第一部分 专题三 考向五 遗传的分子基础-【金版教程】2026年高考生物大二轮专题复习冲刺方案全书word（单选版）

大二轮专题复习冲刺方案　生物学(经典单选版 概念3　遗传信息控制生物性状，并代代相传 3．1　亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA分子上 3．1.1　概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上 3．1.2　概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成，通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息 3．1.3　概述DNA分子通过半保留方式进行复制 3．1.4　概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成，细胞分化的本质是基因选择性表达的结果，生物的性状主要通过蛋白质表现 3．1.5　概述某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象 3．2　有性生殖中基因的分离和重组导致双亲后代的基因组合有多种可能 3．2.3　阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状 3．2.4　概述性染色体上的基因传递和性别相关联 3．3　由基因突变、染色体变异和基因重组引起的变异是可以遗传的 3．3.1　概述碱基的替换、插入或缺失会引发基因中碱基序列的改变 3．3.2　阐明基因中碱基序列的改变有可能导致它所编码的蛋白质及相应的细胞功能发生变化，甚至带来致命的后果 3．3.3　描述细胞在某些化学物质、射线以及病毒的作用下，基因突变概率可能提高，而某些基因突变能导致细胞分裂失控，甚至发生癌变 3．3.4　阐明进行有性生殖的生物在减数分裂过程中，染色体所发生的自由组合和染色体互换，会导致控制不同性状的基因重组，从而使子代出现变异 3．3.5　举例说明染色体结构和数量的变异都可能导致生物性状的改变甚至死亡 3．3.6　举例说明人类遗传病是可以检测和预防的 概念4　生物的多样性和适应性是进化的结果 4．1　地球上的现存物种丰富多样，它们来自共同祖先 4．1.1　尝试通过化石记录、比较解剖学和胚胎学等事实，说明当今生物具有共同的祖先 4．1.2　尝试通过细胞生物学和分子生物学等知识，说明当今生物在新陈代谢、DNA的结构与功能等方面具有许多共同特征 4．2　适应是自然选择的结果 4．2.1　举例说明种群内的某些可遗传变异将赋予个体在特定环境中的生存和繁殖优势 4．2.2　阐明具有优势性状的个体在种群中所占比例将会增加 4．2.3　说明自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境 4．2.4　概述现代生物进化理论以自然选择学说为核心，为地球上的生命进化史提供了科学的解释 4．2.5　阐述变异、选择和隔离可导致新物种形成 考向五　遗传的分子基础 命题点1　DNA结构与复制、基因的表达 1．碱基互补配对原则：碱基之间的一一对应的关系。 2．半保留复制：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链的复制方式。 3．DNA的复制：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。 4．解旋：解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开的过程。 5．基因：通常是有遗传效应的DNA片段。 6．转录：通过RNA聚合酶以DNA一条链为模板合成RNA的过程。 7．mRNA(信使RNA)：作为DNA信使的RNA。 8．rRNA(核糖体RNA)：核糖体的组成成分之一。 9．tRNA(转运RNA)：将氨基酸运送到“生产线”上的“搬运工”的一种RNA。 10．翻译：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 11．密码子：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基叫作1个密码子。 12．反密码子：每个tRNA上有3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，叫作反密码子。 列表对比复制、转录、翻译(从时间、场所、模板、原料、条件、产物、特点、碱基配对、遗传信息传递及意义方面比较)。 答案： 复制 转录 翻译 时间 细胞分裂的间期 个体生长发育的整个过程 场所 主要在细胞核 主要在细胞核 细胞质的核糖体 模板 DNA的两条单链 DNA的一条链 mRNA 原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 21种氨基酸 条件 特定的酶和ATP 产物 2个双链DNA分子 一个单链RNA(mRNA、tRNA、rRNA)分子 多肽链(或蛋白质) 特点 边解旋边复制，半保留复制 边解旋边转录，转录后DNA仍恢复原来的双链结构 翻译结束后，mRNA分解成单个核苷酸 碱基配对 A—T，T—A，G—C，C—G A—U，T—A，G—C，C—G A—U，U—A，C—G，G—C 遗传信息传递 DNA→DNA DNA→mRNA mRNA→蛋白质 意义 使遗传信息从亲代传给子代 表达遗传信息，使生物表现出各种性状 1．DNA聚合酶、RNA聚合酶、DNA解旋酶 答案：(1)DNA聚合酶：将游离的脱氧核苷酸连接到正在合成的DNA链上。 (2)RNA聚合酶：具有解旋功能，并能将游离的核糖核苷酸连接到正在合成的RNA链上。 (3)DNA解旋酶：解开DNA的双螺旋结构。 2．氢键、磷酸二酯键 答案：(1)氢键：在DNA双链中，氢键连接的是两条链之间的碱基，如：A与T之间通过两个氢键相连，而G与C之间通过三个氢键相连。 (2)磷酸二酯键：连接的是一条链上相邻脱氧核苷酸或核糖核苷酸。 3．DNA的多样性与特异性 答案：碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA的多样性，而碱基特定的排列顺序，又构成了每个DNA分子的特异性。 4．启动子和起始密码子、终止子和终止密码子 答案：(1)启动子和终止子：位于DNA上，启动子位于基因的上游，是RNA聚合酶识别、结合的部位。终止子位于基因的下游，作用是使转录过程停止。 (2)起始密码子和终止密码子：位于mRNA上，分别控制翻译过程的启动和终止。 5．遗传性状、遗传信息 答案：(1)遗传性状：生物表现出来的形态特征和生理特征，由遗传信息决定，体现者是蛋白质。 (2)遗传信息：基因中能控制生物性状的核苷酸的排列顺序。 6．原核生物的基因表达、真核生物的基因表达 答案：原核生物的基因表达过程中转录和翻译能同时进行(真核生物线粒体和叶绿体中基因表达过程也是同时发生的)；真核生物的基因表达过程转录和翻译不能同时进行(先转录后翻译)。 7．基因与染色体的对应关系特点 答案：(1)基因主要位于染色体上 基因通常是有遗传效应的DNA片段，而DNA主要存在于染色体上(少量存在于细胞质的线粒体、叶绿体中)，因此染色体是基因的主要载体，基因在染色体上呈线性排列。 (2)数量对应：一条染色体含多个基因 一条染色体上通常包含许多个基因，这些基因在染色体上占据特定的位置(称为基因座位)。例如，人类的一条染色体上可能有上千个基因。 (3)存在形式对应：随染色体行为变化 在细胞分裂过程中，基因的传递与染色体的行为同步：染色体复制时，其上的基因也随之复制；减数分裂中染色体分离、自由组合时，位于染色体上的基因也随之分离和组合，遵循孟德尔遗传定律(针对核基因)。少数基因存在于细胞质的线粒体、叶绿体中(即细胞质基因)，它们不位于染色体上，其遗传方式不依赖染色体行为，表现为细胞质遗传特点(如母系遗传)。 1.(2024·浙江1月选考，10)大肠杆菌在含有3H­脱氧核苷培养液中培养，3H­脱氧核苷掺入到新合成的DNA链中，经特殊方法显色，可观察到双链都掺入3H­脱氧核苷的DNA区段显深色，仅单链掺入的显浅色，未掺入的不显色。掺入培养中，大肠杆菌拟核DNA第2次复制时，局部示意图如图。DNA双链区段①②③对应的显色情况可能是(　　) A．深色、浅色、浅色 B．浅色、深色、浅色 C．浅色、浅色、深色 D．深色、浅色、深色 [关键能力]　信息获取与加工 [答案]　B 2．(2025·河北保定三模)真核生物细胞中存在多种与核酸代谢相关的酶，它们在细胞内的定位及功能各有不同，如下表所示，已知线粒体中也含有少量DNA且能进行半自主复制，下列叙述正确的是(　　) 酶的种类 细胞内定位 主要功能 RNA聚合酶α 细胞核 参与DNA复制起始阶段，合成RNA引物 DNA聚合酶δ 细胞核 在DNA复制延伸阶段，催化脱氧核苷酸聚合形成新的DNA链 RNA酶H 细胞核、线粒体 识别并降解DNA－RNA杂交双链中的RNA链 端粒酶 细胞核 以自身RNA为模板，合成端粒DNA，维持端粒长度 A.在细胞周期中，RNA聚合酶α和DNA聚合酶δ的活性在G1期可能会显著升高 B．若细胞中RNA酶H功能异常，可能会影响DNA复制和基因表达过程 C．端粒酶的化学本质是蛋白质，其合成过程涉及转录和翻译 D．RNA聚合酶α和DNA聚合酶δ都能催化磷酸二酯键的形成，二者识别的DNA序列相同 [解析]　在细胞周期中，DNA复制发生在S期，RNA聚合酶α和DNA聚合酶δ主要在S期发挥作用，其活性在S期会显著升高，A错误；RNA酶H能识别并降解DNA－RNA杂交双链中的RNA链，在DNA复制过程中会有RNA引物与DNA模板链形成杂交双链，需要RNA酶H降解RNA引物以便完成DNA复制，在基因表达的转录过程中也会形成DNA－RNA杂交双链，若RNA酶H功能异常，会影响这些过程，B正确；端粒酶以自身RNA为模板合成端粒DNA，说明端粒酶的化学本质是RNA和蛋白质的复合物，其合成过程涉及转录和翻译以及RNA的加工等过程，C错误；RNA聚合酶α和DNA聚合酶δ都能催化磷酸二酯键的形成，但二者功能不同，在DNA复制中发挥作用的阶段不同，所以二者识别的DNA序列不相同，D错误。 [答案]　B 3．(2025·陕西咸阳二模)狗尾草种子小，成熟后易脱落，便于传播，与SH基因和CAD基因表达相关，CAD蛋白使离层细胞的细胞壁加厚，不易落粒。CAD基因表达调节过程如图所示。下列相关叙述错误的是(　　) A．狗尾草种子小、易脱落，有利于其种群的繁衍 B．SH基因的表达会抑制CAD基因所在的DNA复制 C．SH蛋白在核糖体上合成后通过核孔进入细胞核 D．敲除SH基因的狗尾草所产生的种子不容易落粒 [关键能力]　(1)信息获取与加工 关键信息 信息加工 题干信息：狗尾草种子小，成熟后易脱落，便于传播 利于个体繁殖后代，利于其种群的繁衍，A正确 (2)模型解析 (3)逻辑推理与论证 ①因果推理 ②因果推理 敲除SH基因→无法表达SH蛋白→CAD基因的转录不受影响→CAD蛋白可正常表达→使离层细胞的细胞壁加厚→不易落粒，D正确。 [答案]　B 4．(2025·四川卷，7)为杀死蜜蜂寄生虫瓦螨，研究人员对蜜蜂肠道中的S菌进行改造，使其能释放特定的双链RNA(dsRNA)。进入瓦螨体内的dsRNA被加工成siRNA后，能与瓦螨目标基因的mRNA特异性结合使其降解，导致瓦螨死亡。下列叙述正确的是(　　) A．siRNA的嘌呤与嘧啶之比和dsRNA相同 B．dsRNA加工成siRNA会发生氢键的断裂 C．瓦螨死亡的原因是目标基因的转录被抑制 D．用改造后的S菌来杀死瓦螨属于化学防治 [解析]　dsRNA为双链结构，嘌呤数等于嘧啶数，其嘌呤与嘧啶之比为1∶1，siRNA是由dsRNA加工而来的双链小片段，其嘌呤与嘧啶之比仍为1∶1，A正确；dsRNA加工成siRNA的过程是通过酶切割磷酸二酯键，而非断裂氢键，B错误；根据题干信息，siRNA能与瓦螨目标基因的mRNA特异性结合使其降解，导致瓦螨死亡，所以siRNA直接抑制的是翻译过程，C错误；用改造后的S菌来杀死瓦螨属于生物防治，D错误。 [答案]　A 命题点2　DNA是主要的遗传物质 1．S型细菌：有多糖类荚膜，在培养基上形成的菌落表面光滑的肺炎链球菌。 2．R型细菌：没有多糖类荚膜，在培养基上形成的菌落表面粗糙的肺炎链球菌。 肺炎链球菌转化实验——体内转化实验结论。 答案：加热致死的S型细菌中含有某种转化因子使R型活细菌转化为S型活细菌。 肺炎链球菌转化实验——体外转化实验的实验方法、实验过程及实验结论。 答案：实验方法：自变量控制采用减法原理。 实验过程： 实验结论：DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 噬菌体侵染细菌实验研究思路、实验方法、实验过程及结论。 答案：研究思路：将DNA和蛋白质分开，单独研究。 实验方法：放射性同位素标记技术，用35S、32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA。 实验过程： ①标记噬菌体 ②已标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌对比实验 ③检测新形成的噬菌体的放射性 进一步观察发现：细菌裂解释放出的子代噬菌体中，可以检测到32P标记的DNA，却不能检测到35S标记的蛋白质。 实验结论：DNA是遗传物质。 DNA是主要遗传物质的原因。 答案： 1．遗传物质、遗传信息 答案：(1)遗传物质：是指亲代与子代之间传递遗传信息的物质。对于大多数生物而言，DNA是主要的遗传物质，但也有少数病毒(如RNA病毒)的遗传物质是RNA，甚至极少数病毒(如朊病毒)的遗传物质是蛋白质。 (2)遗传信息：体现在遗传物质上碱基(或核苷酸)的排列顺序上。 2．遗传物质、遗传物质载体 答案：(1)遗传物质：是指亲代与子代之间传递遗传信息的物质，如DNA或RNA。 (2)遗传物质载体：是指携带遗传物质的结构或分子，如染色体、线粒体、叶绿体等。染色体是真核生物遗传物质的主要载体，而线粒体和叶绿体中也含有少量的DNA，是细胞质遗传物质的载体。 1．(2025·北京房山一模)分枝杆菌的K7基因是维持TM4噬菌体吸附能力的关键基因。按照噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程，进行相关实验。下列分析错误的是(　　) 选项 分枝杆菌 TM4噬菌体 实验结果 A 未敲除K7组和敲除K7组 35S标记 两组的上清液中放射性无明显区别 B 未敲除K7组和敲除K7组 32P标记 敲除K7组沉淀中放射性强度低于未敲除组 C 32P标记的未敲除K7组 未标记 释放的子代TM4均带有32P标记 D 35S分别标记未敲除K7组和敲除K7组 未标记 两组子代TM4放射性强度无明显差别 [关键能力]　建构模型与逻辑推理 ①32P标记的是噬菌体的DNA，35S标记噬菌体的蛋白质。 32P标记的TM4噬菌体侵染细菌，敲除K7组侵染细菌的噬菌体数量减少→进入细菌的DNA少→沉淀中放射性强度低于未敲除组，B正确。 35S标记的TM4噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳留在细菌外面→无论是否敲除K7，离心后蛋白质都存在于上清液中→两组的上清液中放射性无明显区别，A正确。 ②分枝杆菌被标记时，噬菌体完成增殖所用原料被标记。 未标记的TM4侵染35S标记的未敲除K7的分枝杆菌→TM4可以完成吸附注入DNA，并且利用宿主细胞中35S标记物质合成子代噬菌体→子代会出现放射性。 侵染35S标记的敲除K7的分枝杆菌→TM4不可以完成吸附注入→不能形成子代，D错误。 未标记的TM4侵染32P标记的未敲除K7的分枝杆菌→噬菌体的DNA注入细胞内后利用宿主细胞中32P标记的原料进行DNA复制→子代TM4噬菌体的DNA均被32P标记，C正确。 [答案]　D 2．(2025·安徽合肥二模)大肠杆菌有AR菌和AS菌两种类型，只有AR菌对氨苄青霉素(Amp)有抗性。某兴趣小组用CaCl2处理两种菌后，进行了以下实验。 实验1：将AS菌与煮沸灭活的AR菌混合后，接种于含Amp的固体培养基上，获得了少量培养物。 实验2：将具有氨苄青霉素抗性基因的质粒加入AS菌液，一段时间后接种于含Amp的固体培养基上，获得了少量培养物。 下列对实验方法或现象的分析，正确的是(　　) A．实验1和实验2都发生了细菌转化现象，其转化因子就是质粒DNA B．实验2的AS获得了可稳定遗传的表型变化，推测质粒具有遗传效应 C．两个实验都需要增设仅接种AS菌的对照组，旨在排除杂菌污染的影响 D．将实验中灭活的AR菌破碎并加入限制酶，则无法再现实验1的结果 [关键能力]　(1)建构模型 大肠杆菌均处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态 实验1： 实验2： 实验1的转化因子为灭活AR菌的DNA，实验2的转化因子为质粒，A错误，B正确。 (2)批判性思维与创新 ①两个实验都需增设仅接种AS菌的对照组，以验证Amp对AS菌生长的真实影响，排除干扰因素，确保结论的科学性和可靠性，C错误。 ②将实验中灭活的AR菌破碎并加入限制酶，若该种限制酶不破坏AR菌的氨苄青霉素抗性基因，可能会再现实验1的结果，D错误。 [答案]　B 3．(2024·甘肃卷，5)科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成。关于证明蛋白质和核酸哪一种是遗传物质的系列实验，下列叙述正确的是(　　) A．肺炎链球菌体内转化实验中，加热致死的S型菌株的DNA分子在小鼠体内可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性 B．肺炎链球菌体外转化实验中，利用自变量控制的“加法原理”，将“S型菌DNA＋DNA酶”加入R型活菌的培养基中，结果证明DNA是转化因子 C．噬菌体侵染实验中，用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA，发现其DNA进入宿主细胞后，利用自身原料和酶完成自我复制 D．烟草花叶病毒实验中，以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染，结果发现自变量RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状 [解析]　肺炎链球菌体内转化实验中，加热致死的S型菌的DNA分子可使R型活菌转化为S型菌，细菌的种类发生改变，而不是使R型菌从无致病性转化为有致病性，A错误；肺炎链球菌体外转化实验中，控制自变量的方法为“减法原理”，B错误；噬菌体侵染实验中，分别用35S和32P标记噬菌体的蛋白质和DNA，噬菌体的DNA进入细菌后，利用细菌的原料和酶完成自我复制，C错误；烟草花叶病毒实验中，从烟草花叶病毒中提取的蛋白质不能使烟草感染病毒，而从这些病毒中提取的RNA可使烟草感染病毒，D正确。 [答案]　D 4．(2025·湖南长郡一模)猴痘是一种由MPXV感染所致的病毒性疾病，临床上主要表现为发热、皮疹、淋巴结肿大。MPXV分为西非分支和刚果盆地分支两个分支，刚果盆地进化支更容易传播，在历史上曾引起了更严重的疾病暴发。关于该病毒及遗传物质的相关推断，错误的是(　　) A．刚果盆地进化支更容易传播与其蛋白质成分有关 B．可利用含放射性同位素标记的尿嘧啶的培养基培养MPXV，根据子代病毒的放射性有无可初步判断其遗传物质类型 C．即使MPXV病毒存在包膜结构，也不能确定MPXV的遗传物质类型 D．用32P标记的MPXV侵染细胞，若子代出现了不含32P的病毒，不能确定MPXV的遗传物质类型 [关键能力]　(1)信息获取与识别 关键信息 教材衔接/信息识别 可利用含放射性同位素标记的尿嘧啶的培养基培养MPXV 病毒没有细胞结构，不能独立代谢，不能用培养基直接培养，B错误 (2)逻辑推理与论证 因果推理 事实一：病毒表面蛋白与宿主细胞表面受体特异性结合。 事实二：刚果盆地进化支更容易传播。 推测：刚果盆地进化支蛋白与当地宿主细胞表面受体的亲和力更高。 结论：刚果盆地进化支更容易传播与其蛋白质成分有关，A正确。 (3)批判性思维 无论DNA病毒还是RNA病毒，经过多次复制后，形成的大多数病毒的核酸不含32P，用32P标记的MPXV侵染细胞，若子代出现了不含32P的病毒，故不能判断MPXV的遗传物质类型，D正确。 [答案]　B 命题点3　中心法则、基因表达与性状的关系(表观遗传) 1．中心法则：遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译；少数生物的遗传信息可以从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA。 2．管家基因：指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必需的基因。 3．奢侈基因：只在某类细胞中特异性表达的基因。 4．表观遗传：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。 列表比较不同类型生物遗传信息的传递。 答案： 生物种类 生物类型 举例 遗传信息的传递过程 以DNA为遗传物质的生物 细胞生物、DNA病毒 动植物、T2噬菌体 以RNA为遗传物质的生物 具有RNA复制功能的生物 烟草花叶病毒 具有逆转录功能的生物 艾滋病病毒 基因如何控制性状？ 答案：基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状；基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 人体几乎所有细胞中都有胰岛素基因，而只有胰岛细胞中有胰岛素的原因。 答案：同一生物体中不同类型的细胞，基因都是相同的，但由于基因的选择性表达，所以只有胰岛细胞中有胰岛素。 1．转录和逆转录 答案：转录是以DNA的一条链为模板，在RNA聚合酶的催化下合成RNA的过程；逆转录是以RNA为模板，在逆转录酶的催化下，合成DNA的过程。 2．基因表达和基因选择性表达 答案：基因通常是有遗传效应的DNA片段，基因通过控制蛋白质的合成实现了基因的表达；基因何时何地表达、是否表达及表达高低往往受到调控，细胞分化的本质就是基因的选择性表达，是基因表达受到调控的表现。 3．基因控制性状和基因甲基化影响性状 答案：基因通过指导蛋白质的合成来调控生物性状，可通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，还可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。基因甲基化是表观遗传修饰的一种，不改变基因的DNA序列，但会影响基因表达，进而影响性状，甲基化通常发生在基因的启动子区域，会抑制基因的转录，即阻止表达为蛋白质。 1．(2025·山西临汾二模)呼吸道合胞病毒(RSV)是一种极为普遍且具有较强传染性的有包膜的RNA病毒，是引起婴儿肺炎、支气管炎的常见病原体。该病毒增殖的部分过程如下图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A．该病毒遗传物质与ATP和DNA的组成元素不同 B．RSV的包膜来自于其感染的宿主细胞，①③过程所需的酶为逆转录酶 C．RSV包膜的糖蛋白与宿主细胞表面受体的识别体现了细胞间的信息交流功能 D．RSV病毒增殖时复制首个－RNA需要消耗宿主细胞中同等数量的嘧啶和嘌呤 [关键能力]　(1)信息获取与加工 RNA与ATP和DNA的组成元素相同，都是C、H、O、N、P，A错误；RNA复制所需的酶为RNA复制酶，B错误；RSV不是细胞，所以不能体现细胞间的信息交流，C错误。 (2)逻辑推理与论证 因果推理 RSV病毒增殖时复制首个－RNA过程根据碱基互补配对原则，先形成＋RNA，再以其为模板，合成－RNA，该过程需要消耗宿主细胞中同等数量的嘧啶和嘌呤，D正确。 [答案]　D 2．(2025·安徽一模)防御相关逆转录酶(DRT)系统在细菌抵抗噬菌体侵染方面发挥着重要作用，科研人员最新解析了肺炎克雷伯菌的DRT2系统抵御T5噬菌体侵染的机制如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．该研究表明细菌能以RNA为模板创造自身不含有的基因 B．抑制细菌生长影响了噬菌体从细菌中获取相应的氨基酸、核酸、能量等 C．①、②过程涉及到的碱基配对方式完全相同 D．图示过程包括了中心法则的所有内容 [解析]　由图可知，①为转录过程，②为转录和翻译过程，非编码RNA通过一种滚环逆转录方式形成一段串联重复的单链互补DNA序列，③为以单链DNA为模板合成互补DNA链过程，④为转录和翻译过程，⑤为Neo蛋白发挥作用，从而抑制细菌生长。编码Neo蛋白的基因并不在细菌DNA中，A正确；噬菌体是一种病毒，增殖过程中会从细菌中获取相应的氨基酸、核苷酸、能量等，不会获取细菌的核酸，B错误；①为转录过程，②为转录和翻译过程，转录和翻译涉及到的碱基配对方式不完全相同，C错误；图示过程没有RNA的复制，D错误。 [答案]　A 3．(2025·山东模拟预测)工蜂孵化后的前3天以蜂王浆为食，之后以花蜜为食，而蜂王一直以蜂王浆为食。研究发现，工蜂幼虫和蜂王幼虫在饮食上的差异导致DNA甲基化程度不同，从而影响了它们的发育方向和行为职能。研究人员利用siRNA使幼虫的DNMT3基因(其表达产物为一种DNA甲基化转移酶)沉默，干扰了DNA甲基化的过程，这些幼虫绝大部分发育成类似蜂王的成虫。下列说法正确的是(　　) A．DNA甲基化会改变基因的碱基序列，使相应基因发生突变 B．DNA甲基化若发生在启动子序列上，则会抑制基因的复制 C．DNMT3基因沉默使类似蜂王的成虫的基因组甲基化程度高于工蜂 D．siRNA能降低幼虫的DNA甲基化修饰，与食用蜂王浆的效果类似 [解析]　DNA甲基化是在不改变基因碱基序列的情况下，通过在某些碱基上添加甲基基团来影响基因表达的调控机制也不使相应基因发生突变，A错误；DNA甲基化若发生在启动子序列上，通常会抑制该基因的转录，从而降低该基因的表达水平，B错误；研究人员利用siRNA使幼虫的DNMT3基因(其表达产物为一种DNA甲基化转移酶)沉默，干扰了DNA甲基化的过程，这些幼虫绝大部分发育成类似蜂王的成虫，这说明沉默DNMT3基因会使DNA的甲基化水平降低，而不是增加，C错误；利用siRNA沉默DNMT3基因，使幼虫的DNA甲基化水平降低，发育成类似蜂王的成虫，就与食用蜂王浆导致低甲基化的效果相似，D正确。 [答案]　D (十四)基因表达调控(RNA影响蛋白质的合成)及基因表达产物的定位 1．基因表达调控 (1)蛋白质的生物合成包括转录和翻译两个过程，转录形成的mRNA分子量会影响到合成蛋白质的量，RNA在蛋白质合成中扮演重要作用，其影响机制涉及遗传信息的传递、翻译调控、剪接修饰等多个层面。 (2)调控机制 调控层次 关键因素 实例 转录水平 ①转录因子(激活/抑制特定基因) ②启动子/增强子(组织特异性调控元件) ③表观遗传修饰(DNA甲基化、组蛋白修饰) 胰岛B细胞中胰岛素基因启动子激活 转录后水平 ①选择性剪接(产生不同mRNA) ②RNA编辑 人类抗体的多样性 翻译水平 miRNA/siRNA介导的mRNA降解或翻译抑制 发育时序调控 翻译后水平 蛋白质修饰(磷酸化、糖基化等) 酶活性的调节 2.基因表达产物的定位 (1)产物类型 ①蛋白质产物：酶、结构蛋白、激素、受体等(主要定位对象)。 ②RNA产物：rRNA(核糖体)、tRNA(细胞质)、mRNA(细胞质)、miRNA(胞质RNA干扰复合体)。 (2)产物定位技术 技术 原理 应用场景 免疫荧光染色 抗体＋荧光标记→显微观察 定位蛋白质在细胞中的位置 GFP标记 目标基因与GFP基因融合→表达荧光蛋白 活细胞动态追踪(如膜蛋白运输) 原位杂交 标记核酸探针与细胞内mRNA杂交 检测mRNA的空间分布(如胚胎发育) 1．(2023·湖南卷，12)细菌glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用。细菌糖原合成的平衡受到CsrAB系统的调节。CsrA蛋白可以结合glg mRNA分子，也可结合非编码RNA分子CsrB，如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．细菌glg基因转录时，RNA聚合酶识别和结合glg基因的启动子并驱动转录 B．细菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽链时，核糖体沿glg mRNA从5′端向3′端移动 C．抑制CsrB基因的转录能促进细菌糖原合成 D．CsrA蛋白都结合到CsrB上，有利于细菌糖原合成 答案：C 解析：启动子位于基因的上游，基因转录时，RNA聚合酶识别、结合启动子并驱动转录，A正确；翻译时，核糖体会沿mRNA从5′端向3′端移动以合成肽链，B正确；抑制CsrB基因的转录会减少非编码RNA分子CsrB的形成，CsrA蛋白就会更多地与glg mRNA分子结合，使glg mRNA分子降解增多，从而抑制UDPG焦磷酸化酶的合成，UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用，故抑制CsrB基因的转录会使细菌糖原合成减少，C错误；由题图可知，当CsrA蛋白都结合到CsrB上时，CsrA蛋白就不与glg mRNA分子结合，glg mRNA分子构象稳定，可翻译形成UDPG焦磷酸化酶，有利于细菌糖原合成，D正确。 2．(2025·河北定州一模)Her­2/neu会在某些乳腺癌和卵巢癌细胞中过度表达，Her­2/neu蛋白的大量存在激活了多种信号转导途径，从而引发爆发式的连锁反应。信号转导经细胞膜、细胞质至细胞核，激活了相关基因，从而促进了这些癌细胞的异常分裂。研究表明，miRNA可通过使基因“沉默”来减弱基因的功能，是参与细胞表观遗传调控的重要分子，miRNA的产生和作用机制如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．Her­2/neu是在癌细胞中特异性表达的原癌基因 B．Her­2/neu的过度表达会使细胞的细胞周期延长 C．Dicer酶在细胞核内催化miRNA前体水解产生双链RNA D．Her­2/neu的翻译过程受阻，可以减缓相应癌细胞的增殖 答案：D 解析：原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活动过强，可能引起细胞癌变，Her­2/neu在某些乳腺癌和卵巢癌细胞表面过度表达，这种蛋白质的大量存在促进了这些癌细胞的异常分裂，故Her­2/neu属于原癌基因，但不是在癌细胞中特异性表达，A错误；Her­2/neu的过度表达促进了这些癌细胞的异常分裂，会使细胞的细胞周期变短，B错误；结合图示可知，Dicer酶在细胞质基质内催化miRNA前体水解产生双链RNA，C错误；由题意可知，Her­2/neu可促进癌细胞的异常分裂，Her­2/neu的翻译过程受阻，可以减少Her­2/neu蛋白量，可以减缓相应癌细胞的增殖，D正确。 3．(2025·云南卷，16)RNA干扰原理是指mRNA形成局部互补结构后阻断mRNA翻译。X菌是兼性厌氧菌，能杀伤正常细胞和处于缺氧微环境的肿瘤细胞。我国科学家基于RNA干扰原理改造X菌获得Y菌时，将厌氧启动子PT置于X菌生存必需基因asd上游，启动基因asd转录，PT启动转录效率与氧浓度成反比；同时将好氧启动子PA置于基因asd下游，启动互补链转录，PA启动转录效率与氧浓度成正比。下列说法正确的是(　　) A．Y菌存在asd基因DNA双链同时启动转录的状态 B．PT和PA分别启动转录得到的mRNA相同 C．PA的作用是防止有氧环境下Y菌死亡 D．改造X菌目的是增强无氧环境下杀伤肿瘤细胞的能力 答案：A 解析：因为将厌氧启动子PT置于X菌生存必需基因asd上游启动基因asd转录，将好氧启动子PA置于基因asd下游启动互补链转录，在一定的氧浓度条件下，有可能同时满足PT和PA的启动条件，从而存在asd基因DNA双链同时启动转录的状态，A正确；PT启动的是基因asd转录，PA启动的是基因asd互补链转录，所以PT和PA分别启动转录得到的mRNA是互补的，不相同，B错误；PT在无氧条件下启动转录，促进asd基因表达，Y菌在无氧条件下能正常生存并杀伤肿瘤细胞，PA在有氧条件下启动转录，可能抑制asd基因表达，导致Y菌死亡，从而避免在有氧环境下杀伤正常细胞，因此改造X菌的目的是增强其在无氧环境下杀伤肿瘤细胞的能力，同时避免在有氧环境下对正常细胞的伤害，C、D错误。 4．原位杂交技术是指将标记的核酸探针与细胞或组织中的核酸进行杂交。在放射性原位杂交技术的基础上，以荧光标记取代同位素标记，又发展起来了荧光原位杂交技术，下列说法不正确的是(　　) A．利用原位杂交技术可以检测基因工程中目的基因是否转录出相应的mRNA B．荧光原位杂交技术的原理利用了碱基互补配对的原则 C．荧光原位杂交技术能确定DNA序列在染色体的位置 D．摩尔根利用该技术证明了基因位于染色体上 答案：D 解析：摩尔根利用果蝇杂交实验证明了白眼基因位于X染色体上，没有使用该技术，D错误。 (十五)原核生物和真核生物的基因结构 一、原核生物的基因结构 原核细胞的基因是连续的，基因与基因之间不存在冗余序列。基因结构包括编码区和非编码区。编码区是连续的，无外显子、内含子之分，全部都可以转录出mRNA。原核生物基因结构可用下图来表示： 非编码区虽然不能转录出mRNA，但是对基因的转录有调控作用，位于基因首端非编码区的启动子和尾端非编码区的终止子，分别起到启动转录和终止转录的作用。 二、真核生物的基因结构 1．基因结构真核细胞的基因是间隔的，相邻基因之间有一段冗余序列。基因结构也包括编码区和非编码区。真核细胞的基因编码区间隔、不连续，可分为外显子(能编码蛋白质的序列)和内含子(不能编码蛋白质的序列)，结构复杂。 2．转录和加工：真核生物的基因转录时编码区全部先被转录成前体mRNA，然后内含子所对应的前体mRNA片段被剪切掉，再将由外显子转录出的RNA拼接起来，才能形成完整的mRNA。 前体mRNA有两种基本剪接方式：一种是将内含子从前体mRNA中去除，然后规范地将外显子剪接成成熟的mRNA，这种剪接方式称为组成型剪接；另一种剪接方式是可调控的选择性剪接，真核生物中有些基因的mRNA前体有几种不同的剪接方式，外显子按照不同的方式剪接在一起。 1．选择性剪接是指一个基因的转录产物可通过不同的拼接方式形成不同的mRNA的过程。如图表示鼠的降钙素基因的表达过程，下列叙述正确的是(　　) 注：CGRP表示降钙素基因相关肽。 A．当RNA聚合酶移动到终止密码子时，过程①停止 B．过程②中，被转运的氨基酸与tRNA的5′端结合 C．题中鼠降钙素基因表达的调控属于转录后水平的调控 D．一种基因表达只能得到一种相同的产物 答案：C 解析：图中过程①表示转录，过程②表示翻译，转录时，RNA聚合酶识别并结合启动子，驱动基因转录，移动到终止子时停止转录，而终止密码子位于mRNA上，A错误；一种tRNA只能转运一种氨基酸，特定的tRNA分子与特定的氨基酸相连，翻译(即进行过程②)时，tRNA的3′端(—OH)与被转运的氨基酸结合，B错误；题图基因表达的调控属于转录后将mRNA进行不同剪接，经过翻译从而形成不同的蛋白质，属于转录后水平的调控，C正确；图中降钙素基因可以控制合成降钙素和CGRP，即相同基因的表达产物不同，这有助于蛋白质多样性的形成，D错误。 2．真核生物基因的遗传信息从DNA转移到RNA上之后，需要剪接体进行有效遗传信息的“剪断”与重新“拼接”，这种有效遗传信息的拼接与无效遗传信息的去除，被称为RNA剪接。如图是S基因的表达过程，下列有关分析正确的是(　　) A．过程①需要的原料是核糖核苷酸，需要RNA聚合酶和解旋酶的参与 B．剪接体作用于过程②，其作用是催化磷酸二酯键的断裂 C．过程③中一个核糖体可结合多条mRNA链以提高蛋白质的合成速率 D．过程④分解异常mRNA以阻止异常蛋白的合成，需要RNA酶的参与 答案：D 解析：过程①表示转录，需要的原料是核糖核苷酸，需要RNA聚合酶的参与，RNA聚合酶具有解旋功能，该过程无需解旋酶，A错误；剪接体进行有效遗传信息的“剪断”与重新“拼接”，故其作用是催化磷酸二酯键的断裂和形成，B错误；过程③翻译中一条mRNA链可结合多个核糖体以提高蛋白质的合成速率，C错误；过程④利用RNA酶分解异常mRNA以阻止异常蛋白的合成，D正确。 (十六)表观遗传 1．表观遗传概念：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，叫作表观遗传。 2．原理 (1)DNA甲基化：真核基因的启动子上加甲基(—CH3)，会使染色质高度螺旋化，该基因无法被RNA聚合酶识别，因而无法被转录。 (2)组蛋白修饰：与DNA结合形成染色体的蛋白质发生修饰。 组蛋白甲基化：使DNA和组蛋白的缠绕更紧密，抑制复制、转录。 组蛋白乙酰化：使DNA和组蛋白的缠绕打开，更容易复制、转录。 1．(2025·宁夏银川二模)研究表明，吸烟不仅可以影响甲基化酶的活性，还可以影响DNA中甲基标记的位置。这种影响可以对某些基因的表达产生持久的效果，并通过激活或抑制某些基因来影响人体健康，如下图所示。下列相关叙述中正确的是(　　) A．碱基对是构成DNA分子的基本骨架 B．DNA复制时需要解旋酶和RNA聚合酶 C．DNA的甲基化不会导致遗传信息的改变 D．长期吸烟会导致DNA中嘌呤和嘧啶的比例发生改变 答案：C 解析：DNA分子的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接而成，而不是碱基对，A错误；DNA复制时需要解旋酶解开双链，还需要DNA聚合酶来合成子链，RNA聚合酶是用于转录过程合成RNA的，不是DNA复制所需，B错误；DNA的甲基化只是影响基因的表达，不会导致遗传信息的改变，C正确；根据碱基互补配对原则，DNA中嘌呤和嘧啶是互补配对的，嘌呤数等于嘧啶数，长期吸烟不会改变DNA中嘌呤和嘧啶的比例，D错误。 2．(2025·山东泰安模拟预测)我国科学家成功地用iPS细胞克隆出了活体小鼠，部分流程如图所示，其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法正确的是(　　) A．iPS细胞和重构胚的培养都要放在含5% CO2的培养箱中进行 B．应将采集到的卵母细胞培养至MⅡ期，再通过显微操作去除其核膜包被的细胞核 C．组蛋白的甲基化和乙酰化程度增加，有利于重构胚的正常发育 D．胚胎移植前，需要对代孕小鼠注射糖皮质激素等免疫抑制剂，降低免疫排斥反应 答案：A 解析：应将采集到的卵母细胞培养至MⅡ期，再通过显微操作去除其染色体—纺锤体复合物，B错误；重构胚在加入Kdm4d的mRNA和TSA后，发育成克隆鼠，而Kdm4d的mRNA表达产物为组蛋白去甲基化酶，可以使组蛋白去甲基化，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂，抑制组蛋白脱乙酰酶的作用，保持组蛋白乙酰化，即组蛋白乙酰化和去甲基化有利于重构胚后续的胚胎发育过程，C错误；胚胎移植不需要对代孕小鼠使用免疫抑制剂，D错误。 3．(2025·湖北武汉月考)研究发现喂食高脂饮食的肥胖小鼠可通过生殖细胞DNA甲基化或精子富集miRNA(一种单链RNA分子，参与转录后调控)，将脂质积累信息传递给后代并导致肥胖。下列叙述正确的是(　　) A．精子中的miRNA可能会干扰核糖体合成多肽链的过程 B．DNA甲基化改变碱基的排列顺序使表型发生变化 C．小鼠的肥胖性状传递给后代，是遗传了亲代的突变基因 D．发生DNA甲基化或富集miRNA的精子无法参与受精 答案：A 解析：miRNA是一种单链RNA分子，参与转录后调控，可与mRNA结合，干扰核糖体合成多肽链的过程，A正确；DNA甲基化是在不改变DNA碱基序列的情况下，对某些区域的DNA进行修饰，这种修饰可以影响基因的表达，进而使生物表型发生变化，B错误；题干表明小鼠肥胖性状传递给后代是通过生殖细胞DNA甲基化或精子富集miRNA，并非遗传了亲代的突变基因，C错误；由题意可知喂食高脂饮食的肥胖小鼠可通过生殖细胞DNA甲基化或精子富集miRNA，将脂质信息传递给后代并导致肥胖，因此发生DNA甲基化或富集miRNA的精子仍然可以参与受精，从而将相关信息传递给后代，D错误。 4．(2025·浙江温州三模)拟南芥的春化作用与FLC基因的表观遗传修饰有关。温暖条件下，FLC基因表达，拟南芥不开花；低温条件下，FLC基因表达受抑制，拟南芥开花。下列叙述错误的是(　　) A．拟南芥感受低温刺激的部位一般在叶片 B．FLC基因的甲基化可能促进拟南芥开花 C．相关组蛋白的乙酰化可能抑制拟南芥开花 D．拟南芥的春化作用是其和环境协同进化的结果 答案：A 解析：植物体感受光周期变化的部位是叶片，叶片感受到光周期刺激后，把相关信息传递到开花部位(茎尖或叶腋处)，感受低温刺激的部位一般在茎尖，A错误；题意显示，温暖条件下，FLC基因表达，拟南芥不开花，低温条件下，FLC基因表达受抑制，拟南芥开花，即FLC基因的甲基化(导致FLC基因不能表达)可能促进拟南芥开花，B正确；相关组蛋白的乙酰化会促进基因表达，而拟南芥开花是相关基因表达受抑制的结果，因而推测，相关组蛋白的乙酰化可能抑制拟南芥开花，C正确。 8 学科网（北京）股份有限公司 $