第4章 基因的表达 章末整合提升 知识储备 考教衔接(教用Word)-【优学精讲】2025-2026学年高中生物必修2 遗传与进化（人教版 多选版）

该高中生物学单元复习讲义围绕基因表达与表观遗传构建知识体系，通过概念判断梳理核心要点，长句书写强化理解表达，结合真题及模拟题形成“基础-应用-拓展”递进脉络，突出转录翻译过程、表观遗传机制等重难点的内在联系。 讲义特色在于“概念辨析+情境应用”的练习设计，如判断正误辨析原核与真核转录差异，长句书写阐释密码子统一性体现的进化与适应观，培养科学思维与生命观念。分层题目满足不同学生需求，助力教师实施精准复习指导。

1.概念理解（判断正误） （1）rRNA是核糖体的组成成分，原核细胞中可由核仁参与合成。（　×　） （2）tRNA、mRNA、rRNA都是DNA分子转录的产物，转录的方向是5'→3'。（　√　） （3）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。（　×　） （4）密码子是RNA上的三个碱基，决定氨基酸的密码子最多有61个。（　×　） （5）tRNA分子中的部分碱基两两配对形成氢键。（　√　） （6）翻译时mRNA在核糖体上每次移动3个碱基的位置。（　×　） （7）翻译时，核糖体的移动方向是5'→3'。（　√　） （8）线粒体中遗传信息的传递也遵循中心法则。（　√　） （9）模板相同，其产物可能不同；产物相同，其模板一定相同。（　×　） （10）DNA甲基化抑制了基因的表达，进而对表型产生影响。（　√　） （11）表观遗传现象由于基因的碱基序列没有改变，属于不可遗传的变异。（　×　） （12）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。（　√　） （13）细胞分化的实质是基因的选择性表达。（　√　） 2.思维表达（长句书写） （1）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）密码子的统一性说明　各种生物都有一定的亲缘关系或者说生命本质上是统一的　。 （3）翻译过程中，核糖体是如何使肽链延伸的？　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。　 （4）刚从核糖体上脱落下来的往往是不具有特定功能的成熟蛋白质，原因是　刚从核糖体上脱落下来的只能称之为多肽，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　。 （5）根据mRNA中碱基的排列顺序能准确写出氨基酸的序列，但根据蛋白质中的氨基酸的序列，却不能准确确定mRNA中的碱基排列顺序。原因是　一个密码子只对应一种氨基酸，但一种氨基酸可以有多个密码子　。 一、DNA复制和转录 【真题1】　（2024·河北高考4题）下列关于DNA复制和转录的叙述，正确的是（　　） A.DNA复制时，脱氧核苷酸通过氢键连接成子链 B.复制时，解旋酶使DNA双链由5'端向3'端解旋 C.复制和转录时，在能量的驱动下解旋酶将DNA双链解开 D.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 解析：D　DNA复制时，脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成子链，A错误；复制开始时，在细胞提供的能量的驱动下，解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开，这个过程叫作解旋，由于DNA双链反向平行，故其一条链由5'端向3'端解旋，另一条链由3'端向5'端解旋，B错误；在转录过程中，不需要解旋酶参与，C错误；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，D正确。 【教材溯源】 （教材P55、P65） 1.DNA复制和转录都是在聚合酶（DNA聚合酶或RNA聚合酶）作用下，通过形成磷酸二酯键连接成子链。 2.DNA复制需要解旋酶，但转录过程需要RNA聚合酶破坏氢键，打开DNA双螺旋。 3.DNA复制和转录的方向都是从子链的5'端向3'端。 1.（2025·河北邯郸期末）下列关于DNA复制和基因表达的叙述，正确的是（　　） A.复制时，DNA聚合酶可以催化两条链之间氢键的形成 B.转录时，RNA聚合酶使DNA双链由3'→5'解旋 C.翻译时，当核糖体遇到mRNA上的终止密码子时，肽链合成停止 D.所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA指导合成 解析：C　DNA复制时，DNA聚合酶催化子链上相邻脱氧核苷酸之间磷酸二酯键的形成，而两条链上互补碱基间的氢键是DNA复制时自发形成的，A错误；转录时，RNA聚合酶使DNA一条链沿3'→5'解旋，另一条链沿5'→3'解旋，B错误；翻译时，当核糖体遇到mRNA上的终止密码子时，蛋白质合成停止，C正确；有些生物如RNA病毒，其遗传物质是RNA，其表达过程中用到的蛋白质可能由RNA指导合成，D错误。 2.当某些基因转录形成的mRNA分子与模板链未分离，会形成RNA—DNA杂交体，此时非模板链、RNA—DNA杂交体共同构成如图所示的R环，下列说法正确的是（　　） A.R环中碱基互补配对的方式有A—T、U—A、C—G B.翻译完成后的①②③三条肽链的氨基酸序列不同 C.图示遗传信息的传递过程存在于小鼠胚胎细胞中 D.酶1和酶3分别是在DNA复制和DNA转录中起作用 解析：A　R环是由基因的非模板链、RNA—DNA杂交体共同构成的，所以R环中碱基互补配对的方式有A—T、U—A、C—G，A正确；①②③是以同一条mRNA为模板翻译形成的，所以翻译完成后的①②③三条肽链的氨基酸序列相同，B错误；图示生理现象有DNA的复制、转录和翻译同时进行，小鼠胚胎细胞为真核细胞，真核细胞的细胞核中，可发生复制和转录，翻译在细胞质中的核糖体上，C错误；酶1表示RNA聚合酶，参与DNA的转录，酶3表示DNA聚合酶，参与DNA复制，D错误。 二、遗传信息的翻译过程 【真题2】　（2023·浙江1月选考15题）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（　　） 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 解析：B　图示翻译过程中，各核糖体从mRNA的5'端向3'端移动，A错误；该过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对，tRNA通过识别mRNA上的密码子携带相应氨基酸进入核糖体，B正确；图中5个核糖体依次结合到mRNA上开始翻译，从识别到起始密码子开始进行翻译，到识别到终止密码子结束翻译，并非同时开始同时结束，C错误；若将细菌的某基因截短，mRNA长度缩短，由题干可知相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目会受到影响，D错误。 【教材溯源】 （教材P69“正文”） 在细胞质中，翻译是一个快速高效的过程。通常，一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成（如图），因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。 1.（2024·江西宜春期末）题图为某细胞中转录、翻译的示意图。据图判断，下列描述中正确的是（　　） A.图中表示4条多肽链正在合成 B.多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译 C.此图不可能是细胞核基因转录、翻译过程 D.一个基因在短时间内不可能表达出多条多肽链 解析：C　每个核糖体都在合成多肽链，而图中有若干个核糖体，因此有多条肽链正在合成，A错误；每个核糖体独立完成一条多肽链的合成，各核糖体合成的多肽链相同，B错误；图示转录和翻译是同时进行的，说明该细胞没有核膜包被的细胞核，因此此图不可能是细胞核基因转录、翻译过程，C正确；根据图示，同一条mRNA分子能够同多个核糖体结合，同时合成若干条多肽链，结合在同一条mRNA上的核糖体就称为多聚核糖体，这样一个基因在短时间内可表达出多条多肽链，D错误。 2.（2024·江苏无锡期末）如图为细胞中基因表达过程示意图，相关叙述错误的是（　　） A.该过程不可发生在人体细胞的细胞核中 B.该过程需要核糖核苷酸和氨基酸作为原料 C.RNA聚合酶a比RNA聚合酶b更早催化转录过程 D.核糖体1早于核糖体2与mRNA结合并进行翻译 解析：D　该图的转录和翻译两个过程在同一场所进行，一般发生在原核生物细胞中，人体细胞的细胞核具有核膜，不会发生该过程，A正确；转录过程需要核糖核苷酸为原料，翻译过程需要氨基酸为原料，B正确；根据图中RNA聚合酶a催化形成的mRNA链比RNA聚合酶b更长可知，RNA聚合酶a比RNA聚合酶b更早催化转录过程，C正确；根据图中核糖体2合成的肽链长于核糖体1形成的肽链可知，核糖体2早于核糖体1与mRNA结合并进行翻译，D错误。 三、表观遗传 【真题3】　（2022·天津高考5题）小鼠Avy基因控制黄色体毛，该基因上游不同程度的甲基化修饰会导致其表达受不同程度抑制，使小鼠毛色发生可遗传的改变。有关叙述正确的是（　　） A.Avy基因的碱基序列保持不变 B.甲基化促进Avy基因的转录 C.甲基化导致Avy基因编码的蛋白质结构改变 D.甲基化修饰不可遗传 解析：A　据题意可知，Avy基因上游不同程度的甲基化修饰，但它的碱基序列保持不变，A正确；Avy基因上游不同程度的甲基化修饰会导致其表达受不同程度抑制，基因表达包括转录和翻译，据此推测，应该是甲基化抑制Avy基因的转录，B错误；甲基化导致Avy基因不能完成转录，对已表达的蛋白质的结构没有影响，C错误；据题意可知，甲基化修饰使小鼠毛色发生可遗传的改变，即可以遗传，D错误。 【教材溯源】 （教材P73“思考·讨论”资料2） 表观遗传的特点 ①可遗传性：基因表达和表型可以遗传给后代。 ②不变性：基因的碱基序列保持不变。 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可以发生去甲基化。 1.（2024·广东惠州期末）柳穿鱼花的形态结构和小鼠毛色的遗传都属于表观遗传，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过程中。下列有关叙述错误的是（　　） A.DNA甲基化可能导致DNA聚合酶不能结合到DNA双链上，抑制基因表达 B.表观遗传不遵循孟德尔遗传规律 C.柳穿鱼花的形态结构改变是Lcyc基因的部分碱基被高度甲基化造成的 D.表观遗传现象发生时基因碱基序列没有改变，但属于可遗传的变异 解析：A　在基因的转录过程中，RNA聚合酶需结合到DNA双链特定部位上（启动子），使DNA解旋，DNA甲基化可能导致RNA聚合酶的结合受到影响，引起转录异常，A错误；表观遗传更多与环境有关，在遗传过程中不遵循孟德尔遗传规律（基因的分离定律和自由组合定律），B正确；Lcyc基因的部分碱基被高度甲基化会抑制基因的表达，导致柳穿鱼花的形态结构发生改变，因此，柳穿鱼花的形态结构改变是Lcyc基因的部分碱基被高度甲基化造成的，C正确；表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表型发生了改变，属于可遗传变异，D正确。 2.（2024·贵州遵义期末）DNA甲基化是生物学中重要的表观遗传学修饰之一，在DNA甲基转移酶（DNMTs）催化下部分胞嘧啶被修饰成5'甲基胞嘧啶，使得体内部分DNA甲基化水平升高，抑制基因的表达。在机体发育中干细胞生长、细胞增殖、衰老和肿瘤发生等多个进程中参与调控，因此DNMTs可以作为肿瘤等疾病治疗时的理想靶点。下列说法错误的是（　　） A.表观遗传现象主要是通过影响遗传信息转录过程实现 B.表观遗传指在基因碱基序列改变的情况下发生可遗传的性状改变的现象 C.DNA甲基化增加时可能会抑制相关基因的复制 D.基因与基因表达产物、环境之间相互影响来精细调控生物体的性状 解析：B　依据题干信息，DNA甲基化水平升高，会抑制基因的表达，基因的表达包括转录和翻译，表观遗传现象主要通过影响遗传信息的转录过程实现，A正确；表观遗传是指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，B错误；DNMTs可参与调控细胞的增殖过程，DNMTs可导致体内DNA甲基化水平升高，故当DNA甲基化增加时可能会抑制相关基因的复制，C正确；基因与基因表达产物、环境之间相互影响来精细调控生物体的性状，D正确。 1.（2024·保定期末）基因指导蛋白质合成的过程包括转录和翻译。下列相关叙述错误的是（　　） A.转录和翻译过程发生的碱基互补配对方式相同 B.翻译的实质是将mRNA的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列 C.转录的原料是核糖核苷酸，翻译的原料是氨基酸 D.tRNA作为翻译的工具可以结合氨基酸 解析：A　转录的碱基互补配对方式为A—U、T—A、C—G、G—C，而翻译的碱基互补配对方式为A—U、U—A、C—G、G—C，A错误。 2.（2024·太原检测）同工tRNA是指具有不同的反密码子，但可运载同一种氨基酸的tRNA。下列关于同工tRNA的叙述，错误的是（　　） A.由DNA通过转录形成 B.可与相同的密码子互补配对 C.可能具有某种结构上的共同性 D.能与核糖体上特定的位点结合 解析：B　由题意可知，同工tRNA具有不同的反密码子，故可与不同的密码子互补配对，B错误。 3.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' 解析：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'，A正确，B、C、D错误。 4.（2025·云南楚雄期末）下列关于基因的表达过程中相关酶的叙述，正确的是（　　） A.RNA聚合酶与RNA结合，参与翻译过程 B.DNA聚合酶参与的DNA复制过程需消耗能量 C.逆转录酶参与的逆转录过程需要核糖核苷酸作为原料 D.在解旋酶的作用下，单链DNA可作为模板转录合成多种RNA 解析：B　RNA聚合酶与DNA结合，参与转录过程，A错误；DNA聚合酶参与的DNA复制过程需消耗能量，B正确；逆转录酶参与的逆转录过程需要脱氧核糖核苷酸作为原料，C错误；以单链DNA为模板转录合成多种RNA属于转录过程，该过程不需要解旋酶，D错误。 5.（2025·广东潮州期末）组蛋白乙酰化修饰有利于DNA与组蛋白的解离，使染色体结构松弛。下列相关叙述错误的是（　　） A.组蛋白乙酰化修饰也是表观遗传的重要方式 B.组蛋白乙酰化修饰在一定程度上可遗传 C.组蛋白乙酰化修饰会使遗传信息发生改变 D.组蛋白乙酰化修饰可能会调节某些基因的转录过程 解析：C　组蛋白乙酰化修饰也会影响基因的表达，进而使生物体的性状发生改变，因而也是表观遗传的重要方式，A正确；组蛋白乙酰化修饰属于表观遗传，在一定程度上可遗传，B正确；组蛋白乙酰化修饰不会导致碱基序列的改变，因而不会使遗传信息发生改变，C错误；组蛋白乙酰化修饰可能通过调节某些基因的转录过程影响基因表达，进而引起性状的改变，D正确。 6.（2024·河南濮阳期末）蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来，以蜂王浆为食的幼虫将发育成蜂王，而以花粉、花蜜为食的幼虫则发育成工蜂，幼虫发育成蜂王的机理如图所示，下列叙述错误的是（　　） A.蜂王和工蜂的性状差异与表观遗传有关 B.DNA甲基化水平是发育成蜂王的关键要素 C.食物可通过影响基因的表达而引起表型的改变 D.Dnmt3酶会抑制DNA的甲基化 解析：D　蜂王和工蜂的性状差异是由相关DNA甲基化导致的，属于表观遗传，A正确；图中信息显示，DNA甲基化减少，发育成蜂王，所以DNA甲基化水平是发育成蜂王的关键要素，B正确；蜂王浆是食物，通过抑制Dnmt3基因表达，使受精卵发育成蜂王，可见食物可通过影响基因的表达而引起表型的改变，C正确；抑制Dnmt3基因表达，DNA甲基化减少，故Dnmt3酶会促进DNA的甲基化，D错误。 7.下列有关图示生理过程的叙述，不正确的是（　　） A.甲、乙、丙三个过程均有氢键的破坏也有氢键的形成 B.甲、乙、丙三个过程中只有一个过程能在胰岛细胞内进行 C.图乙表示翻译过程，通过多个核糖体的工作，细胞可在短时间内合成多条肽链 D.图甲表示DNA的复制，通过增加复制起点加快复制的速率 解析：B　DNA复制、转录和翻译过程中均存在碱基互补配对，DNA复制过程中的解旋和子链的形成，翻译过程中的tRNA和mRNA的结合和脱离，转录过程中的解旋和mRNA的形成过程中均存在氢键的破坏和氢键的形成，A正确；胰岛细胞属于高度分化的细胞，其细胞中能进行转录和翻译，不能进行DNA复制，B错误；图甲表示DNA的复制过程，通过增加复制起点，缩短DNA复制的时间，D正确。 8.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（　　） 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 解析：D　tRNA链存在空间折叠，局部双链之间通过碱基对相连，A错误；反密码子为5'—CAU—3'的tRNA只能与密码子3'—GUA—5'配对，只能携带一种氨基酸，B错误；mRNA中的终止密码子，核糖体读取到终止密码子时翻译结束，终止密码子没有相应的tRNA结合，C错误；由题干可知，在密码子第3位的碱基A、U或C可与反密码子第1位的I配对，这种摆动性增加了反密码子与密码子识别的灵活性，提高了容错率，有利于保持物种遗传的稳定性，D正确。 9.已知某种氨基酸（简称甲）是一种特殊氨基酸，迄今只在某些古菌（古细菌）中发现含有该氨基酸的蛋白质。研究发现这种情况出现的原因是，这些古菌含有特异的能够转运甲的tRNA（表示为tRNA甲）和酶E，酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲（表示为甲—tRNA甲），进而将甲带入核糖体参与肽链合成。已知tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子，从而在其核糖体上参与肽链的合成。若要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链，则下列物质或细胞器中必须转入大肠杆菌细胞内的是（　　） ①ATP　②甲　③RNA聚合酶　④古菌的核糖体 ⑤酶E的基因　⑥tRNA甲的基因 A.②⑤⑥ B.①②⑤ C.③④⑥ D.②④⑤ 解析：A　根据题干信息“已知tRNA甲可以识别大肠杆菌mRNA中特定的密码子，从而在其核糖体上参与肽链的合成”，说明该肽链合成所需能量、核糖体、RNA聚合酶均由大肠杆菌提供，①③④不符合题意；据题意可知，氨基酸甲是一种特殊氨基酸，迄今只在某些古菌（古细菌）中发现含有该氨基酸的蛋白质，所以要在大肠杆菌中合成含有甲的肽链，必须往大肠杆菌中转入氨基酸甲，②符合题意；古菌含有特异的能够转运甲的tRNA（表示为tRNA甲）和酶E，酶E催化甲与tRNA甲结合生成携带了甲的tRNA甲（表示为甲—tRNA甲），进而将甲带入核糖体参与肽链合成，所以大肠杆菌细胞内要含有tRNA甲的基因以便合成tRNA甲，大肠杆菌细胞内也要含有酶E的基因以便合成酶E，催化甲与tRNA甲结合，⑤⑥符合题意。②⑤⑥组合符合题意，A正确。 10.HIV入侵人体后，主要攻击人体的T细胞，使人体免疫能力下降。题图为HIV在人体细胞内增殖的过程。据图分析，下列叙述正确的是（　　） A.①过程需要的原料是四种核糖核苷酸 B.③④过程需遵循碱基互补配对原则 C.②③过程均需要RNA聚合酶 D.⑤过程产生的蛋白质中氨基酸的排列顺序是由rRNA决定的 解析：B　①过程是逆转录，是以RNA为模板合成DNA，所以原料应该是四种脱氧核苷酸，A错误；③④过程为转录，所以需遵循碱基互补配对原则，B正确；②过程为DNA分子复制，需要DNA聚合酶，③过程为转录，需要RNA聚合酶，C错误；⑤过程产生的蛋白质中氨基酸的排列顺序是由mRNA中的碱基序列来决定的，D错误。 11.〔多选〕（2024·江苏徐州期中）题图为遗传信息的传递过程，以下叙述正确的是（　　） A.图甲所示生理过程通常发生在原核生物体内 B.HIV病毒的遗传信息流向有①②③⑤过程 C.④和⑤一般不会发生在正常的细胞中 D.②过程将整个DNA分子的遗传信息传递到RNA分子中 解析：ABC　图甲所示过程转录和翻译同时进行，由于原核细胞没有核膜包被的细胞核，转录和翻译可以同时进行，A正确；分析图乙可知：①为DNA复制，②为转录，③为翻译，④为RNA复制，⑤为逆转录，HIV病毒是逆转录病毒，HIV病毒的遗传信息流向有①②③⑤过程，B正确；分析图乙可知：④和⑤表示RNA复制和逆转录，正常细胞中不会发生，是HIV等逆转录病毒会发生的过程，C正确；转录是以基因为单位进行的，DNA上有基因序列和非基因序列，非基因序列是不转录的，D错误。 12.〔多选〕（2024·江苏南通期末）核糖体主要由rRNA和蛋白质组成，其中rRNA被核糖体蛋白所包裹，不易被核糖核酸酶降解。同一条mRNA上移动的单个核糖体（M）能够逐步转变为核糖体二聚体（D1-D2、D3-D4），从而实现两条肽链的共翻译共组装（co-co组装），最终形成具有活性的蛋白二聚体，如图。下列叙述正确的是（　　） A.翻译过程中核糖体沿mRNA的3'→5'方向移动 B.核糖体D1、D2、D3、D4最终合成的肽链长度不等 C.coco组装有利于提高蛋白质组装效率和准确性 D.核糖核酸酶处理后再离心可纯化核糖体二聚体 解析：CD　在翻译过程中，核糖体是沿着mRNA的5'→3'方向移动的，这是因为mRNA上的遗传信息是从5'端向3'端传递的，核糖体需要逐步读取这些信息并合成对应的蛋白质，A错误；根据题目描述，同一条mRNA上移动的单个核糖体（M）能够逐步转变为核糖体二聚体（D1-D2、D3-D4），并且这些核糖体二聚体是同时从同一条mRNA上读取信息并合成肽链的。因此，无论是D1、D2还是D3、D4，它们最终合成的肽链长度应该是相等的，因为它们都是基于同一条mRNA模板合成的，B错误；同一条mRNA上移动的单个核糖体（M）能够逐步转变为核糖体二聚体，这样的co-co组装方式能缩短蛋白二聚体形成所需的时间，对保证蛋白质组装的高效率和正确性有重要意义，C正确；rRNA被核糖体蛋白所包裹，不易被核糖核酸酶降解，但mRNA容易被核糖核酸酶降解，故可利用核糖核酸酶处理后再通过密度梯度离心可纯化出核糖体二聚体，D正确。 13.真核生物核基因转录生成的RNA前体需要经过修饰加工，在5'端加上5'cap，在3'端加上poly-Atail，之后再通过核孔进入细胞质，完成翻译过程，部分过程如图所示。请回答下列问题： （1）合成RNA前体的过程中，需要的原料为（4种）核糖核苷酸，所需酶为RNA聚合酶。基因C异常对基因A的表达有（填“有”或“没有”）影响，理由是基因C可指导合成tRNA，tRNA作为氨基酸运载体参与翻译过程。 （2）研究者分别将等量的由同一基因转录出的带有5'cap的RNA和无5'cap的RNA导入细胞，一段时间后发现无5'cap的RNA大量减少，据此推测5'cap的作用是保护RNA不被分解。 （3）流感病毒与HIV均属于RNA病毒，HIV为逆转录病毒，其RNA不能直接作为翻译的模板，而流感病毒的RNA有5'cap结构，能直接作为翻译的模板，据此推测5'cap具有的功能可能是识别并结合核糖体。 解析：（1）合成RNA前体的过程中，需要4种核糖核苷酸为原料。RNA聚合酶能催化DNA转录形成RNA，因此所需酶为RNA聚合酶。由题图可知，基因C可指导合成tRNA，tRNA作为氨基酸运载体参与翻译过程，因此基因C异常不能转录形成tRNA，则对基因A的表达有影响。（2）将等量的带有5'cap的RNA和无5'cap的RNA导入细胞，一段时间后发现无5'cap的RNA大量减少，据此推测5'cap的作用是通过修饰RNA前体，保护RNA不被分解。（3）流感病毒的RNA有5'cap结构，能直接作为翻译的模板，而HIV的RNA没有5'cap结构，不能直接作为翻译的模板，据此推测5'cap可能具有识别并结合核糖体的功能。 14.DNA甲基化是表观遗传中最常见的现象之一。某些基因在启动子上存在富含双核苷酸“CG”的区域，称为“CG岛”，其中的胞嘧啶在发生甲基化后转变成5'甲基胞嘧啶后，但仍能与鸟嘌呤互补配对。细胞中存在两种DNA甲基化酶（如图1所示），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。 （1）由上述材料可知，DNA甲基化不会（填“会”或“不会”）改变基因转录产物的碱基序列。 （2）由于图2中过程①的方式是半保留复制，所以其产物都是半甲基化的，因此过程②必须经过维持甲基化酶的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。 （3）研究发现，启动子中“CG岛”的甲基化会影响相关蛋白质与启动子的结合，从而抑制基因的表达（或基因的转录）。 （4）小鼠的A基因编码胰岛素生长因子2（IGF2），a基因无此功能（A、a位于常染色体上）；IGF2是小鼠正常发育必须的一种蛋白质，缺乏时小鼠个体矮小。在小鼠胚胎中，来自父本的A及其等位基因能够表达，来自母本的则不能表达，检测发现，这对基因的启动子在精子中是非甲基化的，在卵细胞中则是甲基化的。 若纯合矮小雌鼠与纯合正常雄鼠杂交，则F1的表型应为全部正常；F1雌雄个体间随机交配，则F2的表型及其比例应为正常∶矮小＝1∶1。结合F1配子中A及其等位基因启动子的甲基化状态，分析F2出现这种比例的原因是卵细胞中的A及其等位基因由于启动子甲基化而不表达，精子中的A及其等位基因由于启动子非甲基化而表达，并且含A的精子∶含a的精子＝1∶1。 （5）5-氮杂胞苷（AZA）常用于临床上治疗DNA甲基化引起的疾病。推测AZA可能的作用机制之一是：AZA在DNA复制过程中掺入DNA分子，导致与DNA结合的甲基化酶活性降低，从而降低DNA的甲基化程度；另一种可能的机制是：AZA与“CG岛”中的胞嘧啶竞争甲基化酶，从而降低DNA的甲基化程度。 解析：（1）DNA甲基化是表观遗传中最常见的现象之一，而表观遗传是指DNA序列不改变，而基因的表达发生可遗传的改变，所以DNA甲基化不会改变基因转录产物的碱基序列。（2）图2中过程①的模板链都含甲基，而复制后都只含一个甲基，说明过程①的方式是半保留复制，所以其产物都是半甲基化的，因此过程②必须经过维持甲基化酶的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。（3）与基因启动子结合，催化基因进行转录的是RNA聚合酶。启动子中“CG岛”的甲基化会影响相关蛋白质（RNA聚合酶）与启动子的结合，不能合成mRNA，从而抑制基因的转录（或基因的表达）。（4）由于在小鼠胚胎中，来自父本的A及其等位基因能够表达，所以纯合矮小雌鼠与纯合正常雄鼠杂交，F1的表型应为全部正常。卵细胞中的A及其等位基因由于启动子甲基化而不表达，精子中的A及其等位基因由于启动子非甲基化而表达，并且含A的精子∶含a的精子＝1∶1，所以F1雌雄个体间随机交配，F2的表型及其比例应为正常∶矮小＝1∶1。（5）5-氮杂胞苷（AZA）常用于临床上治疗DNA甲基化引起的疾病。推测AZA可能的作用机制之一是：AZA在DNA复制过程中掺入DNA分子，导致与DNA结合的甲基化酶活性降低，从而降低DNA的甲基化程度；另一种可能的机制是：由于胞嘧啶在发生甲基化后转变成5'甲基胞嘧啶，但仍能与鸟嘌呤互补配对，所以AZA与“CG岛”中的胞嘧啶竞争甲基化酶，从而降低DNA的甲基化程度。 7 / 11 学科网（北京）股份有限公司 $