資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺
【備考2023】高中生物新教材一輪復(fù)習(xí)學(xué)案
第19講　基因的表達(dá)
[素養(yǎng)目標(biāo)]
1．結(jié)合DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，闡明DNA分子轉(zhuǎn)錄、翻譯的過程。(生命觀念、科學(xué)思維)
2．通過實例分析基因與性狀的關(guān)系、細(xì)胞分化與基因表達(dá)的關(guān)系及表觀遺傳。(生命觀念)
3．通過掌握某藥物的作用機(jī)理，及有關(guān)中心法則的內(nèi)容，形成關(guān)注社會，關(guān)注人類健康的理念。(社會責(zé)任)
　基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成
1．RNA的結(jié)構(gòu)與功能
2．遺傳信息的轉(zhuǎn)錄
(1)概念：RNA是在細(xì)胞核中，通過RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成的，這一過程叫作轉(zhuǎn)錄。
(2)場所：主要是細(xì)胞核，在葉綠體、線粒體中也能發(fā)生轉(zhuǎn)錄過程。
(3)過程(以mRNA為例)
(4)產(chǎn)物：信使RNA、核糖體RNA、轉(zhuǎn)運RNA。
3．遺傳信息的翻譯
(1)場所或裝配機(jī)器：核糖體。
(2)條件
(3)過程
(4)產(chǎn)物：多肽蛋白質(zhì)。
4．中心法則
(1)提出者：克里克。
(2)補(bǔ)充后的內(nèi)容圖解：
①DNA的復(fù)制；②轉(zhuǎn)錄；③翻譯；④RNA的復(fù)制；
⑤RNA逆轉(zhuǎn)錄。
(3)生命是物質(zhì)、能量和信息的統(tǒng)一體。
在遺傳信息的流動過程中，DNA、RNA是信息的載體，蛋白質(zhì)是信息的表達(dá)產(chǎn)物，而ATP為信息的流動提供能量。
1．(必修2 P65正文)遺傳信息轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物只有mRNA。(×)
2．(必修2 P65正文)轉(zhuǎn)錄過程中DNA雙鏈解開，需要解旋酶。(×)
3．(必修2 P67圖4 6)tRNA不含有氫鍵，一個tRNA分子中不是只有三個堿基。(×)
4．(必修2 P67圖4 6)反密碼子的讀取方向為由氨基酸連接端開始讀(由長臂端向短臂端讀取)。(√)
5．(必修2 P66“相關(guān)信息”)tRNA和rRNA參與蛋白質(zhì)的合成過程，但是這兩種RNA本身不會翻譯為蛋白質(zhì)。(√)
6．(必修2 P67表4 1注解)終止密碼子一定不編碼氨基酸。(×)
1．必修2 P64～65正文：RNA適合做信使的原因是什么？
提示：RNA由核糖核苷酸連接而成，可以儲存遺傳信息；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。
2．必修2 P69圖示：一條mRNA可結(jié)合多個核糖體，其意義是什么？
提示：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白質(zhì)。
3．必修2 P67“思考·討論”：密碼子的簡并對生物的生存發(fā)展有什么意義？
提示：可以從增強(qiáng)密碼容錯性的角度來解釋，當(dāng)密碼子中有一個堿基改變時，由于密碼子的簡并性，可能并不會改變其對應(yīng)的氨基酸；也可以從密碼子使用頻率來考慮，當(dāng)某種氨基酸使用頻率高時，幾種不同的密碼子都編碼一種氨基酸可以保證翻譯的速度。
1．對比分析DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯[科學(xué)思維]
2．理清中心法則與基因表達(dá)關(guān)系[生命觀念]
3．基因表達(dá)中相關(guān)計算[科學(xué)思維]
(1)DNA模板鏈中A＋T(或C＋G)與mRNA中A＋U(或C＋G)相等，則(A＋T)總%＝(A＋U)mRNA%。
(2)DNA(基因)、mRNA上堿基數(shù)目與氨基酸數(shù)目之間的關(guān)系，如圖所示：
可見，蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目＝1/3 mRNA堿基數(shù)目＝1/6 DNA(或基因)堿基數(shù)目。
[探究意圖：以基因表達(dá)的圖示為情境信息考查理解及問題解決能力]
如圖表示T2噬菌體侵染大腸桿菌后某些基因表達(dá)的部分過程，思考回答：
(1)圖示過程發(fā)生在大腸桿菌內(nèi)，分子①②通常是否相同？為什么？
提示：不同。轉(zhuǎn)錄獲得的RNA是以DNA分子的不同片段的一條鏈為模板合成的。
(2)圖示過程中形成的化學(xué)鍵有哪些？
提示：磷酸二酯鍵、氫鍵、肽鍵等。
(3)圖中的核糖體移動方向是從“a→b”或“b→a”？判斷的依據(jù)是什么？
提示：b→a，因為b端對應(yīng)的肽鏈④較肽鏈③短，說明肽鏈④離起點近，即b端為翻譯的起點。
(4)在核糖體合成③④的過程中，能將mRNA分子上攜帶的遺傳信息進(jìn)行準(zhǔn)確翻譯的原因有哪些？
提示：一種tRNA只轉(zhuǎn)運一種氨基酸，tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對。
突破點1　
1．(多選) (2021·湖南卷)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B
B．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
解析：基因的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程，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，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為模板合成出具有氨基酸排列順序的多肽鏈，翻譯的場所發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體，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錯誤。
答案：ABC
2．原核生物和真核生物在基因表達(dá)方面既有區(qū)別又有聯(lián)系，圖甲和圖乙為兩類不同生物細(xì)胞內(nèi)基因表達(dá)的示意圖。下列說法正確的是(　　)
　
A．圖甲的轉(zhuǎn)錄需要RNA聚合酶，圖乙的轉(zhuǎn)錄不需要
B．圖乙的翻譯需要tRNA參與，圖甲的翻譯不需要
C．細(xì)菌、藍(lán)細(xì)菌和酵母菌只進(jìn)行圖甲所示的基因表達(dá)過程
D．圖乙三個核糖體上最終合成的肽鏈氨基酸序列相同
解析：轉(zhuǎn)錄都需要RNA聚合酶催化，A錯誤；tRNA可轉(zhuǎn)運氨基酸，翻譯都需要tRNA參與，B錯誤；圖甲所示基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯在同一空間內(nèi)同時發(fā)生，為原核細(xì)胞中發(fā)生的基因表達(dá)過程，故藍(lán)細(xì)菌和細(xì)菌只有類似圖甲所示的基因表達(dá)過程，但酵母菌為真核生物，主要進(jìn)行如圖乙所示的基因表達(dá)過程，C錯誤；圖乙中翻譯這些肽鏈的模板(mRNA)相同，故最終3個核糖體上合成的肽鏈氨基酸序列相同，D正確。
答案：D
“三步”判斷真、原核細(xì)胞的DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄及翻譯
突破點2　
3．(多選) (2021·河北卷)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
解析：DNA復(fù)制的原料是脫氧核糖核苷酸，轉(zhuǎn)錄的原料是核糖核苷酸，所以羥基脲處理后，會導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞中DNA復(fù)制過程出現(xiàn)原料匱乏，但不影響轉(zhuǎn)錄過程，A錯誤；DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄都要以DNA鏈為模板，放線菌素D處理后，腫瘤細(xì)胞中DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程都會受到抑制，B正確；DNA聚合酶能催化DNA復(fù)制過程中子鏈的延伸，阿糖胞苷可通過抑制DNA聚合酶活性，進(jìn)而導(dǎo)致DNA復(fù)制過程中子鏈無法正常延伸，C正確；三種藥物對正常細(xì)胞也會發(fā)揮作用，故將三種藥物精準(zhǔn)導(dǎo)入腫瘤細(xì)胞的技術(shù)可減弱其對正常細(xì)胞的不利影響，D正確。
答案：BCD
4．科學(xué)家把等量的小白鼠敗血癥病毒(一種RNA病毒)顆粒加入甲乙兩支試管，其中甲試管中含有帶放射性標(biāo)記的脫氧核糖核苷三磷酸緩沖溶液，乙試管中含有帶放射性標(biāo)記的核糖核苷三磷酸緩沖溶液。一段時間后，甲試管中能檢測到含有放射性的核酸，乙試管中不能檢測到含有放射性的核酸。下列敘述錯誤的是(　　)
A．甲、乙試管中都不能檢測到子代病毒
B．該病毒顆粒中含有與DNA合成有關(guān)的酶
C．乙試管中無放射性核酸的合成是因為缺少RNA酶
D．加入RNA酶，甲試管中放射性核酸明顯減少
解析：據(jù)分析可知，甲試管中發(fā)生了逆轉(zhuǎn)錄，但是甲試管中不能合成RNA和蛋白質(zhì)，故甲試管中沒有子代病毒，乙試管中只有病毒RNA存在，也不能合成蛋白質(zhì)，因此乙試管中也沒有子代病毒，A正確；甲試管中完成了DNA的合成，因此加入的病毒顆粒中含有逆轉(zhuǎn)錄酶，B正確；乙試管中無放射性核酸的合成是因為缺少合成DNA的原料脫氧核糖核苷酸，C錯誤；加入RNA酶，病毒模板減少，故甲試管中放射性核酸明顯減少，D正確。
答案：C
“三看法”判斷中心法則各過程
突破點3　
5．(多選)科研人員做了如下實驗：將DNA模板和RNA聚合酶混合一段時間后加入原料，其中鳥嘌呤核糖核苷酸用32P標(biāo)記，一起培育一段時間后，加入肝素(可以與RNA聚合酶結(jié)合)，然后再加入蛋白S，結(jié)果如圖所示。下列敘述錯誤的是(　　)
A．RNA聚合酶能識別DNA模板上的某一密碼子并與之結(jié)合
B．肝素與RNA聚合酶結(jié)合后能破壞RNA聚合酶的空間結(jié)構(gòu)并使之失去活性
C．對照組應(yīng)加入不含蛋白S的緩沖液，實驗組加入肝素后基本沒有新的mRNA合成
D．曲線反映的是DNA轉(zhuǎn)錄的過程，蛋白S能解除肝素抑制轉(zhuǎn)錄的作用
解析：RNA聚合酶能識別DNA模板上特定的位點即啟動子，并與之結(jié)合，催化RNA的合成，A錯誤；加入肝素后，RNA合成受阻，據(jù)此可推測肝素與RNA聚合酶結(jié)合抑制了轉(zhuǎn)錄過程，而加入蛋白S后，轉(zhuǎn)錄過程繼續(xù)進(jìn)行，可推測肝素能改變RNA聚合酶的空間結(jié)構(gòu)，但不會使之失去活性，B錯誤；自變量為是否加入蛋白S，故對照組應(yīng)加入不含蛋白S的緩沖液，由于肝素能與RNA聚合酶結(jié)合，使RNA聚合酶不能與啟動子結(jié)合，所以加入肝素后mRNA的合成受到抑制，因而沒有新的mRNA合成，C正確；根據(jù)兩曲線的比較可知，加入蛋白S的實驗組產(chǎn)物中放射性明顯增多，說明蛋白S能解除肝素對轉(zhuǎn)錄的抑制作用，D正確。
答案：AB
　基因表達(dá)與性狀的關(guān)系
1．基因控制性狀的途徑
(1)直接控制途徑
(完善實例分析如下)
(2)間接控制途徑
(完善實例分析如下)
①白化病致病機(jī)理圖解
②豌豆的圓粒和皺粒的形成機(jī)理圖解
2．基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化
(1)細(xì)胞分化的本質(zhì)：基因的選擇性表達(dá)。
(2)表達(dá)的基因的類型
①在所有細(xì)胞中都能表達(dá)的基因，指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)是維持細(xì)胞基本生命活動所必需的，如核糖體蛋白基因、ATP合成酶基因。
②只在某類細(xì)胞中特異性表達(dá)的基因，如卵清蛋白基因、胰島素基因。
(3)基因選擇性表達(dá)的原因：與基因表達(dá)的調(diào)控有關(guān)。
3．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)實例：柳穿魚Lcyc基因和小鼠Avy基因的堿基序列沒有變化，但部分堿基發(fā)生了甲基化修飾，抑制了基因的表達(dá)，進(jìn)而對表型產(chǎn)生影響。這種DNA甲基化修飾可以遺傳給后代，使后代出現(xiàn)同樣的表型。
(3)基因與性狀的關(guān)系
基因與性狀的關(guān)系并不都是簡單的一一對應(yīng)的關(guān)系。
①一個性狀可以受到多個基因的影響。
②一個基因也可以影響多個性狀。
③生物體的性狀也不完全是由基因決定的，環(huán)境對性狀也有著重要影響。
1．(必修2 P71黑體)基因只能通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。(×)
2．(必修2 P72黑體)基因的選擇性表達(dá)導(dǎo)致細(xì)胞分化。(×)
3．(必修2 P74黑體)表觀遺傳現(xiàn)象由于基因的堿基序列沒有改變，因此生物體的性狀也不會發(fā)生改變。(×)
4．(必修2 P74“與社會的聯(lián)系”)吸煙會導(dǎo)致精子中DNA的甲基化水平升高，從而影響基因的表達(dá)。(√)
1．必修2 P72“思考·討論”節(jié)選：3種細(xì)胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰島素基因，但只檢測到其中一種基因的mRNA，這一事實說明了什么？
提示：這一事實說明，細(xì)胞中并不是所有的基因都表達(dá)，基因的表達(dá)存在選擇性。
2．必修2 P73“思考·討論”節(jié)選：資料1和資料2展示的遺傳現(xiàn)象有什么共同點？這對你認(rèn)識基因和性狀的關(guān)系有什么啟示？
提示：資料1和資料2展示的遺傳現(xiàn)象都表現(xiàn)為基因的堿基序列保持不變，但部分堿基發(fā)生了甲基化修飾，抑制了基因的表達(dá)，進(jìn)而對表型產(chǎn)生影響。這種DNA甲基化修飾可以遺傳給后代，使后代出現(xiàn)同樣的表型。
3．必修2 P74“批判性思維”：你如何評價基因決定生物體的性狀這一觀點？
提示：生物性狀的形成往往是內(nèi)因(基因)與外因(環(huán)境因素等)相互作用的結(jié)果。
1．細(xì)胞分化本質(zhì)[生命觀念]
(1)分化前和分化后形成的各種細(xì)胞中DNA(基因)不變。
(2)表達(dá)的基因有兩類：所有細(xì)胞中都表達(dá)的基因(如ATP合成酶基因、核糖體蛋白基因)；只在某類細(xì)胞中特異性表達(dá)的基因(如胰島素基因、血紅蛋白基因)。
(3)分化形成的各種細(xì)胞中mRNA和蛋白質(zhì)不完全相同。
2．表觀遺傳的分子機(jī)制[生命的信息觀]
(1)DNA的甲基化
基因中的堿基序列沒有變化，但部分堿基發(fā)生了甲基化修飾，抑制了基因的表達(dá)，進(jìn)而影響表型。
(2)構(gòu)成染色體的組蛋白的乙酰化修飾
真核生物細(xì)胞核中的DNA與一些蛋白質(zhì)結(jié)合在一起，帶負(fù)電荷的DNA“纏繞”在帶正電荷的蛋白質(zhì)(如組蛋白)上，使細(xì)長的DNA卷成緊密的結(jié)構(gòu)。乙酰化修飾就是用乙酰基把組蛋白的正電荷屏蔽掉。組蛋白的正電荷一旦減少，其與DNA的結(jié)合就會減弱，這部分的DNA就會“松開”，激活相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄。
(3)RNA干擾
RNA干擾是正常生物體內(nèi)抑制特定基因表達(dá)的一種現(xiàn)象。當(dāng)細(xì)胞中導(dǎo)入或內(nèi)源產(chǎn)生與某個特定mRNA同源的雙鏈RNA時，該mRNA發(fā)生降解或者翻譯阻滯，導(dǎo)致基因表達(dá)沉默。這種現(xiàn)象發(fā)生在轉(zhuǎn)錄后水平，又稱為轉(zhuǎn)錄后基因沉默，是表觀遺傳的重要機(jī)制之一。
3．基因與性狀關(guān)系[科學(xué)思維]
[探究意圖：以提高油菜產(chǎn)油量為情境信息考查問題解決及創(chuàng)新能力]
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，寫出提高油菜產(chǎn)油量的基本思路。
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)形成酶b，而細(xì)胞能正常合成酶a，故生成的油脂比例高。
突破點1　
1．白化病和黑尿病都是因為酶缺陷引起的分子遺傳病，前者不能由酪氨酸合成黑色素，后者不能將尿黑酸轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴Ｒ宜幔懦龅哪蛞褐幸蚝心蚝谒幔隹諝夂笱趸兒凇Ｈ鐖D表示人體內(nèi)與之相關(guān)的一系列生化過程，據(jù)圖分析下列敘述不正確的是(　　)
A．若一個皮膚角質(zhì)層細(xì)胞控制酶B合成的基因異常，不會導(dǎo)致白化病
B．若一個胚胎干細(xì)胞控制酶D合成的基因異常，可能會導(dǎo)致黑尿病
C．白化病和黑尿病說明基因是通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體性狀的
D．圖中代謝過程可說明一個基因可影響多個性狀，一個性狀也可受多個基因控制
解析：白化病和黑尿病是基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而間接控制生物體性狀的，而非直接控制，C項錯誤。
答案：C
突破點2　
2．柳穿魚是一種園林花卉，其花的形態(tài)結(jié)構(gòu)與Lcyc基因的表達(dá)直接相關(guān)。兩株柳穿魚，它們體內(nèi)Lcyc基因的序列相同，但花的形態(tài)結(jié)構(gòu)不同。研究表明，植株甲的Lcyc基因在開花時表達(dá)了，植株乙的Lcyc基因不表達(dá)的原因是它被高度甲基化了(Lcyc基因有多個堿基連接甲基基團(tuán))。將這兩個植株作為親本進(jìn)行雜交，F(xiàn)1的花與植株甲的相似，F(xiàn)1自交的F2中絕大部分植株的花與植株甲的相似，少部分植株的花與植株乙的相似。對此現(xiàn)象的敘述，錯誤的是(　　)
A．DNA甲基化過程導(dǎo)致基因中的遺傳信息發(fā)生改變
B．若基因的啟動部位被修飾，可能遏制RNA聚合酶的作用而影響轉(zhuǎn)錄過程
C．DNA甲基化修飾可以遺傳給子代，使后代表現(xiàn)出同樣的表型
D．同卵雙胞胎之間的差異可能由基因的甲基化引起
解析：DNA甲基化過程中基因的堿基序列并未改變，所以基因中的遺傳信息未發(fā)生改變，A錯誤；若基因的啟動部位被修飾，則可能遏制了RNA聚合酶的作用而影響轉(zhuǎn)錄過程，B正確；DNA甲基化修飾可以遺傳給子代，使后代表現(xiàn)出同樣的表現(xiàn)型，C正確；同卵雙胞胎之間的差異可能由基因的甲基化引起，D正確。
答案：A
3．(多選) (2022·山東泰安模擬)DNA上含有的一段能被RNA聚合酶識別、結(jié)合并驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄的序列稱為啟動子，如果啟動子序列的某些堿基被甲基化修飾(DNA分子上連入甲基基團(tuán))，其將不能被RNA聚合酶識別。擬南芥種子的萌發(fā)依賴于NIC基因的表達(dá)，該基因啟動子中的甲基基團(tuán)能夠被R基因編碼的D酶切除。如圖表示NIC基因轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程，下列敘述正確的是(　　)
A．種子萌發(fā)受R基因和NIC基因共同控制
B．R基因缺失突變體細(xì)胞中的NIC基因不能發(fā)生圖示過程
C．圖甲中合成C鏈的原料是核糖核苷酸，另外還需能量供應(yīng)
D．若圖乙中tRNA上的反密碼子堿基發(fā)生替換，則導(dǎo)致肽鏈中氨基酸種類發(fā)生改變
解析：R基因的表達(dá)產(chǎn)物可以解除NIC基因的甲基化，使NIC基因表達(dá)，從而影響種子萌發(fā)，即種子萌發(fā)受R基因和NIC基因共同控制，A正確；圖甲為轉(zhuǎn)錄，圖乙為翻譯，R基因缺失突變體細(xì)胞中的NIC基因被甲基化，不能轉(zhuǎn)錄和翻譯，即不能發(fā)生圖示過程，B正確；圖甲中C鏈?zhǔn)荝NA鏈，故合成C鏈的原料是核糖核苷酸，另外還需能量供應(yīng)，C正確；決定氨基酸的是mRNA上的密碼子，若圖乙中tRNA上的反密碼子堿基發(fā)生替換，肽鏈中氨基酸種類不發(fā)生改變，D錯誤。
答案：ABC
[構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)]
[強(qiáng)化生命觀念]
1．轉(zhuǎn)錄是指在細(xì)胞核中，通過RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程。
2．翻譯是指游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。
3．表觀遺傳是指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。
4．遺傳信息可以從DNA流向DNA，即DNA的復(fù)制；也可以從DNA流向RNA，進(jìn)而流向蛋白質(zhì)，即遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。
真題再現(xiàn)　感悟考情
1．(2021·河北卷)關(guān)于基因表達(dá)的敘述，正確的是(　　)
A．所有生物基因表達(dá)過程中用到的RNA和蛋白質(zhì)均由DNA編碼
B．DNA雙鏈解開，RNA聚合酶起始轉(zhuǎn)錄、移動到終止密碼子時停止轉(zhuǎn)錄
C．翻譯過程中，核酸之間的相互識別保證了遺傳信息傳遞的準(zhǔn)確性
D．多肽鏈的合成過程中，tRNA讀取mRNA上全部堿基序列信息
解析：真核生物和原核生物基因表達(dá)過程中用到的RNA與蛋白質(zhì)均由DNA編碼，但某些RNA病毒可以通過RNA復(fù)制出來的mRNA進(jìn)行翻譯，此時的mRNA不是由DNA編碼的，A錯誤；轉(zhuǎn)錄時，RNA聚合酶移動到終止子時停止轉(zhuǎn)錄，B錯誤；翻譯過程中，mRNA與tRNA通過密碼子和反密碼子的相互識別保證了遺傳信息傳遞的準(zhǔn)確性，C正確；翻譯過程中，tRNA遇到終止密碼子后便結(jié)束翻譯過程，所以tRNA不一定能讀取mRNA上的全部堿基序列信息，D錯誤。
答案：C
2．(2021·廣東卷)金霉素(一種抗生素)可抑制tRNA與mRNA的結(jié)合，該作用直接影響的過程是(　　)
A．DNA復(fù)制　　　　　　　 B．轉(zhuǎn)錄
C．翻譯 D．逆轉(zhuǎn)錄
解析：DNA復(fù)制是以DNA為模板合成DNA的過程，不涉及tRNA與mRNA的結(jié)合，A不符合題意；轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程，依據(jù)題意分析可知金霉素沒有抑制轉(zhuǎn)錄過程，B不符合題意；tRNA與mRNA結(jié)合發(fā)生在翻譯過程中，金霉素的作用直接影響的過程是翻譯，C符合題意；逆轉(zhuǎn)錄是以RNA為模板合成DNA的過程，此過程中不涉及tRNA與mRNA的結(jié)合，D不符合題意。
答案：C
3．(2021·浙江1月選考)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′→3′)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
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
解析：翻譯的方向是從mRNA的5′→3′，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錯誤；由圖示可知，結(jié)構(gòu)②核糖體移動并讀取密碼子的方向為從右向左，B正確；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)配對時有氫鍵的形成，tRNA離開核糖體時有氫鍵的斷裂，C錯誤；細(xì)胞核內(nèi)不存在核糖體，細(xì)胞核基質(zhì)中不會發(fā)生圖示的翻譯過程，D錯誤。
答案：B
4．(2020·海南卷)下列關(guān)于人胃蛋白酶基因在細(xì)胞中表達(dá)的敘述，正確的是(　　)
A．轉(zhuǎn)錄時基因的兩條鏈可同時作為模板
B．轉(zhuǎn)錄時會形成DNA RNA雜合雙鏈區(qū)
C．RNA聚合酶結(jié)合起始密碼子啟動翻譯過程
D．翻譯產(chǎn)生的新生多肽鏈具有胃蛋白酶的生物學(xué)活性
解析：轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA分子的過程，會形成DNA RNA雜合雙鏈區(qū)，A錯誤，B正確；RNA聚合酶結(jié)合啟動子啟動轉(zhuǎn)錄過程，C錯誤；翻譯產(chǎn)生的新生多肽鏈還需要經(jīng)過加工才能成為具有生物學(xué)活性的胃蛋白酶，D錯誤。
答案：B
5．(2020·江蘇卷)研究發(fā)現(xiàn)，線粒體內(nèi)的部分代謝產(chǎn)物可參與調(diào)控核內(nèi)基因的表達(dá)，進(jìn)而調(diào)控細(xì)胞的功能。如圖為T細(xì)胞中發(fā)生上述情況的示意圖，請據(jù)圖回答下列問題：
(1)丙酮酸進(jìn)入線粒體后先經(jīng)氧化脫羧形成乙酰輔酶A，再徹底分解成________和[H]。[H]經(jīng)一系列復(fù)雜反應(yīng)與________結(jié)合，產(chǎn)生水和大量的能量，同時產(chǎn)生自由基。
(2)線粒體中產(chǎn)生的乙酰輔酶A可以進(jìn)入細(xì)胞核，使染色質(zhì)中與________結(jié)合的蛋白質(zhì)乙酰化，激活干擾素基因的轉(zhuǎn)錄。
(3)線粒體內(nèi)產(chǎn)生的自由基穿過線粒體膜到________中，激活NFAT等調(diào)控轉(zhuǎn)錄的蛋白質(zhì)分子，激活的NFAT可穿過________進(jìn)入細(xì)胞核，促進(jìn)白細(xì)胞介素基因的轉(zhuǎn)錄。轉(zhuǎn)錄后形成的________分子與核糖體結(jié)合，經(jīng)________過程合成白細(xì)胞介素。
(4)T細(xì)胞內(nèi)乙酰輔酶A和自由基調(diào)控核內(nèi)基因的表達(dá)，其意義是________________________________________________________________________。
解析：(1)有氧呼吸過程中，丙酮酸在線粒體中先經(jīng)氧化脫羧形成乙酰輔酶A，再徹底分解為CO2和[H]，產(chǎn)生的[H]在線粒體內(nèi)膜上與O2結(jié)合產(chǎn)生水和大量的能量，同時產(chǎn)生自由基。(2)染色質(zhì)主要由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成，線粒體中產(chǎn)生的乙酰輔酶A進(jìn)入細(xì)胞核后，會使染色質(zhì)中與DNA結(jié)合的蛋白質(zhì)乙酰化，削弱蛋白質(zhì)與DNA的結(jié)合能力，從而使DNA解螺旋，激活干擾素基因的轉(zhuǎn)錄。(3)線粒體內(nèi)產(chǎn)生的自由基穿過線粒體膜進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，可以激活NFAT等調(diào)控轉(zhuǎn)錄的蛋白質(zhì)分子，即NFAT是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)通過核孔進(jìn)出細(xì)胞核，所以NFAT可以通過核孔進(jìn)入細(xì)胞核，促進(jìn)白細(xì)胞介素基因的轉(zhuǎn)錄。轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)后可以與其中的核糖體結(jié)合，進(jìn)行翻譯過程合成相應(yīng)的白細(xì)胞介素。(4)由題意可知，T細(xì)胞內(nèi)乙酰輔酶A和自由基調(diào)控核基因的表達(dá)，可以促進(jìn)合成干擾素和白細(xì)胞介素，干擾素具有抗病毒等功能，白細(xì)胞介素是一種淋巴(細(xì)胞)因子，能夠促進(jìn)淋巴細(xì)胞的增殖、分化，從而提高機(jī)體的免疫能力。
答案：(1)CO2　O2　(2)DNA　(3)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)　核孔　mRNA　翻譯　(4)提高機(jī)體的免疫能力

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