2026《金版教程》高考复习方案生物创新多选版-微专题7 冈崎片段和基因表达的调控

一、冈崎片段半不连续复制：在DNA复制过程中，一条链的合成是连续的，另一条链的合成是不连续的，所以叫作半不连续复制。前导链：DNA复制过程中，沿着解旋方向连续进行生成的子链DNA。后随链：DNA复制过程中，与解旋方向相反不能连续延长，只能随模板链的解开，逐段从5′→3′生成引物并复制子链。这一不连续复制的链称为后随链。冈崎片段：DNA复制不连续合成链中形成的短DNA片段。二、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)真核生物基因三、真核生物基因表达的调控的几个层次1．基因组水平调控(DNA染色体水平的调控)：涉及基因结构的改变，如染色质的丢失、基因扩增、基因重排以及基因的甲基化修饰等。这些调控方式通常是稳定持久的，有时甚至是不可逆的。2．转录水平调控：主要通过反式作用因子与顺式作用元件和RNA聚合酶的相互作用来完成。顺式作用元件是一些能影响基因表达但不编码蛋白质和RNA的DNA序列，包括启动子、增强子、沉默子等。反式作用因子是能直接或间接地识别或结合在这些元件上的蛋白质，参与调控靶基因的转录效率。3．转录后水平调控：包括mRNA的加工、成熟过程，如5′端加帽和3′端多聚腺苷酸化，以及前体mRNA的选择性剪接。这些过程同样影响基因的表达和功能。4．翻译水平调控：涉及翻译起始的调控、mRNA稳定性的调节以及小分子RNA对翻译的调控作用。例如，某些序列元素或结合蛋白可能促进或阻碍翻译过程中核糖体的移动，影响翻译速率。5．翻译后水平调控：包括蛋白质的修饰、折叠、分选和传送，以及控制mRNA的选择性降解。这些过程对于蛋白质的功能和稳定性至关重要。[例1]端粒是存在于染色体两端的一段特殊序列的DNA。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′端的单链结构且被切除后并不影响DNA分子的结构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，把两条扭成螺旋的双链解开，A错误；引物是具有3′端和5′端的单链结构，在DNA聚合酶的作用下，可将游离的脱氧核苷酸逐个加到引物的3′端延伸DNA子链，引物被切除后的空白区域可通过新链合成修复，不影响DNA分子的结构，B正确；DNA分子的复制是从5′端到3′端复制，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。[例2]miRNA是一种小分子RNA，某miRNA能抑制W基因控制的蛋白质(W蛋白)的合成，某真核细胞内形成该miRNA及其发挥作用的过程示意图如下。miRNA阻止mRNA发挥作用的过程属于RNA干扰，下列相关叙述正确的是()A．在转录和DNA复制过程中都会有核酸与蛋白质结合形成的复合物B．miRNA和W基因mRNA都是通过转录产生的，且miRNA在细胞核中完成加工过程C．miRNA阻止mRNA发挥作用的机理可能是阻止了mRNA的移动D．RNA之间如果能形成碱基对，则其种类与DNA中的碱基对种类相同答案：A解析：转录过程中RNA聚合酶与DNA模板链结合，形成核酸与蛋白质的复合物，DNA复制过程中DNA聚合酶与模板链结合形成核酸与蛋白质的复合物，A正确；miRNA的加工分两阶段，第一阶段在细胞核，第二阶段在细胞质，B错误；miRNA阻止mRNA发挥作用的机理可能是阻止了核糖体的移动，C错误；RNA之间碱基U与碱基A形成碱基对，DNA中碱基T与碱基A形成碱基对，D错误。[例3]真核生物的某些基因的编码序列是不连续的。编码序列(外显子)被不编码序列(内含子)所间隔。如图是α­原肌球蛋白基因转录产物(前体mRNA)以不同方式进行剪切和拼接，产生不同mRNA的过程示意图。下列叙述错误的是()A．α­原肌球蛋白基因在特定的细胞中表达，这体现了基因的选择性表达B．基因和性状的关系并不都是简单的线性关系，一个基因也可能控制多个性状C．由于内含子的碱基序列不编码蛋白质，所以内含子的碱基改变不属于基因突变D．前体mRNA以不同方式进行剪切和拼接可以使真核生物产生更多种类的蛋白质答案：C解析：分析题图可知α­原肌球蛋白基因在横纹肌、平滑肌、脑以及成纤维细胞中表达，α­原肌球蛋白基因的表达具有选择性，A正确；从题图可以看出，虽然都是由α­原肌球蛋白基因转录得到相同的mRNA前体，但是剪切和拼接之后形成的成熟mRNA的序列有所差异，导致翻译的模板有所差异，合成的蛋白质和所控制的性状也有所差异，故基因和性状的关系并不都是简单的线性关系，一个基因也可能控制多个性状，B、D正确；内含子也属于基因结构的一部分，内含子的碱基改变也会使得基因结构发生改变，所以内含子的碱基改变也属于基因突变，C错误。[例4]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．据图可知，翻译从mRNA的5′端开始D．可通过对mRNA加帽，提升mRNA疫苗效能答案：B解析：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；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；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。[例5](多选)真核细胞中基因表达过程受到多个水平的调控，包括转录前调控、转录调控、转录后调控、翻译调控和翻译后调控等，每一水平的调控都会实现基因的选择性表达。下图表示几种调控的原理，下列相关叙述错误的是()A．图1中表示转录的过程是①，图2中表示翻译的过程是⑥B．已分化B细胞中的C、J、D、V等片段编码受体蛋白结构的不同部位，通过图1所示方式产生不同的受体，该过程属于转录调控C．由图2分析，Lin－14基因编码的mRNA与miRNA不完全互补配对，从而抑制翻译，该过程属于翻译调控D．与DNA复制相比较，④过程特有的碱基互补配对形式是A—U答案：AB解析：由图可知，图1中②表示转录过程，形成RNA，图2中⑥表示翻译过程，合成蛋白质，A错误；图1中B细胞DNA的选择性重排属于转录前调控，B错误；图2中，miRNA与mRNA形成一段双链结构，该部分mRNA上的密码子无法和tRNA上的反密码子进行碱基互补配对，从而抑制了翻译过程，该过程调控了翻译的过程，属于翻译调控，C正确；DNA复制的碱基互补配对方式有A—T、T—A、G—C、C—G，④为转录过程，碱基互补配对方式有A—U、T—A、G—C、C—G，因此，与DNA复制相比较，④过程(转录过程)特有的碱基互补配对形式是A—U，D正确。[例6](多选)如图为细胞缺乏氨基酸时，负载tRNA和空载tRNA调控基因表达的相关过程。下列叙述错误的是()A．图示若干核糖体中，核糖体d距起始密码子最远B．空载tRNA增多将导致相应mRNA减少，从而避免细胞物质和能量的浪费C．图中①②可同时进行，从而提高基因表达的效率D．当细胞中缺乏氨基酸时，图中空载tRNA通过两条途径抑制基因表达答案：AC解析：由图中肽链长短可知，翻译的方向是由右向左，因此起始密码子在mRNA的右侧，故起始密码子与a核糖