第24講

基因的表達1.了解基因控制貨白質(zhì)合威的過程和原理。通過基因控制蛋白質(zhì)的合成的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生分析綜合能力，理解結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生物學(xué)原理。2.概述基因控制生物體性狀的兩種方式，進一步理解基因、蛋白質(zhì)與性狀關(guān)系。3.概述基因選擇性表達與細胞分化的關(guān)系。4.概述生物體的表觀遺傳現(xiàn)象。

目

標(biāo)

要

求考點要求考題統(tǒng)計考情分析遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯2023，山東，湖南、全國海南、浙江2題（選擇）2023，廣東（2）2022，浙江、廣東，（選擇）2022，重慶，填空本專題知識難度較低、較高的兩級分化，要求基礎(chǔ)要扎實?？疾閷W(xué)生對基因與性狀的整體性的認識,或結(jié)合一些情景信息或表格信息設(shè)置題目，考查學(xué)生的應(yīng)變能力、獲取信息和綜合分析能力。中心法則基因與性狀的關(guān)系2023，海南，（選擇）2022，天津，重慶、遼寧、河北、湖南，（選擇）2022，北京（4）填空（1）遺傳信息的轉(zhuǎn)錄

1.基因的表達①概念：游離在細胞質(zhì)中的各種氨基酸，以

為模板合成__________________________________的過程。②場所或裝配機器:

。

mRNA具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)（2）遺傳信息的翻譯核糖體2.RNA的結(jié)構(gòu)及組成C、H、O、N、P核糖核苷酸A、U、C、G單鏈mRNAtRNA反密碼子核糖體①結(jié)構(gòu)特點：一般是_單鏈_，不穩(wěn)定，變異頻率高。②少數(shù)RNA還有催化功能。三種RNA的比較遺傳信息、密碼子和反密碼子的比較：A.一種反密碼子可以識別不同的密碼子B.密碼子與反密碼子的堿基之間通過氫鍵結(jié)合分子由兩條鏈組成，mRNA分子由單鏈組成中的堿基改變不一定造成所編碼氨基酸的改變P171T4.(2020·全國卷Ⅲ，3)細胞內(nèi)有些tRNA分子的反密碼子中含有稀有堿基次黃嘌呤(I)。含有I的反密碼子在與mRNA中的密碼子互補配對時，存在如圖所示的配對方式(Gly表示甘氨酸)。下列說法錯誤的是

C(2020·天津等級考，8)完整的核糖體由大、小兩個亞基組成。如圖為真核細胞核糖體大、小亞基的合成、裝配及運輸?shù)倪^程示意圖，相關(guān)敘述正確的是(

)A.如圖所示過程可發(fā)生在有絲分裂中期B.細胞的遺傳信息主要儲存于rDNA中C.核仁是合成rRNA和核糖體蛋白的場所D.核糖體亞基在細胞核中裝配完成后由核孔運出D思考1：如何設(shè)計一個實驗說明RNA可能就是基因與蛋白質(zhì)之間的信使？實驗思路：

加入RNA酶降解細胞中的RNA后，蛋白質(zhì)合成停止，再加入細胞中提取的RNA后，細胞又可重新合成蛋白質(zhì)。說明RNA就是基因與蛋白質(zhì)之間的信使。實驗結(jié)果及結(jié)論：

加入RNA酶降解細胞中的RNA，觀察蛋白質(zhì)合成情況，再加入從細胞提取的RNA，觀察蛋白質(zhì)的合成情況。1.信使的發(fā)現(xiàn)思考2：作為信使需要具備什么條件？

①能在細胞核中產(chǎn)生并轉(zhuǎn)移到細胞質(zhì)中。②能儲存（或攜帶）攜帶遺傳信息。RNA一般是單鏈，而且比DNA短，因此能夠通過核孔轉(zhuǎn)移到細胞質(zhì)中。它的分子結(jié)構(gòu)與DNA很相似，也是由基本單位——核苷酸連接而成，也能儲存遺傳信息。思考3：如何設(shè)計實驗追蹤RNA的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)移？1955Goldstein和Plaut用放射性同位素標(biāo)記變形蟲RNA的原料，發(fā)現(xiàn)放射性都在核內(nèi)，然后將細胞核轉(zhuǎn)移到未標(biāo)記的變形蟲中。經(jīng)過一段時間發(fā)現(xiàn)放射性已在細胞質(zhì)中。放射性標(biāo)記的RNA原料最可能是：_____________。3H-尿嘧啶1．閱讀下列關(guān)于“遺傳信息表達”的相關(guān)資料。資料一1955年，Brachet用洋蔥根尖進行實驗，發(fā)現(xiàn)加入RNA酶后，蛋白質(zhì)合成就停止；再加入從酵母菌中提取的RNA，洋蔥根尖細胞又可以合成一些蛋白質(zhì)。資料二1961年，Jacob和Meselson提出了信使RNA假說，認為細胞內(nèi)肯定存在一種特殊的RNA是直接從DNA上合成的，其堿基序列與DNA互補。這種RNA被運輸?shù)郊毎|(zhì)為蛋白質(zhì)合成提供模板，在蛋白質(zhì)合成過程中，它會與核糖體結(jié)合。隨后，Brenner、Jacob和Meselson對這個觀點進行探究，實驗過程見圖。蛋白質(zhì)的合成需要RNA參與/蛋白質(zhì)的合成與RNA相關(guān)核糖體RNA噬菌體侵染細菌后，細胞中會有新的RNA合成，且會與細菌的核糖體結(jié)合據(jù)圖分析，放射性RNA與噬菌體DNA、細菌DNA雜交的結(jié)果說明

。

(3)已知噬菌體侵染細菌后，細菌的蛋白質(zhì)合成立即停止，轉(zhuǎn)而合成噬菌體的蛋白質(zhì)。結(jié)合上述資料，可知RNA在蛋白質(zhì)合成過程中的作用是

。新合成的RNA與噬菌體的DNA有關(guān)（或新合成的RNA是以噬菌體的DNA為模板形成的）攜帶DNA的遺傳信息，與核糖體結(jié)合資料為確定遺傳信息從DNA傳遞給蛋白質(zhì)的中間載體，科學(xué)家們做了如下研究。I.依據(jù)真核細胞中DNA位于細胞核內(nèi)，而蛋白質(zhì)合成在核糖體上這一事實，科學(xué)家推測存在某種“信使”分子，能將遺傳信息從細胞核攜帶到細胞質(zhì)中。II.對于“信使”有兩種不同假說。假說一：核糖體RNA可能就是信息的載體；假說二：另有一種RNA（稱為mRNA）作為遺傳信息傳遞的信使。若假說一成立，則細胞內(nèi)應(yīng)該有許多不同的核糖體。若假說二成立，則mRNA應(yīng)該與細胞內(nèi)原有的核糖體結(jié)合，并指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成。III.研究發(fā)現(xiàn)噬菌體侵染細菌后，細菌的蛋白質(zhì)合成立即停止，轉(zhuǎn)而合成噬菌體的蛋白質(zhì)，在此過程中，細菌細胞內(nèi)合成了新的噬菌體RNA。為確定新合成的噬菌體RNA是否為“信使”，科學(xué)家們進一步實驗。①15NH4Cl和13C-葡萄糖作為培養(yǎng)基中的氮源和碳源來培養(yǎng)細菌，細菌利用它們合成蛋白質(zhì)和核酸等生物大分子。經(jīng)過若干代培養(yǎng)后，獲得具有“重”核糖體的“重”細菌。②將這些“重”細菌轉(zhuǎn)移到含14NH4Cl和12C-葡萄糖的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，用噬菌體侵染這些細菌，該培養(yǎng)基中加入32P標(biāo)記的尿嘧啶核糖核苷酸為作為原料，以標(biāo)記所有新合成的噬菌體RNA。(1)將上述被侵染后裂解的細菌進行密度梯度離心（主要取決于14N和15N），結(jié)果如下圖所示。由圖可知，大腸桿菌被侵染后沒有合成新的核糖體，這一結(jié)果否定假說一。32P標(biāo)記僅出現(xiàn)在離心管的底部。1961年，南非生物學(xué)家布倫納、法國生物學(xué)家雅各布和美國遺傳學(xué)家梅瑟生的實驗通過改變離子濃度將核糖體和mRNA分離繼續(xù)做密度梯度離心，若結(jié)果是

說明

與“重”核糖體相結(jié)合，為假說二提供了證據(jù)。(2)若要證明新合成的噬菌體RNA為“信使”，還需要進行兩組實驗，請選擇下列序號填入表格。①將新合成的噬菌體RNA與細菌DNA混合②新合成的噬菌體RNA與噬菌體DNA混合③出現(xiàn)DNA-RNA雜交現(xiàn)象④不出現(xiàn)DNA-RNA雜交現(xiàn)象組別實驗處理預(yù)期結(jié)果1__________2__________

32P標(biāo)記僅出現(xiàn)在離心管的底部新合成的噬菌體RNA

②③

①

④

（1）遺傳信息的轉(zhuǎn)錄：以mRNA為例

遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過程中也有DNA的解旋過程,該過程不需要解旋酶。基因的表達考點一

基因控制蛋白質(zhì)的合成④產(chǎn)物：多肽

蛋白質(zhì)盤曲折疊③翻譯過程mRNAtRNAmRNAtRNA終止密碼脫離下列關(guān)于DNA復(fù)制和RNA種類、功能的敘述，正確的是（

）A．DNA復(fù)制時，僅有一條脫氧核苷酸鏈可作為模板B．真核細胞內(nèi)的mRNA和tRNA都是在細胞質(zhì)中合成的C．細胞中有多種tRNA，—種tRNA只能轉(zhuǎn)運一種氨基酸D．核糖核苷酸須在DNA聚合酶參與下才能連接成新的子鏈C（2023·山東）細胞中的核糖體由大、小2個亞基組成。在真核細胞的核仁中，由核rDNA轉(zhuǎn)錄形成的rRNA與相關(guān)蛋白組裝成核糖體亞基。下列說法正確的是（

）A．原核細胞無核仁，不能合成rRNA B．真核細胞的核糖體蛋白在核糖體上合成C．rRNA上3個相鄰的堿基構(gòu)成一個密碼子 D．細胞在有絲分裂各時期都進行核DNA的轉(zhuǎn)錄B真

題

演

練科學(xué)史資料1961年，克里克和他的同事以T4噬菌體為實驗材料。研究發(fā)現(xiàn)，在某個基因的相關(guān)堿基中增加或減少1個堿基，無法產(chǎn)生正常功能的蛋白質(zhì)；增加或刪除2個堿基，也不能產(chǎn)生正常功能的蛋白質(zhì)；但增加或刪除3個堿基時，卻合成了正常功能的蛋白質(zhì)。說明克里克用實驗間接證了密碼子由3個堿基組成。科學(xué)史資料21961~1962年，尼倫伯格和馬太采用了蛋白質(zhì)的體外合成技術(shù)，破譯了第一個遺傳密碼。（1）實驗思路∶利用蛋白質(zhì)的

，以人工合成的

作模板合成多肽，確定氨基酸與密碼子的對應(yīng)關(guān)系。體外合成技術(shù)RNA（2）實驗步驟①提取大腸桿菌的破碎細胞液加入試管（除去原DNA和mRNA）。②添加20種氨基酸。③加入人工合成的RNA（多聚尿嘧啶核苷酸）。④合成多肽（只在加入苯丙氨酸的試管中出現(xiàn)多肽鏈）。（3）實驗分析∶實驗結(jié)果說明什么?苯丙氨酸的密碼子是UUU。（4）為什么要除去原DNA和mRNA?細胞中原有的DNA可以合成mRNA，這些mRNA和原有的mRNA會作為蛋白質(zhì)合成的模板干擾實驗結(jié)果。1.科學(xué)家將大腸桿菌破碎、離心獲得含DNA、RNA、核糖體及蛋白質(zhì)合成所必需的各種因子的上清液。在一定溫度下保溫一段時間后，將上清液中的DNA和mRNA去除。將上清液分組，并加入不同外源mRNA（人工合成的重復(fù)序列多聚核苷酸）、高濃度Mg2+（可以使mRNA從任意起點合成肽鏈）、具有放射性標(biāo)記的氨基酸、ATP等成分，實驗結(jié)果見表。分析回答下列問題∶組別多聚核昔酸合成的肽鏈1(AC)n（蘇氨酸?組氨酸）m或（組氨酸?蘇氨酸）m2(AAC)n甲（天冬酰胺?天冬酰胺）m乙（蘇氨酸?蘇氨酸）m丙（谷氨酰胺?谷氨酰胺）m(1)根據(jù)實驗1結(jié)果，可以確定密碼子不可能由2個或4個相鄰堿基組成，為什么?（2）結(jié)合實驗1、2的結(jié)果，你能確定哪幾種氨基酸的？組別多聚核昔酸合成的肽鏈1(AC)n（蘇氨酸?組氨酸）m或（組氨酸?蘇氨酸）m2(AAC)n甲（天冬酰胺?天冬酰胺）m乙（蘇氨酸?蘇氨酸）m丙（谷氨酰胺?谷氨酰胺）m

因為(AC)n序列中2個相鄰堿基或4個相鄰堿基只能組成一種密碼子，但合成的肽鏈中有兩種氨基酸.（ACA——蘇氨酸、CAC——組氨酸）(2019·全國卷Ⅰ，2)用體外實驗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，所需的材料組合是(

)①同位素標(biāo)記的tRNA

②蛋白質(zhì)合成所需的酶③同位素標(biāo)記的苯丙氨酸④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸

⑤除去了DNA和mRNA的細胞裂解液A.①②④ B.②③④ C.③④⑤ D.①③⑤

C(2021·湖南，13改編)細胞內(nèi)不同基因的表達效率存在差異，如圖所示。下列敘述不正確的是()A.細胞能在轉(zhuǎn)錄和翻譯水平上調(diào)控基因表達，圖中基因A的表達效率高于基因BB.真核生物核基因表達的①和②過程分別發(fā)生在細胞核和細胞質(zhì)中C.人的mRNA、rRNA和tRNA都是以DNA為模板進行轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物D.②過程中，rRNA中含有與mRNA上密碼子互補配對的反密碼子D（2023·湖南）細菌glg基因編碼的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起關(guān)鍵作用。細菌糖原合成的平衡受到CsrAB系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。CsrA蛋白可以結(jié)合glgmRNA分子，也可結(jié)合非編碼RNA分子CsrB,如圖所示。下列敘述錯誤的是（

）A．細菌glg基因轉(zhuǎn)錄時，RNA聚合酶識別和結(jié)合glg基因的啟動子并驅(qū)動轉(zhuǎn)錄B．細菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽鏈時，核糖體沿glgmRNA從5'端向3'端移動C．抑制CsrB基因的轉(zhuǎn)錄能促進細菌糖原合成D．CsrA蛋白都結(jié)合到CsrB上，有利于細菌糖原合成C

由題圖可知，抑制CsrB基因轉(zhuǎn)錄會使CsrB的RNA減少，使CsrA更多地與glgmRNA結(jié)合形成不穩(wěn)定構(gòu)象，最終核糖核酸酶會降解glgmRNA

教材隱性知識：(1)源于必修2P65“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。②一個基因轉(zhuǎn)錄時以基因的

條鏈為模板，一個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。不需要一不一定已合成的mRNA釋放的一端(5′－端)（2023·海南）噬菌體ΦX174的遺傳物質(zhì)為單鏈環(huán)狀DNA分子，部分序列如圖。下列有關(guān)敘述正確的是（

）A．D基因包含456個堿基，編碼152個氨基酸B．E基因中編碼第2個和第3個氨基酸的堿基序列，其互補DNA序列是5′-GCGTAC-3′C．噬菌體ΦX174的DNA復(fù)制需要DNA聚合酶和4種核糖核苷酸D．E基因和D基因的編碼區(qū)序列存在部分重疊，且重疊序列編碼的氨基酸序列相同B解析：A、根據(jù)圖示信息，D基因編碼152個氨基酸，但D基因上包含終止密碼子對應(yīng)序列，故應(yīng)包含459個堿基，A錯誤；B、分析圖示信息，E基因中編碼第2個和第3個氨基酸的堿基序列5′-GTACGC-3′，根據(jù)DNA分子兩條鏈反向平行，其互補DNA序列是5′-GCGTAC-3′，B正確；C、DNA的基本單位是脫氧核糖核酸，噬菌體ΦX174的DNA復(fù)制需要DNA聚合酶和4種脫氧核糖核苷酸，C錯誤；D、E基因和D基因的編碼區(qū)序列存在部分重疊，但重疊序列編碼的氨基酸序列不相同，D錯誤。教材隱性知識：(2)必修2P67“思考·討論”：從密碼子表可以看出，像苯丙氨酸、亮氨酸這樣，絕大多數(shù)氨基酸都有幾個密碼子，這一現(xiàn)象稱作密碼子的簡并。你認為密碼子的簡并對生物體的生存發(fā)展有什么意義？

當(dāng)一個密碼子中有一個堿基改變時，可能并不會改變其對應(yīng)的氨基酸，增強了密碼子的容錯性；當(dāng)某種氨基酸使用頻率高時，幾種不同的密碼子都編碼同一種氨基酸可以保證翻譯的速度。(3)幾乎所有的生物體都共用一套密碼子，這體現(xiàn)了密碼子的什么特點？

①源于必修2P67“圖4－6”：tRNA

(填“含有”或“不含有”)氫鍵，一個tRNA分子中

(填“是”或“不是”)只有三個堿基。不是含有②源于必修2P68～P69圖片：翻譯過程的三種模型圖解讀A.模型甲中一個核糖體與mRNA的結(jié)合位點形成

個tRNA結(jié)合位點，核糖體沿著mRNA移動的方向是

。2由左往右這體現(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。B.模型乙反映出mRNA與核糖體存在的數(shù)量關(guān)系是_________________________________。

圖中核糖體移動的方向是

；多聚核糖體形成的意義是____________________________________。一個mRNA分子上可以相繼結(jié)合多個核糖體由右向左少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)教材隱性知識：C.模型丙是原核細胞內(nèi)發(fā)生的

過程，特點是

，與真核細胞不同的原因是

，原核細胞的基因中無內(nèi)含子，轉(zhuǎn)錄形成的mRNA不需要加工即可作為翻譯的模板。轉(zhuǎn)錄和翻譯邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯原核細胞無以核膜為界限的細胞核教材隱性知識：實際基因表達過程中的數(shù)量關(guān)系不符合6∶3∶1的原因(1)基因中的內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄后被剪切。(2)在基因中，有的片段(非編碼區(qū))起調(diào)控作用，不轉(zhuǎn)錄。(3)合成的肽鏈在加工過程中可能會被剪切掉部分氨基酸。(4)轉(zhuǎn)錄出的mRNA中有終止密碼子，終止密碼子不編碼氨基酸?；虻谋磉_中的計算1.基因的結(jié)構(gòu)RNA聚合酶是由多個肽鏈構(gòu)成的蛋白質(zhì)，能識別并與調(diào)控序列中的啟動子結(jié)合,催化轉(zhuǎn)錄形成RNA。1.基因的結(jié)構(gòu)根據(jù)圖示能得出什么結(jié)論？1.基因的結(jié)構(gòu)根據(jù)圖示能得出什么結(jié)論？A．circRNA是環(huán)狀分子，不含游離的磷酸基團B．microRNA可以調(diào)控細胞中特定蛋白質(zhì)的產(chǎn)生數(shù)量C．前體mRNA的形成需要RNA聚合酶作用D．circRNA和microRNA通過磷酸二酯鍵結(jié)合成局部雙鏈D

下圖表示大腸桿菌的三個結(jié)構(gòu)基因（A、B、C）的表達機制。當(dāng)環(huán)境中沒有乳糖時，阻抑物與操縱基因結(jié)合，導(dǎo)致RNA聚合酶無法與啟動子結(jié)合。從而無法通過基因表達合成與乳糖代謝有關(guān)的三種酶（酶1、酶2和酶3），但如果環(huán)境中存在乳糖，就可以合成這三種酶?；卮鹣铝袉栴}：（1）據(jù)圖可知，阻抑物是

的產(chǎn)物，RNA聚合酶催化的是________（填數(shù)字）過程，在該過程中RNA聚合酶的作用是________________________。

調(diào)節(jié)基因表達①

解旋、催化單個核糖核苷酸聚合成RNA

（2）已知圖中的酶1為β半乳糖透性酶，可直接促進乳糖進入細胞內(nèi)，推測該酶主要存在于________（填細胞結(jié)構(gòu)）中，酶2為β半乳糖苷酶，可將乳糖水解為半乳糖和________。據(jù)圖分析，當(dāng)環(huán)境中含有乳糖時，三個結(jié)構(gòu)基因可以進行表達的原因是___________________。細胞膜葡萄糖乳糖與阻抑物結(jié)合，使阻抑物不能與操縱基因結(jié)合，RNA聚合酶可以與啟動子結(jié)合（3）當(dāng)環(huán)境中富含乳糖時，三個結(jié)構(gòu)基因表達出三種酶，分別發(fā)揮相應(yīng)的作用，從而使乳糖含量降低，這種調(diào)節(jié)機制屬于________。負反饋調(diào)節(jié)“列表法”比較復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯

復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯場所主要在細胞核主要在細胞核細胞質(zhì)(核糖體)模板DNA的兩條鏈DNA的一條鏈mRNA原料4種脫氧核糖核苷酸4種核糖核苷酸20種氨基酸原則A－T、G－CT－A、A－U、G－CA－U、G－C結(jié)果兩個子代DNA分子mRNA、tRNA、rRNA蛋白質(zhì)信息傳遞DNA→DNADNA→mRNAmRNA→蛋白質(zhì)意義傳遞遺傳信息表達遺傳信息①轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物不只是mRNA，還有tRNA、rRNA，但只有mRNA攜帶遺傳信息，3種RNA都參與翻譯過程，只是作用不同②轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中A不是與T配對，而是與U配對。④真核生物首先在細胞核轉(zhuǎn)錄，然后在細胞質(zhì)中翻譯，異地、先后進行；原核細胞是邊轉(zhuǎn)錄、邊翻譯，同地、同時進行?！傲斜矸ā北容^復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯③翻譯過程中mRNA并不移動，而是核糖體沿著mRNA移動，進而讀取下一個密碼子。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)，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，該基因啟動子中的甲基基團能夠被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，下列敘述不正確的是A.種子萌發(fā)受R基因和NIC基因共同控制基因缺失突變體細胞中的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D解析：分析題意可知，R基因的表達產(chǎn)物可以解除NIC基因的甲基化，使NIC基因表達，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基因缺失突變體細胞中的NIC基因被甲基化，不能發(fā)生轉(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。（2023·全國）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），進而將甲帶入核糖體參與肽鏈合成。已知tRNA甲可以識別大腸桿菌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)或細胞器中必須轉(zhuǎn)入大腸桿菌細胞內(nèi)的是（

）①ATP

②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．①②⑤ C．③④⑥ D．②④⑤A解析：①③④、根據(jù)題干信息“已知tRNA甲可以識別大腸桿菌mRNA中特定的密碼子，從而在其核糖體上參與肽鏈的合成肽鏈”，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；②、據(jù)題意可知，氨基酸甲是一種特殊氨基酸，迄今只在某些古菌（古細菌）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，必須往大腸桿菌中轉(zhuǎn)入氨基酸甲，②符合題意；⑤⑥、古菌含有特異的能夠轉(zhuǎn)運甲的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），進而將甲帶入核糖體參與肽鏈合成，所以大腸桿菌細胞內(nèi)要含有tRNA甲的基因以便合成tRNA甲，大腸桿菌細胞內(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。②⑤⑥組合符合題意，A正確。故選A。(1)提出者：

。(2)補充后的內(nèi)容圖解:克里克(3)不同類型生物遺傳信息的傳遞①能分裂的細胞生物及噬菌體等DNA病毒遺傳信息的傳遞5.中心法則②具有RNA復(fù)制功能的RNA病毒(如煙草花葉病毒)遺傳信息的傳遞③具有逆轉(zhuǎn)錄功能的RNA病毒(如艾滋病病毒)遺傳信息的傳遞④高度分化的細胞遺傳信息的傳遞(3)不同類型生物遺傳信息的傳遞(1)DNA、RNA是信息的載體。

(2)蛋白質(zhì)是信息的表達產(chǎn)物。

(3)

ATP

為信息的流動提供能量。

4.生命是物質(zhì)、能量和信息的統(tǒng)一體旁欄邊角(必修2P69“拓展應(yīng)用”)抗生素通過與

結(jié)合,抑制肽鏈的延伸;或抑制細菌DNA的復(fù)制;或抑制細菌

的活性來抑制轉(zhuǎn)錄,從而抑制細菌的生長。

核糖體

RNA聚合酶圖1所示為某種生物細胞內(nèi)進行的部分生理活動，圖2表示中心法則，圖中字母代表具體過程。下列敘述錯誤的是A.圖1所示過程可在原核細胞中進行，其轉(zhuǎn)錄和翻譯過程可同時進行B.圖2中過程c和d的產(chǎn)物不同，但涉及的堿基配對方式完全相同C.圖1中酶甲和酶乙催化形成磷酸二酯鍵，而酶丙則催化磷酸二酯鍵的

水解D.圖1體現(xiàn)了圖2中的a、b、c三個生理過程C擴展：RNA病毒分為單鏈RNA和雙鏈RNA,其中病毒RNA合成mRNA的方式可表示如圖,據(jù)圖回答有關(guān)問題:(1)脊髓灰質(zhì)炎病毒屬于正鏈RNA(+RNA)病毒,RNA進入寄主細胞,就直接作為mRNA,翻譯出所編碼的蛋白質(zhì),其中蛋白質(zhì)的合成場所是

。該病毒重新合成+RNA的過程可用圖中

(填圖中數(shù)字)過程表示。該病毒不能獨立生活的原因可能是

。宿主細胞的核糖體

①②沒有細胞結(jié)構(gòu),缺乏相應(yīng)的酶和原料,需要依賴寄主細胞完成增殖等生命活動(2)流感病毒含負鏈RNA單鏈(-RNA),進入寄主后不能直接作為mRNA,而是先以負鏈RNA為模板合成

,再以這個新合成的RNA作為mRNA翻譯出相關(guān)的蛋白質(zhì),并且可以以

為模板從而合成更多的負鏈RNA,負鏈RNA與蛋白質(zhì)組裝成新的子代病毒。

與負鏈RNA互補的RNA正鏈RNAP175T6．(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的進行需RNA聚合酶的催化D．過程④在該病毒的核糖體中進行

A從圖中信息可見，翻譯不是以RNA為單位進行的2.基因的選擇性表達與細胞分化②細胞分化的本質(zhì)：

。③細胞分化的結(jié)果由于基因的選擇性表達，導(dǎo)致來自同一個體的體細胞中

和______不完全相同，從而導(dǎo)致細胞具有不同的形態(tài)和功能。④細胞分化的本質(zhì)就是

?；虻倪x擇性表達mRNA蛋白質(zhì)基因的選擇性表達①基因的類型：

在所有細胞中都能表達的基因

只在某類細胞中特異性表達的基因從同一個體的漿細胞(L)和胰島B細胞(P)中分別提取它們的全部mRNA(L－mRNA和P－mRNA)，并以此為模板在逆轉(zhuǎn)錄酶的催化下合成相應(yīng)的單鏈DNA(L－cDNA和P－cDNA)。其中，能與L－cDNA互補的P－mRNA以及不能與P－cDNA互補的L－mRNA分別含有編碼

①核糖體蛋白的mRNA

②胰島素的mRNA③抗體蛋白的mRNA

④血紅蛋白的mRNAA.①③ B.①④

C.②③

D.②④由題意知，能與L－cDNA互補的P－mRNA是在兩種細胞中均可表達的基因轉(zhuǎn)錄的mRNA，不能與P－cDNA互補的L－mRNA是由能在漿細胞中表達在胰島B細胞中不表達的基因轉(zhuǎn)錄的mRNA，故選A。A(2023臨沂模擬)位于X染色體上的SXL基因在雌雄果蠅某些細胞中的表達情況不同,決定了這些細胞分化為卵原細胞還是精原細胞,從而影響了果蠅的性別發(fā)育(如圖所示)。下列敘述錯誤的(

)蛋白參與了自身mRNA的剪切、加工,會使細胞中SXL蛋白有一定量積累B.外顯子可能含有編碼終止密碼子序列,導(dǎo)致翻譯提前終止C.充足的SXL蛋白質(zhì)可以促進原始生殖細胞分化為卵原細胞,若缺乏SXL蛋白,則分化為精原細胞D.可通過觀察細胞中是否含有Y染色體判定果蠅性別

D解析：①XY胚胎比XX胚胎的mRNA多了部分序列，XY胚胎的SXL多肽比XX胚胎的短；②XX胚胎細胞中含有較多SXL蛋白，XY胚胎細胞中SXL蛋白缺乏，且無功能；③SXL基因在雌雄果蠅某些細胞中的表達情況不同，決定了這些細胞分化為卵原細胞還是精原細胞基因

生物體的性狀(1)直接控制途徑(用文字和箭頭表示)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)缺失3個A∥TT∥ACFTR蛋白結(jié)構(gòu)纈氨酸鐮刀狀溶血性貧血1.基因控制性狀的途徑考點二.基因與性狀的關(guān)系

(2)間接控制途徑(用文字和箭頭表示)①白化病致病機理圖解酶的合成代謝過程酪氨酸酶黑色素酪氨酸酶不能將酪氨酸酶轉(zhuǎn)化為黑色素基因

生物體的性狀②豌豆的圓粒和皺粒的形成機理圖解DNA序列淀粉分支酶淀粉分支酶淀粉合成受阻，淀粉含量降低蔗糖皺粒圓粒白發(fā)：酪氨酸酶活性低。白化?。浩つw色素的深淺，取決于黑色素的多少，黑色素有保護皮膚的作用。缺少黑色素，陽光里的紫外線會傷害細胞。酪氨酸酶與黑色素的產(chǎn)生有關(guān)，黑色素的前體是酪氨酸，酪氨酸在酪氨酸酶的作用下成為雙羥苯丙氨酸，再逐步形成黑色素。若這種酶減少，就引起色素的產(chǎn)生發(fā)生障礙，進而出現(xiàn)白化病。此病的癥狀為不能合成或幾乎不能合成黑色素。皮膚白，帶粉紅色，頭發(fā)淡黃色，虹膜淡灰或淡紅，怕光，視力也很差。白化病是一種遺傳缺陷，是常染色體隱性遺傳。苯丙酮尿癥

此病是人類在出生數(shù)個月以后，出現(xiàn)以智力障礙、腦電波異常、頭發(fā)細黃、皮膚色淺，尿有“發(fā)霉”臭味等主要病征的常染色體單基因隱性遺傳病。過多的苯丙氨酸在體內(nèi)堆積，會損害中樞神經(jīng)系統(tǒng)，引起嚴(yán)重的精神和智力發(fā)育遲緩癥。據(jù)估計，精神病院中有千分之六的精神病患者是由此原因引起的。尿中有苯丙酮酸，可用化學(xué)方法測定出來。如果及早發(fā)現(xiàn)（出生時檢查尿液），可否補救？在患者的食物中減少苯丙氨酸的含量，可防止患者智力低下的出現(xiàn)。苯丙氨酸在正常人中可以在苯丙氨酸羥化酶的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)槔野彼幔野彼嵩俎D(zhuǎn)化成黑色素。但在某些人中由于不能形成苯丙氨酸羥化酶，苯丙氨酸只能在苯丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶的作用下變?yōu)楸奖?，由尿中排出。同時，血液中苯丙氨酸太多，抑制酪氨酸轉(zhuǎn)變成黑色素。有此代謝障礙的人比正常人形成的色素少，但并不是一個完全的白化病人.請根據(jù)下圖說明理由。因為這種人可以利用膳食中現(xiàn)成的酪氨酸轉(zhuǎn)化為黑色素。苯丙酮尿癥、白化病和尿黑酸癥均為人類遺傳病，其中苯丙酮尿癥是由于苯丙氨酸代謝異常造成苯丙氨酸在血液中大量積累，使患者尿液中苯丙酮酸含量遠高于正常人。尿黑酸癥是由于尿黑酸在人體中積累使人的尿液中含有尿黑酸，這種尿液暴露于氧氣會變成黑色。（1）下圖是苯丙氨酸代謝途徑示意圖，根據(jù)該圖有人認為缺乏酶①會同時患苯丙酮尿癥、白化病和黑尿癥，你認為正確嗎？請說明理由。_____________________________________。不正確。缺乏酶①，體內(nèi)雖然不能由苯丙氨酸轉(zhuǎn)化成酪氨酸，但酪氨酸仍可以從食物中獲取或由其他途徑轉(zhuǎn)化而來，因此，缺乏酶①不會導(dǎo)致尿黑酸癥或白化病。苯丙酮尿癥、白化病和尿黑酸癥均為人類遺傳病，其中苯丙酮尿癥是由于苯丙氨酸代謝異常造成苯丙氨酸在血液中大量積累，使患者尿液中苯丙酮酸含量遠高于正常人。尿黑酸癥是由于尿黑酸在人體中積累使人的尿液中含有尿黑酸，這種尿液暴露于氧氣會變成黑色。（2）若要快速檢測正常人群中的個體是否攜帶該致病基因，可利用特定的分子探針進行檢測，這一方法采用________________________技術(shù)，依據(jù)的原理是________________________。DNA分子雜交技術(shù)堿基互補配對原則苯丙酮尿癥、白化病和尿黑酸癥均為人類遺傳病，其中苯丙酮尿癥是由于苯丙氨酸代謝異常造成苯丙氨酸在血液中大量積累，使患者尿液中苯丙酮酸含量遠高于正常人。尿黑酸癥是由于尿黑酸在人體中積累使人的尿液中含有尿黑酸，這種尿液暴露于氧氣會變成黑色。（3）下圖是苯丙氨酸代謝途徑示意圖，某患兒缺乏酶

患上苯丙酮尿癥，此病診斷的方法是

。目前有效的治療方法是通過控制飲食中的

含量，使苯丙酮酸含量處于正常水平，治療后體內(nèi)酶①含量

（正常、過多、缺乏）①患兒的尿液是否含有過多的苯丙酮酸苯丙氨酸缺乏

（4）由圖不能得出的結(jié)論是

。①基因可以通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)來控制生物的性狀②基因可以通過控制酶的合成來控制生物的性狀③一個基因只能控制一種性狀④一個性狀可以由多個基因控制①③3.表觀遺傳①概念：生物體基因的

保持不變，但

和

發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象。②特點A.可遺傳：B.不變性：基因的堿基序列保持不變。C.可逆性：D.受環(huán)境影響堿基序列基因表達表型基因表達和表型可以遺傳給后代。DNA的甲基化修飾可以發(fā)生可逆性變化，即被修飾的DNA可能發(fā)生去甲基化。旁欄邊角(必修2P73“思考·討論”)某種實驗小鼠的毛色受一對等位基因Avy和a的控制,Avy為顯性基因,表現(xiàn)為黃色體毛,a為隱性基因,表現(xiàn)為黑色體毛。將純種黃色體毛的小鼠與純種黑色體毛的小鼠雜交,子一代小鼠的基因型都是Avya,卻表現(xiàn)出不同的毛色:介于黃色和黑色之間的一系列過渡類型。請分析可能的原因。提示:在Avy基因的前端(或稱“上游”)有一段特殊的堿基序列決定著該基因的表達水平,這段堿基序列具有多個可發(fā)生DNA甲基化修飾的位點。當(dāng)這些位點沒有甲基化時,Avy基因正常表達,小鼠表現(xiàn)為黃色;當(dāng)這些位點甲基化后,Avy基因的表達就受到抑制。這段堿基序列的甲基化程度越高,Avy基因的表達受到的抑制越明顯,小鼠體毛的顏色就越深。③理解表觀遺傳應(yīng)注意的三個問題

④機制：DNA的

；

的甲基化和乙酰化等。⑤實例：a.柳穿魚花形的遺傳；b.某種小鼠毛色的遺傳；c.蜂王和工蜂。甲基化組蛋白3.表觀遺傳A.表觀遺傳不遵循孟德爾遺傳規(guī)律。B.表觀遺傳可以通過有絲分裂和減數(shù)分裂傳遞被修飾的基因。C.表觀遺傳一般是影響到基因的轉(zhuǎn)錄過程，進而影響蛋白質(zhì)的合成。

DNA復(fù)制相關(guān)組蛋白乙?；⑷ヒ阴；M蛋白乙?；c基因活化以及復(fù)制相關(guān)，組蛋白的去乙?；突虻氖Щ钕嚓P(guān)。乙?；讣易蹇勺鳛檩o激活因子調(diào)控轉(zhuǎn)錄，調(diào)節(jié)細胞周期，去乙?；讣易鍎t和轉(zhuǎn)錄調(diào)控、基因沉默、細胞分化和增殖以及相關(guān)。表達甲基化不表達P172精準(zhǔn)突破(4)在一個蜂群中，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(如圖所示)，DNA被甲基化后會干擾RNA聚合酶的識別。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。據(jù)此研究解釋蜜蜂幼蟲因食物不同而發(fā)育不同的原因。蜜蜂的大多數(shù)幼蟲以花粉和花蜜為食，DNMT3基因表達的一種DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶，造成一些基因被甲基化而不能表達，發(fā)育成工蜂；蜜蜂的少數(shù)幼蟲以蜂王漿為食，使DNMT3基因不表達，一些基因正常表達而發(fā)育成蜂王。關(guān)鍵信息：敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼蟲將發(fā)育成蜂王

基因組印記基因組印記是指來自父方和母方的等位基因在通過精子和卵細胞傳遞給子代時發(fā)生了修飾，使帶有親代