2025年高考生物答題技巧與模板構建 專題05 遺傳的分子基礎（原卷版）

專題05遺傳的分子基礎模板01”2個模型“弄懂DNA復制模板01”2個模型“弄懂DNA復制模板02“2個模型”析基因表達模板03“畫流程圖”解基因表達類題識·命題特點明命題特點、窺命題預測明·答題模板答題要點+答題技巧+模板運用練·高分突破模板綜合演練，快速技巧突破本節(jié)導航命題點真題在線常見設問/關鍵詞DNA結構、特點與計算2023·海南·T132022·廣東·T122021·北京·T42020·浙江7月選考·T3設問關鍵詞：DNA復制的目的、結果和特點DNA復制過程及計算2023·山東·T52022·海南·T112021·山東·T52021·浙江6月選考·T142021·海南·T62021·遼寧·T4遺傳信息的轉錄和翻譯2023·浙江1月選考·T152023·全國乙·T52023·江蘇·T62023·湖南·T122023·山東·T12022·湖南·T142021·遼寧·T172021·河北·T82021·廣東·T72021·浙江1月選考·T22設問關鍵詞：轉錄、翻譯、表觀遺傳基因表達產(chǎn)物與性狀的關系2023·湖南·T82022·重慶·T182020·浙江1月選考·T8基因選擇性表達與細胞分化2022·河北·T142022·重慶·T6表觀遺傳2023·海南·T112022·天津·T52022·遼寧·T162022·北京·T18命題預測結合DNA復制過程，對染色體復制、PCR等進行考查；結合復雜情境對基因表達進行考查關鍵技巧理解DNA復制的本質和邏輯；掌握基因表達的原理和邏輯模板01”2個模型“弄懂DNA復制DNA復制叉模型半保留復制通過堿基互補配對實現(xiàn)半保留復制，保證親子代遺傳信息的穩(wěn)定性邊解旋邊復制通過邊解旋邊復制，減少堿基暴露的時間，減少基因突變的概率，增加遺傳的穩(wěn)定性需要引物DNA聚合酶不能從頭開始合成DNA，只能把新的脫氧核苷酸加到已有的DNA或RNA鏈上，需要提供已有的脫氧核苷酸鏈或核糖核苷酸鏈作為復制起點固定延伸方向、半不連續(xù)復制DNA子鏈延伸的方向是從子鏈的5’到3’端，前導鏈可以連續(xù)復制，但后隨鏈不連續(xù)復制DNA復制泡模型復制起點一段特殊的DNA序列，可以和DNA聚合酶結合，開始DNA的復制雙向復制從DNA復制起點開始，DNA聚合酶沿著DNA雙向復制，每個復制方向都符合復制叉模型鏈狀DNA和環(huán)狀DNA復制真核生物染色體DNA為鏈狀DNA，較長，多起點復制和雙向復制可以提高復制的效率。原核生物中的環(huán)狀質粒DNA較小，往往是單起點雙向復制【基礎知識】DNA的復制(1)概念、時間、場所(2)過程(3)結果：一個DNA分子形成了兩個完全相同的DNA分子。(4)特點eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(邊解旋邊復制,半保留復制))(5)DNA準確復制的原因DNA具有獨特的雙螺旋結構，為復制提供精確的模板，通過堿基互補配對，保證了復制能準確地進行。(6)DNA復制的意義：DNA通過復制，將遺傳信息從親代細胞傳遞給子代細胞，從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。技巧01”2個模型“弄懂DNA復制（2024·四川達州·一模）日本學者岡崎等人發(fā)現(xiàn)在DNA復制過程中，滯后鏈的合成是由酶X催化合成的不連續(xù)、相對較短的DNA片段通過酶Y連接而成的長鏈，這些不連續(xù)、相對較短的DNA片段稱為岡崎片段。下列敘述不正確的是（

）

A．由此圖可知DNA是邊解旋邊復制，復制方式是半保留方式B．圖中的a鏈是滯后鏈，岡崎片段延伸的方向是3'→5'C．酶X、Y、Z分別為DNA聚合酶、DNA連接酶、解旋酶D．細胞中有多種引物，蛋白質m可防止DNA雙鏈重新螺旋【答案】B【技巧點撥】【該圖為復制叉模型】因而圖中酶X、Y、Z分別為DNA聚合酶、DNA連接酶、解旋酶，a鏈和b鏈是新合成的子鏈，其中a鏈滯后鏈?！舅悸吩斀狻緼、由圖可知，酶Z是DNA解旋酶，a、b鏈是新合成的DNA子鏈，說明DNA是邊解旋邊復制，復制方式是半保留方式，A正確；B、滯后鏈的合成是由酶X催化合成的不連續(xù)、相對較短的DNA片段通過酶Y連接而成的長鏈，說明圖中的a鏈是滯后鏈，岡崎片段延伸的方向是也是從5'→3'，B錯誤；C、由圖可知，酶X、Y、Z分別為DNA聚合酶、DNA連接酶、解旋酶，C正確；D、由圖可知，細胞中有多種引物，蛋白質m可防止DNA雙鏈重新螺旋，以保證DNA復制的正常進行，D正確。（2024·山東菏澤·二模）放射自顯影技術可用于區(qū)分DNA復制的方向，復制開始時，首先用低放射性的3H脫氧胸苷作原料進行培養(yǎng)，一定時間后轉移到含有高放射性的原料中進行培養(yǎng)，在放射自顯影圖像上觀察比較放射性標記的強度，結果如圖甲和圖乙。圖丙和圖丁分別表示不同DNA復制過程模式圖。下列說法錯誤的是（

）A．圖甲、圖乙分別對應圖丙、圖丁代表的DNA復制方式B．若解旋酶移動速率恒定，圖丙表示的復制方式比圖丁表示的復制方式效率高C．⑤⑥復制完成后，兩條完整子鏈中G與C含量之和相等D．②③⑤是不連續(xù)復制，其模板鏈的3’端都指向解旋方向模板02“2個模型”析基因表達基因表達的過程包括轉錄和翻譯，轉錄可以將DNA的遺傳信息轉移給mRNA，翻譯是利用mRNA的遺傳信息合成蛋白質，轉錄和翻譯的本質都是通過堿基互補配對實現(xiàn)遺傳信息在不同分子間的準確傳遞。轉錄模型編碼區(qū)和非編碼區(qū)基因通常是有遺傳效應的DNA片段，通過控制蛋白質合成決定生物的性狀，可控制蛋白質合成的片段稱為編碼區(qū)，不能控制蛋白質合成的基因片段稱為非編碼區(qū)基因的選擇性表達基因組的基因會選擇性地在細胞中表達，使細胞發(fā)生分化，形成特定的結構和功能。決定基因選擇性表達的是啟動子，啟動子是一段能使特定基因進行轉錄的DNA序列，可被RNA聚合酶識別與結合外顯子和內含子外顯子是基因中不連續(xù)的編碼蛋白質的DNA序列，內含子是外顯子之間間隔的不編碼蛋白質的DNA序列。內含子轉錄的RNA序列在成熟的mRNA中會被切除。原核細胞的基因沒有內含子模板鏈和非模板鏈DNA雙鏈中作為模板轉錄出mRNA的鏈叫模板鏈，另一條鏈叫非模板鏈。轉錄出的mRNA鏈和非模板鏈的堿基序列基本相同（只是將T替換成了U），因此非模板鏈也被稱為有義鏈，模板鏈被稱為反義鏈RNA的合成和加工以模板鏈為模板合成的RNA包含內含子序列，稱前體RNA，前體RNA在細胞核內經(jīng)過剪接去除內含子，形成成熟的mRNA后經(jīng)核孔進入細胞質進行翻譯翻譯模板密碼子mRNA上每三個相鄰堿基，可以決定一種氨基酸，64種密碼子可以編制成密碼子表。密碼子的意義在于實現(xiàn)堿基序列信息轉化為氨基酸序列信息。絕大多數(shù)氨基酸都對應著幾個密碼子，這一現(xiàn)象稱為密碼子的簡并tRNA能識別密碼子并轉運特定氨基酸的RNA，具有三葉草結構，其識別原理是tRNA上具有反密碼子，能識別密碼子并攜帶密碼子對應的氨基酸，從而實現(xiàn)密碼子與氨基酸的對應關系翻譯的過程翻譯的過程需借助核糖體實現(xiàn)氨基酸的脫水縮合，具體過程為tRNA不斷與mRNA配對結合，其上的氨基酸在核糖體上進行脫水縮合，從而根據(jù)mRNA序列合成肽鏈【基礎知識】遺傳信息的轉錄遺傳信息的翻譯技巧02“2個模型”析基因表達（2024·福建·高考真題）人腸道細胞中載脂蛋白B基因轉錄后，其mRNA上特定位置的堿基C在相關酶的作用下轉變?yōu)閴A基U，造成該位置相應的密碼子變?yōu)榻K止密碼子UAA，該終止密碼子對應的DNA模板鏈序列為（

）A．5'-TTG-3' B．5'-ATT-3' C．5'-GTT-3' D．5'-TTA-3'【答案】A【技巧點撥】【該過程考查轉錄和翻譯模型】轉錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程。mRNA上三個相鄰的堿基決定一個氨基酸即為一個密碼子?！舅悸吩斀狻糠治鲱}意：人腸道細胞中載脂蛋白B基因轉錄后，其mRNA上特定位置的堿基C在相關酶的作用下轉變?yōu)閴A基U，造成該位置相應的密碼子變?yōu)榻K止密碼子UAA，說明該終止密碼子這里原來是5'-CAA3'，那么其對應的DNA模板鏈序列為5'-TTG-3'，BCD錯誤，A正確。（2023·江蘇·高考真題）翻譯過程如圖所示，其中反密碼子第1位堿基常為次黃嘌呤（I），與密碼子第3位堿基A、U、C皆可配對。下列相關敘述正確的是（）

A．tRNA分子內部不發(fā)生堿基互補配對B．反密碼子為5'-CAU-3'的tRNA可轉運多種氨基酸C．mRNA的每個密碼子都能結合相應的tRNAD．堿基I與密碼子中堿基配對的特點，有利于保持物種遺傳的穩(wěn)定性模板03“畫流程圖”解基因表達類題第一步：畫流程圖→讀題干，鎖定關鍵詞句并簡化，依據(jù)關鍵詞句間的聯(lián)系構建流程圖（找關鍵、建聯(lián)系）↓第二步：據(jù)圖析選項→根據(jù)構建的流程圖，分析選項【基礎知識】基因控制生物性狀的間接途徑：基因eq\o(→,\s\up7(控制))酶的合成eq\o(→,\s\up7(控制))代謝過程eq\o(→,\s\up7(間接控制))生物體的性狀基因控制生物性狀的直接途徑：基因eq\o(→,\s\up7(控制))蛋白質的結構eq\o(→,\s\up7(直接控制))生物體的性狀。基因與性狀間的關系(1)在大多數(shù)情況下，基因與性狀的關系并不是簡單的一一對應的關系。①一個基因eq\o(→,\s\up7(控制))一種性狀(多數(shù)性狀受單基因控制)；②一個基因eq\o(→,\s\up7(控制))多種性狀(如基因間相互作用)；③多個基因eq\o(→,\s\up7(控制))一種性狀(如身高、體重等)。(2)生物體的性狀也不完全由基因決定，環(huán)境對性狀也有著重要影響。例如，后天的營養(yǎng)和體育鍛煉等對人的身高也有重要作用。（2024·湖南·高考真題）非酒精性脂肪性肝病是以肝細胞的脂肪變性和異常貯積為病理特征的慢性肝病。葡萄糖在肝臟中以糖原和甘油三酯兩種方式儲存。蛋白R1在高爾基體膜上先后經(jīng)S1和S2蛋白水解酶酶切后被激活，進而啟動脂肪酸合成基因（核基因）的轉錄。糖原合成的中間代謝產(chǎn)物UDPG能夠通過膜轉運蛋白F5進入高爾基體內，抑制S1蛋白水解酶的活性，調控機制如圖所示。下列敘述錯誤的是（）A．體內多余的葡萄糖在肝細胞中優(yōu)先轉化為糖原，糖原飽和后轉向脂肪酸合成B．敲除F5蛋白的編碼基因會增加非酒精性脂肪肝的發(fā)生率C．降低高爾基體內UDPG量或S2蛋白失活會誘發(fā)非酒精性脂肪性肝病D．激活后的R1通過核孔進入細胞核，啟動脂肪酸合成基因的轉錄【答案】C【技巧點撥】【第一步：讀題干、找關鍵詞、畫流程圖】UDPG→抑制脂肪酸合成↓抑制S1和S2蛋白水解酶酶切蛋白R1→激活蛋白R1→脂肪酸合成基因的轉錄，【思路詳解】A、由題干信息可知，糖原合成的中間代謝產(chǎn)物UDPG抑制S1蛋白水解酶的活性，蛋白R1需要經(jīng)過S1和S2蛋白水解酶酶切后才被激活，進而啟動脂肪酸合成基因的轉錄，據(jù)此可知糖原合成的中間代謝產(chǎn)物UDPG可抑制脂肪酸的合成，【第二步：據(jù)圖析選項】因此體內多余的葡萄糖在肝細胞中優(yōu)先轉化為糖原，糖原飽和后轉向脂肪酸合成，A正確；B、由題干信息可知，中間代謝產(chǎn)物UDPG通過F5膜轉運蛋白進入高爾基體內，抑制S1蛋白水解酶的活性，進而抑制脂肪酸的合成，【第二步：據(jù)圖析選項】因此敲除F5蛋白的編碼基因有利于脂肪酸的合成，會增加非酒精性脂肪肝的發(fā)生率，B正確；C、由題干信息可知，【第二步：據(jù)圖析選項】中間代謝產(chǎn)物UDPG進入高爾基體不利于脂肪酸的合成，降低高爾基體中UDPG量有利于脂肪酸的合成，從而會誘發(fā)非酒精性脂肪性肝病；蛋白R1經(jīng)S1、S2蛋白水解酶酶切后被激活，進而啟動脂肪酸合成基因的轉錄，S2蛋白失活不利于脂肪酸的合成，不會誘發(fā)非酒精性脂肪性肝病，C錯誤；D、轉錄發(fā)生在細胞核中，因此R1可通過核孔進入細胞核，啟動脂肪酸合成基因的轉錄，D正確。（2024·浙江·高考真題）某種蜜蜂的蜂王和工蜂具有相同的基因組。雌性工蜂幼蟲主要食物是花蜜和花粉，若喂食蜂王漿，也能發(fā)育成為蜂王。利用分子生物學技術降低DNA甲基化酶的表達后，即使一直喂食花蜜花粉，雌性工蜂幼蟲也會發(fā)育成蜂王。下列推測正確的是（

）A．花蜜花粉可降低幼蟲發(fā)育過程中DNA的甲基化B．蜂王DNA的甲基化程度高于工蜂C．蜂王漿可以提高蜜蜂DNA的甲基化程度D．DNA的低甲基化是蜂王發(fā)育的重要條件1．圖甲為一個基因型為AaXBY的精原細胞（2N=4），將該細胞的核DNA雙鏈均用15N標記后，置于只含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，經(jīng)一次有絲分裂后，又將其子細胞置于只含有15N的培養(yǎng)基中完成減數(shù)分裂，產(chǎn)生了一個基因型為AaXB的異常精細胞，如圖乙所示。整個過程中不考慮基因突變且染色體變異只發(fā)生1次，下列錯誤的是（）

A．圖乙所示細胞不是每條染色體上都有14NB．基因型為AaXB的異常精子中含有14N的染色體數(shù)目為0或1或2或3C．異常精細胞可能由減數(shù)分裂Ⅰ時同源染色體未分離導致D．次級精母細胞中含14N的染色體數(shù)目可能為1~6中的任意整數(shù)2．DNA復制時兩條子鏈的合成方式存在一定差異，其中一條新鏈可以連續(xù)合成，這條鏈稱為前導鏈，而另一條不能連續(xù)合成的新鏈稱為滯后鏈，具體過程如下圖所示。下列相關敘述錯誤的是（

）A．滯后鏈和前導鏈的合成方向都為5'→3'B．前導鏈連續(xù)復制時需要酶①解旋酶、酶②DNA聚合酶C．合成RNA引物與合成岡崎片段的堿基互補配對方式完全相同D．DNA聚合酶和DNA連接酶均催化磷酸二酯鍵形成3．將大腸桿菌放在含有同位素15N培養(yǎng)基中培育若干代后，細菌DNA所有氮均為15N，它比14N分子密度大。然后將DNA被15N標記的大腸桿菌再移到14N培養(yǎng)基中培養(yǎng)，每隔4小時（相當于分裂繁殖一代的時間）取樣一次，測定其不同世代細菌DNA的密度。實驗結果DNA復制的密度梯度離心試驗如下圖所示。下列敘述正確的是（

）

A．大腸桿菌代謝類型屬于自養(yǎng)厭氧型B．如果測定第四代DNA分子密度，中帶：輕帶N標記的比例為1∶7C．若將第一代DNA鏈的氫鍵斷裂后再測密度，DNA單鏈分布在試管中的輕帶和中帶D．若子代DNA合成的方式是全保留復制，則所有子代DNA都分布在中帶4．一個處在快速增長階段的種群中，幾乎所有DNA都在進行復制，因此離復制起點越近，基因出現(xiàn)的頻率就越高，根據(jù)該原理可以確定大腸桿菌DNA復制起點的位置。圖1為大腸桿菌的部分基因在DNA上的相對位置，圖2為檢測的部分基因的相對基因頻率。下列說法錯誤的是（

）A．大腸桿菌的DNA只有一個復制起點，位于基因ilv中B．大腸桿菌DNA是雙向復制的，可以加快DNA復制效率C．大腸桿菌DNA復制需要的酶、原料、能量和真核細胞相同D．大腸桿菌DNA復制時邊解旋邊復制，且為半不連續(xù)復制5．大腸桿菌在環(huán)境適宜的條件下，每20分鐘就能分裂一次?？茖W家運用DNA紫外光吸收光譜的方法對其DNA復制方式進行研究，具體操作為：將DNA雙鏈均被15N標記的大腸桿菌放入普通培養(yǎng)基中培養(yǎng)20分鐘，提取大腸桿菌DNA并進行密度梯度離心，再測定溶液的紫外光吸收光譜（如甲圖所示）；若培養(yǎng)時間為40分鐘，則所得結果可能對應乙圖中部分曲線。下列相關敘述正確的是（

）注：紫外光吸收光譜的峰值位置即離心管中DNA的主要分布位置，峰值越大，表明該位置的DNA數(shù)量越多。A．DNA是大腸桿菌的主要遺傳物質，每20分鐘復制一次B．大腸桿菌擬核的DNA分子中，并非每個脫氧核糖都連接兩個磷酸基團C．若大腸桿菌DNA通過半保留方式復制，則40分鐘后所得結果對應乙圖中的e、f曲線D．大腸桿菌DNA復制過程中以四種游離的堿基為材料6．下圖表示某哺乳動物細胞內的基因表達過程的是（）A．a(chǎn) B．c C．a(chǎn)和b D．b和c7．某基因的mRNA上具有SAM感受型核糖開關，SAM通過與mRNA結合來進行調節(jié)，機制如圖所示，RBS為mRNA上的核糖體結合位點。下列相關敘述錯誤的是（

）A．核糖開關的構象發(fā)生改變的過程涉及了氫鍵的斷裂和形成B．核糖開關的本質是RNA，RBS段與2段的堿基序列互補C．SAM與核糖開關的結合，可能會抑制基因表達的翻譯過程D．SAM阻止RBS與核糖體結合，使核糖體無法向mRNA的3'端移動8．下圖為大腸桿菌某段雙鏈DNA的部分單鏈，Met、Ser等表示基因表達后相應位置的氨基酸，其對應數(shù)字表示氨基酸的排序，堿基上的數(shù)字表示堿基的排序，起始密碼為AUG，終止密碼為UAG、UAA。下列分析不正確的是（

）

A．由圖可知，有的氨基酸可由多個密碼子編碼B．基因E表達出的肽鏈中含有127個氨基酸C．基因D和E均以該DNA單鏈為模板進行轉錄D．基因重疊可使有限的DNA儲存更多的遺傳信息9．密碼子具有通用性，但研究發(fā)現(xiàn)，某些密碼子在線粒體和細胞核中編碼的氨基酸不同，具體情況如下表所示，若此時同一DNA分子的相同序列分別在細胞核和線粒體中表達，不可能出現(xiàn)的情況有（）密碼子細胞核線粒體AUA異亮氨酸甲硫氨酸UGA終止密碼子色氨酸A．二者轉錄產(chǎn)生mRNA存在差異B．二者形成的肽鏈長度有差異C．二者消耗的氨基酸數(shù)量有差異D．二者最終形成的蛋白質有差異10．經(jīng)典的CRISPR-Cas9系統(tǒng)可以通過敲除基因實現(xiàn)基因沉默。近日研究人員基于CRISPR系統(tǒng)開發(fā)了一個名為CRISPRoff的新型編輯器，可以將甲基（Me）添加在DNA鏈的特定位點上：研究人員還創(chuàng)建了功能相反的編輯器—CRISPRon，它能逆轉基因沉默。下列敘述正確的是（

）A．新型編輯器對染色體DNA的效果強于染色質DNAB．CRISPRoff利用基因突變來實現(xiàn)基因沉默C．CRISPRoff對基因的影響不能遺傳給后代D．CRISPRon有助于基因與RNA聚合酶結合以恢復表達11．研究發(fā)現(xiàn)，K基因表達的K蛋白能抑制乳腺癌細胞增殖，K基因的表達又受到miRNA（非編碼單鏈小分子RNA）和circRNA（非編碼閉合環(huán)狀RNA）的調控。已知miRNA與mRNA結合會導致mRNA降解，circRNA與miRNA結合會導致其無法結合mRNA，相關過程如下圖所示。下列說法錯誤的是（

）A．過程①需要RNA聚合酶、解旋酶、核糖核苷酸B．mRNA、miRNA、circRNA均來自DNA轉錄C．miRNA影響K基因的表達能遺傳給子代D．提高circRNA含量有助于抑制乳腺癌細胞增殖12．急性髓系白血?。ˋML）是髓系造血干細胞惡性疾病，與患者體內的DNA甲基轉移酶（DNMT1）表達量過高有關。DNMT1會使基因啟動子區(qū)發(fā)生胞嘧啶的甲基化，可導致基因轉錄沉默，當敲除DNMT1的基因時，甲基化的DNA復制出的子鏈不會被甲基化。下列敘述錯誤的是（

）A．DNMT1表達量過高導致人患AML屬于表觀遺傳B．AML患者相關基因復制前后的堿基序列均未改變，但會抑制轉錄過程C．在無DNMT1時，甲基化的DNA復制三次才能得到去甲基化的DNAD．上述過程體現(xiàn)了基因