第7讲 遗传的物质基础（强化训练）-【名师带你过关】2026-2027学年高考生物一轮复习

**基本信息** 以“遗传物质证明→结构本质→复制机制→表达调控”为逻辑主线，通过真题与模拟题结合，系统覆盖遗传物质基础核心考点，强化生命观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |DNA是主要的遗传物质|4选择+1填空|实验分析（肺炎链球菌/噬菌体/病毒实验）|从经典实验到遗传物质本质的认知递进| |DNA结构与基因本质|4选择+1填空|结构分析（碱基计算/端粒功能）|DNA双螺旋结构→基因概念→功能特性| |DNA的复制|3选择+1填空|过程探究（半保留复制/复制泡）|复制机制→影响因素→实验验证| |基因表达与性状关系|3选择+3填空|调控分析（转录抑制/表观遗传）|中心法则→调控机制→性状表现|

第七讲　遗传的物质基础 考点一　DNA是主要的遗传物质 1.(2025·浙江)多种多样的生物通过遗传信息控制性状,并通过繁殖将遗传物质传递给子代。下列关于遗传物质的叙述正确的是 (　　) A.S型肺炎链球菌的遗传物质主要通过质粒传递给子代 B.水稻、小麦和玉米三大粮食作物的遗传物质主要是DNA C.控制伞藻伞帽的遗传物质通过半保留复制表达遗传信息 D.烟草叶肉细胞的遗传物质水解后可产生4种脱氧核苷酸 　　　　　　　　　　　　　　　 2.(2024·甘肃)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 1.(2025·资阳一模)烟草花叶病毒和车前草病毒均由一条RNA链和蛋白质外壳组成,下图是两种病毒的重建实验。下列叙述正确的是 (　　) A.该实验证明了RNA是某些病毒的主要遗传物质 B.两种病毒的遗传物质中嘌呤数量等于嘧啶数量 C.可用细菌培养基培养两种病毒用于科学研究 D.重建形成的病毒,其蛋白质外壳无法遗传 2.(2025·宁波一模)艾弗里证明DNA是遗传物质的部分实验如图所示,下列叙述正确的是 (　　) A.该实验设计利用了自变量控制的“加法原理” B.图中各组形成相互对照,无需其他对照组 C.根据培养基中菌落有无荚膜判断转化结果 D.DNA酶处理后的细胞提取物失去转化活性 3.KLA是一类在细胞内诱导细胞凋亡的小分子抗癌肽,但其进入细胞的能力很弱。研究者利用噬菌体展示技术筛选靶向胰腺癌细胞的多肽,并利用该多肽对KLA进行改造,以提高其进入细胞的能力,进而增强其抗癌效果。 (1)M13噬菌体是一种　　　　在大肠杆菌体内的DNA病毒。以胰腺癌细胞特异性表达的B蛋白为靶点,设计不同DNA片段,插入M13噬菌体外壳蛋白基因中,并以融合蛋白的形式表达到噬菌体表面,从而获得展示不同多肽的M13噬菌体库。  (2)将M13噬菌体库与胰腺癌细胞共孵育,筛选靶向B蛋白的多肽,过程如图1。 第一次洗脱的目的是洗去　　　　　　　的噬菌体,对第二次洗脱获得的噬菌体进行扩增,重复如图过程。多轮淘选后,对筛选出的噬菌体进行DNA测序,并与　　　　　　　比对,获得靶向胰腺癌细胞的HMN多肽及TAP多肽的编码序列。  用荧光素标记HMN及TAP多肽,分别与胰腺癌细胞混合,保温后漂洗,检测荧光强度,发现　　　　　　　　　　　,因此选取HMN多肽进行后续实验。利用基因工程技术获得HMN⁃KLA融合多肽,发现胰腺癌细胞对融合多肽的摄取率显著提高。  (3)评估HMN⁃KLA融合多肽对胰腺癌细胞的影响,结果如图2。如图2结果表明,　　　　　　　　　　　。  (4)线粒体损伤可导致膜电位下降,释放细胞色素C蛋白至细胞质基质,进而诱导细胞凋亡的发生。线粒体膜电位正常时,荧光染料M以红色荧光聚集体的形式存在于线粒体中;膜电位下降时,染料M不能在线粒体中聚集,而以绿色荧光单体的形式存在于细胞质基质中。 为验证“融合多肽通过破坏线粒体诱导胰腺癌细胞凋亡”,利用题目给定的材料和设备提出实验思路。 主要材料和设备:胰腺癌细胞、培养基、HMN⁃KLA融合多肽、染料M、显微镜。     　。  考点二　DNA分子的结构与基因本质 1.(2025·广东)Solexa测序是一种将PCR与荧光检测相结合的高通量测序技术。为了确保该PCR过程中,DNA聚合酶催化一个脱氧核苷酸单位完成聚合反应后,DNA链不继续延伸,应保护底物中脱氧核糖结构上的 (　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.1'⁃碱基 B.2'⁃氢 C.3'⁃羟基 D.5'⁃磷酸基团 2.(2025·湖北)大数据时代,全球每天产生海量数据,预计2040年需一百万吨硅基芯片才能储存全球一年产生的数据。为解决这一难题,科学家尝试运用DNA来储存数据。我国科学家已经将汉代拓片、熊猫照片等文化数据写入DNA,实现数据长期保存。下列叙述中,DNA可以作为存储介质的优点不包括 (　　) A.DNA具有可复制性,有利于数据的传播 B.可通过DNA转录和翻译传递相应数据信息 C.DNA长链中碱基排列的多样化,为大量数据的存储提供可能 D.DNA作为存储介质体积小,为数据携带和保存节约了大量空间 1.(2025·湖北模拟)科学院院士张树政团队从我国南方的高温温泉中分离出了能产生胞外淀粉酶的嗜热菌,该酶的最适温度为80 ℃,解决了工业上淀粉分解的难题。下列说法错误的是 (　　) A.该胞外淀粉酶属于分泌蛋白,无需经过内质网、高尔基体加工 B.在相同温度下,嗜热菌磷脂双分子层的流动性较常温菌差 C.嗜热菌拟核DNA分子中G-C碱基对比例较高 D.该胞外淀粉酶不具有作用条件温和的特性 2.(2025·广州模拟)减数分裂是一个复杂的过程,染色体端粒(富含碱基G的DNA-蛋白质复合体)在核膜上的准确锚定,并沿着内核膜进行移动是减数分裂能正确进行的前提。在此过程中,DNA会被多种酶剪切为局部单链,并完成同源染色体的配对联会和同源重组(过程如图所示,其中a、b各表示一个DNA分子)。下列叙述错误的是 (　　) A.a、b两个DNA分子上的基因相同或互为等位基因 B.端粒DNA序列富含碱基G的特点,有利于维持端粒结构的稳定 C.减数分裂中同源染色体的片段互换需要DNA连接酶的参与 D.端粒准确锚定在内核膜上发挥作用,发生于减数分裂Ⅱ的前期 3.(2023·贵港三模)几十年前,我国东北地区广袤无边的森林里,生活着很多东北虎。随着人类在这片森林里采伐林木、垦荒种地等活动,东北虎逐渐从这里迁出。近些年来,国家高度重视对东北虎等濒危动物的保护,采取了一系列有效的措施,如全面禁猎,禁止商业性采伐林木,建立自然保护区等。 (1)我国为东北虎建立自然保护区属于　　　　　,是保护生物多样性最有效的措施,其目的是通过提高东北虎种群的　　　　　　　,以提高东北虎的种群数量。  (2)近年来陆续有东北虎从俄罗斯迁徙入境我国东北地区,这说明我国的保护工作已见成效。科学家通过测定迁徙东北虎与已知地东北虎之间的亲缘关系,以确定迁徙东北虎的来源地,具体做法是提取东北虎的基因,进行DNA分子杂交技术,该方法判断亲缘关系远近的标准为　　　　　　　　　　　。进一步研究测定东北虎某一DNA分子的一条链中A+T占该链碱基总数的48%,则该DNA分子中鸟嘌呤占　　　　　。  (3)捕食是食物链(网)中常见的种间关系,捕食者可分为泛化种(可吃多种类型的食物且数量多的生物往往被捕食的概率更大)和特化种(仅摄取一种类型的食物)。对于泛化种来说,捕食通常可以促进物种多样性的提高,原因是  　。  考点三　DNA的复制 1.(2025·福建)关于生物科学史中经典实验对应的实验设计,下列叙述错误的是 (　　) 选项 经典实验 实验设计 A 恩格尔曼探究叶绿体的功能 选择水绵为实验材料、利用需氧细菌指示氧气释放的场所 B 艾弗里证明DNA是遗传物质 利用“减法原理”设法分离DNA和蛋白质等物质。研究它们的作用 C 梅塞尔森和斯塔尔证明DNA的半保留复制 选择大肠杆菌为实验材料,应用同位素标记技术进行探究 D 毕希纳探究发酵是否需要酵母菌活细胞的参与 破碎酵母菌细胞,获得不含细胞的提取液进行发酵 　　　　　　　　　　　　　　　 2.(2024·浙江)某二倍体动物(2n=4)精原细胞DNA中的P均为32P,精原细胞在不含32P的培养液中培养,其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后,产生甲~丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。 不考虑染色体变异的情况下,下列叙述正确的是 (　　) A.该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂 B.4个细胞均处于减数第二次分裂前期,且均含有一个染色体组 C.形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交叉互换 D.4个细胞完成分裂形成8个细胞,可能有4个细胞不含32P 1.(2025·四川一模)黏连蛋白(Coh)复合体对DNA复制和基因组稳定至关重要。结合下图及相关知识,下列叙述正确的是 (　　) A.细胞周期正常,解旋酶才能正常解开DNA双链 B.Coh与CTCF蛋白正常结合可保证DNA正常复制 C.为提高正常细胞的DNA复制速率,可改变Coh结构 D.形成染色质环可使DNA分子不存在游离的磷酸基团 2.(2025·呼伦贝尔二模)图甲是果蝇唾液腺细胞核DNA复制的电镜照片,图中的泡状结构叫作DNA复制泡,是DNA上正在复制的部分。图乙是图甲中所圈部分模型图,图丙是图乙所圈部分的放大图。研究者将1个含14N/14N—DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中,培养36 h后,提取子代大肠杆菌的DNA,将DNA双链解开再进行密度梯度离心,试管中出现两种条带,如图丁所示。 (1)DNA复制泡的形成与　　　　酶有关,由图甲可知,不同DNA复制泡　　　　(填“是”或“不是”)同时开始复制。  (2)子链合成时只能将脱氧核苷酸加到延伸中的DNA链的　　　　端,图乙中b链和c链延伸方向相反的原因是　　　　。  (3)图丙所圈位置的C转化为羟化胞嘧啶后与A配对,则该DNA复制　　　　次,可得到该位点C-G替换为T-A的新DNA。  (4)根据图丁所示信息,可知该种大肠杆菌的细胞周期大约为　　　　h。  考点四　基因的表达、基因与性状的关系 1.(2025·湖南)基因W编码的蛋白W能直接抑制核基因P和M转录起始。P和M可分别提高水稻抗虫性和产量。下列叙述错误的是 (　　) A.蛋白W在细胞核中发挥调控功能 B.敲除基因W有助于提高水稻抗虫性和产量 C.在基因P缺失突变体水稻中,增加基因W的表达量能提高其抗虫性 D.蛋白W可能通过抑制RNA聚合酶识别基因P和M的启动子而发挥作用 2.(2025·福建)家猫毛色受常染色体和性染色体基因控制,回答下列问题: (1)家猫常染色体上的2对等位基因独立遗传(A/a、E/e),显性基因E使毛色呈黑色,隐性基因e使毛色呈黄色,A蛋白抑制E蛋白功能,a蛋白无此功能。据此可知黑猫的基因型为　　　　。基因型为AaEe的雌雄家猫交配,子代黑猫的概率为　　　　。  (2)研究发现:①在家猫发育过程中,体细胞的2条X染色体同时存在时,会随机失活其中1条;②X染色体上1对等位基因参与毛色控制:XB(黑色)、XO(黄色)和XB XO(玳瑁色)。对家猫胚胎皮肤细胞进行检测,统计能转录B或O基因的不同类型细胞比例,结果如图1。 图1 从结果可知该mRNA特异性地在　　　　细胞中由　　　　基因转录,由此判断图中未知猫的基因型是　　　　(只考虑性染色体)。  (3)性染色体基因(B/O)能影响常染色体基因对毛色的控制。E蛋白通过P蛋白控制毛色形成;O蛋白存在时,与P蛋白结合,导致P蛋白降解从而改变毛色,机制如图2所示。若无E蛋白则毛色皆为黄色。 图2 ①不含A基因的杂合黄色雌猫基因型有　　　　种。含aaEe基因的黄色雌猫与含aaEe基因的黑色雄猫杂交,子代雄猫的毛色是　　　　。  ②若两只纯合黄猫杂交,子代雄猫均为黑色,子代雌猫基因型为　　　　。  3.(2025·江苏)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　　　　　　。  1.(2025·广州一模)M为人体细胞中的一条核苷酸链片段。X(某种化合物或细胞结构)能与M形成复合体,完成特定的生理过程。下列说法错误的是 (　　) A.若该过程为DNA复制,X为DNA聚合酶,则X由M的3'向5'移动 B.若该过程为转录,则X为RNA聚合酶,具有特定的识别位点 C.若该过程为翻译,X为核糖体,则M移动,X读取密码子 D.若该过程为逆转录,则X为逆转录酶,催化底物为脱氧核苷酸 2.(2025·哈尔滨模拟)RNA介导的基因沉默即RNA干扰(RNAi)是当前生物学研究的热点。RNAi主要是对mRNA进行干扰,起作用的有miRNA和siRNA,作用机制如图。其中宿主通过siRNA的作用降解病毒基因组RNA的过程又称为“RNAi免疫途径”。据图回答以下问题: (1)催化过程①的酶是　　　　,Drosha和Dicer酶作用的化学键依次是　　　　。  (2)Exportin5的功能是　。  过程③会导致翻译过程终止,原因是  　。  (3)“RNAi免疫途径”中,过程④为　　　　过程。RISC复合体需要分子向导siRNA和AGO2蛋白协调发挥功能,siRNA作为分子向导,能特异性结合病毒基因组RNA的原理是　  　,  而AGO2蛋白利用自身的RNA酶活性将病毒基因组RNA降解为核苷酸碎片。病毒为了加强侵染效率,病毒蛋白可以和dsRNA和siRNA相结合。由图分析,病毒蛋白抑制“RNAi免疫途径”的机制是  　(答出2点)  (4)研究发现,RNA介导的基因沉默是可以遗传给子代的,这　　　　(填“属于”或“不属于”)表观遗传,理由是　  　。  3.(2025·河南模拟)甜瓜(雌雄同株)果皮的颜色为绿色、黄色和白色。为研究甜瓜果皮颜色的遗传机制,实验小组选用果皮绿色品系B421和果皮白色品系B432进行实验,杂交组合及子代的情况如表所示。回答下列问题: 亲本杂 交组合 子代 绿皮 植株 黄皮 植株 白皮 植株 B421×B421 P1 32 0 0 B432×B432 P2 0 0 26 B421×B432 F1 28 0 0 F1×F1 F2 242 63 21 F1×B421 BC1P1 68 0 0 F1×B432 BC1P2 64 33 32 (1)甜瓜果皮的颜色受　　　　　(填“一对”或“两对”)基因控制,其遗传遵循　　　　　定律。  (2)仅考虑与果皮颜色有关的基因,F2绿皮植株的基因型共有　　　　　种。若将白皮植株与F2的黄皮植株杂交,白皮植株与BC1P2的绿皮植株杂交,则子代的表型及比例分别为　　　　　、　　　　　。  (3)已知APRR2基因与叶绿素的积累有关,推测甜瓜果皮黄化或白化与APRR2基因突变有关。科研人员开发了特异性标记APRR2基因的序列MR1,以及特异性识别突变APRR2基因的序列MR2,对上述不同植株用MR1和MR2进行检测,结果如图所示。 注:G为F2绿皮单株、W为F2白皮单株、Y为F2黄皮单株,黑色条带表示能用相应的序列检测到。 APRR2基因发生突变后,果皮细胞中　　　　　会引起果皮黄化或白化。检测结果支持以上推测,理由是　  　。  学科网（北京）股份有限公司 $ 第七讲　遗传的物质基础 考点一　DNA是主要的遗传物质 真题检测 模拟预测 1 2 1 2 D D D D 【模拟预测】 3.(1)寄生　(2)不能特异性结合　设计的DNA片段　用荧光素标记HMN多肽的一组中荧光强度更强　(3)HMNKLA融合多肽对胰腺癌细胞活性的抑制作用较强,且随着HMNKLA融合多肽的浓度升高,对胰腺癌细胞的抑制作用增强　(4)将胰腺癌细胞分成A、B两组,A组细胞置于含HMNKLA融合多肽的培养基中培养,B组置于不含HMNKLA融合多肽的培养基中培养,其他培养条件相同,并用染料M对两组细胞进行染色,一段时间后用显微镜观察两组细胞中荧光染料M存在的部位 【解析】 (1)噬菌体是一类病毒的统称,它们主要的寄生目标是特定的某些细菌,因此M13噬菌体是一种寄生在大肠杆菌体内的DNA病毒。 (2)多种基因分别转入不同噬菌体DNA上,表达出多种不同的多肽,要检测哪个噬菌体能表达出与B蛋白特异性结合的多肽,需要将胰腺癌细胞与噬菌体混合,第一次洗脱掉的是不能特异性结合的,第二次是将与胰腺癌细胞B蛋白结合的洗脱下来,因此收集第二次洗脱液,提取筛选出的噬菌体DNA进行测序,并与所设计的DNA片段进行对比,获得靶向胰腺癌细胞的HMN多肽及TAP多肽的编码序列;用荧光素标记HMN及TAP多肽,分别与胰腺癌细胞混合,保温后漂洗,检测荧光强度,若发现用荧光素标记HMN多肽的一组中荧光强度更强,说明HMN多肽与胰腺癌细胞的相对结合力更强,因此选取HMN多肽进行后续实验。 (3)如图分析可知,与其他三组相比,不同浓度下的HMNKLA融合多肽处理下胰腺癌细胞活性均是最低的,且浓度越高,胰腺癌细胞活性越低,表明HMNKLA融合多肽对胰腺癌细胞活性的抑制作用较强,且随着HMNKLA融合多肽的浓度升高,对胰腺癌细胞的抑制作用增强。 (4)由题意可知,线粒体膜电位正常时,荧光染料M以红色荧光聚集体的形式存在于线粒体中;膜电位下降时,染料M不能在线粒体中聚集,而以绿色荧光单体的形式存在于细胞质基质中,若要验证“融合多肽通过破坏线粒体诱导胰腺癌细胞凋亡”,可以将胰腺癌细胞分成A、B两组,A组细胞置于含HMNKLA融合多肽的培养基中培养,B组置于不含HMNKLA融合多肽的培养基中培养,其他培养条件相同,并用染料M对两组细胞进行染色,一段时间后用显微镜观察两组细胞中荧光染料M存在的部位。 考点二　DNA分子的结构与基因本质 真题检测 模拟预测 1 2 1 2 C B D D 【模拟预测】 3.(1)就地保护　环境容纳量或K值　(2)当迁徙东北虎与已知地东北虎的DNA单链进行杂交时,形成杂合双链区的部位越多,说明亲缘关系就越近　26%　(3)这样会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的形成腾出空间 【解析】 (1)自然保护区属于在生物原居住地建立的,属于就地保护;建立自然保护区后,东北虎的生存环境变化,环境容纳量提高,种群数量提高。 (2)不同的生物DNA结构不同,DNA分子为双链结构,互补配对,当迁徙东北虎与已知地东北虎的DNA单链进行杂交时,形成杂合双链区的部位越多,说明亲缘关系就越近;DNA分子的一条链中A+T占该链碱基总数的48%,另一条链中T+A占该链碱基总数的48%,因此DNA中A+T占48%,DNA中A=T,G=C,因此鸟嘌呤(G)占比为×(1-48%)=26%。 (3)泛化种是指捕食者可吃多种类型的食物且数量多的生物往往被捕食的概率更大,对于泛化种来说,捕食者的捕食方式会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的形成腾出空间,通常可以促进物种多样性的提高。 考点三　DNA的复制 真题检测 模拟预测 1 2 1 B C B 【模拟预测】 2.(1)解旋酶、DNA聚合酶　不是　(2)3'模板链a和d是反向平行的,且DNA聚合酶只能将脱氧核苷酸加到延伸中的DNA链的3'端　(3)2/二/两　(4)12 【解析】 (1)DNA复制首先需要解旋,再用DNA聚合酶形成子链,因此DNA复制泡的形成与解旋酶和DNA聚合酶有关,由图甲可知,不同DNA复制泡大小不同,显然不同起点的复制不是同时开始的,形成多个DNA复制泡可以在多个起点同时复制,提高了DNA复制的效率。 (2)DNA聚合酶只能将脱氧核苷酸加到延伸中的DNA 链的3'端。子链的延伸方向是从5'→3'端延伸,且与模板链的关系是反向平行,而图乙中b链和c链是互补的,因此延伸方向相反。 (3)图丙所圈位置的C转化为羟化胞嘧啶后与A配对,由于DNA的复制方式为半保留复制,因此复制一次出现羟化胞嘧啶与A配对,复制两次后出现A-T碱基对,即该DNA至少复制2次,可得到该位点 C-G替换为 T-A的新 DNA。 (4)将1个含14N/14N—DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中,培养36 h后,提取子代大肠杆菌的DNA,将DNA双链解开再进行密度梯度离心,试管中出现两种条带,条带1应为含14N的单链,条带2应为含15N的单链,条带1∶条带2=1∶7,由于DNA的半保留复制,1个含14N/14N的DNA分子只有2条14N的单链(条带1),则条带2有14条单链,即合成的DNA分子一共含有16条单链,为8个DNA分子,说明DNA分子共复制了3次,大肠杆菌的细胞周期为36÷3=12 h。 考点四　基因的表达、基因与性状的关系 真题检测 模拟预测 1 1 C C 【真题检测】 2.(1)aaEE、aaEe　3/16　(2)黑素　O　XBXO　(3)①2/二/两　黄色　②aaEeXBXO 【解析】 (1)分析题干信息可知,显性基因E使毛色呈黑色,隐性基因e使毛色呈黄色,A蛋白抑制E蛋白功能,a蛋白无此功能,由此可知,黑猫的基因型为aaE_(aaEE、aaEe)。家猫常染色体上的2对等位基因独立遗传(A/a、E/e),因此基因型为AaEe的雌雄家猫交配,子代黑猫(aaE_)的概率为1/4×3/4=3/16。 (2)结合题干信息可知,黑色雄猫的基因型为XBY,黄色雄猫的基因型为XOY,结合题图可知,该mRNA特异性地在黑素细胞中由O基因转录,在未知猫黑素细胞中转录OmRNA的细胞比例为50%,由此判断图中未知猫的基因型是XBXO。 (3)①E使毛色呈黑色,隐性基因e使毛色呈黄色,A蛋白抑制E蛋白功能,a蛋白无此功能。E蛋白通过P蛋白控制毛色形成;O蛋白存在时,与P蛋白结合,导致P蛋白降解从而改变毛色,若无E蛋白则毛色皆为黄色,且在家猫发育过程中,体细胞的2条X染色体同时存在时,会随机失活其中1条,则不含A基因的杂合黄色雌猫的基因型可能为aaEeXOXO或aaeeXBXO,有2种。含aaEe基因的黄色雌猫(aaEeXOXO)与含aaEe基因的黑色雄猫(aaEeXBY)杂交,子代雄猫的基因型为aaE_XOY或aaeeXOY,由于“E蛋白通过P蛋白控制毛色形成,O蛋白存在时,与P蛋白结合,导致P蛋白降解从而改变毛色,若无E蛋白则毛色皆为黄色”,则子代雄猫的毛色均表现为黄色。 ②两只纯合黄猫杂交,子代雄猫均为黑色(aaE_XBY),由此逆推亲本纯合黄猫的基因型为aaEEXOY、aaeeXBXB,则子代雌猫基因型为aaEeXBXO。 3.(1)染色质　翻译　(2)RNA聚合　tRNA　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,阻止翻译　与mRNA结合,引导mRNA降解;与lncRNA结合,引导lncRNA降解　(4)具有特异性,对其他生物没有危害;容易降解,不会污染环境 【解析】 (1)细胞核中,DNA缠绕在组蛋白上形成染色质(染色体)。转录在细胞核内进行,翻译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(组成核糖体)、mRNA(翻译的模板)和tRNA(运输氨基酸)。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:具有特异性,对其他生物没有危害;容易降解,不会污染环境。 【模拟预测】 2.(1)RNA聚合酶　磷酸二酯键、磷酸二酯键　(2)将前体miRNA从细胞核转运至细胞质　RISC复合体与mRNA配对形成双链RNA,阻止核糖体移动,导致翻译终止　(3)RNA复制　通过碱基互补配对原则,靶向结合病毒基因组　RNA病毒蛋白与Dicer酶和AGO2蛋白竞争结合位点,分别阻止siRNA的产生和RISC的装配　(4)属于　基因表达改变(沉默)由RNA介导且可遗传,但未改变DNA序列 【解析】 (1)过程①是以DNA为模板合成RNA的过程,表示转录,该过程所需的酶是RNA聚合酶;结合题意及题图可知,Drosha和Dicer酶均为RNA剪切酶,作用靶点均为RNA链的磷酸二酯键。 (2)分析题意可知,Exportin5是一种核质运输蛋白,负责将剪切后的前体miRNA从核内输出到胞质,供Dicer进一步加工;分析题图可知,图中过程③RISC复合体中的miRNA与mRNA配对形成双链RNA,阻止核糖体在mRNA上移动,导致翻译终止。 (3)图中过程④是由病毒基因组RNA到dsRNA(双链RNA)的过程,表示RNA复制;“RNAi免疫途径”中RISC复合体需要分子向导siRNA和AGO2蛋白协调发挥功能。siRNA作为分子向导,能通过碱基互补配对原则,靶向结合病毒基因组RNA;AGO2蛋白将病毒基因组RNA降解为核苷酸碎片说明有RNA(水解)酶的作用。为了加强病毒的侵染效率,病毒蛋白可以和dsRNA和siRNA相结合。由图分析,病毒蛋白和dsRNA结合阻止Dicer酶与dsRNA结合,阻止Dicer酶加工dsRNA产生siRNA;病毒蛋白和siRNA结合,阻止AGO2蛋白和siRNA结合,不能装配形成RISC复合体,抑制“RNAi免疫途径”。 (4)表观遗传是指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,RNA介导的基因沉默由RNA介导且可遗传,但未改变DNA序列,属于表观遗传。 4.(1)两对　(基因的分离与)自由组合　(2)6/六 　黄皮植株∶白皮植株=2∶1(表型及其比例对应即可)　绿皮植株∶黄皮植株∶白皮植株=4∶1∶3(表型及其比例对应即可)　(3)叶绿素积累量减少(合理即可)　F2绿皮单株均能被MR-1检测到,均含有APRR2基因;F2白皮和黄皮单株均能被MR-2检测到,且不能被MR-1检测到,仅含有突变的APRR2基因(合理即可) 【解析】 (1)分析题意,F2中绿皮植株∶黄皮植株∶白皮植株接近12∶3∶1,说明甜瓜果皮的颜色受两对基因(设为A/a、B/b)控制,其遗传遵循自由组合定律。 (2)绿皮植株的基因型可为A_B_和A_bb,黄皮植株的基因型可为aaB_,白皮植株的基因型为aabb,在F2绿皮植株中,基因型(A_B_和A_bb)共有4+2=6种;白皮植株(aabb)与F2的黄皮植株(aaBB和aaBb)杂交,子代黄皮植株∶白皮植株=2∶1,BC1P2是由F1×B432杂交得到的,F1的基因型为AaBb,B432的基因型为aabb,所以BC1P2的绿皮植株的基因型为AaBb和Aabb,白皮植株(aabb)与BC1P2的绿皮植株(AaBb和Aabb)杂交,白皮植株的配子只有ab,绿皮植株的配子是1/8AB、3/8Ab、3/8ab、1/8aB,子代绿皮植株∶黄皮植株∶白皮植株=4∶1∶3。 (3)由题意可知,已知APRR2基因与叶绿素的积累有关,据此推测,PRR2基因发生突变后,果皮细胞中叶绿素积累减少会引起果皮黄化或白化;分析题意,MR-1特异性标记APRR2基因,MR2特异性识别突变的APRR2基因,F2绿皮单株均能被MR1检测到,说明均含有APRR2基因;F2白皮和黄皮单株均能被MR2检测到,且不能被MR1检测到,说明仅含有突变的APRR2基因,且可进一步说明,APRR2基因突变后,叶绿素积累量减少会导致果皮黄化或白化。 学科网（北京）股份有限公司 $