专题5 遗传的分子基础-【创新教程】2027年高考生物艺考生文化课百日冲关学生用书

|生物学 专题五 遗传的分子基础 [网络重构1 肺炎链球菌的转化实验 噬菌体侵染细菌的实验 DNA是遗传物质的证据 ① 是遗传物质的证据 烟草花叶病毒侵染烟草的实验 DNA是主要的遗传物质 时间 主要发生在有丝分裂前的⑥ 沃森、克里克发现者 和减数分裂前的间期 复制 结构 特点一⑦ 规则的② 特点 场所主要在⑧ DNA 转录 模板DNA的一条链 通常是③ 的DNA片段本质 产物RNA 基因表达 细胞核、④ ,叶绿体一分布 基因 场所⑨ 模板 遗传信息 翻译 mRNA 特定的⑤ 储存形式 基因对性状的控制 产物多肽或蛋白质 中心法则内容 控制方式 表观遗传 复制 通过控制① 的合成来控制代 通过控制⑩ 、翻译，蛋白质 特 机 谢过程，进而控制生物体的性状 直接控制生物体的性状 征 制 ”逆转录 No.1 知识查漏 1.噬菌体侵染细菌时，会将核酸注入细菌内。 5.DNA的甲基化修饰不能遗传给后代 (2025·湖南卷，11A)() (2026·湖南卷，3C)( 2.DNA通过碱基互补配对将遗传信息传递给 6.含有m个腺嘌呤的DNA分子第n次复制 子代DNA (2026·贵州卷，9B)() 需要腺嘌呤脱氧核苷酸数为2”一1×m个。 () 3.DNA长链中碱基排列的多样化，为大量数 7.一种tRNA只能转运一种氨基酸，一种氨基 据的存储提供可能。 酸可能由一种或多种tRNA转运。() (2025·湖北卷，14C)( 8.每种氨基酸都对应多个密码子，每个密码子 4.Meselson和Stahl通过l5N标记DNA证明 都决定一种氨基酸。 DNA的半保留复制实验中，选择大肠杆菌 9.一个mRNA中含有多个密码子，一个tRNA 中只含有一个反密码子。 () 作为实验材料是因为它有环状质粒DNA。 10.结合在同一条mRNA上的核糖体，最终合 (2025·北京卷，5D)( 成的肽链在结构上各不相同。 No.2 概念清障 1.(必修2P4s“图3一6”)用5S标记的噬菌体 2.(必修2P4s“相关信息”)在噬菌体侵染细菌 侵染大肠杆菌，理论上沉淀物中不含放射 的实验中选择5S和32P这两种同位素分别 性，但实际上含有少量放射性，原因是 对蛋白质和DNA标记，而不用14C和18O同 位素标记，原因是 46 第一篇专题五遗传的分子基础 3.(必修2P46“思考·讨论”)科学家常选用细 6.(必修2P4“正文"”)RNA适合做信使的 菌或病毒作为实验材料研究生物的遗传，二 原因是 者具有什么优点？ 4.（必修2P5o“图3一8”)DNA的一条单链具 有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团， 7.（必修2P62“思考·讨论”)几乎所有的生物 称作 ,另一端有一个羟基（一OH),称 体都共用一套密码子，这体现了密码子的什 作 。DNA的两条单链走向 么特点？ 从双链的一端起始，一条单链是从5'一端到 3'-端的，另一条单链是从3′一端到5' 端的。 8.（必修2P“小字”)通常，一个mRNA分子 5.(必修2P“正文”)在DNA复制过程中， 上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条 DNA聚合酶催化合成的方向是5'→3'，而不 肽链的合成。如何确定哪个核糖体先结 是3'→5。DNA复制是边解旋边复制。请 合的？ 推测DNA聚合酶是如何催化两条子链合 成的？ 9.（必修2P4“相关信息”)除了DNA甲基化， 等修饰也会影 响基因的表达。 微专题1 基因的本质和结构 核心要点 1.遗传物质探究历程中两个经典实验 (3)明确噬菌体侵染细菌实验中放射性分布误 (1)对比分析肺炎链球菌转化实验和噬菌体侵 差产生的几个原因 染细菌实验 部分噬菌体 将S型细菌的细胞 同位素标记法： 提取物以及分别 保 {过短 上清液、 处理 处理 分别用同位素P、 用2P标记 ① 心沉淀物 用相应酶处理的 方法 方法 35S标记DNA和蛋 DNA 菌体侵染 的 部分大肠杆菌裂 中均有 细胞提取物与R 艾 白质 型细菌混合培养 过长 解，释放」 放射性 弗 里 ①DNA是遗传物 较 质，蛋白质不是 验 遗传物质 结论 菌实 ①DNA是遗传物质， 但不能证明蛋白质 结论 不是遗传物质 少量S标记的 上清液、 ②说明遗传物质 ②说明DNA能控制 用5S标 搅拌 可发生可遗传的 噬菌体的蛋白 沉淀物 蛋白质的合成 ② 记蛋白质 变异 ③DNA能自我复制 不充分 质外壳吸附在 心 中均有 外壳 设法将DNA与其他物质分开，单独地、直接地研究它们 大肠杆菌表面 放射性 各自不同的遗传功能 2.DNA的结构 (2)噬菌体侵染细菌实验中两次标记的目的 不同 (1)理清DNA结构的两种关系和两种化学键 分别用含35S和32P的培养基培养 每个双链DNA分子片段中，游离的磷酸基 第一次 标记 ,目的是获得带有标记的 团有个 大肠杆菌 A一T碱基对之间有两个氢键，G一C碱基 ① 第二次 分别用含35S和32P的大肠杆菌培养 数量关系 对之间有三个氢键 标记 目的是使噬菌体带上放射性标记 脱氧核糖数=磷酸数=含氮碱基数 47 |生物学 单链中相邻碱基通过“ (2)双链DNA的碱基之间的关系 位置 相连接” ①双链DNA分子中常用公式： ② 关系 A=T、C=G、A+G=T+C=A+C 互补链中相邻碱基通过 相连接 =T+G。 氢键：连接互补链中相邻碱基的化学键 ②“单链中互补碱基之和”占该链碱基数比 ③ 华 磷酸二酯键：连接脱氧核糖和磷酸的化学 例=“双链中互补碱基之和”占双链总碱基 数比例。 键，包括同一核苷酸内部的和单链中相邻 ③某单链不互补碱基之和的比值与其互补 两个核苷酸之间的化学键 链的该比值互为倒数。 命题重点 ◆[命题点1]探索遗传物质的实验 P[命题点2]DNA的结构 1.(2025·河南高考真题)在T2噬菌体侵染 4.(2026·广东高考真题)紫外线辐射能使 大肠杆菌的实验中，子代噬菌体中的元素全 DNA分子形成异常化学键（如图）。该异常 部来自其宿主细胞的是 化学键发生在 A.C B.S C.P D.N 2.(2026·广东高考真题)艾弗里等人将DNA 酶加入细胞提取物探究生物的遗传物质。 下列科学史实验运用的自变量控制原理与 A.碱基 B.磷酸 C.脱氧核糖 D.核糖 该实验相同的是 5.(2026·山东高考真题)以4种脱氧核苷酸 A.将胰岛提取物注入被摘除胰腺的狗探究 (dATP、dCTP、dGTP和2P标记的dTTP) 糖尿病的治疗 为原料，以一段单链DNA为模板进行 B.移植睾丸到被阉割的公鸡探究雄激素的 PCR,获得大量双链DNA。酶W可切断 分泌器官 DNA中5'碳与磷酸基团之间的化学键。用 C.用锡箔罩住金丝雀虉草胚芽鞘尖端探究 酶W对上述PCR产物充分酶切后获得3' 植物向光性原因 核苷酸，如图所示。所有带2P的3′-核苷酸 D.向水稻幼苗喷施赤霉菌培养基滤液探究 中，碱基均为胞嘧啶。若用2P标记某种脱 恶苗病成因 氧核苷酸，以相同单链DNA为模板进行 PCR,产物经充分酶切后，带2P的3'-核苷 3.下列有关遗传物质本质探索过程中经典实 酸的碱基均为腺嘌呤，则被标记的脱氧核苷 验的说法，正确的是 ( 酸为 A.格里菲斯的肺炎链球菌体外转化实验说 明了DNA是转化因子 B.艾弗里及同事利用“加法原理”证明了 3”-核苷酸 DNA是肺炎链球菌的遗传物质 注：·指示切割位点 C.赫尔希和蔡斯通过T2噬菌体侵染大肠 A.dATP 杆菌的实验证明了DNA是主要的遗传 B.dGTP 物质 C.dCTP或dGTP D.证明烟草花叶病毒的遗传物质实验中， D.dATP或dCTP 以病毒的RNA和蛋白质互为对照进行 C温馨提 侵染 学习至此，请完成配套专题精准强化9 48 第一篇专题五遗传的分子基础 微专题2.基因的传递和表达 核心要点 1.图解遗传信息的传递和表达 (2)起点问题：在一个细胞周期中，DNA复制 (1)DNA分子复制（以真核细胞为例）：DNA 一次，每个复制起点只起始一次；而在 →DNA 个细胞周期中，基因可多次转录，因此转 录起点可多次起始。 两种重要酶：图中a为 b为 ①时期：有丝分裂前的间期 和 前的间期 (3)范围问题：DNA复制时，是以整个DNA分 母链 ②场所：真核细胞主要为细 子为单位进行的，产生两个相同的子代 子链引物 b 胞核，其次为叶绿体、线粒体 ③子代DNA分开；随着丝 DNA分子。转录时，是以基因为单位进行 合成 方向： 母链「 两条链 粒分裂，两条染色单体分开 均作 的，产生一段RNA,该RNA分子的长度远 5'→3 ④原料 模板 特点：半保留复制，边解旋边复制， 多起点分段复制， 小于DNA分子。 双向复制 2.中心法则与遗传信息的传递类型 (2)转录：DNA→RNA DNA病毒，如复 DNA 转录RNA泽蛋白质 T2噬菌体 (性状)》 (3)翻译： →蛋白质 复制型RNA 病 病毒，如 ①模型一 烟草花叶病毒 RNA 翻译蛋白质（性状） 名称I、Ⅱ、Ⅲ、W分别为 中 RNA 转录RNA商泽蛋白质 核糖体 、多肽链 心法则 滋病病毒 性状) 分裂细胞 起点起始密码子决定的是 复制 DNA 转录RNA商译蛋白质 (性状) 或缬氨酸 不分裂细胞DNA转录RNA翻泽蛋白质 终点识别到 (不决定 (性状) 氨基酸) 3.基因与性状的关系 过程 沿着mRNA移动， (1)基因控制性状的途径 mRNA不移动 ① 制蛋白质 直接控制 生物体 ②模型二 机理基因 直接 的结构 的性状 名称 方式 实侧囊性纤维化、镰状细胞贫血 、b、c分别为 机理 基控制酶的控制代谢间接生物体 ② 数量一个mRNA可同时结合多个 因 合成 过程控制的性状 关系核糖体，同时合成多条肽链 间接 实侧豌豆的圆粒与皱粒，白化病 方向从左向右，判断依据是 方式 ,长的翻译在前 (2)表观遗传 结果合成多个氨基酸序列完全相同 不发生DNA序列的变化 的多肽，因为 相同 特征 可遗传 特别提醒 受环境影响 (1)原核细胞中边转录边翻译，真核细胞中核 DNA的甲基化 机制 基因先在细胞核中转录，后在细胞质中的核 构成染色体的组蛋白发生甲基 糖体上完成翻译过程。 化、乙酰化修饰 49 1生物学 命题重点 >[命题点1]基因的传递和表达过程 3.(2026·山东高考真题)果蝇的等位基因A、 1.(2025·广东高考真题)VHL基因的一个碱 a的部分序列相关信息如表所示。基因a与 A的单链序列相比，只有表中带下划线的碱 基发生突变，使其编码区中某CCA(编码脯 基不同，但二者编码多肽链的氨基酸数目相 氨酸)变成CCG(编码脯氨酸)，导致合成的 同。已知AUG为起始密码子，UAA、 mRNA变短，引发VHL综合征。该突变 UAG、UGA为终止密码子。据表推断，基 因a中N代表的碱基为 基因a单链DNA…TAC ATT TNA CCA GTA A.改变了DNA序列中嘧啶的数目 单链DNA ·TAC ATT TGA CCA GTA… 基因A mRNA …AUG UAA ACU GGU CAU B.没有体现密码子的简并性 多肽 …●●●●●… 注：“●”表示对应位置的氨基酸 C.影响了VHL基因的转录起始 A.腺嘌呤 D.改变了VHL基因表达的蛋白序列 B.胞嘧啶 2.(2026·贵州高考真题)1957年，科学家发 C.腺嘌呤或胸腺嘧啶 D.胞嘧啶或胸腺嘧啶 现一种RNA可以结合氨基酸形成偶联物 4.(2025·山东高考真题)关于豌豆细胞核中 (如图)，将放射性同位素标记的偶联物与微 淀粉酶基因遗传信息传递的复制、转录和翻 粒体（附着有核糖体的内质网）在体外混合， 译三个过程，下列说法错误的是 ( 测定RNA和微粒体的放射性强度随时间 A.三个过程均存在碱基互补配对现象 B.三个过程中只有复制和转录发生在细胞 的变化，确定了此RNA的功能，并命名为 核内 tRNA,下列叙述错误的是 C.根据三个过程的产物序列均可确定其模 板序列 D.RNA聚合酶与核糖体沿模板链的移动 方向不同 A.图中a连接在b的3'端形成偶联物 》[命题点2]中心法则及其应用 B.微粒体上有指导肽链合成的模板RNA 5.(2025·湖南高考真题)被噬菌体侵染时，某 C.应对偶联物中的a进行放射性同位素 细菌以一特定RNA片段为重复单元，逆转 录成串联重复DNA,再指导合成含多个串 标记 联重复肽段的蛋白Neo,如图所示。该蛋白 D.实验结果应为微粒体的放射性强度逐渐 能抑制细菌生长，从而阻止噬菌体利用细胞 减小 资源。下列叙述错误的是 50 第一篇专题五遗传的分子基础 重复单元 8.(2025·河南高考真题)构成染色体的组蛋 fKwwwwwwwwR 一特定RNA 逆转录 单链DNA 白可发生乙酰化。由组蛋白基因表达到产生 重复1重复2 重复N …S双链DNA 乙酰化的组蛋白，需经历转录、转录后加工、翻 转录 译，翻译后加工与修饰等过程。下列叙述错 ··SSESESES mRNA 翻译 蛋白Neo 误的是 A.噬菌体侵染细菌时，会将核酸注入细 A.组蛋白乙酰化不改变自身的氨基酸序列 菌内 但可影响个体表型 B.蛋白Neo在细菌的核糖体中合成 C.串联重复的双链DNA的两条链均可作 B.具有生物活性的tRNA的形成涉及转录 为模板指导蛋白Neo合成 和转录后加工过程 D.串联重复DNA中单个重复单元转录产 C.编码组蛋白的mRNA上结合的核糖体 生的mRNA无终止密码子 数量不同，可影响翻译的准确度和效率 6.(2026·河北高考真题)某RNA病毒为侵 染动物细胞的逆转录病毒，其衣壳外有来自 D.组蛋白乙酰化发生在翻译后，是基因表 宿主细胞膜的脂质包膜。下列分析错误 达调控的结果，也会影响基因的表达 的是 ) 9.(2026·陕晋青宁卷)心脏少见癌发生，移植 A.该病毒逆转录时，沿RNA模板链的3'→ 到小鼠心脏的肺癌细胞增殖也受到抑制，原 5'方向合成DNA链 B.逆转录形成的RNA/DNA双链中碱基数 因是心脏搏动形成的力学负荷会通过心肌 量符合U+C=A+G 细胞和肺癌细胞的核膜蛋白N2传递至核 C.该病毒衣壳蛋白的合成需借助宿主细胞 内，引起组蛋白去甲基化酶基因表达上调， 的tRNA 染色质去螺旋，最终抑制细胞增殖，下列叙 D.该病毒的脂质包膜中含有胆固醇 [命题点3]表观遗传 述错误的是 ( 7.(2026·湖南高考真题)某基因的转录模板 A.力学负荷不改变DNA碱基序列但影响 链部分序列为5'-GGCTACATGC-3'。 基因表达 下列叙述正确的是 A.若基因碱基序列发生改变，则生物体的 B.若降低心肌细胞N2表达，转移至心脏的 性状发生改变 肺癌细胞增殖加快 B.转录产物部分序列为5'一GCAU C.用无搏动心肌组织证明力学负荷作用利 GUAGCC-3 用了“减法原理” C.DNA的甲基化修饰不能遗传给后代 D.该基因复制与转录都需要4种游离的脱 D.研究结果提示力学刺激有望成为治疗肺 氧核苷酸 癌的物理手段 51 |生物学 命题预测 一、DNA修复 2.传统的碱基编辑器只能实现胞嘧啶和腺嘌 2015年诺贝尔化学奖颁给了研究DNA修 呤间的转换，尚没有碱基编辑器实现嘧啶与 复机制的三位科学家，细胞通过DNA损 嘌呤间的特异性碱基转换。且传统的胞嘧 伤修复可使DNA在复制过程中受到损伤 啶碱基编辑器在脱氨酶(AD)的作用下，将 的结构大部分得以恢复，能重新执行它原 DNA单链上的C转变为尿嘧啶(U)经过多 来的功能，以保持遗传信息的稳定，如修复 次DNA复制才转化为T。近日，中科院生 失败则引起细胞出现“自杀”现象。细胞为 物研究所在新型碱基编辑技术开发中取得 了对抗各种形式的DNA损伤，发展出了 了重大突破，首次在微生物中实现任意碱基 数种DNA损伤的修复机制，如图是其中 编辑（过程如图所示）。回答下列问题： NH3 一种DNA修复方式的原理图。 AID 结构缺陷 多 TTICTTTTTTTTTTTTT U Ung nCas9 5' UMU 、G士D> PAM 切开↓酶1 TTPTTTTTTTTTTTTTTT 切除↓酶2 PAM TT1TT1Tir TIII (1)自然条件下碱基发生替换，其本质是发 1111ILI上LL1上L 修复↓酶3 生了 (变异)；传统的碱基编辑器在 脱氨酶(AID)的作用下，将DNA单链上的 连接↓酶4 某个C转为U,理论上至少经过 次 DNA切除修复示意图 DNA复制才能转化为T。 1.(2023·浙江6月选考，16)紫外线引发的 (2)据图分析，新型碱基编辑器将尿嘧啶糖基 DNA损伤，可通过“核苷酸切除修复 转移酶(Ug)带到由胞嘧啶脱氨酶形成的 (ER)”方式修复，机制如图所示。着色性 位点，在该位点脱去尿嘧啶，建立无嘌 干皮症(XP)患者的NER酶系统存在缺陷， 呤/无嘧啶(AP)位点，DNA损伤位点诱导 受阳光照射后，皮肤出现发炎等症状。患者 细胞自身启动DNA修复，从而实现碱基的 幼年发病，20岁后开始发展成皮肤癌。下 转变，相对传统基因编辑，新型编辑的优点 列叙述错误的是 在于 紫外线 (答一点即可)。 一损伤 二、基因表达的调控 5TI TTT13' 3 LLLL上4L1LLLL5 (1)转录水平的调控（以乳糖操纵子为例） 5T入切加 酶)切口 TT13 调节基因操纵基因结构基因 3L111111L☐5 R P lacZ lacY lacA 5'T 缺口 T73 ① 3111111111111115 mRNA 阻遏蛋白与 修复完成 ② RNA 聚合酶 操纵基因结合 5 A.修复过程需要限制酶和DNA聚合酶 阻遏蛋白 图1 B.填补缺口时，新链合成以5'到3'的方向 进行 R P lacZ lacY lacA C.DNA有害损伤发生后，在细胞增殖后进 RNA聚合酶 mRNA 行修复，对细胞最有利 D.随年龄增长，XP患者几乎都会发生皮肤 △+了 乳糖阻遏蛋白 B-半乳糖苷酶 癌的原因，可用突变累积解释 图2 52 第一篇专题五遗传的分子基础 无诱导物存在时（如图1） A.体内多余的葡萄糖在肝细胞中优先转化 阻遏蛋白与操纵基因结合阻止了RNA聚 为糖原，糖原饱和后转向脂肪酸合成 合酶与启动子的结合，使得结构基因不能 B.敲除F5蛋白的编码基因会增加非酒精 性脂肪肝的发生率 正常转录。 C.降低高尔基体内UDPG量或S2蛋白失 有诱导物（乳糖）存在时（如图2）》 活会诱发非酒精性脂肪性肝病 诱导物与阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白结构 D.激活后的R1通过核孔进入细胞核，启动 改变，不能与操纵基因结合，则RNA聚合 脂肪酸合成基因的转录 酶结合到启动子上并启动结构基因的 4.(2025·江苏高考真题)真核细胞进化出精 表达。 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 (2)翻译水平的调控—RNA干扰 细胞核 细胞质 RNA干扰(RNAi)的机制：RNA干扰是有 N 2 IncRNA N mRNA 效沉默或抑制目标基因表达的过程，指内 源性或外源性双链RNA(dSRNA)介导的 细胞内mRNA发生特异性降解，从而导致 minRNA 、沉默复合蛋白 mRNA 靶基因的表达沉默，产生相应的功能表型 AG0等蛋白 缺失的现象。RNA干扰由转运到细胞质 (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 中的双链RNA激活，沉默机制可导致由 录和 在时空上的分隔。 小干扰RNA(siRNA)或短发夹RNA (2)基因转录时， 酶结合到DNA (shRNA)诱导实现靶mRNA的降解，或 链上催化合成RNA。加工后转运到细胞质 者通过小RNA(miRNA)诱导特定mRNA 中的RNA,直接参与蛋白质肽链合成的有 翻译的抑制。 rRNA、mRNA和 。分泌蛋白的肽 3.(2024·湖南卷，10)非酒精性脂肪性肝病是 链在 完成合成后，还需转运到高尔 以肝细胞的脂肪变性和异常贮积为病理特 基体进行加工。 (3)转录后加工产生的IncRNA、miRNA参 征的慢性肝病。葡萄糖在肝脏中以糖原和 与基因的表达调控。据图分析，IneRNA调 甘油三酯两种方式储存。蛋白R1在高尔 控基因表达的主要机制有 基体膜上先后经S1和S2蛋白水解酶酶切 miRNA与AGO等蛋白结合形成沉默复合 后被激活，进而启动脂肪酸合成基因（核基 蛋白，引导降解与其配对结合的RNA。据 因)的转录。糖原合成的中间代谢产物 图可知，miRNA发挥的调控作用有 UDPG能够通过膜转运蛋白F5进入高尔基 (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 体内，抑制S1蛋白水解酶的活性，调控机制 研究防治植物虫害的RNA生物农药。根 如图所示。下列叙述错误的是 据RNA的特性及其作用机理，分析RNA UDPG F5 农药的优点有 H表示抑制 高尔基体 ©温馨提 启动脂肪酸合 成基因转录 学习至此，请完成配套专题精准强化10 53答案：(1)红光叶绿素能吸收红光，类胡萝卜素不吸收 红光：用红光检测可排除类胡萝卜素对结果的干扰对 蓝紫光的吸收减少，无法及时清除光有毒产物 (2)D1蛋白交联聚合物解聚→D1蛋白去磷酸化 (3)切除损伤的D]蛋白与新合成的D1蛋白速率基本相等 5.解析：(1)植物的净光合速率=总光合速率一呼吸速率，据 图可知，在实验期间，不管哪种盐胁迫，甜莱的净光合速率 均>0，说明光合作用强度大于呼吸作用强度。 (2)据图分析，当Na浓度为140mmol·L时，NaCl胁 迫净光合速率下降最少，说明其对甜莱净光合速率影响 最小；图1中只有两种NaCl和NaS),溶液的混合处 理，没有其他浓度的实验，故不能得出用NCl和 Na,S),溶液对甜菜幼苗进行处理一定会减弱光合速率 的结论。 (3)表中为该研究组在实验组温度为10℃、光照强度为 4klx,对照组温度为25℃、光照强度为20klx,对不同品 种甜菜的光合速率和叶绿素含量的测量结果，表中不同 品种的光合速率均降低，说明低温条件下甜莱的光饱和 ,点降低；由于甜菜产量取决于光合速率、呼吸速率、有机 物在不同器官中的分配等，故根据5个甜菜品种的光合 速率大小不能判断它们的产量高低。 (4)叶绿素可参与光合作用的光反应过程，而光合速率 能反映植物的适应能力，据表可知，品种1光合速率下降 比例最低，品种2叶绿素含量比例最高，故对低温弱光适 应性较好的是品种1和品种2。 答案：(1)大于(2)NaCl不正确 (3)减小不能甜菜产量取决于光合速率、呼吸速率、 有机物在不同器官中的分配 (4)品种1光合速率下降比例最低，品种2叶绿素含量比 例最高 专题五遗传的分子基础 网络重构 ①RNA②双螺旋结构③有遗传效应④线粒体 ⑤碱基排列顺序⑥间期⑦半保留复制、边解旋边复制 ⑧细胞核⑨核糖体⑩酶①蛋白质的结构 No.1知识查漏 1./2.W3./4.×5.X6./7./8.× 9./10.× No.2概念清障 1.提示：可能由于搅拌不充分，有少量含S的噬菌体外壳 仍吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物 中出现了少量放射性 2.提示：S元素仅存在于T2噬菌体的蛋白质分子中，而P 元素几乎都存在于DNA分子中。用“C和8O同位素标 记是不可行的，因为T2噬菌体的蛋白质和DNA分子中 都含有这两种元素，因而无法区分DNA和蛋白质 3.提示：成分和结构简单，繁殖速度快，容易分析结果 4.提示：5′一端3′一端相反 5.提示：DNA复制时，一条模板链是3'一5'走向，其互补链 在5′一3'方向上连续合成：另一条模板链是5一3'走向， 其互补链也是沿5′一3'方向合成，由于DNA并非完全 解旋再进行子链的合成，故以该模板链合成子链时，会 先形成许多不连续的片段，最后不连续片段连接成一条 完整的DNA单链。 6,提示：RNA由核糖核苷酸连接而成，可以携带遗传信息； 一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔，从细 胞核转移到细胞质中 7.提示：这体现了密码子的通用性 8.提示：由合成的肽链的长度可推出核糖体在mRNA上的 移动方向，一般核糖体上的肽链越长，则其与mRNA分 子结合的越早。 9,提示：构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化 2 讲解册参考答案 微专题1基因的本质和结构 核心要点 1.(2)大肠杆菌噬菌体 (3)①未侵染大肠杆菌子代噬菌体 2.(1)①2②一脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖一氢键 命题重点 1.B[T2噬菌体侵染大肠杆菌时，只有DNA进入大肠杆 菌中并作为模板控制子代T2噬菌体的合成，而合成子 代T2噬菌体所需的原料均由大肠杆菌提供，因此子代 T2噬菌体外壳中元素全部来自大肠杆菌；但由于DNA 复制方式为半保留复制，因此子代噬菌体DNA中一些 元素来自亲代噬菌体，一些来自大肠杆菌。已知蛋白质 由C、H、O、N、S组成，DNA由C、H、O、N、P组成，综上 分析，子代噬菌体中的元素全部来自其宿主细胞大肠杆 菌的是S,B正确。] 2.C[该实验给摘除胰腺的狗额外注射胰岛提取物，属于 人为施加自变量（添加胰岛提取物），运用了自变量控制 的加法原理，与题千实验运用了减法原理，A错误；该实 验给被阉割的公鸡移植睾丸，属于人为施加自变量（补 充睾丸)，运用了自变量控制的加法原理，与题千实验原 理不同，B错误：该实验用锡箔罩住胚芽鞘尖端，人为去 除了尖端接受单侧光刺激的条件，运用了自变量控制的 减法原理，与题千实验原理相同，C正确；该实验给水稻 幼苗喷施赤霉菌培养基滤液，属于人为施加自变量（添 加赤霉菌培养基滤液)，运用了自变量控制的加法原理， 与题千实验原理不同，D错误。] 3.D[格里菲斯的肺炎链球菌体外转化实验只能说明加 热杀死的S型菌中有转化因子，不能说明DNA是转化 因子，A错误；艾弗里及同事利用“减法原理”证明了 DNA是遗传物质，B错误：赫尔希和蔡斯用T2噬菌体侵 染大肠杆菌，证明了DNA是遗传物质，但没有证明 DNA是主要的遗传物质，C错误：在进行烟草花叶病毒 感染实验中，将病毒颗粒的RNA和蛋白质分离开来分 别侵染，两者之间互为对照，结果发现RNA分子可使烟 草出现花叶病斑性状，而蛋白质不能使烟草出现花叶病 斑性状，D正确。] 4.A[DNA分子的一条链由磷酸（圆形结构）和脱氧核糖 (五边形结构)交替连接，一条链中的碱基（方形结构）不 会连在一起，而图中异常化学键连接两个方形结构，因 此该异常化学键发生在碱基之间，A正确，BCD错误。] 5.B[酶W可切断DNA中5'碳与磷酸基团之间的化学 键，酶切后获得的3'-核苷酸的磷酸基团是下一个脱氧核 苷酸的磷酸基团，P标记的dTTP,酶切后，带32P的3' 核苷酸的碱基均为胞嘧啶，则一条链中碱基T和C交替 连接，另一条链中A和G交替连接，要使产物经充分酶 切后，带2P的3'核苷酸的碱基均为腺嘌呤，则被标记的 脱氧核苷酸为dGTP,B正确。] 微专题2基因的传递和表达 核心要点 1.(1)DNA聚合酶解旋酶①减数分裂④4种游离 的脱氧核苷酸(3)mRNA①tRNA mRNA甲硫氨 酸终止密码子核糖体②mRNA、核糖体、多肽链 多肽链的长短模板mRNA 命题重点 1.D[该突变将DNA中的CCA变为CCG,原互补链 GGT变为GGC,嘧啶数目(T·C)未改变，仅种类变化， A错误；突变后CCA(脯氨酸)变为CCG(脯氨酸)，不同 密码子编码同一氨基酸，体现密码子简并性，B错误；转 录起始由启动子调控，突变发生在编码区（外显子），不 影响转录起始，C错误；突变虽未改变脯氨酸，但导致 mRNA变短（如提前出现终止密码子），使翻译提前终 止，蛋白序列缩短，D正确。] 63 ㄧ生物学 2.D[图中a是氨基酸，b是tRNA,氨基酸确实连接在 tRNA的3'端，A正确：微粒体是附着有核糖体的内质 网，核糖体进行翻译时需要mRNA作为模板，因此微粒 体上存在指导肽链合成的模板mRNA,B正确；本实验 的目的是追踪氨基酸的去向，验证tRNA转运氨基酸的 功能，因此需要对偶联物中的氨基酸()进行放射性标 记，C正确：tRNA携带标记的氨基酸到微粒体的核糖体 上后，氨基酸会脱离tRNA,参与合成肽链，留在微粒体 中，因此实验结果应该是微粒体的放射性强度逐渐升 高，游离tRNA的放射性强度逐渐减小，D错误。] 3.A[由表格可知，基因A的单链DNA与mRNA是碱基 互补配对的，说明基因A的单链DNA是模板链，如果从 左往右读，第二个UAA就是终止密码子，与能翻译出氨 基酸相矛盾，说明阅读的方向是从右往左，所以mRNA 右侧是5‘端，左侧是3′端，而模板链左侧是5′端，右侧是 3'端，基因a与A的单链序列相比，只有表中带下划线的 碱基不同，所以基因a也是模板链，左侧是5端，右侧是 3'端。将基因a中的5TNA3'写成3′ANT5',对应的密 码子是5'UXA3',X与N碱基互补配对。若N=A,则X =U,密码子是UUA,不是终止密码子，不会减少氨基酸 的个数；若N=T,则X=A,密码子是UAA,是终止密码 子，会减少氨基酸的个数；若N=G,与碱基不一样相矛 盾；若N=C,则X=G,密码子是UGA,是终止密码子， 会减少氨基酸的个数。基因与A的单链序列编码多 肽链的氨基酸数目相同，符合要求的是N为A(腺噪 呤)，A正确，BCD错误。] 4.C[DNA的复制存在A一T、C-G、T一A、G-C配对， 转录存在A一U、C一G、T一A、G一C配对，翻译存在A一U、 C一G、U一A、G一C配对，三个过程均存在碱基互补配 对现象，A正确：淀粉酶基因在细胞核中，该基因的复制 和转录发生在细胞核内，翻译发生在细胞质中，B正确： 可以根据复制和转录的产物序列确定其模板序列，但由 于密码子的简并性，由翻译产物的氨基酸序列推导的模 板mRNA的碱基序列会有多种可能，不能确定其模板序 列，C错误；RNA聚合酶沿模板链的3端到5端移动，核 糖体沿mRNA的5′端到3'端移动，D正确。] 5.C[噬菌体侵染细菌时，会将自身的核酸注入细菌内， 而蛋白质外壳留在外面，这是噬菌体侵染细菌的特点，A 正确；细菌有核糖体，蛋白NO是在细菌细胞内合成的 蛋白质，所以在细菌的核糖体中合成，B正确；在转录过 程中，以DNA的一条链为模板合成mRNA,进而指导蛋 白质的合成，而不是双链DNA的两条链都作为模板指 导蛋白Neo合成，C错误；因为最终合成的是含多个串 联重复肽段的蛋白Neo,说明串联重复DNA中单个重 复单元转录产生的mRNA无终止密码子，若有终止密码 子就会提前终止翻译，不能形成含多个串联重复肽段的 蛋白，D正确。 6.B[逆转录过程中，新合成的DNA链的延伸方向为 5→3'，即沿RNA模板链的3'→5′方向合成DNA链， A正确：逆转录形成的RNA/DNA杂交双链中，RNA链 含A、U、C、G,DNA链含A、T、C、G,配对关系为RNA 中的U与DNA中的A配对，RNA中的A与DNA中的 T配对，RNA中的C与DNA中的G配对，RNA中的G 与DNA中的C配对，因此RNA链中的U+C等于DNA 链中的A十G,但整个杂交双链中U十C与A十G并不相 等，B错误；病毒没有独立的翻译系统，其衣壳蛋白的合 成完全依赖宿主细胞的翻译体系，即该病毒衣壳蛋白的 合成需借助宿主细胞的tRNA,C正确；该病毒的包膜来 自宿主细胞膜，动物细胞膜中含有胆固醇，因此该病毒 的脂质包膜中也含有胆固醇，D正确。] 26 7.B[基因碱基序列发生改变属于基因突变，但由于密码 子具有简并性，生物体的性状不一定发生改变，突变若 发生在非编码区，或发生隐性突变且个体处于杂合状 态，性状也不会改变，A错误；转录产物的RNA序列与 模板链碱基序列互补，反向平行，且碱基A对应U,模板 链序列为5'一GGCTACATGC一3′，与其互补的转录产 物部分序列(5'→3')为5′一GCAUGUAGCC一3，B正 确：DNA的甲基化修饰是一种表观遗传现象，可以通过 生殖细胞遗传给后代，C错误：该基因复制的产物是 DNA,原料是4种脱氧核苷酸，转录的产物是RNA,原 料是4种核糖核苷酸，D错误。] 8,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RNA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。」 9.B[力学负荷通过上调组蛋白去甲基化酶基因的表达 发挥作用，属于表观遗传调控，不改变DNA的碱基序 列，仅影响基因的表达水平，A正确；核膜蛋白N2位于 细胞自身的核膜上，力学负荷是通过肺癌细胞自身的核 膜蛋白N2传递信号至核内抑制其增殖，仅降低心肌细 胞的N2表达，不会影响肺癌细胞接收力学信号，因此肺 癌细胞增殖不会加快，B错误；减法原理是指去除实验中 的某一自变量以探究该变量的作用，与有搏动的心肌组 织相比，无搏动心肌组织去除了力学负荷因素，符合减 法原理的应用逻辑，C正确；题干显示力学负荷可抑制肺 癌细胞增殖，因此力学刺激有潜力开发为治疗肺癌的物 理手段，D正确。] 命题预测 1.C[由图可知，修复过程中需要将损伤部位的序列切 断，因此需要限制酶的参与：同时修复过程中，单个的脱 氧核苷酸需要依次连接，要借助DNA聚合酶，A正确： 填补缺口时，新链即子链的延伸方向为5′到3'的方向进 行，B正确；DNA有害损伤发生后，在细胞增殖中进行修 复，保证DNA复制的正确进行，对细胞最有利，C错误； 癌症的发生是多个基因累积突变的结果，随年龄增长， XP患者几乎都会发生皮肤癌的原因，可用突变累积解 释，D正确。」 2.解析：(1)基因突变是DNA分子中碱基的增添、缺失或 替换而引起的碱基序列的改变，故自然条件下碱基发生 替换，其本质是发生了基因突变：传统的碱基编辑器在 脱氨酶(AID)的作用下，将DNA单链上的某个C转为 U,第一次复制时U与A配对，第二次复制时A与T配 对，故理论上至少经过2次DNA复制才能转化为T。 (2)分析题图，由传统的胞嘧啶碱基编辑器在脱氨酶 (AID)的作用下，将DNA单链上的C转变为尿嘧啶(U) 可知：新型碱基编辑器将尿嘧啶糖基转移酶(Ug)带到 由胞嘧啶脱氨酶形成的尿嘧啶位点，在该位点脱去尿嘧 啶，建立无嘌呤/无嘧啶(AP)位点，相对传统基因编辑只 能实现胞嘧啶和腺嘌呤间的转换，新型编辑的优点在于 不用经过DNA多次复制，就能实现任意碱基编辑。 答案：(1)基因突变2(2)尿嘧啶能在微生物中实 现任意碱基编辑、不用经过多次DNA复制就能得到所 需碱基 3.C「由题千信息可知，糖原合成的中间代谢产物UDPG 抑制S1蛋白水解酶的活性，蛋白R1需要经过S]和S2 蛋白水解酶酶切后才被激活，进而启动脂肪酸合成基因 的转录，据此可知糖原合成的中间代谢产物UDPG可抑 制脂肪酸的合成，因此体内多余的葡萄糖在肝细胞中优 先转化为糖原，糖原饱和后转向脂肪酸合成，A正确；由 题干信息可知，中间代谢产物UDPG通过F5膜转运蛋 白进入高尔基体内，抑制$]蛋白水解酶的活性，进而抑 制脂肪酸的合成，因此敲除F5蛋白的编码基因有利于 脂肪酸的合成，会增加非酒精性脂肪肝的发生率，B正 确；由题千信息可知，中间代谢产物UDPG进入高尔基 体不利于脂肪酸的合成，降低高尔基体中UDPG量有利 于脂肪酸的合成，从而会诱发非酒精性脂肪性肝病；蛋 白R1经S1、S2蛋白水解酶酶切后被激活，进而启动脂 肪酸合成基因的转录，S2蛋白失活不利于脂肪酸的合 成，不会诱发非酒精性脂肪性肝病，C错误；转录发生在 细胞核中，因此R1可通过核孔进入细胞核，启动脂肪酸 合成基因的转录，D正确。] 4.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)。分泌蛋白的肽链在核糖 体和内质网完成合成后，还需转运到高尔基体进行 加工。 (3)在细胞核中，IncRNA与DNA模板链结合调控转录： 在细胞质中，IncRNA与mRNA结合，影响翻译。miRNA 与AGO等蛋白结合后形成的沉默复合蛋白既可以与 IncRNA结合，又能与mRNA结合，并引导其发生降解。 (4)根据RNA的特性及作用机理分析，碱基互补配对具 有特异性，sRNA可精准沉默害虫的关键基因，抑制害 虫关键基因的表达，且RNA易被分解，发挥作用后不会 长期留存，避免造成环境污染。 答案：(1)染色质（染色体）翻译(2)RNA聚合 tRNA核糖体和内质网(3)在细胞核中，IncRNA与 DNA模板链结合调控转录；在细胞质中，IncRNA与 mRNA结合，影响翻译miRNA与AGO等蛋白结合后 形成的沉默复合蛋白既可以与IncRNA结合，又能与 mRNA结合，并引导其发生降解 (4)可精准沉默害虫的关键基因，抑制害虫关键基因的 表达，且RNA易被分解，避免造成环境污染 专题六遗传的基本规律 网络重构 ①豌豆②同源染色体③等位基因④非同源染色体 ⑤非同源染色体上的非等位基因⑥有遗传效应 ⑦萨顿⑧伴X染色体显性⑨单基因⑩染色体异常 ①产前诊断 No.1知识查漏 1.×2.√3.√ 4.×5.×6.×7./8.× 9.×10.× No.2概念清障 1.提示：遗传物质混合介于双亲之间的性状 2.提示：①所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控 制，且相对性状为完全显性；②每一代不同类型的配子 都能发育良好，且不同配子结合机会相等；③所有后代 都处于比较一致的环境中，且存活率相同 3.提示：雌、雄生殖器官雌、雄配子雌、雄配子的随机 结合 4.提示：3：1基因的分离两对相对性状的遗传结果可 以表示为它们各自遗传结果的乘积，即9：3：3：1来自 (3:1) 26 讲解册参考答案」 5.提示：人单、双眼皮的形成既受基因（假设为A/)控制， 也与眼脸中一条提上脸肌纤维的发育有关。父母的基 因型可能是AA或Aa,但由于提上脸肌纤雏发育不完全 而表现单眼皮，所生子女遗传了父母的双眼皮基因A, 提上脸肌纤维发育完全，表现为双眼皮。 6.提示：受精卵不能发育，或在胚胎发育的早期就死亡了 7,提示：正常基因取代或修补患者细胞中有缺陷的基因 微专题1遗传规律及应用 命题重点 1.D[根据F,的性状分离比9：3：4(9：3：3：1的变 式)，可判断两对基因遵循自由组合定律，F,基因型为 AaBb,结合题千信息可推导表型与基因型的对应关系： AB:黑毛黑鼻(9份)，A_bb:棕毛棕鼻(3份)，aaB_:黄 毛黑鼻(3份)，aabb:黄毛棕鼻(1份)。父本为黄毛黑鼻 (aaB_),母本为棕毛棕鼻(A_bb),F1全为黑毛黑鼻 (AaBb),说明父本基因型为aaBB、母本为AAbb,才能保 证F,全为AaBb,A错误；F2黄毛狗的基因型为aa- (共4份：3份aaB_十1份aabb),其中黑鼻个体为aaB, 占3/4，而非1/4，B错误；F,黑毛狗的基因型为A_B (共9份)，其中与F1(AaBb)基因型相同的个体占4/9(1 份AABB、2份AABb、2份AaBB、4份AaBb),而非1/4， C错误；F,棕毛狗的基因型为Abb,控制鼻子的基因型 均为bb(纯合)。相互交配时，子代鼻子的基因型始终为 bb,表现为全为棕鼻，D正确。] 2.B[体节缺失个体基因型为MmNn时，由于不含隐性 纯合基因，说明体节缺失是母体效应引起的，可能是由 于M、m基因具有母体效应，则该个体母本相关基因型 为mm:也可能是N、n基因具有母体效应，则该个体母 本相关基因型为nn,故无法判断哪对等位基因为母体效 应基因，A不符合题意。体节缺失个体基因型为MmNN 时，由于不含隐性纯合基因，说明体节缺失是母体效应 引起的，由于该个体含有两个N基因，说明其母本一定 含有N基因，故一定是M、m基因具有母体效应，B符合 题意。体节缺失个体基因型为mmNN时，可能是mm 隐性纯合使其表现为体节缺失，即N、基因具有母体效 应：也可能是M、m基因具有母体效应，母本相关基因型 为mm导致其体节缺失，故无法判断哪对等位基因为母 体效应基因，C不符合题意。体节缺失个体基因型为 Mmnn时，可能为nn隐性纯合使其表现为体节缺失，则 M、m基因具有母体效应；也可能为N、n基因具有母体 效应，母本相关基因型为n导致其体节缺失，故无法判 断哪对等位基因为母体效应基因，D不符合题意。] 3.ACD[甲副冠呈黄色（含类胡萝卜素）说明能合成有 A,副冠后期褪色说明有降解功能有B,副冠黄而非橙 红，为dd,故甲基因型为AABBdd。甲花瓣（白）与副冠 (黄)基因型相同(AABBdd),差异只能由B(降解)在两 部位的表达程度不同导致，A正确：分析题意可知甲白 色花瓣、副冠黄色、花后期褪色·有A(能合成色素)、有 B(能降解色素)、无D(副冠不富集，所以是黄色)，基因 型为AABBdd,乙花瓣黄色、副冠橙红色、花后期不褪色 →有A、无B(不降解)、有D(副冠富集呈橙红色)，基因 型为AAbbDD,B错误；F,(AABBdd与AAbbDD杂交而 得)基因型为AABbDd,表型为花瓣白色、副冠橙红色， 花后期副冠褪色，C正确；F。中副冠橙红且不褪色 (Dbb)占3/4×1/4=3/16，该性状共有2种基因型，分 别为DDbb和Ddbb,D正确。] 4.解析：(1)豌豆花腋生和顶生性状属于相对性状，其由一 对等位基因F/f控制，即一对等位基因控制的一对相对 性状；大多数腋生纯系与顶生纯系的杂交中，F,腋生：顶 生约为3：1，符合孟德尔的分离定律。 5