第3講　基因的表達

(本講對應學生用書P141)第3講基因的表達課標考情——知考向核心素養(yǎng)——提考能課標要求1.概述DNA分子上的遺傳信息通過RNA指導蛋白質(zhì)的合成，細胞分化的本質(zhì)是基因選擇性表達的結果，生物的性狀主要通過蛋白質(zhì)表現(xiàn)2.概述某些基因中堿基序列不變但表型改變的表觀遺傳現(xiàn)象生命觀念結合DNA雙螺旋結構模型，闡明基因表達過程科學思維運用中心法則，建立模型社會責任結合實例分析基因表達異常情況，形成關注社會、關注人體健康的理念科學探究模擬中心法則各過程的實驗目錄1自主學習·鞏固基礎2重難探究·素養(yǎng)達標3典題演練·破解高考課后提能演練4［自主學習］RNA的結構和種類核糖核苷酸A、U、C、G單鏈模板密碼子氨基酸核糖體［自主檢測］（1）圖中表示的是哪種RNA？該RNA是通過什么過程產(chǎn)生的？

。

（2）該RNA的功能是什么？在什么過程參與？

。

（3）該RNA中是否含有堿基對和氫鍵，其他兩種RNA呢？

。

提示：tRNA，是通過轉錄產(chǎn)生的提示：識別復制，轉運氨基酸，參與翻譯過程提示：含有，其他兩種RNA（mRNA和rRNA）不含有［自主學習］1.過程遺傳信息的轉錄與翻譯DNA的一條鏈核糖核苷酸RNA聚合酶A—UtRNA、rRNA核糖體mRNAtRNAU—A2.辨析密碼子與反密碼子項目密碼子反密碼子位置

上

上

種類

種，其中決定21種氨基酸的密碼子有

種，

有3種（UGA在特殊情況下可以編碼硒代半胱氨酸）

種

功能決定相應氨基酸與mRNA上的

互補配對

mRNAtRNA6462終止密碼子62密碼子［自主檢測］（1）真核細胞中控制某種蛋白質(zhì)合成的基因剛轉錄出來的mRNA含有900個堿基，而翻譯后從核糖體上脫離下來的多肽鏈只由76個氨基酸組成，這說明了

。

提示：剛轉錄出來的mRNA需要加工（2）起始密碼子AUG決定甲硫氨酸，而蛋白質(zhì)的第一個氨基酸往往不是甲硫氨酸，原因是

。

（3）原核生物的擬核基因表達速度往往比真核生物的核基因表達的速度要快很多，原因是

。

提示：翻譯生成的多肽鏈往往需進行加工修飾，甲硫氨酸在此過程中會被剪切掉

提示：原核生物沒有核膜，基因表達時轉錄和翻譯可以同步進行，真核生物有核膜，基因表達時先完成轉錄，再完成翻譯［自主學習］1.不同生物的遺傳信息傳遞過程基因?qū)π誀畹目刂朴米帜副硎鞠铝猩锏倪z傳信息過程：（1）噬菌體：

。

（2）煙草花葉病毒：

。

（3）煙草：

。

（4）艾滋病病毒：

。

a、b、cd、ca、b、ce、a、b、c2.基因?qū)π誀畹目刂仆緩剑ㄟB線）3.表觀遺傳（1）概念。生物體基因的堿基序列

，但

和

發(fā)生

變化的現(xiàn)象，叫作表觀遺傳。

（2）調(diào)控機制。除了DNA甲基化，構成染色體的

發(fā)生甲基化、

等修飾也會影響基因的表達。

保持不變基因表達表型可遺傳組蛋白乙酰化［自主檢測］在一個蜂群中，少數(shù)幼蟲一直取食蜂王漿而發(fā)育成蜂王，而大多數(shù)幼蟲以花粉和花蜜為食將發(fā)育成工蜂。DNMT3蛋白是DNMT3基因表達的一種DNA甲基化轉移酶，能使DNA某些區(qū)域添加甲基基團（如圖所示），DNA被甲基化后會干擾RNA聚合酶的識別。敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼蟲將發(fā)育成蜂王，這與取食蜂王漿有相同的效果。根據(jù)上述資料解釋蜜蜂幼蟲因食物不同而發(fā)育不同的原因：

。提示：蜜蜂的幼蟲以花粉和花蜜為食，DNMT3基因表達的一種DNA甲基化轉移酶，造成一些基因被甲基化而不能表達，發(fā)育成工蜂；蜜蜂的幼蟲以蜂王漿為食，使DNMT3基因不表達，一些基因正常表達而發(fā)育成蜂王［深度講解］1.常考圖示解讀DNA的復制、轉錄和翻譯2.DNA復制、轉錄和翻譯的比較3.相關數(shù)量關系（1）理論上DNA堿基數(shù)∶mRNA堿基數(shù)∶氨基酸數(shù)=6∶3∶1。（2）計算中“最多”和“最少”的分析。①mRNA中的堿基數(shù)目與蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的關系：翻譯時，mRNA上的終止密碼子（UAA、UAG）不決定氨基酸，因此準確地說，mRNA中的堿基數(shù)目是蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的3倍還要多一些。②DNA中的堿基數(shù)目與蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的關系：DNA中的堿基數(shù)目比對應的蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的6倍還要多一些。③注意“最多”或“最少”：在回答有關問題時，應加上“最多”或“最少”等字，如mRNA上有n個堿基，轉錄產(chǎn)生它的基因中至少有2n個堿基，該mRNA指導合成的蛋白質(zhì)中最多有n/3個氨基酸。［考向預測］（一）密碼子、反密碼子、氨基酸間的關系

（素養(yǎng)目標：科學思維）1.如圖表示藍細菌DNA上遺傳信息、密碼子、反密碼子間的對應關系。下列說法中正確的是

（）A.由圖分析可知①鏈應為DNA的α鏈B.DNA形成②的過程發(fā)生的場所是細胞核C.酪氨酸和天冬氨酸的密碼子分別是AUG、CUAD.圖中②與③配對的過程需要在核糖體上進行D【解析】根據(jù)堿基互補配對原則，可知①鏈是DNA的β鏈，A錯誤；藍細菌屬于原核生物，沒有由核膜包被的細胞核，B錯誤；tRNA一端的三個相鄰的堿基是反密碼子，密碼子在mRNA上，C錯誤；圖中②與③配對的過程是翻譯，需要在核糖體上進行，D正確。（二）考查細胞中DNA復制、轉錄和翻譯的區(qū)別與聯(lián)系

（素養(yǎng)目標：科學思維）2.下列有關圖示生理過程的描述，錯誤的是

（）A.甲、丙兩個過程均既有氫鍵的破壞也有氫鍵的形成B.甲、乙、丙三個過程均能在胰島B細胞的細胞核內(nèi)進行C.圖乙表示翻譯，多個核糖體最后合成出的多肽鏈相同D.圖甲中若復制起始點增多，細胞可在短時間內(nèi)完成DNA分子的復制B

【解析】圖中甲表示DNA的復制、乙表示翻譯過程、丙表示轉錄過程。DNA雙鏈解旋破壞氫鍵，DNA雙鏈形成及轉錄時形成DNA—RNA區(qū)域有氫鍵形成，故DNA復制和轉錄過程都存在氫鍵的破壞和氫鍵的形成，A正確；細胞核內(nèi)進行的是DNA復制和轉錄過程，但胰島B細胞是高度分化的細胞，其細胞核不能進行DNA復制過程，乙翻譯過程發(fā)生在細胞質(zhì)的核糖體上，B錯誤；一條mRNA可以結合多個核糖體，合成多條氨基酸序列相同的肽鏈，C正確；若DNA復制時有多個起點，則可以在短時間內(nèi)完成DNA分子的復制，D正確。（三）原核細胞和真核細胞中基因表達過程的區(qū)別（素養(yǎng)目標：科學思維）3.如圖是兩種細胞中主要遺傳信息的表達過程，據(jù)圖分析下列敘述不正確的是

（）A.圖甲細胞沒有核膜包被的細胞核，所以轉錄和翻譯同時發(fā)生B.圖中所示的遺傳信息都是從DNA傳遞給mRNA再傳遞給蛋白質(zhì)的C.兩種表達過程均主要由線粒體提供能量，由細胞質(zhì)提供原料D.圖乙細胞中每個核糖體合成的多肽鏈都相同，翻譯的方向是由5'端到3'端C【解析】圖甲細胞沒有核膜包被的細胞核，所以轉錄還沒有完成翻譯過程就已經(jīng)開始，兩個過程能同時發(fā)生。甲、乙細胞由都表示轉錄和翻譯過程，所以遺傳信息都是從DNA傳遞給mRNA再傳遞給蛋白質(zhì)的。原核細胞沒有線粒體，能量只能由細胞質(zhì)提供；真核細胞和原核細胞遺傳信息表達過程所需的原料都是由細胞質(zhì)提供的。多聚核糖體翻譯過程的模板鏈相同，所以每個核糖體合成的多肽鏈相同，翻譯的方向是由5'端到3'端。（四）基因表達中的相關計算（素養(yǎng)目標：科學思維）4.下圖①②③分別表示人體細胞中發(fā)生的3種生物大分子的合成過程，下列敘述正確的是

（）A.造血干細胞發(fā)生①②過程的場所是細胞核B.已知過程②的α鏈及其模板鏈中鳥嘌呤分別占27%、17%，該α鏈對應的雙鏈DNA區(qū)段中腺嘌呤所占的堿基比例為29%C.同一種tRNA攜帶的氨基酸種類可能不同D.胰島B細胞和肝細胞的相同DNA進行過程②時產(chǎn)生的mRNA可能相同D【解析】造血干細胞中，含有DNA分子的有細胞核和線粒體，故造血干細胞發(fā)生①DNA復制和②轉錄的場所有細胞核和線粒體，A錯誤；轉錄時α鏈及其模板鏈中鳥嘌呤（G）分別占27%、17%，根據(jù)堿基互補配對原則可得出模板鏈中的C占27%，則模板鏈C+G占44%，因此雙鏈DNA中的C+G占44%，雙鏈DNA分子中A+T占56%，雙鏈中A=T，則該α鏈對應的雙鏈DNA區(qū)段中腺嘌呤所占的堿基比例為28%，B錯誤；每種tRNA只能識別并轉運一種氨基酸，因此同一種tRNA攜帶的氨基酸種類一致，C錯誤；相同DNA在不同細胞中可能出現(xiàn)基因的選擇性表達，產(chǎn)生的mRNA可能不同，但是控制基本生命活動的基因（管家基因）在胰島B細胞和肝細胞都會表達，如控制呼吸酶、ATP合成酶和水解酶合成的基因，故產(chǎn)生的mRNA也可能相同，D正確。三種翻譯模型的分析判斷（1）圖甲翻譯模型分析：①Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別為tRNA、核糖體、mRNA、多肽鏈；②一個核糖體與mRNA的結合部位形成2個tRNA結合位點；③翻譯起點：起始密碼子決定的是甲硫氨酸或纈氨酸；④翻譯終點：識別到終止密碼子（不決定氨基酸），翻譯停止；⑤翻譯進程：核糖體沿著mRNA移動，mRNA不移動。（2）圖乙表示真核細胞的翻譯過程，其中a是mRNA，f是核糖體，b、c、d、e表示正在合成的4條相同的多肽鏈，因為模板mRNA相同，一個mRNA可同時結合多個核糖體，形成多聚核糖體，迅速合成大量的蛋白質(zhì)。（3）圖丙表示原核細胞的轉錄和翻譯過程，圖中①是DNA模板鏈，②③④⑤表示正在合成的4條mRNA，在核糖體上同時進行翻譯過程。［深度講解］1.判斷中心法則各生理過程的三大依據(jù)中心法則的內(nèi)容與各種生物的信息傳遞2.基因控制性狀的途徑基因與性狀關系的四個易混點（1）一般而言，一個基因決定一種性狀。（2）生物體的一種性狀有時受多個基因的影響，如玉米葉綠素的形成至少與50多個不同基因有關。（3）一個基因可影響多種性狀，如

，基因1可影響B(tài)和C性狀。（4）生物的性狀是基因和環(huán)境共同作用的結果?；蛐拖嗤?，表型可能不同；基因型不同，表型可能相同。3.表觀遺傳的實例分析（1）柳穿魚花的形態(tài)結構的遺傳。項目柳穿魚植株A柳穿魚植株B性狀表現(xiàn)開兩側對稱花開輻射對稱花Lcyc基因測序結果植株A和植株B堿基組成及序列一樣，沒有差異Lcyc基因表達情況檢測表達不表達Lcyc基因甲基化檢測與植株A相比，植株B的Lcyc基因高度甲基化雜交實驗植株A與植株B作為親本進行雜交，F(xiàn)1開兩側對稱花，F(xiàn)1自交，F(xiàn)2絕大部分植株開兩側對稱花，少部分植株開輻射對稱花（2）小鼠毛色的遺傳（將純種黃色體毛小鼠與純種黑色體毛小鼠雜交）。子一代小鼠基因型子一代均為Avya子一代小鼠表型不同小鼠表現(xiàn)出介于黃色和黑色之間的一系列過渡類型Avy基因甲基化檢測毛色越深的小鼠，Avy基因甲基化程度越高根據(jù)上述兩個實例分析，DNA的甲基化將會抑制該基因的表達，從而影響生物的性狀；DNA的甲基化是可以遺傳給下一代的。病毒遺傳信息的傳遞過程（1）圖甲為甲型流感病毒侵染人體細胞的過程示意圖，請結合中心法則寫出甲型流感病毒遺傳信息的傳遞過程。甲（2）圖乙為HIV侵染T淋巴細胞的過程示意圖，請結合中心法則寫出HIV遺傳信息的傳遞過程。乙（3）HIV的遺傳信息傳遞過程與甲型流感病毒有何不同？（3）HIV是RNA逆轉錄病毒，甲型流感病毒是RNA病毒（無逆轉錄酶），甲型流感病毒沒有逆轉錄、DNA的復制和轉錄過程。［考向預測］（一）考查中心法則的內(nèi)容及補充（素養(yǎng)目標：生命觀念）1.（2024年廣東茂名一模）中心法則描述的是生物從藍圖落實到建筑的過程，如圖為中心法則模式圖，下列敘述正確的是

（）A.①均在細胞核內(nèi)進行B.②表明遺傳信息可以從DNA流向RNAC.③以核糖核苷酸為原料D.④遵循A-T，C-G的堿基互補配對原則B

【解析】①為DNA復制，主要發(fā)生在細胞核中，也可以發(fā)生在線粒體和葉綠體中，A錯誤；②為轉錄，遺傳信息從DNA流向RNA，B正確；③為逆轉錄，是以RNA為模板合成DNA的過程，故逆轉錄的原料是脫氧核糖核苷酸，C錯誤；④為翻譯，是以RNA為模板合成蛋白質(zhì)的過程，該過程遵循A-U，C-G的堿基互補配對原則，D錯誤?！叭捶ā迸袛嘀行姆▌t各過程（二）考查基因與性狀的關系（素養(yǎng)目標：生命觀念）2.（2024年廣東惠州一模）某二倍體植物花的色素由位于非同源染色體上的基因A和B編碼的酶催化合成（其對應的等位基因a和b編碼無功能蛋白），如下圖所示。親本基因型為AaBb的植株自花受粉產(chǎn)生子一代，下列相關敘述正確的是

（）A.該實例說明基因通過控制蛋白質(zhì)的結構直接控制生物體的性狀B.子一代的白色個體基因型均為aaBb或aaBBC.子一代紅色個體中能穩(wěn)定遺傳的基因型占比為1/3D.子一代的表型及比例為紅色∶白色∶黃色=9∶4∶3D

【解析】圖示過程是通過酶的控制實現(xiàn)的，說明基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀，A錯誤；親本基因型為AaBb的植株自花受粉產(chǎn)生子一代，子代紅色（A_B_）∶黃色（A_bb）∶白色（aa__）=9∶3∶4，子一代的白色個體基因型為aaBB、aaBb和aabb，B錯誤，D正確；子一代紅色個體（A_B_）中能穩(wěn)定遺傳的基因型（AABB）占比為1/9，C錯誤。3.（2024年新疆烏魯木齊期末）小鼠常染色體上的A基因與生長發(fā)育有關，其無法表達會造成小鼠個體瘦小。A基因的表達受其前端P序列的影響（如下圖）。研究人員用正常雌鼠（AA）與瘦小雄鼠（aa）雜交，F(xiàn)1全表現(xiàn)為個體瘦小。下列敘述正確的是

（）A.P序列甲基化使堿基序列發(fā)生改變，從而影響后代表型的現(xiàn)象屬于表觀遺傳B.上述實驗結果說明基因可通過控制酶的合成來控制小鼠的性狀C.上述實驗結果可能是卵細胞中A基因前端的P序列甲基化造成的D.F1雌雄小鼠相互交配，F(xiàn)2出現(xiàn)瘦小小鼠的原因均是A基因前端的P序列甲基化C

【解析】P序列甲基化會影響A基因的表達，進而影響后代表型，該現(xiàn)象屬于表觀遺傳，該現(xiàn)象不影響堿基序列，A錯誤；P序列甲基化后導致A基因無法表達，小鼠個體瘦小，但不能確定基因通過直接途徑還是間接途徑控制小鼠的性狀，B錯誤；研究人員用正常雌鼠（AA）與瘦小雄鼠（aa）雜交，F(xiàn)1的基因型為Aa，全表現(xiàn)為個體瘦小，說明F1中的A基因不表達，A基因來自雌鼠，所以可能是卵細胞中A

基因前端的P序列甲基化造成的，C正確；F1雌雄小鼠相互交配，產(chǎn)生的F2中雌雄小鼠的基因型有AA、Aa、aa，F(xiàn)2出現(xiàn)瘦小小鼠的原因有的是不含A基因，有的是A

基因前端的P序列甲基化，D錯誤。

1.（2024年貴州卷）大鼠腦垂體瘤細胞可分化成細胞Ⅰ和細胞Ⅱ兩種類型，僅細胞Ⅰ能合成催乳素。細胞Ⅰ和細胞Ⅱ中催乳素合成基因的堿基序列相同，但細胞Ⅱ中該基因多個堿基被甲基化。細胞Ⅱ經(jīng)氮胞苷處理后，再培養(yǎng)可合成催乳素。下列敘述錯誤的是

（）A.甲基化可以抑制催乳素合成基因的轉錄B.氮胞苷可去除催乳素合成基因的甲基化C.處理后細胞Ⅱ的子代細胞能合成催乳素D.該基因甲基化不能用于細胞類型的區(qū)分D【解析】由題意可知，細胞Ⅰ和細胞Ⅱ中催乳素合成基因的堿基序列相同，但細胞Ⅱ中該基因多個堿基被甲基化，導致僅細胞Ⅰ能合成催乳素，說明甲基化可以抑制催乳素合成基因的轉錄，A正確；細胞Ⅱ經(jīng)氮胞苷處理后，再培養(yǎng)可合成催乳素，說明氮胞苷可去除催乳素合成基因的甲基化，B正確；甲基化可以遺傳，同理，細胞Ⅱ經(jīng)氮胞苷處理后，再培養(yǎng)可合成催乳素，這一特性也可遺傳，所以處理后細胞Ⅱ的子代細胞能合成催乳素，C正確；題中細胞Ⅰ和細胞Ⅱ兩種類型就是按基因是否甲基化區(qū)分的，D錯誤。2.（2024年湖南卷）非酒精性脂肪性肝病是以肝細胞的脂肪變性和異常貯積為病理特征的慢性肝病。葡萄糖在肝臟中以糖原和甘油三酯兩種方式儲存。蛋白R1在高爾基體膜上先后經(jīng)S1和S2蛋白水解酶酶切后被激活，進而啟動脂肪酸合成基因（核基因）的轉錄。糖原合成的中間代謝產(chǎn)物UDPG能夠通過膜轉運蛋白F5進入高爾基體內(nèi)，抑制S1蛋白水解酶的活性，調(diào)控機制如圖所示。下列敘述錯誤的是

（）A.體內(nèi)多余的葡萄糖在肝細胞中優(yōu)先轉化為糖原，糖原飽和后轉向脂肪酸合成B.敲除F5蛋白的編碼基因會增加非酒精性脂肪肝的發(fā)生率C.降低高爾基體內(nèi)UDPG量或S2蛋白失活會誘發(fā)非酒精性脂肪性肝病D.激活后的R1通過核孔進入細胞核，啟動脂肪酸合成基因的轉錄C【解析】由題干信息可知，糖原合成的中間代謝產(chǎn)物UDPG抑制S1蛋白水解酶的活性，蛋白R1需要經(jīng)過S1和S2蛋白水解酶酶切后才被激活，進而啟動脂肪酸合成基因的轉錄，據(jù)此可知糖原合成的中間代謝產(chǎn)物UDPG可抑制脂肪酸的合成，因此體內(nèi)多余的葡萄糖在肝細胞中優(yōu)先轉化為糖原，糖原飽和后轉向脂肪酸合成，A正確；中間代謝產(chǎn)物UDPG通過F5膜轉運蛋白進入高爾基體內(nèi)，抑制S1蛋白水解酶的活性，進而抑制脂肪酸的合成，因此敲除F5蛋白的編碼基因有利于脂肪酸的合成，會增加非酒精性脂肪肝的發(fā)生率，B正確；中間代謝產(chǎn)物UDPG進入高爾基體不利于脂肪酸的合成，降低高爾基體中UDPG量有利于脂肪酸的合成，從而會誘發(fā)非酒精性脂肪性肝病，蛋白R1經(jīng)S1、S2蛋白水解酶酶切后被激活，進而啟動脂肪酸合成基因的轉錄，S2蛋白失活不利于脂肪酸的合成，不會誘發(fā)非酒精性脂肪性肝病，C錯誤；轉錄發(fā)生在細胞核中，因此R1可通過核孔進入細胞核，啟動脂肪酸合成基因的轉錄，D正確。3.（2024年安徽卷）真核生物細胞中主要有3類RNA聚合酶，它們在細胞內(nèi)定位和轉錄產(chǎn)物見下表。此外，在線粒體和葉綠體中也發(fā)現(xiàn)了分子量小的RNA聚合酶。下列敘述錯誤的是

（）種類細胞內(nèi)定位轉錄產(chǎn)物RNA聚合酶Ⅰ核仁5.8SrRNA、18SrRNA、28SrRNARNA聚合酶Ⅱ核質(zhì)mRNARNA聚合酶Ⅲ核質(zhì)tRNA、5SrRNA注：各類RNA均為核糖體的組成成分。A.線粒體和葉綠體中都有DNA，兩者的基因轉錄時使用各自的RNA聚合酶B.基因的DNA發(fā)生甲基化修飾，抑制RNA聚合酶的結合，可影響基因表達C.RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ的轉錄產(chǎn)物都有rRNA，兩種酶識別的啟動子序列相同D.編碼RNA聚合酶Ⅰ的基因在核內(nèi)轉錄、細胞質(zhì)中翻譯，產(chǎn)物最終定位在核仁C【解析】線粒體和葉綠體中都有DNA，其基因轉錄時使用各自的RNA聚合酶，A正確；基因的

DNA

發(fā)生甲基化修飾，抑制RNA聚合酶的結合，從而影響基因的轉錄，可影響基因表達，B正確；由表可知，RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ的轉錄產(chǎn)物都有rRNA，但種類不同，說明兩種酶識別的啟動子序列不同，C錯誤；RNA

聚合酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，編碼

RNA

聚合酶Ⅰ的基因在核內(nèi)轉錄、細胞質(zhì)（核糖體）中翻譯，產(chǎn)物最終定位在核仁發(fā)揮作用，D正確。4.（2023年海南卷）噬菌體ΦX174的遺傳物質(zhì)為單鏈環(huán)狀DNA分子，部分序列如圖。下列有關敘述正確的是（）A.D基因包含456個堿基，編碼152個氨基酸B.E基因中編碼第2個和第3個氨基酸的堿基序列，其互補DNA序列是5'-GCGTAC-3'C.噬菌體ΦX174的DNA復制需要DNA聚合酶和4種核糖核苷酸D.E基因和D基因的編碼區(qū)序列存在部分重疊，且重疊序列編碼的氨基酸序列相同B【解析】D基因編碼152個氨基酸，但D基因上包含終止密碼子對應序列，故應包含459個堿基，A錯誤；E基因中編碼第2個和第3個氨基酸的堿基序列為5'-GTACGC-3'，根據(jù)DNA分子兩條鏈反向平行，其互補DNA序列是5'-GCGTAC-3'，B正確；DNA的基本單位是脫氧核糖核酸，噬菌體ΦX174的DNA復制需要DNA聚合酶和4種脫氧核苷酸，C錯誤；E基因和D基因的編碼區(qū)序列存在部分重疊，但重疊序列編碼的氨基酸序列不相同，D錯誤。5.（2022年湖南卷）大腸桿菌核糖體蛋白與rRNA分子親和力較強，二者組裝成核糖體。當細胞中缺乏足夠的rRNA分子時，核糖體蛋白可通過結合到自身mRNA分子上的核糖體結合位點而產(chǎn)生翻譯抑制。下列敘述錯誤的是

（）A.一個核糖體蛋白的mRNA分子上可相繼結合多個核糖體，同時合成多條肽鏈B.細胞中有足夠的rRNA分子時，核糖體蛋白通常不會結合自身mRNA分子C.核糖體蛋白對自身mRNA翻譯的抑制維持了RNA和核糖體蛋白數(shù)量上的平衡D.編碼該核糖體蛋白的基因轉錄完成后，mRNA才能與核糖體結合進行翻譯D【解析】一個核糖體蛋白的mRNA分子上可相繼結合多個核糖體，同時合成多條肽鏈，以提高翻譯效率，A正確；細胞中有足夠的rRNA分子時，核糖體蛋白通常不會與自身mRNA分子結合，而是與rRNA分子結合，二者組裝成核糖體，B正確；當細胞中缺乏足夠的rRNA分子時，核糖體蛋白只能結合到自身mRNA分子上，導致蛋白質(zhì)合成停止，核糖體蛋白對自身mRNA翻譯的抑制維持了rRNA和核糖體蛋白數(shù)量上的平衡，C正確；大腸桿菌為原核生物，沒有核膜，轉錄形成的mRNA在轉錄未結束時即和核糖體結合，開始翻譯過程，D錯誤。（本講對應學生用書P368~370）

A組基礎鞏固練1.如圖為細胞中遺傳信息的傳遞和表達過程，下列敘述正確的是

（）A.口腔上皮細胞中可以發(fā)生圖①②③所示過程B.圖④為染色體上的基因表達過程，需要多種酶參與C.在分化過程中不同細胞通過②③過程形成的產(chǎn)物完全不同D.圖②③所示過程中均會發(fā)生堿基配對，但配對方式不完全相同D【解析】口腔上皮細胞是高度分化的細胞，不再進行①DNA復制過程，A錯誤；圖④轉錄和翻譯同時進行，是原核生物的基因表達過程，原核生物沒有染色體，B錯誤；細胞分化過程中，不同細胞可能合成相同的蛋白質(zhì)，如呼吸酶，C錯誤；與圖③相比，圖②中具有T-A配對，D正確。2.線粒體中含有少量DNA，其存在形式與原核細胞的DNA相似，其上的基因能在線粒體內(nèi)控制合成部分蛋白質(zhì)。某線粒體基因中，鳥嘌呤（G）和胞嘧啶（C）占堿基總數(shù)的70%。下列相關敘述正確的是（）A.線粒體中的DNA與蛋白質(zhì)緊密結合形成染色質(zhì)B.線粒體中含有mRNA、tRNA、rRNA三類RNAC.該基因轉錄合成的mRNA的堿基中U最多占15%D.一個mRNA分子通過翻譯只能合成一條多肽鏈B

【解析】線粒體中的DNA是裸露的，沒有與蛋白質(zhì)結合，A錯誤；線粒體內(nèi)可以獨立完成蛋白質(zhì)的合成，說明線粒體內(nèi)含有翻譯所需要的mRNA、tRNA、rRNA，B正確；根據(jù)題意，某線粒體基因中鳥嘌呤（G）和胞嘧啶（C）占堿基總數(shù)的70%，在該基因中A+T占30%，所以基因每一條鏈上含A+T占30%，但是一條鏈中A和T并不是各占一半，所以其轉錄產(chǎn)生的mRNA中A和U也不是各占15%，C錯誤；一個mRNA可以結合多個核糖體，進而翻譯合成多條相同的多肽鏈，D錯誤。3.如圖均表示某種多肽鏈的合成過程，下列相關說法錯誤的是（）A.圖1中的④為圖2中的aB.圖1中的①②③④是同時合成的4條肽鏈C.圖2中的b在圖1中找不到D.圖2中bcde最終形成的物質(zhì)結構相同B

【解析】分析題意可知，圖1是以DNA鏈為模板合成mRNA后，mRNA與核糖體結合進行翻譯的過程；①②③④是mRNA鏈，每條mRNA鏈上結合了若干個核糖體，同時合成多條肽鏈，⑤是DNA模板鏈。圖2中a是一條mRNA鏈，f是核糖體，bcde是每個核糖體上同時合成相同的肽鏈。4.（2024年廣東江門二模）同一個體輸卵管細胞與胰島細胞的形態(tài)結構和功能不同，其根本原因是這兩種細胞的

（）A.DNA的堿基排列順序不同B.tRNA不完全相同C.合成的蛋白質(zhì)不完全相同D.mRNA不完全相同D

【解析】同一個體輸卵管細胞與胰島細胞由同一個受精卵分裂而來，細胞中DNA

的堿基排列順序相同，A錯誤；tRNA

是氨基酸的搬運工，每個細胞中tRNA的種類是相同的，B錯誤；由于細胞分化過程中基因的選擇性表達，mRNA

不完全相同，合成的蛋白質(zhì)不完全相同，蛋白質(zhì)是以mRNA為模板合成的，這兩種細胞形態(tài)結構功能不同的根本原因是mRNA的不完全相同，直接原因是蛋白質(zhì)不完全相同，C錯誤，D正確。5.真核生物的核基因在轉錄過程中會先形成前體RNA，前體RNA經(jīng)過加工才能形成作為翻譯模板的成熟的mRNA，下圖甲、乙是人的胰島素基因分別與其前體RNA和mRNA雜交的結果示意圖。下列相關敘述錯誤的是

（）A.圖中雜交帶的形成遵循堿基互補配對原則B.胰島素基因的mRNA只存在于胰島B細胞中C.前體RNA和mRNA的形成都需要酶和ATP的參與D.前體RNA中指導蛋白質(zhì)合成的堿基序列是連續(xù)的D【解析】基因中的堿基要與RNA中的堿基互補配對才能出現(xiàn)雜交帶，A正確；由于基因的選擇性表達，胰島素基因的mRNA只存在于胰島B細胞中，B正確；前體RNA和mRNA的形成過程都需要酶和ATP參與，即需要RNA聚合酶并消耗能量，C正確；前體RNA中指導蛋白質(zhì)合成的堿基序列是不連續(xù)的，所以需要再經(jīng)過加工形成成熟的mRNA，而mRNA中指導蛋白質(zhì)合成的堿基序列是連續(xù)的，D錯誤。6.（2024年廣東汕頭一模）乙肝病毒（HBV）感染可導致乙型肝炎、肝纖維化、肝癌等疾病。HBV在宿主細胞內(nèi)可通過circRNA（一種環(huán)狀單鏈RNA）調(diào)控病毒的復制，相關機制如圖所示。對于宿主細胞而言，下列不能作為靶點抑制HBV增殖的是

（）A.激活線粒體自噬受體B.促進Smc5/6蛋白復合體合成C.增加X蛋白的表達量D.RNA靶向抑制circRNA翻譯C【解析】激活線粒體自噬受體，可以促進細胞自噬，使得病毒不能增殖，A不符合題意；破壞Smc5/6蛋白復合體，才會促進增殖，因此促進Smc5/6蛋白復合體合成，會抑制病毒的增殖，B不符合題意；增加X蛋白的表達量，會破壞Smc5/6蛋白復合體，進而促進增殖，C符合題意；RNA靶向抑制circRNA翻譯，則可能導致圖中后續(xù)都無法進行，可以抑制病毒的增殖，D不符合題意。7.如圖為某細菌mRNA與對應的翻譯產(chǎn)物示意圖，相關敘述錯誤的是（）A.一分子mRNA有一個游離磷酸基團，其他磷酸基團均與兩個核糖相連B.mRNA上的AUG是翻譯的起始密碼，它是由基因中的啟動部位轉錄形成的C.一個mRNA有多個起始密碼，所以一個mRNA可翻譯成多種蛋白質(zhì)D.在該mRNA合成的過程中，核糖體就可以與之結合并開始翻譯過程B

【解析】一分子mRNA中磷酸和核糖交替連接，則起始端有一個游離磷酸基團，其他磷酸基團均與兩個核糖相連，

A正確；轉錄開始時，

RNA聚合酶必須與基因上的啟動子結合，起始密碼子在mRNA上，是由基因中模板鏈轉錄形成的，不是在啟動子轉錄形成的，B錯誤；據(jù)圖分析，一個mRNA有多個起始密碼，所以一個mRNA可翻譯成多種蛋白質(zhì)，

C正確；細菌屬于原核細胞，沒有核膜包被的細胞核，則mRNA合成的過程中，核糖體就可以與之結合并開始翻譯過程，即邊轉錄邊翻譯，D正確。8.20世紀末人們發(fā)現(xiàn)的一種能誘發(fā)羊瘙癢癥的朊粒，對下圖所示的中心法則提出了挑戰(zhàn)。研究發(fā)現(xiàn)，羊細胞核中的基因編碼產(chǎn)生的正常糖蛋白PrPC一旦遇到PrPSC（朊粒），其構象就會轉變?yōu)镻rPSC，從而使朊粒增殖。而PrPSC在神經(jīng)細胞中沉積，最終就會引發(fā)羊瘙癢癥。下列相關敘述正確的是（）A.圖中表示的5個遺傳信息流動方向遵循了相同的堿基互補配對原則B.不能獨立進行“氨基酸→蛋白質(zhì)”這個過程的生物，其遺傳物質(zhì)可能是RNAC.羊心肌細胞中的遺傳信息流動過程可表示為D.朊粒的發(fā)現(xiàn)，使中心法則可修正為B

【解析】DNA復制的堿基配對方式為A—T、T—A、G—C和C—G，轉錄的堿基配對方式為A—U、T—A、G—C和C—G，所以中心法則所示的5個遺傳信息流動方向的堿基互補配對原則不完全相同，A錯誤；病毒不能獨立代謝，必須寄生在宿主活細胞內(nèi)才能生存和繁殖，即不能獨立進行“氨基酸→蛋白質(zhì)”這個過程，而且病毒的遺傳物質(zhì)可能是DNA或是RNA，B正確；羊心肌細胞為高度分化的細胞，其通常不具有細胞分裂的能力，一般不再進行DNA復制，所以羊心肌細胞的遺傳信息流動過程為DNA轉錄形成RNA，RNA翻譯形成蛋白質(zhì)，C錯誤；朊粒是一類不含核酸而僅由蛋白質(zhì)構成的具有感染性的因子，且朊粒是正常蛋白質(zhì)的空間構象發(fā)生變異而形成的，而中心法則是對生物遺傳物質(zhì)和性狀關系的概括，所以朊粒的發(fā)現(xiàn)并未使中心法則有任何調(diào)整，D錯誤。B組能力提升練9.如圖分別表示人體細胞中發(fā)生的3種生物大分子的合成過程。下列說法正確的是

（）A.DNA聚合酶和RNA聚合酶的結合位點分別在DNA和RNA上B.在漿細胞中②過程轉錄出的α鏈一定是合成抗體的mRNAC.①過程多個起始點同時進行可縮短DNA復制時間D.③過程只發(fā)生在位于細胞質(zhì)基質(zhì)中的核糖體上C【解析】DNA聚合酶和RNA聚合酶的結合位點都在DNA上，A錯誤；在漿細胞中可以表達多個基因，②過程轉錄出的α鏈不一定是合成抗體的mRNA，B錯誤；①過程多個起始點同時進行可縮短DNA復制時間，提高復制效率，C正確；③過程可以發(fā)生在位于細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中的核糖體上，D錯誤。10.如圖所示的中心法則揭示了生物遺傳信息由DNA向蛋白質(zhì)傳遞與表達的過程，下列相關敘述正確的是（）A.人體細胞中，無論在何種情況下都不會發(fā)生e、d過程B.在真核細胞有絲分裂前的間期，a先發(fā)生，b、c過程后發(fā)生C.能特異性識別信使RNA上密碼子的分子是tRNA，后者所攜帶的分子是氨基酸D.真核細胞中，a過程只發(fā)生在細胞核，b過程只發(fā)生在細胞質(zhì)C【解析】某些RNA病毒侵入人體細胞時，RNA復制（e）、逆轉錄（d）過程也可發(fā)生在人體細胞內(nèi)；在真核細胞有絲分裂前的間期，G1期進行RNA和蛋白質(zhì)合成，隨后S期主要進行DNA的復制，G2期合成少量RNA和蛋白質(zhì)；真核細胞中，DNA復制（a）、轉錄（b）主要發(fā)生在細胞核，在線粒體和葉綠體中也能發(fā)生，C正確。11.核糖開關是一段具有復雜結構的RNA序列，能感受環(huán)境因素的變化而改變自身的結構和功能，從而調(diào)控基因的表達。在枯草桿菌中，有些基因的mRNA上具有SAM感受型核糖開關，其調(diào)節(jié)機制如圖所示。據(jù)圖分析，下列敘述正確的是（）B

A.SAM可以抑制相關基因的轉錄來調(diào)節(jié)代謝過程B.核糖開關與tRNA均存在堿基互補配對的區(qū)域C.組成核糖開關的基本單位是脫氧核糖核苷酸D.RBS的下游區(qū)域中存在啟動子，是翻譯