資源簡介

(共14張PPT)
第4章　基因的表達
章末整合
第*頁
體系構建　思想建模
第*頁
研究考題　有的放矢　
A. ②⑤⑥ B. ①②⑤ C. ③④⑥ D. ②④⑤
A
解析：根據題干信息“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”，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；據題意可知，甲是一種特殊氨基酸，迄今只在某 些古菌（古細菌）中發現含有該氨基酸的蛋白質，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入甲，②符合題意；古菌含有特異的能夠轉運甲的tRNA （表示為tRNA甲）和酶E，酶E催化甲與tRNA甲結合生成攜帶了甲的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要含有 tRNA甲的基因以便合成tRNA甲，大腸桿菌細胞內也要含有酶E的基因以便合成酶E， 催化甲與tRNA甲結合，⑤⑥符合題意。②⑤⑥符合題意，A正確。
A. 細菌glg基因轉錄時，RNA聚合酶識別和結合glg
基因的啟動子并驅動轉錄
B. 細菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽鏈時，核糖體沿
glg mRNA從5'端向3'端移動
C. 抑制CsrB基因的轉錄能促進細菌糖原合成
D. CsrA蛋白都結合到CsrB上，有利于細菌糖原合成
C
解析：基因轉錄時，RNA聚合酶識別并結合到基因的啟動子區域從而啟動轉錄，A正 確；基因表達中的翻譯是核糖體沿著mRNA的5'端向3'端移動，B正確；由題圖可知， 抑制CsrB基因轉錄會使CsrB的RNA減少，使CsrA更多地與glg mRNA結合形成不穩定 構象，導致核糖核酸酶會降解glg mRNA，而glg基因編碼的UDPG焦磷酸化酶在糖原 合成中起關鍵作用，故抑制CsrB基因的轉錄能抑制細菌糖原合成，C錯誤；由題圖及 C選項分析可知，若CsrA都結合到CsrB上，則沒有CsrA與glg mRNA結合，從而使glg mRNA不被降解而正常發揮作用，有利于細菌糖原的合成，D正確。
A. 復制 B. 轉錄 C. 翻譯 D. 逆轉錄
解析：題中顯示，疊氮脫氧胸苷（AZT）可與逆轉錄酶結合并抑制其功能，而逆轉錄 過程需要逆轉錄酶的催化，因而疊氮脫氧胸苷（AZT）可直接阻斷逆轉錄過程，而復 制、轉錄和翻譯過程均不需要逆轉錄酶，即D正確。
D
A. tRNA分子內部不發生堿基互補配對
B. 反密碼子為5'－CAU－3'的tRNA可轉運多種氨基酸
C. mRNA的每個密碼子都能結合相應的tRNA
D. 堿基I與密碼子中堿基配對的特點，有利于保持物種遺傳 的穩定性
D
解析：tRNA分子存在空間折疊，局部雙鏈之間通過堿基對相連，A錯誤；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錯誤； mRNA中的終止密碼子一般不編碼氨基酸，核糖體讀取到終止密碼子時翻譯結束，終 止密碼子沒有相應的tRNA結合，C錯誤；由題知，在密碼子第3位的堿基A、U或C均 可與反密碼子第1位的I配對，增加了反密碼子與密碼子識別的靈活性，提高了容錯 率，有利于保持物種遺傳的穩定性，D正確。
A. 基因突變 B. 基因重組
C. 染色體變異 D. 表觀遺傳
解析：表觀遺傳是指基因的堿基序列不發生變化，但基因的表達卻發生了可遺傳的改 變，即基因型未發生變化而表型卻發生了改變，如DNA的甲基化。
D
A. 圖示翻譯過程中，各核糖體從mRNA的3'端向5'端移動
B. 該過程中，mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子互補配對
C. 圖中5個核糖體同時結合到mRNA上開始翻譯，同時結束翻譯
D. 若將細菌的某基因截短，相應的多聚核糖體上所串聯的核糖體數目不會發生變化
B
解析：圖示翻譯過程中，各核糖體從mRNA的5'端向3'端移動，A錯誤；該過程中， mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子互補配對，tRNA通過識別mRNA上的密碼子 攜帶相應氨基酸進入核糖體，B正確；圖中5個核糖體相繼結合到mRNA上，從識別到 起始密碼子開始進行翻譯，識別到終止密碼子結束翻譯，并非是同時開始同時結束， C錯誤；若將細菌的某基因截短，相應的多聚核糖體上所串聯的核糖體數目可能會減 少，D錯誤。第4章　基因的表達
第1節　基因指導蛋白質的合成
素養目標：1.生命觀念：基于遺傳信息的傳遞過程，闡明生命是物質、能量和信息的統一體。2.科學思維：利用分析與綜合的方法，比較歸納DNA復制、轉錄和翻譯的異同。3.科學思維：通過分類和比較，分析原核生物、真核生物、DNA病毒和RNA病毒遺傳信息流動的規律，歸納出遺傳信息流動的中心法則。4.社會責任：利用中心法則的原理，根據相關資料分析不同藥物殺菌抗病毒的機理，科學選擇藥物，促進人體健康的恢復。
@研習任務一　RNA的組成及種類
梳理　教材
1.RNA的結構
2.RNA與DNA的比較
比較項目 DNA RNA
基本組成 單位 　脫氧核苷酸　 　核糖核苷酸　
五碳糖 　脫氧核糖　 　核糖　
堿基 特有的是 　胸腺嘧啶　（T） 特有的是 　尿嘧啶　（U）
結構 規則的　雙螺旋結構　 一般為　單鏈　
3.RNA的種類、結構及功能
比較 項目 mRNA tRNA rRNA
分布 部位 常與核糖 體結合 細胞質中 與蛋白質結合 形成核糖體
結構
功能 翻譯時 作模板 轉運特定氨基酸，識別密碼子 參與構成 核糖體
聯系 ①組成相同：4種核糖核苷酸 ②來源相同：都由轉錄產生 ③功能協同：都與翻譯有關
[自查自糾]
（1）DNA通常是雙鏈，RNA一般為單鏈。（　√　）
（2）DNA和RNA都含有核糖。（ ×）
（3）RNA是某些原核生物的遺傳物質。（ × ）
互動　探究
1.現有一核酸分子，若從化學組成入手，如何判斷其是DNA還是RNA？（不考慮特殊情況）
提示：①根據五碳糖種類判斷：若有核糖，一定為RNA；若有脫氧核糖，一定為DNA。②根據含氮堿基種類判斷：若含T，一定為DNA；若含U，一定為RNA。③根據含氮堿基的含量判斷：若嘌呤數≠嘧啶數，則肯定不是雙鏈DNA。
2.同種生物的不同細胞中，三種RNA的種類相同嗎？
提示：同種生物的不同細胞中，由于基因的選擇性表達，mRNA的種類和數量不完全相同，而tRNA、rRNA的種類一般相同。
3.從結構的角度分析，為什么RNA適于作DNA的信使？
提示：①RNA的分子結構與DNA很相似，也是由基本單位——核苷酸連接而成的，也能儲存遺傳信息。②RNA一般是單鏈，而且比DNA短，因此能夠通過核孔，從細胞核轉移到細胞質中。
重點　理解
　DNA與RNA的快速判定
隨堂　練習
下列有關DNA和RNA的敘述中，正確的是（　D　）
A.DNA和RNA是同一物質在不同時期的兩種形態
B.DNA和RNA的基本組成單位是一樣的
C.－AGCTGA－既可能是DNA的堿基序列，也可能是RNA的堿基序列
D.mRNA的堿基序列，取決于DNA的堿基序列，同時又決定蛋白質中氨基酸的序列
解析：DNA和RNA是兩類不同的核酸，A項錯誤；DNA的基本組成單位是脫氧核苷酸，RNA的基本組成單位是核糖核苷酸，B項錯誤；T為DNA特有的堿基，所以含有T的核苷酸序列只能是DNA，不可能是RNA，C項錯誤；DNA上的遺傳信息通過轉錄轉移到mRNA上，mRNA通過翻譯指導蛋白質的合成，D項正確。
@研習任務二　遺傳信息的轉錄
梳理　教材
[自查自糾]
（1）（2020·全國Ⅲ卷）DNA中以DNA的一條單鏈為模板轉錄出的RNA均可編碼多肽。（ ×）
（2）（2023·湖南卷）細菌glg基因轉錄時，RNA聚合酶識別并結合glg基因的啟動子并驅動轉錄。（　√　）
（3）（2020·全國Ⅲ卷）染色體DNA分子中的一條單鏈可以轉錄出不同的RNA分子。（　√　）
（4）（2022·河北卷）在解旋酶協助下，RNA聚合酶以單鏈DNA為模板轉錄合成多種RNA。（ × ）
互動　探究
1.轉錄時，需要解旋嗎？需要解旋酶嗎？為什么？
提示：需要解旋，因為DNA雙鏈只有解開螺旋才能為轉錄提供模板；不需要解旋酶，因為RNA聚合酶本身就兼有解旋的作用。
2.轉錄時，RNA子鏈的延伸方向如何？與RNA聚合酶的移動方向一致嗎？
提示：5'端→3'端；一致。
3.轉錄時，RNA子鏈與其模板鏈之間進行堿基互補配對，堿基互補配對的方式共有幾種？分別是什么？所形成的堿基對共有幾種？分別是什么？
提示：4種；A－T、U－A、G －C、C－G；4種；A－U、T－A、G －C和C－G。
4.轉錄只能形成mRNA一種RNA嗎？轉錄形成的RNA中一定沒有氫鍵嗎？
提示：轉錄可以形成mRNA、tRNA和rRNA等；不一定，轉錄形成的tRNA中含有氫鍵。
重點　理解
遺傳信息轉錄的幾點總結
（1）轉錄不是轉錄整個DNA，而是轉錄其中的基因，不同種類的細胞，由于基因的選擇性表達，mRNA的種類和數量不同，但tRNA和rRNA的種類一般沒有差異。
（2）細胞核中轉錄形成的RNA通過核孔進入細胞質，穿過0層膜，需要能量。
（3）轉錄的模板：同一DNA分子中，轉錄的模板鏈不是固定的一條。也就是說，可能這個基因的轉錄是以DNA的這一條鏈為模板，另一個基因的轉錄是以同一個DNA的另一條鏈為模板。
（4）轉錄時，解開DNA雙鏈的不是解旋酶，而是RNA聚合酶。
（5）RNA聚合酶除能催化氫鍵斷裂外，還有催化核糖核苷酸單體之間形成磷酸二酯鍵的作用。
（6）轉錄時，DNA模板鏈與RNA發生堿基互補配對，配對方式有：G－C、C－G、A－U、T－A。
（7）轉錄的產物不是只有mRNA，還有rRNA和tRNA。
隨堂　練習
（2024·浙江金華第一中學校聯考期末）如圖是某基因在細胞核內進行表達過程中的某一環節示意圖。下列敘述錯誤的是（　B　）
A.該過程屬于真核基因的轉錄過程
B.延伸過程核苷酸添加至模板鏈的3'端
C.起始過程RNA聚合酶與啟動部位結合
D.終止后RNA須經加工后才能用于翻譯
解析：轉錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程，且該過程發生在細胞核內，因此該過程屬于真核基因的轉錄過程，A正確；轉錄以DNA一條鏈為模板，按照堿基互補配對原則，將核苷酸添加至子鏈的3'端，B錯誤；轉錄時RNA聚合酶與基因的啟動部位（啟動子）結合后開始對基因進行轉錄，C正確；真核生物轉錄終止后的RNA為非成熟的RNA，須經加工后才能用于翻譯，D正確。
@研習任務三　遺傳信息的翻譯
梳理　教材
1.翻譯的概念
2.堿基與氨基酸之間的對應關系
（1）推測
①如1個堿基決定1個氨基酸，則4種堿基只能決定　4　種氨基酸。
②如2個堿基決定1個氨基酸，則4種堿基只能決定　16　種氨基酸。
③如3個堿基決定1個氨基酸，則4種堿基能決定　64　種氨基酸，這種方式能夠滿足組成蛋白質的21種氨基酸的需要。
（2）密碼子
3.tRNA的結構和功能特點
（1）結構和功能
（2）功能特點：每種tRNA只能識別并轉運　一種　氨基酸。
4.翻譯的過程
5.翻譯能精確進行的2個原因
6.翻譯能高效進行的原因
1個mRNA分子上可以相繼結合　多　個核糖體，同時進行多條肽鏈的合成。
[自查自糾]
（1）（2023·江蘇卷）mRNA的每個密碼子都能結合相應的tRNA。（ × ）
（2）（2023·山東卷）rRNA上三個相鄰的堿基構成一個密碼子。（ × ）
（3）（2023·湖南卷）細菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽鏈時，核糖體沿glg mRNA以5'端向3'端移動。（　√　）
（4）（2019·浙江4月選考）多個核糖體可結合在一個mRNA分子上共同合成一條多肽鏈。（ × ）
互動　探究
1.幾乎所有的生物體都共用一套遺傳密碼。根據這一事實，你能想到什么？
提示：說明當今生物可能有著共同的起源，或生物在本質上是統一的。
2.怎樣判斷核糖體在mRNA上的移動方向？
提示：根據肽鏈的長短進行判斷，由肽鏈短的一端向肽鏈長的一端移動。
3.同一mRNA分子結合的不同核糖體合成的肽鏈氨基酸序列相同嗎？為什么？
提示：相同；因為決定肽鏈氨基酸序列的mRNA的堿基序列相同，所以同一mRNA分子結合的不同核糖體合成的肽鏈氨基酸序列相同。
重點　理解
1.真核生物中DNA復制、轉錄、翻譯的比較
項目 復制 轉錄 翻譯
時間 細胞分裂 前的間期 個體生長發育的整個過程
場所 主要在細 胞核中 主要在細 胞核中 細胞質中的 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
能量 都需要ATP
酶 解旋酶、DNA 聚合酶等 RNA聚合酶 多種酶
產物 雙鏈DNA 單鏈RNA 多肽 （或蛋白質）
產物 去向 傳遞給子細胞 主要通過核孔 進入細胞質　 組成細胞結 構蛋白或功 能蛋白　　
特點 邊解旋邊復制，半保留復制 邊解旋邊轉錄，轉錄后DNA恢復雙螺旋 形成肽鏈，翻譯結束后，mRNA被降解
堿基 配對 A－T，T－A， C－G，G－C A－U，T－A， C－G，G－C A－U，U－A， C－G，G－C
意義 傳遞遺傳信息 表達遺傳信息，使生物表現出各種性狀
2.翻譯過程中多聚核糖體模式圖解讀
（1）圖1表示真核細胞的翻譯過程，其中①是mRNA，⑥是核糖體，②③④⑤表示正在合成的4條肽鏈，具體內容分析如下：
①數量關系：一個mRNA分子可同時結合多個核糖體，形成多聚核糖體。
②意義：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白質。
③方向：從右向左（見圖1），判斷依據是肽鏈的長短，長的翻譯在前。
④形成的多條肽鏈氨基酸序列相同：其原因是有相同的模板mRNA。
（2）圖2一般表示原核細胞的轉錄和翻譯過程，圖中①是DNA，②③④⑤表示正在合成的4條mRNA同時進行翻譯的過程。
3.遺傳信息、密碼子、反密碼子之間的區別及聯系
項目 遺傳信息 密碼子 反密碼子
概念 基因中堿基的排列順序 mRNA中決定一個氨基酸的3個相鄰堿基 tRNA中與密碼子互補配對的3個堿基
位置 主要在DNA中 mRNA tRNA
作用 控制生物的性狀 直接決定蛋白質中氨基酸序列 識別密碼子，轉運氨基酸
種類 多樣性 64種 多種
聯系 ①基因中的堿基序列決定mRNA中的堿基序列。 ②mRNA中的堿基序列與基因模板鏈中的堿基序列互補。 ③密碼子與反密碼子的相應序列能互補配對。 ④氨基酸一定由密碼子決定；密碼子與反密碼子并不是一一對應的關系，如終止密碼子沒有相應的反密碼子。 ⑤對應關系如圖所示
4.基因表達過程中相關數量計算
（1）DNA（基因）、mRNA上堿基數目與氨基酸數目之間的關系
①圖示：
②規律：蛋白質中氨基酸數目＝1/3 mRNA 中堿基數目＝1/6 DNA（或基因）中堿基數目。
③計算公式：蛋白質中肽鏈數＋肽鍵數＝氨基酸數＝1/3 mRNA中堿基數＝1/6基因中堿基數。
（2）計算中“最多”和“最少”等的分析
①翻譯時，mRNA上的終止密碼子一般不決定氨基酸，則mRNA 上的堿基數目是蛋白質中氨基酸數目的3倍還要多一些。
②基因或DNA上的堿基數目比對應的蛋白質中氨基酸數目的6倍還要多一些。
③在回答問題時應加上“最多”或“最少”等字，如mRNA上有n個堿基，轉錄產生它的基因中最少有2n個堿基，該mRNA指導合成的蛋白質中最多有n/3個氨基酸。
5.“兩看法”巧判真核生物和原核生物基因表達過程
（1）過程圖
（2）判斷方法
說明：真核細胞的線粒體、葉綠體中也有DNA和核糖體，其轉錄、翻譯也存在同時進行的情況。
隨堂　練習
如圖是某細胞內遺傳信息的傳遞過程，下列說法正確的是（　C　）
A.圖示表示原核細胞中遺傳信息的轉錄和翻譯
B.⑤上含有的氨基酸數目與④上含有的密碼子數目是一致的
C.參與圖示過程的RNA有mRNA、tRNA和rRNA
D.如果終止密碼子為UAA，則與該密碼子配對的反密碼子為AUU
解析：圖中①是DNA，②是tRNA，③是氨基酸，④是mRNA，⑤是多肽，⑥是核糖體。圖示轉錄和翻譯在時空上是分開的，為真核生物遺傳信息的轉錄和翻譯，A錯誤；④上有終止密碼子，終止密碼子一般不決定氨基酸，也沒有對應的反密碼子，⑤上含有的氨基酸數目一般小于④上含有的密碼子數目，B、D錯誤；據圖可知，參與圖示過程的RNA有mRNA、tRNA和rRNA（構成核糖體），C正確。
@研習任務四　中心法則
梳理　教材
1.提出者：　克里克　。
2.內容
（1）DNA復制：遺傳信息從　DNA　流向　DNA　。
（2）轉錄：遺傳信息從　DNA　流向　RNA　。
（3）翻譯：遺傳信息從　RNA　流向　蛋白質　。
3.發展
發展內容 信息流動 舉例
RNA自我復制 遺傳信息從　RNA　流向　RNA　 煙草花葉病毒
RNA　逆轉錄　 遺傳信息從　RNA　流向　DNA　 HIV
完善后的中心法則，用圖解表示為：
4.生命是物質、能量和信息的統一體
在遺傳信息的流動過程中，　DNA、RNA　是信息的載體，　蛋白質　是信息的表達產物，而　ATP　為信息的流動提供能量，可見，生命是物質、能量和信息的統一體。
[自查自糾]
（1）（2021·福建卷）流向DNA的遺傳信息來自DNA或RNA。（　√　）
（2）遺傳信息只能從DNA流向RNA，進而流向蛋白質。（ × ）
（3）（2022·河北卷）RNA聚合酶和逆轉錄酶催化反應時均遵循堿基互補配對原則且形成氫鍵。（　√　）
（4）（2023·廣東卷）RNA逆轉錄現象的發現是對中心法則的補充。（　√　）
互動　探究
1.通過中心法則分析，DNA和RNA產生的途徑各有哪些？
提示：DNA產生的途徑包括DNA的復制和逆轉錄。RNA產生的途徑包括轉錄和RNA的復制。
2.各種細胞中都包含中心法則的五個過程嗎？為什么？
提示：不是。中心法則的五個過程是各種生物綜合的結果。
重點　理解
　“三看”法判斷中心法則的各個過程
“一看” 模板 “二看” 原料 “三看” 產物 過程 相關酶
DNA 脫氧核 苷酸 DNA DNA復制 解旋酶、 DNA聚合酶
核糖核 苷酸 RNA 轉錄 RNA聚合酶
RNA 脫氧核 苷酸 DNA 逆轉錄 逆轉錄酶
核糖核 苷酸 RNA RNA復制 RNA復制酶
氨基酸 蛋白質 （多肽） 翻譯
隨堂　練習
中心法則反映了遺傳信息在細胞內的生物大分子間傳遞的基本法則，RNA病毒的發現豐富了經典中心法則的內容，以下說法正確的是（　C　）
A.人體所有細胞都有①②③過程
B.HIV的病毒顆粒內會發生③④過程
C.①②③④⑤遺傳信息傳遞過程都遵循堿基互補配對原則
D.②過程以基因為單位進行，基因的兩條鏈都可以作為該過程的模板
解析：分析題圖：①為DNA復制過程，②為轉錄過程，③為翻譯過程，④為RNA分子復制過程，⑤為逆轉錄過程。人體內高度分化的細胞不再分裂，不會發生DNA的復制過程，A錯誤；HIV的③翻譯過程發生在宿主細胞內，而不是HIV的病毒顆粒內，B錯誤；①②③④⑤遺傳信息傳遞過程都遵循堿基互補配對原則，C正確；②轉錄過程以基因為單位進行，不是兩條鏈都可以作為模板，而是以其中一條鏈為模板，D錯誤。
[知識結構]
[主題要點]
1.RNA與DNA在化學組成上的區別是RNA中含有核糖和尿嘧啶，DNA中含有脫氧核糖和胸腺嘧啶。
2.轉錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程，主要發生在細胞核中，以4種核糖核苷酸為原料。
3.密碼子的簡并性：絕大多數氨基酸都由多種密碼子決定的現象。
4.翻譯過程中，mRNA相對靜止，核糖體沿著mRNA移動，核糖體移動的方向就是翻譯的方向。
5.遺傳信息的傳遞過程中遵循堿基互補配對原則。
6.并非所有的生物都能進行中心法則的5種生理過程。RNA的復制和逆轉錄只發生在被相應RNA病毒寄生的細胞中。
@課堂小測試
1.下列敘述錯誤的是（　D　）
A.密碼子位于mRNA上，核糖體中的RNA是rRNA
B.一個tRNA分子中只有一個反密碼子，而且含有堿基對
C.逆轉錄酶催化的是RNA→DNA的過程
D.細菌的遺傳物質是DNA或RNA
解析：密碼子位于mRNA上，核糖體中含有rRNA和蛋白質，A正確；一個tRNA中只含有一個反密碼子，但有許多個堿基，而且也有雙鏈的部分，即存在堿基對，B正確；逆轉錄酶催化的是中心法則中RNA→DNA的過程，C正確；細菌具有細胞結構，細胞生物的遺傳物質均是DNA，D錯誤。
2.某蛋白質由兩條肽鏈組成，共含42個氨基酸，若氨基酸的平均相對分子質量為110，則形成該蛋白質時脫掉的水分子數、該蛋白質的相對分子質量及編碼該蛋白質的mRNA的堿基數至少是（　C　）
A.41、3 882、512 B.41、3 882、126
C.40、3 900、126 D.40、3 900、132
解析：氨基酸脫水縮合反應過程中脫去的水分子數＝氨基酸數－肽鏈數＝42－2＝40個。該蛋白質的相對分子質量＝組成蛋白質的氨基酸的相對分子質量之和－脫去的水的相對分子質量之和＝110×42－18×40＝3 900。編碼該蛋白質的mRNA的堿基數至少＝氨基酸數×3＝42×3＝126，C正確。
3.生物的性狀主要通過蛋白質來體現，下列關于基因控制蛋白質合成的敘述，正確的是（　C　）
A.基因表達指的就是以mRNA為模板合成蛋白質的過程
B.基因表達的過程發生在細胞核內
C.轉錄的模板是DNA的一條鏈，翻譯的模板是mRNA
D.一個密碼子只決定一種氨基酸，一種氨基酸只由一種tRNA轉運
解析：基因的表達包括基因轉錄形成mRNA以及mRNA被翻譯為蛋白質的過程，A錯誤；基因的表達中轉錄主要發生在細胞核內，翻譯大都發生在細胞質中，B錯誤；轉錄時，以DNA的一條鏈為模板合成RNA，翻譯時，以mRNA為模板合成蛋白質，C正確；一個密碼子只決定一種氨基酸，但一種氨基酸可能由幾種tRNA轉運，D錯誤。
4.（2024·山東泰安第二中學高一校考期中）關于基因表達的過程，下列敘述正確的是（　C　）
A.不同的密碼子編碼同種氨基酸會增加翻譯出錯的概率
B.多個核糖體可結合在一個mRNA上共同合成一條多肽鏈
C.一種氨基酸可由多種tRNA轉運
D.翻譯過程中，mRNA會沿著核糖體移動，直至讀取終止密碼子
解析：不同密碼子編碼同種氨基酸可增強密碼子的容錯性，A錯誤；多個核糖體可結合在一個mRNA上分別合成多條相同的多肽鏈，提高翻譯效率，B錯誤；一種氨基酸可由多個密碼子編碼，密碼子可與tRNA的反密碼子堿基互補配對，因此一種氨基酸可由多種不同的tRNA轉運，C正確；翻譯時核糖體在mRNA上移動，直到核糖體遇到mRNA的終止密碼子合成才終止，D錯誤。
5.下圖甲、乙為真核細胞中發生的代謝過程示意圖，下列有關說法正確的是（　C　）
甲
乙
A.圖甲所示的過程叫作翻譯，多個核糖體共同完成1條肽鏈的合成
B.圖乙所示過程叫作轉錄，轉錄產物的作用一定是作為圖甲中的模板
C.圖甲所示過程的方向是從右到左
D.圖甲和圖乙中都發生了堿基互補配對且堿基互補配對的方式完全相同
解析：圖甲為翻譯過程，其中①為mRNA，是翻譯的模板；②③④⑤為肽鏈，⑥為核糖體，是翻譯的場所；圖乙為轉錄過程，其中DNA單鏈作為轉錄模板鏈，原料是四種核糖核苷酸，酶是RNA聚合酶。圖甲所示為翻譯過程，每個核糖體都會完成一條肽鏈的合成，因此多個核糖體能夠完成多條相同肽鏈的合成，A錯誤；圖乙是轉錄過程，其產物是RNA，包括mRNA、rRNA、tRNA，其中只有mRNA可以作為翻譯的模板，B錯誤；圖甲中，根據肽鏈的長度可知，翻譯的方向是從右到左，C正確；圖甲和圖乙中都發生了堿基互補配對，但兩者配對的方式不完全相同，圖甲中堿基配對的方式為A－U、U－A、C－G、G －C，圖乙中堿基配對的方式為A－U、T－A、C－G、G －C，D錯誤。
6.許多病毒會使人體患病，下圖是一種病毒的基本結構和該病毒進入細胞后復制繁殖的過程。據圖回答下列問題。
（1）圖甲病毒的主要成分是　蛋白質、核酸（RNA）　。
（2）分析圖乙，病毒在生命活動中的一個顯著特征是　寄生性　。
（3）圖乙中①表示的是　逆轉錄　過程，通過④過程形成的是　病毒　的RNA。
（4）圖丙表示的是生物體內遺傳信息的傳遞過程，在遺傳學上稱為　中心法則　。請在圖乙的①～⑦中選擇恰當的序號填入圖丙中的括號內。
解析：（1）病毒是非細胞結構的生物，由蛋白質和核酸組成。（2）病毒自身沒有能量供給和完整的酶系統，不能獨立生活，只有寄生在活細胞內才能生存。（3）由圖乙信息可知，①表示由RNA合成DNA的逆轉錄過程，④過程是轉錄。病毒RNA逆轉錄形成雙鏈DNA進入宿主細胞的細胞核，整合到宿主細胞染色體DNA上，再轉錄形成病毒RNA。（4）圖丙表示遺傳信息的傳遞過程，稱為中心法則，圖中由DNA形成RNA是轉錄過程，由RNA形成蛋白質是翻譯過程，分別對應圖乙中的④和⑥。
（4）中心法則　④　⑥
7.抗生素是臨床上治療各種由細菌引起的疾病的特效藥，能夠有效地抑制細菌蛋白質的合成，而不影響人的蛋白質的合成。抗生素是通過什么機制抑制細菌蛋白質的合成的呢？有人推測是抗生素能抑制細菌DNA的轉錄過程，而不影響人體DNA的轉錄過程。請分析回答下列問題。
（1）實驗設計的思路：
①設計兩組實驗（甲、乙兩組），體外模擬細菌　①轉錄　的過程。甲組加適量　抗生素　，乙組加等量無菌水作為　對照　，檢測兩組實驗中　RNA　的生成量。
②設計兩組實驗（丙、丁兩組），體外模擬人體細胞　②轉錄　的過程。丙組加適量　抗生素　，丁組加等量無菌水，檢測兩組實驗中　RNA　的生成量。
（2）實驗結果及結論：
①若甲組　①RNA　的生成量明顯少于乙組，則說明抗生素是通過抑制　細菌的轉錄　來抑制細菌蛋白質合成的。
②若　②丙組的RNA生成量等于丁組的RNA生成量　，則說明抗生素不影響人體DNA的轉錄過程。
解析：設計實驗的基本原則是對照原則，要探究抗生素抑制細菌蛋白質合成的原因是否為抗生素能抑制細菌DNA的轉錄過程，而不影響人體DNA的轉錄過程，需要設計四組實驗，即體外模擬細菌與人體細胞DNA轉錄的過程，其中兩組加適量抗生素，另外兩組加等量無菌水，觀察指標是兩組實驗中RNA的生成量。（1）先設計甲、乙兩組實驗，體外模擬細菌DNA的轉錄過程，甲組加適量抗生素，乙組加等量蒸餾水作為對照，檢測兩組實驗中RNA的生成量。再設計丙、丁兩組實驗，體外模擬人體細胞轉錄的過程。丙組加適量抗生素，丁組加等量無菌水，檢測兩組實驗中RNA的生成量。（2）實驗結果及結論：①若甲組RNA生成量明顯少于乙組，則說明抗生素是通過抑制細菌的轉錄來抑制細菌蛋白質合成的。②若丙組的RNA生成量等于丁組的RNA生成量，說明抗生素不影響人體DNA的轉錄過程。
第2節　基因表達與性狀的關系
素養目標：1.生命觀念：結合實例，理解基因表達與性狀的關系，明確基因控制性狀的兩種途徑。2.科學探究：通過對實驗結果的分析，理解細胞分化的本質是基因的選擇性表達。3.科學思維：通過實例分析，理解表觀遺傳及其產生的原因。4.社會責任：通過分析吸煙會使人體細胞和精子中DNA甲基化水平升高，認識到吸煙有害健康。
@研習任務一　基因表達產物與性狀的關系
梳理　教材
1.基因對性狀的間接控制
（1）實例
①皺粒豌豆的形成機制：編碼淀粉分支酶的基因被插入的一段外來DNA序列打亂→　淀粉分支酶　異常，活性大大降低→　淀粉　合成受阻，含量降低→淀粉含量低的豌豆由于　失水　而皺縮。
②人的白化癥狀的產生機制：編碼　酪氨酸酶　的基因異常→酪氨酸酶不能合成→無法將酪氨酸轉變為　黑色素　→皮膚、毛發因缺乏黑色素而出現白化癥狀。
（2）結論：通過上述實例可以看出，基因可以通過控制　酶的合成　來控制　代謝過程　，進而控制生物體的性狀。
2.基因對性狀的直接控制
（1）實例
囊性纖維化的發病機制：大約70％的囊性纖維化患者中，編碼　CFTR蛋白　（一種轉運蛋白）的基因缺失3個堿基→CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，空間結構發生變化→CFTR轉運　氯離子　的功能異常→患者支氣管中黏液增多，管腔受阻，細菌在肺部大量生長繁殖，最終使肺功能嚴重受損。
（2）結論：基因可以通過控制　蛋白質的結構　直接控制生物體的性狀。
[自查自糾]
（1）基因都是通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀的。（ × ）
（2）人白化病的成因是控制酪氨酸酶的基因異常，導致酪氨酸酶不能合成。（　√　）
互動　探究
1.人類白化病和老年人頭發都會變白，二者的原理有什么不同？
提示：白化病是因為編碼酪氨酸酶的基因異常，缺少酪氨酸酶，進而導致患者不能合成黑色素；老年人頭發變白是控制黑色素合成的酪氨酸酶活性降低造成的。
2.囊性纖維化患者肺功能嚴重受損，其患病的直接原因和根本原因分別是什么？
提示：囊性纖維化的直接原因是CFTR蛋白結構異常；根本原因是編碼CFTR蛋白的基因缺失了3個堿基。
重點　理解
基因、蛋白質和性狀的關系
隨堂　練習
有科學家深入研究發現，著色性干皮病是一種常染色體隱性遺傳病，此病是由患者體內缺乏DNA修復酶，DNA損傷后不能修復而引起的。這說明一些基因（　C　）
A.通過控制酶的合成，從而直接控制生物性狀
B.通過控制蛋白質分子結構，從而直接控制生物性狀
C.通過控制酶的合成控制代謝過程，從而控制生物的性狀
D.可以直接控制生物性狀，發生突變后生物性狀隨之改變
解析：著色性干皮病是由患者體內缺乏DNA修復酶，DNA損傷后不能修復引起的，這說明一些基因通過控制酶的合成控制代謝過程，從而控制生物的性狀。
@研習任務二　基因的選擇性表達與細胞分化
梳理　教材
細胞分化是基因選擇性表達的結果
[自查自糾]
（1）在一個細胞中所含的全部基因都一定表達。（ × ）
（2）基因的選擇性表達與基因表達的調控有關。（　√　）
互動　探究
分析不同類型細胞中DNA和mRNA的檢測結果
科學家提取了雞的輸卵管細胞、紅細胞（有細胞核）和胰島細胞，對這3種細胞中的DNA和mRNA進行了檢測，結果如下表所示：
檢測的 3種細胞 卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰島素基因 卵清蛋白 mRNA 珠蛋白 mRNA 胰島素 mRNA
輸卵管 細胞 ＋＋＋ ＋ － －
紅細胞 ＋＋＋ － ＋ －
胰島 細胞 ＋＋＋ － － ＋
說明：“＋”表示檢測發現相應的分子，“－”表示檢測未發現相應的分子。
（1）這3種細胞合成的蛋白質種類有何差別？
（2）3種細胞中的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：（1）輸卵管細胞能合成卵清蛋白，不能合成珠蛋白和胰島素；紅細胞能合成珠蛋白，不能合成卵清蛋白和胰島素；胰島細胞能合成胰島素，不能合成卵清蛋白和珠蛋白。
（2）同一生物體內的不同種細胞，所含有的基因沒有差異，但基因的表達存在著選擇性。
重點　理解
1.根據“圖示法”理解基因表達的作用
（1）基因表達控制著生物的性狀：生物的某種性狀可能由一個基因控制，也可能由多個基因同時控制；基因是遺傳物質的基本單位，具有一定的獨立性，一個基因的表達可以不受其他基因的影響。
①性狀C受基因A和B的控制，如圖：
②基因A控制性狀B和性狀C，如圖：
（2）基因表達決定了細胞的分化：基因在一個個體細胞中不是全部都表達，有的基因只在特定的細胞中表達，即細胞分化的實質是基因的選擇性表達。如圖所示：
2.細胞分化
3.“四看”法判斷細胞分化
（1）“管家基因”是指在所有細胞中均要穩定表達的一類基因，其產物是維持細胞基本生命活動所必需的。
（2）“奢侈基因”是指在某類型細胞中特異性表達的基因，奢侈基因的產物賦予各種類型細胞特定的形態結構特征與功能。
隨堂　練習
細胞中存在兩種類型的基因，一類是管家基因，是指在所有細胞中均要表達的基因；還有一類是奢侈基因，是指在某類型細胞中特異性表達的基因，下列表述不合理的是（　B　）
A.催化A家基因指導合成的
B.在同一個體的不同細胞中存在著特定的奢侈基因
C.組成管家基因和奢侈基因的脫氧核苷酸種類相同
D.奢侈基因的特異性表達可賦予細胞特定的功能
解析：同一個體所有體細胞都是由同一個受精卵經有絲分裂形成的，都含有相同的基因，但奢侈基因只在特定的組織細胞內表達，B錯誤。
@研習任務三　表觀遺傳
梳理　教材
1.實例分析
（1）柳穿魚花的形態結構的遺傳
項目 柳穿魚植株A 柳穿魚植株B
性狀表現 開兩側對稱花 開輻射對稱花
Lcyc基因 測序結果 植株A和植株B堿基組成及序列一樣，沒有差異
Lcyc基因表 達情況檢測 表達 　不表達　
Lcyc基因甲 基化檢測 與植株A相比，植株B的Lcyc基因高度　甲基化　
雜交實驗 植株A與植株B雜交，F1開兩側對稱花，F1自交的F2中絕大部分植株開兩側對稱花，少部分植株開輻射對稱花
（2）小鼠毛色的遺傳（將純種黃色體毛小鼠與純種黑色體毛小鼠雜交）
子一代小鼠基因型 子一代均為Avya
子一代小鼠表型 不同小鼠表現出介于黃色和黑色之間的一系列過渡類型
Avy基因甲基化檢測 毛色越深的小鼠，Avy基因甲基化程度越　高　
根據上述兩個實例分析，DNA的甲基化將會　抑制　該基因的表達，從而影響生物的性狀。DNA的甲基化是　能　（填“能”或“不能”）遺傳給下一代的。
2.概念
生物體基因的堿基序列　保持不變　，但　基因表達和表型　發生　可遺傳　變化的現象，叫作表觀遺傳。
3.類型
除了DNA甲基化，構成染色體的　組蛋白　發生甲基化、　乙酰化　等修飾也會影響基因的表達。
4.吸煙與人體健康的關系
吸煙會使人的體細胞內DNA的　甲基化　水平升高，對染色體上的組蛋白也會產生影響等。
[自查自糾]
（1）表觀遺傳現象比較少見，不能普遍存在于生物體整個生命活動過程中。（ × ）
（2）表觀遺傳現象中基因的堿基序列發生了可遺傳的變化。（ × ）
互動　探究
結合教材“思考·討論：柳穿魚花的形態結構和小鼠毛色的遺傳”提供的資料，回答下列問題：
（1）資料1中植株A和植株B的花的形態不同是基因不同導致的，還是基因的表達不同導致的？
（2）導致植株B中Lcyc基因不表達的原因是什么？
（3）分析資料1，F1的花為什么與植株A的相似？在F2中，為什么有些植株的花與植株B的相似？
（4）Lcyc基因的高度甲基化修飾能夠遺傳嗎？判斷的理由是什么？
（5）資料2中，F1小鼠的基因型都是Avya，小鼠毛色為什么不是黃色而是表現出介于黃色和黑色之間的一系列過渡類型？
（6）資料1和資料2展示的遺傳現象有什么共同點？
提示：（1）植株A與植株B的花的形態不同是基因的表達不同導致的。
（2）植株B的Lcyc基因被高度甲基化了。
（3）F1植株同時含有來自植株A和植株B的Lcyc基因。植株A的Lcyc基因能夠表達，表現為顯性；植株B的Lcyc基因由于被高度甲基化，基因表達受到抑制，表現為隱性。因此，同時含有這兩個基因的F1的花與植株A的相似。F1自交后，F2中有少部分植株含有兩個來自植株B的Lcyc基因，由于該基因被高度甲基化，基因表達受到抑制，因此，這部分植株的花與植株B的相似。
（4）能；因為F2中一部分植株的花與植株B的相似，說明Lcyc基因的高度甲基化修飾能夠遺傳。
（5）因為小鼠的Avy基因的前端有多個可發生DNA甲基化修飾的位點，當這些位點甲基化后，Avy基因的表達就受到抑制，并且甲基化程度越高，受到的抑制越明顯，小鼠體毛的顏色就越深。
（6）資料1和資料2展示的遺傳現象都表現為基因的堿基序列保持不變，但基因的表達受到抑制，因此性狀發生改變，而且這種改變可以遺傳。
重點　理解
1.表觀遺傳調控基因表達的方式
（1）DNA修飾：DNA共價結合一個修飾基團，使具有相同序列的等位基因處于不同的修飾狀態。
（2）組蛋白修飾：通過對組蛋白修飾或改變組蛋白的構象實現對基因表達的調控。
（3）非編碼RNA的調控：RNA可通過某些機制實現對基因轉錄的調控以及對基因轉錄后的調控，如RNA干擾。
2.表觀遺傳的理解和解題方法
（1）
（2）比較表觀遺傳與基因控制的生物體性狀的遺傳
項目 表觀遺傳 基因控制的遺傳
控制性狀的方式 甲基化等影響基因表達 是否含有相應的基因
堿基序列 不變 改變
是否可以傳遞給下一代 可以 可以
（3）表觀遺傳的解題方法
①為了區分甲基化的基因和正常基因，可以做個標注，如正常基因為A，甲基化的基因用A°等方式表示，然后就可以按照正常的遺傳解題方式進行解題了。
②當甲基化的基因和正常基因都存在時，生物性狀一般表現出正常基因控制的性狀。
隨堂　練習
下列關于表觀遺傳的敘述，錯誤的是（　C　）
A.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生可遺傳的性狀改變
B.生物體部分堿基發生甲基化修飾，可對表型產生影響，屬于表觀遺傳
C.我國古代記載的“橘生淮南則為橘，生于淮北則為枳”，這種現象可以用表觀遺傳進行解釋
D.表觀遺傳現象普遍存在于生物體的生長、發育和衰老的整個生命活動中
解析：C項所述為環境因素對性狀的影響，不可遺傳，不能用表觀遺傳進行解釋。
@研習任務四　基因與性狀之間的關系
梳理　教材
1.基因與性狀的關系并不是簡單的一一對應的關系
（1）一個性狀可以受到多個基因的影響，例如，人的身高是由　多　個基因決定的，其中每個基因對身高都有一定的作用。
（2）一個基因也可以影響多個性狀，例如，我國科學家研究發現水稻中的Ghd7基因編碼的蛋白質不僅參與了　開花　的調控，而且對水稻的　生長　、　發育　和　產量　都有重要作用。
2.性狀是基因和環境共同作用的結果
（1）生物體的性狀不完全由基因決定，　環境　對性狀也有著重要影響。如后天的營養和體育鍛煉等對人的身高也有重要作用。
（2）基因與基因、基因與基因表達產物、基因與環境之間存在著復雜的　相互作用　，形成了一個錯綜復雜的網絡，精細地調控著生物體的性狀。
[自查自糾]
（1）基因與性狀的關系是一一對應的。（ × ）
（2）生物體的一種性狀有時受多個基因的影響。（　√　）
互動　探究
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：
（1）牽牛花的顏色是只由一對基因控制的嗎？
（2）牽牛花的顏色還與細胞中的pH有關，這說明什么？
（3）牽牛花的葉肉細胞中是否也含有基因①②③？也能全部表達嗎？
提示：（1）不是。牽牛花的顏色由多對基因共同控制。
（2）生物體的性狀也受環境影響。
（3）牽牛花的葉肉細胞中也含有基因①②③；但是由于細胞分化，基因進行選擇性表達，這3個基因不一定能夠全部表達。
重點　理解
1.基因控制性狀受到環境的影響，生物性狀是基因型和環境條件共同作用的結果。
2.基因與基因、基因與基因表達產物、基因與環境之間存在著復雜的相互作用，共同調控著生物體的性狀。
隨堂　練習
（2024·四川成都高一期中）下列關于基因與性狀關系的敘述，錯誤的是（　D　）
A.基因與性狀之間并不都是一一對應的關系
B.基因能通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀
C.生物體的性狀是由基因決定的，但會受到環境等因素的影響
D.若基因的堿基序列保持不變，表型不會發生可遺傳的變化
解析：“若基因的堿基序列保持不變，表型不會發生可遺傳的變化”，該敘述與表觀遺傳的定義相矛盾，表觀遺傳是指生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達和表型發生可遺傳變化的現象，D錯誤。
[知識結構]
[主題要點]
1.生物體的性狀受DNA或RNA控制，但靠蛋白質來體現。
2.基因對性狀的控制有兩條途徑：一是基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體
的性狀；二是基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀。
3.同一生物的不同類型的細胞中，由于基因的選擇性表達，mRNA的種類和數量不完全相同，但tRNA、rRNA的種類一般相同。
4.在大多數情況下，基因與性狀的關系并不是簡單的一一對應的關系，有些基因可決定或影響多個性狀，一個性狀也可受多個基因的影響。
5.生物體的性狀是由基因和環境條件共同決定的。
6.表觀遺傳普遍存在于生物體整個生命活動過程中。
@課堂小測試
1.（2024·浙江高二統考期末）視網膜病變是糖尿病常見并發癥之一。高血糖環境中，在DNA甲基轉移酶催化下，視網膜細胞中線粒體DNA的堿基甲基化水平升高，引起視網膜細胞線粒體損傷和功能異常。下列敘述正確的是（　B　）
A.甲基化改變了線粒體DNA堿基序列
B.線粒體DNA在復制時遵循堿基互補配對原則
C.DNA高度甲基化可抑制RNA聚合酶與起始密碼子結合
D.患者視網膜細胞線粒體DNA高甲基化水平可直接傳給子代
解析：甲基化并沒有改變線粒體DNA堿基序列，A錯誤；線粒體DNA也是雙螺旋結構，在復制時也遵循堿基互補配對原則，B正確；DNA高度甲基化可抑制RNA聚合酶與啟動子結合，C錯誤；視網膜細胞屬于體細胞，其線粒體DNA堿基甲基化不會遺傳給后代，D錯誤。
2.下列關于基因對性狀控制的敘述，錯誤的是（　D　）
A.白化病患者缺乏酪氨酸酶，體現了基因通過控制酶的合成間接控制生物體性狀
B.同一株水毛茛在空氣和水中的葉形不同，體現了性狀由基因和環境共同決定
C.原發性高血壓與多對基因表達產物有關，體現了基因與基因共同作用控制性狀
D.抗生素阻止細菌內tRNA和mRNA的結合，體現了基因產物通過影響轉錄而影響性狀
解析：白化病患者由于缺乏酪氨酸酶而影響了黑色素的合成，進而導致出現白化癥狀，體現了基因通過控制酶的合成間接控制生物體的性狀，A正確；同一株水毛茛的細胞內遺傳物質相同，但是在空氣和水中的葉形不同，體現了性狀由基因和環境共同決定，B正確；原發性高血壓與多對基因表達產物有關，體現該性狀與多對基因有關，因此該性狀體現了基因與基因共同作用控制性狀，C正確；抗生素阻止細菌內tRNA和mRNA的結合，體現了基因產物通過影響翻譯的過程而影響性狀，D錯誤。
3.細胞分化是基因選擇性表達的結果，下列關于基因的選擇性表達的敘述正確的是（　B　）
A.不同的體細胞中表達的基因全不相同
B.基因的“沉默”可能與轉錄、翻譯有關
C.去除細胞中不表達的基因，不影響細胞的全能性
D.在受精卵中，所有的基因都處于表達狀態
解析：不同的體細胞中表達的基因有的相同，如細胞呼吸酶基因都表達，A錯誤；基因的“沉默”可能與基因的轉錄或翻譯有關，B正確；細胞具有全能性的原因是細胞中含有該生物體全套的遺傳物質，若去除部分基因，則影響細胞的全能性，C錯誤；在受精卵中，并非所有的基因都處于表達狀態，如血紅蛋白基因在受精卵中不表達，D錯誤。
4.（2024·重慶高二校聯考期末）遺傳學家曾做過這樣的實驗：果蠅幼蟲正常的培養溫度為25 ℃，將剛孵化的殘翅果蠅幼蟲放在31 ℃的環境中培養，得到了一些翅長接近正常的果蠅成蟲，這些翅長接近正常的果蠅在正常環境溫度下產生的后代仍然是殘翅果蠅。下列分析中，正確的是（　D　）
A.果蠅的正常翅和殘翅是由環境溫度來決定的
B.殘翅受顯性基因控制，其性狀不一定得到表現
C.殘翅果蠅幼蟲基因的堿基序列保持不變但表型發生了變化，符合表觀遺傳
D.翅長接近正常的果蠅的出現，可能與發育過程中某些酶的活性改變有關
解析：果蠅的正常翅和殘翅是由基因型和環境溫度共同決定的，A錯誤；由題干信息無法得知殘翅受顯性基因控制，B錯誤；殘翅果蠅幼蟲基因的堿基序列保持不變，是由于受到環境溫度的影響，其表型發生了變化，但該表型不能遺傳，不符合表觀遺傳，C錯誤；分析題意，果蠅幼蟲正常的培養溫度為25 ℃，將剛孵化的殘翅果蠅幼蟲放在31 ℃的環境中培養，得到了一些翅長接近正常的果蠅成蟲，這些翅長接近正常的果蠅在正常環境溫度下產生的后代仍然是殘翅果蠅，由此可知，翅長接近正常的果蠅的出現，可能與發育過程中某些酶的活性改變有關，D正確。
5.如圖表示人體內苯丙氨酸的代謝途徑。請根據圖示回答下列問題：
（1）缺乏酶　⑤　會導致人患白化病。
（2）尿黑酸在人體內積累會使人的尿液中含有尿黑酸，這種尿液暴露在空氣中會變成黑色，這種癥狀稱為尿黑酸癥。缺乏酶　③　會使人患尿黑酸癥。
（3）導致苯丙酮尿癥的直接原因是患者的體細胞中缺少酶　①　，致使體內的苯丙氨酸不能沿正常途徑轉變為酪氨酸，只能轉變為苯丙酮酸。
（4）從以上實例可以看出，基因通過控制　酶的合成　來控制　代謝過程　，進而控制生物體的性狀。
解析：圖示表示人體內苯丙氨酸的代謝途徑，其中酶①能將苯丙氨酸轉化為酪氨酸，若缺乏酶①，苯丙酮酸積累過多會引起苯丙酮尿癥；酶②能將酪氨酸轉化為尿黑酸；酶③能將尿黑酸轉化為乙酰乙酸；酶④能將乙酰乙酸分解為二氧化碳和水；酶⑤能將酪氨酸轉化為黑色素。（1）由題圖可知，缺乏酶⑤會導致人患白化病。（2）尿黑酸在人體內積累會使人的尿液中含有尿黑酸，這種尿液暴露在空氣中會變成黑色，這種癥狀稱為尿黑酸癥。由圖可知，缺乏酶③會使人患尿黑酸癥。（3）由題圖可知，如果人體細胞中缺少酶①，致使體內的苯丙氨酸不能沿正常途徑轉變為酪氨酸，只能轉變為苯丙酮酸，苯丙酮酸隨尿排出，會患苯丙酮尿癥。（4）從以上實例可以看出，基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀。
章末整合
@體系構建　思想建模
@研究考題　有的放矢　
1.（2023·全國乙卷）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）中發現含有該氨基酸的蛋白質。研究發現這種情況出現的原因是，這些古菌含有特異的能夠轉運甲的tRNA（表示為tRNA甲）和酶E，酶E催化甲與tRNA甲結合生成攜帶了甲的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，則下列物質或細胞器中必須轉入大腸桿菌細胞內的是（　A　）
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.②④⑤
解析：根據題干信息“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”，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；據題意可知，甲是一種特殊氨基酸，迄今只在某些古菌（古細菌）中發現含有該氨基酸的蛋白質，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入甲，②符合題意；古菌含有特異的能夠轉運甲的tRNA（表示為tRNA甲）和酶E，酶E催化甲與tRNA甲結合生成攜帶了甲的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要含有tRNA甲的基因以便合成tRNA甲，大腸桿菌細胞內也要含有酶E的基因以便合成酶E，催化甲與tRNA甲結合，⑤⑥符合題意。②⑤⑥符合題意，A正確。
2.（2023·湖南卷）細菌glg基因編碼的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起關鍵作用。細菌糖原合成的平衡受到CsrAB系統的調節。CsrA蛋白可以結合glg mRNA分子，也可結合非編碼RNA分子CsrB，如圖所示。下列敘述錯誤的是（　C　）
A.細菌glg基因轉錄時，RNA聚合酶識別和結合glg基因的啟動子并驅動轉錄
B.細菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽鏈時，核糖體沿glg mRNA從5'端向3'端移動
C.抑制CsrB基因的轉錄能促進細菌糖原合成
D.CsrA蛋白都結合到CsrB上，有利于細菌糖原合成
解析：基因轉錄時，RNA聚合酶識別并結合到基因的啟動子區域從而啟動轉錄，A正確；基因表達中的翻譯是核糖體沿著mRNA的5'端向3'端移動，B正確；由題圖可知，抑制CsrB基因轉錄會使CsrB的RNA減少，使CsrA更多地與glg mRNA結合形成不穩定構象，導致核糖核酸酶會降解glg mRNA，而glg基因編碼的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起關鍵作用，故抑制CsrB基因的轉錄能抑制細菌糖原合成，C錯誤；由題圖及C選項分析可知，若CsrA都結合到CsrB上，則沒有CsrA與glg mRNA結合，從而使glg mRNA不被降解而正常發揮作用，有利于細菌糖原的合成，D正確。
3.（2023·浙江6月選考）疊氮脫氧胸苷（AZT）可與逆轉錄酶結合并抑制其功能。下列過程可直接被AZT阻斷的是（　D　）
A.復制 B.轉錄 C.翻譯 D.逆轉錄
解析：題中顯示，疊氮脫氧胸苷（AZT）可與逆轉錄酶結合并抑制其功能，而逆轉錄過程需要逆轉錄酶的催化，因而疊氮脫氧胸苷（AZT）可直接阻斷逆轉錄過程，而復制、轉錄和翻譯過程均不需要逆轉錄酶，即D正確。
4.（2023·江蘇卷）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。下列相關敘述正確的是（　D　）
A.tRNA分子內部不發生堿基互補配對
B.反密碼子為5'－CAU－3'的tRNA可轉運多種氨基酸
C.mRNA的每個密碼子都能結合相應的tRNA
D.堿基I與密碼子中堿基配對的特點，有利于保持物種遺傳的穩定性
解析：tRNA分子存在空間折疊，局部雙鏈之間通過堿基對相連，A錯誤；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錯誤；mRNA中的終止密碼子一般不編碼氨基酸，核糖體讀取到終止密碼子時翻譯結束，終止密碼子沒有相應的tRNA結合，C錯誤；由題知，在密碼子第3位的堿基A、U或C均可與反密碼子第1位的I配對，增加了反密碼子與密碼子識別的靈活性，提高了容錯率，有利于保持物種遺傳的穩定性，D正確。
5.（2023·浙江1月高考）基因啟動子區發生DNA甲基化可導致基因轉錄沉默。研究表明，某植物需經春化作用才能開花，該植物的DNA甲基化水平降低是開花的前提。用5－azaC處理后，該植株開花提前，檢測基因組DNA，發現5'胞嘧啶的甲基化水平明顯降低，但DNA序列未發生改變，這種低DNA甲基化水平引起的表型改變能傳遞給后代。這種DNA甲基化水平改變引起表型改變，屬于（　D　）
A.基因突變 B.基因重組 C.染色體變異 D.表觀遺傳
解析：表觀遺傳是指基因的堿基序列不發生變化，但基因的表達卻發生了可遺傳的改變，即基因型未發生變化而表型卻發生了改變，如DNA的甲基化。
6.（2023·浙江1月高考）核糖體是蛋白質合成的場所。某細菌進行蛋白質合成時，多個核糖體串聯在一條mRNA上形成念珠狀結構——多聚核糖體（如圖所示）。多聚核糖體上合成同種肽鏈的每個核糖體都從mRNA同一位置開始翻譯，移動至相同的位置結束翻譯。多聚核糖體所包含的核糖體數量由mRNA的長度決定。下列敘述正確的是（　B　）
A.圖示翻譯過程中，各核糖體從mRNA的3'端向5'端移動
B.該過程中，mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子互補配對
C.圖中5個核糖體同時結合到mRNA上開始翻譯，同時結束翻譯
D.若將細菌的某基因截短，相應的多聚核糖體上所串聯的核糖體數目不會發生變化
解析：圖示翻譯過程中，各核糖體從mRNA的5'端向3'端移動，A錯誤；該過程中，mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子互補配對，tRNA通過識別mRNA上的密碼子攜帶相應氨基酸進入核糖體，B正確；圖中5個核糖體相繼結合到mRNA上，從識別到起始密碼子開始進行翻譯，識別到終止密碼子結束翻譯，并非是同時開始同時結束，C錯誤；若將細菌的某基因截短，相應的多聚核糖體上所串聯的核糖體數目可能會減少，D錯誤。
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