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专题五 基因的本质与表达
【题型1 基因的本质】
【题型2 基因的表达】
【题型3 基因与性状】
【题型1 基因的本质】
【紧扣教材】
1. 要熟悉DNA 的双螺旋结构，其特点是碱基位于螺旋的外部；脱氧核糖-磷酸骨架在外，碱基在内，且相
同碱基进行配对。熟记口诀“五四三二一”
2. DNA 双螺旋结构的热考点有：
数量关系
一个磷酸可与1 或2 个脱氧核糖相连
每个DNA 分子片段中，有2 个游离的磷酸基团
脱氧核糖数=磷酸数=含氮碱基数
A-T 间有2 个氢键,G-C 间有3 个氢键
位置关系
单链中相邻碱基通过“脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖”连接
互补链中相邻碱基通过氢键相连
连接方式
氢键:连接互补链中互补配对的碱基
磷酸二酯键:连接单链中相邻的两个脱氧核苷酸
酶的作用位点
解旋酶:打开氢键,使DNA 双链解开
DNA 酶:打开磷酸二酯键,水解 DNA
限制酶:识别双链 DNA 分子的特定核苷酸序列,并使每条链中特定部位的两个
核苷酸之间的磷酸二酯键断开
DNA 聚合酶:形成磷酸二酯键,使子链延伸 DNA 连接酶:形成磷酸二酯键,连
接DNA 片段
3.探索“遗传物质”的3 种方法：减法原理、同位素标记技术、病毒重组技术
【题型突破】
【例1】脱氧核酶是人工合成的具有催化活性的单链DNA 分子。下图为脱氧核酶RadDz3 与靶DNA 结合
并进行定点切割的示意图。切割断裂位点位于底物鸟嘌呤核苷酸中的脱氧核糖4’碳原子位置，导致脱氧核
糖裂解，从而使底物DNA 链断裂。下列叙述错误的是（ ）
1
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A．RadDz3 具有专一性
B．RadDz3 脱氧核酶含有C、H、O、N、P 等元素
C．RadDz3 分子内部碱基间具有氢键
D．RadDz3 水解底物DNA 中的磷酸二酯键
【变式1-1】DNA 单链上的G 和G 配对，可形成G-四链体，C 与C 配对，则形成i-motif，二者结构如图所
示。下列有关叙述正确的是（ ）
A．在形成G-四链体的DNA 分子中，完全遵循碱基互补配对原则
B．DNA 分子的G-四链体或i-motif 区域仍能形成双螺旋结构
C．G-四链体和i-motif 的形成不会发生在同一DNA 中
D．上述2 种结构不会改变DNA 中嘌呤和嘧啶的比例
【变式1-2】从小鼠、DNA 病毒以及RNA 病毒中提取出三份遗传物质样品，分析其碱基百分比组成，如表
所示。下列判断正确的是
样
品
腺嘌呤
胞嘧啶
鸟嘌
呤
胸腺嘧啶
尿嘧啶
a
26
28
23
0
23
b
21
29
29
21
0
c
22
27
26
25
0
A．可判断样品a 来自RNA 病毒，其可能为单链RNA 或双链RNA
B．样品b、c 都含胸腺嘧啶，无法判断该样品来自DNA 病毒还是小鼠
2
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C．样品b 与样品a、c 相比其稳定性更高，更不容易发生基因突变
D．将三份核酸样品彻底水解后，可根据水解产物的种类判断样品来源
【变式1-3】科研人员对某一走失儿童及其3 名可能直系亲属提供的样本进行了DNA 指纹技术鉴定，结果
如下图所示。请据图判断这名儿童最可能的亲属是（ ）
A．1 样本的提供者
B．2 样本的提供者
C．3 样本的提供者 D．1、2、3 样本提供者都有可能
【题型2 基因的表达】
【紧扣教材】
DNA 复制、转录、翻译、逆转录和RNA 复制的比较
项目
DNA 复制
转录
翻译
逆转录
RNA 复制
场所
主要细胞核
主要细胞核
核糖体
宿主细胞
宿主细胞
模板
DNA 的两条链
DNA 的一条链
mRNA
RNA
RNA
原料
4 种脱氧核苷酸
4 种核糖核苷酸
21 种氨基酸
4 种核糖核苷酸
4 种核糖核苷酸
酶
解旋酶、DNA
聚合酶
RNA 聚合酶
缩合反应的酶
逆转录酶
RNA 聚合酶
能量
ATP 提供
碱基互补配对
原则
G-C、C-G
A-T、T-A
A-U、T-A
A-U、U-A
A-U、U-A
A-U、U-A
产物
两个子代DNA
RNA
多肽链
DNA
RNA
信息传递
DNA→DNA
DNA→RNA
mRNA→蛋白
质
RNA→DNA
RNA→RNA
意义
前后代之间传
递遗传信息
表达遗传信息
表达遗传信息
通过宿主细胞
传递遗传信
息，合成蛋白
质
前后代之间传
递遗传信息
【题型突破】
【例2】图表示某细胞合成RNA 的过程，在RNA 的3'端会形成一种茎环结构，该结构可阻止M 酶的移动
进而导致转录终止。茎环结构的后面是一串连续的碱基U 序列。下列叙述正确的是（ ）
3
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A．转录产物的形成过程会消耗4 种脱氧核苷酸
B．图中M 酶表示DNA 聚合酶，其移动方向是从左至右
C．M 酶移动到基因的终止密码子上导致茎环结构出现
D．连续的碱基U 序列与DNA 模板链间形成的氢键较少有利于RNA 的释放
【变式2-1】盐胁迫会使植物体内产生大量的活性氧（ROS，为自由基）。S-腺苷甲硫氨酸（SAM）参与
谷胱甘肽等物质的合成，谷胱甘肽能清除ROS，减轻氧化损伤。菠菜细胞中的SAM 参与小分子物质甜菜
碱的合成，甜菜碱积累能平衡细胞内外的渗透压。下列相关分析错误的是（ ）
A．谷胱甘肽与SAM 合成酶都是在核糖体上合成的
B．盐胁迫会引起膜结构损伤，增加基因突变的风险
C．盐胁迫会引起菠菜SAM 合成酶基因的表达量增大
D．菠菜细胞内甜菜碱积累过多会引起细胞渗透失水
【变式2-2】研究表明猪内源性逆转录病毒（PERV）能够将自己的基因整合到猪基因组中，如图是PER 的
生活史示意图。有关叙述正确的是（ ）
A．受体与PERV 结合说明细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能
B．过程①②③④都需要模板、原料、能量和酶
4
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C．分别用
35S 和
15N 标记PERV 的蛋白质和RNA 以探究其遗传物质
D．过程④需要猪细胞提供核糖体和tRNA 等
【变式2-3】下图表示肿瘤细胞中的遗传信息流动方向。已知核苷酸还原酶能催化核糖核苷酸生成对应的
脱氧核苷酸，抗肿瘤药物羟基脲可抑制核苷酸还原酶的活性，由此可推测羟基脲的作用可能是（
）
A．同时抑制①和②
B．抑制①，对②无影响
C．同时抑制①和③
D．抑制②，对③无影响
【题型3 基因与性状】
【紧扣教材】
1. 在大多数情况下，基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系
①一个基因→（控制）一种性状
②一个基因→（控制）多种性状
③多个基因→（控制）一种性状
2. 生物体的性状也不完全是由基因决定，环境对性状也有着重要影响。
3. 理解表观遗传应注意的三个问题
①表观遗传中基因的遗传遵循孟德尔遗传规律。
②表观遗传中表型可能不遵循孟德尔遗传规律。
③性状遗传具有不稳定性(被修饰的DNA 可能发生去甲基化)。
【题型突破】
【例3】T 细胞被激活并快速增殖时，T 细胞内tRNA 反密码子环中的“滑动”位点上的甲基化修饰显著减
少。则甲基化修饰作用的结果是（ ）
A．提高转录效率
B．降低转录效率
C．提高翻译效率
D．降低翻译效率
【变式3-1】科学家通过小鼠低蛋白饮食与正常饮食的对比实验,发现亲代的低蛋白饮食可影响自身基因表
达（其机理如图），且这种影响可遗传给子代。据图分析，下列说法正确的是（ ）
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A．自身基因表达和表型发生变化的现象，称为表观遗传
B．组蛋白甲基化水平增加,将导致相关基因表达水平降低
C．ATF7 的磷酸化,将导致组蛋白表观遗传修饰水平提高
D．亲代的低蛋白饮食,会改变子代小鼠的DNA 碱基序列
【变式3-2】研究人员通过去除基因的方式，使草鱼少了100 多根肌间刺，成功培育出“无刺”草鱼。该实
验说明（ ）
A．基因就是性状B．基因控制性状
C．环境影响性状
D．性状与环境无关
【变式3-3】拟南芥DNA 甲基化修饰可对盐胁迫做出应答，产生较稳定的表型改变来应对高盐环境变化。
当后代未受到胁迫时部分植株能延续这种改变，并通过减数分裂进行遗传，该现象称为“胁迫跨代记忆”。
下列分析正确的是（ ）
A．“胁迫跨代记忆”会导致基因突变
B．高盐环境下拟南芥通过DNA 甲基化改变表型
C．若长期不受盐胁迫，已甲基化拟南芥的后代均可DNA 去甲基化
D．可通过逆境锻炼激发表观遗传修饰培育新物种
1．某同学要构建链状DNA 平面结构模型。用带孔的小圆片、五边形木片、长方形木片分别表示磷酸、脱
氧核糖、含氮碱基，数量各50 个：用铁丝和订书钉分别代表化学键和氢键，数量充足。下列叙述错误的是
（ ）
A．应先构建出脱氧核苷酸模型
B．长方形木片排列在模型内侧
C．每个五边形连接2 个小圆片
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D．模型中碱基对最多可以有25 个
2．图为DNA 分子片段的平面结构模式图，1～4 代表其组成物质，相关叙述错误的是（ ）
A．图中3、4 构成了碱基对
B．图中2 表示的物质是核糖
C．DNA 空间结构是双螺旋结构
D．DNA 基本单位是脱氧核苷酸
3．猴痘病毒是具有包膜的双链DNA 病毒，A29L 是其包膜蛋白之一。下列叙述错误的是（ ）
A．该病毒DNA 的嘌呤数与嘧啶数相等
B．DNA 和A29L 均以碳链为基本骨架
C．包膜的存在使该病毒能够独立进行代谢
D．合成A29L 所需的氨基酸由宿主细胞提供
4．某双链DNA 分子含1000 个碱基对，已知腺嘌呤(A)的数目是400 个，则鸟嘌呤(G)的数目是（ ）
A．200 个
B．400 个
C．600 个
D．800 个
5．科学家发现，现代人类的两个不同个体之间，基因的差异最多只有1.5%，这些DNA 可能是现代人类真
正区别的最重要线索。下列关于人体DNA 的叙述，正确的是（ ）
A．DNA 的脱氧核糖由C、H、O、N、P 元素构成
B．DNA 的两条单链方向相反，链间的碱基以氢键连接
C．DNA 分子中的每一个磷酸都与两个脱氧核糖连接
D．遗传信息鉴定检测的是特定基因的碱基种类
6．miRNAs 是一类非编码RNA，在机体的血液中发挥着重要的调控作用。南极冰鱼
（Chionodracohamatus）是生活在南极冰冻海域的南极鱼类的一种，可以适应超低温的生活环境，其体内
百余个参与造血的miRNAs 显著表达，但其血液中缺乏血红蛋白和功能性红细胞。下列相关叙述错误的是
（ ）
A．miRNAs 由DNA 的一条链转录而来
B．若促进某些miRNAs 的表达，则可能提高南极冰鱼红细胞的运输氧的能力
C．南极冰鱼血红细胞的缺乏可能对其适应低温环境具有进化意义
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D．miRNAs 在造血过程中的调控作用可能是通过抑制mRNA 的翻译来实现的
7．tRNA 能与相应的氨基酸结合，并将氨基酸转运到核糖体参与肽链的合成。下列叙述正确的是（ ）
A．一个mRNA 分子可以结合多个核糖体，同时进行转录
B．氨基酸与tRNA 上的3'端特异性结合后被运输到核糖体
C．1 种tRNA 能识别运输多种氨基酸，1 种氨基酸只被1 种tRNA 识别
D．当tRNA 与mRNA 上的终止密码子碱基配对后，多肽链合成立即终止
8．鼻病毒是2024 年秋冬季我国南方地区核酸检测到的主要呼吸道病原体。鼻病毒是一种无包膜小型单链
RNA 病毒，其侵染过程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．鼻病毒的增殖需要逆转录酶的参与
B．鼻病毒能识别细胞膜上的多种受体
C．核酸检测鼻病毒是利用其脱氧核苷酸排列顺序的特异性
D．鼻病毒只能通过裂解的方式从宿主细胞释放
9．真核细胞的细胞周期受多种物质的调节，其中CDK2-cyclinE(E 蛋白）能促进细胞从G1期进入S 期。如
果细胞中的DNA 受损，会发生下图所示的调节过程，图中序号表示过程，字母代码表示物质。下列叙述
错误的是（ ）
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A．过程①中RNA 聚合酶有解旋的作用
B．调节过程②可改变p21 蛋白的表达量
C．E 蛋白失活，细胞周期中分裂期的细胞比例下降
D．正常情况下p53 蛋白有活性，细胞周期正常运转
10．锥实螺壳的右旋和左旋是一对相对性状，由一对等位基因（T/t）控制，右旋为显性。已知t 基因没有
表达产物。下列实验结果中能直接支持“子代螺壳的转向不受自身的基因型控制，而是卵的细胞质中母本
T 基因的表达产物决定右旋”的是（ ）
A．取tt 螺卵的细胞核植入去核的TT 螺卵细胞，与TT 螺精子受精，发育成右旋螺
B．取TT 螺卵的细胞核植入去核的tt 螺卵细胞，与TT 螺精子受精，发育成左旋螺
C．将tt 螺卵的细胞质注入TT 螺卵细胞，与tt 螺精子受精，发育成右旋螺
D．将TT 螺卵的细胞质注入tt 螺卵细胞，与tt 螺精子受精，发育成右旋螺
11．单链RNA 病毒分为（+）RNA 病毒和（-）RNA 病毒。（+）RNA 可以直接作为翻译的模板，而（-）
RNA 则需要先复制形成互补的（+）RNA 才能进行翻译，如图为丙型肝炎病毒的增殖过程；①~⑦表示相
应生理过程，请回答下列问题。
(1)丙型肝炎病毒属于 RNA 病毒，该病毒侵入宿主细胞后，⑤过程通常是在③过程之 （填
“前”或“后”）发生。
(2)
~
①⑦过程发生碱基配对的过程有 ，它们的配对方式 （填“完全相同”或“不完全相
同”）。④消耗的尿嘧啶核糖核苷酸的数目与⑤消耗的 相同。
(3)用³⁵ S 标记离体的肝脏细胞，然后用不含任何标记的丙型肝炎病毒去感染这些细胞，假设肝脏细胞没有
裂解，那么最后检测到 （填“沉淀”“上清液”或“沉淀和上清液”）存在放射性。
12．乳腺癌是一种常见恶性肿瘤，我国科学家发现在炎症因子TNFa 刺激下，KLF5（一类蛋白质）能诱导
乳腺癌细胞中IGFL2-AS1 基因和IGFL1 基因的转录，IGFL2-AS1 基因可影响IGFL1 基因的表达，导致乳
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腺癌细胞增殖，如图所示。其中miRNA 是一种小分子RNA，参与转录后基因表达的调控；RISC 是一种
RNA 诱导沉默复合体，含核酸水解酶等物质，可以和miRNA 结合；RISC-miRNA 复合物通过识别和结合
靶mRNA，使靶mRNA 降解或抑制其翻译。图中①—⑦代表相关生理过程，回答下列问题。
(1)图中表示转录的序号是 。KLF5 识别基因的调控区，并与 酶结合，启动基因
IGFL2-AS1 和IGFL1 的转录。
(2)据图分析，IGFL2-AS1 基因影响 IGFL1 基因表达的具体机制是 。据上述两种基因之间的关
系，请提出一条抑制乳腺癌细胞增殖的方法 。
(3)由⑤到⑥翻译过程，一个mRNA 上结合多个核糖体，这对乳腺癌细胞增殖的意义是 。
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