负)反馈调节 学科网（北京）股份有限公司 $