基因的本质与表达（5类解题大招）-2026年高考生物二轮复习解析版

宝典05基因的本质与表达

|内容导览|知识•方法•能力清单

i第一部分命题解码拆解命题逻辑，锁定突破方向

i

i第二部分要点清单整合知识要点，构瓮基础框架

i

!第三部分大招清单搭意思维体系，提炼通用大招

I

i夕大招清单丁母题精讲（思路导航）力变式应用

；大招oi核酸与蛋白质的关系辨析

!大招02二类模型弄懂线性DNA复制和环状DNA的复制

I

i大招03二类模型析基因表达

：大招04基因表达调控"类型定位+逻辑推导法”

i大招05表观遗传调控的"三板斧"

命题解码♦

考向聚焦考查形式与思维瓶颈

基因的本考查形式：选择题高频考查DNA结构关键特征、复制的条件与时期：非选择题常结合同

质与DNA位素标记实验，考查复制过程描述、半保留复制的验证分析及相关计算。

结构、复思维瓶颈：对DNA双螺旋结构的细节记忆模糊，混淆磷酸二酯键与氢键的作用；未掌握

制半保留复制的实验设计逻辑，无法通过离心结果推导复制方式；复制相关计算。

考查形式：高考中选择题侧重转录与翻译的场所、模板、原料、产物、碱基配对方式的对比

辨析；非选择题常以过程流程图为载体，考查关键步骤标注、陋的作用、密码子与反密码子

转录与翻

的对应关系。

译的过程

思维瓶颈：混淆转录与翻译的核心条件，误将翻译的场所写成细胞核；对原核生物“边转录

辨析

边翻译”与真核生物”先转录后翻译”的差异理解不清；无法准确区分密码子与反密码子的

位置及配对逻辑

考查形式：选择题多以概念辨析形式考查调控的关键环节（如转录因子的功能）；非选择题

基因表达

常以情境材料（如激素对基因表达的影响）为背景，考查调控机制分析与逻辑推导。

的调控

思维瓶颈：对真核生物基因表达的多层级调控认识片面，难以结合情境定位调控环节；无法

将调控机制与现实晴境关联，如不能解释“环境因素如何影响基因表达进而改变表型”。

考查形式：选择题常以中心法则过程图为载体，考查不同过程的识别、适用生物及物质转化

口心法则

关系；非选择题偶尔结合病毒增殖情境，考查中心法则的拓展应用。

的综合应

思维瓶颈：对逆转录、RNA复制的适用范围判断错误，混淆细胞生物与病毒的信息流路径；

用

无法准确识别中心法则图示中的不同过程，误将RNA复制写成逆转录。

DNA结构、考查形式：选择题剜重简单换算；非选择题常结合转录翻译过程，考杳多步换算。

复制和基思维瓶颈：换算时忽略“DNA为双链，mRNA为单链”，直接用DNA碱基数等于mRNA

国表达的碱基数计算；混淆“碱基对”与“碱基”的数量关系，如将DNA碱基对数量直接等同于

相关计算mRNA碱基数量。

考查形式：选择题常考查实验试剂的作用（如同位素标记的原料选择）、实验结果的分析判

断；非选择题多以“基因突变一基因表达异常一性状异常”为逻辑链，考查实验设计、结果

实验探究预期与结论推导，关联遗传病诊断、基因治疗等现实场景。

与情境应思维瓶颈：对同位素标记实验的设计原则理解不深，无法确定合适的标记对象（如探究DNA

用复制用3H-胸腺嘴咤，探究转录用3H-尿嘴呢）；难以构建“基因异常-mRNA异常一蛋白

质异常-性状异常”的逻辑链条，无法解弹基因突变对性状的影响；实验设计时缺乏对照意

识，无法规范描述实验思路与预期结果。

要点清单.

1.基因的本质与DNA结构、复制

（1）核心知识整合

知识模块核心要点易混点区分跨模块关联

1.定义：有遗传效应的DNA片段（原1基.因HDNA（DNA上还

核生物、真核生物），RNA病毒的基有非基因片段）；与基因突变关联（基因

基因的本质因是有遗传效应的RNA片段；2.遗传效应,碱基序列中碱基对的增添、缺

2.位置：真核生物位于染色体、线粒（需能转录出mRNA失、替换）

体、叶绿体，原核生物位于拟核和质粒或指导蛋白质合成）

1基.本单位：脱氧核甘酸（脱氧核糖+

磷酸+含氮碱基A/T/G/C）；1.氢键（连接碱基对，易

2.空间结构：反向平行双螺旋，外侧为断裂）vs磷酸二酯键（连与DNA复制关联（双

磷酸-脱氧核糖骨架，内侧为碱基对接核甘酸，需酶催化断螺旋解开为复制提供

DNA结构（A-T含2个氢键，G-C含3个氢裂）；模板）：与DNA稳定

键）；

2.反向平行（两条链性关联（G-C含量越

3.关键特征：稳定性、特异性（碱基对方向相反）vs同向高，DNA越稳定）

排列顺序）、多样性（碱基对排列顺序平行

千变万化）

1.核心原则：半保留复制（子代DNA1.与细胞分裂关联

含一条亲代链和一条子代链）；（复制后的DNA随

2.条件：模板（解开的DNA双链）、1.解旋酶（解旋）vsDNA染色体分配到子细

原料（四种脱氧核甘酸）、酶（解旋酶聚合酶（合成子链，不能胞）；

一解旋，DNA聚合酶一合成子链）、从头合成，需引物）；2.与基因突变关联

DNA复制能量（ATP）；2.半保留复制（实验验（复制时碱基错配、碱

3.时期：真核生物—有丝分裂间期、减

证：同位素标记法，-N基增添/缺失）；

数第一次分裂前的间期；原核生物一细标记亲代DNA,N培3.与PCR技术关联

胞分裂时；养基培养）（模拟DNA复制过

4.过程：解旋T合成子链（边解旋边复程，需耐高温DNA聚

制）一形成子代DNA合酶）

（2）明确噬菌体侵染实验的“两标记”和“三原因”

①实验中的两次标记的目的

标记内容

第一次标记分别用含35s和32P的培养基培养大肠杆菌，目的是获得带有标记的大肠杆菌

第二次标记分别用含%S和32P的大肠杆菌培养T2噬菌体，目的是使噬菌体带上放射性标记

②实验中放射性分布误差产生的二个原因

方面内容

32P标记DNA

35s标记蛋白质外壳

提醒

①不能用35s和32P标记同T2噬菌体，因为放射性检测时只能检测到放射性的存在部位，不能确定是

何种元素。

②不能用普通培养基直接培养T2噬菌体.

③转化的实质是基因重组且概率低。

④加热杀死的S型细菌中，蛋白质变性失活，但DNA在加热结束后随温度的降低又逐渐恢更正常结构而

具有活性。

（3）遗传物质探索的四种方法

方法内容

分离S型细菌的多种组成物质（DNA、蛋白质、多糖等），分别与R型细菌混合培

分离提纯法养。缺点是物质纯度不能保证100%

放射性同位素标记法分别标记DNA和蛋白质的特有元素，将病毒的DNA与蛋白质分开，单独、直接

地观察它们各自的作用

将一种病毒的遗传物质与另一种病毒的蛋白质外壳重新组合，得到杂种病毒，观

病毒重组法

察杂种病毒的性状表现

利用酶的专一性，如加入DNA酶，将DNA水解，观察起控制作用的物质是否还

酶解法

有控制作用，若“有“，其遗传物质不是DNA,若"没有”，其遗传物质可能是DNA

(4)理清DNA结构的两种关系和两种化学键

每个DNA分子片段中，游离的磷酸基团有2个

数量关系A—T之间有两个氢键，G—C之间有三个氢键

脱氧核糖数=磷酸数=含氮碱基数

单链中相邻碱基：通过一脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖一连接

位置关系

互补链中相邻碱基：通过氢键相连

氢键：连接互补链中相邻碱基的化学键

化学键

磷酸二酯键：连接单链中脱氧核糖和磷酸基团之间的化学键

2.遗传信息的传递与表达

项目内容

两种重要酶:图中①时期：石丝分裂前的

为DNA聚合胭.间期和减数分裂前的

b为解旋酶间期

母链、②场所：主要为细胞核.

b-其次为叶绿体、线粒体

子

引物

DNA分子亚制：DNA—DNA丁④子代DNA分开：随着

母链/丝粒分裂，两条染色

两条链均作模板单体分开而分开

.原料：四种脱■核伊酸

合成方向：特点：半保留复制.边解旋边复制.

5,端一3,端多起点分段复制,双向复制

不是同时开考的

b与C的差异：7E碳糖不同①场所：主要在细胞

核(其他DNA存在

TEJAJIrc;处也均可)

转录：

DNATRNAC②原料：四种核糖核

GGI'CAA仔酸

•种重要施：RNA聚合酶③范围：儿乎•所有的

**»X*w*>X*w**w**w*>X>X*v*

北魏“嘴轧动物施乳活细胞

的红“电除外一

多肽链

场所：垓些优▼唯一场所

O

O特殊工具：转运RNA

反密

原料：氢蜒/种

翻译：一蛋白质

mRNA范用：儿乎所有的活细胞

密码子「产物学肽链或蛋白质

7

谋取由朱泉段连提姒开始读，山玄4核确体移动方向

皆虢向短角端读叫许夕'姒到「端由左向右夕犯T蜘

|正在的录）［4在翻译）

原

核

转录、蝴隹DNA

原核细胞中的基因表达生

同时进行‘RNA聚介酶

物肽链

核糖体

___________________4染色体DNA转录

翻部发生J：核糖体J发生在细胞核内

氮

酸

基

D

多肽链''U

V

真核细胞中的基因表达核先转录

生后翻译tRNA-<|MRNA经过核不

物进入细胞质与

核糖体结合

inRNA

DNA病吼

如T2噬薄体复।溢哒RNA照就

复制型RNA制

病毒,如烟

草花叶病毒复）NA皿蛋白质（性状）

病毒一词A

病

转

录

逆

上

如

毒•豆制

葆

病

滋

中心法则病

rH^^0NA*RN人整蛋白质（性状）

细胞生物

Ly密一DNA跳RNA螃蛋白质（性状）

3.基因对性状的控制

项目内容

,、机理.....捽制.蛋白质一接捽制牛物体

―的结构的性状

业式厂民”囊性纤维化、镰状细胞贫血

基因控制性状的途径

机理箕图控制一酶的控制一代谢间接一生物体

颐1屋因合成过程控制的性状

也衣厂囱►豌豆的圆粒与皱粒、白化病

纯…在圻有细胞中都表达的基因（指导维持

细胞I4爵细胞基本生命活动必需蛋白质的合成）.

表

中0如ATP合成才基因、核糖体蛋白基因等

的

细胞分化达

因

基只在某类细胞中特异性表达的基因（使

J就细胞在形态、结构和功能上产生稳定差

异）.如胰岛索蜃因、卵清蛋白基因等

概—生物体基因的碱基序列保持不变.但基

念因表达和表型发生可遗传变化的现象

「可遗传：基因表达和表型可以遗传给后代

-不变性：基因的减基序列保持不变

uJ■逆性：DNA的甲基化修饰可以发生M逆

表尺、性变化,即被修饰的DNA”以发生去甲基化

观

表观遗传遗一一般是影响鎏闪的转录过隹,进而影响蛋

传白质的合成

一

「DNA的甲基化

一机制t构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰

化等修饰

一与表型模拟比较：二者遗传物质都没有改变.

但前若可遗传.后若不可遗传

4.DNA结构、复制和基因表达的相关i■算

类型模型内容

推理1：双链DNA中有四种碱基,两两相

等,两两互补;即A=T,C=G,A+C=T+G=

50%总破其数,A+G=T+C=50%总碱基数

（嚓吟数=啼嚏数）；已知任意一碱基比例.

便可知其他三种碱基比例

若1链中台拱=a.则2链中

C|+G|

I推理2：已学安■=〃，双链中簿“，即

C+GC+CI

TC知DNA—22

配对的两敲基之和在小、双链中

DNA的结构条链中的

IIIIIII碱基比例.所占比例相等；

TAG可求另一若1链中辛急*则2链中

11I

条链中的叁投=1双链中第=1.即

碱基比例T2+G2b1

DNA两条互补链中,不配对的

两碱基之和的比值互为倒数

推理3：双链DNA分子中.

若A|=a%,A2=

碱基A的比例为两条单链

6%,则A=%^%

相应碱基比例的平均值

将DNA被15N标记的大肠杆菌放在含有

■N的培养液中繁殖〃代，则：

①子代DNA共”个

'含I5N的DNA分子：2个

只含I5N的DNA分子：。个

<

,5N||,5N含1，N的DNA分子：二个

亲代

/\、只含弧的DNA分子：(2〃-2)个

］代呐?叭llN：|15N

z\/,\②脱氧核甘酸链共"L条

DNA的复制

2代1i；iHil含LN的脱氧核甘酸链：2条

，含"N的脱氧核甘酸链：

〃代「H…HH但上2)条

V________/

2"DNA分子复制过程中消耗的脱氧核甘酸数

①若亲代的DNA分子中含有某种脱氧核苜

酸小个，经过〃次复制需要消耗该种脱氧

核甘酸数为“(2"-1)。

②第〃次复制需要消耗该种脱氧核甘酸数

为〃?2门。

计算中“最多”和“最少”的分析

①mRNA上碱基数目与蛋白质中氨基酸的

数目关系：翻译时，mRNA上的终止密码

子不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA

上的碱基数目是蛋白质中翅基酸数R的3

倍还要多一些。

泮•qmRNA

gg1②DNA上的碱基数目与蛋白质中氨基酸的

CGu一一

基因表达;;;-------------------*«•*数目关系：基因或DNA上的碱基数目比

CGT

DNAMSKmRNA破篁&«.$»«

6：3：1对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多

一些。

③注意“最多”或“最少”；在回答有关

问题时，应加上“最多”或“最少”等

字，如mRNA上有n个碱基，转录产生它

的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指

导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。

03大招清单.

+报大招01核酸与蛋白质的关系辨析

1.解题技巧

项目内容

从“结构特征、功能定位、相互作用”三个维度拆解核酸（DNA7RNA）与蛋

三维辨析法

白质的差异，避免概念混淆

紧扣“核酸碱基数-mRNA碱基数一蛋白质氨基酸数”的核心逻辑,规避终

换算模板法

止密码子、非编码区等易错点，快速完成数量换算

串联"DNA转录imRNA-＞翻译一＞蛋白质”的信息流，明确核酸与蛋白质

过程关联法

在基因表达中的角色分丁

2.解题方法

方法内容

通过表格梳理核酸（DNA/RNA）与蛋白质的关键差异（如组成单位、结构

对比法

层次、合成场所等），直观区分选项

针对辨析题，先排除明显违背“结构・功能对应"''过程逻辑”的选项（如

排除法

“DNA能直接合成蛋白质”“蛋白质的合成不需要RNA参与”等错误表述）

针对数量换算题，按“先定有效核酸长度一再算mRNA碱基数一最后推导氨基

逻辑推导法

酸数”的顺序逐步推导，确保步骤严谨

3.答题模板

模板内容

①题干关键词定位：（核酸/蛋白质）一核心特征：组成单位为（核甘酸/氨基酸），

模板1结构层次为________（DNA双螺旋/RNA单链/蛋白质氨基酸一多加一空间结

（结构与功能辨构），功能为________（遗传信息载体/催化/运输/调节等）。

析题）②选项判断矍辑：若选项表述“（如DNA能直接翻译蛋白质）”，违背“（核酸需

转录为mRNA再翻译）”的核心逻辑，故错误；若表述“________（如蛋白质的合

成需要mRNA作为模板）”，符合二者相互作用关系，故正确。

模板2第一步：确定有效核酸长度-有效DNA碱基数=?,有效mRNA碱基数二？

（数量换算题）第二步：套用换算比例（DNA碱基数：mRNA碱基数：蛋白质氨基酸数

=6：3：1）：

第二步：扣除易错点（终止密码子不编码氨基酸，需减1）一氨基酸数=（有效

mRNA碱基数：3）-1（若题干未提及非编码区，可忽略扣除）。

核心逻辑链：（DNA/RNA）一经（转录/翻译）过程-产生______（mRNA/

模板3蛋白质），其中______（核酸）提供遗传信息，______（蛋白质/酶）催化该过程

（过程关联题）进行。

结论：二者的关系为______（核酸指导蛋白质合成，蛋白质影响核酸的功能实

现）C

☆大招应用

【高考母题】（2024•河北•高考真题）某病毒具有蛋白质外壳，其遗传物质的碱基含量如表所示，下列叙

述正确的是（）

碱基种类ACGTU

含量（%）31.220.828.0020.0

A.该病毒复制合成的互补链中G+C含量为51.2%

B.病毒的遗传物质可能会引起宿主DNA变异

C.病毒增殖需要的蛋白质在自身核糖体合成

D.病毒基因的遗传符合分离定律

【答案】B

【分析］据表可知，该病毒遗传物质中含有U,不含T,即该病毒为RNA病毒。病毒必需寄生在活细胞

内才能完成正常的生命活动。

【详解】A、由表可知，该病毒为RNA病毒，根据碱基互补配对原则可知，该病毒复制合成的互补链中G

+C含量与原RNA含量一,致，为48.8%,A错误；

B、逆转录病毒经逆转录得到的DNA可能整合到宿主细胞的DNA上，引起宿主DNA变异，B正确；

C、病毒增殖需要的蛋白质在宿主细胞的核糖体上合成，C错误；

D、必需是进行有性生殖的真核生物的细胞核基因遗传才遵循基因的分离定律，病毒基因的遗传不符合分

离定律，D错误。

【思路导航】

分步思路拆解内容

第一步：核酸类型判断（结构辨析三维辨析法之“结构维度”：通过碱基种类锁定核酸类型（含U

法）无T为RNA,含T无U为DNA）

第二步：选项逐一分析（功能关联法结合核酸与蛋白质的功能关联、遗传定律适用范围，排除逻辑

十排除法）矛盾选项

回归核酸与蛋白质的核心关系（病毒核酸指导宿主合成蛋白

第三步：逻辑闭环验证

质，核酸本身不具备独立合成蛋白质的条件）

【变式应用】

L【新情境】核应激小体是灵长类动物细胞在热休克等应激条件下于核内组装的一种无膜“应急工作

站”，由SatUIRNA、HSF1等蛋白构成。研究发现其通过增强NFIL3基因的表达,抑制TNF、B等炎症

因子，参与脓毒症患者的炎症调控。下列说法中，正确的是（）

A.若抑制SalHlRNA的合成，则NF1L3表达下调，炎症因子水平降低

B.核应激小体是核膜内陷形成的结构，有利于提高核内相关基因表达水平

C.核应激小体组装可能始于HSF1蛋白识别并结合SatHIDM,转录形成SatlHRNA

D.脓毒症患者体内核应激小体的活性与SatHIRNA表达量呈负相关

【答案】C

【解析】A、核应激小体〃增强NF1L3基因的表达〃，抑制SatHIRNA合成会破坏核应激小体组装，导致

NFH.3基因表达减弱，进而减弱对炎症因子的抑制，使炎症因子水平升高，A错误；

B、据题中信息可知，核应激小体是〃无膜”结构，并非由核膜内陷形成，B错误；

C、核应激小体是应激条件下于核内组装的一种无膜“应急工作站”，由SatlHRNA、HSF1等蛋白构成，所

以核应激小体组装可能始于HSF1蛋白识别并结合SatinDNA,启动转录,形成SatlHRNA,C正确;

D、SatHIRNA是核应激小体的关键组分，其表达量越高，核应激小体活性应越强，二者呈正相关，D错

误。

【思路导航】

分步思路拆解内容

三维辨析法之“结构维度”：锁定核应激小体的组

第一步：核心物质与结构辨析（结构维度）

成（SatHIRNA+HSFI蛋白）和特征（无膜结构）

过程关联法：梳理“核应激小体-NF1L3基因表达

第二步：基因表达调控分析（过程关联法）

-＞抑制炎症因子”的逻辑链

第三步：选项验证与结论结合结构辨析和过程推导，验证剩余选项

2.【新情境】脑源性神经营养因子（BDNF）是人体内含量最多的神经营养因子。BDNF基因表达受阻，会

导致机体患抑郁症等疾病。BDNF异常减少的机制如下图所示。若BDNF基因共有m个碱基对，其中含n个

碱基A,下列叙述错误的是（）

miRNA-195

miRNA-195基因

X

X

X

X

W

BDNFSWO①

O

2

mRNA

A.miRNA-195阻碍了BDNF基因的翻译过程

B.可通过降低miRNA-195的量来治疗抑郁症

C.①中RNA聚合酶催化游离的核糖核甘酸连接到子链的3'瑞

D.该基因第4次复制时消耗15m-15n个游离的胞嚏咤脱氧核甘酸

【答案】D

【解析】A、据图可知，miRNA-195与BDNF转录的mR、A发生了碱基互补配对，进而阻止了该基因的翻译过

程，A正确；

B、题意显示,BDNF基因表达受阻,会导致机体患抑郁症等疾病,而miRNA-195阻碍了BDNF基因的翻译过

程，因此可通过降低miRNAT95的量来治疗抑郁症，B正确；

C、①为转录过程，该过程中RNA聚合酶催化游离的核糖核甘酸连接到子链的3'端，C正确；

D、若BDNF基因共有m个碱基对，其