专题04 遗传信息的传递与表达-2025年高考生物 热点 重点 难点 专练（上海专用）

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1.重难诠释：知重难、攻薄弱（核心背记+常考知识归纳+易错易混归纳）
2.创新情境练：知情境、练突破（10min限时练)
3.限时提升练：综合能力提升（30min限时练）
常考知识点归纳
常考知识点归纳1遗传物质的实验探究
1.格里菲斯的肺炎链球菌体内转化实验
结论：S菌中存在转化因子能使R菌转化为S菌。
2.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验
结论：S菌中的转化因子是DNA，DNA是遗传物质。
3.赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验
结论：T2噬菌体的遗传物质是DNA。
4.烟草花叶病毒重组实验
结论：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。
注意：R型细菌转化为S型细菌的实质是基因重组。
常考知识点归纳2 DNA的复制（半保留复制）
1.概念、时间和场所
（1）概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程；
（2）时间：在真核生物中，发生在细胞分裂前的间期；
（3）场所：真核生物主要在细胞核内，线粒体和叶绿体中也可进行；原核生物主要在拟核，也可在细胞质中进行；
（4）酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶；
（5）模板：DNA的两条链；
（6）原料：4种脱氧核苷三磷酸（dATP,dTTP,dGTP,dCTP）引物：一小段RNA；
（7）原则：碱基补配对原则（A-T,G-C）；
2.特点：边解旋边复制、半保留复制。从5’到3’方向合成新生链。
3.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。
4.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。
常考知识点归纳3 RNA的转录
（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）酶：RNA聚合酶（不需要DNA解旋酶，因为RNA聚合酶有解旋的功能）；
（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。
常考知识点归纳4 蛋白质的翻译
（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；
（7）能量：需要；
（8）运载工具：tRNA；
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。
常考知识点归纳4 中心法则
1）提出者：克里克
2）中心法则图解：
常考知识点归纳4 DNA碱基数目的相关计算规律
设DNA一条链为1链，互补链为2链。根据碱基互补配对原则可知，A1＝T2，A2＝T1，G1＝C2，G2＝C1。
规律1：双链DNA中，嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，即A+G=C+T。
规律2：双链DNA中，任意两种不互补的碱基之和占总碱基的50%，如A+G=C+T=A+C=G+T=总碱基的50%。
规律3：双链DNA中，一条链中互补碱基的和等于另一条链中这两种碱基的和，如A1+T1=A2+T2。
规律4：互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同，即若在一条链中(A+T)/(G+C)=m，则在互补链及整个DNA分子都有(A+T)/(G+C)=m。
规律5：非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数，在整个DNA分子中为1，即若在DNA一条链中(A+G)/(T+C)=a，则在其互补链中，而在整个DNA分子中(A+G)/(T+C)=1。
常考知识点归纳5 DNA复制相关计算
1个含有15N的DNA分子以含14N的脱氧核苷酸为原料，复制n次。
1）子代DNA共2n个 含15N的DNA分子：2个
只含15N的DNA分子：0个
含14N的DNA分子：2n个
只含l4N的DNA分子：（2n-2）个
2)子代DNA共有2n+1条脱氧核苷酸链，其中含l5N的脱氧核苷酸链：2条；含l4N的脱氧核苷酸链:（2n+1-2）条。
2.DNA复制中消耗的脱氧核苷酸数
①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗游离的该种脱氧核苷酸数为m·（2n-1）。
②第n次复制所需游离的该种脱氧核苷酸数为m·（2n-1）-m·（2n-1-1）=m·2n-1。
易错易混归纳
单个遗传物质探究实验只能证明生物的遗传物质是DNA或RNA，科学家通过一系列实验，发现绝大多数生物的遗传物质是DNA，进而得出了DNA是主要的遗传物质的结论。
不同基因的模板链可能位于DNA的不同单链上，并非固定一条链始终作为模板链。
DNA上与转录出的RNA序列相同（T换成U）的链称为编码链，DNA上与转录出的RNA碱基互补的链称为模板链。
dNTP与NTP在复制和转录的过程中除了可以提供原料还可以为反应供能。
转录不是转录整个DNA，是转录其中的基因。
完成正常使命的RNA易迅速降解，从而保证生命活动的有序进行。
启动子和终止子是DNA上转录的起点和终点，其中启动子是结合RNA聚合酶的序列；起始密码子和终止密码子是RNA上翻译蛋白质的起点和终点，其中起始密码子有编码一个氨基酸，而终止密码子不编码任何氨基酸。
密码子具有简并性和通用性的特点，简并性是指多个密码子可以对应同一个氨基酸，这增加了遗传密码的容错性，通用性是指几乎所有的生物都使用同一套密码子，这为基因工程的实现提供了理论依据。
表观遗传是指基因中的碱基序列不变而表达发生改变，使得生物体表型发生可遗传改变的现象。主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰、RNA干扰等。
（建议用时：10分钟）
图1是豌豆种子圆粒性状的产生机制，图2是淀粉分支酶基因（R）的一个片段。

(1)图1中a表示的过程是 ；b表示的过程是 。
(2)图1中能通过核孔出细胞核的物质是____________。
A．淀粉分支酶基因B．淀粉分支酶mRNA
C．淀粉分支酶D．都不能
(3)图1中过程a需要的原料为____________。
A．核糖核苷三磷酸（NTP）B．核糖核酸
C．脱氧核苷三磷酸（dNTP）D．氨基酸
(4)图1中过程b所需模板为____________。
A．DNA双链B．DNA单链C．mRNAD．tRNA
(5)图1过程a和b中需要tRNA参与的过程是____________。
A．aB．bC．a和bD．都不需要
(6)图2中①代表的碱基是 。
(7)用32P标记DNA时，标记的位置是图2的____________。
A．①B．⑤C．③D．②
(8)图2中DNA解旋酶能作用的位置是____________。
A．⑥B．⑤C．③D．②
(9)图2中DNA分子结构中上下相邻的碱基G与C之间是通过什么结构连接而成____________。
A．3个氢键
B．—脱氧核糖—磷酸基—脱氧核糖—
C．—核糖—磷酸基—核糖—
D．—磷酸基—核糖——磷酸基—
(10)真核生物的细胞内存在种类繁多、长度为21-23个核苷酸的小分子RNA（简称miRNA），它们能与相关基因转录出来的mRNA互补。分析可知，这些miRNA对相关基因表达的影响是 （促进/抑制/无影响），作用机理是 。
（建议用时：30分钟）
1.葡萄糖激酶(GK)主要存在于肝脏、胰岛等细胞中，由葡萄糖激酶基因(GCK)控制，是葡萄糖代谢的关键酶。下图是显示了胰岛β细胞内葡萄糖代谢及胰岛素分泌的部分过程。
（1）在胰岛β细胞中，GCK表达形成GK的过程需要的物质有 。(编号选填)
①脱氧核苷三磷酸 ②核糖核苷三磷酸 ③氨基酸 ④DNA连接酶 ⑤DNA聚合酶
（2）根据图及所学知识分析，葡萄糖激酶(GK)的作用过程为 。(选择正确的编号并排序)
①GK释放葡萄糖 ②GK释放葡萄糖-6-磷酸
③GK进行下一轮反应 ④ATP中的磷酸基团转移
⑤葡萄糖与GK活性中心结合 ⑥GK活性中心结构改变失活
（3）根据所学知识分析，胰岛β细胞中能发生的过程有 。(编号选填)
①纺锤丝组装形成纺锤体 ②mRNA同时结合DNA和核糖体
③DNA双链间的氢键打开 ④核糖体小亚基与大亚基结合
⑤非姐妹染色单体交叉互换 ⑥分泌泡沿细胞骨架定向转移
（4）据上图分析，当血糖浓度升高时，胰岛β细胞内“”由线粒体膜间隙转运至线粒体基质的速率会 (加快/减缓/不变)。
小静(女)因持续性无诱因头晕、乏力的低血糖症状就诊，经查小静GCK异常，确诊为先天性高胰岛素低血糖症(CHI)，该遗传病发病与否还受到环境等多种因素影响。下表是小静及家人空腹生化检测与7号染色体GCK测序结果(1和300表示核苷酸序数)。(可能用到的密码子：5′-UGG-3′色氨酸；5′-GUG-3′缬氨酸；5′-AGU-3′丝氨酸)
（5）研究发现，小静GCK变异位点对应氨基酸为精氨酸，小静父亲相应氨基酸为色氨酸，则小静GCK中决定精氨酸的模板链序列为5′- -3′。据题意可知，GCK突变后表达的GK催化葡萄糖反应的能力 (增强/减弱/不变)。
（6）据题意和表判断，CHI的遗传方式为 (显性/隐性)遗传。小静与一位完全健康男性婚配，生育的男孩一定不患CHI的概率是 。
（7）目前临床上常使用二氮嗪作为治疗CHI的一线药物。二氮嗪能阻断胰岛素β细胞上的磺脲类受体，从而打开ATP敏感的K+通道，结合上图分析，其作用机理可能是___________。(单选)
A．促进K+外流，促进Ca2+内流，抑制胰岛素释放
B．促进K+外流，抑制Ca2+内流，抑制胰岛素释放
C．促进K+内流，促进Ca2+内流，抑制胰岛素释放
D．促进K+内流，抑制Ca2+内流，抑制胰岛素释放
（8）综合以上信息及所学知识，阐述小静患CHI的发病机制。 。
2.人体中O2主要由血管中的红细胞运输。红细胞增多症是一种表现为单位容积血液中红细胞数目高于参考值的血液疾病，有多种类型。如与低氧适应有关的继发性红细胞增多症，是由缺氧诱导因子（HIF-1a）在缺氧状态下通过调控促红细胞生长因子（EPO）基因的表达而造成红细胞数目增加的情况，相关机制示意如图，其中甲一丁表示生理过程。
(1)EPO基因所蕴含的遗传信息是______。
A．磷酸数量B．五碳糖种类C．碱基序列D．氨基酸序列
(2)图中过程甲是 ，需要的原料有 。（编号选填）
①DNA复制 ②转录 ③翻译 ④氨基酸 ⑤脱氧核苷三磷酸 ⑥核糖核苷三磷酸
(3)若过程乙中甲硫氨酰tRNA的反密码子序列为5′-CAU-3′，则其识别的密码子序列为5′- -3′。
(4)促红细胞生长因子（EPO）是由166个氨基酸组成的蛋白质，推测EPO基因至少含有 个碱基（不考虑终止密码子）。
(5)下列对过程丙和过程丁的特点叙述，正确的是______。
A．过程丙和过程丁均伴随蛋白质合成
B．过程丙细胞功能改变，过程丁细胞功能不变
C．过程丙遗传信息改变，过程丁遗传信息不变
D．过程丙细胞数量不变，过程丁细胞数量改变
(6)运动员们通过高原训练以提升运动机能。据图推测，在高原运动训练者体内可能发生 。（填编号）
①EPO基因表达增强 ②红细胞数目升高 ③EPO分泌减少 ④EPO基因含量升高
(7)若要利用RNA干扰抑制EPO基因的表达，则设计的RNA序列应 。（填编号）
①与EPO基因的模板链互补②与EPO基因的编码链互补③与产生EPO基因产生的mRNA互补④与识别EPO基因mRNA的tRNA互补
3.在大肠杆菌的培养基中同时加入葡萄糖和乳糖时，发现大肠杆菌的数量会先增长，稳定一段时间后再增长，科学家经过研究发现大肠杆菌优先利用葡萄糖，当葡萄糖被用完后，再利用乳糖。利用乳糖时，需要乳糖酶基因表达。如图所示，乳糖酶基因由启动子、操纵基因和结构基因三部分组成。同时，细胞中存在激活蛋白（CAP）和阻遏蛋白对乳糖酶基因的转录进行调控。
(1)葡萄糖是激活蛋白（CAP）的抑制剂，当培养基中 （填“有”或“无”）葡萄糖时，激活蛋白才能与CAP结合位点结合，从而激活RNA聚合酶。
(2)阻遏蛋白与操纵基因结合时会阻止 与启动子的结合，从而阻止结构基因的转录，但是如果细胞中存在乳糖，乳糖会与 结合，使其空间结构发生改变，从而使其无法与操纵基因结合。
(3)如果培养基中有乳糖，也有葡萄糖，则 会抑制CAP的活性，使其无法与CAP结合位点结合，RNA聚合酶的活性受到抑制，乳糖酶基因仍然不能转录。如果培养基中有乳糖，但无葡萄糖，则由于有乳糖，乳糖与阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白无法与操纵基因结合，同时，由于无葡萄糖， 会激活RNA聚合酶的活性，乳糖酶基因可以转录。
(4)下列不属于表观遗传机制调控基因表达的是（ ）
A．DNA甲基化使部分基因不能表达
B．环境改变使某些基因的阻遏蛋白失效
C．外源基因引起的RNA干扰阻碍了某些基因的翻译过程
D．组蛋白修饰促进或关闭基因表达
(5)下列有较大可能属于表观遗传现象的是（ ）
①食用蜂王浆的雌性幼虫长大后成了蜂王
②某人因长期大量抽烟导致部分基因甲基化，诱发了某些疾病
③某同学因为长期玩电子游戏成了高度近视
④某人因长期学习压力过大得了神经衰弱类疾病
A．①②B．③④C．①③D．②④
(6)长期大量饮用烈性白酒的人不仅会损害自身身体健康，还可能会导致期间所生育的下一代个体出现智障等严重问题，相关说法正确的是（ ）
A．高浓度酒精肯定是导致了生殖细胞基因的碱基序列发生改变，下一代才会异常
B．这些智障的下一代个体如果不再饮酒，如果再有下一代，则不会出现智障等问题
C．只有女性酗酒才会如此，因为女性酗酒才可能使下一代胚胎细胞的甲基化水平降低
D．高浓度酒精降低了生殖细胞的甲基化水平，使胚胎发育过程出现异常
成员
空腹生化检测
GCK测序结果(部分)
胰岛素/μU·mL-1
血糖/mml·L-1
小静
32
2.5
5′-TG…GGCAGAGGAGGT-3′
5′-ATG…GGCAGTGGAGCGT-3′
哥哥
14
4.9
5′-ATG…GGCAGTGGAGCGT-3′
父亲
17
5.3
5′-ATG…GGCAGTGGAGCGT-3′
母亲
25
4.1
5′-ATG…GGCAGAGGAGCGT-3′
5′-ATG…GGCAGTGGAGCGT-3′
参考值
5~20
3.9~6.1
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