微专题6 遗传的分子基础-【领跑高中】2026年高考生物二轮专题复习学生用书Word（不定项版）

微专题6　遗传的分子基础 一、遗传物质的探索历程 1.判断下列有关遗传物质探索实验叙述的正误 （1）（2024·甘肃卷）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。（　　） （2）（2025·河南卷）在T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，子代噬菌体中的S元素全部来自其宿主细胞。（　　） （3）（2024·甘肃卷）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。（　　） 2.（经典高考）将一个带有某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体（n个）并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 二、DNA的结构、复制与基因表达 1.判断下列有关DNA结构与复制叙述的正误 （1）（2025·湖北卷）DNA长链中碱基排列的多样化，为大量数据的存储提供可能。（　　） （2）（2024·浙江6月选考）双链DNA中T占比越高，DNA热变性温度越高。（　　） （3）（2023·河北卷）双螺旋DNA中互补配对的碱基所对应的核苷酸方向相反。（　　）（4）（2024·河北卷）DNA复制时，脱氧核苷酸通过氢键连接成子链。（　　） （5）（2024·河北卷）DNA复制时，解旋酶使DNA双链由5'端向3'端解旋。（　　） 2.判断下列有关基因表达叙述的正误 （1）（2025·黑吉辽蒙卷）转录和翻译过程中，碱基互补配对的方式不同。（　　） （2）（2025·山东卷）RNA聚合酶与核糖体沿模板链的移动方向不同。（　　） （3）（2024·河北卷）复制和转录时，在能量的驱动下解旋酶将DNA双链解开。（　　） （4）（2023·天津卷）叶绿体和线粒体内基因表达都遵循中心法则。（　　） （5）（2024·黑吉辽卷）DNA甲基化不改变碱基序列和生物个体表型。（　　） （6）（2023·广东卷）RNA逆转录现象的发现是对中心法则的补充。（　　） （7）（2025·黑吉辽蒙卷）核糖体与mRNA的结合部位形成1个tRNA结合位点。（　　） 3.（经典高考）大豆蛋白在人体内经消化道中酶的作用后，可形成小肽（短的肽链）。回答下列问题： （1）在大豆细胞中，以mRNA为模板合成蛋白质时，除mRNA外还需要其他种类的核酸分子参与，它们是　　　　　　　　。 （2）大豆细胞中大多数mRNA和RNA聚合酶从合成部位到执行功能部位需要经过核孔。就细胞核和细胞质这两个部位来说，作为mRNA合成部位的是　　　　，作为mRNA执行功能部位的是　　　　；作为RNA聚合酶合成部位的是　　　　，作为RNA聚合酶执行功能部位的是　　　　。 命题点1　基因表达过程的调控 【高考例证】 （2025·江苏高考20题）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　　　　。由于核膜的出现，实现了基因的转录和　　　　在时空上的分隔。 （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。 （3）转录后加工产生的lncRNA、miRNA参与基因的表达调控。据图分析，lncRNA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siRNA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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【挖掘拓展】 1.转录水平的调控 （1）转录增强调控：某些因素调控使相关基因转录增强，如下图中组蛋白修饰后与DNA结合紧密程度发生改变，若结合程度变小，则促进基因表达。 （2）转录抑制调控：某些因素调控使相关基因转录抑制。如诱导物诱导的阻遏蛋白对基因表达的调控、基因甲基化导致的基因不表达等。 （3）转录后水平的调控（以选择性剪接为例） 转录后产生的mRNA前体可按照不同的方式剪接，产生两种或两种以上的成熟mRNA，进而产生多种蛋白质，即一个基因在转录后通过mRNA前体的剪接加工后可以控制多种蛋白质的合成，如下图所示： 2.翻译水平的调控（以RNA干扰为例） mRNA转录后不能正常翻译，如图所示为miRNA导致的靶基因mRNA不翻译，进而被降解的过程。 【对点即练】 1.（2025·河南高考14题）构成染色体的组蛋白可发生乙酰化。由组蛋白基因表达到产生乙酰化的组蛋白，需经历转录、转录后加工、翻译、翻译后加工与修饰等过程。下列叙述错误的是（　　） A.组蛋白乙酰化不改变自身的氨基酸序列但可影响个体表型 B.具有生物活性的tRNA的形成涉及转录和转录后加工过程 C.编码组蛋白的mRNA上结合的核糖体数量不同，可影响翻译的准确度和效率 D.组蛋白乙酰化发生在翻译后，是基因表达调控的结果，也会影响基因的表达 2.（2025·山东潍坊二模）色氨酸合成酶基因的mRNA中调控该基因表达的序列包含4个区段，其中1区段富含编码色氨酸的密码子。当细胞中色氨酸含量较低时，核糖体在mRNA上移动速度较慢并停止于1区，此时2、3区配对，基因继续转录，如图1所示。当色氨酸充足时，核糖体覆盖于1～2区，则3、4区配对形成一个阻止mRNA继续合成的茎—环结构，阻止基因的转录，如图2所示。下列说法错误的是（　　） A.上述过程不会发生在人体细胞中 B.调控序列位于色氨酸合成酶基因mRNA的3'端 C.2和4区段应存在相同或相似的核糖核苷酸序列 D.该调控机制可有效避免细胞内物质和能量的浪费 命题点2　表观遗传与遗传印记 【高考例证】 1.（2024·海南高考13题）某种鸟的卵黄蛋白原基因的启动子部分区域存在甲基化修饰。成熟雌鸟产生的雌激素可将此甲基化去除，雄鸟因缺乏雌激素仍保持高度甲基化。下列有关叙述正确的是（　　） A.卵黄蛋白原基因在成熟雌鸟中可以表达，在雄鸟中表达受到抑制 B.卵黄蛋白原基因转录出的mRNA中，含有甲基化区域序列的互补序列 C.该种雌鸟和雄鸟交配产生雌雄后代发育成熟后，体内均无卵黄蛋白原 D.卵黄蛋白原基因的乙酰化和甲基化均可产生表观遗传现象 2.（2023·山东高考7题）某种XY型性别决定的二倍体动物，其控制毛色的等位基因G、g只位于X染色体上，仅G表达时为黑色，仅g表达时为灰色，二者均不表达时为白色。受表观遗传的影响，G、g来自父本时才表达，来自母本时不表达。某雄性与杂合子雌性个体为亲本杂交，获得4只基因型互不相同的F1。亲本与F1组成的群体中，黑色个体所占比例不可能是（　　） A.2/3　　　　　　　　 B.1/2 C.1/3 D.0 【挖掘拓展】 1.表观遗传的主要类型 （1）DNA的甲基化与基因表达 （2）组蛋白的甲基化和乙酰化 组蛋白是组成染色质的主要蛋白，组蛋白的乙酰化和甲基化修饰影响染色质的结构和基因表达。组蛋白甲基化既能增强，也能抑制基因表达；乙酰基和磷酸基本身带有的负电荷能够中和组蛋白的正电荷，减少组蛋白与带负电的DNA结合程度，因而组蛋白乙酰化和磷酸化能够激活基因转录表达。 2.遗传印记与性状遗传 遗传印记是因亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象，即只有一个亲本的等位基因表达，而来自另一亲本的等位基因不表达或很少表达。DNA甲基化是遗传印记的重要方式之一。印记是在配子发生和个体发育过程中获得的，在下一代配子形成时印记重建。父系不表达称为父系印记，母系不表达称为母系印记，相应基因称为印记基因。如图为遗传印记对转基因鼠的Igf2基因（存在有功能型A和无功能型a两种基因）表达和传递影响的示意图，被甲基化的基因不能表达。 【对点即练】 1.〔多选〕（2025·湖南长沙模拟）科学家在多种类型的肿瘤研究中发现，表观遗传调控异常可导致肿瘤发生，常见的调控异常因素有：DNA甲基化异常、组蛋白修饰异常和非编码RNA（如miRNA）。已知组蛋白修饰乙酰化和去乙酰化是染色体结构调节的重要机制之一，组蛋白乙酰化通常使染色体结构松弛。下列相关分析正确的是（　　） A.若组蛋白去乙酰化酶的活性过高，则染色质处于紧密状态，从而会抑制相关基因表达 B.miRNA可能通过碱基互补配对方式与靶向mRNA序列结合，最终减少蛋白质的合成 C.DNA甲基化通常发生在胞嘧啶的碳原子上，从而改变了生物体的遗传信息 D.原癌基因或抑癌基因的甲基化会使RNA聚合酶结合起始密码子的过程受到干扰 2.（2025·甘肃白银模拟）来自父本和母本的同源等位基因在子代中会表现出不同的活性，被称为遗传印记。通常认为遗传印记产生的原因是在生殖细胞形成过程中DNA甲基化修饰程度不同，印记基因，因高度甲基化不表达；非印记基因，父本（♂）等位基因和母本（♀）等位基因可以同时转录mRNA，示意图如图所示。已知UBE3A基因是一个父本的印记基因。下列相关叙述正确的是（　　） A.含有该基因的杂合子个体表型都相同 B.DNA甲基化使印记基因的碱基序列发生改变，无法进行转录 C.个体中只有来自母本的UBE3A基因可以发挥转录功能 D.DNA甲基化会影响基因的表达，构成染色体的组蛋白发生甲基化则不会影响基因表达 提示：完成课后作业　板块二　微专题6 1 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $ 微专题6　遗传的分子基础 【核心知识·真题化梳理】 一、遗传物质的探索历程 1.（1）×　（2）√　（3）√ 2.提示：一个含有32P标记的噬菌体双链DNA分子经半保留复制后，标记的两条单链只能分配到两个噬菌体的双链DNA分子中，因此在得到的n个噬菌体中只有2个带有标记 二、DNA的结构、复制与基因表达 1.（1）√　（2）×　（3）√　（4）×　（5）× 2.（1）√　（2）√　（3）×　（4）√　（5）×　（6）√　（7）× 3.提示：（1）rRNA和tRNA　（2）细胞核　细胞质　细胞质　细胞核 【命题要点·深挖式拓展】 命题点1　基因表达过程的调控 高考例证 （1）染色质　翻译　（2）RNA聚合　tRNA　粗面内质网　（3）与DNA结合，调控基因的转录；与mRNA结合调控翻译　降解lncRNA，解除对翻译的影响；降解mRNA，调控翻译　（4）专一性强；易降解，不会污染环境 解析：（1）细胞核中，DNA和组蛋白构成染色质（或染色体）。原核细胞边转录边翻译，真核细胞由于核膜的存在，基因转录出的mRNA需要出核孔，到细胞质中与核糖体结合后才能进行翻译，从而实现了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RNA。直接参与蛋白质肽链合成的RNA有rRNA、mRNA和tRNA。分泌蛋白的肽链首先在游离核糖体上合成，然后肽链与核糖体一起转移到内质网上继续合成，并且边合成边转移到内质网腔内，再经过加工、折叠，之后通过囊泡转运到高尔基体进行进一步加工。（3）转录后加工产生的lncRNA、miRNA参与基因的表达调控。据图分析，lncRNA调控基因表达的主要机制有在细胞核中与DNA结合，调控基因的转录；在细胞质中与mRNA结合，阻止翻译。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发挥的调控作用有与mRNA结合，引导mRNA降解；与lncRNA结合，引导lncRNA降解。（4）外源RNA进入细胞后，经加工可形成siRNA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：具有转移性，对其他生物没有危害；容易降解，不会污染环境。 对点即练 1.C　组蛋白乙酰化不改变自身的氨基酸序列，但能降低染色质的紧密程度，从而促进基因的表达，可影响个体表型，A正确；具有生物活性的tRNA的形成，需要DNA转录，还需要转录后加工形成三叶草结构，B正确；编码组蛋白的mRNA上结合的核糖体数量不同，会影响翻译效率，但不会影响翻译的准确度，C错误；组蛋白乙酰化发生在翻译出组蛋白后，是基因表达调控的结果，也会影响基因的表达，D正确。 2.B　题述过程表现为转录和翻译过程同时进行，发生在原核细胞中，而人体细胞为真核细胞，A正确；在翻译过程中，核糖体沿着mRNA从5'端向3'端移动，据此可知，调控序列位于色氨酸合成酶基因mRNA的5'端，B错误；根据图示可知，2和4区段均会与3区段发生碱基互补配对，因此，2和4区段应存在相同或相似的核糖核苷酸序列，C正确；题意显示，色氨酸不足时核糖体在1区段处移动缓慢，2、3区配对，RNA聚合酶继续移动，转录继续进行，当色氨酸充足时，核糖体覆盖于1～2区，则3、4区配对形成一个阻止mRNA继续合成的茎—环结构，阻止基因的转录，通过该调控机制可避免细胞内物质和能量的浪费，D正确。 命题点2　表观遗传与遗传印记 高考例证 1.A　启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，用于驱动基因的转录，分析题意可知，某种鸟的卵黄蛋白原基因的启动子部分区域存在甲基化修饰，成熟雌鸟产生的雌激素可将此甲基化去除，雄鸟因缺乏雌激素仍保持高度甲基化，卵黄蛋白原基因在成熟雌鸟中可以表达，在雄鸟中表达受到抑制，A正确；启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，用于驱动基因的转录，甲基化的DNA无法转录，不能形成mRNA，B错误；该种雌鸟和雄鸟交配产生的雌雄后代发育成熟后，卵黄蛋白原基因在成熟雌鸟中可以表达，成熟雌鸟中有卵黄蛋白原，C错误；除了DNA的甲基化，组蛋白的甲基化和乙酰化（而非基因乙酰化）修饰也可产生表观遗传现象，D错误。 2.A　G、g只位于X染色体上，则该雄性基因型可能是XGY或XgY，杂合子雌性基因型为XGXg。若该雄性基因型为XGY，与XGXg杂交产生的F1基因型分别为XGXG、XGXg、XGY、XgY，在亲本与F1组成的群体中，父本XGY的G基因来自其母亲，因此G不表达，该父本呈现白色；当母本XGXg的G基因来自其母亲，g基因来自其父亲时，该母本的g基因表达，表现为灰色，当母本XGXg的g基因来自其母亲，G基因来自其父亲时，该母本的G基因表达，表现为黑色，因此母本表型可能为灰色或黑色；F1中基因型为XGXG的个体必定有一个G基因来自父本，G基因可以表达，因此F1中的XGXG表现为黑色；XGXg个体中G基因来自父本，g基因来自母本，因此G基因表达，g基因不表达，该个体表现为黑色；XGY的G基因来自母本，G基因不表达，因此该个体表现为白色；XgY个体的g基因来自母本，因此g基因不表达，该个体表现为白色，综上所述，在亲本杂交组合为XGY和XGXg的情况下，F1中的XGXG、XGXg一定表现为黑色，当母本XGXg也为黑色时，该群体中黑色个体比例为3/6，即1/2；当母本XGXg为灰色时，黑色个体比例为2/6，即1/3。若该雄性基因型为XgY，与XGXg杂交产生的F1基因型分别为XGXg、XgXg、XGY、XgY，在亲本与F1组成的群体中，父本XgY的g基因来自其母亲，因此不表达，该父本呈现白色；根据上面的分析可知，母本XGXg依然是可能为灰色或黑色；F1中基因型为XGXg的个体G基因来自母本，g基因来自父本，因此g表达，G不表达，该个体表现为灰色；XgXg个体的两个g基因必定有一个来自父本，g可以表达，因此该个体表现为灰色；XGY的G基因来自母本，G基因不表达，因此该个体表现为白色；XgY个体的g基因来自母本，因此g基因不表达，该个体表现为白色，综上所述，在亲本杂交组合为XgY和XGXg的情况下，F1中所有个体都不表现为黑色，当母本XGXg为灰色时，该群体中黑色个体比例为0，当母本XGXg为黑色时，该群体中黑色个体比例为1/6。综合上述两种情况可知，B、C、D不符合题意，A符合题意。 对点即练 1.AB　组蛋白去乙酰化酶活性过高时，DNA与蛋白质结合，染色质处于紧密状态，从而会抑制基因的表达，A正确；mRNA是翻译的模板，miRNA可能与靶向mRNA之间能进行碱基互补配对，从而抑制翻译过程，减少蛋白质的合成，B正确；DNA甲基化通常发生在胞嘧啶的碳原子上，未改变基因的序列，因此未改变生物体的遗传信息，C错误；起始密码子存在于mRNA上，RNA聚合酶结合的是DNA上的启动子部位，D错误。 2.C　受环境等因素影响，含有该基因的杂合子个体表型不一定相同，A错误；印记基因被DNA甲基化时其碱基序列未发生改变，B错误；个体中来自父本的相关基因被印记，只有母本的UBE3A基因可以发挥转录功能，C正确；DNA甲基化会影响基因的表达，构成染色体的组蛋白发生甲基化也会影响基因表达，D错误。 1 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $