資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺
第18講　基因的表達(dá)
[課程導(dǎo)學(xué)]
內(nèi)容要求 3.1.4.概述DNA分子上的遺傳信息通過RNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，細(xì)胞分化的本質(zhì)是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，生物的性狀主要通過蛋白質(zhì)表現(xiàn)。3．1.5.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。
與舊教材對比 增：①mRNA和tRNA的3′端和5′端；②基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化；③表觀遺傳。改：①密碼子表；②遺傳密碼的破譯由選學(xué)變?yōu)椤吧锟茖W(xué)史話”。刪：細(xì)胞質(zhì)基因。
考點(diǎn)一　遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯
1．RNA的種類和功能
[提醒]　用放射性同位素標(biāo)記T或U可判斷DNA和RNA的合成。若大量消耗T，可推斷正在發(fā)生DNA的合成；若大量消耗U，可推斷正在發(fā)生RNA的合成。
2．遺傳信息的轉(zhuǎn)錄
(1)概念：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。
[提醒]　以基因?yàn)閱挝贿M(jìn)行，在同一個(gè)細(xì)胞內(nèi)的不同基因可以選擇性轉(zhuǎn)錄。不同的基因轉(zhuǎn)錄使用的模板不一定在DNA的同一條鏈上。
(2)場所：主要在細(xì)胞核中，在細(xì)胞質(zhì)中也能發(fā)生轉(zhuǎn)錄過程。
(3)過程
(4)產(chǎn)物：mRNA、rRNA、tRNA。
[提醒]　真核生物的DNA轉(zhuǎn)錄形成的mRNA需要在細(xì)胞核加工處理成為成熟的mRNA后才能作為翻譯的模板。
3．遺傳信息的翻譯
(1)概念：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。
(2)場所：核糖體。
(3)過程
(4)產(chǎn)物：多肽。
[提醒]　一條mRNA可翻譯出一條多肽鏈，也可能產(chǎn)生多條肽鏈，此時(shí)多肽鏈不具空間結(jié)構(gòu)。
(1)rRNA是核糖體的組成成分，原核細(xì)胞中可由核仁參與合成。(　　)
(2)RNA有傳遞遺傳信息、催化反應(yīng)和轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)等功能。(　　)
(3)mRNA上的GCA在人細(xì)胞中和小麥細(xì)胞中決定的是同一種氨基酸。(　　)
(4)轉(zhuǎn)錄和翻譯過程都存在T—A、A—U、G—C的堿基配對方式。(　　)
(5)一個(gè)DNA只能控制合成一種蛋白質(zhì)。(　　)
(6)細(xì)菌的一個(gè)基因轉(zhuǎn)錄時(shí)兩條DNA鏈可同時(shí)作為模板，提高轉(zhuǎn)錄效率。(　　)
(7)DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄時(shí)，其模板都是DNA的一整條鏈。(　　)
答案：(1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)×　(6)× (7)×
1．(必修2 P65圖4－4)(1)遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過程中也有DNA的解旋過程，該過程________(填“需要”或“不需要”)解旋酶。
(2)一個(gè)基因轉(zhuǎn)錄時(shí)以基因的________條鏈為模板，一個(gè)DNA分子上的所有基因的模板鏈________(填“一定”或“不一定”)相同。
(3)轉(zhuǎn)錄方向的判定方法：____________________為轉(zhuǎn)錄的起始方向。
提示：(1)不需要　(2)一　不一定　(3)已合成的mRNA 釋放的一端
2．(必修2 P67圖4－6)(1)tRNA________(填“含有”或“不含有”)氫鍵，一個(gè)tRNA分子中________(填“是”或“不是”)只有三個(gè)堿基。
(2)反密碼子的讀取方向?yàn)開____________________________________。
提示：(1)含有　不是　(2)由氨基酸連接端開始讀(由長臂端向短臂端讀取)
3．(析圖建模)常考圖示解讀
1．DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較(以真核生物為例)
項(xiàng)目 復(fù)制 轉(zhuǎn)錄 翻譯
場所 主要在細(xì)胞核 主要在細(xì)胞核 細(xì)胞質(zhì)(核糖體)
模板 DNA的兩條鏈 DNA的一條鏈 mRNA
原料 4種脫氧核苷酸 4種核糖核苷酸 21種氨基酸
配對原則 T—A、A—T、G—C、C—G T—A、A—U、G—C、C—G U—A、A—U、G—C、C—G
結(jié)果 兩個(gè)子代DNA分子　　　 　 mRNA、tRNA、rRNA　　　　 蛋白質(zhì)
信息傳遞 DNA→DNA DNA→mRNA mRNA→蛋白質(zhì)
意義 傳遞遺傳信息 表達(dá)遺傳信息
2.“二看法”判斷真核細(xì)胞和原核細(xì)胞
3．理順基因表達(dá)中的相關(guān)數(shù)量關(guān)系
(1)DNA堿基數(shù)∶mRNA堿基數(shù)∶氨基酸數(shù)＝6∶3∶1
(2)關(guān)注計(jì)算中的“最多”和“最少”問題
①mRNA上的堿基數(shù)目與蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)目關(guān)系：翻譯時(shí)，mRNA上的終止密碼子不決定氨基酸，因此準(zhǔn)確地說，mRNA上的堿基數(shù)目是蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的3倍還要多一些。
②DNA上的堿基數(shù)目與蛋白質(zhì)中的氨基酸的數(shù)目關(guān)系：基因或DNA上的堿基數(shù)目比對應(yīng)的蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的6倍還多。
③不能忽略“最多”或“最少”等字：如mRNA上有n個(gè)堿基，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生它的基因中至少有2n個(gè)堿基，該mRNA 指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)中最多有n/3個(gè)氨基酸。
突破1 遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯
核心素養(yǎng) 生命觀念
1．下圖表示某生物細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的一系列生理變化，X表示某種酶，請據(jù)圖分析，下列敘述不正確的是(　　)
A．X為RNA聚合酶
B．圖中最多含5種堿基、8種核苷酸
C．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
D．b部位發(fā)生的堿基互補(bǔ)配對方式可有T—A、A—U、C—G、G—C
解析：選C。題圖中能同時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，說明該細(xì)胞是原核細(xì)胞，過程Ⅰ(轉(zhuǎn)錄)和過程Ⅱ(翻譯)均在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)進(jìn)行，C項(xiàng)錯(cuò)誤。
2．(不定項(xiàng))(2022·山東棗莊高三模擬)下圖是真核細(xì)胞染色體上基因的表達(dá)過程示意圖，有關(guān)敘述不正確的是(　　)
A．基因的轉(zhuǎn)錄需要DNA聚合酶、RNA聚合酶參與
B．“拼接”時(shí)在核糖和磷酸之間形成化學(xué)鍵
C．翻譯過程中tRNA和運(yùn)載的氨基酸依據(jù)堿基互補(bǔ)配對結(jié)合
D．成熟mRNA中的堿基數(shù)與多肽鏈中的氨基酸數(shù)之比為3∶1
答案：ACD
突破2 基因表達(dá)中的相關(guān)計(jì)算
核心素養(yǎng) 科學(xué)思維
3．(2022·山東泰安高三質(zhì)檢)一個(gè)mRNA分子中有m個(gè)堿基，其中G＋C有n個(gè)；由該mRNA合成的蛋白質(zhì)有兩條肽鏈。則其模板DNA分子的A＋T數(shù)、合成蛋白質(zhì)時(shí)脫去的水分子數(shù)分別是(　　)
A．m、(m/3)－1　　　 B．m、(m/3)－2
C．2(m－n)、(m/3)－1 D．2(m－n)、(m/3)－2
解析：選D。mRNA分子中有m個(gè)堿基，其中G＋C的數(shù)目為n個(gè)，推出A＋U的數(shù)目為m－n個(gè)，故DNA中A＋T的數(shù)目為2(m－n)個(gè)。根據(jù)mRNA堿基數(shù)∶蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)＝3∶1可知，氨基酸數(shù)為m/3個(gè)，則脫去的水分子數(shù)＝氨基酸數(shù)－肽鏈數(shù)＝(m/3)－2個(gè)。
4．(2022·河南鄭州高三月考)病毒EV71為單股正鏈RNA(＋RNA)病毒，下圖為該病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)增殖的示意圖。下面說法不合理的是(　　)
A．＋RNA上至多含有64種密碼子
B．物質(zhì)M的合成場所是宿主細(xì)胞的核糖體
C．過程①②分別是指逆轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄
D．若EV71的＋RNA含有1 000個(gè)堿基，其中堿基C和G占400個(gè)，以該＋RNA為模板合成一條子代＋RNA的過程共需要堿基A和U 1 200個(gè)
解析：選C。密碼子由mRNA上的3個(gè)相鄰堿基構(gòu)成，且每個(gè)堿基都有四種可能(A、C、G、U)，所以＋RNA上至多含有43＝64種密碼子，A合理；病毒EV71沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，不含核糖體，物質(zhì)M(多肽)的合成場所是宿主細(xì)胞的核糖體，B合理；題圖中①②過程都是以RNA為模板合成RNA，為RNA復(fù)制過程，C不合理；＋RNA含有的堿基總數(shù)為A＋U＋C＋G＝1 000個(gè)，其中C＋G＝400個(gè)，可得A＋U＝600個(gè)，以病毒＋RNA為模板合成一條子代＋RNA，首先以＋RNA為模板形成－RNA，此過程需要A＋U＝600個(gè)，再以－RNA為模板形成＋RNA，此過程又需要A＋U＝600個(gè)，所以以＋RNA為模板合成一條子代＋RNA，共需要堿基A和U 1 200個(gè)，D合理。
[事實(shí)概述類]
1．具有一定氨基酸序列的蛋白質(zhì)的編碼與密碼子有關(guān)，密碼子是指
_______________________________________________________________。
答案：mRNA上決定1個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰的堿基
2．密碼子具有簡并性，你認(rèn)為這對生物的生存有何意義？試分析：
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
答案：在一定程度上能防止由于堿基改變而導(dǎo)致的遺傳信息的改變，有利于保持蛋白質(zhì)(或生物性狀)的穩(wěn)定性
3．研究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞中正常的mRNA的壽命從幾秒到幾天不等，不同種類的mRNA的壽命不同的意義是
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
答案：使細(xì)胞能夠快速改變蛋白質(zhì)合成以響應(yīng)其不斷變化的生理需求(合理即可)
[原因分析類]
4．起始密碼子AUG決定甲硫氨酸，蛋白質(zhì)的第一個(gè)氨基酸往往不是甲硫氨酸的原因是______________________________________________________
_______________________________________________________________。
答案：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被剪切掉
5．真核細(xì)胞的線粒體和葉綠體內(nèi)也能進(jìn)行基因表達(dá)的原因：
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
答案：線粒體和葉綠體內(nèi)都含有DNA和核糖體，能進(jìn)行DNA復(fù)制和基因表達(dá)
6．人體不同組織細(xì)胞的相同DNA分子，進(jìn)行轉(zhuǎn)錄過程時(shí)啟用的起始點(diǎn)________________(填“都相同”“都不同”或“不完全相同”)，其原因是
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
答案：不完全相同　不同組織細(xì)胞中基因進(jìn)行選擇性表達(dá)
7．在核糖體上翻譯出來的胰島素是否具有降低血糖的生理作用？________，請分析原因：___________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
答案：否　在核糖體上翻譯出來的只是多肽鏈，還需要被運(yùn)送到相應(yīng)的“崗位”加工，盤曲、折疊成具有特定空間結(jié)構(gòu)和功能的蛋白質(zhì)，才能承擔(dān)細(xì)胞的生命活動(dòng)
8．核糖體和mRNA的結(jié)合部位會形成________個(gè)tRNA的結(jié)合位點(diǎn)，攜帶多肽的tRNA________(填“會”或“不會”)先后占據(jù)核糖體的不同的tRNA結(jié)合位點(diǎn)。一個(gè)mRNA分子上可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體，這些核糖體形成的肽鏈?zhǔn)窍嗤模蚴莀_____________________________________________________
_______________________________________________________________。
答案：2　會　這些肽鏈都是以同一個(gè)mRNA分子為模板翻譯合成的
9．下圖為某生物遺傳信息傳遞過程：
圖中A表示________。某同學(xué)判斷該圖表示的遺傳信息傳遞過程發(fā)生在原核細(xì)胞中，他判斷的依據(jù)是____________________________________________
_______________________________________________________________。
答案：RNA聚合酶　轉(zhuǎn)錄和翻譯在同一場所進(jìn)行
考點(diǎn)二　中心法則及基因表達(dá)與性狀的關(guān)系
1．中心法則
(1)總表達(dá)式
①DNA的復(fù)制；②轉(zhuǎn)錄；③翻譯；④RNA的復(fù)制；⑤RNA逆轉(zhuǎn)錄。
(2)分別寫出下列相關(guān)中心法則表達(dá)式
①寫出噬菌體等病毒的中心法則
。
②寫出煙草花葉病毒等病毒的中心法則
。
③寫出HIV等病毒的中心法則
。
④寫出洋蔥表皮細(xì)胞內(nèi)的遺傳信息傳遞方式
DNARNA蛋白質(zhì)。
⑤寫出洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞內(nèi)的遺傳信息傳遞方式
。
2．基因控制性狀的途徑
(1)直接控制途徑(用文字和箭頭表示)
基因蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)生物體的性狀
(2)間接控制途徑(用文字和箭頭表示)
基因酶的合成代謝過程生物體的性狀
(3)基因控制性狀的實(shí)例[連一連]
3．基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化
(1)基因表達(dá)的調(diào)控直接影響性狀
(2)表達(dá)的基因分類
(3)細(xì)胞分化的本質(zhì)：基因的選擇性表達(dá)。
(4)基因的選擇性表達(dá)：與基因表達(dá)的調(diào)控有關(guān)。
4．表觀遺傳
5．基因與性狀間的對應(yīng)關(guān)系
(1)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)基因一種性狀。
②一個(gè)基因多種性狀(如基因間相互作用)。
③多個(gè)基因一種性狀(如身高、體重等)。
④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。
(2)基因與基因、基因與基因表達(dá)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。
(1)遺傳信息只能從DNA流向RNA，進(jìn)而流向蛋白質(zhì)。(　　)
(2)線粒體中遺傳信息的傳遞也遵循中心法則。(　　)
(3)DNA病毒中沒有RNA，其遺傳信息的傳遞不遵循中心法則。(　　)
(4)細(xì)胞分化形成的細(xì)胞一般會保持分化后的狀態(tài)，不可逆轉(zhuǎn)。(　　)
(5)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。(　　)
(6)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)。(　　)
(7)表觀遺傳現(xiàn)象比較少見，不能普遍存在于生物體整個(gè)生命活動(dòng)的過程中。(　　)
答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×　(6)√ (7)×
1．(必修2 P73思考·討論T3)資料1和資料2展示的遺傳現(xiàn)象有什么共同點(diǎn)？這對你認(rèn)識基因和性狀的關(guān)系有什么啟示？
_______________________________________________________________。
提示：DNA甲基化修飾可以遺傳給后代。基因通過其表達(dá)產(chǎn)物——蛋白質(zhì)來控制性狀
2．(必修2 P74批判性思維)你如何評價(jià)基因決定生物體的性狀這一觀點(diǎn)？
_______________________________________________________________。
提示：要客觀全面地評價(jià)基因決定論的觀點(diǎn)，認(rèn)識到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．“三看法”判斷中心法則各過程
2．比較表觀遺傳與基因控制生物性狀遺傳
項(xiàng)目 表觀遺傳 基因控制的遺傳
控制性狀方式 甲基化等影響基因表達(dá) 是否含有相應(yīng)的基因
堿基序列 不變 改變
顯隱性 隱性 顯性或隱性
傳遞給下一代 可以 可以
3.基因與性狀的聯(lián)系
突破1 基因?qū)π誀畹目刂?br/>核心素養(yǎng) 生命觀察、科學(xué)思維
1．(2022·吉林長春高三期中)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；基因也能通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。下列所舉實(shí)例中與事實(shí)不相符的是(　　)
A．控制生成黑色素的基因異常→黑色素結(jié)構(gòu)異常→白化病
B．控制血紅蛋白的基因異常→血紅蛋白結(jié)構(gòu)異常→運(yùn)輸氧的能力下降→貧血癥
C．控制淀粉分支酶基因異常→淀粉分支酶異常→淀粉含量降低→產(chǎn)生皺粒豌豆
D．控制跨膜蛋白基因異常→跨膜蛋白結(jié)構(gòu)異常→轉(zhuǎn)運(yùn)氯離子功能異常→囊性纖維化
解析：選A。人的白化病是由編碼酪氨酸酶的基因異常引起的，A符合題意；異常血紅蛋白基因編碼的血紅蛋白結(jié)構(gòu)異常，使紅細(xì)胞運(yùn)輸氧的能力下降而引起貧血癥，B不符合題意；淀粉分支酶基因異常，導(dǎo)致淀粉分支酶出現(xiàn)異常，使細(xì)胞內(nèi)淀粉含量降低，豌豆由于失水而皺縮，C不符合題意；編碼跨膜蛋白基因異常，影響了跨膜蛋白結(jié)構(gòu)，使跨膜蛋白結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)運(yùn)氯離子功能異常而引起囊性纖維化，D不符合題意。
2．(不定項(xiàng))下圖為基因的作用與性狀表現(xiàn)的流程示意圖。請據(jù)圖分析，下列說法正確的是(　　)
A．①過程以DNA的一條鏈為模板、四種核糖核苷酸為原料合成RNA
B．②過程中需要多種tRNA，tRNA不同，所搬運(yùn)的氨基酸也不相同
C．某段DNA上發(fā)生了基因突變，但形成的蛋白質(zhì)不一定會改變
D．人的鐮狀細(xì)胞貧血是基因?qū)π誀畹闹苯涌刂疲菇Y(jié)構(gòu)蛋白發(fā)生變化所致
解析：選ACD。①過程為轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板、四種核糖核苷酸為原料合成RNA的過程，A正確；②過程表示翻譯，其中需要多種tRNA，由于密碼子的簡并性，不同的tRNA所搬運(yùn)的氨基酸可能相同，B錯(cuò)誤；某段DNA上發(fā)生了基因突變，由于密碼子的簡并性，基因控制合成的蛋白質(zhì)不一定會改變，C正確；人的鐮狀細(xì)胞貧血的病因是控制血紅蛋白的基因發(fā)生突變，使血紅蛋白結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，這屬于基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀，D正確。
突破2 基因的選擇性表達(dá)和表觀遺傳
核心素養(yǎng) 科學(xué)思維
3．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)。A、B兩株柳穿魚體內(nèi)Lcyc基因的堿基序列完全相同，只是植株A的Lcyc基因在開花時(shí)表達(dá)，植株B的Lcyc基因被高度甲基化(Lcyc基因中有多個(gè)堿基與甲基連接)，開花時(shí)不能表達(dá)，從而導(dǎo)致A、B植株的花明顯不同。將A、B植株作親本進(jìn)行雜交，F(xiàn)1的花與植株A相同，F(xiàn)1自交得到的F2中絕大部分植株的花與植株A相同，少部分植株的花與植株B相同，科學(xué)家將這種特殊的遺傳方式稱作表觀遺傳。據(jù)此判斷，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．上述柳穿魚的雜交情況說明植株B的Lcyc基因發(fā)生了隱性突變
B．細(xì)胞中基因表達(dá)與否會導(dǎo)致生物體的性狀發(fā)生差異
C．表觀遺傳能夠使生物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
D．基因組成完全相同的同卵雙胞胎具有的微小差異可能與表觀遺傳有關(guān)
解析：選A。由題干信息可知，A、B兩株柳穿魚體內(nèi)Lcyc基因的堿基序列完全相同，只存在Lcyc基因能否表達(dá)的差異，說明植株B的Lcyc基因沒有發(fā)生突變，A錯(cuò)誤。
4．(2021·河北省選擇性考試模考)DNA甲基化是指DNA中的某些堿基被添加甲基基團(tuán)，此種變化可影響基因的表達(dá)，對細(xì)胞分化具有調(diào)控作用。基因啟動(dòng)子區(qū)域被甲基化后，會抑制該基因的轉(zhuǎn)錄，如圖所示。研究發(fā)現(xiàn)，多種類型的癌細(xì)胞中發(fā)生了抑癌基因的過量甲基化。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．細(xì)胞的內(nèi)外環(huán)境因素均可引起DNA的甲基化
B．甲基化的啟動(dòng)子區(qū)更易暴露轉(zhuǎn)錄模板鏈的堿基序列
C．抑癌基因過量甲基化后會導(dǎo)致細(xì)胞不正常增殖
D．某些DNA甲基化抑制劑可作為抗癌藥物研發(fā)的候選對象
解析：選B。從圖中可以看出，基因包括啟動(dòng)子、轉(zhuǎn)錄區(qū)域、終止子等部分，啟動(dòng)子和轉(zhuǎn)錄區(qū)域?yàn)榛蛑胁煌膮^(qū)段，基因啟動(dòng)子區(qū)域被甲基化后，會抑制該基因的轉(zhuǎn)錄，因此甲基化的啟動(dòng)子區(qū)不利于暴露轉(zhuǎn)錄模板鏈的堿基序列，B錯(cuò)誤。
突破3 中心法則的過程分析
核心素養(yǎng) 科學(xué)思維
5．(2022·四川成都高三一診)下圖所示為遺傳信息傳遞的“中心法則”。研究發(fā)現(xiàn)四環(huán)素具有與細(xì)菌核糖體結(jié)合能力強(qiáng)的特點(diǎn)。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．四環(huán)素通過抑制蛋白質(zhì)的合成起抗菌效果
B．圖中涉及堿基A與U配對的過程為②③④⑤
C．細(xì)菌體內(nèi)②和③過程可在同一區(qū)域同時(shí)發(fā)生
D．艾滋病病毒侵染輔助性T細(xì)胞后能發(fā)生圖中所有過程
解析：選D。艾滋病病毒是逆轉(zhuǎn)錄病毒，不會發(fā)生④過程，D錯(cuò)誤。
6．(2022·山東菏澤高三月考)牽牛花的顏色主要是由花青素決定的，下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．生物性狀由基因決定，也受環(huán)境影響
D．若基因①不表達(dá)，則基因②和基因③不表達(dá)
解析：選D。基因具有獨(dú)立性，基因①不表達(dá)，基因②和基因③仍然能夠表達(dá)，D符合題意。
[事實(shí)概述類]
1．囊性纖維化的發(fā)病原因說明了基因控制生物體性狀的途徑之一是
_______________________________________________________________。
答案：基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀
2．某植物花色由三對獨(dú)立遺傳的基因共同決定，若下圖是花中相關(guān)色素的合成途徑，其體現(xiàn)了基因?qū)ι矬w的性狀的控制途徑為
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當(dāng)基因型為AaBbDd的植株自交，理論上子代中紫花植株所占比例為________，子代紫花植株的基因型有________種。
答案：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　57/64　22
3．用體外實(shí)驗(yàn)的方法可合成多肽鏈。已知苯丙氨酸的密碼子是UUU，若要在體外合成同位素標(biāo)記的多肽鏈，所需的材料除了人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸還有______________________、___________________________________。
答案：同位素標(biāo)記的苯丙氨酸　除去了DNA和mRNA的細(xì)胞提取液
[原因分析類]
4．[2017·全國Ⅱ，T38(5)]若獲得的轉(zhuǎn)基因植株(幾丁質(zhì)酶基因已經(jīng)整合到植物的基因組中)抗真菌病的能力沒有提高，根據(jù)中心法則分析，其可能的原因是
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答案：目的基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯異常
5．某種致癌的RNA病毒是逆轉(zhuǎn)錄病毒，其體內(nèi)有逆轉(zhuǎn)錄酶，該酶是怎么產(chǎn)生的？__________________________________________________________
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答案：逆轉(zhuǎn)錄酶是在宿主細(xì)胞內(nèi)利用宿主細(xì)胞的成分合成的
6．線粒體中基因控制的性狀只能通過母方遺傳給后代的原因是_______________________________________________________________
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答案：受精時(shí)，精子的頭部進(jìn)入卵細(xì)胞中，故受精卵中的細(xì)胞質(zhì)基因幾乎全部來自卵細(xì)胞
7．“牝雞司晨”是我國古代人民早就發(fā)現(xiàn)的性反轉(zhuǎn)現(xiàn)象，即原來下過蛋的母雞后來變成公雞，長出公雞的羽毛，發(fā)出公雞的啼聲。從遺傳物質(zhì)與性狀關(guān)系的角度，對這一現(xiàn)象的解釋是_________________________________________
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答案：雞的性別受遺傳物質(zhì)和環(huán)境共同影響，性反轉(zhuǎn)現(xiàn)象是某種環(huán)境因素使性腺出現(xiàn)反轉(zhuǎn)的表現(xiàn)
1．(2021·高考河北卷)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(dòng)到終止密碼子時(shí)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：選C。絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，其RNA和蛋白質(zhì)均由DNA編碼，也有某些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，部分RNA病毒可直接以RNA作為模板合成RNA和蛋白質(zhì)，A錯(cuò)誤；RNA聚合酶起始轉(zhuǎn)錄、移動(dòng)到終止子時(shí)停止轉(zhuǎn)錄，終止密碼子存在于mRNA上，B錯(cuò)誤；翻譯過程中，mRNA與tRNA的堿基互補(bǔ)配對，從而保證遺傳信息傳遞的準(zhǔn)確性，C正確；多肽鏈的合成過程中，核糖體讀取mRNA上從起始密碼子到終止密碼子的堿基序列，而不是全部堿基序列信息，D錯(cuò)誤。
2．(不定項(xiàng))(2021·高考湖南卷)細(xì)胞內(nèi)不同基因的表達(dá)效率存在差異，如圖所示。相關(guān)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：選ABC。由題圖可知，基因A表達(dá)過程中產(chǎn)生的mRNA和蛋白質(zhì)分子都多于基因B表達(dá)過程產(chǎn)生的mRNA和蛋白質(zhì)分子，因此基因A的表達(dá)效率高于基因B的表達(dá)效率，A正確；真核生物核基因的轉(zhuǎn)錄(①)發(fā)生在細(xì)胞核中，翻譯(②)發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上，B正確；人的mRNA、rRNA和tRNA都是以DNA為模板轉(zhuǎn)錄形成的，C正確；②為翻譯，該過程中tRNA中含有與mRNA上密碼子互補(bǔ)配對的反密碼子，D錯(cuò)誤。
3．(不定項(xiàng))(2021·高考遼寧卷)脫氧核酶是人工合成的具有催化活性的單鏈DNA分子。下圖為10 23型脫氧核酶與靶RNA結(jié)合并進(jìn)行定點(diǎn)切割的示意圖。切割位點(diǎn)在一個(gè)未配對的嘌呤核苷酸(圖中R所示)和一個(gè)配對的嘧啶核苷酸(圖中Y所示)之間，圖中字母均代表由相應(yīng)堿基構(gòu)成的核苷酸。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．脫氧核酶的作用過程受溫度的影響
B．圖中Y與兩個(gè)R之間通過氫鍵相連
C．脫氧核酶與靶RNA之間的堿基配對方式有兩種
D．利用脫氧核酶切割mRNA可以抑制基因的轉(zhuǎn)錄過程
解析：選BCD。脫氧核酶的本質(zhì)是DNA，溫度會影響脫氧核酶的結(jié)構(gòu)，從而影響脫氧核酶的作用，A正確；由題圖可知，圖中Y與兩個(gè)R之間通過磷酸二酯鍵相連，B錯(cuò)誤；脫氧核酶本質(zhì)是DNA，與靶RNA之間的堿基配對方式有A－U、T－A、C－G、G－C四種，C錯(cuò)誤；利用脫氧核酶切割mRNA可以抑制基因的翻譯過程，D錯(cuò)誤。
4．(不定項(xiàng))(2021·福建省適應(yīng)性模考改編)miRNA是一類由基因編碼的，長約22個(gè)核苷酸的單鏈RNA分子。在線蟲中，Lin 4基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物經(jīng)加工后形成miRNA miRNA*雙鏈，其中miRNA與Lin 14 mRNA部分配對，使其翻譯受阻，進(jìn)而調(diào)控幼蟲的正常發(fā)育模式。Lin 4 miRNA的形成過程及其對Lin 14基因的調(diào)控如下圖所示。
下列敘述不正確的是(　　)
A．Lin 4基因調(diào)控Lin 14基因選擇性表達(dá)的結(jié)果是Lin 14基因轉(zhuǎn)錄水平降低
B．用抗原—抗體雜交技術(shù)可檢測到線蟲內(nèi)Lin 4基因表達(dá)的蛋白質(zhì)
C．圖中過程①、過程②分別需要RNA聚合酶、限制性內(nèi)切核酸酶
D．miRNA轉(zhuǎn)錄模板區(qū)段的堿基序列與miRNA*的堿基序列不同
答案：ABC
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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