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新人教生物一轮复习学案
第19讲 基因的表达
【素养目标】　1.结合DNA双螺旋结构模型，阐明DNA分子转录、翻译的过程。(生命观念)　2.运用中心法则，阐明DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质合成的过程。(科学思维)　3.结合实例分析基因表达的异常情况。(社会责任)
考点一　遗传信息的转录和翻译
1．RNA的结构与功能
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：信使RNA、核糖体RNA、转运RNA。
【拾遗补缺】　 源于必修2 P65“图4－4”
(1)遗传信息的转录过程中也有DNA的解旋过程，该过程不需要(填“需要”或“不需要”)解旋酶。
(2)一个基因转录时以基因的一条链为模板，一个DNA分子上的所有基因的模板链不一定(填“一定”或“不一定”)相同。
(3)转录方向的判定方法：已合成的mRNA释放的一端为转录的起始方向。
3．遗传信息的翻译
(1)概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(2)密码子
①概念：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基叫作1个密码子。
②密码子的种类为64种，其中AUG既可以编码甲硫氨酸，又是起始密码子；GUG在原核生物中，可以作为起始密码子，此时它编码甲硫氨酸；在其他情况下，它编码缬氨酸。UGA在正常情况下是终止密码子，在特殊情况下可以编码硒代半胱氨酸。
③密码子与反密码子的比较
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 识别密码子，转运氨基酸
特点 与DNA模板链上的碱基互补 与mRNA中密码子的碱基互补
【拾遗补缺】　源于必修2 P67“图4－6”
①tRNA含有(填“含有”或“不含有”)氢键，一个tRNA分子中不是(填“是”或“不是”)只有三个碱基。
②反密码子的读取方向为由氨基酸连接端开始读(由长臂端向短臂端读取)。
(3)过程
(4)产物：多肽蛋白质。
(1)rRNA是核糖体的组成成分，原核细胞中可由核仁参与合成(　　)
(2)mRNA上的GCA在人细胞中和小麦细胞中决定的是同一种氨基酸(　　)
(3)转录和翻译过程都存在T—A、A—U、G—C的碱基配对方式(　　)
(4)一个DNA只能控制合成一种蛋白质(　　)
(5)细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板，提高转录效率(　　)
答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×
1．遗传信息、密码子、反密码子及与氨基酸的关系
(1)遗传信息、密码子与反密码子之间的联系
(2)密码子、tRNA和氨基酸之间的对应关系
①一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。
②每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子的简并性)，可由一种或几种tRNA转运。
2．DNA复制、转录和翻译的区别
项目 复制 转录 翻译
作用 传递遗传信息 表达遗传信息
时间 细胞分裂前的间期 个体生长发育的整个过程
场所 主要在细胞核 主要在细胞核 细胞质的核糖体
模板 DNA的两条单链 DNA的一条链 mRNA
原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 21种氨基酸
能量 都需要
酶 解旋酶、DNA聚合酶 RNA聚合酶 多种酶
产物 2个双链DNA分子 一个单链RNA分子 多肽链(或蛋白质)
产物去向 传递到2个细胞或子代 通过核孔进入细胞质 组成细胞结构蛋白或功能蛋白
特点 边解旋边复制，半保留复制 边解旋边转录，转录后DNA恢复原状 翻译结束后，mRNA被降解成单体
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
3.基因表达过程中碱基数和氨基酸数之间的关系
DNA碱基数∶mRNA碱基数∶氨基酸数＝6∶3∶1。
【特别提醒】　实际基因表达过程中的数量关系不符合6∶3∶1的原因
(1)DNA中有的片段无遗传效应，不能转录出mRNA。
(2)在基因中，有的片段起调控作用，不转录。
(3)合成的肽链在加工过程中可能会被剪切掉部分氨基酸。
(4)转录出的mRNA中有终止密码子，终止密码子不编码氨基酸。
[典例剖析]
(多选)(2021·湖南卷，13)细胞内不同基因的表达效率存在差异，如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．细胞能在转录和翻译水平上调控基因表达，图中基因A的表达效率高于基因B
B．真核生物核基因表达的①和②过程分别发生在细胞核和细胞质中
C．人的mRNA、rRNA和tRNA都是以DNA为模板进行转录的产物
D．②过程中，rRNA中含有与mRNA上密码子互补配对的反密码子
ABC　[基因的表达包括转录和翻译两个过程，图中基因A表达的蛋白质分子数量明显多于基因B表达的蛋白质分子，说明基因A表达的效率高于基因B，A正确；真核生物核基因的转录是以DNA的一条链为模板转录出RNA的过程，发生的场所为细胞核，翻译是以mRNA为模板翻译出具有氨基酸排列顺序的多肽链，翻译的场所发生在细胞质中的核糖体，B正确；三种RNA(mRNA、rRNA、tRNA)都是以DNA中的一条链为模板转录而来的，C正确；反密码子位于tRNA上，rRNA是构成核糖体的成分，不含有反密码子，D错误。]
【名师点拨】　掌握信息转化能力
信息提取 信息1：不同基因的表达效率存在差异
信息2：题图
信息转化 1.从转录和翻译水平评价表达效率
2.①是转录，②是翻译，二者发生的场所不同；基因A转录、翻译的比基因B的多
素养考查 生命观念：结构与功能观 科学思维：建构模型能力
【角度转换】　提升语言表达能力
mRNA适合做信使的原因是mRNA由核糖核苷酸连接而成，可以储存遗传信息；一般是单链，而且比DNA短，因此能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。
考向一　遗传信息、密码子、反密码子的分析
1．(2022·佛山一模)密码子的破译对于生物遗传和变异研究具有重要意义。下列叙述错误的是(　　)
A．密码子位于mRNA上且每个密码子由3个相邻的碱基组成
B．密码子的简并性对于生物性状的稳定具有重要意义
C．反密码子在翻译的过程中起携带氨基酸的作用
D．翻译过程密码子和反密码子存在碱基互补配对
C　[密码子由位于mRNA上的三个相邻的碱基组成，A正确；由于密码子的简并性，基因突变等原因会造成的密码子的改变，可能决定的氨基酸不会发生改变，从而性状没有发生变化，故密码子的简并性对于生物性状的稳定具有重要意义，B正确；反密码子位于tRNA上，携带氨基酸的是tRNA，C错误；翻译过程中，密码子与反密码子通过碱基的互补配对实现肽链的延伸，D正确。]
2．(2022·无锡高三检测)次黄嘌呤(I)是一种稀有碱基，常作为反密码子的第 1个碱基，可与密码子的第 3个碱基 A或 U或 C配对，这种现象称为密码子的摆动性。已知 AUC是异亮氨酸的一种密码子。相关叙述正确的是(　　)
A．决定氨基酸的密码子和携带氨基酸的 tRNA种类都是 61种
B．密码子的摆动性表现在密码子第 1位碱基可与多种碱基配对
C．密码子的摆动性增加了反密码子与密码子识别的灵活性，提高了突变频率
D．含有反密码子 GAU和 IAU的 tRNA，都能携带异亮氨酸进入核糖体合成多肽链
D　[根据分析可知，tRNA的种类应少于61种，A错误；密码子的摆动性表现在反密码子的第 1个碱基可与密码子的多种碱基配对，B错误；密码子的摆动性增加了反密码子与密码子识别的灵活性，提高了容错率，但不能提高突变频率，C错误；次黄嘌呤(I)作为反密码子的第 1个碱基，可与密码子的第 3个碱基 C配对，含有反密码子 GAU和 IAU的 tRNA，均能识别异亮氨酸的密码子AUC，都能携带异亮氨酸进入核糖体合成多肽链，D正确。]
考向二　转录、翻译和复制过程的分析
3．(2022·湖南卷，14)大肠杆菌核糖体蛋白与rRNA分子亲和力较强，二者组装成核糖体。当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白可通过结合到自身mRNA分子上的核糖体结合位点而产生翻译抑制。下列叙述错误的是(　　)
A．一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链
B．细胞中有足够的rRNA分子时，核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子
C．核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了RNA和核糖体蛋白数量上的平衡
D．编码该核糖体蛋白的基因转录完成后，mRNA才能与核糖体结合进行翻译
D　[一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体，同时合成多条肽链，以提高翻译效率，A正确；细胞中有足够的rRNA分子时，核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子，而是与rRNA分子结合，二者组装成核糖体，B正确；当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白只能结合到自身mRNA分子上，导致蛋白质合成停止，核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了rRNA和核糖体蛋白数量上的平衡，C正确；大肠杆菌为原核生物，没有核膜，转录形成的mRNA在转录未结束时即和核糖体结合，开始翻译过程，D错误。]
【方法技巧】　“三步”判断真、原核细胞的DNA复制、转录及翻译
4．(多选)下图甲、乙表示某生物遗传信息传递和表达的过程，下列叙述正确的是(　　)
A．甲、乙所示过程可在细胞同一场所发生
B．甲过程需要4种核糖核苷酸、酶、能量等条件
C．图乙所示碱基配对情况不完全相同
D．图乙过程合成的肽链长度不同
AC　[甲图表示DNA的复制，乙图表示同时进行的转录和翻译，甲、乙所示过程可以发生在原核细胞的同一场所，A正确；甲图表示DNA的复制，需要的原料是四种脱氧核苷酸，B错误；图乙中的转录和翻译过程碱基配对情况不完全相同，C正确；图乙合成的各条肽链是以同一条mRNA为模板合成的，其长度相等，D错误。]
考向三　基因表达中的有关计算
5．(2022·黑龙江八校高三联考)如图所示为某生物的基因表达过程。下列相关叙述不正确的是(　　)
A．该过程发生在真核细胞内，在RNA聚合酶的作用下DNA双螺旋解开
B．若合成一条肽链时脱去了100个水分子，则该条肽链中至少含有102个氧原子
C．RNA与DNA的杂交区域中既有A—T之间的配对又有U—A之间的配对
D．该基因翻译时所需tRNA与氨基酸的种类数不一定相等
A　[图示转录和翻译过程在同时进行，发生在原核细胞中，A错误；若合成一条肽链时脱去了100个水分子，则形成了100个肽键，每个肽键含有1个氧原子，同时每条肽链至少含有1个游离的羧基，因此该条肽链中至少含有100＋2＝102个氧原子，B正确；RNA与DNA的杂交区域中碱基配对方式为A－T、U－A、C－G、G－C，C正确；一种氨基酸可以由一种或几种tRNA来转运，因此该基因翻译时所需tRNA与氨基酸的种类数不一定相等，D正确。]
6．(2023·长治高三检测)心肌细胞不能增殖，但ARC基因在心肌细胞中可特异性表达以抑制其凋亡，进而维持心肌细胞的正常数量。当心肌缺血或缺氧时，miR 223基因会转录产生miR 223(链状)，可与ARC转录得到的mRNA杂交使其翻译受阻，最终可能导致心力衰竭。miR 223的形成过程及其对ARC基因的调控如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．图示过程①中DNA片段双链打开的过程中发生了氢键的断裂，需要解旋酶的参与
B．已知miR 223有110个碱基，其中A占40%，则转录成mRNA的模板链中应有的嘧啶数目为110个
C．mRNA上结合多个核糖体可明显缩短每条肽链的合成时间
D．图中材料表明某些RNA具有调控基因表达的作用
D　[图中过程①为转录，需要RNA聚合酶，不需要解旋酶，A错误；mRNA是以DNA的一条链为模板转录而来的，若miR 223有100个碱基，其中A占40%，则转录该mRNA的DNA含有的碱基数为100×2＝200个，但未知其余碱基的比例，故不能计算转录成mRNA的模板链中应有的嘧啶数目，B错误；mRNA上结合多个核糖体可以同时进行多条肽链的合成，提高翻译的效率，但不能缩短每条肽链的合成时间，C错误；miR 223(链状)可与ARCmRNA结合从而抑制其进一步表达，故可表明RNA具有调控基因表达的作用。图中材料表明某些RNA具有调控基因表达的作用，D正确。]
考点二　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
①能分裂的细胞生物及噬菌体等DNA病毒遗传信息的传递
②具有RNA复制功能的RNA病毒(如烟草花叶病毒)遗传信息的传递
③具有逆转录功能的RNA病毒(如艾滋病病毒)遗传信息的传递
④高度分化的细胞遗传信息的传递
(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．基因表达与性状的关系
(1)基因表达产物与性状的关系
①直接控制途径(用文字和箭头表示)：基因蛋白质的结构生物体的性状(完善实例分析如下)
②间接控制途径(用文字和箭头表示)
基因酶的合成代谢过程生物体的性状(完善实例分析如下)
a．白化病致病机理图解
b．豌豆的圆粒和皱粒的形成机理图解
(2)基因的选择性表达与细胞分化
①基因类型
②细胞分化的本质：基因的选择性表达。
③细胞分化的结果
由于基因的选择性表达，导致来至同一个体的体细胞中mRNA和蛋白质不完全相同，从而导致细胞具有不同的形态和功能。
(3)表观遗传及基因与性状的对应关系
①表观遗传
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。
类型：DNA的甲基化；组蛋白的甲基化和乙酰化等。
实例：蜂王和工蜂。
②基因与性状间的对应关系
另外，生物体的性状还受环境条件的影响。
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。
(1)DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则(　　)
(2)细胞分化形成的细胞一般会保持分化后的状态，不可逆转(　　)
(3)表观遗传现象由于基因的碱基序列没有改变，因此生物体的性状也不会发生改变(　　)
(4)吸烟会导致精子中DNA的甲基化水平升高，从而影响基因的表达(　　)
(5)基因与性状是一一对应的关系(　　)
答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×
[典例剖析]
(多选)(2022·辽宁卷，16)视网膜病变是糖尿病常见并发症之一。高血糖环境中，在DNA甲基转移酶催化下，部分胞嘧啶加上活化的甲基被修饰为5′－甲基胞嘧啶，使视网膜细胞线粒体DNA碱基甲基化水平升高，可引起视网膜细胞线粒体损伤和功能异常。下列叙述正确的是(　　)
A．线粒体DNA甲基化水平升高，可抑制相关基因的表达
B．高血糖环境中，线粒体DNA在复制时也遵循碱基互补配对原则
C．高血糖环境引起的甲基化修饰改变了患者线粒体DNA碱基序列
D．糖尿病患者线粒体DNA高甲基化水平可遗传
ABD　[线粒体DNA甲基化水平升高，可抑制相关基因的表达，可引起视网膜细胞线粒体损伤和功能异常，A正确；线粒体DNA也是双螺旋结构，在复制时也遵循碱基互补配对原则，B正确；基化修饰并不改变患者线粒体DNA碱基序列，C错误；女性糖尿病患者线粒体DNA高甲基化水平可遗传，D正确。]
【名师点拨】　掌握信息转化能力
信息提取 信息1：高血糖环境
信息2：线粒体DNA碱基甲基化水平升高
信息转化 1.糖尿病患者线粒体DNA高甲基化
2.表观遗传
素养考查 生命观念：结构与功能观 科学思维：抽象与概括能力
【角度转换】　提升语言表达能力
表观遗传是指基因的碱基序列不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。
考向一　遗传信息传递过程分析
7．(2022·广州高三模拟)奥密克戎(Omicron)是新冠病毒变异株，传播速度快，被世卫组织定性为“密切关注变异株”，总体风险评估为“非常高”。奥密克戎是一种单股正链RNA病毒，其装配过程如图，下列说法正确的是(　　)
A．＋RNA在奥密克戎的遗传、变异和蛋白质合成中起决定性作用
B．奥密克戎进行翻译所需的rRNA、tRNA均由病毒＋RNA复制形成
C．奥密克戎进行图中的①②③④过程，体现了中心法则的全过程
D．T2噬菌体与奥密克戎的遗传物质化学组成上的区别只是碱基种类不同
A　[奥密克戎的遗传物质是＋RNA，因此在其遗传、变异和蛋白质合成中起决定性作用，A正确；由图示可知，合成奥密克戎的翻译在宿主细胞内，所需rRNA、tRNA均由宿主细胞的DNA转录形成，B错误；奥密克戎进行图中的①③(翻译)和②④(RNA复制)过程，体现了中心法则的部分过程，缺少DNA的复制、转录和逆转录过程，C错误；T2噬菌体与奥密克戎的遗传物质分别是DNA和RNA，因此化学组成上的区别是碱基种类和五碳糖的种类不同，D错误。]
8．(2022·河北卷，9)关于中心法则相关酶的叙述，错误的是(　　)
A．RNA聚合酶和逆转录酶催化反应时均遵循碱基互补配对原则且形成氢键
B．DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆转录酶均由核酸编码并在核糖体上合成
C．在解旋酶协助下，RNA聚合酶以单链DNA为模板转录合成多种RNA
D．DNA聚合酶和RNA聚合酶均可在体外发挥催化作用
C　[RNA聚合酶催化DNA→RNA的转录过程，逆转录酶催化RNA→DNA的逆转录过程，两个过程中均遵循碱基互补配对原则，且存在DNA－RNA之间的氢键形成，A正确；DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆转录酶的本质都是蛋白质，蛋白质是由核酸控制合成的，其合成场所是核糖体，B正确；以单链DNA为模板转录合成多种RNA是转录过程，该过程不需要解旋酶，C错误；酶的作用机理是降低化学反应的活化能，从而起催化作用，在适宜条件下，酶在体内外均可发挥作用，如体外扩增DNA分子的PCR技术中可用到耐高温的DNA聚合酶，D正确。]
考向二　基因表达与性状的关系分析
9．(2022·盐城高三检测)细胞中核基因的表达过程严格并且准确，若偶尔出现差错，也会有一定的补救措施，如下图所示，以下叙述正确的是(　　)
A．过程①将DNA双链螺旋解开的酶是解旋酶
B．过程①③碱基配对方式完全相同
C．异常mRNA的出现可能是对RNA前体剪切出现异常造成的
D．若过程④受阻表达出了异常蛋白质而引起的性状改变属于可遗传变异
C　[过程①为转录，将DNA双链螺旋解开的酶是RNA聚合酶，A错误；过程③为翻译过程，碱基配对方式为A—U、U—A、G—C，C—G，过程①为转录，碱基配对方式为G—C、C—G、T—A、A—U，碱基配对方式不完全相同，B错误；据图分析，异常mRNA的出现可能是对RNA前体剪切出现异常造成的，C正确；变异分为可遗传变异和不可遗传变异，前者是遗传物质发生改变，后者遗传物质没有改变，只是环境改变导致的变异。从题意可知，异常蛋白质虽然使生物体性状改变了，但其遗传物质没有改变，所以属于不可遗传变异，D错误。]
10．(2022·茂名一模)研究表明，柳芽鱼花的形态结构与Lcyc基因的表达直接相关。A、B两株柳芽鱼体内Lcyc基因的碱基序列完全相同，花明显不同。在开花时，植株A的Leyc基因表达，植株B的Lcyc基因由于被高度甲基化(Lcyc基因有多个碱基连接了甲基)而不能表达。将A、B植株作亲本进行杂交，F1的花与植株A相似，F1自交获得的F2中绝大部分植株的花与植株A相似，少部分植株的花与植株B相似。下列叙述错误的是(　　)
A．细胞中基因表达与否以及表达水平的高低会影响生物体的性状
B．植株B的Lcyc基因不能表达的原因可能是甲基化阻碍了翻译的进行
C．植株A的Lcyc基因与高度甲基化的Lcyc基因相比表现为显性基因
D．同卵双胞胎间的微小差异可能与柳芽鱼花的形态结构形成的原因相同
B　[细胞中基因通过表达控制生物的性状，细胞中基因表达与否以及表达水平的高低会影响生物体的性状，A正确；植株B的Lcyc基因不能表达的原因可能是甲基化阻碍了转录的进行，B错误；将A、B植株作亲本进行杂交，F1的花与植株A相似，据此可以判断植株A的Lcyc基因与高度甲基化的Lcyc基因相比表现为显性基因，C正确；同卵双胞胎的遗传物质相同，二者的微小差异可能是基因表达情况不同，与柳芽鱼花的形态结构形成的原因相同，D正确。]
(十九)基因表达的调控
1．基因表达方式和调控机制
通过调控机制可以发现，影响基因表达的因素有很多，例如：操纵子、激素、酶、肽、miRNA、cAMP、病毒、营养物质(氨基酸)、DNA的化学修饰(如乙酰化、甲基化、磷酸化、泛素化、多聚 ADP糖基化等)、细胞因子、生长因子……
2．操纵子的调控(原核生物基因表达调控)
由于原核生物大都为单细胞生物，缺乏核膜，因此极易受外界环境的影响，需要不断地调控基因的表达，以适应外界环境的营养条件和克服不利因素，提高生物的应变与适应能力以完成生长发育与繁殖的过程。这种调控大多以操纵子为单位进行。
(1)操纵子调控模型
操纵子又称操纵组或操纵元，是指一组关键的核苷酸序列，包括了一个操纵基因，一个普通的启动子，及一个或以上的结构基因被用作生产信使RNA(mRNA)的基元。
(2)以乳糖操纵子为例
包括3个结构基因：Z、Y和A，以及启动子、控制子和阻遏子等。转录时，RNA聚合酶首先与启动区(promoter，P)结合，通过操纵区(operator，O)向右转录。转录从O区的中间开始，按Z→Y→A方向进行，每次转录出来的一条mRNA上都带有这3个基因。转录的调控是在启动区和操纵区进行的。
[对点训练]
1．(2023·嘉兴高三检测)在蜂群中，少数幼虫通过一直取食蜂王浆发育成蜂王，但大多数幼虫以花粉和花蜜为食最终发育成工蜂。DNMT3蛋白是dnmt3基因表达产生的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团(如下图所示)，但胞嘧啶甲基化不影响DNA的复制过程。敲除dnmt3基因后，这些蜜蜂幼虫都会发育成蜂王。
下列叙述错误的是(　　)
A．DNA甲基化会影响DNA聚合酶对甲基化的DNA区域的识别与结合
B．甲基化后的DNA片段碱基序列未发生改变，但生物性状会发生改变
C．食用蜂王浆可能通过抑制dnmt3基因的表达而促使幼蜂发育成蜂王
D．敲除dnmt3基因的DNA经多次复制后甲基化的程度会逐步降低
A　[胞嘧啶甲基化不影响DNA的复制过程，DNA甲基化不一定会影响DNA聚合酶对甲基化的DNA区域的识别与结合，A错误；甲基化后的DNA片段碱基序列未发生改变，但影响基因的表达，所以生物性状会发生改变，B正确；不含DNMT3蛋白的幼虫直接就可以发育成蜂王，食用蜂王浆有一样的效果，所以食用蜂王浆可能通过抑制dnmt3基因的表达而促使幼蜂发育成蜂王，C正确；DNMT3基因控制合成的DNMT3蛋白可以将DNA甲基化，敲除dnmt3基因的DNA不再被甲基化，经多次复制后甲基化的程度会逐步降低，D正确。]
2．(2022·福建八市高三模拟)大肠杆菌色氨酸操纵子控制色氨酸合成酶的合成，包含启动子、操纵基因和五个色氨酸合成途径所需酶的编码基因(A、B、C、D、E)，结构如下图所示。缺乏色氨酸时，调节基因编码的阻遏蛋白失活，不能与操纵基因结合，操纵子中的编码基因正常转录，色氨酸正常合成；色氨酸存在时，其与阻遏蛋白结合，激活阻遏蛋白并结合到操纵基因上，从而抑制编码基因转录，色氨酸停止合成。下列分析错误的是(　　)
A．若调节基因突变，阻遏蛋白合成异常，则存在色氨酸时，色氨酸合成路径不关闭
B．若启动子突变，RNA聚合酶无法与之结合，则缺乏色氨酸时，色氨酸合成路径不开启
C．若操纵基因突变，阻遏蛋白无法与之结合，则存在色氨酸时，色氨酸合成路径不关闭
D．若编码基因B突变，酶2合成异常，则缺乏色氨酸时，合成的其他酶也异常
D　[若调节基因突变，阻遏蛋白合成异常，则即使存在色氨酸，也不能发生色氨酸与阻遏蛋白的结合，也就不能抑制操纵基因的表达。操纵基因正常表达，故而色氨酸合成路径不关闭，A正确；若启动子突变，则无论是否缺乏色氨酸，RNA聚合酶都无法与启动子结合，进而整个操纵子无法表达，色氨酸合成路径无法开启，B正确；若操纵基因突变，阻遏蛋白无法与之结合，那么无论在什么情况下(色氨酸是否缺乏)，操纵基因都能正常表达，色氨酸合成路径均可以正常开启，C正确；缺乏色氨酸时，操纵基因可以正常表达，后续基因A、B、C、D、E均可以进行正常的转录和翻译。若编码基因B突变，则只有酶2合成异常，由于其他基因结构并没有发生改变，故其他酶的合成可以正常进行不受影响，D错误。]
1．(2022·浙江6月选考，16)“中心法则”反映了遗传信息的传递方向，其中某过程的示意图如下。下列叙述正确的是(　　)
A．催化该过程的酶为RNA聚合酶
B．a链上任意3个碱基组成一个密码子
C．b链的脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连
D．该过程中遗传信息从DNA向RNA传递
C　[图示为逆转录过程，催化该过程的酶为逆转录酶，A错误；a(RNA)链上能决定一个氨基酸的3个相邻碱基，组成一个密码子，B错误；b为单链DNA，相邻的两个脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，C正确；该过程为逆转录，遗传信息从RNA向DNA传递，D错误。]
2．(2021·重庆卷，12)科学家建立了一个蛋白质体外合成体系(含有人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸、除去了DNA和mRNA的细胞提取液)。在盛有该合成体系的四支试管中分别加入苯丙氨酸、丝氨酸、酪氨酸和半胱氨酸后，发现只有加入苯丙氨酸的试管中出现了多肽链。下列叙述错误的是(　　)
A．合成体系中多聚尿嘧啶核苷酸为翻译的模板
B．合成体系中的细胞提取液含有核糖体
C．反密码子为UUU的tRNA可携带苯丙氨酸
D．试管中出现的多肽链为多聚苯丙氨酸
C　[由题干信息可知，进行的是翻译过程，所以在人工合成体系中多聚尿嘧啶核苷酸为翻译的模板，A正确；翻译需要核糖体的参与，所以人工合成体系中的细胞提取液含有核糖体，才能开始翻译过程，B正确；反密码子为AAA的tRNA可携带苯丙氨酸，C错误；题干信息表明只有加入苯丙氨酸的试管中出现了多肽链，因此试管中出现的多肽链为多聚苯丙氨酸，D正确。]
3．(2021·福建卷，3)下列关于遗传信息的叙述，错误的是(　　)
A．亲代遗传信息的改变都能遗传给子代
B．流向DNA的遗传信息来自DNA或RNA
C．遗传信息的传递过程遵循碱基互补配对原则
D．DNA指纹技术运用了个体遗传信息的特异性
A　[亲代遗传信息的改变不一定都能遗传给后代，如亲代发生基因突变若发生在体细胞，则突变一般不能遗传给子代，A错误；流向DNA的遗传信息可来自DNA(DNA分子的复制)，也可来自RNA(逆转录过程)，B正确；遗传信息的传递过程遵循碱基互补配对原则，如DNA分子复制过程中会发生A－T、G－C的配对关系，该配对关系保证了亲子代之间遗传信息的稳定性，C正确；由于DNA分子具有特异性，故可用于DNA指纹鉴定，D正确。]
4．(2021·河北卷，8)关于基因表达的叙述，正确的是(　　)
A．所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码
B．DNA双链解开，RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码子时停止转录
C．翻译过程中，核酸之间的相互识别保证了遗传信息传递的准确性
D．多肽链的合成过程中，tRNA读取mRNA上全部碱基序列信息
C　[RNA病毒的蛋白质由病毒的遗传物质RNA编码合成，A错误；DNA双链解开，RNA聚合酶与启动子结合进行转录，移动到终止子时停止转录，B错误；翻译过程中，核酸之间通过碱基互补配对相互识别保证了遗传信息传递的准确性，C正确；没有相应的反密码子与mRNA上的终止密码子配对，故tRNA不能读取mRNA上全部碱基序列信息，D错误。]
5．(2021·海南卷，15)终止密码子为UGA、UAA和UAG。图中①为大肠杆菌的一段mRNA序列，②～④为该mRNA序列发生碱基缺失的不同情况(“－”表示一个碱基缺失)。下列有关叙述正确的是(　　)
A．①编码的氨基酸序列长度为7个氨基酸
B．②和③编码的氨基酸序列长度不同
C．②～④中，④编码的氨基酸排列顺序与①最接近
D．密码子有简并性，一个密码子可编码多种氨基酸
C　[由于UGA为终止密码子，不编码氨基酸，因此①编码的氨基酸序列长度为6个氨基酸，A错误；根据图中密码子显示：在该段mRNA链中，②和③编码的氨基酸序列长度相同，都是6个氨基酸，B错误；②～④中，②③编码的氨基酸序列从第二个开始都发生改变，④编码的氨基酸序列，除了少了第二个氨基酸，之后的序列都与①相同，因此，④编码的氨基酸排列顺序与①最接近，C正确；密码子有简并性是指一种氨基酸可以有多个密码子对应，但一个密码子只能编码一种氨基酸，D错误。]
6．(多选)(2021·河北卷，16)许多抗肿瘤药物通过干扰DNA合成及功能抑制肿瘤细胞增殖。下表为三种抗肿瘤药物的主要作用机理。下列叙述正确的是(　　)
药物名称 作用机理
羟基脲 阻止脱氧核糖核苷酸的合成
放线菌素D 抑制DNA的模板功能
阿糖胞苷 抑制DNA聚合酶活性
A．羟基脲处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都出现原料匮乏
B．放线菌素D处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都受到抑制
C．阿糖胞苷处理后，肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸
D．将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可减弱它们对正常细胞的不利影响
BCD　[据题表可知，羟基脲阻止脱氧核糖核苷酸的合成，从而影响肿瘤细胞中DNA复制过程，而转录过程需要的原料是核糖核苷酸，不会受到羟基脲的影响，A错误；据题表可知，放线菌素D通过抑制DNA的模板功能，可以抑制DNA复制和转录，因为DNA复制和转录均需要以DNA链为模板，B正确；阿糖胞苷抑制DNA聚合酶活性而影响DNA复制过程，DNA聚合酶活性受抑制后，会使肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸，C正确；三种药物对正常细胞也会发挥作用，故将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可以减弱它们对正常细胞的不利影响，D正确。]

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