专题梳理15 基因控制蛋白质合成、表观遗传-【精英1号】2024-2025学年高中生物学考笔记·知识梳理手册

专题梳理15 基因控制蛋白质合成、表观遗传 61 专题梳理15 基因控制蛋白质合成、表观遗传 一、基因控制蛋白质合成 (一)基因通常是DNA分子的功能片段 1.基因:基因是具有 的 DNA 片段 (包括部分病毒的RNA片段),是 结构和功能的基本单位,是DNA(部分生 物是RNA)分子上含 的 核苷酸序列的总称。 2.DNA功能:DNA具有 和 的双重功能。一方 面,以自身为模板,半保留地进行复制,保持 遗传信息的稳定性;另一方面,根据它所存 储的遗传信息决定蛋白质的结构。 3.基因正是通过控制蛋白质的合成来控制细 胞的生命活动,即 的表现。在合 成的蛋白质中,有的作为重要的 ; 有的控制着生命活动中关键的化学反应。 (二)转录与翻译 项目 转录 翻译 概念 以DNA的 为模板,依据 原则, 的过程。 以 为模板,合成具有 的过程。 场所 主要在细胞核 核糖体 原料 4种核糖核苷酸 20种氨基酸 过程 当RNA聚合酶与DNA分子的某一 相结合时,包 括一个或者几个基因的DNA片段的双螺旋解开,以其中的 为模板,按照碱基互补配对原则,游离的核苷酸碱 基与DNA模板链上的碱基配对,并通过 键聚合成与该片段DNA相对应的RNA分子。 核糖体认读 上决定氨基酸种类的密码,选择 相应的氨基酸,由对应的 转运,加到延伸中的 肽链上。当核糖体到达 mRNA的 时,多肽合 成结束,核糖体脱离 mRNA并进入下一个循环。 示意图 结果 1个 多肽链(蛋白质) (三)基因控制生物性状(基因—蛋白质—性 状) 1.基因对性状的控制 (1)多对基因共同控制生物的某个性状,基 因之间存在复杂的 ;生物 的性状是 共同作用的 结果。 (2)基因通过控制 来控制生物体 内的生物化学反应,从而控制生物的性状, 如尿黑症。 (3)由基因控制合成的蛋白质决定生物 体 ,进而影响 其功能,如镰刀形细胞贫血症。 (4)生 物 体 的 很 多 性 状 明 显 地 是 由 基因共同决定的,特别是系列的 生化反应,其中各个步骤的酶都是由特定 的基因控制合成的,如人的肥胖症。 62 2.RNA参与性状的控制 (1)转运RNA、核糖体RNA 蛋白 质的合成。 (2)一些RNA具有 功能,即核酶。 (3)一些RNA具有调控基因表达的作用。 (四)遗传信息流从DNA→RNA→蛋白质 1.遗传信息通过复制从 传递到DNA, 由DNA通过转录传递到 ,然后由 RNA通过翻译合成 ,部分病毒能够 自我 复 制,也 能 由 通 过 逆 转 录 产生 。 2.中心法则 二、生物体存在表观遗传现象 (一)基因序列不变,表型可能改变 1.表观遗传现象:父母的生活经历可以通过 DNA序列以外的方式遗传给后代的遗传 现象。 2.表观遗传学与传统遗传学 (1)传统遗传学是指基于 所致基因表达水平的变化,如基因突变等。 (2)表观遗传学则是指基于 所致基因表达水平的变化,即环境变 化引起的性状改变,影响基因表达,但不改 变DNA序列。 (二)改变了的表型有些可以遗传 1.表观遗传修饰:不通过 改变而影响 身体的性状能遗传给后代的变化。 2.表观遗传修饰种类 (1)组蛋白乙酰化 用乙酰基把氨基上的 屏蔽起来, 组蛋白的正电荷一旦 ,与带负电 的 DNA 分 子 片 段 缠 绕 的 力 量 就 会 ,随之松开,进行转录。 (2)DNA的甲基化 启动子中的胞嘧啶加上 (—CH3), 会使染色质高度螺旋化,凝缩成团,这个基 因就无法被识别,失去 ,因而不能 完成转录。 3.表观遗传作用:表观遗传机制可以使生物 缓慢的限制,使后代能迅速获得 亲代应对环境因素作出的反应而发生的变 化,这对生物种群的生存和繁衍也许是 的。但是,通过表观遗传传递下 去的性状并不总是有利的,如亲代经历的 不良环境和生活习惯对后代的健康会产生 的影响。 转录与翻译 【例题1】 [2021·7浙江学考]高等动物细 胞核中某基因的转录过程示意图如下,其 中①表示RNA,②和③分别表示DNA分 子的2条单链。 下列叙述正确的是 ( ) 专题梳理15 基因控制蛋白质合成、表观遗传 63 A.①与②的碱基互补配对,①与③的碱基 组成相同 B.DNA分子在甲处解开双螺旋,在乙处恢 复双螺旋 C.转录形成的RNA分子,其长度与DNA 分子相同 D.通过核孔进入细胞质的 mRNA,可相继 结合多个核糖体 【例题2】 [2021·1浙江学考]下图是遗传 信息的翻译过程示意图。某些氨基酸的部 分 密 码 子 是:天 冬 酰 胺 AAU、亮 氨 酸 UUA。下列叙述正确的是 ( ) A.图中核糖体从左向右移动 B.图中①为天冬酰胺 C.分子②的基本单位是脱氧核苷酸 D.该过程中没有氢键的形成和断裂 基因控制生物性状 【例题3】 科学家从基因控制蛋白质合成的 角度阐释豌豆种子圆粒性状的产生机制如 图所示。据图分析不正确的是 ( ) A.a过程形成的三种主要产物 终均可以 出现在核糖体中 B.完成b过程的条件包括 mRNA、核糖核 苷酸、核糖体、能量 C.皱粒豌豆细胞内淀粉含量低,蔗糖含量 高,味道更甜美 D.图示说明基因可通过控制酶的合成间接 控制生物体的性状 【例题4】 有关基因与生物体性状关系的表 述,正确的是 ( ) A.生物体的性状不完全由基因决定 B.每种性状都由一个特定基因决定 C.基因都是通过控制酶的合成来控制生物 性状的 D.碱基序列相同的基因决定的性状表现一 定相同 中心法则 【例题5】 [2020·1浙江学考]遗传信息传 递方向可用中心法则表示。下列叙述正确 的是 ( ) A.劳氏肉瘤病毒的RNA可通过逆转录合 成单链DNA B.烟草花叶病毒的RNA可通过复制将遗 传密码传递给子代 C.果蝇体细胞中核DNA分子通过转录将 遗传信息传递给子代 D.洋葱根尖细胞中DNA聚合酶主要在G2 期通过转录和翻译合成 【例题6】 下图为中心法则示意图,相关叙述 错误的是 ( ) A.①~⑤过程均涉及碱基互补配对原则 B.劳氏肉瘤病毒能进行④过程 C.线粒体中能进行②③过程,不能进行① 过程 D.中心法则也适用于原核生物和病毒 生物存在表观遗传现象 【例题7】 [2021·7浙江学考]研究发现,某 动物从少量摄取毒品到觅毒成瘾的过程 中,与神经系统功能相关的某些基因碱基 序列没有改变,但基因甲基化水平显著增 64 加,从而引起基因表达发生改变,造成觅毒 成瘾。这种由于基因甲基化修饰引起动物 行为改变的现象属于 ( ) A.表观遗传 B.基因突变 C.染色体变异 D.性状分离 【例题8】 [2024∙1浙江选考]某种蜜蜂的 蜂王和工蜂具有相同的基因组。雌性工蜂 幼虫主要食物是花蜜和花粉,若喂食蜂王 浆,也能发育成为蜂王。利用分子生物学 技术降低DNA甲基化酶的表达后,即使一 直喂食花蜜花粉,雌性工蜂幼虫也会发育 成蜂王。下列推测正确的是 ( ) A.花蜜、花粉可降低幼虫发育过程中DNA 的甲基化 B.蜂王DNA的甲基化程度高于工蜂 C.蜂王浆可以提高蜜蜂 DNA 的甲基化 程度 D.DNA 的低甲基化是蜂王发育的重要 条件 遗传分子基础综合 【例题9】 [2023∙7浙江学考]下图表示遗 传信息传递和表达的过程。 回答下列问题: (1)DNA复制产生的每个子代DNA分子 中,一条链为母链,另一条是新合成的子 链,这种复制方式为 复制。 (2)遗传信息的传递和表达需要多种酶的 参与,其中酶2是 酶。翻译过程 中,核糖体的移动方向是 (填“a→ b”或“b→a”)。一个 mRNA上同时有多个 核糖体进行翻译,其意义是 。 (3)下列密码子(5'→3')和对应的氨基酸如 下:GGC甘氨酸、CGG精氨酸、CCG脯氨 酸、GCC丙氨酸。根据提供的密码子推测 氨基酸1是 。 【例题10】 [2022·7浙江学考]成人的血红 蛋白由两条α链和两条β链构成,α链或β 链异常均可导致血红蛋白病。回答下列 问题: (1)β链异常导致的某种血红蛋白病的机理 如下表。 部分氨基酸顺序 6 7 8 正常β链 氨基酸 谷氨酸 谷氨酸 赖氨酸 密码子 GAA GAA AAA 异常β链 氨基酸 谷氨酸 赖氨酸 赖氨酸 密码子 GAA AAA AAA 部分氨基酸顺序与正常β链相比,异常β 链发生改变的是第 位氨基酸,其根本 原因是基因中发生了某一碱基对的替换, 被替换的碱基对是 。 (2)α链异常导致的某种血红蛋白病的机理 如下表。 部分氨基酸顺序 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 正常α链 氨基酸 苏 丝 赖 酪 精 密码子 ACC UCC AAA UAC CGU UAA GCU GGA GCC UCG GUA GC… 异常α链 氨基酸 苏 丝 赖 酪 精 谷氨 丙 甘 丙 丝 缬 丙… 密码子 ACC UCC AAA UAC CGU CAA GCU GGA GCC UCG GUA GC… 注:氨基酸的名称略去了后2个字,如“苏”表示苏氨酸;UAA、UAG、UGA为终止密码子。 专题梳理15 基因控制蛋白质合成、表观遗传 65 ①表中异常α链的氨基酸数目多于正常α 链,原因是碱基对替换导致 分子 中的终止密码子后移。 ②若第138位氨基酸对应的密码子中的1 个碱基C缺失,则会导致α链含有 个氨基酸。 (1)传统的遗传学是与DNA序列有关,通过 改变基因序列来实现表型的改变;而表观遗 传学不涉及 DNA序列,是遗传物质上的修 饰,通过影响基因的表达过程,即是否能正常 表达,来实现表型的改变。 (2)在传统遗传学中,认为环境条件的改变引 起但不涉及遗传物质的改变,只限当代的表 型改变,不会遗传给后代,但是根据表观遗传 学,我们可知,若环境条件改变,虽然不涉及 遗传物质的改变,但若遗传物质的表观修饰 发生改变,也会遗传给后代。 (3)正常细胞分化时存在表观遗传修饰,有些 基因在发育早期甲基化,发育晚期被诱导去 甲基化,使基因在不同发育时期特异性表达, 如造血干细胞不表达血红蛋白基因,但是当 造血干细胞分化为红细胞后,血红蛋白基因 表达。 (4)有些基因是大部分细胞都需要的,如与呼 吸酶相关的基因,一直处于低甲基化状态。 (5)在表观遗传中,DNA甲基化和组蛋白乙 酰化都有相关酶的参与。 (1)RNA和DNA的区别主要在五碳糖和含 氮碱基上。RNA 中的五碳糖是脱氧核 糖,其特有的含氮碱基是U,不含T;DNA 中的五碳糖是核糖,其特有的含氮碱基是 T,不含U。 ( ) (2)复制和转录的场所有细胞核、叶绿体、线粒 体、拟核和质粒等部位。哺乳动物成熟的红 细胞中无细胞核和细胞器,不能进行DNA 的复制,但能进行转录和翻译。 ( ) (3)密 码 子 位 于rRNA 上,反 密 码 子 位 于 tRNA上,每种氨基酸仅有一种密码子, 每种tRNA只转运一种氨基酸。 ( ) (4)生物的性状都是通过蛋白质来体现的。 蛋白质的合成都是受一个基因控制的。 ( ) (5)在真核生物的细胞核中,DNA分子与一 些蛋白质结合在一起。带正电的DNA分 子缠绕在带负电的蛋白质分子上,使原来 细长的DNA分子盘绕成紧密的结构,使 基因及其“开关”被隐藏起来。 ( ) (6)给 启 动 子 中 的 胞 嘧 啶 加 上 甲 基 基 团 (—CH3),会使染色质高度螺旋化,凝缩 成团,这个基因就无法被识别,失去转录 活性,因而不能完成转录的过程,这就是 组蛋白的乙酰化。 ( ) (7)遗传信息完全一样的两个个体,如双胞 胎,尽管表达修饰上存在差异,但是表现 出的性状完全相同。 ( ) (8)基因的DNA序列没有发生改变的情况 下,基因功能发生了可遗传的变化,并 终导致了表型的变化,这种表观遗传现象 也是符合孟德尔遗传定律的。 ( ) 精英1号 生物 学考笔记 96 架,这是DNA分子稳定性的重要基础。因此,A正 确;DNA的热变性温度是指DNA分子在特定条件 下(如一定浓度的盐溶液中)有一半发生变性(即双 链解开成单链)的温度。这个温度与DNA分子中碱 基对的种类和比例有关,特别是G—C碱基对(三个 氢键)比A—T碱基对(两个氢键)更稳定,所以G— C含量越高,TM 值也越高。因此,T占比越高(意味 着A占比也相应较高,因为 A与T配对),DNA的 热变性温度应该是越低的。所以B错误;DNA分子 中两条链之间的氢键是在DNA复制或转录过程中 自然形成的,不需要酶的催化。而DNA聚合酶主要 是在DNA复制过程中催化脱氧核苷酸之间形成磷 酸二酯键,将单个的脱氧核苷酸连接成DNA链。因 此,C错误;互补的碱基在单链上所占的比例相等, 若一条链的G+C占47%,则另一条链的G+C也占 47%,A+T占1-47%=53%,D错误。 例题5 【答案】C 【解析】制作DNA双螺旋 构模型,应选用脱氧核 糖、腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶,图中4个 核糖错误,应该换成脱氧核糖,尿嘧啶应该换成胸 腺嘧啶,腺嘌呤与胸腺嘧啶之间氢键数应该换成2 个,胞嘧啶和鸟嘌呤之间氢键数应该换成3个,故 共7处错误,C正确。 例题6 【答案】B 【解析】制作脱氧核苷酸时,磷酸连接在5号碳原子 上,碱基连在1号碳原子上,A正确;制作脱氧核苷 酸链时,相邻脱氧核苷酸之间以磷酸和脱氧核糖相 连,B错误;制作双链DNA时,两条链之间的碱基 A 与T配对,G与C配对,C正确;组成DNA的脱氧核 苷酸有4种,各组DNA模型的碱基序列往往不同, 反映了DNA分子的多样化,D正确。 例题7 【答案】D 【解析】实验中所用同位素15N为稳定性同位素,没有 放射性,故没有涉及放射性检测,D正确。 例题8 【答案】B 【解析】由题意“培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl 或15NH4Cl”和“条带表示大肠杆菌 DNA离心后在 离心管中的分布位置”可知:本活动运用了同位素示 踪和密度梯度离心技术,A正确;分析图示可知,a管 中的DNA密度 大,表明该管中的大肠杆菌是在 含15NH4Cl的培 养 液 中 培 养 的,B错 误;b管 中 的 DNA密度介于a、c管中的之间,表明该管中的大肠 杆菌的DNA都是15N 14N DNA,C正确;b管 果 可以排除全保留复制,c管 果可以排除弥散复制, 由此说明DNA分子的复制是半保留复制,D正确。 例题9 【答案】B 【解析】大肠杆菌拟核DNA,在含有3H-脱氧核苷培 养液中培养,拟核DNA第一次复制,3H-脱氧核苷掺 入到新合成的DNA链中,两条母链未掺入3H-脱氧 核苷,仅子链单链掺入,故拟核 DNA双链显浅色。 拟核DNA在进行第二次复制时,区域①暂未复制的 区域,仅单链掺入,显浅色。区域②③,DNA两条模 板链中一条有掺入3H-脱氧核苷,另一条无,而新合 成的子链都掺入3H-脱氧核苷。故双链都掺入3H-脱 氧核苷的 DNA 双链区段,显深色;仅单链掺入的 DNA双链区段,显浅色。B项正确。 例题10 【答案】C 【解析】DNA 的 复 制 方 式 为 半 保 留 复 制,原 来2 条15N标记的母链会一直保留,进入2个子代DNA 分子中,而连续分裂2次,DNA会复制2次,共形 成4个子代DNA,故全部子代大肠杆菌拟核DNA 中含15N的DNA分子数占50%,C正确。 例题11 【答案】B 【解析】根据卡伽夫法则,DNA分子中,一条链的 A+T占40%,则另一条链的 A+T也占40%,说 明在整个DNA分子中 A+T占40%,那么C+G 占60%,C、G各占30%,所以在一个DNA分子中 C有60个(200×30%)。DNA的复制方式为半保 留复制,连续复制2次会净增加3个DNA分子,共 需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数量为180个(3× 60=180),B正确。 【易错辨析】 (1)× 【解析】环状DNA中没有游离的磷酸基团。 (2)× 【解析】DNA一般是双链 构,两条链上互补配对的 碱基是通过氢键连接的,某些 RNA也有局部双链 构, 也含有氢键。DNA单链上相邻碱基通过“脱氧核糖—磷 酸—脱氧核糖”连接,不是以氢键连接。 (3)× 【解析】连接单链中相邻两个脱氧核苷酸的化学键是 磷酸二酯键,可用限制性内切核酸酶切断或被DNA水解 酶催化水解,可用DNA连接酶连接。 (4)× 【解析】DNA分子中“单链中互补碱基和”所占该链碱 基数比例与“双链中互补碱基和”所占双链总碱基数比例 相等。某链不互补碱基之和的比值与其互补链的该比值 互为倒数。 专题梳理15 基因控制蛋白质合成、 表观遗传 【知识梳理】 一、(一)1.遗传效应 遗传物质 特定遗传信息 2.携带遗传信息 表达遗传信息 3.性状 构蛋白 (二)一条链 碱基互补配对 合成RNA mRNA 一定的氨基酸顺序的蛋白质 启动部位 一条链(模板 链) 磷酸二酯 mRNA tRNA 终止密码子 单链RNA (三)1.(1)相互作用 基因与环境 (2)酶的合成 答案解析 97 (3)特定的组织或器官的 构 (4)多个 2.(1)直接参与 (2)催化 (四)1.DNA RNA 蛋白质 RNA DNA 2.①转录 ②翻译 ③逆转录 二、(一)2.(1)基因序列改变 (2)非基因序列改变 (二)1.DNA序列 2.(1)正电荷 减少 减弱 (2)甲基 基团 转录活性 3.打破DNA变化 有利 不利 【概念图构建】 ①核糖体 ②DNA的一条链 ③核糖核苷酸 ④RNA聚合酶 ⑤mRNA ⑥tRNA ⑦A—U ⑧U—A ⑨tRNA、rRNA 【典例精练】 例题1 【答案】D 【解析】①与②DNA的模板链碱基互补配对,但与③ 编码链碱基组成并不完全相同,③中有T,而①中有 U,A错误;据图可知转录方向为从左到右,所以乙处 解开双螺旋,在甲处恢复双螺旋,B错误;转录不是 沿着整条DNA长链进行的,而是以基因为单位进行 的,转录形成的RNA分子长度要比DNA短很多,C 错误;通过核孔进入细胞质的 mRNA,可相继 合多 个核糖体,称为多聚核糖体,可以提高翻译效率,D 正确。 例题2 【答案】A 【解析】据图,核糖体中左侧tRNA上已有二肽,右侧 tRNA上只携带1个氨基酸,可见tRNA是从右侧进 入核糖体的,即核糖体从左向右移动,A正确;①对 应的密码子为 UUA,是亮氨酸,B错误;分子②为 tRNA,基本单位为核糖核苷酸,C错误;该过程中既 有氢键的形成,又有氢键的断裂,D错误。 例题3 【答案】B 【解析】图中a表示转录过程,该过程的三种主要产 物是 mRNA、rRNA、tRNA, 终都可以出现在核糖 体中,A正确;图中b表示翻译过程,完成b过程的 条件包括 mRNA、tRNA、氨基酸、核糖体、能量等,B 错误;皱粒豌豆细胞内淀粉分支酶不能合成,导致豌 豆种子中淀粉的合成受阻,淀粉含量低,所以蔗糖含 量高,味道更甜美,C正确;图示说明基因能够通过 控制酶 的 合 成,从 而 间 接 控 制 生 物 体 的 性 状,D 正确。 例题4 【答案】A 【解析】生物体的性状主要是由基因决定的,另外受 环境影响,A正确;基因与性状之间不是简单的一一 对应关系,有些性状可能由多对基因控制,有些基因 也可能会影响多种性状,B错误;基因对性状的控制 途径有两种,一种是基因通过控制酶的合成控制生 物的代谢进而间接控制生物的性状,另一种是通过 控制蛋白质的 构直接控制生物的性状,C错误;基 因的碱基序列相同,该基因决定的性状不一定相同, 还受环境影响,D错误。 例题5 【答案】A 【解析】劳氏肉瘤病毒是一种逆转录类RNA病毒,其 遗传物质RNA能够通过逆转录合成单链 DNA,A 正确;烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,其RNA可 通过复制将遗传信息传递给子代,遗传密码位于翻 译过程中作为模板的 mRNA上而不是位于遗传物 质RNA上,B错误;果蝇体细胞中的核DNA通过复 制将遗传信息传递给子代,C错误;DNA聚合酶主 要在G1 期 通 过 转 录 和 翻 译 合 成,以 便 催 化 S期 DNA复制,D错误。 例题6 【答案】C 【解析】图示为中心法则示意图,其中①为 DNA分 子的复制,②为转录,③为翻译,④为逆转录,⑤为 RNA分子的复制,其中逆转录和RNA分子的复制 过程只发生在被某些RNA病毒侵染的细胞中。中 心法则的各个过程均涉及碱基互补配对原则,A正 确;劳氏肉瘤病毒是 RNA病毒,能以 RNA为模板 合成DNA,B正确;线粒体中含有少量的 DNA,能 进行②③过程,也能进行①过程,C错误;中心法则 适用于生物界的所有生物,D正确。 例题7 【答案】A 【解析】表观遗传学是指基于非基因序列改变所致基 因表达水平的变化,即环境变化引起的性状改变,影 响基因表达,但不改变DNA序列,例如DNA内存储 的信息能否被读取,与DNA甲基化的状况和组蛋白 乙酰化的程度有关,A正确。 例题8 【答案】D 【解析】降低DNA甲基化酶的表达后,即使一直喂食 花蜜、花粉,雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王,说明甲 基化不利于其发育成蜂王,而工蜂幼虫主要食物是 花蜜和花粉,不会发育成蜂王,因此花蜜、花粉可增 强幼虫发育过程中DNA的甲基化,A错误;甲基化 不利于其发育成蜂王,故蜂王DNA的甲基化程度低 于工蜂,B错误;蜂王浆可以降低蜜蜂DNA的甲基 化程度,使其发育成蜂王,C错误;甲基化不利于发 育成蜂王,因此DNA的低甲基化是蜂王发育的重要 条件,D正确。 例题9 【答案】(1)半保留 (2)RNA聚合 a→b 可以提高翻译的效率 (3)丙氨酸 【解析】(1)DNA的半保留复制指的是DNA复制产 生的每个子代DNA分子中,一条链为母链,另一条 是新合成的子链。(2)遗传信息的传递和表达需要 多种酶的参与,识图可知,酶1参与DNA复制过程, 酶2参与转录过程,故酶2是 RNA聚合酶。图中 mRNA的a端为5'端,b端为3'端,翻译过程中,核 糖体从 mRNA的5'端(a端)向3'端(b端)移动,即 精英1号 生物 学考笔记 98 移动的方向是a→b。一个 mRNA上同时有多个核 糖体进 行 翻 译,其 意 义 是 可 以 提 高 翻 译 的 效 率。 (3)识图携带氨基酸1的tRNA 上的反 密 码 子 为 3'-CGG-5',可知对应密码子为5'-GCC-3',根据题干 提供的密码子与氨基酸的对应关系,则氨基酸1为 丙氨酸。 例题10 【答案】(1)7 G-C (2)①mRNA ②146 【解析】(1)根据表格中的信息,部分氨基酸顺序与 正常β链相比,异常β链发生改变的是第7位氨基 酸,由原来的谷氨酸(密码子为 GAA)变为赖氨酸 (密码子为 AAA),其根本原因是基因中原来的对 应位子上的碱基对G-C被替换为A-T。 (2)①根据表格中的信息,表中异常α链的氨基酸 数目多于正常α链,原因是基因中的碱基对替换导 致 mRNA分子中的142位原 UAA终止密码子变 为CAA谷氨酸密码子,终止密码子后移。②根据 表格中的信息,若第138位氨基酸对应的密码子中 的1个碱基C缺失,则会导致α链的 mRNA 142位 密码子不再是终止密码子,终止密码子后移到147 位UAG,故含有146个氨基酸。 【易错辨析】 (1)× 【解析】RNA和DNA的基本单位分别是核糖核苷酸 和脱氧核糖核苷酸,它们的区别主要在五碳糖和含氮碱基 上。RNA中的五碳糖是核糖,其特有的含氮碱基是 U,不 含T;DNA中的五碳糖是脱氧核糖,其特有的含氮碱基是 T,不含U。 (2)× 【解析】哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核和细胞器, 不能进行DNA的复制、转录和翻译。 (3)× 【解析】密码子位于 mRNA上,反密码子位于tRNA 上。一种氨基酸可有一种或多种密码子,每种tRNA只转 运一种氨基酸。 (4)× 【解析】基因控制生物性状的情况是复杂的,一方面, 多对基因共同控制生物的某个性状,基因之间存在复杂的 相互作用;另一方面,基因的表达受到环境的影响,所以生 物的性状(或表型)是基因与环境共同作用的 果。生物 的性状主要通过蛋白质来体现。 (5)× 【解析】在真核生物的细胞核中,DNA分子与一些蛋 白质 合在一起。带负电的DNA分子缠绕在带正电的 蛋白质分子上,使原来细长的DNA分子盘绕成紧密的 构,使基因及其“开关”被隐藏起来。 (6)× 【解析】给启动子中的胞嘧啶加上甲基基团(—CH3), 会使染色质高度螺旋化,凝缩成团,这个基因就无法被识 别,失去转录活性,因而不能完成转录的过程,这是DNA 的甲基化。 (7)× 【解析】双胞胎由于表达修饰上的差异,表现出的性状 不完全相同。 (8)× 【解析】表观遗传现象不符合孟德尔遗传定律。 专题梳理16 生物的变异与进化 【知识梳理】 一、(一)1.(1)核苷酸序列 替换 插入 (2)碱基序列 2.(1)碱基序列 替换 (2)①普遍 ②多方向 ③稀有 ④可逆 ⑤有害 3.(1)①物理 ②化学 ③毒 素或代谢产物 (2)①自发 ②诱发 4.(1)突变或过量 表达 负调控因子 负调控作用 (2)累积效应 遗传 环境 (3)病毒癌基因 核酸序列 5.(2)突变概率 较短时间内 (3)大量的材料 (二)1.(1)不同遗传性状 不同性状的基因 (2)有性生殖 2.非同源染色体上的非等位基因也自由 组合 基因型 3.同源染色体的非姐妹染色单体之间发 生染色体 片 段 的 交 换 4.(1)基 因 重 组 (2)杂 交 纯合化 5.(2)人工 目的基因 (3)种间 (三)1.(1)数目和 构 (3)无法直接 直接 2.(2)片段 增加 180°颠倒 非同源 3.(1)增加或减少 (2)一个配子 (3)染色体组 4.中间环节 杂种F1 花药 秋水仙素 秋水仙素 缩短育种年限 5.(1)环境条件 (2)②自由组合 非姐妹染色单体间的 片段交换 (四)1.(1)遗传物质 (2)显性 代代相传 隐性 许多 个基因 许多种环境 2.(1)病因、遗传方式、表现程度、 诊治方法、预后情况及再发风险 (2)系谱分析 遗传方 式 发病率 (3)染色体异常 单基因病和多基因病 多 基因遗传病 (4)羊膜腔穿刺 毛细胞检查 3.(1)遗 传图和物理图 基因在染色体上的位置 (2)优生优育 基因治疗 二、(一)1.上帝 用进废退 获得性遗传 共同的祖先 自然选择 2.(1)②细胞 ③分子层次 (2)①化石 ②共同祖先 (二)1.(1)染色体 基因型 (2)基因重组 (3)自然选择 2.(1)有一定限度的 生存斗争 (2)优势性状 3.(2)自己的需要 (3)性状特征 (4)自然选择 (5)①基因频率和基因型频率 突变 选择 ②突变 遗传漂变 自然选择 4.遗传组成 二倍体 (三)1.(1)所有的动物、植物、微生物物种和它们所拥有的 全部基因 (2)①丰富程度 ②核心 ③遗传信息 ④组成部分 ⑤遗传 ⑥物种 2.(1)①野生物种 ②艺术创造和科学发明 (2)生态 (3)潜在 3.(1)生物多样性并导致某些物种的灭绝 (2)①珍稀濒 危物种和生态系统 可持续 【概念图构建】 1.生物的变异与进化 ①外界环境条件 ②普遍性、多方向性、稀有性、可逆性 ③产生新的基因 ④减Ⅰ的四分体时期和后期