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【备考2024】一轮新人教版生物学学案
第六单元　遗传的分子基础
第3讲　基因的表达
考点1　基因指导蛋白质的合成
一、RNA的结构和种类
1．基本单位
核糖核苷酸。
2．组成成分
3．结构
一般是单链，长度比DNA短；能通过核孔从细胞核转移到细胞质中。
4．种类及功能
(1)信使RNA(mRNA)：蛋白质合成的模板。
(2)转运RNA(tRNA)：识别并转运氨基酸。
(3)核糖体RNA(rRNA)：核糖体的组成成分。
5．DNA与RNA的区别
物质组成 结构特点
五碳糖 特有碱基
DNA 脱氧核糖 T(胸腺嘧啶) 一般是双链，相对分子质量较大
RNA 核糖 U(尿嘧啶) 通常是单链，相对分子质量较小
二、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．转录的过程
三、遗传信息的翻译
1．密码子与反密码子的比较
密码子 反密码子
种类 64种 目前发现有很多种
位置 mRNA上 tRNA一端
实质 决定一个氨基酸的3个相邻的碱基 与mRNA上密码子发生碱基互补配对的3个相邻的碱基
2．过程
四、中心法则
1．图解
2．遗传信息传递的途径
途径 遗传信息的传递 举例
DNA复制 从DNA流向DNA 细胞生物、DNA病毒、逆转录病毒
转录 从DNA流向RNA 细胞生物、DNA病毒、逆转录病毒
翻译 从RNA流向蛋白质 所有生物
RNA自我复制 从RNA流向RNA 某些RNA病毒(如烟草花叶病毒)
RNA逆转录 从RNA流向DNA 逆转录病毒(如HIV)
1．一种氨基酸可能有几个密码子的现象称为密码子的简并，密码子的简并有何意义？地球上几乎所有的生物都共用一套遗传密码子称为密码子的通用性，密码子的通用性说明了什么？(必修2　P67“思考·讨论”)
提示：密码子的简并，一方面可增强容错性，减少蛋白质或性状的差错；几种不同的密码子都编码同一种氨基酸可以保证翻译的速度。密码子的统一性说明当今生物可能有共同的起源，或者说生命本质上是统一的。
2．氨基酸结合在tRNA的哪一端？反密码子的读取方向是什么？(必修2　P67“图4－6”)
提示：氨基酸结合在tRNA的3′ 端，反密码子的读取方向是3′→5′。
3．图示信息显示一条mRNA可结合多个核糖体，其意义是什么？A端是mRNA的5′ 端，还是3′ 端？(必修2　P69“插图”)
提示：其意义是少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。A端是mRNA的5′ 端。
1．遗传信息的转录过程中需要解旋酶解开DNA双螺旋。 (×)
提示：遗传信息转录过程中，RNA聚合酶有解旋功能，不需要解旋酶。
2．转录以基因为单位，一个DNA分子上的所有基因的模板链都相同。 (×)
提示：一个DNA分子上的所有基因模板链不一定相同。
3．已合成的mRNA先释放的一端是3′ 端。 (×)
提示：mRNA合成是从5′ 端→3′ 端，因此已合成的mRNA先释放的一端是5′ 端。
4．mRNA上所含有的密码子均能在tRNA上找到相对应的反密码子。 (×)
提示：在正常情况下，终止密码子无对应的反密码子。
5．一种氨基酸只由一种tRNA转运。 (×)
提示：一种tRNA转运一种氨基酸，一种氨基酸可以由一种或多种tRNA转运。
6．核糖体与mRNA的结合部位会形成3个tRNA结合位点。 (×)
提示：核糖体与mRNA的结合部位会形成两个tRNA结合位点。
7．核糖体从mRNA的3′ 端向5′ 端移动，读取密码子。 (×)
提示：核糖体的移动方向是从mRNA的5′ 端向3′ 端。
8．存在于叶绿体和线粒体中的DNA都能进行复制、转录，进而翻译出蛋白质。 (√)
1．mRNA适于作DNA的信使的特点有__________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：由核糖核苷酸连接而成，含有四种碱基可以携带遗传信息；一般为单链，而且比DNA短，能够通过核孔从细胞核转移到细胞质
2．原核生物的拟核基因表达速度往往比真核生物的核基因表达速度要快很多，原因是_______________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：原核生物没有核膜，基因表达时转录和翻译可以同步进行，真核生物有核膜，基因表达时先完成转录，再完成翻译
1．对比分析DNA复制、转录和翻译
2．遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子
(1)相关概念辨析
(2)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(即密码子的简并)，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。
③终止密码子并非不能编码氨基酸，如UGA在特殊情况下，可以编码硒代半胱氨酸。
④在原核生物中，GUG作为起始密码子时编码甲硫氨酸。
3．不同生物中心法则表达式
生物种类 举例 遗传信息的传递过程
DNA病毒 T2噬菌体
RNA病毒 烟草花叶病毒
逆转录病毒 艾滋病病毒
细胞生物 动物、植物、细菌、真菌等
1．油菜植物体内的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)运向种子后有两条转变途径，如图甲所示，其中酶a和酶b分别由基因A和基因B控制合成。
甲　　　　　　　　　乙
(1)据图甲分析，写出提高油菜产油量的基本思路。
(2)图乙表示基因B，α链是转录链，经诱导β链也能转录，诱导基因B的β链转录后，提高了产油量，请解析原因。
提示：(1)抑制酶b合成(活性)，促进酶a合成(活性)。
(2)基因B的β链转录的mRNA与α链转录的mRNA互补配对成双链RNA，双链RNA不能与核糖体结合，不能翻译出酶b，而酶a正常合成，因此生成油脂的量增多。
2．为了研究线粒体内RNA聚合酶的合成，科学家采用溴化乙啶(能专一性抑制线粒体DNA的转录)完成了下表实验。
分组 实验处理 实验结果
实验组 用含溴化乙啶的培养基培养链孢霉 链孢霉线粒体RNA聚合酶含量很高
对照组 用不含溴化乙啶的培养基培养链孢霉 链孢霉线粒体RNA聚合酶含量正常
从实验结果来看链孢霉线粒体内的RNA聚合酶是由细胞核DNA控制合成的还是线粒体DNA控制合成的？线粒体基因表达的产物对细胞核基因的表达有没有影响？
提示：由实验结果看出链孢霉线粒体内的RNA聚合酶由细胞核DNA控制合成，因为线粒体DNA的转录被抑制后，链孢霉线粒体RNA聚合酶含量很高。线粒体基因表达的产物对细胞核基因的表达有反馈作用，线粒体DNA转录不被抑制时，链孢霉线粒体RNA聚合酶含量正常。
考查遗传信息的转录和翻译
1．(2022·河北九师联盟)如图表示真核细胞内某基因正在发生的生理过程。下列有关叙述错误的是(　　)
A．RNA与DNA在组成上存在碱基和五碳糖的差异
B．图中RNA聚合酶有解旋和催化磷酸二酯键形成的作用
C．RNA聚合酶与DNA形成的复合物可存在于细胞质中
D．图示过程可表示人成熟红细胞正在转录血红蛋白mRNA
D　[RNA与DNA在组成上存在碱基和五碳糖的差异，RNA含碱基U和核糖，DNA含碱基T和脱氧核糖，A正确；真核细胞基因的转录不需要解旋酶，RNA聚合酶有解旋和连接磷酸二酯键的作用，B正确；细胞质的线粒体和叶绿体中含有DNA，也能发生转录，RNA聚合酶与DNA形成复合物也可发生在细胞质中，C正确；人的成熟红细胞没有细胞核和线粒体等细胞器，不能发生DNA的转录，D错误。]
2．(2022·北京海淀区期中)下图所示为基因控制蛋白质的合成过程，①～⑦代表不同的结构或成分，Ⅰ和Ⅱ代表过程。下列叙述不正确的是(　　)
A．③表示解旋酶和DNA聚合酶
B．①与④、④与⑥之间都存在A―U配对
C．一个mRNA结合多个⑤使过程Ⅱ快速高效
D．⑦的氨基酸种类、数目、排列顺序和⑦的空间结构决定蛋白质空间结构的多样性
A　[该过程为转录和翻译的过程，③表示催化转录的RNA聚合酶，A错误；④为mRNA，①为DNA链，①与④之间存在A―U配对，④mRNA与⑥tRNA之间也存在A―U配对，B正确；一个mRNA结合多个⑤使过程Ⅱ翻译过程快速高效，能在短时间内合成大量蛋白质，C正确；⑦是肽链，氨基酸种类、数目和排列顺序以及肽链的空间结构不同可决定蛋白质的空间结构多样性，D正确。]
　真核细胞和原核细胞遗传信息表达的区别
　
真核细胞　　　　　　原核细胞
核基因先转录后翻译(异时异地)　 边转录边翻译(同时同地)
考查密码子和反密码子
3．(2022·湖南长郡中学检测)RNA是生物体内最重要的物质基础之一，它与DNA、蛋白质一起构成了生命的框架。RNA包括tRNA、mRNA和rRNA三种(如下图)，下列有关说法正确的是(　　)
A．mRNA上的遗传密码子和tRNA上的反密码子都有相应的氨基酸与之对应
B．mRNA上决定1个氨基酸的三个相邻的碱基称作1个密码子
C．核糖体和mRNA的结合部位只能形成1个tRNA的结合位点
D．一种tRNA只能转运一种氨基酸，一种氨基酸只能由一种tRNA转运
B　[tRNA上的反密码子都对应着氨基酸，而mRNA上的终止密码子在正常情况下，只起终止信号的作用，不编码氨基酸，A错误；mRNA上决定1个氨基酸的三个相邻的碱基称作1 个密码子，B正确；核糖体与mRNA的结合部位会形成6个碱基的位置，形成2个tRNA的结合位点，C错误；一种tRNA只能转运一种氨基酸，但一种氨基酸能由一种或多种tRNA转运，D错误。]
考查基因表达及调控
4．(2022·河北石家庄一模)细胞核内不同基因的表达效率存在差异，如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A．由图可知，细胞能在转录和翻译水平上调控基因表达
B．过程①、②分别发生在细胞核、细胞质中
C．若蛋白A、B共同决定同一性状，则基因A、B为等位基因
D．过程②中，与mRNA上密码子互补配对的反密码子位于tRNA上
C　[基因表达包含转录和翻译过程，可以从转录和翻译水平上调控基因表达，A正确；①表示转录过程，②表示翻译过程，真核生物核基因的①转录发生在细胞核中，②翻译发生在细胞质的核糖体中，B正确；基因A、B在一个DNA分子上，为非等位基因，C错误；②翻译过程中，与mRNA上密码子互补配对的反密码子位于tRNA上，D正确。]
考查中心法则
5．(2022·安徽合肥质检)新型冠状病毒遗传信息的传递与表达过程如图所示。下列相关叙述正确的是(　　)
A．新冠病毒的增殖需宿主细胞DNA指导合成的RNA聚合酶参与
B．新型冠状病毒RNA是通过RNA聚合酶以RNA为模板合成的
C．－RNA上结合多个核糖体后在较短时间内会合成大量病毒蛋白
D．＋RNA中嘌呤与嘧啶的比值与－RNA中嘌呤与嘧啶的比值相等
B　[据图可知，新型冠状病毒所需的RNA聚合酶是以新型冠状病毒的RNA为模板合成的，A错误；结合题图分析可知，新型冠状病毒RNA是通过RNA聚合酶以RNA为模板合成的，B正确；据图可知，病毒蛋白是以＋RNA为模板合成的，C错误；根据碱基互补配对原则可知，＋RNA的碱基与－RNA的碱基互补配对，因此＋RNA中嘌呤与嘧啶的比值与－RNA中的比值互为倒数，D错误。]
　“三看法”判断中心法则各过程
考点2　基因表达与性状的关系
一、基因表达产物与性状的关系
1．基因控制性状的两种途径
(1)直接途径：基因蛋白质的结构生物体的性状。
(2)间接途径：基因酶的合成代谢过程生物体的性状。
2．基因对性状的控制实例(连线)
提示：①②—b　③④—a
二、基因的选择性表达与细胞分化
1．生物多种性状形成的基础
细胞分化。
2．表达的基因的分类
(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。
3．细胞分化的实质
基因的选择性表达。基因的选择性表达与基因表达的调控有关。
三、表观遗传
1．基因表达的调控
基因什么时候表达、在哪种细胞中表达以及表达水平的高低都是受到调控的，这种调控会直接影响性状。
2．表观遗传现象
(1)表观遗传：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)存在时期：普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。
(3)实例：同卵双胞胎的微小差异；蜂王与工蜂在形态、结构、生理和行为上的不同。
(4)形成原因：DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰。
(5)特点：①DNA序列不变；②可遗传给后代；③受环境影响、可逆性。
3．基因与性状间的对应关系
大多数情况下，基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系。
(1)生物的有些性状可以受到多个基因的影响，如人的身高。
(2)一个基因也可以影响多个性状，如水稻中的Ghd7基因。
(3)生物的性状还受环境条件的影响。一般来说，性状是基因和环境共同作用的结果。
1．教材P73资料1中，柳穿鱼植株A和植株B体内的Lcyc基因的碱基序列是否相同？为什么植株A、B的花形态结构出现差异？(必修2　P73“思考·讨论”)
提示：柳穿鱼植株A和植株B体内的Lcyc基因的碱基序列是相同的，由于植株B体内的Lcyc基因被高度甲基化，从而抑制表达。
2．教材P73资料2中，子一代小鼠基因型是Avya，小鼠毛色为什么不是黄色而是表现出介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型？(必修2　P73“思考·讨论”)
提示：因为小鼠的Avy基因的前端有多个可发生甲基化的位点，当这些位点甲基化后，Avy基因的表达就受到抑制，并且这段序列的甲基化程度越高，表达受抑制越明显，小鼠的毛色越深。
3．果蝇幼虫正常的培养温度为25 ℃，将刚孵化的残翅果蝇幼虫放在31 ℃的环境中培养，得到了一些翅长接近正常的果蝇成虫，这些翅长接近正常的果蝇在正常环境温度下产生的后代仍然是残翅果蝇。请提出假说解释这一现象。(必修2　P75“思维训练”)
提示：表型是基因型和环境共同作用的结果，不同的环境，比如温度，可以影响细胞内多种酶的活性，这些酶很可能参与了果蝇幼虫的发育，所以当温度改变时，果蝇的表型也发生改变。
4．构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰是如何影响基因表达的？(必修2　P74“相关信息”)
提示：构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰之后，组蛋白与DNA的结合变得松弛，基因更容易被RNA聚合酶识别，影响基因的表达。
1．豌豆粒形的形成机理体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 (×)
提示：豌豆粒形的形成机理体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物体的性状。
2．淀粉分支酶基因中插入一段外来DNA，属于基因重组。 (×)
提示：基因中插入一段外来DNA，使基因结构发生改变，属于基因突变。
3．在一个细胞中所含的基因都一定表达。 (×)
提示：细胞中的基因是选择性表达的。
4．表观遗传现象中，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。 (×)
提示：表观遗传现象中，虽然基因的碱基序列没有改变，但由于部分碱基被甲基化，基因的表达受到了影响，生物体的性状也会改变。
5．表观遗传现象是偶然现象，比较少见。 (×)
提示：表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的生命过程中。
6．某些性状由多个基因共同决定，有的基因可能影响多个性状。 (√)
1．同一头大蒜上的蒜瓣，种在大田里长的叶片是绿色的，种在地窖里长的蒜黄是黄色的，说明叶绿素的合成需要光照，其机理是_________________________
_____________________________________________________________________。
提示：光照诱导了与叶绿素合成相关酶的基因的表达
2．在寒冷水域和温暖水域中生活的章鱼，二者K＋通道的基因序列相同，但在相同强度的刺激下，K＋通道灵敏度有很大差异，这一现象说明_______________
_____________________________________________________________________。
提示：生物的性状是基因与环境共同作用的结果
1．DNA甲基化是在DNA甲基转移酶的作用下，将甲基选择性地添加到胞嘧啶上形成5 胞嘧啶的过程。研究发现，雌蜂幼虫用不同的食物喂养，基因组的甲基化程度不同(图1)。科学家通过现代生物技术手段，得到Dnmt3(DNA甲基转移酶的一种)基因被敲除的雌蜂幼虫，在同样喂食花粉和花蜜的条件下，该雌蜂幼虫发育成蜂王(图2)。据此研究解释蜜蜂幼虫因食物不同而发育不同的原因。
图1　DNA甲基化与雌蜂幼虫的发育
图2　Dnmt3合成被破坏后雌蜂幼虫的发育
提示：蜜蜂的幼虫以花粉和花蜜为食，Dnmt3基因表达的一种DNA甲基化转移酶，造成与性别分化有关的基因被甲基化而不能表达，发育成了工蜂；蜜蜂的幼虫以蜂王浆为食，使Dnmt3基因不表达， 与性别分化有关的基因正常表达而发育成蜂王。
2．某两种蛋白质可以形成含铁的杆状多聚体，这种多聚体能识别外界磁场并自动顺应磁场方向排列。编码这两种蛋白质的基因，在家鸽的视网膜中共同表达。如果家鸽的这两个基因失去功能，将无法“导航”，失去方向感。请利用基因敲除的方法，设计实验验证这一问题，写出实验思路。
实验思路：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
提示：以A、B分别代表编码这两种蛋白质的基因。先设法去除家鸽的这两个基因(基因敲除)，设置四组实验：组别①去除A基因，组别②去除B基因，组别③同时去除A基因和B基因，组别④不去除基因的家鸽(对照组)；分别测定4组家鸽视网膜细胞中是否有含铁的杆状多聚体，如果有，进一步测定含量；然后在同一条件下放飞4组家鸽，观察它们的定向运动能力。
考查基因的表达产物与性状的关系
1．如图所示为人体内基因对性状的控制过程，下列叙述正确的是(　　)
A．①②和⑦⑥都表示基因的表达过程，但发生在不同细胞中
B．由题中信息判断基因1和基因2的遗传一定遵循自由组合定律
C．生物体中一个基因只能决定一种性状
D．⑦→⑥→⑤过程说明基因可通过控制酶的合成，直接控制生物的性状
A　[由图可知，①和⑦表示转录，②和⑥表示翻译，基因的表达包括转录和翻译，图中的血红蛋白的形成只发生在红细胞中，酪氨酸酶在皮肤和眼睛等组织细胞中表达，A正确；仅由题中信息不能确定基因1和基因2的遗传是否遵循自由组合定律，因为仅由题中信息不能确定这两个基因是否位于同一对同源染色体上，B错误；生物体中一个基因可以参与控制多种性状，C错误；⑦→⑥→⑤过程说明基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状，D错误。]
考查细胞分化和基因的选择性表达
2．管家基因是指所有细胞中均要稳定表达的一类基因，奢侈基因是指不同类型的细胞特异性表达的基因。基因的选择性表达与DNA的甲基化(将甲基从活性甲基化合物上转移到特定部位的碱基上)有关，甲基化能抑制某些基因的活性。下列叙述错误的是(　　)
A．管家基因结构应保持相对稳定，且一般情况下持续表达
B．管家基因表达产物是维持细胞基本生命活动必需的
C．有些奢侈基因的表达产物赋予了各种类型细胞特异的形态结构
D．DNA的甲基化过程改变了碱基数量使细胞呈现多样化
D　[DNA的甲基化过程没有改变基因中的碱基数量和排列顺序，只是调控了基因的表达。]
3．白水牛的皮肤呈粉红色，被毛、角和蹄均为白色，而眼睛呈现黑色，是我国稀有且珍贵的畜禽遗传资源。我国科学家经过多年的研究，揭示了白水牛白毛色形成的分子机制。白水牛常染色体上一个名叫ASIP的基因，其上游插入了一段长度为2 809个核苷酸的特殊DNA片段，使得ASIP基因表达量相较于黑水牛提高了近10倍，而大量的ASIP基因表达产物的积累，会阻碍黑色素细胞的增殖分化和发育成熟，最终导致白水牛皮肤中缺乏成熟的黑色素细胞及黑色素颗粒。下列相关说法正确的是(　　)
A．白水牛的变异类型为染色体数目变异
B．白水牛白毛色与人类白化病的形成机制一样
C．基因表达水平的高低，会影响生物体的性状
D．白水牛稀有，据此推测白毛性状受隐性基因控制
C　[白水牛的染色体数目没有发生变化，A项错误；人类的白化病是由于控制催化黑色素合成的酶的基因发生突变，造成黑色素不能合成造成的，与白水牛白毛色形成的机制不同，B项错误；不能判断白水牛的白毛性状的显隐性，D项错误。]
考查表观遗传
4．(2022·福建龙岩质检)表观遗传是指不依赖于DNA序列的基因表达状态与表型的改变，其形成途径之一是DNA分子内部碱基胞嘧啶发生甲基化，甲基化胞嘧啶虽然可以与鸟嘌呤正常配对，但会影响基因的表达。下列有关叙述错误的是(　　)
A．胞嘧啶甲基化会使基因发生突变
B．胞嘧啶甲基化可能会改变肽链的长度
C．胞嘧啶甲基化可能使子代性状发生改变
D．胞嘧啶甲基化不会改变子代DNA碱基序列
A　[胞嘧啶甲基化没有改变基因中碱基序列，没有发生基因突变，A错误；DNA分子甲基化可影响基因的表达，因此有可能在翻译过程中提前终止翻译，最终影响蛋白质合成，因此胞嘧啶甲基化可能会改变肽链的长度，B正确；表观遗传是可遗传的，根据B项分析，胞嘧啶甲基化可能会改变肽链的长度，进而使子代的性状改变，C正确；表观遗传是可遗传的，胞嘧啶甲基化没有改变基因中碱基序列，因此也不会改变子代DNA碱基序列，D正确。]
5．(2022·广东茂名检测)研究表明，柳穿鱼花的形态结构与Lcyc基因的表达直接相关。A、B两株柳穿鱼体内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Lcyc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。将植株A、B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穿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；将植株A、B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，与柳穿鱼花的形态结构形成的原因相同，D正确。]
1．核心概念
(1)(必修2 P65)转录：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)(必修2 P66)翻译：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，这一过程叫作翻译。
(3)(必修2 P66)密码子：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。
(4)(必修2 P67)反密码子：tRNA的一端可以与mRNA上的密码子互补配对的3个碱基。　(5)(必修2 P74)表观遗传：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．结论语句
(1)(必修2 P69)遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。
(2)(必修2 P69)生命是物质、能量和信息的统一体。
(3)(必修2 P71)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；基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
(4)(必修2 P72)细胞分化的本质就是基因的选择性表达。
(5)(必修2 P74)在大多数情况下，基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系。
(6)(必修2 P77)一般来说，性状是基因和环境共同作用的结果。
1．(2022·湖南选择性考试)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。]
2．(2022·山东等级考)液泡膜蛋白TOM2A的合成过程与分泌蛋白相同，该蛋白影响烟草花叶病毒(TMV)核酸复制酶的活性。与易感病烟草品种相比，烟草品种TI203中TOM2A的编码序列缺失2个碱基对，被TMV侵染后，易感病烟草品种有感病症状，TI203无感病症状。下列说法错误的是(　　)
A．TOM2A的合成需要游离核糖体
B．TI203中TOM2A基因表达的蛋白与易感病烟草品种中的不同
C．TMV核酸复制酶可催化TMV核糖核酸的合成
D．TMV侵染后，TI203中的TMV数量比易感病烟草品种中的多
D　[从“液泡膜蛋白TOM2A的合成过程与分泌蛋白相同”可知，TOM2A最初是在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成，A正确；由题干信息可知，与易感病烟草相比，品种TI203中TOM2A的编码序列缺失2个碱基对，并且被TMV侵染后的表现不同，说明品种TI203发生了基因突变，所以两个品种TOM2A基因表达的蛋白不同，B正确；烟草花叶病毒(TMV)的遗传物质是RNA，所以其核酸复制酶可催化TMV的RNA(核糖核酸)的合成，C正确；TMV侵染后，TI203品种无感病症状，也就是叶片上没有出现花斑，推测是TMV侵染后，TI203中的TMV数量比易感病烟草品种中的少，D错误。]
3．(2022·河北选择性考试)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，且有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，酶在体内和体外均可发挥作用，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。]
4．(2021·河北选择性考试改编)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。下列叙述不正确的是(　　)
药物名称 作用机理
羟基脲 阻止脱氧核苷酸的合成
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
A　[DNA复制的原料是脱氧核苷酸，DNA转录的原料是核糖核苷酸，羟基脲会阻止脱氧核苷酸的合成，故会抑制DNA复制，但不会影响DNA转录，A错误；DNA复制和转录都需要DNA作为模板，故放线菌素D处理后，DNA复制和转录过程都会受到抑制，B正确；阿糖胞苷抑制DNA聚合酶的活性，会使DNA复制过程中子链无法正常延伸，C正确；将三种药物精准导入肿瘤细胞会使药物只杀伤肿瘤细胞，从而减弱对正常细胞的不利影响，D正确。]
课时分层作业(十九)　基因的表达
1．(2022·江苏南通调研)某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间，使DNA双链不能解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质，下列相关叙述错误的是(　　)
A．随后细胞中的DNA复制发生障碍
B．随后细胞中的RNA转录发生障碍
C．该物质可将细胞周期阻断在分裂中期
D．可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用
C　[某物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间，使DNA双链不能打开，说明该物质会阻碍DNA分子的解旋，因此会阻碍DNA分子的复制、转录和抑制细胞增殖，A、B、D三项均正确；因DNA分子的复制发生在间期，所以该物质可将细胞周期阻断在分裂间期，C项错误。]
2．(2022·广东佛山质检)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3个相邻的碱基组成，A正确；由于密码子的简并，基因突变等原因会造成密码子的改变，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。]
3．(2022·江苏百校联考)下图表示核糖体上合成蛋白质的过程。下列有关叙述正确的是(　　)
A．翻译进行过程中，A位点tRNA上携带的氨基酸会转移到位于P位点的tRNA上
B．图中从E位点离开的tRNA会在细胞质基质中被水解
C．图中组成该蛋白质的前三个氨基酸序列为甲硫氨酸－组氨酸－色氨酸
D．在正常情况下，当终止密码子进入A位点时，由于tRNA不携带氨基酸，导致翻译终止
C　[翻译进行过程中，P位点tRNA上携带的氨基酸会转移到位于A位点的tRNA上，A项错误；图中从E位点离开的tRNA会在细胞质中运输其他的甲硫氨酸，不是被水解，B项错误；根据图中信息可判断组成该蛋白质的前三个氨基酸序列为甲硫氨酸－组氨酸－色氨酸，C项正确；在正常情况下，当终止密码子进入A位点时，由于没有对应的携带氨基酸的tRNA，导致翻译终止，D项错误。]
4．(2022·北京石景山期末)DNA甲基化修饰是形成表观遗传的一种重要机制。下列相关叙述不正确的是(　　)
A．DNA甲基化可使基因型相同的个体产生不同表型
B．DNA甲基化并未改变基因储存的遗传信息
C．环境因素可以影响DNA甲基化水平高低
D．DNA甲基化引起的变异属于基因突变
D　[DNA甲基化可使基因型相同的个体产生不同表型，A正确；DNA甲基化修饰能够在不改变DNA序列的前提下改变遗传表现，所以DNA甲基化并未改变基因储存的遗传信息，B正确；环境因素可以影响DNA甲基化水平高低，C正确；DNA甲基化后，基因表达情况可能不同，导致性状有所差异，DNA碱基序列不变，不属于基因突变，D错误。]
5．(2023·广东汕头联考)黄曲霉毒素(AFT)是黄曲霉和寄生曲霉等菌株产生的一类致癌因子。AFT进入动物细胞中能引起内质网上的某种结构脱落，导致细胞膜蛋白合成受阻，而对呼吸酶的合成没有影响。由此推测，AFT直接影响的过程是(　　)
A．DNA复制
B．转录
C．蛋白质的分类和包装
D．蛋白质的合成与加工
D　[AFT进入动物细胞中能引起内质网上的某种结构脱落，导致膜蛋白合成受阻，而对呼吸酶合成没有影响，说明从内质网上脱落的结构是核糖体，AFT影响的是分泌蛋白的合成和加工。故选D。]
6．(2022·江苏百校联考)下图表示控制DNA甲基化转移酶(Dnmt)合成的基因内部碱基组成及其表达过程中的对应关系。图中数字的单位为千碱基对(kb)，基因长度共8 kb，已知该基因转录的直接产物mRNA中与d区间相对应的区域会被切除，而成为成熟的mRNA。下列叙述正确的是(　　)
A．图中起始密码子对应位点在该基因的非编码区
B．由该基因控制合成的Dnmt由299个氨基酸脱水缩合形成的
C．控制Dnmt合成的基因彻底水解产物最多有4种
D．翻译时成熟mRNA在核糖体上移动
B　[图中起始密码子对应位点在该基因的编码区，A错误；据题图分析可知，能翻译的mRNA的长度为900个碱基，mRNA每三个相邻碱基决定一个氨基酸，且终止密码子没有对应的氨基酸，该基因控制合成的酶由900/3－1＝299个氨基酸脱水缩合而成，B正确；基因彻底水解产物包括磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基，故最多有6种，C错误；翻译时核糖体在成熟mRNA上移动，D错误。]
7．(2022·广东佛山检测)叶绿体具有自身的基因组和遗传信息表达系统，叶绿体中的蛋白质一部分由自身基因编码，一部分由核基因编码。核基因编码的叶绿体蛋白质前端含有一段转运肽，可以引导其进入叶绿体。D1是叶绿体进行光反应依赖的一种核心蛋白，由自身的psbA基因编码。高温造成叶绿体内活性氧(ROS)的大量积累，ROS不但会破坏D1，还会抑制psbA mRNA的翻译。为了克服高温对作物产量的影响，我国科学家克隆了拟南芥叶绿体中的psbA基因，与高温响应的启动子连接，导入水稻细胞的核基因组中，培育出适应高温的转基因水稻。相关说法正确的是(　　)
A．D1核心蛋白主要分布在叶绿体基质中
B．拟南芥叶绿体中psbA基因的复制需要用到DNA酶
C．转基因水稻细胞核中转录产生的psbA mRNA进入叶绿体翻译
D．除高温响应的启动子外，目的基因psbA还要与编码转运肽的DNA片段连接
D　[D1核心蛋白是叶绿体进行光反应依赖的一种核心蛋白，因此其主要分布在叶绿体类囊体的薄膜上，A项错误；拟南芥叶绿体中psbA基因的复制需要用到DNA聚合酶，B项错误；转基因水稻细胞核中转录产生的psbA mRNA在细胞质中的核糖体上合成D1核心蛋白，D1核心蛋白进入叶绿体，C项错误；除高温响应的启动子外，目的基因psbA还要与编码转运肽的DNA片段连接，因为目的基因psbA表达的产物要进入叶绿体中，D项正确。]
8．(2023·广东惠州联考)蜜蜂蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的。幼虫食用蜂王浆会发育成蜂王，食用蜂蜜和花粉会发育成工蜂。研究发现工蜂细胞中有近600个基因被甲基化了，而蜂王细胞中没有，下列有关叙述错误的是(　　)
A．甲基化的基因的碱基序列保持不变
B．蜂王浆可能通过抑制DNA甲基化的酶起作用
C．DNA甲基化引起的表观遗传属于不可遗传的变异
D．以上实例说明生物的性状也会受到环境影响
C　[甲基化的基因的碱基序列保持不变，只是影响了其表达，A正确；“幼虫食用蜂王浆会发育成蜂王，食用蜂蜜和花粉会发育成工蜂。研究发现工蜂细胞中有近600个基因被甲基化了，而蜂王细胞中没有”，因此可推测蜂王浆可能通过抑制DNA甲基化的酶起作用，B正确；DNA甲基化的修饰可以通过减数分裂遗传给后代，使后代出现同样的表型，因此DNA甲基化引起的表观遗传属于可遗传的变异，C错误；幼虫食用蜂王浆会发育成蜂王，食用蜂蜜和花粉会发育成工蜂，因此说明生物的性状也会受到环境影响，D正确。]
9．(2022·江苏南通调研)miRNA是一种小分子RNA，某miRNA能抑制W基因控制的蛋白质(W蛋白)的合成，某真核细胞内形成该miRNA及其发挥作用的过程示意图如下。下列叙述不正确的是(　　)
A．RNA聚合酶在细胞质中合成，在miRNA基因转录时发挥作用
B．miRNA与W基因mRNA结合时碱基配对方式是C与G、A与U配对
C．miRNA在细胞核中转录合成后进入细胞质中加工，用于翻译
D．miRNA抑制W蛋白的合成发生在翻译过程中
C　[RNA聚合酶为蛋白质，在细胞质中合成，并通过核孔与DNA结合，启动miRNA基因的转录，A正确；miRNA与W基因mRNA结合遵循碱基互补配对原则，即A与U、C与G配对，B正确；miRNA在细胞核中转录形成后，经过初步加工，然后通过核孔到达细胞质中，在细胞质中再加工后，与蛋白质结合形成miRNA 蛋白质复合体，不用于翻译，C错误；由题图信息可知，该miRNA与蛋白质结合形成的miRNA 蛋白质复合物直接与W基因mRNA结合，从而使翻译过程终止，D正确。]
10．(2022·山东菏泽期末)手足口病是婴幼儿的一种常见疾病，症状主要表现为发热和手、足、口典型部位的皮疹或疱疹，甚至破烂出现溃疡。引起手足口病的主要病原体之一是肠道病毒EV71，为单股正链(＋RNA)病毒。下图表示该病毒在宿主细胞肠道内增殖的过程，请分析回答问题：
(1)图中①②过程需要的原料是______________________，物质N最有可能是____________。
(2)完成③翻译过程需要________________的参与，氨基酸的结合部位是______________，按5′→3′方向合成肽链，直至出现__________。该过程中________(填“有”或“无”)水的生成。
(3)婴幼儿患病后，一般一周左右会自愈。研究自愈机制时发现，该病毒正链RNA入侵后，在患者体内经过修饰后会生成双链siRNA，随后正链RNA(＋RNA)被降解，反链RNA(－RNA)被保留，反链RNA与后来入侵的正链RNA互补配对，并诱导正链RNA被核糖核酸酶降解。从中心法则信息传递的角度分析，患者自愈的原因是抑制了EV71的__________________________________过程。
[答案]　(1)(四种)核糖核苷酸　RNA复制酶　(2)tRNA和核糖体　tRNA的3′ 端　终止密码子　有　(3)(＋RNA的)复制和翻译
11．(2022·江苏扬州中学检测)动物细胞中受损细胞器被内质网包裹后形成自噬体，与溶酶体融合后被降解为小分子物质，这一现象称为细胞自噬。在鼻咽癌细胞中抑痛基因NOR1的启动子呈高度甲基化状态，NOR1蛋白含量低。用DNA甲基化抑制剂处理后的鼻咽癌细胞，NOR1基因的表达得到恢复，自噬体囊泡难以形成，癌细胞增殖受到抑制，下列叙述不正确的是(　　)
A．细胞自噬在细胞废物清除、结构重建中发挥着重要作用
B．癌细胞可借助细胞自噬作用对抗营养缺乏造成的不利影响
C．鼻咽细胞癌变后，NOR1基因转录受到抑制，自噬作用减弱
D．细胞自噬受相关基因调控，自噬过强时会引起细胞凋亡
C　[根据题意可知，细胞自噬在细胞废物清除、结构重建、生长发育中发挥着重要作用，A正确；癌细胞可借助细胞自噬作用对抗营养缺乏造成的不利影响，从而缓解癌细胞增殖过程中对营养的需求，B正确；鼻咽细胞癌变后，NOR1基因转录受到抑制，自噬作用增强，NOR1基因表达，则自噬作用被抑制，C错误；题目显示NOR1基因的表达能阻止细胞自噬的发生，显然细胞自噬作用受到相关基因调控，与细胞程序性死亡有关，自噬过强时会引起细胞凋亡，D正确。]
12．(2022·湖北武汉调研)合成生物学家“创造”了一组可以识别并以非重叠方式解码四联体密码子(如UAGA)的tRNA，称为qtRNA，并在细菌细胞内成功实现了蛋白质片段的翻译。据称，四联体密码子可以额外编码非标准氨基酸，如带化学修饰的氨基酸。下列叙述错误的是(　　)
A．tRNA与qtRNA均为单链结构，内部不存在碱基互补配对
B．不考虑终止密码子，理论上四联体密码子可以编码256种氨基酸
C．对于同一mRNA片段，采用tRNA与qtRNA翻译得到的肽链不同
D．四联体密码系统可以应用于生产含复杂化学修饰的蛋白质
A　[tRNA是三叶草结构，其内部存在双链区域，有碱基互补配对，A错误；四联体密码子是由4个碱基编码一个氨基酸，不考虑终止密码子，理论上四联体密码子可以编码4×4×4×4＝256种氨基酸，B正确；tRNA是相邻三个碱基决定一个氨基酸，而qtRNA是相邻四个碱基决定一个氨基酸，故对于同一mRNA片段，采用tRNA与qtRNA翻译得到的肽链不同，C正确；结合题意“在细菌细胞内成功实现了蛋白质片段的翻译”可知，四联体密码系统可以应用于生产含复杂化学修饰的蛋白质，D正确。]
13．(2022·山东青岛胶州实验中学检测)抗生素主要是由细菌、霉菌或其他微生物产生的次级代谢产物，也可以人工合成其类似物。用于治疗各种细菌感染类疾病的抗生素包括四环素类抗生素和嘌呤类抗生素，四环素类抗生素可与细菌核糖体相结合，嘌呤类抗生素可阻碍细菌DNA的复制和转录。下列相关叙述不正确的是(　　)
A．四环素类抗生素会抑制细菌结构蛋白和酶的合成
B．嘌呤类抗生素通过阻碍DNA复制使细菌的繁殖受阻
C．两种抗生素均可阻止细菌和病毒蛋白质的合成过程
D．长期使用抗生素会对细菌进行定向选择
C　[由题干信息可知，四环素类抗生素可影响核糖体的活动，进而抑制细菌存活所必需的结构蛋白和酶的合成，A正确；细菌细胞分裂过程中有DNA的复制，嘌呤类抗生素通过阻碍DNA复制使细菌增殖受阻，B正确；两种抗生素均可阻止细菌蛋白质的合成过程，但对病毒无影响，病毒自身也无法合成蛋白质，C错误；若长期使用抗生素，会对细菌进行定向选择，抗药性基因频率上升，种群发生进化，D正确。]
14．(2022·江苏选择性考试)科学家研发了多种RNA药物用于疾病治疗和预防，图中①～④示意4种RNA药物的作用机制。请回答下列问题。
(1)细胞核内RNA转录合成以____________为模板，需要____________的催化。前体mRNA需加工为成熟的mRNA，才能转运到细胞质中发挥作用，说明________对大分子物质的转运具有选择性。
(2)机制①：有些杜兴氏肌营养不良症患者DMD蛋白基因的51外显子片段中发生________，提前产生终止密码子，从而不能合成DMD蛋白。为治疗该疾病，将反义RNA药物导入细胞核，使其与51外显子转录产物结合形成________，DMD前体mRNA剪接时，异常区段被剔除，从而合成有功能的小DMD蛋白，减轻症状。
(3)机制②：有些高胆固醇血症患者的PCSK9蛋白可促进低密度脂蛋白的内吞受体降解，血液中胆固醇含量偏高。转入与PCSK9 mRNA特异性结合的siRNA，导致PCSK9 mRNA被剪断，从而抑制细胞内的____________合成，治疗高胆固醇血症。
(4)机制③：mRNA药物进入患者细胞内可表达正常的功能蛋白，替代变异蛋白发挥治疗作用。通常将mRNA药物包装成脂质体纳米颗粒，目的是_________
_____________________________________________________________________。
(5)机制④：编码新冠病毒S蛋白的mRNA疫苗，进入人体细胞，在内质网上的核糖体中合成S蛋白，经过__________修饰加工后输送出细胞，可作为__________诱导人体产生特异性免疫反应。
(6)接种了两次新型冠状病毒灭活疫苗后，若第三次加强接种改为重组新型冠状病毒疫苗，根据人体特异性免疫反应机制分析，进一步提高免疫力的原因有：
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析]　(1)转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程需要RNA聚合酶的催化；前体mRNA需要加工为成熟的mRNA后才能被转移到细胞质中发挥作用，该过程是通过核孔进行的，说明核孔对大分子物质的转运具有选择性。(2)若DMD蛋白基因的51外显子片段中发生基因突变，即发生碱基的增添、替换或缺失，可能导致mRNA上的碱基发生改变，终止密码提前出现，从而不能合成DMD蛋白而引发杜兴氏肌营养不良症；为治疗该疾病，将反义RNA药物导入细胞核，使其与51外显子转录产物结合形成双链RNA，DMD前体mRNA剪接时，异常区段被剔除，从而合成有功能的小DMD蛋白，减轻症状。(3)高胆固醇血症是由胆固醇含量过高引起的，转入与PCSK9 mRNA特异性结合的siRNA，导致PCSK9 mRNA不能发挥作用，即不能作为模板翻译出PCSK9蛋白，低密度脂蛋白的内吞受体降解减慢，从而使胆固醇含量正常。(4)通常将mRNA药物包装成脂质体纳米颗粒，脂质体与细胞膜的基本结构类似，利于mRNA药物进入组织细胞。(5)新冠病毒的S蛋白属于膜上的蛋白，膜上的蛋白质在核糖体合成后，还需要经过内质网和高尔基体的修饰加工然后输送出细胞；疫苗相当于抗原，可诱导人体产生特异性免疫反应。(6)接种了两次新型冠状病毒灭活疫苗后，若第三次加强接种改为重组新型冠状病毒疫苗，由于该疫苗可激发机体的二次免疫过程，能产生更多的抗体和记忆细胞，故可以进一步提高免疫力。
[答案]　(1)DNA的一条链　RNA聚合酶　核孔　(2)基因突变　双链RNA　(3)PCSK9蛋白　(4)利于mRNA药物进入组织细胞　(5)内质网和高尔基体　抗原　(6)可激发机体的二次免疫过程，能产生更多的抗体和记忆细胞
(教师用书独具)
(2022·山东济宁邹城期中)以下是有关基因表达的实验探索，请根据实验分析以下问题。
实验一：用RNA酶分解细胞中的RNA，蛋白质的合成停止，再加入酵母RNA，蛋白质合成有所恢复。
实验二：用红绿色染料分别标记DNA和新合成的RNA，发现绿色总是先出现在红色存在的部位。
实验三：SP8噬菌体实验，从宿主细胞中分离出SP8的RNA，分别与噬菌体的2条DNA单链混合，发现只有一条DNA单链可与RNA形成杂交分子，如图所示。
实验四：α 鹅膏蕈碱实验，α 鹅膏蕈碱是一种可抑制RNA聚合酶活性的物质，且随着α 鹅膏蕈碱浓度和处理时间的增加，转录过程逐渐被抑制。
请分析以上实验：
(1)实验一说明蛋白质的合成可能与________有关。
(2)实验二得出的结论是_______________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)实验三中杂交分子形成的原理是____________，由此可知RNA合成的模板是图中________。利用两物种DNA分子杂交技术可鉴定物种亲缘关系远近，原因是___________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)实验四说明了转录过程所需的酶是________________。已知酵母菌的核基因和线粒体中的质基因均能编码蛋白质的合成，如用α 鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞质基质中RNA含量显著减少，那么推测α 鹅膏蕈碱抑制的是________(填“核基因”或“质基因”)的转录过程。
[解析]　(1)RNA分解，蛋白质合成停止，RNA加入，蛋白质合成恢复，实验一说明蛋白质的合成可能与mRNA(或RNA或酵母RNA)有关。(2)绿色总是先出现在红色存在的部位，说明RNA总是出现在DNA附近，据此可推测RNA合成需要在DNA的指导下完成，因为DNA主要存在于细胞核中，据此可知，RNA合成(转录)场所主要在细胞核内。(3)实验三中，让宿主细胞中的SP8的RNA，分别与噬菌体的2条DNA单链杂交形成杂合双链区，杂交分子形成的原理是碱基互补配对原则，即A－U，G－C，T－A，C－G配对。图中DNA单链可与RNA形成杂交分子的是b链，据此说明RNA合成的模板是b链。根据碱基互补配对原则可知，若两物种DNA分子进行杂交时形成的杂合双链区的部位越多，则DNA碱基序列的一致性越高，说明在生物进化过程中，DNA碱基序列发生的变化越小，说明物种之间关系越近。(4)加入抑制RNA聚合酶的物质，转录进程逐渐被抑制，说明转录过程需要RNA聚合酶。用α 鹅膏蕈碱处理酵母菌细胞后发现，细胞质基质中RNA含量显著减少，说明α 鹅膏蕈碱抑制的是核基因的转录，因为核内形成的mRNA会通过核孔进入细胞质基质中，由于核基因的转录过程被抑制，因而细胞质基质中RNA含量显著减少。
[答案]　(1)mRNA或RNA或酵母RNA
(2)RNA合成需要DNA的指导或RNA合成(转录)场所主要在细胞核内或RNA合成(转录)场所在DNA附近　(3)碱基互补配对原则　b链　由于DNA分子之间有严格的碱基互补配对原则，因此，两物种DNA分子形成的杂合双链区的部位越多，DNA碱基序列的一致性越高，说明物种之间关系越近　(4)RNA聚合酶　核基因
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