2026《金版教程》高考复习方案生物经典多选版-第五单元 微专题9 冈崎片段和基因表达的调控

1．DNA复制与“冈崎片段”DNA复制时，由于DNA聚合酶合成方向均是5′到3′方向，而DNA的两条链是反向平行的，故在复制叉附近解开的DNA链，一条是5′到3′方向，另一条是3′到5′方向。那么如何解释DNA的两条链是同时进行复制的呢？日本学者冈崎等人发现在DNA复制中，滞后链的合成是由DNA聚合酶合成的不连续、相对较短的DNA片段通过DNA连接酶连接而成的长链，此不连续、相对较短的DNA片段称为冈崎片段。如图：[例1]研究发现，DNA复制始于基因组中的复制起点，即启动蛋白的靶标位点。启动蛋白能识别富含A—T碱基对的序列，一旦复制起点被识别，启动蛋白就会募集其他蛋白质一起形成前复制复合物，从而解开双链DNA，形成复制叉(如图)。下列叙述正确的是()A．复制开始时，酶X将DNA双螺旋的两条链解开B．DNA复制在细胞分裂前的间期随染色体复制完成C．冈崎片段在DNA聚合酶的催化作用下连接形成滞后链D．DNA解旋困难程度与A—T碱基对所占比例呈正相关答案：B解析：由图可知，酶X起DNA聚合酶的作用，催化前导链和滞后链的合成，A错误；染色体由DNA和蛋白质组成，DNA复制在细胞分裂前的间期随染色体复制完成，B正确；冈崎片段在DNA连接酶的催化作用下连接形成滞后链，DNA聚合酶的作用是催化单个核苷酸的连接，C错误；C—G碱基对含三个氢键，含C—G碱基对多的DNA解旋所需能量更多，解旋更加困难，D错误。[例2]端粒是存在于染色体两端的一段特殊序列的DNA－蛋白质复合体。端粒学说认为随细胞不断分裂，线性染色体的末端不断缩短，当缩短至染色体的临界长度时，细胞将失去活性而衰老死亡。研究发现，端粒缩短与DNA复制方式有关，不易分裂的上皮细胞、软骨细胞端粒酶的活性很低，而分裂旺盛的癌细胞、造血干细胞端粒酶的活性较高。如图为人体细胞内DNA复制部分过程示意图，相关叙述错误的是()A．由图可知A物质是DNA聚合酶，该过程可体现出DNA分子复制时边解旋边复制的特点B．引物是具有3′端和5′端的单链结构，可以使脱氧核苷酸在3′端延伸C．最后一个冈崎片段的引物切除后无法修复，可能是由于缺少引物，也可能是缺少5′端上游的序列D．可通过提高端粒酶活性或数量等方法延缓细胞衰老答案：A解析：A物质是解旋酶，在解旋酶的作用下打开氢键，把DNA双螺旋的两条链解开，A错误；DNA分子的复制是从5′端到3′端进行的，因而一条DNA分子的子链在复制时是不连续的，必须借助引物的参与，并且游离的脱氧核苷酸要连接在DNA片段的3′端，所以最后一个冈崎片段的引物切除后无法修复，可能是由于缺少引物，也可能是缺少5′端上游的序列，C正确。2．真、原核细胞基因的结构和表达(1)基因的结构(2)基因表达遗传信息①原核生物基因②真核生物基因[例3](多选)Y染色体上性别决定基因(SRY)在鼠发育早期能正常表达，启动睾丸分化；成年鼠睾丸细胞中SRY基因因启动子改变，转录形成环状RNA。相关叙述正确的是()A．组成SRY基因和环状RNA的单体各有4种B．①过程以基因的一条链为模板，需要解旋酶参与C．②过程需要tRNA将氨基酸从细胞质基质转运到核糖体上D．环状RNA分子中每个磷酸基团都与两个核糖连接答案：ACD解析：组成SRY基因和环状RNA的单体各有4种，前者是4种脱氧核苷酸，后者是4种核糖核苷酸，A正确；①为转录，以基因的一条链为模板，不需要专门解旋酶参与，RNA聚合酶具有解旋作用，B错误；②为翻译，需要tRNA将氨基酸从细胞质基质转运到核糖体上合成多肽，C正确；环状RNA分子中每个磷酸基团都与两个核糖连接，D正确。用“两看法”判断真核生物和原核生物基因表达过程3．基因表达的调控(1)转录水平的调控(以乳糖操纵子为例)无诱导物存在时(如图1)阻遏蛋白与操纵基因结合阻止了RNA聚合酶与启动子的结合，使得结构基因不能正常转录有诱导物(乳糖)存在时(如图2)诱导物与阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白结构改变，不能与操纵基因结合，则RNA聚合酶结合到启动子上并启动结构基因的表达(2)翻译水平的调控——RNA干扰RNA干扰的机制：RNA干扰是有效沉默或抑制目标基因表达的过程，指内源性或外源性双链RNA(dsRNA)介导的细胞内mRNA发生特异性降解，从而导致靶基因的表达沉默，产生相应的功能表型缺失的现象。RNA干扰由转运到细胞质中的双链RNA激活，沉默机制可由小干扰RNA(siRNA)或短发夹RNA(shRNA)诱导实现靶mRNA的降解，或者通过小RNA(miRNA)诱导特定mRNA翻译的抑制。[例4]下图表示大肠杆菌色氨酸合成过程中基因的转录调节机制，其中阻遏蛋白是由远离色氨酸操纵子的调节基因(trpR)编码的一种蛋白质。下列叙述正确的是()注：色氨酸操纵子为一段可以编码色氨酸的DNA序列。A．trpR与色氨酸操纵子可能位于同一条染色体上B．RNA聚合酶与色氨酸操纵子识别结合的过程遵循碱基互补配对原则C．图中调节机制体现了微生物在利用环境资源和对生存环境适应的灵活性D．色氨酸是色氨酸操纵子经过转录、翻译后的直接产物答案：C解析：大肠杆菌是原核生物，其DNA没有和蛋白质形成染色体，A错误；RNA聚合酶是蛋白质，色氨酸操纵子是DNA，二者的识别结合的过程不遵循碱基互补配对原则，B错误；色氨酸操纵子的激活与否根据培养基中有无色氨酸而定，当培养基中有足够的色氨酸时，该操纵子自动关闭；缺乏色氨酸时，操纵子被打开，该负反馈调节机制体现了微生物在利用环境资源和对生存环境适应的灵活性，C正确；色氨酸操纵子负责调控色氨酸的生物合成，但色氨酸不是多肽链，不是转录、翻译的直接产物，D错误。[例5](多选)真核细胞中的miRNA是一类由内源基因编码的单链RNA分子，它能识别靶mRNA并与之发生部分互补结合，从而调控基因的表达。据此分析，下列说法不正确的是()A．真核细胞中所有miRNA的核苷酸序列都相同B．miRNA中的碱基类型决定此RNA是单链结构C．miRNA通过阻止靶基因的转录来调控基因表达D．miRNA的调控作用可能会影响细胞分化的方向答案：ABC解析：根据题干信息分析，miRNA是一类由内源基因编码的单链RNA分子，不同的内源基因编码