2026届高三生物二轮复习课件遗传的分子基础

遗传的分子基础二轮复专题（开学第一课）高三年级生物备课组2026年3月

人教版高中生物必修二遗传的分子基础二轮复专题新境一：表观遗传1、抓核心（类型）：DNA甲基化、染色体的组蛋白发生甲基化、染色体的组蛋白发生乙酰化等2、表观遗传特点：可遗传（基因表达和表型可以遗传给后代）可逆性（DNA的甲基化修饰可以发生可逆性变化吧，即被修饰的DNA可以发生去甲基化）不变性（基因的碱基序列保持不变）一般是影响基因的转录，进而影响蛋白质的合成角度一：DNA甲基化修饰（DNA甲基化是表观遗传中最常见的现象之一）1、常见甲基化位置：“CG岛”。某些基因在启动子（是RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列）上存在富含双核苷酸“CG”的区域，称“CG岛”,其中的胞嘧啶在发生甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶，但仍能与鸟嘌呤互补配对，该区域甲基化会影响基因的表达。2、常见甲基化类型：细胞中存在两种DNA甲基化酶（如图），从头甲基化酶只作用于DNA的半甲基化位点，使其全甲基化。（说明：甲基化为-CH3）命题角度一、DNA的甲基化1（2023年海南等级考试）、某植物的叶形与R基因的表达直接相关。现有该植物的植株甲和乙，二者R基因的序列相同。植株甲R基因未甲基化，能正常表达；植株乙R基因高度甲基化，不能表达。下列有关叙述正确的是（）A．植株甲和乙的R基因的碱基种类不同

B．植株甲和乙的R基因的序列相同，但叶形不同C．植株乙自交，子一代的R基因不会出现高度甲基化

D．植株甲和乙杂交，子一代与植株乙的叶形相同【详解】A、该植物的植株甲和乙，二者R基因的序列相同，因此所含的碱基种类也相同，A错误；B、植株甲和乙的R基因的序列相同，但植株甲R基因未甲基化，能正常表达；植株乙R基因高度甲基化，不能表达，因而叶形不同，B正确；

C、甲基化相关的性状可以遗传，因此，植株乙自交，子一代的R基因会出现高度甲基化，C错误；D、植株甲含有未甲基化的R基因，故植株甲和杂交，子一代也可能与植株甲的叶形相同，D错误。故选B。B角度二（组蛋白的表观遗传修饰）：组蛋白的表观遗传修饰也是常见的表观遗传修饰，常见的表观遗传修饰包括甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化、糖基化等，组蛋白的表观遗传修饰会导致染色体结构改变，导致基因不能表达（基因沉默）或高表达。命题角度二、组蛋白的表观遗传修饰1．（2023年株洲市一模）卵巢储备指的是卵泡形成和储备在女性胎儿时期完成，并且每一个卵泡中的卵母细胞都会停止发育，直至排卵后完成减数第一次分裂。卵巢储备建立的表观遗传机制的大致内容为：PRC1是E3泛素连接酶，通过对组蛋白进行泛素化修饰阻遏减数第一次分裂特定基因的表达。以下叙述错误的是（

）A．组蛋白泛素化修饰，不会改变卵母细胞基因碱基序列B．卵巢储备的表观遗传机制可说明基因的表达时间和空间受到调控C．排卵及减数第一次分裂过程在输卵管内完成，卵子一经排出就具备受精能力D．一个卵母细胞在减数分裂过程中产生的第一极体与第二极体染色体上的基因不完全相同C

【详解】A、组蛋白泛素化修饰，属于表观遗传，不会改变卵母细胞基因碱基序列，A正确；B、卵巢储备的表观遗传机制，需要PRC1对组蛋白进行泛素化修饰，进而阻遏减数第一次分裂特定基因的表达，说明基因的表达时间和空间受到调控，B正确；

C、排卵是指卵子从卵泡中排出，排出的卵是未成熟的初级卵母细胞或次级卵母细胞，故减数第一次分裂在卵巢内完成，且卵子只有发育到MⅡ才具备与精子受精的能力，C错误；D、减数第一次分裂后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，故一个卵母细胞在减数分裂过程中产生的第一极体和次级卵母细胞的基因不完全相同，而第二极体是由次级卵母细胞产生，故两种极体染色体上的基因不完全相同，D正确。故选C。2、（2023年石家庄三模）细胞中GPX4酶含量下降直接导致有毒的脂质过氧化物大量积累，进而被细胞毒性T细胞裂解死亡。研究发现癌细胞相关染色体组蛋白乙酰化会导致GPX4基因高表达，衰老细胞GPX4基因上游甲基化会抑制该基因的表达。下列叙述错误的是（

）A．细胞中大量的脂质过氧化物积累可能会激活免疫机制，进而使细胞凋亡B．癌细胞组蛋白乙酰化可能导致GPX4基因无法表达，进而无法生成脂质过氧化物C．GPX4基因甲基化水平直接影响了酶的含量，但甲基化不会导致基因序列发生改变D．通过药物促进癌细胞GPX4基因上游甲基化，可能成为治疗癌症的一种手段B

【详解】A、细胞中大量的脂质过氧物积累，进而被细胞毒性T细胞裂解死亡，这种细胞死亡方式属于细胞凋亡，A正确；B、癌细胞相关染色体组蛋白乙酰化会导致GPX4基因高表达，所以选项中“可能导致GPX4基因无法表达”说法错误，B错误；C、GPX4基因甲基化水平直接影响基因表达过程，影响了酶的含量，甲基化属于表观遗传学修饰，表观遗传学是指基因的DNA序列没有发生改变的情况下，基因功能发生可遗传信息变化，并最终导致表型的变化，即甲基化不会导致基因序列发生改变，C正确；

D、由于细胞GPX4基因上游甲基化会抑制该基因表达，导致GPX4酶含量下降，有毒的脂质过氧化物大量积累，进而被细胞毒性T细胞裂解死亡，所以通过药物促进癌细胞的GPX4基因上游甲基化，可能会使癌细胞被细胞毒性T细胞裂解死亡，可能成为治疗癌症的一种手段，D正确。故选B。新境二：基因表达的调控基因表达的调控1、基因表达的转录调控（1）转录增强调控：其他因素调控使相关基因转录增强，如下图中组蛋白修饰后与DNA结合紧密程度发生改变，若结合程度变小，则促进基因表达属于转录增强调控。（2）转录抑制调控：其他因素调控使相关基因转录抑制，如诱导物诱导的阻遏蛋白对基因表达的调控，基因甲基化导致的基因不表达等均为转录抑制调控。命题角度一：转录水平的调控1．小鼠组织中的胰岛素样生长因子2（IGF-2）是一种单链多肽分子，对个体生长发育具有重要作用。图甲为Igf-2基因表达的有关示意图。当Igf-2突变为Igf-2m后会失去原有功能，产生矮小型小鼠。基因组印记是在生物界中普遍存在的，由亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象。图乙为研究基因组印记的有关杂交实验。(1)Igf-2基因与Igf-2m基因的根本区别是

。(2)过程①在生物学上称为

，若对细胞中的尿嘧啶进行放射性标记，则图甲所示过程中具有放射性标记的物质或结构有

。DNA的碱基(脱氧核苷酸)序列不同

mRNA、tRNA和rRNA/mRNA、tRNA和核糖体转录【详解】（1）Igf-2基因与Igf-2m基因的根本区别是DNA的碱基(脱氧核苷酸)序列不同。（2）过程①是以DNA为模板和成mRNA的过程，在生物学上称为转录，尿嘧啶是RNA特有的碱基，若对细胞中的尿嘧啶进行放射性标记，则图甲所示过程中具有放射性标记的物质或结构有mRNA、tRNA和rRNA（mRNA、tRNA和核糖体）。命题角度一：转录水平的调控1．小鼠组织中的胰岛素样生长因子2（IGF-2）是一种单链多肽分子，对个体生长发育具有重要作用。图甲为Igf-2基因表达的有关示意图。当Igf-2突变为Igf-2m后会失去原有功能，产生矮小型小鼠。基因组印记是在生物界中普遍存在的，由亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象。图乙为研究基因组印记的有关杂交实验。(3)图甲中核糖体在mRNA上的移动方向是

（填“从左向右”或“从右向左”），一个RNA结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，其意义是

。少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质，提高了蛋白质合成的效率从左向右

解析：根据肽链长短可知图甲中核糖体在mRNA上的移动方向是从左向右，一个RNA结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，其意义是少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质，提高了蛋白质合成的效率。命题角度一：转录水平的调控1．小鼠组织中的胰岛素样生长因子2（IGF-2）是一种单链多肽分子，对个体生长发育具有重要作用。图甲为Igf-2基因表达的有关示意图。当Igf-2突变为Igf-2m后会失去原有功能，产生矮小型小鼠。基因组印记是在生物界中普遍存在的，由亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象。图乙为研究基因组印记的有关杂交实验。(4)研究基因组印记发现，基因的碱基序列不变，但表达水平发生可遗传变化，这种现象称为

。DNA甲基化是基因组印记重要的方式之一，甲基化在体细胞中会保持终生，形成配子时甲基化模式会重新设定。DNA没有甲基化时基因正常表达，发生甲基化时基因表达受到抑制。据此解释图乙正反交实验结果不同的原因

。

在雄鼠的精母细胞中Igf-2基因或Igf-2m基因未甲基化，基因正常表达，在雌鼠的卵母细胞中Igf-2基因或Igf-2m基因被甲基化不能表达表观遗传

表观遗传是指基因的碱基序列不变，但表达水平发生可遗传变化的现象。DNA甲基化是基因组印记重要的方式之一，甲基化在体细胞中会保持终生，形成配子时甲基化模式会重新设定。DNA没有甲基化时基因正常表达，发生甲基化时基因表达受到抑制。在雄鼠的精母细胞中Igf-2基因或Igf-2m基因未甲基化，基因正常表达，在雌鼠的卵母细胞中Igf-2基因或Igf-2m基因被甲基化不能表达，故乙正反交实验结果不同。2、基因表达的转录后调控（1）RNA干扰：mRNA转录后不能翻译，如图所示为miRNA导致的靶基因miRNA不能翻译，进而被讲解。（2）蛋白质加工水平的调控：蛋白质分子的功能依赖特定的空间结构，肽链合成后的加工与基因能否表达特定的遗传性状密切相关，如分子伴侣调控的基因表达。命题角度二：翻译水平的调控1．真核生物mRNA甲基化的位点集中在mRNA的5'端，称5'帽子（5'cap），可使mRNA免受抗病毒免疫机制的破坏；3'端有一个含100～200个A的特殊结构，称polyA尾，但对应基因的尾部却没有T串序列。下图表示真核生物某翻译过程，有关分析错误的是A．mRNA甲基化属于转录后水平上基因表达调控B．5'帽子和polyA尾是对应基因直接转录形成的C．帽子结构有助于核糖体对mRNA识别和结合D．可通过对mRNA加帽，提升mRNA疫苗效能B

【详解】A、mRNA甲基化影响了翻译过程，则属于转录后水平上基因表达调控，A正确；B、polyA尾对应基因的尾部却没有T串序列，则polyA尾不是对应基因直接转录形成的，B错误；C、5'帽子结构可使mRNA免受抗病毒免疫机制的破坏，维持mRNA的稳定，则帽子结构有助于核糖体对mRNA识别和结合，C正确；

D、5'帽子可使mRNA免受抗病毒免疫机制的破坏，则通过对mRNA加帽，可提升mRNA疫苗效能，D正确。故选B。命题角度三：分子伴侣1．研究发现，蛋白质在内质网中进行加工时，错误折叠的蛋白质会与内质网中的伴侣蛋白结合而被“扣留”，正确折叠后方可离开，过程如下图所示。下列有关说法正确的是

A．附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质会进入内质网腔中进行加工B．伴侣蛋白与图中内质网膜表面的受体结合使受体被活化C．若蛋白A是抗体，则还需高尔基体对其进一步加工D．伴侣蛋白mRNA可运出细胞核，而控制伴侣蛋白合成的