文档内容
专题 04 遗传信息的传递与表达
目录
01 重难专攻（6大重难点）
第一部分 知识提升 02 易错辨析（2大易错点）
03 技巧点拨（5大解题技巧）
第二部分 限时检测 模拟考场，60分钟专练
第一部分 知识提升
★重难点01：实验研究发现遗传物质DNA或RNA
1.格里菲思的体内转化实验
结论：格里菲斯认为，有某种化学物质从加热灭活的S菌进入了活的R菌中，从而使R菌具有了S
菌“使小鼠致死”的性状。他将这种物质称为“转化因子”。
①体内转化实验中“加热”是否已导致DNA和蛋白质变性？
加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活，DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键断裂，但缓慢冷
却时，其结构可恢复。
②R型细菌转化为S型细菌的实质是什么？
转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，即基因重组 。
2.艾弗里 的体外转化实验
结论： 格里菲斯所说的“转化因子”不是蛋白质，而是 DN A 。
3.赫尔希和蔡斯 以T2噬菌体为材料，利用放射性同位素标记技术 ，证明DNA是遗传物质。
(1)实验材料：T2噬菌体（化学成分：蛋白质和DNA）
(2)生活方式：寄生在大肠杆菌体内。
(3)噬菌体的侵染过程：
增殖需要的条件 内容
模板 噬菌体的DNA
合成T2噬菌体DNA原料 大肠杆菌提供的4种脱氧核苷酸原料 大肠杆菌的氨基酸
合成T2噬菌体蛋白质
场所 大肠杆菌的核糖体
结论： T 2 噬菌体的遗传物质是 DN A 。
4.烟草花叶病毒侵染烟草的实验
结论：决定子代TMV类型的物质是RNA，而不是蛋白质。这说明 TMV 的遗传物质是 RNA ，而不是蛋
白质。
格里菲斯、艾弗里、赫尔希、蔡斯、弗伦克尔–康拉特和威廉姆斯等用科学实验探究了“遗传物
质的化学本质”。之后，科学家经过不断研究， 明确了绝大多数生物的遗传物质是 DN A ， RN A 病毒的遗
传物质是 RN A
★重难点02：DNA半保留复制使完整的遗传信息传给子细胞
1.概念、时间和场所
（1）酶： DN A 解旋酶 、 DN A 聚合酶 ；（单链DNA结合蛋白）；
（2）概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程；
（3）时间：在真核生物中，发生在细胞分裂前的间期；
（4）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；
（5）模板：解开的每一段母链；
（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’方向合成能新生链。
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。
★重难点03：转录使特定遗传信息从DNA传递到RNA（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）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。
★重难点04：翻译使特定遗传信息从RNA传递到蛋白质
（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（不需要掌握的酶）；
（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。
★重难点05：中心法则
1）提出者：克里克
2）中心法则图解：
从信息传递的角度来看，基因指导蛋白质合成的过程，就是遗传信息从DNA 流向RNA进而流向蛋
白质的过程。
★重难点06：DNA复制、转录和翻译的区别
项目 复制 转录 翻译
作用 传递遗传信息 表达遗传信息
时间 细胞分裂前的间期 个体生长发育的整个过程
场所 主要在细胞核 主要在细胞核 细胞质的核糖体
模板 DNA的两条单链 DNA的一条链 mRNA
原料 4种脱氧核苷三磷酸 4种核糖核苷三磷酸 多种氨基酸
能量 都需要
酶 DNA解旋酶、DNA聚合酶 RN A 聚合酶 多种酶
产物 2个双链DNA分子 一个单链RNA分子 肽链(或蛋白质)
组成细胞结构蛋白或
产物去向 传递到2个细胞或子代 通过核孔进入细胞质
功能蛋白
边解旋边复制，半保留复 边解旋边转录，转录后 翻译结束后，mRNA被
特点
制 DNA恢复原状 降解成单体A — U、 T — A、C—G、G A—U、U—A、C—G、G
碱基配对 A—T、T—A、C—G、G—C
—C —C
易错点01：关于遗传物质DNA或RNA的易错点
1.肺炎链球菌体外转化实验的结论： 证明 DN A 是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。
2.T2噬菌体侵染细菌实验的结论： 证明 DNA 是 T2 噬菌体的遗传物质，没有证明蛋白质是否为遗传
物质，因为 T 2 噬菌体的蛋白质没有进入细菌细胞中
生物类型 病毒 原核生物 真核生物
体内核酸种类 DNA或RNA DNA或RNA DNA或RNA
体内碱基种类 4种 5种 5种
体内核苷酸种类 4种 8种 8种
遗传物质 DNA或RNA DNA DNA
实例 T2噬菌体或烟草花叶病毒 乳酸菌、蓝细菌 玉米、小麦、人
易错点02：有关转录的问题分析
(1)转录不是转录整个DNA，是转录其中的基因。
(2)转录时不需要解旋酶。
(3)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。
(4)线粒体、叶绿体中也可进行转录。
(5)细胞核中转录形成的RNA通过核孔进入细胞质，穿过0层膜，需要消耗能量。
(6)转录时，边解旋边转录，单链转录。
技巧1：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，A ＝T ，A ＝T ，G ＝C ，G ＝
1 2 2 1 1 2 2
C 。
1
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。
技巧2：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。
技巧03：DNA复制与细胞分裂中的染色体复制情况
1.有丝分裂中染色体的标记情况
用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行两次有丝分裂，情况如图所示(以一
对同源染色体为例)：由图可以看出，第一次有丝分裂形成的两个细胞中所有的DNA分子都呈“杂合状态”，即15N/14N－
DNA；第二次有丝分裂形成的子细胞有多种可能性，可能子细胞的所有染色体都含15N，也可能子细胞的
所有染色体都不含15N。即子细胞含有15N的染色体为0～2n条(体细胞染色体为2n条)。
2.减数分裂中染色体的标记情况
用15N标记细胞的DNA分子，然后将其放到含14N的培养液中进行正常减数分裂，情况如图所示(以一
对同源染色体为例)：
由图可以看出，在减数分裂过程中细胞连续分裂两次，DNA只复制一次，所以四个子细胞中所有的
DNA分子都呈“杂合”状态，即15N/14N－DNA，子细胞的所有染色体都含15N。
技巧04：基因表达的计算
实际基因表达过程中的数量关系不符合6∶3∶1的原因
1.基因中的内含子转录后被剪切。
2.在基因中，有的片段（非编码区）起调控作用，不转录。
3.合成的肽链在加工过程中可能会被剪切掉部分氨基酸。
4.转录出的mRNA中有终止密码子，终止密码子不编码氨基酸。
技巧05：三种翻译模型比较
1.图甲模型分析
1）I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别为 tRNA、核糖体、mRNA、
多肽链。
2）一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA
的结合位点。3）翻译起点：从起始密码子开始。
4）翻译终点：识别到终止密码子时翻译终止。5）翻译进程：
核糖体沿着mRNA移动，mRNA不移动。
2.图乙模型分析
图乙表示真核细胞的翻译过程，其中1是mRNA，6是核糖体，2、3、4、5表示正在合成的4 条多
肽链，具体分析如下：
1）数量关系：一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体，形成多聚核糖体。
2）意义：少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质。
3）方向：核糖体的移动方向为从左向右，判断依据是多肽链的长短，长的多肽链翻译先开始。
4）结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质往
往还需要运送至细胞质基质或内质网、高尔基体中进一步加工。（部分胞内蛋白（如DNA聚合酶）开始。
在细胞质基质中进行加工）
5）形成的多条肽链的氨基酸序列相同的原因：模板mRNA是相同的。
3.图丙模型分析
图丙表示原核细胞的转录和翻译过程（叶绿体和线粒体中的DNA也可边转录边翻译），图中①是
DNA模板链，②、③、④、⑤表示正在合成的4条mRNA，在转录的同时在核糖体上进行翻译。
第二部分 限时检测 （限时 60 分钟）
1．铁蛋白合成的调节与游离的Fe3+、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白 mRNA
起始密码子上游的特异性序列，能与铁调节蛋白发生特异性结合，阻遏铁蛋白的合成。图 1、图2表示
铁蛋白表达和调控过程，请据图回答下列问题。（1）下列关于图1过程的叙述，错误的是 。
A．该过程为转录，产物②的长度与①相同
B．图中乙和丙所代表的物质不同
C．细胞中③中RNA都是由图1生理过程产生
D．该过程由物质甲结合起始密码子开始
（2）若②的部分序列为 5'﹣AUGGAC﹣3'，则铁蛋白基因上编码链的对应序列为：
。
（3）图2生理过程发生的场所为 ，据图分析反密码子为5'﹣ACC﹣3'的tRNA运输的氨基
酸是 。
（4）据图分析，当体内游离的Fe3+浓度升高时，铁蛋白表达量 （填“升高”或“降低”），
试据图说明判断的理由： 。
（5）若要改造铁蛋白分子，将图中色氨酸变成亮氨酸（密码子为 UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、
CUG），可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现，即由 。
（6）若铁调节蛋白由n个氨基酸组成，指导其合成的mRNA的碱基数远大于3n，主要原因是mRNA
中有 ；若铁调节蛋白基因中某碱基对发生缺失，会导致合成的肽链变短，其原因是。
2．如图为某种病毒入侵细胞后的增殖和表达过程。请据图分析回答问题：
（1）该病毒的遗传物质与T 噬菌体的遗传物质在组成成分上的差别是前者含有 。该
2
病毒表面有多种蛋白质，其中 蛋白是入侵人体细胞的通行证，由于这种蛋白的存在，该病毒
具有较高的感染性。
（2）在RNA聚合酶的作用下，病毒利用宿主细胞中的原料，按照碱基互补配对原则合成 RNA。可与
病毒（+）RNA发生碱基互补配对的核酸是 。
（+）RNA能指导合成酶，据此总结该病毒基因的概念： 。
（3）该病毒入侵人体会导致相关疾病。抑制逆转录酶的药物 （选填“能”或“不能”）
治疗该病，由此提出一种类似的治疗思路： 。
（4）某小组想模拟噬菌体侵染细菌的实验来验证该病毒的遗传物质是 RNA，此方案不可行，为什么？
。
3．造血干细胞内BCR基因和ABL基因发生融合，表达的BCR﹣ABL蛋白能使与细胞异常增殖有关的蛋
白质（CP）磷酸化激活，造成白细胞异常增殖，从而引发慢性粒细胞白血病（CML），其主要机理如
图1所示。（1）细胞合成BCR﹣ABL蛋白的场所是 。
（2）在细胞增殖时，白细胞内染色体数目最多的时期是 。（单选）
A．有丝分裂前期
B．减数第一次分裂前期
C．有丝分裂后期
D．减数第二次分裂后期
（3）据图分析，CML造血干细胞内变异的类型属于 。（单选）
A．染色体缺失
B．染色体易位
C．基因重组
D．基因突变
（4）药物S能与ATP竞争性结合BCR﹣ABL蛋白。据图推测，该药物的作用效果是 。（单
选）
A．改变BCR﹣ABL蛋白的结构
B．抑制CP与BCR﹣ABL蛋白结合
C．促进BCR﹣ABL基因的表达
D．抑制ATP含磷基团转移到CP上急性粒细胞白血病（AML）患者的造血干细胞内，RUNX1基因编码的一种调节靶基因转录的蛋白质 a
亚基第107位对应的氨基酸出现异常，图2为部分生理过程。
（5）图2中表示RUNX1基因转录过程的是 。（单选）；若该基因编码链的部分序列为5′﹣
TGGTGC﹣3′，则其转录出的mRNA序列为 。
（6）RUNX1基因的核苷酸序列中发生突变的核苷酸位点在 （314/319/326）位，此位点发
生了碱基 （缺失/插入/替换）。
（7）图中细胞甲、乙、丙的差异表现为 。（多选）
A．细胞器的种类
B．DNA的碱基序列
C．mRNA的种类
D．细胞核的大小
E．细胞的形态结构
F．蛋白质的种类
急性白血病还与GPX3基因（编码抗氧化酶）异常表达有关。研究者分别用去甲基化药物（4药）和组
蛋白乙酰化酶抑制剂（B药）处理患者的粒细胞，实验结果如图3所示。其中“﹣”代表不添加任何药
物。
（8）据图推测，GPX3基因表达的调控机制是 （DMA甲基化/组蛋白修饰），判断理
由是 。
4．埃博拉病毒（EBV）是一种丝状单链RNA病毒，所引起的埃博拉出血热是当今世界上最致命的出血热，
世界卫生组织将其列为对人类危害最严重的病毒之一。EBV与宿主细胞结合后，将核酸—蛋白复合体
释放至细胞质，并通过如图所示途径进行增殖，图中①～④分别代表相关过程，依赖RNA的RNA聚
合酶能催化以RNA为模板的转录过程。据图回答下列问题：
（1）请用文字+箭头的形式写出上述增殖过程中遗传信息的流向： 。
（2）在②过程中，一条mRNA上相继结合多个核糖体的意义是： 。
（3）直接将EBV的（﹣）RNA注入人体细胞， （填“能”或“不能”）引起埃博拉出血热，请结合图示信息作出合理解释： 。
（4）埃博拉病毒（EBV）呈纤维状，EBV衣壳外有包膜，包膜上有5种蛋白棘突（VP系列蛋白和GP
蛋白），其中GP蛋白最为关键，能被宿主细胞强烈识别。以GP蛋白作为疫苗比利用毒性减弱的埃博
拉病毒作疫苗更安全的原因是： 。
5．根据遗传物质的复制和表达的过程，结合图一和图二，回答下列问题。
（1）图一所示全过程叫 ，其中⑤必需有 酶参与。
（2）图二所示的酶甲是 酶，酶乙是 酶，催化的过程对应图一的 ；
酶丙是 酶。
（3）结构丁是 ，它沿着mRNA移动的方向是 （选填左→右，或者右→左）。
（4）tRNA的反密码子可以识别mRNA上的碱基，将氨基酸转移到相应位点上。反密码子为ACC的
tRNA携带的氨基酸是 。（ACC﹣苏氨酸、UCC﹣丝氨酸、UGG﹣色氨酸、GGU﹣甘氨
酸）。
（5）下列细胞中可以发生图二生理过程的是 。
A.根尖成熟区细胞
B.胰岛A细胞
C.人体成熟的红细胞
D.大肠杆菌
