2025步步高大一輪復(fù)習(xí)講義高考生物人教版 第六單元　第31課時(shí)　基因的表達(dá)含答案

2025步步高大一輪復(fù)習(xí)講義高考生物人教版第六單元第31課時(shí)基因的表達(dá)含答案第31課時(shí)基因的表達(dá)課標(biāo)要求概述DNA分子上的遺傳信息通過RNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成?？记榉治?.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯2023·浙江1月選考·T152023·全國乙·T52023·江蘇·T62023·湖南·T122023·山東·T12022·湖南·T142021·遼寧·T172021·河北·T82021·廣東·T72021·浙江1月選考·T222.中心法則2022·河北·T92022·浙江6月選考·T162021·浙江6月選考·T192021·河北·T16考點(diǎn)一遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯1．RNA的結(jié)構(gòu)、種類和功能鏈接教材必修2P67“圖4－6”：tRNA含有(填“含有”或“不含有”)氫鍵，一個(gè)tRNA分子中不是(填“是”或“不是”)只有3個(gè)堿基。2．遺傳信息的轉(zhuǎn)錄鏈接教材必修2P65“圖4－4”：(1)一個(gè)基因轉(zhuǎn)錄時(shí)以基因的一條鏈為模板，一個(gè)DNA分子上的所有基因的模板鏈不一定(填“一定”或“不一定”)相同。(2)轉(zhuǎn)錄方向的判定方法：已合成的mRNA釋放的一端(5′－端)為轉(zhuǎn)錄的起始方向。(3)源于必修2P64～65“正文”：RNA適合作為信使的原因：RNA由核糖核苷酸連接而成，可以攜帶遺傳信息；一般是單鏈，而且比DNA短，因此能夠通過核孔，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中。3．遺傳信息的翻譯拓展鏈接真核細(xì)胞和原核細(xì)胞基因表達(dá)過程差異4．遺傳信息、密碼子與反密碼子之間的聯(lián)系鏈接教材必修2P67“思考·討論”：幾乎所有的生物體都共用一套密碼子，這體現(xiàn)了密碼子的通用性，說明當(dāng)今生物可能有著共同的起源。判斷正誤(1)一個(gè)DNA轉(zhuǎn)錄只能轉(zhuǎn)錄出1條、1種mRNA(×)提示轉(zhuǎn)錄的單位是基因，一個(gè)DNA上可有許多個(gè)基因，不同基因轉(zhuǎn)錄出的RNA不同。(2)DNA聚合酶和RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)分別位于DNA和RNA上(×)提示DNA聚合酶和RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)都位于DNA上。(3)DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程中都需要經(jīng)過解旋，因此都需要解旋酶(×)提示DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程中都需要解旋，但DNA復(fù)制過程需要解旋酶，轉(zhuǎn)錄過程不需要解旋酶。(4)每種氨基酸都對應(yīng)多個(gè)密碼子，每個(gè)密碼子都決定一種氨基酸(×)提示有的氨基酸只對應(yīng)一個(gè)密碼子，如甲硫氨酸；有的密碼子不決定氨基酸，如終止密碼子。(5)密碼子的簡并有利于提高轉(zhuǎn)錄的速率(×)提示遺傳密碼子的簡并使得一種氨基酸可以由一種或幾種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)，進(jìn)而可以提高翻譯的速率。(6)如圖為某生物細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的一系列生理變化，X表示某種酶，則過程Ⅰ在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行，過程Ⅱ在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)進(jìn)行(×)提示圖中轉(zhuǎn)錄和翻譯同時(shí)進(jìn)行，說明該細(xì)胞為原核細(xì)胞，原核細(xì)胞沒有細(xì)胞核。(7)如圖為細(xì)胞通過翻譯形成蛋白質(zhì)的過程，mRNA移動(dòng)方向是從左到右，丙氨酸只能由該tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)(×)提示圖示為細(xì)胞通過翻譯形成蛋白質(zhì)的過程，根據(jù)tRNA進(jìn)出核糖體情況確定核糖體的移動(dòng)方向是從左向右。又因?yàn)槊艽a子具有簡并性，丙氨酸還能由別的tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)。細(xì)胞中基因表達(dá)過程受到多水平的調(diào)控，包括轉(zhuǎn)錄前調(diào)控、轉(zhuǎn)錄調(diào)控、轉(zhuǎn)錄后調(diào)控、翻譯調(diào)控和翻譯后調(diào)控，每一水平的調(diào)控都會(huì)實(shí)現(xiàn)基因的選擇性表達(dá)。請結(jié)合下面信息思考回答相關(guān)問題：1．操縱元是原核細(xì)胞基因表達(dá)調(diào)控的一種組織形式，它由啟動(dòng)子、結(jié)構(gòu)基因(編碼蛋白基因)、終止子等部分組成。如圖表示大腸桿菌細(xì)胞中核糖體蛋白(RP)合成及調(diào)控過程，圖中①②表示相關(guān)生理過程，mRNA上的RBS是核糖體結(jié)合位點(diǎn)。(1)RP基因操縱元的基本組成單位是脫氧核苷酸。①表示的生理過程是轉(zhuǎn)錄，合成的產(chǎn)物中相鄰兩個(gè)核苷酸分子之間形成的化學(xué)鍵叫作磷酸二酯鍵。過程②中核糖體在mRNA上的移動(dòng)方向是5′－端→3′－端(填“3′－端→5′－端”或“5′－端→3′－端”)，該過程中還需要的RNA有tRNA、rRNA。(2)過程①②進(jìn)行的場所與真核細(xì)胞的是否相同？并說明理由。提示過程①進(jìn)行的場所與真核細(xì)胞不同，過程①主要發(fā)生在擬核中，而真核細(xì)胞主要發(fā)生在細(xì)胞核中；過程②進(jìn)行的場所與真核細(xì)胞是相同的，都在核糖體中。(3)RP1中有一段氨基酸序列為“—絲氨酸—組氨酸—谷氨酸—”，轉(zhuǎn)運(yùn)絲氨酸、組氨酸和谷氨酸的tRNA上的相應(yīng)堿基序列分別為AGA、GUG、CUU，則基因1中決定該氨基酸序列的模板鏈堿基序列為—AGAGTGCTT—。(4)圖示表明，當(dāng)細(xì)胞中缺乏足夠的rRNA分子時(shí)，核糖體蛋白R(shí)P1能與mRNA分子上的RBS位點(diǎn)結(jié)合，從而導(dǎo)致mRNA不能與核糖體結(jié)合，進(jìn)而終止核糖體蛋白質(zhì)的合成。這種調(diào)節(jié)機(jī)制的意義是什么？提示既保證細(xì)胞內(nèi)rRNA與核糖體在數(shù)量上的平衡，又可以減少不必要的物質(zhì)和能量浪費(fèi)。(5)由RP基因操縱元轉(zhuǎn)錄的原始RNA往往含有無效的核苷酸片段，需要經(jīng)相關(guān)酶剪除后再與核糖體結(jié)合，否則會(huì)形成異常的mRNA。若異常mRNA合成了蛋白質(zhì)，則該蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)目不一定(填“一定”或“不一定”)比正常蛋白質(zhì)的多，請說明理由。提示未剪除的核苷酸片段可能會(huì)造成終止密碼子提前出現(xiàn)。2．如圖是真核細(xì)胞內(nèi)基因表達(dá)的示意圖。圖中一個(gè)基因可由若干個(gè)外顯子與內(nèi)含子組成，基因被轉(zhuǎn)錄后經(jīng)拼接加工把內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄出的片段切除，就形成了成熟mRNA。則：(1)圖中基因2的兩條鏈都可以作為轉(zhuǎn)錄的模板嗎？為什么？圖中基因1、2和3模板鏈一定都在圖示DNA分子的同一條鏈上嗎？提示基因2的兩條鏈不可以都作為轉(zhuǎn)錄的模板；因?yàn)檗D(zhuǎn)錄時(shí)只能以基因2的一條鏈為模板。圖中基因1、2和3模板鏈不一定都在圖示DNA分子的同一條鏈上。(2)圖中c所指的3條鏈最終的氨基酸序列是否相同？為什么？提示圖中c所指的3條鏈最終的氨基酸序列相同；因?yàn)檫@3條鏈的模板相同(均為a)。(3)圖中信息顯示，一條mRNA分子上可結(jié)合多個(gè)核糖體，這有什么意義？圖中核糖體移動(dòng)的方向是什么？提示少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)。圖中核糖體移動(dòng)的方向?yàn)橛勺笙蛴摇?4)翻譯過程中，核糖體是如何使肽鏈延伸和終止的？從核糖體上脫落下來的是有特定功能的成熟蛋白質(zhì)嗎？提示翻譯過程中，核糖體在mRNA上移動(dòng)并依次讀取密碼子，進(jìn)行肽鏈的合成，直到讀取到mRNA上的終止密碼子，合成才能終止。剛從核糖體上脫落下來的物質(zhì)只能稱之為多肽，其必須經(jīng)過一定的加工才能成為具有特定功能的成熟蛋白質(zhì)。(5)由圖中信息可知，轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控不僅控制基因能否轉(zhuǎn)錄，還控制轉(zhuǎn)錄次數(shù)。加工水平調(diào)控為我們理解基因控制生物性狀體現(xiàn)的一因多效(填“多因一效”“一因一效”或“一因多效”)提供了理論依據(jù)?？枷蛞贿z傳信息、密碼子、反密碼子的分析1．(2024·鄭州高三月考)如圖表示大腸桿菌遺傳信息的表達(dá)過程，下列敘述正確的是()A．DNA轉(zhuǎn)錄形成c過程發(fā)生在細(xì)胞核中B．翻譯時(shí)核糖體在c上的移動(dòng)方向是②→①C．在DNA解旋酶的作用下以b鏈為模板合成c鏈D．圖中tRNA攜帶的天冬氨酸對應(yīng)的密碼子是5′－UAG－3′答案B解析大腸桿菌為原核生物，沒有細(xì)胞核，A錯(cuò)誤；翻譯是沿著mRNA的5′－端→3′－端方向進(jìn)行的，tRNA的3′－端是結(jié)合氨基酸的部位，tRNA能與mRNA上的密碼子堿基互補(bǔ)配對，推測c的②是5′－端，因此翻譯時(shí)核糖體在c上的移動(dòng)方向是②→①，B正確；在RNA聚合酶的作用下，以b鏈為模版合成c鏈，C錯(cuò)誤；圖中tRNA攜帶的天冬氨酸對應(yīng)的密碼子是5′－GAU－3′，D錯(cuò)誤。2．生物體中編碼tRNA的DNA某些堿基改變后，可以產(chǎn)生被稱為校正tRNA的分子。某種突變產(chǎn)生了一種攜帶甘氨酸但是識(shí)別精氨酸遺傳密碼的tRNA。tRNA上識(shí)別遺傳密碼的三個(gè)堿基稱為反密碼子。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．tRNA分子上的反密碼子并不決定其攜帶的氨基酸種類B．新合成的多肽鏈中，原來精氨酸的位置可被替換為甘氨酸C．此種突變改變了編碼蛋白質(zhì)氨基酸序列的遺傳密碼序列D．校正tRNA分子的存在可以彌補(bǔ)某些突變引發(fā)的遺傳缺陷答案C解析根據(jù)題干信息可知，此種突變發(fā)生在編碼tRNA的DNA序列上，且產(chǎn)生了校正tRNA分子，并沒有改變編碼蛋白質(zhì)氨基酸序列的遺傳密碼序列，C錯(cuò)誤?？枷蚨D(zhuǎn)錄和翻譯過程的分析3．發(fā)夾結(jié)構(gòu)是指單鏈RNA分子的局部區(qū)域，由于存在二重對稱區(qū)，通過自身回折使得互補(bǔ)的堿基相遇結(jié)合而成的一種二級(jí)結(jié)構(gòu)，發(fā)夾結(jié)構(gòu)能阻止RNA聚合酶繼續(xù)移動(dòng)。如圖表示某mRNA的發(fā)夾結(jié)構(gòu)及相應(yīng)基因上相對應(yīng)的堿基序列。下列敘述正確的是()A．圖中的T和A分別代表一種核苷酸B．圖中②鏈為轉(zhuǎn)錄的模板鏈C．發(fā)夾結(jié)構(gòu)的形成利于直接控制翻譯而不是轉(zhuǎn)錄D．發(fā)夾結(jié)構(gòu)富含G－C堿基對，利于提高mRNA的穩(wěn)定性答案D解析圖中既有DNA又有RNA，其中T代表胸腺嘧啶脫氧核苷酸，A代表腺嘌呤脫氧核苷酸或腺嘌呤核糖核苷酸，A錯(cuò)誤；根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則可知，①鏈的堿基與③鏈的堿基互補(bǔ)配對，故①鏈為轉(zhuǎn)錄的模板鏈，B錯(cuò)誤；題中顯示，發(fā)夾結(jié)構(gòu)能阻止RNA聚合酶繼續(xù)移堿基對之間有三個(gè)氫鍵，因而利于提高mRNA的穩(wěn)定性，D正確。4．(2023·江蘇，6)翻譯過程如圖所示，其中反密碼子第1位堿基常為次黃嘌呤(I)，與密碼子第3位堿基A、U、C皆可配對。下列相關(guān)敘述正確的是()A．tRNA分子內(nèi)部不發(fā)生堿基互補(bǔ)配對B．反密碼子為5′－CAU－3′的tRNA可轉(zhuǎn)運(yùn)多種氨基酸C．mRNA的每個(gè)密碼子都能結(jié)合相應(yīng)的tRNAD．堿基I與密碼子中堿基配對的特點(diǎn)，有利于保持物種遺傳的穩(wěn)定性答案D解析tRNA鏈存在空間折疊，局部雙鏈之間通過堿基對相連，A錯(cuò)誤；反密碼子為5′－CAU－3′的tRNA只能與密碼子3′－GUA－5′配對，只能攜帶一種氨基酸，B錯(cuò)誤；mRNA中有終止密碼子，核糖體讀取到終止密碼子時(shí)翻譯結(jié)束，終止密碼子沒有相應(yīng)的tRNA結(jié)合，C錯(cuò)誤；由題意可知，在密碼子第3位的堿基A、U或C可與反密碼子第1位的I配對，這種配對方式增加了反密碼子與密碼子識(shí)別的靈活性，提高了容錯(cuò)率，有利于保持物種遺傳的穩(wěn)定性，D正確?？枷蛉虮磉_(dá)中的有關(guān)計(jì)算5．如圖①②③分別表示人體細(xì)胞中發(fā)生的3種生物大分子的合成過程，下列敘述正確的是()A．造血干細(xì)胞發(fā)生①②過程的場所是細(xì)胞核B．已知過程②的α鏈及其模板鏈中鳥嘌呤分別占27%、17%，該α鏈對應(yīng)的雙鏈DNA區(qū)段中腺嘌呤所占的堿基比例為24%C．同一種tRNA攜帶的氨基酸種類可能不同D．胰島B細(xì)胞和肝細(xì)胞的相同DNA進(jìn)行過程②時(shí)產(chǎn)生的mRNA可能相同答案D解析造血干細(xì)胞中，含有DNA分子的有細(xì)胞核和線粒體，故造血干細(xì)胞發(fā)生過程①DNA復(fù)制和過程②轉(zhuǎn)錄的場所有細(xì)胞核和線粒體，A錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)錄時(shí)α鏈及其模板鏈中鳥嘌呤(G)分別占27%、17%，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則可得出模板鏈的C占27%，則模板鏈C＋G占44%，因此雙鏈DNA中的C＋G占44%，雙鏈DNA分子中A＋T占56%，雙鏈中A＝T，則該α鏈對應(yīng)的雙鏈DNA區(qū)段中腺嘌呤所占的堿基比例為28%，B錯(cuò)誤；同一種tRNA的反密碼子一致，對應(yīng)的密碼子一致，所以攜帶的氨基酸種類一致，C錯(cuò)誤；相同DNA在不同細(xì)胞中可能出現(xiàn)基因的選擇性表達(dá)，產(chǎn)生的mRNA可能不同；但是控制基本生命活動(dòng)的基因(管家基因)在胰島B細(xì)胞和肝細(xì)胞中都會(huì)表達(dá)，如控制呼吸酶、ATP合成酶和水解酶合成的基因，故產(chǎn)生的mRNA也可能相同，D正確。6．如圖為人體內(nèi)胰島素基因的表達(dá)過程。胰島素含有2條多肽鏈，其中A鏈含有21個(gè)氨基酸，B鏈含有30個(gè)氨基酸，含有3個(gè)二硫鍵，(二硫鍵是由2個(gè)－SH連接而成)。下列說法正確的是()A．過程①以核糖核苷酸為原料，DNA聚合酶催化該過程B．過程②發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中，需要3種RNA參與C．胰島素基因的兩條鏈分別控制A、B兩條肽鏈的合成D．51個(gè)氨基酸形成胰島素后，相對分子質(zhì)量比原來減少了882答案B解析轉(zhuǎn)錄是以基因的一條鏈為模板，胰島素基因的一條鏈控制胰島素分子中A、B兩條肽鏈的合成，C錯(cuò)誤；51個(gè)氨基酸形成胰島素后，其相對分子質(zhì)量的減少量＝脫水?dāng)?shù)×18＋形成的二硫鍵×2＝49×18＋3×2＝888，D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)二中心法則的提出及其發(fā)展1．遺傳信息的傳遞過程2．DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、逆轉(zhuǎn)錄和RNA復(fù)制的比較項(xiàng)目DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯逆轉(zhuǎn)錄RNA復(fù)制場所主要細(xì)胞核主要細(xì)胞核核糖體宿主細(xì)胞宿主細(xì)胞模板DNA的兩條鏈DNA的一條鏈mRNARNARNA原料4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸21種氨基酸4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸酶解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶縮合反應(yīng)的酶逆轉(zhuǎn)錄酶RNA聚合酶能量ATP提供堿基互補(bǔ)配對原則G－C、C－GA－T、T－AA－U、T－AA－U、U－AA－T、U－AA－U、U－A產(chǎn)物兩個(gè)子代DNARNA多肽鏈DNARNA信息傳遞DNA→DNADNA→RNAmRNA→蛋白質(zhì)RNA→DNARNA→RNA意義前后代之間傳遞遺傳信息表達(dá)遺傳信息表達(dá)遺傳信息通過宿主細(xì)胞傳遞遺傳信息，合成蛋白質(zhì)前后代之間傳遞遺傳信息判斷正誤(1)少數(shù)生物(如一些RNA病毒)的遺傳信息可以從RNA流向RNA以及從RNA流向DNA(√)(2)HIV中能完成逆轉(zhuǎn)錄過程(×)提示HIV病毒是逆轉(zhuǎn)錄病毒，在宿主細(xì)胞中完成逆轉(zhuǎn)錄過程。(3)轉(zhuǎn)錄與DNA復(fù)制都遵循堿基互補(bǔ)配對原則，且配對方式相同(×)提示轉(zhuǎn)錄和復(fù)制的過程都遵循堿基互補(bǔ)配對原則，轉(zhuǎn)錄過程中堿基互補(bǔ)配對的方式是A－U、T－A、C－G和G－C，復(fù)制過程中堿基互補(bǔ)配對的方式是A－T、T－A、C－G和G－C。(4)中心法則涉及的全部過程均可發(fā)生在正常人體細(xì)胞內(nèi)(×)提示正常細(xì)胞中往往不會(huì)發(fā)生逆轉(zhuǎn)錄和RNA復(fù)制過程。(5)如圖表示中心法則，則過程⑤有半保留復(fù)制的特點(diǎn)，過程⑥發(fā)生在核糖體上(×)提示過程⑤為RNA復(fù)制過程，不具有半保留復(fù)制的特點(diǎn)，過程⑥為翻譯過程，發(fā)生在核糖體上。某種冠狀病毒是一種單股正鏈RNA(＋RNA)病毒，其＋RNA進(jìn)入人體細(xì)胞后，既可以作為合成－RNA的模板，也可以作為合成相關(guān)酶和蛋白質(zhì)外殼的模板，而－RNA又可以作為合成＋RNA的模板，最后組裝成子代病毒顆粒，如圖所示。(1)圖中過程③④⑤發(fā)生的場所？圖中相關(guān)酶與RNA聚合酶的合成先后順序是怎樣的？并說明理由。提示過程③④⑤發(fā)生在宿主細(xì)胞的核糖體上；先合成相關(guān)酶，再合成RNA聚合酶；RNA聚合酶的合成需要相關(guān)酶的催化。(2)圖中過程①所需的嘌呤類核苷酸數(shù)目與過程②所需的嘧啶類核苷酸數(shù)目有何特點(diǎn)？提示所需的這兩類核苷酸數(shù)目相等。(3)圖中＋RNA的作用有哪些？提示作為遺傳物質(zhì)，指導(dǎo)－RNA的合成；作為翻譯的模板。(4)某人感染這種病毒并痊愈后，在短時(shí)間內(nèi)再次接觸該病毒時(shí)，可能會(huì)再次感染該病。請說明原因。提示RNA為單鏈結(jié)構(gòu)，不穩(wěn)定，易發(fā)生基因突變(或變異率高)。(5)引發(fā)手足口病的腸道病毒EV71也具有類似于如圖的過程。嬰幼兒患病后，一般一周左右會(huì)自愈。研究自愈機(jī)制時(shí)發(fā)現(xiàn)，該病毒正鏈RNA入侵后，在患者體內(nèi)經(jīng)過修飾后會(huì)生成雙鏈siRNA，隨后正義鏈RNA(＋RNA)被降解，反義鏈(－RNA)被保留，反義鏈與后來入侵的正鏈RNA互補(bǔ)配對，并誘導(dǎo)正義鏈RNA被核糖核酸酶降解。從中心法則信息傳遞的角度分析，患者自愈的原因是什么？提示抑制了EV71的(＋RNA的)復(fù)制和翻譯過程。(6)與HIV相比，煙草花葉病毒在繁殖過程中不會(huì)出現(xiàn)的堿基配對情況？在形成子代病毒的過程中，HIV和煙草花葉病毒發(fā)生的遺傳信息流動(dòng)不完全一樣，主要區(qū)別是什么？提示煙草花葉病毒在繁殖過程中不會(huì)出現(xiàn)A－T的配對；HIV形成子代病毒時(shí)存在逆轉(zhuǎn)錄過程，煙草花葉病毒形成子代病毒時(shí)沒有逆轉(zhuǎn)錄過程?？枷蛩倪z傳信息傳遞過程分析7．(2022·浙江6月選考，16)“中心法則”反映了遺傳信息的傳遞方向，其中某過程的示意圖如下。下列敘述正確的是()A．催化該過程的酶為RNA聚合酶B．a(chǎn)鏈上任意3個(gè)堿基組成一個(gè)密碼子C．b鏈的脫氧核苷酸之間通過磷酸二酯鍵相連D．該過程中遺傳信息從DNA向RNA傳遞答案C解析題圖所示為逆轉(zhuǎn)錄過程，催化該過程的酶為逆轉(zhuǎn)錄酶，A錯(cuò)誤；a(RNA)鏈上能決定一個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰堿基，組成一個(gè)密碼子，B錯(cuò)誤；b為單鏈DNA，相鄰的兩個(gè)脫氧核苷酸之間通過磷酸二酯鍵連接，C正確；該過程為逆轉(zhuǎn)錄，遺傳信息從RNA向DNA傳遞，D錯(cuò)誤。8．(2021·浙江6月選考，19)某單鏈RNA病毒的遺傳物質(zhì)是正鏈RNA(＋RNA)。該病毒感染宿主后，合成相應(yīng)物質(zhì)的過程如圖所示，其中①～④代表相應(yīng)的過程。下列敘述正確的是()A．＋RNA復(fù)制出的子代RNA具有mRNA的功能B．病毒蛋白基因以半保留復(fù)制的方式傳遞給子代C．過程①②③的進(jìn)行需要RNA聚合酶的催化D．過程④在該病毒的核糖體中進(jìn)行答案A解析結(jié)合圖示可以看出，以＋RNA復(fù)制出的子代RNA為模板合成了蛋白質(zhì)，因此＋RNA復(fù)制出的子代RNA具有mRNA的功能，A正確；病毒蛋白基因是RNA，為單鏈結(jié)構(gòu)，通過兩次復(fù)制過程將基因傳遞給子代，而不是通過半保留復(fù)制傳遞給子代，B錯(cuò)誤；過程①②是RNA復(fù)制，原料是4種核糖核苷酸，需要RNA聚合酶的催化；而過程③是翻譯，原料是氨基酸，不需要RNA聚合酶的催化，C錯(cuò)誤；病毒不具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，沒有核糖體，過程④在宿主細(xì)胞的核糖體中進(jìn)行，D錯(cuò)誤。9．(2021·河北，16改編)許多抗腫瘤藥物通過干擾DNA合成及功能抑制腫瘤細(xì)胞增殖。下表為三種抗腫瘤藥物的主要作用機(jī)理。下列敘述不正確的是()藥物名稱作用機(jī)理羥基脲阻止脫氧核糖核苷酸的合成放線菌素D抑制DNA的模板功能阿糖胞苷抑制DNA聚合酶活性A.羥基脲處理后，腫瘤細(xì)胞中DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程都出現(xiàn)原料匱乏B．放線菌素D處理后，腫瘤細(xì)胞中DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程都受到抑制C．阿糖胞苷處理后，腫瘤細(xì)胞DNA復(fù)制過程中子鏈無法正常延伸D．將三種藥物精準(zhǔn)導(dǎo)入腫瘤細(xì)胞的技術(shù)可減弱它們對正常細(xì)胞的不利影響答案A解析羥基脲阻止脫氧核糖核苷酸的合成，從而影響腫瘤細(xì)胞中DNA復(fù)制過程，而轉(zhuǎn)錄過程需要的原料是核糖核苷酸，不會(huì)受到羥基脲的影響，A錯(cuò)誤；放線菌素D通過抑制DNA的模板功能，可以抑制DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程，因?yàn)镈NA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄均需要DNA模板，B正確；阿糖胞苷抑制DNA聚合酶活性而影響DNA復(fù)制過程，DNA聚合酶活性受抑制后，會(huì)使腫瘤細(xì)胞DNA復(fù)制過程中子鏈無法正常延伸，C正確；將三種藥物精準(zhǔn)導(dǎo)入腫瘤細(xì)胞的技術(shù)可以抑制腫瘤細(xì)胞的增殖，由于三種藥物是精準(zhǔn)導(dǎo)入腫瘤細(xì)胞，因此，可以減弱它們對正常細(xì)胞的不利影響，D正確。1．RNA有三種，它們分別是mRNA、tRNA、rRNA；真核細(xì)胞中核仁受損會(huì)影響rRNA的合成，進(jìn)而影響核糖體(細(xì)胞器)的形成。2．mRNA上3個(gè)相鄰的堿基決定1個(gè)氨基酸。每3個(gè)這樣的堿基叫作1個(gè)密碼子。3．tRNA的種類很多，但是，每種tRNA只能識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。tRNA分子比mRNA小得多，其一端是攜帶氨基酸的部位，另一端有3個(gè)相鄰的堿基。每個(gè)tRNA的這3個(gè)堿基可以與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對，叫作反密碼子。4．通常，一個(gè)mRNA分子上可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成，因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)。圖示中核糖體移動(dòng)的方向是從左向右。5．轉(zhuǎn)錄的場所：細(xì)胞核(主要)、線粒體、葉綠體；模板：DNA的一條鏈；原料：4種核糖核苷酸；酶：RNA聚合酶；能量：ATP；遵循的原則：堿基互補(bǔ)配對(A與U、T與A、C與G、G與C)；產(chǎn)物：單鏈RNA。6．翻譯的場所：核糖體；模板：mRNA；原料：氨基酸；轉(zhuǎn)運(yùn)工具：tRNA；酶；能量(ATP)；遵循的原則：堿基互補(bǔ)配對(A與U、U與A、C與G、G與C)；產(chǎn)物：肽鏈。7．腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)由兩條肽鏈構(gòu)成，能夠維持和促進(jìn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)正常的生長發(fā)育。若BDNF基因表達(dá)受阻，則會(huì)導(dǎo)致精神分裂癥。如圖為BDNF基因的表達(dá)及調(diào)控過程，由圖可知，miRNA－195基因調(diào)控BDNF基因表達(dá)的機(jī)理是miRNA－195表達(dá)的mRNA與BDNF基因表達(dá)的mRNA形成局部雙鏈結(jié)構(gòu)，從而使BDNF基因表達(dá)的mRNA無法與核糖體結(jié)合。精神分裂癥患者與正常人相比，丙過程_增強(qiáng)(填“減弱”“不變”或“增強(qiáng)”)，若甲過程反應(yīng)強(qiáng)度不變，則BDNF的含量將_減少(填“減少”“不變”或“增加”)。8．已知Bcl－2是一個(gè)抗凋亡基因，其編碼的蛋白質(zhì)有抑制細(xì)胞凋亡的作用，MIR－15a基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物miRNA是真核細(xì)胞中一類不編碼蛋白質(zhì)的短序列RNA，可調(diào)節(jié)Bcl－2基因的表達(dá)，如圖所示。據(jù)圖分析，miRNA調(diào)控Bcl－2基因表達(dá)的機(jī)理是miRNA與Bcl－2基因轉(zhuǎn)錄生成的mRNA發(fā)生堿基互補(bǔ)配對形成雙鏈，阻斷翻譯過程。9．研究發(fā)現(xiàn)，起始密碼子AUG決定甲硫氨酸，但蛋白質(zhì)的第一個(gè)氨基酸往往不是甲硫氨酸，其原因是翻譯生成的多肽鏈往往需要進(jìn)行加工修飾，甲硫氨酸在此過程中會(huì)被剪切掉。課時(shí)精練一、選擇題1.下列關(guān)于圖中①②兩種核酸分子的敘述，正確的是()A．①②中的嘌呤堿基數(shù)都等于嘧啶堿基數(shù)B．遺傳基因在①上，密碼子位于②上C．②是由①轉(zhuǎn)錄而來的D．肺炎鏈球菌和T2噬菌體均含①和②答案C解析①是雙鏈DNA，嘌呤堿基數(shù)與嘧啶堿基數(shù)相等，②是tRNA，嘌呤堿基數(shù)與嘧啶堿基數(shù)不一定相等，A錯(cuò)誤；②是tRNA，密碼子位于mRNA上，反密碼子位于tRNA上，B錯(cuò)誤；tRNA、mRNA和rRNA都是由DNA轉(zhuǎn)錄而來的，C正確；T2噬菌體是DNA病毒，自身沒有RNA，D錯(cuò)誤。2．(2023·邯鄲高三模擬)如圖表示細(xì)胞內(nèi)遺傳信息的傳遞過程，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．相較于過程②和③，過程①特有的堿基配對方式是A－TB．真核細(xì)胞由過程②形成的mRNA和tRNA都需要加工C．過程③中核糖體在mRNA上的移動(dòng)方向是由a到bD．圖示tRNA可以搬運(yùn)密碼子為CCA的氨基酸答案D解析因?yàn)榉疵艽a子從tRNA的3′－端→5′－端讀取，即UGG，故圖示tRNA可以搬運(yùn)密碼子為ACC的氨基酸，D錯(cuò)誤。3．(2023·全國乙，5)已知某種氨基酸(簡稱甲)是一種特殊氨基酸，迄今只在某些古菌(古細(xì)菌)中發(fā)現(xiàn)含有該氨基酸的蛋白質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)這種情況出現(xiàn)的原因是：這些古菌含有特異的能夠轉(zhuǎn)運(yùn)甲的tRNA(表示為tRNA甲)和酶E，酶E催化甲與tRNA甲結(jié)合生成攜帶了甲的tRNA甲(表示為甲－tRNA甲)，進(jìn)而將甲帶入核糖體參與肽鏈合成。已知tRNA甲可以識(shí)別大腸桿菌mRNA中特定的密碼子，從而在其核糖體上參與肽鏈的合成。若要在大腸桿菌中合成含有甲的肽鏈，則下列物質(zhì)或細(xì)胞器中必須轉(zhuǎn)入大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)的是()①ATP②甲③RNA聚合酶④古菌的核糖體⑤酶E的基因⑥tRNA甲的基因A．②⑤⑥ B．①②⑤C．③④⑥ D．②④⑤答案A解析根據(jù)題干信息“已知tRNA甲可以識(shí)別大腸桿菌mRNA中特定的密碼子，從而在其核糖體上參與肽鏈的合成”，說明該肽鏈合成所需能量、核糖體、RNA聚合酶均由大腸桿菌提供，①③④不符合題意；據(jù)題意可知，甲是一種特殊氨基酸，迄今只在某些古菌(古細(xì)菌)中發(fā)現(xiàn)含有該氨基酸的蛋白質(zhì)，所以要在大腸桿菌中合成含有甲的肽鏈，必須往大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)入甲，②符合題意；古菌含有特異的能夠轉(zhuǎn)運(yùn)甲的tRNA和酶E，酶E催化甲與tRNA甲結(jié)合生成攜帶了甲的tRNA甲，進(jìn)而將甲帶入核糖體參與肽鏈合成，所以大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)要含有tRNA甲的基因以便合成tRNA甲，大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)也要含有酶E的基因以便合成酶E，催化甲與tRNA甲結(jié)合，⑤⑥符合題意。故選A。4．(2021·浙江1月選考，22)如圖是真核細(xì)胞遺傳信息表達(dá)中某過程的示意圖。某些氨基酸的部分密碼子(5′－端→3′－端)是：絲氨酸UCU；亮氨酸UUA、CUA；異亮氨酸AUC、AUU；精氨酸AGA。下列敘述正確的是()A．圖中①為亮氨酸B．圖中結(jié)構(gòu)②從右向左移動(dòng)C．該過程中沒有氫鍵的形成和斷裂D．該過程可發(fā)生在線粒體基質(zhì)和細(xì)胞核基質(zhì)中答案B解析已知密碼子的方向?yàn)?′－端→3′－端，由圖示可知，攜帶①的tRNA上的反密碼子為UAA，與其互補(bǔ)配對的mRNA上的密碼子為AUU，因此氨基酸①為異亮氨酸，A錯(cuò)誤；互補(bǔ)配對的堿基之間通過氫鍵連接，圖示過程中，tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對時(shí)有氫鍵的形成，tRNA離開核糖體時(shí)有氫鍵的斷裂，C錯(cuò)誤；細(xì)胞核內(nèi)不存在核糖體，細(xì)胞核基質(zhì)中不會(huì)發(fā)生圖示的翻譯過程，D錯(cuò)誤。5.(2023·浙江1月選考，15)核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所。某細(xì)菌進(jìn)行蛋白質(zhì)合成時(shí)，多個(gè)核糖體串聯(lián)在一條mRNA上形成念珠狀結(jié)構(gòu)——多聚核糖體(如圖所示)。多聚核糖體上合成同種肽鏈的每個(gè)核糖體都從mRNA同一位置開始翻譯，移動(dòng)至相同的位置結(jié)束翻譯。多聚核糖體所包含的核糖體數(shù)量由mRNA的長度決定。下列敘述正確的是()A．圖示翻譯過程中，各核糖體從mRNA的3′－端向5′－端移動(dòng)B．該過程中，mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子互補(bǔ)配對C．圖中5個(gè)核糖體同時(shí)結(jié)合到mRNA上開始翻譯，同時(shí)結(jié)束翻譯D．若將細(xì)菌的某基因截短，相應(yīng)的多聚核糖體上所串聯(lián)的核糖體數(shù)目不會(huì)發(fā)生變化答案B解析圖示翻譯過程中，各核糖體從mRNA的5′－端向3′－端移動(dòng)，A錯(cuò)誤；該過程中，mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子互補(bǔ)配對，tRNA通過識(shí)別mRNA上的密碼子攜帶相應(yīng)氨基酸進(jìn)入核糖體，B正確；圖中5個(gè)核糖體結(jié)合到mRNA上開始翻譯，從識(shí)別到起始密碼子開始進(jìn)行翻譯，識(shí)別到終止密碼子結(jié)束翻譯，并非是同時(shí)開始同時(shí)結(jié)束的，C錯(cuò)誤；若將細(xì)菌的某基因截短，相應(yīng)的多聚核糖體上所串聯(lián)的核糖體數(shù)目可能會(huì)減少，D錯(cuò)誤。6．(2024·廣州高三月考)Rous肉瘤病毒是誘發(fā)癌癥的一類RNA病毒，如圖表示其致病原理，下列敘述正確的是()A．過程①發(fā)生在宿主細(xì)胞內(nèi)，需要宿主細(xì)胞提供逆轉(zhuǎn)錄酶B．過程②的目的是形成雙鏈DNA，其中酶A是一種RNA聚合酶C．過程③是以＋DNA為模板合成大量Rous肉瘤病毒＋RNA的過程D．Rous肉瘤病毒致癌的過程中，宿主細(xì)胞的遺傳信息發(fā)生改變答案D解析過程①表示逆轉(zhuǎn)錄過程，病毒是營寄生生活的生物，過程①發(fā)生在宿主細(xì)胞內(nèi)，由病毒提供逆轉(zhuǎn)錄酶，A錯(cuò)誤；據(jù)圖分析，過程②表示DNA分子的復(fù)制，目的是形成雙鏈DNA，根據(jù)由酶A催化得到的產(chǎn)物是核糖核苷酸，判斷酶A是將RNA水解的酶，B錯(cuò)誤；據(jù)圖分析，－DNA與＋RNA發(fā)生堿基互補(bǔ)配對，故過程③是以－DNA為模板合成大量Rous肉瘤病毒＋RNA的過程，C錯(cuò)誤；Rous肉瘤病毒是逆轉(zhuǎn)錄病毒，由圖可知，Rous肉瘤病毒是將病毒的RNA逆轉(zhuǎn)錄形成的DNA整合到宿主細(xì)胞的DNA上，導(dǎo)致宿主細(xì)胞的遺傳信息發(fā)生改變，D正確。7．(2024·南京高三模擬)心肌細(xì)胞過量凋亡易引起心力衰竭。如圖為心肌細(xì)胞中凋亡基因ARC表達(dá)的相關(guān)調(diào)節(jié)過程，miR－223是一種非編碼RNA。下列相關(guān)敘述正確的是()A．過程①需DNA聚合酶識(shí)別并結(jié)合啟動(dòng)子B．過程②正在合成的肽鏈的氨基酸序列相同C．基因miR－223過度表達(dá)，可能導(dǎo)致心力衰竭D．若某RNA能與miR－223競爭性結(jié)合ARCmRNA，則有望成為減緩心力衰竭的新藥物答案C解析過程①是轉(zhuǎn)錄，需RNA聚合酶識(shí)別并結(jié)合啟動(dòng)子，A錯(cuò)誤；過程②是翻譯，存在多聚核糖體，最終合成的肽鏈的氨基酸序列相同，B錯(cuò)誤；基因miR－223過度表達(dá)產(chǎn)生RNA與ARCmRNA結(jié)合，從而抑制凋亡抑制因子的翻譯過程，使凋亡抑制因子合成量降低，使心肌細(xì)胞過度凋亡，可能導(dǎo)致心力衰竭，C正確；若某RNA能與miR－223競爭性結(jié)合ARCmRNA，仍會(huì)抑制凋亡抑制因子的表達(dá)，使心肌細(xì)胞過度凋亡，不能減緩心力衰竭，D錯(cuò)誤。8．(2024·日照高三期末)翻譯過程可分為如圖所示的三個(gè)階段，①～④表示參與翻譯的物質(zhì)或結(jié)構(gòu)，其中④是能引起肽鏈釋放的蛋白質(zhì)。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是()A．通常，每種①通過自身的反密碼子識(shí)別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸B．翻譯過程中，②將會(huì)沿③的a端(5′－端)向b端(3′－端)移動(dòng)C．④通過堿基互補(bǔ)配對識(shí)別終止密碼子UAA引起肽鏈釋放，翻譯過程終止D．為提高翻譯效率，通常③上會(huì)相繼結(jié)合多個(gè)②，同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成答案D解析①tRNA與氨基酸的正確識(shí)別靠的是一種酶(氨基酰－tRNA合成酶)，氨基酸中不含堿基，反密碼子不能識(shí)別氨基酸，A錯(cuò)誤；根據(jù)延伸過程中肽鏈的轉(zhuǎn)移可知，核糖體移動(dòng)的方向是由b→a，即②核糖體將會(huì)沿③mRNA的b端(5′－端)向a端(3′－端)移動(dòng)，B錯(cuò)誤；④是能引起肽鏈釋放的蛋白質(zhì)，不含堿基，因此不能通過堿基互補(bǔ)配對識(shí)別終止密碼子UAA，C錯(cuò)誤；為提高翻譯效率，通常③(mRNA)上會(huì)相繼結(jié)合多個(gè)②(核糖體)，同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成，D正確。9．真核生物的基因中含有外顯子和內(nèi)含子。細(xì)胞核內(nèi)剛剛轉(zhuǎn)錄而來的RNA為前體mRNA，前體mRNA中的內(nèi)含子在RNA自身以及其他蛋白復(fù)合物的作用下被剪切，形成mRNA運(yùn)出細(xì)胞核。如圖為前體mRNA的剪切示意圖，下列相關(guān)敘述正確的是()A．圖中的a、c分別為啟動(dòng)子和終止子B．前體mRNA能與核糖體直接結(jié)合進(jìn)行翻譯過程C．蛋白質(zhì)復(fù)合物具有識(shí)別特定核糖核苷酸序列的功能D．前體mRNA加工形成mRNA的過程發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中答案C解析啟動(dòng)子和終止子為基因上的調(diào)控序列，圖中的a、c均為前體mRNA上的片段，不是啟動(dòng)子和終止子，A錯(cuò)誤；前體mRNA需要經(jīng)過加工形成mRNA后，才能與核糖體結(jié)合進(jìn)行翻譯過程，B錯(cuò)誤；蛋白質(zhì)復(fù)合物具有識(shí)別特定核糖核苷酸序列的功能，進(jìn)而剪切前體mRNA，C正確；前體mRNA加工形成mRNA的過程發(fā)生在細(xì)胞核中，形成的mRNA運(yùn)出細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，D錯(cuò)誤。二、非選擇題10．miRNA能調(diào)控基因表達(dá)，一種miRNA可調(diào)節(jié)多個(gè)基因的功能，對細(xì)胞代謝產(chǎn)生多重影響。細(xì)胞內(nèi)miRNA的合成及調(diào)控基因表達(dá)的機(jī)制如圖所示，已知RISC是一種蛋白復(fù)合體。回答下列問題：(1)核基因轉(zhuǎn)錄生成miRNA的場所是__________，參與該過程的酶主要是______________。催化過程①和過程②的酶都能作用于______________(填化學(xué)鍵)，使之?dāng)嚅_。(2)據(jù)圖分析，某種成熟的miRNA可通過完全互補(bǔ)、部分互補(bǔ)途徑分別抑制基因H與基因X的功能，使這兩個(gè)基因編碼的蛋白質(zhì)明顯減少，其機(jī)理分別是_______________________和__________________________________。同一種miRNA可調(diào)節(jié)多個(gè)基因的功能，原因可能是____________________________。(3)阿爾茨海默病(AD)是一種神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病，與膜蛋白APP的代謝障礙有關(guān)。APP被β－分泌酶水解為N片段和β片段，后者被γ－分泌酶水解成Aβ蛋白。Aβ蛋白濃度較高時(shí)易在神經(jīng)元中沉積形成淀粉樣塊，引發(fā)細(xì)胞毒性。目前，miRNA用于AD防治在動(dòng)物模型中已取得進(jìn)展。綜合以上信息，提出一個(gè)用miRNA防治AD的新思路：__________________________________________________________________________________________________。答案(1)細(xì)胞核RNA聚合酶磷酸二酯鍵(2)基因H的mRNA降解，缺乏模板鏈不能翻譯合成蛋白質(zhì)基因X的mRNA與miRNA結(jié)合形成雙鏈，阻止mRNA與核糖體結(jié)合，不能翻譯合成蛋白質(zhì)不同基因有與同種miRNA互補(bǔ)配對的堿基序列(3)設(shè)計(jì)miRNA靶向抑制γ－分泌酶(或β－分泌酶)的合成解析(1)核基因存在于細(xì)胞核中，其轉(zhuǎn)錄生成miRNA的場所是細(xì)胞核，轉(zhuǎn)錄過程需要的酶是RNA聚合酶，過程①和過程②是對核基因轉(zhuǎn)錄形成的RNA進(jìn)行修飾、剪切，作用的化學(xué)鍵是核苷酸之間的磷酸二酯鍵。(2)某種成熟的miRNA可通過完全互補(bǔ)、部分互補(bǔ)途徑分別抑制基因H與基因X的功能，由圖可知，miRNA與mRNA完全互補(bǔ)時(shí)，使mRNA降解，使細(xì)胞內(nèi)缺乏模板鏈不能翻譯合成H蛋白；miRNA與mRNA部分互補(bǔ)時(shí)，mRNA與miRNA結(jié)合形成雙鏈，阻止mRNA與核糖體結(jié)合，不能翻譯合成X蛋白。由于不同基因有能與同種miRNA互補(bǔ)配對的堿基序列，因此導(dǎo)致miRNA能與多個(gè)基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA發(fā)生堿基互補(bǔ)配對，進(jìn)而調(diào)節(jié)多個(gè)基因的功能。(3)AD與Aβ蛋白積累有關(guān)，Aβ蛋白的代謝需要β－分泌酶和γ－分泌酶的作用，由于miRNA能與細(xì)胞內(nèi)mRNA互補(bǔ)而抑制翻譯過程，因此可設(shè)計(jì)miRNA靶向抑制γ－分泌酶(或β－分泌酶)的合成，減少神經(jīng)元中Aβ蛋白的濃度和毒性，用于防治AD。11．(2024·開封高三期末)轉(zhuǎn)鐵蛋白(Tf)能與細(xì)胞膜上的轉(zhuǎn)鐵蛋白受體(TfR)結(jié)合，介導(dǎo)含鐵的蛋白質(zhì)從細(xì)胞外進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)鐵蛋白受體mRNA(TfR－mRNA)的穩(wěn)定性受Fe3＋含量的調(diào)節(jié)(如圖)，鐵反應(yīng)元件是TfR－mRNA上一段富含堿基A、U的序列，當(dāng)細(xì)胞中Fe3＋濃度高時(shí)，鐵調(diào)節(jié)蛋白由于結(jié)合Fe3＋而不能與鐵反應(yīng)元件結(jié)合，導(dǎo)致TfR－mRNA易水解?；卮鹣铝袉栴}：(1)若轉(zhuǎn)鐵蛋白受體由n個(gè)氨基酸組成，指導(dǎo)其合成的mRNA的堿基數(shù)遠(yuǎn)大于3n，主要原因是mRNA中有_________________________________________________________________。若TfR基因中某堿基對發(fā)生缺失，會(huì)導(dǎo)致合成的肽鏈變短，其原因是_____________________________________________________________________________________________。(2)鐵調(diào)節(jié)蛋白與Fe3＋結(jié)合會(huì)改變鐵調(diào)節(jié)蛋白的____________，當(dāng)細(xì)胞中Fe3＋不足時(shí)，TfR－mRNA將________________________________________，其生理意義是_______________。(3)原核生物的mRNA通常在轉(zhuǎn)錄完成之前便可啟動(dòng)蛋白質(zhì)的翻譯，但真核生物的核基因必須在mRNA形成之后才能翻譯蛋白質(zhì)，針對這一差異，從細(xì)胞結(jié)構(gòu)的角度給予合理的解釋________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)大量不翻譯的堿基序列基因突變導(dǎo)致mRNA上終止密碼子提前出現(xiàn)(2)空間結(jié)構(gòu)難被水解，能指導(dǎo)合成更多的轉(zhuǎn)鐵蛋白受體(TfR)有利于細(xì)胞從外界吸收更多的Fe3＋，以滿足生命活動(dòng)的需要(3)原核細(xì)胞沒有核膜，可以邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯；真核生物有核膜，mRNA需要在細(xì)胞核形成，通過核孔運(yùn)出細(xì)胞核后才能與核糖體結(jié)合進(jìn)行翻譯解析(1)指導(dǎo)鐵蛋白合成的mRNA的堿基序列上存在不能決定氨基酸的密碼子，即大量不翻譯的堿基序列，故合成的鐵蛋白mRNA的堿基數(shù)遠(yuǎn)大于3n；基因內(nèi)部堿基對的增添、缺失或替換可能導(dǎo)致mRNA上終止密碼子提前出現(xiàn)，進(jìn)而使翻譯成的肽鏈變短。(2)據(jù)圖分析可知，鐵調(diào)節(jié)蛋白與Fe3＋結(jié)合會(huì)改變鐵調(diào)節(jié)蛋白的空間結(jié)構(gòu)。根據(jù)題意，當(dāng)細(xì)胞中Fe3＋濃度低時(shí)，TfR－mRNA將難水解，能指導(dǎo)合成更多的轉(zhuǎn)鐵蛋白受體，有利于細(xì)胞從外界吸收更多的Fe3＋，以滿足生命活動(dòng)的需要。12．(2024·南通高三調(diào)研)人禽流感是感染禽流感病毒后引起的以呼吸道癥狀為主的臨床綜合征。禽流感病毒的遺傳物質(zhì)為單鏈－RNA，如圖為禽流感病毒入侵細(xì)胞后的增殖示意圖。請回答下列問題：(1)禽流感病毒通過______(方式)進(jìn)入細(xì)胞。由于內(nèi)涵體pH較低，導(dǎo)致囊膜蛋白__________改變，內(nèi)涵體的兩層膜發(fā)生融合，釋放病毒衣殼進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。(2)過程②需要________________催化形成多種mRNA；過程③利用__________作為原料，參與該過程的RNA除了mRNA外還有___________________________________________。(3)在________________(場所)合成的病毒蛋白進(jìn)入細(xì)胞核與病毒－RNA結(jié)合，初步裝配形成核蛋白核心；另一些病毒蛋白需經(jīng)過________________________加工后轉(zhuǎn)移到細(xì)胞膜上。(4)病毒的一條－RNA共含有m個(gè)堿基，其中腺嘌呤、尿嘧啶的數(shù)量分別為a、b，則以該－RNA為模板合成一條子代－RNA，共需要消耗__________________個(gè)胞嘧啶核糖核苷酸。(5)已知禽流感病毒基因中一個(gè)堿基發(fā)生替換，導(dǎo)致病毒蛋白H的第627位氨基酸由谷氨酸(密碼子為GAA或GAG)變成賴氨酸(密碼子為AAA或AAG)，請推測禽流感病毒基因中堿基的變化情況是__________。(6)蛋白H是病毒基因組復(fù)制過程中的關(guān)鍵蛋白。科研人員將能與蛋白H的mRNA完全配對的干擾RNA導(dǎo)入宿主細(xì)胞，可起到抗病毒的效果，其機(jī)理是____________________________________________________________________________________________________。答案(1)胞吞空間結(jié)構(gòu)(2)RNA聚合酶氨基酸t(yī)RNA、rRNA(3)核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體(4)m－a－b(5)C→U(6)抑制翻譯過程使蛋白H不能合成，阻止病毒基因的復(fù)制從而阻止其增殖解析(1)由題圖可知，禽流感病毒通過胞吞進(jìn)入細(xì)胞。高溫、過酸、過堿會(huì)改變蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，使其失活。由于內(nèi)涵體pH較低，導(dǎo)致囊膜蛋白空間結(jié)構(gòu)改變，內(nèi)涵體的兩層膜發(fā)生融合，釋放病毒衣殼進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。(2)過程②為轉(zhuǎn)錄過程，需要RNA聚合酶催化形成多種mRNA；過程③為翻譯過程，利用氨基酸作為原料，參與該過程的RNA除了mRNA外還有tRNA和rRNA。tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸至核糖體，rRNA是核糖體的組成部分。(3)核糖體是蛋白質(zhì)的合成場所，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體是蛋白質(zhì)的加工場所，在核糖體合成的病毒蛋白進(jìn)入細(xì)胞核與病毒－RNA結(jié)合，初步裝配形成核蛋白核心；另一些病毒蛋白需經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體加工后轉(zhuǎn)移到細(xì)胞膜上。(4)以－RNA為模板合成一條子代－RNA，需要先以－RNA為模板合成一條＋RNA，再以這條＋RNA為模板合成－RNA。－RNA與＋RNA是堿基互補(bǔ)配對關(guān)系，以－RNA為模板合成一條子代＋RNA需要消耗的胞嘧啶核糖核苷酸的數(shù)目等于－RNA中鳥嘌呤的數(shù)目，以這條＋RNA為模板合成－RNA需要消耗的胞嘧啶核糖核苷酸的數(shù)目等于＋RNA中鳥嘌呤的數(shù)目，也就是－RNA中胞嘧啶的數(shù)目，因此整個(gè)過程中需要的胞嘧啶核糖核苷酸的數(shù)目為－RNA中鳥嘌呤和胞嘧啶核糖核苷酸數(shù)目之和，即m－a－b。(5)已知禽流感病毒基因中一個(gè)堿基發(fā)生替換，導(dǎo)致病毒蛋白H的第627位氨基酸由谷氨酸(密碼子為GAA或GAG)變成賴氨酸(密碼子為AAA或AAG)，密碼子中的G變?yōu)锳，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，那么基因模板中的堿基變化應(yīng)該是C變?yōu)閁。(6)將能與蛋白H的mRNA完全配對的干擾RNA導(dǎo)入宿主細(xì)胞，導(dǎo)致蛋白H的mRNA無法作為翻譯的模板，抑制翻譯過程使蛋白H不能合成，阻止病毒基因的復(fù)制從而阻止其增殖。第32課時(shí)基因表達(dá)與性狀的關(guān)系課標(biāo)要求1.舉例說明生物的性狀主要通過蛋白質(zhì)表現(xiàn)。2.概述細(xì)胞分化的本質(zhì)是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。3.概述某些基因中堿基序列不變，但表型改變的表觀遺傳現(xiàn)象?？记榉治?.基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系2023·湖南·T82022·重慶·T182020·浙江1月選考·T82.基因選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化2022·河北·T142022·重慶·T63.表觀遺傳2023·海南·T112022·天津·T52022·遼寧·T162022·北京·T18考點(diǎn)一基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系1．基因控制生物性狀的間接途徑(1)方式(用文字和箭頭表示)：基因eq\o(→,\s\up7(控制))酶的合成eq\o(→,\s\up7(控制))代謝過程eq\o(→,\s\up7(間接控制))生物體的性狀。(2)實(shí)例①白化病致病機(jī)理②豌豆的圓粒和皺粒的形成機(jī)理2．基因控制生物性狀的直接途徑(1)方式：基因eq\o(→,\s\up7(控制))蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)eq\o(→,\s\up7(直接控制))生物體的性狀。(2)實(shí)例(囊性纖維化與鐮狀細(xì)胞貧血)判斷正誤(1)豌豆產(chǎn)生圓?；虬櫫５膶?shí)例說明基因通過控制蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，直接控制生物體的性狀(×)提示豌豆產(chǎn)生圓?；虬櫫５膶?shí)例說明基因可通過控制酶的合成控制代謝過程，間接控制生物體的性狀。(2)白化病是由于基因異常而引起酪氨酸酶合成變多，能將黑色素轉(zhuǎn)變?yōu)槔野彼?，從而出現(xiàn)白化癥狀(×)提示人的白化癥狀是由編碼酪氨酸酶的基因異常而引起的?；颊哂捎诨虍惓６鵁o法合成酪氨酸酶，不能合成黑色素，從而表現(xiàn)出白化癥狀。(3)基因表達(dá)的產(chǎn)物不可以參與基因的表達(dá)(×)提示如RNA聚合酶就是基因表達(dá)的產(chǎn)物，其參與基因的轉(zhuǎn)錄過程。(4)基因控制生物性狀時(shí)指導(dǎo)合成的終產(chǎn)物一定都是蛋白質(zhì)(×)提示基因指導(dǎo)合成的終產(chǎn)物不一定都是蛋白質(zhì)，也可能是RNA或肽鏈等。(5)下圖為人體內(nèi)基因?qū)π誀畹目刂七^程，判斷下列分析的正誤：a．基因1和基因2一般不會(huì)出現(xiàn)在人體內(nèi)的同一個(gè)細(xì)胞中(×)提示除了成熟紅細(xì)胞外，人體體細(xì)胞含有的基因都相同，故基因1和基因2可出現(xiàn)在同一細(xì)胞中，只不過不同細(xì)胞中基因表達(dá)情況不同。b．圖中①過程需RNA聚合酶的催化，②過程需tRNA的協(xié)助(√)c．圖中④⑤過程的結(jié)果存在差異的直接原因是血紅蛋白結(jié)構(gòu)的不同(√)d．圖中①②過程發(fā)生的場所分別是細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)中的核糖體(√)油菜植物體內(nèi)的中間代謝產(chǎn)物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)運(yùn)向種子后有兩條轉(zhuǎn)變途徑，如圖甲所示，其中酶a和酶b分別由基因A和基因B控制合成。(1)據(jù)圖甲分析，你認(rèn)為提高油菜產(chǎn)油量的基本思路是什么？提示抑制酶b合成(活性)，促進(jìn)酶a合成(活性)。(2)圖乙表示基因B，α鏈?zhǔn)寝D(zhuǎn)錄鏈，經(jīng)誘導(dǎo)β鏈也能轉(zhuǎn)錄，從而形成雙鏈mRNA，轉(zhuǎn)錄出的雙鏈mRNA與圖乙基因在化學(xué)組成上的區(qū)別是什么？提示mRNA中不含T含U，五碳糖為核糖。(3)為什么基因B經(jīng)誘導(dǎo)后轉(zhuǎn)錄出雙鏈mRNA就能提高產(chǎn)油量？提示雙鏈mRNA不能翻譯(不能與核糖體結(jié)合)合成酶b，而細(xì)胞能正常合成酶a，PEP在酶a的作用下更多地轉(zhuǎn)化為油脂，故生成的油脂比例高，從而提高了產(chǎn)油量。(4)該過程體現(xiàn)了基因控制性狀的哪種途徑？提示基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，間接控制生物體的性狀?？枷蛞换虮磉_(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系分析1．如圖表示人體內(nèi)苯丙氨酸的代謝途徑，尿黑酸在人體內(nèi)積累會(huì)使人的尿液中含有尿黑酸，這種尿液暴露于氧氣中會(huì)變成黑色，這種癥狀稱為尿黑酸癥。下列說法錯(cuò)誤的是()A．酶⑤的缺乏會(huì)導(dǎo)致患白化病，酶③的缺乏會(huì)導(dǎo)致患尿黑酸癥B．由圖可推知同種底物經(jīng)不同種酶的催化得到的產(chǎn)物不同C．若圖中的酶均由不同的基因表達(dá)產(chǎn)生，則可推知基因和性狀之間并不都是簡單的一一對應(yīng)關(guān)系D．若圖中的酶均由不同的基因表達(dá)產(chǎn)生，則說明基因可通過控制酶的合成直接控制生物體的性狀答案D解析由題圖可知，若酶⑤缺乏，不能合成黑色素，表現(xiàn)出白化癥狀，若酶③缺乏，尿黑酸不能轉(zhuǎn)化成乙酰乙酸，會(huì)患尿黑酸癥，A正確；由題圖可知，苯丙氨酸、酪氨酸在不同酶的催化下，形成的產(chǎn)物不同，B正確；該圖體現(xiàn)了基因可通過控制酶的合成控制細(xì)胞代謝，進(jìn)而間接控制生物體的性狀，D錯(cuò)誤。2．如圖1、2為皺粒豌豆形成原因和囊性纖維化病因的圖解。下列敘述正確的是()A．淀粉分支酶基因與外來DNA序列發(fā)生了基因重組B．圖中CFTR基因和淀粉分支酶基因都發(fā)生了基因突變C．淀粉分支酶基因發(fā)生的結(jié)構(gòu)變化可以用顯微鏡觀察D．CFTR基因結(jié)構(gòu)異常后無法進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯答案B解析由題圖可知，插入外來DNA序列后，淀粉分支酶基因結(jié)構(gòu)異常，從這一結(jié)果上來看，基因結(jié)構(gòu)改變是發(fā)生了基因突變，而不是基因重組，A錯(cuò)誤；CFTR基因發(fā)生了堿基缺失，使基因結(jié)構(gòu)改變，同樣屬于基因突變，B正確；基因突變不能在顯微鏡下觀察到，C錯(cuò)誤；由圖中信息CFTR基因結(jié)構(gòu)異常，合成的CFTR蛋白功能異常可知，CFTR基因結(jié)構(gòu)異常后并不影響轉(zhuǎn)錄和翻譯的進(jìn)行，D錯(cuò)誤。考點(diǎn)二基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化1．表達(dá)的基因類型2．細(xì)胞分化的本質(zhì)：基因的選擇性表達(dá)(如圖所示)。3．細(xì)胞分化的結(jié)果：由于基因的選擇性表達(dá)，導(dǎo)致來自同一個(gè)體的體細(xì)胞中的mRNA和蛋白質(zhì)不完全相同，從而導(dǎo)致細(xì)胞具有不同的形態(tài)和功能。4．細(xì)胞分化的標(biāo)志(1)分子水平：合成了某種細(xì)胞特有的蛋白質(zhì)，如唾液淀粉酶、胰島素等。(2)細(xì)胞水平：形成不同種類的細(xì)胞。判斷正誤(1)在一個(gè)細(xì)胞中，所有的基因都一定表達(dá)(×)提示細(xì)胞分化的本質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，因此在一個(gè)細(xì)胞中有的基因不表達(dá)。(2)胰島B細(xì)胞有胰島素基因而無抗體基因，故可以產(chǎn)生胰島素而不能產(chǎn)生抗體(×)提示胰島B細(xì)胞也有抗體基因，只是抗體基因不表達(dá)。(3)人體肌細(xì)胞與幼紅細(xì)胞中基因、mRNA、蛋白質(zhì)均不同(×)提示人體肌細(xì)胞與幼紅細(xì)胞中的mRNA、蛋白質(zhì)不完全相同，但基因相同。(4)肺炎鏈球菌R型和S型的差異是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果(×)提示肺炎鏈球菌屬于單細(xì)胞生物，沒有細(xì)胞分化，S型細(xì)菌和R型細(xì)菌的差異是遺傳物質(zhì)中的遺傳信息不同導(dǎo)致的。(5)細(xì)胞的分化導(dǎo)致基因選擇性表達(dá)，產(chǎn)生新的蛋白質(zhì)，細(xì)胞具有新的功能(×)提示細(xì)胞分化的本質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)。(6)若某細(xì)胞中發(fā)生了基因的選擇性表達(dá)，則該細(xì)胞一定發(fā)生了細(xì)胞分化(×)提示細(xì)胞凋亡過程中也有新蛋白質(zhì)合成，也體現(xiàn)了基因的選擇性表達(dá)。考向二基因選擇性表達(dá)與性狀間的關(guān)系3．(2021·湖南，13改編)細(xì)胞內(nèi)不同基因的表達(dá)效率存在差異，如圖所示。下列敘述不正確的是()A．細(xì)胞能在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平上調(diào)控基因表達(dá)，圖中基因A的表達(dá)效率高于基因BB．真核生物核基因表達(dá)的①和②過程分別發(fā)生在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中C．人的mRNA、rRNA和tRNA都是以DNA為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物D．②過程中，rRNA中含有與mRNA上密碼子互補(bǔ)配對的反密碼子答案D解析基因的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過程，圖中基因A表達(dá)的蛋白質(zhì)分子數(shù)量明顯多于基因B表達(dá)的蛋白質(zhì)分子數(shù)量，說明基因A表達(dá)的效率高于基因B的，A正確；核基因的轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄出RNA的過程，發(fā)生的場所為細(xì)胞核，翻譯是以mRNA為模板翻譯出具有一定氨基酸排列順序的多肽鏈，翻譯發(fā)生的場所在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上，B正確；三種RNA(mRNA、rRNA、tRNA)都是以DNA中的一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄而來的，C正確；反密碼子位于tRNA上，rRNA是構(gòu)成核糖體的成分，不含有反密碼子，D錯(cuò)誤。4．(2023·南京高三模擬)ACC合成酶是植物體內(nèi)乙烯合成的限速酶，如表是科學(xué)家以番茄ACC合成酶基因?yàn)樘结?，研究番茄果?shí)不同成熟階段及不同組織中該基因的表達(dá)情況。下列相關(guān)分析正確的是()果實(shí)成熟的不同階段葉片雌蕊雄蕊根綠果變紅桃紅橙紅亮紅紅透－＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－－＋－注：“－”表示該基因不表達(dá)，“＋”表示該基因表達(dá)，“＋”的數(shù)目越多表示表達(dá)水平越高。A．該基因的表達(dá)水平在不同的組織和果實(shí)成熟的不同階段差異不明顯B．橙紅和亮紅的果實(shí)細(xì)胞中該基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物可能相對較多C．綠果、雌蕊、葉片和根中無該基因及其轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，體現(xiàn)了細(xì)胞基因的選擇性表達(dá)D．果實(shí)中該基因表達(dá)水平高于葉片，說明前者的分化程度高于后者答案B解析根據(jù)表中信息可知，在番茄的不同組織以及果實(shí)成熟的不同階段，ACC合成酶基因的表達(dá)水平存在明顯差異，A錯(cuò)誤；橙紅和亮紅的果實(shí)中，ACC合成酶基因表達(dá)水平最高，故其細(xì)胞中該基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物可能相對較多，B正確；番茄不同的組織和果實(shí)成熟的不同階段ACC合成酶基因的表達(dá)水平不同，體現(xiàn)了不同細(xì)胞中基因的選擇性表達(dá)，而綠果、雌蕊、葉片和根中都含有該基因，C錯(cuò)誤；果實(shí)中ACC合成酶基因的表達(dá)水平高于葉片，說明該基因進(jìn)行了選擇性表達(dá)，但不能說明果實(shí)的分化程度高于葉片，D錯(cuò)誤?？键c(diǎn)三表觀遺傳、基因與性狀間的關(guān)系1．表觀遺傳(1)概念：生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達(dá)和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象。(2)實(shí)例①柳穿魚花的形態(tài)結(jié)構(gòu)遺傳a．F1的花與植株A的相似的原因：F1植株同時(shí)含有來自植株A和植株B的Lcyc基因。植株A的Lcyc基因能夠表達(dá)；植株B的Lcyc基因由于部分堿基被甲基化，基因表達(dá)受到抑制。b．F1自交后，少部分植株的花與植株B的相似的原因：F2中有少部分植株含有兩個(gè)來自植株B的Lcyc基因，由于該基因的部分堿基被甲基化，基因表達(dá)受到抑制。②某種小鼠毛色的遺傳F1代基因型相同而出現(xiàn)不同毛色小鼠的原因是在Avy基因前端(或稱“上游”)的一段特殊的堿基序列決定著該基因的表達(dá)水平，這段堿基序列具有多個(gè)可發(fā)生DNA甲基化修飾的位點(diǎn)。這些位點(diǎn)甲基化程度越高，Avy基因的表達(dá)受到的抑制越明顯，小鼠體毛的顏色就越深。③蜂王和工蜂的發(fā)育與由來問題從外在看，因?yàn)榉渫跤紫x吃的是蜂王漿，住的是大蜂巢；從內(nèi)在看，蜂王漿、大蜂巢等減少了基因的甲基化水平，使幼蟲得以發(fā)育成蜂王，而工蜂幼蟲的甲基化程度太高，只能發(fā)育成工蜂，體型、生殖能力都與蜂王有差別。(3)機(jī)制：DNA的甲基化；組蛋白的甲基化和乙?；取?4)理解表觀遺傳應(yīng)注意的三個(gè)問題①表觀遺傳中基因的遺傳遵循孟德爾遺傳規(guī)律。②表觀遺傳中表型可能不遵循孟德爾遺傳規(guī)律。③性狀遺傳具有不穩(wěn)定性(被修飾的DNA可能發(fā)生去甲基化)。(5)與表型模擬的比較相同點(diǎn)表觀遺傳與表型模擬都是由環(huán)境改變引起的性狀改變，遺傳物質(zhì)都沒有改變不同點(diǎn)表觀遺傳是可遺傳的，表型模擬引起的性狀改變是不可遺傳的2.基因與性狀間的關(guān)系(1)在大多數(shù)情況下，基因與性狀的關(guān)系并不是簡單的一一對應(yīng)的關(guān)系。①一個(gè)基因eq\o(→,\s\up7(控制))一種性狀(多數(shù)性狀受單基因控制)；②一個(gè)基因eq\o(→,\s\up7(控制))多種性狀(如基因間相互作用)；③多個(gè)基因eq\o(→,\s\up7(控制))一種性狀(如身高、體重等)。(2)生物體的性狀也不完全由基因決定，環(huán)境對性狀也有著重要影響。例如，后天的營養(yǎng)和體育鍛煉等對人的身高也有重要作用。判斷正誤(1)表觀遺傳不是由于基因的堿基序列改變引起的，都能遺傳給后代(×)提示表觀遺傳中生物體基因的堿基序列沒有發(fā)生改變，但基因表達(dá)和表型發(fā)生了可遺傳的變化，但若發(fā)生在體細(xì)胞中，則一般不能遺傳給后代。(2)DNA甲基化會(huì)改變基因的表達(dá)，導(dǎo)致基因控制的性狀發(fā)生改變(√)(3)吸煙會(huì)導(dǎo)致精子中DNA的甲基化水平升高，從而影響基因的表達(dá)(√)(4)柳穿魚Lcyc基因的部分堿基發(fā)生甲基化修飾，抑制了基因的表達(dá)(√)(5)DNA的甲基化僅通過影響翻譯過程進(jìn)而影響表型(×)提示甲基化會(huì)導(dǎo)致基因型不變而表型改變，即改變發(fā)生在轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程中，所以DNA的甲基化可能會(huì)導(dǎo)致甲基化的基因不能與RNA聚合酶結(jié)合，影響轉(zhuǎn)錄過程，進(jìn)而影響表型。(6)表觀遺傳引起了表型的變化，又是可以遺傳的，所以屬于可遺傳變異(√)在一個(gè)蜂群中，少數(shù)幼蟲一直取食蜂王漿而發(fā)育成蜂王，而大多數(shù)幼蟲以花粉和花蜜為食將發(fā)育成工蜂。Dnmt3蛋白是Dnmt3基因表達(dá)的一種DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶，能使DNA某些區(qū)域添加甲基基團(tuán)(如圖所示)，DNA被甲基化后會(huì)干擾RNA聚合酶的識(shí)別。敲除Dnmt3基因后，蜜蜂幼蟲將發(fā)育成蜂王，這與取食蜂王漿有相同的效果。1．據(jù)上述研究分析，蜜蜂幼蟲因食物不同而發(fā)育不同的原因是什么？提示蜜蜂的幼蟲以花粉和花蜜為食，Dnmt3基因表達(dá)一種DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶Dnmt3蛋白，造成一些基因被甲基化而不能表達(dá)，發(fā)育成工蜂；蜜蜂的幼蟲以蜂王漿為食，Dnmt3基因不表達(dá)，一些基因正常表達(dá)而發(fā)育成蜂王。2．結(jié)合上述信息分析：DNA甲基化與基因突變的關(guān)系是怎樣的？提示DNA甲基化可影響基因的表達(dá)，從而引起生物表型的改變；DNA甲基化不改變堿基序列，基因突變會(huì)導(dǎo)致基因的堿基序列發(fā)生改變。因此，DNA甲基化不是基因突變。3．DNA甲基化常發(fā)生于DNA的C—G序列密集區(qū)，發(fā)生甲基化后，會(huì)影響這段DNA和某些蛋白相結(jié)合。推測甲基化程度影響基因表達(dá)的機(jī)制是什么？提示DNA甲基化影響了RNA聚合酶與該區(qū)域的結(jié)合，導(dǎo)致發(fā)生甲基化的DNA(基因)轉(zhuǎn)錄過程受到抑制，進(jìn)而無法完成翻譯過程，影響了相關(guān)性狀的表達(dá)?？枷蛉碛^遺傳5．(2022·天津，5)小鼠Avy基因控制黃色體毛，該基因上游不同程度的甲基化修飾會(huì)導(dǎo)致其表達(dá)受不同程度抑制，使小鼠毛色發(fā)生可遺傳的改變。有關(guān)敘述正確的是()A．Avy基因的堿基序列保持不變B．甲基化促進(jìn)Avy基因的轉(zhuǎn)錄C．甲基化導(dǎo)致Avy基因編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變D．甲基化修飾不可遺傳答案A解析Avy基因上游有不同程度的甲基化修飾，但它的堿基序列保持不變，A正確；Avy基因上游不同程度的甲基化修飾會(huì)導(dǎo)致其表達(dá)受不同程度抑制，基因表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯，據(jù)此推測，應(yīng)該是甲基化抑制了Avy基因的轉(zhuǎn)錄，B錯(cuò)誤；甲基化導(dǎo)致Avy基因不能完成轉(zhuǎn)錄，更無法完成翻譯，C錯(cuò)誤；據(jù)題意可知，甲基化修飾使小鼠毛色發(fā)生可遺傳的改變，D錯(cuò)誤。6．(2024·南昌高三質(zhì)檢)“RNA干擾”是由雙鏈RNA誘發(fā)的高效特異性降解mRNA而導(dǎo)致基因沉默的現(xiàn)象，雙鏈RNA(dsRNA)被Dicer酶切割成短的siRNA后被組裝到沉默復(fù)合體(RISC)中，然后siRNA被解鏈成RNA單鏈并與細(xì)胞內(nèi)特異mRNA結(jié)合，從而導(dǎo)致mRNA的降解(如圖)。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A．在細(xì)胞中，除了dsRNA外，tRNA中也含有堿基對之間形成的氫鍵B．“RNA干擾”影響了基因的轉(zhuǎn)錄過程，進(jìn)而使得相應(yīng)的基因表達(dá)受阻C．過程②沉默復(fù)合體中siRNA單鏈與mRNA的結(jié)合遵循堿基互補(bǔ)配對原則D．mRNA的降解將導(dǎo)致細(xì)胞無法以氨基酸為原料翻譯產(chǎn)生相關(guān)蛋白質(zhì)答案B解析由題圖信息可知，dsRNA是雙鏈結(jié)構(gòu)，堿基對之間含有氫鍵；轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的tRNA呈“三葉草”狀，內(nèi)部也含有堿基對之間形成的氫鍵，A正確；RISC中的siRNA單鏈通過堿基配對結(jié)合到mRNA上，并導(dǎo)致該mRNA被降解，而mRNA是翻譯的模板，因此RNA干擾的實(shí)質(zhì)是使基因表達(dá)的翻譯過程受阻，B錯(cuò)誤，C正確；mRNA是翻譯的模板，其被降解，將導(dǎo)致細(xì)胞無法以氨基酸為原料翻譯產(chǎn)生相關(guān)蛋白質(zhì)，D正確?？枷蛩幕蚺c性狀間的關(guān)系7．牽牛花的顏色主要是由花青素決定的，如圖為花青素的合成與顏色變化途徑示意圖，從圖中不能得出的結(jié)論是()A．花的顏色由多對基因共同控制B．基因可以通過控制酶的合成來控制代謝C．生物體的性狀由基因決定，受環(huán)境影響D．若基因①不表達(dá)，則基因②和基因③也不表達(dá)答案D解析花青素在酸性和堿性條件下顯示不同的顏色，說明環(huán)境因素也會(huì)影響生物體的性狀，C不符合題意；基因①②③的表達(dá)是相互獨(dú)立的，D符合題意。8．(2024·武漢高三期末)一種名為粗糙脈孢菌的真菌細(xì)胞中精氨酸的合成途徑如圖所示，其中精氨酸是細(xì)胞生活的必需物質(zhì)，而鳥氨酸等中間代謝產(chǎn)物都不是必需物質(zhì)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．通常情況下，基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，基因在染色體上呈線性排列B．基因可通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀C．若某種粗糙脈孢菌突變體只能在添加了精氨酸的培養(yǎng)基上生長，則一定是基因4發(fā)生了突變D．基因與基因之間存在著復(fù)雜的相互作用答案C解析由題圖可知，基因1、2、3、4分別控制酶1、2、3、4的合成，逐步催化N－乙酸鳥氨酸生成精氨酸，因此該圖可體現(xiàn)基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀，B正確；若某種粗糙脈孢菌突變體只能在添加了精氨酸的培養(yǎng)基上生長，說明其自身無法合成精氨酸，則有可能是酶1、2、3、4中任何一種或幾種酶無法發(fā)揮作用導(dǎo)致的，從根本上說有可能是基因1、2、3、4中任何一種或幾種基因突變導(dǎo)致的，C錯(cuò)誤；基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在著復(fù)雜的相互作用，精細(xì)地調(diào)控著生物體的性狀，D正確。1．基因控制性狀的兩條途徑：基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀；基因還能通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。2．生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達(dá)和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象，叫作表觀遺傳。3．表觀遺傳現(xiàn)象普遍存在于生物體的生長、發(fā)育和衰老的整個(gè)生命活動(dòng)過程中。例如，基因組成相同的同卵雙胞胎所具有的微小差異就與表觀遺傳有關(guān)。4．有研究表明，吸煙會(huì)使人的體細(xì)胞內(nèi)DNA的甲基化水平升高，對染色體上的組蛋白也會(huì)產(chǎn)生影響。不僅如此，還有研究發(fā)現(xiàn)，男性吸煙者的精子活力下降，精子中DNA的甲基化水平明顯升高。5．除了DNA甲基化，構(gòu)成染色體的組蛋白發(fā)生甲基化、乙?；刃揎椧矔?huì)影響基因的表達(dá)。6．基因通過其表達(dá)產(chǎn)物——蛋白質(zhì)來控制性狀，細(xì)胞內(nèi)的基因表達(dá)與否以及表達(dá)水平的高低都是受到調(diào)控的。細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，表觀遺傳能夠使生物體在基因的堿基序列不變的情況下發(fā)生可遺傳的性狀改變。7．若抑郁癥小鼠細(xì)胞中一個(gè)DNA分子的一個(gè)C－G堿基對中胞嘧啶甲基化后，又發(fā)生脫氨基生成了胸腺嘧啶，則該DNA分子經(jīng)過n次復(fù)制后，所產(chǎn)生的子代DNA分子中，異常的DNA占比為1/2。上述過程對性狀的影響若遺傳給后代，不屬于(填“屬于”或“不屬于”)表觀遺傳，理由是DNA序列發(fā)生了改變。課時(shí)精練一、選擇題1．如圖表示甲基丙酰輔酶A變位酶(MUT酶，一種維生素B12依賴型的線粒體酶)的合成及作用途徑，若圖示的分解或轉(zhuǎn)化過程不能發(fā)生，則會(huì)形成甲基丙二酸等有害物質(zhì)，使其在血液中積聚而患甲基丙二酸尿癥。下列說法錯(cuò)誤的是()A．圖示翻譯過程中核糖體從左到右讀取mRNA上的密碼子B．導(dǎo)肽M對應(yīng)的基因片段發(fā)生突變不影響MUT酶發(fā)揮作用C．推測維生素B12與MUT酶結(jié)合后可改變MUT酶的形狀D．改變飲食結(jié)構(gòu)可減輕甲基丙二酸尿癥患者的癥狀答案B解析根據(jù)多肽鏈的長度(長的在右，短的在左)可知，圖示翻譯過程中核糖體從左到右讀取mRNA上的密碼子，A正確；由題圖可知，導(dǎo)肽M可引導(dǎo)MUT酶進(jìn)入線粒體，若其對應(yīng)的基因片段發(fā)生突變，則可能導(dǎo)致導(dǎo)肽M不合成或不能引導(dǎo)MUT酶進(jìn)入線粒體，使MUT酶不能發(fā)揮作用，B錯(cuò)誤；改變飲食結(jié)構(gòu)，減少攝入含賴氨酸、異亮氨酸等的食物，可減輕甲基丙二酸尿癥患者的癥狀，D正確。2．皺粒豌豆的形成是由于編碼SBE1蛋白的基因中插入了一段800bp(堿基對)的Ips－r片段(如圖所示)，從而使豌豆種子內(nèi)淀粉合成受阻，使淀粉含量降低，當(dāng)豌豆成熟時(shí)不能有效地保留水分，導(dǎo)致種子皺縮。下列相關(guān)敘述正確的是()A．皺粒豌豆的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果B．該實(shí)例說明基因可以通過控制酶的合成來直接控制生物體的性狀C．外來DNA序列的插入，導(dǎo)致編碼SBE1蛋白的基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA中脫氧核苷酸數(shù)目增加D．翻譯出的SBE1蛋白缺少了61個(gè)氨基酸，可能是因?yàn)閙RNA中終止子提前出現(xiàn)答案A解析皺粒豌豆的形成是由于編碼SBE1蛋白的基因中插入了一段800bp(堿基對)的Ips－r片段，屬于基因突變中堿基的增添，A正確；該實(shí)例說明基因可以通過控制淀粉合成酶1的合成控制豌豆的粒形，說明基因可以通過控制酶的合成來間接控制生物體的性狀，B錯(cuò)誤；外來DNA序列的插入，導(dǎo)致編碼SBE1蛋白的基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA中核糖核苷酸數(shù)目增加，C錯(cuò)誤；翻譯出的SBE1蛋白缺少了61個(gè)氨基酸，可能是因?yàn)閙RNA中終止密碼子提前出現(xiàn)，終止子是DNA分子中基因末端的一段序列，D錯(cuò)誤。3．(2023·石家莊高三模擬)臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞具有較高的分化潛能，可向多個(gè)方向進(jìn)行分化。向糖尿病患者體內(nèi)輸注間充質(zhì)干細(xì)胞，間充質(zhì)干細(xì)胞進(jìn)入胰腺組織后可分化為胰島樣細(xì)胞，以替代損傷的胰島B細(xì)胞，恢復(fù)患者正常分泌胰島素的功能，進(jìn)而達(dá)到治療糖尿病的目的。下列敘述正確的是()A．臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞與胰島細(xì)胞的功能不同，原因是兩者細(xì)胞中基因的表達(dá)情況不同B．臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞可向多個(gè)方向進(jìn)行分化，說明臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞具有全能性C．臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞分化成胰島樣細(xì)胞是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，與胰腺組織微環(huán)境無關(guān)D．臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞在增殖、分化成胰島樣細(xì)胞過程中不會(huì)發(fā)生基因突變等變異答案A解析臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞與胰島細(xì)胞的差異是由于基因的選擇性表達(dá)，導(dǎo)致兩者的功能不同，A正確；細(xì)胞的全能性是指細(xì)胞經(jīng)分裂和分化后，仍具有產(chǎn)生完整有機(jī)體或分化成其他各種細(xì)胞的潛能和特性，臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞雖然可向多個(gè)方向進(jìn)行分化，但不符合全能性的概念，B錯(cuò)誤；細(xì)胞分化受基因影響，也受細(xì)胞生存環(huán)境的影響，臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞分化成胰島樣細(xì)胞是基因與其生存微環(huán)境共同作用的結(jié)果，即與胰腺組織微環(huán)境是有關(guān)的，C錯(cuò)誤；臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞在增殖、分化成胰島樣細(xì)胞的過程中要進(jìn)行DNA的復(fù)制，可能會(huì)發(fā)生基因突變等變異，D錯(cuò)誤。4.(2023·天津高三模擬)促生長的A和無此功能的a是常染色體上的兩種基因。DNA甲基化修飾通常會(huì)抑制基因表達(dá)。如圖是兩只小鼠產(chǎn)生配子過程中甲基化修飾對基因傳遞的影響。下列相關(guān)敘述正確的是()A．雄鼠的A基因和雌鼠的a基因遺傳信息均發(fā)生改變B．雄配子A基因甲基化被去除，說明甲基化不能遺傳C．圖中的雌雄鼠的基因型均為Aa，且均能正常生長D．圖中雌雄配子隨機(jī)結(jié)合產(chǎn)生的子代表型比例為1∶1答案D解析DNA甲基化時(shí)，基因的堿基序列不發(fā)生變化，但基因的表達(dá)卻發(fā)生了可遺傳的改變，所以雄鼠的A基因和雌鼠的a基因遺傳信息均不發(fā)生改變，A錯(cuò)誤；據(jù)圖可知，雄鼠產(chǎn)生的雄配子中A基因去甲基化，a基因沒有甲基化，雌鼠產(chǎn)生的雌配子中無論含有A基因還是a基因都會(huì)發(fā)生甲基化，說明甲基化可以遺傳，B錯(cuò)誤；根據(jù)題意，促進(jìn)生長的是A基因，發(fā)生甲基化后會(huì)被抑制，雄鼠的A基因發(fā)生甲基化，因此不能正常生長，C錯(cuò)誤；DNA甲基化修飾通常會(huì)抑制基因表達(dá)，設(shè)甲基化基因用A′、a′表示，圖中雌雄配子隨機(jī)結(jié)合產(chǎn)生的子代基因型是AA′、Aa′、A′a、aa′，前兩種基因型表現(xiàn)為能正常生長，后兩種基因型表現(xiàn)為不能正常生長，因此表型比例為1∶1，D正確。5．(2023·山東，7)某種XY型性別決定的二倍體動(dòng)物，其控制毛色的等位基因G、g只位于X染色體上，僅G表達(dá)時(shí)為黑色，僅g表達(dá)時(shí)為灰色，二者均不表達(dá)時(shí)為白色。受表觀遺傳的影響，G、g來自父本時(shí)才表達(dá)，來自母本時(shí)不表達(dá)。某雄性與雜合子雌性個(gè)體為親本雜交，獲得4只基因型互不相同的F1。親本與F1組成的群體中，黑色個(gè)體所占比例不可能是()A．2/3B．1/2C．1/3D．0答案A解析G、g只位于X染色體上，則該雄性基因型可能是XGY或XgY，雜合子雌性基因型為XGXg。(1)若該雄性基因型為XGY，與XGXg雜交產(chǎn)生的F1基因型分別為XGXG、XGXg、XGY、XgY，在親本與F1組成的群體中，父本XGY的G基因來自其母親，因此G不表達(dá)，該父本呈現(xiàn)白色；當(dāng)母本XGXg的G基因來自其母親，g基因來自其父親時(shí)，該母本的g基因表達(dá)，表現(xiàn)為灰色，當(dāng)母本XGXg的g基因來自其母親，G基因來自其父親時(shí)，該母本的G基因表達(dá)，表現(xiàn)為黑色，因此母本表型可能為灰色或黑色；F1中基因型為XGXG、XGXg的個(gè)體必定有一個(gè)G基因來自父本，G基因可以表達(dá)，因此F1中的XGXG、XGXg表現(xiàn)為黑色；XGY、XgY中的G、g基因來自母本，因此不表達(dá)，個(gè)體表現(xiàn)為白色，綜上所述，F(xiàn)1中的XGXG、XGXg表現(xiàn)為黑色，當(dāng)母本XGXg為黑色時(shí)，該群體中黑色個(gè)體比例為3/6，即1/2；當(dāng)母本XGXg為灰色時(shí)，黑色個(gè)體比例為2/6，即1/3。(2)若該雄性基因型為XgY，與XGXg雜交產(chǎn)生的F1基因型分別為XGXg、XgXg、XGY、XgY，在親本與F1組成的群體中，父本XgY的g基因來自其母親，因此g不表達(dá)，該父本呈現(xiàn)白色；根據(jù)上面的分析可知，母本XGXg可能為灰色或黑色；F1中基因型為XGXg的個(gè)體G基因來自母本，g基因來自父本，因此g基因表達(dá)，該個(gè)體表現(xiàn)為灰色；XgXg個(gè)體的兩個(gè)g基因有一個(gè)來自父本，因此該個(gè)體表現(xiàn)為灰色；同理，XGY、XgY表現(xiàn)為白色，綜上所述，F(xiàn)1中所有個(gè)體都不表現(xiàn)為黑色，當(dāng)母本XGXg為灰色時(shí)，該群體中黑色個(gè)體比例為0，當(dāng)母本XGXg為黑色時(shí)，該群體中黑色個(gè)體比例為1/6。綜上所述，A符合題意。6．(2024·江蘇揚(yáng)州中學(xué)高三期中)已知組蛋白乙?；c去乙酰化，分別是由組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶(HAT)和去乙?；D(zhuǎn)移酶(HDAC)催化的。通常情況下，組蛋白的乙?；龠M(jìn)轉(zhuǎn)錄，而去乙?；瘎t抑制轉(zhuǎn)錄。染色質(zhì)包括具有轉(zhuǎn)錄活性的活性染色質(zhì)和無轉(zhuǎn)錄活性的非活性染色質(zhì)，染色質(zhì)上的組蛋白可以被乙酰化，如圖表示部分乙?；^程。下列相關(guān)推測合理的是()A．活性染色質(zhì)由DNA和蛋白質(zhì)組成，而非活性染色質(zhì)無蛋白質(zhì)B．H