第22讲 基因的表达、基因与性状的关系(复习课件)(安徽专用)2026年高考生物一轮复习讲练测
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精品
摘要:
该高中生物学高考复习课件聚焦“基因的表达、基因与性状的关系”专题,覆盖转录翻译、中心法则、基因与性状关系、表观遗传等核心考点,对接高考评价体系,通过近三年江苏、安徽等多省真题分析,明确转录翻译(占比约40%)、表观遗传(占比约25%)等高频考点分布,归纳选择、非选择常考题型,构建系统备考框架。
课件亮点在于“考情解码+体系构建+真题突破”策略,结合生命观念(结构与功能观)和科学思维(模型与建模),如通过转录翻译对比表梳理过程差异,以2025年江苏卷甲基化调控题为例,用“原理分析-实例应用-答题模板”三步法解析,帮助学生掌握表观遗传答题逻辑。设“易错陷阱警示”和“真题感知”模块,教师可据此精准定位学情,助力学生高效冲刺高考。
内容正文:
安徽专用
第22讲
基因的表达、
基因与性状的关系
2026年高考一轮复习
1
01
考情解码·考点定标
智能导览·极速定位
02
体系构建·思维领航
03
考点突破·考向探究
04
真题感知·命题洞见
05
学以致用·能力提升
长句作答类
比较归纳类
考向1 遗传信息传递过程分析
考点三 基因表达产物与性状的关系
知识点1 基因表达产物与性状的关系
知识点2 基因的选择性表达与细胞分化
考向1 基因表达产物与性状的关系
考向2 细胞分化与基因的选择性表达
考点四 表观遗传
知识点1 表观遗传的原理和特点
考向1 表观遗传现象
考点一 基因指导蛋白质的合成
知识点1 RNA的结构功能
知识点2 遗传信息的转录
知识点3 遗传信息的翻译
考向1 转录和翻译
考向2 对遗传信息、密码子、反密码子的分析与判断
考点二 中心法则的提出及发展
知识点1 中心法则的内容
01 考情解码·考点定标
考情解码·考点定标
考点要求 考查形式 高考真题
1.遗传信息的
转录和翻译 选择题
非选择题 2025·江苏卷·T22 2025·江苏卷·T20 2025·重庆卷·T11 2025·四川卷·T7 2025·广东卷·T9 2025·湖南卷·T9 2024安徽卷,11 2024·江苏卷·T12 2023·江苏卷·T20 2023·江苏卷·T6
2.中 心 法 则
选择题
非选择题 2023·浙江卷·T4 2023·天津卷 T11 2023·广东卷·T5
3.基因表达与性状的关系 选择题
非选择题 2025·江苏·T15 2024·江苏卷·T15 2025·广东卷·T19 2025·河南卷·T14 2025·云南卷·T6 2025·全国卷·T8 2025·安徽卷·T19 2025·湖北卷·T3 2025·山东卷·T6 2025·湖北卷·T13 2025·黑吉辽蒙卷·T14
4
考情解码·考点定标
考情分析 分析近三年的高考试题,可以发现高考试题均考查遗传信息的本质;复制机转录和翻译过程;生物的变异内容。2025年高考很可能在呈现现实中的问题情景,让学生运用相关基础知识,分析转录翻译过程及变异类型发生的原因及结果的推测。
复习策略:夯实基础,构建知识网络;掌握基因控制性状的两条途径;加强图表和信息题训练(如基因表达过程图、电泳图谱、实验数据图等)。
复习目标
1.概述遗传信息的转录和翻译。
2.了解基因与性状关系的复杂性。
3.概述细胞分化的实质是基因选择性表达的结果
4.能够对表观遗传的实例进行分析。
5
02 体系构建·思维领航
体系构建·思维领航
RNA
DNA
转录
逆转录
遗传信息
储存于
rRNA tRNA mRNA
转运
密码子
编码
氨基酸
合成
蛋白质
翻译
酶
蛋白质
间接
直接
性状
转录 翻译
场所(主要) 细胞核 核糖体
模版 DNA分子的一条链 mRNA
原料 4中核糖核苷酸 21种氨基酸
产物 mRNA、tRNA、rRNA 具有一定氨基酸顺序的肽链(蛋白质)
03 考点突破·考向探究
知识点1 RNA的结构功能
知识夯基
考向研析
考点一
基因指导蛋白质的合成
(1)元素组成: 。
(2)基本单位: 。
C、H、O、N、P
核糖核苷酸
腺嘌呤核糖核苷酸
鸟嘌呤核糖核苷酸
胞嘧啶核糖核苷酸
尿嘧啶核糖核苷酸
知识点1 RNA的结构功能
知识夯基
考向研析
考点一
基因指导蛋白质的合成
(3)结构和种类
①mRNA(信使RNA)
③rRNA
②tRNA
核糖体RNA(rRNA)
携带遗传信息, 蛋白质合成的模板
识别并转运氨基酸
核糖体的组成成分
少数RNA还具有催化作用
有的作为RNA病毒的遗传物质
RNA能通过核孔转移到细胞质中
DNA分子比RNA大,但是DNA和RNA都是生物大分子。
知识点1 RNA的结构功能
知识夯基
考向研析
考点一
基因指导蛋白质的合成
RNA
种类 mRNA—信使RNA tRNA—转运RNA rRNA—核糖体RNA
空间
结构 单链
单链,局部存在双链;
三叶草形(二级结构) 单链
特点 携带从DNA上转录来的遗传信息, 一端携带特定的氨基酸,另一端特定的三个碱基可与mRNA上的密码子互补配对,叫反密码子 核糖体的组成成分
功能 翻译时作模板 识别密码子并转运氨基酸 参与构成核糖体
共同点
①都是转录产物②基本单位相同③都与翻译过程有关
知识点1 RNA的结构功能
知识夯基
考向研析
考点一
基因指导蛋白质的合成
(1)RNA的分子组成与DNA的很相似,也能储存遗传信息,使得RNA具备准确传递遗传信息的可能。
(2)RNA一般是单链,长度比DNA短,能够通过核孔从细胞核转移到细胞质中,去指导蛋白质的合成。
(3)遵循“碱基互补配对原则”。
总结:RNA适于作DNA的信使的原因
(4)RNA与DNA的区别
比较项目 RNA DNA
基本组成单位 核糖核苷酸 脱氧核糖核苷酸
碱基 A、U、C、G A、T、C、G
五碳糖 核糖 脱氧核糖
分布 主要存在于细胞质中 主要存在于细胞核中
空间结构 通常呈单链结构 一般为规则的双螺旋结构
用放射性同位素标记T或U可判断DNA和RNA的合成。若大量消耗T,可推断正在发生DNA的合成;若大量消耗U,可推断正在发生RNA的合成。
知识点1 RNA的结构功能
知识夯基
考向研析
考点一
基因指导蛋白质的合成
(5)如何根据碱基组成判断DNA与RNA
①看特征碱基;
②看是否符合碱基互补配对原则。即A=T,G=C。
若有T 为DNA
若有U 为RNA
若符合配对原则 为双链DNA
若不符合 为单链DNA
若符合配对原则 为双链RNA或单链RNA
若不符合 为单链RNA
例:30%A,20%G,30%C,20%T组成的遗传物质为 。
单链DNA
知识点1 RNA的结构功能
知识夯基
考向研析
考点一
基因指导蛋白质的合成
知识点2 遗传信息的转录
知识夯基
考向研析
考点一
基因指导蛋白质的合成
通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。
(1)概念:
真核生物
原核生物:拟核、细胞质
(2)场所
细胞核(主要)
叶绿体和线粒体(基质)
考点一
基因指导蛋白质的合成
知识夯基
考向研析
知识点2 遗传信息的转录
(形成磷酸二酯键)
解旋
配对
连接
释放
RNA聚合酶
DNA双链解开,暴露碱基
原料:
模板:
能量:
酶:
RNA聚合酶
DNA的一条链
4种游离的核糖核苷酸
ATP
原则:
(A—U、T—A、C—G、G—C)
碱基互补配对原则
结果:
形成一个RNA
合成的RNA从DNA
链上释放
酶:
结果:
DNA双螺旋恢复
(识别并结合启动子)
核糖核苷酸
(3)过程:
注意:不需要解旋酶
转录方向:
(mRNA、tRNA、rRNA)
RNA聚合酶
解旋(破坏氢键)
合成RNA(形成磷酸二酯键)
从子链5′→3′延伸
释放的一端为5'-端
与DNA分子的某一启动部位结合 RNA聚合酶识别并结合启动子 与DNA聚合酶相比,RNA聚合酶可以从头合成RNA,
知识点2 遗传信息的转录
知识夯基
考向研析
考点一
基因指导蛋白质的合成
(1)真核生物的DNA转录形成的mRNA需要在细胞核中加工处理成为成熟的mRNA后,才能通过______进入细胞质中作为______的模板。
(2)转录是以基因为单位进行的,而DNA分子中的基因是不连续的,即基因间存在非基因片段,一个DNA分子转录能生成___个RNA分子。而DNA复制的对象是整个DNA分子。
(3)一个DNA分子上的不同基因,在转录时模板链不一定是DNA分子的同一条链(与基因的本身结构有关,如启动子的方向性)。
(4)与DNA聚合酶相比,RNA聚合酶可以从头合成RNA,细胞内DNA复制常用_________为引物。
核孔
翻译
多
RNA
转录注意事项
每次转录的只是DNA分子特定的基因片段(并非整个DNA)
知识点2 遗传信息的转录
知识夯基
考向研析
考点一
基因指导蛋白质的合成
思考:一个DNA分子中某个基因转录时,其他基因是否一定也在进行转录?
一个DNA分子中的两个基因,不一定同时进行转录。
转录以基因为单位进行,同一个细胞内的不同基因可以选择性转录。且不同的基因转录使用的模板不一定在DNA的同一条链上。
转录方向的判定方法:_________________________为转录的起始方向,即RNA的5'端。
已合成的mRNA 释放的一端
知识点3 遗传信息的翻译
知识夯基
考向研析
考点一
基因指导蛋白质的合成
(1) 概念:
mRNA
游离在细胞质中的各种氨基酸,以________为模板合成具有一定氨基酸顺序的
蛋白质(肽链)的过程。
(2)实质:
将mRNA的碱基序列翻译
为蛋白质的氨基酸序列。
细胞质的核糖体上
(3)场所:
(4)条件
模板
原料
能量
搬运工具
mRNA
氨基酸
ATP
tRNA
知识点3 遗传信息的翻译
知识夯基
考向研析
考点一
基因指导蛋白质的合成
(5)密码子
mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基为一个密码子
①密码子认读:
mRNA
密码子
5'
3'
②密码子的个数:
共64种密码子
从mRNA的5'→3',相邻的密码子无间隔、不重叠
3个终止密码子:翻译结束
2个起始密码子:翻译开始
(5)密码子
③密码子的种类
一般情况下,决定氨基酸的密码子61种。特殊情况下62种。
b.普通密码子:59种;
a.起始密码子:共2种,真核生物仅1种为AUG,编码甲硫氨酸;原核生物可以有2种,GUG此时编码甲硫氨酸,如果该密码子不作为起始密码子时,其编码缬氨酸;
c.终止密码子:3种,UAA、UAG、UGA一般情况下不决定氨基酸,特殊情况下UGA可以编码硒代半胱氨酸。
知识点3 遗传信息的翻译
知识夯基
考向研析
考点一
基因指导蛋白质的合成
(5)密码子
④密码子的特性
a.专一性:
b.简并性:
简并性使得那些由于基因突变造成的密码子中碱基被改变,仍然能编码原来氨基酸的可能性提高,可以减少有害突变。
c.通用性:
一般一种密码子只决定一种氨基酸
一种氨基酸可由一种或多种密码子决定。
地球上几乎所有生物都共用一套密码子,说明地球上生物有共同起源。
GUG可以编码甲硫氨酸和缬氨酸
知识点3 遗传信息的翻译
知识夯基
考向研析
考点一
基因指导蛋白质的合成
(6)tRNA
①结构:比mRNA小,RNA单链经过折叠形成4环4臂的“三叶草形结构”,环的部分没有碱基互补配对,臂的部分由于碱基互补配对形成氢键。一端是携带氨基酸的部位(3'-OH端),另一端有3个碱基能和mRNA上的密码子互补配对,叫反密码子。
终止密码子一般没有与之对应的反密码子!
3'
5'
结合氨基酸的部位
碱基配对
mRNA
5'
3'
A
C
U
密码子
U
G
A
反密码子
知识点3 遗传信息的翻译
知识夯基
考向研析
考点一
基因指导蛋白质的合成
tRNA分子内部不发生碱基互补配对。( )
×
tRNA分子内部局部双链区存在碱基互补配对。
(6)tRNA
②功能:识别并转运氨基酸进入核糖体。
1种tRNA只能转运1种氨基酸,1种氨基酸可由1种或多种tRNA转运。
tRNA与氨基酸之间不是一一对应关系!
项目 密码子 反密码子
种类 ________种 目前发现有很多种
位置 ________上 ________一端
实质 决定1个氨基酸的3个相邻的碱基 与mRNA上_______发生________配对的3个相邻的碱基
64
mRNA
tRNA
密码子
碱基互补
知识点3 遗传信息的翻译
知识夯基
考向研析
考点一
基因指导蛋白质的合成
1
E
2
甲
A
U
G
C
A
C
U
G
G
C
G
U
U
G
C
U
G
U
C
C
U
U
A
A
3’
5’
起始密码子
C
A
U
5’
3’
①起始:mRNA进入细胞质,与核糖体结合,形成2个tRNA结合位点;携带甲硫氨酸的tRNA通过与mRNA上的碱基(AUG)互补配对,进入位点1。
(7)过程
知识点3 遗传信息的翻译
知识夯基
考向研析
考点一
基因指导蛋白质的合成
(7)过程
1
E
2
甲
②运输:携带组氨酸的tRNA以同样的方法进入位点2。
C
A
U
5’
3’
组
G
U
G
5’
3’
A
U
G
C
A
C
U
G
G
C
G
U
U
G
C
U
G
U
C
C
U
U
A
A
3’
5’
起始密码子
③延伸:通过脱水缩合形成肽键,甲硫氨酸被转移到占据位点2的tRNA上。
知识点3 遗传信息的翻译
知识夯基
考向研析
考点一
基因指导蛋白质的合成
(7)过程
1
E
2
甲
C
A
U
5’
3’
色
C
C
A
5’
3’
A
U
G
C
A
C
U
G
G
C
G
U
U
G
C
U
G
U
C
C
U
U
A
A
3’
5’
起始密码子
组
G
U
G
5’
3’
精
A
C
G
5’
3’
半
G
C
A
5’
3’
半
A
C
A
5’
3’
脯
A
G
G
5’
3’
③延伸:核糖体沿着mRNA移动,读取下一个密码子。原位点1的tRNA离开核糖体,原位点2的tRNA进入位点1。
核糖体移动方向:mRNA的5'→3'
一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2,继续肽链合成。
知识点3 遗传信息的翻译
知识夯基
考向研析
考点一
基因指导蛋白质的合成
终止密码子
1
E
2
A
U
G
C
A
C
U
G
G
C
G
U
U
G
C
U
G
U
C
C
U
U
A
A
3’
5’
起始密码子
A
C
A
5’
3’
色
组
精
半
半
脯
A
G
G
5’
3’
释放因子
⑤释放:肽链释放后,不具有相应的生物学功能,需要盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子。
(7)过程
④终止:就这样随着核糖体的移动,tRNA以上述方式将携带的氨基酸输送过来,以合成肽链。直到核糖体读取到mRNA的终止密码子,合成才告终止。
知识点3 遗传信息的翻译
知识夯基
考向研析
考点一
基因指导蛋白质的合成
知识点3 遗传信息的翻译
考点一
基因指导蛋白质的合成
知识夯基
考向研析
①复制原点位于DNA上,复制时需要解旋,相应序列富含碱基对A—T(便于解旋)。
②启动子与终止子存在于基因(DNA)中,是与基因转录开始与结束有关的结构,但启动子本身不转录,转录起始位点在基因下游;
③起始密码子与终止密码子存在于mRNA上,是______开始与结束的信号,终止密码子一般不翻译,核糖体遇到它会脱落。
翻译
区分复制原点、启动子与起始密码子、终止子与终止密码子
知识点3 遗传信息的翻译
知识夯基
考向研析
考点一
基因指导蛋白质的合成
真核生物
核基因:先转录,后翻译
DNA
mRNA
RNA聚合酶
边转录边翻译(同时进行)
原核生物
细胞质基因:边转录边翻译
原因:原核细胞没有 。
核膜
(8)翻译能精确进行的原因
(9)翻译能高效进行的原因
①数量:在细胞质中,翻译是一个快速高效的过程。通常,一个mRNA分子上可以结合多个核糖体,同时进行多条肽链的合成,形成多聚核糖体。
① 为翻译提供了精确的模板。
②通过 的碱基互补配对,保证了翻译能够准确地进行。
mRNA
mRNA上的密码子和tRNA上的反密码子
知识点3 遗传信息的翻译
知识夯基
考向研析
考点一
基因指导蛋白质的合成
(9)翻译能高效进行的原因
③结果:合成多条氨基酸序列完全相同的肽链,因为其模板链相同。
④意义:少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。
②核糖体移动方向:短肽链→长肽链
知识点3 遗传信息的翻译
知识夯基
考向研析
考点一
基因指导蛋白质的合成
DNA复制 转录 翻译
时间
场所
模板
原料
酶
能量
原则
特点
产物
方向
信息传递
细胞分裂间期
生长发育过程
主要是细胞核
主要是细胞核
细胞质
DNA的两条链
DNA的一条链
mRNA
四种脱氧核苷酸
四种核糖核苷酸
21种氨基酸
解旋酶,DNA聚合酶
RNA聚合酶
肽酰转移酶
ATP
ATP
ATP
子代DNA分子
mRNA、tRNA、rRNA
特定氨基酸顺序的肽链
A-T,T-A,C-G,G-C
A-U,T-A,G-C ,C-G
A-U,U-A,G-C,C-G
半保留复制
边解旋边复制
边解旋边转录
一个mRNA可结合多个核糖体同时翻译多条肽链
DNA→DNA
DNA→mRNA
mRNA→蛋白质
mRNA的5'端-3'端
子链的5'端-3'端延伸
真核细胞中复制、转录、翻译的比较:
知识点3 遗传信息的翻译
知识夯基
考向研析
考点一
基因指导蛋白质的合成
遗传信息、密码子与反密码子之间的联系
间接
直接
3
知识点3 遗传信息的翻译
知识夯基
考向研析
考点一
基因指导蛋白质的合成
基因表达中的相关数量关系
三种数量关系:DNA碱基数:mRNA碱基数:氨基酸数=6:3:1
知识点3 遗传信息的翻译
知识夯基
考向研析
考点一
基因指导蛋白质的合成
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,不能转录出mRNA。
②在基因片段中,有的片段(如非编码区)起调控作用,不转录。
③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。
④合成的肽链在加工过程中可能会被剪切掉部分氨基酸。
知识点3 遗传信息的翻译
知识夯基
考向研析
考点一
基因指导蛋白质的合成
基因表达中的相关数量关系
(1)基因的结构
原核生物基因
真核生物基因
非编码区
编码区
非编码区
外显子
内含子
启动子
终止子
RNA聚合酶结合位点
知识点3 遗传信息的翻译
知识夯基
考向研析
考点一
基因指导蛋白质的合成
真、原核细胞基因的结构和表达
原核生物基因
原核生物基因
非编码区
编码区
非编码区
转录
mRNA
多肽链
翻译
知识点3 遗传信息的翻译
知识夯基
考向研析
考点一
基因指导蛋白质的合成
真核生物基因
真核生物基因
非编码区
编码区
非编码区
转录
成熟mRNA
多肽链
前体mRNA
外显子
内含子
加工
知识点3 遗传信息的翻译
知识夯基
考向研析
考点一
基因指导蛋白质的合成
拓展延伸
原核生物基因编码区不含内含子,转录后形成mRNA一般无需加工。
如图是真核细胞内核基因表达的示意图。图中一个基因可由若干个外显子与内含子组成,基因被转录形成的mRNA需在细胞核经加工把内含子转录出的片段切除,这样形成的成熟mRNA才能作为翻译的模板。则:
知识点3 遗传信息的翻译
知识夯基
考向研析
考点一
基因指导蛋白质的合成
①基因1复制时基因2是否也复制?基因1转录时,基因2是否也转录?其转录的模板链一定相同吗?
DNA复制:对象是整个DNA分子,基因1复制时基因2也复制;
基因转录:以基因为单位,基因1转录时,基因2未必转录;
一个基因转录时以基因的一条链为模板,一个分子上不同基因的模板链不一定相同。
知识点3 遗传信息的翻译
知识夯基
考向研析
考点一
基因指导蛋白质的合成
拓展延伸
真核生物的核DNA转录形成的mRNA需要在细胞核经加工处理成为成熟的mRNA后才能作为翻译的模板。
转录是以基因为单位进行的,一个基因可被多次转录,形成一种多个mRNA。
一个DNA分子转录能生成多种RNA分子。
(与基因的本身结构有关,如启动子的方向性)
知识点3 遗传信息的翻译
知识夯基
考向研析
考点一
基因指导蛋白质的合成
拓展延伸
②决定基因1转录生成的mRNA上终止密码子对应碱基对位于基因1中还是位于基因1和基因2之间的区域?
位于基因1中
少量的分子可以迅速合成大量的蛋白质。
③图中信息显示,一条mRNA分子上可结合多个核糖体,这有什么意义?
图中c所指的3条链最终的氨基酸序列相同。因为这3条链的模板相同(均为a)。
④图中c所指的3条链最终的氨基酸序列是否相同?为什么?
⑤图中核糖体移动的方向是什么?
由左向右
真核生物的核DNA转录形成的mRNA需要在细胞核经加工处理成为成熟的mRNA后才能作为翻译的模板。
转录是以基因为单位进行的,一个基因可被多次转录,形成一种多个mRNA。
一个DNA分子转录能生成多种RNA分子。
(与基因的本身结构有关,如启动子的方向性)
知识点3 遗传信息的翻译
知识夯基
考向研析
考点一
基因指导蛋白质的合成
拓展延伸
⑥翻译过程中,核糖体是如何使肽链延伸和终止的?从核糖体上脱落下来的是有特定功能的成熟蛋白质吗?
翻译过程中,核糖体在mRNA上移动并依次读取密码子,进行肽链的合成,直到读取到mRNA上的终止密码子,合成才能终止。
刚从核糖体上脱落下来的物质只能称之为多肽,其必须经过一定的加工才能成为具有特定功能的成熟蛋白质。
起始密码子AUG决定甲硫氨酸,但是成熟蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸的原因: 。
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会被剪切掉
真核生物的核DNA转录形成的mRNA需要在细胞核经加工处理成为成熟的mRNA后才能作为翻译的模板。
转录是以基因为单位进行的,一个基因可被多次转录,形成一种多个mRNA。
一个DNA分子转录能生成多种RNA分子。
(与基因的本身结构有关,如启动子的方向性)
1.(2024·安徽卷)真核细胞中主要有3类RNA聚合酶,它们在细胞内定位和转录产物见下表。在线粒体和叶绿体中也发现了分子量小的RNA聚合酶,叙述错误的是( )
种类 细胞内定位 转录产物
RNA聚合酶Ⅰ 核仁 5.8S rRNA、18S rRNA、28S rRNA
RNA聚合酶Ⅱ 核质 mRNA
RNA聚合酶Ⅲ 核质 tRNA、5S rRNA
C
A.线粒体和叶绿体中都有DNA,两者的基因转录时使用各自的RNA聚合酶
B.基因的DNA发生甲基化修饰,抑制RNA聚合酶的结合,可影响基因表达
C.RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ的转录产物都有rRNA,两种酶识别的启动子序列相同
D.编码RNA聚合酶Ⅰ的基因在核内转录、细胞质中翻译,产物最终定位在核仁
注:各类rRNA均为核糖体的组成成分。
两种酶催化形成的rRNA种类不同,且酶具有专一性,两种酶识别启动子序列不同
知识夯基
考向研析
考向1 转录和翻译
考点一
基因指导蛋白质的合成
解析 线粒体和叶绿体中都含有DNA,线粒体和叶绿体基因转录时使用的是各自的RNA聚合酶,A正确;
若基因的DNA发生甲基化修饰,导致RNA聚合酶不能与该基因的启动子正常结合启动转录过程,则会影响基因表达,B正确;
分析表格可知,RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ的转录产物都有rRNA,但两种酶催化形成的rRNA种类不同,且酶具有专一性,故两种酶识别的启动子序列不同,C错误;
RNA聚合酶Ⅰ的化学本质为蛋白质,其表达时先在细胞核内转录形成mRNA,mRNA再通过核孔进入细胞质中进行翻译,最终定位在核仁,D正确。
A.tRNA分子内部不发生碱基互补配对
B.反密码子为5′-CAU-3′的tRNA可转运多种氨基酸
C.mRNA的每个密码子都能结合相应的tRNA
D.碱基I与密码子中碱基配对的特点,有利于保持物种遗传的稳定性
2.(2023·江苏卷,6)翻译过程如图所示,其中反密码子第1位碱基常为次黄嘌呤(I),与密码子第3位碱基A、U、C皆可配对。下列相关叙述正确的是( )
单链tRNA分子内部存在局部双链区,双链区存在碱基互补配对
每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸
终止密码子不能决定氨基酸,因此其不能结合tRNA
D
知识夯基
考向研析
考向1 转录和翻译
考点一
基因指导蛋白质的合成
解析 单链tRNA分子内部存在局部双链区,双链区存在碱基互补配对,A错误;
每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸,B错误;
mRNA上的终止密码子不能决定氨基酸,因此其不能结合tRNA,C错误;
反密码子第1位碱基常为次黄嘌呤(I),与密码子第3位碱基A、U、C皆可配对,这种特点是密码子的简并,而遗传密码的简并可减少变异对个体生存带来的影响,有利于保持物种遗传的稳定性,D正确。
3. 如图表示某生物细胞内发生的一系列生理变化,X表示某种酶,请据图分析,下面有关叙述不正确的是( )
A. X为RNA聚合酶,具有打开DNA双链的作用
B. 过程Ⅰ是染色体DNA上的转录过程
C. 过程Ⅱ的进行与3种RNA有关
D. 图示的遗传信息的传递方向为DNA→RNA→蛋白质
不是染色体DNA上的转录过程
转录
翻译
转录和翻译同时进行,不是核基因
B
知识夯基
考向研析
考向1 转录和翻译
考点一
基因指导蛋白质的合成
A.核糖体读取P基因mRNA的方向是3´到5´
B.降低细胞内circRNA的含量会促进细胞凋亡
C.mRNA、circRNA、miRNA都由DNA转录形成
D.circRNA与miRNA的碱基配对方式与翻译过程相同
4.miRNA是细胞内的单链小分子RNA,可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内的闭合环状RNA,可靶向结合miRNA使其不能与mRNA结合,从而调控mRNA的翻译水平。下图示circRNA通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡的过程,下列有关叙述错误的是( )
D
翻译过程中核糖体读取P基因mRNA的方向是5´到3´
知识夯基
考向研析
考向1 转录和翻译
考点一
基因指导蛋白质的合成
A.过程①以4种脱氧核苷酸为原料,cDNA 的合成不需要引物的引导
B.图中的cDNA双链中不包含启动子序列
C.过程②需解旋酶、RNA聚合酶,产生的mRNA中无终止密码子
D.过程③形成螺旋状蛋白,其作用可能是抑制细菌自身生长,从而阻止噬菌体复制
5.某细菌的逆转录酶RT可催化其体内的一种非编码RNA发生滚环逆转录,即完成一轮逆转录后,RT“跳跃”到起点继续下一轮。当噬菌体感染时,会触发第二链cDNA的合成,最终编码防御蛋白,过程如图。相关叙述正确的是( )
D
需要引物的引导
mRNA中应该有终止密码子
包含能启动转录的有效启动子以及能编码防御蛋白的蛋白编码序列
知识夯基
考向研析
考向1 转录和翻译
考点一
基因指导蛋白质的合成
6.核糖体是蛋白质合成的场所。某细菌进行蛋白质合成时,多个核糖体串联在一条mRNA上形成念珠状结构——多聚核糖体(如图所示)。多聚核糖体上合成同种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始翻译,移动至相同的位置结束翻译。多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定。下列叙述正确的是( )
B
A.图示翻译过程中,各核糖体从mRNA的3′端向5′端移动
B.该过程中,mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对
C.图中5个核糖体同时结合到mRNA上开始翻译,同时结束翻译
D.若将细菌的某基因截短,相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目不会发生变化
核糖体从mRNA的5′端向3′端移动
5个核糖体不是同时结合到mRNA上,而是依次结合到mRNA上,也不是同时结束翻译的
由题可知,多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA长度决定,因此基因截短会影响多聚核糖体上所串联的核糖体数目
知识夯基
考向研析
考向1 转录和翻译
考点一
基因指导蛋白质的合成
7.(2024·湖北卷,16)编码某蛋白质的基因有两条链,一条是模板链(指导mRNA合成),其互补链是编码链。若编码链的一段序列为5′-ATG-3′,则该序列所对应的反密码子是( )
A.5′-CAU-3′ B.5′-UAC-3′
C.5′-TAC-3′ D.5′-AUG-3′
A
若编码链的一段序列为5′-ATG-3′,则模板链的一段序列为3′-TAC-5′,则mRNA碱基序列为5′-AUG-3′,该序列所对应的反密码子是5′-CAU-3′,B、C、D错误。
知识夯基
考向研析
考向2 对遗传信息、密码子、反密码子的分析与判断
考点一
基因指导蛋白质的合成
8. 基因控制蛋白质合成的过程中,mRNA、tRNA和rRNA(核糖体RNA)均参与其中。下列说法正确的是( )
A. 只有mRNA是由DNA转录而来的
B. 肽链延长时,1位点tRNA上的肽链脱离下来,与2位点tRNA上的氨基酸脱水缩合
C. 合成肽链时,决定肽链上氨基酸种类的碱基位于tRNA上
D. 密码子的简并性是指每种氨基酸都有多个密码子与之对应
B
tRNA、mRNA、rRNA都是
mRNA
色氨酸只有UGG一种密码子
1位点
2位点
知识夯基
考向研析
考向2 对遗传信息、密码子、反密码子的分析与判断
考点一
基因指导蛋白质的合成
9.如图表示大肠杆菌遗传信息的表达过程。下列叙述正确的是( )
A. DNA转录形成c的过程发生在细胞核中
B. 翻译时核糖体在c上的移动方向是②→①
C. 在DNA解旋酶的作用下以b链为模板合成c链
D. 图中tRNA携带的天冬氨酸对应的密码子是5'-UAG-3'
大肠杆菌是原核生物,没有成形的细胞核
只需RNA聚合酶
5'-GAU-3'
翻译方向:mRNA的5'→3'
②5'-端
①3'-端
3'-端
5'-端
DNA
mRNA
tRNA
B
知识夯基
考向研析
考向2 对遗传信息、密码子、反密码子的分析与判断
考点一
基因指导蛋白质的合成
10.(2023·辽宁卷,8)CD163蛋白是PRRSV病毒感染家畜的受体。为实时监控10.CD163蛋白的表达和转运过程,将红色荧光蛋白RFP基因与CD163基因拼接在一起(如图),使其表达成一条多肽。该拼接过程的关键步骤是除去( )
B
A.CD163基因中编码起始密码子的序列
B.CD163基因中编码终止密码子的序列
C.RFP基因中编码起始密码子的序列
D.RFP基因中编码终止密码子的序列
CD163基因和红色荧光蛋白RFP基因都需进行转录和翻译,再结合图示可知,CD163基因转录形成的mRNA中不能出现终止密码子,否则在翻译时会提前终止,无法表达出既含CD163蛋白又含红色荧光蛋白的一整条多肽
知识夯基
考向研析
考向2 对遗传信息、密码子、反密码子的分析与判断
考点一
基因指导蛋白质的合成
解析 由题意可知,若想使红色荧光蛋白RFP基因与CD163基因拼接在一起,使其表达成一条多肽,即CD163基因和红色荧光蛋白RFP基因都需进行转录和翻译,再结合图示可知,CD163基因转录形成的mRNA中不能出现终止密码子,否则在翻译时会提前终止,无法表达出既含CD163蛋白又含红色荧光蛋白的一整条多肽,因此该拼接过程的关键步骤是除去CD163基因中编码终止密码子的序列,B符合题意,A、C、D不符合题意。
知识点1 中心法则的内容
知识夯基
考向研析
考点二
中心法则的提出及发展
克里克
DNA
RNA
蛋白质
转录
翻译
复制
(2)克里克提出的中心法则内容
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。
(1)提出者
(3)补充后中心法则内容
DNA
RNA
蛋白质
转录
翻译
复制
逆转录
RNA的复制
DNA、RNA是信息的载体
蛋白质是信息的表达产物
ATP为信息的流动提供能量
生命是物质、能量和信息的统一体
在遗传信息的流动过程中
知识点1 中心法则的内容
知识夯基
考向研析
考点二
中心法则的提出及发展
箭头表示的是生物体内遗传信息的主要流动方向。
知识点1 中心法则的内容
知识夯基
考向研析
考点二
中心法则的提出及发展
生物种类 遗传信息的传递过程
以DNA作为遗传物质的生物 原核生物
真核生物
DNA病毒
以RNA作为遗传物质的生物 一般RNA病毒
逆转录病毒
(HIV)
(4)不同生物遗传信息的传递过程
转录
DNA
RNA
翻译
蛋白质
复制
复制
RNA
翻译
蛋白质
逆转录
转录
DNA
RNA
翻译
蛋白质
复制
RNA
生命是物质、能量和信息的统一体:___________ 是信息的载体,________是信息的表达产物,而______为信息的流动提供能量。
DNA、RNA
蛋白质
ATP
知识点1 中心法则的内容
知识夯基
考向研析
考点二
中心法则的提出及发展
DNA
RNA
蛋白质
1
2
3
4
5
1
DNA复制
2
遗传信息转录
4
RNA复制
3
遗传信息翻译
5
逆转录
a.细胞生物和DNA病毒:
b.RNA复制类病毒(烟草花叶病毒):
c.逆转录病毒(HIV):
d.根尖分生区细胞:
e.叶肉细胞:
f.病毒:
①②③
③④
⑤①②③
①②③
②③
均不能发生
知识点1 中心法则的内容
知识夯基
考向研析
考点二
中心法则的提出及发展
拓展:±RNA的复制和翻译
正链RNA(+RNA)可直接作为翻译的模板链,产生蛋白质;
+RNA复制产生的是其互补链(-RNA),再复制才能产生+RNA
-RNA不能直接翻译,需先复制产生+RNA,再翻译产生蛋白质。
柯萨奇病毒是一种单股正链RNA(+RNA)病毒,是引发婴幼儿手足口病的主要病毒之一。该病毒能与人体口、咽和肠道等上皮细胞膜上的受体结合,病毒颗粒通过包膜的形式进入人体细胞。病毒进入人体细胞后的复制途径如图所示。回答下列问题:
(1)图中需要RNA复制酶催化的过程有__________(填字母),与转录相比,这些过程特有的碱基对是__________。
a、c、d
U—A
(2)图中e过程的场所是______,图中+RNA的作用有________________________。
核糖体
作为遗传物质,指导-RNA的合成;作为翻译的模板
知识点1 中心法则的内容
知识夯基
考向研析
考点二
中心法则的提出及发展
(3)人体细胞中的RNA一般以单链的形式存在,当形成双链时,容易被细胞内的酶降解。科研人员发现,柯萨奇病毒在宿主细胞中的增殖主要在囊泡内进行,推测原因可能是______________________________________________________________________________________________________。
柯萨奇病毒复制时,+RNA与-RNA会形成双链结构,在囊泡内进行复制,可以避免被宿主细胞内的酶降解
(4)某人感染这种病毒并痊愈后,在短时间内再次接触该病毒时,可能会再次感染该病。请说明原因。
(5)能否利用噬菌体侵染细菌实验的原理和方法来探究柯萨奇病毒的遗传物质是RNA还是蛋白质?_____(填“能”或“不能”),其原因是:
_________________________________________________________________________________________。
不能
柯萨奇病毒侵入人体细胞时,病毒的蛋白质和RNA一起进入人体细胞,无法确定放射性来源
RNA为单链结构,不稳定,易发生基因突变(或变异率高)。
知识点1 中心法则的内容
知识夯基
考向研析
考点二
中心法则的提出及发展
1. 如图为中心法则图解,下列有关叙述正确的是( )
A. 过程③发生在含有逆转录酶的病毒体内
B. 正常植物细胞中能够体现①~⑤过程
C. ①~⑤过程中都能发生碱基互补配对
D. ③过程中碱基互补配对时,遵循A—U、U—A、C—G、G—C的原则
①DNA复制、②转录、③逆转录、④RNA复制、⑤翻译
宿主细胞中
没有逆转录、RNA复制过程
A—T
C
考向1 遗传信息传递过程分析
考点二
中心法则的提出及发展
知识夯基
考向研析
A.过程①是人感染乙肝病毒后难以根除的主要原因
B.过程②需要的原料是4种核糖核苷酸
C.过程③需要逆转录酶催化,过程④需要多种RNA参与
D.治疗时,通过药物抑制过程④比抑制过程③的副作用小
2.下图为乙肝病毒侵染人体肝细胞后的增殖过程。相关叙述错误的是( )
D
通过药物抑制过程④,会对人体正常细胞的翻译过程产生影响,副作用较大;抑制过程③,只针对乙肝病毒的逆转录过程,相对来说副作用较小.
考向1 遗传信息传递过程分析
考点二
中心法则的提出及发展
知识夯基
考向研析
3.Rous肉瘤病毒是诱发癌症的一类RNA病毒,如下图表示其致病原理,下列叙述正确的是( )
D
A.过程①发生在宿主细胞内,参与反应的酶为RNA复制酶
B.过程②的目的是形成双链DNA,其中酶A是一种RNA聚合酶
C.过程③是以+DNA为模板合成大量Rous肉瘤病毒+RNA的过程
D.Rous肉瘤病毒致癌的过程中,宿主细胞的遗传信息发生改变
过程①表示逆转录过程,病毒是营寄生生活的生物,①过程发生在宿主细胞内,由病毒提供逆转录酶
据图分析,过程②表示DNA分子的复制,目的是形成双链DNA,根据酶A催化的产物是核糖核苷酸,可判断酶A是将RNA水解的酶
据图分析,-DNA与+RNA的碱基互补配对,故过程③是以-DNA为模板合成大量Rous肉瘤病毒+RNA的过程
考向1 遗传信息传递过程分析
考点二
中心法则的提出及发展
知识夯基
考向研析
4.(2022·河北卷,9)关于中心法则相关酶的叙述,错误的是( )
A.RNA聚合酶和逆转录酶催化反应时均遵循碱基互补配对原则且形成氢键
B.DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆转录酶均由核酸编码并在核糖体上合成
C.在解旋酶协助下,RNA聚合酶以单链DNA为模板转录合成多种RNA
D.DNA聚合酶和RNA聚合酶均可在体外发挥催化作用
C
转录过程不要解旋酶
考向1 遗传信息传递过程分析
考点二
中心法则的提出及发展
知识夯基
考向研析
解析 RNA聚合酶催化DNA→RNA的转录过程,逆转录酶催化RNA→DNA的逆转录过程,两个过程中均遵循碱基互补配对原则,且存在DNA-RNA之间氢键的形成,A正确;
DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆转录酶的本质都是蛋白质,蛋白质是由核酸控制合成的,其合成场所是核糖体,B正确;
以单链DNA为模板转录合成多种RNA是转录过程,该过程不需要解旋酶,C错误;
酶的作用机理是降低化学反应的活化能,从而起催化作用,在适宜条件下,酶在体内外均可发挥作用,如体外扩增DNA分子的PCR技术中可用到耐高温的DNA聚合酶,D正确。
A.在+RNA病毒感染宿主细胞后翻译生成的物质
可能是以DNA为模板的RNA聚合酶
B.-RNA病毒的增殖过程需要逆转录酶的参与
C.合成-RNA和+RNA以及蛋白质的原料和场所
均由宿主细胞提供
D.+RNA病毒复制产生一个+RNA所消耗的嘌呤碱基总数和嘧啶碱基总数不相等
以+RNA为模板的RNA聚合酶
5.RNA复制是以RNA为模板合成RNA的过程,发生在许多RNA病毒的生活史中。能进行RNA复制的单链RNA病毒分为正链RNA(+RNA)病毒和负链RNA(-RNA)病毒。下图为正链RNA和负链RNA基因组的复制过程,相关说法正确的是( )
C
不需要逆转录酶的参与
所消耗的嘌呤碱基总数和嘧啶碱基总数相等
考向1 遗传信息传递过程分析
考点二
中心法则的提出及发展
知识夯基
考向研析
解析 在+RNA病毒感染宿主细胞后翻译生成的物质可能是以+RNA为模板的RNA聚合酶,A错误;
-RNA病毒的增殖过程不需要逆转录酶的参与,B错误;
病毒需寄生在活细胞内才能完成生命活动,合成-RNA和+RNA以及蛋白质的原料和场所均由宿主细胞提供,C正确;
+RNA病毒复制产生一个+RNA的过程中需先产生-RNA,其与+RNA是碱基互补配对的,所消耗的嘌呤碱基总数和嘧啶碱基总数相等,D错误。
6.图甲表示遗传信息的传递和表达过程,即中心法则。图乙表示端粒的修复机制。已知RNA病毒有-RNA病毒、+RNA病毒和逆转录病毒之分,其中只有+RNA能作为模板合成蛋白质。下列说法错误的是( )
A.哺乳动物的细胞在其生命历程中都能进行②、③过程,但不一定能进行①过程
B.HIV在宿主细胞中可进行①、②、③、④过程,④过程所需的酶需HIV提供合成模板
C.烟草花叶病毒为+RNA病毒,依靠⑥过程就能获得其外壳蛋白
D.若人体细胞中发生了④过程,则该细胞被逆转录病毒侵染
若人体细胞中发生了④过程,则该细胞可能被逆转录病毒侵染,也有可能发生了图乙的过程,图乙是以RNA为模板,合成DNA的过程,即④过程也可以发生在端粒的修复过程中,D错误
D
考向1 遗传信息传递过程分析
考点二
中心法则的提出及发展
知识夯基
考向研析
知识点1 基因表达产物与性状的关系
知识夯基
考向研析
考点三
基因表达产物与性状的关系
酪氨酸不能转变为 ;
白化病
皱粒豌豆
圆粒豌豆
基因
酶
细胞代谢
性状
黑色素
白化症状
编码 异常
酪氨酸酶的基因
缺少 ;
缺乏黑色素表现 。
酪氨酸酶
编码淀粉分支酶的基因被 打乱
淀粉分支酶 ,活性大大 ;
淀粉合成 ;
淀粉含量 ,保留水分 ,失水而 。
插入的DNA序列
异常
降低
少
皱缩
低
受阻
属于基因突变
知识点1 基因表达产物与性状的关系
知识夯基
考向研析
考点三
基因表达产物与性状的关系
实例2:白化病的成因
实例1:豌豆种子圆粒与皱粒的原因
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
酶
细胞代谢
生物性状
控制
控制
控制
小结
知识点1 基因表达产物与性状的关系
知识夯基
考向研析
考点三
基因表达产物与性状的关系
编码CFTR蛋白的基因正常
CFTR蛋白正常
CFTR转运氯离子的功能正常
表现正常
编码CFTR蛋白的基因缺失3个碱基
CFTR蛋白异常,缺少苯丙氨酸
CFTR转运氯离子的功能异常
黏液清除困难,细菌繁殖,肺部感染
基因
蛋白质结构
功能
性状
(1)囊性纤维病
知识点1 基因表达产物与性状的关系
知识夯基
考向研析
考点三
基因表达产物与性状的关系
(2)镰刀型细胞贫血病
控制血红蛋白的基因正常
血红蛋白结构正常
正常红细胞
血红蛋白基因碱基序列发生改变
血红蛋白蛋白结构异常
红细胞形状变为镰刀状,易破裂
基因
蛋白质结构
功能
性状
表现正常
使人患溶血性贫血
实例4:镰刀型贫血症的发病原因
实例3:囊性纤维化病的发病原因
基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
基因
蛋白质结构
生物性状
控制
控制
小结
知识点1 基因表达产物与性状的关系
知识夯基
考向研析
考点三
基因表达产物与性状的关系
知识点1 基因表达产物与性状的关系
知识夯基
考向研析
考点三
基因表达产物与性状的关系
(1)生物体的性状受DNA或RNA的控制,但主要通过蛋白质来体现。
(2)基因对性状的间接控制和直接控制大多是通过蛋白质来起作用的,与间接控制相关的蛋白质是酶、激素等,与直接控制相关的蛋白质是生物体的结构物质。
(3)体现某性状的物质并不一定都是蛋白质,如黑色素、淀粉等,此类性状往往是通过基因控制性状的间接途径实现的
即基因 酶的合成 产生该非蛋白质类物质的代谢过程 性状。
控制
控制
控制
注意
知识点2 基因的选择性表达与细胞分化
知识夯基
考向研析
考点三
基因表达产物与性状的关系
细胞分化的本质就是基因的选择性表达。
遗传物质相同
(DNA)
细胞生理功能不同
mRNA
不完全同
蛋白质
不完全同
细胞形态结构不同
细胞器种类和数量不同
知识点2 基因的选择性表达与细胞分化
知识夯基
考向研析
考点三
基因表达产物与性状的关系
特异性
胰岛素基因
基因的选择性表达
mRNA
蛋白
质
指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必须的。
与基因表达的调控有关
知识点2 基因的选择性表达与细胞分化
知识夯基
考向研析
考点三
基因表达产物与性状的关系
基因的选择性表达的结果
(1)细胞形态的改变:如肌细胞的梭形、哺乳动物成熟红细胞的圆饼状、神经细胞的突起状等。
(2)细胞结构的变化:细胞器的种类和数量发生变化。
(3)细胞功能的特化:执行特定的功能,如运动功能、反射功能、免疫功能等。
(4)特殊分子的合成:如合成唾液淀粉酶、抗体、胰岛素、血红蛋白和肌动蛋白等。
细胞分化的两种标志
1.分子水平:合成某种细胞特有的蛋白质(如唾液淀粉酶、胰岛素等);细胞中mRNA种类、数量不完全相同。
2.细胞水平:形成不同种类的细胞,细胞形态、结构、功能发生改变。
1.皱粒种子形成的原因是淀粉分支酶基因中插入了一段DNA序列,导致淀粉分支酶出现异常,细胞中淀粉含量下降,豌豆种子皱缩,但是蔗糖含量较高。下列关于基因表达与性状关系的叙述,正确的是( )
B
A.皱粒种子的形成说明基因通过控制酶的活性间接控制生物体的性状
B.淀粉分支酶基因对皱粒种子的影响体现在一个基因不是只影响一种性状
C.基因还可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,如白化病
D.基因与性状的关系是一一对应的,环境的变化也会导致生物体的性状发生改变
淀粉分支酶基因通过控制淀粉分支酶的合成来控制代谢过程,进而间接控制生物体的性状
基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,但白化病是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而间接控制生物体性状的例子
基因与性状不一定是一一对应的关系,一种性状可能会由多个基因控制,一个基因也可能会控制多个性状,环境的变化也会导致生物体的性状发生改变
考向1 基因表达产物与性状的关系
考点三
基因表达产物与性状的关系
知识夯基
考向研析
2.下列有关基因和性状的叙述,正确的是( )
B
S型肺炎链球菌的有毒性状是受多糖类荚膜控制的,它不是基因表达的直接产物
老年人白发是体内酪氨酸酶的活性降低,使黑色素合成减少导致的
环境相同的情况下,基因型相同的个体可能因为DNA甲基化、染色体的组蛋白发生甲基化或乙酰化等修饰,进而使个体间产生可遗传的表型差异
A.S型肺炎链球菌的有毒性状受核基因表达产物的直接控制
B.基因可通过其转录产物控制代谢过程,进而控制生物的性状
C.老年人白发是相关基因不能控制酪氨酸酶合成,导致黑色素不能正常合成引起的
D.环境相同的情况下,基因型相同的个体间不会发生可遗传的表型差异
考向1 基因表达产物与性状的关系
考点三
基因表达产物与性状的关系
知识夯基
考向研析
3.味觉系统能帮助人们避免摄入有害物质。苦味、甜味和鲜味可由不同的味觉细胞的G蛋白偶联受体(一大类膜蛋白受体的统称,如图所示)介导。此外,肠绒毛顶部的细胞暴露到肠腔中摄取葡萄糖等甜味营养,同时激活甜味受体,能促进胰岛素的分泌。下列说法正确的是( )
A.若T1R3蛋白基因缺失,只会影响
人体对甜味的感受
B.在人体甜味味觉细胞和肠绒毛细胞中,
都存在T1R3、T1R2蛋白基因表达出的mRNA
C.在人体所有味觉细胞中,都同时存在编码
T1R3、T1R2、T2Rs(35)、T1R1蛋白的基因
D.若T1R2蛋白基因不能表达,不会影响机体胰岛素的分泌
据图可知,T1R3蛋白基因在甜味和鲜味的产生过程中都有作用,若T1R3蛋白基因缺失,人体对甜味和鲜味的感受都会受影响
C
在人体甜味味觉细胞和肠绒毛顶部的细胞(而非所有肠绒毛细胞)中存在T1R3、T1R2蛋白基因表达出的mRNA
肠绒毛顶部的细胞暴露到肠腔中摄取葡萄糖等甜味营养,同时激活甜味受体,能促进胰岛素的分泌,而甜味受体包括T1R2和T1R3,故若T1R2蛋白基因不能表达,则机体胰岛素的分泌会受影响
考向1 基因表达产物与性状的关系
考点三
基因表达产物与性状的关系
知识夯基
考向研析
4. 如图表示人体内基因对性状的控制,下列叙述错误的是( A )
A. ①过程需要解旋酶的催化,②过程需要tRNA的协助
B. 基因1和基因2可出现在人体的同一个细胞中
C. ④⑤过程形成的结果存在差异的根本原因是发生了碱基的替换
D. 图中过程体现了基因控制生物体性状的直接途径和间接途径
A
①过程为转录,需要RNA聚合酶,不需要解旋酶
考向1 基因表达产物与性状的关系
考点三
基因表达产物与性状的关系
知识夯基
考向研析
[解析] ①过程为转录,需要RNA聚合酶,不需要解旋酶,A错误;基因1和基因2
可出现在人体的同一个细胞中,但是在不同的细胞中进行选择性表达,B正确;④
⑤过程形成的结果存在差异的根本原因是发生了碱基的替换,C正确;图中过程体
现了基因控制生物体性状的直接途径(血红蛋白的合成)和间接途径(酶影响黑色素的
合成),D正确。
5.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 番茄的不同组织
绿果 变红 桃红 橙红 亮红 红透 叶片 雌蕊 雄蕊 根
- + ++ ++++ ++++ +++ - - + -
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
B
由题表信息可知,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
橙红和亮红的果实中,ACC合成酶基因表达水平最高,故其细胞中该基因的转录产物可能相对较多
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项错误
果实中ACC合成酶基因表达水平高于叶片,说明该基因进行选择性表达,但不能说明果实的分化程度高于叶片
考向2 细胞分化与基因的选择性表达
考点三
基因表达产物与性状的关系
知识夯基
考向研析
A.酪氨酸血症的发生说明基因能通过控制蛋白质的结构控制生物性状
B.过程②需在培养液中添加琼脂、葡萄糖、干扰素动物血清等物质
C.过程③需敲入正常的延胡索酰乙酰乙酸水解酶基因,并敲除相关抗原基因
D.基因编辑后的人源肝细胞植入小鼠分化为完整肝脏,是治疗小鼠酪氨酸血症的关键
6.肝细胞中的延胡索酰乙酰乙酸水解酶基因突变会导致酪氨酸血症。下图是研究人员利用基因编辑技术纠正病人来源肝细胞,成功治疗酪氨酸血症小鼠的过程,为治疗人类酪氨酸血症奠定理论基础。相关叙述准确的是( )
C
基因能通过控制酶的合成来控制代谢。
不需要添加琼脂
通过肝细胞发挥正常功能来治疗小鼠酪氨酸血症,而不是分化为完整肝脏
考向2 细胞分化与基因的选择性表达
考点三
基因表达产物与性状的关系
知识夯基
考向研析
知识点1 表观遗传的原理和特点
知识夯基
考向研析
考点四
表观遗传
资料1:柳穿鱼是一种园林花卉。如图所示的两株柳穿鱼,除了花的形态结构不同,其他方面基本相同。
经研究发现,柳穿鱼的花形态结构不同与Lcyc基因的表达直接相关。它们体内基因序列的相同只是植株A的Lcyc基因再开花时表达,植株B的Lcyc基因不表达。研究表明Lcyc基因不表达的原因是它被高度甲基化有关,科学家将植株A和植株B杂交,F1代花和A相似,F1自交,F2绝大部分植株的花与植株B相似。
知识点1 表观遗传的原理和特点
知识夯基
考向研析
考点四
表观遗传
柳穿鱼性状改变的原因
Lcyc基因
植株A
Lcyc基因
表达
Lcyc基因
植株B
Lcyc基因
不表达
甲基化
柳穿鱼花形态改变,是因为基因的部分碱基被高度甲基化
植株A的Lcyc基因能够表达,表现为显性;植株B的Lcyc基因部分碱基被甲基化,表达受到抑制,表现为隐性,F1植株与A相似;
F1自交后,F2中有少部分植株含有两个来自植株B的Lcyc基因,由于该基因的部分碱基被甲基化,表达均受到抑制,因此,这部分植株的花与植株B的相似;
纯种黄色体毛小鼠
AvyAvy
纯种黑色体毛小鼠
aa
科学家对比了亲本黄色小鼠 (AvyAvy)与F1 伪灰色小鼠(Avya )的 Avy基因碱基序列,发现Avy 基因碱基序列并未改变。
白色:未甲基化
黑色:甲基化
白色:未甲基化
黑色:甲基化
资料2:
知识点1 表观遗传的原理和特点
知识夯基
考向研析
考点四
表观遗传
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。
概念
存在时期
机制
表观
遗传
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。
特征
②RNA干扰(例如miRNA)
①DNA甲基化修饰
③组蛋白甲基化、乙酰化修饰等
①DNA碱基序列不变;②可遗传性;③受环境影响;④可逆性的基因表达(如甲基化影响基因表达,去甲基化可恢复基因的表达)
知识点1 表观遗传的原理和特点
知识夯基
考向研析
考点四
表观遗传
①DNA甲基化:影响转录
部分碱基发生甲基化修饰会干扰RNA聚合酶对DNA的识别和结合,从而抑制基因的表达,甲基化程度越高,Avy基因表达受到抑制越明显,进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型。
Avy基因
a基因
知识点1 表观遗传的原理和特点
知识夯基
考向研析
考点四
表观遗传
②组蛋白甲基化:影响转录
组蛋白甲基化后,会使DNA缠绕在组蛋白上更紧,这样DNA不能解开双链从而不能转录,基因不能表达。当甲基化移除后,DNA就又可以转录了。
知识点1 表观遗传的原理和特点
知识夯基
考向研析
考点四
表观遗传
当细胞中导入或内源产生与某个特定mRNA同源的双链RNA时,该mRNA发生降解或翻译阻滞,导致基因表达沉默。
DNA
DNA
mRNA
非编码RNA
蛋白质
阻止翻译(抑制基因表达)
互补配对
③RNA干扰:影响翻译
知识点1 表观遗传的原理和特点
知识夯基
考向研析
考点四
表观遗传
4、表观遗传实例
实例1:同卵双胞胎,这种双胞胎是一个精子与一个卵细胞结合产生一个受精卵后再一分为二形成的两个胚胎。他们基因组成相同,但是性状依然有差异。
实例2:蜂王和工蜂,同由受精卵发育而来的蜂王和工蜂在形态、结构、生理和行为等方面截然不同。表观遗传在其中发挥了重要作用。
知识点1 表观遗传的原理和特点
知识夯基
考向研析
考点四
表观遗传
①表观遗传不遵循孟德尔遗传规律。
②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。
③表观遗传一般是影响基因的表达过程,进而影响蛋白质的合成。
表观遗传易错点
知识点1 表观遗传的原理和特点
知识夯基
考向研析
考点四
表观遗传
④性状遗传具有不稳定性(被修饰的DNA可能发生去甲基化)。
可遗传 基因表达和表型_______遗传给后代
不变性 基因的碱基序列保持________
可逆性 DNA的甲基化修饰可以发生可逆性变化,即发生甲基化修饰的DNA可以去甲基化
可以
不变
关系
1
2
3
一个基因 一种性状
控制
基因的特异性
如红绿色盲、白化病等单基因遗传病
多个基因 一种性状
控制
多基因效应
如人的身高是由多个基因决定的
一个基因 多种性状
控制
基因的多效性
如研究发现水稻中的Ghd7基因编码的蛋白质不仅参与了开花的调控,而且对水稻的生长、发育和产量都有重要的作用。
基因与性状并不是简单的一一对应的关系,性状=基因+环境
基因与性状间的对应关系
知识点1 表观遗传的原理和特点
知识夯基
考向研析
考点四
表观遗传
1.染色体的组蛋白乙酰化能吸引转录相关因子。下列叙述正确的是( )
A.组蛋白乙酰化修饰能发生在原核生物中
B.组蛋白乙酰化修饰发生在转录后
C.组蛋白乙酰化能促进相关基因转录
D.组蛋白去乙酰化酶抑制剂可使基因表达受到抑制
C
原核生物DNA没有与组蛋白结合形成染色体(质)这一结构。
组蛋白乙酰化修饰发生在转录之前
组蛋白去乙酰化酶抑制剂会抑制组蛋白的去乙酰化过程,使组蛋白乙酰化程度提高,有利于吸引转录相关因子,可促进基因表达
考向1 表观遗传现象
考点四
表观遗传
知识夯基
考向研析
2.高血糖环境中,在DNA甲基转移酶催化下使视网膜细胞线粒体DNA碱基甲基化水平升高,引起视网膜细胞线粒体损伤和功能异常。下列叙述错误的是( )
A.线粒体DNA甲基化水平升高,可以影响相关基因的表达
B.高血糖环境中线粒体DNA复制时遵循碱基互补配对原则
C.高血糖环境引起的甲基化改变患者线粒体DNA碱基序列
D.糖尿病患者容易发生视网膜细胞线粒体DNA基甲基化水平升高
高血糖环境,部分胞嘧啶加上活化的甲基被修饰为5'-甲基胞嘧啶,没有改变患者线粒体DNA碱基序列,C错误
C
考向1 表观遗传现象
考点四
表观遗传
知识夯基
考向研析
3.两种柳穿鱼植株杂交,F1均开两侧对称花,F1自交产生的F2中开两侧对称花34株,开辐射对称花的5株。进一步研究发现,两种柳穿鱼植株的Leyc基因碱基序列相同,只是在开两侧对称花植株中表达,在开辐射对称花植株中不表达,二者Leyc基因的甲基化情况如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.控制两侧对称和辐射对称花的基因所含遗传信息不同
B.控制辐射对称花的Leyc基因的甲基化程度相对较高
C.F2表型比说明柳穿鱼花型的遗传遵循基因的分离定律
D.推测甲基化的程度与Leyc基因的表达程度成正相关
根据图可知,控制辐射对称的Leyc基因的甲基化程度相对较高,B正确
B
考向1 表观遗传现象
考点四
表观遗传
知识夯基
考向研析
A.RNA聚合酶识别和结合的DNA片段中A/T含量偏高,有利于相应基因转录的发生
B.X染色体失活可能与CpG甲基化、组蛋白的甲基化和Xi失活基因的RNA包裹有关
C.组蛋白H3、H4去乙酰化诱使DNA携带更多正电荷,导致Xi解螺旋和相应基因逃避失活
D.CTCF能够与特定基因结合,参与染色质结构的隔离,将失活基因与活性基因分离开
4.X染色体上存在部分基因能够在失活X染色体(Xi)上逃避失活,可以正常表达。失活X染色体基因逃逸的分子机制如图所示,逃避失活过程涉及DNA甲基化、组蛋白修饰、多种非编码RNA调控等。下列叙述错误的是( )
C
H3、H4组蛋白乙酰化核小体排列的紧密程度降低,便于转录因子、RNA聚合酶等与转录相关的蛋白质与启动子等调控序列的结合
考向1 表观遗传现象
考点四
表观遗传
知识夯基
考向研析
5.(2024,浙江)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( )
D
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
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,推测花蜜、花粉可增强幼虫发育过程中DNA的甲基化
降低DNA甲基化酶的表达后,喂食花蜜、花粉,雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王,由此判断蜂王DNA的甲基化程度低于工蜂,甲基化不利于其发育成蜂王
喂食蜂王浆才能发育成蜂王,说明蜂王浆可以降低其DNA的甲基化程度
考向1 表观遗传现象
考点四
表观遗传
知识夯基
考向研析
6.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( )
C
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
由题图可知,酶E的作用是催化DNA甲基化
DNA半保留复制的原料为四种脱氧核糖核苷酸,没有甲基
DNA甲基化不改变碱基序列,但会影响生物个体的表型
考向1 表观遗传现象
考点四
表观遗传
知识夯基
考向研析
7.水稻分蘖(茎基部发生分枝)受多个基因控制,水稻MADS基因家族能控制侧芽分化和分蘖等过程。重力因素通过影响HSFA2D基因进而影响LAZY1基因的表达,最终调控分蘖的方向。相关说法错误的是( )
B
A.水稻分蘖过程受到多个基因的共同调控
B.每个基因可以独立控制生物的某个性状
C.MADS基因家族可以控制水稻分蘖等多个性状
D.LAZY1基因的表达受环境和其他基因影响
基因不都能独立控制生物的性状,且基因与性状之间并不是简单的一一对应的关系
考向1 表观遗传现象
考点四
表观遗传
知识夯基
考向研析
8.(2024·广东卷)研究发现,短暂地抑制果蝇幼虫中PcG蛋白(具有组蛋白修饰功能)的合成,会启动原癌基因zfh1的表达,导致肿瘤形成。驱动此肿瘤形成的原因属于
( )
A.基因突变 B.染色体变 C.基因重组 D.表观遗传
D
组蛋白修饰属于表观遗传的范畴
考向1 表观遗传现象
考点四
表观遗传
知识夯基
考向研析
9. (2023,海南)某植物的叶形与R基因的表达直接相关。现有该植物的植株甲和乙,二者R基因的序列相同。植株甲R基因未甲基化,能正常表达;植株乙R基因高度甲基
化,不能表达。下列有关叙述正确的是( D )
D
A. 植株甲和乙的R基因的碱基种类不同
B. 植株甲和乙的R基因的序列相同,故叶形相同
C. 植株乙自交,子一代的R基因不会出现高度甲基化
D. 植株甲和乙杂交,子一代与植株乙的叶形不同
甲基化会影响基因的表达,但不会改变基因的碱基序列
植株乙R基因甲基化,不能表达,叶形和甲不同
甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型,因此植株乙自交,子一代的R基因会出现高度甲基化
考向1 表观遗传现象
考点四
表观遗传
知识夯基
考向研析
[解析] 甲基化会影响基因的表达,但不会改变基因的碱基序列,A错误。由题中信息可知,植株甲R基因未甲基化,则植株甲R基因可正常表达,植株乙R基因高度甲基化,则植株乙R基因不可正常表达,由于植株甲和植株乙的叶形与R基因的表达直接相关,故二者叶形不同,B错误。甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型,因此植株乙自交,子一代的R基因会出现高度甲基化,C错误。植株甲、植株乙杂交,子一代中来自植株甲的R基因可正常表达,子一代叶形与植株甲相同,与植株乙不同,D正确。
10. DNA甲基化是指在有关酶的作用下,DNA分子中的胞嘧啶结合一个甲基基团的过程,它能在不改变DNA序列的前提下调控基因的表达。细胞中存在两种DNA甲基化酶,从头甲基化酶只作用于非甲基化的DNA,使其半甲基化;维持甲基化酶只作用于DNA的半甲基化位点,使其全甲基化(如图所示)。下列有关叙述正确的是( D )
A. 甲基化后的DNA在复制时,碱基配对的方式会发生改变
B. 甲基基团与胞嘧啶结合导致基因突变,进而引起生物性状改变
C. 从头甲基化酶与维持甲基化酶功能不同,但二者结构相同
D. 从头甲基化酶不能作用于全甲基化的DNA复制一次所形成的子代DNA
D
碱基配对方式不发生改变
没有发生基因突变
结构不同
考向1 表观遗传现象
考点四
表观遗传
知识夯基
考向研析
甲基化是在不改变DNA序列的前提下调控基因的表达,因此甲基化后的DNA复制时,碱基配对的方式不会发生改变,A错误;甲基化是DNA分子中的胞嘧啶结合一个甲基基团,从而调控基因的表达,进而引起生物性状改变,该过程没有发生基因突变,B错误;一般情况下,酶的结构不同,功能就不同,从头甲基化酶与维持甲基化酶的功能不同,所以它们的结构也不同,C错误;全甲基化的DNA复制一次所形成的子代DNA都是半甲基化的,需要维持甲基化酶的催化才能获得与亲代分子相同的全甲基化DNA,而从头甲基化酶不能作用于半甲基化的DNA,D正确。
04 真题感知·命题洞见
真题感知·命题洞见
1.(2025·重庆)细胞中F蛋白和M蛋白均可进入细胞核。X蛋白选择性地结合F蛋白或乙酰化修饰的M蛋白,从而阻止被结合的蛋白进入细胞核,具体机制如图。下列说法合理的是( )
A.M基因和F基因都属于原癌基因
B.M蛋白和F蛋白都是DNA聚合酶
C.在癌细胞中过量表达X可能会减缓癌细胞增殖
D.在正常细胞中去除F蛋白,可能会抑制正常细胞凋亡
C
A、一般来说,原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的,抑癌基因表达的蛋白质能促进细胞凋亡,由图可知,正常细胞中的M蛋白进入细胞核促进凋亡基因转录,癌细胞中的F蛋白进入细胞核促进增殖基因转录,说明M基因属于抑癌基因,F基因属于原癌基因,A错误;
B、DNA聚合酶参与DNA复制,M蛋白和F蛋白在转录过程中发挥作用,所以M蛋白和F蛋白都不是DNA聚合酶,B错误;
C、X蛋白选择性地结合F蛋白或乙酰化修饰的M蛋白,从而阻止被结合的蛋白进入细胞核,在癌细胞中,X蛋白结合乙酰化修饰的M蛋白,促进F蛋白进入细胞核,若过量表达X蛋白,可能会导致部分X蛋白与F蛋白结合,使进入细胞核内的F蛋白减少,从而减缓癌细胞增殖,C正确;
D、由图可知,在正常细胞中去除M蛋白,可能会抑制正常细胞凋亡,D错误。
103
真题感知·命题洞见
2.(2025·江苏)甲基化读取蛋白Y识别甲基化修饰的mRNA,引起基因表达效应改变,如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.甲基化通过抑制转录过程调控基因表达
B.图中甲基化的碱基位于脱氧核糖核苷酸链上
C.蛋白Y可结合甲基化的mRNA并抑制表达
D.若图中DNA的碱基甲基化也可引起表观遗传效应
D
甲基化是发生在 mRNA 上,不是抑制转录过程,而是影响 mRNA 的翻译或稳定性来调控基因表达,A 错误;由图可知甲基化发生在 mRNA 上,mRNA 是核糖核苷酸链,B 错误;甲基化的 mRNA 会降解,而蛋白 Y与甲基化的 mRNA结合后可以表达,说明蛋白Y结合甲基化的mRNA并促进表达,C 错误;表观遗传可以由某些碱基的甲基化或蛋白质乙酰化引起,若图中DNA的碱基甲基化也可引起表观遗传效应,D 正确。
104
真题感知·命题洞见
A、转录过程的碱基配对是A-U、T-A、C-G、G-C,翻译过程的碱基配对是A-U、U-A、C-G、G-C,配对方式 不完全相同,A正确;
B、转录时,RNA聚合酶结合启动子并解开DNA双链,以其中一条链为模板合成RNA,B正确;
C、DNA甲基化是表观遗传的一种,甲基化可阻碍DNA与转录因子结合,从而抑制基因转录,影响蛋白质合成及生物表型,C正确;
D、一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA的结合位点,D错误。
3.(2025·黑吉辽蒙卷)下列关于基因表达及其调控的叙述错误的是( )
A.转录和翻译过程中,碱基互补配对的方式不同
B.转录时通过RNA聚合酶打开DNA双链
C.某些DNA甲基化可通过抑制基因转录影响生物表型
D.核糖体与mRNA的结合部位形成1个tRNA结合位点
D
105
真题感知·命题洞见
A、该突变将DNA中的CCA变为CCG,原互补链GGT变为GGC,嘧啶数目(T→C)未改变,仅种类变化,A错误;
B、突变后CCA(脯氨酸)变为CCG(脯氨酸),不同密码子编码同一氨基酸,体现密码子简并性,B错误;
C、转录起始由启动子调控,突变发生在编码区(外显子),不影响转录起始,C错误;
D、突变虽未改变脯氨酸,但导致mRNA变短,使翻译提前终止,蛋白序列缩短,D正确。
4.(2025·广东)VHL基因的一个碱基发生突变,使其编码区中某CCA(编码脯氨酸)变成CCG(编码脯氨酸),导致合成的mRNA变短,引发VHL综合征。该突变( )
A.改变了DNA序列中嘧啶的数目 B.没有体现密码子的简并性
C.影响了VHL基因的转录起始 D.改变了VHL基因表达的蛋白序列
D
106
真题感知·命题洞见
A、因为蛋白W能抑制核基因P和M的转录起始,转录发生在细胞核中,所以蛋白W在细胞核中发挥调控功能,A正确;
B、敲除基因W后,就不会有蛋白W抑制核基因P和M的转录起始,P和M能正常表达,有助于提高水稻抗虫性和产量,B正确;
C、在基因P缺失突变体水稻中,本身就没有基因P ,增加基因W的表达量也无法提高其抗虫性,因为没有基因P来发挥提高抗虫性的作用,C错误;
D、转录起始需要RNA聚合酶识别基因的启动子,蛋白W能抑制核基因P和M转录起始,可能是通过抑制RNA聚合酶识别基因P和M的启动子而发挥作用,D正确。
5.(2025·湖南)基因W编码的蛋白W能直接抑制核基因P和M转录起始。P和M可分别提高水稻抗虫性和产量。下列叙述错误的是( )
A.蛋白W在细胞核中发挥调控功能
B.敲除基因W有助于提高水稻抗虫性和产量
C.在基因P缺失突变体水稻中,增加基因W的表达量能提高其抗虫性
D.蛋白W可能通过抑制RNA聚合酶识别基因P和M的启动子而发挥作用
C
107
真题感知·命题洞见
A、噬菌体侵染细菌时,会将自身的核酸注入细菌内,而蛋白质外壳留在外面,这是噬菌体侵染细菌的特点,A正确;
B、细菌有核糖体,蛋白Neo是在细菌细胞内合成的蛋白质,所以在细菌的核糖体中合成,B正确;
C、在转录过程中,以DNA的一条链为模板合成mRNA,进而指导蛋白质的合成,而不是双链DNA的两条链都作为模板指导蛋白Neo合成,C错误;
D、因为最终合成的是含多个串联重复肽段的蛋白Neo,说明串联重复DNA中单个重复单元转录产生的mRNA无终止密码子,若有终止密码子就会提前终止翻译,不能形成含多个串联重复肽段的蛋白,D正确。
6.(2025·湖南)被噬菌体侵染时,某细菌以一特定RNA片段为重复单元,逆转录成串联重复DNA,再指导合成含多个串联重复肽段的蛋白Neo,如图所示。该蛋白能抑制细菌生长,从而阻止噬菌体利用细胞资源。下列叙述错误的是( )
A.噬菌体侵染细菌时,会将核酸注入细菌内
B.蛋白Neo在细菌的核糖体中合成
C.串联重复的双链DNA的两条链均可作为模板指导蛋白Neo
合成
D.串联重复DNA中单个重复单元转录产生的mRNA无终止密
码子
C
108
真题感知·命题洞见
A、组蛋白乙酰化不改变自身的氨基酸序列,但能降低染色质的紧密程度,从而促进基因的表达,可影响个体表型,A正确;
B、具有生物活性的tRNA的形成,需要DNA转录,还需要转录后加工形成三叶草结构,B正确;
C、编码组蛋白的mRNA上结合的核糖体数量不同,会影响翻译效率,但不会影响翻译的准确度,C错误;
D、组蛋白乙酰化发生在翻译出组蛋白后,是基因表达调控的结果,也会影响基因的表达,D正确
7.(2025·河南)构成染色体的组蛋白可发生乙酰化。由组蛋白基因表达到产生乙酰化的组蛋白,需经历转录、转录后加工、翻译、翻译后加工与修饰等过程。下列叙述错误的是( )
A.组蛋白乙酰化不改变自身的氨基酸序列但可影响个体表型
B.具有生物活性的tRNA的形成涉及转录和转录后加工过程
C.编码组蛋白的mRNA上结合的核糖体数量不同,可影响翻译的准确度和效率
D.组蛋白乙酰化发生在翻译后,是基因表达调控的结果,也会影响基因的表达
C
109
真题感知·命题洞见
A、云南海拔高紫外光强,紫外光激活的紫外光受体可促进相关基因表达,增加花青素苷合成,A正确;
B、鲜切花褪色与花青素苷降解相关,糖类可促进相关基因表达,增加花青素苷合成,从而延缓褪色,B正确;
C、昼夜温差大时,白天高温促进光合作用积累糖类,夜间低温减少呼吸消耗,积累更多糖类,糖类可促进相关基因表达,从而增加花青素苷的合成,花青素苷是决定被子植物色彩呈现的主要色素物质,所以昼夜温差大,有利于呈色,C正确;
D,紫外光受体被激活后,可促进相关基因表达,增加花青素苷合成,所以紫外光受体基因表达水平越高,花青素苷合成量应越多,两者应为正相关,D错误。
8.(2025·云南)云南省是著名的鲜花产地,所产鲜花花色鲜艳与其独特的自然环境息息相关。花青素苷是决定被子植物色彩呈现的主要色素物质,花冠中糖类或被紫外光激活的紫外光受体均可促进相关基因表达,从而增加花青素苷的合成。下列说法错误的是( )
A.云南平均海拔高,紫外光强,能够促进花青素苷的合成
B.鲜切花中花青素苷会缓慢降解,在浸泡液中添加适量糖可延缓鲜花褪色
C.云南平均海拔高,昼夜温差大,有利于呈色
D.鲜花中花青素苷的含量,与紫外光受体基因表达水平呈负相关
D
110
真题感知·命题洞见
9.(2025·山东)关于豌豆胞核中淀粉酶基因遗传信息传递的复制、转录和翻译三个过程,下列说法错误的是( )
A.三个过程均存在碱基互补配对现象
B.三个过程中只有复制和转录发生在细胞核内
C.根据三个过程的产物序列均可确定其模板序列
D.RNA聚合酶与核糖体沿模板链的移动方向不同
C
DNA复制、转录和翻译过程中均遵循碱基互补配对原则,A正确;翻译发生在细胞质基质中的核糖体上,豌豆胞核中淀粉酶基因复制和转录的场所都是细胞核,B正确;DNA复制和转录可以通过产物序列确定其模板序列,但翻译的产物是蛋白质,蛋白质的基本单位是氨基酸,由于密码子具有简并性,因此氨基酸序列不一定能准确知道mRNA上的碱基序列,C错误;转录时需要RNA聚合酶的参与,RNA聚合酶从模板链的3'→5',翻译时,核糖体从mRNA的5'→3',移动方向不同,D正确。
111
真题感知·命题洞见
10.(2024·辽宁)下图表示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
C
A、由图可知,酶E的作用是催化DNA甲基化,A错误;
B、DNA半保留复制的原料为四种脱氧核糖核苷酸,没有甲基,B错误;
C、“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”,说明环境可能是引起DNA甲基化差异的重要因素,C正确;
D、DNA甲基化不改变碱基序列,但会影响生物个体表型,D错误。
112
真题感知·命题洞见
11.(2025·安徽)大肠杆菌的两个基因Y和Z彼此相邻,转录时共用一个启动子(P)。科研小组分离到一株不能合成Y和Z蛋白的缺失突变体,但该突变体能合成另一种蛋白质,此蛋白质氨基端的30个氨基酸序列与Z蛋白氨基端的序列一致,而羧基端的25个氨基酸序列与Y蛋白羧基端的序列一致。据此,科研小组绘制了野生型菌株中Y和Z基因的排列顺序图,并推测突变体缺失的DNA碱基数目。下列图示和推测正确的是( )
D
A、转录过程的碱基配对是A-U、T-A、C-G、G-C,翻译过程的碱基配对是A-U、U-A、C-G、G-C,配对方式 不完全相同,A正确;
B、转录时,RNA聚合酶结合启动子并解开DNA双链,以其中一条链为模板合成RNA,B正确;
C、DNA甲基化是表观遗传的一种,甲基化可阻碍DNA与转录因子结合,从而抑制基因转录,影响蛋白质合成及生物表型,C正确;
D、一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA的结合位点,D错误。
A.缺失碱基数目是3的整倍数
B.缺失碱基数目是3的整倍数
C.缺失碱基数目是3的整倍数+1
D.缺失碱基数目是3的整倍数+2
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05 学以致用·能力提升
学以致用·能力提升
长句作答类
[教材新命题点思考]
1.组成蛋白质的21种氨基酸共对应多少种密码子?由此推知1种氨基酸可能对应多个密码子,这对生物体的生存发展有何意义?
组成蛋白质的21种氨基酸在正常情况下共对应61种密码子,在特殊情况下共对应62种密码子,其意义主要表现为以下两方面:
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,几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度。
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学以致用·能力提升
长句作答类
2.起始密码子AUG决定甲硫氨酸,为什么蛋白质的第一个氨基酸往往不是甲硫氨酸?翻译过程中,核糖体是如何使肽链延伸的?从核糖体上脱离下来的是有特定功能的成熟蛋白质吗?
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。翻译过程中,核糖体在mRNA上移动并依次读取密码子,进行肽链的合成,直到读取到mRNA上的终止密码子,合成才终止。刚从核糖体上脱离下来的产物只能称之为多肽,其必须经过一定的加工才能成为具有特定功能的成熟蛋白质。
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学以致用·能力提升
长句作答类
[模型新命题点思考]
3.右图表示翻译过程,据图回答下列问题:
(1)图中a、b、c依次为何种物质或结构?
图中显示a、b间存在何种数量关系?其意义是什么?
a是mRNA,b是核糖体,c是肽链。题图表示一个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。意义:少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。
(2)图中翻译方向是A→B还是B→A,判断依据是什么?
A→B。由三条肽链长度可看出,越靠近B侧的肽链越长,可确认翻译方向是A→B。
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5.(2025·江苏·高考真题 ·节选)人体具有自我防御能力,能抵御病原体的侵袭。干扰素基因刺激因子(STING)是人体免疫功能的关键参与者,细胞中STING转运到高尔基体后,可激活STING信号通路,促进免疫相关基因的表达,如图1所示。请回答下列问题:
真题感知·命题洞见
根据图2、图3可知,图2两组的胰岛素基因的mRNA含量无变化,图3中高糖处理时正常组胰岛素的相对含量明显高于基因敲除组,可得出结论:STING基因调节胰岛素的分泌而非胰岛素的合成(或 STING基因缺失不影响胰岛素基因的转录,但影响胰岛 素基因的分泌(或释放))
②为探究胰岛B细胞中STING缺失与胰岛B细胞功能异常的关系,研究人员以正常小鼠和胰岛B细胞中STING基因敲除的小鼠为研究对象,分别分离了胰岛B细胞,开展两组实验:一组检测细胞中胰岛素基因的表达量,结果见图2;另一组用高糖溶液刺激,检测培养液中胰岛素的含量,结果见图3。根据图2、图3可得出结论: 。
STING基因缺失不影响胰岛素基因的转录,但影响胰岛素基因的分泌
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真题感知·命题洞见
6.(2025·江苏·高考真题)真核细胞进化出精细的基因表达调控机制,图示部分调控过程。请回答下列问题:
(1)细胞核中,DNA缠绕在组蛋白上形成 。由于核膜的出现,实现了基因的转录和 在时空上的分隔。
(2)基因转录时, 酶结合到DNA链上催化合成RNA。加工后转运到细胞质中的RNA,直接参与蛋白质肽链合成的有rRNA、mRNA和 。分泌蛋白的肽链在 完成合成后,还需转运到高尔基体进行加工。
(3)转录后加工产生的lncRNA、miRNA参与基因的表达调控。据图分析,lncRNA调控基因表达的主要机制有 。miRNA与AGO等蛋白结合形成沉默复合蛋白,引导降解与其配对结合的RNA。据图可知,miRNA发挥的调控作用有 。
(4)外源RNA进入细胞后,经加工可形成siRNA引导的沉默复合蛋白,科研人员据此研究防治植物虫害的RNA生物农药。根据RNA的特性及其作用机理,分析RNA农药的优点有 。
染色质
翻译
RNA聚合
tRNA
内质网的核糖体上
在细胞核中与DNA结合,调控基因的转录;在细胞质中与mRNA结合,阻止翻译
与mRNA结合,引导mRNA降解;与lncRNA结合,引导lncRNA降解
具有特异性;容易降解
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讲师:xxx
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120
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