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第4章　基因的表达
(90分钟　100分)
一、选择题(本题包括16个小题，每小题3分，共48分)
1．转录本是指由同一基因经转录、剪接、修饰等过程形成的一种或多种可编码不同蛋白质的成熟mRNA。水稻有籼稻和粳稻之分，其细胞内Wx基因编码的颗粒淀粉合成酶(GBSS)在直链淀粉的合成中起关键作用。已知Wx基因位点上有Wxa和Wxb两种等位变异，籼稻中的Wxa基因比粳稻中的Wxb基因能产生更多的Wx转录本，导致籼稻中含有更多的直链淀粉。下列说法正确的是(　　)
A．处于增殖期的水稻细胞中才可观察到转录本的产生
B．与粳稻相比，籼稻中含有更多直链淀粉的原因是每个Wx转录本可以结合更多的核糖体从而合成更多的GBSS
C．由Wx转录本经逆转录形成的DNA碱基排列顺序与Wx基因碱基排列顺序有所不同
D．籼稻中Wxa基因和粳稻中Wxb基因的根本区别在于能否产生更多的Wx转录本
2．下图表示两种细胞中主要遗传信息的表达过程，据图分析，下列相关说法错误的是(　　)
A．甲细胞没有以核膜为界限的细胞核，所以转录、翻译同时发生在同一空间内
B．乙细胞的基因转录形成的mRNA需要通过核孔才能进入细胞质
C．两种表达过程均主要由线粒体提供能量，由细胞质提供原料
D．若合成某条肽链时脱去了100个水分子，则该肽链中至少含有102个氧原子
3. TATA框(TATAbox)是真核细胞中基因的重要组成部分，位于基因的转录起始点上游，其碱基序列为5′－TATAATAAT－3′。基因表达时RNA聚合酶需与TATA框牢固结合之后才能起始转录。下列说法错误的是(　　)
A．TATA框是一段DNA序列，彻底水解可得到6种产物
B．RNA聚合酶与TATA框结合后，以DNA的一条链为模板转录
C．TATA框一旦发生突变将导致转录效率降低甚至转录被阻止
D．可通过干扰RNA聚合酶与TATA框的结合“关闭”某种异常基因
4． DNA单链上的G和G配对，可形成G-四链体。C与C配对，则形成i-motif，二者的结构如下图。研究发现，某蛋白质与bcl-2基因的启动子(基因中启动转录的部位)结合会抑制该基因的表达，若bcl-2基因的启动子中形成了G-四链体或i-motif，则该蛋白质不能与启动子结合。下列有关叙述错误的是(　　)
A．G-四链体和i-motif的形成都没有改变核苷酸之间的连接方式
B．在形成G-四链体的DNA分子中，嘌呤碱基数与嘧啶碱基数相等
C．DNA的一条链形成G-四链体时，另一条链可能同时形成i-motif
D．若bcl-2基因的启动子中形成G-四链体，bcl-2基因的转录会受到抑制
5．许多生物在较高温度时能受热诱导合成一系列热休克蛋白。热休克蛋白的主要功能是参与蛋白质的代谢，某些热休克蛋白可参与靶蛋白的折叠和去折叠过程，某些热休克蛋白可参与蛋白质的降解过程。下列叙述不合理的是(　　)
A．热休克蛋白基因受到热刺激后转录程度增强
B．超过最适温度使蛋白质肽键断裂造成蛋白质变性
C．热休克蛋白可对空间结构异常的蛋白质进行去折叠
D．降解变性的蛋白质有利于维持细胞的正常代谢活动
6．我国科学家人工合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸，标志着我国具备了人工合成核酸的能力。下图表示人工合成核酸时各试管中加入的物质，下列叙述不正确的是(　　)
A．①④与②③的产物分别相同
B．①②③④生理过程不同
C．①②③④的进行都需要模板、原料、能量和酶
D．每个生物都必须要进行①②③④生理过程
7．真核生物细胞内存在着种类繁多、长度为21～23个核苷酸的小分子RNA(简称miRNA)，它们能与相关基因转录形成的mRNA互补，形成局部双链。这些miRNA抑制基因表达的机制是(　　)
A．阻断rRNA装配成核糖体
B．妨碍双链DNA分子的解旋
C．干扰核糖体与mRNA结合
D．影响RNA分子的远距离转运
8．科研人员用14C标记的半胱氨酸(Cys)与RNA结合生成14C-半胱氨酸-tRNA，经 Ni(镍)催化后生成14C-丙氨酸-tRNA，再把14C-丙氨酸-tRNA加进含有血红蛋白mRNA的蛋白质合成系统中，结果发现14C-丙氨酸-tRNA插入了通常由C-半胱氨酸-tRNA占据的位置。下列说法正确的是(　　)
A．生物体内C-半胱氨酸-tRNA的生成需要 Ni 催化
B．RNA用自身携带的反密码子来识别半胱氨酸
C．血红蛋白中的半胱氨酸被丙氨酸替代后，肽键数量会发生变化
D．该实验证明与模板 mRNA 特异性识别的是 tRNA 而不是氨基酸
9．miRNA是一类非编码RNA，某miRNA能抑制W基因控制的蛋白质(W蛋白)的合成。某真核细胞内该miRNA的形成及其发挥作用的过程如下图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．miRNA基因转录时，RNA聚合酶与该基因的起始密码子相结合
B．W基因转录形成的mRNA在细胞核内加工后，进入细胞质中用于翻译
C．由于基因的选择性表达，部分细胞内会出现miRNA控制合成的蛋白质
D．miRNA抑制W蛋白的合成是通过miRNA直接与W基因mRNA结合实现的
10．甜味蛋白是植物体内的小分子蛋白质，其甜度大、热量低、安全无毒，但产量低。科学家利用转基因大肠杆菌生产出的甜味蛋白没有甜味，利用转基因番茄生产出的甜味蛋白与天然甜味蛋白在口感上没有区别。甜味蛋白在甜度上出现差异的原因最可能是(　　)
A．大肠杆菌没有细胞核，甜味蛋白基因不能完成转录形成mRNA
B．大肠杆菌没有内质网和高尔基体，不能完成甜味蛋白的折叠和加工
C．番茄细胞中含有核糖体，甜味蛋白的mRNA可以顺利完成翻译过程
D．番茄细胞中含有线粒体，可为甜味蛋白的合成、加工提供能量
11．下图为α-原肌球蛋白基因在不同组织细胞中的表达过程示意图。据图分析下列说法正确的是(　　)
A．RNA聚合酶与DNA某一部位结合后对整个DNA进行转录
B．氢键的断裂和形成都可在①④过程发生，且都需要酶的催化
C．①②③④过程体现了不同组织细胞中基因的选择性表达
D．不同细胞中同一基因可以控制合成不同的蛋白质
12．1957年，克里克提出中心法则，随着研究的不断深入，科学家对中心法则作出了补充(如图所示)，下列有关叙述错误的是(　　)
A．中心法则描述了生物界遗传信息的传递过程
B．碱基互补配对保证了遗传信息传递的准确性
C．图中①～⑤过程都可以在细胞内发生
D．中心法则揭示了生物界共用同一套遗传密码
13．下图为真核生物细胞核基因表达过程示意图，下列相关叙述正确的是(　　)
A．图中过程Ⅰ称为转录，该过程的模板链是①号链
B．图中③在细胞质中与核糖体结合，进行翻译过程
C．图中⑤所携带氨基酸的密码子是AAG
D．图中③上可以相继结合多个核糖体，合成的多条肽链的结构不同
14．纯种黄色(HH)小鼠与纯种黑色(hh)小鼠杂交，子一代小鼠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。研究表明，H基因上有一段特殊的碱基序列，该序列有多个位点可发生甲基化修饰(如图所示)。当没有发生甲基化时，H基因可正常表达，小鼠为黄色。反之，H基因的表达就受到抑制，且发生甲基化的位点越多，基因表达被抑制的效果越明显。结合上述信息，下列叙述错误的是(　　)
A．此现象表明基因型与表型之间的关系，并不是简单的一一对应关系
B．甲基化修饰导致H基因的碱基对的排列顺序发生改变，产生了不同的等位基因
C．基因型为Hh的小鼠体毛的颜色(黑)随H基因发生甲基化的位点的增多而加深
D．纯种黄色小鼠与纯种黑色小鼠杂交，正常情况下子一代小鼠的基因型都是Hh
15．遗传印记是通过生化途径在一个基因上标记其双亲来源信息的遗传学过程，具有遗传印记的基因称作印记基因。有些印记基因只从母源染色体上表达，而有些则只从父源染色体上表达，甲基化会抑制印记基因的表达。番茄(具有两性花)果实的维生素E含量会受其合成关键基因Vte3的甲基化“印记”控制，当控制高产维生素E的基因Vte3变成其等位基因Vte3m时，维生素E含量降低。某研究小组进行如下图所示实验。若让甲组(或乙组)的F1自交，则F2的性状分离比，以及被“印记”而不表达的亲本是(　　)
A．1∶1，母本 B．1∶1，父本
C．3∶1，父本 D．3∶1，母本
16．R-loop是细胞内的一种特殊的三链核酸结构，由一条mRNA与DNA的杂合链及一条DNA单链组成，R-loop通常在基因启动子(启动转录的部位)的CpG岛处形成(CpG岛是DNA上一段富含CG的区域)。最新研究发现某种蛋白质能识别并结合R-loop，从而聚集去甲基化酶，作用于CpG岛，下列叙述正确的是(　　)
A．该蛋白质可促进基因表达
B．R-loop中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数
C．R-loop中存在5种核苷酸
D．在DNA中，仅有胞嘧啶会被甲基化
二、非选择题(本题包括4个小题，共52分)
17．(12分)据图回答下列问题：
(1)图A所示全过程叫________________，图B所示生理过程与图A中相对应的序号是________，图C所示生理过程与图A中相对应的序号是________，图D所示生理过程与图A中相对应的序号是________。
(2)图B、C、D、E中，图________中含有DNA分子，图中用__________________表示脱氧核苷酸长链。图________中含有mRNA，图中用______________表示核糖核苷酸长链。
(3)图C、D共同完成的生理过程叫____________________。
(4)能完成图A中③④过程的生物是________________________。
(5)图D所示过程不可能发生在________中。
A．神经元细胞
B．肝细胞
C．心肌细胞
D．人成熟的红细胞
(6)图E是________的结构。
18．(14分)下图表示果蝇体细胞中遗传信息的传递方向，请据图回答下列问题：
(1)含有100个碱基的某DNA片段中碱基间的氢键共有130个，则该DNA片段中共有腺嘌呤________个，C和G共有________对。若该片段复制4次，共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸________个。
(2)若DNA一条链的碱基序列为AATCGTACTTTA，则以该链为模板转录出mRNA，再合成的多肽链的氨基酸顺序为__________(用标号表示)。(密码子：①AAU—天冬酰胺；②ACU—苏氨酸；③CGU—精氨酸；④GCA—丙氨酸；⑤UUA—亮氨酸；⑥UGA—终止)
(3)过程①为DNA复制过程，需要的原料是____________，该过程中打开氢键的酶是________。
(4)若用15N标记某DNA的一条链，连续进行3次过程①，则子代中含15N的DNA所占的比例是________，能否证明DNA进行半保留复制？______。DNA复制时遵循的是______原则。
(5)细胞中过程②发生的场所主要是________，催化该过程的酶是__________。
(6)一个mRNA上连接多个核糖体形成的结构叫多聚核糖体，这种结构形成的意义是__________________________________。
(7)已知组氨酸的密码子是CAU、CAC；缬氨酸的密码子是GUC、GUU、GUA、GUG。某tRNA上的反密码子是CAU，则该tRNA所携带的氨基酸是________。
19．(12分)图1为人体内苯丙氨酸与酪氨酸的代谢途径，图中数字代表3种酶。请回答下列问题：
(1)若酶①由n个氨基酸组成，则酶①基因的碱基数目不能少于________。
(2)若医生怀疑某患儿缺乏酶①，可通过直接化验________________________________来确诊。从图1可以看出，基因通过____________________，进而控制生物体的性状。
(3)图2所示Ⅱ1因缺乏图1中的酶①而患有苯丙酮尿症，Ⅱ3因缺乏图1中的酶②而患有尿黑酸症，Ⅱ4患血友病(伴X染色体隐性遗传病)，上述3种性状的等位基因分别用P和p、A和a、H和h表示。一号家庭和二号家庭均不携带对方家庭出现的遗传病基因。Ⅰ3涉及上述3种性状的基因型是____________。Ⅱ3已经怀有身孕，她生育一个健康但同时携带3种致病基因的女孩的概率是________。
20．(14分)DNA甲基化是最早发现的修饰途径之一，这一修饰途径可能存在于所有高等生物中并与基因表达调控密切相关。成人体内的血红蛋白是由2个α-珠蛋白和2个β-珠蛋白以及内部结合的血红素组成，而珠蛋白基因的表达受DNA甲基化的影响。用甲基转移酶处理珠蛋白基因使其部分或全部甲基化。甲基化程度不同的人α-珠蛋白基因、小鼠α-珠蛋白基因和人γ-珠蛋白基因的转录结果如下图，请回答以下问题：
注1：“－”代表没有装增强子，“＋”代表有装增强子；β-珠蛋白mRNA作为参照。
注2：“无”代表无甲基化，“部”代表部分甲基化，“全”代表全部甲基化。
(1)DNA碱基序列保持不变的情况下，DNA甲基化导致基因表达水平改变并可遗传给后代，这种现象叫作________。
(2)将甲基化水平不同的基因导入人HeLa细胞(海拉细胞)后发现，一旦完全甲基化，3个基因表达情况是____________________，由此推测DNA甲基化抑制基因表达的机制可能是_______________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)在启动区装上SV40增强子序列，_________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________(从“部分甲基化的人α-珠蛋白基因”“全部甲基化的人α-珠蛋白基因”“全部甲基化的小鼠α-珠蛋白基因”和“全部甲基化的人γ-珠蛋白基因”几种基因中选择)能转录出mRNA。由此推测增强子的作用是________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)β-地中海贫血病在广东、广西等南方地区较为常见，目前临床用药主要是重新激活患者体内沉默的γ-珠蛋白基因的表达来弥补缺损的β-珠蛋白，从而缓解临床症状。从基因表达调控角度分析，提出一种治疗β-地中海贫血病的思路：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
第4章　基因的表达
(90分钟　100分)
一、选择题(本题包括16个小题，每小题3分，共48分)
1．C　解析：转录本是由基因转录来的成熟mRNA，mRNA经翻译形成蛋白质，处于增殖期和非增殖期的水稻细胞中均可观察到转录本的产生，A错误；分析题意可知，籼稻中的Wxa基因比粳稻中的Wxb基因能产生更多的Wx转录本，表达更多的GBSS，从而加速合成更多的直链淀粉，B错误；转录本是由基因转录、剪接、修饰形成的成熟mRNA，与DNA模板链相比，转录本中碱基数减少，故由Wx转录本经逆转录形成的DNA碱基排列顺序与Wx基因碱基排列顺序有所不同，C正确；籼稻中Wxa基因和粳稻中Wxb基因的根本区别在于碱基对排列顺序不同，D错误。
2．C　解析：甲细胞没有以核膜为界限的细胞核，为原核细胞，其转录和翻译都发生在细胞质中，即同时发生在同一空间内，A正确；乙细胞有以核膜为界限的细胞核，为真核细胞，真核细胞翻译的场所位于细胞质中的核糖体上，细胞核基因转录形成的mRNA必须通过核孔才能进入细胞质，B正确；甲细胞是原核细胞，不含线粒体，其表达过程不由线粒体供能，C错误；根据氨基酸结构通式可知，101个氨基酸中至少含有202个氧原子，脱去的100个水分子含有100个氧原子，所以该多肽链中至少含有的氧原子个数为202－100＝102 个，D正确。
3. A　解析：分析题意可知，TATA框被彻底水解后得到脱氧核糖、磷酸、A、T共4种小分子，A错误；结合题意可知，RNA聚合酶与TATA框结合后催化DNA双螺旋中的氢键解开，形成单链DNA开始转录，B正确；TATA框一旦发生突变，RNA聚合酶没有了结合位点，将导致转录效率降低甚至转录被阻止，C正确；由题可知，基因表达时RNA聚合酶需与TATA框牢固结合之后才能起始转录，故可通过干扰RNA聚合酶与TATA框的结合“关闭”某种异常基因，D正确。
4．D　解析：G-四链体和i-motif的形成都没有改变核苷酸之间的连接方式，均为磷酸二酯键连接，A正确；由图可知，在形成G-四链体的DNA分子中，G和G配对是在其中一条链，对应的另一条链上是相应的C，只是此时C没有其他碱基与之配对，故嘌呤碱基数与嘧啶碱基数相等，B正确；DNA的一条链形成G-四链体时，G-四链体G的位置对应另一条链的C，可能同时形成i-motif，C正确；根据题意，“若bcl-2基因的启动子中形成了G-四链体或i-motif，则该蛋白质不能与启动子结合”，则转录可以正常进行，D错误。
5．B　解析：许多生物在较高温度时，能受热诱导合成一系列热休克蛋白，说明热休克蛋白基因受到热刺激后转录程度增强，A合理； 蛋白质变性主要是空间结构发生改变，不会出现肽键断裂，B不合理； 某些热休克蛋白可参与靶蛋白的折叠和去折叠过程，推测热休克蛋白可对空间结构异常的蛋白质进行去折叠，保证蛋白质的结构正常，C合理； 某些热休克蛋白可参与蛋白质的降解过程，降解变性蛋白质有利于维持细胞正常代谢活动，D合理。
6．D　解析：①中加入DNA为模板，原料为脱氧核苷酸，所以该生理过程为DNA的复制，产物为DNA；②中加入DNA为模板，原料为核糖核苷酸，所以该生理过程为转录，产物为RNA；③中加入RNA为模板，原料为核糖核苷酸，所以该生理过程为RNA的复制，产物为RNA；④中加入RNA为模板，原料为脱氧核苷酸，所以该生理过程为逆转录，产物为DNA，只发生在有逆转录酶的生物中。综上分析可知，A、B、C正确，D错误。
7．C　解析：根据题意，miRNA不会阻断rRNA装配成核糖体的过程，A错误；miRNA不会妨碍双链DNA分子的解旋，B错误；miRNA是与相关基因转录形成的mRNA互补，使mRNA无法与核糖体结合，进而影响翻译过程，C正确；miRNA只是阻止了mRNA发挥作用，不会影响RNA分子的远距离转运，D错误。
8．D　解析：生物体内C-丙氨酸-tRNA的生成需要Ni的催化，A错误；tRNA识别氨基酸与反密码子无关，B错误；14C-半胱氨酸-tRNA可以被Ni催化成14C-丙氨酸-tRNA，新合成的肽链中，原来半胱氨酸的位置会被替换为14C标记的丙氨酸，肽链长度不变，所以肽键数量不变，C错误；由题意可知，tRNA不变，新合成的肽链中，原来半胱氨酸的位置会被替换为14C标记的丙氨酸，可说明与模板 mRNA 特异性识别的是 tRNA 而不是氨基酸，D正确。
9．B　解析：起始密码子在mRNA上，A错误；真核细胞内W基因转录形成的mRNA在细胞核内加工后，进入细胞质用于翻译，B正确；miRNA是一类非编码RNA，细胞内不会出现miRNA控制合成的蛋白质，C错误；miRNA抑制W蛋白的合成，是通过单链结构的miRNA与蛋白质结合形成的miRNA蛋白质复合物直接与W基因转录的mRNA结合实现的，D错误。
10．B　解析： 大肠杆菌是原核生物，没有细胞核，但转基因大肠杆菌可以生产出甜味蛋白，说明甜味蛋白基因能转录形成mRNA，A错误； 大肠杆菌转基因的甜味蛋白没有甜味，而转基因番茄生产出的甜味蛋白与天然甜味蛋白在口感上没有区别，考虑到番茄与大肠杆菌细胞结构的不同，可能是因为大肠杆菌不具有内质网和高尔基体，不能完成甜味蛋白的折叠和加工，所以转基因大肠杆菌生产出的甜味蛋白没有甜味，B正确； 番茄细胞和大肠杆菌细胞都含有核糖体，甜味蛋白的mRNA都可以顺利完成翻译过程，C错误； 线粒体是真核细胞的“动力车间”，大肠杆菌虽然没有线粒体，但是也可以通过细胞呼吸为甜味蛋白的合成、加工提供能量，D错误。
11．D　解析：RNA聚合酶与DNA某一部位结合后对DNA中的某个基因进行转录，A错误；①为转录，①中RNA聚合酶催化氢键断裂，DNA与RNA形成氢键，④为翻译，mRNA与tRNA之间形成氢键，氢键的形成无须酶的催化，B错误；③过程体现了不同组织细胞中基因的选择性表达，C错误；结合图示可知，不同细胞中同一基因(α-原肌球蛋白基因)可以转录成不同的mRNA，从而控制合成不同的蛋白质，D正确。
12．D　解析：中心法则描述了生物界遗传信息的传递过程，A正确；在中心法则中的每一步均遵循碱基互补配对原则，保证了遗传信息在传递过程中的准确性，B正确；图中①表示转录，②表示逆转录，③表示DNA复制，④表示RNA复制，⑤表示翻译，以上过程均可以在细胞内发生，C正确；中心法则没有揭示生物界共用同一套遗传密码，D错误。
13．B　解析：根据题图可知，Ⅰ过程是以DNA的一条链为模板，转录形成RNA的过程；Ⅱ过程表示以mRNA为模板，合成多肽的翻译过程。根据碱基互补配对原则可判断，Ⅰ过程的模板链是②号链，A错误；图中③从核孔进到细胞质中与核糖体结合，进行翻译过程，B正确；密码子位于mRNA上，所以图中⑤所携带氨基酸对应的密码子是UUC，C错误；图中③上可以相继结合多个核糖体，合成的多条肽链的结构相同，D错误。
14．B　解析：题中现象说明在发生甲基化修饰时，一种基因型可对应多种表型，表明基因型与表型之间的关系，并不是简单的一一对应关系，A正确；由题可知，甲基化修饰没有导致H基因的碱基对的排列顺序发生改变，不产生等位基因，B错误；基因型是Hh的小鼠体毛的颜色随H基因发生甲基化的位点的增多，基因表达被抑制的效果越明显，h基因越能表达，其体毛颜色(黑)越深，C正确；纯种黄色(HH)小鼠与纯种黑色(hh)小鼠杂交，正常情况下子一代小鼠的基因型都是Hh，D正确。
15．B　解析：题中显示，甲组和乙组实验相当于正交、反交，正交、反交结果不同，而且表现为与母本传递的基因种类有关，即表现出母本传递基因的性状，而父本中的相关基因没有表达，即该甲基化印记通过父本传递并且不表达。据此推测，甲组(或乙组)的F1 (Vte3Vte3m)自交，作为母本产生的两种配子类型及比例为Vte3∶Vte3m＝1∶1，且会在后代中正常表现，而作为父本产生的配子不会在后代中表现，因此，F2的性状分离比为1∶1，B正确。
16．A　解析：基因的表达包括转录和翻译过程，分析题意可知，该蛋白质会影响基因的转录，又会识别并结合R-loop，从而聚集去甲基化酶，故该蛋白质可促进基因表达，A正确；R-loop是一种三链核酸结构，其中双链DNA中的嘌呤碱基总数一定等于嘧啶碱基总数，但单链RNA中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数不一定相等，因此R-loop中嘌呤碱基总数不一定等于嘧啶碱基总数，B错误；由题意可知，CpG岛是DNA上一段富含CG的区域，该区域存在DNA和RNA，其中DNA有4种脱氧核苷酸，RNA有4种核糖核苷酸，故R-loop中存在8种核苷酸，C错误；DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下将甲基(—CH3)选择性地添加至DNA上的过程，不是只有胞嘧啶会发生甲基化，D错误。
二、非选择题(本题包括4个小题，共52分)
17．解析：(1)图A所示全过程叫中心法则；图B为DNA复制过程，对应于图A中的①；图C表示转录过程，对应于图A中的②；图D表示翻译过程，对应于图A中的⑤。(2)图B(DNA复制)、图C(转录)含有DNA分子，图中用P链、T链、A链、B链表示脱氧核苷酸长链。图C(转录形成mRNA)、图D(翻译的模板是mRNA)含有mRNA，图中用C链、D链表示核糖核苷酸长链。(3)转录过程与翻译过程，两者共同完成的生理过程是基因指导蛋白质的合成(基因的表达)。(4)图A中③④过程只发生在被某些RNA病毒侵染的生物中。(5)图D所示过程为翻译过程，人成熟的红细胞中不含细胞核和细胞器，不能完成翻译过程。(6)图E具有三叶草结构，为tRNA。
答案：(1)中心法则　①　②　⑤　(2)B、C　P链、T链、A链、B链　C、D　C链、D链　(3)基因指导蛋白质的合成(基因的表达)　(4)被RNA病毒感染的宿主　(5)D　(6)转运RNA(或tRNA)
18．解析：(1)DNA中A—T之间含2个氢键，G—C 之间含3个氢键。若一段含有100个碱基的某DNA片段中碱基间的氢键共有130个，设A—T有x对，G—C有(50－x)对，则有2x＋3×(50－x)＝130，x＝20。则该DNA片段中共有腺嘌呤：A＝20个，C和G共有50－20＝30 对。若该片段复制4次，共产生24＝16 个与原DNA片段相同的DNA片段，相当于新合成了15个DNA片段。由于每个DNA片段含胞嘧啶30个，因此共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸30×15＝450 个。(2)若DNA一条链的碱基序列为AATCGTACTTTA，则以该链为模板转录出的mRNA碱基序列为UUAGCAUGAAAU，则合成的多肽链的氨基酸顺序为⑤(亮氨酸)—④(丙氨酸)，因为第三个密码子(UGA)是终止密码子，所以只能翻译出含两个氨基酸的二肽。(3)过程①为DNA复制，所需要的原料是脱氧核苷酸，该过程中打开氢键的酶是解旋酶。(4)若用15N标记某DNA的一条链，连续进行3次DNA复制可得到8个子代DNA，所以子代DNA中含15N的DNA所占的比例为1/8，由于只标记了一条链，所以这不能证明DNA进行半保留复制。DNA复制时严格遵循碱基互补配对原则。(5)过程②是转录，发生的场所主要是细胞核，催化该过程的酶是RNA聚合酶。(6)一个mRNA上连接多个核糖体形成的结构叫多聚核糖体，其意义在于利用少量mRNA 就可以迅速合成大量的蛋白质(或肽链)，提高蛋白质合成的效率。(7)若tRNA上的反密码子是CAU，则该tRNA携带的氨基酸的密码子为GUA，故该tRNA所携带的氨基酸是缬氨酸。
答案：(1)20　30　450　(2)⑤④　(3)脱氧核苷酸(或脱氧核糖核苷酸)　解旋酶　(4)1/8　不能　碱基互补配对　(5)细胞核　RNA聚合酶　(6)(少量mRNA)可以迅速合成大量的蛋白质(或肽链)　(7)缬氨酸
19．解析：(1)在基因表达过程中，如果不考虑基因的非编码区、内含子(基因内的间隔序列，在转录后通过加工被切除)以及mRNA上的终止密码子，再根据数量关系：DNA(基因)碱基数∶mRNA碱基数∶多肽链中氨基酸数＝6∶3∶1，可推知，若酶①由n个氨基酸组成，则酶①基因的碱基数目不能少于6n。(2)若缺乏酶①则患有苯丙酮尿症，可通过直接化验患儿的尿液中是否含有过多的苯丙酮酸来诊断。从题图1中可以看出，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。(3)分析题图2可知，苯丙酮尿症和尿黑酸症均为常染色体隐性遗传病。由“Ⅱ3患有尿黑酸症、Ⅱ4患血友病”可知，Ⅰ3相关的基因组成为AaXHXh，再结合题意“一号和二号家庭均不携带对方家庭出现的遗传病基因”可进一步推知，Ⅰ3个体的基因型是PPAaXHXh。综上分析，Ⅱ2的基因型是1/3PPAAXHY、2/3PpAAXHY，Ⅱ3的基因型是1/2PPaaXHXH、1/2PPaaXHXh。Ⅱ3已经怀有身孕，她生育一个健康但同时携带3种致病基因的女孩的概率是(2/3)×(1/2)×1×(1/2)×(1/4)＝1/24。
答案：(1)6n　(2)患儿的尿液中是否含有过多的苯丙酮酸　控制酶的合成来控制代谢过程　(3)PPAaXHXh　1/24
20．解析：(1)DNA碱基序列保持不变的情况下，DNA甲基化导致基因表达水平改变可遗传给后代，这种现象叫作表观遗传。(2)将甲基化水平不同的基因导入人HeLa细胞后发现，一旦完全甲基化，根据分析可知，3个基因均不能表达或都不转录，原因是DNA甲基化抑制DNA模板与RNA聚合酶结合，不能转录出mRNA，从而导致翻译不能进行。(3)由题图可知，部分甲基化的人α-珠蛋白基因、全部甲基化的小鼠α-珠蛋白基因、全部甲基化的人γ-珠蛋白基因，在启动区装上SV40增强子序列后均能转录出mRNA，由此推测增强子能促进与之相连的基因转录出mRNA。(4)根据分析可知，重新激活患者体内沉默的γ-珠蛋白基因的表达的方法有多种，思路是促进γ-珠蛋白基因的转录或者降低γ-珠蛋白基因的甲基化。具体方法有：利用甲基转移酶抑制剂抑制甲基转移酶活性，防止(γ-珠蛋白基因上)DNA甲基化，从而激活γ-珠蛋白基因的表达(或转录)；研发出促进DNA模板与RNA聚合酶结合的药物，促进γ-珠蛋白基因的转录；在药物中加入胞嘧啶类似物(特定物质)，抑制γ-珠蛋白基因启动子区域的甲基化水平，从而开启γ-珠蛋白基因的表达；通过改变珠蛋白相关转录因子的水平，从而间接调节病人珠蛋白基因的表达；通过体外技术在γ-珠蛋白基因启动区装上(SV40)增强子序列，重新导入人体造血干细胞，激活γ-珠蛋白基因的表达。
答案：(1)表观遗传　(2)都不表达(或都不转录)　DNA甲基化抑制DNA模板与RNA聚合酶结合，不能转录出mRNA，从而导致翻译不能进行　(3)部分甲基化的人α-珠蛋白基因、全部甲基化的小鼠α-珠蛋白基因和全部甲基化的人γ-珠蛋白基因　促进与之相连的基因转录出mRNA　(4)利用甲基转移酶抑制剂抑制甲基转移酶活性，防止(γ-珠蛋白基因上)DNA甲基化，从而激活γ-珠蛋白基因的表达(或转录)；研发出促进DNA模板与RNA聚合酶结合的药物，促进γ-珠蛋白基因的转录；在药物中加入胞嘧啶类似物(特定物质)，抑制γ-珠蛋白基因启动子区域的甲基化水平，从而开启γ-珠蛋白基因的表达；通过改变珠蛋白相关转录因子的水平，从而间接调节病人珠蛋白基因的表达；通过体外技术在γ-珠蛋白基因启动区装上(SV40)增强子序列，重新导入人体造血干细胞，激活γ-珠蛋白基因的表达(围绕促进γ-珠蛋白基因的转录或者降低γ-珠蛋白基因的甲基化作答，答出一点即可)
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