资源简介 第3讲 基因的表达及其与性状的关系明确 目标 1.概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成,理解中心法则的含义; 2.理解细胞分化的本质是基因选择性表达的结果,生物的性状主要通过蛋白质表现; 3.概述某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象。建构 知识 体系主题研习(一) 基因指导蛋白质的合成(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)场所真核细胞主要是 ,在 中也能发生转录过程;原核细胞发生在拟核、质粒处。 (2)条件模板 原料 能量 酶 ATP (3)过程(以形成mRNA为例)(4)产物: 、核糖体RNA(rRNA)、转运RNA(tRNA)。 3.遗传信息的翻译(1)场所或装配机器: 。 (2)条件模板 原料 能量 酶 搬运工具mRNA ATP 多种酶 (3)过程(4)产物:多肽蛋白质。4.遗传信息、密码子、反密码子及与氨基酸的关系(1)相关概念及联系(2)明确氨基酸与密码子、反密码子的关系①一种氨基酸可对应 密码子(即密码子具有简并性),可由一种或几种tRNA转运,一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。 ②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 。 ③在原核生物中,GUG作为起始密码子时编码 。 ④mRNA的读取方向为5'端→3'端;而tRNA上的反密码子应从3'端→5'端读取,3'端携带氨基酸。(二)中心法则1.提出者: 。 2.补充后的内容图解①DNA的复制;② ;③翻译;④ ;⑤ 。 3.生命是物质、能量和信息的统一体(1) 是遗传信息的载体。 (2) 是遗传信息的表达产物。 (3) 为遗传信息的流动提供能量。 自我诊断1.概念理解(判断正误)(1)DNA复制合成的子链和转录合成的RNA延伸方向均为由5'端向3'端。 ( )(2)tRNA分子内部不发生碱基互补配对。 ( )(3)mRNA的每个密码子都能结合相应的tRNA。 ( )(4)tRNA分子由两条链组成,mRNA分子由单链组成。 ( )(5)细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽。 ( )(6)多个核糖体可结合在一个mRNA分子上共同合成一条多肽链。 ( )(7)携带氨基酸的tRNA都与核糖体的同一个tRNA结合位点结合。 ( )2.事理分析(1)(人教版必修2 P67“表4 1”延伸思考)起始密码子AUG决定甲硫氨酸,蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸的原因是 。 (2)(人教版必修2 P67“思考·讨论”问题分析)密码子的简并的生物学意义是 。密码子的统一性是指 , 密码子的统一性说明了 。 (3)(人教版必修2 P69右栏图拓展分析)如图表示一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成。图示翻译方向是 (填“A→B”或“B→A”),判断依据是 。 重难点(一) 遗传信息的传递和表达1.对比分析真核生物中的DNA复制、转录和翻译项目 DNA复制 转录 翻译场所 主要在细胞核中 主要在细胞核中 主要是细胞质中的核糖体模板 亲代DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 氨基酸条件 解旋酶、DNA聚合酶、ATP等 RNA聚合酶、ATP等 酶、ATP、tRNA等产物 2个双链DNA分子 一条单链RNA分子 多肽特点 半保留复制;边解旋边复制 边解旋边转录;DNA双链全保留 一条mRNA上可结合多个核糖体,同时合成多条肽链遗传信息传递 DNA→DNA DNA→RNA mRNA→蛋白质2.解读与基因表达有关的常考图示(1)DNA复制和转录(2)与翻译有关的两种图示①模型一②模型二 [典例] (2025·广州一模)图1和图2表示某些生物体内的物质合成过程示意图,对此分析正确的是 ( )A.图中甲和丙表示mRNA,乙和丁表示核糖体B.乙和丁的移动方向均为从右向左C.图1形成的多肽链的氨基酸排列顺序各不相同D.图1和图2所示过程使得少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质听课随笔:重难点(二) 中心法则的相关分析|情|境|探|究| 某单链RNA病毒的遗传物质是正链RNA(+RNA)。该病毒感染宿主后,合成相应物质的过程如图所示,其中①~④代表相应的过程,思考回答:(1)该病毒的基因分布在 上,病毒蛋白的直接模板是 。 (2)①②③表示信息传递的哪些过程 (3)过程④在哪里进行 (4)引发手足口病的肠道病毒EV71也具有类似的生命过程。EV71侵入人体后,人体存在一种自愈机制,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siRNA中正链RNA(+RNA)被降解,反链(-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,患者自愈的原因是什么 |认|知|生|成|1.不同生物遗传信息的传递过程2.判断中心法则各生理过程的三大依据题点(一) 遗传信息、密码子与反密码子的关系1.(2025年1月·八省联考内蒙古卷)UUU和UUC为苯丙氨酸(Phe)密码子,CCU、CCC、CCA和CCG为脯氨酸(Pro)密码子,AAA和AAG为赖氨酸(Lys)密码子。以下模板链中,能表达出Phe Pro Lys三肽的是 ( )A.5'—CTTCGGGAA—3' B.5'—AAGGGCTTC—3'C.5'—ATCCCGAAG—3' D.5'—CAACGGGTT—3'2.(2025·长沙模拟)如图表示基因表达过程中决定异亮氨酸的密码子与反密码子的配对情况。反密码子的第一个碱基(从5'到3'方向阅读)与密码子的第三个碱基配对。反密码子与密码子配对时,密码子的第一位、第二位是严格按照碱基互补配对原则进行,而第三个碱基配对不严格,特别是tRNA反密码子中除A、G、C、U,往往在第一位出现次黄嘌呤I,I可以与U、A、C形成碱基对,这种现象称为密码子的摆动性。下列说法错误的是 ( )A.图中表示翻译过程,可发生在人体肝细胞的核糖体中B.决定该异亮氨酸的DNA模板链碱基序列为5' TAC 3'C.根据摆动性学说,图中反密码子可能是5' IAU 3'D.每种tRNA的3'端只能识别并转运一种氨基酸题点(二) 转录和翻译的相关过程3.如图①②分别表示人体细胞中发生的两种生物大分子的合成过程,下列叙述正确的是 ( )A.造血干细胞发生①②过程的场所是细胞核B.已知过程②α链对应的双链区段中,α链及其模板链中鸟嘌呤分别占27%、17%,该区段中腺嘌呤所占的碱基比例为24%C.同一种tRNA携带的氨基酸种类可能不同D.胰岛B细胞和肝细胞的相同DNA进行过程②时产生的mRNA可能相同4.(2025·贵阳模拟)大肠杆菌细胞内调控核糖体形成的两种状态如图所示,其中a~d代表过程,状态一表示细胞中缺乏足够的rRNA分子。下列叙述正确的是 ( )A.过程a、b、c中碱基互补配对的方式完全相同B.调控核糖体形成的过程中需要用到RNA聚合酶和解旋酶C.大肠杆菌调控核糖体形成的场所是细胞核和细胞质D.rRNA会与mRNA竞争性结合r蛋白 [归纳拓展] 基因表达中的相关数量关系(1)三种数量关系(不考虑终止密码子)DNA碱基数∶mRNA碱基数∶氨基酸数=6∶3∶1。(2)实际基因表达过程中的数量关系不符合6∶3∶1的原因①DNA中有的片段无遗传效应,转录的mRNA不含该片段。②在基因片段中,有的片段(如非编码区)起调控作用,不进行转录。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,正常情况下,终止密码子不编码氨基酸。题点(三) 中心法则的相关分析5.红霉素、环丙沙星、利福平等抗菌药物能够抑制细菌的生长,它们的抗菌机制如表所示。下列推论不正确的是 ( )抗菌药物 抗菌机制利福平 抑制细菌RNA聚合酶的活性红霉素 能与核糖体结合,抑制肽链的延伸环丙沙星 抑制细菌DNA的复制A.利福平能抑制细菌中的转录过程,从而抑制蛋白质的合成B.红霉素的抗菌机制说明肽链的延伸场所是核糖体C.环丙沙星能阻止细菌细胞分裂,其他两种对细菌细胞分裂无影响D.三种抗生素的抗菌机制均涉及中心法则6.如图为某“双链±RNA病毒”基因表达示意图。这类病毒携带有RNA复制酶,在该酶的作用下,-RNA作为模板合成新的+RNA。合成的+RNA既可以翻译出病毒的蛋白质,又可以作为模板合成-RNA,最终形成±RNA。已知逆转录病毒的核酸为+RNA。下列说法正确的是 ( )A.合成病毒蛋白质的原料来源于宿主,酶来源于病毒本身B.与DNA的复制不同,±RNA的双链可能都是新合成的C.该病毒与逆转录病毒基因表达时都存在A—T、A—U的配对D.逆转录病毒与该病毒增殖时均有+RNA到-RNA的过程主题研习(二) 基因表达与性状的关系1.基因表达产物与性状的关系(1)基因控制性状的两种途径直接 途径 基因 生物体的性状间接 途径 基因 代谢过程生物体的性状(2)基因对性状的控制实例(连线)2.基因的选择性表达与细胞分化(1)细胞分化的本质: 。 (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)基因选择性表达的原因:与 有关。 3.表观遗传概念 生物体基因的 保持不变,但 发生可遗传变化的现象 特征 ①可遗传: 可以遗传给后代 ②不变性:基因的 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可能发生去甲基化机制 ①DNA的甲基化;②构成染色体的组蛋白的 等修饰 实例 ①柳穿鱼花形的遗传;②某种小鼠毛色的遗传;③蜂王和工蜂4.基因与性状的关系另外,生物体的性状还受 的影响。 自我诊断1.概念理解(判断正误)(1)白化病是由于基因异常而引起酪氨酸酶合成变多,能将黑色素转变为酪氨酸,从而出现白化症状。 ( )(2)基因控制生物性状时指导合成的终产物一定都是蛋白质。 ( )(3)一个细胞中所含的基因都可以表达。 ( )(4)DNA甲基化抑制了基因的表达,进而对表型产生影响。 ( )(5)表观遗传现象由于基因的碱基序列没有改变,不属于可遗传的变异。 ( )(6)DNA的甲基化、构成染色体的组蛋白的甲基化和乙酰化都会导致表观遗传现象。 ( )2.事理分析(1)(苏教版必修2 P67“旁栏思考题”问题分析)有人认为,表观遗传学颠覆了传统的遗传学理论。这种观点对吗 为什么 。 (2)(人教版必修2 P73“思考·讨论”素材挖掘)某种实验小鼠的毛色受一对等位基因Avy和a的控制,Avy为显性基因,表现为黄色体毛,a为隐性基因,表现为黑色体毛。将纯种黄色体毛的小鼠与纯种黑色体毛的小鼠杂交,子一代小鼠的基因型都是Avya,却表现出不同的毛色:介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。请分析可能的原因: 。 (3)(人教版必修2 P75“拓展应用T3”分析)某种猫的雄性个体有两种毛色:黄色和黑色;而雌性个体有三种毛色:黄色、黑色、黑黄相间。分析这种猫的基因,发现控制毛色的基因是位于X染色体上的一对等位基因:XO(黄色)和XB(黑色),雄猫只有一条X染色体,因此,毛色不是黄色就是黑色。而雌猫却出现了黑黄相间的类型。请写出可能的解释: 重难点(一) 分析基因的选择性表达与细胞分化|情|境|探|究|下图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态,请据图分析并回答下列问题:(1)上述基因属于管家基因的是 ,属于奢侈基因的是 。 (2)这三种细胞中“血红蛋白基因”均不能表达,所以这三种细胞不包括 ;A细胞可产生“胰岛素”,应为 细胞;B细胞可产生“生长激素”,应为 细胞。 (3)细胞分化是 基因选择性表达的结果。 |认|知|生|成| 基因的类型与细胞分化重难点(二) 探究表观遗传的原理和特点|情|境|探|究| 在一个蜂群中,少数雌蜂幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王,而大多数雌蜂幼虫以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。Dnmt3蛋白是Dnmt3基因表达的一种DNA甲基化转移酶,能使DNA某些区域添加甲基基团(如图所示),DNA被甲基化后会干扰RNA聚合酶的识别。敲除Dnmt3基因后,雌蜂幼虫将发育成蜂王,这与取食蜂王浆有相同的效果。(1)据上述研究解释雌蜂幼虫因食物不同而发育不同的原因。 (2)结合上述信息分析DNA甲基化与基因突变的原理是否相同。 (3)DNA甲基化常发生于DNA的CG序列密集区,发生甲基化后,会影响这段DNA和某些蛋白相结合。推测甲基化程度影响基因表达的机制。 |认|知|生|成|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。2.理解表观遗传需注意的3个问题(1)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。(2)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。(3)DNA甲基化抑制基因的转录;而组蛋白乙酰化可激活基因的转录。题点(一) 基因对性状的控制与细胞分化1.(2025·保定模拟)牵牛花的颜色主要是由花青素决定的。花青素的合成途径与颜色变化过程如图所示,下列分析正确的是 ( )A.牵牛花的颜色受多个基因控制,其遗传遵循自由组合定律B.若图中基因P表达,则前提是基因M和N也能表达C.图中基因通过控制酶的合成直接控制牵牛花的性状D.两株牵牛花的基因型完全相同,其花色也可能不同2.ACC合成酶是植物体内乙烯合成的限速酶,如表是科学家以番茄ACC合成酶基因为探针,研究番茄果实不同成熟阶段及不同组织中该基因的表达情况。下列相关分析正确的是 ( )果实成熟的不同阶段 叶片 雌蕊 雄蕊 根绿果 变红 桃红 橙红 亮红 红透- + ++ ++++ ++++ +++ - - + -注:“-”表示该基因不表达,“+”表示该基因表达,“+”的数目越多表示表达水平越高。A.该基因的表达水平在不同的组织和果实成熟的不同阶段差异不明显B.橙红和亮红的果实细胞中该基因转录产物可能相对较多C.绿果、雌蕊、叶片和根中无该基因及其转录产物,体现了细胞基因的选择性表达D.果实中该基因表达水平高于叶片,说明前者的分化程度高于后者题点(二) 甲基化、乙酰化与表观遗传3.(2024·黑吉辽高考)如图表示DNA半保留复制和甲基化修饰过程。研究发现,50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大。下列叙述正确的是 ( )A.酶E的作用是催化DNA复制B.甲基是DNA半保留复制的原料之一C.环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素D.DNA甲基化不改变碱基序列和生物个体表型4.(2024·江苏高考)图示果蝇细胞中基因沉默蛋白(PcG)的缺失,引起染色质结构变化,导致细胞增殖失控形成肿瘤。下列相关叙述错误的是 ( )A.PcG使组蛋白甲基化和染色质凝集,抑制了基因表达B.细胞增殖失控可由基因突变引起,也可由染色质结构变化引起C.DNA和组蛋白的甲基化修饰都能影响细胞中基因的转录D.图示染色质结构变化也是原核细胞表观遗传调控的一种机制 第3讲 基因的表达及其与性状的关系主题研习(一)基础全面落实(一)1.核糖核苷酸 A、U、C、G 细胞核 细胞质 密码子 氨基酸 核糖体 2.(1)细胞核 叶绿体、线粒体 (2)DNA的一条链 4种核糖核苷酸 RNA聚合酶 (3)RNA聚合酶 游离的核糖核苷酸 mRNA (4)信使RNA(mRNA) 3.(1)核糖体 (2)氨基酸 tRNA (3)mRNA 终止密码子 4.(1)脱氧核苷酸 mRNA (2)①一种或几种 ②硒代半胱氨酸 ③甲硫氨酸(二)1.克里克 2.转录 RNA的复制 逆转录 3.(1)DNA、RNA (2)蛋白质 (3)ATP[自我诊断]1．(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)×2．(1)翻译生成的多肽链往往需进行加工修饰，甲硫氨酸在此过程中往往会被剪切掉(2)当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子的简并，可能并不会改变其对应的氨基酸；当某种氨基酸使用频率高时，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 几乎所有的生物都共用一套密码子 各种生物都有一定的亲缘关系或者说生命在本质上是统一的(3)A→B c中三条链的长度由A到B依次增加，说明核糖体沿mRNA从A侧向B侧移动重难深化拓展[典例] 选D 甲是mRNA，乙是核糖体，丙是DNA单链，丁是RNA聚合酶，A错误；乙的移动方向为从左向右，丁的移动方向是从右向左，B错误；图1过程合成的多条肽链以同一条mRNA为模板，氨基酸排列顺序相同，C错误；图1和图2所示过程中，一条mRNA上相继结合多个核糖体同时进行翻译，这使得少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质，D正确。[情境探究](1)＋RNA ＋RNA(2)提示：过程①②是RNA复制，过程③是翻译。(3)提示：过程④在宿主细胞的核糖体中进行。(4)提示：抑制了EV71遗传物质复制和翻译过程。考向精细研究1．选A 若模板链为5′—CTTCGGGAA—3′，根据碱基互补配对原则可知，其转录得到的mRNA序列为3′—GAAGCCCUU—5′，翻译时核糖体沿着mRNA从5′端移向3′端，因此翻译出的三肽序列为Phe Pro Lys，A符合题意；同理分析可知，B、C、D项所示模板链均不能表达出Phe Pro Lys三肽，B、C、D不符合题意。2．选B 翻译过程中密码子和反密码子配对，可发生在人体肝细胞的核糖体中，A正确；由于密码子碱基序列是5′ AUC 3′，因此决定该异亮氨酸的DNA模板链碱基序列为3′ TAG 5′，B错误；根据摆动性学说，反密码子的第一位是I，可以与密码子第三位的U、A、C形成碱基对，因此图中反密码子可能是5′ IAU 3′，C正确；每种tRNA只能转运一种氨基酸，氨基酸结合在tRNA的3′端，D正确。3．选D 造血干细胞中，含有DNA分子的结构有细胞核和线粒体，故造血干细胞发生过程①(DNA复制)和过程②(转录)的场所有细胞核和线粒体，A错误；转录时，在α链对应的双链区段中，α链及其模板链中鸟嘌呤(G)分别占27%、17%，根据碱基互补配对原则可得出双链DNA中的C＋G占44%，双链DNA分子中A＋T占56%，双链中A＝T，则该α链对应的双链DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为28%，B错误；每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，C错误；在胰岛B细胞和肝细胞中的相同DNA进行过程②(转录)时产生的mRNA可能相同，如控制呼吸酶、ATP合成酶和水解酶合成的基因转录产生的mRNA，D正确。4．选D 据图可知，a、c分别为基因1、2的转录过程，碱基互补配对方式是A—U、G—C、C—G、T—A；b为翻译过程，碱基互补配对方式是A—U、U—A、C—G、G—C。据此可知，过程a、b、c中碱基互补配对的方式不完全相同，A错误。据图可知，调控核糖体形成过程涉及基因的转录和翻译过程，不需要用到解旋酶，B错误。大肠杆菌是原核生物，没有细胞核，因此，大肠杆菌调控核糖体形成的场所是拟核和细胞质，C错误。状态一表示细胞中缺乏足够的rRNA分子，此时r蛋白与mRNA结合；状态二时，有足量的rRNA，此时r蛋白与rRNA结合形成核糖体。据此可知，rRNA会与mRNA竞争性结合r蛋白，D正确。5．选C 由题意可知，利福平能抑制细菌RNA聚合酶的活性，即抑制转录过程，进而抑制蛋白质的合成，A正确；由题意可知，红霉素能与核糖体结合，抑制肽链的延伸，可推测肽链的延伸场所是核糖体，B正确；环丙沙星能抑制细菌DNA的复制，进而抑制细菌细胞分裂，细胞分裂过程需要合成蛋白质，而其他两种抗菌药物分别抑制转录和翻译过程，从而抑制蛋白质的合成，故也会对细菌细胞分裂有影响，C错误；利福平、红霉素和环丙沙星分别涉及中心法则中的转录、翻译和DNA的复制过程，D正确。6．选B 双链±RNA病毒合成该病毒蛋白质所需的原料和部分酶(如RNA聚合酶)均来源于宿主，A错误；DNA的复制方式为半保留复制，据题可知，在双链±RNA复制过程中，－RNA作为模板合成新的＋RNA，合成的＋RNA可以作为模板合成—RNA，最终形成±RNA，故±RNA的双链可能都是新合成的，B正确；该病毒的基因表达主要发生在RNA与RNA、RNA与蛋白质之间，不存在A—T的配对，而逆转录病毒存在A—T、A—U的配对，C错误；逆转录病毒的核酸为＋RNA，其增殖时不存在＋RNA到－RNA的过程，D错误。主题研习(二)基础全面落实1．(1)蛋白质的结构 酶的合成 (2)①②－b ③④－a 2.(1)基因的选择性表达 (3)基因表达的调控 3.碱基序列 基因表达和表型 基因表达和表型 碱基序列 甲基化、乙酰化 4.环境[自我诊断]1．(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)√2．(1)不对。表观遗传学是对传统遗传学理论的补充，而不是颠覆(2)在Avy基因的前端(或称“上游”)有一段特殊的碱基序列决定着该基因的表达水平，这段碱基序列具有多个可发生DNA甲基化修饰的位点。当这些位点没有甲基化时，Avy基因正常表达，小鼠表现为黄色；当这些位点甲基化后，Avy基因的表达就受到抑制。这段碱基序列的甲基化程度越高，Avy基因的表达受到的抑制越明显，小鼠体毛的颜色就越深(3)对于基因型为XBXO的雌猫，如果体细胞中携带黑毛基因B的X染色体失活，XB就不能表达，而另一条X染色体XO会表达，那么由该细胞增殖而来的皮肤上会长出黄色体毛；同理，如果体细胞中携带黄毛基因O的X染色体失活，则XO不表达，另一条X染色体XB会表达，由该细胞增殖而来的皮肤上就会长出黑色体毛。因此，基因型为XBXO的雌猫会出现黑黄相间的类型重难深化拓展重难点(一)[情境探究](1)a b、c、d (2)红细胞 胰岛B 垂体 (3)奢侈重难点(二)[情境探究](1)提示：蜜蜂的雌蜂幼虫以花粉和花蜜为食，Dnmt3基因表达一种DNA甲基化转移酶，造成一些基因被甲基化而不能表达，从而发育成工蜂；少数雌蜂幼虫以蜂王浆为食，Dnmt3基因不表达，一些基因正常表达而发育成蜂王。(2)提示：DNA的甲基化会导致基因不能表达或表达水平不同，从而引起生物表型的改变；DNA甲基化不改变基因的碱基序列，因此，DNA甲基化与基因突变原理不同。(3)提示：DNA甲基化影响了RNA聚合酶与该段DNA的结合，导致发生甲基化的DNA(基因)转录过程受到抑制，进而无法完成翻译过程，影响了相关基因的表达。考向精细研究1．选D 牵牛花的颜色受多个基因的控制，但不知这些基因的位置，不能确定其遗传符合自由组合定律，A错误；基因M、N表达与否，不影响基因P的表达，B错误；由图可知，基因可以通过控制酶的合成来控制代谢，从而间接控制生物性状，C错误；性状受基因和环境共同控制，两株牵牛花的基因型完全相同，在不同pH条件下其花色也可能不同，D正确。2．选B 根据表中信息可知，在番茄的不同组织以及果实成熟的不同阶段，ACC合成酶基因的表达水平存在明显差异，A错误；橙红和亮红的果实中，ACC合成酶基因表达水平较高，故其细胞中该基因的转录产物可能相对较多，B正确；番茄不同的组织和果实成熟的不同阶段ACC合成酶基因的表达水平不同，体现了不同细胞中基因的选择性表达，而绿果、雌蕊、叶片和根中都含有该基因，C错误；果实中ACC合成酶基因的表达水平高于叶片，说明该基因在不同器官细胞内进行了选择性表达，但不能说明果实的分化程度高于叶片，D错误。3．选C 据题图可知，酶E的作用是催化DNA分子中胞嘧啶脱氧核苷酸甲基化，A错误；DNA半保留复制的原料是脱氧核苷酸，甲基不是DNA半保留复制的原料，B错误；由题意可知，50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大，说明环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素，C正确；DNA甲基化使相关脱氧核苷酸带上甲基基团，并没有改变DNA的碱基序列，但DNA甲基化可能影响基因的表达，进而影响生物个体表型，D错误。4．选D PcG使组蛋白甲基化和染色质凝集，影响RNA聚合酶与DNA分子的结合，抑制了基因表达，A正确。细胞增殖失控可由基因突变(如原癌基因和抑癌基因发生突变)引起；根据题干信息“基因沉默蛋白(PcG)的缺失，引起染色质结构变化，导致细胞增殖失控形成肿瘤”可知，也可由染色质结构变化引起，B正确。DNA和组蛋白的甲基化修饰属于表观遗传，都能影响细胞中基因的转录，C正确。原核细胞没有染色质，D错误。(共111张PPT)基因的表达及其与性状的关系第3讲1.概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成,理解中心法则的含义; 2.理解细胞分化的本质是基因选择性表达的结果,生物的性状主要通过蛋白质表现; 3.概述某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象。明确目标建构知识体系目录主题研习（二）基因表达与性状的关系课时跟踪检测主题研习（一）基因指导蛋白质的合成主题研习（一）基因指导蛋白质的合成(一)遗传信息的转录和翻译1.RNA的结构与功能基础全面落实A、U、C、G核糖核苷酸细胞核细胞质密码子氨基酸核糖体2.遗传信息的转录(1)场所真核细胞主要是________,在________________中也能发生转录过程;原核细胞发生在拟核、质粒处。(2)条件模板 原料 能量 酶___________________________________ ___________________________________ ATP ________________________________细胞核叶绿体、线粒体DNA的一条链4种核糖核苷酸RNA聚合酶(3)过程(以形成mRNA为例)(4)产物:________________、核糖体RNA(rRNA)、转运RNA(tRNA)。信使RNA(mRNA)RNA聚合酶游离的核糖核苷酸mRNA3.遗传信息的翻译(1)场所或装配机器:________。(2)条件模板 原料 能量 酶 搬运工具mRNA ___________________ ATP 多种酶 ___________________氨基酸tRNA核糖体(3)过程mRNA终止密码子(4)产物:多肽蛋白质。4.遗传信息、密码子、反密码子及与氨基酸的关系(1)相关概念及联系mRNA脱氧核糖核苷酸(2)明确氨基酸与密码子、反密码子的关系①一种氨基酸可对应___________密码子(即密码子具有简并性),可由一种或几种tRNA转运,一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。②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_______________。③在原核生物中,GUG作为起始密码子时编码__________。④mRNA的读取方向为5'端→3'端;而tRNA上的反密码子应从3'端→5'端读取,3'端携带氨基酸。一种或几种硒代半胱氨酸甲硫氨酸(二)中心法则1.提出者:_______。2.补充后的内容图解①DNA的复制;②______;③翻译;④___________;⑤_______。克里克转录RNA的复制逆转录3.生命是物质、能量和信息的统一体(1)___________ 是遗传信息的载体。(2)______ 是遗传信息的表达产物。(3)______ 为遗传信息的流动提供能量。DNA、RNA蛋白质ATP1.概念理解(判断正误)(1)DNA复制合成的子链和转录合成的RNA延伸方向均为由5'端向3'端。 ( )(2)tRNA分子内部不发生碱基互补配对。 ( )(3)mRNA的每个密码子都能结合相应的tRNA。 ( )(4)tRNA分子由两条链组成,mRNA分子由单链组成。 ( )自我诊断√×××(5)细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽。 ( )(6)多个核糖体可结合在一个mRNA分子上共同合成一条多肽链。( )(7)携带氨基酸的tRNA都与核糖体的同一个tRNA结合位点结合。 ( )×××2.事理分析(1)(人教版必修2 P67“表4-1”延伸思考)起始密码子AUG决定甲硫氨酸,蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸的原因是_______________________________________________________________________。翻译生成的多肽链往往需进行加工修饰,甲硫氨酸在此过程中往往会被剪切掉(2)(人教版必修2P67“思考·讨论”问题分析)密码子的简并的生物学意义是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。密码子的统一性是指_________________________________,密码子的统一性说明了_________________________________________________________。当密码子中有一个碱基改变时,由于密码子的简并,可能并不会改变其对应的氨基酸;当某种氨基酸使用频率高时,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几乎所有的生物都共用一套密码子各种生物都有一定的亲缘关系或者说生命在本质上是统一的(3)(人教版必修2 P69右栏图拓展分析)如图表示一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成。图示翻译方向是______ (填“A→B”或“B→A”),判断依 据是__________________________________________________________________。A→Bc中三条链的长度由A到B依次增加,说明核糖体沿mRNA从A侧向B侧移动重难点(一) 遗传信息的传递和表达1.对比分析真核生物中的DNA复制、转录和翻译重难深化拓展项目 DNA复制 转录 翻译场所 主要在细胞核中 主要在细胞核中 主要是细胞质中的核糖体模板 亲代DNA的两条链 DNA的一条链 mRNA原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 氨基酸条件 解旋酶、DNA聚合酶、ATP等 RNA聚合酶、 ATP等 酶、ATP、tRNA等产物 2个双链 DNA分子 一条单链RNA分子 多肽特点 半保留复制;边解旋边复制 边解旋边转录;DNA双链全保留 一条mRNA上可结合多个核糖体,同时合成多条肽链遗传信 息传递 DNA→DNA DNA→RNA mRNA→蛋白质续表2.解读与基因表达有关的常考图示(1)DNA复制和转录(2)与翻译有关的两种图示①模型一②模型二[典例] (2025·广州一模)图1和图2表示某些生物体内的物质合成过程示意图,对此分析正确的是 ( )A.图中甲和丙表示mRNA,乙和丁表示核糖体B.乙和丁的移动方向均为从右向左C.图1形成的多肽链的氨基酸排列顺序各不相同D.图1和图2所示过程使得少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质√[解析] 甲是mRNA,乙是核糖体,丙是DNA单链,丁是RNA聚合酶,A错误;乙的移动方向为从左向右,丁的移动方向是从右向左,B错误;图1过程合成的多条肽链以同一条mRNA为模板,氨基酸排列顺序相同,C错误;图1和图2所示过程中,一条mRNA上相继结合多个核糖体同时进行翻译,这使得少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质,D正确。重难点(二) 中心法则的相关分析|情|境|探|究|某单链RNA病毒的遗传物质是正链RNA(+RNA)。该病毒感染宿主后,合成相应物质的过程如图所示,其中①~④代表相应的过程,思考回答:(1)该病毒的基因分布在_______上,病毒蛋白的直接模板是______。(2)①②③表示信息传递的哪些过程 提示:过程①②是RNA复制,过程③是翻译。(3)过程④在哪里进行 提示:过程④在宿主细胞的核糖体中进行。+RNA+RNA(4)引发手足口病的肠道病毒EV71也具有类似的生命过程。EV71侵入人体后,人体存在一种自愈机制,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siRNA中正链RNA(+RNA)被降解,反链(-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,患者自愈的原因是什么 提示:抑制了EV71遗传物质复制和翻译过程。|认|知|生|成|1.不同生物遗传信息的传递过程2.判断中心法则各生理过程的三大依据题点(一) 遗传信息、密码子与反密码子的关系1.(2025年1月·八省联考内蒙古卷)UUU和UUC为苯丙氨酸(Phe)密码子,CCU、CCC、CCA和CCG为脯氨酸(Pro)密码子,AAA和AAG为赖氨酸(Lys)密码子。以下模板链中,能表达出Phe-Pro-Lys三肽的是( )A.5'—CTTCGGGAA—3'B.5'—AAGGGCTTC—3'C.5'—ATCCCGAAG—3'D.5'—CAACGGGTT—3'考向精细研究√解析:若模板链为5'—CTTCGGGAA—3',根据碱基互补配对原则可知,其转录得到的mRNA序列为3'—GAAGCCCUU—5',翻译时核糖体沿着mRNA从5'端移向3'端,因此翻译出的三肽序列为Phe-Pro-Lys,A符合题意;同理分析可知,B、C、D项所示模板链均不能表达出Phe-Pro-Lys三肽,B、C、D不符合题意。2.(2025·长沙模拟)如图表示基因表达过程中决定异亮氨酸的密码子与反密码子的配对情况。反密码子的第一个碱基(从5'到3'方向阅读)与密码子的第三个碱基配对。反密码子与密码子配对时,密码子的第一位、第二位是严格按照碱基互补配对原则进行,而第三个碱基配对不严格,特别是tRNA反密码子中除A、G、C、U,往往在第一位出现次黄嘌呤I,I可以与U、A、C形成碱基对,这种现象称为密码子的摆动性。下列说法错误的是 ( )A.图中表示翻译过程,可发生在人体肝细胞的核糖体中B.决定该异亮氨酸的DNA模板链碱基序列为5'-TAC-3'C.根据摆动性学说,图中反密码子可能是5'-IAU-3'D.每种tRNA的3'端只能识别并转运一种氨基酸√解析:翻译过程中密码子和反密码子配对,可发生在人体肝细胞的核糖体中,A正确;由于密码子碱基序列是5'-AUC-3',因此决定该异亮氨酸的DNA模板链碱基序列为3'-TAG-5',B错误;根据摆动性学说,反密码子的第一位是I,可以与密码子第三位的U、A、C形成碱基对,因此图中反密码子可能是5'-IAU-3',C正确;每种tRNA只能转运一种氨基酸,氨基酸结合在tRNA的3'端,D正确。题点(二) 转录和翻译的相关过程3.如图①②分别表示人体细胞中发生的两种生物大分子的合成过程,下列叙述正确的是( )√A.造血干细胞发生①②过程的场所是细胞核B.已知过程②α链对应的双链区段中,α链及其模板链中鸟嘌呤分别占27%、17%,该区段中腺嘌呤所占的碱基比例为24%C.同一种tRNA携带的氨基酸种类可能不同D.胰岛B细胞和肝细胞的相同DNA进行过程②时产生的mRNA可能相同解析:造血干细胞中,含有DNA分子的结构有细胞核和线粒体,故造血干细胞发生过程①(DNA复制)和过程②(转录)的场所有细胞核和线粒体,A错误;转录时,在α链对应的双链区段中,α链及其模板链中鸟嘌呤(G)分别占27%、17%,根据碱基互补配对原则可得出双链DNA中的C+G占44%,双链DNA分子中A+T占56%,双链中A=T,则该α链对应的双链DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为28%,B错误;每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸,C错误;在胰岛B细胞和肝细胞中的相同DNA进行过程②(转录)时产生的mRNA可能相同,如控制呼吸酶、ATP合成酶和水解酶合成的基因转录产生的mRNA,D正确。4.(2025·贵阳模拟)大肠杆菌细胞内调控核糖体形成的两种状态如图所示,其中a~d代表过程,状态一表示细胞中缺乏足够的rRNA分子。下列叙述正确的是 ( )A.过程a、b、c中碱基互补配对的方式完全相同B.调控核糖体形成的过程中需要用到RNA聚合酶和解旋酶C.大肠杆菌调控核糖体形成的场所是细胞核和细胞质D.rRNA会与mRNA竞争性结合r蛋白√解析:据图可知,a、c分别为基因1、2的转录过程,碱基互补配对方式是A—U、G—C、C—G、T—A;b为翻译过程,碱基互补配对方式是A—U、U—A、C—G、G—C。据此可知,过程a、b、c中碱基互补配对的方式不完全相同,A错误。据图可知,调控核糖体形成过程涉及基因的转录和翻译过程,不需要用到解旋酶,B错误。大肠杆菌是原核生物,没有细胞核,因此,大肠杆菌调控核糖体形成的场所是拟核和细胞质,C错误。状态一表示细胞中缺乏足够的rRNA分子,此时r蛋白与mRNA结合;状态二时,有足量的rRNA,此时r蛋白与rRNA结合形成核糖体。据此可知,rRNA会与mRNA竞争性结合r蛋白,D正确。[归纳拓展] 基因表达中的相关数量关系(1)三种数量关系(不考虑终止密码子)DNA碱基数∶mRNA碱基数∶氨基酸数=6∶3∶1。(2)实际基因表达过程中的数量关系不符合6∶3∶1的原因①DNA中有的片段无遗传效应,转录的mRNA不含该片段。②在基因片段中,有的片段(如非编码区)起调控作用,不进行转录。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,正常情况下,终止密码子不编码氨基酸。 题点(三) 中心法则的相关分析5.红霉素、环丙沙星、利福平等抗菌药物能够抑制细菌的生长,它们的抗菌机制如表所示。下列推论不正确的是( )抗菌药物 抗菌机制利福平 抑制细菌RNA聚合酶的活性红霉素 能与核糖体结合,抑制肽链的延伸环丙沙星 抑制细菌DNA的复制A.利福平能抑制细菌中的转录过程,从而抑制蛋白质的合成B.红霉素的抗菌机制说明肽链的延伸场所是核糖体C.环丙沙星能阻止细菌细胞分裂,其他两种对细菌细胞分裂无影响D.三种抗生素的抗菌机制均涉及中心法则√解析:由题意可知,利福平能抑制细菌RNA聚合酶的活性,即抑制转录过程,进而抑制蛋白质的合成,A正确;由题意可知,红霉素能与核糖体结合,抑制肽链的延伸,可推测肽链的延伸场所是核糖体,B正确;环丙沙星能抑制细菌DNA的复制,进而抑制细菌细胞分裂,细胞分裂过程需要合成蛋白质,而其他两种抗菌药物分别抑制转录和翻译过程,从而抑制蛋白质的合成,故也会对细菌细胞分裂有影响,C错误;利福平、红霉素和环丙沙星分别涉及中心法则中的转录、翻译和DNA的复制过程,D正确。6.如图为某“双链±RNA病毒”基因表达示意图。这类病毒携带有RNA复制酶,在该酶的作用下,-RNA作为模板合成新的+RNA。合成的+RNA既可以翻译出病毒的蛋白质,又可以作为模板合成-RNA,最终形成±RNA。已知逆转录病毒的核酸为+RNA。下列说法正确的是( )A.合成病毒蛋白质的原料来源于宿主,酶来源于病毒本身B.与DNA的复制不同,±RNA的双链可能都是新合成的C.该病毒与逆转录病毒基因表达时都存在A—T、A—U的配对D.逆转录病毒与该病毒增殖时均有+RNA到-RNA的过程√解析:双链±RNA病毒合成该病毒蛋白质所需的原料和部分酶(如RNA聚合酶)均来源于宿主,A错误;DNA的复制方式为半保留复制,据题可知,在双链±RNA复制过程中,-RNA作为模板合成新的+RNA,合成的+RNA可以作为模板合成—RNA,最终形成±RNA,故±RNA的双链可能都是新合成的,B正确;该病毒的基因表达主要发生在RNA与RNA、RNA与蛋白质之间,不存在A—T的配对,而逆转录病毒存在A—T、A—U的配对,C错误;逆转录病毒的核酸为+RNA,其增殖时不存在+RNA到-RNA的过程,D错误。主题研习（二）基因表达与性状的关系1.基因表达产物与性状的关系(1)基因控制性状的两种途径基础全面落实直接 途径 基因 _______________________生物体的性状间接 途径 基因 _____________代谢过程 生物体的性状蛋白质的结构酶的合成(2)基因对性状的控制实例(连线)2.基因的选择性表达与细胞分化(1)细胞分化的本质:__________________。(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)基因选择性表达的原因:与_______________有关。基因的选择性表达基因表达的调控3.表观遗传概念 生物体基因的_________保持不变,但________________发生可遗传变化的现象特征 ①可遗传:_______________可以遗传给后代②不变性:基因的__________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可能发生去甲基化机制 ①DNA的甲基化;②构成染色体的组蛋白的_______________等修饰实例 ①柳穿鱼花形的遗传;②某种小鼠毛色的遗传;③蜂王和工蜂碱基序列基因表达和表型基因表达和表型碱基序列甲基化、乙酰化4.基因与性状的关系基因控制生物体的性状另外,生物体的性状还受______的影响。环境1.概念理解(判断正误)(1)白化病是由于基因异常而引起酪氨酸酶合成变多,能将黑色素转变为酪氨酸,从而出现白化症状。 ( )(2)基因控制生物性状时指导合成的终产物一定都是蛋白质。 ( )(3)一个细胞中所含的基因都可以表达。 ( )(4)DNA甲基化抑制了基因的表达,进而对表型产生影响。 ( )自我诊断×××√(5)表观遗传现象由于基因的碱基序列没有改变,不属于可遗传的变异。 ( )(6)DNA的甲基化、构成染色体的组蛋白的甲基化和乙酰化都会导致表观遗传现象。 ( )×√2.事理分析(1)(苏教版必修2 P67“旁栏思考题”问题分析)有人认为,表观遗传学颠覆了传统的遗传学理论。这种观点对吗 为什么 ________________________________________________________不对。表观遗传学是对传统遗传学理论的补充,而不是颠覆。(2)(人教版必修2 P73“思考·讨论”素材挖掘)某种实验小鼠的毛色受一对等位基因Avy和a的控制,Avy为显性基因,表现为黄色体毛,a为隐性基因,表现为黑色体毛。将纯种黄色体毛的小鼠与纯种黑色体毛的小鼠杂交,子一代小鼠的基因型都是Avya,却表现出不同的毛色:介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。请分析可能的原因:___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。在Avy基因的前端(或称“上游”)有一段特殊的碱基序列决定着该基因的表达水平,这段碱基序列具有多个可发生DNA甲基化修饰的位点。当这些位点没有甲基化时,Avy基因正常表达,小鼠表现为黄色;当这些位点甲基化后,Avy基因的表达就受到抑制。这段碱基序列的甲基化程度越高,Avy基因的表达受到的抑制越明显,小鼠体毛的颜色就越深(3)(人教版必修2 P75“拓展应用T3”分析)某种猫的雄性个体有两种毛色:黄色和黑色;而雌性个体有三种毛色:黄色、黑色、黑黄相间。分析这种猫的基因,发现控制毛色的基因是位于X染色体上的一对等位基因:XO(黄色)和XB(黑色),雄猫只有一条X染色体,因此,毛色不是黄色就是黑色。而雌猫却出现了黑黄相间的类型。请写出可能的解释:___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。对于基因型为XBXO的雌猫,如果体细胞中携带黑毛基因B的X染色体失活,XB就不能表达,而另一条X染色体XO会表达,那么由该细胞增殖而来的皮肤上会长出黄色体毛;同理,如果体细胞中携带黄毛基因O的X染色体失活,则XO不表达,另一条X染色体XB会表达,由该细胞增殖而来的皮肤上就会长出黑色体毛。因此,基因型为XBXO的雌猫会出现黑黄相间的类型重难点(一) 分析基因的选择性表达与细胞分化|情|境|探|究|下图是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态,请据图分析并回答下列问题:重难深化拓展(1)上述基因属于管家基因的是___,属于奢侈基因的是___________。(2)这三种细胞中“血红蛋白基因”均不能表达,所以这三种细胞不包括_______;A细胞可产生“胰岛素”,应为______细胞;B细胞可产生“生长激素”,应为_____细胞。(3)细胞分化是______基因选择性表达的结果。ab、c、d红细胞胰岛B垂体奢侈|认|知|生|成|基因的类型与细胞分化重难点(二) 探究表观遗传的原理和特点|情|境|探|究|在一个蜂群中,少数雌蜂幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王,而大多数雌蜂幼虫以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。Dnmt3蛋白是Dnmt3基因表达的一种DNA甲基化转移酶,能使DNA某些区域添加甲基基团(如图所示),DNA被甲基化后会干扰RNA聚合酶的识别。敲除Dnmt3基因后,雌蜂幼虫将发育成蜂王,这与取食蜂王浆有相同的效果。(1)据上述研究解释雌蜂幼虫因食物不同而发育不同的原因。提示:蜜蜂的雌蜂幼虫以花粉和花蜜为食,Dnmt3基因表达一种DNA甲基化转移酶,造成一些基因被甲基化而不能表达,从而发育成工蜂;少数雌蜂幼虫以蜂王浆为食,Dnmt3基因不表达,一些基因正常表达而发育成蜂王。(2)结合上述信息分析DNA甲基化与基因突变的原理是否相同。提示:DNA的甲基化会导致基因不能表达或表达水平不同,从而引起生物表型的改变;DNA甲基化不改变基因的碱基序列,因此,DNA甲基化与基因突变原理不同。(3)DNA甲基化常发生于DNA的CG序列密集区,发生甲基化后,会影响这段DNA和某些蛋白相结合。推测甲基化程度影响基因表达的机制。提示:DNA甲基化影响了RNA聚合酶与该段DNA的结合,导致发生甲基化的DNA(基因)转录过程受到抑制,进而无法完成翻译过程,影响了相关基因的表达。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。|认|知|生|成|2.理解表观遗传需注意的3个问题(1)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。(2)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。(3)DNA甲基化抑制基因的转录;而组蛋白乙酰化可激活基因的转录。题点(一) 基因对性状的控制与细胞分化1.(2025·保定模拟)牵牛花的颜色主要是由花青素决定的。花青素的合成途径与颜色变化过程如图所示,下列分析正确的是( )考向精细研究√A.牵牛花的颜色受多个基因控制,其遗传遵循自由组合定律B.若图中基因P表达,则前提是基因M和N也能表达C.图中基因通过控制酶的合成直接控制牵牛花的性状D.两株牵牛花的基因型完全相同,其花色也可能不同解析:牵牛花的颜色受多个基因的控制,但不知这些基因的位置,不能确定其遗传符合自由组合定律,A错误;基因M、N表达与否,不影响基因P的表达,B错误;由图可知,基因可以通过控制酶的合成来控制代谢,从而间接控制生物性状,C错误;性状受基因和环境共同控制,两株牵牛花的基因型完全相同,在不同pH条件下其花色也可能不同,D正确。2.ACC合成酶是植物体内乙烯合成的限速酶,如表是科学家以番茄ACC合成酶基因为探针,研究番茄果实不同成熟阶段及不同组织中该基因的表达情况。下列相关分析正确的是 ( )果实成熟的不同阶段 叶片 雌蕊 雄蕊 根绿果 变红 桃红 橙红 亮红 红透 - + ++ ++ ++ ++ ++ ++ + - - + -注:“-”表示该基因不表达,“+”表示该基因表达,“+”的数目越多表示表达水平越高。A.该基因的表达水平在不同的组织和果实成熟的不同阶段差异不明显B.橙红和亮红的果实细胞中该基因转录产物可能相对较多C.绿果、雌蕊、叶片和根中无该基因及其转录产物,体现了细胞基因的选择性表达D.果实中该基因表达水平高于叶片,说明前者的分化程度高于后者√解析:根据表中信息可知,在番茄的不同组织以及果实成熟的不同阶段,ACC合成酶基因的表达水平存在明显差异,A错误;橙红和亮红的果实中,ACC合成酶基因表达水平较高,故其细胞中该基因的转录产物可能相对较多,B正确;番茄不同的组织和果实成熟的不同阶段ACC合成酶基因的表达水平不同,体现了不同细胞中基因的选择性表达,而绿果、雌蕊、叶片和根中都含有该基因,C错误;果实中ACC合成酶基因的表达水平高于叶片,说明该基因在不同器官细胞内进行了选择性表达,但不能说明果实的分化程度高于叶片,D错误。题点(二) 甲基化、乙酰化与表观遗传3.(2024·黑吉辽高考)如图表示DNA半保留复制和甲基化修饰过程。研究发现,50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大。下列叙述正确的是( )√A.酶E的作用是催化DNA复制B.甲基是DNA半保留复制的原料之一C.环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素D.DNA甲基化不改变碱基序列和生物个体表型解析:据题图可知,酶E的作用是催化DNA分子中胞嘧啶脱氧核苷酸甲基化,A错误;DNA半保留复制的原料是脱氧核苷酸,甲基不是DNA半保留复制的原料,B错误;由题意可知,50岁同卵双胞胎间基因组DNA甲基化的差异普遍比3岁同卵双胞胎间的差异大,说明环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素,C正确;DNA甲基化使相关脱氧核苷酸带上甲基基团,并没有改变DNA的碱基序列,但DNA甲基化可能影响基因的表达,进而影响生物个体表型,D错误。4.(2024·江苏高考)图示果蝇细胞中基因沉默蛋白(PcG)的缺失,引起染色质结构变化,导致细胞增殖失控形成肿瘤。下列相关叙述错误的是 ( )A.PcG使组蛋白甲基化和染色质凝集,抑制了基因表达B.细胞增殖失控可由基因突变引起,也可由染色质结构变化引起C.DNA和组蛋白的甲基化修饰都能影响细胞中基因的转录D.图示染色质结构变化也是原核细胞表观遗传调控的一种机制√解析:PcG使组蛋白甲基化和染色质凝集,影响RNA聚合酶与DNA分子的结合,抑制了基因表达,A正确。细胞增殖失控可由基因突变(如原癌基因和抑癌基因发生突变)引起;根据题干信息“基因沉默蛋白(PcG)的缺失,引起染色质结构变化,导致细胞增殖失控形成肿瘤”可知,也可由染色质结构变化引起,B正确。DNA和组蛋白的甲基化修饰属于表观遗传,都能影响细胞中基因的转录,C正确。原核细胞没有染色质,D错误。课时跟踪检测(本课时配有重难点加练题，以电子文档形式推送，供学优生选用)1234567891011一、选择题1.(2025·承德模拟)如图是细胞中三种主要的RNA模式图,下列关于RNA的结构和功能的叙述,错误的是( )6781011123459A.tRNA中不一定含有氢键B.三种RNA中一定都含有磷酸二酯键C.细胞中的RNA是相关基因表达的产物D.三种RNA共同参与细胞内蛋白质的合成√解析:tRNA链经过折叠呈三叶草结构,一定含有氢键,A错误;RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,核苷酸之间通过磷酸二酯键进行连接,所以三种RNA中一定都含有磷酸二酯键,B正确;细胞中的RNA都是由基因经过转录形成的,是相关基因表达的产物,C正确;mRNA作为翻译的模板,tRNA运输氨基酸至核糖体,rRNA是核糖体的组成成分,所以三种RNA共同参与细胞内蛋白质的合成,D正确。1567810112342.下列关于人体内RNA和蛋白质的相互关系的叙述,正确的是 ( )A.目前发现组成人蛋白质的氨基酸有21种,硒代半胱氨酸是最晚被发现的氨基酸B.UGA是终止密码子,特殊情况下可以编码硒代半胱氨酸,因此人类不决定氨基酸的终止密码子有2个,密码子共有65个C.如果mRNA上密码子是(5'-AUG-3'),则tRNA的反密码子是(5'-UAC-3')D.密码子的简并增加了基因突变的显现概率√9156781011234解析:硒代半胱氨酸是最晚被发现的组成人体蛋白质的氨基酸,目前发现组成人蛋白质的氨基酸有21种,A正确;在正常情况下,UGA是终止密码子,但在特殊情况下,UGA可以编码硒代半胱氨酸,所以人类不决定氨基酸的终止密码子有2个,密码子共有64种,B错误;根据碱基互补配对原则可知,如果mRNA上密码子是(5'-AUG-3'),则tRNA的反密码子是(3'-UAC-5'),C错误;密码子的简并是指绝大多数氨基酸都对应多个密码子,所以密码子的简并降低了基因突变的显现概率,D错误。91567810112343.下列关于基因表达的说法,正确的是 ( )A.转录过程中,RNA聚合酶没有解开DNA双螺旋结构的功能B.染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子C.细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽D.多个核糖体可结合在一个mRNA分子上共同合成一条多肽链√9156781011234解析:转录过程中,RNA聚合酶具有解开DNA双螺旋结构等功能,因此转录过程不需要解旋酶的参与,A错误;转录是以DNA的一条链为模板,以基因为单位进行的,而一条染色体DNA上含有多个基因,每个基因的序列并不相同,因此染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子,B正确;细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA可能有mRNA、rRNA、tRNA等,rRNA、tRNA并不编码多肽,C错误;多个核糖体可结合在一个mRNA分子上同时合成多条相同多肽链,提高翻译效率,D错误。91567810112344.(2025·张掖模拟)20世纪50年代,科学家在研究DNA复制的酶促反应机制时,发现了一种从未见过的生物化学反应,这种反应需要酶对底物模板指令的绝对依赖。后经众多科学家的不断探索,最终揭示了遗传信息传递的一般规律——中心法则。下列叙述错误的是 ( )A.DNA分子的碱基排列顺序千变万化,构成了遗传信息的多样性B.遗传信息的复制、转录、翻译和逆转录都需要模板C.转录时,RNA聚合酶识别并结合RNA的特定序列D.DNA复制与转录的过程中,碱基互补配对方式不完全相同√9156781011234解析:DNA是主要的遗传物质,由于组成DNA分子的碱基排序千变万化,构成了DNA分子的多样性,即遗传信息的多样性,A正确。遗传信息的复制(模板是DNA的两条链)、转录(模板是DNA的一条链)、翻译(模板是mRNA)和逆转录(模板是RNA)都需要模板,B正确。转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,转录时,RNA聚合酶识别并结合DNA的特定序列,C错误。DNA复制时碱基配对方式是A—T、T—A、G—C、C—G;转录的过程中碱基配对方式是A—U、T—A、G—C、C—G,D正确。91567810112345.如图表示细胞内遗传信息的传递过程,下列有关叙述错误的是 ( )√9A.相较于过程②和③,过程①特有的碱基配对方式是A—TB.真核细胞由过程②形成的mRNA和tRNA都需要加工C.过程③中核糖体在mRNA上的移动方向是由a到bD.图示tRNA可以搬运密码子为CCA的氨基酸156781011234解析:因为反密码子从tRNA的3'端→5'端读取,即UGG,而密码子从mRNA的5'端→3'端读取,故图示tRNA可以搬运密码子为ACC的氨基酸,D错误。91567810112346.(2024·芜湖三模)染色质由DNA、组蛋白等构成,组蛋白发生乙酰化修饰会破坏染色质中组蛋白和DNA之间的紧密结合。研究发现,多种癌细胞内组蛋白去乙酰酶表达水平过高,阻止了控制细胞正常活性的基因的表达。下列叙述错误的是 ( )A.组蛋白乙酰化修饰发生在真核细胞的细胞核中B.组蛋白乙酰化程度与基因的转录活性呈负相关C.组蛋白乙酰化不会改变基因中碱基的排列顺序D.组蛋白乙酰化不足可能使抑癌基因的表达受阻√9156781011234解析:组蛋白发生乙酰化修饰会破坏染色质中组蛋白和DNA之间的紧密结合,据此可推测,组蛋白乙酰化修饰发生在真核细胞的细胞核中,且组蛋白乙酰化程度与基因的转录活性呈正相关,A正确,B错误;组蛋白乙酰化不会改变基因中碱基的排列顺序,但会影响基因的表达,C正确;题意显示,多种癌细胞内组蛋白去乙酰酶表达水平过高,导致乙酰化水平下降,进而阻止了控制细胞正常活性的基因的表达,据此可推测,组蛋白乙酰化不足可能使抑癌基因的表达受阻,进而可能诱发癌变,D正确。91567810112347.大肠杆菌一般是将葡萄糖作为碳元素的来源,但是当生活的环境中没有葡萄糖而有乳糖时,大肠杆菌会合成半乳糖苷酶(催化乳糖水解),保障大肠杆菌的正常生存,其相关机制如图所示。下列说法错误的是 ( )91567810112349A.若物质a中A占23%、U占25%,则对应的阻遏基因编码片段中A占24%B.RNA聚合酶通过与图中物质a结合后,表达出的物质b的化学本质是蛋白质C.无乳糖时,物质b与半乳糖苷酶合成基因相关序列结合来影响其转录过程D.有乳糖时,半乳糖苷酶合成基因由关闭状态变为工作状态,最终实现对乳糖的水解利用√解析:物质a是mRNA,是由基因的片段经转录而来的,若物质a中A占23%、U占25%,则DNA相应区段模板链中T占23%、A占25%,非模板链中A占23%、T占25%,故对应阻遏基因的编码片段中A占(25%+23%)/2=24%,A正确;物质a是mRNA,是翻译的模板,而RNA聚合酶是在转录过程中起作用,其结合位点是DNA区域,B错误;结合图示可知,无乳糖时,物质b有活性,物质b与半乳糖苷酶合成基因相关序列结合来影响其转录过程,C正确;有乳糖时,半乳糖苷酶合成基因由关闭状态变为工作状态,表达出半乳糖苷酶,实现对乳糖的水解利用,该过程能保障大肠杆菌的正常生存,D正确。15678101123491567810112348.(2025·衡水模拟)某种小鼠毛色受基因控制情况如图所示。真黑素和褐黑素比例不同会呈现不同毛色,且褐黑素有淡化毛色的作用。在Avy基因(与a是一对等位基因)“上游”有多个甲基化修饰位点。下列叙述正确的是( )91567810112349A.Avy基因“上游”甲基化后,碱基序列未发生变化,因此不可遗传给后代B.Avy基因“上游”甲基化后,可能导致DNA聚合酶不能与启动子结合C.基因型为Avya的不同个体毛色不同,Avy甲基化程度越高,小鼠毛色越浅D.基因通过其表达产物来控制生物性状,基因与性状不是简单的线性关系√解析:甲基化可遗传给后代,A错误;与启动子结合的是RNA聚合酶,B错误;由图可知,Avy甲基化会抑制ASIP蛋白的合成,后者会抑制真黑素的合成,Avy甲基化程度越高,真黑素越容易合成,小鼠毛色越深,C错误;基因通过其表达产物来控制生物性状,基因与性状不是简单的线性关系,D正确。15678101123499.(2025·南阳模拟)Ⅰ型巩膜胶原蛋白的主要成分是C1蛋白,与巩膜的发育密切相关。研究发现,近视的产生与C1基因甲基化修饰改变有关,实验小组用强光持续照射某小鼠单眼,并获得了单眼近视眼。实验小组检测了单眼近视眼(MD T)、对侧对照眼(MD C,上述小鼠未受强光持续照射的另一只眼)和正常眼(NC)细胞内C1基因mRNA的含量,实验结果如下图所示。下列说法错误的是 ( )A.此小鼠近视眼的形成可能与C1基因的甲基化程度升高有关B.强光持续照射单眼时,会使对侧对照眼C1基因复制加快C.C1基因表达减弱可能导致巩膜变薄,从而引起小鼠近视D.甲基化不改变DNA碱基序列,但能对子代性状产生影响1567810112349√1567810112349解析:由图可知,MD T组C1基因的mRNA含量比NC组的少,说明其C1基因表达受到抑制,可能与基因的甲基化程度升高有关,A正确；与NC'组相比,对侧对照眼(MT C)的C1基因mRNA的含量升高,与C1基因的表达活跃有关,说明强光持续照射单眼会促进对侧对照眼C1基因的转录,B错误；MD T组C1基因的mRNA含量低,推测C1基因表达减弱可能导致巩膜变薄,从而引起小鼠近视,C正确；甲基化是一种表观遗传现象,甲基化不会改变DNA的碱基序列,但是能对子代的性状产生影响,D正确。156781011234二、非选择题(除特别注明外,每空1分)10.(7分)(2025·河南名校联考)研究发现基因表达过程中,转录出的一个mRNA可能含有多个AUG密码子,仅起始密码子AUG上游有一段SD序列,该序列能与rRNA互补结合,使翻译开始。根据以上信息回答下列问题:(1)若SD序列的碱基为AGGAGG,则与其互补的rRNA碱基序列为_____________,SD碱基序列存在的作用是_______________________________ (2分),以合成正确长度的多肽链。 9UCCUCC使翻译能准确从起始密码子开始156781011234(2)当细胞中产生的r-蛋白质(构成核糖体的蛋白质)含量增多时,r-蛋白质就与指导该蛋白质合成的mRNA结合,阻碍核糖体与mRNA的结合,从而使r-蛋白质的含量________________,这种调节方式叫作____________。 (3)为探究催化氨基酸合成多肽链的是r-蛋白质还是rRNA,研究人员用高浓度的蛋白酶K处理某生物的核糖体,发现剩下的结构仍然可以催化氨基酸合成多肽链,而用核酸酶处理核糖体后,其肽链合成受到了抑制。根据以上实验可得出的结论是 _______________________________________________(2分)。 9降低(相对稳定)负反馈调节催化氨基酸合成多肽链的是rRNA,而不是r-蛋白质15678101123411.(10分)基因印记是小鼠遗传过程中普遍存在的一种遗传现象,是指基因在发育过程中产生专性的加工修饰(如甲基化)从而不能表达,导致后代体细胞中来源于两个亲本的基因有不同的表达活性。印记是在受精卵形成过程中获得的,在下一代配子形成时,基因印记会重建。如图是基因型为Aa的小鼠进行交配时基因的传递示意图。回答下列问题:91567810112349(1)亲代雌鼠表型为________ (填“显性”或“隐性”)性状,其与亲代雄鼠基因型相同但表型不同,造成这种情况的原因是______________________________________________________________________ (2分)。 显性体细胞内发生甲基化的等位基因不同,且甲基化的基因不能表达解析:亲代雌鼠的A基因可以正常表达,其表型为显性性状;亲代雄鼠的A基因发生甲基化,不能正常表达,因此与雌鼠的表型不同。1567810112349(2)由图示配子形成过程中印记发生的机制,可以断定亲代雌鼠的A基因来自其______(填“父方”“母方”或“不确定”)。雌配子中印记重建后,A基因碱基序列___________。 解析:由题图可知,在雌雄配子印记重建过程中,所有雌配子中基因都会发生甲基化,因此子代中未甲基化的基因均来自父方。父方保持不变1567810112349(3)请设计一次杂交实验确定一只生长缺陷雄鼠的基因型,写出实验思路和预期结果及结论。实验思路:___________________________________________________________(2分)。 预期结果及结论:______________________________________________________________________________________________________________________________(3分)。 让该生长缺陷雄鼠与任一雌鼠交配,观察后代的表型及比例若后代全为生长缺陷鼠,则该生长缺陷雄鼠的基因型为aa;若后代中生长正常鼠∶生长缺陷鼠=1∶1,则该生长缺陷雄鼠的基因型为Aa1567810112349解析:若用“h”表示甲基化基因,则生长缺陷雄鼠的基因型为Aha或aa。在雌、雄配子印记重建过程中,所有的雄配子均正常,所有雌配子都会发生甲基化,因此基因型为Aha的雄鼠可以产生正常雄配子A和a,基因型为aa的雄鼠可以产生正常雄配子a。因此基因型为Aha的雄鼠和任一雌鼠交配,后代中生长正常鼠∶生长缺陷鼠=1∶1;基因型为aa的雄鼠和任一雌鼠交配,后代全为生长缺陷鼠。1567810112349课时跟踪检测(二十七) 基因的表达及其与性状的关系一、选择题1.(2025·承德模拟)如图是细胞中三种主要的RNA模式图,下列关于RNA的结构和功能的叙述,错误的是 ( )A.tRNA中不一定含有氢键B.三种RNA中一定都含有磷酸二酯键C.细胞中的RNA是相关基因表达的产物D.三种RNA共同参与细胞内蛋白质的合成2.下列关于人体内RNA和蛋白质的相互关系的叙述,正确的是 ( )A.目前发现组成人蛋白质的氨基酸有21种,硒代半胱氨酸是最晚被发现的氨基酸B.UGA是终止密码子,特殊情况下可以编码硒代半胱氨酸,因此人类不决定氨基酸的终止密码子有2个,密码子共有65个C.如果mRNA上密码子是(5' AUG 3'),则tRNA的反密码子是(5' UAC 3')D.密码子的简并增加了基因突变的显现概率3.下列关于基因表达的说法,正确的是 ( )A.转录过程中,RNA聚合酶没有解开DNA双螺旋结构的功能B.染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子C.细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA均可编码多肽D.多个核糖体可结合在一个mRNA分子上共同合成一条多肽链4.(2025·张掖模拟)20世纪50年代,科学家在研究DNA复制的酶促反应机制时,发现了一种从未见过的生物化学反应,这种反应需要酶对底物模板指令的绝对依赖。后经众多科学家的不断探索,最终揭示了遗传信息传递的一般规律——中心法则。下列叙述错误的是 ( )A.DNA分子的碱基排列顺序千变万化,构成了遗传信息的多样性B.遗传信息的复制、转录、翻译和逆转录都需要模板C.转录时,RNA聚合酶识别并结合RNA的特定序列D.DNA复制与转录的过程中,碱基互补配对方式不完全相同5.如图表示细胞内遗传信息的传递过程,下列有关叙述错误的是 ( )A.相较于过程②和③,过程①特有的碱基配对方式是A—TB.真核细胞由过程②形成的mRNA和tRNA都需要加工C.过程③中核糖体在mRNA上的移动方向是由a到bD.图示tRNA可以搬运密码子为CCA的氨基酸6.(2024·芜湖三模)染色质由DNA、组蛋白等构成,组蛋白发生乙酰化修饰会破坏染色质中组蛋白和DNA之间的紧密结合。研究发现,多种癌细胞内组蛋白去乙酰酶表达水平过高,阻止了控制细胞正常活性的基因的表达。下列叙述错误的是 ( )A.组蛋白乙酰化修饰发生在真核细胞的细胞核中B.组蛋白乙酰化程度与基因的转录活性呈负相关C.组蛋白乙酰化不会改变基因中碱基的排列顺序D.组蛋白乙酰化不足可能使抑癌基因的表达受阻7.大肠杆菌一般是将葡萄糖作为碳元素的来源,但是当生活的环境中没有葡萄糖而有乳糖时,大肠杆菌会合成半乳糖苷酶(催化乳糖水解),保障大肠杆菌的正常生存,其相关机制如图所示。下列说法错误的是 ( )A.若物质a中A占23%、U占25%,则对应的阻遏基因编码片段中A占24%B.RNA聚合酶通过与图中物质a结合后,表达出的物质b的化学本质是蛋白质C.无乳糖时,物质b与半乳糖苷酶合成基因相关序列结合来影响其转录过程D.有乳糖时,半乳糖苷酶合成基因由关闭状态变为工作状态,最终实现对乳糖的水解利用8.(2025·衡水模拟)某种小鼠毛色受基因控制情况如图所示。真黑素和褐黑素比例不同会呈现不同毛色,且褐黑素有淡化毛色的作用。在Avy基因(与a是一对等位基因)“上游”有多个甲基化修饰位点。下列叙述正确的是 ( )A.Avy基因“上游”甲基化后,碱基序列未发生变化,因此不可遗传给后代B.Avy基因“上游”甲基化后,可能导致DNA聚合酶不能与启动子结合C.基因型为Avya的不同个体毛色不同,Avy甲基化程度越高,小鼠毛色越浅D.基因通过其表达产物来控制生物性状,基因与性状不是简单的线性关系9.(2025·南阳模拟)Ⅰ型巩膜胶原蛋白的主要成分是C1蛋白,与巩膜的发育密切相关。研究发现,近视的产生与C1基因甲基化修饰改变有关,实验小组用强光持续照射某小鼠单眼,并获得了单眼近视眼。实验小组检测了单眼近视眼(MD T)、对侧对照眼(MD C,上述小鼠未受强光持续照射的另一只眼)和正常眼(NC)细胞内C1基因mRNA的含量,实验结果如下图所示。下列说法错误的是 ( )A.此小鼠近视眼的形成可能与C1基因的甲基化程度升高有关B.强光持续照射单眼时,会使对侧对照眼C1基因复制加快C.C1基因表达减弱可能导致巩膜变薄,从而引起小鼠近视D.甲基化不改变DNA碱基序列,但能对子代性状产生影响二、非选择题(除特别注明外,每空1分)10.(7分)(2025·河南名校联考)研究发现基因表达过程中,转录出的一个mRNA可能含有多个AUG密码子,仅起始密码子AUG上游有一段SD序列,该序列能与rRNA互补结合,使翻译开始。根据以上信息回答下列问题:(1)若SD序列的碱基为AGGAGG,则与其互补的rRNA碱基序列为 ,SD碱基序列存在的作用是 (2分),以合成正确长度的多肽链。 (2)当细胞中产生的r 蛋白质(构成核糖体的蛋白质)含量增多时,r 蛋白质就与指导该蛋白质合成的mRNA结合,阻碍核糖体与mRNA的结合,从而使r 蛋白质的含量 ,这种调节方式叫作 。 (3)为探究催化氨基酸合成多肽链的是r 蛋白质还是rRNA,研究人员用高浓度的蛋白酶K处理某生物的核糖体,发现剩下的结构仍然可以催化氨基酸合成多肽链,而用核酸酶处理核糖体后,其肽链合成受到了抑制。根据以上实验可得出的结论是 (2分)。 11.(10分)基因印记是小鼠遗传过程中普遍存在的一种遗传现象,是指基因在发育过程中产生专性的加工修饰(如甲基化)从而不能表达,导致后代体细胞中来源于两个亲本的基因有不同的表达活性。印记是在受精卵形成过程中获得的,在下一代配子形成时,基因印记会重建。如图是基因型为Aa的小鼠进行交配时基因的传递示意图。回答下列问题:(1)亲代雌鼠表型为 (填“显性”或“隐性”)性状,其与亲代雄鼠基因型相同但表型不同,造成这种情况的原因是 (2分)。 (2)由图示配子形成过程中印记发生的机制,可以断定亲代雌鼠的A基因来自其 (填“父方”“母方”或“不确定”)。雌配子中印记重建后,A基因碱基序列 。 (3)请设计一次杂交实验确定一只生长缺陷雄鼠的基因型,写出实验思路和预期结果及结论。实验思路: (2分)。 预期结果及结论: (3分)。 课时跟踪检测(二十七)1．选A tRNA链经过折叠呈三叶草结构，一定含有氢键，A错误；RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，核苷酸之间通过磷酸二酯键进行连接，所以三种RNA中一定都含有磷酸二酯键，B正确；细胞中的RNA都是由基因经过转录形成的，是相关基因表达的产物，C正确；mRNA作为翻译的模板，tRNA运输氨基酸至核糖体，rRNA是核糖体的组成成分，所以三种RNA共同参与细胞内蛋白质的合成，D正确。2．选A 硒代半胱氨酸是最晚被发现的组成人体蛋白质的氨基酸，目前发现组成人蛋白质的氨基酸有21种，A正确；在正常情况下，UGA是终止密码子，但在特殊情况下，UGA可以编码硒代半胱氨酸，所以人类不决定氨基酸的终止密码子有2个，密码子共有64种，B错误；根据碱基互补配对原则可知，如果mRNA上密码子是(5′ AUG 3′)，则tRNA的反密码子是(3′ UAC 5′)，C错误；密码子的简并是指绝大多数氨基酸都对应多个密码子，所以密码子的简并降低了基因突变的显现概率，D错误。3．选B 转录过程中，RNA聚合酶具有解开DNA双螺旋结构等功能，因此转录过程不需要解旋酶的参与，A错误；转录是以DNA的一条链为模板，以基因为单位进行的，而一条染色体DNA上含有多个基因，每个基因的序列并不相同，因此染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子，B正确；细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA可能有mRNA、rRNA、tRNA等，rRNA、tRNA并不编码多肽，C错误；多个核糖体可结合在一个mRNA分子上同时合成多条相同多肽链，提高翻译效率，D错误。4．选C DNA是主要的遗传物质，由于组成DNA分子的碱基排序千变万化，构成了DNA分子的多样性，即遗传信息的多样性，A正确。遗传信息的复制(模板是DNA的两条链)、转录(模板是DNA的一条链)、翻译(模板是mRNA)和逆转录(模板是RNA)都需要模板，B正确。转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，转录时，RNA聚合酶识别并结合DNA的特定序列，C错误。DNA复制时碱基配对方式是A—T、T—A、G—C、C—G；转录的过程中碱基配对方式是A—U、T—A、G—C、C—G，D正确。5．选D 因为反密码子从tRNA的3′端→5′端读取，即UGG，而密码子从mRNA的5′端→3′端读取，故图示tRNA可以搬运密码子为ACC的氨基酸，D错误。6．选B 组蛋白发生乙酰化修饰会破坏染色质中组蛋白和DNA之间的紧密结合，据此可推测，组蛋白乙酰化修饰发生在真核细胞的细胞核中，且组蛋白乙酰化程度与基因的转录活性呈正相关，A正确，B错误；组蛋白乙酰化不会改变基因中碱基的排列顺序，但会影响基因的表达，C正确；题意显示，多种癌细胞内组蛋白去乙酰酶表达水平过高，导致乙酰化水平下降，进而阻止了控制细胞正常活性的基因的表达，据此可推测，组蛋白乙酰化不足可能使抑癌基因的表达受阻，进而可能诱发癌变，D正确。7．选B 物质a是mRNA，是由基因的片段经转录而来的，若物质a中A占23%、U占25%，则DNA相应区段模板链中T占23%、A占25%，非模板链中A占23%、T占25%，故对应阻遏基因的编码片段中A占(25%＋23%)/2＝24%，A正确；物质a是mRNA，是翻译的模板，而RNA聚合酶是在转录过程中起作用，其结合位点是DNA区域，B错误；结合图示可知，无乳糖时，物质b有活性，物质b与半乳糖苷酶合成基因相关序列结合来影响其转录过程，C正确；有乳糖时，半乳糖苷酶合成基因由关闭状态变为工作状态，表达出半乳糖苷酶，实现对乳糖的水解利用，该过程能保障大肠杆菌的正常生存，D正确。8．选D 甲基化可遗传给后代，A错误；与启动子结合的是RNA聚合酶，B错误；由图可知，Avy甲基化会抑制ASIP蛋白的合成，后者会抑制真黑素的合成，Avy甲基化程度越高，真黑素越容易合成，小鼠毛色越深，C错误；基因通过其表达产物来控制生物性状，基因与性状不是简单的线性关系，D正确。9．选B 由图可知，MD T组C1基因的mRNA含量比NC组的少，说明其C1基因表达受到抑制，可能与基因的甲基化程度升高有关，A正确；与NC′组相比，对侧对照眼(MT C)的C1基因mRNA的含量升高，与C1基因的表达活跃有关，说明强光持续照射单眼会促进对侧对照眼C1基因的转录，B错误；MD T组C1基因的mRNA含量低，推测C1基因表达减弱可能导致巩膜变薄，从而引起小鼠近视，C正确；甲基化是一种表观遗传现象，甲基化不会改变DNA的碱基序列，但是能对子代的性状产生影响，D正确。10．(1)UCCUCC 使翻译能准确从起始密码子开始 (2)降低(相对稳定) 负反馈调节 (3)催化氨基酸合成多肽链的是rRNA，而不是r 蛋白质11．解析：(1)亲代雌鼠的A基因可以正常表达，其表型为显性性状；亲代雄鼠的A基因发生甲基化，不能正常表达，因此与雌鼠的表型不同。(2)由题图可知，在雌雄配子印记重建过程中，所有雌配子中基因都会发生甲基化，因此子代中未甲基化的基因均来自父方。(3)若用“h”表示甲基化基因，则生长缺陷雄鼠的基因型为Aha或aa。在雌、雄配子印记重建过程中，所有的雄配子均正常，所有雌配子都会发生甲基化，因此基因型为Aha的雄鼠可以产生正常雄配子A和a，基因型为aa的雄鼠可以产生正常雄配子a。因此基因型为Aha的雄鼠和任一雌鼠交配，后代中生长正常鼠∶生长缺陷鼠＝1∶1；基因型为aa的雄鼠和任一雌鼠交配，后代全为生长缺陷鼠。答案：(1)显性 体细胞内发生甲基化的等位基因不同，且甲基化的基因不能表达 (2)父方 保持不变 (3)让该生长缺陷雄鼠与任一雌鼠交配，观察后代的表型及比例 若后代全为生长缺陷鼠，则该生长缺陷雄鼠的基因型为aa；若后代中生长正常鼠∶生长缺陷鼠＝1∶1，则该生长缺陷雄鼠的基因型为Aa 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第3讲 基因的表达及其与性状的关系.docx 第3讲 基因的表达及其与性状的关系.pptx 课时跟踪检测(二十七) 基因的表达及其与性状的关系.docx
资源列表
