2024年高考生物二轮复习高频考点追踪与预测专题05遗传的分子基础

专题05遗传的分子基础

--------------------羊内容概览区

()1专题网络•思维脑图

02考情分析•解密高考

03高频考点以考定法

考点一主要的遗传物质DNA的结构

考点二遗传信息的传递与表达

考点三基因对性状的控制及表观遗传

04核心素养微专题

微专题1同位素标记法在实验中的应用

微专题2细胞分裂过程中染色体和DNA的标记问题

微专题3用同位素标记法研究DNA复制的方式

微专题4从生命信息观的角度理解中心法则

05创新好题•突破练

专题网络•思维脑图

真核

结论①原核（长句作答）

胞

细胞

《格里菲思实验细

（长句作答）(分

遗@.

传「RNA聚合醉结合部位⑬

物

质结构一核甘酸链片段

（艾弗里实验

结论②的

1

探-转录终止部位⑭

索

(模板⑮____________

@)遗

方法③噬菌体侵染细菌实验A传-原料⑯____________

信

息

的.产物⑰____________

表

达

模板⑱____________

」子代DNA）品制方式⑥〕

1分开时间只

⑤原料⑲____________

(

结

构产物⑳____________

与

复

宜接途径

料

⑦制

⑧模

K板©B

L~（基因对性状的控制;~~

〕

间接途存

①和热杀死的S型细菌含有转化因子②DNA是遗传物质③放射性同位素标记法

④有丝分裂后期_____________________⑤减数第二次分裂后期⑥半保留复制

⑦解旋酶、DNA聚合酶⑧脱旋核甘酸⑨DNA的两条单链

⑩拟核、质粒⑪细胞核、线粒体、叶绿体

⑫基因通常是有遗传效应的DNA片段⑬启动子⑭终止子

⑮DNA的一条单链⑯核糖核甘酸

⑰mRNA、IRNA、rRNA®mRNA⑲）氨基酸⑳多肽链

考情分析•解密高考

考点核心概念考查方式高考考题分布

3.1.1概述多数生物的

基因是DNA分子的功

能片段，有些病毒的基

因在RNA分子上3.1.2

DNA是主

概述DNA分子是由四2021全国乙T5

要的遗传物2022广东T12

种脱氧核甘酸构成，通

质及DNA2021全国甲T30

常有两条碱基互补配

2021山东T4

的结构

对的反向平行长面，形此部分的重重点是中心法则，考察内容涉及

DNA的结构、DNA作为遗传物质的证据、

成双螺旋结构，碱基的

DNA复制、转录和翻译的过程及其特点。山

互补排列顺序编码了

东卷常设置碱基突变情境考察DNA复制，

遗传信息。全国卷侧重于对翻译过程的考察，试题情景

多以小意图形式呈现，考察考生获取信息和

3.1.3概述DNA分子通过2023山东T5

解读信息的能力、调动和运用知识的情境迁

半保留方式进行复制。2021山东T5

移能力及分析解决问题的能力

遗传信息3.1.4概述DNA分子上的2023全国乙T5

遗传信息通过RNA指导2021广东T7

的传递与

蛋白质的合成。细胞分化2020全国IIIT1

表达的本质是基因选择性表达2020全国IIIT3

的结果，生物的性状主要

通过蛋白质表现。

基因对性状

3.1.5概述某些基因中碱基

2023山东T7

的控制及表序列不变但表型改变的表

观遗传现象

观遗传

高频考点•以考定洲

考点一主要的遗传物质DNA的结构

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命题点一DNA的结构

典例01

（2022•浙江•高考真题）某同学欲制作DNA双螺旋结构模型，已准备了足够的相关材料，卜.列叙述正确的

是（）

A.在制作脱氧核甘酸时，需在磷酸上连接脱氧核糖和碱基

B.制作模型时，鸟噪吟与胞喀咤之间用2个氢键连接物相连

C.制成的模型中，腺噂吟与胸畸咤之和等于鸟噂吟和胸腺喀咤之和

D.制成的模型中，磷酸和脱氧核糖交替连接位于主链的内恻

【答案】C

【分析】DNA的双螺旋结构：①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核甘酸长链盘旋而成的；②DNA分子

中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧；③两条链上的碱基通过氢键连

接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。

【详解】A、在制作脱氧核甘酸时，需在脱氧核糖上连接磷酸和碱基，A错误；

B、鸟噂吟和胞喀咤之间由3个氢键连接，B错误；

C、DNA的两条链之间遵循碱基互补配对原则，即人=丁、C=G,故在制作的模型中A+C=G+T,C正确；

D、DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基木骨架，碱基在内侧，D错误。

故选C。

典例02

（2021•山东•统考高考真题）我国考古学家利用现代人的DNA序列设计并合成了一种类似磁铁的“引子”,

成功将极其微量的占人类DNA从提取自土壤沉积物中的多种生物的DNA中识别并分离出来，用于研究

人类起源及进化。下列说法正确的是（）

A.“引子”的彻底水解产物有两种

B.设计“引子”的DNA序列信息只能来自核DNA

C.设计“引子”前不需要知道古人类的DNA序列

D.土壤沉积物中的古人类双链DNA可直接与“引子”结合从而被识别

【答案】C

【分析】根据题干信息“利用现代人的DNA序列设计并合成了一种类似磁铁的“引子”，成功将极其微量的

古人类DNA从提取自土壤沉积物中的多种生物的DNA中识别并分离出来“，所以可以推测“因子”是一段

单链DNA序列，根据碱基互补配对的原则去探测古人类DNA中是否有与该序列配对的碱基序列。

【详解】A、根据分析“引子”是一段DNA序列，彻底水解产物有磷酸、脱氧核糖和四种含氮碱基，共6种

产物，A错误；

B、由于线粒体中也含有DNA,因此设计“引子”的DNA序列信息还可以来自线粒体DNA,B错误；

C、根据题干信息“利用现代人的DNA序列设计并合成了引子”，说明设计“引子”前不需要知道古人类的

DNA序列，C正确；

D、土壤沉积物中的古人类双链DNA需要经过提取，且在体外经过加热解旋后，才能与“引子”结合，而不

能直接与引子结合，D错误。

故选C。

典例03

（2021•全国•统考高考真题）用一段由放射性同位素标记的DNA片段可以确定基因在染色体上的位置。某

研究人员使用放射性同位素32P标记的脱氧腺苜三磷酸（dATP,dA-PcP厂Py）等材料制备了DNA片段甲（单

链），对W基因在染色体上的位置进行了研究，实验流程的示意图如卜:

回答下列问题：

（1）该研究人员在制备32P标记的DNA片段甲时，所用dATP的a位磷酸基团中的磷必须是32p,原因

是。

（2）该研究人员以细胞为材料制备了染色体样品，在混合操作之前去除了样品中的RNA分子，去除RNA

分子的目的是o

（3）为了使片段甲能够通过碱基互补配对与染色体样品中的W基因结合，需要通过某种处理使样品中的

染色体DNAo

（4）该研究人员在完成上述实验的基础上，又对动物细胞内某基因的mRNA进行了检测，在实验过程中用

某种酶去除了样品中的DNA,这种的是°

【答案】dATP脱去0、丫位上的两个磷酸基团后，则为腺噤吟脱氧核甘酸，是合成DNA的原料之一

避免RNA分子与DNA探针的结合

解旋DNA酶

【分析】根据题意，通过带32P标记的DNA分子与被测样本中的W基因进行碱基互补配对，形成杂交带,

可以推测出W基因在染色体上的位置。

【详解】（1）dA-P1r•Po-Py脱去入丫位上的两个磷酸基团后，则为腺噂吟脱氧核苜酸，是合成DNA的原

料之、因此研究人员在制备32P标记的DNA片段甲时，所用dATP的a位磷酸基团中的磷必须是32p。

（2）去除样品中RNA分子，避免了RNA分子与DNA探针的结合，使杂交条带仅为DNA探针与染色体

上DNA结合产生的。

（3）DNA分子解旋后的单链片段才能与32P标记的DNA片段甲进行碱基互补配对，故需要使样品中的染

色体DNA解旋。

（4）DNA酶可以水解DNA分子从而去除了样品中的DNA。

【点睛】本题考查知识点中对DNA探针法的应用，考生需要掌握DNA探针的原理，操作的基本过程才能

解题。

命题点二DNA是主要的遗传物质

典例01

（2021•全国•高考真题）在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中，无毒性的R型活细菌与被抑热杀死的S

型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验，结合现

有生物学知识所做的下列推测中，不合理的是（）

A.与R型菌相比，S型菌的毒性可能勺荚膜多糖有关

B.S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成

C.加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响

D.将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，可以得到S型菌

【答案】D

【分析】肺炎双球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内转化

实验证明S型细菌中存在某种转化因子，能将R型细菌转化为S型细菌，没有证明转化因子是什么物质，

而艾弗里体外转化实验，将各种物质分开，单独研究它们在遗传中的作用，并用到了生物实验中的减法原

理，最终证明DNA是遗传物质。

【详解】A、与R型菌相比，S型菌具有荚膜多糖，S型菌有毒，故可推测S型菌的毒性可能与荚膜多糖有

关，A正确；

B、S型菌的DNA进入R型菌细胞后使R型菌具有了S型菌的性状，可知S型菌的DNA进入R型菌细胞

后指导蛋白质的合成，B正确；

C、加热杀死的S型菌不会使小白鼠死亡，说明加热杀死的S型菌的蛋白质功能丧失，而加热杀死的S型菌

的DNA可以使R型菌发生转化，可知其DNA功能不受影响，C正确；

D、将S型菌的DNA经DNA酣处理后，DNA被水解为小分子物质，故与R型菌混合，不能得到S型菌,

D错误。

故选D。

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生物主要的遗传物质DNA的结构

1.归纳遗传物质探索历程的“两标记”和“三结论”

(1)噬菌体侵染细菌实验中的两次标记的目的不同

第一次分别用含丙和32P的培养基培养大肠杆菌,目的是获得带有标记的大

标记肠杆菌

第二次分别用含35s和32P的大肠杆菌培养T2噬菌体,目的是使噬菌体带上

标记放射性标记

(2)遗传物质发现的三个实验结论

①格里菲思的体内转化实验的结论：加热致死的S型细菌中存在“转化因了•尖

②艾弗里的体外转化实验的结论；DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。

③噬菌体侵染细菌实验的结论：DNA是噬菌体的遗传物质,但不能证明蛋白质不是遗传物质。

2.明确噬菌体浸染细菌实验放射性分布误差产生的三个原因

3.“遗传物质”探索的四种方法

【易错归纳】

准确理解DNA是主要的遗传物质

(1TDNA是主要的遗传物质”是总结多数生物的遗传物质后得出的结论，而不是由“肺炎链球菌的转化实

险''和"噬菌体侵染细菌的实验”这两个实验得出的。

(2)对于整个生物界而言，生物的遗传物质是核酸，其中绝大多数生物的遗传物质是DNA,少数病毒的

遗传物质是RNA,所以说DNA是主要的遗传物质。

4.DNA的结构

⑴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亿学键

化学键

磷酸二酯键：连接单链中相邻两个脱氧核背酸的化学键

⑵双链DNA的碱基之间的关系

①双链DNA分子中常用公式：A=T、C=G、A+G=T+C=A+C=T+G。

②“单链中互补碱基和，，占该链碱基数比例=，，双链中互补碱基和，，占双链总碱基数比例。

③某单链不互补碱基之和的比值与其互补链的该比值互为倒数。

考点二遗传信息的传递与表达

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命题点一遗传信息的传递

典例01

（2023•山东•高考真题）将一个双链DNA分子的一端固定于载玻片上，置于•含有荧光标记的脱氧核伊酸的

体系中进行复制。甲、乙和丙分别为复制过程中3个时间点的图像，①和②表示新合成的单链，①的5,端指

向解旋方向，丙为复制结束时的图像。该DNA复制过程中可观察到单链延伸暂停现象，但延伸进行时2条

链延伸速率相等。已知复制过程中严格遵守碱基互补配对原则，下列说法错误的是（）

①

②

①

②

①

②

A.据图分析，①和②延伸时均存在暂停现象

B.甲时①中A、T之和与②中A、T之和可能相等

C.丙时①中A、T之和与②中A、T之和一定相等

D.②延伸方向为S端至3,端，其模板链3,端指向解旋方向

【答案】D

【分析】I、DNA的双螺旋结构：

（DDNA分子是由两条反向平行的脱氧核昔酸长链盘旋而成的。

⑵DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧。

⑶两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。

2、DNA分子复制的特点：半保留复制；边解旋边复制，两条子链的合成方向是相反的。

【详解】A、据图分析，图甲时新合成的单链①比②短，图乙时①比②长，因此可以说明①和②延伸时均存

在暂停现象，A正确；

B、①和②两条链中碱基是互补的，图甲时新合成的单链①比②短，但②中多出的部分可能不含有A、T,

因此①中A、T之和与②中A、T之和可能相等，B正确；

C、①和②两条链中碱基是互补的，丙为复制结束时的图像，新合成的单链①与②等长，图丙时①中A、T

之和与②中A、T之和一定相等，C正确；

D、①和②两条单链由一个双链DNA分子复制而来，其中一条母链合成子链时①的S端指向解旋方向，那

么另一-条母链合成子链时②延伸方向为S端至3,端，其模板链S端指向解旋方向，D错误；

故选D。

典例02

（2U21•山东•统考高考真题）利用农杆菌转化法，将含石基因修饰系统的1-DNA插入到水稻细胞M的某

条染色体上，在该修饰系统的作用下，一个DNA分子单链上的一个C脱去氨基变为U,脱氨基过程在

细胞M中只发生一次。将细胞M培育成植株No下列说法错误的是（）

A.N的每一个细胞中都含有T-DNA

B.N自交，子一代中含T-DNA的植株占3/4

C.M经n（n>l）次有丝分裂后，脱氨基位点为A-U的细胞占1/2门

D.M经3次有丝分裂后，含T-DNA且脱氨基位点为A-T的细胞占1/2

【答案】D

【分析】根据题干信息”含有基因修饰系统的T-DNA插入到水稻细胞M的某条染色体上，在该修饰系统

的作用下，一个DNA分子单链上的一个C脱去氨基变为U,脱氨基过程在细胞M中只发生一次“，所

以M细胞含有T-DNA,且该细胞的脱氨基位点由C-G对变为U-G对，DNA的复制方式是半保留复制，原

料为脱氧核甘酸（A、T、C、G）。

【详解】A、N是由M细胞形成的，在形成过程中没有DNA的丢失，由于T-DNA插入到水稻细胞M的

某条染色体上，所以M细胞含有T-DNA,因此N的每一个细胞中都含有T-DNA,A正确：

B、N植株的一条染色体中含有T-DNA,可以记为+,因此N植株关于是否含有T-DNA的基因型记为+-,

如果自交，则子代中相关的基因型为++:+-：-=1：2：1,有3/4的植株含T-DNA,B正确：

C、M中只有1个DNA分子上的单链上的一个C脱去氨基变为U,所以复制n次后，产生的子细胞有2n

个，但脱氨基位点为A-U的细胞的只有1个，所以这种细胞的比例为1/2%C正确；

D、如果M经3次有丝分裂后，形成子细胞有8个，由于M细胞DNA分子单链上的一个C脱去氨基

变为U,所以是G和U配对,所以夏制三次后，有4个细胞脱氨基位点为C-G,3个细胞脱氨基位点为A-T,

1个细胞脱氨基位点为U-A,因此含T-DNA且脱氨基位点为A-T的细胞占3/8,D错误。

故选Do

命题点二遗传信息的表达

典例01

（2023•浙江•统考高考真题）核糖体是蛋白质合成的场所。某细菌进行蛋白质合成时，多个核精体串联在一

条mRNA上形成念珠状结构——多聚核糖体（如图所示）。多聚核糖体上合成同种肽链的每人核糖体都从

mRNA同一位置开始翻译，移动至相同的位置结束翻译。多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度

决定。下列叙述正确的是（）

A.图示翻译过程中，各核糖体从mRNA的3,端向5,端移动

B.该过程中，mRNA上的密玛子与tRNA上的反密码子互补配对

C.图中5个核糖体同时结合到mRNA上开始翻译，同时结束翻译

D.若将细菌的某基因截短，相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目不会发生变化

【答案】B

【分析】图示为翻译的过程，在细胞质中，翻译是一个快速高效的过程。通常，一个mRNA分子上可以相

继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成大黄的蛋白质。

【详解】A、图示翻译过程中，各核糖体从mRNA的S端向3,端移动，A错误；

B、该过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对，tRNA通过识别mRNA上的密码子携带

相应氨基酸进入核糖体，B正确；

C、图中5个核糖体结合到mRNA上开始翻译，从识别到起始密码子开始进行翻译，识别到终止密码子结

束翻译，并非是同时开始同时结束，C错误；

D、若将细菌的某基因截短，相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目可能会减少，D错误。

故选Bo

典例02

（2023•全国•统考高考真题）已知某种氨基酸（简称甲）是一种特殊氨基酸，迄今只在某些古菌（古细菌）

中发现含有该氨基酸的蛋白质。研究发现这种情况出现的原因是，这些古菌含有特异的能够转运甲的tRNA

（表示为tRNA甲）和酶E,酶E，崔化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲（表示为甲一tRNA中），进

而将甲带入核糖体参与肽链合成。已知tRNA中可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子，从而在其核糖体

上参与肽链的合成。若要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链，则下列物质或细胞器中必须转入大肠杆菌细胞

内的是（）

①ATP②甲③RNA聚合酶④古菌的核糖体⑤酶E的基因⑥tRNA中的基因

A.②©⑥B.①@©C.③④⑥D.②④⑤

【答案】A

【分析】分泌蛋白合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质-内质网进行粗加工―内质网“出芽”形戌囊泡一高尔

基体进行再加工形成成熟的蛋白质-高尔基体"出芽''形成囊泡T细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。

【详解】①③@、根据题干信息“已知tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子，从而在其核糖体

上参与肽链的合成肽链“，说明该肽链合成所需能最、核糖体、RNA聚合的均由大肠杆菌提供，①③④不符

合题意；

②、据题意可知，氨基酸甲是一种特殊氨基酸，迄今只在某些古菌（古细菌）中发现含有该氨基酸的蛋白

质，所以要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链，必须往大肠杆菌中转入氨基酸甲，②符合题意：

⑤⑥、古菌含有特异的能够技运中的IRNA（表示为tRNA甲）和酶E,酶E催化甲与（RNA甲结合生成携带

了甲的tRNA甲（表示为甲一tRNA甲），进而将甲带入核糖体参与肽链合成，所以大肠杆菌细胞内要含有（RNA

甲的基因以便合成〔RNA,大肠衿菌细胞内也要含有酶E的基因以便合成酶E,催化甲与tRNA中结合，⑤

⑥符合题意。

②©⑥组合符合题意，A正确。

故选Ao

典例03

（2020•全国•统考高考真题）关于真核生物的遗传信息及其传递的叙述，错误的是（）

A.遗传信息可以从DNA流向RNA,也可以从RNA流向蛋白质

B.细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编玛多肽

C.细胞中DNA分子的碱基总数与所有基因的碱基数之和不相等

D.染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子

【答案】B

【分析】真核生物的正常细胞中遗传信息的传递和表达过程包拈DNA的更制、转录和翻译过程。DNA分

子上分布着多个基因，基因是有遗传效应的DNA片段。

【详解】A、遗传信息的表达过程包括DNA转录成mRNA,mRNA进行翻译合成蛋白质，A正确；

B、以DNA的一条单链为模板可以转录出mRNA、tRNA、rRNA等，mRNA可以编码多肽，而IRNA的功

能是转运氨基酸，rRNA是构成核糖体的组成物质，B错误;

C、基因是有遗传效应的DNA片段，而DNA分子上还含有不具遗传效应的片段，因此DNA分子的碱基总

数大于所有基因的碱基数之和，C正确：

D、染色体DNA分子上含有多个基因，由于基因的选择性表达，-条单链可以转录出不同的RNA分子，D

正确。

故选Bo

典例04

（2020•全国•统考高考真题）细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄喋吟（I）,含有I的反

密码子在与mRNA中的密码子互补配对时，存在如图所示的配对方式（Gly表示甘氨酸）。下列说法错误

A.一种反密码子可以识别不同的密码子

B.密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合

CtRNA分子由两条链组成，mRNA分子由单链组成

D.mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变

【答案】C

【分析】分析图示可知，含有CC【反密码子的tRNA转运甘氨酸，而反密码子CCI能与mRNA上的三种密

码子（GGU、GGC、GGA）互补配对，即I与U、C、A均能配对。

【详解】A、由图示分析可知，I与U、C、A均能配对，因此含I的反密码子可以识别多种不同的密码子,

A正确；

B、密码子与反密码子的配对遵循碱基互补配对原则，碱基对之间通过氢键结合，B正确；

C、由图示可知，tRNA分子由单链RNA经过折叠后形成三叶草的叶形，C错误；

D、由于密码子的简并性，mRNA中碱基的改变不•定造成所编码氨基酸的改变，从图示三种密码子均编码

甘氨酸也可以看出，D正确。

故选Co

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遗传信息的传递与表达

1.图解遗传信息的传递和表达

(l)DNA分子复制：DNA—DNA(以真核细胞为例)

⑵转录：DNA-RNA

(3)翻译：mRNA-蛋白质

①模型一

名称1、口、1!1、1¥分别为11^人、核糖体、

JmRNA,多肽链

起点」起始密码子决定的是甲硫氨酸或绳

—I拿酸

生星J识别到终止密码子(一般不决定兼

基酸)

反£核糖体沿着mRNA移动

②模型二

①②③分别为mRNA、核糖体、多

肽链

一个mRNA可同时结合多个核糖

体，同时合成多条肽链

从左向右，判断依据是多肽链的

长短，长的超译在前

合成多个氨基酸序列完全相同的

多肽，因为模板mRNA相同

【易错归纳】

①场所问题：原核细胞中边转录边翻译；真核细胞中核基因的表达先在细胞核中转录，后在细胞质中

完戌翻译过程。

②范围问题：DNA复制时以整个DNA分子为单位进行，产生两个相同的子代DNA分子。转录时，是

以基因为单位进行，产生一段RNA,该RNA分子的长度远小于DNA分子。

2.中心法则与遗传信息的传递类型

DNA病毒复赢蟋RNA丝情

一制

发制型RNA

病病毒「复蚂去白质（性状）

毒制

发制

逆转录病毒逆转RZA翻蛋白质

>RNA4^呼索RNA#（性状）

会随心备修蝮RNA细需^

不分黑细应DNA维RNA蛆蛋白质（性状）

考点三基因对性状的控制及表观遗传

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命题点一基因对性状的控制

典例01

（2022•天津•高考真题）染色体架起了基因和性状之间的桥梁。有关叙述正确的是（）

A.性状都是由染色体上的基因控制的

B.相对性状分离是由同源染色体上的等位基因分离导致的

C.不同性状自由组合是由同源染色体上的非等位基因自由组合导致的

D.可遗传的性状改变都是由染色体上的基因突变导致的

【答案】B

【分析】自由组合定律的实质是进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，非同源染色体上

的非等位基因的分离或组合是互不干扰的，位于同源染色体的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进

入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体的非等位基因进行自由组合。

【详解】A、细胞质基质中的基因也可以影响性状，性状不都是由染色体上的基因控制的，A错误；

B、等位基因控制相对性状，等位基因位于同源染色体上，同源染色体上等位基因的分离会导致相对性状的

分离，B正确；

C、不同性状自由组合是由非同源染色体的非等位基因进行自由组合导致的，C错误；

D、可遗传的性状改变可能是由染色体上的基因突变导致的，也可能是基因重组或者染色体变异引起的，D

错误。

故选B°

典例02

（2017•全国•统考高考真题）下列有关基因型、性状和环境的叙述，错误的是（）

A.两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同

B.某植物的绿色幼苗在.黑暗口变成黄色，这种变化是由环境造成的

C.O型血夫妇的子代都是O型血，说明该性状是由遗传因素决定的

D.高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该相对性状是由环境决定的

【答案】D

【分析】

【详解】基因型完全相同的两个人，可能会由于营养等环境因素的差异导致身高不同，反之，基因型不同

的两个人，也可能因为环境因素导致身高相同，A正确；

在缺光的环境中，绿色幼苗由于叶绿素合成受影响而变黄，B正确；

O型血夫妇的基因型均为ii,两者均为纯合子，所以后代基因型仍然为ii,表现为O型血，这是由遗传因素

决定的，C正确；

高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，是由于亲代是杂合子，子代出现了性状分离，是由遗传因素决定的，D

错误。

【点睛】结合“基因型+环境"性状''对各个选项进行分析时，注意各项描述个体间的异同是基因型决定的，

还是环境变化引起的。

命题点二表观遗传

典例01

（2023•海南•高考真题）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，故叶形相同

C.植株乙自交，子一代的R塞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不同

【答案】D

【分析】基因的碱基序列没有改变，而基因的表达和表型发生了可遗传的变化，称为表观遗传。

题意分析♦：乙品种R基因甲基化，不能表达，即无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译最终合成相

应的蛋白，甲品种的R基因未甲基化，故可以合成相应的蛋白质。

【详解】A、题中显示植株甲和乙的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错误；

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，子一代与植株乙的叶形不同，与植株甲的叶形相同，

D正确。

故选Do

典例U2

（2022•天津・高考真题）小鼠A"基因控制黄色体毛，该基因上游不同程度的甲基化修饰会导致其表达受不

同程度抑制，使小鼠毛色发生可遗传的改变。有关叙述正确的是（）

A.A'»基因的碱基序列保持不变

B.甲基化促进A'基因的转录

c.甲基化导致A」y基因编码的蛋白质结构改变

D.甲基化修饰不可遗传

【答案】A

【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化

而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生

mRNA,也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。

【详解】A、据题意可知，Avy基因上游不同程度的甲基化修饰，但它的碱基序列保持不变，A正确；

B、A、y基因上游不同程度的甲基化修饰会导致其表达受不同程度抑制，基因表达包括转录和翻译，据此推

测，应该是甲基化抑制基因的转录，B错误；

c、甲基化导致A、y基因不能完成转录，对己表达的蛋白质的结沟没有影响，c错误；

D、据题意可知，甲基化修饰使小鼠毛色发生可遗传的改变，即可以遗传，D错误。

故选Ao

典例03

（2022•辽宁•统考高考真题，不定项）视网膜病变是糖尿病常见并发症之一。高血糖环境中，在DNA甲基

转移酶催化下，部分胞喀嗡加上活化的甲基被修饰为5：甲基胞嚅嗟，使视网膜细胞线粒体DNA碱基甲基化

水平升高，可引起视网膜细胞线粒体损伤和功能异常。卜.列叙述正确的是（）

A.线粒体DNA甲基化水平升高，可抑制相关基因的表达

B.高血糖环境中，线粒体DNA在•复制时也遵循碱基互补配对原则

C.高血糖环境引起的甲基化修饰改变了患者线粒体DNA碱基序列

D.糖尿病患者线粒体DNA高甲基化水平可遗传

【答案】AB

【分析】1、表观遗传学是研究基因的核甘酸序列不发生改变的情况下，基因表达的可遗传的变化的一门遗

传学分支学科。表观遗传的现象很多，已知的有DNA甲基化，基因组印记，母体效应，基因沉默，核仁显

性，休眠转座子激活和RNA编辑等。

2、基因的碱基序列不变，但表达水平发生可遗传变化，这种现象称为表观遗传。

【洋解】A、线粒体DNA甲基化水平升高，可抑制相关基因的麦达，可引起视网膜细胞线粒体损伤和功能

异常，A正确；

B、线粒体DNA也是双螺旋结构，在复制时也遵循碱基互补配对原则，B正确；

C、基化修饰并不改变患者线粒体DNA碱基序列，C错误；

D、视网膜细胞属于体细胞，其线粒体DNA碱基甲基化不会遗佐给后代，D错误。

故选ABo

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基因对性状的控制和表观遗传

1.基因控制性状的途径

2.表观遗传

特征不发生DNA序列的变化；可遗传；受环境影响

机制DNA的甲基化；构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化修饰

►►考向预测＜＜

本专题内容着重考查DNA分子的结构。复制和基因表达的过程，结合选择性必修3基因工程部分考

查较多。表观遗传是考查热点，不可忽视。

041核心素养•微专题

一、同位素标记法在实验中的应用

同位素标记法是用示踪元素标记化合物，根据化合物的放射性确定物质的转移途径或对有关的化

学反应进行追踪，也称为同位素示踪法。

1.噬菌体亲子代个体与细菌之间的同位素标记关系

比较项UDNA蛋白质DNA和蛋白质

亲代噬菌体32P35s!4c>3H^,XO.,5N

培养细菌3，P32sI2c>2H.,6O.,4N

子代噬菌体32p、31P32sC、H、O、N两种都有

（1）该实验不能标记C、H、O、N这些DNA和蛋白质共有的元素，否则无