专题五 基因的本质与表达（原卷版）

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】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”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.探究遗传物质的三种途径：1.减法原理、同位素标记技术与病毒重组技术

2.减法原理、同位素标记及病毒重组技术

3.减法原理、同位素标记与病毒重组技术【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（

）

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。以下叙述正确的选项是（

）。

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从小鼠、DNA病毒和RNA病毒中分别提取了三份遗传物质样品，对其碱基百分比进行了分析，结果如表所示。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a262823023b212929210c222726250A．可判断样品a来自RNA病毒，其可能为单链RNA或双链RNAB.样品b和c均检测出胸腺嘧啶，无法确定其来源是DNA病毒还是小鼠。C．样品b相较于样品a和c，表现出更高的稳定性，基因突变的风险较低。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科研人员对一名走失儿童及其三位可能的直系亲属进行了DNA指纹鉴定，结果如图所示。请依据图示判断该儿童最有可能的亲属身份为（

）。A．1样本的提供者 B．2样本的提供者C.样本提供者为3人。

D.样本提供者可能包括1、2或3人。【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mRNARNARNA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-GA-T、T-AA-U、T-AA-U、U-AA-U、U-AA-U、U-A产物两个子代DNARNA多肽链DNARNA信息传递DNA→DNADNA→RNAmRNA→蛋白质RNA→DNARNA→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（）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酶定位至基因终止密码子，引发茎环结构的形成。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.盐胁迫导致膜结构受损，提升基因突变概率。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结合表明细胞膜具备细胞间信息交流的能力。B．过程①②③④都需要模板、原料、能量和酶C.通过分别标记PERV的蛋白质和RNA以35S和15N，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】下图展示了肿瘤细胞内遗传信息的流动路径。已知核苷酸还原酶催化核糖核苷酸生成脱氧核苷酸，而抗肿瘤药物羟基脲能抑制其活性。据此推测，羟基脲的作用可能是（

）。A．同时抑制①与②

B．仅抑制①，不影响②C．同时抑制①和③

D．仅抑制②，不影响③【题型3基因与性状】【紧扣教材】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②一个基因调控多种性状。③多个基因共同控制一种性状。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。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表观遗传导致的表型可能不符合孟德尔遗传定律。③性状遗传的稳定性存在不确定性，被修饰的DNA可能经历去甲基化过程。【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．降低翻译效率科学家通过对比小鼠的低蛋白饮食与正常饮食，发现亲代低蛋白饮食会影响其基因表达（具体机制见图），这种影响还能遗传给子代。据图分析，下列说法正确的是（）

A．自身基因表达和表型发生变化的现象，称为表观遗传B.增加的组蛋白甲基化水平将抑制相关基因的表达。C.ATF7的磷酸化将提升组蛋白表观遗传修饰水平。D．亲代的低蛋白饮食,会改变子代小鼠的DNA碱基序列研究人员利用基因编辑技术，成功去除了草鱼的100多根肌间刺，培育出“无刺”草鱼品种。该实验表明（

）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.若长期免受盐胁迫，已甲基化拟南芥后代的DNA均会去甲基化。D．逆境锻炼可激发表观遗传修饰，促进新物种的培育。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.长方形木片沿模型内侧排列。C．每个五边形连接2个小圆片D．模型中碱基对最多可以有25个2．图示为DNA分子片段的平面结构模式图，1～4代表其组成物质。下列叙述中错误的是（）。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的空间结构为双螺旋模型。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均以碳链作为基本骨架。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供应。4．一分子含1000个碱基对的双链DNA中，若腺嘌呤（A）为400个，则鸟嘌呤（G）的数量是（）。A．二百个

B．四百个

C．六百个

D．八百个5．科学家揭示，现代人类个体间的基因差异最多仅为1.5%，这些DNA变异可能是区分现代人类的关键线索。以下关于人体DNA的陈述，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．每个DNA分子中的磷酸基团与两个脱氧核糖相连。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能够与特定的氨基酸结合，并将其转运至核糖体，参与肽链的合成过程。以下叙述正确的是？A.一个mRNA分子能够与多个核糖体结合，同时进行翻译。B.氨基酸通过与tRNA3'端特异性结合后被运送到核糖体。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．tRNA与mRNA上的终止密码子配对后，多肽链合成随即停止。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．鼻病毒能够识别多种细胞膜受体。C．核酸检测鼻病毒依赖于其脱氧核苷酸序列的独特性。D．鼻病毒仅通过裂解宿主细胞释放。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（）

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基因未检测到表达产物。以下实验结果直接支持“子代螺壳的转向不由自身基因型决定，而是由母本T基因在卵细胞质中的表达产物决定右旋”的是（

）。A．通过将tt螺卵的细胞核移植至去核的TT螺卵中，再与TT螺精子受精，最终发育成右旋螺。B.将TT螺卵的细胞核移植至去核的tt螺卵中，再与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)①~⑦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)通过³⁵S标记离体肝脏细胞，随后用未标记的丙型肝炎病毒进行感染。假设细胞未破裂，最终检测到上清液中存在放射性。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miR