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第三节　遗传信息控制生物的性状
第1课时　DNA分子通过RNA指导蛋白质的合成
[学习目标]　1.说出三种RNA的结构和功能。2.描述转录和翻译的过程。3.阐述密码子、反密码子与氨基酸之间的关系。
一、遗传信息的转录
1．RNA的结构和种类
2．转录
判断正误
(1)转录只会发生在细胞核中(　　)
(2)遗传信息转录的产物只有mRNA(　　)
(3)转录以DNA的两条链作为模板，以四种核糖核苷酸为原料(　　)
(4)转录是以DNA的完整的一条链为模板合成RNA的过程(　　)
任务一：分析遗传信息的转录
1．RNA为什么适合做DNA的信使？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
2．比较DNA和RNA，RNA特有的成分是什么？DNA特有的成分是什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
3．如图表示某真核生物细胞内DNA的转录过程，请据图分析回答下列问题：
(1)图中遗传信息的转录方向为________(用“→”或“←”表示)；RNA链延伸的方向由______端到______端。
(2)a为启动上述过程必需的有机物，其名称是________，其作用：①作用于氢键，使DNA双螺旋________；②催化核糖核苷酸连接到RNA链上，形成____________键。
(3)b和c的名称分别是____________________、____________________。
(4)此过程中的碱基配对方式为________________________。
　有关转录的几点说明
(1)转录不是转录整个DNA，而是转录其中的基因。
(2)细胞核中转录形成的RNA通过核孔进入细胞质，穿过0层膜且需要能量。
(3)完成正常使命的RNA迅速降解，保证生命活动的有序进行。
(4)真核细胞内DNA的复制和转录均主要发生在细胞核内。线粒体、叶绿体中的基因也可进行转录。
(5)转录的产物不只是mRNA，tRNA和rRNA也是转录产物。
1．(多选)下列关于真核细胞中转录的叙述，正确的是(　　)
A．tRNA、rRNA和mRNA都从一条DNA链转录而来
B．同一细胞中两种RNA合成有可能同时发生
C．真核细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生
D．转录出的单链RNA可能存在碱基互补配对区
2．如图为真核生物细胞核内转录过程的示意图，下列说法正确的是(　　)
A．①链的碱基A与②链的碱基T互补配对
B．②是以4种核糖核苷酸为原料合成的
C．如果③表示酶分子，则它的名称是DNA聚合酶
D．转录完成后，②需要通过两层生物膜才能与核糖体结合
3．如图表示以DNA为模板转录形成RNA的过程。请据图分析回答下列问题：
(1)在玉米的叶肉细胞中，能够进行该生理过程的细胞结构有____________________。
(2)转录过程中在[　　]____________的催化作用下，以其中的____________链作为模板链，以[　　]________________________为原料，由______________________提供能量，按照__________________原则，合成出[　　]________。
(3)通过转录，DNA分子中的遗传信息被准确地转移到____________中。
(4)在真核细胞的细胞核中，转录的产物通过________进入细胞质中，共需穿过________层膜。
二、遗传信息的翻译
1．遗传密码的破译
(1)实验原理：在蛋白质体外合成系统中，以人工合成的RNA作模板合成多肽，确定氨基酸与密码子的对应关系。
(2)实验步骤
预先加入ATP、酶和__________等
　　　　↓
添加20种氨基酸——分5组，每个试管各加四种氨基酸
　　　　↓
加入人工合成的RNA——多聚U
　　　　↓
合成多肽——只在加入酪氨酸、苯丙氨酸、半胱氨酸、丝氨酸的试管中出现多肽
　　　　↓
运用同样方法将上述四种氨基酸分装入四个试管——只有含苯丙氨酸的试管中出现多肽
(3)实验结论：苯丙氨酸的遗传密码是____________。
2．密码子的概念和种类
(1)概念：________上决定一个氨基酸的____________的核苷酸，称为一个密码子。密码子共有________个。
(2)起始密码子和终止密码子：真核细胞唯一的起始密码子是________，编码的是________。三种终止密码子是______________，它们不编码任何氨基酸。
3．tRNA
(1)结构：一端是结合____________的部位，另一端有3个碱基能和mRNA上的密码子互补配对，称为________。
(2)功能：携带氨基酸进入核糖体。每种tRNA只能携带______种氨基酸，但是一种氨基酸可由一种或多种tRNA携带。
4．翻译
(1)概念：在细胞中，以__________为模板，从一个________________开始，按照每三个相邻的核糖核苷酸代表一个______的原则，依次合成具有一定氨基酸顺序的________的过程称为翻译。
(2)过程
(3)特点：一个mRNA分子上可以结合_______个核糖体，同时进行_______条多肽链的合成。
(4)多肽链的去向：多肽链合成后，从核糖体上脱离，经过______、折叠、________等加工，形成特定的____________，最终成为具有一定功能的________分子。
判断正误
(1)tRNA由三个碱基构成(　　)
(2)密码子位于mRNA上，ATC一定不是密码子(　　)
(3)mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质(　　)
(4)每种转运RNA能识别并转运一种或多种氨基酸(　　)
(5)每种氨基酸仅由一种密码子编码(　　)
(6)tRNA由单链构成，因此不含氢键(　　)
任务二：分析遗传信息的翻译
1．组成蛋白质的20种氨基酸对应61种密码子，这表明密码子具有“简并性”，这一现象对生物体的生命活动有何意义？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
2．如图是翻译过程的示意图，请据图分析回答下列问题：
(1)图甲中Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ分别是哪种分子或结构？该过程发生的碱基互补配对与DNA复制和转录相比完全一样吗？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(2)判断图甲中核糖体沿着mRNA移动的方向。根据教材中密码子表，写出图甲中翻译出的氨基酸序列。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(3)图乙中①⑥分别是什么分子或结构？图乙中核糖体移动的方向是怎样的？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(4)最终合成的多肽链②③④⑤的氨基酸序列相同吗？为什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(5)图乙所示的翻译特点，其意义是什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
1．DNA复制、转录与翻译的比较
项目 DNA复制 转录 翻译
时间 细胞分裂前间期 个体发育的整个过程
场所 主要是细胞核 主要是细胞核 细胞质
模板 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 20种氨基酸
产物 DNA RNA 多肽链
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
2.真核细胞和原核细胞核基因转录、翻译的区别
特点：真核生物先转录后翻译，原核生物边转录边翻译。
4．(2023·镇江高一调研)已知一个蛋白质分子由3条不同肽链组成，连接蛋白质分子中氨基酸的肽键共有297个，翻译成这个蛋白质分子的mRNA中的A和G共有400个。则指导该蛋白质合成的mRNA中至少含有的碱基个数及合成该蛋白质需要的tRNA个数，以及转录此mRNA的基因中C和T的个数之和(最小)依次是(　　)
A．900　300　1 000 B．900　300　900
C．900　297　1 000 D．900　297　900
方法规律　基因表达过程中相关数量关系
(1)DNA上遗传信息、密码子、反密码子的对应关系
(2)基因表达过程中相关的数量关系
比较(不考虑终止密码子) 数目/个
DNA中的碱基数(脱氧核苷酸数) 6n
mRNA中的碱基数(核糖核苷酸数) 3n
蛋白质中的氨基酸数 n
参与转运氨基酸的tRNA数 n
基因表达过程中，蛋白质中氨基酸的数量＝参加转运的tRNA数量＝1/3mRNA的碱基数量＝1/6基因中的碱基数量。
5．如图表示某真核生物基因表达的部分过程，请回答下列问题：
(1)图中表示遗传信息的__________过程，发生的场所是________________，此过程除图中所示条件外，还需要__________等。
(2)图中③表示__________，合成的主要场所是__________，通过____________运输到细胞质中，穿过__________层膜，________(填“需要”或“不需要”)能量。
(3)图中方框内的碱基应为____________，对应的aa5应为________(赖氨酸的密码子为AAA，苯丙氨酸的密码子为UUU)。
(4)图中的氨基酸共对应________个密码子。核糖体的移动方向是____________。
答案精析
一、
梳理教材新知
1．磷酸　A、U、G、C　核糖　单链　信使RNA(mRNA)　翻译　核糖体RNA(rRNA)　转运RNA(tRNA)　识别并转运氨基酸
2．细胞核　rRNA　一条链　5′→3′　RNA　DNA　一条链　核糖核苷酸　RNA聚合酶
判断正误
(1)×　(2)×　 (3)×　 (4)×
提示　(1)转录主要发生在细胞核中，也发生在线粒体和叶绿体中。(2)遗传信息转录的产物有mRNA、rRNA和tRNA。(3)转录以DNA的一条链作为模板，以四种核糖核苷酸为原料。(4)转录是以DNA上的某些基因的一条链为模板合成RNA的过程，并不需要转录整个DNA分子。
探究核心知识
任务一
1．(1)RNA一般为单链，比DNA短，可以通过核孔从细胞核进入细胞质。(2)RNA是另一种核酸，也是由四种核苷酸组成的，也可以储存大量的遗传信息。(3)RNA与DNA之间也遵循碱基互补配对原则。
2．核糖和碱基U；脱氧核糖和碱基T。
3．(1)←　5′　3′　(2)RNA聚合酶　解开　磷酸二酯　(3)胞嘧啶脱氧核苷酸　胞嘧啶核糖核苷酸　(4)A—U、T—A、C—G、G—C
落实思维方法
1．BD　[真核细胞的RNA均通过DNA转录产生，但不一定都从一条DNA链转录而来，A错误；不同的RNA由不同的基因转录而来，所以同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生，B正确；真核细胞中的RNA合成过程主要发生在细胞核中，此外在细胞质中的线粒体和叶绿体中也可能发生，C错误；转录出的tRNA存在碱基互补配对区，D正确。]
2．B　[图中①链为模板链，②链为RNA，①链中的碱基A与②链中的碱基U互补配对；转录完成后，②通过核孔进入细胞质，穿过0层膜。]
3．(1)细胞核、线粒体、叶绿体　(2)④　RNA聚合酶　甲　③
四种游离的核糖核苷酸　ATP　碱基互补配对　②　RNA
(3)信使RNA(mRNA)　(4)核孔　0
二、
梳理教材新知
1．(2)核糖体　(3)UUU
2．(1)mRNA　三个相邻　64　(2)AUG　甲硫氨酸　UAA、UAG、UGA
3．氨基酸　(1)氨基酸　反密码子　(2)一
4．(1)mRNA　特定的起始位点　氨基酸　多肽链　(2)AUG　第一　tRNA　第二　肽键　第二　核糖体　第一　第一　肽链　终止密码子　释放因子　(3)多　多　(4)盘曲　修饰　空间结构　蛋白质
判断正误
(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×
提示　(1)tRNA由多个碱基构成，其中三个碱基形成反密码子。(3)核糖体沿着mRNA移动。(4)一种转运RNA只能转运一种氨基酸。(5)密码子具有简并性，每种氨基酸由一种或多种密码子编码。(6)tRNA局部会发生碱基互补配对，含有氢键。
探究核心知识
任务二
1．(1)增强容错性：当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸，因而有利于蛋白质或性状的稳定。(2)保证翻译速度：当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子编码同一种氨基酸，可以保证翻译的速度。
2．(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ分别是tRNA、核糖体、多肽链。不完全一样，DNA复制：A—T、T—A、G—C、C—G，转录：A—U、T—A、C—G、G—C，翻译：A—U、U—A、C—G、G—C。
(2)图甲中核糖体沿着mRNA从左向右移动。图甲中对应的氨基酸序列为甲硫氨酸—丙氨酸—丝氨酸。
(3)图乙中①⑥分别是mRNA、核糖体；图乙中核糖体移动的方向是由右向左。
(4)相同；因为它们的模板是同一条mRNA。
(5)少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质。
落实思维方法
4．B　[因为该蛋白质中有3条肽链，肽键297个，所以其中的氨基酸个数为300个。DNA中碱基∶mRNA碱基∶氨基酸个数＝6∶3∶1，故mRNA中碱基个数至少为300×3＝900(个)，需tRNA 300个，根据碱基互补配对原则，C＋T占基因碱基总数的一半，故转录此mRNA的基因中C＋T的个数之和(最小)为(300×6)?2＝900(个)。]
5．(1)翻译　核糖体　酶和能量　(2)mRNA　细胞核　核孔　0　需要　(3)UUU　赖氨酸　(4)7　从左到右
解析　(1)图中核糖体上进行的是翻译过程，此过程需要的条件是模板、原料、能量、酶等。(3)密码子存在于mRNA分子上，与tRNA上的反密码子进行碱基互补配对，故图中方框内的碱基为UUU，对应的密码子为AAA，相应氨基酸是赖氨酸。(4)图中共有7个氨基酸，对应7个密码子。根据图中最后一个氨基酸的加入位置可知，核糖体的移动方向为从左到右。(共80张PPT)
第1课时
DNA分子通过RNA指导蛋白质的合成
第二章 遗传的分子基础
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学习目标
1.说出三种RNA的结构和功能。
2.描述转录和翻译的过程。
3.阐述密码子、反密码子与氨基酸之间的关系。
内容索引
一、遗传信息的转录
二、遗传信息的翻译
课时对点练
遗传信息的转录
一
1.RNA的结构和种类
磷酸
梳理　教材新知
A、U、G、C
核糖
单链
信使RNA(mRNA)
翻译
核糖体RNA(rRNA)
转运RNA(tRNA)
识别并转运氨基酸
2.转录
细胞核
rRNA
一条链
5′→3′
RNA
DNA
一条链
核糖核苷酸
RNA聚合酶
(1)转录只会发生在细胞核中(　　)
(2)遗传信息转录的产物只有mRNA(　　)
(3)转录以DNA的两条链作为模板，以四种核糖核苷酸为原料(　　)
(4)转录是以DNA的完整的一条链为模板合成RNA的过程(　　)
×
×
提示　转录主要发生在细胞核中，也发生在线粒体和叶绿体中。
提示　遗传信息转录的产物有mRNA、rRNA和tRNA。
提示　转录以DNA的一条链作为模板，以四种核糖核苷酸为原料。
×
提示　转录是以DNA上的某些基因的一条链为模板合成RNA的过程，并不需要转录整个DNA分子。
×
任务一：分析遗传信息的转录
1.RNA为什么适合做DNA的信使？
探究　核心知识
提示　(1)RNA一般为单链，比DNA短，可以通过核孔从细胞核进入细胞质。
(2)RNA是另一种核酸，也是由四种核苷酸组成的，也可以储存大量的遗传信息。
(3)RNA与DNA之间也遵循碱基互补配对原则。
2.比较DNA和RNA，RNA特有的成分是什么？DNA特有的成分是什么？
提示　核糖和碱基U；脱氧核糖和碱基T。
3.如图表示某真核生物细胞内DNA的转录过程，请据图分析回答下列问题：
(1)图中遗传信息的转录方向
为 (用“→”或“←”表
示)；RNA链延伸的方向由
端到 端。
(2)a为启动上述过程必需的有机物，其名称是 ，其作用：
①作用于氢键，使DNA双螺旋 ；②催化核糖核苷酸连接到RNA链上，形成 键。
(3)b和c的名称分别是 、 。
(4)此过程中的碱基配对方式为 。
←
5'
3'
RNA聚合酶
解开
磷酸二酯
胞嘧啶脱氧核苷酸
胞嘧啶核糖核苷酸
A—U、T—A、C—G、G—C
有关转录的几点说明
核心归纳
(1)转录不是转录整个DNA，而是转录其中的基因。
(2)细胞核中转录形成的RNA通过核孔进入细胞质，穿过0层膜且需要能量。
(3)完成正常使命的RNA迅速降解，保证生命活动的有序进行。
(4)真核细胞内DNA的复制和转录均主要发生在细胞核内。线粒体、叶绿体中的基因也可进行转录。
(5)转录的产物不只是mRNA，tRNA和rRNA也是转录产物。
1.(多选)下列关于真核细胞中转录的叙述，正确的是
A.tRNA、rRNA和mRNA都从一条DNA链转录而来
B.同一细胞中两种RNA合成有可能同时发生
C.真核细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生
D.转录出的单链RNA可能存在碱基互补配对区
√
落实　思维方法
√
真核细胞的RNA均通过DNA转录产生，但不一定都从一条DNA链转录而来，A错误；
不同的RNA由不同的基因转录而来，所以同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生，B正确；
真核细胞中的RNA合成过程主要发生在细胞核中，此外在细胞质中的线粒体和叶绿体中也可能发生，C错误；
转录出的tRNA存在碱基互补配对区，D正确。
图中①链为模板链，②链为RNA，①链中的碱基A与②链中的碱基U互补配对；转录完成后，②通过核孔进入细胞质，穿过0层膜。
2.如图为真核生物细胞核内转录过程的示意图，下列说法正确的是
A.①链的碱基A与②链的碱基T互补
配对
B.②是以4种核糖核苷酸为原料合成的
C.如果③表示酶分子，则它的名称是DNA聚合酶
D.转录完成后，②需要通过两层生物膜才能与核糖体结合
√
3.如图表示以DNA为模板转录形成
RNA的过程。请据图分析回答下列
问题：
(1)在玉米的叶肉细胞中，能够进行
该生理过程的细胞结构有________
　　　　 。
(2)转录过程中在[　　]　　　　　　的催化作用下，以其中的　　　链作为模板链，以[　　]　　　　　　　　　　　为原料，由　　　提供能量，按照　　　　　 　原则，合成出[　　]　　　。
细胞核、
线粒体、叶绿体
④
RNA聚合酶
甲
③
四种游离的核糖核苷酸
ATP
碱基互补配对
②
RNA
(3)通过转录，DNA分子中的遗传信息被准确地转移到　　　　 　中。
(4)在真核细胞的细胞核中，转录的产物通过　　　进入细胞质中，共需穿过　　层膜。
信使RNA(mRNA)
核孔
0
二
遗传信息的翻译
1.遗传密码的破译
(1)实验原理：在蛋白质体外合成系统中，以人工合成的RNA作模板合成多肽，确定氨基酸与密码子的对应关系。
(2)实验步骤
预先加入ATP、酶和 等
　　　　　　↓
添加20种氨基酸——分5组，每个试管各加四种氨基酸
　　　　　　↓
梳理　教材新知
核糖体
加入人工合成的RNA——多聚U
　　　　　　↓
合成多肽——只在加入酪氨酸、苯丙氨酸、半胱氨酸、丝氨酸的试管中出现多肽
　　　　　　↓
运用同样方法将上述四种氨基酸分装入四个试管——只有含苯丙氨酸的试管中出现多肽
(3)实验结论：苯丙氨酸的遗传密码是 。
UUU
2.密码子的概念和种类
(1)概念： 上决定一个氨基酸的 的核苷酸，称为一个密码子。密码子共有 个。
(2)起始密码子和终止密码子：真核细胞唯一的起始密码子是 ，编码的是 。三种终止密码子是 ，它们不编码任何氨基酸。
mRNA
三个相邻
64
AUG
甲硫氨酸
UAA、UAG、UGA
3.tRNA
氨基酸
(1)结构：一端是结合 的部位，另一端有3个碱基能和mRNA上的密码子互补配对，称为 。
(2)功能：携带氨基酸进入核糖体。每种tRNA只能携带 种氨基酸，但是一种氨基酸可由一种或多种tRNA携带。
氨基酸
反密码子
一
4.翻译
(1)概念：在细胞中，以 为模板，从一个 开始，按照每三个相邻的核糖核苷酸代表一个 的原则，依次合成具有一定氨基酸顺序的 的过程称为翻译。
mRNA
特定的起始位点
氨基酸
多肽链
(2)过程
AUG
第一
tRNA
第二
肽键
第二
核糖体
第一
第一
肽链
终止密码子
释放因子
(3)特点：一个mRNA分子上可以结合 个核糖体，同时进行多条多肽链的合成。
(4)多肽链的去向：多肽链合成后，从核糖体上脱离，经过 、折叠、
等加工，形成特定的 ，最终成为具有一定功能的_______
分子。
多
盘曲
修饰
空间结构
蛋白质
(1)tRNA由三个碱基构成(　　)
(2)密码子位于mRNA上，ATC一定不是密码子(　　)
(3)mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质(　　)
×
√
提示　tRNA由多个碱基构成，其中三个碱基形成反密码子。
提示　核糖体沿着mRNA移动。
×
(4)每种转运RNA能识别并转运一种或多种氨基酸(　　)
(5)每种氨基酸仅由一种密码子编码(　　)
(6)tRNA由单链构成，因此不含氢键(　　)
×
×
提示　一种转运RNA只能转运一种氨基酸。
提示　密码子具有简并性，每种氨基酸由一种或多种密码子编码。
提示　tRNA局部会发生碱基互补配对，含有氢键。
×
任务二：分析遗传信息的翻译
1.组成蛋白质的20种氨基酸对应61种密码子，这表明密码子具有“简并性”，这一现象对生物体的生命活动有何意义？
探究　核心知识
提示　(1)增强容错性：当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并性，可能并不会改变其对应的氨基酸，因而有利于蛋白质或性状的稳定。
(2)保证翻译速度：当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子编码同一种氨基酸，可以保证翻译的速度。
(1)图甲中Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ分别是哪种分子或结构？该过程发生的碱基互补配对与DNA复制和转录相比完全一样吗？
2.如图是翻译过程的示意图，请据图分析回答下列问题：
提示　Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ分别是tRNA、核糖体、多肽链。不完全一样，DNA复制：A—T、T—A、G—C、C—G，转录：A—U、T—A、C—G、G—C，翻译：A—U、U—A、C—G、G—C。
提示　图甲中核糖体沿着mRNA从左向右移动。图甲中对应的氨基酸序列为甲硫氨酸—丙氨酸—丝氨酸。
(2)判断图甲中核糖体沿着mRNA移动的方向。根据教材中密码子表，写出图甲中翻译出的氨基酸序列。
提示　相同；因为它们的模板是同一条mRNA。
(4)最终合成的多肽链②③④⑤的氨基酸序列相同吗？为什么？
提示　少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质。
(5)图乙所示的翻译特点，其意义是什么？
提示　图乙中①⑥分别是mRNA、核糖体；图乙中核糖体移动的方向是由右向左。
(3)图乙中①⑥分别是什么分子或结构？图乙中核糖体移动的方向是怎样的？
核心归纳
1.DNA复制、转录与翻译的比较
项目 DNA复制 转录 翻译
时间 细胞分裂前间期 个体发育的整个过程
场所 主要是细胞核 主要是细胞核 细胞质
模板 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 20种氨基酸
产物 DNA RNA 多肽链
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
核心归纳
2.真核细胞和原核细胞核基因转录、翻译的区别
特点：真核生物先转录后翻译，原核生物边转录边翻译。
4.(2023·镇江高一调研)已知一个蛋白质分子由3条不同肽链组成，连接蛋白质分子中氨基酸的肽键共有297个，翻译成这个蛋白质分子的mRNA中的A和G共有400个。则指导该蛋白质合成的mRNA中至少含有的碱基个数及合成该蛋白质需要的tRNA个数，以及转录此mRNA的基因中C和T的个数之和(最小)依次是
A.900　300　1 000 B.900　300　900
C.900　297　1 000 D.900　297　900
√
落实　思维方法
因为该蛋白质中有3条肽链，肽键297个，所以其中的氨基酸个数为300个。DNA中碱基∶mRNA碱基∶氨基酸个数=6∶3∶1，故mRNA中碱基个数至少为300×3=900(个)，需tRNA 300个，根据碱基互补配对原则，C+T占基因碱基总数的一半，故转录此mRNA的基因中C+T的个数之和(最小)为(300×6)∕2=900(个)。
方法规律
(1)DNA上遗传信息、密码子、反密码子的对应关系
基因表达过程中相关数量关系
方法规律
(2)基因表达过程中相关的数量关系
基因表达过程中相关数量关系
比较(不考虑终止密码子) 数目/个
DNA中的碱基数(脱氧核苷酸数) 6n
mRNA中的碱基数(核糖核苷酸数) 3n
蛋白质中的氨基酸数 n
参与转运氨基酸的tRNA数 n
基因表达过程中，蛋白质中氨基酸的数量=参加转运的tRNA数量=1/3mRNA的碱基数量=1/6基因中的碱基数量。
5.如图表示某真核生物基因表达的部
分过程，请回答下列问题：
(1)图中表示遗传信息的　　　过程，
发生的场所是　　　　，此过程除图
中所示条件外，还需要　　　　　等。
翻译
核糖体
酶和能量
图中核糖体上进行的是翻译过程，此过程需要的条件是模板、原料、能量、酶等。
(2)图中③表示　　　　，合成的主要场所是　　　　，通过　　　运输到细胞质中，穿过　　　层膜，
　　　(填“需要”或“不需要”)能量。
mRNA
细胞核
核孔
0
需要
(3)图中方框内的碱基应为　　　，对应的aa5应为　　　　(赖氨酸的密码子为AAA，苯丙氨酸的密码子为UUU)。
UUU
赖氨酸
密码子存在于mRNA分子上，与tRNA上的反密码子进行碱基互补配对，故图中方框内的碱基为UUU，对应的密码子为AAA，相应氨基酸是赖氨酸。
(4)图中的氨基酸共对应　　个密码子。核糖体的移动方向是　　　　　。
7
从左到右
图中共有7个氨基酸，对应7个密码子。根据图中最后一个氨基酸的加入位置可知，核糖体的移动方向为从左到右。
网络构建
课时对点练
三
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 D C C C B C B C
题号 9 10 11 12 13
答案 B C ABC CD ABC
对一对
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答案
14.
(1)半保留复制　DNA聚合酶　
(2)mRNA　碱基互补配对　转录　
(3)核糖体
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答案
15.
(1)CGUACU　核糖核苷酸　RNA聚合酶　
(2)提高翻译效率，短时间内合成多条肽链　相同　
(3)从左到右　甘氨酸　
(4)核糖体与铁蛋白mRNA一端结合与移动　升高
有些酶的化学本质为RNA；RNA的基本单位是核糖核苷酸，由磷酸、核糖和含氮碱基组成；rRNA参与构成核糖体。
题组一　RNA的结构与功能
1.下列关于RNA的叙述，错误的是
A.有些RNA可催化细胞内的某些生化反应
B.RNA的基本单位由磷酸、核糖和含氮碱基组成
C.RNA参与构成核糖体
D.RNA参与构成细胞质膜
√
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答案
2.如图为核苷酸的模式图，下列相关说法正确的是
A.DNA与RNA在核苷酸上只有②不同
B.如果要构成ATP，在①位置上加上两个
磷酸基团即可
C.③在人的遗传物质中只有4种
D.DNA分子中每个②均只与一个①相连
√
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答案
分析题图可知，①是磷酸基团，②是五碳糖，③是含氮碱基。DNA与RNA在核苷酸上的不同主要有两点：一是在DNA中②为脱氧核糖，在RNA中②为核糖；二是在DNA中③有A、T、C、G 4种，在RNA中③有A、U、C、G 4种，A错误；
如果要构成ATP，要在①位置上加上两个磷
酸基团，②应为核糖，③应为腺嘌呤，B错误；
人的遗传物质是DNA，在DNA中③只有4种(A、G、C、T)，C正确；
DNA分子的一条脱氧核苷酸链中多数②与两个①相连，D错误。
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答案
丙只有部分区域配对，其所含嘌呤数不一定等于嘧啶数，C错误。
3.如图为三种RNA示意图，下列相关叙述错误的是
A.合成三种RNA都遵循碱基互补配对原则
B.三种RNA都可通过转录形成
C.丙中的嘌呤数等于嘧啶数
D.甲可以传递遗传信息，但乙和丙不能
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答案
题组二　遗传信息的转录
4.如图表示在人体细胞中进行的某一生命过程，据图分析，下列说法正确的是
A.该过程仅发生在细胞核内
B.该过程与DNA复制时碱基
互补配对方式完全相同
C.该过程涉及ATP的消耗
D.游离的核糖核苷酸有秩序地与DNA链上的碱基碰撞
√
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答案
题图所示为人体细胞中发生的转录过程。该过程主要发生在细胞核中，还可以发生在线粒体中，A错误；
该过程的碱基互补配对方式有
A—U，而DNA复制过程没有，
B错误；
游离的核糖核苷酸随机地与
DNA链上的碱基碰撞，D错误。
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答案
5.某双链DNA中，G与C之和占全部碱基总数的34%，其一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%，则在它转录的mRNA中，U和C分别占该链碱基总数的
A.34%和18% B.34%和16%
C.16%和34% D.32%和18%
√
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答案
已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的34%，则C=G=17%，A=T=50%-17%=33%。其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%，即T1=32%、C1=18%，则该链上G1=34%-C1=16%，A1=1-32%-18%-16%=34%，根据碱基互补配对原则，则在它转录的mRNA中，U=A1=34%，C=G1=16%。
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答案
题组三　遗传信息的翻译
6.下列关于遗传密码子的叙述，错误的是
A.一种氨基酸可能有多种与之相对应的遗传密码子
B.GTA肯定不是遗传密码子
C.每种密码子都有与之对应的氨基酸
D.信使RNA上的GCA在人细胞中和小麦细胞中决定的氨基酸相同
√
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答案
一种密码子只能决定一种氨基酸，一种氨基酸可由一种或多种密码子决定，称为密码子的简并性，A正确；
mRNA的碱基没有T而有U，故GTA不可能是密码子，B正确；
密码子共有64个，有61个密码子负责20种氨基酸的编码，另外3个UAA、UAG、UGA是终止密码子，不编码任何氨基酸，C错误；
在自然界中，所有生物共用一套密码子，密码子具有通用性，所以信使RNA上的GCA在人细胞中和小麦细胞中决定的氨基酸相同，D正确。
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答案
大肠杆菌是原核生物，其细胞中没有线粒体，B错误。
7.(2024·南京高一期中)如图是大肠杆菌中一条mRNA链的电镜照片，以下叙述错误的是
A.图中展示的是翻译过程
B.该细胞的线粒体中也能发生如图过程
C.除mRNA外，该过程还涉及另两种RNA
D.图中多个核糖体上合成的产物相同
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答案
核糖体沿着mRNA不断向前移动，核糖体依次读取下个密码子，C错误。
8.下列关于真核生物翻译的叙述，错误的是
A.核糖体与mRNA结合后，携带甲硫氨酸的tRNA进入第一位置，携带另
一相应氨基酸的tRNA进入第二位置
B.第一位置和第二位置上的氨基酸通过脱水缩合形成肽键
C.mRNA不断向前移动，核糖体依次读取下个密码子
D.核糖体读取到终止密码子时，释放因子进入该位置，多肽链合成停止
并被释放
√
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答案
9.下列有关图示生理过程的叙述，正确的是
A.能发生图示生理过程的细胞有真正的细胞核
B.该图表示的是转录和翻译
C.该图表示的生理过程所需要的能量都是由线
粒体提供的
D.mRNA上所含有的密码子均能在tRNA上找到与其相对应的反密码子
√
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答案
由题图可知，转录和翻译同时进行，可能发生在原核生物中，原核细胞没有真正的细胞核，原核生物没有
线粒体，所需要的能量是由细胞质提供
的，A、C错误，B正确；
mRNA上的3种终止密码子没有与之对应
的反密码子，D错误。
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答案
10.如图表示真核细胞某mRNA分子的一个片段进行翻译的过程，该mRNA
分子片段的碱基序列为5'—AUGCACUGGCGUGGUGAGUGGGCAUGCUAG
—3'。可能用到的密码子与氨基
酸的对应关系如下：5'—AUG—
3'(甲硫氨酸，起始密码子)、5'—
UGG—3'(色氨酸)、5'—UAG—3'
(终止密码子)。下列说法正确的是
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答案
A.该mRNA片段在翻译过程中需要10种tRNA参与
B.翻译过程中运输甲硫氨酸的tRNA
上的反密码子是5'-TAC-3'
C.图中翻译过程核糖体从左往右沿
mRNA移动依次读取密码子
D.tRNA的种类很多，每种tRNA能
识别并转运一种或多种氨基酸
√
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答案
该mRNA片段中共有10个密码
子，由于终止密码子不对应
tRNA，且该mRNA片段中有两
个UGG，只对应一种tRNA，所
以翻译过程中不需要10种tRNA
参与，A错误；
tRNA上不含碱基T，B错误；
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答案
由图可知，随着核糖体沿mRNA移动时肽链逐渐延长，因此图中翻译过程核糖体从左往右沿mRNA
移动依次读取密码子，C正确；
细胞中tRNA有61种(3种终止
密码子没有对应的tRNA)，
但一种tRNA只能识别并转运
一种氨基酸，D错误。
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答案
11.(多选)(2024·盐城高一月考)图示为三叶草形的tRNA分子，下列相关叙述不正确的是
A.与mRNA分子不同，tRNA是含
有氢键的双链结构
B.tRNA一端的反密码子共有64种，
对应20种氨基酸
C.—OH端是tRNA的5'端，是结合
氨基酸的部位
D.图示tRNA可携带酪氨酸参与翻译过程
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答案
√
√
tRNA是三叶草型，其部分碱基可以配对形成氢键，但tRNA和mRNA一样是单链结构，A错误；
tRNA的反密码子只有61种，B错误；
—OH端是tRNA的3'端，C错误；
图示tRNA上的反密码子是3'—
AUG—5'，所以对应的密码子
是5'—UAC—3'，编码酪氨酸，
所以该tRNA可携带酪氨酸参与翻译过程，D正确。
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答案
12.(多选)如图甲、乙、丙表示真核细胞中核基因遗传信息的传递和表达过程，下列叙述正确的是
A.甲、乙两图所示生理过程都需要解旋酶和DNA聚合酶
B.甲、乙两图所示生理过程中，所需模板完全相同
C.乙、丙两图表示的是核基因遗传信息的表达过程
D.甲、乙、丙三图所示生理过程中，碱基配对情况不完全相同
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答案
√
由题图可知，甲、乙、丙分别代表DNA复制、转录、翻译过程。DNA复制过程中需要解旋酶和DNA聚合酶，转录过程中需要RNA聚合酶；DNA复制以DNA的两条链为模板，而转录以DNA的一条链为模板；核基因遗传信息的表达过程分为转录、翻译两个阶段；DNA复制时碱基配对方式为
A—T、G—C，转录时
碱基配对方式为A—U、
T—A、G—C，翻译时碱基配对方式为A—U、G—C。
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答案
13.(多选)(2023·苏州高一统考)当某些基因转录形成的mRNA分子难与模板链分离时，会形成RNA-DNA杂交体，此时编码链、RNA-DNA杂交体共同构成R环结构，如图所示。下列叙述正确的是
A.图中酶C能催化磷酸二酯键的形成和氢键的断裂
B.R环结构的出现与否可作为基因
是否转录的判断依据
C.R环结构会阻碍酶B移动而使DNA
复制被迫停止
D.该现象可发生在大肠杆菌、酵母
菌等生物中
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√
√
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答案
酶C是RNA聚合酶，除了能催化核苷酸之间形成磷酸二酯键外，还能催化氢键断裂，A正确；
由题意可知，是否出现R环可作为DNA是否正在发生转录的判断依据，B正确；
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答案
如图DNA复制和基因转录同向而行，R环结构能阻碍解旋酶(酶B)的移动，因此DNA复制会被迫
停止，C正确；
图中转录和翻译同时进行，
发生在原核生物中，即在大
肠杆菌中可发生，酵母菌为
真核生物，转录和翻译不同时进行，D错误。
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答案
14.在遗传学上，把遗传信息的传递叫作信息流。如图为遗传信息传递的部分过程，据图回答下列问题：
(1)过程①新合成的每个DNA分子，
都保留了原来DNA分子中的一条链，
这种复制方式被称为　　　　　 。
参与DNA复制的酶主要有解旋酶和
　　　　 　(填“DNA聚合酶”或
“RNA聚合酶”)。
半保留复制
DNA聚合酶
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答案
(2)物质a为　　　，是以DNA的一条链为模板，按照　　　　　　原则合成的，过程②称为　　　。
(3)过程③以物质a为模板，相继结
合多个　　　　(填细胞器)，利用
细胞质中游离的氨基酸，进行物质
b的合成。
mRNA
碱基互补配对
转录
核糖体
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答案
15.(2024·宿迁高一期末)铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白，铁蛋白合成的调节与游离的Fe3+、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件能与铁调节蛋白发生特异性结
合，阻遏铁蛋白的合成。当
Fe3+浓度高时，铁调节蛋白
由于结合Fe3+而丧失与铁应
答元件的结合能力，如图所
示。回答相关问题：
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答案
(1)图中铁蛋白基因片段的一
条链序列是5'—AGTACG—3'，
以该链为模板转录出的mRNA
序列是5'—　　　　　　—3'。
转录过程中需要的原料和酶分
别是__________和　　　　　 。
(2)图中一个铁蛋白mRNA上同时结合2个核糖体，其生理意义是________
　　　　　　　　　 　　　　　。2个核糖体上最终合成的两条肽链结构　　　(填“相同”或“不相同”)。
译效率，短时间内合成多条肽链
相同
CGUACU
核糖核苷酸
RNA聚合酶
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答案
提高翻
(3)图中核糖体移动方向应是
　　　　(填“从左到右”或“从右到左”)。据图分析反密码子为5'—ACC—3'的tRNA运输的氨基酸是　 　。
从左到右
甘氨酸
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答案
(4)据图分析，Fe3+浓度低时，
铁调节蛋白与铁应答元件结合
干扰了____________________
　　 ，从而抑制了
翻译的过程，阻遏铁蛋白合成。
Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由
于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白的表达量　　　，储存细胞内多余的Fe3+。
核糖体与铁蛋白mRNA
一端结合与移动
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答案
升高
根据题中信息可知，Fe3+浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合，核糖体不能与铁蛋白mRNA一端结合，不能沿mRNA移动，从而抑制了翻译的过程，阻遏铁
蛋白合成。Fe3+浓度高时，
铁调节蛋白由于结合Fe3+
而丧失与铁应答元件的结
合能力，铁蛋白mRNA能
够翻译，铁蛋白的表达量升高，储存细胞内多余的Fe3+。
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答案第2课时　中心法则、细胞分化的本质、表观遗传
[学习目标]　1.阐述中心法则的内容及基因对性状的控制方式。2.描述基因选择性表达与细胞分化的关系。3.阐述表观遗传现象。
一、中心法则诠释了基因与生物性状的关系
1．中心法则
2．基因对性状的控制
(1)基因控制性状的途径
①直接途径
基因______的结构生物性状。
②间接途径
基因______的合成代谢过程生物性状。
(2)基因与性状间的对应关系
①一个基因一般控制______________。
②有时______________控制一个性状，如人的身高受到多个基因的综合作用。
③有时一个基因影响______性状，如控制豌豆开紫色花的基因也控制其种皮呈现灰色的性状。
判断正误
(1)中心法则表示的是遗传信息的流动过程(　　)
(2)遗传信息只能从DNA流向RNA，进而流向蛋白质(　　)
(3)DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则(　　)
(4)基因只能通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状(　　)
(5)基因与性状的关系并不都是简单的线性关系，一个性状也可能由多个基因控制(　　)
任务一：中心法则及其发展
中心法则揭示了生物遗传信息传递的规律，据图回答下列问题：
(1)过程②是______过程，需要_______酶的参与；④表示_______过程，需要逆转录酶的参与。
(2)正常情况下，在人体细胞内能进行的过程是________(填序号，下同)。
(3)图中遵循碱基互补配对原则的过程是__________。
(4)需要tRNA和核糖体同时参与的过程是______。
(5)请写出劳斯肉瘤病毒遗传信息传递与表达的过程。
(6)请写出流行性感冒病毒遗传信息传递与表达的过程。
任务二：基因表达产物与性状的关系
牵牛花的颜色主要由花青素决定，如图为花青素的合成与颜色变化的过程示意图。请回答下列问题：
(1)牵牛花的颜色是只由一个基因控制吗？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(2)牵牛花的颜色还与细胞中的pH有关，这说明什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(3)图中反映了基因是如何控制生物性状的？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
　不同生物中心法则的体现
生物种类 举例 遗传信息的传递过程和图示
DNA病毒 T2噬菌体
RNA病毒 不含逆转录酶 烟草花叶病毒
含逆转录酶 艾滋病病毒
细胞生物 具有分裂能力的细胞
高度分化的细胞 DNARNA蛋白质
特别提醒
(1)逆转录需要逆转录酶。
(2)逆转录和RNA复制只有在某些病毒复制时才能进行。
(3)哺乳动物成熟的红细胞中无遗传信息的传递。
1．(多选)关于如图所示的过程，下列叙述不正确的是(　　)
A．正常的真核生物细胞内可发生①②⑤过程
B．噬菌体进行过程①，需在含有四种游离的脱氧核苷酸的溶液中进行
C．过程③④⑥常见于RNA病毒侵入细胞时
D．细胞中过程①④的发生都需要解旋酶
2．如图为脉孢霉体内精氨酸的合成途径示意图。从图中可得出(　　)
A．一种物质的合成只受一个基因的控制
B．基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物性状
C．若基因②不表达，则基因③和④也不表达
D．若基因③不存在，则瓜氨酸仍可合成精氨酰琥珀酸
二、细胞分化的本质是基因选择性表达
1．在不同的体细胞中，虽然____________都一样，但____________却是有选择性的。
例如：鸡的一些体细胞内基因和mRNA的有无分析(用“＋”表示有；“－”表示无)
项目 输卵管细胞 红细胞 胰岛细胞
卵清蛋白 基因 + + +
mRNA + - -
珠蛋白 基因 + + +
mRNA - + -
胰岛素 基因 + + +
mRNA - - +
2.基因选择性表达的机制非常复杂，涉及多种调控方式。
例如，不参与编码蛋白质的________(简称miRNA)也能在转录后介导对__________的降解，一些miRNA具有组织__________和__________，即只在特定的组织或________________起着调控作用。
3．__________是多细胞生物个体发育的基础。
特别提醒　(1)细胞分化的结果：基因的选择性表达导致来自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、结构和功能。(2)同种生物的不同种细胞中，由于基因的选择性表达，mRNA的种类和数量是不同的，但tRNA、rRNA的种类没有差异。
判断正误
(1)经细胞分化形成的细胞一般会保持分化后的状态，不可逆转(　　)
(2)在一个细胞中所含的基因都一定表达(　　)
(3)同一个体的不同组织、细胞形态、功能不同是基因选择性表达的结果(　　)
(4)不同个体的不同组织、细胞形态、结构不同是基因不同造成的(　　)
任务三：分析细胞分化的本质
如图是同一人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态。
(1)这三种细胞的基因组成是否相同？它们合成的mRNA、蛋白质种类是否相同？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(2)在所有细胞中均表达的基因称为管家基因，在特定的细胞中表达的基因称为奢侈基因。a、b、c、d中属于管家基因的是______，属于奢侈基因的是________。
(3)若用胰岛素基因作探针检测A、B、C三类细胞的DNA分子，则其杂交带状况如何？若将探针改为检测胰岛素基因的mRNA，其杂交带状况如何？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
　细胞分化
3．下列有关细胞分化的分析，错误的是(　　)
A．在个体发育过程中，有序的细胞分化能够增加细胞的类型
B．从细胞器水平分析，细胞分化是细胞器的种类、数目改变的结果
C．细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异，导致细胞的形态和功能各不相同
D．从蛋白质角度分析，细胞分化是蛋白质种类、数量改变的结果，这是细胞分化的直接原因
4．人体神经细胞与肝细胞的形态、结构和功能不同，其根本原因是这两种细胞的(　　)
A．DNA中的碱基排列顺序不同
B．核糖体不同
C．tRNA不同
D．mRNA不同
三、表观遗传
1．表观遗传的概念：生物体基因的碱基序列____________，而表型发生____________的现象。
2．表观遗传修饰的形式
(1)__________：主要发生在基因组DNA上某些区域的胞嘧啶上，它的第5位碳原子和甲基之间通过共价键结合，被修饰为5－甲基胞嘧啶。
(2)____________：在生物体内不同酶的作用下，在核小体的组蛋白不同氨基酸中加上多种化学基团的现象。这种修饰能改变__________状态及其开放程度，进而调控基因的表达。
3．实例：蜂王和工蜂。
4．基因、环境和性状之间的关系：________________、表观遗传信息和__________之间相互作用，共同调控着生物的各种生命活动。
判断正误
(1)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(　　)
(2)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(　　)
任务四：表观遗传
1．DNA甲基化是指在DNA碱基上选择性添加甲基基团，是表观遗传中常见的现象之一。某些基因非编码区的—CCGG—位点被甲基化后，使__________酶不能与之结合，抑制转录过程，从而导致生物的________________发生改变。去甲基化后，该基因恢复功能。
2．研究发现：小鼠胚胎中来自父方的A、a基因均不被甲基化(原来甲基化的基因去甲基化)，来自母方的A、a基因均被甲基化。现有纯合矮小雌鼠(aa)与纯合正常雄鼠(AA)杂交，则F1的表型为____________，F1雌雄个体随机交配，F2的表型及比例为____________。
5．(2024·石家庄高一月考)下列哪项不属于表观遗传的特点(　　)
A．对表型的影响可遗传给后代
B．DNA分子碱基可能连接多个甲基基团
C．甲基化导致DNA碱基序列发生改变
D．可由组蛋白的某些修饰导致
6．(多选)下列关于基因、蛋白质和性状三者间关系的叙述，错误的是(　　)
A．一个基因可能控制多个生物性状
B．生物性状是由基因与外界环境共同控制的
C．基因控制性状都是通过控制蛋白质的结构来实现的
D．基因碱基序列发生改变一定导致生物性状也发生改变
答案精析
一、
梳理教材新知
1．DNA　DNA　RNA　RNA　蛋白质　RNA　自我复制　自身　蛋白质　RNA　RNA　DNA　DNA　RNA　核酸
蛋白质　正常　折叠状态
2．(1)①蛋白质　②酶　(2)①一个性状　②多个基因　③多种
判断正误
(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　 (5)√
提示　(2)遗传信息也能从RNA通过逆转录流向DNA。(3)DNA病毒中没有RNA，但其遗传信息的传递仍遵循中心法则。(4)基因也可以通过控制酶的合成控制代谢过程，进而间接控制生物性状。
探究核心知识
任务一
(1)转录　RNA聚合　逆转录　(2)①②③　(3)①②③④⑤　(4)③
(5)
(6)，但要注意病毒遗传信息的传递过程发生于宿主细胞内。
任务二
(1)不是；由图可知，牵牛花的颜色由多个基因控制。
(2)说明生物体的性状也受环境的影响。
(3)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物性状。
落实思维方法
1．BCD　[分析题图可知，①为DNA复制过程，②为转录过程，③为逆转录过程，④为RNA复制过程，⑤为翻译过程，⑥表示遗传信息从蛋白质流向RNA。噬菌体是病毒，不能独立生存，只能在宿主细胞中进行过程①，B错误；到目前为止在生物体内还没有发现过程⑥，C错误；细胞中过程①的发生需要解旋酶，过程④的发生不需要解旋酶，D错误。]
2．B　[通过题图可得出，精氨酸的合成是由基因①～④共同控制的，A错误；基因②表达与否，并不影响基因③和④的表达，C错误；若基因③不存在，则瓜氨酸因缺少酶③的催化，而无法合成精氨酰琥珀酸，D错误。]
二、
梳理教材新知
1．基因组序列　基因的表达
2．微RNA　mRNA　特异性　时序性　某个发育阶段
3．细胞分化
判断正误
(1)√　(2)×　(3)√　(4)√
提示　(2)细胞分化的实质是基因的选择性表达，因此在细胞中有的基因不表达。
探究核心知识
任务三
(1)这三种细胞都属于同一人的体细胞，是经过有丝分裂而来的，因此基因组成相同；但合成的mRNA、蛋白质种类不完全相同。
(2)a　b、c、d　(3)A、B、C三类细胞中均含胰岛素基因，但该基因只有在A细胞中才能转录产生mRNA。故用胰岛素基因作探针，三类细胞均可形成杂交带；但改为检测胰岛素基因的mRNA，则只有A细胞能产生杂交带。
落实思维方法
3．C　[细胞分化的过程中，细胞会在形态、结构等方面发生稳定性差异，故能够增加细胞的类型，A正确；细胞分化的过程中，细胞的功能会出现差异，细胞器的种类、数目均会发生改变，B正确；细胞分化过程中，各种细胞的遗传物质不发生改变，C错误；细胞分化的本质是基因的选择性表达，故蛋白质种类、数量的改变是细胞分化的直接原因，D正确。]
4．D　[人体神经细胞与肝细胞是通过细胞分化形成的，二者细胞中DNA的碱基排列顺序相同，但二者的形态、结构和功能不同，其根本原因是在细胞分化的过程中基因的选择性表达。由于基因的选择性表达，不同的基因在转录过程中形成了不同的mRNA，进而通过翻译形成了不同的蛋白质。细胞分化过程中遗传物质不变，核糖体是翻译的场所，tRNA是翻译过程中运载氨基酸的工具，它们都不是导致人体神经细胞与肝细胞的形态、结构和功能不同的根本原因。综上分析，A、B、C项均不符合题意，D项符合题意。]
三、
梳理教材新知
1．保持不变　可遗传变化
2．(1)DNA甲基化　(2)组蛋白修饰　染色质
4．DNA序列信息　环境信息
判断正误
(1)×　(2)√
提示　(1)表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但表型发生可遗传变化的现象。
探究核心知识
任务四
1．RNA聚合　表型(性状、基因表达)
2．全部正常　正常∶矮小＝1∶1
落实思维方法
5．C　[表观遗传对表型的影响可以遗传给后代，使后代出现同样的表型，A不符合题意；一段碱基序列中可能存在多个可发生DNA甲基化修饰的位点，所以DNA分子碱基可能连接多个甲基基团，B不符合题意；甲基化不会导致DNA碱基序列发生改变，但会抑制相关基因表达，进而对表型产生影响，C符合题意；除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达，D不符合题意。]
6．CD　[一个基因可能控制多个生物性状，一个生物性状也可能受多个基因控制，A正确；生物性状不仅受基因控制，还受外界环境影响，B正确；基因还可以通过控制酶的合成控制代谢过程，进而间接控制生物性状，C错误；由于密码子的简并性，基因碱基序列发生改变后遗传密码发生了改变，但是控制合成的氨基酸的种类不一定发生改变，因此不一定导致生物性状发生改变，D错误。](共80张PPT)
第2课时
中心法则、细胞分化的本质、表观遗传
第二章 遗传的分子基础
<<<
学习目标
1.阐述中心法则的内容及基因对性状的控制方式。
2.描述基因选择性表达与细胞分化的关系。
3.阐述表观遗传现象。
内容索引
一、中心法则诠释了基因与生物性状的关系
三、表观遗传
二、细胞分化的本质是基因选择性表达
课时对点练
中心法则诠释了基因与生物性状的关系
一
1.中心法则
DNA
梳理　教材新知
DNA
RNA
RNA
蛋白质
RNA
自我复制
自身
蛋白质
RNA
RNA
DNA
DNA
DNA
核酸
蛋白质
正常
折叠状态
2.基因对性状的控制
(1)基因控制性状的途径
①直接途径
基因 的结构 生物性状。
②间接途径
基因 的合成 代谢过程 生物性状。
蛋白质
酶
(2)基因与性状间的对应关系
①一个基因一般控制 。
②有时 控制一个性状，如人的身高受到多个基因的综合作用。
③有时一个基因影响 性状，如控制豌豆开紫色花的基因也控制其种皮呈现灰色的性状。
一个性状
多个基因
多种
(1)中心法则表示的是遗传信息的流动过程(　　)
(2)遗传信息只能从DNA流向RNA，进而流向蛋白质(　　)
(3)DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则(　　)
√
×
×
提示　遗传信息也能从RNA通过逆转录流向DNA。
提示　DNA病毒中没有RNA，但其遗传信息的传递仍遵循中心法则。
(4)基因只能通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状(　　)
(5)基因与性状的关系并不都是简单的线性关系，一个性状也可能由多个基因控制(　　)
√
×
提示　基因也可以通过控制酶的合成控制代谢过程，进而间接控制生物性状。
任务一：中心法则及其发展
中心法则揭示了生物遗传信息传递的规律，据图回答下列问题：
(1)过程②是 过程，需要 酶的参与；④表示 过程，需要逆转录酶的参与。
(2)正常情况下，在人体细胞内能进行的过程是 (填序号，下同)。
(3)图中遵循碱基互补配对原则的过程是 。
(4)需要tRNA和核糖体同时参与的过程是 。
探究　核心知识
转录
RNA聚合
逆转录
①②③
①②③④⑤
③
(5)请写出劳斯肉瘤病毒遗传信息传递与表达的过程。
提示　
(6)请写出流行性感冒病毒遗传信息传递与表达的过程。
提示　 ，但要注意病毒遗传信息的传递过程发生
于宿主细胞内。
任务二：基因表达产物与性状的关系
牵牛花的颜色主要由花青素决定，如图为花青素的合成与颜色变化的过程示意图。请回答下列问题：
(1)牵牛花的颜色是只由一个基因控制吗？
提示　不是；由图可知，牵牛花的颜色由多个基因控制。
(2)牵牛花的颜色还与细胞中的pH有关，这说明什么？
提示　说明生物体的性状也受环境的影响。
(3)图中反映了基因是如何控制生物性状的？
提示　基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物性状。
不同生物中心法则的体现
核心归纳
(1)从淋巴循环动力的角度
生物种类 举例 遗传信息的传递过程和图示
DNA病毒 T2噬菌体

RNA 病毒 不含逆转录酶 烟草花叶病毒

含逆转录酶 艾滋病病毒

不同生物中心法则的体现
核心归纳
生物种类 举例 遗传信息的传递过程和图示
细胞生物 具有分裂能力的细胞
高度分化的细胞 DNA RNA 蛋白质
特别提醒
(1)逆转录需要逆转录酶。
(2)逆转录和RNA复制只有在某些病毒复制时才能进行。
(3)哺乳动物成熟的红细胞中无遗传信息的传递。
1.(多选)关于如图所示的过程，下列叙述不正确的是
A.正常的真核生物细胞内可发生①②⑤过程
B.噬菌体进行过程①，需在含有四种游离的脱氧核苷酸的溶液中进行
C.过程③④⑥常见于RNA病毒侵入细胞时
D.细胞中过程①④的发生都需要解旋酶
√
落实　思维方法
√
√
分析题图可知，①为DNA复制过程，②为转录过程，③为逆转录过程，④为RNA复制过程，⑤为翻译过程，⑥表示遗传信息从蛋白质流向RNA。噬菌体是病毒，不能独立生存，只能在宿主细胞中进行过程①，B错误；
到目前为止在生物体内还没有
发现过程⑥，C错误；
细胞中过程①的发生需要解旋酶，过程④的发生不需要解旋酶，D错误。
2.如图为脉孢霉体内精氨酸的合成途径示意图。从图中可得出
A.一种物质的合成只受一个
基因的控制
B.基因可通过控制酶的合成
来控制代谢过程，进而控制生物性状
C.若基因②不表达，则基因③和④也不表达
D.若基因③不存在，则瓜氨酸仍可合成精氨酰琥珀酸
√
通过题图可得出，精氨酸的合成是由基因①~④共同控制的，A错误；
基因②表达与否，并不影响基因③和④的表达，C错误；
若基因③不存在，则瓜氨酸因缺少酶③的催化，而无法合成精氨酰琥珀酸，D错误。
二
细胞分化的本质是基因选择性表达
1.在不同的体细胞中，虽然 都一样，但 却是有选择性的。
例如：鸡的一些体细胞内基因和mRNA的有无分析(用“+”表示有；“-”表示无)
梳理　教材新知
项目 输卵管细胞 红细胞 胰岛细胞
卵清蛋白 基因 + + +
mRNA + - -
珠蛋白 基因 + + +
mRNA - + -
胰岛素 基因 + + +
mRNA - - +
基因组序列
基因的表达
2.基因选择性表达的机制非常复杂，涉及多种调控方式。
例如，不参与编码蛋白质的 (简称miRNA)也能在转录后介导对
的降解，一些miRNA具有组织 和 ，即只在特定的组织或 起着调控作用。
3. 是多细胞生物个体发育的基础。
微RNA
mRNA
特异性
时序性
某个发育阶段
细胞分化
特别提醒
(1)细胞分化的结果：基因的选择性表达导致来自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、结构和功能。(2)同种生物的不同种细胞中，由于基因的选择性表达，mRNA的种类和数量是不同的，但tRNA、rRNA的种类没有差异。
(1)经细胞分化形成的细胞一般会保持分化后的状态，不可逆转(　　)
(2)在一个细胞中所含的基因都一定表达(　　)
(3)同一个体的不同组织、细胞形态、功能不同是基因选择性表达的结果(　　)
(4)不同个体的不同组织、细胞形态、结构不同是基因不同造成的
(　　)
√
×
√
√
提示　细胞分化的实质是基因的选择性表达，因此在细胞中有的基因不表达。
任务三：分析细胞分化的本质
如图是同一人体三种细胞内的
部分基因及它们的活动状态。
(1)这三种细胞的基因组成是否
相同？它们合成的mRNA、蛋
白质种类是否相同？
探究　核心知识
提示　这三种细胞都属于同一人的体细胞，是经过有丝分裂而来的，因此基因组成相同；但合成的mRNA、蛋白质种类不完全相同。
(2)在所有细胞中均表达的基因称为管家基因，在特定的细胞中表达的基因称为奢侈基因。a、b、c、d中属于管家基因的是 ，属于奢侈基因的是 。
a
b、c、d
(3)若用胰岛素基因作探针检
测A、B、C三类细胞的DNA
分子，则其杂交带状况如何？
若将探针改为检测胰岛素基
因的mRNA，其杂交带状况
如何？
提示　A、B、C三类细胞中均含胰岛素基因，但该基因只有在A细胞中才能转录产生mRNA。故用胰岛素基因作探针，三类细胞均可形成杂交带；但改为检测胰岛素基因的mRNA，则只有A细胞能产生杂交带。
细胞分化
核心归纳
3.下列有关细胞分化的分析，错误的是
A.在个体发育过程中，有序的细胞分化能够增加细胞的类型
B.从细胞器水平分析，细胞分化是细胞器的种类、数目改变的结果
C.细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异，导致细胞的形态和功能各
不相同
D.从蛋白质角度分析，细胞分化是蛋白质种类、数量改变的结果，这是
细胞分化的直接原因
√
落实　思维方法
细胞分化的过程中，细胞会在形态、结构等方面发生稳定性差异，故能够增加细胞的类型，A正确；
细胞分化的过程中，细胞的功能会出现差异，细胞器的种类、数目均会发生改变，B正确；
细胞分化过程中，各种细胞的遗传物质不发生改变，C错误；
细胞分化的本质是基因的选择性表达，故蛋白质种类、数量的改变是细胞分化的直接原因，D正确。
4.人体神经细胞与肝细胞的形态、结构和功能不同，其根本原因是这两种细胞的
A.DNA中的碱基排列顺序不同
B.核糖体不同
C.tRNA不同
D.mRNA不同
√
人体神经细胞与肝细胞是通过细胞分化形成的，二者细胞中DNA的碱基排列顺序相同，但二者的形态、结构和功能不同，其根本原因是在细胞分化的过程中基因的选择性表达。由于基因的选择性表达，不同的基因在转录过程中形成了不同的mRNA，进而通过翻译形成了不同的蛋白质。细胞分化过程中遗传物质不变，核糖体是翻译的场所，tRNA是翻译过程中运载氨基酸的工具，它们都不是导致人体神经细胞与肝细胞的形态、结构和功能不同的根本原因。综上分析，A、B、C项均不符合题意，D项符合题意。
三
表观遗传
1.表观遗传的概念：生物体基因的碱基序列 ，而表型发生____
的现象。
2.表观遗传修饰的形式
(1) ：主要发生在基因组DNA上某些区域的胞嘧啶上，它的第5位碳原子和甲基之间通过共价键结合，被修饰为5-甲基胞嘧啶。
(2) ：在生物体内不同酶的作用下，在核小体的组蛋白不同氨基酸中加上多种化学基团的现象。这种修饰能改变 状态及其开放程度，进而调控基因的表达。
保持不变
梳理　教材新知
可遗
传变化
DNA甲基化
组蛋白修饰
染色质
3.实例：蜂王和工蜂。
4.基因、环境和性状之间的关系： 、表观遗传信息和____
之间相互作用，共同调控着生物的各种生命活动。
DNA序列信息
环境
信息
(1)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(　　)
(2)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
(　　)
提示　表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但表型发生可遗传变化的现象。
×
√
任务四：表观遗传
1.DNA甲基化是指在DNA碱基上选择性添加甲基基团，是表观遗传中常见的现象之一。某些基因非编码区的—CCGG—位点被甲基化后，使
酶不能与之结合，抑制转录过程，从而导致生物的__________
发生改变。去甲基化后，该基因恢复功能。
2.研究发现：小鼠胚胎中来自父方的A、a基因均不被甲基化(原来甲基化的基因去甲基化)，来自母方的A、a基因均被甲基化。现有纯合矮小雌鼠(aa)与纯合正常雄鼠(AA)杂交，则F1的表型为 ，F1雌雄个体随机交配，F2的表型及比例为 。
探究　核心知识
RNA聚合
表型(性状、
基因表达)
全部正常
正常∶矮小=1∶1
5.(2024·石家庄高一月考)下列哪项不属于表观遗传的特点
A.对表型的影响可遗传给后代
B.DNA分子碱基可能连接多个甲基基团
C.甲基化导致DNA碱基序列发生改变
D.可由组蛋白的某些修饰导致
√
落实　思维方法
表观遗传对表型的影响可以遗传给后代，使后代出现同样的表型，A不符合题意；
一段碱基序列中可能存在多个可发生DNA甲基化修饰的位点，所以DNA分子碱基可能连接多个甲基基团，B不符合题意；
甲基化不会导致DNA碱基序列发生改变，但会抑制相关基因表达，进而对表型产生影响，C符合题意；
除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达，D不符合题意。
6.(多选)下列关于基因、蛋白质和性状三者间关系的叙述，错误的是
A.一个基因可能控制多个生物性状
B.生物性状是由基因与外界环境共同控制的
C.基因控制性状都是通过控制蛋白质的结构来实现的
D.基因碱基序列发生改变一定导致生物性状也发生改变
√
√
一个基因可能控制多个生物性状，一个生物性状也可能受多个基因控制，A正确；
生物性状不仅受基因控制，还受外界环境影响，B正确；
基因还可以通过控制酶的合成控制代谢过程，进而间接控制生物性状，C错误；
由于密码子的简并性，基因碱基序列发生改变后遗传密码发生了改变，但是控制合成的氨基酸的种类不一定发生改变，因此不一定导致生物性状发生改变，D错误。
网络构建
课时对点练
四
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 D B B C B C B C
题号 9 10 11 12 13
答案 D B ABD ABC ACD
对一对
15
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
14.
(1)DNA复制　边解旋边复制、半保留复制　
(2)原料　A—U　
(3)翻译　核糖体　D　
(4)逆转录酶　核糖核苷酸
②③④⑤　
(5)不同组织细胞中基因进行选择性表达
15
答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15.
(1)RNA聚合　核糖核苷酸　
(2)存在互补的碱基序列　翻译　
(3)生物体基因的碱基序列保持不变，但表型(基因表达)发生可遗传的变化　
(4)设计出与HBV基因的mRNA碱基互补配对的干扰RNA，再将该RNA注入患者细胞内
15
答案
题组一　中心法则诠释了基因与生物性状的关系
1.如图表示遗传信息流动和基因对性状控制的途径。下列叙述正确的是
A.根尖分生区细胞遗传信息的传递途径为②⑤
B.白化病是缺乏合成黑色素的酶所致，体现了基因对性状的直接控制
C.②和③过程需要的模板不同，原料相同
D.真核细胞内，①②主要发生在细胞核内，⑤过程发生在细胞质中
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
答案
15
根尖分生区细胞可以进行DNA复制、转录和翻译，所以遗传信息的传递途径为①②⑤，A错误；
白化病体现了基因通过
控制酶的合成控制生物
性状，属于间接控制，B错误；
②和③过程需要的模板不同，原料也不同，②以核糖核苷酸为原料，③以脱氧核苷酸为原料，C错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
答案
15
2.(2024·无锡高一期中)流感病毒是一种负链RNA病毒，它侵染宿主细胞后的增殖过程如图所示。下列相关叙述错误的是
A.流感病毒的RNA中储存着
遗传信息
B.流感病毒增殖时会发生A-T间的碱基互补配对
C.流感病毒需利用宿主细胞的核糖体合成自身蛋白质
D.以+RNA为模板合成蛋白质的过程需要tRNA和rRNA参与
√
1
2
3
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5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
答案
15
3.人类白化病和苯丙酮尿症是由代谢异常引起的疾病，如图表示在人体代谢中产生这两类疾病的过程。由图不能得出的结论是
①基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状　②基因可以通过控制酶的合成来控制生物的性状　③一个基因只能控制一种性状　④一个性状可以由多个基因
控制
A.①② B.①③
C.②③ D.③④
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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11
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13
14
答案
15
由图可知，苯丙酮酸、多巴胺和黑色素物质的代谢异常与酶的合成直接相关，而酶的合成是由基因控制的；基因1若发生变化，则多巴胺和黑色素的合成都受影响；多巴胺和黑色素的合成也都受多个基因的控制。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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12
13
14
答案
15
4.基因型为AA和Aa的玉米，在有光条件下发育成绿色幼苗，在无光条件下发育成白化幼苗；基因型为aa的玉米，无论有无光照均发育成白化幼苗，由此可见
A.性状完全由基因决定，与环境无关
B.性状完全由环境决定，与基因无关
C.性状不仅受基因的控制，还会受到环境的影响
D.无光条件下，基因决定性状；有光条件下，环境决定性状
√
1
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3
4
5
6
7
8
9
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11
12
13
14
答案
15
题组二　细胞分化的本质是基因选择性表达
5.如图甲、乙、丙分别表示某人体内的几种细胞，它们的形态、结构和功能各不相同的根本原因是
A.DNA的结构不同
B.遗传信息的表达情况不同
C.细胞核内遗传物质不同
D.线粒体结构不同
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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11
12
13
14
答案
15
题图甲、乙、丙是由同一受精卵经过增殖、分化形成的，它们的细胞核内遗传物质相同，DNA的结构相同，线粒体的结构也相同，只是含量不同而已。它们的形态、结构和功能各不相同的根本原因是基因的选择性表达，即遗传信息的表达情况不同。
1
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3
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5
6
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12
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14
答案
15
6.下列哪个案例能说明人体细胞已经发生分化
A.进行ATP的合成 B.进行呼吸酶的合成
C.合成血红蛋白 D.存在血红蛋白基因
√
1
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3
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5
6
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9
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12
13
14
答案
15
题组三　表观遗传及其作用机制
7.(2023·南通高一期中)DNA甲基化是表观遗传中最常见的现象之一。下列有关说法错误的是
A.DNA甲基化程度越高，基因的表达受到的抑制效果越明显
B.吸烟者精子中的DNA的甲基化水平明显升高，这说明发生了基因突变
C.DNA甲基化可在不改变基因碱基序列的前提下实现对基因表达的调控
D.基因型相同的同卵双生双胞胎所具有的微小差异可能与表观遗传有关
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
答案
15
DNA甲基化属于表观遗传，基因的碱基序列保持不变，所以没有发生基因突变，B错误。
1
2
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6
7
8
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10
11
12
13
14
答案
15
8.(2024·温州高一期中)瘦素是一种由脂肪组织分泌的激素，与糖尿病发病呈高度相关性。研究表明，Ⅱ型糖尿病患者体内控制瘦素基因表达的启动部位甲基化水平显著降低，导致瘦素含量明显升高。进一步研究发现，母体瘦素基因的甲基化水平降低能遗传给胎儿，使胎儿患Ⅱ型糖尿病的概率增大。下列叙述正确的是
A.DNA甲基化不会影响细胞分化
B.DNA甲基化直接影响DNA复制时的碱基互补配对
C.瘦素基因启动部位甲基化水平下降会促进该基因的转录
D.若基因的碱基序列不改变，个体表型的变化就无法遗传给后代
√
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答案
15
DNA甲基化会影响基因表达，因此会影响细胞分化，A错误；
DNA甲基化不改变基因的碱基序列，因此不会影响DNA复制时碱基的互补配对，B错误；
由“Ⅱ型糖尿病患者体内控制瘦素基因表达的启动部位甲基化水平显著降低，导致瘦素含量明显升高”可知，瘦素基因启动部位甲基化水平下降会促使其与RNA聚合酶的结合，促进该基因的转录，C正确；
DNA甲基化修饰等表观遗传现象不改变基因的碱基序列，但能使个体表型发生可遗传的变化，D错误。
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答案
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9.DNA缠绕在组蛋白周围形成核小体，是染色质的结构单位。组蛋白的乙酰化是由乙酰化酶催化的，乙酰化会弱化组蛋白和DNA的相互作用，疏松染色质的结构。细胞内还存在组蛋白去乙酰化酶，使组蛋白去乙酰化，进而调控基因的表达。下列说法错误的是
A.组蛋白的乙酰化可使生物表型发生可遗传变化
B.组蛋白去乙酰化伴随着对基因转录的抑制
C.组蛋白去乙酰化酶与染色体形态构建有关
D.染色质中的组蛋白乙酰化和去乙酰化是可逆反应
√
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答案
15
组蛋白的乙酰化修饰属于表观遗传的一种，可以遗传给子代，A正确；
组蛋白去乙酰化会导致组蛋白与DNA紧密结合，从而抑制相关基因的转录，B正确；
组蛋白去乙酰化酶影响组蛋白和DNA的相互作用，与染色体形态构建有关，C正确；
染色质中的组蛋白乙酰化和去乙酰化所需酶不同，不是可逆反应，D错误。
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答案
15
10.如表为四种不同物质或药物的主要作用机理，图示为中心法则。下列有关叙述错误的是
A.羟基脲处理后，会使过程①⑤
出现原料匮乏
B.青霉素对支原体感染有明显的
治疗作用
C.利福平处理后，会影响细胞中
过程②
D.阿糖胞苷处理后，会影响过程①子链延伸
√
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答案
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药物名称 作用机理
羟基脲 阻止脱氧核糖核苷酸的合成
青霉素 抑制细菌细胞壁的合成
利福平 抑制RNA聚合酶的活性
阿糖胞苷 抑制DNA聚合酶的活性
青霉素能抑制细菌细胞壁的合成，而支原体没有细胞壁，因而青霉素对支原体感染没有明显的治疗作用，B错误。
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答案
15
药物名称 作用机理
羟基脲 阻止脱氧核糖核苷酸的合成
青霉素 抑制细菌细胞壁的合成
利福平 抑制RNA聚合酶的活性
阿糖胞苷 抑制DNA聚合酶的活性
11.(多选)人类免疫缺陷病毒在细胞内的增殖过程如图a，新型冠状病毒在细胞内的增殖过程如图b，下列说法正确的是
A.①③④过程都有氢键的合成和断开
B.①和④过程均遵循碱基互补
配对原则
C.②过程需要RNA聚合酶和解
旋酶的参与
D.病毒蛋白的合成需人体细胞
中核糖体和线粒体的参与
√
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答案
15
√
√
②过程表示转录，需要RNA聚合酶参与，不需要解旋酶，C错误；
病毒蛋白的合成场所为人体细胞的核糖体，合成过程需要线粒体提供能量，D正确。
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答案
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12.(多选)不同人喝酒后脸色表现有正常、红色和白色三种。乙醛在细胞中积累会使毛细血管扩张，则易脸红；而乙醇在肝脏中不能及时代谢为乙醛的人身体中的血液会向肝脏集中，导致脸部血液减少而脸呈白色。以下说法正确的是
A.该实例能够说明多个基因可参与控制同一种性状
B.该实例表明基因能够通过
控制酶的合成来控制代谢，
进而影响生物体的性状
C.易脸红的人基因型有4种
D.缺少乙醇脱氢酶的人表现为脸色正常
√
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答案
15
√
√
由题图可知，饮酒后脸色表现这一性状由两对等位基因控制，因此该实例能够说明多个基因可参与控制同一种性状，A正确；
催化乙醇生成乙酸的两种酶分别由基因A和b控制合成，体现了基因通过控制酶的合成来控
制代谢过程，进而控制
生物的性状，B正确；
易脸红的人(乙醛积累)
基因型有AABB、AABb、AaBB、AaBb 4种，C正确；
缺少乙醇脱氢酶的人不能分解乙醇，表现为脸呈白色，D错误。
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13.(多选)蜂群中，蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的，以蜂王浆为食的幼虫将发育成蜂王，而以花粉、花蜜为食的幼虫将发育成工蜂，幼虫发育成蜂王的机理如图所示。下列相关叙述正确的是
A.DNA甲基化水平是发育成蜂王的关键要素
B.花粉可通过抑制Dnmt3基因的表达而影响DNA甲基化
C.DNA甲基化水平没有使Dnmt3基因的碱基序列发生改变
D.该实例中的由食物引起的表型改变是可以遗传给后代的
√
√
√
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据图可知，蜂王浆可通过抑制Dnmt3基因的表达而影响DNA甲基化，B错误。
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答案
15
14.(2024·泰州高一期中)编码在DNA分子上的遗传信息控制着生物性状，图示为生物体内遗传信息
的传递与表达过程。请回
答相关问题：
(1)细胞中图甲所示的过程
为　　　　　，该过程的
特点是　　　　　　　　　　　　 (填一点即可)。
DNA复制
边解旋边复制、半保留复制
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答案
15
(2)比较图甲、乙所示过程，所需要的条件除模板有所不同之外，酶和
　　 也不同，且乙过程相比于甲过程特有的碱基配对方式为　　　。
原料
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答案
15
A—U
(3)图丙所示的过程是　　　，进行的场所是　　　　，所需的原料是氨基酸。图丙所示的过程不可能发生在　　　(填字母)中。
A.神经元
B.肝细胞
C.心肌细胞
D.哺乳动物成熟的
红细胞
翻译
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答案
15
核糖体
D
(4)如图丁所示，过程②所需的酶是　　　　　 ，过程④所需的原料是
　　　　　　。图丁中，能够发生A与U相互配对的过程有　 　　　(填序号)。
逆转录酶
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答案
15
核糖核苷酸
②③④⑤
(5)人体神经细胞与肝细胞的形态结构和功能不同，其根本原因是_______
　　　　　　　 　　　　的结果。
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答案
15
织细胞中基因进行选择性表达
不同组
15.生物体内普遍存在dsRNA介导的RNA干扰现象调控基因表达，其部分原理如图所示。回答下列
问题：
(1)dsRNA基因转录时，
　　　　　酶与DNA
结合，催化_________
　　连接形成Pri-miRNA。
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答案
15
RNA聚合
核糖核苷
酸
(2)Pri-miRNA分子中存在一段双链区域，据此可推测dsRNA基因的模板序列的特点是　　　　　　　　　　。RNA干扰主要抑制了基因表达的
　 　过程。
(3)dsRNA介导的RNA干扰
现象也可归为表观遗传，
理由是_________________
_______________________
_______________________。
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答案
15
存在互补的碱基序列
翻译
生物体基因的碱基
序列保持不变，但表型(基
因表达)发生可遗传的变化
(4)在乙肝病毒(HBV)感染引起的慢性乙肝治疗研究中，可利用RNA干扰安全有效地抑制HBV基因表达，试说明设计思路：___________________
　　　　 。
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答案
15
mRNA碱基互补配对的干扰RNA，再将该RNA注入患者细胞内
设计出与HBV基因的作业11　DNA分子通过RNA指导蛋白质的合成
(分值：100分)
第1~8题，每题5分；第9~13题，每题6分，共70分。
题组一　RNA的结构与功能
1.下列关于RNA的叙述，错误的是(　　)
A.有些RNA可催化细胞内的某些生化反应
B.RNA的基本单位由磷酸、核糖和含氮碱基组成
C.RNA参与构成核糖体
D.RNA参与构成细胞质膜
2.如图为核苷酸的模式图，下列相关说法正确的是(　　)
A.DNA与RNA在核苷酸上只有②不同
B.如果要构成ATP，在①位置上加上两个磷酸基团即可
C.③在人的遗传物质中只有4种
D.DNA分子中每个②均只与一个①相连
3.如图为三种RNA示意图，下列相关叙述错误的是(　　)
A.合成三种RNA都遵循碱基互补配对原则
B.三种RNA都可通过转录形成
C.丙中的嘌呤数等于嘧啶数
D.甲可以传递遗传信息，但乙和丙不能
题组二　遗传信息的转录
4.如图表示在人体细胞中进行的某一生命过程，据图分析，下列说法正确的是(　　)
A.该过程仅发生在细胞核内
B.该过程与DNA复制时碱基互补配对方式完全相同
C.该过程涉及ATP的消耗
D.游离的核糖核苷酸有秩序地与DNA链上的碱基碰撞
5.某双链DNA中，G与C之和占全部碱基总数的34%，其一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%，则在它转录的mRNA中，U和C分别占该链碱基总数的(　　)
A.34%和18% B.34%和16%
C.16%和34% D.32%和18%
题组三　遗传信息的翻译
6.下列关于遗传密码子的叙述，错误的是(　　)
A.一种氨基酸可能有多种与之相对应的遗传密码子
B.GTA肯定不是遗传密码子
C.每种密码子都有与之对应的氨基酸
D.信使RNA上的GCA在人细胞中和小麦细胞中决定的氨基酸相同
7.(2024·南京高一期中)如图是大肠杆菌中一条mRNA链的电镜照片，以下叙述错误的是(　　)
A.图中展示的是翻译过程
B.该细胞的线粒体中也能发生如图过程
C.除mRNA外，该过程还涉及另两种RNA
D.图中多个核糖体上合成的产物相同
8.下列关于真核生物翻译的叙述，错误的是(　　)
A.核糖体与mRNA结合后，携带甲硫氨酸的tRNA进入第一位置，携带另一相应氨基酸的tRNA进入第二位置
B.第一位置和第二位置上的氨基酸通过脱水缩合形成肽键
C.mRNA不断向前移动，核糖体依次读取下个密码子
D.核糖体读取到终止密码子时，释放因子进入该位置，多肽链合成停止并被释放
9.下列有关图示生理过程的叙述，正确的是(　　)
A.能发生图示生理过程的细胞有真正的细胞核
B.该图表示的是转录和翻译
C.该图表示的生理过程所需要的能量都是由线粒体提供的
D.mRNA上所含有的密码子均能在tRNA上找到与其相对应的反密码子
10.如图表示真核细胞某mRNA分子的一个片段进行翻译的过程，该mRNA分子片段的碱基序列为5'—AUGCACUGGCGUGGUGAGUGGGCAUGCUAG—3'。可能用到的密码子与氨基酸的对应关系如下：5'—AUG—3'(甲硫氨酸，起始密码子)、5'—UGG—3'(色氨酸)、5'—UAG—3'(终止密码子)。下列说法正确的是(　　)
A.该mRNA片段在翻译过程中需要10种tRNA参与
B.翻译过程中运输甲硫氨酸的tRNA上的反密码子是5'-TAC-3'
C.图中翻译过程核糖体从左往右沿mRNA移动依次读取密码子
D.tRNA的种类很多，每种tRNA能识别并转运一种或多种氨基酸
11.(多选)(2024·盐城高一月考)图示为三叶草形的tRNA分子，下列相关叙述不正确的是(　　)
A.与mRNA分子不同，tRNA是含有氢键的双链结构
B.tRNA一端的反密码子共有64种，对应20种氨基酸
C.—OH端是tRNA的5'端，是结合氨基酸的部位
D.图示tRNA可携带酪氨酸参与翻译过程
12.(多选)如图甲、乙、丙表示真核细胞中核基因遗传信息的传递和表达过程，下列叙述正确的是(　　)
A.甲、乙两图所示生理过程都需要解旋酶和DNA聚合酶
B.甲、乙两图所示生理过程中，所需模板完全相同
C.乙、丙两图表示的是核基因遗传信息的表达过程
D.甲、乙、丙三图所示生理过程中，碱基配对情况不完全相同
13.(多选)(2023·苏州高一统考)当某些基因转录形成的mRNA分子难与模板链分离时，会形成RNA-DNA杂交体，此时编码链、RNA-DNA杂交体共同构成R环结构，如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.图中酶C能催化磷酸二酯键的形成和氢键的断裂
B.R环结构的出现与否可作为基因是否转录的判断依据
C.R环结构会阻碍酶B移动而使DNA复制被迫停止
D.该现象可发生在大肠杆菌、酵母菌等生物中
14.(12分)在遗传学上，把遗传信息的传递叫作信息流。如图为遗传信息传递的部分过程，据图回答下列问题：
(1)过程①新合成的每个DNA分子，都保留了原来DNA分子中的一条链，这种复制方式被称为　　　　　。参与DNA复制的酶主要有解旋酶和　　　　　　　　(填“DNA聚合酶”或“RNA聚合酶”)。
(2)物质a为　　　　　，是以DNA的一条链为模板，按照　　　　　　　　原则合成的，过程②称为　　　　　。
(3)过程③以物质a为模板，相继结合多个　　　　(填细胞器)，利用细胞质中游离的氨基酸，进行物质b的合成。
15.(18分)(2024·宿迁高一期末)铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白，铁蛋白合成的调节与游离的Fe3+、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件能与铁调节蛋白发生特异性结合，阻遏铁蛋白的合成。当Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力，如图所示。回答相关问题：
(1)图中铁蛋白基因片段的一条链序列是5'—AGTACG—3'，以该链为模板转录出的mRNA序列是5'—　　　　　　—3'。转录过程中需要的原料和酶分别是　　　　　　　和　　　　　　　。
(2)图中一个铁蛋白mRNA上同时结合2个核糖体，其生理意义是　　　　　　　　　　　　　　。2个核糖体上最终合成的两条肽链结构　　　　　(填“相同”或“不相同”)。
(3)图中核糖体移动方向应是　　　　　(填“从左到右”或“从右到左”)。据图分析反密码子为5'—ACC—3'的tRNA运输的氨基酸是　　　　　　。
(4)据图分析，Fe3+浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了　　　　　　　　　　　　　　　，从而抑制了翻译的过程，阻遏铁蛋白合成。Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白的表达量　　　　　，储存细胞内多余的Fe3+。
答案精析
1．D　[有些酶的化学本质为RNA；RNA的基本单位是核糖核苷酸，由磷酸、核糖和含氮碱基组成；rRNA参与构成核糖体。]
2．C　[分析题图可知，①是磷酸基团，②是五碳糖，③是含氮碱基。DNA与RNA在核苷酸上的不同主要有两点：一是在DNA中②为脱氧核糖，在RNA中②为核糖；二是在DNA中③有A、T、C、G 4种，在RNA中③有A、U、C、G 4种，A错误；如果要构成ATP，要在①位置上加上两个磷酸基团，②应为核糖，③应为腺嘌呤，B错误；人的遗传物质是DNA，在DNA中③只有4种(A、G、C、T)，C正确；DNA分子的一条脱氧核苷酸链中多数②与两个①相连，D错误。]
3．C　[丙只有部分区域配对，其所含嘌呤数不一定等于嘧啶数，C错误。]
4．C　[题图所示为人体细胞中发生的转录过程。该过程主要发生在细胞核中，还可以发生在线粒体中，A错误；该过程的碱基互补配对方式有A—U，而DNA复制过程没有，B错误；游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰撞，D错误。]
5．B　[已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的34%，则C＝G＝17%，A＝T＝50%－17%＝33%。其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%，即T1＝32%、C1＝18%，则该链上G1＝34%－C1＝16%，A1＝1－32%－18%－16%＝34%，根据碱基互补配对原则，则在它转录的mRNA中，U＝A1＝34%，C＝G1＝16%。]
6．C　[一种密码子只能决定一种氨基酸，一种氨基酸可由一种或多种密码子决定，称为密码子的简并性，A正确；mRNA的碱基没有T而有U，故GTA不可能是密码子，B正确；密码子共有64个，有61个密码子负责20种氨基酸的编码，另外3个UAA、UAG、UGA是终止密码子，不编码任何氨基酸，C错误；在自然界中，所有生物共用一套密码子，密码子具有通用性，所以信使RNA上的GCA在人细胞中和小麦细胞中决定的氨基酸相同，D正确。]
7．B　[大肠杆菌是原核生物，其细胞中没有线粒体，B错误。]
8．C　[核糖体沿着mRNA不断向前移动，核糖体依次读取下个密码子，C错误。]
9．B　[由题图可知，转录和翻译同时进行，可能发生在原核生物中，原核细胞没有真正的细胞核，原核生物没有线粒体，所需要的能量是由细胞质提供的，A、C错误，B正确；mRNA上的3种终止密码子没有与之对应的反密码子，D错误。]
10．C　[该mRNA片段中共有10个密码子，由于终止密码子不对应tRNA，且该mRNA片段中有两个UGG，只对应一种tRNA，所以翻译过程中不需要10种tRNA参与，A错误；tRNA上不含碱基T，B错误；由图可知，随着核糖体沿mRNA移动时肽链逐渐延长，因此图中翻译过程核糖体从左往右沿mRNA移动依次读取密码子，C正确；细胞中tRNA有61种(3种终止密码子没有对应的tRNA)，但一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，D错误。]
11．ABC　[tRNA是三叶草型，其部分碱基可以配对形成氢键，但tRNA和mRNA一样是单链结构，A错误；tRNA的反密码子只有61种，B错误；—OH端是tRNA的3′端，C错误；图示tRNA上的反密码子是3′—AUG—5′，所以对应的密码子是5′—UAC—3′，编码酪氨酸，所以该tRNA可携带酪氨酸参与翻译过程，D正确。]
12．CD　[由题图可知，甲、乙、丙分别代表DNA复制、转录、翻译过程。DNA复制过程中需要解旋酶和DNA聚合酶，转录过程中需要RNA聚合酶；DNA复制以DNA的两条链为模板，而转录以DNA的一条链为模板；核基因遗传信息的表达过程分为转录、翻译两个阶段；DNA复制时碱基配对方式为A—T、G—C，转录时碱基配对方式为A—U、T—A、G—C，翻译时碱基配对方式为A—U、G—C。]
13．ABC　[酶C是RNA聚合酶，除了能催化核苷酸之间形成磷酸二酯键外，还能催化氢键断裂，A正确；由题意可知，是否出现R环可作为DNA是否正在发生转录的判断依据，B正确；如图DNA复制和基因转录同向而行，R环结构能阻碍解旋酶(酶B)的移动，因此DNA复制会被迫停止，C正确；图中转录和翻译同时进行，发生在原核生物中，即在大肠杆菌中可发生，酵母菌为真核生物，转录和翻译不同时进行，D错误。]
14．(1)半保留复制　DNA聚合酶　(2)mRNA　碱基互补配对　转录　(3)核糖体
15．(1)CGUACU　核糖核苷酸　RNA聚合酶　(2)提高翻译效率，短时间内合成多条肽链　相同　(3)从左到右　甘氨酸　(4)核糖体与铁蛋白mRNA一端结合与移动　升高
解析　(4)根据题中信息可知，Fe3＋浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合，核糖体不能与铁蛋白mRNA一端结合，不能沿mRNA移动，从而抑制了翻译的过程，阻遏铁蛋白合成。Fe3＋浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3＋而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白mRNA能够翻译，铁蛋白的表达量升高，储存细胞内多余的Fe3＋。作业12　中心法则、细胞分化的本质、表观遗传
(分值：100分)
第1题4分，第2~13题，每题5分，共64分。
题组一　中心法则诠释了基因与生物性状的关系
1.如图表示遗传信息流动和基因对性状控制的途径。下列叙述正确的是(　　)
A.根尖分生区细胞遗传信息的传递途径为②⑤
B.白化病是缺乏合成黑色素的酶所致，体现了基因对性状的直接控制
C.②和③过程需要的模板不同，原料相同
D.真核细胞内，①②主要发生在细胞核内，⑤过程发生在细胞质中
2.(2024·无锡高一期中)流感病毒是一种负链RNA病毒，它侵染宿主细胞后的增殖过程如图所示。下列相关叙述错误的是(　　)
A.流感病毒的RNA中储存着遗传信息
B.流感病毒增殖时会发生A-T间的碱基互补配对
C.流感病毒需利用宿主细胞的核糖体合成自身蛋白质
D.以+RNA为模板合成蛋白质的过程需要tRNA和rRNA参与
3.人类白化病和苯丙酮尿症是由代谢异常引起的疾病，如图表示在人体代谢中产生这两类疾病的过程。由图不能得出的结论是(　　)
①基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状　②基因可以通过控制酶的合成来控制生物的性状　③一个基因只能控制一种性状　④一个性状可以由多个基因控制
A.①② B.①③
C.②③ D.③④
4.基因型为AA和Aa的玉米，在有光条件下发育成绿色幼苗，在无光条件下发育成白化幼苗；基因型为aa的玉米，无论有无光照均发育成白化幼苗，由此可见(　　)
A.性状完全由基因决定，与环境无关
B.性状完全由环境决定，与基因无关
C.性状不仅受基因的控制，还会受到环境的影响
D.无光条件下，基因决定性状；有光条件下，环境决定性状
题组二　细胞分化的本质是基因选择性表达
5.如图甲、乙、丙分别表示某人体内的几种细胞，它们的形态、结构和功能各不相同的根本原因是(　　)
A.DNA的结构不同
B.遗传信息的表达情况不同
C.细胞核内遗传物质不同
D.线粒体结构不同
6.下列哪个案例能说明人体细胞已经发生分化(　　)
A.进行ATP的合成 B.进行呼吸酶的合成
C.合成血红蛋白 D.存在血红蛋白基因
题组三　表观遗传及其作用机制
7.(2023·南通高一期中)DNA甲基化是表观遗传中最常见的现象之一。下列有关说法错误的是(　　)
A.DNA甲基化程度越高，基因的表达受到的抑制效果越明显
B.吸烟者精子中的DNA的甲基化水平明显升高，这说明发生了基因突变
C.DNA甲基化可在不改变基因碱基序列的前提下实现对基因表达的调控
D.基因型相同的同卵双生双胞胎所具有的微小差异可能与表观遗传有关
8.(2024·温州高一期中)瘦素是一种由脂肪组织分泌的激素，与糖尿病发病呈高度相关性。研究表明，Ⅱ型糖尿病患者体内控制瘦素基因表达的启动部位甲基化水平显著降低，导致瘦素含量明显升高。进一步研究发现，母体瘦素基因的甲基化水平降低能遗传给胎儿，使胎儿患Ⅱ型糖尿病的概率增大。下列叙述正确的是(　　)
A.DNA甲基化不会影响细胞分化
B.DNA甲基化直接影响DNA复制时的碱基互补配对
C.瘦素基因启动部位甲基化水平下降会促进该基因的转录
D.若基因的碱基序列不改变，个体表型的变化就无法遗传给后代
9.DNA缠绕在组蛋白周围形成核小体，是染色质的结构单位。组蛋白的乙酰化是由乙酰化酶催化的，乙酰化会弱化组蛋白和DNA的相互作用，疏松染色质的结构。细胞内还存在组蛋白去乙酰化酶，使组蛋白去乙酰化，进而调控基因的表达。下列说法错误的是(　　)
A.组蛋白的乙酰化可使生物表型发生可遗传变化
B.组蛋白去乙酰化伴随着对基因转录的抑制
C.组蛋白去乙酰化酶与染色体形态构建有关
D.染色质中的组蛋白乙酰化和去乙酰化是可逆反应
10.如表为四种不同物质或药物的主要作用机理，图示为中心法则。下列有关叙述错误的是(　　)
药物名称 作用机理
羟基脲 阻止脱氧核糖核苷酸的合成
青霉素 抑制细菌细胞壁的合成
利福平 抑制RNA聚合酶的活性
阿糖胞苷 抑制DNA聚合酶的活性
A.羟基脲处理后，会使过程①⑤出现原料匮乏
B.青霉素对支原体感染有明显的治疗作用
C.利福平处理后，会影响细胞中过程②
D.阿糖胞苷处理后，会影响过程①子链延伸
11.(多选)人类免疫缺陷病毒在细胞内的增殖过程如图a，新型冠状病毒在细胞内的增殖过程如图b，下列说法正确的是(　　)
A.①③④过程都有氢键的合成和断开
B.①和④过程均遵循碱基互补配对原则
C.②过程需要RNA聚合酶和解旋酶的参与
D.病毒蛋白的合成需人体细胞中核糖体和线粒体的参与
12.(多选)不同人喝酒后脸色表现有正常、红色和白色三种。乙醛在细胞中积累会使毛细血管扩张，则易脸红；而乙醇在肝脏中不能及时代谢为乙醛的人身体中的血液会向肝脏集中，导致脸部血液减少而脸呈白色。以下说法正确的是(　　)
A.该实例能够说明多个基因可参与控制同一种性状
B.该实例表明基因能够通过控制酶的合成来控制代谢，进而影响生物体的性状
C.易脸红的人基因型有4种
D.缺少乙醇脱氢酶的人表现为脸色正常
13.(多选)蜂群中，蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的，以蜂王浆为食的幼虫将发育成蜂王，而以花粉、花蜜为食的幼虫将发育成工蜂，幼虫发育成蜂王的机理如图所示。下列相关叙述正确的是(　　)
A.DNA甲基化水平是发育成蜂王的关键要素
B.花粉可通过抑制Dnmt3基因的表达而影响DNA甲基化
C.DNA甲基化水平没有使Dnmt3基因的碱基序列发生改变
D.该实例中的由食物引起的表型改变是可以遗传给后代的
14.(22分)(2024·泰州高一期中)编码在DNA分子上的遗传信息控制着生物性状，图示为生物体内遗传信息的传递与表达过程。请回答相关问题：
(1)细胞中图甲所示的过程为　　　　　　，该过程的特点是　　　　　　　　　　　　　　　(填一点即可)。
(2)比较图甲、乙所示过程，所需要的条件除模板有所不同之外，酶和　　　　也不同，且乙过程相比于甲过程特有的碱基配对方式为　　　。
(3)图丙所示的过程是　　　　，进行的场所是　　　　，所需的原料是氨基酸。图丙所示的过程不可能发生在　　　　(填字母)中。
A.神经元 B.肝细胞
C.心肌细胞 D.哺乳动物成熟的红细胞
(4)如图丁所示，过程②所需的酶是　　　　　　，过程④所需的原料是　　　　　　　。图丁中，能够发生A与U相互配对的过程有　　　　(填序号)。
(5)人体神经细胞与肝细胞的形态结构和功能不同，其根本原因是　　　　　　　　　　　的结果。
15.(14分)生物体内普遍存在dsRNA介导的RNA干扰现象调控基因表达，其部分原理如图所示。回答下列问题：
(1)dsRNA基因转录时，　　　　　酶与DNA结合，催化　　　　　　连接形成Pri-miRNA。
(2)Pri-miRNA分子中存在一段双链区域，据此可推测dsRNA基因的模板序列的特点是　　　　　　　　　　　　　　。RNA干扰主要抑制了基因表达的　　　　　过程。
(3)dsRNA介导的RNA干扰现象也可归为表观遗传，理由是　　　　。
(4)(4分)在乙肝病毒(HBV)感染引起的慢性乙肝治疗研究中，可利用RNA干扰安全有效地抑制HBV基因表达，试说明设计思路：　　　　。
答案精析
1．D　[根尖分生区细胞可以进行DNA复制、转录和翻译，所以遗传信息的传递途径为①②⑤，A错误；白化病体现了基因通过控制酶的合成控制生物性状，属于间接控制，B错误；②和③过程需要的模板不同，原料也不同，②以核糖核苷酸为原料，③以脱氧核苷酸为原料，C错误。]
2．B
3．B　[由图可知，苯丙酮酸、多巴胺和黑色素物质的代谢异常与酶的合成直接相关，而酶的合成是由基因控制的；基因1若发生变化，则多巴胺和黑色素的合成都受影响；多巴胺和黑色素的合成也都受多个基因的控制。]
4．C
5．B　[题图甲、乙、丙是由同一受精卵经过增殖、分化形成的，它们的细胞核内遗传物质相同，DNA的结构相同，线粒体的结构也相同，只是含量不同而已。它们的形态、结构和功能各不相同的根本原因是基因的选择性表达，即遗传信息的表达情况不同。]
6．C
7．B　[DNA甲基化属于表观遗传，基因的碱基序列保持不变，所以没有发生基因突变，B错误。]
8．C　[DNA甲基化会影响基因表达，因此会影响细胞分化，A错误；DNA甲基化不改变基因的碱基序列，因此不会影响DNA复制时碱基的互补配对，B错误；由“Ⅱ型糖尿病患者体内控制瘦素基因表达的启动部位甲基化水平显著降低，导致瘦素含量明显升高”可知，瘦素基因启动部位甲基化水平下降会促使其与RNA聚合酶的结合，促进该基因的转录，C正确；DNA甲基化修饰等表观遗传现象不改变基因的碱基序列，但能使个体表型发生可遗传的变化，D错误。]
9．D　[组蛋白的乙酰化修饰属于表观遗传的一种，可以遗传给子代，A正确；组蛋白去乙酰化会导致组蛋白与DNA紧密结合，从而抑制相关基因的转录，B正确；组蛋白去乙酰化酶影响组蛋白和DNA的相互作用，与染色体形态构建有关，C正确；染色质中的组蛋白乙酰化和去乙酰化所需酶不同，不是可逆反应，D错误。]
10．B　[青霉素能抑制细菌细胞壁的合成，而支原体没有细胞壁，因而青霉素对支原体感染没有明显的治疗作用，B错误。]
11．ABD　[②过程表示转录，需要RNA聚合酶参与，不需要解旋酶，C错误；病毒蛋白的合成场所为人体细胞的核糖体，合成过程需要线粒体提供能量，D正确。]
12．ABC　[由题图可知，饮酒后脸色表现这一性状由两对等位基因控制，因此该实例能够说明多个基因可参与控制同一种性状，A正确；催化乙醇生成乙酸的两种酶分别由基因A和b控制合成，体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状，B正确；易脸红的人(乙醛积累)基因型有AABB、AABb、AaBB、AaBb 4种，C正确；缺少乙醇脱氢酶的人不能分解乙醇，表现为脸呈白色，D错误。]
13．ACD　[据图可知，蜂王浆可通过抑制Dnmt3基因的表达而影响DNA甲基化，B错误。]
14．(1)DNA复制　边解旋边复制、半保留复制　(2)原料　A—U　(3)翻译　核糖体　D　
(4)逆转录酶　核糖核苷酸
②③④⑤　(5)不同组织细胞中基因进行选择性表达
15．(1)RNA聚合　核糖核苷酸　(2)存在互补的碱基序列　翻译　(3)生物体基因的碱基序列保持不变，但表型(基因表达)发生可遗传的变化　(4)设计出与HBV基因的mRNA碱基互补配对的干扰RNA，再将该RNA注入患者细胞内

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