高中生物基因的表達(dá)與調(diào)控試卷及答案一、單選題1.下列關(guān)于轉(zhuǎn)錄的敘述，正確的是（）A.轉(zhuǎn)錄時以四種脫氧核苷酸為原料B.轉(zhuǎn)錄時RNA聚合酶能識別DNA中特定堿基序列C.mRNA在核糖體上移動翻譯出蛋白質(zhì)D.一個DNA分子只能轉(zhuǎn)錄出一種mRNA答案：B分析：轉(zhuǎn)錄以四種核糖核苷酸為原料，A錯誤；RNA聚合酶能識別DNA中特定堿基序列啟動轉(zhuǎn)錄，B正確；是核糖體在mRNA上移動翻譯出蛋白質(zhì)，C錯誤；一個DNA分子含有多個基因，能轉(zhuǎn)錄出多種mRNA，D錯誤。2.下列關(guān)于密碼子的敘述，錯誤的是（）A.一種氨基酸可能有多種與之對應(yīng)的密碼子B.GTA肯定不是密碼子C.每種密碼子都有與之對應(yīng)的氨基酸D.信使RNA上的GCA在人細(xì)胞中和豬細(xì)胞中決定的是同一種氨基酸答案：C分析：一種氨基酸可能有多種與之對應(yīng)的密碼子，A正確；密碼子在mRNA上，不含T，GTA肯定不是密碼子，B正確；終止密碼子不對應(yīng)氨基酸，C錯誤；密碼子具有通用性，信使RNA上的GCA在人細(xì)胞中和豬細(xì)胞中決定的是同一種氨基酸，D正確。3.已知一段mRNA含有30個堿基，其中A和G有12個，轉(zhuǎn)錄該段mRNA的DNA分子中應(yīng)有C和T的個數(shù)是（）A.12B.24C.18D.30答案：D分析：mRNA有30個堿基，則轉(zhuǎn)錄該mRNA的DNA分子中模板鏈有30個堿基，整個DNA分子有60個堿基。根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則，DNA中A=T，G=C，所以C和T占DNA堿基總數(shù)的一半，即30個。4.若DNA分子上某一段編碼多肽鏈的堿基排列順序為TACGCCCAT，而tRNA所攜帶的氨基酸與反密碼子的關(guān)系如下表：|反密碼子|AUG|UAC|CAU|GUA|CGG|GCC||||||||||氨基酸|甲硫氨酸|酪氨酸|組氨酸|纈氨酸|精氨酸|丙氨酸|則以此來合成蛋白質(zhì)時，氨基酸的排列順序為（）A.甲硫氨酸—丙氨酸—組氨酸B.酪氨酸—精氨酸—纈氨酸C.丙氨酸—纈氨酸—亮氨酸D.亮氨酸—組氨酸—半胱氨酸答案：A分析：DNA模板鏈堿基順序為TACGCCCAT，則mRNA堿基順序為AUGCGGGUA，對應(yīng)的tRNA反密碼子分別為UAC、GCC、CAU，根據(jù)表格可知對應(yīng)的氨基酸為甲硫氨酸—丙氨酸—組氨酸。5.下列關(guān)于基因表達(dá)的敘述，正確的是（）A.轉(zhuǎn)錄時RNA聚合酶能識別DNA中特定的堿基序列B.基因表達(dá)的過程就是轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程C.一個mRNA分子上只能結(jié)合一個核糖體進(jìn)行翻譯D.每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸，每種氨基酸都只有一種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)答案：A分析：轉(zhuǎn)錄時RNA聚合酶能識別DNA中特定的啟動子序列，A正確；基因表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，但基因表達(dá)還受調(diào)控等，B不準(zhǔn)確；一個mRNA分子上可結(jié)合多個核糖體同時進(jìn)行翻譯，C錯誤；每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸，但每種氨基酸可能有多種tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)，D錯誤。6.下列關(guān)于基因與性狀關(guān)系的敘述，錯誤的是（）A.基因與性狀的關(guān)系并不是簡單的線性關(guān)系B.基因可以通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀C.基因可以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D.生物體的性狀完全由基因決定答案：D分析：基因與性狀的關(guān)系并非簡單線性關(guān)系，A正確；基因可通過控制蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)直接控制性狀，如鐮刀型細(xì)胞貧血癥，B正確；基因也可通過控制酶的合成控制代謝進(jìn)而控制性狀，如白化病，C正確；生物體的性狀是基因與環(huán)境共同作用的結(jié)果，D錯誤。7.下列關(guān)于遺傳信息傳遞和表達(dá)的敘述，正確的是（）A.轉(zhuǎn)錄是以DNA的兩條鏈為模板合成RNA的過程B.翻譯過程中tRNA和運(yùn)載的氨基酸依據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則結(jié)合C.復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程都遵循堿基互補(bǔ)配對原則D.基因表達(dá)的最終產(chǎn)物都是蛋白質(zhì)答案：C分析：轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程，A錯誤；tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子依據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則結(jié)合，B錯誤；復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程都有堿基互補(bǔ)配對，C正確；基因表達(dá)的最終產(chǎn)物可能是蛋白質(zhì)，也可能是RNA（如tRNA、rRNA），D錯誤。8.如圖為原核細(xì)胞內(nèi)基因表達(dá)的示意圖，據(jù)圖分析正確的是（）A.①②兩處都有大分子的合成，圖中DNA可以與有關(guān)蛋白質(zhì)結(jié)合成染色體B.①處有DNA聚合酶參與，②處沒有DNA聚合酶參與C.①②兩處都發(fā)生堿基互補(bǔ)配對，配對方式有差異D.mRNA合成同時有多個核糖體開始翻譯，可以在短時間內(nèi)合成更多的同種蛋白質(zhì)答案：D分析：原核細(xì)胞沒有染色體，A錯誤；①處是轉(zhuǎn)錄，有RNA聚合酶參與，B錯誤；①②處堿基配對方式相同，都是AU、TA、CG、GC，C錯誤；原核細(xì)胞邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯，mRNA合成同時有多個核糖體開始翻譯，可在短時間內(nèi)合成更多同種蛋白質(zhì)，D正確。9.下列有關(guān)基因表達(dá)調(diào)控的敘述，錯誤的是（）A.基因表達(dá)調(diào)控可發(fā)生在轉(zhuǎn)錄過程中B.原核生物和真核生物都存在基因表達(dá)調(diào)控C.基因表達(dá)調(diào)控只發(fā)生在個體發(fā)育的特定時期D.環(huán)境因素可影響基因的表達(dá)答案：C分析：基因表達(dá)調(diào)控可發(fā)生在轉(zhuǎn)錄、翻譯等過程中，A正確；原核生物和真核生物都存在基因表達(dá)調(diào)控，B正確；基因表達(dá)調(diào)控貫穿個體發(fā)育的整個過程，C錯誤；環(huán)境因素如光照、溫度等可影響基因的表達(dá)，D正確。10.下列關(guān)于中心法則的敘述，正確的是（）A.中心法則總結(jié)了遺傳信息在細(xì)胞內(nèi)的傳遞規(guī)律B.中心法則只適用于真核生物C.中心法則中，DNA只能通過自我復(fù)制傳遞遺傳信息D.中心法則中，遺傳信息只能從DNA傳遞到RNA答案：A分析：中心法則總結(jié)了遺傳信息在細(xì)胞內(nèi)的傳遞規(guī)律，A正確；中心法則適用于所有生物，B錯誤；DNA可通過自我復(fù)制傳遞遺傳信息，也可通過轉(zhuǎn)錄將遺傳信息傳遞給RNA，C錯誤；遺傳信息還能從RNA傳遞到DNA（逆轉(zhuǎn)錄）、從RNA傳遞到RNA（RNA復(fù)制），D錯誤。二、多選題11.下列關(guān)于基因、蛋白質(zhì)與性狀關(guān)系的敘述，正確的有（）A.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B.基因可通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀C.生物體的性狀完全由基因決定D.基因與性狀之間不是簡單的一一對應(yīng)關(guān)系答案：ABD分析：基因可通過控制酶合成控制代謝進(jìn)而控制性狀，也可直接控制蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)控制性狀，A、B正確；生物體性狀是基因與環(huán)境共同作用結(jié)果，C錯誤；基因與性狀并非簡單一一對應(yīng)，可能多個基因控制一個性狀等，D正確。12.下列關(guān)于轉(zhuǎn)錄和翻譯的敘述，正確的有（）A.轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程B.轉(zhuǎn)錄需要RNA聚合酶等條件C.翻譯是在核糖體上進(jìn)行的D.翻譯過程中，一個mRNA分子上只能結(jié)合一個核糖體答案：ABC分析：轉(zhuǎn)錄是以DNA一條鏈為模板合成RNA，需要RNA聚合酶等，A、B正確；翻譯在核糖體上進(jìn)行，C正確；一個mRNA分子上可結(jié)合多個核糖體同時進(jìn)行翻譯，D錯誤。13.下列關(guān)于密碼子和反密碼子的敘述，正確的有（）A.密碼子位于mRNA上，反密碼子位于tRNA上B.一種密碼子只能決定一種氨基酸C.一種氨基酸可能有多種與之對應(yīng)的密碼子D.密碼子和反密碼子都有64種答案：ABC分析：密碼子在mRNA上，反密碼子在tRNA上，A正確；一種密碼子只能決定一種氨基酸（終止密碼子除外），B正確；一種氨基酸可能有多種密碼子，C正確；密碼子有64種，其中3種是終止密碼子不對應(yīng)氨基酸，反密碼子有61種，D錯誤。14.下列關(guān)于基因表達(dá)調(diào)控的說法，正確的有（）A.基因表達(dá)調(diào)控可以發(fā)生在轉(zhuǎn)錄水平上B.真核生物基因表達(dá)調(diào)控比原核生物復(fù)雜C.環(huán)境因素不會影響基因的表達(dá)D.基因表達(dá)調(diào)控可以使細(xì)胞中蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量發(fā)生變化答案：ABD分析：基因表達(dá)調(diào)控可發(fā)生在轉(zhuǎn)錄、翻譯等水平，A正確；真核生物有細(xì)胞核等結(jié)構(gòu)，基因表達(dá)調(diào)控比原核生物復(fù)雜，B正確；環(huán)境因素可影響基因表達(dá)，C錯誤；基因表達(dá)調(diào)控可使細(xì)胞中蛋白質(zhì)種類和數(shù)量改變，D正確。15.下列關(guān)于中心法則的相關(guān)過程，敘述正確的有（）A.DNA復(fù)制過程中需要模板、原料、能量和酶等條件B.轉(zhuǎn)錄過程中，RNA聚合酶能識別DNA上的特定序列并與之結(jié)合C.翻譯過程中，核糖體沿著mRNA移動，讀取密碼子D.逆轉(zhuǎn)錄過程發(fā)生在某些病毒中，需要逆轉(zhuǎn)錄酶的參與答案：ABCD分析：DNA復(fù)制需要模板、原料、能量和酶等條件，A正確；轉(zhuǎn)錄時RNA聚合酶能識別DNA上啟動子等特定序列并結(jié)合，B正確；翻譯時核糖體沿mRNA移動讀取密碼子，C正確；逆轉(zhuǎn)錄發(fā)生在某些病毒中，需逆轉(zhuǎn)錄酶參與，D正確。三、判斷題16.轉(zhuǎn)錄和翻譯都可在細(xì)胞核中進(jìn)行。（×）分析：轉(zhuǎn)錄可在細(xì)胞核中進(jìn)行，但翻譯在細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上進(jìn)行。17.一種tRNA可以攜帶多種氨基酸。（×）分析：一種tRNA只能攜帶一種氨基酸。18.基因表達(dá)調(diào)控只存在于真核生物中。（×）分析：原核生物和真核生物都存在基因表達(dá)調(diào)控。19.密碼子和反密碼子都是由三個相鄰的堿基組成。（√）分析：密碼子是mRNA上相鄰三個堿基，反密碼子是tRNA上相鄰三個堿基。20.中心法則總結(jié)了遺傳信息在生物大分子間的傳遞規(guī)律。（√）分析：中心法則闡述了遺傳信息在DNA、RNA和蛋白質(zhì)間的傳遞規(guī)律。四、填空題21.基因表達(dá)包括______和______兩個過程。答案：轉(zhuǎn)錄；翻譯分析：基因表達(dá)是指基因通過轉(zhuǎn)錄形成mRNA，再通過翻譯合成蛋白質(zhì)的過程。22.密碼子是指______上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基。答案：mRNA分析：密碼子位于mRNA上，是決定氨基酸的三個相鄰堿基。23.tRNA的一端是攜帶氨基酸的部位，另一端有三個堿基，這三個堿基可以與mRNA上的密碼子互補(bǔ)配對，稱為______。答案：反密碼子分析：tRNA上與mRNA密碼子互補(bǔ)配對的三個堿基叫反密碼子。24.基因?qū)π誀畹目刂品绞接袃煞N：一是通過控制______的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀；二是通過控制______的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。答案：酶；蛋白質(zhì)分析：基因可通過控制酶影響代謝控制性狀，也可直接控制蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)控制性狀。25.基因表達(dá)調(diào)控可以發(fā)生在______水平、______水平和______水平等多個層次。答案：轉(zhuǎn)錄；翻譯；翻譯后分析：基因表達(dá)調(diào)控可在轉(zhuǎn)錄、翻譯及翻譯后等多個層次進(jìn)行。五、簡答題26.簡述轉(zhuǎn)錄的過程。答案：轉(zhuǎn)錄過程主要包括以下幾步：①DNA解旋：RNA聚合酶與DNA分子的啟動部位結(jié)合，使DNA雙鏈解開；②合成RNA：以解開的一條DNA鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對原則，游離的核糖核苷酸與模板鏈上的堿基配對，在RNA聚合酶作用下形成磷酸二酯鍵，依次連接形成一個mRNA分子；③釋放：合成的mRNA從DNA鏈上釋放，DNA雙鏈恢復(fù)。分析：轉(zhuǎn)錄是遺傳信息從DNA傳遞到RNA的過程，關(guān)鍵步驟包括解旋、堿基配對合成RNA和釋放。27.說明密碼子的特點。答案：密碼子具有以下特點：①簡并性：一種氨基酸可能有多種與之對應(yīng)的密碼子；②通用性：地球上幾乎所有的生物都共用一套密碼子；③不重疊性：相鄰的密碼子互不重疊，每個密碼子獨(dú)立編碼一個氨基酸；④有起始密碼子和終止密碼子：起始密碼子能啟動翻譯過程，終止密碼子不編碼氨基酸，可終止翻譯。分析：這些特點保證了遺傳信息準(zhǔn)確、高效地傳遞和表達(dá)。28.舉例說明基因是如何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的。答案：以白化病為例，正常人的皮膚、毛發(fā)等處的細(xì)胞中有一種酪氨酸酶，它能將酪氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏?。而白化病患者體內(nèi)控制酪氨酸酶合成的基因發(fā)生了突變，不能合成酪氨酸酶，酪氨酸不能轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏?，從而表現(xiàn)出白化癥狀。這體現(xiàn)了基因通過控制酶（酪氨酸酶）的合成來控制代謝（黑色素合成代謝），進(jìn)而控制生物體的性狀（膚色等）。分析：通過這個例子可以清晰看到基因、酶、代謝和性狀之間的關(guān)系。29.簡述基因表達(dá)調(diào)控的意義。答案：基因表達(dá)調(diào)控具有重要意義：①使生物體能夠適應(yīng)環(huán)境變化：根據(jù)環(huán)境因素調(diào)整基因表達(dá)，合成合適的蛋白質(zhì)，如細(xì)菌在不同營養(yǎng)條件下調(diào)整代謝相關(guān)基因表達(dá)；②保證細(xì)胞分化和個體發(fā)育：在個體發(fā)育過程中，不同細(xì)胞中基因選擇性表達(dá)，使細(xì)胞分化形成不同組織和器官；③維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定：調(diào)控基因表達(dá)可使細(xì)胞內(nèi)各種物質(zhì)含量和比例保持相對穩(wěn)定。分析：基因表達(dá)調(diào)控在生物適應(yīng)環(huán)境、個體發(fā)育和內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定等方面都起著關(guān)鍵作用。30.比較原核生物和真核生物基因表達(dá)調(diào)控的差異。答案：①原核生物基因表達(dá)調(diào)控主要發(fā)生在轉(zhuǎn)錄水平，調(diào)控機(jī)制相對簡單。其基因通常成簇存在，形成操縱子，通過調(diào)節(jié)蛋白與操縱子結(jié)合來調(diào)控轉(zhuǎn)錄。而真核生物基因表達(dá)調(diào)控可發(fā)生在轉(zhuǎn)錄前、轉(zhuǎn)錄、翻譯和翻譯后等多個水平，調(diào)控機(jī)制復(fù)雜。②原核生物轉(zhuǎn)錄和翻譯可同時進(jìn)行，邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯。真核生物轉(zhuǎn)錄在細(xì)胞核中進(jìn)行，翻譯在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行，具有時間和空間上的分隔。③原核生物基因表達(dá)調(diào)控受環(huán)境因素影響較大，能快速響應(yīng)環(huán)境變化。真核生物基因表達(dá)調(diào)控更多與個體發(fā)育、細(xì)胞分化等相關(guān)。分析：這些差異與原核生物和真核生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和生理功能特點相關(guān)。六、綜合題31.已知某基因片段堿基排列如圖所示。由它控制合成的多肽中含有“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—賴氨酸—”的氨基酸序列。（脯氨酸的密碼子是CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨酸的是GAA、GAG；賴氨酸的是AAA、AAG；甘氨酸的是GGU、GGC、GGA、GGG）（1）翻譯上述多肽的mRNA是由該基因的______鏈轉(zhuǎn)錄的（以圖中①或②表示），此mRNA的堿基排列順序是______。（2）若該基因由于一個堿基被置換而發(fā)生突變，所合成的多肽的氨基酸排列順序成為“—脯氨酸—谷氨酸—甘氨酸—賴氨酸—”。寫出轉(zhuǎn)錄出此段多肽的DNA單鏈的堿基排列順序______。答案：（1）②；CCUGAAGAGAAG（2）—GGACTTCCCTTC—分析：（1）根據(jù)氨基酸對應(yīng)的密碼子和堿基互補(bǔ)配對原則，判斷出是②鏈轉(zhuǎn)錄，其mRNA堿基順序為CCUGAAGAGAAG。（2）對比前后氨基酸序列，甘氨酸密碼子為GGU等，推測突變后mRNA為CCUGAAGGUAAG，轉(zhuǎn)錄它的DNA單鏈為—GGACTTCCCTTC—。32.如圖表示真核細(xì)胞中遺傳信息的傳遞過程，請據(jù)圖回答：（1）科學(xué)家克里克提出的中心法則包括圖中______所示的遺傳信息的傳遞過程。A過程發(fā)生在______的間期，B過程需要的原料是______，圖中需要解旋酶的過程有______。（2）D過程表示tRNA運(yùn)輸氨基酸參與翻譯，已知甲硫氨酸和酪氨酸的密碼子分別是AUG、UAC，某tRNA上的反密碼子是AUG，則該tRNA所攜帶的氨基酸是______。（3）圖中a、b為mRNA的兩端，核糖體在mRNA上的移動方向是______。若在mRNA上有600個堿基，則最多可以編碼______個氨基酸（不考慮終止密碼子）。答案：（1）ABC；有絲分裂和減數(shù)第一次分裂前；核糖核苷酸；A、B（2）酪氨酸（3）由a到b；200分析：（1）中心法則包括DNA復(fù)制（A）、轉(zhuǎn)錄（B）和翻譯（C）。A發(fā)生在有絲分裂和減數(shù)第一次分裂前間期，B原料是核糖核苷酸，A、B都需解旋。（2）反密碼子AUG對應(yīng)密碼子UAC，攜帶酪氨酸。（3）根據(jù)肽鏈長度判斷核糖體由a到b移動，mRNA上三個堿基決定一個氨基酸，600個堿基最多編碼200個氨基酸。33.下面是某基因控制合成蛋白質(zhì)的示意圖，請據(jù)圖回答問題：（1）圖中①表示的過程是______，該過程需要的酶是______。（2）圖中②表示的過程是______，該過程發(fā)生的場所是______。（3）已知圖中DNA模板鏈上的堿基序列為…TACCGG…，則mRNA上對應(yīng)的密碼子序列為______，合成的肽鏈中對應(yīng)的氨基酸序列為______（已知密碼子AUG對應(yīng)甲硫氨酸，GCC對應(yīng)丙氨酸）。（4）若該基因發(fā)生了突變，導(dǎo)致mRNA上的一個密碼子由GCC變?yōu)镚CA，這種突變對所合成的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)______（填“有”或“無”）影響，原因是______。答案：（1）轉(zhuǎn)錄；RNA聚合酶（2）翻譯；核糖體（3）AUGGCC；甲硫氨酸—丙氨酸（4）無；GCC和GCA都對應(yīng)丙氨酸，所以氨基酸序列不變，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)基本無影響分析：（1）①是轉(zhuǎn)錄，需RNA聚合酶。（2）②是翻譯，在核糖體進(jìn)行。（3）根據(jù)堿基互補(bǔ)配對得出密碼子和氨基酸序列。（4）GCC和GCA對應(yīng)同一種氨基酸，不影響蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。34.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種新型病毒，其遺傳物質(zhì)是單鏈RNA。請分析回答下列問題：（1）該病毒的遺傳信息傳遞過程可能包括______（用中心法則的過程表示）。（2）若該病毒的RNA中含有堿基A20%、U30%，則以它為模板合成的DNA分子中，A+T的比例為______。（3）若該病毒感染人體細(xì)胞后，在人體細(xì)胞內(nèi)合成蛋白質(zhì)的過程中，tRNA與氨基酸的結(jié)合發(fā)生在______（填細(xì)胞結(jié)構(gòu)）中。答案：（1）RNA→DNA→RNA→蛋白質(zhì)、RNA→蛋白質(zhì)（2）50%（3）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)分析：（1）該病毒可能先逆轉(zhuǎn)錄成DNA再轉(zhuǎn)錄翻譯，也可直接翻譯，即RNA→DNA→RNA→蛋白質(zhì)、RNA→蛋白質(zhì)。（2）根據(jù)堿基互補(bǔ)配對，DNA中A+T比例等于RNA中A+U比例為50%。（3）tRNA與氨基酸結(jié)合在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。35.某種野生植物有紫花和白花兩種表現(xiàn)型，已知紫花形成的生物化學(xué)途徑是：A基因B基因前體物質(zhì)（白色）→中間產(chǎn)物（白色）→紫色素（紫色）其中A和a、B和b是分別位于兩對同源染色體上的等位基因?；蛐筒煌膬砂谆ㄖ仓觌s交，F(xiàn)?紫花：白花=1：1。若將F?紫花植株自交，所得F?植株中紫花：白花=9：7。請回答：（1）從紫花形成的途徑可知，紫花性狀是由______對基因控制。（2）根據(jù)F?紫花植株自交的結(jié)果，可以推測F?紫花植株的基因型是______，其自交所得F?中，白花植株純合體的基因型是______。（3）推測兩親本白花植株的雜交組合（基因型）是______或______。（4）紫花形成的生物化學(xué)途徑中，若中間產(chǎn)物是紅色（形成紅花），那么基因型為AaBb的植株自交，子一代植株的表現(xiàn)型及比例為______。答案：（1）兩（2）AaBb；aaBB、AAbb、aabb（3）Aabb×aaBB；AAbb×aaBb（4）紫花：紅花：白花=9：3：4分析：（1）由途徑可知紫花性狀由兩對基因控制。（2）F?紫花：白花=9：7，說明F?是AaBb，白花純合體基因型有aaBB、AAbb、aabb。（3）根據(jù)F?紫花：白花=1：1，推測親本組合為Aabb×aaBB或AAbb×aaBb。（4）若中間產(chǎn)物紅色，AaBb自交，紫花（AB）：紅花（Abb）：白花（aaB、aabb）=9：3：4。七、拓展探究題36.隨著生物技術(shù)的發(fā)展，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一些新的基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制。請查閱資料，簡要介紹一種你了解的新型基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制，并說明其可能的應(yīng)用前景。答案：以RNA干擾（RNAi）為例，它是一種由雙鏈RNA（dsRNA）引發(fā)的基因沉默現(xiàn)象。當(dāng)細(xì)胞中存在與某基因mRNA互補(bǔ)的dsRNA時，dsRNA會被核酸酶切割成小干擾RNA（siRNA），siRNA與相關(guān)蛋白結(jié)合形成RNA誘導(dǎo)沉默復(fù)合體（RISC），RISC中的siRNA與mRNA互補(bǔ)配對，核酸酶將mRNA降解，從而實現(xiàn)對特定基因表達(dá)的調(diào)控。應(yīng)用前景：①在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，可用于治療病毒感染性疾病，針對病毒基因設(shè)計dsRNA，抑制病毒基因表達(dá)；也可用于腫瘤治療，抑制腫瘤相關(guān)基因表達(dá)。②在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，可培育抗病蟲害的農(nóng)作物，通過RNAi抑制害蟲或病原體相關(guān)基因表達(dá)，減少農(nóng)藥使用。分析：RNAi是近年來研究較多的基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制，在多個領(lǐng)域有潛在應(yīng)用價值。37.基因編輯技術(shù)如CRISPRCas9可以對基因進(jìn)行精確編輯。請分析基因編輯技術(shù)對基因表達(dá)調(diào)控研究可能產(chǎn)生的影響。答案：①推動基因功能研究：通過CRISPRCas9技術(shù)對特定基因進(jìn)行敲除、插入或替換，觀察基因表達(dá)和生物體性狀變化，更準(zhǔn)確了解基因功能及其在基因表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中的作用。②揭示調(diào)控機(jī)制：可對基因調(diào)控元件如啟動子、增強(qiáng)子等進(jìn)行編輯，研究其對基因表達(dá)的影響，深入揭示基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制。③開發(fā)治療方法：針對與疾病相關(guān)的異?；虮磉_(dá)調(diào)控，利用CRISPRCas9技術(shù)糾正基因缺陷或調(diào)節(jié)基因表達(dá)，為治療遺傳疾病等提供新途徑。④優(yōu)化基因表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)：通過編輯基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵節(jié)點，優(yōu)化基因表達(dá)模式，提高生物的生產(chǎn)性能或改善其生理特性。分析：基因編輯技術(shù)為基因表達(dá)調(diào)控研究提供了強(qiáng)大工具，在多個方面推動該領(lǐng)域發(fā)展。38.環(huán)境因素對基因表達(dá)有重要影響。請設(shè)計一個實驗，探究溫度對某種植物基因表達(dá)的影響。答案：實驗步驟：①選取生長狀況相同的該種植物幼苗若干，隨機(jī)均分為三組，分別置于低溫（如10℃）、適溫（如25℃）和高溫（如35℃）環(huán)境中培養(yǎng)，其他條件（光照、水分、營養(yǎng)等）保持一致。②培養(yǎng)一段時間后，分別提取三組植物細(xì)胞中的mRNA，進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄得到cDNA。③利用實時熒光定量PCR技術(shù)，選取該植物的特定基因設(shè)計引物，檢測三組植物中該基因的表達(dá)量。預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：若低溫組和高溫組該基因表達(dá)量明顯低于適溫組，說明溫度過高或過低抑制該基因表達(dá)；若低溫組表達(dá)量低于適溫組，高溫組表達(dá)量高于適溫組，說明低溫抑制、高溫促進(jìn)該基因表達(dá)；若高溫組表達(dá)量低于適溫組，低溫組表達(dá)量高于適溫組，說明高溫抑制、低溫促進(jìn)該基因表達(dá)。分析：通過設(shè)置不同溫度處理組，檢測基因表達(dá)量變化，可探究溫度對基因表達(dá)的影響。39.研究發(fā)現(xiàn)，某些基因的表達(dá)產(chǎn)物可以調(diào)控其他基因的表達(dá)。請結(jié)合所學(xué)知識，推測這種基因間調(diào)控的生物學(xué)意義。答案：①精確調(diào)控細(xì)胞功能：細(xì)胞內(nèi)不同功能的基因需要在特定時間和條件下精確表達(dá)。一種基因表達(dá)產(chǎn)物調(diào)控其他基因表達(dá)，可使細(xì)胞根據(jù)自身需求和外界環(huán)境變化，有序開啟或關(guān)閉相關(guān)基因，保證細(xì)胞功能正常進(jìn)行。②促進(jìn)細(xì)胞分化：在個體發(fā)育過程中，細(xì)胞分化形成不同組織和器官?；蜷g的調(diào)控可使不同細(xì)胞中基因選擇性表達(dá)，從而使細(xì)胞向不同方向分化。③維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定：生物體需要維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定?；蜷g調(diào)控可根據(jù)體內(nèi)生理狀態(tài)調(diào)整相關(guān)基因表達(dá)，如血糖濃度變化時，相關(guān)基因表達(dá)產(chǎn)物調(diào)控糖代謝相關(guān)基因表達(dá)，維持血糖穩(wěn)定。④增強(qiáng)生物適應(yīng)性：當(dāng)生物面臨外界環(huán)境變化時，基因間調(diào)控可使生物快速調(diào)整基因表達(dá)模式，合成適應(yīng)環(huán)境的蛋白質(zhì)，增強(qiáng)生物對環(huán)境的適應(yīng)能力。分析：基因間調(diào)控在細(xì)胞功能、分化、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定和生物適應(yīng)性等方面都具有重要意義。40.請分析基因表達(dá)調(diào)控與生物進(jìn)化的關(guān)系。答案：①基因表達(dá)調(diào)控促進(jìn)生物多樣性形成：不同生物在進(jìn)化過程中形成了獨(dú)特的基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制，使得相同基因在不同生物或同一生物不同細(xì)胞中表達(dá)模式不同，產(chǎn)生多樣的表型，推動生物多樣性發(fā)展。②適應(yīng)環(huán)境變化：在進(jìn)化過程中，生物面臨不斷變化的環(huán)境。具有更靈活、有效的基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制的生物，能更好地根據(jù)環(huán)境調(diào)整基因表達(dá)，合成適應(yīng)環(huán)境的蛋白質(zhì)，從而在自然選擇中生存下來，促進(jìn)生物進(jìn)化。③新性狀產(chǎn)生：基因表達(dá)調(diào)控的改變可能導(dǎo)致基因表達(dá)時間、空間或水平的變化，從而產(chǎn)生新的性狀。這些新性狀若有利于生物生存和繁殖，會在種群中逐漸積累，推動生物進(jìn)化。④進(jìn)化保守性與變異性統(tǒng)一：一些基本的基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制在進(jìn)化過程中具有保守性，保證了生物基本生命活動的穩(wěn)定。同時，調(diào)控機(jī)制也會發(fā)生變異，為生物進(jìn)化提供新的遺傳基礎(chǔ)。分析：基因表達(dá)調(diào)控與生物進(jìn)化相互影響，在生物進(jìn)化過程中發(fā)揮重要作用。八、信息分析題41.閱讀以下材料，回答問題。材料：科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在真核生物中，基因轉(zhuǎn)錄形成的初始RNA需要經(jīng)過加工才能成為成熟的mRNA。加工過程包括：①在初始RNA的5′端加上“帽子”結(jié)構(gòu)（m?GpppN）；②在3′端加上多聚腺苷酸（polyA）尾巴；③對初始RNA進(jìn)行剪接，去除內(nèi)含子，連接外顯子。（1）初始RNA加工成成熟mRNA的過程有什么意義？（2）內(nèi)含子和外顯子的存在有什么可能的生物學(xué)意義？答案：（1）意義：①“帽子”結(jié)構(gòu)可保護(hù)mRNA免受核酸酶降解，還能參與核糖體與mRNA的識別結(jié)合，啟動翻譯過程。②polyA尾巴可增加mRNA穩(wěn)定性，延長其在細(xì)胞內(nèi)的壽命，也與mRNA從細(xì)胞核運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞質(zhì)有關(guān)。③剪接去除內(nèi)含子、連接外顯子，可使一個基因通過不同的剪接方式產(chǎn)生多種成熟mRNA，翻譯出多種蛋白質(zhì)，增加蛋白質(zhì)組的復(fù)雜性和生物功能多樣性。（2）生物學(xué)意義：①內(nèi)含子可能含有調(diào)控序列，參與基因表達(dá)調(diào)控。②外顯子和內(nèi)含子的存在使得基因在進(jìn)化過程中可以通過外顯子重組等方式產(chǎn)生新的基因組合，增加遺傳信息的多樣性，促進(jìn)生物進(jìn)化。分析：初始RNA加工和內(nèi)含子、外顯子的存在在基因表達(dá)和生物進(jìn)化等方面都有重要意義。42.以下是關(guān)于原核生物基因表達(dá)調(diào)控的一段信息：原核生物的基因表達(dá)調(diào)控主要通過操縱子模型實現(xiàn)。例如，大腸桿菌的乳糖操縱子由調(diào)節(jié)基因（I）、啟動子（P）、操縱基因（O）和三個結(jié)構(gòu)基因（Z、Y、A）組成。當(dāng)環(huán)境中沒有乳糖時，調(diào)節(jié)基因表達(dá)的阻遏蛋白與操縱基因結(jié)合，阻止RNA聚合酶與啟動子結(jié)合，結(jié)構(gòu)基因不表達(dá)；當(dāng)環(huán)境中有乳糖時，乳糖作為誘導(dǎo)物與阻遏蛋白結(jié)合，使阻遏蛋白構(gòu)象改變，不能與操縱基因結(jié)合，RNA聚合酶可以與啟動子結(jié)合，結(jié)構(gòu)基因表達(dá)。（1）請簡述操縱子模型在原核生物基因表達(dá)調(diào)控中的作用。（2）根據(jù)上述信息，分析大腸桿菌在有乳糖和無乳糖環(huán)境中的代謝策略。答案：（1）作用：操縱子模型使原核生物能夠根據(jù)環(huán)境變化快速調(diào)整基因表達(dá)。通過調(diào)節(jié)基因表達(dá)的阻遏蛋白與操縱基因的結(jié)合或分離，控制結(jié)構(gòu)基因是否轉(zhuǎn)錄，從而使細(xì)胞在需要時合成相關(guān)蛋白質(zhì)，避免不必要的能量和物質(zhì)浪費(fèi)。（2）代謝策略：在無乳糖環(huán)境中，阻遏蛋白與操縱基因結(jié)合，結(jié)構(gòu)基因不表達(dá)，細(xì)胞不合成利用乳糖的相關(guān)酶，節(jié)省能量和物質(zhì)用于其他代謝活動。在有乳糖環(huán)境中，乳糖誘導(dǎo)阻遏蛋白構(gòu)象改變，結(jié)構(gòu)基因表達(dá)，細(xì)胞合成利用乳糖的酶，能夠利用乳糖作為碳源進(jìn)行代謝。分析：操縱子模型是原核生物高效調(diào)控基因表達(dá)的重要方式，使生物能適應(yīng)不同環(huán)境。43.研究發(fā)現(xiàn)，某些小分子RNA（如miRNA）可以與mRNA結(jié)合，影響mRNA的穩(wěn)定性或翻譯過程，從而調(diào)控基因表達(dá)。閱讀以下信息并回答問題。信息：miRNA是一類長度約22個核苷酸的非編碼RNA，它可以通過堿基互補(bǔ)配對與靶mRNA結(jié)合。當(dāng)miRNA與mRNA完全互補(bǔ)配對時，核酸酶會將mRNA降解；當(dāng)不完全互補(bǔ)配對時，會抑制mRNA的翻譯。（1）miRNA調(diào)控基因表達(dá)的方式有哪些？（2）miRNA調(diào)控基因表達(dá)有什么生物學(xué)意義？答案：（1）調(diào)控方式：①當(dāng)miRNA與mRNA完全互補(bǔ)配對時，促進(jìn)核酸酶將mRNA降解，減少mRNA數(shù)量，降低基因表達(dá)水平。②當(dāng)不完全互補(bǔ)配對時，抑制mRNA的翻譯過程，使mRNA不能有效合成蛋白質(zhì)，也降低基因表達(dá)水平。（2）生物學(xué)意義：①參與細(xì)胞分化和發(fā)育：在細(xì)胞分化和個體發(fā)育過程中，通過調(diào)控特定基因表達(dá)，決定細(xì)胞分化方向和發(fā)育進(jìn)程。②維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定：調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)各種蛋白質(zhì)含量，使細(xì)胞生理功能保持穩(wěn)定。③參與疾病發(fā)生發(fā)展：異常的miRNA調(diào)控可能導(dǎo)致疾病發(fā)生，如腫瘤發(fā)生過程中，某些miRNA表達(dá)異常，影響腫瘤相關(guān)基因表達(dá)。分析：miRNA在基因表達(dá)調(diào)控中發(fā)揮重要作用，對生物生理和病理過程都有影響。44.下面是關(guān)于基因表達(dá)調(diào)控在癌癥發(fā)生發(fā)展中的信息：在癌癥細(xì)胞中，基因表達(dá)調(diào)控常常出現(xiàn)異常。例如，某些抑癌基因的表達(dá)受到抑制，導(dǎo)致其不能正常發(fā)揮抑制細(xì)胞增殖的作用；而某些原癌基因的表達(dá)則異常升高，促進(jìn)細(xì)胞過度增殖。此外，一些表觀遺傳修飾如DNA甲基化、組蛋白修飾等也與癌癥發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，它們可以影響基因的表達(dá)。（1）分析基因表達(dá)調(diào)控異常在癌癥發(fā)生中的作用。（2）根據(jù)上述信息，推測可以從哪些方面進(jìn)行癌癥的治療？答案：（1）作用：抑癌基因表達(dá)受抑制，無法正常抑制細(xì)胞增殖，使細(xì)胞增殖失去控制；原癌基因表達(dá)異常升高，持續(xù)促進(jìn)細(xì)胞增殖，導(dǎo)致細(xì)胞無限增殖形成腫瘤。表觀遺傳修飾異常改變基因表達(dá)模式，可能激活致癌基因或抑制抑癌基因，推動癌癥發(fā)生發(fā)展。（2）治療方面：①恢復(fù)抑癌基因表達(dá)：通過藥物等手段解除對抑癌基因表達(dá)的抑制，使其正常發(fā)揮作用。②抑制原癌基因表達(dá)：研發(fā)藥物抑制原癌基因轉(zhuǎn)錄或翻譯過程。③調(diào)節(jié)表觀遺傳修飾：使用藥物改變異常的DNA甲基化或組蛋白修飾狀態(tài)，恢復(fù)正?；虮磉_(dá)模式。分析：基因表達(dá)調(diào)控異常是癌癥發(fā)生的重要原因，針對這些異常可開發(fā)癌癥治療方法。45.閱讀以下關(guān)于基因表達(dá)與生物節(jié)律的材料：生物體內(nèi)存在著與晝夜節(jié)律相關(guān)的基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制。例如，果蠅的周期基因（per）和timeless基因（tim）在白天表達(dá)水平較低，夜晚表達(dá)水平升高。這些基因的表達(dá)產(chǎn)物相互作用，形成一個反饋調(diào)節(jié)環(huán)。Per和Tim蛋白在細(xì)胞質(zhì)中結(jié)合形成復(fù)合物，然后進(jìn)入細(xì)胞核，抑制per和tim基因的轉(zhuǎn)錄。隨著時間推移，Per和Tim蛋白逐漸降解，對基因轉(zhuǎn)錄的抑制解除，基因又開始表達(dá)。（1）簡述果蠅中與晝夜節(jié)律相關(guān)的基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制。（2）這種基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制對果蠅有什么生物學(xué)意義？答案：（1）調(diào)控機(jī)制：白天per和tim基因表達(dá)水平低，夜晚表達(dá)水平升高。表達(dá)產(chǎn)物Per和Tim蛋白在細(xì)胞質(zhì)結(jié)合形成復(fù)合物進(jìn)入細(xì)胞核，抑制per和tim基因轉(zhuǎn)錄。隨著蛋白降解，抑制解除，基因再次表達(dá)，形成反饋調(diào)節(jié)環(huán)。（2）生物學(xué)意義：使果蠅的生理活動和行為與晝夜節(jié)律同步。如在白天和夜晚不同時間調(diào)整活動、覓食、休息等行為，有利于果蠅更好地適應(yīng)環(huán)境，提高生存能力和繁殖效率。分析：生物節(jié)律相關(guān)的基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制保證生物適應(yīng)環(huán)境的周期性變化。九、圖表分析題46.圖甲表示某生物基因表達(dá)過程，圖乙為中心法則，①～⑤表示生理過程。請據(jù)圖回答：（1）圖甲所示的是圖乙中______過程（填序號），該過程可發(fā)生在______（填細(xì)胞結(jié)構(gòu)）中。（2）圖甲中mRNA上結(jié)合多個核糖體的意義是______。（3）圖乙中②過程需要的酶是______，③過程需要的原料是______。（4）在人體內(nèi)成熟紅細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、造血干細(xì)胞中，能發(fā)生圖乙中①②③過程的細(xì)胞是______。答案：（1）③；細(xì)胞質(zhì)（核糖體）（2）在短時間內(nèi)合成大量相同的蛋白質(zhì)（3）RNA聚合酶；脫氧核苷酸（4）造血干細(xì)胞分析：（1）圖甲是翻譯過程，對應(yīng)圖乙③，在細(xì)胞質(zhì)核糖體進(jìn)行。（2）多個核糖體結(jié)合mRNA可提高翻譯效率。（3）②轉(zhuǎn)錄需RNA聚合酶，③DNA復(fù)制原料是脫氧核苷酸。（4）成熟紅細(xì)胞無細(xì)胞核和細(xì)胞器，神經(jīng)細(xì)胞高度分化不進(jìn)行DNA復(fù)制，造血干細(xì)胞能進(jìn)行①②③過程。47.下表是幾種生物密碼子使用頻率的部分?jǐn)?shù)據(jù)：|生物|密碼子|使用頻率（%）||||||大腸桿菌|UUA|1.2|||UUG|1.4|||CUU|1.3|||CUC|2.4||人|UUA|0.2|||UUG|0.3|||CUU|0.4|||CUC|1.1|（1