第08讲 遗传的分子基础（3大核心+分层专练）（上海专用）2027年高考生物一轮复习讲练测

**基本信息** 该专项以上海考情为导向，通过“画-做-联”方法体系整合DNA结构、中心法则及表观遗传核心知识，分层训练提升科学思维与探究实践能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |五年考情·精准定向|新课标要求+考情分析|“画”构建网络、“做”情境应用、“联”科技前沿|从考情定位到备考策略，明确核心考点| |三大核心·主干速记|DNA结构+中心法则+表观遗传|碱基计算、半保留复制等原理速记|从结构（DNA）到功能（中心法则）再到调控（表观遗传）递进| |分层专练·靶向攻关|两年模拟（3题）+高考真题（2题）|图表分析、情境问题解决|基础通关→重难应用→考向感知，梯度提升解题能力|

第08讲 遗传的分子基础 （上海专用） 分层专练·靶向攻关 两年模拟 1. 【答案】 (1)转录 ①③⑥ (2)AC (3)减少脂肪摄入，以减少对内质网的应激，恢复SCAR的表达，减少ROS的产生及运出细胞的量，以减轻肝炎症状；外源导入SCAR，通过SCAR与通道结合，而使通道保持关闭状态，使得ROS运出细胞的量减少，以减轻肝炎症状；补充外源P蛋白，通过补充P蛋白以维持SCAR的量，保持通道关闭，减少ROS运出细胞，以减轻肝炎症状。(4)圆形滤纸片的数量 2. 【答案】 (1)CD (2) 氨基酸 5′-UUC-3′ (3)ABC (4) ③ ① (5) 1/2 低 异常DNA分子中由原来的C-G碱基对变成了A-T碱基对，且C-G碱基对中氢键的数目多 (6)由于5-HT浓度低导致抑郁症。因此可以研发一些5-HT水解酶和5-HT转运体的抑制剂来治疗抑郁症，也可设法抑制SLC6A4基因的表达来设法减少5-HTT 的数量，进而增加突触间隙中5-HT的含量，缓解抑郁症状。 3. 【答案】 (1)①②④ (2)D (3)活性中心 (4)③ ⑥ (5)能 互补核苷酸链可以与谷氨酸tRNA片段结合形成双链，使其结构改变，不能与亮氨酸氨酰tRNA合成酶结合 高考真题·考向感知 1. 【答案】 (1)C (2)B (3)B (4)A (5)D (6)AD (7)C (8)A (9)AB (10) ①③⑤ ②④⑥ 2.【答案】 (1) AD (2) ③④ (3) ABC (4) ② (5) A (6)①②③ 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第08讲 遗传的分子基础 （上海专用） 第1部分 五年考情·精准定向 第2部分 三大核心·主干速记 核心1 DNA结构 核心2 中心法则 核心3 表观遗传 第3部分 分层专练·靶向攻关 上海专练 两年模拟·基础通关 & 一年重难·情境应用 & 高考真题·考向感知 五年考情·精准定向 考情概览 新课标要求 1.亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA分子上 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 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.概述DNA分子通过半保留方式进行复制 4.概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成， 5.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 6.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 考情分析： 1．考查频次：近5年上海高考对遗传分子基础这一考点出高考题的频次比较高 2．考查要点：中心法则 考情分析 1．高考/合格考定位 遗传的分子基础属于必修二开篇章节，在上海等级考、合格考中作为内环境综合题的小题出现，承担重要功能： 提供情景素材：基因表达调控和疾病的关系，如环状RNA（SCAR）调控脂肪性肝炎、异常GLA基因参与调控溶酶体功能紊乱 训练阅读科研图片能力：单纯考查“是什么”的题目减少，更多是结合图表、实验情境，考查“为什么”和“怎么样”。例如，将转录/翻译过程与基因突变、遗传病机理结合。 2．近年上海命题动向（参考线索） 年份 涉及形式 涉及内容 2025 等级考综合题小题 mRNA编码蛋白质 2023 合格考综合题 遗传信息的储存形式、转录翻译过程、基因编辑治疗 备考策略 备考关键 “画”——构建知识网络：以中心法则为核心，将DNA的结构、复制、转录、翻译以及基因突变、表观遗传等概念串联起来，构建完整的知识体系。 “做”——通过情境体会基因表达调控各个环节和疾病的关系，锻炼阅读图片的能力。 “联”——多关注CRISPR基因编辑、mRNA疫苗、遗传病治疗等科技前沿，思考其背后的分子生物学原理，提升信息获取和解决实际问题的能力。 三大核心·主干速记 核心1 DNA的结构 一．DNA的平面结构 · 由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成 · 左右相邻两个碱基之间以氢键连接，A和T之间有2个氢键、G和C之间有3个氢键，含G-C碱基对更多的DNA更加稳定 · 上下两个碱基之间以“脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖”相连，形成磷酸二酯键 · 脱氧核苷酸链的方向：游离磷酸基团端称为5’端，游离的3’羟基端称为3’端。序列的书写方向从5’到3’。例如左边脱氧核苷酸链的序列 2． DNA中碱基百分比的计算 1.A＋G＝T+C＝A+C＝T+G＝1/2（A+T+G+C）。 2. 3.（A1+T1）%=（A2+T2）%=（A+T）% 核心2 中心法则 1.DNA复制 ①特点：半保留复制 ②场所：主要在细胞核，还可以在线粒体、叶绿体。 ③酶：解旋酶、DNA聚合酶 ④原料：4种脱氧核苷三磷酸（dNTP) ⑤产物：DNA ⑥模板：两条脱氧核苷酸链 ⑦原则：碱基互补配对原则（A-T,G-C） ⑧时间：分裂间期的S期 ⑨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。。 ⑩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。 2．转录 （1）场所：主要是细胞核，在叶绿体、线粒体中也能发生； （2）模板：DNA的一条链（模板链）（非模板链是编码链）； （3）原料：4种核糖核苷三磷酸（ATP,UTP,GTP,CTP）； （4）原则：遵循A-U,T-A,G-C配对； （5）过程： ①起始：RNA聚合酶识别并结合到启动子区域，DNA双链局部解旋，RNA聚合酶催化形成RNA链的第一个磷酸二酯键； ②延伸：RNA聚合酶沿着模板链向其5'方向移动，RNA链不断延长； ③终止：终止子的特定结构会导致RNA聚合酶和RNA链从DNA模板上脱离，转录过程终止。 （6）转录方向：沿5’到3’方向连接成一条单链RNA； （7）产物：信使RNA（mRNA），核糖体RNA（rRNA），转运RNA（tRNA）等； （8）意义：转录将基因中碱基序列蕴含的信息转化成了RNA序列中的信息。 3．翻译 （1）结果：生成肽链； （2）遵循原则：碱基互补配对（mRNA-tRNA）； （3）场所：细胞质（核糖体）； （4）模板：mRNA； （5）原料：20种游离的氨基酸； （6）酶：需要（不需要掌握的酶）； （7）能量：需要； （8）运载工具：tRNA； （9）真核和原核生物的区别 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； 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。 4. 逆转录和RNA复制 ①发生在被RNA病毒侵染的细胞中 ②RNA病毒的类型： 核心3 表观遗传 方式 对基因表达的影响 影响层面 修饰位置 DNA甲基化 下调 转录水平 DNA的某些胞嘧啶上 组蛋白乙酰化 上调 转录水平 组蛋白 组蛋白甲基化 下调 转录水平 组蛋白 RNA干扰 下调 转录后水平 干扰mRNA 特点：序列不发生变化、可以遗传、受环境影响 分层专练·靶向攻关 两年模拟 1．线粒体与肝炎 线粒体在免疫代谢疾病中发挥核心作用，其基质中的一种环状RNA（SCAR）在脂肪性肝炎发生过程中可调控ROS（引起肝炎的一种因子）的运输，具体过程如图所示。 (1)SCAR通过_____（复制/转录/翻译）过程产生，此过程需要线粒体提供______（编号选填）。 ①DNA    ②游离的脱氧核苷三磷酸    ③游离的核糖核苷三磷酸 ④DNA聚合酶     ⑤DNA解旋酶       ⑥RNA聚合酶      ⑦核糖体 (2)据图和已学知识分析，以下说法正确的是________。 A．线粒体DNA受到核DNA调控 B．阻遏蛋白由内质网合成，进入细胞核发挥作用 C．细胞膜上进行主动运输的部位聚集较多的线粒体 D．P蛋白在细胞核合成后穿过核孔，进入细胞质 (3)结合图中信息和已学知识，请提出2条减轻肝炎症状的措施，并说明原因。________ 【答案】(1) 转录 ①③⑥ (2)AC (3)减少脂肪摄入，以减少对内质网的应激，恢复SCAR的表达，减少ROS的产生及运出细胞的量，以减轻肝炎症状；外源导入SCAR，通过SCAR与通道结合，而使通道保持关闭状态，使得ROS运出细胞的量减少，以减轻肝炎症状；补充外源P蛋白，通过补充P蛋白以维持SCAR的量，保持通道关闭，减少ROS运出细胞，以减轻肝炎症状。 【分析】RNA通过转录过程产生，蛋白质通过翻译过程产生。 【详解】（1）根据题意可知，SCAR是一种环状RNA，因此SCAR通过转录过程产生，此过程需要线粒体提供DNA作为模板，游离的核糖核苷三磷酸作为原料，以及⑥RNA聚合酶进行催化，故选①③⑥。 （2）A、线粒体DNA受到核DNA调控，A正确； B、阻遏蛋白由核糖体合成，B错误 C、细胞膜上进行主动运输的部位聚集较多的线粒体，因为主动运输需要能量，C正确； D、根据图示信息可知，P蛋白在细胞质合成，D错误。 故选AC。 （3）根据图示信息可知，减少脂肪摄入，以减少对内质网的应激，恢复SCAR的表达，减少ROS的产生及运出细胞的量，以减轻肝炎症状；外源导入SCAR，通过SCAR与通道结合，而使通道保持关闭状态，使得ROS运出细胞的量减少，以减轻肝炎症状；补充外源P蛋白，通过补充P蛋白以维持SCAR的量，保持通道关闭，减少ROS运出细胞，以减轻肝炎症状。 2．BDNF（脑源性神经营养因子）是小鼠大脑中表达最为广泛的一种神经营养因子，也广泛分布于人类中枢神经系统中，其主要作用是影响神经可塑性和认知功能。众多研究表明，抑郁症与BDNF基因甲基化水平及外周血中BDNF mRNA含量变化等有关。左图为DNA甲基化机理图，右图为BDNF基因表达及调控过程。 (1)DNMT3是一种DNA甲基化转移酶，结合左图和已有知识，下列叙述正确的是 A．DNA分子中5’甲基胞嘧啶不能与鸟嘌呤配对 B．DNA甲基化引起的变异属于基因突变 C．DNA甲基化可能阻碍RNA聚合酶与启动子结合 D．DNA甲基转移酶发挥作用需与DNA结合 (2)右图中过程③以______为原料，若该过程某tRNA的反密码子序列为5′-GAA-3′，则其识别的密码子序列为____________。 (3)miRNA-195是miRNA中一种，miRNA是小鼠细胞中具有调控功能的非编码RNA，在个体发育的不同阶段产生不同的miRNA，该物质与沉默复合物结合后，可导致细胞中与之互补的mRNA降解。下列叙述正确的是 A．miRNA通过碱基互补配对识别mRNA B．miRNA能特异性的影响基因的表达 C．不同miRNA的碱基排列顺序不同 D．miRNA的产生与细胞的分化无关 (4)抑郁症小鼠与正常鼠相比，图4中②过程________（编号选填①“减弱”或②“不变”或③“增强”），若①过程反应强度不变，则BDNF的含量将______（编号选填①“减少”或②“不变”或③“增加”）。 (5)若抑郁症小鼠细胞中一个DNA分子的一个C-G中胞嘧啶甲基化后,又发生脱氨基生成了胸腺嘧啶,则该DNA分子经过n次复制后,所产生的子代DNA分子中异常的DNA占比为__________。与正常DNA分子相比，异常DNA的稳定性______(填“低”或“高”)，说明你的判断依据_______________ 。 (6)研究发现，小鼠大脑中5-羟色胺（5-HT）信号可刺激BDNF的表达，与抗抑郁机制有着紧密联系，并且在一定程度上受5-羟色胺转运体（5-HTT）的调节，5-HTT 由 SLC6A4基因编码，请结合已有知识提出一种可行的抗抑郁治疗方案：__________ 【答案】(1)CD (2) 氨基酸 5′-UUC-3′ (3)ABC (4) ③ ① (5) 1/2 低 异常DNA分子中由原来的C-G碱基对变成了A-T碱基对，且C-G碱基对中氢键的数目多 (6)由于5-HT浓度低导致抑郁症。因此可以研发一些5-HT水解酶和5-HT转运体的抑制剂来治疗抑郁症，也可设法抑制SLC6A4基因的表达来设法减少5-HTT 的数量，进而增加突触间隙中5-HT的含量，缓解抑郁症状。 【分析】表观遗传：指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化。DNA的甲基化：生物基因的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。 【详解】（1）A、DNA分子中5’甲基胞嘧啶依然能与鸟嘌呤配对，A错误； B、DNA甲基化没有引起基因中碱基序列的改变，因此，甲基化引起的变异不属于基因突变，B错误； C、DNA甲基化可能阻碍RNA聚合酶与启动子结合，进而影响了基因的表达，导致了表型的改变，C正确； D、DNA甲基转移酶的作用对象是相关的基因上的碱基，因而其发挥作用的过程需与DNA结合，D正确。 故选CD。 （2）右图中过程③为翻译过程，该过程发生在核糖体上，是以mRNA为模板，以氨基酸为原料合成多肽链的过程，即该过程是以氨基酸为原料的，若该过程某tRNA的反密码子序列为5′-GAA-3′，由于核糖体在mRNA上的移动方向是由5′移向3′，因此其上反密码子的顺序为AAG，则其识别的密码子序列为5′-UUC-3′。 （3）A、miRNA通过碱基互补配对识别靶mRNA，进而导致靶mRNA的降解，A正确； B、根据题干信息，“该物质与沉默复合物结合后，可导致细胞中与之互补的mRNA降解”，可知，miRNA能特异性的影响基因的表达中的翻译过程，B正确； C、在个体发育的不同阶段产生不同的miRNA，不同miRNA的碱基排列顺序不同，C正确； D、miRNA在个体发育的不同阶段产生不同的miRNA，是基因选择性表达的结果，与细胞的分化有关，D错误。 故选ABC。 （4）图中显示，miRNA-195基因调控BDNF基因表达的机理是miRNA-195与BDNF基因表达的mRNA形成局部双链结构，影响翻译过程。题中显示，“BDNF（脑源性神经营养因子）是小鼠大脑中表达最为广泛的一种神经营养因子，其主要作用是影响神经可塑性和认知功能，据此可推测，抑郁症小鼠与正常鼠相比，图4中②过程③“增强”，若①过程反应强度不变，则BDNF的含量将①“减少”，进而影响了BDNF的合成，影响了神经系统变得功能。 （5）若抑郁症小鼠细胞中一个DNA分子的一个C-G中胞嘧啶甲基化后,又发生脱氨基生成了胸腺嘧啶，该变化发生在DNA分子的一条链中，则由发生改变的单链经过复制产生的子代DNA分子均发生异常，而由正常的单链为模板复制产生的子代DNA分子均正常，据此可推测该DNA分子经过n次复制后,所产生的子代DNA分子中异常的DNA占比为1/2。与正常DNA分子相比，异常DNA的稳定性变低，因为异常DNA分子中由原来的C-G碱基对变成了A-T碱基对，且C-G碱基对中氢键的数目多 。 （6）研究发现，小鼠大脑中5-羟色胺（5-HT）信号可刺激BDNF的表达，与抗抑郁机制有着紧密联系，并且在一定程度上受5-羟色胺转运体（5-HTT）的调节，5-HTT 由 SLC6A4基因编码，由于5-HT浓度低导致抑郁症。因此可以研发一些5-HT水解酶和5-HT转运体的抑制剂来治疗抑郁症，也可设法抑制SLC6A4基因的表达来设法减少5-HTT 的数量，进而增加突触间隙中5-HT的含量，缓解抑郁症状。 3．tRNA可以携带相应氨基酸，常在tRNA前加上对应的氨基酸表示能携带某种氨基酸的tRNA（如：亮氨酸tRNA表示能携带亮氨酸的tRNA）。氨基酸经活化后可与相对应的tRNA结合形成氨酰tRNA（如：亮氨酸氨酰tRNA），该过程需要氨酰tRNA合成酶的催化（图1），大多数生物体内的氨基酸有20种，相应的氨酰tRNA合成酶也有20种（如：亮氨酸氨酰tRNA合成酶）。 (1)由图1可以推测，氨酰tRNA合成酶的作用包括____。（编号选填） ①识别氨基酸 ②识别tRNA ③识别密码子 ④催化形成氨基酸与tRNA之间的化学键 ⑤催化形成氨基酸与氨基酸之间的化学键 (2)根据题干信息和已学知识分析下列有关tRNA的叙述，其中正确的是____。 A．大多是双链结构 B．能识别反密码子 C．参与形成核糖体 D．大多在细胞核中合成 科学家发现，人进入老年后，本来存在于某些神经元细胞核中的ANG（一种多肽）会异常转移到细胞质中，进而引起一系列异常反应（如图2），破坏线粒体亮氨酸氨酰tRNA的形成，引起线粒体嵴的损伤。 (3)由题干信息可以推测，亮氨酸氨酰tRNA之所以不能合成，可能是由于谷氨酸tRNA片段结合在了亮氨酸氨酰tRNA合成酶的____，导致亮氨酸tRNA不能与该酶结合。 (4)线粒体嵴损伤，直接影响有氧呼吸的____过程，该过程可生成____。（编号选填） ①糖酵解 ②三羧酸循环 ③电子传递 ④O2 ⑤CO2 ⑥H2O (5)如果向图2所示的细胞内注射谷氨酸tRNA片段的互补核苷酸链，____（能/不能）缓解线粒体损伤，请简述理由：____。 【答案】(1)①②④ (2)D (3)活性中心 (4) ③ ⑥ (5) 能 互补核苷酸链可以与谷氨酸tRNA片段结合形成双链，使其结构改变，不能与亮氨酸氨酰tRNA合成酶结合 【分析】翻译过程，其模板是mRNA，原料是氨基酸，场所是核糖体，还需要能量、酶和tRNA（转运氨基酸）。 【详解】（1）根据题干信息，生物体内的氨基酸有20种，相应的氨酰tRNA合成酶也有20种，说明氨酰tRNA合成酶能识别氨基酸，同时氨酰tRNA合成酶能将氨基酸转移到tRNA上，催化形成氨基酸与tRNA之间的化学键，氨酰tRNA合成酶也能识别tRNA，故选①②④。 （2）A、tRNA一般是单链，但含有局部的双链区，A错误； B、tRNA的反密码子能识别密码子，B错误； C、rRNA参与核糖体的形成，C错误； D、tRNA属于RNA中的一种，RNA主要在细胞核内合成，D正确。 故选D。 （3）酶起作用的位点在于酶活性中心，谷氨酸tRNA片段结合在了亮氨酸氨酰tRNA合成酶的活性中心，从而使得亮氨酸tRNA不能与亮氨酸氨酰tRNA合成酶结合。 （4）线粒体嵴参与有氧呼吸的第三阶段，即电子传递链，这过程产生水。 （5）向细胞内注射谷氨酸tRNA片段的互补核苷酸链，能与谷氨酸tRNA片段结合形成双链，使其结构改变，不能与亮氨酸氨酰tRNA合成酶结合，从而亮氨酸氨酰tRNA合成酶能发挥正常的作用，从而缓解线粒体损伤。 高考真题·考向感知 1．（2023高二上·上海·学业考试）图表示X染色体上编码α-半乳糖苷酶的GLA基因调控溶酶体功能的部分机制，其中Gb3是一种脂质。异常GLA基因编码的α-半乳糖苷酶第227位氨基酸由精氨酸（密码子5'-CGA-3'）变为脯氨酸（密码子5'-CCA-3'），这种变化会引起溶酶体功能异常。    (1)GLA基因所携带的遗传信息的储存形式是___（单选）。 A．磷酸数量 B．五碳糖种类 C．碱基序列 D．脱氧核糖结构 (2)图中过程I是___（单选）。 A．DNA复制 B．转录 C．翻译 D．逆转录 (3)图中物质甲进入细胞质通过的结构是___（单选）。 A．核仁 B．核孔 C．磷脂分子间隙 D．核糖体 (4)产生异常GLA基因的根本原因是___（单选）。 A．基因突变 B．染色体结构变异 C．基因重组 D．染色体数目变异 (5)异常GLA基因模板链中对应第227位氨基酸的核苷酸序列为___（单选）。 A．5'-CGA-3' B．5'-CCA-3' C．5'-TCG-3' D．5'-TGG-3' (6)GLA基因异常的细胞内会出现Gb3积累，据图1推测可能的原因是α-半乳糖苷酶___（多选）。 A．分子结构改变 B．改变了Gb3结构 C．催化效率升高 D．结合Gb3的效率下降 (7)Gb3过度积累将导致溶酶体功能异常，这会影响蛋白质的___（单选）。 A．加工 B．运输 C．分解 D．储存 (8)若某男性携带了异常GLA基因，据题意推测，该基因来自于___（单选）。 A．母亲 B．父亲 C．母亲和父亲 D．母亲或父亲 (9)携带异常GLA基因的男性，在其精子形成过程中，一定含有异常GLA基因的细胞是___（多选）。 A．精原细胞 B．初级精母细胞 C．次级精母细胞 D．精细胞 (10)针对溶酶体功能异常，下列①~⑥中可作为诊断方法的是___，可作为治疗方法的是___（编号选填）。 ①检测GLA基因 ②使用α-半乳糖苷酶 ③检测Gb3含量 ④修复异常GLA基因 ⑤检测α-半乳糖苷酶活性 ⑥抑制Gb3产生 【答案】(1)C (2)B (3)B (4)A (5)D (6)AD (7)C (8)A (9)AB (10) ①③⑤ ②④⑥ 【分析】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。特点有普遍性、随机性、低频性、可逆性、多害少利性。 【详解】（1）GLA基因所携带的遗传信息的储存形式是碱基序列或脱氧核苷酸序列中，C正确，ABD错误。 故选C。 （2）图中过程I是将DNA双链结构，变为物质甲单链结构，该过程代表转录，B正确，ACD错误。 故选B。 （3）图中过程I代表转录，物质甲为mRNA，通过核孔进入细胞质，B正确，ACD错误。 故选B。 （4）由题干信息可知，异常GLA基因编码的α-半乳糖苷酶第227位氨基酸由精氨酸（密码子5'-CGA-3'）变为脯氨酸（密码子5'-CCA-3'），所以产生异常GLA基因的根本原因是基因突变，A正确，BCD错误。 故选A。 （5）异常GLA基因编码的α-半乳糖苷酶第227位氨基酸由精氨酸（密码子5'-CGA-3'）变为脯氨酸（密码子5'-CCA-3'），按照碱基互补配对原则，异常GLA基因模板链中对应第227位氨基酸的核苷酸序列为5'-TGG-3'，D正确，ABC错误。 故选D。 （6）由图可知，α-半乳糖苷酶会催化Gb3分解，GLA基因异常的细胞内会出现Gb3积累，可能的原因是α-半乳糖苷酶分子结构改变，不能起催化作用，或者结合Gb3的效率下降，使得Gb3不能被分解，导致积累，AD正确，BC错误。 故选AD。 （7）溶酶体功能是细胞的“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌，所以Gb3过度积累将导致溶酶体功能异常，这会影响蛋白质的分解，C正确，ABD错误。 故选C。 （8）图表示X染色体上编码α-半乳糖苷酶的GLA基因调控溶酶体功能的部分机制，若某男性携带了异常GLA基因，则该基因来自母亲，A正确，BCD错误。 故选A。 （9）携带异常GLA基因的男性，在其精子形成过程中，一定含有异常GLA基因的细胞是精原细胞和初级精母细胞，而次级精母细胞和精细胞由于同源染色体的分离，可能含有，也可能不含有，AB正确，CD错误。 故选AB。 （10）α-半乳糖苷酶会催化Gb3分解，异常GLA基因编码的α-半乳糖苷酶第227位氨基酸由精氨酸（密码子5'-CGA-3'）变为脯氨酸（密码子5'-CCA-3'），这种变化会引起溶酶体功能异常，所以可作为诊断方法的是①检测GLA基因、③检测Gb3含量和⑤检测α-半乳糖苷酶活性，可作为治疗方法的是②使用α-半乳糖苷酶、④修复异常GLA基因和抑制Gb3产生。 2.（2025·上海·高考真题）肠壁中存在细胞X、神经元、平滑肌细胞等多种细胞。 运动锻炼引起的机械压力和肠道菌群产生的单链RNA作用于肠壁中各种细胞，导致平滑肌收缩。下图表示部分过程，图中P1、P2、5-HT、Ach均是细胞合成的化学物质。 (1)据图，下列属于肠壁中神经元所处内环境的是___________。(多选) A．5-HT B．P2 C．5-HT受体 D．Ach (2)据图推测，对于细胞X，P1从功能上来说可能是___________。(编号选填) ①抗原    ②激素    ③受体    ④离子通道 (3)下列属于P1、P2的不同之处是，两者___________。(多选) A．相应的DNA序列不同 B．相应的mRNA序列不同 C．在细胞间的分布不同 D．在细胞中的合成场所不同 (4) 上图显示，机械压力可刺激细胞X引起平滑肌收缩，该过程包括：①P2接受信号后引起5-HT释放，扩散到神经元；②神经元产生的神经冲动传导到突触小体；③突触前膜释放Ach引起平滑肌收缩。 在机械压力引起平滑肌收缩时，用时最短的是___________。(编号选填) (5) 结合上图，比较神经元释放Ach、细胞X释放5-HT的过程，两者的不同点有___________。(单选) A．接受的化学信号 B．接受的机械压力信号 C．Ca2+是否内流 D．Ach与5-HT释放的方式 (6) 归纳上图中所示的细胞接受与传递信息的特点，下列中符合的有___________。(编号选填) ①同一类型细胞可接受不同信息     ②对不同信息的传递过程可以相同 ③不同类型细胞可接受不同信息     ④对同种信息的传递过程一定相同 ⑤不同类型细胞不能接受同种信息 【答案】(1) AD (2) ③④ (3) ABC (4) ② (5)A (6)①②③ 【解析】1．A、5-HT是细胞X分泌的信号分子，通过体液运输作用于其他细胞，属于肠壁中神经元所处内环境，A正确； B、P2是细胞X上的受体，位于细胞膜上，不属于内环境成分，B错误； C、5-HT受体是神经元细胞膜上的蛋白质，位于细胞膜上，不属于内环境成分，C错误； D、Ach是神经元释放的神经递质，存在于组织液中，属于肠壁中神经元所处内环境，D正确。 2．抗原是能引起免疫反应的物质，从图中无法得出P1是抗原，①错误；激素是由内分泌腺或内分泌细胞分泌的化学物质，图中未体现P1是激素相关功能，②错误；由图可知，P1可以识别并结合单链RNA，所以P1可能是受体，③正确；图中显示有Ca2+通过P1进入细胞X，所以P1可能是离子通道，④正确。 3．A、P1、P2是不同的蛋白质，由不同的基因控制合成，相应的DNA序列不同，A正确； B、因为DNA序列不同，所以转录形成的相应mRNA序列也不同，B正确； C、从图中可以看出P1、P2在细胞间的分布不同，P1分布在细胞X表面，P2分布在细胞X和神经元表面，C正确； D、蛋白质都是在核糖体上合成的，P1、P2在细胞中的合成场所相同，D错误。 4． P2接受信号后引起5-HT释放，扩散到神经元，需要经历胞吐释放和扩散的过程，耗时较长，①不符合题意；神经元产生的神经冲动沿神经纤维传导，电信号的传导速度极快，用时最短，②符合题意；突触前膜释放Ach并作用于平滑肌，需要经历胞吐和扩散的过程，耗时较长，③不符合题意。 5．A、神经元释放Ach接受的化学信号是5-HT和运动锻炼引起的机械压力，细胞X释放5-HT接受的化学信号是肠道菌群产生的单链RNA和运动锻炼引起的机械压力，二者接受的化学信号不同，但均有机械压力信号，A正确，B错误； C、从图中可以看出，细胞X和神经元都能接受机械压力，受体相同，而细胞X接受机械压力刺激，会引起Ca2+内流，所以神经元接受机械压力也会引起Ca2+内流，C错误； D、Ach与5-HT释放的方式均为胞吐，D错误。 6．细胞X可以接受机械压力和单链RNA两种不同信息，体现同一类型细胞可接受不同信息，①正确；细胞X接受机械压力和单链RNA后，都通过Ca2+内流→释放5-HT的过程传递信息，体现对不同信息的传递过程可以相同，②正确；细胞X接受机械压力和单链RNA，神经元接受5-HT，平滑肌细胞接受Ach，体现不同类型细胞可接受不同信息，③正确；细胞X和神经元都能接受机械压力，但产生的物质不同，作用的结果也不同，所以对同种信息的传递过程不一定相同，但不同类型细胞能接受同种信息，④错误，⑤错误。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第08讲 遗传的分子基础 （上海专用） 第1部分 五年考情·精准定向 第2部分 三大核心·主干速记 核心1 DNA结构 核心2 中心法则 核心3 表观遗传 第3部分 分层专练·靶向攻关 上海专练 两年模拟·基础通关 & 一年重难·情境应用 & 高考真题·考向感知 五年考情·精准定向 考情概览 新课标要求 1.亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA分子上 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 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.概述DNA分子通过半保留方式进行复制 4.概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成， 5.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 6.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 考情分析： 1．考查频次：近5年上海高考对遗传分子基础这一考点出高考题的频次比较高 2．考查要点：中心法则 考情分析 1．高考/合格考定位 遗传的分子基础属于必修二开篇章节，在上海等级考、合格考中作为内环境综合题的小题出现，承担重要功能： 提供情景素材：基因表达调控和疾病的关系，如环状RNA（SCAR）调控脂肪性肝炎、异常GLA基因参与调控溶酶体功能紊乱 训练阅读科研图片能力：单纯考查“是什么”的题目减少，更多是结合图表、实验情境，考查“为什么”和“怎么样”。例如，将转录/翻译过程与基因突变、遗传病机理结合。 2．近年上海命题动向（参考线索） 年份 涉及形式 涉及内容 2025 等级考综合题小题 mRNA编码蛋白质 2023 合格考综合题 遗传信息的储存形式、转录翻译过程、基因编辑治疗 备考策略 备考关键 “画”——构建知识网络：以中心法则为核心，将DNA的结构、复制、转录、翻译以及基因突变、表观遗传等概念串联起来，构建完整的知识体系。 “做”——通过情境体会基因表达调控各个环节和疾病的关系，锻炼阅读图片的能力。 “联”——多关注CRISPR基因编辑、mRNA疫苗、遗传病治疗等科技前沿，思考其背后的分子生物学原理，提升信息获取和解决实际问题的能力。 三大核心·主干速记 核心1 DNA的结构 一．DNA的平面结构 · 由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成 · 左右相邻两个碱基之间以氢键连接，A和T之间有2个氢键、G和C之间有3个氢键，含G-C碱基对更多的DNA更加稳定 · 上下两个碱基之间以“脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖”相连，形成磷酸二酯键 · 脱氧核苷酸链的方向：游离磷酸基团端称为5’端，游离的3’羟基端称为3’端。序列的书写方向从5’到3’。例如左边脱氧核苷酸链的序列 2． DNA中碱基百分比的计算 1.A＋G＝T+C＝A+C＝T+G＝1/2（A+T+G+C）。 2. 3.（A1+T1）%=（A2+T2）%=（A+T）% 核心2 中心法则 1.DNA复制 ①特点：半保留复制 ②场所：主要在细胞核，还可以在线粒体、叶绿体。 ③酶：解旋酶、DNA聚合酶 ④原料：4种脱氧核苷三磷酸（dNTP) ⑤产物：DNA ⑥模板：两条脱氧核苷酸链 ⑦原则：碱基互补配对原则（A-T,G-C） ⑧时间：分裂间期的S期 ⑨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。。 ⑩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。 2．转录 （1）场所：主要是细胞核，在叶绿体、线粒体中也能发生； （2）模板：DNA的一条链（模板链）（非模板链是编码链）； （3）原料：4种核糖核苷三磷酸（ATP,UTP,GTP,CTP）； （4）原则：遵循A-U,T-A,G-C配对； （5）过程： ①起始：RNA聚合酶识别并结合到启动子区域，DNA双链局部解旋，RNA聚合酶催化形成RNA链的第一个磷酸二酯键； ②延伸：RNA聚合酶沿着模板链向其5'方向移动，RNA链不断延长； ③终止：终止子的特定结构会导致RNA聚合酶和RNA链从DNA模板上脱离，转录过程终止。 （6）转录方向：沿5’到3’方向连接成一条单链RNA； （7）产物：信使RNA（mRNA），核糖体RNA（rRNA），转运RNA（tRNA）等； （8）意义：转录将基因中碱基序列蕴含的信息转化成了RNA序列中的信息。 3．翻译 （1）结果：生成肽链； （2）遵循原则：碱基互补配对（mRNA-tRNA）； （3）场所：细胞质（核糖体）； （4）模板：mRNA； （5）原料：20种游离的氨基酸； （6）酶：需要（不需要掌握的酶）； （7）能量：需要； （8）运载工具：tRNA； （9）真核和原核生物的区别 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； 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。 4. 逆转录和RNA复制 ①发生在被RNA病毒侵染的细胞中 ②RNA病毒的类型： 核心3 表观遗传 方式 对基因表达的影响 影响层面 修饰位置 DNA甲基化 下调 转录水平 DNA的某些胞嘧啶上 组蛋白乙酰化 上调 转录水平 组蛋白 组蛋白甲基化 下调 转录水平 组蛋白 RNA干扰 下调 转录后水平 干扰mRNA 特点：序列不发生变化、可以遗传、受环境影响 分层专练·靶向攻关 两年模拟 1．线粒体与肝炎 线粒体在免疫代谢疾病中发挥核心作用，其基质中的一种环状RNA（SCAR）在脂肪性肝炎发生过程中可调控ROS（引起肝炎的一种因子）的运输，具体过程如图所示。 (1)SCAR通过_____（复制/转录/翻译）过程产生，此过程需要线粒体提供______（编号选填）。 ①DNA    ②游离的脱氧核苷三磷酸    ③游离的核糖核苷三磷酸 ④DNA聚合酶     ⑤DNA解旋酶       ⑥RNA聚合酶      ⑦核糖体 (2)据图和已学知识分析，以下说法正确的是________。 A．线粒体DNA受到核DNA调控 B．阻遏蛋白由内质网合成，进入细胞核发挥作用 C．细胞膜上进行主动运输的部位聚集较多的线粒体 D．P蛋白在细胞核合成后穿过核孔，进入细胞质 (3)结合图中信息和已学知识，请提出2条减轻肝炎症状的措施，并说明原因。________ 2．BDNF（脑源性神经营养因子）是小鼠大脑中表达最为广泛的一种神经营养因子，也广泛分布于人类中枢神经系统中，其主要作用是影响神经可塑性和认知功能。众多研究表明，抑郁症与BDNF基因甲基化水平及外周血中BDNF mRNA含量变化等有关。左图为DNA甲基化机理图，右图为BDNF基因表达及调控过程。 (1)DNMT3是一种DNA甲基化转移酶，结合左图和已有知识，下列叙述正确的是 A．DNA分子中5’甲基胞嘧啶不能与鸟嘌呤配对 B．DNA甲基化引起的变异属于基因突变 C．DNA甲基化可能阻碍RNA聚合酶与启动子结合 D．DNA甲基转移酶发挥作用需与DNA结合 (2)右图中过程③以______为原料，若该过程某tRNA的反密码子序列为5′-GAA-3′，则其识别的密码子序列为____________。 (3)miRNA-195是miRNA中一种，miRNA是小鼠细胞中具有调控功能的非编码RNA，在个体发育的不同阶段产生不同的miRNA，该物质与沉默复合物结合后，可导致细胞中与之互补的mRNA降解。下列叙述正确的是 A．miRNA通过碱基互补配对识别mRNA B．miRNA能特异性的影响基因的表达 C．不同miRNA的碱基排列顺序不同 D．miRNA的产生与细胞的分化无关 (4)抑郁症小鼠与正常鼠相比，图4中②过程________（编号选填①“减弱”或②“不变”或③“增强”），若①过程反应强度不变，则BDNF的含量将______（编号选填①“减少”或②“不变”或③“增加”）。 (5)若抑郁症小鼠细胞中一个DNA分子的一个C-G中胞嘧啶甲基化后,又发生脱氨基生成了胸腺嘧啶,则该DNA分子经过n次复制后,所产生的子代DNA分子中异常的DNA占比为__________。与正常DNA分子相比，异常DNA的稳定性______(填“低”或“高”)，说明你的判断依据_______________ 。 (6)研究发现，小鼠大脑中5-羟色胺（5-HT）信号可刺激BDNF的表达，与抗抑郁机制有着紧密联系，并且在一定程度上受5-羟色胺转运体（5-HTT）的调节，5-HTT 由 SLC6A4基因编码，请结合已有知识提出一种可行的抗抑郁治疗方案：__________ 3．tRNA可以携带相应氨基酸，常在tRNA前加上对应的氨基酸表示能携带某种氨基酸的tRNA（如：亮氨酸tRNA表示能携带亮氨酸的tRNA）。氨基酸经活化后可与相对应的tRNA结合形成氨酰tRNA（如：亮氨酸氨酰tRNA），该过程需要氨酰tRNA合成酶的催化（图1），大多数生物体内的氨基酸有20种，相应的氨酰tRNA合成酶也有20种（如：亮氨酸氨酰tRNA合成酶）。 (1)由图1可以推测，氨酰tRNA合成酶的作用包括____。（编号选填） ①识别氨基酸 ②识别tRNA ③识别密码子 ④催化形成氨基酸与tRNA之间的化学键 ⑤催化形成氨基酸与氨基酸之间的化学键 (2)根据题干信息和已学知识分析下列有关tRNA的叙述，其中正确的是____。 A．大多是双链结构 B．能识别反密码子 C．参与形成核糖体 D．大多在细胞核中合成 科学家发现，人进入老年后，本来存在于某些神经元细胞核中的ANG（一种多肽）会异常转移到细胞质中，进而引起一系列异常反应（如图2），破坏线粒体亮氨酸氨酰tRNA的形成，引起线粒体嵴的损伤。 (3)由题干信息可以推测，亮氨酸氨酰tRNA之所以不能合成，可能是由于谷氨酸tRNA片段结合在了亮氨酸氨酰tRNA合成酶的____，导致亮氨酸tRNA不能与该酶结合。 (4)线粒体嵴损伤，直接影响有氧呼吸的____过程，该过程可生成____。（编号选填） ①糖酵解 ②三羧酸循环 ③电子传递 ④O2 ⑤CO2 ⑥H2O (5)如果向图2所示的细胞内注射谷氨酸tRNA片段的互补核苷酸链，____（能/不能）缓解线粒体损伤，请简述理由：____。 高考真题·考向感知 1．（2023高二上·上海·学业考试）图表示X染色体上编码α-半乳糖苷酶的GLA基因调控溶酶体功能的部分机制，其中Gb3是一种脂质。异常GLA基因编码的α-半乳糖苷酶第227位氨基酸由精氨酸（密码子5'-CGA-3'）变为脯氨酸（密码子5'-CCA-3'），这种变化会引起溶酶体功能异常。    (1)GLA基因所携带的遗传信息的储存形式是___（单选）。 A．磷酸数量 B．五碳糖种类 C．碱基序列 D．脱氧核糖结构 (2)图中过程I是___（单选）。 A．DNA复制 B．转录 C．翻译 D．逆转录 (3)图中物质甲进入细胞质通过的结构是___（单选）。 A．核仁 B．核孔 C．磷脂分子间隙 D．核糖体 (4)产生异常GLA基因的根本原因是___（单选）。 A．基因突变 B．染色体结构变异 C．基因重组 D．染色体数目变异 (5)异常GLA基因模板链中对应第227位氨基酸的核苷酸序列为___（单选）。 A．5'-CGA-3' B．5'-CCA-3' C．5'-TCG-3' D．5'-TGG-3' (6)GLA基因异常的细胞内会出现Gb3积累，据图1推测可能的原因是α-半乳糖苷酶___（多选）。 A．分子结构改变 B．改变了Gb3结构 C．催化效率升高 D．结合Gb3的效率下降 (7)Gb3过度积累将导致溶酶体功能异常，这会影响蛋白质的___（单选）。 A．加工 B．运输 C．分解 D．储存 (8)若某男性携带了异常GLA基因，据题意推测，该基因来自于___（单选）。 A．母亲 B．父亲 C．母亲和父亲 D．母亲或父亲 (9)携带异常GLA基因的男性，在其精子形成过程中，一定含有异常GLA基因的细胞是___（多选）。 A．精原细胞 B．初级精母细胞 C．次级精母细胞 D．精细胞 (10)针对溶酶体功能异常，下列①~⑥中可作为诊断方法的是___，可作为治疗方法的是___（编号选填）。 ①检测GLA基因 ②使用α-半乳糖苷酶 ③检测Gb3含量 ④修复异常GLA基因 ⑤检测α-半乳糖苷酶活性 ⑥抑制Gb3产生 2.（2025·上海·高考真题）肠壁中存在细胞X、神经元、平滑肌细胞等多种细胞。 运动锻炼引起的机械压力和肠道菌群产生的单链RNA作用于肠壁中各种细胞，导致平滑肌收缩。下图表示部分过程，图中P1、P2、5-HT、Ach均是细胞合成的化学物质。 (1)据图，下列属于肠壁中神经元所处内环境的是___________。(多选) A．5-HT B．P2 C．5-HT受体 D．Ach (2)据图推测，对于细胞X，P1从功能上来说可能是___________。(编号选填) ①抗原    ②激素    ③受体    ④离子通道 (3)下列属于P1、P2的不同之处是，两者___________。(多选) A．相应的DNA序列不同 B．相应的mRNA序列不同 C．在细胞间的分布不同 D．在细胞中的合成场所不同 (4) 上图显示，机械压力可刺激细胞X引起平滑肌收缩，该过程包括：①P2接受信号后引起5-HT释放，扩散到神经元；②神经元产生的神经冲动传导到突触小体；③突触前膜释放Ach引起平滑肌收缩。 在机械压力引起平滑肌收缩时，用时最短的是___________。(编号选填) (5) 结合上图，比较神经元释放Ach、细胞X释放5-HT的过程，两者的不同点有___________。(单选) A．接受的化学信号 B．接受的机械压力信号 C．Ca2+是否内流 D．Ach与5-HT释放的方式 (6) 归纳上图中所示的细胞接受与传递信息的特点，下列中符合的有___________。(编号选填) ①同一类型细胞可接受不同信息     ②对不同信息的传递过程可以相同 ③不同类型细胞可接受不同信息     ④对同种信息的传递过程一定相同 ⑤不同类型细胞不能接受同种信息 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $