遗传信息的传递和表达-2025年上海高考生物复习专练（原卷版）

专题六遗传信息的传递和表达

目录

1.重难诠释：知重难、攻薄弱（核心背记+常考知识归纳+易错易混归纳）

2.创新情境练：知情境、练突破（lOmin限时练）

3.限时提升练：综合能力提升（30min限时练）

Qh

重难诠释

常考知识点归纳

常考知识点归纳1遗传物质的探究历程

1.格里菲思的体内转化实验

结论：格里菲斯认为，有某种化学物质从加热灭活的S菌进入了活的R菌中，从而使R菌具有了

S菌“使小鼠致死”的性状。他将这种物质称为“转化因子”。

①体内转化实验中“加热”是否已导致DNA和蛋白质变性？

加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活，DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键断裂，但缓慢

冷却时，其结构可恢复。

②R型细菌转化为S型细菌的实质是什么？

转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，即基因重组。

2.艾弗里的体外转化实验

结论：DNA是遗传物质。

3.赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为材料，利用放射性同位素标记技术,证明DNA是遗传物质。

（1）实验材料：T2噬菌体（化学成分：蛋白质和DNA）

（2）生活方式：寄生在大肠杆菌体内。

（3）噬菌体的侵染过程：

增殖需要的条件内容

噬菌体的DNA

合成T2噬菌体DNA原料大肠杆菌提供的4种脱氧核甘酸

原料大肠杆菌的氨基酸

合成T2噬菌体蛋白质

场所大肠杆菌的核糖体

结论：T2噬菌体的遗传物质是DNA。

4.烟草花叶病毒侵染烟草的实验

结论：决定子代TMV类型的物质是RNA,而不是蛋白质。这说明TMV的遗传物质是RNA,而不是

蛋白质。

格里菲斯、艾弗里、赫尔希、蔡斯、弗伦克尔-康拉特和威廉姆斯等用科学实验探究了“遗传物

质的化学本质“。之后，科学家经过不断研究，明确了绝大多数生物的遗传物质是DN不RNA病毒的

遗传物质是RNA

常考知识点归纳2DNA的半保留复制

L概念、时间和场所

(1)酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶;(单链DNA结合蛋白)；

(2)概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程；

(3)时间：在真核生物中，发生在细胞分裂前的间期；

(4)场所：真核生物主要在细胞核内,线粒体和叶绿体中也可进行；原核生物主要在拟核,也可在

细胞质中进行；

(5)模板：解开的每一段母链；

(6)原料：4种脱氧核昔三磷酸(dATP,dTTP,dGTP,dCTP)引物：一小段RNA；

(7)原则：碱基补配对原则(A-T,G-C)；

2.特点：边解旋边复制、半保留复制。从5'到3'方向合成能新生链。

3.准确复制的原因：DNA独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对，保证了

复制能够准确地进行。。

4.意义：DNA通过复制，将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性。

常考知识点归纳3DNA复制的相关计算

1514,5N|l,5N

1.1个含有N的DNA分子以含N的脱氧核甘酸为原料，复制n次。亲代

/\

/M

1）子代DNA共211个-含15N的DNA分子：2个,5N|;,4N,4N：|,5N

1代

15

只含N的DNA分子：0个1;;;;;;I

2代11«।11।

含l4N的DNA分子：2'个

111111

V________一J

_只含的DNA分子：（2n-2）个7

2"

2）子代DNA共有2仗条脱氧核甘酸链，其中含15N的脱氧核甘酸链：

2条；含「％的脱氧核甘酸链：（2"二2）条。

2.DNA复制中消耗的脱氧核昔酸数

①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核甘酸m个，经过n次复制需要消耗游离的该种脱氧核甘酸数

为m•（2n-l）o

②第n次复制所需游离的该种脱氧核甘酸数为-m-（）=m•2"工

DNA复制与细胞分裂中的染色体复制情况

常考知识点归纳4DNA复制与细胞分裂中的染色体复制情况

1.有丝分裂中染色体的标记情况

用上标记细胞的DNA分子，然后将其放到含"N的培养液中进行两次有丝分裂，情况如图所示（以

一对同源染色体为例）：

由图可以看出，第一次有丝分裂形成的两个细胞中所有的DNA分子都呈“杂合状态”，即次/次一

DNA；第二次有丝分裂形成的子细胞有多种可能性，可能子细胞的所有染色体都含、，也可能子细胞

的所有染色体都不含15N«即子细胞含有1SN的染色体为0〜2n条（体细胞染色体为2n条）。

2.减数分裂中染色体的标记情况

用2标记细胞的DNA分子，然后将其放到含株的培养液中进行正常减数分裂，情况如图所示（以

一对同源染色体为例）:

注："N标记的DNA链：只含“N的DNA链

由图可以看出，在减数分裂过程中细胞连续分裂两次，DNA只复制一次，所以四个子细胞中所有的

DNA分子都呈“杂合”状态，即力/为一DNA,子细胞的所有染色体都含

常考知识点归纳6遗传信息的转录

#RNA聚合酶

5'

HI3,

启动"■

终止了

(1)场所:主要是细胞核，在叶绿体、线粒体中也能发生；

(2)模板：DNA的一条链(模板链)(非模板链是编码链)；

(3)原料：4种核糖核昔三磷酸(ATP,UTP,GTP,CTP)；

(4)原则：遵循A-U,T-A,G-C配对；

(5)过程：①起始：RNA聚合酶识别并结合到启动子区域,DNA双链局部解旋，RNA聚合酶催化形

成RNA链的第一个磷酸二酯键;

②延伸：RNA聚合酶沿着模板链向其5'方向移动，RNA链不断延长；

③终止：终止工的特定结构会导致RNA聚合酶和RNA链从DNA模板上脱离，转录过程终止。

(6)转录方向：沿5，到3，方向连接成一条单链RNA；

(7)产物：信使RNA(mRNA),核糖体RNA(rRNA),转运RNA(tRNA)等；

(8)意义：转录将基因中碱基序列蕴含的信息转化成了RNA序列中的信息。

常考知识点归纳7遗传信息的翻译

(1)结果：生成肽链;

(2)遵循原则：碱基互补配对(mRNA-tRNA)；

(3)场所：细胞质(核糖体)；

(4)模板：mRNA；

(5)原料：20种游离的氨基酸；

(6)酶：需要(不需要掌握的酶)；

(7)能量：需要；

(8)运载工具：tRNA；

真核生物:细胞核内转录出的RNA需要穿过核孔进入细胞质，才能指导翻译过程，所以转录和翻

译在时间、空间上都有不同；

原核生物:没有核膜的隔断,转录还未结束时，核糖体就结合到正在延长的mRNA上开始翻译。

转录和翻译同时进行，

DNA形成“树枝状”结构

基因2

常考知识点归纳8基因表达的计算

DNA(基因)mRNA蛋白质

o,GCAr,

***CGU在盲航

：：：----,-----------►精氨酸

匚，：：：5，3，

CGT

碱基数目碱基数目氨基酸数目

6:3:1

实际基因表达过程中的数量关系不符合6：3：1的原因

1.基因中的内含子转录后被剪切。

2.在基因中，有的片段(非编码区)起调控作用，不转录。

3.合成的肽链在加工过程中可能会被剪切掉部分氨基酸。

4.转录出的mRNA中有终止密码子，终止密码子不编码氨基酸。

易错易混归纳

1,单个遗传物质探究实验只能证明DNA或RNA是遗传物质，DNA是主要的遗传物质是通过一系列实验

确定的。

2.半不连续复制是指DNA复制时，前导链上DNA的合成是连续的，后随链上是由间断合成的短片段连接

而成的，不连续的，故称为半不连续复制。

3,DNA的复制是从DNA的特定部位开始的，这一部位叫做复制起点，原核生物每个DNA只有

一个复制起点，真核生物每个DNA有多个复制起点，真核生物的这种复制方式提高了DNA复制

的效率。

4,DNA体内复制的时候需要解旋酶解旋，而体外复制DNA——per扩增DNA的过程中是利用高

温使得DNA解旋。

5,转录RNA的过程中也需要利用酶解旋DNA,不过利用的RNA聚合酶，RNA聚合酶同时具有聚

合与解旋的功能。

6,一个基因包括非编码区和编码区两个部分，非编码区包括启动子和终止子，真核生物的编

码区包括编码氨基酸的碱基序列外显子和不编码氨基酸的碱基序列内含子，他们都可以被转

录，但最终内含子转录出来的mRNA要被切除，而外显子转录出来的mRNA会连在一起，形成具

有翻译功能的成熟的mRNAo

启动子

真核■IIIIIIIIIIII

RNAL合酶外!子I内1子I，子

结合位点

7,DNA的甲基化通常会抑制RNA的转录和蛋白质的翻译，最终影响遗传信息的表达。（DNA甲

基化不改变DNA的碱基序列）

‘创新情境练』

（建议用时：10分钟）

-----------------------------ii

狂犬病是由狂犬病毒（RABV）引起的一种人兽共患病。科研人员对RABV的增殖机制及其与宿主相互作用

的机制进行了研究。RABV进入机体后会通过神经纤维运动到中枢神经系统后大量增殖，图B为RABV在神

经元中的增殖过程。回答下列问题（图B中b表示大分子物质，1和2表示中心法则涉及的过程，图A中"好"

表示促进，"「'表示抑制）。

修饰后的喇

细胞核EDAL

P基因启动正常P基因

基因子甲基化的启动子

A

B

⑴结合图B信息及所学知识，RABV病毒的遗传物质是,其感染神经细胞能发生的中心法则过程

有o（填下图中的序号）

①®

CDNA不竺RNA&■►蛋白质

⑵RABV在宿主细胞内进行1过程，此过程需要的原料为。在宿主细胞内进行2过程，生成的产物

b为,此过程需要的原料为。以上过程所需的原料均由_______提供。

华中农业大学狂犬病研究团队报道了一种新型的长链非编码RNA（EDAL）能够显着抑制RABV的增殖，其机

制如图A所示，已知P蛋白可以通过抑制子代RABV逃逸避免其侵染更多的细胞。

⑶科研人员将EDAL基因导入小鼠体内，会P基因启动子的甲基化。

A.促进B.抑制C.不影响D.都有可能

⑷由图A所示信息，推测能够抑制RABV增殖的事件有o

A.天然构象的E酶

B.修饰后的E酶

C.P基因启动子的甲基化

D.正常P基因启动子

<1

；限时提升练

1.科学家以RNA干扰技术为原理，研制新型绿色农药。该技术涉及的简要流程包括:

I设计并合成双链RNA(dsRNA)；

II害虫摄入或经由体表吸收dsRNA；

DldsRNA进入细胞，在一系列蛋白质的作用下引发RNA干扰；

IV害虫的关键基因被“沉默"，导致其生长、代谢受到抑制，死亡率提高。

用于防治马铃薯甲虫的dsRNA农药制备与使用的部分技术路线如图1

⑴图1中涉及的生物工程或技术包括o(编号选填)

①表达载体的构建②发酵工程③核移植技术④重组质粒导入受体细胞⑤植物组织培养⑥细胞融合

(2)若以马铃薯甲虫生存所必须的PSMB5基因作为RNA干扰的靶向基因，则图1中过程①可行的方法有

A.对PSMB5基因进行PCRB.对PSMB5mRNA进行逆转录

C.对PSMB5基因进行转录D.用化学方法合成

T7是质粒上允许双向转录的特殊启动子，重组质粒上部分碱基序列与T7启动子的位置关系如图2所示。

窣5'……CCTGAGGAAGTCTG……3,,

子11V3,……GGACTCCTTCAGAC……5，^4n空

图2

⑶图1中过程②形成的双链dsRNA,是由RNA聚合酶分别识别左、右T7启动子后转录所得的两种产物形

成的，结合图2推测这两种产物：。

A.序列相同；方向相同B.序列互补；方向相同

C.序列相同；方向相反D.序列互补；方向相反

⑷关于图1中的生理过程②的相关分析，正确的有。（单选）

A.需要tRNA的参与B.以脱氧核甘酸为原料

C.反应场所为核糖体D.需要适宜的温度与pH

dsRNA进入马铃薯甲虫细胞的过程及引发RNA干扰的机制如图3所示。

（5）dsRNA进入马铃薯甲虫细胞的方式说明了o

A.质膜具有一定流动性B.质膜的选择透过性与膜蛋白种类相关

C.dsRNA能穿过磷脂分子间隙D.dsRNA跨膜运输必须有转运蛋白参与

⑹据图3,RNA干扰能使PSMB5基因"沉默”的直接原因是。

PSMB5基因编码的蛋白质对蛋白酶体的组装至关重要，蛋白酶体是由一系列蛋白质组成的复合体，能够催

化细胞中特定目标蛋白质的降解。

⑺比较蛋白酶体和溶酶体的结构与功能，完成表。（符合的打，"，不符合的打"x"）

比较蛋白酶

比较内容溶酶体

项体

1含有磷脂；内含多种水解酶和酸性环境

2能够降解废弃或受损的蛋白质

能够消化衰老细胞器及进入细胞的异

3

物

⑻蛋白酶体异常时，会使多余或异常的蛋白质积累，可能造成O

A.细胞新陈代谢速率减缓B.细胞异常增殖

C.细胞增殖受阻D.细胞凋亡

(9)研究表明，用针对某特定靶基因的dsRNA饲喂马铃薯甲虫，9代后的马铃薯甲虫对该dsRNA产生抗性；

dsRNA也可能对目标以外物种产生RNA干扰作用。据此分析，有利于降低RNA干扰技术风险的措施有

(多选)

A.避免长期使用单一靶标基因的dsRNA

B.对目标以外物种的基因进行测序，以便提高所设计dsRNA的特异性

C.延长dsRNA在环境中的生物活性保持时间

D.将该技术与其他防治手段结合使用

2.如图是遗传信息在生物大分子间传递的示意图。图中字母表示物质，编号表示过程。

⑴图中结构X是，可被碱性染料染成深色。

（2）真核生物中过程②发生的主要场所是,需要的原料是o

⑶若A的编码链序列为5-GGACTGATT-3',则B的序列为（）

A.5'-CCUGACUAA-3'B.5'-AAUCAGUCC-3'

C.5'-UUAGUCAGG-3'D.5'-GGACUGAUUG-3'

⑷过程④的名称是,会发生过程④的生物有（举一例）。

⑸真核生物的DNA分子和由其转录出的某一成熟mRNA的长度相比，后者长度往往明显短于前者，可能的

原因有（）

①转录的模板不是整个DNA分子

②基因的启动子和终止子不转录

③基因中内含子转录出的RNA前体相关片段会被剪切

④肽链在加工过程中可能会剪切掉部分氨基酸

⑤起始密码子和终止密码子不是由基因转录出的

A.①②③B.②③④C,①②④D.①③⑤

烟草中的尼古丁是主要的有害物质。研究发现吸烟还可能会导致后代患多动症（也称“轻微脑功能障碍综合

征”）的概率上升。为研究相关分子机制，科学家们利用小鼠开展了下列研究。科研人员对实验组小鼠进行尼

古丁处理后，检测与多动症密切相关的蛋白分子Wnt4在F。和R代小鼠相关组织细胞中的表达水平，结果见

图lo蛋白分子Wnt4的表达通常会被一种RNA分子（microRNA-15b）调控，科研人员对F。和R代小鼠细胞

中的microRNA-15b分子的表达水平进行了分析，实验结果见图2。

14-

照

12-□对照组m组

Wi2

古

N■尼古丁处理组c丁

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表-5

o.8b6

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2-表

OO达O.2

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Fr

图2

⑹图1结果为科研人员对实验组小鼠进行尼古丁处理后检测多动症密切相关的蛋白分子Wnt4在F。和R代

小鼠相关组织细胞中的表达水平（*代表与对照组有显著差异，*的数量越多，差异越显著），此结果说

明。

对microRNA-：15b基因进一步分析发现，尼古丁导致了F。代小鼠睾丸中microRNA-15b基因启动子区域的高甲

基化，且这种甲基化修饰可以传递到&代，并在R代脑组织中造成