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人教(2019)生物高考知识点梳理&对点训练
6.3 基因的表达
知识点(一)　遗传信息的转录和翻译
1．RNA的结构与功能
―→
种类 功能
mRNA 蛋白质合成的直接模板
tRNA 转运氨基酸，识别密码子
rRNA 核糖体的组成成分
病毒RNA RNA病毒的遗传物质
酶 少数酶为RNA，可降低化学反应的活化能(起催化作用)
2.遗传信息的转录
(1)概念：RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，这一过程叫作转录。
(2)场所：主要是细胞核，在叶绿体、线粒体中也能发生转录过程。
(3)过程。
(4)产物：mRNA、rRNA、tRNA。
3．翻译
(1)场所或装配机器：核糖体。
(2)条件。
模板 原料 能量 酶 搬运工具
mRNA 氨基酸 ATP 多种酶 tRNA
(3)过程。
(4)产物：多肽蛋白质。
4．密码子与反密码子
项目 密码子 反密码子
位置 mRNA tRNA
作用 直接决定蛋白质中氨基酸的序列 转运氨基酸，识别密码子
特点 与DNA模板链上的碱基互补 与mRNA中密码子的碱基互补
【连接教材资料】1．(必修2 P65图4 4拓展)一个基因的两条链都可以作为转录的模板吗？一个DNA分子上所有基因的模板链都相同吗？
提示：转录时只能以基因的某一条链为模板；不同的基因模板链不一定是同一条链。
2．(必修2 P66“相关信息”拓展)在蛋白质的翻译过程中，遗传信息是由tRNA和rRNA流向蛋白质的吗？
提示：tRNA和rRNA参与蛋白质的合成过程，但是这两种RNA本身不会翻译为蛋白质。
[知识梳理]
转录和翻译过程的比较
1．比较复制、转录和翻译
项目 遗传信息的传递 遗传信息的表达
复制 转录 翻译
场所 主要是细胞核 主要是细胞核 细胞质
模板 亲代DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA
原料 4种游离的脱氧核苷酸 4种游离的核糖核苷酸 21种氨基酸
模板去向 子代DNA分子中 DNA链重新聚合 降解成核糖核苷酸
产物 完全相同的两个DNA分子 RNA 蛋白质(多肽)
碱基配对 A—T、T—A、C—G、G—C A—U、T—A、C—G、G—C A—U、U—A、C—G、G—C
特点 ①半保留复制 ②边解旋边复制 边解旋边转录 一条mRNA上可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链
信息传递 DNA→DNA DNA→RNA mRNA→蛋白质
2.翻译过程的三种模型图分析
图甲分析 (1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别为tRNA、核糖体、mRNA、多肽链。 (2)一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合位点。 (3)翻译起点：起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。 (4)翻译终点：识别到终止密码子(不决定氨基酸)翻译停止。 (5)翻译进程：核糖体沿着mRNA移动，mRNA不移动
图乙分析 图乙表示真核细胞的翻译过程，其中①是mRNA，⑥是核糖体，②③④⑤表示正在合成的4条多肽链，具体分析如下： (1)数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体，形成多聚核糖体。 (2)意义：少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质。 (3)方向：核糖体的移动方向为从右向左，判断依据是多肽链的长短，长的翻译在前。 (4)结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质往往还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。 (5)形成的多条肽链氨基酸序列相同的原因：有相同的模板mRNA
图丙分析 图丙表示原核细胞的转录和翻译过程，图中①是DNA模板链，②③④⑤表示正在合成的4条mRNA，在核糖体上同时进行翻译过程
[典例]　(2022·襄阳模拟)图中甲、乙、丙分别表示人体细胞中遗传信息的传递和表达过程。有关叙述正确的是(　 )
A．甲过程中通常有多个核糖体共同参与一条肽链的合成，从而提高效率
B．乙过程的特点是边解旋边复制，且多起点同时开始进行
C．丙过程进行的场所包括细胞核、线粒体、叶绿体
D．甲、乙、丙三过程均有氢键的破坏和形成，都遵循碱基互补配对的原则
[解析]　一个核糖体只参与一条多肽链的合成，A错误；乙过程多起点不是同时开始进行的，B错误；人体细胞中无叶绿体，C错误；甲为翻译，乙为DNA复制，丙为转录，三过程均有氢键的破坏和形成，都遵循碱基互补配对的原则，D正确。
[答案]　D
“三步”判断真、原核细胞的DNA复制、转录及翻译
　　
[对点练习]
1．如图是人体某细胞中遗传信息的传递及表达过程示意图。据图分析，以下描述正确的是(　 )
A．①②过程中两种酶的结合位点分别位于DNA和RNA分子上
B．②过程生成的mRNA长度与DNA分子的每一条链都不同
C．b中具有tRNA的结合位点，翻译时mRNA从右往左移动
D．该图可表示胰岛B细胞中胰岛素基因指导胰岛素的合成过程
解析：选B　①过程是DNA复制，②过程是转录，③过程是翻译，a是mRNA，b是核糖体，c是肽链。图中①DNA复制和②转录两个过程中两种酶分别是DNA聚合酶和RNA聚合酶，两种酶的结合位点都位于DNA分子上，A错误；②转录是以基因为单位进行的，而基因是具有遗传效应的DNA片段，因此转录生成的mRNA长度应小于DNA分子的一条链的长度，B正确；b为核糖体，含有两个tRNA结合位点，翻译过程中核糖体沿着mRNA移动，C错误；胰岛B细胞已经高度分化，不再分裂，DNA不再复制，D错误。
2．如图是两种细胞中主要遗传信息的表达过程，据图分析，下列叙述不正确的是(　 )
A．图甲细胞没有核膜包被的细胞核，所以转录和翻译同时发生
B．图中所示的遗传信息都是从DNA传递给mRNA再传递给蛋白质的
C．两种表达过程均主要由线粒体提供能量，由细胞质提供原料
D．图乙细胞中每个核糖体合成的多肽链都相同，翻译的方向是由5′端到3′端
解析：选C　分析题图可知，图甲、图乙均表示转录和翻译过程。原核生物没有线粒体，能量只能由细胞质提供；真、原核细胞遗传信息表达过程所需的原料都是由细胞质提供的，C错误；图乙细胞中翻译过程的模板链相同，所以每个核糖体合成的多肽链相同，翻译是由核糖体中肽链短的那一端向另一端进行的，D正确。
[知识梳理]
遗传信息、密码子、反密码子的分析
[对点练习]
3．(2020·全国卷Ⅲ)细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤(I)。含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时，存在如图所示的配对方式(Gly表示甘氨酸)。下列说法错误的是(　 )
A．一种反密码子可以识别不同的密码子
B．密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合
C．tRNA分子由两条链组成，mRNA分子由单链组成
D．mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变
解析：选C　根据题图可知，反密码子CCI可与mRNA中的GGU、GGC、GGA互补配对，说明一种反密码子可以识别不同的密码子，A正确；密码子与反密码子的碱基互补配对，二者的碱基之间通过氢键结合，B正确；tRNA分子和mRNA分子都是单链结构，C错误；由于某些氨基酸可对应多种密码子，故mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变，D正确。
4．如图中甲表示酵母丙氨酸tRNA的结构示意图。乙和丙是甲相应部分的放大图，其中I表示次黄嘌呤，能够与A、U或C配对。
下列有关叙述正确的是(　 )
A．图中tRNA的p端是结合氨基酸的部位
B．丙氨酸的密码子与反密码子是一一对应的
C．单链tRNA分子内部不存在碱基互补配对
D．转录丙所示序列的双链DNA片段含有3个腺嘌呤
解析：选D　图中tRNA的3′ OH端是结合氨基酸的部位，A错误；据题意可知，丙氨酸的反密码子是IGC，则丙氨酸的密码子可能是ACG、UCG、CCG，B错误；tRNA分子的双链部位存在碱基互补配对，单链部位不存在碱基互补配对，C错误；转录过程遵循碱基互补配对原则，转录丙的双链DNA片段为TGGACGAG/ACCTGCTC，含3个腺嘌呤，D正确。
明确氨基酸与密码子、反密码子的数量关系
(1)一种氨基酸可对应一种或几种密码子(即密码子具有简并性)，可由一种或几种tRNA转运。
(2)除终止密码子外，一种密码子只能决定一种氨基酸；一种tRNA只能转运一种氨基酸。　　
[知识梳理]
基因表达中的相关计算
1．DNA模板链中A＋T(或C＋G)与mRNA中A＋U(或C＋G)相等，则(A＋T)总%＝(A＋U)mRNA%。
2．DNA(基因)、mRNA上碱基数目与氨基酸数目之间的关系，如图所示：
可见，蛋白质中氨基酸数目＝1/3mRNA碱基数目＝1/6DNA(或基因)碱基数目。
[对点练习]
5．(2022·亳州期末)假设大肠杆菌细胞中某个基因控制合成的蛋白质中有30个氨基酸，基因中C占碱基总数的20%，不考虑终止密码。下列叙述正确的是(　 )
A．该基因复制一次，至少需要27个游离的腺嘌呤脱氧核苷酸
B．基因转录生成的mRNA中，鸟嘌呤的数目占碱基总数的20%
C．翻译合成该蛋白质的过程中，可能需要21种tRNA参与
D．该基因复制n次，含有亲代DNA链的DNA分子所占比例为1/2n
解析：选C　大肠杆菌细胞中某个基因控制合成的蛋白质中有30个氨基酸，不考虑终止密码，因此mRNA上共有90个碱基，控制该蛋白质的基因碱基数至少为180个，基因中C占碱基总数的20%，故C＝180×20%＝36(个)，G＝C＝36个，A＝T＝(180－36×2)÷2＝54(个)。该基因中腺嘌呤脱氧核苷酸个数为54个，该基因复制一次，需要(21－1)×54＝54(个)游离的腺嘌呤脱氧核苷酸，A错误；转录以基因的一条链为模板合成mRNA，mRNA中鸟嘌呤G的数目等于基因转录时模板链上胞嘧啶C的数目，但基因转录时模板链上胞嘧啶C的数量不知道，鸟嘌呤G的数目占该mRNA中碱基总数的比例无法计算，B错误；一种氨基酸可以由一种或多种tRNA转运，所以30个氨基酸可能由21种tRNA参与，C正确；该基因复制n次，产生2n个DNA分子，有2个DNA分子含亲代DNA链，占DNA分子总数的比例为2/2n，D错误。
6．一个mRNA分子有m个碱基，其中G＋C有n个；由该mRNA合成的蛋白质有两条肽链。则其模板DNA分子的A＋T数、合成蛋白质时脱去的水分子数分别是(不考虑终止密码子)(　 )
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：选D　mRNA分子中有m个碱基，其中G＋C的数目为n个，则A＋U的数目为(m－n)个，故模板DNA中A＋T数目为2(m－n)个。根据mRNA碱基数目∶蛋白质中氨基酸数目＝3∶1可知，氨基酸数目为m/3个。合成蛋白质时，脱去水分子数＝氨基酸数－肽链数＝(m/3)－2。
知识点(二)　中心法则及基因表达与性状的关系
1．中心法则
(1)提出者：克里克。
(2)补充后的内容图解。
图中序号依次表示①转录，②逆转录，③复制，④翻译。
(3)生命是物质、能量和信息的统一体。
①DNA、RNA是信息的载体。
②蛋白质是信息的表达产物。
③ATP为信息的流动提供能量。
2．基因控制性状的途径
(1)直接控制途径。
①方式：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
②实例：镰状细胞贫血、囊性纤维化等。
(2)间接控制途径。
①方式：基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。
②实例。
白化病
豌豆粒形
3.基因的选择性表达与细胞分化
(1)基因类型。
①在所有细胞中都表达的基因：指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必需的，如核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因。
②只在某类细胞中特异性表达的基因，如卵清蛋白基因、胰岛素基因。
(2)细胞分化的本质：基因的选择性表达。
4．表观遗传
(1)概念：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。
(2)类型：DNA甲基化，组蛋白的甲基化和乙酰化等。
5．基因与性状间的对应关系
(1)基因控制生物体的性状。
(2)生物体的性状还受环境条件的影响。
(3)基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。
【连接教材资料】1．(必修2 P72“思考·讨论”)3种细胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰岛素基因，但只检测到其中一种基因的mRNA，这一事实说明了什么？
提示：这一事实说明，细胞中并不是所有的基因都表达，基因的表达存在选择性。
2．(必修2 P74“批判性思维”)你如何客观评价基因决定生物体的性状这一观点？
提示：生物性状的形成往往是内因(基因)与外因(环境因素等)相互作用的结果。
[知识梳理]
根据中心法则过程分析生物遗传信息的传递
[典例]　(2022·东莞高三一诊)下图所示为遗传信息传递的“中心法则”。研究发现四环素具有与细菌核糖体结合能力强的特点。
下列有关说法错误的是(　 )
A．四环素通过抑制蛋白质的合成起到抗菌效果
B．图中涉及碱基A与U配对的过程为②③④⑤
C．细菌体内②和③过程可在同一区域同时发生
D．艾滋病病毒侵染T细胞后能发生图中所有过程
[解析]　图中①过程为DNA复制，②过程为转录，③过程为翻译，④过程为RNA复制，⑤过程为逆转录。艾滋病病毒是逆转录病毒，不会发生④过程，D错误。
[答案]　D
　　
[对点练习]
1．克里克提出了中心法则，随着研究的不断深入，科学家对中心法则作出了补充(如图)，下列有关叙述错误的是(　 )
A．中心法则描述了生物界遗传信息的传递过程
B．碱基互补配对保证了遗传信息传递的准确性
C．图中①～⑤过程都可以在细胞内发生
D．中心法则揭示了生物界共用同一套遗传密码
解析：选D　图中①表示转录，②表示逆转录，③表示DNA复制，④表示RNA复制，⑤表示翻译，以上过程均可以在细胞内发生，C正确；中心法则没有揭示生物界共用同一套遗传密码，D错误。
2．(2022·佛山一模)新型冠状病毒(单链RNA病毒)侵染人体细胞后，其增殖过程如图所示。以下说法错误的是(　 )
A．①和④所用到的酶和原料都不同
B．①除涉及病毒RNA外还有宿主细胞RNA的参与
C．①②③④中都会发生碱基互补配对的过程
D．新冠病毒的遗传物质中嘌呤和嘧啶的数量不一定相等
解析：选A　①是翻译过程，②是RNA复制过程，③是RNA复制过程，④是翻译过程。①和④都是翻译过程，所用的酶和原料不完全相同，A错误；新冠病毒的遗传物质是单链RNA，其嘌呤和嘧啶的数量不一定相等，D正确。
[知识梳理]
分析基因与性状的关系
1．细胞分化本质
注：图中A、B、C、D、E代表基因，灰色代表表达的基因，即处于活动状态；白色代表不表达的基因，即处于关闭状态。
(1)分化前和分化后形成的各种细胞中DNA(基因)不变。
(2)表达的基因有两类：所有细胞中都表达的基因(如ATP合成酶基因、核糖体蛋白基因)；只在某类细胞中特异性表达的基因(如胰岛素基因、血红蛋白基因)。
(3)分化形成的各种细胞中mRNA和蛋白质不完全相同。
2．理清基因与性状的关系
[对点练习]
3．(2022·泰安期末)下图为人体内苯丙氨酸代谢的途径示意图(基因①和基因②位于非同源染色体上)。下列相关叙述正确的是(　 )
A．苯丙酮尿症的发病原因说明基因可以控制蛋白质的合成，从而直接控制性状
B．苯丙酮尿症患者的细胞中tRNA与氨基酸的对应关系与健康人相同
C．基因①和基因②都参与控制黑色素形成，它们不遵循基因自由组合定律
D．老人头发变白是基因②不进行选择性表达的结果
解析：选B　基因①通过控制酶①的合成来控制代谢，其异常会引起苯丙酮尿症，说明基因可控制酶的合成，从而控制新陈代谢，进而间接控制生物性状，A错误；苯丙酮尿症患者细胞基因发生变化，tRNA与氨基酸的对应关系没有变化，B正确；基因①和基因②都参与控制黑色素形成，但它们位于非同源染色体上，所以两者遵循基因自由组合定律，C错误；老人头发变白的原因是酶②活性降低，黑色素合成减少，D错误。
4．分别用β 珠蛋白基因、卵清蛋白基因和丙酮酸激酶(与细胞呼吸相关的酶)基因的片段为探针，与鸡的成红细胞、输卵管细胞和胰岛细胞中提取的总RNA进行分子杂交，结果见表(注：“＋”表示阳性，“－”表示阴性)。下列叙述不正确的是(　 )
各细胞中提 取的总RNA 探针细胞
β 珠蛋白基因 卵清蛋白基因 丙酮酸激酶基因
成红细胞 ＋ － ＋
输卵管细胞 － ＋ ＋
胰岛细胞 － － ＋
A.在成红细胞中，β 珠蛋白基因处于活动状态，卵清蛋白基因处于关闭状态
B．输卵管细胞的基因组DNA中存在卵清蛋白基因，缺少β 珠蛋白基因
C．丙酮酸激酶基因的表达产物对维持鸡细胞的基本生命活动很重要
D．上述不同类型细胞的生理功能差异与基因的选择性表达有关
解析：选B　基因探针既可以用来检测目的基因的存在，也可以检测目的基因转录的产物mRNA分子，若存在，说明该基因得到表达。在成红细胞中，不存在卵清蛋白基因对应mRNA，即该基因不表达，处于关闭状态，A正确；同一个个体所有体细胞都是由同一个受精卵有丝分裂而来，具有一套相同基因，B错误；丙酮酸激酶基因表达产物为与细胞呼吸相关的酶，可保证细胞呼吸正常进行，提供生命活动需要的能量，C正确。
[知识梳理]
表观遗传机制与现象分析
1．表观遗传的分子机制
(1)DNA的甲基化。
基因中的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而影响表型。
(2)构成染色体的组蛋白的乙酰化修饰。
真核生物细胞核中的DNA与一些蛋白质结合在一起，带负电荷的DNA“缠绕”在带正电荷的蛋白质(如组蛋白)上，使细长的DNA卷成紧密的结构。组蛋白的正电荷一旦减少，其与DNA的结合就会减弱，这部分的DNA就会“松开”，激活相关基因的转录。
(3)RNA干扰。
RNA干扰是正常生物体内抑制特定基因表达的一种现象。当细胞中导入与内源性mRNA编码区同源的双链RNA时，该mRNA发生降解而导致基因表达沉默的现象。这种现象发生在转录后，又称为转录后基因沉默，是表观遗传的重要机制之一。
2．表观遗传的特点
(1)可遗传：基因表达和表型可以遗传给后代。
(2)不变性：基因的碱基序列保持不变。
(3)可逆性：DNA的甲基化修饰可以发生可逆性变化，即被修饰的DNA可以发生去甲基化。
3．理解表观遗传注意三个问题
(1)表观遗传不遵循孟德尔遗传规律。
(2)表观遗传可以通过有丝分裂和减数分裂传递被修饰的基因。
(3)表观遗传一般是影响基因的转录过程，进而影响蛋白质的合成。
4．表型模拟
生物的表型＝基因型＋环境，由于受环境影响，导致表型与基因型不符合的现象。如果蝇长翅(V)和残翅(v)的遗传受温度的影响，其表型、基因型与环境的关系如下表：
温度 基因型 表型
25 ℃(正常温度) VV、Vv 长翅
vv 残翅
35 ℃ VV、Vv、vv 残翅
[对点练习]
5．(2021·8省联考，河北卷)DNA甲基化是指DNA中的某些碱基被添加甲基基团，此种变化可影响基因的表达，对细胞分化具有调控作用。基因启动子区域被甲基化后，会抑制该基因的转录，如图所示。研究发现，多种类型的癌细胞中发生了抑癌基因的过量甲基化。下列叙述错误的是(　 )
A．细胞的内外环境因素均可引起DNA的甲基化
B．甲基化的启动子区更易暴露转录模板链的碱基序列
C．抑癌基因过量甲基化后会导致细胞不正常增殖
D．某些DNA甲基化抑制剂可作为抗癌药物研发的候选对象
解析：选B　DNA甲基化是指DNA中的某些碱基被添加甲基基团，细胞的内外环境因素均可引起DNA的甲基化，从而影响基因的表达，进而调控细胞分化，A正确；据题干可知基因启动子区域被甲基化后，会抑制该基因的转录，因此甲基化的启动子区不利于暴露转录模板链的碱基序列，B错误；抑癌基因主要阻止细胞不正常增殖，抑癌基因过量甲基化后不能正常表达，会导致细胞不正常增殖，C正确；某些DNA甲基化抑制剂，可以抑制抑癌基因过量甲基化，阻止细胞癌变，可作为抗癌药物研发的候选对象，D正确。
6．(2022·临沂检测)RNA干扰通常是一种由双链RNA诱发的“基因沉默”(如下图所示)，在此过程中，细胞中与双链RNA有同源序列的信使RNA被降解，来干扰生物体本身的RNA“信使”功能，从而抑制了致病基因的表达。这种技术最初曾被用来研究植物和蠕虫等，科学家后来发现它对哺乳动物细胞也有效。例如，美国哈佛医学院的科学家已经成功地利用RNA干扰技术治愈了实验鼠的肝炎。
下列是对RNA干扰现象发现的理解，你认为不正确的是(　 )
A．RNA能抑制基因的表达
B．RNA会干扰生物体本身的mRNA的“信使”功能
C．RNA干扰现象可用于治疗某些疾病
D．RNA干扰现象使细胞内特定mRNA的合成受阻
解析：选D　dsRNA被切成若干siRNA，然后与蛋白质结合形成RISC，其识别靶序列(mRNA序列)，进而使得mRNA被降解，导致mRNA不能翻译出蛋白质。RNA能抑制基因的表达过程中的翻译过程，A正确；图示过程使mRNA降解，因此RNA会干扰生物体本身的mRNA的“信使”功能，B正确；RNA干扰现象可以阻止某些蛋白质的合成，可用于治疗某些疾病，C正确；RNA干扰现象中，细胞内特定mRNA能够合成，只是合成的mRNA被降解了，D错误。
7．已知果蝇的长翅与残翅是一对相对性状，且长翅(V)对残翅(v)为显性，但遗传学家在不同温度下培养长翅果蝇幼虫，得到不同的结果，如下表。
实验材料 实验处理 结果
长翅果蝇幼虫A 25 ℃条件培养 长翅果蝇
长翅果蝇幼虫B 35～37 ℃处理6～24 h后培养 残翅果蝇
请结合所学知识回答问题：
(1)这个实验说明基因与性状是怎样的关系？____________________________________
________________________________________________________________________。
(2)果蝇B的残翅性状能否遗传？________。原因是______________________________。
(3)人们将果蝇B的残翅性状称为表型模拟，若现有一残翅果蝇，如何判断它是否是表型模拟？请设计鉴定方案。
①方法步骤：______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②结果分析：
A．________________________________________________________________________。
B．________________________________________________________________________。
解析：(3)这只残翅果蝇的基因型有两种可能：表型模拟的V_和隐性纯合的vv。用该未知基因型的残翅果蝇与正常温度条件下发育成的异性残翅果蝇vv正常交配，并将孵化出的幼虫放在25 ℃温度条件下培养，如果后代出现长翅果蝇，则该残翅果蝇的基因型为V_，属于表型模拟；如果后代全为残翅果蝇，则该残翅果蝇的基因型为vv。
答案：(1)基因控制生物的性状，且性状的形成同时还受环境的影响　(2)不能遗传　这种残翅性状是单纯由于环境条件的改变而引起的，其遗传物质(基因型)并没有发生改变　(3)①让这只残翅果蝇与在正常温度条件下发育成的异性残翅果蝇(基因型为vv)交配；让其后代在25 ℃温度条件下发育　②A.若后代均为残翅果蝇，则该果蝇基因型为vv B．若后代有长翅果蝇出现，则说明该果蝇属于表型模拟
[课时验收评价]
1．人类基因组70%以上的DNA可以转录产生mRNA，但其中部分mRNA存在不翻译现象。下列分析错误的是(　 )
A．rRNA和tRNA也是转录产物，但无法检测到它们的翻译产物
B．合成的某些mRNA上不存在RNA聚合酶结合位点导致其无法进行翻译
C．一条mRNA可同时结合多个核糖体，核糖体沿mRNA每次移动三个碱基的位置
D．翻译时，反密码子的某个碱基改变可能不影响tRNA携带氨基酸的种类
解析：选B　RNA聚合酶催化转录，其结合位点存在于基因上，B错误；一条mRNA可同时结合多个核糖体，提高翻译的效率，每个密码子由三个碱基组成，所以核糖体沿mRNA每次移动三个碱基的位置，C正确；密码子具有简并性，所以翻译时，反密码子的某个碱基改变可能不影响tRNA携带氨基酸的种类，D正确。
2．如图表示原核细胞中遗传信息的传递和表达过程，有关叙述正确的是(　 )
A．图中②过程中发生在细胞分裂间期
B．图中③、④最终合成的物质结构相同
C．图中rRNA和核糖体的合成与核仁有关
D．核糖体在mRNA上移动方向由b到a
解析：选B　图示为原核细胞中遗传信息的传递和表达过程，①是DNA自我复制，②是转录，①DNA复制发生在细胞分裂间期，A错误；原核细胞中没有核仁和核膜，C错误；由肽链长短可知，核糖体在mRNA上的移动方向是由a到b，D错误。
3．如图所示为基因的作用与性状的表现之间的关系。下列相关叙述正确的是(　 )
A．①过程与DNA复制的共同点是都以DNA单链为模板，在DNA聚合酶的作用下进行
B．③过程直接需要的物质或结构有mRNA、氨基酸、tRNA、核糖体、酶、ATP
C．人的镰状细胞贫血是通过蛋白质间接表现的，白化病是通过蛋白质直接表现的
D．HIV和T2噬菌体都可独自进行①③这两个基本过程
解析：选B　①过程是转录，以DNA一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下进行，而DNA的复制是以DNA的两条链为模板，在DNA聚合酶的作用下完成，A错误；白化病患者体内缺乏酪氨酸酶，是通过控制酶的合成间接表现的，人的镰状细胞贫血是通过控制蛋白质结构直接表现的，C错误；HIV和T2噬菌体是病毒，必须寄生在宿主细胞内，利用宿主细胞提供的物质和能量才能完成①③过程，D错误。
4．(2022·广州质检)黄色小鼠(AA)与黑色小鼠(aa)杂交，产生的F1(Aa)的不同个体出现了不同体色。研究表明，不同体色的小鼠A基因的碱基序列相同，但A基因上二核苷酸(CpG)胞嘧啶有不同程度的甲基化(如图)现象出现，甲基化不影响基因DNA复制。有关分析错误的是(　 )
A．F1个体体色的差异与A基因甲基化程度有关
B．甲基化可能影响RNA聚合酶与该基因的结合
C．碱基甲基化不影响碱基互补配对过程
D．甲基化是引起基因突变的常见方式
解析：选D　F1个体的基因型都是Aa，但体色有差异，与A基因甲基化程度有关，A正确；RNA聚合酶与该基因的特定部位的结合属于基因表达的关键环节，特定部位甲基化可能会影响其表达过程，B正确；基因突变是基因中碱基对增添、缺失或替换导致基因结构的改变，而基因中碱基甲基化后该基因结构未发生改变，所以不属于基因突变，D错误。
5．基因最初转录形成的是核内不均RNA——hnRNA，其在细胞核内经加工成为成熟的mRNA。甲、乙为小鼠的β 球蛋白基因(图中的实线为基因)分别与其hnRNA、mRNA的杂交结果示意图。下列叙述不正确的是(　 )
A．β 球蛋白基因中存在不编码蛋白质的核苷酸序列
B．hnRNA和mRNA之间杂交会出现较大比例的杂交带
C．hnRNA加工成mRNA的过程不需要解旋酶参与
D．图中进行的碱基互补配对方式与翻译过程有所不同
解析：选B　图中β 球蛋白基因分别与其hnRNA、mRNA杂交后出现未杂交区域，故推测β 球蛋白基因中存在不编码蛋白质的核苷酸序列，A正确；mRNA是由hnRNA加工形成的，二者不能杂交，B错误；hnRNA为单链，加工成mRNA的过程不需要解旋酶，C正确；图中DNA与RNA之间碱基配对方式为A—U、C—G、G—C、T—A，翻译过程中碱基互补配对为A—U、U—A、C—G、G—C，所以两个过程中碱基互补配对方式不同，D正确。
6．真核细胞中的miRNA是一类不编码蛋白质的短序列RNA，它能识别靶mRNA并与之发生部分互补结合，从而调控基因的表达。研究发现，BC12是一个抗凋亡基因，其编码的蛋白质有抑制细胞凋亡的作用，该基因的表达受MIR 15a基因控制合成的miRNA调控。下列相关分析错误的是(　 )
A．miRNA调控基因表达的方式可能是使靶RNA降解，或抑制翻译过程
B．miRNA可能会影响细胞分化的方向，在细胞凋亡、个体发育过程中起重要作用
C．细胞内的RNA均由DNA转录而来，只有mRNA携带控制蛋白质合成的信息
D．MIR 15a基因缺失会导致BCL2基因表达产物增加，降低细胞癌变的可能性
解析：选D　根据题干信息“miRNA能识别靶mRNA并与之发生部分互补结合从而调控基因的表达”，可推测，其调控基因表达的方式可能是使mRNA降解，或导致其不能进行翻译过程，A正确；miRNA是真核细胞中一类不编码蛋白质的短序列RNA，可调控其他基因的表达，在细胞分化、凋亡、个体发育和疾病发生等方面起着重要作用，B正确；DNA的转录产物有mRNA、tRNA、rRNA，mRNA作为DNA信使携带控制蛋白质合成的信息，tRNA、rRNA参与蛋白质的合成过程，但本身不会翻译为蛋白质，C正确；若MIR 15a基因缺失，则无法合成miRNA，无法调控BCL2基因的表达，使BCL2基因表达产物增加，抑制细胞凋亡，提高细胞癌变的可能性，D错误。
7．新冠病毒(SARS CoV 2)和肺炎链球菌均可引发肺炎，两者结构不同。新冠病毒是具外套膜的正链单股RNA病毒，其遗传物质是目前所有RNA病毒中最大的，该病毒在宿主细胞内的增殖过程如图所示，a～e表示相应的生理过程。下列有关叙述正确的是(　 )
A．新冠病毒与肺炎链球菌均需利用人体细胞内的核糖体进行蛋白质合成
B．新冠病毒与肺炎链球菌二者的遗传物质都没有与组蛋白相结合
C．新冠病毒在宿主细胞内形成子代的过程可以体现中心法则的全过程
D．a～e过程均存在A—U的形成和解开，图中的mRNA与RNA(＋)序列相同
解析：选B　新冠病毒以人体细胞为宿主，需要利用人体细胞的核糖体、原料、酶、能量等，但肺炎链球菌为细菌，能够使用自身的核糖体合成蛋白质，可以独立生存，A错误；组蛋白是染色体的主要组成成分，新冠病毒与肺炎链球菌均不含染色体，都没有组蛋白，B正确；新冠病毒形成子代没有体现中心法则中RNA逆转录过程，C错误；a～e过程均有A—U的碱基配对和碱基分开过程，图中mRNA序列比RNA(＋)短，D错误。
8．科学家研究发现，TATA box是多数真核生物基因的一段DNA序列，位于基因转录起始点上游，其碱基序列为TATAATAAT，RNA聚合酶与TATA box牢固结合之后才能开始转录。下列相关叙述错误的是(　 )
A．TATA box被彻底水解后可得到4种小分子
B．mRNA逆转录可获得含TATA box的DNA片段
C．RNA聚合酶与TATA box结合后才催化核苷酸链的形成
D．该研究为人们主动“关闭”某个异常基因提供了思路
解析：选B　TATA box被彻底水解后得到脱氧核糖、磷酸、A、T共4种小分子，A正确；TATA box属于基因启动子的一部分，mRNA逆转录获得的DNA片段不含TATA box，B错误；RNA聚合酶与TATA box结合后催化氢键的解开，形成单链开始转录形成核糖核苷酸链，C正确；某基因的TATA box经诱变缺失后，RNA聚合酶没有了结合位点，不能启动基因转录，D正确。
9．如图为不同种类的药品影响大肠杆菌遗传信息流动，从而抑制大肠杆菌生长繁殖的原理模式图。下列有关叙述不正确的是(　 )
A．二氯二乙胺能够抑制DNA复制酶，则二氯二乙胺最可能是药物a
B．四环素能特异性地与大肠杆菌核糖体结合，则四环素可能是药物c
C．药物a与药物b的作用对象可能不同，但都可能使DNA不能解旋
D．大肠杆菌细胞是原核细胞，因此大肠杆菌细胞中只有rRNA
解析：选D　药物a影响DNA的复制，而DNA复制酶与DNA的复制有关，所以二氯二乙胺最可能是药物a，A正确；四环素与大肠杆菌核糖体结合从而影响翻译过程，所以四环素可能是药物c，B正确；在DNA复制和转录过程中都会发生DNA分子解旋的过程，所以药物a(影响复制)与药物b(影响转录)都可能使DNA不能解旋，C正确；大肠杆菌细胞中可以发生翻译过程，所以细胞内含有rRNA、mRNA和tRNA，D错误。
10．中心法则是现代生物学中最重要、最基本的规律之一，在生物科学发展过程中占有重要地位。以DNA为模板合成RNA是生物界中RNA合成的主要方式，但某些RNA病毒的遗传信息储存在RNA分子中，当它们进入宿主细胞后，先以病毒的RNA分子为模板合成一个DNA分子，再以DNA分子为模板合成新的病毒RNA。下图中的甲、乙、丙代表着三种生物不同的遗传和表达方式，请分析回答：
(1)①②⑦所示的三个过程分别是______、________、______。
(2)图中需要转运RNA(tRNA)和核糖体同时参与的过程有________(填图中序号)。
(3)若生物甲在进行过程③时，一个DNA分子的一条链上的一个G变成C，则该DNA分子经过n次复制后，子代DNA分子中，发生差错的占________(填选项)。
A．1/2 B．1/2n－1 C．1/2n D．1/2n＋1
(4)图甲中，参与过程①的酶是_________________。
(5)图丙中，当碱基为—AAC—序列时，会发生—UUG—配对的过程有________(填图中序号)。
解析：(1)①②⑦所示的三个过程分别是转录、翻译、逆转录。(2)图中需要转运RNA(tRNA)和核糖体同时参与的过程即翻译过程有②⑤⑨。(3)因为复制的两条模板链一条正常一条错误，所以无论复制多少次，以错误模板复制的都错误，以正确模板复制的都正常，各占一半。(4)图甲中，参与过程①转录的酶是RNA聚合酶。(5)图丙中，当碱基为—AAC—序列时，会发生—UUG—配对的过程有⑦⑧⑨。
答案：(1)转录　翻译　逆转录　(2)②⑤⑨　(3)A　(4)RNA聚合酶　(5)⑦⑧⑨

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