第一篇 专题五 微专题2 基因的传递和表达-【创新教程】2027年高考生物学大二轮专题增分方案学生用书

微专题2基因 核心 1.图解遗传信息的传递和表达 (1)DNA分子复制（以真核细胞为例）：DNA →DNA 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 co. 母链 ②场所：真核细胞主要为细 子链引物 b 胞核，其次为叶绿体、线粒体 合成 ☆mmc子代DNA分开；随着丝。 方向： 母链 两条链粒分裂，两条染色单体分开 5→3 均作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， 双向复制 (2)转录：DNA→RNA (3)翻译： →蛋白质 ①模型一 名称I、Ⅱ、Ⅲ、V分别为 核糖体、 多肽链 起点起始密码子决定的是 或缬氨酸 UAC 终点识别到 (不决定 氨基酸) 过程 沿着mRNA移动， mRNA不移动 ②模型二 名称 、b、c分别为 数量一个mRNA可同时结合多个 关系核糖体，同时合成多条肽链 方向从左向右，判断依据是 ,长的翻译在前 结果合成多个氨基酸序列完全相同 的多肽，因为 相同 特别提醒 (1)原核细胞中边转录边翻译，真核细胞中核 基因先在细胞核中转录，后在细胞质中的核 糖体上完成翻译过程。 第一篇专题五遗传的分子基础 的传递和表达 要点 (2)起点问题：在一个细胞周期中，DNA复制 一次，每个复制起点只起始一次；而在 个细胞周期中，基因可多次转录，因此转 录起点可多次起始。 (3)范围问题：DNA复制时，是以整个DNA分 子为单位进行的，产生两个相同的子代 DNA分子。转录时，是以基因为单位进行 的，产生一段RNA,该RNA分子的长度远 小于DNA分子。 2.中心法则与遗传信息的传递类型 DNA病毒，如复 T2噬菌体制↓ DNA 转录RNA智译蛋白质 (性状) 复榈型RNA 病毒，如 复 毒 烟草花叶病毒 RNA译蛋白质（性状） 制 中 复 RNA 转录RNA泽蛋白质 滋病病毒 制DW 性状) 分裂细胞 复制 DN A转录RNA菌译蛋白质 (性状) 不分裂细临DNA转录RNA商译蛋白质 (性状) 3.基因与性状的关系 (1)基因控制性状的途径 ① 机理基因拉制蛋白质 直接控制 生物体 直接 的结构 的性状 方式 实侧囊性纤维化、镰状细胞贫血 机理 基 控制酶的控制代谢间接生物体 ② 因 合成 过程控制的性状 间接 方式 实侧豌豆的圆粒与皱粒、白化病 (2)表观遗传 不发生DNA序列的变化 特征 可遗传 受环境影响 DNA的甲基化 机制 构成染色体的组蛋白发生甲基 化、乙酰化修饰 生物学 命题 ◆[命题点1]基因的传递和表达过程 1.(2025·广东高考真题)VHL基因的一个碱 基发生突变，使其编码区中某CCA(编码脯 氨酸)变成CCG(编码脯氨酸)，导致合成的 mRNA变短，引发VHL综合征。该突变 A.改变了DNA序列中嘧啶的数目 B.没有体现密码子的简并性 C.影响了VHL基因的转录起始 D.改变了VHL基因表达的蛋白序列 2.(2026·贵州高考真题)1957年，科学家发 现一种RNA可以结合氨基酸形成偶联物 (如图)，将放射性同位素标记的偶联物与微 粒体（附着有核糖体的内质网）在体外混合， 测定RNA和微粒体的放射性强度随时间 的变化，确定了此RNA的功能，并命名为 tRNA,下列叙述错误的是 A.图中a连接在b的3'端形成偶联物 B.微粒体上有指导肽链合成的模板RNA C.应对偶联物中的a进行放射性同位素 标记 D.实验结果应为微粒体的放射性强度逐渐 减小 5 重点 3.(2026·山东高考真题)果蝇的等位基因A、 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 基不同，但二者编码多肽链的氨基酸数目相 同。已知AUG为起始密码子，UAA、 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DNATAC ATT TNA CCA GTA 单链DNA .TAC ATT TGA CCA GTA.... 基因A mRNA …AUG UAA ACU GGU CAU… 多肽 …●●●●●… 注：“●”表示对应位置的氨基酸 A.腺嘌呤 B.胞嘧啶 C.腺嘌呤或胸腺嘧啶 D.胞嘧啶或胸腺嘧啶 4.(2025·山东高考真题)关于豌豆细胞核中 淀粉酶基因遗传信息传递的复制、转录和翻 译三个过程，下列说法错误的是 ( ) 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 核内 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 [命题点2]中心法则及其应用 5.(2025·湖南高考真题)被噬菌体侵染时，某 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 联重复肽段的蛋白Neo,如图所示。该蛋白 能抑制细菌生长，从而阻止噬菌体利用细胞 资源。下列叙述错误的是 重复单元 fswwwwwsR ☐特定RNA 逆转录 单链DNA 重复1重复2 重复N S双链DNA 转录 Swwg·S mRNA 翻译 蛋白Neo A.噬菌体侵染细菌时，会将核酸注入细 菌内 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 为模板指导蛋白Neo合成 D.串联重复DNA中单个重复单元转录产 生的mRNA无终止密码子 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 宿主细胞膜的脂质包膜。下列分析错误 的是 () A.该病毒逆转录时，沿RNA模板链的3'→ 5'方向合成DNA链 B.逆转录形成的RNA/DNA双链中碱基数 量符合U+C=A+G C.该病毒衣壳蛋白的合成需借助宿主细胞 的tRNA D.该病毒的脂质包膜中含有胆固醇 [命题点3]表观遗传 7.(2026·湖南高考真题)某基因的转录模板 链部分序列为5'-GGCTACATGC一3'。 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 性状发生改变 B.转录产物部分序列为5'一GCAU GUAGCC-3 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 氧核苷酸 51 第一篇专题五遗传的分子基础 8.(2025·河南高考真题)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 9.(2026·陕晋青宁卷)心脏少见癌发生，移植 到小鼠心脏的肺癌细胞增殖也受到抑制，原 因是心脏搏动形成的力学负荷会通过心肌 细胞和肺癌细胞的核膜蛋白N2传递至核 内，引起组蛋白去甲基化酶基因表达上调， 染色质去螺旋，最终抑制细胞增殖，下列叙 述错误的是 ) A.力学负荷不改变DNA碱基序列但影响 基因表达 B.若降低心肌细胞N2表达，转移至心脏的 肺癌细胞增殖加快 C.用无搏动心肌组织证明力学负荷作用利 用了“减法原理” D.研究结果提示力学刺激有望成为治疗肺 癌的物理手段答案：(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D1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，甜菜的净光合速率 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l40mmol·L时，NaCl胁 迫净光合速率下降最少，说明其对甜菜净光合速率影响 最小；图1中只有两种NaCl1和Na2SO,溶液的混合处 理，没有其他浓度的实验，故不能得出用NaC1和 Na2SO4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，说明低温条件下甜菜的光饱和 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)NaC1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©酶①蛋白质的结构 No.1知识查漏 1./2./3./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35S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4C和18O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RNA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 & 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 验给被阁割的公鸡移植睾九，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，与题干实验原 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，与题干实验原理相同，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，2P标记的dTTP,酶切后，带2P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I④4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(TC)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 RNA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 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5'TNA3'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a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(腺嘌 吟)，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-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RNA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Neo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'-GCAUGUAGCC-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；题千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(AD)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)分析題图，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S1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