通关卷20 基因的表达-2025年高考生物一轮复习考点通关卷（江苏专用）

通关卷20 基因的表达 1．RNA有三种，它们分别是mRNA、tRNA、rRNA；真核细胞中核仁受损会影响rRNA的合成，进而影响核糖体的形成。 2．mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基叫作1个密码子。 3．tRNA的种类很多，但是，每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。tRNA分子比mRNA小得多，其一端是携带氨基酸的部位，另一端有3个相邻的碱基。每个tRNA的这3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，叫作反密码子。 4．通常，一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。 5．转录的场所：细胞核(主要)、线粒体、叶绿体；模板：DNA的一条链；原料：4种核糖核苷酸；酶：RNA聚合酶；能量：ATP；遵循的原则：碱基互补配对(A与U、T与A、C与G、G与C)；产物：单链RNA。 6．翻译的场所：核糖体；模板：mRNA；原料：氨基酸；转运工具：tRNA；酶；能量(ATP)；遵循的原则：碱基互补配对(A与U、U与A、C与G、G与C)；产物：肽链。 7．基因控制性状的两条途径：基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状；基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 8．生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。 9．表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。例如，基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异就与表观遗传有关。 10．有研究表明，吸烟会使人的体细胞内DNA的甲基化水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响。不仅如此，还有研究发现，男性吸烟者的精子活力下降，精子中DNA的甲基化水平明显升高。 11．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。 12．基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状，细胞内的基因表达与否以及表达水平的高低都是受到调控的。细胞分化是基因选择性表达的结果，表观遗传能够使生物体在基因的碱基序列不变的情况下发生可遗传的性状改变。 1.RNA和DNA在化学组成上的区别在于：RNA中含有核糖和尿嘧啶，DNA中含有脱氧核糖和胸腺嘧啶。 2.真核生物翻译时少量的mRNA可迅速合成大量的蛋白质的原因是：一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体同时进行多条肽链的合成。 3.起始密码子AUG决定甲硫氨酸，但蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸，其原因是翻译生成的多肽链往往需要进行加工修饰，甲硫氨酸在此过程中会被剪切掉。 考点一 遗传信息的转录和翻译 (1)转录和翻译过程都存在T—A、A—U、G—C的碱基配对方式(×) (2)细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板，提高转录效率(×) (3)DNA复制和转录时，其模板都是DNA的一整条链(×) (4)RNA为单链结构，无碱基互补配对现象(×) (5)mRNA沿着核糖体从起始密码子向终止密码子移动，完成肽链的翻译(×) (6)不同tRNA转运的氨基酸一定不同(×) (7)密码子和反密码子分别位于mRNA和DNA上(×) (8)多个核糖体可结合在一个mRNA分子上共同合成一条多肽链(×) 考点二 基因表达与性状的关系 (1)线粒体中遗传信息的传递也遵循中心法则(√) (2)DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则(×) (3)模板相同，其产物可能不同；产物相同，其模板一定相同(×) (4)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 (×) (5)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(√) (6)同一蜂群中的蜂王和工蜂在形态结构、生理和行为等方面的不同与表观遗传有关(√) (7)人类白化病症状是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状来实现的(×) 一、单选题 1．人体染色体上某基因的转录起始区域的一条DNA 链的部分序列为： 5'-ATGGAAACCGAG-3',该片段决定的氨基酸依次为甲硫氨酸 (起始)一天冬氨酸—苏氨酸一谷氨酸⋯⋯，表中为部分密码子及其决定的氨基酸。下列叙述错误的是（    ） 密码子 氨基酸 AUG 甲硫氨酸(起始) ACC 苏氨酸 UAG 终止 GAA 天冬氨酸 GAG 谷氨酸 A．该基因转录的模板链的序列为  5'-ATGGAAACCGAG-3' B．该次翻译中携带甲硫氨酸的tRNA 上的反密码子为 3'-UAC-5' C．该基因先在细胞核内转录形成mRNA后在核糖体上翻译 D．密码子读取方向从 端,PCR 中 DNA 子链扩增方向从5'→3'端 【答案】A 【分析】转录是以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程；密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。 【详解】A、由于第一个氨基酸是甲硫氨酸，因此第一个密码子应该是-AUG-，据此判断基因的模板链上的碱基序列应该是-TAC-，因此题干中的序列不是模板链，其互补链为模板链，由于DNA是反向平行的，因此该基因转录的模板链的序列为3'-TACCTTTGGCTC-5'，A错误； B、根据密码子表，甲硫氨酸的密码子为AUG，根据密码子和反密码子碱基互补配对原则，因此携带甲硫氨酸的tRNA上的反密码子为3'-UAC-5'，B正确； C、该基因为人体染色体上的基因，属于真核细胞的基因，其表达过程是先在细胞核内转录后在核糖体翻译，C正确； D、密码子读取方向从 5'→3' 端,PCR 中 DNA 子链扩增方向从5'→3'端，D正确。 故选A。 2．DNA两条链中只有一条具有转录功能，这条具有转录功能的链叫做模板链或反义链，另一条无转录功能的链叫做编码链或有义链。下图为某哺乳动物一个双链DNA分子中控制毛色的a、b、c三个基因的分布状况，图中Ⅰ、Ⅱ为无遗传效应的碱基序列。下列叙述正确的是（　　） A．基因a和基因b在减数分裂Ⅰ过程中遵循基因的自由组合定律 B．位置Ⅰ和Ⅱ也可能发生碱基的增添、缺失或替换，但不属于基因突变 C．不同基因的有义链不都在同一条链上，但基因a、b、c都只有一条链进行转录 D．基因a、b、c都有可能发生基因突变，体现了基因突变具有不定向的特点 【答案】BC 【分析】基因突变的随机性：可以发生在生物个体发育的任何时期；可以发生在细胞内不同的DNA分子上；同一DNA分子的不同部位。 【详解】A、基因a和基因b在一个DNA分子上，不遵循基因自由组合定律，A错误； B、位置Ⅰ和Ⅱ是没有遗传效应的碱基序列，如果发生碱基对的增添、缺失或替换，不属于基因突变，B正确； C、从图中可以看出，基因b和基因ac有义链不在同一条链上，说明不同基因的有义链不都在同一条链上，但基因a、b、c都只有一条链（反义链）为模板进行转录，C正确； D、基因a、b、c都有可能发生基因突变，体现了基因突变具有随机性的特点，D错误。 故选BC。 3．DNA 甲基化、组蛋白修饰和RNA干扰等均可产生表观遗传变化，表观遗传异常可导致表观遗传病。相关叙述错误的是（    ） A．肝细胞中某种RNA抑制了调节凋亡的基因表达，可诱发肝癌 B．表观遗传病是由于基因的碱基序列改变引起的，可以遗传给后代 C．造血干细胞中原癌基因去甲基化导致其表达量增加，可诱发白血病 D．胰岛B细胞中组蛋白修饰改变会引起相关基因表达能力减弱，诱发糖尿病 【答案】B 【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表型却发生了改变，如DNA的甲基化。 【详解】A、肝细胞中某种RNA抑制了调节凋亡的基因表达，使某些本应发生细胞凋亡的细胞获得了不死性，发生恶性增殖，进而诱发肝癌，A正确； B、表观遗传中生物体基因的碱基序列没有发生改变，但基因表达和表型发生了可遗传的变化，但若发生在体细胞中，则一般不能遗传给后代，B错误； C、造血干细胞中原癌基因去甲基化导致其表达量增加，可导致细胞恶性增殖，进而诱发白血病，C正确； D、胰岛B细胞中组蛋白修饰改变引起转录能力减弱，导致胰岛素含量不足，进而诱发糖尿病，D正确。 故选B。 4．基因指导蛋白质的合成过程是一个极其复杂的过程，许多参与该过程的物质都具有与其功能相适应的结构特点。下列关于结构与功能相适应的叙述，错误的是（　　） A．RNA 是单链，可以穿过核孔，从细胞核到达细胞质 B．mRNA 与DNA 都是由四种核苷酸组成，都能携带遗传信息 C．基因解开后形成的两条链均可作为模板进行转录，加快转录的速率 D．tRNA 一端可携带氨基酸，另一端的反密码子能够识别mRNA上的碱基序列 【答案】C 【分析】基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程，主要在细胞核中进行；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，发生在核糖体上。 【详解】A、RNA 是单链，可以穿过核孔，从细胞核到达细胞质，所以其作为信使传递遗传信息，A正确； B、mRNA 与DNA 都是由四种核苷酸组成，前者由AGCU对应的核苷酸组成，后者由AGCT对应的脱氧核苷酸组成，二者都能携带遗传信息，B正确； C、基因解开后形成的两条链，只有其中模板链可作为模板进行转录，非模板链不能进行转录，C错误； D、tRNA 一端可携带氨基酸，另一端的反密码子能够识别mRNA上的碱基序列，从而将氨基酸携带到核糖体进行翻译，D正确。 故选C。 5．同一批受精卵发育而来的蜜蜂幼虫在出生3天内都被喂食蜂王浆，但此后少数被继续喂食蜂王浆的幼虫发育成蜂王，而大多数被改喂花蜜，发育成工蜂。研究表明，工蜂的DNA甲基化程度高于蜂王。敲除DNA甲基转移酶（催化DNA甲基化过程）基因的幼虫，喂食花蜜后也发育成蜂王。下列相关叙述不正确的是（　　） A．高度甲基化的DNA，其内部的基因表达可能会受到抑制 B．DNA甲基化使不同蜜蜂幼虫的基因碱基序列发生改变 C．蜂王浆可能会抑制DNA中甲基转移酶基因的表达 D．上述实例说明环境可以通过调控基因表达来影响生物的性状 【答案】B 【分析】表观遗传是指基于非碱基序列改变所致基因表达水平变化，从而引起生物性状变化的现象，如DNA甲基化。 【详解】A、分析题意可知，工蜂的DNA甲基化程度高于蜂王，故推测DNA甲基化程度越高，基因的表达受到的抑制效果越明显，A正确； B、DNA甲基化属于表观遗传，表观遗传不改变基因的碱基序列，B错误； C、分析题意可知，敲除DNA甲基转移酶（催化DNA甲基化过程）基因的幼虫，喂食花蜜后也发育成蜂王，故推测蜂王浆可抑制DNA甲基转移酶基因表达，调控幼虫朝蜂王方向发育，说明环境（蜂王浆）可以通过调控基因表达来影响生物的性状，C正确； D、分析题意可知，敲除DNA甲基转移酶（催化DNA甲基化过程）基因的幼虫，喂食花蜜后也发育成蜂王，故推测蜂王浆可抑制DNA甲基转移酶基因表达，调控幼虫朝蜂王方向发育，说明环境（蜂王浆）可以通过调控基因表达来影响生物的性状，D正确。 故选B。 6．吸烟会使人的体细胞内DNA的甲基化水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响，会通过某种途径遗传给下一代，这是表观遗传现象。以下叙述错误的是（    ） A．DNA甲基化使基因发生突变，引起表观遗传 B．男性吸烟者精子中DNA的甲基化水平明显升高，可能使精子活力下降 C．基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异与表观遗传有关 D．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 【答案】A 【分析】题干主要讲述了吸烟会导致体细胞内 DNA 甲基化水平升高以及对组蛋白的影响，还提到这是表观遗传现象，以及一些相关的具体表现。 【详解】A 、DNA 甲基化并不是使基因发生突变，而是影响基因的表达，从而引起表观遗传，A 错误； B 、男性吸烟者精子中 DNA 的甲基化水平明显升高，可能使精子活力下降，这与题干表述相符，B 正确； C 、基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异与表观遗传有关，符合题干描述，C 正确 ； D 、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，这也是题干中明确提到的内容，D 正确。 故选A。 7．施一公院士团队获陈嘉庚生命科学奖，获奖项目为“剪接体的结构与分子机理研究”。在真核细胞中，基因表达过程如图。剪接体的主要组成是蛋白质和小分子的RNA，可对RNA 前体执行剪接。下列说法错误的是（    ）    A．过程①需要的原料是核糖核苷酸，需要 RNA 聚合酶的参与 B．剪接体作用于过程②，该过程涉及磷酸二酯键的断裂和生成 C．过程③中一条 mRNA 链可结合多个核糖体以提高蛋白质的合成速率 D．剪接现象的发现是对传统中心法则的重要补充，剪接体的形成与基因无关 【答案】D 【分析】1、转录过程以四种核糖核苷酸为原料，以DNA分子的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下消耗能量，合成RNA。 2、翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的mRNA为模板，在酶的作用下，消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。在真核细胞中，通常一个 mRNA 分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此，少量的 mRNA 分子就可以迅速合成大量的蛋白质。 【详解】A、过程①为转录，转录的产物是RNA，所需的原料是核糖核苷酸，需要RNA聚合酶参与，A正确； B、剪接体对RNA 前体执行剪接形成mRNA，该过程涉及片段的断裂和重新连接，因此涉及磷酸二酯键的断裂和生成，B正确； C、过程③为翻译，翻译时一条 mRNA 链可结合多个核糖体以提高蛋白质的合成速率，C正确； D、剪接体的主要组成是蛋白质和小分子的RNA，蛋白质和RNA都是基因表达的产物，与基因有关，D错误。 故选D。 8．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β-半乳糖苷酶（催化乳糖水解），保障大肠杆菌的正常生存。相关机制如图所示。下列说法错误的是（    ）    A．生物体内的基因之所以能够有序地表达，是因为细胞内存在着对基因表达的调控机制 B．物质b上的氨基酸序列直接由物质a上的碱基序列决定 C．缺少乳糖时，半乳糖苷酶合成基因转录被抑制，不能转录出mRNA D．有乳糖时，乳糖会使阻遏物失去活性，从而使半乳糖苷酶合成基因处于关闭状态 【答案】D 【分析】遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。少数生物的遗传信息可以从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA。在遗传信息的流动过程中，DNA、RNA是遗传信息的载体，蛋白质是信息的表达产物，而ATP为信息的流动提供能量，可见，生命是物质、能量和信息的统一体。 【详解】A、生物体内每个体细胞都含有该物种的一整套基因，但是这些基因并不是同时都在表达，生物体内的基因之所以能够有序地表达，是因为细胞内存在着对基因表达的调控机制，A正确； B、分析题图可知，物质a为mRNA，物质b为蛋白质，蛋白质上的氨基酸序列直接由mRNA上的碱基序列决定，B正确； 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抑制其转录过程，不能转录出mRNA，C正确； D、有乳糖时，乳糖会使阻遏物失去活性，基因的工作状态会发生改变，半乳糖苷酶的基因由关闭状态变为工作状态，实现对乳糖的水解利用，D错误。 故选D。 9．miRNA是真核细胞中的一类内源性的具有调控功能但不编码蛋白质的短序列RNA。成熟的miRNA组装成沉默复合体，识别某些特定的mRNA（靶RNA），进而调控基因的表达。根据图甲和图乙，下列分析错误的是（    ）    A．图甲中过程②和过程③的原料都是4种核糖核苷酸 B．图乙对应图甲的过程④，图乙中甲硫氨酸对应的密码子是AUG C．作为转录产物的miRNA能够将其遗传信息转移到氨基酸的排列顺序 D．miRNA通过引导沉默复合体来干扰tRNA识别密码子，进而阻止翻译过程 【答案】C 【分析】分析甲图：①表示DNA的自我复制，②、③表示转录，④表示翻译。 分析乙图：乙图表示翻译过程，该过程是在核糖体中以mRNA为模板，按照碱基互补配对原则，以tRNA为转运工具、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。 【详解】A、图甲中过程②和过程③是转录，原料都是4种核糖核苷酸，A正确； B、图乙是翻译过程，对应图甲的过程④，图乙中甲硫氨酸对应的密码子是AUG，B正确； CD、miRNA不是翻译的模板，不能够将其遗传信息转移到氨基酸的排列顺序，miRNA通过识别靶RNA并与之结合，可能干扰tRNA识别密码子，进而阻止翻译过程，C错误，D正确。 故选C。 10．当细胞中缺乏氨基酸时，携带氨基酸的负载tRNA 会转化为没有携带氨基酸的空载tRNA，进而调控相关基因表达， 相应过程如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．①过程中 RNA 聚合酶催化 mRNA链的合成方向为5'→3' B．①过程合成的mRNA经过核孔运出细胞核， 与核糖体 a最先结合 C．图示②过程多个核糖体同时合成多条多肽链可以提高翻译的效率 D．当缺乏氨基酸时， 空载tRNA 通过③、④两条途径来调控相应基因表达 【答案】D 【分析】分析题图：图中①为转录过程，②为翻译过程，③④表示缺乏氨基酸时，tRNA调控基因表达的相关过程，a、b、c、d是核糖体。 【详解】A、①过程为转录， RNA 聚合酶催化 mRNA 链的合成方向为5’→3’， A 正确； B、①过程合成的 mRNA 经过核孔运出细胞核，②为翻译过程，根据肽链的长度可知，翻译的方向是从右向左， a上的肽链最长， 最先与模板链mRNA结合， B 正确； C、过程②中多个核糖体同时合成多条多肽链可以加快翻译的速度， 提高翻译的效率，C 正确： D、当缺乏氨基酸时，图中空载tRNA→④抑制→①； 空载tRNA→激活蛋白激酶来抑制翻译过程，两条途径调控基因表达， D错误。 故选D。 二、多选题 11．蛋白D是某种小鼠正常发育所必需的，缺乏时表现为侏儒鼠。小鼠体内的A基因（位于常染色体上）能控制该蛋白的合成，a基因则不能。A基因的表达受位于其上游的P序列的调控。P序列在精子中是非甲基化状态，传给子代则A基因正常表达；在卵细胞中是甲基化状态，传给子代则A基因不能正常表达，如图所示。下列说法正确的是（    ） A．DNA甲基化后基因的碱基序列保持不变 B．基因型为Aa的子代雄鼠一定是正常鼠 C．两只侏儒鼠杂交，后代一定是侏儒鼠 D．P序列可能是RNA聚合酶识别和结合的位点 【答案】AD 【分析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列不变，而基因表达与表型发生可遗传变化的现象。其中DNA的甲基化是常见的表观遗传。 【详解】A、DNA甲基化后基因的碱基序列保持不变，但是基因的表达情况发生改变，A正确； B、基因型为Aa的雄鼠，若A基因由来自精子则为正常鼠，若A基因由来自卵细胞则为侏儒鼠，B错误； C、基因型为Aa的雄性侏儒鼠和基因型为aa的雌性侏儒鼠杂交，后代中基因型为Aa的个体为正常鼠，C错误； D、P序列的调控A基因的表达，可能是RNA聚合酶识别和结合的位点，D正确。 故选AD。 12．人体中的促红细胞生成素（EPO）能够促进红细胞的成熟。当机体缺氧时，低氧诱导因子（HIF）与EPO 基因的低氧应答元件（不编码蛋白质的序列）结合，使 EPO 基因表达加快，促进EPO的合成，过程如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．过程①和过程②都发生在细胞核中 B．过程①和过程②都有氢键的断开和形成 C．低氧应答元件为起始密码子对应的序列 D．生活在高海拔地区的人 EPO 基因表达加快 【答案】BD 【分析】题图分析：图示表示人体缺氧的调节机制，其中①表示转录过程，②表示翻译过程。 【详解】A、过程①为转录，发生在细胞核中，过程②为翻译，发生在细胞质中，A错误； B、转录时需要解旋，氢键断开，碱基互补配对时，氢键重新形成；翻译时密码子与反密码子碱基互补配对，氢键生成，反密码子离开核糖体时，氢键断裂，B正确； C、由题干可知，低氧应答元件为不编码蛋白质的序列，而起始密码子对应的序列为编码蛋白质的序列，C错误； D、高海拔地区氧气浓度较低，HIF 与 EPO 基因的低氧应答元件结合，使 EPO 基因表达加快，D正确。 故选BD。 13．真核细胞内的RNA寿命极短，易被核酸酶降解。为了提高自身稳定性，mRNA需要与细胞内的一些蛋白质相结合形成复合物。调节这些蛋白质的含量能调节mRNA的稳定性，从而控制翻译的过程。下列相关叙述正确的是（    ） A．mRNA与蛋白质结合后，可能会将核酸酶的切点掩盖从而避免mRNA被降解 B．蛋白质作为翻译产物可对mRNA的功能进行一定程度上的调节 C．mRNA与蛋白质形成的复合物可为蛋白质的合成提供场所 D．基因表达调控体现在多个方面，这共同维护了遗传信息的稳定传递 【答案】ABD 【分析】基因表达的调控可在多个层次上进行，包括基因水平、转录水平、转录后水平、翻译水平和翻译后水平的调控，而真核生物尤其是高等真核生物中，激素水平、发育阶段等是基因表达调控的主要手段，他们共同维护遗传信息的稳定传递。 【详解】A、根据题干信息“为了提高自身稳定性，mRNA需要与细胞内的一些蛋白质相结合形成复合物才能稳定存在”推测，mRNA与蛋白质结合形成多肽链稳定结构避免被酶降解，可能是而掩盖了核酸酶的切点，A正确； B、在一个系统中，系统本身的工作效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，也可指一个代谢反应的终产物（或某些中间产物）对生化反应关键酶的影响，这种调节方式叫做反馈调节，题中所指的翻译产物是蛋白质，蛋白质对mRNA的功能产生影响，一定程度上体现出反馈调节，B正确； C、蛋白质的合成场所为核糖体，核糖体的本质主要是rRNA和蛋白质，C错误； D、基因表达调控体现在多个方面，可使细胞中基因表达的过程在时间、空间上处于有序状态，并对环境条件的变化作出反应，以共同维护遗传信息的稳定传递，D正确。 故选ABD。 三、非选择题 14．脑源性神经营养因子（BDNF）由两条肽链构成，能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF基因表达受阻，则会导致精神分裂症。下图表示BDNF基因的表达及调控过程。请回答下列问题：    (1)甲过程需要 酶的催化，以 为原料；乙过程发生在 上。 (2)若mRNA以图中DNA片段整条链为模板进行转录，测定发现mRNA中C占27.4%，G占22.7%，则DNA片段中T所占的比例为 。 (3)图2中tRNA所携带的氨基酸为 。（AGC：丝氨酸；UCG：丝氨酸；GCU：丙氨酸；CGA：精氨酸） (4)由图1可知，miRNA-195基因调控BDNF基因表达的机理是 ，从而使BDNF基因表达的mRNA无法与核糖体结合。精神分裂症患者与正常人相比，丙过程 （填“减弱”“不变”或“增强”），若甲过程反应强度不变，则BDNF的含量将 （填“减少”“不变”或“增加”）。 【答案】(1) RNA聚合 四种核糖核苷酸 核糖体 (2)24.95% (3)精氨酸 (4) miRNA-195与BDNF基因转录形成的mRNA形成局部双链结构 增强 减少 【分析】1、转录：（1）概念：RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，这一过程叫作转录。（2）酶：RNA聚合酶；（3）RNA的合成方向：5'→3'；（4）原料：游离的4种核糖核苷酸 2、翻译：（1）概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫作翻译。（2）原料：氨基酸；（3）核糖体沿mRNA移动的方向：5'→3'；（4）特点：一个mRNA 分子上可以结合多个核糖体，同时合成多条肽链。因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成大量蛋白质。 【详解】（1）分析题图1可知，甲为转录过程，转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，需要RNA聚合酶的催化，以四种核糖核苷酸为原料。乙为翻译过程，发生在核糖体上。 （2）若mRNA以图中DNA片段整条链为模板进行转录，测定发现mRNA中C占27.4%，G占22.7%，即mRNA中C+G的含量为50.1%，该比例在mRNA中和与之互补的DNA的两条链中是恒等的 ，即DNA中C+G的含量也为50.1%，故 DNA分子中A+T=1-50.1%=49.9%，又因为在DNA分子中A和T的数量是相等，因此，该DNA片段中T所占的比例为49.9%÷2=24.95%。 （3）图2中tRNA上的反密码子的读取方向是由右向左，即为GCU，则其对应的密码子为CGA，根据密码子表可知，该密码子决定的氨基酸是精氨酸，因此其所携带的氨基酸为精氨酸。 （4）由图1可知，miRNA-195基因转录出的miRNA-195与BDNF基因转录出的mRNA能够发生部分的碱基互补配对，因而阻止了相应的mRNA的翻译过程，即miRNA-195基因调控BDNF基因表达的机理是miRNA-195与BDNF基因表达的mRNA形成局部双链结构，从而使BDNF基因表达的mRNA无法与核糖体结合导致的。精神分裂症患者与正常人相比，丙过程增强，若甲过程反应强度不变，则由于翻译过程受阻，BDNF的含量将减少。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 通关卷20 基因的表达 1．RNA有三种，它们分别是mRNA、tRNA、rRNA；真核细胞中核仁受损会影响rRNA的合成，进而影响核糖体的形成。 2．mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基叫作1个密码子。 3．tRNA的种类很多，但是，每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。tRNA分子比mRNA小得多，其一端是携带氨基酸的部位，另一端有3个相邻的碱基。每个tRNA的这3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，叫作反密码子。 4．通常，一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。 5．转录的场所：细胞核(主要)、线粒体、叶绿体；模板：DNA的一条链；原料：4种核糖核苷酸；酶：RNA聚合酶；能量：ATP；遵循的原则：碱基互补配对(A与U、T与A、C与G、G与C)；产物：单链RNA。 6．翻译的场所：核糖体；模板：mRNA；原料：氨基酸；转运工具：tRNA；酶；能量(ATP)；遵循的原则：碱基互补配对(A与U、U与A、C与G、G与C)；产物：肽链。 7．基因控制性状的两条途径：基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状；基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 8．生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。 9．表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。例如，基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异就与表观遗传有关。 10．有研究表明，吸烟会使人的体细胞内DNA的甲基化水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响。不仅如此，还有研究发现，男性吸烟者的精子活力下降，精子中DNA的甲基化水平明显升高。 11．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。 12．基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状，细胞内的基因表达与否以及表达水平的高低都是受到调控的。细胞分化是基因选择性表达的结果，表观遗传能够使生物体在基因的碱基序列不变的情况下发生可遗传的性状改变。 1.RNA和DNA在化学组成上的区别在于：RNA中含有核糖和尿嘧啶，DNA中含有脱氧核糖和胸腺嘧啶。 2.真核生物翻译时少量的mRNA可迅速合成大量的蛋白质的原因是：一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体同时进行多条肽链的合成。 3.起始密码子AUG决定甲硫氨酸，但蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸，其原因是翻译生成的多肽链往往需要进行加工修饰，甲硫氨酸在此过程中会被剪切掉。 考点一 遗传信息的转录和翻译 (1)转录和翻译过程都存在T—A、A—U、G—C的碱基配对方式( ) (2)细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板，提高转录效率( ) (3)DNA复制和转录时，其模板都是DNA的一整条链( ) (4)RNA为单链结构，无碱基互补配对现象( ) (5)mRNA沿着核糖体从起始密码子向终止密码子移动，完成肽链的翻译( ) (6)不同tRNA转运的氨基酸一定不同( ) (7)密码子和反密码子分别位于mRNA和DNA上( ) (8)多个核糖体可结合在一个mRNA分子上共同合成一条多肽链( ) 考点二 基因表达与性状的关系 (1)线粒体中遗传信息的传递也遵循中心法则( ) (2)DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则( ) (3)模板相同，其产物可能不同；产物相同，其模板一定相同( ) (4)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 ( ) (5)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( ) (6)同一蜂群中的蜂王和工蜂在形态结构、生理和行为等方面的不同与表观遗传有关( ) (7)人类白化病症状是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状来实现的( ) 一、单选题 1．人体染色体上某基因的转录起始区域的一条DNA 链的部分序列为： 5'-ATGGAAACCGAG-3',该片段决定的氨基酸依次为甲硫氨酸 (起始)一天冬氨酸—苏氨酸一谷氨酸⋯⋯，表中为部分密码子及其决定的氨基酸。下列叙述错误的是（    ） 密码子 氨基酸 AUG 甲硫氨酸(起始) ACC 苏氨酸 UAG 终止 GAA 天冬氨酸 GAG 谷氨酸 A．该基因转录的模板链的序列为  5'-ATGGAAACCGAG-3' B．该次翻译中携带甲硫氨酸的tRNA 上的反密码子为 3'-UAC-5' C．该基因先在细胞核内转录形成mRNA后在核糖体上翻译 D．密码子读取方向从 端,PCR 中 DNA 子链扩增方向从5'→3'端 2．DNA两条链中只有一条具有转录功能，这条具有转录功能的链叫做模板链或反义链，另一条无转录功能的链叫做编码链或有义链。下图为某哺乳动物一个双链DNA分子中控制毛色的a、b、c三个基因的分布状况，图中Ⅰ、Ⅱ为无遗传效应的碱基序列。下列叙述正确的是（　　） A．基因a和基因b在减数分裂Ⅰ过程中遵循基因的自由组合定律 B．位置Ⅰ和Ⅱ也可能发生碱基的增添、缺失或替换，但不属于基因突变 C．不同基因的有义链不都在同一条链上，但基因a、b、c都只有一条链进行转录 D．基因a、b、c都有可能发生基因突变，体现了基因突变具有不定向的特点 3．DNA 甲基化、组蛋白修饰和RNA干扰等均可产生表观遗传变化，表观遗传异常可导致表观遗传病。相关叙述错误的是（    ） A．肝细胞中某种RNA抑制了调节凋亡的基因表达，可诱发肝癌 B．表观遗传病是由于基因的碱基序列改变引起的，可以遗传给后代 C．造血干细胞中原癌基因去甲基化导致其表达量增加，可诱发白血病 D．胰岛B细胞中组蛋白修饰改变会引起相关基因表达能力减弱，诱发糖尿病 4．基因指导蛋白质的合成过程是一个极其复杂的过程，许多参与该过程的物质都具有与其功能相适应的结构特点。下列关于结构与功能相适应的叙述，错误的是（　　） A．RNA 是单链，可以穿过核孔，从细胞核到达细胞质 B．mRNA 与DNA 都是由四种核苷酸组成，都能携带遗传信息 C．基因解开后形成的两条链均可作为模板进行转录，加快转录的速率 D．tRNA 一端可携带氨基酸，另一端的反密码子能够识别mRNA上的碱基序列 5．同一批受精卵发育而来的蜜蜂幼虫在出生3天内都被喂食蜂王浆，但此后少数被继续喂食蜂王浆的幼虫发育成蜂王，而大多数被改喂花蜜，发育成工蜂。研究表明，工蜂的DNA甲基化程度高于蜂王。敲除DNA甲基转移酶（催化DNA甲基化过程）基因的幼虫，喂食花蜜后也发育成蜂王。下列相关叙述不正确的是（　　） A．高度甲基化的DNA，其内部的基因表达可能会受到抑制 B．DNA甲基化使不同蜜蜂幼虫的基因碱基序列发生改变 C．蜂王浆可能会抑制DNA中甲基转移酶基因的表达 D．上述实例说明环境可以通过调控基因表达来影响生物的性状 6．吸烟会使人的体细胞内DNA的甲基化水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响，会通过某种途径遗传给下一代，这是表观遗传现象。以下叙述错误的是（    ） A．DNA甲基化使基因发生突变，引起表观遗传 B．男性吸烟者精子中DNA的甲基化水平明显升高，可能使精子活力下降 C．基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异与表观遗传有关 D．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 7．施一公院士团队获陈嘉庚生命科学奖，获奖项目为“剪接体的结构与分子机理研究”。在真核细胞中，基因表达过程如图。剪接体的主要组成是蛋白质和小分子的RNA，可对RNA 前体执行剪接。下列说法错误的是（    ）    A．过程①需要的原料是核糖核苷酸，需要 RNA 聚合酶的参与 B．剪接体作用于过程②，该过程涉及磷酸二酯键的断裂和生成 C．过程③中一条 mRNA 链可结合多个核糖体以提高蛋白质的合成速率 D．剪接现象的发现是对传统中心法则的重要补充，剪接体的形成与基因无关 8．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β-半乳糖苷酶（催化乳糖水解），保障大肠杆菌的正常生存。相关机制如图所示。下列说法错误的是（    ）    A．生物体内的基因之所以能够有序地表达，是因为细胞内存在着对基因表达的调控机制 B．物质b上的氨基酸序列直接由物质a上的碱基序列决定 C．缺少乳糖时，半乳糖苷酶合成基因转录被抑制，不能转录出mRNA D．有乳糖时，乳糖会使阻遏物失去活性，从而使半乳糖苷酶合成基因处于关闭状态 9．miRNA是真核细胞中的一类内源性的具有调控功能但不编码蛋白质的短序列RNA。成熟的miRNA组装成沉默复合体，识别某些特定的mRNA（靶RNA），进而调控基因的表达。根据图甲和图乙，下列分析错误的是（    ）    A．图甲中过程②和过程③的原料都是4种核糖核苷酸 B．图乙对应图甲的过程④，图乙中甲硫氨酸对应的密码子是AUG C．作为转录产物的miRNA能够将其遗传信息转移到氨基酸的排列顺序 D．miRNA通过引导沉默复合体来干扰tRNA识别密码子，进而阻止翻译过程 10．当细胞中缺乏氨基酸时，携带氨基酸的负载tRNA 会转化为没有携带氨基酸的空载tRNA，进而调控相关基因表达， 相应过程如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．①过程中 RNA 聚合酶催化 mRNA链的合成方向为5'→3' B．①过程合成的mRNA经过核孔运出细胞核， 与核糖体 a最先结合 C．图示②过程多个核糖体同时合成多条多肽链可以提高翻译的效率 D．当缺乏氨基酸时， 空载tRNA 通过③、④两条途径来调控相应基因表达 二、多选题 11．蛋白D是某种小鼠正常发育所必需的，缺乏时表现为侏儒鼠。小鼠体内的A基因（位于常染色体上）能控制该蛋白的合成，a基因则不能。A基因的表达受位于其上游的P序列的调控。P序列在精子中是非甲基化状态，传给子代则A基因正常表达；在卵细胞中是甲基化状态，传给子代则A基因不能正常表达，如图所示。下列说法正确的是（    ） A．DNA甲基化后基因的碱基序列保持不变 B．基因型为Aa的子代雄鼠一定是正常鼠 C．两只侏儒鼠杂交，后代一定是侏儒鼠 D．P序列可能是RNA聚合酶识别和结合的位点 12．人体中的促红细胞生成素（EPO）能够促进红细胞的成熟。当机体缺氧时，低氧诱导因子（HIF）与EPO 基因的低氧应答元件（不编码蛋白质的序列）结合，使 EPO 基因表达加快，促进EPO的合成，过程如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．过程①和过程②都发生在细胞核中 B．过程①和过程②都有氢键的断开和形成 C．低氧应答元件为起始密码子对应的序列 D．生活在高海拔地区的人 EPO 基因表达加快 13．真核细胞内的RNA寿命极短，易被核酸酶降解。为了提高自身稳定性，mRNA需要与细胞内的一些蛋白质相结合形成复合物。调节这些蛋白质的含量能调节mRNA的稳定性，从而控制翻译的过程。下列相关叙述正确的是（    ） A．mRNA与蛋白质结合后，可能会将核酸酶的切点掩盖从而避免mRNA被降解 B．蛋白质作为翻译产物可对mRNA的功能进行一定程度上的调节 C．mRNA与蛋白质形成的复合物可为蛋白质的合成提供场所 D．基因表达调控体现在多个方面，这共同维护了遗传信息的稳定传递 三、非选择题 14．脑源性神经营养因子（BDNF）由两条肽链构成，能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF基因表达受阻，则会导致精神分裂症。下图表示BDNF基因的表达及调控过程。请回答下列问题：    (1)甲过程需要 酶的催化，以 为原料；乙过程发生在 上。 (2)若mRNA以图中DNA片段整条链为模板进行转录，测定发现mRNA中C占27.4%，G占22.7%，则DNA片段中T所占的比例为 。 (3)图2中tRNA所携带的氨基酸为 。（AGC：丝氨酸；UCG：丝氨酸；GCU：丙氨酸；CGA：精氨酸） (4)由图1可知，miRNA-195基因调控BDNF基因表达的机理是 ，从而使BDNF基因表达的mRNA无法与核糖体结合。精神分裂症患者与正常人相比，丙过程 （填“减弱”“不变”或“增强”），若甲过程反应强度不变，则BDNF的含量将 （填“减少”“不变”或“增加”）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$