新教材适用2024版高考生物二轮总复习第1部分核心考点突破专题4遗传的分子基础课件

这是一份新教材适用2024版高考生物二轮总复习第1部分核心考点突破专题4遗传的分子基础课件，共60页。PPT课件主要包含了蛋白质和DNA，S仅存在于T2噬菌体，C和O这两种元素，艾弗里，在每个实，基因的碱基序列，甲基化修饰，基因的表达，DNA甲基化修饰，在一定程度上能防等内容，欢迎下载使用。
专题四　遗传的分子基础
融会贯通·构建知识网络
概念辨析·筛查知识漏洞
深挖教材·练习长句描述
重难盘查·突破核心考点
课标自省·明确备考方向
1．艾弗里通过肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质。( )2．加热致死的S型细菌仍可使R型细菌转化，说明在加热条件下DNA未失活。( )3．S型细菌侵入宿主细胞后，可利用宿主细胞的营养物质和核糖体等细胞结构繁殖后代。( )4．艾弗里实验证明从S型肺炎链球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡。( )
5．赫尔希和蔡斯实验中，细菌裂解后得到的子代噬菌体都带有32P标记。( )6．在噬菌体侵染细菌的实验过程中，搅拌、离心可使噬菌体的蛋白质和DNA分开。( )7．在用35S标记的噬菌体的侵染实验中，沉淀物中存在少量放射性可能是搅拌不充分导致的。( )8．某环状DNA分子中有两个游离的磷酸基团，RNA分子有一个游离的磷酸基团，位置在3′端。( )
9．DNA中磷酸二酯键用限制酶处理可切割，用DNA连接酶处理可连接。( )10．DNA分子中每个脱氧核糖都连接两个磷酸，每个碱基都连接一个脱氧核糖。( )11．沃森和克里克拍摄了DNA的衍射图谱，并提出了DNA的双螺旋结构模型。( )12．可以通过检测15N的放射性来研究DNA半保留复制的特点。( )13．DNA复制时，解旋酶和DNA聚合酶能同时发挥作用。( )
14．一个基因的碱基排列顺序的多样化构成了基因的多样性。( )15．一种tRNA只能转运一种氨基酸，一种氨基酸可能由多种tRNA转运。( )16．每种氨基酸都对应多种密码子，每个密码子都决定一种氨基酸。( )17．核糖体与mRNA的结合部位形成三个tRNA的结合位点，mRNA沿着核糖体移动并读取下一个密码子。( )
18．同一个体的胰岛细胞和未成熟的红细胞所含有的基因相同，所有的RNA和所有的蛋白质都不同。( )19．转录过程与DNA复制过程的共同点是都以DNA单链为模板，在DNA聚合酶的作用下进行。( )20．DNA甲基化会影响DNA复制但不会影响碱基的排列顺序。( )
1．在噬菌体侵染细菌的实验中，选择35S和32P这两种同位素分别标记______________，而不用14C和18O标记的原因：__________________________________________________________________________________________________。2．肺炎链球菌的体外转化实验：20世纪40年代由科学家________等人进行。结论：__________________________________________。
的蛋白质中，P几乎都存在于DNA中，T2噬菌体的蛋白质和DNA都含有
DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质
3．从控制自变量的角度分析，艾弗里实验的基本思路是___________________________________________________________________________，从而鉴定出DNA是遗传物质。4．在证明DNA半保留复制的实验中，如何区分亲代与子代的DNA分子？____________________________________________________________________________________________________________________。
验组中特异性地去除某一种物质，然后在没有这种物质的情况下观察结
因为本实验是根据半保留复制的原理和DNA密度的变化来设计的，
所以根据试管中DNA带所在的位置就可以区分亲代与子代的DNA分子
5．人类基因组计划测定的是________________________________________________________。6．原核生物的拟核基因表达速率往往比真核生物的核基因表达速率要快很多，原因是_____________________________________________________________________________________。
24条染色体(22条常染色体＋X、Y染
色体)上DNA的碱基序列
原核生物基因表达时转录和翻译可以同步进行，真
核生物核基因表达时先完成转录，再完成翻译
7．柳穿鱼和小鼠性状改变的原因是_________________________________________________________________________________。课本相应资料展示的遗传现象都表现为________________保持不变，但部分碱基发生了____________，抑制了______________，进而对表型产生了影响。这种________________可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。8．密码子的简并性对生物体生存发展的意义：___________________________________________________。
发生在相关基因或基因前端的
甲基化修饰均会导致相关基因的表达受到抑制，进而影响性状
止碱基改变而导致的生物性状的改变
核心考点一　DNA是遗传物质的实验证据1．肺炎链球菌体内和体外转化实验的比较
2．两个实验遵循相同的实验设计原则——对照原则(1)肺炎链球菌体外转化实验中的相互对照
3．噬菌体侵染细菌实验的误差分析(1)32P标记噬菌体侵染大肠杆菌
(2)35S标记噬菌体侵染大肠杆菌
4.“遗传物质”探索的四种方法
常考题型　探索生物遗传物质的经典实验及变式分析 (2022·浙江6月卷)下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是( )A．需用同时含有32P和35S的噬菌体侵染大肠杆菌B．搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来C．离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌D．该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA
【解析】　实验过程中需单独用32P标记噬菌体的DNA和35S标记噬菌体的蛋白质，A错误；实验过程中搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体外壳与细菌分离，B错误；大肠杆菌的质量大于噬菌体，离心的目的是为了沉淀培养液中的大肠杆菌，C正确；该实验证明噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。故选C。
(2021·全国乙卷)在格里菲思所做的肺炎链球菌转化实验中，无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验，结合现有生物学知识所做的下列推测中，不合理的是( )A．与R型菌相比，S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关B．S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成C．加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响D．将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，可以得到S型菌
【解析】　与R型菌相比，S型菌具有荚膜多糖，S型菌有毒，故可推测S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关，A正确；S型菌的DNA进入R型菌细胞后使R型菌具有了S型菌的性状，可知S型菌的DNA进入R型菌细胞后指导蛋白质的合成，B正确；加热杀死的S型菌不会使小白鼠死亡，说明加热杀死的S型菌的蛋白质功能丧失，而加热杀死的S型菌的DNA可以使R型菌发生转化，可知其DNA功能不受影响，C正确；将S型菌的DNA经DNA酶处理后，DNA被水解为小分子物质，故与R型菌混合，不能得到S型菌，D错误。故选D。
(2022·湖南卷)T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，下列哪一项不会发生( )A．新的噬菌体DNA合成B．新的噬菌体蛋白质外壳合成C．噬菌体在自身RNA聚合酶作用下转录出RNAD．合成的噬菌体RNA与大肠杆菌的核糖体结合
【解析】　T2噬菌体侵染大肠杆菌时，首先吸附在大肠杆菌上，然后，T2噬菌体将自身遗传物质(DNA)注入大肠杆菌内部，大肠杆菌体内会合成新的噬菌体DNA，然后以噬菌体DNA转录出噬菌体RNA，该RNA与大肠杆菌核糖体结合，翻译出新的噬菌体蛋白质外壳，噬菌体DNA与新的噬菌体蛋白质外壳组装成子代噬菌体，噬菌体以这种方式大量繁殖，当其增殖到一定数量后，大肠杆菌裂解，释放出大量噬菌体。T2噬菌体侵染大肠杆菌时只有DNA进入大肠杆菌，则其DNA转录形成RNA时需要的RNA聚合酶来自大肠杆菌。故选C。
(2022·浙江1月卷)S型肺炎链球菌的某种“转化因子”可使R型菌转化为S型菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示：下列叙述正确的是( )A．步骤①中，酶处理时间不宜过长，以免底物完全水解B．步骤②中，甲或乙的加入量不影响实验结果C．步骤④中，固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化D．步骤⑤中，通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果
【解析】　步骤①中，酶处理时间要足够长，以使底物完全水解，A错误；步骤②中，甲或乙的加入量属于无关变量，应相同，否则会影响实验结果，B错误；步骤④中，液体培养基比固体培养基更有利于细菌转化，C错误；S型细菌有荚膜，菌落光滑，R型细菌无荚膜，菌落粗糙，步骤⑤中，通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态，判断是否出现S型细菌，D正确。故选D。
(2022·海南卷)某团队从下表①～④实验组中选择两组，模拟T2噬菌体侵染大肠杆菌实验，验证DNA是遗传物质。结果显示：第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中，第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中。该团队选择的第一、二组实验分别是( ) A．①和④　　　　　　B．②和③C．②和④ D．④和③
【解析】　噬菌体侵染细菌时，只有DNA进入细菌，蛋白质外壳没有进入，为了区分DNA和蛋白质，可用32P标记噬菌体的DNA，用35S标记噬菌体的蛋白质外壳，根据第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中，说明亲代噬菌体的DNA被32P标记，根据第二组实验检测到放射性物质主要分布在上清液中，说明第二组噬菌体的蛋白质被35S标记，即C正确，A、B、D错误。故选C。
归纳提升：1．噬菌体的增殖周期(1)吸附：噬菌体的尾丝与宿主细胞壁上的相关受体特异性识别，从而引导噬菌体吸附到宿主细胞表面。(2)注入核酸：噬菌体的尾髓刺入细胞壁和细胞膜，随后头部的遗传物质DNA被注入细菌体内，而蛋白质外壳则遗留在了大肠杆菌外面。
(3)合成：病毒大分子的合成，包括病毒基因组的复制与表达。该过程所需要的DNA模板由噬菌体提供，而所需要的原料、能量、酶、核糖体等均由宿主细胞提供。(4)组装：经过半保留复制形成的子代DNA与表达形成的蛋白质组装成子代病毒。(5)释放：大肠杆菌裂解死亡，大量子代噬菌体释放出来。
2．噬菌体进行同位素标记时需注意的问题(1)35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一噬菌体上，因为检测放射性时只能检测到放射性的存在部位，不能确定是何种放射性元素。(2)必须同时做32P标记和35S标记的对比实验才能得出DNA是遗传物质的结论。(3)不能用培养基直接培养T2噬菌体，因为T2噬菌体是病毒，只能寄生于大肠杆菌细胞中。(4)蛋白质和DNA都含有C、H、O、N，不能依据14C、3H、18O和15N四种元素将噬菌体的蛋白质和DNA分开。
核心考点二　DNA的结构、复制与相关计算1．DNA的结构及特点
(1)利用数字“五、四、三、二、一”巧记DNA分子的结构①DNA单链中相邻的脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接。②DNA双链中相邻的两个碱基通过氢键连接，DNA单链中相邻的两个碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”连接。③DNA中有两个游离的磷酸基团，所在的位置为每条链的5′－端。
④某条DNA单链不互补碱基之和的比值与其互补链的该比值互为倒数。⑤脱氧核糖上与碱基相连的C为1′－C，与磷酸基团相连的是5′－C，与下一个脱氧核苷酸磷酸基团相连的是3′－C。⑥脱氧核糖(C5H10O4)与核糖(C5H10O5)的区别是2′－C上少一个O，只剩下一个H。⑦DNA初步水解的产物为四种脱氧核苷酸，彻底水解的产物为磷酸、脱氧核糖、四种碱基。⑧若某DNA片段中有n个碱基对，则磷酸和脱氧核糖之间的连接物共有4n－2个。
(2)DNA的结构特点
2．DNA的复制(1)分析下图归纳DNA复制过程
(2)DNA的复制方式为半保留复制，一个DNA分子复制n次，则有：①子代DNA分子数＝2n个；②含有亲代DNA链的子代DNA分子数＝2个；③不含亲代DNA链的子代DNA分子数＝(2n－2)个。④子代DNA分子中脱氧核苷酸链数＝2n＋1条；⑤若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数＝m·(2n－1)个；第n次复制需要该脱氧核苷酸数＝m·(2n－2n－1)＝m·2n－1个。
常考题型一　DNA分子的结构特点 (2022·广东卷)λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化(如图)，该线性分子两端能够相连的主要原因是( )A．单链序列脱氧核苷酸数量相等B．分子骨架同为脱氧核糖与磷酸C．单链序列的碱基能够互补配对D．自连环化后两条单链方向相同
【解析】　单链序列脱氧核苷酸数量相等、分子骨架同为脱氧核糖与磷酸交替连接，不能决定该线性DNA分子两端能够相连，A、B错误；据图可知，单链序列的碱基能够互补配对，决定该线性DNA分子两端能够相连，C正确；DNA的两条链是反向的，因此自连环化后两条单链方向相反，D错误。故选C。
(2022·浙江6月卷)某同学欲制作DNA双螺旋结构模型，已准备了足够的相关材料下列叙述正确的是( )A．在制作脱氧核苷酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基B．制作模型时，鸟嘌呤与胞嘧啶之间用2个氢键连接物相连C．制成的模型中，腺嘌呤与胞嘧啶之和等于鸟嘌呤和胸腺嘧啶之和D．制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内侧【解析】　在制作脱氧核苷酸时，需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基，A错误；鸟嘌呤和胞嘧啶之间由3个氢键连接，B错误；DNA的两条链之间遵循碱基互补配对原则，即A＝T、C＝G，故在制作的模型中A＋C＝G＋T，C正确；DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧，D错误。故选C。
(2021·北京卷)酵母菌的DNA中碱基A约占32%，关于酵母菌核酸的叙述错误的是( )A．DNA复制后A约占32%B．DNA中C约占18%C．DNA中(A＋G)/(T＋C)＝1D．RNA中U约占32%【解析】　DNA分子为半保留复制，复制时遵循A—T、G—C的配对原则，则DNA复制后的A约占32%，A正确；酵母菌的DNA中碱基A约占32%，则A＝T＝32%，G＝C＝(1－2×32%)/2＝18%，B正确；DNA遵循碱基互补配对原则，A＝T、G＝C，则(A＋G)/(T＋C)＝1，C正确；由于RNA为单链结构，且RNA是以DNA的一条单链为模板进行转录而来，故RNA中U不一定占32%，D错误。故选D。
(2021·广东卷)DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中，为该模型构建提供主要依据的是( )①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制A．①② B．②③C．③④ D．①④
【解析】　赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验，证明了DNA是遗传物质，与构建DNA双螺旋结构模型无关，①错误；沃森和克里克根据富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱，推算出DNA分子呈螺旋结构，②正确；查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等，沃森和克里克据此推出碱基的配对方式，③正确；沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制，是在DNA双螺旋结构模型之后提出的，④错误。故选B。
归纳提升：双链DNA分子中的碱基计算规律1．在DNA中，A＝T、G＝C；A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G；(A＋G)/(T＋C)＝1。2．在DNA中，两个非配对碱基之和占碱基总数的50%。
3．若一条链中的(A＋T)/(G＋C)＝a，则另一条链中的(A＋T)/(G＋C)比例也是a；若一条链中的(A＋G)/(T＋C)＝b，则另一条链中的(A＋G)/(T＋C)的比例是1/b。4．在DNA的一条链中，A＋T占这一条链的碱基比例等于另一条链中A＋T占其链的碱基比例，还等于双链DNA中A＋T占整个DNA的碱基比例。即(A1＋T1)%＝(A2＋T2)%＝总(A＋T)%；同理，(G1＋C1)%＝(G2＋C2)%＝总(G＋C)%。
常考题型二　DNA的复制 (2023·山东卷)将一个双链DNA分子的一端固定于载玻片上，置于含有荧光标记的脱氧核苷酸的体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3个时间点的图像，①和②表示新合成的单链，①的5′端指向解旋方向，丙为复制结束时的图像。该DNA复制过程中可观察到单链延伸暂停现象，但延伸进行时2条链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则，下列说法错误的是( )A．据图分析，①和②延伸时均存在暂停现象B．甲时①中A、T之和与②中A、T之和可能相等C．丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等D．②延伸方向为5′端至3′端，其模板链3′端指向解旋方向
【解析】　据题图分析，图甲时新合成的单链①比②短，图乙时①比②长，因此可以说明①和②延伸时均存在暂停现象，A正确；图甲时单链①和②虽然不等长，但是A、T之和存在相等的可能性，因为长出的部分可能不含A和T，B正确；①和②两条链中碱基是互补的，丙为复制结束时的图像，新合成的单链①与②等长，图丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等，C正确；①和②分别由一个双链DNA分子的其中一条链复制而来，所以①和②的方向是相反的，①的5′端指向解旋方向，那②的3′端则指向解旋方向，但②的模板链与②的方向相反，与①的方向相同，所以②的模板链5′端指向解旋方向，D错误。故选D。
(2022·海南卷)科学家曾提出DNA复制方式的三种假说：全保留复制、半保留复制和分散复制(图1)。对此假说，科学家以大肠杆菌为实验材料，进行了如下实验(图2)：
下列有关叙述正确的是( )A．第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带，说明DNA复制方式一定是半保留复制B．第二代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带和1条轻带，说明DNA复制方式一定是全保留复制C．结合第一代和第二代细菌DNA的离心结果，说明DNA复制方式一定是分散复制D．若DNA复制方式是半保留复制，继续培养至第三代，细菌DNA离心后试管中会出现1条中带和1条轻带
【解析】　第一代细菌DNA离心后，试管中出现1条中带，则可以排除全保留复制，但不能肯定是半保留复制或分散复制，继续做子代ⅡDNA密度鉴定，若子代Ⅱ可以分出一条中密度带和一条轻密度带，则可以排除分散复制，同时肯定是半保留复制，A、B、C错误；若DNA复制方式是半保留复制，继续培养至第三代，形成的子代DNA或者两条链均为14N或者一条链含有14N一条链含有15N，只有这两种类型，因此细菌DNA离心后试管中只会出现1条中带和1条轻带，D正确。故选D。
(2021·辽宁卷)下列有关细胞内的DNA及其复制过程的叙述，正确的是( )A．子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3′端B．子链的合成过程不需要引物参与C．DNA每条链的5′端是羟基末端D．DNA聚合酶的作用是打开DNA双链【解析】　子链延伸方向是5′→3′，故游离的脱氧核苷酸添加到3′端，A正确；子链的合成过程需要引物参与，B错误；DNA每条链的5′端是磷酸基团末端，3′端是羟基末端，C错误；解旋酶的作用是打开DNA双链，D错误。故选A。
(2021·浙江6月卷)在DNA复制时，5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料，与腺嘌呤配对，掺入新合成的子链。用Giemsa染料对复制后的染色体进行染色，DNA分子的双链都含有BrdU的染色单体呈浅蓝色，只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色。现将植物根尖放在含有BrdU的培养液中培养，取根尖用Giemsa染料染色后，观察分生区细胞分裂中期染色体的着色情况。下列推测错误的是( )A．第一个细胞周期的每条染色体的两条染色单体都呈深蓝色B．第二个细胞周期的每条染色体的两条染色单体着色都不同C．第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体均为1/4D．根尖分生区细胞经过若干个细胞周期后，还能观察到深蓝色的染色单体
【解析】　根据题意分析可知，第一个细胞周期的每条染色体的染色单体都只有一条链含有BrdU，故呈深蓝色，A正确；第二个细胞周期的每条染色体复制之后，每条染色体上的两条染色单体均为一条单体双链都含有BrdU呈浅蓝色，一条单体只有一条链含有BrdU呈深蓝色，故着色都不同，B正确；第二个细胞周期结束后，不同细胞中含有的带有双链都含有BrdU的染色体和只有一条链含有BrdU的染色体的数目是不确定的，故第三个细胞周期的细胞中染色单体着色不同的染色体比例不能确定，C错误；根尖分生区细胞可以持续进行有丝分裂，所以不管经过多少个细胞周期，依旧可以观察到一条链含有BrdU的染色单体，成深蓝色，D正确。故选C。
归纳提升：细胞分裂过程中的DNA标记1．确定细胞分裂方式，是有丝分裂还是减数分裂，有丝分裂常以一条染色体为研究对象，减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象。2．确定标记过程中DNA复制次数和在未标记培养液中细胞分裂次数以及所处的时期。
3．细胞分裂过程可用以下图方法表示。(1)有丝分裂中染色体标记情况分析(一般只研究一条染色体)复制一次(母链标记，培养液不含标记同位素)：
转至不含放射性培养液中再培养一个细胞周期：规律：若只复制一次，产生的子染色体都带有标记；若复制两次，产生的子染色体只有一半带有标记。
(2)减数分裂中染色体标记情况分析(一般只研究一对染色体)如图(母链标记，培养液不含标记同位素)：规律：由于减数分裂没有细胞周期，DNA只复制一次，因此产生的子染色体都带有标记。
核心考点三　遗传信息的传递与表达1．转录
(1)图中转录的方向是从右向左，催化的酶是RNA聚合酶，该酶既可以断开DNA中的氢键，也可以连接核糖核苷酸之间的磷酸二酯键。(2)DNA的复制、转录不只发生在细胞核中。DNA存在的部位，如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核和质粒等都可发生。(3)转录产物不只是mRNA。转录的产物有多种RNA，但携带遗传信息的只有mRNA。
2．翻译(1)密码子、反密码子、氨基酸并非是一一对应的关系。(2)密码子的专一性和简并性保证翻译的准确性和蛋白质结构及遗传性状的稳定性。
(3)翻译过程中核糖体沿着mRNA移动，读取下一个密码子，mRNA不移动。一个mRNA分子上可结合多个核糖体，同时合成多条相同的肽链。(4)解答蛋白质合成的相关计算时，应看清是DNA上(或基因中)的碱基对数还是个数；是mRNA上密码子的个数还是碱基的个数；是合成蛋白质中氨基酸的个数还是种类。
3．遗传信息在不同生物的传递过程
(1)高等动植物只有DNA复制、转录、翻译三条途径，但具体到不同细胞，情况不尽相同，如根尖分生区细胞等分裂旺盛的组织细胞中三条途径都有；叶肉细胞等高度分化的细胞一般无DNA复制途径，只有转录和翻译两条途径；哺乳动物成熟的红细胞中三条途径都没有。(2)RNA复制和逆转录只发生在被RNA病毒感染的宿主细胞中，是后来发现的，是对中心法则的补充和完善。(3)DNA的复制、转录、翻译、RNA复制和逆转录过程中都进行碱基互补配对，但是配对的方式不完全相同。
4．基因表达与性状的关系(1)基因控制性状的途径若最终合成的物质并非蛋白质(如植物激素)，则基因对其控制往往是通过“控制酶的合成来控制代谢过程进而控制生物性状”这一间接途径实现的。
(2)表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。
常考题型一　遗传信息的传递和表达 (2023·浙江6月卷)叠氮脱氧胸苷(AZT)可与逆转录酶结合并抑制其功能。下列过程可直接被AZT阻断的是( )A．复制 B．转录C．翻译 D．逆转录【解析】　题中显示，叠氮脱氧胸苷(AZT)可与逆转录酶结合并抑制其功能，而逆转录过程需要逆转录酶的催化，因而叠氮脱氧胸苷(AZT)可直接阻断逆转录过程，而复制、转录和翻译过程均不需要逆转录酶，即D正确。故选D。
(2023·湖南卷)细菌glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用。细菌糖原合成的平衡受到CsrAB系统的调节。CsrA蛋白可以结合glg mRNA分子，也可结合非编码RNA分子CsrB，如图所示。下列叙述错误的是( )A．细菌glg基因转录时，RNA聚合酶识别和结合glg基因的启动子并驱动转录B．细菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽链时，核糖体沿glg mRNA从5′端向3′端移动C．抑制CsrB基因的转录能促进细菌糖原合成D．CsrA蛋白都结合到CsrB上，有利于细菌糖原合成
【解析】　基因转录时，RNA聚合酶识别并结合到基因的启动子区域从而启动转录，A正确；基因表达中的翻译是核糖体沿着mRNA的5′端向3′端移动，B正确；由题图可知，抑制CsrB基因转录会使CsrB的RNA减少，使CsrA更多地与glg mRNA结合形成不稳定构象，最终核糖核酸酶会降解glg mRNA，而glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用，故抑制CsrB基因的转录能抑制细菌糖原合成，C错误；由题图及C选项分析可知，若CsrA都结合到CsrB上，则CsrA没有与glg mRNA结合，从而使glg mRNA不被降解而正常进行，有利于细菌糖原的合成，D正确。故选C。
(2023·浙江1月卷)核糖体是蛋白质合成的场所。某细菌进行蛋白质合成时，多个核糖体串联在一条mRNA上形成念珠状结构——多聚核糖体(如图所示)。多聚核糖体上合成同种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始翻译，移动至相同的位置结束翻译。多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定。下列叙述正确的是( )A．图示翻译过程中，各核糖体从mRNA的3′端向5′端移动B．该过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对C．图中5个核糖体同时结合到mRNA上开始翻译，同时结束翻译D．若将细菌的某基因截短，相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目不会发生变化
【解析】　图示翻译过程中，各核糖体从mRNA的5′端向3′端移动，A错误；该过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对，tRNA通过识别mRNA上的密码子携带相应氨基酸进入核糖体，B正确；图中5个核糖体结合到mRNA上开始翻译，从识别到起始密码子开始进行翻译，识别到终止密码子结束翻译，并非是同时开始同时结束，C错误；若将细菌的某基因截短，相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目可能会减少，D错误。故选B。
(2023·全国乙卷)已知某种氨基酸(简称甲)是一种特殊氨基酸，迄今只在某些古菌(古细菌)中发现含有该氨基酸的蛋白质。研究发现这种情况出现的原因是，这些古菌含有特异的能够转运甲的tRNA(表示为tRNA甲)和酶E，酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲(表示为甲－tRNA甲)，进而将甲带入核糖体参与肽链合成。已知tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子，从而在其核糖体上参与肽链的合成。若要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链，则下列物质或细胞器中必须转入大肠杆菌细胞内的是( )①ATP　②甲　③RNA聚合酶　④古菌的核糖体　⑤酶E的基因　⑥tRNA甲的基因A．②⑤⑥ B．①②⑤C．③④⑥ D．②④⑤
【解析】　根据题干信息“已知tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子，从而在其核糖体上参与肽链的合成”，说明该肽链合成所需能量、核糖体、RNA聚合酶均由大肠杆菌提供，①③④不符合题意；据题意可知，氨基酸甲是一种特殊氨基酸，迄今只在某些古菌(古细菌)中发现含有该氨基酸的蛋白质，所以要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链，必须往大肠杆菌中转入氨基酸甲，②符合题意；古菌含有特异的能够转运甲的tRNA(表示为tRNA甲)和酶E，酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲(表示为甲－tRNA甲)，进而将甲带入核糖体参与肽链合成，所以大肠杆菌细胞内要含有tRNA甲的基因以便合成tRNA甲，大肠杆菌细胞内也要含有酶E的基因以便合成酶E，催化甲与tRNA甲结合，⑤⑥符合题意。故选A。
归纳提升：原核细胞与真核细胞基因表达的不同
常考题型二　基因、环境、表观遗传与性状的关系 (2023·浙江1月卷)基因启动子区发生DNA甲基化可导致基因转录沉默。研究表明，某植物需经春化作用才能开花，该植物的DNA甲基化水平降低是开花的前提。用5－azaC处理后，该植株开花提前，检测基因组DNA，发现5′胞嘧啶的甲基化水平明显降低，但DNA序列未发生改变，这种低DNA甲基化水平引起的表型改变能传递给后代。这种DNA甲基化水平改变引起表型改变，属于什么？该植物经5－azaC去甲基化处理后，下列各项中会发生显著改变的是什么( )
A．基因突变；基因的碱基数量B．基因重组；基因的碱基排列顺序C．染色体变异；基因的复制D．表观遗传；基因的转录【解析】　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，如DNA的甲基化。
(2023·湖南卷)酗酒危害人类健康。乙醇在人体内先转化为乙醛，在乙醛脱氢酶2(ALDH2)作用下再转化为乙酸，最终转化成CO2和水。头孢类药物能抑制ALDH2的活性。ALDH 2基因某突变导致ALDH2活性下降或丧失。在高加索人群中该突变的基因频率不足5%，而东亚人群中高达30%，下列叙述错误的是( )A．相对于高加索人群，东亚人群饮酒后面临的风险更高B．患者在服用头孢类药物期间应避免摄入含酒精的药物或食物C．ALDH 2基因突变人群对酒精耐受性下降，表明基因通过蛋白质控制生物性状D．饮酒前口服ALDH2酶制剂可催化乙醛转化成乙酸，从而预防酒精中毒
【解析】　ALDH 2基因某突变会使ALDH2活性下降或丧失，使乙醛不能正常转化成乙酸，导致乙醛积累危害机体，东亚人群中ALDH 2基因发生该种突变的频率较高，故与高加索人群相比，东亚人群饮酒后面临的风险更高，A正确；头孢类药物能抑制ALDH2的活性，使乙醛不能正常转化成乙酸，导致乙醛积累危害机体，故患者在服用头孢类药物期间应避免摄入含酒精的药物或食物，B正确；ALDH 2基因突变人群对酒精耐受性下降，表明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，C错误；目前可以通过微胶囊技术包裹酶形成酶制剂，使其不被胃蛋白酶消化，故饮酒前口服ALDH2酶制剂能加速乙醛分解为乙酸，有利于酒精的分解，预防酒精中毒，D正确。故选C。
(2023·湖南卷)盐碱胁迫下植物应激反应产生的H2O2对细胞有毒害作用。禾本科农作物AT1蛋白通过调节细胞膜上PIP2s蛋白磷酸化水平，影响H2O2的跨膜转运，如图所示。下列叙述错误的是( )A．细胞膜上PIP2s蛋白高磷酸化水平是其提高H2O2外排能力所必需的B．PIP2s蛋白磷酸化被抑制，促进H2O2外排，从而减轻其对细胞的毒害C．敲除AT 1基因或降低其表达可提高禾本科农作物的耐盐碱能力D．从特殊物种中发掘逆境胁迫相关基因是改良农作物抗逆性的有效途径
【解析】　由题图右侧的信息可知，AT1蛋白缺陷，可以促进PIP2s蛋白的磷酸化，进而促进H2O2排出膜外，A正确；据题图左侧的信息可知，AT1蛋白能够抑制PIP2s蛋白的磷酸化，减少了H2O2从细胞内输出到细胞外的量，导致抗氧化胁迫能力弱，不能减轻其对细胞的毒害，B错误；结合对A选项的分析可推测，敲除AT 1基因或降低其表达，可提高禾本科农作物抗氧化胁迫的能力，进而提高其成活率，C正确；从特殊物种中发掘逆境胁迫相关基因，可通过基因工程技术改良农作物抗逆性，D正确。故选B。
(2023·广东卷)放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明，circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制见图。miRNA是细胞内一种单链小分子RNA，可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA，可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合，从而提高mRNA的翻译水平。
回答下列问题：(1)放射刺激心肌细胞产生的_________会攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。(2)前体mRNA是通过_______________酶以DNA的一条链为模板合成的，可被剪切成circRNA等多种RNA。circRNA和mRNA在细胞质中通过对______________的竞争性结合，调节基因表达。(3)据图分析，miRNA表达量升高可影响细胞凋亡，其可能的原因是________________________________________________________________________________________________________________________。
P蛋白能抑制细胞凋亡，miRNA表达量升高，与P基因的mRNA结合并
将其降解的概率上升，导致合成的P蛋白减少，无法抑制细胞凋亡
(4)根据以上信息，除了减少miRNA的表达之外，试提出一个治疗放射性心脏损伤的新思路_______________________________________________________________________________________________________________。
可通过增大细胞内circRNA的含量，靶向结合
miRNA使其不能与P基因的mRNA结合，从而提高P基因的表达量，抑制
【解析】　(1)放射刺激心肌细胞，可产生大量自由基，攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。(2)RNA聚合酶能催化转录过程，以DNA的一条链为模板，通过碱基互补配对原则合成前体mRNA。由图可知，miRNA既能与mRNA结合，降低mRNA的翻译水平，又能与circRNA结合，提高mRNA的翻译水平，故circRNA和mRNA在细胞质中通过对miRNA的竞争性结合，调节基因表达。(3)P蛋白能抑制细胞凋亡，当miRNA表达量升高时，大量的miRNA与P基因的mRNA结合，并将P基因的mRNA降解，导致合成的P蛋白减少，无法抑制细胞凋亡。(4)根据以上信息，除了减少miRNA的表达之外，还能通过增大细胞内circRNA的含量，靶向结合miRNA，使其不能与P基因的mRNA结合，从而提高P基因的表达量，抑制细胞凋亡。